Sử dụng tre ép trong kết cấu công trình

Một trong những phát hiện được công bố gần đây là tre ép, một vật liệu rất bền vững và ấn tượng về mặt cấu trúc. Dưới đây, chúng tôi đưa ra một số thông tin cách sản xuất tre ép, đặc điểm cơ bản của tre ép và những khác biệt của vật liệu này so với gỗ.

Tre ép hoặc tre ép công nghiệp dùng trong cấu trúc công trình để thay thế cho các vật liệu truyền thống nhờ khả năng chịu lực và tính bền vững tự nhiên của tre. Với tốc độ phát triển nhanh hơn và chu kỳ khai thác ngắn hơn gỗ, rừng tre có mật độ carbon cao gấp 4 lần so với rừng vân sam (tính trên diện tích 1 héc-ta). Tre được lựa chọn để phục vụ xây dựng tại nhiều khu vực trên thế giới, nơi không có nguồn gỗ tự nhiên dồi dào, và giúp giải quyết các vấn đề tốn kém về vận chuyển, chi phí, và năng lượng nếu sử dụng vật liệu gỗ.

Các đặc tính của tre ép có sự khác nhau tùy thuộc vào quy trình sản xuất. Nhìn chung, tre ép được tạo ra bằng cách kết hợp thân tre thô và một lớp vật liệu tổng hợp (composite). Tuy nhiên, có ba phương pháp phổ biến để sản xuất loại vật liệu này. Phương pháp đầu tiên sử dụng máy nghiền con lăn để cán dập và làm mịn thân tre thành từng lớp sợi. Sau đó, các lớp này được xếp chồng lên nhau và kết dính lại để tạo ra từng tấm tre ép.

Một phương pháp khác là tách các thân tre, cán thành sợi, sau đó đặt các sợi này cạnh nhau và dán chúng lại. Phương pháp thứ ba là cắt thân tre làm đôi, cán phẳng thành sợi, rồi dán lại với nhau. Cả ba phương pháp trên đều đã được kiểm chứng và so sánh trong một cuộc điều tra năm 2011 của Tạp chí Vật liệu Xây dựng Dân dụng.

Kết quả cho thấy, phương pháp thứ ba hiệu quả hơn hẳn cả về chi phí và nguồn tài nguyên sử dụng, cũng là lựa chọn tốt nhất cho cấu trúc công trình. Kết luận này xuất phát từ tính ổn định về mặt kích thước cũng như giới hạn bền uốn (còn gọi là độ giòn) của sản phẩm tạo thành, bất chấp các đặc điểm khác cũng được đặt lên bàn cân so sánh.

Tre ép đạt độ bền đáng kinh ngạc so với gỗ công nghiệp, và có khả năng chịu lực gấp ba lần so với gỗ thông thường. Mặc dù vậy, một số người vẫn lo ngại bởi tre ép nhanh mục hơn gỗ nếu không được xử lý bằng hóa chất bảo quản phù hợp.

Bên cạnh đó, chi phí sử dụng tre ép có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào từng khu vực. Đối với những vùng có sẵn rừng tre, lợi ích về chi phí đạt được là rất lớn. Nhưng đối với những nơi như Mỹ, việc vận chuyển tre tự nhiên để sản xuất khiến chi phí sử dụng tăng lên gấp bốn lần so với gỗ thông thường. Ngoài ra, lợi ích về mặt bền vững cũng giảm đi đáng kể nếu phải vận chuyển tre đi khắp thế giới.

Trong khi các tài liệu về tre ép và cấu trúc sử dụng tre ép vẫn còn hạn chế, loại vật liệu này dường như là sự thay thế bền vững và ổn định cho các vật liệu xây dựng thông thường, vốn gây ra tình trạng ô nhiễm nặng nề. Mặc dù cần phải tìm hiểu và xem xét vấn đề này kỹ càng hơn, nhưng các nghiên cứu hiện có đang cho thấy tre ép có thể là một đối thủ nặng ký của gỗ công nghiệp trong ngành xây dựng, nếu tính đến các yếu tố về địa điểm, sản xuất và bảo quản.