Xây nhà bằng bê tông cốt sợi có đảm bảo an toàn, tiết kiệm chi phí?

Bê tông là vật liệu xây dựng quan trọng, không thể thiếu trong hầu hết các công trình xây dựng trên thế giới, từ những ngôi nhà nhỏ đến các tòa nhà cao tầng, cầu đường, vỉa hè.

Ngày nay, các công trình kiến trúc hiện đại với quy mô và phương án thiết kế phức tạp yêu cầu cao về tính kiên cố và vững chắc, từ đó vấn đề được đặt ra là phải có nguyên liệu xây dựng phù hợp có tính năng cao.

Bê tông là vật liệu xây dựng quan trọng, không thể thiếu trong hầu hết các công trình xây dựng

Với sự phát triển của khoa học công nghệ, nhiều loại bê tông mới xuất hiện trên thị trường, một mặt vừa đáp ứng các tiêu chuẩn về an toàn, công năng, thẩm mỹ, mặt khác cũng khắc phục được nhiều những hạn chế cố hữu trước đây của loại vật liệu này.

Trong đó, bê tông cốt sợi với nhiều ưu điểm về độ bền, khả năng uốn cong, dẻo dai, chịu được va đập, chống mài mòn tốt… đang là giải pháp ưu việt, thay thế cốt thép truyền thống.

Bê tông cốt sợi là gì?

Bê tông cốt sợi (FRC) được sản xuất từ hỗn hợp xi măng, vữa và vật liệu dạng sợi, phân bố đồng đều khắp bê tông.

Các loại sợi thường được sử dụng trong bê tông cốt sợi có thể là sợi thép, sợi thủy tinh, sợi tổng hợp, sợi tự nhiên… chiếm 1-3% tổng thể tích của hỗn hợp bê tông cốt sợi.

Với mỗi loại sợi khác nhau sẽ khả năng chịu lực khác nhau. Theo đó, loại bê tông mới này có thể giải quyết được những hạn chế của bê tông truyền thống thông trong nhiều công trình.

Các loại bê tông cốt đang được ưu tiên sử dụng trong các công trình có thiết kế phức tạp

Theo đó, ưu điểm của bê tông cốt sợi là khả năng đàn hồi cao, giúp hạn chế nứt vỡ không mong muốn hoặc giảm nứt vỡ kết cấu khi không thể đặt cốt thép vào bê tông. Việc thêm sợi vào bê tông sẽ giúp cải thiện khả năng chống mài mòn, tăng sự kết dính, cải thiện khả năng nén trong thời gian dài.

Ngày nay, bê tông cốt sợi được ứng dụng cho nhiều công trình với các hạng mục, kết cấu khác nhau như thi công nền nhà xưởng, vỉa hè, đường nội bộ, bãi đậu xe, sân chơi, mặt đường cảng, kho chứa và chỗ để container, kho chứa hàng rời.

Ngoài ra, vật liệu này thường được sử dụng trong xây dựng đường hầm, bởi nó cung cấp thêm độ bền uốn, giảm nứt co ngót và giảm tính thấm.

Một số loại bông cốt sợi dùng trong xây dựng

1. Bê tông cốt sợi thép

Bê tông sợi thép là loại vật liệu được cấu tạo từ nhiều sợi thép nhỏ rải bên trong, bọc bên ngoài là các nguyên liệu xi măng, đá, cát thông thường.

Bê tông cốt sợi với nhiều ưu điểm về độ bền, khả năng uốn cong, dẻo dai, chịu được va đập, chống mài mòn tốt…

Sợi thép thường có sợi thép dài nhất định, phân bố ngẫu nhiên giúp tăng độ chịu lực và lực liên kết cho các tấm bê tông.

Thông thường của tỷ trọng sợi thép nằm trong khoảng từ 20-30kg/m3 đến 40-50kg/m3 đối với các tầng ít hơn. Việc nhúng sợi thép vào bề mặt bê tông khi sản xuất sẽ giúp cho có lượng bê tông hoàn thiện tốt hơn.

Ngoài ra, sợi thép còn giúp tăng cường khả năng chống nứt của bê tông, đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật như cường độ cao.

Nhờ đó, các công trình sử dụng bê tông sợi thép sẽ giảm nguy cơ nứt, hạn chế phát triển các vết nứt nhỏ, tăng giá trị độ bền kéo, uốn, nén, xoắn, cắt; tăng khả năng chống chịu va đạp, chống chịu chấn động, giảm thiểu hiện tượng nứt vỡ dọc theo gờ mép sàn…

2. Bê tông cốt sợi thủy tinh

Như đúng tên gọi của nó, bê tông cốt sợi thủy tinh bao là sự kết hợp giữa các sợi thủy tinh và bê tông với tỉ lệ từ 4-4,5% sợi thủy tinh cực mịn.

Bê tông cốt sợi

Các sợi thủy tinh được trộn cùng với phụ gia dẻo nên có độ dẻo rất cao, đạt được chất lượng tốt nhất ngay cả với những công trình ngoài trời có thời tiết khắc nghiệt.

Bê tông sợi thủy tinh có hình thái gần như là trong suốt nên có thể được sử dụng cho mục đích trang trí và mục đích cách nhiệt. Bê tông cốt sợi thủy tinh có thể chịu trọng lượng không quá nặng hoặc tải trọng chết của kết cấu.

Trong xây dựng, bê tông cốt sợi thủy tinh thường được ứng dụng để trang trí, tạo hình cho phần mái của công trình, có hình dạng phức tạp.

3. Bê tông cốt sợi tự nhiên

Để bê tông đạt được tính rắn chắc hơn thì người ta có thể sử dụng các sợi tự nhiên như bông, len, rơm, rạ… để trộn cùng bê tông thông thường.

Bê tông cốt sợi thủy tinh thường được ứng dụng để trang trí, tạo hình cho phần mái của công trình, có hình dạng phức tạp

Tuy nhiên, những công trình hiện đại đã không còn sử dụng cốt sợi tự nhiên bởi chi phí cũng như sự tối ưu của các loại cốt sợi công nghiệp khác.

4. Bê tông sợi tổng hợp vĩ mô

Sợi tổng hợp vĩ mô được làm từ hỗn hợp polyme và ban đầu được phát triển để thay thế cho sợi thép trong một số ứng dụng.

Trong xây dựng bê tông sợi tổng hợp vĩ mô được sử dụng nhiều trong việc thiết kế và xây dựng các tấm đỡ trên mặt đất và một loạt các ứng dụng khác.

5. Bê tông cốt sợi polypropylene

Polypropylene là một loại sợi tổng hợp, được biến đổi từ propylene và được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Sợi polypropylene khi kết hợp với hỗn hợp bê tông giúp kết cấu chống nứt rất tốt. Chức năng của sợi PP thường cho thấy có khả năng chống nứt và giảm sự co ngót của bê tông.

6. Bê tông cốt sợi polyester

Đây là loại cốt sợi bê tông với khả năng chống nứt và co ngót vô cùng hiệu quả, đồng thời giúp ngăn chặn các vết nứt hình thành đem lại sự dẻo dai cho bê tông.

7. Bê tông cốt sợi carbon

Sợi carbon là những sợi có đường kính khoảng 5-10 micromet và được cấu tạo chủ yếu bởi các nguyên tử carbon. Theo đó, bê tông cốt sợi carbon có độ cứng, độ bền cao, trọng lượng thấp, khả năng chịu nhiệt độ tốt và độ giãn nở nhiệt thấp.

8. Bê tông cốt sợi amiăng

Sợi khoáng amiăng không phải là loại sợi công nghiệp mà nó được tìm thấy sẵn tự nhiên. Đặc điểm nổi bật nhất của loại sợi này là không bị tác động bởi nhiệt và chất hóa học nên được sử dụng cho các công trình ngoài trời hay dùng để làm mái nhà, không chỉ vậy giá thành lại rất rẻ.

Tuy nhiên, amiăng lại không thân thiện với môi trường và không an toàn cho sức khỏe nên loại bê tông cốt sợi amiăng ít được sử dụng trong xây dựng.