Qua phần 1 và phần 2, D-CREA đã giới thiệu cho độc giả một loạt các vật liệu tiên tiến, mở ra những tiềm năng đầy hứa hẹn cho ngành xây dựng trong tương lai. Ở phần cuối cùng, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết hơn về những ưu điểm nổi bật, khả năng vượt trội và ứng dụng của những vật liệu mới ở trên dự án thực tế. Những tiến bộ của công nghệ chế tạo vật liệu sẽ tạo điều kiện cho việc xây dựng các công trình phức tạp hơn nhưng vẫn ổn định và bền vững trong mọi điều kiện thời tiết.
Bê tông cách nhiệt Insulated Concrete Forms (ICF)
Bê tông hay ván khuôn bê tông cách nhiệt (ICF) là một loại vật liệu xây dựng độc đáo được cấu tạo ra từ các khối xốp polystyrene hoặc polyurethane xếp chồng và ghép lại với nhau giống như việc lắp ráp Lego để tạo thành các bức tường, thay thế các loại ván ép truyền thống. Sau khi các khối vật liệu đã vào đúng vị trí, bê tông sẽ được đổ và các lớp hoàn thiện như vách thạch cao và vách ngoài tạo nên một kết cấu tường vững chắc và có khả năng cách nhiệt.
ICF mang đến nhiều lợi ích vượt trội so với bê tông thông thường. Trước hết, đối với hiệu quả năng lượng, lớp cách nhiệt bằng xốp giúp tăng độ kín chặt, giảm thiểu thất thoát năng lượng, tiết kiệm phí sưởi ấm và làm mát.
ICF nổi bật với độ bền cao, khả năng chống cháy, chống ẩm và chống gió, góp phần tăng cường sự ổn định cho công trình.
Ngoài ra, khả năng cách âm xuất sắc của xốp làm cho ICF trở thành lựa chọn lý tưởng đối với các công trình yêu cầu nghiêm ngặt về âm thanh như phòng thu, khán đài hoặc nhà hát.
Một ưu điểm nữa của bê tông cách nhiệt ICF là thi công nhanh chóng và tiết kiệm chi phí xây dựng. Thêm vào đó, nó còn là loại vật liệu thân thiện với môi trường do được chế tạo từ vật liệu tái chế và hạn chế lượng chất thải xây dựng.
Những điểm mạnh này của ICF đã được chứng minh thông qua nhiều dự án xây dựng, bao gồm Trung tâm Khoa học Ontario ở Toronto (Canada), Khu dân cư Cao đẳng Trung thành ở Belleville, Ontario (Mỹ) và Thư viện trường Cao đẳng Cộng đồng Thung lũng Flathead ở Kalispell, Montana (Mỹ).
Vật liệu Nano
Vật liệu nano là những loại vật liệu được chế tạo ở mức độ siêu nhỏ, cụ thể từ 1 đến 100 nanomet. Do đó, chúng sở hữu những đặc tính độc đáo khác biệt so với vật liệu truyền thống và có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, trong đó có cả ngành xây dựng. Các ưu điểm của vật liệu nano so với vật liệu xây dựng thông thường bao gồm:
- Tăng cường độ bền: Vật liệu nano có tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao hơn so với vật liệu thường, là lựa chọn hoàn hảo cho những công trình hỏi cường độ cao mà vẫn giữ được trọng lượng nhẹ.
- Cải thiện thời gian sử dụng: Vật liệu nano giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn, từ đó gia tăng độ bền và tuổi thọ công trình.
- Nâng cao khả năng cách nhiệt: Vật liệu nano có khả năng cách nhiệt xuất sắc, giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí liên quan đến sưởi ấm và làm mát.
- Tính chất tự làm sạch: Một số loại vật liệu nano có khả năng tự làm sạch, giúp tối ưu hóa công đoạn bảo trì.
- Thân thiện môi trường: Vật liệu nano giúp giảm tác động tiêu cực đến môi trường bởi chúng có thể giảm chất thải và hạn chế tiêu hao năng lượng trong quá trình xây dựng và sử dụng.
Mặc dù vật liệu nano vẫn còn đang trong quá trình nghiên cứu để áp dụng rộng rãi hơn vào ngành xây dựng nhưng đã có một số dự án sử dụng chúng. Ví dụ như Trung tâm Thương mại Thế giới Bahrain sử dụng vật liệu nano trong hệ thống làm mát. Tháp Thượng Hải ở Trung Quốc sử dụng vật liệu nano trong lớp phủ để giảm ô nhiễm, cải thiện chất lượng không khí. Khán phòng Elbphilharmonie ở Hamburg, Đức, sử dụng vật liệu nano trong lớp phủ kính để nâng cao khả năng cách nhiệt. Những dự án này là minh chứng cho tiềm năng của vật liệu nano trong việc đổi mới ngành xây dựng ở tương lai không xa.
Bọt nhôm Aluminum Foam
Bọt nhôm là một loại vật liệu kết hợp vẻ đẹp của nhôm (cấu trúc, màu sắc, độ bóng) với bề mặt rỗng và xốp tương tự như bọt biển. Để tạo ra loại vật liệu này, người ta bơm không khí vào một hợp kim nhôm kèm theo các chất ổn định. Sau khi quá trình đóng rắn diễn ra, kết quả thu được là khối vật liệu có tính xốp, nhẹ nhưng sở hữu độ bền và độ cứng cao.
Tùy thuộc vào quy trình sản xuất, bọt nhôm có bề mặt lỗ rỗng và độ trong suốt khác nhau, mang lại sự đa dạng cho các công trình yêu cầu cao về tính thẩm mỹ.
Bọt nhôm có nhiều ưu điểm từ kim loại gốc nhôm như khả năng chống ăn mòn, độ bền, dẫn điện và nhiệt của nhôm song trọng lượng lại được giảm nhẹ đi nhiều lần.
Trong lĩnh vực kiến trúc, vật liệu này thường được sử dụng rộng rãi cho nhiều mục đích như làm tấm ốp, lớp phủ bề mặt ngoại và nội thất, trần nhà, sàn nhà, cửa, bảng chỉ dẫn, và nhiều ứng dụng khác. Ngoài ra, nó còn được ứng dụng trong xây dựng như loại vật liệu mới, vật liệu chống cháy, cách âm để thay thế cho các loại vật liệu thông thường.
Một số những công trình ứng dụng bọt nhôm Aluminum Foam: Bảo tàng thời trang Fondazione Prada, Milan (Ý); Trung tâm văn hóa CaixaForum Sevilla (Tây Ban Nha), Đền thờ Tin lành ở Terrassa (Tây Ban Nha), Trụ sở công ty EarthCam, New Jersey (Mỹ).
Ở góc độ ứng dụng thực tế, những vật liệu tiên tiến không chỉ được sử dụng trong xây dựng các công trình đặc thù mà còn mở rộng khả năng ứng dụng cho các dự án nhỏ và trung bình. Sự linh hoạt trong việc kết hợp chúng với các công nghệ xây dựng thông minh cũng tạo ra những lợi ích đặc biệt, từ việc tăng cường hiệu suất công việc đến giảm thiểu lãng phí vật liệu. Tóm lại, việc nghiên cứu và áp dụng các vật liệu thế hệ mới này không chỉ là sự đổi mới trong ngành xây dựng mà còn là bước tiến quan trọng trong việc xây dựng một tương lai bền vững và thịnh vượng cho ngành công nghiệp này.
Ảnh: Internet
