Vật liệu và hóa phẩm xây dựng với kiến trúc nhiệt đới ẩm Việt Nam

Thứ ba, 18/04/2006 00:00

Vật liệu và hóa phẩm xây dựng là một trong những vấn đề quan trọng đối với ngành kiến trúc xây dựng nói chung, nhất là đối với các công trình kiến trúc xây dựng trong điều kiện nhiệt đới ẩm như nước ta. Vì vậy, nhiều doanh nghiệp và công ty nước ngoài đã rất nhạy bén tiếp thị và chào hàng các sản phẩm về vật liệu mới và hóa phẩm xây dựng đương đại. Bản thân các cơ sở sản xuất và nghiên cứu trong nước cũng đã tiếp cận được những công nghệ sản xuất vật liệu và hóa phẩm xây dựng tiên tiến nhằm sử dụng hiệu quả trong điều kiện xây dựng ở nước ta.

Vật liệu xây dựng trước hết là phải bền lâu, chống chịu được mọi tác động và tải trọng bên ngoài, chống chịu được mọi ảnh hưởng thời tiết khắc nghiệt của miền nhiệt đới ẩm, nhưng đồng thời cũng phải đáp ứng được yêu cầu là tạo lập được môi trường vi khí hậu nội và ngoại thất phù hợp, nhằm nâng cao chất lượng ăn ở, lao động và tiện nghi sinh hoạt cho cộng đồng và cố gắng hạn chế những biện pháp sử dụng năng lượng nhân tạo như điều hòa nhiệt độ, quạt máy, lò sưởi v.v...
Để xây dựng một môi trường sống tiện nghi trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm ở Việt Nam trước hết là phải đề cập đến vấn đề chống nóng, chống thấm dột, chống rêu mốc, chống nồm... và cũng khoong loại trừ cả vấn đề chống giá lạnh ở vùng núi và miền bắc nước ta những khi có gió mùa đông bắc tràn qua. Nói đến tính năng lâu bền của vật liệu là nói đến tính chịu thời tiết, tính ổn định chống xâm thực và thoái hóa của vật liệu.
Chưa nói đến những loại vật liệu truyền thống dân dã mà ông cha ta ngày xưa đã xây dựng nên những công trình kiến trúc "nhiệt đới hóa" tuyệt vời: Những ngôi đình, ngôi chùa ở mọi miền đất nước đều là những công trình tuyệt tácvề phương diện xử lý vi khí hậu vùng nhiệt đới ẩm. Chỉ với các loại vật liệu đơn sơ và dân dã đã tạo dựng được một không gian sinh hoạt dễ chịu: ấm cúng trong mùa đông lạnh giá, mát mẻ trong mùa hè oi bức, chống được cái nắng chói chang của mùa hạ, cái ẩm ướt thấm dột trong mùa mưa bão, cái lạnh lẽo cắt thịt trong mùa mưa phùn gió bấc. Những loại vật liệu này đã từng gắn bó, tồn tại qua bao đời xưa và đến nay còn hiện diện ở các vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa.
Thời kỳ Pháp thuộc, vật liệu xây dựng nhà cũng đã có những thay đổi đáng kể: vữa toócxi thay cho rơm trộn bùn đất; gạch xỉ vôi, gạch pâpnh thay cho tường trình; gạch lỗ sản xuất trong nhà máy thay cho gạch đặc thủ công; ngói tay và các tấm fibro xi măng thay cho ngói mũi hài... Tường gạch xây khá dày chống nóng hiệu quả. Mái dốc thoát nước mưa nhanh chóng; đặc biệt trần toócxi hoặc vòm cuốn gạch chỉ, chân tựa trên các đà thép tạo ra một lớp đệm không khí thoáng rộng, chống nóng, chống ẩm cho tầng thượng.
Nói chung, các công sở và biệt thự trong thời kỳ này quả là những công trình được tìm tòi sáng tạo bởi những đã tạo ra được những công trình tương đối phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm của Việt Nam.
Theo năm tháng, vật liệu xây dựng cũng luôn luôn được cải thiện và phát triển để phù hợp với kết cấu hiện đại theo xu thế nhiều tầng và nhịp gian ngày càng rộng. Bê tông cốt thép và thép đã thay thế dần các vật liệu tự nhiên hoặc nhân tạo đơn giản trong kết cấu chịu lực chính cũng như kết cấu kiện bao che. Tuy nhiên, mức độ hoàn hảo của vật liệu bê tông, sắt thép còn phải nghiên cứu cải tiến nhiều mới có khả năng đáp ứng được những yêu cầu đặc biệt trong kiến trúc xây dựng vùng nhiệt đới ẩm Việt Nam là vật liệu cần có tính năng cao, cách nhiệt cách âm tốt, bảo đảm chống thấm đột, ẩm mốc; bền vững, lâu bị thoái hóa xâm thực trước tác động của thời tiết khắc nghiệt trong vùng nhiệt đới ẩm. Kiến trúc cũng gần gũi với "công nghệ" vật liệu hơn nữa, để tạo ra một môi trường nhân tạo, kiểm soát và chế ngự được các ảnh hưởng xấu của môi trường , tận dụng khai thác hiệu quả những ưu đãi của tự nhiên. Các giải pháp "nhiệt đới hóa" kiến trúc phải được xem xét thảo đáng trước hết về mặt vật liệu xây dựng kết hợp với cấu tạo kiến trúc, nằhm đảm bảo tốt mọi tiện nghi về chế độ nhiệt ẩm, gây được những cảm giác thoải mái và sảng khoái cho mội người.
Cụ thể cần sử dụng hợp lý các loại vật liệu và chế hóa phẩm xây dựng, nhằm giảm thiểu các bức xạ nhiệt của mặt trời bằng vật liệu cách nhiệt cho kết cấu tường bao, sàn mái; sử dụng những vật liệu ngăn chặn hoặc khuyếch tán được các tia xạ có hại vào nội thất; những vật liệu và chế phẩm chống dột, chống thấm và bảo vệ vật liệu không bị xâm thực hoặc rêu phong thoái hóa.

1. Vật liệu cách nhiệt
Toàn bộ nhiệt bức xạ mặt trời phần đi qua tường bao chiếm tỷ lệ lớn nhất khoảng 34%, làm nóng không khí nội thất thông qua truyền nhiệt bức xạ trực tiếp, đối lưu và phản xạ. Thất thoát nhiệt lượng từ trong nhà qua tường bao ra ngoài vào mùa lạnh cũng chiếm tỷ lệ khá lớn cũng vào cỡ hơn 1/3. Còn lại là do kết cấu mái chiếm 27%, cửa sổ khoảng 15% và sàn nhà cỡ 14%. Do đó, vật liệu xây dựng cho tường bao và mái che cũng nên chọnloại vật liệu cách nhiệt tốt, để ngăn cản bức xạ mặt trời trong mùa hè, cũng như chống thất thoát nhiệt lượng ra ngoài trong mùa đông.
Kết cấu bao che mái và tường bao nếu sử dụng vật liệu đặc như bê tông nặng, gạch, đá v.v..., do hiệu ứng "khối nhiệt", dù có dày hơn mức vừa đủ chịu lực cũng chưa chắc đã chống được cái oi bức ngột ngạt của miền nhiệt đới ẩm như ở nước ta, cụ thể là các nhà mái bằng, các bức tường BTCT hoặc xây gạch 20 truyền thống... cái oi bức ngột ngạt về màu hè trong tầng áp mái và các ngăn buồng hướng tây còn âm ỷ và dai dẳng đến tận đêm khuya. Vì thế, tốt nhất vẫn nân dùng tường bao hai lớp, có đệm giữa đơn giản là lớp không khí hoặc vật liệu cách nhiệt. Trường hợp tường khung kính gồm hai hoặc nhiều lớp như các thương phẩm Vietsec, Eurowindow, Pakpen... cũng có khả năng giảm bớt được hiệu ứng "tái bức xạ" các tia nhiệt và sóng âm vào nội thất, đặc biệt khi có sử dụng thêm màng phủ mặt phản quang cho lớp kính bên trong.
Để ngăn cản bức xạ mặt trời cũng có thể sử dụng bê tông bọt một loại bê tông đặc chủng, có độ bền cao hơn bê tông nhẹ keramzit và có nhiều tính năng nổi trội hơn. Chất tạo bọt thường là nhựa thông, thủy tinh lỏng và có thêm phụ gia chống thấm, hoặc unipor trên nền protein thủy ngân, tạo ra những lỗ siêu nhỏ, dễ hấp thụ sóng âm, nhưng ít hút ẩm và cường độ khá cao, trọng lượng nhẹ tỷ trọng khoảng 1 tấn/m3.
Tấm tường có thể chỉ là bê tông bọt và tiền chế ngay ở tầng trệt, với gạch gốm lót dưới làm ván khuôn đáy, như vậy vừa có thể trang trí sẵn cho mặt ngoài ngôi nhà theo tông màu và hoa văn mong muốn, vừa lợi dụng làm lớp phủ mặt ngoài vĩnh cửu, chống rêu mốc và không phải vôi ve sơn quét, một hạng mục thi công phiền toái, mất nhiều thời gian và cheo leo nguy hiểm, nhất là đối với nhà cao tầng. Sau này trong quá trình khai thác cũng tránh phải định kỳ cạo rửa để sơn quét lại. Đối với nhà cao tầng, nếu không đủ chịu lực, có thể dùng bổ sung thêm lớp bê tông tính năng cao, dưới dạng kết cấu nửa tiền chế, liên kết giữa tấm bê tông bọt lắp ghép nói trên với lớp bê tông cường độ cao đúc tại chỗ bên trong bằng cốt thép chờ, dạng làn sóng. Với kết cấu tường như vậy không những chống nóng chống rét tốt màcòn tạo ra một kết cấu toàn khối hóa, giải quyết cơ bản vấn đề mối nối của cấu kiện lắp ghép, vốn là khâu yếu, khó khắc phục nhất. Đó cũng chính là nguyên nhân cơ bản của sự xuống cấp nhanh chóng các chung cư lắp ghép tấm lớn của ta trong các thập kỷ 70 - 80 thế kỷ trước, mà gần đây chúng ta đã phải tạm rứt bỏ để chuyển hẳn sang một thái cực khác là kết cấu đúc tại chỗ. Tuy nhiên cũng đã bộc lộ rất nhiều tồn tại và nhược điểm so với kết cấu lắp ghép toàn bộ. Áp dụng kết cấu và vật liệu kiểu liên hợp nửa tiền chế, bán lắp ghép như vậy sẽ giải quyết tốt đồng thời được cả những vấn đề cách nhiệt, cách âm, chống thấm, chống ẩm mốc...
Các vật liệu gạch và bê tông nhẹ γ = 0,50 - 0,90t/m3, có hệ số dẫn nhiệt λ = 0,2 - 0,5 kcal/m.độ.h như gạch xốp, bê tông nhẹ và siêu nhẹ, gồm các loại hoặc dùng cốt liệu rỗng thiên nhiên và nhân tạo, hoặc sử dụng phương pháp tạo rỗng cơ học và hóa học, hoặc bổ xung thành phần cốt sợi nhẹ vô cơ và hữu cơ, các hạt trương nở v.v... Nhiều loại bê tông nhẹ đã được nghiên cứu và sản xuất thử trong nước, cũng đóng vai trò cách nhiệt có hiểu quả nếu bố trí cấu tạo hợp lý.
Tuy nhiên, sử dụng đại trà còn gặp khó khăn vì nhiều lý do khác nhau. Ngoài những lý do khách quan về thiết bị công nghệ và đơn giá..., các lý do về tiêu chuẩn chống nóng, bảo ôn, nhiệt đới hóa vi khí hậu nội thất, cũng như về tập quán thiết kế và công nghệ xây dựng cũng là những rào cản chủ quan cần khắc phục.
Nhiều chế phẩm hiện đại, có nhiệt trở lớn, trọng lượng nhẹ, sản xuất ở nước ngoài đã được các hãng lớn đưa sang chào hàng. Đa phần là các nguyên liệu có gốc vô cơ như bông sợi khoáng, bông vải thủy tinh, sợi gốm... được sản xuất đại trà, trên dây truyền công nghiệp ổn định và hiện đại. Quá trình quay ly tâm với tốc độ cực lớn nên sợi bông sản xuất ra có độ mảnh rất cao, đường kính chỉ vào khoảng 4 - 6µm, tạo ra nhiều lớp rỗng, vừa cách nhiệt và cách âm tốt; đàn hồi và cường độ chịu kéo rất cao; không bị thoái hóa do nóng ẩm hoặc ăn mòn hóa chất; không cháy và không bị co dãn nhiệt độ; không co ngót và trọng lượng rất nhẹ, khoảng từ 0,016 đến 0,200t/m3.
Sản phẩm cách nhiệt nói trên thường được tiền chế dưới dạng các tấm ốp, sản xuất trong và ngoài nước với nhiều thương hiệu và các chủng loại khác. Mọi quảng cáo cho các sản phẩm này đều tốt. Nhưng trong thực tế, dưới tác động của thời tiết nóng ẩm Việt Nam, chất lượng cách nhiệt, bảo ôn và nhiều đặc tính khác nữa như thế nào, cũng chưa được phía người sử dụng chính thức phản hồi, hoặc chưa được cơ quan có thẩm quyền đo đạc kiểm chứng và khẳng định. Đó cũng là một trong những vấn đề thực tế rất có ý nghĩa mà các viện nghiên cứu, các trường đại học, trong đó có Viện Kiến trúc Nhiệt đới cần quan tâm nghiên cứu thẩm định, đánh giá và bình luận.
Sau đây là giới thiệu một vài thương hiệu và các tính năng cơ bản nổi trội đã được các bản hãng quảng cáo tiếp thị:
- Tấm Astro - Foil công nghệ Hoa Kỳ gồm các lớp polyethelence có bọt khí dạng sợi, không độc hại, đa dụng trong cách nhiệt cách âm cho mái, trần, tường, vì có các lớp không khí mỏng giảm độ truyền nhiệt, như một tấm lá chắn, chống oi bức về mùa hè, chống giá lạnh mùa đông và cản không khí ẩm mùa nồm. Nếu dùng loại có bọc lớp nhôm mỏng màu trắng phản quang thì hiệu ứng cách nhiệt, cách âm... càng tăng thêm.
- Tấm KCC len thủy tinh công nghệ Hàn Quốc đó là sợi vô cơ, không cháy, nếu ở trong đám cháy cũng không gây ra khí độc hại; không bị xâm thực và thoái hóa bởi nhiệt độ, độ ẩm và các hóa chất; có độ bền "vĩnh cửu". Vì sợi len thủy tinh cực nhỏ, có nhiều đệm không khí nên có khả năng ngăn cách bức xạ nhiệt, hấp thụ sóng âm thanh. Trọng lượng nhẹ, mềm, dễ gia công và lắp dựng.
Ngoài ra, các tấm chắn nắng cao cấp với nhiều tính năng đặc biệt cũng đã được tiếp thị, ví dụ như:
- Tấm Lexan Thermopanel, Lexan Multi - wall công nghệ Hoa Kỳ có nhiều chủng loại chế phẩm khác nhau, trên nền polycarbonate với nhiều vách ngăn tạo ra sản phẩm có nhiều ô rỗng và nhẹ, nhưng cường độ cơ học khá cao, đồng thời có tính cản quang và ngăn bức xạ nhiệt đặc biệt. Trên mặt đã được xử lý để chống thoái hóa do tia cực tím của bức xạ mặt trời. Nhà sản xuất đã bảo hành không phai màu, không giảm cường độ cũng như mức độ truyền ánh sáng do khí hậu gây ra trong 10 năm. Có thể sử dụng những tấm này làm mái và tường nhà công nghiệp, mái sân vận động, nhà thi đấu, ga và bến đỗ xe, siêu thị, nhà kính nông nghiệp, cũng như để lấy ánh sáng cho nhà triển lãm, viện bảo tàng, ngăn các tia xâm thực có hại cho các hiện vật và tranh ảnh trưng bày.
- Tấm Ketelong công nghệ Đức - Nhật, cũng là tấm chế xuất từ nhựa polycarbonate được các nhà phân phối chào hàng với 3 chế phẩm: tấm chống nắng, tấm PC, tấm sọc, có các màu trắng trong và đục, màu xanh các loại và màu nâu… Các tấm này có đặc điểm là: độ bền va đập tốt, gấp 250 – 300 lần thủy tinh thường, 20 – 30 lần các tấm alkali và gấp 2 lần các loại tấm thủy tinh có cường độ rất cao. Vì vậy, chúng được xếp cùng hàng với thép và kính chống đạn, để làm các tấm khiên và lá chắn. Ngoài ra, với hiệu quả cách âm tốt nên còn được sử dụng làm tường cách âm trên đường cao tốc và lan can chống ồn cho cầu cạn trong vật liệu, nên có thể sử dụng làm tường bao, mái rọi, vách ngăn… chất lượng cao trong các công trình kiến trúc đặc biệt.

2. Vấn đề chống thấm
Đây quả là vấn đề khá nan giải: Nếu chỉ để giải quyết nhất thời hoặc chỉ có tác dụng kéo dài trong một thời gian 5 – 10 năm, vấn đề này còn có thể giải quyết dễ dàng bằng nhiều chất liệu hóa phẩm xây dựng đã có thương hiệu được sản xuất trong nước cũng như nước ngoài, có thể quét dán, phun phủ lên mặt lớp trát hoặc bê tông cấu kiện bao che là có thể chống thấm, chống dột cho tường bao, mái bằng hoặc tầng hầm… Nhưng đó cũng chỉ là biện pháp tình thế. Nếu là hợp chất hữu cơ, hiện tượng lão hóa sau một thời gian sử dụng cũng là vấn đề cần chú ý.
Ngoài thép và kim loại, các vật liệu xây dựng khác như bê tông, gỗ, gạch, đá, vôi vữa… đều khôg cản được nước mưa, nước ngầm thấm vào công trình nếu không có biện pháp xử lý tốt, đặc biệt trong điều kiện thời tiết và tình hình xây dựng công trình ở Việt Nam: mưa bão nhiều, độ ẩm không khí lớn, mực nước ngầm cao, gradien nhiệt thay đổi…
Để chống thấm dột cho công trình, chúng ta cũng đã từng dùng nhiều biện pháp, nhưng tựu chung lại gồm một số giải pháp chính sau đây:

2.1. Dùng màng ngăn bằng các lớp cách nước, hoặc quét màng phủ
Trước đây thời bao cấp ở nước ta thường sử dụng các loại màng ngăn gồm 3 hoặc 5 lớp giấy dầu rubêroit của SNG dán bằng các lớp nhựa bitum nóng xen kẹp, nhưng thường bị lão hóa theo thời gian, dễ bị mục và chảy nhựa khi nhiệt độ cao t>500C và nhất là vẫn bị thấm dột. Hiện nay có nhiều loại vật liệu màng chống thấm dạng cuộn cán sẵn thay thế, gốc từ nguyên liệu cao su, polyme, bitum... quét dán kết hợp, có thể bổ sung thêm sợi bông khoáng, sợi thủy tinh hoặc compozit, dùng đèn khò dán nóng hoặc dán nguội bằng lớp lót có gốc tương ứng với chất liệu cuộn.
Tổng kết lại các loại hình dung màng chống thấm trong những năm gần đây có thể phân loại như sau:
- Hệ chống thấm gốc bitum, thi công dạng quét, tạo màng, dùng cho mái, sênô, bancông, gồm 6 lớp, trong đó 4 lớp quét chất ShellKote; với tường bao, nhà tắm, khu vệ sinh có thể chỉ cần dùng 3 lớp, trong đó 2 lớp là ShellKote của hãng Shell.
- Hệ chống thấm dẻo nhũ tương, gốc xi măng, thi công dạng quét, dùng cho mái, tường bao, ban công, giếng thang máy, tầng hầm, bể nước... Vật liệu là các hóa chất SmartFlex GP Singapore, Mulsifix Brush Coat CHLB Đức, Terraco Weathercoat Thủy Điển, Big Sun...
- Màng chống thấm tự dính, thi công nguội, dùng cho mái, giếng thang máy, tầng hầm, bể nước, bể ngầm, mái sênô... Vật liệu sử dụng là Bitile, tấm dán Bituthene 3000, 5300 và CP Hoa Kỳ, Adesobit 1550, 1600, 2050, 2100 Arập.
- Màng chống thấm đàn hồi nhũ tương gốc nước Laticote, dùng cho khu ẩm ướt, khu vệ sinh, bể nước, bể bơi.
- Màng chống thấm thi công nóng, sử dụng cho mái, giếng thang máy, nhà tắm, với vật liệu là các tấm trải Dermabit, Asphaltoplast Arập, DUO Bỉ, MBT Singapore, Index Italy...
Yêu cầu đối với vật liệu chống thấm là tạo được một màng kín liên tục, ngăn được nước và hơi ẩm, không bị rửa trôi và không tan trong nước, không xâm thực và bị xâm, dính bám tốt trên mặt bêtông, có độ đàn hồi cần thiết và độ bền kéo đứt đủ bảo đảm, không bị lão hóa trong môi trường và khí hậu nhiệt đới ẩm.

2.2. Vật liệu sơn chống thấm
Ngoài các loại màng chống thấm nói trên, để chống thấm cho tường còn có thể dùng một số loại sơn đặc chủng. Nhiều hãng sơn nổi tiếng trên thế giới cũng đã tới tiếp thị, quảng cáo trên truyền hình, truyền thanh, biển quảng cáo, băng rôn... nào là có độ chống thấm cao, màu sắc đa dạng, bền đẹp, không bị rêu mốc, dễ lau chùi v.v... Chẳng hạn những hãng sơn quen thuộc như Nippon Nhật, Kova, ICI, Levis, Dulux Hoa Kỳ, ATM, Beauty, Galan Thái Lan, Terraco Thủy Điển... Riêng Việt Nam cũng đã có nhiều doanh nghiệp sản xuất sơn như Longda, Loma, Đại Bàng v.v... Yêu cầu đối với sơn chống thấm là màng sơn có khả năng cách nước cao, chịu được tác động của môi trường ẩm ướt, nắng mưa thất thường, không phát triển rêu mốc, khó bong tróc...

2.3. Phụ gia chống thấm
Nếu trộn thêm vào hỗn hợp bêtông phụ gia chống thấm có gốc là các loại hạt mịn hơn ximăng như muội khói silic silica fume, tro bay nhiệt điện fly ash, xỉ lò cao nghiền mịn... với kích thước trung bình nhỏ hơn 0,5µm nhỏ gấp 100 lần hạt ximăng sẽ có tác dụng kép: 1 Puzzolan hóa, tăng hoạt tính thủy hóa của ximăng, tạo thêm thành phần kết dính CSH; 2 như một vật liệu chèn thêm vào các kẽ hở vốn đã cực nhỏ giữa các hạt ximăng trong hỗn hợp bêtông. Như vậy, cấu trúc của bêtông sẽ đặc chắc hơn, cải thiện được nhiều tính năng của bêtông, trong đó hiểu quả chống thấm của bêtông cũng sẽ tăng đáng kể.
Ngoài ra còn có những phụ gia chống thấm gốc là các hóa chất như CIFe, NO3Ca, SO4Na2,... nhưng chưa rõ tác hại ăn mòn bêtông và cốt thép như thế nào, nhất là khi chứa ion Cl và các tác nhân ăn mòn khác. Phụ gia các loại của hãng Sika Thụy Sỹ đã được sử dụng nhiều ở Việt Nam, chẳng hạn phụ gia chống thấm Plastocrete, Sikalatex... Ngoài ra còn phụ gia chống thấm Stonti Anh, Elkem Microsilica Na Uy... Bản thân các cơ sở nghiên cứu ở Việt Nam cũng chào hàng các sản phẩm phụ gia chống thấm như Trung tâm Khoa học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia, Viện KHCN Giao Thông Vận Tải, Viện KHCN Xây Dựng, Công ty Bách Khoa Đại học Bách Khoa Hà Nội...

2.4. Dùng biện pháp phun dung dịch thấm sâu vào kết cấu
Các dung dịch phun thường có vật liệu nền, gốc Silicat, có khả năng lấp lỗ rỗng, lỗ rỗ trong bêtông, tăng cường lực liên kết, cho nên có thể trám được các vết nứt chân chim do co ngót, do tỏa nhiệt khối lớn trong bêtông, cũng như ngăn nước thấm sâu qua mạch vữa xốp trong những mảng tường dán gạch. Nói chung, có thể sử dụng ở những mặt lộ diện của công trình như sàn mái, sênô, mái đón, tường ốp đá... Thuộc loại này có dung dịch phun Radcom#7 Autralia và các loại dung dịch khác sản xuất trong và ngoài nước. Mới đây Trung Quốc tiếp thị các vật liệu chống thấm cao phân tử tổng hợp, NQC có độ đàn hồi siêu mạnh, ANC tự dính, JISHITU chống thẩm thấu gốc ximăng và vật liệu cuốn chống thấm SBS - APP...

3. Vấn đề vật liệu mới
Ngoài các vật liệu truyền thống, kể cả vật liệu dân dã khai thác tự nhiên như đá ong, đá sò, tường trình, đá xẻ... hoặc chế biến từ nguồn vật liệu địa phương sẵn có như nứa lá rơm rạ, tre gỗ ngâm tẩm, gạch ngói thủ công, kể cả những vật liệu tấm ép hỗn hợp xi măng với các phế thải công nghiệp mùn cưa, phoi bào, vỏ trấu, xơ dừa..., cho đến vật liệu đương đại như bêtông, sắt thép... cũng cần nghiên cứu hoàn thiện, bổ sung, vừa để đáp ứng nhu cầu nhiệt đới hóa; vừa phù hợp với điều kiện sản xuất công nghiệp hiện đại hóa; vừa tạo được môi trường sống vi khí hậu thoải mái, tiện nghi, chống được nóng lạnh, thấm ẩm, rêu mốc..., vừa bảo vệ được công trình dưới tác động khắc nghiệt của khí hậu nhiệt đới ẩm, chống thoái hóa, ăn mòn, xâm thực của môi trường. Cũng cần song song nghiên cứu sử dụng những vật liệu và hóa phẩm xây dựng mới, hiện đại và có nhiều tính năng phù hợp. Vật liệu mới đề cập ở đây là những loại vật liệu xây dựng mới được sản xuất ở trong nước theo nguyên liệu hiện đại, trên dây truyền và công nghệ mới cũng như vật liệu có khả năng du nhập hoặc chuyển giao trong tương lai:

3.1. Đó là chất dẻo cốt sợi Fiber Reinforced Plastic. Sử dụng chất dẻo hoặc polyme hoặc epoxy làm nền cho cốt sợi như: thủy tinh, cacbon hoặc aramid thay thế cho vật liệu xây dựng truyền thống là sắt thép và bêtông. Đó là một phương hướng đang được phát triển rất nhanh trong ngành công nghiệp xây dựng. Các loại vật liệu này có ưu điểm là trọng lượng nhẹ, cường độ rất cao, không bị xâm thực... nên đã được nghiên cứu sử dụng trong một số công trình xây dựng ở nhiều nước như Vương Quốc Anh, Hoa Kỳ, Canada và Nhật Bản... Có thể tin rằng, nếu công nghệ sản xuất phát triển và có các chỉ dẫn thiết kế hiệu lực, thì vật liệu mới này sẽ được sử dụng rộng rãi, với những phương án hiệu quả và bền vững hơn BTC và thép.
Vật liệu mới FRP có thể sử dụng trong các trường hợp sau:
- Thay cốt thép thường và cốt thép ứng lực trước trong kết cấu bêtông cốt thép.
- Chế tạo các tấm mỏng để tăng cường, gia cố những kết cấu xây dựng bị nứt và thấm dột.
- Chế tạo các cấu kiện FRP như dầm sàn, panen..

3.2. Đó là thép không gỉ Stainless Steel, thép chịu thời tiết Weathering Steel và các loại hợp kim nhôm... ít bị ăn mòn han gỉ trong môi trường khí hậu nhiệt đới nóng ẩm như ở Việt Nam. Riêng thép chịu thời tiết là thép chống được gỉ trong không khí, không cần phải sơn phủ bề mặt do đã bổ sung thêm các hợp kim như đồng, crôm, nicken làm thay đổi bản chất gỉ sét hình thành trên bề mặt thép. Với thép cacbon bình thường, khi bị ôxy hóa lớp Fe3O4 thường tách khỏi mặt thép do xuất hiện các khe nứt và trong môi trường nóng ẩm hiện tượng gỉ sét cứ như vậy tiếp tục phát triển mạnh. Trái lại, đối với thép chịu thời tiết do hình thành lớp vô định hình gồm hợp chất Cu, Cr và P nằm giữa thép và lớp FeOH luôn tồn tại ở bên ngoài, trở thành một lớp ôxít sắt ngậm nước goethitec có cấu trúc rất bền vững, dính kết chặt chẽ, chỉ làm cho bề mặt thép chuyển màu nâu xẫm theo năm tháng. Đặc biệt là thép chịu thời tiết loại mới được gọi là loại thép 3% - Ni weathering steel gồm 3 loại số hiệu SMA400W, SMA490W và SMA570W... tuy cũng không cần sơn phủ, nhưng có khả năng kéo dài tuổi thọ của công trình, giảm chi phí bảo trì. So với thép chịu thời tiết cũ tính chịu khí hậu biển và cận biển tốt hơn nhiều.

3.3. Đó là bêtông có tính năng cao và rất cao High Performance Concrete và Ultra HPC, không những có cường độ chịu nén rất cao, từ 50N/mm2 trở lên tới hơn 100N/mm2, mà còn có tính thấm nước rất thấp, ít chịu tác dụng hóa học và có tính cản nhiệt cao đã và đang được nghiên cứu ứng dụng ở trong các Viện, các trường Đại học và các cơ sở sản xuất ở nước ta.

Kết luận: "Nhiệt đới hóa" công trình kiến trúc xây dựng ở Việt Nam là một lĩnh vực liên quan rất nhiều tới vật liệu xây dựng:
1 Về công nghệ và sản phẩm vật liệu xây dựng cần nghiên cứu sử dụng các loại sản phẩm hiện đại, chế tạo theo nhiều công nghệ khác nhau, kể cả công nghệ nửa tiền chế, liên hợp giữa các loại vật liệu truyền thống, có độ bền cơ học và thời tiết cao với các loại vật liệu nhẹ, xốp rỗng, thích ứng với điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm Việt Nam.
2 Đối với kết cấu bao che cần chú trọng nhiều hơn đến môi trường nóng ẩm, cũng như lạnh ẩm:
- Bảo đảm cách nhiệt tốt cho kết cấu mái. Nên sử dụng loại mái hai lớp, có không khí đối lưu ở giữa: lớp mái chịu lực ở dưới và lớp mái vật liệu nhẹ lợp bên trên.
- Đối với tường, chủ yếu sử dụng các loại gạch, xây đôi và cơ bản là bảo đảm cách nhiệt. Riêng mảng tường phía tây, cần làm dày hơn bằng gạch lỗ, gạch xốp, để ngăn cách hiểu quả các bức xạ nhiệt. Nếu thí điểm dùng các tấm tường 2 lớp kiểu bán lắp ghép với tấm ngoài được tiền chế như đã nói ở trên.
- Để hạn chế bức xạ nhiệt, tường bao nhà không nên dùng những mảng kính lớn thay thế. Cửa sổ khung nhôm kính cũng không nên vượt quá 30% toàn bộ diện tích tường bao. Cửa kính nhất thiết phải có hệ thống cấu kiện che nắng và nên làm hai hay nhiều lớp.
- Bề mặt ngoài tường cần phủ lớp vật liệu bảo vệ bằng các tấm ốp gạch men vô cơ hoặc các vật liệu sơn hữu cơ tổng hợp, vừa bảo vệ cho kết cấu bao che khỏi tác động phá hoại của thời tiết, vừa chống rêu mốc, không làm mất vẻ mỹ quan vốn có ban đầu của công trình.
3 Đối với các loại vật liệu để xử lý chống nóng, chống thấm dột... kể cả các sản phẩm nhập nội, khi sử dụng đại trà cũng cần nghiên cứu cân nhắc qua thử nghiệm và chuyển giao công nghệ. Đồng thời rất cần sự thẩm định chất lượng cụ thể và khách quan của một cơ sở khoa học chuyên ngành có trách nhiệm, chẳng hạn như cơ sở thực nghiệm của Viện Kiến trúc Nhiệt đới thuộc trường Đại học Kiến trúc Hà Nội và của cơ quan xét duyệt sản phẩm có trách nhiệm đánh giá và cấp chứng chỉ về chất lượng.
4 Cần tiếp cận nghiên cứu sử dụng những vật liệu xây dựng hiện đại của thế kỷ 21, đi tắt đón đầu để nhanh chóng hội nhập quốc tế trong lĩnh vực này. Đó là những loại vật liệu bền thời tiết như hiện nay nhiều nước đã và đang nghiên cứu sử dụng, chẳng hạn: chất dẻo cốt sợi cacbon, thủy tinh hoặc aramid CFRP, GFRP, AFRP; thép chịu thời tiết weathering steel, thép và kim loại không gỉ Stainless steel; bêtông tính năng cao HPC... có hiểu quả nhiều mặt trong ngành xây dựng, đặc biệt là đối với môi trường khí hậu nhiệt đới ẩm như ở nước ta.
5 Các bộ có liên quan như Bộ Xây dựng, Bộ Khoa học Công Nghệ, Bộ Giáo Dục Đào Tạo... cần giao các đề tài nghiên cứu cấp nhà nước và cấp bộ về vật liêu xây dựng liên quan đến kiến trúc nhiệt đới cho các Viện, các trường. Cần tập hợp lực lượng chuyên gia và nhanh chóng xây dựng một đội ngũ các chuyên viên giỏi để thực hiện các đề tài nghiên cứu cơ bản, lý thuyết, cũng như các đề tài nghiên cứu ứng dụng và thực nghiệm. Hướng các nghiên cứu sinh và học viên cao học vào nghiên cứu những đề tài luận văn, luận án về vật liệu xây dựng liên quan đến kiến trúc nhiệt đới ẩm Việt Nam.

Nguồn tin: Tạp chí Kiến trúc Việt nam, số 130/2006