Cấu kiện bao che từ vật liệu nhẹ phục vụ cho xây dựng nhà ở vùng đồng bằng ngập lũ sông Cửu Long

Thứ năm, 12/01/2006 00:00
Từ viết tắt Xem với cỡ chữ
1. Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, đã có nhiều phương án được đề nghị để giải quyết vấn đề nhà ở cho dân cư vùng ĐBSCL nhưng đến thời điểm này, mẫu nhà bằng bê tông cốt thép dự ứng lực được coi là hợp lý. Kết cấu mẫu nhà này bao gồm: khung, sàn bằng bê tông; mái lợp băng tấm lợp xi măng-amiăng hoặc tấm lợp tôn. Riêng vật liệu bao che chưa tìm được giải pháp hợp lý. Là một vùng đặc thù, nền đất yếu và thường xuyên bị ngập lũ nên vật liệu làm nhà yêu cầu phải nhẹ, bền nước và giá bán phải phù hợp với người dân có thu nhập thấp.
Qua điều tra, khảo sát về tình hình nghiên cứu và sản xuất vật liệu bao che sử dụng trong xây dựng nhà ở vùng ĐBSCL, đề tài lựa chọn hướng chế tạo cấu kiện nhẹ kiểu xen lẫn trên cơ sở kết hợp tấm phẳng bằng xi măng sợi với vật liệu nhồi là tấm xốp polystyren được gắn kết bằng hỗn hợp vừa dán trên cơ sở xi măng.
2. Tóm tắt kết quả nghiên cứu
2.1. Nghiên cứu chế tạo tấm phẳng sử dụng sợi dừa
2.1.1. Gia công cơ học sợi dừa
Để sử dụng sợi thực vật trong công nghệ xeo, sợi thường phải được gia công đến độ nghiền ít nhất 60o SR bằng thiết bị gia công đặc biệt. Trong thực tế chưa có mục đích sử dụng nào yêu cầu độ nghiền của sợi thực vật đến cấp độ đó. Vì thế đề tài đã sử dụng sợi dừa thương phẩm của các cơ sở chế biến sợi dừa ở Bến Tre. Sợi sau khi cào được ép thành tấm mỏng bằng máy ép thuỷ lực rồi được đưa vào máy cắt kiểu máy xén giấy để cắt đến độ dài 2-3 mm.Qua các công đoạn gia công cơ học trên, độ nghiền của sợi đạt được 20 - 220SR - độ nghiền này được xác định bằng phương pháp Achopper - Riegler TCVN 4408 - 87.
2.1.2. Xử lý hoá học sợi xơ dừa
Thừa hưởng các kết quả nghiên cứu xử lý hoá học sợi thực vật để chế tạo các vật liệu trên nền xi măng poolăng trước đây, đề tài đã lựa chọn 2 phương án xử lý đối với sợi dừa:
* Theo phương án thứ nhất quy trình xử lý sợi dừa được lựa chọn là: ngâm sợi dừa trong nước vôi trong bão hoà với môđun R/L = 1/20 trong 24 giờ, sau đó vớt sợi ra, vắt khô rồi ngâm vào dung dịch AL2SO4 nồng độ 4% với cùng một mô đun R/L trong 4 giờ. Sau đó vớt ra, vắt và phơi khô.
* Theo phương án thứ hai, quy trình xử lý sợi dừa được lựa chọn là: ngâm sợi dừa trong nước vôi trong bão hoà với môđun R/L + 1/20 trong 24 giờ, sau đó vớt sợi ra, vắt khô rồi ngâm vào dung dịch thuỷ tinh lỏng natri nồng độ 5% với cùng một môđun R/L trong 4 giờ. Sau đó vớt ra, vắt và phơi khô.
2.1.3. Nghiên cứu chế tạo tấm phẳng dùng sợi dừa theo phương pháp xeo
Khi sử dụng sợi dừa thay thế một phần amiăng Atrong sản xuất tấm phẳng theo công nghệ xeo, sợi dừa được gia công cơ học đến độ nghiền 20 - 220 SR và được xử lý hoá học theo phương án thứ nhất. Tỷ lệ sợi dừa sử dụng được nghiên cứu lựa chọn qua 2 đợt sản xuất thử như sau:
* Đợt 1: chạy 5 cấp phối hồ liệu khác nhau, mỗi cấp phối gồm 5 mẻ để đánh giá một số tính chất của hệ xeo.Tỷ lệ thay thế sợi amiăng bằng sợi dừa là 1/0,4 theo khối lượng được tính từ tỷ trọng sợi amiăng và sợi dừa.
' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.2283.220' />
Nhận xét
- Sản phẩm tấm phẳng ở trạng thái ướt được chế tạo theo cấp phối D1 và D2 cho kết quả hình thức tấm nhẵn, mềm mại. Song ở cấp phối này, tỷ lệ thay thế sợi A bằng sợi dừa thấp.
- Theo cấp phối D3 và D4, trên bề mặt tấm xuất hiện một số điểm sợi bị vón tạo tổ kén do sợi phân bố chưa đều, bề mặt sản phẩm khô và cứng hơn. Nguyên nhân có thể do khả năng phân tán sợi dừa trong hỗn hợp hồ liệu còn kém, khả năng vớt liệu kém.
- Với cấp phối D5 thì khả năng vớt hồ liệu rất kém, không tạo được sản phẩm. Để giải quyết vấn đề tăng khả năng phân tán sợi dừa, cải thiện tính chất công nghệ của hồ liệu và khả năng trợ lọc của hồ liệu qua băng xeo, đề tài nghiên cứu đưa vào sử dụng hai loại phụ gia công nghệ trong sản xuất thử nghiệm đợt 2.
* Đợt 2: sử dụng các cấp phối D3, D4, D5 có đưa thêm phụ gia Mekalit là 2% và phụ gia trợ lọc Tt - 01 là 0,05% tính theo khối lượng xi măng. Kết quả sản xuất thử nghiệm đợt 2 cho thấy:
- Với cấp phối D3 và D4 có sử dụng thêm 2 loại phụ gia công nghệ thì sản phẩm ở trạng thái ướt có bề mặt mịn, mềm mại, khả năng xeo tấm được cải thiện hơn so với không sử dụng phụ gia.
- Việc sử dụng 2 phụ gia công nghệ không có tác dụng cải thiện rõ rệt khả năng phân tán sợi cũng như tính chất xeo của cấp phối D5, tuy nhiên vẫn có thể xeo thành sản phẩm được.
Trong khuôn khổ nghiên cứu, đề tài rút ra kết luận là khả năng thay thế sợi dừa cho sợi amiăng trong sản xuất tấm phẳng theo công nghệ xeo tối đa khoảng 50 - 60% theo thể tích.
2.2. Nghiên cứu chế tạo cấu kiện tấm tường, tấm trần từ các tấm phẳng và tấm xốp PS
2.2.1. Nghiên cứu lựa chọn hỗn hợp dán định hình sản phẩm
Tỷ lệ thành phần hỗn hợp dán được lựa chọn phải đảm bảo dộ dính tốt, cho phép định hình sản phẩm theo yêu cầu, vừa đảm bảo tính kinh tế. Độ bám dính của hỗn hợp dán trên nền tấm phẳng và trên nền tấm PS được đưa ra trong bảng 3.
' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.2283.221' />
Quan sát tình trạng phá huỷ mẫu khi kéo đứt cho thấy đối với tất cả các mẫu thử hỗn hợp dán trên nền xốp PS thì sự phá huỷ đều xảy ra tại nền xốp. Trong khi đó lực bám dính của các hỗn hợp dán trên nền tấm phẳng xi măng đều cao hơn so với nền xốp PS. Như vậy tất cả các hỗn hợp dán trên cơ sở xi măng được lựa chọn đều đảm bảo dộ bám dính tốt để định hình sản phẩm cấu kiện.
Để đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật, đề tài lựa chọn hỗn hợp dán có tỷ lệ XM/C = 1/1 với phục gia latex sử dụng là 2% khối lượng so với xi măng.
2.2.2. Nghiên cứu lựa chọn giải pháp tạo hình cấu kiện
Để kiểm chứng khả năng chịu tải trọng uốn của cấu kiện có kết cấu xen lẫn, ở đây đưa ra kết quả thử uốn của một phương án kết hợp khác nhau. Các mẫu cấu kiện được chế tạo theo kích thước 4x 35 x 100 cm để thử cường độ chịu uốn và kết quả được trình bày trong bảng 4.
' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.2283.222' />
Kết quả này cho thấy với kết cấu xen lẫn gồm 2 lớp mặt và một lớp xốp ở giữa thì cường độ chịu uốn tăng lên nhiều lần. Các tính chất của cấu kiện tấm tường được đưa ra trong bảng 5.
' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.2283.223' />
Sản phẩm tấm tường với các thông số kỹ thuật đạt được hoàn toàn có thể sử dụng làm tấm tường trong xây dựng nhà ở nói chung và cho vùng đặc thù có nền đất yếu và ngập lũ ĐBSCL nói riêng.
2.2.3. Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo cấu kiện
Cấu kiện tấm tường kiểu xen lẫn được chế tạo theo 3 công đoạn sau:
* Công đoạn chuẩn bị nguyên vật liệu và khuôn mẫu:
- Chuẩn bị tấm phẳng XM - xơ dừa: các tấm phẳng xi măng xơ dừa có chiều dầy đống nhất được cắt theo kích thước thiết kế với từng loại mẫu nhà, vệ sinh bề mặt đảm bảo bám dính tốt.
- Chuẩn bị tám xốp PS: tấm PS được cắt theo kích thước thiết kế với từng loại mẫu nhà sử dụng, cần được giữ cho bề mặt không dính dầu, mỡ... để đảm bảo bám dính tốt.
- Chuẩn bị hỗn hợp vừa dán: hỗn hợp vừa dán gồm xi măng, cát vàng sạch qua sàng 1,25mm theo tỷ lệ XM/C = 1/1 có pha thêm phụ gia latex. Xi măng, cát được trộn khô trong máy trộn vữa kiểu răng bừa, sau đó cho phụ gia latex đã được pha loãng vào trộn đều tới khi thu được hỗn hợp dán đồng nhất.
- Chuẩn bị khuôn mẫu: khuân mẫu để tạo hính cấu kiện có thể chế tạo bằng gỗ hoặc bằng thép góc, phải đảm bảo đúng kích thước theo thiết kế, không bị biến dạng khi thao tác, dễ tháo sản phẩm.
* Tạo hình cấu kiện:
Khi khuôn mẫu, nguyên vật liệu đã chuẩn bị xong, tiến hành như sau:
- Đặt khuôn trên mặt sàn phẳng
- Đặt tấm phẳng XM - xơ dừa đã chuẩn bị lọt vào khuôn
- San hỗn hợp vữa dán khoảng 10 2mm đều trên bề mặt tấm phẳng XM - xơ dừa
- Đặt tấm xốp PS lên trên lớp hỗn hợp vữa dán
- San hỗn hợp vừa dán khoảng 1- 2mm đều trên bề mặt tấm xốp PS
- Đặt tấm phẳng XM - xơ dừa lên trên lớp hỗn hợp vữa dán
- Đặt tấm khuôn lên trên tấm phẳng, tạo lực ép
* Công đoạn tháo khuôn, dưỡng hộ và hoàn thiện;
Nhả lực ép, tháo khuôn, dựng nghiêng cấu kiện, hoàn thiện khuyết tật và chuyển sang khu vực dưỡng hộ ẩm trong 7 ngày. Tuỳ thuộc nhu cầu sử dụng tại từng nơi hoặc tại một vùng nhất định, các nhà sản xuất sẽ nghiên cứu thị trường và tự quyết định hướng đầu tư sản xuất cùng như quy mô sản xuất cho phù hợp.
3. Kết luận
- Với công nghệ xeo tấm phẳng sử dụng sợi dừa thay thế sợi amiăng, đề tài đã nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật như phân tán sợi, tăng tính lọc nước và đề xuất tỷ lệ thay thế sợi amiăng bằng sợi dừa đã gia công xử lý tối đa là 50 - 6-% theo thể tích.
- Quy trình chế tạo cấu kiện tấm trần, tấm tường kiểu xen lẫn kết hợp tấm phẳng với vật liệu dán trên cơ sở xi măng.
- Sản phẩm của đề tài với các chỉ tiêu kỹ thuật đạt được hoàn toàn có thể sử dụng làm tấm trần, tấm tường trong xây dựng nhà ở cho vùng đặc thù có nền đất yếu và ngập lũ ĐBSCL.

Nguồn tin: Thông tin KHCN Vật liệu xây dựng
Tìm theo ngày :

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)