Bê tông khí chưng áp là gì?

Nhu cầu xây dựng nhà ở và các công trình luôn gắn liền với sự hình thành và phát triển hàng trăm nghìn năm của Con người và Xã hội. Mỗi một giai đoạn hay vùng miền khác nhau sẽ phù hợp với một hoặc một vài loại VLXD khác nhau và luôn được cải tiến đổi mới không ngừng nhằm tìm ra những công thức sản xuất ưu việt nhất. Trong điều kiện biến đổi khí hậu Toàn Cầu, không khí ngày càng ô nhiễm do việc sử dụng các nguồn nguyên liệu hóa thạch, hay việc sử dụng các sản phẩm gạch nung truyền thống từ đất sét làm cho nguồn đất trồng ngày càng khan hiếm, kéo theo đó là tác động của khí thải, khói thải gây hiệu ứng nhà kính làm cho nhiệt độ trung bình của Trái Đất ngày càng tăng cùng với diễn biến thời tiết ngày càng cực đoan và bất thường. Có một loại VLXD ưu việt đã sinh ra và tồn tại hàng trăm năm qua trên Thế Giới như để bù đắp hoặc làm giảm tiến trình diễn biến thời tiết nhằm bảo vệ tài nguyên môi trường và sức khỏe Con người, đó chính là Bê tông khí chưng áp.

Bê tông khí chưng áp là gì?

Bê tông khí chưng áp tên viết tắt quốc tế thường dùng là AAC  (Autoclaved Aerated Concrete) hoặc ALC (Autoclaved Light-weight Concrete). Đây là loại bê tông siêu nhẹ, có trọng lượng nhẹ nhất trong các loại bê tông. Với cấu trúc đặc trưng bên trong là các bóng khí nhỏ hình khối cầu độc lập và phân bố đồng đều bên trong khối bê tông. Các nguyên liệu được sử dụng từ xi măng, cát nghiền siêu mịn, vôi bột, phụ gia bột nhôm hoạt tính và nước. Hỗn hợp nguyên liệu thô sau khi cấp phối với tỷ lệ chính xác trên hệ dây chuyền tự động hóa sẽ tham gia các phản ứng hóa học phức tạp và liên tục, trong đó có phản ứng giữa Nhôm (Al) và các thành phần silicate để tạo ra khoáng chất và giải phóng khí Hydrogen (H2) làm cho phối liệu chương nở về thể tích, khí H2 thoát ra hoàn toàn và để lại hàng triệu các bóng khí hình khối cầu (được choán đầy bởi không khí) bên trong cấu trúc bán thành phẩm. Sau khi trải qua công đoạn ủ dưỡng để đạt cường độ ban đầu, khối bán thành phẩm sẽ được di chuyển qua dây chuyền cắt tự động tạo hình, tạo hèm (đối với tấm ALC Panel) trước khi đưa vào hệ thống "chưng áp" hiện đại.

Thay vì để quá trình đông kết diễn ra tự nhiên dưới điều kiện môi trường như bê tông truyền thống (phơi khô trong 2-3 tuần), bán thành phẩm này được làm đông kết cưỡng bức bằng hơi nước bão hòa ở nhiệt độ cao (khoảng 200 độ C) và áp suất cao (khoảng 12~13kgf/cm2) bên trong hệ thống nồi chưng áp (Autoclaved) trong khoảng thời gian từ 8~12 tiếng sẽ đạt được cường độ và sự ổn định của khối bê tông khí chưng áp và có thể được sử dụng ngay trong thi công xây dựng.

Như vậy từ tên gọi "Bê tông khí chưng áp" đã thể hiện chi tiết về qui trình sản xuất loại bê tông này, chúng ta có thể hiểu "nôm na" là loại sản phẩm này cũng chính là "bê tông" nhưng được tạo cấu trúc bóng khí bên trong và làm khô (đông kết) bằng cách "chưng" lên nhờ hơi nước ở điều kiện áp suất cao và nhiệt độ cao trong khoảng thời gian ngắn. Cũng nhờ giai đoạn chưng áp này mà bê tông khí chưng áp thành phẩm có những thông số vật lý hoàn toàn vượt trội so với bê tông truyền thống hay những loại VLXD thông thường. Đặc biệt, trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, hàng loạt các phản ứng hóa học phức tạp trong silicate xảy ra làm cho sản phẩm được ổn định cường độ và ổn định tỷ trọng sau này, trong đó có 1 loại khoáng chất vô cùng quan trọng là khoáng "Al-Tobermorite" được hình thành trong quá trình chưng áp làm cho bê tông khí không bị hiện tượng "lão hóa" trong quá trình sử dụng và càng để lâu lại càng cứng và bền. Khoáng chất này cũng được tìm thấy trong bê tông La Mã cổ đại làm cho tuổi thọ của chúng kéo dài hơn 2000 năm qua như các công trình đấu trường La Mã hoặc các bờ kè chắn sóng có khả năng tự chữa lành vết thương của người La Mã cổ đại.

Tại Việt Nam hiện nay, vật liệu bê tông khí chưng áp được ứng dụng để sản xuất hai sản phẩm chính: Gạch siêu nhẹ bê tông khí chưng áp AAC BLOCK (TCVN:7959-2017) và Tấm tường bê tông khí chưng áp cốt thép ALC PANEL (TCVN:12867-2020). Cả hai dòng sản phẩm này ngày càng được ứng dụng rộng rãi để thay thế tường xây gạch đỏ và đôi khi có thể sử dụng dạng tấm ALC PANEL để làm sàn chịu lực, giúp cho công trình được đẩy nhanh tiến độ thi công bàn giao và đặc biệt hiệu quả tiết kiệm chi phí sử dụng điều hòa nhiệt độ do đặc tính cách nhiệt của bê tông khí chưng áp cao hơn gấp 7 lần so với vật liệu xây truyền thống.

Những tính năng nổi bật của bê tông khí chưng áp AAC / ALC:

Vật liệu xanh -Trọng lượng nhẹ - tiết kiệm tài nguyên Quốc Gia:

Trong cấu trúc khối bê tông khí chưng áp có tới 60~70% là "không khí", do vậy để sản xuất ra một khối xây này chỉ tiêu tốn rất ít tài nguyên thiên nhiên (cát, vôi, vi măng,...). Ngoài ra quá trình sản xuất không nung, nên không phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính hoặc ô nhiễm môi trường, sản phẩm phụ chỉ là hơi nước tinh khiết bay lên hoặc nước sạch ngưng tụ sau quá trình chưng áp. Nếu có phát thải khí thải trong nhà máy thì cũng rất ít phát sinh từ hệ thống nồi hơi hiện đại với công nghệ tầng sôi ngày nay. Chính vì điều này mà bê tông khí chưng áp luôn được khuyến khích sản xuất và sử dụng trên Thế Giới trong đó có Việt Nam hướng tới chương trình "Net Zero" - Công nghệ xanh trong xây dựng.

Trọng lượng của bê tông khí chưng áp trong các tiêu chuẩn/qui chuẩn kỹ thuật thường được qui định là tỷ trọng khô (dry-density), ở đây được hiểu là khối lượng riêng sau khi sấy khô và dao động trong khoảng từ 500~600kg/m3 tùy vào cấu hình sản phẩm. Ở điều kiện thực tế thi công, thường sẽ cộng thêm 20~30% độ ẩm môi trường nên khối lượng thực tế của AAC/ALC sẽ dao động trong khoảng từ 600~800kg/m3. Nếu so sánh với khối lượng thực tế của gạch đỏ đặc (~1800kg/m3); gạch đỏ 2 lỗ (~1600kg/m3) hay bê tông truyền thống (~2400kg/m3) thì bê tông khí chưng áp chỉ nhẹ = 1/3 hoặc 1/4 so với các VLXD này. Về lý thuyết, khi sử dụng AAC/ALC làm vật liệu xây sẽ giúp giảm tải đáng kể cho căn nhà, từ đó có thể tiết kiệm chi phí làm móng. Còn xét trên góc nhìn khả quan hơn, nếu trong cùng 1 điều kiện về nền đất, xây cùng 1 hệ móng như nhau; thì việc sử dụng vật liệu nhẹ bê tông khí chưng áp sẽ giảm thiểu được hiện tượng sụt lún, giúp cho toàn bộ công trình được kiên cố và bền vững hơn rất nhiều, đặc biệt đối với những căn nhà xây trên nền đất yếu hoặc gần mặt đường Quốc Lộ.

Khả năng cách nhiệt: chống nóng - chống lạnh - hạn chế nồm ẩm:

Đây chính là điểm mạnh của vật liệu này khi hệ số dẫn nhiệt chỉ khoảng 0.12 W/m2.K nhỏ hơn rất nhiều so với hệ số dẫn nhiệt của gạch đỏ khoảng 0.80 W/m2.K đồng nghĩa với khả năng cách nhiệt của bê tông khí chưng áp cao gấp 7 lần so với gạch đỏ truyền thống.

Do cấu trúc rắn-khí đan xen bên trong bê tông chưng áp, làm cho hệ số cách nhiệt của loại vật liệu này tăng lên gấp nhiều lần so với các vật liệu thể đặc khác, năng lượng bức xạ nhiệt thường sẽ suy giảm đột ngột khi chuyển đổi trạng thái giữa các pha rắn-khí. Với vách tường ALC hướng Tây dày 10cm, khi đo thực tế bằng súng hồng ngoại vào buổi chiều, kết quả cho thấy nhiệt độ mặt trong tường chỉ tương đương với nhiệt độ phòng và có cảm giác mát lạnh khi sờ tay vào mặt tường. Cũng chính vì lý do này, tường ALC có thể giúp tiết kiệm lên tới trên 60% chi phí sử dụng điều hòa nhiệt độ vào mùa hè (máy điều hòa chỉ tiêu tốn năng lượng để làm mát không khí trong phòng chứ không tốn điện để làm nguội 4 bức tường như tường xây gạch đỏ).

Bản chất tường ALC giống như 1 vách tường cách nhiệt nhiều lớp (rắn/khí đan xen), do vậy vào mùa đông nó còn có tính năng ngăn nhiệt lạnh từ bên ngoài truyền xuyên qua tường, giúp cho căn phòng luôn ấm áp vào mùa đông (gọi là hiệu ứng "đông ấm - hạ mát"). Ngoài ra, vào mùa xuân hoặc những ngày thời tiết có độ ẩm cao, khả năng cách nhiệt của vật liệu bê tông khí chưng áp khi sử dụng làm tường và mái cách nhiệt sẽ giúp duy trì nhiệt độ trong phòng luôn ấm và cao hơn nhiệt độ điểm sương của không khí tại thời điểm đó, do vậy triệt tiêu được hoàn toàn hiện tượng nồm ẩm đối với khí hậu tại miền Bắc hoặc Bắc Trung Bộ.

Khả năng cách âm - chống cháy - hấp thụ xung lực và giảm thiểu thiệt hại do động đất:

Nguyên lý truyền âm cũng giống hiện tượng truyền nhiệt, cường độ âm thanh luôn bị suy giảm đột ngột khi truyền qua môi trường vật chất có sự thay đổi đột ngột giữa pha rắn và pha khí đan xen. Do vậy, tường AAC/ALC luôn được ưa chuộng để xây dựng phòng cách âm trong các quán Bar, Karaoke, Khách Sạn hay nhà hàng. Việc sử dụng tường bê tông khí chưng áp trong các phòng hát sẽ đáp ứng được đồng thời 02 tiêu chí là cách âm và chống cháy cùng lúc. Bởi bê tông khí chưng áp không cháy, và hiện tại đang là loại VLXD đáp ứng được khả năng chống cháy tốt nhất hiện nay, cũng đã được qui định cụ thể trong Qui chuẩn về an toàn cháy cho nhà và công trình trong QCVN06:2022/BXD.

Với tỷ trọng siêu nhẹ và cấu trúc tổ ong, bê tông khí chưng áp còn có khả năng hấp thụ xung lực tốt và giảm thiểu tối đa thiệt hại khi có rung chấn do động đất hoặc nhà ở gần mặt đường lớn - nơi có nhiều xe tải qua lại. Cũng chính vì tính chất này mà bê tông khí chưng áp được sử dụng rất phổ biến để xây nhà cao tầng tại các nước thường xuyên xảy ra động đất như Nhật Bản, Đài Loan,.... 

Nên chọn gạch AAC BLOCK hay tấm ALC PANEL để xây nhà:

Continuing.....