Công nghệ đúc sàn bằng bóng nhựa

BubbleDeck là công nghệ sàn có nhiều cải tiến thuận lợi hơn trong xây dựng khi sử dụng các quả bóng bằng nhựa tái chế để thay thế phần bêtông không tham gia chịu lực ở thớ giữa của bản sàn. Công nghệ này làm giảm đáng kể trọng lượng bản thân kết cấu và tăng khả năng vượt nhịp (khẩu độ) thêm khoảng 50%. Với sàn BubbleDeck (BD) phẳng, không cần dầm; liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực và nhiều ưu điểm về kỹ thuật khác.

Công nghệ tấm sàn rỗng chịu lực theo hai phương

Công nghệ này có nguyên tắc cấu tạo cơ bản là tấm lưới thép dưới, bóng rỗng làm từ nhựa tái chế và tấm lưới thép trên. Hệ sàn BD dựa trên công nghệ tổng hợp đã được cấp bằng sáng chế – phương pháp liên kết trực tiếp khối rỗng và thép. Sàn rỗng làm việc hai phương, trong đó các quả bóng nhựa có vai trò giảm thiểu lượng bêtông không cần thiết đối với kết cấu. Bằng cách phối hợp lỗ rỗng tạo ra do trái bóng và chiều rộng của lưới thép; kết cấu bêtông có thể được tối ưu hoá và tối đa việc sử dụng đồng thời các vùng chịu moment uốn và vùng chịu lực cắt.

Kỹ sư Phạm Đắc Nhân thuộc công ty dịch vụ BubbleDeck Việt Nam cho biết, một tấm sàn đặc sẽ gặp rất nhiều vấn đề khi phải vượt nhịp lớn do ảnh hưởng của trọng lượng bản thân. Ưu thế chính của các quả bóng là giảm trọng lượng của tấm sàn. Tải trọng bản thân của sàn BD chỉ bằng 1/3 lần tấm sàn đặc có cùng độ dày và không có ảnh hưởng cường độ uốn và độ võng của tấm sàn. So với tấm sàn đặc, một tấm sàn BD có khả năng chịu lực gấp đôi với 65% lượng bêtông và có cùng khả năng chịu lực với 50% lượng bêtông.

Các dạng sàn và những ưu điểm

Có ba dạng cấu kiện, tấm BD đơn giản được cấu tạo bởi lưới thép dưới, quả bóng và lưới thép trên sau đó sẽ được đổ bêtông tại công trường trên hệ ván khuôn truyền thống. Dạng thứ hai là tấm BD bán lắp ghép có phần dưới của trái bóng và lưới thép dưới được đổ bêtông tại xưởng dày 60mm, phần bêtông đúc sẵn này sẽ thay thế cho ván khuôn tại công trường. Và thứ ba là tấm BD thành phẩm dưới dạng các tấm đúc sẵn toàn khối có thể được cung cấp để thực hiện lắp ghép tại công trường. BD được sản xuất theo sáu dạng tiêu chuẩn theo độ dày tấm sàn (mm): 170 – 230 – 280 – 340 – 390 – 430.

Việc sử dụng BD giúp cho thiết kế kiến trúc linh hoạt hơn, không gian rộng hơn – dễ dàng lựa chọn các hình dạng. Phần mái và độ vượt nhịp lớn sẽ cho diện tích sàn rộng hơn với ít điểm chống đỡ – không dầm, không tường chịu tải và ít cột làm cho thiết kế nhà sinh động và dễ thay đổi. Cũng có thể thay đổi phần thiết kế nội thất trong suốt “vòng đời” của công trình.

Những thông số kỹ thuật đã thí nghiệm và thực nghiệm

Mặt cắt của BD cũng tương tự như những tấm sàn rỗng theo một phương thông thường đã được sử dụng trong 40 năm qua. Tuy nhiên kết cấu của những tấm sàn loại này có nhược điểm là chỉ chịu lực theo một phương nên cần có dầm hoặc tường làm gối tựa suốt chiều dài ở cả hai đầu tấm sàn, vì thế khó thay đổi kết cấu của toà nhà.

Sàn công nghệ mới này có độ an toàn như không bắt cháy, ngăn khói và có thể chịu nhiệt cao hơn so với sàn đặc. Khả năng chịu lửa phụ thuộc vào lớp bêtông bảo vệ lưới thép gia cường. Lực động đất tác dụng lên công trình có giá trị tỷ lệ với khối lượng của toàn bộ công trình và BD đạt chỉ số an toàn do trọng lượng giảm. Sàn BD có khả năng chịu cắt, chịu uốn, cách âm vẫn cao hơn hệ sàn đặc truyền thống.

Về mặt kinh tế, công nghệ mới tiết kiệm vật liệu (tấm sàn, cột vách, móng) đến 50%. Tránh được việc hàn lưới thép ngay tại công trình; giảm mạnh chi phí vận chuyển; lắp dựng đơn giản; thiết kế công trình linh hoạt. Chi phí cho việc sửa chữa, thay đổi thấp và tuổi thọ công trình cao. Kết hợp các ưu điểm trên có thể tiết kiệm đến 5 – 15% chi phí cho toàn bộ công trình.

Bên cạnh đó, việc bảo vệ môi trường cũng là lợi thế của công nghệ mới này. Tiết kiệm đến 50% lượng vật liệu xây dựng – 1kg nhựa thay thế hơn 100kg bêtông. Tiêu thụ ít năng lượng – cả trong sản xuất, vận chuyển và thực hiện; ít khí thải trong sản xuất và vận chuyển, đặc biệt là lượng CO2. Không sản sinh ra chất thải – tái sử dụng 100%. Cải thiện điều kiện làm việc, thời gian xây dựng ngắn, ít ảnh hưởng đến xung quanh, ít tiếng ồn trong sản xuất, vận chuyển và lắp dựng. Cũng như tiết kiệm vật liệu, việc giảm tiêu thụ năng lượng và giảm khí thải có thể đạt tới 50%.

Phạm vi ứng dụng sàn BD không giới hạn, từ nhà ở dân dụng, nhà xưởng công nghiệp, villa, khách sạn, cao ốc, trường học... cho đến khu bãi đậu xe đều đáp ứng tốt.

Kỹ sư, giáo sư Jorgen Breuning người Đan Mạch phát minh ra công nghệ

bài Nguyễn Tâm , ảnh Trung Tâm Đào Tạo Kiến Trúc - Xây Dựng K&k House.

BubbleDeck đã được các nước trên thế giới cấp bằng sáng chế và đạt nhiều giải thưởng quốc tế. Trong bảy năm qua, chỉ riêng Đan Mạch và Hà Lan có hơn 1 triệu m² sàn sử dụng công nghệ BD đã được thi công. Công nghệ này đã từng tổ chức hội thảo tại đại học Bách khoa TP.HCM. Và chính ông Breuning đến giảng dạy, chuyển giao công nghệ này cho công ty BubbleDeck Việt Nam (số 48/10 Điện Biên Phủ, P.22, Q. Bình Thạnh, ĐT: 08. 35106304). Công trình đầu tiên ứng dụng công nghệ BD tại Việt Nam là toà nhà CDC ở Hà Nội, hoàn thành năm 2008.