» Các kỹ sư tại Đại học RMIT (Australia) vừa phát triển thành công một loại vật liệu xây dựng mới từ bìa carton, đất và nước, có lượng phát thải carbon chỉ bằng 1/4 so với bê tông, đồng thời tận dụng hiệu quả nguồn rác thải carton khổng lồ đang bị chôn lấp mỗi năm.
Lĩnh vực xi măng và bê tông hiện chiếm khoảng 8% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu, trong khi riêng Australia đã thải ra hơn 2,2 triệu tấn giấy và bìa carton mỗi năm. Nghiên cứu mới từ Đại học RMIT đã mở ra hướng đi đột phá vừa giảm phụ thuộc vào xi măng, vừa góp phần giải quyết bài toán rác thải và chi phí vật liệu xây dựng.
Loại vật liệu mới mang tên “Cardboard-confined rammed earth” (đất nện gia cường bằng bìa carton). Đây là vật liệu có khả năng tái sử dụng, tái chế, chi phí thấp và đặc biệt phù hợp với công trình thấp tầng.
Theo tiến sĩ Jiaming Ma, tác giả chính của nghiên cứu, phương pháp xây dựng đất nện truyền thống thường phải bổ sung xi măng để gia tăng độ bền. Tuy nhiên, việc sử dụng xi măng là quá mức cần thiết do bản thân tường đất nện đã có độ dày lớn. Với kỹ thuật mới, đất nện được gia cường bằng các ống carton mà không cần dùng xi măng, tạo ra tường đủ chắc chắn để chịu lực, trong khi chi phí chỉ bằng chưa đến 1/3 so với bê tông.
Chỉ với bìa carton, đất và nước, chúng tôi có thể tạo ra những bức tường vững chắc cho nhà thấp tầng. Công nghệ này có thể thay đổi cách thiết kế và xây dựng, tận dụng nguồn vật liệu địa phương, dễ dàng tái chế và thân thiện với môi trường, TS. Ma khẳng định.
Giáo sư danh dự Yi Min Mike Xie, chuyên gia tối ưu hóa kết cấu và đồng tác giả nghiên cứu nhấn mạnh rằng, vật liệu mới giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển và nguyên vật liệu, thay vì phải chở hàng tấn gạch, thép hay bê tông, các nhà thầu chỉ cần mang theo bìa carton nhẹ, còn phần lớn vật liệu có thể lấy ngay tại chỗ.
Phương pháp này đặc biệt phù hợp với những khu vực vùng sâu, vùng xa là nơi đất đỏ phổ biến và thích hợp cho công nghệ đất nện. Ngoài ra, nhà xây bằng đất nện còn có ưu điểm vượt trội ở vùng khí hậu nóng nhờ khối lượng nhiệt cao, giúp duy trì nhiệt độ và độ ẩm trong nhà ổn định, giảm nhu cầu làm mát nhân tạo và cắt giảm phát thải carbon.
Độ bền của vật liệu phụ thuộc vào độ dày của ống carton sử dụng. Các nhà nghiên cứu tại Đại học RMIT đã xây dựng công thức tính toán mối quan hệ này để dự đoán chính xác khả năng chịu lực của công trình. Trong một nghiên cứu liên quan, nhóm của TS. Ma còn thử nghiệm gia cường bằng sợi carbon, cho thấy đất nện có thể đạt độ bền tương đương bê tông hiệu suất cao.
Hiện nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm đối tác trong ngành để thương mại hóa công nghệ, đưa vật liệu mới vào ứng dụng thực tế. Hai công trình nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí khoa học Structures và Composite Structures.
Cem.Info
