Khi nhắc đến sợi thủy tinh, người ta thường chỉ nghĩ chúng chỉ được dùng làm nguyên vật liệu cách nhiệt hoặc tàu thuyền! Nhưng bạn có bao giờ nghe đến Bê tông sợi thủy tinh chưa? Sau đây chúng ta hãy cùng Mỹ thuật Xây dựng Kinh Bắc tìm hiểu về bê tông sợi thủy tinh – loại vật liệu hiện đại mang lại cho công trình điểm nhấn đặc biệt này nhé!
1. Bạn đã biết gì về bê tông sợi thủy tinh chưa?
GFRC/GRC (Glassfibre Reinforced Concrete) là tên gọi tiếng Anh của Bê tông cốt sợi thủy tinh có tính kháng kiềm. Đây là sự kết hợp được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới suốt nhiều năm qua. Với ưu điểm vượt trội của chúng, có thể nói có hơn cả bê tông truyền thống!
Bê tông cốt sợi thủy tinh (GFRC/GRC ) là một loại bê tông cốt sợi. Sản phẩm còn được gọi là bê tông cốt thép sợi thủy tinh hoặc GFRC/GRC trong tiếng Anh – Anh. GFRC/GRC chủ yếu được sử dụng trong các tấm mặt tiền của tòa nhà bên ngoài và làm bê tông đúc sẵn trong kiến trúc. Các vật liệu tương tự là tấm lợp bằng xi măng sợi và tấm xi măng.
1.1. Lịch sử xuất hiện của bê tông cốt sợi thủy tinh.
Sợi thủy tinh lần đầu tiên được sử dụng để gia cố xi măng và bê tông ở Nga. Tuy nhiên chúng đã bị ăn mòn bởi nền xi măng Portland có tính kiềm cao. Vì vậy, sợi thủy tinh kháng kiềm sau đó đã được phát triển ở Anh và các nước khác.
Vấn đề với việc sử dụng sợi thủy tinh làm cốt cho bê tông là sợi thủy tinh bị vỡ trong môi trường kiềm.
Có thể bạn đã nghe nói đến việc bê tông bị hư hỏng do phản ứng kiềm – silica (ASR). Khi có silica phản ứng trong cốt bê tông. Thủy tinh chủ yếu là silica. GFRC/GRC ban đầu được tìm thấy vào khoảng năm 1940, chúng nhanh chóng bị thất bại do thủy tinh bị phá hủy bởi môi trường kiềm. Vào năm 1970, sợi thủy tinh kháng kiềm (AR) được hoàn thiện bởi Owens-Corning và Nippon Electric Glass (NEG) dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng trong các ứng dụng để chế tạo GFRC/GRC .
1.2. Trong bê tông cốt sợi thủy tinh có những thành phần nào?
GFRC/GRC bao gồm sợi thủy tinh chịu kiềm, cường độ cao được nhúng trong nền bê tông.
Ở dạng này, cả sợi và chất nền đều giữ nguyên đặc điểm vật lý và hóa học của chúng. Đồng thời cung cấp sự kết hợp hiệp đồng các đặc tính không thể đạt được với một trong hai thành phần hoạt động đơn lẻ. Nói chung, sợi thủy tinh là thành phần mang tải chính, trong khi ma trận xung quanh giữ chúng ở vị trí và hướng mong muốn. Sợi thủy tinh hoạt động như một phương tiện truyền tải giữa các sợi và bảo vệ chúng khỏi tác hại của môi trường kiềm.
Các sợi gia cố cho ma trận và các chức năng hữu ích khác trong vật liệu composite cốt sợi.
Sợi thủy tinh có sẵn ở dạng sợi liên tục, thảm sợi cắt nhỏ, cranette, len, dây thừng và vải dệt thoi. Sợi thủy tinh phủ hợp chất nhựa epoxy cũng đã được thử nghiệm để bảo vệ chúng khỏi sự tấn công của kiềm bởi xi măng Portland.
2. Quy trình sản xuất GFRC/GRC .
GFRC/GRC đã được sử dụng trong 30 năm qua để sản xuất nhiều sản phẩm bê tông, đặc biệt là các tấm ốp kiến trúc mỏng, cũng như bê tông trang trí như mái vòm, tượng, chậu cây và đài phun nước. Vậy, bạn đã biết được quy trình sản xuất chúng chưa? Sau đây chúng ta hãy cùng tìm hiểu nhé!
Quy trình sản xuất GFRC/GRC được nhiều công ty áp dụng để sản xuất loại vật liệu mới này.
- Phương pháp GFRC/GRC phun thường được dùng đối với các chi tiết cỡ lớn. (Ví dụ, sản xuất tấm hoàn thiện mặt dựng công trình).
→ Có thể nói, phương pháp GFRC/GRC phun sẽ giúp vật liệu bền vững hơn so với phương pháp còn lại. Được như vậy là nhờ thành phần sợi thủy tinh có trong GFRC/GRC phun có hàm lượng từ 5% – 6%. Trong khi đó phương pháp GFRC/GRC đổ khuôn chỉ có 3% – 3,5%. Bên cạnh đó vì GFRC/GRC đổ khuôn tích nước nhiều hơn GFRC/GRC phun.
- Phương pháp GFRC/GRC đổ khuôn thường dược dùng đối với các chi tiết nhỏ. (Ví dụ, phào chỉ GFRC/GRC , hoa văn, đầu cột, phù điêu…).
2.1. Các bước phun GFRC/GRC :
Bước 1: Cho vào máy trộn cắt cao nước và các vật liệu khác (Nếu cần, có thể cho thêm polymer). Trong quá trình trộn, thêm vào máy từ từ cát và xi măng. Trộn từ một đến hai phút để hỗn hợp được trộn đều và mịn. Để biết được hỗn hợp có đạt được tiêu chuẩn trên hay không, người ta sẽ kiểm định bằng máy thí nghiệm độ sụt bê tông.
Bước 2: Sau đó, cho vào máy phun hỗn hợp vữa đã mịn. Hỗn hợp vữa mịn này sẽ được máy phun chuyển vào vòi phun theo dòng chảy với tỷ lệ đã được điều chỉnh trước đó.
Tại vòi phun này, sợi thủy tinh sẽ được kéo dài ra với chiều dài vào khoảng 32mm, sau đó lại được thêm vào một lớp vữa. Cho vào khuôn ép hỗn hợp trên và ép chúng bằng máy nén khí.
Bước 3: Vật liệu GFRC/GRC sẽ được phun dần cho đến khi độ dày của chúng đủ tiêu chuẩn. Thông thường độ dày dao động từ 10 – 15mm là đạt yêu cầu. Khi đó, con lăn sẽ được sử dụng để nén chặt lớp bề mặt hỗn hợp.
Bước 4: Dùng khuôn để giữ lại phần vật liệu GFRC/GRC và bao bọc chúng lại bằng lớp nhựa dẻo polythene. Bảo quản chúng trong khoảng một tuần trước khi sử dụng vào các công trình.
2.2. Các bước đổ khuôn GFRC/GRC:
Bước 1: Trộn khô hai hỗn hợp gồm cát và xi măng, kế tiếp đổ thêm nước vào hỗn hợp đã trộn. (Có thể có hoặc không có chất phụ gia Polymer). Hỗn hợp được cho vào máy trộn vữa, lúc này phải giữ máy trộn với tốc độ nhanh để lớp vữa được mịn. Trọn lớp vữa từ 1 – 2 phút. Sau đó giảm tốc độ, thêm sợi thủy tinh đơn chẻ vào máy (sợi này dài khoảng 13mm) và trộn trong thời gian 1 phút.
Bước 2: Đỗ hỗn hợp đã hoàn thiện vào khuôn. Dùng bàn khuôn để tạo ra các sản phẩm GFRC/GRC theo yêu cầu.
Bước 3: GFRC/GRC được giữ lại khuôn. Sau đó chúng được một lớp nhựa dẻo polythne bao phủ. Mục đích của việc này là duy trì độ ẩm cho ngày tiếp theo.
Bước 4: Tách khuôn GFRC/GRC và bảo quản chúng dưới 1 lớp nhựa dẻo như trên. Mục đích của việc này cũng là duy trì độ ẩm, nhưng thời gian lên đến 7 ngày trước khi bắt đầu quá trình lắp đặt cho công trình.
3. Bê tông cốt sợi thủy tinh có ưu – nhược điểm gì?
3.1. Ưu điểm tuyệt vời của bê tông sợi thủy tinh.
- Là loại vật liệu xây dựng nhẹ, dễ dàng tạo hình.
- Cường độ chịu lực cao, khó bị ăn mòn, có thể chống chịu được nhiều loại thời tiết.
- Tiết kiệm chi phí xây dựng.
- Chất lượng cao mang lại tính thẩm mỹ tuyệt vời.
- An toàn cho người dùng, thân thiện với môi trường.
3.2. Nhược điểm hiếm hôi của bê tông sợi thủy tinh.
- Khả năng cách âm, cách nhiệt kém.
- Trọng tải nặng hơn các loại bê tông thông thường vì vậy quá trình vận chuyển vật liệu này vẫn còn là bài toán khó đối với nhiều nhà thầu.
Như vậy, với những đặc tính ưu việt cũng như các nhược điểm trong thực tế hiếm hoi. GFRC/GRC đang là một trong những loại vật liệu xây dựng mới được lự ứng dụng nhiều vào trong thiết kế, thi công và xây dưng các dự án. Hy vọng qua bài viết này, chúng tôi có thể giúp bạn nắm rõ hơn các thông liên quan đến GFRC/GRC và tìm được nguyên vật liệu thích hợp cho công trình của mình.
