Những điều có thể bạn chưa biết về bê tông

Nguồn gốc của bê tông

Bê tông là vật liệu nhân tạo được hình thành từ nhiều nguyên liệu khác nhau: xi măng, nước, vôi
Mặc dù vậy, nó chỉ đúng với dạng bê tông hiện đại, trong khi đó, bê
tông lại có nguồn gốc từ rất lâu rồi. Theo các nghiên cứu khảo cổ khoảng
2 ngàn năm trước, người dân La Mã đã biết sửa dụng tro núi lửa trộn với
nước như một loại “bê tông đặc biệt” trong việc tạo nên những công
trình thế kỷ sau này, điển hình nhất là đấu trường Colosseum tại thủ đô
Rome.

 
Đấu trường Colosseum – Rome, Italy.

Cụ
thể, những thợ thủ công cổ đại của thành phố cảng Pozzuoli (nay là thủ
phủ tỉnh Naples, Italy) trở nên cực kỳ nổi tiếng nhờ một loạt vật liệu
có tên pozzolana – thành phần chính là tro núi lửa của ngọn núi Campi
Flegrei gần đó. Theo những ghi chép khảo cổ, pozzolana được mệnh danh là
“vật liệu thần thánh” khi chỉ cần trộn nó với nước là được một loại đất
dẻo có thể tạo hình theo ý muốn và khi để khô nó sẽ cùng với đá khối
tạo ra những bức tường thành bất khả xâm phạm với kẻ thù. Đây chính là
dạng “bê tông” đầu tiên của nhân loại.

 
Tro núi lửa pozzolana – Bê tông thời cổ đại.

Vậy
tại sao tro núi lửa lại có thể làm nên thứ vật liệu thần kỳ như vậy?
Các nhà khảo cổ đã phát hiện ra pozzolana là hỗn hợp của Silic dioxide
(SiO2), có nhiều trong cát, và vôi sống (CaO) – 2 trong 3 thành phần
chính của bê tông trước khi xi măng xuất hiện. Ngay lập tức, đội ngũ
khảo cổ đã nhờ đến sự trợ giúp của các chuyên gia địa chất của đại học
Stanford để nghiên cứu khu vực miệng núi lửa Campi Flegrei.

Đội
ngũ nghiên cứu sau khi thu thập đủ dữ liệu đã phát hiện ra khu vực miệng
núi lửa có rất nhiều đá vôi (CaCO3), dưới nhiệt cực cao của khu vực này
thì một phản ứng hóa học cơ bản đã xảy ra:

CaCO3 → CaO + CO2

Khi
núi lửa phun trào, lớp CaO tích tụ lâu ngày sẽ bắn lên không trung và
bay xa. Không ít mảng lớn sẽ bay về phía bờ biển cách đó không xa và lẫn
với cát biển, những người thợ thủ công tại Pozzuoli đã phát hiện ra
chúng và họ tình cờ nhận thấy những mảng bị ẩm ướt có thể trở nên cực kỳ
rắn chắc khi chúng bị phơi khô dưới ánh nắng. Bê tông có nguồn gốc như
vậy đấy.

Có thể bạn quan tâm:  Giá kính xây dựng tăng đột biến do đâu?

Các loại bê tông hiện đại điển hình

Sau
khi đế chế La Mã sụp đổ, những tưởng những gì pozzolana làm được sẽ biến
mất mãi mãi thì năm 1824, Joseph Aspdin chính thức sáng tạo ra xi măng
Portland – đặt nền móng cho bê tông hiện đại. Với việc nung đá vôi và
đất sét giàu silic dưới điều kiện 600 độ C, Joseph Aspdin đã tạo canxi
silicat (Ca2SiO4) giống như cách núi lửa Campi Flegrei đã từng làm.

Với sự xuất hiện của xi măng Portland,
ngành xây dựng thực sự đã thay đổi sau những năm 40 của thế kỷ 19. Thậm
chí, các chuyên gia đã tạo ra nhiều loại bê tông khác nhau để phù hợp
với những mục đích sử dung cụ thể. Dưới đây là những loại bê tông hiện
đại điển hình nhất:

• Bê tông cốt thép

 
Bê tông cốt thép rất quen thuộc với con người.

Bê tông cốt thép là một loại vật liệu xây dựng kết hợp của hai loại vật liệu là bê tông và thép.
Sự kết hợp này đem lại nhiều ưu điểm nổi bật cho bê tông cốt thép. Thép
và bê tông có hệ số giãn nở nhiệt gần giống nhau, do đó tránh được sự
ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường.

Bê tông bảo vệ cốt thép khỏi
sự xâm thực của môi trường, thép định vị bê tông nhằm tránh nứt vỡ. Bê
tông có đặc tính chịu kéo và uốn kém, khi có cốt thép nhược điểm này sẽ
được khắc phục do thép là vật liệu chịu kéo khá tốt. Trong hầu hết các
công trình hiện nay, bê tông cốt thép đóng vai trò là kết cấu chịu lực
chính cho cả công trình.

• Bê tông tiêu thấm

 
Bê tông tiêu thấm được dùng làm đường giao thông nhờ khả năng thấm nước của mình.


tông tiêu thấm nước với những ưu điểm vượt trội như làm giảm thiểu ô
nhiễm nước mưa, bảo vệ nguồn nước ngầm là một hướng mới về công nghệ bê
tông thân thiện với môi trường. Công nghệ bê tông mới này đang được các
nước trên thế giới chú trọng phát triển đặc biệt là với những nước mà
vấn đề ô nhiễm nguồn nước và ô nhiễm môi trường mang tới những hậu quả
nghiêm trọng.

Có thể bạn quan tâm:  Lựa chọn màu sơn nhà theo phong thủy

Khả năng cho nước thấm qua bê tông mà vẫn đảm bảo
về cường độ và tuổi thọ giúp cho loại bê tông này vượt trội hơn các loại
bê tông truyền thống. Trên thế giới, đã có một số nước áp dụng bê tông
thấm nước vào trong các công trình xây dựng như đường giao thông, vỉa
hè, bãi đỗ xe… và đã đạt được hiệu quả cao về mặt môi trường, kinh tế,
kết cấu, thẩm mỹ…

Bê tông nano

 
Bê tông nano sẽ tạo một cuộc cách mạng xanh trong ngành vật liệu xây dựng.

Hiện
nay, bê tông trên cơ sở chất kết dính xi măng là loại vật liệu xây dựng
được sản xuất nhiều nhất trên thế giới với khoảng 5,2 tỉ mét khối hàng
năm. Trong đó quá trình sản xuất xi măng
tiêu thụ rất nhiều năng lượng, với lượng sản xuất hàng năm trên thế
giới khoảng 2,1 tỉ tấn xi măng tương đương phát thải khoảng 5 % lượng
khí trên toàn cầu.

Những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng việc sử dụng vật liệu nano như là phụ gia
đối với vật liệu xây dựng trên cơ sở chất kết dính xi măng đã tạo ra độ
bền chắc ở những vùng chuyển tiếp làm cho các tính chất của chúng được
cải thiện rõ rệt. Với việc sử dụng bột nano và sợi nano như là phụ gia
trong sản xuất bê tông không chỉ làm cho cường độ của bê tông tính năng
siêu việt (Ultra High Performance Concrete) có thể tăng lên gấp hàng
chục lần, mà còn nhiều tính chất khác như độ chảy và bám dính (trong bê
tông tự đầm, bê tông phun, bê tông trộn sẵn), bền ăn mòn hoặc ngăn cản
từ trường có thể đạt được tối ưu nhất.

Có thể bạn quan tâm:  Giá Gạch Bê Tông Siêu Nhẹ Tại 0913.039.082 | Giá Ưu Đãi Cạnh Tranh Nhất

• Bê tông sinh học

>> Bê tông có khả năng tự liền vết nứt


tông dù thuộc loại vật liệu “nồi đồng cối đá” nhưng nó vẫn không thể
chiến thắng được thời gian khi những công trình làm từ bê tông sẽ xuất
hiện những vết nứt không thể chữa lành. Giáo sư sinh vật Jonkers đã đề
xuất loại một loại bê tông có thể tự “hàn gắn” các vết nứt chỉ nhờ vào
vi khuẩn và nước mưa.

Cụ thể, những loại vi khuẩn Bacillus
và/hoặc Sporosarcina sẽ được cho ngủ đông và đóng gói trong những hạt
rất nhỏ, tương tự như bột trắng, mịn và bổ sung vào kết cấu bê tông
trong quá trình xây dựng. Chúng sẽ được đóng gói cùng với thức ăn là
canxi lactat.

Khi các vết nứt xuất hiện trên kết cấu công trình,
những viên siêu nhỏ sẽ vỡ ra, nước xâm nhập vào và vi khuẩn bị đánh
thức. Khi đó chúng bắt đầu “ăn thức ăn” đã dự trữ sẵn. Kết quả là chúng
sẽ thải ra hợp chất đá vôi cứng, lấp vào các vết nứt và ngăn chặn nước
tiếp cận phá hủy cấu trúc công trình (nước có thể khiến bộ khung sắt
thép bị gỉ sét).

Theo giáo sư Jonkers, phần lớn các công trình có
tuổi thọ vào khoảng 20-30 năm thì chủng vi khuẩn này có thể ngủ yên
trong 200 năm mà không cần thức ăn. Do đó, cách làm này có thể kéo dài
tuổi thọ của công trình xây dựng thêm nhiều thập kỷ so với bình thường.

Lựa chọn số 1 cho những công trình

Trong
thời gian gần đây, con người đã bắt đầu tìm kiếm những vật liệu để thay
thế bê tông nhưng trước khi bất kỳ ý tưởng nào trở thành hiện thực thì
bê tông vẫn là lựa chọn số một cho những công trình xây dựng. Cũng phải
thôi, theo thống kê mới nhất thì bê tông là vật liệu nhân tạo được sử
dụng nhiều nhất trên thế giới, thậm chí sản lượng tiêu thụ của nó còn
lớn hơn sản lượng tiêu thục của nhựa, thép và nhôm cộng lại.

VLXD.org (TH/GenK)

Những điều có thể bạn chưa biết về bê tông
Chuyển lên trên