1. Giới thiệu tấm kết cấu 3D:
- Tấm kết cấu 3D cơ bản là sản phẩm nhẹ, được sản xuất từ sắt và mút xốp polysterene là chế phẩm của dầu mỏ được phủ bê tông.
- Khung sườn của tấm kết cấu được tạo thành cấu trúc không gian 3 chiều được chế tạo từ thép kéo nguội, đường kính từ 2 - 3,8mm; được xếp trên mặt lưới được đan lẫn nhau mật độ ô lưới là 52 x 50mm. (200 đường chéo trên 1m2) tạo nên độ cứng rắn, vững chắc, ổn định và phát huy hết tính năng chịu lực bằng các mối hàn chính xác.
- Toàn bộ thép được mạ kẽm để tránh gỉ sét. Tấm 3D có thể dùng làm tường, sàn, cầu thang, mái, ô văng…và có 4 loại với độ dày khác nhau để lựa cho thích hợp.
2. Nghiên cứu và sử dụng công nghệ thi công tấm kết cấu 3D trên thế giới và Việt Nam:
- Trên thế giới:
o Tấm 3D sản xuất tại xưởng, lắp ghép nhanh (12 ngày cho 100 nhà 5 tầng), bền (tới 50 năm, súng lục bắn không thủng), Panel 3D sử dụng làm tường chịu lực (dày 8-15cm) và sàn chịu lực (dày 10-20cm) có thể xây dựng được nhà cao tới 5-6 tầng,
o Tại Ai cập, đã kết hợp với khung BTCT để xây nhà tới 14 tầng.
o Tại Italy có 1 số hãng chuyên sản xuất đồ nội thất cho nhà biệt thự xây dựng theo công nghệ panel 3D.
o Tại Mỹ đã nghiên cứu thực tế tại Florida - Mỹ với sức gió 300km/h.
o Và nghiên cứu thử nghiệm với động đất trên 7,5 độ Richte tại Đại học Tongji - Thượng Hải – Trung Quốc).
- Tại Việt Nam:
Nhà khoa học của Đại học Bách khoa nghiên cứu thành công, lần đầu tiên được triển khai:
o Tấm bê tông nhẹ được sản xuất trên nền vật liệu mới là vữa bê tông nhẹ có gia cường cốt sợi (Sợi xơ dừa hoặc sợi tổng hợp) để tạo ra những tấm tường lắp ghép được với nhau, lần đầu tiên được áp dụng vào sản xuất ở Việt Nam gồm hai loại:
o Tấm tường TBK (bê tông nhẹ cốt sợi tơ dừa).
o Tấm bê tông 3D chịu lực đúc sẵn (bê tông nhẹ cốt sợi tổng hợp).
3. Ưu, nhược điểm của thi công tấm kết cấu 3D:
a. Ưu điểm:
- Về mặt kinh tế:
o Chi phí đầu tư thấp. Quy trình sản xuất sử dụng 100% nguyên vật liệu trong nước.
o Tổ chức sản xuất công nghiệp tại nhà máy, cũng có thể sản xuất ngay tại công trường xây dựng.
- Về mặt xã hội, môi trường:
o Là một mô hình điển hình khai thông tiềm năng chất xám khoa học kỹ thuật từ đơn vị nghiên cứu để tạo ra sản phẩm mới có tính cạnh tranh.
o Giải quyết nhu cầu nhà ở cho người thu nhập thấp, nhà ở cho công nhân thuê ở các khu công nghiệp, khu chế xuất.
o Góp phần bảo vệ môi trường vì có thể thay thế hoàn toàn gạch đất nung trong xây dựng nhà ở.
- Về mặt công nghệ:
o Các tấm bê tông nhẹ tạo được sự linh hoạt trong thiết kế, đa dạng về mẫu mã nhà ở.
o Lắp dựng nhanh, không cần nhiều thợ tay nghề cao, không sự dụng thiết bị chuyên dùng.
o Với đặc tính cách âm, cách nhiệt của loại vật liệu mới làm cho nhà ở thông thoáng là ưu thế hơn hẳn so với xây dựng cổ điển.
o Đặc biệt phát huy ưu thế nhẹ khi thi công nhà ở trên nền đất yếu, không chân.
Cụ thể: Một m2 tường bằng tấm 3D dày 10cm hoàn thiện nặng 85 - 90kg (tường gạch truyền thống 160 - 190kg), sàn dày 10cm nặng 150kg (sàn bê tông truyền thống nặng 230kg). Như vậy công trình bằng tấm 3D chỉ nặng bằng khoảng 60% so với công trình tương tự xây bằng vật liệu truyền thống. Do đó tấm 3D thích hợp khi thi công trên nền đất yếu, cải tạo nhà cũ với chi phí gia cố móng tối thiểu, thuận tiện thi công ở vùng sâu, xa, trong hẻm hoặc đưa lên cao. Về chi phí, có thể giảm 10 - 20% chi phí thi công phần thô vì rút ngắn 30% thời gian thi công, tiết kiệm chi phí nhân công, cốp-pha, cây chống.
b. Nhược điểm:
- Khả năng chịu lực theo phương ngang yếu, vì thế phải bố trí vách ngang nhiều, làm cho công trình không còn thông thoáng, hoặc phải bố trí hệ cột phụ bằng thép.
- Không linh hoạt khi thiết kế kiến trúc với nhiều góc cạnh, do các tấm xốp và lưới thép làm sẵn không thể uốn cong, không dễ dàng để cắt xén tùy tiện.
- Không có khả năng chống thấm tốt, vì thế không dùng được cho khu vực toilet, chân tường có tiếp xúc với nước.
- Hiện nay, tổng thành cao hơn tường gạch xây, chứ không phải là rẻ hơn, chỉ khi làm đại trà thì mới có giá chấp nhận được.
4. Thực tế khó khăn khi thi công tại Việt Nam:
- Giá thành còn cao (chủ yếu là do giá xốp nhựa). Tiêu chuẩn thì bắt buộc dùng xốp chống cháy - loại này thì không tái sinh được nên phải dùng nhựa nguyên sinh, giá đắt khoảng 70 - 80k/kg, 1m3 hết 13kg. Nếu có thể dùng xốp thường được thì có thể giảm được giá thành.
- Dân chưa quen dùng từ ông thiết kế còn hiểu lơ mơ đến ông thi công chưa có kinh nghiệm, rồi đến ông sử dụng vẫn lo nọ, lo kia mơ hồ.
- Giá thành gạch nung còn rẻ.
- Một số máy thi công ở Việt Nam còn thiếu : máy phun vữa …
- Thợ xây dựng trong nước đa số trình độ thấp nên ngại tiếp cận xây dựng theo phương pháp mới.
- Tâm lý ngại thay đổi, quen dùng phương pháp cũ mà ít tin tưởng vào sản phẩm công nghệ mới của chủ đầu tư Việt.
5. Kết luận:
Với nhiều tính năng vượt trội thì tấm 3D của đã được áp dụng vào xây dựng nhiều công trình trong cả nước từ gần 20 năm nay trong đó có nhiều công trình cao tầng như: Cao ốc VP Nguyễn Hiếu - Cần Thơ, Plaza Vĩnh Trung - Đà Nẵng, Khách sạn Imperial Boat - Hải Phòng, Khách sạn Việt Úc - Bến Tre…, góp phần khẳng định khả năng mở rộng thị trường của loại vật liệu được sản xuất bằng công nghệ hiện đại với nhiều tính năng ưu việt này. Tuy nhiên, gần 20 năm nhưng Việt Nam vẫn chưa có tiêu chuẩn qui phạm quốc gia cho dạng kết cấu Panel-3D. Mặc dù sản phẩm này đã chứng nhận đạt tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7575-1-3:2007 và được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền sáng chế.
