I. Lịch sử hình thành và phát triển ngành vật liệu xây dựng
1. Thời cổ đại
Vật liệu tự nhiên: Đá, gỗ, đất sét, rơm (được dùng trong các công trình như kim tự tháp Ai Cập, đền đài Hy Lạp, nhà đất nện ở Trung Hoa).
Xi măng cổ đại: Người La Mã cổ sử dụng pozzolana (tro núi lửa) trộn với vôi để tạo ra bê tông bền vững – tiêu biểu là đấu trường Colosseum và Pantheon.
2. Thời Trung cổ đến cận đại
Gạch nung và vôi vữa trở nên phổ biến.
Tường đá và mái ngói xuất hiện nhiều trong các thành phố châu Âu thời Trung cổ.
Kính xây dựng được phát triển và sử dụng trong nhà thờ, cung điện.
3. Thời kỳ cách mạng công nghiệp (thế kỷ 18–19)
Xi măng Portland ra đời năm 1824 (Joseph Aspdin, Anh Quốc), đánh dấu bước ngoặt trong kỹ thuật xây dựng.
Thép và gang được dùng trong kết cấu công trình lớn (cầu, nhà máy, nhà ga…).
4. Thế kỷ 20
Phát triển mạnh bê tông cốt thép, bê tông dự ứng lực, gạch bê tông nhẹ, vật liệu cách nhiệt.
Sự ra đời của kính cường lực, nhôm, nhựa PVC, vật liệu composite, thúc đẩy kiến trúc hiện đại.
Giai đoạn sau Thế chiến II, ngành vật liệu xây dựng bùng nổ để phục vụ tái thiết đô thị.
II. Xu hướng và sáng kiến vật liệu xây dựng trong tương lai
1. Vật liệu xây dựng bền vững
Bê tông xanh (Green Concrete): Giảm phát thải CO₂ bằng cách thay clinker bằng xỉ, tro bay, silica fume, hoặc dùng xi măng LC3.
Gạch sinh học (Bio-bricks): Sản xuất từ vi khuẩn kết tinh canxi hoặc vật liệu hữu cơ tái tạo.
Vật liệu tái chế: Tái sử dụng nhựa, thủy tinh, gạch vụn trong bê tông và đường giao thông.
2. Vật liệu thông minh
Bê tông tự vá (self-healing concrete): Tích hợp vi khuẩn hoặc chất hóa học để vá nứt khi tiếp xúc với nước.
Kính thông minh (smart glass): Thay đổi độ sáng theo ánh sáng môi trường hoặc điều khiển điện tử.
VLXD cảm biến (sensor-embedded materials): Giám sát nhiệt độ, tải trọng, độ ẩm trong kết cấu.
3. VLXD từ công nghệ nano
Xi măng nano: Tăng độ bền, chống thấm, giảm thời gian đông kết.
Sơn phủ nano: Kháng khuẩn, chống bám bụi, tự làm sạch bề mặt.
Cốt liệu từ cát biển/cát sa mạc xử lý nano: Mở rộng nguồn tài nguyên thay thế cát sông.
4. Vật liệu nhẹ, cách nhiệt tốt
Aerogel, gạch bê tông khí chưng áp (AAC), tấm panel EPS/PU/PIR: Giảm trọng lượng công trình, tiết kiệm năng lượng.
5. Vật liệu in 3D cho xây dựng
Bê tông in 3D: Được ứng dụng trong các công trình dân dụng, nhà ở giá rẻ, tốc độ thi công nhanh và hạn chế nhân công.
III. Kết luận
Lịch sử hình thành và phát triển ngành vật liệu xây dựng phản ánh tiến trình văn minh của nhân loại, từ những viên đá đầu tiên thời tiền sử đến các loại vật liệu công nghệ cao ngày nay. Trải qua hàng nghìn năm, ngành này không ngừng đổi mới, đóng vai trò then chốt trong sự phát triển đô thị, công nghiệp và kiến trúc.
Từ thủ công đến cơ giới hóa: Những vật liệu tự nhiên như đất, đá, gỗ... được thay thế dần bằng gạch nung, xi măng, bê tông, thép – mở ra kỷ nguyên xây dựng hiện đại và bền vững. Cuộc cách mạng công nghiệp giúp sản xuất vật liệu quy mô lớn, đồng đều và tiết kiệm chi phí.
Từ truyền thống đến hiện đại: Sự phát triển khoa học – công nghệ thúc đẩy ra đời nhiều vật liệu mới như bê tông cường độ cao, vật liệu nhẹ, nano silica, vật liệu tái chế, vật liệu xanh... đáp ứng nhu cầu tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải carbon và thích ứng biến đổi khí hậu.
Từ địa phương đến toàn cầu: Ngành vật liệu xây dựng ngày càng gắn chặt với chuỗi giá trị toàn cầu, cả về công nghệ lẫn thương mại. Xu thế toàn cầu hóa và đô thị hóa nhanh chóng đòi hỏi ngành phải nâng cao năng lực sản xuất, thân thiện môi trường và chuyển đổi số.
BÀI CÙNG CHỦ ĐỀ:
>> Lịch sử hình thành ngành xi măng Thế giới
>> Lịch sử bê tông qua các thời đại
>> Sự ra đời và phát triển của vật liệu kính
>> Tác động của vật liệu và công nghệ xây dựng mới đến kiến trúc
>> Gốm sứ xây dựng Việt Nam – 60 năm một chặng đường phát triển