Nghiên cứu này đánh giá tiềm năng sử dụng đất đào tại Việt Nam để chế tạo gạch đất nén tĩnh không nung ổn định bằng xi măng CEBs, hướng đến giảm phụ thuộc vào cát tự nhiên và phát triển vật liệu xây dựng bền vững. Đất được phân tích thông qua thành phần hạt, chỉ số dẻo, XRD và SED nhằm xác định mức độ phù hợp cho chế tạo CEBs.
Hoạt động khai thác cát tăng khoảng 6% mỗi năm, làm gia tăng nguy cơ thiếu hụt cát xây dựng và gây ra nhiều vấn đề môi trường, kinh tế, xã hội [1]. Trong khi đó, bê tôngxi măng vẫn sử dụng lượng cát lớn và phát sinh tác động môi trường đáng kể trong quá trình sản xuất. Vì vậy, cần nghiên cứu các vật liệu thay thế nhằm giảm phụ thuộc vào cát tự nhiên, trong đó vật liệu từ đất là một hướng tiếp cận nhiều tiềm năng [2, 3]. Hình 1 trình bày ví dụ một công trình tại Pháp, tường được xây từ gạch đất nén kết hợp xi măng.
Thí nghiệm nén một trục mẫu đất nén
Vật liệu đất nén có ưu điểm về khả năng tận dụng nguyên liệu tại chỗ, năng lượng hàm chứa thấp [4, 5] và có tính điều hòa nhiệt độ và độ ẩm của môi trường trong nhà [6]. Các dạng vật liệu đất phổ biến gồm đất nện (rammed earth), gạch đất nén (compressed earth block - CEB), adobe, đất trộn rơm và bê tông đất [2, 3, 7-9]. Trong đó, gạch đất nénCEB được tạo hình bằng khuôn, xây lắp tương tự khối xây truyền thống nên dễ phù hợp với điều kiện thi công ở Việt Nam.
Tuy nhiên, vật liệu đất có cường độ cơ học bị giảm nếu độ ẩm vật liệu tăng (ví dụ trường hợp ngập lụt) [12, 13]. Trong thực tế áp dụng, đất thường thêm chất kết dính như xi măng, vôi hoặc geopolymer để cải thiện các đặt tính cơ học và độ bền theo thời gian.
Bài báo đã trình bày nghiên cứu sử dụng đất đào trộn với xi măng và nén tĩnh để tạo ra vật liệu đất nén không nung. Cường độ chịu nén của mẫu tăng theo hàm lượng xi măng và thời gian bảo dưỡng. Ở tuổi 28 ngày, mẫu chứa 6%, 8% và 10% xi măng lần lượt đạt 3,53 MPa, 4,40 MPa và 5,79 MPa. Trong đó, mẫu chứa 10% xi măng cho cường độ cao nhất, tăng khoảng 64% so với mẫu chứa 6% xi măng.
Kết quả này cho thấy, vật liệu đất nén trộn xi măng có kh ả năng đáp ứng yêu cầu về cường độ chịu nén và có tiềm năng ứng dụng trong xây dựng tại Việt Nam, đặc biệt trong bối cảnh cần giảm sử dụng cát tự nhiên và tận dụng nguồn đất đào tại chỗ.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
