Tìm điểm cân bằng giữa nhiệt trở và các chỉ tiêu cơ lý của gạch bê tông xi măng cốt thép

Việc sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm ngày càng được quan tâm trong công tác thi công các công trình xây dựng tại Việt Nam. Do tập quán thi công và lý do tiết kiệm chi phí, nhiều công trình ở Việt Nam không sử dụng vật liệu cách nhiệt trong thi công xây dựng.
 

Yêu cầu kỹ thuật của QCVN 09:2017/BXD quy định Tổng nhiệt trở của tường bao ngoài đối với các công trình có sử dụng điều hòa nhiệt độ là không nhỏ hơn 0.56 m².K/W.

Chúng ta cũng biết rằng, nhiệt trở R(m².K/W) của vật liệu tỷ lệ nghịch với hệ số dẫn nhiệt λ của vật liệu đó. Cùng một loại vật liệu thì loại nào có khối lượng riêng lớn hơn sẽ có hệ số dẫn nhiệt lớn hơn.

Khi vật liệu bị ẩm ướt thì hệ số dẫn nhiệt cũng lớn hơn khi vật liệu khô. Như vậy, với cùng cấu tạo vật liệu, cùng các điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, áp suất, khả năng dẫn nhiệt của vật liệu phụ thuộc vào trọng lượng riêng (gross density) và khả năng chống thấm, ẩm của vật liệu đó.  

Đối với gạch bê tông xi măng cốt thép (XMCL), độ dẫn nhiệt tỷ lệ thuận (nghĩa là khả năng cách nhiệt tỷ lệ nghich) với trọng lượng riêng của viên gạch.

Ngoài yêu cầu về khả năng cách nhiệt, tường bao quanh cũng còn phải đảm bảo các yêu cầu về cơ lý của một bức tường là khả năng chịu tải đứng và ngang, chống thấm…
Các tiêu chí  đối với gạch không nung bê tông XMCL được nêu trong TCVN6477:2016/BXD là cường độ chịu nén R(MPa) và độ thấm nước H(L/m2.h).

Cường độ chiu nén, khả năng chống thấm (nghịch đảo của độ thấm nước) của gạch bê tông XMCL lại tỷ lệ thuận với trọng lượng riêng (gross density) của viên gạch.

Mà trọng lượng riêng của gạch bê tông XMCL lại tỷ lệ thuận với tỷ trọng đặc (net density) tức là độ đặc chắc và tỷ lệ nghịch với độ rỗng của viên gạch.

Như vậy ở đây có 2 vấn đề mà hướng giải quyết đang ngược nhau:

-  Để giảm hệ số dẫn nhiệt của gạch, có thể tăng độ rỗng của viên gạch hoặc giảm độ đặc chắc (giảm tỷ trọng đặc-net density).

-  Để tăng cưởng độ và khả năng chống thấm thì giảm độ rỗng hoặc tăng tỷ trọng đặc

Kết luận

Với phân tích ở trên có thể thấy rằng, khi độ rỗng lớn hoặc độ chắc đặc thấp thì hệ số dẫn nhiệt sẽ thấp (được lợi về khả năng cách nhiệt), nhưng các tính chất khác như cường độ nén, khả năng chống thấm/ẩm lại thấp (bất lợi về tính chất cơ lý) và ngược lại.

Đây cũng là bài toán khó khi tìm điểm cân bằng, hợp lý nhất cho các nhà sản xuất gạch bê tông XMCL.

Việc tăng/giảm tỷ trọng hay độ rỗng của gạch bê tông XMCL phụ thuộc vào nguồn nguyên vật liệu, tính toán phối liệu và công nghệ sản xuất.

Vì vậy sẽ không có lời giải chung nào cho các nhà sản xuất. Mỗi nhà sản xuất cần nghiên cứu, thiết kế cho mình sản phẩm với các thông số về độ rỗng, tỷ trọng đặc (net density) phù hợp, cạnh tranh nhất cho mình.

Nguồn: VLX Đại Dũng