Bê tông khí chưng áp (ACC) và những ưu điểm

Bê tông khí chưng áp (AAC) là loại vật liệu xây dựng có thể sử dụng trong các công trình chịu tải và không chịu tải và chúng kết hợp các tính năng bền, cách âm và khả năng kết cấu chỉ trong một loại vật liệu với cấu trúc bên trong như nhau.

Dưỡng hộ autoclave áp suất cao có thể gây cảm giác là quá trình sản xuất tiêu tốn nhiều năng lượng. Nhưng so sánh với năng lượng đầu vào yêu cầu cho sản xuất AAC với một số loại vật liệu xây dựng khác cho thấy rằng chỉ có sản xuất bê tông đặc tiêu tốn năng lượng ít hơn sản xuất AAC.


AAC là loại vật liệu xây dựng xanh: Bắt đầu từ khi sản xuất cho tới khi xây dựng, bằng việc phá dỡ và tái sử dụng vật liệu đạt được lượng phế thải xây dựng bằng 0 (Zero waste) . Phế liệu của từng công trình cụ thể có thể không mang đến bãi chôn lấp mà đươc đem nghiền và tái sử dụng làm chất liệu độn. Sử dụng AAC còn cho phép sử dụng ít gỗ hơn trong xây dựng và cũng góp phần giảm nạn phá rừng. Về góc độ đầu tư năng lượng và vật liệu, AAC thường được lựa chọn để xây các công trình kiên cố lâu năm (ý tưởng tiềm năng của“ngôi nhà 500 năm tuổi” xuất hiện từ đây .(Wittman, năm 1992). Nó là vật liệu không độc hại và không gây mùi.

Các ưu điểm của AAC trong xây dựng:

1. Nhẹ

AAC nhẹ gấp 5 lần so với bê tông và dẫn tới giảm đáng kể lượng thải khí CO2 và năng lượng trong quá trình vận chuyển. AAC tiết kiệm trong việc thiết kế các kết cấu hỗ trợ gồm móng và tường của các tầng thấp. AAC có tỷ trọng khô từ 300 (400) -700 (800) kg/m3 tuỳ thuộc vào nhà sản xuất và phạm vi sử dụng. Nhiều đặc tính vật lý của bê tông khí phụ thuộc vào tỷ trọng. Hàm lượng nước trong AAC khi ra khỏi lò chưng áp chiếm khoảng 30-45% theo trọng lượng. Lượng nước này giữ trong vật liệu và thoát ra theo thời gian cho tới khi đạt tới giá trị 5-8% trong khoảng thời gian 6-12 tháng. Tỷ trọng AAC tăng với sự thay đổi tương quan của độ ẩm và nhiệt độ do quá trình cacbonat hóa (Hanecka, năm 1997).

2. Độ bền nén

Độ bền nén liên quan tới tỷ trọng của nó và tăng khi tỷ trọng tăng (Bảng 5.1 và 5.2). Cường độ bền nén ảnh hưởng đến mác sản phẩm do AAC có cấu trúc lỗ rỗng chứa khí và đặc điểm cơ học của vỏ lỗ rỗng. Sự giảm tỷ trọng do hình thành số lượng lớn các lỗ rỗng to (macropore) làm cho cường độ giảm đáng kể (Schober, năm 1992).

Phân loại độ bền	Độ bền nén, MPa	Tỷ trọng rời khô, kg/m3	Giới hạn tỷ trọng, kg/m3
AAC 2.0	2.0	400	350-450
500		450-550
AAC 4.0	4.0	500	450-550
600		550-650
AAC 6.0	6.0	700	650-750
800		750-850

Khi thay thế cát tự nhiên bằng các nguyên liệu chứa silic khác sẽ có sự dao động tương quan về tỷ trọng và các tính năng.

Nguyên liệu chứa silic	Tỷ trọng khô, kg/m3	Độ bền nén, MPa	Độ co, mm/m
Cát thạch anh thường	600	3,40	0,450
Cát thạch anh làm khuôn	600	3,15	0,465
Cát thạch anh vỡ vun	600	3,25	0,470
Cát thạch anh/ đá núi lửa (1/1)	588	3,54	0,235
Cát thạch anh trên tro bay (1/1)	570	3,45	0,250
Đá núi lửa	575	3,15	0,220
Tro bay	530	2,7	0,280
Tro bay/peclit (1/1)	420	1,60	0,340

3. Cách nhiệt

AAC là loại vật liệu cách nhiệt tốt. Nó làm cho nhà mát trong mùa hè và ấm vào mùa đông, tiết kiệm điện do không dùng điều hòa. Khả năng cách nhiệt hiệu quả của AAC góp phần đáng kể bảo vệ môi trường do giảm rõ rệt nhu cầu sưởi ấm và làm mát toà nhà. Nó làm việc như là phòng tích nhiệt năng lượng mặt trời. Độ dẫn nhiệt phụ thuộc vào tỷ trọng, hàm lượng ẩm và bản chất của các thành phần của AAC (Richard, năm 1977). Đồng thời cỡ hạt, kích thướcvà sự phân bố của lỗ rỗng cũng có ý nghĩa quan trọng đối với khả năng cách nhiệt. Lỗ rỗng càng nhỏ khả năng cách nhiệt càng tốt.

Tỷ trọng, kg/m3	Độ dẫn nhiệt, W/mK
400	0.07 – 0,11
500	0,08 – 0,13
600	0,11 – 0,17
700	0, 13 – 0,21     Bảng. Độ dẫn nhiệt và tỷ trọng AAC

4. Khả năng sử dụng

AAC có khả năng sử dụng tuyệt vời bởi nó dễ dàng cắt, bào, khoan và nó có thể đóng đinh và bắt vít và tạo rãnh đặt ống và dây điện dễ dàng. 98% công trình được xây dựng bằng AAC sử dụng lớp vữa trát mỏng 1-3 cm. Lớp vữa trát có thể theo tiêu chuẩn hoặc ó trang trí mỹ thuật. Thời gian sử dụng một bức tường lớn xây bằng bê tông khí chưng áp AAC gấp 1,5 lần so với tường xây gạch, thời gian xây giảm 4 lần, trọng lượng bức tường AAC chỉ bằng 1/5 trọng lượng bức tường xây bằng gạch và chi phí giảm tới 30%. Tuy nhiên yêu cầu phải rất cẩn thận và chính xác khi xây, do đó trình độ tay nghề của người thợ và khâu giám sát là rất quan trọng.

5. Cách âm

AAC hấp phụ âm thanh tốt và có thể là một màng ngăn âm hiệu quả do cấu trúc lỗ rỗng của nó. Hiệu suất cách âm dựa trên cơ sở tỷ trọng khô và độ dày (Tada, năm 1986). Cấu trúc của AAC cung cấp khả năng hấp phụ âm cao. Đối với giải tần số giữa 100 tới 3200 Hz với một bức tường AAC độ giảm âm ít nhất tới 48 db đã được ghi nhận. Các lỗ rỗng kín của AAC có thể cung cấp khả năng cách âm và cách nhiệt tốt. Khi trát cần tránh những khoảng thiếu và không điền đầy vữa dẫn việc truyền âm thanh không mong muốn. Việc phối hợp tường AAC với khoảng trống phản âm không đối xứng sẽ có một bức tường với đặc tính cách âm tuyệt vời.

6. Độ bền

AAC là loại vật liệu bền với độ ổn định kích thước do AAC chứa chủ yếu là tinh thể tobermorite ổn định hơn nhiều so với các sản phẩm hình thành khi bê tông khí được dưỡng hộ bình thường. Trên 80 năm qua kể từ khi nó xuất hiện, AAC đã chứng tỏ độ bền của vật liệu ở khắp nơi trên thế giới, kể cả những nơi có điều kiện khí hậu khắc nghiệt (Schnitzler, 2006). AAC có độ rỗng cao cho phép chất lỏng và khí thâm nhập dẫn tới phá hủy khối vật chất (RILEM, năm 1993), nhưng do cấu trúc cellulose và vi cấu trúc không liên tục nên AAC có độ thấm nước (water permeability) tốt hơn bê tông thường.

7. Độ kháng cháy

Nhờ có độ đồng nhất khá cao, không có các cỡ hạt thô với tốc độ dãn nở khác nhau, có nhiều bề mặt vách ngăn khí rắn cản trở làm chậm sự truyền nhiệt bức xạ và do đó có độ dẫn nhiệt thấp, AAC chịu được nhiệt độ cao trong thời gian dài hơn so với bất kỳ loại vật liệu xây dựng nào khác. Phụ thuộc vào việc áp dụng và chiều dày của blốc hoặc panel AAC, mức độ kháng lửa có thể đạt được tới 4 giờ. Độ kháng cháy của AAC gấp hơn 2 lần so với bê tông đặc và vì AAC là vật liệu không nung, nó sẽ không cháy hoặc tạo ra khói độc hại; thâm chí nó có thể là chất dập cháy.