Các ứng dụng của vật liệu Composite trong xây dựng

Trong thời đại phát triển như hiện nay, người ta không chỉ sử dụng những loại vật liệu thông thường như: gang, sắt, thép,… mà việc ứng dụng vật liệu nhân tạo Composite ngày càng phổ biến. Vậy ứng dụng của vật liệu Composite trong xây dựng là gì? Tại sao nên sử dụng Composite? Hãy tham khảo ngay bài viết dưới đây của chúng tôi nhé.

Vật liệu Composite là gì?

Vật liệu xây dựng chiếm một vị trí vô cùng quan trọng trong các công trình. Chất lượng của từng loại vật liệu sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ của công trình đó. Việc dùng vật liệu Composite trong xây dựng hiện nay rất phổ biến. Vậy vật liệu Composite là gì?

Vật liệu Composite hay còn có tên gọi khác là vật liệu compozit, vật liệu tổng hợp. Đây là một loại vật liệu được tổng hợp từ 2 hay nhiều vật liệu khác nhau tạo thành một loại vật liệu mới khác hoàn toàn so với vật liệu cũ. Cùng với đó, vật liệu mới có công dụng vượt trội hơn hẳn so với những vật liệu ban đầu.

Composite thực chất là một loại vật liệu nhựa tổng hợp có nhiều đặc tính ưu việt của nhiều vật liệu khác. Vật liệu Composite gồm hai thành phần chính: vật liệu nền và vật liệu gia cường.

Vật liệu nền có chức năng đảm bảo các phần cốt bên trong Composite được liên kết với nhau. Từ đó, tạo ra tính nguyên khối và thống nhất cho Composite. Vật liệu nền bao gồm polymer (polyester, PE, PVC, Epoxy, cao su…), kim loại, ceramic (xi măng…).

Vật liệu gia cường giúp Composite có các đặc điểm cơ lý tính cần thiết. Có hai kiểu vật liệu cốt cơ bản: dạng cốt sợi và dạng cốt hạt. Vật liệu gia cường gồm các loại sợi (thủy tinh, cellulose, carbon, ceramic…), hạt (hạt kim loại, bột gỗ, bột đá…).

Tại sao vật liệu Composite trong xây dựng ngày càng phổ biến?

Công nghệ cao đã tổng hợp các đặc tính nổi trội của các vật liệu khác nhau vào bên trong vật liệu Composite. Từ đó, vật liệu Composite có khả năng hoạt động bền bỉ với độ bền và khả năng chịu lực tốt hơn vật liệu truyền thống. 

Được phát triển nhờ công nghệ hiện đại, vật liệu Composite được cấu thành từ các nguyên tử cacbon chiếm khoảng 90%. Còn lại 10% là các nguyên liệu tổng hợp khác. Các hạt carbon được xếp theo cấu trúc mạng lưới sợi 2 chiều. Nhờ vậy khả năng và độ bền chịu nén của vật liệu tăng đáng kể, độ dẻo dai, linh hoạt giúp vật liệu dễ dàng lắp đặt trên mọi kết cấu kiến trúc đa dạng khác nhau. 

Nhờ có thành phần chủ yếu từ nguyên tử cacbon nên vật liệu này có trọng lượng rất nhẹ. So với nhôm thì vật liệu này nhẹ hơn 2 lần giúp vận chuyển nguyên vật liệu dễ dàng. Không cần tốn nhiều nhân công lao động mà vẫn có thể thuận tiện lắp đặt và gia cố trên các kết cấu công trình.

Khả năng chống ăn mòn và chống oxy hóa của composite tốt nên bảo vệ lớp cốt thép bê tông trên công trình hiệu quả hơn. Composite còn giúp đảm bảo công trình hoạt động tốt trong mọi môi trường và điều kiện làm việc khắc nghiệt khác nhau.

Với hàng loạt những ưu điểm trên thì vật liệu composite đã hoàn toàn chinh phục người tiêu dùng, nhất là trong lĩnh vực xây dựng.

Ứng dụng của vật liệu composite trong xây dựng

Trong xây dựng, composite được xem là loại vật liệu mới. Vật liệu Composite có rất nhiều tính năng nổi bật. Từ việc sản xuất ra các sản phẩm phục vụ trong công trình xây dựng đến ứng dụng trong gia công, gia cố cơ sở hạ tầng. Bạn có thể theo dõi những ứng dụng của vật liệu Composite trong xây dựng ngay dưới đây:

Làm nắp cống

Nắp cống composite là công trình xử lý sơ bộ trong hệ thống xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt. Nắp cống thường là hạng mục đầu tiên của hệ thống. Nhiệm vụ của nắp cống composite là giữ lại những loại rác thải dạng rắn, thô xuất hiện trong quá trình sản xuất, sinh hoạt. Hoặc các loại túi nilon, giấy, cỏ cây, hộp đựng…rơi vào dòng chảy nước thải. Tránh sự tắc nghẽn đường ống dẫn nước, làm hư hỏng máy bơm, gây khó khăn cho các quá trình xử lý tiếp theo.

Nắp cống composite cho công trình đường ở đô thị

Làm cầu đi bộ

Tại Vương quốc Anh đã tiến hành làm một cây cầu nâng dành cho người đi bộ và xe đạp để băng qua lối vào của cảng. Cây cầu này được làm bằng vật liệu Composite. Cây cầu đã làm giảm năng lượng cần thiết để vận hành mà vẫn nâng cầu một cách hiệu quả.

Cầu nâng làm bằng chất liệu Composite ở Anh

Gia cố công trình xây dựng

Trước hiện trạng nhà ở hư hỏng và xuống cấp của các công trình hiện nay,  việc nghiên cứu cải tạo, nâng cấp công trình xây dựng là vấn đề rất cần thiết. Gia cố công trình bằng vật liệu sợi carbon composite là một phương pháp đã được nghiên cứu và áp dụng tại các nước tiên tiến từ những năm 1990. Trong những năm gần đây, việc ứng dụng sản phẩm này trong gia cố các công trình xây dựng đã cho thấy nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp truyền thống.

Phương pháp này tận dụng được khả năng chịu lực cao. Cùng với đó là sự tiện lợi khi thi công nên đã trở thành một giải pháp đáng chú ý khi sửa chữa, gia cố cho các công trình bê tông cốt thép. Phương pháp gia cố công trình bằng cách sử dụng vật liệu FRP có rất nhiều ưu điểm. Chẳng hạn như thi công đơn giản, nhanh chóng, không cần phải đập phá kết cấu, đảm bảo giữ nguyên kết cấu cũ, có tính thẩm mỹ cao.

Sợi carbon Composite dùng để gia cố các công trình

Đường ống cấp thoát nước

Đối với ngành cấp thoát nước, ống Composite FRP được coi là vật liệu tương lai. Vật liệu này sẽ thay thế, khắc phục được các nhược điểm của các vật liệu truyền thống với những ưu điểm như: Giá thành rẻ, không gỉ sét, tuổi thọ cao, thi công nhanh chóng, đường kính lớn, an toàn trong việc chống chịu với các môi trường ăn mòn khác (nước biển, axit, bazơ..).

Composite FRP là sản phẩm công nghệ cao. Ống Composite làm từ sợi thủy tinh được dùng làm ống dẫn ở công trình cấp thoát nước, dung môi hóa học, dùng trong ngành hóa dầu, nhà máy nhiệt điện, công trình thủy lợi. Ngoài ra, ống Composite có thể dùng ở công trình cửa xả biển và các dự án khử muối.

Ống Composite là vật liệu quan trọng trong cấp thoát nước

Tấm lợp Composite

Tấm lợp lấy sáng Composite có thành phần cốt lõi là sợi carbon, sợi thủy tinh, sợi gốc khoáng chất, sợi nhựa tổng hợp… Kết cấu đặc biệt này đã làm tấm lợp lấy sáng có thể chịu được lực kéo, lực nén, uốn khác nhau.

Sản phẩm có khả năng lấy sáng tốt và thiết kế với hình dạng kích thước theo yêu cầu. Tấm lợp composite sẵn sàng đáp ứng cho nhiều công trình kiến trúc khác nhau cũng như mục đích lấy sáng cục bộ hay toàn diện.

Tấm lợp composite có độ bền cực kỳ vượt trội

Trên đây, chúng tôi đã chia sẻ những ứng dụng của vật liệu Composite trong xây dựng. Có thể thấy rằng, Composite là vật liệu thân thiện với môi trường và được sử dụng rộng rãi. Trong tương lai, vật liệu này sẽ ngày càng được ưa chuộng hơn.