Bê tông vẫn luôn là vật liệu xây dựng hàng đầu được lựa chọn để thi công nhà ở hay các công trình lớn. Tuy nhiên, việc sản xuất ra bê tông lại thải ra bầu khí quyển hàng nghìn tấn CO2 mỗi năm, từ đó gây ra hiện tượng biến đổi khí hậu.
Đối mặt với vấn đề này, người ta bắt đầu tìm kiếm những giải pháp mới cho công trình nhằm hạn chế tác động đến môi trường sống. Những loại vật liệu xây dựng mới ra đời, vừa thân thiện với môi trường lại vừa đảm bảo chất lượng, là sự thay thế vô cùng hoàn hảo cho bê tông truyền thống.
Sau đây là 5 loại vật liệu thay thế bê tông cho các công trình xây dựng để bạn tham khảo và lựa chọn:
Hempcrete đã được tìm thấy trong các trụ cầu ở Pháp xây dựng vào thế kỷ thứ VI. Kể từ khi được phát hiện, vật liệu này ngày càng được sử dụng nhiều hơn trên thế giới.
Đây là một vật liệu xây dựng bền vững từ cây gai dầu, được chế tạo bằng cách trộn sợi gai dầu vào vôi. Loại cây này có thể trồng và bổ sung tương đối nhanh chóng. Ở châu Âu, người ta có thể sử dụng vật liệu này để xây dựng một tòa nhà cao đến 10 tầng. Do vậy, vật liệu này được dự báo sẽ mở ra kỷ nguyên xây dựng xanh trong tương lai.
Ưu điểm:
- Khả năng cách nhiệt tự nhiên, không thấm nước, thoáng và linh hoạt
- Không chứa chất độc hại, chống nấm mốc, cách điện và hầu như không cháy
- Trọng lượng nhẹ hơn bê tông khoảng 7-8 lần, có thể trôi nổi trên mặt nước, giúp giảm đáng kể năng lượng vận chuyển
Nhược điểm:
- Thiếu ổn định về cấu trúc
- Tính năng cơ học kém hơn nhiều so với bê tông truyền thống
- Thời gian đóng rắn có thể giảm nhẹ khi sử dụng gạch hempcrete
- Chi phí cao
Mycelium là một vật liệu hoàn toàn tự nhiên này được tạo bởi cấu trúc gốc của nấm. Để làm nên vật liệu này, nấm được cho phát triển xung quanh một hỗn hợp các vật liệu tự nhiên khác như là rơm rạ theo khuôn dạng, sau đó được làm khô và cho ra các viên gạch nhẹ và bền.
Nhờ vào những đặc tính nổi bật, hãng kiến trúc The Living đã sử dụng loại vật liệu từ sợi nấm này để xây dựng tòa “tháp hữu cơ”, nằm tại sân trong của MoMA PS1 – trụ sở viện nghệ thuật New York, Mỹ. Điều đó có thể cho thấy, đây là một loại vật liệu hoàn toàn thích hợp để thay thế bê tông.
Ưu điểm:
- Có kết cấu rất chắc chắn, bền vững
- Hoàn toàn từ hỗn hợp hữu cơ tự nhiên, thân thiện với môi trường
- Mẫu mã đa dạng, trọng lượng nhẹ
- Có khả năng cách nhiệt và cách âm
Nhược điểm:
- Khả năng chịu lực kém hơn bê tông truyền thống
- Tính linh hoạt không cao
Ferrock được tạo ra từ bụi thép thải và silica từ thủy tinh mài. Sắt trong bụi thép phản ứng với CO2 và rỉ sét tạo thành cacbonat sắt. Sau khi bị sấy khô, loại vật liệu này không bị chảy lại thành dạng lỏng mà vẫn cứng như đá.
Chính vì vậy, loại vật liệu này đang được ứng dụng và sử dụng sản phẩm như một vật liệu xây dựng có cấu trúc tương tự bê tông. Một điểm đặc biệt là thay vì phát thải, nó lại hấp thụ CO2. Vì thế, sử dụng vật liệu này sẽ giúp góp phần ngăn chặn hiện tượng hiệu ứng nhà kính toàn cầu.
Ưu điểm:
- Cứng hơn 5 lần so với bê tông truyền thống
- Giúp hấp thụ CO2 khi làm cứng và khô, thân thiện với môi trường
- Có thể tái sử dụng phế thải của những ngành sản xuất khác như thủy tinh, thép,...
- Có khả năng vượt trội trong môi trường nước mặn
Nhược điểm:
- Không thích hợp cho những dự án quy mô lớn
- Nguồn nguyên liệu để sản xuất khá hạn chế do là sản phẩm phụ của các quá trình xây dựng khác
- Vẫn chưa chắc chắn về khả năng chống chịu trong trường hợp khắc nghiệt
AshCrete là một lựa chọn thay thế cho bê tông truyền thống ngày càng được nhiều gia đình và kiến trúc sư ưa chuộng. Loại vật liệu này được sản xuất từ tro bay, vốn là bụi khí thải dưới dạng hạt mịn thu được từ quá trình đốt cháy nhiên liệu than đá trong các nhà máy nhiệt điện chạy than.
Đối với mục đích xây dựng, sản phẩm này được biết đến với độ bền vượt trội, có cường độ gần gấp đôi xi măng poóc lăng. Hai loại tro bay chính thường được sử dụng gồm loại C (có hàm lượng canxi cao và hàm lượng cacbon thấp, dưới 2%) và loại F (có hàm lượng canxi thấp và 5 - 10% cacbon).
Ưu điểm:
- Cứng hơn bê tông truyền thống
- Độ nóng chảy cao, cường độ uốn lớn, độ bền cao
- Độ ẩm thấp
- Năng lượng được tiêu thụ trong quá trình sản xuất và vận chuyển thấp
- Ít sử dụng nước hơn trong quá trình đông cứng, tiết kiệm nước
- Khả năng chống chịu axit và chống cháy cao
Nhược điểm:
- Mất nhiều thời gian hơn để đạt được cường độ tối đa và thời gian kết đồng lâu hơn
- Tính bền vững kém
- Có thể làm tăng độ thấm của bê tông và gây hư hỏng công trình
Thay vì khai thác, chiết xuất, các nhà nghiên cứu đang tạo ra bê tông với thành phần nhựa và rác tái sử dụng. Chất thải nhựa sau khi được làm sạch, sẽ được cho vào công nghệ Conceptos Plásticos và sản xuất ra gạch từ nhựa tái chế.
Phương pháp này sẽ giúp giảm lượng phát thải khí nhà kính, đồng thời cung cấp ứng dụng mới cho xử lý chất thải. Trên thế giới, nhiều công trình nổi tiếng đã tận dụng loại vật liệu xanh này để thay thế cho gạch đá hay bê tông thông thường mang lại phong cách hoàn toàn mới mẻ và sáng tạo.
Ưu điểm:
- Trọng lượng nhẹ, dễ uốn nắn
- Khả năng chống nóng, cách âm, cách nhiệt hiệu quả, không bị ăn mòn
- Giúp giảm lượng phát thải khí nhà kính
- Mang lại phong cách hoàn toàn mới mẻ và sáng tạo
Nhược điểm:
- Tính linh hoạt không cao
- Chất lượng công trình chưa chắc chắn vì các vật liệu đã bị tận dụng quá mức
Trên đây là những vật liệu thay thế bê tông hiện đang được ứng dụng một cách phổ biến trên thị trường. Việc sử dụng những loại vật liệu này không những giúp giảm tải trọng công trình, tiết kiệm chi phí xây dựng hơn mà còn góp phần bảo vệ môi trường.