Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn “Bê tông tiêu nước dùng lát vỉa hè”. Mã số: TC 22-20 (KQNC.2606)

Tác giả:
Nhà xuất bản: Viện KHCN Xây dựng
Năm xuất bản: 2022
Nơi xuất bản: H.
Loại tài liệu: Sách - Tài liệu giấy
Số trang: 58
Kích cỡ khổ: 30
Mã kho: KQNC

Tóm tắt nội dung:
Trong thời gian qua, nhiều tỉnh thành trong cả nước đã thực hiện việc nâng cấp hệ thống giao thông đô thị bao gồm hạng mục vỉa hè. Đây là khu vực giao thông ưu tiên hoàn toàn cho bộ hành và cây xanh, cảnh quan. Tuy nhiên, từ thực tế sử dụng vỉa hè hiện nay, thành phố đã cho phép có khu vực vỉa hè được bố trí hoạt động kinh tế nhỏ (như quầy sách báo, điểm vá xe, nơi bán hàng rong…), hoặc bố trí khu đỗ xe máy và có thể cả ô tô. Với việc đa dạng các loại hình hoạt động như vậy tại vỉa hè, yêu cầu tiêu thoát nước trên vỉa hè và đường nội bộ hiện đang rất được quan tâm. Một mặt để đẩy nhanh khả năng thoát nước của vỉa hè khi hiện tượng úng ngập trong khu đô thị đang diễn ra ngày càng nhiều do những bất cập về hạ tầng đô thị. Mặt khác để phù hợp với việc đảm bảo cảnh quan đô thị, hạn chế nước thải tràn trên bề mặt vỉa hè, thường xảy ra ở những khu có hoạt động kinh tế nhỏ hoặc vùng thường xảy ra úng ngập.
Do đó, vật liệu lát vỉa hè cũng đã được lựa chọn từ nhiều phương án như sử dụng gạch bê tông tự chèn một lớp hoặc nhiều lớp, gạch terazo... với đa dạng phương án lát vỉa hè khác nhau. Gạch terazo có bề mặt tạo hình hoa văn, kích thước thông thường 30 x 30 cm hoặc 45 x 45 cm đã từng được sử dụng tại nhiều tuyến phố. Gạch bê tông tự chèn với ưu điểm về hình dáng viên gạch là hình lục giác, hình ziczac... đảm bảo khả năng tự chèn, không cần liên kết cứng với nền nhằm đẩy nhanh công tác thi công và giảm phế thải khi lát lại vỉa hè đáp ứng yêu cầu sửa chữa hạ tầng. Tuy nhiên các phương án lát bằng các vật liệu thông thường này vẫn còn chưa đảm bảo độ thoát nước cho vỉa hè. Do đó, gạch lát làm từ bê tông có khả năng thoát nước cao đã được sản xuất và ứng dụng ở dạng viên gạch. Đến nay, sản phẩm gạch bê tông sản xuất từ bê tông thoát nước còn chưa được tiêu chuẩn hóa tại Việt Nam. Đây là một trở ngại lớn đối với việc đảm bảo chất lượng và ứng dụng sản phẩm này.
Do cấu trúc rỗng hở liên tục cho nên ngoài khả năng thoát nước đặc biệt, bê tông thoát nước còn là vật liệu có khả năng chống tiếng ồn do bánh xe ma sát với mặt đường gây ra. Các nhà nghiên cứu tại trường đại học Middel Tennesse Sate Mỹ, đã thành công trong việc phát triển khả năng giảm tiếng ồn khi sử dụng bê tông thoát nước. Nguyên lý của việc giảm tiếng ồn là do sóng âm bị hút và phân tán vào bên trong các lỗ rỗng làm cho cường độ của nó yếu đi. Các nhà nghiên cứu này cũng đưa ra các kết luận về ảnh hưởng của kích thước hạt, hàm lượng cốt liệu đá đến đặc tính cấu trúc rỗng, đặc tính cơ học, độ thấm nước và khả năng hút âm của bê tông thoát nước. Ngày nay, vấn đề môi trường đang ngày càng được chính phủ của các quốc gia trên thế giới đặc biệt quan tâm, vì vậy những vật liệu như bê tông thoát nước là một trong những vật liệu đang rất được quan tâm. Không chỉ giải quyết các vấn đề về môi trường mà với những ưu điểm của mình, bê tông thoát nước còn cho các nhà thiết kế những giải pháp
trong việc đáp ứng về công trình “xanh”, các giải pháp cho vật liệu thân thiện môi trường. Vì vậy việc nghiên cứu, phát triển và ứng dụng vật liệu này trong tương lai thực sự rất đáng được quan tâm.
Bê tông thoát nước được sử dụng trong khá nhiều các kết cấu như: các nắp cống thoát nước, nền của trạm xử lý nước thải, các đường đi, vỉa hè trong công viên. Việc đô thị hóa quá nhanh trong các khu đô thị làm nhiều diện tích đất tự nhiên biến mất. Điều này làm cho dòng nước bề mặt không thấm được xuống đất mà lại gây ngập trong các khu vực dân cư gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, gây ra xói mòn và giảm chất lượng nguồn nước. Bê tông thoát nước bắt đầu được thi công ở bang Florida, Utah và New Mexico rồi sau đó đã phát triển nhanh chóng trên toàn nước Mỹ. [1]. Tại châu Mỹ, bê tông thoát nước được nghiên cứu và ứng dụng vào trong các công trình giao thông thay thế cho các loại bê tông đặc chắc thông thường tại một số thành phố lớn điển hình là Mexico City. Mexico là thành phố có lượng mưa khá lớn khoảng 700 mm/năm. Tuy nhiên dân cư ở đây luôn phải đối mặt với tình trạng thiếu nước sinh hoạt bởi vì hầu hết lượng nước mưa không thể bổ sung trở lại nguồn nước ngầm do chúng
đổ thẳng ra biển thông qua hệ thống thoát nước, dẫn đến mực nước ngầm ở một số nơi trong thành phố xuống rất thấp. Ngoài ra, lượng mưa lớn hàng năm cũng gây ra ngập lụt tại hầu hết các khu vực trong thành phố, do đó việc giữ cho đường phố luôn khô ráo là một công việc hết sức khó khăn và cấp bách.
Hiện nay trên thế giới có một số quốc gia đã xây dựng các tiêu chuẩn và hướng dẫn liên quan cho sản phẩm bê tông thoát nước như hệ thống tiêu chuẩn ISO hay hệ thống tiêu chuẩn Mỹ. Hệ thống tiêu chuẩn ISO đã có các tiêu chuẩn quy định phương pháp thí nghiệm bao gồm ISO 17785-1: 2016 Testing Methods for Pervious Concrete -- Part 1: Infiltration Rate Infiltration rate và ISO 17785-2: 2016 (under development) Testing Methods for Pervious Concrete - Part 2: Hardened. Các tiêu chuẩn này có phiên bản chấp nhận tương ứng trong hệ thống tiêu chuẩn của Anh quốc là BS ISO 17785-1: 2016 và BS ISO 17785-2: 2016.
Viện nghiên cứu bê tông Mỹ (ACI) đã nghiên cứu và đưa ra tiêu chuẩn về phương pháp thử các chỉ tiêu cơ bản và chỉ dẫn kỹ thuật thi công cho loại bê
tông này như độ thoát nước, độ rỗng, khối lượng thể tích... cụ thể:
- ASTM C1688/C1688M – 14a Standard Test Method for Density and Void Content of Freshly Mixed Pervious Concrete;
- ASTM C1701/C1701M – 09 Standard Test Method for Infiltration Rate of In Place Pervious Concrete;
- ASTM C1754/C1754M – 12 Standard Test Method for Density and Void Content of Hardened Pervious Concrete;
- ACI 522R-10 Report on Pervious Concrete.
Việc biên soạn tiêu chuẩn này sẽ tham khảo các tiêu chuẩn nêu trên và điều kiện thực tế tại Việt Nam. Đề tài dự kiến đưa ra các chỉ tiêu kỹ thuật cho gạch lát bê tông thoát nước, dùng để lát vỉa hè và đường đi bộ với các chỉ tiêu cụ thể như sau:
- ngoại quan, kích thước và sai lệch kích thước
- cường độ chịu uốn
- độ rỗng
- độ thoát nước
- khối lượng thể tích
- cường độ chịu nén