(H2N2)-Những thành tựu to lớn trong nghiên cứu nâng cao chất lượng và công nghệ thi công bê tông là nhờ sự kết hợp những tiến bộ về xi măng, cốt liệu độn và sử dụng phụ gia hóa học (PGHH), trong đó PGHH (đặc biệt là phụ gia hóa dẻo) có vai trò hàng đầu.
Trên thế giới, xu hướng phát triển bê tông chất lượng cao là sự kết hợp chặt chẽ giữa phát triển phụ gia hóa học với phát triển xi măng và phụ gia khoáng để thay thế một phần xi măng. Đối với phụ gia bê tông, hướng phát triển là tập trung nghiên cứu sản xuất, sử dụng loại phụ gia có hiệu quả hơn. Từ phụ gia hóa dẻo thông thường đến phụ gia siêu dẻo và hiện nay người ta đang nghiên cứu đưa vào áp dụng loại phụ gia siêu dẻo cuốn khí có tên gọi chung là nhóm polycacboxylat. Loại phụ gia này có khả năng giảm nước nhiều hơn, ít ảnh hưởng xấu tới thời gian đông kết xi măng và khả năng duy trì độ sụt. Dự tính phụ gia siêu dẻo cuốn khí sẽ đóng vai trò quan trọng đối với tương lai phát triển bê tông chất lượng cao và công nghệ bê tông tự lèn (bê tông thi công không cần đầm).
Các nước phát triển còn rất chú trọng đến phụ gia polyme biến tính xi măng, các loại vữa làm vật liệu chống thấm bảo vệ công trình và các vật liệu hoàn thiện có chất lượng cao.
Tình hình sản xuất và sử dụng PGHH cho bê tông ở nước ta hiện nay có xu hướng phát triển, nhất là sau năm 199l, khi có các công ty phụ gia như Sika, MBT, W.Grace đặt chi nhánh ở Việt Nam và có nhiều công trình đòi hỏi sử dụng bê tông chất lượng cao. Do vậy, các Bộ/Ngành, các viện nghiên cứu, các trường đại học có liên quan đã quan tâm đầu tư phát triển PGHH cho bê tông trong chương trình phát triển khoa học và công nghệ đến năm 2010.
1. Những căn cứ để phát triển phụ gia hóa học
Nước ta có khí hậu nóng ẩm, bờ biển dài hơn 3200 km và nhiều đảo. Điều kiện khí hậu ấy dễ làm xuống cấp, làm hư hỏng nhanh các công trình xây dựng. Vì vậy, người ta cần sử dụng phụ gia để nâng cao chất lượng cho các công trình đó.
– Nhu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng đòi hỏi bê tông có chất lượng cao.
– Nước ta có nguồn nguyên liệu cơ bản để phát triển PGHH đồng thời với việc tận dụng nguồn nguyên liệu phụ của các ngành khác như: lignin (công nghiệp giấy), naphtalen (từ quá trình luyện cốc và hóa dầu), rỉ đường từ công nghiệp mía đường, tinh bột), chúng ta hoàn toàn chủ động được việc chế tạo thiết bị sản xuất phụ gia.
– Nhu cầu sử dụng phụ gia hóa học cho bê tông ở Việt Nam là khá lớn. Nếu tính sản lượng xi măng tới năm 2010 chỉ cỡ 25 – 30 triệu tấn và dự tính lượng xi măng này được dùng vào việc sản xuất bê tông với lượng phụ gia là 1,0 – l,5% (tính theo xi măng) thì cũng cần khoảng 150 đến 200 ngàn tấn phụ gia hoá dẻo và siêu dẻo.
2. Hướng phát triển phụ gia hóa học cho bê tông
Phát triển phụ gia hóa học cho bê tóng ở nước ta chưa thể đồng bộ và đạt ngay được trình độ như các nước phát triển. Theo chúng tôi, cần tập trung chủ yếu vào các hướng sau đây:
– Phát triển phụ gia hóa dẻo trên cơ sở lignosunfonat biến tính vì phụ gia này tận dụng sản phẩm phụ của các nhà máy giấy nên giá thành hạ và quan trọng hơn là góp phần giải quyết ô nhiễm môi trường.
– Phát triển nghiên cứu, mở rộng sản xuất phụ gia siêu dẻo trên cơ sở melaminformandehyt sunfonat, phụ gia siêu dẻo trên cơ sở naphtalenformandehytsunfonat. Đây là hai loại phụ gia tiên tiến nhất hiện nay.
– Nghiên cứu sản xuất một số hoạt chất đưa vào thành phần phụ gia cơ bản, nhằm sử dụng phù hợp với điều kiện khí hậu và trình độ thi công bê tông ở nước ta.
– Cần đầu tư phát triển sử dụng polyme cho vữa và một số loại vật liệu hoàn thiện.
Nếu phát triển được sản xuất PGHH cho bê tông trong nước, tận dụng được các nguồn nguyên liệu phụ của các ngành công nghiệp lớn như: sản xuất giấy, cốc hóa, mía đường, tinh bột thì sẽ giải quyết công ăn việc làm cho công nhân và hình thành thêm một ngành công nghiệp hóa chất có quy mô, sản lượng sánh được với ngành sơn. Cuối cùng là hiệu quả kinh tế, giá thành phụ gia sản xuất trong nước sẽ thấp hơn 20 – 25% so với phụ gia ngoại loại tương đương. Mức lợi nhuận này không nhỏ so với nhiều ngành kinh tế khác và sẽ là nguồn thu đáng kể khi quy mô sản xuất PGHH càng lớn.
TS.TRẦN NHƯ THỌ
Trung tâm KHKT & Công nghệ Quân sự
TS. TRƯƠNG ĐÌNH THẠC
Viện Hoá học Công nghiệp Việt Nam
Nguồn Vinachem
