Ứng dụng băng trương nở trong các công trình dân dụng, hạ tầng và công nghiệp

Với đặc tính độc đáo cùng sự linh hoạt trong thi công, băng trương nở đã trở thành một phần không thể thiếu trong các giải pháp xử lý mối nối và khe hở bê tông. Bài viết dưới đây Chống Thấm 24h sẽ đi sâu phân tích nguyên lý hoạt động, phân loại cũng như ứng dụng thực tế của băng trương nở trong các công trình dân dụng, hạ tầng và công nghiệp giúp người đọc hiểu rõ hơn về hiệu quả và tiềm năng của vật liệu này trong xây dựng hiện đại

1. Nguyên lý hoạt động và phân loại băng trương nở

Băng trương nở hoạt động dựa trên nguyên lý hút ẩm và phản ứng với nước để gia tăng thể tích. Khi được đặt vào khe nối thi công hoặc khe co giãn, băng sẽ ở trạng thái khô và giữ nguyên hình dạng. Khi gặp nước (do thấm hoặc nước ngầm), vật liệu bắt đầu hấp thụ độ ẩm, nở ra và lấp đầy khoảng trống giữa hai bề mặt bê tông tạo nên một rào chắn kín nước hiệu quả

Hiện nay, trên thị trường có một số loại băng trương nở phổ biến như:

- Băng trương nở gốc cao su hydrophilic: Có độ đàn hồi tốt, khả năng trương nở cao và ổn định trong môi trường pH trung tính

- Băng trương nở gốc bentonite: Trương nở nhanh khi gặp nước, thích hợp cho các mối nối nằm ngang như móng, sàn nhưng dễ bị cuốn trôi nếu ngâm trong nước lâu trước khi đổ bê tông.

- Băng trương nở kết hợp (cao su + bentonite): Kết hợp ưu điểm của cả hai loại trên đảm bảo độ bền và tốc độ phản ứng khi tiếp xúc với nước

2. Ứng dụng băng trương nở trong các công trình dân dụng, hạ tầng và công nghiệp

2.1. Ứng dụng trong các công trình dân dụng

Trong lĩnh vực xây dựng dân dụng, băng trương nở được ứng dụng rộng rãi ở nhiều vị trí yêu cầu chống thấm nghiêm ngặt nhằm bảo vệ kết cấu và đảm bảo sự an toàn cũng như tính bền vững của công trình theo thời gian

- Khe nối thi công giữa các đợt đổ bê tông: Khi xây dựng móng, tầng hầm, bể nước hoặc tường chắn, các khe nối thi công là nơi tiềm ẩn nguy cơ thấm nước cao nhất. Băng trương nở giúp bịt kín các khe này hiệu quả, ngăn nước ngầm xâm nhập vào công trình

- Tường tầng hầm và sàn nhà: Ở các khu vực tầng hầm, băng trương nở thường được lắp đặt tại các vị trí tiếp giáp giữa sàn và tường bê tông, nơi thường xuyên chịu tác động của nước ngầm hoặc nước mưa thấm qua lớp đất

- Hố ga, bể phốt, bể chứa nước sinh hoạt: Đây là những khu vực yêu cầu cao về độ kín nước và vệ sinh. Việc sử dụng băng trương nở ở các khe nối giúp hạn chế sự rò rỉ, tránh ô nhiễm môi trường và tăng tuổi thọ cho kết cấu bê tông

2.2. Ứng dụng trong các công trình hạ tầng

Trong các công trình hạ tầng kỹ thuật như cầu đường, hệ thống cống rãnh, ga ngầm, băng trương nở cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ bền và an toàn vận hành

- Hệ thống thoát nước, cống hộp và mương kỹ thuật: Khi lắp đặt các đoạn nối giữa những cấu kiện đúc sẵn, băng trương nở được chèn vào các mối nối để ngăn nước rò rỉ giữa các đốt cống hoặc khe lắp ráp. Nhờ đó, hệ thống thoát nước hoạt động hiệu quả, không bị xói mòn đất nền xung quanh

- Hầm chui, ga tàu điện ngầm, công trình giao thông ngầm: Với các công trình nằm sâu dưới lòng đất, nguy cơ nước ngầm thẩm thấu rất lớn. Băng trương nở được sử dụng tại các mối nối cấu kiện bê tông đúc sẵn hoặc các vị trí lắp đặt ống kỹ thuật để đảm bảo khả năng chống thấm lâu dài

- Đập nước, hồ chứa thủy lợi nhỏ: Trong các hạng mục phụ trợ như ống xả tràn, van xả đáy hoặc các kết cấu phụ kết nối với thân đập, việc sử dụng băng trương nở giúp ngăn rò rỉ hiệu quả và bảo vệ chất lượng nước

2.3. Ứng dụng trong các công trình công nghiệp

Trong môi trường công nghiệp, đặc biệt là những khu vực chứa chất lỏng nguy hiểm hoặc có yêu cầu cao về tiêu chuẩn chống thấm và bảo vệ môi trường, băng trương nở là một lựa chọn gần như không thể thiếu

- Kho chứa hóa chất, bể xử lý nước thải: Những công trình này thường phải xử lý hoặc lưu trữ chất lỏng có khả năng ăn mòn cao. Băng trương nở được bố trí ở các khe nối sàn, khe nối vách, cổ ống xuyên tường để ngăn rò rỉ ra bên ngoài hoặc thấm ngược trở lại

- Nhà máy sản xuất, xưởng công nghiệp: Nơi có nhiều hệ thống cấp thoát nước, đường ống kỹ thuật, băng trương nở được ứng dụng tại các vị trí xuyên sàn, xuyên vách hoặc xung quanh chân cột móng để đảm bảo tính kín nước và duy trì môi trường làm việc an toàn

- Công trình năng lượng và cơ sở hạ tầng công nghiệp: Tại các khu công nghiệp trọng điểm, nhà máy điện, trạm bơm nước, trạm biến áp ngầm băng trương nở giúp chống thấm tại các mối nối giữa các khối bê tông lớn hoặc các khu vực dễ bị tác động bởi rung động và thay đổi áp lực nước

3. Ưu điểm vượt trội của băng trương nở

Băng trương nở không chỉ đơn thuần là một giải pháp chống thấm, mà còn mang nhiều ưu điểm đáng kể so với các phương pháp truyền thống như dùng keo, vữa chống thấm hay các loại băng PVC

- Khả năng tự động phản ứng với nước, không cần can thiệp cơ học hay thiết bị đặc biệt để kích hoạt hiệu quả chống thấm

- Dễ dàng thi công có thể dán hoặc đinh cố định vào bề mặt bê tông trước khi đổ lớp tiếp theo mà không cần thiết bị chuyên dụng

- Độ trương nở lớn, giúp lấp đầy khe hở nhỏ hoặc biến dạng do co ngót mà các phương pháp khác khó xử lý triệt để

- Khả năng tái trương nở nhiều lần khi gặp nước sau một thời gian khô, rất phù hợp với môi trường có dao động độ ẩm liên tục

- Tính linh hoạt cao thích hợp cho cả cấu kiện đúc tại chỗ và lắp ghép trong nhiều điều kiện thi công khác nhau

4. Một số lưu ý quan trọng khi sử dụng băng trương nở

Mặc dù có nhiều ưu điểm, việc sử dụng băng trương nở cũng cần tuân thủ một số nguyên tắc kỹ thuật để đảm bảo hiệu quả tối đa và tránh các rủi ro không mong muốn:

- Không nên để băng trương nở tiếp xúc với nước quá sớm trước khi đổ bê tông, vì điều này có thể khiến vật liệu trương nở trước và không còn tác dụng sau này

- Cần bảo quản sản phẩm ở nơi khô ráo, tránh ánh nắng trực tiếp hoặc môi trường ẩm ướt trong quá trình lưu kho và vận chuyển

- Thi công đúng quy trình, dán chắc vào bề mặt bê tông bằng keo chuyên dụng hoặc đinh bê tông, tránh để băng bị xê dịch hoặc gấp khúc

- Lựa chọn loại băng trương nở phù hợp với điều kiện công trình, môi trường và áp lực nước không nên sử dụng tùy tiện

Băng trương nở đã và đang khẳng định vai trò quan trọng trong ngành xây dựng hiện đại, đặc biệt trong các công trình có yêu cầu chống thấm nghiêm ngặt. Với khả năng trương nở thông minh khi gặp nước, độ bền cao và tính linh hoạt vượt trội, sản phẩm này là lựa chọn tối ưu cho các vị trí mối nối, khe hở, cổ ống xuyên tường trong cả công trình dân dụng, hạ tầng lẫn công nghiệp.