Công ty TNHH Phú Điền

Bài viết đề cập vấn đề sử dụng bê tông xuyên nước làm tấm đậy hố trồng cây  như một giải pháp vật liệu mới, với giá thành rẻ, chất lượng tốt, góp phần làm cho đô thị Đà Nẵng thêm văn minh, hiện đại.

   
Đặt vấn đề

   Cây xanh trong đô thị thường yêu cầu phải có hố trồng cây. Hố trồng cây được làm để đảm bảo các mục đích: bảo vệ gốc cây; giữ được nước khi tưới cây; tạo điều kiện để bộ rễ của cây có thể phát triển thuận lợi, cây xanh sinh trưởng và phát triển tốt.

   Hố trồng cây trong các đô thị thường được xây, ghép bằng các loại VLXD thông thường như gạch thẻ, BTXM, block bê tông… Hố có cao độ lớn hơn cao độ vỉa hè từ 10 ÷ 20cm; Hình dạng của hố thường là hình vuông kích thước thông thường 80x80, 100x100, 120x120, 150x150cm hoặc tròn, đường kính 80, 100, 120, 150cm. Kích thước hố càng lớn sẽ thỏa mãn càng tốt các mục đích đặt ra.

    Gần đây, vật liệu viền hố trồng cây được sử dụng bằng các thanh đá thiên nhiên, tăng cường vẻ mỹ quan cho hố trồng cây nói riêng, hè phố, đường phố đô thị Đà Nẵng nói chung.

    Cách làm hố trồng cây truyền thống bộc lộ một số nhược điểm:

   - Diện tích phần đường dành cho người đi bộ trên vỉa hè bị thu hẹp, cản trở bộ hành lưu thông;

   - Người đi bộ rất dễ bị vấp ngã khi va chạm với thành hố;

   - Không gian trên vỉa hè bị xé nhỏ, gây mất mỹ quan đô thị;

   - Người dân thường vứt rác rưởi hoặc các vật dụng đã hư hỏng vào hố gây ô nhiễm, gây cảm giác nhếch nhác;

   - Lượng nước mưa, nước mặt không chảy được vào hố, lượng nước tưới lưu giữ trong hố không nhiều.

 

Thực trạng

     Các kỹ sư, kiến trúc sư khi thiết kế đô thị, thiết kế đường phố thường có xu hướng muốn tăng kích thước của hố trồng cây, để đạt được hiệu quả tối đa cho các mục đích đề ra.

    Tuy vậy, việc tăng kích thước hố trồng cây với kết cấu truyền thống sẽ dẫn đến một số hệ lụy:

   - Chi phí xây dựng hố tăng cao;

   - Diện tích hố trồng cây chiếm chỗ trên vỉa hè tăng, hạn chế sự đi lại của bộ hành;

   - Không gian hè phố bị cắt xén, giảm mỹ quan.

    Trong các đô thị hiện đại, cần để ý đến việc tận dụng triệt để không gian đường phố và quảng trường, mang lại hiệu quả khai thác cao cho các không gian này.

    Việc sử dụng những hố trồng cây có nặp đậy làm cho hố trồng cây có cao độ bằng cao độ của vỉa hè sẽ giải quyết được những hạn chế của cấu tạo hố trồng cây truyền thống; Vỉa hè bằng phẳng, an toàn thuận lợi cho người đi bộ; Không gian trên vỉa hè liên tục, thoáng đãng, cải thiện được mỹ quan; Nước mưa, nước mặt dễ dàng thấm xuống hố làm giảm lượng nước tưới hàng ngày; Có thể mở rộng kích thước hố để cây phát triển tốt mà không làm mất không gian của vỉa hè.

    Các loại nắp đậy hố trồng cây hiện đang được sử dụng bao gồm:

   - Nhóm nắp đậy bằng kim loại: bao gồm các tấm thép hoặc gang đúc được chế tạo thành 2 hoặc nhiều tấm, lắp ghép với nhau để tạo thành nắp đậy cho hố trồng cây.

 

   Loại này có nhược điểm là giá thành rất cao, dễ bị han gỉ khi sử dụng ở Đà Nẵng do môi trường biển dễ gây ăn mòn. Đặc biệt, do loại này có khả năng tái chế nên rất dễ bị mất trộm.

 

   - Nhóm nắp đậy bằng composite: bao gồm các tấm composite được chế tạo từ vật liệu nền là các loại nhựa hữu cơ PP, PE... sử dụng các loại cốt sợi.

 

   Loại này nhẹ hơn vật liệu kim loại, giá thành rẻ hơn chút ít; nhưng sau vài năm, do sử dụng vật liệu nền là nhựa hữu cơ nên sẽ bị lão hóa, kém bền vững. Loại này gần đây đã được sử dụng ở thử nghiệm trên tuyến đường Nguyễn Văn Linh, Đà Nẵng. Giá thành của loại vật liệu này còn khá cao, vật liệu làm đầy hố trồng cây chưa được cân nhắc nên hiệu quả sử dụng chưa cao.

   - Nhóm nắp đậy bằng bê tông: các tấm bê tông đúc sẵn có lỗ thoát nước sẽ được sử dụng. Loại này có ưu điểm là giá thành không cao, dễ tạo các hình dáng đẹp, khá bền vững; song có nhược điểm là khá nặng nề, khả năng xuyên thấm nước hạn chế, nước thấm vào hố khi mưa hoặc tưới đều chậm, lượng nước lưu giữ được trong hố ít.

 

 

Giải pháp

   Một giải pháp hợp lý và kinh tế cho trường hợp này là tấm đậy hố trồng cây bằng bê tông xuyên thấm nước.

   Bê tông xuyên thấm nước (Pervious Concrete) là loại bê tông xi măng đặc biệt. Loại bê tông này sử dụng cốt liệu có kích cỡ đồng đều, có cấu trúc rỗng thông nhau (độ rỗng đến 35%) nên có khả năng cho nước xuyên qua dễ dàng (lưu lượng thấm đến 2.400 lít/m2/phút). Mặc dù có rỗng cao, song do sử dụng các loại vật liệu mịn cải thiện chất lượng liên kết giữa các viên đá đồng kích cỡ như: xỉ lò cao, cát thạch anh, silica fume, polime, phụ gia siêu hóa dẻo gốc polime… nên các liên kết được tăng cường cường độ, bê tông xuyên nước có khả năng chịu nén, chịu kéo khi uốn khá tốt, có thể thay thế được vật liệu thép, gang, composite, BTXM… để làm nắp đậy hố trồng cây.

   Các giảng viên khoa Xây dựng Cầu đường, trường ĐHBK Đà Nẵng đã nghiên cứu chế tạo thành công loại vật liệu này, trên cơ sở các loại vật liệu địa phương sẵn có trong địa bàn thành phố Đã Nẵng.

   Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của vật liệu bê tông xuyên nước được nghiên cứu, chế tạo, có thể kể đến bao gồm:

   - Kích cỡ hạt lớn nhất: Dmax12.5, Dmax9.5, Dmax4.75 mm; Dmax4.75 mm;

   - Cường độ chịu nén: 100 ÷ 200 DaN/cm2 (10 ÷ 20 MPa);

   - Cường độ chịu kéo khi uốn: 15 ÷ 30 DaN/cm2 (1.5 ÷ 3.0 MPa);

   - Lưu lượng thoát nước: 2.000 lít/m2/phút ÷ 3.000 lít/m2/phút;

   Do là vật liệu có nguồn gốc vô cơ, nên vật liệu bền vững khi chịu tác động của môi trường. Sử dụng bê tông xuyên nước có hàm lượng xi măng thấp, dùng các loại vật liệu địa phương ở Đà Nẵng, công nghệ chế tạo đơn giản, nên giá thành tấm đan đậy hố trồng cây rẻ hơn rất nhiều các loại tấm đan làm bằng vật liệu khác.

 

   Trong những năm gần đây, khi vấn đề bảo vệ nguồn nước, cân bằng môi trường đang thu hút được nhiều sự quan tâm trong quá trình đô thị hóa; khắc phục được những tác động xấu đến tự nhiên của quá trình này, bê tông xuyên nước được coi là một giải pháp hợp lý. Các nghiên cứu và đã áp dụng tại Tây Âu, Bắc Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc… cho thấy bê tông xuyên nước là loại vật liệu thân thiện với môi trường đáp ứng được yêu cầu nêu trên, được dùng làm đường giao thông, bãi đỗ xe, sân bãi, công trình đô thị công cộng, taluy, mái dốc, kè….

   Sử dụng bê tông xuyên nước để ứng dụng để làm tấm đậy hố trồng cây là một giải pháp kỹ thuật mang lại hiệu quả kinh tế cao. Sản phẩm sử dụng vật liệu mới và công nghệ mới này đã hoàn thiện, có thể sản xuất hàng loại với các kích thước và hình dạng khác nhau, giá thành rất rẻ. Giải pháp đang được tác giả triển khai đăng ký GIẢI PHÁP HỮU ÍCH tại Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam.

   Tấm đậy hố trồng cây bằng bê tông xuyên thấm nước với chiều dày chỉ có dày 4cm, nhẹ, có khả năng chịu lực tốt dưới tác dụng của tải trọng người đi bộ, khả năng thấm nước trên 2.400 lít/m2/phút, ngoài các ưu điểm thông thường còn tạo được sự khác biệt.

 

 

   Kết cấu hố trồng cây có tấm đậy bằng bê tông xuyên nước có cấu tạo như sau:

   - Viền thành hố bằng gạch thẻ xây VXM mác 75 dày 10cm, chiều cao 25cm. Đỉnh của viền hố có cao độ thấp hơn cao độ vỉa hè 4cm;

   - Đáy hố rải lớp đá dăm 40x60mm dày 20cm;

   - Lớp đá dăm 10x20 dày 3cm rải trên lớp đá 40x60;

   - Lớp đá dăm 5x10 dày 3cm rải trên lớp đá 10x20;

   - Đan đậy hố trồng cây dày 4cm bằng bê tông xuyên nước .

   Các lớp đá dăm trong hố tạo thành kết cấu tầng lọc ngược, cho phép nước mưa, nước tưới nhanh chóng được thu giữ trong hố trồng cây, ngăn cản rác rưởi tập trung trong hố.

   Các lớp đá dăm cũng tạo thành một lớp vật liệu đàn hồi, đảm bảo tấm đan đậy làm việc như một tấm trên nền đàn hồi, có thể chịu đựng được tải trọng của người đi bộ hoặc các tải trọng khác.

   Vật liệu đá dăm lấp đầy trong hố cũng đảm bảo khi tưới nước, đất trong hố trồng cây không văng, bắn lên vỉa hè, gây mất vệ sinh.

 

Kết luận

   Vật liệu bê tông xuyên nước không phải là một vật liệu mới trên thế giới, tuy vậy việc chế tạo nó dựa trên nguồn các loại vật liệu địa phương trong khu vực Đà Nẵng, sử dụng nó làm tấm đan đậy hố trồng cây lại là một giải pháp hữu ích. Các tấm đan đậy với chất liệu này có giá thành rất rẻ, bền vững trong môi trường chịu ăn mòn, góp phần làm đẹp cho đô thị Đà Nẵng thêm văn minh, hiện đại.

   Sử dụng bê tông tính năng cao có thể giải quyết được vấn đề về độ bền và khối lượng tấm đậy, cũng như khả năng xuyên thấm nước. Tuy nhiên giải pháp này sẽ có giá thành cao hơn do chi phí vật liệu và chi phí làm khuôn. Giải pháp này sẽ tiếp tục được tác giả nghiên cứu vật liệu và phát triển công nghệ, nhằm tạo thêm sự đa dạng trong chất liệu, hình dáng và mẫu mã, thêm lựa chọn cho các kỹ sư, kiến trúc sư.

 

Nguyễn Biên Cương, khoa XDCĐ, trường ĐHBK, ĐHĐN