Giới thiệu
Các mô-đun xây dựng Polystyrene mở rộng (EPS), thường được sử dụng trong các hệ thống Dạng bê tông cách nhiệt (ICF), thể hiện sự tiến bộ đáng kể trong công nghệ xây dựng. Các hệ thống này bao gồm các dạng EPS có tường đôi,-nhẹ, khóa với nhau-tương tự như các khối xây dựng của trẻ em-để tạo ván khuôn cho các bức tường kết cấu bê tông. Không giống như ván khuôn thông thường, các mô-đun EPS vẫn giữ nguyên vị trí sau khi đổ bê tông, đóng vai trò cách nhiệt vĩnh viễn.
Cấu trúc ICF mang lại nhiều lợi ích: giảm thời gian xây dựng, khả năng tương thích với nhiều loại hoàn thiện khác nhau, khả năng chống côn trùng, độ bền, giảm tiếng ồn và tiết kiệm năng lượng đáng kể. Tòa nhà ICF có khả năng-chống gió, tiết kiệm năng lượng-và chắc chắn hơn đáng kể so với nhà khung-gỗ. Tuy nhiên, bất chấp những lợi ích này, công nghệ này đặt ra một số thách thức kỹ thuật bao gồm các đặc tính vật liệu, quy trình xây dựng, vật lý xây dựng và cân nhắc về thiết kế.
Hiệu suất vật liệu & kết cấu
Thách thức: Độ bền cơ học không đủ và biến dạng trong quá trình đổ bê tông
EPS vốn là vật liệu xốp có độ bền-thấp với khả năng kết cấu hạn chế. Khi đổ bê tông vào khuôn EPS, áp suất thủy tĩnh có thể gây ra hiện tượng phồng, biến dạng hoặc thậm chí làm hỏng khuôn. Tường mô-đun tương đối mềm trước khi đổ bê tông, điều này dễ dẫn đến độ phẳng của tường kém.
Chiến lược giảm nhẹ:
Chọn mô-đun EPS mật độ-cao ( Lớn hơn hoặc bằng 20 kg/m³) với cường độ nén nâng cao ( Lớn hơn hoặc bằng 100 kPa ở mức biến dạng 10%)
Thực hiện chống đỡ và giằng đầy đủ cho kết cấu ICF trước khi đổ bê tông
Kiểm soát chiều cao và tốc độ đổ bê tông – đổ từng lớp để quản lý áp lực ngang
Sử dụng-bê tông tự cố kết (SCC) – một loại bê tông có khả năng chảy cao, không{1}}phân tầng, lấp đầy ván khuôn mà không bị rung cơ học
Thách thức: Độ bền liên kết giao diện yếu
Liên kết giữa các mô-đun EPS và lớp trát bê tông hoặc thạch cao-đúc-tại chỗ thường có độ bền cắt và bong tróc thấp, dẫn đến hiện tượng bong tróc, nứt và bong tróc các lớp hoàn thiện bên ngoài.
Chiến lược giảm nhẹ:
Sử dụng các mô-đun có rãnh khớp nối trên bề mặt bên trong và bên ngoài để tạo liên kết cơ học với bê tông và kết xuất
Áp dụng các lớp bảo vệ bằng thạch cao dày (Lớn hơn hoặc bằng 12 mm) được gia cố bằng lưới sợi thủy tinh kháng kiềm-
Sử dụng chất kết dính và vữa trát chuyên dụng được pha chế riêng cho nền EPS
Đảm bảo chuẩn bị bề mặt thích hợp – làm sạch bề mặt không có dầu, bụi và chất chống dính
Thách thức: Mối nối yếu giữa các mô-đun
Các đường nối giữa các mô-đun EPS thể hiện cả điểm yếu về cấu trúc và nhiệt. Các mối nối bịt kín kém sẽ tạo ra cầu nối nhiệt, dẫn đến mất nhiệt và ngưng tụ, đồng thời đóng vai trò là đường dẫn nước xâm nhập.
Chiến lược giảm nhẹ:
Chọn mô-đun có cạnh lưỡi{0}}và-rãnh lồng vào nhau để cải thiện tính toàn vẹn của khớp
Trám kín tất cả các mối nối bằng vật liệu keo mềm chuyên dụng
Gia cố các mối nối bằng lưới sợi thủy tinh và lớp nền
Áp dụng lớp phủ chống thấm trên các khu vực khớp
Thách thức: Độ cứng tổng thể không đủ trước khi đổ bê tông
Trước khi đổ bê tông, cụm mô-đun EPS thiếu độ cứng nên dễ bị dịch chuyển, biến dạng trong quá trình thi công.
Chiến lược giảm nhẹ:
Sử dụng hệ thống giằng và căn chỉnh tạm thời trong quá trình lắp ráp mô-đun
Kiểm tra mức độ và độ thẳng đứng ở mỗi khóa học bằng cách sử dụng thước đo laser
Đổ bê tông ngay sau khi lắp ráp mô-đun để giảm thiểu tiếp xúc với thời tiết và tải trọng thi công
Quy trình xây dựng
Thách thức: Yêu cầu chuyên môn cao
Việc xây dựng mô-đun EPS đòi hỏi những kỹ năng chuyên môn mà công nhân xây dựng truyền thống thường thiếu. Việc đào tạo không đầy đủ đã dẫn đến thất bại của dự án-ví dụ: một dự án thí điểm trị giá 12 triệu đô la ở Los Angeles đã thất bại chủ yếu do các đội thiếu đào tạo về các yêu cầu xử lý tỏa nhiệt của bê tông EPS, khiến bê tông bị khô sớm và bị rỗ tổ ong.
Chiến lược giảm nhẹ:
Thu hút các nhóm chuyên nghiệp có kinh nghiệm về EPS/ICF đã được chứng minh
Cung cấp các chương trình-đào tạo và chứng nhận toàn diện trước dự án
Tận dụng sự hỗ trợ kỹ thuật của nhà sản xuất – nhiều nhà cung cấp cung cấp-hướng dẫn và đào tạo tại chỗ
Phát triển các chương trình phát triển lực lượng lao động xuyên suốt thông qua các trường thương mại và đào tạo nghề
Thách thức: Kiểm soát chất lượng đổ bê tông
Việc đạt được độ cố kết bê tông thích hợp ở dạng EPS khó khăn hơn đáng kể so với ván khuôn truyền thống. Các vấn đề phổ biến bao gồm:
Các lỗ rỗng và rỗ tổ ong – đặc biệt xung quanh các thanh giằng, thanh gia cố và các góc
Hiện tượng “Transluminal” – bê tông chảy vào các hốc ngoài ý muốn
“Thối rễ” – khả năng cố kết kém ở chân tường
Mô-đun nổi – Khối EPS nổi lên do áp suất thủy tĩnh
Chiến lược giảm nhẹ:
Sử dụng bê tông-tự cố kết (SCC) để loại bỏ nhu cầu rung cơ học
Nếu sử dụng bê tông thông thường thì đổ bê tông nhiều lần hơn và kiểm soát độ rung – rung động bên ngoài không hiệu quả do đặc tính giảm chấn của EPS và rung động bên trong cồng kềnh do các hốc tường hẹp
Chọn hỗn hợp bê tông thích hợp – thường có độ sụt cấp S3 hoặc S4 để cải thiện tính lưu động
Sử dụng cốt liệu nhỏ hơn để tạo điều kiện cho dòng chảy qua cốt thép và tạo thành các lỗ rỗng
Neo các mô-đun để tránh nổi – sử dụng vật nặng hoặc dây buộc-trong khi đổ
Thách thức: Chi tiết phức tạp ở những vị trí không{0}}chuẩn
Các kết nối tại ban công, mái hiên, cửa sổ và cửa ra vào cũng như các đặc điểm kiến trúc khác yêu cầu chi tiết chuyên biệt khó thực hiện bằng các mô-đun EPS tiêu chuẩn.
Chiến lược giảm nhẹ:
Thực hiện mô hình BIM chi tiết trước khi thi công để xác định và giải quyết các mối nối phức tạp
Sử dụng các mô-đun EPS được chế tạo-tùy chỉnh cho các hình dạng không-chuẩn
Gia cố các lỗ hở bằng thép và bê tông bổ sung theo yêu cầu
Áp dụng biện pháp chống thấm tăng cường tại tất cả các điểm xuyên và chuyển tiếp
Thử thách: Bài viết khó-Sửa đổi cấu trúc
Tường mô-đun EPS là kết cấu tường cắt; một khi đã được xây dựng, việc sửa đổi là vô cùng khó khăn và tốn kém.
Chiến lược giảm nhẹ:
Đầu tư vào thiết kế ban đầu chính xác – hoàn thiện tất cả các chức năng của phòng, vị trí MEP và khoảng trống trước khi xây dựng
Nhúng ống dẫn và ống bọc trong quá trình lắp ráp mô-đun thay vì cố gắng trang bị thêm
Thiết kế linh hoạt trong tương lai nếu có thể - bao gồm bảng điều khiển truy cập và khoang dịch vụ
Xây dựng nhân vật vật lý
Thách thức: Thông gió trong nhà và tích tụ độ ẩm
Tính kín khít vốn có của kết cấu ICF là con dao hai lưỡi. Nếu không có thiết kế thông gió thích hợp, độ ẩm trong nhà và các chất ô nhiễm có thể tích tụ, dẫn đến chất lượng không khí trong nhà kém và các vấn đề ngưng tụ.
Chiến lược giảm nhẹ:
Lắp đặt hệ thống thông gió cơ học (HRV/ERV) để đảm bảo trao đổi không khí trong lành đầy đủ
Duy trì chênh lệch chiều cao 30-50 cm giữa lớp bên trong và bên ngoài để tránh hơi ẩm xâm nhập vào mặt đất
Giáo dục người cư trú về tầm quan trọng của việc thông gió thường xuyên
Thách thức: Rò rỉ và ngưng tụ trên tường
Nước xâm nhập là một trong những vấn đề phổ biến nhất khi xây dựng mô-đun EPS, xuất phát từ việc chống ẩm-nền không đủ, độ kín mối nối kém và khả năng chống thấm bên ngoài không đủ.
Chiến lược giảm nhẹ:
Cài đặt các khóa học chống ẩm-thích hợp ở cấp độ nền tảng
Đảm bảo bịt kín mối nối tỉ mỉ bằng vật liệu thích hợp
Áp dụng hệ thống chống thấm tích hợp bên ngoài – màng dạng tấm hoặc màng- dạng lỏng
Chi tiết tất cả các lỗ xuyên, cửa sổ và cửa ra vào để ngăn nước mưa xâm nhập
Giải quyết các cầu nhiệt – bất kỳ sự xâm nhập nào qua lớp cách nhiệt đều yêu cầu chi tiết cẩn thận
Thách thức: Khó khăn khi hoàn thiện nội thất
Bề mặt EPS có khả năng chịu tải-hạn chế, gây khó khăn cho việc treo các vật nặng như tủ, kệ hoặc máy điều hòa không khí.
Chiến lược giảm nhẹ:
Sử dụng bu lông neo mở rộng xuyên qua lớp EPS và neo vào lõi bê tông
Nhúng tấm chắn hoặc tấm lắp vào bê tông trước khi đổ
Tận dụng hệ thống-gắn trên trần cho thiết bị MEP hạng nặng
Liên hệ với chúng tôi để biết thêm chi tiết
