Tác giả V. Jittin

S.R. Tripti

A. Bahurudeen

R.J. Hammadhu

Ngày đăng tải 03/08/2022
DOI https://doi.org/10.1016/j.clema.2022.100125
Nguồn bài nghiên cứu Science Direct
Từ khóa Mái xanh

Độ bền

Bê tông

Ăn mòn

Tấn công sunfat

1 – GIỚI THIỆU

Thực vật trên mái nhà là một lựa chọn phổ biến trong giới kiến trúc sư và nhà xây dựng hiện nay vì tính thẩm mỹ và lợi ích môi trường của nó. Nó luôn được coi là một cách tiếp cận bền vững và thân thiện với môi trường trong xây dựng. Gần đây, mọi người đã áp dụng trồng cây trên mái nhà trong nhà của họ, và nó đã trở nên phổ biến. Các khu vườn trên mái quy mô lớn trong các tòa nhà thương mại an toàn nhờ thiết kế phù hợp và kỹ thuật bảo vệ của các chuyên gia. Do hạn chế về kinh tế, việc trồng cây trên mái nhà trong các tòa nhà dân cư thông thường không thể tuân theo các quy định nghiêm ngặt và kỹ thuật bảo vệ đắt tiền. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng bất kỳ nỗ lực trồng cây trên mái nhà nào, nếu không được thiết kế và bảo trì đúng cách, có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng về độ bền của bê tông mái. Có những nhược điểm không thể nhìn thấy đối với các phương pháp đơn giản để trồng cây trên mái bê tông trong các tòa nhà dân cư phổ biến, đặc biệt là sự hiện diện của các tác nhân xâm thực trong nước đã qua xử lý từ nguồn cung cấp nước công cộng, thường được sử dụng để tưới tiêu cho thảm thực vật trong các tòa nhà đó. Ảnh hưởng của thảm thực vật đối với mái bê tông và ảnh hưởng của nó đối với các khía cạnh nổi bật khác nhau, đặc biệt là độ bền của bê tông, được thảo luận trong bài báo này. Bài báo cũng trình bày ảnh hưởng của clorua và sunfat có trong nước đô thị đã qua xử lý dùng để tưới cây và cây bụi đối với độ bền của bê tông. Hơn nữa, giá trị ngưỡng clorua của cốt thép là từ 0,1% đến 1,5%. Tổng điện tích đi qua bê tông cũng giảm xuống dưới 1000 Columbus khi bổ sung các phụ phẩm nông nghiệp. Ngoài ra, xu hướng xâm nhập của rễ cây thường được trồng trên mái nhà và sự ăn mòn do hóa chất nông nghiệp cũng được đề cập. Trong các phần sau, các biện pháp khắc phục được nêu bật để giảm thiểu tác động tiêu cực của thảm thực vật trên mái nhà đối với độ bền của bê tông. Ngoài ra, để làm nổi bật tác động của clorua đối với bê tông mái, nghiên cứu cũng trình bày khả năng thấm clorua và tuổi thọ của bê tông hỗn hợp.

2 – MÔ TẢ HỆ THỐNG

Mái nhà xanh: Đây là hệ thống mái nhà được thiết kế để hỗ trợ sự phát triển của thảm thực vật. Mái nhà xanh có thể được phân loại thành các hệ thống chuyên sâu (IGRS), mở rộng (EGRS) và bán chuyên sâu (SGRS), mỗi hệ thống có các yêu cầu về độ sâu của đất và mức độ bảo trì khác nhau.

Tòa nhà dân cư: Bài nghiên cứu tập trung vào các tòa nhà dân cư thông thường, nơi việc trồng cây trên mái nhà có thể được thực hiện mà không có các biện pháp bảo vệ và vật liệu đắt tiền như trong các tòa nhà thương mại lớn.

Nguồn nước đô thị: Các tòa nhà dân cư thường sử dụng nước đô thị đã qua xử lý để tưới cho cây trồng trên mái nhà. Nước này có thể chứa clorua và sunfat từ quá trình xử lý nước, có thể ảnh hưởng đến độ bền của bê tông mái.

Bê tông mái: Bê tông mái nhà, đặc biệt là trong các tòa nhà dân cư, thường có thể có độ thấm cao do tỷ lệ nước/xi măng cao. Điều này làm cho bê tông dễ bị các tác nhân xâm thực như clorua và sunfat xâm nhập.

3 – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu tài liệu: Bài nghiên cứu xem xét các tài liệu hiện có để hiểu các cơ chế khác nhau mà nước đã qua xử lý của thành phố, rễ cây và hóa chất nông nghiệp có thể ảnh hưởng đến độ bền của bê tông mái.

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm: Nghiên cứu đánh giá khả năng chống thấm clorua và hệ số khuếch tán của bê tông trộn tro rơm (RSA) và tro bã mía (SCBA).

Dự đoán tuổi thọ: Sử dụng phần mềm Life 360 để dự đoán tuổi thọ của bê tông trộn, dựa trên các thông số độ bền như nồng độ bề mặt, hệ số khuếch tán, chỉ số phân rã khuếch tán, giá trị ngưỡng clorua và hồ sơ nhiệt độ của địa điểm.

4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Ảnh hưởng của Sulfate và Chloride: Sự hiện diện của sunfat và clorua trong nước đô thị đã qua xử lý có thể dẫn đến tấn công sunfat và ăn mòn do clorua trong bê tông mái, làm giảm độ bền của nó.

Cải thiện khả năng chống thấm: Việc bổ sung RSA và SCBA vào bê tông đã được chứng minh là làm giảm độ thấm và hệ số khuếch tán clorua, do đó tăng khả năng chống ăn mòn do clorua.

Dự đoán tuổi thọ: Dự đoán tuổi thọ cho thấy việc kết hợp SCBA và RSA có thể làm tăng đáng kể tuổi thọ của bê tông mái.

Các yếu tố khác: Bài báo cũng thảo luận về tác động của hóa chất nông nghiệp, sự xâm nhập của rễ cây, lựa chọn loại cây trồng và hệ thống chống thấm đối với độ bền của mái bê tông.

5 – KẾT LUẬN

Mối quan tâm về độ bền: Bài báo nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét độ bền của bê tông mái trong các tòa nhà dân cư có mái xanh, đặc biệt là khi sử dụng nước đô thị đã qua xử lý để tưới tiêu.

Biện pháp khắc phục: Bài báo đưa ra các biện pháp khắc phục khác nhau để giảm thiểu tác động tiêu cực của thảm thực vật trên mái nhà đối với độ bền của bê tông, bao gồm:

+ Lựa chọn hệ thống mái xanh phù hợp (ví dụ: hệ thống mở rộng).

+ Cân nhắc lựa chọn loại cây trồng phù hợp.

+ Sử dụng lớp nền thích hợp.

+ Đảm bảo chống thấm và thoát nước thích hợp.

+ Thực hành tưới tiêu và bảo trì tốt.

+ Sử dụng bê tông trộn và xem xét thiết kế hỗn hợp phù hợp.

Nghiên cứu trong tương lai: Bài báo cũng xác định các lĩnh vực cần nghiên cứu thêm, chẳng hạn như tác động của chất nền đối với chất lượng nước chảy tràn, phát triển chính sách và quy định, định lượng hiệu ứng làm mát và đánh giá lợi ích công cộng của mái xanh.