1. Hai nhóm vật liệu xanh cần phân biệt
Trong xây dựng, theo Nghị định số 06/2021/NĐ-CP thông số chịu tải là yếu tố bắt buộc phải kiểm tra trước khi thi công. Tuy nhiên, không phải vật liệu xanh nào cũng cần quan tâm đến chỉ số này. Hai nhóm vật liệu xanh chính là:
- Vật liệu xanh hoàn thiện bao gồm sơn sinh thái, ván lát gỗ tái chế, tấm cách nhiệt, tôn cách nhiệt, tấm polycarbonate. Chức năng chính của nhóm này là thẩm mỹ, cách nhiệt, cách âm. Chúng không nằm trong hệ kết cấu chịu tải nên ít hoặc không cần kiểm tra thông số chịu lực nén.
- Vật liệu xanh kỹ thuật bao gồm vỉ thoát nước, vỉ trồng cỏ, trụ nâng sàn, bể ngầm chứa nước mưa. Đây là các sản phẩm nằm trong hệ kết cấu, phải chịu áp lực trực tiếp từ đất, xe cộ, con người và thiết bị.
Bài viết này sẽ tập trung vào nhóm vật liệu xanh kỹ thuật, đây là các sản phẩm mà Palm Landscape cung cấp. Với nhóm này, độ chịu tải là yếu tố quan trọng nhất cho độ bền bỉ của công trình.
2. Tại sao độ chịu tải của vật liệu xanh lại quan trọng cho công trình?
Vật liệu xanh kỹ thuật nằm ngay trong hệ kết cấu chịu lực hoặc khu vực có hoạt động di chuyển hàng ngày. Nếu chọn vật liệu không đủ chịu tải, toàn bộ hệ thống có thể bị sụt lún, biến dạng, thậm chí phá hủy lớp chống thấm và kết cấu bên dưới.
Chi phí sửa chữa lúc đó gấp 1-2 lần so với lựa chọn vật liệu chất lượng tốt từ đầu. Minh chứng rõ nhất là tại các khu vườn trên mái có con người sinh hoạt ở trên, thì sử dụng vỉ thoát nước kém chịu tải sẽ làm biến dạng bề mặt sàn. Hậu quả là làm rách màng chống thấm phía dưới và gây tổn thất lớn về cả chi phí lẫn thời gian khắc phục.
Cần lưu ý là khả năng chịu tải thực tế của vật liệu sẽ được đánh giá thông qua các thông số kỹ thuật cụ thể. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng cường độ chịu nén và khả năng chịu tải không phải là cùng một khái niệm.
3. Cường độ chịu nén và độ chịu tải khác nhau như thế nào?
3.1. Cường độ chịu nén là gì?
Cường độ chịu nén đo khả năng chống lực ép lên mẫu vật liệu trong điều kiện phòng thí nghiệm. Đơn vị đo phổ biến là tấn/m² hoặc MPa (1 MPa xấp xỉ 101,97 tấn/m²). Sở dĩ tấn/m² được ưa chuộng trong hồ sơ kỹ thuật là vì con số này trực quan hơn. Ví dụ, 100 tấn/m² dễ hình dung hơn 981 kN/m² khi trình bày cho chủ đầu tư.
3.2. Khả năng chịu tải là gì?
Khả năng chịu tải là mức tải trọng tối đa mà toàn bộ hệ thống có thể chịu được trong điều kiện sử dụng thực tế (gồm vật liệu, lớp lấp đầy và nền đất bên dưới). Cần phân biệt hai loại tải trọng:
- Tải tĩnh là trọng lượng cố định, không di chuyển: chậu cây, lớp đất, bồn cảnh quan.
- Tải động là lực thay đổi liên tục: xe di chuyển, phanh gấp, quay bánh xe, người đi bộ.
Phần lớn tài liệu hiện có trên thị trường chỉ đề cập tải tĩnh. Trong khi đó, tải động mới là yếu tố gây áp lực lớn tới kết cấu vật liệu và thường bị bỏ qua.
3.3. Con số bao nhiêu là đủ an toàn cho từng loại công trình?
Xét theo TCVN 2737:2023, TCVN 9362:2012 và QCVN 16:2023/BXD:
- Người đi bộ hoặc mái xanh cảnh quan: tối thiểu khoảng 0,7 - 4,0 kN/m².
- Bãi đỗ xe hoặc xe ô tô con: tối thiểu khoảng 3,5 - 5,0 kN/m².
- Xe tải hoặc thiết bị nặng (xe cứu hỏa): tối thiểu 15 kN/m².
Với các sản phẩm xanh cụ thể trên thị trường, con số thực tế là bao nhiêu?
4. Độ chịu nén của từng loại vật liệu xanh phổ biến
4.1. Vỉ thoát nước ngầm
Vỉ thoát nước toàn phần GrasCell® DC30 của Palm Landscape có cường độ nén 170 tấn/m², độ rỗng trên 95%. Sản phẩm được kiểm nghiệm bởi Element Testing Services tại Singapore. Cường độ này cho phép DC30 chịu được lượng lớn đất, cây cối và con người bên trên mà vẫn giữ khoảng không thoát nước, không bị sụp gây thấm dột. Lý do tấm thoát nước cần chịu tải tốt là ngoài thoát nước, chúng còn đóng vai trò phân bổ tải trọng đều từ bên trên xuống dưới, bảo vệ lớp chống thấm không bị rách hay thủng cục bộ.
4.2. Vỉ trồng cỏ chịu lực
Vỉ trồng cỏ GrasCell® GP40 có cường độ nén khoảng 258 tấn/m², độ rỗng trên 90%, tích hợp chất chống tia UV. Chỉ số này giúp GP40 chịu tải xe thay phần rễ cỏ, cho phép xe cộ đi lên mà cỏ vẫn sống tốt. Sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn cho xe tải lưu thông, phù hợp với bãi đỗ xe, sân bóng, sân golf.
4.3. Trụ nâng sàn kỹ thuật
Trụ nâng sàn InsuJac® có cường độ chịu nén lên đến 6.440 kg/chiếc. Sản phẩm dùng tại sân thượng tòa nhà văn phòng, khách sạn, khu thương mại. Đây là nơi cần tạo khoảng không kỹ thuật bên dưới sàn gỗ, đáhoặc bê tông mà không muốn xây dựng sàn gạch truyền thống vừa nặng vừa tốn thời gian.
5. Cách đọc thông số chịu tải từ giấy kiểm nghiệm
Khi đọc test report từ nhà cung cấp, bạn cần phân biệt hai thông số khác nhau. Lấy ví dụ từ bảng test của vỉ thoát nước GrasCell® DC30:
Thông tin mẫu thử là kích thước 500 x 500 x 30mm, tương đương 0.25 m². Bạn phải kiểm tra diện tích mẫu trước khi so sánh giữa các sản phẩm, vì kích thước mẫu quyết định con số tổng lực ép tối đa.
Tải trọng phá hủy tối đa là tổng sức nặng lớn nhất ép trực tiếp lên mẫu thử khiến nó bị vỡ, trong trường hợp này là 42.7 tấn. Con số này thay đổi tùy kích thước tấm, tấm to hơn sẽ cho số lớn hơn.
Cường độ chịu nén tốiđa danh định là con số quan trọng nhất, đo bằng tấn/m². Đây là khả năng chịu lực đã quy đổi chuẩn trên 1 mét vuông diện tích, trong trường hợp của GrasCell® DC30 là 170,788 tấn/m² (tương đương 1,675 MPa). Kỹ sư thiết kế sẽ sử dụng con số này để tính toán an toàn cho toàn bộ công trình.
6. Câu hỏi thường gặp (FAQ)
6.1. Khi nào thông số chịu nén trở thành yếu tố bắt buộc?
Là khi vật liệu xanh đóng vai trò trong hệ thống chịu lực hoặc nằm trong khu vực có con người và phương tiện di chuyển bên trên. Theo TCVN 9362:2012, đây là chỉ tiêu bắt buộc để đảm bảo ổn định kết cấu và tránh phá hoại nền. Bên cạnh đó, QCVN 16:2023/BXD cũng quy định kiểm tra kỹ thuật và chứng nhận hợp quy trước khi đưa vật liệu vào công trình.
6.2. Chỉ số chịu tải được đơn vị nào kiểm nghiệm?
Các chỉ số này do tổ chức kiểm định độc lập thực hiện, không phải tự công bố bởi nhà sản xuất. Với sản phẩm của Palm Landscape từ Singapore, kiểm nghiệm được thực hiện bởi Element Testing Service theo tiêu chuẩn quốc tế. Các tiêu chuẩn quốc tế phổ biến bao gồm ASTM và ISO, đối với Việt Nam thì có tiêu chuẩn quốc gia TCVN.
6.3. Vật liệu xanh có bền và chịu lực tốt bằng bê tông truyền thống không?
Vật liệu xanh kỹ thuật có thể chịu lực ngang ngửa, thậm chí có lợi thế vượt trội hơn bê tông truyền thống trong các ứng dụng chuyên biệt. Vỉ thoát nước GrasCell® DC30 chịu nén 170 tấn/m² trong khi lớp sỏi đá truyền thống chịu tải và thoát nước kém hơn, lại nặng hơn nhiều. Khác biệt này đến từ cấu tạo đặc thù của sản phẩm, bạn có thể tìm hiểu sâu hơn về cơ chế hoạt động của vỉ thoát nước để hiểu rõ cách phân phối lực và tối ưu dòng chảy ngầm của hệ thống.
6.4. Có yếu tố ẩn nào ảnh hưởng đến độ chịu tải thực tế không?
Có hai yếu tố ẩn mà bạn cần biết là biến dạng rão của nhựa tái chế và ảnh hưởng của nhiệt độ.
Biến dạng rão của nhựa tái chế: dưới tải trọng cố định kéo dài, vật liệu nhựa kém chất lượng có thể sẽ biến dạng dần dù chưa đạt mức gãy vỡ. Đây là lý do tỷ lệ nhựa nguyên sinh trong thành phần rất quan trọng. Sản phẩm từ Singapore của Palm Landscape với tỷ lệ nhựa nguyên sinh cao là 50% và quy trình sản xuất kiểm soát nghiêm ngặt giữ hình dạng bền vững hàng chục năm.
Ảnh hưởng của nhiệt độ: tại Việt Nam, nhiệt độ bề mặt bê tông sân thượng hoặc mặt đường mùa hè có thể lên tới 50-60°C. Ở nhiệt độ này, vật liệu nhựa chất lượng thấp không có chất chống UV có thể giảm mạnh độ chịu tải và bị giòn gãy. Sản phẩm Palm Landscape đều tích hợp chất chống tia UV để đảm bảo tuổi thọ hàng chục năm.
Kết luận
Độ chịu tải của vật liệu xanh kỹ thuật là thông số quyết định an toàn và tuổi thọ toàn bộ công trình, từ vườn trên mái đến bãi đỗ xe trên cỏ. Việc đọc đúng thông số từ giấy kiểm nghiệm và thi công đúng kỹ thuật sẽ giúp bạn tránh được rủi ro sụt lún, thấm dột và chi phí sửa chữa ngoài kế hoạch. Nếu bạn đang tìm kiếm vật liệu xanh kỹ thuật cho dự án, hãy liên hệ Palm Landscape để được tư vấn chọn đúng sản phẩm cho từng ứng dụng cụ thể.
Palm Landscape
Hotline: 090 858 0033 | 098 3311 200
Email: contact@palm-landscape.com
Facebook: facebook.com/palmlandscaper
Instagram: instagram.com/palm.landscape
Tài liệu tham khảo
Bộ Khoa học và Công nghệ (2023). Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 2737:2023: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.
Bộ Xây dựng (2012). Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9362:2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
Bộ Xây dựng (2023). Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Sản phẩm, hàng hoá vật liệu xây dựng (QCVN 16:2023/BXD).
Chính phủ (2021). Nghị định quy định chi tiết một số nội dung về quản lý chất lượng, thi công xây dựng và bảo trì công trình xây dựng (06/2021/NĐ-CP).