Trước thực trạng đó, Đảng ủy, chỉ huy Viện Thiết kế đã giao cho Phòng Thiết kế Mẫu & Nghiên cứu khoa học nghiên cứu, tìm hiểu, đề xuất giải pháp để triển khai các ứng dụng mới về công nghệ, vật liệu trong việc thi công các công trình quốc phòng, nhất là ở khu vực hải đảo.

Quá trình nghiên cứu, các cán bộ Phòng Thiết kế Mẫu &Nghiên cứu khoa học đã tìm được nhiều loại vật liệu mới phù hợp có thể áp dụng hiệu quả cho các loại hình công trình trên biển, đảo. Mặc dù mỗi loại vật liệu có ưu điểm, hạn chế riêng, song, so với vật liệu và phương pháp thi công truyền thống, các loại vật liệu mới nghiên cứu này có tính năng, hiệu quả cao hơn nhiều. Dưới đây, xin giới thiệu một số loại vật liệu tiêu biểu để các cơ quan, đơn vị có thể nghiên cứu, áp dụng:

Tấm Iris Koto: Có cấu tạo bao gồm lớp cách nhiệt bọt polymer, bên ngoài là vật liệu cốt sợi được sản xuất từ nguyên liệu gồm: vật liệu sinh khối & tái tạo (đay, tre...), phế thải nông nghiệp (bã mía, ngô, rơm, giấy thải...) hoặc hạt xốp PE, vữa, cốt liệu siêu mịn, lưới sợi thủy tinh cùng với phụ gia liên kết, chống cháy. Tấm có kích thước chiều dài từ 1,2m-1,8m; cao từ: 0,9m-3m; dày: 20cm; trọng lượng 1 tấm từ 17kg-70kg.

Ứng dụng trong kết cấu bao che như: tường, trần nhà, mái nhà hoặc các kết cấu chịu lực (móng, cột, tường chịu lực và dầm). Ưu điểm của tấm này là có khả năng cách âm, cách nhiệt, chống cháy. Sử dụng đồng bộ vật liệu, tiết kiệm chi phí, không cần ván khuôn. Công trình ổn định, có khả năng chống bão cấp 17 và động đất 7,5 độ richer. Vật liệu nhẹ, thi công thủ công, dễ thao tác, lắp đặt các thiết bị.  Chi phí so với phương pháp truyền thống: Nếu xây công trình thấp, 1 tầng, giá khoảng 2,2-2,7 triệu/m2. Đối với nhà trên 2 tầng: 3-3,3 triệu/m2, thấp  hơn so với xây nhà truyền thống (6 -7 triệu/m2).

Gạch nổi: Được làm từ loại vật liệu phế phẩm như: Lõi ngô, thân cây ngô, rơm, bã mía, xơ dừa, trấu hoặc các loại mùn cưa, gỗ vụn, xi măng…và yếu tố quan trọng nhất là chất tạo bọt làm từ da động vật, nhựa cây và một số chất tạo bọt khác có sẵn trong tự nhiên.

Hiện trên thị trường trong nước đã có bán các loại gạch này, với những kích thước chủ yếu là: 100cm x 200cm x 400cm; 150cm  x 200cm x 400cm; 200cm x 200cm x 400cm; 200cm x 300cm x 400cm; 200cm x 400cm x 400cm; 200cm x 600cm x 400cm.Ứng dụng trong kết cấu tường bao, tường chịu lực, dùng để thay thế cho bê tông. Gạch nổi có ưu điểm là có khả năng cách âm, cách nhiệt, chống cháy. Khi thi công tại chỗ cần ván khuôn nhưng giảm chi phí hoàn thiện do không cần tô trát. Đây là loại vật liệu nhẹ (trọng lượng giảm 30-35% so với vật liệu truyền thống), thi công thủ công, dễ thao tác, lắp đặt; sử dụng vật liệu địa phương, dây chuyền gọn nhẹ.  So với phương pháp truyền thống, chênh lệch chi phí tương đối lớn; giá xây dựng bằng gạch nổi 1 triệu/m3, khi xây dựng công trình 1-2 tầng, so với gạch đỏ, chi phí giảm 10-15%.

Gạch bê tông nhẹ: Nguyên liệu giống với gạch nổi. ứng dụng trong xây dựng tường bao, thay thế cho bê tông, có ưu điểm là cách âm, cách nhiệt, chống cháy tốt. Các ưu, nhược điểm và so sánh chi phí so với phương pháp truyền thống tương tự như gạch nổi.

  Bê tông nước mặn:  Tương tự bê tông thông thường tuy nhiên sử dụng thêm chất phụ gia chống xâm thực của nước biển. Ứng dụng để thay thế vật liệu bê tông thông thường. Có ưu điểm là sử dụng vật liệu tại chỗ (nước biển, cát, san hô….); khả năng chống xâm thực, ăn mòn tốt. So với phương pháp truyền thống, chi phí so với công nghệ bê tông xi măng truyền thống có cùng tính năng chịu lực, công nghệ Miclayco chỉ cần vật tư bằng 80-85%. Chi phí sản xuất bê tông nước mặn là 1,1 - 1,3 triệu/m3 so với bê tông thường chế tạo ngoài đảo tiết kiệm được khoảng 50%. Qua thực tế xây dựng công trình kè biển ở huyện Cần Giờ, hơn 5 năm qua, công trình dù chịu tác động của sóng, gió, bão, nước triều…nhưng vẫn ổn định; bê tông không bị ăn mòn và xâm thực. Khi khoan sâu 20cm thấy phần mặt cốt thép trong bê tông vẫn sáng xanh và bê tông thân kè vẫn tốt. Sản phẩm bê tông nước mặn này do Công ty Thạch Anh sản xuất hiện đã chuyển giao công nghệ cho Quân chủng Hải quân để ứng dụng xây dựng các công trình biển đảo.

Tấm 3D: Cấu kiện tấm 3D ở Việt Nam hiện tại có cấu trúc gồm 2 lớp mặt ngoài của Panel là 2 lớp bê tông lưới thép (có đường kính từ 2 - 4mm, lớp cách ở giữa là loại vật liệu xốp, nhẹ, bằng polystyrene đã xử lý chống cháy). Ứng dụng trong kết cấu bao che (tường, trần nhà, mái nhà) và kết cấu chịu lực (móng, cột, tường chịu lực và dầm). Tấm 3D có ưu điểm là  vật liệu nhẹ, chịu lực tốt, cách âm, cách nhiệt, chống cháy. Sử dụng đồng bộ vật liệu, tiết kiệm chi phí, không cần ván khuôn. Công trình ổn định có khả năng chống bão cấp 17, động đất 7,5 độ Richer. Thi công thủ công, nhanh chóng, dễ thao tác, lắp đặt các thiết bị. So với phương pháp truyền thống: 1m2 sàn vật liệu 3D có giá khoảng 700 - 800 ngàn đồng; 1m2 tường khoảng 500 ngàn đồng.  Nếu tính 1m2 mặt bằng thì tùy theo thiết kế của căn nhà, giá từ 2,6 - 2,7 triệu đồng/m2. Nhà cấp 4 khoảng 2,3 triệu đồng/m2, nhà liên kế giá khoảng 1,7 - 1,8 triệu đồng/m2 tùy theo độ cao. Nhà càng phức tạp, đơn giá xây dựng càng cao. Hiện nay, tấm này đã có bán rộng rãi trên thị trường cả nước.

Các vật liệu mới trên hiện đều có chung nhược điểm đó là do mới nghiên cứu, sản xuất nên hiện chưa có kiểm chứng thực tế về tuổi thọ, khả năng chống ăn mòn trên môi trường biển đảo. Có sản phẩm như tấm Iris Koto hiện chưa có dây chuyền sản xuất tại Việt Nam, phải nhập từ nước ngoài. Bê tông mặn dù đã sản xuất tại Việt Nam nhưng hiện vẫn chưa sản xuất đại trà.

Bên cạnh các loại vật liệu kể trên, vừa qua, Viện Thiết kế còn nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ xây dựng mới phù hợp với vùng hải đảo. Điển hình là năm 2015, Viện đã phối hợp với đối tác sản xuất bê tông dự ứng lực, bước đầu nghiên cứu triển khai ứng dụng công nghệ nhà lắp ghép bằng tấm bê tông dự ứng lực khi xây dựng các hạng mục nhà ở bộ đội trên một số đảo thuộc Quần đảo Trường Sa.

Do thiết kế trong nhà máy nên chất lượng của các cấu kiện nhà lắp ghép được đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật, có thể dễ dàng điều chỉnh theo các hình dạng phức tạp. Bê tông sử dụng để chế tạo các cấu kiện đúc sẵn là bê tông mác cao nên có khả năng chịu mặn, chịu mài mòn tốt, có khả năng cách âm, cách nhiệt, kiểm soát độ ẩm. So với phương pháp truyền thống, việc sử dụng các cấu kiện bê tông đúc sẵn giảm đáng kể vật liệu xây dựng không cần thiết và phế thải xây dựng. Ngoài ra, áp dụng giải pháp mới sẽ giảm được chi phí và tiết kiệm được thời gian xây dựng so với phương pháp truyền thống.

Việc nghiên cứu, bước đầu ứng dụng thành công một số thành tựu khoa học, kỹ thuật mới, hiện đại vào xây dựng là một bước tiến, sự phát triển trong thi công các công trình phục vụ quốc phòng-an ninh của Viện Thiết kế nói riêng, quân đội ta nói chung. Thời gian tới, Viện Thiết kế sẽ tiếp tục cập nhật, nắm bắt các công nghệ mới, tham mưu, đề xuất với các cơ quan, đơn vị liên quan mạnh dạn đổi mới tư duy, tích cực áp dụng vào công tác thi công xây dựng, góp phần nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả công tác xây dựng các công trình phục vụ quốc phòng – an ninh.

ThS, KTS BÙI THÙY DUNG