Bê tông đất xây nhà, làm đường: [1] Bí quyết nhờ dung dịch DHD biến đất thành đá

Hơn 1km đường và gần 60 căn bungalow

Tại một khu resort ở huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình trong ngày thu nắng vàng tựa mật ong, tôi dạo bước trên con đường cong mềm mại như một dải lụa vắt quanh lưng đồi, trên ấy có những hoa văn, họa tiết thổ cẩm của người Mường được tô điểm rất khéo. Ven đôi bờ sông nhân tạo là gần 60 căn bungalow thấp thoáng. “Tất cả chúng đều được làm bằng bê tông đất”, anh Trần Duy Khôi - Giám đốc Công ty Nam Sơn chuyên về vật liệu, giải pháp công nghệ kiến trúc xanh giới thiệu với tôi như vậy.

Rồi anh kể tiếp, con đường rộng 3,5m dài hơn 1km này được đổ một lớp bê tông đất dày 8cm trong đó đất chiếm khoảng 40%, xi măng chiếm khoảng 15% theo một kỹ thuật đặc biệt nên trông như đá. Điều mà anh hài lòng nhất của bê tông đất là khi làm nhà hấp thụ nhiệt ít hơn, tản nhiệt nhanh hơn nên bên trong rất mát, còn khi làm đường có sự ổn định bề mặt tốt, không bị nứt nẻ. Nhưng bê tông đất có đặc điểm là tăng mác chậm. Sau 28 ngày cường độ chịu nén của bê tông bình thường đạt cỡ 90% còn bê tông đất chỉ đạt 50%, để đạt cỡ 90% phải kéo dài tới 2 năm.

“Tại sao tôi biết điều đó? Bởi vừa rồi tôi có khoan thử để đo con đường làm bằng bê tông đất sau 2 năm thi công thì đạt tăng mác 90%. Để biết cụ thể sau này thế nào phải thì phải đo tiếp. Để con đường thực sự cứng đến mức hóa đá cần đến vài năm nhưng để đạt độ cứng bình thường cho xe lưu thông chỉ cần vài giờ. Một buổi khi chúng tôi vừa đổ bê tông đất xong một đoạn đường thì bộ phận nghỉ dưỡng của resort báo 3 giờ nữa có cho xe điện vào đón khách được không? Tôi trả lời được vì biết nhưng không có vấn đề gì với chiếc xe điện trọng lượng vài tấn đi trên mặt đường cả”. Vừa nói, anh vừa chỉ cho tôi những bậc cầu thang của một lối lên đang thi công dở, vẫn còn màu đỏ tươi của đất.

“Tại sao là một người ngoài mà anh lại thuyết phục được khách hàng cho làm bê tông đất thay vì bê tông bình thường đã quá quen thuộc cho an toàn?”, tôi hỏi.  Anh Khôi trả lời: “Tôi phải ngồi với lãnh đạo của họ, với những kỹ sư phản biện nhiều lần trong một thời gian dài để thuyết phục. Dần dần thông qua những lời nói, việc làm của mình mà giải pháp mới đã được chấp nhận”.  

TS Nguyễn Thế Hùng - chủ nhân của dung dịch hóa đá, biến đất thành đá đến lúc này mới lên tiếng: “Ở Việt Nam, bất cứ một công trình nào đắt hay rẻ là bởi vật liệu, công, còn sở hữu trí tuệ thì không tính vào trong đó. Tiêu chí của khu resort này không phải là giá thành rẻ mà là chất lượng và thẩm mỹ nhưng nếu làm một con đường bình thường, kiểu nội bộ trong trang trại hay đường nông thôn mới thì mỗi m2 tính cả dung dịch hóa đá, công, phương tiện như máy xúc, máy đầm, lấy đất tại chỗ thay cho cát, đá thì hết khoảng 80.000 - 100.000 đồng, rẻ bằng một nửa bê tông thông thường. Làm 1km đường rộng 3m thì chỉ hết khoảng 300 triệu đồng”.

Chỉ dẫn từ lịch sử của tháp Chàm

Tình cờ làm sao khi được biết TS Nguyễn Thế Hùng chính là em trai của PGS.TS, Anh hùng Lao động Nguyễn Thị Trâm, người mà 16 năm trước tôi đã viết về chuyện bà tạo ra “quả bom” trên thị trường chuyển nhượng khi bán bản quyền giống lúa lai TH3-3 với giá 10 tỷ đồng. Ông Hùng vốn là kỹ sư điện, dạy học ở trường Đại học Bách Khoa, rồi sang Pháp năm 1988 nghiên cứu về vật liệu bán dẫn và trở thành tiến sĩ. Khi ông trở về Việt Nam năm 2002, lúc đó nền công nghiệp bán dẫn còn chưa phát triển, không có đất để dụng võ nên lại làm nghiên cứu ở Viện Vật lý.

Quãng năm 2010, trong một lần ông đi vào Quy Nhơn gặp lại người bạn học cũ và được dẫn đi thăm các tháp Chàm. Duyên số thế nào anh vợ của người bạn này rất say mê về tháp Chàm, có thể nói cả ngày cũng không hết chuyện về người xưa xây tháp Chàm thế nào, bằng gạch nung hay không nung. Các chuyên gia đã từng tranh luận nhau rất nhiều về chuyện này và vẫn chưa ngã ngũ. “Khi nung các viên gạch sẽ bị co ngót, thế nào cũng khác nhau về kích thước nhưng các viên gạch xây tháp Chàm lại bằng chằn chặn, cho nên mạch vữa rất mỏng. Khả năng nhiều là tháp Chàm xây bằng gạch không nung”, anh vợ người bạn kết luận.

Làm khoa học, ông Hùng chỉ biết ngồi nghe nhưng về rồi cứ vẩn vơ nghĩ mãi. Nếu không nung thì tại sao vài trăm năm qua, dưới tác động của mưa nắng mà những viên gạch tháp Chàm không bị tan rữa? Sau đó ông bắt đầu nghiên cứu về gạch không nung và tìm tòi chất làm cho viên gạch không nung đó hóa đá. Thất bại rất nhiều. Ông tự bỏ tiền tỷ ra để mua các loại nguyên liệu, để trả công cho một nhóm gần chục người trong Viện Vật lý làm thí nghiệm, thử đi thử lại trong 4 - 5 năm trời.

Có rất nhiều chỉ dẫn, thứ nhất là về lịch sử cách đây hàng ngàn năm người Chàm xây tháp lúc đó không có hóa chất nên chắc chắn những chất dùng để kết dính trong viên gạch không nung của họ phải từ tự nhiên; thứ hai là chất đó phải có tương đối nhiều, tương đối dễ khai thác thì mới làm được lắm tháp Chàm như thế. Tuy nhiên vì là hợp chất hữu cơ, bị biến đổi theo thời gian nên không thể đem viên gạch tháp Chàm đi phân tích xem người xưa đã làm thế nào để kết dính chúng được.

Những chỉ dẫn từ quá khứ đó kết hợp với công nghệ hiện đại, quá trình nghiên cứu đã dẫn ông đến việc sáng chế ra dung dịch DHD biến đất thành đá. Nó được khai thác từ một chất trong thân cây, có khả năng liên kết với các hạt đất, làm chúng cứng lại và dần dần hóa đá. Tôi hỏi ông Hùng tại sao lại có thành phần xi măng trong việc biến đất thành đá?

Ông giải thích: “Không có xi măng thì ngày xưa chắc chắn người ta phải dùng vôi. Thời xây kim tự tháp Ai Cập đã có vôi rồi. Vai trò của xi măng hay vôi là thu nước được tách ra từ hỗn hợp bê tông đó. Một nắm đất kể cả phơi khô đến đâu vẫn còn nước ở bên trong, khi quá trình hóa đá xảy ra thì nước bị đẩy khỏi cấu trúc. Không có vật chất khác nằm ở bên trong để “ăn” nước đó sẽ bị thoát ra ngoài, gây nứt cấu trúc. Vôi bây giờ đắt gấp đôi so với xi măng, phải 2.000 - 2.500 đồng/kg bởi sản xuất thủ công, tốn nhiều năng lượng để đốt nên tôi mới dùng xi măng là vì vậy”.

Ở nước ngoài cũng có những chất biến đất thành đá như vậy nhưng theo công thức khác, thường chúng được sử dụng làm nền đường cao tốc. Còn đường cao tốc ở Việt Nam người ta làm cứng nền bằng cách đắp đất cao lên 3 - 4m như một con đê để cho mưa gió làm xẹp xuống, rồi đổ lớp đá nhỏ lên mà lu, cuối cùng mới đổ nhựa, chính vì thế giá thành đắt. Dung dịch hóa đá có thể giúp loại bỏ hết những lớp nền kia mà chỉ cần lớp đất mỏng 20 - 30cm đã hóa đá rồi cứ trải thảm nhựa hay đổ bê tông lên trên.

Khi ông Hùng đề xuất ý tưởng đó thì bị vướng vào những hàng rào kỹ thuật, tiêu chuẩn của ngành giao thông nên những công trình nhà nước khó có cơ hội ứng dụng công nghệ này. (Còn nữa)

Bê tông thông thường gồm có 3 thành phần xi măng, cát, đá sỏi; còn bê tông đất hóa đá gồm xi măng, đất, phụ gia DHD. Đất có thể thay thế một phần hoặc toàn phần cát, đá, sỏi tùy theo lượng phụ gia DHD và mác yêu cầu đạt.