1. Bentonite – giải pháp “gọn nhẹ” đang được quan tâm
Trong những năm gần đây, nhiều nhà thầu cân nhắc sử dụng băng bentonite (băng trương nở gốc đất sét) thay cho băng cản nước PVC tại mạch ngừng.
Lý do thường được đưa ra:
- Thi công đơn giản hơn
- Không cần hàn nối
- Giá thành có thể thấp hơn
- Dễ lắp đặt trong không gian hẹp
Nhưng câu hỏi quan trọng là:
Liệu bentonite có thể thay thế hoàn toàn waterstop PVC trong các công trình ngầm chịu áp lực nước dài hạn?
2. Cơ chế làm việc: Cơ học vs. Trương nở
2.1. Băng cản nước PVC
Băng cản nước cho mạch ngừng bê tông bằng PVC hoạt động theo cơ chế:
- Tạo rào cản cơ học xuyên suốt tiết diện
- Neo giữ trong bê tông nhờ hệ gân
- Không phụ thuộc vào phản ứng hóa học
2.2. Băng bentonite
Bentonite hoạt động theo cơ chế:
- Hấp thụ nước
- Trương nở thể tích
- Bịt kín khe hở
Điểm khác biệt quan trọng:
PVC chủ động ngăn nước ngay từ đầu.
Bentonite chỉ hoạt động khi có nước xâm nhập.
3. Ứng xử dưới áp lực nước cao
Trong điều kiện:
- băng cản nước tầng hầm sâu
- Bể nước dung tích lớn
- Công trình dưới mực nước ngầm cao
Áp lực nước có thể đạt mức đáng kể.
PVC:
- Chịu áp lực nhờ cấu trúc gân neo
- Không phụ thuộc vào độ trương nở
Bentonite:
- Nếu áp lực quá lớn, vật liệu trương nở có thể bị đẩy lệch
- Phụ thuộc vào không gian trương nở
- Hiệu quả giảm nếu bê tông nứt lớn
Vì vậy, trong môi trường áp lực cao dài hạn, waterstop cho công trình ngầm bằng PVC thường ổn định hơn.
4. Rủi ro trương nở sớm
Một rủi ro lớn của bentonite:
- Trương nở trước khi đổ bê tông
- Gặp mưa hoặc nước ngầm sớm
- Mất khả năng trương lần hai
Trong khi đó, băng cản nước chống thấm bằng PVC không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm trước khi đổ bê tông.
Ở công trường kiểm soát không tốt, bentonite có thể mất tác dụng ngay từ giai đoạn thi công.
5. Khả năng chịu chuyển vị và mỏi dài hạn
Trong công trình như:
- băng cản nước cầu đường
- Công trình có lún nền nhẹ
- Kết cấu chịu dao động
PVC có độ giãn dài và khả năng biến dạng tốt hơn.
Bentonite:
- Không có khả năng đàn hồi thực sự
- Khi bị ép và giãn nhiều lần có thể mất tính liên tục
Trong dài hạn, với công trình có chuyển vị lặp lại, PVC ổn định hơn.
6. Khi nào bentonite phù hợp?
Bentonite có thể phù hợp với:
- Tầng hầm dân dụng áp lực thấp
- Công trình nhỏ
- Mạch ngừng không chịu áp lực lớn
- Dự án yêu cầu thi công nhanh
Trong những trường hợp này, nếu được bảo vệ tốt và thi công đúng kỹ thuật, bentonite có thể đáp ứng yêu cầu cơ bản.
7. Sai lầm khi thay thế hoàn toàn vì lý do chi phí
Một số dự án thay băng cản nước PVC bằng bentonite vì:
- Giảm chi phí vật tư
- Rút ngắn thời gian lắp đặt
Nhưng nếu xảy ra thấm:
- Chi phí sửa chữa cao
- Phải bơm hóa chất
- Ảnh hưởng vận hành
Trong phân tích vòng đời của vật liệu chống thấm công trình ngầm, lựa chọn chỉ dựa trên chi phí ban đầu thường không tối ưu.
8. Không phải “hoặc cái này hoặc cái kia”
Trong một số công trình quan trọng như:
- băng cản nước thủy điện
- Hầm ngầm sâu
- Bể xử lý công nghiệp
Có thể kết hợp:
- PVC làm lớp chính
- Bentonite làm lớp phụ
Tuy nhiên, phải hiểu rõ vai trò từng loại:
PVC là rào cản chính.
Bentonite chỉ nên là lớp hỗ trợ.
9. Bentonite không phải là phiên bản “rút gọn” của PVC
Bentonite và băng cản nước PVC là hai giải pháp với cơ chế hoàn toàn khác nhau.
PVC:
- Chủ động ngăn nước
- Ổn định dưới áp lực cao
- Phù hợp công trình dài hạn
Bentonite:
- Phản ứng khi có nước
- Phụ thuộc điều kiện thi công
- Phù hợp công trình áp lực thấp
Sofuco khuyến nghị:
Đừng thay thế waterstop PVC bằng bentonite chỉ vì thuận tiện hoặc chi phí – hãy lựa chọn dựa trên điều kiện áp lực, môi trường và tuổi thọ thiết kế của công trình.
