Công nghệ xây dựng bằng đất nén đang được khảo sát bởi các nhà khoa học như một phương pháp xây dựng dựa trên xi-măng thân thiện với môi trường. Một phần cung điện Alhambra ở Granada, Tây Ban Nha (trong hình) và cung điện Potala ở Lhasa đã được xây dựng bằng đất nén (Jim Gordon/Wikimedia Commons với giấy phép CCA-2.0).
Cuộc khảo sát, được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Trường Đại học Kỹ thuật Durham, đã nghiên cứu độ bền chắc của các công trình bằng đất nung, một kỹ thuật xây dựng thời cổ đại, trong đó sử dụng một hỗn hợp nước và đất để dựng lên các bức tường cứng như đá.
“Chúng tôi biết rằng đất nén có thể trụ vững trước thời gian, nhưng nguồn gốc sự bền chắc của nó đã không được hiểu biết một cách thích hợp cho tới tận ngày nay,” lãnh đạo dự án, tiến sĩ Charles Augarde nói trong một bài phát biểu.
“Bằng cách hiểu thêm về điều này, chúng ta có thể bắt đầu nhận thấy sự gợi ý về việc đất nén có thể được sử dụng như một loại vật liệu ‘sạch’ trong việc thiết kế các tòa nhà tân thời và việc bảo tồn các tòa nhà cổ mà đã được xây dựng bằng công nghệ này,” ông nói.
Đội nghiên cứu đã khám phá ra rằng độ bền chắc của đất nén là tốt nhất chỉ khi sử dụng một lượng nhỏ nước trong hỗn hợp với cát, sỏi và đất sét, thứ được dùng để làm vữa kết dính trong các công trình xây dựng.
Để kiểm tra độ bền chắc của đất nén, các nhà khoa học đã lấy một mẫu nhỏ hình trụ để xem xét tính chịu đựng dưới các áp lực khác nhau từ bên ngoài. Các nhà nghiên cứu thấy rằng sức hút giữa các phần tử đất với độ ẩm thấp chính là nguồn gốc của bền chắc của đất nén.
Tường bằng đất nén sẽ khô đi một cách tự nhiên sau quá trình xây dựng trong một điều kiện thời tiết bình thường và chỉ còn lại một chút nước – qua thời gian độ ẩm này sẽ cho bức tường một sức bền đáng kể, các nhà nghiên cứu cho biết.
Với sự hiểu biết này, việc ngăn cản các bức tường thời cổ đại làm từ đất nén hút quá nhiều nước sẽ giúp cho việc bảo tồn chúng.
Đất nén được coi là một vật liệu ‘sạch’ giống như việc làm giảm sự phụ thuộc vào xi măng và có thể được sản xuất từ các nguồn vật liệu tại địa phương. Đây là một kỹ thuật xây dựng được tán thành ở Mỹ và Úc, và đã từng được sử dụng để xây nhà giá rẻ thử nghiệm tại Wiltshire, Anh Quốc sau Thế Chiến I.
Người Trung Quốc cổ đại đã từng sử dụng đất nén để xây dựng các bức tường thành quanh nơi cư trú khoảng 4.000 năm trước đây. Một phần của Vạn Lý Trường Thành tại Trung Quốc và cung điện Alhambra ở Tây Ban Nha đã được xây dựng bằng cách sử dụng đất nén.
Công trình nghiên cứu này được xuất bản trên cuốn tạp chí Geotechnique.
Theo chanhkien