Cách tạo ra bê tông màu đen và ứng dụng trong một số công trình

Có hai điều mà các kiến trúc sư vô cùng thích thú: sử dụng màu đen và bê tông thô ở mặt ngoài công trình.

Trong khi bê tông mang lại tính thẩm mỹ dựa vào vẻ đẹp thô mộc đặc biệt, nhấn mạnh đến phong cách, kết cấu và bề mặt, thì sự sắc bén mà màu đen sở hữu lại giúp các kiến trúc sư làm nổi bật các đặc tính chi tiết của công trình một cách chuẩn xác nhất.

Do đó, kết hợp hai yếu tố này nghe có vẻ là điều đương nhiên. Nhưng trên thực tế, bê tông màu đen không được sử dụng phổ biến như chúng ta nghĩ.

Quá trình nhuộm màu bê tông không phải là mới. Chúng đã được tiến hành từ những năm 1950, chỉ bằng cách bổ sung các phân tử màu sắc, dưới dạng bột hoặc chất lỏng, vào cốt liệu bê tông (với cát và đá) khi chúng vẫn còn khô theo tỷ lệ từ 2% đến 5% trọng lượng của xi măng. Nhờ đó, toàn bộ hỗn hợp này sẽ thay đổi màu sắc nhưng chỉ ở một vài phần nhỏ và khó nhận biết.

Riêng đối với bê tông màu đen, oxit sắt (Fe₃O₄) – tồn tại trong tự nhiên dưới dạng khoáng vật sắt từ – là loại chất thường được sử dụng trong quá trình sản xuất. Khi được thêm vào hỗn hợp bê tông, các hạt oxit sắt sẽ bao phủ các hạt xi măng nhỏ hơn chúng 10 lần. Đó là lý do tại sao lượng phân tử màu sắc trong bê tông được tính toán dựa trên khối lượng xi măng, chứ không phải là cát, sỏi hoặc nước.

Trong một số ít trường hợp, người ta sử dụng carbon đen trong hỗn hợp để tạo ra bề mặt bê tông có màu sậm hơn. Tuy nhiên, trong khi các hạt oxit sắt liên kết với xi măng và trở thành một phần vĩnh viễn của cấu trúc bê tông, thì carbon đen lại không như vậy. Khi nước bay hơi, carbon đen có thể trích xuất carbon và làm cho bê tông dễ bị phai màu hơn.

Về mặt cấu trúc, bê tông màu đen mang lại tính thẩm mỹ rất lớn nhưng lại được tạo ra tương tự như bê tông thông thường. Theo nghiên cứu, các phân tử màu sắc có thể làm giảm mật độ khối, tăng nhẹ khả năng hấp thụ nước lên 1% và cường độ nén lên 20% nên không làm ảnh hưởng tiêu cực đến các đặc tính vật lý và độ bền của bê tông cứng.

Tuy vậy, việc sử dụng bê tông màu đen lại đòi hỏi quá trình kiểm soát chặt chẽ hơn, nên cần sự tham gia của các nhà thầu có chuyên môn.

Một vấn đề khác cũng cần phải tính đến là quá trình sửa chữa hoặc bảo trì thực hiện trên bề mặt bê tông màu đen phải thận trọng để đạt được độ đồng đều về mặt màu sắc.

Do đó, quá trình này thường phải tuân theo các hướng dẫn thiết kế từ ban đầu, dẫn đến chi phí để hoàn thiện công trình sử dụng bê tông màu đen thường cao hơn thông thường.

Tuy nhiên, đối với mặt tiền của các công trình, bê tông màu đen vẫn được coi là sự lựa chọn hiệu quả về mặt chi phí so với việc sử dụng các vật liệu đắt tiền khác, mà vẫn mang lại tính độc đáo và nổi bật cho công trình.