Đại học Xây dựng Hà Nội: Từ giảng đường đến thực tiễn

(Xây dựng) - Trải qua hơn 50 năm xây dựng và phát triển, Trường Đại học Xây dựng trở thành “cái nôi” đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ lớn, uy tín của cả nước, xứng đáng với nhiều phần thưởng cao quý mà Đảng, Nhà nước, Chính phủ trao tặng. Không chỉ là bài giảng lý thuyết mà Trường Đại học Xây dựng còn có nhiều công trình thực tiễn, ứng dụng trong đời sống. Sau đây là một số công trình ứng dụng tiêu biểu.

Thiết kế điển hình dải đất trồng cây lưu trữ nước.

Ứng dụng bê tông rỗng thoát nước (BTRTN) và kết cấu rỗng (KCR) thu chứa nước trong công trình hạ tầng kỹ thuật nhằm giảm thiểu úng ngập khi mưa, điều tiết nước trong đô thị thích ứng với biến đổi khí hậu

Là chương trình khoa học công nghệ cấp Nhà nước do GS.TS. Phan Quang Minh, Trường Đại học Xây dựng nghiên cứu. Sản phẩm là công trình thí điểm; Bằng độc quyền sáng chế: “Vỉa hè có chức năng thu, thoát nước sử dụng bê tông rỗng” – đã được Cục Sở hữu Trí tuệ chấp nhận đơn.

Vùng Đồng bằng sông Cửu Long đang có tốc độ đô thị hóa nhanh, kéo theo quá trình bê tông hóa, lấn chiếm sông ngòi, ao hồ, tàn phá thảm thực vật, làm thu hẹp, thay đổi dòng chảy và quá trình lưu giữ tự nhiên của nước. Các công trình kết cấu hạ tầng (đường sá, sân bãi, ..) chiếm dụng bề mặt tự nhiên làm giảm năng lực tiêu thoát tự nhiên, làm tăng lưu lượng dòng chảy bề mặt và giảm thẩm thấu của nước xuống lòng đất, giảm khả năng bổ sung tại chỗ nguồn nước ngầm cũng như gây đơn điệu cảnh quan, bức xạ nhiệt do bê tông hóa. Nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu, giải pháp quản lý tổng hợp tài nguyên, trong đó, giải pháp quản lý bền vững nguồn nước tại đô thị được xem là giải pháp hiệu quả.

Kết quả nghiên cứu giúp nhóm tác giả làm chủ được công nghệ thiết kế, chế tạo, và thi công các kết cấu bề mặt hạ tầng sử dụng bê tông rỗng thoát nước và các kết cấu rỗng nhằm thu, chứa và điều hòa nước mưa bền vững thuộc không gian đường phố, sân bãi. Khi được dùng làm mặt đường, lối đi, bãi đỗ xe…, bê tông rỗng thoát nước cho phép nước mưa thấm vào đất nền và thể tích lỗ rỗng của hệ kết cấu bê tông rỗng thoát nước, giúp giảm dòng chảy nước mưa bề mặt, bổ sung và nâng cao chất lượng nguồn nước ngầm.

Nước mưa sau khi thấm qua bê tông rỗng thoát nước hoặc thu chứa trong các kết cấu rỗng và ngấm vào nền đất sẽ lọc được các chất độc hại theo cơ chế tự nhiên bởi các quá trình sinh hóa trong đất, trước khi bổ sung vào nguồn nước ngầm hoặc chảy ra các sông, hồ. Quá trình nước mưa ngấm vào nền đất có thể lọc được đến 80% chất cặn lắng đọng, 60% vi lượng kim loại nặng, và 65% hợp chất phốt phát. Như vậy, bê tông rỗng thoát nước và cấu kiện rỗng được áp dụng phù hợp sẽ giúp hạn chế được ngập úng vùng đô thị, giảm lũ lụt và xói lở khu vực hạ lưu, nâng cao chất lượng nguồn nước, giảm gánh nặng lên các nhà máy xử lý nước và hệ thống cống thoát nước hiện có, giảm yêu cầu xây dựng hệ thống xử lý nước mưa mới… Mang tới lợi ích rất lớn về kinh tế, xã hội, và môi trường.

Nghiên cứu sử dụng tro bay nhiệt điện kết hợp với cát mặn, nước mặn và cốt sợi thuỷ tinh GFRP trong công trình hạ tầng ven biển và hải đảo.

Cầu dân sinh phố An Thượng.

Cầu dân sinh An Thượng là kết quả nghiên cứu của chương trình “Nghiên cứu ứng dụng bê tông chất lượng siêu cao trong xây dựng cầu quy mô nhỏ và trung bình” do Trường Đại học Xây dựng nghiên cứu. Sau hơn 2 năm thực hiện, đến nay, Trường Đại học Xây dựng đã nghiên cứu thành công bê tông chất lượng siêu cao sử dụng vật liệu sẵn có ở Việt Nam để chế tạo các dầm cầu.

Cầu dân sinh phố An Thượng có tổng chiều dài (tính đến đuôi mố) là 31m với bề rộng mặt cắt ngang là 5m, gồm mặt xe chạy 4,4m và lan can mỗi bên 0,3m. Bản mặt cầu bằng bê tông cốt thép thường đổ tại chỗ dày 19cm. Hai mố cầu bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ đặt trên nền cọc ép bằng bê tông cốt thép kích thước 30x30cm. Cầu được thiết kế 1 nhịp, vượt kênh thủy lợi tại phường An Tảo, thành phố Hưng Yên, tỉnh Hưng Yên. Mặt cắt ngang cầu gồm 3 dầm I UHPC có chiều dài 21m với hoạt tải thiết kế là 0,5HL93 (theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu TCVN 272-05). Cầu dân sinh An Thượng hoàn thành đã góp phần hoàn thiện hạ tầng giao thông, hỗ trợ người dân phường An Tảo giải quyết nhu cầu giao thông nội bộ và hoạt động sản xuất nông nghiệp cũng như hoạt động văn hóa – xã hội khác. Đồng thời khẳng định kết quả nghiên cứu có tính ứng dụng cao, khẳng định tính ưu việt của dầm UHPC so với dầm bê tông thường như trọng lượng nhẹ, khả năng chịu lực cao, vận chuyển và lắp đặt đơn giản, nhờ đó giảm đáng kể được thiết bị, thời gian và chi phí thi công.

Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý chất thải nhà tiêu, nước thải sinh hoạt và chất thải rắn theo hướng vệ sinh sinh thái, khép kín, phù hợp với vùng hải đảo

Là đề tài Khoa học công nghệ cấp Bộ của GS.TS Nguyễn Việt Anh, Trường Đại học Xây dựng, được cấp Bằng độc quyền sáng chế “Nhà tiêu kết hợp thùng ủ quay”, được Cục Sở hữu trí tuệ chấp nhận đơn hợp lệ.

Trống quay lắp đặt và bàn giao cho đơn vị bộ đội đảo Cô Tô.

Ở nhiều vùng ven biển, hải đảo, dịch vụ cấp thoát nước, thu gom và xử lý chất thải rắn còn nhiều hạn chế, bất cập, thiếu các giải pháp cung cấp nước sạch, thu gom và xử lý nước thải, xử lý chất thải rắn. Đề tài đã phát triển các mô hình và giải pháp kỹ thuật vệ sinh phù hợp, theo hướng sinh thái, khép kín, cho phép xử lý tổng hợp chất thải nhà tiêu, nước thải sinh hoạt và chất thải rắn hữu cơ; đồng thời, kiểm soát hiệu quả ô nhiễm do chất thải sinh hoạt, thu hồi được các chất cần thiết để tái sử dụng trong trồng trọt và chăn nuôi, góp phần bảo vệ sức khỏe, cải thiện điều kiện sinh hoạt, chiến đấu cho bộ đội và cư dân, bảo vệ môi trường, bảo vệ chủ quyền biển đảo.

Dựa trên kết quả nghiên cứu, các giải pháp hạ tầng kỹ thuật tổng thể được thiết lập, bao gồm giải pháp xử lý chất thải nhà tiêu, xử lý chất thải rắn sinh hoạt, thu gom, xử lý nước thải, lồng ghép với mô hình thu gom nước mưa, mô hình năng lượng mặt trời, đồng thời cho phép tái sử dụng nước thải đã qua xử lý, phân ủ vi sinh, … Có thể linh hoạt mở rộng, tích hợp thêm các giải pháp phù hợp khác như làm ngọt nước biển, sử dụng nước tiết kiệm, năng lượng tái tạo (năng lượng gió), chăn nuôi và trồng trọt... Trong hệ thống này, các dòng thải được tách riêng và xử lý, tái sử dụng ngay tại nguồn, tạo điều kiện thuận lợi để áp dụng các quá trình xử lý hiệu suất cao, thực hiện được các chu trình tuần hoàn nước và chất dinh dưỡng, đồng thời tiết kiệm năng lượng.

Chế phẩm vi sinh cho nhà tiêu tự hoại sử dụng nước biển để dội (có hàm lượng muối hòa tan đến 30g/L) là một sản phẩm có tính mới, sáng tạo. Mô hình nhà tiêu khô, tách nước tiểu, ủ phân, có thể ủ kết hợp với chất thải rắn sinh hoạt hữu cơ, chế biến thành phân compost bón cây, cải tạo đất trên đảo; nước tiểu trộn với nước biển tạo kết tủa struvite giàu chất dinh dưỡng (N, P) làm phân bón rất tốt cho cây trồng. Bể xử lý nước thải, bao gồm các quá trình kỵ khí kết hợp hiếu khí, với giải pháp cung cấp oxy cho ngăn hiếu khí, không cần máy sục khí, và bơm sử dụng nguồn điện lưới hoặc pin mặt trời, có thể giám sát hệ thống online, với thiết kế thông minh, vừa giảm giá thành, vừa đảm bảo hiệu suất xử lý cao.

Các công trình bể chứa nước, nhà tiêu, công trình xử lý nước thải và chất thải rắn được nghiên cứu theo hướng chế tạo sẵn kiểu mô đun, bằng vật liệu composite có độ bền cao, chịu được môi trường nước mặn, có kết cấu gọn nhẹ và chắc chắn, có thể tháo lắp để dễ vận chuyển bằng đường biển và đường hàng không. Giải pháp thiết kế, thi công, lắp đặt và quy trình vận hành, bảo dưỡng đã được hoàn thiện, sẵn sàng chuyển giao để áp dụng vào thực tế.