Lĩnh vực xây dựng nỗ lực xanh hóa với ứng dụng cát nhân tạo

Tìm giải pháp xanh hóa ngành xây dựng

Hiện nay, hoạt động đầu tư xây dựng hạ tầng đang phát triển nhanh đã tác động rất lớn đến nguồn cung vật liệu xây dựng, trong đó có cát. Các dự án xây dựng vẫn đang chủ yếu sử dụng nguồn cát tự nhiên khai thác từ các lòng sông, mỏ cát tự nhiên,… đã tác động không nhỏ đến môi trường sinh thái, gây sạt lở bờ sông kéo theo cả nạn “cát tặc” gây mất an ninh trật tự... Trước thực trạng này, việc nghiên cứu sản xuất cát nghiền nhân tạo bước đầu thay thế cát tự nhiên được xem là nhu cầu cấp bách.

Trong khuôn khổ triển lãm Mining Việt Nam 2024 đang diễn ra tại Hà Nội từ ngày 24-26/5, các doanh nghiệp có liên quan trong ngành xây dựng và khai khoáng đã đồng tổ chức Hội thảo công nghệ sản xuất cát nhân tạo - giải pháp thay thế cát tự nhiên, từ đó đưa ra nhiều kết quả nghiên cứu, ứng dụng và công nghệ mới trong ứng dụng sản xuất cát nhân tạo phục vụ cho ngành xây dựng.

Ông Lương Văn Hùng, Vụ Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) nêu thực tế, hiện nay nguồn cung cát tự nhiên của nước ta chỉ đáp ứng được khoảng 40% nhu cầu của các công trình, dự án xây dựng. Nhu cầu sử dụng cát cho xây dựng ở Việt Nam đang ngày càng tăng, trong khi nguồn cát tự nhiên đáp ứng cho nhu cầu lại ngày càng hạn chế. 

“Nguồn cát tự nhiên khan hiếm đang ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ cũng như chất lượng của nhiều công trình xây dựng trong nước. Khai thác cát tự nhiên cực kỳ khó khăn, vận chuyển cát tự nhiên chịu nhiều chi phí khiến giá thành của các công trình xây dựng đang bị đội lên. Một số công trình hiện nay đang thiếu nghiêm trọng nguồn cung cát dẫn đến chậm, giãn tiến độ. Việc kéo dài thời gian thi công các công trình càng chi phí tăng cao, gây ảnh hưởng lớn đến sự phát triển kinh tế - xã hội”, ông Hùng đề cập.

Cũng theo ông Hùng, thời gian qua Nhà nước luôn cố gắng làm cầu nối giữa các doanh nghiệp sản xuất và tiêu thụ cát nghiền thay thế cát tự nhiên. Các cơ quan quản lý cũng đã có nhiều cơ chế, chính sách cho đầu tư, nghiên cứu sản xuất vật liệu thay thế cát tự nhiên, trong đó có xây dựng những cơ chế danh mục tiêu chuẩn kỹ thuật để làm căn cứ ứng dụng trong thực tế, các cơ quan ban ngành có liên quan cũng đã xây dựng chính sách hỗ trợ các nhà đầu tư sản xuất cát nghiền và một số vật liệu khác thay thế cát tự nhiên.

Cát nhân tạo là giải pháp phù hợp

Thời gian qua, nhiều giải pháp thay thế cát tự nhiên đã được đưa ra, trong đó có phát triển sản xuất cát nhân tạo với công nghệ tiên tiến, dùng cho bê tông mác cao với các tiêu chuẩn chất lượng phụ gia đòi hỏi phải đạt mức chuẩn quốc tế. Cát nhân tạo loại bỏ được nhiều tạp chất có hại, tránh gây hậu quả tiêu cực cho bê tông, nguyên liệu lại có thể dễ dàng được tận thu, chế biến từ quá trình lọc, rửa, phân ly tại các mỏ đá, sỏi, cuội sông hay rác phế thải xây dựng, công nghiệp và khoáng sản.

Cát nhân tạo có tính ứng dụng cao, sử dụng phù hợp cho tất cả các loại bê tông từ thông thường cho đến bê tông chất lượng cao; bê tông dự ứng lực; bê tông tự lèn; đầm lăn; UHPC, Asphalts… Ngoài ra còn là nguyên liệu sản xuất gạch không nung (gạch bê tông), gạch lát vỉa hè, sân bãi và sản xuất vữa xây, trát.

Từ thực tế ứng dụng công nghệ sản xuất (nghiền và rửa) cát nhân tạo, ông Nguyễn Xuân Hoàng, đại diện Công ty Nguyễn Vinh cho biết, dây chuyền sản xuất cát nhân tạo do doanh nghiệp nghiên cứu và sản xuất hoàn toàn tự động, đảm bảo điều chỉnh được phân cấp dải hạt liên tục, sản xuất được các sản phẩm cát cao cấp với mức độ đồng đều cao.

Vật liệu cát được sản xuất theo dây chuyền có hình dạng tròn khối nhiều góc cạnh, giảm độ rỗng. Trong quá trình phối trộn cát nghiền làm bê tông sẽ giảm độ co ngót, giảm lượng nước nhưng tăng khả năng bơm và tăng độ kết dính, độ bền chịu lực. Dây chuyền đã đạt các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM C-33 (Mỹ); JSA5004 (Nhật Bản); BS 882 (Anh) và tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9205:2012 về cát nghiền cho bê tông và vữa xây dựng.

“Cát nghiền nhân tạo có thể dễ dàng phối trộn và tương thích với các loại vật liệu khác, giúp tối ưu cấp phối tạo ra loại bê tông đặc chắc, không có lỗ rỗng. Bê tông sử dụng cát nghiền có cường độ nén và uốn rất cao, chịu mài mòn tốt, khả năng chống thấm, chống xâm thực hiệu quả và bền vững, ổn định với môi trường. Vật liệu cát nghiền nhân tạo giúp đẩy nhanh tiến độ thi công và đảm bảo tuổi thọ lâu dài của công trình, cho phép tiết kiệm đáng kể lượng xi măng và các chất kết dính dẫn đến tiết kiệm chi phí trong quá trình đầu tư”, ông Nguyễn Xuân Hoàng đánh giá ưu điểm.

Để đảm bảo chất lượng và dần thay thế cát tự nhiên trong xây dựng thì một trong những điều quan trọng là cần phải có nguồn nguyên liệu đầu vào ổn định, công nghệ nghiền hiện đại. Đối với nhiều doanh nghiệp, dây chuyền sản xuất lên tới hàng chục tỷ nên cần có chính sách khuyến khích mỗi chủ đầu tư mỏ đá có thêm dây chuyền sản xuất cát nhân tạo, để giúp giảm sản lượng sử dụng cát tự nhiên đang có nguy cơ suy giảm. Và một khi cát tự nhiên còn được cấp phép khai thác, vận chuyển trái phép thì cát nhân tạo không thể có chỗ đứng trên thị trường./.