Nghiên cứu này trình bày kết quả nghiên cứu khả năng chế tạo bê tông xanh bền xâm thực sử dụng cốt liệu nhiễm mặn tại chỗ và chất kết dính không xi măng nhằm phục vụ xây dựng hạ tầng ven sông – biển khu vực Tây Nam Bộ. Vật liệu kết dính được tạo từ tro bay nhiệt điện Duyên Hải 1, xỉ lò cao nghiền mịn và silica fume; dung dịch NaOH và Na2SiO3, kết hợp phụ gia siêu dẻo thế hệ mới. Thành phần cấp phối được thiết kế đảm bảo các chỉ tiêu: tính công tác (độ sụt 12–20 cm), cường độ nén 50–60 MPa sau 28 ngày, khả năng chống thấm ion Cl⁻, chống ăn mòn sunfat và thời gian phá hoại trong môi trường nước biển nhân tạo trên 60 ngày.
Kết quả cho thấy việc tận dụng cốt liệu nhiễm mặn và phế thải công nghiệp giúp giảm phụ thuộc vào vật liệu truyền thống, tiết kiệm chi phí, hạn chế phát thải CO₂ và nâng cao tính bền vững của công trình. Loại bê tông này có tiềm năng ứng dụng cho đê kè ven sông – cửa biển, bến cảng, đường ven biển, khối phá sóng và các công trình quốc phòng – an ninh tại khu vực chịu ảnh hưởng mạnh của xâm nhập mặn và biến đổi khí hậu khu vực Tây Nam Bộ.
Bê tông xanh là thuật ngữ chỉ các chủng loại bê tông được nghiên cứu chế tạo nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và tăng tính bền vững của đối tượng xây dựng. Bê tông xanh đã sử dụng một lượng lớn phế thải rắn công nghiệp để thay thế thành phần xi măng Portland truyền thông. Việc tiêu thụ một lượng phế thải rắn lớn, góp phần tạo ra môi trường sống “xanh” hơn, vừa giảm gây ô nhiễm ngày càng trầm trọng cho môi trường vừa tiết kiệm được nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là đá vội và đất sét.
Bê tông xanh bền xâm thực sử dụng cốt liệu nhiễm mặn đang nổi lên như một hướng nghiên cứu đầy tiềm năng, đặc biệt phù hợp với yêu cầu xây dựng hạ tầng vùng ven biển Tây Nam Bộ – khu vực đang chịu ảnh hưởng nghiêm trọng bởi tình trạng xâm nhập mặn, biến đổi khí hậu và nước biển dâng [1]. Việc nghiên cứu, chế tạo và đánh giá đặc tính của loại bê tông này không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn to lớn trong bối cảnh nhu cầu phát triển vật liệu xây dựng bền vững, thân thiện với môi trường ngày càng cấp thiết.
Việt Nam sở hữu hơn 3.260 km bờ biển cùng hơn 3.000 đảo và quần đảo, trong đó có hai quần đảo Trường Sa, Hoàng Sa và các đảo lớn nhỏ như Phú Quốc, Côn Đảo,… đóng vai trò chiến lược đặc biệt quan trọng [2]. Trước các tác động ngày càng rõ rệt của biến đổi khí hậu, nước biển dâng và yêu cầu tăng cường hạ tầng bảo vệ chủ quyền trên biển, việc phát triển các loại vật liệu xây dựng có khả năng ứng dụng trực tiếp tại các vùng đảo xa, bãi đá ngầm là một nhiệm vụ cấp bách, mang tính chiến lược lâu dài.
Chính phủ và Bộ Xây dựng đã xác định rõ định hướng phát triển các loại vật liệu xây dựng mới, thân thiện với môi trường và bền vững, nhất là môi trường xâm nhập mặn trên cơ sở tận dụng hiệu quả nguồn tài nguyên sẵn có như cát biển, sỏi biển, cốt liệu từ san hô..., đồng thời đẩy mạnh tái chế và sử dụng chất thải công nghiệp làm nguyên liệu đầu vào. Việc phát triển các vật liệu này không chỉ giải quyết bài toán thi công tại các khu vực đặc thù như ven biển, đảo xa, cửa sông – nơi điều kiện cung ứng vật tư truyền thống còn nhiều hạn chế – mà còn đáp ứng yêu cầu chống ăn mòn, xâm thực và nâng cao độ bền lâu cho công trình trong môi trường khắc nghiệt.
Từ các nghiên cứu tổng quan và kết quả thí nghiệm ban đầu trong điều kiện phòng thí nghiệm, đề tài bước đầu đưa ra một số kết luận như sau:
- Những vật liệu tại chỗ ở khu vực ven biển Tây Nam Bộ là cát biển, vỏ sò nghiền có tiềm năng làm cốt liệu cho bê tông xanh, giúp tiết giảm chi phí vận chuyển và tận dụng nguồn tài nguyên sẵn có.
- Khi kết hợp các loại cốt liệu nhiễm mặn với hệ chất kết dính không xi măng (tro bay, xỉ lò cao, dung dịch kiềm hoạt hóa), hỗn hợp bê tông đạt được tính công tác tốt (độ sụt 12–20 cm), cường độ nén cao (từ 50–60 MPa tại 28 ngày), đồng thời thể hiện khả năng chống xâm thực tốt trong môi trường nước biển nhân tạo.
- Việc sử dụng loại bê tông này góp phần giảm phát thải CO2, hướng đến giải pháp xây dựng hạ tầng xanh, bền vững tại khu vực chịu ảnh hưởng mạnh của mặn hóa và biến đổi khí hậu như Tây Nam Bộ.
- Việc nghiên cứu và ứng dụng bê tông xanh sử dụng cốt liệu nhiễm mặn góp phần quan trọng trong việc nâng cao tính tự chủ về vật liệu xây dựng tại các vùng cửa sông, ven biển Tây Nam Bộ – nơi gặp nhiều khó khăn về vận chuyển và cung ứng vật tư truyền thống.
- Bê tông xanh bền xâm thực có thể ứng dụng vào các kết cấu như đê kè, bờ bao, khối phá sóng, đường bộ ven biển, cũng như các công trình phục vụ an ninh – quốc phòng tại khu vực cửa sông, biển đảo phía Nam.
- Đề tài là cơ sở khoa học và thực tiễn để đề xuất các giải pháp tích hợp giữa phát triển vật liệu xây dựng xanh và chiến lược quản lý xây dựng bền vững, phục vụ cho các chương trình trọng điểm về hạ tầng ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng và phát triển kinh tế biển theo định hướng của Chính phủ..
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
BuilData
