Trong bối cảnh tài nguyên cát tự nhiên ngày càng cạn kiệt, nhiều quốc gia trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu, đánh giá và xây dựng lộ trình sử dụng cát biển như một nguồn vật liệu thay thế trong xây dựng. Xu hướng này gắn liền với mục tiêu phát triển bền vững, kinh tế tuần hoàn và giảm thiểu khai thác tài nguyên không tái tạo.
Tại một số quốc gia phát triển như Nhật Bản, Hàn Quốc và Hà Lan, việc sử dụng cát biển đã được nghiên cứu từ sớm, đặc biệt trong lĩnh vực bê tông và san lấp. Các nước này tập trung vào việc xử lý cát biển nhằm loại bỏ muối và tạp chất để đảm bảo không gây ăn mòn cốt thép cũng như không ảnh hưởng đến độ bền của công trình. Quy trình xử lý thường bao gồm rửa nước ngọt, kiểm soát hàm lượng ion clo, và tiêu chuẩn hóa theo các quy chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt.
Những kinh nghiệm trên cho thấy, để triển khai hiệu quả việc sử dụng cát biển thay thế cát tự nhiên, cần có cách tiếp cận tổng thể, lộ trình phù hợp với điều kiện thực tiễn, cùng với sự phối hợp chặt chẽ giữa cơ quan quản lý, viện nghiên cứu và doanh nghiệp xây dựng.
Bên cạnh đó, Singapore là một ví dụ điển hình trong việc tối ưu hóa nguồn vật liệu thay thế do hạn chế về tài nguyên thiên nhiên. Quốc gia này không chỉ nhập khẩu cát mà còn đẩy mạnh nghiên cứu sử dụng cát biển kết hợp với vật liệu tái chế như tro bay, xỉ lò cao nhằm giảm phụ thuộc vào cát tự nhiên. Việc xây dựng lộ trình được thực hiện từng bước, từ nghiên cứu thí nghiệm, đánh giá tác động môi trường, đến triển khai thí điểm và ban hành tiêu chuẩn kỹ thuật.
Một điểm chung trong kinh nghiệm quốc tế là việc xây dựng lộ trình sử dụng cát biển luôn đi kèm với hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật rõ ràng; cơ chế kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt; và các nghiên cứu đánh giá toàn diện về môi trường, kinh tế và kỹ thuật. Đồng thời, các nước cũng chú trọng đến việc truyền thông, nâng cao nhận thức và sự chấp nhận của thị trường đối với vật liệu thay thế này.
Đánh giá ảnh hưởng của cát biển đến độ bền, khả năng chống ăn mòn
Tại một số quốc gia có đường bờ biển dài và nhu cầu xây dựng lớn, cát biển đã được nghiên cứu sử dụng sau khi xử lý nhằm loại bỏ muối và các tạp chất có hại cho kết cấu công trình. Các nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của cát biển đến độ bền, khả năng chống ăn mòn của bê tông, cũng như các tiêu chuẩn kỹ thuật đi kèm. Một số nước đã ban hành quy chuẩn riêng cho việc sử dụng cát biển trong những hạng mục cụ thể như san lấp, nền đường, hoặc bê tông không cốt thép.
Bên cạnh đó, lộ trình triển khai thường được thực hiện theo từng giai đoạn, bắt đầu từ thí điểm quy mô nhỏ, đánh giá tác động kỹ thuật – môi trường, sau đó mở rộng phạm vi ứng dụng khi các điều kiện kỹ thuật và pháp lý được đảm bảo. Việc kết hợp giữa nghiên cứu khoa học, thử nghiệm thực tế và hoàn thiện thể chế chính sách là yếu tố then chốt giúp các quốc gia từng bước thay thế cát tự nhiên một cách hiệu quả.
Ngoài ra, nhiều quốc gia cũng chú trọng đến yếu tố môi trường trong quá trình khai thác và sử dụng cát biển, như kiểm soát khu vực khai thác, hạn chế tác động đến hệ sinh thái ven biển, và tái tạo nguồn tài nguyên. Đồng thời, việc nâng cao nhận thức của doanh nghiệp và cộng đồng về lợi ích và rủi ro của việc sử dụng cát biển cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy áp dụng rộng rãi giải pháp này.
Những kinh nghiệm quốc tế cho thấy, việc sử dụng cát biển thay thế cát tự nhiên là xu hướng tất yếu, tuy nhiên cần được triển khai thận trọng, có cơ sở khoa học và phù hợp với điều kiện thực tiễn của từng quốc gia nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế, kỹ thuật và bảo vệ môi trường.
Những quốc gia đi đầu trong việc sử dụng cát biển thay thế cát tự nhiên
Nhật Bản là một trong những nước tiên phong nghiên cứu sử dụng cát biển từ rất sớm (từ thập niên 1970). Nhật Bản áp dụng công nghệ rửa cát và kiểm soát ion clo nghiêm ngặt để tránh ăn mòn cốt thép. Cát biển được sử dụng phổ biến trong bê tông tại các khu vực ven biển, đặc biệt trong điều kiện thiếu cát tự nhiên. Nhật Bản đã xây dựng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật chi tiết cho bê tông dùng cát biển.
Với Singapore, do hạn chế tài nguyên, quốc gia này gần như phụ thuộc vào vật liệu nhập khẩu và vật liệu thay thế. Vì vậy họ đẩy mạnh nghiên cứu vật liệu thay thế, trong đó có cát biển và cát nghiền; Áp dụng chiến lược đa dạng hóa nguồn vật liệu, kết hợp quản lý chặt nguồn cung.
Trong khi đó, Trung Quốc đối mặt với nhu cầu cát xây dựng rất lớn nên quốc gia tỷ dân này đã đẩy mạnh nghiên cứu sử dụng cát biển trong bê tông. Triển khai nhiều dự án thí điểm quy mô lớn tại các khu vực ven biển. Đồng thời ban hành tiêu chuẩn kỹ thuật cho bê tông sử dụng cát biển và bê tông chịu môi trường xâm thực.
Các nước Trung Đông (UAE, Qatar…) có nguồn cát sa mạc không phù hợp cho bê tông, nên phải nghiên cứu sử dụng cát biển sau xử lý. Các nước này áp dụng công nghệ xử lý và sử dụng trong các dự án hạ tầng lớn.
Các quốc gia thuộc Châu Âu (Hà Lan, Anh) tập trung vào nghiên cứu môi trường và phát triển bền vững, hạn chế khai thác cát sông. Khuyến khích sử dụng vật liệu thay thế, trong đó có cát biển đã qua xử lý.
Buildata
