Tìm nguồn vật liệu xây dựng mới thay thế cát tự nhiên

>> Một số vật liệu được dùng thay thế cát trên thế giới
>> Cạn kiệt cát xây dựng, các nước dùng cát nhân tạo
>> Cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên và bài học từ Nhật Bản

Hiện nay, cát sử dụng trong xây dựng được khai thác từ hai nguồn chính. Một là từ các mỏ cát ở vùng núi, ở các bãi sông lớn. Hai là cát ở dưới đáy các dòng sông.

Nếu như năm 2015 nhu cầu sử dụng cát chỉ vào khoảng 92 triệu mét khối thì năm 2020 sẽ tăng lên đến 130 triệu mét khối. Trong khi đó, tổng tài nguyên cát của Việt Nam ước chỉ khoảng 2,3 tỉ mét khối. Với tình trạng phát triển xây dựng như hiện nay, khoảng 15 năm nữa, nguồn cát được dự báo sẽ không còn để khai thác.

Việc khai thác cát sông không theo quy hoạch và giấy phép được cấp cũng đã gây hậu quả nghiêm trọng ở nhiều địa phương, với các hiện tượng sạt lở bờ sông, bờ biển.
 
Thực tế này đòi hỏi phải phát triển những loại vật liệu xây dựng mới. Để đáp ứng nhu cầu của thị trường, nhiều đơn vị đã tiên phong trong việc tìm tòi phát triển các nguồn vật liệu mới.

Phổ biến nhất là dùng các loại cát nghiền thay thế cho cát tự nhiên, đây là loại cát được nghiền từ các loại đá có sẵn trong tự nhiên và tùy theo nhu cầu mà có thể nghiền ra được các loại cỡ hạt tương tự với cát tự nhiên.

Sử dụng tro xỉ - nguồn phế thải công nghiệp thay thế cát cũng là một hướng nghiên cứu đang rất được quan tâm. Hiện trữ lượng tro xỉ mỗi năm của nước ta lên tới cả trăm triệu mét khối, đó chính là nguồn tài nguyên lớn để thay thế cát tự nhiên.

Một nguồn vật liệu khác là cát đụn, sản xuất bê tông cát đã được nghiên cứu và ứng dụng cho nhiều công trình trên thế giới. Tuy nhiên, loại bê tông này vẫn còn mới mẻ ở Việt Nam. Ưu điểm lớn nhất của loại bê tông này là tận dụng được nguồn cát mịn có mô đun độ lớn thấp, do đó rất phù hợp với những vùng duyên hải có nguồn cát dồi dào. Công nghệ sản xuất bê tông cát tương đồng với các loại bê tông truyền thống nên sẽ tận dụng được các thiết bị, máy móc hiện có.

Với tốc độ phát triển kinh tế như hiện nay, nhu cầu sản xuất bê tông ở các tỉnh, thành lớn tại miền Trung như Nghệ An, Hà Tĩnh, Huế, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Bình Định ngày một tăng cao. Bởi vậy, nhu cầu khai thác cốt liệu để sản xuất bê tông ngày càng trở nên bức thiết. Do đó, việc tận dụng nguồn cát tại chỗ sẽ mang lại hiệu quả to lớn về mặt kinh tế - xã hội và môi trường. Cát mịn (cát đụn) dọc duyên hải miền Trung có trữ lượng rất lớn, từ trước tới nay chưa sử dụng cho bê tông xi măng vì mô đun độ mịn nhỏ hơn 2.

Mới đây, Thủ tướng đã có Quyết định 452/2017 phê duyệt đề án đẩy mạnh xử lý, sử dụng tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện, hóa chất, phân bón làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng và trong các công trình xây dựng. Quyết định này khi thực hiện sẽ bảo vệ môi trường và giảm sử dụng tài nguyên. Mục tiêu là đến năm 2020 phải xử lý và sử dụng khoảng 75 triệu tấn tro, xỉ, thạch cao vào sản xuất vật liệu xây dựng.

Các nước phát triển đã đi trước nước ta trong việc nghiên cứu và từng bước sử dụng các loại vật liệu khác nhằm thay thế một phần vật liệu cát tự nhiên để phục vụ ngành xây dựng. Vì vậy, ta có thể học hỏi kinh nghiệm. Bên cạnh nguồn cát nghiền, bột đá từ các mỏ đá, các nghiên cứu cho thấy có thể sử dụng nguồn xỉ hạt, xỉ lò cao từ công nghiệp sản xuất gang thép để thay thế đến 70% lượng cát trong sản xuất bê tông. Tro xỉ, tro bay từ nhà máy nhiệt điện cũng là nguồn vật liệu phổ biến để thay thế xi măng cũng như cát trong chế tạo bê tông. Ngoài ra, nguồn xỉ đồng có thể thay thế 50% lượng cát để chế tạo bê tông mà vẫn đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật.