Khan hiếm cát xây dựng, vật liệu nào được dùng thay thế?

Giá vật liệu xây dựng tăng vọt, thiếu cát xây dựng gây ảnh hưởng tới tiến độ của nhiều dự án trọng điểm là vấn đề được nhiều Đại biểu Quốc hội đặt ra trong phiên chất vấn Bộ trưởng Bộ Xây dựng Lê Thanh Nghị ngày 3.11 vừa qua.

Nguồn cung hạn chế

Theo số liệu của Vụ Vật liệu Xây dựng, tổng trữ lượng cát, sỏi đủ tiêu chuẩn làm cát xây dựng được các địa phương phê duyệt theo thẩm quyền khoảng 692 triệu m3; công suất cấp phép khai thác cát xây dựng khoảng 62 triệu m3/năm.

Tình trạng thiếu cát xây dựng tại một số thời điểm và một số nơi đã xảy ra trong thời gian vừa qua

Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng cát xây dựng cả nước hàng năm khoảng 130 triệu m3. Như vậy, nguồn cung hợp pháp chỉ đáp ứng được từ 40-50% nhu cầu cát xây dựng. Trên thực thế, tình trạng thiếu cát xây dựng tại một số thời điểm và một số nơi đã xảy ra trong thời gian vừa qua.

Hiện nay, thiếu cát xây dựng đang là bài toán khó cho các dự án cao tốc ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Được biết, giai đoạn 2021-2025, có 4 dự án sẽ được đồng loạt triển khai ở đây với nhu cầu cát đắp nền đường khoảng 35,6 triệu m3. Tuy nhiên, tổng trữ lượng cấp phép các mỏ cát đang khai thác tại khu vực này chỉ hơn 5,6 triệu m3.

Các đại biểu cũng bày tỏ lo ngại về thiếu cát xây dựng khi đến năm 2045, Đồng bằng sông Cửu Long cần hoàn thành khoảng 400 km đường cao tốc, tương đương cần 39 triệu m3 cát san lấp, chưa kể các công trình khác.

Dùng cát biển thay thế vào năm 2023

Nhu cầu cát san lấp rất lớn, nhưng tiếp tục khai thác sẽ gây sạt lở, sụt lún, bức xúc trong xã hội. Việc nguồn cát sông ngày càng khan hiếm kéo theo nhiều công trình bị ngưng trệ, có khả năng không đạt tiến độ đề ra. Tình trạng này cần được tháo gỡ ra sao?

Thiếu nguồn cát xây dựng đã khiến nhiều công trình bị ngưng trệ, có khả năng không đạt tiến độ đề ra

“Chia lửa” nội dung này, Bộ trưởng Bộ GTVT Nguyễn Văn Thắng cho biết việc triển khai các dự án trọng điểm đang rất thiếu vật liệu san nền là cát sông. Thủ tướng đã chỉ đạo Bộ Giao thông Vận tải, Bộ Tài nguyên Môi trường nghiên cứu vật liệu thay thế cát sông trong thực hiện các dự án.

Để khắc phục tình trạng trên, Bộ Giao thông Vận tải đã phối hợp với Bộ Tài nguyên và Môi trường nghiên cứu dùng cát biển thay thế cát sông.

Hiện nguồn cát biển của nước ta là rất nhiều, đáp ứng đủ nhu cầu xây dựng. Nếu dùng cát biển, riêng ĐBSCL đã có hàng trăm triệu m3, không chỉ đáp ứng nhu cầu dùng cho vùng mà còn cho cả nước.

Bộ trưởng Nguyễn Văn Thắng cho biết, khoảng cuối năm 2023, Việt Nam có kết quả nghiên cứu về vật liệu này có thể thay thế cát sông được không.

Hiện nghiên cứu ban đầu cho thấy rất khả thi, và nhiều nước trên thế giới như Nhật Bản, Singapore đã áp dụng thành công vật liệu thay thế này. Tuy nhiên, còn có những yếu tố kỹ thuật cần phải tiếp tục đánh giá tiếp.

Ngoài việc sử dụng cát biển, Bộ trưởng Giao thông vận tải cho biết vật liệu tro, xỉ cũng có thể được dùng để làm vật liệu đắp nền thay thế cát sông.

Theo đó, Bộ Xây dựng đã có các văn bản hướng dẫn về quy chuẩn, tiêu chuẩn liên quan, trong khi Bộ Giao thông vận tải cũng đã thông báo cho phép các nhà thầu sử dụng nguyên vật liệu từ tro, xỉ để hỗ trợ cùng cát sông san nền cho các dự án.

Một số loại vật liệu thay thế cát trong xây dựng

Cát nhân tạo

Cát nhân tạo là loại cát được nghiền từ các loại đá trong tự nhiên như đá vôi, đá ong, đá granite, cuội sỏi… và có kích cỡ hạt tương đương với cát tự nhiên.

Để khắc phục tình trạng thiếu hụt cát dùng trong xây dựng, việc thay thế cát sông bằng cát nhân tạo cũng đang dần được thực hiện

Loại cát này có thành phần giống cát tự nhiên, đảm bảo đặc tính cơ lý hóa và có thể thay thế 100% cát tự nhiên trong công việc trộn vữa và bê tông hay một số công việc liên quan khác.

Hạt cát nhân tạo có ưu điểm là đồng đều, không lẫn tạp chất, dễ dàng điều chỉnh tỷ lệ thành phần hạt và module theo yêu cầu. Điều này góp phần quan trọng giúp tiết kiệm các nguyên liệu khác như xi măng, nhựa đường, rút ngắn thời gian thi công và tăng tuổi thọ công trình.

Bên cạnh cát nghiền, trên thực tế còn có nhiều vật liệu có thể thay thế cát tự nhiên trong xây dựng. Đơn cử như xỉ đồng có thể được sử dụng để thay thế một phần của cát tự nhiên dưới dạng cốt liệu mịn trong bê tông làm vỉa hè mà không làm giảm độ kết dính, cường độ nén và uốn của bê tông.

Xỉ lò cao

Bên cạnh cát nghiền, xỉ lò cao cũng được sử dụng làm vật liệu thay thế cho cát tự nhiên trong xây dựng.

Xi lò cao là phụ phẩm trong quá trình tôi luyện quặng oxit sắt thành gang trong lò cao, ở dạng chất thải rắn. Khi thay thế cát sông bằng xỉ lò cao, cường độ nén và độ láng mịn của bê tông sẽ được cải thiện đáng kể.

Xỉ đồng

Xỉ đồng là một loại sản phẩm phụ của quá trình luyện đồng. Tuy nhẹ hơn cát, nhưng vật liệu này vẫn hoàn toàn đảm bảo được cường độ nén, độ kết dính và uốn của bê tông.

Ưu điểm khi sử dụng xỉ đồng trong xây dựng giúp công trình giảm co ngót, giảm ăn mòn, gia tăng độ vững chắc và tăng hiệu quả chống thấm. Do vậy, xỉ đồng có thể thay thế cát trở thành một vật liệu giúp gia tăng tuổi thọ công trình hiệu quả.

Tro bay

Tro bay là phần mịn nhất của tro xỉ than, có thể thay thế 30% cho cát sông trong các loại bê tông đặc biệt để tăng độ bền và độ nén.

Theo đó, sử dụng tro bay trong phối trộn bê tông có thể giúp giảm tiêu thụ xi măng, tăng khả năng kháng sulfat và đồng thời làm giảm tính thấm, giảm phản ứng kiềm silica.

Ngoài ra, khi sử dụng tro bay, bạn còn giảm nhẹ tỷ trọng bê tông một cách đáng kể và rút ngắn tiến độ thi công do không phải xử lý nhiệt.