Rào cản nào khiến chưa thể dùng cát biển thay thế cát sông?

>> Xử lý cát biển thay thế cát sông trong xây dựng cao tốc là xu thế bắt buộc?

Như đã nêu trong bài trước, việc xử lý cát biển thay thế cát sông trong xây dựng cao tốc đang là vấn đề cấp thiết. Ông Nguyễn Văn Nguyên, Cục phó Cục Địa chất (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cho biết, trên thế giới đã sử dụng cát biển trong xây dựng, san lấp từ rất lâu, với sản lượng hàng trăm triệu mét khối mỗi năm. Nhiều nước đã thăm dò, khai thác vật liệu xây dựng từ đáy biển, sử dụng cát biển làm cốt liệu bê tông, vật liệu xây, vật liệu san lấp nuôi bờ bãi...

Hoạt động khai thác sa khoáng, khoáng sản vật liệu xây dựng đáy biển đã diễn ra từ những năm 70 của thế kỷ trước, với sản lượng ngày càng tăng. Một số quốc gia có sản lượng khai thác vật liệu xây dựng từ biển chiếm 10 - 30% tổng nhu cầu vật liệu xây dựng của cả nước.

Chẳng hạn như Vương quốc Anh đã sử dụng một lượng lớn cát khai thác từ đáy biển: 50% lượng cát cho ngành công nghiệp xây dựng, 20% cho bảo vệ bờ biển và 30% còn lại là xuất khẩu. Hay như tại Pháp, trong tổng số 400 triệu tấn vật liệu xây dựng các loại sử dụng hàng năm có 1,5 - 3% lượng cát sỏi khai thác từ biển. Ở Đức, sản lượng khai thác cát biển năm 2005 khoảng 0,7 triệu m³; Nhật Bản khai thác vật liệu xây dựng từ đáy biển khoảng 70 - 80 triệu tấn/năm...

Tuy nhiên, tại sao công nghệ dùng cát biển thay thế cát sông chưa được áp dụng tại nước ta?

Về mặt kỹ thuật, theo ông Nguyên, hai loại cát này đều có nguồn gốc phong hóa giống nhau từ các đá trong lục địa, có chung thành phần khoáng vật chính (khoáng vật thạch anh). Không những vậy, cát biển có ưu điểm là có thể khai thác bằng tàu công suất lớn, cơ khí hóa cao nên giá thành thấp hơn, an toàn lao động cao hơn, giảm thiểu việc xây dựng cơ sở hạ tầng, việc xử lý, bồi hoàn môi trường sau khai thác.

Tuy nhiên, ông Nguyên cho biết cát biển trước nay ít được chọn làm vật liệu xây dựng do hạt nhỏ, mịn, kèm theo lượng mùn, sét nhiều hơn cát sông. Cát biển thường chứa vụn sinh vật biển và đặc biệt bị nhiễm mặn. Cát sông thô hơn, hạt đa dạng, sắc cạnh, rất phù hợp cho các công trình xây dựng mà không cần qua quá trình xử lý.

Một lý do nữa khiến cát biển chưa được sử dụng nhiều trong xây dựng là có một số thành phần hóa học có hại, gây ăn mòn kim loại như SiO3 cao hơn nhiều so với cát sông.

Nói chung, đặc tính thành phần, độ hạt cát biển ở mỗi vùng biển không phải giống nhau mà phụ thuộc nguồn vật liệu cung cấp từ đất liền, môi trường thành tạo, chế độ thủy động lực từng vùng biển. Để sử dụng hợp lý cát biển buộc phải điều tra, đánh giá rõ chất lượng cát, tài nguyên trữ lượng, tác động ảnh hưởng môi trường cho từng vùng biển trước khi quyết định sử dụng các phương pháp khai thác phù hợp.

Bên cạnh đó, Vụ Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) đánh giá trong cát biển có chứa một lượng nhất định muối hòa tan. Vì vậy, khi sử dụng cát biển làm vật liệu san lấp, nền đường sẽ có một số tác động bất lợi gây ra ăn mòn cốt thép, ảnh hưởng kết cấu công trình khi tiếp xúc trực tiếp với cốt thép hay ảnh hưởng đến môi trường xung quanh (đất nông nghiệp, các mạch nước ngầm) khi các muối hoàn tan bị cuốn trôi theo dòng nước. Chính vì thế, cơ quan đề xuất dự án cũng phải nêu rõ các giải pháp kỹ thuật khi dùng cát biển làm vật liệu san lấp để tránh những bất lợi trên.

Năm 2020, nhóm tác giả tại Trường đại học Xây dựng đã triển khai đề tài “Nghiên cứu khả năng sử dụng cát biển trong xây dựng đường bộ tại Việt Nam” và đã đưa ra một số nhận định: cát biển cơ bản đáp ứng được các yêu cầu, tiêu chuẩn về vật liệu đầu vào của TCVN 9436:2012. Tuy nhiên, cát biển có những nhược điểm như hạt mịn, rời rạc, giảm thể tích khi tiếp xúc với hơi ẩm… nên phải có phương án xử lý thêm (đối với vật liệu hoặc thiết kế nền đường) thì mới áp dụng được.

Như vậy, vật liệu cát cũng là một trong những vật liệu xây dựng được quy định về mức giới hạn của đặc tính kỹ thuật, được quản lý chất lượng theo quy định tại Luật Chất lượng sản phẩm, hàng hóa được sản xuất trong nước, nhập khẩu, kinh doanh, lưu thông trên thị trường và sử dụng vào các công trình xây dựng trên lãnh thổ Việt Nam. Trước khi đưa vào lưu thông và sử dụng, cát cần phải được chứng nhận hợp quy và công bố hợp quy như các loại vật liệu xây dựng khác.

Ngày 11.11, tại TP.Cần Thơ, Bộ Xây dựng có buổi làm việc với UBND TP.Cần Thơ và đại diện tỉnh Hậu Giang liên quan việc xây dựng tuyến cao tốc Châu Đốc - Cần Thơ - Sóc Trăng. Tại buổi làm việc, đại diện TP.Cần Thơ và Hậu Giang đều lo ngại thiếu cát xây dựng tuyến cao tốc này.

Ông Mai Văn Tân - Giám đốc Sở Giao thông vận tải tỉnh Hậu Giang - cho biết các công trình giao thông, xây dựng tại tỉnh đều sử dụng cát nước ngọt ở An Giang. Ngoài tuyến cao tốc Châu Đốc - Cần Thơ - Sóc Trăng còn có tuyến cao tốc khác với chiều dài khoảng 63,5km qua địa bàn tỉnh, do đó khối lượng cát phục vụ cho những công trình này cũng rất lớn.

Theo ông Tân, nguồn cát vật liệu tại Hậu Giang có nhưng không đáp ứng tiêu chuẩn xây dựng đối với các tuyến đường giao thông. Do đó tỉnh đã có văn bản gửi tỉnh An Giang kiến nghị hỗ trợ cát để xây cao tốc trong thời gian tới.

Trong khi đó, ông Nguyễn Ngọc Hè - Phó chủ tịch UBND TP.Cần Thơ - cho biết dự án cao tốc Châu Đốc - Cần Thơ - Sóc Trăng qua TP.Cần Thơ cần khoảng 5 triệu m³ cát san lấp và 600.000m³ cát xây dựng. Nếu cộng với đường vành đai phía Tây mà thành phố dự kiến khởi công trong tuần tới phải tốn thêm 1,7 triệu m³ cát nữa.

Tuy nhiên, qua làm việc với các tỉnh An Giang, Đồng Tháp để đề nghị hỗ trợ thì họ vẫn đang cân nhắc. Cần Thơ cũng đã tính đến chuyện dùng cát biển, Chủ tịch UBND TP đã duyệt nhưng vẫn thấy chưa ổn.

Phát biểu tại buổi làm việc về vấn đề cát mà các địa phương nêu, Thứ trưởng Bộ Xây dựng Lê Quang Hùng cho biết hiện Bộ đang thí điểm để sớm có vật liệu thay thế nhưng đây là bài toán kinh tế kỹ thuật cộng với tiến độ chứ không đơn giản. Do đó, các địa phương cần có những tính toán ngay từ đầu.