Cát xây dựng - một lĩnh vực chậm đổi mới

Thứ ba, 01/11/2022 11:13
Từ viết tắt Xem với cỡ chữ

Cát, sỏi, cốt liệu bê tông xi măng và thép là 4 thành phần phối hợp với nhau để làm nên các công trình xây dựng theo các bản vẽ thiết kế và bằng giải pháp thi công của các nhà thầu xây dựng. Cát cũng là một nguyên liệu chính tham gia vào các công trình san lấp mặt bằng, đặc biệt là ở các vùng nền đất yếu. Có thể nói, không có công trình xây dựng nào không có sự tham gia của cát xây dựng. Vai trò của cát xây dựng rất to lớn, các loại cát khác nhau, cát modul cỡ hạt khác nhau có vai trò khác nhau trong công trình xây dựng. Vì nguồn gốc cát xây dựng được hình thành từ quá trình phong hóa, tác động va đập của đá và sự bào mòn của các dòng chảy sông suối, sóng biển… Ở nhiều quốc gia nguồn cát tự nhiên không đủ đáp ứng cho nhu cầu xây dựng, người ta phải sản xuất cát nghiền từ đá granite, đá bazan và thậm chí từ đá vôi. Người ta cũng sử dụng một số loại phế thải công nghiệp để san lấp thay cho nguồn cát tự nhiên. Nhà thiết kế cấp phối bê tông phải căn cứ vào chất lượng cát, căn cứ vào modul độ lớn của cát, cường độ chịu nén, các tạp chất lẫn trong cát để tính toán các hợp phần trong bê tông. Cùng một mác bê tông nhưng cốt liệu khác nhau, hay loại cát khác nhau thì hàm lượng xi măng đưa vào cấp phối cũng khác nhau. Tạp chất trong cát, nhiều nhất là bùn sét, chất hữu cơ. Các tạp chất này ngăn cản sự phát huy cường độ xi măng, ngăn cản khă năng liên kết của xi măng với cát, với cốt liệu. Các tạp chất hữu cơ, bùn sét là những chất có khả năng hút ẩm lớn. Nếu hàm lượng tạp chất trong bê tông lớn, khi hút ẩm có thể là tác nhân gây ăn mòn cốt thép, lâu dài có tác dụng góp phần phá hủy công trình. Khả năng hút ẩm, tức là hiện tượng gây trương nở lúc hút ẩm và gây co khi thoát ẩm, khô. Chu trình khô - ẩm là tác nhân gây rạn nứt lớp vữa trát, góp phần vào việc gây thấm công trình, gây phồng rộp lớp vữa trát…Đối với cát ở các vùng nhiễm mặn ven biển, cát biển thì tạp chất chính là muối biển. Để có thể sử dụng cát biển như là cát xây dựng thông thường thì cần phải làm sạch lượng Nacl theo quy định của tiêu chuẩn cát hiện hành. Ngoài modul độ lớn, cường độ chịu nén, hàm lượng chất có hại trong cát thì một yếu tố khác cũng có ảnh hưởng đáng kể đến cát đó là hình dáng hạt cát. Nếu cát có hạt hình cầu nhiều, ít hạt nhiều góc cạnh, tương tự thoi dẹt của cốt liệu, thì sẽ giảm được hàm lượng xi măng sử dụng, nghĩa là tỷ diện bề mặt của cát thấp thì sẽ tiết kiệm được xi măng mà vẫn cho mác bê tông theo yêu cầu.

Với địa hình của Việt Nam, các dòng sông, dòng suối đều có độ dốc lớn, hàng năm có nhiều đợt gió bão, mưa lụt, lũ quét, cát trôi từ thượng nguồn các dòng sông về hạ lưu thường mang theo nhiều bùn sét, chất hữu cơ. Kể cả các dòng sông ở Đồng bằng sông Cửu Long cũng thường mang nhiều phù sa, làm cho cát dễ bị nhiễm bẩn. Vì vậy, để tạo ra cát sạch cần áp dụng các công nghệ rửa cát theo các phương pháp khác nhau, kể cả cát nhiễm phèn, nhiễm mặn. Hiểu rõ tác hại của cát biển đối với bê tông, đối với chất lượng, tuổi thọ của công trình nhiều đề tài nghiên cứu đã được triển khai và đã đạt được những thành quả đáng ghi nhận, thậm chí được các tổ chức khoa học công nghệ quốc tế đánh giá cao. Tuy nhiên, việc thực thi vào thực tiễn còn rất chậm so với yêu cầu. Bản thân hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn gần như chưa được cập nhật, thay đổi theo yêu cầu của công nghệ. Việc quan tâm của các cơ quan nhà nước, công tác thanh tra, kiểm tra chất lượng chưa được thực hiện theo yêu cầu, các chủ đầu tư công trình chưa đánh giá được tầm quan trọng của cát, các tác dụng xấu của tạp chất chứa trong cát và vì vậy các nhà thầu xây dựng cũng chỉ áp dụng các giải pháp sàng tuyển thô sơ, không đáp ứng yêu cầu và thậm chí còn gây ô nhiễm môi trường tại các công trình xây dựng. Hiện tượng khai thác cát trái phép ở các dòng sông còn diễn ra phổ biến và chưa có giải pháp ngăn chặn hiệu quả.

Nếu tiêu chuẩn cát xây dựng quy định cát xây dựng phải được rửa sạch, làm khô, đóng bao tránh gây ô nhiễm môi trường trong quá trình vận chuyển thì các dự án khai thác cát ngoài việc được cấp phép khai thác ở các đoạn sông theo giấy phép, còn phải được cấp phép mặt bằng tuyển rửa, làm khô cát, đóng gói ở trên bờ, thì “cát tặc” không thể có được giấy phép vào việc lặp lại trật tự khai thác cát theo giấy phép dễ dàng được thực hiện. Đối với cát nhiễm mặn khai thác ở các vùng biển cũng phải được thẩm định công nghệ và cấp phép tuyển rửa ở trên bờ. Và như vậy, việc khai thác, tuyển rửa, bao gói nhãn mác sẽ tạo ra một lĩnh vực được kiểm soát chặt chẽ mang lại hiệu quả kỹ thuật, xã hội và vai trò, vị trí, giá trị của “hạt cát” được thừa nhận.

Hạt cát tuy nhỏ về kích thước nhưng có vai trò to lớn trong các công trình xây dựng vì vậy cần quan tâm đến tiêu chuẩn chất lượng, đến vận chuyển, sử dụng, đến bảo vệ công trình và bảo vệ môi trường trong vận chuyển, thi công, xây dựng.

Nguồn: Tạp chí Vật liệu Xây dựng, Số 10/2022

Tìm theo ngày :

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)