Lựa chọn đúng đắn
Theo TS. Đào Văn Đông, Viện KH&CNXD Giao thông - Vận tải, vật liệu được coi là vật liệu xanh khi tiêu tốn năng lượng thấp và ít gây ô nhiễm cho môi trường. Nói cách khác, việc sử dụng vật liệu xây dựng xanh là cách để hướng tới các giải pháp xây dựng bền vững. Khối lượng các vật liệu sử dụng cho ngành xây dựng là khổng lồ. Đáng chú ý là bê tông xi măng - một trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong xây dựng hiện nay.
Ước tính, hàng năm khối lượng bê tông xi măng sử dụng trên toàn cầu vượt quá con số 13 tỷ tấn. Tương ứng cần phải sử dụng gần 1,9 tỷ tấn xi măng. Tính riêng ngành sản xuất xi măng thải ra khoảng 5% lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu và một lượng đáng kể khí NOx và các khí gây ô nhiễm khác như SO2. Trung bình để sản xuất ra 1 tấn xi măng cần xấp xỉ 1,7 tấn các nguyên liệu thô và thải ra khoảng 1 tấn khí CO2.
TS. Đào Văn Đông cho biết, Việt Nam đang và sẽ tiếp tục sản xuất, sử dụng nhiều hơn nữa xi măng và bê tông trong một vài thập niên tiếp theo nhằm mục tiêu đô thị hóa, công nghiệp hóa do sức ép tăng dân số và phát triển kinh tế. Để giảm thiểu năng lượng tiêu tốn và ô nhiễm môi trường, loại xi măng “xanh” đã ra đời ở một số nước phát triển với sự phối hợp hợp lý giữa các thành phần của xi măng truyền thống với các loại vật liệu khác như oxít magiê hay các loại thải phẩm công nghiệp (tro bay nhiệt điện, tro trấu, mêta cao lanh, muội silíc, xỉ lò cao… ). Bên cạnh đó, các chất kết dính không truyền thống cũng được quan tâm nghiên cứu như các chất kết dính polymer hay thải phấm gốc hữu cơ.
Tận dụng các chất thải
Ở Việt Nam, lượng chất thải phát ra từ sinh hoạt và các ngành công nghiệp đang là gánh nặng đối với môi trường sống. Trong số các chất thải đó, khoảng 14 chất thải rắn và lỏng hoàn toàn có thể tái sử dụng có hiệu quả trong lĩnh vực xây dựng như: Chất thải phá dỡ từ các công trình xây dựng; chất thải kim loại, Chất thải từ các nhà máy nhiệt điện, chất thải từ các nhà máy luyện thép, chất thải thủy tinh, chất thải lốp xe, chất thải bao bì nhựa, chất thải từ mặt đường cũ, chất thải trong khai thác các loại cốt liệu, chất thải vỏ trấu, dầu thải các loại…
Việt Nam hiện đang trong giai đoạn cần phá dỡ hàng loạt các công trình cũ, hết tuổi thọ khai thác để xây dựng mới. Năng lượng tiêu thụ để sản xuất một số vật liệu xây dựng phổ biến công trình phá dỡ sẽ rất lớn. Chúng hoàn toàn có thể tái sử dụng trong xây dựng mới, nhất là làm cốt liệu. Nếu tận dụng triệt để chúng sẽ giảm thiểu đáng kể lượng vật liệu khai thác từ thiên nhiên.
Tuy nhiên, TS. Đông cho rằng, rào cản cho tiến trình này có thể kể đến như: Sự bảo thủ và trì trệ trong cách nghĩ về tận dụng và sử dụng các vật liệu được sản xuất từ một phần hoặc toàn bộ vật liệu thải; những tiêu chuẩn quy phạm mang tính lý thuyết cứng nhắc; vốn và các nguồn lực đầu tư cho nghiên cứu,… Đây thực tế cũng là những thách thức mà các nước phát triển đã gặp phải ở mấy thập niên trước.
Giải pháp nâng cao độ bền vững
Công nghệ nano phát triển đi kèm là cấu trúc nano của vật liệu được giải đáp. Các khuyết tật và các giải pháp cải tiến vật liệu ở mức cấu trúc nano được thực hiện giúp nâng cao các đặc tính của vật liệu lên rất nhiều. Vật liệu chất kết dính xi măng, dưới phân tích và mô hình của cấu trúc nano cho phép đưa ra các giải pháp nâng cao được triệt để độ đặc của phần đá xi măng. Từ đó cho ra đời các thế hệ bê tông xi măng có chất lượng đặc biệt cao, cao hơn từ 10 đến 50 lần các thế hệ bê tông truyền thống.
Ngoài ra, vật liệu thép xây dựng cũng có những cải tiến rõ rệt. Các loại thép thường dần dần đã được thay thế, khi cần thiết, bởi các thế hệ vật liệu thép hay các hợp kim thép chất lượng cao, có giới hạn bền tốt hơn, dẻo hơn, dai hơn, thích ứng với công nghệ hàn hơn. Các kết cấu sử dụng nhiều vật liệu kết hợp cho phép tận dụng tối đa ưu điểm và giảm tối thiểu các nhược điểm, từ đó cho phép khai thác tối đa công năng của chúng. Điều đó cũng cho phép giảm thiểu được lượng vật liệu và năng lượng tiêu tốn.
Ngoài ra, việc sử dụng vật liệu mới và kết cấu mới nên được đặt trong mối quan hệ hữu cơ với việc áp dụng công nghệ mới. Sẽ là không hiệu quả nếu các vật liệu mới được áp dụng trên nền của các loại kết cấu cũ và sử dụng công nghệ thi công truyền thống. Với các hỗn hợp bê tông truyền thống có độ dẻo thấp, năng lượng cho thi công lớn, thời gian thi công lâu, kết cấu và khoảng cách cốt thép phải đủ lớn để làm đặc bê tông, tiếng ồn của quá trình thi công lớn. Ngược lại, nếu bê tông có độ dẻo cao như bê tông chảy, hoặc bê tông tự đầm được áp dụng thì các công nghệ mới, nhất là các công nghệ thi công tự động hóa sẽ có cơ hội được áp dụng. Năng lượng tiêu tốn và ô nhiễm tiếng ồn cho các bước sản xuất bê tông - đặc biệt là công tác đầm nén sẽ được giảm thiểu.
Tương tự, khi loại bê tông khô ra đời, cho phép áp dụng công nghệ thi công đầm lăn, giúp đẩy nhanh tiến độ thi công và giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn và tiêu tốn năng lượng đầm nén.
|