Cát nhân tạo, biện pháp hữu hiệu để thay thế cát tự nhiên

Quảng Ninh sẽ đi đầu trong vệc sản xuất Cát nhân tạo

Theo thống kê, hiện cả nước có 331 mỏ cát vàng với tổng trữ lượng khoảng 2.079,72 triệu m³. Nếu dùng để san lấp thì đến năm 2020, Việt Nam sẽ hết cát và cát dùng trong bê tông chỉ đáp ứng được thêm 15 – 20 năm. Mỗi năm nhu cầu cát xây dựng cần khoảng 120 triệu m³, lượng cát khai thác được 28,985 triệu m³/năm (của 559 cơ sở được cấp phép) cũng chỉ đáp ứng được 24,2% nhu cầu.

Đối với cát san lấp, nhu cầu cần từ 525 – 575 triệu m³, hiện trên cả nước có 71 cơ sở khai thác cát san lấp được cấp phép với tổng công suất đạt 4,58 triệu m³/năm, mới đáp ứng được 1,5% nhu cầu hàng năm.

Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh nhu cầu sử dụng cát xây dựng, cát san lấp mặt bằng rất lớn. Trong khi, mỗi năm ngành than bóc tách đất đá và thải ra môi trường khoảng 200 triệu tấn đất đá. Cùng với đó, việc sử dụng than trong các nhà máy nhiệt điện trên địa bàn tỉnh thải ra môi trường khoảng 5 triệu tấn tro xỉ. Đây là những nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất vật liệu xây dựng theo hướng thân thiện với môi trường, giảm thiếu đến mức thấp nhất từ việc khai thác cát tự nhiên.

 
Nhấn mạnh sự cần thiết của việc sản xuất vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường, ông Vũ Văn Diện, Phó Chủ tịch UBND tỉnh Quảng Ninh cho biết: Quảng Ninh là tỉnh có những thuận lợi về nguồn tài nguyên khoáng sản than đá, đi kèm với đó là lượng đất đá thải mỏ ra môi trường hàng năm khoảng 200 triệu tấn. Bên cạnh đó, việc sử dụng than trong 7 nhà máy nhiệt điện hàng năm thải ra môi trường khoảng 5 triệu tấn tro xỉ, thải nhiệt điện. Việc xử lý đất đá thải mỏ của ngành than đang được Quảng Ninh đặc biệt quan tâm trong giai đoạn hiện nay.

Theo quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng Quảng Ninh đến năm 2020, định hướng 2030, nhu cầu sử dụng cát xây dựng, cát san lấp mặt bằng các công trình rất lớn (giai đoạn 2018 - 2020 cần khoảng 8 triệu m3 cát xây dựng, 40 triệu m3 san lấp; giai đoạn 2021 - 2030 cần khoảng 31 triệu m3 cát xây dựng, 160 triệu m3 cát san lấp). Trong khi đó, nguồn cung cấp cát xây dựng, cát san lấp trên địa bàn tỉnh chỉ đáp ứng được một phần nhỏ, còn chủ yếu nhập về từ các tỉnh vùng núi phía bắc và đồng bằng sông Hồng. Do đó, cần thiết có các giải pháp chủ động, thiết thực nhằm thay thế nguồn cung cát xây dựng tự nhiên bằng cát nhân tạo, góp phần tiết kiệm tài nguyên, bảo vệ môi trường theo hướng bền vững.

Nhằm giải quyết vấn đề cát nguyên liệu theo hướng thân thiện với môi trường, từ năm 2016, Công ty CP Thiên Nam, có trụ sở tại TP. Cẩm Phả, đã được UBND tỉnh cho phép đầu tư dự án thu hồi, chế biến đá cát kết tại các vị trí đầu tầng thải bãi thải Đông Cao Sơn của Công ty CP Than Cọc Sáu để sản xuất cát nhân tạo. Đây sẽ là nguồn cát xây dựng bổ sung lớn cho thị trường xây dựng tại Quảng Ninh ở thời điểm hiện nay và thời gian tới. Việc nghiên cứu phát triển sản xuất và sử dụng vật liệu tại chỗ, nhất là từ bãi thải mỏ của ngành than, tro xỉ thải nhiệt điện làm vật liệu xây dựng là hết sức cần thiết, góp phần tiết kiệm tài nguyên, đất đai, bảo vệ môi trường, đây chính là hướng đi của tỉnh Quảng Ninh thời gian tới.

Tuy vậy, để các doanh nghiệp yên tâm đầu tư, mở rộng sản xuất vật liệu nghiền thay thế cát tự nhiên trên địa bàn, tỉnh Quảng Ninh đề xuất Bộ Xây dựng, và các bộ, ngành, nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu, hướng dẫn chỉ đạo hoàn thiện đề tài khoa học công nghệ cát nghiền nhân tạo để ứng dụng rộng rãi; nghiên cứu ban hành các tiêu chuẩn quốc gia, hướng dẫn kỹ thuật, định mức kinh tế kỹ thuật trong việc sử dụng tro, xỉ thải của các nhà máy nhiệt điện làm vật liệu xây dựng.

Được biết, Đây cũng là hướng đi mà tỉnh Quảng Ninh trong những năm gần đây quan tâm, đồng thời,  khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư nghiên cứu phát triển sản xuất và sử dụng vật liệu tại chỗ, nhất là từ bãi thải mỏ than, xi thải nhiệt điện làm vật liệu xây dựng theo hướng thân thiện với môi trường, phù hợp với mô hình tăng trưởng kinh tế từ “nâu” sang “xanh” mà Quảng Ninh đề ra.

Những ưu, nhược điểm của Cát nhân tạo

Qua tìm hiểu của phóng viên, Cát nhân tạo, là loại cát được nghiền từ các loại đá trong tự nhiên như đá vôi, đá ong, đá granit, cuội sỏi... có modul hạt tương đương với cát tự nhiên - Cát Nhân Tạo bảo đảm các yêu cầu về cơ lý, hóa nhằm thay thế một phần cát tự nhiên trong sản xuất bê tông và vữa xây dựng. Là loại sản phẩm được sản xuất theo công nghệ va đập ở tốc độ cao làm cho đá bị vỡ ở mặt cắt yếu nhất. Đặc tính này giúp sản phẩm luôn có hình dạng tròn và có độ ma sát thấp, giúp tăng tính linh hoạt cho bê tông, chất lượng bê tông tốt ổn định.

Đặc điểm của công nghệ sản xuất sản phẩm này không kén nguyên liệu đầu vào. Việc loại bỏ các tạp chất như đất sét, gỗ mùn, tạp chất hữu cơ khác qua quy trình rửa cát điển hình bằng thiết bị rửa trục vít xoắn sẽ tạo những sản phẩm có chất lượng cao, sạch và độ bền của bê tông được bảo đảm. Bất cứ loại đá nào có cường độ tốt, ổn định, có thể dùng làm nguyên vật liệu xây dựng đều có thể làm nguyên vật liệu để sản xuất cát nhân tạo như: đá vôi, đá granit, đá basalt, đá cuội, sỏi... Cát nhân tạo có hình dạng tròn và có độ ma sát thấp, giúp tăng tính linh hoạt cho bê tông, chất lượng bê tông tốt ổn định.

Theo GS.TSKH Nguyễn Thúc Tuyên, Trường Đại học Thủy lợi: Cát nhân tạo hay còn gọi là cát nghiền có thành phần bột khá lớn. Nếu lượng lọt sàng 0,14mm vượt quá quy định thì phải loại bớt bằng cách rửa trôi bằng máy rửa.

Cách làm này tốn nhiều nước nên người ta chọn cách loại khô. Bột loại đi có thể dùng cho nhiều mục đích khác như sản xuất gạch bê tông, grannit, bê tông nhựa, phụ gia cho xi măng…

Do hạt cát nghiền có nhiều cạnh góc, lại có nhiều  bột nên bê tông cát nghiền yêu cầu lượng nước trộn nhiều hơn bê tông cát tự nhiên để đạt được cùng độ sụt. Vì vậy nên pha phụ gia hóa dẻo để làm giảm lượng nước trộn.

Việc sử dụng cát nhân tạo, dưới góc nhìn của các chuyên gia kinh tế xây dựng, sẽ góp phần làm giảm thất thoát, lãng phí, tiết kiệm chi phí cho công trình trước tình hình biến động không ổn định của giá cát tự nhiên. Ông Lê Văn Cư - Viện trưởng Viện Kinh tế xây dựng (Bộ Xây dựng) cho biết, chi phí tài chính cho cát có ảnh hưởng không nhỏ đối với tổng chi phí đầu tư xây dựng công trình. Với công trình giao thông xử lý nền đất yếu và đắp nền cao, nếu giá cát tăng từ 100 - 200% thì chi phí của công trình tăng từ 17% trở lên. Với công trình dân dụng, khi giá cát tăng khoảng 100% thì chi phí cát tăng không lớn, khoảng 1,2 - 3,5%. Đối với dạng công trình hạ tầng, san nền nhiều, khi giá cát tăng 100 - 200% thì chi phí của công trình tăng khoảng 80 - 160%.

Có thể nói, sử dụng cát nhân tạo đang  là biện pháp hữu hiệu để thay thế cát tự nhiên. Ở nhiều tỉnh thành trên cả nước, cát tự nhiên đã đi vào cuộc sống, được sản xuất từ chính nguồn nguyên liệu sẵn có của địa phương như: Đá vôi, đá granit, đá bazan.

Trước đó, Chính phủ đã quyết tâm thực hiện và xử lý rốt ráo các bất cập liên quan đến cát tự nhiên, đồng thời có những chỉ đạo quyết liệt trong sử dụng cát nhân tạo và các loại vật liệu khác để thay thế cát tự nhiên. Các chỉ đạo của Chính phủ như: Nghị định số 24a/2016/NĐ-CP về quản lý VLXD, Quyết định số 452/QĐ-TTg ngày 12/4/2017 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án đẩy mạnh xử lý, sử dụng tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy phân bón, hóa chất làm nguyên liệu sản xuất VLXD và trong các công trình xây dựng, Nghị quyết số 46/NQ-CP ngày 09/6/2017 của Thủ tướng Chính phủ về phiên họp thường kỳ tháng 5/2017, Thông báo số 269/TB-TB-VPCP ngày 15/6/2017 của Văn phòng Chính phủ về kết luận của Phó Thủ tướng Trương Hòa Bình, Trưởng Ban Chỉ đạo 138/CP tại cuộc họp đánh giá công tác quản lý nhà nước đối với tài nguyên cát, sỏi, đều nhắm tới mục tiêu hạn chế sử dụng cát tự nhiên, khuyến khích sử dụng cát nhân tạo và các vật liệu khác thay thế cát tự nhiên, đặc biệt là trong san lấp.