Công nghệ bê tông cốt sợi phi kim, đúc sẵn (mục 95) và sản phẩm bê tông cốt sợi phi kim đúc sẵn (mục 91) đã được Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định 38/2020/QĐ-TTg ngày 30/12/2020 về Danh mục công nghệ cao được ưu tiên đầu tư phát triển và Danh mục sản phẩm công nghệ cao được khuyến khích phát triển, nhằm đẩy mạnh sử dụng bê tông sợi phi kim thay thế bê tông cốt thép.
Dải ven biển ĐBSCL với chiều dài trên 744 km, thuộc địa phận các tỉnh Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và Kiên Giang cùng với các cửa sông, đang là nền tảng, điều kiện tốt cho phát triển kinh tế sạch, phát triển đa dạng sinh học, phát triển du lịch …
Tuy nhiên, trong thập niên gần đây, dải ven biển ĐBSCL đang đối mặt với vấn nạn xói lở bờ sông, cửa sông, bờ biển rất nghiêm trọng. Về trực quan nguyên nhân gây xói lở, có thể là do các yếu tố tự nhiên tác động từ biển theo mùa, đó là sóng do gió, dòng chảy ven bờ, thủy triều; các tác động có tính chủ quan từ con người, bao gồm: khai thác quá mức vùng ĐBSCL như đắp đê xây dựng các hệ thống ngăn mặn, giữ ngọt, khai thác rừng ngập mặn ven biển, khai thác cát, khai thác nước ngầm gây lún sụt; những tác động do hoạt động khai thác của các nước thượng nguồn sông Mê Kông, đặc biệt là xây dựng đập thủy điện giữ lại hầu hết bùn cát trong lòng hồ gây thiếu hụt bùn cát dọc bờ biển; bên cạnh đó là tình trạng BĐKH nước biển dâng đã, đang và sẽ làm trầm trọng hơn những tác động không mong muốn, làm gia tăng tốc độ xói lở bờ biển và vùng cửa sông.
Trước tình trạng mất đất, mất rừng ngập mặn, mất ổn định tuyến đê biển, đê cửa sông ngày càng trở nên nghiêm trọng, hàng trăm công trình bảo vệ bờ biển, đê biển, công trình giảm sóng gây bồi … đã được xây dựng dọc theo chiều dài dải ven biển, vùng cửa sông ĐBSCL. Trong đó, có các loại công trình bị động và công trình chủ động.
Các loại công trình bị động như: kè lát mái bờ bằng các loại vật liệu đá hộc, rọ đá, thảm FS, các tấm, các cấu kiện BT cốt thép với các hình dạng và kích thước ngày càng được cải tiến;
Các loại công trình chủ động như: kè mỏ hàn, đê ngầm, đê nhô giảm sóng, đê ngắt quảng xa bờ, rạm san hô, đảo nhận tạo. Gần đây, các công nghệ bảo vệ bờ mới ngày càng thân thiện với môi trường được áp dụng, như hàng rào tre giảm sóng (của GIZ), đê giảm sóng bằng Geotube. Các kết cấu đê giảm sóng ngày càng được cải tiến, từ đá hộc, rọ đá chuyển thành cọc BT ly tâm chèn đá ở giữa, đê giảm sóng hình trụ rỗng, đê giảm sóng rỗng hình thang v.v…
Hầu hết các công trình bảo vệ bờ, giảm sóng gây bồi …đã xây dựng ở vùng ven biển ĐBSCL, đều được đúc kết kinh nghiệm, học hỏi công nghệ từ các nước tiên tiến trên thế giới và những công trình thực tế thành công ở các vùng miền biển nước ta. Tuy vậy, công trình được xây dựng ở khu vực tranh chấp giữa biển cả và lục địa với điều kiện tự nhiên rất phức tạp, cơ chế tác động lên công trình theo không gian và thời gian lại càng phức tạp hơn, trong khi đó trình độ hiểu biết của chúng ta còn hạn chế, do vậy không ít công trình bảo vệ bờ, công trình giảm sóng gây bồi đã xây dựng trong thời gian gần đây thuộc dải biển ĐBSCL chưa đem lại kết quả như mong muốn: Nhiều công trình bị hư hỏng, đổ vỡ ngay trong thời gian thi công hay khi gặp tổ hợp triều cường, sóng lớn; Không ít công trình bị xuống cấp do lún, chuyển vị làm thay đổi các thông số thiết kế; Bố trí không gian hệ thống công trình có tầm quan trọng đặc biệt: che chắn hướng sóng thiết kế; ngăn và hướng dòng chảy ven bờ có vận tốc lớn không gây xói lở cho các vị trí lân cận…
Nhưng các đơn vị thiết kế chưa quan tâm đúng mức; Thi công công trình trong điều kiện khó khăn: sóng gió, thủy triều thay đổi, địa chất mềm yếu … dẫn tới chất lượng công trình không đảm bảo. Mặt khác điều kiện làm việc của công trình không thuận lợi, chua, mặn, nắng mưa, thủy triều lên xuống khi khô lúc ướt, sinh vật biển phá hoại, sử dụng các vật liệu BT cốt thép thông thường, sẽ bị ăn mòn, suy giảm nhanh cường độ, tuổi thọ công trình không cao.
Để khắc phục các nhược điểm, hạn chế của các giải pháp đã nêu trên, Công ty Cổ phần Khoa học Công nghệ Việt Nam (Busadco) đã chủ trì thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước “Ứng dụng giải pháp bê tông (BT) cốt phi kim nhằm tăng cường tính bền vững cho các công trình kè chắn sóng ven biển ở khu vực ĐBSCL dưới tác động của biến đổi khí hậu” với sự phối hợp của Trung tâm Tiêu chuẩn Kỹ thuật Đo lường Chất lượng 3 (QUATEST 3) và Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam. Sau quá trình triển khai nhóm nghiên cứu do Chủ tịch HĐQT, Tổng Giám đốc Busadco Hoàng Đức Thảo chủ trì đã đem lại những giá trị thực tiễn về kỹ thuật kinh tế và xã hội.
Công nghệ bê tông cốt phi kim là giải pháp kè gây bồi tạo bãi, quây đê lấn chiếm. Cấu kiện sẽ tự sắp xếp, tự ổn định, tự bồi lắng, biến đổi theo dòng chảy tạo nên hệ cân bằng để chống lại dòng xoáy, dòng chảy không ổn định tại các khu vực bị xâm thực mạnh. Từ đó có thể gây bồi, tạo bãi theo các hình dạng và kích thước khác nhau. Các cấu kiện chống cát chảy để gây bồi sẽ được cấu tạo liên kết với nhau bằng các mối nối âm dương kết hợp với xá thanh cốt phi kim để tạo thành hệ liên kết thống nhất bền vững.
Ngày 30/12/2020, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 38/2020 QĐ-TTg về Danh mục công nghệ cao được ưu tiên đầu tư phát triển và Danh mục sản phẩm công nghệ cao được khuyến khích phát triển.
Quyết định có hiệu lực từ ngày 15/2/2021, trong đó “Sản phẩm Bê tông cốt phi kim đúc sẵn chất lượng cao” và “Công nghệ Bê tông phi kim đúc sẵn chất lượng cao” của Busadco nằm trong 2 danh mục.
Những đóng góp mới của đề tài
Đề tài đã xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu về khả năng ứng xử chịu lực thực tế của một số cấu kiện cơ bản bằng vật liệu bê tông cốt sợi hỗn hợp cốt sợi hỗn hợp GFRP (Glass fiber reinforced polymer) và sợi PP (Poly propylene) và so sánh với BTCT đảm bảo tính khoa học tin cậy.
Xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu đánh giá ảnh hưởng của các tác động xấu của môi trường (nước, độ ẩm, độ mặn, ...) lên khả năng chịu lực của các cấu kiện cơ bản bằng vật liệu bê tông cốt sợi hỗn hợp GFRP và sợi PP theo thời gian (ngắn và dài hạn).
Xây dựng bộ TCCS & TKĐH hướng dẫn công tác thiết kế và thi công kè chắn sóng trong điều kiện của khu vực ĐBSCL.
Hoàn thành thi công lắp đặt thí điểm đoạn kè chắn sóng xa bờ ứng dụng kết quả nghiên cứu của Đề tài (Chiều dài tuyến kè phá sóng 148m tại xã Khánh Hải, huyện Trần Văn Thời, tỉnh Cà Mau). Công trình ổn định, phát huy được hiệu quả bảo vệ bờ, gây bồi tạo bãi.
|
|
|
|
|
|
|
Thi công lắp đặt CK kè |
Hoàn thành tuyến thử nghiệm |
Ngoài ra, kết quả nghiên cứu của Đề tài được UBND tỉnh Cà Mau cho phép ứng dụng vào dự án “Xây dựng kè khẩn cấp đoạn 700m bờ Bắc Kênh Mới và đoạn 500m bờ Nam Kênh Mới” tại xã Khánh Bình Tây, Khánh Hải, huyện Trần Văn Thời, tỉnh Cà Mau.
Hiệu quả kỹ thuật, kinh tế, xã hội
Hiệu quả kỹ thuật và kinh tế
Về kỹ thuật, kết quả so sánh kè BT cốt phi kim và các kè BT khác thấy rằng hiệu quả về khả năng gây bồi, với kết quả khảo sát ban đầu ở hiện trường, thì kè bằng hai hàng cọc li tâm, thả đá hộc ở giữa (Cà Mau), kè trụ rỗng (Viện Thủy Công) và kè phá sóng bê tông cốt phi kim (Busadco) đều có khả năng tạo bồi như nhau ở phía sau công trình, khoảng 20 cm/năm.
Về mặt kinh tế, kè Busadco có giá thành chỉ bằng 82% so với kè bằng hai hàng cọc li tâm, thả đá hộc ở giữa (Cà Mau). Hơn nữa, kè Busadco được làm bằng bê tông cốt phi kim, tuổi thọ công trình sẽ cao hơn so với các công trình tương tự, nghĩa là hiệu quả kinh tế sẽ còn cao hơn.
Cấu kiện kè bê tông cốt sợi phi kim đúc sẵn được thiết kết sử dụng cốt sợi phân tán PP (Polypropylene) và sợi tập chung GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer). Các loại sợi này có tính bền kiềm, không hút nước và không bị ăn mòn; có độ bền kéo cao hơn nhiều so với cốt thép; giúp bê tông giảm co ngót, giảm sự hình thành các loại vết nứt, gia tăng khả năng chống thấm, khả năng chịu kéo, nén; gia tăng độ bền cho bê tông.
Do đó, việc sử dụng cốt phi kim trong bê tông thay thế cho cốt thép sẽ đảm bảo khả năng chống ăn mòn, tăng bền vững cho kết cấu công trình.
Đặc tính của các loại sợi này là có cường độ chịu kéo rất cao, mô đun đàn hồi rất lớn, trọng lượng nhỏ, khả năng chống mài mòn cao, cách điện, chịu nhiệt tốt, bền theo thời gian, độ bền kéo lớn hơn nhiều so với cốt thép; giúp bê tông giảm co ngót, giảm sự hình thành các loại vết nứt, gia tăng khả năng chống thấm, khả năng chịu kéo, nén; gia tăng độ bền cho bê tông. Đảm bảo khả năng bền vững cho kết cấu công trình có khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước mặn đã được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam và nhiều nước trên thế giới.
Hiệu quả xã hội
Vấn đề giảm thiểu thiệt hại do xói lở, mất rừng ngập mặn, mất đất ở vùng ven biển tỉnh Cà Mau nói riêng và ĐBSCL nói chung bằng giải pháp kè phá sóng bê tông cốt phi kim (của Busadco) với hiệu quả tương đương hoặc hơn so với các công trình đã xây dựng bằng vật liệu BT và BTCT thông thường và tiết kiệm kinh phí hơn sẽ đóng góp vào việc phát triển kinh tế xã hội của vùng này.
Ứng dụng công nghệ bê tông cốt phi kim
Tại TP Hà Nội
Thi công xây dựng kè hồ Hoàn Kiếm - TP Hà Nội. Công trình thuộc dự án: Xây dựng, cải tạo, chỉnh trang khu vực xung quanh hồ Hoàn Kiếm - TP Hà Nội (Công trình kè hồ Hoàn Kiếm là công trình nhóm A, cấp quốc gia đặc biệt); Quy mô xây dựng: xây dựng mới kè xung quanh hồ có chiều dài 1.500m. Đặc biệt công trình được Chủ tịch UBND TP Hà Nội trao tặng Bằng khen cho Busadco và Chủ tịch HĐQT, Tổng Giám đốc Busadco Hoàng Đức Thảo. Đây là công trình kỷ niệm 1010 năm Thăng Long - Hà Nội, chào mừng Đại hội đại biểu Đảng bộ TP Hà Nội lần thứ XVII.
 |
 |
Kè hồ Hoàn Kiếm bằng công nghệ bê tông cốt phi kim Busadco
Tỉnh Cà Mau
Khu vực biển Tây tỉnh Cà Mau: Busadco thực hiện gói thầu, thiết kế, cung cấp thiết bị và thi công xây dựng kè khẩn cấp đoạn 700m bờ Bắc Kênh Mới và đoạn 500m bờ Nam Kênh Mới kè bằng cấu kiện bằng bê tông cốt phi kim phá sóng thuộc Dự án: Xây dựng kè cấp bách bảo vệ đê biển Tây kết hợp xây dựng Khu tái định cư (Đoạn từ Cống sào lưới đến Bắc Cống Đá Bạc và đoạn từ Nam Đá Bạc hướng về Kênh mới).
|
|
|
|
Kè biển tây Cà Mau bằng công nghệ bê tông cốt phi kim Busadco |
|
Tỉnh Thái Bình
Busadco đã thực hiện gói thầu số: Lập thiết kế bản vẽ thi công, cung cấp hàng hóa và thi công xây lắp tuyến kè đê biển số 6 đoạn từ K33+020 đến K35+760 và đê biển số 5 đoạn từ K22+300 đến K23+300 huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình thuộc dự án: Xây dựng thí điểm kè và nâng bãi trồng cây chắn sóng đê biển số 6 đoạn từ K33+020 đến K35+760 xã Đông Minh và đê biển số 5 đoạn từ K22+300 đến K23+300 xã Nam Thịnh, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình. Hạng mục: Kè với cao trình +2.0m, tổng chiều dài 3.9km;
Đang triển khai thi công, gói thầu: Khảo sát, lập thiết kế bản vẽ thi công, cung cấp hàng hóa và thi công xây dựng tuyến chân kè bảo vệ mái phía biển (theo hình thức đấu thầu rộng rãi) thuộc Dự án Nắn tuyến đê biển số 8 từ K26+700 đến K31+700 kết hợp giao thông huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình. Hạng mục: Kè với cao trình +2.50m, tổng chiều dài 4.7km;
Bàn giao đưa vào sử dụng tháng 01/2017, công trình: Hồ chứa nước thuộc dự án Quảng trường Thái Bình xây dựng tượng đài Bác Hồ với nông dân. Kè với cao trình +0.5m, tổng chiều dài 464.4m.
Tại TP.HCM
Busadco đã bàn giao và đưa vào sử Công trình thí điểm kè bao tại Rạch Nước Lên với cao trình +2.20m, chiều dài 15m; cao trình đáy sông -4.00m; Dự án Bệnh viện Hồng Đức cơ sở II - Quận 12, TP.HCM, hạng mục: Kè bờ sông Sài Gòn, cao trình +1.86m, chiều dài xây dựng L=60m.
Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu
Busadco bàn giao và đưa vào sử dụng tháng 5/2021 đoạn kè thí điểm sông Dinh thuộc Dự án thí điểm ứng dụng công nghệ Cấu kiện lắp ghép bảo vệ bờ sông, hồ và đê biển bảo vệ bờ sông, biển tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu (UBND tỉnh phê duyệt tại Quyết định số 2916/QĐ-UBND ngày 16/10/2027)
Cùng đó, nghiệm thu và đưa vào sử dụng tuyến kè bảo vệ bờ biển Dự án khu du lịch Làng Chài Resort,
Đang hoàn thiện kè hạ lưu sông Ray dài 3 km xã Phước Thuận huyện Xuyên Mộc
Ngoài ra, Busadco đang tiếp tục triển khai công tác sản xuất cấu kiện kè bê tông phi kim đúc sẵn để thi công lắp đặt cho đoạn kè phá sóng bờ, bây bồi tạo bãi với cao trình +1.50m, tổng chiều dài tuyến 200m tại xã Bông Trang, huyện Xuyên Mộc.
Kè Làng Chài - Xuyên Mộc bằng công nghệ bê tông cốt phi kim Busadco.
Thời gian tới, Busadco tiếp tục nâng cao, cải thiện hơn nữa công nghệ và sản phẩm bê tông phi kim đạt chuẩn tiến bộ khoa học thời kỳ 4.0 nhằm đáp ứng chất lượng công trình bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu.