Một số xu hướng công nghệ bê tông hiện nay, từ bê tông đúc sẵn - lắp ghép, in 3D, thi công cơ giới hóa, đến các loại bê tông tính năng mới phục vụ yêu cầu bền lâu, công nghiệp hóa và giảm phát thải trong xây dựng.
Chiều 13/01, tại TP.HCM, Hội Bê tông Việt Nam (VCA) tổ chức hội nghị tổng kết, đồng thời dành thời lượng lớn cho một phiên hội thảo khoa học. Mạch thảo luận tại hội nghị xoay quanh ba vấn đề lớn: (i) Việt Nam đang làm chủ công nghệ bê tông đến đâu và sẽ phải chuẩn bị gì cho giai đoạn hạ tầng tăng tốc; (ii) hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn đang chuyển dịch ra sao, những “điểm nóng” cần tháo gỡ; và (iii) các doanh nghiệp đưa ra giải pháp gì để đi vào công nghiệp hóa, tăng bền lâu và giảm phát thải.
Bức tranh công nghệ bê tông, Việt Nam đã làm chủ nhiều mảng
Trong Báo cáo mở đầu, TS Lê Quang Hùng - Chủ tịch VCA nhìn nhận, công nghệ bê tông không chỉ là câu chuyện “mác - cường độ”, mà là một hệ rộng gồm tiêu chuẩn, thiết kế theo chịu lực - bền lâu - tính năng, vật liệu chế tạo, cấu kiện đúc sẵn, thi công, thiết bị - cơ khí, bảo trì sửa chữa và thí nghiệm kiểm định. Muốn bàn về “làm chủ công nghệ” phải nhìn đủ chuỗi đó, không chỉ nhìn khâu trộn - đổ bê tông.
Từ thực tiễn, Báo cáo nêu, Việt Nam đã làm chủ phần lớn thiết kế và thi công các kết cấu bê tông thông dụng và nhiều kết cấu phức tạp (nhà cao tầng, cầu khẩu độ lớn, đập cao, công trình ngầm…), có bằng chứng bằng chính các công trình đã làm. Tuy vậy, khi soi kỹ theo từng “mắt xích”, vẫn có các khoảng trống: bê tông siêu tính năng (UHPC) chưa phổ biến; số hóa thi công và kiểm soát bền lâu còn thiếu đồng đều; cơ khí - thiết bị phục vụ thi công và chế tạo là phần yếu hơn; và mảng bảo trì, sửa chữa, gia cố chưa được chú trọng tương xứng.
TS Lê Quang Hùng - Chủ tịch Hội Bê tông Việt Nam trình bày báo cáo về thực trạng và định hướng phát triển công nghệ bê tông Việt Nam.
Một lát cắt đáng chú ý trong báo cáo là bức tranh “đầu vào - đầu ra” của thị trường vật liệu. Theo TS Lê Quang Hùng, sản lượng bê tông và tiêu thụ xi măng phản ánh trực tiếp nhịp thị trường xây dựng; có giai đoạn giảm mạnh rồi lại tăng trở lại. Bài toán nguyên liệu sẽ trở thành điểm nghẽn nếu tăng trưởng xây dựng tiếp tục cao, đặc biệt là cát, không đủ cát tự nhiên thì phải tính đến cát nghiền, trong khi đá nhìn chung không thiếu. Mục tiêu tăng trưởng kéo theo khối lượng xây dựng lớn, mà xây dựng lớn thì bê tông và vật liệu sẽ tăng, vì vậy phải nhìn trước bài toán nguồn cung, tiêu chuẩn kỹ thuật và năng lực doanh nghiệp để không bị “vấp” ở khâu vật liệu và chất lượng.
Ở phần yêu cầu giai đoạn tới, Báo cáo đặt vấn đề, Việt Nam sẽ gặp nhiều loại hình công trình “chưa từng gặp” hoặc ít kinh nghiệm ở quy mô lớn như: đường sắt tốc độ cao, đường sắt đô thị có đoạn hầm, điện gió ngoài khơi, thậm chí chuẩn bị cho công trình đặc thù như điện hạt nhân. Vấn đề đặt ra tăng trưởng là bắt buộc, nhưng đi cùng phải là chuyển hóa sang bền vững, giảm xi măng, giảm phát thải, tăng chất lượng, tăng công nghiệp hóa, và tất cả phải có “đường ray” bằng tiêu chuẩn và quản lý chất lượng.
Tiêu chuẩn, quy chuẩn là “xương sống” quản lý chất lượng
Cũng tại hội nghị, TS Lê Minh Long - Phó Vụ trưởng Vụ KHCN, MT&VLXD (Bộ Xây dựng) cập nhật tình hình tiêu chuẩn kỹ thuật trong lĩnh vực bê tông với số lượng tiêu chuẩn lớn, cấu trúc phức tạp, và đang có một chuyển dịch quan trọng sang hệ tiêu chuẩn châu Âu (EN). Con số hệ thống tiêu chuẩn Bộ Xây dựng đang quản lý rất lớn; riêng mảng xây dựng dân dụng, công nghiệp chiếm tỷ trọng cao. Một số tiêu chuẩn quan trọng đã/đang được ban hành theo định hướng mới, hướng tới cách tiếp cận “bê tông đặt hàng theo tính năng”, thay vì chỉ bám vào thành phần.
TS Lê Minh Long - Phó Vụ trưởng Vụ KHCN, MT&VLXD (Bộ Xây dựng) cập nhật tình hình tiêu chuẩn kỹ thuật trong lĩnh vực bê tông.
Phần thảo luận cho thấy cái khó không chỉ nằm ở việc “có tiêu chuẩn”, mà còn ở tính hệ thống và cách áp dụng trong thực tiễn. Khi một giai đoạn chuyển tiếp tồn tại song song các hệ tiêu chuẩn (hệ cũ theo nền Liên Xô/Nga và hệ mới theo EN), có thể phát sinh vướng mắc về mã số, tên gọi, phạm vi áp dụng và cả câu chuyện “pháp lý áp dụng song song” trong tư vấn, thiết kế, nghiệm thu. Nếu có hai bộ cùng điều chỉnh một đối tượng, ai hướng dẫn áp dụng, áp dụng thế nào để không tạo ra khoảng mù, không làm khó dự án và cũng không mở kẽ hở.
TS Dương Thanh Qui trình bày hướng soát xét tiêu chuẩn cọc, với mục tiêu cập nhật yêu cầu kỹ thuật, vật liệu, nội dung kiểm tra chấp nhận và chịu tải, và đưa ra khuyến cáo sử dụng phù hợp cho các loại công trình (dân dụng cao tầng, giao thông…). Vật liệu lưu trữ ngoài trời ảnh hưởng chất lượng; cách bảo quản sau dưỡng hộ; quy định “lô thí nghiệm” có hợp lý không; và quan trọng hơn là mối liên hệ giữa tiêu chuẩn sản phẩm cọc với tiêu chuẩn thiết kế địa kỹ thuật và kết cấu.
Các ý kiến phản biện tại hội thảo cho thấy một điểm then chốt, cọc là sản phẩm nhưng dùng cho các lĩnh vực khác nhau (xây dựng dân dụng và giao thông) thì triết lý tính toán khác nhau, cách kiểm soát cũng khác nhau. Vì vậy, TS Trần Bá Việt - Phó Chủ tịch VCA đề xuất hướng điều chỉnh thành các phụ lục hoặc phân luồng phạm vi áp dụng như một cách để “bán đúng nơi, dùng đúng chỗ”, tránh tình trạng tiêu chuẩn sản phẩm và tiêu chuẩn thiết kế không khớp nhau. Nếu không làm rõ phạm vi, phương pháp tính, tiêu chí nứt, tiêu chí dùng cho cọc đài cao… thì rủi ro không chỉ nằm ở kỹ thuật mà còn là rủi ro tranh chấp và rủi ro thị trường cho doanh nghiệp.
Giải pháp giảm phát thải, công nghiệp hóa bằng cấu kiện đúc sẵn
Cũng tại Hội thảo, với chủ đề xi măng và phát thải, đại diện Fico-YTL cho biết, trong công trình xanh có phần phát thải từ vận hành và phần phát thải “hàm chứa” trong vật liệu; xu thế là phần “hàm chứa” ngày càng được chú ý và giảm khó hơn. Về kỹ thuật, bài trình bày phân nguồn phát thải trong sản xuất xi măng (quá trình clinker, đốt nhiên liệu, điện) và nêu các hướng giảm như: tối ưu thiết bị, thu hồi nhiệt, năng lượng tái tạo, dùng nhiên liệu thay thế, tăng dùng phụ gia khoáng/tro xỉ, và về dài hạn phải tính đến công nghệ thu hồi, xử lý carbon.
Ông Nguyễn Hoàng Hà - Giám đốc tư vấn kỹ thuật và phát triển kinh doanh Xi măng Fico YTL trình bày các vấn đề phát thải CO₂ trong sản xuất xi măng và định hướng giảm carbon hàm chứa của bê tông, từ tối ưu clinker, sử dụng nhiên liệu thay thế đến tăng cường phụ gia khoáng.
Đại diện Fico-YTL nhấn mạnh, xi măng chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ trong bê tông nhưng lại là phần gây phát thải chủ yếu, nên nếu nói “bê tông xanh” thì phải quay về bài toán xi măng và cấp phối.
Ở hướng vật liệu mới, phần trình bày về cốt sợi thủy tinh GFRP nhấn mạnh bài toán ăn mòn của thép trong môi trường xâm thực và lợi thế vật liệu phi kim. Tuy nhiên, thảo luận đi thẳng vào các “điểm khó” khi áp dụng: vấn đề gia công uốn, các chi tiết nâng cẩu, dữ liệu thiết kế và phạm vi áp dụng. GFRP không “thay thép toàn diện”, mà là dùng GFRP đúng chỗ, có tiêu chuẩn hướng dẫn, có dữ liệu và kiểm soát rủi ro, đặc biệt về điều kiện môi trường và yêu cầu sử dụng.
Đáng chú ý nữa là nhóm thuyết trình về bê tông tiền chế, đúc sẵn cho nhà công nghiệp và hạ tầng. KS Nguyễn Ngọc Lân trình bày hướng ứng dụng cấu kiện tiền chế (cột, dầm, cầu thang, sàn hollow core…) gắn với bối cảnh nhà công nghiệp phát triển nhanh, nhịp lớn, tải trọng lớn và thiếu nhân công. Thông điệp cốt lõi là chuyển việc từ công trường về nhà máy để tăng kiểm soát chất lượng, giảm lao động thủ công và rút tiến độ.
Ông Lê Thanh Liêm, đại diện Tổng công ty Xây dựng số 1 - CC1, trình bày giải pháp bê tông đúc sẵn, lắp ghép cho hạ tầng giao thông, nhấn mạnh điều kiện áp dụng thực tế, yêu cầu tiêu chuẩn, định mức và tính toán đồng bộ để bảo đảm hiệu quả kỹ thuật và tiến độ.
Ở mảng hạ tầng, phần trình bày của đại diện CC1, Phan Vũ và các đơn vị liên quan nêu nhiều ví dụ về: dầm, trụ, bản mặt cầu lắp ghép, cầu cạn lắp ghép trên cọc, và câu chuyện tà vẹt metro sản xuất trong nước theo tiêu chuẩn riêng. Điểm chung của các bài thuyết trình này là đặt điều kiện áp dụng khá “thực dụng”, phải đủ sản lượng/độ lặp để tối ưu thiết bị, phải tính cự ly vận chuyển, khối lượng cấu kiện, và phải có tiêu chuẩn, định mức thì tư vấn mới mạnh dạn triển khai.
Hội nghị cho thấy, ngành bê tông Việt Nam đã đạt mức làm chủ đáng kể, nhưng giai đoạn tới đòi hỏi bước chuyển rõ rệt từ “làm được” sang “làm bền vững và có kiểm soát”. Tăng trưởng hạ tầng là tất yếu, song nếu không đi kèm tiêu chuẩn theo tính năng, quản lý chất lượng đồng bộ và công nghiệp hóa cấu kiện, rủi ro kỹ thuật và thị trường sẽ gia tăng. Kỳ vọng đặt ra là hệ tiêu chuẩn sớm hoàn chỉnh, doanh nghiệp chủ động chuẩn bị năng lực vật liệu, công nghệ, nhân lực, và VCA tiếp tục đóng vai trò cầu nối chuyên môn, phản biện chính sách, đồng hành cùng các dự án lớn của đất nước.