Những ngôi nhà tại Trung Java, Indonesia bị ngập một phần do nước biển dâng. Ảnh: The Jakarta Post
Công trình chắn sóng nhờ sử dụng cấu kiện bê tông đúc sẵn liên kết ngàm
Cơ quan Nghiên cứu và Đổi mới quốc gia Indonesia (BRIN) công bố công nghệ BRINlock do Tổ chức Nghiên cứu Năng lượng và Chế tạo (OREM) phát triển. Giải pháp này được đánh giá là bước tiến mới trong thiết kế công trình chắn sóng nhờ sử dụng cấu kiện bê tông đúc sẵn liên kết ngàm (interlocking), thay thế dần mô hình phụ thuộc vào đá hộc tự nhiên kích thước lớn.
Theo nhóm nghiên cứu, các cấu kiện BRINlock được thiết kế theo dạng module, liên kết có quy luật nhằm tạo độ ổn định thủy lực cao hơn trong điều kiện sóng lớn. So với kết cấu truyền thống, công nghệ này cho phép giảm đáng kể khối lượng bê tông sử dụng nhưng vẫn duy trì khả năng chống chịu và ổn định công trình.
Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ số ổn định (Kd) của BRINlock đạt khoảng 20,54 trong một số điều kiện nhất định, cao hơn nhiều thiết kế chắn sóng thông thường. Khi quy đổi về ngưỡng an toàn thiết kế, hệ thống vẫn đáp ứng yêu cầu bền vững và khả năng chịu tác động mạnh của sóng biển.
Đáng chú ý, việc tối ưu hóa kết cấu giúp giảm tiêu hao xi măng, tiết kiệm năng lượng trong quá trình sản xuất, vận chuyển và thi công. Đây được xem là yếu tố quan trọng trong xu hướng phát triển VLXD xanh và giảm phát thải carbon đối với hạ tầng ven biển.
Bên cạnh đó, thiết kế module hóa cũng tạo thuận lợi cho thi công lắp ghép tại hiện trường, giảm phụ thuộc vào nguồn vật liệu tự nhiên tại chỗ, đặc biệt là đá hộc và cốt liệu khai thác từ tự nhiên đang ngày càng khan hiếm tại nhiều quốc gia.
Indonesia hiện sở hữu đường bờ biển dài khoảng 99.000 km và thường xuyên chịu tác động của nước biển dâng, xói lở cùng các hiện tượng thời tiết cực đoan. Trong bối cảnh đó, các giải pháp đê chắn sóng truyền thống sử dụng khối bê tông lớn hoặc đá tự nhiên đang bộc lộ nhiều hạn chế về chi phí, nguồn cung vật liệu và tác động môi trường.
Từ góc độ ngành VLXD, BRINlock phản ánh xu hướng chuyển dịch đang diễn ra trên thế giới: tối ưu thiết kế kết cấu để tiết kiệm tài nguyên, tăng cường ứng dụng cấu kiện đúc sẵn và giảm phụ thuộc vào vật liệu khai thác tự nhiên.
Bài học kinh nghiệm cho Việt Nam tham khảo
Xu hướng này cũng có nhiều điểm tương đồng với định hướng phát triển VLXD xanh tại Việt Nam. Thời gian qua, trước áp lực thiếu hụt cát tự nhiên, biến động giá vật liệu và yêu cầu giảm phát thải, nhiều doanh nghiệp và đơn vị nghiên cứu đã thúc đẩy ứng dụng bê tông đúc sẵn, vật liệu tái chế, cấu kiện lắp ghép và các giải pháp thi công tiết kiệm tài nguyên.
Bộ Xây dựng hiện cũng định hướng phát triển ngành VLXD theo hướng xanh, bền vững, nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên và giảm phát thải khí nhà kính. Trong đó, các công nghệ phục vụ công trình ven biển, chống xói lở và thích ứng biến đổi khí hậu được xem là một trong những lĩnh vực cần ưu tiên nghiên cứu và ứng dụng.
Với hơn 3.200 km bờ biển và thường xuyên chịu ảnh hưởng của bão, triều cường, sạt lở, Việt Nam đang đối mặt nhu cầu lớn về phát triển hạ tầng bảo vệ bờ biển theo hướng bền vững. Những mô hình như BRINlock cho thấy tiềm năng kết hợp giữa đổi mới thiết kế công trình và tối ưu VLXD nhằm vừa nâng cao hiệu quả kỹ thuật, vừa giảm áp lực lên tài nguyên và môi trường.