Xu hướng giảm phát thải carbon trong vật liệu và xây dựng hạ tầng giao thông

Sự kiện đánh dấu bước tiến quan trọng trong mối quan hệ hợp tác giữa Bộ môn Đường bộ và Công ty Cổ phần Carbon Việt Nam, tập trung vào việc thu hẹp khoảng cách giữa nghiên cứu lý thuyết và triển khai thực tế khi bước sang năm thứ 3 của chương trình hợp tác chiến lược; đây là dịp để hai bên tổng kết các hoạt động trong năm thứ 2, đồng thời ký kết lộ trình phát triển và trao tặng kinh phí hỗ trợ nghiên cứu cho Bộ môn Đường bộ nhằm tạo tiền đề cho các đề tài mang tính ứng dụng cao.

Trình bày tham luận tại Tọa đàm, về các giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu phát thải carbon, theo TS Trần Danh Hợi, với nội dung yêu cầu cấp thiết về việc chuyển dịch sang sử dụng các loại vật liệu phát thải thấp như bê tông nhựa ấm (WMA), bê tông nhựa nguội (Carboncor Asphalt) và công nghệ tái chế bê tông nhựa (tái chế nóng, tái chế ấm và tái chế nguội), nhằm thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn trong xây dựng công trình giao thông.

Phát thải khí nhà kính trong xây dựng hạ tầng giao thông đường bộ với cấu trúc phát thải: Carbon tiềm tàng từ vật liệu 84%; vận chuyển và thi công chiếm 16%. Đối với giai đoạn sản xuất hỗn hợp bê tông nhựa: Khai thác nguyên liệu thô chiếm 52%, vận chuyển nguyên liệu chiếm 5%, sản xuất tại trạm trộn chiếm 43%. Về vật liệu phát thải chính: Nhựa đường (Asphalt Binder) chiếm 53% tổng phát thải bê tông nhựa, chủ yếu từ khai thác và tinh chế dầu thô. Bê tông nhựa nóng (HMA) chiếm khoảng 41,5 kg CO₂-e/tấn hỗn hợp. Thép, xi măng, gạch chiếm khoảng 70% dấu chân carbon của vật liệu xây dựng giao thông.

"Giải pháp giảm phát thải trong xây dựng hạ tầng giao thông, sử dụng vật liệu phát thải thấp: Vật liệu xây dựng xanh giảm khoảng 30 - 40% CO₂ tiềm tàng (Embodied Carbon) trong vòng đời công trình. Bê tông nhựa nguội (Carboncor Asphalt - CA) sẽ giảm tới 71,8% phát thải khí nhà kính, từ đó sẽ tiết kiệm khoảng 78,4% năng lượng; không cần gia nhiệt như bê tông nhựa nóng truyền thống. Thay thế vật liệu phát thải cao như xi măng, thép, gạch chiếm >70% dấu chân carbon từ đó cần thay gạch nung bằng bê tông nhẹ sẽ giảm khoảng 56% carbon tiềm tàng. Bên cạnh đó, vật liệu có khả năng lưu trữ carbon như gỗ khai thác bền vững (timber) có khả năng lưu trữ carbon sinh học, giảm phát thải so với kết cấu bê tông truyền thống Vật liệu Carboncor Asphalt", TS Trần Danh Hợi nhấn mạnh.

Ở góc độ ứng dụng thực tiễn, đại diện Công ty Cổ phần Carbon Việt Nam đã trình bày tham luận về ứng dụng vật liệu Carboncor - một giải pháp thi công không cần gia nhiệt, giúp loại bỏ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch và giảm phát thải khí độc hại. Đồng thời, doanh nghiệp cũng khẳng định ưu thế vượt trội của vật liệu này trong môi trường nước biển, phục vụ hiệu quả cho các công trình xây dựng hạ tầng giao thông nói chung, đặc biệt là các công trình hạ tầng biển đảo và an ninh quốc phòng.

Với đặc tính đóng bao linh hoạt, dễ vận chuyển và thi công cơ động, Carboncor Asphalt là lựa chọn phù hợp cho công tác duy tu, bảo trì và sửa chữa khẩn cấp các công trình chiến lược tại vùng sâu, vùng xa mà không phụ thuộc vào máy móc cồng kềnh.

Với kết quả thử nghiệm một số chỉ tiêu của vật liệu carbocor asphalt, TS Lưu Ngọc Lâm - Viện Khoa học công nghệ GTVT chia sẻ về nội dung và phương pháp thử nghiệm đánh giá một số chỉ tiêu cơ lý của vật liệu Carboncor Asphalt sau thử nghiệm lão hoá dài hạn (theo AASHTO R30 - TCVN 14491:2025). Độ ổn định, độ dẻo Marshall (60 °C, 40 min) theo TCVN 8860-1. Cường độ chịu kéo gián tiếp (cường độ ép chẻ), (25 °C) theo TCVN 8862. Tỷ số cường độ kéo gián tiếp (TSR) theo TCVN 12914.Khả năng chống LVBX (thí nghiệm Hamburg Wheel Tracking sau 20 000 lượt tác dụng tải trong môi trường nước ở 50oC) theo AASHTO T324.

Với lão hoá dài hạn (long-term aging) được áp dụng với mục đích mô phỏng quá trình lão hóa xảy ra trong lớp mặt đường Carboncor Asphalt trong khoảng thời gian từ một đến ba năm từ khi đưa vào khai thác. Đối với lão hoá ngắn hạn, hỗn hợp Carboncor Asphalt rời được lưu giữ trong tủ sấy trong khoảng thời gian 4h ở nhiệt độ 135°C trước khi đầm nén. Đối với lão hoá dài hạn, hỗn hợp Carboncor Asphalt đã được đầm nén được lưu giữ trong tủ sấy trong khoảng thời gian 120 h (5 ngày) ở nhiệt độ 85°C. Độ ổn định Marshall của mẫu sau lão hóa dài hạn tăng nhẹ so với lão hóa ngắn hạn (tăng khoảng 3,2%). Điều này cho thấy dưới tác động của quá trình oxy hóa vật liệu CA trở nên cứng hơn, làm tăng khả năng chịu tải của hỗn hợp. Tuy nhiên mức tăng không lớn, chứng tỏ hỗn hợp vẫn duy trì được tính ổn định tương đối tốt sau lão hóa dài hạn.

TS Lưu Ngọc Lâm đưa ra kết quả thử nghiệm cường độ ép chẻ tăng đáng kể sau lão hóa dài hạn (tăng khoảng 30,4%). Đây là chỉ dấu cho thấy độ cứng và khả năng kháng biến dạng của hỗn hợp tăng lên rõ rệt. TSR tăng khoảng 7,9% sau lão hóa dài hạn. Điều này cho thấy khả năng kháng ẩm của hỗn hợp được cải thiện khi chất liên kết trở nên cứng hơn. TSR của mẫu LTA vượt mức yêu cầu thông dụng (≥80%), cho thấy hỗn hợp có khả năng chống bong bật do nước tương đối tốt sau LTA. TSR của mẫu STA ở mức thấp hơn, cho thấy trong giai đoạn đầu khai thác hỗn hợp nhạy cảm với nước hơn so với trạng thái đã lão hóa.

Tại buổi Tọa đàm, các nhà khoa học, nhà quản lý, doanh nghiệp cùng nhau chia sẻ làm sáng tỏ các giải pháp giảm phát thải carbon trong vật liệu và xây dựng hạ tầng giao thông.

Nhân dịp này, Bộ môn Đường bộ đã vinh danh và trao học bổng nghiên cứu khoa học cho sinh viên năm học 2025 - 2026 (lĩnh vực đường bộ và kỹ thuật giao thông), góp phần bồi dưỡng đội ngũ kỹ sư tương lai có tư duy phát triển bền vững và sẵn sàng đáp ứng các tiêu chuẩn xanh quốc tế. Sự kết hợp chặt chẽ giữa nhà trường và doanh nghiệp không chỉ mang lại giá trị về mặt kỹ thuật mà còn đóng góp quan trọng vào lộ trình phát triển hạ tầng giao thông xanh tại Việt Nam.