Các công trình hạ tầng xây dựng ven biển chủ yếu sử dụng vật liệu bê tông. Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép có thể chiếm và phá hủy môi trường tự nhiên của hầu hết các loài sinh vật biển sống gần bờ cũng như có thể phá hỏng hệ sinh thái của những sinh vật biển trong một thời gian dài đặc biệt xây dựng trong những khu vực cần bảo tồn. Quá trình xây dựng công trình dọc theo bờ biển cũng làm sự xáo trộn môi trường sống. Diện tích rạn san hô bị mất đi chủ yếu là do quá trình san lấp, xây dựng cơ sở hạ tầng du lịch và dân sinh tại các vùng ven bờ và ven đảo. Việc san lấp không chỉ làm mất diện tích rạn san hô mà còn đưa lượng trầm tích ra biển, gây lắng đọng trên bề mặt rạn làm san hô bị chết, gây suy thoái các vùng rạn khác. Viện Tài nguyên Thế giới đã cảnh báo khoảng 80% rạn san hô ở vùng biển Việt Nam nằm trong tình trạng rủi ro, trong đó 50% ở mức cao.
Mục tiêu nghiên cứu chế tạo và sử dụng bê tông xây dựng cơ sở hạ tầng ven biển vững chắc hơn nhưng vẫn mang lại sự sống cho bờ biển, nơi đại dương gặp bờ biển có sự sống phát triển mạnh mẽ trên và dưới mặt nước. Đây là loại vật liệu bê tông sinh thái, thân thiện với môi trường nhằm tăng cường đa dạng sinh học, phát triển xanh và bền vững với môi trường - đang là mối quan tâm lớn, rất cần thiết và ở quy mô lớn để đáp ứng nhu cầu của các cảng, các công trình ven biển, trên biển và hải đảo. Nhu cầu về bê tông thân thiện với môi trường đang tăng lên từng ngày, nó không chỉ bảo vệ trái đất và sức khỏe cho con người mà còn có thể mang lại một giải pháp thay thế mạnh hơn và bền hơn cho bê tông truyền thống.
Nhật Bản và các nước phát triển đã bắt đầu nghiên cứu loại bê tông thân thiện với môi trường từ những năm 2010, đến nay đã áp dụng cho hơn 500 dự án. Một số hình ảnh thực tế cho bê tông thân thiện với môi trường (sản phẩm của Công ty NIKKEN KOGAKU như trên Hình 1,2). Bê tông sinh thái của ECOncrete đã được sử dụng tại cảng Vigo nằm trong cửa sông Baixas, Spain (Hình 3).
Hình 1. Khối tiêu sóng gắn EAC và mặt cắt ngang đê chắn sóng
Hình 2. Hình ảnh thực tế cấu kiện bê tông thân thiện với môi trường tại đê chắn sóng cảng Wajima, Nhật Bản
Hình 3. Sinh vật biển tại kè chắn sóng Portocultura và cảng Vigo, Spain
Tại Việt Nam, loại bê tông hoạt tính với môi trường (EFC) mới được triển khai nghiên cứu thử nghiệm ở quy mô nhỏ tuy nhiên rất có tiềm năng để nhân rộng, phát triển bởi nhóm nghiên cứu (trưởng nhóm: Pgs. Nguyễn Thị Bạch Dương) hợp tác cùng với NIKKEN KOGAKU, VINAYAMA, một số trường đại học và viện nghiên cứu của Nhật bản (Xem hình 4a&b) và đã cho kết quả rất khả quan. Đây là một loại bê tông hoạt tính cường độ cao này ứng dụng cho xây dựng các công trình hạ tầng trên đảo, trong khu bảo tồn biển cần bảo tồn hệ sinh thái biển thu hút cho động thực vật biển như rong, tảo, ốc, hải sâm, cá, ...
Hình 4a. Cấy san hô trên mẫu bê tông EFC và san hô phát triển sau 12 ngày
(Nguồn: Kết quả nguyên cứu cung cấp bởi Pgs. Nguyễn Thị Bạch Dương)
Hình 4b. Bê tông thường (trái) và bê tông EFC (phải) sau 4 ngày
(Nguồn: cung cấp bởi Nnc. Nguyễn Trung Thành)
Nghiên cứu chế tạo phụ gia, loại bê tông phù hợp cho xây dựng công trình cũng như phù hợp với một số khu vực biển có sự suy thoái cần phục hồi hệ sinh thái như san hô, thu hút động vật biển sinh trưởng và phát triển cũng như sử dụng làm các công trình hạ tầng như đê ngầm, công trình bảo vệ bờ, cảng du lịch, ... tại Việt Nam là một nội dung quan trọng của nhóm nghiên cứu. Đây cũng là giải pháp cốt lõi cho các công trình bê tông và bê tông cốt thép nguyên nhân hủy diệt môi trường hệ sinh thái biển. Nghiên cứu cũng chỉ ra khả năng khả thi của ứng dụng loại vật liệu này cho xây dựng công trình hạ tầng nhằm phát triển bền vững, ngoài ra còn khẳng định vai trò khôi phục bảo tồn hệ sinh thái biển, du lịch biển một số vùng biển đang bị suy giảm. Đóng góp của nghiên là chế tạo, phát triển và làm chủ vật liệu mới cho xây dựng công trình trong sông, ven biển và hải đảo trong khu vực cần được bảo tồn hoặc khôi phục hệ sinh thái biển tại vùng biển Việt Nam. Bên cạnh đó việc chế tạo thử, thí nghiệm trong phòng và thử nghiệm khối bê tông thân thiện với môi trường cho công trình đê/kè ven biển vửa có có chức năng giảm sóng/bảo vệ bờ vừa bảo vệ rạn san hô/hệ sinh thái biển có nguy cơ suy thoái đồng thời làm giá thể cấy san hô, thu hút động thực vật biển sinh trưởng khẳng định hiệu quả mang lại và khả năng duy trì và nhân rộng cho xây dựng các công trình hạ tầng ven biển và trên biển bằng vật liệu bê tông có EFC.
Hiện tại bê tông EFC đã thử nghiệm cho kết quả rất tốt tại biển Nha Trang, Đà Nẵng. Hiện nay nhóm đang và sẽ tiếp tục mở rộng thử nghiệm và kiểm định tại các vùng biển và cửa sông tại Phú Quốc, Bình Định, Thanh Hóa và Quảng Ninh .../.
- BM KTS & QLTT -