Tái chế phế thải xây dựng theo cách mới

Mỗi ngày, Hà Nội đang phải tìm cách xử lý hơn 2.500 - 3.000 tấn chất thải rắn xây dựng, trong khi TP.HCM cũng khó khăn trong việc giải quyết trên 1.500 tấn rác thải xây dựng thu gom mỗi ngày. Trong thập kỷ tới, con số này được dự báo sẽ còn tăng lên nhanh chóng bởi tốc độ đô thị hóa cao ở các thành phố lớn, dẫn đến nhu cầu xây mới nhà cửa, cầu đường và phá dỡ, cải tạo các công trình đã xuống cấp.

Đó là lý do khiến ngành xây dựng đang nghĩ đến cách tiếp cận mới: Tái chế chất thải xây dựng. Việc đưa nguyên liệu thô thứ cấp trở lại quy trình sản xuất mới là một trong những thách thức lớn của thế kỷ 21, đòi hỏi một quy trình kinh tế tuần hoàn khép kín và nhiều đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực công nghệ tái chế.

Một trong những ý tưởng mới được các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ Xây dựng IAB Weimar, Đức tìm ra là tái chế những hạt nghiền này ở cấp độ cao hơn, biến chúng thành những hạt cốt liệu nung rỗng có khối lượng nhẹ, và nhiều tính năng vượt trội. Ý tưởng này đã tiếp tục phát triển và thực hiện thành công khi các nhà khoa học ở Trường ĐH Xây dựng sử dụng vật liệu phá dỡ phế thải xây dựng ở Việt Nam để tạo ra các hạt cốt liệu nung tương tự.

Khi dùng hạt cốt liệu này để chế tạo ra những loại bê tông nhẹ cách âm cách nhiệt có khối lượng nhỏ hơn 30 - 60% so với gạch xây thông thường, ta có thể giảm chi phí đáng kể trong các công trình xây dựng do giảm được tải trọng tác dụng, qua đó giảm kích thước các kết cấu chịu lực và móng công trình, Trưởng nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hùng Phong, Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng, cho biết. Theo thống kê của Viện Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng), hiện nay đầu tư xây dựng chiếm khoảng 70% đầu tư xã hội của Việt Nam, trong đó vật liệu xây dựng chiếm từ 30 - 50% tổng đầu tư xây dựng.

Từ hạt cốt liệu nung đến bê tông nhẹ

Nhóm nghiên cứu đã thu thập các loại vật liệu thô, phân loại và nghiền hỗn hợp đến độ mịn nhỏ hơn 100 µm, cấp phối theo tỷ lệ nhất định, sau đó trộn với các phụ gia phồng nở; vê viên tạo hạt nhỏ dưới 10 mm, sau đó sấy khô và nung đến nhiệt độ khoảng 1200oC trong thời gian lý tưởng từ 6 - 9 phút. Kết quả tạo ra các hạt cốt liệu nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 800 kg/m3. 

Từ những hạt vật liệu này, họ đã chế tạo ra 2 loại thành phẩm – một dạng bê tông cách nhiệt có khối lượng thể tích 600 - 900 kg/m3, và một dạng bê tông nhẹ chịu lực có cường độ chịu nén từ 20 - 25 Mpa.

Về mặt công nghệ, mặc dù nắm được quy trình để tạo ra các hạt vật liệu nhẹ, nhưng các chuyên gia cũng thừa nhận rằng việc nung trên cơ sở lò quay vẫn là khâu thách thức nhất hiện nay. Đây là mấu chốt của cả dây chuyền sản xuất cho công suất lớn. Hiện công nghệ chế tạo lò vẫn chưa thể nội địa hóa mà phải nhập khẩu, do vậy chi phí vẫn còn cao. 

Với xu hướng kinh tế tuần hoàn, tiết kiệm tài nguyên và năng lượng thì những biện pháp tái chế là một trong những chìa khóa không chỉ giúp xử lý các vấn đề hiện tại mà còn đem lại lợi ích phát triển bền vững cho tương lai.

(Nguồn: VLXD.org