Giải pháp thay thế vật liệu xây dựng truyền thống

Ứng dụng vật liệu tái chế

Tại châu Âu, việc ứng dụng khoa học - công nghệ trong nghiên cứu các vật liệu xây dựng mới đã được thực hiện từ nhiều năm qua. Do hướng theo chính sách xanh, giảm phát thải nên các vật liệu xây dựng tại châu Âu đều là các sản phẩm tái chế.

Tại Đức, 90% lượng xà bần từ các công trình xây dựng được tái chế để xây dựng các công trình hạ tầng giao thông. Đức cũng đã công bố bộ tiêu chuẩn dùng để áp dụng cho việc sản xuất, kiểm tra chất lượng đối với bê tông có sử dụng vật liệu tái chế từ xà bần. Bê tông là hỗn hợp của cát tự nhiên, xi măng với vai trò là chất kết dính và nước. Với bê tông tái chế thì cát tự nhiên sẽ được dùng ít hơn, thay vào đó là vụn nghiền từ bê tông và xà bần từ các công trình xây dựng cũ. Vụn bê tông cũng sẽ được tái sử dụng vào việc sản xuất bê tông tươi. Đối với bê tông sử dụng trong xây dựng, thành phần vật liệu tái chế được phép sử dụng từ 35-45%. Vụn bê tông còn được sử dụng thay vật liệu tự nhiên trong xây dựng đường sá.

Theo ước tính, con người thải ra 300 triệu tấn rác thải nhựa mỗi năm, là mối đe dọa đối với môi trường. Nhựa mất rất lâu để có thể phân hủy được và hầu hết rác thải nhựa đều được thải trực tiếp xuống biển, ảnh hưởng môi trường sống tự nhiên của nhiều loài sinh vật. Vì vậy, tái chế nhựa đang trở thành một giải pháp để xây dựng các công trình giao thông.

Thành phố Zwolle, Hà Lan, đã tiến hành thử nghiệm xây dựng đường bằng các ống nhựa tái chế mang tên PlasticRoad. Con đường thử nghiệm có cảm biến để đo độ bền, nhiệt độ và hiệu suất hoạt động, được thiết kế rỗng bên trong để tạo ra dòng chảy liên tục cho nước mưa, ngăn nguy cơ lụt lội. Nhựa tái chế dùng trong dự án PlasticRoad có ưu điểm là được hình thành từ các module chế tạo sẵn và nhẹ. Do đó, nó có thể dễ dàng được lắp đặt bất cứ nơi nào trên thế giới chỉ trong thời ngan ngắn. Bên cạnh đó, nó cũng chịu được khí hậu khắc nghiệt và bền hơn so với nhựa đường thông thường. Các bề mặt nhựa có thể chịu được nhiệt độ cực đoan từ 40^oC-80^oC, đồng thời giúp giảm thiểu lượng khí thải CO₂ từ nhựa đường.

Độ bền cao, tiết kiệm chi phí

Nam Phi là một trong những nước châu Phi ứng dụng nhựa tái chế để xây dựng công trình giao thông. Theo Liên đoàn Đường bộ Nam Phi, vấn nạn ổ gà trên đường bộ kém chất lượng tiêu tốn 3,4 tỷ USD/năm của người sử dụng đường bộ, gồm chi phí sửa chữa phương tiện và chi phí y tế do tai nạn. Để khắc phục điều này, Công ty xây dựng Shisalanga đã sử dụng rác thải nhựa làm một đoạn đường tại tỉnh KwaZulu-Natal (KZN) và sửa đường tại Cliffdale ở ngoại ô Durban từ vỏ chai sữa.

Shisalanga sử dụng nhựa polyethylene đậm đặc - một loại nhựa dày thường được dùng làm vỏ hộp sữa để làm nhựa đường. Một nhà máy tái chế địa phương đã nung chảy vỏ hộp với nhiệt cao 190^oC, sau đó trộn thêm với một số chất phụ gia khác. Số nhựa này thay thế 6% chất kết dính bitum của nhựa đường nên mỗi tấn nhựa chứa khoảng 118-128 chai sữa. Cách thức xử lý này sẽ tạo ra ít khí thải độc hại hơn phương thức xử lý truyền thống. Chi phí tái chế và làm đường không rẻ hơn dùng nhựa đường thông thường, nhưng sẽ tiết kiệm chi phí nhờ độ bền của đường lâu hơn so với thời hạn trung bình hiện nay là 20 năm.

Trong khi đó, tại Nhật Bản, nhà sản xuất vật liệu xây dựng Lixil Corp đã phát triển một loại vật liệu hoàn toàn mới được làm từ nhựa tái chế và vụn gỗ, có thể được sử dụng để thay thế bê tông hoặc gỗ trong tất cả các phần từ vỉa hè đến đồ nội thất, gọi là Revia. Trong quá trình sản xuất Revia, tất cả các loại rác nhựa được tập trung lại. Sau đó, công ty sẽ nghiền chúng và sử dụng một chất kết dính độc quyền để kết dính với gỗ phế thải, tạo ra một loại vải có thể được nhuộm để giống với bê tông, gạch hoặc các sản phẩm xây dựng khác.

Ngoài những vật liệu trên, tro xỉ đang là một vật liệu được tận dụng. Tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện được sử dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng ở những tòa nhà cao tầng, công trình giao thông hoặc bờ kè kiên cố tại nhiều quốc gia trên thế giới. Tại Pháp, 99% xỉ than được tái sử dụng, Nhật Bản là 80%, Hàn Quốc là 85%, các quốc gia khác như Mỹ, châu Âu, Trung Quốc, Ấn Độ... cũng có tỷ lệ tro xỉ nhiệt điện được tái sử dụng, tái chế lên tới trên 60%.