Vùng Đồng bằng sông Cửu Long hàng năm phải nạo vét một lượng lớn đất bùn từ các con sông và kênh rạch để đảm bảo cấp nước và giao thông thủy. Tuy nhiên, việc xử lý khối lượng đất bùn khổng lồ này là một bài toán nan giải. Tìm bãi đổ thải an toàn và hiệu quả môi trường là vấn đề phức tạp và tốn kém.

Khi được tái chế hiệu quả, đất bùn nạo vét có thể trở thành tài nguyên giá trị. Đất bùn có thể sử dụng trong tôn nền đất, làm vật liệu che phủ, bồi đắp bờ biển, tạo lớp đất màu và phục hồi môi trường. Tuy nhiên, tái chế đất bùn phải đảm bảo không gây ô nhiễm.

Tái chế đất bùn thành tài nguyên giá trị là mục tiêu hướng đến không chỉ của các nhà khoa học mà là của các tổ chức, doanh nghiệp chuyên về xây dựng

Xuất phát từ thực tế đó, nhóm nghiên cứu tại Viện Thủy công, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã thực hiện đề tài "Nghiên cứu công nghệ cứng hóa đất bùn nạo vét để sử dụng trong san lấp mặt bằng thay thế cát”. Mục tiêu của đề tài là làm chủ công nghệ về vật liệu, thiết bị cứng hóa đất bùn nạo vét kênh mương để san lấp mặt bằng, đắp đê bao, bờ bao thay thế cát xây dựng, và có tính khả thi trong điều kiện địa hình, địa chất, thiết bị sẵn có ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long.

Thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu thực nghiệm việc hóa rắn bùn nạo vét ở tỉnh Cà Mau với mục đích: tạo vật liệu đất hỗn hợp đáp ứng các yêu cầu (góc ma sát trong j>100; độ kết dính C>0,1 kg/cm², có thể thay thế được cho móng cát xây dưới nền đê theo thiết kế hiện hành; tạo vật liệu có thể được bơm đi từ 500 đến 1.000 m; giá thành sản phẩm chấp nhận được đối với bùn đã qua xử lý.

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện thí nghiệm tại Hà Nội với mẫu bùn lấy từ tỉnh Cà Mau, tro bay ở Trà Vinh, vôi lấy tại Thái Bình và các phụ gia hóa học.

Sau thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã áp dụng tại công trường xây dựng trong Khu công nghiệp Khánh An, tỉnh Cà Mau. Kết quả ứng dụng ban đầu tại hiện trường cho thấy, có thể tạo ra một loại vật liệu sử dụng bùn nạo vét thay thế phục vụ cho việc san lấp, xây dựng (hạn chế việc lấy cát từ lòng sông để tôn nền); giảm thiểu được xói lở bờ sông, bờ biển hiện nay ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long do khai thác cát quá giới hạn; giải quyết được chỗ đổ thải bùn nạo vét trên địa bàn các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long hàng năm.

Kiểm tra thực địa mô hình thử nghiệm tại khu công nghiệp Khánh An, tỉnh Cà Mau. (Ảnh: Viện Thủy công)

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp cứng hóa đất bùn, giúp nâng cao các chỉ tiêu kỹ thuật của đất bùn để sử dụng làm vật liệu san lấp nền. Phương pháp này bao gồm việc trộn đất bùn với các chất kết dính vô cơ như xi măng, tro bay, xỉ lò cao và phụ gia hóa học (MgO). Quá trình này giúp cải thiện cường độ nén, giới hạn chảy, giới hạn dẻo và độ sệt của đất bùn, đồng thời cố định các chất gây hại trong bùn.

Kết quả thử nghiệm cho thấy hỗn hợp bùn sau khi cứng hóa đạt tiêu chuẩn TCVN 8217:2009, tương đương với đất trạng thái dẻo cứng, có thể sử dụng thay thế nền đất yếu tại đường giao thông với chiều sâu xử lý dưới 2m và tải trọng giao thông cấp 3, 4. Đặc biệt, hỗn hợp này đáp ứng yêu cầu sử dụng làm nền đường trong bối cảnh thiếu cát xây dựng, như ở các dự án cao tốc tại Đồng bằng sông Cửu Long.

Công nghệ cứng hóa đất bùn không chỉ giúp giải quyết vấn đề môi trường mà còn tạo ra một nguồn vật liệu xây dựng mới, bền vững. Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng, với sự hỗ trợ của các cơ quan chức năng, giải pháp này sẽ sớm được áp dụng rộng rãi, mang lại lợi ích lớn cho các dự án xây dựng và môi trường tại Việt Nam.

Việc cứng hóa đất bùn nạo vét để sử dụng trong san lấp mặt bằng là một giải pháp sáng tạo, giúp thay thế cát xây dựng khan hiếm và giảm thiểu tác động môi trường. Đề tài nghiên cứu của Viện Thủy công đã mở ra một hướng đi mới, tận dụng nguồn tài nguyên sẵn có và đóng góp tích cực vào phát triển bền vững.