Quá trình đô thị hóa của Việt Nam đang diễn ra nhanh chóng với sự đầu tư hạ tầng liên tục, vỉa hè đường phố được nâng cấp và hệ thống thoát nước khoa học hơn. Tuy nhiên nhiều nơi vẫn xảy ra tình trạng công trình xuống cấp, sụt lún, nứt vỡ… Nguyên nhân không nằm ở khâu thi công mà ở việc lựa chọn vật liệu công trình chưa tối ưu. Trong bối cảnh đó, xu hướng sử dụng bê tông cường độ cao trong các cấu kiện hạ tầng lên ngôi, giúp công trình bền vững, tối ưu chi phí.

1. Bê tông cường độ cao là gì? Vì sao ngày càng được sử dụng nhiều?

Bê tông cường độ cao (High Strength Concrete – HSC) là loại bê tông có cường độ chịu nén cao hơn so với bê tông thông thường. Với độ chắc đặc lớn và khả năng chống mài mòn, chống thấm cao, bê tông cường độ cao ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các công trình đô thị.

Tiêu chí	Bê tông thường	Bê tông cường độ cao
Cường độ	M200 – M300	M400 – M800+
Độ rỗng	Cao hơn	Thấp
Tuổi thọ	Trung bình	Cao
Khả năng chống thấm	Trung bình	Rất tốt

Có thể thấy, bê tông cường độ cao có độ cứng cáp, bền chắc hơn hẳn so với bê tông thường, đặc biệt phát huy tác dụng trong môi trường khắc nghiệt.

2. Vai trò của cấu kiện bê tông trong hệ sinh thái đô thị

Cấu kiện hạ tầng được xem là khung xương định hình cấu trúc các đô thị văn minh, đồng thời là thành phần quan trọng trong hệ thống giao thông và thoát nước đô thị. Cấu kiện bê tông phổ biến gồm có: gạch bê tông vỉa hè, bó vỉa bê tông, tấm đan bê tông, cống rãnh, hố ga bê tông,…

Gạch bê tông vỉa hè

Chịu tải trực tiếp từ người và phương tiện
Tạo mỹ quan đô thị

Bó vỉa bê tông

Phân tách lòng đường, vỉa hè
Giữ ổn định kết cấu, chống sạt lở

Tấm đan bê tông

Che chắn hệ thống thoát nước
Chịu tải từ bên trên

Cống, hố ga bê tông

Điều tiết nước
Bảo vệ hệ thống hạ tầng ngầm

Nếu các cấu kiện hạ tầng kém chất lượng thì toàn bộ đô thị sẽ xuống cấp dây chuyền. Vì vậy, nhà đầu tư ngày càng chú trọng tạo “cốt” bền vững cho các cấu kiện.

3. Bê tông cường độ cao giúp đô thị bền vững như thế nào?

Không chỉ là câu chuyện vật liệu, đây được xem là chiến lược hạ tầng giúp bê đô thị bền vững.

3.1. Tăng tuổi thọ công trình, giảm vòng lặp “làm rồi sửa”

Một tuyến đường vỉa hè dùng bê tông thông thường sẽ dễ xảy ra hiện tượng nứt hỏng chỉ sau 2 – 3 năm, 5 năm sẽ phải thay thế. Trong khi đó, bê tông cường độ cao ít bị mài mòn, ít nứt vỡ, chịu tải tốt hơn. Nhờ đó, tuổi thọ trung bình tăng gấp 1,5 đến 2 lần.

Việc giảm thiểu tần suất sửa chữa cũng là cách tối ưu chi phí hiệu quả, đặc biệt đối với các công trình quy mô lớn, có ngân sách cao.

3.2. Chống lún nứt – bài toán “kinh niên” của đô thị Việt Nam

Các cấu kiện hạ tầng như gạch bê tông vỉa hè, hố ga, tấm đan rãnh,…thường bị hỏng do nước xâm nhập, nền yếu, tải trọng nặng gây ra.

Bê tông cường độ cao sẽ giúp tuyến đường có khả năng chịu nén tốt hơn, giảm nứt vi mô và hạn chế tình trạng thấm nước. Nhờ đó, giảm thiểu tình trạng sụt lún cục bộ và vết nứt lan rộng, đồng thời tăng ổn định cho toàn bộ hệ thống.

3.3. Tăng khả năng chống xâm thực môi trường

Đô thị là môi trường rất khắc nghiệt, thường xuyên bị ảnh hưởng bởi nắng nóng, hóa chất, nước thải, mưa axit,… Do đó, bê tông thông thường sẽ không phải lựa chọn tối ưu nhất.

Trong khi đó, bê tông cường độ cao có độ chắc đặc hơn, khả năng kháng thấm tốt, chống xâm thực tốt. Bê tông cường độ cao được ví như tấm khiên kiên cố giúp hạ tầng đô thị chống chọi với các điều kiện khắc nghiệt.

3.4. Tăng hiệu quả vận hành đô thị

Ngoài yêu cầu về tính thẩm mỹ, các đô thị văn minh cần được quy hoạch khoa học, đảm bảo khả năng vận hành trơn tru, hiệu quả. Nếu cấu kiện kém sẽ ảnh hưởng đến tính hiệu của của vận hành đô thị.

Ví dụ: Hố ga hỏng sẽ khiến các tuyến đường ngập nước. Gạch nứt vỡ gây nguy hiểm cho người tham gia giao thông hay bó vỉa sụt lún ảnh hưởng đến giao thông.

Sử dụng bê tông cường độ cao sẽ giúp hệ thống ổn định lâu dài, ít gặp sự cố và giảm thiểu chi phí vận hành. Đây là một điều vô cùng quan trọng nhưng ít được để tâm.

3.5. Tối ưu chi phí vòng đời (Life Cycle Cost)

Chi phí vòng đời là tổng toàn bộ số tiền cần thiết để xây dựng, sử dụng, bảo trì công trình trong suốt tuổi thọ dự kiến của nó.

Hạ tầng sử dụng bê tông thông thường sẽ có giá rẻ hơn, tuy nhiên chi phí sửa chữa, bảo trì nhiều. Trái lại, sử dụng bê tông cường độ cao chi phí ban đầu nhỉnh hơn tuy nhiên ít phải bảo trì. Nếu xét chi phí vòng đời công trình trong 5 – 10 năm thì bê tông cường độ cao tối ưu và tiết kiệm chi phí hơn.