Trong những năm qua, ngành sản xuất vật liệu xây dựng (VLXD) đã có nhiều đóng góp to lớn vào công cuộc phát triển kinh tế của đất nước. Đến nay, ngành VLXD đã chuyển sang giai đoạn phát triển bền vững, có quy hoạch, sử dụng hợp lý, hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên, tiết kiệm nguyên nhiên liệu, năng lượng và bảo vệ môi trường, phát triển công nghệ theo hướng hiện đại hóa, sản xuất xanh. 

Trong bối cảnh định hướng phát triển của quốc gia gắn liền với phát triển kinh tế biển, đảo, đẩy mạnh phát triển và gìn giữ bảo vệ chủ quyền của đất nước. Phát triển kinh tế biển trở thành xu thế tất yếu của các quốc gia có biển, trong đó có Việt Nam, yêu cầu phát triển kinh tế biển một cách hài hòa, bền vững đã và đang được đặt ra một cách cấp bách. Đẩy mạnh xây dựng cơ sở vật chất, kết cấu hạ tầng phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế biển của mỗi quốc gia là nhiệm vụ quan trọng, do đó việc chú trọng nghiên cứu, ứng dụng các loại VLXD phục vụ cho các công trình biển đảo nhằm đáp ứng yêu cầu về chất lượng, số lượng đem lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật ngày được Đảng, Nhà nước quan tâm.

Nguồn lực về tài nguyên khoáng sản để sản xuất VLXD

Theo số liệu điều tra, khảo sát thì khoáng sản làm vật liệu xây dựng của Việt Nam có tiềm năng tương đối lớn và có thể đáp ứng nhu cầu phát triển ngành công nghiệp sản xuất VLXD trong thời gian lâu dài. Cụ thể, khoáng sản làm xi măng như: Đá vôi khoảng 44 tỷ tấn, đất sét khoảng 7,6 tỷ tấn, phụ gia khoảng 4 tỷ tấn; khoáng sản làm VLXD chủ yếu như: Đá ốp lát khoảng 37 tỷ m³, cao lanh khoảng 850 triệu tấn, fenspat khoảng 84 triệu tấn, cát trắng silic khoảng 1,4 tỷ tấn, đôlômit khoảng 2,8 tỷ tấn; khoáng sản làm VLXD thông thường như: đá xây dựng khoảng 53 tỷ m³, cát sỏi xây dựng khoảng 2,1 tỷ m³, đất sét sản xuất vật liệu nung khoảng 3,6 tỷ m³.

Sản lượng khai thác khoáng sản làm VLXD ở nước ta không ngừng tăng nhanh, từ năm 2006 đến năm 2017 sản lượng khai thác, chế biến tăng gần gấp 3 lần, cụ thể năm 2017 khoảng: 140 triệu tấn đá vôi, 25 triệu tấn đất sét và gần 15 triệu tấn phụ gia cho sản xuất xi măng; 2,0 triệu tấn cao lanh, 1,5 triệu tấn fenspat và 6,0 triệu tấn đất sét cho sản xuất gốm sứ; 1,5 triệu tấn cát trắng cho sản xuất kính xây dựng; 80 triệu m³ đất sét sản xuất vật liệu nung; 120 triệu m³ đá xây dựng và 150 triệu m³ cát xây dựng các loại.

Khối lượng khoáng sản VLXD đã khai thác, chế biến về cơ bản đáp ứng được nhu cầu cho sản xuất VLXD, đóng vai trò quan trọng cho phát triển ngành công nghiệp VLXD của cả nước nói chung và các địa phương nói riêng, góp phần xây dựng các công trình cho phát triển KT-XH… Khoáng sản là nguồn lực quan trọng cho việc phát triển sản xuất VLXD ở Việt Nam.

Tiềm năng khoáng sản, phân bố và trữ lượng có khả năng khai thác cho sản xuất vật liệu xây dựng

Nguyên liệu sản xuất xi măng

Đá vôi xi măng

Theo báo cáo “Quy hoạch thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng khoáng sản làm VLXD ở Việt Nam đến năm 2020” (phần khoáng sản xi măng được Thủ tướng phê duyệt tại Quyết định số 105/2008/QĐ-TTg ngày 28/7/2008 và Quyết định số 1065/QĐ-TTg ngày 9/7/2010 phê duyệt điều chỉnh, bổ sung Quy hoạch thăm dò, khai thác và sử dụng khoáng sản làm xi măng ở Việt Nam đến năm 2020 thì: Tổng tài nguyên đá vôi làm nguyên liệu cho sản xuất xi măng ở Việt Nam rất lớn, khoảng 44,739 tỷ tấn.

Sét xi măng

Đất sét là nguyên liệu chính trong sản xuất xi măng, chiếm tỷ trọng khoảng 20% trong thành phần phối liệu.Tổng số mỏ đã được phát hiện là 260 mỏ, tổng tài nguyên đất sét làm nguyên liệu cho sản xuất xi măng ở Việt Nam khoảng 7,704 tỷ tấn. Trong đó, số mỏ đã được khảo sát, tìm kiếm, thăm dò là 218 mỏ; số mỏ chưa khảo sát là 42 mỏ, với trữ lượng 2,907 tỷ tấn. Hầu hết các mỏ sét có chất lượng đủ tiêu chuẩn về thành phần hóa theo quy định có thể sử dụng làm nguyên liệu trong sản xuất xi măng.

Nguyên liệu sản xuất gốm sứ

Các sản phẩm gốm sứ xây dựng bao gồm: Gạch ngói đất sét nung, gạch ốp lát (gạch ốp lát ceramic, gạch granit, gạch cotto) và sứ vệ sinh.

Đất sét: Đất sét trắng dùng trong sản xuất gạch ốp lát xương trắng sứ vệ sinh, còn đất sét đỏ được dùng trong sản xuất gạch đất sét nung, gạch ốp lát loại xương đỏ. Do nguồn đất sét trăng ở nước ta khan hiếm nên đa số các cơ sở sản xuất gạch ốp lát ở nước ta sử dụng đất sét đỏ.

Nguồn đất sét trắng tốt nhất hiện nay là mỏ Trúc Thôn (Hải Dương) ngoài ra còn một số mỏ khai thác có trữ lượng nhỏ và chất lượng không cao ở Quảng Ninh, Thừa Thiên – Huế. Nguồn sét đỏ pử nước ta rất phong phú và phân bố ở khắp các vùng nên việc khai thác và sử dụng thuận tiện hơn.

Cao lanh

Cao lanh là một trong những nguyên liệu chính được sử dụng để sản xuất gốm sứ xây dựng. Cao lanh ở nước ta được thành tạo từ nhiều nguồn gốc khác nhau theo dạng trầm tích và phong hóa. Tổng trữ lượng cao lanh đã thăm dò khảo sát trên phạm vi cả nước khoảng 850 triệu tấn. Trong đó tập trung ở các vùng như sau: Vùng trung du và miền núi phía Bắc khoảng 81,62 triệu tấn (chiếm 9,62% tổng tài nguyên cao lanh cả nước): Vùng đồng bằng sông Hồng khoảng 101,11 triệu tấn (chiếm 11,92%): Vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung khoảng 164,35 triệu tấn (chiếm 19,37%); Vùng Tây Nguyên khoảng 248,85 triệu tấn (chiếm 29,34%): Vùng Đông Nam Bộ khoảng 249,528 triệu tấn (chiếm 29,42% tổng tài nguyên cao lanh cả nước); Vùng đồng bằng sông Cửu Long khoảng 2,846 triệu tấn (chiếm 0.33%).

Về chất lượng: Có nhiều mỏ cao lanh có chất lượng không cao, lượng thu hồi sau tuyển thấp, đa phần làm giàu mới sử dụng được. Đặc biệt để sử dụng trong lĩnh vực gốm sứ xây dựng cao cấp như gạch ốp lát và sứ vệ sinh phải tuyểnn lọc rất kỹ qua nhiều công đoạn.

Fenspat

Trữ lượng các mỏ Fenspat trên cả nước đã thăm dò đạt khoảng 84 triệu tấn trong đó: Vùng Trung du và miền núi phía Bắc trữ lượng khoảng 46,3 triệu tấn, chiếm tỷ lệ lớn nhất trong cả nước (khoảng 55,21% tổng tài nguyên cả nước), chất lượng vào loại tốt nên đang được khai thác chế biến và cung cấp cho nhiều cơ sở sản xuất trong vùng và Vùng đồng bằng sông Hồng. Vùng đồng bằng sông Hồng trữ lượng nhỏ khoảng 5,3 triệu tấn (chiếm 6,31%). Vùng Bắc Trung bộ và duyên hải miền trung trữ lượng khoảng 24,55 triệu tấn (chiếm 29,28%), chất lượng trong vùng vào loại tốt. Vùng Tây Nguyên trữ lượng khoảng 5,13 triệu tấn (chiếm 6,12%); Vùng Đồng bằng Sông Cửu Long trữ lượng nhỏ khoảng 2,66 triệu tấn (chiếm 3,167%), chất lượng Fenspat An Giang vào loại trung bình.

Các kết quả nghiên cứu về Fenspat ở Việt Nam cho thấy Fenspat chất lượng không cao, khi sử dụng đều phải qua công đoạn chế biến làm giàu mới đáp ứng được cho các nhu cầu sử dụng.

Nguyên liệu sản xuất kính

Cát trắng là nguyên liệu chính và có trữ lượng lớn ở Việt Nam, ước tính hàng tỷ tấn nằm trên các vùng Quảng Ninh, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Nam, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bình Thuận, Bà Rịa – Vũng Tàu…Một số vùng đã được thăm dò trữ lượng lớn như Vân Hải (Quảng Ninh), Nam Ô, Thăng Bình (Quảng Nam – Đà Nẵng), Thủy Triều, Đầm Môn (Khánh Hòa), Hồng Liêm (Bình Thuận)…Tổng trữ lượng cát trắng trên phạm vi cả nước khoảng 846 triệu tấn. Về chất lượng cát trắng: Các kết quả nghiên cứu về thành phần hóa của cát trắng ở Việt Nam cho thấy nhiều mỏ cát có hàm lượng oxít silic trên 98%, hàm lượng oxít sắt dưới 0,3%, có thể đảm bảo cho sản xuất kính xây dựng. Những mỏ cát có chất lượng tốt nhất hiện nay là mỏ Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa, Vân Hải tỉnh Quảng Ninh, Phong Điền tỉnh Thừa Thiên Huế, Ba Đồn tỉnh Quảng Bình, Cửa Việt tỉnh Quảng Trị.

Đá ốp lát

Với tổng tài nguyên trên 37 tỷ m3 và phân bố ở tất cả các vùng nên khả năng khai thác đá ốp lát có thể đến hàng trăm nghìn m3/năm cho mỗi vùng. Tài nguyên đá ốp lát ở các vùng rất lớn, song qua các kết quả nghiên cứu đánh giá về chất lượng đá ốp lát và điều kiện khai thác hiện tại thì những địa phương có triển vọng nhiều nhất là: Yên Bái, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Sơn La, Hòa Bình (vùng Trung du và miền núi Phía Bắc); Quảng Ninh, Hà Nội (vùng Đồng bằng sông Hồng); các tỉnh vùng Bắc Trung bộ và duyên hải miền Trung; Kon Tum, Lâm Đồng (vùng Tây Nguyên); Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu (vùng Đông Nam bộ) và An Giang (vùng ĐBSCL).

Vật liệu xây dựng thông thường

Sét gạch ngói: Với tổng tài nguyên khoảng 3,61 tỷ m³, phân bố hầu hết ở các vùng có thể cho phép khai thác khoảng 72 triệu m³/năm (sản xuất khoảng trên 40 triệu tỷ viên gạch tiêu chuẩn/năm) trong vòng 50 năm. Như vậy có thể thấy rằng tiềm năng về sét gạch ngói không phải là quá nhiều.

Đá xây dựng: Với tổng tài nguyên trên 53 tỷ m³, phân bố hầu hết ở các vùng, đủ khả năng khai thác phục vụ cho nhu cầu xây dựng ở Việt Nam trong thời gian hàng trăm năm.

Cát xây dựng: Với tổng tài nguyên khoảng 2 tỷ m³, song chủ yếu là cát cho xây trát và san nền. Cát cho sản xuất bê tông không nhiều, chỉ chiếm khoảng 30% và tập trung chủ yếu ở một số địa phương như Phú Thọ, Tuyên Quang, Vĩnh Phúc, Thanh Hóa, Quảng Ngãi, Phú Yên, Bình Thuận, Kon Tum, Đồng Nai và Đồng Tháp.

Đặc điểm quan trọng của cát cho sản xuất bê tông ở Việt Nam là phân bố ở các sông như sông lô (Tuyên Quang, Phú Thọ, Vĩnh Phúc), sông Lèn (Thanh Hóa), sông Thạch Hãn (Quảng Trị), sông Hương, sông Bồ (Thừa Thiên Huế), sông Đà Rằng (Phú Yên), sông Đồng Nai (Đồng Nai) và sông Hậu (Đồng Tháo và An Giang), còn cát mỏ có phân bố ở một số tỉnh nhưng trữ lượng không đáng kể và chất lượng cát không tốt như cát sông. Chính vì vậy, khả năng khai thác cát cho sản xuất bê tông ở Việt Nam hiện nay và trong những giai đoạn tới cần phải được hạn chế vì khai thác cát long fsoong quá mức cho phép sẽ gây nên những tác hại về môi trường sinh thái, đặc biệt là việc khai thác cát ở sông Lô, sông Đồng Nai và sông Hậu.

Nước để sử dụng và sản xuất vật liệu xây dựng

Do tác động của biến đổi khí hậu Việt Nam đang phải đối mặt với tình trạng suy giảm cả nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Trong khi đó, mực nước biển có xu hướng dâng cao, triều cường và xâm nhập mặn ngày càng gia tăng. Cùng với quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa, sự gia tăng dân số, nhu cầu về nước cho sản xuất, đời sống tiếp tục tăng nhanh đã và đang đe dọa đến an ninh nguồn nước ở Việt Nam. “Sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên nước là nhiệm vụ và yêu cầu cấp bách của mỗi quốc gia, trong đó của nước ta hàng năm sử dụng hàng chục mét khối nước sử dụng cho khai thác, chế biến khoáng sản, sản xuất và sử dụng VLXD. Việc tìm kiếm các loại vật liệu sử dụng nhằm hạn chế, tiết kiệm tài nguyên nước cho ngành VLXD là một nhiệm vụ cấp bách, đặc biệt đối với lĩnh vực VLXD cho biển đảo” - theo đề án nghiên cứu phát triển VLXD cho công trình biển đảo đến năm 2025. Nguồn nước ngọt tại chỗ đang ngày càng khan hiếm cạn kiệt, đang đặt ra bài toán thách thức đối với chúng ta. Hiện nay, trên thế giới đã có những công trình nghiên cứu sử dụng nước mặn tại chỗ để sản xuất chế tạo bê tông nhằm tiết kiệm chi phí giá thành, khắc phục được nguồn nước ngọt tại chỗ. Do đó, xuất phát từ những nhận thức mới trong việc sử dụng nguồn nước trong lĩnh vực VLXD đề án sẽ đề xuất những quan điểm, mục tiêu có những giải pháp để khuyến khích sử dụng hợp lý.

Theo Tạp chí Vật liệu Xây dựng, Số 12/2018