Các nghiên cứu được giới thiệu tại Triển lãm Bê tông và Xi măng Việt Nam 2026 cho thấy, ngành bê tông đang chuyển từ mục tiêu tăng sản lượng sang nâng cao hiệu quả vòng đời công trình thông qua vật liệu xanh, công nghệ mới và các giải pháp giảm phát thải. 
Trong nhiều năm, câu chuyện phát triển ngành bê tông thường được nhìn nhận dưới góc độ nâng cao cường độ vật liệu, mở rộng công suất sản xuất hoặc giảm giá thành sản phẩm.
Tuy nhiên, các tham luận được trình bày tại chuỗi hội thảo chuyên đề trong khuôn khổ Triển lãm Quốc tế máy móc, thiết bị ngành Bê tông và Xi măng Việt Nam 2026, diễn ra ngày 27-28/5 tại TP.HCM, cho thấy một xu hướng đang dần hình thành, thay vì chỉ quan tâm công trình được xây dựng bằng loại vật liệu nào, các nghiên cứu bắt đầu đặt câu hỏi rộng hơn: công trình đó sẽ vận hành ra sao trong 30 năm, 50 năm hay thậm chí lâu hơn; lượng phát thải trong toàn bộ vòng đời công trình là bao nhiêu; mức tiêu thụ tài nguyên thế nào; chi phí duy tu, bảo trì có hợp lý hay không.
Nói cách khác, tư duy phát triển đang dần chuyển từ vật liệu đơn thuần sang hiệu quả vòng đời công trình.
Từ sản lượng đến chất lượng tăng trưởng
Theo PGS.TS Lê Trung Thành - Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường của Quốc hội, Việt Nam hiện sản xuất khoảng 110 triệu tấn xi măng và 150 triệu m³ bê tông mỗi năm, thuộc nhóm quốc gia có quy mô sản xuất lớn trong khu vực. Hệ thống ngành cũng đã hình thành mạng lưới gồm hơn 60 doanh nghiệp xi măng, hơn 500 doanh nghiệp bê tông thương phẩm và hơn 800 doanh nghiệp bê tông đúc sẵn, đủ khả năng đáp ứng nhu cầu xây dựng các công trình dân dụng, công nghiệp và hạ tầng quy mô lớn.
Tuy nhiên, khi quy mô sản xuất đã đạt đến một ngưỡng nhất định, áp lực đặt ra đối với ngành không còn đơn thuần là tăng sản lượng. Những thách thức mới đang nổi lên gồm yêu cầu giảm phát thải carbon, biến động giá nguyên liệu đầu vào và tình trạng suy giảm nguồn cát tự nhiên - những yếu tố có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tính bền vững của ngành trong dài hạn.
Trong bối cảnh đó, PGS.TS Lê Trung Thành cho rằng, ngành bê tông cần chuyển dần từ mô hình phát triển dựa vào sản lượng sang mô hình dựa vào công nghệ, hiệu quả sử dụng tài nguyên và vòng đời công trình.
Các hướng đi được đề xuất gồm: phát triển bê tông xanh, bê tông carbon thấp, bê tông cường độ siêu cao (UHPC), mở rộng sử dụng vật liệu thay thế cát tự nhiên, thúc đẩy bê tông đúc sẵn và đẩy mạnh chuyển đổi số trong toàn bộ chuỗi sản xuất - xây dựng. Điều đáng chú ý, phần lớn các giải pháp được PGS.TS Lê Trung Thành đề xuất không chỉ hướng tới nâng cao chất lượng vật liệu, mà còn hướng tới giảm sử dụng tài nguyên, kéo dài tuổi thọ công trình và giảm chi phí trong quá trình khai thác.
Đánh giá công trình theo vòng đời khai thác
Một trong những tham luận đáng chú ý tại hội thảo là nghiên cứu của TS Trần Bá Việt - Phó Chủ tịch Hội VLXD về giải pháp cầu cạn sử dụng bê tông cường độ siêu cao (UHPC) kết hợp đường đắp trong phát triển hạ tầng giao thông.
TS Trần Bá Việt cho biết, mục tiêu phát triển khoảng 6.411 km đường cao tốc vào năm 2030 cho thấy nhu cầu đầu tư hạ tầng giao thông của Việt Nam còn rất lớn. Trong khi đó, số liệu tổng hợp từ một số tuyến cao tốc đang và đã triển khai cho thấy, tổng mức đầu tư bình quân khoảng 232 tỷ đồng/km. Với quy mô đầu tư lớn như vậy, việc lựa chọn giải pháp xây dựng không nên chỉ dừng ở chi phí ban đầu, mà cần tính đến khả năng cung ứng vật liệu, điều kiện nền đất, chi phí bảo trì và tuổi thọ công trình trong suốt quá trình khai thác.
Theo phân tích của TS Trần Bá Việt, nhiều khó khăn đang bộc lộ trong quá trình phát triển mạng lưới cao tốc, đặc biệt tại Đồng bằng sông Cửu Long. Khu vực này vừa đối mặt với tình trạng thiếu hụt vật liệu đắp nền, vừa chịu áp lực từ nền đất yếu, thời gian chờ lún kéo dài và yêu cầu bảo đảm thoát lũ tự nhiên. Tham luận dẫn số liệu cho thấy khu vực Đồng bằng sông Cửu Long đang có tốc độ sụt lún trung bình khoảng 0,96 cm/năm, trong khi hiện tượng nước biển dâng, xâm nhập mặn và suy giảm phù sa tiếp tục diễn biến phức tạp.
Từ thực tiễn đó, TS Trần Bá Việt cho rằng, việc lựa chọn phương án đầu tư không nên chỉ dựa trên tổng mức đầu tư ban đầu mà cần đánh giá đồng thời 6 nhóm tiêu chí, gồm: (i) tác động môi trường; (ii) khả năng cung ứng vật liệu; (iii) kỹ thuật và công nghệ; (iv) tiến độ thi công; chi phí bảo trì, tuổi thọ công trình; (v) và giá thành đầu tư xây dựng.
Đây cũng là cơ sở để tác giả đề xuất tiếp tục nghiên cứu mở rộng ứng dụng cầu cạn sử dụng UHPC tại một số khu vực phù hợp. Theo cách tiếp cận này, chi phí đầu tư ban đầu có thể cao hơn, nhưng đổi lại công trình có khả năng giảm nhu cầu bảo trì, hạn chế tác động của lún nền và nâng cao độ bền trong quá trình khai thác. Vấn đề được đặt ra không còn đơn thuần là xây dựng tuyến đường với chi phí thấp nhất, mà là lựa chọn giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật tối ưu trong nhiều thập kỷ vận hành.
Từ chất thải công nghiệp đến vật liệu hạ tầng
Nếu tham luận về UHPC tập trung vào tuổi thọ công trình thì nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Thanh Sang - Trường Đại học GTVT lại hướng tới bài toán tài nguyên và vật liệu cho hạ tầng giao thông.
Theo nhóm nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Thanh Sang, riêng Trung tâm điện lực Duyên Hải có 4 nhà máy nhiệt điện, với lượng tro xỉ phát sinh khoảng 2 triệu tấn mỗi năm, trong khi lượng tồn dư tại các bãi thải đã vượt 3 triệu tấn. Cùng thời điểm đó, nhiều dự án giao thông tại Đồng bằng sông Cửu Long đang gặp khó khăn về nguồn vật liệu đắp nền và cát xây dựng.
Trong khi đó, tỉnh Trà Vinh đã cấp phép khai thác 2 mỏ cát nhiễm mặn với tổng trữ lượng hơn 2,1 triệu m³. Tuy nhiên, đây vẫn là nguồn vật liệu chưa được khai thác hiệu quả trong xây dựng hạ tầng.
Từ thực tế này, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm phối hợp cát nhiễm mặn, tro đáy nhiệt điện, tro bay và vôi để tạo vật liệu phục vụ nền đường. Một số cấp phối nghiên cứu sử dụng tỷ lệ tro đáy từ 24-56%, cát nhiễm mặn từ 24-56% và bổ sung khoảng 20% tro bay. Kết quả thí nghiệm cho thấy chỉ số CBR của vật liệu tăng từ 18,1 lên 31,2, cho thấy khả năng cải thiện đáng kể cường độ chịu tải của nền đường.
Điểm đáng chú ý là nghiên cứu không hướng tới thay thế hoàn toàn vật liệu truyền thống mà tìm cách tận dụng các nguồn vật liệu sẵn có ngay tại địa phương. Theo nhóm nghiên cứu, cách tiếp cận này có thể góp phần giảm áp lực khai thác cát sông tự nhiên, đồng thời tạo thêm hướng xử lý đối với lượng tro xỉ nhiệt điện đang tồn đọng tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
Trong bối cảnh nhu cầu vật liệu cho các dự án cao tốc, hạ tầng giao thông tiếp tục gia tăng, nghiên cứu này cho thấy khả năng hình thành các chuỗi VLXD mới dựa trên nguồn tài nguyên tại chỗ, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào các nguồn vật liệu truyền thống. Đây cũng là một hướng tiếp cận gắn với kinh tế tuần hoàn trong lĩnh vực xây dựng.
Khi bê tông trở thành một phần của xây dựng thông minh
Một hướng tiếp cận khác được giới thiệu tại hội thảo là công nghệ in bê tông 3D do PGS.TS Trần Văn Miền - Trường Đại học Bách khoa TP.HCM trình bày.
Theo PGS.TS Trần Văn Miền, ngành Xây dựng hiện là một trong những lĩnh vực phát thải lớn. Trung bình, việc sản xuất 1 m³ bê tông phát thải khoảng 288 kg CO₂. Trong bối cảnh Việt Nam cam kết đạt phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050, yêu cầu giảm phát thải trong toàn bộ quá trình thiết kế, thi công và vận hành công trình đang trở thành một áp lực ngày càng rõ nét đối với ngành Xây dựng.
Theo nhóm nghiên cứu của PGS.TS Trần Văn Miền, công nghệ in bê tông 3D được xem là một trong những hướng tiếp cận có khả năng góp phần giảm lượng vật liệu dư thừa, giảm nhân công trực tiếp tại công trường và tăng mức độ tự động hóa trong thi công. Công nghệ này cũng cho phép kết nối trực tiếp giữa mô hình thiết kế số và quá trình tạo lập công trình, qua đó từng bước hình thành các quy trình xây dựng dựa trên dữ liệu.
Điểm đáng chú ý, nghiên cứu không dừng ở mức mô phỏng hay giới thiệu công nghệ, mà đã triển khai thử nghiệm các dự án nhà in bê tông 3D tại Long An và TP.HCM, đồng thời xây dựng hệ thống thiết bị in và mô hình thiết kế phù hợp với điều kiện thực tế trong nước.
Theo PGS.TS Trần Văn Miền, các nghiên cứu này đang được đặt trong định hướng phát triển xây dựng thông minh và giảm phát thải carbon, gắn với Quyết định số 888/QĐ-TTg về lộ trình Net Zero và Chương trình khoa học công nghệ KC.16/24-30 về mục tiêu phát thải ròng bằng “0” tại Việt Nam.
Dù còn cần thêm thời gian để hoàn thiện tiêu chuẩn kỹ thuật, đánh giá độ bền và hiệu quả kinh tế ở quy mô lớn, việc xuất hiện các dự án in bê tông 3D thực tế trong nước cho thấy, công nghệ này đang bắt đầu chuyển từ giai đoạn nghiên cứu sang thử nghiệm ứng dụng. Đây cũng là một trong những hướng tiếp cận đáng chú ý trong quá trình chuyển đổi số ngành Xây dựng hiện nay.
Nhìn từ 4 tham luận có thể thấy, các vấn đề được đặt ra đã vượt ra ngoài phạm vi của một ngành VLXD đơn thuần. Từ bê tông carbon thấp, cầu cạn UHPC, vật liệu từ tro xỉ và cát nhiễm mặn đến công nghệ in bê tông 3D, điểm chung không nằm ở loại vật liệu được sử dụng, mà ở mục tiêu nâng cao hiệu quả toàn bộ vòng đời công trình.
Việt Nam đang bước vào giai đoạn đầu tư mạnh cho hạ tầng giao thông, đô thị và công nghiệp, những yêu cầu về giảm phát thải, tiết kiệm tài nguyên, nâng cao tuổi thọ công trình và tối ưu chi phí vận hành sẽ ngày càng trở thành tiêu chí quan trọng trong lựa chọn công nghệ và VLXD.
