TCVN 13946:2024 Vật liệu san lấp tái chế từ phế thải phá dỡ công trình

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13946:2024

VẬT LIỆU SAN LẤP TÁI CHẾ TỪ PHẾ THẢI PHÁ DỠ CÔNG TRÌNH

Recycled backfill materials from demolition waste

Lời nói đầu

TCVN 13946:2024 do Viện Vật liệu xây dựng – Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

VẬT LIỆU SAN LẤP TÁI CHẾ TỪ PHẾ THẢI PHÁ DỠ CÔNG TRÌNH

Recycled backfill materials from demolition waste

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho vật liệu san lấp được tái chế từ phế thải phá dỡ công trình xây dựng.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho công trình giao thông.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu, Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả bản sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 7572-1:2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa – Phương pháp thử. Phần 1: Lấy mẫu;

TCVN 7572-2:2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa – Phương pháp thử. Phần 2: Xác định thành phần hạt;

TCVN 11969:2018, Cốt liệu lớn tái chế cho bê tông;

TCVN 12792:2020, Vật liệu nền, móng mặt đường – Phương pháp xác định tỷ số CBR trong phòng thí nghiệm.

3  Thuật ngữ, định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa sau:

3.1

Phế thải phá dỡ công trình (Demolition waste)

Hỗn hợp không đồng nhất của vật liệu xây dựng như bê tông, vữa, gạch, cốt liệu, v.v. được tạo ra từ quá trình phá dỡ, cải tạo, tu sửa các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp.

3.2

Vật liệu san lấp (Backfill material)

Vật liệu được sử dụng để nâng cao mặt bằng đến cao trình mong muốn, lấp đầy các khu vực đào, hỗ trợ hoặc duy trì kết cấu, hoặc cho các mục đích tương tự.

3.3

Vật liệu san lấp tái chế từ phế thải phá dỡ công trình (Recycled backfill materials from demolition waste)

Vật liệu san lấp thu được từ quá trình xử lý phế thải phá dỡ công trình.

3.4

Vật liệu ngoại lai nhẹ (Lightweight contaminate material)

Vật liệu lẫn trong hỗn hợp vật liệu san lấp tái chế từ phế thải phá dỡ công trình có nguồn gốc không phải vật liệu vô cơ (bê tông, vữa, gạch, đá, thủy tinh, v.v..), có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1 000 kg/m³.

4  Quy định chung

Vật liệu san lấp tái chế từ phế thải phá dỡ công trình không được lẫn các thành phần chất thải nguy hại theo quy định hiện hành.

5  Yêu cầu kĩ thuật

Vật liệu san lấp từ phế thải phá dỡ công trình cần đáp ứng yêu cầu về thành phần hạt và các chỉ tiêu kỹ thuật quy định trong Bảng 1 và Bảng 2.

Bảng 1 – Thành phần hạt vật liệu san lấp tái chế từ phế thải phá dỡ công trình

Bảng 2 – Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu san lấp từ phế thải phá dỡ công trình

6  Phương pháp thử

6.1  Lấy mẫu thử

Theo TCVN 7572-1:2006.

6.2  Xác định thành phần hạt

Quy trình thử nghiệm theo TCVN 7572-2:2006, bộ sàng mắt vuông có kích thước lỗ sàng theo Bảng 1.

6.3. Xác định chỉ số CBR Theo TCVN 12792:2020.

6.4  Xác định hàm lượng vật liệu ngoại lai nhẹ

Lấy mẫu theo TCVN 7572-1:2006 và chuẩn bị như sau:

Sấy mẫu đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ (40 ± 5) °C, và sàng toàn bộ mẫu thành các cấp hạt qua sàng 125 mm, 26,5 mm 4,75 mm. Loại bỏ các hạt trên sàng 125 mm và dưới sàng 4,75 mm. Tính hàm lượng vật liệu ngoại lai nhẹ theo khối lượng của mỗi cấp hạt (4,75 – 26,5) mm, (26,5 – 125) mm trong mẫu, ký hiệu tương ứng là F26,5 và F4,75.

Tiếp tục rút gọn mẫu theo phương pháp chia tư để tạo ra hai mẫu cho thử nghiệm, mỗi mẫu có khối lượng tối thiểu phụ thuộc vào cỡ hạt như quy định trong Bảng 3.

Bảng 3 – Khối lượng mẫu thử tối thiểu cho phân tích hàm lượng vật liệu ngoại lai nhẹ

Các bước tiến hành xác định hàm lượng vật liệu ngoại lai nhẹ theo phụ lục A TCVN 11969:2018.

6.5  Xác định hàm lượng sulfat và sulfit

Theo TCVN 11969:2018;

7  Ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản

7.1  Ghi nhãn

Mỗi lô vật liệu san lấp từ phế thải phá dỡ công trình có giấy chứng nhận chất lượng kèm theo, trong đó có ít nhất các thông tin sau:

– Tên và địa chỉ cơ sở sản xuất cung cấp;

– Giá trị các mức chỉ tiêu chất lượng theo Điều 5 của tiêu chuẩn này;

– Số hiệu lô sản xuất;

– Ngày, tháng, năm xuất xưởng.

7.2 Vận chuyển và bảo quản

Vật liệu san lấp từ phế thải phá dỡ công trình được vận chuyển bằng mọi phương tiện. Vật liệu san lấp từ phế thải phá dỡ có thể được bảo quản ở kho có mái che hoặc sân bãi nơi khô ráo. Khi vận chuyển cần tránh lẫn các tạp chất, các dị vật có hại.

Mục lục

Lời nói đầu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ, định nghĩa

4. Quy định chung

5 Yêu cầu kỹ thuật

6 Phương pháp thử

7 Ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản

Ứng dụng thực tế của vật liệu san lấp tái chế trong xây dựng hiện đại

Trong bối cảnh ngành xây dựng Việt Nam đang hướng đến phát triển bền vững và kinh tế tuần hoàn, việc áp dụng TCVN 13946:2024,Phế thải san lấp mang lại ý nghĩa quan trọng cả về mặt kinh tế lẫn môi trường. Mỗi năm, lượng phế thải xây dựng phát sinh tại các đô thị lớn như TP.HCM, Hà Nội, Bình Dương lên đến hàng triệu tấn, trong đó phần lớn là bê tông, gạch, vữa từ các công trình phá dỡ.

Theo kinh nghiệm thực tế từ các dự án kiểm định công trình mà chúng tôi đã thực hiện, việc tái chế phế thải phá dỡ thành vật liệu san lấp giúp giảm đáng kể chi phí xử lý chất thải và chi phí mua vật liệu mới. Một dự án phá dỡ nhà xưởng cũ tại KCN Sóng Thần (Bình Dương) đã tái chế được khoảng 3.000 tấn phế thải bê tông, tiết kiệm gần 40% chi phí san lấp mặt bằng so với sử dụng đất tự nhiên.

Các hạng mục công trình phù hợp sử dụng vật liệu san lấp tái chế

• Nâng nền nhà xưởng, kho bãi: Đây là ứng dụng phổ biến nhất do yêu cầu chịu tải vừa phải và khả năng thoát nước tốt của vật liệu tái chế.
• San lấp mặt bằng khu dân cư: Phù hợp cho các khu vực không yêu cầu độ lún cực thấp, cần xử lý nền nhanh chóng.
• Lấp đầy hố móng, hào kỹ thuật: Tận dụng được lượng vật liệu dư thừa từ chính quá trình đào móng.
• Lớp đệm móng, lớp chuyển tiếp: Sử dụng làm lớp đệm dưới móng nông hoặc lớp chuyển tiếp giữa nền đất yếu và lớp kết cấu phía trên.
• Đê bao, bờ vùng: Các công trình thủy lợi nhỏ, đê bao nông nghiệp có thể tận dụng vật liệu tái chế.

Quy trình xử lý phế thải phá dỡ đạt chuẩn theo TCVN 13946:2024

Để phế thải phá dỡ công trình trở thành vật liệu san lấp tái chế đạt chuẩn, cần trải qua quy trình xử lý nghiêm ngặt. Từ thực tế triển khai tại phòng thí nghiệm LAS, chúng tôi xin chia sẻ quy trình tiêu chuẩn gồm 5 bước chính:

Bước 1: Phân loại và thu gom tại nguồn

Đây là bước quan trọng nhất nhưng thường bị bỏ qua. Tại công trường phá dỡ, cần phân loại sơ bộ phế thải thành các nhóm: bê tông, gạch xây, vữa trát, gỗ, nhựa, kim loại. Việc phân loại tốt giúp giảm chi phí xử lý sau này và đảm bảo không lẫn chất thải nguy hại vào vật liệu tái chế.

Lưu ý thực tế: Nhiều công trình cũ trước năm 1990 có thể chứa amiăng trong mái fibro-xi măng, sơn có chì, hoặc các vật liệu cách nhiệt độc hại. Những thành phần này bắt buộc phải xử lý riêng theo quy định về chất thải nguy hại, tuyệt đối không được nghiền chung với vật liệu san lấp.

Bước 2: Nghiền và sàng phân cấp

Phế thải bê tông, gạch sau khi thu gom được đưa vào máy nghiền hàm hoặc máy nghiền va đập để giảm kích thước. Hệ thống sàng rung nhiều tầng sẽ phân loại vật liệu theo các cấp hạt quy định tại Bảng 1 của tiêu chuẩn.

Theo Bảng 1 TCVN 13946:2024

Bước 3: Loại bỏ tạp chất và vật liệu ngoại lai nhẹ

Theo yêu cầu tại Bảng 2, hàm lượng vật liệu ngoại lai nhẹ không được vượt quá 1,0% khối lượng. Vật liệu ngoại lai nhẹ bao gồm gỗ, nhựa, giấy, vải, cao su – những thành phần có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1.000 kg/m³. Hệ thống tách gió (air separator) hoặc tuyển nổi có thể được sử dụng để loại bỏ các tạp chất này.

Bước 4: Kiểm tra chất lượng tại phòng thí nghiệm

Mẫu vật liệu sau xử lý được lấy theo TCVN 7572-1:2006 và thí nghiệm các chỉ tiêu theo Bảng 2. Ba chỉ tiêu quan trọng nhất cần kiểm soát là:

• Thành phần hạt: Đảm bảo phân bố hạt phù hợp với Bảng 1, giúp vật liệu có khả năng đầm nén tốt và ổn định thể tích.
• Chỉ số CBR: Không thấp hơn 8, đánh giá khả năng chịu tải của vật liệu khi đầm nén ở độ chặt 98%.
• Hàm lượng sulfat và sulfit: Không lớn hơn 1,0% (quy về SO₃), nhằm ngăn ngừa hiện tượng ăn mòn cốt thép hoặc phá hoại kết cấu bê tông tiếp xúc.

Bước 5: Vận chuyển và thi công

Vật liệu san lấp tái chế sau khi đạt chuẩn được vận chuyển đến công trường và thi công theo quy trình đầm nén phân lớp. Chiều dày mỗi lớp đầm nén thường từ 20-30 cm (sau khi đầm), sử dụng lu rung hoặc lu chân cừu tùy theo điều kiện mặt bằng.

So sánh vật liệu san lấp tái chế với vật liệu truyền thống

Để giúp bạn đọc có cái nhìn tổng quan, chúng tôi xin so sánh vật liệu san lấp tái chế từ phế thải phá dỡ với các loại vật liệu san lấp truyền thống phổ biến:

Như bảng so sánh cho thấy, vật liệu san lấp tái chế có nhiều ưu điểm vượt trội về kinh tế và môi trường. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng chất lượng vật liệu phụ thuộc rất nhiều vào quy trình xử lý và nguồn phế thải đầu vào.

Những lưu ý quan trọng khi áp dụng TCVN 13946:2024

Qua nhiều năm thực hiện kiểm định xây dựng và tư vấn sử dụng vật liệu tái chế, chúng tôi rút ra một số lưu ý quan trọng sau:

1. Kiểm soát nguồn gốc phế thải đầu vào

Không phải mọi phế thải phá dỡ đều có thể tái chế thành vật liệu san lấp. Cần đặc biệt lưu ý:

• Phế thải từ công trình có sử dụng amiăng, sơn chứa chì, hoặc vật liệu cách nhiệt độc hại phải được xử lý riêng.
• Phế thải từ nhà máy hóa chất, cơ sở sản xuất có nguy cơ nhiễm bẩn cần được lấy mẫu phân tích trước khi tái chế.
• Bê tông có chứa phụ gia độc hại (như chất chống đông cũ chứa nitrit) cần được kiểm tra thành phần hóa học.

2. Kiểm soát độ ẩm trong quá trình thi công

Vật liệu san lấp tái chế từ phế thải bê tông, gạch có khả năng hút nước cao hơn so với cát hoặc sỏi tự nhiên. Do đó, cần kiểm soát độ ẩm tối ưu trong quá trình đầm nén. Độ ẩm quá cao sẽ gây hiện tượng “bơm cháy” khi lu, trong khi độ ẩm quá thấp sẽ không đạt độ chặt yêu cầu.

Kinh nghiệm thực tế: Nên tưới nước trước khi đầm nén 12-24 giờ để vật liệu ngấm đều, tránh tưới trực tiếp ngay trước khi lu vì nước chỉ thấm bề mặt.

3. Theo dõi độ lún sau thi công

Mặc dù TCVN 13946:2024 yêu cầu CBR ≥ 8, nhưng trong thực tế, vật liệu tái chế có thể có độ lún dư lớn hơn vật liệu tự nhiên do thành phần hạt không đồng nhất và khả năng vỡ hạt khi chịu tải. Đối với các công trình có yêu cầu nghiêm ngặt về độ lún (như kiểm định nhà xưởng có máy móc chính xác), cần theo dõi độ lún bằng mốc quan trắc trong ít nhất 3-6 tháng đầu sau thi công.

4. Bảo vệ môi trường nước ngầm

Mặc dù tiêu chuẩn quy định hàm lượng sulfat và sulfit không lớn hơn 1,0%, nhưng đối với các công trình gần nguồn nước ngầm hoặc khu vực có mực nước ngầm cao, cần lấy mẫu nước ngầm để kiểm tra định kỳ. Vật liệu tái chế từ phế thải gạch vữa cũ có thể có hàm lượng kiềm cao, ảnh hưởng đến chất lượng nước.

5. Hồ sơ chất lượng và truy xuất nguồn gốc

Mỗi lô vật liệu san lấp tái chế cần có hồ sơ chất lượng đầy đủ, bao gồm: nguồn gốc phế thải, quy trình xử lý, kết quả thí nghiệm, ngày sản xuất. Điều này không chỉ đáp ứng yêu cầu pháp lý mà còn giúp truy xuất nguyên nhân khi có sự cố xảy ra.

Kinh nghiệm thực tế từ các dự án áp dụng TCVN 13946:2024

Trong quá trình đánh giá an toàn công trình và tư vấn sử dụng vật liệu tái chế, chúng tôi đã ghi nhận một số bài học kinh nghiệm quý giá:

Dự án 1: San lấp mặt bằng nhà xưởng tại Long An

Dự án sử dụng khoảng 5.000 tấn vật liệu san lấp tái chế từ phế thải phá dỡ một khu chung cư cũ tại TP.HCM. Kết quả thí nghiệm hiện trường cho thấy CBR đạt 10-12, vượt yêu cầu tiêu chuẩn. Tuy nhiên, do thi công vào mùa mưa, một số khu vực bị ngập nước tạm thời gây khó khăn cho việc đạt độ chặt đồng đều. Bài học: Cần có biện pháp thoát nước tạm và che phủ vật liệu trong mùa mưa.

Dự án 2: Nâng nền đường nội bộ KCN tại Đồng Nai

Vật liệu tái chế được sử dụng làm lớp đệm dày 50 cm dưới mặt đường bê tông. Sau 2 năm khai thác, quan trắc cho thấy độ lún không đáng kể (dưới 5 mm), mặt đường không xuất hiện vết nứt do lún lệch. Bài học: Vật liệu tái chế hoàn toàn phù hợp cho các công trình giao thông nội bộ có tải trọng nhẹ đến trung bình.

Dự án 3: San lấp khu dân cư tại Bình Dương

Sử dụng vật liệu tái chế để nâng nền cao độ +1.5m trên diện tích 2 hecta. Quá trình thi công gặp vấn đề do vật liệu lẫn nhiều mảnh gỗ và nhựa (vượt ngưỡng 1% cho phép). Bài học: Cần kiểm tra chặt chẽ chất lượng vật liệu tại bãi tập kết trước khi đưa vào thi công, không chỉ dựa vào kết quả thí nghiệm mẫu.

Câu hỏi thường gặp về TCVN 13946:2024

1. Vật liệu san lấp tái chế có được phép sử dụng cho móng công trình nhà cao tầng không?

Trả lời: TCVN 13946:2024 không quy định cụ thể phạm vi sử dụng cho từng loại công trình. Tuy nhiên, theo nguyên tắc chung, vật liệu san lấp tái chế phù hợp cho các lớp đệm móng, lớp chuyển tiếp hoặc san lấp mặt bằng. Đối với móng công trình nhà cao tầng, cần có tính toán cụ thể về khả năng chịu tải và độ lún, đồng thời phải được cơ quan có thẩm quyền chấp thuận. Trong nhiều trường hợp, thẩm tra thiết kế sẽ yêu cầu bổ sung thí nghiệm nén tĩnh hiện trường để xác nhận khả năng chịu tải thực tế.

2. Làm thế nào để phân biệt vật liệu san lấp tái chế đạt chuẩn và không đạt chuẩn bằng mắt thường?

Trả lời: Bằng mắt thường, có thể nhận biết một số dấu hiệu cảnh báo vật liệu không đạt chuẩn:

• Có lẫn mảnh gỗ, nhựa, giấy, vải với số lượng nhiều (vượt ngưỡng 1%).
• Màu sắc không đồng nhất, có vùng tối màu bất thường (nghi ngờ lẫn chất hữu cơ hoặc chất thải).
• Có mùi lạ (mùi hóa chất, mùi hữu cơ phân hủy).
• Thành phần hạt không đều, quá nhiều bụi mịn hoặc quá nhiều hạt lớn.

Tuy nhiên, để xác định chính xác có đạt chuẩn hay không, bắt buộc phải lấy mẫu và thí nghiệm tại phòng thí nghiệm được công nhận.

3. Chi phí xử lý phế thải thành vật liệu san lấp tái chế là bao nhiêu?

Trả lời: Chi phí xử lý phụ thuộc vào quy mô, công nghệ và khoảng cách vận chuyển. Theo khảo sát thực tế năm 2024 tại khu vực miền Nam:

• Chi phí nghiền sàng: 80.000 – 150.000 VNĐ/tấn
• Chi phí vận chuyển phế thải đến bãi xử lý: 50.000 – 120.000 VNĐ/tấn (tùy khoảng cách)
• Chi phí vận chuyển vật liệu tái chế đến công trường: 60.000 – 150.000 VNĐ/tấn
• Tổng chi phí: khoảng 200.000 – 400.000 VNĐ/tấn vật liệu thành phẩm

So với chi phí mua cát san lấp (khoảng 300.000 – 500.000 VNĐ/tấn tại công trường), vật liệu tái chế thường rẻ hơn 20-40%, chưa kể lợi ích môi trường.

4. TCVN 13946:2024 có bắt buộc áp dụng không?

Trả lời: Theo quy định hiện hành về tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN là tiêu chuẩn tự nguyện áp dụng, trừ khi được viện dẫn trong quy chuẩn kỹ thuật (QCVN) hoặc hợp đồng. Tuy nhiên, khi chủ đầu tư hoặc tư vấn thiết kế yêu cầu sử dụng vật liệu san lấp tái chế, thì TCVN 13946:2024 trở thành căn cứ để đánh giá chất lượng. Việc áp dụng tiêu chuẩn này cũng giúp doanh nghiệp chứng minh trách nhiệm với môi trường và phát triển bền vững.

5. Vật liệu san lấp tái chế có ảnh hưởng đến chất lượng bê tông móng không?

Trả lời: Nếu vật liệu san lấp tái chế đạt yêu cầu về hàm lượng sulfat và sulfit (≤ 1,0% quy về SO₃) theo Bảng 2 của TCVN 13946:2024, thì không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng bê tông móng. Tuy nhiên, cần lưu ý:

• Nên sử dụng lớp nilon hoặc vải địa kỹ thuật ngăn cách giữa vật liệu san lấp và bê tông móng.
• Đối với bê tông móng có yêu cầu chống sulfat, cần sử dụng xi măng kháng sulfat.
• Định kỳ kiểm tra pH của nước thấm qua lớp vật liệu san lấp để phát hiện sớm nguy cơ ăn mòn.

6. Thời hạn sử dụng của vật liệu san lấp tái chế là bao lâu?

Trả lời: Vật liệu san lấp tái chế từ phế thải bê tông, gạch có tính ổn định cao và không có “hạn sử dụng” theo nghĩa thông thường. Tuy nhiên, cần lưu ý:

• Vật liệu cần được bảo quản ở nơi khô ráo, tránh ngâm nước lâu ngày gây rửa trôi hạt mịn.
• Nên sử dụng trong vòng 6-12 tháng kể từ ngày sản xuất để đảm bảo chất lượng tốt nhất.
• Trước khi sử dụng vật liệu lưu kho quá lâu, cần lấy mẫu thí nghiệm lại để xác nhận chất lượng.

Tại sao nên lựa chọn Kiểm Định Xây Dựng Miền Nam?

Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực kiểm định chất lượng công trình và vật liệu xây dựng, Kiểm Định Xây Dựng Miền Nam tự hào là đơn vị tiên phong trong việc ứng dụng các tiêu chuẩn mới nhất, bao gồm TCVN 13946:2024, vào thực tế kiểm định và tư vấn kỹ thuật.

Chúng tôi cung cấp đầy đủ các dịch vụ liên quan đến vật liệu san lấp tái chế và kiểm định chất lượng công trình:

• Thí nghiệm đánh giá chất lượng vật liệu san lấp tái chế theo TCVN 13946:2024 tại phòng thí nghiệm LAS-XD 594 được công nhận.
• Tư vấn quy trình xử lý phế thải phá dỡ thành vật liệu san lấp đạt chuẩn.
• Giám sát chất lượng vật liệu san lấp tái chế trong quá trình sản xuất và thi công.
• Đánh giá khả năng chịu tải và độ lún của nền san lấp bằng thí nghiệm hiện trường.
• Tư vấn giải pháp sử dụng vật liệu tái chế phù hợp cho từng loại công trình.

Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí:

Kiểm Định Xây Dựng Miền Nam
Hotline: 0868.393.098
Website: kiemdinhxaydungmiennam.com

Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, trang thiết bị hiện đại và phòng thí nghiệm được công nhận, chúng tôi cam kết mang đến dịch vụ kiểm định chính xác, nhanh chóng và đáng tin cậy nhất cho mọi công trình của bạn.