Ảnh hưởng của điều kiện thủy hóa đến hệ số thủy hóa và độ bền nén một trục nở hông của xỉ hạt lò cao (GBFS) Formosa Hà Tĩnh

Nghiên cứu này đánh giá ảnh h ởng của điều kiện thủy hóa đến sự thay đổi của hệ số thủy hóa (R, %) và sự phát triển độ bền nén một trục nở hông (qu, kN/m2) của xỉ hạt lò cao (GBFS) Formos Hà Tĩnh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của điều kiện thủy hóa đến hệ số thủy hóa và độ bền nén một trục nở hông của xỉ hạt lò cao (GBFS) Formosa Hà Tĩnh . 191 ẢNH HƢỞNG CỦA IỀU IỆN THỦY HÓA ẾN HỆ SỐ THỦY HÓA VÀ Ộ BỀN NÉN MỘT TRỤC NỞ HÔNG CỦA Ỉ HẠT LÒ CAO (GBFS) FORMOSA HÀ TĨNH Trần Thị Ngọ Quỳnh*, Trần Thanh Nhàn, Dương Trung Quố , Trần u n Thạ h, Trần Thị Phương An, Nguyễn Thị Thanh Nhàn Trường Đại học Khoa học - Đại học Huế *Tác giả chịu trách nhiệm: ttnquynh@hueuni.edu.vnTó tắt Nghiên cứu này đánh giá ảnh h ởng của điều kiện thủy h đến s th y đổi của hệ số thủyhóa (R, %) và s phát triển độ bền nén một trục nở hông (qu, kN/m2) của xỉ hạt lò cao (GBFS)Formos Hà Tĩnh. Các mẫu GBFS đ ợc thủy hóa ở ba môi tr ờng khác nhau bao gồm n ớcmáy, n ớc biển và dung dịch Ca(OH)2 ở nhiệt độ trong phòng và ngoài trời với thời gian thủyhóa từ đến 500 ngày. Kết quả thí nghiệm cho thấy trong môi tr ờng n ớc máy và n ớc biển, Rcủa mẫu GBFS thủy h tăng đáng kể trong thời gi n đầu và tăng nhẹ khi thời gian thủy hóa tiếptục tăng, trong khi qu của mẫu GBFS không th y đổi trong tháng đầu nh ng s u đ tăng tuyếntính theo thời gian thủy hóa. Trong môi tr ờng thủy hóa Ca(OH)2, R và qu của mẫu GBFS tăngnh nh và đạt giá trị lớn nhất sau 112 ngày ở điều kiện trong phòng và 84 ngày ở ngoài trời. Sauthời gian này, R và qu của các mẫu thủy hóa trong phòng tăng nhẹ và các mẫu thủy hóa ngoàitrời không th y đổi theo thời gian. Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra rằng do đ c tính thủy hóa,GBFS Formosa có khả năng đạt đ ợc độ bền nén tăng dần theo thời gi n trong điều kiện ẩm tnhiên mà không cần phụ gia.Từ khóa: x hạt lò cao (GBFS); hệ số thủy hóa; ộ bền nén một trục nở hông; vật liệu xây dựng tái chế.1. ặt vấn đề Trong những th p kỷ gần đ y, vấn đề phát thải kh nhà k nh, đ c biệt là CO2 đ ợc chứngminh là nguyên nhân chính gây biến đổi khí h u (DCLG, 6), đ y là chủ đề thu hút s chú ýcủa nhiều nhà nghiên cứu Trong lĩnh v c xây d ng, một vài ý kiến cho rằng môi tr ờng xâyd ng là một trong những tác nhân lớn nhất gây biến đổi khí h u toàn cầu li n qu n đến khí thảiCO2, tiêu thụ n ớc, chất thải chôn lấp và v t liệu thô đã qu sử dụng (BERR, 2008). Bên cạnhđ , chất thải công nghiệp đ ng trở thành gánh n ng môi tr ờng tại nhiều thành phố lớn của cácn ớc phát triển và đ ng phát triển trên thế giới. Với nh n thức về vấn đề môi tr ờng của v t liệuthải công nghiệp, chính phủ các n ớc và nhiều nhà nghiên cứu đã và đ ng cố gắng đổi mới vàtăng c ờng các giải pháp thân thiện với môi tr ờng để giảm thiểu tác hại của các v t liệu này.Việc sử dụng các loại chất thải và sản phẩm phụ công nghiệp để thay thế v t liệu t nhiên trongxây d ng cơ sở hạ tầng dân dụng giúp giảm thiểu việc sử dụng v t liệu khai thác và giảm năngl ợng tiêu thụ, giảm chất thải và khí thải nhà k nh r môi tr ờng, h ớng tới phát triển bền vữngtrong xây d ng. Nhiều nhà nghiên cứu đã và đ ng đánh giá tiềm năng của v t liệu thải và sảnphẩm phụ công nghiệp nh xỉ gang, xỉ thép, tro bay (Liu và nnk., 2022; Hoy và nnk., 2016;H inin và nnk , 5; M tsud và nnk 998; Shinoz ki và nnk , 6; L Văn H ng, 6; TrầnTh nh Nhàn và nnk , ; Tr n và nnk , ) để thay thế một phần ho c toàn bộ v t liệutruyền thống trong xây d ng. Việt N m đ ng phải đối m t với tình trạng thiếu hụt nguồn v t liệu xây d ng, đ c biệt là cátxây d ng khi mà các nguồn kh i thác cát đ ng ngày càng cạn kiệt. Theo thống kê của Bộ Xâyd ng, trong năm 5, nhu cầu sử dụng cát chỉ vào khoảng 92 triệu m3 nh ng năm nhu cầu 3này là 160 triệu m (Báo điện tử của Bộ Xây d ng, 2022) và không ngừng tăng l n, trong khil ợng cát khai thác hiện nay chỉ đáp ứng khoảng 50 - 65% làm cho giá thành cát xây d ng tăngliên tục. Nạn khai thác l u và khai thác quá mức nguồn cát lòng sông và th m chí nguồn cát192nội đồng đ ng g y r hàng loạt hệ lụy cả về kinh tế, kỹ thu t, môi tr ờng và n ninh Tr ớcth c trạng trên, bên cạnh các qui định và quy hoạch hoạt động kh i thác theo định h ớng tiếtkiệm tối đ nguồn cát t nhiên, Chính phủ và đị ph ơng đã và đ ng khuyến khích nghiên cứusử dụng v t liệu xây d ng nhân tạo, đ c biệt là v t liệu tái chế nhằm bổ sung l ợng thiếu hụtvà từng ớc thay thế cát t nhiên trong xây d ng. D án khu liên hợp g ng thép do Công ty TNHH G ng thép H ng Nghiệp Formos Hà Tĩnh(FHS) đầu t c tổng công suất ( gi i đoạn) là 20 triệu tấn/năm n n l ợng xỉ đáy lò thải ra hàngtriệu tấn/năm y là nguồn v t liệu rất lớn và nếu đ ợc nghiên cứu, định h ớng sử dụng hợp lýsẽ đáp ứng đáng kể nhu cầu v t liệu xây d ng củ đị ph ơng và v ng l n c n. Hiện n y, l ợngxỉ hạt lò cao củ FHS (l ợng thải năm 8 khoảng 2 triệu tấn) đều đ ợc sử dụng trong côngnghiệp sản xuất xi măng (5 xuất khẩu và 50% bán cho các nhà máy sản xuất xi măng trongn ớc). Cát t nhiên với thành phần khoáng v t chủ yếu là thạch anh (SiO2) đã đ ợc chọn lọc vàmài tròn t nhiên nên bền với điều kiện ngoại sinh trong khi xỉ hạt lò c o đ ợc làm nguội nhanhtừ xỉ lỏng nên thành phần khoáng trên bề m t không bền và dễ bị thủy hóa khi tiếp xúc với môitr ờng ẩm t nhi n y là điểm khác biệt lớn nhất và cần đ ợc kiểm chứng khi định h ớng sửdụng xỉ hạt lò cao làm v t liệu thay thế cát t nhiên trong xây d ng. Vì v y, nghiên cứu và làmsáng tỏ ảnh h ởng củ đ c tính thủy hóa lên s biến đổi tính chất cơ lý của xỉ là cách tiếp c nphù hợp và là cơ sở định h ớng sử dụng hợp lý và an toàn xỉ hạt lò cao vào xây d ng Hơn nữa,sản phẩm xỉ thải có thành phần, tính chất và chất l ợng phụ thuộc vào thành phần - tỷ lệ nguyênliệu đầu vào và công nghệ - công suất của nhà máy luyện, tuy nhiên các thông số li n qu n đếnquy trình luyện và tỷ lệ nguyên liệu đầu vào là bí m t công nghệ n n các đơn vị sản xuất khôngchia sẻ. Vì v y, nghiên c ...