Nghiên cứu sử dụng kết hợp tro bay nhiệt điện với xỉ lò cao để chế tạo bê tông chất lượng cao hạt mịn không xi măng

Trong bài viết này, nhóm tác giả đã sử dụng tro bay kết hợp với xỉ lò cao để chế tạo bê tông chất lượng cao hạt mịn không sử dụng xi măng. Trong đó, tro bay và xỉ lò cao được sử dụng như là vật liệu alumino-silicat, dụng dịch NaOH và Na2SiO3 được sử dụng như dung dịch kiềm kích hoạt. Tính công tác của hỗn hợp bê tông được xác định bằng độ chảy xòe trong công hình nón cụt, cường độ của bê tông được xác định trên mẫu có kích thước 40x40x160mm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng kết hợp tro bay nhiệt điện với xỉ lò cao để chế tạo bê tông chất lượng cao hạt mịn không xi măng Nghiên cứu sử dụng kết hợp tro bay nhiệt điện với xỉ lò cao để chế tạo bê tông chất lượng cao hạt mịn không xi măng Research on combination of fly ash and blast furnace slag to make high-performance fine- grained concrete without cement > TĂNG VĂN LÂM1; VŨ KIM DIẾN2; BULGAKOV BORIS IGOREVICH3 1 Bộ môn Kỹ thuật Xây dựng, Khoa Xây dựng, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Email: lamvantang@gmail.com 2 Bộ môn Công nghệ Bê tông và Chất kết dính, Trường Đại học xây dựng quốc gia Mát-cơ-va, D.26 Yaroslavskoe Shosse, Moscow, 129337, Liên Bang Nga Email: kimdienxdtb@gmail.com; Tel: +7968 516 46 89 3 Bộ môn Công nghệ Bê tông và Chất kết dính, Trường Đại học xây dựng quốc gia Mát-cơ-va, D.26 Yaroslavskoe Shosse, Moscow, 129337, Liên Bang Nga Email: fakultetst@mail.ru; Tel: +7 910 453 79 85 TÓM TẮT: ABSTRACT: Trong bài viết này, nhóm tác giả đã sử dụng tro bay kết hợp với xỉ In this article, fly ash in thermal power plants combined with blast lò cao để chế tạo bê tông chất lượng cao hạt mịn không sử dụng xi furnace slag is used to make high-performance fine-grained concrete măng. Trong đó, tro bay và xỉ lò cao được sử dụng như là vật liệu without using cement. In which, fly ash and blast furnace slag are alumino-silicat, dụng dịch NaOH và Na2SiO3 được sử dụng như dung used as alumino-silicate materials, NaOH and Na2SiO3 solutions are dịch kiềm kích hoạt. Tính công tác của hỗn hợp bê tông được xác used as the alkali-activator solution. The workability of the concrete định bằng độ chảy xòe trong côn hình nón cụt, cường độ của bê mixture is determined by a flow of a truncated cone with size tông được xác định trên mẫu có kích thước 40x40x160mm. Mục 100x70x60mm, the strength of the concrete is determined on the tiêu của nghiên cứu là chế tạo hỗn hợp bê tông hạt mịn có tính sample size 70.7x70.7x70.7mm. The objectives of the research are to công tác tốt và cường độ nén ở tuổi 28 ngày đạt trên 60MPa. make a fine-grained concrete mix with good workability and Ngoài ra, tỷ lệ giữa dung dịch kiềm kích hoạt với vật liệu alumino- compressive strength at the age of 28 days reaching over 60MPa. silicat được khảo sát là 0,40. Những kết quả thu được cho thấy Further, the ratio between the alkali-activator solution and the triển vọng tái sử dụng các chất thải rắn công nghiệp để chế tạo bê alumino-silicate material is 0.40. The obtained results show that the tông chất lượng cao với thành phần không chứa xi măng. prospect of reusing industrial solid wastes to produce high- Từ khóa: Bê tông chất lượng cao hạt mịn; dung dịch kiềm hoạt; performance fine-grained concrete with cement-free composition. tro bay. xỉ lò cao, cường độ nén. Keywords: High-performance fine-grained concret; , Alkali-activator; fly ash; granulated blast furnace slag; compression strength. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ thu từ ống khói qua hệ thống nồi hơi tinh luyện để loại bỏ bớt các Tro bay nhiệt điện và xỉ luyện kim là hai trong số những vật liệu thành phần tạp chất hữu cơ chưa cháy hết. Thành phần của tro bay nhân tạo phức tạp và phong phú nhất hiện nay trên thế giới. Tro thường chứa nhiều pha tinh thể như các silic oxit, nhôm oxit, canxi bay là bụi khí thải dưới dạng hạt mịn thu được từ quá trình đốt oxit, sắt oxit, magie oxit và lưu huỳnh oxit, ngoài ra có thể chứa cháy nhiên liệu than đá trong các nhà máy nhiệt điện chạy than, là một lượng than chưa cháy hết. Xỉ lò cao là phế thải của ngành phế thải thoát ra từ buồng đốt qua ống khói nhà máy (Efficiency, công nghiệp luyện gang thép, thải phẩm ở dạng hạt có đường 2007; Hardjito et al., 2008; Worrell et al., 2001). Tro bay được tận kính từ 10÷200 mm (Kiều et al., 2020; Lam et al., 2018; Trần et al., ISSN 2734-9888 10.2021 183 PHÁT TRIỂN X ÂY DỰNG BỀN VỮNG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 2017). Đây là sản phẩm phụ của quá trình nhiệt luyện quặng sắt Nhiều nghiên cứu (Xie et al., 2015, Nguyễn et al., 2019; thành gang. Rattanasak và Chindaprasirt, 2009) đã cho thấy nhược điểm chính Hiện nay, cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang của bê tông sử dụng chất kết dính không xi măng từ hỗn hợp tro phát triển vượt bậc ở Việt Nam, nhu cầu sử dụng năng lượng điện đốt bay nhiệt điện kết hợp với dung dịch kiềm hoạt hóa là khả năng than và gang, thép, hợp kim ngày càng cao. Điều này dẫn tới lượng đóng rắn và phát triển cường độ rất chậm ở nhiệt độ phòng. Còn phát thải tro bay và xỉ lò cao ngày càng lớn, lượng phế thải rắn này nhược điểm chính của bê tông sử dụng chất kết dính không xi đang tồn chứa tại các bãi thải ngày càng nhiều (Nguyễn et al., 2019; măng từ hỗn hợp xỉ lò cao kết hợp với dung dịch kiềm hoạt hóa là Van et al., 2018 ). Nếu không được xử lý đúng cách, nó có thể gây ô có hiện tượng co khô lớn khi đông cứng và rắn chắc (Kumar et al., nhiễm nước và đất, phá vỡ các chu kỳ sinh thái và gây nguy hiểm cho 2010; Kiều et al., 2020; Nguyễn et al., 2020). Sự kết hợp giữa xỉ lò môi trường (Nguyễn et al., 2021; Танг et al., 2021). cao và tro bay có thể giải quyết vấn đề này, với tỷ lệ tro bay/xỉ lò Việc nghiên cứu xử lý, tái chế tro xỉ một cách triệt để không chỉ cao bằng 25/75 đến 75/25, mẫu thí nghiệm ph ...