Sản xuất bê tông bền trong môi trường biển từ nguồn nguyên liệu tại chỗ

Thông qua việc thực hiện dự án khoa học và công nghệ (KH&CN) cấp quốc gia “Hoàn thiện công nghệ chế tạo vật liệu geopolyme trên cơ sở nguồn nguyên liệu tại chỗ sử dụng cho các công trình ven biển và hải đảo”, các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật thuộc Công ty Cổ phần đầu tư xây dựng thương mại Việt Pháp đã nghiên cứu, chế tạo thành công bê tông geopolyme có cường độ cao, thân thiện với môi trường và bền trong môi trường xâm thực.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sản xuất bê tông bền trong môi trường biển từ nguồn nguyên liệu tại chỗkhoa họckhoa- côngnghệ và đổi mới sáng tạohọc - công nghệ và đổi mới sáng tạoSản xuất bê tông bền trong môi trường biểntừ nguồn nguyên liệu tại chỗTS Nguyễn Mạnh TuấnCông ty Cổ phần đầu tư xây dựng thương mại Việt PhápThông qua việc thực hiện dự án khoa học và công nghệ (KH&CN) cấp quốc gia “Hoàn thiện côngnghệ chế tạo vật liệu geopolyme trên cơ sở nguồn nguyên liệu tại chỗ sử dụng cho các công trìnhven biển và hải đảo”, các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật thuộc Công ty Cổ phần đầu tư xây dựng thương mạiViệt Pháp (Công ty Việt Pháp) đã nghiên cứu, chế tạo thành công bê tông geopolyme có cường độcao, thân thiện với môi trường và bền trong môi trường xâm thực. Sản phẩm được chế tạo từ nguồnnguyên liệu dồi dào tại chỗ là xỉ lò cao, tro bay, cát mặn và nước biển…, đáp ứng hiệu quả nhu cầuxây dựng công trình ở vùng biển đảo, đồng thời giúp giải quyết một lượng đáng kể chất thải từ cácnhà máy gang thép, nhiệt điện.Tìm lời giải cho các công trình bêtông cốt thép vùng biển đảoViệt Nam có bờ biển dài hơn3.200 km, với gần 3.000 hòn đảolớn nhỏ. Vì thế, công tác phát triểncơ sở hạ tầng phục cho kinh tếbiển cũng như các mục tiêu quốcphòng là rất cấp thiết. Tuy nhiên,việc xây dựng các công trình venbiển và hải đảo gặp nhiều khókhăn do thiếu hụt nguồn nguyênliệu thích hợp để chế tạo vậtliệu bê tông. Như đã biết, cácloại bê tông thông thường đượcchế tạo bằng cách phối trộn ximăng Portland (OPC) với nướcvà cốt liệu cát, đá, với yêu cầuvề hàm lượng ion clo thấp (TCVN4506:2012) nên không thể sửdụng cát và nước biển.Trên thế giới, đã có một sốnghiên cứu khử mặn cho nướcbiển hoặc sử dụng nước mưa thaythế cho nước ngọt. Tuy nhiên,việc xây dựng các nhà máy khửmặn tại các vùng hải đảo rất khókhăn, cộng với quá trình khử mặncho nước biển cũng tiêu tốn khánhiều năng lượng. Ở Việt Nam,việc sử dụng nước mưa cho sảnxuất bê tông cũng không có tínhkhả thi cao, do những khu vựckhan hiếm nước ngọt thường cólượng mưa thấp, thậm chí chưađủ phục vụ nhu cầu sinh hoạt.Như vậy, việc khử mặn nước biểnhay sử dụng nước mưa không cóý nghĩa cả về mặt khoa học cũngnhư tính thực tế.Hiện nay ở Việt Nam, để sảnxuất bê tông cho các công trìnhhải đảo và ven biển đều phải dựavào nguồn nguyên vật liệu (ximăng, nước ngọt, cát, đá) đượcvận chuyển từ đất liền, chi phítốn kém. Do được xây dựng trongmôi trường ven biển, bị xâm thựcnghiêm trọng, gây phá hoại kếtcấu, nên tuổi thọ của các côngtrình bị giảm đáng kể. Chi phí đểsửa chữa, khắc phục hậu quả dohiện tượng ăn mòn bê tông cốtthép trong môi trường biển cóthể chiếm tới 30-70% tổng mứcđầu tư xây dựng công trình. Đểhạn chế tốc độ xâm thực, TCVN9139:2012 đã đưa ra các yêu cầukỹ thuật đối với nguyên vật liệuthành phần và đối với bê tông đểtăng độ bền cho các công trìnhxây dựng. Trong đó có các yêucầu cụ thể về mác bê tông tốithiểu, mác chống thấm của bêtông, chiều dày lớp bảo vệ và loạixi măng sử dụng. Tuy nhiên, ngaycả các loại bê tông từ xi măngbền sulphate, bê tông cường độĂn mòn bê tông cốt thép tại các công trình ven biển.Soá 3 naêm 201825Khoa học - Công nghệ và đổi mới sáng tạocao khi thử nghiệm cũng bị ănmòn và nứt vỡ.Trong những năm gần đây,nhiều nghiên cứu trong nướchướng đến việc sử dụng phụ giakhoáng trong bê tông và bê tôngcường độ cao nhằm hạn chế cáctác nhân gây ăn mòn kết cấu bêtông và bê tông cốt thép. Một sốkhác lại hướng tới việc sử dụngcát mặn để chế tạo bê tông, nhưnghiên cứu của các nhà khoa họcthuộc Hội xây dựng TP Hồ ChíMinh, Công ty Cổ phần đầu tư xâydựng Thạch Anh... Tuy nhiên, cácnghiên cứu này vẫn sử dụng chấtkết dính để gắn kết các hạt cốtliệu là xi măng Portland, khiến độbền của bê tông trong môi trườngxâm thực mạnh không cao.Để giải quyết một cách triệtđể vấn đề nêu trên, Công ty ViệtPháp đặt mục tiêu chế tạo ra loạivật liệu mới có cường độ cao, thânthiện với môi trường và bền trongmôi trường xâm thực trên cơ sở tậndụng nguồn nguyên liệu dồi dàotại chỗ (cát mặn, nước biển). Quaquá trình phân tích cho thấy, vậtliệu geopolyme có thể giải quyếttốt vấn đề này. Rất nhiều nghiêncứu về vật liệu geopolyme đượcthực hiện trên thế giới kể từ nhữngnăm 1970 đã khẳng định điềuđó, đi đầu là giáo sư Davidovits(Pháp). Bê tông geopolyme cónhiều ưu điểm như: Cường độcao, tốc độ đóng rắn nhanh; khảnăng chống mài mòn cao, chịuxâm thực tốt; cho phép giảm hiệuứng nhà kính từ 26-45% so vớibê tông xi măng thông thường.Bê tông geopolyme chưa đượcsử dụng rộng rãi là do chất kếtdính geopolyme mới chỉ được đềcập nhiều trong các nghiên cứuchứ chưa được triển khai sử dụngrộng rãi trong thực tiễn. Bên cạnhđó, vẫn tồn tại những tranh cãi vềgiá thành cũng như việc sử dụngchất hoạt hóa kiềm ở dạng lỏng26Các công trình ứng dụng vật liệu mới tại Australia.không thuận tiện cho quá trình thicông tại công trường. Tuy nhiên,những nhược điểm này đượckhắc phục triệt để khi s ...