Tổng quan một số tính chất cơ học của hỗn hợp bê tông và bê tông có chứa cốt sợi nhựa

Bài báo "Tổng quan một số tính chất cơ học của hỗn hợp bê tông và bê tông có chứa cốt sợi nhựa" lược khảo các nghiên cứu tận dụng nhựa thải làm cốt sợi để sản xuất bê tông phục vụ cho các công trình xây dựng. Một số vấn đề liên quan chính như phương pháp tái chế nhựa thải, các thông số kỹ thuật của bê tông bao gồm cường độ nén, độ bền kéo đứt, độ bền uốn, độ sụt đã được tổng hợp và phân tích, đánh giá. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng quan một số tính chất cơ học của hỗn hợp bê tông và bê tông có chứa cốt sợi nhựa . 421 TỔNG QUAN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CÓ CHỨA CỐT SỢI NHỰA Đỗ Thị Mỹ Phƣợng1, Lê Hoàng Việt1, Nguyễn Trƣờng Thành1, Phan Thanh Thuận1, Nguyễn Xuân Hoàng1, Huỳnh Trọng Phƣớc1, Lê Thị Ánh Hồng2, Nguyễn Võ Châu Ngân1,* 1 Trường Đại học Cần Thơ; 2Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Cần Thơ Tóm tắt Chất thải nhựa hiện đang là vấn nạn môi trường ở quy mô toàn cầu. Trong những năm qua, đã có nhiều nghiên cứu liên quan đến việc tái chế rác thải nhựa được tiến hành ở nhiều nước khác nhau trên thế giới, song các nghiên cứu tái chế chất thải nhựa như thành phần cốt sợi trong bê tông còn hạn chế, đặc biệt là ở Việt Nam. Bài báo này lược khảo các nghiên cứu tận dụng nhựa thải làm cốt sợi để sản xuất bê tông phục vụ cho các công trình xây dựng. Một số vấn đề liên quan chính như phương pháp tái chế nhựa thải, các thông số kỹ thuật của bê tông bao gồm cường độ nén, độ bền kéo đứt, độ bền uốn, độ sụt đã được tổng hợp và phân tích, đánh giá. Đây là tiền đề cho việc thực hiện nghiên cứu xử lý rác thải nhựa làm cốt liệu trộn bê tông trong xây dựng công trình thân thiện môi trường. Từ khóa: Bê tông cốt sợi, nhựa thải, ô nhiễm môi trường, thông số kỹ thuật của bê tông. 1. Đặt vấn đề Việc gia tăng nhanh chóng lượng nhựa sử dụng trên thế giới là do các sản phẩm, dụng cụ làm từ nhựa rất đa dạng như ly nhựa, túi nilon, chai, hộp nhựa, hộp đựng thức ăn, ống hút… Bên cạnh đó bởi tính tiện dụng, giá thành rẻ, dễ gia công, dễ sử dụng, các sản phẩm từ nhựa ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Sự ra đời của nhựa và các sản phẩm từ nhựa mang lại nhiều lợi ích. Mỗi năm thế giới sử dụng 13 triệu thùng dầu để sản xuất nhựa, cứ mỗi phút có 1 triệu chai nhựa được bán ra, mỗi năm có khoảng 5.000 tỷ túi nilon được tiêu thụ, khoảng 40% nhựa được sản xuất dùng để đóng gói (Notten, 2019). Khối lượng sản phẩm nhựa sản xuất hàng năm đã tăng gấp 20 lần trong 50 năm qua và dự kiến sẽ tăng gấp đôi trong 20 năm tới; đến năm 2050, toàn cầu có thể sản xuất 1.124 triệu tấn nhựa (Chu và ctv., 2021). Nếu không thu gom, tái chế, tái sử dụng lượng sản phẩm nhựa này một cách triệt để sẽ gây ra “ô nhiễm trắng” đối với môi trường toàn cầu. Sau khi được sử dụng, hàng năm cư dân thế giới thải vào các đại dương từ 4,8 - 12,7 triệu tấn nhựa trên tổng số 275 triệu tấn nhựa sản xuất từ 192 quốc gia ven biển vào năm 2010 (Jambeck và ctv., 2015). Ước tính trọng lượng rác thải nhựa thải xuống biển đến năm 2050 sẽ nhiều hơn trọng lượng cá (Quach & Milne, 2019), đe dọa nghiêm trọng đến hệ sinh thái và môi trường đại dương. Nhựa chiếm tỷ lệ từ 50 - 80% tổng lượng rác được tìm thấy trên bờ biển (Barnes và ctv., 2009). Một phần rác thải nhựa có thể bị chìm xuống đáy biển, tại đây tốc độ phân hủy của chúng đặc biệt chậm nên sẽ tồn lưu lâu dài và gây hại cho cả hệ sinh thái đáy biển. Là quốc gia đang phát triển, Việt Nam đối mặt với tình trạng ô nhiễm rác thải nhựa ngày càng gia tăng. Giai đoạn 1990 - 2015, lượng nhựa tiêu thụ tính trên đầu người ở nước ta đã tăng * Ngày nhận bài: 24/02/2022; Ngày phản biện: 30/3/2022; Ngày chấp nhận đăng: 19/4/2022 * Tác giả liên hệ: Email: nvcngan@ctu.edu.vn 422 mạnh từ 3,8kg/năm/người lên 41kg/năm/người, trong đó 37,43% sản phẩm là bao bì và 29,26% là đồ gia dụng (Chu và ctv., 2021; trích từ Hiệp hội Nhựa Việt Nam, 2019). Mỗi năm có hơn 1,8 triệu tấn nhựa được thải ra nhưng chỉ 27% trong số đó được tái chế (Quach & Milne, 2019). Nghiên cứu của Jambeck và ctv. (2015) thực hiện tại 20 quốc gia trên thế giới ghi nhận Việt Nam đứng thứ tư về thải rác nhựa ra biển, dao động trong khoảng 0,28 - 0,73 triệu tấn/năm. Nếu chúng ta không có các giải pháp hữu hiệu, kịp thời thì những tác động tiêu cực của rác thải nhựa sẽ trở nên rất nghiêm trọng. Tuy nhiên, lĩnh vực tái chế chất thải nhựa ở nước ta vẫn chưa phát triển do tỷ lệ phân loại chất thải tại nguồn rất thấp. Nhóm nghiên cứu của Chu và ctv. (2021) ghi nhận chỉ có khoảng 17% lượng túi nilon thải bỏ được tái sử dụng. Tính riêng Thành phố Hồ Chí Minh, mỗi năm có khoảng 250.000 tấn chất thải nhựa được tạo ra; trong đó 48.000 tấn được chôn trong các bãi chôn lấp chiếm 19,2%; còn lại hơn 200.000 tấn chất thải nhựa thải trực tiếp ra môi trường, chỉ có một phần nhỏ được tái chế. Điều đáng nói là công nghệ tái chế nhựa được sử dụng ở các thành phố lớn của Việt Nam đã lỗi thời, hiệu quả thấp, chi phí cao và gây ô nhiễm môi trường. Bên cạnh đó, hoạt động tái chế chất thải nhựa chưa được tổ chức với quy mô lớn, chủ yếu được thực hiện bởi các doanh nghiệp nhỏ nên công nghệ đã lỗi thời, hiệu quả thấp, chi phí cao, không đồng bộ và gây ô nhiễm môi trường. Hiện tại chất thải nhựa mới chỉ được quy định chung trong nhóm có khả năng tái sử dụng, tái chế chứ chưa có quy định riêng, hướng dẫn cụ thể về việc quản lý, thu gom và xử lý chất thải nhựa (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2019). 2. Một số định hướng tận dụng rác thải nhựa Chính vì những tác hại to lớn gây ra cho môi trường, đã có nhiều nghiên cứu tìm kiếm khả năng giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực của nguồn nhựa phế thải. Mặc dù một số nghiên cứu đã xác nhận lợi ích kinh tế của việc tái chế nhựa thải, chỉ có 9% lượng nhựa thải được tái chế, 12% bị thiêu hủy, và 79% thải bỏ vào bãi chôn lấp hoặc thải ra môi trường (Geyer và ctv., 2017). Chôn lấp hiện được xem là biện pháp cuối cùng để xử lý rác thải nhựa vì nó đòi hỏi một diện tích đất lớn và gây ra các vấn đề ô nhiễm lâu dài. Thiêu hủy rác thải nhựa được áp dụng ở một số quốc gia vì nhiệt trị cao của polyme và đây là giải pháp có thể loại bỏ hầu hết rác thải nhựa. Tuy nhiên, việc đốt nhựa thải một lượng lớn khí cacbonic và hóa chất độc ra không khí, đồng thời tạo ra tro bay độc hại và tro xỉ c ...