Luận văn thạc sĩ về khảo sát phản ứng kiềm cốt liệu trong bê tông xi măng cốt liệu thủy tinh

Khảo sát phản ứng kiềm cốt liệu trong bê tông xi măng cốt liệu thủy tinh, góp phần nâng cao chất lượng và độ bền của công trình xây dựng.

• Người hướng dẫn: PGS. Thạch Đình Tùng
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Vật Liệu Xây Dựng
• Đề tài: Khảo Sát Phản Ứng Kiềm Cốt Liệu Trong Bê Tông Xi Măng Cốt Liệu Thủy Tinh
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. LÝ DO CHỌN TÀI NGUYÊN
• 2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BÊ TÔNG VÀ DỤNG CẤT LIỆU THỪY TINH
• 3. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỘNG TÀI
• 4. PHẦN ỨNG KIỂM CẤT LIỆU TRONG BÊ TÔNG
• 4.1. PHẦN KIỂM CHỨNG VỚI SiO2
• 4.2. PHẦN KIỂM CHỨNG CACBONAT
• 4.3. PHẦN KIỂM CHỨNG VỚI SILICATE
• 4.4. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ PHẦN KIỂM CHỨNG CẤT LIỆU TRONG BÊ TÔNG
• 5. PHẦN ỨNG KIỂM CẤT LIỆU TRONG DỤNG TRO BAY
• 5.1. THÍ NGHIỆM CHỮNG THỰC VÀ NÉN
• 5.2. THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG CẤT LIỆU (THEO ASTM ± C 1567)
• 5.3. CHẦM UỐN VÀ NÉN
• 5.4. ĐÀN DÀI THANH V... BẰNG NAOH
• 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu này nhằm khảo sát phản ứng kiềm của cốt liệu thủy tinh trong bê tông xi măng. Việc sử dụng cốt liệu thủy tinh không chỉ giúp giảm thiểu rác thải mà còn mang lại giá trị thẩm mỹ cao cho các công trình xây dựng. Tuy nhiên, phản ứng kiềm giữa xi măng và cốt liệu có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng, làm giảm tuổi thọ và độ bền của bê tông. Do đó, việc hiểu rõ cơ chế và ảnh hưởng của phản ứng kiềm là rất quan trọng. Theo tiêu chuẩn ASTM C 1567, nghiên cứu sẽ tiến hành các thí nghiệm để xác định mức độ ảnh hưởng của phản ứng kiềm đến các tính chất cơ học của bê tông sử dụng cốt liệu thủy tinh.

1.1. Tình hình nghiên cứu

Nghiên cứu về bê tông sử dụng cốt liệu thủy tinh đã được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng cốt liệu thủy tinh có thể cải thiện tính chất vật lý và hóa học của bê tông. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa cốt liệu thủy tinh và phản ứng kiềm vẫn còn là một vấn đề chưa được giải quyết triệt để. Cần có thêm các nghiên cứu thực nghiệm để làm rõ hơn về ảnh hưởng của cốt liệu thủy tinh đến phản ứng kiềm trong bê tông, từ đó đưa ra những giải pháp hiệu quả nhằm khắc phục vấn đề này.

II. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được thực hiện dựa trên các thí nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM C 1567. Trong đó, tro bay được sử dụng như một chất phụ gia để thay thế một phần xi măng nhằm hạn chế phản ứng kiềm giữa xi măng và cốt liệu. Các mẫu bê tông được tạo ra với tỉ lệ tro bay thay thế xi măng lần lượt là 10%, 15% và 20%. Sau khi tiến hành thí nghiệm, các mẫu sẽ được kiểm tra về độ bền nén và uốn theo tiêu chuẩn TCVN 3121: 2003. Kết quả thí nghiệm sẽ giúp xác định mối quan hệ giữa tỉ lệ tro bay và phản ứng kiềm, từ đó đưa ra các khuyến nghị cho việc sử dụng cốt liệu thủy tinh trong bê tông.

2.1. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm

Các mẫu bê tông được chuẩn bị với các thành phần chính bao gồm xi măng, cốt liệu thủy tinh, cát và nước. Tất cả các thành phần này đều được kiểm tra chất lượng trước khi tiến hành trộn. Đặc biệt, cốt liệu thủy tinh được nghiền mịn để đảm bảo tính đồng nhất trong quá trình trộn. Sau khi trộn đều, mẫu bê tông sẽ được đổ vào khuôn và để đông cứng trong điều kiện tiêu chuẩn. Thời gian đông cứng sẽ được theo dõi để đảm bảo các mẫu đạt được độ cứng cần thiết trước khi tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng tro bay để thay thế một phần xi măng có tác dụng tích cực trong việc kiểm soát phản ứng kiềm. Cụ thể, khi tỉ lệ tro bay vượt quá 15%, phản ứng kiềm được kiểm soát dưới ngưỡng cho phép. Điều này chứng tỏ rằng tro bay không chỉ giúp cải thiện độ bền của bê tông mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế các phản ứng hóa học không mong muốn. Kết quả này có ý nghĩa thực tiễn cao, giúp các kỹ sư và nhà thiết kế có thêm lựa chọn trong việc sử dụng cốt liệu thủy tinh trong các công trình xây dựng.

3.1. Phân tích kết quả

Phân tích kết quả cho thấy rằng các mẫu bê tông có chứa tro bay cho kết quả tốt hơn về cả độ bền nén và uốn so với các mẫu không có tro bay. Điều này cho thấy rằng tro bay không chỉ đóng vai trò là chất phụ gia mà còn giúp tạo ra các phản ứng hóa học có lợi trong quá trình đông cứng của bê tông. Các nghiên cứu trước đây cũng đã chỉ ra rằng tro bay có khả năng cải thiện tính chất của bê tông, tuy nhiên nghiên cứu này đã khẳng định rõ hơn về vai trò của nó trong việc kiểm soát phản ứng kiềm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sự gia tăng dân số cùng tốc độ đô thị hóa nhanh chóng đang tạo ra sức ép khổng lồ lên hệ thống quản lý môi trường tại Việt Nam. Dựa trên Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh tại các khu vực đô thị đã tăng mạnh từ 32.000 tấn/ngày lên hơn 35.600 tấn/ngày. Riêng tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh, phế thải thủy tinh chiếm tới 2,6% tổng trọng lượng chất thải sinh hoạt thu gom mỗi ngày. Phần lớn nguồn phế liệu này hiện vẫn được xử lý bằng biện pháp chôn lấp, gây lãng phí tài nguyên khoáng sản và tạo gánh nặng lớn cho quỹ đất đô thị. Nhằm cụ thể hóa định hướng bảo vệ môi trường theo Quyết định 44/2018/QĐ-UBND của Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh về phân loại chất thải tại nguồn, việc tái chế thủy tinh thành cốt liệu thay thế cát tự nhiên trong sản xuất bê tông xi măng là một hướng đi mang tính đột phá.

Tuy nhiên, rào cản kỹ thuật lớn nhất khi đưa thủy tinh vào bê tông là phản ứng kiềm cốt liệu (Alkali-Silica Reaction - ASR). Hàm lượng silica vô định hình cao trong thủy tinh phản ứng với các ion kiềm tự do trong xi măng tạo thành gel ASR hút nước trương nở, gây nứt vỡ kết cấu và suy giảm nghiêm trọng độ bền công trình. Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM đã tập trung khảo sát toàn diện cơ chế phát sinh ASR và đề xuất giải pháp sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính tro bay loại F để ức chế phản ứng này. Nghiên cứu xác lập mối quan hệ thực nghiệm giữa tỷ lệ thay thế tro bay từ 10% đến 20% với cường độ chịu nén, chịu uốn của vữa xi măng dưỡng hộ trong điều kiện chuẩn. Kết quả nghiên cứu mang lại ý nghĩa kinh tế - kỹ thuật thiết thực khi chứng minh khả năng kiểm soát độ giãn dài ASR dưới ngưỡng nguy hại 0,10% theo tiêu chuẩn quốc tế, mở ra tiềm năng tận dụng 100% cốt liệu thủy tinh tái chế và cắt giảm ít nhất 15% lượng xi măng Poóc-lăng thương phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết phản ứng kiềm silica (ASR), mô hình tương tác Pozzolanic và lý thuyết cơ học phá hủy vật liệu composite nền xi măng. Phản ứng ASR bản chất là quá trình hòa tan hóa học, trong đó các ion hydroxyl ($OH^-$) cùng ion kim loại kiềm ($Na^+$, $K^+$) trong dung dịch lỗ rỗng của hồ xi măng tấn công bẻ gãy các liên kết cầu nối Si-O-Si của silica vô định hình trong cốt liệu thủy tinh. Quá trình này hình thành nên gel kiềm silicat có tính chất hút ẩm mạnh; khi độ ẩm môi trường đạt trên 85%, khối gel trương nở thể tích cục bộ tạo ra ứng suất kéo nội tại vượt quá cường độ chịu kéo của đá xi măng, dẫn đến nứt nẻ và phá hủy kết cấu.

Để ức chế ASR, lý thuyết Pozzolanic được ứng dụng thông qua việc bổ sung tro bay loại F chứa hàm lượng oxit silic ($SiO_2$) hoạt tính lên tới 79,3% và oxit nhôm ($Al_2O_3$) đạt 4,81%. Phản ứng Pozzolanic diễn ra giữa $SiO_2$ của tro bay và canxi hydroxit $Ca(OH)_2$ sinh ra từ quá trình thủy hóa xi măng, tạo thành các khoáng canxi silicat hydrat (C-S-H) thứ cấp. Sự hình thành C-S-H mới đem lại ba cơ chế kiểm soát then chốt: làm giảm tỷ lệ Ca/Si của gel để tăng khả năng hấp phụ và giữ chặt ion kiềm, điền đầy các lỗ rỗng mao dẫn nhằm ngăn chặn sự khuếch tán của ion $OH^-$, đồng thời làm giảm đáng kể nồng độ kiềm tự do tiếp xúc trực tiếp với bề mặt hạt thủy tinh. Ngoài ra, lý thuyết cơ học phá hủy vi mô cũng được vận dụng để lý giải tác động của các vết nứt tế vi sinh ra trong quá trình nghiền đập cơ học phế liệu thủy tinh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng hệ vật liệu đồng nhất gồm xi măng Poóc-lăng PC có cường độ nén 28 ngày đạt 52,4 MPa và khối lượng riêng 3,06 g/cm3; tro bay nhiệt điện loại F đạt chỉ số hoạt tính cường độ 85% ở 28 ngày theo TCVN 10302:2014; cốt liệu cát thạch anh chuẩn có khối lượng thể tích 1.610 kg/m3 và độ hút nước 1,12%; cùng cốt liệu thủy tinh tái chế thu gom từ phế liệu kính trắng (chiếm trên 90%) có khối lượng thể tích 1.534 kg/m3, khối lượng riêng 2.490 kg/m3 và độ hút nước thấp ở mức 0,24%. Cỡ mẫu thí nghiệm được thiết kế theo 4 nhóm cấp phối chính tương ứng với hàm lượng tro bay thay thế xi măng lần lượt là 0%, 10%, 15% và 20% theo khối lượng, với tỷ lệ Nước/Chất kết dính cố định ở mức 0,47 và tỷ lệ Cốt liệu/Chất kết dính là 2,25.

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nguyên tắc lấy mẫu ngẫu nhiên phân tầng và phối trộn theo thành phần hạt quy định tại tiêu chuẩn ASTM C 1567, phân bố từ cỡ sàng 4,18 mm (rây số 16) đến 150 µm (rây số 100). Phương pháp phân tích thực nghiệm được thiết kế bao gồm:

• Thí nghiệm gia tốc thanh vữa ASTM C 1567: Sử dụng các thanh vữa kích thước 25x25x285 mm ngâm trong dung dịch NaOH 1N ở nhiệt độ 80°C liên tục trong 16 ngày để đo độ biến dạng dãn dài. Phương pháp này được lựa chọn vì cho phép đánh giá chính xác, rút ngắn thời gian kiểm tra khả năng ức chế ASR so với quy trình ngâm tự nhiên kéo dài hàng năm.
• Thí nghiệm cơ lý TCVN 3121:2003: Đúc các mẫu lăng trụ kích thước 40x40x160 mm để xác định cường độ chịu uốn và nén ở các mốc thời gian 3 ngày, 7 ngày và 28 ngày tuổi.
• Phân tích vi cấu trúc SEM và EDX: Chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét và phổ tán sắc năng lượng tia X tại thời điểm 28 ngày nhằm định lượng thành phần nguyên tố tại vùng chuyển tiếp (ITZ) giữa hạt cốt liệu và nền đá xi măng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình thực nghiệm đã ghi nhận bốn phát hiện quan trọng có giá trị thực tiễn cao:

• Hiệu quả ức chế ASR vượt trội của tro bay loại F: Mẫu đối chứng vữa thủy tinh không sử dụng tro bay (0%) có độ dãn dài vượt xa giới hạn cho phép sau 14 ngày ngâm gia tốc, gây nứt vỡ nghiêm trọng. Ngược lại, khi thay thế xi măng bằng tro bay ở mức 15% và 20%, độ biến dạng dãn dài của thanh vữa giảm mạnh xuống dưới ngưỡng quy chuẩn 0,10% theo ASTM C 1567, chứng minh phản ứng kiềm cốt liệu đã được triệt tiêu hoàn toàn.
• Vai trò quyết định của kích thước hạt thủy tinh: Phân tích vi cấu trúc chỉ ra rằng phản ứng ASR diễn ra chủ yếu từ các vết nứt bên trong hạt thủy tinh thô thay vì trên bề mặt tiếp xúc. Các hạt thủy tinh kích thước từ 1,18 mm đến 1,36 mm có tới 44% số vết nứt bên trong với bề rộng lớn hơn 2 micromet, tạo điều kiện cho dung dịch kiềm xâm thực sâu. Trong khi đó, các hạt mịn dưới 0,5 mm chỉ có 0% đến 4% vết nứt lớn hơn 2 micromet, hầu như vô hại và chỉ tham gia phản ứng pozzolanic bề mặt.
• Sự phát triển cường độ chịu nén và chịu uốn ổn định: Ở 3 và 7 ngày tuổi, mẫu vữa chứa tro bay phát triển cường độ chậm hơn mẫu cát chuẩn do phản ứng thủy hóa sơ kỳ của tro bay diễn ra từ từ. Tuy nhiên, tại mốc 28 ngày tuổi, mẫu vữa sử dụng 15% tro bay đạt cường độ nén xấp xỉ 48,5 MPa đến 50,2 MPa (đạt trên 95% mẫu chuẩn) và cường độ uốn đạt trên 6,8 MPa.
• Cải thiện độ đặc chắc vi cấu trúc: Ảnh chụp SEM xác nhận ở các mẫu có 15% và 20% tro bay, khoáng C-S-H thứ cấp đã lấp kín hoàn toàn các lỗ rỗng mao dẫn, ngăn chặn ion $OH^-$ di chuyển và tạo nên vùng liên kết tiếp giáp ITZ vô cùng bền chặt.

Thảo luận kết quả

Các dữ liệu nghiên cứu có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ đường biểu diễn sự biến thiên độ dãn dài thanh vữa theo chu kỳ 16 ngày ngâm NaOH ở 80°C và bảng tổng hợp so sánh cường độ nén đa thời điểm (3, 7, 28 ngày). Biểu đồ dãn dài thể hiện rõ sự phân tách giữa vùng nguy hại (mẫu 0% và 10% tro bay với độ dãn dài vượt mức 0,15% - 0,20%) và vùng an toàn (mẫu 15% và 20% tro bay với độ dãn dài duy trì dưới 0,08%). Nguyên nhân là do tro bay loại F với hàm lượng $SiO_2$ cao (79,3%) đã nhanh chóng tiêu thụ lượng $Ca(OH)_2$ tự do trong hồ xi măng, làm giảm độ kiềm $[OH^-]$ của dung dịch lỗ rỗng mao dẫn.

Phân tích phổ EDX tại bề mặt tiếp xúc cốt liệu cho thấy sự sụt giảm rõ rệt của tỷ lệ Ca/Si, chứng minh các ion kiềm đã bị khóa chặt trong mạng lưới khoáng C-S-H mới. Kết quả này hoàn toàn nhất quán với các công bố quốc tế của Farshad Rajabipour hay Noguchi về hiệu ứng kích thước hạt thủy tinh, đồng thời làm sáng tỏ cơ chế rằng hình dạng góc cạnh sắc nhọn của hạt thủy tinh sau nghiền đập giúp tăng diện tích tiếp xúc bám dính cơ học, bù đắp hiệu quả phần suy giảm cường độ uốn trong giai đoạn đóng rắn 28 ngày.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết luận thực nghiệm, 4 giải pháp ứng dụng và khuyến nghị kỹ thuật được đề xuất:

• Chuẩn hóa tỷ lệ phối trộn tro bay trong sản xuất bê tông: Các trạm trộn bê tông thương phẩm và cơ sở sản xuất cấu kiện đúc sẵn cần thiết lập tỷ lệ thay thế xi măng bằng tro bay loại F ở mức tối ưu từ 15% đến 20% theo khối lượng khi sử dụng cốt liệu thủy tinh, nhằm đảm bảo khống chế độ dãn dài ASR luôn dưới 0,10% và đạt mác cường độ nén trên 45 MPa trong lộ trình triển khai 12 tháng tới.
• Kiểm soát quy trình nghiền và cỡ hạt cốt liệu: Các doanh nghiệp tái chế cần đầu tư hệ thống máy nghiền búa và sàng phân loại để khống chế kích thước hạt thủy tinh ở dải hạt mịn dưới 0,60 mm (lọt rây số 30), loại bỏ triệt để các hạt thô lớn hơn 1,18 mm nhằm triệt tiêu các vết nứt tế vi nội hạt trước khi đưa vào cấp phối trộn vữa.
• Ban hành tiêu chuẩn cơ sở cho cấu kiện đúc sẵn xuyên sáng: Hiệp hội Bê tông Việt Nam phối hợp cùng các viện nghiên cứu chuyên ngành xây dựng quy chuẩn kỹ thuật cho các dòng sản phẩm bê tông trang trí, gạch lát vỉa hè, tấm ốp bông gió và mặt bàn ghế mỹ nghệ từ cốt liệu thủy tinh trong thời gian 6 đến 18 tháng tới.
• Xây dựng chính sách khuyến khích kinh tế tuần hoàn: Sở Xây dựng và Sở Tài nguyên Môi trường các địa phương cần ban hành cơ chế trợ giá, ưu đãi thuế cho các công trình hạ tầng công cộng sử dụng vật liệu tái chế, hướng tới mục tiêu giảm 30% lượng chất thải thủy tinh chôn lấp vào năm 2030 theo định hướng phát triển bền vững.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và dữ liệu thực nghiệm của luận văn là nguồn tư liệu giá trị cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Kỹ sư vật liệu và chuyên gia R&D tại các nhà máy bê tông: Khai thác trực tiếp biểu đồ cấp phối hạt và công thức thay thế 15% - 20% tro bay để sản xuất các dòng vữa khô trộn sẵn, bê tông xanh tự lèn và tấm panel trang trí có tính thẩm mỹ cao.
• Học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Xây dựng: Kế thừa quy trình thí nghiệm gia tốc ASTM C 1567 kết hợp kỹ thuật phân tích SEM/EDX để tiếp tục mở rộng nghiên cứu sang các loại phụ gia khoáng khác như xỉ lò cao, tro trấu hoặc nano silica.
• Doanh nghiệp sản xuất gạch không nung và cấu kiện mỹ nghệ: Tận dụng đặc tính khúc xạ ánh sáng và độ bóng bề mặt của cốt liệu thủy tinh để chế tạo các sản phẩm gạch lát đô thị, bồn hoa, ghế đá với chi phí nguyên liệu thấp hơn 15% so với phương pháp nung chảy truyền thống.
• Cơ quan quản lý đô thị và nhà hoạch định chính sách môi trường: Sử dụng các số liệu về tỷ lệ 2,6% rác thải thủy tinh và hiệu quả tái chế để xây dựng đề án quản lý chất thải rắn, triển khai kinh tế tuần hoàn tại các đô thị lớn trên toàn quốc.

Câu hỏi thường gặp

• Tại sao cốt liệu thủy tinh lại gây nứt vỡ vữa bê tông nếu không có tro bay? Thủy tinh chứa hàm lượng oxit silic vô định hình cao. Trong môi trường kiềm mạnh của xi măng ($pH > 12,5$), silica bị hòa tan tạo thành gel kiềm silicat (ASR). Gel này hút nước phồng rộp, sinh ứng suất nở lớn hơn cường độ kéo của xi măng, làm xuất hiện các vết nứt chân chim phá hủy mẫu sau 14 ngày thí nghiệm.

• Tro bay loại F ngăn chặn phản ứng kiềm cốt liệu bằng cách nào? Tro bay loại F với 79,3% $SiO_2$ tham gia phản ứng pozzolanic với $Ca(OH)_2$, tạo khoáng C-S-H thứ cấp lấp đầy lỗ rỗng mao dẫn. Quá trình này giúp giữ chặt các ion $Na^+$ và $K^+$, giảm độ kiềm của dung dịch lỗ rỗng và ngăn chặn ion $OH^-$ tiếp cận với hạt thủy tinh, giữ độ giãn dài dưới 0,10%.

• Kích thước hạt thủy tinh ảnh hưởng như thế nào đến mức độ nguy hại của ASR? Hạt thủy tinh thô trên 1,18 mm chứa tới 44% vết nứt tế vi phát sinh khi nghiền đập, khiến dung dịch kiềm dễ dàng xâm thực sâu tạo gel ASR phá hoại. Ngược lại, hạt thủy tinh mịn dưới 0,5 mm có rất ít vết nứt, hầu như không gây nở thể tích mà chỉ đóng vai trò như phụ gia pozzolanic bề mặt.

• Cường độ chịu lực của bê tông sử dụng cốt liệu thủy tinh và tro bay có đạt yêu cầu kết cấu không? Mẫu vữa chứa 15% tro bay đạt cường độ chịu nén 28 ngày trên 48,5 MPa và cường độ chịu uốn trên 6,8 MPa theo TCVN 3121:2003. Dù phát triển chậm ở 3 ngày đầu, cấu trúc đặc chắc hình thành ở 28 ngày hoàn toàn đáp ứng tốt các yêu cầu chịu lực của kết cấu công trình.

• Ứng dụng thực tế phổ biến nhất của bê tông cốt liệu thủy tinh là gì? Vật liệu này đặc biệt lý tưởng cho các cấu kiện đúc sẵn trang trí như gạch bông gió xuyên sáng, gạch lát vỉa hè, mặt bàn bếp, chậu cây cảnh và panel ốp mặt tiền. Giải pháp vừa đem lại giá trị thẩm mỹ vượt trội, vừa tiết kiệm chi phí năng lượng so với công nghệ nấu chảy thủy tinh truyền thống.

Kết luận

• Xác lập nguyên nhân cốt lõi gây phá hủy ASR trong bê tông cốt liệu thủy tinh bắt nguồn từ các vết nứt tế vi nội hạt có kích thước lớn hơn 2 micromet ở các hạt thô trên 1,18 mm.
• Khẳng định tỷ lệ thay thế xi măng bằng 15% đến 20% tro bay loại F là giải pháp kỹ thuật tối ưu, khống chế độ dãn dài ASR dưới ngưỡng 0,10% theo tiêu chuẩn ASTM C 1567.
• Đảm bảo các chỉ tiêu cơ lý vượt trội với cường độ nén 28 ngày đạt xấp xỉ 50 MPa và cường độ uốn trên 6,8 MPa theo TCVN 3121:2003, đáp ứng hoàn hảo yêu cầu kỹ thuật của kết cấu dân dụng và công nghiệp.
• Hiện thực hóa mô hình kinh tế tuần hoàn khi xử lý triệt để 2,6% lượng rác thải thủy tinh đô thị kết hợp tiêu thụ nguồn tro bay phát thải từ các nhà máy nhiệt điện.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung mở rộng thử nghiệm trên quy mô bê tông hạt thô và đánh giá độ bền xâm thực môi trường biển trong chu kỳ 12 đến 24 tháng; các kỹ sư và đơn vị sản xuất có thể tham khảo chi tiết cấp phối trong luận văn để ứng dụng ngay vào quy trình chế tạo vật liệu xây dựng xanh.