Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Nghiên cứu chế tạo bê tông nhẹ từ tro trấu và tro bay tại Đồng bằng sông Cửu Long

Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) có điều kiện tự nhiên đặc thù, với đất nền yếu, gây khó khăn cho việc xây dựng công trình. Việc sử dụng tro trấu và tro bay trong sản xuất bê tông nhẹ là một giải pháp khả thi nhằm giảm tải trọng công trình. Theo thống kê, lượng tro bay thải ra từ các nhà máy nhiệt điện tại ĐBSCL rất lớn, trong khi tro trấu từ sản xuất nông nghiệp cũng không được tận dụng hiệu quả. Việc kết hợp hai loại vật liệu này không chỉ giúp giảm chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Sự cần thiết của nghiên cứu này không chỉ nằm ở khía cạnh kỹ thuật mà còn ở việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do chất thải nông nghiệp và công nghiệp.

Nghiên cứu về bê tông nhẹ sử dụng tro trấu và tro bay cần dựa trên cơ sở khoa học vững chắc. Tro bay chứa nhiều silica, giúp cải thiện tính chất cơ học của bê tông. Tro trấu cũng có khả năng tạo ra các lỗ rỗng trong cấu trúc bê tông, làm giảm trọng lượng và tăng khả năng cách nhiệt. Quá trình ngưng kết và rắn chắc của xi măng kết hợp với hai loại tro này tạo ra một sản phẩm bê tông có tính năng vượt trội. Việc nghiên cứu tỷ lệ phối trộn giữa tro trấu và tro bay với xi măng là rất quan trọng để tối ưu hóa tính chất của bê tông nhẹ.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc xác định thành phần cấp phối của bê tông nhẹ sử dụng tro trấu và tro bay. Các thí nghiệm sẽ được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ tro bay và tro trấu đến các tính chất như độ linh động, độ phồng nở và cường độ của bê tông. Các phương pháp xác định độ chảy xòe, thời gian ninh kết và cường độ sẽ được áp dụng để thu thập dữ liệu chính xác. Kết quả từ các thí nghiệm này sẽ cung cấp cơ sở để đánh giá khả năng ứng dụng của tro trấu và tro bay trong sản xuất bê tông nhẹ tại ĐBSCL.

Nghiên cứu cho thấy tro bay có tác động đáng kể đến tính chất của bê tông nhẹ. Khi tăng hàm lượng tro bay từ 10% đến 50%, độ linh động của hỗn hợp bê tông giảm, trong khi thời gian ninh kết kéo dài. Cường độ của bê tông cũng giảm khoảng 34% khi sử dụng tro bay. Tuy nhiên, việc sử dụng tro bay cũng giúp cải thiện độ phồng nở của bê tông bọt nhẹ. Điều này cho thấy rằng việc tối ưu hóa tỷ lệ tro bay trong hỗn hợp là rất quan trọng để đạt được các tính chất mong muốn của bê tông nhẹ.

Tro trấu cũng có ảnh hưởng lớn đến tính chất của bê tông nhẹ. Việc thay thế một phần xi măng bằng tro trấu giúp giảm độ linh động và độ phồng nở, đồng thời kéo dài thời gian ninh kết. Cường độ của bê tông giảm khoảng 24% khi sử dụng tro trấu. Tuy nhiên, tro trấu cũng giúp cải thiện một số tính chất khác của bê tông, như khả năng cách nhiệt. Việc nghiên cứu sâu hơn về tỷ lệ phối trộn giữa tro trấu và tro bay sẽ giúp tối ưu hóa tính chất của bê tông nhẹ.

Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng tro trấu và tro bay trong sản xuất bê tông nhẹ tại ĐBSCL là khả thi và có nhiều lợi ích. Việc này không chỉ giúp giảm tải trọng công trình mà còn góp phần bảo vệ môi trường bằng cách tái sử dụng các phế phẩm nông nghiệp và công nghiệp. Hướng phát triển tiếp theo có thể là nghiên cứu thêm về các loại phụ gia khác để cải thiện tính chất của bê tông nhẹ. Cần có các chính sách hỗ trợ từ chính phủ để khuyến khích việc sử dụng các vật liệu tái chế trong xây dựng.