I. Tổng quan về nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng xỉ thép thay thế một phần cát trong bê tông tại HCMUTE. Bê tông là vật liệu xây dựng phổ biến, nhưng việc khai thác cát tự nhiên đang gây ra nhiều vấn đề môi trường. Do đó, việc tìm kiếm các nguyên liệu thay thế là rất cần thiết. Xỉ thép là một loại phế phẩm từ quá trình sản xuất thép, có thể được sử dụng để giảm thiểu lượng cát cần thiết trong bê tông. Nghiên cứu này không chỉ giúp giảm thiểu tác động môi trường mà còn cải thiện một số tính chất cơ học của bê tông. Theo các kết quả thí nghiệm, việc thay thế cát bằng xỉ thép ở mức 40% cho thấy cường độ chịu nén và chịu kéo cao nhất. Tuy nhiên, khi hàm lượng xỉ thép vượt quá 40%, các chỉ số này bắt đầu giảm mạnh.
1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Tại Việt Nam, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng xỉ thép có thể giảm thiểu tình trạng khai thác cát tự nhiên. Các nghiên cứu như của Nguyễn Văn Chánh (2010) cho thấy xỉ thép có thể thay thế cho các loại cốt liệu khác trong bê tông, giúp giảm áp lực lên nguồn tài nguyên thiên nhiên. Trần Văn Miền (2011) đã chứng minh rằng bê tông sử dụng xỉ thép có cường độ tương đương hoặc cao hơn so với bê tông thông thường. Điều này cho thấy xỉ thép không chỉ là một giải pháp thay thế khả thi mà còn có thể cải thiện chất lượng bê tông.
II. Tính chất của xỉ thép
Xỉ thép có nhiều tính chất hóa học và cơ lý đặc biệt, làm cho nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn trong ngành xây dựng. Tính chất hoá học của xỉ thép bao gồm các oxit như calcium và magnesium, có thể ảnh hưởng đến sự giản nở thể tích của bê tông. Tính chất cơ lý của xỉ thép cho thấy nó có khối lượng riêng lớn hơn so với các loại đá tự nhiên, điều này có thể làm tăng trọng lượng của bê tông. Tuy nhiên, nếu được sử dụng với tỷ lệ hợp lý, xỉ thép có thể cải thiện độ bền và khả năng chịu lực của bê tông. Việc nghiên cứu và hiểu rõ các tính chất này là rất quan trọng để tối ưu hóa việc sử dụng xỉ thép trong bê tông.
2.1. Ứng dụng của xỉ thép trong bê tông
Việc ứng dụng xỉ thép trong bê tông không chỉ giúp giảm thiểu lượng cát tự nhiên mà còn có thể cải thiện một số tính chất cơ học của bê tông. Nghiên cứu cho thấy rằng khi sử dụng xỉ thép với tỷ lệ 40%, bê tông có thể đạt được cường độ chịu nén và chịu kéo cao nhất. Điều này cho thấy rằng xỉ thép không chỉ là một giải pháp thay thế cho cát mà còn có thể nâng cao chất lượng của bê tông. Việc sử dụng xỉ thép cũng giúp giảm thiểu lượng phế thải từ ngành công nghiệp thép, góp phần bảo vệ môi trường.
III. Kết quả nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc thay thế cát bằng xỉ thép ở mức 40% mang lại hiệu quả cao nhất về cường độ cơ học của bê tông. Các thí nghiệm cho thấy cường độ chịu nén, chịu kéo và chịu uốn đều đạt giá trị tối ưu khi sử dụng xỉ thép. Tuy nhiên, khi hàm lượng xỉ thép vượt quá 40%, các chỉ số này bắt đầu giảm mạnh. Điều này cho thấy rằng việc tối ưu hóa tỷ lệ xỉ thép trong bê tông là rất quan trọng để đạt được hiệu quả tốt nhất. Nghiên cứu này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong ngành xây dựng.
3.1. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu
Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc giảm thiểu tác động môi trường từ việc khai thác cát tự nhiên. Việc sử dụng xỉ thép không chỉ giúp bảo vệ tài nguyên thiên nhiên mà còn cải thiện chất lượng bê tông. Điều này có thể giúp các nhà thầu xây dựng tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả công trình. Hơn nữa, nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho việc sử dụng các phế phẩm công nghiệp trong xây dựng, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành xây dựng tại Việt Nam.
