I. Giới thiệu
Luận văn nghiên cứu ứng dụng tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân để làm đường bê tông xi măng (BTXM) nông thôn tại tỉnh Bình Thuận bằng phương pháp đầm lăn. Mục tiêu chính là tận dụng nguồn phế thải này để giảm chi phí xây dựng và bảo vệ môi trường. Nghiên cứu tập trung vào việc xác định tỷ lệ tro xỉ tối ưu trong hỗn hợp bê tông, đánh giá các tính chất cơ lý của vật liệu, và so sánh hiệu quả kinh tế với bê tông truyền thống.
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Việc sử dụng tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân không chỉ giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn nguyên liệu thay thế xi măng trong xây dựng. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh Việt Nam đang đẩy mạnh chương trình xây dựng nông thôn mới. Nghiên cứu này nhằm tìm ra giải pháp bền vững để tận dụng nguồn phế thải này.
1.2 Mục đích của đề tài
Mục đích chính của nghiên cứu là xác định tỷ lệ tro xỉ tối ưu trong hỗn hợp bê tông đầm lăn (BTDL), đánh giá các tính chất cơ lý của vật liệu, và đề xuất quy trình thi công phù hợp. Nghiên cứu cũng nhằm giảm chi phí xây dựng và tăng tuổi thọ công trình.
II. Tổng quan về bê tông đầm lăn và tro xỉ
Bê tông đầm lăn (BTDL) là loại bê tông có độ sụt thấp, được đầm chặt bằng lu rung. Tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện là phế thải giàu silica và alumina, có thể thay thế một phần xi măng trong hỗn hợp bê tông. Nghiên cứu này tập trung vào việc tận dụng tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân để làm đường BTXM nông thôn.
2.1 Khái niệm về bê tông đầm lăn
Bê tông đầm lăn (BTDL) là loại bê tông có độ sụt bằng 0, được đầm chặt bằng lu rung. Nó thường được sử dụng trong xây dựng đập và đường giao thông do hiệu quả kinh tế và thời gian thi công ngắn. Tro xỉ được sử dụng như một phụ gia khoáng để thay thế một phần xi măng, giúp giảm chi phí và tăng tính bền vững của công trình.
2.2 Tình hình sử dụng tro xỉ tại Việt Nam
Tại Việt Nam, tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện thường được xử lý như chất thải, gây ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này đề xuất việc tái sử dụng tro xỉ trong xây dựng đường BTXM nông thôn, nhằm giảm thiểu tác động môi trường và tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có.
III. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm để đánh giá các tính chất cơ lý của bê tông đầm lăn (BTDL) khi thay thế một phần xi măng bằng tro xỉ. Các mẫu thí nghiệm được chuẩn bị với tỷ lệ tro xỉ khác nhau (10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%) và được kiểm tra về cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo khi uốn, và mô đun đàn hồi.
3.1 Thiết kế cấp phối bê tông
Cấp phối bê tông được thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam, với tỷ lệ tro xỉ thay đổi từ 10% đến 60%. Các mẫu thí nghiệm được đúc và bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn để đánh giá các tính chất cơ lý.
3.2 Thí nghiệm và đánh giá kết quả
Các thí nghiệm được thực hiện để đánh giá cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo khi uốn, và mô đun đàn hồi của bê tông đầm lăn (BTDL). Kết quả cho thấy, việc sử dụng tro xỉ giúp giảm chi phí xi măng mà không làm giảm đáng kể cường độ của bê tông.
IV. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng tro xỉ trong bê tông đầm lăn (BTDL) giúp giảm chi phí xi măng và tăng tính bền vững của công trình. Tỷ lệ tro xỉ tối ưu được xác định là 30%, giúp đạt được cường độ chịu nén và chịu kéo khi uốn tương đương với bê tông truyền thống.
4.1 Đánh giá cường độ chịu nén
Kết quả thí nghiệm cho thấy, cường độ chịu nén của bê tông đầm lăn (BTDL) giảm nhẹ khi tỷ lệ tro xỉ tăng lên, nhưng vẫn đạt yêu cầu kỹ thuật. Tỷ lệ tro xỉ 30% được xác định là tối ưu, giúp giảm chi phí xi măng mà không ảnh hưởng đáng kể đến cường độ.
4.2 Đánh giá cường độ chịu kéo khi uốn
Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông đầm lăn (BTDL) cũng được đánh giá. Kết quả cho thấy, tỷ lệ tro xỉ 30% giúp duy trì cường độ chịu kéo khi uốn tương đương với bê tông truyền thống.
V. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã chứng minh rằng, việc sử dụng tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân trong bê tông đầm lăn (BTDL) là khả thi và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Tỷ lệ tro xỉ tối ưu được xác định là 30%, giúp giảm chi phí xi măng mà không làm giảm đáng kể cường độ của bê tông. Nghiên cứu cũng đề xuất áp dụng rộng rãi phương pháp này trong xây dựng đường BTXM nông thôn tại Việt Nam.
5.1 Kết luận
Nghiên cứu đã xác định được tỷ lệ tro xỉ tối ưu trong bê tông đầm lăn (BTDL) là 30%, giúp giảm chi phí xi măng và tăng tính bền vững của công trình. Phương pháp này có thể được áp dụng rộng rãi trong xây dựng đường BTXM nông thôn tại Việt Nam.
5.2 Kiến nghị
Để áp dụng rộng rãi phương pháp này, cần có các nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của tro xỉ đến các tính chất khác của bê tông, cũng như xây dựng các tiêu chuẩn kỹ thuật cụ thể cho việc sử dụng tro xỉ trong xây dựng.
