I. Tổng quan về xỉ thép và bê tông đầm lăn
Xỉ thép là phế thải từ ngành luyện kim, có thành phần khoáng vật tương tự xi măng. Việc tái chế xỉ thép trong sản xuất bê tông giúp giảm ô nhiễm môi trường và tiết kiệm tài nguyên. Bê tông đầm lăn (BTĐL) là loại bê tông khô, được đầm chặt bằng máy lu rung, phù hợp cho các công trình lớn như mặt đường ô tô và đập thủy điện. BTĐL sử dụng ít xi măng hơn so với bê tông truyền thống, giảm chi phí và tăng tốc độ thi công.
1.1. Ứng dụng xỉ thép trong sản xuất bê tông
Xỉ thép được nghiên cứu để thay thế cốt liệu trong bê tông đầm lăn. Thành phần hóa học và khoáng vật của xỉ thép tương tự xi măng, giúp tăng cường độ và tuổi thọ của bê tông. Tại Bà Rịa - Vũng Tàu, lượng xỉ thép phát sinh từ các nhà máy luyện thép lên đến 451,000 tấn/năm. Việc tái sử dụng xỉ thép không chỉ giảm chi phí xây dựng mà còn hạn chế ô nhiễm môi trường.
1.2. Bê tông đầm lăn trong xây dựng mặt đường
BTĐL được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng mặt đường ô tô nhờ khả năng thi công nhanh và tiết kiệm vật liệu. So với bê tông truyền thống, BTĐL giảm lượng xi măng, giảm nhiệt thủy hóa, và hạn chế nứt nẻ. Công nghệ này phù hợp với các dự án lớn như đường giao thông và công trình giao thông tại Bà Rịa - Vũng Tàu.
II. Nghiên cứu ứng dụng và kỹ thuật xây dựng
Nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế thành phần BTĐL sử dụng xỉ thép, đánh giá các chỉ tiêu cơ lý và hiệu quả kinh tế. Phương pháp kết hợp lý thuyết và thực nghiệm được áp dụng để xác định thành phần tối ưu. Kết quả cho thấy BTĐL sử dụng xỉ thép đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật và giảm chi phí xây dựng.
2.1. Thiết kế cấp phối và vật liệu chế tạo
Thành phần BTĐL bao gồm cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ, phụ gia khoáng và xỉ thép. Các chỉ tiêu kỹ thuật như độ cứng Vebe, cường độ nén, và mô đun đàn hồi được đánh giá. Phương pháp thiết kế cấp phối theo tiêu chuẩn Mỹ (USACE) và Nhật Bản được áp dụng để đảm bảo chất lượng BTĐL.
2.2. Thực nghiệm và đánh giá hiệu quả
Các thí nghiệm thực nghiệm được tiến hành để xác định cường độ chịu nén, cường độ kéo uốn và mô đun đàn hồi của BTĐL. Kết quả cho thấy BTĐL sử dụng xỉ thép đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật và giảm chi phí vật liệu. Hiệu quả kinh tế được đánh giá thông qua so sánh chi phí với bê tông truyền thống.
III. Ứng dụng thực tế tại Bà Rịa Vũng Tàu
Nghiên cứu đề xuất sử dụng BTĐL sử dụng xỉ thép trong xây dựng mặt đường ô tô tại Bà Rịa - Vũng Tàu. Công nghệ này giúp giảm chi phí, tăng tốc độ thi công và hạn chế ô nhiễm môi trường. Các dự án đường giao thông tại địa bàn tỉnh được đề xuất áp dụng công nghệ này để nâng cao hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.
3.1. Đề xuất kết cấu mặt đường
Nghiên cứu đề xuất kết cấu mặt đường ô tô sử dụng BTĐL với thành phần tối ưu. Các căn cứ đề xuất bao gồm đặc điểm địa chất, tải trọng giao thông và điều kiện khí hậu tại Bà Rịa - Vũng Tàu. Kết cấu này đảm bảo độ bền và tuổi thọ công trình.
3.2. Hiệu quả kinh tế và công nghệ thi công
Sử dụng BTĐL sử dụng xỉ thép giúp giảm chi phí vật liệu và tăng tốc độ thi công. Công nghệ thi công bao gồm sử dụng máy lu rung và băng tải để vận chuyển bê tông. Hiệu quả kinh tế được đánh giá thông qua so sánh chi phí với các phương pháp truyền thống.
