Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình: Nghiên cứu sử dụng tro trấu và tro bay tại vùng đồng bằng sông Cửu Long để chế tạo bê tông nhẹ

Chia sẻ: Mucnang555 Mucnang555 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:107

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn tập trung nghiên cứu thành phần cấp phối bê tông nhẹ dùng để làm vật liệu xây dựng nhằm giảm tải trọng của công trình tại các vùng đất yếu ở các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long. Nghiên cứu ảnh hưởng của tro trấu là phế phẩm của sản xuất nông nghiệp và tro bay là phế phẩm của công nghiệp nhiệt điện đến tính chất của hỗn hợp bê tông nhẹ, các yêu cầu kỹ thuật của vật liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình: Nghiên cứu sử dụng tro trấu và tro bay tại vùng đồng bằng sông Cửu Long để chế tạo bê tông nhẹ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ NGUYÊN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO TRẤU VÀ TRO BAY TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG NHẸ NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 60580208 S K C0 0 5 8 6 3 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ NGUYÊN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO TRẤU VÀ TRO BAY TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG NHẸ NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 1680844 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ NGUYÊN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO TRẤU VÀ TRO BAY TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG NHẸ NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 1680844 Hướng dẫn khoa học: TS.LÊ ANH TUẤN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018
LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Lý Nguyên Phương. Giới tính: Nữ. Ngày, tháng, năm sinh: 14/03/1980. Nơi sinh: Long Xuyên – An Giang. Quê quán: Long Xuyên – An Giang. Dân tộc: Kinh. Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 183/2A Trần Hưng Đạo – Phường Mỹ Bình – TP Long Xuyên – Tỉnh An Giang. Điện thoại cơ quan: 02963956762 Điện thoại riêng: 0918808955 Fax: E-mail: lnphuong80@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Đại học: Hệ đào tạo: Tại chức. Thời gian đào tạo: 4,5 năm. Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Cần Thơ Ngành học: Xây dựng công trình. Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Thiết kế kết cấu Ngân hàng Nông nghiệp và phát triển nông thôn Vĩnh Long. Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: - Ngày bảo vệ: Tháng 03 năm 2003. - Nơi bảo vệ: Trường Đại học Cần Thơ Người hướng dẫn: Ths. Nguyễn Văn Liêm. III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 30/08/2003 đến Công ty tư vấn thiết kế xây dựng Thiết kế công trình dân 30/08/2004 Long Xuyên dụng và công nghiệp 13/09/2004 đến Trường dạy Nghề An Giang Giáo viên 13/09/2006 13/09/2004 đến Trường Cao đẳng nghề An Giang Giáo viên nay i
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Lê Anh Tuấn. Các thông tin tham khảo trong đề cương này được thu thập từ những nguồn tài liệu đáng tin cậy, đã được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở phần danh mục tài liệu tham khảo. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trongluận văn này do chính tôi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực, không trùng lặp và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 03 năm 2018. Lý Nguyên Phương ii
LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài “Nghiên cứu sử dụng tro trấu và tro bay tại vùng đồng bằng sông Cửu Long để chế tạo bê tông nhẹ”. Tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm và tạo điều kiện giúp đỡ của tập thể lãnh đạo, cán bộ, các nhà khoa học của trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh, trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, Trường Đại học An Giang, Trường Cao đẳng Nghề An Giang. Tôi xin trân trọng biết ơn. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS. Lê Anh Tuấn – Phó khoa Xây Dựng Trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh đã dành nhiều thời gian, công sức tận tình hướng dẫn cho tôi hoàn thành đề tài này. Tôi xin cảm ơn tất cả những đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Do thời gian, điều kiện cũng như kinh nghiệm của bản thân còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi sai sót. Em kính mong quý thầy cô chỉ dẫn thêm để em hoàn thành tốt luận văn của mình. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 03 năm 2018 Lý Nguyên Phương iii
TÓM TẮT Luận văn tập trung nghiên cứu thành phần cấp phối bê tông nhẹ dùng để làm vật liệu xây dựng nhằm giảm tải trọng của công trình tại các vùng đất yếu ở các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long. Nghiên cứu ảnh hưởng của tro trấu là phế phẩm của sản xuất nông nghiệp và tro bay là phế phẩm của công nghiệp nhiệt điện đến tính chất của hỗn hợp bê tông nhẹ, các yêu cầu kỹ thuật của vật liệu. Đánh giá khả năng sử dụng nguồn vật liệu tro trấu và tro bay tại đồng bằng sông Cửu Long để thay thế cho các nguyên liệu truyền thống trong sản xuất bê tông nhẹ, giảm giá thành nguyên liệu, tạo ra vật liệu mới có kết cấu nhẹ sử dụng trong các công trình xây dựng. Thành phần tro trấu và tro bay với hàm lượng 10 đến 50% thay thế thành phần xi măng trong hệ nguyên liệu của bê tông nhẹ sử dụng bọt khí và bọt khoáng. Thành phần tro bay có tác dụng làm giảm độ linh động, giảm độ phồng nở, kéo dài thời gian ninh kết của bê tông bọt khí và giảm cường độ đến 34%. Tuy nhiên, bê tông bọt nhẹ được cải thiện độ linh động và độ phồng nở và giảm cường độ đến 11%. Thành phần tro trấu cũng có tác dụng làm giảm độ linh động, giảm độ phồng nở, kéo dài thời gian ninh kết và giảm cường độ đến 24%. Bê tông bọt nhẹ thì được cải thiện độ linh động và độ phồng nở và cường độ giảm đến 22%. Việc sử dụng kết hợp tro bay và tro trấu sẽ giúp tận dụng cả hai nguồn vật liệu phế thải trong sản xuất bê tông nhẹ tại khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long. iv
ABSTRACT The study on the using of recycle materials on light weight mix proportion is considered in this research. It is special application in Mekong area with soft soil characteristic. The resource materials with fly ash and rice husk ash are used in light weight concrete. They are known as wastes materials in power plan and agriculture in Mekong Delta. The replacement of fly ash and rice husk ash in mix proportion is focussed on reduce the cost, produce light weight concrete and friendly enviroment. In mix proportion, fly ash and rice husk ash in range of 10 – 50 by weight are used in non-autoclaved aerated concrete (NAAC) and Cellular Light weight Concrete (CLC), respectively. In the results of non-autoclaved aerated concrete, the spread flow and expension degree are tend to reduce with fly ash. The setting time is increased and strength is reduce about 34%. However, the spread flow and expension degree are tend to improve with rice husk ash. The setting time is increased and strength is reduce about 11%, in the case of foam concrete. In the results of rice husk ash, the spread flow and expension degree are tend to reduce. The setting time is increased and strength is reduce about 24%, in the case of non autoclaved aerated concrete. However, the spread flow and expension degree are tend to improve with rice husk ash. The setting time is increased and strength is reduce about 22%, in the case of foam concrete. The mixed between fly ash and rice husk ash can be improve the using of recycle materials on light weight concrete in Mekong Delta. v
MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC ........................................................................................... i LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. ii LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... iii TÓM TẮT ............................................................................................................. iv ABSTRACT ............................................................................................................v MỤC LỤC ............................................................................................................ vi DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT ...........................................................................x DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ xi DANH MỤC HÌNH ........................................................................................... xiii ......................................................................................... 1 Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ....................................................10 Nghiên cứu trên thế giới..........................................................................10 Nghiên cứu tại Việt Nam ........................................................................12 Mục tiêu của đề tài .........................................................................................14 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................14 Nội dung đề tài ...............................................................................................15 ........................................................................... 16 Cơ Sở khoa học của chất kết dính Xi măng – Tro trấu – Tro bay .................16 Xi măng ...................................................................................................16 Quá trình ngưng kết và rắn chắc của xi măng.........................................16 Cơ Sở khoa học của quá trình tạo rỗng ..........................................................21 ............... 25 Nguyên vật liệu ..............................................................................................25 Xi măng ...................................................................................................25 vi
Tro bay ....................................................................................................26 Tro trấu ....................................................................................................27 Vôi ...........................................................................................................27 Cát ...........................................................................................................28 Chất tạo rỗng bọt nhẹ ..............................................................................28 Chất tạo rỗng bột nhôm ...........................................................................29 Phương pháp chuẩn bị và thành phần cấp phối..............................................29 Phương pháp chuẩn bị thực nghiệm cho bê tông nhẹ .............................29 Thành phần cấp phối ...............................................................................31 Phương pháp thực nghiệm .............................................................................34 Phương pháp xác định độ chảy xòe ........................................................34 Phương pháp xác định thời gian ninh kết ...............................................35 Phương pháp xác định độ phồng nở........................................................36 Phương pháp xác định cường độ .............................................................38 .................................................... 40 Ảnh hưởng của tỷ lệ Nước / Rắn và hàm lượng chất tạo rỗng ......................40 Quan hệ giữa tỷ lệ Nước/Rắn và độ chảy xòe của bê tông nhẹ ..............41 Quan hệ giữa độ chảy xòe và độ phồng nở của bê tông nhẹ...................43 Quan hệ giữa chất tạo khí và độ chảy xòe của bê tông bọt khí...............45 Quan hệ giữa chất tạo khí và độ phồng nở của bê tông bọt khí ..............46 Quan hệ giữa chất tạo khí và cường độ của bê tông bọt khí ...................47 Quan hệ giữa tỉ lệ Nước/Rắn và cường độ của bê tông nhẹ ...................48 Quan hệ giữa khối lượng thể tích và cường độ của bê tông bọt khí .......50 Ảnh hưởng hàm lượng tro bay đến tính chất BT nhẹ ....................................50 Quan hệ giữa tro bay và hàm lượng hoạt tính của bê tông nhẹ ..............52 vii
Ảnh hưởng của tro bay đến độ linh động ................................................53 Ảnh hưởng của tro bay đến độ phồng nở ................................................55 Ảnh hưởng của tro bay đến thời gian ninh kết ........................................56 Ảnh hưởng của tro bay đến cường độ .....................................................59 Ảnh hưởng hàm lượng tro trấu đến tính chất BT nhẹ ....................................61 Quan hệ giữa tro trấu và hàm lượng hoạt tính của bê tông nhẹ ..............62 Ảnh hưởng của tro trấu đến độ linh động ...............................................63 Ảnh hưởng của tro trấu đến độ phồng nở ...............................................65 Ảnh hưởng của tro trấu đến thời gian ninh kết .......................................67 Ảnh hưởng của tro trấu đến cường độ ....................................................69 Ảnh hưởng hàm lượng tro trấu – tro bay đến tính chất BT nhẹ ....................71 Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và hàm lượng hoạt tính của BT nhẹ .....72 Ảnh hưởng của tro trấu + tro bay đến độ linh động ................................73 Ảnh hưởng của tro trấu + tro bay đến độ phồng nở ................................75 Ảnh hưởng của tro trấu + tro bay đến thời gian ninh kết ........................77 Ảnh hưởng của tro trấu + tro bay đến cường độ .....................................81 ........................................................................................... 84 Kết luận ..........................................................................................................84 Ảnh hưởng của tro bay đến tính chất của BT bọt khí và BT bọt nhẹ .....84 Ảnh hưởng của tro trấu đến tính chất của BT bọt khí và BT bọt nhẹ .....85 Ảnh hưởng của tro bay và tro trấu đến tính chất của BT bọt khí và BT bọt nhẹ ...............................................................................................................85 Hướng phát triển đề tài...................................................................................86 viii
DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BT Bê tông XM Xi măng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VLXD Vật liệu xây dựng ix
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Phân loại bê tông bọt nhẹ [9] ........................................................... 8 Bảng 2.1: Thành phần khoáng chính của xi măng ......................................... 16 Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lý của xi măng ............................................................. 25 Bảng 3.2: Thành phần hóa học của xi măng .................................................. 25 Bảng 3.3: Thành phần hóa học của tro bay .................................................... 26 Bảng 3.4: Thành phần hóa của tro trấu .......................................................... 27 Bảng 3.5: Đặc tính kỹ thuật của vôi ............................................................... 27 Bảng 3.6: Tính chất kỹ thuật của chất tạo bọt ................................................ 28 Bảng 3.7: Cấp phối của BT nhẹ bọt khí dùng tro bay và tro trấu .................. 32 Bảng 3.8: Cấp phối của BT bọt nhẹ dùng tro bay và tro trấu ....................... 33 Bảng 3.9: Hệ số điều chỉnh () cường độ nén theo kích thước mẫu thử........ 39 Bảng 4.1: Ảnh hưởng của chất tạo rỗng và tỷ lệ N/R đến tính chất BT bọt khí.. 40 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của chất tạo rỗng và tỷ lệ N/R đến tính chất BT bọt nhẹ ..... 41 Bảng 4.3: Quan hệ giữa tỉ lệ N/R và độ chảy xòe của BT bọt nhẹ ................ 42 Bảng 4.4: Mối quan hệ giữa tỉ lệ N/R và cường độ của BT nhẹ .................... 49 Bảng 4.5: Ảnh hưởng của tro bay đến tính chất của BT bọt khí .................... 50 Bảng 4.6: Ảnh hưởng của tro bay đến tính chất của BT bọt nhẹ ................... 51 Bảng 4.7: Quan hệ giữa tro bay và độ chảy xòe của BT nhẹ ......................... 54 Bảng 4.8: Quan hệ giữa tro bay và độ phồng nở của BT nhẹ ........................ 56 Bảng 4.9: Quan hệ giữa tro bay và thời gian bắt đầu ninh kết ....................... 58 x
Bảng 4.10: Quan hệ giữa tro bay và cường độ của BT nhẹ ........................... 60 Bảng 4.11: Ảnh hưởng của tro trấu đến tính chất của BT bọt khí ................. 61 Bảng 4.12: Ảnh hưởng của tro trấu đến tính chất của BT bọt nhẹ................. 61 Bảng 4.13: Quan hệ giữa tro trấu và độ chảy xòe của BT nhẹ ...................... 64 Bảng 4.14: Quan hệ giữa tro trấu và độ phồng nở của BT nhẹ ...................... 66 Bảng 4.15: Quan hệ giữa tro trấu và thời gian bắt đầu ninh kết .................... 68 Bảng 4.16: Quan hệ giữa tro trấu và cường độ của BT nhẹ ........................... 70 Bảng 4.17: Ảnh hưởng của tro trấu + tro bay đến tính chất của BT bọt khí ..... 71 Bảng 4.18: Ảnh hưởng của tro trấu + tro bay đến tính chất của BT bọt nhẹ..... 71 Bảng 4.19: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và độ chảy xòe của BT nhẹ ............ 74 Bảng 4.20: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và độ phồng nở của BT nhẹ ......... 76 Bảng 4.21: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và thời gian bắt đầu ninh kết ............ 80 Bảng 4.22: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và cường độ của BT nhẹ ........... 83 xi
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Khai thác đá – An Giang ………………………………………….1 Hình 1.2: Khai thác đất – An Giang ................................................................. 1 Hình 1.3: Khai thác cát – An Giang………………………………….………1 Hình 1.4: Đất canh tác bị thu hẹp…………………………………………….1 Hình 1.5: Sạc lở - An Giang ............................................................................. 2 Hình 1.6: Nhà máy nhiệt điện…………………………………………….…2 Hình 1.7: Trấu thải ra sông…………………………………………………...2 Hình 1.8: Các phương pháp chế tạo bê tông bọt [9] ...................................... 11 Hình 2.1: Quá trình đóng rắn của xi măng ..................................................... 18 Hình 2.2: Hồ xi măng rắn chắc ...................................................................... 19 Hình 2.3: Cấu trúc bộ khung của tro trấu [19] ............................................... 19 Hình 2.4: Cấu trúc bề mặt của tro trấu và tro bay [20] .................................. 20 Hình 2.5: Quá trình tương tác của tro trấu trong nền đóng rắn của XM [21] . 20 Hình 2.6: Sự phân bố tạo thành cấu trúc rỗng trong BT ................................ 21 Hình 2.7: Cấu trúc rỗng của bê tông nhẹ ....................................................... 22 Hình 2.8: Sự phân bố rỗng trong bê tông nền ................................................ 24 Hình 2.9: Quá trình nhào trộn chất tạo bọt và hỗn hợp bê tông..................... 24 Hình 3.1: Xi măng .......................................................................................... 26 Hình 3.2: Tro bay ........................................................................................... 26 Hình 3.3: Tro trấu ........................................................................................... 27 xii
Hình 3.4: Vôi .................................................................................................. 28 Hình 3.5: Chất tạo bọt .................................................................................... 29 Hình 3.6: Bột nhôm ........................................................................................ 29 Hình 3.7: Phương pháp chuẩn bị thực nhiệm cho bê tông sử dụng bọt nhẹ .. 30 Hình 3.8: Phương pháp chuẩn bị thực nhiệm cho bê tông sử dụng bọt khí ... 30 Hình 3.9: Xác định đường kính chảy xòe ...................................................... 34 Hình 3.10: Ống đong xác định độ trương nở ................................................. 36 Hình 3.11: Lỗ rỗng tạo ra do quá trình sinh khí ............................................. 37 Hình 3.12: Lỗ rỗng tạo ra do bọt nhẹ ............................................................. 37 Hình 4.1: Quan hệ giữa tỷ lệ N/R và độ chảy xòe của BT nhẹ ...................... 41 Hình 4.2: Quan hệ giữa độ chảy xòe và độ phồng nở của BT nhẹ ................ 43 Hình 4.3: Quan hệ giữa chất tạo khí và độ chảy xòe của BT bọt khí ............ 45 Hình 4.4: Quan hệ giữa chất tạo khí và độ phồng nở của BT bọt khí ........... 46 Hình 4.5: Quan hệ giữa chất tạo khí và cường độ của BT bọt khí................. 47 Hình 4.6: Quan hệ giữa tỷ lệ N/R và cường độ của BT nhẹ .......................... 48 Hình 4.7: Quan hệ giữa khối lượng thể tích và cường độ của BT bọt khí ........ 50 Hình 4.8: Quan hệ giữa tro bay và hàm lượng hoạt tính của BT nhẹ ............ 52 Hình 4.9: Quan hệ giữa tro bay và độ chảy xòe của BT nhẹ ......................... 53 Hình 4.10: Quan hệ giữa tro bay và độ phồng nở của BT nhẹ ...................... 55 Hình 4.11: Quan hệ giữa tro bay và thời gian bắt đầu ninh kết của BT nhẹ......... 56 Hình 4.12: Quan hệ giữa tro bay và thời gian ninh kết của BT nhẹ .............. 57 Hình 4.13: Quan hệ giữa tro bay và cường độ của BT nhẹ ........................... 59 xiii
Hình 4.14: Quan hệ giữa tro trấu và hàm lượng hoạt tính của BT nhẹ.......... 62 Hình 4.15: Quan hệ giữa tro trấu và độ chảy xòe của BT nhẹ ....................... 63 Hình 4.16: Quan hệ giữa tro trấu và độ phồng nở của BT nhẹ ...................... 65 Hình 4. 17: Quan hệ giữa tro trấu và thời gian bắt đầu ninh kết của BT nhẹ ......... 67 Hình 4.18: Quan hệ giữa tro trấu và thời gian ninh kết của BT nhẹ .............. 67 Hình 4.19: Quan hệ giữa tro trấu và cường độ của BT nhẹ ........................... 69 Hình 4.20: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và hàm lượng hoạt tính của BT nhẹ ... 72 Hình 4.21: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và độ chảy xòe của BT bọt khí.......... 73 Hình 4.22: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và độ chảy xòe của BT bọt nhẹ ......... 73 Hình 4. 23: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và độ phồng nở của BT bọt khí......... 75 Hình 4. 24: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và độ phồng nở của BT bọt nhẹ ........ 76 Hình 4. 25: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và thời gian bắt đầu ninh kết ......... 77 Hình 4.26: Mối quan hệ giữa tro trấu + tro bay và thời gian bắt đầu ninh kết .... 78 Hình 4.27: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và thời gian ninh kết .................. 78 Hình 4.28: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và thời gian ninh kết .................. 79 Hình 4.29: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và cường độ của BT bọt khí .......... 81 Hình 4.30: Quan hệ giữa tro trấu + tro bay và cường độ của BT bọt nhẹ......... 82 xiv
TỔNG QUAN TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) hay còn gọi là miền Tây Nam Bộ có vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên đặc thù nên đất nền của vùng này tương đối yếu. Trong khi đó công trình dân dụng và công nghiệp với kết cấu chính như móng, cột, dầm, sàn thường làm bằng cốt liệu bê tông cốt thép nên tải trọng công trình rất lớn. Hình 1.1: Khai thác đá – An Giang Hình 1.2: Khai thác đất – An Giang (http://www.bamboocap.com.vn) (http://moitruong24h.vn/an-giang- tang-cuong-xu-ly-viec-khai-thac-dat-mat) Hình 1.3: Khai thác cát – An Giang Hình 1.4: Đất canh tác bị thu hẹp (http://plo.vn/thoi-su/an-giang-thuc-hien- (https://baotintuc.vn/tay-bac-tay-nguyen- nghiem-chi-dao-cua-pho-thu-tuong) tay-nam-bo/hien-ke-cai-tao-dat-lua) 1
Hình 1.5: Sạc lở - An Giang (https://nld.com.vn/thoi-su-trong-nuoc/bo-song-o-an-giang-rinh-rap-sat-lo) Hình 1.6: Nhà máy nhiệt điện Hình 1.7: Trấu thải ra sông Duyên Hải – Trà Vinh Đồng bằng sông Cửu Long (http://icon.com.vn/vn-s83-125599-661/ (http://dantri.com.vn/xa-hoi/vo-trau-ngap- Dep-lung-linh-nhung-cong-trinh-dien/) mat-song-1241975182.htm) Cuối tháng 9/2014, Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 1696/QĐ- TTg về một số giải pháp thực hiện xử lý tro, xỉ, thạch cao của nhà máy nhiệt điện, nhà máy hóa chất phân bón để làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng (VLXD), đến năm 2020, chỉ cấp diện tích bãi thải cho các dự án nhà máy nhiệt điện, hóa chất, phân bón với dung lượng chứa tối đa cho 2 năm sản xuất tương đương với quy mô, công suất của dự án. Theo ông Trương Quang Hoài Nam – Phó chủ tịch Ủy Ban Nhân Dân Thành phố Cần Thơ phát biểu tại hội thảo "Sử dụng tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long" sáng 3/10/2017”. [1] 2
Theo hoạch điện VII, ĐBSCL từ năm 2020 đến năm 2030 sẽ có 9 nhà máy nhiệt điện than hoạt động, nâng tổng công suất phát điện lên 18.225MW, mỗi năm tiêu thụ khoảng 54,68 triệu tấn than và thải ra khoảng 13,67 triệu tấn tro, xỉ, thạch cao. Lượng tro, xỉ thải ra rất cần phải sử dụng một diện tích đất khổng lồ để làm bãi chứa, nếu không có giải pháp tháo gỡ, thúc đẩy xử lý, sử dụng thì tổng lượng tích lũy tro, xỉ, thạch cao trên các bãi chứa của các nhà máy nhiệt điện sẽ phát sinh rất lớn. Vì vậy, việc đẩy mạnh xử lý, sử dụng tro, xỉ, thạch cao là yêu cầu cấp thiết. Theo khảo sát, ở ĐBSCL lượng trấu thải ra hàng năm khoảng hơn 3 triệu tấn/năm, nhưng chỉ sử dụng khoảng 10% trong số đó, số còn lại các nhà máy xay xát đổ xuống sông, rạch. Trấu trôi lềnh bềnh khắp nơi và chìm xuống đáy gây ô nhiễm nguồn nước. Trung bình mỗi ngày mỗi nhà máy xay xát ở tỉnh Hậu Giang thải ra 24,5 tấn trấu. Các nhà máy thường un trấu thành phân trấu, đổ thành đống cao hoặc dùng làm chất đốt (củi trấu - trấu ép lại thành dạng thanh). Các sản phẩm làm từ trấu thuộc loại cồng kềnh, cần phải có diện tích lớn để chứa nên không mang lại hiệu quả kinh tế. Ở một số huyện vùng sâu thuộc Thành phố Cần Thơ và tỉnh An Giang bức xúc trước tình trạng một lượng lớn vỏ trấu trôi khắp mặt sông, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt. Dọc một số bờ sông ở quận Ô Môn, huyện Thới Lai, huyện Cờ Đỏ của Thành phố Cần Thơ như sông Thị Đội, sông Ngang… có rất nhiều vỏ trấu trôi trên mặt sông gây ô nhiễm nặng nề như người dân không thể dùng nước để sinh hoạt, giao thông qua lại của ghe tàu cũng như việc nuôi cá cũng bị cản trở vì dòng nước bị ô nhiễm quá nặng. Từ những vấn đề cấp bách nêu trên, việc lựa chọn giải pháp kết cấu nhằm làm giảm bớt tải trọng công trình, tiết kiệm thời gian thi công để phù hợp với vùng đất yếu là thay vật liệu bê tông thông thường bằng vật liệu bê tông nhẹ, thân thiện với môi trường. Bê tông nhẹ (Cellurla Light Weight Concrete) là loại bê tông (BT) sử dụng xi măng (XM) Porlan là gốc, các loại phụ gia và chất tạo bọt làm thành phần chính với cấu trúc bao gồm vô số các lỗ rỗng li ti phân bố đều trong bê tông. Bằng cách điều 3