Nghiên cứu sử dụng kết hợp tro bay nhiệt điện và xỉ lò cao để chế tạo bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa dùng cho các công trình thủy lợi trong môi trường biển
Tro bay và xỉ lò cao là hai trong số những vật liệu nhân tạo phức tạp và phong phú nhất hiện nay trên thế giới. Tro bay là loại thải phẩm bụi mịn thu được từ thiết bị lọc bụi của nhà máy nhiệt điện trong quá trình đốt than. Hiện nay, cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang phát triển vượt bậc ở nước ta, nhu cầu sử dụng năng lượng điện than và gang thép ngày càng cao. Điều này dẫn tới lượng phát thải tro bay và xỉ lò cao ngày càng lớn. Nếu không được xử lý đúng cách, nó có thể gây ô nhiễm nước và đất, phá vỡ các chu kỳ sinh thái và gây nguy hiểm cho môi trường.
Việc nghiên cứu xử lý, tái chế tro xỉ một cách triệt để không chỉ là một vấn đề cấp thiết đối với nước ta mà còn trên toàn thế giới vì điều này mang đến những lợi ích kép, một mặt giải quyết được vấn đề chiếm đất do phải làm các bãi xỉ thải và vấn đề ô nhiễm môi trường, mặt khác tận dụng được các vật liệu thải và do đó, tiết kiệm có hiệu quả nguồn nguyên liệu thiên nhiên không tái tạo được. Từ thực tế trên, nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam do PGS.TS. Nguyễn Thanh Bằng dẫn đầu đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử dụng kết hợp tro bay nhiệt điện và xỉ lò cao để chế tạo bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa (không sử dụng xi măng) dùng cho các công trình thủy lợi làm việc trong môi trường biển góp phần bảo vệ môi trường” trong thời gian từ năm 2018 đến năm 2021.
Đề tài hướng đến thực hiện các mục tiêu sau: xử lý được các nguồn thải tro bay, xỉ lò cao để chế tạo thành công bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa không gây ô nhiễm môi trường thứ cấp; đề xuất cơ sở khoa học, phương pháp tính toán thành phần cấp phối bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa sử dụng kết hợp tro bay nhiệt điện, xỉ lò cao; đề xuất quy trình công nghệ sản xuất, thử nghiệm, thi công, nghiệm thu bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa sử dụng kết hợp tro bay nhiệt điện, xỉ lò cao; và ứng dụng mô hình thử nghiệm cho một số cấu kiện bảo vệ bờ biển Việt Nam.
Các kết quả chính của đề tài đã đạt được sau ba năm nghiên cứu, gồm có:
- Báo cáo cơ sở khoa học của việc lựa chọn kết hợp tro bay nhiệt điện và xỉ lò cao nghiền mịn để chế tạo bê tông áp dụng cho công trình thủy lợi làm việc trong môi trường biển.
- Phương pháp tính toán thành phần, công thức cấp phối bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa sử dụng kết hợp tro bay nhiệt điện, xỉ lò cao nghiền mịn phù hợp với các nguồn vật liệu.
- Quy trình công nghệ sản xuất, thử nghiệm, thi công, nghiệm thu bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa sử dụng kết hợp tro bay nhiệt điện, xỉ lò cao nghiền mịn dùng cho các công trình thủy lợi làm việc trong môi trường biển đạt tiêu chuần hiện hành.
- Mô hình thử nghiệm áp dụng cho các cấu kiện bảo vệ mái của một đoạn kè biển từ K25+320 đến K25+340 thuộc đê biển Thị trấn Thịnh Long - Hải Hậu - Nam Định.
Đề tài đã sử dụng thành công các nguồn thải tro bay, xỉ lò cao để chế tạo bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa không gây ô nhiễm môi trường thứ cấp. Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí uy tín trong và ngoài nước.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19896/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
