Page 57 - Tạp chí Giao Thông Vận Tải - Số Tết Âm Lịch

SỐ 1+2 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

Nghiên cứu thực nghiệm sử dụng tro bay nhiệt điện

làm vật liệu đắp nền đường giao thông

dựa trên một số chỉ tiêu cơ lý

n TS. NGUYỄN VĂN BÍCH
Trường Đại học Xây dựng Hà Nội
Email: bichnv@huce.edu.vn

TÓM TẮT: Theo tổng quan về các ứng dụng của modulus of fly ash material used for layer-based
tro bay, kể từ năm 2010, lượng tro xỉ phát thải trên road embankment construction.
toàn thế giới đạt khoảng 600 triệu tấn, trong đó tro KEYWORDS: Fly ash, optimal compaction
bay chiếm khoảng 500 triệu tấn, tương đương 75 content, optimal moisture content, roadbed, road
- 80%. Trong giai đoạn này, các quốc gia trên thế construction.
giới tận dụng từ 3% (mức thấp nhất) đến 57% (mức
cao nhất) lượng tro xỉ phát thải, với tỷ lệ trung bình
khoảng 16%. Ứng dụng phổ biến nhất của tro bay 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
là trong lĩnh vực xây dựng đường ô tô, bao gồm việc Tro bay là một loại hạt mịn sinh ra từ quá trình đốt cháy
sử dụng làm lớp đắp nền hoặc làm vật liệu trong than đá trong các lò hơi của nhà máy nhiệt điện, lò quay
lớp bê tông mặt đường. Tại Việt Nam, đã có nhiều của nhà máy xi măng, lò cao tại các cơ sở luyện kim, lò tunel
nghiên cứu về việc sử dụng tro bay và xỉ đáy lò làm của các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng và các lò đốt rác
vật liệu cho bê tông xi măng, bê tông đầm lăn, cũng thải. Đây là sản phẩm phụ được thu hồi từ khí thải qua hệ
như trong gia cố nền và lớp móng mặt đường liên thống ống khói của các nhà máy. Thông qua hệ thống nồi
quan đến giao thông. Nghiên cứu này tập trung vào hơi tinh luyện, tro bay được tận thu và xử lý để loại bỏ phần
việc thực nghiệm xác định tính chất cơ lý, độ chặt, than (carbon) chưa cháy hết, tạo thành một loại khoáng
độ ẩm tối ưu và mô-đun đàn hồi của vật liệu tro bay hoạt tính pozzolan, có thể sử dụng làm phụ gia trong sản
được sử dụng để đắp nền đường theo lớp. xuất bê tông cường độ cao.
Thành phần hóa học của tro bay chủ yếu bao gồm silic
TỪ KHÓA: Tro bay, độ chặt tối ưu, độ ẩm tối ưu, oxit, nhôm oxit, canxi oxit, sắt oxit, magie oxit và lưu huỳnh
nền đường, xây dựng đường. oxit, cùng với một lượng nhỏ than chưa cháy. Tương tự như
ABSTRACT: According to an overview of the các phụ gia khoáng hoạt tính khác như muội silic, tro bay
applications of fly ash, since 2010, the global ash được coi là một loại pozzolan nhân tạo. Hoạt tính pozzolan
emission has reached approximately 600 million của tro bay chủ yếu đến từ các thành phần silic oxit và
tons, with fly ash accounting for around 500 nhôm oxit có trong cấu trúc của nó.
million tons, equivalent to 75 - 80%. During this Thiết kế nền đường sử dụng tro bay căn bản tương tự
period, countries worldwide have utilized between với thiết kế nền đường bằng đất, tuân thủ các yêu cầu trong
3% (the lowest) and 57% (the highest) of the total TCVN 9436 [1]. Quá trình thiết kế nền đường theo trình tự:
ash emissions, with an average utilization rate of Điều tra, khảo sát hiện trường, sau đó xác định tính chất
about 16%. The most common application of fly cơ lý của vật liệu, rồi đến thiết kế chi tiết. Việc thiết kế nền
ash is in the field of road construction, including đường là một quá trình lặp. Nó liên quan đến các nội dung
its use in embankment layers or as a material in xây dựng mặt bằng sơ bộ, thỏa mãn các điều kiện cần thiết
concrete pavement layers. In Vietnam, numerous của hiện trường, các yêu cầu thiết kế như độ ổn định mái
studies have been conducted on the use of fly ash dốc, khả năng chịu lực, lún và thoát nước. Các thiết kế sơ bộ
and bottom ash as materials for cement concrete, này được hoàn chỉnh dựa trên các đặc tính cơ học của tro
roller-compacted concrete, and in the stabilization bay và điều kiện cụ thể của hiện trường.
of subgrade and base layers for roadworks. This Trên thế giới, việc sử dụng tro bay trong xây dựng đường
study focuses on experimentally determining the đã được áp dụng từ nhiều năm trước. Tại Hoa Kỳ, tro bay đã
physico-mechanical properties, compaction and được sử dụng trong xây dựng đường từ những năm 1950.
optimal moisture content, as well as the elastic Đến năm 1983, Cục Bảo vệ Môi trường Liên bang đã ban
hành hướng dẫn liên quan đến việc sử dụng xi măng và bê

56