Nghiên cứu sử dụng tỷ lệ tro bay hợp lý của các nhà máy nhiệt điện để so sánh sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông

NGÔ THANH VINH

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------

NGÔ THANH VINH

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỶ LỆ TRO BAY HỢP LÝ
CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỂ SO SÁNH

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG

C
C

SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG

R
L
T.

DU

LUẬN VĂN THẠC SĨ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG

K37.XDD

Đà Nẵng - năm 2020

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------

HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: NGÔ THANH VINH

TÊN ĐỀ TÀI:

C
C

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỶ LỆ TRO BAY HỢP LÝ
CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỂ SO SÁNH

R
L
T.

SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG

DU

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng
Mã số: 8.58.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS. TRƢƠNG HỒI CHÍNH

Đà Nẵng - năm 2020


C
C

DU

R
L
T.


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1 Lý d họ ề i .................................................................................................... 1
2 Đ i
g ghi
............................................................................................. 1
3 Phạ
i ghi
................................................................................................ 1
4 Mụ i
ghi
............................................................................................... 2
5 Ph ơ g ph p ghi
........................................................................................ 2
6 Ý ghĩ h họ
ề i.................................................................................... 2

7 B ụ ề i ........................................................................................................... 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG XI MĂNG TRO BAY .................... 3
1.1. Tổng quan về bê tông xi măng .......................................................................... 3
1.1.1. Chức năng của bê tông ............................................................................ 3
1.1.2. Phân loại bê tông ..................................................................................... 3
1.1.3. Phạm vi ứng dụng .................................................................................... 4
1.1.4. Thành phần của bê tông .......................................................................... 4
1.2. Cƣờng độ của bê tông ........................................................................................ 5
1.3. Tổng quan về tro bay và ứng dụng của tro bay trong sự phát triển cƣờng
độ bê tông .................................................................................................................. 6
1.3.1. Tổng quan về tro bay ............................................................................... 6
1.3.2. Ứng dụng của tro bay trong lĩnh vực xây dựng ....................................... 9
1.3.3. Vai trò của tro bay đối với sự phát triển bền vững................................ 10
1.3.4. Phản ứng pozzolan của tro bay trong bê tông ....................................... 11
1.3.5. Các công trình nghiên cứu trên thế giới về sử dụng tro bay thay thế xi
măng trong bê tơng ................................................................................................... 11
1.4. Tình hình nghiên cứu xử lý và ứng dụng tro bay ở Việt Nam .................... 14
1.5. Ứng dụng tro bay trong một số lĩnh vực công nghiệp trên thế giới ............ 15
1.5.1. Tro bay sử dụng trong lĩnh vực xây dựng .............................................. 15
1.5.2. Tro bay dùng trong nông nghiệp ........................................................... 16
1.5.3. Tro bay làm chất hấp phụ ...................................................................... 17
1.5.4. Tro bay dùng trong công nghiệp gia công chất dẻo .............................. 17
1.5.5. Ứng dụng tro bay trong công nghệ nhựa nhiệt dẻo ............................... 17
1.6. Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................ 19
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM PHÂN TÍCH THÀNH
PHẦN VẬT LIỆU VÀ CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG ................... 21
2.1. Tiêu chuẩn áp dụng ......................................................................................... 21
2.2. Vật liệu chế t o bê tông n ng .......................................................................... 21
2.2.1. Xi măng .................................................................................................. 21

C
C

DU

R
L
T.


2.2.2. Nước trộn bê tông .................................................................................. 22
2.2.3. Cát .......................................................................................................... 23
2.2.4. Đá dăm ................................................................................................... 25
2.2.5. Tro bay ................................................................................................... 26
2.3. T nh công tác của h n hợp bê tông ................................................................ 27
2.3.1. Khái niệm ................................................................................................. 27
2.3.2. Độ lưu động ............................................................................................. 27
2.4. Đúc mẫu ............................................................................................................ 29
2.5. Bảo dƣỡng mẫu thử ......................................................................................... 30
2.6. Phƣơng pháp xác định cƣờng độ nén của bê tông bằng thực nghiệm (theo
TCVN 3118:1993) ................................................................................................... 31
2.6.2. Chuẩn bị mẫu thử .................................................................................. 31
2.6.3. Tính kết quả ........................................................................................... 32
2.7. Kết luận chƣơng 2 ............................................................................................ 32
CHƢƠNG 3. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ ................. 33
3.1. Mục đ ch th nghiệm ........................................................................................ 33
3.2. Công tác chuẩn bị ............................................................................................ 33
3.2.1. Chuẩn bị vật liệu và thiết bị ................................................................... 33
3.2.2. Xác định khối lượng và thành phần cấp phối ........................................ 33
3.2.3. Xác định số lượng mẫu và thời gian thí nghiệm .................................... 34

3.3. Th nghiệm xác định độ sụt h n hợp BTXM tro bay ................................... 35
3.3.1. Phương pháp thí nghiệm ........................................................................ 35
3.3.2. Kết quả thí nghiệm độ sụt hỗn hợp bê tơng ........................................... 35
3.3.3. Nhận xét ................................................................................................. 35
3.4. Th nghiệm sự phát triển cƣờng độ nén BTXM tro bay .............................. 36
3.4.1. Mẫu tro bay nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 1 ......................................... 36
3.4.2. Mẫu tro bay nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 2 ......................................... 40
3.4.3. Mẫu tro bay nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 4 ......................................... 44
3.4.4. Nhận xét ................................................................................................. 48
3.5. So sánh các kết quả th nghiệm ...................................................................... 49
3.5.1. So sánh sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông có cấp bền B30 . 49
3.5.2. So sánh sự phát triển cường độ chịu nén của bê tơng có cấp bền B35 . 52
3.5.3. Nhận xét ................................................................................................. 55
3.6. Kết luận chƣơng 3 ............................................................................................ 55
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 56
1. Kết luận................................................................................................................ 56
2. Kiến nghị.............................................................................................................. 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 57

C
C

DU

R
L
T.


NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỶ LỆ TRO BAY HỢP LÝ

CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
ĐỂ SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TƠNG
Họ

i : Ngơ Thanh Vinh

Mã

: 8.58.02.01

Ch
Khóa: K37

g h: Kỹ h

X

T ờ g Đại họ B h h

d

g

- ĐHĐN

Tóm tắt - Hiện nay, các nguồn tài nguyên thiên nhiên như cát, đá vôi, đá đang dần
cạn kiệt, ngành xây dựng gặp rất nhiều khó khăn khi nguồn nguyên liệu ngày càng hạn
chế. Vì vậy, tận dụng các loại rác thải công nghiệp trong xây dựng, nhằm mang lại hiệu
quả kinh tế, vừa xử lý được rác thải công nghiệp, vừa tiết kiệm và tận dụng nguồn tài
nguyên thiên nhiên. Do đó, việc sử dụng tro bay là loại phế phẩm của công nghiệp nhiệt

điện (cụ thể là nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 1,2,4) thải ra để dùng làm vật liệu xây dựng,
thay thế một phần xi măng trong bê tông là vấn đề cấp bách mang lại hiệu quả kinh tế rất
thiết thực.
Một trong những vấn đề quan trọng là nghiên cứu sử dụng tỷ lệ phần trăm tro bay
thay thế xi măng để mang lại hiệu quả tốt nhất. Vì vậy, trong luận văn này tác giả so sánh
ảnh hưởng của các tỷ lệ 8%, 16% và 24% tro bay của các nhà máy để thay thế cho xi
măng đến sự phát triển cường độ của bê tơng có cấp độ bền B30, B35.

C
C

R
L
T.

Từ khóa - tro bay, xi măng PC, cường độ bê tông chịu nén, cấp độ bền B30, B35.

DU

STUDY ON USING EFFECTIVE RATIOS OF FLY ASH
FROM THERMAL POWER PLANTS
TO COMPARE THE STRENGTH DEVELOPMENT OF CONCRETE
Abstract - Currently, the natural resources such as sand, limestone and stone are
gradually exhausted, the construction industry is facing many difficulties when the fuel
resources are increasingly limited. So taking advantage of industrial waste in construction
will bring economic efficiency, as well as handle industrial waste and save natural
resources. Therefore, using fly ash which is a waste of electricity industry (in particular,
Vinh Tan 1,2,4 thermal power plants) as a construction material replacing for part of
cement in concrete is an urgent issue that brings very practical economic efficiency.
One of the important issues is searching for the percentage of fly ash used as a

substitute for cement at which refers to the best efficiency. Therefore, in this thesis, the
author studies the effect of the ratios of 8%, 16% and 16% of fly ash replacing for cement
to the development of compressive strength of concrete with durability levels of B30, B35.
Keywords - fly ash, PC cement, compressive strength of concrete, durability levels
B30, B35.


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số
hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

1.1

H

h ổi K

1.2

S

g

1.3

T

2.1

B g họ

2.2

Kh

2.3

Th h phầ hó họ

i

g (% he

h i

g)

22

2.4

Th h phầ

i

g (% he

h i

g)

22

2.5

B g

2.6

C

hỉ i

2.7

Y

ầ

2.8

C

hỉ i

2.9

K

2.10

B g họ

2.11

B g

3.1

C p ph i

3.2

S

3.3

K

h

ghi

ộ ụ hỗ h p

3.4

K

h

ghi

ờ g ộ hị

3.5

Tỷ

ờ g ộ hị

é

3.6

K

h

ờ g ộ hị

3.7

Tỷ

ờ g ộ hị

3.8

K

3.9

Tỷ

ờ g ộ hị

é

3.10

K

h

ờ g ộ hị

6

phầ

g h

ử dụ g

h

hi

i

g he

g i

g

h

g

ở

i

ộ

g gi i

ớ
ạ 2010-2020

g
i hiể

h

3

h 1

bê tông

h

i

ghi

C
C

h

h h ớ

i

ẫ

h

hời gi

ghi

ghi

ghi

é

h

ẫ

24

26

Vĩ h T

he

23

25

ớ

g ử dụ g

g

ớ

h h

h h ớ
ị h

i

DU

ơ ý

22

R
L
T.

ghi

h h phầ hạ

14
22

h h h phầ hạ
ơ ý

13

1

26

h h ớ

i

28

h

ờ g ộ

30

ghi

g ghi

34

ghi

34

hó

hó

ờ g ộ hị
hó

g
é

hó

ẫ VT1-B30
é

hó

ẫ VT1-B35
é

hó

ẫ VT2-B30
é

hó

35
ẫ VT1-B30 (daN/cm2)
ới Ryc (%)
ẫ VT1-B35 (daN/cm2)
ới Ryc (%)
ẫ VT2-B30 (daN/cm2)
ới Ryc (%)

ẫ VT2-B35 (daN/cm2)

36
37
38
39
40
41
42


Số
hiệu
bảng

Tên bảng

3.11

Tỷ

ờ g ộ hị

é

3.12

K

h

ờ g ộ hị

3.13

Tỷ

ờ g ộ hị

é

3.14

K

h

ờ g ộ hị

3.15

Tỷ

ờ g ộ hị

3.16

S

h

ờ g ộ hó

ẫ B30 ỷ

8% giữ 3 NM (d N/

3.17

S

h

ờ g ộ hó

ẫ B30 ỷ

16% giữ 3 NM (d N/

3.18

S

h

ờ g ộ hó

3.19

S

h

3.20

S

3.21

S

ghi

ghi

é

hó

Trang

ẫ VT2-B35

hó

é

ới Ryc (%)
ẫ VT4-B30 (daN/cm2)

hó

hó

ẫ VT4-B30
é

43

ới Ryc (%)

45

ẫ VT4-B35 (daN/cm2)

hó

ẫ VT4-B35

44

ới Ryc (%)

46
47

2

C
C

)

49

2

)

50

ẫ B30 ỷ

24% giữ 3 NM (daN/cm2)

51

ờ g ộ hó

ẫ B35 ỷ

8% giữ 3 NM (d N/

h

ờ g ộ hó

ẫ B35 ỷ

16% giữ 3 NM (d N/

h

ờ g ộ hó

ẫ B35 ỷ

24% giữ 3 NM (d N/

R
L
T.

DU

2

)

52

2

)

53

2

54

)


DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ
Số
hiệu
hình
vẽ

Tên hình vẽ

1.1

Sơ ồ

h ọ

1.2

T

ó dạ g ộ

1.3

C

1.4

Biể
Q

1.5

Biể ồ
dụ g

1.6

Áp dụ g

1.7

B

1.8

Gạ h

1.9

Các chi i

1.10

Ứ g dụ g

2.1

Biể

ồ h h phầ hạ

2.2

Biể

ồ h h phầ hạ

2.3

Kh

i

2.4

Kh

2.5

Đ

ộ ụ

2.6

Th

ghi

2.7

B

d ỡ g

2.8

M

3.1

S ph

3.2

S

3.3

S ph

3.4

S

hạ h

7

g
ở Mỹ

ạ
g

ph

phầ

ử dụ g

h h
1966 – 2012

ử dụ g

d

e

g

pP

DU
i

g h

h g

i

ghi

ẫ

16
i

LDPE/FA

18
18

25
i

Vĩ h T

27

g

28

g

29
g

29

ghi

30

g

31

ờ g ộ hó

ờ g ộ hị
iể

15

ồ ội h

hi

ị h ộ ụ hỗ h p
h

12
15

ớ

ộ ụ

hỗ h p

ẫ

ử

11

24

ại h

ụ h

phầ

C
C

h ạ

p zi

ở Trung

ở Ph p

R
L
T.

ử dụ g

ỡd

iể

h

8

g
2001 – 2008

ó

h

ời ạ

9

p

é

ị

i h

ồ

g

Trang

é

ẫ VT1-B30 he
hó

ờ g ộ hó

ờ g ộ hị

é

ẫ VT1-B30
ẫ VT1-B35 he

hó

ẫ VT1-B35

hời gi

(d N/

2

)

ới Ryc (%)
hời gi

(d N/

ới Ryc (%)

36
37

2

)

38
39


Số
hiệu
hình
vẽ

Tên hình vẽ

3.5

S ph

3.6

S

3.7

S ph

3.8

S

3.9

S ph

3.10

S

3.11

S ph

3.12

So sánh

3.13

So sánh ờ g ộ hị é giữ
hó
h
Vĩ h T 1 2 4 (daN/cm2)

3.14
3.15
3.16
3.17
3.18

iể
h

ờ g ộ hị
iể

h

hó

é

é

hó

hó

é

ẫ VT2-B35

hời gi

hời gi

ẫ VT4-B30

)

(d N/

(d N/

hời gi

(d N/

2

)

C

C

R
L
.

2

)

2

)

8%
16%

So sánh

ờ g ộ hị é giữ
hó
ẫ B30 ỉ
2
h
Vĩ h T 1 2 4 (daN/cm )

24%

ẫ B35 ỉ

46
47

ờ g ộ hị é giữ
hó
ẫ B30 ỉ
2
h
Vĩ h T 1 2 4 (daN/cm )

So sánh ờ g ộ hị é giữ
hó
h
Vĩ h T 1 2 4 (daN/cm2)

44
45

So sánh

D

42
43

ới Ryc (%)

ẫ B30 ỉ

40

41

ới Ryc (%)

ẫ VT4-B35

T
U

2

ới Ryc (%)

ẫ VT4-B35 he
hó

(d N/

ới Ryc (%)

ẫ VT4-B30 he

ờ g ộ hó

ờ g ộ hị

ẫ VT2-B30

hời gi

ẫ VT2-B35 he

ờ g ộ hó

ờ g ộ hị
iể

é

ẫ VT2-B30 he

ờ g ộ hó

ờ g ộ hị
iể

h

ờ g ộ hó

Trang

8%

So sánh

ờ g ộ hị é giữ
hó
ẫ B35 ỉ
2

h
Vĩ h T 1 2 4 (daN/cm )

16%

So sánh

ờ g ộ hị é giữ
hó
ẫ B35 ỉ
2
h
Vĩ h T 1 2 4 (daN/cm )

24%

49
50
51
52
53
54


DANH MỤC KÝ HIỆU
BTXM

:B

CKD

: Ch

Dmax

: Cỡ hạ ớ

MKN (LOI) : L

g i

g

d h
h d h ị h

g

g

g/

ớ

X/N

: Tỷ

SN

: Độ ụ hỗ h p

Rn

: C ờ g ộ hị nén bê tông

Ryc

: C ờ g ộ hị

TCVN

: Ti

F

: Tro bay

ại

i

C

:T

ại

zơ

NM

: Nhà máy

ĐC

:Đ i h

VT1

: Vĩ h T

VT2
VT4

i

hi

g
é

ầ

h ẩ Vi N

C
C

R

L
T.
g

DU
: Vĩ h T
: Vĩ h T

1
2
4

B30

:C p ộ ề

hị

é B30

B35

:C p ộ ề

hị nén B35

8%

: Tỷ

ử dụ g

8%

16%

: Tỷ

ử dụ g

16%

24%

: Tỷ

ử dụ g

24%


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Tro bay (Fly ash) là phầ
ị h
ỉ h
T
ụi h h i
d ới dạ g hạ ị h

h
h
hi
i
h
g
h
hi
i
hạ h
ph h i h
ồ g
g hói h
T
h
g hói
h h g ồi hơi i h
ại ỏ ớ
h h phầ h (
) h
h h Th h phầ
h ờ g h
ii
i h
i
i i ắ
i
gie i
h
h i g i

ó
hể h
ộ
g h
h
h
Bê tông là ại
i
g
h
d g ề ử dụ g
ạ
ại
i
h
d
hầ h
hi
h
h
)
g dầ ạ
g h : h h i
i
h h ở g dò g h g
ạ ở
sinh....
Chú g
h
( h

h phụ h
ử ý
D ó i
ử dụ
hi
i ) h i
i h
hi
g hỗ h p

h

g dụ g h hú g
ã i hầ h
g
g
h hi
g B
g
h
h
ớ
ó hể h phụ gi g
i
i
g(
i
é
dù g
i g

h h ở g ghi
ọ g
i ờ g
g g hi
g h
h Vi
h i h
ờ
g h i h
hh ở g
g g

C
C

R
L
T.

g hể h i h
ử dụ g ãi
i
)
ph i
dụ g
trong
i
d g hằ
h i
g ghi p

i
i
g
ại ph h i
ể dù g
i
d g
h
ã
ử dụ g
g

DU

g ồ
i g
hi
hi
ại ph phẩ
g ghi p ể
g ại hi
i h
i
g ồ
i g
hi
hi
g ghi p i (
h
ề p

h
g ại hi
ể h
h
ộ phầ i
g

V
gi họ ề i ghi
: “Nghiên cứu sử dụng tỷ lệ tro bay
hợp lý của các nhà máy nhiệt điện để so sánh sự phát triển cường độ chịu nén
của bê tông” hằ
ghi
hh ở g
các ỷ
ph
iể
ờ g ộ é
g
2. Đối tƣợng nghiên cứu
có
Nh

-Đ i
g ghi
p ề B30 35 ử dụ g
-C
ại
Nhi i

i :C
Vĩ h T

:B
ại

g ó
i

K L
(Q
1, 2 và 4.

ộ phầ i
ị ph ơ g.
gN

)

i

g h
gS

h

ằ g

g Gi h

3. Ph m vi nghiên cứu
- Phạ
i ghi
g hi ử dụ g

: Th

ghi
h

h
ph
hi i

iể
h

ờ g ộ hị é
h
90 g


2
-C
ẫ
g h ghi
8%, 16% và 24% Sử dụ g h

ó ỉ
h h phầ

g ó p ề B30 35

h

h

i

g

4. Mục tiêu nghiên cứu:
Nghi
ể
h

h

p ph i ới 3 ỷ
ờ g ộ
g

8%, 16% và 24%
3 h
R90 g
ới 2 p ề B30 35

5. Phƣơng pháp nghiên cứu:
bay

- Nghi

g ĩ h

ý h
d g

- Th hi
ph ơ g ph p h ghi

h

ặ
ghi
g

h ơ ý
ị h

g dụ g

ờ g ộ

gd

TCVN

6. Ý nghĩa khoa học của đề tài:
T
h i
h
hi

i
ó
h h phầ
khác nhau do nguồ hi i
ũ g h
h hi
ị
g gh
h
h
T
ghi
h
ph
iể
ờ g ộ
g hi ử dụ g ù g ỷ
h h i
g
ó h h
h
h
ẽ hh ở g
hiề
gi ị ờ g
tông.

C
C

7. Bố cục đề tài:
Mở đầu
Ch ơ g 1: Tổ g

R
L
T.

DU
ề

g i

g

.

Ch ơ g 2: Ph ơ g ph p h c nghi m phân tích thành phần v t li u
ộ chịu nén c a bê tông.
Ch ơ g 3: Quy trình h
Tài liệu tham khảo
Kết luận và kiến nghị.

ghi

ử ý

hó họ
g h
hị é

ử dụ g
ộ

.

ờng


3
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG XI MĂNG TRO BAY
1.1. Tổng quan về bê tông xi măng
1.1.1. Chức năng của bê tơng
T h
h

g ơ họ

Tính
g
h hi

ý

g

gồ

ờ g ộ

g

gồ

h

i

dạ g

gó

i

h

g h

g

1.1.2. Phân loại bê tơng
Có hiề

h ph

ại

g h ờ g he 3

h

1.1.2.1. Phân loại theo khối lượng thể tích
Đ
h h phầ
g hể
hể hi
B
ại

h ph

ại
dù g hiề h
h i
g i g
ạ
g gầ h h ( ề
h g h
ơ)
h
g ph
h ộ ặ hắ
ó The
h ph
ại
g h h 4 ại:
g ặ

ặ g B

g

h ặ

g

DU

B

g hẹ: γ0 = (500 - 1800) kg/m3 gồ

hi

h

Bê t

g ặ

ạ

h ạ

g ổ

ại

i

i

ặ

hắ

i γ.

g h ờ g): γ0 = (1800 – 2500) kg/m3 h ạ
h
ặ g L ại
g
h ờ g
dù g ể
i
hị
.

g h

g h

g

i

hẹ: γ0 < 500 kg/m3 ó

i

ằ g

i X

B

g ặ g ( ò gọi
ại
ặ hắ
ại
dù g phổ i
g
d g ơ
hi
khí.

R
L
T.

ặ g: γ0 >2500 kg/m3 h ạ

i

h

C
C

h i

ó

ạ

ạ

h

ộ

ổ

g ới

ỗ g hẹ ó ộ ỗ g ớ ( h

g

i
g ớ

ỗ g
ỗ ỗ g

ộ ỗ g ớ
)

1.1.2.2. Phân loại theo chất kết dính
-B
g i

g: Ch
ại i
g h
-B
h p ở hi

h ặ

g ii
ộ
p

: Ch ạ

-B

g hạ h

: Ch

-B
ỉ hi

g ỉ: Ch
i ph i

-B

g p i e: Ch

d h

i

g

h

g

i

i

ii

d h

d h
ử
hi ẩ
d h

hạ h
ại ỉ ò
ở p

h ặ

i

ghiề
i

g
h ờ gh

h dẻ (p i e)

gp
ử

g
h

g

g hạ h
g ghi p
p
phụ gi

hép
ơ


4
1.1.2.3. Phân loại theo phạm vi sử dụng
ó

-B

g
g
ờ g ộ h hh p

hi

-B
g
dù g ở

ộd

-B
g
h g ớ

h

-B
g h

h

g

h

g

h hi : V

he

ầ

g

ờ g: Dù g
g
ầ ó ờ g ộ
ề hi ộ
ộẩ

ại
ổi ớ

ị h hó họ : Ng i
dụ g
h
h g ị ph h ại h gi

-B

ử : Chị

-B
h h ộ

g g
g hữ g

-X
hói
ớ

d
e

-X
-X
e i

g
i

d

gd

h

g i

d i

ử dụ g ộ g ãi
dụ g h
hị
g

ầ

ờ g
ị

ớ

ầ hỏ
ã
d g dị h
ổi họ
g

T
U

dạ g

ó ộ

h

hi

i

hỉ i
i iề

hi ử dụ g

g h

h 1 ầ g
h ể
C

ĩ h
hơi

h

ộ

g

g
hị

C
C

R
L
.

g ghi p: K
ó g
h h

i ọ g

he ó
h

dụ g

D
i

hị

ặ
ờ g
h h g
i

-B
gổ
ầ hị
h
g hị

ầ

h hi

hị
ờ g

i

1.1.3. Phạm vi ứng dụng

hầ

ầ
ầ

g: Ng i
ữ g
g

h hị

dạ g

h hi : B

g h
h ề

-B
i

h: Sử dụ g ở
h h g i

d
hiề

g

g

ở

ầ g
g
h p h

dụ g

d g
gầ

g

h gi

-X

d

g

g

h h

-X

d

g

g

h

-X

d

g

g

h h

h

g: Cầ

i: T ạ
phò g: C

ờ g

ơ
g

ẹ

dẫ
i

ầ

ớ
d

p h

ỏ
i

h ại

g i

1.1.4. Thành phần của bê tông
1.1.4.1. Xi măng
Vi
họ i
hiề
ại i
g h
h
g hi
ớ

hi hi
gi i
i

g
h
g
g
i h

ặ
i
g

i
g
T
ph i

ọ g
g i
g
h h
g
hi gi h h
i
h
g ú g

g ó

g

d h
g
ầ ĩ h


5
1.1.4.2. Cốt liệu nhỏ (Cát)
C dù g
g
kích th ớ hạ
0 14 - 5(
) Ch
h h phầ ạp h
h h phầ hạ

g ó hể
hi
g
phụ h ộ

hi

h

h
h h phầ h

ạ

g

1.1.4.3. Cốt liệu lớn (Đá dăm)
Đ d
g

ó hiề
ại phụ h ộ
họ
h h ớ
phù h p

h ỡ

d

ó ù

h ộ

ại

1.1.4.4. Nước
N ớ dù g
h ở g
h

g
g

g ph i
g

g

p

g
h g

i

h ẩ ể h
ò i
ại

g

h

1.1.4.5. Chất phụ gia
Th ờ g ó h i

ại phụ gi

- L ại phụ gi h ạ
g hỏ h g ó h
g ờ g hiề
h h
hắ

ộ g ề ặ:
g i hi
h

- L ại phụ gi ắ h h:
g
g iề i
ờ g

C ờ g ộ é
g h :

C
C

R
L
T.

DU
ộ

g i

g he

ẫ

hời gi

g (Rn)

Rn  K
T

ặ dù
ử dụ g ộ
hỗ h p
g

ại phụ gi
ó h
hi
ũ g h
g

1.2. Cƣờng độ của bê tông
X
ị h
3118:1993.

ại phụ gi
g ể h h
g

g ú gắ
ờ g ộ

he

i

h ắ
g
h ẩ

h ằ g (d N/

TCVN
2

) theo

P
F

g ó:

P - T i ọ g ph h ại (d N);
F - Di

h hị

K-H
h ổi
h ẩ ề ờ g ộ
i
Gi

ịK

é
ẫ

he B g 1 1

i

ẫ

(

2

);

hử é
i
ẫ
h h ớ 150 150 150 (

g
)

h h ớ

h

6
B g11- H

h ổi

Hình dáng và k ch thƣớc của mẫu (mm)

Hệ số t nh đổi K

Mẫu lập phương
100x100x100

0,91

150x150x150

1,00

200x200x200

1,05

300x300x300

1,10

Mẫu trụ
71,4x143 và 100x200

1,16

150x300

1,20

200x400

1,24

C
C

1.3. Tổng quan về tro bay và ứng dụng của tro bay trong sự phát triển cƣờng
độ bê tông

R
L
T.

1.3.1. Tổng quan về tro bay

DU

1.3.1.1. Khái niệm chung về tro bay

Tro bay
ộ ại h g h ạ
h pozzolan (
ộ ại pozz
gồ SiO2, Al2O3, Fe2O3 hi

h g 84%) dù g
phụ gi h
tông. Tro bay
ụi h h i d ới dạ g hạ ị h
h
i
h
g
h
hi
i
hạ ằ g h
ph h i
ồ g
g hói h
L ại
i
ộ hời ã
i
h g hi
ó
i
i
ó gi ị
hi ử dụ g
h p
phụ gi
Ư
hắ

iể

i

-D ĩ h
ặ h
i
- Kh
g i
g

ghiề
g

ử dụ g
i

h
h
h
h
h

ạ
ạ
hi
h i
ộ

:

ị

p ầ

gh ạ
h
phụ gi ã
ạ h h ge C-S-H ó h

ỗ ỗ g
gi
g ắ

g ộ
g C (OH)2 dễ hòa tan

hắ :

2SiO2 + 3Ca(OH)2 = 3CaO.2SiO2.3H2O
-

Cl

- Khắ phụ
ò
ạ h

g ể hi
g
hép g ph h

h
g

i

ờ g

ớ

iể

h

h

-L
phụ gi
g ẽ
g ờ g ộ
g
15 -2 ầ ;
g ộ hớ
ữ giúp
g h i
he ỗ ỗ g dễ d g; “ hử i d
C O”
g i
g ( h g 6%)
h h phầ g “ ổ”

gi
h
g
g
g
i ờ g ớ


7
-L
phụ gi
i
g ề
f
h
ù g ớ
ớ ặ
ồ g
i
g
h iể
è
i ới
g
h òi hỏi hị
Với ữ
30 - 35% i
g ạ ề ặ ị ó h h g h
- Đặ
” ổ hữ

ó hể
Nó h g h
ề
é d i
ộ
g

i
g
g h i
g
ổ
g i
hi
ộ
ổi họ
g

d g
g
hở
Nó phụ gi h
g
ờ g ó ó hể h h

g gh
g ầ
“ h g hể hi phụ gi
ớ ở
g

h h
i
hi ó phụ gi
ụ
h g ph i ổ gi
ạ h
g h ờ g
ầ gi
g
hi
g h i
g
g ộ
h gi h h ó hể ẻ hơ
30% gi
10% ớ

1.3.1.2 Phân loại tro bay
The

ụ

h ử dụ g

-T

dù g h

-T

dù g h

The

ph
g

i

i:

g

-T

zơ:

óh

i

i

D

1.3.1.3. u cầu kỹ thuật

Hình 1.1 - Sơ ồ
T
ầ

p g hỉ i
10302:2014 – Phụ gi h ạ
h

h h2

R
L
.

T
U
g

C
C

ý hi : X
ph

g

óh

ại:

ữ

h h phầ hó họ ,

-T

h h2

i

10 %

ại

ý hi : F

i ớ hơ 10%

ý hi : C.

h ọ

h
g
dù g h

ị h ại Ti
g ữ

h ẩ TCVN
i
g

8
1.3.1.4. Các đặc trưng của tro bay
a) Th h phầ hó họ
Hầ h
h SiO2, Al2O3,
hi
ộ phầ
ặ g h Cd B
g ồ g
i
hi i

g tro bay

ại
ề
h p h ii
Fe2O3, TiO2 MgO C O … ới h
hỏ
ới ổ g h
g
g i
P C Z
Th h phầ hó họ
h
ử dụ g ể
iề i

Tro
ó ỡ hạ

i
ử dụ g phụ gi
h
ời ạ h H h 1 2. C
h ại F dù g h
10302:2014.

ị hơ i
g
hỉ i
g ữ

gồ
g h
ị ó
h

i

i
h
h
ộ
i
phụ h ộ
g
h

ại
hỉ

ại

g. C
ặ
g
ọ g h
g
ph i h p SiO2 ph i ở dạ g ộ ị
ghi
phù h p ới
h ạ
i
g he Ti
h ẩ TCVN

C
C

R
L
T.

DU

ó dạ g ộ

Hình 1.2 -T
)C
H
g

g
g

hú g ó

i
g
g g

ị

ời ạ

g tro bay
i
i

g

g
ầ .

phụ h ộ

h

h

T

ộ
i
ị (i
ị ) h
hạ h
i h hỏ
h h ầ ò h H h13 ộ ọ
g 0 05-50 nanomet (1 nanomet = 1x10-9m),
ỉ di
ề ặ ơ g i ớ 300-500 m2/kg.


9

Hình 1.3 - C

hạ h

i h

1.3.2. Ứng dụng của tro bay trong lĩnh vực xây dựng
Bê tông ặc chắc do q trình th hó i
g
các lỗ rỗng giữa các hạt c t li C ờ g ộ c a bê tơng bị
lỗ rỗng và ch t k t dính.
g

g ớc b hơi ạo ra
h h ởng r t lớn bởi các

C
C

Mu
g ờ g ộ bê tông cần hạn ch các lỗ rỗng giữa các hạt c t li u,
ờ g ộ ch t k t dính.

R
L
T.

Nh ã
h
ó h h ớc r t nhỏ (t 1 - 10μ
g
h
9 - 15μ )
ó hể l p ầy các các lổ rỗng giữa các hạt c t li u, tạo nên kh i vữa
ặc chắ hơ
g di n tích ti p xúc k t dính, dẫ
g ờ g ộ bê tơng.

DU

1.3.2.1. Tăng mác bê tông
Tro bay khi trộn với i
n B30 hay mác M400.

gP

d

ạ h

ạo bê tơng có c p bền

1.3.2.2. Giảm khả năng xâm thực của nước, chống chua mặn
Trộn vữa tro bay với i
g ể trám các khe n t, hạn ch lỗ h
i Đ
là một gi i pháp v a hi u qu , v a kinh t , nh t là cho các cơng trình ở vùng biển,
ù g ớc mặn.
1.3.2.3. Chống rạn nứt, giảm co gãy, cải thiện bề mặt sản phẩm và có tính
chống thấm cao
Tính c c mịn c a t
óh
ng silic cao hay silic nano tạ
c
tính dẻo c
i
gP
d
g
h ạo ra bê tơng. Ngồi ra tro bay còn
trở thành ch ú
ể tạo ra các s n phẩm c g hơ
ề hơ
1.3.2.4. Tính chịu lực cao của bê tông tự nén với tro bay
Trộn thêm tro bay vào vữa hồ thì bê tơng sẽ có tính chịu l
x y ra vì các hạ i i

nhờ ộ PH kiềm c

i

ã e
g Đó

Điều này

he hổng c a bê tơng và cùng lúc tạo ra SiO3
ột k t qu v
c công b c a c a một


10
công ngh mới và tiên ti n c a th kỷ 21. Tro bay là mộ i i
dụng rộng rãi trong ngành xây d ng.

i t, cầ

c sử

1.3.2.5. Chống được sự xâm nhập của acid sulfuric của bê tông hiện đại
Dùng tro bay trộn vào bê tông Portland, các hạt nhỏ li ti sẽ l p ầy các khe
n t và ch g
c s xâm nh p c a H2SO4 có thể phá hỏng c t thép.
1.3.2.6. Tạo tính bền sulfat cho bê tông của xi măng Portland
Mu
h ơ u bê tông Portland bền sulfat, cần pha tro bay nghèo vôi vào
với một tỉ l r t th p. Nhờ ó ó hể dù g ớc mặ ể trộn với i

gP
d
ề làm vữa hồ
hi
g
g ng, có thể g
g ớc mặn vẫ
c.
1.3.2.7. Tác dụng của tro bay đến vấn đề hạ nhiệt cho bê tông
Vi c sử dụng tro bay làm ch
ộn cho bê tông kh i lớn ạ
c 3 mục
h: gi
ng nhi t sinh ra trong lịng bê tơng; gi m giá thành bê tông một
h
g ể; m b o tính dễ hi
g
ờ g ộ bê tơng.
Qua kinh nghi m c a một s
thay th i
g
g
g ầ

C
C

ớc trên th giới h h
ó phạm vi t 30 – 60%.

ng dùng tro bay

R
L
T.

1.3.2.8. Một số ứng dụng khác của tro bay

Gi m giá thành s n phẩ ;
g ờ g ộ lên t 1,5-2 lầ ;
g ộ ơ giúp
gi
hi ph ơ
g
ầng cao c a cơng trình và làm cho bê tơng chui
vào các khe lỗ dễ d g hơ

DU

"Khử vôi t d C O"
g i
g ( h ng 6%); kh ng ch nhi
ộ ban
ầu, gi m ng su t nhi t trong kh i bê tông;
g ộ bền, kéo dài tuổi thọ cơng
trình; giá thành có thể rẻ hơ
n 30%, gi 10% ớc trộn bê tông.
Tro bay làm phụ gia s n xu
i
i với

g
h òi hỏi chịu l c cao.
hơ

g ền sulfat, phụ gia cho bê tông t lèn

S n xu t gạch block có sử dụng tro bay cịn có thể gi
ữa.

ng xi

g hiều

1.3.3. Vai trò của tro bay đối với sự phát triển bền vững
Những l i ích c a vi c sử dụng tro bay trong bê tông và vữ
tới phát triển bền vững bao gồm:
Gi

i

ng khí th i CO2

Gi m nguồn v t li

i

ờng.

g Portland.

Tái sử dụng các s n phẩm th i công nghi p.
N g

ộ bền c a bê tông.

i

g h ớng


11
1.3.4. Phản ứng pozzolan của tro bay trong bê tông
Pozzolan là những v t li u ch a SiO2
ịnh hình hoặc các alumosilicat có
h h ớc hạt r t bé và khi có mặt ẩm thì x y ra ph n ng hóa học với Ca(OH)2
(s n phẩm c
h h d e hó i
g) ạo thành những h p ch t có tính
ch t c
i
g. ™
Phụ gia khống hoạt tính khi sử dụ g h
g h g
t quá 60%.

g h

g h ờng có hàm

1.3.5. Các cơng trình nghiên cứu trên thế giới về sử dụng tro bay thay thế

xi măng trong bê tông
Nhu cầu tiêu thụ i
g
h giới không ng g
g
heo t
ộ
phát triển c a nền kinh t . Các nguồn cung c p i
g ới hi
g ph
triển nhanh chóng ph i kể
h
g
ng mặt trời
g
g gió
g
ng
th y triề … T
ó hiề
iể
c khuy n khích sử dụ g h g
nguồn cung c p i
g
hi n nay mới chỉ p g
c mộ
ng r t nhỏ
nhu cầ i
g
ầu và chỉ t p trung ở mộ

i ớc phát triển. Nguồn cung
c p i
g h y u vẫn d a trên các nguồn truyền th ng và khơng ng ng phát
triể h g
T g ó, các nhà máy nhi
i n sử dụng nhiên li u hóa thạch
chi m một tỷ trọng lớn.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.4 - Biể

ồ

g

phầ
ử dụ g
2001 - 2008

ởT

gQ

12
Mỹ là một trong các qu c gia tiêu thụ i
g h g ầu th giới và ũ g
ớc có s
ng các s n phẩm t
h
h
h
g
h
nhi i n lớn c a th giới N 2007 Mỹ ã ạ
hơ 125 i u t n các s n phẩm
t h
gồ
ò ỉ ò … Phầ
ử dụng tro bay ở Mỹ ã
gi m trong nhữ g
2007 - 2010 h g
ó ỷ l sử dụng tro bay lại g
Trung Qu
ớ
g ầu về s n xu
i
g
h
d
y
ng tro bay tạo ra t vi

h
ũ g t lớ N 2009
g
ph i n
i
g a các nhà máy nhi i
ề
g h ng 7-8%. Mặ dù
ng tiêu
thụ h
ã
c gi m xu ng bằng cách nâng cao hi u qu c
ph
i n,
h g
ng tro bay tạo ra vẫ d
g N
2010
ng tro bay tạo ra là
480 tri u t n và với t
ộ g ởng 20 tri u t n mỗi
d ki
ng tro bay
tạo ra ở Trung Qu c hi
ạt trên 500 tri u t n.

C
C

R

L
T.

DU

Hình 1.5 - Biể

h

ồ

Ở Ấ Độ ộ
hi
i L

g
g ớ
g

ạ h h
ở Mỹ

ử dụ g
1966 -2012

ạ
ạ

g
h g

phầ

h
i

ụ

ử dụ g

h
g

h
h

g1 i


13
1947
h g 40 i
g
1994
Kể 1996-1997
2010-2011
g
g ghi p ũ g
g(
1996-1997 9 63%

2009-2010 ở Ấ Độ ạ
ộ ử dụ g

131 i
ĩ h
56%) N

Nh
ộ iề hiể
i
g hiề h
h
i h
ũ g
g
i h gầ
dụ g
The
S
g 1 2.

ớ
g

h
phầ

hi
hi
g h

ử dụ g
phẩ phụ
h
h
g he Th g
h h
h ỷ
h ới
g hi

g
h
hi
hi
i
h ỉ h
họ H Lạp h h
i
h
ử

g

h

1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11

h i
ử dụ g

B g12-S

g

phầ

Nước sản
xuất

TT
T

gQ

2012
h g
ử dụ g
g
2010-2012 là
h 63%

(2010)

ộ

ớ

ử dụ g

ở

g

700 i
h

ộ

g

ớ

C
C

Sản lượng tro bay hàng
năm (triệu tấn)

Tro bay sử dụng
(%)

480

67

131
70
40
15
10
6
3
2
2
2

54
45
85
50
85
75
85
100
100
100

R
L
T.

DU

Ấ Độ (2012)
Mỹ (2010)
Đ
Anh
Australia
Canada
Pháp
Đ Mạ h
Ý
Hà Lan

ầ

Tình hình sử dụng tro bay

gầ
ò

T
ã
ử dụ g
h h
g
g g h
g ghi p
g
h giới hơ 50

Ở Mỹ ó hơ 6 i
ở h Â
hơ 9 i
ã
ử dụ g
g i
g
g Có hiề d
ớ
g hời gi
ử dụ g
g
gồ
p g
ớ
h
i
g
h g i iể
ờ g hầ d ới iể
ờ g
h h ơ g ại h d
ầ
ờ g g dẫ


14
Đ
2008 ổ g
g

phẩ
i ở Ch Â
58 i
g ó
h g 39 i
Kh g 18 i
d g
p hầ
ỏ Phầ ớ
i
ể
i e i
g T
g ộ
h iề p
Cũ g h
hắp ã h hổ T

hiề
gQ

h

hi
hi
gầ 68%, ơ g ơ g
ử dụ g
g
g ghi p
phụ gi

g
ờ g
ũ g
ử dụ g
g i

gi
h giới h g
h i h g
i

h

h

hi
.

ỗi

D

h h ph T g Q
h
h h ph
iể
i
ử dụ g
Mộ
i h h ph ã ử dụ g

hữ g
gầ
h h h ph N
Ni h N
2005
g
dụ g ở h h ph
ã
g
ạ

dọ
h
ề
g
ộ
dụ
dụ
ộ
Ấ

i
g gh i
g
ử

T
hi N Ni h hỉ
ộ
ờ g h p g ại

T
ởT gQ
ử dụ g
g
ĩ h
h
:C
phẩ
g (phụ gi h i
g ữ
g gạ h ); X d g ờ g gi
h g; X d g
g; C i ạ
ồ g; Xử ý
hiễ
ớ ; Sử dụ g ể p
ỏh
ù g
ớ hơ
he ờ iể Ng i
ò
ử dụ g h
ộ
i g dụ g h
ổ g h p ze i h gi
ờ g ho cao su.
Tại Ấ Độ ch h ph
ớ
ã ó hiề
ị h ể

g
h h
i h
i
ử dụ g
h
phẩ
h
h
T
ộ
i
iề
g
ời h
i
d g h i
g ph
gạ h
gạ h p
h i ỗ g
g
d g Chú g
g
g ộ ơ g ớ ể i ờ g
d g è
p hầ
ỏ S phẩ
ó hiề
i h hơ

ới
phẩ h g h ờ g L
g i
g ử
g
g
phẩ
d g ó hể gi
ằ g
h h
h ằ g
g
h h ó hể
50% Nhữ g
phẩ h
ó
ề
hi
hơ
i
i
g ể g
i Vi
ử dụ g
ở
Độ ã ạ
g
i
h h g 3 000
ộ g

C
C

R
L
T.

DU

1.4. Tình hình nghiên cứu xử lý và ứng dụng tro bay ở Việt Nam
Ở Vi N
phầ ớ
h
hi
i
h
h
p
gở
ph Bắ d gầ g ồ h Tổ g
g
h
hi i
g
h h
h ở hời iể 2010 4 250 MW d i
2021 ẽ 7 240 MW
B g13-T
h

hi i
g gi i ạ 2010-2020
TT

Năm

1
2
3

2010
2015
2020

Công suất,
MW
4.250
6.240
7.240

Tiêu thụ than,
triệu tấn/năm
12,75
18,72
21,72

Lượng tro bay,
triệu tấn/năm
3,82-4,46
5,61-6,55

6,51-7,60