Xỉ thép EAF làm cốt liệu bê-tông nhựa (recycling EAF steel slags as fine aggregate for asphalt concrete)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KỶ YẾU
HỘI NGHỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
GIAO THÔNG VẬN TẢI 2015

NHÀ XUẤT BẢN
GIAO THÔNG VẬN TẢI


TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KỶ YẾU
HỘI NGHỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
GIAO THÔNG VẬN TẢI 2015

1

NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI, THÁNG 5/2015


Kỷ yếu
H
HỘ
ỘII N
NG
GH
HỊỊ K
KH

HO
OA
AH
HỌ
ỌC
CC
CÔ
ÔN
NG
GN
NG
GH
HỆ
ỆG
GIIA
AO
OT
TH
HÔ
ÔN
NG
GV
VẬ
ẬN
NT
TẢ
ẢII 22001155
Hội đồng biên tập:

MỤC LỤC

PGS.TS Nguyễn Văn Thư
PGS.TS Trần Cảnh Vinh
PGS.TS Nguyễn Hữu Khương
PGS.TS Lê Hữu Sơn
GS.TSKH Bạch Vọng Hà

5

Lời mở đầu

7

ThS. Huỳnh Thanh Hải, PGS. TS. Nguyễn Bá Hồng
Tính tốn tối ưu nắp hầm dìm vượt sơng trong điều kiện
Thành phố Hồ Chí Minh
Th.S Nguyễn Duy Tuấn, TS. Vũ Trường Vũ
Tối ưu hóa dàn phẳng bằng thuật toán Particle Swarm
Optimization
TS. Nguyễn Thành Đạt, ThS. Đỗ Thanh Tùng
Nghiên cứu về công nghệ cọc đất ximăng (DSMC) và các
phương pháp thí nghiệm xác định tính chất cơ học của
DSMC
Nguyễn Khánh Sơn, Trương Ngọc Thạnh, Võ Đại Tú
Xỉ thép EAF làm cốt liệu bê-tông nhựa (recycling EAF
steel slags as fine aggregate for asphalt concrete)
Vương Xuân Cần
Ảnh hưởng tổn thất thời gian đến tiêu hao nhiên liệu tại
nút giao thơng có đèn điều khiển
Tri-Huynh Ngoc Nguyen, Khanh-Son Nguyen

Use of bio-active bacillus subtilis bacteria to form selfhealing concrete
Vương Xuân Cần, Vũ Trọng Thuật
Phân tích, lựa chọn cơng nghệ phát hiện xe trên hành
lang xe buýt nhanh Võ Văn Kiệt – Mai Chí Thọ
TS. Nguyen Hoang Hai
A dangerous action for the inland waterway of Viet Nam

PGS.TSKH Trần Đức Chính
PGS.TSKH Đặng Hữu Phú

12

PGS.TS Nguyễn Bá Hồng
PGS.TS Đồng Văn Hướng

18

PGS.TS Vũ Ngọc Bích
PGS.TS Phan Văn Quân
PGS.TS Nguyễn Phùng Hưng
TS Nguyễn Xuân Phương
TS Nguyễn Quốc Hiển
TS Vũ Hồng Nghiệp
TS Nguyễn Văn Khoảng
TS Trần quang Phú

23
29
33
38

TS Lê Văn Vang
TS Ngô Duy Nam

42

TS Võ Công Phương
TS Võ Nguyên Sơn

45

TS Tô Bá Lâm
TS Trần Văn Trung

51

TS Vũ Trường Vũ
TS Nguyễn Thành Đạt
TS Vũ Thị Lan Anh

56

TS Vũ Ngọc Lanh
TS Phạm Thị Anh
ThS Nguyễn Thúy Hồng Vân
ThS Huỳnh Văn Tùng

61

PGS.TS. Lê Văn Bách

Nghiên cứu sử dụng vật liệu lưới sợi thủy tinh và lưới
sợi cacbon để hạn chế vệt hằn bánh xe cho mặt đường
bê tông nhựa
TS. Lê Bá Khánh, KS. Nguyễn Duy Luân, KS. Hồ Khắc Canh
Tân
Phân tích sự tập trung ứng suất của kết cấu thép ở vùng
lỗ gỉ hình chỏm cầu
TS Vũ Hồng Nghiệp, KS Lê Mỹ Chí Thuận
Phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén nở
hông của cọc xi măng đất tại cơng trình đường liên cảng
Cái Mép Thị Vải dự án thành phần số 07: km15+561.31
– km17+271.13
TS. Trịnh Văn Chính
Dự báo nhu cầu vận tải khách liên tỉnh - thành phố


Kỷ yếu
H
HỘ
ỘII N
NG
GH
HỊỊ K
KH
HO
OA
AH
HỌ
ỌC
CC

CÔ
ÔN
NG
GN
NG
GH
HỆ
ỆG
GIIA
AO
OT
TH
HÔ
ÔN
NG
GV
VẬ
ẬN
NT
TẢ
ẢII 22001155

65
72
76
84
88

Tran Thien Luu, Tran Thien Nhan
Fatigue life assessment of road pavement layers made of hot mixed asphalt 12.5 in

Vietnam
TS. Nguyễn Thị Bích Hằng
Nghiên cứu tích hợp các phương thức vận tải và tổ chức giao thông cho bến xe Miền Đông
mới
TS. Đặng Đăng Tùng
Phương pháp đánh giá cầu dầm thép chịu thời tiết
Minh Chau PHAM, Van Chinh TRINH, Phuc Hai HOANG
The Organization and managemet into the underground infrastructure system in an phu
hung new urban – Ho Chi Minh City
KS. Nguyễn Ngọc Lượng, TS. Nguyễn Tiến Thủy, TS. Đặng Vũ Hiệp, TS.Phùng Mạnh Tiến
Ảnh hưởng của việc đứt dây treo đến ứng xử động lực học của cầu Bình Lợi 2

118

TS. Nguyễn Danh Thắng, TS. Hồ Thu Hiền
Ảnh hưởng của hư hỏng cáp treo đến dao động của cầu dây võng nhịp lớn dưới tác dụng
của gió
TS Nguyễn Văn Long, Học viên Huỳnh Kim Toàn, GS.TSKH Podolsky Vl.P
Nghiên cứu đề xuất phương pháp tính độ bền mỏi của mặt đường bề tông nhựa gia cường
lưới địa kỹ thuật
Lê Quang Bình, Nguyễn Viết Hải, Cao Tiến Dũng
Phát triển đường sắt nhẹ - LRT trong giao thông công cộng tại Đồng Nai và Thành phố
Hồ Chí Minh
ThS. Hồ Thị Hoàng Nhi
Quy hoạch và quản lý bãi đậu xe ở tphcm gắn liền quy hoạch phát triển giao thông công
cộng và quy hoạch đô thị
Nguyen Tien Thuy
The determination of local buckling stress of pultruded frp shapes

128

Ks. Trần Văn Tuân, Ks. Võ Thành Phương, Ks. Đỗ Văn Toản
Hiệu quả kinh tế xã hội khi xây dựng xe buýt nhanh tại Tp.HCM

133

A review of SMA and potential application in Vietnam

95
102
107
112

139
144
152
159
163
168

Nguyễn Kim Son, Nguyễn Tien Thuy
Nguyễn Lan Hương, Lương Công Nhớ, Kanit Wattanavichien
Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá tính năng kỹ thuật và phát thải của động cơ Diesel sử
dụng Dmethyl Ether (DME)
Lê Anh Tuấn, Nguyễn Thế Lương,…
Hiệu quả xúc tác của NI0,5-CU0,5/-AL2O3 trong phản ứng nhiệt hóa xăng-cồn với hơi nước
để sản xuất hyđrô ứng dụng trên động cơ xăng
TS. TRẦN NGỌC TÚ
Đặc điểm xác định các kích thước chủ yếu của tàu container cỡ nhỏ trong giai đoạn thiết
kế ban đầu

Phạm Hữu Tuyến, Lê Văn Lương
Một phương pháp xác định hệ số phát thải từ xe máy trong điều kiện vận hành thực tế
PGS.TSKH. Đỗ Đức Lưu, ThS.NCS. Hoàng Văn Sĩ
Nghiên cứu giảm dao động xoắn nguy hiểm cho hệ động lực Diesel – máy công tác tàu
thủy
Lê Đăng Đông, Phạm Minh Tuấn, Trần Anh Trung, Lê Anh Tuấn
Đánh giá hiệu quả sử dụng Hydro cho động cơ xăng lắp trên xe máy


Kỷ yếu
H
HỘ
ỘII N
NG
GH
HỊỊ K
KH
HO
OA
AH
HỌ
ỌC
CC
CƠ
ƠN
NG
GN
NG
GH
HỆ

ỆG
GIIA
AO
OT
TH
HƠ
ƠN
NG
GV
VẬ
ẬN
NT
TẢ
ẢII 22001155

173

Hồng Anh Tuấn, Lương Cơng Nhớ, Lê Anh Tuấn
Nghiên cứu sử dụng dầu sinh học gốc (Bio-Ooil) trên động cơ Diesel lai máy phát điện

179

202

Trần Anh Trung, Nguyễn Duy Tiến, Nguyễn Thế Trực, Phạm Hữu Tuyến
Nghiên cứu bộ điều khiển phụ cho động cơ xe máy sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăngEthanol
TS. Nguyễn Ngọc Hải
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo nồi hơi tận dụng nhiệt khí xả kiểu Moduyn nhằm nâng
cao hiệu suất và an toàn trong khai thác
Minh-Man Pham, Vinh Nguyen Duy

Modeling of the influence of temperature and humidity on membrane water contents
of pem fuel cells with 4-serpentine flow
Nguyễn Duy Tiến, Phạm Hữu Tuyến, Phạm Minh Tuấn
Nghiên cứu ảnh hưởng của xăng sinh học E50 và E85 tới tính năng kỹ thuật và phát
thải của xe máy phun xăng điện tử
ThS. Đặng Tuấn Khanh, TS. Nguyễn Văn Liêm
Ứng dụng các thiết bị FACTS nâng cao ổn định hệ thống điện

212

Julius G. Garcia, Connie C. Aunario
Implementation of the departmental and periodical examination analyzer system

219

Lê Quang Hiếu, Nguyễn Thị Lưỡng, Lý Trịnh Trường Sơn
Khảo sát bộ nghịch lưu ba pha Cascade bảy bậc hòa lưới

227

Hai Nguyen-Thanh; Cuong Vo-Viet; Truc Pham-Đinh; Luan Nguyen
The Improving stability for independent power control of wind-turbine dfig using 3level hysteresis and PI-fuzzy controller
Van Huy NGUYEN, Nguyen HUYNH TUONG, Hua Phung NGUYEN, Ba Lam TO
A genetic algorithm for solving single-machine scheduling problem with splitable jobs
and availability constraints
Trần Thị Bích Ngọc
Tổng quan về nanoanten quang học và nanoanten kim loại: đặc tính, phân loại và ứng
dụng
Phạm Thúy Oanh
Đảm bảo chất lượng dịch vụ IPTV sử dụng LLQ kết hợp với các kỹ thuật rớt gói

186
192
196

237
245
257
264
270
275
286
290
296

Nguyen Minh Huy, Le Minh Phuong, Ho Thanh Phuong
Designing fuzzy maximum power point tracking (MPPT) charger for solar led street
light
ThS. Trần Văn Thọ, PGS.TS. Trần Cảnh Vinh, TS. Võ Công Phương
Tối ưu cơng suất phát trong ước lượng góc tới doa của Mimo radar dùng khơng gian
búp sóng phát
Nguyễn Thanh Quỳnh, Đặng Xuân Kiên, Nguyễn Xuân Phương
Thiết kế hệ thống lái tự động tàu thủy sử dụng bộ điều khiển Nơron – mờ dựa trên
phương pháp Takagi – Sugeno dưới ảnh hưởng của môi trường
Nguyễn Hữu Chân Thành
Thiết kế mạch chỉnh lưu một pha có điều khiển hiệu suất cao sử dụng IGBT
Đỗ Việt Dũng, Đặng Xuân Kiên
Phân tích tính ổn định hệ bóng và tấm dựa trên phương pháp điều khiển PID-thích
nghi
Phạm Minh Hẹn, Đặng Xuân Kiên

Thiết kế hệ thống giữ thăng bằng cho tời kéo dựa trên kỹ thuật điều khiển Fuzzy_Pid
dưới ảnh hưởng của nhiễu sóng biển


Kỷ yếu
H
HỘ
ỘII N
NG
GH
HỊỊ K
KH
HO
OA
AH
HỌ
ỌC
CC
CÔ
ÔN
NG
GN
NG
GH
HỆ
ỆG
GIIA
AO
OT
TH

HÔ
ÔN
NG
GV
VẬ
ẬN
NT
TẢ
ẢII 22001155

304
310

TS. Nguyễn Xuân Phương
Sử dụng nguyên lí cực tiểu để tìm trình điều khiển tối ưu cho tàu biển chạy trong
luồng hẹp
Võ Hồng Hải, Nguyễn Phùng Hưng, Nguyễn Duy Anh
Bộ điều khiển PID Nơ-ron dùng cho máy lái tự động tàu thủy

320

NCS.Nguyễn Thái Dương, PGS.TS.Nguyễn Cảnh Sơn, PGS.TS.Trần Xuân Việt
Cơ sở khoa học thiết lập hệ thống thơng tin cứu nạn và an tồn hàng hải toàn cầu
Việt Nam
ThS. Phan Minh Thụ, ThS. Phạm Thị Phương Thảo, TS. Phạm Thị Anh
Xói lở ở kênh rạch Trà Vinh: hiện trạng, nguyên nhân và giải pháp khắc phục

325

TS. Lê Phúc Hòa, TS. Hồ Thị Thu Hòa

Nâng cao chất lượng nguồn nhân lực Logistics Việt nam để hội nhập quốc tế

329

Nguyễn Thị Thanh Hoa, Đặng Kim An, Đặng Viết Hùng
Đề xuất mơ hình liên kết giữa sản xuất và tiêu thụ rau an tồn hướng tới nơng nghiệp
sinh thái tại Thành phố Hồ Chí Minh
ThS. Nguyễn Thế Anh
Biện chứng giữa thực tiễn và lý luận với việc rèn luyện kỹ năng sống cho sinh viên

314

336

392

TS. Vũ Ngọc Lanh
Những quy luật cơ bản của phép biện chứng duy vật với việc hình thành kỹ năng
sống cho sinh viên
Ths. Đào Văn Minh
Vận dụng tư tưởng Hồ Chí Minh về chống bệnh kinh nghiệm và bệnh giáo điều vào
hoạt động dạy và học tập các mơn Lý luận chính trị hiện nay
Ths. Lê Văn Hợp
Nâng cao hiểu biết pháp luật về quyền sở hữu trí tuệ cho sinh viên Trường Đại học
Giao thơng vận tải Thành phố Hồ Chí Minh
Ngơ Thị Thu Hoài
Con đường cứu nước nguyễn tất thành: từ thực tiễn ở Sài Gịn đến phong trào vơ sản
hóa
Ths Nguyễn Minh Tuấn
Vận dụng lý luận về tư bản tài chính vào quá trình nhận thức nguy cơ từ luận điểm

tự do hóa tài chính
ThS. Huỳnh Văn Tùng
Chỉnh hóa và đánh giá sai số bài toán nhiệt một chiều ngược thời gian liên kết với
toán tử Sturm – Liouville
TS. Nguyễn Hải Quang
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hài lòng của sinh viên về chất lượng đào tạo các học
phần kinh tế - thương mại hàng không
Nguyen Thanh Huy
Using e-learning system in assisting self-studying Toeic process of non-major English
students
TS. Trần Kim Thanh
Một số suy nghĩ về giảng dạy toán và học toán trong các trường đại học

398

Ths. Nguyễn Thị Tuyết Nga
Ứng dụng phương pháp tình huống vào mơn học Pháp luật đại cương

340
345
350
353
360
367
376
387


LỜI MỞ ĐẦU
Nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ được xác định là nhiệm vụ quan

trọng hàng đầu của Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh. Hoạt
động khoa học cơng nghệ đã đóng góp tích cực và hiệu quả vào sự nghiệp phát triển
Nhà trường, cũng như quá trình phát triển kinh tế - xã hội của các tỉnh, thành phố khu
vực phía Nam, đặc biệt trong lĩnh vực giao thông vận tải.
Nhận rõ sứ mệnh quan trọng này, nhân ngày Khoa học và Công nghệ Việt Nam
(18/5/2015); kỷ niệm 27 năm thành lập Trường Đại học Giao thơng vận tải Thành phố
Hồ Chí Minh (18/5/1988 – 18/5/2015), Nhà trường tổ chức Hội nghị khoa học công
nghệ giao thông vận tải 2015” trong tuần lễ từ 11/5/2015 – 16/5/2015.
Trong quá trình chuẩn bị Hội nghị, chúng tơi đã nhận được sự tham gia tích cực
của các nhà khoa học, nhà quản lý, nghiên cứu viên, giảng viên của các trường đại
học, viện nghiên cứu, các tổ chức trong và ngoài nước. Các bài viết trong tài liệu đã
làm sáng tỏ nhiều vấn đề về đào tạo nguồn nhân lực, khoa học công nghệ và quản trị
trong lĩnh vực giao thông vận tải. Những đề tài nghiên cứu này đã và đang được ứng
dụng, góp phần tích cực phục vụ cơng tác đào tạo và phát triển ngành giao thông vận
tải.
Ban tổ chức Hội nghị hân hạnh giới thiệu đến bạn đọc cuốn Kỷ yếu “Hội nghị
khoa học công nghệ giao thông vận tải 2015”.
Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn các tổ chức và cá nhân đã đồng hành cùng
Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh về cơng tác nghiên cứu
khoa học, chuyển giao công nghệ trong những năm qua. Cảm ơn các tác giả đã nhiệt
tình biên soạn, gửi các bài báo có chất lượng cao tới Hội nghị, đặc biệt là các giáo sư ở
các trường đại học nước ngoài cung cấp nhiều nghiên cứu mới và tham gia thuyết trình
tại Hội nghị.
Vì nhiều lý do khách quan và chủ quan, Kỷ yếu không thể tránh khỏi những
khiếm khuyết. Ban tổ chức rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ bạn đọc.
BAN TỞ CHỨC


TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Kỷ yếu Hội nghị khoa học cơng nghệ Giao thông vận tải 2015
Chịu trách nhiệm xuất bản:
LÊ TỬ GIANG

Chịu trách nhiệm nội dung:
TRẦN CẢNH VINH

Biên tập:
Hồ Hải Vinh
Ngô Thùy Dung
Đồn Trung Việt
Võ Ngun Sơn
Nguyễn Văn Long

Trình bày bìa:
Vũ Ngọc Bích

Trình bày:
Hồ Hải Vinh

NHÀ XUẤT BẢN GIAO THƠNG VẬN TẢI
In 300 cuốn, khổ 20,5x29,5 cm
tại xưởng in Trường Đại học Giao thơng vận tải Thành phố Hồ Chí Minh
Số đăng ký kế hoạch xuất bản: 843-2015/CXBIPH/12-32/GTVT
Giấy phép xuất bản số: 10/QĐ/CNGTVT ngày 05 tháng 5 năm 2015
Mã số ISBN: 978-604-76-0594-1

In xong và nộp lưu chiểu Quý II năm 2015

HỘI NGHỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 2015

23

XỈ THÉP EAF LÀM CỐT LIỆU BÊ-TÔNG NHỰA
RECYCLING EAF STEEL SLAGS AS FINE AGGREGATE FOR
ASPHALT CONCRETE
Nguyễn Khánh Sơn1*, Trương Ngọc Thạnh1, Võ Đại Tú2
1
Khoa Công nghệ Vật liệu – Đại học Bách Khoa Tp. HCM,
2
Công ty Cổ phần Đầu tư – Xây dựng BMT
*Liên hệ tác giả:
Tóm tắt: Trong khuôn khổ bài viết, cấp phối hỗn hợp bê-tông nhựa chặt hạt trung thiết kế sử
dụng cốt liệu xỉ thép thay thế đá dăm 1:1 theo thể tích. Kết quả khảo sát các chỉ tiêu tích chất của mẫu
bê-tông nhựa xỉ thép và mẫu đối chứng được so sánh yêu cầu của tiêu chuẩn 22TCN62–84, TCVN
8860-2011. Mẫu bê-tông nhựa đặc cốt liệu xỉ thép cho thấy đặc điểm tỉ trọng tăng, độ rỗng dư tăng,
độ dẻo Marshall 1h, 15h giảm, độ ổn định Marshall 1h, 15h tăng so với mẫu đối chứng sử dụng cốt
liệu đá dăm. Qua đó cho phép kết luận về khả năng ứng dụng xỉ thép thay thế toàn bộ hoặc một phần
cốt liệu đá dăm trong thiết kế cấp phối bê-tông nhựa làm đường hoặc vỉa hè giao thơng.
Từ khóa: bê-tơng nhựa, xỉ thép, cốt liệu, phương pháp Marshall.
Abstract: In this study, we investigated the use of steel slag as fine aggregate for asphalt
concrete. Slag aggregate replaces common calcite aggregate 1:1 by volume. Obtained results of
physio-mechanical properties of asphalt concrete sample conform to the requirement of 22TCN62–84,
TCVN 8819-2011. To compare with reference sample, asphalt concrete samples using steel slag
aggregate show higher relative porosity, lower Marshall viscosity at 1h, 15h, higher Marshall
resistance at 1h, 15h. These preliminary results permit us use steel slag as appropriate aggregate for
asphalt concrete in practical application such as: road, pavement.
Keywords: asphalt concrete, steel slag, aggregate, Marshall method

1. Chất thải rắn xỉ thép dùng trong
xây dựng
Theo công bố của Hiệp hội thép Việt
Nam (VSA), năm 2014 các nhà máy thép
trong cả nước đã sản xuất ra 12 triệu tấn thép
thành phẩm tăng 16,15% so với năm 2013,
phục vụ tiêu thụ trong nước và xuất khẩu. Ở
khu vực phía Nam, Bà Rịa–Vũng Tàu hiện
đang được xem là trung tâm công nghiệp
luyện kim, nơi này đang cung ứng cho thị
trường 3,75 triệu tấn phôi thép/năm đáp ứng
nhu cầu phát triển kinh tế hạ tầng của vùng
trọng điểm kinh tế phía Nam. Tuy nhiên
ngoài những thành quả đạt được những hệ
lụy của việc phát triển ồ ạt công nghiệp luyên
kim nơi đây đang đặt ra vấn đề nóng về ô
nhiễm môi trường liên quan đến xỉ thải, bụi.
Theo đó, xỉ thép là phế thải trong quà trình
luyện kim loại bỏ các tạp chất có hại cho
phôi thép thành phẩm từ các nguyên liệu ban
đầu như gang hoặc sắt vụn trong lò nấu
luyện. Ước tính khối lượng xỉ thải chiếm
khoảng 15% lượng phôi thép thành phẩm quá
trình sản xuất. Như vậy riêng địa bàn tỉnh Bà

Rịa-Vũng Tàu đang tập trung 16 nhà máy
thép hoạt động, khối lượng xỉ thải hàng năm
vào khoảng 550 ngàn tấn.
Tìm cách xử lý hợp lý nguồn chất thải
rắn xỉ thép này là nhu cầu cấp thiết về môi

trường cũng như kinh tế. Cách thức hiện nay
là chôn lấp, đổ đống trên bãi (chiếm 95%) là
một sự lãng phí rất lớn và gây nhiều nguy cơ
ô nhiễm không khí (bụi), nước ngầm (nước
mưa chảy tràn qua bãi xỉ) và làm nguội. Giải
pháp tái chế xỉ thép làm vật liệu xây dựng,
giao thông đi từ một số đặc điểm thành phần
cơ-lý-hóa như độ cứng lớn, khối lượng riêng
lớn, hút nước ít, thành phần chứa oxit sắt, vôi
và tính thủy lực ít nhiều nhờ các khoáng
calcium silicate hình thành ở nhiệt độ lò nấu
[1]. Một số điển hình sử dụng thành công xỉ
thép như tại Hoa Kỳ trong năm 2006 (theo
thống kê của USGS trên 10-15 triệu tấn xỉ
thải) khoảng 51% cho xây dựng cầu đường,
18% chôn lấp, 12% cho bê-tông asphalt, 7%
cho chế tạo clinker, 12% cho các ứng dụng
khác. Tại Châu Âu vấn đề xử lý và sử dụng
tái chế xỉ thép được qui định rất nghiêm ngặt,


24

PHÂN KỸ THUẬT XÂY DỰNG

theo thống kê năm 2004 đã tái sử dụng 15
triệu tấn xỉ gồm 45% cho xây dựng cầu
đường, 17% tạm thời chôn lấp, 14% tái chế,
3% cho phân bón, 1% cho sản xuất xi măng,
6% ứng dụng khác. Như vậy, theo kinh

nghiệm các nước phát triển bằng cách xử lý
xỉ thép nhằm làm cốt liệu trong bê-tông ximăng, bê-tông nhựa và nền hạ [2] có thể cho
phép giải quyết được vấn đề tái chế qui mô
lớn lượng chất thải rắn này. Trong bối cảnh
nước ta hiện nay, việc đầu tư xây dựng cơ sở
hạ tầng cần đồng thời đảm bảo yếu tố kinh tế,
môi trường cho mục tiêu phát triển bền vững.
2. Nguyên liệu và thí nghiệm cốt liệu
xỉ thép bê-tông nhựa
Bê-tông nhựa là sản phẩm composite từ
các thành phần cốt liệu đá, cát, bột khoáng và
nền nhựa bitume kết dính. Cấp phối các
thành phần được thiết kế hợp lý, có hoặc
không xử lý gia nhiệt để nhào trộn và gia
công tạo hình được thành khối vật liệu bêtông đồng nhất có khả năng chịu lực [3].
Trong khuôn khổ nghiên cứu thử nghiệm
bê-tông nhựa sử dụng cốt liệu xỉ thép này,
các nguyên liệu sau đây được chuẩn bị để sử
dụng chung cho các cấp phối:
- Đá dăm nguồn gốc từ mỏ Hóa An được
nhập về từ trạm sản xuất bê-tông nhựa BMTBình Dương. Đá này đáp ứng các yêu cầu
của TCVN 7572:2006 [4] và được dùng để
chế tạo bê-tông nhựa nóng thương phẩm.
- Cát sông Đồng Nai, cũng được nhập về
từ trạm bê-tông Lê Phan – Nhơn Trạch và là
thành phần sử dụng làm cốt liệu mịn. Cốt
liệu cát đáp ứng các yêu cầu của TCVN
7572:2006 [4] và được chúng tôi sàng phân
loại xác định môđun độ lớn đạt 2,4.
- Bột khoáng (bột đá vôi) có nguồn gốc

nhập từ trạm trộn bê-tông nhựa BMT-Bình
Dương. Thí nghiệm bột khoáng cho thấy đáp
ứng các yêu cầu tiêu chuẩn 22TCN 58 – 84,
tơi mịn không vón cục và cỡ hạt chủ yếu
dưới sàng 0,15mm (92,5%).
- Nhựa đường loại 60/70 của công ty
Puma Energy VN được thí nghiệm kiểm tra
đạt các chỉ tiêu độ lún kim, nhiệt hóa mềm,
độ bám dính theo 22TCN 279-1 [5].
- Chất thải rắn xỉ thép được chúng tôi
nhập về từ bãi thải xỉ nhà máy thép Đồng
Tiến-KCN Mỹ Xuân. Xỉ thải ban đầu ở dạng
cục lớn 15-20cm, được gia công qua máy đập
hàm sau đó được trải qua chu trình tưới
nước/phơi khô để ổn định thể tích trong vòng
3 tháng. Sau đó xỉ được cho qua hệ thống
sàng tương tự như đá để phân loại các cỡ hạt.

Hình 1. Cốt liệu đá dăm phân theo các cỡ hạt

Hình 2. Cốt liệu xỉ thép Đờng Tiến gia công đập, sàng
phân loại các cỡ hạt tương ứng với đá

Với mục tiêu thực nghiệm đánh giá ảnh
hưởng của việc sử dụng xỉ thép thay thế cốt
liệu đá dăm trong cấp phối bê-tông nhựa,
chúng tôi tiến hành so sánh hai loại cốt liệu
theo các chỉ tiêu yêu cầu của tiêu chuẩn.
Bảng 1 trình bày so sánh kết quả đo trong hai

trường hợp cốt liệu. Hình 3 mô tả kêt quả thí
nghiệm cho phép xác định độ bám dính nhựa
của cốt liệu xỉ, đây là chỉ tiêu quan trọng tạo
liên kết composite bê-tông nhựa [6].

Bảng 1. So sánh kết quả các chỉ tiêu kỹ thuật của cốt liệu xỉ thép với đá dăm.
Chỉ tiêu

Đơn vị

Khối lượng riêng, ρa
Khối lượng thể tích, ρvk
Khối lượng thể tích bão hòa, ρvbh
Độ hút nước W
Khối lượng thể tích xốp, ρx
Độ hổng, Vw
Hàm lượng bùn, bụi sét, Sc
Hàm lượng hạt thoi dẹt

g/cm3
g/cm3
g/cm3
%
g/cm3
%
%
%

Kết quả cốt liệu
Đá

Xỉ
thép
dăm
Đồng Tiến
2,69
3,40
2,65
3,22
2,67
3,27
0,50
1,64
1,42
1,59
50
56,17
0,69
0,50
6,1
2,40

Đánh giá

Đạt (≤ 2)
Đạt (≤ 15)

Phương pháp thử

TCVN 7572 – 4:2006

TCVN 7572-6:2006
TCVN 7572-8:2006
TCVN 7275–13:2006


HỘI NGHỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 2015
Độ nén dập xilanh Nd
Hao mòn Los Angeles Hm
Dính bám nhựa

%
%
Cấp

8,06
19,3
3

Hình 3. Đo độ dính bám nhựa (nhúng xỉ vào
nhựa, để nguội 15 phút và ngâm nước sôi 3 phút).

Kết quả trên cho thấy cả hai trường hợp
cốt liệu đều đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật cơ
bản làm cốt liệu bê-tông nhựa nóng theo
TCVN 8819 – 2011, cụ thể:
- Khối lượng riêng, khối lượng thể tích ở
trạng thái khô và bão hòa của xỉ Đồng Tiến
đều lớn hơn của đá dăm khoảng 1,25 lần,
nguyên nhân là do trong cốt liệu xỉ có thành
phần kim loại nặng như oxít sắt, magiê,

nhôm và sắt rất cao. Sự khác biệt này cần lưu
ý trong khi thiết kế cấp phối thành phần hai
loại cốt liệu.
- Độ hút nước của xỉ lớn hơn của đá dăm
vì xỉ là sản phẩm nhân tạo làm nguội từ dòng
oxít chảy lỏng từ lò hồ quang điện nên có thể
dễ dàng quan sát thấy các lỗ rỗng nhỏ trên bề
mặt hạt. Với độ hút nước lớn, xỉ thép có thể
bị mất ổn định thể tích do đặc điểm phản ứng
với nước cũng như khả năng hút nhựa lỏng.
Điều này lí giải việc cần thiết phải ổn định
thể tích xỉ trước khi sử dụng làm cốt liệu.

11,67
23,42
3

Đạt (≤ 14)
Đạt (≤28)
Đạt (cấp 3
trở lên)

25

TCVN 7275-11:2006
TCVN 7572–12:2006
TCVN 7504:2005

- Độ nén dập xi lanh và độ hao mòn Los
Angeles của xỉ thấp hơn đá nhưng mức

chênh lệch khơng lớn, và hồn tồn đáp ứng
yêu cầu tiêu chuẩn.
- Độ dính bám nhựa 60/70 Puma Energy
VN của xỉ dễ dàng hơn đá dăm, nhựa dính
bám 95% bề mặt hạt xỉ thép và ít nhiều thâm
nhập vào các lỗ rỗng hở trên bề mặt. Theo
cấp độ bám dính thì cả hai trường hợp nhựa
dính bám lên cốt liệu đều tương đương cấp
độ 3.
3. Cấp phối chế tạo bê-tông nhựa và thí
nghiệm các chỉ tiêu mẫu đúc Mashall
% Tích lũy

Cận trên

Cận dưới

Cỡ sàng (mm)

Hình 4. Biểu đồ cấp phối thành phân bê-tông nhựa

Bảng 2. Cấp phối thành phần hỗn hợp bê-tông nhựa chặtt cỡ hạt trung thiết kế theo phương pháp Marshall.
Thành phần
25/19 mm
19/12,5 mm
12,5/9,5 mm
9,5/4,75 mm
4,75/2,36 mm
2,36/1,18 mm
1,18/0,6 mm

0,6/0,3 mm
0,3/0,15 mm
0,15/0,075 mm
Cát
Bột khoáng
Nhựa
Tổng

Đá dăm (mẫu đối chứng)
% Khối
Khối lượng
lượng
(g)
4,70
47
15,70
157
9,90
99
18,50
185
12,80
128
8,40
84
2,80
28
0,09
0,9
2,2

22
0,37
3,7
12,60
126
6,70
67
5,15
51,5
100
1000

Thể tích (cm3)
17,74
59,25
37,36
69,81
48,30
31,70
10,57
0,34
8,30
1,40
53,62
24,90
49,90
413,17

Xỉ thép Đồng Tiến
Khối

% Khối
lượng (g)
lượng
57,11
4,92
190,77
16,43
120,29
10,36
224,79
19,36
155,53
13,39
102,07
8,79
34,02
2,93
1,09
0,09
26,73
2,30
4,50
0,39
126
10,85
67
5,77
51,5
4,43
1161,4

100


26

PHÂN KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Với thành phần cốt liệu đá dăm và xỉ thép
chuẩn bị ở trên, chúng tôi thiết kế bê-tông
nhựa chặt cấp phối hạt trung (≤19 mm) theo
phương pháp Marshall. Qui trình thiết kế cấp
phối và tạo mẫu dựa theo hướng dẫn của tiêu
chuẩn TCVN 8820–2011 [7]. Hình 4 biểu
diễn kết quả đường cong tích lũy thành phần
cốt liệu giới hạn bởi cận trên và dưới theo
tiêu chuẩn qui định.
Hàm lượng nhựa tối ưu dự đoán theo
khối lượng cốt liệu đá dăm của mẫu đối
chứng giao động trong khoảng 4,85 % ÷
5,25% khới lượng. Tiến hành thử nghiệm đúc
mẫu đối chứng với đá dăm đồng thời kể đến
đặc điểm hút nhựa do bề mặt có nhiều rỗng
hở của xỉ thép Đồng Tiến, chúng tôi lựa chọn
hàm lượng nhựa phù hợp 5,15 % cho các thí
nghiệm đúc mẫu tiếp theo với đá dăm và xỉ
để so sánh. Tiến hành hiệu chỉnh thành phần
cốt liệu theo hàm lượng nhựa sử dụng, bảng
2 trình bày kết quả thành phần cấp phối mẫu
đối chứng bê-tông nhựa cột liệu đá dăm.
Trong trường hợp thay thế đá dăm bằng xỉ

thép, chúng tôi sẽ lần lượt sử dụng thành
phần xỉ theo cỡ hạt tương ứng và tương
đương 1:1 về thể tích. Bảng 2 trình bày kết
quả tính toán thành phần cấp phối bê-tông
nhựa cho mẫu đá dăm đối chứng (tổng khối
lượng 1000g) và mẫu đá xỉ thay thế.
Theo thành phần cấp phối thiết kế tiến
hành đúc mẫu bê-tông nhựa nóng theo
phương pháp Marshall 22TCN62–84 [8],
TCVN 8860-2011 [9], tại phòng thí nghiệm
trạm bê-tông BMT-Bình Dương (hình 5).
Nhiệt độ hỗn hợp nhựa và cốt liệu được kiểm
tra thường xuyên bằng nhiệt kế 150-1600C.
Hỗn hợp đồng nhất được đổ khuôn trụ
=101,6mm và giã 75 chày lần lượt cho mỗi
mặt. Sau khi đầm mẫu, để nguội đến nhiệt độ
phòng, dùng dụng cụ tháo mẫu để đẩy mẫu ra
khỏi khuôn, đặt mẫu trên bề mặt phẳng có
giấy lót và đảm bảo mẫu ổn định trước khi

thử nghiệm các tích chất cơ lý của bê-tơng.

Hình 5. Đúc mẫu bê-tơng nhựa nóng theo phương
pháp Marshall.

4. Kết quả và nhận xét
Các thí nghiệm xác định chỉ tiêu kỹ thuật
của mẫu bê-tông nhựa bao gồm:
- Đo cường độ chịu nén theo 22TCN6284,
- Đo hệ số ổn định nước và hệ số ổn định

nhiệt theo 22TCN62-84,
- Đo độ bền chịu nước khi bão hòa nước
lâu theo 22TCN62-84,
- Đo độ bền và độ dẻo Marshall trong 1h
theo 22TCN62-84
- Đo độ ổn định còn lại sau 24 giờ và 15
ngày của theo TCVN8860-12:2011
- Đo tỷ trọng khối và khối lượng thể tích
theo TCVN 8860-5:2011
- Đo độ rỗng dư theo TCVN 88609:2011
- Đo độ rỗng cốt liệu theo TCVN 886010:2011
- Đo độ rỗng lấp đầy nhựa
- Đo tỷ trọng khối, tỷ trọng biểu kiến của
hỗn hợp cốt liệu
Với mẫu đối chứng và mẫu bê-tông nhựa
cốt liệu xỉ Đồng Tiến, chúng tôi đều tiến
hành khảo sát 6 tổ mẫu cho các trạng thái sau
1 giờ, 24 giờ ngâm nước nóng 600C và tương
tự cho các trạng thái 1 giờ, 24 giờ với mẫu
trước đó đã qua ngâm nước liên tục 15 ngày
nhằm khảo sát độ ổn định của cốt liệu xỉ
thép. Kết quả trung bình các tổ mẫu được
tóm tắt trong bảng 3.

Bảng 3. So sánh các chỉ tiêu tính chất mẫu bê-tông nhựa đối chứng và mẫu sử dụng cốt liệu xỉ thép.
Chỉ tiêu
1. Tỷ trọng khối của hỗn hợp cốt liệu Gse, g/cm3
2. Tỷ trọng lớn nhất Gmm, g/cm3
2. Độ rỗng dư Va, %:
3. Độ rỗng cốt liệu VMA, %

Đá dăm (mẫu
đới chứng)
2,670
2,468
1,363
13,521

Xỉ thép
Đờng Tiến
3,209
2,894
9,018
22,174

u cầu TCVN

3÷6
≥ 13


HỘI NGHỊ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 2015
Chỉ tiêu
4. Độ dẻo Marshall, mm:
Đo ở 1h, 600C
Đo ở 24h, 600C.
Đo ở 1h, 600C sau ngâm nước 15 ngày.
Đo ở 24h, 600C sau ngâm nước 15 ngày.
5. Độ ổn định Marshall, kN:
Đo ở 1h, 600C.

Đo ở 24h, 600C.
Độ ổn định còn lại, %.
Đo ở 1h, 600C sau ngâm nước 15 ngày.
Đo ở 24h, 600C sau ngâm nước 15 ngày.
Độ ổn định còn lại sau ngâm nước 15 ngày, %
6. Trương nở thể tích, sau khi ngâm nước 15 ngày, %

Có thể nhận thấy các kết quả thí nghiệm
bê-tông nhựa mẫu đối chứng và mẫu cốt liệu
xỉ thép đều cơ bản đáp ứng các yêu cầu quy
định của tiêu chuẩn. Mặt cắt ¼ mẫu bê-tơng
chế tạo (hình 5) cho thấy sự xếp chặt hạt lớn
– hạt nhỏ của cả hai trường hợp, hàm lượng
nhựa 5,15% sử dụng có thể xem là phù hợp
để bao quanh các cớt liệu.

Hình 6. Mặt cắt 1/4 mẫu bê-tông nhựa nóng: mẫu
đối chứng (trái) và mẫu cốt liệu xỉ thép (phải).

Kết quả tỷ trọng khối trên các nhóm mẫu
cho thấy xu hướng tăng dần khi thay thế đá
bằng xỉ thép. Điều này hoàn toàn phù hợp
với kết quả khối lượng riêng, khối lượng thể
tích của xỉ thép đều cao hơn đá dăm ở trên.
Kết quả độ rỗng dư và độ rỗng cốt liệu
đều cho thấy xu hướng tăng lên rõ rệt khi
dùng cốt liệu xỉ thép thay thê đá dăm. Trong
đó chỉ tiêu độ rỗng dư của mẫu bê-tông nhựa
cốt liệu xỉ thép không đáp ứng yêu cầu tiêu
chuẩn (3-6%). Điều này có thể lí giải từ bản

chất cấu tạo bề mặt cốt liệu xỉ thép có nhiều
lỗ xốp hở, tính ma sát giữa các bề mặt hạt xỉ
cao hơn ảnh hưởng quá trình đầm chặt. Điều
này cũng cho thấy cùng hàm lượng nhựa sử
dụng có thể gây khó tạo hình hơn với trường
hợp bê-tông nhựa cốt liệu xỉ thép.

Đá dăm (mẫu
đối chứng)

Xỉ thép
Đồng Tiến

4,060
3,890
-

3,366
3,850
3,460
3,500

14,708
12,721
90,360
-

19,204
17,400
87,366

20,296
18,510
91,200
0,169

27

Yêu cầu TCVN
2÷4

≥8
≥ 75
≥ 75
≤1,5

Kết quả đợ dẻo Marshall (hay tính dễ tạo
hình) cho thấy độ dẻo của bê-tông nhựa xỉ
thép thấp hơn so mẫu đối chứng, nhưng cả
hai trường hợp đều đáp ững yêu cầu của tiêu
chuẩn. Rõ ràng nhựa bị hút một phần vào
trong lỗ rỗng hở như giải thích trên đây đã
làm giảm khả năng bao bọc toàn bộ các hạt
cốt liệu xỉ. Tuy nhiên khi so sánh độ dẻo 1
giờ, 24 giờ sau khi trải qua quá trình ngâm
nước liên tục 15 ngày đêm cho thấy ít thay
đổi. Điều này chứng tỏ độ dẻo mẫu bê-tông
cốt liệu xỉ thép ổn định ít chịu ảnh hưởng
dưới tác động của nước và nhiệt độ. Khả
năng làm việc trong môi trường nóng ẩm của
bê-tông nhựa xỉ thép là tương đối tốt.

Kết quả độ bền Marshall của mẫu bêtông nhựa đối chứng và mẫu sử dụng cốt liệu
xỉ thép đều khá cao so với qui định (>8), đáp
ứng tốt tiêu chuẩn ngành quy định [10]. Mẫu
bê-tông nhựa cốt liệu xỉ thép có độ bền đều
cao hơn khoảng 5kN so với mẫu đối chứng ở
cả hai thời điểm 1 giờ và 24 giờ chịu gia
nhiệt. Đây là kết quả rất đáng lưu ý khi xem
xét thay thế xỉ thép cho đá dăm làm cớt liệu.
Ngồi ra kết quả đo đợ bền cũng ít thay đổi
khi để mẫu ngâm nước liên tục 15 ngày đêm
tượng tự như kết quả độ dẻo. Đổ ổn định còn
lại ở dài ngày còn đạt cao hơn mẫu 1 ngày là
kết quả ngoài dự kiến, tuy nhiên chênh lệch
không lớn khoảng 3%. Nguyên nhân có thể
do đặc điểm liên kết của đá xỉ và nhựa. Mẫu
bê-tông nhựa cốt liệu xỉ thép cho thấy ít bị
chịu tác động của nhiệt độ và nước.
Kết quả hệ số trương nở thể tích khi
ngâm nước liên tục 15 ngày đêm của mẫu bê-


28

PHÂN KỸ THUẬT XÂY DỰNG

tông nhựa cốt liệu xỉ thép cũng rất thấp so
với yêu cầu của tiêu chuẩn. Đặc điểm này
hoàn toàn khác biệt với đặc điểm hay trương
nở thể tích của cốt liệu xỉ do sự hiện diện
trong thành phần các oxít canxi và magiê.

Tuy nhiên kết quả thu được cho thấy vai trò
của bước xử lý xỉ thải sau khi gia công đồng
thời đặc điểm bao bọc ngồi bề mặt cớt liệu
của nhựa giúp ngăn cản quá trình tiếp xúc
phản ứng với nước của xỉ.
5. Kết luận
Kết quả khảo sát chỉ tiêu cốt liệu xỉ thép
so với đá dăm cho thấy khối lượng riêng,
khối lương thể tích lớn, độ hút nước cao, độ
nén dập xi lanh và độ hao mòn Los Angeles
không chênh lệch nhiều, khả năng bám dính
nhựa đạt yêu cầu làm cốt liệu cho bê-tông
nhựa. Khi sử dụng xỉ thép thay thế hồn tồn
cớt liệu đá dăm theo tỉ lệ 1:1 thể tích, trong
cấp phối thành phần bê-tông nhựa chặt hạt
trung (<19mm) thiết kết theo phương pháp
Marshall cho thấy các chỉ tiêu bê-tông nhựa
cơ bản đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn
22TCN62–84 [8], TCVN 8860-2011 [9]. So
với mẫu đối chứng, mẫu bê-tông xỉ thép có tỉ
trọng tăng, độ rỗng dư tăng, độ dẻo giảm, độ
ổn định tăng. Ngồi ra, đợ bền và đợ trương
nở thể tích khi ngâm liên tục 15 ngày đêm
trong nước cho thấy bê-tông nhựa cốt liệu xỉ
thép ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và ẩm.
Có thể kết luận xỉ thép sau khi gia cơng và
xử lý hồn tồn có thể dùng làm cốt liệu chế
tạo bê-tông nhựa chặt, điều cần thiết là cần
tiếp tục thực nghiệm trên hiện trường để
đánh giá mợt cách hồn chỉnh 

Lời cảm ơn
Nhóm tác giả trân trọng cảm ơn Công ty
CP Thép Đồng Tiến đã giúp đỡ cung cấp
nguyên liệu phục vụ nghiên cứu này.
Tài liệu tham khảo
[1] Irem Zeynep Yildirim and Monica
Prezzi, “Chemical, Mineralogical and
Morphological Properties of Steel Slag”,
Advances
in
Civil
Engineering, Vol1/2011
[2] John Emery, Steel slag utilization in
asphalt mixes, Canadian Technical
Asphalt Association Proceedings, 1984
(8 pages)
[3] Phạm Duy Hữu (chủ biên), Bê-tông
Asphalt, Nhà xuất bản GTVT 2008,
chương 1, 2.
[4] TCVN 7572–2006: Qui trình thí nghiệm
cho cốt liệu bê-tơng và vữa
[5] 22TCN 279-01: Tiêu chuẩn vật liệu
nhựa đường đặc
[6] 22TCN 63-84: Qui trình thí nghiệm vật
liệu nhựa đường
[7] TCVN 8820-2011: Qui trình thiết kế theo
phương pháp Marshall
[8] 22TCN 62-84: Qui trình thí nghiệm bêtơng nhựa
[9] TCVN 8860-2011: Qui trình thí nghiệm

bê-tông Asphal
[10] TCVN 8819-2011: Yêu cầu thi công và
nghiệm thu mặt đường bê-tông nhựa nóng
Ngày nhận bài: 12/3/2015
Ngày chấp nhận đăng: 05/5/2015
Phản biện: TS. Vũ Hồng Nghiệp