Nghiên cứu khả năng sử dụng xỉ lò thép làm cấp phối trong bê tông xi măng tại tỉnh bà rịa vũng tàu,luận văn thạc sỹ xây dựng đường ô tô và đường thành phố

LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành TS Nguyễn Việt Hưng tận tình giúp đỡ, hướng dẫn đưa nhiều ý kiến quý báu, tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp tài liệu động viên tác giả trình làm luận văn Tác giả xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo, cán khoa sau đại học, môn Đường trường Đại học Giao thơng vận tải, phịng thí nhiệm xây dựng LAS – XD 915 Công ty Cổ phần tư vấn đầu tư Việt Hưng, bạn đồng nghiệp giúp đỡ, dẫn trình học tập nghiên cứu Tác giả Nguyễn Trí Thơng HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Nguyễn Trí Thơng HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG XỈ LÒ THÉP TRÊN THẾ GIỚI, CHẤT LƯỢNG, TRỮ LƯỢNG XỈ LÒ THÉP ĐANG ĐƯỢC SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM 1.1 Tổng quan ứng dụng xỉ thép giới 1.2 Thực trạng xỉ thép Việt Nam 1.2.1 Quy trình hình thành Xỉ lị thép 13 1.2.2 Tính chất hóa học: 15 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ BÊ TÔNG XI MĂNG 20 2.1 Nghiên cứu bê tông xi măng 20 2.2 Vật liệu chế tạo bê tông nặng 22 2.2.1 Xi măng 22 2.2.2 Nước 23 2.2.3 Cát 24 2.2.4 Đá (sỏi) 28 2.2.5 Phụ gia 32 2.3 Tính chất hỗn hợp bê tông 32 2.3.1 Độ lưu động 33 2.3.2 Độ cứng 35 2.3.3 Khả giữ nước 36 2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính cơng tác hỗn hợp bê tơng 36 2.3.5 Cách lựa chọn tính cơng tác cho hỗn hợp bê tơng 38 HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 2.4 Cấu trúc bê tông 39 2.4.1 Sự hình thành cấu trúc bê tông 39 2.4.2 Cấu trúc vĩ mô cấu trúc vi mô 39 2.5 Tính chất bê tơng 41 2.5.1 Cường độ chịu lực 41 2.5.2 Tính thấm nước bê tơng 49 2.5.3 Tính co nở thể tích 50 2.5.4 Tính chịu nhiệt 51 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỚI BÊ TÔNG XI MĂNG M300 53 3.1 Thiết kế thành phần bê tông 53 3.1.1 Khái niệm 53 3.1.2 Phương pháp thiết kế thành phần bê tông 53 3.2 Xác định tiêu lý vật liệu thí nghiệm: 65 3.2.1 Xác định tiêu lý đá dăm theo TCVN 7572:2006 65 3.2.2 Xác định tiêu lý Xỉ thép theo TCVN 7572:2006 71 3.2.3 Xác định tiêu lý xi măng 76 3.2.4 Xác định tiêu lý cát bê tông 78 3.3 Thiết kế thành phần Bê tông xi măng cốt liệu đá dăm xỉ thép 80 3.3.1 Thiết kế thành phần Bê tông xi măng cốt liệu đá dăm 80 3.3.2 Thiết kế thành phần Bê tông xi măng cốt liệu Xỉ thép 84 3.3.3 Tiến hành đúc mẫu để thí nghiệm 87 3.4 Đánh giá tiêu Kinh tế - Kỹ thuật Bê tông xi măng cốt đá dăm Bê tông xi măng cốt Xỉ thép 92 3.5 Đánh giá kết 98 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 DANH MỤC BẢNG BIỂU, PHỤ LỤC Bảng 1-1: So sánh tính chất vật lý xỉ thép lò điện (EAF) với đá vôi tự nhiên 16 Bảng 1-2: Bảng thông tin thành phần chất nguy hại 17 Bảng 1-3: Tính chất vật lý xỉ thép (TFHRC nhận năm 2008) 18 Bảng 2-1: Chọn mác xi măng theo mác bê tông 23 Bảng 2-2: Lượng xi măng khống chế tối thiểu cho 1m3 bê tông 23 Bảng 2- 3: Thành phần hạt cát 25 Bảng 2- 4: Mô đun độ lớn cát 26 Bảng 2-5: Phân loại nhóm cát 26 Bảng 2-6: Độ cát dùng cho bê tông 27 Bảng 2- 7: Mác đá dăm xác định theo độ nén dập xi lanh 29 Bảng 2- 8: Mác sỏi sỏi dăm xác định theo độ nén dập xi lanh 29 Bảng 2-9: Kích thước lỗ sàng đá dăm (hoặc sỏi) 30 Bảng -10: Hàm lượng tạp chất cho phép đá dăm 31 Bảng -11: Kích thước loại khn nón cụt 33 Bảng -12: Độ lưu động độ cứng hỗn hợp bê tông 36 Bảng 2-13: Lựa chọn độ sụt (SN) cho hỗn hợp bê tông 39 Bảng 2- 14: Mác bê tông xác định sở cường độ chịu nén 42 Bảng 2- 15: Kích thước khn phân theo Dmax cốt liệu 42 Bảng 2-16: Hệ số chuyển đổi kết thử nén mẫu bê tông 43 Bảng 2-17: Hệ số K’ theo tỉ lệ H/d 44 Bảng 2-18: Hệ số chất lượng vật liệu A A1 46 Bảng 3-1: Lượng nước ước tính sơ cho 1m3 bê tơng (lít) 55 Bảng 3-2: Hệ số dư vữa α dùng cho hỗn hợp bê tông dẻo 58 Bảng 3-3: Thể tích mẻ trộn với số viên mẫu cần đúc (lít) 60 Phụ lục 1: Kết thí nghiệm lý đá dăm 72 Phụ lục 2: Kết thí nghiệm lý Xỉ thép 74 Phụ lục 3: Kết thí nghiệm lý xi măng 77 HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 Phụ lục 4: Kết thí nghiệm tiêu lý cát bê tông 78 Bảng 3-4: Các tiêu lý cát bê tông 79 Bảng 3-5: Các kích thước mẫu dầm tiêu chuẩn 89 HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1: Ứng dụng xỉ thép Châu Âu Hình 1-2: Xỉ thép làm đường giao thơng, bãi đậu xe Hình 1-3: Xỉ thép làm móng đường, mặt đường asphalt Hình 1-4: Quy trình sản xuất thép lò điện hồ quang 14 Hình 1-5: Nguyên nhiên liệu sử dụng phát thải mơi trường ngành sản xuất thép lị điện 15 Hình 2-1: Biểu đồ xác định thành phần hạt cát 25 Hình 2-2: Biểu đồ xác định nhóm cát 27 Hình 2-3: Biểu đồ thành phần hạt cốt liệu lớn 30 Hình 2-4: Khn nón cụt 33 Hình 2-5: Cách đo độ sụt hỗn hợp bêtơng 34 Hình 2-6: Dụng cụ xác định độ cứng hỗn hợp bê tơng 35 Hình 2-7: Lượng nước dùng cho 1m3 bê tông phụ thuộc vào cốt liệu 37 Hình 2-8: Thiết bị xác định tính chống thấm bêtơng 50 Hình 2-9: Độ co ngót 51 Hình 3-1: Biểu đồ xác định hệ số trượt ( hệ số dư vữa) 58 Hình 3-2: Biểu đồ thành phần cấp phối đá dăm 73 Hình 3-3: Biểu đồ thành phần hạt Xỉ thép 75 Hình 3-4: Biểu đồ thành phần hạt cát bê tông 79 Hình 3-5: Biểu đồ biến đổi cường độ theo thời gian bê tông cốt đá dăm xỉ thép 89 Hình 3-6: Biểu đồ hình thành cường độ chịu kéo uốn bê tông cốt đá dăm xỉ thép 91 HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 PHẦN MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: Để giảm áp lực hạ tầng, giảm khí thải CO2 gây hiệu ứng nhà kính,… nâng cao chất lượng sống người, tạo mơi trương bền vững, lành việc xây dựng cơng trình Xanh trở nên quan trọng quốc gia giới có Việt Nam, Phát triển cơng trình Xanh cách hiệu để thích ứng giảm thiểu tác động biến đổi khí hậu Các cơng trình Xanh khơng chọn cấp thiết mà cịn cứu cánh hữu hiệu thời buổi khủng hoảng lượng Ngoài việc sử dụng lượng hiệu quả, tiết kiệm, cơng trình Xanh cịn góp phần bảo tồn nguồn tài thiên nhiên, thân thiện với mơi trường, chi phí sử dụng thấp, đảm bảo sức khỏe người sử dụng, nâng cao tuổi thọ công trình Để cơng trình xây dựng Xanh hơn, yếu tố quan trọng thuộc ngành vật liệu xây dựng, sản phẩm ngành bước phải đáp ứng hai yêu cầu: tiêu tốn lượng cho việc tạo giúp tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, thân thiện với môi trường Với giải pháp sử dụng Xỉ lị thép hồn tồn tạo cơng trình Xanh Do tính chất vật lý hóa học Xỉ lị thép tương tự tốt đá tự nhiên không chứa thành phần độc hại nên sử dụng làm cốt liệu đổ bê tông đường nội bộ, kho bãi, nhà xưởng, phụ gia xi măng, gạch khơng nung… Xỉ lị thép (Steel Slag) loại sản phẩm phụ từ trình luyện thép lị điện hồ quang, sắt, thép phế liệu đưa vào lò luyện nhiệt độ 1.600°C, để tạo phôi thép chất lượng cao, người ta sử dụng vơi bột đưa vào lị với phế liệu để tạo phản ứng ô xy hóa khử, phần hợp chất lên phía đưa khỏi lò gọi xỉ lò thép, phần cịn lại lị thép lỏng đúc thành phơi thép Khi khỏi lò luyện thép, xỉ lò thép dạng lỏng, có màu đỏ có nhiệt độ cao (1.600°C) Sau đưa bãi chứa nhà máy luyện thép, xỉ lị HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 thép làm nguội nước đóng rắn, có màu đen xám Q trình hình thành, làm nguội đóng rắn xỉ lò thép diễn giống trình phun trào nham thạch Vì vậy, xỉ lị thép xem nham thạch nhân tạo hay đá nhân tạo Từ thực trạng tự nhiên phát triển giới tương lai người khơng cịn khai thác vật liệu tự nhiên để phục vụ cho sống nói chung cho ngành xây dựng nói riêng Chính vậy, để hạn chế việc khai thác tài nguyên thiên nhiên địi hỏi phải cố gắng tìm nguồn vật liệu thay cho vật liệu tự nhiên hay biến phế phẩm ngành thành vật liệu cho ngành khác Lâu người nghĩ xỉ lò thép chất thải công nghiệp gây ô nhiễm môi trường nên cần phải chôn lấp Tuy nhiên, theo kết phân tích Viện Cơng nghệ hóa học thực tháng 6/2011 (phương pháp phân tích theo Cục bảo vệ mơi trường Mỹ), Xỉ lị thép sau tái chế nguồn nguyện liệu thay cho đá tự nhiên dần bị cạn kiệt trở thành loại vật liệu xanh xây dựng Bà Rịa – Vũng Tàu tỉnh tập trung phát triển ngành công nghiệp nặng đất nước với ngành công nghiệp phát triển địi hỏi giao thơng cần thuận tiện để giao lưu bn bán ngồi tỉnh Ngồi cơng nghiệp phát triển nhiều dẫn đến nhiều phế thải Trong đó, Theo tính tốn ngành luyện thép, luyện phơi thép thải khoảng 150 - 200kg xỉ lò thép, khối lượng xỉ lị thép phát sinh hàng năm triệu tấn/năm Đây nguồn chất thải công nghiệp khổng lồ, giải cách chơn lấp gây tốn 10 triệu USD năm Điều vừa gây tốn quỹ đất, lãng phí nguồn tài nguyên vừa gây ô nhiễm môi trường Hiện ngành xây dựng kinh nghiệm sử dụng xỉ lị thép chưa có nghiên cứu cụ thể phép sử dụng Xỉ lò thép thay HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 cốt liệu Đá dăm Bê tơng xi măng Muốn Xỉ lị thép dùng phải nghiên cứu thực nghiệm Chính yêu cầu thiết Đề tài tiến hành nghiên cứu khả sử dụng xỉ lò thép làm cốt liệu chế tạo Bê tông xi măng MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: Mục tiêu nghiên cứu đề tài tìm hiểu khả thay cốt liệu đá dăm bê tông xi măng cốt liệu Xỉ lò thép ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: Nghiên cứu tiêu cường độ chịu nén bê tông M.300 tiêu cường độ chịu kéo bê tông M.300 sử dụng cấp phối thông thường Bê tơng sử dụng cấp phối Xỉ lị thép PHẠM VI NGHIÊN CỨU: - Bê tông sử dụng Xỉ lị thép M.300 Bê tơng sử dụng cốt liệu tự nhiên M.300, sử dụng kếu cấu thông thường - Chất liên kết sử dụng Xi măng Nghi Sơn PC40 - Vật liệu cát bê tông lấy trạm trộn bê tông Lê Phan – huyện Nhơn Trạch – tỉnh Đồng Nai - Đá dăm lấy mỏ đá Lương Cơ – xã Châu Pha – huyện Tân Thành – tỉnh Bà Rịa – Vùng Tàu - Vật liệu Xỉ lị thép để nghiên cứu lấy Cơng ty TNHH Vật liệu Môi trường Xanh, địa Khu công nghiệp Phú Mỹ 1, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu - Thời gian thực nghiên cứu (lấy mẫu) từ tháng 8/2013 đến tháng 9/2013 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: - Phương pháp nghiên cứu ứng dụng kết hợp phân tích định lượng - Tính khả thi việc sử dụng Xỉ lị Bê tơng xi măng đánh giá phương pháp phân tích định lượng qua việc so sánh tiêu lý HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 89 Hình 3-5: Biểu đồ biến đổi cường độ theo thời gian bê tông cốt đá dăm xỉ thép Cường độ kéo bê tông uốn: Cường độ kéo bê tông uốn hay cịn gọi mơ đun phá hoại xác định cách thử mẫu dầm thiết diện vuông, dầm thử cách cách đặt lực vị trí 1/3 nhịp Bảng 3-5: Các kích thước mẫu dầm tiêu chuẩn Độ lớn cựa đại Kích thước dầm tiêu chuẩn, mm hạt cốt liệu (mm) Khoảng cách Thiết diện Chiều dài 30 100x100 400 300 50 150x150 600 450 70 200x200 800 600 HVTH: Nguyễn Trí Thơng trụ Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 90 Giới hạn cường độ kéo uốn Ru (kg/cm2) tính theo cơng thức: Ru = k P max bxh (3-22) Pmax : Lực phá hoại kN; b: bề rộng mẫu, cm; h: chiều cao mẫu, cm; k: hệ số; dầm chiều dài 40 cm, k= 31,5; chiều dài 60 cm, k= 45; chiều dài 80cm, k= 57 Kết thí nghiệm mẫu sau: Cường độ kéo uốn cốt đá dăm Ru Ngày (kg/cm2) 0 29 14 34 28 42 Cường độ kéo uốn cốt Xỉ thép Ru Ngày (kg/cm2) 0 26 14 33 28 41 HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 91 Hình 3-6: Biểu đồ hình thành cường độ chịu kéo uốn bê tông cốt đá dăm xỉ thép Kết luận: Quy luật lý thuyết bê tông cổ điển cường độ nén phát triển theo thời gian, nhiên phát triển không Thời kỳ đầu từ 1-14 ngày, tốc độ phát triển cường độ nhanh giai đoạn sau 28 ngày Nhất thời kỳ 1-7 ngày đầu có tốc độ phát triển cường độ nhanh Đặc biệt ngày đầu cường độ phát triển nhanh Sau 28 ngày phát triển, cường độ bê tông tương đối ổn định có tốc độ tăng chậm Đồ thị dần tiệm cận với đường nằm ngang Từ kết nghiên cứu cho thấy: Tốc độ phát triển cường độ nén bê tông xỉ thép tuân theo quy luật hàm số thời gian tỷ lệ thuận với thời gian Dạng đường cong tương tự bê tơng thơng thường Do quy luật phát triển cường độ tuân theo quy luật hàm số logarit HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 92 R= R28.lg n / lg28 Trong đó: n tuổi bê tơng, tính 24 (ngày); R28 cường độ nén tiêu chuẩn bê tông tuổi 28 ngày Tốc độ phát triển cường độ bê tơng có cốt Xỉ thép thời gian đầu trước 28 ngày phát triển chậm so với bê tơng có cốt đá dăm thông thường, đến 28 ngày cường độ bê tông cốt Xỉ thép lớn hơn, nhiên cường độ lớn không nhiều 3.4 Đánh giá tiêu Kinh tế - Kỹ thuật Bê tông xi măng cốt đá dăm Bê tông xi măng cốt Xỉ thép Lập dự toán so sánh tiêu kinh tế bê tông mác 300 sử dụng đá dăm thông thường, bê tông mác 300 sử dụng Xỉ thép BIỂU GIÁ CHI TIẾT TT Nội dung cơng việc ĐV Khối tính lượng Đơn giá Thành tiền Bê tông đá 1x2, mác 300 m3 1.00 1,622,023 1,622,023 Bê tông Xỉ thép, mác 300 m3 1.00 1,601,076 1,601,076 HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 93 BẢNG PHÂN TÍCH ĐƠN GIÁ SỐ TÊN ĐƠN TT CÔNG VIỆC XÂY LẮP VỊ Bê tơng đá 1x2, mác 300 Chi phí vật liệu xây dựng ĐỊNH MỨC CHÍNH CÁCH ĐƠN TÍNH THÀNH GIÁ HOẶC TIỀN TỶ LỆ m3 1,622,023 đồng + Xi măng PC40 Kg + Cát vàng 749,345 362.000 1,440 VL 521,280 m3 0.423 237,600 VL 100,505 + Đá 1x2 m3 0.875 144,000 VL 126,000 + Nước m3 0.195 VL 1,560 8,000 Chi phí nhân cơng đồng 91,169 Chi phí máy thi cơng đồng 19,561 Trực tiếp phí khác % Cộng trực tiếp phí đồng Chi phí chung % NC *5,71 MTC *1,46 1.50 trước 5.00 % 5.50 % 10.00 Giá trị dự tốn xây lắp sau HVTH: Nguyễn Trí Thông 76,112 145,997 1,605,963 thuế trường 65,898 1,459,966 thuế Chi phí xây dựng nhà tạm 19,477 1,383,854 Giá trị dự toán xây lắp trước Thuế giá trị gia tăng đầu 28,559 1,317,956 Giá thành dự toán xây dựng Thu nhập chịu thuế tính 520,575 % 1.00 16,060 Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 94 Bê tơng Xỉ thép mác 300 m3 Chi phí vật liệu xây dựng đồng + Xi măng PC40 Kg + Cát vàng 1,601,076 751,803 362.000 1,440 VL 521,280 m3 0.569 237,600 VL 135,194 + Xỉ thép m3 0.857 109,415 VL 93,769 + Nước m3 0.195 VL 1,560 8,000 Chi phí nhân cơng đồng 91,169 Chi phí máy thi cơng đồng 19,561 Trực tiếp phí khác % Cộng trực tiếp phí đồng Chi phí chung % NC *5,71 MTC *1,46 trước 1,300,937 5.00 % 5.50 % 10.00 Giá trị dự tốn xây lắp sau HVTH: Nguyễn Trí Thơng 144,111 1,585,224 thuế trường 75,129 1,441,113 thuế Chi phí xây dựng nhà tạm 65,047 1,365,984 Giá trị dự toán xây lắp trước Thuế giá trị gia tăng đầu 28,559 1.50 Giá thành dự toán xây dựng Thu nhập chịu thuế tính 520,575 % 1.00 15,852 Lớp CHXD Đường Ơ tô & TP – K20 95 BẢNG TỔNG HỢP VẬT TƯ GIÁ TỚI SỐ TÊN ĐƠN KHỐI CHÂN CÔNG THÀNH TIỀN TRÌNH TT LOẠI VẬT TƯ VỊ LƯỢNG (CHƯA CĨ (CHƯA CÓ VAT) VAT) + Cát vàng m3 0.423 237,600 100,505 + Đá 1x2 m3 0.875 144,000 126,000 + Nước m3 0.195 8,000 1,560 + Xi măng PC40 Kg 362.000 1,440 521,280 Tổng cộng TRUE 749,345 + Cát vàng m3 0.569 237,600 135,194 + Xỉ thép ( Ecoslag) m3 0.857 109,415 93,769 + Nước m3 0.195 8,000 1,560 +Xi măng PC40 Kg 362.000 1,440 521,280 Tổng cộng TRUE 751,803 Đánh giá tiêu Về kinh tế: Dự toán lập sở thông báo giá vật liệu xây dựng liên sở Tài – Xây dựng, Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu tháng 10 năm 2013, định mức hao phí vật tư sở thiết kế cấp phối bê tông mác 300 sử dụng đá dăm bê tông mác 300 sử dụng xỉ thép Căn vào bảng biểu giá chi tiết cho thấy với 1m3 bê tông mác 300 sử dụng đá dăm có đơn giá 1.622.023 đồng, 1m3 bê tơng sử dụng xỉ thép có đơn giá 1.601.076 đồng Như sử dụng bê tông mác 300 sử dụng xỉ thép có đơn giá thấp 20.947 đồng bê tơng mác 300 sử dụng đá dăm thơng thường HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 96 Về kỹ thuật: - Nghiên cứu tác giả nhận thấy bê tông sử dụng cốt liệu Xỉ thép cốt đá dăm tự nhiên có cường độ chịu nén, chịu kéo uốn tương đồng nhau, việc nghiên cứu sử dụng cốt liệu Xỉ thép cần nghiên cứu sâu Tuy nhiên, nhược điểm bê tơng xỉ thép khối lượng thể tích lớn so với bê tơng thơng thường, áp dụng cho cơng trình bê tơng nhà xưởng, bê tơng cho cơng trình kè biển, đập thủy lợi - So sánh tiêu thành phần hạt tiêu lý đá dăm 1x2 xỉ thép + Thành phần hạt: Tác giả nghiên cứu nhận thấy mẫu vật liệu lấy mẫu phân tích thành phân hạt có biểu đồ thành phần hạt sau: Thành phần hạt hai loại cốt liệu thí nghiệm tương đối đồng đều, đường cong biểu diễn thành phần hạt gần song song với nhau, hàm lượng tích lũy (%) sàng gần nhau, nhiên, hàm lượng tích lũy HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 97 xỉ thép mắt sàng 5mm tương đối ít, mà cấp phối thiết kế xỉ thép phải bổ sung thêm hàm lượng cốt liệu nhỏ cát bê tông + Các tiêu lý khác: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CHỈ TIÊU CƠ LÝ ĐÁ DĂM 1x2 VÀ XỈ THÉP Kết Kết thí thí nghiệm nghiệm xỉ đá 1x2 thép TCVN 7572-8 : 2006 0.74 0.87 TCVN 7572-4 : 2006 2.71 3.581 TCVN 7572-6 : 2006 1.43 1.61 (%) TCVN 7572-13 : 2006 12.74 8.74 Độ mài mòn L.A (%) TCVN 7572-12 : 2005 16.87 18.16 TCVN 7572-11 : 2006 12.54 18.65 nước ngâm 2h (%) TCVN 7572-11 : 2006 11.54 17.19 Hệ số hóa mềm TCVN 7572-11 : 2006 1.09 1.08 10 Độ hút nước (%) TCVN 7572-4 : 2006 0.45 0.78 Ngang màu Sẫm chuẩn màu chuẩn Chỉ tiêu thí nghiệm Thành phần hạt Phương pháp thí nghiệm TCVN 7572-2 : 2006 Hàm lượng chung bụi, bùn, sét (%) Khối lượng riêng (g/cm3) Khối lượng thể tích xốp (g/cm3) Hàm lượng thoi, dẹt Độ nén dập trong xi lanh (%) Độ nén dập xi lanh trạng thái bảo hòa 11 Tạp chất hữu HVTH: Nguyễn Trí Thơng TCVN 7572-9 : 2006 Lớp CHXD Đường Ô tô & TP – K20 98 3.5 Đánh giá kết quả: Từ kết thí nghiệm tiêu lý đá dăm Xỉ thép nhận xét sau: Hàm lượng chung bụi, bùn sét đá dăm xỉ thép nhỏ hàm lượng chung bụi, bùn, sét cho phép cốt liệu lớn cấu thành hỗn hợp Bê tông xi măng ( cho phép nhỏ 2%, theo TCVN 1771-1987) Hàm lượng hạt thoi, dẹt Xỉ thép nhỏ đá dăm cho thấy tỷ diện xỉ thép nhỏ đá dăm Độ mài mòn L.A xỉ thép lớn đá dăm trị số lớn không nhiều Độ nén dập xi lanh, độ nén dập xi lanh trang thái bảo hòa nước ngâm xỉ thép lớn đá dăm mẫu mang thí nghiệm thời gian tháng năm 2013, nhiên, theo kết thí nghiệm Cơng ty TNHH Vật liệu xanh thời điểm tháng năm 2012 kết thí nghiệm độ nén dập xi lanh (11,9%), độ nén dập xi lanh trang thái bảo hòa nước (12,3%) Cho thấy mẫu vật liệu thời điểm có kết thí nghiệm khác Hệ số hóa mềm xỉ thép đá dăm có giá trị tương đương Độ hút nước xỉ thép lớn nhiều so với đá dăm, sử dụng xỉ thép làm cốt liệu lớn bê tông xi măng cần lưu ý lượng nước cần thiết trộn hỗn hợp, lượng nước cần nhiều để bù đắp cho dộ hút nước cốt liệu lớn Mật độ cốt liệu xỉ thép dày nặng 20% so với đá dăm Ngoài theo kết thí nghiệm Cơng ty TNHH Vật liệu xanh xỉ thép có đặc điểm sau: + Chỉ số bong tróc xỉ thép thấp nhiều lần so với đá + Chịu giản nở cao độ ẩm thấp + Xỉ thép có độ pH dao động từ 10 -11 cho khả kết dính cao với nhựa đường trì độ dính tốt HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ô tô & TP – K20 99 + Bề mặt thô, nhám nên khả chống trơn trượt cho đường giao thông giảm thiểu tác động rêu, sương, độ ẩm HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tô & TP – K20 100 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Trong khuôn khổ luận văn tác giả đặt vấn đề nghiên cứu, tìm hiểu khả sử dụng cốt liệu đá dăm bê tơng xi măng cốt liệu Xỉ lị thép tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Nghiên cứu tính chất lý vật liệu Xỉ lị thép lấy Công ty TNHH Vật liệu Xanh, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu kết cho thấy tính chất lý Xỉ thép tương đồng với đá tự nhiên tiêu hàm lượng bụi bùn sét, hệ số hóa mềm Trong q trình thiết kế cấp phối cần tính đến độ hút nước cốt liệu để điều chỉnh lượng nước cần thiết q trình chế tạo bê tơng, cần lưu ý sử dụng Xỉ thép chế tạo bê tông bê tông cốt thép lượng nước cần nhiều để bù đắp cho độ hút nước cốt liệu Xỉ thép Xác định tính chất lý vật liệu xỉ đá dăm sở khoa học để đánh giá khả sử dụng vật liệu Xỉ lị thép có khả thay cốt liệu đá dăm cho Bê tông xi măng Sử dụng dạng tài liệu tham khảo cho việc lựa chọn vật liệu xây dựng Giá thành bê tông xi măng M.300 dùng Xỉ thép có giá thành rẻ so với bê tông M.300 dùng đá dăm tự nhiên Sử dụng nguồn vật liệu xỉ thép chỗ để tiết kiệm giá thành xây dựng, giảm thiểu ô nhiểm môi trường, góp phần bảo tồn nguồn tài thiên nhiên, thân thiện với mơi trường, chi phí sử dụng thấp, đảm bảo sức khỏe người sử dụng, nâng cao tuổi thọ cơng trình Các biện pháp đảm bảo chất lượng có thay đổi nguồn vật liệu Các yêu cầu thiết việc thí nghiệm vật liệu đầu vào Chất lượng vật liệu điểm đặc biệt chế tạo kết cấu bê tông bê tông cốt thép điều bàn sớm Bê tơng có tính chất cần thiết trình chế tạo cấu kiện Như cần chọn HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ô tô & TP – K20 101 nguyên vật liệu, thiết kế thành phần bê tơng cần tính đến công nghệ chế tạo kết cấu áp dụng, tuân thủ chế độ công nghệ áp dụng Xỉ thép khơng có giá thành thấp đá, mang lại chất lượng cao cho cơng trình, thi cơng thuận lợi dể dàng Nó cịn giúp chủ đầu tư tiết kiệm vật liệu thi công so với đá xỉ thép có độ bền cao, chịu mài mịn khả kết dính tốt Kiến nghị: - Các quan quản lý nhà nước cần khuyến khích sử dụng vật liệu xỉ thép, nghiên cứu áp dụng rộng rãi để tận dụng nguồn vật liệu phế thải tránh ô nhiểm môi trường, để tận dụng phế thải ngành thép nguồn vật liệu cho ngành khác - Phổ biến rộng rãi Quyết định số 2149/QĐ-TTg ngày 17/12/2009 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược quốc gia quản lý tổng hợp chất thải rắn đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050, khuyến khích, tăng cường tái sử dụng, tái chế chất thải rắn, hạn chế chôn lấp - Tăng cường trao đổi hợp tác kỹ thuật với tổ chức quốc tế, tổ chức phi phủ nhằm: + Trao đổi học hỏi kinh nghiệm lĩnh vực quản lý chất thải rắn + Đầu tư xây dựng hạ tầng chất thải rắn + Tiếp nhận hỗ trợ kỹ thuật, chuyển giao công nghệ đào tạo quản lý chất thải rắn + Nâng cao lực quản lý chất thải rắn - Nghiên cứu xây dựng ban hành định mức, đơn giá xây dựng để chủ đầu tư, doanh nghiệp mạnh dạn áp dụng, doanh nghiệp nước ngồi Khu cơng nghiệp Phú Mỹ sử dụng nguồn xỉ thép Tuy nhiên, doanh nghiệp nước, chủ đầu tư chưa thể áp dụng để thi cơng cơng trình chưa có có sở pháp lý đầy đủ để nghiệm thu, toán cho nhà thầu HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ô tô & TP – K20 102 Định hướng nghiên cứu tiếp: Trong khuôn khổ luận văn, tác giả đề cập đến khả ứng dụng xỉ thép làm cấp phối bê tông xi măng, tác giả xét thấy có số vấn đề cần nâng cao sâu nghiên cứu thực tế: - Nghiên cứu hỗn hợp đặc bê tơng có tính đến lượng nước có chứa hỗn hợp - Nghiên cứu ăn mịn bê tơng mơi trường xâm thực lỏng, ăn mịn bê tơng mơi trường a xít, mơi trường nước mặn - Nghiên cứu áp dụng xỉ thép thi cơng kết cấu móng mặt đường ô tô thay cốt liệu lớn bê tông asphalt, lớp móng cấp phối đá dăm HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Hữu Bằng, Phan Thế Vinh (2013), “Giáo trình vật liệu xây dựng”, nhà xuất xây dựng Trần Thị Huyền Lương (2008), “Giáo trình vật liệu xây dựng”, trường Đại học xây dựng Miền Trung Bạch Đình Thiên, Trần Ngọc Tính, IU.M.BAZENOV (2010), “Cơng nghệ Bê tơng”, nhà xuất xây dựng Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574 – 2012, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7572 –  20:2006, Tiêu chuẩn cốt liệu cho bê tông vữa – phương pháp thử Xỉ thép, “Vật liệu xanh cho tương lai”, công ty TNHH Vật liệu xanh HVTH: Nguyễn Trí Thơng Lớp CHXD Đường Ơ tơ & TP – K20