BO GIAO DUC VA DAO TAO DAI HOC HUE
TRUONG DAI HOC KHOA HOC
HO NGOC HAU
NGHIEN CUU SU BIEN DOI TINH CHAT CO LY
CUA XI HAT LO CAO FORMOSA HA TINH TRONG MOI TRUONG NUOC BIEN
CHUYEN NGANH: KY THUAT DIA CHAT MA SO: 8.52.05.01
LUẬN VAN THAC SI KHOA HỌC DINH HUONG NGHIEN CUU
NGUOI HUONG DAN KHOA HOC TS TRAN THANH NHAN
Thừa Thiên Huế, 2020
Trang 2LOI CAM DOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một để tài nào khác Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận
văn đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép chia sẽ, công bố
Tác giả
Trang 3
Loại tiêu chuẩn / cơ quan
ban hành Tên tiêu chuan xây dựng đường (1982) Nguyên tắc quản lý chất lượng cho xỉ lò cao cho
Higp hy at Nig Ban xây dựng đường bộ (1985)
Hiệp hội xi Nhật Bản kHƯỞNG dân Niiết kế và làm việc cho xỉ thép cho
xây dựng đường bộ (1985)
Hiệp hội xi Nhật Bản thưởng dân quốn lý chât lượng xỉ luyện thép cho
xây dựng đường bộ (1985)
Hiệp hội xi Nhật Bản Hướng dân thiệt kê và làm việc cho mặt đường bê
tông nhựa sử dụng xỉ luyện thép (1982)
Hiệp hội xi Nhật Bản Hướng dân quản lý chât lượng xỉ luyện thép cho
hỗn hợp bê tông nhựa nóng (1983) Các tiêu chuẩn áp dụng trong lĩnh vực xây dựng sản xuất Bê tông: JIS A 5011-1: cốt liệu xi cho bê tông - Phan 1: cốt
18 liệu xỉ lò cao (sửa đổi 2013)
TS JIS A 5011-4: cét liệu xỉ cho bê tông - Phần 4: cốt
liệu xỉ oxy hóa lò hô quang điện (2013)
JIS JIS A 5308: Bê tông trộn sẵn (sửa đổi năm 2009)
IIs JIS A 6206: Xi lò cao nghiền hạt cho bê tông (sửa đổi 2013) Viện kiến trúc Nhật Bản Khuyến nghị về thực hành bê tông với xi măng xỉ lò cao Portland (sửa đổi năm 2001) Viện kiến trúc Nhật Bản Đề xuất dé xuất cho thực hành bê tông xỉ lò cao nghiền (1978) Viện kiến trúc Nhật Bản Khuyến nghị về thực hành sử đụng bê tông sử dụng xỉ lò cao nghiền hạt (2013)
Viện kiến trúc Nhật Bản Khuyến nghị về thực hành bê tông với xi măng Portland và xỉ lò cao nghiền hạt (2001)
Trang 4
chất thải thu hồi nguyên liệu cho các lý do kinh tế và môi trường đã dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của xi sử đụng Ở một số khu vực, gần như tất cả các xỉ gang và thép hiện đang được sử dụng, và sử dụng đang tăng nhanh ở nhiều nơi khác nhau
Năm 2018 ngành thép thế giới đã tạo ra tông cộng khoảng 650 triệu tấn xỉ gang và xỉ thép các loại
1.3.1.1 Nhật Bản: gần 100 triệu tấn thép được sản xuất hàng năm và cùng với sản
xuất này, khoảng 40 triệu tấn xi khác nhau được tạo ra Đối với gang tạo ra, khoảng
300 kg xi lò cao được tạo ra khi sản xuất | tấn gang Đối với sản xuất thép, khoảng 100 đến 150 kg / tấn xi chuyên đổi thép được thải ra, và sản phẩm phụ này không chỉ chứa xỉ chuyển đổi mà còn cả xỉ được tạo ra trong quá trình tiền xử lý kim loại nóng
Bảng 1.6 Các ứng dụng của Xi lò cao ở Nhật Bản (Nguồn: http:/Awww.slg.jp/) Nét đặc trưng Các ứng dụng lò cao Tài sản thủy lực Tài liệu khóa học cơ sở Không có phản ứng tông hợp Xi ` Côt liệu thô cho bê tông kiêm làm , XI măng nguyên liệu thô (thay thê mát | Naz;O và K ; O thâp „ ` cho đât sét) băng
Cách nhiệt và hiệu ứng hâp thụ
không , Nguyên liệu cho len đá
TH âm thanh khi chê tạo thành sợi
í
Thanh phan phan bon (CaO,
Phan bon siliBT canxi SiO >)
Nguyên liệu cho xi mang xi lo
" cao Portland
Tài sản thủy lực tiêm ân mạnh
Trang 52.1 PHUONG PHAP THU THAP, BAO QUAN MAU VA THI NGHIEM XAC DINH TINH CHAT CO LY CO BAN CUA MAU Xi NGUYEN THUY 29 2.2 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN BỊ MẪU THÍ NGHIỆM - 25-522 31
2.2.1 Tính toán khối lượng xỉ hạt lò cao phục vụ chế bị mẫu 34
2.2.2 Chế bị mẫu bằng phương pháp trầm tích khô 2 -22222z22zz2 35
2.2.3 Chuẩn bị điều kiện thủy hóa và thủy hóa mẫu 2 2222222 37 2.3 THÍ NGHIỆM MẪU XỈ SAU THỦY HÓA - 52-52222222 52 2e 4 2.3.1 Thí nghiệm cơ lý mẫu XỈ 25-22 22122222221221111212222 22 te 41
2.3.2 Thí nghiệm xác định hệ số thủy hóa của mẫu xi bị thủy hóa 44
2.3.3 Phương pháp tính toán xác định hệ số thuỷ hoá của xi 48
Chương 3 KÉT QUÁ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN .- 49 3.1 ANH HUONG CUA MOI TRUONG NUGC BIEN LEN DAC TINH THUY HOA CỦA MẪU XỈ HẠT LÒ CAO 2222 222221221221211211211212122 2 xe 49
3.1.1 Tốc độ thuỷ hoá của xỉ hạt lò cao Formosa khi thủy hóa trong môi trường nước biỂn 2-22 212212112112112112112112112122122222222222 xe 49 3.1.2 Dự báo tốc độ thuỷ hoá của xỉ hạt lò cao Formosa khi thuỷ hoá trong môi trường nước biỂn - 2-22 21212512512111111111111111111221 re 52
3.2 ANH HUONG CUA DAC TINH THUY HOA LEN TINH CHAT THAM NƯỚC VÀ CƯỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN I1 TRỤC NỞ HÔNG 54
3.2.1 Ảnh hưởng của đặc tính thủy hóa lên tính chất thấm nước 34 3.2.2 Ảnh hưởng của đặc tính thủy hóa lên cường độ kháng nén 1 trục nở HỒN Pin tinh EHASGDIGREIIISERUDIEYASEGDNHSIEEISEMGERERUEEES GSEDIHASORDISSISERENEESESEEM 56
3.3 DỰ BÁO CƯỜNG ĐỘ KHÁNG NÉN 1 TRỤC NỞ HÔNG CỦA XỈ HẠT LÒ CAO FORMOSA KHI THUỶ HỐ TRƠNG MƠI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN 57 KET LUAN VACKIEN NG sesesesesenesenescnrsenrncnracnrncnracnracnracnrcesss 59
IV 9800090027906 61
Trang 6DANH MUC CAC BANG
Bảng 1.1 Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản để sử dụng xỉ hạt lò cao 9 Bảng 1.2 Tiêu chuẩn ASTM tại Mỹ được sử đụng xỉ trong sản xuất và thử nghiệm 12 Bảng 1.3 Tiêu chuẩn châu Âu đối với việc sử dụng xỉ ngày nay trong lĩnh vực xây dựng và làm phân bón c0 211211 1S 1T HH Hy TY HH Hy nà rưệt 13
Bảng 1.4 Tiêu chuẩn sử dụng xỉ lò cao tại Việt Nam cài 17 Bảng 1.5 Tính chất vật lý và thành phần hóa học của xỉ hạt lò cao sản xuất tại Nhật Bản và Việt Nam LG 0220111221 11122111 1111011111111 11 1k1 kg kk H111 111kg 18
Trang 7DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang Hình 1.1 Sơ đô công nghệ quá trình luyện gang tạo thành xỉ lò cao 6 Hình 1.2 Ảnh chụp mẫu (a) Xi lò cao làm nguội chậm trong không khí (ABFS) và (b) xi hạt lò cao làm nguội nhanh bằng nước áp lực (GBF8) -cc- se 7 Hinh 1.3 Thanh phan hat xi lò cao của một số nhà máy gang thép tại Việt Na 17
Hình 1.4 Phân bón sử dụng xỉ hạt - c2 1S nh nhàn He 21
Hình 1.5 Xi măng xỉ lò cao Portland c cà x2 nhà nàn rep 22 Hình 1.6 Một số công trình sử dung xi mang xi 16 cao Portland - 22 Hình 1.7 Sử dụng xi để khắc phục môi trường 52-22222222 22 2e 23 Hình 1.8 Xi nhựa đường xốp được thiết kế để giảm tiếng Ôn tại các nước châu Âu 24 Hình 1.9 Bê tông làm từ xỉ lò cao xi măng với tỷ lệ cao xỉ xỉ lò cao đảm bảo sự ổn định và độ bền của tháp viễn thông ở Dusselđorf -2- 2222 22122122122122122122xee 24 Hình 1.10 Quá trình sản xuất xì lò cao ở Europe năm 2018_ 25 Hình 1.11 Sơ đồ thống kê sử dụng xi hạt lò cao ở châu Âu 25 Hình 1.12 Dây chuyền nghiền xi hat 16 cao tai Khu liên hợp sản xuất gang thép Hải
0o 27
Hình 1.13 Bao xỉ hạt lò cao nghiền mịn (GGBS) xuất khẩu 27
Hình 2.1 Ảnh bãi xi Formosa Hà Tĩnh tre 29
Hình 2.2 Ảnh chụp quá trình phơi khô gió và bảo quản mẫu xỉ hạt lò cao 30 Hình 2.3 Đường cong thành phần hạt của các mẫu xỉ hạt lò cao Formosa sử dụng
trong nghiÊn CỨU Hày - S1 t1 SE HT HH TH HH HH tt 31
Hình 2.4 Ảnh chụp cân khối lượng xỉ cho khuôn mẫu nhỏ (a) và khối lượng xỉ cho
khuôn mẫu lớn (b) - 2 252222125521 21215212111111211211121212 22121211 ng Hee 36
Hình 2.5 Ảnh chụp quá trình kiểm tra khuôn (a) và đưa mẫu xỉ vào khuôn (b) 36
Hình 2.6 Ảnh chụp mẫu sau khi chế bị vào khuôn - 2 22231 E231 112551 1555x552 37
Hình 2.7 Ảnh chụp đánh dấu khuôn mẫu (a) và mẫu xi chờ thủy hóa (b) 37
Hình 2.8 Ảnh chụp nước biển được lấy từ biển Thuận An - T.T.Huế 38
Hình 2.9 Ảnh chụp cân khối lượng nước biên cho từng mẫu thuỷ hoá 38 Hình 2.10 Ảnh chụp rót nước biển vào bình thủy hóa - 2-52 z2 szzse2 39
Trang 8Hình 2.11 Ảnh chụp dán keo và bọc nilon cho từng mẫu thuỷ hoá 39 Hình 2.12 Ảnh chụp mẫu được thủy hóa ở điều kiện nhiệt độ trong phòng 40
Hình 2.13 Ảnh chụp mẫu được thủy hóa ở diéu kiện nhiệt độ ngoài trỜI 40 Hình 2.14 Ảnh chụp dụng cụ thí nghiệm thẤm cọ 21H 21H ren 41 Hinh 2.15 Anh chụp quá trình mở van nước, canh mực nước và đọc số liệu 42 Hình 2.16 Ảnh chụp thiết bi nén 1 trục nở hông - cành re 43
Hình 2.17 Ảnh chụp mẫu sau khi được lấy ra từ bình thủy hóa (a) và cân mẫu thủy héa cũng với vỏ khưổn: (ĐÌÌ go segtroeienote BSLOEGGGHAENEEISEIEDISREEDSENHENGSSHAENEISPNSOSREfnB 43 Hình 2.18 Ảnh chụp mẫu trước (a) và sau khi nén (b) -. - 2222 sss se 44 Hình 2.19 Ảnh chụp 1 phần mẫu phá hủy đi cân mang đi sấy, lưu mẫu 44 Hình 2.20 Ảnh chụp cân mẫu xỉ trên giấy bóng - 5225222222222 51222 xe2 45 Hình 2.21 Ảnh chụp quá trình cân lấy axit Salicilit 52-52222222 2 2 se 46 Hình 2.22 Ảnh chụp quá trình đưa dung địch vào cốc qua đũa thủy tỉnh 47
Hình 3.1 Sự thay đổi của hệ số thuỷ hố (Đ, %) theo thời gian thuỷ hoá (7, ngày)
cho điều kiện thuỷ hoá nước biển với điều kiện nhiệt độ trong phòng 50
Hình 3.2 Sự thay đổi của hệ số thuỷ hoá (R, %) theo thời gian thuỷ hoá (7, ngày) cho điều kiện thuỷ hoá nước biển với điều kiện nhiệt độ ngoài trời 50 Hình 3.3 Sự thay đổi của hệ số thuỷ hoá (Ñ, %) theo thời gian thuỷ hoá (7, ngày)
cho điều kiện nhiệt độ thuỷ hố trong phịng và ngồi trời - 225cc se se se 51 Hình 3.4 Quan hệ giữa độ tăng (gia số) hệ số thuỷ hoá (AR, %) với theo thời gian thuỷ hoá (7, ngày) cho điều kiện nhiệt độ thuỷ hoá trong phòng và ngoài trdi 52 Hình 3.5 Quan hệ giữa gia số hé sé thuy hoa (AR, %) va căn bậc hai thời gian (, ngày) của xi hạt lò cao Formosa khi thuỷ hoá trong môi trường nước biên 33 Hình 3.6 So sánh kết quả tính toán và thí nghiệm cho độ tăng hệ số thuỷ hoá (.AR, %) theo thời gian thủy hóa (7; ngày) của xỉ hạt lò cao Formosa - -.- 34 Hình 3.7 Sự thay đổi của hệ số thấm (#, %) theo thời gian thuỷ hoá (7, ngày) cho điều kiện thuỷ hoá nước biển và nhiệt độ trong phòng 5222222222222x22 se 34 Hình 3.8 Sự thay đổi của hệ số thấm (#, %) theo thời gian thuỷ hoá (7; ngày) cho
điều kiện thuỷ hoá nước biển và nhiệt độ NQOAL ẨTỜI cành ehihisee 55
Trang 9Hình 3.9 So sánh kết quả tính toán và thí nghiệm cho hệ số thấm (#, %) theo thời
Bì 0001780001277 ằ G aaaă 55
Hình 3.10 So sánh kết quả tính toán và thí nghiệm cho hệ số thấm (k, %) theo 56
thời gian thuỷ hoá (7, ngày) c1 St nh nh nh HH TT tt HH nà rệt 56 Hình 3.11 Biểu đồ tương quan giữa cường độ kháng nén I trục (g„ kPa) và gia số hệ số thuỷ hoá (AR(g„), %) của xỉ hạt lò cao Formosa -ss+szszzse2 57 Hình 3.12 So sánh kết quả tính toán và thí nghiệm cho cường độ kháng nén l trục
nở hông (4„ kPa) theo thoi gian thuy hoá (7; ngày) ác che 58
Trang 10DANH MUC CHU VIET TAT Ký hiệu Giải thích nội dung ABFS_ | Air-cooled blast furnace slag (xỉ lò cao làm nguội chậm) American Soclety for Testing and Materials (Hiệp hội vật liệu và thử
ASTM nghiém Hoa Ky)
Trang 11DANH MỤC KÝ HIỆU
Ký hiệu Giải thích nội dung Đơn vị
đụ Cường độ kháng nén I trục nở hông kPa
gif! a do khang nén | truc no hong do phản ứng thủy kPa
Dr Độ chặt tương đối % AR Gia số hệ số thủy hóa %
Cmax Hé sé rong lớn nhat -
Emin Hé sé rong nho nhat -
k Hệ số thấm m/s
R Hệ số không thủy hóa %
R Hệ số thủy hóa %
Rs Hệ số thủy hóa ban đầu %
my, Khối lượng mẫu xỉ sau khi nung g
Ma Khối lượng mẫu xỉ trước khi đưa vào bình tam giác g
Ps Khối lượng riêng g/cm?
m, Khối lượng khô g
Mya Khéi luong muối dính bám trên bề mặt hạt xỉ g
IL Luong mat khi nung của mẫu xi %
T Thời gian thủy hóa ngày
Trang 12MO DAU
1 Tính cấp thiết của đề tài luận văn
Ở Việt Nam hiện nay, nguồn vật liệu có nguồn gốc tự nhiên (như cát, đá)
đang ngày một khan hiếm dần Theo dự báo đến năm 2020 nhu cầu tiêu thụ cát xây dựng nước ta khoảng 182-195 triệu m”/ năm trong khi lượng cát khai thác hiện nay chỉ đáp ứng khoảng 50%-65% và lượng cát tự nhiên phục vụ xây dựng sẽ cạn kiệt
sau 10-15 năm khai thác Đến năm 2022, dự báo nhu cầu cát san lấp cả nước
khoảng 2,1-2,3 ty mỶ trong khi tông trữ lượng cát tự nhiên phục vụ san lấp đến năm
2020 chỉ còn 2,1 ty mỶ, do đó sau năm 2020 nước ta sẽ cạn kiệt cát tự nhiên phục vụ
san lấp Vì vậy bên cạnh cách quy định và quy hoạch hoạt động khai thác theo định hướng tiết kiệm tối đa nguồn cát tự nhiên Chính phủ và địa phương đã và đang khuyến khích nghiên cứu sử dụng vật liệu xây dựng nhân tạo và tái chế nhằm bổ sung lượng thiếu hụt và từng bước thay thế cát tự nhiên trong xây dựng
Xi lò cao là phụ phẩm của quá trình luyện gang, được phân loại thành xỉ lò cao làm nguội chậm (Air-cooled blast furnace slag - ABFS) trong không khí và xi hạt lò cao (Granulated blast furnace slag - GBES) làm nguội nhanh bằng nước áp
lực Tại Nhật Bản, xi GBFS chiếm hơn 80% lượng xỉ lò cao thải ra hàng năm
(Nippon Slag Association 2016, Takahashi 2016) Ở nước †a, cùng với sự phát triển của công nghiệp luyện gang thép, lượng thải xỉ lò cao tăng rất nhanh và đự báo vượt
12 triệu tắn/năm trong năm 2020 (tăng hơn 10 lần so với năm 2013) (Hung 2016)
Riêng khu vực miền Trung, khu liên hợp luyện gang thép của Tập đoàn Formosa (HàTĩnh) và Tập đoàn Hòa Phát (Khu công nghiệp Dung Quất - Quảng Ngãi) đi vào
hoạt động với sản lượng lần lượt là 20 triệu tấn và 4 triệu tấn thép/năm thì lượng
Trang 13Từ những vấn dé néu trên, tác giả chọn để tài: “Nghiên cứu sự biến đổi tính chất cơ lý của xỉ hạt lò cao Formosa Hà Tĩnh trong môi trường nước biển” không những có tính cấp thiết mà còn có ý nghĩa lớn về khoa học và thực tiễn 2 Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu định lượng đặc tính thuỷ hoá và ảnh hưởng của quá trình thuỷ hoá lên tính chất cơ lý của xỉ hạt lò cao khi làm việc trong môi trường nước biển 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Là xi hạt lò cao - phụ phẩm hình thành trong quá trình luyện gang của Công ty TNHH gang thép Hưng Nghiệp Formosa Hà Tĩnh
4 Nội dung nghiên cứu của đề tài luận văn
Đề đạt được các mục tiêu nghiên cứu, dé tài tập trung vào các nội dung chính
dưới đây:
a Thu thập tài liệu nghiên cứu
b Lấy mẫu, bảo quản mẫu và thí nghiệm tính chất cơ lý của mẫu xỉ tươi: - Lấy mẫu xỉ tại bãi chứa của Công ty TNHH gang thép Hưng Nghiệp Formosa Ha Tinh
- Phơi khô mẫu và bảo quản mẫu xỉ lò cao trong các bao tải 25kg để ở nơi khô ráo
- Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của mẫu xỉ tươi phục vụ chuẩn bị mẫu
thuỷ hoá và nghiên cứu của để tài
c Chuẩn bị các điều kiện phục vụ thuỷ hoá mẫu xỉ: - Chuẩn bị và chế bị mẫu
- Chuẩn bị điều kiện thuỷ hoá mẫu
Trang 14Nghiên cứu đặc tính thuỷ hoá của mẫu xỉ hạt lò cao Formosa khi làm việc
trong môi trường nước biển và ảnh hưởng của quá trình thuỷ hoá lên tính chất cơ lý của xỉ
- Thí nghiệm cơ lý theo 2 sơ dé trên mẫu xi hoàn thành thời gian thuỷ hoá - Thí nghiệm thuỷ hoá
- Nghiên cứu định lượng đặc tính thuỷ hoá của xi hat 16 cao formosa khi làm
việc trong môi trường nước biển
- Nghiên cứu định lượng của đặc tính thuỷ hoá lên tính chất thấm nước và cường độ kháng nén 1 trục nở hông của xỉ hạt lò cao
5 Phương pháp nghiên cứu
Để giải quyết các nội dung nghiên cứu nêu trên, dé tài sử dụng kết hợp các phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp thu thập, khô gió và bảo quản mẫu xi - chuẩn bị chế bị mẫu,
chuẩn bị điều kiện thủy hóa, thủy hóa mẫu
- Phương pháp chuẩn bị mẫu phục vụ thủy hóa bằng phương pháp trầm tích khô - Phương pháp thí nghiệm cơ lý mẫu và thí nghiệm xác định hệ số thủy hóa mẫu xỉ sau khi thủy hóa
- Phương pháp thu thập thông tin - Phương pháp xử lý thông tin 6 Điểm mới của luận văn
Cát tự nhiên với thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh (S1O2) đã được chọn lọc và mài tròn tự nhiên nên bên với điều kiện ngoại sinh trong khi xỉ hạt lò
cao được làm nguội nhanh từ xỉ lỏng nên có cấu trúc khoáng vật và thành phần hố
học khơng bên, dễ bị thuỷ hoá khi tiếp Xúc với môi trường âm tự nhiên Vì vậy,
Trang 15phù hợp cho cơ sở định hướng sử dụng hợp lý và an toàn xỉ hạt lò cao vào xây dung
chính là điểm mới của luận văn và lần đầu tiên được thực hiện tại Việt Nam
7 Ý nghĩa khoa học và thục tiễn
- Về khoa học: Góp phần làm sáng tỏ tính chất cơ lý và sự biến đổi tính chất cơ lý của xỉ hạt lò cao khi thủy hóa trong môi trường nước biển, qua đó là cơ sở bổ sung nguôồn dữ liệu thực nghiệm trong định hướng sử dụng vật liệu xây dung tái chế này
- Về thực tiến: Đây là một nghiên cứu sơ bộ cho việc nghiên cứu áp đụng
hướng tới việc sử dụng xỉ hạt lò cao thay thế một phần cát tự nhiên tại Việt Nam Nghiên cứu này là thực tế trong bối cảnh về sự khan hiếm cát tự nhiên ở Việt
Nam, cũng như ngành công nghiệp gang, thép đang phát triển mạnh Một trong những rào cân lớn nhất để sử dụng sản phẩm xỉ hạt lò cao nói riêng và xỉ gang thép nói chung vào thực tế là nước ta đang thiếu các văn bản, tiêu chuẩn quy định cụ thể
và chính sách phù hợp Mặc dù sản phẩm xi hat lo cao Formosa Ha Tinh da duoc
chứng nhận phủ hợp với Quy chuẩn quốc gia Việt Nam nhưng chưa được sử dụng trong quá trình nghiên cứu phục vụ ban hành Chỉ dẫn kỹ thuật của Bộ Xây dựng
(Chỉ dẫn kỹ thuật 430 theo Quyết định 430/QĐ-BXD) Do đó, sản phẩm xỉ này cần
được kiểm chứng đáp ứng các chỉ tiêu và tiêu chuẩn kỹ thuật trước khi được Cơ quan quản lý cấp phép sử dụng làm vật liệu xây dựng Vì vậy, kết quả nghiên cứu của để tài là cơ sở khoa học cần thiết nhằm định hướng xây đựng chỉ dẫn - hợp chuẩn kỹ thuật sử dụng hợp lý và an toàn xỉ hạt lò cao Formosa Hà Tĩnh vào xây dựng tại địa phương
8 Cơ sở tài liệu
Luan văn được xây dựng trên cơ sở tham khảo các tài liệu, tiêu chuẩn liên quan: Nguồn tài liệu - số liệu chính phục vụ cho các nội dung nghiên cứu của dé tài
là số liệu thí nghiệm cơ lý và thí nghiệm thuỷ hoá mẫu xỉ tại Phòng Thí nghiệm Địa
kỹ thuật, Khoa Địa lý - Địa chất, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế
Trang 16măng” và TCVN 4316:1986 “X¡ măng Portland xi lo cao”
Bộ Xây dựng, 2017 Chỉ dẫn kỹ thuật kèm Quyết định số 430 / QD-
BXD: “Hướng dân về xỉ gang thép đề sử đụng làm vật liệu xây đựng”
Tài liệu nghiên cứu quốc tế: Các nước trên thế giới đã nghiên cứu và công bố
nhiều để tài, tiêu chuẩn về xỉ hạt lò cao làm vật liệu thay thế cát tự nhiên áp dụng cho các công trình địa kỹ thuật và các tính chất cơ lý, hóa học, độ bên, độ cắt của xỉ lò cao:
O'Kelly BC, 2008 “Dac tinh dia kf thudt cua xi hat lo cao”
Hiệp hội xỉ Nhật bản và Viện Công nghệ Phát triển Duyên hải,
2000 “Hướng dân cho việc sử dụng xỉ sắt thép trong xây dựng cảng và bến cảng ”
Tài liệu nghiên cứu trong nước: Ở Việt Nam tài liệu nghiên cứu về xỉ hạt lò cao làm nguội nhanh còn hạn chế nên luận văn tham khảo tài liệu từ các bài báo, tạp chí,
website về tình trạng sản xuất gang thép và phụ phẩm xi hạt lò cao tại Việt Nam 9 Cấu trúc luận văn
Luận văn ngoài phần Mở đầu, kết luận gồm có 3 chương như sau: Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu và sử dụng xỉ hạt lò cao
Chương 2: Nghiên cứu đặc tính thuỷ hoá và tính chất cơ lý mẫu xỉ bị thuỷ hoá bằng thí nghiệm trong phòng
Trang 17Chuong 1
TONG QUAN VE NGHIEN CUU VA SU DUNG Xi HAT LO CAO 1.1 Xi HAT LO CAO TRONG QUA TRINH LUYEN GANG
Quá trình tạo xi gang trong sản xuất gang được sản xuất theo công nghệ lò cao (còn gọi là “công nghệ luyện kim truyền thống”) với nguyên liệu quặng sắt (quặng cục, quặng thiêu kết, quặng cầu viên), than cốc và nguyên liệu trợ dung (đá vôi, đôlômít, quăczit) Quá trình luyện gang trong Lò cao đã loại bỏ tạp chất và khử ôxy trong quặng sắt để thu được gang lỏng Gang lỏng được cho ra ngoài lò qua các lỗ ra gang và sau đó được đúc vào khuôn để sản xuất gang thỏi hoặc gang lỏng sẽ được vận chuyển sang lò luyện thép để sản xuất phôi thép Cứ khoảng 300 kg xỉ
được tạo ra cho mỗi tấn gang Khi được đây ra từ lò cao, xỉ bị nóng chảy ở nhiệt độ
khoảng 1.500°C Xi gang chứa nhiều khoáng chất khác nhau, khoảng 70% silicat và aluminium silicat, 14% spinen, 4% oxit tu do va 9% các khoáng chất khác Tùy thuộc vào phương pháp làm mát được sử dụng, nó được phân loại là xi làm mát bằng không khí hoặc xỉ hạt:
aa Nguội chậm cas
cs Quang va phy _ — Tân nik Hi
a] ¡a (đá vôi và Bãi nguội chậm ( ) = gia (đá vôi và kgm ae coke) 1 Nguội nhanh ” Lm met = Xi hạt lò cao » can Stang long Phun nước (GBFS) 4s áp lực - manh
Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ quá trình luyện gang tạo thành xỉ lò cao
Xi lò cao nguội chậm (ABFS): Xỉ nóng chảy chảy vào sân làm mát, nơi nó được làm lạnh chậm bằng cách làm mát tự nhiên và bằng cách phun nước Điều này
dẫn đến xi làm lạnh bằng không khí như đá
Trang 18tức GBFS được vận chuyền đến các kho lưu trữ Xi hạt lò cao làm nguội nhanh bằng nước áp lực được gọi là xỉ hạt lò cao và ký hiệu GBES trong các hình vẽ và biểu đồ
Hình 1.2 Ảnh chụp mẫu (a) Xi 16 cao làm nguội chậm trong không khí (ABFS) và (b) xi hạt lò cao làm nguội nhanh bằng nước áp lực (GBFS)
Quá trình tao xi thép trong 16 chuyén (BOF): Gang lỏng của lò cao, ôxy và các
chất khử (sôđa, vôi, cacbit can, dolomit ) được nạp vào lò chuyên để sản xuất thép
Quá trình luyện thép trong lò chuyền là sự đốt cháy (ôxy hóa) các tạp chất nhằm mục đích giảm hàm lượng cacbon (<49%) và khử các tap chất tới mức thấp nhất Quá trình luyện thép lò BOF đã tạo ra một lượng xi khoảng 150kg xi/1 tấn thép lỏng
Số liệu thống kê sản lượng gang và thép năm 2018 và lượng xi gang, xi thép của thế giới như sau:
- Sản lượng gang là 1,239 triệu tấn, đã phát sinh ra tổng lượng xỉ gang khoảng 400 triệu tấn
Sản lượng thép thô là 1,808 triệu tấn, bao gồm :
- 1,302 triệu tấn thép được luyện trong lò chuyén (BOF) da phat sinh lượng
xỉ thép BOF khoảng 170 triệu tấn
- 506 triệu tấn thép được luyện trong lò điện (EAF) đã phát sinh lượng xỉ
thép EAF khoảng 80 triệu tấn
Trang 19xi thép/tin thép léng) thì năm 2018 ngành luyện thép thế giới đã tạo ra tổng cộng khoảng 650 triệu tấn xỉ gang và xỉ thép các loại Do lượng xỉ gang và xỉ thép phát sinh hàng năm trong quá trình sản xuất gang thép rất nhiều nên các nước đã thực hiện quản lý, nghiên cứu chế biến, sử đụng xỉ gang và xỉ thép nhằm mang lại lợi ích kinh tế cho các doanh nghiệp thép Việc quản lý, tái chế và sử dụng xi gang/xỉ thép trong sản xuất gang thép cũng như tro xỉ ở các Nhà máy nhiệt điện đang đặt ra thách thức lớn cho ngành công nghiệp Việt Nam Kinh nghiệm sử dụng xi gang và xỉ thép của một số nước trên thế giới sẽ giúp chúng ta học tập, tạo tư duy mới và kế hoạch hành động để
đảm bảo phát triển sản xuất gắn và góp phần bảo vệ môi trường hiệu quả
1.2 TONG QUAN VE NGHIEN CUU Xi HAT LO CAO
1.2.1 Tổng quan về nghiên cứu xỉ hạt lò cao trên thế giới
Do nhận thức về môi trường ngày càng tăng, xỉ gang và xi thép được đánh giá cao là vật liệu tái chế có thể làm giảm tác động đến môi trường do tác dụng bảo ton tai nguyên và tiết kiệm năng lượng của nó Ngày nay, xỉ gang và thép được sử
dụng trong nhiều lĩnh vực, nơi các đặc tính độc đáo của nó có thể được đưa vào sử
dụng hiệu quả Ở một số nước trên thế giới đã nghiên cứu và ứng dụng xỉ hạt lò cao
(GBFS) làm vật liệu thay thế cát tự nhiên đã được thực hiện trong nhiều năm
Nghiên cứu của Václavík et al., (2012) và cho rằng việc thay thé GBFS cho xi mang Portland trén 20% khối lượng dẫn đến tăng độ đặc của hỗn hợp bê tông [25] Kích thước hạt của xỉ hạt lò cao có ảnh hưởng đáng kế đến xi măng Khi kích thước hạt giảm, cường độ nén của bê tông tăng lên cho tất cả tỷ lệ thay thế GBFS trong xi măng Nhiều nhà khoa học đã cố gắng nghiên cứu GBFS để đánh giá hành vi, đặc tính của nó và khả năng thay thế cát tự nhiên ở dạng mịn cốt liệu bê tông và vữa xi
măng Ganesh Babu và Kumar (2000) đã thực hiện một cố gắng xác định hiệu quả
của thời gian đóng rắn 28 ngày của hỗn hợp bê tông tại các mức độ thay thế GBES
khác nhau [12] Việc thay thế GBFS được tiến hành từ 10% đến 80% và cường độ
nén sau 28 ngày đóng rắn đã được đánh gid [21] Kelly (2008) coi GBEFS là vật liệu áp dụng cho công trình địa kỹ thuật và nghiên cứu đưới khía cạnh của tính chất vật
Trang 20cộng sự, (2013) từ kết qua thử nghiệm trên Cát GBES xác nhận rằng nó có thê thay thé cát tự nhiên thành GBES trong xi măng vữa theo quan điểm cường độ nén Có thé thay thế GBFS đến 75%[21] Trong khi đó, lượng thay thế đó trong nghiên cứu của Sumana etal., (2016) là 50% cốt liệu mịn [23]
Về lịch sử nghiên cứu về xỉ hạt lò cao vào năm 1892 người Đức đã phát hiện ra Xỉ hạt lò cao có chứa các oxit hoạt tính và có khả năng phản ứng với vôi tạo thành chất kết đính Năm 1895 ở Đức đã bắt đầu sản xuất xi măng xỉ vôi và sau đó xỉ hạt lò cao được sử đụng phổ biến làm phụ gia thủy hoạt tính cho xi măng Portland Do có độ bền cao trong môi trường nước và đặc biệt là trong môi trường xâm thực nước biển nên xi măng Portland xỉ lò cao trở nên nổi tiếng và được sử đụng nhiều ở Châu Âu vào thế kỷ 19 Đến năm 1958 ở Nam Phi lần đầu tiên người ta đã sấy khô và
nghiền mịn xỉ hạt lò cao thành bột và đưa vào hỗn hợp bê tông trộn sẵn Từ đây trên thế giới được thành lập nhiều nhóm hiệp hội xỉ nghiên cứu đưa ra một số tiêu
chuẩn ứng dụng cho các lĩnh vực khác nhau:
1.2.1.1 Hiệp hội xỉ Nhật Bản: Hiệp hội xỉ Nhật Bản được thành lập vào tháng 10 năm 1978, bởi 20 nhà sản xuất gang, thép và các công ty sản xuất các sản phẩm xỉ gang Từ đó, Hiệp hội đã tiếp tục hoạt động trong các lĩnh vực như thúc đây cải tiến chất lượng sản phâm xi gang và xỉ thép, phát triển công nghệ sử dụng các sản phâm xỉ gang và xỉ thép và đạt được chứng nhận của chính phủ cho các sản phẩm này
Bảng 1.1 Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản để sử dụng xỉ hạt lò cao
Loại tiêu chuan / cơ quan
Tên tiêu chuẩn ban hành Các tiêu chuẩn áp dụng trong lĩnh vực xây dựng đường bộ Đường bộ: JIS A 5015: Xi gang, xi thép cho xây dựng đường J8 (sửa đổi 2013)
Hướng dẫn sử dụng mặt đường nhựa (sửa đổi năm
Hiệp hội đường bộ Nhật Bản 2006)
Hiệp hội xi Nhật Bản Hướng dẫn thiết kế và làm việc cho xi 16 cao cho
Trang 21
Loại tiêu chuẩn / cơ quan
ban hành Tên tiêu chuan xây dựng đường (1982) Nguyên tắc quản lý chất lượng cho xỉ lò cao cho
Higp hy at Nig Ban xây dựng đường bộ (1985)
Hiệp hội xi Nhật Bản kHƯỞNG dân Niiết kế và làm việc cho xỉ thép cho
xây dựng đường bộ (1985)
Hiệp hội xi Nhật Bản thưởng dân quốn lý chât lượng xỉ luyện thép cho
xây dựng đường bộ (1985)
Hiệp hội xi Nhật Bản Hướng dân thiệt kê và làm việc cho mặt đường bê
tông nhựa sử dụng xỉ luyện thép (1982)
Hiệp hội xi Nhật Bản Hướng dân quản lý chât lượng xỉ luyện thép cho
hỗn hợp bê tông nhựa nóng (1983) Các tiêu chuẩn áp dụng trong lĩnh vực xây dựng sản xuất Bê tông: JIS A 5011-1: cốt liệu xi cho bê tông - Phan 1: cốt
18 liệu xỉ lò cao (sửa đổi 2013)
TS JIS A 5011-4: cét liệu xỉ cho bê tông - Phần 4: cốt
liệu xỉ oxy hóa lò hô quang điện (2013)
JIS JIS A 5308: Bê tông trộn sẵn (sửa đổi năm 2009)
IIs JIS A 6206: Xi lò cao nghiền hạt cho bê tông (sửa đổi 2013) Viện kiến trúc Nhật Bản Khuyến nghị về thực hành bê tông với xi măng xỉ lò cao Portland (sửa đổi năm 2001) Viện kiến trúc Nhật Bản Đề xuất dé xuất cho thực hành bê tông xỉ lò cao nghiền (1978) Viện kiến trúc Nhật Bản Khuyến nghị về thực hành sử đụng bê tông sử dụng xỉ lò cao nghiền hạt (2013)
Viện kiến trúc Nhật Bản Khuyến nghị về thực hành bê tông với xi măng Portland và xỉ lò cao nghiền hạt (2001)
Trang 22
Loại tiêu chuẩn / cơ quan
ban hành Tên tiêu chuan Viện kiến trúc Nhật Bản Khuyến nghị về thực hành bê tông với lò tổng hợp xỉ oxy hóa lò điện (2005) Hiệp hội kỹ sư xây dựng Nhật Bản Hướng dẫn làm việc cho bê tông sử dụng xỉ lò cao xỉ tổng hợp (1993) Hiệp hội kỹ sư xây dựng Nhật Bản Hướng dẫn làm việc cho bê tông sử dụng xỉ lò cao nghiền hạt (1996) Hiệp hội kỹ sư xây dựng Nhật Bản
Hướng dẫn thiết kế và làm việc cho bê tông sử dụng lò hồ quang điện oxy hóa xi tổng hợp (2003) Các tiêu chuẩn áp dụng trong lĩnh vực xây dựng sản xuất Xi măng: JIS JIS R 5210: Xi mang Portland (stra déi nim 2009) JIS JIS R 5211: Xi mang xi 16 cao Portland (sửa đổi nam 2009) Các tiêu chuẩn áp dụng trong lĩnh vực các công trình dân dụng:
Trung tam thu nghiệm vật liệu
xây dựng Nhật Bản JSTM H 8001: Xi luyện thép cho các công trình kỹ thuật dân dụng Các tiêu chuẩn áp dụng trong lĩnh vực xây dựng cảng và bến cảng: Hiệp hội cảng và cảng Nhật Bản
Tiêu chuẩn kỹ thuật cho các thiết bị cảng và cảng
và giải thích về điều đó (sửa đổi năm 2007)
Hiệp hội xỉ NIppon và Viện phát triển công nghệ ven biển
Sách hướng dẫn sử dụng xỉ gang và xỉ thép trong xây dựng cảng và cảng (2000)
Học viện công nghệ phát triển
ven biển Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật sử dụng xỉ hạt cho
cảng, bến cảng và sân bay (2007)
1.2.1.2 Hiệp hội xỉ Hoa Kỳ: Năm 1918, Hiệp hội xỉ Hoa Kỳ được thành lập Ngày nay, hàng triệu tấn vật liệu xỉ được sản xuất hàng năm tại Hoa Kỳ Các công ty thành viên hoạt động thông qua Hiệp hội xi quốc gia, đang làm việc liên tục đề thiết kế những sản phâm đáp ứng các nhu cầu khác nhau của các ứng dụng kỹ thuật dan
Trang 23dụng, môi trường và các lĩnh vực khác bao gồm sản xuất, nông nghiệp và bất kỳ
mục đích sử dụng nào khác có thể tưởng tượng được
Bảng 1.2 Tiêu chuẩn ASTM tại Mỹ được sử dụng xỉ trong sản xuất và thử nghiệm
Loại tiêu chuẩn / cơ
quan ban hành Tên tiêu chuan Tiêu chuẩn kỹ thuật ASTM C989 / C989M-18a cho xi măng xỉ sử dụng trong bê tông và vữa
Tiêu chuẩn kỹ thuật
ASTM D5106-15 cho cốt liệu xỉ thép cho hỗn hợp lát bitum
Tiêu chuẩn kỹ thuật
ASTM C874-20 đề kiểm tra xỉ quay của vật liệu chịu lửa
Tiêu chuẩn kỹ thuật ASTM
C441 /C441M-17 về hiệu quả của Pozzolans hoặc xi lò
cao trong việc ngăn chặn sự giãn nở quá mức của bê tông do phan tng kiém-Silica
Tiêu chuẩn kỹ thuật ASTM
E2296-03 (2013) Thực hành tiêu chuẩn cho hiệu chỉnh bạc trong quặng kim loại, chất cô đặc và vật liệu luyện kim có
liên quan bằng phương pháp tái chế xỉ lò cao tái chế và phép đo trọng lượng bằng chứng Cupel
Tiêu chuẩn kỹ thuật
ASTM C672 / C672M-12 phép thử mở rộng muối khử muối đối với
bê tông chứa xi măng xỉ
Tiêu chuẩn kỹ thuật
ASTM C1073-18 cho hoạt động thủy lực của xi măng xi bằng phản
ứng với kiểm
1.2.1.3 Hiệp hội xỉ Châu Âu: Trong một đại hội về xỉ gang và xỉ thép - được tổ chức
tại Duisburg tại Viện FEhS năm 1993 - một ý tưởng thành lập một tổ chức quốc tế liên
quan đến vấn để xi gang thép đã ra đời Tình hình liên quan đến đại diện cho loi ich xi ở cấp độ châu Âu là không thỏa mãn Trong cuộc họp này, đại diện của 10 quốc gia châu Âu đã đồng ý thành lập Nhóm công lập "Sản phẩm phụ luyện kim”
Các cuộc họp của Nhóm công tác - cuối cùng bao gồm 20 thành viên từ 12 quốc gia châu Âu - được tô chức đề trao đổi thông tin, giám sát các quy định / tiêu
Trang 24chuẩn châu Âu, phát triển hình ảnh sản phẩm của xi và đề xuất mục tiêu cho công việc nghiên cứu mới Sự hợp tác thành công của 12 quốc gia châu Âu trong bảy
năm (1993-2000) là sự ra đời của EUROSLAG, Hiệp hội xỉ châu Âu
Năm 2000, các đạo luật đầu tiên của EUROSLAG đã được đặt ra, hai năm sau Hội nghị Xi châu Âu lần thir 1 tai Marseille, Pháp, nơi cần thể hiện các đạo luật
của hiệp hội Ba năm sau, các thành viên quyết định rằng EUROSLAG sẽ có hình thức hợp pháp của một hiệp hội đã đăng ký, đo đó, thay thế các bức tượng từ năm
2000 Phiên bản hiện tại, được tất cả các thành viên EUROSLAG đồng ý vào năm
2004 bao gồm tất cả các yêu cầu liên quan và là cơ sở của công việc của hiệp
hội Các đạo luật của EUROSLAG như một hiệp hội đã đăng ký được chấp nhận
bởi tòa án địa phương của DuIsburg, Đức
Bắt đầu từ năm 1990, hầu hết các yêu cầu được đưa ra trong các tiêu chuẩn quốc gia liên quan đến ngành xây dựng đã được hài hòa và thay thế bằng các tiêu chuẩn châu Âu
Bảng 1.3 Tiêu chuẩn châu Âu đối với việc sử dụng xỉ ngày nay trong lĩnh vực xây dựng và làm phân bón
Loại tiêu chuẩn / A en %
+ ` Tên tiêu chuan
cơ quan ban hành
Xi mang - Phan 1: Thanh phan, thông số kỹ thuật và tiêu chí
EN 197-1: phù hợp cho xi măng thông thường \ oo Ð ` EN 206: Bê tông
EN 1744-1: Cac thu nghiém về tính chât hóa học của côt liệu - Phan 1: Phân tích hóa học
EN 1744-3: Cac thử nghiệm về tính chât hóa học của côt liệu - Phân 3:
Leaching côt liệu
EN 12945: Phân bón
EN 12620: Cốt liệu cho bê tông
EN 13139: Cốt liệu cho vữa
Trang 25
Loại tiêu chuẩn / A ea 3#
+ v Tên tiêu chuan
cơ quan ban hành
EN 13043: Côt liện cho hôn hợp binant va iat lý bê mặt cho đường, sân
bay và các khu vực buôn bán khác
Cốt liệu cho các vật liệu không ràng buộc và thủy lực để sử
EN 13242: dụng trong công trình kỹ thuật dân dụng và xây dựng đường bộ ^ ¬ nh vn ‘ =
EN 13383-1: Armourstone - Phan 1: Dac diém ky thuat
EN 13383-2: Armourstone - Phần 2: Phương pháp thử
EN 13285: Hỗn hợp không giới hạn - thông số kỹ thuật
EN 14227-2: = hợp ràng buộc thủy lực - Thông sô kỹ thuật - Phân 2:
Hôn hợp xỉ
EN 14227-12: Hon hop thủy lực ràng buộc - Thông sô kỹ thuật - Phân 12:
Đât được xử lý băng xỉ
Xi mặt đất được sử dụng trong bê tông, vữa và vữa Phan 1:
EN 15167-1: Định nghĩa, thông sô kỹ thuật và tiêu chí phù hợp Rie ah belaia Ares Gan akiiabi
EN 13282: Chât kết dính đường thủy lực - Thành phân, thông sô kỹ
thuật và tiêu chí phù hợp
EN 13450: Cốt liệu cho chấn lưu đường sắt
1.2.1.4 Trung Quốc: Đã chú trọng nghiên cứu và ứng dụng xỉ gang và xỉ thép từ 1955 tại Viện Nghiên cứu luyện kim về công trình và xây đựng - MCC Trong 65
năm qua, Viện đã có 80 công trình khoa học, một số bằng phát minh sáng chế và biên soạn các bộ tiêu chuân liên quan về xỉ gang và xỉ thép
1.2.1.5 Australia: Mặc dù là nước sản xuất gang thép không nhiều, nhưng từ năm 1990 họ đã thành lập “Hiệp hội xi gang và xi thép Ôxtrâylia (Australia Iron and Steel Slag Association - ASA)” nhằm mục đích quản lý việc nhập khẩu xỉ gang và xỉ thép về tái chế để sử dụng cho nhu cầu của họ
Như vậy có thể thấy các quốc gia trên thế giới như Nhật Bản, Úc, Nga, Mỹ, Trung Quốc đã sử dụng GBFS để nghiên cứu, ứng dung đa dạng vào thực tế
Trang 26trong thời gian dài Các nguồn GBFS ở các quốc gia nay là thường ổn định về thành
phần và đặc tính kỹ thuật, và được kiểm soát chặt chẽ về chất lượng xỉ đầu ra
1.2.2 Tổng quan về nghiên cứu xỉ hạt lò cao ở Việt Nam
Học tập kinh nghiệm phát triển ngành thép thế giới, Hiệp hội thép Việt Nam
(VSA) đã phối hợp với Viện vật liệu xây đựng (Bộ Xây dựng) tô chức Hội thảo
“Ung dung xi gang và xi thép trong công nghiệp và xây dựng vì sự phát triển bền
vững” ngày 6/12/2016 tại Hà Nội Đến tháng 3/2017, VSA đã thành lập “Câu lạc bộ
xi gang va xi thép” bao gồm một số đoanh nghiệp sản xuất gang thép, doanh nghiệp sản xuất xi măng và một số viện nghiên cứu chuyên ngành liên quan đến ngành thép
của Việt Nam
Từ năm 1986 Viện vật liệu xây dựng đã nghiên cứu ứng dụng xi hạt lò cao
làm phụ gia hoạt tính cho xi măng và trình nhà nước ban hành 2 tiêu chuẩn liên
quan là TCVN 4315:1986 “Xi hạt lò cao dùng để sản xuất xi măng” và TCVN
4316:1986 “Xi măng Portland xỉ lò cao” Hai tiêu chuẩn này đã được soát xét năm 2007 và hiện nay vẫn đang có hiệu lực áp dụng
Từ năm 1994 đến năm 2000, Viện vật liệu xây dựng cũng đã sử dụng xi hat
lò cao Thái Nguyên để nghiên cứu và sản xuất xi măng Portland xi bền sun phát cấp cho Trường Sa theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ (GOST 22266-76) và nghiên cứu xi măng ít tỏa nhiệt sử dụng cho công trình bê tông khối lớn Một số nhà máy ở Thái Nguyên cũng đã sản xuất xi măng Portland hỗn hợp (PCB) sử dụng xi hạt lò cao Thái Nguyên để nghiền chung cùng với clanhke, thạch cao và một số loại phụ gia khoáng khác Tuy nhiên, do lượng xi hạt lò cao Thái Nguyên có không nhiều nên việc sử dụng không phô biến
Từ năm 2002 - 2006, trước nhu cầu của thực tế về phụ gia khoáng cho xi
măng, Viện vật liệu xây dựng đã hợp tác với Hiệp hội xỉ Nhật Bản, Tatheiyo
Cement và Holcim Việt Nam trong việc nghiên cứu ứng dụng xỉ hạt lò cao vào sản xuất xi măng tại Việt Nam và nghiên cứu sản xuất xi măng bền sun phát (chịu mặn) mác cao phục vụ cho xây dựng các công trình quốc phòng và công nghiệp trên biển
Trang 27và ven biển Qua kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tế, nhà nước đã cho phép
một số đơn vị nhập khẩu xi hạt của Nhật Bản về sử dụng với quorta mỗi năm 100 —
200 ngàn tấn
Dé nâng cao giá trị sử dụng của xỉ hạt lò cao làm vật liệu xây dung, năm 2015 Viện vật liệu xây dựng đã được Bộ Xây dựng giao nghiên cứu, biên soạn và trình Bộ
KHCN ban hành TCVN 11586:2016 “Xi hạt lò cao nghiền mịn cho Bê tông và Vữa xây dựng” và ngày 16/5/2017 Bộ Xây dựng đã ban hành “Chỉ dẫn kỹ thuật - Xi gang va xi thép sử dụng làm vật liệu xây đựng” kèm theo quyết định số 430/QĐ-BXD Đây là những tài liệu kỹ thuật và cơ sở pháp lý rất quan trọng tạo điều kiện cho việc sản xuất và sử dụng xỉ hạt lò cao nghiền mịn ở Việt Nam sẽ ngày càng phổ biến
Đồng hành với sự phát triển của ngành xây đựng và đất nước, từ năm 2006 Tập đoàn Hòa Phát đã đầu tư khu liên hợp sản xuất gang thép Hòa Phát tại Kinh Môn ~ Hải Dương với công nghệ khép kín từ khâu chế biến nguyên liệu, luyện cốc, luyện gang, tinh luyện và cán thép v.v Cùng với việc tăng trưởng sản lượng gang và thép thì sản lượng xỉ hạt lò cao cũng ngày một tăng lên Một số nhà máy, trạm nghiền xi măng đã sử dụng xi hat lò cao Hòa Phát làm phụ gia khoáng hoạt tính trong sản xuất xi măng PCB40, xi măng bền sun phát, xi măng ít tỏa nhiệt như XM Hoàng Thạch,
Hải Phòng, Thành Công, Hải Vân, Cẩm Phả, Sài Gòn, FICO, Kiên Lương theo
công nghệ nghiền chung với clanhke, thạch cao và một vài loại phụ gia khoáng khác Song song với việc sử dụng ở các nhà máy xi măng, một số nhà khoa học cũng đã có những nghiên cứu bổ sung trong lĩnh vực này như sử đụng xi lò cao làm phụ gia dé
sản xuất xi mang portland xi, xi măng ít tỏa nhiệt và bê tông cường độ cao
Hiện nay, sản phẩm xỉ lò cao của Công ty CP TNHH Gang thép Hưng nghiệp Formosa đã được Viện năng suất chất lượng Deming chứng nhận phù hợp với Quy chuẩn quốc gia Việt Nam Tuy nhiên, theo yêu cầu của Bộ Xây dựng, sản phẩm xi của FHS phải đáp ứng các tiêu chuẩn theo quy định và được Sở Xây dựng Hà Tĩnh chứng nhận hợp chuẩn trước khi được phép sử dụng làm vật liệu xây dựng và cốt liệu nền móng công trình xây dựng Bộ cũng khuyến khích Formosa Hà Tĩnh tiếp tục chủ động triển khai các chính sách tiêu thụ xi thép dé thu hút, thúc đây các
Trang 28doanh nghiệp xử lý, tiêu thụ trên địa ban tiếp cận nguồn xi, day nhanh viéc tiéu thu
xỉ thép đã được chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn làm vật liệu san lấp, đường giao thông, nguyên liệu trong sản xuất xi măng
Bảng 1.4 Tiêu chuẩn sử dụng xỉ lò cao tại Việt Nam
Loại tiêu chuẩn / cơ
quan ban hành Tên tiêu chuan
Xi hạt lò cao dùng
dé san xuat xi mang Tiêu chuẩn TCVN 4315:2007 - Quy định về chất lượng của
xỉ hạt lò cao sử dụng làm phụ gia khoáng cho xi măng
Xi hat 16 cao nghiền mịn cho bê tông va vữa xây dựng
Tiêu chuân TCVN 11586:2016 — Quy định vẻ chất lượng
của xỉ hạt lò cao nghiên mịn sử dụng làm phụ gia khoáng cho bê tông, vữa và xi măng
Xi mang Portland
hôn hop Tiêu chuan TCVN 6260:2009 — Ham long GBFS téi da dén
40% trong xi mang (theo khôi lượng) Xi măng đa cấu tử Tiêu chuẩn TCVN 9501:2013 — Hàm lượng GBFS từ (40- 80)% trong xi mang Xi mang Portland xi lò cao Tiêu chuẩn TCVN 4316:2007 — Hàm lượng GBFS từ (40- 70)% trong xi mang Xi mang Portland
hôn hợp bên sulfate Tiêu chuẩn TCVN 7711:2013 - Hàm lượng GBES tối đa lên
đên 80% trong xi măng
Xi mang Portland
hôn hợp ít toả nhiệt Tiêu chuẩn TCVN 7712:2013 — Hàm lượng GBES tối đa lên
đên 80% trong xi măng
Có thé thay tại Việt Nam, xỉ hạt lò cao vẫn chưa được quan tâm đến nhiều
như các nước phát triển trên thế giới Đã có nghiên cứu về việc sử dụng GBFS hoạt
tính làm phụ gia sản xuất xi mang, phụ gia cho bê tông và vữa, vật liệu dạng hạt để dap, làm đường, thoát nước và coc cat đầm nén, v.v Hiệp hội các cơ quan chức
năng của chính phủ Việt Nam đã được ban hành Hướng dẫn về xỉ lò cao làm vật liệu xây dựng sau quyết định số 430 / QĐ-BXD [1] chỉ dẫn kỹ thuật này áp dụng
cho việc phân loại, nhận biết các tính chất, ảnh hưởng đến môi trường của xỉ gang,
xỉ thép và sử dụng chúng làm vật liệu xây dựng, trong đó đề cập chủ yếu đến các ứng dụng làm phụ gia khoáng cho sản xuất xi măng, bê tông và vữa, làm cốt liệu
Trang 29cho bê tông, làm vật liệu cho san lấp, đắp nền và làm vật liệu cho đường giao thông Đặc tính cơ bản của GBFS được mô tả trong (Bảng 1.5) và các quy chuẩn xây dựng liên quan như TCVN 4315, TCVN 11586
Bảng 1.5 Tính chất vật lý và thành phần hóa học của xỉ hạt lò cao sản xuất tại Nhật Bản và Việt Nam (Nguồn: Viện vật liệu xây dựng 2017) Đặc trưng GBFS GBFS GBFS
Nhat Ban Hoa Phat Thai Nguyén
Tinh chat vat ly A lckm2 2.695 2.558 2.297 Cmax 1,302 - - Can 0,844 - - Thanh phan hoa hoc (%) CaO 41,7 40,95 37,65 Ne 33,8 35,54 36,12 ALO; 13,4 10,95 12,74 MgO 7,4 9,20 8,19 s2- 0,8 0,62 0,72 Fe;O; 0,4 0,72 2,36 MnO 0,3 - - P;Os 0,1 Ƒ - 100 : 30 —t Thai Nguyen = a0 ——— Tuyen Quang = ri —+— Hoa Phat GBFS > 60 —— Hoa Phat BOF 2 sọ == Giới hạn dưới TCVN 7570 S dũ =-= Giới han trên TCVN 7570 2 30 Ề 20 10 - ~>% - 8 05 1 15 2 25 3 35 4 45 5 Co sang (mm)
Hình 1.3 Thanh phan hat xi 16 cao cua mét sé nha may gang thép tai Việt Nam
(Nguồn: Viện vật liệu xây dựng 2017)
Trang 30Một số đề tài khoa học nhằm “Nghiên cứu xỉ hạt lò cao làm xi măng sản xuất
tại Việt Nam ”đã được thực hiện Nghiên cứu này đã đưa ra những đánh giá quan trọng về việc sử dụng GBFS làm chất phụ gia cho sản xuất xi măng và bê tông cũng như ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người Điều này đã đề cập đến
phân loại và xác định các tính chất, tác động đến môi trường của xỉ hạt lò cao và
việc sử dụng làm vật liệu xây dựng Hướng dẫn này cũng đề cập đến ứng dụng của GBFS làm phụ gia khoáng cho xi măng, sản xuất bê tông, tốt cốt liệu cho bê tông,
vật liệu dap, làm đường, cũng như hướng dẫn cho sử dụng xỉ hạt lò cao Tuy nhiên,
các hướng dẫn vẫn còn khá cơ bản, chưa cụ thé và chỉ tiết hướng dẫn cho từng loại
xỉ ở các giai đoạn chỉ định, xây dựng và bảo dưỡng, Do đó, có thể gặp nhiều khó
khăn trong quá trình sử dụng từng loại xỉ do hướng dẫn không rõ ràng và ít chỉ
tiết Trên thực tế, hầu hết các GBFS ở Việt Nam đều có chỉ được sử dụng làm phụ
gia trong sản xuất xi măng Việc nghiên cứu và sử dụng GBFS như một vật liệu
thay thế, còn về các ứng dụng khác như trên thế giới vẫn còn hạn chế, hầu như bị bỏ quên Do đó, nghiên cứu về sử dụng của xỉ hạt lò cao để sản xuất, thay thế vật liệu nhân tạo ở Việt Nam, đã đến lúc các Bộ ngành liên quan và Hiệp hội thép Việt Nam
(VSA) cần phối hợp tổ chức và tạo nguồn kinh phí để cho việc sớm thành lập “Hiệp hội xi Việt Nam” có những ứng dụng mới hơn giúp nâng cao hiệu quả sản xuất cho các doanh nghiệp thuộc ngành thép và ngành điện Việt Nam nhằm bảo vệ
môi trường và ứng phó với biến đổi khí hậu
1.3 TONG QUAN VE SU DUNG Xi HAT LO CAO
1.3.1 Trên thế giới
Xi hạt lò cao trong ngành công nghiệp gang, thép đôi khi được phân loại sai, và thường nhìn như chất thải công nghiệp Trong thực tế, những sản phẩm phụ này
là vật liệu xây dựng có giá trị và cực kỳ linh hoạt Lịch sử của xi sử dụng trong xây
dựng đường có từ thời Để chế La Mã, khoảng 2000 năm trước, khi xỉ xỉ từ các lò
rèn gang thô thời đó được sử dụng trong căn cứ xây dựng Các ứng dụng khá rời rạc
cho đến thế kỷ trước, khi lớn số lượng bắt đầu được sử dụng cho một số mục
đích Trong những năm gần đây, cần sử dụng tối đa và tái chế các sản phẩm phụ và
Trang 31chất thải thu hồi nguyên liệu cho các lý do kinh tế và môi trường đã dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của xi sử đụng Ở một số khu vực, gần như tất cả các xỉ gang và thép hiện đang được sử dụng, và sử dụng đang tăng nhanh ở nhiều nơi khác nhau
Năm 2018 ngành thép thế giới đã tạo ra tông cộng khoảng 650 triệu tấn xỉ gang và xỉ thép các loại
1.3.1.1 Nhật Bản: gần 100 triệu tấn thép được sản xuất hàng năm và cùng với sản
xuất này, khoảng 40 triệu tấn xi khác nhau được tạo ra Đối với gang tạo ra, khoảng
300 kg xi lò cao được tạo ra khi sản xuất | tấn gang Đối với sản xuất thép, khoảng 100 đến 150 kg / tấn xi chuyên đổi thép được thải ra, và sản phẩm phụ này không chỉ chứa xỉ chuyển đổi mà còn cả xỉ được tạo ra trong quá trình tiền xử lý kim loại nóng
Bảng 1.6 Các ứng dụng của Xi lò cao ở Nhật Bản (Nguồn: http:/Awww.slg.jp/) Nét đặc trưng Các ứng dụng lò cao Tài sản thủy lực Tài liệu khóa học cơ sở Không có phản ứng tông hợp Xi ` Côt liệu thô cho bê tông kiêm làm , XI măng nguyên liệu thô (thay thê mát | Naz;O và K ; O thâp „ ` cho đât sét) băng
Cách nhiệt và hiệu ứng hâp thụ
không , Nguyên liệu cho len đá
TH âm thanh khi chê tạo thành sợi
í
Thanh phan phan bon (CaO,
Phan bon siliBT canxi SiO >)
Nguyên liệu cho xi mang xi lo
" cao Portland
Tài sản thủy lực tiêm ân mạnh
Trang 32Nét đặc trưng Các ứng dụng (thay thê cho đât sét) Tài sản thủy lực tiêm ân Vật liệu cho các công trình kỹ
thuật dân dụng, vật liệu cải tạo mặt đât (Vật liệu san lâp, vật liệu Trọng lượng nhẹ, góc ma sát „ ,
„ phủ đât, vật liệu đặp, vật liệu cải trong lớn, độ thâm nước lớn `
tạo nên đường, vật liệu nén cát, lớp thoát nước mặt đất, v.V.) Không chứa clorua Không có phản ứng tông hợp Cốt liệu mịn cho bê tông kiểm
Thành phân phân bón (CaO, Phân bón siliBT canxi
Trang 33Hình 1.5 Xi măng xi 16 cao Portland (Neguén: http://www.slg.jp/) Hình 1.6 Một số công trình sử dụng xi măng xi lò cao Portland (Nguén: http://www.slg.jp/)
a Vinh Tokyo b Dap Koyama (tinh Ibarak1)
1.3.1.2 Tại Mỹ: Sử dụng xỉ được phát triển trong sản xuất gang, thép làm từ nhiều thé kỷ, Xi lò cao đã được sử dụng trong xây dựng đường bộ từ năm 1830, như là dẫn đường sắt từ năm 1875, sử dụng làm cốt liệu bê tông bắt đầu từ những năm 1880 và
trên bề mặt bitum và vào đầu những năm 1900 sự phát triển chính của việc sử dụng xỉ
là trong tổng hợp xây dựng các ứng dụng, với số lượng nhỏ hơn nhiều sẽ đi vào các
Trang 34ứng dụng chuyên biệt hơn như sản xuất xi măng và các ứng dụng nông nghiệp Trong 25 năm qua về cơ bản tất cả các xỉ lò cao được sản xuất trong cả nước đã được sử
dụng Ứng dụng xỉ lò cao đã đạt được trên cơ sở cạnh tranh với các vật liệu khác, xỉ đã
được sử dụng bởi vì nó có thể cung cấp hiệu suất tương đương ở mức thấp hơn chỉ phí,
hoặc hiệu suất tốt hon cho chi phí tương tự
Hình 1.7 Sử dụng xỉ để khắc phục môi trường: Lọc nước (a), Hàng rào loc nước (b), Loại bỏ photpho (e), Kiểm soát 4n mon photpho (d)
(Nguồn: hftp://nationalslag.org/)
1.3.1.3 Tại Châu Âu: Ngành thép không chỉ sản xuất kim loại mà còn là sản phụ phẩm đã được sử dụng thành công trong nhiều ứng dụng xây dựng hoặc nông nghiệp Ngày nay, khoảng 87% khối lượng xỉ lò cao được sản xuất ở châu Âu được
sử dụng cho mục đích xây dựng Sử dụng xỉ thay vì vật liệu tự nhiên là một sự thay thế bền vững với độ bén cao trong một số ứng dụng Từ đầu thời đại đồ sắt, 800
trước Công nguyên, thông qua việc phát minh ra quá trình lò cao vào thế kỷ 18, các
Trang 35san pham xi đã được đưa ra thị trường thành công và đưa vào sử dụng có lợi, với các kỹ thuật khác nhau để xử lý tiếp, xỉ được chuẩn bị cho một loạt các ứng dụng,
làm vật liệu xây đựng hoặc phân bón Thông qua tái chế, một phần xi thép được tái sử dụng trong lò cao làm vật liệu mang canxi và sắt
Xi đặc biệt thích hợp cho việc xây dựng đường: nhựa đường xốp và các vật liệu xây dựng khác có đặc tính tích cực như độ bên và khả năng chống trượt cao
Hình 1.8 Xi nhựa đường xốp được thiết kế để giảm tiếng ồn tại các nước châu Âu (Nguồn: hftps://www.euroslag.com/)
Hình 1.9 Bê tông làm từ xỉ lò cao xi măng với tỷ lệ cao xi xi 16 cao dam bao sy én định và độ bền của tháp viễn thông ở Dusseldorf
(Nguén:https://www.euroslag.com/ )
Trang 36Cứ hai năm kể từ năm 2000, Hiệp hội xi Châu Âu yêu cầu các công ty sản xuất và chế biến thép ở châu Âu đánh giá tầm quan trọng của các sản phẩm xỉ khác
nhau Kết quả khảo sát về sản xuất và sử dụng Xi lò cao (BFS) va Xi 16 thép (SFS)
Trang 37Két quả dựa trên dữ liệu từ các nước: Bi, Bosnia-Herzegovina, Bulgaria, Cong hòa Séc, Phần Lan, Pháp, Đức, Hy Lạp, Y (một phân), Luxembourg, Ha Lan, Ba Lan, Bồ Dao Nha, Romania, Céng hoa Slovak, Slovenia, Tay Ban Nha va Thuy Dién
Ngoài ra, hiện nay Trung Quốc là nước sử dụng bột xỉ lò cao nghiền mịn làm phụ gia cho bê tông và xi măng nhiều nhất thế giới với sản lượng 235 — 240 triệu tấn bột xỉ/năm chiếm khoảng 10% sản lượng xi măng (năm 2016 là 2.4 tỷ tấn)
1.3.2 Ở Việt Nam
Ở nước ta, cùng với sự phát triển của công nghiệp luyện gang thép, lượng thải xỉ lò cao tăng rất nhanh và dự báo vượt 12 triệu tắn/năm trong năm 2020 (tăng hon 10 lần so với năm 2013) Riêng khu vực miền Trung, khu liên hợp luyện gang thép của Tập đoàn Formosa (Hà Tĩnh) và Tập đoàn Hòa Phát (Khu công nghiệp Dung Quất - Quảng Ngãi) đi vào hoạt động với sản lượng lần lượt là 20 triệu tấn và 4 triệu tấn thép/năm thì lượng thải xỉ lò cao không nhỏ hơn 7 triệu tấn/năm Trước
thực trạng đó, nhằm bảo vệ môi trường bền vững và nâng cao sức cạnh tranh của
các sản phẩm thép trong bối cảnh hội nhập quốc tế ngày càng sâu rộng, các doanh nghiệp thuộc ngành Thép Việt Nam đã chú trọng đến việc quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xi thép các loại và bước đầu đã thu được những kết quả đáng khích lệ
Ngoài ra, các trường Đại học và Viện nghiên cứu cũng đã tiến hành thực hiện một
số Để tài nghiên cứu sử dụng xỉ gang, xi thép làm vật liệu xây dựng đường giao thông, nghiên cứu ban hành bộ “Tiêu chuẩn về xi gang, xi thép”
Hiện nay xỉ gang thép của Formosa Hà Tĩnh đã và đang được ứng dụng trong một số hạng mục san lấp mặt bằng công trình xây dựng, làm đường giao thông trên địa bàn trong, ngoài tỉnh Hà Tĩnh Hiện nay, sản phâm xỉ lò cao của Công ty TNHH Gang thép Hưng nghiệp Formosa Hà Tĩnh đã được Viện Năng suất chất lượng Deming (Đà Nẵng) chứng nhận phù hợp với Quy chuẩn quốc gia Việt Nam Trước đó, ngày 17/1/2018, Viện vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) cũng đã có quyết định cấp giấy chứng nhận hợp chuẩn cho sản phẩm vật liệu cấp phối xỉ thép của Công ty TNHH Gang thép Hưng Nghiệp Formosa Hà Tĩnh
Trang 38Năm 2018 sản lượng gang của Công ty Cổ phần thép Hòa Phát - Hải Dương
(Thép Hòa Phát) đạt 2 triệu tấn/năm nên số lượng xỉ lò cao tạo ra khoảng 650.000
tấn Để sử dụng lượng xỉ gang này, Thép Hòa Phát đã xây dựng dây chuyển tạo xỉ hạt để thay clanker trong sản xuất xi măng gần đây Thép Hòa Phát đã đầu tư xây dựng dây chuyền nghìn mịn xỉ lò cao với công suất thiết kế 700.000 tấn/năm dé tạo
ra xi mang xi S95 có nhiéu tinh năng vượt trội, đặc biệt là khả năng chịu nước biển
Xi măng xi S95 đã dùng để xây đựng các công trình ha tầng của Khu liên hợp Gang thép Dung Quất - Đà Nẵng và một phần xuất khẩu sang Hoa Kỳ (Hình 1.12)
Trang 39
Ngoài ra còn có thêm quyết định số 430/QĐ-BXD ban hành chỉ dẫn kỹ thuật xi gang va xi thép sử dụng làm vật liệu xây dựng, làm phụ gia khoáng trong sản xuất xi măng, phụ gia khoáng cho bê tông, vữa xây dựng, ứng dụng làm cốt liệu cho bê tông, ứng dụng nhiều làm vật liệu đắp, san lấp trong xây dựng và làm lớp nên, móng cho công trình giao thông, đặc biệt xỉ thép làm vật liệu cho lớp móng đường có khả năng chịu tải trọng lớn, ứng dụng cho đường giao thông ở hai dạng chính:
vật liệu hạt cấp phối cho nền, móng đường, và cốt liệu cho bê tông nhựa nóng at phan Như vậy, tại Việt Nam, mặc dù một lượng lớn GBFS đã được sản xuất hàng
năm, chúng vẫn chưa được quan tâm nhiều đến chức năng sử dụng Do đó, chất lượng của chúng không được kiểm soát, và thành phần và tính chất không ôn định Đa số quốc gia trên thế giới như Nhật Bản, Anh, Nga và các nước chấu Âu đã sử dung GBFS để sản xuất cát nhân tạo trong thời gian đài Các nguồn GBES ở các quốc gia này là thường én định về thành phần và đặc tính kỹ thuật, và được kiểm soát chặt chẽ về chất lượng xỉ đầu ra Do đó, nghiên cứu về ứng dụng của xỉ lò cao
dang hat để sản xuất vật liệu nhân tạo thay thế cát tự nhiên ở Việt Nam là một vẫn
dé còn bỏ ngỏ và tiềm năng Nhưng tính chất của xỉ lò cao hoàn toàn khác với cát tự nhiên (chủ yếu silic nên bền với môi trường ngoại sinh) Như đã dé cập, cát tự nhiên
với thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh (SiO2) đã được chọn lọc và mài tròn tự nhiên nên bên với diéu kiện ngoại sinh trong khi xỉ hạt lò cao được làm
nguội nhanh từ xỉ lỏng nên thành phần khoáng trên bề mặt không bền và dễ bị thủy hóa khi tiếp xúc với môi trường âm tự nhiên Vì vậy, nghiên cứu sử dụng sản phẩm xỉ hạt lò cao vào xây dựng phải dựa vào phương pháp thí nghiệm và nghiên cứu khác với phương pháp truyền thống áp dụng trên vật liệu cát tự nhiên Trong đó,
nghiên cứu và làm sáng tỏ sự biến đổi tính chất cơ lý của xỉ hạt lò cao dựa trên đặc
tính thủy hóa là cách tiếp cận phù hợp nhất và là cơ sở của nghiên cứu ban đầu về khả năng ứng dụng của xỉ hạt lò cao để phát triển bền vững và biên soạn chỉ dẫn kỹ thuật đề định hướng sử dụng hợp lý xỉ hạt lò cao vào xây đựng
Trang 40Chuong 2
NGHIEN CUU DAC TINH THUY HOA VA TINH CHAT CO LY MAU Xi SAU THUY HOA BẰNG THi NGHIEM TRONG PHONG
2.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP, BẢO QUẢN MẪU VÀ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH TÍNH CHẮT CƠ LÝ CƠ BẢN CỦA MAU Xi NGUYEN THUY
Đề thực hiện cho nghiên cứu này, tác giả thu thập và sử dụng mau xi hat
lò cao dạng hạt (GBFS) được lấy từ bãi xi của Công ty TNHH gang thép Hung Nghiệp Formosa Hà Tĩnh (Hình 2 L) ~ wae wag cha eal Hình 2.1 Ảnh bãi xi Formosa Ha Tinh (Nguồn: https://baohatinh.vn/)
Mau xi hat 16 cao sau khi mang về phòng thí nghiệm được phơi khô gió và lưu cần thận đề phục vụ cho từng quá trình nghiên cứu