Nghiên cứu sử dụng tro bay từ Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải gia cố cấp phối thiên nhiên làm móng đường tại tỉnh Trà Vinh

Header Page of 161 I HC NNG TRNG I HC BCH KHOA TRN VN TUN NGHI N C U D NG TRO BA T NH M NHI T I N DU N H I GIA C CP PH I THI N NHI N LM MểNG NG TI TNH TR VINH Chuyờn ngnh: K thut Xõy dng cụng trỡnh giao thụng Mó s: 60.58.02.05 TểM TT LUN VN THC S K THUT XY DNG CễNG TRèNH GIAO THễNG Nng Nm 2017 Footer Page of 161 Header Page of 161 Cụng trỡnh c hon thnh ti I HC NNG Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS CHU TRNG LINH Phn bin 1: TS Trn ỡnh Qung Phn bin 2: TS Nguyn Hng Hi Lun ó c bo v trc Hi ng chm Lun tt nghip Thc s K thut hp ti i hc Nng vo ngy 14 thỏng 01 nm 2017 Cú th tỡm hiu lun ti: Trung tõm Hc liu, i hc Nng ti trng H Bỏch Khoa Th vin khoa Xõy dng cu ng, Trng i hc Bỏch khoa, HN Footer Page of 161 Header Page of 161 M U Trong nhng nm gn õy, nc ta ó u t xõy dng rt nhiu nh mỏy nhit in u ni vo li in quc gia, gim ph thuc vo ngun thy in Thc hin theo quy hoch phỏt trin in lc quc gia giai on 2011-2020 cú xột n 2030, quyt nh s 1028/Q TTg ký ngy 21/7/2011, tng cụng sut cỏc nh mỏy nhit in tớnh theo phng ỏn ph ti c s, vo nm 2020 s l 36 000 MW v nm 2030 l khong 75 000 MW; Tnh Tr Vinh tin hnh xõy dng d ỏn Trung tõm in lc Duyờn Hi vi tng cụng sut 4348MW, bao gm Nh mỏy nhit in t than cụng ngh tua bin ngng hi truyn thng, ú Nh mỏy nhit it Duyờn Hi vi cụng sut 1245MW, sn lng in l 7,8 t kWh c hnh thng mi nm 2015, hng nm Nh mỏy ny thi mụi trng 1.192.880 tn tro bay/nm Nh vy, d ỏn Trung tõm in Duyn Hi hnh s thi mụi trng lng tro bay rt ln gõy ụ nhim mụi trng nghiờm trng v nh hng n sc khe ngi Vic tỡm gii phỏp hu hiu x lý tro x ca cỏc nh mỏy nhit in l ht sc cn thit v cp bỏch nhm khc phc ụ nhim mụi trng v tit kim ti nguyờn khoỏng sn, t ai, vỡ s phỏt trin bn vng Hin nay, Trờn th gii cụng ngh lm nn ng giao thụng c nhiu nc tiờn tin ỏp dng hin l s dng t gia c lm múng ng Ti Vit Nam t nhng nm 1984 B Giao thụng Vn ti ó ban hnh Qui trỡnh s dng t gia c bng cht kt dớnh vụ c xõy dng ng (Ban hnh kốm theo quyt nh s 2916/KHKT ngy 21/12/1984) T sau nm 2000 mt s doanh nghip v thng nhõn ó nm bt c cụng ngh lm ng bng t gia c húa cng vi ph gia mt s nc tiờn tin ang ỏp dng nờn ó a vo Vit Nam mt s loi ph gia nh SA44/LS40 (Hoa Footer Page of 161 Header Page of 161 K), RRP (c), Consolid (Thy S), DB 500 (Hoa K)V ó c ng dng th nghim mt s ni nh: Tõy Ninh, ng Thỏp, Hng Yờn, Bc Giang, ng tun tra biờn gii (B Quc Phũng), k LkCỏc cụng trỡnh trờn u t kt qu kh quan v nn ng t húa cng hu nh khụng b h hng sau nhiu nm s dng i vi nc ta vic nghiờn cu gia c t mi c ỏp dng vũng 15 nm gn õy Tuy nhiờn, thi k khỏng chin chng M cu nc B mụn ng ca Trng HXD, Vin KHCN GTVT ó ỏp dng gia c t bng ph gia vụi, xi mng, tro bay xõy dng nn ng cho mt s ng Min Bc nh H Bc, H Ni, Sau ú li b giỏn on Nhng nm gn õy B GTVT ang nghiờn cu gia c t bng ph gia vụi, xi mng cng vi húa cht ó thớ nghim xõy dng mt s on ng ng bng Sụng Cu Long Vỡ vy, cú th tn dng ngun thi tro bay t nh mỏy nhit in phi trn vi vụi, xi mng hoc s dng trc tip tro bay gia c t cú cng cao hn ỏng k; ng thi tn dng c ngun vt liu a phng gim ụ nhim mụi trng t vic hnh nh mỏy nhit in [5], [22] Trong xõy dng ng ụ tụ ng bng Sụng Cu Long núi chung v tnh Tr Vinh núi riờng rt thiu vt liu lm múng kt cu ỏo ng: cp phi thiờn nhiờn, cp phi ỏ dm cỏc loi thng phi ly t cỏc tnh xa n (ng Nai, Bỡnh Dng, B Ra Vng Tu, Tõy Ninh, ), nờn thng dn ti chi phớ thi cụng tng cao hn cỏc vựng khỏc Do vy, lm gim bt lng vt liu (nht l cp phi thiờn nhiờn v cp phi ỏ dm lm múng ng) phi a t ni khỏc s dng cho cụng trỡnh ng thi m bo cụng trỡnh s dng tt, n nh v gim bt chi phớ l phi quan tõm Vic s dng tro bay thi t nh mỏy nhit in lm ph gia cho bờ tụng, gia c t, gia c cp phi thiờn nhiờn nhm ci thin kh Footer Page of 161 Header Page of 161 nng chu ti, kh nng chng thm ca vt liu gia c l gii phỏp tt m bo ci thin c chi phớ xõy dng cụng trỡnh, gim chi phớ chụn lp tro bay, ú l mt la chn kinh t v thõn thin vi mụi trng Chớnh vỡ nhng yu t trờn, m tụi la chn N n cu s dn tro bay t n m N t n Du n H a c cp p t n n n l m mún n t tn Tr V n lm ti nghiờn cu ca lun Trong quỏ trỡnh tỡm hiu cỏc cụng trỡnh nghiờn cu trc õy cựng vi cỏc bi bỏo khoa hc v ngoi nc, hc viờn nhn thy rng vic nghiờn cu s dng tro bay kt hp vi xi mng, vụi lm vt liu gia c t ó thay th c phn ln lng xi mng, vụi dựng gia c t nh trc õy, quỏ trỡnh gia c tro bay khụng nhng kt hp tt vi xi mng v vụi, m cũn m bo kh nng s dng tt hn v thay th c mt phn lp múng ỏ nh cụng ngh lm ng trc õy, lm gim chiu dy kt cu mt ng, gim chi phớ xõy dng cụng trỡnh mang li hiu qu kinh t; hin nay, chỳng ta cú nghiờn cu v a quy trỡnh s dng tro bay kt hp vi vụi gia c t, múng cỏt, múng cp phi ỏ, nhiờn xi mng vi thnh phn ch yu tng t nh vụi nờn gia c cỏc loi vt liu trờn bng tro bay vi xi mng lm cht hot húa l cú c s khoa hc; vỡ th, hc viờn mnh dn xut hng nghiờn cu: N n cu s dn tro bay t n m N t n Du n H a c cp p t n n n l m mún n t tn Tr V n M ờu g u Nghiờn cu ci thin cng cỏc loi cp phi thiờn nhiờn khỏc c s dng lm múng ng ti tnh Tr Vinh, trung nghiờn cu mt s ch tiờu nh ER, Rn, Rec, CBR gim lng Nhng hin nay, i thc t hin trng thỡ hu nh khụng cũn ngun dựng cp phi thiờn nhiờn ngoi tnh, ch cũn s dng ngun Footer Page of 161 Header Page of 161 cỏt en khai thỏc ti tnh Tr Vinh lm múng ng Do ú, i tng trung nghiờn cu l loi cỏt en s dng ph bin khai thỏc ti cỏc sụng C Chiờn v Hu Giang Nghiờn cu cỏc ch tiờu c lý ca cỏt en gia c Trờn c s s liu thớ nghim mu tro bay, cỏt en, tớnh toỏn c lng tro bay, xi mng(cú th cú xi mng úng vai trũ l ph gia hot húa) cn thit gia c cỏt en s dng lm lp múng ng, xỏc nh cỏc mi quan h gia cỏc ch tiờu nh ER, Rn, Rec, CBR vi hm lng tro bay ca hn hp tro bay cỏt en Phõn tớch ng sut v bin dng ca lp cỏt en cú gia c v cha gia c trờn PM Plaxis So sỏnh kt qu thớ nghim phũng, phn mm mụ phng T ú ỏnh giỏ c kh nng lm vic ca cỏt en gia c tro bay v kin ngh kt qu t c g g u Ngun thi tro bay t Nh mỏy nhit in Duyờn Hi Ngun cp phi thiờn nhiờn, cỏt en khai thỏc ti tnh Tr Vinh P m v g u Nghiờn cu lý thuyt cp phi thiờn nhiờn gia c tro bay vi thc nghim phũng thớ nghim P g p ỏp g u - Thu thp thụng tin: - Thớ nghim xỏc nh cỏc ch tiờu c lý ca tro bay, cp phi thiờn nhiờn khai thỏc ti tnh Tr Vinh - So sỏnh tớnh hiu qu v kinh t gia lng chuyn cp phi ỏ dm, cp phi thiờn nhiờn (ng Nai, Tõy Ninh) v Tr Vinh v gim lng chuyn nh gia c cp phi thiờn (cỏt en) khai thỏc ti Tr Vinh - Mụ phng xỏc nh ng sut v bin dng ca lp vt liu cú gia c v cha gia c trờn PM Plaxis Footer Page of 161 Header Page of 161 í g k v xut c hm lng tro bay hp lý m bo tớnh kinh t - k thut gia c cp phi thiờn nhiờn (cỏt en) khai thỏc ti tnh Tr Vinh lm lp múng ng thay th cp phi ỏ dm hoc cp phi thiờn nhiờn chuyn t cỏc tnh khỏc v nh lõu ti nghiờn cu s dng ngun tro bay gia cỏt en khai thỏc ti tnh Tr Vinh lm múng ng thay th mt phn cp phi ỏ dm gúp phn gim chi phớ xõy dng cụng trỡnh, ng thi tn dng c ngun vt liu a phng, gii quyt mt phn ụ nhim mụi trng quỏ trỡnh hnh nh mỏy nhit in Duyờn Hi thi l gii phỏp m bo tớnh kinh t v thõn thin vi mụi trng Kt qu nghiờn cu giỳp ngi quyt nh cú thờm phng ỏn xõy dng kt cu ỏo ng la chn N u g u v b gm: M U C n 1: TèNH HèNH S DNG VT LIU LM MểNG KT CU O NG TI CC TUYN NG TRấN A BN TNH TR VINH TNG QUAN V GIA C CP PHI THIấN NHIấN BNG CHT LIấN KT Vễ C C n 2: GII THIU V TRO BAY V TH NGHIM C Lí HO TRO BAY, XI MNG V CC LOI CP PHI THIấN NHIấN GIA C TRO BAY - XI MNG C n 3: P DNG LP CT GIA C TRO BAY XI MNG TNH TON CHO KT CU O NG XUT KT CU O NG CHO NG NGUYN N THNH PH TR VINH KT LUN V KIN NGH Footer Page of 161 Header Page of 161 CHNG TèNH HèNH S DNG VT LIU LM MểNG KT CU O NG TI CC TUYN NG TRấN A BN TNH TR VINH TNG QUAN V GIA C CP PHI THIấN NHIấN BNG CHT LIấN KT Vễ C 1.1 IU KIN T NHIấN 1.2 TèNH HèNH S DNG VT LIU LM KT CU O NG TRONG XY DNG NG GIAO THễNG HIN NAY TI TNH TR VINH 1.3 NHN XẫT V CCH XY DNG NG TI TNH TR VINH Phng ỏn xõy dng ng ti tnh Tr Vinh n ỏp dng cỏc phng phỏp xõy dng kt cu ỏo ng truyn thng 1.4 TNG QUAN V GIA C VT LIU XY DNG (CP PHI THIấN NHIấN) BNG CHT LIấN KT Vễ C 1.4.1 G a c bn vụ 1.4.2 G a c bn x mn 1.4.3 G a c bn tro ba 1.4.5 G a c bn tro ba v x mn oc vụ 1.5 KT LUN CHNG Tr vinh l mt tnh thuc ng bng Sụng Cu Long, vi iu kin ti nguyờn khoỏng sn ch yu l cỏt sụng v t sột gch ngúi thỡ ngun vt liu xõy dng h tng k thut phc v phỏt trin kinh t xó hi l ln i vi tnh Tr Vinh, nht l xõy dng kt cu h tng giao thụng thỡ ngun vt liu c bn bao gm cỏc loi ỏ (ỏ c nghin cụng nghip v ỏ t nhiờn), t i, cp phi thiờn nhiờn Tnh Tr Vinh xõy dng c bn núi chung v xõy dng h tng giao thụng núi riờng ph thuc rt nhiu vo ngun vt liu c chuyn v t cỏc tnh ụng Nam B, Campuchia v Thỏi Lan, tn kộm chi phớ chuyn, lm tng giỏ thnh Cỏc nghiờn cu khoa hc ci to t, cỏc loi vt liu a phng sn cú, a dng ti cỏc tnh ng bng Sụng Cu Long Footer Page of 161 Header Page of 161 thay th cỏc loi vt liu xõy dng truyn thng, c bit l ti tnh Tr Vinh l rt hng ch Gn õy, ó cú mt s thớ nghim ca B GTVT v ca mt s nh khoa hc cho gia c t bng mt s ph gia vụ c (vụi, xi mng, ph gia tro tru, ph gia thi cỏc nh mỏy giy, nh mỏy u khớ v cao su t nhiờn) cú th dựng xõy dng nn múng ng thay lp ỏ dm i vi ng quc l v thõn nn ng vi ng giao thụng nụng thụn cỏc tnh ng Thỏp, Long An bng gii phỏp thi cụng pha trn ti m ti ch vi ph gia l vụi + húa cht ó cho kt qu kh quan, ó m mt hng mi nghiờn cu, xõy dng kt cu ỏo ng ỏp dng cho tnh Tr Vinh thi gian ti Hin vi rt nhiu phng phỏp gia c t xõy dng, ú gia c t bng tro bay (cú th kt hp vi cht hot hũa l xi mng hoc vụi) lm tng kh nng chu ti ca t v cú cỏc ch tiờu k thut cao (cú th t bn cp III) m bo lm lp múng ng thay th cho lp múng bng cp phi ỏ dm hoc cp phi thiờn nhiờn Tr Vinh vi t hp nh mỏy nhit in Duyờn Hi hng nm thi hng triu tn tro thi, bin phỏp x lý loi vt liu ny rt tn kộm v khụng thõn thin vi mụi trng Do ú, tn dng ngun tro bay thi t nh mỏy Duyờn Hi gia c cỏt en khai thỏc ti Tr Vinh lm múng ng l mt gii phỏp tt m bo ci thin c chi phớ xõy dng cụng trỡnh, gim chi phớ chụn lp tro bay, ú l mt la chn kinh t v thõn thin vi mụi trng Footer Page of 161 Header Page 10 of 161 CHNG GII THIU V TRO BAY V TH NGHIM C - Lí HO TRO BAY, XI MNG V CC LOI CP PHI THIấN NHIấN GIA C TRO BAY - XI MNG 2.1 GII THIU CHUNG V TRO BAY Tro bay l sn phm ph (cht thi) ca cỏc nh mỏy nhit in s dng vt liu rn l than 2.2 TNH CHT CA TRO BAY (FLY ASH) 2.3 PHN LOI TRO BAY 2.4 C IM TRO BAY CA NH MY NHIT IN DUYấN HI Bng 2.3 Kt qu thớ nghim tro bay STT C tiờu thớ n m 01 m 02 03 04 05 P n p p t n v TCVN 7024:2013 % Khi lng th tớch xp Kg/m T trng TCVN 4030: 2003 g/cm3 mn (lng sút trờn sng % TCVN 4030: 2003 0.08) Hm lng mt nung TCVN 8262:2009 % Kt qu thớ n m 0.26 940 2.21 2.1 8,27 TCVN 8262:2009 % 81,60 07 Hm lng Fe2O3 TCVN 8262:2009 % 81,60 08 Hm lng Al2O3 TCVN 8262:2009 % 81,60 09 Hm lng SO3 TCVN 141:2008 % 0,49 TCVN 141:2008 % 12,00 06 Hm lng SiO2 10 Hm lng CaO Theo TCVN 10302:2014: Tro baz: tro cú hm lng CaO ln hn 10 , ký hiu: C Theo ASTM 618 thỡ vi tng hm lng (SiO2 + Fe2O3 + Al2O3 ) = 81,6 > 50 thỡ tro bay ca nh mỏy nhit in Duyờn Hi thuc loi F V vi tro bay loi F thỡ khụng th s dng riờng gia c vỡ nú khụng t phn ng to liờn kt m cn phi cú cht hot húa l xi mng hoc l vụi to sn phm cú tớnh cht kt dớnh Loi hn Footer Page 10 of 161 Header Page 12 of 161 10 T ú ta nh hng cho hm lng tro bay gia c vo vt liu thc nghim l 0%, 10%, 20%, 30%, 40 vi hm lng xi mng l 3%, 5% v 7% vi hm hng bin i nh vy ta tin hnh ch to mu thớ nghim cỏc ch tiờu nh sau: Cng chu nộn, cng kộo ộp ch, ct phng, CBR, mụ un n hi (MR) Cỏc mu ta cho tin hnh thớ nghim cỏc ch tiờu cỏc tui mu 7, 14, 28,56 v 90 ngy, cỏc mu ny cú cng thp nờn cỏc thớ nghim ta s dng mỏy thớ nghim CBR xỏc nh cỏc ch s tớnh toỏn kt qu thớ nghim Tt c cỏc mu ta u quan sỏt v tớnh toỏn c kt qu - i vi hn hp cỏt Fly Ash Xi mng: 270 t mu Ta tin hnh lm 03 thnh phn thớ nghim theo t l xi mng l: 3%, 5% v tng ng vi tng t l xi mng ta tin hnh iu chnh hm lng Tro bay (Fly Ash) t n 40 vi bc nhy l 10 xỏc nh cỏc ch tiờu k thut theo yờu cu 2.7 TH NGHIM CC CH TIấU C Lí C TRNG CA CT EN S DNG THC NGHIM Bng 2.7 Kt qu thớ nghim ch s ca cp phi thiờn nhiờn - Giới hạn chảy: WL = 39,91 (%) - Giới hạn dẻo: WP = 23,30 (%) IP = 16,61 (%) = 7,26 (%) - Chỉ số dẻo: - Hàm lợng bụi bùn sét: Hỡnh 2.4 Biu thnh phn ht cỏt en Footer Page 12 of 161 Header Page 13 of 161 11 Hỡnh 2.5 Biu ng bao cp phi thiờn nhiờn v cp phi ca cỏt en N n xột: Theo Hỡnh 2.5 Biu bao cp phi thiờn nhiờn v cp phi cỏt en thỡ vt liu thc nghim so vi cp phi thiờn nhiờn loi D Bng 2.8 cỏc hm lng mn u khụng nm ng gii hn cp phi, nờn khng nh loi vt liu thc nghim khụng m bo lm lp múng ng, cn phi ci thin s dng lm múng ng Bng 2.11 Bng so sỏnh cỏc ch tiờu ca vt liu thc nghim vi cp phi thiờn nhiờn gia c xi mng Kớc c l s n vuụng, mm T l % lt qua s n Cp phi loi A Cp phi loi B Cp phi loi C Vt liu thc nghim Ghi chỳ 37,5 100 100 - 100 25,0 - 76-95 100 100 9,5 30-65 40-75 50-85 100 4,75 25-55 30-60 35-65 99,88 Khụng t 2,0 15-40 25-45 35-50 99,61 Khụng t 0,425 8-20 15-30 15-30 97,93 Khụng t 0,075 2-8 5-15 5-15 29,28 Khụng t 7,26% Khụng t 16,61% Khụng t Hm lng bựn sột Ch s (6ữ12) Footer Page 13 of 161 Header Page 14 of 161 12 N n xột: Theo kt qu so sỏnh Bng 2.11 thỡ loi vt liu thc nghim: thnh phn ht lt sn 2,0mm = 99,6 ; lt sn 0,075mm = 26,28 ; hm lng bựn sột 7,26 ; Ch s IP=16,61 so sỏnh cỏc yờu cu ca cp phi thiờn nhiờn s dng cho gia c xi mng, u vt qua cỏc ch tiờu cho phộp s dng gia c xi mng lm lp múng ng Vi thnh phn ht cú kớch thc t n 0,06mm v 99,6% thnh phn ht nh hn 2,0mm; trng lng ht < 0,08mm chim 26 ; Gii hn Atterberg Ip = 1661 ; tra Bng 3.1 Phõn loi t ht thụ TCVN 5747-1993 thỡ õy l vt liu thuc loi t cỏt cú ln sột, hn hp cỏt sột cp phi kộm (Ký hiu SC) Theo AASHTO M145 hay ASTM D3282, loi cỏt en em vo thớ nghim l loi cỏt mn (A-3), cú th s dng cho lp ỏy ỏo ng (thc t ti tnh Tr Vinh thỡ loi vt liu ny c s dng m cht K0,98 lm lp ỏy ỏo ng) 2.8 TH NGHIM V NH GI PHN TCH KT QU TH NGHIM HN HP CP PHI THIấN NHIấN GIA C TRO BAY, VI CHT HOT HểA L XI MNG .1 T n m CBR (D a t eo t u c u n 22TCN 332-06) .2 Sc k n c t 2.8.3 T n m cn c u nộn 2.8.4 T n m ộp c 2.8.5 Mụ un n 2.8.6 T n p c c kt qu t n m Footer Page 14 of 161 Header Page 15 of 161 13 Bng 2.12 Kt qu CBR v ct phng h n h p t-Tro bay-Xi mng Tuổi mẫu (28 ngy) STT Chỉ tiêu thí nghiệm Thành phần 0% FL Góc nội ma sát (độ, phút) Lực dính kết C (kg/m2) 10% FL 20% FL 30% FL 40% FL 3% XM 20 22 31 14 34 32 52 26 11 5% XM 26 14 33 36 38 36 41 33 42 7% XM 28 43 37 42 41 33 41 12 39 38 3% XM 0,699 0,734 0,715 0,630 0,496 5% XM 0,622 0,668 0,693 0,699 0,680 7% XM 0,507 0,605 0,663 0,668 0,616 3% XM 52,14 85,14 102,30 100,60 81,63 5% XM 75,10 134,70 163,52 161,80 132,52 7% XM 86,30 161,10 196,36 192,90 161,10 Sức chịu tải CBR (%) Footer Page 15 of 161 Header Page 16 of 161 14 N n xột: Vt liu sau gia c thỡ cỏc giỏ tr C, u tng hn giỏ tr ban u v cú giỏ tr ln nht hm lng tro bay 20 Gúc ni ma sỏt tng hn ln gúc ni ma sỏt ca vt liu ban u ch gia c Vt liu gia c cú thờm hm lng tro bay ln hn 1,3 ln so vi vt liu gia c ch cú xi mng T cỏc biu cho thy hm lng tro bay cho hiu qu cao nht l khong n 25 , mc ci thin CBR ỏng k Giỏ tr CBR ca cỏc mu gia c cú giỏ t 52,14 -:- 196 vi ngng giỏ tr CBR ca cp phi thiờn nhiờn lm múng di cho mt ng thụng thng (30 ) Vi mu gia c cú hm lng tro bay 25% cỏc mu gia c cú giỏ tr CBR > 100 vt qua ngng giỏ tr ca cp phi ỏ dm lm múng ng Do vy, vi mu gia c 20 tro bay (t cao nht hm lng tro bay 25 ) cú th s dng lm lp múng ng thay th cp phi thiờn nhiờn v cp phi ỏ dm Vi vt liu gia c tro bay vi cht hot húa l xi mng thỡ cỏc ch tiờu k thut u tng cao v ln nht hm lng tro bay 25% (t cỏc biu ), v tng t l thun vi hm lng cht hot húa xi mng Bng 2.16 Tng h p cỏc kt qu thớ nghim v xỏc nh cỏc mi quan h ca cỏc thnh phn ca h n h p gia c tui 28 ngy: Tuổi mẫu TT Thành phần Chỉ tiêu thí nghiệm 0% tro 10% 20% 30% 40% bay tro bay tro bay tro bay tro bay 3% Xi măng Cờng độ chịu nén Rn (Mpa) 0.68 0.93 1.20 1.35 1.15 5% Xi măng Cờng độ chịu nén Rn (Mpa) 1.29 2.56 3.87 3.50 2.81 7% Xi măng Cờng độ chịu nén Rn (Mpa) 2.59 2.98 4.32 3.72 3.60 3% Xi măng Mô đun đàn hồi E (Mpa) 85.60 5% Xi măng Mô đun đàn hồi E (Mpa) 180.00 252.00 376.00 291.00 280.00 7% Xi măng Mô đun đàn hồi E (Mpa) 324.00 341.00 437.00 396.00 374.00 3% Xi măng Dung trọng khô lớn (g/cm3) 1.679 1.835 1.881 1.782 1.552 5% Xi măng Dung trọng khô lớn (g/cm3) 1.685 1.856 1.896 1.809 1.571 7% Xi măng Dung trọng khô lớn (g/cm3) 1.692 1.883 1.904 1.816 1.584 Footer Page 16 of 161 103.80 173.00 203.40 165.00 Header Page 17 of 161 15 Tuổi mẫu TT Thành phần Chỉ tiêu thí nghiệm 0% tro 10% 20% 30% 40% bay tro bay tro bay tro bay tro bay 3% Xi măng Độ ẩm tốt (%) 12.66 9.81 9.05 10.09 13.14 5% Xi măng Độ ẩm tốt (%) 7% Xi măng Độ ẩm tốt (%) 12.79 9.96 9.14 10.21 13.32 12.81 10.09 9.27 10.47 13.52 3% Xi măng Cờng độ kéo ép chẻ Rkc (Mpa) 0.10 0.14 0.20 0.29 0.22 5% Xi măng Cờng độ kéo ép chẻ Rkc (Mpa) 0.39 0.55 0.88 0.71 0.82 7% Xi măng Cờng độ kéo ép chẻ Rkc (Mpa) 0.33 0.54 1.05 0.91 0.84 Bng 2.17 So sỏnh ch tiờu c lý ca vt liu gia c Y u cu bn bn cp I cp II bn k nộn (Mpa) i vi mu 28 ngy, m bo hũa khụng < 5%XM+20% tro bay 3,87 7%XM+20% tro bay 4,32 i vi mu ngy, m bo hũa khụng < 5%XM+20% tro bay 2,38 7%XM+20% tro bay 2,31 bn k ộp c (Mpa) i vi mu 28 ngy, m bo hũa khụng < 1,2 0,8 C t u 5%XM+20% tro bay 7%XM+20% tro bay 0,88 1,05 Ghi chỳ bn cp III bn cp I bn cp I 0,5 bn cp I bn cp I Khụng cn thớ nghim bn cp II bn cp II 2.9 KT LUN CHNG - Qua kt qu phõn tớch thỡ tro bay ca nh mỏy nhit in Duyờn Hi so sỏnh kt qu thc nghim theo TCVN 10302:2014: Tro baz: tro cú hm lng CaO ln hn 10 , ký hiu: C Theo ASTM 618 thỡ vi tng hm lng (SiO2 + Fe2O3 + Al2O3 ) = 81,6% > 50, tro bay ca nh mỏy nhit in Duyờn Hi thuc loi F - Cỏc nghiờn cu th nghim ban u ca nhúm Nghiờn cu PGS.TS Chõu Trng Linh ch o cng ch ch gia c tro bay Footer Page 17 of 161 Header Page 18 of 161 16 vo vt liu t sột, ỏ sột ti Tr Vinh u cho cng khỏ thp dự liu lng tro bay s dng rt cao - V vi tro bay loi F thỡ khụng th s dng riờng gia c vỡ nú khụng t phn ng to liờn kt m cn phi cú cht hot húa l xi mng hoc l vụi to sn phm cú tớnh cht kt dớnh Loi hn hp ny c gi l hn hp gia c pozzolanic (PSMs) - Loi cp phi thiờn nhiờn khai thỏc ti Tr Vinh l loi cỏt cú ln ht mn, cp phi kộm (loi SC) khụng m bo lm lp múng ng, ch s dng lm lp san nn hoc lp ỏy ỏo ng - Qua cỏc kt qu thc nghim thỡ Tro bay cha qua x lý ca nh mỏy Nhit in Duyờn Hi cú th s dng gia c cp phi thiờn nhiờn khai thỏc ti tnh Tr Vinh (c th l cỏt en thng dựng san nn v lm lp nn ng cỏc cụng trỡnh tnh Tr Vinh), hn hp vt liu sau gia c cú th thay th cỏc loi cp phi thiờn nhiờn v cp phi ỏ m hin ang s dng xõy dng mt ng Tr Vinh - Vt liu sau gia c t bn cp II, m bo s dng lm lp múng ng thay cho cỏc lp cp phi thiờn nhiờn v cp phi ỏ dm Footer Page 18 of 161 Header Page 19 of 161 17 CHNG P DNG LP CT GIA C TRO BAY XI MNG LM MểNG KT CU O NG CễNG TRèNH GIAO THễNG TI TR VINH XUT KT CU O NG P DNG CHO TUYN NG NGUYN N THNH PH TR VINH 3.1 XUT LP CT GIA C TRO BAY - XI MNG LM MểNG NG CHO CễNG TRèNH GIAO THễNG TI TR VINH Tu theo cp hng mt ng thỡ lp cỏt gia c tro bay xi mng c dựng lm cỏc lp khỏc kt cu múng, mt ng ụ tụ: + Lp múng ca mt ng bờ tụng xi mng; + Lp múng di ca mt ng cp cao; + Lp mt ng giao thụng nụng thụn cú lp ph bờ tụng nha, ỏ trn nha hoc lỏng nha; 3.2 V D XUT KT CU O NG CHO TUYN NG NGUYN N THNH PH TRA VINH Kt cu mt ng lm mi yờu cu: Eyc 155Mpa 3.2.1 Kt cu o n t ụn t n k ụn s dn lp vt l u a c l m mún - Kt cu ỏo ng c chn nh sau: Hỡnh 3.2 Kt cu ỏo ng tuyn ng Nguyn ỏn Kt qu tớnh toỏn mụ un n hi chung ca kt cu ỏo ng (chi tit theo nh Ph lc 3.1.): Echung = 196,18 Mpa > Eyc = 155 Mpa - m bo v iu kin vừng n hi Footer Page 19 of 161 Header Page 20 of 161 18 3.2.2 xut kt cu o n cú lp c t a c tro ba xi mn t a t lp cp p dm l m mún n Hỡnh 3.3 Kt cu ỏo ng tuyn ng Nguyn ỏn (lp múng cp phi ỏ dm loi II c thay bng lp cỏt gia c Tro bay xi mng) Kt qu tớnh toỏn mụ un n hi chung ca kt cu ỏo ng(chi tit theo nh Ph lc 3.2.): Echung = 215,2 Mpa > Eyc = 155 Mpa m bo v iu kin vừng n hi N n xột: Kim tra tiờu chun v vừng n hi i vi cỏc kt cu ỏo ng theo Tiờu chun 22 TCN211-06, thỡ c 02 loi kt cu ỏo ng u cú mụ un n hi chung ca kt cu ỏo ỏo ng Echung > Eyc = 155Mpa Kt cu ỏo ng thụng thng t Echung = 196,18 Mpa; kt cu ỏo ng lp cỏt en gia c 20 tro bay + xi mng t Echung = 215,2 Mpa; tng 9,69 3.3 PHN TCH NG SUT BIN DNG KT CU O NG KHI CT GIA C THAY CHO LP CPD LOI II 3.3.1 P õn tớc n sut b n dn ca kt cu o n t ụn t n k ụn cú vt l u a c l m lp mún Kt qu Bin dng thng ng - ng sut tng kt cu nh sau: Footer Page 20 of 161 Header Page 21 of 161 19 N n xột: ng sut tng trung ln ti tõm ca bỏnh xe luụn l ng sut nộn, gim theo chiu sõu tc l gim dn theo chiu dy ca kt cu ỏo ng Bin dng ng trung khu vc xung quanh vt bỏnh xe, gim dn theo chiu dy ca kt cu Nhng ta chỳ ý õy, khu vc bờn ngoi vt bỏnh xe cú hin tng phỡnh tri ln nht lp mt BTN, sau ú tt dn 3.3.2 P õn tớc n sut b n dn ca kt cu o n cú lp c t a c t a c o lp cp p dm lo II Kt qu Bin dng thng ng - ng sut tng kt cu nh sau: Kt qu ng sut ti lp cỏt gia c nh sau: Footer Page 21 of 161 Header Page 22 of 161 20 N n xột: ng sut tng kt cu ỏo ng cng tng t nh i vi kt cu ỏo ng thụng thng, ng sut lp cỏt gia c ớt thay i Bin dng ca kt cu nh bng 1/10 bin dng ca kt cu thụng thng -8,67x10-3m so vi 80,37x10-3m ng sut ti lp cỏt gia c yy = (0,596 0,261MPa) so sỏnh vi cng khỏng nộn Rn = 4,32 Mpa ca lp cỏt gia c tro bay xi mng, cng chu kộo un Rku = 1,6Rch = 1,6x1,05 =1,68 Mpa Lp cỏt gia c m bo kh nng lm vic di tỏc dng ca ti trng 3.4 NH GI HIU QU KINH T - K THUT 3.4.1 So s n c p xõ d n k s dn vt l u a c v k c a a c So sỏnh v giỏ tr kinh t hin ti thỡ cha gim c nhiu, ch gim 2.495.000 ng (c khong gim 2,4 ) 3.4.2 So s n b n dn v lỳn ca kt cu o n ỳ c k cu kh ch h y p cp ph ỏ m Hỡnh 3.4 lỳn ca im nm gia lp cp phi ỏ dm loi II ỳ c p k cu kh h y p cp ph ỏ m p cỏ c Hỡnh 3.5 lỳn ca im nm gia lp cỏt gia c Footer Page 22 of 161 Header Page 23 of 161 21 N n xột: lỳn ca lp kt cu nhỡn chung ti lp cp phi ỏ dm v lp cỏt cú s chờnh lch ln, v lỳn ca lp cỏt gia c nh hn lỳn lp cp phi ỏ dm c thay th 3.5 KT LUN CHNG Qua cỏc biu v Tng ng sut, bin dng thng ng kt cu thỡ vi kt cu ỏo ng cú lp cỏt en gia c tro bay xi mng thỡ cỏc giỏ tr u nh hn so vi kt cu ỏo ng thụng thng Chng t, kh nng lm vic ca kt cu ỏo ng cú lp múng cỏt gia c thay th lp cp phi ỏ dm tt hn lỳn ca cỏc loi kt cu ỏo ng cú khỏc nhng chờnh lch khụng ln, lỳn ca kt cu ỏo ng cú gia c nh hn kt cu ỏo ng thụng thng Giỏ thnh xõy dng cho cựng 01 din tớch mt ng vi lp kt cu ỏo ng cú lp gia c nh hn giỏ thnh xõy dng mt ng cú kt cu ỏo ng thụng thng Kim tra tiờu chun v vừng n hi i vi cỏc kt cu ỏo ng theo Tiờu chun 22 TCN211-06, thỡ c 02 loi kt cu ỏo ng u cú Module n hi chung m bo yờu cu v vừng n hi, vi Modul n hi chung ca kt cu ỏo ng Echung > Eyc = 155Mpa Kt cu ỏo ng thụng thng t Echung = 196,18 Mpa; kt cu ỏo ng lp cỏt en gia c 20 tro bay + xi mng t Echung = 215,2 Mpa; tng 9,69 Xột v mt kinh t, k thut thỡ kt cu ỏo ng cú lp cỏt en gia c tro bay xi mng thay th lp cp phi ỏ dm u li th hn vi kt cu ỏo ng thụng thng vi lp múng gm cú 02 loi cp phi ỏ dm Footer Page 23 of 161 Header Page 24 of 161 22 KT LUN V KIN NGH KT LUN Tr vinh l mt tnh thuc ng bng Sụng Cu Long, vi iu kin ti nguyờn khoỏng sn ch yu l cỏt sụng v t sột gch ngúi thỡ ngun vt liu xõy dng h tng k thut phc v phỏt trin kinh t xó hi l ln i vi tnh Tr Vinh, nht l xõy dng kt cu h tng giao thụng thỡ ngun vt liu c bn bao gm cỏc loi ỏ (ỏ c nghin cụng nghip v ỏ t nhiờn), t i, cp phi thiờn nhiờn Tnh Tr Vinh xõy dng c bn núi chung v xõy dng h tng giao thụng núi riờng ph thuc rt nhiu vo ngun vt liu c chuyn v t cỏc tnh ụng Nam B, Campuchia v Thỏi Lan Vi phng phỏp xõy dng kt cu ỏo ng truyn thng ph thuc nhiu vo cỏc vt liu truyn thng nh si , cp phi thiờn nhiờn, cp phi ỏ dm, hin ti thỡ ngun cung cp cỏc loi vt liu ny rt hng ch (ngun khai thỏc khụng cũn), hoc c ly chuyn xa tn kộm chi phớ chuyn, lm tng giỏ thnh xõy dng Tr Vinh vi t hp nh mỏy nhit in Duyờn Hi hng nm thi hng triu tn tro thi, bin phỏp x lý loi vt liu ny rt tn kộm v khụng thõn thin vi mụi trng Do ú, tn dng ngun tro bay thi t nh mỏy Duyờn Hi gia c ngun cp phi thiờn nhiờn khai thỏc ti Tr Vinh lm múng ng l mt gii phỏp tt m bo ci thin c chi phớ xõy dng cụng trỡnh, gim chi phớ chụn lp tro bay, ú l mt la chn kinh t v thõn thin vi mụi trng Qua kt qu phõn tớch thỡ tro bay ca nh mỏy nhit in Duyờn Hi so sỏnh kt qu thc nghim theo TCVN 10302:2014: Tro baz: tro cú hm lng CaO ln hn 10 , ký hiu: C Theo ASTM 618 thỡ vi tng hm lng (SiO2 + Fe2O3 + Al2O3 ) = 81,6% > 50 thỡ tro bay ca nh mỏy nhit in Duyờn Hi thuc loi F V vi tro bay loi F thỡ khụng th s dng riờng gia c vỡ nú khụng t phn ng Footer Page 24 of 161 Header Page 25 of 161 23 to liờn kt m cn phi cú cht hot húa l xi mng hoc l vụi to sn phm cú tớnh cht kt dớnh Loi hn hp ny c gi l hn hp gia c pozzolanic (PSMs) Loi cp phi thiờn nhiờn khai thỏc ti Tr Vinh l loi cỏt cú ln ht mn, cp phi kộm (loi SC) khụng m bo lm lp múng ng, ch s dng lm lp san nn hoc lp ỏy ỏo ng Qua cỏc kt qu thc nghim thỡ Tro bay cha qua x lý ca nh mỏy Nhit in Duyờn Hi cú th s dng gia c cp phi thiờn nhiờn khai thỏc ti tnh Tr Vinh hn hp vt liu sau gia c cú th thay th cỏc loi cp phi thiờn nhiờn v cp phi ỏ m hin ang s dng xõy dng mt ng Tr Vinh Vt liu sau gia c t bn cp II, m bo s dng lm lp múng ng thay cho cỏc lp cp phi thiờn nhiờn v cp phi ỏ dm Tớnh toỏn kt cu ỏo ng theo Tiờu chun 22 TCN211-06, kim tra vừng n hi thỡ c 02 loi kt cu ỏo ng u cú Module n hi chung ca kt cu Echung > Eyc = 155Mpa Kt cu ỏo ng thụng thng t Echung = 196,18 Mpa; kt cu ỏo ng lp cỏt en gia c 20 tro bay + xi mng t Echung = 215,2 Mpa; tng 9,69% Qua cỏc biu v Tng ng sut, bin dng thng ng kt cu thỡ vi kt cu ỏo ng cú lp cỏt en gia c tro bay xi mng thỡ cỏc giỏ tr u nh hn so vi kt cu ỏo ng thụng thng Chng t, kh nng lm vic ca kt cu ỏo ng cú lp múng cỏt gia c thay th lp cp phi ỏ dm tt hn Giỏ thnh xõy dng cho cựng 01 din tớch mt ng vi lp kt cu ỏo ng cú lp gia c nh hn giỏ thnh xõy dng mt ng cú kt cu ỏo ng thụng thng Xột v mt kinh t, k thut thỡ kt cu ỏo ng cú lp cỏt en gia c tro bay xi mng thay th lp cp phi ỏ dm u li th hn Footer Page 25 of 161 Header Page 26 of 161 24 vi kt cu ỏo ng thụng thng vi lp múng gm cú 02 loi cp phi ỏ dm NHNG HN CH CA LUN VN Mc dự bn thõn ó rt c gng nhng iu kin v thi gian, nng lc bn thõn nờn kt qu nghiờn cu t c lun cũn nhiu hn ch Lun ch mụ phng 01 trng hp thay i 01 lp cp phi ỏ dm loi II bng lp cỏt en gia c 20 tro bay + xi mng, cha xut c cỏc loi kt cu ỏo ng hp lý hn Cha a c cụng ngh thi cụng phự hp gim giỏ thnh xõy dng hn na Lun ch xut c kt qu thc nghim ca loi cỏt en khai thỏc ti sụng C Chiờn, cha xỏc nh c hm lng cht vụ c ti u s dng gia c KIN NGH Cú th s dng kt qu nghiờn cu ca lun lm ti liu tham kho tớnh toỏn, thit k kt cu ỏo ng trờn a bn tnh Tr Vinh i vi cỏc d ỏn xõy dng ng giao thụng (ngoi tuyn ng Nguyn ỏn) nờn s dng phng phỏp x lý gia c cỏt en khai thỏc ti tnh Tr Vinh vi hm lng 20 tro bay + 5-7% xi mng (tu thuc vo nhu cu s dng) xõy dng kt cu ỏo ng, tn dng ngun vt liu a phng v gim thiu cht thi t nh mỏy nhit in Duyờn Hi, l gii phỏp tt va kinh t v thõn thin mụi trng HNG NGHIấN CU TIP Tip tc nghiờn cu vi nhiu loi t v cỏt cú sn trờn a bn tnh Tr Vinh, tỡm c hm lng Tro bay ti u kt hp vi xi mng lm cht hot hoỏ./ Footer Page 26 of 161 ... Page 10 of 161 CHNG GII THIU V TRO BAY V TH NGHIM C - Lí HO TRO BAY, XI MNG V CC LOI CP PHI THIấN NHIấN GIA C TRO BAY - XI MNG 2.1 GII THIU CHUNG V TRO BAY Tro bay l sn phm ph (cht thi) ca cỏc... mi quan h ca cỏc thnh phn ca h n h p gia c tui 28 ngy: Tuổi mẫu TT Thành phần Chỉ tiêu thí nghiệm 0% tro 10% 20% 30% 40% bay tro bay tro bay tro bay tro bay 3% Xi măng Cờng độ chịu nén Rn (Mpa)... Header Page 17 of 161 15 Tuổi mẫu TT Thành phần Chỉ tiêu thí nghiệm 0% tro 10% 20% 30% 40% bay tro bay tro bay tro bay tro bay 3% Xi măng Độ ẩm tốt (%) 12.66 9.81 9.05 10.09 13.14 5% Xi măng Độ