- Phụ́i hợp đa ngành trong xõy dựng phát triển đụ thị theo quy hoạch được duyệt;
Slag Waste (MSW); crushed Stone (CS); industrial Waste (IW).
1. GIỚI THIỆU
Việc phỏt triển nhanh trong cỏc ngành cụng nghiệp đó và đang làm phỏt sinh lượng lớn cỏc loại phế thải cụng nghiệp (PTCN) [4,10,12]. PTCN chủ yếu bao gồm phế thải trong quỏ trỡnh khai thỏc khoỏng sản (cỏc loại đất đỏ thải, phế thải cỏc loại quặng), và phế thải là phụ phẩm trong quỏ trỡnh sản xuất (cỏc loại xỉ của lũ luyện kim như gang, thộp, măng gan, chỡ, đồng,…). Xỉ măng gan (XMG) là sản phẩm phụ của quỏ trỡnh sản xuất hợp kim sắt- măng gan. Cú hai loại XMG thường được tạo ra trong quỏ trỡnh sản xuất hợp kim đú là xỉ sắt- măng gan và xỉ sắt- măng gan- silic [4,7]. XMG làm nguội bằng khụng khớ được gọi là xỉ cục, cũn XMG làm mỏt bằng nước được gọi
là xỉ hạt. Thụng thường, để sản xuất mỗi tấn hợp kim sắt- măng gan sẽ tạo ra khoảng 900 kg XMG. Theo Bộ cụng thương [8], trữ lượng quặng mangan của Việt Nam khỏ lớn, khoảng 11,1 triệu tấn và tập trung chủ yếu tại cỏc tỉnh Cao Bằng, Tuyờn Quang và Hà Giang. Dự bỏo đến 2025, sản lượng chế biến măng gan của nước ta cú thể đạt 70.000 tấn/năm. Qua khảo sỏt của nhúm tỏc giả cho thấy, riờng tại tỉnh Cao Bằng đang cú ba nhà mỏy sản xuất với tổng cụng suất luyện măng gan đạt khoảng 47.000 tấn/ năm [12], thỡ lượng xỉ thải phỏt sinh khoảng 43.000 tấn/năm. Lượng xỉ thải này hiện mới chỉ được dựng khoảng 25-30% tổng lượng phỏt sinh hàng năm để làm vật liệu san lấp mặt bằng nờn rất lóng phớ tài nguyờn. Phần lớn XMG cũn lại đang được tồn chứa hoặc chụn lấp tại cỏc bói đổ (lờn tới
khoảng 200.000 tấn). Điều này dẫn đến rất tốn kộm chi phớ quản lý, tốn nhiều diện tớch đất chụn lấp, ụ nhiễm đất, nguồn nước ngầm cũng như cỏc vấn đề an toàn mụi trường khỏc [12]. Do đú, việc nghiờn cứu sử dụng loại XMG này một cỏch hiệu quả đối với nhà sản xuất hợp kim của Mn đó trở thành vấn đề ngày càng cấp bỏch [10]. XMG cú thành phần húa học tương tự với xỉ thộp lũ cao. Một số nghiờn cứu khẳng định rằng XMG cú đặc tớnh thủy lực và hoạt tớnh puzolan tiềm năng nờn cú thể sử dụng XMG làm phụ gia khoỏng trong sản xuất xi măng [1,3,5,7] hoặc chế tạo chất kết dớnh kiềm hoạt húa để thay thế xi măng [4, 6]. Tuy nhiờn ở dạng sử dụng này, XMG cần phải nghiền mịn và hoạt húa cơ học trước khi đưa vào sản xuất xi măng hoặc chất kết dớnh. Do đú, việc tỏi chế XMG trở nờn khú khăn và tốn kộm hơn. Qua nghiờn cứu tổng quan cho thấy, hiện nay việc nghiờn cứu sử dụng XMG làm cốt liệu nhỏ thay thế cỏt tự nhiờn trong chế tạo vữa và bờ tụng cũng như sản xuất cỏc loại gạch khụng nung (GKN), gạch bờ tụng (GBT) cũn rất hạn chế [2,7]. Vỡ vậy, việc nghiờn cứu tận dụng loại phế thải này trong sản xuất cỏc loại vật liệu xõy dựng (VLXD) núi chung, GBT núi riờng khụng những gúp phần giảm thiểu ụ nhiễm mụi trường mà cũn rất phự hợp với cỏc chiến lược phỏt triển sản phẩm vật liệu bền vững ở Việt Nam [9,10,16].
Trong những năm gần đõy, việc sản xuất và sử dụng GKN và GBT ở Việt Nam đang ngày càng phổ biến. GBT thường sử dụng cỏc loại cốt liệu tự nhiờn (cỏt, đỏ mạt) làm nguyờn liệu nhưng cũng cú thể tận dụng cỏc loại PTCN như tro xỉ nhiệt điện, xỉ lũ cao, … Trong khi đú, Cao Bằng là một tỉnh miền nỳi phớa bắc cú nguồn đỏ tự nhiờn phong phỳ. Tuy nhiờn từ năm 2018, Cao Bằng đó được UNESCO chớnh thức cụng nhận là cụng viờn địa chất non nước toàn cầu nờn việc khai thỏc nguyờn liệu cỏt, đỏ tự nhiờn cho xõy dựng bị hạn chế rất nhiều. Điều này làm cho giỏ thành khai thỏc cỏc nguyờn liệu tự nhiờn cũng như chi phớ sản xuất vật liệu xõy dựng tăng cao, dẫn đến hiệu quả trong sản xuất kinh doanh giảm [10]. Để đảm bảo nguồn nguyờn liệu cho sản xuất GKN cũng như tận dụng tối đa nguồn tài nguyờn khoỏng sản, nghiờn cứu tận dụng XMG làm nguyờn liệu sản xuất GKN thực sự là cần thiết, cú khả năng mở rộng và ứng dụng rộng rói trong ngành sản xuất vật liệu. Bài bỏo này nghiờn cứu khả năng sử dụng XMG để sản xuất cỏc loại GBT đỏp ứng cả ba yờu cầu của tớnh bền vững bao gồm kỹ thuật- mụi trường và kinh tế. Cỏc cấp phối GBT sử dụng hỗn hợp XMG thay thế đỏ mạt ở cỏc tỷ lệ khỏc nhau và ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đó được nghiờn cứu. Cỏc tớnh chất cơ lý của GBT bao gồm khối lượng thể tớch, độ hỳt nước và thấm nước, cường độ nộn và sự phỏt triển cường độ nộn đó được xỏc định, so sỏnh đỏnh giỏ theo TCVN 6477:2016 [13]. Trờn cơ sở hàm lượng XMG và lượng dựng xi măng phự hợp với cỏc yờu cầu kỹ thuật của gạch đạt mỏc M10, cỏc thụng số cụng nghệ của quỏ trỡnh sản xuất GBT (thời gian rung cấp liệu, lực rung ộp) cũng được nghiờn cứu xỏc định trờn dõy chuyền quy mụ cụng nghiệp.