Thêm ứng dụng dùng tro bay làm phụ gia vật liệu xây dựng

Ngày 17-3, Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh thông tin về nghiệm thu Nhiệm vụ nghiên cứu khoa học cấp thành phố “Nghiên cứu chế tạo bê tông hàm lượng tro bay cao dùng cho mục đích kết cấu các công trình xây dựng” do nhóm các nhà khoa học thuộc Phân viện Vật liệu xây dựng miền Nam thực hiện. Tiến sĩ Lê Văn Quang làm Chủ nhiệm đề tài.

Theo đó, thực tế ứng dụng lâu nay, tro bay thường được đề xuất thay thế xi măng tới 35% tổng khối lượng xi măng portland. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm quy trình mới để có thể nâng hàm lượng này lên đến 50%. Trên thế giới, ứng dụng này đã được triển khai trên thực tế. Bê tông tạo từ xi măng có hàm lượng tro bay từ 50% trở lên đạt một số tính chất nổi bật, được gọi là bê tông hàm lượng tro bay cao “High Volume Fly Ash Concrete” (HVFC).

HVFC không yêu cầu bảo dưỡng nhiệt, không đòi hỏi sử dụng kiềm cao. Đây là một ưu điểm so với bê tông geopolymer trong ngành xây dựng. Tuy nhiên HVFC có nhược điểm lớn đó là phát triển cường độ chậm, đặc biệt ở tuổi sớm, làm hạn chế tính ứng dụng của loại bê tông này.

Tiến sĩ Lê Văn Quang cho biết, nhóm nghiên cứu định hướng nhiệm vụ nhằm sử dụng hàm lượng tro bay thay thế đến 80% xi măng portland để chế tạo bê tông sử dụng cho mục đích kết cấu trong công trình xây dựng, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên và hạn chế ô nhiễm môi trường. Qua đó làm chủ công nghệ chế tạo bê tông hàm lượng tro bay cao sử dụng cho kết cấu trong công trình xây dựng.

Kết quả nhóm đã nghiên cứu chế tạo thành công bê tông hàm lượng tro bay cao, với tỷ lệ thay thế xi măng lên tới 80% tro bay. Bê tông chế tạo đạt các tính chất kỹ thuật theo yêu cầu, đạt tiêu chuẩn về độ bền lâu, độ khô nhanh, co ngót, đàn hồi, cường uốn… Ngoài ra, khả năng bảo vệ ăn mòn cốt thép của bê tông HVFC cũng cho kết quả vượt trội hơn với bê tông thường.

Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật cho thấy, bê tông HVFC có giá thành tương đương với bê tông thương phẩm thông thường nên về cơ bản có tính khả thi cao. Bên cạnh đó, việc sử dụng lên đến 80% tro bay thay thế xi măng có thể giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường đối với chất thải tro xỉ nhiệt điện, tiết kiệm tài nguyên.

Đáng chú ý, việc sử dụng vật liệu mới này có thể tận dụng các dây chuyền, thiết bị sản xuất bê tông trước đây, do công nghệ trộn hỗn hợp bê tông tương tự nhau; chi phí sản xuất tương đương bê tông chất lượng cao trước đây, bảo đảm các yêu cầu thiết kế công trình. 

Theo thống kê của Bộ Xây dựng, lượng phát thải tro, xỉ từ 29 nhà máy nhiệt điện trên cả nước trong năm 2022 là khoảng 16 triệu tấn và sẽ tăng lên 20 triệu tấn vào năm 2025. Trong số này, lượng tro, xỉ từ các nhà máy nhiệt điện phía Nam chiếm khoảng 11%. 

Dù các ngành, các cấp và địa phương đã có nhiều nỗ lực trong tận dụng tro, xỉ làm vật liệu xây dựng… nhưng vẫn chỉ dùng khoảng 48% tổng lượng phát thải. Hiện cả nước đang tồn đọng khoảng 48 triệu tấn tro, xỉ nhiệt điện, gây nhiều khó khăn trong quản lý và bảo vệ môi trường.