Nhóm nghiên cứu Trường đại học Quảng Bình đã tìm ra giải pháp sử dụng tro bã mía làm chất phụ gia trong sản xuất bê tông. Đây là giải pháp thiết thực và đã đạt giải nhì Hội thi sáng tạo kỹ thuật cấp tỉnh lần thứ VIII năm 2018 – 2019.

Hiện nay, nhu cầu sử dụng xi măng ngày càng phổ biến và tăng mạnh. Trong quá trình sản xuất xi măng, một lượng lớn khí CO2 được thải ra gây ô nhiễm môi trường, gia tăng hiệu ứng nhà kính và hiện tượng nóng lên toàn cầu. Chính vì vậy, nhu cầu tìm kiếm vật liệu thay thế cho xi măng nhưng không làm thay đổi tính chất của vật liệu đang là ưu tiên hàng đầu ở trong và ngoài nước.

Việt Nam là một trong những nước có sản lượng mía rất lớn, ước đạt khoảng 20 triệu tấn/năm. Trong sản xuất đường, một lượng lớn bã mía được thải ra nhưng nó lại có giá trị sử dụng thấp, thường được dùng để làm chất đốt, sản xuất một lượng nhỏ ancol, lên men làm thức ăn chăn nuôi gia súc hay để phân hủy tự nhiên...

Khi nung nóng từ 700 - 900oC, bã mía chuyển thành tro có thành phần gồm: SiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, SO3, trong đó thành phần chính là SiO2 chiếm khoảng 75%. Do đặc tính của các thành phần này khá tương đồng với xi măng nên nhóm nghiên Trường đại học Quảng Bình đã nghiên cứu sử dụng tro bã mía làm chất phụ gia trong sản xuất bê tông nhằm đánh giá khả năng thay thế xi măng bằng tro bã mía, đồng thời xác định tỷ lệ tối ưu khi thay thế xi măng bằng tro bã mía trong quá trình sản xuất bê tông.
Sử dụng tro bã mía làm chất phụ gia trong sản xuất bê tông
Sử dụng tro bã mía thay thế một phần xi măng nhằm nâng cao độ bền cơ học của bê tông cũng như giảm chi phí đầu vào khi sản xuất bê tông.

Bã mía sau khi được thu gom và rửa sạch, băm nhỏ, phơi khô, cho vào lò nung với nhiệt độ 750oC trong khoảng thời gian 3h để tạo thành tro. Sau đó, nhóm ngiên cứu đã sử dụng phương pháp huỳnh quang tia X (XRF) tại Viện Địa chất - Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam để tiến hành xác định thành phần các chất trong tro bã mía.

So sánh thành phần và hàm lượng các chất trong tro bã mía với các chất trong xi măng, nhóm nghiên cứu thấy thành phần hóa học có trong tro bã mía khá tương đồng với thành phần của xi măng, cụ thể hàm lượng SiO2 chiếm tỷ lệ là 24,4% nằm trong khoảng 19 - 25% của xi măng và hàm lượng CaO trong tro bã mía cũng chiếm một tỷ lệ khá cao (14,98%). Như vậy là có thể tiến hành thay thế một phần xi măng bằng tro bã mía để sản xuất bê tông.

Để tạo các mẫu bê tông, nhóm nghiên cứu tiến hành phối trộn các nguyên liệu gồm xi măng, tro bã mía, cát, sạn và nước với một tỷ lệ nhất định theo thể tích. Cụ thể, tỷ lệ phối trộn để sản xuất bê tông thứ tự là xi măng và tro bã mía: cát : sạn : nước = 1 : 2 : 3 : 0,64. Trong đó, lượng tro bã mía thay thế cho xi măng chiếm các tỷ lệ lần lượt là 0%, 2%, 4,5%, 6,5%, 9%, 11,5% và 13,5%.

Hỗn hợp sau khi được trộn đều thì cho vào khuôn đúc, tưới nước trong khoảng thời gian 1 tuần và bảo quản các mẫu bê tông trong bóng mát. Sau đó, ngừng tưới nước và đợi 28 ngày để bê tông đông kết hoàn toàn. Kiểm tra độ nén của bê tông tại Trung tâm Kỹ thuật - Đo lường - Thử nghiệm (thuộc Chi cục Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng) thì kết quả cho thấy chất lượng của bê tông tăng lên khi thay thế một phần xi măng bằng tro bã mía.

Cụ thể, mẫu bê tông không có tro bã mía thì độ nén chỉ 210kg/cm2, mẫu bê tông có 2% bã mía thì độ nén của bê tông đạt 460kg/cm2, mẫu bê tông có 4,5% tro bã mía thì độ nén là 740kg/cm2, mẫu bê tông có 6,5% thì độ nén đạt 530kg/cm2, mẫu bê tông có chứa 9% tro bã mía thì độ nén giảm xuống còn 345kg/cm2, tỷ lệ tro bã mía càng cao thì độ nén càng thấp.

Ông Nguyễn Đức Minh, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, độ nén của bê tông đạt giá trị cao nhất là 740kg/cm2 khi thay thế xi măng bằng tro bã mía là 4,5%. Giá trị độ nén này tăng 3,5 lần so với mẫu không sử dụng tro bã mía để thay thế xi măng. Qua quá trình nghiên cứu, kết luận của chúng tôi là có thể sử dụng tro bã mía để thay thế một phần xi măng trong sản xuất bê tông nhằm nâng cao độ bền cơ học của bê tông cũng như giảm được chi phí đầu vào khi sản xuất bê tông hiện nay.

Không chỉ đạt giải nhì Hội thi sáng tạo kỹ thuật cấp tỉnh lần thứ VIII, kết quả nghiên cứu trên của nhóm nghiên cứu có ý nghĩa thực tế rất lớn trong việc nâng cao chất lượng bê tông; đồng thời tận dụng được nguồn phế liệu là bã mía, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và giảm phát thải khí nhà kính do sản xuất xi măng và đốt bã mía. Hy vọng rằng kết quả nghiên cứu sẽ nhanh chóng được phổ biến và triển khai ứng dụng trong thực tế.

VLXD.org (TH/ Báo Quảng Bình)

Tin liên quan

Tạo graphene từ lốp xe cao su nhằm giảm thiểu hạn chế của bê tông trong xây dựng

Nhằm hạn chế lượng khí thải carbon khi xử lý lốp xe cao su, nhóm nghiên cứu Đại học Rice (Mỹ) đã tìm ra quy trình biến lốp xe phế thải thành vật liệu graphene, sau đó có thể sử dụng để tăng cường độ bền của bê tông xây dựng.


Xem chi tiết: Tạo graphene từ lốp xe cao su nhằm giảm thiểu hạn chế của bê tông trong xây dựng

Những đặc trưng cơ bản của công nghệ bê tông tự lèn trong xây dựng

Công nghệ bê tông trong xây dựng ở Việt Nam thường được thảo luận và áp dụng nhiều, nhưng vấn đề về công nghệ bê tông tự lèn thì ít được quan tâm và chưa có nhiều nghiên cứu chia sẻ để cụ thể hóa công nghệ này trong thực tế xây dựng ở Việt Nam. Bài viết sẽ phân tích về những đặc trưng bản chất của công nghệ bê tông tự lèn trong xây dựng.


Xem chi tiết: Những đặc trưng cơ bản của công nghệ bê tông tự lèn trong xây dựng

Tương lai của vật liệu thông minh: Bê tông tự phục hồi

Một loại vật liệu thông minh có thể thay đổi và thích ứng với môi trường: Hãy tưởng tượng những cây cầu bê tông có thể tự hàn gắn vết nứt.


Xem chi tiết: Tương lai của vật liệu thông minh: Bê tông tự phục hồi

Phát triển loại bê tông in 3D kết cấu giống vỏ tôm hùm

TS. Trần Phương và cộng sự sử dụng công nghệ in 3D để chế tạo loại bê tông có cấu trúc nhẹ và khỏe như kết cấu vỏ tôm hùm.


Xem chi tiết: Phát triển loại bê tông in 3D kết cấu giống vỏ tôm hùm

Bê tông chịu lửa – Vật liệu phụ trợ cho công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng

Vật liệu phụ trợ, công nghiệp phụ trợ cho ngành vật liệu xây dựng Việt nam được đánh giá là lĩnh vực có tiềm năng rất lớn, nhưng hoạt động chưa hiệu quả, chưa tương xứng với tầm vóc và tiềm năng của nó.


Xem chi tiết: Bê tông chịu lửa – Vật liệu phụ trợ cho công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng

Công nghệ bê tông ứng suất trước bán tiền chế: Hướng đi tất yếu trong xây dựng

Sau nhiều năm nghiên cứu và không ngừng cải tiến công nghệ cũng như phối hợp với Hiệp hội Bê tông Việt Nam và các Viện chuyên ngành Xây dựng để kiểm tra chất lượng thực tế tại các công trình, sản phẩm của Xuân Mai Corp đã có chỗ đứng vững chắc trên thị trường và ngày càng được khách hàng tin tưởng.


Xem chi tiết: Công nghệ bê tông ứng suất trước bán tiền chế: Hướng đi tất yếu trong xây dựng

Tìm hiểu về bê tông nhựa nguội

Bê tông được trộn trong môi trường nhiệt độ thông thường. Nó được tạo ra từ việc trộn các loại vật liệu như: đá, cát, bột khoáng…ở nhiệt độ bình thường cùng với chất kết dính dạng lỏng như: nhựa đường lỏng hay nhũ tương nhựa đường (một số trường hợp có thể thêm phụ gia tăng dính bám đá nhựa).


Xem chi tiết: Tìm hiểu về bê tông nhựa nguội

Nghiên cứu tăng độ bền cho kết cấu bê tông bằng tấm vữa bằng sợi dệt carbon

Một loại tấm vữa bằng vải dệt carbon mới hứa hẹn sẽ giúp gia cố kết cấu bê tông bền chắc hơn so với phương pháp sử dụng sợi carbon (CFRP) hay bọc thép tấm hoặc tăng độ dày cho lớp bê tông cốt thép.


Xem chi tiết: Nghiên cứu tăng độ bền cho kết cấu bê tông bằng tấm vữa bằng sợi dệt carbon

Khách sạn Babylonstoren ở Nam Phi chính thức mở cửa Vườn gia vị

Supernormal thiết kế lớp học kiểu mới cho trung tâm giáo dục trẻ em ở Massachusetts

Phòng tắm sẽ trông như thế nào trong tương lai?

Ván gỗ: Sự khác nhau giữa gỗ MDF, MDP, Plywood và OSB

10 ý tưởng thông minh để trưng bày nồi và chảo trong bếp

Thiết kế cửa gỗ xoay giúp căn hộ ở São Paulo trở nên mềm mại hơn

Phân biệt Coverlet, Duvet, Quilt và Comforter

9 cách để tận dụng tối đa không gian sân hiên nhà bạn

Yusuke Seki với lột xác Bang & Olufsen Audio Kyoto

10 sắc đỏ rạng rỡ cho Powder Room (phòng tắm dành cho khách)