Theo
đánh giá của tác giả, trong tro trấu có một hàm lượng SiO2 rất cao
(86,9 – 97,3%), tương đương hàm lượng SiO2 trong muội ôxyt silic. Khi
đốt trấu trong những điều kiện thích hợp sẽ thu được tro trấu có độ xốp
rất lớn và chứa chủ yếu là ôxyt SiO2 dưới dạng vô định hình, do các hạt
tro có cấu trúc rỗng, tỷ diện tích bề mặt lớn và hàm lượng SiO2 vô định
hình cao nên tro trấu có độ
hoạt tính puzơlan rất cao. Trong bảng phân loại các chất thải có hoạt tính puzơlan của cơ quan
xi măng và
bê tông Châu Âu RILEM thì tro trấu được liệt vào loại
vật liệu
có hoạt tính cao tương đương muội ôxyt silic. Khác với muội ôxyt silic,
lượng SiO2 trong tro trấu có thể tái hồi vì hàng năm một lượng trấu
khác lại được sản xuất ra. Do đó có thể nói nguồn nguyên liệu để sản
xuất tro trấu làm
phụ gia cho bê tông chất lượng cao hầu như không cạn kiệt. Sự phát triển lâu bền “
bảo vệ môi trường và nguồn
tài nguyên thiên nhiên’’ là một vấn đề cấp thiết hiện nay của nhân loại. Tận dụng trấu, một
phế thải nông nghiệp có khối lượng rất lớn, để làm
nguyên liệu chế tạo bê tông chính là công nghệ theo hướng phát triển lâu bền và đem hiệu quả kinh tế cao.
Bê tông
chất lượng cao được sản xuất với tỷ lệ N/X<0,4, thấp hơn so với bê
tông thông dụng. Trong công nghệ bê tông, để chế tạo hỗn hợp bê tông có
tỷ lệ N/X thấp mà vẫn đảm bảo cho hỗn hợp bê tông có độ lưu động cao thì
biện pháp bắt buộc là sử dụng các loại phụ gia siêu dẻo.
Mặt khác, để giảm lượng dùng
xi măng và đặc biệt là nhằm cải thiện một số tính chất khác của
hỗn hợp bê tông và bê tông khi chế tạo bê tông chất lượng cao ngoài
xi măng, nước, cốt liệu, phụ gia siêu dẻo người ta còn sử dụng thêm một thành phần khác là các loại
phụ gia khoáng có hoạt tính cao.
Do
vậy, theo tác giả, việc nghiên cứu sử dụng tro trấu kết hợp với phụ gia
siêu dẻo để chế tạo bê tông chất lượng cao có ý nghĩa thực tiễn lớn đối
với Việt Nam.
Bằng
các phương pháp nghiên cứu: sử dụng các phương pháp thí nghiệm cơ lý
của hồ, vữa và bê tông theo TCVN, 14TCN 65-2002; các chỉ tiêu về khối
lượng riêng ở trạng thái bảo hòa bên trong, khô bề mặt, độ hút nước của
cát và đá dăm được xác định theo các tiêu chuẩn của Mỹ như ASTM C128-97
và C127-88;
Cùng một số phương pháp nghiên cứu phi tiêu chuẩn như:
- Phương pháp phân tích thành phần hạt bằng thiết bị Lazer để xác định độ mịn của xi măng và tro trấu;
- Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen để xác định mức độ kết tinh của tro trấu;
- Phương pháp đo hệ số thấm nước của bê tông.
Và dựa trên các kết quả nghiên cứu, tác giả đã đưa ra một số kết luận như sau:
Đối với hồ xi măng:Do
cấu trúc xốp và tỷ diện tích bề mặt lớn của các hạt, tro trấu làm tăng
độ dẻo tiêu chuẩn của hồ xi măng khi sử dụng làm phụ gia khoáng hoạt
tính trong xi măng. Lượng dùng phụ gia đưa vào càng nhiều, độ dẻo tiêu
chuẩn của hồ xi măng càng tăng, nhất là khi hàm lượng tro trấu trên 40%.
Tro
trấu rút ngắn thời gian bắt đầu đông kết và kéo dài thời gian đông kết
của hồ xi măng. Nhưng hàm lượng tro trấu đến 60% xi măng tro trấu vẫn
đạt các yêu cầu về thời gian đông kết theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN
6017: 1995.
Đối với vữa xi măng:Tro
trấu làm tăng lượng nước nhào trộn cần thiết để vữa xi măng tro trấu
đạt tính công tác như vữa đối chứng. Tương tự, để giữ nguyên tỷ lệ
N/CKD, lượng phụ gia siêu dẻo cũng tăng lên khi tăng hàm lượng tro trấu
trong chất kết dính. Chỉ nên sử dụng tro trấu với hàm lượng < 30%, vì
trên giới hạn này lượng nước tiêu chuẩn của vữa xi măng tro trấu tăng
đột biến.
Cường độ của vữa xi măng tro trấu bằng hoặc cao hơn
chút ít so với cường độ vữa đối chứng có cùng độ bẹt khi hàm lượng tro
trấu < 15%, và thấp hơn khi hàm lượng này vượt quá 15%.
Khi
phối hợp với phụ gia siêu dẻo, tro trấu làm tăng đáng kể cường độ của
vữa xi măng tro trấu có cùng tỷ lệ N/CKD như vữa xi măng đối chứng.
Lượng tro trấu có thể tăng lên đến 60% mà không làm giảm cường độ so với
mẫu đối chứng. tuy nhiên khi đó cần phải tăng lượng phụ gia siêu dẻo
một cách tương ứng.
Đối với bê tông:Khi
thay thế một phần xi măng bằng tro trấu và phối hợp với phụ gia siêu
dẻo, cường độ của bê tông tro trấu cao hơn so với bê tông đối chứng. Với
tỷ lệ N/CKD = 0,3 và hàm lượng tro trấu 25%, có thể đạt được cường độ
1000 daN/cm2 ở 28 ngày.
Bê tông tro trấu có tốc độ phát triển cường độ nhanh hơn bê tông đối chứng.
Tro
trấu làm giảm hệ số thấm nước của bê tông 5 lần so với bê tông đối
chứng có tỷ lệ N/CKD = 0,55. Khi phối hợp sử dụng với phụ gia siêu dẻo
và giảm tỷ lệ N/CKD còn 0,3 thì bê tông tro trấu hoàn toàn không thấm
nước sau 14 ngày dưới áp suất nước 27,5 atm.
Kết quả nghiên cứu
cho thấy sự phối hợp giữa phụ gia siêu dẻo và tro trấu đã nâng cao đáng
kể chất lượng của vữa và bê tông. Điều này góp phần quan trọng trong
việc phát triển và ứng dụng của hai loại phụ gia này trong chế tạo bê
tông chất lượng cao.
>> Chi tiết về nghiên cứu, xem
TẠI ĐÂY.