Sản xuất, sử dụng gạch xây không nung đã và đang dần trở nên phổ biến ở Việt Nam, trong đó gạch bê tông (GBT) là loại sản phẩm chiếm tỷ lệ cao nhất. GBT có thể tận dụng các loại phế thải công nghiệp làm nguyên liệu trong quá trình sản xuất và đang được nhà nước khuyến khích phát triển. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu tận dụng phế thải xỉ măng gan (XMG) trong công nghiệp luyện kim để thay thế đá mạt trong sản xuất GBT. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi hàm lượng XMG tăng thì độ ẩm tạo hình và độ hút nước có xu hướng tăng, khối lượng thể tích giảm, cường độ nén của GBT giảm.
Việc phát triển nhanh trong các ngành công nghiệp đã và đang làm phát sinh lượng lớn các loại phế thải công nghiệp (PTCN) [4,10,12]. PTCN chủ yếu bao gồm phế thải trong quá trình khai thác khoáng sản (các loại đất đá thải, phế thải các loại quặng), và phế thải là phụ phẩm trong quá trình sản xuất (các loại xỉ của lò luyện kim như gang, thép, măng gan, chì, đồng,…).
Xỉ măng gan (XMG) là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất hợp kim sắt- măng gan. Có hai loại XMG thường được tạo ra trong quá trình sản xuất hợp kim đó là xỉ sắt- măng gan và xỉ sắt- măng gan- silic [4,7]. XMG làm nguội bằng không khí được gọi là xỉ cục, còn XMG làm mát bằng nước được gọi là xỉ hạt. Thông thường, để sản xuất mỗi tấn hợp kim sắt- măng gan sẽ tạo ra khoảng 900 kg XMG.
Do đó, việc nghiên cứu sử dụng loại XMG này một cách hiệu quả đối với nhà sản xuất hợp kim của Mn đã trở thành vấn đề ngày càng cấp bách [10]. XMG có thành phần hóa học tương tự với xỉ thép lò cao. Một số nghiên cứu khẳng định rằng XMG có đặc tính thủy lực và hoạt tính puzolan tiềm năng nên có thể sử dụng XMG làm phụ gia khoáng trong sản xuất xi măng [1,3,5,7] hoặc chế tạo chất kết dính kiềm hoạt hóa để thay thế xi măng [4, 6]. Tuy nhiên ở dạng sử dụng này, XMG cần phải nghiền mịn và hoạt hóa cơ học trước khi đưa vào sản xuất xi măng hoặc chất kết dính. Do đó, việc tái chế XMG trở nên khó khăn và tốn kém hơn.
Qua nghiên cứu tổng quan cho thấy, hiện nay việc nghiên cứu sử dụng XMG làm cốt liệu nhỏ thay thế cát tự nhiên trong chế tạo vữa và bê tông cũng như sản xuất các loại gạch không nung (GKN), gạch bê tông (GBT) còn rất hạn chế [2,7]. Vì vậy, việc nghiên cứu tận dụng loại phế thải này trong sản xuất các loại vật liệu xây dựng (VLXD) nói chung, GBT nói riêng không những góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn rất phù hợp với các chiến lược phát triển sản phẩm vật liệu bền vững ở Việt Nam [9,10,16].
Dựa trên các kết quả nghiên cứu có thể đưa ra một số kết luận như sau:
Việc tối ưu hoá cấp phối vật liệu và các thông số công nghệ sản xuất gạch bê tông cho nhà máy phụ thuộc rất lớn vào tính chất các vật liệu đầu vào tại địa phương. Qua kết quả nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm trên dây chuyền thực tế, khi sử dụng xỉ măng gan để sản xuất gạch bê tông hoàn toàn có thể giảm được khoảng 5,4-18,7% giá thành sản phẩm mà các tính chất kỹ thuật của sản phẩm vẫn đạt yêu cầu kỹ thuật của gạch mác M5, M7,5, M10, M12,5 và M15 theo TCVN 6477 : 2016.
Khi tăng hàm lượng xỉ măng gan thì khối lượng thể tích khô giảm 1,2-15,8%, cường độ nén giảm khi hàm lượng dùng vượt quá 30% tổng cốt liệu, độ hút nước và độ thấm nước tăng nhưng vẫn nhỏ hơn 14% và 0,35 L/m2.h.
Khi sử dụng xỉ măng gan sản xuất gạch bê tông thì lượng khí CO2 phát sinh và tổng năng lượng tiêu thụ của nhà máy giảm 361 Tấn CO2/năm và 19 TOE/năm so với việc nhà máy sử dụng đá mạt từ đá tự nhiên để sản xuất.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Build.Data
