Hoạt động xây dựng, phá dỡ và cải tạo công trình phát sinh một lượng lớn chất thải khối xây, trong đó phế thải gạch đỏ chiếm tỷ lệ đáng kể. Việc chôn lấp hoặc xử lý không phù hợp loại chất thải này không chỉ chiếm dụng diện tích đất mà còn gây lãng phí tài nguyên và phát sinh các tác động bất lợi đến môi trường. Trong nghiên cứu này, tác giả thực hiện nghiên cứu thực nghiệm về khả năng sử dụng gạch đỏ tái chế làm cốt liệu lớn cho bê tông tự lèn có hàm lượng tro bay cao.
Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh khả năng sử dụng phế thải gạch đỏ sau khi nghiền và xử lý làm cốt liệu cho bê tông, qua đó góp phần giảm nhu cầu sử dụng cốt liệu tự nhiên, tận dụng chất thải xây dựng và hướng tới mô hình kinh tế tuần hoàn trong ngành xây dựng. Bên cạnh đó, việc sử dụng tro bay với hàm lượng cao thay thế một phần vật liệu dạng bột trong bê tông có thể góp phần tận dụng phế thải công nghiệp, giảm lượng xi măng sử dụng và hạ thấp phát thải khí nhà kính.
Nghiên cứu ứng dụng gạch đỏ tái chế làm cốt liệu lớn cho bê tông tự lèn có hàm lượng tro bay cao
Trong nghiên cứu này, tác giả thực hiện nghiên cứu thực nghiệm về khả năng sử dụng gạch đỏ tái chế làm cốt liệu lớn cho bê tông tự lèn có hàm lượng tro bay cao. Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá ảnh hưởng của việc thay thế hoàn toàn cốt liệu lớn tự nhiên bằng cốt liệu gạch đỏ tái chế đến các tính chất cơ học, tính chất truyền dẫn và hiệu quả kinh tế của bê tông tự lèn.
Nghiên cứu sử dụng 100% gạch đỏ tái chế làm cốt liệu lớn và tro bay thay thế 50% thể tích vật liệu dạng bột. Các tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông đóng rắn được đánh giá, bao gồm tính công tác, cường độ chịu nén, cường độ chịu uốn, khả năng chống thấm ion clorua và độ hút nước. Đồng thời, hiệu quả kinh tế của bê tông sử dụng cốt liệu gạch đỏ tái chế được phân tích và so sánh với bê tông sử dụng cốt liệu lớn tự nhiên.
Kết quả thực nghiệm cho thấy việc sử dụng 100% cốt liệu gạch đỏ tái chế làm cốt liệu lớn vẫn có thể chế tạo được bê tông tự lèn đáp ứng các yêu cầu về tính công tác theo tiêu chuẩn Châu Âu. Do đặc tính hút nước và đặc điểm bề mặt của cốt liệu gạch đỏ tái chế, việc đảm bảo khả năng tự lèn của hỗn hợp bê tông cần được kiểm soát thông qua việc điều chỉnh cấp phối, tăng hàm lượng phụ gia siêu dẻo và tận dụng hiệu quả vai trò của tro bay hàm lượng cao.
So với mẫu đối chứng RBCA0 sử dụng cốt liệu lớn tự nhiên, bê tông sử dụng 100% cốt liệu gạch đỏ tái chế có cường độ chịu nén giảm 13,62% và cường độ chịu uốn giảm 19,40%. Sự suy giảm cường độ chủ yếu liên quan đến cường độ và độ cứng thấp hơn của cốt liệu gạch đỏ tái chế, cũng như đặc tính xốp và khả năng hút nước cao của loại cốt liệu này.
Bên cạnh các chỉ tiêu cơ học, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sự gia tăng đáng kể của các chỉ tiêu liên quan đến độ bền. Cụ thể, độ thấm ion clorua của bê tông sử dụng cốt liệu gạch đỏ tái chế tăng 62% và độ hút nước tăng 39% so với mẫu đối chứng. Điều này cho thấy việc sử dụng cốt liệu gạch đỏ tái chế có thể làm gia tăng độ rỗng và khả năng vận chuyển chất lỏng hoặc ion trong cấu trúc bê tông. Tuy nhiên, trong phạm vi nghiên cứu, các tính chất này vẫn có thể được kiểm soát thông qua thiết kế cấp phối phù hợp, sử dụng tro bay hàm lượng cao và tối ưu hóa hàm lượng phụ gia hóa học.
Đáng chú ý, việc thay thế hoàn toàn cốt liệu lớn tự nhiên bằng cốt liệu gạch đỏ tái chế mang lại hiệu quả rõ rệt về kinh tế và môi trường. So với bê tông truyền thống có cùng cấp độ bền, chi phí vật liệu của bê tông sử dụng cốt liệu gạch đỏ tái chế giảm khoảng 5,95%, trong khi chi phí tổng hợp cho vật liệu và thi công giảm khoảng 10,04%. Việc tận dụng nguồn phế thải gạch đỏ tại địa phương còn góp phần giảm nhu cầu khai thác, vận chuyển và sử dụng cốt liệu tự nhiên, đồng thời giảm lượng chất thải xây dựng phải đưa đi chôn lấp.
Như vậy, kết quả nghiên cứu cho thấy việc kết hợp cốt liệu lớn gạch đỏ tái chế với tro bay hàm lượng cao là một giải pháp có tiềm năng để chế tạo bê tông tự lèn theo hướng tiết kiệm tài nguyên và phát triển bền vững. Mặc dù việc sử dụng cốt liệu gạch đỏ tái chế làm suy giảm một số chỉ tiêu cơ học và độ bền so với bê tông sử dụng cốt liệu tự nhiên, nhưng những ảnh hưởng này có thể được cân nhắc và kiểm soát thông qua thiết kế cấp phối thích hợp.
Với khả năng đáp ứng yêu cầu về tính công tác, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế và góp phần tận dụng chất thải xây dựng, loại bê tông này có triển vọng ứng dụng trong các cấu kiện và công trình không yêu cầu cường độ hoặc độ bền đặc biệt cao, qua đó góp phần thúc đẩy việc tái sử dụng chất thải xây dựng, giảm tiêu thụ tài nguyên tự nhiên và hướng tới ngành xây dựng phát thải thấp.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Build.Data
