Xỉ thép Formosa có thể được sử dụng để làm cốt liệu cho bê tông nặng phục vụ cải thiện công năng các kết cấu phá sóng trong các công trình bảo vệ bờ biển. Đây là kết quả của gần 10 năm nghiên cứu định hướng vật liệu xỉ (xỉ thép Formosa) của Công ty TNHH Gang thép Hưng Nghiệp Formosa Hà Tĩnh (FHS) trong xây dựng và gần 30 tháng nghiên cứu thử nghiệm đối với xỉ thép Formosa và bê tông sử dụng xỉ thép Formosa làm cốt liệu của nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế vừa được công bố.
Theo kết quả nghiên cứu, xỉ thép Formosa sau khi được xử lý phù hợp (bao gồm các công đoạn như phân loại, nghiền, loại bỏ tạp chất kim loại và ổn định thể tích) có thể đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật để thay thế một phần hoặc toàn bộ cốt liệu tự nhiên trong bê tông. Loại bê tông này có khối lượng thể tích lớn, cường độ chịu nén cao, khả năng chống mài mòn và chống xâm thực tốt, đặc biệt phù hợp với môi trường biển khắc nghiệt.
Việc sử dụng xỉ thép làm cốt liệu không chỉ giúp nâng cao độ bền và tuổi thọ của các cấu kiện bê tông như khối phá sóng, kè chắn sóng, đê biển, mà còn góp phần giảm khai thác tài nguyên thiên nhiên như đá và cát, vốn đang ngày càng khan hiếm.
Các kết quả nghiên cứu được công bố tại Hội thảo khoa học về đề tài “Nghiên cứu đặc tính lý - hóa, môi trường của xỉ thép Formosa và thí điểm sử dụng làm cốt liệu trong công trình bảo vệ bờ biển tại tỉnh Hà Tĩnh” mới đây.
Thông qua 3 đợt thu mẫu với hơn 45 tấn xỉ thép Formosa đã được xử lý tại nguồn bằng các công nghệ phun nước áp lực (cho xỉ Des), công nghệ nhiệt kín (cho xỉ BOF) và công nghệ nhiệt giòn (cho xỉ CAST), nhóm nghiên cứu đã thực hiện phân tích hàng trăm mẫu thành phần hóa - thành phần khoáng và thí nghiệm tính chất cơ lý - kỹ thuật của xỉ thép Formosa nhằm định hướng sử dụng hợp lý và an toàn loại vật liệu này trong lĩnh vực xây dựng nói chung và làm cốt liệu cho bê tông nói riêng.
Hướng nghiên cứu này góp phần sử dụng vật liệu xỉ thép Formosa an toàn hơn cùng giá trị sử dụng cao hơn so với vật liệu san lấp - đắp nền như hiện nay. Trên cơ sở đó, đề tài đã hoàn thành việc chế tạo và nghiên cứu 6 loại bê tông sử dụng xỉ thép và 3 loại bê tông truyền thống, nhằm so sánh, đánh giá và lựa chọn cấp phối tối ưu cho mục tiêu ứng dụng thực tiễn.
Một trong những kết quả nổi bật của đề tài là đã triển khai thí điểm ứng dụng thực tế thông qua chế tạo 5 khối phá sóng Tetrapod với khối lượng khoảng 2,3 tấn mỗi khối và triển khai ứng dụng thử nghiệm trong bảo vệ công trình ven biển tại Hà Tĩnh từ tháng 5/2025.
Kết quả bước đầu cho thấy, các khối Tetrapod này đã phát huy tốt công năng bảo vệ, khi đã trải qua 3 cơn bão lớn ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực trong mùa mưa bão năm 2025 mà vẫn đảm bảo ổn định và làm việc hiệu quả.
Kết quả thí nghiệm cường độ nén của bê tông chế tạo các khối Tetrapod cho thấy vẫn tiếp tục tăng nhanh sau 85 ngày tuổi và ổn định theo thời gian (đến nay đã hơn 400 ngày) với cường độ từ 45Mpa đến 55Mpa.
Theo đánh giá của các nhà khoa học tại Hội thảo, nghiên cứu sử dụng xỉ thép Formosa làm cốt liệu cho bê tông phục vụ chế tạo các kết cấu phá sóng biển hướng đến mục tiêu kép trong xử lý vấn đề tro xỉ của FSH nói riêng và các nhà máy luyện thép trong nước, đồng thời sử dụng vật liệu này thay thế vật liệu xây dựng tự nhiên đang ngày càng cạn kiệt. Đặc biệt, bê tông sử dụng cốt liệu xỉ thép Formosa có thể đáp ứng yêu cầu bê tông nặng và cường độ cao giúp cải thiện công năng của các kết cấu phá sóng biển.
Được biết đến nay có nhiều quốc gia trên thế giới sử dụng xỉ thép để tái sử dụng hiệu quả, nhiều nước đã thành lập Hiệp hội xỉ như Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nhật Bản, Úc... Các quốc gia này đã tái chế và sử dụng khoảng 85 - 90% lượng xỉ phát thải.
Việc sử dụng xỉ thép làm cốt liệu không chỉ giúp nâng cao độ bền và tuổi thọ của các cấu kiện bê tông như khối phá sóng, kè chắn sóng, đê biển, mà còn góp phần giảm khai thác tài nguyên thiên nhiên như đá và cát, vốn đang ngày càng khan hiếm. Đồng thời, đây cũng là giải pháp hiệu quả trong việc tái chế chất thải công nghiệp, giảm áp lực lên môi trường và diện tích bãi chứa xỉ.
Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong việc ứng dụng vật liệu thay thế thân thiện với môi trường trong ngành xây dựng, đặc biệt là các công trình hạ tầng ven biển và hải đảo. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng ngày càng gia tăng, việc phát triển các loại vật liệu bền vững, có khả năng thích ứng cao với điều kiện khắc nghiệt là yêu cầu cấp thiết.
Buildata
