Tải Báo cáo chuyên đề: Bê tông xỉ thép – Download File Word, PDF

MỤC LỤC
 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ XỈ THÉP:                                                                   
 
…………………………………………………………    
 3
 I.1:    Xỉ thép là gì:                                                                                                      
 
………………………………………………………………………………………..    
 3
 I.2:    Các dạng Xỉ thép:                                                                                              
 
…………………………………………………………………………………    
 4
 I.3:    Quy trình sản xuất xỉ thép lò điện hồ quang:                                                   
 
…………………………………………..    
 5
 I.4:    Các thành phần có trong xỉ thép:                                                                       
 
…………………………………………………………….    
 6
 I.5:    Các tính chất cơ học của xỉ thép:                                                                     
 
…………………………………………………………..    
 7
 I.6:    Ứng dụng của xỉ thép:                                                                                      
 
………………………………………………………………………….    
 8
 I.7:    Các nghiên cứu về Bê tông xỉ thép:                                                                
 
………………………………………………………     
 10
 I.8:    Nghiên cứu sử dụng xỉ thép là cốt liệu nhỏ thay cát trong Bê tông:                
………….
    
 13
 I.9:    Ứng dụng của xỉ thép làm cốt liệu lớn trong bê tông.                                     
…………………………….    
 14
 I.10:    Tình hình nghiên cứu và ứng dụng xỉ thép vào Bê tông ở Việt Nam.            
………
    
 15
I.10.1. Nghiên cưu s ́ ử dung xi thép lam côt liêu thay thê cho đa dăm lam bêtông 
̣ ̉ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̀
 asphalt.                                                                                                                  
 
…………………………………………………………………………………………………..     
 15
I.10.2. Nghiên cưu s ́ ử dụng xỉ thép làm phụ gia khoáng cho BTXM trong xây 
 dựng mặt đường giao thông.                                                                                
 
…………………………………………………………………….     
 17
CHƯƠNG II: TÌM HIỂU THÍ NGHIỆM CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG XỈ 
 THÉP THAY THẾ ĐÁ  VÀ BÊ TÔNG THƯỜNG:                                                     
…………………………………………..     
 19
 II.1:    Mẫu xỉ thép thí nghiệm                                                                                 
 
……………………………………………………………………..     
 19
 II.2:    Các kiêm tra ch ̉ ỉ tiêu xỉ thép trươc khi đuc mâu ́ ́ ̃                                            
 
…………………………………….     
 19
 II.2.1. Thành phần hạt của xỉ thép                                                                       
 
…………………………………………………………….     
 19
 II.2.2. Khối lượng riêng, khối lượng thể tích của xỉ thép                                     
…………………………….    
 21
 II.2.3. Khối lượng thể tích xốp của xỉ thép                                                         
 
………………………………………………..     
 22
 II.2.4. Các chỉ tiêu hóa học của xỉ thép                                                                
 
………………………………………………………     
 23
 II.2.5. Cường độ và hệ số hóa mềm                                                                    
 
………………………………………………………….     
 24
 II.2.6. Chỉ tiêu về độ góc cạnh của xỉ thép :                                                        
 
……………………………………………….     
 25
 II.2.7. Chỉ tiêu cơ học của xỉ thép :                                                                      
 
……………………………………………………………     
 27
 II.2.8. Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của xỉ thép                                                     
 
…………………………………………….     
 28
 II.3:    Cac chi tiêu c
́ ̉ ơ ly đa: ́ ́                                                                                      
 
………………………………………………………………………….     
 29
 II.3.1. Tính chất cơ lí                                                                                            
 
……………………………………………………………………………….     
 29
 II.3.2. Thành phần hạt                                                                                          
 
……………………………………………………………………………..     
 29
 II.3.3. Chi tiêu c ̉ ơ ly cat:
́ ́                                                                                       
 
…………………………………………………………………………..     
 30
̉
 II.4:    Chi tiêu c ơ ly xi măng:
́                                                                                    
 
……………………………………………………………………….     
 31
II.5:    Thiết kế thành phần cấp phối Bêtông ximăng thông thường và Bêtông co ́
 sử dung xi thep thay đa
̣ ̉ ́                                                                                              
 ́
………………………………………………………………………………..     
 31
 II.5.1. Các bước thiết kế bêtông thông thường                                                   
 
…………………………………………..     
 31
 II.5.2. BIỂU KẾT QUA THI ̉ ẾT KẾ BÊ TÔNG THÔNG THƯỜNG                    
……………..    
 35
 II.6:    Các bước thiết kế bêtông sử dung xi thep thay đa 1×2 ̣ ̉ ́ ́                                  
 
…………………………..    
 36
́ ̣
 II.7:    Xac đinh c ương đô bê tông.
̀ ̣                                                                            
 
………………………………………………………………..     
 42
  Dan nhan, bao d
́ ̃ ̉ ương trong n
̃ ươć                                                                        
 
……………………………………………………………..     
 46
 II.8:    Đánh giá sơ bộ                                                                                               
 
………………………………………………………………………………….     
 51
II.9:    So đanh, đanh gia c
́ ́ ́ ương đô chiu nen bê tông Xi thep va bê tông thông 
̀ ̣ ̣ ́ ̉ ́ ̀
 thương ̀                                                                                                                       
 
………………………………………………………………………………………………………     
 53
 II.10:    Các vấn đề về môi trường và sức khỏe con người                                      
……………………………..    
 54

SVTH: Nhóm 01 Trang 1

GIỚI THIỆU CHUNG
Ở  Việt Nam hiện nay, nguồn vật liệu có nguồn gốc tự  nhiên (như  cát, đá) 
đang ngày một khan hiếm dần, xỉ thép lại có nhiều tính chất cơ lý tương tự như đá  
nghiền, nên việc nghiên cứu ứng dụng xỉ thép thành vật liệu thay thế dùng cho các  
công trình xây đựng giao thông là một vấn đề cần sớm được giải quyết. 
Mục đích của chuyên đề là nghiên cứu thay thê xi thep cho côt liêu đa trong bê
́ ̉ ́ ́ ̣ ́  
̉
tông xi măng đê xem xet so sanh c
́ ́ ương đô cua bê tông x
̀ ̣ ̉ ỉ  thép va bê tông xi măng.
̀  
Thông qua đó, so sánh cương đô cua bê tông xi thep  v
̀ ̣ ̉ ̉ ́ ới chỉ  tiêu cương đô cua bê
̀ ̣ ̉  
̣ ̣
tông xi măng hiên tai. Nó s ẽ là cơ sở vững chắc, góp phần giúp cho việc nghiên cứu  
ứng dụng xỉ thép thay thế cho các vật liệu khác dùng trong các công trình giao thông  
được giải quyết triệt để hơn.
Báo cáo gồm các chương chính như sau:
­ Chương I:  Tổng quan về xỉ thép
­ Chương II:  Các chỉ tiêu cơ lí về BTXM côt liêu X
́ ̣ ỉ thép thay đá
­ Chương III: Kêt luân.
́ ̣

SVTH: Nhóm 01 Trang 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ XỈ THÉP:

 I.1:    X
  ỉ thép là gì: 
– Xỉ là phế thải trong công nghiệp luyện kim, làm phế phẩm trong quá trình 
sản  xuất  kim  loại  từ  quặng  sắt  hay  quá  trình  tinh  chế  kim  loại  không  nguyên 
chất. Trong quặng sắt thường có lẫn những tạp chất sét và cát nên khi sản xuất 
người  ta  thường  cho vào  cùng  với  quặng sắt  một  hàm lượng  đá  vôi  thích  hợp 
nhất định vào lò nung;

Hình1.1: Đá núi lửa và xỉ thép
– Ở nước ta, theo ước tính có khoảng 1­1,5 triệu tấn xỉ thép thải ra mỗi năm từ 
các nhà máy sản xuất thép lớn. Các bãi chất thải rắn này chiếm chỗ trên diện tích 
đất rất lớn và dẫn đến tác động môi trường nghiêm trọng với hàm lượng bụi lớn và 
rỉ sét, kim loại nặng. Vì vậy, việc tái chế xỉ thép được đánh giá là thực sự cần thiết 
để đáp ứng đồng thời mục tiêu về kinh tế lẫn môi trường. Để tái chế ở quy mô lớn, 
xỉ thép có thể được sử dụng như chất độn xi­ măng hoặc cốt liệu san lấp nền hay 
cốt liệu cho bê­ tông nhựa đường. Cốt liệu xỉ thép làm san lấp nền giúp cải thiện cơ 
tính và tính bền nhờ phản ứng kết dính khi gặp nước, bùn. Tuy nhiên nhìn chung 

SVTH: Nhóm 01 Trang 3

Hình1.2: Hàng tấn xỉ thép đổ đi mỗi năm
 I.2:    Các d
  ạng Xỉ thép: 

– Xỉ được làm lạnh chậm bằng không khí, chất nấu chảy dần chuyển sang màu 
xám, kết tinh và tạo dạng cục, tảng lớn. Cấu trúc xỉ rất đặc sít.

SVTH: Nhóm 01 Trang 4

– Khi làm lạnh nhanh hơn có kèm theo một lượng nước có hạn, sau đó hơi 
nước bị thu hồi lại, để lại các lỗ rỗng, rỗ tổ ong trong cấu trúc xỉ, gần tương tự như 
đá bọt. 
 I.3:    Quy trình s
  ản xuất xỉ thép lò điện hồ quang: 
– Theo các báo cáo nghiên cứu khoa học về xỉ thép lò điện hồ quang (Heribert 
Motz Fehs, 2010), không có loại vật liệu nào có thành phần khoáng giống với lớp vỏ 
trái đất nhất như xỉ thép. Do đó, sau khi tiến hành một số giải pháp kỹ thuật đẩy 
nhanh quá trình lão hóa (ageing) xỉ thép như: kỹ thuật phun nước nóng ở nhiệt độ 
100OC, hấp hơi hoặc để ngoài trời tự nhiên, xỉ thép sẽ trở thành vật liệu có ích sử 
dụng cho xây dựng, làm đường, xử lý chất thải, nông nghiệp,… và được xem là “đá 
nhân tạo”. 
–  Sản phẩm xỉ thép sau khi được xử lý và phân loại được xem là đá nhân tạo 
với nhiều kích thước khác nhau, phục vụ cho các mục đích khác nhau.
– Nhà máy sử dung công nghê S3R (Stainless Steel Scrap Recovery) cua  Hofung 
̣ ̣ ̉
Technology Co., Ltd (China), RecCo BV (Ha Lan) va Evergoed NV (Ha Lan). Công 
̀ ̀ ̀
̣ ̀ ̉ ́ ́ ̉ ́ ́ ưa nhiêu săt.
nghê nay chu yêu tach săt trong xi thep co ch
́ ́ ̀ ́
– Công nghệ luyện thép bằng lò điện hồ quang sử dụng nguyên liệu đầu vào là 
sắt, thép phế liệu để luyện thép. Để tách các tạp chất có trong thép phế liệu đầu 
vào, sử dụng vôi và một số chất trợ dung đưa vào lò luyện, Trong quá trình nung, 
giữa quặng sắt và đá vôi có phản ứng tạo thành các hợp chất silicat canxi, silicat 
alumin và silicat aluminate canxi magie. Xỉ thép được nấu chảy ở nhiệt độ 1400 – 
16000C. Ở nhiệt độ này, các hợp chất nóng chảy hoàn toàn. Khối lượng riêng của 
các hợp chất nóng chảy này nhỏ hơn so với gang nên nổi lên trên. Người ta tháo ra 
ngoài và gọi là xỉ. Sản phẩm xỉ thép có các dạng khác nhau, phụ thuộc vào quá trình 
nung luyện và chế độ làm lạnh sau khi nấu chảy xỉ sẽ nổi lên trên, thép lỏng nằm ở 
lớp phía dưới. Lớp xỉ được tháo ra khỏi lò, được làm nguội và chuyển sang trạng 
thái rắn. Khi nguội, xỉ được đưa tới bãi chứa và chuyển đến nhà máy xử lý, tái chế 
thành các sản phẩm có ích, phần thép trong lò được đúc thành phôi.

SVTH: Nhóm 01 Trang 5

Hình1.3: Quy trình sản xuất xỉ thép lò điện hồ quang
 I.4:    Các thành ph
  ần có trong xỉ thép: 
– Thành phần hóa học của xỉ thép:
–
              Bảng 1.1: Thành phần hóa học của xỉ thép.
STT Chỉ tiêu Kết quả (%)
1 SiO2 16.3
2 Al2O3 6.07

SVTH: Nhóm 01 Trang 6

– So sánh tính chất cơ lí của xỉ thép với đá dăm
              Bảng 1.2: So sánh tính chất  cơ lí của xỉ thép với đá dăm.
Các tính chất Đá vôi dăm Xỉ sắt
Các tính chất vật lý
Khối lượng riêng (g/cm3) 2.54 3.51
Độ hút nước (%) 2.20 0.85
Hàm lượng bụi bùn sét  0.65 0.12
(%) 24.2 11.6
Độ mài mòn (%)
Thành phân hóa học
CaCO3 95.0 10.0
SiO2 5.0 1.0
Fe2O3 0.0 89.0

 I.5:    Các tính ch
  ất cơ học c  ủa  x
  ỉ thép: 
– Xỉ thép có tính chất cơ học rất tốt do cấu trúc tinh thể đặc biệt, được so sánh 
tương tự hoặc tốt hơn so với cấu trúc của đá tự nhiên. 
– Xỉ thép có những ưu điểm sau: 
     +  Nặng hơn so với hầu hết cốt liệu tự nhiên;
     + Độ ma sát tốt hơn so với bê tông asphalt;
     +  Độ bền cao và chịu đựng tốt trong điều kiện thời tiết xấu.
     + Thành phần chủ yếu là các khoáng chất tương tự như thành phần của xi 
măng.
– Thay thế các loại vật liệu có nguồn gốc tự nhiên nhằm hạn chế khai thác tài 
nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng.

SVTH: Nhóm 01 Trang 7

– Làm cốt liệu cho đổ bê tông làm nền nhà xưởng, kho bãi;
– Xỉ thép thay thế cho đá để chống sạt lở các công trình đê, kè biển;

– Xử lý nước mưa nhiễm bẩn hoặc lọc nước thải có chứa nhiều chất bẩn và 
kim loại nặng.

SVTH: Nhóm 01 Trang 8

– Do tính chất hóa lý đặc biệt, xỉ thép còn được sử dụng làm vật liệu để xử lý 
nước thải nhiễm Phốt pho, nhiễm a xít…

– Ngoài ra, do hàm lượng đá vôi có nhiều trong xỉ thép và chứa một số khoáng 
chất đặc biệt nên nó còn có thể dùng làm phân bón, cải tạo đất hoặc phục hồi hệ 
sinh thái đáy biển, đáy sông bị tàn phá do các hoạt động nạo vét luồng tàu để làm 
cảng biển, cảng sông,… 

SVTH: Nhóm 01 Trang 9

– Với những tích chất như trên, xỉ thép được xem như là một sản phẩm có ích, 
thân thiện với môi trường, không phải là chất thải cần phải loại bỏ hoặc đem chôn 
lấp

 I.7:    Các nghiên c
  ứu về Bê tông xỉ thép: 
Theo   thống   kê ở châu Âu  85%  lượng xỉ BOS (Basic Oxygen Steelmaking 
slag) đã được tái sử dụng với nhiều mục đích khác nhau trong đó 42% được ứng 
dụng trong xây dựng. Còn ở Đức trong số 70% lượng xỉ EAF (Electric Arc Furnace 
slag) thì 66% được ứng dụng trong xây dựng còn lại 4% ứng  dụng  cho  các  mục 
đích  khác  nhau.  Trong  lĩnh  ` vực  xây  dựng  xỉ  được  sử dụng  chủ  yếu  làm  cốt  
liệu  cho  bêtông  và  phụ  gia  khoáng  chế  tạo  bêtông ximăng” (Theo nguồn tài 
liệu sách Vật liệu mới GS TS Phạm Duy Hữu).
Theo  TS.  Minoru  Fujiwara, Giám  đốc  Điều  hành  Hiệp  hội  xỉ  Nhật  Bản, 
quá trình sản xuất xỉ lò cao và xỉ thép đã được áp dụng rộng rãi ở nhiều nước, 
đặc biệt  là  Nhật  Bản.  Theo  số  lượng thống  kê  trong  ngành  công  nghiệp  thép 
Nhật Bản, lượng xỉ lò cao trung bình là 290 kg/tấn gang và lượng xỉ thép trung 
bình cho 130 kg/tấn thép. Tổng sản lượng xỉ lò cao và xỉ thép năm 2004 tại Nhật 
Bản là 37 triệu tấn. Những loại xỉ này đã, đang được sử dụng có hiệu quả như 
là vật liệu thô cho lĩnh vực xây dựng dân dụng ở Nhật Bản.
Xỉ thép có tính chất vô hại, những thành phần cadmium, thuỷ ngân, crôm, 
chì, asen và sêlen không phát hiện được trong nước có xỉ. Xỉ này chứa silica và 

SVTH: Nhóm 01 Trang 10

Bảng 1.3. Bảng cấp phối bêtông nghiên cưu s
́ ử dung xi thép thay thê côt liêu 
̣ ̉ ́ ́ ̣
Phần trăm 
Cốt liệu  Cốt liệu Cốt liệu xỉ  Khối lượng  Tỷ lệ
̉
xi thép thay  
nhỏ, kg lớn, kg thép, kg xi măng, kg N/X
thê, %
́
0% 576 730 0 272 0.5
25% 434 531 383 272 0.5
50% 289 354 766 272 0.5
75% 145 177 1148 272 0.5
100% 0 0 1531 272 0.5

̉
Kêt qua nghiên c
́ ưu cho thây, khi ham l
́ ́ ̀ ượng xi thép thay thê côt liêu tăng lên 
̉ ́ ́ ̣
̀ ̣ ̣ ̉ ̃ ợp bê tông giam xuông (bang 1.4).
thi đô sut cua hôn h ̉ ́ ̉

Bảng 1.4. Độ sụt của hỗn hợp bêtông khi sử dung xi thép thay thê côt liêu
̣ ̉ ́ ́ ̣
Tỷ lệ thay thế Độ sụt (mm)
0% 57
25% 50
50% 27
75% 24
́ ́ ̣ ̉ ̀ ́ ượng thê tich cua hôn h
Ngoai ra, khi thay thê côt liêu băng xi thép thi khôi l
̀ ̀ ̉ ́ ̉ ̃ ợp 
̉ ̣ ̣ ̀
cua bê tông cung tăng lên, đăc biêt la khi s
̃ ử dung xi thép thay thê 100% côt liêu, điêu 
̣ ̉ ́ ́ ̣ ̀
nay đ̀ ược giai thich la do xi thép co khôi l
̉ ́ ̀ ̉ ́ ́ ượng thê tich năng h
̉ ́ ̣ ơn đang kê so v
́ ̉ ới côt 
́
̣ ự nhiên. ( hinh 1.2 va bang 1.3). 
liêu t ̀ ̀ ̉

SVTH: Nhóm 01 Trang 11

KhốI lượng thể tích (kg/m3 )
KhốI lượng thể tích (lbs/tt3)

Hình 1.2. Biểu đồ thể hiện khối lượng thể tích của hỗn hợp bêtông

Bảng 1.5. Khối lượng thể tích của hỗn hợp bêtông
Tỷ lệ thay thế Tỷ trọng đạt được (Kg/m3)
0% 2352
25% 2443
50% 2489
75% 2508
100% 2717

̉ ̃ ̣
Tac gia cung tâp trung nghiên c
́ ứu tinh chât c
́ ́ ơ hoc cua bêtông, vi du nh
̣ ̉ ́ ̣ ư 
cương đô chiu keo va chiu nen. Kêt qua nghiên c
̀ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ́ ́ ̉ ứu cho thây, vi
́ ệc thay thế cốt liệu 
tự nhiên bằng cốt liệu xỉ thép không gây anh h
̉ ưởng đang kê, ngo
́ ̉ ại trừ thay thế tỷ 
lệ lớn hơn 75%. Cỡ hạt và thành phần hạt của cốt liệu xỉ cũng giống như đối với 
cốt liệu đá tự nhiên. Cường độ nén của mẫu bê tông thường ở 28 ngày đạt 35 Mpa, 
trong khi mẫu bê tông thay thế 100% cốt liệu xỉ thì đạt 40 Mpa.

Bảng 1.6. Kết quả cường độ nén bê tông sử dụng cốt liệu xỉ thép
Phần trăm thay  Cường độ nén ở tuổi 7 ngày,  Cường độ nén ở tuổi 28 ngày, 
thế MPa MPa
0% 35 43
25% 32 29
50% 29 35
75% 23 29

SVTH: Nhóm 01 Trang 12

 I.8:    Nghiên c
  ứu sử dụng xỉ thép là cốt liệu nhỏ thay cát trong Bê tông: 

Hisham Qasrawi (2009),  nghiên cưu ś ử dung xi thep phê thai không qua x
̣ ̉ ́ ́ ̉ ử ly ́
̀ ́ ̀ ượng CaO thâp, hâu nh
va co ham l ́ ̀ ư không co tinh chât hoat tinh, lam côt liêu nho 
́ ́ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̣ ̉
̉ ̉ ử dung v
thay cat trong bê tông. Xi thai s
́ ̣ ơi ham l
́ ̀ ượng thay thê cat t
́ ́ ừ 0%, 15%, 30%, 
̀ ́ ̣
50% va 100% dung chê tao bê tông co mac 25 đên 45MPa. 
̀ ́ ́ ́
Cường đô chiu ne
̣ ̣ ́n (MPa)

Hinh 1.3. S
̀ ự thay đôi c
̉ ương đô chiu nen cua bêtông khi thay đôi ham l
̀ ̣ ̣ ́ ̉ ̉ ̀ ượng xi săt
̉ ́ 
thay thê côt liêu trong bêtông
́ ́ ̣
Cường đô chiu ne
̣ ̣ ́n 
(MPa)

Hàm lượng xi thép thay thê
̉ ́ (%)

SVTH: Nhóm 01 Trang 13
Hàm lượng xi thép thay thê
̉ ́ (%)

Hinh 1.4. S
̀ ự thay đôi c
̉ ương đô chiu nen cua bêtông theo th
̀ ̣ ̣ ́ ̉ ơi gian khi thay đôi
̀ ̉ 
ham l
̀ ượng xi săt thay thê côt liêu trong bêtông
̉ ́ ́ ́ ̣
̉
Kêt qua nghiên c
́ ưu cho thây răng, xi thai s
́ ́ ̀ ̉ ̉ ử dung v
̣ ơi ham l
́ ̀ ượng 30%­50% 
lam cho c
̀ ương đô chiu nen tăng 1.2 lân, c
̀ ̣ ̣ ́ ̀ ường đô chiu keo tăng 1.4 lân (hinh 1.12 va 
̣ ̣ ́ ̀ ̀ ̀
̣ ̣ ̉
1.13). Ngoai ra, đô sut cua hôn h
̀ ̃ ợp bê tông giam xuông khi ham l
̉ ́ ̀ ượng xi thep s
̉ ́ ử 
̣
dung tăng lên, khôi l ́ ượng thê tich cua hôn h
̉ ́ ̉ ̃ ợp bê tông tăng khi ham l
̀ ượng xi thep s
̉ ́ ử 
̣
dung tăng.

 I.9:     Ứng dụng của xỉ thép làm cốt liệu lớn trong bê tông. 
Thay thế đá bằng xỉ thép để làm cốt liệu bê tông cho các công trình xây dựng 
sẽ mang lại hiệu quả cao về kinh tế và bảo vệ môi trường, đồng thời công trình 
vẫn đảm bảo chất lượng cao.

Hình 1.5. Bê tông cốt liệu xỉ và bê tông thông thương
̀

Trong bê tông cốt liệu xỉ, xỉ hoạt động như một chất cách điện tự nhiên, tăng 
hiệu quả sử dụng năng lượng trong sản phẩm xây dựng, xỉ còn hoạt động như một 
chất chống cháy tự nhiên, gia tăng an toàn xây dựng. Khi dùng cốt liệu xỉ, lượng xi 
măng tốn ít hơn so với cốt liệu đá. Sân vận động Beijing National Indoor Stadium – 
Trung Quốc phục vụ thế vận hội Olympics 2008 sử dụng 80.000 tấn xỉ thép để xây 
dựng và công trình này được xem như là một công trình tiêu biểu và nhãn môi 
trường xanh. Ngoài ra bê tông cốt liệu xỉ còn được dùng cho công trình nhà ga tàu 

SVTH: Nhóm 01 Trang 14

 I.10:    Tình hình nghiên c
  ứu và   ứng dụng xỉ  thép vào Bê tông  ở  Việt  
Nam.
I.10.1.Nghiên c
  ưu s
́ ử dung xi thép lam côt liêu thay thê cho đa dăm lam
̣ ̉ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̀   
bêtông asphalt.
Năm 2011, nhom nghiên c
́ ưu tai Bô môn Vât liêu Xây d
́ ̣ ̣ ̣ ̣ ựng – Trường Đại học 
Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh do TS. Trân Văn Miên chu tri kêt h
̀ ̀ ̉ ̀ ́ ợp vơi Cônǵ  
ty TNHH Lê Phan đa th ̃ ực hiên nghiên c
̣ ưu s
́ ử dung xi thép lam côt liêu thay thê cho
̣ ̉ ̀ ́ ̣ ́  
đa dăm lam bêtông asphan 
́ ̀ ưng dung lam l
́ ̣ ̀ ơp ao đ
́ ́ ường trong công trinh giao thông.
̀  
Kết quả nghiên cứu các tính chất đạt được có thể tóm tắt như sau: 
Về dung trọng: ở cùng môt hàm l
̣ ượng nhựa hấp phụ thì dung trọng của hỗn hợp 
BTN sử dụng xỉ thép làm cốt liệu cao hơn đáng kể so với hỗn hợp BTN sử dụng đá 
dăm làm cốt liệu. Xu hướng này đúng cho cả cốt liệu hạt mịn và cốt liệu hạt trung 
sử dụng cho BTN. 
Độ   ổn định nhiệt độ: khi hàm lượng nhựa tăng lên thì độ   ổn định tăng lên  
tương ứng (tuy nhiên với BTN sử dụng cốt liệu xỉ thì xu hướng này không rõ ràng  
bằng   BTN   nhựa   sử   dụng   cốt   liệu   đá   dăm).   Trong   hầu   hết   các   trường   hợp   thí 
nghiệm 1h và 24h thì độ ổn định của BTN sử dụng cốt liệu xỉ thép đều cao hơn của 
BTN sử dụng đá dăm. 
̀ ương đô chiu nen: BTN s
Vê c ̀ ̣ ̣ ́ ử dụng cấp phối hạt mịn của xỉ thép và đá dăm, 
khi hàm lượng nhựa tăng từ  4.5%­5.0% thì cường độ  nén tăng, tuy nhiên khi  hàm 
lượng nhựa quá 5.0% thì cường độ  nén bắt đầu giảm dần suy ra hàm lượng nhựa 
tối  ưu có thể  sử  dụng cho BTN cấp phối hạt mịn là từ  4.5%­5.0%. BTN sử  dụng  
cấp phối hạt trung của xỉ thép và đá dăm, khi hàm lượng nhựa tăng từ 5.0%­6.0% thì 
cường độ  nén tăng, tuy nhiên khi  hàm lượng nhựa quá 6.0% thì cường độ  nén bắt  
đầu giảm dần suy ra hàm lượng nhựa tối ưu có thể sử dụng cho BTN cấp phối hạt 
mịn là từ 5.5%­6.0%. Khi nghiên cứu cường độ của BTN sử dụng cốt liệu đá dăm, 
xỉ  thép  ở  hàm lượng nhựa tối  ưu thì cường độ  chiu nen c ̣ ́ ủa BTN sử  dụng xỉ  thép  
cao hơn hoặc tương đương BTN sử dụng cốt liệu đá dăm (hinh 1.24). Đi ̀ ều này có  
nghĩa là có thể sử dụng xỉ làm cốt liệu thay thế đá trong BTN để đạt các chỉ tiêu cơ 
lý theo yêu cầu.

SVTH: Nhóm 01 Trang 15

Hinh 1.6. So sanh c
̀ ́ ương đô chiu nen cua BTN s
̀ ̣ ̣ ́ ̉ ử dung 
̣
xi thép va đa dăm làm c
̉ ̀ ́ ốt liệu

Thương số Marshall của BTN sử dụng xỉ thép cao hơn hẳn BTN sử dụng đá 
dăm. Ở hàm lượng 5%  của BTN hạt mịn thì độ chênh lệch chưa cao nhưng ở các 
hàm lượng còn lại của cả BTN cấp phối hạt mịn và hạt trung thì độ chênh lệch 
thương số Marshall thể hiện rõ rệt.
Modun đàn hồi của BTN sử dụng cốt liệu xỉ thép cao hơn BTN sử dụng cốt 
liệu đá dăm. Ở hàm lượng nhựa 6.5% của BTN hạt mịn thì modun đàn hồi của BTN 
sử dụng xỉ thép là 7.88(kG/cm2) còn của BTN sử dụng đá dăm là 3.52 (kG/cm2). Ở 
hàm lượng nhựa 5.50% của BTN hạt trung thì modun đàn hồi của BTN sử dụng xỉ 
thép là 11.38(kG/cm2) còn của BTN sử dụng đá dăm là 8.14 (kG/cm2) (hinh 1.25). Vi 
̀ ̀
̣
vây, có thể ứng dụng xỉ thép cho việc sản xuất BTN áp dụng vào thực tế.

Hinh 1.7. So sanh modun đan hôi cua BTN s
̀ ́ ̀ ̀ ̉ ử dung xi thép 
̣ ̉
va đa dăm làm c
̀ ́ ốt liệu

SVTH: Nhóm 01 Trang 16

Kết quả cho thấy cường độ của của BTXM phụ gia khoáng xỉ thép có tốc độ 
phát triển cường độ thấp hơn so với BTXM thông thường, và hàm lượng phụ gia 
khoáng xỉ thép càng nhiều thì cường độ BTXM càng giảm. Tuy nhiên cường độ của 
BTXM sử dụng phụ gia khoáng xỉ thép sẽ đạt ở tuổi dài ngày hơn.

SVTH: Nhóm 01 Trang 17

Bảng 1.6. So sánh cường độ chịu kéo khi uốn của BTXM 
sử dụng phụ gia khoáng xỉ thép (Slag) và BTXM thông thường (Normal)
R28 R60
Ký hiệu mẫu 2
(daN/cm ) (daN/cm2)
25MPa Normal 33.51 34.31
25MPa Slag 10% 32.58 33.64
25MPa Slag 12% 29.38 30.22
25MPa Slag 15% 28.31 29.02
30MPa Normal 38.97 39.78
30MPa Slag 10% 36.28 37.73
30MPa Slag 12% 34.21 35.07
30MPa Slag 15% 32.28 33.02
35MPa Normal 40.60 41.56
35MPa Slag 10% 38.91 40.40
35MPa Slag 12% 36.41 37.73
35MPa Slag 15% 33.56 34.71
Kết quả cho thấy cường độ chịu kéo khi uốn của BTXM phụ gia khoáng xỉ thép 
thấp hơn so với BTXM thông thường, và hàm lượng phụ gia khoáng xỉ thép càng 
nhiều thì cường độ chịu kéo khi uốn của BTXM càng giảm.

SVTH: Nhóm 01 Trang 18

 II.1:    M
   ẫ
   u x
   ỉ    thép th í   nghi ệ
   m
  
Các mẫu xỉ thép dùng để nghiên cứu trong đề tài này được lấy của Công ty 
TNHH Vật Liệu Xanh, công ty đã đầu tư xây dựng dự án thu gom xỉ thép từ các nhà 
máy luyện thép trên địa bàn tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, sử dụng công nghệ nghiền sàng 
di động để tái chế xỉ thép thành các sản phẩm sử dụng vào các mục đích khác nhau. 
Dự án đã được các Bộ ngành liên quan cho phép, sản phẩm xỉ thép sau khi tái chế 
bước đầu đã được ứng dụng trong thực tế song mới chỉ mang tính cục bộ, dưới đây 
là hình ảnh sản phẩm xỉ thép của Công ty Vật Liệu Xanh sau khi tái chế:

Hình 2.1. Bãi chứa xỉ thép thành phẩm chưa phân loại của Công ty Vật Liệu  
Xanh

Các mẫu xỉ thép được lấy trực tiếp từ bãi chứa của Công ty Vật Liệu Xanh 
tuân theo phương pháp lấy mẫu được quy định trong TCVN 7572­1:2006.Mẫu được 
lấy theo nhiều điểm khác nhau theo chiều cao đống vật liệu từ đỉnh xuống chân, 
sao cho mẫu lấy là đại diện của cả bãi vật liệu. Sau đó mẫu được đưa về Phòng thí 
nghiệm chuyên ngành để tiến hành thí nghiệm phân tích.
Vật liệu dùng trong các công trình giao thông với các mục đích chính là làm 
cốt liệu cho bê tông xi măng, làm cốt liệu cho bê tông nhựa và làm cấp phối dùng 
để thi công các lớp móng đường giao thông. Trong phạm vi đề tài này, các chỉ tiêu 
cơ lý của xỉ thép được nghiên cứu chủ yếu là các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu phục 
vụ cho mục đích làm cốt liệu cho bê tông xi măng và làm cấp phối cho lớp móng 
đường giao thông.

 II.2:    Các kiêm tra ch
  ̉ ỉ tiêu xỉ thép trươc khi đuc mâu
́ ́ ̃ 
II.2.1.Thành ph
  ần hạt của xỉ thép 
Tiêu chuẩn áp dụng:TCVN 7572 ­ 06. 

SVTH: Nhóm 01 Trang 19

Kich th
́ ươć   ́ ượng tich
Khôi l ́   ́ ượng 
Phân trăm khôi l
̀ ́ ượng 
Phân trăm khôi l
̀
lô sang
̃ ̀ luy trên sang
̃ ̀ tich luy trên sang
́ ̃ ̀ ̣ ̀ ́
lot sang tich luy
̃
(mm) (g) (%) (%)
40.0 0 0.0 100.0
20.0 982.5 13.0 87.0
10.0 3465 46.0 54.0
5.0 7234 96.0 4.0