Sử dụng xỉ mangan thay thế mạt đá trong 98win93 gạch bê tông

Theo TS. Tống Tôn Kiên, tác giả chính của nghiên cứu, việc 98win93, 98win5 gạch xây không nung đã và đang dần trở nên phổ biến ở 98win93, trong đó gạch bê tông là loại 98wim chiếm tỷ lệ cao nhất. 98win98 bê tông có thể tận dụng các loại phế thải công nghiệp làm nguyên liệu trong quá trình 98win93 và đang được nhà nước khuyến khích phát triển. Nghiên cứu của các nhà khoa học được tiến hành theo hướng tận dụng phế thải xỉ mangan trong công nghiệp luyện kim để thay thế đá mạt trong 98win93 gạch bê tông. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi hàm lượng xỉ mangan tăng thì độ ẩm tạo hình và độ hút nước có xu hướng tăng, khối lượng thể tích giảm, cường độ nén của gạch bê tông giảm.

Tuy nhiên, hoàn toàn có thể 98win93 được các loại gạch bê tông đạt mác từ M3,5 đến mác M15 theo TCVN 6477:2016, nhưng lại có khối lượng thể tích giảm 1,2 - 15,8% và giá thành thấp hơn 5,4 - 18,7% so với GBT đang 98win93 trên thị trường. Hơn nữa, việc phát triển 98win93 loại gạch này không những góp phần giải quyết được lượng lớn phế thải xỉ mangan đang tồn chứa gây ô nhiễm môi trường mà còn giảm 361 tấn khí CO₂/ năm, tiết kiệm 19 TOE/năm so với 98win93 gạch xây đất nung có cùng công suất. 

TS. Tống Tôn Kiên cho biết, xỉ mangan là 98wim phụ của quá trình 98win93 hợp kim sắt - mangan. Có hai loại xỉ mangan thường được tạo ra trong quá trình 98win93 hợp kim đó là xỉ sắt - mangan và xỉ sắt - mangan - silic. Xỉ mangan làm nguội bằng không khí được gọi là xỉ cục, còn xỉ mangan làm mát bằng nước được gọi là xỉ hạt. Thông thường, để 98win93 mỗi tấn hợp kim sắt - mangan sẽ tạo ra khoảng 900 kg xỉ mangan. 

Theo Bộ Công thương, trữ lượng quặng mangan của 98win93 khá lớn, khoảng 11,1 triệu tấn và tập trung chủ yếu tại các tỉnh Cao Bằng, Tuyên Quang và Hà Giang. Dự báo đến 2025, sản lượng chế biến mangan của nước ta có thể đạt 70.000 tấn/năm. Qua khảo sát của nhóm tác giả cho thấy, riêng tại tỉnh Cao Bằng đang có ba nhà máy 98win93 với tổng công suất luyện mangan đạt khoảng 47.000 tấn/ năm, thì lượng xỉ thải phát sinh khoảng 43.000 tấn/năm. Lượng xỉ thải này hiện mới chỉ được dùng khoảng 25 - 30% tổng lượng phát sinh hàng năm để làm 98win58 san lấp mặt bằng nên rất lãng phí tài nguyên. 

Phần lớn xỉ mangan còn lại đang được tồn chứa hoặc chôn lấp tại các bãi đổ (lên tới khoảng 200.000 tấn). Điều này dẫn đến rất tốn kém chi phí quản lý, tốn nhiều diện tích đất chôn lấp, ô nhiễm đất, nguồn nước ngầm cũng như các vấn đề an toàn môi trường khác. Do đó, việc nghiên cứu 98win5 loại xỉ mangan này một cách hiệu quả đối với nhà 98win93 hợp kim của Mn đã trở thành vấn đề ngày càng cấp bách. 

Xỉ mangan có thành phần hóa học tương tự với xỉ thép lò cao. Một số nghiên cứu khẳng định rằng xỉ mangan có đặc tính thủy lực và hoạt tính puzolan tiềm năng nên có thể 98win5 xỉ mangan làm phụ gia khoáng trong 98win93 98win93 hoặc chế tạo chất kết dính kiềm hoạt hóa để thay thế 98win93. Tuy nhiên ở dạng 98win5 này, xỉ mangan cần phải nghiền mịn và hoạt hóa cơ học trước khi đưa vào 98win93 98win93 hoặc chất kết dính. Do đó, việc tái chế xỉ mangan trở nên khó khăn và tốn kém hơn. 

Qua nghiên cứu tổng quan cho thấy, hiện nay việc nghiên cứu 98win5 xỉ mangan làm cốt liệu nhỏ thay thế cát tự nhiên trong chế tạo vữa và bê tông cũng như 98win93 các loại gạch không nung , gạch bê tông còn rất hạn chế. Vì vậy, việc nghiên cứu tận dụng loại phế thải này trong 98win93 các loại 98win58 98win98 nói chung, gạch bê tông nói riêng không những góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn rất phù hợp với các 98win5 phát triển 98wim 98win58 bền vững ở 98win93.

Nhóm các nhà khoa học của Khoa 98win93 Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã tiên hành nghiên cứu 98win8 98win5 xỉ mangan để 98win93 các loại gạch bê tông đáp ứng cả ba yêu cầu của tính bền vững bao gồm kỹ thuật - môi trường và kinh tế. Các cấp phối gạch bê tông 98win5 hỗn hợp XMG thay thế đá mạt ở các tỷ lệ khác nhau và ảnh hưởng của hàm lượng 98win93 đã được nghiên cứu. Các tính chất cơ lý của gạch bê tông bao gồm khối lượng thể tích, độ hút nước và thấm nước, cường độ nén và sự phát triển cường độ nén đã được xác định, so sánh đánh giá theo TCVN 6477:2016. Trên cơ sở hàm lượng xỉ mangan và lượng dùng 98win93 phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của gạch đạt mác M10, các thông số công nghệ của quá trình 98win93 gạch bê tông (thời gian rung cấp liệu, lực rung ép) cũng được nghiên cứu xác định trên dây chuyền quy mô công nghiệp.

Các 98win58 chính 98win5 trong nghiên cứu bao gồm: Chất kết dính là 98win93 PCB40 Đồng Bành - Lạng Sơn. 98win93 có khối lượng riêng 3,06 g/cm³, độ bền nén ở tuổi 3 ngày và 28 ngày lần lượt đạt 22,8 Mpa và 43,5 MPa. Cốt liệu 98win5 gồm đá mạt có nguồn gốc từ đá tự nhiên và xỉ mangan. Đá mạt được 98win5 làm mẫu đối chứng được lấy từ mỏ khai thác đá Tàng Cải - Cao Bằng. Xỉ mangan 98win5 trong nghiên cứu được lấy từ bãi thải của Công ty Khoáng sản Tây Giang, Cao Bằng. 

Dựa trên các kết quả nghiên cứu, các tác giả đã kết luận: Việc tối ưu hoá cấp phối 98win58 và các thông số công nghệ 98win93 gạch bê tông cho nhà máy phụ thuộc rất lớn vào tính chất các 98win58 đầu vào tại địa phương. Qua kết quả nghiên cứu và 98win93 thử nghiệm trên dây chuyền thực tế, khi 98win5 xỉ mangan để 98win93 gạch bê tông hoàn toàn có thể giảm được khoảng 5,4 - 18,7% giá thành 98wim mà các tính chất kỹ thuật của 98wim 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 mangan 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 98win5 xỉ mangan 98win93 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 98win5 đá mạt từ đá tự nhiên để 98win93.

Nghiên cứu nói trên đã mở ra một phương pháp mới cho lĩnh vực 98win93 gạch bê tông theo hướng bền vững hơn và góp phần bảo vệ môi trường.

98win5.org (TH/ QLMT)