Luận án Nghiên cứu sử dụng hợp lý tro thải của nhà máy nhiệt điện đốt than trong xây dựng đường ô tô
Để đáp ứng yêu cầu năng lƣợng ngày càng cao phục vụ công cuộc đổi mới và phát
triển đất nƣớc, cùng với lợi thế về nguồn than nội địa; Việt Nam đã và đang phát triển hệ
thống nhiều nhà máy nhiệt điện đốt than.
Một số dự án nhiệt điện từ quy mô trung bình tới rất lớn đã xây dựng xong đƣa
vào vận hành và đang đƣợc xây dựng. Ví dụ: nhiệt điện Na Dƣơng (110MW), Ninh Bình
2 ( 330MW) Cao Ngạn ( 350), Phả Lại 2 (600MW), Hải Phòng (1200MW), Thái Bình
(1200MW), Mông Dƣơng (2200MW), Vĩnh Tân (5600MW), Duyên Hải (4.200
MW).Các nhà máy nhiệt điện đốt than có ƣu điểm tận dụng nguồn than trong nƣớc, góp
phần đẩy mạnh công nghiệp khai thác, tạo việc làm cho nhân dân các vùng mỏ, nhƣng đi
kèm với nó là lƣợng tro xỉ thải ra lớn. Theo thống kê của Tổng công ty điện lực Việt
Nam, hiện nay với 19 nhà máy nhiệt điện với tổng công suất phát điện 14.480 MW, thải
ra lƣợng tro xỉ 15 triệu tấn/năm, dự kiến đến năm 2020 với 43 nhà máy, tổng công suất
39.020 MW thì tổng lƣợng tro xỉ vƣợt 30 triệu tấn/ năm.
Đối mặt với yêu cầu về xử lý lƣợng chất thải này, hầu hết các nhà máy đang hoạt
động tại Việt Nam đều đang lựa chọn biện pháp đơn giản nhất là trộn tro này với nƣớc và
bơm ra ngoài các hồ chứa. Tuy nhiên với sự tăng lên của lƣợng tro bay thải ra, các nhà
máy phải đối mặt với việc mở rộng diện tích các hồ chứa và tình trạng ô nhiễm môi
trƣờng quanh hồ chứa. Môi trƣờng đất, nƣớc và không khí xung quanh các hồ chứa này
bị ô nhiễm nặng bởi bụi và hàm lƣợng cao các chất kim loại nặng. Các hồ chứa này đòi
hỏi phải có các chƣơng trình kiểm soát và bảo trì một cách nghiêm ngặt. Đây là một gánh
nặng cho môi trƣờng cũng nhƣ làm cho giá thành sản xuất nhiệt điện tăng lên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu sử dụng hợp lý tro thải của nhà máy nhiệt điện đốt than trong xây dựng đường ô tô
-I- LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, tác giả trân trọng cảm ơn các cơ quan đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ: Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải; Viện Khoa học và Công nghệ giao thông vận tải; Ban Xây dựng nông thôn mới – Tỉnh Quảng Ninh; Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn – Vinacomin; Công ty Nhiệt điện Na Dƣơng; Phòng Đào tạo Sau đại học; Trung tâm khoa học công nghệ GTVT; Khoa công trình; Bộ môn Đƣờng bộ; Bộ môn Đƣờng Ô tô và Sân bay; Bộ môn Công trình giao thông công chính; Bộ mônVật liệu xây dựng... Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất đến các giáo viên hƣớng dẫn là PGS.TS Trần Tuấn Hiệp và PGS.TS Trần Thị Kim Đăng đã hết sức tận tình góp ý và định hƣớng khoa học có giá trị cho nội dung nghiên cứu của luận án. Xin cảm ơn đến các thầy cô trong Khoa Công trình, Bộ môn Đƣờng Bộ, Bộ môn Đƣờng Ô tô và Sân bay, Bộ môn Công trình giao thông công chính và Bộ môn Vật Liệu Xây Dựng đã động viên, nhiệt tình giúp đỡ và cung cấp các tài liệu quý báu để tác giả hoàn thành luận án này. Cảm ơn gia đình và bạn bè, những ngƣời thân luôn ở bên tôi. Hà Nội, 8/2016 -II- CỘNG HOÀ XÃ H ỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc --------------&-------------- Hà Nội, ngày 01 tháng 8 năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án -III- MỤC LỤC Danh mục hình ảnh, biểu đồ Danh mục các bảng Danh mục các chữ viết tắt MỞ ĐẦU ......................................................................................................................................... 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TRO THẢI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỐT THAN VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG ĐƢỜNG Ô TÔ ........................................................ 8 1.1. Tro thải nhà máy nhiệt điện đốt than ............................................................................ 8 1.1.1. Nguồn gốc tro thải nhà máy nhiệt điện đốt than ............................................... 8 1.1.2. Tính chất của tro thải nhà máy nhiệt điện đốt than ......................................... 11 1.1.3. Tro thải và vấn đề ô nhiễm môi trƣờng ........................................................... 19 1.2. Các nghiên cứu sử dụng tro bay nhà máy nhiệt điện đốt than trong xây dựng đƣờng ô tô ........................................................................................................................................ 21 1.2.1. Các nghiên cứu và ứng dụng thực tế sử dụng tro bay nhà máy nhiệt điện đốt than làm vật liệu xây dựng đƣờng ô tô trên thế giới ................................................. 21 1.2.2. Các nghiên cứu và các ứng dụng thực tế sử dụng tro bay làm vật liệu xây dựng mặt đƣờng ô tô tại Việt Nam ............................................................................ 32 1.3. Định hƣớng sử dụng tro thải trong đề tài nghiên cứu ................................................ 34 1.3.1. Loại tro thải lựa chọn sử dụng trong nghiên cứu ............................................ 34 1.3.2. Tình hình sử dụng vật liệu địa phƣơng trong xây dựng đƣờng ô tô ................ 36 1.3.3. Giải pháp ứng dụng đƣợc lựa chọn nghiên cứu .............................................. 37 1.4. Kết luận chƣơng 1: ..................................................................................................... 38 CHƢƠNG 2 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO THẢI KẾT HỢP VỚI ĐẤT TRONG XÂY DỰNG ĐƢỜNG Ô TÔ ................................................................................................................ 40 2.1. Lý thuyết gia cố đất sử dụng chất kết dính vô cơ ....................................................... 40 2.1.1. Cơ sở lý thuyết và quá trình hình thành cƣờng độ của đất gia cố chất kết dính vô cơ .......................................................................................................................... 40 2.1.2. Yêu cầu của vật liệu đất, cát gia cố chất kết dính vô cơ ................................. 47 2.1.3. Đánh giá hỗn hợp vật liệu kết hợp tro thải gia cố xi măng ............................. 49 -IV- 2.2. Nghiên cứu thực nghiệm trong phòng về giải pháp sử dụng tro thải với đất gia cố xi măng trong xây dựng đƣờng ô tô ...................................................................................... 53 2.2.1. Các thông tin cơ bản về nghiên cứu: ............................................................... 53 2.2.2. Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm .............................................................. 55 2.2.3. Đánh giá khả năng sử dụng tro thải kết hợp với đất gia cố xi măng làm móng đƣờng ô tô .................................................................................................................. 59 2.3. Nghiên cứu khả năng sử dụng tro thải kết hợp cát gia cố xi măng trong xây dựng đƣờng ô tô .......................................................................................................................... 59 2.3.1. Các thông tin cơ bản về nghiên cứu ................................................................ 60 2.3.2. Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm .............................................................. 62 2.3.3. Đánh giá khả năng sử dụng tro thải kết hợp với cát gia cố xi măng làm móng đƣờng ô tô .................................................................................................................. 66 2.4. Nghiên cứu khả năng sử dụng tro thải chế tạo hỗn hợp vữa tro thải + xi măng làm vật liệu tự đầm trong xây dựng đƣờng ô tô ............................................................................. 67 2.4.1. Các thông tin cơ bản về nghiên cứu ................................................................ 67 2.4.2. Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm .............................................................. 69 2.4.3. Đánh giá khả năng sử dụng hỗn hợp vữa cát, tro bay chƣa qua xử lý và xi măng làm vật liệu đắp trong xây dựng đƣờng ô tô dƣới dạng vật liệu tự đầm ......... 71 2.5. Kết luận chƣơng 2 ...................................................................................................... 71 CHƢƠNG 3 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO THẢI KẾT HỢP VỚI ĐÁ TRONG XÂY DỰNG ĐƢỜNG Ô TÔ ................................................................................................................ 73 3.1. Nghiên cứu sử dụng tro thải kết hợp cấp phối đá dăm ............................................... 73 3.1.1. Các thông tin cơ bản về nghiên cứu ................................................................ 73 3.1.2. Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm .............................................................. 75 3.1.3. Đánh giá khả năng sử dụng tro thải kết hợp cấp phối đá dăm ........................ 76 3.2. Nghiên cứu sử dụng tro thải kết hợp đá thải .............................................................. 77 3.2.1. Các thông tin cơ bản về nghiên cứu ................................................................ 77 3.2.2. Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm .............................................................. 79 -V- 3.2.3. Đánh giá khả năng sử dụng tro thải kết hợp với đá thải trong xây dựng đƣờng ô tô ............................................................................................................................. 83 3.3. Nghiên cứu sử dụng tro thải chế tạo vật liệu đá dăm chèn vữa trong xây dựng đƣờng ô tô ..................................................................................................................................... 84 3.3.1. Các thông tin cơ bản về nghiên cứu ................................................................ 84 3.3.2. Thành phần vữa xi măng – tro thải theo mục tiêu độ công tác của vữa .......... 86 3.3.3. Thành phần vữa xi măng – tro thải theo mục tiêu cƣờng độ vữa ................... 89 3.3.4. Lựa chọn thành phần vữa xi măng – tro thải sử dụng làm vật liệu gia cố móng đá dăm ....................................................................................................................... 92 3.3.5. Chế tạo và xác định một số chỉ tiêu cơ bản của vật liệu đá dăm chèn vữa xi măng tro thải .............................................................................................................. 93 3.3.6. Thử nghiệm trên mẫu mô phỏng và vật liệu sử dụng .................................... 100 3.3.7. Đánh giá khả năng sử dụng hỗn hợp đá dăm chèn vữa xi măng tro thải làm móng mặt đƣờng ô tô ............................................................................................... 102 3.4. Kết luận chƣơng 3 .................................................................................................... 103 CHƢƠNG 4 THỬ NGHIỆM HIỆN TRƢỜNG SỬ DỤNG TRO THẢI KẾT HỢP XI MĂNG GIA CỐ VẬT LIỆU ĐỊA PHƢƠNG LÀM MÓNG ĐƢỜNG Ô TÔ ...................... 105 4.1. Giới thiệu chung ....................................................................................................... 105 4.2. Đề cƣơng thực nghiệm hiện trƣờng .......................................................................... 107 4.3. Triển khai thực nghiệm............................................................................................. 108 4.3.1. Thí nghiệm với đất chƣa gia cố: .................................................................... 108 4.3.2. Thí nghiệm với đất gia cố xi măng kết hợp tro thải: ..................................... 110 4.3.3. Thi công đoạn thử nghiệm ............................................................................. 112 4.4. Định mức và đơn giá thi công đất gia cố xi măng kết hợp tro thải .......................... 118 4.4.1. Định mức thi công ......................................................................................... 118 4.4.2. Đơn giá theo định mức xây dựng .................................................................. 119 4.5. Đánh giá ban đầu thử nghiệm hiện trƣờng đất gia cố xi măng kết hợp tro thải ....... 120 4.5.1. Đánh giá qua thí nghiệm hiện trƣờng trong quá trình thi công ..................... 120 4.5.2. Thí nghiệm trên mặt đƣờng hoàn thành ........................................................ 121 -VI- 4.5.3. Kết luận từ thử nghiệm hiện trƣờng đất gia cố xi măng kết hợp với tro thải 122 4.6. Kết luận chƣơng 4 .................................................................................................... 124 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ DỰ KIẾN HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP TỤC ................ 125 Các công trình đã công bố Tài liệu tham khảo Phần phụ lục -VII- DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1-1 Thu hồi tro xỉ trong nhà máy nhiệt điện ............................................................... 9 Hình 1-2 Hình ảnh của tro đáy và tro bay ......................................................................... 10 Hình 1-3 Hình ảnh của tro chƣa và đã xử lý tách than ...................................................... 11 Hình 1-4 Cấu trúc hạt tro bay đƣợc phóng đại 2000 lần ................................................... 11 Hình 1-5 Màu sắc của các loại tro khác nhau .................................................................... 12 Hình 1-6 Hình ảnh phóng đại của tro bay(trái) và xi măng Pooclăng(phải) ..................... 13 Hình 1-7 Ảnh chụp từ trên không trƣớc và sau khi xảy ra sự cố vỡ đê bao bãi thải tro xỉ nhà máy điện Kingston. ..................................................................................................... 20 Hình 1-8 Bãi xỉ than của nhà máy Ninh Bình ................................................................... 20 Hình 1-9 Tro bay cải thiện tính công tác của bê tông xi măng làm mặt đƣờng ................ 22 Hình 1-10 Cƣờng độ theo ngày tuổi của bê tông tro bay và bê tông thƣờng .................... 22 Hình 1-11 Thiết bị xới, trộn trong gia cố tro bay làm móng mặt đƣờng ........................... 24 Hình 1-12 Một số ứng dụng của vật liệu tự đầm ............................................................... 25 Hình 1-13 Thi công tro thải làm nền đƣờng ...................................................................... 25 Hình 1-14 Thi công cát gia cố tro bay ............................................................................... 26 Hình 1-15 Thi công lớp bê tông nhựa sử dụng chất độn mịn tro bay ............................... 27 Hình 1-16 Thi công vữa chèn khe trong duy tu mặt đƣờng .............................................. 27 Hình 1-17 Trình tự đúc mẫu tro bay – thạch cao .............................................................. 28 Hình 1-18 Sử dụng tro thải làm gạch xây nhà, tƣờng rào, sân.... ...................................... 32 Hình 1-19 Xây dựng mặt đƣờng thử nghiệm BTXM (70%XM + 30% TB). ................... 33 Hình 2-1 Biểu thị thành phần các chất kết dính vô cơ trên tọa độ tam giác đều ............... 40 Hình 2-2 Sơ đồ cấu trúc mang điện phức tạp của các hạt sét - keo ................................... 42 Hình 2-3 Xác định cƣờng độ chịu kéo gián tiếp bằng ép chẻ mẫu hình trụ ...................... 50 Hình 2-4 Thành phần hạt đất mỏ Đống Mít ...................................................................... 56 -VIII- Hình 2-5 Độ ẩm tốt nhất, khối lượng thể tích khô lớn nhất của mẫu tro thải kết hợp đất với các hàm lượng khác nhau ............................................................................................ 57 Hình 2-6 CBR, khối lƣợng thể tích khô lớn nhất của mẫu tro thải kết hợp đất với các hàm lƣợng khác nhau ................................................................................................................ 57 Hình 2-7 Mẫu tro thải kết hợp đất bị vỡ trong quá trình ngâm bão hòa .......................... 58 Hình 2-8 Cƣờng độ nén của mẫu tro thải kết hợp đất gia cố 4% XM với các hàm lƣợng khác nhau ........................................................................................................................... 58 Hình 2-9 Thành phần hạt cát sông Hồng ........................................................................... 63 Hình 2-10 Độ ẩm tốt nhất, khối lƣợng thể tích khô lớn nhất của mẫu tro thải kết hợp cát với các hàm lƣợng khác nhau ............................................................................................ 63 Hình 2-11 CBR, khối lƣợng thể tích khô lớn nhất của mẫu tro thải kết hợp cát với các hàm lƣợng khác nhau ......................................................................................................... 64 Hình 2-12 Mẫu cát gia cố tro thải bị vỡ trong quá trình ngâm bão hòa ............................ 65 Hình 2-13 - Cƣờng độ nén của mẫu tro thải kết hợp cát gia cố 3% XM với các hàm lƣợng khác nhau ..................................................................................................................... ... 22TCN-211-06 [3]. - Sử dụng tro thải trong thi công đƣờng GTNT tại Quảng Ninh đem lại hiệu quả kinh tế cao. So với mặt đƣờng láng nhựa (móng đá dăm tiêu chuẩn dày 15 cm, lớp phủ mặt láng nhựa 4,5kg/m2 chia làm 3 lớp) chi phí xây dựng mặt đƣờng giảm khoảng 20%. Nếu tính chi phí trên gần 3000km đƣờng giao thông nông thôn của Quảng Ninh cần phải đầu tƣ thì chi phí xây dựng giảm xấp xỉ 450 tỉ đồng. - Sử dụng tro thải trong thi công đƣờng GTNT đem lại lợi thế về môi trƣờng: + Hạn chế tối đa hoạt động của các phƣơng tiện vận tải trên công trƣờng thi công (vận chuyển đất đổ đi bởi tận dụng lại 1 phần, vận chuyển đá dăm, cấp phối đá dăm từ mỏ đến...). Hạn chế ảnh hƣởng đến môi sinh phát sinh từ việc mở tuyến đƣờng do tận dụng lại một phần khối lƣợng đất đào đắp đồng thời giảm việc khai thác, vận chuyển và sử dụng đá xây dựng tại các mỏ lân cận. + Tỉnh Quảng Ninh theo quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2006- 2015 đã đƣợc Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt có 16 nhà máy nhiệt điện với tổng công suất 10.415 MW. Nếu tính trung bình cứ mỗi MW điện hàng năm các nhà máy nhiệt điện thải ra khoảng 428 tấn tro thải thì sau khi 16 nhà máy này đi vào hoạt động lƣợng tro thải mỗi năm là 4,5 triệu tấn. Với khối lƣợng thể tích của xỉ là 0,8 tấn/m3, bãi chứa xỉ có độ sâu trung bình 2m thì trong năm 2015, nhu cầu của diện tích bãi chứa mỗi năm là 281,25 ha. Với diện tích bãi chứa nhiều nhƣ trên, vấn đề về ô nhiễm môi trƣờng là rất cấp bách đƣợc đặt ra cho tỉnh Quảng Ninh. Việc tái sử dụng vật liệu phế phụ phẩm từ nhà máy nhiệt điện sẽ giảm thiểu tác hại đến môi trƣờng do giảm diện tích hồ chứa, bãi chứa trên. -124- 4.6. Kết luận chƣơng 4 - Với việc áp dụng kết quả nghiên cứu về giải pháp gia cố đất sử dụng tro thải kết hợp xi măng, dự án nghiên cứu “Ứng dụng thử nghiệm công nghệ mới trong xây dựng đƣờng giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh” của Sở KHCN và MT Quảng Ninh đã thành công. 03 tuyến đƣờng GTNT với tổng chiều dài 3162m trên địa bàn các xã Tiền An và Hồng Thái Tây đã đƣợc xây dựng thành công với giải pháp sử dụng đất đồi, loại A-2-6, gia cố bằng 9% tro thải nhà máy nhiệt điện Uông Bí và 4% xi măng, sử dụng máy phay nông nghiệp để phay trộn đất. Trình tự công nghệ thi công đƣợc theo dõi và xác nhận, định mức thi công với 02 giải pháp sử dụng máy phay nông nghiệp và máy trộn chuyên dụng đã đƣợc thiết lập. Thành công trong thử nghiệm thực tế giúp NCS khẳng định hƣớng nghiên cứu đúng đắn và xác nhận kết quả nghiên cứu. - Đối với đất đồi tại chỗ nghiên cứu, cần lƣu ý về khả năng kém ổn định nƣớc khi mà cƣờng độ nén giảm 50% và cƣờng độ kéo gián tiếp giảm hơn 30% sau 7 ngày ngâm nƣớc để không nên sử dụng đất gia cố tro thải và xi măng trong khu vực có điều kiện thủy nhiệt kém hoặc nếu có sử dụng cần điều chỉnh lƣợng tăng lƣợng xi măng. Khi sử dụng để gia cố đất có chất lƣợng tốt hơn, nhƣ loại A1 hay A3 theo phân loại của ASTM, có thể xem xét để tăng lƣợng tro thải sử dụng, tiếp cận mục tiêu tiêu thụ lƣợng vật liệu thải công nghiệp, giải quyết ô nhiễm môi trƣờng. Các kết cấu áo đƣờng GTNT cũng đƣợc đề xuất sử dụng đất gia cố tro thải và xi măng. -125- KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ DỰ KIẾN HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP TỤC A- Kết luận Việc sử dụng tro thải nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam là một nhu cầu thiết thực với mục đích bảo vệ môi trƣờng, một hƣớng khả thi để tận dụng tối đa và đa dạng hóa các nguồn vật liệu trong xây dựng nói chung và xây dựng đƣờng ô tô nói riêng, đặc biệt là đáp ứng nhu cầu vật liệu xây dựng cho mạng lƣới đƣờng giao thông địa phƣơng. Các phân tích và kết quả đạt đƣợc của luận án có ý nghĩa về khoa học và ứng dụng về thiết kế lựa chọn thành phần vật liệu, kỹ thuật và công nghệ thi công đối với các hỗn hợp sử dụng vật liệu địa phƣơng gia cố xi măng kết hợp với tro thải nhà máy nhiệt điện đốt than. Những đóng góp khoa học và tính mới của luận án là: 1. Từ kết quả nghiên cứu khẳng định tro thải nhà máy nhiệt điện đốt than tại Việt Nam có thể sử dụng làm vật liệu xây dựng đƣờng. Sử dụng tro thải nhà máy nhiệt điện đốt than tại Việt Nam kết hợp với các vật liệu địa phƣơng đạt hiệu quả cả về kỹ thuật, công nghệ, kinh tế, môi trƣờng và góp phần làm phong phú thêm nguồn vật liệu trong lĩnh vực xây dựng đƣờng ô tô. 2. Đã xác định hàm lƣợng tro thải cần thiết cho gia cố vật liệu đất, đá làm nền và móng đƣờng: tro thải kết hợp đất gia cố 3% XM ở các hàm lƣợng tro thải hiệu quả từ 5%-15% so với khối lƣợng đất khô có thể sử dụng làm các lớp móng của đƣờng cấp thấp; tro thải kết hợp cát mịn gia cố 3% XM ở các hàm lƣợng tro thải hiệu quả từ 10%-30% so với khối lƣợng cát khô có thể sử dụng làm các lớp móng của đƣờng các cấp; tro thải kết hợp đá thải ở các hàm lƣợng tro thải hiệu quả từ 7-13(%) so với khối lƣợng đá khô có thể sử dụng làm các lớp móng của đƣờng cấp thấp. 3. Từ thành công với thử nghiệm hiện trƣờng thi công kết cấu gia cố đất bằng hỗn hợp tro thải 9% và xi măng 4% làm lớp móng đƣờng GTNT tại các huyện Đông Triều và Yên Hƣng của Quảng Ninh, đã khẳng định công nghệ thi công gia cố bằng tro thải với qui trình đơn giản và giải pháp sử dụng máy phay nông nghiệp để trộn vật liệu gia cố có thể thực hiện đƣợc trong điều kiện Việt Nam. B- Kiến nghị và dự kiến hƣớng nghiên cứu tiếp tục 1. Nghiên cứu mở rộng sử dụng tro thải nhiều nhà máy nhiệt điện đốt than kết hợp các loại vật liệu địa phƣơng phổ biến nhƣ đất, cát, đá gia cố với nhiều mức hàm lƣợng xi -126- măng khác nhau để làm móng đƣờng ô tô nhằm phân tích, đánh giá và xác định các giải pháp làm giảm thiểu tác hại của các yếu tố bất lợi nhƣ hàm lƣợng MKN, hàm lƣợng SO3... 2. Dựa trên thành công của thử nghiệm hiện trƣờng tại tỉnh Quảng Ninh, kiến nghị sử dụng kết cấu áo đƣờng tro thải kết hợp đất gia cố xi măng đã đề xuất trong xây dựng các tuyến đƣờng GTNT tại các địa phƣơng có nhà máy nhiệt điện đốt than. 3. Xây dựng chƣơng trình áp dụng thử nghiệm kết cấu đá dăm chèn vữa cát + tro thải + xi măng đã đề xuất cho đƣờng GTNT nhằm hoàn thiện quy trình thiết kế và thi công cho loại vật liệu này. 4. Nghiên cứu, xây dựng chƣơng trình áp dụng thử nghiệm vật liệu tro thải kết hợp đất, cát, đá thải gia cố xi măng và đá dăm chèn vữa cát mịn + tro thải + xi măng cho các lớp móng trên hoặc móng dƣới của đƣờng ô tô các cấp. Góp phần làm đa dạng loại vật liệu xây dựng đƣờng ô tô, tận dụng tro thải, vật liệu địa phƣơng và trong sạch môi trƣờng. -127- CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 1. Bùi Tuấn Anh (2012), Những định hướng nghiên cứu sử dụng tro xỉ các nhà máy nhiệt điện chạy than trong xây dựng đường ở Việt Nam, Tạp chí cầu đƣờng số 4/2012. 2. Lã Văn Chăm, Bùi Tuấn Anh (2013), Lựa chọn công nghệ thi công phù hợp để gia cố đất với hỗn hợp tro bay, xi măng làm móng mặt đường tại Quảng Ninh, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải số tháng 10/2013. 3. Bùi Tuấn Anh, Bùi Xuân Cậy (2014), Kết quả bước đầu nghiên cứu sử dụng đá thải kết hợp tro bay sử dụng làm móng mặt đường ô tô, Tạp chí Giao thông vận tải số tháng 4/2014. 4. Bùi Tuấn Anh, Lê Xuân Quý (2015), Nghiên cứu sử dụng tro bay chế tạo vật liệu tự đầm trong xây dựng đường ô tô, Tạp chí Giao thông vận tải số tháng 6/2015. 5. Bùi Tuấn Anh, Trần Thị Kim Đăng (2015), Nghiên cứu sử dụng tro bay chưa xử lý trong gia cố cát đen làm móng mặt đường ô tô, Tạp chí Giao thông vận tải số tháng 11/2015. -128- TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Bộ Giao thông vận tải (1984), 22 TCN 81-84 Quy trình sử dụng đất gia cố bằng chất kết dính vô cơ trong xây dựng đường, Việt Nam. 2. Bộ Giao thông vận tải (1998), 22TCN 245-98, Quy trình thi công và nghiệm thu lớp cấp phối đá (sỏi cuội) gia cố xi măng trong kết cấu áo đường ô tô, Việt Nam. 3. Bộ Giao thông vận tải (2006), 22 TCN 211:06 Áo đường mềm – Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế, Việt Nam. 4. Bộ Khoa học và Công nghệ (1993), TCVN 5747:1993 Đất xây dựng – Phân loại, Việt Nam. 5. Bộ Khoa học và Công nghệ (2003), TCVN 3121:2003, Vữa xây dựng – Các phương pháp thử, Việt Nam. 6. Bộ Khoa học và Công nghệ (2009), TCVN 8262:2009 Tro bay – Phương pháp phân tích hóa học, Việt Nam. 7. Bộ Khoa học và Công nghệ (2011), TCVN 8867:2011 Áo đƣờng mềm – Xác định môđun đàn hồi chung của kết cấu bằng cần đo võng Benkelman, Việt Nam. 8. Bộ Khoa học và Công nghệ, TCVN 8862:2011 Quy trình thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ của vật liệu hạt liên kết bằng các chất kết dính, Việt Nam. 9. Bộ Khoa học và Công nghệ (2011), TCVN 8857:2011 Lớp kết cấu áo đường ô tô bằng cấp phối thiên nhiên – vật liệu, thi công và nghiệm thu, Việt Nam. 10. Bộ Khoa học và Công nghệ (2011), TCVN 8858:2011 Móng cấp phối đá dăm và Cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng trong kết cấu áo đường ô tô – Thi công và nghiệm thu, Việt Nam. 11. Bộ Khoa học và Công nghệ (2011), TCVN 8809-2011 Mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa nóng thi công và nghiệm thu, Việt Nam. 12. Bộ Khoa học và Công nghệ (2011), TCVN 8859:2011 Lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô – vật liệu, thi công và nghiệm thu, Việt Nam. 13. Bộ Khoa học và Công nghệ (2012), TCVN 9354:2012, Đất xây dựng – Phương pháp xác định Môđun biến dạng tại hiện trường bằng tấm nén phẳng, Việt Nam. 14. Bộ Khoa học và Công nghệ (2012), TCVN 9504:2012, Lớp kết cấu áo đường đá dăm nước – thi công và nghiệm thu, Việt Nam. -129- 15. Bộ Khoa học và Công nghệ (2013), TCVN 9843:2013, Xác định Mô đun đàn hồi của vật liệu Đá gia cố chất kết dính vô cơ trong phòng thí nghiệm, Việt Nam. 16. Bộ Khoa học và Công nghệ (2014), TCVN 10379:2014 Gia cố đất bằng chất kết dính vô cơ, hóa chất hoặc gia cố tổng hợp, sử dụng trong xây dựng đường bộ - thi công và nghiệm thu, Việt Nam. 17. Bộ Khoa học và Công nghệ (2014), TCVN 10186:2014 Móng cát gia cố xi măng trong kết cấu áo đường ô tô – Thi công và nghiệm thu, Việt Nam. 18. Bộ Khoa học và Công nghệ (2014), TCVN 10302:2014 Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, xi măng và vữa xây, Việt Nam. 19. Trần Đình Bửu, Nguyễn Quang Chiêu, Dƣơng Học Hải, Nguyễn Khải (1978), Xây dựng mặt đường ô tô, Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội. 20. V.M. Bezruk, A.X Elenovits (1981), Áo đường bằng đất gia cố - Bản dịch tiếng Việt từ tiếng Nga, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 21. Nguyễn Quang Chiêu, Nguyễn Xuân Đào (2003), Mặt đường đá gia cố chất liên kết vô cơ, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội. 22. Đào Đạt và cộng sự (2002), Báo cáo kết quả nghiên cứu thí nghiệm tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại dùng cho công trình đập Tân Giang, Phòng nghiên cứu vật liệu, Viện khoa học thủy lợi, Hà Nội. 23. Dƣơng Học Hải (1981), Nghiên cứu và sử dụng đất gia cố để xây dựng áo đường ở Việt Nam – Phụ chương trong cuốn Áo đường bằng đất gia cố, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 24. Dƣơng Học Hải (2007), Giáo trình Xây dựng mặt đường ô tô, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội. 25. Hội vật liệu và cấu kiện xây dựng (1989), Nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhà máy nhiệt điện Phả Lại trong xây dựng, Hà Nội. 26. Lê Thị Hạnh và cộng sự (2002), Điều tra, định hướng sử dụng phế thải công nghiệp vào lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng, Viện Vật liệu xây dựng, Hà Nội. 27. Lƣơng Đức Long và cộng sự (1996), Báo cáo kết quả nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhiệt điện làm nguyên liệu sản xuất xi măng, Viện Vật liệu xây dựng, Hà Nội. 28. Lƣơng Đức Long và cộng sự (1997), Báo cáo kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của lượng than chưa cháy trong tro bay và xỉ nhiệt điện Phả Lại đến tính chất của xi măng và các chất kết dính có sử dụng tro xỉ, Viện Vật liệu xây dựng, Hà Nội. -130- 29. Đỗ Văn Nụ (2010), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ và vật liệu mới trong xây dựng đường giao thông nông thôn, Sở Khoa học công nghệ tỉnh Hƣng Yên. 30. Vũ Hải Nam (2006), Nghiên cứu so sánh ảnh hưởng của tro bay và xỉ hạt lò cao của Việt Nam và nước ngoài đến tính chất của xi măng và bê tông, Luận án thạc sỹ kỹ thuật, Hà Nội. 31. Vũ Hải Nam và cộng sự (2006), Nghiên cứu sử dụng tro bay Suralaya Indonexia làm phụ gia khoáng cho chế tạo xi măng và bê tông, Hà Nội. 32. Vũ Hải Nam và cộng sự (2007), Nghiên cứu sử dụng hợp lý các loại phụ gia khoáng cho chế tạo bê tông đầm lăn, Hà Nội. 33. Chu Thị Hồng Nhạn, Trần Ngọc Huy, Nguyễn Hữu Trí, Cấp phối đá dăm gia cố xi măng tro bay phủ vữa nhựa dùng cho đường giao thông nông thôn, Hội nghị Khoa học Công nghệ thƣờng niên năm 2014, Viện Khoa học và Công nghệ GTVT. 34. Phan Hữu Duy Quốc, Phân tích việc sử dụng tro xỉ than thả ra từ các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam, Viện khoa học công nghiệp, Đại học Tokyo, Nhật Bản. 35. Nguyễn Mạnh Thủy, Đỗ Đức Tuấn (10/2005), Một số kết quả nghiên cứu gia cố vật liệu đất tại chỗ bằng xi măng tro bay làm móng trong kết cấu áo đường tại tỉnh Tây Ninh, Hội nghị khoa học và công nghệ lần thứ 9, trƣờng Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh. 36. Nguyễn Mạnh Thủy, Vũ Đức Tuấn (2007), Một số kết quả nghiên cứu gia cố vật liệu đất tại chỗ bằng xi măng tro bay làm móng trong kết cấu áo đường tại tỉnh Tây Ninh, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam. 37. Viện vật liệu xây dựng và Công ty nhiệt điện Cao Ngạn (2009): Nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhiệt điện đốt than tầng sôi tuần hoàn có khử khí sun phua (CFB) của nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn để sản xuất vật liệu xây dựng, Việt Nam. 38. Viện Vật liệu xây dựng (1995), Nghiên cứu sử dụng tro nhiệt điện Phả Lại để chế tạo chất kết dính mác thấp và làm phụ gia xi măng, Hà Nội. Tiếng Anh 39. ASTM C618 (2003), Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete, USA. 40. ASTM C29/C 29M-97 (2003), Standard Method of Test for Bulk Density (“Unit Weight”) and Voids in Aggregate, USA. -131- 41. ASTM D 6951 – 03 (2003), Standard Test Method for Use of the Dynamic Cone Penetrometer in Shallow Pavement Applications, USA. 42. AASHTO M-145-91 (2000),Classification of Soil and Soil-Aggregate Mixtures For Highway Construction Purposes, USA. 43. Bora Cetin (2009), Stabilization of recyled base materials with high Carbon Fly Ash, Master of Science, University of Maryland. 44. Hesham Ahmed Hussin Ismaiel (2006), Treatment and improvement of the geotechnical properties of different soft fine-grained soils usingchemical stabilization, Dissertation, University Halle-Wittenberg. 45. Michsel Rafalowski (2003), Fly Ash Facts for Highway Engineer, American Coal Ash Association, USA. 46. Rakesh Kumar Behera (2009-2010), Characterisation of fly ash for their effective management and utilization, National Institute of Technology Rourkela, Oissa, India. 47. Tuncer B. Edil, Hector A. Acosta, and Craig H. Benson (March/April,2006), Stabilizing Soft Fine-Grained Soils with Fly Ash, Journal of Material in Civil Engineering © ASCE. 48. V. Revathi (2009), Studies on the properties of high volume fly ash gypsum slurry with quarry waste and its use in pavement base course, Doctoral Thesis, Anna University, India.
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_su_dung_hop_ly_tro_thai_cua_nha_may_nhiet.pdf
- 1-Trang TTin(VN + Eng).docx
- 2.1-Bia LuanAn.pdf
- 3.1-Bia tom tat (A5).pdf
- 3.2-Tom tat(A5).pdf
- 4.1-Bia tom tat (A5)_TA.pdf
- 4.2Tom tat(A5)_TA.pdf