Sử dụng tro xỉ nhà máy nhiệt điện than thay thế một phần xi măng trong chế tạo tấm chèn lò nhằm giảm thiếu phát thải khí nhà kính

Tóm tắt

Việt Nam hiện có 26 nhà máy nhiệt điện than đang hoạt động, thải ra tổng lượng tro xỉ khoảng 16 triệu tấn/năm tro bay (Fly Ash-FA) và tro đáy than (Coal Bottom Ash -CBA). FA và CBA làm tăng chi phí kho bãi chứa và ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường. Hiện nay, khung chống thép đi kèm với tấm chèn bê tông cốt thép là loại kết cấu chống giữ chiếm tỷ lệ lớn nhất hiện nay trong khai thác mỏ hầm lò (khoảng 70 – 80%) ở vùng than Quảng Ninh, Việt Nam. Ngoài ra, số lượng các đường lò chống bằng vỏ chống bê tông liền khối tăng nhanh do tăng độ sâu khai thác và việc mở các diện khai thác mới (các mỏ: Hà Lầm, Mạo Khê, Khe Chàm II, Núi Béo, Nam Mẫu,...) đi qua vùng có điều kiện địa chất phức tạp như phay phá, đứt gãy, bùng nền, đường lò có biến dạng lớn trên biên, đường lò đào qua vùng chứa nước... Tại các đường lò chính, giếng đứng, ngã ba, sân ga... của mỏ hầm lò, kết cấu vỏ chống bằng vỏ bê tông liền khối hoặc lắp ghép cần được sử dụng với chiều dày lớn. Với các công trình có quy mô lớn như giếng đứng có độ sâu lớn đến hàng nghìn mét khi khai thác xuống sâu, dẫn đến khối lượng vật liệu bê tông sử dụng làm vỏ chống và bê tông lấp đầy sau vỏ chống là rất lớn, đến hàng triệu m3 làm tăng chi phí vật liệu và chi phí vận chuyển vật liệu đến vị trí đổ. Với vỏ chống bê tông lắp ghép, tấm chèn bê tông cốt thép do kích thước và khối lượng lớn dẫn đến khó vận chuyển, mang vác và chống trong điều kiện chật hẹp độ sâu lớn của các mỏ hầm lò Việt Nam. Do đó, việc nghiên cứu sử dụng tối đa nguồn tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện thay thế một phần xi măng trong chế tạo vỏ chống bê tông,  tấm chèn lò, vật liệu lấp đầy sau vỏ chống…của  các đường lò nhằm giảm thiếu phát thải khí nhà kính giảm xi măng phải sử dụng là rất cần thiết.  Nghiên cứu đề xuất tỷ lệ tối ưu FA và CBA của nhà máy nhiệt điện than sử dụng trong hỗn hợp bê tông để chế tạo  tấm chèn lò cho các đường lò cơ bản thông qua phương pháp thí nghiệm tại Phòng Thí nghiệm Xây dựng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất (HUMG)