T. 15 S. 06 (2025): Tạp chí Vật liệu & xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Ảnh hưởng của điều kiện dưỡng hộ CO2 đến cường độ, mức độ cacbonat hóa và biến đổi vi cấu trúc của gạch xây không nung

Lê Văn Quang , Nguyễn Huy Dũng , Huỳnh Trọng Phước

Từ khóa:

Gạch xây không nung
Dưỡng hộ CO2
Cường độ chịu nén
Cacbonat hóa
Vi cấu trúc

Tóm tắt

Việc giảm phát thải khí CO2 trong ngành công nghiệp xây dựng đang trở thành yêu cầu cấp thiết nhằm hướng đến mục tiêu phát triển bền vững. Trong bối cảnh đó, dưỡng hộ vật liệu bằng khí CO2 là một giải pháp công nghệ mới đầy triển vọng, vừa góp phần hấp thụ khí nhà kính, vừa cải thiện chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu này tập trung đánh giá hiệu quả của phương pháp dưỡng hộ CO2 đối với gạch không nung xi măng cốt liệu (GKN) mác M15, sản xuất theo công nghệ rung ép. Thí nghiệm được thực hiện với các điều kiện dưỡng hộ về áp suất CO2 (2 bar) và thời gian tiếp xúc (6, 12, 18, 24 giờ) ở nhiệt độ khí quyển, so sánh với mẫu đối chứng dưỡng hộ truyền thống. Các chỉ tiêu được đánh giá bao gồm: cường độ nén tại 3, 7 và 28 ngày; cường độ uốn; độ hút nước; chiều sâu cacbonat hóa; cùng với phân tích vi cấu trúc bằng SEM và XRD. Kết quả cho thấy mẫu dưỡng hộ CO2 đạt cường độ nén trung bình cao hơn từ 33–61% tại 3 ngày và từ 16–23% tại 28 ngày so với mẫu đối chứng. Độ hút nước giảm từ 11,3% xuống còn 8,5%; chiều sâu cacbonat hóa sau 24 giờ dưỡng hộ đạt đến 18 mm. Phân tích XRD cho thấy sự hình thành mạnh mẽ của các pha calcite và vaterite, trong khi SEM cho thấy cấu trúc vi mô chặt hơn, lỗ rỗng được lấp đầy bởi sản phẩm cacbonat hóa. Dưỡng hộ CO2 là giải pháp khả thi để nâng cao chất lượng và tuổi thọ của GKN mác M15, đồng thời góp phần giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất vật liệu xây dựng.

Điều hướng Người dùng

Cách trích dẫn

Lê Văn Quang, Nguyễn Huy Dũng, & Huỳnh Trọng Phước. (2025). Ảnh hưởng của điều kiện dưỡng hộ CO2 đến cường độ, mức độ cacbonat hóa và biến đổi vi cấu trúc của gạch xây không nung. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 15(06). https://doi.org/10.54772/jomc.06.2025.1082

Tài liệu tham khảo

  1. J. Eun Kim, J. Seo, K.-H. Yang, and H.-K. Kim, “Cost and CO2 emission of concrete incorporating pretreated coal bottom ash as fine aggregate: A case study,” Construction and Building Materials, vol. 408, p. 133706.
  2. M. Alyami, I. Y. Hakeem, M. Amin, A. M. Zeyad, B. A. Tayeh, and I. S. Agwa, “Effect of agricultural olive, rice husk and sugarcane leaf waste ashes on sustainable ultra-high-performance concrete,” Journal of Building Engineering, vol. 72, p. 106689.
  3. S. Kashef-Haghighi and S. Ghoshal, “CO2 sequestration in concrete through accelerated carbonation curing in a flow-through reactor,” Industrial and Engineering Chemistry Research, vol. 49, no. 3, pp. 1143–1149.
  4. Z. Liu, S. Luo, S. Liu, H. Zhang, C. Unluer, and L. Yang, “Revealing the underlying mechanism behind CO2 curing light porous solid-waste based concrete,” Construction and Building Materials, vol. 465, p. 140129.
  5. X. Xian, D. Zhang, H. Lin, and Y. Shao, “Ambient pressure carbonation curing of reinforced concrete for CO2 utilization and corrosion resistance,” Journal of CO2 Utilization, vol. 56, p. 101861.
  6. S. Cho, H. Suh, J. Park, S. Jeong, J. Park, and S. Bae, “Repetitive water replenishment in CO2 curing: Enhancement in carbon uptake, reactivity, crystal development, and mechanical properties of low calcium binder composites,” Cement and Concrete Composites, vol. 160, p. 106053.
  7. H. Huang et al., “Life-cycle assessment of emerging CO2 mineral carbonation-cured concrete blocks: Comparative analysis of CO2 reduction potential and optimization of environmental impacts,” Journal of Cleaner Production, vol. 241, p. 118359.
  8. Z. Li, Y. Bai, and Q. Luo, “Influence of humidity conditions on the performance of CO2-cured LC3,” Case Studies in Construction Materials, vol. 22, p. e04747.
  9. M. Tiong, X. Li, K. H. Mo, and T.-C. Ling, “Effects of moulding pressure and w/c induced pore water saturation on the CO2 curing efficiency of dry-mix cement blocks,” Construction and Building Materials, vol. 335, p. 127509.
  10. Z. Xu et al., “Effects of temperature, humidity and CO2 concentration on carbonation of cement-based materials: A review,” Construction and Building Materials, vol. 346, p. 128399.
  11. D. Xuan, B. Zhan, and C. S. Poon, “A maturity approach to estimate compressive strength development of CO2-cured concrete blocks,” Cement and Concrete Composites, vol. 85, pp. 153–160.
  12. Y. Liu et al., “Recycling drinking water treatment sludge into eco-concrete blocks with CO2 curing: Durability and leachability,” Science of The Total Environment, vol. 746, p. 141182.
  13. Q. Song, M.-Z. Guo, Y. Gu, and T.-C. Ling, “CO2 curing of SCMs blended cement blocks subject to elevated temperatures,” Construction and Building Materials, vol. 374, p. 130907.
  14. A. M. Merino-Lechuga et al., “Technical and environmental assessment of CO2-cured alkali-activated pervious paving blocks incorporating recycled aggregates,” Construction and Building Materials, vol. 489, p. 142286.
  15. C. Shi, F. He, and Y. Wu, “Effect of pre-conditioning on CO2 curing of lightweight concrete blocks mixtures,” Construction and Building Materials, vol. 26, no. 1, pp. 257–267.
  16. W. Tang, C. Wu, B. Zhan, S. Kou, J. Jiang, and F. Xing, “Effect of CO2 curing on mechanical and physical properties of the recycled aggregates containing silica fume,” Construction and Building Materials, vol. 453, p. 139060.
  17. F. Zhang et al., “Tailoring CO2 curing technology for compression-formed blocks containing gypsum and basic oxygen furnace slag as a sustainable building material,” Construction and Building Materials, vol. 491, p. 142713.
  18. R. Zhuang et al., “Chelator-enhanced low-concentration CO2 curing of cement paste: A pathway to improved sustainability and CO2 sequestration in construction materials,” Journal of Building Engineering, vol. 111, p. 113295.
  19. T. S. Kumar, K. V. G. D., Balaji, S. T. N. Reddy, and G. S. Rao,“Mechanical properties of concrete when cured with carbon dioxide,” International Journal of Engineering and Advanced Technology, vol. 8, no. 6, pp. 2544–2549.
  20. B. Gilroy, L. Black, D. Thompson, R. Hogan, and N. Holmes, “Effects of accelerated carbonation curing on CO2 sequestration and on the compressive strength of concrete masonry units,” Civil Engineering Research in Ireland (CERI) 2020, 27th. August, Cork, Ireland.
  21. M. Ba, S. Fang, W. Cheng, and Y. Zhao, “Effects of CO2 curing on the properties of pervious concrete in different paste–aggregate ratios,” Materials, vol. 16, no. 13, p. 4581.
  22. B. J. Zhan, C. S. Poon, and C. J. Shi, “Materials characteristics affecting CO2 curing of concrete blocks containing recycled aggregates,” Cement and Concrete Composites, vol. 67, pp. 50–59.
  23. B. J. Zhan, C. S. Poon, and C. J. Shi, “Properties of cement-based construction materials prepared with construction waste and CO2 curing,” 14th International Congress on the Chemistry of Cement 2015, Beijing, China.