Đánh giá dấu chân carbon và tính chất cơ lý của gạch tự chèn sử dụng đá thải mỏ than và tro xỉ nhiệt điện

Tóm tắt

Nghiên cứu này đánh giá khả năng tái sử dụng đá thải mỏ than Quảng Ninh và tro xỉ nhiệt điện trong sản xuất gạch bê tông tự chèn, nhằm giảm sử dụng cốt liệu truyền thống và giảm phát thải trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng. Đá thải mỏ được đập nghiền đến kích thước nhỏ hơn 5 mm và phối hợp với tro xỉ nhiệt điện để thay thế cốt liệu mịn thông thường trong toàn bộ cấp phối viên gạch. Cấp phối được thiết kế dựa trên hàm lượng xi măng, đá thải mỏ than và tro xỉ nhiệt điện. Các tính chất cơ lý của sản phẩm được đánh giá thông qua cường độ nén, độ bền uốn, độ mài mòn bề mặt và độ hút nước. Phương pháp đánh giá vòng đời với ranh giới từ nguyên liệu đầu vào đến cổng nhà máy được áp dụng để lượng hóa phát thải CO₂ tương đương của sản phẩm. Kết quả thực nghiệm cho thấy cấp phối phù hợp nhất trong phạm vi khảo sát gồm 13,8% xi măng, 38,8% đá thải mỏ than và 47,4% tro xỉ nhiệt điện đạt cường độ nén 12,9 MPa ở tuổi 28 ngày. Sản phẩm gạch tự chèn chế tạo từ cấp phối này đạt độ bền uốn 5,92 MPa, độ mài mòn bề mặt 0,31 g/cm² và độ hút nước 9,9%. Các kết quả này cho thấy vật liệu có tiềm năng sử dụng cho các khu vực chịu tải thấp như sân vườn, lối dạo cảnh quan và khu vực đi bộ nhẹ. Phân tích chi phí và phát thải trong ranh giới từ nguyên liệu đầu vào đến cổng nhà máy cho thấy cấp phối đề xuất giúp giảm 20,82% chi phí vật liệu và giảm 2,6% phát thải CO₂ tương đương trên mỗi đơn vị sản phẩm. Nghiên cứu góp phần mở rộng hướng tái sử dụng đá thải mỏ than và tro xỉ nhiệt điện trong sản xuất vật liệu xây dựng tại Việt Nam.