ISSN:
Website: www.jomc.vn
Nghiên cứu đánh giá tính công tác và cường độ nén của bê tông xanh sử dụng hỗn hợp thạch cao phospho và vỏ hàu nghiền mịn thay thế cát tự nhiên
Tóm tắt
Sự khai thác quá mức cát tự nhiên trong sản xuất bê tông đã gây ra nhiều hệ lụy nghiêm trọng về môi trường và gia tăng lượng phát thải carbon trong ngành xây dựng. Nghiên cứu này đề xuất giải pháp phát triển vật liệu bền vững bằng cách tận dụng hỗn hợp thạch cao phospho (PG) – một phụ phẩm của công nghiệp hóa chất – và vỏ hàu nghiền mịn (VH) – một loại chất thải thủy sản – làm cốt liệu mịn thay thế một phần cát tự nhiên trong bê tông. Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá ảnh hưởng của việc thay thế cát bằng hỗn hợp PG-VH ở các tỷ lệ từ 0% đến 30% (theo khối lượng) đến tính công tác và cường độ nén của bê tông xanh. Trong đó, tính công tác của hỗn hợp bê tông tươi được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 3106:2022, và cường độ nén ở tuổi 28 ngày được thử nghiệm trên mẫu lập phương kích thước 150´150´150 mm theo tiêu chuẩn TCVN 3118:2022. Kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng, việc bổ sung hỗn hợp PG-VH làm giảm đáng kể độ sụt của bê tông tươi, giảm từ 18,5 cm (mẫu đối chứng) xuống 9,0 cm ở mẫu sử dụng tỷ lệ thay thế cao nhất. Cường độ nén ở tuổi 28 ngày của các mẫu bê tông xanh biến thiên trong khoảng 30,4 MPa - 45,8 MPa tùy thuộc vào hàm lượng PG-VH sử dụng. Kết quả nghiên cứu khẳng định tiềm năng lớn của việc tận dụng hỗn hợp PG-VH làm cốt liệu mịn thay thế cát tự nhiên, góp phần tiết kiệm tài nguyên, giảm chi phí vật liệu và thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn trong ngành sản xuất vật liệu xây dựng.
Tài liệu tham khảo
- . United Nations Environment Programme (UNEP). (2026). Sand and Sustainability: An Essential Resource for Nature and Development. Nairobi: United Nations Environment Programme. https://wedocs.unep.org/handle/20.500.11822/49463.
- . Bạch Đình Thiên (2020). Cốt liệu nhân tạo dùng trong công tác bê tông và san lấp công trình. Tạp chí Xây dựng. Số 11 – 2020.
- . Tăng Văn Lâm, Nguyễn Văn Mạnh, Nguyễn Trọng Chức (2023). Khả năng sử dụng cát nghiền nguồn gốc đá vôi cho bê tông cường độ cao. Hội thảo khoa học quốc gia “Phát triển và quản lý bền vững tài nguyên và môi trường: từ miền núi tới ven biển”. Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội. Trang 18-27.
- . Hoàng Hồng Vân, Hà Huy Hiếu, Nguyễn Mạnh Cường, Phạm Văn Thịnh, Nguyễn Duy Hiếu, Trương Thị Kim Xuân, Đỗ Trọng Toàn (2018). Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp cát nhân tạo và cát thiên nhiên đến tính chất cơ bản của bê tông. Tạp chí khoa học Kiến trúc – Xây dựng. 90-94.
- . Tống Tôn Kiên, Trần Hoàng Hân, Cao Thị Hương (2018). Nghiên cứu khả năng sử dụng các sản phẩm từ đá cát kết thay thế cát tự nhiên trong xây dựng các công trình. Tuyển tập Báo cáo Hội thảo KHCN toàn quốc - Cát nghiền thay thế cát tự nhiên - Vật liệu thân thiện môi trường, NXB Xây dựng, 83-91.
- . Nguyễn Thị Hương, Nguyễn Đức Thiện, Trần Đức Dũng, Cấn Thu Văn, Châu Nguyễn Xuân Quang (2024). Đánh giá nhận thức của người dân về sạt lở bờ sông liên quan đến tác động của hoạt động khai thác cát tại Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 758 (2024). Trang 46-59.
- . Lê Thị Song, Nguyễn Minh Quỳnh Nhung, Nguyễn Thị Tâm (2026). Kinh tế tuần hoàn trong sản xuất vật liệu xây dựng: Hiện trạng, tiềm năng và giải pháp thực hiện. Tạp chí Vật liệu và Xây dựng-Bộ Xây dựng 16, no. 01 (2026). Trang 187-194.
- . Hoàng Phương Tùng, Nguyễn Lê Quốc Anh, Ngô Hữu Hoàng, Nguyễn Thị Minh Xuân. (2023). Nghiên cứu phát triển xi măng sinh học có nguồn gốc từ thực vật nhằm giảm phát thải CO2 trong lĩnh vực xây dựng. Tạp chí Vật liệu và Xây dựng-Bộ Xây dựng 13, no. 01 (2023). Trang 37-46.
- . Tăng Văn Lâm, Vũ Ngọc Trụ, Nguyễn Thế Giang, Nguyễn Sáng, Bùi Thị Thuỳ Dung (2026). Nghiên cứu sử dụng phế thải thạch cao làm vật liệu san lấp công trình ven biển. Tạp chí khoa học Công nghệ Xây dựng, số 01/2026. 50-57.
- . Nguyễn Thế Giang (2026). Công ty Cổ phần Đầu tư Trường An Hải Phòng: Từ giải pháp sản xuất vật liệu xanh đến mô hình về môi trường, xã hội và quản trị doanh nghiệp dẫn đầu, Tạp chí Đầu tư Tài chính, 50/03, 78-81.
- . Tăng Văn Lâm, Mai Phương Hạnh, Nguyễn Thế Giang, Nguyễn Sáng, Bùi Thị Thuỳ Dung (2026). Nghiên cứu ảnh hưởng của thạch cao nhân tạo và silica fume đến tính chất cơ học và độ bền lâu của bê tông sử dụng cát biển trong môi trường biển đảo. Tạp chí khoa học Công nghệ Xây dựng, số 01/2026. 67-77.
- . Đặng Ngọc Phượng (2023), Nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốt pho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng, Luận án tiến sĩ kỹ thuật hóa học, Học viện Khoa học và Công nghệ, 158 trang.
- . Trần Thu Minh, Mai Hoàng Anh, Vũ Bá Thành, Hồ Xuân Ba, Trần Thế Truyền (2024). Thực nghiệm xác định độ thấm nước của bê tông sử dụng cốt liệu mịn trộn vỏ ngao nghiền. Tạp chí Khoa học Công nghệ. Tập 64, số 11/2024 (747). Trang 16 – 19.
- . Từ Sỹ Quân, Trần Thế Truyền, Mai Hoàng Anh, Lê Văn Thắng (2023). Ảnh hưởng của hàm lượng cốt liệu mịn thay thế đến các đặc tính kỹ thuật của bê tông vỏ ngao dùng làm mặt đường ô tô. Tạp chí Khoa học công nghệ Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, 17 (2V), 123-133.
- . Dang Hanh Nguyen, Mohamed Boutouil, Nassim Sebaibi, Lydia Leleyter, Fabienne Baraud (2013), The Use of Seashell by-Products in Pervious Concrete Pavers, Construction and Architectural Engineering, vol.7, no.11, pp.514-512.
- . Lương Huỳnh Vũ Thanh, Trần Chương Yến Nhi, Huỳnh Thị Kim Huệ, Ngô Trương Ngọc Mai, Nguyễn Hoàng Anh, Trần Nguyễn Phương Lan (2020). Cải tiến bê tông thấm có cốt liệu từ vỏ sò, tro trấu và mụn dừa . Tạp chí Khoa học và công nghệ - Đại học Đà Nẵng, tập 18, số 5.1.
- . Lê Hoài Bão, Ngô Văn Thức, Võ Trung Kiên. (2026). Nghiên cứu cường độ chịu nén của vữa và bê tông sử dụ ng cốt liệu vỏ hàu thay thế cát sông. Tạp chí Vật liệu & Xây dựng. Tập 16 số 01(2026). Trang 70-75.
- . Баженов Ю.М., (2011). Технология бетона. М.: Изд. АСВ., 2011, 528 c.
- . Nguyễn Như Quý, Mai Quế Anh, (2020). Lý thuyết bê tông. Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội, 2020, 210 Tr.
- . Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. (2023). TCVN 13754:2023. Cát nhiễm mặn cho bê tông và vữa
- . Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. (2023). TCVN 13754:2023. Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng
- . Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. (2023). TCVN 11586:2016. Xỉ hạt lò cao nghiền mịn dùng cho bê tông và vữa.
- . Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. (2009). TCVN 3794:2009. Natri hydroxit sử dụng trong công nghiệp - Lấy mẫu - Mẫu thử - Chuẩn bị dung dịch gốc dùng cho phân tích.
- . Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. (2024). TCVN 8826:2024. Phụ gia hóa học cho bê tông và vữa.
- . Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. (2012). TCVN 4506:2012. Nước cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật.
- . Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. (2022). TCVN 3106:2022. Hỗn hợp bê tông - Phương pháp xác định độ sụt.
- . Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. (2022). TCVN 3105:2022. Hỗn hợp bê tông và bê tông - lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử
- . Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. (2022). TCVN 3118:2022 Bê tông – Phương pháp xác định cường độ chịu nén, 13 trang.
- . Bộ xây dựng, (1998). Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại. Quyết định số 778/1998/QĐ-BXD ngày 05/09/1998, 60 trang.
- . S. Alam, J. Veedu, T. Dhasan. (2018). Experimental Analysis on Strength and Durability of Concrete by Partially Exchanging Fine Aggregate with Oyster Shell,” Int. J. Creat. Res. Thoughts, vol. 6, no. 2 (2018), pp. 866 –873.

