Nghiên cứu khả năng chế tạo vữa khô trộn sẵn sử dụng bã thải thạch cao phospho tại nhà máy sản xuất phân bón diamoni photphat Đình Vũ - Hải Phòng

Từ khóa:

Vữa khô trộn sẵn
bã thải thạch cao phospho
phế thải công nghiệp
cát tự nhiên
kinh tế tuần hoàn

Tóm tắt:

Sự suy giảm nguồn cát tự nhiên phục vụ xây dựng và lượng bã thải thạch cao phospho phát sinh ngày càng lớn từ các nhà máy sản xuất phân bón đang đặt ra yêu cầu cấp thiết về các giải pháp tái sử dụng chất thải theo định hướng kinh tế tuần hoàn. Nghiên cứu này đánh giá khả năng sử dụng bã thải thạch cao phospho tại Nhà máy sản xuất phân bón Diamoni Photphat (DAP) Đình Vũ - Hải Phòng để thay thế một phần cát tự nhiên trong chế tạo vữa khô trộn sẵn. Tám cấp phối vữa được chế tạo với các tỷ lệ thay thế cát khác nhau nhằm đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng bã thải thạch cao phospho đến độ lưu động của hỗn hợp, khối lượng thể tích, cường độ chịu nén và cường độ chịu kéo khi uốn của sản phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi tăng hàm lượng bã thải thạch cao phospho, độ lưu động và khối lượng thể tích của vữa giảm dần do kích thước hạt mịn và diện tích bề mặt riêng lớn của vật liệu. Đồng thời, cường độ chịu nén và cường độ chịu kéo khi uốn cũng giảm theo tỷ lệ thay thế cát do sự suy giảm của hệ cốt liệu chịu lực. Mẫu đối chứng đạt cường độ chịu nén 28 ngày là 10,85 MPa, trong khi mẫu thay thế hoàn toàn cát đạt 4,70 MPa. Tuy nhiên, các cấp phối sử dụng hàm lượng bã thải thạch cao phospho ở mức thấp vẫn đáp ứng yêu cầu đối với vữa xây dựng thông thường, đồng thời góp phần tận dụng hiệu quả chất thải công nghiệp, giảm khai thác cát tự nhiên và thúc đẩy phát triển vật liệu xây dựng xanh theo định hướng kinh tế tuần hoàn.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1]   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”. Hà Nội, tháng 10, tr.18-27.

[2]   Phan Quang Hưng, Bùi Phương Trinh (2024). Khảo sát ảnh hưởng của cát thải từ cát xây tô tại công trường đến độ lưu động và cường độ của vữa xây dựng. Tạp chí Vật liệu và Xây dựng, số 01.

[3]   Ngo S.H., Huynh T.P. (2022). Effect of lubricating paste content on the engineering properties and microstructure of green mortars designed by densified mixture design algorithm, Materials Today: Proceedings, 65, pp. 1315–1320.

[4]   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, tr.78-81.

[5]     Trịnh Thị Châm, Cao Tú Mai (2023). Đánh giá tính chất của thạch cao phospho tại Việt Nam. Tạp chí Vật liệu và Xây dựng-Bộ Xây dựng, 13(03), tr.43-50.

[6]     Nguyễn Văn Quang (2016).  Nghiên cứu chế biến phế thải phosphogypsum làm phân bón và phụ gia cho xi măng. Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.

[7]     Chỉ thị số 08/TC-TTg ngày 26/03/2021 của Thủ tướng Chính phủ về việc đẩy mạnh xử lý, sử dụng tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy hóa chất, phân bón làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng và trong các công trình xây dựng.

[8]     Ân V. V. T. (2019). Nghiên cứu ảnh hưởng của thạch cao Phospho từ nhà máy sản xuất phân bón DAP thay thế thạch cao tự nhiên đến các tính chất của xi măng và bê tông. Đề tài Bộ Giáo dục và Đào tạo, mã số B2017-XDA-14.

[9] Rashad, A. M. (2017). Phosphogypsum as a construction material. Journal of cleaner production, 166, pp.732-743.

[10] Değirmenci N. (2008). Utilization of phosphogypsum as raw and calcined material in manufacturing of building products. construction and Building Materials, 22(8), pp.1857-1862.

[11] 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, tr. 50-57.

[12]   Nguyễn Văn Dũng, Lê Thị Thanh Tâm, Mai Thị Ngọc Hằng (2024). Các đặc tính kỹ thuật của vữa xây dựng sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn thay thế một phần xi măng. Tạp chí Vật liệu và Xây dựng, số 03, tr. 70-75.

[13]   A. Heidari, M. Hashempour, H. Javdanian, M. Karimian (2018). Investigation of mechanical properties of mortar with mixed recycled aggregates, Asian Journal of Civil Engineering 19, tr. 155–164.

[14] G.A. Ferro, C. Spoto, J.M. Tulliani, K. Restuccia (2015). Mortar made of recycled sand from C&D, Procedia Engineering 109, tr. 240–247.

[15] 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, tr. 67-77.

[16]   Đặng Ngọc Phượng (2023). Nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng. Luận án Tiến sĩ kỹ thuật hoá học, 158tr.

[17]   TCVN 4314:2022. Vữa xây dựng - Yêu cầu kỹ thuật.

[18] Fornes, I.V., Vaičiukynienė, D., Nizevičienė, D., Doroševas, V., Michalik, B. (2021). A comparative assessment of the suitability of phosphogypsum from different origins to be utilised as the binding material of construction products. Journal of Building Engineering, 44, p.102995.