Tro bay là sản phẩm được tạo ra từ quá trình đốt than của các nhà máy nhiệt điện. Các hạt bụi tro được đưa ra qua các đường ống khói sau đó được thu hồi từ phương pháp kết sương tĩnh điện hoặc bằng phương pháp lốc xoáy. Tro bay là những tinh cầu tròn siêu mịn được cấu thành từ các hạt silic có kích thước hạt là 0,05 micromet, tức là 50 nanomet [1 nanomet = 10-9 centimet]. Nhờ bị thiêu đốt ở nhiệt độ rất cao trong lò đốt [đạt khoảng 1.4000C] nên nó có tính puzzolan là tính hút vôi rất cao.
Nhờ độ mịn cao, độ hoạt tính lớn cộng với lượng silic tinh ròng [SiO2] có rất nhiều trong tro bay, nên khi kết hợp với ximăng portland hay các loại chất kết dính khác sẽ tạo ra các sản phẩm bê tông với độ cứng vượt trội [mác cao] có khả năng chống thấm cao, tăng độ bền với thời gian, không nứt nẻ, giảm độ co gãy, có tính chống kiềm và tính bền sulfat, dễ thao tác, rút ngắn tiến độ thi công do không phải xử lý nhiệt... Ngoài ra, nó còn giảm nhẹ tỉ trọng của bê tông một cách đáng kể.
Trong hơn 5 thập niên qua, tro bay được ứng dụng vào thực tiễn của ngành xây dựng một cách rộng rãi và đã có những công trình lớn trên thế giới sử dụng sản phẩm này như là một phụ gia không thể thiếu. Các công trình tiêu biểu đã sự dụng tro bay làm phụ gia là: Đập Tomisato cao 111m ở Nhật Bản được xây dựng từ những năm 1950 đã sử dụng 60% tro bay thay thế xi măng; Trung Quốc đưa tro bay vào công trình xây dựng đập thủy điện từ những năm 1980; Công trình Azure trị giá 100 triệu USD hoàn thành năm 2005 đã sử dụng 35% tro bay thay thế xi măng.
Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã được đúc kết: Các công trình có sử dụng tro bay sẽ đem đến 3 lợi ích to lớn và rất thiết thực cho ngành công nghiệp xây dựng là:
Bên dưới là quá trình sản xuất tro bay trong nhà máy nhiệt điện, tro bay được thu gom trong thiết bị thu gom.
.png]
Kích cỡ các hạt tro bay tùy thuộc quá trình mà kích cỡ khác nhau.
.png]
1.2 Tiêu chuẩn của tro bay
- Tro bay [FA] thường có 2 loại C và F, phân biệt qua hàm lượng CaO trên hoặc dưới 10%
- FA loại F có hoạt tính pozzolanic, trong khi loại C vừa có hoạt tính pozzolanic vừa có hoạt tính hydraulic [thủy hoạt tính, giống slag và cement].
- Mật độ tương đối trung bình của FA nằm trong khoảng từ 1.900 đến 2.400 kg / m3 Các phạm vi kích thước hạt khác nhau có thể có mật độ khác nhau từ 500 đến 2.600 kg /m3.
- Mật độ cao hơn được tìm thấy có tương quan với lượng oxit sắt ngày càng tăng trong FA.
- Khối lượng đơn vị rời của FA khô nằm trong khoảng từ 500 đến 900 kg /m
1.3 Thành phần của tro bay
- FA có chứa sulfates dạng hòa tan, có thể phản ứng với cement tương tự như phản ứng của thạch cao
- Nếu hàm lượng SO3 cao có thể gây ra sự mất ổn định thể tích trong bê tông, ảnh hưởng đến độ bền. FA có SO3 0.8]
- Hàm lượng LOI có ảnh hưởng tiêu cực đến cường độ [c5 45 micron: chủ yếu đóng vai trò như chất làm đầy.
FA làm giảm lượng nước trộn, tuy nhiên khi độ mịn R45 tăng [>30%] có thể làm tăng lượng nước, điều này có thể giải thích bởi do phân bố cỡ hạt không hợp lý, tạo nhiều lỗ rỗng giữa các hạt.
.png]
- 1. ## 1.4.4 Mất khi nung [LOI]
- Hàm lượng Mất khi nung [LOI] thể hiện hàm lượng than dư [Unburned carbon UBC], là một đặc tính quan trọng của tro bay
- Than dư không tham gia phản ứng thủy hóa tạo cường độ, tuy nhiên than dư làm tăng lượng nước trộn do khả năng hút nước và hấp thụ phụ gia hóa học.
- Mức độ hấp thụ phụ thuộc vào độ mịn và loại than
- FA với