Luận Văn Nghiên cứu chế tạo microsilica từ tro trấu thay thế muội ôxit silic trong bê tông chất lượng cao

Nghiên cứu chế tạo microsilica từ tro trấu thay thế muội ôxit silic trong bê tông chất lượng cao
Trấu là phần vỏ ngoài bao quanh hạt thóc, khi xay xát nó được tách ra dưới dạng thải phẩm. Do trấu có khối lượng thể tích nhỏ (khoảng 0,1 tấn/m3) nên cần phải tốn khá nhiều diện tích để chứa loại phế thải này. Đối với các cơ sở xay xát gạo tập trung, có công suất lớn thì việc xử lý lượng trấu thải ra hàng ngày là một vấn đề cấp bách. Một trong các phương pháp xử lý là đốt trấu để giảm khối lượng và thể tích của nó, đồng thời có thể tận dụng được lượng nhiệt toả ra trong quá trình đốt trấu. Khi đốt trấu tạo thành một lượng tro khoảng 20% khối lượng trấu ban đầu và toả ra nhiệt lượng khoảng 13200-16200 kJ/kg. Hàm lượng trấu trong thóc chiếm khoảng 20%, như vậy cứ xay xát 1 tấn thóc thì sẽ thải ra 200 kg trấu, mà khi đốt sẽ cho khoảng 40 kg tro. Tuy nhiên đây là số liệu trung bình vì hàm lượng trấu trong thóc và hàm lượng tro trong trấu dao động trong một phạm vi khá lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống lúa, chất đất, phân bón, thời vụ, khí hậu, v.v.
Theo tài liệu thống kê của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Thế giới (FAO) thì sản lượng thóc năm 2003 trên thế giới là 588,56 triệu tấn, trong đó Việt Nam chiếm 34,51 triệu tấn. Nếu sử dụng các số liệu trung bình về hàm lượng trấu, tro và nhiệt lượng nêu trên để tính toán thì lượng tro và lượng nhiệt có thể thu được khi đốt lượng trấu thải ra trong năm 2003 trên thế giới là 23,54 triệu tấn và 153x1010-191x1010 MJ. Còn ở Việt Nam lượng trấu và tro trấu tiềm năng thu được trong năm 2003 sẽ tương ứng là 6,9 triệu tấn và 1,38 triệu tấn; còn lượng nhiệt toả ra khi đốt trấu là 1,8x1010-2,2x1010 MJ, tương đương với nhiệt lượng của khoảng 716.000 – 875.000 tấn than đá. Song trên thực tế, do thóc là sản phẩm nông nghiệp được sản xuất rải rác trên các vùng lãnh thổ rộng lớn, nên khó có thể thu hồi được toàn bộ số trấu để xử lý nhằm thu được số tro và nhiệt lượng như số liệu thống kê trên.
Do tro trấu có hàm lượng ôxit silic rất lớn và nếu được gia công trong điều kiện thích hợp thì có độ hoạt tính puzơlan rất cao, nên có thể sử dụng nó làm phụ gia khoáng hoạt tính trong xi măng và bê tông. Cook ước tính có thể thu hồi được một phần ba số trấu thải ra hàng năm và đốt thành tro để sử dụng làm phụ gia puzơlan thay thế một phần xi măng. Lượng puzơlan này có tiềm năng rất lớn, đặc biệt là ở một số nước trồng nhiều lúa như Trung Quốc, ấn Độ, Inđônêxia, Việt Nam, Thái Lan, v.v.