NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG BỘT THỦY TINH THẢI Y TẾ9d4d5c76

1. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-------------------------------
LÊ XUÂN DŨNG
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CỦA
BÊ TÔNG SỬ DỤNG BỘT THỦY TINH THẢI Y TẾ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng – Năm 2018

2. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----------------------------
LÊ XUÂN DŨNG
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CỦA
BÊ TÔNG SỬ DỤNG BỘT THỦY TINH THẢI Y TẾ
Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng Công trình dân dụng và công nghiệp
Mã ngành : 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS.TS TRẦN QUANG HƯNG
Đà Nẵng – Năm 2018

3. LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào
khác.
Tác giả luận văn
Lê Xuân Dũng

4. MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài......................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ...........................................................................................4
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................4
4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................4
5. Bố cục nội dung đề tài ........................................................................................4
CHƯƠNG 1 VẬT LIỆU THỦY TINH VÀ THỰC TRẠNG THỦY TINH THẢI
Y TẾ................................................................................................................................5
1.1. THỰC TRẠNG, PHÂN LOẠI THỦY TINH THẢI Y TẾ......................................5
1.1.1. Khái niệm và phân loại thủy tinh thải y tế....................................................5
1.1.2. Thực trạng rác thải thủy tinh y tế..................................................................7
1.2. VẬT LIỆU THỦY TINH VÀ TÍNH KHẢ THI KHI DÙNG BỘT THỦY TINH
GIẢM BỚT MỘT PHẦN XI MĂNG .............................................................................9
1.2.1. Vật liệu thủy tinh thải y tế ............................................................................9
1.2.2. Độ mịn và đặc tính lý hóa của thủy tinh thải y tế nghiền mịn....................10
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VẬT LIỆU THỦY TINH
NGHIỀN MỊN GIẢM BỚT MỘT PHẦN XIMĂNG TRONG SẢN XUẤT BÊTÔNG
TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI ........................................................................11
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG..........................................................................................15
CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN, CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM VÀ
VẬT LIỆU SỬ DỤNG.................................................................................................17
2.1. CÔNG TÁC THU GOM VÀ TIỀN XỬ LÝ VẬT LIỆU THỦY TINH................17
2.1.1. Công tác thu gom thủy tinh thải .................................................................17
2.1.2. Công tác tiền xử lý vật liệu thủy tinh thải ..................................................18
2.2. TỈ LỆ THÀNH PHẦN THỦY TINH VÀ KÍCH THƯỚC CÁC HẠT CỐT LIỆU
THỦY TINH..................................................................................................................19
2.2.1. Kích thước các hạt cốt liệu thủy tinh nghiền mịn.......................................19
2.2.2. Tỉ lệ thành phần bột thủy tinh giảm thiểu một phần xi măng.....................23
2.3. VẬT LIỆU SỬ DỤNG...........................................................................................26
2.3.1. Xi măng.......................................................................................................26
2.3.2. Cốt liệu nhỏ - Cát........................................................................................27
2.3.3. Cốt liệu lớn – Đá dăm.................................................................................27
2.3.4. Bột Thủy tinh (Powder Glass) ....................................................................28

5. 2.3.5. Bêtông và tỉ lệ cấp phối bêtông ..................................................................28
2.4. CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM.........................................................................32
2.4.1. Chế tạo mẫu bêtông tiêu chuẩn...................................................................32
2.4.2. Quy trình thí nghiệm nén mẫu....................................................................36
2.4.3. Phương pháp xác định cường độ chịu nén mẫu tiêu chuẩn........................36
2.4.4. Quy trình thí nghiệm độ chống thấm nước của mẫu ..................................38
2.5. CÁC MÁY MÓC VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG ĐỂ THÍ NGHIỆM.........................40
2.6. TỔNG QUAN NỘI DUNG THÍ NGHIỆM...........................................................40
2.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG..........................................................................................41
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM...................................................................42
3.1. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM......................................................................................42
3.1.1. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của cốt liệu.................................................42
3.1.2. Xác định độ sụt hỗn hợp bêtông .................................................................44
3.1.3. Xác định cường độ chịu nén của bêtông.....................................................45
3.1.4. Xác định mức chống thấm nước của bêtông ..............................................47
3.2. BÌNH LUẬN KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM...............................................................48
3.2.1. Độ sụt..........................................................................................................48
3.2.2. Cường độ chịu nén của mẫu thí nghiệm.....................................................49
3.2.3. Mức chống thấm nước của mẫu thí nghiệm ...............................................49
3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG..........................................................................................50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................................51
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO)

6. TÓM TẮT
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG BỘT
THỦY TINH THẢI Y TẾ
Học viên: Lê Xuân Dũng Chuyên ngành:Kỹ thuật xây dựng công trình DD&CN
Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K32 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt – Thủy tinh từ chai lọ thải ngành y tế đang là tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước,
không khí, đất…do chưa có phương pháp xử lý rác thải một cách triệt để. Với các tính chất cơ
học và thành phần hóa học, thủy tinh có thể được sử dụng như là một phần thay thế cốt liệu
thô, cốt liệu mịn và xi măng trong chế tạo bê tông phục vụ ngành xây dựng, tạo ra hướng xử
lý rác thải bền vững. Ở dạng bột đủ mịn, thủy tinh thể hiện thuộc tính puzzolan và có thể sử
dụng thay thế một phần vai trò xi măng trong bê tông. Trong nghiên cứu này, thủy tinh thải y
tế được nghiền mịn thành dạng bột, với độ mịn đạt dưới 10% thông qua lưới sàng 90
micromet để giảm một phần xi măng sử dụng. Đề tài được thực hiện nhằm nghiên cứu ảnh
hưởng của sự thay thế này đến khả năng chống thấm nước trong bê tông và so sánh với bê
tông thông thường. Kết quả thể hiện rằng khả năng chống thấm trong bê tông là khá tốt, đặc
biệt là thay thế tỉ lệ 10% hàm lượng xi măng có thể ứng dụng thực tiễn.
Từ khóa: Thủy tinh thải y tế, bột thủy tinh, Chống thấm bê tông, cường độ chịu nén, độ
sụt.
Abstract: Due to lack of effective recycled method, waste glass collected from medical
bottles may cause water, air and soil pollutions. By possessing a high performance of
mechanical and chemical properties, this type of glass can be used as a partial replacement for
coarse aggregate, fine aggregate or cement in manufacture of concrete toward a sustainable
construction industry. As powder form, glass possess pozzolan characteristic and can be used
as a partial replacement of cement role in concrete. In this study, medical glass was crushed
into powder, with a fineness of less than 10% through a sieve of 90 micrometers in order to
reduce amount of cement. The aim is to study the effect of this substitution on the
waterproofing of concrete and compare to nominal concrete. The results show that a ability to
waterproofing concrete is the best, especially with replacing the content as 10% by weight of
cement and can be practically applied.
Key words: waste medical glass, glass powder, waterproofing concrete, compressive
strength, slump.

7. DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CÁC CHỮ VIẾT TẮT:
Bột Khối lượng xi măng + bột thủy tinh
MDC Mẫu đối chứng
N/B Tỉ lê lượng nước trên lượng bột
N/X Tỉ lệ lượng nước trên lượng xi măng.
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên
TT-10%TT-0,56 Mẫu chứa thủy tinh dạng bột giữ nguyên tỉ lệ N/X mẫu đối chứng
TT-10%TT-0,60 Mẫu chứa thủy tinh dạng bột thay đổi tỉ lệ N/X cao hơn mẫu đối
chứng
TT-10%TT-0,65 Mẫu chứa thủy tinh dạng bột thay đôi tỉ lệ N/X cao hơn mẫu đối
chứng
TW Trung ương
WHO Tổ chức Y tế Thế giới

8. DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu bảng Tên bảng Trang
1. 1. Thành phần rác thải bệnh viện ở Việt Nam 8
1.2. Thành phần hóa học của thủy tinh 11
2.1. Lượng phần trăm dãi cỡ hạt xi măng tối ưu về cường độ 22
2. 2. Cấp phối thành phần định hướng theo định mức 1784 29
2. 3. Thể tích mẻ trộn thực tế thi công với số mẫu cần đúc 30
2.4. Bảng tổng hợp số lượng mẫu cần đúc thí nghiệm 30
2.5.
Tỉ lệ cấp phối thực nghiệm đạt yêu cầu độ sụt mẫu đối
chứng
31
2.6. Độ sụt mẫu bê tông đối chứng khi giảm lượng nước 31
2.7. Cấp phối vật liệu khi thay đổi N/X 31
3. 1.
Các tính chất cơ lý của xi măng Pooclang Sông Gianh
PCB40
42
3.2. Kết quả phân tích thành phần hạt của cát thí nghiệm 43
3.3. Kết quả phân tích thành phần hạt của đá dăm thí nghiệm 44
3. 4. Kết quả độ mịn của thủy tinh nghiền mịn thành dạng bột 44
3. 5. Kết quả độ sụt của hỗn hợp bê tông 45
3. 6. Cường độ chịu nén của các mẫu bê tông thí nghiệm 45
3. 7.
Cường độ chịu nén trung bình của cấp phối bê tông thí
nghiệm
46
3. 8. Mức chống thấm của các mẫu bê tông thí nghiệm 47

9. DANH MỤC HÌNH ẢNH
Số hiệu hình Tên hình Trang
1.1. Thủy tinh thải y tế đã qua sử dụng 5
1.2. Chai lọ thủy tinh trắng thải y tế 6
1.3. Chai lọ thủy tinh màu thải y tế 7
2.1.
Biểu đồ thành phần chất thải rắn y tế dựa trên đặc tính lý
hóa
17
2.2. Thùng chứa, túi đựng thủy tinh thải y tế 18
2.3. Sản phẩm thủy tinh được nghiền mịn 19
2.4.
Cường độ nén của bê tông với bột thủy tinh kích cỡ khác
nhau
20
2.5.
Ảnh hưởng của cỡ hạt thủy tinh đến cường độ chịu nén bê
tông
21
2.6. Cơ sở thiết bị nghiền tại phòng thí nghiệm công ty 23
2.7.
Quá trình phát triển cường độ nén theo tỉ lệ % các độ tuổi
thí nghiệm
24
2.8. Sự phát triển cường độ nén và độ chống thấm nước 25
2.9. Sự hấp thu mao mạch của mẫu lập phương sau 28 ngày 26
2.10. Một số hình ảnh Xi măng Sông Gianh 32
2.11. Một số hình ảnh cát và đá tại hiện trường 33
2.12. Bột thủy tinh cất giữ trong bao xi măng 33
2.13. Thùng trộn và khuôn đúc mẫu tiêu chuẩn 34
2.14. Công tác đo độ sụt bê tông 34
2.15. Đúc mẫu và bảo dưỡng mẫu thí nghiệm 35
2.16. Hình ảnh công tác đúc mẫu và hoàn thiện 35
2.17. Thí nghiệm và kết quả nén mẫu 37
2.18. Sơ đồ thí nghiệm mẫu lập phương theo TCVN 3118:1993 38
2.19. Tẩy màng hồ xi măng và gá lắp mẫu lên bệ máy 39
2.20. Theo dõi mẫu thấm qua camera và khi kêt thúc thí nghiệm 40

10. Số hiệu hình Tên hình Trang
2.21. Ép chẻ mẫu để thấy vệt thấm bên trong mẫu 40
3.1. Độ sụt hỗn hợp bê tông của các cấp phối thiết kế 45
3.2.
Cường độ chịu nén trung bình các cấp phối thiết kế ở tuổi
28 ngày
46
3.3. Mức chống thấm W các cấp phối thiết kế 47
3.4.
Mối quan hệ giữa cấp chống thấm W và cường độ nén trung
bình
48

11. 1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Theo Tổng cục Môi trường, hiện mỗi ngày các cơ sở khám chữa bệnh trên cả
nước phát sinh khoảng 340 tấn chất thải, mức tăng chất thải y tế hiện nay là 7,6%/năm.
Năm 2015 lượng phát sinh chất thải vào khoảng 600 tấn/ngày. Dự kiến đến năm 2020,
tổng lượng rác thải là 800 tấn/ngày. Trong đó, hằng năm lượng rác thải gồm chai, lọ
thủy tinh đựng dược phẩm y tế được thải ra với số lượng lớn, chiếm khoảng 3% [1].
Theo ước lượng của đề tài, Bệnh viện TW Huế hằng ngày thải ra khoảng 300kg chai
thủy tinh đựng thuốc y học, lượng rác này hiện đang tồn đọng tại bệnh viện khoảng
hàng trăm tấn. Phương hướng xử lý chủ yếu hiện nay là thải trực tiếp hoặc xay thô và
chôn lấp. Phương án này đòi hỏi phải có nơi xử lý, quỹ đất chôn lấp lớn, chi phí cao
(bao gồm thu gom, xử lý đốt cháy và chôn lấp, nhân công và vận chuyển). Bên cạnh
đó, rác thải y tế nếu không xử lý triệt để dẫn đến gây ô nhiễm môi trường và chất
lượng đất, nước…gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và phương án này ngày càng
trở nên không bền vững.
Ở thế giới, nhiều nghiên cứu đã sử dụng thủy tinh thải như kính, bóng đèn, ống
tia catốt, cửa sổ, chai, lọ…như một vật liệu thứ yếu làm cốt liệu trong sản xuất bê
tông. Vì thủy tinh có nguồn gốc từ silicat nên phương án dùng nguyên liệu này xay
nhỏ để làm vật liệu xây dựng là ý tưởng rất tốt. Tung-Chai Ling, Chi-Sun Poon, Hau-
Wing Wong [36] báo cáo về phương án chuyển đổi thủy tinh thải thành vật liệu có giá
trị và một số ứng dụng của nó. Theo đó, với thủy tinh nghiền mịn đến cỡ hạt 75 -
150µm được thay thế một phần xi măng trong bê tông. Một số ứng dụng khác thủy
tinh thay thế cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ hay mịn có thể sử dụng làm thành các khối
block dùng lắp vỉa hè và tường, bê tông, bê tông tự đầm hay vữa kiến trúc… Việc sử
dụng thủy tinh nghiền như cốt liệu trong bê tông xi măng Pooclăng đã có một số hiệu
ứng trái ngược trong thuộc tính của bê tông; tuy nhiên, ứng dụng thực tiễn có thể vẫn
được sản xuất thậm chí sử dụng 100% thủy tinh nghiền như cốt liệu [25].
Từ những nghiên cứu ở những thập niên 1960 đến nay, hầu hết các nghiên cứu
trên thế giới về thủy tinh nói chung được nghiền thành dạng bột, chỉ tập trung vào các
tính chất cơ lý bê tông như cường độ (nén, uốn, kéo…), độ linh động hỗn hợp, sự hoạt
động của phản ứng hydrat hóa xi măng có chứa bột thủy tinh… Trong khi đó, những
nghiên cứu về độ hấp thụ nước hay độ chống thấm nước của bê tông sử dụng bột thủy
tinh thay thế một phần cốt liệu rất ít. Điển hình một số nghiên cứu về sự hấp thụ nước
có chứa hàm lượng bột thủy tinh thay thế một phần cốt liệu mịn như xi măng. N. Vidya
cùng cộng sự [27]. Virendra Kumara K.N cùng cộng sự [29], nghiên cứu sử dụng hỗn

12. 2
hợp có chứa 20% khối lượng bột thủy tinh thay thế xi măng và chứa 0% đến 50% rác
thải công nghiệp thay thế cốt liệu nhỏ (cát). Kết quả chỉ ra rằng sự thay đổi về độ hấp
thụ nước các mẫu thí nghiệm theo từng tỉ lệ cấp phối. Sự hấp thụ nước của bê tông ở
tuổi 28 ngày giảm so với mẫu bê tông thông thường từ 2,2 xuống còn 1,5 [14].
Ali A.Aliabdo cùng cộng sự [14], nghiên cứu 2 cấp phối chính là mác bê tông
33MPa và 45MPa, mỗi cấp phối chính gồm các cấp phối có chứa tỉ lệ thay thế bột thủy
tinh bằng xi măng với hàm lượng từ 0% đến 25% về khối lượng. Kết quả chi ra rằng
sự hấp thụ nước và tỉ lệ độ lỗ rỗng thay đổi theo các cấp phối. Kết luận nghiên cứu
việc sử dụng bột thủy tinh đến hàm lượng 15% thì sự hấp thụ nước và tỉ lệ độ lỗ rỗng
giảm, điều này chỉ ra rằng sẽ cải thiện độ bền của bê tông [14]. Irshad [19], thí nghiệm
sử dụng sự thay thế xi măng theo hàm lượng 10% đến 40% gồm bột thủy tinh cỡ hạt
dưới 90µm, tro bay và tổ hợp của chúng. Kết quả thể hiện: hệ số của sự hấp thụ qua
mao dẫn khi thay thế (10%, 20%, 30% và 40%) của tro bay tương ứng (0,78;0,36;0,36
và 0,6), của bột thủy tinh tương ứng (0,42;0,45;0,45 và 0,6), của tổ hợp tro bay và bột
thủy tinh tương ứng (0,33; 0,66;0,42 và 0,42) là thấp hơn của bê tông thông thường.
Báo cáo kết luận dựa trên kết quả thực nghiệm, sử dụng tro bay kết hợp bột thủy tinh
thay thế 40% xi măng về khối lượng thể hiện hệ số hấp thụ qua mao dẫn thấp hơn, làm
tăng độ bền tốt hơn cho bê tông [19].
Tại Việt Nam, năm 2008, Bác sĩ Nguyễn Hiếu Hiệp công bố và thực nghiệm nghiên
cứu sử dụng thủy tinh thải y tế trong bệnh viện nghiền mịn và thay thế cốt liệu nhỏ (cát)
để đúc các tấm lát nền cho bệnh viện [3]. Năm 2017, đề tài Nguyễn Quang Hòa, Trần
Minh Quân [4] đã nghiên cứu sử dụng thủy tinh thải y tế nghiền mịn thành dạng bột và
giảm bớt một phần xi măng để thực hiện nghiên cứu về sự phát triển cường độ chịu nén
của bê tông. Các cấp phối chế tạo bê tông được thiết kế từ thực nghiệm với Mác 250, độ
sụt 6-8cm, giảm một phần xi măng từ 5% đến 20% về khối lượng. Kết quả thể hiện rằng,
cường độ chịu nén trung bình ở tuổi 28 ngày đạt cường độ theo mác thiết kế M250 khi sử
dụng bột thủy tinh giảm 10% xi măng về khối lượng.
Đặc biệt, trong điều kiện khí hậu ở Việt Nam nói riêng, thế giới nói chung, tính
chống thấm nước của bê tông luôn luôn là một vấn đề quan trọng đối với bê tông có
tiếp xúc với nước. Nó có thể coi là một nguyên nhân của ăn mòn bê tông khi tiếp xúc
với môi trường nước có tính chất ăn mòn nước ngầm, nước khoáng, nước biển, nước
thải sinh hoạt và công nghiệp chứa các tác nhân ăn mòn. Nước thấm vào bê tông, phá
hoại bê tông từ trong ra ngoài và gây ăn mòn cốt thép rất nguy hiểm; như vậy tính
chống thấm liên quan với tính bền vững của bê tông và tính ổn định của công trình bê
tông cốt thép. Nhiều công trình xây dựng trước đây không quan tâm đến vấn đề chống
thấm mà chỉ dựa vào cường độ bê tông yêu cầu để thiết kế thành phần bê tông. Việc

13. 3
khống chế tỷ lệ N/X không vượt quá tỷ lệ N/X tối đa và lượng xi măng không ít hơn
lượng xi măng tối thiểu không đủ để đảm bảo bê tông có khả năng chống thấm yêu
cầu, nhưng lại không thí nghiệm kiểm tra và không có biện pháp chống thấm cho bê
tông và công trình. Vì vậy sau một thời gian nhiều công trình bê tông cốt thép ở trong
nước và dưới đất bắt đầu bị ăn mòn và hư hỏng. Gần đây có quan tâm hơn đến chống
thấm cho bê tông, nhưng cũng chưa nhiều.
Nghiên cứu này sử dụng thủy tinh thải y tế nghiền mịn thành dạng bột, tập trung
vào loại thủy tinh trắng, đến sự thay thế một phần khối lượng xi măng trong hỗn hợp
bê tông. Xuất phát từ nghiên cứu của đề tài tác giả Nguyễn Quang Hòa [2], thực hiện
sự thay thế xi măng bằng bột thủy tinh để thí nghiệm sự phát triển cường độ nén bê
tông. Kết quả chỉ ra rằng sự thay thế hàm lượng 10% khối lượng xi măng bằng bột
thủy tinh cho cường độ nén đạt khá tốt và có tính khả thi trong thi công [2]. Vì vậy,
luận văn này tập trung vào thí nghiệm xác định độ chống thấm của bê tông có chứa bột
thủy tinh thay thế 10% khối lượng xi măng, nhằm mục đích chứng minh tính khả thi
của nó.
Đề tài này tập trung vào việc nghiên cứu khả năng chống thấm của mẫu bêtông khi
sử dụng bột thủy tinh từ chai lọ thuốc thải ra của các bệnh viện giảm bớt một phần
ximăng (10% khối lượng ximăng), nhằm mục đích chính là xử lí ô nhiễm môi trường,
một vấn đề cấp bách hiện nay tại các cơ sở bệnh viện nước ta. Ngoài ra tận dụng để
sản xuất vật liệu xây dựng hướng tới phát triển thân thiện với môi trường.
Theo báo cáo của Tung-Chai-Ling, Chi-Sun Poon, Hau-Wing Wong [36], một số
ứng dụng và các bước chuyển đổi thủy tinh thải thành vật liệu giá trị như sản xuất bê
tông, gạch lát nền, gạch xây tường, bê tông sàn, …

14. 4
Hình 1. Một số ứng dụng sử dụng vật liệu bột thủy tinh thải [21]
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Chế tạo mẫu thử bêtông tiêu chuẩn theo tỉ lệ cấp phối và sử dụng 10% bột thủy
tinh thải y tế thay thế cho thành phần xi măng.
- Xác định độ chống thấm của mẫu bê tông.
- Giải quyết rác thải chai lọ thủy tinh y tế gây ô nhiễm môi trường
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là bê tông nặng dùng thủy tinh thải y tế, trong đó thủy tinh
được nghiền mịn thành dạng bột, với cỡ hạt nhỏ 90µm bột thủy tinh được thay thế một
phần xi măng hàm lượng 10% về khối lượng.
- Phạm vi nghiên cứu: Khả năng chống thấm của bê tông.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phân tích lý thuyết kết hợp thực nghiệm tuân thủ theo các tiêu chuẩn của Việt
Nam (TCVN). Kết quả kiểm tra của nghiên cứu xác định được mức chống thấm W, độ
sụt và cường độ nén mẫu ở tuổi sau 28 ngày, và so sánh với bê tông thông thường.
5. Bố cục nội dung đề tài
- Chương 1. Tổng quan về vật liệu thủy tinh thải và thực trạng rác thải y tế
- Chương 2. Xây dựng phương án, vật liệu và chương trình thí nghiệm
- Chương 3. Kết quả thí nghiệm và kết luận
Khối bê tông thủy tinh Thủy tinh - SCC Vữa thủy tinh trang trí
Ốp tấm bê tông thủy
tinh
Tính linh động cao G-SCC Gạch kiến trúc
Khối tường xây Bê tông - sàn Kiến trúc trên mặt bàn

15. 5
CHƯƠNG 1
VẬT LIỆU THỦY TINH VÀ THỰC TRẠNG THỦY TINH THẢI Y TẾ
1.1. THỰC TRẠNG, PHÂN LOẠI THỦY TINH THẢI Y TẾ
1.1.1. Khái niệm và phân loại thủy tinh thải y tế
Thủy tinh thải y tế là dạng chất thải rắn, gồm các loại chai, lọ được làm bằng
thủy tinh đã qua hoặc quá hạn sử dụng dùng trong lĩnh vực y tế, để chứa đựng các
bệnh phẩm và dược phẩm thuốc điều trị cho các bệnh nhân tại các cơ sở y tế như bệnh
viện, trung tâm y tế,…
Hình 1.1. Thủy tinh thải y tế đã qua sử dụng
Bản thân thủy tinh thải y tế cũng là một dạng thủy tinh thông thường, nhưng
được sản xuất với các thành phần đặc tính hóa lý tốt hơn, khác so với các dạng thủy
tinh khác như bóng đèn, màn hình tivi, chai lọ chứa thực phẩm…Tất cả các sản phẩm
thủy tinh đều có tuổi thọ giới hạn, mặc dù bản thân nó là vật liệu vô định hình, không
hoạt tính, tương đối cứng, khó mài mòn và rất trơ về mặt hóa học.
Hằng năm, các cơ sở y tế phải đầu tư một số tiền rất lớn để xử lý rác thải thủy
tinh, phương pháp truyền thống để xử lý rác thải này vẫn là chôn lấp hoặc xây lò đốt.
Tuy nhiên, các phương án trên đều vừa tốn kém, không hiệu quả cũng không giải
quyết được vấn đề cấp bách hiện nay là gây ô nhiễm môi trường nước, không khí,
đất…Vì vậy, nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và cung cấp một giải pháp thân thiện

16. 6
với môi trường, một nhu cầu phát triển thị trường mới để tái chế thủy tinh thải (trong
đó có thủy tinh thải y tế góp phần không nhỏ). Đó là sử dụng vật liệu tái chế thủy tinh
dùng trong xây dựng với các ứng dụng chính bao gồm thay thế một phần cốt liệu trong
bê tông như bê tông nhựa, như cốt liệu mịn trong lớp lót không dính kết, nền đặt
đường ống, hệ thống đất chôn lấp khí gas và khối đất đắp cho ống cống (Shi and
Zheng, 2007) [32].
Việc sử dụng thủy tinh thải y tế tái chế trong xi măng póoclăng và bê tông cũng
đã thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trên toàn thế giới do chi phí
xử lý thủy tinh tăng cao và vấn đề ô nhiễm môi trường. Gần đây, nhiều nghiên cứu đã
tập trung vào việc sử dụng chất thải thủy tinh y tế làm cốt liệu cho bê tông xi măng
hoặc là thay thế một phần xi măng. Đây là nền tảng cho sự phát triển của bê tông sinh
thái với chất thải thủy tinh y tế tái chế, trong đó có Việt Nam.
Chai (lọ) thủy tinh thải được sử dụng trong y tế thường được phân chia thành hai
loại dựa theo đặc tính hóa học, tính chất về màu sắc, đặc điểm phạm vi nghiên cứu của
đề tài:
- Thủy tinh trắng (trong suốt): là thủy tinh thông thường có chứa thành phần hỗn
hợp Natri Silicat, Canxi Silicat và Silic đioxit, có công thức hóa học viết dưới dạng các
oxit là Na2O.CaO.6SiO2. Một số dụng cụ, chai lọ thí nghiệm được làm bằng thủy tinh
Kali có thành phần K2O.CaO.6SiO2 (khi nấu thủy tinh thay Na2CO3 bằng K2CO3)
Hình 1.2. Chai lọ thủy tinh trắng thải y tế [2]
- Thủy tinh màu: là loại thủy tinh thông thường nhưng trong thành phần của nó

17. 7
có cho thêm một ôxit kim loại, thủy tinh sẽ có màu khác. Thí dụ: Cr2O3 cho màu lục,
CoO cho màu xanh nước biển…
Hình 1.3. Chai lọ thủy tinh màu thải y tế
Ngoài ra, hiện nay thủy tinh còn được tạo ra từ các chế phẩm khác, tạo nên các
loại thủy tinh khác nhau có các đặc tính hóa, lý đặc trưng khác nhau và được ứng dụng
nhiều lĩnh vực khác như thủy tinh thạch anh, thủy tinh pha lê, thủy tinh Pyrex…Trong
phạm vi đề tài, đề tài tập trung nghiên cứu loại thủy tinh trắng được thải với số lượng
lớn từ các cơ sở y tế. Đó là nguồn rác thải thay vì được chôn lấp, thủy tinh thải được
sử dụng với mục đích tái chế, ứng dụng làm thành phần cốt liệu trong sản xuất bê tông
xi măng.
1.1.2. Thực trạng rác thải thủy tinh y tế
Theo nghiên cứu của Tổ chức Y tế Thế giới WHO, thành phần nguy hại trong chất
thải rắn y tế chiếm từ 10-25%, trong đó bao gồm các chất thải lây nhiễm, dược chất,
chất hóa học, phóng xạ, kim loại nặng, chất dễ cháy nổ…Còn lại 75-90% chất thải thông
thường, tương tự như chất thải sinh hoạt, trong đó có nhiều thành phần không chứa yếu
tố nguy hại như nhựa, chai lọ thủy tinh, kim loại, giấy,…có thế tái chế.
Khối lượng chất thải thủy tinh y tế phát sinh theo từng năm cũng có sự khác nhau
ở các nước tính theo mức thu nhập bình quân, chi phí dịch vụ y tế và số lượng dân số.
Sau đây, Thống kê một số nước có lượng phát sinh thủy tinh thải (trong đó có thủy
tinh thải y tế) một số năm điển hình.

18. 8
Năm 2010, tại Mỹ, thủy tinh thải đạt xấp xỉ 4,6% trong tổng số sản lượng chất
thải rắn đô thị (trong khi lượng sản xuất xấp xỉ 20 triệu tấn) [32]. Năm 1999/2000, tại
Ân Độ, chất thải thủy tinh đạt 2,1% trong tổng số sản lượng chất thải rắn đô thị [33].
Tại Thỗ Nhĩ Kỳ, trong số 120.000 tấn, có 80.000 tấn thủy tinh là được tái chế, ở Đức
thì báo cáo khoảng 3 triệu tấn thủy tinh thải được tái chế [35]. Ở HongKong, thủy tinh
được ước tính xấp xỉ 373 tấn thủy tinh thải mỗi ngày trong năm 2010 [21]. Năm 2002,
vật liệu thủy tinh thải ở Đài Loan đạt xấp xỉ 600.000 tấn [17].
Tính đến nay, Việt Nam có 13.640 cơ sở y tế các loại bao gồm: 1.263 cơ sở khám
chữa bệnh thuộc các tuyến Trung ương, tỉnh, huyện, bệnh viện ngành và bệnh viện tư
nhân; 1.016 cơ sở thuộc hệ dự phòng tuyến Trung ương, tỉnh và huyện; 77 cơ sở đào
tạo y dược tuyến Trung ương, tỉnh và 180 cơ sở sản xuất thuốc và 11.104 trạm y tế xã.
Theo đó, trữ lượng rác thải y tế sẽ phát sinh trong nước là vô cùng lớn, và thực tế hiện
nay là đáng báo động về chất thải y tế gây ô nhiễm môi trường.
Theo Tổng cục Môi trường, hiện mỗi ngày, các cơ sở khám chữa bệnh trên cả
nước phát sinh khoảng 340 tấn chất thải, mức tăng chất thải y tế hiện nay là 7,6%/năm.
Năm 2015 lượng phát sinh chất thải vào khoảng 600 tấn/ngày. Dự kiến đến năm 2020,
tổng lượng rác thải là 800 tấn/ngày [6]. Nếu không được quản lý tốt, lượng rác thải y
tế này sẽ gây ra những mối nguy hiểm không nhỏ cho môi trường và sức khỏe con
người. Trong đó, các rác thải sắc nhọn và thủy tinh được xác định là một trong những
kẻ thù nguy hiểm nhất bởi nó gây tổn thương kép vừa gây tổn thương, vừa gây bệnh
truyền nhiễm như viêm gan B, HIV,…
Dựa theo quy định về quản lý chất thải y tế của Bộ Y tế, hầu hết các bệnh viện,
cơ sở y tế đều phải tiến hành phân loại, thu gom, vận chuyển và xử lý rác thải theo hệ
thống thành phần rác thải phát sinh được khảo sát gồm một số loại chính như bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thành phần rác thải bệnh viện ở Việt Nam
Thành phần rác thải bệnh viện Tỉ lệ %
Giấy các loại 3
Kim loại, vỏ hộp 0,7
Thủy tinh, chai lọ thuốc, bơm kim tiêm, ống tiêm 3-3,2
Bông băng, bột bó gãy xương 8,8
Chai, túi nhựa các loại 10,1
Bệnh phẩm 0,6
Rác hữu cơ 52,57
Đất đá và các vật rắn khác 21,03
Nguồn: Kết quả điều tra của dự án hợp tác giữa Bộ y tế và WHO, 2009

19. 9
Hiện nay, nước ta có đến 100% bệnh viện tuyến TW, 88% bệnh viện tuyến tỉnh,
54% bệnh viện tuyến huyện xử lý chất thải rắn y tế bằng lò đốt tại chỗ hoặc thuê Công
ty môi trường đô thị đốt tập trung. Số bệnh viện còn lại xử lý chất thải rắn y tế bằng
phương pháp thủ công, chôn lấp tại chỗ (bệnh viện miền núi). Theo các chuyên gia
môi trường, xử lý rác thải thủy tinh là việc vô cùng khó khăn và tốn kém. Nó cần phải
được đốt ở nhiệt độ từ 800 đến 1.0000
C mới cháy được nhưng sau đó lại vón cục và
vẫn không phân hủy được khi đưa ra môi trường. Ngoài ra, trong khi đốt, rác thải thủy
tinh sẽ thải ra nhiều hạt bụi li ti và các hóa chất độc hại như axít clorhidric,
dioxin/furan, thủy ngân, chì, hoặc arsenic, cadmium.
Đồng thời, chi phí để xử lý rác thải trên ngày càng tăng cao, dân số tăng nhanh
trong khi quỹ đất ở và phục vụ sản xuất ngày càng hạn hẹp. Trong khi đó, chất thải
thủy tinh y tế đa số ở nước ta đều được xử lý bằng biện pháp truyền thống chôn lấp
dưới đất, một số khác được đưa vào lò đốt. Nhưng với điều kiện tại Việt Nam, việc xử
lý các biện pháp trên đều chỉ là tạm thời, và không tránh khỏi làm tăng thêm ô nhiễm
môi trường đất, nước và không khí.
Thực tế, rác thải thủy tinh y tế không chỉ là chuyện của riêng Việt Nam mà còn
làm đau đầu nhiều quốc gia trên thế giới kể cả những nước có công nghệ xử lý tiên
tiến và phát triển. Hiện nay, hầu hết các tỉnh thành phố đều phản ánh tình trạng rác thải
thủy tinh y tế quá tải, dư luận trong nước lên tiếng và bất an vì chai lọ thủy tinh thải y
tế ngổn ngang, có nguy cơ gây ung thư. [6] [7]
1.2. VẬT LIỆU THỦY TINH VÀ TÍNH KHẢ THI KHI DÙNG BỘT THỦY
TINH GIẢM BỚT MỘT PHẦN XI MĂNG
1.2.1. Vật liệu thủy tinh thải y tế
Thủy tinh có phạm vi ứng dụng rộng và được sản xuất bằng nhiều dạng và kiểu
khác nhau. Trong đó, thủy tinh phục vụ cho ngành y tế được sử dụng phần lớn để đựng
các dược phẩm thuốc.
Thủy tinh là vật liệu trơ có thể được tái chế nhiều lần mà không thay đổi thuộc
tính hóa học của nó. Tái chế thủy tinh y tế mang lại nhiều lợi ích cho môi trường như
giảm thiểu năng lượng, giảm tiêu thụ nguyên liệu, giảm chi phí xử lý, và đặc biệt là
giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí, nước và đất. Tuy nhiên, không phải tất cả
thủy tinh sử dụng có thể được tái chế thành thủy tinh mới vì các tạp chất, chi phí hoặc
sự pha trộn màu sắc.
Thống kê về tỉ lệ tái chế thủy tinh của một số nước trên thế giới [28]:
- Năm 2005, Hàn Quốc và Nhật Bản có tỉ lệ tái chế thủy tinh đạt xấp xỉ tương
ứng 67% và 91%;
- Năm 2006, tiêu thụ và tái chế thủy tinh đạt 2.3% và 2% tương ứng ở Đông Phi

20. 10
và Trung Phi;
- Năm 2009, tại Đài Loan, số thủy tinh thải được chôn lấp đạt xấp xỉ 0.52 triệu
tấn;
- Năm 2010, Tại Hong Kong, tỉ lệ phần trăm thủy tinh tái chế chỉ đạt 3,3% và số
còn lại 96,7% được đem đi chôn lấp trực tiếp. Tỉ lệ này với các nước Bỉ, Hà Lan, Thụy
Sỹ là hơn 90%, tại Mỹ cũng chỉ hơn 30%;
- Tại Việt Nam, hầu như việc tái chế thủy tinh thải lại ít được đề cập và phổ biến,
bởi vì đa số thủy tinh thải (đặc biệt là thủy tinh y tế) được xử lý bằng phương pháp đốt
và chôn lấp dưới đất.
Như vậy, việc tái chế thủy tinh thải y tế có ý nghĩa rất quan trọng, mang lại nhiều
lợi ích như giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, giảm chi phí xử lý tiêu tốn hàng tỷ
đồng mỗi năm của các cơ sở y tế. Đồng thời, biến rác thải thủy tinh tạo ra một vật liệu
mới được ứng dụng trong sản xuất bê tông.
1.2.2. Độ mịn và đặc tính lý hóa của thủy tinh thải y tế nghiền mịn
Vật liệu thủy tinh nói chung và thủy tinh thải y tế nói riêng, có hai cách để sử
dụng thủy tinh thải tái chế trong bê tông đó là: dùng thủy tinh làm cốt liệu thô và dùng
thủy tinh được nghiền mịn thành dạng bột thay thế xi măng như puzolan. Thủy tinh
thải cũng có thể sử dụng làm vật liệu thô trong sản xuất xi măng, và cuối cùng là sản
xuất bê tông xi măng poolang hỗn hợp.
Nhiều nghiên cứu về sử dụng thủy tinh thải được nghiền khi thay thế một phần
cốt liệu hay xi măng trong xi măng pooclang hỗn hợp được báo cáo trong những năm
trước đây. Một số đề tài nghiên cứu đã có những kết quả tác động trái chiều đến thuộc
tính của bê tông. Dựa trên đặc tính vô định hình và có chứa một lượng lớn của silic và
canxi trong thủy tinh, về lý thuyết, khi thủy tinh được nghiền mịn thành dạng bột có
tính puzolan và thậm chí là có tính xi măng trong tự nhiên. Hơn nữa, thuộc tính cấu tạo
bề mặt và hình dạng của cỡ hạt thủy tinh có thể được cải thiện khi kích thước được
giảm hơn nữa; thật vậy, thủy tinh dạng bột gây ra một số tác động trái chiều làm giảm
cường độ và khả năng làm việc của bê tông.
Nhiều phát minh đã chứng minh rằng khi tăng độ mịn của thủy tinh thì sẽ làm
tăng phản ứng puzolan. Bên cạnh đó, hàm lượng cao Na2O trong thủy tinh dễ dàng
thoát ra khi kích thước hạt thủy tinh bị giảm đi, do đó ảnh hưởng đến độ bền của bê
tông, đặc biệt là ở giai đoạn sớm [37].
Kết quả thành phần hóa học trong thủy tinh dạng bột được thí nghiệm bởi
QUATEST 3 theo bảng 1.2. [Phụ lục B]

21. 11
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của thủy tinh
Tên chỉ tiêu
Phương pháp
thử
Kết quả thử
nghiệm % (m/m)
Hàm lượng Silic tính theo oxit silic (SiO2) ASTM C169-16 72,1
Hàm lượng Kali tính theo oxit kali (K2O) ASTM C169-16 1,04
Hàm lượng Natri tính theo oxit natri (Na2O) ASTM C169-16 11,1
Hàm lượng Canxi tính theo oxit canxi (CaO) ASTM C169-16 9,53
Hàm lượng Magie tính theo oxit silic (MgO) ASTM C169-16 0,23
Hàm lượng Sắt tính theo oxit sắt (Fe2O3) ASTM C169-16 0,49
Hàm lượng Nhôm tính theo oxit nhôm
(Al2O3)
ASTM C169-16 2,93
Hàm lượng Bo (B) ASTM C169-16 0,73
Dựa trên cường độ chịu nén và khả năng làm việc bê tông, tính chất puzolan của
thủy tinh lần đầu tiên được nhận thấy ở kích thước cỡ hạt dưới 300µm (Federico và
Chidiac, 2009). Cỡ hạt dưới 100µm thủy tinh có thể phản ứng puzolan lớn hơn tro bay
với tỉ lệ phần trăm hàm lượng xi măng thấp và sau 90 ngày bảo dưỡng (Shi et al.,
2005; Schwarz et al., 2008). Meyer et al. (1996) giả định rằng dưới 45µm, thủy tinh có
có tính puzolan.
Nghiên cứu này giới hạn sử dụng thủy tinh thải y tế được nghiền mịn thành dạng
bột có độ mịn bằng độ mịn tối thiểu của xi măng, tức là khi khối lượng sót trên sàng
mẫu thí nghiệm qua sàng 90µm không lớn hơn 10%. Dựa vào kết quả thành phần hóa
học với hàm lượng SiO2 chiếm 72,1%, Na2O chiếm 11,1%, CaO chiếm 9,53%... và kết
quả nhiều đề tài nghiên cứu khác, chứng minh rằng thủy tinh được nghiền thành dạng
bột với độ mịn trên là có thể xảy ra hoạt tính puzolan, cải thiện một số thuộc tính bê
tông về các đặc tính cơ lý và đặc biệt là có tính khả thi cao khi sử dụng.
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VẬT LIỆU THỦY TINH
NGHIỀN MỊN GIẢM BỚT MỘT PHẦN XIMĂNG TRONG SẢN XUẤT
BÊTÔNG TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI
Các thí nghiệm nghiên cứu và ứng dụng về việc sử dụng rác thải thủy tinh trong
lĩnh vực bê tông xây dựng đã thu hút sự quan tâm của rất nhiều nhà khoa học trên thế
giới. Trong đề tài này, đề tài tập trung thực hiện thí nghiệm và nêu lên các kết quả về

22. 12
việc dùng chai, lọ thủy tinh y tế được nghiền thành dạng bột làm cốt liệu nhằm giảm
bớt một phần xi măng trong sản xuất bê tông.
Nhiều nghiên cứu về việc sử dụng thủy tinh nghiền thay thế một phần cốt liệu và
xi măng trong nhiều thập kỉ trước (Pike, Recycled glass et al.1960; Schmidt and Saia
et al.1963; Philip et al.1972; Johnston 1974…). Việc sử dụng của thủy tinh tái chế
trong bê tông như là một phần của cốt liệu thô là không như mong đợi bởi vì sự suy
giảm cường độ và giãn nỡ quá mức. Bên cạnh đó, cỡ hạt thủy tinh có thể bị phá hỏng
trong lúc quá trình trộn (Alexander and Mindess, 2005). Sử dụng thủy tinh nghiền như
cốt liệu trong bê tông xi măng Pooclăng đã có một số hiệu ứng trái ngược trong thuộc
tính của bê tông; tuy nhiên, ứng dụng thực tiễn có thể vẫn được sản xuất thậm chí sử
dụng 100% thủy tinh nghiền như cốt liệu (Meyer and Baxter, 1997-1998). Vấn đề
chính vẫn là sự giãn nở và vết nứt gây ra bởi cốt liệu thủy tinh.
Với đặc tính vô định hình và chứa khối lượng lớn silic và canxi trong thủy tinh,
theo lý thuyết sẽ xảy ra tính pozolan hoặc thậm chí có tính xi măng trong tự nhiên khi
nó được nghiền mịn. Vì vậy, thủy tinh có thể được sử dụng để thay thế xi măng trong
bê tông xi măng Pooclăng như một vật liệu puzolan, ứng dụng sớm nhất vào những
năm 1970s (Pattengil and Shutt, 1973). Những năm sau đó, tiếp tục có sự quan tâm
tăng cao về nghiên cứu thủy tinh thải và giải quyết được vấn đề môi trường (Jin et al.
2000; Shao et al.2000; Shayan and Xu, 2004-2006; Shit et al.2004…)
Theo nghiên cứu về cường độ và độ bền của bê tông cốt liệu tái chế có chứa thủy
tinh nghiền mịn thay thế một phần xi măng (Roz-Ud-Din Nassar, Parviz Soroushian et
al. 2012) [26]. Nhóm đề tài đã thiết kế hỗn hợp cấp phối có tỉ lệ nước/ximăng thấp và
cao, với nhiều cấp phối gồm cấp phối điều khiển, thay thế 50% và 100% cốt liệu và
20% khối lượng xi măng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng: sử dụng thủy tinh thải được
nghiền mịn thay thế một phần xi măng trong bê tông cốt liệu tái chế được nâng cao độ
bền đặc trưng như sự hấp thụ, độ thẩm thấu clo, và liên kết tan – đông cứng thông qua
sự cải thiện trong đặc trưng hệ thống lỗ rỗng, sự biến đổi của C-H thành C-H-S có thể
trong vữa cũ/ hồ xi măng được tăng cường đến bề mặt cốt liệu tái chế. Thông qua phân
tích thống kê kết quả các mẫu kiểm tra, nhóm đề tài đã chứng minh được những lợi ích
đáng kể đến cường độ chịu nén bê tông chứa thủy tinh thải được nghiền mịn khi thay
thế một phần xi măng. Sự cải thiện cường độ ở tuổi 56 ngày cung cấp một thước đo
gián tiếp hoạt động puzolan của thủy tinh thải được nghiền mịn. Sự tăng đáng kể trong
cường độ ở độ tuổi sau cùng cũng đã đạt được kết quả khả quan, được dự đoán là kết
quả của sự tạo thành một vi cấu trúc đặc chắc trong bê tông.
Ali A.Aliabdo cùng cộng sự 2016, bài báo nghiên cứu 2 cấp phối chính là Mác bê
tông 33Mpa và 45Mpa, mỗi cấp phối chính gồm các cấp phối có chứa tỉ lệ thay thế bột

23. 13
thủy tinh bằng xi măng với hàm lượng từ 0% đến 25% về khối lượng. Kết quả chi ra
rằng sự hấp thụ nước và tỉ lệ độ lỗ rỗng thay đổi theo các cấp phối. Kết luận nghiên
cứu việc sử dụng bột thủy tinh đến hàm lượng 15% thì sự hấp thụ nước và tỉ lệ độ lỗ
rỗng giảm, điều này chỉ ra rằng sẽ cải thiện độ bền của bê tông . Irshad Ali thí nghiệm
sử dụng sự thay thế xi măng theo hàm lượng 10% đến 40% gồm bột thủy tinh cỡ hạt
dưới 90µm, tro bay và tổ hợp của chúng. Kết quả thể hiện: hệ số của sự hấp thụ qua
mao dẫn khi thay thế (10%, 20%, 30% và 40%) của tro bay tương ứng (0,78;0,36;0,36
và 0,6), của bột thủy tinh tương ứng (0,42;0,45;0,45 và 0,6), của tổ hợp tro bay và bột
thủy tinh tương ứng (0,33; 0,66;0,42 và 0,42) là thấp hơn của bê tông thông thường.
Báo cáo kết luận dựa trên kết quả thực nghiệm, sử dụng tro bay kết hợp bột thủy tinh
thay thế 40% xi măng về khối lượng thể hiện hệ số hấp thụ qua mao dẫn thấp hơn, làm
tăng độ bền tốt hơn cho bê tông.
Theo Shilpa Raju, Dr.P.R. Kumar et al. 2014, India [33], nhóm đề tài đã nghiên
cứu về ảnh hưởng trong bê tông khi sử dụng thủy tinh dạng bột theo các tỉ lệ thay thế
xi măng 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% và 40% (hỗn hợp có sử dụng phụ
gia siêu dẻo hàm lượng 2% khối lượng xi măng). Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng: Với
tỉ lệ phần trăm khi thay thế xi măng bằng thủy tinh dạng bột làm tăng cường độ khi
tăng đến hàm lượng 20% và vượt quá điều đó thì bắt đầu giảm cường độ. Sự tăng
cường độ khi thay thế 20% hàm lượng xi măng bằng thủy tinh dạng bột có thể do có
sự xuất hiện phản ứng puzolan do có hàm lượng silic cao. Nhờ đó đã lấp đầy những lỗ
rỗng và tạo một vi cấu trúc bê tông đặc chắc. Tuy nhiên, khi vượt quá 20%, sự pha
loãng hỗn hợp và cường độ bắt đầu giảm. Vì vậy, với hàm lượng 20% là cấp độ tối ưu
và có tính khả thi khi thay thế xi măng bằng thủy tinh nghiền thành bột.
M.Iqbal Malik, Muzafar Bashir, Sajad Ahmad, Tabish Tariq, Umar Chowdhary
et al. 2013 [22] đã sử dụng thủy tinh thải thay thế một phần cốt liệu mịn với các tỉ lệ
thay thế 10%, 20%, 30% và 40% hàm lượng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng: với hàm
lượng thay thế 20% cốt liệu mịn bởi thủy tinh cho thấy cường độ nén tuổi 7 ngày tăng
15% và tăng 25% ở tuổi 28 ngày so với mẫu đối chứng. Đồng thời, khi tăng hàm
lượng thủy tinh: tỉ lệ phần trăm độ thấm nước giảm, khả năng làm việc của hỗn hợp bê
tông tăng, khối lượng trung bình giảm 5% và với 40% hàm lượng thủy tinh gần như
tạo ra bê tông nhẹ.
Theo Shao et al.2000 [30] đã báo cáo rằng với thủy tinh được nghiền mịn hơn
38µm sẽ có sự hoạt động của puzolan. Cường độ chịu nén của hỗn hợp thủy tinh – đá
vôi cao hơn giới hạn là 4.1MPa. Kết quả trả về sự hoạt động của cường độ bê tông với
30% hàm lượng thay thế xi măng bởi cỡ hạt thủy tinh 38µm là 91, 84, 96, 108% tương
ứng độ tuổi 3, 7, 28 và 90 ngày, vượt quá 75% như khuyến nghị bởi ASTM C618. Sự

24. 14
giãn nở của thanh vữa với 30% xi măng thay thế bởi cỡ hạt thủy tinh 38µm được giảm
một nửa so với mẫu đối chứng. Sự hoạt động đá vôi, sự phát triển cường độ, và sự
giảm giãn nở được biểu thị bởi hoạt động puzolan. So sánh với bê tông tro bay, bê
tông thủy tinh có cường độ ở tuổi sớm tốt hơn cường độ sau cùng. Tỉ lệ này cao hơn
102% trong bê tông tro bay trong cùng thời gian về độ tuổi.
Metwally et al.2007 [24] báo cáo rằng việc sử dụng thủy tinh nghiền mịn trong
hỗn hợp bê tông sẽ cải thiện thuộc tính cơ lý bê tông ở độ tuổi sau cùng. Batayneh
Malek, Marie Iqbal, Asi Ibrahim et al.2007 [15] báo cáo sự tăng dần cường độ chịu
nén, cường độ chịu kéo tách và cường độ chịu uốn của bê tông có chứa thủy tinh
nghiền như thay thế cát tự nhiên với tỉ lệ hàm lượng 5%, 10%, 15% và 20%. Borhan
Tumadhir Merawi et al.2012 [16] báo cáo rằng sự tăng cao 15% trong cường độ chịu
kéo tách của bê tông ở tuổi 28 ngày có chứa 20% khối lượng thủy tinh màu tái chế (cỡ
hạt 3-0,5mm) thay thế cát tự nhiên. Mặt khác, kết luận 60% thay thế cát tự nhiên bằng
thủy tinh thải là nguyên nhân của sự giảm 22% về cường độ. Đề tài cũng báo cáo về
kết quả cường độ nén ở tuổi 28 ngày thể hiện sự tăng cao 4,23% khi thay thế 20% khối
lượng bằng thủy tinh. Ở tuổi 90 ngày, cường độ chịu nén giảm với sự tăng hàm lượng
thủy tinh khi thay thế cốt liệu cát tự nhiên.
Từ năm 2008, Trường Đại học bang Michigan (MSU) đã tiến hành đánh giá các
hỗn hợp bê tông có cốt liệu là phế thải thuỷ tinh màu. Tháng 9/2012, tất cả bê tông
dùng cho các dự án lát nền của MSU đều sử dụng bột phế liệu thuỷ tinh màu là thành
phần chính. Sau các thử nghiệm trong phòng và ngoài hiện trường, các nhà nghiên cứu
đã khẳng định được tính năng đảm bảo của bê tông thuỷ tinh tái chế, đã sử dụng bê
tông này trong xây dựng tất cả những mặt lát bê tông và tấm bó vỉa hè trong khu vực
của MSU kể từ tháng 9/2012. Toàn bộ phế liệu thuỷ tinh thu được trong khu vực đã
được đưa tới xưởng nghiền mịn, sau đó được chuyển tới nhà máy bê tông. Có tới gần
600 tấn bê tông bột thuỷ tinh tái chế được sử dụng trong tháng 9/2012 để đổ bê tông
trong khu vực của MSU.
Tung-Chai Ling, Chi-Sun Poon, Hau-Wing Wong et al.2012 [36] báo cáo về
phương án chuyển đổi thủy tinh thải thành vật liệu có giá trị và một số ứng dụng của
nó. Theo đó, với thủy tinh nghiền mịn đến cỡ hạt 75 -150µm được thay thế một phần
xi măng trong bê tông, ứng dụng có thể sử dụng làm thành các khối block dùng lắp vỉa
hè và tường, bê tông tự đầm được phát triển lần đầu tiên ở Nhật Bản, hay là vữa kiến
trúc…
Về tình hình trong nước, vấn đề thủy tinh thải y tế được nghiền mịn thành dạng
bột chưa có các nghiên cứu cụ thể nào. Tuy nhiên, Bác sĩ Nguyễn Hiếu Hiệp, Giám
đốc Bệnh viện huyện Thới Lai, đã tìm cách xử lý loại rác “cứng đầu” như chai lọ thủy

25. 15
tinh. Khi mới về công tác tại bệnh viện, bác sĩ Hiệp đã cho xây dựng một lò đốt rác ở
phía sau bệnh viện. Tuy nhiên, khi đốt rác, khói bụi, khí thải phát sinh gây ô nhiễm
môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống của người dân xung quanh. Ngoài ra,
là chi phí, đặc biệt là nhiên liệu, cho mỗi lần đốt rác khá cao nên cũng gây khó khăn
cho việc xử lý. Loại rác thủy tinh cần phải được đốt ở nhiệt độ từ 8000 đến 1.0000C
mới cháy được nhưng sau đó lại vón cục và vẫn không phân hủy được khi đưa ra môi
trường.
Trong lần thử nghiệm đầu tiên, bác sĩ Hiệp cho một số ống thủy tinh vào cối xay
cá bột xay thử những ống này vỡ vụn thành từng mảnh nhỏ. Để xử lý một lượng lớn
rác, cần phải có máy to hơn và chuyên dụng. Vì thế, bác sĩ Hiệp tìm đến các vựa ve
chai để mua lại những thanh kim loại phù hợp, đem về chế tạo thành một chiếc máy
nghiền. Ông đem xay thử một lượng lớn rác thủy tinh của bệnh viện qua 2 lần xay, các
hạt thủy tinh chỉ còn kích thước nhỏ như hạt cát, cỡ 1/4 mm3
. Tiến hành trộn thứ cát
thủy tinh này với xi măng và vôi bột rồi đổ vào khuôn. Sau khi khô, hỗn hợp này tạo
thành những tấm vật liệu rắn chắc có độ cứng rất cao. Ông đem những tấm vật liệu này
làm những miếng lót đường đi, lót nền nhà kho của bệnh viện thì thấy rất phù hợp, vừa
có ích vừa không gây ô nhiễm môi trường và giải quyết được lượng rác thải cho bệnh
viện.
Gần đây, tác giả Nguyễn Quang Hòa, Trần Minh Quân (2017) [4] đã nghiên cứu
thí nghiệm sử dụng bột thủy tinh thải y tế với hàm lượng giảm bớt từ 5% đến 20%
hàm lượng xi măng để chế tạo bê tông. Kết quả cũng đã thể hiện: với hàm lượng giảm
bớt 10% xi măng thì cường độ nén và độ sụt của bê tông cho kết quả khả quan và có
thể ứng dụng trong thực tiễn.
Tóm lại, chúng ta dễ dàng thấy rằng các nghiên cứu ngoài nước phần lớn nghiên
cứu về hiệu quả sử dụng thủy tinh nghiền mịn đến các thuộc tính cơ học và độ bền của
bê tông trong sản xuất bê tông xi măng. Tuy nhiên, việc nghiên cứu và ứng dụng thủy
tinh thải y tế được nghiền mịn thành dạng bột khi thay thế một phần xi măng cần phải
có thêm nhiều quá trình thí nghiệm. Đồng thời, tính khả thi trong sản xuất bê tông khi
thay thế xi măng vẫn có thể thực hiện công nghiệp hóa để nhằm mục đích giải quyết ô
nhiễm môi trường do rác thải thủy tinh gây ra. Nhiều kết quả cho thấy rằng việc dùng
thủy tinh thải y tế hứa hẹn mang lại hiệu quả tích cực về cường độ, độ bền và độ chống
thấm cho bê tông nếu sử dụng một lượng hợp lý thủy tinh nghiền. Mặt khác, nó mang
lại hiệu quả về giá thành và cũng được xem là vật liệu thân thiện với môi trường.
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG
Chương 1 đã trình bày các khái niệm về thủy tinh thải y tế, cách phân loại thủy
tinh và thực trạng rác thải chai lọ thủy tinh trong nước và thế giới; từ đó, đưa ra những

26. 16
đánh giá chung về việc hướng sử dụng thủy tinh thải y tế trong xây dựng để tiết kiệm
chi phí về việc xử lý tại các bệnh viện, đặc biệt là giảm thiểu ô nhiễm môi trường đất,
nước và không khí… Hiện nay, xử lý thủy tinh thải y tế bằng phương pháp truyền
thống chôn lấp dưới đất gây ô nhiễm môi trường là thực trạng thường xuyên xảy ra tại
các cơ sở y tế của Việt Nam và Thế giới.
Nội dung cũng đã thể hiện được kết quả phân tích, thống kê các số liệu về vật
liệu thủy tinh thải của một số nước trên thế giới và đưa ra các nghiên cứu, các chứng
minh mang tính ứng dụng và tính khả thi khi dùng thủy tinh được nghiền thành dạng
bột thay thế một phần xi măng trong bê tông. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của
một số đề tài trong nước và quốc tế liên quan đến nguồn thủy tinh thải nói chung, thủy
tinh thải y tế nói riêng cũng được trình bày vắn tắt. Thủy tinh là một nguồn vật liệu thứ
yếu khi thay thế cốt liệu trong bê tông, đặc biệt là thay thế một phần nguồn xi măng,
trong định hướng phát triển vật liệu thân thiện môi trường và có tính cải thiện một số
đặc tính của bê tông.

27. 17
CHƯƠNG 2
XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN, CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM VÀ VẬT
LIỆU SỬ DỤNG
2.1. CÔNG TÁC THU GOM VÀ TIỀN XỬ LÝ VẬT LIỆU THỦY TINH
2.1.1. Công tác thu gom thủy tinh thải
Ở Việt Nam, nguồn phát sinh chất thải rắn y tế chủ yếu là các bệnh viện, các cơ
sở y tế…Hầu hết các chất thải rắn y tế đều có tính chất độc hại và tính đặc thù khác
với các loại chất thải rắn khác. Các loại chất thải này nếu không được phân loại cẩn
thận trước khi xả chung với các loại chất thải sinh hoạt sẽ gây ra những nguy hại đáng
kể.
Xét về các thành phần chất thải dựa trên đặc tính lý hóa thì tỷ lệ các thành phần
có thể tái chế là khá cao, trong đó có chai lọ đựng thuốc, ống đựng bệnh phẩm bằng
thủy tinh chiếm khoảng 3% lượng chất thải rắn được thải từ các bệnh viện. (Theo
thống kê từ Báo cáo môi trường quốc gia 2011 – Nguồn kết quả điều tra của dự án
hợp tác giữa Bộ y tế và WHO, 2009)
Hình 2.1. Biểu đồ thành phần chất thải rắn y tế dựa trên đặc tính lý hóa
Theo quy định của Bộ y tế, phương án thu gom hiệu quả của hầu hết các bệnh
viện thực hiện là chất thải rắn phải được thu gom ngay khi hết sử dụng tại cơ sở vào
các thùng chứa riêng biệt, và được thu gom hằng ngày, vận chuyển theo lối đi riêng.
Các chai, lọ thủy tinh nhiều loại khác nhau cũng được phân loại và thu gom vào thùng
chứa hoặc các túi đựng màu trắng có kí hiệu “tái chế” như hình 2.2.

28. 18
Hình 2.2. Thùng chứa, túi đựng thủy tinh thải y tế
Khi thu gom cần thực hiện đúng theo các quy định, hướng dẫn của Bệnh viện sở
tại, tiến hành thu gom theo mã màu, phải có nhãn hoặc ghi tên nơi phát sinh chất thải
bên ngoài túi, thùng đựng. Lượng chất thải chứa trong mỗi túi chỉ đầy tới 3/4 túi, sau
đó buộc cổ túi lại. Đặc biệt, chất thải thủy tinh không được để lẫn chất thải y tế nguy
hại khác, trường hợp để lẫn thì xử lý như chất thải y tế nguy hại, có tính lây nhiễm cao.
Hỗn hợp chai, lọ thủy tinh từ các bệnh viện bao gồm nhiều loại thủy tinh trắng,
thủy tinh màu với các loại kích cỡ lớn nhỏ khác nhau. Trong đề tài nghiên cứu này, tác
giả chỉ tập trung nghiên cứu loại thủy tinh trắng. Do đó, sau khi thu gom vào thùng
chứa, tác giả tiến hành lựa chọn và phân loại thủy tinh trắng riêng biệt từ hỗn hợp thủy
tinh cho vào túi đựng, được vận chuyển đến tại hiện trường thí nghiệm (phòng chứa
riêng biệt).
Công tác thu gom, vận chuyển trên, tác giả thực hiện theo đúng các thủ tục
hướng dẫn, cam kết của bệnh viện và các cơ sở y tế.
2.1.2. Công tác tiền xử lý vật liệu thủy tinh thải
Quá trình tiền xử lý thủy tinh thải y tế dạng thô đến công tác nghiền mịn được
thực hiện như quy trình của đề tài Nguyễn Quang Hòa đề cập và nghiên cứu [2].
Công tác nghiền mịn thủy tinh thành dạng bột có độ mịn đạt yêu cầu theo tiêu
chuẩn Việt Nam hiện hành về sản xuất xi măng được thực hiện qua nhiều phương án
và công đoạn tại phòng thí nghiệm của công ty:
- Nghiền thô thủy tinh thông qua máy kẹp tại công ty, mẫu thủy tinh được sàng
qua lưới sàng 10mm.
- Thủy tinh kích thước dưới 10mm được nghiền mịn qua máy nghiền bi nhỏ để
xác định sơ bộ độ mịn thử nghiệm;
- Kết quả nghiền mẻ ban đầu:
+ Nghiền 1 xô = 5,0kg;
+ Thời gian nghiền: 30 phút;

29. 19
+ Khối lượng thí nghiệm: 20g
+ Lượng sót trên sàng 90µm (thông qua máy thổi khí FSY 150) sau 2 lần thử lần
lượt là : 0,52g và 0.58g
+ Độ mịn thủy tinh đạt: 2.70%
+ Kết luận: độ mịn thủy tinh R = 2,70% < 10% (độ mịn yêu cầu sản xuất xi măng
theo TCVN 6260:2009). Mẻ nghiền mịn đạt yêu cầu.
Hình 2.3. Sản phẩm thủy tinh được nghiền mịn
2.2. TỈ LỆ THÀNH PHẦN THỦY TINH VÀ KÍCH THƯỚC CÁC HẠT CỐT
LIỆU THỦY TINH
2.2.1. Kích thước các hạt cốt liệu thủy tinh nghiền mịn
Đối với rác thải thủy tinh, nhiều đề tài ở trên thế giới đã có những báo cáo và
nghiên cứu về loại vật liệu này theo các dạng kích thước về thành phần cỡ hạt khác
nhau. Tuy nhiên, ở Việt Nam có một số nghiên cứu thủy tinh được xay thô và thay thế
một phần cốt liệu nhỏ, đặc biệt là thủy tinh thải y tế có rất ít nghiên cứu về việc nghiền
mịn thủy tinh thành dạng bột, thay thế một phần xi măng theo các dạng tỉ lệ hàm lượng
bột thủy tinh khác nhau. Ứng với mỗi nghiên cứu dạng này, nhiều đề tài sử dụng thủy
tinh nghiền mịn với các kích cỡ hạt khác nhau, kết quả nhận được là các phản ứng xảy
ra trong hỗn hợp hồ xi măng khác nhau, dẫn đến sự phát triển cường độ và các chỉ tiêu
cơ lý của mẫu bê tông thí nghiệm khác nhau.
Các ví dụ điển hình của các đề tài trên thế giới về việc nghiền mịn thủy tinh
thành bột (Power Glass) đã được nghiên cứu và thí nghiệm theo tiêu chuẩn của các
nước. Các căn cứ dựa vào sự quan sát về cường độ chịu nén, theo Federico và Chidiac
- 2009, các đặc tính puzolan của thủy tinh là được chú ý đầu tiên ở kích cỡ hạt dưới
khoảng xấp xỉ 300µm. Theo Shi et al. 2005 và Schwarz et al. 2008, thủy tinh nghiền

30. 20
mịn có thể có một phản ứng puzolan dưới 100µm, cường độ nó lớn hơn so với tro bay
ở hàm lượng phần trăm xi măng thấp. Meyer et al. 1996, nghiên cứu công nhận rằng
dưới 45µm thì thủy tinh có thể có phản ứng puzolan.
Theo Shao et al. 2000, khi thủy tinh nghiền mịn với kích cỡ khác nhau (gồm kích
cỡ hạt 150µm, 75µm, 38µm) thì các chỉ số hoạt động mạnh của phản ứng puzolan
khác nhau, dẫn đến cường độ chịu nén của bê tông có hàm lượng bột thủy tinh tương
ứng sẽ khác nhau [37], thể hiện qua hình 2.4.
Hình 2.4. Cường độ nén của bê tông với bột thủy tinh kích cỡ khác nhau [27]
Các kết quả chỉ ra rằng, cường độ tối thiểu cần thiết đạt được sau độ tuổi 7 ngày
khi sử dụng thủy tinh cỡ hạt 38µm, và đạt được sự gia tăng cường độ sau khi thêm 21
ngày bảo dưỡng trong nước. Cường độ của hỗn hợp với cỡ hạt thủy tinh 150µm là quá
thấp so với giới hạn do kích cỡ hạt thủy tinh là quá thô đến nỗi không thể phục vụ cho
phản ứng puzolan. Trong khi đó, với thủy tinh cỡ hạt 75µm được thực hiện sau độ tuổi
7 ngày thì cường độ của nó đạt được hơi thấp hơn giá trị ngưỡng, trong khi nếu bảo
dưỡng thêm 21 ngày nữa thì cường độ sẽ đạt được mức độ mong muốn.
Yixin Shaoa,*, Thibaut Leforta, Shylesh Morasa, Damian Rodriguez, “Studies on
concrete containing ground waste glass”, nhóm đề tài đã nghiên cứu và chứng minh
kích cỡ hạt có ảnh hưởng đến cường độ chịu nén của bê tông với hàm lượng chứa 30%
thủy tinh nghiền mịn, thể hiện qua hình 2.5.
Tro bay 150 thủy tinh 75 thủy tinh 38 thủy tinh
3 ngày 7 ngày 28 ngày 90 ngày
Tuổi (ngày)
Chỉ
số
hoạt
động
của
cường
độ
(%)

31. 21
Hình 2.5. Ảnh hưởng của cỡ hạt thủy tinh đến cường độ chịu nén bê tông [30]
Qua các nghiên cứu trên, thủy tinh nói chung khi có kích thước cỡ hạt càng mịn
thì cường độ càng cao. Khi cỡ hạt lớn hơn 150µm thì thủy tinh chỉ đóng vai trò cốt
liệu thô, khi cỡ hạt nhỏ hơn 150µm thì thủy tinh vừa lấp đầy lỗ rỗng và vừa có hoạt
động của phản ứng puzolan.
Với đề tài này, đề tài chỉ nghiền mịn thủy tinh thải y tế thành dạng bột theo độ
mịn và có cỡ hạt dưới lưới sàng 90µm, phù hợp với tình hình khả năng nghiền hiện tại
ở Việt Nam.
Các tính chất của xi măng pooclang như hoạt tính, tốc độ đóng rắn…được quyết
định không chỉ bởi thành phần khoáng và hóa của clinke, hình dạng và kích thước các
tinh thể alit, belit,… sự có mặt của phụ gia mà còn phụ thuộc vào thành phần lớn vào
độ nghiền mịn sản phẩm, thành phần hạt và hình dạng hạt xi măng.
Trong xi măng, kích cỡ các hạt chứa chủ yếu các hạt kích thước từ 5µm đến
45µm. Độ mịn của xi măng poolăng PC và xi măng pooclăng hỗn hợp PCB được đánh
giá thông qua chỉ tiêu lượng sót sàng và tỷ diện. Cùng với sự tăng độ nghiền mịn của
xi măng là sự tăng cường độ và tốc độ đóng rắn, nhưng chỉ tới hạn nhất định.
Các đề tài thuộc Viện nghiên cứu khoa học xi măng Liên Xô đã nghiên cứu ảnh
hưởng của thành phần hạt xi măng đến một số tính chất của xi măng. Với dãi cỡ hạt <
5µm làm giảm thời gian bắt đầu đông kết, tăng độ bền nén của xi măng đóng rắn trong
điều kiện thường cũng như chưng hấp, tăng độ xốp chung và hệ số thẩm thấu, tăng
biến dạng co xi măng đóng rắn trong điều kiện thường cũng như chưng hấp. Nói
Cường
độ
chịu
nén
(MPa)
Kích thước thật tế thủy tinh (micron)
3 ngày
7 ngày
28 ngày
90 ngày

32. 22
chung thì dãi cỡ hạt này có vai trò tích cực là chủ yếu tăng độ bền nén và tăng độ bền
nứt. Với dãi cỡ hạt 30-60µm có tác dụng kéo dài thời gian ninh kết của xi măng ngoài
ra còn làm tăng độ xốp và độ co của mẫu giống như dải hạt mịn (<5µm). Với dãi cỡ
hạt > 60µm làm tăng đáng kể độ xốp của đá xi măng bên cạnh đó lại có xu hướng làm
tăng độ bền nứt, điều này có thể được coi là kết quả của sự hình thành khung trong đá
xi măng với sự có mặt của dải cỡ hạt này.
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu ở trên, dãi cỡ hạt xi măng tối ưu về cường độ khi
xi măng có thành phần hạt (theo % khối lượng) theo bảng 2.1.
Bảng 2.1. Lượng phần trăm dãi cỡ hạt xi măng tối ưu về cường độ
Dãi cỡ hạt Phần trăm % tối ưu
< 5µm < 20%
5-20µm 40-45%
20-40µm 20-25%
> 40µm 5-15%
Từ những nghiên cứu Viện nghiên cứu Liên Xô, từ những thống kê về dãi cỡ hạt
tối ưu trong xi măng và từ kết quả nghiên cứu thí nghiệm các đề tài, đề tài kết luận
rằng: việc nghiền mịn thủy tinh thành cỡ hạt bằng kích thước hạt của xi măng do đơn
vị công ty Xi măng Đà Nẵng nghiền, đem thí nghiệm chế tạo mẫu khi thay thế một
phần xi măng bằng hàm lượng bột thủy tinh là có tính khả thi và đáp ứng nội dung đề
tài nghiên cứu của đề tài.
Trong điều kiện tại Việt Nam, dựa trên thiết bị nghiền thô và nghiền mịn tại công
ty Xi măng Đà Nẵng để tiến hành nghiền thủy tinh có độ mịn tối thiểu bằng độ mịn
của xi măng do công ty sản xuất. Thiết bị sử dụng trong phòng thí nghiệm của công ty
bao gồm máy nghiền dập nghiền thô, máy nghiền bi mini (nghiền mịn mẫu), máy kiểm
tra độ mịn sàng lọc bằng phương pháp thổi không khí FSY 150 và các dụng cụ sàng
10mm; 5mm; 0,05mm.

33. 23
Hình 2.6. Cơ sở thiết bị nghiền tại phòng thí nghiệm công ty [2]
Dựa trên các tiêu chí kiểm định độ mịn nghiêm ngặt của công ty và tiêu chuẩn
Việt Nam quy định. Kết quả kiểm định độ mịn qua 2 lần thử 20g thủy tinh nghiền mịn,
khối lượng sót trên sàng 0,09mm đạt độ mịn lần lượt 2.60%; 2.80%. Độ mịn trên đạt
yêu cầu theo tiêu chí của công ty và tiêu chuẩn Việt Nam quy định độ mịn qua sàng
0,09mm không lớn hơn 10%. Những tiêu chí trên và kết quả đạt được, cho thấy tính
khả thi trong việc nghiền mịn thủy tinh thành dạng bột theo độ mịn của xi măng, từ đó
tính đến phương án sử dụng đại trà công nghiệp thủy tinh thải y tế nghiền mịn thay thế
một phần xi măng và cốt liệu trong bê tông nói riêng, ngành xây dựng nói chung.
Từ những kết luận trên, đề tài tập trung nghiên cứu độ chống thấm nước của mẫu
bê tông có chứa thủy tinh được nghiền mịn với kích cỡ hạt bằng kích thước xi măng
được chế tạo và bảo dưỡng theo độ tuổi thí nghiệm 28 ngày. Bên cạnh đó, theo các
nghiên cứu các đề tài trước, hàm lượng thủy tinh có trong hỗn hợp vữa cũng ảnh
hưởng đến các tính chất của hồ xi măng, dẫn đến ảnh hưởng đến sự phát triển cường
độ của mẫu bê tông khi đông cứng. Do đó, xét đến phương án tỉ lệ cốt liệu bột thủy
tinh giảm bớt một phần xi măng cũng cần phải nghiên cứu và phân tích những ảnh
hưởng mà nó gây ra trong mẫu bê tông thí nghiệm.
2.2.2. Tỉ lệ thành phần bột thủy tinh giảm thiểu một phần xi măng
Nhiều nghiên cứu về thủy tinh nghiền mịn kể từ năm 1960s đã thí nghiệm và
chứng minh về sự thay đổi các tính chất thuộc tính của vật liệu bê tông khi thay đổi
kích cỡ hạt thủy tinh làm cốt liệu bê tông như đề cập trong mục 2.2.1. Việc sử dụng

34. 24
thủy tinh nghiền mịn thay thế một phần xi măng, khi kết hợp với nước sẽ tạo ra hỗn
hợp hồ xi măng và bột thủy tinh, hỗn hợp này có thể hoạt động như là một vật liệu
puzolan phản ứng với Portlandite (Ca(OH)2 có trong vữa / hồ Ximăng dính kết vào bề
mặt cốt liệu) trong ximăng ngậm nước để tạo thành C-S-H. Đó là chất dính kết chủ
yếu trong quá trình hydrat ximăng, nâng cao chất lượng vữa, liên kết bề mặt cốt liệu.
Do đó, phản ứng này có thể cải thiện, tăng cường cường độ và độ chống thấm nước
của bê tông.
Hỗn hợp này như một chất dính kết, việc thay đổi hàm lượng bột thủy tinh trong
hỗn hợp cũng giống như thay đổi hàm lượng xi măng, từ đó liên kết các cốt liệu trong
bê tông cũng sẽ khác nhau. Vì vậy, sự phát triển cường độ của mẫu bê tông thí nghiệm
khi đông cứng theo các độ tuổi thí nghiệm cũng sẽ bị ảnh hưởng.
Một số đề tài đã nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm mẫu bê tông theo các tiêu
chuẩn khác nhau, các mẫu này thay đổi kể cả về kích cỡ hạt thủy tinh và cả hàm lượng
thủy tinh có trong hỗn hợp, từ đó kết luận và đánh giá các tính chất cơ lý của bê tông,
trong đó có thí nghiệm về độ chống thấm nước của bê tông khi sử dụng thủy tinh
nghiền mịn thay thế một phần xi măng.
Theo Nguyễn Quang Hòa và cộng sự [2], [4], đã nghiên cứu và thí nghiệm về sự
phát triển cường độ nén theo TCVN, với hàm lượng bột thủy tinh giảm 5%, 10%, 15%
và 20% xi măng. Kết quả thể hiện rằng, với hàm lượng 10% bột thủy tinh giảm xi
măng cho cường độ đạt yêu cầu theo thiết kế M250 thể hiện như hình 2.7.
0%
(PCB)
5% 10% 15% 20%
50
100
150
200
250
300
137.2
109.44 109.11
94.9
78.31
191.01
175.91
162.31
124.42
114.24
250.38
195.85
219.93
157.83 155.73
281.5
248.54 250.82
200.98
188.69
Cường
độ
nén
trung
bình
(kG/cm
2
)
Tỉ lệ % hàm lượng thay thế
3 ngày
7 ngày
14 ngày
28 ngày
Hình 2.7. Quá trình phát triển cường độ nén theo tỉ lệ % các độ tuổi thí nghiệm

35. 25
Theo Aliabdo (2016) [14], kết luận rằng : sử dụng bột thủy tinh hàm lượng 10%
sẽ cho kết quả về cường độ nén tăng khoảng 10%. Đồng thời, độ chống thấm nước và
dung trọng được cải thiện rõ rệt khi giảm 10% hàm lượng xi măng bằng bột thủy tinh.
Hình 2.8. Sự phát triển cường độ nén và độ chống thấm nước
Theo Irishad Ali và cộng sự 2015, kết luận rằng với hàm lượng 10% bột thủy
tinh thay thế xi măng, cho rằng trong 1 giờ có sự tăng sự hấp thụ nước từ 100 lên
500% và sau 6 giờ tăng từ 14 đến 100%. Hệ số sự hấp thu mao mạch tăng đến giá trị
0.42 sau 6 giờ sau 28 ngày bảo dưỡng là thấp hơn hệ số hấp thu mao mạch của bê tông
thông thường.
Cường
độ
chịu
nén
(MPa)
Mức độ bột thủy tinh thay thế (%)
7 ngày 28 ngày 56 ngày
Mức độ bột thủy tinh thay thế (%)
Sự
thấm
nước
(%)

36. 26
Hình 2.9. Sự hấp thu mao mạch của mẫu lập phương sau 28 ngày
Trong nội dung nghiên cứu này, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu độ chống thấm
nước của mẫu thí nghiệm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN. Trong điều kiện tại Việt
Nam, để giải quyết vấn đề cấp bách ô nhiễm môi trường do lượng rác thải thủy tinh y
tế ngày càng lớn, việc xử lý, thu gom và nghiền mịn thủy tinh còn gặp nhiều khó khăn
bước đầu, phải làm thủ công để nghiên cứu. Vì vậy, đề tài nghiên cứu sử dụng bột thủy
tinh cỡ hạt bằng kích thước xi măng với hàm lượng thay thế ban đầu là 10% xi măng
để thí nghiệm và nghiên cứu độ chống thấm nước của mẫu bê tông.
2.3. VẬT LIỆU SỬ DỤNG
Quá trình nghiên cứu thực nghiệm sử dụng bột thủy tinh nghiền mịn giảm một
phần ximăng (10% xi măng), được thí nghiệm tại phòng thí nghiệm kết cấu công trình
Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Đà Nẵng. Vật liệu thí nghiệm được lấy hiện
trường có ở địa phương tại TP Đà Nẵng.
2.3.1. Xi măng
Trong phạm vi đề tài này, luận văn nghiên cứu sử dụng xi măng Pooclang hỗn
hợp PCB40 do nhà máy xi măng của Công ty TNHH MTV Xi măng Đà Nẵng sản xuất
(Chi nhánh của Tổng công ty Xi măng Sông Gianh – Khu công nghiệp Hòa Khánh,
Liên Chiểu, TP Đà Nẵng).
Các tính chất cơ lý của xi măng PCB40 được xác định gồm:
- Khối lượng riêng;
Thời gian (giây ½)
L(mm)

37. 27
- Lượng nước tiêu chuẩn;
- Thời gian bắt đầu ninh kết;
- Thời gian kết thúc ninh kết;
- Độ mịn – lượng sót trên sàn 0,09mm;
- Tỷ diện tích bề mặt;
- Cường độ chịu nén sau 3 ngày;
- Cường độ chịu nén sau 28 ngày;
- Độ ổn định thể tích theo phương pháp Le Satalia;
- Hàm lượng anhidrit sunfurric (SO3).
2.3.2. Cốt liệu nhỏ - Cát
Cát dùng để thí nghiệm được lấy từ nguồn cát cung cấp cho TP Đà Nẵng. Đề tài
sử dụng cát vàng, được thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật và sàng lọc tại phòng
thí nghiệm. Phương pháp và quy trình thí nghiệm được thực hiện dựa trên TCVN
7570:2006 [12]“Cốt liệu cho Bê tông và vữa – yêu cầu kỹ thuật”. Tài liệu viện dẫn xác
định tính chất cơ lý theo TCVN 7570-1:2006, TCVN 7570-2:2006, TCVN 7570-
4:2006, TCVN 7570-7:2006.
Các chỉ tiêu kỹ thuật cần xác định gồm:
- Khối lượng riêng c
 ;
- Khối lượng thể tích: 2 1
1
vcht
lit
m m
V



- Độ ẩm: 1 2
2
W .100%
C
m m
m


- Phân tích thành phần hạt của cát qua lượng sót sàng 5mm, 2.5mm, 1.25mm,
0.63mm, 0.315mm, 0.14mm và xác định mô đun độ lớn của cát:
2,5 1,25 0,63 0,315 0,14
100
dl
A A A A A
M
   

2.3.3. Cốt liệu lớn – Đá dăm
Đá dăm sử dụng đá từ các xưởng cung cấp cho Tp Đà Nẵng. Phương pháp thí
nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật đá dăm được thực hiện dựa trên TCVN
7570:2006 và các tài liệu viện dẫn theo TCVN 7570-1:2006, TCVN 7570-2:2006,
TCVN 7570-4:2006, TCVN 7570-7:2006.
Các chỉ tiêu kỹ thuật cần xác định gồm:
- Khối lượng riêng:  
3
d g cm
 ;

38. 28
- Khối lượng thể tích:  
3
2 1
5
vdht
lit
m m
g cm
V


 ;
- Độ ẩm: 1 2
2
W .100%
D
m m
m

 ;
- 20
max
D mm
 ;
- Phân tích thành phần hạt qua lượng sót trên sàng 20mm, 15mm, 10mm, 5mm.
2.3.4. Bột Thủy tinh (Powder Glass)
Nguồn thủy tinh sử dụng nghiên cứu là rác thải chai lọ thủy tinh trong các bệnh
viện và các cơ sở y tế. Sau khi thủy tinh được xử lý sơ bộ và tiến hành xay thô bằng
phương pháp thủ công, thủy tinh được đem đi nghiền mịn tại công ty sản xuất xi măng
ở TP Đà Nẵng. Về độ mịn, khi thay thế một phần xi măng, thủy tinh được nghiền
thành dạng bột cần đảm bảo yêu cầu theo tiêu chuẩn chất lượng kỹ thuật Bảng 1 trích
trong TCVN 6260:2009 “Xi măng pooclang hỗn hợp – yêu cầu kỹ thuật”. Phương
pháp xác định độ mịn thông qua phương pháp sử dụng máy thổi không khí FSY-150
qua lưới sàng lọc 90µm tại phòng thí nghiệm công ty.
Trong nội dung nghiên cứu này, đề tài sẽ tiến hành thí nghiệm khả năng chống
thấm của mẫu bê tông thông thường và mẫu bê tông có sử dụng thêm lượng bột thủy
tinh. Thủy tinh được nghiền mịn và thí nghiệm là loại thủy tinh trắng, với hàm lượng
thay thế 10% xi măng, được chế tạo theo mẫu chuẩn với tỉ lệ cấp phối theo TCVN. Về
các tính chất cơ lý và thành phần hóa học thủy tinh nghiền mịn, cũng như tính khả thi
khi sử dụng trong kết cấu bê tông, đề tài đã đề cập trong phần trước.
2.3.5. Bêtông và tỉ lệ cấp phối bêtông
a. Bê tông
Đối với bê tông sử dụng hàm lượng 10% bột thủy tinh giảm một phần xi măng,
việc chế tạo, bảo dưỡng, tiến hành thí nghiệm khả năng chống thấm tương tự như đối
với bê tông thông thường. Tuy nhiên, một số tính chất của bột thủy tinh có tham gia
phản ứng trong quá trình hydrat hóa của xi măng cộng nước, một phần không tham gia
phản ứng thì xem như là cốt liệu nhỏ. Lúc này, về độ sụt của mẫu chế tạo có thể tăng
hoặc giảm, do đó khi xác định thành phần cấp phối bê tông có hàm lượng thủy tinh
nghiền mịn trên cần lưu ý tỷ lệ giữa các thành phần để vừa đảm bảo độ sụt không thấp
hơn theo yêu cầu của bê tông thông thường, và các điều kiện khác khi thí nghiệm xác
định độ chống thấm nước của mẫu.
Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài sử dụng bê tông có mác M250, với độ sụt định
mức 6-8cm (khoảng 8  2 cm) và không sử dụng phụ gia. Quá trình thí nghiệm xác
định tỷ lệ cấp phối, tiến hành chế tạo mẫu bê tông đối chứng điều chỉnh tỷ lệ theo độ

39. 29
sụt đạt độ sụt yêu cầu của thực tế, độ sụt đạt 6-8cm được thiết kế cho bê tông cột, dầm,
sàn…có hàm lượng cốt thép thưa và trung bình (theo Định mức 1784).
Về mẫu bê tông tỉ lệ thành phần bột thủy tinh giảm bớt 10% xi măng, đề tài thực
hiện thí nghiệm, so sánh và đánh giá kết quả so với mẫu bê tông đối chứng không có
hàm lượng thủy tinh nghiền mịn.
Thứ nhất, tiến hành đúc mẫu và thí nghiệm mẫu theo hàm lượng giảm bớt 10% xi
măng với tỉ lệ N/X bằng với tỉ lệ N/X của mẫu đối chứng (lúc này lượng nước sẽ
tăng).
Thứ hai, tiếp tục đúc mẫu và thí nghiệm mẫu hàm lượng giảm bớt 10% xi măng
nhưng tỉ lệ N/X thay đổi và lớn hơn tỉ lệ N/X của mẫu đối chứng (lúc này lượng nước
sẽ thay đổi theo chiều hướng tăng hoặc giảm).
Tỷ lệ cấp phối của bê tông được xác định dựa vào định mức 1784, và các công
thức tính toán trong giáo trình Vật liệu xây dựng của GS.TSKH Phùng Văn Lự [5].
Kết quả tính toán thành phần bê tông và bê tông bột thủy tinh được trình bày sau đây.
b. Tỷ lệ cấp phối bê tông
➢ Theo định mức 1784 (Thành phần I định hướng) cho 1m3
Bêtông
- Độ sụt : 6  8 cm (Xem Định mức 1784 và Bảng 7.10, trang 113 Giáo trình
Vật liệu Xây Dựng – GS.TSKH Phùng Văn Lự [5])
- Đá Dmax = 20mm [(40  70)% cỡ 0,5cmx1cm và (60  30)% cỡ 1cmx2cm]
Bảng 2.2. Cấp phối thành phần định hướng theo định mức 1784
Loại xi
măng
Dmax Độ sụt
Mác
bê
tông
Vật liệu dùng cho 1m3 vữa bêtông
Xi
măng
(kg)
Cát
vàng
(m3)
Đá
(Sỏi)
(m3)
Nước
(lít)
PCB40 20mm 6 - 8 cm 250 341 0.447 0.838 195
Thành phần I (Thành phần cơ bản):
XI
= 341 (kg)
CI
= 0,447 (kg)= 644,57 kg
ĐI
= 0,838 (kg)= 1155,73 kg
NI
= 195 lít
➢ Kiểm tra bằng thực nghiệm
Tính liều lượng vật liệu cho 1 mẻ trộn thí nghiệm theo số lượng mẫu đúc.
+ Thể tích mẻ trộn: Cần đúc 1 tổ có 3 mẫu bê tông lập phương cạnh 15cm (thí
nghiệm nén mẫu) và 1 tổ có 6 mẫu bê tông trụ tròn 15x15cm (thí nghiệm thấm), sau
khi tính thể tích các mẫu và nhân với hệ số dư vữa tra bảng dưới thì thể tích hỗn hợp

40. 30
cần trộn là 31.8 lít.
Bảng 2.3. Thể tích mẻ trộn thực tế thi công với số mẫu cần đúc
Loại khuôn mẫu
Thể tích mẻ trộn với số viên mẫu cần đúc, lít
3 6
Khuôn lập phương
15x15x15cm
12 /
Khuôn trụ tròn
D=15cm, h= 15cm
/ 19.8
+ Liều lượng vật liệu cho 1 mẻ trộn (3 mẫu lập phương và 6 mẫu trụ tròn) 31.8
lít cho mẫu đối chứng là:
Thành phần
Công thức
Xi măng
(kg)
Cát
(kg)
Đá
(kg)
Nước
(lít)
20
1000
I
A
A   10.84 20.50 36.75 6,20
➢ Phương án chế tạo mẫu
- Chế tạo mẫu tiêu chuẩn theo TCVN 3105-1993 [9];
- Bảo dưỡng mẫu tiêu chuẩn theo TCVN 8828-2011 [9]
- Mẫu thí nghiệm nén là mẫu lập phương kích thước 150×150×150 mm3
;
- Mẫu thí nghiệm thấm là mẫu trụ tròn kích thước 150×150 mm3
;
- Tiến hành đúc các tổ thí nghiệm mẫu đối chứng, tổ thí nghiệm mẫu có hàm
lượng 10% thủy tinh với các tỉ lệ N/X thay đổi được thể hiện trong bảng 2.4.
Bảng 2.4. Bảng tổng hợp số lượng mẫu cần đúc thí nghiệm
`STT Tên mẫu
Số mẫu / 1 tổ
Mẫu lập
phương
15x15x15cm
Mẫu thụ tròn
D=15cm, h =15cm
1 Mẫu đối chứng (N/X= 0.56) 3 6
2 Mẫu BT có 10% thủy tinh (N/X= 0.56) 3 6
3 Mẫu BT có 10% thủy tinh (N/X= 0.60) 3 6
4 Mẫu BT có 10% thủy tinh (N/X= 0.65) 3 6
Dựa vào tỷ lệ cấp phối đã chọn trên, đề tài tiến hành kiểm tra độ sụt của các mẫu
thử thực tế chế tạo. Tiến hành trộn và kiểm tra độ sụt 4 mẻ trộn khác nhau gồm mẻ
mẫu đối chứng, mẻ mẫu có 10% hàm lượng bột thủy tinh tỉ lệ N/X=0.56, mẻ mẫu có
10% hàm lượng bột thủy tinh tỉ lệ N/X=0.60 và mẻ mẫu có 10% hàm lượng bột thủy
tinh tỉ lệ N/X=0.65 . Với mẻ trộn mẫu đối chứng, tỷ lệ cấp phối sẽ được xác định lại

41. 31
theo yêu cầu đạt độ sụt đã nghiên cứu 6-8cm do điều kiện thí nghiệm và ảnh hưởng
của các chỉ tiêu kỹ thuật cốt liệu tại hiện trường. Thí nghiệm được tiến hành theo
TCVN 3106:1993 “Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp thử độ sụt” [10]. Côn thử
N1 có kích thước: d=100 mm; D=200 mm và chiều cao h=300mm.
Bảng 2.5. Tỉ lệ cấp phối thực nghiệm đạt yêu cầu độ sụt mẫu đối chứng
Thành phần Tổng số V1
X (kg) 10.84
C (kg) 20.50
Đ (kg) 36.75
N (lít) 6.07
G (Glass) (kg) -
Kết quả thực nghiệm thí nghiệm độ sụt các mẫu bê tông đối chứng được thể hiện
trong Bảng 2.6.
Bảng 2.6. Độ sụt mẫu bê tông đối chứng khi giảm lượng nước
Bê tông B20 Độ sụt (cm)
Bê tông thông thường N/X=0.56 7
Theo kết quả thí nghiệm độ sụt hỗn hợp mẫu bê tông đối chứng thông thường, có
sự thay đổi lượng nước do độ ẩm của cát trong điều kiện tại hiện trường. Kết quả độ
sụt trung bình đạt yêu cầu 6-8cm theo định mức cấp phối dự kiến thiết kế.
Bảng 2.7. Cấp phối vật liệu khi thay đổi N/X
Thành phần
Xi
măng
(kg)
Cát
vàng
(kg)
Đá
dăm
(kg)
Nước
(lit)
Thủy
tinh
(kg)
Tỉ lệ
N/X
Tỉ lệ
N/B
Cấp phối
1(0%TT)
10.84 20.50 36.75 6.07 0 0.56
--
Cấp phối
2(10%TT)
9.76 20.50 36.75
5.47
1.084 0.56
0,505
Cấp phối
3(10%TT)
9.76 20.50 36.75
5.86
1.084 0.60
0,541
Cấp phối
4(10%TT)
9.76 20.50 36.75
6.34
1.084 0.65
0,585

42. 32
2.4. CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM
2.4.1. Chế tạo mẫu bêtông tiêu chuẩn
Để nghiên cứu khả năng chống thấm của bê tông xi măng sử dụng thủy tinh
nghiền mịn giảm một phần xi măng, với hàm lượng 10% xi măng, tiến hành đúc mẫu
bê tông với số lượng mẫu theo bảng 2.4. Quá trình chế tạo đúc mẫu được thực hiện
dựa trên Tiêu chuẩn TCVN 3105:1993 “Hỗn hợp Bê tông nặng và Bê tông nặng – Lấy
mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử”và bảo dưỡng mẫu theo Tiêu chuẩn TCVN
8828:2011 “ Bê tông – Yêu cầu dưỡng ẩm tự nhiên” [13]. Dựa vào tỉ lệ cấp phối vữa
đã xác định ở trên, tiến hành chuẩn bị vật liệu, thiết bị khuôn mẫu, đầm để đúc mẫu
thử. Mẫu thử là mẫu tiêu chuẩn có kích thước 15x15x15cm và khuôn trụ tròn 15x15
được đúc tại hiện trường trong điều kiện thường, tại khu vực phòng thí nghiệm Trường
Đại Học Bách Khoa – Đại Học Đà Nẵng.
Công tác chuẩn bị và sử dụng vật liệu thí nghiệm đúng như vật liệu hiện trường,
cân đong vật liệu bảo đảm sai số không vượt quá 1% đối với xi măng, nước; 2% đối
với cốt liệu, và được trộn hỗn hợp theo đúng quy trình và thiết bị để tạo ra hỗn hợp có
chất lượng tương đương như trong điều kiện sản xuất thi công.
- Xi măng: Sử dụng xi măng Sông Gianh PCB40, có các chỉ tiêu cơ lý, kĩ thuật
đã xác định ở bảng 3.1. Một số hình ảnh và chỉ tiêu kĩ thuật có sẵn được ghi trên bao
bì do Nhà sản xuất xác định.
Hình 2.10. Một số hình ảnh Xi măng Sông Gianh

43. 33
- Cát: cát vàng, loại cát to và đã đáp ứng các chỉ tiêu kĩ thuật cho vữa bê tông như
đã xác định, nguồn cát sử dụng là nguồn có tại TP Đà Nẵng. Cát được sàng lọc qua hệ
thống sàn lưới dưới 5mm có tại phòng thí nghiệm.
- Đá: Sử dụng đá dăm có kích thước Dmax=20mm, được sản xuất và cung cấp cho
TP Đà Nẵng, tiến hành sàng lọc đá dăm đáp ứng yêu cầu theo tỉ lệ cấp phối.
Hình 2.11. Một số hình ảnh cát và đá tại hiện trường
- Nước: Sử dụng nước sạch, nước uống được tại phòng thí nghiệm. Không sử
dụng nước có lẫn tạp chất gây hại, đặc biệt là nước có chứa hàm lượng Clo lớn và
nước biển.
- Bột thủy tinh: Bột được cất giữ trong bao ở điều kiện thường.
Hình 2.3. Bột thủy tinh cất giữ trong bao xi măng
- Thiết bị trộn vữa và đúc mẫu: Tiến hành pha trộn tạo vữa bê tông bằng máy
trộn B150 có dung tích danh định 150 lít, dung tích thành phẩm 113 lít. Với khuôn,
dùng khuôn mẫu bằng thép có kích thước mẫu là dạng lập phương 150x150x150 mm3
,
và các khuôn trụ tròn có kích thước đường kính bằng chiều cao và bằng 150x150mm2
,.
Các khuôn mẫu có sẵn tại phòng thí nghiệm.

44. 34
Hình 2.13. Thùng trộn và khuôn đúc mẫu tiêu chuẩn
Công tác pha trộn hỗn hợp, đúc mẫu. Pha trộn hỗn hợp theo tỉ lệ cấp phối gồm xi
măng, cát, đá dăm, bột thủy tinh và nước sạch. Sau khi máy trộn đều hỗn hợp vữa, tiến
hành xác định kiểm tra độ sụt, sau đó tiến hành đúc mẫu theo các quy định TCVN
3105:1993 [9].
- Với khuôn có chiều cao từ 150mm trở lên thì đổ hỗn hợp vào khuôn thành hai
lớp;
- Sau khi đổ từng lớp bê tông thì dùng máy đầm, đầm chặt mẫu trong khuôn cho
đến khi thoát hết bọt khí lớn và hồ xi măng nổi đều. Cuối cùng dùng bay gạt bê tông
thừa và xoa phẳng mặt mẫu.
Hình 2.14. Công tác đo độ sụt bê tông
Tải bản FULL (79 trang): bit.ly/2Ywib4t
Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ

45. 35
Hình 2.15. Đúc mẫu và bảo dưỡng mẫu thí nghiệm
Hình 2.16. Hình ảnh công tác đúc mẫu và hoàn thiện
Công tác đánh số hiệu mẫu thử theo tên của từng loại mẫu, tỉ lệ thủy tinh pha
trộn, tỉ lệ N/X, ngày đúc mẫu như sau:
- Mẫu đối chứng : MDC- 0%TT- N/X:0,56-07/8/2017
- Mẫu thủy tinh : TT-10%TT- N/X:0,56-15/8/2017
- Mẫu thủy tinh : TT-10%TT- N/X:0,60-29/8/2017
- Mẫu thủy tinh : TT-10%TT- N/X:0,65-05/8/2017

46. 36
Trong phạm vi đề tài nghiên cứu, đề tài sử dụng công tác bảo dưỡng mẫu chuẩn
theo tiêu chuẩn TCVN 8828:2011 “Bê tông – Yêu cầu dưỡng ẩm tự nhiên” trong điều
kiện hiện trường tại phòng thí nghiệm Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng.
2.4.2. Quy trình thí nghiệm nén mẫu
Mẫu thử được chế tạo theo tỉ lệ cấp phối đã xác định và nghiên cứu, tiến hành
đúc mẫu tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn TCVN 3105:1993 và bảo dưỡng theo TCVN
8828-2011. Sau thời gian 16-24h kể từ khi đúc mẫu ở điều kiện thường, tiến hành tháo
ván khuôn và bảo dưỡng.
Mẫu thử được thí nghiệm cường độ chịu nén theo 28 ngày, áp dụng theo tiêu
chuẩn TCVN 3118:1993 [11].
Mẫu thử chuẩn đã đạt các yêu cầu trên, cần được thử nén theo các quy trình:
- Công tác chuẩn bị mẫu thử theo số hiệu, các thiết bị và dụng cụ hỗ trợ cho thiết
bị nén;
- Kiểm tra và chọn hai mặt chịu nén của các viên mẫu thử theo TCVN
3118:1993;
- Xác định các số liệu đầu vào: xác định diện tích mặt chịu lực các viên mẫu thử,
đo đến độ chính xác tới 1mm các cặp cạnh song song của hai mặt chịu nén;
- Chọn thang lực thích hợp của máy để khi nén tải trọng phá hoại nằm trong
khoảng 20-80% tải trọng cực đại của thanh lực nén đã chọn;
- Đặt mẫu vào máy nén sao cho một mặt chịu nén đã chọn nằm đúng tâm thớt
dưới của máy. Vận hành máy cho mặt trên của mẫu nhẹ nhàng tiếp cận với thớt trên
của máy. Tiếp đó tăng tải liên tục với vận tốc không đổi bằng 2
6 4 daN cm
 trong
một giây cho tới khi mẫu bị phá hoại;
- Xác định tải trọng phá hoại mẫu trên máy nén;
- Tính kết quả và ghi vào biên bản thử cường độ nén cho các viên mẫu.
2.4.3. Phương pháp xác định cường độ chịu nén mẫu tiêu chuẩn
Mục đích thí nghiệm: Xác định cường độ chịu nén các mẫu lập phương của bê
tông. Trong thực tế tính toán sử dụng giá trị cường độ chịu nén mẫu lăng trụ. Tuy
nhiên, việc tiến hành thí nghiệm mẫu lăng trụ tương đối phức tạp, do đó để đơn giản
trong thực tế thường chỉ thí nghiệm mẫu lập phương và quy đổi về cường độ mẫu lăng
trụ theo bảng 1 mục 4 trích TCVN 3118:1993 “Bê tông nặng – Phương pháp xác định
cường độ nén”. Dựa vào kết quả thí nghiệm nhận được tiến hành tổng hợp và phân
tích giữa các giá trị cường độ chịu nén mẫu đối chứng và mẫu có bột thủy tinh.
Đại lượng cần đo: Tải trọng gây phá hoại mẫu
Phương pháp đo: Sử dụng đồng hồ đo lực trên máy nén để xác định giá trị tải
Tải bản FULL (79 trang): bit.ly/2Ywib4t
Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ

47. 37
trọng gây phá hoại mẫu, từ đó xác định được cường độ chịu nén
Hình 2.17. Thí nghiệm và kết quả nén mẫu
Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén mẫu lập phương được tiến hành theo
TCVN 3118:1993. Tất cả các mẫu thí nghiệm sau khi chế tạo và bảo dưỡng, tiến hành
đem thí nghiệm theo sơ đồ được thể hiện trên hình 2.17.
9d4d5c76