Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng tro bay đến một số tính chất cơ lý của bê tông đầm lăn sử dụng xỉ thép trong xây dựng đường ô tô ở Bà Rịa - Vũng Tàu

của hàm lượng tro bay 
đến độ cứng Vebe của BTĐLCLXT 
Mẫu BT_0%TB cho kết quả độ cứng Vebe 
rất lớn 75s, tính công tác của hỗn hợp mẫu bê 
tông rất kém. Nếu sử dụng thành phần của tổ 
hợp này để sản xuất BTĐL thì khi thi công sẽ 
gặp nhiều khó khăn, tốn công năng đầm chặt và 
khó đạt được các chỉ tiêu thiết kế. Do đó nghiên 
cứu đã bỏ qua đánh giá chất lượng của mẫu 
BT_0%TB, và chỉ đánh giá hiệu quả của các 
mẫu BT_10%TB; BT_20%TB; BT_30%TB; 
BT_40%TB. Kết quả thí nghiệm cho thấy, hàm 
lượng tro bay càng lớn, độ cứng Vebe càng thấp. 
Độ cứng Vebe của BT_10%TB; BT_20%TB; 
BT_30%TB; BT_40%TB tương ứng là 53, 50, 
40, 37 giây. 
Có thể giải thích hiện tượng này như sau: Do 
đặc điểm cấu tạo của tro bay có nhiều hạt mịn 
hình cầu (TCVN 10302:2014) nên ngoài khả 
năng lấp đầy các lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu nó 
còn có tác dụng bôi trơn làm tăng sự linh động 
của các hạt cốt liệu, tăng tính công tác của hỗn 
hợp bê tông, làm tăng tính dẻo cho bê tông, 
giảm lượng nước nhào trộn. 
4.2. Ảnh hưởng của hàm lượng tro bay 
đến cường độ chịu nén của BTĐLCLXT (Rn) 
Hình 7. Biểu đồ mức tăng cường độ chịu nén 
của BTĐLCLXT theo thời gian 
Ở tuổi 28 ngày cường độ chịu nén của 
BTĐLCLXT từ 30,4 ÷ 41,8 MPa (hình 7), so 
với tiêu chuẩn hiện hành (Quyết định số 
3230/QĐ-BGTVT, 2012) thì thỏa mãn yêu cầu 
xây dựng mặt và móng đường ô tô. 
Khi hàm lượng tro bay càng nhiều thì Rn của 
BTĐLCLXT càng giảm (My Ngoc-Tra Lam et 
al, 2017). Hiện tượng này có thể giải thích rằng: 
Quá trình thủy hóa của xi măng hình thành các 
chất khoáng tạo cường độ cho bê tông. Hàm 
lượng tro bay càng cao, đồng nghĩa với hàm 
lượng xi măng ít, dẫn đến giảm Rn của bê tông. 
Một đặc điểm nữa được thể hiện rõ đó là: Ở giai 
đoạn 7 ngày ban đầu Rn của BTĐLCLXT phát 
triển nhanh, tuy nhiên hàm lượng tro bay càng 
lớn thì tốc độ phát triển Rn của BTĐLCLXT 
càng chậm. Rn của BT_10%TB; BT_20%TB; 
BT_30%TB; BT_40%TB ở tuổi 7 ngày đạt 
72%, 70%, 64%, 63% Rn mẫu tương ứng ở tuổi 
28 ngày. Có thể lý giải đặc điểm trên như sau: 
Phản ứng hydrat hóa của xi măng tỏa nhiều 
nhiệt làm tăng nhiệt độ của hỗn hợp bê tông, 
dẫn đến quá trình hydrat hóa của các khoáng xi 
măng xảy ra càng nhanh hơn, vì vậy quá trình 
đông kết và rắn chắc của BTĐLCLXT có hàm 
lượng tro bay thấp tăng lên nhanh hơn. Ở giai 
đoạn 56 ngày tuổi, hàm lượng tro bay càng cao, 
mức độ tăng Rn của BTĐLCLXT càng lớn. Rn 
của BT_10%TB; BT_20%TB; BT_30%TB; 
BT_40%TB ở tuổi 56 ngày cao hơn Rn của mẫu 
tương ứng ở tuổi 28 ngày lần lượt là 10%, 20%, 
22%, 31%. Điều này cho thấy tác dụng tích cực 
ở tuổi muộn khi có tro bay đối với Rn của 
BTĐLCLXT. Kết quả này được lý giải như sau: 
Ở giai đoạn đầu của quá trình hydrat hóa, phản 
ứng puzzolanic của tro bay là chậm hơn so với 
quá trình hydrat hóa của xi măng, mẫu bê tông 
có hàm lượng tro bay thấp thì Rn phát triển sớm; 
ở giai đoạn sau, phản ứng puzzolanic của tro 
bay tạo các khoáng C-S-H làm tăng cường độ 
của bê tông, tổ hợp BTĐLCLXT có hàm lượng 
tro bay càng cao thì mức độ tăng cường độ Rn 
của BTĐL sau 28 ngày tuổi nhiều hơn. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 59 (12/2017) 105
4.3. Ảnh hưởng của hàm lượng tro bay 
đến cường độ chịu kéo uốn BTĐLCLXT (Ru) 
Hình 8. Biểu đồ mức tăng cường độ chịu kéo 
khi uốn của BTĐLCLXT theo thời gian 
Hình 9. Biểu đồ quan hệ giữa cường độ chịu 
kéo uốn của BTĐLCLXT và hàm lượng tro bay 
Ở tuổi 28 ngày cường độ kéo uốn của 
BTĐLCLXT từ 5,45 ÷ 5,97 MPa (hình 8, 9) so 
với tiêu chuẩn hiện hành (Quyết định số 
3230/QĐ-BGTVT, 2012) thì thỏa mãn yêu cầu 
xây dựng mặt và móng đường ô tô. 
Kết quả thực nghiệm cho thấy Ru của 
BTĐLCLXT phát triển càng nhanh thời gian 
đầu khi hàm lượng tro bay thay thế xi măng 
càng thấp. Ru của mẫu BT_10%TB; BT_20%TB; 
BT_30%TB; BT_40%TB khi ở tuổi 7 ngày đạt 
74%, 71%, 67%, 65% so với tuổi 28 ngày. Mẫu 
BTĐLCLXT có hàm lượng tro bay càng lớn thì 
Ru của bê tông càng cao ở tuổi sau 28 ngày; tuy 
nhiên khi hàm lượng tro bay vượt quá 30%, Ru 
giảm. Theo quan điểm của nhóm nghiên cứu, 
khi hàm lượng tro bay hợp lý thì do các hạt tro 
bay dạng hạt hình cầu, kích cỡ rất mịn (TCVN 
10302:2014) nên có khả năng lấp đầy khoảng 
trống giữa các hạt cốt liệu, làm cấu trúc bê tông 
đặc chắc hơn, tăng ma sát, tang lực bám dính 
giữa hồ xi măng và cốt liệu đã làm cho Ru tăng 
lên. Mẫu BT_30%TB ở tuổi 28 và 56 ngày cho 
kết quả Ru cao hơn so với các mẫu sử dụng tro 
bay tỷ lệ khác. 
4.4. Ảnh hưởng của hàm lượng tro bay 
đến cường độ chịu ép chẻ BTĐLCLXT (Rech). 
Hình 10. Biểu đồ mức tăng cường độ chịu ép 
chẻ của BTĐLCLXT theo thời gian 
Hình 11. Biểu đồ quan hệ giữa cường độ chịu 
ép chẻ và hàm lượng tro bay theo ngày tuổi 
BTĐLCLXT 
Kết quả thí nghiệm xác định cường độ chịu 
ép chẻ của BTĐLCLXT có xu hướng tương tự 
kết quả thí nghiệm cường độ chịu kéo uốn (hình 
10, 11). Rech của mẫu BT_10%TB; BT_20%TB; 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 59 (12/2017) 106 
BT_30%TB; BT_40%TB khi ở tuổi 7 ngày đạt 
68%, 65%, 64%, 63% so với tuổi 28 ngày. Mẫu 
BT_20%TB cho kết quả Rech cao hơn so với các 
mẫu sử dụng tro bay tỷ lệ khác. 
4.5. Ảnh hưởng của hàm lượng tro bay 
đến mô đun đàn hồi của BTĐLCLXT (Eđh) 
Ở tuổi 28 ngày, mô đun đàn hồi của 
BTĐLCLXT từ 32,5 ÷ 43,1 MPa (hình 12), so 
với tiêu chuẩn hiện hành (Quyết định số 
3230/QĐ-BGTVT, 2012) thì thỏa mãn yêu cầu 
xây dựng mặt và móng đường ô tô. 
Kết quả trên còn cho thấy ảnh hưởng của tro 
bay đến Eđh của bê tông có xu hướng như kết 
quả thí nghiệm cường độ chịu nén. Hàm lượng 
tro bay càng nhiều, Eđh của mẫu BTĐLCLXT 
càng giảm. 
Hình 12. Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng 
tro bay và mô đun đàn hồi của BTĐLCLXT 
4.6. Lựa chọn hàm lượng tro bay hợp lý để 
sản xuất BTĐLCLXT 
Cường độ chịu kéo uốn của BT_30%TB (tỷ 
lệ tro bay thay thế xi măng là 30%) ở tuổi 28 và 
56 ngày đạt giá trị lớn nhất. 
Ở tuổi 28 ngày, mô đun đàn hồi của 
BTĐLCLXT sử dụng từ 10 ÷ 40% đều thỏa mãn 
yêu cầu trong xây dựng móng, mặt đường ô tô. 
Độ cứng cho phép của hỗn hợp bê tông đầm 
lăn trong xây dựng mặt đường là 20÷45 giây 
(Quyết định số 4452/QĐ-BGTVT, 2015). Theo 
kết quả thí nghiệm độ cứng Vebe, BT_30%TB; 
BT_40%TB cho kết quả độ cứng tương ứng 40 
và 37 giây là phù hợp. 
Từ kết quả trên cho thấy, hàm lượng tro bay 
thay thế xi măng trong BTĐLCLXT hợp lý là 30%. 
5. KẾT LUẬN 
+ Từ kết quả nghiên cứu, bước đầu chỉ ra 
rằng có thể sử dụng bê tông đầm lăn cốt liệu xỉ 
thép trong xây dựng kết cấu áo đường ô tô. 
+ Hàm lượng tro bay ảnh hưởng đáng kể đến 
tính công tác và đặc trưng cường độ của 
BTĐLCLXT: Tro bay hạn chế tốc độ tăng 
cường độ ở tuổi sớm và làm tăng cường độ của 
BTĐLCLXT ở tuổi muộn. Hàm lượng tro bay 
hợp lý là 30%. 
+ Nghiên cứu đề xuất sử dụng thành phần 
của BT_30%TB thiết kế thành phần BTĐLCLXT 
trong xây dựng áo đường cứng tại khu vực tỉnh 
Bà Rịa - Vũng Tàu. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Bộ GTVT (2015), Quyết định số: 4452/QĐ-BGTVT, Quy trình tạm thời về kỹ thuật thi công và 
nghiệm thu mặt đường bê tông đầm lăn trong xây dựng công trình giao thông, Việt Nam. 
Minh Đức, Nguyễn Kim Thịnh (2015), “Sử dụng tro bay có lượng mất khi nung lớn trong chế tạo 
bê tông đầm lăn cho đường”. Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2015. 
Quyết định số 4452/QĐ-BGTVT (2015), “Quy trình tạm thời về kỹ thuật thi công và nghiệm thu 
mặt đường bê tông đầm lăn trong xây dựng công trình giao thông”, Bộ Giao thông Vận tải. 
Quyết định số 778/1998/QĐ-BXD (1998), Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại, Bộ 
Xây dựng. 
Quyết định số 3230/QĐ-BGTVT (2012), “Quy trình tạm thời về thiết kế mặt đường bê tông xi măng 
thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao thông”, Bộ Giao thông Vận tải. 
Quyết định số 1951/QĐ-BGTVT (2012), Quyết định ban hành Quy định tạm thời về kỹ thuật thi 
công và nghiệm thu mặt đường bê tông xi măng trong xây dựng công trình giao thông, Bộ Giao 
thông Vận tải. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 59 (12/2017) 107
TCVN 5726:1993, “Bê tông nặng phương pháp xác định cường độ lăng trụ và mô đun đàn hồi khi 
nén tĩnh”. 
TCVN 3119:1993, “Bê tông nặng phương pháp xác định kéo khi uốn”. 
TCVN 10302:2014, “Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng”. 
Alan Sekaran, Murthi Palaniswamy, Sivagnanaprakash Balaraju (2015), “A Study on Suitability of 
EAF Oxidizing Slag in Concrete: An Eco-Friendly and Sustainable Replacement for Natural 
Coarse Aggregate”. Hindawi Publishing Corporation Scientific World Journal, Volume 2015, 
Article ID: 972567. 
JIGAR P. PATEL, (2008), “Broader use of steel slag aggregates in concrete”. Submitted in partial 
fulfillment of requirement for the degree Masters of Science in Civil Engineering Cleveland 
State University. 
My Ngoc-Tra Lam, Saravut Jaritngam, Duc-Hien Le (2017), “Roller-compacted concrete pavement 
made of Electric Arc Furnace slag aggregate: Mix design and mechanical properties”. 
Construction and Building Materials 154 (2017), pp.482–495. 
Abstract: 
RESEARCH ABOUT EFFECT OF FLY ASH CONTENT ON SOME MECHANICAL 
PROPERTIES OF ROLLER COMPACTED CONCRETE USING STEEL SLAG 
IN ROAD BUILDING DOMAIN IN BA RIA-VUNG TAU PROVINCE 
This study presents the results to determine the effect of fly ash content on some mechanical 
properties of roller compacted concrete containing steel slag aggregate (BTĐLCLXT), that is 
utilized in road building domain in Ba Ria - Vung Tau province, consisting of Vebe stiffness, 
compressive strength, flexural strength, split tensile strength and elastic modulus. The results 
indicate that fly ash content influent significantly on workability and strength of Roller Compacted 
Concrete containing steel slag aggregate . The appropriate fly ash content replacing cement in 
Roller Compacted Concrete containing steel slag aggregate achieves probably 30%. 
Keywords: Steel Slag, Roller Compacted Concrete, Fly Ash. 
Ngày nhận bài: 01/9/2017/ 
Ngày chấp nhận đăng: 15/11/2017