Tại Việt Nam, phần lớn tro bay hiện nay được thu hồi trực tiếp từ các nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) than. Chất lượng tro bay phụ thuộc đáng kể vào nguồn than, công nghệ đốt và điều kiện vận hành của từng nhà máy. Vì vậy, chất lượng giữa các nguồn tro bay có thể không đồng đều và nhiều nguồn khó đáp ứng đầy đủ các yêu cầu khắt khe của tiêu chuẩn Mỹ ASTM C618.

Vấn đề thứ nhất: Mất khi nung – LOI

LOI (Loss on Ignition – mất khi nung) là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng tro bay. Giá trị LOI phụ thuộc nhiều vào nguồn than sử dụng cũng như công nghệ và hiệu suất của hệ thống lò đốt tại từng NMNĐ.

Theo tiêu chuẩn Việt Nam, tro bay được phép có LOI lên tới dưới 12%. Mức quy định này phần nào phản ánh điều kiện thực tế của ngành nhiệt điện than trong nước, đồng thời bao quát sự đa dạng của hơn 30 NMNĐ than với nhiều thế hệ công nghệ khác nhau đang vận hành tại Việt Nam.

Tuy nhiên, LOI càng cao thì tác động tiêu cực đến quá trình sản xuất bê tông càng lớn.

Hàm lượng carbon chưa cháy cao trong tro bay có khả năng hấp phụ phụ gia hóa học, đặc biệt là superplasticizer và air-entraining agent (AEA). Điều này làm tăng nhu cầu sử dụng phụ gia, khiến chi phí cấp phối tăng và quá trình kiểm soát chất lượng bê tông trở nên khó khăn hơn.

Đặc biệt, carbon chưa cháy có thể hấp phụ AEA, làm giảm lượng khí cần thiết trong bê tông. Trong các cấp phối yêu cầu hàm lượng khí khoảng 5–7%, việc này có thể buộc nhà sản xuất phải liên tục điều chỉnh liều lượng phụ gia để duy trì hàm lượng khí thiết kế.

Đó là lý do các nhà sản xuất bê tông đúc sẵn, bê tông cầu đường và bê tông thương phẩm cao cấp thường yêu cầu tro bay có LOI <2%. Mục tiêu không chỉ là đáp ứng tiêu chuẩn, mà quan trọng hơn là đảm bảo tính ổn định của cấp phối, hiệu quả sử dụng phụ gia và chất lượng bê tông giữa các mẻ sản xuất.

Vấn đề thứ hai: Độ mịn – Residue on 45 µm

Một chỉ tiêu quan trọng khác của tro bay là độ mịn, thường được đánh giá thông qua lượng sót sàng 45 µm.

Trước khi được đưa vào lò đốt, than thường được nghiền và chuẩn bị với kích thước hạt rất nhỏ, phần lớn dưới khoảng 75 µm. Việc nghiền than giúp tăng hiệu suất cháy và duy trì hiệu quả quá trình đốt. Tuy nhiên, kích thước và đặc tính của tro bay sau quá trình đốt vẫn phụ thuộc vào nguồn than, công nghệ nghiền và công nghệ lò của từng NMNĐ.

Theo ASTM C618, lượng sót sàng 45 µm được quy định ở mức không quá 34%, trong khi tiêu chuẩn Việt Nam quy định mức không quá 25%. Các giới hạn này được xây dựng để phù hợp với phần lớn nguồn tro bay đang được sản xuất trong nước.

Tuy nhiên, lượng sót sàng 45 µm càng thấp thì tro bay càng mịn, và đây là yếu tố có thể mang lại nhiều lợi ích cho hiệu suất của bê tông.

Các hạt tro bay càng mịn sẽ có diện tích bề mặt riêng lớn hơn, từ đó tăng khả năng tham gia phản ứng pozzolanic với các sản phẩm của quá trình thủy hóa xi măng. Tro bay phản ứng với lượng calcium hydroxide (CH) sinh ra trong quá trình thủy hóa và góp phần hình thành thêm các sản phẩm liên kết dạng C-S-H.

Quá trình này giúp:

• Tăng cường độ bê tông, đặc biệt ở các tuổi sau;
• Làm cấu trúc bê tông đặc chắc hơn;
• Giảm độ rỗng và tính thấm;
• Cải thiện độ bền lâu;
• Hỗ trợ khả năng thi công và hoàn thiện bê tông.

Tuy nhiên, một đặc điểm cần lưu ý là tro bay thông thường có xu hướng làm giảm cường độ sớm của bê tông, đặc biệt ở R3 và R7, do tốc độ phản ứng pozzolanic chậm hơn so với quá trình thủy hóa của xi măng Portland. Đến R28 và các tuổi dài hơn, đóng góp của tro bay trở nên rõ rệt hơn và có thể giúp cải thiện đáng kể cường độ và độ bền của bê tông.

Hoàng Sơn Ultra Fine Ash – Giải quyết hai vấn đề cốt lõi

Xuất phát từ những hạn chế của tro bay thông thường, Hoàng Sơn Ultra Fine Ash được phát triển với mục tiêu giải quyết hai vấn đề quan trọng nhất: hàm lượng LOI và độ mịn.

Việc kiểm soát tốt hai chỉ tiêu này giúp sản phẩm mang lại những lợi ích thiết thực:

LOI thấp
→ Giảm khả năng hấp phụ phụ gia
→ Cấp phối ổn định hơn
→ Giảm nhu cầu điều chỉnh superplasticizer và AEA
→ Kiểm soát chất lượng bê tông tốt hơn.

Độ mịn cao – Residue on 45 µm thấp
→ Tăng diện tích bề mặt phản ứng
→ Tăng hoạt tính pozzolanic
→ Cải thiện cường độ
→ Tăng độ đặc chắc và độ bền lâu của bê tông.