Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12465:2018 về Xỉ luyện gang lò cao - Đặc tính kỹ thuật cơ bản và phương pháp thử được công bố bởi Bộ Khoa học và Công nghệ vào năm 2018, quy định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử nghiệm đối với xỉ luyện gang lò cao dùng làm nguyên liệu sản xuất xi măng, phụ gia hoạt tính cho bê tông và vữa, hoặc làm cốt liệu cho bê tông.

Phạm vi áp dụng và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại xỉ thu được từ quá trình luyện gang trong lò cao, bao gồm xỉ hạt lò cao hoạt tính (được làm nguội nhanh bằng nước hoặc không khí và nước) và xỉ lò cao làm nguội chậm (được làm nguội tự nhiên trong không khí). Đối tượng áp dụng là các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực sản xuất gang thép, sản xuất xi măng, bê tông, vữa xây dựng, các đơn vị kiểm định chất lượng và các cơ quan quản lý nhà nước liên quan.

Các thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

• Xỉ luyện gang lò cao (Blast furnace slag): Sản phẩm phụ phát sinh trong quá trình luyện gang từ quặng sắt trong lò cao, thành phần chủ yếu gồm các silicat và aluminosilicat của canxi cùng các bazơ khác.
• Xỉ hạt lò cao hoạt tính (Granulated blast furnace slag): Xỉ lò cao ở trạng thái nóng chảy được làm nguội nhanh bằng nước hoặc hỗn hợp nước và không khí để tạo thành cấu trúc thủy tinh có tính hoạt tính thủy lực.
• Chỉ số hoạt tính thủy lực (Activity index): Tỷ số tính bằng phần trăm giữa cường độ nén của mẫu vữa xi măng pha xỉ hạt lò cao nghiền mịn so với mẫu vữa xi măng đối chứng ở các ngày tuổi quy định (thường là 7 ngày và 28 ngày).

Yêu cầu kỹ thuật đối với xỉ hạt lò cao hoạt tính

• Thành phần hóa học: Tiêu chuẩn quy định giới hạn tỷ lệ đối với các oxit chính như canxi oxit (CaO), magie oxit (MgO), silic dioxit (SiO2) và nhôm oxit (Al2O3). Tổng hàm lượng của các oxit này quyết định tính chất thủy lực của xỉ.
• Hệ số chất lượng (K): Được xác định bằng công thức tính tỷ lệ giữa tổng hàm lượng các oxit bazơ trên tổng hàm lượng các oxit axit. Hệ số K phải đạt giá trị tối thiểu theo quy định để đảm bảo hoạt tính thủy lực tối ưu.
• Hàm lượng lưu huỳnh (S) và mất khi nung (MKN): Phải được kiểm soát chặt chẽ dưới mức giới hạn cho phép nhằm tránh gây ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền lâu dài của cấu trúc bê tông và cốt thép bên trong.
• Độ ẩm: Quy định giới hạn độ ẩm tối đa của xỉ hạt lò cao trước khi đưa vào nghiền mịn hoặc phối trộn để đảm bảo hiệu quả công nghệ và tiết kiệm năng lượng.

Yêu cầu kỹ thuật đối với xỉ lò cao làm nguội chậm dùng làm cốt liệu

• Chỉ tiêu vật lý: Xỉ làm nguội chậm khi sử dụng làm cốt liệu cho bê tông phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền cơ học, độ hao mòn va đập, độ hút nước và khối lượng thể tích xốp.
• Độ ổn định thể tích: Phải được kiểm tra nghiêm ngặt để loại trừ hiện tượng nở hoa hoặc phân rã do sự hiện diện của canxi silicat tự do hoặc sắt sunfua, đảm bảo cốt liệu không bị nứt vỡ trong quá trình sử dụng.

Phương pháp thử nghiệm các đặc tính kỹ thuật

• Xác định thành phần hóa học: Tiến hành phân tích hóa học theo các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành đối với xi măng và vật liệu xây dựng để xác định chính xác hàm lượng các oxit và các tạp chất có trong xỉ.
• Xác định chỉ số hoạt tính thủy lực: Phương pháp thử được thực hiện bằng cách chế tạo các mẫu vữa chuẩn có sử dụng xỉ hạt lò cao nghiền mịn thay thế một phần xi măng Portland thương mại, sau đó tiến hành dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và đo cường độ nén ở tuổi 7 ngày và 28 ngày.
• Xác định các chỉ tiêu vật lý: Áp dụng các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn dành cho cốt liệu bê tông để xác định khối lượng riêng, độ hút nước, thành phần hạt và độ bền cơ học của xỉ làm nguội chậm.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12465:2018 có hiệu lực kể từ ngày ban hành. Tiêu chuẩn này đóng vai trò là công cụ kỹ thuật pháp lý quan trọng giúp các doanh nghiệp kiểm soát chất lượng phế thải công nghiệp, thúc đẩy việc tái chế xỉ lò cao làm nguyên liệu xanh trong ngành xây dựng, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.