Nghiên cứu khả năng đầm chặt của tro xỉ đáy lò nhà máy nhiệt điện An Khánh

a tro 
đáy cần xác định một số chỉ tiêu như khối lượng 
thể tích khô lớn nhất (cmax), độ ẩm tối ưu (Wtư), 
công đầm và chỉ số CBR. Bằng phương pháp thực 
nghiệm trong phòng, sử dụng thí nghiệm đằm chặt 
và thí nghiệm CBR để nghiên cứu. 
Thí nghiệm đằm chặt được thực hiện với mục 
đích xác định khối lượng thể tích khô lớn nhất 
(cmax), tương ứng độ ẩm tối ưu (Wtư). Thí nghiệm 
được thực hiện theo 22 TCN 333 - 06, lượng tro 
đáy được rây qua sàng vuông 5mm trước khi thực 
hiện thí nghiệm. 
Thí nghiệm CBR được thực hiện sau khi đã 
xác định được cmax, Wtư. Sử dụng trực tiếp mẫu tro 
đáy lấy từ nhà máy và được thực hiện theo 22 TCN 
332-06. Thí nghiệm được thực hiện với mục đích 
xác định chỉ số CBR ứng với công đầm tiêu chuẩn 
và công đầm tôi ưu cho tro đáy. 
3.2. Kết quả và thảo luận 
Kết quả thí nghiệm đầm chặt 6 mẫu được 
tổng hợp trình bày trong Bảng 3 và Hình 3 
Kết quả thí nghiệm cmax =1.49g/cm3, Wopt = 
12.2 %, sau khi hiệu chỉnh ảnh hưởng của kích 
thước hạt (những hạt có kích thước lớn hơn 5mm) 
có cmax = 1.66 g/cm3, Wtư = 12.2%. 
Chầy/lớp Chày 10 20 30 40 50 60 
c g/cm3 1.54 1.59 1.59 1.64 1.66 1.74 
W % 13.3 13.9 13.4 13.4 13.3 13.3 
CBR % 18.2 27.7 28.3 38.0 39.8 51.1 
STT Đơn vị Cối 1 Cối 2 Cối 3 Cối 4 
c g/cm3 1.47 1.49 1.49 1.48 
Wtư % 10.6 11.48 12.5 13.0 
Hình 2. Biểu đồ thành phần hạt tro đáy nhà máy nhiệt điện An Khánh. 
Bảng 5. Kết quả thí nghiệm CBR. 
Phùng Hữu Hải và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 399-407 403 
Bảng 6. Một số chỉ tiêu tính toán từ thí nghiệm CBR. 
Bảng 7. Kết quả thí nghiệm CBR trên các mẫu M1, M2, M3 - độ trương nở của các mẫu 
M2 và M3 là 0%. 
Kết quả thí nghiệm CBR được trình bày trong 
Bảng 4 và Hình 4. 
Kết quả thí nghiệm CBR được trình bày trong 
Bảng 5. 
Thảo luận: 
- Giá trị cmax, Wtưcủa tro đáy tương đương với 
giá trị cmax, Wtư của loại đất cát pha hoặc sét pha 
nhẹ. Đối với loại đất cát pha hoặc sét pha nhẹ thì 
cmax biến đổi từ 1.65 g/cm3 đến 1.85 g/cm3, Wtư 
biến đổi từ 9% đến 18%. 
- Tro đáy là loại vật liệu có khả năng đầm chặt 
cao, hệ số đầm chặt K đạt được các giá trị theo yêu 
cầu của các tiêu chuẩn thiết kế giao thông là 0.95, 
0.98 hoặc 1 với công làm chặt tương ướng là 20, 
40 và 50 chày/lớp. 
- Giá trị CBR của tro đáy tại tất cả các độ chặt 
0.95, 0.98 và 1 đạt yêu cầu của thiết kế đối với nền 
đường nằm trong phạm vi tác dụng của tải trọng. 
Đối với kết cấu áo đường thì giá trị CBR của tro đáy 
đạt yêu cầu của vật liệu làm kết cấu móng dưới loại 
A2, móng trên và móng dưới loại B1, B2. 
4. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến cường độ 
của tro xỉ khi đầm chặt 
4.1. Ảnh hưởng của thời gian, điều kiện bảo 
dưỡng và CaSO42H2O 
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm 
CBR trên ba mẫu tro đáy chế bị ở độ ẩm 13.3%, 
công làm chặt 50 chày/lớp. Mẫu 1 có khối lượng 
thể tích khô là 1.66g/cm3, thực hiện thí nghiệm 
CBR ngay sau khi chế bị mẫu. 
Hệ số đầm chặt K - 0.95 0.98 1.0 
KLTT khô lớn nhất cmax g/cm3 1.66 1.66 1.66 
Khối lượng thể tích  g/cm3 1.58 1.63 1.66 
Hệ số CBR CBR % 26.3 36.1 39.8 
Chiều sâu ép nén mm 0.0 0.64 1.27 1.91 2.54 3.75 5.08 7.62 10.16 12 Ghi chú 
Áp lực nén kG/cm2 
0.0 4.3 10.9 19.1 27.5 44.4 64.4 97.0 119.2 132.8 M1 
0.0 3.7 9.0 16.5 24.3 41.2 61.1 85.0 112.5 125.0 M2 
0.0 6.0 11.1 23.0 31.8 49.5 70.5 100.4 121.0 133.9 M3 
Hình 3. Biểu đồ đầm chặt. 
Hình 4. Biểu đồ quan hệ  và CBR. 
Hình 5. Biểu đồ thí nghiệm CBR. 
404 Phùng Hữu Hải và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 399-407 
Mẫu 2 có khối lượng thể tích khô là 1.68g/cm3, 
thực hiện thí nghiệm CBR sau khi bảo dưỡng ẩm 
trong 7 ngày, ngâm bão hòa trong nước cất 7 ngày 
(tổng cộng 14 ngày). Mẫu 3 có khối lượng thể tích 
khô 1.7g/cm3, bảo dưỡng ẩm trong 21 ngày, ngâm 
bão hòa trong nước cất 7 ngày (tổng cộng 28 ngày). 
Kết quả thí nghiệm được trình bày trong Bảng 6 
và Hình 5. 
Thảo luận: 
Kết quả thí nghiệm cho thấy thời gian và điều 
kiện bảo dưỡng mẫu ảnh hưởng đáng kể đến 
cường độ của mẫu tro đáy.Tại thời điểm 14 ngày 
tuổi, chỉ số CBR giảm trung bình khoảng 10% so 
với thời điểm 0 ngày tuổi. Tuy nhiên, tại thời điểm 
28 ngày tuổi thì chỉ số CBR tăng (hồi phục), so với 
thời điểm 0 ngày tuổi trung bình khoảng 11%, do 
các hiệu ứng sulphate hình thành các hợp chất kết 
dính. Sự có mặt của CaO và CaSO42H2O trong 
thành phần hóa học của tro đáy ảnh hưởng đến 
các quá trình hóa học diễn ra trong quá trình bảo 
dưỡng (ở độ ẩm chế bị và ngâm bão hòa trong 
nước ). Tro đáy sau khi được đầm chặt ở một độ 
ẩm nhất định, do đó ảnh hưởng đến cường độ của 
tro đáy. Trong nhóm lưu huỳnh thạch cao cũng 
được coi là một loại PGKH. Hiệu quả tác dụng của 
thạch cao mạnh nhất ở giai đoạn phản ứng rắn khi 
xuất hiện C3A nó sẽ tác dụng với CaSO4 tạo thành 
pha trung gian C3ACaSO4. Chất mới này bao lấy 
hạt C3A ngăn nó phát triển kích thước vì vậy CaO 
tự do tập trung vào phản ứng tiếp tục tạo ra C3A 
mới và tác dụng với C2S sau này tạo thành C3S. 
Chất trung gian giả bền sẽ vị phân hủy thành C5A3 
chứ không phải C3A, đó cũng là cơ sở tạo thêm 
CaO hoạt tính để phản ứng tạo C3A sau này. (Đây 
là tác dụng định hướng tạo khoáng). 
Khi bão hòa nước cường độ của mẫu tro đáy 
giảm đáng kể ở thời điểm 14 ngày, nhưng mẫu 
không bị trương nở và chỉ số CBR (bằng 24.3%) 
vẫn thỏa mãn yêu cầu của vật liệu làm nền và kết 
cấu áo đường. 
4.2. Ảnh hưởng của công đầm chặt 
Để đánh giá được ảnh hưởng của công đầm 
chặt đến cường độ của mẫu tro đáy chế bị, thí 
nghiệm CBR được thực hiện trên một tổ hợp gồm 
6 mẫu ngay sau khi chế bị ở độ ẩm tương tự nhau, 
ứng với công đầm khác nhau (số chầy đầm/lớp). 
Thông số đầu vào của tổ hợp mẫu được trình bày 
trong Bảng 8: 
Thảo luận: 
Theo Bảng 9 và biểu đồ thí nghiệm CBR ở trên 
nhận thấy có sự tăng độ chặt và chỉ số CBR khi tăng 
công đầm chặt. Tuy nhiên, mức độ tăng là khác 
nhau, phụ thuộc vào công đầm chặt, được tổng kết 
trong Bảng 9. 
Với các số liệu thống kê ở bảng trên nhận thấy, 
công làm chặt nhỏ nhất 10 chày/lớp mẫu đã đạt 
đến độ chặt khá cao 0.93% (gần đạt đến độ chặt 
yêu cầu 0.95 sử dụng trong một số công trình, dự 
án), chỉ số CBR = 18.2% đã đạt được yêu cầu của 
vật liệu sử dụng làm nền và kết cấu áo đường cấp 
đường B và C. 
Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị M1 M2 M3 M4 M5 M6 
Độ ẩm tối ưu Wtư % 13.3 13.9 13.4 13.4 13.3 13.3 
KLTTK lớn nhất cmax g/cm3 1.54 1.59 1.59 1.64 1.66 1.74 
Chầy đầm/lớp lần 10 20 30 40 50 60 
Chiều sâu 
ép nén 
mm 0.0 0.64 1.27 1.91 2.54 3.75 5.08 7.62 10.16 12 
Ghi chú 
Mẫu CBR 
Áp lực nén kG/cm2 
0.0 3.0 6.2 9.4 12.5 17.7 23.1 32.1 40.7 46.1 M1 18.2 
0.0 3.8 8.5 13.9 19.1 28.3 38.0 53.5 66.6 75.4 M2 27.7 
0.0 3.6 8.4 13.8 19.5 30.7 42.5 62.7 78.0 88.8 M3 28.3 
0.0 4.6 11.1 16.3 26.3 41.3 58.0 84.2 105.6 121.3 M4 38.0 
0.0 4.3 10.9 19.1 27.5 44.4 64.4 97.0 119.2 132.8 M5 39.8 
0.0 5.2 13.7 24.1 35.3 61.6 95.2 149.0 183.6 - M6 51.1 
Bảng 8. Thông số đầu vào của tổ hợp mẫu M1, 2, 3, 4, 5, 6. 
Bảng 9. kết quả thí nghiệm CBR của tổ hợp mẫu M1, 2, 3, 4, 5, 6. 
Phùng Hữu Hải và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 399-407 405 
Bảng 11. cấp phối hạt của tro đáy sau nhiều lần thực hiện TN: đầm - nén CBR - đầm - nén CBR. 
Công đầm chặt Chầy/lớp 10 20 30 40 50 60 
Tỷ lệ % so với công làm chặt 10 chầy/lớp. % - 100 200 300 400 500 
Độ chặt, K. 0.93 0.96 0.96 0.99 1.0 1.05 
Tỷ lệ % so với K tương ứng với công làm chặt 10 chầy/lớp. % - 3.2 3.2 6.5 7.8 13.0 
CBR. % 18.2 27.7 28.3 38.0 39.8 51.1 
Tỷ lệ % so với CBR tương ứng với công làm chặt 10 
chầy/lớp. 
% - 52.2 55.5 108.8 118.7 180.8 
 Sét Hạt bụi Hạt cát Cuội sỏi 
ĐK nhóm 
hạt 
<0.005 
0.005-
0.01 
0.01-0.05 0.05-0.1 0.1-0.25 0.25-0.5 0.5-1 1-2 2-5 5-10 >10 Ghi chú 
Hàm lượng 
% 
0.0 0.0 1.5 10.6 10.7 8.7 11.2 8.4 22.5 17.2 9.4 Mẫu 1 
0.0 0.04 0.6 12.2 12.4 9.0 11.9 8.6 21.6 15.9 7.7 Mẫu 2 
0.0 0.0 0.1 15.4 11.5 9.7 11.8 9.1 21.7 14.2 6.7 Mẫu 3 
Độ chặt của mẫu tăng không đáng kể, từ 3.2% 
đến 13% khi tăng công làm chặt từ 100% đến 
500%. Tuy nhiên, chỉ số CBR tăng mạnh từ 52.2% 
đến 180.8%. Hiệu quả làm chặt tại công làm chặt 
20 chày/lớp và 30 chày/lớp hay 40 chày/lớp và 
40/chày/lớp là tương đương nhau. Tại các công 
làm chặt này, mặc dù số chày trên một lớp tăng 10 
chày nhưng chỉ số CBR tăng không đáng kể. Tại 
công làm chặt 60 chày/búa mẫu được làm rất chặt 
K>1, chỉ số CBR tăng mạnh đạt 180.8% so với công 
làm chặt 10 búa/lớp. 
Theo biểu đồ thí nghiệm CBR trên sẽ lựa chọn 
được công làm chặt hợp lý nhất cho tro đáy sử 
dụng làm vật liệu theo từng mục đích cụ thể, mang 
lại hiệu quả kinh tế nhất. 
Công làm chặt ảnh hưởng đến độ dốc của 
đường cong (áp lực nén - chiều sâu nén ép). Ở 
công làm chặt thấp 10 chày/lớp, độ dốc của
Hình 6. Biểu đồ thí nghiệm CBR. 
Bảng 10. Sự phụ thuộc hệ số đầm chặt vào công đằm chặt. 
406 Phùng Hữu Hải và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 399-407 
 đường cong nhỏ, đường cong thoải. Công làm 
chặt càng tăng thì độ dốc của đường cong càng lớn. 
4.3. Ảnh hưởng của quá trình chế bị, bảo dưỡng 
mẫu đến cấp phối hạt của tro đáy 
Cấp phối hạt của tro đáy là yếu tố quan trong 
quyết định đến cường độ của mẫu tro đáy chế bị. 
Đánh giá sự biến đổi cấp phối hạt do ảnh hưởng 
của quá trình chế bị mẫu (đầm mẫu) và bảo dưỡng 
mẫu (ngâm mẫu) là quan trọng, góp phần đánh giá 
được khả năng sử dụng của tro đáy làm vật liệu 
đắp và vật liệu trong kết cấu áo đường giao thông. 
Để giải quyết vấn đề này, thực nghiệm xác định 
cấp phối hạt của tro đáy được tiến hành trên ba 
mẫu: mẫu 1 tro đáy được lấy về từ bãi thải của nhà 
máy; mẫu 2 là mẫu tro đáy sau khi đã tái sử dụng 
nhiều lần (đầm - nén CBR - đầm - nén CBR) 10 lần, 
mẫu 3 là tro đáy sau khi đã ngâm bảo dưỡng 7 
ngày và nén CBR. Kết quả phân tích cấp phối hạt 3 
mẫu trên được trình bày trong Bảng 11 và Hình 7. 
Thảo luận 
Có sự thay đổi nhỏ trong cấp phối hạt mẫu tro 
đáy sau các lần tái sử dụng như đã trình bày ở trên. 
Sự thay đổi này chủ yếu diễn ra trong nhóm hạt 
cuội sỏi và nhóm hạt cát. Phần trăm nhóm hạt cuội 
sỏi giảm xuống từ 49.1% mẫu 1 đến 45.2% mẫu 2 
và 42.6% mẫu 3. Phần trăm nhóm hạt cát tăng lên 
từ 49.6% mẫu 1 đến 57.5% mẫu 3. Do các hạt có 
kích lớn bị mềm yếu, vỡ ra và chuyển thành hạt cát 
dưới tác dụng của búa đầm và nước. 
Kết quả còn cho thấy, với sự có mặt của nước, 
mẫu 3 được ngâm bão hòa thì cấp phối hạt của 
mẫu biến đổi mạnh hơn so với trường hợp mẫu 2 
không được ngâm bão hòa. Đối với mẫu 2 hàm 
lượng nhóm hạt cuội sỏi giảm 4%, nhóm hạt cát 
tăng 4.5%. Đối với mẫu 3 hàm lượng nhớm hạt 
cuội sỏi giảm 7.5%, nhóm hạt cắt tăng 7.9%. Như 
vậy, khi mẫu bị ngâm bão hòa trong nước, nước đã 
làm các hạt bị ngấm nước và mềm yếu. 
Mặc dù dưới tác dụng của tải trọng động (búa 
đầm) và tác dụng của nước theo thời gian (bão hòa 
mẫu trong 7 ngày) thì cấp phối hạt của tro đáy có 
giảm nhưng vẫn đảm bảo đạt tiêu chuẩn cấp phối 
loại C. Chỉ số CBR vẫn đạt được yêu cầu của vật liệu 
sử dụng làm nền và kết cấu áo đường với cấp 
đường B và C. 
5. Kết luận 
Các chỉ tiêu về cấp phối hạt, khối lượng riên, hàm 
lượng hạt thoi dẹt, khối lượng thể tích khô lớn 
nhất, độ ẩm tối ưu đã chứng minh tro đáy là một 
loại vật liệu có cấp phối tương tự như vật liệu dăm 
sạn hay sạn sỏi. Thông qua các chỉ tiêu này xếp tro 
đáy vào vật liệu có cấp phối loại C. 
Các chỉ tiêu hệ số đầm chặt K, chỉ số CBR của 
mẫu chế bị chứng minh tro đáy là vật liệu có khả 
năng làm chặt tốt, hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu về 
cường độ của vật liệu liệu đắp và vật liệu sử dụng 
trong kết cấu áo đường cấp B và C. 
Dưới tác dụng của nước trong quá trình 
dưỡng hộ, mẫu tro đáy chế bị thì tại thời điểm ban 
đầu (14 ngày sau khi chế bị) cường độ của mẫu có 
suy giảm, tại các thời điểm sau thì có sự khôi phục 
về cường độ, do sự hình thành các chất kết dính. 
Lực tác dụng của chầy đầm trong quá trình
Hình 7. Biểu đồ thành phần hạt. 
Phùng Hữu Hải và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 399-407 407 
chế bị, tác dụng của nước khi bảo dưỡng mẫu đã 
làm các hạt tro đáy mềm yếu và thay đổi về kích 
thước hạt. Tuy nhiên, sự thay đổi này không làm 
thay đổi đáng kể cấp phối hạt ban đầu của tro đáy. 
Cường độ của mẫu tro đáy chế bị phụ thuộc 
vào công đầm sử dụng. Tuy nhiên, tăng cường độ 
của mẫu chế bị không tỷ lệ với tăng công đầm, 
công đầm tăng 100% đến 500% nhưng chỉ số CBR 
chỉ tăng từ 52.2% đến 180.8%. Vì vậy, tùy thuộc 
vào mục đích sử dụng tro đáy (làm vật liệu đắp, vật 
liệu trong kết cấu áo đường) lựa chọn công đầm 
hợp lý theo các biểu đồ đã trình bày ở mục III.2, 
IV.2. 
Tài liệu tham khảo 
Bùi Anh Tuấn, 2016. Nghiên cứu sử dụng hợp lý 
tro thải của nhà máy nhiệt điện đốt than trong 
xây dựng đường ôtô. Luận án tiến sỹ kỹ thuật. 
Lương Như Hải, Ngô Kế Thế, Đỗ Quang Kháng, 
2014. Tro bay và những ứng dụng. Thông tin 
Kinh tế và Công nghệ - Công nghiệp hóa chất. Số 
6-2014. 
22TCN 304-03. Quy trình kỹ thuật thi công và 
nghiệm thu: các lớp kết cấu áo đường bằng cấp 
phối Thiên Nhiên. Bộ giao thông vận tải. 
TCVN 8297: 2009. Công trình thủy lợi - Đập đất 
Yêu cầu kỹ thuật trong thi công bằng phương 
pháp đầm nén. Trung tâm Khoa học và Triển 
khai kỹ thuật thủy lợi thuộc trường Đại học 
Thủy lợi. 
TCVN 4054: 2005. Đường ôtô yêu cầu thiết kế. Cục 
quản lý xây dựng và chất lượng công trình giao 
thông. 
Số 125/QĐ-ĐTĐL. Cục Điều tiết điện lực. Bộ Công 
thương. 
Helen Ahnberg , 2006. A laboratory study on clays 
and organic soils stabilised with different types 
of binder. Dortoral thesis.
ABSTRACT 
Assessment of compaction capability of bottom ash from An Khanh 
thermal plant 
Hai Huu Phung 1, Dung Ngoc Nguyen 1, Son Truong Bui 1, Binh Van Bui 1, Hung Van Nguyen 1, 
Ha Viet Nhu 1, Huong Tu Phan 2 
1 Faculty of Mining, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam 
2 Faculty of Civil Engineering, Hanoi Architectural University, Vietnam 
The coal thermal power plant is the mainly providing resource energy in Vietnam, but it releases 
into the environment millions of tones ash, annually. They are mainly disposed in the field near the 
factories and residential areas, and a little amount of them are reused in some fields. This can cause the 
environmental pollution. To reuse the ash and reduce the negative environmental effect, the research 
group has studied the compaction capability of fly ash from An Khanh thermal power plant with the 
aim of applying them into ground improvement methods, reducing environmental pollution. The result 
has indicated that bottom ash has particle size distribution, gravity, maximum dried unit weight that 
are similar to that of aggregate, or sandy gravel. Parameters such as compaction index K, CBR of bottom 
ash sampling showed that they have a good compaction potential, and could meet the strength 
requirement of embankment materials and materials for construction of base or subbase layers of 
roadways level B and C.