Experimental use of artifìcial sand from mines waste rocks combined with fly ash of thermal power plant in concrete manufacturing for construction and development of circulating economy

- Authors: Nhan Thi Pham 1 *, Linh2 Chi Pham
Affiliations:
1 Hanoi Hanoi University of Mining and Geology, 18.Vien Street, Ha Noi, Vietnam
2 Dung Huy Company, Ha Long, Quang Ninh, Vietnam
- *Corresponding:
- Keywords: Mine waste rock, artificial sand, fly ash concrete, TOFD, compressive strength
- Received: 20th-Feb-2025
- Revised: 24th-Mar-2025
- Accepted: 5th-Apr-2025
- Online: 10th-Apr-2025
- Section: Mineral Beneficiation and Processing
Abstract:
The demand for energy to support construction and economic development has continuously driven an increase in mineral extraction. Along with this, the volume of waste generated has also risen, leading to serious environmental issues. In the era of the Fourth Industrial Revolution, promoting the development of a circular economy (CE) and a green economy with reduced greenhouse gas emissions has become a global trend in sustainable development, including in Vietnam. Therefore, in the mining process, instead of considering mine waste rock as a byproduct that needs disposal, efforts should be made to recycle and reuse this waste. Utilizing mine waste rock for building material production can significantly contribute to reducing greenhouse gas emissions through several mechanisms, such as minimizing natural resource extraction, saving energy in production, reducing emissions from waste treatment, lowering emissions from transportation, and enhancing resource efficiency to create new economic value.This paper synthesizes theoretical foundations and previous research results on the use of mine waste rock in construction material production. It also presents experimental results on manufacturing concrete samples using artificial sand (made from mine waste rock) and fly ash from thermalpowerplants. The compressive strength test results after 28 days indicate that the concrete achieved a compressive strength of over 55.6 MPa, a bulk density of 2.37 kg/m3, a slump of 12 cm, and a homogeneous concrete structure. These research findings highlight the great potential of using mine waste rock to produce construction materials, reducing environmental waste and contributing to sustainable development goals.

[1]. Tống Tôn Kiên (2019). Báo cáo tổng kết đề tài KHCN trọng điểm cấp Bộ Xây dựng. Nghiên cứu hoàn thiện thiết bị và công nghệ chế tạo cát nghiền từ đá cát kết thu hồi tại các bãi thải khai thác than để sử dụng trong các công trình xây dựng.TĐ 144-17.
[2]. Lê Văn Quang, Nguyễn Chí Dũng (2019). Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ. Xu hướng ứng dụng tro, xỉ nhiệt điện trong sản xuất vật liệu xây dựng. TP.Hồ Chí Minh, 5-17.
[3]. Lê Văn Quang, Mai Ngọc Tâm, Phạm Đức Nhuận, Nguyễn Ngọc Nam, Phạm Tuấn Anh và nnk (2019). Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ. Nghiên cứu, sử dụng tro bay nhiệt điện chế tạo vật liệu và giải pháp thi công lớp phủ chống phát tán ô nhiễm và cứng hóa cho các bãi chứa chất thải rắn công nghiệp, TP. Hồ Chí Minh, 51-52.
[4]. Công ty CP Thương mại Dung Huy (2024). Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ. Nghiên cứu và hoàn thiện công nghệ sản xuất cát nghiền từ đất đá thải tại tỉnh Quảng Ninh, 30-33.
[5]. Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (2022). Văn bản số 5203/TKV-KCM ngày 15/11/2022 về việc công tác quản lý, sử dụng bãi thải của các đơn vị thuộc TKV trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh.
[6] UBND tỉnh Quảng Ninh (2023). Đề án tổng thể đảm bảo nguồn vật liệu san lấp trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh đến năm 2025, định hướng đến năm 2030. Ban Cán sự Đảng UBNT tỉnh Quảng Ninh. Tháng 4/2023.
Other articles