Archives
 
Year 2025
 
Issue 3 [06 - 2025], Year XXXIV

Using coal-fired thermal power plant ash to replace part of cement in the manufacturing of concrete insert plates to reduce greenhouse gas emissions

https://mij.hoimovietnam.vn/en/archives?article=25036

  • Affiliations:

    1 Hanoi University of Mining and Geology,18 Vien St., Ha Noi, Vietnam
    2 Institute of Applied Mechanics and Informatics, 291 Dien Bien Phu, Ho Chi Minh City, Vietnam

  • *Corresponding:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Received: 2nd-Sept-2024
  • Revised: 20th-Oct-2024
  • Accepted: 5th-Nov-2024
  • Online: 1st-June-2025
Pages: 4 - 16
Views: 15
View onlineView online
Downloads: 2
Downdload PDF
★★★★★Rating: , Total rating: 0
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
Yours rating

Abstract:

Vietnam currently has 26 coal-fired thermal powerplants in operation, discharging a total of about 16 million tons of fly ash (FA) and coal bottom ash (CBA). FA and CBA increase storage costs and negatively impact the environment. Currently, steel arc supports frames with insert concrete plates are the most common type of support structure in underground mining (about 70 - 80%) in the Quang Ninh coal region, Vietnam. In addition, the number of monolithic concrete casing tunnels has increased rapidly due to increased mining depth and the opening of new mining areas (mines: Ha Lam, Mao Khe, Khe Cham II, Nui Beo, Nam Mau, ...) passing through areas with complex geological conditions such as breaking, faulting, flaring, tunnels with large deformations on the edge, tunnels dug through water-bearing areas... At the main tunnels, vertical shafts, intersections, platforms... of underground mines, monolithic or prefabricated concrete casing structures need to be used with large thickness. For large-scale projects such as vertical shafts with great depths of up to thousands of meters when mining deep, the volume of concrete materials used as casings and concrete filling behind the casing is very large, up to millions of m3, increasing material costs and transportation costs of materials to the pouring location. With prefabricated concrete casings, insert concrete plates due to their large size and weight make them difficult to transport, carry and support in the narrow conditions of the great depths of Vietnamese underground mines. Therefore, it is necessary to study the maximum use of fly ash and coal bottom fly from coal thermal power plants to replace a part of the cement in the manufacture of concrete casings, insert concrete plates, backfill materials... of tunnels to reduce greenhouse gas emissions and reduce the amount of cement used. The study proposes the optimal ratio of FA and CBA of coal-fired thermal power plants used in concrete mixtures to manufacture insert concrete plates for basic tunnels through experimental methods at the Construction Laboratory, University of Mining and Geology (HUMG)

How to Cite
Dang, K.Van, Vo, H.Trong, Nguyen, L.Quoc and Tran, D.Tuan 2025. Using coal-fired thermal power plant ash to replace part of cement in the manufacturing of concrete insert plates to reduce greenhouse gas emissions (in Vietnamese). Mining Industry Journal. XXXIV, 3 (Jun, 2025), 4-16. .
References

[1] Nguyễn Quang Chiêu (2011). Tro bay: Nguồn gốc sử dụng và môi trường. Tạp chí Giao thông vận tải, số 7-2011.

[2] http://nangluongvietnam.vn/news/vn/bao-ton-nang-luong/giai-phap-xu-ly-moi-truong-tro-xi-o-cacnha- may-nhiet-dien-than.html

[3] Đàm Hiếu Đoán, Kiều Cao Thăng và Nhóm nghiên cứu (2010). “Tái chế và sử dụng tro xỉ của nhà máy nhiệt điện chạy than Việt Nam”. Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học Tuyển khoáng toàn quốc lần III. Hà Nội.

[4] 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.

[5] Phân tích việc sử dụng tro xỉ than thải ra từ các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam. Viện khoa học công nghiệp, Đại Học Tokyo, Nhật Bản.

[6] Nguyễn Thị Hồng Hoa, Phạm Hữu Giang (2011). “Nghiên cứu tuyển tro xỉ nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn, Thái Nguyên”. Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số 3-2011.

[7] Phan Hữu Duy Quốc (2011). “Phân tích việc sử dụng tro xỉ than thải ra từ các Nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam”. Viện Khoa học công nghiệp, Đại học Tokyo, Nhật Bản.

[8] Phạm Minh Đức, Lê Văn Công. Sử dụng tro, xỉ từ các nhà máy nhiệt điện làm vật liệu chống lò. Thông tin Khoa học Công nghệ Mỏ. Viện Khoa học công nghệ Mỏ.

[9] Đặng Văn Kiên, Võ Trọng Hùng, Đỗ Ngọc Anh, Phạm Tuấn Anh. Nghiên cứu chế tạo tấm chèn lò bê tông cốt thép từ xỉ tro của nhà máy nhiệt điện tại các mỏ hầm lò của Việt Nam. Hội thảo Khoa học Kỹ thuật Mỏ toàn quốc 2019.

[10] Đặng Văn Kiên, Trương Văn Hà (2020). Experimental study on use fly ash in underground construction concrete. Journal of Mining and Earth Sciences, Vol 61, Issue 2 (2020) pp. 1 – 10.

[11] Bộ Khoa học và Công nghệ (2014). TCVN 10302:2014 Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng (Activity admixture - Fly ash for concrete, mortar and cement).

[15] American Society for Testing Materials (2005). ASTM standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use in concrete (C618-05), Annual book of ASTM standards, concrete and aggregates, Vol.04.02

[16] Kosalram R. et al , Ph.D., P.Eng., Professor of Civil Engineering, University of New Brunswick. Mix Design of Fly Ash based concrete using.

[17] DOE Method sustain. International journal for trends in engineering & technology volume 10 issue 2 – November 2015 - ISSN: 2349 – 9303.

[18] Michael Thomas, Ph.D., P.Eng. (2007). Optimizing the Use of Fly Ash in Concrete Microstructural approach in damage. The 2nd international conference on dynamics and control. January, 2007, 23-26, Norfolk, Janpan, 377-387.

Other articles