Tiêu chuẩn TCVN 14325:2024 Hỗn hợp thạch cao phospho làm vật liệu san lấp - Yêu cầu chung

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14325:2024

HỖN HỢP THẠCH CAO PHOSPHO LÀM VẬT LIỆU SAN LẤP - YÊU CẦU CHUNG

Phosphogypsum blended using as backfill materials - General requirements

Lời nói đầu

TCVN 14325:2024 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC71 Bê tông, bê tông cốt thép và bê tông gia cố lực biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Vật liệu san lấp cho công trình xây dựng ngày càng thiếu trầm trọng, trong đó cát và đất san lấp ngày càng khan hiếm. Đặc biệt việc khai thác đồi đất để làm vật liệu san lấp sẽ làm mất cảnh quan khu vực và ảnh hưởng tới môi trường sinh thái. Việc khai thác cát bừa bãi tại các lòng sông dẫn tới việc sạt lở gây hệ lụy tới đất bồi và đất canh tác của cư dân.

Ngành công nghiệp sản xuất ra các sản phẩm phụ như: ngành công nghiệp luyện gang, thép thải ra sản phẩm phụ là xỉ lò cao và xỉ thép, ngành công nghiệp nhiệt điện than thải ra tro xỉ nhiệt điện, và công nghiệp phân bón sản xuất phân bón diamoni phosphat (DAP) thải ra thạch cao phospho. Các kết quả nghiên cứu, ứng dụng tại Việt Nam và trên thế giới cho thấy: các tro xỉ, thạch cao phospho, .. sau khi được xử lý, đảm bảo điều kiện về sức chịu tải và các yêu cầu của cát san lấp trong công trình xây dựng, hoàn toàn có thể đáp ứng làm vật liệu san lấp.

Ở Việt Nam, trong những năm gần đây tốc độ đô thị hóa và phát triển kinh tế nhanh chóng, sự bùng nổ các hoạt động xây dựng ngày càng tăng. Theo đó, nhu cầu sử dụng vật liệu san lấp làm cơ sở hạ tầng là rất lớn. Việc đẩy mạnh tận dụng phế thải công nghiệp làm vật liệu thay thế trong xây dựng vừa là giải pháp bảo vệ môi trường, tiết kiệm tài nguyên và tăng tính hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên, để sử dụng rộng rãi, hiệu quả và an toàn vật liệu san lấp từ thạch cao phospho thì cần phải có tiêu chuẩn chất lượng để kiểm soát, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu theo quy định.

Với các tiêu chí trên, tiêu chuẩn quốc gia về hỗn hợp thạch cao phospho làm vật liệu san lấp đã được Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC71 Bê tông, bê tông cốt thép và bê tông gia cố lực phối hợp với Sở Khoa học Công nghệ thành phố Hải phòng và Viện Vật liệu Xây dựng, Bộ Xây dựng biên soạn, trên cơ sở các kết quả nghiên cứu ^{[5, 6, 7, 8, 9, 10]} do Viện Vật liệu Xây dựng thực hiện.

HỖN HỢP THẠCH CAO PHOSPHO LÀM VẬT LIỆU SAN LẤP - YÊU CẦU CHUNG

Phosphogypsum blended using as backfill materials - General requirements

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu chung đối với hỗn hợp thạch cao phospho được chế tạo bằng cách phối trộn bã thải thạch cao phospho với các vật liệu khác để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sử dụng làm vật liệu san lấp cho công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và hạ tầng.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4196 Đất xây dựng - Phương pháp xác định độ ẩm và độ hút nước

TCVN 4198:2014 Đất xây dựng - phương pháp phân tích thành phần hạt trong phòng thí nghiệm

TCVN 6177 (ISO 6332) Chất lượng nước - Xác định sắt bằng phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1.10-phenantrolin

TCVN 6181 (ISO 6703-1) Chất lượng nước - Xác định xyanua tổng

TCVN 6183 (ISO 9965) Chất lượng nước - Xác định selen - Phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật hydrua)

TCVN 6193 (ISO 8288) Chất lượng nước - Xác định coban, niken, đồng, kẽm, cadimi và chì - Phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

TCVN 6194 (ISO 9297) Chất lượng nước - Xác định clorua - Chuẩn độ bạc nitrat với chỉ thị cromat (Phương pháp Mo)

TCVN 6194-1 (ISO 10304-1) Chất lượng nước - Xác định các anion hoà tan bằng phương pháp sắc ký lỏng lon - Phần 1: Xác định bromua, clorua, florua, nitrat, nitrit, phosphat và sunphat hoà tan

TCVN 6195 (ISO 10359-1) Chất lượng nước - Xác định florua - Phương pháp dò điện hoá đối với nước sinh hoạt và nước bị ô nhiễm nhẹ

TCVN 6197 (ISO 5961) Chất lượng nước - Xác định cadimi bằng phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử

TCVN 6200 (ISO 9280) Chất lượng nước - Xác định sunfat - Phương pháp trọng lượng sử dụng bari clorua

TCVN 6202 (ISO 6878) Chất lượng nước - Xác định phốt pho - Phương pháp đo phổ dùng amoni molipdat

TCVN 6222 (ISO 9174) Chất lượng nước - Xác định crom - Phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử

TCVN 6492 (ISO 10523) Chất lượng nước - Xác định pH

TCVN 6626 (ISO 11969) Chất lượng nước - Xác định asen - Phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật hydrua)

TCVN 6665 (ISO 11885) Chất lượng nước - Xác định nguyên tố chọn lọc bằng phổ phát xạ quang plasma cặp cảm ứng (ICP-OES)

TCVN 7724 (ISO 17852) Chất lượng nước - Xác định thủy ngân - Phương pháp dùng phổ huỳnh quang nguyên tử

TCVN 7877 (ISO 5666) Chất lượng nước - Xác định thủy ngân

TCVN 12249:2018 Tro xỉ nhiệt điện đốt than làm vật liệu san lấp - Yêu cầu chung

TCVN 12792 Vật liệu nền, móng mặt đường - Phương pháp xác định tỷ số CBR trong phòng thí nghiệm

TCVN 12957:2020 (ASTM D 3987-12) Chất thải rắn - Chiết tách chất thải rắn bằng nước

ISO 15586 Water quality - Determination of trace elements using atomic absorption spectrometry with graphite furnace (Chất lượng nước - Xác định các nguyên tố vết sử dụng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử với lò graphit)

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Bã thải thạch cao phospho (Phosphogypsum waste)

Phụ phẩm của quá trình sản xuất axit trihydro tetraoxophosphat (H₃PO₄).

3.2

Hỗn hợp thạch cao phospho làm vật liệu san lấp (Phosphogypsum blended using as backfill material)

Bã thải thạch cao phospho sau khi được xử lý bằng cách phối trộn với vật liệu như vôi, xi măng, tro, xỉ, các vật liệu khác, hoặc hỗn hợp của các vật liệu phối trộn (vôi, xi măng, tro, xỉ, v.v...) ở tỷ lệ nhất định để đạt được các yêu cầu làm vật liệu san lấp.

3.3

Nước chiết (Leaching)

Nước thu được từ hỗn hợp thạch cao phospho làm vật liệu san lấp theo phương pháp chiết quy định tại TCVN 12957:2020 (ASTM D 3987-12).

4 Yêu cầu đối với hỗn hợp thạch cao phospho làm vật liệu san lấp

4.1  Bã thải thạch cao phospho không phải là chất thải nguy hại, với các thành phần không được vượt ngưỡng chất thải nguy hại theo quy định tại Phụ lục A.

4.2  Hỗn hợp thạch cao phospho phải đáp ứng mức giới hạn về chỉ số hoạt độ phóng xạ an toàn (I) không lớn hơn 1.

4.3  Hỗn hợp thạch cao phospho phải đáp ứng chỉ tiêu cơ lý quy định trong Bảng 1.

Bảng 1 - Chỉ tiêu cơ lý

4.4  Tùy thuộc vào kết quả phân tích thành phần nước chiết khi được chiết theo phương pháp quy định tại TCVN 12957:2020 (ASTM D 3987-12), hỗn hợp thạch cao phospho được áp dụng thi công ở các vùng, địa điểm san lấp như sau:

4.4.1  San lấp tại tất cả các vùng, địa điểm, thành phần nước chiết phải đáp ứng các giá trị giới hạn theo quy định tại Bảng 2.

4.4.2  San lấp tại các khu công nghiệp, vùng núi trên mực nước ngầm 2,5 m và cách nguồn nước đang phục vụ cho mục đích sinh hoạt tối thiểu 90 m, thành phần nước chiết phải đáp ứng các giá trị giới hạn theo quy định tại Bảng 2, ngoại trừ thành phần sulfat ((SO₄^2-) có giá trị giới hạn lớn hơn 400 mg/L.

4.4.3  San lấp tại các vùng gần hoặc ven biển, đảo, hải đảo gần khu dân cư sinh sống, khu vực nuôi trồng thủy sản, thành phần nước chiết phải đáp ứng các giá trị giới hạn mức A quy định tại Bảng 3.

4.4.4 San lấp tại vùng đảo, hải đảo và các vùng biển (không sử dụng tại khu vực nuôi trồng thủy hải sản), thành phần nước chiết phải đáp ứng các giá trị giới hạn mức B quy định tại Bảng 3.

Bảng 2 - Mức giới hạn các thành phần trong nước chiết khi san lấp hỗn hợp thạch cao phospho tại tất cả các vùng và địa điểm

Bảng 3- Mức giới hạn các thành phần trong nước chiết khi san lấp hỗn hợp thạch cao phospho tại các vùng ven biển, đảo, hải đảo

5 Phương pháp thử

5.1  Xác định chỉ số hoạt độ phóng xạ an toàn (I) theo Phụ lục A, TCVN 12249:2018.

5.2  Xác định các thành phần trong nước chiết từ hỗn hợp thạch cao phospho làm vật liệu san lấp như sau:

- Xác định Chì (Pb) theo TCVN 6665 (ISO 11885); ISO 15586.

- Xác định Cadmi (Cd) theo TCVN 6197 (ISO 5961); ISO 15586.

- Xác định Asenic (As) theo TCVN 6626 (ISO 11969); ISO 15586.

- Xác định Thủy ngân (Hg) theo TCVN 7724 (ISO 17852); TCVN 7877 (ISO 5666).

- Xác định Sắt ( Fe) theo TCVN 6177 (ISO 6332); TCVN 6665 (ISO 11885); ISO 15586.

- Xác định Đồng (Cu) theo TCVN 6193 (ISO 8288); TCVN 6665 (ISO 11885); ISO 15586.

- Xác định Kẽm (Zn) theo TCVN 6193 (ISO 8288); TCVN 6665 (ISO 11885); ISO 15586.

- Xác định Mangan (Mn) theo TCVN 6665 (ISO 11885); ISO 15586.

- Xác định tổng Chromi (Cr) theo TCVN 6222 (ISO 9174); TCVN 6665 (ISO 11885).

- Xác định Niken (Ni) theo ISO 15586.

- Xác định Fluoride (F^-) theo TCVN 6195 (ISO 10359-1); TCVN 6194-1 (ISO 10304-1).

- Xác định Chloride (Cl^-) theo TCVN 6194 (ISO 9297); TCVN 6194-1 (ISO 10304-1).

- Xác định Sulfate (SO₄^2-) theo TCVN 6200 (ISO 9280); TCVN 6194-1 (ISO 10304-1).

- Xác định Cyanide (CN^-) theo TCVN 6181 (ISO 6703-1).

- Xác định Seleni (Se) theo TCVN 6183 (ISO 9965); ISO 15586.

- Xác định tổng phospho (P) theo TCVN 6202 (ISO 6878-1).

5.3  Xác định chỉ số pH từ nước chiết theo TCVN 6492 (ISO 10523).

5.4  Xác định sức chịu tải CBR và độ trương nở theo TCVN 12792. Ngoại trừ, quá trình sấy vật liệu được thực hiện tại nhiệt độ 80 °C ± 2 °C để tránh mất nước hóa học của thạch cao phospho.

5.5  Xác định thành phần hạt theo TCVN 4198. Ngoại trừ, quá trình sấy vật liệu được thực hiện tại nhiệt độ 80 °C ± 2 °C để tránh mất nước hóa học của thạch cao phospho.

5.6  Xác định độ ẩm theo TCVN 4196.

6 Quy tắc kiểm tra

6.1  Phân lô

Một lô hỗn hợp thạch cao phospho làm vật liệu san lấp có khối lượng 30 000 tấn hoặc khoảng 25 000 m³. Những đơn hàng có khối lượng nhỏ hơn 30 000 tấn cũng được coi là một lô.

6.2  Lấy mẫu

Lấy ít nhất 03 mẫu ngẫu nhiên ở các vị trí khác nhau trong lô (có tính đến sự phân bố đại diện của kích thước hạt). Trộn đều 03 mẫu lấy được để tạo thành một mẫu đại diện. Khối lượng mẫu đại diện không ít hơn 100 kg.

6.3  Giám sát và kiểm tra chất lượng

6.3.1  Chỉ tiêu 4.1 và 4.2 cần xác định lại trong trường hợp thay đổi nguồn nguyên liệu sản xuất axit trihydro tetraoxophosphat (H₃PO₄), hoặc sau 6 tháng tùy điều kiện nào đến trước.

6.3.2  Hỗn hợp thạch cao phospho làm vật liệu san lấp khi xuất xưởng cần có phiếu kiểm tra chất lượng của nhà sản xuất.

7 Ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản

7.1  Hỗn hợp thạch cao phospho làm vật liệu san lấp khi xuất xưởng phải ghi rõ:

- Viện dẫn tiêu chuẩn này, nghĩa là TCVN 14325:2024;

- Tên, địa chỉ cơ sở xuất;

- Số lô;

- Khối lượng tịnh;

- Ngày sản xuất.

7.2  Khi vận chuyển và bảo quản cần có biện pháp che phủ tránh phát tán bụi và lẫn các tạp chất có hại.

Phụ lục A

(Quy định)

Ngưỡng chất thải nguy hại

Ngưỡng chất thải nguy hại (CTNH) được quy định trong Bảng A.1.

Bảng A.1 - Ngưỡng chất thải nguy hại

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] Chỉ dẫn kỹ thuật “Sử dụng bã thải thạch cao phopsho làm lớp móng cho công trình giao thông, vật liệu san lấp cho công trình xây dựng"

[2] TCVN 12660:2019 Tro xỉ nhiệt điện đốt than làm nền đường ôtô - Yêu cầu kỹ thuật, thi công và nghiệm thu

[3] TCVN 12249:2018 Tro xỉ nhiệt điện đốt than làm vật liệu san lấp - Yêu cầu chung

[4] QCVN 07:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại

[5] Nghiên cứu sử dụng bã thải thạch cao của nhà máy phân bón DAP Đình Vũ làm vật liệu san nền, theo hợp đồng nghiên cứu số 05/HĐ-NC ngày 4/5/2016 giữa Viện Vật liệu xây dựng và Công ty cổ phần DAP - VINACHEM.

[6] Nghiên cứu sử dụng thạch cao phospho của DAP số 2 làm vật liệu san lấp cho công trình xây dựng, theo Hợp đồng nghiên cứu số 301B/2022/HĐNC-VLXD ngày 01/08/2022 Viện Vật liệu xây dựng và Công ty cổ phần DAP số 2- VINACHEM.

[7] Nghiên cứu sử dụng thạch cao phospho của Hóa chất Đức Giang làm vật liệu san lấp cho công trình xây dựng, theo Hợp đồng nghiên cứu số 25B/2022/HĐNC-VLXD ngày 20/01/2022 giữa Viện Vật liệu xây dựng và Công ty TNHH MTV hóa chất Đức Giang Lào Cai.

[8] Nghiên cứu xây dựng chỉ dẫn kỹ thuật sử dụng thạch cao phospho làm lớp móng cho đường giao thông và vật liệu san lấp cho công trình xây dựng, mã số RD 25-22 - Bộ Xây dựng.

[9] Nghiên cứu công nghệ xử lý bã thải thạch cao phospho trên thiết bị Vibro Explorer sản xuất phụ gia xi măng, vật liệu làm nền đường giao thông, vật liệu san lấp công trình xây dựng, theo hợp đồng nghiên cứu số: 03/AIW-INA-VIBM giữa Công ty Abe Iron Works Ltd, Công ty cổ phần INA và Viện Vật liệu Xây dựng.

[10] Hoàn thiện công nghệ xử lý bã thải thạch cao phospho của nhà máy phân bón DAP - Đình Vũ sản xuất phụ gia xi măng, vật liệu làm nền và móng đường giao thông, vật liệu san lấp công trình xây dựng. Mã số: DASXTN.CN.2023.01BS.