Chương 6 Cọc vôi và cọc xi măng
TRẦN QUANG HỘ tqho@hcmut.edu.vn
Hợp chất của xi măng gặp nước
(tricalcium silicate) (water)
(tobermorite gel)
(calcium hydroxide)
(bicalcium silicate) (water)
(tobermorite gel)
(calcium hydroxide)
Hợp chất của xi măng gặp nước
(cid:2870) (cid:2871)
(cid:2870) (cid:2871)
(cid:2870)
(cid:2870)
(cid:2870) (cid:2871)
(cid:2870) (cid:2871)
(cid:2870)
(tetracalcium aluminoferite)
(calcium aluminoferite hydroxide)
Hợp chất của xi măng gặp nước
(tricalcium aluminate)
(tetracalcium aluminate hydrate)
(tricalcium aluminate)
(gypsum)
(calcium monosulfo aluminate)
Phản ứng của xi măng và đất
(sản phẩm xi măng sơ cấp)
(sản phẩm xi măng thứ cấp)
(sản phẩm xi măng thứ cấp)
Phản ứng của vôi và đất
Ba phản ứng: Sự mất nước của đất Sự trao đổi ion Phản ứng pozzalan
1. Sự thủy hợp
Calci hydroxide,Ca(OH)2 làm gia tăng tính điện ly và độ pH đồng thời làm tan SiO2 và AlO2 từ hạt sét
Dẫn đến sự trao đổi ion, kết đám và phản ứng pozzolanic
2. Sự trao đổi ion và kết đám
trao đổi với những ion đơn cực
Những cation có tính kim loại thấp đến cao:
Sự tập trung trên bề mặt hạt khoáng tạo nên sự
kết đám
3. Phản ứng pozzolan
(sản phẩm xi măng thứ cấp)
(sản phẩm xi măng thứ cấp)
Sự carbonat hóa
Vôi phản ứng với carbon dioxide có trong kk hoặc đất. Phản ứng tạo nên ximăng yếu: calcium carbonat hoặc magnesium carbonat. Cường độ không đáng kể.
Loại đất xử lý bằng ximăng
Loại đất.
• Hiệu quả xử lý bằng vôi hay xi măng kém khi
độ ẩm và hàm lượng hữu cơ gia tăng.
• Chỉ số dẻo càng cao thì khả năng cải tạo càng
kém
Thành phần khoáng
• Loại đất có hoạt tính pozolan càng cao cho độ
cứng càng lớn.
• Sét montmorilonic và kaolinitic là hoạt chất pozzolan cao hơn sét chứa khoáng illite, chrolite hoặc vermiculite
Độ pH của đất
• Phản ứng pozzolan lâu dài sẽ thuận lợi khi độ pH
• Khi độ pH <12,6 thì phản ứng 12.10 xảy ra.Chất
lớn.
phản ứng tiếp cho ra CSH và Ca(OH)2 .
• Phản ứng trên làm giảm cường độ của đất trộn xi có khả năng tăng bền cho đất tốt
măng vì hơn CSH
Loại đất xử lý bằng vôi
Loại đất
• Hàm lượng sét trên 20% và tổng hàm lượng silt và
sét trên 35%.
• Hàm lượng hữu cơ nhỏ cũng ảnh hưởng đến sự
gia tăng cường độ của vôi trộn đất.
• Khi độ ẩm tăng thì hiệu quả của vôi kém.
Thành phần khoáng.
• Sét kaolinite và montmorillonite chỉ cần trộn với
vôi; sét illite cần phụ gia là tro núi lửa.
• Vôi trộn với sét montmorillonite cho cường độ
cao hơn trộn với kaolinite
Độ pH của đất.
• Vôi làm tăng độ pH của nước trong đất và làm tăng độ hòa tan, khi độ pH,7 thì sự trao đổi base kém.
• Phản ứng vôi đất tốt khi pH>12
Phương pháp thi công
ttt t
Phương pháp tính toán cọc vôi
Khả năng chịu tải của một cọc Khả năng chịu tải theo đất nền:
Sức kháng hông lấy bằng Cu Sức kháng mũi lấy bằng 9Cu Kinh nghiệm sức kháng hông lấy bằng Cu khi Cu <30 kPa và bằng 0,5Cu khi Cu >30kPa
Khả năng chịu tải của một cọc Khả năng chịu tải theo vật liệu:
Điều kiện ngắn hạn:
col = 300 ; Kp = 3.
Điều kiện dài hạn:
Khả năng chịu tải của nhóm cọc vôi cơ chế phá hoại khối
6: cho đáy hình chữ nhật 9: cho đáy hình vuông Tuy nhiên nên bỏ qua sức chịu mũi.
Khả năng chịu tải của nhóm cọc vôi cơ chế phá hoại cục bộ
b, l: diện chịu tải cục bộ
: sức chống cắt trung bình dọc theo mặt trượt
Phá hoại khối và cục bộ
Maët tröôït
Maët tröôït
Cu
a)
b)
6 ñeán 9Cu
Tính toán độ lún
Trường hợp A: ứng suất trong cọc chưa vượt qua giá trị từ biến. Trường hợp B: ứng suất trong cọc vượt qua giá trị từ biến. Khi biến dạng đồng đều:
Trường hợp A
Trường hợp A
Độ lún :
Độ lún :
Tính theo cọng lún ,độ dốc ứng suất là 1:2
Trường hợp B
Trường hợp B
Áp lực đáy móng chia làm hai phần:
Do cọc tiếp thu:
Do nền xung quanh cọc tiếp thu
: do gây lún khối cọc và đất
Độ lún Độ lún : do gây lún từ đáy khối và do
Tính toán độ lún lệch
Độ lún lệch thể hiện qua góc xoay
Độ cố kết
Độ cố kết thấm theo phương ngang
Ổn định mái dốc
Tính toán cọc xi măng
Khả năng chịu tải theo đất nền
Khả năng chịu tải theo vật liệu
Theo Sweroad:
Ổn định mái dốc
Gia cường nền đường bằng cọc vôi
Ổn định mái dốc
Một số kết quả
Vôi:
tăng Hàm lượng tốt nhất: 510%, qu tăng lên 5lần,
3 lần, tăng lên 1040 lần, tăng lên 67%.
Xi măng: Hàm lượng tốt nhất: 1015%, qu tăng lên 10 20 lần,
tăng 24 lần, tăng lên 1040 lần.
