zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Nghiên cứu đánh giá cường độ của hổn hợp đất gia cố phụ gia TS kết hợp xi măng trong xây dựng đường ô tô ở tỉnh Tây Ninh

Chia sẻ: Mao A Mẫn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

44
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày một số kết quả thí nghiệm gia cố nguồn vật liệu tại chỗ bằng phụ gia chông trương nở đất (phụ gia TS) kết hợp xi măng phục vụ công tác cải tạo nâng cấp các tuyến đường giao thông ở tỉnh Tây Ninh. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu đánh giá cường độ của hổn hợp đất gia cố phụ gia TS kết hợp xi măng trong xây dựng đường ô tô ở tỉnh Tây Ninh

KỶ YẾU NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019 NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ CỦA HỔN HỢP ĐẤT GIA CỐ PHỤ GIA TS KẾT HỢP XI MĂNG TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ Ở TỈNH TÂY NINH Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Văn Thuận Sinh viên thực hiện: Lâm Thế Phương Lớp: CQ.56.CĐB.1 Trần Mạnh Cảnh Lớp: CQ.57.CDSB Phạm Văn Quân Lớp: CQ.57.CĐB.2 Phan Hồng Bích Phương Lớp: CQ.57.QLXD Nguyễn Ngọc Thúy Anh Lớp: CQ.57.QLXD Tóm tắt: Báo cáo trình bày một số kết quả thí nghiệm gia cố nguồn vật liệu tại chổ bằng phụ gia chông trương nở đất (phụ gia TS) kết hợp xi măng phục vụ công tác cải tạo nâng cấp các tuyến đường giao thông ở tỉnh Tây Ninh. Kết quả nghiêm cứu cho thấy khi gia cố bằng xi măng và phụ gia TS thì các đặc trưng cơ học của đất như cường độ chịu nén, cường độ kéo khi ép chẻ đáp ứng nhu cầu về chất lượng vật liệu gia cố bằng chất kết dính (TCVN 10379:2014). Ứng dụng công nghệ đất gia cố phụ gia TS kết hợp với xi măng không những cải thiện các chỉ tiêu kỹ thuật về đồ bền của vật liệu gia cố. Mà còn cho thấy sự ổn định của hỗn hợp vật liệu khi làm việc với môi trường nước. Chất phụ gia TS làm mất đi tính chất trương nở của đất theo nguyên tắc từ lực chứ không tạo phản ứng hóa học với đất tạo ra những chất độc hại cho môi trường. Pha tỷ lệ phụ gia TS với nước là 1:20 sẽ tạo ra một dung môi vô hại với môi trường (Theo bảng công bố chất lượng phụ gia chống trương nở đất TS Polymer). Từ khóa: Phụ gia TS kết hợp xi măng, gia cố, xây dựng đường ô tô. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tuy sở hữu nhiều đặc điểm có thể tạo nên tiềm năng lớn để Tây Ninh phát triển kinh tế, giao thương hàng hóa của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam với các nước láng giềng. Tuy nhiên, những lợi thế này nhiều năm qua chưa phát huy hết hiệu quả khi tính kết nối của hạ tầng giao thông tại đây còn thiếu và yếu. Để Tây Ninh thật sự “cất cánh" rất cần những sự đột phá, mà trong đó việc sớm khắc phục và thay đổi hệ thống hạ tầng giao thông còn nhiều hạn chế, chất lượng kém như hiện nay là một nhiệm vụ rất quan trọng. Bài toán đặt ra với Tây Ninh trong việc tìm hướng đột phá hạ tầng giao thông hiện nay là tìm nguồn vốn 7.355,36 tỷ đồng còn thiếu trong tổng số 58.393,5 tỷ đồng theo kế hoạch thực hiện. Chủ tịch UBND tỉnh Phạm Văn Tân cho biết: “Tỉnh đã đề ra nhiều giải pháp huy động nguồn lực thực hiện như: vốn theo kế hoạch đầu tư công của T.Ư, vốn vay từ vốn sản xuất, vốn vay ODA. Ngoài ra, tỉnh sẽ kêu gọi nguồn vốn theo các hình thức khác như: Đầu tư theo hình thức đối tác công - tư (PPP), BOT,…” Tuy cần phải có những giải pháp về kinh tế khác biệt mới có thể vận hành được các dự án nâng cấp hệ thông cơ sở hạ tầng giao thông tại đây. Nhưng nhóm NCKH của chúng tôi muốn thể hiện một góc nhìn khác về Kỹ thuật – tức là sử dụng những công nghệ mới, những giải pháp mới để giảm thiểu tối đa giá thành cũng như nâng cao tối đa chất lượng của công trình. P a g e 46 | 82
KỶ YẾU NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019 Đặt ra một bài toán khác là nếu có đủ nguồn lực về tài chính nhưng nguồn vật liệu truyền thống như đá và sỏi đỏ dạt chất lượng phục vụ cho xây dựng lớp móng trong kết cấu áo đường ô tô ngày càng khan hiếm, điều kiện khai thác ngày càng khó khăn.Vì thế, vấn đề cải tạo vật liệu đất tại chỗ làm đường thay thế các vật liệu truyền thống đang được nghiêm cứu như là một phương pháp giải hiệu quả cho bài toán vật liệu, kinh tế, khoa học kỹ thuật. Hiện nay có rất nhiều địa phương đã sử dụng và đã thành công với công nghệ gia cố Vật liệu tại chổ bằng phụ gia chống trương nở đất TS Polymer kết hợp với xi măng để làm nền móng cho đường ô tô. Căn cứ theo báo cáo số 304/BC – SGTVT về việc “Báo cáo đánh giá kết quả thi công thí điểm áp dụng công nghệ mới trong sửa chữa và xây dựng mới đường bộ của Sở Giao thông Vận tả tỉnh Lạng Sơn, so sánh tổng giá thành bình quân trên 3 tuyến đường: Giá thành so với vật liệu truyền thống (láng nhựa và cấp phối đá dăm) là 1.308.941.476 đồng/1 Km. Đối với công nghệ gia cố vật liệu tại chổ bằng phụ gia TS kết hợp với xi măng là 630.555.550 đồng /1 Km. So trên tổng giá thành thì công nghệ phụ gia TS chỉ bằng 48% giá thành khi áp dựng công nghệ gia cố truyền thống. Chính vì bài toán kinh tế khá hiệu quả nên nhóm NCKH muốn nghiên cứu đánh giá ứng dụng công nghệ gia cố đất bằng phụ gia chống trương nở đất TS Polymer kết hợp xi măng vào việc xây dựng đường ô tô tại tỉnh Tây Ninh. 2. CÁC NỘI DUNG CHÍNH 2.1. Vật liệu chế tạo Các mẫu được chế bị trong thí nghiệm bao gồm đất được lấy từ con đường hiện hữu ở Tây Ninh, chủ yếu là đất sét và sét pha. Loại đất này được gia cố với một lượng 4% xi măng và trộn với một tỷ lệ 5 lít/m3 phụ gia TS (phụ gia chống truong nở đất). Tính chất của từng loại vật liệu như sau: 2.1.1. Xi măng Xi măng là chất kết dính vô cơ được sử dụng trong đề tài nghiên cứu khoa học này. Là xi măng Holcim PC40 có cường độ theo TCVN6016:1995 ở tuổi 28 ngày là 45.0Mpa, khối lượng riêng cảu xi măng là 3.10g/cm3, lượng nước tiêu chuẩn là 31.5%. 2.1.2. Phụ gia TS Phụ gia TS (TS polymer) dùng trong nghiên cứu là được cung cấp từ Công ty TNHH TS Polymer. Dựa vào bảng công bố chất lượng sản phẩm của phụ gia chống (kháng) trương nở đất TS có một số tính chất như sau: - Bảng chất của phụ gia chống (kháng) trương nở như sau: Tính trương nở đất là một tính chất đặc thù của thành phần hạt sét trong đất. Tính chất này được biểu hiện củ thể là đát khi khô ( độ ẩm khoảng từ 0 đến 2%) là những hạt rất cứng có cường độ như khi ngấm nước sẽ bị nhão ra và cường độ không còn nữa. Hiện tượng đó gọi là tính trương nở trong thành phần hạt sét. Bảng chất phụ gia chống trương nở đất TS là chông (kháng) lại hoặc làm mất đi tính trương nở của thành phần hạt sét trong đất. P a g e 47 | 82
KỶ YẾU NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019 - Nhận biết về mặt cơ học: Là chất lỏng nhớt dính tay, có màu nâu cánh gián đậm, màu sắc không bị biến đổi trong điều kiện nhiệt độ từ 40oC đến 60oC. Có mùi hắc đặc trưng của lignin. - Một số thông tin kỹ thuật: Phụ gia TS ở dạng đậm đặc không có tính cháy nổ.Có tính háo nước, ở ngoài không khí có khả năng hấp thụ hơi nước trong không khí làm tăng khối lượng. - Định mức sử dụng phụ gia: Bảng tính phụ gia Chống trương nở đất TS theo tỷ lệ (%) đất có trong vật liệu cần gia cố Tỷ lệ đất chiếm Định mức phụ gia TS Ghi chú (%) (Lít/m3) (Loại vật liệu xô bồ tại nền đường gia cố) ≥20% 2 Loại nền cấp phối đá dăm 20 ÷ 40 3 Loại nền cấp phối Base B 40 ÷ 70 4 Loại nền cấp phối Base B 70 ÷ 100 5 Loại nền cấp phối đất đồi lẫn Base B - Những thành phần cơ bản của phụ gia chống (kháng) trương nở đất TS: Bảng thành phần của phụ gia chống trương nở TS Polymer Thành phần Tỷ lệ Dung môi Geopolymer 35% ÷ 37% Ligninsilic 23.5% ÷ 24.5% Magieclorua 13.8% ÷ 15.4% Các ion(+) trong các oxyt như: Oxyt Silic, 8% ÷ 10% Oxyt Natri, Oxyt Cãni Natriclorua 16.4% ÷ 20.6% Lượng dung môi hòa tan vừa đủ 3.2% ÷ 4% 2.1.3. Đất sét tại tuyến đường ở Tây Ninh Dựa trên các đề tài thực nghiệm tại cùng tuyến đường ở Tây Ninh, nhóm NCKH thu thập được những số liệu về thành phần hạt, và một số chỉ tiêu cơ lý như sau: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của đất tự nhiên (chưa gia cố phụ và xi măng) T Chỉ tiêu Kết quả Ký hiệu Đơn vị Yêu cầu T thí nghiệm thí nghiệm 1 Lọt sàng lớn nhất mm 50 2 Giới hạn chảy WL % 50.7 ≤55 3 Giới hạn dẻo WP % 20.6 - 4 Chỉ số dẻo IP % 30.1 ≤27 P a g e 48 | 82
KỶ YẾU NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019 5 KLTT khô lớn nhất γkmax g/cm3 1.675 - 6 Độ ẩm tối ưu Wobhc % 16.1 - 7 CBR tại K95 CBR % 4.2 ≥5 8 Tỷ trọng hạt đất Gs 2.53 2.2. Phương pháp thực nghiệm Đất sét tại Tây Ninh được gia cố dựa theo kết quả công bố chất lượng sản phẩm phụ gia chống (kháng) trương nở đất TS là 4% xi măng kết hợp với tỷ lệ phụ gia 5 lít/m3. Tiến hành đầm nén tiêu chuẩn để tìm độ ẩm tốt nhất và tính toán hàm lượng cấp phối các vật liệu nhằm phụ vụ cho công tác chế bị mẫu.Với mẫu thí nghiệm có đường kính 152mm, cao 117mm để xác định cường độ chịu nén (Rn), cường độ ép chẻ (Rech). Toàn bộ quy trình thí nghiệm được sơ lược như sau: Bước 1: Tiến hành xác định thành phần hạt, các chỉ tiêu cơ lý như tỷ trọng, độ ẩm… Bước 2: Tiến hành trộn hổn hợp đất và phụ gia TS với cấp phối là 5 lít TS/ 1m3 đất tự nhiên. Trộn đều hổn hợp và tiến hành gia ẩm theo 22TCN 333-06 Quy trình đầm nén đất, đá dăm trong phòng thí nghiệm. Tiến hành thí nghiệm đầm nén hỗn hợp thep phương pháp II – D, để xác định độ ẩm tốt nhất và khối lượng thể tích khô lớn nhất. Với kích thước cối đầm là 152.4 mm, chiều cao cối là 116.43mm, số lớp đầm là 5 lớp, mỗi lớp đầm 56 chầy. Bước 3: Tiến hành trộn đất với 4% xi măng và tỷ lệ 5 lít/m3 phụ gia TS so với tỷ lệ đất khô. Độ ẩm khi trộn được thực hiện ở độ ẩm tối ưu. Được xác định thông qua phương pháp Proctor cải tiến (ở Bước 2). Bước 4: Tiến hành đúc mẫu nén và mẫu ép chẻ. Đối với mẫu nén được đúc với kích thước là đường kính 152.4mm, cao 116.43mm. Sau đó mẫu được bão dưỡng thường xuyên cho đến lúc đem thí nghiệm. Mẫu đucợ ngâm bão hòa nước trong 3 ngày đêm (ngày đầu ngâm 1/3 chiều cao mẫu; 2 ngày sau ngâm ngập mẫu), sau đó thí nghiệm xác định cường độ chịu nén quy định tại ASTM D1633. Đối với mẫu ép chẻ cũng được chế tạo và bảo dưỡng như mẫu nén, sau đó được xác định cường độ ép chẻ quy định tại TCVN 8862:2011. Cường độ éo chẻ tương ứng với tỷ lệ xi măng là trị số trung bình của tối thiểu 3 mẫu thí nghiệm. 2.3. Phương pháp chuyên gia Trong đề tài nghiên cứu khoa học này, nhóm NCKH cũng đã học hỏi rất nhiều từ những chuyên gia chuyên về lĩnh vực phụ gia polymer. Cùng với sự hỗ trợ tận tình của phòng LAD UTC2, đã hướng dẫn nhóm NCKH sử dụng các thiết bị máy móc hiện đại để thực hiện nén và ép chẻ mẫu. P a g e 49 | 82
KỶ YẾU NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019 3. KẾT LUẬN - Kết quả thực nghiệm cho thấy khi dùng XM kết hợp phụ gia TS thì kết quả cường độ nén và cường độ kéo khi ép chẻ tăng dần trong suốt quá trình bão dưởng ẩm từ ngày bắt đầu đúc mẫu đến khi mẫu đạt cường độ ở 28 ngày tuổi. - Đánh giá kết quả thí nghiệm ta có thể thấy sử dụng đất gia cố phụ gia TS kết hợp xi măng thì hốn hợp này có khả năng làm việc ổn định với nước. Cường độ nén và ép chẻ của mẫu mẫu ngâm bão hoa nước ở 7 ngày tuổi đến 14 ngày tuổi đến 28 ngày tuổi đều tăng. Nhìn chung, khi sử dụng công nghệ phụ gia TS kết hợp với xi măng để gia cố vật liệu tại chổ thay thế cho vật liệu truyền thống mở ra hướng giải quyết cho bài toán nguồn vật liệu dẫn đến việc tăng giá thành trong xây dựng đường ô tô tại tỉnh Tây Ninh. Khi hàm lượng chất phụ gia TS là 5 lit/m3 và 4% xi măng các chỉ tiêu kỹ thuật của đất gia cố thỏa mãn độ bền cấp 2 theo TCVN 10379:2014. Tài liệu tham khảo [1]. Bảng công bố chất lượng sản phẩm phụ gia chống trương nở đất (gọi tắt là phụ gia TS). [2]. TCVN 10379:2014 gia cố đất bằng chất kết dính vô cơ, hóa học hoặc gia cố tổng hợp, sử dụng trong xây dựng đường – bộ thi công và nghiệm thu. [3]. 22TCN 59-84 quy trình thí nghiệm đất gia cố chất kết dính vôi xi măng. [4]. TCVN 8862:2011 quy trình xác định cường độ kéo khi ép chẻ vật liệu hạt liên kết bằng chất kết dính . [5]. TCVN 3118:1993 bê tông nặng – phương pháp xác định cường độ nén. [6]. 22TCN 333-06 quy trình đầm nén đất đá dăm trong phòng thí nghiệm. [7]. Một số kết quả thí nghiệm ở các phòng thí nghiệm khác. [8]. ASTM D1663. Standard Test Methods for Compressive Strength of Molded Soil- Cement Cylinders1. [9]. Nguyễn Mạnh Thủy, Vũ Đức Tuấn, Một số kết quả nghiên cứu gia cố vật liệu đất tại chỗ bằng xi măng tro bay làm móng trong kết cấu áo đường tại tỉnh Tây Ninh. [10]. TS. Nguyễn Đức Trọng, Ths. Nguyễn Thị Ngọc, Nghiên cứu đánh giá việc kết hợp xi măng và tro bay để gia cố đất dùng làm móng đường ô tô tại Cần Thơ P a g e 50 | 82

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2432 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.