zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Nghiên cứu khả năng cải tạo cường độ đất trương nở khu vực Tây Nguyên bằng sợi nylon

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết này nghiên cứu khả năng cải tạo cường độ đất trương nở tại khu vực Tây Nguyên bằng cách sử dụng sợi nylon, một vật liệu nhẹ và có tính bền cơ học cao. Đất trương nở thường gặp phải vấn đề như biến đổi thể tích dưới tác động của nước, gây ảnh hưởng đến độ ổn định và hiệu quả công trình xây dựng. Nghiên cứu thử nghiệm các phương pháp gia cố đất bằng sợi nylon giúp cải thiện tính chất cơ lý của đất, nâng cao cường độ, độ dẻo và khả năng chịu lực.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu khả năng cải tạo cường độ đất trương nở khu vực Tây Nguyên bằng sợi nylon

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CẢI TẠO CƯỜNG ĐỘ ĐẤT TRƯƠNG NỞ KHU VỰC TÂY NGUYÊN BẰNG SỢI NYLON Hoàng Thị Lụa, Tô Thị Thu Thảo, Đỗ Văn Quyết, Kiều Khánh Linh Trường Đại học Thủy lợi, email: hoangthilua@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG 2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đất trương nở là một loại đất có khả năng 2.1. Đất nghiên cứu thay đổi thể tích lớn liên quan trực tiếp đến Đất sử dụng trong nghiên cứu này là đất sự thay đổi hàm lượng nước. Khi hàm lượng bazan xám, phân bố tại địa phận tỉnh Đăk nước giảm, thì thể tích cũng giảm theo hay Nông - Tây nam Tây Nguyên. Theo báo cáo co lại. Thông thường các loại đất sét và đất khảo sát địa chất, đất thuộc loại á sét nặng- bụi mà có khoáng vật sét chủ yếu là vừa. Tính chất cơ lý của đất được thể hiện hidromica và monmorilonit là những thành trong bảng 1. phần gây trương nở cho đất; độ trương nở Bảng 1. Tính chất vật lý và cơ học phụ thuộc vào trạng thái độ ẩm và độ chặt của đất nghiên cứu ở trạng thái tự nhiên của đất. Đất trương nở khi bị làm khô thì bị STT Chỉ tiêu và Đơn vị Giá trị co ngót, nứt nẻ. Ở trạng thái bão hòa nước, đất trương nở có độ bền chống cắt nhỏ, do 1 Thành phần hạt đó đất kém ổn định. Nhóm hạt cuội sỏi 6.5 (%) Khi xây dựng công trình trên đất trương Nhóm hạt cát 36.5 (%) nở, có thể gây ra sự thay đổi về kích thước, Nhóm hạt bụi 31.7 (%) hình dạng của công trình xây dựng do khả Nhóm hạt sét 25.3 (%) năng thay đổi thể tích lớn khi hấp thụ nước 2 Độ ẩm tự nhiên w 34.70 (%) của đất, có thể gây ra sự chuyển động, biến 3 3 Khối lượng thể tích tự nhiên  1.77 (T/m ) dạng, sụt lún, thiệt hại cho công trình. Hiện tại khi xây dựng công trình trên đất 4 Khối lượng thể tích khô d 1.34 (T/m3) trương nở hai giải pháp chính thường được 5 Độ rỗng n 50.59 (%) sử dụng là bóc bỏ và thay thế lớp đất trương 6 Hệ số rỗng e 1.025 nở hoặc cải tạo tính chất của đất bằng các 7 Tỷ trọng Gs 2.70 chất kết dính như vôi, xi măng [1]... Để đảm 8 Giới hạn chảy LL 53.03 bảo về kinh tế, tận dụng đất trương nở ngay 9 Giới hạn dẻo PL 37.00 tại địa phương thì việc mở rộng nghiên cứu 10 Chỉ số dẻo PI 16.03 cải tạo đất là rất cần thiết. Hiện nay, sợi 11 Độ ẩm tối ưu wotm 31.97 (%) nylon đã được nghiên cứu sử dụng trong lĩnh vực xây dựng ở nhiều nước trên thế giới [2]; Khối lượng thể tích khô 12 1.38 (T/m3) lớn nhất dmax đặc biệt với mục đích chống co ngót, nứt nẻ đất. Trong nghiên cứu này, khả năng cải tạo 13 Độ ẩm mẫu chế bị wo 31.97 (%) cường độ của đất trương nở khu vực Tây Khối lượng thể tích khô chế bị 14 1.34 (T/m3) Nguyên bằng sợi nylon sẽ được trình bày. do 208
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5 2.2. Sợi nylon sử dụng trong nghiên cứu 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sợi nylon sử dụng trong nghiên cứu này là 3.1. Cường độ của đất khi chưa có cốt loại sợi có khả năng thấm và dẫn nước, được gia cố sản xuất bởi công ty Nycontech với mục đích Hình 1 biểu diễn quan hệ cường độ - biến làm cốt gia cố đất chuyên dụng. Bảng 2 thể dạng thu được từ thí nghiệm trên các mẫu hiện các đặc trưng cơ lý của sợi. không trộn nylon dưới các cấp áp lực đứng Bảng 2. Tính chất cơ lý của sợi nylon khác nhau. Kết quả cho thấy với đất ở trạng thái trước trương nở thì cường độ kháng cắt STT Đặc trưng mô tả Giá trị của đất  tăng khi áp lực đứng v tăng, trong 1 Trọng lượng riêng 1.13～1.16 (g/cm3) khi đó với đất sau trương nở, cường độ kháng 2 Đường kính sợi 18.9 (m) cắt  của đất xấp xỉ bằng nhau với tất cả các 3 Chiều dài sợi 6 (mm) cấp áp lực đứng v. Các mẫu đất đạt cường độ đỉnh ở biến dạng khoảng 2% đường kính mẫu. 4 Cường độ chịu kéo < 800 (MPa) 5 Mô-đun đàn hồi < 3.5 (GPa) Cường độ  (kPa) 30 v= 150 kPa 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU v= 200 kPa 20 Để đánh giá được tác dụng của sợi nylon v= 100 kPa trong cải tạo cường độ của đất, thí nghiệm cắt 10 v= 50 kPa trực tiếp (còn gọi là thí nghiệm cắt phẳng) được sử dụng trong nghiên cứu này. Quy trình thí nghiệm được thực hiện theo hướng dẫn chi 0 0 2 4 6 8 10 12 14 tiết tại “TCVN4199-2012: Đất xây dựng - Biến dạng (%D) phương pháp xác định sức chống cắt của đất trong phòng thí nghiệm trên máy cắt phẳng”. (a) Trước trương nở Các thí nghiệm trước hết sẽ được thực hiện Cường độ,  (kPa) trong các điều kiện mẫu đất trước trương nở 30 và sau khi trương nở không trộn nylon với mục đích đánh giá ảnh hưởng của quá trình 20 trương nở đến cường độ của đất. Sau đó là thực hiện loạt thí nghiệm với các mẫu trong điều kiện sau trương nở với các tỉ lệ trộn 10 v = 50kPa v = 150kPa nylon là 0.5%; 1.0% và 2.0% (tính theo tỷ lệ v = 100kPa v = 200kPa khối lượng khô). Các thí nghiệm này sẽ đánh 0 0 2 4 6 8 10 12 14 giá khả năng cải thiện cường độ của đất với Biến dạng (%D) các hàm lượng nylon trộn khác nhau. Các mẫu sử dụng cho thí nghiệm được (b) Sau trương nở chuẩn bị với trạng thái mẫu ban đầu ở độ ẩm Hình 1. Quan hệ cường độ - biến dạng tối ưu và độ đầm chặt đạt 95-97% độ chặt tốt trên các mẫu không trộn nylon nhất (các giá độ ẩm tối ưu và khối lượng đơn vị thể tích mẫu chế bị đã thể hiện ở Bảng 1). Hình 2 so sánh cường độ chống cắt (thu Sau đó các mẫu được đưa vào hộp đo trương được từ quan hệ cường độ - biến dạng ở Hình nở để mẫu hấp thụ nước và trương nở. Sau 1) của đất trước và sau trương nở để thấy ảnh khi hoàn thành quá trình trương nở, các mẫu hưởng của quá trình trương nở đến tính chất đất được lấy ra và đem đi làm thí nghiệm cắt cơ học của đất. Kết quả cho thấy lực dính trực tiếp. của đất tăng cao hơn sau quá trình trương nở, 209
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5 tuy nhiên góc ma sát trong của đất lại suy vào lực dính của đất, việc có mặt của sợi giảm mạnh về 1.36 - gần như mất ma sát. Vì nylon đã giảm bớt tính dính kết liên tục của lý do đó, khi v lớn hơn 100kPa, đất sau đất, thay vào đó là tăng cường lực ma sát, ở trương nở có cường độ kém hơn so với đất cấp áp lực nhỏ, lực ma sát chưa đủ để bù lại trước trương nở và không có khả năng chịu phần lực dính bị suy giảm. Trong trường hợp tải khi tăng tải. áp lực đứng lớn hơn, việc trộn cốt cải thiện tính chất của đất rõ rệt. Việc có mặt của sợi 40 Trước: v.tan(8,50) + 5.44 (kPa) nylon đã giúp tăng góc ma sát trong của đất, Cường độ,  (kPa) Sau:v.tan(1,40) + 19.58 (kPa) thậm chí sau trương nở, cường độ của đất có 30 trộn nylon không chỉ tốt hơn so với trường Sau trương nở, kh ông cốt ốt hợp đất trương nở không trộn cốt mà còn tốt 20 gc hôn hơn so với cả cường độ của đất không cốt nở, k ng trước trương nở (đường nét đứt trên hình). 10 trươ ớc Tru Hình 4 là ví dụ so sánh cường độ chống cắt 0 của đất ở cấp tải v = 200 kPa. Nói chung 0 50 100 150 200 Áp lực đứng, v (kPa) cường độ của đất tăng gấp đôi khi được trộn 2% nylon, so với trường hợp không trộn. Hình 2. Cường độ chống cắt của đất trước và sau trương nở Cuờng độ  (kPa) 40 Trương nở, 2% Nylon Trương nở, 1% Nylon 3.2. Cường độ của đất khi có cốt gia cố 30 Trương nở, 0.5% Nylon Không trương nở, 0% Nylon Hình 3 so sánh kết quả thí nghiệm cắt trực 20 tiếp đất sau trương nở trong các trường hợp Trương nở, 0% Nylon không trộn cốt và có trộn cốt nylon với các tỷ 10 lệ khác nhau. Lưu ý rằng các đường quan hệ v= 200 kPa 0 v -  ở Hình 3 được thành lập dựa trên quan 0 2 4 6 8 10 12 14 hệ biến dạng - cường độ từ thí nghiệm, tương Biến dạng (%D) tự trường hợp không cốt ở phần a. Hình 4. Quan hệ cường độ - biến dạng on trên các mẫu ở cấp áp lực v = 200 kPa 40 lon Nyl Cuờng độ,  (kPa) Ny nở, 1% n % Nylo 4. KẾT LUẬN ở, 2 ơng .5% g n Trư ở, 0 30 ơn ng n Trư Trươ Đất sau trương nở bị suy giảm mạnh về ma 20 Trương nở,0% Nylon nở sát. Sợi nylon có khả năng làm tăng cường độ ơng trư n chống cắt đáng kể, cụ thể là tăng góc ma sát 10 ông ylo Kh 0%N trong cho đất nghiên cứu. 0 0 50 100 150 200 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Áp lực đứng, v (kPa) [1] Nguyễn Thành Công, Nguyễn Huy Vượng Hình 3. Cường độ chống cắt của đất sau (2016). Cải tạo tính trương nở của đất trương nở với các tỷ lệ trộn nylon khác nhau phong hoá từ đá Magma axit trên địa bàn Tây Nguyên bằng vôi. Tạp chí KH&CN Hình 3 cho thấy, trong trường hợp tải trọng Thuỷ lợi số 33. đứng tác dụng nhỏ (v < 63 kPa, 60 kPa và 30 [2] Veerubhotla Seshasai, M. Ramakrishna kPa lần lượt với các trường hợp trộn 0.5%, M.E, B.V. Sasi Kumar (2016), Stabilization 1.0% và 2% nylon), việc trộn cốt không giúp of expansive soil using fibers. Int. Journal cải tạo cường độ đất. Nguyên nhân là do for Technological research in engineering cường độ của đất sau trương nở chủ yếu dựa 4(4), 694-699. 210

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

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

65 tài liệu

2438 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 ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.