BOÄ GIAÙO DUÏC & ÑAØO TAÏO
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC GIAO THOÂNG VAÄN TAÛI
MAI HOÀNG HAØ
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THÉP KHU VỰC
BÀ RỊA – VŨNG TÀU TRONG XÂY DỰNG
ĐƯỜNG Ô TÔ
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Hà Nội, năm 2019
BOÄ GIAÙO DUÏC & ÑAØO TAÏO
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC GIAO THOÂNG VAÄN TAÛI
MAI HOÀNG HAØ
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THÉP KHU VỰC
BÀ RỊA – VŨNG TÀU TRONG XÂY DỰNG
ĐƯỜNG Ô TÔ
Ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Mã số : 9.58.02.05
Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng đường ôtô và đường thành phố
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Lã Văn Chăm
Hà Nội, năm 2019
I
MỤC LỤC
TRANG
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... XI
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1 ........................................................................................................... 4
TỔNG QUAN VỀ XỈ THÉP VÀ SỬ DỤNG XỈ THÉP TRONG XÂY DỰNG
ĐƯỜNG Ô TÔ ........................................................................................................ 4
Khái niệm về xỉ thép. ........................................................................................ 4
Quá trình hình thành xỉ thép ............................................................................. 5
Hiện trạng công nghệ ngành thép tại Việt Nam .............................................. 5
Quá trình hình thành xỉ thép từ lò điện hồ quang ............................................ 5
Công nghệ xử lý xỉ thép .................................................................................... 7
Các kết qủa nghiên cứu về xỉ thép ở nước ngoài ............................................... 9
Tính chất hóa học .......................................................................................... 9
Tính chất cơ lý ............................................................................................. 14
Các nghiên cứu sử dụng xỉ thép làm kết cấu móng đường ô tô ở nước ngoài 17
Các kết qủa nghiên cứu về xỉ thép ở trong nước .............................................. 23
Những vấn đề tồn tại luận án cần giải quyết .................................................... 34
mục tiêu và nội dung của đề tài nghiên cứu ..................................................... 34
Mục tiêu ...................................................................................................... 34
Nội dung ...................................................................................................... 34
Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 36
Kết luận chương 1 .......................................................................................... 37
CHƯƠNG 2 ......................................................................................................... 38
NGHIÊN CỨU CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ, HÓA CỦA XỈ THÉP SAU KHI TÁI CHẾ
.............................................................................................................................. 38
Phân tích, đánh giá thực trạng về xỉ thép tại các nhà máy sản xuất thép ở khu vực
Bà Rịa Vũng Tàu ................................................................................................... 38
Về tình hình sản xuất thép ở khu vực Bà Rịa Vũng Tàu ............................... 38
Các khó khăn trong việc xử lý chất thải rắn tạo ra từ các nhà máy sản xuất thép
ở khu vực Bà Rịa Vũng Tàu .................................................................................. 41
II
Những vấn đề tồn tại từ việc ứng xử, sử dụng xỉ thép . ................................ 42
Nghiên cứu về các đặc tính của xỉ thép tại các nhà máy sản xuất thép ở khu vực
bà rịa vũng tàu ....................................................................................................... 44
Trình tự phân tích thống kê xử lý số liệu quy hoạch thực nghiệm ................ 44
Các chỉ tiêu của xỉ thép được nghiên cứu ..................................................... 46
Kết quả thí nghiệm ....................................................................................... 47
Phân tích, đánh giá, nhận xét các kết quả thí nghiệm ...................................... 50
Phân tích thống kê kết quả thí nghiệm. ......................................................... 50
Nhận xét kết quả thiết kế thí nghiệm ............................................................ 58
So sánh, đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của xỉ thép với cấp phối đá dăm làm móng
đường .................................................................................................................... 59
Nhận xét, đánh giá thành phần hóa học của xỉ thép ...................................... 61
Nhận xét, đánh giá về ảnh hưởng đến môi trường của xỉ thép ...................... 61
Kết luận chương 2 .......................................................................................... 62
CHƯƠNG 3 ......................................................................................................... 63
NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ
THUẬT XỈ THÉP GIA CỐ XI MĂNG LÀM MÓNG ĐƯỜNG Ô TÔ .................. 63
Nghiên cứu cơ sở khoa học sử dụng vật liệu xây dựng mặt đường .................. 63
Khái niệm chung về gia cố vật liệu .............................................................. 63
Sự hình thành cường độ của các lớp vật liệu gia cố xi măng ........................ 64
Cơ sở lý thuyết và tính toán thành phần phối hợp giữa các loại vật liệu. ...... 65
Vật liệu dùng trong các giải pháp gia cố ......................................................... 65
Xỉ thép: ........................................................................................................ 65
Xi măng: ...................................................................................................... 66
Nước: ........................................................................................................... 66
Cát hạt mịn: ................................................................................................. 66
Đá mi: .......................................................................................................... 67
Phương pháp tính toán lựa chọn tỷ lệ phối trộn để cải thiện đường cấp phối hạt
của xỉ thép: ............................................................................................................ 68
Lựa chọn tỷ lệ phối hợp giữa xỉ thép và cát mịn ........................................... 68
Lựa chọn tỷ lệ phối hợp giữa xỉ thép và đá mi: ............................................ 70
III
Thực nghiệm trong phòng các giải pháp xỉ thép gia cố xi măng, xỉ thép phối trộn
cát mịn hoặc đá mi gia cố xi măng: ........................................................................ 71
Phương pháp tạo mẫu thí nghiệm ................................................................. 71
Các thí nghiệm thực hiện trong phòng ......................................................... 72
Phân tích kết quả thí nghiệm xỉ thép gia cố xi măng..................................... 73
Phân tích kết quả thí nghiệm xỉ thép/cát mịn (tỷ lệ 80/20)+gia cố xi măng. .. 82
Phân tích kết quả thí nghiệm xỉ thép/ đá mi (tỷ lệ 70/30)+gia cố xi măng. ... 89
Phân tích, so sánh các giải pháp sử dụng xỉ thép gia cố xi măng .................. 95
Nhận xét, kết luận chương 3 ........................................................................... 99
CHƯƠNG 4 ....................................................................................................... 100
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG SỬ DỤNG XỈ THÉP LÀM LỚP
MÓNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ SỬ DỤNG XỈ THÉP
............................................................................................................................ 100
Nghiên cứu thực nghiệm hiện trường đoạn đường thử nghiệm ...................... 100
Các thông tin chung về đoạn thử nghiệm ................................................... 100
Thiết kế đoạn thử nghiệm .......................................................................... 101
Thi công đoạn thử nghiệm ......................................................................... 103
Nội dung thí nghiệm kiểm tra đoạn thử ...................................................... 104
Kết quả thí nghiệm kiểm tra đoạn thử nghiệm ............................................ 105
Xử lý, đánh giá kết quả thí nghiệm kiểm tra đoạn thử nghiệm .................... 109
Đánh giá nhận xét ...................................................................................... 113
Đề xuất các kết cấu mặt đường sử dụng xỉ thép ............................................ 113
Nguyên tắc đề xuất kết cấu mặt đường ....................................................... 114
Phạm vi áp dụng kết cấu mặt đường .......................................................... 115
Lựa chọn phương pháp thiết kế kết cấu mặt đường .................................... 115
Thông số về vật liệu: .................................................................................. 116
Đề xuất các kết cấu mặt đường .................................................................. 122
Tính toán kết cấu mặt đường ...................................................................... 126
Công nghệ thi công, khai thác kết cấu mặt đường sử dụng vật liệu xỉ thép . 129
Nhận xét, kết luận Chương 4 ........................................................................ 133
