BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
----------*----------
NGUYỄN MINH HOÀNG
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG
CHO MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG
TRONG KHU KINH TẾ NGHI SƠN
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Hà Nội , 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
----------*----------
NGUYỄN MINH HOÀNG
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG
CHO MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG
TRONG KHU KINH TẾ NGHI SƠN
CHUYÊN NGÀNH
XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ
MÃ SỐ: 60.58.30
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TIẾN SỸ. VŨ NGỌC TRỤ
Hà Nội, 2012
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Xây dựng, em đã
nhận được sự quan tâm, giúp đỡ tận tình và tạo điều kiện thuận lợi của nhiều tập
thể, cá nhân để hoàn thành được khóa học.
Trước tiên, với sự trân trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin được gửi lời
cảm ơn chân thành đến Tiến sỹ Vũ Ngọc Trụ, người Thầy, người hướng dẫn khoa
học đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn
thành luận văn này. Xin gửi lời biết ơn tới Ban giám hiệu, các Thầy giáo (cô giáo)
trong Khoa cầu đường, Khoa sau đại học, phòng thí nghiệm – LAS 115 của Khoa
vật liệu xây dựng trường Đại học xây dựng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến
thức và thực hiện các thí nghiệm cho em trong suốt quá trình học tập và thực hiện
đề tài luận văn cao học.
Xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm, tạo điều kiện của Lãnh đạo Ban quản lý
KKT Nghi Sơn tỉnh Thanh Hóa, cảm ơn các bạn đồng nghiệp, các bạn học viên
trong lớp cao học đường ô tô và đường thành phố khóa tháng 8/2009 đã nhiệt tình
giúp đỡ Tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng, Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, những người thân đã luôn
tin tưởng, động viên, khuyến khích Tôi trong suốt quá trình học tập.
Dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện luận văn, song do trình độ
và kiến thức còn hạn chế, nội dung luận văn không tránh khỏi những thiếu sót và có
những phần nghiên cứu chưa thực sự sâu sắc. Bản thân học viên rất mong nhận
được sự cảm thông, chỉ bảo của các Thầy giáo (Cô giáo) và các bạn đồng nghiệp
trong quá trình bảo vệ luận văn cũng như trong suốt quá trình công tác sau này.
Em xin trân trọng cảm ơn !
Hà Nội, ngày 21 tháng 12 năm 2012.
Học viên
Nguyễn Minh Hoàng
1
MỤC LỤC
Ký hiệu viết tắt.……………………………...…………………………………......... 5
Danh mục bảng biểu………………………...…………...…..…………………...….. 6
Danh mục hình vẽ ………………………...…………………..……….…………...... 7
Nội dung đề tài.……………………………...………..………..…………………...... 9
Mở đầu......................................................................................................................... 12
Chương I. Nghiên cứu tổng quan ............................................................................. 15
I.1Giới thiệu chung về khu kinh tế Nghi Sơn ...................................................... 15
I.1.1Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội của khu kinh tế Nghi Sơn .............. 15
I.1.2Quy hoạch phát triển không gian trong khu kinh tế Nghi Sơn ............. 17
I.2Sử dụng mặt đường bê tông xi măng hướng tới phát triển bền vững cho khu
kinh tế Nghi Sơn ............................................................................................. 20
I.2.1Đặc điểm của mặt đường bê tông xi măng ........................................... 20
I.2.2Sự thuận lợi của nguồn vật liệu địa phương ......................................... 21
I.2.2.1Nguồn vật liệu cát ...................................................................... 21
I.2.2.2Nguồn vật liệu đá ....................................................................... 22
I.2.2.3Nguồn cung cấp xi măng ........................................................... 23
I.2.3Khả năng ứng dụng mặt đường cứng cho khu kinh tế Nghi Sơn ......... 24
I.3Tìm hiểu công tác thiết kế mặt đường BTXM của Việt Nam ......................... 26
I.3.1Các quy định chung về cấu tạo mặt đường BTXM .............................. 26
I.3.2Tính toán chiều dày kết cấu .................................................................. 28
I.3.3Cốt liệu cho bê tông xi măng mặt đường ô tô ...................................... 30
I.3.4Phương pháp thiết kế thành phần cấp phối bê tông .............................. 32
I.4Kết luận ........................................................................................................... 36
2
Chương II. Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm lựa chọn cấp phối bê tông..39
II.1 Đặt vấn đề ................................................................................................... 39
II.2 Đánh giá chất lượng của vật liệu sử dụng ................................................... 40
II.2.1 Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá chất lượng vật liệu ............................ 40
II.2.2 Đánh giá chất lượng cát .................................................................... 41
II.2.3 Đánh giá chất lượng đá dăm ............................................................. 43
II.2.4 Đánh giá chất lượng của xi măng Nghi Sơn ..................................... 44
II.3 Lựa chọn cấp phối bê tông nghiên cứu ....................................................... 45
II.3.1 Nguyên tắc lựa chọn ......................................................................... 45
II.3.2 Kết quả lựa chọn ............................................................................... 48
II.4 Xác định các tính chất của bê tông tươi và bê tông kết rắn ........................ 49
II.4.1 Thí nghiệm đối với bê tông tươi ....................................................... 49
II.4.2 Thí nghiệm đối với bê tông đóng rắn ở 28 ngày tuổi ....................... 51
II.4.2.1 Thí nghiệm cường độ chịu nén Rn ........................... 51
II.4.2.2 Thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo uốn ........... 52
II.4.2.3 Thí nghiệm xác định độ mài mòn của bê tông ......... 54
II.5 . Lựa chọn bê tông cho mặt đường theo phương diện kỹ thuật .................. 57
II.6 Kết luận ....................................................................................................... 61
Chương III. Lựa chọn kết cấu mặt đường cứng cho một số tuyến đường trong
khu kinh tế Nghi Sơn ......................................................................................... 62
III.1 Đặt vấn đề ................................................................................................... 62
III.2 Xác định các thông số thiết kế và dự kiến các tầng lớp kết cấu ................. 63
III.2.1 Xác định các thông số thiết kế .......................................................... 63
III.2.2 Dự kiến cấu tạo các tầng lớp ............................................................ 64
III.3 Tính toán chiều dày tấm BTXM theo 22 TCN 223-95 ............................... 64
III.3.1 Tính toán chiều dày tấm theo tải trọng trục 10T .............................. 65
3