intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Xử lý đất với ben-tô-nít và tro bay sử dụng cho lớp chống thấm của bãi chôn lấp rác thải ở Hà Nội

Chia sẻ: ViVinci2711 ViVinci2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

95
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hỗn hợp đất và ben-tô-nít được áp dụng làm lớp chống thấm cho bãi chôn lấp ở nhiều nước trên thế giới vì những ưu điểm về kỹ thuật và kinh tế. Có rất nhiều thí nghiệm đã được thực hiện nhằm xác định sự thay đổi của hệ số thấm theo hàm lượng ben-tô-nít và dung trọng đầm chặt của hỗn hợp trên thế giới.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Xử lý đất với ben-tô-nít và tro bay sử dụng cho lớp chống thấm của bãi chôn lấp rác thải ở Hà Nội

XỬ LÝ ĐẤT VỚI BEN-TÔ-NÍT VÀ TRO BAY SỬ DỤNG<br /> CHO LỚP CHỐNG THẤM CỦA BÃI CHÔN LẤP<br /> RÁC THẢI Ở HÀ NỘI<br /> <br /> NGUYỄN CHÂU LÂN*, CHU LONG HẢI**<br /> <br /> <br /> Using soil mixed with bentonite and fly-ash as materials for anti-<br /> permeable layers in solid waste burrial fields of Hanoi<br /> Abstract: The paper presents studies on phisico-mechanical properties of<br /> soils mixed with bentonite and fly-ash for anti-permeable layers of solid<br /> waste burrial fields of Hanoi. From study results it can conclude that<br /> permeability coefficient of soil with 15% bentonite and fly-ash is less than<br /> 10-9m/s and can be used rationaly as materials for anti-permeable layers<br /> of solid waste burrial fields.<br /> <br /> 1. GIỚI THIỆU CHUNG* nƣớc rỉ rác), nƣớc rỉ từ rác thải không đƣợc xử<br /> Hiện nay, theo thống kê, khối lƣợng chất lý hoặc xử lý đơn giản thông qua đầm phá tự<br /> thải rắn của Hà Nội là khoảng 6400 tấn/ngày. nhiên đã gây ô nhiễm nặng nề tới môi trƣờng,<br /> Khối lƣợng chất thải rắn này đƣợc xử lý chủ đặc biệt là nguồn nƣớc ngầm.<br /> yếu ở các bãi chôn lấp ở trong trung tâm và các Hỗn hợp đất và ben-tô-nít đƣợc áp dụng làm<br /> bãi xử lý rác cấp quận; và chỉ có 1/3 số lƣợng lớp chống thấm cho bãi chôn lấp ở nhiều nƣớc<br /> bãi chôn lấp rác thải hợp vệ sinh trên địa bàn trên thế giới vì những ƣu điểm về kỹ thuật và<br /> toàn thành phố. Bãi chôn lấp lớn nhất ở Hà Nội kinh tế. Có rất nhiều thí nghiệm đã đƣợc thực<br /> là bãi chôn lấp Nam Sơn (Hình 1) – nơi nhận hiện nhằm xác định sự thay đổi của hệ số thấm<br /> và tiến hành xử lý xấp xỉ 3800 đến 4200 tấn rác theo hàm lƣợng ben-tô-nít và dung trọng đầm<br /> thải hàng ngày. Tại đây hoặc một số bãi chôn chặt của hỗn hợp trên thế giới. Báo cáo của<br /> lấp quy mô nhƣ bãi chôn lấp Xuân Sơn/nhà Won. và các cộng sự, (2002) cho thấy rằng với<br /> máy xử lý rác thải Kiêu Kỵ, chất thải rắn đƣợc hỗn hợp có dung trọng khô 1,6 Mg/m3, hệ số<br /> nén chặt và đốt trƣớc khi chôn lấp, còn nƣớc thấm giảm nhanh chóng khi tăng hàm lƣợng<br /> thải đƣợc gom tập trung lại tại hồ chứa và xử lý ben-tô-nít và sẽ nhỏ hơn 10 -9 m/s khi hàm lƣợng<br /> theo quy định. Tuy nhiên, với các bãi chôn lấp ben-tô-nít trong hỗn hợp lớn hơn 10% theo khối<br /> không hợp vệ sinh (phần lớn là các bãi rác tạm, lƣợng. Omer Muhie Eldeen Taha, (2015) cũng<br /> lộ thiên, không có hệ thống thu gom, xử lý nhận thấy rằng hệ số thấm của hỗn hợp giảm khi<br /> tăng hàm lƣợng ben-tô-nít, trong khi Dixon &<br /> * Gray (1985) chỉ ra rằng việc trộn thêm (lên đến<br /> Khoa Công trình - Đ i h c Giao thông Vận tải<br /> 03 Cầu Giấy-Láng Th ợng-Đ ng Đa-Hà Nội 50%) cát vào ben-tô-nít làm giảm hệ số thấm<br /> Email: nguyenchaulan@utc.edu.vn của mẫu hỗn hợp đã đƣợc đầm chặt. Theo<br /> **<br /> Khoa Đào t o u c tế - Đ i h c Giao thông Vận tải Charles D. Shackelford. và các cộng sự, (2015),<br /> 03 Cầu Giấy-Láng Th ợng-Đ ng Đa-Hà Nội sự sụt giảm đáng kể của hệ số thấm k xảy ra khi<br /> Email: longhaichuutc@gmail.com<br /> <br /> <br /> 48 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018<br /> tăng hàm lƣợng ben-tô-nít trong hỗn hợp đất và thể giảm đƣợc chi phí; và vì vậy nghiên cứu<br /> ben-tô-nít, đặc biệt hỗn hợp có thể đạt đƣợc giá nhằm đánh giá tác dụng chống thấm của lớp sét<br /> trị hệ số thấm rất thấp (≤10-10 m/s) khi hàm này có ý nghĩa lớn đến định hƣớng phát triển<br /> lƣợng ben-tô-nít trong hỗn hợp ≥ 10%. Bên bền vững của Việt Nam.<br /> cạnh đó, đất khi trộn với hỗn hợp tro bay và<br /> ben-tô-nít sau khi đƣợc đầm chặt cũng có thể sử<br /> dụng làm lớp chống thấm cho bãi chôn lấp rác<br /> thải. Những nghiên cứu trƣớc đó đã cho thấy<br /> rằng chỉ số dẻo, hệ số thấm và tính trƣơng nở<br /> của mẫu đất trộn với tro bay giảm trong khi<br /> dung trọng khô và cƣờng độ tăng với sự gia tăng<br /> của hàm lƣợng tro bay trong hỗn hợp (Kumar<br /> and Sharma, 2004). Hơn nữa, nghiên cứu của<br /> Kumar (2004) cũng cho thấy rằng hàm lƣợng<br /> ben-tô-nít trong hỗn hợp ben-tô-nít và tro bay<br /> khi chiếm tới 20% có thể đƣợc sử dụng để cải<br /> thiện tính chất địa kỹ thuật của tro bay.<br /> Theo xu hƣớng phát triển bền vững hiện nay,<br /> Hà Nội cần đảm bảo sự hài hòa giữa tăng trƣởng<br /> kinh tế và bảo vệ môi trƣờng, đặc biệt là trong<br /> việc tăng cƣờng hiệu quả xử lý chất thải rắn<br /> nhằm đáp ứng yêu cầu trong công tác bảo vệ<br /> môi trƣờng theo tinh thần Luật bảo vệ Môi<br /> trƣờng 38/2015/QH13 và Nghị định<br /> 38/2015/NĐ-CP về quản lý chất thải và phế liệu.<br /> Nhƣ vậy, việc nghiên cứu chống thấm cho bãi<br /> Hình 1. Bãi chôn lấp Nam Sơn<br /> rác thải là điều rất cần thiết đối với Hà Nội –<br /> định hƣớng đô thị vệ tinh giảm thiểu tối đa tác A - Các ô đang tiếp nhận rác thải<br /> động tới môi trƣờng. Thông thƣờng, tầng chống B - Các ô đang trong quá trình chôn lấp với<br /> thấm cho các bãi chôn lấp sẽ là các lớp vật liệu lớp phủ HDPE phía trên<br /> địa kỹ thuật tổng hợp nhƣ HDPE (High Density Tuy nhiên, những nghiên cứu về sử dụng<br /> Polyethylen) hoặc GCL (Geosynthetic Clay hỗn hợp đất và ben-tô-nít, hoặc đất và tro bay,<br /> Liners). Theo tiêu chuẩn Việt Nam, tầng chống ben-tô-nít cho lớp chống thấm của bãi chôn<br /> thấm sử dụng cho bãi chôn lấp rác thải phải có lấp rác thải ở Hà Nội vẫn còn hạn chế. Vậy<br /> hệ số thấm nhỏ hơn 10-9 m/s và chiều dày lớp nên, nghiên cứu này tập trung vào việc đánh<br /> đất sét đầm chặt lớn hơn 0,6m. Nhƣng, các liệu giá khả năng sử dụng hỗn hợp tro bay và ben-<br /> này khá đắt và yêu cầu công tác thi công và quản tô-nít khi trộn vào đất nhƣ một loại vật liệu<br /> lý chất lƣợng tƣơng đối khó khăn. Nhƣ vậy, việc chống thấm phù hợp để đáp ứng các yêu cầu<br /> thay thế bằng lớp sét đầm chặt để chống thấm có đã nhắc đến trƣớc đó.<br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 49<br /> 2. VẬT LIỆU- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU bảo quản trong các ống nhựa để tránh làm thay<br /> 2.1. Vật liệu đổi độ ẩm. Sau đó, mẫu đất đƣợc chuyển tới<br /> Những mẫu đất nguyên trạng đƣợc lấy từ các phòng thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý<br /> hố khoan trên địa bàn quận Thanh Xuân, Hà cơ bản cũng nhƣ hệ số thấm, và cấu trúc vi mô.<br /> Nội, Việt Nam. Những mẫu đất này đƣợc bọc lại<br /> Bảng 1: Tính chất và thành phần của Tro bay<br /> <br /> Phƣơng pháp thí<br /> Tính chất Đơn vị Kết quả<br /> nghiệm<br /> Chỉ số hoạt động cƣờng độ so với mẫu<br /> % 85,3 ASTM C311<br /> đối chứng ở 28 ngày<br /> Khả năng trƣơng nở % 0,031 ASTM C151<br /> Lƣợng sót sàng 45µm % 30,60 Phân tích sàng<br /> Lƣợng mất khi nung % 6,28 ASTM C618<br /> Thành phần hoá học của tro bay<br /> SiO2 53,88<br /> K2O 3,40<br /> MKN % 6,27 TCVN 7131:2002<br /> Fe2O3 6,70<br /> CaO 4,27<br /> Al2O3 21,82<br /> <br /> Tro bay đã tuyển Vũng Áng loại F có các tính Hóa, Việt Nam với một số đặc tính cơ bản nhƣ<br /> chất cơ bản và thành phần chính đƣợc liệt kê tỷ trọng, độ nhớt, độ tách nƣớc, độ ổn định và<br /> nhƣ trong Bảng 1. Ben-tô-nít đƣợc sản xuất và lực cắt tĩnh đƣợc phân tích theo tiêu chuẩn của<br /> phân phối bởi công ty cổ phần An Phát, Thanh TCVN 9395:2012 nhƣ trong Bảng 2.<br /> Bảng 2: Tính chất cơ bản của Ben-tô-nít<br /> Chỉ tiêu Yêu cầu Kết quả Phƣơng pháp thử<br /> Tỷ trọng dung dịch 1,05 ÷ 1,15 1,05 Cân bùn<br /> Độ nhớt 18 ÷ 45 22 ÷ 26 Phễu 700/500ml<br /> 30 ÷ 90 36 ÷ 40 Phễu 1500/1000ml<br /> Độ tách nƣớc < 30 ml/30 phút 18 Dụng cụ đo mất nƣớc<br /> Độ pH 7÷9 9 Máy đo pH<br /> Hàm lƣợng cát < 6% 0,2 Thiết bị đo hàm lƣợng cát<br /> Độ dày áo Sét 1 ÷ 3 ml/30 phút 2 Dụng cụ đo độ mất nƣớc<br /> Tỷ lệ keo > 95% 98 Đong cốc<br /> Độ ổn định < 0,03 g/cm3 0,02 Ống đo hình trụ 100ml và cân bùn<br /> Lực cắt tĩnh 1 phút: 27 Lực kế cắt tĩnh<br /> 20 ÷ 30 mg/cm2<br /> 10 phút: 50 ÷ 100 55<br /> mg/cm2<br /> <br /> 50 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018<br /> Phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc tính toán theo biểu thức dƣới đây:<br /> Trong bài báo này các chỉ tiêu cơ lý của mẫu aL  h 0 <br /> k= ln   (1) Trong đó:<br /> đất trƣớc và sau khi trộn hỗn hợp tro bay – ben- At  h1 <br /> tô-nít đƣợc thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM và<br /> k: hệ số thấm<br /> đƣợc liệt kê nhƣ ở Bảng 3.<br /> ho: mực nƣớc ban đầu trong ống đo áp (cm)<br /> Trong nghiên cứu này, thí nghiệm đầm chặt<br /> a: diện tích của ống đo áp (3,462 cm2)<br /> tự động đƣợc tiến hành. Mẫu đất đƣợc chia làm<br /> h1: chiều cao mực nƣớc khi kết thúc thí<br /> 3 lớp và đầm chặt tự động với 25 lần đầm cho<br /> nghiệm = ho - Δh<br /> một lớp tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp thí nghiệm<br /> L: chiều dài mẫu đất (4 cm)<br /> Proctor tiêu chuẩn (ASTM D 698).<br /> t: thời gian để mẫu thấm, giảm 1 đoạn Δh<br /> Thí nghiệm thấm cho đất trƣớc và sau khi<br /> A: diện tích mẫu đất (33,166 cm2)<br /> trộn với ben-tô-nít và tro bay theo các tỉ lệ khác<br /> Ngoài ra, nghiên cứu này còn thực hiện phân<br /> nhau: 03, 05, 07, 10, 12% ben-tô-nít; 05, 10,<br /> tích thành phần hóa học cho mẫu đất trƣớc và<br /> 15% tro bay; 5, 10, 15% hỗn hợp tro bay và ben-<br /> sau khi trộn thông qua thí nghiệm nhiễu xạ tia X<br /> tô-nít (ben-tô-nít luôn chiếm 20% hỗn hợp tro<br /> (XRD – X-ray Diffraction) và thực hiện quan<br /> bay-ben-tô-nít theo khối lƣợng). Trong thí<br /> sát cấu trúc vi mô của mẫu đất thông qua thí<br /> nghiệm thấm này, các mẫu đất đƣợc đầm chặt và<br /> nghiệm SEM/EDX (SEM – Scanning Electronic<br /> ngâm bão hoà trƣớc khi thí nghiệm thấm với cột<br /> Microscopy/kính hiển vi điện tử quét, EDX –<br /> nƣớc giảm dần theo tiêu chuẩn ASTM (D5084-<br /> Energy Dispersive X-ray Spectroscopy/phổ tán<br /> 10). Bộ dụng cụ sử dụng cho thí nghiệm thấm<br /> sắc năng lƣợng tia X).<br /> đƣợc thể hiện trong Hình 2. Hệ số thấm có thể<br /> Bảng 3: Các tiêu chuẩn thí nghiệm theo ASTM<br /> <br /> Tên thí nghiệm Tiêu chuẩn áp dụng<br /> Độ ẩm ASTM D 2216<br /> Trọng lượng thể tích ASTM D 2937-00<br /> Phân tích thành phần hạt ASTM D 422<br /> Chỉ tiêu Atterberg ASTM D 4318<br /> Thí nghiệm đầm chặt tự động ASTM D 698<br /> Thí nghiệm thấm ASTM D 5084-10<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 51<br /> Hình 2. Bộ dụng cụ thí nghiệm thấm<br /> 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN  Độ ẩm tự nhiên: 25,16%<br /> 3.1. Kết quả thí nghiệm cơ lý  Giới hạn dẻo (PL): 19,21%<br />  Giới hạn chảy (LL): 27,28%<br /> Kết quả thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn<br /> Kết quả thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn của<br /> mẫu đất nguyên trạng đƣợc cho ở Hình 4. Độ ẩm<br /> tối ƣu và khối lƣợng thể tích khô lớn nhất lần lƣợt<br /> là 16,4% và 1,737 g/cm3. Các kết quả của thí<br /> nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn của mẫu đất trộn với<br /> ben-tô-nít và tro bay theo các tỉ lệ khác nhau: 03,<br /> Hình 3. Đ ng cong phân b kích th ớc h t đất 05, 07, 10, 12% ben-tô-nít; 05, 10, 15% tro bay; 5,<br /> 10, 15% hỗn hợp tro bay và ben-tô-nít (ben-tô-nít<br /> Kết quả phân tích thành phần hạt của mẫu đất luôn chiếm 20% hỗn hợp tro bay-ben-tô-nít theo<br /> nguyên trạng đƣợc chỉ ra ở Hình 3. Đây là loại khối lƣợng) đƣợc so sánh với nhau và với kết quả<br /> đất sét. Các thông số cơ bản nhƣ độ ẩm, giới hạn của mẫu đất nguyên trạng nhƣ trong hình 5.<br /> chảy, giới hạn dẻo đƣợc cho ở dƣới:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Kết quả thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn của mẫu đất nguyên tr ng<br /> <br /> <br /> <br /> 52 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018<br /> Hình 5. Kết quả thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn của các mẫu hỗn hợp<br /> 3.2. Kết quả thí nghiệm thấm ban đầu giảm nhanh; trong khi đó, hệ số thấm<br /> Hình 6 thể hiện sự so sánh kết quả thí của mẫu đất trộn tro bay có xu hƣớng tăng dần.<br /> nghiệm thấm của mẫu đất nguyên trạng và mẫu Mặc dù mẫu đất trộn ben-tô-nít với hàm lƣợng<br /> hỗn hợp gồm đất và các chất trộn thêm. Mẫu đất ben-tô-nít 10% và 12% có giá trị hệ số thấm lần<br /> nguyên trạng có hệ số thấm 4,69.10-9 không đạt lƣợt là 9,02.19-10 và 5,33.10-10 nhƣng xu hƣớng<br /> yêu cầu (lớn hơn giá trị hệ số thấm cho phép giảm không ổn định. Khi tăng hàm lƣợng hỗn<br /> cho lớp chống thấm của bãi chôn lấp 10-9). Kết hợp tro bay và ben-tô-nít trộn với đất, giá trị hệ<br /> quả cho thấy khi trộn thêm ben-tô-níte và hỗn số thấm giảm dần đều, và có giá trị 8,97.10-10<br /> hợp tro bay-ben-tô-nít, hệ số thấm của mẫu đất với 15% hỗn hợp chất trộn thêm.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 6. Kết quả thí nghiệm thấm của các mẫu hỗn hợp<br /> <br /> 3.3. Kết quả thí nghiệm XRD<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 53<br /> Hình 7. Kết quả phân tích các mẫu đất bằng ph ơng pháp nhiễu x tia X trên cùng 1 giản đồ<br /> Thí nghiệm nhiễu xạ tia X đƣợc thực hiện đất trộn với tro bay tƣơng đồng với kết quả<br /> trên mẫu đất thƣờng, mẫu đất trộn với 5, 12% đƣợc công bố với nhóm tác giả Engr. Joenel<br /> ben-tô-nít; 5, 15% tro bay; và 5, 15% hỗn hợp G. Galupino và Dr. Jonathan R. Dungca<br /> (gồm 80% tro bay và 20% ben-tô-nít) có kết (2015). Tƣơng tự, hình ảnh quan sát và bảng<br /> quả nhƣ trong hình 7. Các phổ nhiễu xạ cho phổ của mẫu đất trộn ben-tô-nít cũng trùng<br /> thấy các pha tinh thể chủ yếu tồn tại trong các khớp với kết quả của tác giả A J M S Lim<br /> mẫu đất gồm có: thạch anh (quartz, SiO 2 ), (2016). Khi sử dụng hình ảnh chụp với độ<br /> Phillipsit - KCa(Si5Al3)O16.6H2O và đa tinh phóng đại 5000 lần và phổ nguyên tử từ thí<br /> thể Potassium Magnesium Aluminum Silicate nghiệm EDX ở hình 9, có thể thấy rõ ràng<br /> Hydroxide - K(Mg,Al) 2.4 (Si3 .34AlO66 ) O10 rằng các đơn và đa tinh thể gắn kết chặt chẽ<br /> (OH)2 (còn có tên gọi khác là phlogopite). với nhau tạo thành những liên kết màng. Mặc<br /> Phần trăm theo khối lƣợng của ba tinh thể này dù nguyên tố Fe có thể quan sát đƣợc từ các<br /> thay đổi theo từng mẫu đất, tuy nhiên sự thay phổ tán sắc năng lƣợng trong hình 9 nhƣng<br /> đổi không nhiều. Chủ yếu các đỉnh nhiễu xạ không phát hiện các tinh thể hợp thành trên<br /> đƣợc phát hiện là thạch anh (chiếm 75% - phổ XRD; điều này có thể lí giải do phần<br /> 85% khối lƣợng), và các đỉnh này có vị trí trăm nguyên tố Fe có trong các mẫu phân tích<br /> bƣớc sóng và góc phản xạ tƣơng đồng trên các không nhiều và phân bố không đồng đều.<br /> mẫu đất đƣợc thí nghiệm. Bên cạnh đó, các 3.5. Thảo luận<br /> mẫu có cƣờng độ tạp chất không cao. Giá trị hệ số thấm của đất tự nhiên lớn hơn<br /> -9<br /> 3.4. Kết quả thí nghiệm SEM/EDX 10 m/s, do đó không thoả mãn điều kiện làm<br /> Sau đó, nghiên cứu sử dụng kính hiển vi tầng chống thấm tại đáy bãi chôn lấp rác thải<br /> điện tử quét để khảo sát hình thái và cấu trúc theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCXDVN<br /> hạt của mẫu đất trƣớc và sau khi trộn thêm 261:2001) và theo hƣớng dẫn của tiêu chuẩn<br /> với tro bay và ben-tô-nít. Ảnh SEM ở hình 8 châu Âu (1993/31/EC). Ngoài ra, từ kết quả<br /> với độ phóng đại 2500 lần cho thấy các hạt của thí nghiệm XRD, cho thấy, ở mẫu đất<br /> có kích thƣớc không đồng đều. Phần lớn các nguyên trạng, có sự xuất hiện của tinh thể<br /> hạt có kích thƣớc nhỏ hơn 10μm, và liên kết muscovit (H2 KAl3 (SiO4)3) và kaolinit<br /> với nhau tạo thành các khối hạt có tính đặc (Al2Si2 O5 (OH)4); trong khi đó, đa tinh thể lại<br /> chắc cao. Hình ảnh quan sát đƣợc trên mẫu không đƣợc tìm thấy. Tuy nhiên, hai đơn tinh<br /> <br /> 54 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018<br /> thể này không còn quan sát thấy trên phổ nhiễu thời tận dụng đƣợc tro bay - vật liệu phế thải<br /> xạ của mẫu đất sau khi trộn; điều này chứng tỏ của các nhà máy nhiệt điện, nhằm đáp ứng<br /> các đơn tinh thể này đã kết hợp với các tinh thể nhu cầu phát triển bền vững đặt ra. Kết quả<br /> pha tạp từ tro bay và ben-tô-nít tạo thành đa thí nghiệm chỉ ra, hệ số thấm k giảm khi hàm<br /> tinh thể phức tạp phlogopite. Đa tinh thể lƣợng ben-tô-nít tăng. Kết quả này cũng tƣơng<br /> phlogopite thuộc lớp silicat, nhóm mica, có độ tự kết quả của nhiều nghiên cứu trên thế giới<br /> cứng 2,5 - 3; và có khả năng cách điện, cách [3, 5, 6]. Lý do là ben-tô-nít có tính trƣơng nở<br /> nhiệt cũng nhƣ chống nƣớc (theo Mineral và có kích cỡ hạt nhỏ hơn đất nên có thể lấp<br /> Gallery). Theo kết quả từ phổ XRD, phần trăm đầy các khe rỗng, dẫn đến hệ số thấm giảm đi.<br /> phlogopite tăng cùng với sự giảm hệ số thấm Tuy nhiên, hệ số thấm k lại tăng khi tăng hàm<br /> của các mẫu đất. Điều này chứng tỏ sự giảm hệ lƣợng tro bay, và kết quả này cũng tƣơng<br /> số thấm, ngoài do ảnh hƣởng của đầm chặt đến đồng với kết quả đƣợc trình bày trong báo cáo<br /> dung trọng khô của mẫu, còn chịu sự tác động của Prashanth (2011) và Engr. Joenel (2015).<br /> của đa tinh thể phlogopite. Tổng hợp lại, các kết quả này cho thấy khi<br /> Việc trộn đất với ben-tô-nít và tro bay trộn với hỗn hợp ben-tô-níte và tro bay thì<br /> nhằm mục đích điều chỉnh hệ số thấm của loại hàm lƣợng tối ƣu đối với loại đất này khoảng<br /> đất trên đạt đến hệ số thấm (k) đảm bảo yêu 15% hỗn hợp (gồm 80% tro bay và 20% ben-<br /> cầu làm tầng lót đáy theo tiêu chuẩn, đồng tô-nít).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 8. Hình ảnh quan sát cấu trúc vi mô các mẫu đất chụp từ máy hiển vi điện tử quét<br /> với độ phóng đ i 2500 lần<br /> <br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 55<br /> Hình 9. Kết quả phân tích nguyên t của các mẫu đất theo ph ơng pháp<br /> phổ tán sắc năng l ợng tia X<br /> <br /> 4. KẾT LUẬN ben-tô-níte và tro bay sẽ giảm khi tăng hàm<br /> Từ kết quả thí nghiệm đất trộn ben-tô-nít, với lƣợng ben-tô-nít-tro bay (với 20% ben-tô-nít<br /> tro bay và với hỗn hợp ben-tô-nít-trobay theo trong các hỗn hợp này).<br /> các hàm lƣợng khác nhau, có thể rút ra các kết  Hàm lƣợng tối ƣu 15% ben-tô-nít-tro bay<br /> luận sau đây: có thể đƣợc dùng làm tầng chống thấm cho bãi<br />  Hệ số thấm của đất trộn với ben-tô-nít sẽ rác ở khu vực nghiên cứu.<br /> giảm nhanh khi tăng hàm lƣợng ben-tô-nít.<br />  Hệ số thấm của đất khi trộn với tro bay TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> tăng khi tăng hàm lƣợng tro bay<br />  Hệ số thấm của đất trộn với hỗn hợp 1. ASTM D5084 - 2010 Standard Test<br /> <br /> <br /> <br /> 56 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018<br /> Methods for Measurement of Hydraulic doi: 10.1139/cgj-2016-0708.<br /> Conductivity of Saturated Porous Materials 8. Muhunthan, B., Taha, R. and Said, J. (2004)<br /> Using a Flexible Wall Permeameter (2010). „Geotechnical engineering properties of incinerator<br /> 2. ASTM D698-2012 Standard Test Methods ash mixes.‟, Journal of the Air Waste Management<br /> for Laboratory Compaction Characteristics of Association 1995, 54(8), pp. 985–991.<br /> Soil Using Standard Effort (2012). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15373366.<br /> 3. Brooks, R. et al. (2011) „Geotechnical 9. Thanh, N. P. and Matsui, Y. (2011)<br /> Properties of Problem Soils Stabilized with Fly „Municipal solid waste management in<br /> Ash and Limestone Dust in Philadelphia‟, VietNam: Status and the strategic actions‟,<br /> Journal of Materials in Civil Engineering, 17(5), International Journal of Environmental<br /> pp. 711–717. Research, 5(2), pp. 285–296. doi:<br /> doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943- 10.7508/isih.2016.29.003.<br /> 5533.0000214. 10. Prashanth J., Sivapullaiah P. and<br /> 4. Cho, W. J. (2002) „Hydraulic Conductivity Sridharan A. (2001) „Pozzolanic fly ash as a<br /> of Compacted Soil Bentonite Mixture for A hydraulic barrier in landfills.‟, Engineering<br /> Liner Material in Landfill Facilities‟, Geology, 60, pp. 245-252.<br /> Environment Engineering Resources, 7, pp. 11. Engr. Joenel G. Galupino and Jonathan<br /> 121–127. R. Dungca (2015) „Permeability characteristics<br /> 5. Das, S. K. (2005) „Geotechnical of soil-fly ash mix.‟, ARPN Journal of<br /> characterization of some indian fly ashes‟, Engineering and Applied Sciences, 10(5), pp.<br /> 6440–6447.<br /> Journal of Materials in Civil Engineering, 17(5),<br /> 12. Engr. Joenel G. Galupino and Dr.<br /> pp. 544–553.<br /> Jonathan R. Dungca (2015) „Horizontal<br /> 6. Das, S. K. (2006) „Geotechnical Properties<br /> permeability of soil-fly ash mix.‟, Proceedings<br /> of Low Calcium and High Calcium Fly Ash‟,<br /> of the De La Salle University Research<br /> Geotechnical and Geological Engineering, Congress 2015.<br /> 24(2), pp. 249–263. 13. A.J.M.S Lim, R.N Syazwani and D.C<br /> doi: 10.1007/s10706-004-5722-y. Wijeyesekera (2016) „Impact of oriented clay<br /> 7. Meier, A. J. and Shackelford, C. D. (2017) particles on x-ray spectroscopy analysis.‟,<br /> „Membrane behavior of compacted sand– Series: Materials Science and Engineering, Soft<br /> bentonite mixture‟, Canadian Geotechnical Soil Engineering International Conference 2015.<br /> Journal, 54(9), pp. 1284–1299. doi:10.1088/1757-899X/136/1/012012<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 57<br /> Ng i phản biện: TS. ĐẶNG HỒNG LAM<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 58 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2