Nghiên cứu ảnh hưởng của hạt quá cỡ đếncác đặc trưng cường độ của cấp phối đá dăm gia cố xi măng dmax = 25 mm

MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC CHỮ KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI .9 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 10 1.1 KHÁI NIỆM CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG .10 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CÁC VẬT LIỆU GIA CỐ XI MĂNG TRÊN THẾ GIỚI 10 1.3 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VẬT LIỆU GIA CỐ XI MĂNG Ở TRONG NƯỚC 16 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG .18 Chương 2: XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CƠ, LÝ CỦA CẤP PHỐI ĐÁ DĂM, XI MĂNG, LỰA CHỌN HÀM LƯỢNG XI MĂNG VÀ ĐẦM NÉN TIÊU CHUẨN HỖN HỢP CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG 20 2.1 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA CẤP PHỐI ĐÁ DĂM VÀ XI MĂNG 20 2.1.1 Xi măng 20 2.1.2 Cấp phối đá dăm 20 2.2 LỰA CHỌN HÀM LƯỢNG XI MĂNG TRONG HỖN HỢP CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG 21 2.3 THÍ NGHIỆM ĐẦM NÉN XÁC ĐỊNH DUNG TRỌNG KHÔ LỚN NHẤT VÀ ĐỘ ẨM TỐI ƯU CỦA HỖN HỢP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG 22 2.3.1 Công tác chuẩn bị 22 2.3.2 Công tác đầm nén mẫu 23 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG .27 Chương 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐỘ CỦA CÁC HỖN HỢP CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG 28 3.1 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐỘ CỦA CÁC MẪU CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG KHƠNG CHỨA HẠT Q CỠ ĐÚC TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM .28 3.1.1 Công tác chuẩn bị 28 3.1.2 Công tác đúc bảo dưỡng mẫu CPĐD GCXM không chứa hạt q cỡ phịng thí nghiệm 28 3.1.3 Thí nghıệm xác định cường độ nén cường độ ép chẻ mẫu CPĐD GCXM không chứa hạt q cỡ phịng thí nghiệm 31 3.2 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐỘ CỦA CÁC MẪU CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG CHỨA CÁC HÀM LƯỢNG HẠT QUÁ CỠ KHÁC NHAU THI CƠNG NGỒI HIỆN TRƯỜNG 34 3.2.1 Lựa chọn hàm lượng hạt cỡ hỗn hợp CPĐD GCXM .34 3.2.2 Công tác chuẩn bị mặt vật liệu thi công ngồi trường .34 3.2.3 Thi cơng lớp móng CPĐD GCXM 4% trường, bảo dưỡng khoan mẫu 37 3.2.4 Thí nghiệm xác định cường độ nén ép chẻ mẫu CPĐD GCXM 4% chứa hàm lượng hạt cỡ khác khoan trường 40 3.3 XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ ĐIỀU CHỈNH CƯỜNG ĐỘ CỦA CÁC HỖN HỢP CẤP PHỐI GIA CỐ XI MĂNG THEO CÁC HÀM LƯỢNG HẠT QUÁ CỠ 44 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG .47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .48 Kết luận .48 Kıến nghị 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO .50 TIẾNG VIỆT 50 TIẾNG ANH 50 PHỤ LỤC 51 Phụ lục I 51 Phụ lục II 52 Phụ lục III 53 Phụ lục IV 54 DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Các tiêu tính chất học loại CPĐD GCXM [14] .7 Bảng Co ngót khơ hệ số co ngót khơ loại CPĐD GCXM [14] Bảng Co ngót khơ hệ số co ngót khơ CPĐD GCXM 6% [14] Bảng Kết đần nén loại CPĐD GCXM [15] .9 Bảng Ảnh hưởng hàm lượng cốt liệu thô đến tính chất bê tơng [16] 10 Bảng Thành phần vật liệu cho 100 kg CPĐD khô ]17] 11 Bảng Kết thí nghiệm CPĐD GCXM 4, 5, 7% [5, 6] 14 Bảng Kết thí nghiệm CPĐD GCXMTB [5, 7] .14 Bảng Kết cường độ nén ép chẻ CPTN GCXM 14 ngày tuổi [8] 16 Bảng 10 Kết cường độ nén ép chẻ CPTN GCXM có phụ gia ngày tuổi [8] 16 Bảng 11 Kết thí nghiệm mơ đun đàn hồi CPTN gia cố theo hàm lượng xi măng 14 ngày tuổi 28 ngày tuổi [8] 16 Bảng Các tiêu cơ, lí xi măng Sơng Gianh PCB40 20 Bảng 2 Thành phần hạt CPĐD loại I, Dmax = 25 mm mỏ đá Phú Mỹ Hòa .21 Bảng Các tiêu cơ, lý CPĐD loại I, Dmax = 25 mm mỏ đá Phú Mỹ Hòa 21 Bảng Kết thí nghiệm đầm nén CPĐD GCXM 4% .26 Bảng Tỉ lệ hỗn hợp cho 100 kg CPĐD khô không chứa hạt cỡ 26 Bảng Số lượng mẫu CPĐD GCXM (0QC) đúc phịng thí nghiệm tương ứng với phương pháp bảo dưỡng 27 Bảng 3 Kết thí nghiệm cường độ nén cường độ ép chẻ mẫu CPĐD GCXM không chứa hạt cỡ 31 Bảng Sự gia tăng cường độ nén cường độ ép chẻ CPĐD GCXM 4% bảo dưỡng theo phương pháp 7A7K 14A0N so với 7A7N 31 Bảng So sánh với yêu cầu cường độ lớp móng CPĐD GCXM dùng xây dựng móng mặt đường tơ 34 Bảng Thành phần hạt CPTN loại A .35 Bảng Các tiêu cơ, lý CPTN loại A 36 Bảng Thành phần hạt hỗn hợp CPĐD GCXM 4% chứa hàm lượng hạt qúa cỡ 36 Bảng Tỉ lệ hỗn hợp cho 100 kg CPĐD khô chứa hàm lượng hạt cỡ 37 Bảng 10 Hệ số hiệu chỉnh cường độ nén mẫu CPĐD GCXM 4% khoan trường theo tỷ số h/d 40 Bảng 11 Kết thí nghiệm cường độ nén ép chẻ trung bình mẫu CPĐD GCXM chứa hạt cỡ thi cơng ngồi trường 42 Bảng 12 Sự gia tăng cường độ CPĐD GCXM thi cơng ngồi trường chứa hạt q cỡ so với mẫu khơng có hạt q cỡ phịng thí nghiệm 44 Bảng 13 Cường độ yêu cầu lớp móng CPĐD GCXM xây dựng móng mặt đường tơ 48 DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Hình 1 Cường độ nén hỗn hợp CPĐD GCXM 3,0% [12] Hình Cường độ nén hỗn hợp CPĐD GCXM 4,5% [12] Hình Cường độ nén hỗn hợp CPĐD GCXM 6,0% [12] Hình Mơ đun đàn hồi hỗn hợp CPĐD GCXM 3,0% [12] .5 Hình Mơ đun đàn hồi hỗn hợp CPĐD GCXM 4,5% [12] .5 Hình Mơ đun đàn hồi hỗn hợp CPĐD GCXM 6,0% [12] .5 Hình Cường độ nén hỗn hợp CPĐD GCXM 6,0% [13] Hình Độ bền băng giá CPĐD GCXM 6% với độ ẩm khác [14] Hình Các thông số độ rỗng mẫu CPĐD gia cố 6%XM với độ ẩm khác [14] Hình 10 Co ngót khơ loại CPĐD GCXM [15] Hình 11 Sự thay đổi co ngót khô theo tỉ lệ nước hàm lượng XM [15] Hình 12 Ảnh hưởng TB đến cường độ ép chẻ cường độ nén hỗn hợp CPĐD gia cố 3%XM [17] 12 Hình 13 Ảnh hưởng TB đến cường độ ép chẻ cường độ nén hỗn hợp CPĐD gia cố 4%XM [17] 12 Hình 14 Co ngót khơ hỗn hợp CPĐD GCXMTB theo thời gian [17] 12 Hình 15 Ảnh hưởng TB đến cường độ nén ép chẻ CPĐD GCXM 5% 14 ngày tuổi [5, 6] 14 Hình 16 Cường độ nén ép chẻ loại CPĐD GCXM [7] 15 Hình 17 Mơ đun đàn hồi loại CPĐD GCXM [7] 15 Hình Công tác chuẩn bị đầm mẫu CPĐD GCXM 4% .23 Hình 2 Quan hệ độ độ ẩm dung trọng khô CPĐD GCXM 4% 24 Hình Sàng phân loại CPĐD thành nhóm hạt tiêu chuẩn hạt cỡ 26 Hình Đúc mẫu CPĐD GCXM 4% (0QC) phịng thí nghiệm 28 Hình 3 Bảo dưỡng mẫu CPĐD GCXM 4% phịng thí nghiệm 29 Hình Thí nghiệm xác định cường độ nén cường độ ép chẻ mẫu CPĐD GCXM 4% (0QC) đúc phịng thí nghiệm 32 Hình Cường độ ép chẻ cường độ nén mẫu CPĐD GCXM tương ứng với phương pháp bảo dưỡng 32 Hình Công tác thi công CPĐD GCXM 4% trường với hàm lượng hạt cỡ khác .38 Hình Cơng tác bảo dưỡng CPĐD GCXM 4% trường .39 Hình Công tác khoan mẫu CPĐD GCXM 4% trường 40 Hình Gia công làm phẳng bề mặt mẫu CPĐD GCXM 4% khoan từ trường 41 Hình 10 Thí nghiệm xác định cường độ nén cường độ ép chẻ mẫu CPĐD GCXM 4% chứa hạt cỡ khoan trường 42 Hình 11 Ảnh hưởng hàm lượng hạt cỡ đến cường độ ép chẻ cường độ nén CPĐD GCXM 4% thi cơng ngồi trường .43 Hình 12 Quan hệ hàm lượng hạt cỡ gia tăng cường độ CPĐD GCXM thi cơng ngồi trường ngày tuổi so với mẫu đúc phòng (7 ngày đầu bảo dưỡng ẩm) 45 Hình 13 Quan hệ hàm lượng hạt cỡ gia tăng cường độ CPĐD GCXM thi cơng ngồi trường 14 ngày tuổi so với mẫu đúc phòng theo phương pháp bảo dưỡng 14A0N 46 Hình 14 Quan hệ hàm lượng hạt cỡ gia tăng cường độ CPĐD GCXM thi cơng ngồi trường 14 ngày tuổi so với mẫu đúc phòng theo phương pháp bảo dưỡng 7A7N 46 Hình 15 Quan hệ hàm lượng hạt cỡ gia tăng cường độ CPĐD GCXM thi cơng ngồi trường 14 ngày tuổi so với mẫu đúc phòng theo phương pháp bảo dưỡng 7A7K 47 DANH MỤC CÁC CHỮ KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ASTM American society of testing materials (Hiệp hội Vật liệu Thử nghiệm Hoa Kỳ) BTN Bê tông nhựa BTXM Bê tông xi măng CPĐD Cấp phối đá dăm GCXM Gia cố xi măng Rec Cường Rn Cường độ nén Rectb Cường độ ép chẻ trung bình Rntb Cường độ nén trung bình TB Tro bay (Tro bay thải xử lý) TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam XM Xi măng W Độ ẩm W0 Độ ẩm tối ưu γkmax Dung trọng khô lớn γkmaxhc Dung trọng khô lớn hiệu chỉnh 7A7N Bảo dưỡng ngày ẩm ngày ngâm nước MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Theo tiêu chuẩn hành (QĐ 2218 TCVN 8858:2011), đặc trưng cường độ cấp phối đá dăm gia cố xi măng thiết kế xác định dựa cường độ nén cường độ ép chẻ mẫu trụ loại bỏ hạt cỡ sàng 19 mm, thi công cấp phối đá dăm gia cố xi măng trường lại bao gồm hạt cỡ Sự khác biệt thành phần hạt làm cho cường độ thiết kế cấp phối đá dăm gia cố xi măng phịng thí nghiệm khác với cường độ cấp phối đá dăm gia cố xi măng thi cơng ngồi trường, chúng khơng thể đại diện cho cường độ cấp phối đá dăm gia cố xi măng thi cơng ngồi trường Vì vậy, để cấp phối đá dăm gia cố xi măng thi cơng ngồi trường đạt cường độ mong muốn thường phải thi công thử nghiệm cấp phối đá dăm gia cố xi măng trường nhiều nhằm điều chỉnh hàm lượng xi măng phù hợp với loại cấp phối đá dăm (có tỉ lệ hạt cỡ định), điều dẫn đến nhiều thời gian kinh tế Từ phân tích cho thấy đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng hạt cỡ đến đặc trưng cường độ cấp phối đá dăm gia cố xi măng d max = 25 mm ” có tính thời có ý nghĩa khoa học thực tiễn MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng hạt cỡ khác đến cường độ nén ép chẻ cấp phối đá dăm gia cố xi măng thi công trường so với cấp phối đá dăm gia cố xi măng không chứa hạt cỡ đúc phịng thí nghiệm Xác định hệ số điều chỉnh cường độ xét đến hàm lượng hạt cỡ cấp phối đá dăm gia cố xi măng trường PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu cấp phối đá dăm gia cố xi măng Nghiên cứu ảnh hưởng hạt cỡ phương pháp bảo dưỡng đến đặc trưng cường độ CPĐD GCXM 4% Sử dụng CPĐD loại I, Dmax = 25 mm mỏ đá Phú Mỹ Hòa – Đà Nẵng PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Sử dụng phương pháp nghiên cứu Lý thuyết kết hợp với Thực nghiệm KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI Đề tài gồm có phần Mở đầu, Chương, phần Kết luận Kiến nghị, Danh mục tài liệu tham khảo Cụ thể là: Mở đầu; Chương 1: Tổng quan đề tài Nghiên cứu Chương 2: Xác định số tiêu cơ, lý vật liệu chế tạo, lựa chọn hàm lượng xi măng đầm nén tiêu chuẩn hỗn hợp cấp phối đá dăm gia cố xi măng Chương 3: Thí nghiệm xác định đặc trưng cường độ hỗn hợp cấp phối đá dăm gia cố xi măng Kết luận kiến nghị Tài liệu Tham khảo Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 KHÁI NIỆM CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG Cấp phối đá dăm hỗn hợp vật liệu đá dạng hạt có thành phần hạt tuân thủ nguyên lý cấp phối liên tục Đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật mỏ (xí nghiệp gia cơng) CPĐD dùng làm móng đường chia làm hai loại: CPĐD loại I: cấp phối hạt mà tất cỡ hạt nghiền từ đá nguyên khai CPĐD loại II: cấp phối hạt nghiền từ đá nguyên khai sỏi cuội, cỡ hạt nhỏ 2,36 mm vật liệu hạt tự nhiên không nghiền khối lượng không vượt 50 % khối lượng CPĐD Khi CPĐD nghiền từ sỏi cuội 75% số hạt sàng 9,5 mm phải có từ hai mặt vỡ trở lên Cấp phối đá dăm gia cố xi măng CPĐD loại I loại II đem trộn với xi măng theo tỷ lệ định lu lèn chặt độ ẩm tốt trước xi măng đông kết 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CÁC VẬT LIỆU GIA CỐ XI MĂNG TRÊN THẾ GIỚI Vật liệu gia cố xi măng hỗn hợp vật liệu hạt (cấp phối đất, đá, cát, ) đem trộn với xi măng theo tỷ lệ định lu lèn chặt độ ẩm tốt trước xi măng đông kết, vật liệu hạt cấp phối đá dăm gọi cấp phối đá gia cố xi măng Loại vật liệu dạng bê tông nghèo (thường có cường độ nhỏ 15 MPa) đó, chúng có tính chất tương tự bê tông xi măng Việc sử dụng vật liệu gia cố xi măng vôi vật liệu thải tro bay (TB) dùng xây dựng đường ô tô nghiên cứu sớm rộng rãi giới từ đầu năm 80 kỷ XX Cho đến nay, vấn đề tiếp tục nghiên cứu, sau số nghiên cứu điển hình E.O Ekwulo et al [12] nghiên cứu ảnh hưởng cấp phối hạt đến cường độ nén mô đun đàn hồi CPĐD GCXM, lượng xi măng sử dụng 3%, 4,5% 6% Năm loại CPĐD nghiên cứu gồm: (1) CPĐD đối chứng có đầy đủ cỡ hạt từ 0-37,5 mm, (2) CPĐD loại bỏ cỡ hạt sàng 19,0 mm; (3) CPĐD loại bỏ cỡ hạt sàng 2,0 mm; (4) CPĐD loại bỏ cỡ hạt sàng 0,425 mm; (5) CPĐD loại bỏ cỡ hạt sàng 0,075 mm; (6) CPĐD loại bỏ cỡ hạt lọt sàng 0,075 mm Các mẫu trụ kích 10 Hình Cơng tác khoan mẫu CPĐD GCXM 4% trường 3.2.4 Thí nghiệm xác định cường độ nén ép chẻ mẫu CPĐD GCXM 4% chứa hàm lượng hạt cỡ khác khoan ngồi trường Trước thí nghiệm nén ép chẻ, mẫu CPĐD GCXM 4% chứa hạt cỡ khoan trường gia công cắt phẳng hai đầu đảm chiều cao mẫu tối thiểu 100 mm Đối với mẫu thí nghiệm xác định cường độ nén, hai đáy mẫu trụ làm phẳng (capping) bề mặt để hạn chế sai số Bảng Hệ số hiệu chỉnh cường độ nén mẫu CPĐD GCXM 4% khoan trường theo tỷ số h/d Đường kính mũi khoan 10 cm Tỷ số h/d Hệ số hiệu chỉnh cường mẫu khoan 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 độ nén mẫu khoan 1,07 1,09 1,12 1,15 1,18 Đường kính mũi khoan 15 cm Tỷ số h/d Hệ số hiệu chỉnh cường mẫu khoan 1,0 1,1 1,2 1,3 độ nén mẫu khoan 1,08 1,09 1,10 1,11 Thí nghiệm xác định cường độ nén mẫu khoan thực theo TCVN 8858:2011 [2], cường độ nén viên mẫu tính theo cơng thức (3.2), k hệ số điều chỉnh tuỳ theo tỷ số h/d mẫu khoan trường xác định theo Bảng 3.10 Thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ mẫu khoan tiến hành theo TCVN 8862:2011 [9], cường độ ép chẻ viên mẫu tính theo cơng thức (3.3) Trong q trình gia cơng mẫu, có số mẫu bị sứt, vỡ hai đầu dẫn đến không đạt chuẩn nên loại bỏ, số mẫu cịn lại cho tổ mẫu khoảng 4-6 mẫu Kết thí nghiệm cường độ nén Rn cường độ ép chẻ Rec mẫu CPĐD GCXM 40 4% chứa hạt cỡ khoan trường giá trị trung bình 4-6 viên mẫu thể Bảng 3.11 Hình 3.11 Hình Gia cơng làm phẳng bề mặt mẫu CPĐD GCXM 4% khoan từ trường 41 Bảng 10 Kết thí nghiệm cường độ nén ép chẻ trung bình mẫu CPĐD GCXM chứa hạt cỡ thi công trường Hỗn hợp 18QC 25QC 32QC Tuổi mẫu ngày 14 14 14 ngày Rectb (MPa) 0,56 0,73 0,67 0,87 0,72 0,95 Rntb (MPa) 7,64 9,76 8,84 11,29 9,77 12,37 Hình Thí nghiệm xác định cường độ nén cường độ ép chẻ mẫu CPĐD GCXM 4% chứa hạt cỡ khoan trường Kết Hình 3.11 cho thấy hàm lượng hạt cỡ ảnh hưởng đáng kể đến đặc trưng cường độ CPĐD GCXM, gia tăng hàm lượng hạt cỡ dẫn đến gia tăng cường độ Cường độ ép chẻ CPĐD GCXM ngày tuổi tăng khoảng 19,64 28,57%, 14 ngày tuổi tăng khoảng 19,18% 30,14% (Hình 3.11a); cường 42 độ nén CPĐD GCXM ngày tuổi tăng khoảng 15,71% 27,88%, 14 ngày tuổi tăng khoảng 15,68 26,74% tương ứng với hàm lượng hạt cỡ từ 18% tăng lên 25% 32% (Hình 3.11b) a Sự phát triển cường độ ép chẻ b Sự phát triển cường độ nén Hình 10 Ảnh hưởng hàm lượng hạt cỡ đến cường độ ép chẻ cường độ nén CPĐD GCXM 4% thi cơng ngồi trường Các kết giải thích sau: (1) hỗn hợp chứa hạt cỡ làm tăng khả chống biến dạng tăng độ chặt (Bảng 3.9) hỗn hợp; (2) hàm lượng hạt cỡ tăng lên làm cho tổng diện tích bề mặt làm ướt hỗn hợp giảm xuống, lượng xi măng lượng nước hỗn hợp nên dẫn đến lượng hồ xi măng bao bọc xung quanh hạt cốt liệu nhiều Đối với bê tông xi măng, lượng hồ xi măng bao bọc nhiều bề mặt cốt liệu làm giảm ma sát hạt dẫn đến tăng độ sụt, đồng thời lượng nước tự (không có mặt sản phẩm hydrat hóa) bề mặt cốt liệu nhiều dẫn đến suy giảm cường độ bê tông, số nghiên cứu ảnh hưởng kích cỡ cốt liệu thô đến cường độ bê tông chứng minh điều [19, 20, 21, 22] Tuy nhiên CPĐD GCXM, lượng hồ xi măng bao bọc nhiều bề mặt cốt liệu lại lợi thế, lượng nước đặc biệt lượng XM hỗn hợp nên lượng hồ xi măng gần đủ để bao bọc hạt cốt liệu mà khơng có lượng hồ XM dư thừa hỗn hợp (hỗn hợp khô sau trộn đầm lèn), điều dẫn đến gia tăng cường độ hỗn hợp chứa hạt cỡ Ngoài ra, hỗn hợp chứa hạt cỡ đạt độ chặt nhanh đầm lèn so với hỗn hợp không chứa hạt cỡ giảm ma sát hạt Nghiên cứu E.O Ekwulo et al [13] cho thấy cường độ chịu nén vật liệu GCXM (bê tơng nghèo) tăng tỉ lệ thuận với kích cỡ hạt cốt liệu thô, 43 nghiên cứu khác E.O Ekwulo et al [12] kết luận vắng mặt hạt cốt liệu có kích cỡ lớn sàng 19 mm làm giảm cường độ nén mô đun đàn hồi vật liệu GCXM 3.3 XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ ĐIỀU CHỈNH CƯỜNG ĐỘ CỦA CÁC HỖN HỢP CẤP PHỐI GIA CỐ XI MĂNG THEO CÁC HÀM LƯỢNG HẠT QUÁ CỠ Sự gia tăng cường độ nén ép chẻ hỗn hợp18QC, 25QC 32QC so với hỗn hợp 0QC thể tỉ số Rech(QC)/Rech(0QC) Rn(QC)/Rn(0QC) thể Bảng 3.12 tùy theo phương pháp bảo dưỡng Bảng 11 Sự gia tăng cường độ CPĐD GCXM thi cơng ngồi trường chứa hạt q cỡ so với mẫu khơng có hạt q cỡ phịng thí nghiệm Rec7(18QC)/Rec7(7A7N) Rec7(25QC)/Rec7(7A7N) Rec7(32QC)/Rec7(7A7N) Rec14(18QC)/Rec14(7A7N) Rec14(25QC)/Rec14(7A7N) Rec14(32QC)/Rec14(7A7N) 1,14 1,37 1,47 1,20 1,43 1,56 Rn7(18QC)/Rn7(7A7N) Rn7(25QC)/Rn7(7A7N) Rn7(32QC)/Rn7(7A7N) Rn14(18QC)/Rn14(7A7N) Rn14(25QC)/Rn14(7A7N) Rn14(32QC)/Rn14(7A7N) 1,13 1,31 1,45 1,19 1,37 1,50 Từ kết Bảng 3.12 có nhận xét sau: Ở độ tuổi ngày, cường độ ép chẻ cường độ nén hỗn hợp 18QC, 25QC 32QC thi cơng ngồi trường tăng khoảng 1,14, 1,37, 1,47 lần 1,13, 1,31, 1,45 lần so với hỗn hợp 0QC Cường độ ép chẻ 14 ngày tuổi hỗn hợp 18QC, 25QC 32QC tăng khoảng 1,20, 1,43, 1,56 lần so với hỗn hợp 0QC Cường độ nén 14 ngày tuổi hỗn hợp 18QC, 25QC 32QC tăng khoảng 1,19, 1,37, 1,50 lần so với hỗn hợp 0QC Các kết cho thấy gia tăng cường độ ép chẻ nhỉnh chút so với gia tăng cường độ nén, xu hướng gia tăng cường độ 14 ngày tuổi tương tự Sử dụng phương pháp hồi qui, thiết lập quan hệ gia tăng cường độ nén cường độ ép chẻ hỗn hợp 18QC, 25QC 32QC so với hỗn hợp 0QC độ tuổi 14 ngày thể Hình 3.12 đến Hình 3.15 44 a Sự gia tăng cường độ ép chẻ b Sự gia tăng cường độ nén Hình 11 Quan hệ hàm lượng hạt cỡ gia tăng cường độ CPĐD GCXM thi cơng ngồi trường ngày tuổi so với hỗn hợp 0QC a Sự gia tăng cường độ ép chẻ b Sự gia tăng cường độ nén Hình 12 Quan hệ hàm lượng hạt cỡ gia tăng cường độ CPĐD GCXM thi cơng ngồi trường 14 ngày tuổi so với mẫu đúc phòng theo phương pháp bảo dưỡng 7A7N Sự gia tăng cường độ nén ép chẻ mẫu CPĐD GCXM 4% khoan trường chứa hạt cỡ 18QC, 25QC 32QC so với mẫu 0QC chế tạo phịng thí nghiệm tương ứng với điều kiện bảo dưỡng khác xác định theo phương trình sau: * Sự gia tăng cường độ ép chẻ ngày bảo dưỡng ẩm: Kec7 = 0,024QC + 0,737 (3.5) * Sự gia tăng cường độ nén ngày bảo dưỡng ẩm: Kn7 = 0,023QC + 0,725 * Hỗn hợp 0QC bảo dưỡng theo phương pháp 7A7N: 45 (3.6) - Sự gia tăng cường độ ép chẻ 14 ngày tuổi: Kec14(7A7N) = 0,026QC + 0,754 (3.9) - Sự gia tăng cường độ nén 14 ngày tuổi: Kn14(7A7N) = 0,022QC + 0,800 (3.10) Theo [2, 3] 22 TCN 211:2006 [15], cường độ nén cường độ ép chẻ yêu cầu CPĐD GCXM dùng để xây dựng lớp móng mặt đường ô tô qui định Bảng 3.13 Bảng 12 Cường độ yêu cầu lớp móng CPĐD GCXM xây dựng móng mặt đường tơ Vị trí lớp móng cấp phối GCXM Rn7 Lớp móng mặt đường bê tơng xi Cường độ u cầu (MPa) Rn14 [2, 3, 15] Rec7 Rec14 [2, 3, 15] -  4,0 -  0,45 -  4,0 -  0,45 -  3,5 -  0,40 Rn7 7,64 8,84 9,77 Rn14 9,76 11,29 12,37 Rec7 0,56 0,67 0,72 Rec14 0,73 0,87 0,95 măng Lớp móng mặt đường bê tơng nhựa cấp cao có sử dụng lớp SAMI Lớp móng mặt đường bê tơng nhựa cấp cao không sử dụng lớp SAMI Loại CPĐD GCXM 18QC 25QC 32QC Kết Bảng 3.13 cho thấy hỗn hợp CPĐD GCXM 4% có cường độ nén cường độ ép chẻ thỏa mãn yêu cầu để xây dựng lớp móng kết cấu mặt đường ô tô Cường độ nén cường độ ép chẻ hỗn hợp 18QC, 25QC 32QC ngày bảo dưỡng ẩm lớn 4,0 MPa 0,45 MPa, thỏa mãn cường độ nén tối thiểu qui định tiêu chuẩn hành [2, 3, 15] Hơn nữa, cường độ nén cường độ ép chẻ hỗn hợp 18QC, 25QC 32QC ngày tuổi đạt 75% cường độ thiết kế 14 ngày tuổi 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương nghiên cứu thực nghiệm xác định đặc trưng cường độ hỗn hợp CPĐD GCXM 4% không chứa hạt cỡ 0QC chế bị phịng thí nghiệm 46 hỗn hợp chứa hạt q cỡ 18QC, 25QC 32QC thi cơng ngồi trường Có thể rút số kết luận sau: Cường độ nén cường độ ép chẻ hỗn hợp CPĐD GCXM 4% không chứa hạt cỡ (0QC) chế tạo phịng thí nghiệm ngày tuổi đảm bảo yêu cầu qui định theo tiêu chuẩn hành Cường độ nén ép chẻ hỗn hợp 0QC ngày tuổi đạt 75% cường độ so với 14 ngày tuổi Cường độ ép chẻ cường độ nén hỗn hợp chứa hạt cỡ 18QC, 25QC 32QC thi cơng ngồi trường ngày tuổi tăng khoảng 1,14, 1,37, 1,47 lần 1,13, 1,31, 1,45 lần so với hỗn hợp không chứa hạt cỡ 0QC chế tạo phịng thí nghiệm tương ứng với phương pháp bảo dưỡng 7A7N 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu đưa số kết luận sau: Cường độ nén ép chẻ CPĐD GCXM 4% phụ thuộc vào phương pháp bảo dưỡng phương pháp bảo dưỡng 7A7N cho kết thấp Hàm lượng hạt cỡ ảnh hưởng đáng kể đến cường độ nén ép chẻ hỗn hợp CPĐD GCXM 4% Khi hàm lượng hạt cỡ hỗn hợp chiếm từ 1832%, cường độ nén ép chẻ hỗn hợp CPĐD GCXM 4% tăng tỉ lệ thuận với hàm lượng hạt cỡ hỗn hợp Khi hàm lượng hạt cỡ hỗn hợp CPĐD GCXM 4% chiếm từ 18-32%, gia tăng cường độ ép chẻ nén hỗn hợp chứa hạt so với hỗn hợp không chứa hạt cỡ 0QC tương ứng với phương pháp bảo dưỡng khác xác định theo phương trình sau: a Hỗn hợp 0QC bảo dưỡng ẩm ngày: - Sự gia tăng cường độ ép chẻ ngày xác định theo (3.5): Kec7 = 0,024QC + 0,737 - Sự gia tăng cường độ nén ngày xác định theo (3.6):S Kn7 = 0,023QC + 0,725 b Hỗn hợp 0QC bảo dưỡng ẩm ngày, ngày ngâm nước - Sự gia tăng cường độ ép chẻ 14 ngày tuổi xác định theo (3.9): Kec14(7A7N) = 0,026QC + 0,754 - Sự gia tăng cường độ nén 14 ngày tuổi xác định theo (3.10): Kn14(7A7N) = 0,022QC + 0,800 Kıến nghị Khi xác định cường độ thiết kế CPĐD Dmax = 25 mm GCXM 4% phòng, mẫu nên bảo dưỡng ẩm liên tục 14 ngày để thuận lợi cho việc so sánh, đánh giá cường độ chúng so với thi cơng ngồi trường 48 Khi thi cơng lớp CPĐD GCXM 4% ngồi trường, cần bảo dưỡng ẩm liên tục thời gian ngày đảm bảo yêu cầu Cần nghiên cứu thêm ảnh hưởng hàm lượng hạt q cỡ đến co ngót khơ hỗn hợp CPĐD Dmax = 25 mm GCXM 4% 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Bộ Giao thông Vận tải, QĐ 2218 ngày 16 tháng 10: Hướng dẫn điều chỉnh, bổ sung số nội dung kỹ thuật công tác thiết kế, thi cơng nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng kết cấu mặt đường ô tô, 2018 [2] Bộ Khoa học Cơng nghệ, TCVN 8858: Móng cấp phối đá dăm Cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng kết cấu áo đường ô tô – Thi công nghiệm thu, 2011 [3] Bộ Khoa học Công nghệ, TCVN 8859: Lớp móng cấp phối đá dăm kết cấu áo đường ô tô – Vật liệu, thi công nghiệm thu, 2011 [4] Chu Thị Hồng Nhạn, Trần Ngọc Huy, Nguyễn Hữu Trí (2014), Cấp phối đá dăm gia cố xi măng tro bay phủ vữa nhựa dùng cho đường giao thông nông thôn, Hội nghị Khoa học Công nghệ thường niên, Viện Khoa học Công nghệ GTVT [5] Trần Ngọc Huy, Mặt đường cấp phối đá dăm gia cố xi măng tro bay phủ vữa nhựa dùng cho đường xe, Tạp chí giao thơng vận tải tháng (2016), trang 51-56 [6] Trương Văn Đoàn, Nguyễn Đức Trọng, Nguyễn Hữu Phong,Một nghiên cứu thực nghiệm cấp phối đá dăm gia cố xi măng từ vật liệu mỏ đá Phước Tân – Đồng Nai xây dựng kết cấu áo đường, Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên (2016), trang 38-40 [7] Bộ Khoa học Cơng nghệ, TCVN 8862: Quy trình thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ vật liệu hạt liên kết chất kết dính, 2011 [8] Bộ Khoa học Công nghệ, TCVN 8857: Lớp kết cấu áo đường ô tô cấp phối thiên nhiên - Vật liệu, thi công nghiệm thu, 2011 TIẾNG ANH [12] E.O Ekwulo and D.B Eme, Effect of Aggregate Gradation on Compressive Strength and Elastic Modulus of Cement Treated Aggregate Base Material for Highway Pavement, International organization of Scientific Research, Vol 07, Issue 10 (2017) 79-89 [13] E.O Ekwulo and D.B Eme, Effect of Aggregate Size and Gradation on Compressive Strength of Normal Strength Concrete for Rigid Pavement, American Journal of Engineering Research, Vol 6, Issue (2017) 112-116 50 [14] Ho Van Quan; Nguyen Van Tuoi; Chau V Nguyen, Effect of fly ash on the mechanical properties and drying shrinkage of the cement treated aggregate crushed stone Lecture Notes in Civil Engineering, Volume 54 (2019) Pages: 421-426 [15] ASTM D1622: Standard Practice for Making and Curing Soil-Cement Compression and Flexure Test Specimens in the Laboratory, 2008 [16] A Woode, D.K Amoah, I.A Aguba, and P Ballow, The effect of maximum coarse aggregate size on the compressive strength of concrete produced in Ghana, Civil and Environmental Research, Vol 7, No (2015) 7-12 [17] E Yasar, Y Erdogan, and A Kilic, Effect of limestone aggregate type and water-cement ratio on concrete strength, Material Letters, Vol 58 (2004) 772-777 [18] R K L Su and C Bel, The effect of coarse aggregate size on the stressstrain curves of concrete under uniaxial compression, The Hong Kong Institution of Engineers Transactions, Vol 15, No (2008) 33-39 [19] W Xie, Y Jin, and S Li, Experimental research on the influence of grain size of coarse aggregate on pebble concrete compressive strength, Applied Mechanics and Materials, Vol 238 (2012) 133-137 PHỤ LỤC Phụ lục I Kết thí nghiệm cường độ ép chẻ mẫu CPĐD GCXM 4% không chứa hạt cỡ chế tạo phịng thí nghiệm Tuổi mẫu ngày 14 ngày Thứ tự mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Lực ép chẻ (kN) 13.40 13.00 14.50 13.90 15.00 12.80 16.50 16.92 17.70 16.90 17.30 16.70 Phụ lục II 51 Rec (MPa)Rectb (MPa) 0.48 0.47 0.52 0.50 0.54 0.46 0.59 0.61 0.63 0.60 0.62 0.60 0.49 0.61 Kết thí nghiệm cường nén mẫu CPĐD GCXM 4% không chứa hạt q cỡ chế tạo phịng thí nghiệm Tuổi mẫu ngày 14 ngày Thứ tự mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Lực nén (kN) 120.90 125.50 136.50 130.80 129.60 123.80 161.15 158.67 156.30 146.00 153.36 157.12 Rn (MPa) 6.66 6.92 7.52 7.21 7.14 6.82 8.881 8.744 8.614 8.046 8.452 8.659 52 k 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 Rnhc (MPa) 6.40 6.64 7.22 6.92 6.86 6.55 8.53 8.39 8.27 7.72 8.11 8.31 Rntb (MPa) 6.76 8.22 Phụ lục III Kết thí nghiệm cường độ ép chẻ mẫu CPĐD GCXM 4% chứa hạt q cỡ thi cơng ngồi trường Hỗn hợp Tuổi mẫu ngày 18QC 14 25QC 14 32QC 14 ngày Thứ tự mẫu d (cm) h (cm) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 - 11 10 10 10 11 10 11 10 11 100 110 120 100 12 11 12 10 11 11 10 12 12 11 120 120 110 120 100 - Lực ép chẻ (kN) 9.60 9.18 8.86 8.50 12.75 10.96 12.96 11.38 12.80 10.31 11.90 11.70 11.10 16.04 15.92 16.90 13.60 14.10 13.00 11.36 13.96 13.36 12.00 17.80 18.50 16.40 16.70 15.60 - Rec Rectb (MPa) (MPa) 0.56 0.58 0.56 0.56 0.54 0.74 0.70 0.75 0.73 0.72 0.74 0.66 0.69 0.62 0.67 0.71 0.85 0.92 0.90 0.87 0.87 0.82 0.75 0.72 0.74 0.72 0.71 0.69 0.94 0.98 0.95 0.95 0.89 0.99 - Phụ lục IV Kết thí nghiệm cường độ nén mẫu CPĐD GCXM 4% chứa hạt cỡ thi công trường Hỗn hợp 18QC Tuổi mẫu ngày Thứ tự mẫu Mẫu h/d 1.00 Lực nén (kN) 58.52 53 k 7.45 Rn (MPa) 1.07 Rnhc (MPa) 7.97 Rectb (MPa) 7.64 14 25QC 14 32QC 14 ngày Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 1.00 1.20 1.10 1.00 1.00 1.10 1.00 1.10 1.10 1.10 1.00 1.00 1.20 1.10 1.00 1.10 1.20 1.20 1.20 1.00 1.00 1.10 1.10 1.10 1.00 1.10 1.20 1.00 - 54.70 54.86 54.56 58.52 76.25 73.65 70.86 65.90 69.60 65.13 62.54 67.54 62.70 88.39 77.35 81.30 83.46 79.21 72.65 72.02 70.00 70.00 71.30 86.70 95.06 90.38 91.62 86.76 - 54 6.96 6.98 6.95 7.45 9.71 9.38 9.02 8.39 8.86 8.29 7.96 8.60 7.98 11.25 9.85 10.35 10.63 10.09 9.25 9.17 8.91 8.91 9.08 11.04 12.10 11.51 11.67 11.05 - 1.07 1.09 1.08 1.07 1.07 1.08 1.07 1.08 1.08 1.08 1.07 1.07 1.09 1.08 1.07 1.08 1.09 1.09 1.09 1.07 1.07 1.08 1.08 1.08 1.07 1.08 1.09 1.07 - 7.45 7.61 7.50 7.97 10.39 10.13 9.65 9.06 9.57 8.96 8.52 9.20 8.70 12.15 10.54 11.18 11.58 10.99 10.08 9.81 9.54 9.63 9.80 11.92 12.95 12.43 12.72 11.82 - 9.76 8.84 11.29 9.77 12.37 ... lượng hạt cỡ cấp phối đá dăm gia cố xi măng trường PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu cấp phối đá dăm gia cố xi măng Nghiên cứu ảnh hưởng hạt cỡ phương pháp bảo dưỡng đến đặc trưng cường độ. .. ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng hạt cỡ đến đặc trưng cường độ cấp phối đá dăm gia cố xi măng d max = 25 mm ” có tính thời có ý nghĩa khoa học thực tiễn MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng hạt cỡ. .. ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐỘ CỦA CÁC HỖN HỢP CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG 28 3.1 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐỘ CỦA CÁC MẪU CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG KHÔNG CHỨA HẠT Q CỠ ĐÚC