Nghiên cứu sử dụng cấp phối đá puzolan gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô ở tỉnh bà rịa vũng tàu luận văn thạc sỹ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC GIAO THÔNG VậN TảI - - th¸i minh khánh Nghiên cứu sử dụng cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng xây dựng đường ô tô tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu LUậN VĂN THạC Sĩ Kü THUËT hå chÝ minh - 2017 Bé GI¸O DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC GIAO THÔNG VậN T¶I - - thái minh khánh Nghiên cứu sử dụng cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng xây dựng đường ô tô tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu NGàNH: Kỹ THUậT XÂY DựNG CÔNG TRìNH GIAO THÔNG MÃ Số: 60.58.02.05 CHUYÊN SÂU: XÂY DựNG ĐƯờNG ÔTÔ Và ĐƯờNG THàNH PHố LUậN VĂN THạC Sĩ Kỹ THUậT GIảNG VIÊN HƯớNG DẫN KHOA HọC: TS nguyễn §øc träng hå chÝ minh - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn TS Nguyễn Đức Trọng Các nội dung nghiên cứu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố hình thức trước Ngồi ra, luận văn cịn sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả khác, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nếu phát có gian lận tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Tp HCM, ngày …… tháng …… năm 2017 Tác giả luận văn Thái Minh Khánh ii LỜI CẢM ƠN Luận văn thực hướng dẫn trực tiếp TS Nguyễn Đức Trọng Tôi xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn dẫn tận tình đóng góp ý kiến q báu để giúp thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn Phòng Đào tạo sau Đại học trường Đại học Giao Thông Vận Tải tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Giao Thông Vận tải, tạo điều kiện để học tập nghiên cứu Cuối bày tỏ cảm ơn đồng nghiệp, gia đình người thân giúp đỡ tơi trình học tập, nghiên cứu Trân trọng cảm ơn! Tp HCM, ngày …… tháng …… năm 2017 Tác giả luận văn Thái Minh Khánh iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BTN Bê tông nhựa BTXM Bê tông xi măng BR-VT Bà Rịa – Vũng Tàu CPĐD Cấp phối đá dăm CPDP Cấp phối đá Puzolan ĐB Đồng GCXM Gia cố xi măng GTVT Giao thông vận tải GTNT Giao thông nông thôn KHCN Khoa học công nghệ QĐ Quyết định QL Quốc lộ TCN Tiêu chuẩn ngành TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN Thí nghiệm XM Xi măng iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT III MỤC LỤC IV DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH VẼ viii PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài: Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Đối tượng nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIA CỐ CHẤT LIÊN KẾT VÔ CƠ TRONG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH TẠI BÀ RỊA - VŨNG TÀU 1.1 Điều kiện tư nhiên, kinh tế xã hội khu vực Bà Rịa - Vũng Tàu: 1.1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực Bà Rịa - Vũng Tàu: 1.1.2 Giới thiệu chung tình hình kinh tế - xã hội: 1.2 Giới thiệu mạng lưới giao thông đường tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu: 1.3 Tình hình sử dụng đá Puzolan giới Việt Nam: 11 1.3.1 Tình hình sử dụng đá Puzolan giới: 11 1.3.2 Tình hình sử dụng đá Puzolan Việt Nam: 13 1.4 Chất lượng, trữ lượng nguồn vật liệu địa phương khả khai thác đá Puzolan xây dựng cơng trình Bà Rịa - Vũng Tàu: 19 1.5 Lý thuyết gia cố chất liên kết sử dụng xây dựng cơng trình giao thơng: 21 1.6 Ưu, nhược điểm móng, mặt đường cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng: 24 1.6.1 Ưu điểm: 24 1.6.2 Nhược điểm: 25 v 1.7 Các lý thuyết cấp phối hạt: 25 1.7.1 Lý thuyết cấp phối Talbot: 25 1.7.2 Lý thuyết cấp phối Fuller: 26 1.7.3 Xác định đường cong cấp phối lý thuyết theo Talbot: 27 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU CƠ LÝ CẤP PHỐI ĐÁ PUZOLAN GIA CỐ XI MĂNG 30 2.1 Đặt vấn đề: 30 2.2 Tính chất lý vật liệu chế tạo CPĐP gia cố xi măng: 30 2.2.1 Giới thiệu chung: 30 2.2.2 Yêu cầu tính chất lý vật liệu chế tạo: 31 2.2.3 Tính chất lý vật liệu chế tạo CPĐP gia cố xi măng: 33 2.3 Nghiên cứu thực nghiệm CPĐP.GCXM: 38 2.3.1 Số lượng mẫu yêu cầu thí nghiệm: 38 2.3.2 Một số thiết bị cần thiết cho q trình thí nghiệm là: 38 2.3.3 Trình tự tiến hành: 39 2.4 Kết nghiên cứu CPĐP.GCXM: 41 2.4.1 Cường độ chịu nén Rn: 42 2.4.2 Cường độ chịu nén chẻ Rech: 43 2.4.3 Mô đun đàn hồi Eđh: 44 2.4.4 Mối quan hệ tiêu kỹ thuật CPĐP.GCXM: 45 2.5 Đánh giá kết thực nghiệm: 46 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ - KỸ THUẬT VÀ ỨNG DỤNG CẤP PHỐI ĐÁ PUZOLAN GIA CỐ XI MĂNG TRONG XÂY DỰNG KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG ÔTÔ TẠI BÀ RỊA - VŨNG TÀU 47 3.1 Cấu tạo kết cấu áo đường ô tô: 47 3.1.1 Giới thiệu chung: 47 3.1.2 Tình hình sử dụng loại kết cấu áo đường nay: 50 3.2 Lựa chọn kết cấu áo đường sử dụng cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng xây dựng đường ô tô: 51 3.2.1 Một số loại kết cáo áo đường mềm sử dụng Bà Rịa – Vũng Tàu: 51 vi 3.2.2 Kiến nghị kết cấu áo đường sử dụng cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng xây dựng đường ô tô: 53 3.3 Đánh giá hiệu kinh tế - kỹ thuật: 55 3.3.1 Đánh giá hiệu kinh tế: 55 3.3.2 Đánh giá hiệu kỹ thuật: 56 3.4 Công nghệ thi công, bão dưỡng lớp cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng 58 3.4.1 Công tác chuẩn bị thi công: 58 3.4.2 Chuẩn bị thi công lớp CPĐP.GCXM: 59 3.4.3 Yêu cầu thiết bị thi công: 60 3.4.4 Công nghệ thi công lớp CPĐP.GCXM sử dụng trạm trộn: 62 3.5 Phương pháp kiểm tra, nghiệm thu lớp cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng 65 3.6 Khả sử dụng cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng xây dựng đường tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu: 67 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ DỰ KIẾN HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 68 Kết luận: 68 Kiến nghị: 69 Ý nghĩa khoa học đề tài: 70 Những tồn hướng nghiên cứu tiếp đề tài: 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 72 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Biểu đồ hành tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Bảng 1.2 Đặc điểm số loại Puzolan Việt Nam 14 Bảng 1.3 Một số mỏ Puzolan 21 Bảng 1.4 Công thức xác định thành phần cấp phối theo Talbot 27 Bảng 1.5 Đường cong cấp phối chuẩn theo Fuler Talbot, Dmax=25 mm 28 Bảng 1.6 Đường cong cấp phối chuẩn theo Fuler Talbot, Dmax=19 mm 28 Bảng 2.1: Các tiêu lý xi măng Cẩm Phả PCB40 33 Bảng 2.2: Kết thí nghiệm tiêu lý mẫu cấp phối đá Puzolan mỏ đá Núi Sao, Châu Đức 34 Bảng 2.3 Kết phân tích hóa tồn diện 37 Bảng 2.4 Bảng kết thí nghiệm CPĐP.GCXM thay đổi tỷ lệ xi măng gia cố 41 Bảng 2.5 Bảng tỷ lệ cường độ chịu nén theo thời gian 42 Bảng 2.6 Bảng tỷ lệ cường độ ép chẻ theo thời gian 43 Bảng 2.7 Bảng tỷ lệ mô đun đàn hồi theo thời gian 44 Bảng 3.2 So sánh giá vật liệu loại đá tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 56 Bảng 3.3 So sánh tiêu lý đá Puzolan với đá dăm 57 Bảng 3.4 Một số mỏ đá Puzolan địa bàn tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 58 viii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bản đồ hành tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Hình 1.2 Bản đồ tuyến đường tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 11 Hình 1.3 Xây dựng đường vào khu chăn nuôi tập trung xã Bình Ba, huyện Châu Đức, tỉnh BR-VT mặt đường đá Puzolan 19 Hình 1.4 Phạm vi thích hợp thành phần cấp phối hỗn hợp 29 Hình 2.1 Mỏ đá Puzolan Núi Sao, Châu Đức, Bà Rịa - Vũng Tàu 31 Hình 2.2 Biểu đồ cấp phối đá Puzolan 35 Hình 2.3 Một số hình ảnh thực tế cơng tác thí nghiệm tính chất lý đá Puzolan 36 Hình 2.4 Cối, chày Proctor cải tiến để xác định cường độ chịu nén 39 Hình 2.5 Máy nén 300KN 39 Hình 2.6 Mẫu thí nghiệm tập kết tiến hành bảo dưỡng 40 Hình 2.7 Thí nghiệm cường độ ép chẻ 40 Hình 2.8 Biểu đồ cường độ chịu nén mẫu CPĐP.GCXM theo thời gian 42 Hình 2.9 Biểu đồ cường độ chịu ép chẻ mẫu theo thời gian 43 Hình 2.10 Biểu đồ mô đun đàn hồi mẫu CPĐP.GCXM theo thời gian 44 Hình 2.11 Biểu đồ quan hệ Rn Eđh 45 Hình 2.12 Biểu đồ quan hệ Rn Rech 45 Hình 3.1 Sơ đồ tầng, lớp kết cấu áo đường mềm kết cấu – áo đường 47 Hình 3.2 Kết cấu áo đường mềm 48 Hình 3.3 Kết cấu áo đường nửa cứng 49 Hình 3.4 Kết cấu áo đường cứng 50 Hình 3.5 Mặt cắt ngang điển hình cơng trình mặt đường bê tơng nhựa 52 Hình 3.6 Mặt cắt ngang điển hình cơng trình mặt đường láng nhựa 53 Hình 3.7 Kết cấu áo đường mềm truyền thống 54 Hình 3.8 Kết cấu áo đường nửa cứng sử dụng CPĐP gia cố 6% xi măng làm móng đường ô tô 54 Hình 3.9 Kết cấu áo đường sử dụng CPĐP gia cố 5% xi măng dùng làm lớp mặt có láng nhựa thay cho lớp CPĐD 55 Hình 3.10 Cấp phối đá dăm chuẩn bị trước 59 Hình 3.11 Hình ảnh trạm trộn 59 Hình 3.12 Cơng tác thi công mặt đường CPĐP.GCXM 60 64 lần/điểm; dùng lu rung cần khoảng 6-10 lần/điểm Cuối dùng lu bánh sắt lu phẳng (số lần lu cần thiết phải xác hố thơng qua kết thi cơng rải thử quy định) Trường hợp khơng có lu rung lu bánh lốp dùng lu nặng bánh nhẵn để lu chặt phải thông qua rải thử để xác định bề dày lu lèn thích hợp (phải chấp thuận tư vấn giám sát) - Việc hoàn thiện bề mặt lớp gia cố phải thực trình lu lèn gạt phẳng chỗ lồi, vật liệu thừa sau gạt phẳng phải bỏ không sử dụng lại Trường hợp có vệt lõm lớn, chiều sâu vệt lõm lớn cm quy định, phải cày xới khu vực vệt lõm, bù phụ vật liệu san phẳng trước lu lèn - Toàn q trình rải, lu lèn hồn thiện bề mặt phải thực thời gian khống chế quy định - Yêu cầu thi công chỗ nối tiếp dọc ngang Phải dùng đầm rung loại nhỏ đầm nén bổ sung chỗ lân cận với bờ vách ván khuôn thép đặt hai bên vệt rải hai bên khe ngang ngừng thi công ca; Ván khuôn thép phải đặt cuối vệt rải ca thi cơng (đặt thẳng góc với vệt rải) để tạo khe ngừng thi công; Ở chỗ nối tiếp vệt rải đoạn lu lèn ca thi cơng, ngồi việc phải khống chế nghiêm ngặt điều kiện mặt thời gian quy định, phải xáo xới lại chỗ hỗn hợp rải phạm vi 60 cm cuối đoạn rải trước trộn thêm 50% khối lượng hỗn hợp chở đến san gạt trước lu tiếp đoạn sau Cần tăng thêm số lần lu chỗ nối tiếp này; Trước rải tiếp vệt rải bên cạnh rải tiếp sau khe ngừng thi công, phải tháo ván khuôn thép tưới đẫm nước vách nối tiếp dọc ngang 65 - Yêu cầu bảo dưỡng: Sau bốn kể từ lu lèn xong (nếu nhiệt độ khơng khí ngồi trời lớn 30oC sau hai giờ) phải tiến hành phủ kín bề mặt lớp CPĐP.GCXM để bảo dưỡng hai cách sau: Tưới nhũ tương nhựa đường axít với lượng 0,8-1,0 lít/m2; yêu cầu nhũ tương phủ kín phải quét nhũ tương kín bờ vách chỗ nối tiếp dọc ngang; Phủ kín cm cát bề mặt lớp tưới nước giữ cho cát ẩm liên tục ngày Ít sau 14 ngày bảo dưỡng cho thi công tiếp lớp bên (trước phải quét dọn lớp cát bảo dưỡng) Trường hợp có nhu cầu phải đảm bảo giao thơng phải xem xét cụ thể cường độ lớp CPĐP.GCXM sau 14 ngày, để xác định loại tải trọng xe lớp CPĐP.GCXM Tốc độ xe chạy không 30 km/h 3.5 Phương pháp kiểm tra, nghiệm thu lớp cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng - Kiểm tra hỗn hợp đá Puzolan trước đưa vào máy trộn trước rải đường + Cứ 500 kiểm tra thành phần hạt lần, thành phần hạt phải nằm trọng phạm vi quy định bảng 2.5 bảng 2.6 Đối với hỗn hợp gồm nhiều cỡ hạt riêng rẽ phải lấy mẫu kiểm tra máy trộn trước cho xi măng vào theo quy định Kiểm tra độ cốt liệu lần thông qua số dẻo tỷ lệ tạp chất hữu cơ; + Cứ 2000 kiểm tra độ hao mịn hạt thí nghiệm Lốt Angiơlét tỷ lệ thoi dẹt lần theo quy định; + Phải kiểm tra tỷ lệ hạt nghiền vỡ theo quy định TCVN 8857:2011 - Kiểm tra chất lượng xi măng: Phải tuân theo quy định, kể quy định vận chuyển bảo quản xi măng - Kiểm tra chất lượng nước: Như nước dùng cho bê tông 66 - Mỗi ca sản xuất phải kiểm tra độ ẩm hỗn hợp cốt liệu phương pháp rang chảo thùng sấy để kịp điều chỉnh lượng nước trộn hỗn hợp Tại trường, ca thi công phải lấy mẫu trộn hỗn hợp trộn chở trường (lấy máy rải lấy đống xe ben đổ xuống đường lấy lớp cấp phối trộn đường) để thí nghiệm kiểm tra độ ẩm hỗn hợp trước lu lèn - Kiểm tra độ chặt sau lu lèn + Cứ đoạn thi công vệt rải phải kiểm tra lần sau lu lèn xong lớp hỗn hợp gia cố xi măng phương pháp rót cát Kết khối lượng thể tích khơ lấy trung bình mẫu thử khơng nhỏ trị số kmax xác định theo thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn + Ngoài thường xuyên kiểm tra bề dày lớp rải (có kể đến hệ số lu lèn) để đảm bảo lớp hỗn hợp gia cố đạt độ chặt sau lu lèn cao độ thiết kế - Kiểm tra cường độ hỗn hợp CPĐP.GCXM trạm trộn trường sau thi công: Cứ 1000 hỗn hợp trộn máy đường phải lấy mẫu để đúc mẫu thí nghiệm Kết thí nghiệm phải phù hợp với yêu cầu Bảng 2.7 - Trong q trình thi cơng phải thường xun kiểm tra khâu công tác từ khâu trộn hỗn hợp gia cố đến khâu thi công trường theo u cầu nói quy trình này; đặc biệt phải trọng kiểm tra yêu cầu khống chế thời gian quy định yêu cầu chỗ nối tiếp - Các tiêu chuẩn nghiệm thu Cứ 1000 m dài phần xe chạy xe phải khoan mẫu (3 mẫu để thử nén, mẫu để thử ép chẻ) không mặt cắt mà phân bố 1000 m để kiểm tra cường độ, đồng thời để kiểm tra chiều dày khối lượng thể tích khơ mẫu Nếu kết có lỗ khoan mẫu khơng đạt u cầu quy định lân cận vùng phải khoan thêm mẫu để kiểm tra cho 67 chắn Sai số cho phép cường độ cục % nhỏ so với yêu cầu Bảng 2.7 (hoặc yêu cầu quy định đồ án thiết kế trung bình 1000 m khơng nhỏ yêu cầu) Sai số độ chặt cục -1% trung bình 1000 m khơng nhỏ 1,0; Sai số bề dày ±5%; Sai số cao độ bề mặt móng – 1,0 cm đến + 0,5 cm; Sai số bề rộng lớp kết cấu ±10 cm; Sai số độ dốc ngang ±0,5%; Độ phẳng thử thước 3,0 m; khe hở cho phép không mm; 1000 m phải kiểm tra tối thiểu vị trí (5 mặt cắt ngang), vị trí đặt thước kiểm tra xe theo chiều dọc chiều ngang đường 3.6 Khả sử dụng cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng xây dựng đường tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu: Từ kết nghiên cứu mở hướng việc nghiên cứu sử dụng vật liệu gia cố xây dựng móng mặt đường ô tô Bà Rịa – Vũng Tàu Đề tài nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ gia cố cấp phối đá Puzolan xi măng thay cho lớp cấp phối đá dăm truyền thống thấy rõ hiệu kinh tế kỹ thuật Hiệu CPĐP gia cố xi măng thể mặt sau: - Tăng độ ổn định với nước chế độ thủy nhiệt bất lợi - Tăng cường độ chịu nén, ép chẻ mô đun đàn hồi lên nhiều lần - Giảm chiều dày kết cấu áo đường cách đáng kể - Có thể tăng tuổi thọ cơng trình, giảm chi phí tu sửa chữa đường Từ đánh giá cho thấy khả áp dụng vật liệu cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng làm móng mặt đường tơ thiết thực cần thiết cho khu vực Bà Rịa – Vũng Tàu nói riêng Việt Nam nói chung 68 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ DỰ KIẾN HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Kết luận: Luận văn tổng hợp tình hình nghiên cứu, ứng dụng vật liệu gia cố giới Việt Nam Phân tích ngun lý hình thành cường độ đánh giá chất lượng nguồn cấp phối đá Puzolan khu vực Qua phân tích cho thấy sử dụng cấp phối đá Puzolan mỏ đá Núi Sao, Châu Đức tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu để gia cố xi măng với hàm lượng hợp lý dùng xây dựng đường tơ Kết cấu móng, mặt đường cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng với hàm lượng hợp lý mở hướng việc thiết kế kết cấu áo đường cấp cao có khả chịu tải trọng nặng, hay thiết kế cho tuyến đường thường xuyên chịu tác động chế độ thủy nhiệt bất lợi khu vực tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu nói riêng Việt Nam nói chung Kết nghiên cứu thực nghiệm cho thấy cường độ CPĐP gia cố xi măng tăng nhanh thời gian đầu, mức tăng cường độ chịu nén cao hàm lượng gia cố xi măng nhiều; Khi hàm lượng gia cố từ 6÷8%, tuổi 14 ngày Rn CPĐP.GCXM đạt từ 4,03 ÷ 4,76 Mpa; Cường độ chịu nén hàm lượng xi măng gia cố 6÷8%, tuổi 14 ngày, đạt từ 0,47÷0,51 MPa Ở tuổi 28 ngày gia cố từ 4÷8%, tuổi 28 ngày mơ đun đàn hồi CPĐP.GCXM đạt từ 139,10÷202,00 Mpa - Thiết lập phương trình tương quan sau: +) Phương trình tương quan cường độ chịu nén cường độ chịu ép chẻ CPĐD gia cố xi măng: Rech= 10,04 × Rn – 0,47; R2=0,94 +) Phương trình tương quan cường độ chịu nén mô đun đàn hồi CPĐD gia cố xi măng: Eđh= 27,18 × Rn + 70,45; R2=0,95 - Việc sử dụng xi măng để gia cố cấp phối đá Puzolan cải thiện cường độ, tăng khả chịu tải, giảm chiều dày giá thành kết cấu áo đường, kéo dài tuổi thọ cơng trình cách đáng kể 69 - Cơng nghệ thi cơng lớp móng mặt đường cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng không phức tạp Có thể sử dụng thiết bị máy móc sẵn có khu vực tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu gồm sử dụng trạm trộn bê tông xi măng để chế tạo vật liệu CPĐP gia cố xi măng, san rải vật liệu máy rải, trình lu lèn đầm chặt sử dụng xe máy lu tương tự thi công lớp cấp phối đá dăm Kiến nghị: Với cấp phối đá Puzolan gia cố 5÷6 % xi măng sử dụng để làm lớp móng cho tuyến đường ô tô cấp cao A1, đường cao tốc, đường cấp I, cấp II lớp mặt có láng nhựa Cấp phối đá Puzolan gia cố 4÷6% xi măng sử dụng làm lớp móng cho đường cấp III, cấp IV, đường khu công nghiệp Nên sử dụng cấp phối đá Puzolan gia cố 6% xi măng làm lớp móng cho kết cấu áo đường tuyến đường quốc lộ qua địa bàn tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, tuyến đường vào khu công nghiệp nặng, khu bến cảng thường xuyên chịu tác dụng cảu tải trọng xe nặng lưu thơng Có thể nghiến cứu sử dụng móng cấp phối đá Puzolan gia cố 6% xi măng (chiều dày kết cấu phụ thuộc vào cấp hạng kỹ thuật đường) để thi cơng cho cơng trình bị khống chế cao độ thiết kế (như giao với đường săt, cầu vượt cạn hay dự án nâng cấp cải tạo tuyến đường qua khu vực thành dân cư bị khống chế cao độ,…) Trường hợp dự án đầu tư phân kỳ thi cơng dến lớp móng cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng hàm lượng hợp lý dừng lại cho xe lưu thơng đủ thời gian bảo dưỡng mà không cần phủ thêm lớp láng nhựa để chống bong bật, chống nược thấm vào kết cấu áo đường, chịu lực ngang lớp cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng đáp ứng tốt yêu cầu 70 Ý nghĩa khoa học đề tài: Trên sở nghiên cứu thực tiễn, đề tài nêu sô liệu cụ thể vật liệu cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng, đồng thời đưa nhận định mang tính định hướng cao cho việc áp dụng vật liệu việc thiết kế thi công kết cấu mặt đường sử dụng vật liệu cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng Kết mà để tài đạt góp phần số liệu đánh giá vật liệu đá Puzolan gia cố xi măng khu vực Bà Rịa – Vũng Tàu, giúp hồn thiện thơng số phục vụ cho công tác thiết kế kết cấu áo đường có sử dụng cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng Đồng thời mở hướng việc lựa chọn loại vật liệu để thiết kế cho kết cấu áo đường phù hợp với quy mơ loại cơng trình Những tồn hướng nghiên cứu tiếp đề tài: 4.1 Những tồn tài đề tài: Đề tài mời thực nghiên cứu phịng thí nghiệm mà chưa có điều kiện để áp dụng cơng trình thực tế thi cơng để ban hành văn hướng dẫn sử dụng hợp lý Do bị hạn chế thời gian nghiên cứu nên chưa có kết đánh giá q trình phát triển cường độ cường độ cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng sau 28 ngày tuổi để đánh giá cách tồn diện, tổ chức thi cơng hiệu cho loại vật liệu 4.2 Hướng nghiên cứu tiếp đề tài: Một số định hướng nghiên cứu đề tài: - Nghiên cứu thêm cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng kết hợp tro bay để đánh giá hiệu vật liệu gia cố - Tiến hành thi cơng thí điểm trường để có kết số liệu thực tế so sánh với số liệu phịng thí nghiệm để đưa kết luận xác - Mở rộng phạm vi nghiên cứu xác định tiêu lý loại cấp phối đá Puzolan gia cố xi măng nhiều nơi địa bàn tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giao thông Vận tải (2006), Các yêu cầu chi dẫn kỹ thuật thiết kế áo đường mềm Tiêu chuẩn ngành giao thông, 22 TCN 211 [2] Bộ Giao thơng Vận tải (2011), Móng cấp phối đá dăm cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng kết cấu đường ô tô-Thi công ngiệm thu Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8858 [3] Bộ Giao thông Vận tải (2011), Lớp móng cấp phối đá dăm kết cấu áo đường ô tô – vật liệu, thi công nghiệm thu Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8859 [4] Bộ Giao thơng Vận tải (2011), Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo ép chẻ vật liệu hạt liên kết chất kết dính, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8862 [5] Lê Văn Bách (2013), Công nghệ gia cố vật liệu rời, Tài liệu giảng cho cao học chuyên ngành đường ô tô đường thành phố, ĐH GTVT Cơ sở II, TP.HCM [6] Huỳnh Đức Vinh (2010), Nghiên cứu sử dụng đất gia cố xi măng làm lớp móng đường tơ khu vực tỉnh Bình Dương, Luận án Thạc sỹ kỹ thuật K15 – Đại học GTVT Cơ Sở II [7] Sở Giao thông Vận tải tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu (2016), Rà soát quy hoạch tổng thể GTVT tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 [8] Các thông tin liên quan đến Bà Rịa - Vũng Tàu số wedsite như: vi.wikipedia.org; baomoi.com; baria-vungtau.gov.vn; vietgle.vn PHỤ LỤC Phụ lục 1- Bảng xác định cự ly vận chuyển đến chân cơng trình (Áp dụng theo QĐ 588/QĐ-BXD ngày 29/5/2014) Stt Loại vật liệu Đơn vị tính Đá Puzzolan m3 Nguồn cung cấp Bình Trung Cự ly theo loại đường Phương tiện vận chuyển Cự ly tổng Loại Xe ben 12 Loại Loại ( 140,98 (MPa) - Kiểm toán theo điều kiện cắt trượt: Tax + Tav = 0,0316 < - Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn ku = 1,59 < - Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn σ ku = 0,08 < Ctt / Kcđtr = 0,036 đáy lớp BTN: Rttku/Kcđku = 1,89 (MPa) đáy lớp CPĐP.GCXM 7%XM: Rttku/Kcđku = 0,26 (MPa) - Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn бu đáy lớp lớp CPĐP.GCXM 7%XM: ku = 0,03 < Rttku/Kcđku = 0,13 (MPa) Ở cần lưu ý: Theo tiêu chuẩn 22 TCN 211-06, lớp bê tông nhựa thảm trực tiếp mặt lớp gia cố với đường cấp IV có bề dày tối thiểu 10cm với đường cấp II có bề dày tối thiểu 14cm Tuy nhiên ta đưa kết cấu giảm bề dày lớp bê tông nhựa nhiều so với quy trình, để phịng ngừa tượng nứt xảy mặt đường bê tơng nhựa ta phải để liên kết bê tơng nhựa móng gia cố chặt chẽ cách ghim đá 2x4 sau thi cơng lu lèn hồn thiện lớp móng gia cố Đường ôtô cấp II: Tải trọng thiết kế Trục xe tính tốn: Q = 10T (Q/2 = 5T) Đường kính đường trịn tương đượng vệt tiếp xúc bánh xe: D = 33 cm Áp lực bánh xe tính toán: p = 6,00 daN/cm2 (0,60 MPa) Mođun đàn hồi lớp cấp phối đá dăm Dmax=37.5mm gia cố 7% XM lấy 900 MPa Mođun đàn hồi lớp CPĐP.GCXM 7%XM lấy 200 MPa CBR độ chặt 0,95 ≤ K ≤ 0,98 có 50 MPa ≤ E0 ≤ 60 MPa Mođun đàn hồi yêu cầu: Eyc = 160 MPa * Mơ hình tiêu kỹ thuật dùng tính tốn: Sơ đồ tính kết cấu áo đường cấp II Chỉ tiêu kỹ thuật dùng tính tốn lấy từ kết thí nghiệm (đã chiết giảm) Kiểm toán theo độ võng đàn hồi: Ech = 210,94 Kcđđv*Eyc = > 187,20 (MPa) Kiểm toán theo điều kiện cắt trượt: Tax + Tav = 0,0186 < Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn ku = 1,12 = 0,032 đáy lớp BTN: Rttku/Kcđku < Ctt / Kcđtr = 1,70 (MPa) Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn бu đáy lớp cấp phối đá dăm Dmax=37.5mm gia cố 7% XM: ku = 0,35 < Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn ku = 0,06 < Rttku/Kcđku = 0,60 (MPa) đáy lớp CPĐP.GCXM 7%XM: Rttku/Kcđku = 0,23 (MPa)