bộ giáo dục đào tạo trường đại học giao thông vận tải ********* võ hồng sơn nghiên cứu sử dụng cát trắng vùng quảng bình quảng trị để chế tạo bê tông xi măng dùng xây dựng đường ô tô GTNT chuyên ngành : xây dựng đường ô tô đường thành phố mà số: 60.58.30 luận án thạc sỹ khoa học kỹ thuật hà nội 12 2005 giáo dục đào tạo trường đại học giao thông vận tải ********* võ hồng sơn nghiên cứu sử dụng cát trắng vùng quảng bình quảng trị để chế tạo bê tông xi măng dùng xây dựng đường ô tô GTNT chuyên ngành : xây dựng đường ô tô đường thành phố mà số: 60.58.30 luận án thạc sỹ khoa học kỹ thuật hướng dẫn khoa học pgs.ts trần tuấn hiệp hà nội 12 2005 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố mục lục Trang Chương 1: phần mở đầu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Néi dung nghiªn cøu 1.3 Mơc tiªu cần đạt 1.4 Kết luận phần mở đầu Chương 2: khái quát đặc điểm tự nhiên, dân sinh kinh tế vùng cát quảng bình quảng trị tổng quan nghiên cứu sử dụng cát nguồn gốc từ cát biển làm bê tông xi măng 2.1 Đặc điểm chung vùng cát Quảng Bình Quảng Trị 2.2 Đặc điểm khí hậu thuỷ văn 2.3 Hiện trạng tình hình kinh tế xà hội 2.4 Tổng quan nghiên cứu sử dụng cát nguồn gốc từ cát biển làm bê tông xi măng 11 Chương 3: nghiên cứu cát trắng quảng bình - quảng trị 26 3.1 Tổng quan vật liệu xây dựng Quảng Bình Quảng Trị 26 3.2 Sự phân bố cát trắng Quảng Bình Quảng Trị 27 3.3 Tình hình khai thác sử dụng cát trắng Quảng Bình Quảng Trị 28 3.4 Thí nghiệm xác định tiêu lý cát trắng Quảng Bình Quảng Trị Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 28 Trang I Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố Chương 4: Tổng quan số vấn đề bê tông xi măng 40 4.1 Cấu trúc vĩ mô bê tông 40 4.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới yêu cầu cường độ bê tông sơ cấu trúc vi mô 46 Chương 5: nghiên cứu thực nghiệm phòng xác định số tiêu cường độ bê tông xi măng sử dụng cát trắng quảng bình - quảng trị 63 5.1 Chuẩn bị vật liệu 63 5.2 Tiến hành thí nghiệm 65 5.3 Kết thí nghiƯm 73 5.4 Mét sè nhËn xÐt ch¬ng 83 ch¬ng kÕt luËn 85 6.1 NhËn xÐt chung 85 6.2 Kết luận 86 6.3 Kiến nghị 89 6.4 Các hướng nghiên cứu 90 tài liệu tham khảo 92 Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang II Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố Chương phần mở đầu 1.1 đặt vấn đề Cái đề tài Nghiên cứu sử dụng cát trắng vùng Quảng Bình Quảng Trị để chế tạo bê tông xi măng dùng xây dựng đường ô tô GTNT đà mang lại tính đột phá cách nghỉ, cách làm người dân vùng cát nơi Bëi lÏ: Tõ tríc tíi cha nghiªn cứu cách tổng quát cắt trắng vùng Cát trắng vùng mang lại tai hoạ cho người dân mà không nhận tài nguyên dồi dùng phục vụ lại cho người dân Cát trắng chiếm phần diện tích lớn vùng này, quỷ đất để di dân làm giảm bớt mật độ dân cư Để phục vụ phát triển kinh tế nước phát triển nước ta nay, việc phát triển sở hạ tầng vấn đề ưu tiên hàng đầu Không sở hạ tầng phải phát triĨn tríc mét bíc so víi c¸c lÜnh vùc kh¸c, có tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển sở hạ tầng khác, thuận lợi cho nhu cầu giao thông vận tải, thông thương kinh tế nhiều lĩnh vực khác Từ ta thấy giao thông vận tải phận quan trọng sở hạ tầng, nên nghiên cứu cách khoa học yêu cầu cấp thiết nước ta hàng năm giao thông vận tải chiếm 50% vốn đầu tư cho xây dựng sở hạ tầng, việc nghiên cứu loại vật liệu mới, kết cấu hay sử dụng vật liệu chỗ làm giảm giá thành xây dựng việc làm cần thiết cấp bách Chính mà giao thông vận tải lĩnh vực Đảng Chính phủ ưu tiên hàng đầu Đường GTNT chiếm vị trÝ rÊt quan träng sù ph¸t triĨn KTVâ Hång Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố XH đất nước Tạo lưu thông hàng hoá, văn hoá dẫn ®Õn n©ng cao ®êi sèng vËt chÊt cịng nh tinh thần nhân dân, giảm chênh lệch mức thu nhập thành thị nông thôn chủ trương lớn Đảng Nhà nước ta khu vực duyên hải Miền Trung Việt Nam, vùng đất có khí hậu khắc nhiệt thường xảy hạn hán, lũ lụt thường xuyên nên việc sử dụng bêtông xi măng cho làm đường vấn đề cấp thiết cần thiết Trong bêtông xi măng thông thường theo quy phạm phải sử dụng cốt liệu đá cát cần thoả mÃn yêu cầu khắt khe quy trình quy phạm, mặt khác cốt liệu cát vàng (thoả mÃn yêu cầu quy trình làm cốt liệu cho BTXM) nhu cầu xây dựng ngày phát triển, nguồn cát vàng ngày khan hiếm, việc khai thác cát vàng không theo quy hoạch làm cho nguồn cát vàng ngày cạn kiệt, làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái Trong vùng duyên hải Miền Trung, đặc biệt vùng Quảng Bình Quảng Trị nguồn cát trắng lại dồi dào, chưa sử dụng Vì lý chọn đề tài Nghiên cứu sử dụng cát trắng vùng Quảng Bình Quảng Trị để chế tạo bê tông xi măng dùng xây dựng đường ô tô GTNT để giải vấn đề sau: + Giảm giá thành xây dựng (Hiện muốn làm đường vùng vận chuyển vật liệu trung bình từ 30Km-:- 40Km) + Tận dụng sức lao động nhàn rỗi địa phương + Quy trình thi công nghiệm thu đơn giản (nhân dân địa phương tự tổ chức làm đường đựơc) + Tận dụng tài nguyên dồi địa phương (hiện cát trắng vùng chưa đựơc khai thác dùng vào việc gì) + Góp phần giải vấn đề Sa mạc hoá khu vực tượng cát bay, cát nhảy, cát chảy (làm ô nhiễm môi trường, làm an toàn giao thông, lấp đồng ruộng ) vấn nạn mà tỉnh duyên hải Miền Trung phải đối mặt Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố Trong năm gần bêtông sử dụng rộng rÃi xây dựng công trình nước ta cịng nh trªn thÕ giíi Tuy mang nhiỊu tÝnh u việt, bêtông sản phẩm nhiều vật liệu không đồng tạo ra, việc dùng vật liệu để chế tạo bêtông xi măng nhiều vấn đề cần phải sâu tiếp tục nghiên cứu Hiện nay, vùng duyên hải Miền Trung, đặc biệt vùng Quảng Bình Quảng Trị khan vật liệu cát đạt yêu cầu quy chuẩn xây dựng Ngoài việc phát triển hệ thống đường sá phục vụ phát triển kinh tế tỉnh Miền Trung đặt yêu cầu cấp thiết đặc thù địa lý khu vực Thực tế xây dựng đường cho thấy việc dùng bêtông xi măng để xây dựng móng, mặt đường khu vực giải pháp kỹ thuật có hiệu §èi víi c¸c tØnh MiỊn Trung rÊt khan hiÕm c¸t vàng xây dựng, cát đá nhiều phải vận chuyển hàng trăm Km đến nơi tiêu thụ, giá thành cao Trong với hàng triệu mét khối cát trắng chạy dọc theo chiều dài dải Miền Trung mà cho ®Õn ngêi ta cha hỊ dïng ®Ĩ chÕ tạo bêtông xi măng hay làm việc ngoại trừ hàng năm hàng chục tỉ đồng để khắc phục hậu đồi cát trắng gây nạn cát bay, cát nhảy, Cát vàng quý vàng Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố Ta biết cát loại vật liệu thiếu ngành xây dựng nói chung ngành giao thông nói riêng Cát thành phần cấu thành lên công trình, việc sử dụng cát thiên nhiên để xây dựng công trình vấn đề cần nghiên cứu nhằm tận dụng tối đa nguồn nguyên vật liệu cách hiệu Diện tích cát trắng nước có khoảng 600.000ha, tỉnh miền Trung từ Thanh Hoá đến Bình Thuận có 400.000ha Ba tỉnh Quảng Bình, QuảngTrị, Thừa Thiên Huế có tới 100.000ha, riêng Quảng Trị có 35.000ha, Quảng Bình có 42.000ha Vấn đề đặt liệu dùng cát trắng loại vật liệu chỗ dồi để chế tạo bêtông xi măng hạ giá thành xây dung? Nếu dùng cát trắng để chế tạo bêtông xi măng ảnh hưởng biều kiến số tiêu lý bêtông xi măng nào? mặt trái nào? Hiện nghiên cứu sử dụng cát trắng để làm bêtông xi măng dùng xây dùng níc cịng nh trªn thÕ giíi víi sè lượng không nhiều thiếu hệ thống Việt nam thực tế chưa có trường hợp thức sử dụng cát trắng làm bêtông xi măng Trên sở đó, đà tiến hành nghiên cứu khả sử dụng cát trắng hai tỉnh Quảng Bình Quảng Trị vật liệu chỗ dồi để chế tạo bêtông xi măng làm móng, mặt đường ô tô công trình khác Đường vào làng cát trắng 1.2 Nội dung nghiên cứu Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố Như đà nói trên, vật liệu cát trắng dùng để chế tạo bêtông xi măng nước giới chưa trọng nghiên cứu cách hệ thống đầy đủ Trong khuôn khổ luận án với thời gian có hạn, luận án đề cËp ®Õn mét sè néi dung chđ u sau: - Nghiên cứu tổng quan số vấn đề bêtông xi măng - Nghiên cứu tổng quan sử dụng cát trắng để chế tạo BTXM - Nghiên cứu cát trắng Quảng Bình Quảng Trị - Nghiên cứu thực nghiệm phòng thí nghiệm xác định cường độ tiêu liên quan cát trắng Quảng Bình Quảng Trị để làm bêtông xi măng Trên sở có khuyến nghị hướng nghiên cứu khả sử dụng cát trắng việc chế tạo bêtông xi măng 1.3 mục tiêu cần đạt - Điều tra phân bố cát trắng tỉnh Miền Trung, đặc biệt điều tra phân bố trữ lượng cát trắng hai tỉnh Quảng Bình Quảng Trị - Đánh giá cường độ bêtông sử dụng cát trắng so với bêtông sử dụng cát vàng - Nêu lên ưu, nhược điểm việc sử dụng cát trắng - Đánh giá sơ tính xà hội, môi trường sử dụng cát trắng 1.4 kết luận phần mở đầu Tóm lại đề tài Nghiên cứu sử dụng cát trắng vùng Quảng Bình - Quảng Trị để chế tạo bê tông xi măng dùng xây dựng đường ô tô GTNT mang tÝnh thùc tiƠn vµ x· héi rÊt cao, nã giải toán mà tỉnh Miền Trung chưa có lời giải là: Tiền đầu tư cho sở hạ tầng vùng nông thôn Nạn xa mạc hoá ngày trầm trọng Tình trạng « nhiƠm m«i trêng vµ mÊt an toµn hiƯn tượng cát bay, cát nhảy, cát chảy Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố 5.3.6 So sánh cường độ nén hai tổ hợp mẩu XMBS-CT-370 XMBS-CV-370 Các ký hiệu ghi chú: - XMBS-CT-370: Ximăng Bỉm Sơn - Cát trắng - 370kg ximăng/m3 bêtông - XMBS-CV-370: Ximăng Bỉm Sơn - Cát vàng - 370kg ximăng/m3 bêtông - Tất mẫu đợc đúc với khuôn chuẩn 15x15x15cm - Địa điểm thí nghiệm: Cty cổ phần TVXD GT Quảng Trị bảng số liệu Cờng độ trung bình (daN/cm2) Cờng độ mẫu thử (daN/cm2) Ngày tuổi 14 21 28 60 XMBS-CT-370 XMBS-CV-370 Rn1 Rn2 R1 R2 R3 R1 R2 R3 XMBSCT-370 XMBSCV-370 236.89 284.44 321.78 342.22 342.22 344.89 216.44 300.44 323.56 356.44 360.00 354.67 227.56 294.22 322.67 326.67 328.89 350.22 237.33 306.67 346.67 347.56 348.89 353.33 240.89 302.22 347.56 351.11 352.00 357.78 239.11 302.22 341.33 346.67 351.11 362.22 226.96 293.04 322.67 341.78 343.70 349.93 239.11 303.70 345.19 348.44 350.67 357.78 Vâ Hång S¬n – Líp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Rn1/Rn2 X 100% 94.92% 96.49% 93.48% 98.09% 98.01% 97.81% Trang 78 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố 5.3.7 So sánh cường độ nén hai tổ hợp mẩu XMĐH-CT-390 XMĐH-CV-390 Các ký hiệu ghi chú: - XMĐH-CT-390: Ximăng ĐôngHà - Cát trắng - 390kg ximăng/m3 bêtông - XMĐH-CV-390: Ximăng Đông Hà - Cát vàng - 390kg ximăng/m3 bêtông - Tất mẫu đợc đúc với khuôn chuẩn 15x15x15cm - Địa điểm thí nghiệm: Cty cổ phần TVXD GT Quảng Trị bảng số liệu Cờng độ trung bình (daN/cm2) Cờng độ mẫu thử (daN/cm2) Ngày tuổi 14 21 28 60 XMĐH-CT-390 XM§H-CV-390 Rn1 Rn2 R1 R2 R3 R1 R2 R3 XM§HCT-390 XM§HCV-390 170.67 216.89 252.44 253.33 302.22 320.00 174.22 214.22 235.56 280.44 312.00 317.78 166.67 211.56 240.00 271.56 311.11 320.89 215.11 251.11 280.89 299.56 324.44 335.56 220.00 256.00 272.89 302.22 328.89 337.78 209.78 251.56 276.00 300.00 324.44 337.78 170.52 214.22 242.67 268.44 308.44 319.56 214.96 252.89 276.59 300.59 325.93 337.04 Vâ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Rn1/Rn2 X 100% 79.32% 84.71% 87.73% 89.31% 94.64% 94.81% Trang 79 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố 5.3.8 So sánh cường độ nén hai tổ hợp mẩu XMBS-CT-390 XMBS-CV-390 Các ký hiệu ghi chú: - XMBS-CT-390: Ximăng Bỉm Sơn - Cát trắng - 390kg ximăng/m3 bêtông - XMBS-CV-390: Ximăng Bỉm Sơn - Cát vàng - 390kg ximăng/m3 bêtông - Tất mẫu đợc đúc với khuôn chuẩn 15x15x15cm - Địa điểm thí nghiệm: Cty cổ phần TVXD GT Quảng Trị bảng số liệu Cờng độ trung bình (daN/cm2) Cờng độ mẫu thử (daN/cm2) Ngày tuổi 14 21 28 60 XMBS-CT-390 XMBS-CV-390 Rn1 Rn2 R1 R2 R3 R1 R2 R3 XMBSCT-390 XMBSCV-390 234.67 280.89 320.00 322.22 348.44 328.89 240.89 288.89 324.44 324.89 328.00 342.22 237.33 285.33 322.22 324.44 326.22 338.67 284.44 297.33 342.22 346.67 361.78 364.44 288.89 343.56 348.44 355.56 360.00 365.78 294.22 310.22 353.33 357.78 366.67 364.00 237.63 285.04 322.22 323.85 334.22 336.59 289.19 317.04 348.00 353.33 362.81 364.74 Vâ Hång S¬n – Líp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Rn1/Rn2 X 100% 82.17% 89.91% 92.59% 91.66% 92.12% 92.28% Trang 80 LuËn ¸n thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố bảng kết thí nghiệm nén mẫu Ngµy ti Ký hiƯu mÉu R1 R2 R3 XM§H-CT-330 104.89 107.11 105.78 XM§H-CT-350 108.00 112.89 XM§H-CT-370 137.78 XM§H-CT-390 Rtb R1 14 R2 R3 105.93 126.22 124.44 131.56 116.00 112.30 160.00 157.33 140.00 142.67 140.15 186.67 170.67 174.22 166.67 XM§H-CV-330 141.33 137.78 XM§H-CV-350 151.11 XM§H-CV-370 Rtb R2 R3 127.41 170.22 175.56 177.33 174.37 165.33 160.89 191.11 192.89 195.11 193.04 188.89 193.33 189.63 230.22 229.78 231.11 230.37 170.52 216.89 214.22 211.56 214.22 252.44 235.56 240.00 242.67 136.44 138.52 177.78 173.33 172.00 174.37 184.89 192.89 186.67 188.15 155.56 154.22 153.63 185.78 187.11 190.22 187.70 208.89 200.00 205.78 204.89 167.11 171.11 169.78 169.33 236.89 241.33 240.00 239.41 277.33 276.89 273.33 275.85 XM§H-CV-390 215.11 220.00 209.78 214.96 251.11 256.00 251.56 252.89 280.89 272.89 276.00 276.59 XMBS-CT-330 137.78 130.67 142.22 136.89 199.56 202.67 204.44 202.22 237.78 248.89 244.44 243.70 XMBS-CT-350 167.11 148.00 157.33 157.48 216.89 246.22 231.56 231.56 294.22 291.56 294.22 293.33 XMBS-CT-370 236.89 216.44 227.56 226.96 284.44 300.44 294.22 293.04 321.78 323.56 322.67 322.67 XMBS-CT-390 234.67 240.89 237.33 237.63 280.89 288.89 285.33 285.04 320.00 324.44 322.22 322.22 XMBS-CV-330 231.11 231.11 235.11 232.44 264.89 258.67 260.89 261.48 271.11 276.44 274.67 274.07 XMBS-CV-350 222.22 210.67 216.89 216.59 295.11 288.89 292.44 292.15 315.56 304.00 308.44 309.33 XMBS-CV-370 237.33 240.89 239.11 239.11 306.67 302.22 302.22 303.70 346.67 347.56 341.33 345.19 XMBS-CV-390 284.44 288.89 294.22 289.19 297.33 343.56 310.22 317.04 342.22 348.44 353.33 348.00 Vâ Hång S¬n – Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 R1 Trang 81 Rtb Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố bảng kết thÝ nghiƯm nÐn mÉu 21 Ngµy ti Ký hiƯu mÉu 28 R1 R2 R3 XM§H-CT-330 192.89 200.00 202.67 XM§H-CT-350 208.89 196.44 XM§H-CT-370 229.33 XM§H-CT-390 Rtb R1 60 R2 R3 198.52 212.44 206.67 208.89 205.33 203.56 212.44 206.67 248.89 240.00 239.41 257.78 253.33 280.44 271.56 XM§H-CV-330 208.89 204.44 XM§H-CV-350 241.78 XM§H-CV-370 Rtb R2 R3 209.33 210.67 211.56 208.89 210.37 208.89 209.33 266.67 271.56 270.22 269.48 253.33 260.00 257.04 288.00 287.56 293.33 289.63 268.44 302.22 312.00 311.11 308.44 320.00 317.78 320.89 319.56 208.89 207.41 242.67 244.44 251.11 246.07 271.11 273.78 277.33 274.07 232.89 237.33 237.33 297.78 285.33 296.00 293.04 317.78 316.44 320.89 318.37 285.33 284.44 282.22 284.00 322.22 320.00 333.33 325.19 344.44 342.22 347.56 344.74 XM§H-CV-390 299.56 302.22 300.00 300.59 324.44 328.89 324.44 325.93 335.56 337.78 337.78 337.04 XMBS-CT-330 252.44 280.00 272.00 268.15 277.33 266.67 263.56 269.19 280.89 275.56 278.22 278.22 XMBS-CT-350 293.33 302.22 311.11 302.22 300.44 308.44 303.11 304.00 302.22 310.22 303.11 305.19 XMBS-CT-370 342.22 356.44 326.67 341.78 342.22 360.00 328.89 343.70 344.89 354.67 350.22 349.93 XMBS-CT-390 322.22 324.89 324.44 323.85 348.44 328.00 326.22 334.22 328.89 342.22 338.67 336.59 XMBS-CV-330 324.44 284.44 303.11 304.00 299.56 331.11 288.89 306.52 322.22 324.89 325.33 324.15 XMBS-CV-350 318.22 314.67 315.56 316.15 335.11 334.22 340.44 336.59 355.56 340.00 342.22 345.93 XMBS-CV-370 347.56 351.11 346.67 348.44 348.89 352.00 351.11 350.67 353.33 357.78 362.22 357.78 XMBS-CV-390 346.67 355.56 357.78 353.33 361.78 360.00 366.67 362.81 364.44 365.78 364.00 364.74 Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 R1 Trang 82 Rtb Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố 5.4.Một số nhận xét chương Cường độ nén hàm lượng xi măng khác đúc cát trắng cát vàng cho kết sau: Hàm lợng xi măng (Kg/m3 Bêtông) Loại xi măng Loại cát Cát trắng Đông Hà Cát vàng 330 Cát trắng Bỉm Sơn Cát vàng Cát trắng Đông Hà Cát vàng 350 Cát trắng Bỉm Sơn Cát vàng Cát trắng Đông Hà Cát vàng 370 Cát trắng Bỉm Sơn Cát vàng Cát trắng Đông Hà Cát vàng 390 Cát trắng Bỉm Sơn Cát vàng Cờng độ nén mẫu (daN/cm2) 105.93 210.37 :138.52 274.07 :136.89 278.22 :232.44 324.15 :112.30 269.48 :153.63 318.37 :157.48 305.19 :216.59 345.93 :140.15 289.63 :169.33 344.74 :349.93 226.96 :239.11 357.78 :170.52 319.56 :214.96 337.04 :237.63 336.59 :289.19 364.74 :- Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 83 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố ã Nhận xét 1: Các mẫu đúc cát trắng - xi măng Bỉm Sơn (Xi măng trung ương chất lượng tốt) đạt cường độ cao mẫu đúc cát trắng xi măng Đông Hà (xi măng địa phương) khoảng 5-28% ã Nhận xét 2: Các mẫu đúc xi măng Bỉm Sơn có độ đồng ổn định so với xi măng Đông Hà ã Nhận xét 3: Các mẫu đúc cát trắng tuổi 21 ngày, 28 ngày có cường độ chênh lệch so với mẫu đúc cát vàng nhỏ, khoảng 8% ã Nhận xét 4: Quá trình tăng trưởng mẫu đúc cát trắng sau 28 ngày tăng trưởng cao Kết nén cho thấy với phần lớn mẫu thí nghiệm cường độ R60 ngày lớn cường độ R 28 ngày khoảng 10% Tóm lại: Với kết thí nghiệm sử dụng cát trắng làm mặt đường BTXM cho giao thông nông thôn Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 84 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố Chương kết luận 6.1.nhận xét chung 6.1.1 Quảng Bình Quảng Trị có bờ biển kéo dài từ đầu tỉnh đến cuối tỉnh, khoảng 200Km Diện tích cát trắng chiếm phần đáng kể chiếm từ 5% -:- 7% diện tích tự nhiên, 70% - 80% diện tích đồng Với trữ lượng lớn, với bÃi cát rộng mênh mông xen kẻ với đồi cát cao khoảng 70 -:- 80m chưa khai thác để phục vụ đời sống nhân dân Đặc biệt vùng khan cát vàng, đất, vật liệu xây dựng Đây nguyên nhân sở hạ tầng vùng chậm phát triển, dẫn đến đời sống nhân dân ngày gặp khó khăn Thành công bước đầu việc nghiên cứu sử dụng cát trắng để chế tạo bêtông xi măng đà mở tiềm to lớn cho xây dựng, đặc biệt xây dựng sở hạ tầng (đường xá, công trình thuỷ lợi, công trình phòng hộ ) 6.1.2 Công nghệ chế tạo bê tông xi măng đòi hỏi khối lượng cát lớn Việc khan cát vàng Quảng Bình Quảng Trị, đặc biệt vùng cát trắng, đà trở thành khó khăn to lớn trình vận chuyển với khối lượng lớn (như làm công trình giao thông, thuỷ lợi ) cung cấp vật tư cho xây dựng Không giá thành mét khối bêtông xi măng thường bị tăng lên 50% -:- 60% sử dụng cát trắng giá thành tăng lên khoảng 15 -:- 30% so với vùng thị xà Đông Hà hay thành phố Quảng Bình Như cần xây dựng vài chục Km đường chi phí xây dựng đà tăng lên hàng tỷ đồng 6.1.3 Với việc xây dựng mặt đường ôtô, người ta nghỉ tới giải pháp thay mặt đường lát đá, mặt đường nhựa, thực tế có công trình bắt buộc phải xây dựng bê tông xi măng công trình thuỷ lợi, công trình phòng hộ, công trình quân với lý lẽ nêu trên, nghiên cứu sử dụng cát trắng nguồn vật liệu chỗ Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 85 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố để chế tạo bê tông xi măng vấn đề có ý nghĩa khoa học thực tế to lớn kinh tÕ vµ x· héi 6.2.kÕt ln 6.2.1 VỊ vËt liệu cát trắng Qua nghiên cứu khảo sát thực tế cho thấy trữ lựơng cát trắng Quảng Bình - Quảng Trị vô lớn, ước tính đến hàng chục triệu m3 Nếu lượng cát áp dụng để chế tạo bê tông xi măng xây dựng đường ô tô nói riêng sở hạ tầng nói chung tạo điều kiện tốt cho Quảng Bình - Quảng Trị nhanh chống phát triển hệ thống sở hạ tầng sở phát triển kinh tế xà hội Qua thí nghiệm xác định tiêu lý cát trắng Quảng Bình - Quảng Trị cho thấy: - Mô đun bé M 0.92 < - Khối lượng thể tích cát trắng (1.41 g/cm3) xấp xỉ với khối lượng thể tích cát vàng ( 1.43 g/cm3) - Khối lượng riêng cát trắng (2.64 g/cm3) xấp xỉ với khối lượng riêng cát vàng ( 2.62 g/cm3) - Hàm lượng bùn, bụi, sét nhỏ 0.1% - Hàm lượng mica 0.23% - Hàm lượng Sunfat, Sunfut 0.02% - Hàm lượng tạp chất hữu cơ: màu chn - Lỵng mi NaCl nhá ≈ 0.01% 6.2.2 VỊ bê tông xi măng Qua thí nghiệm nén mẫu cho thấy: - Với hàm lượng xi măng tương đương, cường độ bêtông xi măng sử dụng cát trắng đạt tương đương với bê tông sử dụng cát vàng thông thường (chênh lệch khoảng 8% với tuổi mẩu > 21ngày) - Quá trình tăng trưởng cường độ bê tông xi măng sử dụng cát trắng không khác nhiều bê tông xi măng sử dụng cát vàng Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 86 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố - Cường độ bê tông xi măng sử dụng cát trắng sau 28 ngày ổn định có xu hướng tăng - Chất lượng xi măng ảnh hưởng đến cường độ bê tông tương đối nhiều Thí nghiệm cho thấy bê tông xi măng dùng xi măng Đông Hà thường thấp bê tông xi măng sử dụng xi măng Bỉm Sơn 10% -:- 20% - Cường độ bê tông xi măng phụ thuộc vào lượng xi măng 6.2.3 Về mặt kinh tế Nếu bê tông xi măng sử dụng cát trắng áp dụng nghành xây dựng đường « « sÏ cho phÐp triĨn khai nh©n réng viƯc sử dụng cát trắng vào việc thi công kết cấu mặt đường bê tông xi măng địa bàn Quảng Bình Quảng Trị Việc đưa lại lợi ích sau đây: - Giảm giá thành xây dựng đường do: + Giá vật liệu cát giảm từ 130000 đ/m3 xuống đ/m3 + Tận dụng nhân công địa phương + Biện pháp thi công đơn giản - Chi phí tu bảo dưỡng giảm do: Kết cấu mặt đường bê tông xi măng bền vững với thời gian đồng thời công tác tu bảo dưỡng đơn giản so với kết cấu mặt đường khác Để thấy rõ lợi ích mặt kinh tế sử dụng cắt trắng xét công trình thi công có quy mô sau: + Chiều dài tuyến: 20Km + Bề rộng mặt đường 5,5 m + Kết cấu mặt đường BTXM M250 dày 22cm Khối lượng bê tông cần thiết là: 20000 x 5,5 x 0,22 = 24200 m3 Theo định mức BXD 1242 khối lượng cát thiết là: 24200 x 0,42 = 10164 m3 Giá thành giảm sử dụng cát trắng (gần đúng) mang lại là: 10164 x 130000 = 1,321,320,000 đồng Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 87 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố Như vậy, với tuyến đường có chiều dài 20Km có bề rộng mặt đường trung bình sử dụng cát trắng để chế tạo bê tông xi măng làm mặt đường đà hạ giá thành 1,3 tỷ đồng (đây số tiền xây khoảng 100 nhà tình nghĩa !!!) Nếu thực với công trình có quy mô lớn việc sử dụng cắt trắng thay cho cát vàng làm giảm giá thành xây dựng xuống hàng chục tỷ ®ång 6.2.4 ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn cđa luận án Việc nghiên cứu vật liệu cát trắng Quảng Bình Quảng Trị để chế tạo bê tông xi măng xây dựng đường ô tô hợp lý cần thiết, vừa có ý nghĩa thực tiễn vừa có ý nghĩa khoa học, đặc biệt vấn đề dân sinh xà hội Việc nghiên cứu sử dụng cát trắng để làm bê tông xi măng góp phần làm đa dạng phong phú nguồn vật liệu để xây dựng đường ô tô nói riêng sở hạ tầng nói chung địa bàn hai tỉnh Quảng Bình Quảng Trị Về mặt thực tiễn, việc nghiên cứu đưa khả sử dụng vật liệu sẵn có địa phương, rẻ tiền, dễ khai thác nhằm hạ giá thành công trình, đáp ứng chủ trương phát triển Giao thông nông thôn hai tỉnh Quảng Bình Quảng Trị, phù hợp với việc xây dựng tuyến đường liên xÃ, liên huyện xây dựng tuyến đường ven biển tuyến đường để phục vụ cho du lịch, xây dựng kè chắn sóng bờ biển, công trình thuỷ lợi Về mặt ý nghĩa khoa học: - Đề tài đà làm thay đổi cách nghỉ cát trắng, đà mở hướng nhận định tích cực cát trắng, bắt cát trắng phục vụ lại đời sống nhân dân địa phương - Đề tài đà dùng thử nghiệm khoa học để chứng minh khả sử dụng cát trắng Quảng Bình Quảng Trị vào công tác bê tông không cốt thép nói chung xây dựng đường ô tô nói riêng Nghiên cứu đà đưa khả sử dụng loại vật liệu coi vào xây dựng đường ô tô, Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 88 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố góp phần làm phong phú loại kết cấu mặt đường, sử dụng công tác xây dựng có sử dụng loại vật liệu bê tông xi măng không cốt thép Về vấn đề dân sinh, đề tài kết hợp với đề tài Làng sinh thái TS Hoàng Phước mang lại cho vùng cát sức sống mới, đặc biệt hạn chế nạn sa mạc hoá, nạn cát bay, cát nhảy, cát chảy Đây vấn đề mà nhà nước ta đặc biệt quan tâm, lần thăm làm việc với tỉnh Quảng Trị, chủ tịch nước Trần Đức Lương nhấn mạnh: Tỉnh cần quan tâm tổng kết, nhân rộng phát triển làng sinh thái cát để tận dụng quỷ đất giÃm sức ép mật độ dân cư vùng đồng trồng lúa (trích báo Lao Động số 116 ngày 26/04/2003) 6.3 kiến nghị Qua phần kết luận ta thấy việc sử dụng cát trắng Quảng Bình Quảng Trị vào công tác bê tông để chế tạo kết cấu xây dựng nói chung công tác xây dựng lớp móng mặt xây dựng đường ô tô giảm giá thành xây dựng đáng kể Do đó, qua kết nghiên cứu trên, bước đầu đưa số kiến nghị phạm vi sử dụng cát trắng Quảng Bình Quảng Trị sau: - Có thể sử dụng cát trắng Quảng Bình Quảng Trị để chế tạo hỗn hợp bê tông xi măng dùng xây dựng đường ô tô Mặc dù cường độ thấp bê tông xi măng sử dụng cát vàng thông thường chút làm giảm giá thành xây dựng cách đáng kể, tận dụng nguồn vật liệu xây dựng vô tận địa phương, làm phong phú thêm loại vật liệu xây dựng - Bê tông xi măng sử dụng cát trắng Quảng Bình Quảng Trị sử dụng hợp lý để làm lớp mặt đường ô tô cấp thấp, mặt đường giao thông nông thôn, mặt đường du lịch ven biển với kết cấu lớp lớp cấp phối đồi đầm chặt (hoặc cấp phối sỏi suối vùng có vật liệu này), lớp bê tông xi măng cát biĨn dµy 22 – 24cm; vµ cịng cã thĨ sư dụng làm lớp móng mặt đường cấp cao với kết cấu lớp lớp bê tông xi măng (hoặc cát trắng gia cố xi măng), lớp bê tông nhựa Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 89 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố - Bê tông xi măng sử dụng cát trắng Quảng Bình Quảng Trị sử dụng để xây dựng kết cấu bê tông không cốt thép khác tường chắn taluy, tường chắn sóng bÃi biển, công trình thuỷ lợi - Đối với công trình không đòi hỏi chất lượng cao đường giao thông nông thôn đường du lịch ven biển sử dụng xi măng địa phương xi măng Đông Hà để chế tạo bê tông xi măng Đối với công trình đòi hỏi chất lượng cao nên sử dụng loại xi măng có chất lượng cao xi măng Bỉm Sơn (xi măng trung ương) để làm tăng cường độ 6.4 hướng nghiên cứu 6.4.1 Kết đề tài đà cho phép khẳng định Có thể sử dụng cát trắng Quảng Bình Quảng Trị để chế tạo bê tông xi măng không cốt thép Hiệu kinh tế kỹ thuật giải pháp hai tỉnh Quảng Bình Quảng Trị to lớn 6.4.2 Đề tài nghiên cứu sử dụng cát trắng Quảng Bình Quảng Trị làm bê tông xi măng Trong thời gian tới nên nghiên cứu tiếp việc sử dụng cát trắng địa bàn khác nước Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Bình Thuận để triển khai việc sử dụng cát trắng làm bê tông xi măng xây dựng đường ô tô phạm vi toàn quốc 6.4.3 Trong chưa có kết luận quy định thức, đề nghị tiến hành thực nghiệm trường đồng thời với phát triển kết thí nghiệm phòng để tìm cấp phối hợp lý cho bê tông xi măng sử dụng cát trắng, xây dựng quy trình công nghệ thi công phù hợp 7.4.4 Hướng nghiên cứu tiếp tục: - Triển khai đề cương nghiên cứu thực nghiệm trường để kiểm chứng khả làm việc bê tông xi măng sử dụng cát trắng điều kiện tự nhiên chịu tải trọng thực tế độ ổn định mặt cường dô theo thời gian - Nghiên cứu việc sử dụng cát trắng để chế tạo bê tông xi măng địa phương khác Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 90 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố - Nghiên cứu sâu tiêu lý bê tông xi măng dùng cát trắng: cường dô chịu nén, chịu kéo uốn, mô đun đàn hồi, khả chịu xâm thực, mài mòn với tuổi thọ lâu - Nghiên cứu sâu chế thủy hóa hình thành cường dô bê tông xi măng sử dụng cát trắng - Nghiên cứu thêm loại phụ gia hợp lý để làm tăng cường độ cho bê tông sử dụng cát trắng./ tài liệu tham khảo PGS.TS Trần Tuấn Hiệp Nghiên cứu sử dụng vật liệu địa phương vùng đồng sông Cửu Long làm bê tông xi măng xây dựng đường ô tô Đề tài nghiên cứu khoa học cấp - Đại học Giao Thông Vận tải Hà nội 2000 Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 91 Luận án thạc sỹ KHKT Chuyên ngành Xây dựng Đường ôtô Đường thành phố PGS.TS Phạm Duy Hữu Vật liệu xây dựng Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội 2002 Nguyễn Quang Chiêu Mặt đường bê tông xi măng đường ô tô sân bay Nhà xuất Giao thông Vận tải Hà nội 1999 Nguyễn Quang Chiêu, Phạm Huy khang Xây dựng mặt đường ô tô Nhà xuất Giao thông Vận tải Hà nội 1999 Dương Ngọc Hải, Nguyễn Xuân Trục Thiết kế đường ô tô tập Nhà xuất giáo dục Hà nội 1999 Nguyễn Xuân Trục, Dương Ngọc Hải, Vũ Đình Phụng Sổ tay thiết kế đường ô tô tập Nhà xuất xây dựng Hà nội 2003 Bộ giao thông vận tải Tuyễn tập tiêu chuẩn giao thông đường Hà nội 2001 TS Hoàng Phước Nghiên cứu cải tạo môi sinh môi trường vùng cát ven biển Quảng Trị biện pháp kỹ thuật tài nguyên nước biện pháp khác Quảng Trị 2001 Tô Nam Toàn Nghiên cứu sử dụng cát biển Quảng Ninh chế tạo bê tông xi măng xây dựng đường ô tô Luận án thạc sỹ khoa học kü tht Hµ néi 2005 10 Mét sè tµi liƯu, tạp chí nước khác Võ Hồng Sơn Lớp Cao học Xây dựng CTGT Khoá 10 Trang 92