Nghiên cứu sử dụng bê tông xi măng tái chế làm lớp móng mặt đường ô tô trên các tuyến tỉnh lộ, tỉnh đồng nai luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN THÀNH LINH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÊ TƠNG XI MĂNG TÁI CHẾ LÀM LỚP MĨNG MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ TRÊN CÁC TUYẾN TỈNH LỘ, TỈNH ĐỒNG NAI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN THÀNH LINH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÊ TÔNG XI MĂNG TÁI CHẾ LÀM LỚP MĨNG MẶT ĐƢỜNG Ơ TƠ TRÊN CÁC TUYẾN TỈNH LỘ, TỈNH ĐỒNG NAI NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THƠNG MÃ SỐ: 60.58.02.05 CHUN SÂU: KTXD ĐƢỜNG Ô TÔ VÀ ĐƢỜNG THÀNH PHỐ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN PHƢỚC MINH TP HỒ CHÍ MINH - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Đây luận văn thạc sĩ học viên Nguyễn Thành Linh báo cáo kết nghiên cứu Thầy TS Nguyễn Phước Minh môn Đường trường Đại học Giao thông Vận tải hướng dẫn Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi thực chưa cơng bố nơi Những kết nghiên cứu phát sở phân tích số liệu tham khảo tư liệu, dự án, giáo trình đề tài nghiên cứu cơng bố nhà khoa học nước Để hồn thiện luận văn này, số kết trích dẫn tham khảo tác giả liên quan Học viên Nguyễn Thành Linh ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luân văn với đề tài “Nghiên cứu sử dụng bê tơng xi măng tái chế làm lớp móng mặt đường ô tô tuyến tỉnh lộ, tỉnh Đồng Nai.” học viên nhận giúp đỡ nhiều vô quý báu thầy cô Khoa giảng dạy, trang bị hướng dẫn tận tình cho học viên Học viên xin chân thành cảm ơn : Thầy TS Nguyễn Phƣớc Minh - Bộ môn Đường Bộ trường Đại Học Giao Thông Vận Tải tận tình hướng dẫn, động viên cung cấp cho học viên kiến thức vô ý nghĩa để học hoàn thành luận văn Ban giám hiệu Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải, thầy cô gảng dạy lớp kỹ thuật xây dựng đường ô tô đường thành phố tạo điều kiện cho học viên suốt trình học tập Cảm ơn bạn đồng nghiệp giúp học viên có thêm kiến thức kinh nghiệm quý báu để học viên thực luận văn Mặc dù cố gắng để hoàn thành luận văn với kết tốt thời gian, hiểu biết kinh nghiệm chưa có nhiều nên khơng tránh khỏi khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp thầy cô bạn bè đồng nghiệp Một lần học viên xin chân thành cảm ơn! Học Viên Nguyễn Thành Linh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN İ LỜI CẢM ƠN İİ DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .X PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Đối tƣợng nghiên cứuz Phạm vi nghiên cứu .2 Phƣơng pháp nghiên cứu .2 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN GIAO THÔNG ĐƢỜNG BỘ TỈNH ĐỒNG NAI 1.1 Đặc điểm chung tình hình kinh tế 1.2 Đặc điểm mạng lƣới giao thông đƣờng 1.2.1 Khái quát chung .4 1.2.2 Đặc điểm chung tuyến đường 1.3 Kết cấu áo đƣờng điển hình 12 1.4 Giải pháp vật liệu móng – mặt đƣờng 13 1.5 Kết luận chƣơng 14 CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TỐN VÀ PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN VẬT LIỆU BÊ TÔNG XI MĂNG VÀ BÊ TÔNG XI MĂNG TÁI CHẾ 15 2.1 Đặc điểm xi măng, bê tơng xi măng lý thuyết tính tốn 15 2.1.1 Đặc điểm xi măng 15 2.1.2 Tổng quan bê tông xi măng .19 2.2 Lý thuyết tính tốn thành phần hạt bê tơng xi măng .43 2.2.1 Phương pháp tính thành phần hạt [16] .43 2.2.2 Thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông xi măng tái chế [8] 45 2.3 Thực nghiệm đánh giá chất lƣợng bê tông xi măng tái chế 50 iv 2.3.1 Thí nghiệm lấy mẫu, chế tạo mẫu nén bảo dưỡng 50 2.3.2 Thí nghiệm xác định cường độ nén 57 2.3.3 Thí nghiệm cường độ chịu kéo [3] .61 2.4 Kết luận chƣơng 64 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÊ TÔNG XI MĂNG TÁI CHẾ LÀM LỚP MĨNG MẶT ĐƢỜNG Ơ TƠ TRÊN CÁC TUYẾN TỈNH LỘ, TỈNH ĐỒNG NAI 65 3.1 Thực nghiệm thành phần hạt cho cấp phối bê tông xi măng tái chế 65 3.1.1 Cốt liệu nhỏ 65 3.1.2 Cốt liệu lớn 67 3.2 Thiết kế thành phần bê tông xi măng tái chế 68 3.2.1 Cấp phối bê tông xi măng tái chế không phụ gia 71 3.2.2 Cấp phối bê tông xi măng tái chế phụ gia sika 71 3.3.3 Cấp phối bê tông xi măng tái chế phụ gia Basf 73 3.3 Thực nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tông xi măng tái chế 74 3.3.1 Cường độ nén cấp phối bê tông xi măng tái chế không phụ gia .74 3.3.2 Cường độ nén cấp phối bê tông tái chế phụ gia Sika 78 3.3.3 Cường độ nén cấp phối bê tông tái chế phụ gia Basf 79 3.4 Kết thí nghiệm cƣờng độ kéo uốn bê tông xi măng tái chế 81 3.4.1 Cấp phối bê tông xi măng tái chế không phụ gia 81 3.4.2 Cấp phối bê tông tái chế phụ gia Sika 81 3.4.3 Cấp phối bê tông tái chế phụ gia Basf 82 3.5 Quy trình chế tạo chi phí sản phẩm 85 3.5.1 Quy trình chế tạo 85 3.5.2 Chi phí sản phẩm 85 3.6 Đề xuất catolog kết cấu áo đƣờng xây dựng xi măng tái chế đƣờng tỉnh lộ Đồng nai 87 3.6.1 Kết cấu áo đường cứng áp dụng cho tuyến tỉnh lộ .87 3.5.2 Kết cấu áo đường mềm áp dụng cho tuyến tỉnh lộ 90 3.7 Kết luận chƣơng 94 v KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95 * Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀİ VỀ MẶT KHOA HỌC 95 * Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀİ VỀ MẶT THỰC TİỄN 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Tổng hợp cấu ngành nghề Bảng 1: Tổng hợp toàn tỉnh theo loại mặt đường .5 Bảng 2: Danh mục tiêu chất lượng kiểm tra chất lượng clanhke xi măng poóclăng thương phẩm 18 Bảng 2: So sánh bê tông tái chế cốt liệu tự nhiên .27 Bảng 2: Tổng hợp mẻ trộn bê tông .29 Bảng 2: Phần trăm khối lượng cốt liệu theo cỡ sàng 30 Bảng 2: Thành phần mẻ trộn mẫu bê tông 31 Bảng 2: Mẻ trộn bê tông sau hiệu chỉnh 32 Bảng 2: Kết kiểm tra sụt giảm bê tông xi măng Portland xuất xứ từ RPCC tự nhiên 33 Bảng 2: Cường độ nén cho mẫu bêtông độ tuổi khác 34 Bảng 2: 10 Cường độ nén mẫu bê tông tuổi 28 ngày 34 Bảng 2: 11 Các tiêu cường độ bê tông làm đường [1] 43 Bảng 2: 12 Chọn độ sụt bê tơng theo kích thước cốt liệu lớn 47 Bảng 2: 13 Hệ số chất lượng vật liệu 48 Bảng 2: 14 Hệ số trượt cốt liệu lớn .49 Bảng 2: 15 Hệ số tính đổi viên mẫu chuẩn .60 Bảng 2: 16 Hệ số tính đổi cường độ kéo uốn 63 Bảng 3: Kết thí nghiệm thành phần hạt cốt liệu nhỏ 66 Bảng 3: Kết thí nghiệm thành phần hạt cốt liệu lớn 68 Bảng 3: Thành phần cấp phối bê tông tái chế không phụ gia 71 Bảng 3: Khối lượng vật liệu cho mẻ trộn kích thước 15x15x15cm 71 Bảng 3: Thành phần cấp phối bê tông tái chế phụ gia sika .73 vii Bảng 3: Khối lượng vật liệu cho mẻ trộn kích thước 15x15x15cm 73 Bảng 3: Thành phần cấp phối bê tông tái chế phụ gia basf 73 Bảng 3: Khối lượng vật liệu cho mẻ trộn kích thước 15x15x15cm 74 Bảng 3: Bảng thống kê số lượng mẫu thí nghiệm nén .74 Bảng 3: 10 Cường độ nén bê tông tái chế không sử dụng phụ gia .77 Bảng 3: 11 Cường độ nén bê tông tái chế sử dụng phụ gia sika 78 Bảng 3: 12 Cường độ nén bê tông tái chế phụ gia basf .79 Bảng 3: 13 Bảng tổng hợp cường độ nén 80 Bảng 3: 14 Tương quan cường độ chịu nén cường độ chịu uốn 82 Bảng 3: 15 Bảng tổng hợp cường độ chịu kéo uốn .84 Bảng 3: 16 Thành phần cấp phối bê tông thường 89 Bảng 3: 17 Thành phần cấp phối bê tông tái chế không phụ gia 90 Bảng 3: 18 Các phương án kết cấu áo đường mềm .91 viii DANH MỤC HÌNH V Hình 2: Quy trình kỹ thuật thu gom, xử lý chất thải xây dựng 23 Hình 2: Quy trình thu gom rác thải xà bần .24 Hình 2: Mặt đường bê tông xi măng cấp thấp 25 Hình 2: Bê tông xi măng làm giải phân cách cứng 25 Hình 2: Bê tơng tái chế sử dụng làm vỉa hè 27 Hình 2: Biểu đồ đường cong cấp phối 30 Hình 2: Biểu đồ quan hệ độ sụt tỷ lệ X/N 33 Hình 2: Biểu đồ cường độ nén 34 Hình 2: Biểu đồ qua hệ cường độ tỷ lệ X/N 35 Hình 2: 10 Biểu đồ xác định thành phần hạt cốt liệu nhỏ 51 Hình 2: 11 Cát dùng để thí nghiệm xác định thành phần hạt 51 Hình 2: 12 Cốt liệu lớn (đá bê tông tái chế) 52 Hình 2: 13 Cơn thử độ sụt bê tông 53 Hình 2: 14 Thí nghiệm xác định độ sụt .54 Hình 2: 15 Khuôn đúc mẫu bê tông .55 Hình 2: 16 Máy trộn bê tơng thí nghiệm đúc mẫu 55 Hình 2: 17 Quá trình đúc mẫu bê tông .56 Hình 2: 18 Bảo dưỡng bê tơng .57 Hình 2: 19 Quá trình đặt mẫu vào máy nén 58 Hình 2: 20 Biểu đồ xác định thành phần hạt đá 61 Hình 2: 21 Thí nghiệm chịu kéo uốn .62 Hình 3: Cát dùng để thí nghiệm thành phần hạt .65 Hình 3: Biểu đồ thành phần hạt cát 66 Hình 3: Cốt liệu lớn(đá bê tông) sau nghiền .67 85 3.5 Quy trình chế tạo chi phí sản phẩm 3.5.1 Quy trình chế tạo - Bê tông thường: Đá nguyên khối => đá thành phẩm => nguyên liệu:đá, cát xi măng, nước, phụ gia =>dây chuyền sản xuất bê tông thành phẩm - Bê tông tái chế: Bê tông cũ => thu gom => dây chuyền xử lý bê tông cũ thành đá thành phẩm => nguyên liệu: đá , cát xi măng, nước, phụ gia => dây chuyền sản xuất bê tông thành phẩm Nhận xét: - Với dây chuyền sản xuất bê tông trên, thấy quy trình sản xuất 1m3 bê tơng thành phẩm tương đối giống nhau, điểm khác biệt giai đoạn tạo cốt liệu thô (đá) - Chi phí sản xuất giai đoạn mang ý nghĩa lớn việc sản xuất bê tông thành phẩm 3.5.2 Chi phí sản phẩm - Quy trình sản xuất đá thành phẩm từ bê tông tái chế: Bê Tông cũ => Thu gom => Bãi tập trung bê tông cũ => Dây chuyền xử lý bê tông cũ thành đá thành phẩm => Đá thành phẩm - Quy trình thu gom rác thải bê tơng 86 Hình 3: 14 Qui trình thu gom xử lý rác thải bê tông Nhận xét: Hiện bê tông cũ cơng trình bị hư hỏng khơng giải quyết.Với việc Thành phố Hồ Chí Minh xây dựng lại nhiều cơng trình việc đem bê tơng cũ giải vấn đề nan giải,vừa tốn lại gây lãng phí lớn Vì Để giải vấn đề xin nêu số phương án giải sau: - Phương án 1: Kết hợp với công ty đô thị môi trường với mô sau: (bên A) nhận xủ lí rác thải xây dựng (sử dụng loại máy sang lọc để lấy nguồn bê tông qua sử dụng phần cịn lại đem làm xà bần phục vụ cơng tác san lấp) cịn cơng ty thị mơi trường (bên B) phụ trách khâu thu gom.Lợi ích bên là:  Bên A có nguồn ngun liệu khơng tốn phí mua;  Bên B thu gom rác nhận phí thu gom,và phần bê tơng cũ để bán cho khác hàng có nhu cầu tái chế san lấp mặt Vậy bên có lợi - Phương án :Tổ chức đội thu gom rác thải xây dựng So sánh phương án: - Phương án 1:  Ưu điểm : khơng phải giải tốn thu gom rác thải xây dựng, khơng tốn chi phí mua rác thải mà có nguồn nguyên liệu 87  Nhược điểm : Có lệ thuộc vào công ty đo thị môi trường Thực tế thực cần có q trình đàm phán với cơng ty - Phương án 2:  Ưu điểm : Tận thu nguồn phí thu gom rác thải xây dựng, xà bần để bán cho cơng trình cần san lấp mặt bằng,và đặc biệt nguyên liệu phục vụ cho việc tái chế bêtông  Nhược điểm : Tốn chi phí đầu tư ban đầu cho đội xe thu gom rác thải xây dựng, nhân công chi phí phát sinh tổ chức thực cơng việc Nhận xét: Với phương án xem tiền thu từ phí thu gom bán bê tơng cũ bù trừ chi phí nhân công đầu tư ban đầu Như phương án có nguồn nguyên liệu khơng tốn phí Nhưng có lẽ phương án ưu tiên thực khơng tốn chi phí đầu tư ban đầu Theo báo sài gịn giải phóng điều tra “mỗi ngày, cơng ty thu gom theo yêu cầu khách hàng khoảng 2.000 rác thải xây dựng, nhiên lượng rác thải cá tuyến đường mà công nhân vệ sinh thu gom đến khoảng 900 tấn” Với lượng rác thả xây dựng nhiều việc sàng lọc để có 1/10 lượng hồn tồn Với lượng ngun liệu dồi hồn tồn n tâm nguồn cung nguyên liệu cho sản xuất bê tông tái chế 3.6 Đề xuất catolog kết cấu áo đƣờng xây dựng xi măng tái chế đƣờng tỉnh lộ Đồng nai 3.6.1 Kết cấu áo đường cứng áp dụng cho tuyến tỉnh lộ 3.6.1.1 So sánh mặt kết cấu Theo trạng giao thơng tỉnh Đồng Nai tuyến đường tỉnh lộ đường cấp III, Eyc = 155 Mpa, lưu lượng xe quy đổi > 3000 xe/ngd: Tra theo định 3230 giao thông vận tải chiều dày lớp mặt Bê tơng xi măng M350 thiết kế 25cm Chiều dày lớp móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng dày 20cm lưu lượng xe mức trung bình nên khơng cần lớp móng 88 - Phương án 1: Kết cấu áo đường cứng truyền thống:  Bê tông xi măng M350 dày 25cm;  Cấp phối đá dăm gia cố xi măng dày 20cm - Phương án 2: Kết cấu áo đường cứng bê tông xi măng tái chế:  Bê tông xi măng tái chế M350 dày 25cm;  Cấp phối bê tông gia cố xi măng 6% tái chế dày 20cm KYÙ HIỆU: Hình 3: 15 Phương án kết cấu áo đường cứng Xét mặt kỹ thuật kết kiểm toán phương án kết cấu phù hợp với u cầu thiết kế (Chi tính tốn xem phụ lục đính kèm) Xét mặt kinh tế: Với dây chuyền sản xuất đá thành phẩm trình bày giá thành đá bêtơng (làm cốt liệu thơ) để sản xuất bê tông tái chế phụ thuộc vào chi phí khấu hao máy móc, chi phí nhân cơng, số chi phí khác,mà cụ thể tính toán sau: - Giá thành dây chuyền nghiền sàng đá công suất 50m3/1giờ: 2,5 tỉ đồng - Chi phí khấu hao máy vịng 1,5 năm (18 tháng) - Chi phí nhân cơng, quản lí, điện, nước, dầu chi phí phát sinh khác - Giả sử sử dụng máy 1ngày tức khả sản xuất máy : 12000m3/tháng 89 - Giá thành 1m3 đá bê tông tái chế = Tổng chi phí sản xuất 1m3 đá bê tơng tái chế với dây chuyền nghiền sang đá công suất 50 m3/giờ = 0,0324 triệu đồng /m3 = 32400 đồng/m3 3.6.1.2 So sánh chi phí ngun liệu thơ - Chi phí ngun liệu cho m3 bê tơng thường (mác 350) CP1=N2.GN + X2.GX + C2.GC + D2.GD (3.1) Với N2,X2,C2,D2: khối lượng nước, xi măng, cát, đá cho mẻ trộn bê tông thường Với GN,GX,GC,GD: giá thành nước, xi măng, cát, đá với đơn vị tính (lấy theo sở tài vật giá TPHCM-quý I/2018) + Đá 240.000 đồng/1m3 + Cát 220.000 đồng/1m3 + Xi măng PC 40 giá 1504 đồng/1kg + Phụ Gia Hóa Dẽo 15.000 đồng/1kg + Nước 10.000 đồng /1m3 Bảng 3: 16 Thành phần cấp phối bê tông thường TT Loại vật liệu Lượng vật liệu / 1m3 bê tông Tỷ lệ phối hợp theo khối lượng xi măng PC40 (kg) 475 1.00 Đá 1x2 (kg) 1182 2.49 Cát (kg) 496 1.04 Nước (lít) 205 0.50 Vậy giá m3 bê tơng thường có giá :  1182   496  CP '1  475 1.504     240000     220000  0.205 10000  866.735VND  2600   2650  Giá bê Tơng thương phẩm Mac 400 có giá 867.000 đồng - Chi phí ngun liệu cho m3 bê tông tái chế CP’1=N’2.GN + X’2.GX + C2.GC + D2.GD (3.2) 90 Với N’2,X’2,C2,,D2: khối lượng nước, xi măng, cát, đá cho mẻ trộn bê tông tái chế Với GN,GX,GC,GD: giá thành nước, xi măng, cát, đá bê tông Vậy với bê tông tái chế cốt liệu lớn cho bê tơng có đơn giá 32.400 đồng Bảng 3: 17 Thành phần cấp phối bê tông tái chế không phụ gia TT Loại vật liệu Lượng vật liệu / 1m3 bê tông Tỷ lệ phối hợp theo khối lượng xi măng PC40 (kg) 475 1.00 Đá 1x2 (kg) 1182 2.49 Cát (kg) 496 1.04 Nước (lít) 238 0.50 Giá m3 bê tơng tái chế có giá :  1182   496  CP '1  475 1.504     32000     220000  0.238 10000  772.505VND  2600   2650  Vậy Giá m3 bê tơng tái chế có giá =773.000 đồng Vậy giá 1m3 bê tông tái chế rẽ bê tông thường rẽ 94.000 đồng tương đương 10,84 % 3.5.2 Kết cấu áo đường mềm áp dụng cho tuyến tỉnh lộ 3.5.1.1 So sánh mặt kết cấu Theo trạng giao thông tỉnh Đồng Nai tuyến đường tỉnh lộ đường cấp III, Eyc = 140 Mpa, lưu lượng xe quy đổi > 3000 xe/ngd: 91 Bảng 3: 18 Các phương án kết cấu áo đường mềm Phƣơng án Phƣơng án kết cấu  Bê tông nhựa hạt mịn dày 5cm;  Vấn đề kỹ thuật kinh tế Vấn đề đường   Bê tông nhựa hạt mịn dày 5cm; Bê tông nhựa hạt trung dày 7cm; Kết cấu áo Phƣơng án  Bê tông nhựa hạt trung dày 7cm; Cấp phối đá dăm loại dày  Cấp phối bê tông gia cố xi 25 cm, k=0.98; măng 6% tái chế dày 17cm   Cấp phối đá dăm loại dày Cấp phối đá dăm loại dày 35cm, k=0.98; 18cm, k=0.98;   Cát đắp dày 50cm, k=0.98 Cát đắp dày 50cm, k=0.98 Ech 168.9Mpa 179.8Mpa Độ lún Uy = -22.32*10-3m Uy = -16.32*10-3m Chi phí vật liệu cao Thấp Chi phí thi cơng Thấp cao KÝ HIỆU: Hình 3: 16 Phương án kết cấu áo đường mềm 92 + Nhận xét: Về mặt kỹ thuật kết kiểm toán phương án kết cấu phù hợp với yêu cầu thiết kế (Chi tính tốn xem phụ lục đính kèm) Xây dựng mơ hình số phần mềm Plaxis mơ làm việc kết cấu áo đường cho phương án, trình tự bước tiến hành sau: Bước Chọn mặt cắt tính tốn; Bước Lập mơ hình hình học; Bước Gán điều kiện biên; Bước Gán đặc trưng vật liệu; Bước Tạo lưới phần tử; Bước Xác định điều kiện ban đầu; Bước Xác định giai đoạn tính tốn; Bước Tính tốn; Bước Hiển thị kết phân tích - Kết phương án 1: Hình 3: 17 Kết trị số độ lún phương án 1- Uy = -22.32*10-3m - Kết phương án 2: 93 Hình 3: 18 Kết trị số độ lún phương án 2- Uy = -16.32*10-3m Qua tính tốn kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 211-06 phân tích mơ làm việc kết cấu áo đường cho phương án, ta thấy rõ hiệu sử dụng cấp phối đá dăm gia cố xi măng tái chế xây dựng KCAĐ sau: - Tăng cường độ kết cấu áo đường, - Eđh mẫu CPĐD.GCXM tái chế xác định cao nhiều so với mô đun đàn hồi CPĐD truyền thống Eđh = 200MPa Giảm chiều dày kết cấu áo đường giảm bớt tải trọng thân kết cấu áo đường, trị số độ lún giảm - Khi sử dụng vật liệu CPĐD truyền thống tổng chiều dày kết cấu áo đường 72cm với chiều dày hai lớp CPĐD 60cm sử dụng CPĐD GCXM làm lớp móng chiều dày kết cấu cịn 47cm, giảm 25cm - Tăng độ ổn định với nước chế độ thủy nhiệt bất lợi Làm tăng tuổi thọ cơng trình, giảm giá thành xây dựng, giảm chi phí tu sửa chữa đường Trên sở giá trị tiêu kỹ thuật thu được, kiến nghị sử dụng cấp phối đá dăm gia cố xi măng tái chế sau: Sử dụng dụng cấp phối đá dăm gia cố xi măng tái chế hàm lượng 5÷6 % làm lớp móng cho kết cấu áo đường tuyến đường tỉnh lộ qua địa bàn dụng cấp phối đá dăm gia cố xi măng tái chế phù hợp với dự án phân kỳ đầu tư kết cấu áo đường: Trong giai đoạn đầu tư sử dụng dụng cấp phối đá dăm gia cố xi măng tái chế làm lớp mặt (trên có lớp láng nhựa, sau làm lớp mặt bê tông nhựa mặt đường nâng đường lên 94 Nhận xét : - Bê tông làm lớp mặt phải có cường độ chịu uốn giới hạn không nhỏ 40daN/cm2 (cường độ chịu nén giới hạn không nhỏ 300 daN/cm2) Đối với đường cấp I, II trị số phải không nhỏ 45 daN/cm2 (cường độ chịu nén giới hạn không nhỏ 350 daN/cm2) - Bê tơng làm lớp móng mặt đường bê tơng nhựa phải có cường độ chịu uốn giới hạn không nhỏ 25daN/cm2 (cường độ chịu nén giới hạn không nhỏ 170 daN/cm2) - Nhận xét: Từ kết thực nghiệm tiêu bê tông làm đường ta thấy:  Bê tông tái chế sử dụng làm lớp mặt cho đường cấp III trở xuống  Bê tơng tái chế sử dụng làm lớp móng mặt đường bê tơng nhựa - Kết thí nghiệm bước đầu cho thấy khía cạnh kỹ thuật, bê tơng xi măng sử dụng cốt liệu nghiền từ bê tông xi măng cũ hoàn toàn đủ cường độ nén cường độ kéo uốn để làm lớp mặt cho kết cấu áo đường cứng Cụ thể cường độ nén 28 ngày tuổi có sử dụng phụ gia sika đạt 37.5 MPa cường độ chịu uốn đạt 47.5 daN/cm2, lớn cường độ yêu cầu tối thiểu cho lớp mặt đường cấp cao 35 MPa 45 daN/cm2 3.7 Kết luận chƣơng - Qua chương thấy rõ đặc điểm thành phần hạt bê tông xi măng tái chế; - Đã thực nghiệm thành phần cấp phối bê tông xi măng măng tái tái - Đã thực nghiệm đánh giá chất lượng bê tông xi măng tái chế kết cường độ chịu nén cường độ chịu kéo uốn khi: + Bê tông xi măng tái chế không sử dụng phụ gia; + Bê tông xi măng tái chế sử dụng phụ gia sika; + Bê tông xi măng tái chế sử dụng phụ gia Basf - Đã đề xuất Catolog kết cấu áo đường sử dụng bê tông xi măng tái chế gồm kết cấu áo đường cứng mềm kiểm toán 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận * Ý nghĩa đề tài mặt khoa học - Đã nêu đặc điểm tình hình kinh tế, đặc điểm mạng lưới giao thông đường tỉnh Đông Nai; - Đã nghiên cứu kết cấu áo đường điển hình giải pháp vật liệu; - Ngun lý tính tốn cho hỗn hợp Bê tông xi măng bê tông xi măng tái chế; - Trình tự bước thí nghiệm xác định cường độ bê tông xi măng; - Đã thực nghiệm thành phần cấp phối bê tông xi măng măng tái tái - Đã thực nghiệm đánh giá chất lượng bê tông xi măng tái chế kết cường độ chịu nén cường độ chịu kéo uốn khi: + Bê tông xi măng tái chế không sử dụng phụ gia; + Bê tông xi măng tái chế sử dụng phụ gia sika; + Bê tông xi măng tái chế sử dụng phụ gia Basf - Đã đề xuất Catolog kết cấu áo đường sử dụng bê tông xi măng tái chế gồm kết cấu áo đường cứng mềm kiểm toán * Ý nghĩa đề tài mặt thực tiễn - Việc tái chế bê tông xi măng qua sử dụng làm móng mặt đường tơ cần thiết, bổ sung thêm nguồn vật liệu có khối lượng lớn có khả giảm chi phí mà cịn có nhiều ý nghĩa mơi trường giảm ô nhiễm môi trường đổ bê tông cũ bừa bãi giảm ô nhiễm môi trường giảm bớt khai thác đá làm cốt liệu cho bê tông - Ý nghĩa thực tiển sử dụng vật liệu phế thải, nhằm khắc phục vấn đề chôn lấp đổ đống khu xử lý chất thải tập trung Ngồi cịn tạo nguồn vật liệu cho xây đường tơ nói riêng xây dựng cơng trình nói chung * Những tồn Tuy nghiên q trình thí nghiệm cịn hạn chế điều kiện thí nghiệm, số lượng mẫu thí nghiệm Các kết thí nghiệm chủ yếu thực phịng chưa đủ điều kiện triển khai thực tế Đồng thời chưa có điều kiện sâu đánh giá hiệu kinh tế bê tông xi măng sử dụng cốt liệu tái chế 96 Kiến nghị Qua kết nghiên cứu cho thấy việc sử dụng bê tơng tái chế có nhiều ưu điểm Vì đề nghị quan nghiên cứu tiến hành nghiên cứu đầy đủ kết hợp thực nghiệm trường Đồng thời tiến hành thí nghiệm mỏi nhằm phù hợp với nhu cầu sử dụng khác Với mục tiêu đưa vào ứng dụng, giải vấn đề môi trường sử dụng nguồn vật liệu 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 22TCN 223 – 1995 – Áo đường cứng đường ô tô – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 3118 – 1993 – Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén TCVN 3119 – 1993 – Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ kéo uốn TCVN 8218 – 2009 - Bê tông thủy công – Yêu cầu kĩ thuật TCVN 7572 - 2006 – Cốt liệu cho bê tông vữa – Phương pháp thử TCVN 4054 – 2005 – Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế TCVN 3105 – 1993 – Lấy mẫu, chế tạo bảo dưỡng bê tông Chỉ dẫn kĩ thuật chọn thành phần bê tông loại theo định số 778/1998/QD-BXD ngày 5/9/1998 PGS TS Phạm Hữu Duy TS Ngô Xuân Quảng – Giáo trình vật liệu xây dựng – Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội 2012 10 Huy Thịnh - Báo tiền phong – Thành phố Hồ Chí Minh rối chuyện rác xà bầnngày 10 tháng 04 năm 2009 11 Thu Giang – Báo xây dựng – Tại không tái chế bê tông? - 07/05/2016 12 About.com – Lịch sử phát triển xi măng 13 Công ty TNHH MTV Môi trường đô thị TP Hồ Chí Minh – Cơng nghệ thu gom rác thải xây dựng 14 Nguyễn Bình Nguyên - Đề tài “TÁI CHẾ BÊ TÔNG KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM” 2008 15 Công ty TNHH bê tông đúc sẵn VINA – PSMC - Sử dụng phụ gia siêu dẻo bê tông xi măng dùng hỗn hợp cát nghiền cát mịn tự nhiên 2015 16 Nguyễn Uyên (2011), Xử lý đất yếu xây dựng, Nhà xuất Xây dựng, tr 88-100, Hà Nội 17 Trần Văn Việt (2004) , Cẩm nang dùng cho Kỹ sư Địa kỹ thuật, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 98 Tiếng anh 18 Gina p (Pamela) Gonzalez – Lehigh University - Recycling and reuse of reclaimed portland cement concrete aggregate 2002 19 [13] James Trevor Smith Recycled Concrete Aggregate – A Viable Aggregate Source For Concrete Pavements, PhD thesis, University of Waterloo Canada 2009 99 PHỤ LỤC TÍNH TỐN