Nghiên cứu khả năng sử dụng phụ gia siêu dẻo cao cấp kfdn sp2000vm sản suất btxm làm mặt đường ô tô tại đồng nai 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 NGUYỄN TRÚC VIÊN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG PHỤ GIA SIÊU DẺO CAO CẤP KFDN-SP2000VM SẢN XUẤT BTXM LÀM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ TẠI ĐỒNG NAI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH – 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác TP Hồ Chí Minh, ngày tháng Tác giả Nguyễn Trúc Viên năm 2017 ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, em nhận nhiều giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn, tổ chức, tập thể cá nhân Đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám đốc, Khoa Sau Đại học, Khoa Cơng trình, Bộ mơn Đường bộ, Trường Đại học Giao thông Vận tải Phân hiệu TP.HCM giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu Xin chân thành biết ơn Thầy Cô, bạn đồng nghiệp động viên, ủng hộ, đóng góp ý kiến thiết thực quý báu Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Đức Trọng - Trường Đại học Giao thông vận tải Phân hiệu TP.HCM tận tình giúp đỡ em q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Trong khuôn khổ luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật, chắn chưa đáp ứng cách đầy đủ vấn đề đặt ra, mặt khác trình độ thân cịn nhiều hạn chế Em xin chân thành cảm ơn tiếp thu nghiêm túc ý kiến đóng góp nhà khoa học bạn đồng nghiệp để hoàn thành đề tài Một lần em xin chân thành cảm ơn! iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii CỤM TỪ VIẾT TẮT ix PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài .2 Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết cấu luận văn .3 CHƯƠNG TỒNG QUAN VỀ BTXM TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ 1.1 Khái niệm BTXM [8],[17] 1.2 Điều kiện tự nhiên khu vực tỉnh Đồng Nai [22] .5 1.2.1 Địa hình 1.2.2 Địa chất 1.2.3 Thủy văn 1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng BTXM giới Việt Nam 1.3.1 Phát triển mặt đường BTXM giới 1.3.2 Phát triển mặt đường BTXM Việt Nam [13] 14 1.3.3 Ưu nhược điểm chung mặt đường BTXM 15 1.4 Các lý thuyết cấp phối BTXM 17 1.4.1 Lý thuyết cấp phối lý tưởng Fuller- Thompson 17 1.4.2 Lý thuyết cấp phối hạt Weymouth 18 iv 1.4.3 Lý thuyết cấp phối hạt Bolomey 19 1.4.4 Lý thuyết cấp phối hạt Talbot .19 1.4.5 Lý thuyết cấp phối hạt B.B.Okhôtina N.N Ivanov 20 1.4.6 Lý thuyết cấp phối cốt liệu lý tưởng Fuller .21 1.5 Các yếu tố ảnh hưởng tính chất lý BTXM 23 1.5.1 Ảnh hưởng tỷ lệ nước xi măng .23 1.5.2 Ảnh hưởng tính lưu biến độ nhớt hồ xi măng 24 1.5.3 Ảnh hưởng tác dụng phụ gia 25 1.5.4 Ảnh hưởng tác dụng chấn động [8] .25 1.5.5 Ảnh hưởng tác dụng nhiệt độ 26 1.5.6 Các yêu cầu kỹ thuật BTXM làm mặt đường ôtô .26 1.6 Kết luận Chương 29 CHƯƠNG VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BTXM LÀM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ 30 2.1 Yêu cầu kỹ thuật vật liệu chế tạo BTXM làm mặt đường ô tô .30 2.1.1 Khái quát 30 2.1.2 Yêu cầu kỹ thuật vật liệu dùng sản xuất BTXM 30 2.2 Vật liệu chế tạo BTXM Đồng Nai .36 2.2.1 Vật liệu xi măng 36 2.2.2 Vật liệu đá 38 2.2.3 Vật liệu cát 41 2.3 Các loại phụ gia sử dụng sản xuất BTXM 43 2.3.1 Phụ gia khoáng 43 2.3.2 Phụ gia hóa học 45 2.4 Phương pháp thiết kế thành phần BTXM .47 2.4.1 Thiết kế thành phần bê tơng theo phương pháp thể tích tuyệt đối dùng công thức Bolomey – Skramtaev 47 2.4.2 Thiết kế thành phần bê tông theo TCXDVN 322:2004 .48 2.4.3 Thiết kế thành phần bê tông theo Quyết định số 778/1998/QĐ-BXD 49 v 2.4.4 Thiết kế thành phần bê tông theo quy hoạch thực nghiệm 50 2.5 Kết luận 50 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BTXM CÓ SỬ DỤNG PHỤ GIA CAO CẤP KFDNSP2000VM SẢN XUẤT BÊ TÔNG Xİ MĂNG LÀM MẶT ĐƯỜNG ÔTÔ 51 3.1 Đặt vấn đề .51 3.2 Cơ sở lý thuyết 52 3.3 Nghiên cứu thực nghiệm 57 3.3.1 Tính chất lý vật liệu chế tạo BTXM .57 3.3.2 Thực nghiệm xác định tiêu lý BTXM sử dụng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM 61 3.3.3 Lập mối tương quan cường độ chịu nén cường độ chịu kéo uốn, mô đun đàn hồi BTXM sử dụng phụ gia siêu dẻo KFDN-SP2000VM 76 3.4 Khả sử dụng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM sản xuất BTXM làm mặt đường ô tô .78 3.4.1 Căn đề xuất kết cấu áo đường BTXM 78 3.4.2 Đề xuất kết cấu mặt đường 78 3.5 Đánh giá hiệu kinh tế lựa chọn hàm lượng phụ gia siêu dẻo sản xuất BTXM làm mặt đường ô tô .79 3.5.1 Về mặt kỹ thuật 79 3.5.2 Về mặt kinh tế 79 3.6 Kết luận 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 Kết luận 83 Kiến nghị dự kiến hướng nghiên cứu 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sự phụ thuộc cường độ bê tông vào lượng nước nhào trộn 23 Hình 3.1 Biểu đồ thành phần hạt Đá 59 Hình 3.2 Biểu đồ thành phần hạt Cát 61 Hình 3.3 Cân đá 64 Hình 3.4 Cân xi măng 64 Hình 3.5 Cân nước phụ gia KFDN-SP2000VM 65 Hình 3.6 Hỗn hợp BTXM sau trộn 66 Hình 3.7 Kiểm tra độ sụt hỗn hợp BTXM 66 Hình 3.8 Mẫu BTXM 150 x 150 x 150mm 67 Hình 3.9 Mẫu BTXM 100 x 100 x 400mm 67 Hình 3.10 Mẫu BTXM 100 x 100 x 100mm 67 Hình 3.11 Thí nghiệm cường độ chịu nén 68 Hình 3.12 Thí nghiệm cường độ chịu kéo uốn 68 Hình 3.13 Thí nghiệm cường độ ép chẻ 69 Hình 3.14 Thí nghiệm mơ đun đàn hồi 28 ngày tuổi 69 Hình 3.15 Biểu đồ cường độ chịu nén BTXM (Mpa) 71 Hình 3.16 Biểu đồ cường độ chịu kéo uốn BTXM (Mpa) 73 Hình 3.17 Biểu đồ cường độ ép chẻ BTXM (Mpa) 74 Hình 3.18 Biểu đồ mơ đun đàn hồi tổ hợp BTXM 28 ngày 76 Hình 3.19 Biểu đồ tương quan Ru Rn (Mpa) 77 Hình 3.20 Biểu đồ tương quan E Rn (Mpa) 77 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Trị số tính tốn loại BTXM xây dựng đường ô tô 27 Bảng 1.2: Các tiêu lý độ sụt BTXM mặt đường ô tô 28 Bảng 2.1: Các tiêu chất lượng xi măng pooc lăng hỗn hợp (PCB) theo tiêu chuẩn TCVN 6260:2009 31 Bảng 2.2: Thành phần hạt đá theo tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 33 Bảng 2.3: Thành phần hạt cát theo tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 34 Bảng 2.4: Hàm lượng tạp chất cát theo tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 35 Bảng 2.5: Các tiêu lý xi măng Holcim - PCB40 38 Bảng 2.6: Tính chất lý mỏ đá Hóa An 39 Bảng 2.7: Tính chất lý mỏ đá Tân Hạnh 40 Bảng 2.8: Tính chất lý mỏ đá Phước Tân 40 Bảng 2.9: Thống kê nguồn cát 42 Bảng 2.10: Kết số tiêu lý cá 42 Bảng 3.1 Hệ số tính đổi α 55 Bảng 3.2 Chỉ tiêu lý xi măng Holcim PCB40 58 Bảng 3.3 Bảng thành phần hạt Đá 59 Bảng 3.4 Bảng thành phần hạt Cát 60 Bảng 3.5 Thành phần BTXM có khơng sử dụng phụ gia 64 Bảng 3.6 Kết đo độ sụt tổ mẫu Sn (cm) 70 Bảng 3.7 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén tổ mẫu Rn(Mpa) 70 Bảng 3.8 So sánh tỉ lệ cường độ chịu nén R7/R28 R56/R28 71 Bảng 3.9 Kết thí nghiệm cường độ kéo uốn tổ mẫu (Mpa) 72 Bảng 3.10 So sánh tỉ lệ cường độ chịu kéo uốn R7/R28 R56/R28 73 Bảng 3.11 Kết thí nghiệm cường độ ép chẻ tổ mẫu (MPa) 74 Bảng 3.12 So sánh tỉ lệ cường độ ép chẻ R7/R28 R56/R28 75 viii Bảng 3.13 Kết thí nghiệm mơ đun đàn hồi tổ hợp BTXM 28 ngày 75 Bảng 3.14: Chi phí vật tư (chưa bao gồm VAT) BTXM không dùng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM 80 Bảng 3.15 Chi phí vật tư (chưa bao gồm VAT) BTXM dùng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM tỉ lệ 0.8% 80 Bảng 3.16 Chi phí vật tư (chưa bao gồm VAT) BTXM dùng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM tỉ lệ 1.0% 81 Bảng 3.17 Chi phí vật tư (chưa bao gồm VAT) BTXM dùng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM tỉ lệ 1.2% 81 ix CỤM TỪ VIẾT TẮT QL Quốc lộ BTXM Bê tông xi măng BTN Bê tông nhựa CHLB Cộng hịa liên bang BTCT Bê tơng cốt thép KL Khối lượng Rn Cường độ chịu nén Ru Cường độ chịu kéo khu uốn Rech Cường độ ép chẻ E Mô đun đàn hồi TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh 74 Cường độ chịu kéo bê tơng 56 ngày tuổi tăng từ 2% - 6% so với cường độ chịu nén 28 ngày tuổi Từ kết cho thấy cường độ chịu kéo uốn mẫu BTXM (28 ngày tuổi) có phụ gia tăng cao hàm lượng phụ gia sử dụng nhiều cao mẫu BTXM không sử dụng phụ gia từ 11.7% - 16.4% Ở tuổi 28 ngày hàm lượng phụ gia từ 0,8%÷1,4% cường độ chịu kéo uốn mẫu BTXM đạt từ 4.98MPa ÷ 5.19MPa d, Cường độ chịu ép chẻ BTXM Bảng 3.11 Kết thí nghiệm cường độ ép chẻ tổ mẫu (MPa) Tổ mẫu Tổ (Không sử dụng phụ gia) Tổ Tổ Tổ Tổ (KFDN(KFDN(KFDN(KFDNSP2000VM SP2000VM SP2000VM SP2000VM 0.8%) 1.0%) 1.2%) 1.4%) ngày 3.44 3.26 3.32 3.63 3.88 28 ngày 4.07 3.68 3.83 4.23 4.59 56 ngày 4.26 4.28 4.42 4.73 4.98 Từ kết trên, ta vẽ biểu đồ sau: 4,26 4,07 MPa 3,44 4,42 4,28 3,68 3,26 3,83 3,32 4,73 4,23 3,63 4,98 4,59 3,88 Tổ (Không phụ Tổ (KFDNTổ (KFDNTổ (KFDNTổ (KFDNgia) SP2000VM 0.8%) SP2000VM 1.0%) SP2000VM 1.2%) SP2000VM 1.4%) Tổ mẫu ngày 28 ngày 56 ngày Hình 3.17 Biểu đồ cường độ ép chẻ BTXM (Mpa) 75 Nhận xét: Bảng 3.12 So sánh tỉ lệ cường độ ép chẻ R7/R28 R56/R28 Tổ mẫu R7/R28 R56/R28 Tổ (Không sử dụng phụ gia) 0.84 1.05 Tổ (KFDN-SP2000VM 0.8%) 0.89 1.16 Tổ (KFDN-SP2000VM 1.0%) 0.87 1.15 Tổ (KFDN-SP2000VM 1.2%) 0.86 1.12 Tổ (KFDN-SP2000VM 1.4%) 0.85 1.08 Khi sử dụng phụ gia KFDN-SP2000VM với hàm lượng 0,8; 1,0; 1,2; 1,4 lít/100kg xi măng cường độ ép chẻ bê tơng ngày tuổi đạt từ 85%89% so với cường độ ép chẻ bê tông 28 ngày tuổi Cường độ ép chẻ bê tông 56 ngày tuổi đạt 8%-16% so với cường độ chịu nén 28 ngày tuổi Từ kết cho thấy cường độ ép chẻ mẫu BTXM (28 ngày tuổi) có phụ gia tăng hàm lượng phụ gia sử dụng nhiều Mẫu BTXM có hàm lượng phụ gia sử dụng từ 1.2% - 1.4% cường độ ép chẻ cao mẫu BTXM không sử dụng phụ gia Ở tuổi 28 ngày hàm lượng phụ gia từ 0,8%÷1,4% cường độ ép chẻ mẫu BTXM đạt từ 3.68MPa ÷ 4.59MPa e, Mơđun đàn hồi BTXM Bảng 3.13 Kết thí nghiệm mơ đun đàn hồi tổ hợp BTXM 28 ngày Tổ mẫu 28 ngày Tổ Tổ Tổ Tổ Tổ (Không sử (KFDN- (KFDN- (KFDN- (KFDN- dụng phụ SP2000VM SP2000VM SP2000VM SP2000VM gia) 0.8%) 1.0%) 1.2%) 1.4%) 32.6E+3 36.8E+3 38.1E+3 38.7E+3 39.5E+3 76 Từ kết trên, ta vẽ biểu đồ sau: 45,0E+3 40,0E+3 36,8E+3 38,1E+3 38,7E+3 39,5E+3 32,6E+3 35,0E+3 MPa 30,0E+3 25,0E+3 20,0E+3 15,0E+3 10,0E+3 5,0E+3 000,0E+0 Tổ (Không phụ gia) Tổ (KFDNTổ (KFDNTổ (KFDNTổ (KFDNSP2000VM 0.8%) SP2000VM 1.0%) SP2000VM 1.2%) SP2000VM 1.4%) Tổ mẫu Hình 3.18 Biểu đồ mơ đun đàn hồi tổ hợp BTXM 28 ngày Nhận xét: Ở 28 ngày tuổi, mô đun đàn hồi bể tông xi măng sử dụng phụ gia KFDN-SP2000VM với hàm lượng 0,8; 1,0; 1,2; 1,4 lít/100kg xi măng tăng dần lớn so với không sử dụng phụ gia 13%; 17%; 19%; 21% 3.3.3 Lập mối tương quan cường độ chịu nén cường độ chịu kéo uốn, mô đun đàn hồi BTXM sử dụng phụ gia siêu dẻo KFDNSP2000VM Mối tương quan thực nghiệm Ru (MPa) Rn (MPa) sau: Ru = 0.835Rn0.4758 ; R2 = 0.9483 77 6,0 y = 0,835x0,4758 R2 = 0,9483 Ru (MPa) 5,5 5,0 4,5 4,0 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 Rn (MPa) Hình 3.19 Biểu đồ tương quan Ru Rn (Mpa) Mối tương quan thực nghiệm E (MPa) Rn (MPa) sau: E = 7963.3Rn0.4138 ; R2 = 0.9606 40000 39500 y = 7963,3x0,4138 R2 = 0,9606 E (MPa) 39000 38500 38000 37500 37000 36500 36000 40,0 41,0 42,0 43,0 44,0 45,0 46,0 47,0 48,0 49,0 50,0 Rn (MPa) Hình 3.20 Biểu đồ tương quan E Rn (Mpa) 78 3.4 Khả sử dụng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM sản xuất BTXM làm mặt đường ô tô 3.4.1 Căn đề xuất kết cấu áo đường BTXM Những kết bước đầu tính chất BTXM có sử dụng phụ gia KFDN-SP2000VM: cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo uốn, cường độ ép chẻ mô đun đàn hồi đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn hành cho mặt đường cứng nên sử dụng phụ gia KFDN-SP2000VM sản xuất BTXM dùng xây dựng đường ô tô 3.4.2 Đề xuất kết cấu mặt đường Căn vào cấu tạo thiết kế mặt đường BTXM Việt Nam Dựa vào tính chất cơng trình, lưu lượng xe thực tế, vật liệu địa phương điều kiện địa chất, thủy văn khu vực Tiến hành phân tích, so sánh kết tính tốn BTXM để rút nhận xét đánh giá hiệu việc sử dụng loại vật liệu kết cấu áo đường ô tô Kiến nghị dạng kết cấu áo đường BTXM có sử dụng phần đá mi sau: + Kết cấu 1: Khi cấp quy mô giao thơng nhẹ: Ne < 3×104 lần/làn quy mơ giao thụng trung bỡnh: Ne = 3ì104 ữ 1ì106 ln/ln BTXM loại Rn = 36 Mpa dày từ 18÷24cm Cấp phối đá dăm, cấp phối đá dăm gia cố xi măng 5÷6% cát gia cố xi măng 6÷8% (dày 15÷20cm) + Kết cấu 2: Khi cấp quy mơ giao thơng nặng nặng: Ne > 1×10 20×106 lần/làn Bê tơng nhựa rỗng tạo nhám BTXM loại Rn = 36 Mpa dày từ 20÷30cm Cấp phối đá dăm gia cố xi măng 6% (dày 12÷15cm) đặt lớp cấp phối đá dăm loại II 79 3.5 Đánh giá hiệu kinh tế lựa chọn hàm lượng phụ gia siêu dẻo sản xuất BTXM làm mặt đường tơ So sánh có sử dụng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM với không sử dụng phụ gia mặt kinh tế- kỹ thuật Tuy khơng tồn diện nêu lên hiệu BTXM sử dụng loại phụ gia 3.5.1 Về mặt kỹ thuật - Tính chất bê tông tươi: Khi sử dụng phụ gia KFDN-SP2000VM với liều lượng lần lượt: 0.8; 1.0; 1.2; 1.4 lít/100kg xi măng độ sụt hỗn hợp BTXM sử dụng phụ gia cao độ sụt hỗn hợp BTXM không sử dụng phụ gia giảm lượng nước lần lượt: 21%; 24%; 28%; 31% Đặc biệt làm chậm q trình đơng kết trì độ sụt BTXM thời gian dài - Tính chất học bê tơng đơng cứng: Trong q trình làm thí nghiệm, mẫu BTXM có sử dụng phụ gia KFDNSP2000VM với tỉ lệ 1.4 lít/100kg xi măng 36 liên kết, điều làm ảnh hưởng đến q trình tháo dỡ ván khn thi cơng Vì vậy, BTXM có sử dụng tỉ lệ xin phép không đánh giá hiệu kinh tế mục bên Khi sử dụng phụ gia KFDN-SP2000VM với liều lượng 0.8; 1.0; 1.2; 1.4 lít/100kg xi măng giảm lượng xi măng so với không sử dụng phụ gia 20%, ứng với loại bê tông 36MPa 3.5.2 Về mặt kinh tế Đơn giá vật liệu Đồng Nai (chưa gồm VAT), lập bảng đơn sau: +) Đá 5÷20 : 277,500 đồng/m3 +) Cát tự nhiên hạt to : 220,000 đồng/m3 +) Xi măng : 1,800 đồng/kg 80 Với phương án chế tạo BTXM sử dụng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM có cường độ 36 MPa; tính chi phí vật tư để chế tạo 1m3 bê tơng Sau so sánh với BTXM loại sử dụng không dùng phụ gia Kết tính tốn chi phí vật tư trình bày sau: Bảng 3.14: Chi phí vật tư (chưa bao gồm VAT) BTXM không dùng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM Khối lượng Đơn giá KL thể tích Loại vật liệu xốp (g/cm3) Khối lượng (kg) Thể Đồng/ tích m3 (m ) Đá 5÷20 1.498 1199 0.800 277,500 222,000 Cát vàng 1.480 564 0.381 220,000 83,820 XM HolCim - 445 STT - Đồng/kg 1,800 TỔNG CỘNG Thành tiền (đồng) 801,000 1,106,820 Bảng 3.15 Chi phí vật tư (chưa bao gồm VAT) BTXM dùng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM tỉ lệ 0.8% KL thể tích STT Loại vật liệu xốp (g/cm3) Đá 5÷20 Cát tự nhiên hạt to XM HolCim KFDNSP2000VM Khối lượng Đơn giá Khối lượng (kg) Thể tích (m3) 1.498 1230 0.821 1.480 713 0.481 220,000 - 354 - - - 2.832 TỔNG CỘNG Đồng/ Đồng/kg m3 Thành tiền (đồng) 227,827 277,500 105,820 1,800 637,200 28,181 79,808 1,050,655 81 Bảng 3.16 Chi phí vật tư (chưa bao gồm VAT) BTXM dùng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM tỉ lệ 1.0% KL thể tích STT Loại vật liệu xốp (g/cm3) Đá 5÷20 Cát tự nhiên hạt to XM HolCim KFDNSP2000VM Khối lượng Đơn giá Khối lượng (kg) Thể tích (m3) 1.498 1230 0.821 1.480 729 0.493 220,000 - 354 - - - 3.540 Đồng/ Đồng/kg m3 Thành tiền (đồng) 227,827 277,500 108,460 1,800 637,200 28,181 99,760 TỔNG CỘNG 1,073,247 Bảng 3.17 Chi phí vật tư (chưa bao gồm VAT) BTXM dùng phụ gia siêu dẻo cao cấp KFDN-SP2000VM tỉ lệ 1.2% KL thể tích STT Loại vật liệu xốp (g/cm3) Đá 5÷20 Cát tự nhiên hạt to XM HolCim KFDNSP2000VM Khối lượng Đơn giá Khối lượng (kg) Thể tích (m3) 1.498 1230 0.821 1.480 746 0.504 220,000 - 354 - - - 4.248 TỔNG CỘNG Đồng/ Đồng/kg m3 Thành tiền (đồng) 227,827 277,500 110,880 1,800 637,200 28,181 119,713 1,095,620 82 Giả sử có tuyến đường dài 10km dùng BTXM loại 36MPa mặt đường rộng 10m, chiều dày bê tơng 24 cm, thì: Khi sử dụng BTXM dùng phụ gia KFDN-SP2000VM tỉ lệ 0.8 lít/ 100kg xi măng giảm chi phí vật tư (chưa tính thuế VAT) so với khơng sử dụng phụ gia 1,347,960,000 đồng (1m3 bê tông giảm 56,165 (đồng/m3)) Khi sử dụng BTXM dùng phụ gia KFDN-SP2000VM tỉ lệ 1.0 lít/ 100kg xi măng giảm chi phí vật tư (chưa tính thuế VAT) so với không sử dụng phụ gia 805,752,000 đồng (1m3 bê tông giảm 33,573 (đồng/m3)) Khi sử dụng BTXM dùng phụ gia KFDN-SP2000VM tỉ lệ 1,2 lít/ 100kg xi măng giảm chi phí vật tư (chưa tính thuế VAT) so với khơng sử dụng phụ gia 268,800,000 đồng (1m3 bê tông giảm 11,200 đồng/m3) 3.6 Kết luận Từ thực nghiệm cho thấy việc chế tạo BTXM sử dụng phụ gia KFDNSP2000VM đáp ứng yêu cầu cần thiết xây dựng kết cấu áo đường ô tô Việc sử dụng hàm lượng phụ gia KFDN-SP2000VM hợp lý mang lại lợi ích kinh tế - kỹ thuật Sau tính tốn chi phí vật tư mẫu BTXM khơng sử dụng phụ gia có sử dụng phụ gia theo tỉ lệ tính tốn mục hàm lượng phụ gia sử dụng 0.8 lít/100kg xi măng giảm giá thành cao so với BTXM không sử dụng phụ gia Cùng loại bê tơng chi phí vật tư BTXM dùng phụ gia KFDNSP2000VM giảm lượng xi măng rẻ so với không sử dụng phụ gia Tại thời điểm, giá vật liệu cơng nghệ xây dựng thay đổi số liệu cho thấy hiệu sử dụng phụ gia KFDN-SP2000VM chế tạo BTXM xây dựng mặt đường ô tô 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Qua nghiên cứu, đề tài tổng quan nghiên cứu BTXM sử dụng phụ gia dùng xây đường ô tô Đồng thời tổng quan phương pháp thiết kế thành phần BTXM Phân tích tính chất nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng BTXM Hiểu rõ điều kiện tự nhiên, tình hình phát triển kinh tế - xã hội thực trạng chất lượng mặt đường để đánh giá trữ lượng, chất lượng nguồn vật liệu sử dụng để sản xuất BTXM định hướng sử dụng tương lai địa bàn tỉnh Đồng Nai giải pháp cần thiết - Nhằm nâng cao chất lượng mặt đường BTXM đáp ứng yêu cầu đề tài nghiên cứu ứng dụng phụ gia siêu dẻo KFDN-SP2000VM dùng xây dựng đường ô tô nâng cao cường độ xi măng sau: + Cường độ chịu nén bê tông ngày tuổi đạt 77% ÷ 79% so với cường độ chịu nén 28 ngày, cường độ chịu nén bê tơng 56 ngày tăng 7% ÷ 11% so với cường độ chịu nén bê tông 28 ngày + Cường độ chịu kéo uốn bê tơng ngày tuổi đạt 86% ÷ 94% so với cường độ chịu kéo uốn 28 ngày, cường độ chịu kéo uốn bê tông 56 ngày tăng 2% ÷ 6% so với cường độ chịu kéo uốn bê tông 28 ngày + Cường độ ép chẻ bê tông ngày tuổi đạt 85% ÷ 89% so với cường độ ép chẻ 28 ngày, cường độ ép chẻ bê tông 56 ngày tăng 8% ÷ 16% so với cường độ ép chẻ bê tông 28 ngày - Thực nghiệm sử dụng phụ gia siêu dẻo KFDNSP2000VM với hàm lượng 0.8÷1.4 lít/100kg xi măng có kết sau: 84 + Về mặt kỹ thuật, cường độ tất tổ mẫu phát triển nhanh giai đoạn đầu ngày, 28 ngày sau 56 ngày tiếp tục phát triển + Về mặt kinh tế tỉ lệ dùng phụ gia KFDN-SP2000VM với lượng 0.8lít/100kg xi măng giảm chi phí vật tư so với không sử dụng phụ gia 56,165 đồng (chưa tính thuế VAT) cho 1m3 bê tơng có cường độ chịu nén 36 Mpa quan trọng tiết kiệm 91kg xi măng sử dụng phụ gia tỉ lệ - Nghiên cứu thiết lập mối tương quan Rn, Ru, E (MPa) BTXM sử dụng phụ gia KFDN-SP2000VM để sản xuất BTXM làm mặt đường ô tô tỉnh Đồng Nai sau: + Mối tương quan thực nghiệm Ru (MPa) Rn (MPa) sau: Ru = 0.835Rn0.4758 ; R2 = 0.9483 + Mối tương quan thực nghiệm E (MPa) Rn (MPa) sau: E = 7963.3Rn0.4138 ; R2 = 0.9606 Kiến nghị dự kiến hướng nghiên cứu Nghiên cứu khả ứng dụng bê tơng có sử dụng phụ gia siêu dẻo KFDN-SP2000VM cho vùng miền nói chung tỉnh Đồng Nai nói riêng có đặc tính vật liệu khác để làm đoạn đường thử nghiệm trước áp dụng đại trà Ngoài ra, cần nghiên cứu thêm số tính chất khác BTXM có sử dụng phụ gia siêu dẻo KFDN-SP2000VM như: tính chống thấm, độ mài mịn 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Viện sĩ GS.TSKH IU.M Bazenov, PGS.TS Bạch Đình Thiên, TS.Trần Ngọc Tính (2004), Công nghệ bê tông, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội [2] Bộ Xây dựng (1998), Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông loại, theo Quyết định số 778/1998/QĐ-BXD ngày 05/09/1998, Việt Nam [3] Bộ giao thông vận tải (2012), Quy định tạm thời thiết kế mặt đường BTXM thơng thường có khe nối xây dựng cơng trình giao thơng, kèm theo định số 3230/QĐ-BGTVT, Việt Nam [4] Bộ Giao thông vận tải (2012), Quy định tạm thời kỹ thuật thi công nghiệm thu mặt đường BTXM xây dựng cơng trình giao thông, kèm theo định số 1951/QĐ-BGTVT, Việt Nam [5] Bộ giao thơng vận tải (1984), Qui trình thí nghiệm BTXM 22TCN60-84, Việt Nam [6] Bùi Xuân Cậy (2007), Định hình kết cấu mặt đường cộng hịa liên bang Đức suy nghĩ kết cấu mặt đường sử dụng Việt Nam, Tạp chí Cầu đường Việt Nam, (05), Tr.18 [7] Phạm Hữu Chính (2007), Thiết kế thành phần bê tông, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội [8] GS.TS Phạm Duy Hữu, GS.TSKH Phùng Văn Lự, TS.Phan Khắc Trí (2009), Vật liệu xây dựng, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [9] TS Nguyễn Đức Trọng (2015), Hiệu sử dụng phụ gia siêu dẻo BTXM dùng hỗn hợp cát nghiền cát mịn tự nhiên khu vực Đơng Nam bộ, Tạp chí giao thông [10] Phạm Huy Khang, Nguyễn Quang Chiêu (2001), Xây dựng mặt đường ô tô, Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội 86 [11] Quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam đến năm 2010 định hướng đến năm 2020 theo định số 108/2005/QĐ-TT Thủ tướng Chính phủ [12] Tiêu chuẩn Việt Nam (2006), TCVN 7570:2006 – Cốt liệu cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật, Việt Nam [13] PGS.TS Nguyễn Hữu Trí, ThS, Lê Anh Tuấn, PGS.TS Vũ Đức Chính, Nghiên cứu ứng dụng mặt đường BTXM Việt Nam điều kiện Tạp chí Cầu đường Việt Nam Số 03/2009 [14] Trần Đình Bửu, Xây dựng mặt đường ô tô, Trường ĐH GTVT [15] PGS.TS Nguyễn Huy Thập, thiết kế mặt đường ô tô, Trường ĐH GTVT [16] TCVN 4054 – 2005 – NXB Giao thông vận tải 2006 [17] ThS Phan Thế Vinh, ThS Trần Hữu Bằng, Vật liệu xây dựng, Nhà xuất xây dựng Hà Nội 2009 [18] Nguyễn Văn Hùng, Nguyễn Văn Du (2010), Đánh giá số tồn sản xuất, sử dụng cấp phối đá dăm làm móng đường tơ Tp.Hồ Chí Minh đề xuất giải pháp khắc phục, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp thành phố, Thành phố Hồ Chí Minh [19] Nguyễn Đức Trọng (2013), Nghiên cứu sử dụng hỗ hợp cát xay – cát tự nhiên khu vực Đông Nam Bộ làm mặt đường BTXM xây dựng đường ô tô, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội [20] Nguyễn Văn Hùng, Chi nhánh công ty Tư Vấn triển khai Công nghệ xây dựng Giao Thông, Trường ĐH GTVT (2007), Nghiên cứu khả sử dụng cát thiên nhiên hạt mịn xây dựng đường đại bàn Thành phố Hố Chí Minh, Đề tài khoa học cấp thành phố, Thành phố Hồ Chí Minh [21] Phạm Duy Hữu (2011) Công nghệ bê tông kết cấu bê tông, Nhà xuất giao thông vận tải, Hà Nội 87 [22] Trung tâm nghiên cứu phát triển GTVT (tháng 08/2007), Báo cáo quy hoạch tổng thể GTVT tỉnh Đồng Nai đến 2010 định hướng phát triển đến năm 2020 PHỤ LỤC