Nghiên cứu sử dụng đá mi thay vật liệu cát trong xây dựng đường bê tông xi măng tại huyện đơn dương tỉnh lâm đồng luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - Lª kim diễn Nghiên cứu sử dụng đá mi thay vật liệu cát xây dựng đ-ờng btxm huyện đơn d-ơng tỉnh lâm đồng LUậN VĂN THạC Sĩ Kỹ THUậT TP Hå CHÝ MINH - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - Lª kim diƠn Nghiªn cøu sư dơng đá mi thay vật liệu cát xây dựng đ-ờng btxm huyện đơn d-ơng tỉnh lâm đồng CHUYấN NGNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ MÃ SỐ: 60.58.02.05.01 LN V¡N TH¹C SÜ Kü THT h-íng dÉn khoa häc: PGS.TS L· V¡N CH¡M TP Hå CHÝ MINH - 2016 i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: KẾT CẤU MẶT ĐƢỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG VÀ CẤP PHỐI CỐT LIỆU CHO BÊ TÔNG XI MĂNG LÀM ĐƢỜNG 1.1 Giới thiệu chung: 1.1.1 Các nghiên cứu sử dụng cát tự nhiên để sản xuất bê tông xi măng dùng xây dựng giới 1.1.2 Các nghiên cứu sử dụng cát tự nhiên để sản xuất bê tông xi măng dùng xây dựng Việt Nam 1.1.3 Kết nghiên cứu số tính chất bê tơng sử dụng đá mi, vật liệu thay cát: 10 1.1.4 Hướng sử dụng hợp lý cát địa phương để sản xuất bê tông xi măng dùng xây dựng đường ô tô khu vực Tây Nguyên tỉnh Lâm Đồng 12 1.2 Yêu cầu, tính chất , thành phần bê tông xi măng làm đƣờng ô tô 14 1.2.1 Các yêu cầu bê tông xi măng làm đường ô tô 14 1.2.2 Lý thuyết thành phần hạt cốt liệu bê tông xi măng 16 1.2.3 Lý thuyết cấp phối cốt liệu lý tưởng Fuller 18 1.2.4 Cường độ hình thành bê tơng xi măng yếu tố ảnh hưởng cốt liệu đóng vai trị chịu lực BTXM 20 1.3 Một số đặc điểm phản ứng thuỷ hoá hạt xi măng: 24 1.4 Cấu trúc vùng tiếp giáp hồ xi măng cốt liệu 26 1.5 Độ rỗng bê tông 26 1.6.Các giai đoạn hình thành cấu trúc vi mô hỗn hợp bê tông xi măng 27 ii 1.7 Các hƣớng kỹ thuật làm tăng cƣờng độ dính cƣờng độ vữa xi măng, tính mài mịn 28 1.7.1 Các hướng kỹ thuật làm tăng cường độ dính 28 1.7.2 Độ sụt độ mài mịn bê tơng 28 1.8 Bảo dƣỡng bê tông xi măng 29 CHƢƠNG : HIỆN TRẠNG VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG XI MĂNG VÀ NGUỒN ĐÁ MI TRONG HUYỆN ĐƠN DƢƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG 33 2.1 Đánh giá nguồn vật liệu để chế tạo bê tông xi măng huyện Đơn Dƣơng tỉnh Lâm Đồng 33 2.1.1 Mỏ vật liệu đá địa bàn huyện Đơn Dương tinh Lâm Đồng 33 2.1.2 Nguồn đá 1x2 địa bàn huyện Đơn Dương tỉnh Lâm Đồng 37 2.1.3 Xi măng địa bàn huyện Đơn Dương tỉnh Lâm Đồng 37 2.1.4 Cát địa bàn huyện Đơn Dương tỉnh Lâm Đồng 37 2.1.5 Nguồn đá mi địa bàn huyện Đơn Dương tỉnh Lâm Đồng 38 2.2 Nghiên cứu sử dụng cát tự nhiên đá mi để sản xuất bê tông xi măng 45 2.2.1 Khái quát chung sử dụng cát tự nhiên đá mi để sản xuất bê tông xi măng 45 2.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng hạt mịn đá mi đến tính chất bê tông xi măng 46 2.3 Phƣơng pháp thiết kế thành phần bê tông xi măng sử dụng đá mi 47 2.3.1 Thiết kế thành phần bê tơng xi măng theo phương pháp thể tích tuyệt đối dùng công thức Bolomey – skramtaev: 47 2.3.2 Thiết kế thành phần bê tông theo TCXDVN322:2004 phương pháp dựa sở lý thuyết thể tích tuyệt bước sau: 48 2.3.3 Thiết kế thành phần bê tông theo quy hoạch thực nghiệm 49 iii CHƢƠNG : THỰC NGHIỆM BÊTÔNG XI MĂNG SỬ DỤNG ĐÁ MI THAY THẾ CÁT TỰ NHIÊN ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH SẢN XUẤT BÊ TÔNG XI MĂNG BẰNG CÁT TỰ NHIÊN VÀ BÊ TÔNG XI MĂNG SỬ DỤNG HỖN HỢP ĐÁ MI VÀ CÁT 51 3.1 Khái quát chung 51 3.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn thành phần chế tạo bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên 52 3.2.1 Cơ sở lý thuyết: 52 3.2.2 Tính tốn thành phần chế tạo bê tơng xi măng sử dụng đá mi cát tự nhiên 56 3.3 Thiết kế thành phần bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên 66 3.3.1 Chuẩn bị vật liệu thí nghiệm 66 3.3.2 Phương trình hồi quy, kế hoạch thực nghiệm thành phần cấp phối bê tông xi măng 66 3.3.3 Tổng hợp kết thí nghiệm 71 3.3.4 Xử lý kết thực nghiệm phân tích 72 3.4 Thực nghiệm xác định số tính chất bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên 73 3.4.1 Công tác chuẩn bị lập kế hoạch, triển khai thí nghiệm 73 3.4.2 Phân tích kết quả: 76 3.4.3 Cấu trúc bê tông xi măng sử dụng đá mi 77 3.5 Đánh giá so sánh sản xuất bê tông xi măng cát tự nhiên bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát 77 3.5.1 Đánh giá bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên 77 3.5.2 Đánh giá bê tông xi măng sử dụng hổn hợp đá mi cát tự nhiên 79 3.6 So sánh bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên 80 3.6.1 Đối với bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên 80 iv 3.6.2 Đối với bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên 80 KẾT LUẬN VÀ KIỀN NGHỊ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 v DANH MỤC HÌNH VẼ Bảng 1.1: Trị số tính tốn loại BTXM xây dựng đường ô tô 14 Bảng 1.2: Các tiêu lý độ sụt BTXM mặt đường ô tô 15 Bảng 2.1: Kế hoạch mẫu xác định ảnh hưởng hàm lượng hạt mịn đá mi với tính chất bê tông xi măng 47 Bảng 3.1: Lượng sót tích luỷ đá 1x2 mỏ Thạch Thảo 58 Bảng 3.2: Lượng sót tích luỷ hổn hợp đá mi/cát 7/3 59 Bảng 3.3: Bảng xác định tiêu xi măng 61 Bảng 3.4: Thành phần cốt liệu thô cốt liệu nhỏ cấp phối bê tơng 64 Bảng 3.5: Phân tích thành phần hạt cốt liệu cấp phối BTXM 65 Bảng 3.6: Phạm vi thay đổi biến phương trình hồi quy 67 Bảng 3.7: Thành phần BTXM thiết kế theo quy hoạch thực nghiệm 70 Bảng 3.8: Các kết thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm 71 Bảng 3.9: Thành phần cấp phối BTXM cường độ 36MPa 74 Bảng 3.10: Kết thí nghiệm nén mẫu thử Bêtông ximăng 76 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Hình 1.1: Đường cao tốc bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên California Mỹ Hình 1.2: Hình ảnh xây dựng đường ô tô bê tông xi măng Hình 2.1: Bản đồ huyện Đơn Dương 34 Hình 2.2: Mỏ đá Căn Kin khai thác nghiền đá 35 Hình 2.3: Mỏ đá DNTN Thạch Thảo khai thác 36 Hình 2.4 Lượng đá mi tồn đọng mỏ đá Thạch Thảo 40 Hình 3.1: Khuôn lấy mẫu bê tông (15x15x15cm ) 68 Hình 3.2: Khn lấy mẫu bê tông (15x15x60cm ) 69 Hình 3.3: Mẫu bê tơng sau bảo dưỡng để khơ 69 Hình 3.4: Công tác lấy mẫu bê tông 75 Hình 3.5: Cơng tác nén mẫu kiểm tra cường độ bê tông sau bảo dưỡng 75 Hình 3.6: Đường bê tông cấp cao sử dụng cát tự nhiên 78 LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong q trình phát triển xây dựng đất nước giao thông vận tải đóng vai trị huyết mạch để thúc đẩy phát triển Để đặt trình phát triển theo mục tiêu, chiến lược cụ thể phủ thực chương trình “xây dựng nơng thơn mới” Trong 19 tiêu đề ra, tiêu phát triển giao thơng nông thôn vô quan trọng Huyện Đơn Dương huyện đầu tỉnh xây dựng nông thôn Bên phát triển có định hướng, địa bàn huyện có số trở ngại lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến phát triển giao thông nông thơn địa bàn huyện Đó nguồn tài ngun cát xây dựng Cát địa bàn huyện khan nhu cầu xây dựng lớn Việc thiếu cát gây chậm trễ phát triển giao thơng địa bàn huyện nói riêng tỉnh nói chung Việc khai thác cát tự nhiên địa bàn cịn hạn chế gây nhiễm, sạt lở Nên huyện Đơn Dương hạn chế cấp phép, chí khơng cho gia hạn mỏ khai thác Việc di chuyển đến vùng có trữ lượng cát lớn Ninh Thuận chi phí cao, khó có tính khả thi Tuy địa bàn huyện lại tồn nhiều mỏ khai thác đá khai thác ổn định Trữ lượng mỏ đá lớn, thời gian khai thác dài Các mỏ đá rải địa bàn huyện, thuận lợi cho việc cung ứng vật liệu Các mỏ đá sản xuất lượng đá cấp phối, đá 1x2, 4x6 … tiêu thụ mạnh, có lượng đá mi (mi sàn mi bụi) sử dụng, làm cho lượng đá mi tồn đọng địa bàn huyện lớn Việc nghiên cứu sử dụng đá mi thay vật liệu cát xây dựng đường BTXM huyện Đơn Dương, Lâm Đồng cần thiết Nó mang lại tốn mơi trường, kinh tế cho đơn vị quản lý nhà nước khu vực, đơn vị sản xuất thi công cho toàn xã hội Việc nghiên cứu đề tài mang lại hiệu cao nguồn vật liệu, hạn chế gây ô nhiễm môi trường khai thác cát tự nhiên, mặt khác giải nguồn vật liệu đá mi tồn đọng Chi phí sử dụng hiệu thay dùng vật liệu địa phương khác Qua đề tài cần thiết, mang tính ứng dụng cao để đưa vào thực tiễn Nghiên cứu đề tài mở hướng phát triển sâu lâu dài cho huyện nói riêng tồn xã hội nói chung Mục đích nghiên cứu Thơng qua phân tích tính chất lý đá mi mỏ huyện Đưa hỗn hợp cụ thể cho loại đá mi mỏ, đánh giá nguồn đá mi hợp chuẩn để đưa vào sản xuất thực nghiệm Phạm vi Đối tƣợng nghiên cứu Bê tông xi măng sử dụng đá mi để thay BTXM cát tự nhiên xây dựng đường BTXM Phạm vi nghiên cứu đề xuất thành phần BTXM sử dụng đá mi Nghiên cứu tính chất lý BTXM đá mi để đưa phương án phù hợp hiệu Đề xuất khả ứng dụng bê tông xi măng sử dụng đá mi thay vật liệu cát xây dựng kết cấu mặt đường ô tô huyện Đơn Dương tỉnh Lâm Đồng Phƣơng pháp nghiên cứu Qua nghiên cứu tính chất bê tơng xi măng cách hình thành cường độ quy trình bảo dưỡng Nắm bê tông xi măng, định hướng mục tiêu nghiên cứu cho loại vật liệu bê tơng có tính chất tương tự Nhưng sử dụng nguồn vật liệu có địa phương, nguồn vật liệu có tính chất lý tương đương, độ ẩm, cường độ, tỷ lệ thành phần hạt Tìm tỷ lệ phối trộn hợp lý thành phần cấp phối bê tông xi măng dùng hỗn hợp đá mi khu vực huyện Đơn Dương Nghiên cứu, xác định đặc trưng kỹ thuật bê tơng xi măng sử dụng loại vật liệu này: Tính 72 Tổ Biến mã mẫu Biến thực Sn Rn Ru (Cm) (Mpa) (Mpa) x1 x2 N/XM Đ/C x3 ĐM/CM 13 0 1,685 0,439 1,454 3,173 5,4 45,6 5,59 14 0 -1,685 0,439 1,454 1,488 3,3 47,8 5,37 15 0 0,439 1,454 2,330 4,1 39,4 4,86 16 0 0,439 1,454 2,330 4,0 41,2 5,44 17 0 0,439 1,454 2,330 4,0 42,1 5,74 18 0 0,439 1,454 2,330 4,6 40,5 5,31 19 0 0,439 1,454 2,330 3,9 42,1 4,94 20 0 0,439 1,454 2,330 4,2 40,7 5,15 3.3.4 Xử lý kết thực nghiệm phân tích Trên sở kết đây, việc xác định phương trình hồi quy tiêu kỹ thuật bê tông hỗ trợ phần mềm tốn học Maple 10.0 nên việc tính tốn đơn giản cho kết có độ xác cao [5] Sau có phương trình hồi quy kiểm tra tính hợp lý kết theo bước sau : + Kiểm tra tính phù hợp kết thí nghiệm theo tiêu chuẩn Cochran (sự đồng phương sai) + Kiểm định hệ số khoảng sai lệch chúng theo tiêu chuẩn Student + Kiểm tra tương hợp hàm hồi quy theo tiêu chuẩn Fisher Kết tính tốn xử lý cho hàm hồi quy thực nghiệm: - Hàm cường độ chịu nén : 73 Dạng biến mã: Y= 44.791 – 1.753X1+0.110X2+0.326X3 Dạng biến thực : Rn= 113.885-154.981 +0.549 +0.672 - Hàm cường độ chịu uốn : Dạng biến mã: Y= 5.312-0.201X1+0.036X2+0.071X3 Dạng biến thực : Ru= 12.874-15.838 +0.164 +0.163 - Tiến hành khảo sát giá trị bê tông phụ thuộc vào biến, ta cố định giá trị biến X3 khảo sát theo hai biến lại: Điểm đạt cường độ nén cường độ kéo uốn cực đại bê tông 36 Mpa : Rn = 48.9 MPa, Ru= 5.66 Mpa Từ kết cho thấy, có nhiều yếu tố ảnh hưởng kết thực nghiệm phù hợp với nghiên cứu lý thuyết, tỷ lệ N/XM ảnh hưởng lớn đến cường độ bê tông Kết tổng hợp cho phép đưa số nhận xét sau: + Trong phạm vi biến đổi biến lựa chọn, bê tông đạt cường độ chịu nén từ 39.3 † 48.9 MPa có cường độ chịu kéo uốn đạt từ 4.76†5.66 MPa + Với kết đạt cho thấy mức độ biến đổi cường độ chịu nén bê tông lớn so với cường độ chịu kéo uốn 3.4 Thực nghiệm xác định số tính chất bê tơng xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên 3.4.1 Công tác chuẩn bị lập kế hoạch, triển khai thí nghiệm + Vật liệu chế tạo bê tơng gồm có : Xi măng Nghi sơn PCB40 thỏa mãn yêu cầu tiêu chuẩn hành (TCVN 6260: 1997), đá dăm Dmax = 20mm lấy từ mỏ đá DNTN Thạch Thảo thoả mãn yêu cầu TCVN 7570 : 74 2006, đá mi lấy từ mỏ đá Thạch Thảo cát mịn lấy Lâm Hà có tiêu chuẩn kỹ thuật trình bày + Xác định thành phần cấp phối cho mẻ trộn với cường độ Rn=36 Mpa sử dụng hỗn hợp cát đá mi theo tỷ lệ tính chương trước: Bảng 3.9: Thành phần cấp phối BTXM cường độ 36MPa Loại bê Nƣớc (kg) Xi măng Cát mịn Đá mi Đá 5x20 (kg) (kg) (kg) (kg) 205 467 215 501 1041 205 467 716 1041 tông 36 Mpa hổn hợp cát 36 Mpa cát mịn + Tiến hành trộn bê tơng: Dùng loại máy trộn có dung tích thùng trộn 80lít, tốc độ quay khơng đổi 37 vịng/phút theo quy định xác định độ sụt bê tông Abram Tại phịng thí nghiệm Cơng Ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Kiểm Định Xây Dựng Vạn Tín + Chế tạo, bảo dưỡng, thí nghiệm mẫu bê tơng theo trình tự Một số hình ảnh lấy mẫu thí nghiệm 75 Hình 3.4 Cơng tác lấy mẫu bê tơng Hình 3.5 Cơng tác nén mẫu kiểm tra cường độ bê tông sau bảo dưỡng 76 Bảng 3.10 : Kết thí nghiệm nén mẫu thử Bêtông ximăng Stt Loại bê tông ngày tuổi ngày tuổi 28 ngày tuổi Rn Ru Rn Ru Rn Ru 36 Mpa hổn hợp cát 29,9 3,26 36,1 4,41 45,8 5,42 36 Mpa cát mịn 27,1 2,82 32,15 3,81 41,6 4,71 3.4.2 Phân tích kết quả: - Tính chất bê tơng tươi (độ sụt bê tông theo TCVN 3106- 93): Kết thực nghiệm cho thấy sử dụng đá mi trộn với cát mịn dùng thành phần bê tông cho giá trị độ lớn so với sử dụng cát tự nhiên hạt mịn - Tính chất bê tơng đơng cứng: So sánh phát triển cường độ bê tông xi măng nhận thấy cường độ chịu nén kéo uốn bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp cát ngày đầu tăng nhanh so với sử dụng cát tự nhiên Bê tông tuổi 28 ngày sử dụng hỗn hợp cát cho Rn Ru mô đun đàn hồi cao so với sử dụng cát tự nhiên, cụ thể: +) Cường độ chịu nén bê tông: Sử dụng hỗn hợp cát đá mi cho cường độ chịu nén tương đối ổn định, phù hợp với yêu cầu đề +) Sau 28 ngày tuổi, tốc độ phát triển cường độ chịu kéo uốn mô đun đàn hồi bê tông dùng hỗn hợp cát tương đương với sử dụng cát tự nhiên Trong q trình thí nghiệm tổ mẫu, điều cho kết khả quan mang lại hướng tích cực q trình phát triển nhân rộng thực địa +) Cường độ kéo uốn bê tông : Sử dụng hỗn hợp cát cho cường độ chịu kéo uốn bê tông gần tương tự với tự nhiên 77 Trong trình trộn hỗn hợp theo yêu cầu thiết kế Cũng thử nghiệm trộn bê tông với tỷ lệ 100% đá mi Tuy nhiên kết cho mẫu không mong đợi, cường độ chiệu nén thấp với yêu cầu Đánh giá nguồn vật liệu: Nguồn vật liệu đầu vào cho kết khả quan đánh giá mức độ sử dụng đá mi, tùy mỏ, lượng mi bụi đá mi lớn ảnh hưởng lớn tới cường độ bê tông xi măng Việc chọn nguồn đá mi phải xem xét kĩ Nguồn vật liệu khu vực mỏ Thạch Thảo tương đối ổn định 3.4.3 Cấu trúc bê tông xi măng sử dụng đá mi Từ hình ảnh mẫu đúc đá mi ta thầy rõ khác biệt cấu trúc chúng Bê tông dùng hỗn hợp đá mi cát có hình dạng góc cạnh, bề mặt nhám so với bề mặt cát tự nhiên nên dùng bê tông làm cho tỷ diện bề mặt cốt liệu tăng lên ảnh hưởng đến lượng nước dùng độ sụt hỗn hợp bê tơng Khi bêtơng đơng cứng, đóng rắn hình thành chất khống Ca(OH)2 Cấu trúc bê tông sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên gồm khống C-S-H kết tinh thành dạng hình que kim kết lại bao dày đặc xung quanh khống Ca(OH)2 Trong đó, bê tơng sử dụng cát tự nhiên hình mảnh Trong bê tơng sử dụng hỗn hợp cát có hình dạng nhọn, góc cạnh kích thước lớn nên làm tăng ma sát dính bám lớp hồ xi măng 3.5 Đánh giá so sánh sản xuất bê tông xi măng cát tự nhiên bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát 3.5.1 Đánh giá bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên 3.5.1.1 Đánh giá mặt kỹ thuật sản xuất thi công Bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên áp dụng nhiều thực tế thi công lâu Các nghiên cứu sử dụng cát tự nhiên đa dạng mang đến nhiều lựa chọn, nhiều hướng sử dụng thi công đường Thành phần hạt tự 78 nhiên đảm bảo tính chất lý thành phần hạt, nên việc sử dụng cát trở nên phổ cập dễ sử dụng [2] Trong trình sản xuất bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên bước thực theo tiêu chí nghiên cứu thiết kế thành phần đơn giản Nhiều cơng trình sử dụng đạt hiệu lớn, đảm bảo yêu cầu thi cơng ngồi thực tế Hình 3.6 Đường bê tơng cấp cao sử dụng cát tự nhiên Trong đường bê tông xi măng, cát tự nhiên sử dụng phổ biến thi công đường bê tông cấp cao, tuyến đường huyết mạch mang lại hiệu kỹ thuật cao 3.5.1.2 Đánh giá nguồn vật liệu cát hiệu kinh tế Xét phạm vi nước nguồn vật liệu cát đa dạng Nhưng địa bàn huyện Đơn Dương, nguồn vật liệu khan hiếm, kèm theo định hướng xã hội hạn chế khai thác nguồn tài nguyên dẫn đến nguồn vật liệu khan Những thời điểm nguồn vật liệu không đủ để sản xuất bê tông xây dựng giao thông khu vực Phải di chuyển đến khu vực lân cận để tìm nguồn vật liệu cát, phí loại vật liệu tăng cao, ảnh hưởng đến 79 trình phát triển hạ tầng khu vực huyện Đơn Dương Trong bối cảnh nay,nguồn vật liệu cát trở nên khan hiếm, tốc độ phát triển xây dựng hạ tầng giao thơng ngày tang cao nên tìm nguồn vật liệu khác, có tính chất lý tương đương để thay phù hợp 3.5.2 Đánh giá bê tông xi măng sử dụng hổn hợp đá mi cát tự nhiên 3.5.2.1 Đánh giá mặt kỷ thuật Trên thực tế việc sử dụng đá mi để sản xuất bê tông xi măng chưa phổ biến rộng rãi Nghiên cứu chế tạo thành phần hỗn hợp đá mi cát tự nhiên địa bàn huyện nói chung cịn chưa phát triển Việc thực nghiệm chế tạo hỗn hợp đề tài huyện, nên tính chất kỹ thuật thi cơng ngồi thật địa cịn hạn chế Tuy trình nghiên cứu đề tài, thí nghiệm tính chất lý hạt, để đưa thành phần phối trộn với tỷ lệ phù hợp Q trình đúc mẫu thí nghiệm theo tỷ lệ nghiên cứu tiến hành cho kết tốt, tính chịu nén, chịu uốn có số tương tự với bê tơng xi măng sử dụng cát tự nhiên Qua cho thấy thành phần cốt liệu để sản xuất bê tông xi măng sử dụng đá mi có tính chất kỷ thuật đáp ứng yêu cầu Việc phối trộn loại vật liệu đá mi cát tự nhiên phải nghiên cứu thành phần hạt mỏ khai thác, để đưa thành phần phối trộn hợp lý trước đưa vào sử dụng Quá trình phối trộn phải quy trình, tỷ lệ quán trình trộn Trong q trình trộn phải ln giám sát đầu vào chặt chẽ, đặc biệt nguồn đá mi, thành phần đá mi không đồng hạt 3.5.2.2 Đánh giá nguồn hiệu kinh tế Xét nghiên cứu địa bàn huyện Đơn Dương, nguồn vật liệu đá mi đa dạng phong phú Trên địa bàn huyện có nhiều mỏ khai thác đá, bố trí rộng khắp huyện nên nguồn vật liệu cung ứng kịp thời Trữ lượng 80 mỏ lớn, thời gian khai thác dài nên việc đảm bảo nguôn tương lai ổn định Vật liệu đá mi có sẵn địa bàn huyện, tính chất lý phù hợp phối trộn Nên việc đưa nguồn đá mi vào sản xuất bê tông xi măng mang lại hiệu kinh tế cao, giải tốn chi phí sản xuất bê tơng Thúc đẩy kinh tế vùng hệ thống giao thơng khu vực triển khai nhanh chóng Giá thành đá mi khu vực tương đối rẽ, sẳn sàng đáp ứng thi cơng cơng trình Nguồn vật liệu cát trở nên khan hiếm, giá thành cao Việc khai thác ảnh hưởng đến môi trường, làm cho vùng sản xuất khu vực ảnh hưởng 3.6 So sánh bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên 3.6.1 Đối với bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên Ưu điểm: Thi công phổ biến, tiêu chuẩn lý xác định nghiên cứu từ lâu nên dễ dàng áp dụng vào thực tế Q trình thi cơng đơn giản không cần phối trộn phức tạp Bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên có quy định định mức, dễ dàng tính tốn, lập phương án để nắm bắt mức đầu tư vào dự án Nhược điểm: Giá thành cát khu vực cao, đẩy chi phí cơng trình lên cao, khơng hiệu mặt kinh tế Nguồn vật liệu khan Các mỏ khai thác điều chưa có giấy phép quy hoạch cụ thể Ảnh hưởng đến việc sản xuất khai thác nguồn vật liệu cát tự nhiên 3.6.2 Đối với bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên Ưu điểm: 81 Nguồn vật liệu sẵn có vùng, trữ lượng thời gian khai thác lớn đảm bảo cung ứng cho sản xuất lâu dài cho bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp Giá đá mi khu vực tương đối rẽ, làm giảm chi phí sản xuất đường bê tơng xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên Mang lại hiệu kinh tế cao Các tính chất lý hỗn hợp tương cát nên trình sản xuất đưa vào thử nghiệm điều đảm bảo tính chất lý bê tơng xi măng nói chung Nhược điểm: Mỗi nguồn đá mi có thành phần hạt khơng đồng hợp chuẩn Cho nên cần nghiên cứu kỹ lưỡng đưa thí nghiệm để đảm bảo thành phần phối trộn hợp chuẩn Việc áp dụng thực tiễn khu vực nghiên cứu chưa có tiền lệ, nên việc đưa vào ứng dụng cần hỗ trợ ban ngành Để kiểm định đánh giá trước đưa vào áp dụng thi công Kết luận chương 3: Đá mi khu vực chưa hợp chuẩn để phối trộn bê tông xi măng, nên việc phối trộn với vật liệu cát tự nhiên vô cần thiết Nó mang lại hỗn hợp đạt yêu cầu tính chất lý hạt, giảm chi phí thay phải sàng lọc lại vật liệu đá mi mang đến hiệu kinh tế xã hội cao Giải vấn đề khúc mắc nguồn vật liệu thiên nhiên vật liệu cát khan hạn chế Qua tính tốn thí nghiệm thực tế, để chế tạo bê tơng xi măng có cường độ Rn=25 Mpa phục vụ chủ yếu cho cơng trình xây dựng đường Giao thơng nông thôn huyện Đơn Dương Thành phần hỗn hợp đá mi cát tự nhiên theo tỷ lệ 70% đá mi 30% cát tự nhiên hợp lý Kết thực nghiệm tính chất bê tơng xi măng sử dụng hỗn hợp cát: 82 +) Bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp cát đá mi có giá trị độ sụt tương đối thấp +) Cường độ chịu nén kéo uốn bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp cát đá mi ngày đầu tăng nhanh so với sử dụng cát tự nhiên Sau 28 ngày tuổi, tốc độ phát triển cường độ chịu kéo uốn mô đun đàn hồi bê tông dùng hỗn hợp cát tương đương với sử dụng cát tự nhiên, cường độ chịu nén bê tông sử dụng hỗn hợp cát cao so với sử dụng cát tự nhiên không đáng kể +) Mô đun đàn hồi bê tông sử dụng hỗn hợp cát đá mi cho kết cao so với sử dụng cát tự nhiên khu vực +) Hàm lượng hạt mịn đá mi < 5% cho kết độ co ngót bê tơng tốt +) Khi dùng cốt liệu đá mi hỗn hợp cát độ mài mịn bê tơng so với dùng cát tự nhiên 83 KẾT LUẬN VÀ KIỀN NGHỊ Kết luận Qua nghiên cứu thiết kế thành phần bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên mang lại kết khách quan Độ sụt, độ mài mòn,cường độ chịu uốn, chịu nén, chịu kéo bê tông hỗn hợp đá mi cát tự nhiên có tính chất tương đồng với bê tông sử dụng cát tự nhiên thông thường Các nghiên cứu kết luận mang lại nhiều lựa chon phương án thi công, để đơn vị thi công, đơn vị quản lý nhà nước xem xét tham khảo ứng dụng Cũng tài liệu bổ ích cho bạn sinh viên nghiên cứu vật liệu xây dựng đường ô tơ nói riêng xây dựng hạ tầng nói chung Luận văn đánh giá tình hình nguồn vật liệu khu vực huyện Đơn Dương Qua đánh giá cấp thiết việc nghiên cứu đề tài để đưa vào sử dụng thật tế địa phương Phù hợp với việc chế tạo bê tông xi măng sử dụng hỗn hợp đá mi cát tự nhiên khu vực Phần lớn đá mi khu vực chưa hợp chuẩn, nên việc nghiên cứu thành phần hạt đá mi để đưa tỷ lệ phối trộn với cát tự nhiên Tạo hỗn hợp chuẩn q trình sản xuất đường bê tơng xi măng Qua nghiên cứu thực nghiệm cho thấy Thành phần tỷ lệ phối trộn đá mi mỏ đá Thạch Thảo cát Lâm Hà với tỷ lệ 70% đá mi 30% cát phù hợp với u cầu đề Cải thiện tính cơng tác bê tông, giảm giá thành sản xuất, mang lại hiệu mặt kĩ thuật kinh tế xã hội Có thể sử dụng phương pháp lý thuyết + thực nghiệm để thiết kế thành phần bê tông xi măng sử dụng hổn hợp cát làm đường ô tô Nghiên cứu đưa công thức tương quan: - Hàm cường độ chịu nén : 84 Dạng biến thực : Rn= 113.885-154.981 +0.549 +0.672 - Hàm cường độ chịu uốn : Dạng biến thực : Ru= 12.874-15.838 +0.164 +0.163 Từ kết thí nghiệm cho thấy bê tông xi măng sử dụng đá mi có độ sút lớn so với bê tơng sử dụng cát mịn khu vực Bề mặt bê tông sử dụng đá mi cho thấy độ nhám góc nhọn so với bê tơng xi măng thơng thường Làm tăng tính ma sát, dính bám lớp hồ xi măng cốt liệu tang cường độ cho bê tông sử dụng hỗn hợp Cường độ chịu kéo chịu nén hình thành nhanh so với bê tông xi măng sử dụng cát tự nhiên Sau 28 ngày bảo dưỡng thí nghiệm điều cho kết tương tự với bê tông xi măng thông thường Có thể điều chỉnh hạt mịn đá mi