nghiên cứu hiệu quả và khả năng áp dụng chất gia cố đbs-06 trong xây dựng đường

Đặc điểm quan trọng chung của các loại đất sét, dù có quá trình hình thành khác nhau, thành phần hạt, thành phần khoáng vật và hoá học khác nhau á cát, á sét và đặc biệt là sét là: khi b

B - chuyên đề

“nghiên cứu hiệu quả và khả năng

áp dụng chất gia cố Đbs-06 trong

xây dựng đờng”

Lời nói đầu

Để phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá đất nớc theo chiến lợc phát triển kinh

tế m Đảng Cộng sản Việt nam đề ra, chúng ta phải xây dựng trμ ớc hết hệ thống cơ

sở hạ tầng, m xây dựng giao thông phải đi trμ ớc một bớc

Với hệ thống đờng ô tô hiện có, chúng ta sẽ còn phải đầu t thêm nhiều tiền của mới có thể đảm bảo đợc yêu cầu trên Trong những năm qua, chính phủ đã phải

đi vay từ các nguồn vốn của nuớc ngo i h ng tỷ đôla để xây dựng h ng nghìn kmμ μ μ

đờng ô tô các loại Đây l một cố gắng đáng kể để mau chóng hình th nh hệ thốngμ μgiao thông đáp ứng đợc một phần nhu cầu của nền kinh tế Tuy nhiên nguồn vốn

đầu t xây dựng đờng rất lớn, giá th nh sản phẩm cao, để đáp ứng đμ ợc nhu cầu n y,μngo i việc phát huy nội lực để khai thác mọi nguồn vốn trong v ngo i nμ μ μ ớc chúng

ta cần nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để có thể đảm bảo chất lợng, nâng cao chất lợng, hạ một cách đáng kể giá th nh xây dựng Sử dụng các chất gia cố l mộtμ μgiải pháp đợc quan tâm Mục đích cơ bản của chất gia cố l sử dụng các chất liênμkết vô cơ hoặc hữu cơ, các hoá chất để gia cố vật liệu l m móng v mặt đμ μ ờng Giải pháp n y thμ ờng có hiệu quả khá tốt, đặc biệt thích hợp với các đờng giao thông nông thôn, đờng có lu lợng xe nhỏ, móng cho các đờng cấp cao Chất gia cố đất

ĐBS 06 l loại hóa chất dùng để gia cố đất do Bộ môn đμ ờng ôtô v sân bay nghiênμcứu chế tạo, ho n to n bằng vật liệu trong nμ μ ớc, đáp ứng các yêu cầu để gia cố đất

nh một số chất tơng tự của nớc ngo i Điều quan trọng nhất l khi sản xuất chấtμ μ

n y đã góp phần giải quyết vấn đề môi trμ ờng v giá th nh rất thấp so với nhậpμ μngoại - một điều kiện quan trọng hiện nay khi áp dụng

Chơng i: mở đầu 1.1 Sự cần thiết của đề t i à

Trong thực tế khi gặp những loại đất cực mịn, bùn sét có chứa chất hu cơ, hay sét mặn trơng nở, thì sự hoá cứng đất bằng ph… ơng pháp cổ điển (nh xi măng) hay bằng phơng pháp pôlime hoá (nh vôi+dung dịch cation vô cơ) đều gặp phải những hạn chế nhất định Vì vậy việc nghiên cứu tìm ra một loại hợp chất mới nhằm khắc phục những khó khăn trên là một vấn đề lớn và cần thiết trong điều kiện hoàn cảnh hiện nay Chính vì thế chúng tôi đã thực hiện đề tài này nhằm nghiên cứu khả năng ứng dụng của chất gia cố đất DBS-06 do Bộ môn đờng ôtô v sân bay nghiên cứuμchế tạo, nhằm làm rõ bản chất, công nghệ sản xuất và những hiệu quả kinh tế- kỹ thuật mà ĐBS - 06 mang lại

1.2 Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu của đề tài nay bao gồm:

-Căn cứ trên cơ sở gia cố đất và thực nghiệm để xác định bản chất và công

dụng của chất ĐBS - 06 trong việc gia cố đất làm móng và mặt đờng

-Công nghệ sản xuất ĐBS - 06 và hiệu quả của nó đối với các loại đất khác

nhau

-Công nghệ thi công đờng giao thông có sử dụng ĐBS - 06

-Phạm vi và triển vọng áp dụng ĐBS - 06 trong xây dựng đờng

-So sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật khi dùng ĐBS - 06 so với các biện pháp thi công khác

-Tiêu chuẩn kỹ thuật đạt đợc và một số kết quả thí nghiệm trong phòng cũng

nh thực tế ngoài hiện trờng

1.3 ơng pháp nghiên cứu Ph

-Cơ sở lý thuyết gia cố đất

-Những số liệu cụ thể trong phòng thí nghiệm cũng nh thí nghiêm thực tế ngoài hiện trờng

Chơng ii nội dung nghiên cứu 2.1 Cơ sở lý thuyết gia cố đất

Nh ta đã biết đất sét tại chỗ là loại có cờng độ và tính dính kết cao trong mùa khô, nhng lại rất nhỏ không đáng kể ở trạng thái bão hoà nớc, vì thế muốn sử dụng

nó thì cần làm cho đất sét ổn định và bền vững, không phụ thuộc vào sự thay đổi độ

ẩm, điều kiện thời tiết và tải trọng biến đổi khi chạy xe Điều này chỉ có thể đạt đợc với điều kiện phải thay đổi tận gốc các tính chất thiên nhiên của loại đất đó Trớc hết cần thay đổi tính chất của các hạt nhỏ phân tán ( hạt sét, hạt keo ), tăng tính dính kết của các hạt đó ở trạng thái khô, cũng nh ở trạng thái bão hoà nớc bằng cách tăng thêm cho chúng tính toàn khối và độ bền cao ổn định dài hạn

Gia cố đất có nghĩa là tiến hành một loạt các khâu công nghệ liên tiếp nhằm tạo cho đất có cờng độ cao và ổn định lâu dài không những trong trạng thái khô

mà ngay cả trong trạng thái bão hoà nớc nhờ kết quả tác dụng của các chất liên kết hoặc các chất khác

Đặc điểm quan trọng chung của các loại đất sét, dù có quá trình hình thành khác nhau, thành phần hạt, thành phần khoáng vật và hoá học khác nhau (á cát, á sét và đặc biệt là sét) là: khi bị ẩm chúng có thể biểu hiện một số tính chất đặc trng của hệ hạt keo

Khi trong đất chứa nhiều cỡ hạt sét - keo (lớn hơn 30% theo trọng lợng) thì quá trình hoá keo đợc thể hiện đặc biệt rõ rệt, ví dụ nh sẽ thể hiện rõ các quá trình : pepti hoá (biến thành dính nhớt), keo tụ, hấp thụ, trao đổi ion, v.v…Đăc điểm đặc trng của các loại đất phân tán nhỏ là có tính háo nớc cao Mức độ phân tán (nghiền vụn) của đất càng tăng thì tính háo nớc của nó cũng tăng lên rõ rệt

ở trạng thái ẩm ớt đất là một hệ hạt phân tán trong đó các hạt khoáng là pha phân tán, còn dung dịch và nớc chứa trong lỗ rỗng giữa các hạt là môi trờng phân tán Nh đã biết hệ phân tán bất kỳ nào cũng có năng lợng bề mặt nhất định đợc đo bằng tích số giữa sức căng bề mặt ở ranh giới phân chia hai pha (cứng và lỏng) với trị số diện tích bề mặt tổng cộng của tất cả các hạt của pha phân tán Vì sức căng

bề mặt của nớc và dung dịch đất là một trị số rất nhỏ, nên năng lợng bề mặt của đất

đợc tạo nên là do diện tích tổng cộng (hay diện tích đơn vị) của các hạt

Trị số năng lợng bề mặt của đất có thành phần khác nhau chính là nguồn gốc gây nên các quá trình khác nhau diễn ra trong đất Do tỷ diện lớn, nên năng lợng bề mặt cũng lớn, và điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi gia cố đất, đồng thời

là nhân tố trọng yếu để điều chỉnh quá trình tác dụng tơng hỗ và quá trình hình thành cấu trúc theo hớng định trớc trong đất gia cố Thay đổi tỷ diện s (diện tích

đơn vị) và năng lợng bề mặt Em thì nhiều tính chất của đất, gồm cả tính chất cơ lý,

sẽ đợc thay đổi rõ rệt

Cần chú ý rằng đặc điểm nổi bật nhất của đất á sét và của sét là có tỉ diện lớn,

do đó tạo điều kiện để chúng có tính chất giống nh hệ keo - phân tán Hiện nay đã chứng minh đợc rằng, một chất bất kỳ trong những điều kiện đã biết đều có thể ở vào trạng thái keo và xuất hiện tính chất keo Đặc trng cho những điều kiện này là phải có bề mặt phân chia lớn giữa các hạt vật chất đợc nghiền rất nhỏ với môi trờng xung quanh

Diện tích bề mặt tổng cộng của các hạt keo lớn nh vậy sẽ có ảnh hởng nh thế nào đến tính chất của hệ keo?

Nghiên cứu cấu trúc phân tử vật chất chứng tỏ rằng tất cả các phân tử của chất rắn và lỏng bất kỳ đều có một năng lợng thừa nào đó ở trên bề mặt bởi vì lực hút t-

ơng hỗ giữa các phân tử nằm trên bề mặt không đợc sử dụng hết cho sự dính kết phân tử Do nguyên nhân này, những phân tử của lớp bề mặt có khả năng thực hiện một công rất lớn và có ích nhờ sử dụng năng lợng phân tử còn d

Những phân tử nằm trên lớp bề mặt có thể hút và giữ chặt các phân tử (đôi khi cả các hạt keo của những chất khác) từ môi trờng và lỗ rỗng xung quanh Hiện tợng hút bề mặt này gọi là sự hấp phụ.Diện tích bề mặt của vật chất càng lớn thì nó càng hút nhiều các phân tử của vật chất khác.Vì thế hạt keo và các chất đợc nghiền nhỏ

có tinh thể gần kích thớc hạt keo (ví dụ hạt đất sét hoặc á sét ) sẽ có khả năng hút

và biểu thị rất rõ, tức là có tính hấp phụ

Do đó sự nghiền nhỏ có bề mặt lớn trong một khối vật chất không lớn cùng với khả năng hút (hấp phụ) các vật chất khác đến lớp bề mặt chính là những dấu hiệu quan trọng của những hệ keo

Một trong những đặc điểm quan trọng của hệ keo là có màng điện tích, đặc

điểm này đóng vai trò quan trọng trong viêc hình thành các loại đất và ở một mức

độ đáng kể, tạo nên những tính chất khác nhau của đất

Lớp điệ

n képHạt

Lõi keo A

Môi tr u ờng khuyếch tán D

Lớp điện tích âm Lớp ion cân bằng B Lớp khuyếch tán C

Sơ đồ cấu trúc hạt keo

Tại trung tâm hạt keo có lõi keo đợc bao bọc các lớp ion hấp thụ không di

động (lớp hấp phụ) các lớp này xác định diện tích của hạt Tiếp theo là màng ép chặt B (lớp ion không di động) cân bằng với điện tích hạt; lớp này dần chuyển thành lớp khuếch tán ion C bao gồm những ion mang điện tích ngợc dấu và các phân tử môi trờng xung quanh, rồi dần trộn lẫn với môi trờng bao bọc lõi keo; môi trờng này gọi là môi trờng khuếch tán D, và đối với đất đấy chính là dung dịch nớc bão hoà các chất hoá hợp khác nhau với nồng độ khác nhau

Đa số các hạt đất ở trạng thái tự nhiên mang điện tích âm Có thể giải thích đó

là do trên bề mặt đất có nhng anion bị hút vào mạng lới tinh thể đất Do các hạt ( lõi keo ) có điện tích âm nên nó đợc bao bọc bởi các lớp cation Hạt có điện tích

âm và những cation bao bọc xung quanh nó sẽ tạo nên

lớp điện tích kép

Điện tích của cá hạt càng lớn thì hệ keo càng ổn định Hệ keo chỉ bị phá hoại khi các hạt mất điện tích và trở nên trung hoà, các màng nớc xung quanh chúng bị phá hoại, các hạt bị kết tủa và tách khỏi dung dịch Quá trình mất điện tích và kết tủa các hạt đợc gọi là keo tụ Quá trình keo tụ thờng xảy ra do nồng độ của chất

điện phân trong dung dịch tăng lên bởi vì bề dày các màng ép chặt xung quanh hạt keo bị giảm đi và các hạt dễ dàng kết tủa lại.

Các khoáng vật sét nh caolinhit, monmorilonit, hidro mica, v.v…chính là phần sét keo nghiền nhỏ nhất của đất Khi mức độ nghiền nhỏ tiếp cận giới hạn

0,1à thì bộ phận hoạt tính nhất này của đất sẽ có đợc các tính chất đặc trng cho trạng thái keo của vật chất: khả năng nở thể tích, keo tụ, trao đổi ion, hút,.v.v…

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của đất có chứa các hạt nhỏ phân tán là có thể hút các chất khác trong dung dịch xung quanh đến bề mặt của nó Không những chỉ các chất hoà tan bị hút chặt, mà cả những chất lơ lững trong nớc sắp tiếp xúc với các hạt đó cũng bị hút giữ

Những công thức nghiên cứu của I.N.Antipov-Kara-Taev,E.M.Xergeev, A.F.Tiulin và nhiều ngời khác đã chứng tỏ rằng, hầu nh không bao giờ thấy trên bề mặt của các hạt đất thiên nhiên hoàn toàn sạch không có gì bám Thờng các hạt riêng rẽ cỡ lớn hoặc các hạt kết gồm nhiều hạt nhỏ hơn gộp lại đều đợc bao phủ bởi các màng keo khác nhau Không thể tách rời những màng này nếu không phá hoại tính hoàn chỉnh cũng nh tính chất vật lý của các hạt đất

Nhà bác học Xô Viết K.K.Geđroitx chia khả năng hấp thụ của thổ nhỡng và

đất thành các loại sau:

1 Hấp phụ cơ học.

2 Hấp phụ vật lý.

3 Hấp phụ hoá- lý.

4 Hấp phụ hoá học

5 Hấp phụ sinh vật.

Khả năng hút cơ học phụ thuộc vào độ rộng của đất, và thể hiện ở khả năng giữ lại các hạt hoà lẫn trong nớc khi nớc thấm qua Lúc này không những hạt có đ-ờng kính lớn hơn đờng kính lỗ rỗng bị giữ lại, mà cả những hạt nhỏ hơn cũng bị giữ lại do rơi vào các lỗ rỗng kín hoặc các lỗ rỗng so le nhau Nh M.M.Filatov đã trình bày, hút cơ học có vai trò quan trọng ở chỗ làm cho các loại đất thấm nớc lỗ rỗng bị ứ tắc, ví dụ nh cát trong tầng móng áo đờng

Khả năng hút vật lý của đất là do có năng lợng bề mặt tự do trên mặt tiếp xúc giữa các hạt với nớc hoặc dung dịch nớc, và do hiện tợng sức căng bề mặt Khả năng này biểu thị ở chỗ, trên bề mặt của các hạt đất có sự tăng hoặc giảm nồng

độ phân tử chất hoá hợp khác nhau hoà tan trong nớc Khi đó năng lợng bề mặt t do của hệ phân tán bị giảm đi Kết quả của hút vật lý là trên bề mặt của các hạt đất hình thành các màng hấp thụ bởi những phân tử hút đợc trong dung dịch: tính chất của các màng hấp phụ đó có ảnh hởng đáng kể đến độ ổn định của đất nói chung Hút vật lý những hợp chất hữu cơ bằng vật liệu Bitum hoặc guđrông sẽ làm cho đất không thấm nớc (tính kỵ nớc) và tăng tính dính kết cho đất.

Khả năng hút hoá- lý, hay khả năng hút trao đổi có ý nghĩa đặc biệt quan trọng; kết quả của hoá- lý sẽ làm thay đổi tính chất hoá học, vật lý và cơ học của

đất một cách rõ rệt Khả năng trao đổi có ý nghĩa là đất có khả năng trao đổi các cation đã bị hút đến bề mặt các hạt nhỏ từ trớc (nh Ca++; Mg++; Na+;.v.v…) lấy những cation của dung dịch đang sắp tiếp xúc với nó trên cơ sở tơng quan về đơng lợng Qúa trình trao đổi cation này là rất phổ biến trong điều kiện thiên nhiên và dẫn đến sự thay đổi rõ rệt các tính chất cơ lý của đất Hút hoá- lý đặc biệt đóng vai trò quan trọng khi giải quyết các vấn đề liên quan đến gia cố đất bằng những chất khác nhau

Dới đây đa ra những ví dụ về ảnh hởng của khả năng hút trao đổi của đất đến các tính chất của chúng Nếu trong đất có cation trao đổi (đã hút đợc từ trớc) là kim loại kiềm ( Na+; K+) thì khi thừa ẩm dung dịch sẽ có phản ứng kiềm Trong điều kiện này các hạt keo mang điện tích âm thờng có trong đất, hầu nh đã ở trong trạng thái keo chảy thì càng bị duy trì ở trạng thái đó Ví dụ nh đất muối có chứa các cation natri hấp phụ khi bị ẩm sẽ nhanh chóng bị rã, trở nên dính và dẻo, mất khả năng chịu tải và bắt đầu nở thể tích rất mạnh v.v…nghĩa là có sự thay đổi rõ ràng tính chất vật lý theo hớng bất lợi hơn

Khả năng hút hoá học biểu thị sự hút các chất hoà tan trong dung dịch để tạo nên các muối không hoà tan hoặc ít hoà tan trong đất Hút hoá học đóng vai trò quan trọng khi gia cố đất bằng xi măng hoặc vôi

Khả năng hút sinh vật làm cho đất (thổ nhỡng) giàu những chất tích luỹ đợc trong quá trình hoạt động sống của các vĩ và vi sinh vật Hút sinh vật là yếu tố quan trọng của quá trình tạo thổ nhỡng và cũng có ảnh hởng lớn đến tính chất đất

Kết quả nghiên cứu nhiều năm và nhiều mặt trong lĩch vực gia cố đất chứng

tỏ rằng, không nên xem đất đợc gia cố bằng những vật liệu liên kết khác nhau nh một cốt liệu trơ hoặc một môi trờng bị động Các yếu tố thành phần của đất ảnh h-

ởng rất cơ bản đến quá trình biến cứng và hình thành những tính chất cấu trúc cơ học của đất gia cố Do đó, khi gia cố đất bằng bất kỳ phơng pháp nào đều cần xét tới thành phần hạt, thành phần khoáng vật và hoá học của đất, sự có mặt của các chất mùn và muối dễ hoà tan trong đất.

Tuỳ theo thành phần, nguyên nhân hình thành và điều kiện cấu trúc tầng lớp của đất, trong lỗ rỗng của đất có thể hình thành môi trờng axít, trung hoà hoặc kiềm, đợc đặc trng bằng chỉ tiêu PH Đối với sự biến cứng, môi trờng tốt nhất có thể sẽ khác nhau ứng với loại chất liên kết khác nhau Ví dụ gia cố đất bằng chất ximăng pooclăng thì tốt nhất là có môi trờng kiềm (PH<5) v.v…

Cũng nên chú ý rằng thành phần và tính chất của chất liên kết hoặc các chất phản ứng hoá học khác đợc dùng khi xử lý đất sẽ có ảnh hởng lớn đến kết quả gia cố

2.2 Bản chất công dụng của ĐBS-06

2.2.1.Tình hình sử dụng chất gia cố ở Việt Nam

Từ năm 1995-2000 có một số loại hóa chất đã đợc đa v o Việt nam, tuy nhiênμcácloại chất n y vì nhiều lý do khác nhau đã không đμ ợc phép sử dụng (về tính năng, về môi trờng vv ) Trong các năm 2002-2003 một số công ty nớc ngo i đãμxin sử dụng chất n y ở Nμ ớc ta nh RRP (của Đức ), chất SA44/LS40 của Mỹ vv Dới đây xin trình b y 1 loại hóa chất đã đμ ợc phép sử dụng đó l chất SA44/LS40μcủa Mỹ

Chất SA44/LS40 do nh sản xuất: Dallas Roadway products (Hoa kỳ) cung cấpμ

đợc Bộ GTVT Hoa kỳ cho phép lu h nh từ năm 1990 đã đμ ợcsử dụng trên 50 nớc trên thế giới SA44/LS40 đợc coi l 1 công nghệ mới sử dụng để gia cố các loại đấtμ

l m nền đμ ờng giao thông, đợc dùng để thay thế vật liệu truyền thống v phμ ơng pháp cổ điển ở Việt Nam, đây l hoá chất đầu tiên đμ ợc Bộ GTVT cho phép sử dụng

Sự tiếp cận của chất SA44/LS40 tại Việt nam.

Chất SA44/LS40 đợc Bộ GTVT Việt nam cho phép sử dụng trong gia cố đất

l m đμ ờng giao thông nông thôn ở Việt nam (QĐ số 724/QĐ-BGTVT ng y 25μtháng 3 năm 2004)

Nhận xét: Cho đến nay sau 2 năm sử dụng, các công trình thử nghiệm có dùng chất SA44/LS40 vẫn tỏ rõ u thế của nó; chất lợng khai thác, độ bền của mặt đờng còn khá tốt, d luận của nơi sử dụng đánh giá khá cao về loại mặt đờng n y.μ

 Chất phụ thêm là acid Sunfuric đậm đặc đã đợc chế biến

 Trong điều kiện nền ẩm ớt ở Việt nam, chất gia cố trên đợc trộn thêm vôi sống, với tỷ lệ 3-4%

b) Bản chất.

Nh chúng ta đã biết đất sét và chất hữu cơ là những hạt bé của đất, có điện tích

âm tự nhiên chung quanh chúng có một màng nớc khô, những phần tử nằm trên lớp

bề mặt có thể hút và giữ chặt các phần tử (đôi khi cả các hạt keo của những chất khác) từ môi trờng hoặc lỗ rỗng xung quanh Hiện tợng hút bề mặt này gọi là sự hấp phụ Thế nhng khi gặp nớc trở lại, chúng nhão ra phá vỡ công trình Mùa nắng,

đờng khô rắn nên đi đợc Mùa ma hoá lầy lội, khó đi ở đâu với công trình nào sự việc này đều xảy ra nh vậy

Trong mục đích xử lý các việc nêu ra trên đây, khi sử dụng chất ĐBS-06, ngời ta pha trộn hai chất với nhau theo một tỷ lệ xác định ta có một hợp chất là một dung dịch acid tạo ra Ligno-Sunlfonati có hoạt tính cao

 Tác dụng của Acid sunfuric (H2SO4)

Nh ta đã biết đa số các hạt đất ở trạng thái tự nhiên mang điện tích âm Có thể giải thích đó là do trên bề mặt đất có những anion bị hút vào mạng lới tinh thể đất

Do các hạt (lõi keo) có điện tích âm nên nó đợc bao bọc bởi các lớp cation.Hạt có

điện tích âm (anion) và những hạt địên tích dơng (cation) bao bọc xung quanh nó

sẽ tạo nên lớp điện tích kép Điện tích của các hạt càng lớn thì hệ keo càng ổn định

Hệ keo chỉ bị phá hoại khi các hạt mất điện tích và trở nên trung hoà, các màng nớc xung quanh chúng bị phá hoại, các hạt bị kết tủa và tách rời khỏi dung dịch Quá trình mất điện tích và kết tủa các hạt đợc gọi là keo tụ

Do những đặc tính nh trên ngời ta dùng acid H2SO4 để tạo ra các ion SO42 - và

do một trong những đặc điểm quan trọng nhất của đất có chứa các hạt nhỏ phân tán

là có thể hút các chất khác trong dung dịch xung quanh đến bề mặt của nó nên những ion SO4-2 sẽ bị hút đến bề mặt các hạt keo làm cho các hạt mất điện tích và xảy ra quá trình keo tụ

Ngoài ra nó có nhiệm vụ tạo ra môi trờng acid (PH<5) thuận tiện cho sự ổn

định của DBS -06 Tạo sự ổn định bằng cách hoá bông (floculation) các hạt chất mịn Sự hoá bông tạo điều kiện môi trờng trao đổi ion của Ca, Mg, và Si chứa trong

đất và trong DBS-06 Sự kết bông càng cao thì sự hoá cứng càng tốt

đồng nhất Thí nghiệm cho thấy khi không có vôi ,chỉ sử dụng độc nhất dung dịch,

đất sẽ rả trớc 7 ngày, hoá mềm trở lại trớc 14 ngày và hoá cứng vĩnh viễn sau 28 ngày

 Tác dụng của gia cố vôi.

Khi gia cố với vôi đất sẽ hình thành cấu trúc kết tinh là loại có cờng độ và tính

ổn định nớc cao nhất Nó xuất hiện do sự ghép liền các tinh thể của pha rắn mới phát sinh trong các dung dịch bão hoà Cấu trúc kết tinh là tốt nhất vì nó phát triển trên cơ sở cấu trúc keo tụ nhờ hoà tan vào nớc thành phần pha rắn vốn có từ trớc nhờ xuất hiện dung dịch bão hoà đối với những chất thuỷ hoá mới và cũng nhờ sự kết tinh các chất thuỷ hoá của dung dịch dới dạng những mầm kết tinh kết hợp lại với nhau trong quá trình phát triển Chất phụ gia vôi (cả loại tôi và cha tôi) là chất liên kết biến cứng trong không khí, nhng khi biến cứng trong nớc cũng vẫn đảm

bảo cho mẫu có cờng độ và tính ổn định nớc cao Vôi là chất làm tăng hiệu quả của hỗn hợp DBS-06, nó tăng độ dẻo cho vật liệu, làm giảm độ dày của sét trơng nở Khi trộn vôi với đất sẽ xảy ra quá trình lí hoá, hoá học và vật lí.Các quá trình sẽ xảy ra đồng thời Với thành phần chủ yếu là CaO, vôi sẽ hấp thụ nớc để tạo thành vữa vôi.

CaO + H2O = Ca(OH)2

Trong không khí vữa vôi rắn chắc sẽ xảy ra 2 quá trình chính:

 Sự mất nớc của vữa làm cho Ca(OH)2 chuyển từ trạng thái keo sang ngng keo và kết tinh, các tinh thể xích lại gần nhau rồi liên kết với nhau, cácbonát hoá vôi dới tác dụng của không khí:

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

 CaCO3 hình thành xen kẽ với các tinh thể Ca(OH)2 làm cho đất rắn chắc không bị tan rã

Ngoài ra còn có phản ứng Silicat hoá:

Ca(OH)2 + SiO2 = CaO.mSiO2.pH2O

Sau khi trộn đều đất với vôi, pha dung dịch DBS-06 đúng tỉ lệ rồi trộn đều với

độ ẩm thích hợp

Nh đã trình bày ở trên chất axit sunfuric đậm đặc có tác dụng hoá bông các hạt mịn tạo ra một môi trờng thích hợp cho việc trao đổi ion trong đất Ngoài ra ta dễ dàng nhận thấy chất ĐBS-06 còn làm cho việc cứng chắc của đất xảy ra nhanh hơn bằng viêc giải phóng khí CO2 và tạo ra muối làm tăng thể tích CaSO4.2H2O

H2SO4 + CaCO3 = CaSO4 + H2O + CO2

H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4.2H2O

Trong thành phần của đất sét bao gồm chủ yếu là chất Kaolinit– có công thức

Al2O3.2SiO2.2H2O, trong đất sét trơng nở mạnh thì chất Monmoriolit có rất nhiều 2MgO.Al2O3.4SiO2.nH2O – chất này khi gặp nớc nở mạnh, thể tích tăng tới 20 lần, ngoài ra trong thành phần đất sét còn tồn tại rất nhiều các ion nh Na+, Ca++, Mg++, …

Do vậy nên khi trộn với vôi và có hợp chất DBS-06 thì sẽ hình thành nên những chất không tan có thể tích lớn nh CaO.Al2O3.3 CaSO4.32H2O, CaCO3, CaO.Fe2O3.nH2O, và các cation còn lại

Tới đây về cơ bản đã hình thành nên kết tinh kiểu tổ ong kép.Khi thêm vôi vào

đất trớc khi pha dung dịch DBS-06 pha loãng vào đất, độ chịu tải tăng lên từ 30% tuỳ loại đất thô hay mịn

25%-2.3 Công nghệ sản xuất ĐBS-06

2.4 Các loại đất áp dụng

Ngoài việc áp dụng để gia cố đất nhằm làm tăng cờng độ cho các loại đất thông thờng, ĐBS-06 còn dùng để gia cố các loại đất yếu sau:

Tuỳ theo độ ẩm thực tế của đất để xác định lợng nớc cần bổ sung thêm vào

đất để hỗn hợp đất gia cố đạt độ ẩm tối u nhằm đạt hiệu quả lu lèn tốt nhất

2.6 Quy trình công nghệ làm đ ờng bằng chất ĐBS-06