Trong nghiên cứu này, cấp phối hạt của xỉ thép được điều chỉnh bằng cách phối trộn với cát mịn tạo thành cấp phối xỉ thép-cát mịn (tỷ lệ xỉ thép/cát mịn là 80%/20%), sau đó gia cố với xi măng với hàm lượng 4%, 6%, 8%. Các thí nghiệm xác định cường độ chịu nén, cường độ chịu ép chẻ và mô đun đàn hồi ở tuổi 7, 14, 28 và 56 ngày được thực hiện để đánh giá khả năng làm việc của vật liệu gia cố trong kết cấu áo đường.
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 13 (5V): 93–101 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THÉP-CÁT MỊN GIA CỐ XI MĂNG LÀM LỚP MĨNG ĐƯỜNG Ơ TƠ Nguyễn Thị Thúy Hằnga,∗, Mai Hồng Hàb , Trần Văn Tiếnga a Khoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, số 01 đường Võ Văn Ngân, quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam b Khoa Cơng trình giao thơng, Trường Đại học Giao thơng vận tải Thành phố Hồ Chí Minh, số 02 đường Võ Oanh, quận Bình Thạnh, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Nhận ngày 04/09/2019, Sửa xong 09/10/2019, Chấp nhận đăng 09/10/2019 Tóm tắt Xỉ thép sản phẩm phụ, tạo trình luyện thép Theo thống kê Sở Tài nguyên-Môi trường (2017), Bà Rịa Vũng Tàu có nhà máy thép hoạt động với tổng công suất 4,5 triệu tấn/năm lượng xỉ thép phát sinh vào khoảng 10% sản lượng thép, phần lớn lưu trữ nguyên nhân gây tác động xấu đến môi trường Trong nghiên cứu này, cấp phối hạt xỉ thép điều chỉnh cách phối trộn với cát mịn tạo thành cấp phối xỉ thép-cát mịn (tỷ lệ xỉ thép/cát mịn 80%/20%), sau gia cố với xi măng với hàm lượng 4%, 6%, 8% Các thí nghiệm xác định cường độ chịu nén, cường độ chịu ép chẻ mô đun đàn hồi tuổi 7, 14, 28 56 ngày thực để đánh giá khả làm việc vật liệu gia cố kết cấu áo đường Kết cho thấy đặc tính kỹ thuật cấp phối xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng cải thiện đáng kể nên dùng làm lớp móng kết cấu áo đường hàm lượng xi măng gia cố từ 6-8% Từ khoá: xỉ thép; cát mịn; gia cố xi măng; cường độ chịu nén; cường độ chịu ép chẻ; mô đun đàn hồi STUDY ON USING RECYCLE STEEL SLAG-FINE SAND TREATED WITH CEMENT FOR ROAD PAVEMENT SUBBASES Abstract Steel slag is a by-product of steel making According to statistics released (2017) by the Department of Natural Resources and Environment, Ba Ria – Vung Tau province has operating steel factories with a total capacity of 4.5 million tons /year and the amount of steel slag that was produced about 10%, has been landfilling and causing negative effects against the environment In this study, the grain size distribution of steel slag is corrected by mixing with fine sand to make steel slag-fine sand aggregate (the ratio of mixing is 80% steel slag and 20% fine sand), then it was treated with portland cement The characteristics of this aggregate such as compressive strength, splitting tensile strength and elastic modulus in 7, 14, 28 and 56 days age are determined for evaluation using the cement treated steel slag-fine sand aggregate in pavement The results show that the technical specifications of cement treated steel slag-fine sand aggregate are improved efficiency, it can be used for road base when treated by 6-8% cement Keywords: steel slag; fine sand; cement treated; compressive strength; splitting tensile strength and elastic modulus https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(5V)-11 c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Giới thiệu Hiện nay, xỉ thép xem vật liệu tái chế sử dụng nhiều lĩnh vực khác xây dựng đường, làm cốt liệu cho bê tông, nông nghiệp [1] Các nghiên cứu xỉ thép nước ∗ Tác giả Địa e-mail: hangntt@hcmute.edu.vn (Hằng, N T T.) 93 Hằng, N T T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng [2–6] ngồi nước [7–11] dần khẳng định khả ứng dụng xỉ thép ngành xây dựng nói chung xây dựng đường nói riêng Trong nghiên cứu việc dùng xỉ thép thay cấp phối đá dăm làm lớp móng cho kết cấu áo đường đề cập [12], kết cho thấy xỉ thép có tiêu lý tương đồng với cấp phối đá dăm loại II nên dùng làm lớp móng Khi dùng xỉ thép gia cố xi măng với tỉ lệ từ 4-10% [13], cường độ chịu nén module đàn hồi cải thiện đáng kể, nhiên cường độ ép chẻ 14 ngày tuổi tất tỷ lệ xi măng nhỏ 0,35 MPa nên không dùng làm lớp móng kết cấu áo đường theo [14] Trong nghiên cứu này, tác giả đề xuất cải thiện cấp phối xỉ thép cách phối trộn với cát mịn, cấp phối xỉ thép – cát mịn sau gia cố xi măng với tỷ lệ 4-8% dựa theo kết nghiên cứu [11] theo định 2218 Bộ GTVT Các tiêu lý dùng để đánh giá vật liệu gia cố cường độ chịu nén (Rn), cường độ ép chẻ (Rech), module đàn hồi tuổi 7, 14, 28 56 ngày xác định để xem xét khả ứng dụng cấp phối xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng kết cấu áo đường Vật liệu thử nghiệm Các nguyên liệu dùng để làm thực nghiệm bao gồm: 2.1 Xi măng Chất kết dính sử dụng xi măng Hà Tiên PCB40 có đặc trưng kỹ thuật Bảng phù hợp với yêu cầu xi măng dùng để gia cố theo tiêu chuẩn TCVN 8858:2011 [15] Bảng Các tiêu lý xi măng PCB40 Chỉ tiêu thí nghiệm Phương pháp thí nghiệm Kết Cường độ chịu nén 28 ngày (Mpa) Khối lượng riêng (g/cm3 ) Độ mịn Blaine (cm2 /g) Lượng tiêu chuẩn (%) Thời gian đông kết (phút) + Bắt đầu + Kết thúc TCVN 6016:2011 [16] TCVN 4030:2003 [17] TCVN 4030:2003 [17] TCVN 6017:2015 [18] TCVN 6017:2015 [18] 42,5 3,09 3900 32,5 105 215 2.2 Nước Nước dùng trộn bê tông nước đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 4506:2012 [19] 2.3 Xỉ thép Xỉ thép từ nhà máy luyện thép Bà Rịa Vũng Tàu tái chế công ty Trách nhiệm hữu hạn Vật liệu xanh có tính chất lý thành phần hạt thí nghiệm theo [20] nghiên cứu [12] thể Bảng 2.4 Cát mịn Cát mịn sử dụng phạm vi nghiên cức đề tài loại cát tự nhiên sơng Đồng Nai có tiêu lý hoá học cát thể Bảng 94 Hằng, N T T., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Bảng Các tiêu lý xỉ thép [12] TT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị tính Giá trị trung bình 10 11 12 13 14 Khối lượng riêng Khối lượng thể tích trạng thái khơ Khối lượng thể tích trạng bão hòa Độ hút nước Khối lượng thể tích xốp Độ rỗng hạt Hàm lượng bụi, bùn, sét Độ hao mòn va đập Los Angele Hàm lượng thoi dẹt KLTT khô ĐNTC Độ ẩm tối ưu ĐNTC Độ trương nở thể tích Sức chịu tải CBR phòng Mơ đun đàn hồi vật liệu g/cm3 g/cm3 g/cm3 % kg/m3 % % % % g/cm3 % % % MPa 3,552 3,285 3,361 2,275 1858,3 48,28 0,953 21,36 1,00 2,458 3,474 96,96 248,2 Bảng Bảng phân tích thành phần hạt xỉ thép Kích thước mặt sàng (mm) Tỷ lệ lọt sàng, % theo khối lượng 50 37,5 31,5 25 19 9,5 4,75 2,36 0,425 0,075 < 0,075 100,0 100,0 97,3 88,9 80,7 52,9 29,4 14,4 3,1 0,7 0,0 Bảng Chỉ tiêu lý hoá học cát mịn dùng để phối trộn với xỉ thép Thứ tự 10 11 Chỉ tiêu thí nghiệm Khối lượng riêng Khối lượng thể tích Độ xốp tự nhiên Khối lượng thể tích xốp Độ hút nước Tạp chất hữu so với màu chuẩn Hàm lượng bùn sét Hàm lượng silic hoà tan, Sc Hàm lượng ion Cl – Hàm lượng SO3 Hàm lượng mica Đơn vị tính g/cm g/cm3 % kg/m3 % so màu % mol/l % % % 95 Phương pháp thí nghiệm Kết TCVN 7572-4:2006 [20] TCVN 7572-4:2006 [20] 2,67 2,5 46,20 1345 2,58 Ngang màu chuẩn 2,08 62,86 0,007 0,012 0,01 TCVN 7572-6:2006 [20] TCVN 7572-4:2006 [20] TCVN 7572-9:2006 [20] TCVN 7572-8:2006 [20] TCVN 7572-19:2006 [20] TCVN 7572-12:2006 [20] TCVN 7572-16:2006 [20] TCVN 7572-20:2006 [20] Hằng, N T T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng Thành phần hạt cát mịn [20] Kích thước mắt sàng (mm) Lượng sót tích luỹ sàng (%) 4,75 2,36 0,425 0,075 < 0,075 0,00 1,00 38,76 95,09 100,00 Thiết kế thí nghiệm Cát mịn trộn với xỉ thép với tỷ lệ 80% xỉ thép 20% cát mịn thành cấp phối xỉ thép-cát mịn, sau gia cố xi măng với tỷ lệ 4%; 6%; 8% Một tổ hợp gồm có 36 mẫu Hình chế tạo từ cấp phối gia cố trên, có 24 mẫu đúc cối Proctor cải tiến (chiều cao 11,7 cm; đường kính 15,2 cm), để thí nghiệm cường độ chịu nén theo TCVN 8858:2011 [15] cường độ ép chẻ theo TCVN 8862:2011 [21] (Hình 3); 12 mẫu đúc cối tiêu chuẩn (có đường kính 10,16 cm, cao 11,7 cm), để thí nghiệm mơ đun đàn hồi theo TCVN 9843:2013 [22] (Hình 4) Đối với mẫu đúc cối tiêu chuẩn chia thành lớp, lớp đầm 25 chày 4,5 kg; mẫu đúc cối Proctor cải tiến chia thành lớp, lớp đầm 56 chày 4,5 kg Tất mẫu đúc thí nghiệm xác định cường độ chịu nén, cưởng độ ép chẻ mơ đun đàn hồi Hình Mẫu thí nghiệm xỉ thép gia cố tập kết để tiến hành bảo dưỡng Hình Thí nghiệm cường độ chịu nén Hình Thí nghiệm cường độ ép chẻ Hình Thí nghiệm mô đun đàn hồi 96 Hằng, N T T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Kết thí nghiệm Cường độ chịu nén (Rn); Cường độ chịu ép chẻ (Rech); Mô đun đàn hồi (E) tuổi 7, 14, 28, 56 ngày thể Bảng Bảng Bảng kết thí nghiệm xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng Số thứ tự Tỷ lệ XM Tuổi Rn (MPa) Rech (MPa) E (MPa) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 4 4 6 6 8 8 4 4 6 6 8 8 4 4 6 6 8 8 14 28 56 14 28 56 14 28 56 14 28 56 14 28 56 14 28 56 14 28 56 14 28 56 14 28 56 3,42 4,70 6,04 6,41 8,45 9,82 12,01 12,72 10,99 12,26 15,81 17,40 4,15 4,23 5,84 6,33 8,76 10,15 12,52 11,35 10,63 11,80 14,28 16,40 3,84 4,58 6,72 7,06 8,29 9,46 10,79 12,11 10,78 12,74 15,87 16,62 0,099 0,165 0,297 0,336 0,620 0,766 0,944 0,827 1,012 1,181 1,347 1,669 0,074 0,158 0,309 0,315 0,617 0,649 0,819 0,890 0,994 1,217 1,370 1,718 0,079 0,172 0,288 0,324 0,560 0,724 0,890 0,954 0,976 1,110 1,438 1,609 1220,96 1233,31 1308,51 1326,99 1516,45 1584,22 1749,25 1776,59 1589,75 1584,76 1775,43 1941,99 1221,57 1239,28 1303,36 1326,84 1533,78 1562,28 1605,17 1768,89 1571,36 1698,96 1890,35 1922,39 1212,85 1229,77 1307,06 1319,01 1549,82 1522,70 1776,57 1704,94 1630,28 1603,67 1920,70 1944,85 97 33 10,78 0,976 33 10,78 0,976 34 12,74 1,110 34 88 1414 12,74 1,110 35 15,87 1,438 35 88 2828 15,87 1,438 36 56và cs / Tạp chí Khoa 16,62 1,609 T., học Cơng nghệ Xây dựng 36 8 Hằng, N T.56 16,62 1,609 4.1.Phân Phân tích tích cường chịu nénnén 4.1 cườngđộ chịu 4.1 Phân tích cường độđộ chịu nénRnRnRn 1630,28 1630,28 1603,67 1603,67 1920,70 1920,70 1944,85 1944,85 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2018 Hình thể ảnh hưởng yếu tố hàm lượng xi măng tuổi mẫu thí nghiệm đến cường độ chịu nén Nhận thấy yếu tố ảnh hưởng nhiều đến Rn - Độ tuổi đến cường độ chịu nén: giai đoạn đầu từ 7-14 ngày cường độ nén phát triển chậm, từ 14-28 ngày mức độ tăng nhanh thể qua độ dốc biểu đồ cường độ nén theo ngày tuổi, từ 28-56 ngày Rn lại tăng chậm Biểu đồ ảnh hưởng ngày tuổi đến cường độ nén khơng dạng tuyến tính mà bậc 2; - Ảnh hưởng tỷ lệ(b) xi măng: Khi tỷ tương lệ XM tác tăng Rn tăng lên, tỷ lệ (a) Ảnh hưởng yếu tố Ảnh hưởng Ảnh hưởng tương Ảnh hưởng tăng nhiều b) với b) hàm lượng 4-6% thểtương bằngtác độ tác dốc đoạn đường Ảnhhưởng hưởngcác cácyếu yếutốtốchính a)a)Ảnh thẳng; Hình Biểu đồ ảnh hưởng yếu tố đến Rn Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hình NUCE 2018 Hình Biểuđồđồ ảnh tố đến 5.5.Biểu ảnh hưởng cáccác yếuyếu tốxủa đến RnRncơ ngày tuổi -hưởng Ảnh hưởng tương tác XM*Tuổi tỷ lệ xi măng Tuy nhiên ngàymẫu tuổi 28 56 ngày thìđến ảnh hưởng rõ rệt Hình thể ảnh hưởng yếu tố hàm lượng xi măng tuổi thívànghiệm cường Hình thể ảnh hưởng yếu tố hàm lượng xi măng tuổi mẫu thí nghiệm độ chịu nén Nhận thấy yếu tố ảnh hưởng nhiều đến Rn 77 Nhận đến cường độ chịu nén thấy yếu tố ảnh hưởng nhiều đến Rn - Độ tuổi đến cường độ chịu nén: giai đoạn đầu từ 7-14 ngày cường độ nén phát triển chậm, - Độ tuổi đến cường độ chịu giai tăng đoạn đầu từ 7-14 ngàythể cường qua độ nén từ 14-28 ngày nén: mứcở độ nhanh độ dốc biểu đồ cường độ nén theo ngày pháttuổi, triển chậm, từ 14-28 ngàythì Rn mức lại độ tăng thể hiệnđồ quaảnh độ dốc từ 28-56 ngày tăngnhanh chậm Biểu hưởng ngày tuổi đến cường độ nén không dạng biểu đồtuyến cường tính độ nénmà theo làngày bậc tuổi, 2; từ 28-56 ngày Rn lại tăng chậm Biểu đồ ảnh hưởng ngày tuổi độ nén khơng tuyếntăng tính mà - Ảnh hưởng củađến tỷ cường lệ xi măng: Khi tỷdạng lệ XM Rn tăng lên, tỷ lệ tăng nhiều với bậc 2; hàm lượng 4-6% thể độ dốc đoạn đường thẳng; - Ảnh hưởng tỷhưởng lệ xi măng: Khitác tỷ xủa lệ XMXM*Tuổi tăng Rncơ tăngnhư lên,nhau tỷ lệ ngày tuổi tỷ lệ xi măng Tuy - Ảnh tương tăngnhiên nhiều với hàm lượng 4-6% thể độ dốc đoạn đường ngày tuổi 28 56 ngày ảnh hưởng rõ rệt thẳng; Hình biểu đồ tổng hợp cường độ nén Rn theo lượng xi măng ngày tuổi Tất Rn - Ảnhtuổi hưởng xủa XM*Tuổi vớiquy ngày [14] cấp phối làm lớp móng 14tương ngàytácđều lớn 4,0bảnMPa nên đối theo địnhtuổi tỷ lệ xi măng Tuy nhiên ngày tuổi 28 56 ngày ảnh hưởng rõ rệt cho kết cấu mặt đường So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% (Hình 7), xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng có cường độ chịu nén tăng đáng kể, lớn Hình nhất6.ởBiểu tuổi 14 ngày 50%) đồ tổng hợp Rn (khoảng xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng Hình Biểu đồ tổng Rn hợp xỉRn thép+cát mịn gia cố xi măng Hình Biểu đồhợp tổng xỉ thép+cát mịn HìnhHình Biểu tổng hợp Rn củahợp xỉ thép cố xixỉmăng 7.đồBiểu đồ tổng Rngiacủa thép[12] gia cố xi măng gia cố xi măng [12] 98 So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% (Hình 7), xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng có cường chịu nén tăng đáng tuổi ngày (khoảng 50%) có cường độđộ chịu nén tăng đáng kể,kể, và lớnlớn tuổi 14 14 ngày (khoảng 50%) 4.2.Phân Phân tích cường chịu Rech 4.2 tích cường độđộ chịu épép chẻchẻ Rech Tạp chí Khoa học Cơng nghệ dựng đối NUCE 2018 Hằng,với N T.cường T., cs /độ Tạpchịu chí Khoa học Cơng Tương tựXâynhư nén, Hìnhnghệ Xây thểdựng hưởng Tương tự cường độ chịu nén, Hình thể sự ảnhảnh hưởng củacủa tỷ lệtỷ xilệ xi măng vàtổng tuổi mẫu thítheo nghiệm đếnvà ngày cường độ Rech Nhận yếu tốlệtỷxilệ xi Phân tích cường chịu ép chẻ Rech măng mẫu thí độTất épcảép chẻchẻ Rech Nhận thấythấy 2cảyếu tố tỷ Hình 64.2 biểu đồtuổi hợp cường độđộ nén Rnnghiệm lượng xiđến măngcường tuổi Rn tuổi 14 Tương ngàyvà đềungày lớn tuổi 4.0MPa nêncường theo quyđộ định [14] thìHình cấp phối có măng ảnh hưởng nhiều đến Rech Tuy nhiên ảnh xi măng tự đốiđều với chịu nén, 8Rech thể ảnh hưởng tỷhưởng lệ xicủa măng măng ngày tuổi ảnh hưởng nhiều đến Tuy nhiên ảnhcủa hưởng tỷ lệtỷtuổi xilệ măng thể làm lớp móng cho kết cấu mặt đường mẫu thí nghiệm đến cường độ ép chẻ Rech Nhận thấy yếu tố tỷ lệ xi măng ngày tuổi lớn ảnh hưởng ngày tuổi Rech lớn ảnh hưởng củacủa ngày tuổi đếnđến Rech So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% (Hình 7), xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng ảnh hưởng nhiều đến Rech Tuy nhiên ảnh hưởng tỷ lệ xi măng lớn ảnh hưởng ngày tuổi có cường độ đến chịu nén tăng đáng kể, lớn tuổi 14 ngày (khoảng 50%) Rech 4.2 Phân tích cường độ chịu ép chẻ Rech Tương tự cường độ chịu nén, Hình thể ảnh hưởng tỷ lệ xi măng tuổi mẫu thí nghiệm đến cường độ ép chẻ Rech Nhận thấy yếu tố tỷ lệ xi măng ngày tuổi ảnh hưởng nhiều đến Rech Tuy nhiên ảnh hưởng tỷ lệ xi măng lớn ảnh hưởng ngày tuổi đến Rech (a)hưởng Ảnh hưởng yếu tốtốchính (b) hưởng tương tương tác Ảnh hưởng yếu tố a)a) Ảnh yếu b) Ảnh Ảnh hưởng b) Ảnh hưởng tương tác tác Hình Biểu đồđồ ảnh hưởng cáchọc yếu tố Rech Hình Biểu ảnh hưởng tố Rech2018 Hình Biểu ảnh hưởng yếu tốyếu đến Rech Tạp chí Khoa Cơng nghệđến Xâyđến dựng NUCE a) Ảnh hưởng yếu tố b) Ảnh hưởngđồ tương tác Hình Biểu đồ ảnh hưởng yếu tố đến Rech HìnhHình 10 Biểu tổng hợp xỉ thép giacủa cố xixỉ măng [12] Hình Biểu đồ tổng hợpcủa Rech xỉmịn thép+cát mịn 10.đồBiểu đồ Rech tổngcủa hợp Rech thép Hình 9.9.Biểu đồ tổng hợp Rech xỉ thép+cát gia cố xi măng gia cố xi măng cố xitheo măng Biểu đồ tổng hợp cường độ gia nén Rech lượng[12] xi măng ngày tuổi Hình cho thấy cường độ ép chẻ tuổi 14 ngày ứng với tỷ lệ xi măng 4% nhỏ 035MPa nên dùng làm lớpximóng dướivà theongày quy định củaở[14]; Với9tỷcho lệ xi thấy măng 6-8%, giá Biểu đồ tổng hợp cường độ nén Rech theo lượng măng tuổi Hình cường độtrị lớn hớn 0.35Mpa, đáp ứng yêu cầu vật liệu làm lớp móng theo quy định ép chẻ tuổi 14 ngày ứng với tỷ lệ xi măng 4% nhỏ 0,35 MPa nên dùng làm lớp móng [14], Yêu cầu thuật thiết kếmịn mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc Trung Biểu đồ tổng Rech xỉkỹgiá thép+cát gia cố0,35 xi theo quyHình định của9 [14]; Với tỷtổng lệ hợp xi măng 6-8%, lớn hớn Mpa, đáp Hình Biểu đồ hợp Rech xỉtrị thép+cát mịn gia cốmăng xi măng Quốc quy định giá trị 0.4-0.6MPa [10] ứng yêu cầu vật liệu làm lớp móng theo quy định [14], Yêu cầu kỹ thuật thiết kế So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% [13], cường độ ép chẻ tăng đáng kể, lớn mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc Trung Quốc quy định giá trị 0,4-0,6 MPa [10] tuổi 14 ngày (gần 90%) So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% [13], cường độ ép chẻ tăng đáng kể, lớn tuổi 14 4.3 Phân tích mơ đun đàn hồi E ngày (gần 90%) 4.3 Phân tích mơ đun đàn hồi E Tương tự cường độ chịu nén cường độ chịu ép chẻ, ảnh hưởng tỷ lệ xi măng tuổi mẫu thí nghiệm đến mơ đun đàn hồi xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng thể Hình 11 Tương tự cường độ chịu nén cường độ chịu ép chẻ, ảnh hưởng tỷ lệ xi măng tuổi mẫu thí nghiệm đến mơ đun đàn hồi xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng thể Hình 11 99 4.3 E 4.3 Phân Phân tích tích mơ mơ đun đun đàn đàn hồi hồi E Tương độ chịu chịu nén nén và cường cườngđộ độchịu chịuép épchẻ, chẻ,sựsựảnh ảnhhưởng hưởngcủa củatỷtỷ Tương tự tự như đối với cường cường độ lệlệ xi thí nghiệm nghiệm đến đếnTạp mô đun đàn đàn hồi thép+cát mịn gia cố xi chíđun Khoa học Cơng nghệcủa Xây dựng NUCE 2018 mịn gia cố xi xi măng măng và tuổi tuổi của mẫu mẫu thí mơ hồi xỉxỉthép+cát măng Hằng, 11 N T T., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng măngđược thể thể hiện ởở Hình Hình 11 đường Yêu cầu kỹ thuật thiết kế mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc Trung Quốc quy định giá trị 1300-1700 MPa [10] So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 4-8% (Hình 13) , mô đun đàn hồi tăng đáng kể, lớn tuổi 14 ngày (khoảng 50-60%) Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 đường Yêu cầu kỹ thuật thiết kế mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc Trung (a) Ảnh hưởng yếu tố Quốc quy định giá trị 1300-1700 MPa [10] a) hưởng yếu tố a)làẢnh Ảnh hưởng (b) Ảnh hưởng tương tác b)Ảnh Ảnhhưởng hưởngtương tươngtác tác b) So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 4-8% (Hình 13) , mơ đun đàn hồi tăng đáng kể, Hình 11 Biểu đồ ảnh hưởng yếu tố đến E lớn tuổi 14 ngày (khoảng 50-60%) Hình 11 Biểu đồ Hình 12 Biểu đồtố tổng hợp EEE xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng yếu đồ ảnh ảnh hưởng hưởng yếu tốđến đến Biểu đồ đồ tổng tổng hợp mô đun đàn hồi Biểu hồi EE theo theo lượng lượng xixi măng măngvà vàngày ngàytuổi tuổiởởHình Hình1212cho cho thấy mơ mơ đun đun đàn đàn hồi hồi ứng với tỷ lệ thấy lệ xi xi măng, măng, các ngày ngàytuổi tuổiđều đềulớn lớnhơn hơngiới giớihạn hạn600-800 600-800 MPa, có đạt yêu cầu mô MPa, mô đun đun đàn đàn hồi hồi đối vớilớp lớpmóng móngtrên trêncho chokết kếtcấu cấốo 10 10 Hình 1212 Biểu đồ tổng E xỉ thép+cát mịnthép+cát gia cố xi măng Hình Biểu đồhợp tổng hợp E xỉ mịn gia cố xi măng Kết luận Hình 13 Biểu tổng hợp xỉhợp thépE giacủa cố xixỉmăng Hình 13.đồBiểu đồ Etổng thép[12] gia cố xi măng [12] Khi xỉ thép phối trộn với cát mịn với tỷ lệ 20% cát mịn 80% xỉ thép tạo thành cấp phối xỉ thép-cát mịn có tiêu lý cải thiện đáng kể Dựa vào kết theothực lượng xivàmăng tuổibàyở ởHình chora thấy đun nghiệm phânvà tíchngày trình có12 thể đưa số mơ kết luận sau: Biểu đồ tổng hợp mô đun đàn hồi E đàn hồi ứng với tỷ lệ xi măng, ngày tuổi lớn giới hạn 600-800 MPa, đạt - Với tỷ lệ xi măng 4%, hỗn hợp xỉ thép + cát mịn gia cố yêu cầu mô đun đàn hồi lớp móng trên- cho kết có cấu Yêu cầucho kỹkếtthuật thiết kế xi măng thể áo dùngđường làm lớp móng cấu áovề đường mặt đường bê tơng Asphalt cho đường cao tốc Trung Quốc quy(tỷđịnh giágia trịcốnày 1300-1700 MPađộ nén - Xỉ thép+ cát mịn lệ 80/20) xi măng có tiêu cường đun đàn thỏađun mãn đàn điều kiện làm đáng lớp móng [10] So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 4-8% mơ (Hình 13),hồimơ hồi đểtăng kể,trên lớnkết cấu áo đường, riêng tiêu cường độ chịu ép chẻ có hỗn hợp gia cố tỷ lệ xi tuổi 14 ngày (khoảng 50-60%) 11 Kết luận Hình 13 Biểu đồ tổng hợp E xỉ thép gia cố xi măng [12] Kết luận Khi xỉ thép phối trộn với cát mịn với tỷ lệ 20% cát mịn 80% xỉ thép tạo thành cấp phối vào kết thực nghiệm sau: - Với tỷ lệ xi măng 4%, hỗn hợp xỉ thép + cát mịn gia cố; Với tỷ lệ xi măng 4%, hỗn hợp xỉ thép + cát mịn gia cố - Xi măng dùng làm lớp móng cho kết cấu áo đường; xi măng dùng làm lớp móng cho kết cấu áo đường - Xỉ mịn gia (tỷcốlệxi80/20) xicường măng Xỉ thép+ cát thép+cát mịn (tỷ lệ 80/20) măng cógia chỉcố tiêu độ có nén 2vàchỉ tiêu cường độ nén mô đun đàn hồi thỏa mãn kiện làm kết áocấu đường, riêng tiêu cường độ chịu ép chẻ mơ đun điều đàn hồi thỏađể mãn điềulớp kiệnmóng để làmtrên lớp móng cấu kết áo đường, riêng tiêu cường độ chịu ép chẻ có hỗn hợp gia cố tỷ lệ xi có hỗn hợp gia cố tỷ lệ xi măng từ 6-8% thỏa mãn điều kiện để làm lớp móng kết cấu áo đường; Khi xỉxỉ thép phối mịn trộn với mịn với tỷtiêu lệ 20% 80% thép tạođáng thành kể Dựa thép-cát cócátcác cơcátlýmịn cảixỉ thiện cấp phối xỉ thép-cát mịn có tiêu lý cải thiện đáng kể Dựa vào kết phân tích trình bày đưa số kết luận thực nghiệm phân tích trình bày đưa số kết luận sau: - 11 100 Hằng, N T T., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng - So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% [13], xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng có cường độ chịu nén tăng khoảng 50% (Hình 7), cường độ ép chẻ tăng khoảng 90% (Hình 10), module đàn hồi tăng khoảng 50-60% (Hình 13), tăng đáng kể, lớn tuổi 14 ngày Tài liệu tham khảo [1] Lim, J W., Chew, L H., Choong, T S Y., Tezara, C., Yazdi, M H (2016) Utilizing steel slag in environmental application - An overview IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, IOP Publishing [2] Hằng, N T T., Hùng, P Đ., Hà, M H (2016) Hiệu chỉnh thành phần cấp phối bê tông cốt liệu xỉ thép Người Xây dựng [3] Hằng, N T T., Hùng, P Đ., Hà, M H (2016) Xác định đặc trưng học bê tông sử dụng xỉ thép cốt liệu lớn Tạp chí Xây dựng [4] Hằng, N T T., Vũ, N H., Hùng, P Đ., Hà, M H (2015) Ứng xử chịu uốn dầm bê tông cốt thép cốt liệu xỉ thép Tạp chí Người Xây dựng [5] Du, N (2016) Nghiên cứu khả sử dụng cốt liệu xỉ thép để sản xuất bê tơng nhựa nóng khu vực phía nam Việt Nam Trường Đại học học Giao thơng Vận tải Cơ sở II, Tp Hồ Chí Minh [6] Liêm, N D., Ngà, V T B., Sơn, Đ X., Phụng, T M (2019) Nghiên cứu dùng muội than đen xỉ lò cao nghiền mịn việc cải thiện khả tự cảm biến bê tơng tính cao Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, 13(4V):151–158 [7] Maruthachalam, V., Palanisamy, M (2014) High performance concrete with steel slag aggregate [8] Maruthachalam, V., Palanisamy, M (2014) High performance concrete with steel slag aggregate GRAĐEVINAR, 66:605–612 [9] Oluwasola, E A., Hainin, M R., Aziz, M M A (2014) Characteristics and utilization of steel slag in road construction Jurnal Teknologi, 70(7) [10] Shen, W., Zhou, M., Ma, W., Hu, J., Cai, Z (2009) Investigation on the application of steel slag–fly ash–phosphogypsum solidified material as road base material Journal of Hazardous Materials, 164(1): 99–104 [11] Van Oss, H G (2003) Slag–iron and steel US geological survey minerals yearbook [12] Ha, M H., Hang, N T T (2018) Nghiên cứu sử dụng xỉ thép tái chế làm lớp móng đường ô tô Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải, 27-28:149–154 [13] Ha, M H., Hang, N T T., Hung, P D (2019) Nghiên cứu sử dụng xỉ thép tái chế gia cố xi măng làm lớp móng đường tô Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải, 31-32:149–154 [14] Quyết định số 2218/QĐ-BGTVT (2018) Hướng dẫn điều chỉnh, bổ sung số nội dung kỹ thuật công tác thiết kế, thi cơng nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng kết cấu mặt đường ô tô Bộ Giao thông vận tải, Việt Nam [15] TCVN 8858:2011 Móng cấp phối đá dăm cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng kết cấu áo đường ô tô - Thi công nghiệm thu Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam [16] TCVN 6016:2011 Xi măng - phương pháp thử – xác định cường độ Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam [17] TCVN 4030:2003 Xi măng – Phương pháp xác định độ mịn Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam [18] TCVN 6017:2015 Xi măng - Phương pháp xác định thời gian đông kết độ ổn định thể tích Bộ Khoa học Cơng nghệ, Việt Nam [19] TCVN 4506:2012 Nước trộn bê tông vữa - Yêu cầu kỹ thuật Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam [20] TCVN 7572-4:2006 Cốt liệu cho bê tông vữa - Phương pháp thử Bộ Khoa học Cơng nghệ, Việt Nam [21] TCVN 8862:2011 Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo ép chẻ vật liệu hạt liên kết chất kết dính Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam [22] TCVN 9843:2013 Xác định mô đun đàn hồi vật liệu gia cố chất liên kết vô Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam 101 ... sau: - Với tỷ lệ xi măng 4%, hỗn hợp xỉ thép + cát mịn gia cố; Với tỷ lệ xi măng 4%, hỗn hợp xỉ thép + cát mịn gia cố - Xi măng dùng làm lớp móng cho kết cấu áo đường; xi măng dùng làm lớp móng. .. hợp xỉRn thép+ cát mịn gia cố xi măng Hình Biểu đồhợp tổng xỉ thép+ cát mịn HìnhHình Biểu tổng hợp Rn củahợp xỉ thép cố xix măng 7.đồBiểu đồ tổng Rngiacủa thép[ 12] gia cố xi măng gia cố xi măng. .. xỉ thép+ cát mịnthép +cát gia cố xi măng Hình Biểu đồhợp tổng hợp E xỉ mịn gia cố xi măng Kết luận Hình 13 Biểu tổng hợp xỉhợp thépE giacủa cố xix măng Hình 13.đồBiểu đồ Etổng thép[ 12] gia cố xi