Nghiên cứu gia cố đất bazan để làm nền đường giao thông nông thôn cho vùng Tây Nguyên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MÔN VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ VLXD TRƯƠNG VĂN VŨ NGHIÊN CỨU GIA CỐ ĐẤT BAZAN ĐỂ LÀM NỀN ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN CHO VÙNG TÂY NGUYÊN Chuyên ngành: VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU XÂY DỰNG Mã số: 6058800 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 07 năm 2014 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Chánh Cán chấm nhận xét 1: TS.Nguyễn Ninh Thụy Cán chấm nhận xét 2: TS.Lê Anh Tuấn Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ Trƣờng Đại Học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 09 tháng 08 năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: GS.TSKH Phùng Văn Lự - Chủ tịch Hội đồng TS Trần Văn Miền – Thƣ ký Hội đồng TS.Nguyễn Ninh Thụy - Ủy viên Phản biện TS.Lê Anh Tuấn - Ủy viên Phản biện PGS.TS Nguyễn Văn Chánh - Ủy viên Hội đồng Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn đƣợc sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Luận Văn Thạc Sỹ khoá 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRƢƠNG VĂN VŨ MSHV: 11190728 Ngày, tháng, năm sinh: 12/08/1983 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Vật liệu công nghệ vật liệu xây dựng Mã số : 605880 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIA CỐ ĐẤT BAZAN ĐỂ LÀM NỀN ĐƢỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN CHO VÙNG TÂY NGUYÊN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1.NHIỆM VỤ : Nghiên cứu gia cố đất bazan để làm đƣờng giao thông nông thôn cho vùng Tây nguyên 2.NỘI DUNG : Phần mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan đề tài Chƣơng 2: Cơ sơ khoa học vấn đề nghiên cứu Chƣơng 3: Nghiên cứu thực nghiệm tính chất hệ nguyên liệu Chƣơng 4: Nghiên cứu thực nghiệm tính chất Bêtơng gia cố Chƣơng 5: Tính tốn đề xuất kết cấu sử dụng vật liệu xây dựng áo đƣờng Chƣơng 6: Kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:…………………………………… V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Tp HCM, ngày tháng năm 2014 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA XÂY DỰNG Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ vật liệu xây dựng Luận Văn Thạc Sỹ khoá 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH LỜI CÁM ƠN Luận văn tốt nghiệp hồn thành kết q trình học tập, rèn luyện tích luỹ kiến thức trường Đại học GTVT, Trường Đại Học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh học hỏi từ kinh nghiệm thực tế Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Trường Đại học Bách Khoa, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – Bộ Môn Vật Liệu Xây Dựng… Xin chân thành cảm ơn toàn thể bạn bè, đồng nghiệp, bạn đồng học người thân tạo điều kiện, động viên, khích lệ tơi thời gian qua Đặc biệt xin cảm ơn sâu sắc PGS.TS Nguyễn Văn Chánh tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 Học viên Trương Văn Vũ Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ vật liệu xây dựng Luận Văn Thạc Sỹ khoá 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan nội dung luận văn kết nghiên cứu Học viên Trương Văn Vũ Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ vật liệu xây dựng Luận Văn Thạc Sỹ khoá 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH TÓM TẮT Vật liệu làm đƣờng từ hỗn hợp đất bazan hạt mịn gia cố cát, kết hợp với xi măng, tro bay đƣợc nghiên cứu dựa sở lý thuyết gia cố ổn định đất Quá trình nghiên cứu thực nghiệm luận văn dựa hai phƣơng pháp nghiên cứu chủ yếu: phƣơng pháp nghiên cứu tính chất lý phịng thí nghiệm phƣơng pháp nghiên cứu cấu trúc nhằm xác định tính chất nguyên liệu đặc trƣng kỹ thuật vật liệu Thí nghiệm tiến hành mẫu thử đƣợc chế tạo từ hỗn hợp đất với tỷ lệ cát, tro bay, xi măng khác phụ gia lignin để đến kết luận khả ứng dụng làm đƣờng vật liệu Trong luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu kết luận ảnh hƣởng hàm lƣợng nguyên liệu thành phần đến tính chất lý vật liệu nhƣ là: cƣờng độ chịu nén, hệ số mềm hóa, cƣờng độ kéo uốn, module đàn hồi v.v điều kiện dƣỡng hộ nhƣ Mẫu thử đƣợc tạo hình theo phƣơng pháp đầm nén proctor cải tiến đƣợc dƣỡng hộ điều kiện phịng thí nghiệm Bên cạnh đó, thí nghiệm số cấp phối đạt yêu cầu kỹ thuật nhằm xác định thông số thiết kế vật liệu nhƣ: số CBR đƣợc tiến hành Từ kết thực nghiệm, tác giả đến kết luận cấp phối sử dụng đất gia cố 10% cát với 14% tro bay, 10% xi măng phụ gia lignin có đặc trƣng độ bền khả đầm chặt cao Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ vật liệu xây dựng GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Luận Văn Thạc Sỹ khoá 2011 ABSTRACT Road construction material made from a mixture of smooth bazan soil combined with sand, cement, fly ash was studied on the basic theory of soil stabilization Empirical process of this thesis is based on two main research methods: research methods of physical properties in the laboratory and research methods to identify structural properties of materials and technical characteristics of the material Experiments were conducted on samples made from mixture of soil with the different percentage of sand, fly ash, cement and lignin additive to come to the conclusion about the applicability of road construction materials In this thesis, the author focus on research and concluded from the effects of ingredients to the mechanical properties of materials such as compressive strength, water resistance factor, bending tensile strength, modulus of elasticity etc, in the same curing conditions The sample is formed by the method of Proctor compaction and curing improvements in the conditions of the laboratory In addition, experiments on satisfactory mixture in order to determine the design parameters of materials such as California Bearing Ratio test (CBR) was also conducted From the experimental results, the authors concluded the ability for grading mixture use soil reinforced with 10% sand, 14% fly ash, 10% cement and lignin additive shows high durability and high compaction capabilities Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ vật liệu xây dựng Luận Văn Thạc Sỹ khoá 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 17 1.1 Đặc điểm khí hậu khu vực Tây nguyên……………………………………… 17 1.2 Tình hình giao thơng nơng thơn Tây ngun việt Nam… ……………………18 1.3 Kết cấu mặt đƣờng ……………………………………………………….21 1.4 Tình hình nghiên cứu gia cố đất chất kết dính vơ ngồi nƣớc22 1.4.1 Những nghiên cứu gia cố đất nƣớc … .22 1.4.2 Những nghiên cứu nƣớc: 23 1.4.3 Những nghiên cứu gia cố đất sử dụng puzzolan 25 1.5 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 26 1.5.1 Mục tiêu đề tài … .26 1.5.2 Nội dung nghiên cứu 26 1.5.3 Phạm vi nghiên cứu .27 1.6 Các tiêu lý yêu cầu sau gia cố ………………………………28 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC 31 2,1 Đặc trƣng vật liệu trƣớc gia cố ……………… …………………………31 2.1.1 Đất đỏ bazan .31 2.1.1.1 Nguồn gốc hình thành 31 2.1.1.2 Thành phần hóa học …………………………………………32 2.1.1.3 Cấu trúc …………………………………………33 2.1.1.4 Các đặc điểm cấu trúc hệ keo đất …………………… 33 2.1.1.5 Ảnh hƣởng hệ keo tới trình gia cố đất………………… 35 2.1.1.6 Phân loại cấu trúc đất …………………… 36 2.1.2 Vật liệu cát 37 2.1.3 Vật liệu tro bay: 39 2.1.3.1 Tính chất vật lý tro bay ……………………………………39 2.1.3.2 Cấu trúc tro bay …………………………………………40 2.1.3.3 Thành phần hóa học tro bay …………………… 41 Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ vật liệu xây dựng Luận Văn Thạc Sỹ khoá 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH 2.1.4 Vật liệu xi măng 42 2.1.5 Vật liệu lignin .43 2.2 Nguyên lý đóng rắn vật liệu nguyên lý gia cố ………………………… 44 2.2.1 Cơ chế hình thành cƣờng độ gia cố đất với xi măng ……………….44 2.2.1.1 Sự hydrat hóa khống C3S 44 2.2.1.2 Sự hydrat hóa khống C2S …………………………………………45 2.2.1.2 Sự hydrat hóa khống C3A …………………………………………45 2.2.1.2 Sự hydrat hóa khống C4AF……………………………………… 45 2.2.2 Cơ chế hình thành cƣờng độ gia cố đất với tro bay .……………46 2.2.2.1 Sự bổ sung thành phần hóa gia cố hỗn hợp xi măng – tro bay 46 2.2.2.2 Phản ứng hóa học tạo cƣờng độ ………………………………… 47 2.2.3 Vai trò phụ gia gầy cát ……………………………………… 47 2.2.4 Vai trò phụ gia lignin …………………………………………47 2.3 Sự rắn vật liệu hỗn hợp sở đầm chặt …….48 2.3.1 Công nghệ làm tơi vật liệu 48 2.3.2 Độ ẩm hỗn hợp: 48 2.3.3 Công tác đầm nén 49 2.3.4 Nhiệt độ độ ẩm ( bảo dƣỡng) 49 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CÁC TÍNH CHẤT CỦA HỆ NGUYÊN LIỆU ………………………………………………………………… 50 3.1 Đất đỏ bazan hạt mịn 50 3.1.1 Thành phần hóa học đất đỏ bazan 50 3.1.2 Các tính chất vật lý đất đỏ bazan 51 3.1.2.1 Kết phân tích thành phần hạt 51 3.2.2.2 Kết đầm nén tiêu chuẩn 53 3.2.2.3 Kết thí nghiệm số dẻo 53 3.2.2.4 Kết thí nghiệm CBR 55 3.1.3 Đặc điểm tính chất Cơ học đất bazan .56 3.1.3.1 Thí nghiệm nén lún 57 Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ vật liệu xây dựng Luận Văn Thạc Sỹ khoá 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH 3.1.3.2 Thí nghiệm E đh .59 3.1.3.3 Sức chống cắt đất đỏ bazan 61 Vật liệu cát 62 3.3 Vật liệu tro bay 64 3.3.1 Tính chất lý tro bay 65 3.3.2 Thành phần hạt 65 3.3.3 Thành phần hóa học 66 3.4 Vật liệu ximăng 67 3.5 Chất phụ gia hóa học 67 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT BAZAN ĐÃ GIA CỐ 68 4.1 Tiêu chuẩn thí nghiệm đất gia cố: .68 4.1.1 Cơ sở lựa chọn cấp phối thí nghiệm ……………………………….68 4.1.2 Phƣơng pháp chế tạo mẫu …………………………………………… 69 4.2 Tiến hành thí nghiệm hỗn hợp đất gia cố 71 4.2.1 Thí nghiệm đất gia cố cát 71 4.2.1.1 Thí nghiệm đầm nén đất gia cố 8% cát .71 4.2.1.2 Thí nghiệm đầm nén đất gia cố 10% cát 72 4.2.1.3 Thí nghiệm đầm nén đất gia cố 12% cát 72 4.2.2 Đất bazan gia cố cát +tro bay 73 4.2.2.1 Thí nghiệm đầm nén đất gia cố 10% cát + tro bay theo tỉ lệ 73 4.2.2.2 Thí nghiệm xác định cƣờng độ chịu nén mẫu đất gia cố 10% cát + tro bay theo tỉ lệ khác 75 4.2.3 Đất đỏ gia cố cát+tro bay+ximăng 76 4.2.3.1 Thí nghiệm đầm nén đất gia cố 10% cát + 14% tro bay + xi măng theo tỉ lệ khác .76 4.2.3.2 Thí nghiệm xác định cƣờng độ chịu nén mẫu đất gia cố 10% cát +14% tro bay theo tỉ lệ xi măng khác 78 4.2.3.3 Thí nghiệm xác định cƣờng độ kéo uốn mẫu đất gia cố 10% cát + 14% tro bay theo tỉ lệ xi măng khác 80 Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ vật liệu xây dựng Luận Văn Thạc Sĩ Khóa 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH hiệu kinh tế cao Ngoài cần phải qui định nội dung, phương pháp dụng cụ kiểm tra chất lượng trình thi công gia cố đất Trước tiến hành thi cơng lớp móng mặt đường đất gia cố, phải lập thiết kế tổ chức thi công để quy định chiều dài đoạn cơng tác, trình tự thi cơng sơ đồ hoạt động loại thiết bị, thiết kế tổ chức thi công, phải vào điều kiện thực tế khả trang thiết bị, tính chất vật liệu, tình hình khí hậu thời tiết để sử dụng cách hợp lý cơng suất máy móc thiết bị hoàn thành thời gian quy định b) Chuẩn bị máy móc, thiết bị dụng cụ thi cơng để tổ chức thi công: Thiết bị dụng cụ thi công: Chuẩn bị kiểm tra đầy đủ số lượng xe, máy, thiết bị thi công theo yêu cầu thiết kế tổ chức thi công Công nghệ thi công đường với vật liệu đất bazan, cát, xi măng tro bay sử dụng thiết bị sau: Bảng 5.11: Thiết bị thi công Công việc Thiết bị Cày đất Máy cày Làm tơi đất Máy phay Rải vật liệu Thiết bị rải Trộn vật liệu Máy trộn Làm ẩm vật liệu Xe tưới nước Sang phẳng Máy san Đầm lèn Lu bánh lốp STT Ngoài cần phải trang bị thêm loại dụng cụ Lu nhưbánh cuốcnhẵn xẻng, cào, xe cải tiến, ô doa, bàn trang số gỗ gỗ ván vỉ sắt sân bay để làm đoạn nối Thiết bị dụng cụ kiểm tra chất lượng thi công: Chuẩn bị dụng cụ cần thiết để tiến hành khâu kiểm tra chất lượng thi công thước đo trắc ngang; thước đo độ phẳng, dụng cụ thử độ chặt độ ẩm, dụng cụ đúc mẫu thí nghiệm Chuyên ngành: Vật liệu công nghệ vật liệu xây dựng 107 Luận Văn Thạc Sĩ Khóa 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH c) Kiểm tra số lượng chất lượng vật liệu: để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tiến độ thi công cho đoạn thi công d) Định vị lên khuôn đường: Trên trường phải định rõ phạm vi thi công hoạt động loại công cụ hệ thống cọc mốc quy ước 5.4.2.2 Nội dung bước thi công Bước 1: Thi công đường Công tác thi công hồn thiện đường bao gồm cơng việc gạt tạp chất bề mặt Nền đường sau gọt bỏ lớp mặt phải đảm bảo có cao độ thiết kế Cao độ thiết kế có tính tốn khấu trừ lớp đất dự kiến cày xới lên để nhào trộn Trong trường hợp thiết kế yêu cầu có lớp hạ bên lớp đất gia cố, cần phải tiến hành lu lèn để đạt độ chặt yêu cầu K = 0.95 trước thi công lớp vật liệu gia cố bên Bước 2: Cày xới đất Trước cày xới, cần phải tính tốn chiều dày lớp đất xới nhằm đảm bảo đủ khối lượng đất nhào trộn yêu cầu cấp phối thiết kế, vào chiều dày cần phải cày xới để xác định thiết bị có lưỡi cày phù hợp Đồng thời, cần phải xác định độ ẩm tự nhiên đất để định công tác hong khơ tưới thêm nước cho q trình cày xới Nếu đất q khơ chiều hơm trước nên tưới nước để làm mềm đất cho hôm sau dễ cày, dễ làm tơi bụi Khi đất cày lên có lẫn đất cỡ cần phải loại bỏ ra, trường hợp lượng hạt cỡ ít, dùng tay, có nhiều dùng máy ủi có gắn lưỡi ben phụ đặc biệt để gạt bỏ Hình 5.6- Thiết bị cày đất Chuyên ngành: Vật liệu công nghệ vật liệu xây dựng 108 Luận Văn Thạc Sĩ Khóa 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Bước 3: Làm tơi nhỏ đất Điều khiển máy cày, bừa sơ đồ quy định để đảm bảo cày trộn chiều sâu thiết kế Khi cày bừa lần sau phải cày lấn sang lần trước 20 - 30cm cày từ tim lề ngược lại Có thể gắn thêm dàn bừa móc để sới đất chóng tơi Số lượng cày bừa – lượt/điểm Để dễ cày xới làm tơi đất khô, nên làm ẩm đất tới độ ẩm 0,3 - 0,4 độ ẩm giới hạn chảy, tới độ ẩm thấp độ ẩm tốt - 4% [28] Trong trường hợp đất có độ ẩm cao độ ẩm tốt phải xáo xới nhiều lần đất tơi vụn chóng khơ Bước 4: Rải cát chất kết dính Chất kết dính cát: Cát chất kết dính gồm xi măng, tro bay vận chuyển đến công trường dạng bột, chứa thiết bị rải có định lượng Dùng máy rải phân phối chất kết dính khắp bề rộng chiều dài đoạn gia cố Tốc độ di chuyển máy phải giữ ổn định để lượng chất kết dính phân phối tỷ lệ quy định Nếu khơng có máy rải dùng nhân lực để rải sở tính tốn số lượng chất kết dính cần thiết cho đoạn (hoặc phân đoạn) thi công, sẵn trước vật liệu hai bên lề chuyển vào mặt đường, dùng san tự hành để gạt cho chất kết dính phủ mặt đường Nguyên liệu chất kết dính, đất bazan định lượng rải đổ riêng biệt, nhiên, nhào trộn nguyên vật liệu trước nâng cao hiệu nhào trộn, tăng độ đồng nhất, giảm hao hụt kiểm sốt độ ẩm ngun liệu tốt Q trình trộn nguyên liệu tiến hành máy trộn đặt công trường, trường hợp này, hỗn hợp nguyên liệu trộn chung với nước để đạt độ ẩm thiết kế Hỗn hợp vật liệu nhào trộn khơng cịn dấu hiệu thay đổi màu sắc Hình 5.7- Máy rải xi măng với tốc độ 7km/, lưu lượng 18kg/cm2 Chuyên ngành: Vật liệu công nghệ vật liệu xây dựng 109 Luận Văn Thạc Sĩ Khóa 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Bước 5: Trộn khô hỗn hợp Việc trộn hỗn hợp nên chia làm giai đoạn: trộn khô trộn ẩm Khi rải trộn hỗn hợp, phải bảo đảm cho chất kết dính phân phối chiều dày lớp đất cần gia cố Hỗn hợp phải trộn sau rải để tránh hút ẩm thất khối lượng gió ngun nhân khác Tuy nhiên, không kéo dài thời gian trộn khơ đặc biệt đất có độ ẩm gần với độ ẩm tốt Trong trường hợp vật liệu rải đổ riêng biệt, sau lần rải loại nguyên liệu cần phải trộn sơ trước tiếp tục rải lớp Hiện nay, dùng máy cày bừa để tiến hành trộn khô hỗn hợp dùng thiết bị nhào trộn Số lần cày trộn khơng quy định, nói chung khoảng – lượt/điểm Hình 5.8- Thiết bị san, gạt phẳng đất Bước 6: Làm ẩm hỗn hợp Giai đoạn tưới nước có pha phụ gia để hỗn hợp đất có độ ẩm thiết kế tiến hành sau trộn khơ Sau trộn, thơng thường hỗn hợp có lượng ẩm định, kiểm tra thấy đất chưa đủ độ ẩm phải tưới thêm nước xe tưới nước Khi tưới nước cần điều chỉnh áp lực phun, tốc độ di chuyển xe cho cần tưới lần vừa đủ Nếu lượng nước cần tưới nhiều, tưới lần làm cho phần mặt q ẩm chia làm hai lần sau tưới lần đầu phải cày trộn sơ vài lượt tưới lần hai Chuyên ngành: Vật liệu công nghệ vật liệu xây dựng 110 Luận Văn Thạc Sĩ Khóa 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Do phần lượng nước bị bốc trộn hỗn hợp nên lượng nước cần tưới phải nhiều mức độ yêu cầu độ ẩm hỗn hợp lớn độ ẩm tốt 2– 3% Lượng nước cần tưới tính tốn theo cấp phối thiết kế Hình 5.9- Máy tưới nước làm ẩm Bước 7: Trộn hỗn hợp ẩm Sau tưới nước, dùng máy cày bừa thiết bị trộn tiếp tục trộn hỗn hợp cho ẩm Trong trình cày trộn phải thường xuyên kiểm tra độ ẩm, thấy chỗ chưa đủ nước tưới thêm, chỗ ẩm phải cày sới để làm khô bớt nước Sự đồng hỗn hợp sau trộn kiểm tra cách đào rãnh lỗ để quan sát màu sắc đất Nếu hỗn hợp đất có màu đồng khắp theo chiều cao cơng tác trộn xem đạt yêu cầu Bước 8: Đầm lèn Sau kiểm tra thấy việc trộn hỗn hợp đạt yêu cầu độ ẩm độ theo chiều dày chiều mặt cắt ngang tiến hành đầm lên Ngay sau san rải phải tiến hành đầm lèn vật liệu với độ chặt tối thiểu K > 0,98 theo thí nghiệm đầm nén cải tiến AASHTO T-180 Chỉ tiến hành lu lèn với độ ẩm cấp phối độ ẩm tốt (Wopt) với sai số khoảng cho phép 1% Công tác lu lèn tiến hành theo trình tự sau: lu sơ để lớp kết cấu ổn định, sau lu chặt Trước hết, nên dùng lu bánh lốp lu bánh nhẵn với tốc độ 1,5 – 2,0 km/giờ để lèn sơ – lượt Nếu phát thấy có lồi lõm khơng phải san bù phụ vật liệu đất gia cố, thiết phải cuốc băm lớp đầm lèn lên tạo nhám cho thêm vật liệu vào Tiếp rải lớp vật liệu dùng lu bánh nhẵn lèn đất đạt đến độ chặt Chuyên ngành: Vật liệu công nghệ vật liệu xây dựng 111 Luận Văn Thạc Sĩ Khóa 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH thiết kế; nên thay đổi dần loại lu từ nhẹ đến nặng Tốc độ lu cần khống chế không – km/giờ lúc đầu chậm sau tăng dần Vì hỗn hợp đất bazan gia cố tro bay xi măng với cát nên công tác đầm lèn đến độ chặt yêu cầu phải kết thúc trước hỗn hợp đất chất kết dính đơng kết với Q trình gia cố có sử dụng chất kết dính xi măng nên thơng thường sau – kể từ lúc làm ẩm (tức trộn xi măng đất có độ ẩm tốt ) hỗn hợp bắt đầu đơng kết, việc lu lèn không tiến hành chậm – kết thúc không chậm giờ, kể từ làm ẩm hỗn hợp Công tác lu thí điểm: Trước thi cơng đại trà cần phải tiến hành lu thí điểm để xác định số lần lu lèn thích hợp với loại thiết bị lu quan hệ độ ẩm, số lần lu, độ chặt Thực thí điểm đoạn đường có độ dài lớn 50m, rộng tối thiểu 2,75m (chiều rộng nửa mặt đường xe) Bảng 5.12: Thông số kỹ thuật số loại lu tham khảo Loại lu Ba bánh thép Hai bánh thép Trọng Áp lực nén Chiều dày Số lượt lu lượng cho 1cm2, lớp gia cố chặt (T) (kgf) (cm) 10 (lượt/điểm) 15 20 10 16 15 12 20 20 12-16 6-12 4-30 4-30 Tốc độ lu (km/h) 2.5-5.0 2.5-6.0 Hình 5.10- Thiết bị lu bánh sắt, lu chân cừu Chuyên ngành: Vật liệu công nghệ vật liệu xây dựng 112 Luận Văn Thạc Sĩ Khóa 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Bước 10: Hoàn thiện bảo dưỡng Sau kết thúc đầm lèn phải tiến hành cơng tác hồn thiện, san phẳng gia cố lề đường bảo dưỡng lớp đất gia cố Sau đầm lèn hỗn hợp đạt yêu cầu độ chặt cần tiến hành công tác dưỡng hộ lớp đất gia cố để giữ cho hỗn hợp đầm lèn ln ln có độ ẩm thiết kế suốt thời gian 28 ngày Biện pháp dưỡng hộ tốt sau kết thúc đầm lèn phủ lớp nhũ tương nhựa đường, nhựa lỏng với liều lượng 0,8 -1,2lít/m2 Khi khơng có nhựa lỏng nhựa nhũ tương dùng cát rải lớp dày từ - cm tưới nước thường xuyên để làm ẩm Để đảm bảo yêu cầu chất lượng lớp vật liệu gia cố, việc thực đầy đủ yêu cầu kỹ thuật nói trên, cịn cần phải làm tốt mối nối chỗ tiếp giáp đoạn thi công (chỗ tiếp giáp dọc thi công nửa bề rộng mặt đường, chỗ tiếp giáp ngang đoạn ) 5.4.3 Kiểm tra chất lượng lớp đất gia cố Để đảm bảo chất lượng vật liệu, cần phải thực công tác kiểm tra thường xuyên, giai đoạn trước, sau thi công Trong trình thi cơng cần thực cơng tác sau đây: o Kiểm tra chiều dày mức độ tới đất o Kiểm tra liều lượng chất kết dính mức độ phân bố chất kết dính đất o Kiểm tra độ ẩm hỗn hợp đầm lèn, độ chặt sau đầm lèn Kiểm tra chiều dày: Khi kiểm tra chiều dày lớp đất gia cố phải đo đạc chiều dày thực tế (có tính tới hệ số tơi xốp) để đối chiếu với chiều dày thiết kế với sai số cho phép ± 10% chiều dày quy định Kiểm tra mức độ tơi đất: Việc kiểm tra mức độ làm tơi đất thực độ rây tiêu chuẩn trường hoàn thành trước rải chất kết dính Kiểm tra liều lượng nguyên vật liệu: không để hao hụt 0,5% so với liều lượng thiết kế Chuyên ngành: Vật liệu công nghệ vật liệu xây dựng 113 Luận Văn Thạc Sĩ Khóa 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Kiểm tra độ đồng hỗn hợp trộn: Việc kiểm tra độ đồng trộn hỗn hợp chủ yếu thực cách theo dõi số lần chiều sâu xới, đồng thời với việc quan sát màu sắc hỗn hợp Công việc kiểm tra phải tiến hành trước làm ẩm hỗn hợp trước đầm lèn Kiểm tra độ ẩm: Độ ẩm đất hỗn hợp phải thường xuyên kiểm tra trước sau cầy xới, làm tơi đất trước lúc đầm lèn để biết lượng nước tưới thêm, đảm bảo cho hỗn hợp có độ ẩm độ ẩm thiết kế Kiểm tra độ chặt: Độ chặt kiểm tra đầm lèn đủ số lần quy định Nếu thấy chưa đạt yêu cầu phải đầm lèn tiếp tục xử lý để đạt độ chặt thiết kế Tuỳ theo đặc điểm đất đường khả sẵn có đơn vị thi cơng dụng cụ thiết bị thí nghiệm mà dùng pháo thử độ chặt hoăc chuỳ xách tay để kiểm tra độ ẩm độ chặt trình gia cố đất Kiểm tra cường độ: Cơng tác kiểm tra cường độ tiến hành theo cách sau: a) Trước tiến hành đầm lèn, lấy hỗn hợp đất trộn tới độ ẩm quy định để đúc thử cối 100 cm3 (đúc trường đem phịng thí nghiệm) tiến hành ép mẫu sau bảo dưỡng ngày Mẫu đúc xong đem bảo dưỡng buồng ẩm ngày sau đem thí nghiệm ép xác định tiêu cần thiết b) Sau đường đủ tuổi bảo dưỡng ngày, lấy mẫu nguyên dạng cách khoan hay đào để đem thí nghiệm nén xác định tiêu kỹ thuật cần thiết khác c) Sử dụng biện pháp trường (như dùng máy rơi chấn động ) đẻ xác định môđun biến dạng đàn hồi tổng thể tương đương kết cấu đem so sánh với module yêu cầu Chuyên ngành: Vật liệu công nghệ vật liệu xây dựng 114 Luận Văn Thạc Sĩ Khóa 2011 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Đề tài “Nghiên cứu bêtông đất bazan để xây dựng đường nông thôn thi công công nghệ đầm lăn” nhằm mục đích nghiên cứu loại vật liệu đất gia cố chất liên kết tổng hợp nhằm tận dụng nguồn đất địa phương, cải thiện tính chất đất để nâng cao cường độ chịu nén, cường độ kéo uốn, môđun đàn hồi cải thiện độ bền nước với chi phí thấp… từ ứng dụng vào thiết kế áo đường nông thôn để nâng cao khả phục vụ giao thông địa phương tỉnh Kontum nói riêng vùng Tây Nguyên nói chung Hệ thí nghiệm Nguồn đất dùng thí nghiệm đất bazan lấy từ mỏ đất đắp địa phương thuộc tỉnh Kontum, thành phần cỡ hạt tích lũy sàng 0.1-2, 0.005- 0.1,