Nghiên cứu phân lập và chuyển gen NAC2 liên quan đến tính chịu hạn ở cây lạc (arachis hypogaea l )

1 PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mặt đường bê tông xi măng (BTXM) ứng dụng 100 năm qua, hai loại hình mặt đường dùng xây dựng đường sân bay, đóng vai trị quan trọng việc hình thành nên mạng lưới giao thơng Mặt đường BTXM có mặt tất cấp đường giao thông, tiếp tục xây dựng phát triển hầu giới, tập trung nhiều nước có kinh tế phát triển Canada, Mỹ, Đức, Anh, Hà Lan, Trung Quốc Tỷ lệ mặt đường BTXM nước chiếm khoảng 40%, cịn Việt Nam tỷ lệ thấp khoảng 2,5% Trong trình phát triển với xuất nhiều vật liệu công nghệ thi công liên tục cải tiến thúc đẩy đời nhiều loại mặt đường, phải kể đến công nghệ bê tông đầm lăn Bê tơng đầm lăn (BTĐL) bê tơng khơng có độ sụt đầm chặt lu rung với thành phần tương tự bê tông xi măng Công nghệ bắt đầu áp dụng từ năm 60 số nước Canada, Italia, Đài loan sau áp dụng nhiều nước khác nhờ đặc tính ưu việt tốc độ thi công nhanh, giá thành thấp so với bê tông thông thường (BTT), đặc biệt cho số đập thủy lợi, thủy điện lớn Đối với công nghệ này, lựa chọn loại vật liệu sử dụng, sau chất lượng lượng dùng chúng nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng giá thành sản phẩm Giống với BTT, thành phần vật liệu BTĐL gồm: chất kết dính, cốt liệu, nước phụ gia hóa học Tuy nhiên điểm khác hai loại bê tông chất kết dính sử dụng cho BTĐL ngồi xi măng cịn có thêm phụ gia khoáng xem thành phần bắt buộc Phụ gia khống có vai trị quan trọng việc cải thiện tính chất bê tơng thỏa mãn yêu cầu cần thiết qui trình thi cơng Ở Việt Nam năm gần đây, hàng loạt cơng trình thủy điện xây dựng mà vai trị BTĐL thực khẳng định Tuy nhiên, việc ứng dụng BTĐL xây dựng hạ tầng giao thơng chưa có nhiều Trong hàng loạt cơng trình đường giao thơng qua vùng thường xuyên chịu lũ lụt, bãi đỗ xe, sân cảng sân bãi cơng trình công nghiệp lớn, xây dựng tương lai gần Năm 2013, Bộ giao thông vận tải ban hành Thông tư số 12/2013/TT – BGTVT việc “Quy định sử dụng kết cấu mặt đường bê tông xi măng đầu tư xây dựng công trình giao thơng” Thơng tư hướng dẫn cụ thể việc lựa chọn kết cấu mặt đường BT quy định pháp lý cho công tác thiết kế thi cơng cho loại hình mặt đường Điều khẳng định thêm xu sử dụng mặt đường bê tông năm tới Việt Nam Trong tình hình kinh tế suy thối nay, làm đường bê tông giải pháp kích cầu mà Đảng Nhà nước ta khuyến khích Điều không thúc đẩy ngành xi măng nước phát triển, tạo việc làm cho người lao động mà giảm nhập siêu hàng năm Việt Nam phải nhập hàng trăm nhựa đường, góp phần thực hóa giải pháp kích cầu Chính phủ giai đoạn Vì vậy, từ thực tế cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ BTĐL vào xây dựng giao thông thực cần thiết, góp phần giảm giá thành đầu tư cơng trình mà đảm bảo tốt chất lượng, mang lại ý nghĩa thiết thực giúp cho công tác xây dựng nước ta làm chủ loại hình công nghệ tiên tiến, đồng thời phát huy nguồn lực sẵn có nước Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận án làm rõ tính chất lý chủ yếu BTĐL, để áp dụng cho cơng trình đường giao thơng sở nguyên vật liệu, thiết bị sẵn có điều kiện khí hậu Việt Nam Mong muốn kết nghiên cứu trở thành sở cho việc thiết kế hỗn hợp BTĐL sở ứng dụng vật liệu công tác thiết kế kết cấu áo đường cứng Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng luận án nghiên cứu BTĐL để ứng dụng xây dựng đường giao thông Việt Nam Phạm vi nghiên cứu lựa chọn vật liệu, thiết kế thành phần, xác định số tính chất BTĐL phịng thí nghiệm Trên sở đề xuất số phương án kết cấu phù hợp với tiêu kỹ thuật, kinh tế điều kiện môi trường Việt Nam CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Mục đích chương nhằm đánh giá tình hình nghiên cứu, ứng dụng vật liệu bê tông đầm lăn nước giới, từ đưa định hướng nghiên cứu luận án cho ứng dụng xây dựng đường Việt Nam 1.1 Khái niệm bê tông đầm lăn 1.1.1 Quá trình hình thành cường độ Quá trình hình thành cường độ BTĐL tương tự BTT, dựa trình hình thành cường độ đá xi măng Trước tạo hỗn hợp bê tông bắt đầu đông kết, hồ xi măng tạo thành sau nhào trộn xi măng với nước thành loại huyền phù đặc có cấu trúc ngưng tụ Trong hạt rắn hút lực Vanđecvan liên kết với lớp vỏ hydrat Cấu trúc bị phá hủy có lực học tác dụng (nhào, trộn, rung đầm) trở thành chất lỏng nhớt, dễ tạo hình Việc chuyển hồ sang trạng thái chảy mang đặc trưng xúc biến, loại bỏ tác dụng lực học liên kết cấu trúc hệ lại phục hồi Tính chất học hồ xi măng tăng theo mức độ thủy hóa xi măng Theo thuyết Baikov – Rebinder, hình thành cấu trúc hồ xi măng cường độ diễn theo giai đoạn sau: - Giai đoạn hòa tan: nhào trộn xi măng với nước, thành phần khoáng clanhke tác dụng với nước bề mặt hạt xi măng Những sản phẩm tan Ca(OH)2, 3CaO.Al2O3.6H2O hòa tan vào nước Tuy nhiên độ tan chúng khơng lớn lượng nước có hạn nên dung dịch nhanh chóng trở nên bão hịa Những phân tố cấu trúc hình thành sau nhào trộn xi măng với nước etringit, hydroxit canxi sợi gen Ca(OH) xuất vài sau Những lớp gen mỏng tạo thành xen tinh thể Ca(OH)2 làm đặc thêm hồ xi măng - Giai đoạn hóa keo: dung dịch bão hòa, sản phẩm Ca(OH) 2, 3CaO.Al2O3.6H2O tạo thành không tan mà tồn trạng thái keo, sản phẩm ettringit (CSH) vốn không tan, nên tồn thể keo phân tán Nước tiếp tục (bay hơi, phản ứng với xi măng), sản phẩm tiếp tục tạo thành, tỷ lệ rắn so với lỏng ngày tăng, hỗn hợp dần tính dẻo, sản phẩm thể keo liên kết với thành thể ngưng keo - Giai đoạn kết tinh: nước thể ngưng keo tiếp tục đi, sản phẩm ngày nhiều, chúng kết tinh lại thành tinh thể chuyển sang thể liên tinh làm cho hệ thống hóa cứng Đến cuối giai đoạn đơng kết cấu trúc hồ xi măng hình thành làm cho biến đổi thành đá xi măng khả chịu lực tăng lên Sự hình thành cấu trúc đá xi măng trải qua trình vật lý hóa học phức tạp, biến đổi tổng hợp mà q trình xảy đồng thời, xen kẽ tác dụng tương hỗ Mặc dù, BTĐL lượng nước lượng xi măng nhiều so với BTT, song trình thủy hỏa xi măng diễn phức tạp chất vốn có nó, đồng thời sở cho hình thành cường độ bê tông sau Tuy nhiên, lượng hồ xi măng không đủ lấp đầy khoảng rỗng hạt cốt liệu bôi trơn bề mặt hạt cốt liệu, nên hỗn hợp bê tông bị rời rạc dẻo Sự bổ sung thành phần phụ gia khoáng (PGK) với xi măng tạo thành chất kết dính cho cốt liệu lớn (bộ khung chịu lực kết cấu) Phụ gia khống góp phần tăng thể tích hồ, bổ sung lượng hạt mịn cịn thiếu để lấp đầy lỗ rỗng khe hạt cốt liệu tăng tính dẻo cho hỗn hợp, tăng độ đặc cho bê tơng, làm tăng khả chịu lực chống thấm bê tơng Ngồi ra, cịn làm giảm lượng nhiệt tỏa từ sản phẩm q trình thủy hóa xi măng, giảm độ co ngót cho bê tơng, nguyên nhân gây rạn nứt phá hoại kết cấu bê tơng sau Bên cạnh đó, lực chấn động yếu tố quan trọng khác góp phần hình thành nên cường độ cho BTĐL Trong giai đoạn đầu, nhờ máy trộn cưỡng bức, thành phần hỗn hợp BTĐL có phân bố đồng khơng bị phân tầng hay vón cục Trong giai đoạn thi công, với lu rung bánh thép gây áp lực lớn lên hỗn hợp, làm cho thành phần xắp xếp chặt chẽ, kết cấu BTĐL đặc Với hàm lượng nước đủ cho q trình thủy hóa xi măng, nên hạn chế phần lượng nước dư thừa bay gây lỗ rỗng nguyên nhân làm giảm cường độ bê tơng So với BTT cường độ BTĐL hình thành sớm hơn, phát triển cường độ biến đổi liên tục theo thời gian Đến giai đoạn phát triển ổn định, nhiên q trình hình thành cường độ q trình phức tạp, mà biến đổi – lý - hóa xen kẽ tác dụng tương hỗ bổ sung 1.1.2 Đặc điểm BTĐL 1.1.2.1.Thành phần vật liệu Bê tông đầm lăn sử dụng xây dựng đường đập có thành phần vật liệu giống (gồm đá, cát, xi măng, phụ gia khoáng nước), nhiên hàm lượng thành phần hỗn hợp lại phụ thuộc vào u cầu kỹ thuật loại cơng trình Theo [76] yêu cầu vật liệu cho BTĐL có đặc điểm bảng 1.1 Bảng 1.1 Đặc điểm BTĐL Thành phần Lượng chất kết dính (kg/m ) Tỷ lệ N/CKD Đường kính cốt liệu lớn (mm) Cường độ chịu nén 28 ngày tuổi (MPa) Độ cơng tác (sec.) Ngồi ra, cốt liệu dùng cho BTĐL cần phải thỏa mãn tiêu chuẩn thành phần hạt không cho loại cốt liệu mà tất hỗn hợp thành phần Do cốt liệu chiếm từ 75% ÷ 85% tổng thể tích BTĐL nên việc lựa chọn thích hợp loại cốt liệu, thành phần hạt ảnh hưởng lớn đến khả làm việc bê tơng Mục đích việc thiết kế cấp phối hợp lý nhằm đạt hỗn hợp chặt với độ ổn định cao, độ rỗng nhỏ thành phần cốt liệu, đảm bảo chèn lấp lượng chất kết dính thích hợp, để hỗn hợp vật liệu có tính chất cần thiết cho xây dựng Hiện có nhiều PPTK tối ưu thành phần hạt Fuller – Thomson, biểu đồ lượng sót riêng biệt (Percent Retained Chart), đồ thị số độ thô (Coarseness Factor Chart), đồ thị 0.45 Power, ASTM C33, ACI 211 phương pháp số Nội dung phương pháp trình bày phụ lục A Mặc dù vậy, dù thiết kế theo cách thức dựa nguyên tắc chung như: - Với cấp phối cốt liệu tương ứng với lượng chất kết dính định, có hỗn hợp tối ưu với tỷ lệ nước chất kết dính thấp tạo hỗn hợp có cường độ cao - Trong hỗn hợp tối ưu, cản trở hạt vật liệu tối thiểu đáp ứng tốt với đầm rung có biên độ tần số cao Hỗn hợp tối ưu không sử dụng cho cơng trình xây dựng có thay đổi u cầu q trình thi cơng hồn thiện Do vậy, mà cấp phối trộn cốt liệu tính tốn theo tiêu chuẩn tối ưu định tính ban đầu, việc tiến hành thực nghiệm quan trọng nhằm đánh giá cụ thể cốt liệu sử dụng có phù hợp hay không 1.1.2.2 Phương pháp thiết kế cấp phối Lựa chọn PPTK thành phần hỗn hợp BTĐL hợp lý bước quan trọng đảm bảo chất lượng bê tơng, đồng thời đảm bảo tính kinh tế tính bền lâu cho cơng trình Để BTĐL đạt độ chặt yêu cầu hỗn hợp phải đủ khô để chịu tác động thiết bị đầm lăn phải đủ ướt phép chất kết dính đủ để phân bố, bao bọc lấp đầy chỗ trống cốt liệu trình trộn đầm nén Hiện có nhiều PPTK thành phần bê tông đề xuất ứng dụng toàn giới cho hỗn hợp BTĐL Do vậy, khó để xác định phương pháp để làm chuẩn, nhiên có hai quan điểm thiết kế hỗn hợp BTĐL sau: - Quan điểm bê tông: dựa vào tỷ lệ N/CKD giữ không đổi hỗn hợp trộn xác định khối lượng tuyệt đối - Quan điểm học đất: dựa vào mối quan hệ chất kết dính, cốt liệu hỗn hợp trộn xác định độ ẩm tối ưu tỷ trọng khô lớn Dù thiết kế theo phương pháp mục đích việc thiết kế BTĐL phải đảm bảo yếu tố như: - Có đủ lượng vữa cần thiết để bao bọc xung quanh hạt cốt liệu lấp đầy lỗ rỗng chúng - Có thể chế tạo BTĐL với cường độ mô đun đàn hồi theo yêu cầu - Khả thi công dễ dàng để đạt độ chặt yêu cầu có tuổi thọ cơng trình cao - Thành phần BTĐL lựa chọn dựa quan hệ cường độ nén số tính chất khác với tỷ lệ N/CKD Abrams thiết lập vào năm 1918 Quan điểm bê tông cho lượng hồ xi măng cần vừa đủ để lấp đầy khoảng trống hạt cốt liệu để hỗn hợp bê tông sau lèn chặt có độ rỗng nhỏ - Tính cơng tác xác định số độ cứng (VC) nằm khoảng 30s ÷ 40s phù hợp cho mặt đường BTĐL, nhiên nên kiểm tra lại số trường - Thường yêu cầu hàm lượng cụ thể lượng nước, lượng CKD, lượng cốt liệu sau biến đổi thơng số để có độ đặc yêu cầu Cho nên thơng số hỗn hợp tối ưu hóa để đạt độ chặt mong muốn Phương pháp ACI 211.3R-02– Theo Hiệp hội Bê tơng Mỹ, N/CKD xác định theo đồ thị vào cường độ yêu cầu BT tỷ lệ pha trộn PGK Thể tích cốt liệu lớn chọn theo bảng thiết lập sẵn, vào D max cốt liệu, C/CL xác định thí nghiệm Các thơng số cịn lại tính tốn từ phương trình thể tích tuyệt đối (TTTĐ) (trình tự bước thiết kế xem phụ lục B) Nhận xét: - Phụ gia khoáng thay phần xi măng theo thể tích tuyệt đối; - Trong biểu đồ lựa chọn tỷ lệ, cường độ nén BT giới hạn số cường độ cụ thể như: 13,79MPa 90 ngày tuổi; 20,68MPa; 27,58MPa; 34,47 MPa 28 ngày tuổi Do vậy, thiết kế thành phần bê tông mác cao xây dựng đường việc sử dụng phương pháp bị hạn chế Phương pháp RCCD (Roller -Compacted Concrete Dams) - Trung Quốc Thiết kế thành phần tương tự BTT, dùng nguyên lý bao bọc lấp kín tính tốn thành phần phương trình TTTĐ (trình tự bước thiết kế xem phụ lục B) Việc tính hàm lượng CKD dựa cơng thức: R =AR ( 90 ckd đó: R90 cường độ BTĐL tuổi 90 ngày, MPa; Rckd cường độ CKD tuổi 28 ngày, MPa; N, CKD lượng dùng nước, chất kết dính bao gồm xi măng phụ gia khoáng, kg/m ; A, B hệ số phương trình hồi qui xác định thí nghiệm Sau tính tốn, đúc mẫu thử phịng thí nghiệm, điều chỉnh thơng số để BTĐL có tính chất kỹ thuật yêu cầu đạt hiệu kinh tế cao Nhận xét: - Phương pháp cho cách tính tốn cường độ bê tơng dễ dàng; - Trong cơng thức (1.1) cần qui đổi cường độ thiết kế 28 ngày tuổi cường độ thiết kế 90 ngày tuổi; - Rckd cường độ chất kết dính xác định theo TCVN 6016:2011 - Phương pháp thiết lập dựa mối quan hệ tỷ trọng ướt tỷ trọng khô với độ ẩm hỗn hợp việc đầm chặt mẫu với độ ẩm khác Nó giống phương pháp dùng để xác định mối quan hệ độ ẩm tỷ trọng đất - Nguyên lý lèn phát triển Proctor sớm từ năm 1930 – 1940, Proctor với lượng lèn xác định, tồn giá trị độ ẩm tối ưu hỗn hợp lèn chặt tối đa (KLTT lớn nhất) Khi tăng lượng lèn, hệ số lèn chặt tăng lên độ ẩm tối ưu tương ứng giảm - Dựa nguyên lý này, khối lượng thể tích khơ hỗn hợp BTĐL sử dụng số để thiết kế thành phần BTĐL theo quan điểm học đất KLTT khô độc lập với hàm lượng nước tính tốn từ KLTT ướt theo công thức: γd = γw / (1+ 0,01w) đó: γd khối lượng thể tích khơ, kg/m ; γW khối lượng thể tích ướt, kg/m ; w độ ẩm, % - Có hai cách thức làm thí nghiệm với Proctor tiêu chuẩn theo ASTM D698 Proctor cải tiến theo ASTM D1557 Hai phương pháp khác trọng lượng đầm, chiều rơi tức công đầm thay đổi Kinh nghiệm rằng, thí nghiệm Proctor cải tiến phù hợp với BTĐL cốt liệu tự nhiên khả để có độ chặt cao ngồi trường trống thép đầm rung - Dựa quan điểm học đất, thông qua phương pháp đầm chặt cải tiến Protor để tìm độ ẩm tối ưu, hay nói cách khác tìm lượng nước hợp lý cho hỗn hợp; - Tuy nhiên BTĐL loại bê tông đặc biệt với độ sụt khơng, đảm bảo tính bê tông, với ảnh hưởng lẫn thành phần hỗn hợp, không tách rời hay độc lập thành phần đất - Qua khảo sát mặt lý thuyết ban đầu, hai quan điểm thiết kế có đặc điểm chung TKBT khơng có độ sụt tìm lượng nước tối ưu cho cấp phối; - Phương pháp thiết kế bê tơng thể tính chất lấp đầy lỗ rỗng hồ xi măng hạt cốt liệu Mặc dù vậy, phương pháp chưa nêu bật liên quan đặc điểm đầm nén thiết kế, mà lại điểm khác biệt BTĐL với BTT khác; 10 - Thí nghiệm đầm nén dùng Proctor cải tiến biện pháp có hiệu cho việc lựa chọn hàm lượng nước để vừa đảm bảo tính cơng tác tính chất khác cho BTĐL ngồi trường Trong lý thuyết đầm nén đất đá, nước vật liệu hỗn hợp dạng hạt có tác dụng bơi trơn tác dụng lực đầm, đất đá đạt dung trọng khô cao Tuy nhiên, từ quan điểm lý luận bê tông để xét, nước nhiều hay ảnh hưởng lớn, lượng nước cần thiết cho vào để đạt đến tỷ trọng khơ cao vượt q lượng dùng nước cần thiết để đầm chặt bê tông, tính cứng hóa BTĐL khả không đảm bảo Cho nên, tỷ trọng khô, lượng nước tối ưu cơng đầm cần có lựa chọn hợp lý đảm bảo đầm chặt, đồng thời làm cho tính cứng hóa BTĐL thỏa mãn yêu cầu Mặc dù phương pháp có tính ưu điểm mình, dù lựa chọn theo cách thức hỗn hợp BTĐL phải đảm bảo cường độ yêu cầu tính cơng tác Vì vậy, chìa khóa để thiết kế, thi công áp dụng hiệu dùng BTĐL phải có q trình ứng dụng thử nghiệm phịng ngồi trường để có đánh giá, điều chỉnh cụ thể cho phù hợp với điều kiện kinh tế - kỹ thuật, môi trường tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam 1.1.2.3 Công nghệ thi công - Hệ thống trộn: thiết bị trộn bê tông nên dùng loại hoạt động theo nguyên lý trộn cưỡng Công suất thiết bị trộn phải đáp ứng suất thiết bị rải (thường 60m /h trở lên) Khoảng cách từ nơi trộn tới trường không 30 phút xe chạy - Vận chuyển hỗn hợp bê tông: hỗn hợp BTĐL khô, không bị phân tầng vận chuyển, nên thường dùng xe tải tự đổ để vận chuyển Thông thường sử dụng xe có tải trọng từ 7T đến 10T phù hợp Khi chọn xe tải vận chuyển, cần chọn loại xe có chiều cao miệng thùng phù hợp với phễu nạp liệu thiết bị rải - Rải hỗn hợp bê tơng: sử dụng máy rải asphalt có cơng suất 120T/h trở lên Chiều rộng vệt rải thường khoảng 3m ÷ 6m, điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng mặt đường ... sụt (tính cm) Hỗn hợp l? ?u động nhào trộn tốt hỗn hợp dẻo có đặc tính liên tục cấu tạo, cốt liệu hỗn hợp trạng thái ? ?l? ? l? ??ng” môi trường liên tục hồ xi măng đảm bảo tính dính kết, tính khơng phân. .. phạm vi nghiên cứu Đối tượng luận án nghiên cứu BT? ?L để ứng dụng xây dựng đường giao thông Việt Nam Phạm vi nghiên cứu l? ??a chọn vật liệu, thiết kế thành phần, xác định số tính chất BT? ?L phịng... phần BT? ?L lựa chọn dựa quan hệ cường độ nén số tính chất khác với tỷ l? ?? N/CKD Abrams thiết l? ??p vào năm 1918 Quan điểm bê tông cho l? ?ợng hồ xi măng cần vừa đủ để l? ??p đầy khoảng trống hạt cốt liệu