4.3.1. Đất gia cố xi măng
Cường độ chịu kéo khi ép chẻ với mẫu đất gia cố xi măng có hàm lượng là: 25% và 30% cho kết quả đạt độ bền cấp 3 sau 28 ngày tuổi theo tiêu chuẩn TCVN
10379:2014 [9].
Hình 4.7: Kết quả cường độ kéo khi ép chẻ mẫu đất gia cố xi măng
Cường độ chịu kéo khi ép chẻ với mẫu đất gia cố vôi 15% cho kết quả đạt độ bền cấp 3 sau 28 ngày tuổi theo tiêu chuẩn TCVN 10379:2014 [9].
Hình 4.8: Kết quả cường độ kéo khi ép chẻ mẫu đất gia cố vôi
4.3.3. Đất gia cố hỗn hợp vôi, xi măng
Cường độ chịu kéo khi ép chẻ thể hiện qua Hình 4.9. Mẫu đất gia cố hốn hợp (vơi, xi măng) đều cho kết quả đạt độ bền cấp 3 sau 28 ngày tuổi theo tiêu chuẩn TCVN 10379:2014 [9].
Hình 4.9: Kết quả cường độ kéo khi ép chẻ mẫu đất gia cố vôi, xi măng
Tiến hành thí nghiệm như trên và cường độ chịu nén phải đạt độ bền cấp 3 sau 28 ngày tuổi theo tiêu chuẩn TCVN 10379:2014 [9]
Theo đề xuất của tiêu chuẩn TCVN 10379:2014, Gia cố đất bằng chất kết dính vơ cơ, hóa chất hoặc gia cố tổng hợp, sử dụng trong xây dựng đường-Thi công và nghiệm thu. Trị số mô đun đàn hồi của đất gia cố có thể tiến hành thí nghiệm theo TCVN 9843:2013 [29]
Mô đun đàn hồi của vật liệu gia cố (Eđh) xác định theo công thức (4.3)
2 4 dh pH PH E L D L (4.3)
Trong đó: - P là tải trọng tác dụng nén mẫu, N; - p là áp lực nén lên mặt mẫu, Mpa;
- H và D là chiều cao và đường kính mẫu, mm ;
- L là biến dạng phục hồi (đàn hồi) của mẫu vật liệu, mm; - Eđh là mô đun đàn hồi của vật liệu, Mpa.
Hình 4.10: Thí nghiệm mơ đun đàn hồi
Mô đun đàn hồi mẫu đất gia cố với hàm lượng xi măng đạt 30% cho kết quả đạt độ bền cấp 3 sau 28 ngày tuổi theo tiêu chuẩn TCVN 10379:2014 [9]
Hình 4.11: Kết quả mô đun đàn hồi mẫu đất gia cố xi măng
4.4.2. Đất gia cố vôi
Mô đun đàn hồi mẫu đất gia cố vôi 15% cho kết quả đạt độ bền cấp 3 sau 28 ngày tuổi theo tiêu chuẩn TCVN 10379:2014 [9]
Hình 4.12: Kết quả mơ đun đàn hồi mẫu đất gia cố vôi
Mô đun đàn hồi mẫu đất gia cố 5% vôi + 30% xi măng và 15% vôi + 15% xi măng cho kết quả đạt độ bền cấp 3 sau 28 ngày tuổi theo tiêu chuẩn TCVN 10379:2014 [9]
Hình 4.13: Kết quả mơ đun đàn hồi mẫu đất gia cố vôi, xi măng
4.5. Tổng hợp kết quả thí nghiệm 4.5.1. Cường độ chịu nén 4.5.1. Cường độ chịu nén
Cường độ chịu nén mẫu đất gia cố tăng, đạt độ bền cấp 3, chỉ có mẫu đất gia cố 12% vơi chưa đạt độ bền cấp 3. Mẫu đất gia cố hỗn hợp vơi, xi măng có cường độ chịu nén cao hơn mẫu đất chỉ dùng 1 loại gia cố vôi hay xi măng. Mẫu đất gia cố (5% vôi + 30% xi măng) cho kết quả về cường độ chịu nén cao gấp 2,22 lần so với mẫu đất gia cố 15% vôi và gấp 1,72 lần so với mẫu đất gia cố 25% xi măng.
4.5.2. Ép chẻ
Hình 4.15: Kết quả cường độ kéo khi ép chẻ
Cường độ kéo khi ép chẻ mẫu đất gia cố đều đạt độ bền cấp 3, mẫu đất gia cố hỗn hợp (vơi, xi măng) có cường độ kéo khi ép chẻ cao hơn mẫu đất chỉ dùng 1 loại gia cố vôi hay xi măng. Mẫu đất gia cố (5% vôi + 30% xi măng) cho kết quả về cường độ kéo khi ép chẻ cao gấp 2,22 lần so với mẫu đất gia cố 15% vôi và gấp 1,94 lần so với mẫu đất gia cố với hàm lượng xi măng đạt 25%.
Hình 4.16: Kết quả mơ đun đàn hồi
Mô đun đàn hồi đất gia cố đạt độ bền cấp 3, chỉ có mẫu đất gia cố với hàm lượng xi măng 25% và 5% vôi + 15 % xi măng không đạt độ bền cấp 3. Mẫu đất gia cố với hàm lượng (5% vôi + 30% xi măng) cho kết quả về mô đun đàn hồi cao hơn so với mẫu đất gia cố (15% vôi hay 30% xi măng).
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. Kết luận
Đáp ứng chỉ tiêu kỹ thuật xây dựng kết cấu nền đường theo tiêu chuẩn 10379:2014 và tiêu chuẩn 22TCN 81-84 [30], mẫu đất được gia cố với nhiều hàm lượng (xi măng, vơi), bảo dưỡng theo thời gian được thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu như: cường độ, ép chẻ và môđun biến dạng của các mẫu đất gia cố và đưa ra các kết luận sau:
- Mẫu đất khi gia cố hỗn hợp vơi và xi măng cho khối lượng thể tích khơ đạt lớn hơn khi gia cố 1 loại là (vôi hay xi măng).
- Mẫu đất gia cố đạt độ bền cấp III: Khi gia cố với xi măng từ 30%, với vôi từ 15% và với vôi kết hợp xi măng từ 5% vôi + 15% xi măng.
- Với hàm lượng xi măng (từ 25% trở lên) để liên kết hết với các hạt sét giúp hình thành cường độ cho mẫu đất gia cố xi măng. Mẫu đất được gia cố từ 25% xi măng đến 30% xi măng ở 28 ngày tuổi thì cường độ c hịu nén và mô đun đàn hồi của mẫu tăng lần lượt là 5% và 30%.
- Với việc gia cố kết hợp vôi, xi măng; ở cùng 1 hàm lượng vơi (5% vơi) thì mẫu có hàm lượng xi măng cao hơn, cho kết quả về cường độ chịu nén mẫu gia cố 30% xi măng gấp 1,54 lần so với mẫu gia cố 15% xi măng, ở cùng thời gian bảo dưỡng. Mẫu đất được gia cố mẫu từ 5% vôi + 15% xi măng đến 5% vôi + 30% xi măng ở 28 ngày tuổi thì cường độ chịu nén tăng 35% và mơ đun đàn hồi của mẫu từ 5% vôi + 30% xi măng đến 15% vôi + 15% xi măng mẫu tăng 25%.
5.2. Kiến nghị
Đề tài được thực hiện trong một thời gian hạn chế nên vẫn còn những bước tiếp tục thực hiện để hoàn thiện hướng nghiên cứu là:
- Tiếp tục thí nghiệm nhiều mẫu đất khu vực đồng bằng Sông Cửu Long khác để gia cố để thu thập dữ liệu, phân tích ứng xử đất gia cố chất kết dính (vơi, xi măng).
- Với hàm lượng chất kết dính như: vơi, xi măng để gia cố đất từ 15% đến 30% trở lên, mẫu dễ bị nứt do co ngót khi khơ, cho nên cần làm thêm thí nghiệm co ngót cho mẫu đất gia cố.
- Đánh giá lại khả năng đáp ứng của vật liệu gia cố chất kết dính nên thi cơng thử nghiệm một đoạn đường ngắn bằng công nghệ gia cố đất dựa trên kết quả nghiên cứu trong đề tài này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Đ. Quang. ‘‘Những tuyến cao tốc nào về miền Tây quy hoạch đầu tư 10 năm tới?’’ Internet: https://www.baogiaothong.vn/bao-nhieu-tuyen-cao-toc-ve-mien-tay-quy- hoach-dau-tu-10-nam-toi-d503273.html, ngày 20 tháng 6 năm 2022.
[2] T. Linh. ‘‘Giao thông miền Nam phát triển với loạt cao tốc được khởi công, VnEconomy.’’ Internet: https://vneconomy.vn/giao-thong-mien-nam-phat-trien-voi- loat-cao-toc-duoc-khoi-cong-2021041310293423.htm, ngày 24 tháng 7 năm 2022. [3] V. Đ. Tuấn. ‘‘Nghiên cứu gia cố nguồn vật liệu đất tại chỗ làm áo đường tỉnh lộ và
đường giao thông nông thôn tỉnh Tây Ninh,’’ Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, 2005.
[4] B. T. Tuyết. ‘‘Nghiên cứu thử nghiệm công nghệ đất trộn xi măng bằng công nghệ trộn nông để xây dựng mặt đường giao thông nông thôn ở An Giang.’’ Internet : https://tapchigiaothong.vn/nghien-cuu-thu-nghiem-cong-nghe-dat-tron-xi-mang- bang-cong-nghe-tron-nong-de-xay-dung-mat-duong-giao-thong-nong-thon-o-an- giang-18346849.htm, ngày 28 tháng 05 năm 2002.
[5] T. L. Giang. “Nghiên cứu và ứng dụng cơng nghệ hóa cứng đất bằng phụ gia hóa học để xây dựng cơ sở hạ tầng để phát triển du lịch Hà Giang (lần thứ 49).” Internet: https://congthuong.vn/ha-giang-tao-co-che-thong-thoang-cho-nghien-cuu-ung- dung-khoa-hoc-va-cong-nghe-218924.html, ngày 26 tháng 04 năm 2022.
[6] N. A. Quân. ‘‘Cứng hóa bùn – Giải pháp hiệu quả để xử lý nền đất yếu.’’ Tạp chí Khoa học cơng nghệ. ’’ Internet: https://vjst.vn/vn/tin-tuc/1424/cung-hoa-bun---giai- phap-hieu-qua-de-xu-ly-nen-dat-yeu-.aspx, ngày 25 tháng 07 năm 2022.
[7] D. N. Hải (2007). Giáo trình Xây dựng mặt đường ơ tô. Nhà xuất bản giáo dục. Tập. 1.
[8] Bộ khoa học và công nghệ. ‘‘Gia cố đất bằng chất kết dính vơ cơ, hóa chất hoặc gia cố tổng hợp, sử dụng trong xây dựng đường - bộ thi công nghiệm thu.’’ Việt Nam, TCVN 10379:2014, 2014.
[9] Bộ khoa học và công nghệ. “Nền đường ô tô – Thi công và nghiệm thu.” Việt Nam, TCVN 9436:2012, 2012.
[10] A. H. M. Kamruzzaman. “Physico-Chemical and Engineering of cement treated Singapore marine clay,” M.Eng. Thesis, National University of Singapore, Singapore, 2002.
[11] S. Bhattacharja and J. I. Bhatty (2003). Comparative Performanceof Portland Cement
and Lime Stabilization of Moderate to High Plasticity Clay Soils. [Online]. RD125.
Available: https://www.cement.org/
[12] J. Jacobson. “Factors Affecting Strength Gain in Lime-Cement Columns and Development of a Laboratory Testing Procedur,” M.A. thesis, the Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University, Virginia, 2002.
[13] J. Yang, M. Dong, T. Sun, and M. Wang (2019, May). “Forecast formula for strength of cement-treated clay.” Soild and Foundation. [Online]. 59, pp. 990-929. Available: https://www.researchgate.net/publication/333329547_Forecast_formula_for_strengt h_of_cement-treated_clay/link/5ed00ff992851c9c5e65d5b5/download.
[14] N. Q. Dũng, N. A. Quân, và V. B. Thao (07, 2021). “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xây dựng đường giao thông nông thôn bằng đất tại chỗ gia cố chất kết dính: Xi măng, Roadcem, tro bay, tro xỉ,’’ Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ thủy lợi. [Online]. vol. 45. Available: https://vawr.org.vn/nghien-cuu-ung-dung-cong-nghe-xay-dung- duong-giao-thong-nong-thon-bang-dat-tai-cho-gia-co-chat-ket-dinh-xi-mang-
roadcem-tro-bay-tro-xi.
[15] N. Đ. Trọng và N. T. Ngọc. “Nghiên cứu đánh giá việc kết hợp xi măng và tro bay để gia cố dùng làm móng đường ơ tơ tại Cần Thơ,’’ Tạp chí Giao Thơng Vận Tải. vol. 4, 2017.
[16] T. N. H. Hùng, L. T. Bích và B. T. Tuyết. “Ứng xử đất An Giang trộn xi măng khô phục vụ xây dựng đường giao thông nơng thơn cho xe tải nhẹ,’’ Tạp chí xây dựng. vol. 3, 2013.
[17] N. M. Thủy, và V. Đ. Tuấn, “Một số kết quả nghiên cứu gia cố vật liệu đất tại chỗ bằng xi măng tro bay làm móng trong kết cấu áo đường tại tỉnh Tây Ninh,’’ Tạp chí
Giao Thơng Vận Tải. vol. 2, 2005.
[18] M. S. Baghini, A. Ismail, M. P. Asghar, G. Fendereski, and M. Sadeghi. “Measuring the effects of styrene butadience copolymer latex-Portland cement additives on properties of stabilized soil-aggregate base,’’ International Journal of Pavement Research and Technology. vol. 11, pp. 458-469, 2017.
[19] S. Sasanian and T. A. Newson, “Basic parameters governing the behaviour of cement-treated clays,’’ Soil and Foundation. vol. 54, pp. 209-224, 2014.
[21] K. Harichane, M. Ghrici and S. Kenai. “Effect of the combination of lime and natural pozzolana on the durability of clayey soils,’’ Journal of Geotechnical Engineering. vol. 15, pp. 1109-1204, Jan. 2010.
[22] National Academies of Sciences, Washington, Recommended Practice for Stabilization of Subgrade Soils and Base Materials, Engineering and Medicine 2009.
N. Thanh. “Dự án đường giao thông kết nối vào khu vực Đầm Thị Tường.’’ Internet: https://camau.gov.vn/wps/portal/?1dmy&page=trangchitiet&urile=wcm%3Apath% 3A/camaulibrary/camauofsite/trangchu/tintucsukien/kinhte/czxfvgfchgvjhb, ngày 27 tháng 06 năm 2022.
[23] Bộ khoa học và công Nghệ. “Xi măng Pooc lăng - Yêu cầu kỹ thuật.’’ Việt Nam, TCVN 2682:2009, 2009.
[24] Bộ xây dựng. “Đất xây dựng - Phương pháp xác định độ ẩm và độ hút ẩm trong phịng thí nghiệm.’’ Việt Nam, TCVN 4196-2012, 2012.
[25] Bộ giao thơng vận tải. “Quy trình đầm nén đất, đá dăm trong phịng thí nghiệm.’’ Việt Nam, 22TCN 333:06, 2006.
[26] “Standard test methods for Compressive strength of molded soil-cement cylinders.’’ US, ASTM D1633, Dec. 01, 2017.
[27] “Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo khi ép chẻ của vật liệu hạt liên kết bằng các chất kết dính’’ Việt Nam, TCVN 8862:2011, 2011.
[28] “Xác định mô đun đàn hồi của vật liệu đá gia cố chất kết dính vơ cơ trong phịng thí nghiệm.’’ Việt Nam, TCVN 9843:2013, 2013.
[29] “Quy trình sử dụng đất gia cố bằng chất kết dính vơ cơ trong xây dựng đường.’’ Việt Nam, 22TCN 81-84, 1984.
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG
Họ và tên: Nguyễn Đình Thao
Ngày, tháng, năm sinh: 16/09/1997 Nơi sinh: Tuy Phước – Bình Định Địa chỉ liên lạc: 42 Quang Trung, Khóm 5, Phường 5, Tp. Cà Mau
QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
- Từ năm 2015-2020: Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng tại trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TP HCM.
- Từ năm 2020-2022: Học viên cao học Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng tại trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TP HCM.
QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC:
- Từ năm 2020-2022: Nhân viên - Ban Quản lý dự án xây dựng cơng trình giao thơng Cà Mau.