Ảnh hưởng của nồng độ muối đến đặc trưng cơ lý của đất trộn xi măng ở Cần Giờ - TP. Hồ Chí Minh

Bài báo này tiến hành khảo sát ảnh hưởng của độ mặn đến đất trộn xi măng khi gia cố nền trong phương pháp trộn nông ở vùng Cần Giờ. Đây là khu vực có giá trị độ mặn thay đổi, do đó cường độ của mẫu đất trộn xi măng sẽ suy giảm khi nồng độ muối tăng lên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của nồng độ muối đến đặc trưng cơ lý của đất trộn xi măng ở Cần Giờ - TP. Hồ Chí Minh TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ MUỐI ĐẾN ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT TRỘN XI MĂNG Ở CẦN GIỜ - TP. HỒ CHÍ MINH EFFECT OF SALINITY TO GEOTECHNICAL PROPERTIES OF SOIL - CEMENT IN CAN GIO - HO CHI MINH CITY TS. Đỗ Thanh Hải Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM TÓM TẮT Bài báo này tiến hành khảo sát ảnh hưởng của độ mặn đến đất trộn xi măng khi gia cố nền trong phương pháp trộn nông ở vùng Cần Giờ. Đây là khu vực có giá trị độ mặn thay đổi, do đó cường độ của mẫu đất trộn xi măng sẽ suy giảm khi nồng độ muối tăng lên. Hai giá trị là độ mặn tự nhiên của đất (Sa = 4,24%) và độ mặn tối đa (Sa = 10,8%) được tăng lên bằng thí nghiệm tăng mặn trong phòng. Các thí nghiệm được thực hiện là nén đơn, cắt trực tiếp và nén cố kết. Kết quả chỉ ra rằng ứng với cùng hàm lượng xi măng là 10%, độ ẩm của hỗn hợp đất sau khi trộn là 90% thì sức chống cắt của đất có Sa = 4,24% lớn hơn đất có Sa = 10,8%. Chỉ số nén Cc, chỉ số nở Cs của hai loại đất trộn không thay đổi nhiều từ 7 ngày tuổi. Cường độ nén đơn của đất có Sa = 4,24% lớn hơn đất có Sa = 10,8%. Các tương quan giữa sức chống cắt theo thời gian bảo dưỡng, sức chống cắt, cường độ nén đơn theo thời gian bảo dưỡng và module E50 cũng được chỉ ra trong nghiên cứu này. ABSTRACT This paper surveys the technical specification of cement treated soft clay to reinforce soft clay with the depth from 9m to 19m in Can Gio. It is noticed that the physical and mechanical properties of soil-cement in saline soil revealed lower value than expected. The author examine two cases : the natural salinity of soil (Sa = 4.24%) and the maximum salinity (Sa = 10.8%) found by experimenting incresed salinity in the laboratory. The experiments were conducted as unconfined compressive strength test, direct shear test, oedometer consolidation test. It is indicated that with the same cement content of 10%, the moisture content of soil-cement after mixing was 90%, the shear strength of the soil-cement with Sa = 4.24% higher than the soil-cement with Sa = 10.8%. Unconfined compressive strength of the soil-cement with Sa = 4.24% higher than the soil-cement with Sa = 10.8%. Compression index and swelling index in oedometer test of specimen at 7 days curing time were almost unchanged. The relationship between the shear strength with the curing time and the shear strength, unconfined compressive strength with the curing time and module E50 also given through this investigation. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các giải pháp xử lý nền bằng đất trộn xi măng trong phương pháp ổn định toàn khối (trộn nông) đã đạt nhiều ứng dụng tốt cho việc xử lý lún nền đường, đê, đập. Phương 352 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 pháp này làm gia tăng khả năng chịu tải của đất và rút ngắn thời gian thi công. Do đó công nghệ này rất thích hợp để áp dụng ở Cần Giờ. Tuy nhiên, do khu vực này nằm trên lớp bùn sét yếu hữu cơ dày trên dưới 20 m có chứa hàm lượng muối nhất định, và với việc trộn vữa xi măng vào trong đất thì nồng độ muối có thể gây ảnh hưởng tới sự hình thành cấu trúc và cường độ của đất trộn xi măng. Đất sét yếu chứa muối không chỉ có những đặc tính chung như đất sét yếu thông thường mà còn chứa một hàm lượng cao những ion Mg2+, Cl-, SO42- , là những ion gây nên ảnh hưởng làm giảm cường độ của đất trộn xi măng (Xing et al., 2009 [14]). Theo nghiên cứu của Xing thì ion Cl- ảnh hưởng lên cường độ của đất trộn xi măng trong thời gian ngắn và gây ảnh hưởng lớn nhất, ion Mg2+ có ít ảnh hưởng lên cường độ ban đầu nhưng gây ảnh hưởng lớn về lâu dài và ion SO42- gây ảnh hưởng về lâu dài và ít gây ảnh hưởng hơn so với hai ion Mg2+ và ion Cl-. Việc phân tích đánh giá ảnh hưởng của nồng độ muối lên cường độ của đất trộn xi măng trong khu vực Cần Giờ có thể giúp các nhà thiết kế đánh giá đúng cường độ của đất trộn xi măng theo thời gian, qua đó đưa ra được những thiết kế chính xác. Ngoài ra còn giúp các nhà thiết kế lựa chọn những phụ gia đưa vào trong vữa xi măng phù hợp để có thể đảm bảo cường độ của đất trộn xi măng và tránh sự ăn mòn theo thời gian. 2. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Các mẫu đất được lấy ở độ sâu từ 1,5 đến 3,0 ở khu vực gần biển Cần Giờ và tiến hành thí nghiệm đo độ mặn. Độ mặn lớn nhất tìm được là 8,48 g/l (Sa = 4,24%) ở độ sâu 15,5 m - 16,5 m. Độ mặn của nước biển Cần Giờ đo đươc là 25 g/l , thêm muối ăn vào sao cho độ mặn của nước biển tăng thêm gấp 5 lần, tức là 125 g/l. Đo độ mặn t ...