Đặc điểm cát nội đồng ở vùng ven biển tỉnh Quảng Trị và tiềm năng làm vật liệu xây dựng thay thế cát sông

Bài viết giới thiệu đặc điểm phân bố, thành phần khoáng vật, hóa học, thành phần hạt và tính chất cơ lý của một số thành tạo cát nội đồng khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Trị (cát vàng hệ tầng Phú Xuân và cát xám trắng hệ tầng Nam Ô), từ đó đánh giá tiềm năng thay thế cát sông trong chế tạo bê-tông và vữa xây dựng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đặc điểm cát nội đồng ở vùng ven biển tỉnh Quảng Trị và tiềm năng làm vật liệu xây dựng thay thế cát sông Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.00092 ĐẶC ĐIỂM CÁT NỘI ĐỒNG Ở VÙNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG TRỊ VÀ TIỀM NĂNG LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG THAY THẾ CÁT SÔNG Nguyễn Văn Canh 1, Hồ Trung Thành 1, Lê Duy Đạt 1 1 Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Email: nvcanh.dhkh@gmail.com TÓM TẮT Bài báo giới thiệu đặc điểm phân bố, thành phần khoáng vật, hóa học, thành phần hạt và tính chất cơ lý của một số thành tạo cát nội đồng khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Trị (cát vàng hệ tầng Phú Xuân và cát xám trắng hệ tầng Nam Ô), từ đó đánh giá tiềm năng thay thế cát sông trong chế tạo bê-tông và vữa xây dựng. Kết quả cho thấy cát ở đây có diện phân bố rộng (gần 200 km2), phần lớn là cát hạt trung đến mịn, kết cấu xốp đến chặt; thành phần khoáng vật chủ yếu gồm thạch anh, khoáng vật nặng chiếm không đáng kể. Đặc điểm thành phần hạt và một số tính chất vật lý như modul độ lớn của cát bước đầu cho thấy chúng có tiềm năng trong chế tạo bê-tông mác vừa và thấp, vữa xây; tuy nhiên cần có các đánh giá chi tiết cũng như có các nghiên cứu khả năng làm việc của vật liệu ở các tỉ lệ phối trộn với cát sông nhằm định hướng sử dụng tối ưu cho các thành tạo cát khu vực này. Từ khóa: Cát nội đồng, Quảng Trị, vật liệu xây dựng. 1. GIỚI THIỆU Các nghiên cứu cát nội đồng, cát sa mạc làm nguồn vật liệu thay thế cát sông gần đây cho thấy bê tông và vữa xây chế tạo từ một phần cát biển (ở Sri Lanka [6]) có độ bền nén và khả năng làm việc tốt nhất ở tỉ lệ phối trộn 50 % cát biển hoặc cát sa mạc và 50 % cát sông [1, 2]. Cát sa mạc cũng có khả năng thay thế cát sông làm vữa trát tường mà không cần qua rây sàng do mức độ chọn lọc hạt tốt [2]. Ở Việt Nam, hầu hết các nghiên cứu cát nội đồng cũng nhận định: bằng các phương thức phối trộn hoặc kết hợp với các loại phụ gia thông thường khác nhau hoàn toàn có thể sử dụng cát nhiễm mặn, cát mịn làm vật liệu cho bê tông và vữa xây [5, 7]. Quảng Trị có dải đồng bằng ven biển được tạo bởi các trầm tích Đệ tứ nhiều loại hình cát khác nhau và có trữ lượng khá lớn (Hình 1). Cho đến nay, nguồn cát, cuội sỏi xây dựng hầu như chỉ khai thác trầm tích sông hiện đại (aQ23) ở các sông Bến Hải, sông Hiếu, sông Thạch Hãn (mỏ cát An Đôn, mỏ cát cuội sỏi Hải Lệ, …). Nhằm giảm tải lượng cát sông đang thiếu hụt trầm trọng ở khu vực, bài báo này giới thiệu một số đặc điểm của cát nội đồng vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Trị làm cơ sở ban đầu cho việc đánh giá khả năng thay thể cát sông trong vật liệu bê tông và vữa xây dựng ở khu vực nghiên cứu. 2. KHU VỰC NGHIÊN CỨU Khu vực nghiên cứu thuộc phần diện tích đồng bằng của các huyện Vĩnh Linh, Gio Linh, Triệu Phong và Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị (Hình 1). Đặc điểm chung của khu vực này là hình thành trên đới sụt lún ven Biển Đông nên được lấp đầy bởi các thành tạo địa chất Đệ Tứ đa dạng về nguồn gốc, gồm các thành tạo: sông - sông lũ tuổi Pleistocen giữa - muộn (a, apQ12-3), cuội sỏi, cát lần bột sét màu vàng tuổi Pleistocen muộn (a, am, mQ13), basalt olivin cấu tạo đặc sít và lỗ hổng tuổi Holocen sớm (βQ21), cát, sét màu xám vàng, xám trắng, xám đen tuổi Holocen giữa (am, mQ22), cát, cuội sỏi lẫn bột sét màu xám vàng tuổi Holocen giữa - muộn (am, mQ22-3), cát, bột, sét tuổi Holocen muộn (a, am, amb, m, mvQ23). Trong đó, đối tượng cát nội đồng trong bài báo này phân bố trong hai thành tạo: cát nguồn gốc biển tuổi Pleistocen muộn hệ tầng Phú Xuân và cát nguồn gốc biển tuổi Holocen giữa hệ tầng Nam Ô. 77 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Công tác khảo sát thực địa được tiến hành nhằm xác minh ranh giới trên mặt kết hợp lấy mẫu trên mặt và dưới sâu bằng phương pháp khoan tay (Hình 1). Thành phần hạt và tính chất cơ lý được phân tích tại Phòng thí nghiệm Địa kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học Huế theo tiêu chuẩn TCVN 4198-1995. Thành phần khoáng vật và trọng sa được phân tích tại Viện Địa chất và Khoáng sản Việt Nam bằng phương pháp soi nổi dưới kính hiển vi Optika. Thành phần hóa học cơ bản của cát được xác định bằng phương pháp hóa silicat theo tiêu chuẩn TCVN 1837-2008 tại Trung tâm Phân tích thí nghiệm địa chất. Hình 1. Sơ đồ địa chất khu vực đồng bằng ven biển Quảng Trị (biên tập theo [4]). 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Trên cơ sở thu thập tài liệu các công trình khoan khảo sát địa chất công trình, kết hợp khảo sát thực địa và kết quả các phân tích thành phần vật chất, đồng thời với tính chất bước đầu nghiên cứu tìm nguồn vật liệu thay thế cát sông trong bê tông và vữa xây, nhóm tác giả tập trung vào hai loại hình cát trầm tích biển Pleistocen thượng phần trên của hệ tầng Phú Xuân và trầm tích biển Holocen trung hệ tầng Nam Ô trong k ...