Nghiên cứu ảnh hưởng của puzolan tự nhiên đến chất lượng hỗn hợp đất gia cố dùng trong công trình giao thông

Bài viết trình bày nghiên cứu về ảnh hưởng của puzolan tự nhiên đến chất lượng hỗn hợp đất gia cố dùng trong công trình giao thông, kết quả nghiên cứu thí nghiệm trong phòng đã chỉ ra cấp phối hợp lý là P8C5L2,5 ( puzolan 8%, xi măng 5%, vôi 2,5%) so với trọng lượng đất khô để thiết kế hỗn hợp đất gia cố đường giao thông.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của puzolan tự nhiên đến chất lượng hỗn hợp đất gia cố dùng trong công trình giao thông286NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA PUZOLAN TỰ NHIÊN ĐẾN CHẤT LƢỢNG HỖN HỢP ĐẤT GIA CỐ DÙNG TRONG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Bùi Trường Sơn1,2*, Vũ Bá Thao3, Nguyễn Huy Vượng3, Phạm Minh Tân4 1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất 2 Nhóm nghiên cứu Địa chất công trình và Địa môi trường (EEG) 3 Viện Thủy công, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 4 Ban quản lý dự án đầu tư các công trình giao thông tỉnh Ninh Thuận *Tác giả chịu trách nhiệm: buitruongson@humg.edu.vnTóm tắt Ở Việt Nam, việc khai thác và sử dụng puzolan tự nhiên còn hạn chế, chủ yếu dùng trongchế tạo xi măng puzolan, trong bê tông khối lớn, bê tông đầm lăn, bê tông mặt đường và sản xuấtgạch không nung. Nhưng hiện chưa có nhiều các công bố khoa học về nghiên cứu sử dụngpuzolan thiên nhiên để gia cố đất yếu, hoặc trộn với đất tại chỗ để xây dựng đường giao thông. Trong báo cáo này sẽ trình bày nghiên cứu về ảnh hưởng của puzolan tự nhiên đến chấtlượng hỗn hợp đất gia cố dùng trong công trình giao thông, kết quả nghiên cứu thí nghiệm trongphòng đã chỉ ra cấp phối hợp lý là P8C5L2,5 ( puzolan 8%, xi măng 5%, vôi 2,5%) so với trọnglượng đất khô để thiết kế hỗn hợp đất gia cố đường giao thông.Từ khóa: puzolan tự nhiên; đất gia cố; đường giao thông.1. Đặt vấn đề Theo các kết quả của nhiều nhà nghiên cứu, puzolan được phát hiện và sử dụng ở nhiều nơi trênthế giới của (Ruben Snellings và nnk, 2012), trên bản đồ phân bố toàn cầu puzolan tự nhiên, ViệtNam cũng là nước có trữ lượng khá lớn, tập trung khá nhiều ở khu vực miền Trung và Tây Nguyên. Puzolan được phân làm hai loại, puzolan tự nhiên và puzolan nhân tạo; puzolan tự nhiên làsản phẩm của các quá trình hoạt động địa chất nội sinh và ngoại sinh như tro núi lửa, tuff, thuỷtinh núi lửa, diatomit, trepel, opoka và một số sản phẩm có nguồn gốc biến chất hoặc phong hoákhác. Puzolan nhân tạo không có hoạt tính ở trạng thái tự nhiên, nhưng sau khi đã được xử lý kỹthuật thích hợp sẽ có đủ tính chất đặc trưng của puzolan như tro bay, muội silic, xỉ than, gạchnung nhẹ lửa. Puzolan tự nhiên là vật liệu chứa SiO2 hoặc chứa SiO2 và Al2O3 có ít hoặc khôngcó tính chất kết dính, nhưng khi được nghiền mịn và trong môi trường ẩm ướt thì có phản ứnghóa học với Ca(OH)2 ở nhiệt độ thường để tạo thành các hợp chất có tính dính kết (K. Harichanevà nnk, 2011; A.H.Vakili và nnk, 2013 ). Nhiều nghiên cứu của tác giả nước ngoài đã khẳng định được hiệu quả của puzolan trong bêtông khối lớn và bê tông đầm lăn (M. Mateos, 1977). Khi thay đổi một phần xi măng bằngpuzolan, nhiệt thủy hóa sẽ giảm đi, do đó hạ thấp nhiệt độ trong bê tông khối lớn. Các puzolannghiền mịn còn làm tăng thành phần hạt mịn trong bê tông đầm lăn (BTĐL) làm cho sản phẩmBTĐL sau này được đặc chắc hơn và làm tăng khả năng chống thấm cho đập bê tông đầm lăn.Cường độ ban đầu của bê tông pha phụ gia puzolan thấp hơn cường độ bê tông chỉ dùng xi măngpooclăng, nhưng cường độ tăng cao hơn tại các ngày tuổi 56, 90 (R. C. Mielenz, 1983). Ở Việt Nam, từ năm 1960 đã phát hiện ra puzolan tại một số địa điểm ở Sơn Tây và đã đượckhai thác để sản xuất vôi - puzolan, vôi - xi măng - puzolan và xi măng puzolan. Việc nghiên cứusử dụng puzolan tự nhiên trong xây dựng đập bê tông đầm lăn ở Việt Nam đã được tiến hành từnhiều năm trước đây. Một số đề tài nghiên cứu về các nguồn phụ gia khoáng Việt Nam để làmchất độn mịn cho bê tông đầm lăn; nghiên cứu sử dụng đá bazan Mỏm Chanh làm phụ giakhoáng cho xi măng; nghiên cứu puzolan Long Phước và đá vôi làm phụ gia cho xi măng SaoMai (Vũ Bá Thao, 2019). . 287 Việc sử dụng phụ gia puzolan thiên nhiên để làm bê tông đầm lăn đã được Bộ nông nghiệp vàPhát triển Nông thôn áp dụng vào đập Định Bình, đập Nước Trong và rất nhiều các đập khác. BộCông Thương cũng đã sử dụng puzolan trong thi công bê tông BTĐL cho các đập thủy điện như:Bản Vẽ - Nghệ An, Đồng Nai 3, 4. Khi xây dựng đập thủy điện Sơn La cũng đã đưa puzolan vàochương trình nghiên cứu. Trong luận án tiến sĩ (N, Q. Hiệp, 2005) đã nghiên cứu sử dụng puzolanở Gia lai để chế tạo bê tông đầm lăn cho đập và mặt đường trong điều kiện Việt Nam. Một số côngtrình nghiên cứu khác (Đ. H. Hải, 2007; N. Q. Phú, 2013; N. V. Tươi, 2016) cũng tiến hành nghiêncứu và ứng dụng puzolan tự nhiên cho sản xuất xi măng và bê tông đầm lăn. Một số tiêu chuẩn quốc gia (TCVN 3735:1982, TCVN8862:2011, TCVN10379:2014) liênquan đến đánh giá chất lượng, khả năng ứng dụng và hướng dẫn sử dụng puzolan đã được banhành nhằm tiêu chuẩn hóa việc áp dụng và thúc đẩy việc áp dụng loại nguyên liệu này tron ...