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

Sử dụng vật liệu đất tại chỗ trộn với chất kết dính để xây dựng đường giao thông là giải pháp hữu hiệu để giảm giá thành công trình và tác hại môi trường. Bài báo giới thiệu quá trình nghiên cứu và áp dụng công nghệ xây dựng đường giao thông nông thôn (GTNT) bằng đất tại chỗ trộn với một số loại chất kết dính gồm: xi măng, phụ gia RoadCem (RC), tro bay, tro xỉ nhà máy nhôm, puzolan tự nhiên. Kết quả thí nghiệm cho thấy: (1) phụ gia RC có tác dụng tăng khả năng thủy hóa của xi măng khi tác dụng với hạt đất, nâng cao cường độ của hỗn hợp đất-xi măng-RC, đặc biệt là cường độ kháng kéo uốn; (2) tro bay, tro xỉ, puzolan tự nhiên có thể thay thế một phần xi măng để gia cố đất, đảm bảo yêu cầu xây dựng đường giao thông nông thôn và giảm giá thành xây dựng. Quá trình tiếp nhận và chuyển giao công nghệ, nguyên lý gia cố đất, một số công trình đường thử nghiệm, hiệu quả kinh tế và định hướng nghiên cứu sẽ được trình bày trong bài viết này.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ*

2. NGUYÊN LÝ GIA CỐ ĐẤT CỦA CÁC CHẤT KẾT DÍNH Đ Ể LÀM ĐƯỜNG GIAO THÔNG

2.1. Cơ chế gia cố đất của xi măng, vôi, tro bay, tro xỉ và puzolan tự nhiên

2.2.Cơ chế gia cố đất của RC và xi măng

3. CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG GTNT XÂY DỰNG BẰNG Đ ẤT GIA CỐ XI MĂNG VÀ RC

3.1. Giới thiệu công trình thử nghiệm

3.2. Thí nghiệm lựa chọn cấp phối mặt đường

3.3. Quy trình thi công công nghệ gia cố đất tại chỗ làm đường giao thông

3.4. Thí nghiệm kiểm định đường

4. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ĐƯỜNG GTNT BẰNG ĐẤT GIA CỐ PUZOLAN VÀ CÁC CHẤT KẾT DÍNH

4.1. Nghiên cứu sử dụng puzơlan tự nhiên xây dựng đường GTNT tại tỉnh Đắk Nông

4.2. Nghiên cứu xây dựng đường đường GTNT sử dụng tro xỉ nhà máy nhôm tỉnh Đắk Nông

5. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] PowerCem Technologies (2010). Technical report design. Page 12-13.

[2] Khalid Farrag. Modification of the Clegg hammer as an alternative to nuclear density gauge to determine soil compaction, U.S. Environmental protection agency radiation protection division, 2006.

[3] Mathur, T. S., and Coghlans, G. T. The use of the Clegg impact tester in managing and designing aggregate-surfaced roads. Transportation Research Board, 4th Int. Conf. on Low-Volume Roads, 1, Washington, D.C., 232–236, 1987.

[4] Khelifa Harichane, Mohamed Ghrici (2009). Effect of combination of lime and natural pozzolana on the plasticity of soft clayey soils. 2nd International Conference on New Developments in Soil Mechanics and Geotechnical Engineering , 28-30 May 2009, Near East University, Nicosia, North Cyprus.

[5] Khelifa Harichane, Mohamed Ghrici, Wiem Khebizi, Hanifi Missoum (2010). Effect of the Combination of Lime and Natural Pozzolana on the Durability of Clayey Soils. Electronic Journal of Geotechnical Engineering , Vol.15, pp.1194-1210.

[6] Khelifa Harichane, Mohamed Ghrici, Said Kenai, Khaled Grine (2011). Use of natural puzzolana and lime for stabilizaion of Cohesive Soils, Geotech Geol Eng, 29: 759-769.

[7] Asson Sifueli Malisa, Eugene Park (2014). Effect of Lime on Physical Properties of Natural Pozzolana from Same, Tanzania. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) ISSN: 2278-0181, Vol. 3 Issue 11, November-2014.

[8] Aref al-Swaidania, Ibrahim Hammoudb, Ayman Meziabb (2016). Effect of adding natural pozzolana on geotechnical properties of lime-stabilized clayey soil. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. Vol. 8, Issue 5, October 2016, Pages 714–725.

[9] Mfinanga, D.L., and Kamuhabwa, M.L., (2008). Use of Natural Pozzolan in Stabilising Lightweight Volcanic Aggregates for Roadbase Construction. International Journal of Pavement Engineering, Volume 9, Issue 3, pp: 189-201. Mielenz, R.C., (1983). M ineral admixtures - history & background. Concrete International, V 5, No 8, Aug, pp 34-42.

[10] Gaty W.Sharpe, Rohert C. Deen Herbert F. Southgate and Mark Anderson (1994). Research Report UKTRP-R4-23: Pavement Thickness Designs utilizing Low – Strength (Pozzolanic) Base and Subbase Materials. Transportation Research Program University of Kentucky Lexington, Kentucky.

[11] Nguyễn Quang Chiêu, Phạm Huy Khang (2006). Xây dựng mặt đường ô tô. Nhà xuất bản Giao thông vận tải.

[12] Ruben Snellings, Gilles Mertens and Jan Elsen (2012). Supplementary Cementitious Materials. Reviews in Mineralogy & Geochemistry, Vol. 74 pp. 211-278.

[13] 22 TCN 211-6, Áo đường mềm- các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế, bộ giao thông vận tải, 2006.

[14] ASTM C618-89. Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Cancined Natural Pozzolan for use as a Mineral Admixture in Concrete.

[15] K. Eriksen, W. Zhang, F. Thøgersen and R. A. Macdonald (2011). Feasibility of pozzolan – stabilised pavements in developing countries. Technology Transfer in Road Transportation in Africal: Arusha Internatinonal Conference Centre, Tanzania, May 23-25, 2011, pp.370-377.

[16] Olekambainei, A.K.E. and Visser, A.T. (2004). Pilot study results of the strength behaviour of aggregate – lime – natural Pozzolana mixes. Proceedings of the 23rd Southern African Transport Conference (SATC 2004), 12 – 15 July 2004, ISBN Number: 1-920-01723-2.

[17] Mateos, M., (1977). Strength of natural pozzolan, lime and sand bituminous mixtures. Transport and Road Research Laboratory, 3141, p. 36-42

[18] A.H.Vakili, M.R.Selamat, H.Moayedi (2013). Effects of using Puzzolan and Porland cement in the treatment of dispersive clay. The Sientific World Journal Volume 2013, Article ID 547615, Hindawi Publishing Corporation.

Xem bài báo tại đây: 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

Tác giả:

Nguyễn Quốc Dũng, Ngô Anh Quân, Vũ Bá Thao
Viện Thủy công

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI