Phân tích hoạt tính và khả năng gia cố đất của Puzolan tự nhiên tỉnh Đắk Nông

Nguồn puzolan tự nhiên tồn tại ở dạng đá bazan tại khu vực Tây Nguyên rất dồi dào, đã được sử dụng để sản xuất xi măng poóc lăng puzolan, thay thế một phần xi măng trong bê tông đầm lăn, gạch không nung. Tuy nhiên, việc sử dụng puzolan tự nhiên kết hợp với một số chất kết dính như xi măng, vôi, phụ gia để gia cố đất đã được nghiên cứu và áp dụng ở một số quốc gia nhưng chưa được nghiên cứu tại Việt Nam. Bài báo trình bày kết quả thí nghiệm thành phần hóa học, khoáng vật, độ hút vôi của puzolan tự nhiên khai thác tại huyện K’rông Nô tỉnh Đắk Nông, từ đó phân tích và đánh giá khả năng ứng dụng chúng trong gia cố đất. Kết quả cho thấy chất lượng của puzolan tự nhiên tại khu vực nghiên cứu đáp ứng các yêu cầu quy định trong TCVN 6882:2001, TCVN 3735:1982 và ASTM C618-89. Sử dụng thành công puzolan tự nhiên gia cố đất để xây dựng công trình giao thông, thủy lợi không chỉ giảm giá thành mà còn giảm thiểu tác hại môi trường do giảm lượng dùng xi măng và các vật liệu cát, đá, sỏi.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ*

2. YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN LIỆU PUZOLAN VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

2.1.Nguồn Puzolan thí nghiệm

2.2. Yêu cầu kỹ thuật của nguyên liệu puzolan và phương pháp phân tích

3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

3.1. Đặc điểm thạch học - khoáng vật

3.2. Đặc điểm thành phần hóa học

3.3 Độ hút vôi

4. PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG GIA CỐ ĐẤT CỦA PUZOLAN TỰ NHIÊN ĐẮK NÔNG

5. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 10379:2014. Gia cố đất bằng chất kết dính vô cơ, hóa chất hoặc gia cố tổng hợp, sử dụng trong xây dựng đường bộ - Thi công và nghiệm thu, 2014.

[2] PowerCem Technologies. Manual for working with RoadCem, 2009.

[3] Vũ Bá Thao, Nguyễn Quốc Dũng, Phan Việt Dũng, Phạm Văn Minh. Nghiên cứu thực nghiệm sử dụng phụ gia Rovo và xi măng trộn với vật liệu đất tại chỗ để xây dựng mặt đường giao thông – Báo cáo tổng hợp đề tài hợp tác nghiên cứu giữa Viện Thủy công, Công ty PowerCem Technology Hà Lan và Công ty LSTW Cộng hòa liên bang Đức. Viện Thủy công, 2014.

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

[5] Mielenz, R.C.,. Mineral admixtures - history & background. Concrete International, V 5, No 8, Aug, pp 34-42, 1983.

[6] A.M. Neville. Properties of concrete, 2001.

[7] ACI CT-13. ACI Concrete Terminology - An ACI Standard, 2013.

[8] Mehta, P. K.,. Natural Pozzolans: Supplementary Cementing Materials for Concrete. CANMET-SP-86-8E, Canadian Government Publishing Center, Supply and Services, Ottawa, Canada, K1A0S9, 1987.

[9] Ruben Snellings, Gilles Mertens and Jan Elsen. Supplementary Cementitious Materials. Reviews in Mineralogy & Geochemistry, Vol. 74 pp, 2012.

[10] 211-278.TCVN 3735:82. Phụ gia hoạt tính Puzolan.

[11] TCXDVN 395:2007. Phụ gia khoáng cho bê tông đầm lăn.

[12] 14 TCN 105:1999. Phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn cho bê tông và vữa - phân loại và yêu cầu kỹ thuật.

[13] TCVN 6882:2001 về Phụ gia khoáng cho xi măng.

[14] Nguyễn Ánh Dương. Nguyên liệu khoáng hoạt tính từ một số đá phun trào axít và trung tính ở việt nam và ý nghĩa thực tiễn của chúng, Tạp chí các khoa học về trái đất, 33(3ĐB), pp 599-605, 2011.

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

[16] 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.

[17] 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.

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

[19] Dr. Nathaniel (Nat) Fox (2010). Hydrated Lime and Lime-Cement Stabilization of the Soft, Wet, Plastic, Clayey Soils in Vietnam’s Mekong Delta Area Advantages and Lessons Learned. Geotechnical Workshop: Vietnam Geotechnical Day, 18th June, 2010.

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

[21] 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.

[22] 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.

[23] 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.

[24] 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.

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

[26] 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.

[27] Nguyễn Quốc Dũng, Ngô Anh Quân, Vũ Bá Thao và nnk (2016). Công nghệ RoadCem (Rovo) xây dựng đường giao thông nông thôn. Tuyển tập hội thảo toàn quốc Hội cơ đất và Địa kỹ thuật công trình Việt Nam, 25/3/2016 Hà Nội.

[28] Nguyễn Hữu Trí và nnk (2015). Nghiên cứu công nghệ thích hợp phục vụ xây dựng đường giao thông nông thôn. Đề tài độc lập cấp nhà nước, MS: ĐTĐL.2012-T/15.

[29] 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.

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

[31] PowerCem Technologies (2009). Manual for working with RoadCem.

[32] TCVN 10379:2014 Gia cố đất bằng chất kết dính vô cơ, hóa chất hoặc gia cố tổng hợp, sử dụng trong xây dựng đường bộ - Thi công và nghiệm thu.

[33] Timothy, T. Hensley, P.E. (2007). Pozzolan Stabilized Subgrades. Nebraska Department of Roads ReseaRoadCemh Project SPR-1 (06) 578.

Xem bài báo tại đây: Phân tích hoạt tính và khả năng gia cố đất của Puzolan tự nhiên tỉnh Đắk Nông

Tác giả:

Nguyễn Hữu Năm
Viện Thuỷ điện và Năng lượng tái tạo
Phạm Văn Minh, Vũ Bá Thao, Nguyễn Huy Vượng, Đinh Văn Thức
Viện Thủy công

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI