Thông tin luận án TSKT của NCS. Nguyễn Hữu Năm
14/07/2021Tên tác giả: Nguyễn Hữu Năm
Người hướng dẫn: TS. Ngô Anh Quân
PGS. TS Hoàng Phó Uyên
Tên Luận án: Nghiên cứu cải tạo đất bazan bằng hỗn hợp puzolan – xi măng – vôi làm tường nghiêng chống thấm đập đất vùng Tây Nguyên
Ngành: Địa kỹ thuật xây dựng
Mã số 9-58-02-11
Đơn vị đào tạo sau đại học: Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
NỘI DUNG BẢN TRÍCH YẾU
1. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu của luận án
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Đề xuất được cấp phối phù hợp giữa puzolan tự nhiên, xi măng và vôi để cải tạo đất bazan làm tường nghiêng chống thấm đập đất vùng Tây Nguyên;
- Hỗn hợp đất cải tạo có hệ số thấm K<10-5 cm/s, ổn định trong nước, không trương nở (co ngót) và tan rã.
1.2. Đối tượng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: cải tạo đất bazan bằng các chất kết dính puzolan tự nhiên, xi măng và vôi để làm tường nghiêng chống thấm đập đất.
- Phạm vi nghiên cứu: Puzolan tự nhiên và đập đất vừa và nhỏ thuộc vùng Tây Nguyên.
2. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng
- Phương pháp tổng quan
- Phương pháp kế thừa
- Phương pháp phân tích
- Phương pháp mô hình toán
- Phương pháp thực nghiệm
- Phương pháp so sánh
3. Các kết quả nghiên cứu chính
3.1. Ý nghĩa khoa học của luận án
Góp phần hoàn thiện cơ sở lý thuyết về cải tạo đất bazan ở Tây Nguyên bằng puzolan tự nhiên cùng các phụ gia xi măng và vôi làm tường nghiêng sân phủ chống thấm đập đất.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của luận án
- Luận án đã tìm được cấp phối hợp lý về kinh tế - kỹ thuật, gồm: đất bazan khai thác tại chỗ trộn với puzolan tự nhiên nghiền mịn, xi măng PC40, vôi bột nghiền mịn và đầm nện ở độ ẩm tối ưu để làm tường nghiêng chống thấm cho đập đất ở Tây Nguyên.
- Giải pháp cải tạo đất bazan bằng puzolan tự nhiên làm giảm lượng dùng xi măng, tận dụng được vật liệu đất tại chỗ và sử dụng được nguồn puzolan tự nhiên dồi dào nhưng thiếu hướng tiêu thụ tại địa phương, góp phần giảm giá thành xây dựng kết cấu chống thấm và thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương.
3.3. Đóng góp mới của luận án
- Làm sáng tỏ được định lượng sự hình thành chất keo CSH, CASH làm tăng cường độ, độ kết dính và giảm hệ số thấm của đất cải tạo bằng puzolan tự nhiên, xi măng và vôi thông qua mô hình nhiệt động lực học.
- Đề xuất được cấp phối chất kết dính P10C5L4 (10% puzolan tự nhiên nghiền mịn, 5% xi măng PC40, 4% vôi bột nghiền mịn) trộn với đất bazan (tính theo khối lượng) đầm nện ở độ ẩm tối ưu cho phép làm kết cấu tường nghiêng chống thấm đập đất ở Tây Nguyên.
4. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo
4.1. Kết luận
- Luận án đã lựa chọn được 01 cấp phối hợp lý là 10% puzolan tự nhiên, 5% xi măng và 4% vôi (P10C5L4).
- Đánh giá được đặc tính cơ học của cấp phối hợp lý P10C5L4 ở các ngày tuổi khác nhau: Rn; Rech; E, trương nở và tan rã cho thấy cấp phối hợp lý đảm bảo khả năng chịu lực và chống tan rã, trương nở khi gặp nước. Kết quả thí nghiệm trong phòng và kết quả tính toán bằng mô hình toán là tương đồng.
- Hỗn hợp chất gia cố hợp lý P10C5L4 có hệ số thay đổi từ khoảng 5´10-6 cm/s đến 1´10-6 cm/s, đáp ứng được yêu cầu làm kết cấu chống thấm cho đập đất vừa và nhỏ ở Tây Nguyên. Áp dụng kết cấu tường nghiêng sử dụng hỗn hợp đất cải tạo để chống thấm cho đập đất đang bị thấm, kết quả tính toán cho thấy đường bão hòa nằm trong vùng an toàn thấm, chứng tỏ hiệu quả chống thấm của hỗn hợp đất cải tạo.
- Với kết cấu tường nghiêng sử dụng hỗn hợp này đã sử dụng tối đa lợi thế về vật liệu sẵn có của địa phương, giải pháp thi công không phức tạp, tiến độ thi công nhanh, chất lượng đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật.
4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo
- Nghiên cứu thêm hỗn hợp đất cải tạo với các loại đất khác nhau ở Tây Nguyên;
- Áp dụng thử nghiệm trong thực tiễn làm kết cấu chống thấm cho một công trình đập đất ở Tây Nguyên;
- Nghiên cứu ảnh hưởng của pH, nhiệt độ môi trường đến việc phát triển khoáng C-S-H+C-A-S-H cũng như cường độ hỗn hợp đất cải tạo bằng mô hình nhiệt động lực học trong các nghiên cứu sau.
THESIS ABSTRACT OF PHD STUDENT NGUYEN HUU NAM
The writer's name: Nguyen Huu Nam
Supervisor: Dr. Ngo Anh Quan
Assoc. Dr. Hoang Pho Uyen
Thesis title: Investigation of using pozzolan-cement and lime for improving basalt soil in waterproof tilted wall of west highlands
Branch: Geotechnical Engineering
Code: 9-58-02-11
Postgraduate training unit: Vietnam Academy for Water Resourses
CONTENTS OF EXTRACT
1. The aim and object of the study of the thesis
1.1. Objectives of the study
- It is proposed to have a suitable mix of natural pozzolan, cement and lime to improve basalt soil to make inclined wall waterproofing earth dam in the Central Highlands;
- The improved soil mixture has a permeability coefficient K<10-5 cm/s, is stable in water, does not swell (shrink) and disintegrate.
1.2. Research subjects
- Research object: improve basalt soil with natural pozzolan binders, cement and lime to make inclined wall waterproofing earth dam.
- Research scope: Natural Pozzolan and small and medium earth dams in the Central Highlands.
2. Research methods used
- Overview method
- Inheritance method
- Analytical methods
- Methods of mathematical modeling
- Experimental method
- Comparative method
3. Main research results
3.1. Scientific significance of the thesis
Contributing to perfecting the theoretical basis for reclamation of basalt soil in the Central Highlands with natural pozzolan and cement and lime additives to make the inclined wall of the yard covered with soil dam waterproofing.
3.2. The practical significance of the thesis
- The thesis has found a reasonable level of economic - technical, including: basalt soil exploited in situ mixed with finely ground natural pozzolan, PC40 cement, finely ground lime and compacted at optimum moisture to make Waterproof inclined wall for earth dam in the Central Highlands.
- The solution to improve basalt soil with natural pozzolan reduces the amount of cement used, utilizes local soil materials and utilizes an abundant natural source of pozzolan but lacks the direction of local consumption, contributing to reducing construction costs. building waterproof structures and promoting local economic development.
3.3. New contributions of the thesis
- Quantitatively elucidating the formation of colloidal CSH, CASH increases the strength, cohesion and reduces the permeability coefficient of soil improved with natural pozzolan, cement and lime through thermodynamic modeling.
- It is proposed to be mixed with P10C5L4 binder (10% finely ground natural pozzolan, 5% PC40 cement, 4% finely ground lime) mixed with basalt soil (by weight) compacted at optimum moisture content. making inclined wall structure waterproofing earth dam in the Central Highlands.
4. Conclusion and directions for further research
4.1. Conclusion
- The thesis has selected a reasonable level of 10% natural pozzolan, 5% cement and 4% lime (P10C5L4).
- Evaluation of the mechanical properties of the appropriate grade P10C5L4 at different ages: Rn; Rech; E, swelling and disintegration showed a reasonable level of coordination to ensure bearing capacity and resistance to disintegration and swelling when meeting water. The experimental results in the room and the results calculated by the mathematical model are similar.
- Reasonable reinforcement mix P10C5L4 with coefficients varying from about 5´10-6 cm/s to 1´10-6 cm/s, meeting the requirements of waterproofing structures for small and medium earth dams in the Central Highlands. Applying slanted wall structure using improved soil mixture to waterproof the soil dam being permeable, the calculation results show that the saturation line is in the safe zone of seepage, proving the waterproofing effect of the improved soil mixture. create.
- With this mixed-use inclined wall structure, the advantages of locally available materials have been maximized, the construction solution is not complicated, the construction progress is fast, and the quality is guaranteed to meet the technical requirements.
4.2. Further research directions
- Studying more mixtures of improved soil with different soil types in the Central Highlands;
- Experimental application in practice as a waterproofing structure for an earth dam in the Central Highlands;
- Studying the influence of pH, ambient temperature on the development of CS-H+CASH minerals as well as the strength of the improved soil mixture by thermodynamic model in the following studies.
Xem chi tiết tại đây:
- Toàn văn Luận án (NCS. Nguyễn Hữu Năm)
Ý kiến góp ý:
