Hiệu quả nâng cao cường độ, chống trơn lầy, chống bụi của giải pháp gia cố tổng hợp cấp phối sỏi đỏ bằng xi măng và nhũ tương nhựa PGS.. Châu thị lê Sở GTVT Bình Thuận Tóm tắt: Bμi
Trang 1Hiệu quả nâng cao cường độ, chống trơn lầy,
chống bụi của giải pháp gia cố tổng hợp
cấp phối sỏi đỏ bằng xi măng
và nhũ tương nhựa
PGS TS TRần tuấn hiệp
Trường Đại học Giao thông Vận tải
ThS Châu thị lê
Sở GTVT Bình Thuận
Tóm tắt: Bμi báo giới thiệu kết quả thi công thử nghiệm vμ kiểm tra đánh giá hiện trường
về hiệu quả nâng cao cường độ, độ ổn định, khả năng chống trơn lầy, chống bụi của vật liệu
cấp phối sỏi đỏ (laterite) được gia cố tổng hợp bằng xi măng vμ nhũ tương nhựa lμm mặt đường
ô tô
Summary: Continuing experiments in laboratory to determine the rational propotion of
cement and emulsion to stabilize compound laterite aggregate together with site experiments,
testing & assessment are carried out The efficiency of increasing strength, ability of decreasing
skid and dust of material stabilized is presented in this paper
CT 2
i Bố trí đoạn đường thử nghiệm
Để kiểm tra thực tế hiệu quả nâng cao cường độ, độ ổn định, khả năng chống trơn lầy,
chống bụi của mặt đường cấp phối sỏi đỏ được gia cố tổng hợp bằng xi măng và nhũ tương
nhựa; sau khi tiến hành thí nghiệm trong phòng, xác định được hàm lượng xi măng và nhũ tương
hợp lý dùng cho gia cố; nhóm nghiên cứu tiếp tục tiến hành xây dựng đoạn đường thử nghiệm
Đoạn thực nghiệm thuộc đường dẫn đến khu dân cư mới Văn Thánh, thị xã Phan Thiết
Đây là đoạn đường đặc biệt xấu, nền đường bị hư hỏng, mặt đường được xây dựng bằng cấp
phối sỏi đỏ, đã phát sinh nhiều ổ gà, ổ voi lớn, mùa nắng bụi nhiều, mùa mưa lầy lội Đặc biệt
hiện thời trên đoạn đường này đang có mật độ xe khá lớn, xe tải trọng nặng hoạt động thường
xuyên do nhu cầu chở vật liệu xây dựng nhà và cơ sở hạ tầng cho khu dân cư Đoạn thử nghiệm
dài 500m được bố trí thành 15 đoạn nhỏ Căn cứ kết quả thí nghiệm trong phòng, lớp mặt cấp
phối sỏi đỏ từng đoạn có chiều dày 20cm, được gia cố với hàm lượng nhũ tương thay đổi từ 0% -
3%, hàm lượng xi măng thay đổi từ 0% - 6% Sơ đồ bố trí các đoạn thử nghiệm được giới thiệu ở
bảng 1
Trang 2Bảng 1 Bố trí các đoạn thử nghiệm
măng dùng gia cố
ii chuẩn bị hiện trường vμ kiểm tra đánh giá cường độ mặt đường hiện hữu
CT 2
Để tiện kiểm tra đánh giá hiệu quả gia cố, nhóm nghiên cứu đã tiến hành xác định mô đun
đàn hồi tại 20 điểm trên các đoạn đường thử nghiệm, tương ứng với mặt đường hiện trạng, mặt
đường sau khi san sửa, bù phụ, lu lèn (chưa rải lớp vật liệu cấp phối sỏi đỏ được gia cố) Kết quả đo được giới thiệu ở bảng 2
Bảng 2 Mô đun đμn hồi của măt đường trước khi rải lớp vật liệu gia cố
Các
điểm đo
Lý trình điểm đo mô đun đàn hồi
Mô đun đàn hồi mặt
đường hiện hữu (KG/cm2)
Mô đun đàn hồi mặt đường sau khi bù phụ, lu lèn (KG/cm2 )
Trang 3Đ12 290 548 725
iii Thi công vμ kiểm tra đánh giá cường độ mặt đường thử nghiệm
Toàn bộ đoạn đường thử nghiệm sau khi san sửa, bù phụ, lu lèn, được rải lớp mặt bằng cấp
phối sỏi đỏ dày 20 cm gia cố bởi các tỉ lệ xi măng và nhũ tương khác nhau trên từng đoạn nhỏ
- Vật liệu cấp phối được khai thác từ mỏ Km 9 - Hàm Thuận Nam, Bình Thuận
- Nhũ tương: dùng nhũ tương nhựa phân tích vừa, gốc a xit CSS - 1 mua từ công ty SIME - OSC, Bà Rịa - Vũng Tàu
- Xi măng: dùng xi măng Hà Tiên PC40
- Hàm lượng xi măng và nhũ tương dùng gia cố: được xác định trên cơ sở hàm lượng hợp lý
theo kết quả thí nghiệm trong phòng [1]
- Đơn vị thi công: công ty Rạng Đông với dàn thiết bị đồng bộ bao gồm xe chở vật liệu, xe
bồn tưới nước, chở nhũ tương, tổ hợp máy trộn tự hành BOMAG - MPH 100, máy san, xe lu 8T
và 12T
CT 2
- Phụ trách thử nghiệm: Ths Châu Thị Lê, Gám đốc Sở GTVT Bình thuận
Đường thử nghiệm được thi công và đưa vào khai thác từ tháng 5/2001, trực tiếp chịu thử
thách trong điều kiện thời tiết bất lợi của mùa mưa, với tải trọng xe nặng tương đương H13 Mô
đun đàn hồi của các đoạn thử nghiệm được xác định ở các thời điểm: 7 ngày, 28 ngày, 2 tháng,
3 tháng, 4 tháng, 5 tháng sau khi đưa đường vào khai thác, được giới thiệu bảng 3
Bảng 3 Mô đun đμn hồi của mặt đường (KG/cm 2 ) tại các thời điểm khác nhau
Số hiệu điểm đo,
(Đoạn TN)
7 ngày (5/2001)
28 ngày (6/2001)
2 tháng (7/2001)
3 tháng (8/2001)
4 tháng (9/2001)
5 tháng (10/2001)
Trang 4Đ10 (Đoạn 08) 1321 1593 1657 1773 1684 1615
iv Đánh giá hiệu quả giảm bụi của mặt đường được gia cố
Như phần trên đã nêu, giải pháp gia cố tổng hợp cấp phối sỏi đỏ bằng nhũ tương nhựa và
xi măng là nhằm tăng cường độ, chống trơn lầy về mùa mưa, chống bụi về mùa khô Để đánh giá hiệu quả giảm bụi ứng với từng đoạn đường thử nghiệm (tương ứng với hàm lượng các chất kết dính khác nhau), nhóm nghiên cứu do Ths Châu Thị Lê phụ trách đã sáng tạo một phương pháp đo đơn giản nhưng khá hiệu quả như sau:
+ Quét lên mặt các tờ giấy khổ A2 một lớp keo dính bụi, cân chính xác các tờ giấy đó, + Trãi giấy lên mặt đường tương ứng với các đoạn thử nghiệm,
+ Cho xe tải chạy với vận tốc 60 Km/h, điều chỉnh sao cho các tờ giấy nằm giữa hai bánh
xe,
CT 2
+ Cân lại từng tờ giấy đã bám bụi, chênh lệch trọng lượng giữa hai lần cân chính là lượng bụi tương ứng với từng đoạn đường thử nghiệm Biết diện tích mỗi tờ giấy là 0,252 m2, tính được lượng bụi (G/m2) do xe gây ra ứng với từng loại mặt đường thử nghiệm sau mỗi lần xe chạy Kết quả tổng hợp được giới thiệu ở bảng 4
Bảng 4 Lượng bụi ( G/ m 2 ) trên các đoạn đường thử nghiệm
(lượng bụi bám vào giấy quá bé )
Trang 511 25 3%N + 6%X Không cân được
iv Kết luận
Từ kết quả thí nghiệm trong phòng, thi công đoạn đường thử nghiệm, kiểm tra, đánh giá
hiện trường có thể rút ra một số nhận xét và kết luận sau đây:
+ Gia cố tổng hợp cấp phối sỏi đỏ (laterite) bằng xi măng và nhũ tương nhựa để xây
dựng mặt đường nông thôn là một giải pháp có hiệu quả Vật liệu gia cố được dùng thích hợp
cho xây dựng lớp móng, mặt đường cho đường tỉnh, huyện với lưu lượng xe trung bình
+ Trong thời gian thử nghiệm và quan trắc, đoạn đường thử nghiệm bị ngập nhiều lần
do mưa lớn, tuy nhiên mặt đường được gia cố vẫn tốt, không bị trơn lầy (riêng đoạn không gia cố
bị hằn vệt bánh xe rõ rệt); điều đó thể hiện khả năng ổn định với nước tốt của vật liệu gia cố
+ ở nước ta hiện nhiều cơ sở có thiết bị thi công cơ giới đồng bộ cho phép thi công lớp
vật liệu gia cố với chất lượng cao Bảo đảm độ ẩm thích hợp cho vật liệu gia cố là yếu quan
trọng quyết định chất lượng thi công; độ ẩm này nên lấy cao hơn độ ẩm tốt nhất (2 - 4) % tuỳ
điều kiện thời tiết khi thi công
+ Vì bản thân vật liệu cấp phối sỏi đỏ được thi công tốt đã có cường độ khá cao, vậy
nên để tăng cường độ, độ ổn định chống trơn lầy, chống bụi của lớp mặt, có thể chỉ cần gia cố
lớp mặt với chiều sâu (7 - 10) cm, điều đó cho phép giảm đáng kể chi phí đầu tư xây dựng, trong
điều kiện hạn chế về nguồn tài chính
CT 2
+ Kiểm tra hiện trường cho thấy mặt đường gia cố có cường độ khá cao, có thể đạt tới
150% đến 200% so với trường hợp không gia cố
+ Vai trò tăng hiệu quả giảm bụi của nhũ tương khi gia cố biểu hiện khá rõ rệt, đặc
biệt khi hàm lượng nhũ tương chiếm từ 2% trở lên (tuy nhiên để tăng cường độ và độ ổn định thì
cần phối hợp với một lượng xi măng (3 - 6) %
+ Thực nghiệm hiện trường cũng cho thấy kết quả rất phù hợp với thí nghiệm trong
phòng về hàm lượng thích hợp của xi măng và nhũ tương dùng gia cố tổng hợp cấp phối sỏi đỏ;
hàm lượng đó là: 3% nhũ tương và 5 - 6% xi măng
Tài liệu tham khảo
[1] Trần Tuấn Hiệp, Châu Thị Lê Xác định hàm lượng nhũ tương và xi măng hợp lý trong công nghệ gia
cố tổng hợp cấp phối laterite bằng nhũ tương và xi măng - Báo cáo khoa học tại hội nghị lần thứ XV,
Đại học GTVT, 2003
[2] Châu Thị Lê Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật, Đại học GTVT, 2001
[3] V.M Benzruk, A.X.Elenovits Bản dịch của Đỗ Bá Chương, Dương Học Hải, Đặng Hữu, Trần Luân Ngô,
Nguyễn Xuân Vinh áo đường bằng đất gia cố Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1981Ă
