PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẮP CAO BẰNG ĐẤT CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN GIA CỐ XỈ THAN Học viên: Trần Trung Kiên Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông Khóa: K33 - Trường Đạ
Trang 1Tel (84-511) 736 949, Fax (84-511) 842 771 Website: itf.dut.edu.vn, E-mail: cntt@dut.udn.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
MÃ NGÀNH : 05115;
ĐỀ TÀI : XÂY DỰNG ỨNG DỤNG QUẢN LÝ NHÂN SỰ ĐẠI HỌC
ĐÀ NẴNG TRÊN NỀN TẢNG iOS
Mã số : 08T2-041 Ngày bảo vệ : 15-16/06/2013
SINH VIÊN : DƯƠNG VĂN THẠCH
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TRẦN TRUNG KIÊN
PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẮP CAO BẰNG ĐẤT CẤP PHỐI
THIÊN NHIÊN GIA CỐ TRO XỈ THAN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông
Đà Nẵng - Năm 2019
DUT.LRCC
Trang 2ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TRẦN TRUNG KIÊN
PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẮP CAO BẰNG ĐẤT CẤP PHỐI
THIÊN NHIÊN GIA CỐ TRO XỈ THAN
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tác giả luận văn
Trần Trung Kiên
DUT.LRCC
Trang 4MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
Chương 1 - TỔNG QUAN 4
1.1 Mở đầu 4
1.2 Vấn đề chính về ổn định đối với khối đắp cao 5
1.2.1 Vai trò của sức chống cắt trong đất trong tính toán ổn định của khối đắp 5
1.2.2 Vai trò của các đặc điểm vật lý của đất trong tính toán ổn định của khối đắp 7
1.2.3 Phương pháp xác định hệ số ổn định của mái dốc 9
1.3 Tổng quan về biện pháp gia cố đất đắp bằng cách thêm vào tro xỉ than 11 1.3.1 Tổng quan về tro xỉ than 11
1.3.2 Tổng quan về đất laterite trong công tác xây dựng 15
1.4 Kết luận 17
Chương 2 - ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA TRO XỈ THAN ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐỒI 19
2.1 Mở đầu 19
2.2 Ảnh hưởng của tro xỉ than đến các tính chất địa kỹ thuật của hỗn hợp đất sau khi phối trộn 20
2.2.1 Thành phần cỡ hạt 20
2.2.2 Khả năng đầm chặt (thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn) 22
2.2.3 Tính dẻo 32
2.2.4 Sức chống cắt 38
2.3 Thiết lập mối quan hệ giữa các sức chống cắt của hỗn hợp đất với các yếu tố liên quan 48
2.3.1 Các tham số ảnh hưởng 48
2.3.2 Sơ đồ tính toán 49
2.3.3 Số liệu sử dụng 53
2.3.4 Kết quả 58
2.4 Kết luận 63
Chương 3 - PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 65
DUT.LRCC
Trang 53.1 Dẫn nhập 65
3.2 Đặc điểm của mái dốc nghiên cứu 65
3.2.1 Kích thước hình học 65
3.2.2 Vật liệu sử dụng 67
3.2.3 Phân tích ổn định mái dốc 68
3.3 Kết luận 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73
1 Kết luận 73
2 Kiến nghị 74
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 75
DUT.LRCC
Trang 6DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1 Sơ đồ về trình tự nghiên cứu trong luận văn 3
Hình 2 Biểu đồ tam giác thể hiện thành phần cấp phối, nguồn rockingthehomesteadblog.com 8
Hình 3 Đường cong thể hiện kết quả thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn, 8
Hình 4 Phương pháp tính hệ số Fs bằng cách phân mảnh, mặt trượt hình trụ tròn 9
Hình 5 Sơ đồ thu hồi tro bay và tro đáy tại nhà máy nhiệt điện than, nguồn: https://www.fhwa.dot.gov/ 11
Hình 6 Một bãi chứa tro xỉ than tại nhà máy nhiệt điên, nguồn: báo Nhân dân online 12
Hình 7 Biểu đồ tam giác thể hiện thành phần hóa học của tro xỉ các loại [17] 14 Hình 8 Giới hạn của đường cong cấp phối hạt thuộc tro bay và tro đáy, nguồn [18] 15
Hình 9: Quá trình hình thành vón kết sắt trong quá trình laterite hóa của đất, theo [19] 16
Hình 10 Ảnh hưởng của fa đến dung trọng khô của đất 26
Hình 11 Ảnh hưởng của tham số fa đến tốc độ thay đổi kmax của đất 26
Hình 12 Ảnh hưởng của fa đến giá trị Wtn 31
Hình 13 Ảnh hưởng của fa đến tốc độ thay đổi của Wtn trong hỗn hợp 31
Hình 14 Ảnh hưởng của fa đến Wch 34
Hình 15 Ảnh hưởng của fa đến tốcđộ thay đổi Wch 35
Hình 16 Sự ảnh hưởng của fa đến giá trị Ip 37
Hình 17 Quan hệ giữa fa và dIp 38
Hình 18 Quan hệ giữa fa và sức chông cắt của đất 40
Hình 19 Vận tốc thay đổi của phi khi có mặt tro xỉ (fa) 41
Hình 20 Quan hệ giữa fa với tốc độ thay đổi dC 42
Hình 21 Quan hệ giữa C với fa theo thời gian 43
Hình 22 Vai trò của Af trong sự ảnh hưởng của tro đối với sức chống cắt 44
DUT.LRCC
Trang 7Hình 23 Xác định sức chống cắt của đất từ các tham số đầu vào có liên quan
(mục tiêu của luận văn) 49
Hình 24 Sơ đồ tính ANN 51
Hình 25 Sơ đồ mạng nơ tron 52
Hình 26 sơ đồ mạng ANN áp dụng cho mỗi tham số đầu ra 58
Hình 27 Góc nội ma sát dự kiến của hỗn hợp phối trộn 59
Hình 28 Lực dính kết dự kiến của hỗn hợp phối trộn 60
Hình 29 Dung trọng khô lớn nhất (dung trọng đầm nén) dự kiến 61
Hình 30 Độ ẩm tốt nhất dự kiến 62
Hình 31 Kích thước khối đắp được đánh giá 66
Hình 32 Kết quả xác định hệ số ổn định mái dốc bằng phần mềm Geoslope 69
Hình 33 Quan hệ giữa Fs với fa đối với các mái dốc sử dụng tro xỉ 70
Hình 34 Tốc độ gia tăng hệ số Fs khi có mặt của tro xỉ than 71
DUT.LRCC
Trang 8DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1 Phân loại tro bay theo thành phần hóa học 12 Bảng 2 Thành phần hóa học của tro đáy 13 Bảng 3 Bảng tổng hợp các kết quả thực nghiệm đã công bố 22 Bảng 4 Tổng hợp kết quả thực nghiệm về sự ảnh hưởng của tham số fa đến giá trị tham số k,max 27 Bảng 5 Tổng hợp kết quả thực nghiệm về sự ảnh hưởng của fa đến tốc độ thay đổi Wch 32 Bảng 6 Tổng hợp kết quả thực nghiệm veefsuwj ảnh hưởng của fa đến Ip 35 Bảng 7 Tổng hợpkết quả thực nghiệm giữa góc nội ma sát với sự thay đổi fa 39 Bảng 8 Ảnh hưởng của hàm lương tro xi đến tốc độ thay đổi sức chống cắt khi
Ac thay đổi 41 Bảng 9 Tổng hợp các kết quả thực nghiệm sự ảnh hưởng của fa đến sức chống cắt của đất theo thời gian 42 Bảng 10 Tổng hợp số liệu sử dụng như tham số đầu vào của phương pháp ANN 53 Bảng 11 Tổng hợp số liệu đầu ra được sử dụng đối với phương pháp ANN 56 Bảng 12 Ví dụ tính toán 63 Bảng 13.Tổng hợp các giá trị về kích thước của khối đắp 66 Bảng 14 Tổng hợp các chỉ số về đặc điểm của đất sử dụng tính toán 67 Bảng 15 Giá trị các tham số về sức chống cắt và đầm nén của đất sau khi thêm
xỉ than 67
DUT.LRCC
Trang 9PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẮP CAO BẰNG ĐẤT CẤP PHỐI
THIÊN NHIÊN GIA CỐ XỈ THAN Học viên: Trần Trung Kiên Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông Khóa: K33 - Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
Tóm tắt - Sự ổn định của bản thân khối đắp là rất quan trọng đối với nền đường đắp
cao (h > 6m) là do để giảm thiểu diện tích mặt bằng công trình thì khối đắp phải có góc dốc mái đủ lớn, điều này đòi hỏi phải cần thiết tăng cường sức chống cắt của vật
mà hiện nay đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới, đó là sự tận dụng tro xỉ than (tro đáy) như là một thành phần cấp phối khi trộn với đất để tạo ra một hỗn hợp vật liệu đắp nền Sự có mặt của tro xỉ than sẽ giúp gia tăng sức chống cắt của hỗn hợp phối trộn nhờ vào hoạt động của phản ứng pouzzoland giữa tro xỉ và đất Nhờ vào kết quả nghiên cứu đã được công bố tại các bài báo khoa học có uy tín (danh mục ISI), luận văn đã sử dụng phương pháp ANN (Artificial Neural Network) để dự đoán sức chống cắt của hỗn hợp phối trộn từ các tham số đầu vào là đặc điểm hóa lý của đất đắp và tro
xỉ, mặt khác, luận văn cũng đã sử dụng phần mềm thương mại Geoslope để tối ưu hóa hàm lượng tro xỉ trong hỗn hợp phối trộn Kết quả nghiên cứu được áp dụng đối với trường hợp : đất nạo vét lòng hồ tại Quảng Ngãi và tro bay được lấy từ nhà máy nhiệt điện Phả Lại, kết quả cho thấy hàm lượng tối ưu của tro bay khi phối trộn là (15-20)% theo trọng lượng
Từ khóa : tro bay, tro đáy, đất sét, đất laterit, sức chống cắt, tính chất địa kỹ thuật ,ổn
định mái dốc
ANALYSIS OF STABILITY OF HIGH EMBANKMENT WITH NATURAL
SOIL REINFORCED WITH COAL ASH
Abstract - The stability of the embankment itself is very important for high
embankment (h> 6m) because in order to minimize the work surface area, the embankment must have a slope large, that requires a necessary to increase the shear
shear strength of soil, it is applied in the world, which is the use of coal ash (bottom ash) as a component when mixed with soil to create a mixture of filler material The presence of coal ash will increase the shear strength of the blend due to the pouzzoland reaction between ash and soil From the research results published in scientific articles
on the ISI list, this memoir used ANN (Artificial Neural Network) method to predict the shear strength of the mixture from input parameters that are physical and chemical characteristics of soil and ash, other side, the memoir also uses commercial Geoslope software to optimize the ash content in the blend The research results are applied to the case: the soil dredged lake in Quang Ngai and fly ash is taken from Pha Lai Thermal Power Plant, the result shows that the optimal content of fly ash when mixed
is (15-20) % by weight
Key words: fly ash, bottom ash, clay, laterite, shear strength, geotechnical properties,
slope stability
DUT.LRCC
Trang 10MỞ ĐẦU
Trong công tác xây dựng công trình giao thông, nền đường đắp cao thường được
áp dụng trong thiết kế đối với công trình đi qua vùng đồng bằng trũng thấp, hoặc tại các đoạn tuyến đường khi cần thiết phải gia tăng cao độ mặt đường (ví dụ: đường dẫn đầu cầu) Các vấn đề thường phải giải quyết khi thiết kế, thi công và khai thác đối với nền đắp cao là :
- Góc dốc của mái đối với khối đắp : do có sự tỷ lệ nghịch giữa góc dốc mái với
diện tích chiếm chổ của nền đắp: góc mái dốc càng lớn => diện tích chiếm chổ mặt bằng cần thiết của công trình nền đắp càng nhỏ, tuy nhiên, độ ổn định của mái dốc càng bé Như vây, vấn đề cần giải quyết ở đây là lựa chọn vật liệu đắp có sức chống cắt cao, sao cho vừa đảm bảo ổn định của mái dốc, vừa có góc dốc của mái lớn nhằm đảm bảo tiết kiệm diện tích mặt bằng cần thiết của công trình Sự có mặt của tro xỉ than trong đất sẽ làm thay đổi sức chống cắt của nó theo xu hướng tăng lên nên đây cũng là một giải pháp khả dĩ
- Sự thay đổi các đặc điểm cơ-lý của vật liệu đắp do tương tác với nước trong
thời gian dài: trong quá trình khai thác sử dụng, vật liệu đất đắp nền đường có thể bị
thay đổi theo chiều hướng bất lợi về khả năng chống cắt do ảnh hưởng của sự ngậm nước trong thời gian dài và liên tục, như: thời gian mưa kéo dài, sự ngập nước thường xuyên và liên tục Sự thay đổi này có khả năng gây nên sự mất ổn đinh của nền đắp, như vậy, vấn đề cần giải quyết ở đây là lựa chọn vật liệu đắp có khả năng ổn định với
sự ngậm nước, hay nói cách khác, sức chống cắt của vật liệu đắp ít bị ảnh hưởng bởi
sự ngậm nước lưng chừng hay ngập hoàn toàn mái dốc trong thời gian dài Sự có mặt của tro xỉ than cũng có thể đáp ứng yêu cầu này do phản ứng hóa-lý của nó với đất là luôn cần sự có mặt của nước, chính độ ẩm này là tác nhân chính thúc đẩy vận tốc phản ứng, đẩy nhanh quá trình “kết vón- hóa rắn” trong hỗn hợp phối trộn
Trong tình hình hiện nay, việc nghiên cứu áp dụng các giải pháp công nghệ nhằm tận dụng nguồn tro xỉ than như là một nhiệm vụ cấp thiết trong thực tế cuộc sống do: quá trình công nghiệp hóa đất nước cần có nhiều nhà máy- xí nghiệp sử dụng than: nhà máy nhiệt điện, luyện thép … dẫn đến nguồn tro xỉ than thải loại ngày càng lớn Trong khi đó, tro xỉ than có thể tận dụng làm vật liệu cho nhiều ngành khác nhau, như: thay đất sét trong ngành công nghiệp xi măng, thay thế một phần xi măng trong vật liệu bê tông xi măng, sử dụng làm thành phần cấp phối trong công tác cải tạo đất đắp Khu vực miền Trung Việt Nam cũng có các nguồn tro xỉ như đã nói trên: tại Quảng Nam, với công suất nhà máy nhiệt điện Nông Sơn là vào khoảng 30 MW, như vây, lượng tro
xỉ than thải ra từ nhà máy sẽ là vào khoảng 8297 Tấn/năm Tại Quảng Ngãi, nguồn
DUT.LRCC
Trang 11pouzzolan tự nhiên tại núi Voi, với nhà máy sản xuất pouzzolan tại Sơn Tịnh, Quảng Ngãi, thuộc công ty TNHH MTV xây dựng IDICO
Đối tượng nghiên cứu được thực hiện trong luận văn này là không chỉ các nguồn vật liệu tro xỉ, pouzzoland tại địa phương nêu trên, mà là tất cả các tro xỉ than trên mọi miền, đều có thể sử dụng để cải tạo đất, nhất là đối với đất yếu (đất có sức chống cắt thấp như: bùn nạo vét lòng sông/hồ, đất sét có tính dẻo cao, nhiều hữu cơ …), hướng đến có thể sử dụng làm vật liệu đắp đối với nền đường giao thông, đặc biệt là nền đường đắp cao (trên 6-12 m)
Nghiên cứu sự ảnh hưởng tro xỉ than đến sự ổn định của nền đường đắp cao,
xỉ than trong hỗn hợp phối trộn là mục tiêu nghiên cứu cốt lõi của luận văn này Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu nói trên, đề tài có sử dụng phương pháp thống kê thích hợp để đánh giá sự ảnh hưởng của tro xỉ đến sức chống cắt của đất từ các kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã công bố, từ đó, có thể dự đoán sự thay đổi sức chống cắt của đất với sự có mặt của tro xỉ nói trên trong hỗn hợp
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là chỉ đối với sự ổn định mái dốc (hệ số Fs) của nền đường đắp cao khi có mặt của tro xỉ, hay nói cụ thể hơn là mối tương quan giữa hàm lượng tro xỉ với hệ số ổn định Fs Như vậy, phạm vi đề tài không bao gồm : đánh giá tác động môi trường khi sử dụng tro xỉ, sự thay đổi thay đổi của Fs khi nền ngập nước dài ngày ( do áp lực dòng thấm nước dưới đất, áp lực dòng nước mặt, sự thay đổi sức chống cắt của đất đắp khi ngậm nước …)
Để thực hiện được mục tiêu đó, phương pháp được sử dụng trong luận văn là: thống kê các kết quả nghiên cứu thực nghiệm có trước đã công bố nhằm xác định các yếu tố có ảnh hưởng đến sức chống cắt của đất khi có sự phối trộn tro xỉ than, tức là: xác định các tham số tính chất của vật liệu mà có ảnh hưởng đến sự thay đổi sức chống cắt của đất (hàm lượng phối trộn: hàm lượng tro xỉ than, đặc điểm hoạt tính của tro, đặc điểm hóa lý của đất sử dụng nghiên cứu Đó chính là các tham số đầu vào của phương pháp thống kê) từ đó, mô phỏng mối quan hệ đó theo phương pháp thống kê,
là các tham số đầu ra), sau khi có quy luật dự đoán, luận văn có áp dụng tính toán cụ thể đối sự thay đổi Fs của mái dốc giả định (với sự hỗ trợ của phần mềm thương mại GeoSlope) khi sử dụng số liệu cụ thể của đất nạo vét tại hồ Bình Yên, Quảng Ngãi khi phối trộn với tro bay Phả Lại, Việt Nam
Phương pháp thực hiện nghiên cứu trong luận văn này được thể hiện tại hình vẽ dưới đây:
DUT.LRCC
Trang 12Đặc điểm hóa lý của tro xỉ than
Hình 1 Sơ đồ về trình tự nghiên cứu trong luận văn
DUT.LRCC
Trang 13Chương 1 - TỔNG QUAN
Trong chương này có đề cập đến :
+ Các phương pháp và tiêu chuẩn hiện hành để xác định các các chỉ tiêu cơ-lý của đất có liên quan đến sức chống cắt của đất
+ Sự tính toán ổn định của khối đắp : phương pháp Bishop, giới thiệu phần mềm
hỗ trợ : phần mềm Geoslope
+ Sức chống cắt của đất : các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị của các tính chất đó + Vật liệu tro xỉ than: khái quát về thành phần hạt, thành phần hóa học, hoạt tính, xu hướng xử dụng trong công việc cải tạo đất
đề chính nếu xét trên bình diện ổn định cơ học: một là sự mất ổn định của nền của khối đắp và hai là mất ổn định của chính bản thân khối đắp (ổn định của mái dốc), trong luận văn này chỉ xét đến vấn đề hai
Trong thực tế, việc lựa chọn loại vật liệu đất đắp nền đường đều có các quy định, tiêu chuẩn chuyên ngành ràng buộc như : chỉ số CBR đối với TCVN 9346-2012, hay cũng có các khuyến cáo không sử dụng các đất có hữu cơ (nhóm A8- AASHTO M145, AASHTO T267-86), khuyến cáo về độ trương nở của sét (22 TCN 332-06) Trong khuôn khổ luận văn này, chưa đề cập đến áp dụng các tiêu chuẩn nói trên với vật liệu nghiên cứu mà hướng đến khuyến nghị: các quy định nghiên cứu để đồng ý cho sử dụng vật liệu “không phù hợp” nói trên vào công tác đắp đất khi có sự tham gia của tro
Trang 14+ Tính dẻo của đất (độ ẩm giới hạn chảy Wch, chỉ số dẻo Ip)
Để thi công khối đắp nền đường, thông thường phải xác định khả năng đầm nén
Ngoài ra, hoạt tính của thành phần sét trong đất cũng thường được sử dụng trong các nghiên cứu:
0.002
p c
I A
Ip: chỉ số dẻo của đất (%)
1.2 Vấn đề chính về ổn định đối với khối đắp cao
Nền đường đắp cao được hiểu theo nghĩa thông thường là khi có chiều cao đắp quá 6 m, khi đó sẽ xuất hiện 2 vấn đề chính như đã trình bày ở trên: sự ổn của nền công trình đối với trọng lượng của khối đắp (luận văn này không đề cập) và sự ổn định của khối đắp (ổn định mái dốc)
1.2.1 Vai trò của sức chống cắt trong đất trong tính toán ổn định của khối đắp
Sức chống cắt của đất thông thường được hiểu theo định nghĩa của Cu-lông (Coulomb) và được thể hiện qua 2 chỉ tiêu chính, đó là lực dính kết đơn vị ( C ) và góc
a Lực dính kết
DUT.LRCC
Trang 15Lực dính kết của đất phụ thuộc rất nhiểu vào các đặc điểm hóa lý của đất: thành phần cỡ hạt, hình dạng hạt, thành phần khoáng, độ ẩm (W), hệ số rỗng (e), v.v, và phản ánh sự liên kết giữa các hạt trong vật liệu đất Đối với đất trầm tích mềm rời, mối liên kết này chủ yếu dựa vào liên kết nước hay sự phân cực bề mặt của các hạt keo đất (lực hút tĩnh điện), trong khi đó, đối với đất có gia cố vôi- xi măng hoặc đất laterit (laterite), sức chống cắt của đất chủ yếu dựa vào các liên kết ion-hóa học, với các liên kết này, đất có giá trị sức chống cắt rất cao và có khả năng đạt đến cường độ kháng nén khác không (vật liệu nửa cứng hoặc cứng) Đất có thêm tro xỉ than cũng thuộc nhóm có liên kết ion-hóa keo này
Trong thực tế, có nhiều phương pháp xác định lực dính kết của đất tại phòng thí nghiệm: cắt trực tiếp (direct shear) với các phương thức : cắt nhanh, cắt chậm với
(consolidated/unconsolidated) (TCVN4199: 1995); thí nghiệm cắt 3 trục (triaxial shear test) [2], [15] Có thể cơ chế của mỗi dạng thí nghiệm có khác nhau nhưng kết quả thu được từ thí nghiệm cắt nhanh không thoát nước- không cố kết là thấp nhất [3]
Trong tính toán ổn định của khối đắp, việc xác định khả năng chịu tải giới hạn hay độ ổn định của mái dốc, đều có xét đến yếu tố lực dính kết đơn vị của vật liệu đất đắp Về nguyên tắc chung, khi đất đắp có lực dính kết càng lớn thì sức chịu tải giới hạn của đất đắp và độ ổn định của mái dốc càng lớn
b Góc ma sát trong (Soil friction angle)
Bởi đất là vật liệu mềm rời, do đó cũng như lực dính kết, giá trị góc ma sát của đất trong phụ thuộc nhiều vào thành phần cỡ hạt, hàm lượng hạt sét, vật chất hữu cơ đây là tham số rất quan trọng trong việc xác định sức chống cắt của đất khi có tác dụng của tải trọng bên ngoài
Để xác định góc ma sát trong của đất, thông thường áp dụng định luật Culông (Coulomb) và Morh-Coulomb Đối với đất rời là thường áp dụng phương pháp xác định trực tiếp [4] và gián tiếp đối với đất dính (thông qua xác định lực dính kết đơn vị) [1], [2]
Nhìn chung, đối với đất có thành phần hạt càng thô, hàm lượng sét và hữu cơ càng bé, độ ẩm và độ chặt càng bé thì góc nội ma sát của đất càng lớn và ngược lại Giá trị của góc nội ma sát của đất phản ánh khả năng tăng nhanh của sức chống cắt khi
có tác dụng của tải trọng bên ngoài
c Sự thay đổi sức chống cắt của đất theo thời gian
Trong thực tế, sức chống cắt của đất trong khối đắp có thể thay đổi bởi sự ảnh hưởng các yếu tố bên ngoài đến các sức chống cắt của đất, như: mưa/khô hạn dài ngày,
DUT.LRCC
Trang 16sự ngập nước dài ngày dẫn đến sự thay đổi về độ ẩm, dung trọng của đất, chiều sâu của mực nước ngầm
1.2.2 Vai trò của các đặc điểm vật lý của đất trong tính toán ổn định của khối đắp
Các đặc điểm vật lý của đất đắp thường được đánh giá qua các chỉ tiêu thí nghiệm: thành phần cỡ hạt, dung trọng tự nhiên, chỉ số dẻo vv
a Thành phần cỡ hạt
Thành phần cỡ hạt của đất đắp có ảnh hưởng đến hầu hết các chỉ tiêu cơ-lý của vật liệu Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: TCVN 5747:1993 Đất và cách phân loại, các cỡ hạt có thể chia thành các nhóm sau: tảng (boulfer: d >300mm), cuội-dăm
quan trọng đối với đánh giá đặc điểm cỡ hạt của vật liệu
60 10
u
d C d
2 30
60 10
c
d C
d d
lượng các hạt nhỏ hơn nó chiếm lần lượt là 60%, 30% , 10% và x% so với trọng lượng
trọng khi xét đến mối tương quan giữa cỡ hạt và các đặc điểm cơ lý đối với đất tự nhiên, trong trường hợp các vật liệu đắp nhân tạo hoặc có sự phối trộn theo kịch bản
xét mối tương quan này
DUT.LRCC
Trang 17Hình 2 Biểu đồ tam giác thể hiện thành phần cấp phối, nguồn
rockingthehomesteadblog.com
b Khả năng đầm chặt
Tương ứng với một công đầm nhất định, khả năng đạt độ chặt cử mỗi loại đất là hoàn toàn tùy thuộc vào thành phần cỡ hạt, hàm lượng hạt sét, hình dạng hạt và thành phần khoáng hóa của đất Việc xác định khả năng đầm chặt tương ứng với độ ẩm tốt nhất tương ứng thường được thực hiện trong phòng thí nghiệm theo các tiêu chuẩn tương ứng (phương pháp đầm, công đầm): TCVN 4201-2012 [5]
Hình 3 Đường cong thể hiện kết quả thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn,
DUT.LRCC
Trang 181.2.3 Phương pháp xác định hệ số ổn định của mái dốc
Hệ số ổn định của mái đất dính thường được tính toán theo phương pháp mặt trượt hình trụ tròn, xem khối đất là một cơ thể và trạng thái ứng suất giới hạn chỉ xảy
ra trên mặt trượt, mái đất đồng nhất
Phương pháp mặt trượt là mặt trụ tròn có tâm 0, xét mặt trượt trên mặt cắt đứng
là cung AC có chiều dài L, diện tích ABC như hình dưới đây
Hình 4 Phương pháp tính hệ số Fs bằng cách phân mảnh, mặt trượt hình trụ tròn
Xét mảnh có chiều dài bằng 1 m, chia diện tích ABC thành n mảnh bằng các mặt phẳng thẳng đứng song song có bề rộng b (b lấy bằng 1/10 1/20 bán kính cung trượt) Đánh số thứ tự các mảnh, một mảnh sẽ chịu tác dụng của trọng lượng bản thân
Qi, từ lực Qi này chia ra hai thành phần:
Thành phần Ti tiếp tuyến với mặt trượt có tác d ụng làm quay mảnh i quanh tâm
0, tuỳ theo vị trí của mảnh đất th ứ i, nó có thể có chiều trùng với chiều trượt của lăng thể hoặc ngược lại, do đó có thể là lực gây trượt hoặc ngược lại
Thành phần Ni vuông góc với mặt trượt và gây ra lực ma sát lên mặt tr ượt Lực
ma sát chống lại hiện tượng trượt của mảnh đất, có chiều ngược với chiều của lăng thể
DUT.LRCC
Trang 19Ngoài ra trên toàn bộ chiều dài cung AC còn có lực dính giữa phần trượt và phần
ổn định Lực dính có h ướng luôn luôn ngược với hướng trượt của lăng thể do đó luôn luôn có tác dụng chống trượt, lực dính có giá trị bằng L.c
Điều kiện cân bằng của toàn bộ khối trượt là tổng mômen của tất cả các lực lấy với tâm quay 0 phải bằng 0, cụ thể:
Trang 201.3 Tổng quan về biện pháp gia cố đất đắp bằng cách thêm vào tro xỉ than
1.3.1 Tổng quan về tro xỉ than
a Tổng quan tro xỉ tại Việt Nam
Quá trình đốt than đá tại các lò cao của các nhà máy có sử dụng năng lượng: nhà máy nhiệt điện than, nhà máy gạch ceramic lượng tro xỉ thải ra sau quá trình cháy được chia làm 2 nhóm loại: nhóm có hạt nhỏ với đường kính có thể đến vài phần ngàn
mm sẽ theo khói thoát ra ngoài , được gọi là tro bay (fly ash) và đây là nguồn gây ô nhiểm không khí chủ yếu từ các lò cao đốt than, mặt khác, nhóm tro có đường kính lớn hơn (cá biệt có thể lên đến vài cm) sẽ tích đọng ở đáy lò và được gọi là tro đáy (bottom ash) Tùy thuộc công nghệ đốt và thu hồi tro bay, lượng tro bay có thể được thu hồi đáng kể cùng với tro đáy
Hình 5 Sơ đồ thu hồi tro bay và tro đáy tại nhà máy nhiệt điện than, nguồn:
https://www.fhwa.dot.gov/
Trong quá trình phát triển công nghiệp của nền kinh tế Việt Nam, sự lựa chọn phát triển ngành năng lượng điện than là một thực tế, với 18 nhà máy nhiệt điện đang hoạt động trên khắp cả nước, sản lượng tro xỉ thải ước tính vào khoảng 13.000.000 T/năm vào năm 2015 [6] Trong tương lai, khi các nhà máy nhiệt điện đang triển khai
đã đi vào hoạt động, sản lượng tro xỉ than sẽ tăng cao, dự kiến đến năm 2020 là 14.000.000 T/năm và sẽ tăng lên thành 35.000.000 T/năm vào năm 2030 [6] Trong thực tế, một số nhà máy nhiệt điện chưa xử lý được nguồn thải tro xỉ nên vẫn phải chôn lấp tại bãi chứa gây ô nhiễm nguồn nước ngầm đối với cư dân địa phương xung quanh
DUT.LRCC
Trang 21Hình 6 Một bãi chứa tro xỉ than tại nhà máy nhiệt điên, nguồn: báo Nhân dân online
b Thành phần hóa học của tro xỉ than
50% theo khối lượng Theo tiêu chuẩn ASTM C-618 (Mỹ)phân chia tro xỉ than thành
2 lớp (F và C) dựa vào thành phần hóa học được thể hiện ở bảng dưới đây [16]:
Bảng 1 Phân loại tro bay theo thành phần hóa học
Thành phần Tro bay lớp F Tro bay lớp C
Phổ biến tại Hoa Kỳ (*)
ASTM
C-618
Phổ biến tại Hoa Kỳ (*)
Trang 22Bảng 2 Thành phần hóa học của tro đáy
( bituminous coal)
Từ than nâu (sub-bituminous coal)
DUT.LRCC
Trang 23Hình 7 Biểu đồ tam giác thể hiện thành phần hóa học của tro xỉ các loại [17]
c Đặc điểm thành phần cỡ hạt của tro xỉ than
Tro bay (fly ash) vẫn có thể thu hồi bằng các phương pháp khác nhau (phương pháp ướt- tưới ẩm hoặc khô- tĩnh điện) sau khi nung tại lò cao, tuy nhiên thành phần cấp phối cỡ hạt của nó luôn nhỏ hơn thành phần cấp phối cỡ hạt của tro đáy (bottom ash) Hình sau thể hiện điều đó qua sự phân bố đường cong cỡ hạt của tro bay và tro
DUT.LRCC
Trang 24đáy
Hình 8 Giới hạn của đường cong cấp phối hạt thuộc tro bay và tro đáy, nguồn [18]
Với đường kính lớn nhất của hạt tro đáy có thể lên đến xấp xỉ 100 mm, vậy nên khi sử dụng thay thế xi măng trong bê tông thì phải trãi qua giai đoạn xử lý xay mịn Trong thực tế, khi sử dụng tro đáy làm thành phần cấp phối trong hỗn hợp trộn với đất đắp, việc xử lý này có thể bỏ qua
1.3.2 Tổng quan về đất laterite trong công tác xây dựng
Đối với khối đắp cao, chất lượng đất đắp nền công trình xây dựng được quy định bởi tiêu chuẩn việt nam : TCVN 4447-2012 [7] và số lượng đất đắp phục vụ cho công trình là không nhỏ Trong thực tế, việc chọn đất đồi hay đất đang được quá trình laterite hóa là một giải pháp tốt bởi 2 lý do chính: một là tại những vùng đang có quá trình laterite phát triển thì hầu như thảm thực vật bề mặt đang có xu hướng mất đi và môi trường sinh thái trở nên "sinh thái chết" [8](„luan van laterite (viet nam).pdf‟, no date), hai là quá trình laterite hóa tạo nên các vón oxyt sắt,oxyt nhôm trong đất, làm tăng thêm các đặc tính thuận lợi đối với nền công trình như: tính dễ đầm chặt, tăng liên kết keo trong đất làm sức chịu tải của nền đất được cải thiện đáng kể ., tuy nhiên, trong một số trường hợp buộc phải sử dụng các loại đất trầm tích mềm rời: sét có/không lẫn hữu cơ, á sét,á cát không lăn dăm sạn, như vậy, việc sử dụng chất gia cố
vô cơ là một giải pháp có thể áp dụng trong trường hợp này và nó được đề cập bởi tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 10379-2014 [9]
DUT.LRCC
Trang 25a Sự hình thành đất laterite (quá trình laterite hóa)
hóa đất đá, sự lên/xuống mực nước ngầm, thảm thực vật Khi bị nước dưới đất dưới đất cuốn trôi và tập trung tại một nơi nào đó và thường là các vùng yếm khí, lúc
đó, các ion kim loại này có thể bị hấp phụ bởi các keo mang điện tích âm như: keo sét, keo oxyt sắt) để tạo các liên kết keo nước [10], [19], cho đến khi tại đó có độ ẩm giảm sút (ví dụ do mực nước ngầm hạ thấp), nhiệt độ trong đất lên cao, các liên kết này bị mất nước và trở thành các liên kết cứng, trong đất xuất hiện các vón oxyt sắt với kích thước ban đầu có đường kính trung bình vào khoảng (1-10) mm dưới các dạng như: vón tròn, vón tổ ong Đôi khi, các vón này trở thành chất gắn kết xi măng để tạo nên một loại đá trầm tích là đá ong Hình sau thể hiện quá trình hình thành một vón oxyt sắt trong môi trường yếm khí theo [16]
Hình 9: Quá trình hình thành vón kết sắt trong quá trình laterite hóa của đất, theo
[19]
Sự hình thành các vón kết gốc oxyt sắt và khoáng vật sét kaolinit thứ sinh trong quá trình phong hóa thủy phân của đá gốc là tương tự nhau, các phản ứng hóa học đều diễn ra trong môi trường yếm khí và giàu nước (C.O SWANSON, 1923 )
DUT.LRCC
Trang 26b Thành phần hóa học của đất đồi laterite
Đất đồi thường có nhiều màu, nhưng nhìn chung là những màu sáng: hồng vàng,
đỏ, nâu Sự thay đổi màu sắc đậm nhạt của nó có liên quan đến hàm lượng oxyt sắt và đôi khi có cả oxyt mangan trong quá trình thủy phân của môi trường [20], một điểm lưu ý ở đây là caolinite luôn có mặt chung với oxyt sắt trong thành phần của đất [21] Thành phần khoáng vật chính trong đất thông thường có liên quan đến thạch anh, caolinit, hematite, goethite [22] Tính chất cơ lý của đất này , tất nhiên, phụ thuộc vào thành phần cấp phối hạt, thành phần khoáng vật Một đặc điểm nổi bật của đất laterite
là ổn định với nước mặc dầu hàm lượng hạt cát trong đó không quá cao [20]
Đất sườn đồi dốc thường ít ngập nước thường xuyên, mực nước ngầm tại đó có biên độ dao động lớn trong khoảng thời gian ngắn nên khả năng phân ly tạo nên các
1.4 Kết luận
- Tro xỉ than được đề cập trong luận văn là sản phẩm thải loại sau khi đốt nhiên liệu than tại các nhà máy nhiệt điện, thành phần hóa học của tro xỉ là bao gồm các nguyên tố hóa học chủ yếu như: FeO-Al2O3-SiO2 Tuy nhiên, thực tế là tỷ lệ Fe0/Al2O3/SiO2 trong thành phần của tro xỉ than thay đổi rất đáng kể bởi nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chủng loại than đốt, công nghệ đốt than, công nghệ thu hồi tro xỉ than …
- Đất sử dụng làm vật liệu đắp nền đường được quy định bởi các tiêu chuẩn xây dựng việt nam, trong đó bao gồm các chỉ tiêu chính về chất lượng như: hàm lượng
DUT.LRCC
Trang 27mùn hữu cơ, chỉ số dẻo … và các chỉ tiêu này có liên quan trực tiếp đến sức chống cắt của đất
- Phối trộn tro xỉ than với đất đắp để hình thành một vật liệu đắp hỗn hợp đất-tro
xỉ đối với công tác thi công nền đường là một công nghệ đang được áp dụng trên thế giới, nhờ vào phản ứng pozzolan (pozzolanic reaction) giữa CaO có trong đất và SiO2-Al2O3-FeO có trong tro xỉ than để hình thành nên các keo silicat và alumosilicat, các keo được hình thành này đóng vai trò kết vón làm tăng sức chống cắt của hỗn hợp đất đắp sau khi phối trộn
- Phương pháp Bishop trong tính toán sự ổn định của mái dốc đã và đang được sử dụng trong công tác thiết kế nền đường đắp hiện nay tại Việt Nam và trên thế giới Việc sử dụng phần mềm thương mại GEOSLOPE trong tính toán ổn định mái dốc bằng phương pháp Bishop là hoàn toàn có thể tin cậy trong việc nghiên cứu sự ổn địnhmái dốc của nền đường đắp cao mà được đề cập trong luận văn
DUT.LRCC
Trang 28Chương 2 - ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA TRO XỈ THAN ĐẾN TÍNH
CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐỒI
Trong chương này trình bày các nội dung chính sau:
+ Sự ảnh hưởng của các tham số của vật liệu (tro, đất) đến sức chống cắt của đất sau khi phối trộn
+ Phương pháp thống kê : mạng nơ tron ANN
+ Kết quả thiết lập quan hệ giữa các tham biến đầu vào với giá trị của đầu ra bằng ma trân trọng số W Phần thiết lập có sử dụng phầm mềm soạn thảo code MATLAB
2.1 Mở đầu
Đặc điểm của đất đồi là hàm lượng hạt sét trong thành phần hạt là cao nên tính
Ngoài ra, các chỉ tiêu địa kỹ thuật khác như: độ trương nở cao, chỉ số CBR thấp, sức chống cắt của đất cũng thấp, v.v…
Sự có mặt của tro xỉ than trong đất sẽ dẫn đến các phản ứng hóa lý trong hỗn hợp, tốc độ của các phản ứng này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : độ pH của môi trường, hàm lượng tro xỉ trong thành phần, đặc điểm hóa-lý của đất và tro xỉ, v.v…, điều này dẫn đến khả năng cải thiện các tính chất địa kỹ thuật của đất khi sử dụng hỗn hợp làm nền đắp đối với các công trình giao thông (Ferguson, 1993), (Misra, 1998), (A Senol, 2006)
sẽ tạo ra một hỗn hợp đất mới với các đặc tính địa kỹ thuật được cải thiện như: thành phần hạt lớn hơn (d60, d10 đều tăng), hệ số thấm cao hơn (K tăng), ít dẻo hơn (Ip giảm) và tính trương nở giảm đi rõ rệt (Y Du, 1999), (Lin, 2009)
Sự có mặt của ion OH- sẽ dẫn đến độ pH trong môi trường đất tăng lên, điều này dẫn đễn khả năng tách ra của các ion Si và Al từ các cấu trúc tinh thể lớp của khoáng vật sét là khá dễ dàng và đó cũng chính là tác nhân chính dẫn đến các phản ứng pouzzoland giữa đất và tro xỉ than dễ xảy ra (P Sukmak, 2013), (Y Guney, 2007) Theo (O, 2012), ảnh hưởng của độ pH trong đất đến sự thay cấu trúc tinh thể của sét trong đất laterite như sau
DUT.LRCC
Trang 29Với sự có mặt của ion Ca2+ trong đất từ nguồn tro xỉ than (hoặc vôi: CaO.H2O) khi phối trộn, phản ứng pouzzoland dễ dàng xảy ra theo các phản ứng sau, (Robert Brooks, et al., 2011)
Các phản ứng trên là nguyên nhân chính tạo nên chất kết dính vô cơ và gây ra hiện tượng “tạo vón” trong hỗn hợp đất giá cố Như đã trình bày ở trên, tốc độ phản ứng này phụ thuộc rất nhiều vào các tham số: thành phần hóa-lý và tỷ lệ của vật liệu phối trộn, độ ẩm, dung trọng của đất sau khi phối trộn, v.v…
2.2 Ảnh hưởng của tro xỉ than đến các tính chất địa kỹ thuật của hỗn hợp đất sau khi phối trộn
2.2.1 Thành phần cỡ hạt
Sự thay đổi thành phần cỡ hạt của hỗn hợp đất sau khi phối trộn tùy thuộc rất nhiều vào thành phần cỡ hạt của vật liệu: đất laterire và tro xỉ than Nếu không xét sự ảnh hưởng “kết vón” do các phản ứng hóa lý xảy ra trong hỗn hợp đất đã phối trộn, thành phần cỡ hạt có thể được tính theo công thức “tuyến tính” như sau đối với hỗn hợp sau khi phối trộn, (Athanassios Nikolaides, 2015):
a × PAi + b × PBi + c × PCi + … = PX CT 5
Với:
a, b, c, … là tỷ lệ phối trộn (tính theo đơn vị thập phân) của từng thành phần vật liệu phối trộn (A, B, C : đất laterite, tro xỉ, vôi) trong hỗn hợp (Chú ý: a + b + c + …= 1)
sàng i
DUT.LRCC
Trang 30PX là phần trăm lọt sàng tích lũy của hỗn hợp tại cỡ sàng i
Trang 31Công thức tính toán trên không áp dụng cho hỗn hợp đất sau khi phối trộn đã đưa vào sử dụng do quá trình “kết vón” của đất xuất hiện bởi các phản ứng hóa lý xảy ra trong đất gia cố Kết quả “kết vón” này thường tạo ra hàm lượng cỡ hạt lớn hơn so với kết quả tính toán từ công thức nói trên trong thành phần hạt của hỗn hợp đất đã phối trộn (Pankaj Kumar Saraswat, 2014)
2.2.2 Khả năng đầm chặt (thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn)
Việc xác định dung trọng khô lớn nhất tương ứng tại độ ẩm tốt nhất là được thực hiện theo phương pháp thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn đã được mô tả tại các quy trình như : ASTM-D1557 ((ASTM), 2009) được áp dụng tại (A.Binal, 2016), ASTM D4546-96 được áp dụng tại (Alper, et al., 2006), (RAJIB K G., 2004)
a Ảnh hưởng đến dung trọng khô lớn nhất, k,max
Nhìn chung, sự có mặt của tro xỉ than trong hỗn hợp đất phối trộn sẽ làm giảm
tro xỉ thường thấp hơn khối lượng riêng của đất Tuy nhiên, mức độ giảm sút dung trọng khô lớn nhất còn tùy thuộc vào đặc điểm của đất nền, đặc điểm hóa học của tro
xỉ, v.v… Điều này nó được thể hiện qua các kết quả thí nghiệm đã được công bố tại các bài báo khoa học và đã được tổng hợp tại bảng sau
Bảng 3 Bảng tổng hợp các kết quả thực nghiệm đã công bố
Hỗn hợp đất đã phối
S/
[F+A]
Ac k,max
(kN/m3)
2016)
Sét hoạt tính trung bình
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
DUT.LRCC
Trang 32, et al., 2004)
(B)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
al., 2006)
Sét hoạt tính cao
2004)
Đất laterite, hoạt tính cao
2016)
Sét hoạt tính trung bình
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
2016)
Sét hoạt tính trung bình
al., 2006)
Sét hoạt tính cao
2016)
Sét hoạt tính trung bình
al., 2006)
Sét hoạt tính cao
DUT.LRCC
Trang 332016) trung bình
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
al., 2006)
Sét hoạt tính cao
2004)
Đất laterite, hoạt tính cao
2016)
Sét hoạt tính trung bình
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
2004)
Đất laterite, hoạt tính cao
, et al.,
Sét hoạt tính DUT.LRCC
Trang 342004) thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
2004)
Đất laterite, hoạt tính cao DUT.LRCC
Trang 35Sự giảm sút dung trọng khô lớn nhất của hỗn hợp đất sau khi phối trộn tro xỉ, xảy
ra với hầu hết các loại đất và hầu hết các loại tro xỉ than, kết quả đƣợc thể hiện tại hình
10
Hình 10 Ảnh hưởng của fa đến dung trọng khô của đất
Với hình 10, ta có thể nhận thấy, sự giảm sút độ ẩm tốt nhất tỷ lệ thuận với hàm lƣợng tro xỉ than có mặt trong hỗn hợp đất sau phối trộn, tuy nhiên, tốc độ sút giảm
trong thành phần hóa học của nó, điều này thể hiện qua hình 11 nhƣ sau:
Hình 11 Ảnh hưởng của tham số fa đến tốc độ thay đổi kmax của đất
giải thích là do phản ứng pozzolan đã bắt đầu xảy ra ngay cả trong thời gian đang tiến hành thí nghiệm đầm nén Tuy nhiên, mức độ sút giảm ban đầu và mối liên quan giữa
S/A = 1.59 (Sezer et al., 2006)
S/A = 2.63 (Rajib, 2004)
DUT.LRCC
Trang 36khả năng sút giảm của tham số (k,max) với hàm lượng tro xỉ trong hỗn hợp (fa) là tùy thuộc vào tỷ lệ S/A của tro xỉ (hình 11)
b Ảnh hưởng đến độ ẩm tối ưu, W tn
Cùng bản chất của sự việc, sự có mặt của tro xỉ than trong hỗn hợp đất phối trộn
hơn của đất Tuy nhiên, mức độ tăng độ ẩm tốt nhất của hỗn hợp cũng còn tùy thuộc vào đặc điểm của đất nền, đặc điểm hóa học của tro xỉ, v.v… và đã được tổng hợp tại bảng 4 từ các kết quả nghiên cứu được trích dẫn như sau:
Bảng 4 Tổng hợp kết quả thực nghiệm về sự ảnh hưởng của tham số fa đến giá trị
tham số k,max
Hỗn hợp đất
TL, (%)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính trung bình (B)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
DUT.LRCC
Trang 372016)
Sét hoạt tính trung bình
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính trung bình (B)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
2016)
Sét hoạt tính trung bình
al., 2006)
Sét hoạt tính cao
2016)
Sét hoạt tính trung bình
al., 2006)
Sét hoạt tính cao
2016)
Sét hoạt tính trung bình DUT.LRCC
Trang 3820 - 1.73 80 - 0.48 17.98 (Prabakar
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính trung bình (B)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
al., 2006)
Sét hoạt tính cao
2004)
Đất laterite, hoạt tính cao
2016)
Sét hoạt tính trung bình
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính trung bình (B)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
2004)
Đất laterite, hoạt tính cao
DUT.LRCC
Trang 3935.5 - 1.73 64.5 - 0.48 22.3 (Prabakar
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính trung bình (B)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính trung bình (B)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (A)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính trung bình (B)
, et al., 2004)
Sét hoạt tính thấp (C)
2004)
Đất laterite, hoạt tính cao
DUT.LRCC
Trang 40Sự gia tăng độ ẩm tốt nhất trong thí nghiệm đầm nén đối với hỗn hợp đất sau khi phối trộn tro xỉ là xảy ra đối với hầu hết các loại đất khi sử dụng các loại tro xỉ than khác nhau, kết quả đƣợc thể hiện tại hình 12
Hình 12 Ảnh hưởng của fa đến giá trị Wtn
Hàm lƣợng tro xỉ trong đất tỷ lệ thuận với sự gia tăng độ ẩm tốt nhất trong hỗn hợp đất gia cố (hình …) bởi sự có mặt của nó tạo sẽ thúc đẩy các phản ứng pouzzoland giữa đất và tro xỉ than, đặc biệt là tỷ lệ S/A trong thành phần hóa học của tro xỉ là tác nhân chính trong sự thúc đẩy tốc độ phản ứng này và dẫn đến sự gia tăng độ ẩm tốt nhất nhƣ đã nói trên (hình13)
Hình 13 Ảnh hưởng của fa đến tốc độ thay đổi của Wtn trong hỗn hợp