I. Nồng độ muối và cường độ đất trộn xi măng
Nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của nồng độ muối đến cường độ đất trộn xi măng tại khu vực Cần Giờ. Kết quả cho thấy, nồng độ muối cao trong đất làm giảm đáng kể cường độ của đất trộn xi măng. Cụ thể, mẫu đất được lọc muối có cường độ nén đơn cao hơn 1.51 lần so với mẫu đất tự nhiên. Điều này chứng tỏ muối là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kết cấu nền đường.
1.1. Phân tích vi cấu trúc
Phân tích vi cấu trúc bằng SEM và XRD cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa mẫu đất tự nhiên và mẫu đất lọc muối. Mẫu đất lọc muối có cấu trúc chặt chẽ hơn, với sự hình thành nhiều hợp chất CSH và CAH, giúp tăng cường độ nén đơn và độ bền vật liệu.
1.2. Ảnh hưởng của ion Cl và SO42
Các ion Cl- và SO42- trong đất tự nhiên làm giảm quá trình hydrat hóa của xi măng, dẫn đến giảm cường độ. Kết quả thí nghiệm cho thấy, sự hiện diện của các ion này làm giảm modun Young của mẫu đất trộn xi măng.
II. Ứng dụng trong thiết kế nền đường
Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng cột đất trộn xi măng để gia cố nền đường tại Cần Giờ. Kết quả tính toán cho thấy, với cùng điều kiện mật độ và độ sâu cải thiện, cột xi măng đất có modun Young cao giúp giảm số lượng cột cần thiết, đồng thời tăng độ bền vững của kết cấu nền đường.
2.1. Thiết kế kết cấu nền đường
Thiết kế nền đường bao gồm áo đường và bản đất trộn xi măng được hỗ trợ bởi các hàng cột xi măng đất. Kết quả mô phỏng bằng Plaxis cho thấy, cột xi măng đất lọc muối giúp giảm độ lún và tăng ứng suất cho phép trong bản đường.
2.2. So sánh hiệu quả
So sánh giữa mẫu đất tự nhiên và mẫu đất lọc muối cho thấy, cột xi măng đất lọc muối có hiệu quả cao hơn trong việc giảm độ lún và tăng độ bền vững của nền đường. Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc xử lý muối trong đất trước khi thi công.
III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu này cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn về ảnh hưởng của nồng độ muối đến cường độ đất trộn xi măng, đặc biệt là trong điều kiện đất yếu tại Cần Giờ. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng rộng rãi trong kỹ thuật xây dựng và thiết kế nền đường tại các khu vực nhiễm mặn.
3.1. Đóng góp khoa học
Nghiên cứu đã làm rõ cơ chế ảnh hưởng của muối đến quá trình hydrat hóa xi măng và sự hình thành cường độ đất trộn xi măng. Đây là đóng góp quan trọng cho lĩnh vực địa kỹ thuật và xử lý đất yếu.
3.2. Ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu giúp các nhà thiết kế đưa ra giải pháp tối ưu trong việc xử lý nền đường tại các khu vực nhiễm mặn, đảm bảo độ bền vững và hiệu quả kinh tế của công trình.
