I. Tính cấp thiết của đề tài
Khu vực miền Nam Việt Nam đang trải qua sự phát triển kinh tế mạnh mẽ, kéo theo nhu cầu xây dựng các công trình dân dụng và hạ tầng giao thông. Tuy nhiên, đặc điểm địa chất tại đây thường gặp khó khăn trong việc thi công, đặc biệt là với nền đất yếu. Các biện pháp xử lý nền đất yếu như gia tải trước, cọc đất trộn xi măng, và cọc đất trộn vôi đã được áp dụng. Gần đây, nghiên cứu về việc sử dụng tro bay để chế tạo cọc đất geopolymer đã được thực hiện, nhưng chủ yếu trong phòng thí nghiệm, thiếu tính khả thi thực tiễn. Do đó, việc nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất cọc đất tro bay hoạt hóa kiềm geopolymer là cần thiết, nhằm đánh giá tính khả thi và ảnh hưởng của điều kiện thực tế đến việc thi công. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu việc sử dụng xi măng Portland, mà còn tận dụng phế thải công nghiệp, góp phần bảo vệ môi trường.
II. Mục tiêu và hướng nghiên cứu
Mục tiêu chính của luận văn là xây dựng quy trình công nghệ hình thành cọc đất tro bay hoạt hóa kiềm geopolymer. Để đạt được mục tiêu này, tác giả sẽ thực hiện các thí nghiệm chế tạo cọc geopolymer ngoài hiện trường và nghiên cứu sự thay đổi cường độ cọc theo thời gian. Kết quả thí nghiệm sẽ được sử dụng để mô phỏng thiết kế công trình thực tế. Hướng nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xác định hàm lượng tro bay và dung dịch hoạt hóa cần thiết để gia cố nền đất yếu, từ đó phát triển quy trình thi công hiệu quả và bền vững.
III. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn áp dụng hai phương pháp nghiên cứu chính: lý thuyết và thực nghiệm. Phương pháp lý thuyết bao gồm việc nghiên cứu các giải pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc xi măng đất và các phương pháp thí nghiệm trong phòng để xác định cường độ cọc. Phương pháp thực nghiệm sẽ tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất yếu cần xử lý, ứng dụng kết quả vào tính toán ổn định nền bằng cọc đất. Từ đó, tác giả sẽ chế tạo cọc đất tro bay hoạt hóa kiềm theo hàm lượng từ các nghiên cứu trước đó và kiểm tra cường độ cọc được chế tạo.
IV. Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu bao gồm việc tìm hiểu các tài liệu và công trình nghiên cứu trước về vật liệu geopolymer, xác định các hàm lượng tối ưu và yêu cầu trong quá trình tổng hợp vật liệu. Tác giả cũng sẽ nghiên cứu về máy móc, thiết bị và khả năng thi công cọc đất trong điều kiện thực tế. Kết quả từ các thí nghiệm sẽ được tổng hợp và sử dụng để mô phỏng công trình thực tế, đánh giá tính khả thi của việc ứng dụng cọc đất tro bay geopolymer trong ngành xây dựng, đặc biệt là trong việc gia cố nền đất yếu.
V. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn
Đề tài luận văn không chỉ đóng góp vào lý thuyết về vật liệu geopolymer mà còn có ý nghĩa thực tiễn cao trong việc phát triển công nghệ cọc đất geopolymer. Nghiên cứu này sẽ giúp cải thiện khả năng xử lý nền đất yếu, đáp ứng nhu cầu xây dựng tại khu vực miền Nam Việt Nam. Việc sử dụng tro bay trong chế tạo cọc không chỉ giảm thiểu tác động đến môi trường mà còn tạo ra một giải pháp bền vững cho ngành xây dựng, phù hợp với xu hướng phát triển xanh hiện nay.
