I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm ra tỷ lệ phối trộn tối ưu giữa cấp phối đá dăm và sỏi đỏ để sử dụng trong móng đường tại khu vực phía Nam. Mục tiêu chính là tận dụng ưu điểm của cả hai loại vật liệu, đồng thời khắc phục nhược điểm khi chúng được sử dụng riêng lẻ. Cấp phối đá dăm có cường độ cao nhưng lực dính kém, trong khi sỏi đỏ có lực dính tốt nhưng cường độ không cao. Việc phối trộn hai loại vật liệu này nhằm tăng cường độ và độ bền của móng đường, đặc biệt trong điều kiện khí hậu và địa chất đặc thù của khu vực phía Nam.
1.1. Tổng quan về vật liệu
Cấp phối đá dăm và sỏi đỏ là hai loại vật liệu xây dựng phổ biến trong kỹ thuật xây dựng đường giao thông. Cấp phối đá dăm được sử dụng rộng rãi nhờ cường độ cao và khả năng chịu tải tốt, trong khi sỏi đỏ có ưu điểm về lực dính và tính ổn định. Tuy nhiên, việc sử dụng riêng lẻ từng loại vật liệu này thường dẫn đến các vấn đề như nứt, hao mòn và giảm cường độ khi bị ẩm ướt. Nghiên cứu này đề xuất phối trộn hai loại vật liệu để tạo ra hỗn hợp có tính chất cơ lý tốt hơn, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của móng đường.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu tiến hành thí nghiệm với các tỷ lệ phối trộn khác nhau giữa cấp phối đá dăm và sỏi đỏ, bao gồm 100%, 90% & 10%, 80% & 20%, 70% & 30%. Các thí nghiệm bao gồm đầm nén để xác định độ ẩm tối ưu và dung trọng khô lớn nhất, cũng như các chỉ tiêu kỹ thuật như CBR, môđun đàn hồi và cường độ chịu kéo gián tiếp. Kết quả thí nghiệm được so sánh để tìm ra tỷ lệ phối trộn tối ưu nhất.
II. Kết quả thí nghiệm và phân tích
Kết quả thí nghiệm cho thấy hỗn hợp phối trộn giữa cấp phối đá dăm và sỏi đỏ có cải thiện đáng kể về cường độ và độ bền so với việc sử dụng riêng lẻ từng loại vật liệu. Cụ thể, hỗn hợp 70% cấp phối đá dăm và 30% sỏi đỏ cho kết quả tốt nhất về chỉ số CBR và môđun đàn hồi, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của móng đường. Điều này chứng tỏ việc phối trộn hai loại vật liệu này không chỉ tăng cường độ mà còn cải thiện tính ổn định của kết cấu móng đường.
2.1. Chỉ số CBR và môđun đàn hồi
Chỉ số CBR và môđun đàn hồi là hai chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng của móng đường. Kết quả thí nghiệm cho thấy hỗn hợp 70% cấp phối đá dăm và 30% sỏi đỏ đạt chỉ số CBR cao nhất, đồng thời môđun đàn hồi cũng được cải thiện đáng kể. Điều này cho thấy hỗn hợp này có khả năng chịu tải tốt và ổn định hơn so với các tỷ lệ phối trộn khác.
2.2. Cường độ chịu kéo gián tiếp
Cường độ chịu kéo gián tiếp là chỉ tiêu quan trọng đánh giá khả năng chống nứt của móng đường. Kết quả thí nghiệm cho thấy hỗn hợp 70% cấp phối đá dăm và 30% sỏi đỏ có cường độ chịu kéo gián tiếp cao nhất, chứng tỏ khả năng chống nứt và độ bền của hỗn hợp này tốt hơn so với các tỷ lệ phối trộn khác.
III. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã chứng minh rằng việc phối trộn cấp phối đá dăm và sỏi đỏ với tỷ lệ 70% và 30% mang lại hiệu quả cao nhất trong việc cải thiện cường độ và độ bền của móng đường. Hỗn hợp này không chỉ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật mà còn tận dụng được nguồn vật liệu địa phương, giảm chi phí xây dựng. Nghiên cứu đề xuất áp dụng rộng rãi phương pháp này trong kỹ thuật xây dựng đường giao thông tại khu vực phía Nam.
3.1. Ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng trực tiếp vào thực tế thi công móng đường tại khu vực phía Nam, đặc biệt trong các dự án đầu tư phân kỳ hoặc các tuyến đường giao thông nông thôn. Việc sử dụng hỗn hợp phối trộn này không chỉ nâng cao chất lượng móng đường mà còn giảm thiểu chi phí bảo dưỡng và kéo dài tuổi thọ công trình.
3.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo
Nghiên cứu đề xuất tiếp tục khảo sát hiệu quả của hỗn hợp phối trộn này trong các điều kiện thời tiết và tải trọng khác nhau, cũng như nghiên cứu thêm về các loại vật liệu địa phương khác có thể được phối trộn để tối ưu hóa hiệu quả xây dựng.
