Nghiên cứu ảnh hưởng đặc tính đất sét yếu ĐBSCL đến gia cố nền bằng xi măng và phụ gia

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CÁM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ

1. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CẢI TẠO ĐẤT YẾU BẰNG XI MĂNG, ẢNH HƢỞNG ĐẶC TÍNH XÂY DỰNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG GIA CỐ

1.1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CẢI TẠO ĐẤT YẾU BẰNG XI MĂNG

1.1.1. Nền đất yếu

1.1.2. Chất kết dính vô cơ và vai trò của chúng trong cải tạo đất

1.1.3. Các nghiên cứu cải tạo đất bằng xi măng và xi măng với phụ gia

1.1.4. Sơ lược tình hình nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới

1.1.5. Tình hình nghiên cứu và áp dụng ở Việt Nam

1.1.6. Các nghiên cứu sử dụng chất kết dính vô cơ kết hợp với phụ gia

1.1.7. Khái niệm về phụ gia trong xây dựng

1.1.8. Các nghiên cứu cải tạo đất bằng xi măng với phụ gia ở nước ngoài

1.1.9. Các nghiên cứu cải tạo đất bằng xi măng với phụ gia ở trong nước

1.2. CÁC NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG ĐẶC TÍNH XÂY DỰNG CỦA ĐẤT ĐẾN CHẤT LƢỢNG ĐẤT GIA CỐ

1.2.1. Các nghiên cứu về ảnh hƣởng của đặc điểm thành phần đến chất lƣợng đất gia cố trên thế giới

1.2.2. Các nghiên cứu ảnh hƣởng đặc điểm thành phần đến chất lƣợng đất gia cố ở Việt Nam

1.3. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1

2. CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT LOẠI SÉT YẾU VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

2.1. QUÁ TRÌNH THÀNH TẠO TRẦM TÍCH ĐẤT LOẠI SÉT VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

2.1.1. Sơ lƣợc lịch sử phát triển địa chất Đệ Tứ tại khu vực ĐBSCL

2.1.2. Địa tầng trầm tích Đệ Tứ khu vực ĐBSCL

2.2. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CỦA ĐẤT LOẠI SÉT YẾU VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

2.2.1. Vị trí địa lý

2.2.2. Đặc điểm địa hình địa mạo

2.2.3. Đặc điểm địa tầng khu vực phân bố đất loại sét yếu vùng ĐBSCL

2.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT

2.3.1. Vị trí lấy mẫu nghiên cứu

2.3.2. Kết quả nghiên cứu các đặc điểm thành phần và đặc tính xây dựng của đất

2.3.3. Kết quả nghiên cứu thành phần hạt

2.3.4. Kết quả nghiên cứu phần khoáng vật của đất

2.3.5. Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của đất

2.3.6. Kết quả thí nghiệm khả năng trao đổi cation của đất

2.3.7. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý

2.4. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2

3. CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT LOẠI SÉT YẾU VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ĐẾN CHẤT LƢỢNG ĐẤT GIA CỐ

3.1. PHƢƠNG PHÁP TIẾP CẬN

3.2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƢƠNG PHÁP CẢI TẠO ĐẤT BẰNG XI MĂNG

3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẢI TẠO ĐẤT LOẠI SÉT YẾU BẰNG XI MĂNG VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

3.3.1. Quy trình thí nghiệm mẫu đất gia cố

3.3.2. Thành phần hóa học của các loại xi măng nghiên cứu

3.3.3. Kết quả nghiên cứu cải tạo đất bằng xi măng

3.3.4. Quan hệ của cƣờng độ kháng nén ở các ngày tuổi bảo dƣỡng

3.3.5. Quan hệ giữa cƣờng độ kháng nén và mô đun biến dạng

3.4. PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT LOẠI SÉT YẾU VÙNG ĐBSCL ĐẾN CHẤT LƢỢNG ĐẤT GIA CỐ

3.4.1. Ảnh hƣởng của thành phần hạt và loại đất

3.4.2. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng hữu cơ

3.4.3. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng muối

3.4.4. Ảnh hƣởng của thành phần hóa học của đất

3.4.5. Ảnh hƣởng của thành phần khoáng vật

3.4.6. Kết quả phân tích ảnh hƣởng của đặc điểm thành phần theo phƣơng pháp trọng số, đa biến

3.4.6.1. Kết quả phân tích trọng số, đa biến với đất sét pha dẻo chảy (aQ232) tại An Giang

3.4.6.2. Kết quả phân tích trọng số,đa biến với đất sét (aQ232)tại An Giang

3.4.6.3. Kết quả phân tích trọng số,đa biến với đất bùn sét (amQ22-31) tại Tiền Giang

3.4.6.4. Kết quả phân tích trọng số, đa biến với đất bùn sét (amQ22-32) tại Hậu Giang

3.4.6.5. Kết quả phân tích trọng số, đa biến với đất bùn sét (mbQ232) tại Bạc Liêu

3.4.6.6. Kết quả phân tích trọng số, đa biến đất bùn sét (mbQ232) tại Cà Mau

3.4.6.7. Kết quả phân tích trọng số, đa biến đất TBH (abQ231) tại Kiên Giang

3.4.6.8. Kết quả phân tích ảnh hưởng của thành phần hóa học bằng phương pháp trọng số, đa biến

3.4.6.9. Kết quả phân tích ảnh hưởng của thành phần khoáng vật bằng phương pháp trọng số, đa biến

3.4.6.10. Kết quả phân tích ảnh hưởng của muối và khả năng trao đổi cation bằng phương pháp trọng số, đa biến

3.5. MỘT SỐ YẾU TỐ KHÁC ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG ĐẤT GIA CỐ BẰNG XI MĂNG VÙNG ĐBSCL

3.5.1. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng xi măng

3.5.2. Ảnh hƣởng của loại xi măng

3.5.3. Ảnh hƣởng của điều kiện trộn (tỷ lệ N/X)

3.5.4. Quan hệ về cƣờng độ giữa mẫu trong phòng- hiện trƣờng

3.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3

4. CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHƢƠNG PHÁP GIA CỐ ĐẤT BẰNG XI MĂNG KẾT HỢP VỚI PHỤ GIA

4.1. Cơ sở khoa học của phƣơng pháp cải tạo đất bằng xi măng với phụ gia Rovo

4.2. Cơ sở khoa học cải tạo đất bằng vôi

4.3. Cơ sở cải tạo đất bằng xi măng với thủy tinh lỏng

4.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẢI TẠO ĐẤT SÉT YẾU VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG BẰNG XI MĂNG KẾT HỢP VỚI PHỤ GIA

4.4.1. Nghiên cứu cải tạo đất Phụ nhóm 2b (bùn sét, Cà Mau) bằng xi măng với các phụ gia

4.4.2. Nghiên cứu cải tạo đất nhóm 3 (than bùn hóa, abQ231) ở Kiên Giang bằng xi măng với phụ gia

4.5. KẾT LUẬN CHƢƠNG 4

4.5.1. Với đất Phụ nhóm 2b

4.5.2. Với đất Nhóm 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Hạn chế của luận án

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Nghiên cứu về đất sét yếu tại vùng Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện chất lượng nền đất. Đặc tính của đất sét yếu ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng gia cố nền bằng xi măng và các phụ gia. Việc hiểu rõ các yếu tố này giúp tối ưu hóa quy trình gia cố, từ đó nâng cao độ bền và ổn định của công trình xây dựng. Theo nghiên cứu, đất sét yếu thường có độ dẻo cao và khả năng chịu lực kém, dẫn đến nguy cơ lún sụt trong quá trình thi công. Do đó, việc nghiên cứu ảnh hưởng của các đặc tính này là cần thiết để phát triển các phương pháp gia cố hiệu quả hơn.

II. Đặc điểm thành phần của đất loại sét yếu

Đặc điểm thành phần của đất loại sét yếu tại ĐBSCL được xác định qua nhiều yếu tố như thành phần hạt, khoáng vật và hóa học. Các nghiên cứu cho thấy rằng thành phần hạt có ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu lực của đất. Cụ thể, hàm lượng hữu cơ và muối trong đất cũng tác động đến cường độ kháng nén. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng đất có hàm lượng hữu cơ cao thường có cường độ kháng nén thấp hơn. Điều này cho thấy sự cần thiết phải kiểm soát các yếu tố này trong quá trình gia cố nền.

2.1. Thành phần hóa học của đất

Thành phần hóa học của đất loại sét yếu ảnh hưởng đến khả năng phản ứng với xi măng và phụ gia. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàm lượng ion trong đất có thể làm giảm hiệu quả của quá trình gia cố. Việc phân tích thành phần hóa học giúp xác định các yếu tố cần thiết để tối ưu hóa quy trình gia cố, từ đó nâng cao chất lượng công trình.

III. Ảnh hưởng của đặc điểm thành phần đến chất lượng đất gia cố

Nghiên cứu cho thấy rằng đặc điểm thành phần của đất loại sét yếu có ảnh hưởng lớn đến chất lượng đất gia cố. Các yếu tố như hàm lượng xi măng, loại xi măng và điều kiện trộn đều có tác động đến cường độ kháng nén của đất. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng phụ gia phù hợp có thể cải thiện đáng kể cường độ kháng nén của đất gia cố. Điều này cho thấy rằng việc lựa chọn đúng loại phụ gia và tỷ lệ trộn là rất quan trọng trong quá trình gia cố.

3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng xi măng

Hàm lượng xi măng trong quá trình gia cố có ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ kháng nén của đất. Nghiên cứu cho thấy rằng tăng hàm lượng xi măng sẽ làm tăng cường độ kháng nén, tuy nhiên, cần phải cân nhắc đến chi phí và hiệu quả kinh tế. Việc xác định hàm lượng tối ưu là cần thiết để đảm bảo hiệu quả gia cố mà không làm tăng chi phí quá mức.

IV. Biện pháp nâng cao hiệu quả gia cố đất

Để nâng cao hiệu quả của phương pháp gia cố đất bằng xi măng kết hợp với phụ gia, cần áp dụng các biện pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng phụ gia như vôi và thủy tinh lỏng có thể cải thiện đáng kể tính chất cơ lý của đất. Các thí nghiệm cho thấy rằng sự kết hợp này không chỉ tăng cường độ mà còn cải thiện khả năng chống thấm của đất. Điều này mở ra hướng đi mới cho việc cải tạo đất yếu tại ĐBSCL.

4.1. Cơ sở khoa học của phương pháp cải tạo đất

Cơ sở khoa học của phương pháp cải tạo đất bằng xi măng với phụ gia dựa trên nguyên lý hóa học và vật lý. Việc hiểu rõ các phản ứng hóa học xảy ra giữa xi măng và các thành phần trong đất giúp tối ưu hóa quy trình gia cố. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc lựa chọn đúng loại phụ gia có thể tạo ra các phản ứng hóa học có lợi, từ đó nâng cao chất lượng đất gia cố.

Luận án tiến sĩ: Ảnh hưởng đặc tính đất sét yếu ĐBSCL đến chất lượng gia cố nền bằng xi măng kết hợp phụ gia