I. Tổng quan về bê tông xi măng và cát trộn
Bê tông xi măng là vật liệu xây dựng phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các công trình giao thông. Cát trộn, bao gồm cát biển và cát nghiền, là giải pháp thay thế hiệu quả cho cát vàng truyền thống. Nghiên cứu này tập trung vào việc chế tạo bê tông xi măng từ cát trộn để ứng dụng trong xây dựng đường ô tô tại miền Đông Nam Bộ. Các vấn đề chính bao gồm tình hình khai thác cát, nghiên cứu ứng dụng cát biển và cát nghiền, cũng như các yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu xây dựng.
1.1. Tình hình khai thác và sử dụng cát
Cát vàng đang ngày càng khan hiếm, đặc biệt ở các tỉnh ven biển. Cát biển và cát nghiền là giải pháp thay thế tiềm năng. Nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra rằng cát biển có thể sử dụng để chế tạo bê tông xi măng mà không làm giảm đáng kể chất lượng. Ở Việt Nam, các nghiên cứu như 'Bê tông cát đen' và 'Vật liệu xây dựng bằng cát sông Hồng' đã chứng minh tính khả thi của việc sử dụng cát biển trong công nghệ bê tông.
1.2. Yêu cầu kỹ thuật đối với bê tông xi măng
Bê tông xi măng dùng trong xây dựng đường ô tô cần đáp ứng các yêu cầu về cường độ chịu nén, độ dẻo và độ bền. Các phương pháp thiết kế thành phần hỗn hợp như Bolomey-Skramtaev và TCXDVN 322:2004 được áp dụng để đảm bảo chất lượng. Các chỉ tiêu kỹ thuật như độ sụt, cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi được xác định thông qua các thí nghiệm tiêu chuẩn.
II. Nghiên cứu xác định chỉ tiêu cơ lý của cát trộn
Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định các chỉ tiêu cơ lý của cát trộn, bao gồm cát biển và cát nghiền. Các thí nghiệm được thực hiện để đánh giá tính chất cơ lý của cát trộn với các tỷ lệ phối trộn khác nhau. Kết quả thí nghiệm cho thấy cát trộn có thể đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật để chế tạo bê tông xi măng.
2.1. Tính chất cơ lý của cát biển và cát nghiền
Cát biển từ Vũng Tàu và cát nghiền từ các mỏ đá ở miền Đông Nam Bộ được phân tích về thành phần hạt, hàm lượng tạp chất và độ bền. Kết quả cho thấy cát biển có hàm lượng muối thấp, phù hợp để sử dụng trong bê tông xi măng. Cát nghiền có độ cứng cao, đảm bảo tính chất cơ lý cần thiết.
2.2. Tỷ lệ phối trộn hợp lý
Các tỷ lệ phối trộn như 80% cát nghiền và 20% cát biển, 70% cát nghiền và 30% cát biển được thử nghiệm. Kết quả cho thấy tỷ lệ 70:30 mang lại hiệu quả cao nhất về cường độ và độ bền của bê tông xi măng.
III. Ứng dụng thực tế và giá trị kinh tế
Nghiên cứu này không chỉ mang lại giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn cao. Việc sử dụng cát trộn giúp giảm chi phí xây dựng, đặc biệt ở các tỉnh ven biển miền Đông Nam Bộ. Đồng thời, nghiên cứu góp phần bảo vệ môi trường bằng cách hạn chế khai thác cát tự nhiên.
3.1. Giảm chi phí xây dựng
Sử dụng cát trộn giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển cát vàng từ các vùng khác. Điều này đặc biệt quan trọng trong xây dựng đường ô tô tại các tỉnh ven biển, nơi nguồn cát vàng khan hiếm.
3.2. Bảo vệ môi trường
Việc sử dụng cát nghiền và cát biển giúp hạn chế khai thác cát tự nhiên, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường như sạt lở bờ sông và thay đổi dòng chảy.
