CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC VẬT LIỆU ĐẤT TRỘN XI MĂNG SỢI 1. Ứng dụng của vật liệu đất trộn xi măng sợi - Phương pháp trộn sâu (DMM) là một trong công nghệ xử lý đất tại chỗ, theo đó là đất pha trộn với vật liệu xi măng hoặc vật liệu khác. Báo cáo này nêu lại lịch sử phát triển của các phương pháp khác nhau DMM và cung cấp một bản tóm tắt cơ cấu của các ứng dụng. Nó cũng so sánh các ứng dụng của DMM với các hình thức cạnh tranh của xử lý và cải tiến đất.
Phần lớn báo cáo mô tả về các phương pháp riêng lẻ, tập trung vào thiết bị, các quy trình, và các thuộc tính của đất được xử lý. Báo cáo tiếp tục bằng cách mô tả bản chất của thị trường Bắc Mỹ, Nhật Bản, và Scandinavia, trong khi các quan sát cũng được thực hiện trên những biện pháp tiềm năng khác nhau để phát triển hơn nữa tại Hoa Kỳ. - Bên cạnh đó, đất sét có thể được ổn định bằng cách sử dụng chất kết dính Vôi, qua đó tăng cường nhiều tính chất kỹ thuật của đất và sản xuất một vật liệu xây dựng được cải thiện. Trong đó các khoáng chất thường xuyên nhất xảy ra tại mỏ đất sét, cụ thể là, kaolinit, montmorilonite được biến tính và thạch anh đã phải chịu một loạt các thí nghiệm.
Với việc bổ sung vôi, dẻo của montmorilonite được biến tính đã giảm trong khi đó các kaolinite và thạch anh đã được tăng lên đôi chút. Tuy nhiên, việc bổ sung vôi vào cho đến khi có ảnh hưởng ít dẻo của nó, nhưng giảm thiểu đáng kể xảy ra ở đó của đất sét nhiều lớp. Tất cả các tài liệu kinh nghiệm về sự gia tăng độ ẩm thích hợp của đất sét và giảm độ khô tối đa, cũng như tỷ lệ mang California nâng cao, về việc bổ sung vôi. Một số gia tăng đáng kể sức mạnh và Young Modulus xảy ra trong các tài liệu này khi họ đã được xử lý bằng vôi.
Chiều dài của thời gian bảo dưỡng và nhiệt độ mà tại đó chưa diễn ra đã có một ảnh hưởng quan trọng vào số lượng của phát triển cường độ. -Tuy nhiên, sự giãn nở của sợi đất đen được sử dụng để đánh giá nếu nhiệt độ môi trường xung quanh ảnh hưởng đến tiến độ của các phản ứng vôi-đất. Các -6- tiến bộ trong xử lý tại chỗ vôi đã được theo dõi bằng cách sử dụng dẫn điện và đo độ pH. Dưới tác dụng của pozzolane hoạt tính và nhiệt độ dưỡng hộ sẽ ảnh hưởng đến tính chất của đất.
Nghiên cứu này kết hợp các khái niệm về kỹ thuật hóa học cải thiện môi trường đất với địa kỹ thuật cho sự cải thiện của một đất sét mềm. Xi măng Portland thông thường (OPC) với hàm lượng là 200 kg/m3 được sử dụng như một chất ổn định chính. Đối với các hỗn hợp khác, OPC là một phần thay thế bằng 10- 30% trọng lượng khô của tro bay thu được từ các nhà máy dầu thực vật. -Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng, cường độ ổn định của đất được tăng lên rõ rệt khi trộn với OPC và OPC với thay thế 10% tro bay.
hỗn hợp tro bay -đất-xi măng với hàm lượng tro bay cao hơn 20% trưng bày những điểm mạnh tương đối thấp hơn ở ngắn hạn, tuy nhiên, lợi nhuận ổn định trong cường độ có thể được quan sát thấy ở dài hạn. Ngoài ra, mối tương quan giữa giảm trên cường độvà hàm lượng tro bay đã được đề xuất và dự báo về điểm mạnh về nội dung định trước tro bay có thể được thực hiện. Nó có thể kết luận rằng sự phát triển mạnh là do các phản ứng hydrat hóa và pozzolanic như điều tra phân tích XRD. Nó cũng được tìm thấy rằng một gia tăng đáng kể cường độ nén là tỷ lệ thuận với số lượng các sản phẩm hydrat hóa chủ yếu như canxi hydrat silicat (CSH).
-Một cuộc nghiên cứu về ứng xử của đất, đất xi măng, và đất xi măng sợi với lượng nước khác nhau và lượng chất xơ là để nghiên cứu các chất xơ (Polypropylene) ảnh hưởng đến cường độ đất (đất sét). Phòng thí nghiệm thực hiện xét nghiệm đo các mối liên hệ với ứng suất biến dạng bằng cách sử dụng một thiết bị kiểm tra lập phương multiaxial. Các thí nghiệm đã được thiết lập cho hai bài kiểm tra khác nhau, nén thuỷ tĩnh (HC) và nén ba trục thông thường (CTC). Đối với CTC, một áp lực hãm được mô phỏng để phù hợp với những căng thẳng xảy ra theo một đường quận.
Độ ẩm đất trong thời gian thử nghiệm đã được thiết lập với nội dung nước thích hợp (9%). Xi măng đã được cho vào không đổi ở mức 6 phần trăm trọng lượng của đất. Mục tiêu chính của điều tra này là để cải thiện đất bằng cách thêm vào xi măng và các sợi với lượng nước khác nhau. -Tại Brazil, Ghavani và công sự đã nghiên cứu cải tiến tính chất của vật liệu đất bằng các vật liệu địa phương.
Tre, dừa, sợi đay và là vật liệu có sẵn trong giàu có ở -7- Brazil và không được sử dụng trong xây dựng dân dụng. Trong bài báo này kết quả mới được trình bày liên quan đến việc áp dụng các sợi đay và dừa kết hợp với ba loại đất tại địa phương thích hợp để sản xuất khối đất hỗn hợp gia cố bằng sợi đay và dừa. -Tại Việt Nam, công nghệ cọc đất - vôi/xi măng bắt đầu nghiên cứu vào năm 1980 với ựu giúp đỡ của Viện địa Kỹ thuật Thuỵ Điển (SGI). Đề tài nghiên cứu được Bộ Xây dựng nghiệm thu vào năm 1985 và đã được áp dụng cho một số công trình dân dụng và công nghiệp ở Hà Nội và Hải Phòng.
Công trình đầu tiên ở phía Nam do công ty Hercules kết hợp với công ty phát triển kỹ thuật xây dựng thi công là công trình Tổng kho xăng dầu Hậu Giang tại khu công nghiệp Trà Nóc, TP Cần Thơ vào đầu năm 2001 với khối lượng khoảng 50. -Trên cơ sở tổng hợp các phương pháp nghiên cứu, chủ yếu trong xử lý đất là phương pháp hoá học và cơ học, với chất kết dính thường dùng trong xử lý là xi măng. Hàm lượng xi măng sử dụng trong khoảng từ 100-200 Kg/m³. Đồng thời sự pha trộn hàm lượng sợi thích hợp sẽ làm nâng cao tính chất chịu lực của vật liệu đất.
-Trong đề tài này tác giả sẽ nghiên cứu sự kết hợp giữa hai phương pháp xử lý hoá học và cơ học của vật liệu đất, sợi và chất kết dính nhằm tăng cường sự ổn định của nền đất, đặc biệt là khu vực đồng bằng sông Cửu Long 2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2. Các nghiên cứu ngoài nước về đất –ximăng-sợi: - Hiện nay tại Nhật các nhà khoa học đã nghiên cứu thành công loại vật liệu được tái chế từ các loại bùn đất có hàm lượng nước cao được thải ra từ các công trình xây dựng, họ đã sử dụng loại vật liệu này trong công tác san lấp tại nhiều vùng có xảy ra động đất và sau khi có động đất xảy ra thì những công trình xây dựng được san lấp bởi các loại đất được gia cường thì có mức thiệt hại nhỏ hơn so với các chỗ khác,vì vậy kết quả cho thấy rằng là loại vật liệu “ -8- đất ximang trộn sợi“ có cường độ chịu tải trọng động cao (Tạp chí Tài Nguyên Nước Hội Thủy Lợi Việt Nam số 4-2010) - Bên cạnh sự thiếu hụt thực phẩm, tình trạng thiếu nhà ở là một trong những vấn đề quan trọng nhất trên trái đất. Để cải thiện tình trạng này và làm cho nó có thể để xây dựng nhà nhiều hơn, đặc biệt đối với các gia đình có thu nhập thấp, nó là cần thiết để kiểm tra tất cả các địa phương có sẵn vật liệu có thể được sử dụng cho xây dựng.
Tre, dừa sợi sisal và là vật liệu có sẵn trong giàu có ở Brazil và không được sử dụng trong xây dựng dân dụng. Để tăng số lượng thông tin liên quan đến hành vi của vật lý và cơ học của các vật liệu này một số chương trình nghiên cứu được thực hiện tại Giáo Hoàng Universidade Catlica ở Rio de Janeiro (PUC-Rio) và Universidade Federal da Paraiba (UFPb) dưới sự giám sát chung của tác giả đầu tiên. Trong bài báo này kết quả mới được trình bày liên quan đến việc áp dụng các sợi sisal và dừa kết hợp với ba loại đất tại địa phương thích hợp để sản xuất khối đất hỗn hợp gia cố bằng sợi sisal và dừa. Toledo Filho (1998)) - Sự phát triển của một loại mới của khối đất-xi măng sử dụng xơ dừa dừa với dẫn nhiệt thấp là mục đích chính của nghiên cứu này.
Tỷ lệ hỗn hợp khác nhau được xem và năm mẫu cho mỗi mẫu được chế tạo bằng cách sử dụng quá trình sản xuất làm bằng tay tại địa phương sử dụng rộng rãi trong nước. Điều tra còn hạn chế để dẫn nhiệt của các mẫu vật, độ bền nén, trọng lượng và mật độ số lượng lớn. Đó là kết luận rằng việc sử dụng sợi dừa như phụ gia đều có thể làm giảm nhiệt độ dẫn khối và trọng lượng. Tỷ lệ khối lượng tối ưu của đất: xi măng: cát để sản xuất các thuộc tính tốt là 5.
Tỷ lệ dừa xơ dừa là 20% xi măng tương ứng với 0,8 kg / block. Các tính chất mẫu trung bình như sau: dẫn nhiệt của 0,6510 W / mK, cường độ nén của 39,55 kg/cm2, trọng lượng 4,85 kg và mật độ lớn trong số 1586,77 kg/m3. Khi so sánh với khối đất-xi măng thương mại, giảm tương ứng với độ dẫn nhiệt và trọng lượng là khá đáng kể, 54% và 750g tương ứng (Joseph Khedari, Pornnapa Watsanasathaporn (2004)). - Bài báo này điều tra sức mạnh kết quả và hành vi tính dẻo khi các sợi cọ phân phối ngẫu nhiên được sử dụng để gia cố đất phù sa, cát.
Đất hỗn hợp đã được thử nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm và kiểm tra cường độ nén không nở hông (UCS), tỷ lệ Bearing California (CBR) và thử nghiệm nén chặt. Kết quả cho thấy, sức mạnh tối đa và còn lại, định hướng của thất bại bề mặt, độ dẻo và mối quan hệ căng thẳng biến dạng của mẫu vật đã được đáng kể ảnh hưởng bởi sự bao gồm các sợi cọ. Một kết quả quan trọng là xác định rằng sức -9- mạnh thất bại trượt kiểm soát sự thất bại của mẫu vật chứ không phải là thất bại vỡ sức mạnh.
