Nghiên cứu ứng dụng bê tông rỗng làm đường đô thị tại TP.HCM

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU

0.1. Tính cấp thiết của đề tài

0.2. Ứng dụng của vật liệu bê tông rỗng

0.3. Mục đích đề tài

0.4. Ý nghĩa đề tài

0.5. Phương pháp nghiên cứu

0.6. Độ tin cậy của số liệu thí nghiệm

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG RỖNG

1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu bê tông rỗng

1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.1.2. Lịch sử của bê tông rỗng

1.2. Những lợi ích của bê tông rỗng

1.2.1. Hạn chế tiếng ồn

1.2.2. Khả năng chống trơn trượt

1.2.3. Giảm thiểu lượng nước chảy tràn

1.2.4. Hệ sinh thái

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC

2.1. Cơ sở khoa học của bê tông rỗng

2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của bê tông rỗng

2.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến tính chất của bê tông rỗng

2.2.2. Ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đến tính chất bê tông rỗng

2.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ hồ – cốt liệu đến tính chất của bê tông rỗng

2.2.4. Ảnh hưởng của khối lượng thể tích đến tính chất bê tông rỗng

2.2.5. Ảnh hưởng của thành phần hạt đến tính chất bê tông rỗng

2.3. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

3.1. Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của kích thước và sự thay đổi kích thước cốt liệu đối với bê tông rỗng

3.1.1. Mục đích thí nghiệm

3.1.2. Quy trình thí nghiệm

3.1.3. Phương pháp thiết kế hỗn hợp

3.1.4. Phương pháp thành phần cấp phối

3.1.5. Phương pháp kỹ thuật trộn và bảo dưỡng

3.1.6. Phương pháp thí nghiệm

3.1.7. Phân tích thống kê kết quả thí nghiệm

3.1.8. Kết quả thí nghiệm và kết luận

3.2. Trọng lượng riêng bê tông rỗng

3.3. Cường độ bê tông rỗng

3.4. Độ rỗng có hiệu của bê tông rỗng

3.5. Tính thấm của bê tông rỗng

3.6. Xác định cấp phối hỗn hợp hiện trường

3.7. Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của lượng nước đến các tính chất cơ lý của bê tông rỗng

3.7.1. Nguyên vật liệu

3.7.2. Môi trường dưỡng hộ

3.7.3. Thiết kế thành phần cấp phối

3.7.4. Phương pháp thí nghiệm và tạo mẫu

3.7.5. Phương pháp thí nghiệm

3.7.6. Phương pháp tạo mẫu

3.7.7. Phân tích kết quả thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của lượng nước đến các tính chất cơ lý của bê tông rỗng

3.8. Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng xi măng đến các tính chất cơ lý của bê tông rỗng

3.9. Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ hồ đến các tính chất cơ lý của bê tông rỗng

3.10. Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của khối lượng thể tích đến các tính chất cơ lý của bê tông rỗng

3.11. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ÁO ĐƯỜNG DÙNG BÊ TÔNG RỖNG

4.1. Cấu tạo áo đường dùng bê tông xi măng rỗng

4.2. Tính toán bề dày mặt đường bê tông rỗng

4.3. Thiết kế kết cấu áo đường bê tông rỗng theo ASSHTO

4.4. Kết cấu áo đường dùng bê tông rỗng

4.5. Kết luận chương 4

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH ẢNH

I. Giới thiệu và tính cấp thiết của đề tài

Bê tông rỗng là vật liệu xây dựng có độ rỗng cao, cho phép nước thấm qua dễ dàng. Ứng dụng của bê tông rỗng trong đường đô thị tại TP.HCM là giải pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề thoát nước và bảo vệ môi trường. Thành phố Hồ Chí Minh với khí hậu nhiệt đới gió mùa, lượng mưa lớn và nhiệt độ cao, đòi hỏi các giải pháp xây dựng bền vững. Bê tông rỗng không chỉ giúp thoát nước nhanh mà còn bổ sung nguồn nước ngầm, giảm ngập lụt và cải thiện chất lượng không khí.

1.1. Khí hậu và thủy văn TP.HCM

Thành phố Hồ Chí Minh có lượng mưa trung bình 1.949 mm/năm, tập trung chủ yếu từ tháng 5 đến tháng 11. Hệ thống sông ngòi và kênh rạch dày đặc nhưng chịu ảnh hưởng của thủy triều, gây khó khăn trong việc thoát nước. Bê tông rỗng với khả năng thấm nước nhanh sẽ là giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tình trạng ngập lụt.

1.2. Lợi ích của bê tông rỗng

Bê tông rỗng mang lại nhiều lợi ích như giảm tiếng ồn, tăng khả năng chống trượt, và cải thiện hệ sinh thái đô thị. Nó giúp lọc các chất ô nhiễm trong nước mưa, duy trì nguồn nước ngầm và tạo môi trường xanh sạch.

II. Tổng quan về bê tông rỗng

Bê tông rỗng đã được nghiên cứu và ứng dụng từ thế kỷ 19 tại Châu Âu. Vật liệu này có cấu trúc hở, cho phép nước thấm qua nhanh chóng. Các nghiên cứu của Malhotra và các nhà khoa học khác đã chỉ ra mối quan hệ giữa cường độ nén và tỷ lệ nước/xi măng, cũng như ảnh hưởng của kích thước cốt liệu đến tính chất của bê tông rỗng.

2.1. Lịch sử nghiên cứu

Bê tông rỗng được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu từ thế kỷ 19, đặc biệt trong các công trình như tường chịu tải và tấm panel. Tại Mỹ, vật liệu này được ứng dụng để giảm lượng nước chảy tràn và cải thiện chất lượng môi trường.

2.2. Đặc tính kỹ thuật

Bê tông rỗng có độ rỗng từ 15-35%, tỷ lệ nước/xi măng thấp và khả năng thấm nước cao. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu bao gồm hàm lượng nước, xi măng, và kích thước cốt liệu.

III. Ứng dụng bê tông rỗng trong đường đô thị

Bê tông rỗng được ứng dụng rộng rãi trong các công trình đường đô thị, bãi đậu xe, và lề bộ hành. Tại TP.HCM, vật liệu này có tiềm năng lớn trong việc giải quyết vấn đề thoát nước và cải thiện môi trường đô thị.

3.1. Thiết kế áo đường

Kết cấu áo đường sử dụng bê tông rỗng được thiết kế theo tiêu chuẩn AASHTO. Vật liệu này giúp tăng khả năng thoát nước, giảm tiếng ồn và cải thiện độ bền của mặt đường.

3.2. Giải pháp xây dựng

Bê tông rỗng là giải pháp hiệu quả để giảm thiểu ngập lụt và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, việc ứng dụng đòi hỏi ý thức cao từ người dân và quản lý chặt chẽ để đảm bảo hiệu quả lâu dài.

IV. Kết luận và hướng phát triển

Bê tông rỗng là vật liệu tiềm năng trong xây dựng đô thị, đặc biệt tại TP.HCM. Nghiên cứu này đã chỉ ra các lợi ích và thách thức trong việc ứng dụng vật liệu này. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm cải thiện độ bền và mở rộng ứng dụng trong các công trình giao thông và hạ tầng đô thị.

4.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu đóng góp vào việc phát triển vật liệu xây dựng bền vững, phù hợp với điều kiện khí hậu và địa lý của TP.HCM.

4.2. Hướng phát triển

Cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện tính chất cơ lý của bê tông rỗng và ứng dụng rộng rãi trong các công trình đô thị, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Nghiên cứu ứng dụng bê tông rỗng trong xây dựng đường đô thị tại TP.HCM - Luận văn thạc sỹ