Ứng Dụng Xỉ Thép Làm Cốt Liệu Trong Bê Tông Nhựa - Luận Văn Thạc Sỹ Xây Dựng Đường Ô Tô Và Đường Thành Phố

LỜI CÁM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

LÝ LỊCH KHOA HỌC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

1. PHẦN MỞ ĐẦU

1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1.3. ĐỐI TƯỢNG – PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN

2. PHẦN NỘI DUNG

2.1. TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG XỈ THÉP TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ

2.1.1. Tổng quan về sản xuất xỉ thép

2.1.2. Tổng quan về ứng dụng xỉ thép trên thế giới

2.1.3. Ứng dụng Xỉ thép ở thành phố Pittsburgh – Mỹ

2.1.4. Ứng dụng xỉ thép trong bê tông nhựa ở Italia

2.1.5. Ứng dụng xỉ thép trong xây dựng tại CHLB Nga

2.1.6. Tổng quan về tình hình sản xuất và sử dụng xỉ thép trong xây dựng ở Việt Nam

2.1.6.1. Tình hình sản xuất xỉ thép ở Việt Nam

2.1.6.2. Một số nghiên cứu về xỉ thép tại Việt Nam

2.1.6.3. Ứng dụng xỉ thép vào xây dựng tại Việt Nam

2.2. CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ, HÓA HỌC CỦA XỈ THÉP

2.2.1. Nghiên cứu tính chất chung của xỉ thép

2.2.2. Tính chất hóa học

2.2.3. Tính chất vật lý

2.2.4. Tính chất cơ lý của xỉ thép

2.2.5. Những nghiên cứu về xỉ thép trên thế giới

2.2.6. Nghiên cứu về tính chất cơ lý của xỉ thép theo yêu cầu kỹ thuật về cốt liệu quy định trong tiêu chuẩn hiện hành

2.2.7. Phương pháp ước tính cỡ mẫu

2.2.8. Ứng dụng các phương pháp để tìm số mẫu trong nghiên cứu

2.2.9. Xác định các chỉ tiêu cơ lý của xỉ thép theo TCVN 7572:2006

2.3. TỔNG QUAN BÊ TÔNG NHỰA

2.3.1. Cấu trúc của bê tông nhựa

2.3.2. Phân loại BT nhựa

2.3.2.1. Theo đặc tính của cấp phối hỗn hợp cốt liệu

2.3.2.2. Theo độ rỗng dư, bê tông nhựa được phân ra 2 loại

2.3.2.3. Theo vị trí và công năng trong kết cấu mặt đường

2.3.2.4. Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định của bê tông nhựa chặt, được phân ra 4 loại

2.3.2.5. Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định với bê tông nhựa rỗng, được phân thành 3 loại

2.3.3. Thành phần và yêu cầu về chất lượng từng vật liệu thành phần trong bê tông nhựa

2.3.3.1. Bột khoáng

2.3.4. Thiết kế thành phần hỗn hợp BTNC nóng

2.3.4.1. Mục đích chung của công tác thiết kế hỗn hợp Bê tông nhựa

2.3.4.2. Thiết kế thành phần hỗn hợp theo phương pháp Marshall

2.3.4.3. Phạm vi áp dụng của phương pháp Marshall

2.3.4.4. Các chỉ tiêu quy định theo Marshall

2.3.4.5. Tóm tắt trình tự thiết kế hỗn hợp theo Marshall

2.3.4.6. Lựa chọn thiết kế cuối cùng

2.4. THIẾT KẾ THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG XỈ THÉP LÀM CỐT LIỆU CHO BÊ TÔNG NHỰA NÓNG

2.4.1. Thiết kế thành phần cấp phối điển hình cho Bê tông Asphalt

2.4.2. Nghiên cứu ứng dụng xỉ thép làm cốt liệu cho bê tông nhựa nóng

2.4.2.1. Xác định hàm lượng nhựa tối ưu theo phương pháp Marshall

2.4.2.2. Tiến hành thí nghiệm Marshall

2.4.2.3. Phạm vi áp dụng

2.4.2.4. Nguyên tắc thí nghiệm

2.4.2.5. Chuẩn bị mẫu

2.4.2.6. Tiến hành thí nghiệm

2.4.2.7. Biểu kết quả thể hiện trong bảng giá trị tương ứng

2.4.2.8. Đánh giá hiệu quả kinh tế

3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1: CÁC HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM

PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA XỈ THÉP VÀ ĐÁ DĂM

PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM MARSHALL

I. Ứng Dụng Xỉ Thép Trong Xây Dựng Đường Ô Tô Và Đường Thành Phố

Luận văn nghiên cứu ứng dụng xỉ thép làm cốt liệu bê tông nhựa trong xây dựng đường ô tô và đường thành phố. Xỉ thép, một phế phẩm từ ngành luyện thép, được tái chế để thay thế đá dăm truyền thống. Việc này không chỉ giải quyết vấn đề chất thải công nghiệp mà còn góp phần bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Nghiên cứu này nằm trong chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố, với mục tiêu tạo ra vật liệu xây dựng bền vững và hiệu quả kinh tế.

1.1. Tổng Quan Về Xỉ Thép

Xỉ thép là sản phẩm phụ từ quá trình luyện thép, được hình thành ở nhiệt độ 1400-1600°C. Nó chứa các hợp chất silicat canxi, alumin và magie. Tái chế xỉ thép không chỉ giảm thiểu chất thải mà còn tạo ra vật liệu xây dựng có tính năng kỹ thuật cao. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng xỉ thép làm cốt liệu bê tông nhựa, một giải pháp bền vững trong ngành xây dựng.

1.2. Ứng Dụng Xỉ Thép Trên Thế Giới

Trên thế giới, xỉ thép đã được sử dụng rộng rãi trong xây dựng đường giao thông và công trình công nghiệp. Tại Mỹ, xỉ thép được dùng để xây dựng các công trình lớn như sân bay, cầu cảng và đường cao tốc. Ở Italia, xỉ thép được nghiên cứu và ứng dụng trong bê tông nhựa nóng, mang lại hiệu quả cao về độ bền và tính ổn định. Nghiên cứu này kế thừa và phát triển các ứng dụng tiên tiến trên thế giới.

II. Nghiên Cứu Và Phương Pháp

Luận văn sử dụng phương pháp kết hợp lý thuyết và thực nghiệm để nghiên cứu ứng dụng xỉ thép trong bê tông nhựa. Các chỉ tiêu kỹ thuật của xỉ thép được so sánh với tiêu chuẩn của cốt liệu truyền thống. Phương pháp Marshall được áp dụng để đánh giá tính chất cơ lý của bê tông nhựa chứa xỉ thép. Kết quả nghiên cứu cho thấy xỉ thép đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và có tiềm năng lớn trong việc thay thế đá dăm.

2.1. Phương Pháp Marshall

Phương pháp Marshall được sử dụng để đánh giá độ ổn định và độ dẻo của bê tông nhựa chứa xỉ thép. Các mẫu thí nghiệm được chuẩn bị và thử nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN 8819-2011. Kết quả cho thấy bê tông nhựa chứa xỉ thép đạt các chỉ tiêu kỹ thuật, đặc biệt là độ ổn định và độ bền kéo gián tiếp.

2.2. Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế

Nghiên cứu cũng đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng xỉ thép làm cốt liệu bê tông nhựa. So với đá dăm truyền thống, xỉ thép giúp giảm chi phí vật liệu và vận chuyển. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường bằng cách giảm thiểu chất thải công nghiệp.

III. Kết Luận Và Kiến Nghị

Luận văn kết luận rằng xỉ thép có tiềm năng lớn trong việc thay thế đá dăm làm cốt liệu bê tông nhựa. Nghiên cứu này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên. Các kiến nghị được đưa ra bao gồm việc tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng xỉ thép trong các dự án xây dựng đường ô tô và đường thành phố, đồng thời phát triển các tiêu chuẩn kỹ thuật cho vật liệu này.

3.1. Ý Nghĩa Khoa Học

Nghiên cứu xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của xỉ thép so với cốt liệu truyền thống, tạo cơ sở khoa học cho việc ứng dụng vật liệu này trong bê tông nhựa. Đây là bước tiến quan trọng trong việc phát triển vật liệu xây dựng bền vững.

3.2. Ý Nghĩa Thực Tiễn

Việc sử dụng xỉ thép làm cốt liệu bê tông nhựa không chỉ giải quyết vấn đề chất thải công nghiệp mà còn góp phần bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Nghiên cứu này mang lại lợi ích kinh tế và xã hội lớn, đặc biệt trong bối cảnh khan hiếm vật liệu xây dựng.

Nghiên Cứu Ứng Dụng Xỉ Thép Làm Cốt Liệu Trong Bê Tông Nhựa - Luận Văn Thạc Sỹ Xây Dựng Đường Ô Tô Và Đường Thành Phố