NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý bùn nạo vét từ một số sông, hồ trong thành phố Hà Nội thành vật liệu dạng rời dùng cho công tác đắp nền.
2. Chuyên ngành: Địa kỹ thuật Xây dựng. Mã số: 9580211.
3. Nghiên cứu sinh: Phạm Tri Thức.
4. Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phan Huy Đông.
5. Cở sở đào tạo: Trường Đại học Xây dựng Hà Nội.
6. Đề tài đã đạt được một số kết quả nghiên cứu chính như sau:
1). Tìm ra đặc tính cơ lý hóa của bùn lấy từ một số ao hồ điển hình trong thành phố Hà Nội. Kết quả cho thấy bùn có độ ẩm rất lớn, hạt mịn, hàm lượng hữu cơ cao, không chứa kim loại độc hại, có hàm lượng các ô xít SiO2 tương đối lớn. Bùn không thể sử dụng trực tiếp cho các hoạt động xây dựng.
2). Luận án đã lập được qui trình sản xuất vật liệu dạng hạt rời như cát hay còn gọi là cát nhân tạo (GFM) từ lượng nhỏ phụ gia xi măng (5÷10)% và phụ gia kết dính polymer (0,1÷0,3)%, do đó vật liệu GFM có giá thành phù hợp. Trong đó xi măng đóng vai trò chất tạo cường độ, polymer hấp phụ nước tạo thành keo tổng hợp dính kết các hạt mịn thành cốt liệu lớn hơn do đó lượng polymer ảnh hưởng lớn hơn đến cấp phối hạt.
3). Một số đặc tính Địa kỹ thuật của vật liệu GFM:
– Vật liệu GFM là vật liệu dạng rời có kích thước hạt tương đương với cát loại hạt trung trở lên, cấp phối tốt, là vật liệu dạng nhẹ, thoát nước tốt, có khả năng đầm nén tốt…Tuy nhiên cường độ của hạt đất GFM phụ thuộc phần lớn vào hàm lượng xi măng.
– Cường độ của vật liệu GFM: ứng xử về ứng suất – biến dạng của GFM giống như vật liệu dạng rời (cát) đó là biến dạng mềm hóa (softening soil) ở cấp ứng suất nén nhỏ, và có ứng xử giống vật liệu đất dính (sét) dạng cứng hóa (hardening soil) ở cấp ứng suất lớn hơn. Nguyên nhân là do ảnh hưởng độ bền của hạt đất không cao khi chịu cấp ứng suất lớn. Nhìn chung cường độ GFM phụ thuộc vào hàm lượng xi măng giống như vật liệu xi măng trộn đất thông thường, cường độ nén một trục, qu, của mẫu sản xuất từ hàm lượng xi măng (5÷7)% là khoảng từ (1,5÷3) kg/cm2, và của mẫu sản xuất từ hàm lượng xi măng (10÷15)% đạt (4÷6) kg/cm2. Ngoài ra, chỉ tiêu kháng cắt thu được từ thí nghiệm cắt trực tiếp và nén 3 trục cho kết quả ’ = 300÷380, c’=(15÷38) kPa.
– Đặc tính biến dạng: vật liệu GFM có độ rỗng lớn, khả năng thoát nước nhanh nên hầu hết biến dạng sơ cấp là tức thời và có thể hạn chế qua đầm nén. Khi chịu tải ở cấp ứng suất lớn hơn, đường cong nén (e-log có thể xuất hiện nhiều điểm gãy khúc ở các cấp ứng suất lớn do sự phá vỡ kết cấu hạt đất. Do đặc tính hạt đất có thể bị nứt vỡ trong quá trình gia tải, biến dạng thứ cấp (từ biến) là tương đối đáng kể so với vật liệu dạng hạt tự nhiên (cát, cuội sỏi). Một số chỉ tiêu đặc trưng cho tính biến dạng như Cc= 0,4÷0,6; C = 0,008÷0,01; Eoed =(1000÷2000) kPa.
4). Khả năng ứng dụng làm vật liệu san lấp nền: Cùng với các đặc tính như vật liệu dạng rời, nhẹ dễ lu lèn đầm nén, thoát nước tốt, các đặc tính địa kỹ thuật khác cho thấy vật liệu GFM đều đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khác của vật liệu san lấp và đắp nền đường. Cụ thể, với hàm lượng xi măng X=5% vật liệu GFM có khả năng sử dụng làm vật liệu san lấp, làm các lớp vật liệu nền ở các độ sâu khác nhau cho đường các cấp khác không sử dụng mặt đường cấp cao A1 (TCVN 9436-2012). Khi hàm lượng xi măng X=(7÷10)% vật liệu GFM có thể làm các lớp vật liệu nền ở các độ sâu khác nhau cho đường cấp III, cấp IV đến cấp I, cấp II (TCVN 9436-2012).
