Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô

Xỉ thép là sản phẩm phụ, được tạo ra trong quá trình luyện thép. Theo thống kê của Sở Tài nguyên-Môi trường (2017), tại Bà Rịa Vũng Tàu có 6 nhà máy thép đang hoạt động với tổng công suất 4,5 triệu tấn/năm và lượng xỉ thép phát sinh vào khoảng 10% sản lượng thép, phần lớn đang được lưu trữ và là nguyên nhân gây tác động xấu đến môi trường.

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô trang 1

Trang 1

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô trang 2

Trang 2

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô trang 3

Trang 3

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô trang 4

Trang 4

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô trang 5

Trang 5

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô trang 6

Trang 6

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô trang 7

Trang 7

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô trang 8

Trang 8

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô trang 9

Trang 9

pdf 9 trang Danh Thịnh 12/01/2024 3080
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô

Nghiên cứu sử dụng xỉ thép - cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng đường ô tô
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019. 13 (5V): 93–101
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THÉP-CÁT MỊN GIA CỐ XI MĂNG
LÀM LỚP MÓNG ĐƯỜNG Ô TÔ
Nguyễn Thị Thúy Hằnga,∗, Mai Hồng Hàb, Trần Văn Tiếnga
aKhoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh,
số 01 đường Võ Văn Ngân, quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
bKhoa Công trình giao thông, Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh,
số 02 đường Võ Oanh, quận Bình Thạnh, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Nhận ngày 04/09/2019, Sửa xong 09/10/2019, Chấp nhận đăng 09/10/2019
Tóm tắt
Xỉ thép là sản phẩm phụ, được tạo ra trong quá trình luyện thép. Theo thống kê của Sở Tài nguyên-Môi trường
(2017), tại Bà Rịa Vũng Tàu có 6 nhà máy thép đang hoạt động với tổng công suất 4,5 triệu tấn/năm và lượng
xỉ thép phát sinh vào khoảng 10% sản lượng thép, phần lớn đang được lưu trữ và là nguyên nhân gây tác động
xấu đến môi trường. Trong nghiên cứu này, cấp phối hạt của xỉ thép được điều chỉnh bằng cách phối trộn với
cát mịn tạo thành cấp phối xỉ thép-cát mịn (tỷ lệ xỉ thép/cát mịn là 80%/20%), sau đó gia cố với xi măng với
hàm lượng 4%, 6%, 8%. Các thí nghiệm xác định cường độ chịu nén, cường độ chịu ép chẻ và mô đun đàn hồi
ở tuổi 7, 14, 28 và 56 ngày được thực hiện để đánh giá khả năng làm việc của vật liệu gia cố trong kết cấu áo
đường. Kết quả cho thấy các đặc tính kỹ thuật của cấp phối xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng được cải thiện đáng
kể nên có thể dùng làm lớp móng trên của kết cấu áo đường khi hàm lượng xi măng gia cố từ 6-8%.
Từ khoá: xỉ thép; cát mịn; gia cố xi măng; cường độ chịu nén; cường độ chịu ép chẻ; mô đun đàn hồi.
STUDYONUSING RECYCLE STEEL SLAG-FINE SAND TREATEDWITH CEMENT FOR ROAD PAVE-
MENT SUBBASES
Abstract
Steel slag is a by-product of steel making. According to statistics released (2017) by the Department of Natural
Resources and Environment, Ba Ria – Vung Tau province has 6 operating steel factories with a total capacity
of 4.5 million tons /year and the amount of steel slag that was produced about 10%, has been landfilling
and causing negative effects against the environment. In this study, the grain size distribution of steel slag is
corrected by mixing with fine sand to make steel slag-fine sand aggregate (the ratio of mixing is 80% steel
slag and 20% fine sand), then it was treated with portland cement. The characteristics of this aggregate such as
compressive strength, splitting tensile strength and elastic modulus in 7, 14, 28 and 56 days age are determined
for evaluation using the cement treated steel slag-fine sand aggregate in pavement. The results show that the
technical specifications of cement treated steel slag-fine sand aggregate are improved efficiency, it can be used
for road base when treated by 6-8% cement.
Keywords: steel slag; fine sand; cement treated; compressive strength; splitting tensile strength and elastic
modulus.
https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(5V)-11 c© 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE)
1. Giới thiệu
Hiện nay, xỉ thép được xem là vật liệu tái chế sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như xây
dựng đường, làm cốt liệu cho bê tông, trong nông nghiệp [1]. Các nghiên cứu về xỉ thép ở trong nước
∗Tác giả chính. Địa chỉ e-mail: hangntt@hcmute.edu.vn (Hằng, N. T. T.)
93
Hằng, N. T. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
[2–6] và ngoài nước [7–11] đang dần khẳng định khả năng ứng dụng của xỉ thép trong ngành xây
dựng nói chung và trong xây dựng đường nói riêng. Trong một nghiên cứu về việc dùng xỉ thép thay
thế cấp phối đá dăm làm lớp móng cho kết cấu áo đường đã được đề cập ở [12], kết quả cho thấy xỉ
thép có các chỉ tiêu cơ lý tương đồng với cấp phối đá dăm loại II nên chỉ có thể dùng làm lớp móng
dưới. Khi dùng xỉ thép gia cố xi măng với tỉ lệ từ 4-10% [13], cường độ chịu nén và module đàn hồi
được cải thiện đáng kể, tuy nhiên cường độ ép chẻ ở 14 ngày tuổi của tất cả các tỷ lệ xi măng đều nhỏ
hơn 0,35 MPa nên vẫn không được dùng làm lớp móng trên của kết cấu áo đường theo [14].
Trong nghiên cứu này, tác giả đề xuất cải thiện cấp phối xỉ thép bằng cách phối trộn với cát mịn,
cấp phối xỉ thép – cát mịn sau đó được gia cố xi măng với tỷ lệ 4-8% dựa theo kết quả nghiên cứu [11]
và theo quyết định 2218 của Bộ GTVT. Các chỉ tiêu cơ lý dùng để đánh giá vật liệu gia cố này như
cường độ chịu nén (Rn), cường độ ép chẻ (Rech), module đàn hồi ở tuổi 7, 14, 28 và 56 ngày được
xác định để xem xét khả năng ứng dụng của cấp phối xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng làm lớp móng
trên của kết cấu áo đường.
2. Vật liệu thử nghiệm
Các nguyên liệu được dùng để làm thực nghiệm bao gồm:
2.1. Xi măng
Chất kết dính sử dụng xi măng Hà Tiên PCB40 có các đặc trưng kỹ thuật ở Bảng 1 phù hợp với
các yêu cầu của xi măng dùng để gia cố theo tiêu chuẩn TCVN 8858:2011 [15].
Bảng 1. Các chỉ tiêu cơ lý của xi măng PCB40
Chỉ tiêu thí nghiệm Phương pháp thí nghiệm Kết quả
Cường độ chịu nén 28 ngày (Mpa) TCVN 6016:2011 [16] 42,5
Khối lượng riêng (g/cm3) TCVN 4030:2003 [17] 3,09
Độ mịn Blaine (cm2/g) TCVN 4030:2003 [17] 3900
Lượng tiêu chuẩn (%) TCVN 6017:2015 [18] 32,5
Thời gian đông kết (phút) TCVN 6017:2015 [18]
+ Bắt đầu 105
+ Kết thúc 215
2.2. Nước
Nước dùng trộn bê tông là nước sạch đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 4506:2012 [19].
2.3. Xỉ thép
Xỉ thép từ các nhà máy luyện thép ở Bà Rịa Vũng Tàu được tái chế tại công ty Trách nhiệm hữu
hạn Vật liệu xanh có các tính chất cơ lý và thành phần hạt thí nghiệm theo [20] đã được nghiên cứu ở
[12] thể hiện ở Bảng 2 và 3.
2.4. Cát mịn
Cát mịn được sử dụng trong phạm vi nghiên cức của đề tài là loại cát tự nhiên sông Đồng Nai có
các chỉ tiêu cơ lý và hoá học của cát được thể hiện ở Bảng 4 và 5.
94
Hằng, N. T. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
Bảng 2. Các chỉ tiêu cơ lý của xỉ thép [12]
TT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị tính Giá trị trung bình
1 Khối lượng riêng g/cm3 3,552
2 Khối lượng thể tích ở trạng thái khô g/cm3 3,285
3 Khối lượng thể tích ở trạng bã ... mịn gia cố xi măng 
có cường độ chịu nén tăng đáng kể, và lớn nhất ở tuổi 14 ngày (khoảng 50%) 
4.2. Phân tích cường độ chịu ép chẻ Rech 
Tương tự như đối với cường độ chịu nén, Hình 8 thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ xi 
măng và tuổi của mẫu thí nghiệm đến cường độ ép chẻ Rech. Nhận thấy cả 2 yếu tố tỷ lệ xi 
măng và ày tuổi đều ảnh hưởng nhiều đến Rech. Tuy n iên ảnh hưởng của tỷ lệ xi măng 
lớn hơn ảnh hưởng của ngày tuổi đến Rech. 
a) Ảnh ưởng cá yếu tố chính 
b) Ảnh hưởng tương tác 
Hình 8. Biểu đồ ảnh hưởng các yếu tố đến Rech 
Hình 9. Biểu đồ tổng hợp Rech của xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng 
(b) Ảnh hưởng tương tác
Hình 8. Biểu đồ ảnh hưởng các yếu tố đến Rech
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 
9 
Hình 6 là biểu đồ tổng hợp cường độ nén Rn theo lượng xi măng và ngày tuổi. Tất cả 
các Rn ở tuổi 14 ngày đều lớn hơn 4.0MPa nên theo quy định của [14] thì cấp phối trên có 
thể làm lớp móng trên cho kết cấu mặt đường. 
So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% (Hình 7), xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng 
có cường độ chịu nén tăng đáng kể, và lớn nhất ở tuổi 14 ngày (khoảng 50%) 
4.2. Phân tích cường độ chịu ép chẻ Rech 
Tương tự như đối với cường độ chịu nén, Hình 8 thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ xi 
măng và tuổi của mẫu thí nghiệm đến cường độ ép chẻ Rech. Nhận thấy cả 2 yếu tố tỷ lệ xi 
măng và ngày tuổi đều ảnh hưởng nhiều đến Rech. Tuy nhiên ảnh hưởng của tỷ lệ xi măng 
lớn hơn ảnh hưởng của ngày tuổi đến Rech. 
a) Ảnh hưởng các yếu tố chính 
b) Ảnh hưởng tương tác 
Hình 8. Biểu đồ ảnh hưởng các yếu tố đến Rech 
Hình 9. Biểu đồ tổng hợp Rech của xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng Hì 9. Biểu đồ tổng hợp Rech của xỉ thép+cát ị
gia cố xi măng
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 
10 
Hình 10. Biểu đồ tổng hợp Rech của xỉ thép gia cố xi măng [12] 
Biểu đồ tổng hợp cường độ nén Rech theo lượng xi măng và ngày tuổi ở Hình 9 cho 
thấy cường độ ép chẻ ở tuổi 14 ngày ứng với tỷ lệ xi măng 4% nhỏ hơn 035MPa nên chỉ dùng 
được làm lớp móng dưới theo quy định của [14]; Với tỷ lệ xi măng 6-8%, thì giá trị này đều 
lớn hớn 0.35Mpa, do đó đáp ứng yêu cầu đối với vật liệu làm lớp móng trên theo quy định 
của [14], Yêu cầu kỹ thuật về thiết kế mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc ở Trung 
Quốc quy định giá trị này là 0.4-0.6MPa [10] 
So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% [13], cường độ ép chẻ tăng đáng kể, và lớn 
nhất ở tuổi 14 ngày (gần 90%) 
4.3. Phân tích mô đun đàn hồi E 
Tương tự như đối với cường độ chịu nén và cường độ chịu ép chẻ, sự ảnh hưởng của tỷ 
lệ xi măng và tuổi của mẫu thí nghiệm đến mô đun đàn hồi của xỉ thép+cát mịn gia cố xi 
măng được thể hiện ở Hình 11 
a) Ảnh hưởng các yếu tố chính 
b) Ảnh hưởng tương tác 
Hình 11. Biểu đồ ảnh hưởng các yếu tố đến E 
Biểu đồ tổng hợp mô đun đàn hồi E theo lượng xi măng và ngày tuổi ở Hình 12 cho 
thấy mô đun đàn hồi ứng với các tỷ lệ xi măng, các ngày tuổi đều lớn hơn giới hạn 600-800 
MPa, như vậy có thể đạt yêu cầu về mô đun đàn hồi đối với lớp móng trên cho kết cấu áo 
Hình 10. Biểu đồ tổng hợp Rech của xỉ thép
gia cố xi măng [12]
Biểu đồ tổng hợp cường độ nén Rech theo lượng xi măng và ngày tuổi ở Hình 9 cho thấy cường độ
ép chẻ ở tuổi 14 ngày ứng với tỷ lệ xi măng 4% nhỏ hơn 0,35 MPa nên chỉ dùng được làm lớp móng
dưới theo quy định của [14]; Với tỷ lệ xi măng 6-8%, thì giá trị này đều lớn hớn 0,35 Mpa, do đó đáp
ứng yêu cầu đối với vật liệu làm lớp móng trên theo quy định của [14], Yêu cầu kỹ thuật về thiết kế
mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc ở Trung Quốc quy định giá trị này là 0,4-0,6 MPa [10].
So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% [13], cường độ ép chẻ tăng đáng kể, và lớn nhất ở tuổi 14
ngày (gần 90%).
4.3. Phân tích mô đun đàn hồi E
Tương tự như đối với cường độ chịu nén và cường độ chịu ép chẻ, sự ảnh hưởng của tỷ lệ xi măng
và tuổi của mẫu thí nghiệm đến mô đun đàn hồi của xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng được thể hiện ở
Hình 11.
99
Hằng, N. T. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 
10 
Hình 10. Biểu đồ tổng hợp Rech của xỉ thép gia cố xi măng [12] 
Biểu đồ tổng hợp cường độ nén Rech theo lượng xi măng và ngày tuổi ở Hình 9 cho 
thấy cường độ ép chẻ ở tuổi 14 ngày ứng với tỷ lệ xi măng 4% nhỏ hơn 035MPa nên chỉ dùng 
được làm lớp móng dưới theo quy định của [14]; Với tỷ lệ xi măng 6-8%, thì giá trị này đều 
lớn hớn 0.35Mpa, do đó đáp ứng yêu cầu đối với vật liệu làm lớp móng trên theo quy định 
của [14], Yêu cầu kỹ thuật về thiết kế mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc ở Trung 
Quốc quy định giá trị này là 0.4-0.6MPa [10] 
So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% [13], cường độ ép chẻ tăng đáng kể, và lớn 
nhất ở tuổi 14 ngày (gần 90%) 
4.3. Phân tích mô đun đàn hồi E 
Tương tự như đối với cường độ chịu nén và cường độ chịu ép chẻ, sự ảnh hưởng của tỷ 
lệ xi măng và tuổi của mẫu thí nghiệm đến mô đun đàn hồi của xỉ thép+cát mịn gia cố xi 
măng được thể hiện ở Hình 11 
a) Ảnh hưởng các yếu tố chính 
b) Ảnh hưởng tương tác 
Hình 11. Biểu đồ ảnh hưởng các yếu tố đến E 
Biểu đồ tổng hợp mô đun đàn hồi E theo lượng xi măng và ngày tuổi ở Hình 12 cho 
thấy mô đun đàn hồi ứng với các tỷ lệ xi măng, các ngày tuổi đều lớn hơn giới hạn 600-800 
MPa, như vậy có thể đạt yêu cầu về mô đun đàn hồi đối với lớp móng trên cho kết cấu áo 
(a) Ảnh hưởng các yếu tố chính
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 
10 
Hình 10. Biểu đồ tổng hợp Rech của xỉ thép gia cố xi măng [12] 
Biểu đồ tổng hợp cường độ nén Rech theo lượng xi măng và ngày tuổi ở Hình 9 cho 
thấy cường độ ép chẻ ở tuổi 14 ngày ứng với tỷ lệ xi măng 4% nhỏ hơn 035MPa nên chỉ dùng 
được làm lớp móng dưới theo quy định của [14]; Với tỷ lệ xi măng 6-8%, thì giá trị này đều 
lớn hớn 0.35Mpa, do đó đáp ứng yêu cầu đối với vật liệu làm lớp móng trên theo quy định 
của [14], Yêu cầu kỹ thuật về thiết kế mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc ở Trung 
Quốc quy định giá trị này là 0.4-0.6MPa [10] 
So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% [13], cường độ ép chẻ tăng đáng kể, và lớn 
nhất ở tuổi 14 ngày (gần 90%) 
4.3. Phân tích mô đun đàn hồi E 
Tương tự như đối với cường độ chịu nén và cường độ chịu ép chẻ, sự ảnh hưởng của tỷ 
lệ xi măng và tuổi của mẫu thí nghiệm đến mô đun đàn hồi của xỉ thép+cát mịn gia cố xi 
măng được thể hiện ở Hình 11 
a) 
b) Ảnh hưởng tương tác 
 hưởng các yếu tố đến E 
Biểu đ t i t eo lượng xi măng và ngày tuổi ở Hình 12 cho 
thấy ô đun i i t l i ă g, các ngày tuổi đều lớn hơn giới hạn 60 -80 
Pa, như vậ t t đàn hồi đối với lớp móng trên cho kết cấu áo 
(b) Ảnh hưởng tương tác
Hình 11. Biểu đồ ảnh hưởng các yếu tố đến E
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 
11 
đường. Yêu cầu kỹ thuật về thiết kế mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc ở Trung 
Quốc quy định giá trị này là 1300-1700 MPa [10] 
So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 4-8% (Hình 13) , mô đun đàn hồi tăng đáng kể, 
và lớn nhất ở tuổi 7 và 14 ngày (khoảng 50-60%) 
Hình 12 Biểu đồ tổng hợp E của xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng 
Hình 13. Biểu đồ tổng hợp E của xỉ thép gia cố xi măng [12] 
5. Kết luận 
Khi xỉ thép được phối trộn với cát mịn với tỷ lệ 20% cát mịn và 80% xỉ thép tạo thành 
cấp phối xỉ thép-cát mịn có các chỉ tiêu cơ lý được cải thiện đáng kể. Dựa vào các kết quả 
thực nghiệm và các phân tích được trình bày ở trên có thể đưa ra một số kết luận như sau: 
- Với tỷ lệ xi măng 4%, hỗn hợp xỉ thép + cát mịn gia cố 
- xi măng có thể dùng làm lớp móng dưới cho kết cấu áo đường 
- Xỉ thép+ cát mịn (tỷ lệ 80/20) gia cố xi măng có 2 chỉ tiêu cường độ nén và 
mô đun đàn hồi thỏa mãn điều kiện để làm lớp móng trên của kết cấu áo 
đường, riêng chỉ tiêu cường độ chịu ép chẻ thì chỉ có hỗn hợp gia cố tỷ lệ xi 
Hình 12. Biểu đồ tổng hợp E của xỉ thép+cát mịn
gia cố xi măng
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 
11 
đường. Yêu cầu kỹ thuật về thiết kế mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc ở Trung 
Quốc quy định giá trị này là 1300-1700 MPa [10] 
So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 4-8% (Hình 13) , mô đun đàn hồi tăng đáng kể, 
và lớn nhất ở tuổi 7 và 14 ngày (khoảng 50-60%) 
Hình 12 Biểu đồ tổng hợp E của xỉ thép+cát mịn gia cố xi măng 
Hình 13. Biểu đồ tổng hợp E của xỉ thép gia cố xi măng [12] 
5. Kết luận 
Khi xỉ thép được phối trộn với cát mịn với tỷ lệ 20% cát mịn và 80% xỉ thép tạo thành 
cấp phối xỉ thép-cát mịn có các chỉ tiêu cơ lý được cải thiện đáng kể. Dựa vào các kết quả 
thực nghiệm và các phân tích được trình bày ở trên có thể đưa ra một số kết luận như sau: 
- Với tỷ lệ xi măng 4%, hỗn hợp xỉ thép + cát mịn gia cố 
- xi măng có thể dùng làm lớp móng dưới cho kết cấu áo đường 
- Xỉ thép+ cát mịn (tỷ lệ 80/20) gia cố xi măng có 2 chỉ tiêu cường độ nén và 
mô đun đàn hồi thỏa mãn điều kiện để làm lớp móng trên của kết cấu áo 
đường, riêng chỉ tiêu cường độ chịu ép chẻ thì chỉ có hỗn hợp gia cố tỷ lệ xi 
Hình 13. Biểu đồ tổng hợp E của xỉ thép
gia cố xi măng [12]
Biểu đồ tổng hợp mô đun đàn hồi E theo lượng xi măng và ngày tuổi ở Hình 12 cho thấy mô đun
đàn hồi ứng với các tỷ lệ xi măng, các ngày tuổi đều lớn hơn giới hạn 600-800 MPa, như vậy có thể đạt
yêu cầu về mô đun đàn hồi đối với lớp móng trên cho kết cấu áo đường. Yêu cầu kỹ thuật về thiết kế
mặt đường bê tông Asphalt cho đường cao tốc ở Trung Quốc quy định giá trị này là 1300-1700 MPa
[10]. So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 4-8% (Hình 13), mô đun àn hồi tăng đáng kể, và lớn
nhất ở tuổi 7 và 14 ngày (khoảng 50-60%).
5. Kết luận
Khi xỉ thép được phối trộn với cát mịn với tỷ lệ 20% cát mịn và 80% xỉ thép tạo thành cấp phối
xỉ thép-cát mịn có các chỉ tiêu cơ lý được cải thiện đáng kể. Dựa vào các kết quả thực nghiệm và các
phân tích được trình bày ở trên có thể đưa ra một số kết luận như sau:
- Với tỷ lệ xi măng 4%, hỗn hợp xỉ thép + cát mịn gia cố;
- Xi măng có thể dùng làm lớp móng dưới cho kết cấu áo đường;
- Xỉ thép+cát mịn (tỷ lệ 80/20) gia cố xi măng có 2 chỉ tiêu cường độ nén và mô đun đàn hồi thỏa
mãn điều kiện để làm lớp móng trên của kết ấu áo đường, riêng chỉ tiêu cường độ chịu ép chẻ thì chỉ
có hỗn hợp gia cố tỷ lệ xi măng từ 6-8% mới thỏa mãn điều kiện để làm lớp móng trên của kết cấu
áo đường;
100
Hằng, N. T. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
- So với xỉ thép gia cố xi măng với tỷ lệ 6-8% [13], xỉ thép-cát mịn gia cố xi măng có cường độ
chịu nén tăng khoảng 50% (Hình 7), cường độ ép chẻ tăng khoảng 90% (Hình 10), module đàn hồi
tăng khoảng 50-60% (Hình 13), tăng đáng kể, và lớn nhất ở tuổi 14 ngày.
Tài liệu tham khảo
[1] Lim, J. W., Chew, L. H., Choong, T. S. Y., Tezara, C., Yazdi, M. H. (2016). Utilizing steel slag in
environmental application - An overview. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, IOP
Publishing.
[2] Hằng, N. T. T., Hùng, P. Đ., Hà, M. H. (2016). Hiệu chỉnh thành phần cấp phối bê tông cốt liệu xỉ thép.
Người Xây dựng.
[3] Hằng, N. T. T., Hùng, P. Đ., Hà, M. H. (2016). Xác định các đặc trưng cơ học của bê tông sử dụng xỉ thép
như cốt liệu lớn. Tạp chí Xây dựng.
[4] Hằng, N. T. T., Vũ, N. H., Hùng, P. Đ., Hà, M. H. (2015). Ứng xử chịu uốn của dầm bê tông cốt thép cốt
liệu xỉ thép. Tạp chí Người Xây dựng.
[5] Du, N. (2016). Nghiên cứu khả năng sử dụng cốt liệu xỉ thép để sản xuất bê tông nhựa nóng ở khu vực
phía nam Việt Nam. Trường Đại học học Giao thông Vận tải Cơ sở II, Tp. Hồ Chí Minh.
[6] Liêm, N. D., Ngà, V. T. B., Sơn, Đ. X., Phụng, T. M. (2019). Nghiên cứu dùng muội than đen và xỉ lò cao
nghiền mịn trong việc cải thiện khả năng tự cảm biến của bê tông tính năng cao. Tạp chí Khoa học Công
nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, 13(4V):151–158.
[7] Maruthachalam, V., Palanisamy, M. (2014). High performance concrete with steel slag aggregate.
[8] Maruthachalam, V., Palanisamy, M. (2014). High performance concrete with steel slag aggregate.
GRAĐEVINAR, 66:605–612.
[9] Oluwasola, E. A., Hainin, M. R., Aziz, M. M. A. (2014). Characteristics and utilization of steel slag in
road construction. Jurnal Teknologi, 70(7).
[10] Shen, W., Zhou, M., Ma, W., Hu, J., Cai, Z. (2009). Investigation on the application of steel slag–fly
ash–phosphogypsum solidified material as road base material. Journal of Hazardous Materials, 164(1):
99–104.
[11] Van Oss, H. G. (2003). Slag–iron and steel. US geological survey minerals yearbook.
[12] Ha, M. H., Hang, N. T. T. (2018). Nghiên cứu sử dụng xỉ thép tái chế làm lớp móng đường ô tô. Khoa
học Công nghệ Giao thông vận tải, 27-28:149–154.
[13] Ha, M. H., Hang, N. T. T., Hung, P. D. (2019). Nghiên cứu sử dụng xỉ thép tái chế gia cố xi măng làm lớp
móng đường ô tô. Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải, 31-32:149–154.
[14] Quyết định số 2218/QĐ-BGTVT (2018). Hướng dẫn điều chỉnh, bổ sung một số nội dung kỹ thuật trong
công tác thiết kế, thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng trong kết cấu mặt
đường ô tô. Bộ Giao thông vận tải, Việt Nam.
[15] TCVN 8858:2011. Móng cấp phối đá dăm và cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng trong kết cấu áo đường
ô tô - Thi công và nghiệm thu. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam.
[16] TCVN 6016:2011. Xi măng - phương pháp thử – xác định cường độ. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt
Nam.
[17] TCVN 4030:2003. Xi măng – Phương pháp xác định độ mịn. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam.
[18] TCVN 6017:2015. Xi măng - Phương pháp xác định thời gian đông kết và độ ổn định thể tích. Bộ Khoa
học và Công nghệ, Việt Nam.
[19] TCVN 4506:2012. Nước trộn bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam.
[20] TCVN 7572-4:2006. Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt
Nam.
[21] TCVN 8862:2011. Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo khi ép chẻ của vật liệu hạt liên kết bằng
các chất kết dính. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam.
[22] TCVN 9843:2013. Xác định mô đun đàn hồi của vật liệu gia cố chất liên kết vô cơ. Bộ Khoa học và Công
nghệ, Việt Nam.
101

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_su_dung_xi_thep_cat_min_gia_co_xi_mang_lam_lop_mo.pdf