Nghiên cứu chế tạo cát nhân tạo từ bùn không độc hại nạo vét trong TP Hà Nội - nguyên lý chế tạo và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo hạt

Tóm tắt

Nghiên cứu tái chế bùn nạo vét từ hệ thống ao/hồ, sông, cửa biển thành vật liệu đắp thay thế cho cát tự nhiên đã được một số nước trên thế giới nghiên cứu và từng bước hoàn thiện công nghệ để đưa vào ứng dụng. Tuy nhiên, vấn đề này còn khá mới mẻ và chưa được ứng dụng ở Việt Nam. Bài báo này trình bày nguyên lý chế tạo và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo hạt của vật liệu đắp dạng hạt tái chế từ bùn nạo vét (Recycled Granular Fill Material: RGFM). Từ các kết quả trộn thử nghiệm trong phòng, tác giả đề xuất sơ đồ nguyên lý chế tạo bùn thành vật liệu R-GFM. Đồng thời khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo hạt như: độ ẩm, thời gian bảo dưỡng và trộn lại, hàm lượng phụ gia xi măng và polyme. Trong các thí nghiệm bùn hồ Tây (B) là bùn không độc hại, được khống chế độ ẩm trong khoảng [WP; WL], sau đó tiến hành trộn với phụ gia xi măng (X) và polyme (P). Sản phẩm sau trộn có dạng hạt, tuy nhiên do bùn có độ ẩm lớn nên các hạt vẫn có tính dẻo. Các kết quả nghiên cứu cho thấy độ ẩm khi trộn có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng tạo hạt của vật liệu R-GFM, các mẫu R-GFM không thể tạo hạt ở lần trộn đầu tiên khi sử dụng bùn có độ ẩm ban đầu lớn hoặc bùn ở độ ẩm giới hạn chảy và chỉ có thể tạo hạt khi tiến hành bảo dưỡng và trộn lại. Khả năng tạo hạt được cải thiện đáng kể và có thể tạo hạt ngay từ lần trộn đầu tiên khi sử dụng bùn ở độ ẩm giới hạn dẻo, điều này hoàn toàn phù hợp với các kết quả nghiên cứu tại Nhật Bản. Đồng thời nội dung nghiên cứu đã làm rõ ảnh hưởng của phụ gia X và P đến sự hình thành các hạt rắn từ bùn sét, tùy theo hàm lượng phụ gia mà vật liệu R-GFM có cỡ hạt tương đương với cát sạn; sỏi sạn hoặc dăm cuội.

Từ khóa: Cát nhân tạo; vật liệu đắp (R-GFM); nguyên lý chế tạo.