Nghiên cứu chế tạo cát nhân tạo từ bùn không độc hại nạo vét trong TP Hà Nội - các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ của vật liệu GFM

Tóm tắt

Bài báo này trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ của vật liệu đắp dạng hạt tái chế từ bùn nạo vét trong TP Hà Nội (Granular Fill Material: GFM). Từ các kết thí nghiệm trong phòng, bài báo khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến cường độ của vật liệu sau tái chế như: phương pháp trộn; hàm lượng xi măng và polymer; loại xi măng. Trong các thí nghiệm bùn hồ Tây (B) là bùn không độc hại, sau khi nạo vét được tách nước đến độ ẩm trong khoảng [WP; WL], sau đó tiến hành trộn với xi măng (X) và polymer (P). Sản phẩm sau trộn có dạng hạt, tuy nhiên do bùn có độ ẩm lớn nên các hạt vẫn có tính dẻo, dễ dàng trong việc chế bị các mẫu thí nghiệm. Do vậy, để đơn giản trong thí nghiệm mà vẫn đánh giá đúng các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ của vật liệu GFM, bài báo lựa chọn thí nghiệm nén một trục nở hông tự do để đánh giá sơ bộ chỉ tiêu cường độ của đất. Các kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp trộn có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển cường độ của vật liệu GFM. Với cùng cấp phối trộn thì các mẫu trộn (B+X) trước, trộn P sau cho giá trị cường độ cao hơn so với các phương pháp trộn khác. Ngoài ra, giá trị cường độ các mẫu GFM tăng tỷ lệ thuận với hàm lượng xi măng, với hàm lượng nghèo xi măng từ 5% đến 10% thì các mẫu GFM đạt cường độ qu từ 170,8 (kPa) đến 262,05 (kPa) đáp ứng tốt yêu cầu của vật liệu đắp. Đồng thời hàm lượng các chất hoá học trong xi măng như: CaO, SO3, Al2O3 cũng ảnh hưởng đáng kể đến cường độ của vật liệu GFM, các kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ của đất tỷ lệ nghịch với hàm lượng CaO và tỷ lệ thuận với hàm lượng Al2O3 và SO3.

Từ khóa: Cát nhân tạo; vật liệu đắp dạng hạt (GFM); các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ.