Bds

HiÖp héi T- vÊn X©y dùng ViÖt Nam - VECAS Héi th¶o øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i

B¸o c¸o t¹i Héi th¶o chuyªn ngµnh :

øng dông khoa häc c«ng nghÖ tiªn tiÕn trong x©y dùng c«ng tr×nh giao th«ng ë ViÖt nam -----------------------------------------

sö dông chÊt §BS 06 Gia cè ®Êt lµm mãng vµ mÆt ®-êng «t«

PGS.TS.Ph¹m Huy Khang Bé m«n §­êng «t« vµ s©n bay-§¹i häc GTVT

Tãm t¾t: B¸o c¸o tr×nh bµy nh÷ng c¬ së lý thuyÕt cña viÖc gia cè ®Êt b»ng c¸c chÊt kh¸c nhau sö dông lµm mãng vµ mÆt ®-êng «t«. HiÖn tr¹ng sö dông ho¸ chÊt ®Ó gia cè ®Êt ë ViÖt nam vµ nh÷ng vÊn ®Ò ®Æt ra. ChÊt §BS 06 vµ sö dông trong gia cè ®Êt lµm mãng vµ mÆt ®-êng «t« ë ViÖt Nam. Më ®Çu: §Ó phôc vô sù nghiÖp c«ng nghiÖp ho¸ ®Êt n-íc theo chiÕn l-îc ph¸t triÓn kinh tÕ mµ §¶ng Céng s¶n ViÖt nam ®Ò ra, chóng ta ph¶i x©y dùng tr-íc hÕt hÖ thèng c¬ së h¹ tÇng, mµ x©y dùng giao th«ng ph¶i ®i tr-íc mét b-íc. Víi hÖ thèng ®-êng «t« hiÖn cã ,chóng ta sÏ cßn ph¶i ®Çu t- thªm nhiÒu tiÒn cña míi cã thÓ ®¶m b¶o ®-îc yªu cÇu trªn. Trong nh÷ng n¨m qua, chÝnh phñ ®· ph¶i ®i vay tõ c¸c nguån vèn cña n-íc ngoµi hµng tû ®«la ®Ó x©y dùng hµng ngh×n km ®-êng «t« c¸c lo¹i. §©y lµ mét cè g¾ng ®¸ng kÓ ®Ó mau chãng h×nh thµnh hÖ thèng giao th«ng ®¸p øng ®-îc mét phÇn nhu cÇu cña nÒn kinh tÕ. Tuy nhiªn nguån vèn ®Çu t- x©y dùng ®-êng rÊt lín, gi¸ thµnh s¶n phÈm cao, ®Ó ®¸p øng ®-îc nhu cÇu nµy, ngoµi viÖc ph¸t huy néi lùc ®Ó khai th¸c mäi nguån vèn trong vµ ngoµi n-íc chóng ta cÇn nghiªn cøu c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt ®Ó cã thÓ ®¶m b¶o chÊt l-îng,n©ng cao chÊt l-îng, h¹ mét c¸ch ®¸ng kÓ gi¸ thµnh x©y dùng . Sö dông c¸c chÊt gia cè lµ mét gi¶i ph¸p ®-îc quan t©m. Môc ®Ých c¬ b¶n cña chÊt gia cè lµ sö dông c¸c chÊt liªn kÕt v« c¬ hoÆc h÷u c¬ ,c¸c ho¸ chÊt ®Ó gia cè vËt liÖu lµm mãng vµ mÆt ®-êng. Gi¶i ph¸p nµy th-êng cã hiÖu qu¶ kh¸ tèt, ®Æc biÖt thÝch hîp víi c¸c ®-êng giao th«ng n«ng th«n, ®-êngcã l-u l-îng xe nhá ,mãng cho c¸c ®-êng cÊp cao. ChÊt gia cè ®Êt §BS 06 lµ lo¹i hãa chÊt dïng ®Ó gia cè ®Êt do Bé m«n ®-ßng «t« vµ s©n bay nghiªn cøu chÕ t¹o, hoµn tµon b»ng vËt liÖu trong n-íc, ®¸p øng c¸c yªu cÇu ®Ó gia cè ®Êt nh- mét sè chÊt t-¬ng tù cña n-íc ngoµi. §iÒu quan träng nhÊt lµ khi s¶n xuÊt chÊt nµy ®· gãp phÇn gi¶i quyÕt vÊn ®Ò m«i tr-êng vµ gi¸ thµnh rÊt thÊp so víi nhËp ngo¹i -mét ®iÒu kiÖn quan träng hiÖn nay khi ¸p dông.

PSG.TS Ph¹m Duy Khang

Trang 1/9

HiÖp héi T- vÊn X©y dùng ViÖt Nam - VECAS Héi th¶o øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i

Néi dung: I-Nguyªn lý gia cè ®Êt : Nh- ta ®· biÕt ®Êt sÐt t¹i chç lµ lo¹i cã c-êng ®é vµ tÝnh dÝnh kÕt cao trong mïa kh«, nh-ng l¹i rÊt nhá kh«ng ®¸ng kÓ ë tr¹ng th¸i b·o hoµ n-íc, v× thÕ muèn sö dông nã th× cÇn ph¶i lµm cho ®Êt sÐt æn ®Þnh vµ bÒn v÷ng, kh«ng phô thuéc vµo sù thay ®æi ®é Èm, ®iÒu kiÖn thêi tiÕt vµ t¶i träng biÕn ®æi khi ch¹y xe. §iÒu nµy chØ cã thÓ ®¹t ®-îc víi ®iÒu kiÖn ph¶i thay ®æi tËn gèc c¸c tÝnh chÊt thiªn nhiªn cña lo¹i ®Êt ®ã. Tr-íc hÕt cÇn thay ®æi tÝnh chÊt cña c¸c h¹t nhá ph©n t¸n ( h¹t sÐt, h¹t keo), t¨ng tÝnh dÝnh kÕt cña c¸c h¹t ®ã ë tr¹ng th¸i kh«, còng nh- ë tr¹ng th¸i b·o hoµ n-íc b»ng c¸ch t¨ng thªm cho chóng tÝnh toµn khèi vµ ®é bÒn cao æn ®Þnh dµi h¹n. Gia cè ®Êt cã nghÜa lµ tiÕn hµnh mét lo¹t c¸c kh©u c«ng nghÖ liªn tiÕp nh»m t¹o cho ®Êt cã c-êng ®é cao vµ æn ®Þnh l©u dµi kh«ng nh÷ng trong tr¹ng th¸i kh« mµ ngay c¶ trong tr¹ng th¸i b·o hoµ n-íc nhê kÕt qu¶ t¸c dông cña c¸c chÊt liªn kÕt hoÆc c¸c chÊt kh¸c. §Æc ®iÓm quan träng chung cña c¸c lo¹i ®Êt sÐt, dï cã qu¸ tr×nh h×nh thµnh kh¸c nhau, thµnh phÇn h¹t, thµnh phÇn kho¸ng vËt vµ ho¸ häc kh¸c nhau (¸ c¸t, ¸ sÐt vµ ®Æc biÖt lµ sÐt) lµ: khi bÞ Èm chóng cã thÓ biÓu hiÖn mét sè tÝnh chÊt ®Æc tr-ng cña hÖ h¹t keo. Khi trong ®Êt chøa nhiÒu cì h¹t sÐt – keo (lín h¬n 30% theo träng l-îng) th× qu¸ tr×nh ho¸ keo ®-îc thÓ hiÖn ®Æc biÖt râ rÖt, vÝ dô nh- sÏ thÓ hiÖn râ c¸c qu¸ tr×nh : pepti ho¸ (biÕn thµnh dÝnh nhít), keo tô, hÊp thô, trao ®æi ion v.v• §Æc ®iÓm ®Æc tr-ng cña c¸c lo¹i ®Êt ph©n t¸n nhá lµ cã tÝnh h¸o n-íc cao. Møc ®é ph©n t¸n (nghiÒn vôn) cña ®Êt cµng t¨ng th× tÝnh h¸o n-íc cña nã còng t¨ng lªn râ rÖt. ë tr¹ng th¸i Èm -ít ®Êt lµ mét hÖ h¹t ph©n t¸n trong ®ã c¸c h¹t kho¸ng lµ pha ph©n t¸n, cßn dung dÞch vµ n-íc chøa trong lç rçng gi÷a c¸c h¹t lµ m«i tr-êng ph©n t¸n. Nh- ®· biÕt hÖ h¹t ph©n t¸n bÊt kú nµo còng cã n¨ng l-îng bÒ mÆt nhÊt ®Þnh ®-îc ®o b»ng tÝch sè gi÷a søc c¨ng bÒ mÆt ë ranh giíi ph©n chia hai pha (cøng vµ láng) víi trÞ sè diÖn tÝch bÒ mÆt tæng céng cña tÊt c¶ c¸c h¹t cña pha ph©n t¸n. V× søc c¨ng bÒ mÆt cña n-íc vµ dung dÞch ®Êt lµ mét trÞ sè rÊt nhá, nªn n¨ng l-îng bÒ mÆt cña ®Êt ®-îc t¹o nªn lµ do diÖn tÝch tæng céng (hay diÖn tÝch ®on vÞ ) cña c¸c h¹t. TrÞ sè n¨ng l-îng bÒ mÆt cña ®Êt cã thµnh phÇn kh¸c nhau chÝnh lµ nguån gèc g©y nªn c¸c qu¸ tr×nh kh¸c nhau diÔn ra trong ®Êt. Do tû diÖn lín, nªn n¨ng l-îng bÒ mÆt còng lín, vµ ®iÒu nµy cã ý nghÜa ®Æc biÖt quan träng khi gia cè ®Êt, ®ång thêi lµ nh©n tè träng yÕu ®Ó ®iÒu chØnh qu¸ tr×nh t¸c dông t-¬ng hç vµ qu¸ tr×nh h×nh thµnh cÊu tróc theo h-íng ®Þnh tr-íc trong ®Êt gia cè. Thay ®æi tØ diÖn S t (diÖn tÝch ®¬n vÞ ) vµ n¨ng l-îng bÒ mÆt E m th× nhiÒu tÝnh chÊt cña ®Êt, gåm c¶ tÝnh chÊt c¬ lý, sÏ ®-îc thay ®æi râ rÖt.

PSG.TS Ph¹m Duy Khang

Trang 2/9

HiÖp héi T- vÊn X©y dùng ViÖt Nam - VECAS Héi th¶o øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i

CÇn chó ý r»ng ®Æc ®iÓm næi bËt nhÊt cña ®Êt ¸ sÐt vµ sÐt lµ cã tØ diÖn lín, do ®ã t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó chóng cã tÝnh chÊt gièng nh- hÖ keo-ph©n t¸n. HiÖn nay ®· chøng minh ®-îc r»ng, mét chÊt bÊt kú trong nh÷ng ®IÒu kiÖn ®· biÕt ®Òu cã thÓ ë vµo tr¹ng th¸i keo vµ xuÊt hiÖn tÝnh chÊt keo. §Æc tr-ng cho nh÷ng ®iÒu kiÖn nµy lµ ph¶i cã bÒ mÆt ph©n chia lín gi÷a c¸c h¹t vËt chÊt ®-îc nghiÒn rÊt nhá víi m«i tr-êng xung quanh. Ng-êi ta chia kh¶ n¨ng hÊp thô cña thæ nh-ìng vµ ®Êt thµnh c¸c lo¹i sau: 1. HÊp thô c¬ häc. 2. HÊp thô vËt lý. 3. HÊp thô ho¸-lý. 4. HÊp thô ho¸ häc. 5. HÊp thô sinh vËt. Kh¶ n¨ng hót c¬ häc phô thuéc vµo ®é rçng cña ®Êt, vµ thÓ hiÖn ë kh¶ n¨ng gi÷ l¹i c¸c h¹t hoµ lÉn trong n-íc khi n-íc thÊm qua. Lóc nµy kh«ng nh÷ng h¹t cã ®-êng kÝnh lín h¬n ®-êng kÝnh lç rçng bÞ gi÷ l¹i, mµ c¶ nh÷ng h¹t nhá h¬n còng bÞ gi÷ l¹i do r¬i vµo c¸c lç rçng kÝn hoÆc c¸c lç rçng so le nhau. Nh- M.M.Filatov ®· tr×nh bµy, hót c¬ häc cã vai trß quan träng ë chç lµm cho c¸c lo¹i ®Êt thÊm n-íc lç rçng bÞ ø t¾c, vÝ dô nh- c¸t trong tÇng mãng ¸o ®-êng. Kh¶ n¨ng hót vËt lý cña ®Êt lµ do cã n¨ng l-îng bÒ mÆt tù do trªn mÆt tiÕp xóc gi÷a c¸c h¹t víi n-íc hoÆc dung dÞch n-íc, vµ do hiÖn t-îng søc c¨ng bÒ mÆt. Kh¶ n¨ng nµy biÓu thÞ ë chç, trªn bÒ mÆt cña c¸c h¹t ®Êt cã sù t¨ng hoÆc gi¶m nång ®é ph©n tö chÊt ho¸ hîpkh¸c nhau hoµ tan trong n-íc. Khi ®ã n¨ng l-îng bÒ mÆt tù do cña hÖ ph©n t¸n bÞ gi¶m ®i. KÕt qu¶ cña hót vËt lý lµ trªn bÒ mÆt c¸c h¹t ®Êt sÏ h×nh thµnh c¸c mµng hÊp phô bëi nh÷ng phÇn tö hót ®-îc trong dung dÞch; tÝnh chÊt cña c¸c mµng hÊp phô ®ã cã ¶nh h-ëng ®¸ng kÓ ®Õn ®é æn ®Þnh cña ®Êt nãi chung. Hót vËt lý nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ b»ng vËt liÖu Bitum hoÆc gu®r«ng sÏ lµm cho ®Êt kh«ng thÊm n-íc( tÝnh kþ n-íc) vµ t¨ng tÝnh dÝnh kÕt cho ®Êt. Kh¶ n¨ng hót ho¸-lý, hay kh¶ n¨ng hót trao ®æi cã ý nghÜa ®Æc biÖt quan träng; kÕt qu¶ cña hót ho¸-lý sÏ lµm thay ®æi tÝnh chÊt ho¸ häc, vËt lý vµ c¬ häc cña ®Êt mét c¸ch râ rÖt. Kh¶ n¨ng trao ®æi cã nghÜa lµ ®Êt cã thÓ trao ®æi nh÷ng cation ®· bÞ hót ®Õn bÒ mÆt c¸c h¹t nhá tõ tr-íc (nh- Ca + + Mg + + Na + v.v•) lÊy nh÷ng cation cña dung dÞch ®ang s¾p tiÕp xóc víi nã trªn c¬ së t-¬ng quan vÒ ®-¬ng l-îng. Qu¸ tr×nh trao ®æi cation nµy lµ rÊt phæ biÕn trong ®iÒu kiÖn thiªn nhiªn vµ dÉn ®Õn sù thay ®æi râ rÖt c¸c tÝnh chÊt c¬ lý cña ®Êt. Hót ho¸-lý ®Æc biÖt ®ãng vai trß quan träng khi gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò liªn quan ®Õn gia cè ®Êt b»ng nh÷ng chÊt kh¸c nhau. KÕt qu¶ nghiªn cøu nhiÒu n¨m vµ nhiÒu mÆt trong lÜnh vùc gia cè ®Êt chøng tá r»ng, kh«ng nªn xem ®Êt ®-îc gia cè b»ng nh÷ng vËt liÖu liªn kÕt kh¸c nhau nhmét cèt liÖu tr¬ hoÆc mét m«i tr-êng bÞ ®éng. C¸c yÕu tè thµnh phÇn cña ®Êt ¶nh h-ëng rÊt c¬ b¶n ®Õn qu¸ tr×nh biÕn cøng vµ h×nh thµnh nh÷ng tÝnh chÊt cÊu tróc c¬ häc cña ®Êt gia cè. Do ®ã, khi gia cè ®Êt b»ng bÊt kú ph-¬ng ph¸p nµo ®Òu cÇn xÐt tíi thµnh phÇn h¹t, thµnh phÇn kho¸ng vËt vµ ho¸ häc cña ®Êt, sù cã mÆt cña c¸c chÊt mïn vµ muèi dÔ hoµ tan trong ®Êt. PSG.TS Ph¹m Duy Khang

Trang 3/9

HiÖp héi T- vÊn X©y dùng ViÖt Nam - VECAS Héi th¶o øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i

Tuú theo thµnh phÇn, nguyªn nh©n h×nh thµnh vµ ®IÒu kiÖn cÊu tróc tÇng líp cña ®Êt, trong lç rçng cña ®Êt cã thÓ h×nh thµnh m«I tr-êng axÝt , trung hoµ hoÆc kiÒm, ®-îc ®Æc tr-ng b»ng chØ tiªu PH. §èi víi sù biÕn cøng, m«I tr-êng tèt nhÊt cã thÓ sÏ kh¸c nhau øng víi c¸c lo¹i chÊt liªn kÕt kh¸c nhau. Vi dô khi gia cè ®Êt b»ng xim¨ng poocl¨ng th× tèt nhÊt lµ cã m«I tr-êng kiÒm (PH = 12-13), khi gia cè b»ng keo cacbamit hoÆc fuafur«n-anilin th× cÇn ph¶i cã m«i tr-êng axÝt (PH<5) v.v• Còng nªn chó ý r»ng thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt cña chÊt liªn kÕt hoÆc c¸c chÊt ph¶n øng ho¸ häc kh¸c ®-îc dïng khi sö lý ®Êt sÏ cã ¶nh h-ëng lín ®Õn kÕt qu¶ gia cè. II.C¸c ph­¬ng ph¸p ®Ó gia cè ®Êt : Tuú theo lo¹i liªn kÕt vµ nguyªn t¾c t¸c dông cã thÓ chia ra: 1-Gia cè ®Êt b»ng c¸c chÊt liªn kÕt v« c¬. 2-Gia cè ®Êt b»ng c¸c chÊt liªn kÕt h÷u c¬. 3-Gia cè ®Êt b»ng keo trïng hîp cao ph©n tö. 4-Gia cè ®Êt b»ng ph-¬ng ph¸p tæng hîp. 5-Gia cè ®Êt b»ng ph-¬ng ph¸p nhiÖt. 6-Gia cè ®Êt b»ng ph-¬ng ph¸p ®iÖn ho¸. 7-Gia cè ®Êt b»ng c¸c lo¹i muèi. Trong bµi b¸o nµy ,sÏ giíi thiÖu ph-¬ng ph¸p gia cè b»ng chÊt keo trïng hîp cao ph©n tö -§ã lµ chÊt anilin ®· ®-îc c«ng nghiÖp ho¸ d-íi d¹ng chÊt §BS 06. III.T×nh h×nh sö dông chÊt gia cè ®Êt ë ViÖt nam. Tõ n¨m 1995-2000 cã mét sè lo¹i hãa chÊt ®· ®-îc ®-a vµo ViÖt nam ,tuy nhiªn c¸c lo¹i chÊt nµy v× nhiÒu lý do kh¸c nhau ®· kh«ng ®-îc phÐp sö dông (vÒ tÝnh n¨ng,vÒ m«i tr-êng vv...) Trong c¸c n¨m 2002-2003 mét sè c«ng ty n-íc ngoµi ®· xin sö dông chÊt nµy ë N-íc ta nh- RRP (cña §øc ),chÊt SA44/LS40 cña Mü vv.... D-íi ®©y xin tr×nh bµy 1 lo¹i hãa chÊt ®· ®-îc phÐp sö dông ®ã lµ chÊt SA44/LS40 cña Mü. -ChÊt SA44/LS40 do nhµ s¶n xuÊt: Dallas Roadway products (Hoa kú) cung cÊp ®-îc Bé GTVT Hoa kú cho phÐp l-u hµnh tõ n¨m 1990 ®· ®-îc sö dông trªn 50 n-íc trªn thÕ giíi. SA44/LS40 ®-îc coi lµ 1 c«ng nghÖ míi sö dông ®Ó gia cè c¸c lo¹i ®Êt lµm nÒn ®-êng giao th«ng, ®-îc dïng ®Ó thay thÕ vËt liÖu truyÒn thèng vµ ph-¬ng ph¸p cæ ®iÓn. ë ViÖt Nam, ®©y lµ ho¸ chÊt ®Çu tiªn ®ù¬c Bé GTVT cho phÐp sö dông. Sù tiÕp cËn cña chÊt SA44/LS40 t¹i ViÖt nam.

PSG.TS Ph¹m Duy Khang

Trang 4/9

HiÖp héi T- vÊn X©y dùng ViÖt Nam - VECAS Héi th¶o øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i

ChÊt SA44/LS40 ®-îc Bé GTVT ViÖt nam cho phÐp sö dông trong gia cè ®Êt lµm ®-êng giao th«ng n«ng th«n ë ViÖt nam (Q§ sè 724/Q§-BGTVT ngµy 25 th¸ng 3 n¨m 2004). +Tr-íc khi ®-îc cho phÐp nh- trªn.C«ng ty TNHH C«ng nghÖ thÕ giíi ®· chñ ®éng kÕt hîp víi c¸c c¬ quan liªn quan thö nghiÖm mét sè c¸c c«ng tr×nh cã tÝnh chÊt thÝ ®iÓm. 1-Thö nghiÖm t¹i ®-êng khu phè 3-ThÞ TrÊn BÕn CÇu-TØnh T©y Ninh Th¸ng 6 n¨m 2002. (B¸o c¸o kÕt qu¶ thi c«ng thö nghiÖm ®Êt gia cè v«i + SA44/LS40 lµm ®-êng GTNT ë T©y Ninh Th¸ng 9-2002-Ph©n viÖn KHCN GTVT phÝa nam). 2-Thö nghiÖm víi ®Êt bë rêi t¹i ®ång b»ng s«ng Cöu Long th¸ng 8 /2002 (B¸o c¸o khoa häc b¶n chÊt vµ kh¶ n¨ng liªn kÕt ®Êt bë rêi cña chÊt SA44/LS40 t¹i ®ång b»ng s«ng cöu long-GS.TS.TrÇn KimTh¹ch) 3-Thö nghiÖm t¹i x· ThiÖn phiÕn - HuyÖn Tiªn l÷ -TØnh H-ng Yªn 11-2003 (B¸o c¸o kÕt qu¶ thÝ nghiÖm hiÖn tr-êng ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ sö dông v«i víi chÊt SA44/LS40 trong gia cè ®Êt t¹i x· ThiÖn phiÕn-HuyÖn Tiªn l÷ TØnh H-ng yªn-122003-Phßng thÝ nghiÖm träng ®iÓm ®-êng bé 1). +Sau khi ®-îc Bé GTVT cho phÐp C«ng ty TNHH C«ng nghÖ thÕ giíi ®· triÓn khai ®-îc mét sè dù ¸n T¹i §ång b»ng s«ng cöu Long-T¹i S¬n la vµ ®ang chuÈn bÞ thùc hiÖn ë mét sè n¬i kh¸c. NhËn xÐt: Cho ®Õn nay sau 2 n¨m sö dông,c¸c c«ng tr×nh thö nghiÖm cã dïng chÊt SA44/LS40 vÉn tá râ -u thÕ cña nã;chÊt l-îng khai th¸c, ®é bÒn cña mÆt ®-êng cßn kh¸ tèt, d- luËn cña n¬i sö dông ®¸nh gi¸ kh¸ cao vÒ lo¹i mÆt ®-êng nµy. IV-B¶n chÊt vµ c«ng dông cña chÊt §BS 06 . ChÊt §BS 06 lµ s¶n phÈm nghiªn cøu ,chÕ t¹o cña Bé m«n ®-êng «t« vµ S©n bay-Tr-êng §HGTVT do PGS.TS.Ph¹m Huy Khang chñ tr×. VÒ tÝnh n¨ng t¸c dông: ChÊt nµy t-¬ng ®-¬ng víi c¸c chÊt ®· ®-îc phÐp sö dông nh- SA44/LS40. Nguån gèc : ®-îc nghiªn cøu,chiÕt xuÊt tõ phÕ th¶i c«ng nghiÖp giÊy cña ta,chÝnh v× vËy ®· gãp phÇn gi¶i quyÕt tèt vÊn ®Ò m«i tr-êng. VÒ gi¸ thµnh : So víi s¶n phÈm cïng lo¹i gi¸ kho¶ng 80 dolar/lÝt (cña Mü). S¶n phÈm nµy gi¸ thµnh chØ kho¶ng 20dolar/lit. 1. M« t¶ s¶n phÈm.

PSG.TS Ph¹m Duy Khang

Trang 5/9

HiÖp héi T- vÊn X©y dùng ViÖt Nam - VECAS Héi th¶o øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i

-

S¶n phÈm mµu ®en bãng ®Ëm.. ChÊt phô thªm lµ acid Sunfuric ®Ëm ®Æc ®· ®-îc chÕ biÕn . Trong ®iÒu kiÖn nÒn Èm -ít ë ViÖt nam, chÊt gia cè trªn ®-îc trén thªm v«i sèng, víi tû lÖ 3-4%.

2.B¶n ChÊt. Nh- chóng ta ®· biÕt ®Êt sÐt vµ chÊt h÷u c¬ lµ nh÷ng h¹t bÐ cña ®Êt, cã ®iÖn tÝch ©m tù nhiªn chung quanh chóng cã mét mµng n-íc kh«, nh÷ng phÇn tö n»m trªn líp bÒ mÆt cã thÓ hót vµ gi÷ chÆt c¸c phÇn tö (®«i khi c¶ c¸c h¹t keo cña nh÷ng chÊt kh¸c) tõ m«i tr-êng hoÆc lç rçng xung quanh . HiÖn t-îng hót bÒ mÆt nµy gäi lµ sù hÊp phô. ThÕ nh-ng khi gÆp n-íc trë l¹i , chóng nh·o ra ph¸ vì c«ng tr×nh. Mïa n¾ng, ®-êng kh« r¾n nªn ®I ®-îc . Mïa m-a ho¸ lÇy léi, khã ®i. ë ®©u víi c«ng tr×nh nµo sù viÖc nµy ®Òu x¶y ra nh- vËy. Trong môc ®Ých xö lý c¸c viÖc nªu ra trªn ®©y, khi sö dông chÊt §BS 06, ng-êi ta pha trén hai chÊt víi nhau theo mét tû lÖ x¸c ®Þnh ta cã mét hîp chÊt lµ mét dung dÞch acid t¹o ra Ligno-Sunlfonati cã ho¹t tÝnh cao. · T¸c dông cña Acid H 2 SO4 Nh- ta ®· biÕt ®a sè c¸c h¹t ®Êt ë tr¹ng th¸i tù nhiªn mang ®iÖn tÝch ©m. Cã thÓ gi¶i thÝch ®ã lµ do trªn bÒ mÆt ®Êt cã nh÷ng anion bÞ hót vµo m¹ng l-íi tinh thÓ ®Êt. Do c¸c h¹t (lâi keo) cã ®iÖn tÝch ©m nªn nã ®-îc bao bäc bëi c¸c líp cation. H¹t cã ®iÖn tÝch ©m vµ nh÷ng cation bao bäc xung quanh nã sÏ t¹o nªn líp ®iÖn tÝch kÐp. §iÖn tÝch cña c¸c h¹t cµng lín th× hÖ keo cµng æn ®Þnh. HÖ keo chØ bÞ ph¸ ho¹i khi c¸c h¹t mÊt ®iÖn tÝch vµ trë nªn trung hoµ, c¸c mµng n-íc xung quanh chóng bÞ ph¸ ho¹i, c¸c h¹t bÞ kÕt tña vµ t¸ch rêi khái dung dÞch. Qu¸ tr×nh mÊt ®iÖn tÝch vµ kÕt tña c¸c h¹t ®-îc gäi lµ keo tô. Do nh÷ng ®Æc tÝnh nh- trªn ng-êi ta dïng acid H 2 SO4 ®Ó t¹o ra c¸c ion SO vµ do mét trong nh÷ng ®Æc ®iÓm quan träng nhÊt cña ®Êt cã chøa c¸c h¹t nhá ph©n t¸n lµ cã thÓ hót c¸c chÊt kh¸c trong dung dÞch xung quanh ®Õn bÒ mÆt cña nã nªn nh÷ng ion SO42- sÏ bÞ hót ®Õn bÒ mÆt c¸c h¹t keo lµm cho c¸c h¹t mÊt ®IÖn tÝch vµ x¶y ra qu¸ tr×nh keo tô. 24

Ngoµi ra nã cã nhiÖm vô t¹o ra m«i tr-êng acid (PH<5) thuËn tiÖn cho sù æn ®Þnh cña B. T¹o sù æn ®Þnh b»ng c¸ch ho¸ b«ng (floculation) c¸c h¹t chÊt mÞn. Sù ho¸ b«ng t¹o ®IÒu kiÖn m«I tr-êng trao ®æi ion cña Ca, Mg, vµ Si chøa trong ®Êt vµ trong SA. Sù kÕt b«ng cµng cao th× sù ho¸ cøng cµng tèt · T¸c dông cña Ligno-Sunlfonati Ligno-Sunlfonati cã ho¹t tÝnh cao sÏ t¹o ra c¸c c¸c cation h÷u c¬ nèi kÕt c¸c h¹t bÐ (®Êt sÐt + h÷u c¬) cña ®Êt thµnh mét nÒn cøng b»ng c¬ chÕ P«lime ho¸. PSG.TS Ph¹m Duy Khang

Trang 6/9

HiÖp héi T- vÊn X©y dùng ViÖt Nam - VECAS Héi th¶o øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i

Do vËy hîp chÊt SA44/LS40 cã t¸c dông chèng l¹i sù tr-¬ng në cña thµnh phÇn sÐt, hót Anion v« c¬ vµo lµm cho ®Êt ho¸ cøng vµ liªn kÕt víi nhau thµnh mét khèi ®ång nhÊt. ThÝ nghiÖm cho thÊy khi kh«ng cã v«i ,chØ sö dông ®éc nhÊt dung dÞch, ®Êt sÏ r¶ tr-íc 7 ngµy, ho¸ mÒm trë l¹i tr-íc 14 ngµy vµ ho¸ cøng vÜnh viÔn sau 28 ngµy. · T¸c dông cña gia cè v«i. Khi gia cè víi v«i ®Êt sÏ h×nh thµnh cÊu tróc kÕt tinh lµ lo¹i cã c-êng ®é vµ tÝnh æn ®Þnh n-íc cao nhÊt .Nã xuÊt hiÖn do sù ghÐp liÒn c¸c tinh thÓ cña pha r¾n míi ph¸t sinh trong c¸c dung dÞch b·o hoµ .CÊu tróc kÕt tinh lµ tèt nhÊt v× nã ph¸t triÓn trªn c¬ së cÊu tróc keo tô nhê hoµ tan vµo n-íc thµnh phÇn pha r¾n vèn cã tõ tr-íc nhê xuÊt hiÖn dung dÞch b·o hoµ ®èi víi nh÷ng chÊt thuû ho¸ míi vµ còng nhê sù kÕt tinh c¸c chÊt thuû ho¸ cña dung dÞch d-íi d¹ng nh÷ng mÇm kÕt tinh kÕt hîp l¹i víi nhau trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn . ChÊt phô gia v«i (c¶ lo¹i t«i vµ ch-a t«i ) lµ chÊt liªn kÕt biÕn cøng trong kh«ng khÝ ,nh-ng khi biÕn cøng trong n-íc còng vÉn ®¶m b¶o cho mÉu cã c-êng ®é vµ tÝnh æn ®Þnh n-íc cao V«i lµ chÊt lµm t¨ng hiÖu qu¶ cña hçn hîp §BS 06, nã t¨ng ®é dÎo cho vËt liÖu, lµm gi¶m ®é dµy cña sÐt tr-¬ng në. Khi trén v«i víi ®Êt sÏ x¶y ra qu¸ tr×nh lÝ ho¸, ho¸ häc vµ vËt lÝ.C¸c qu¸ tr×nh sÏ x¶y ra ®ånh thêi. Víi thµnh phÇn chñ yÕu lµ CaO, v«i sÏ hÊp thô n-íc ®Ó t¹o thµnh v÷a v«i. CaO + H2O ® Ca(OH)2 Trong kh«ng khÝ v÷a v«i r¾n ch¾c sÏ x¶y ra 2 qu¸ tr×nh chÝnh: -Sù mÊt n-íc cña v÷a lµm cho Ca(OH) 2 chuyÓn tõ tr¹ng th¸i keo sang ng-ng keo vµ kÕt tinh, c¸c tinh thÓ xÝch l¹i gÇn nhau råi liªn kÕt víi nhau, c¸cbon¸t ho¸ v«i d-íi t¸c dông cña kh«ng khÝ: Ca(OH)2 + CO2

® CaCO3 + H2O

CaCO3 h×nh thµnh xen kÏ víi c¸c tinh thÓ Ca(OH)2 lµm cho ®Êt r¾n ch¾c kh«ng bÞ tan r·. Ngoµi ra cßn cã ph¶n øng Silicat ho¸: Ca(OH)2 + SiO 2 ® CaO.mSiO 2.pH2O Sau khi trén ®Òu ®Êt víi v«i, pha dung dÞch AS44-LS40 ®óng tØ lÖ råi trén ®Òu víi ®é Èm thÝch hîp. Nh- ®· tr×nh bµy ë trªn chÊt axit sunfuric ®Ëm ®Æc cã t¸c dông ho¸ b«ng c¸c h¹t mÞn t¹o ra mét m«i tr-êng thÝch hîp cho viÖc trao ®æi ion trong ®Êt. Ngoµi ra ta

PSG.TS Ph¹m Duy Khang

Trang 7/9

HiÖp héi T- vÊn X©y dùng ViÖt Nam - VECAS Héi th¶o øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i

dÔ dµng nhËn thÊy chÊt §BS 06 cßn lµm cho viÖc cøng ch¾c cña ®Êt x¶y ra nhanh h¬n b»ng viªc gi¶i phãng khÝ CO 2 vµ t¹o ra muèi lµm t¨ng thÓ tÝch CaSO4.2H2O H2SO4 + CaCO3 ® H2SO4 + Ca(OH)2

CaSO4 ®

+ H 2O + CaSO4.2H2O

CO 2

Trong thµnh phÇn cña ®Êt sÐt bao gåm chñ yÕu lµ chÊt Kaolinit – cã c«ng thøc Al2O3.2SiO2.2H2O, trong ®Êt sÐt tr-¬ng në m¹nh th× chÊt Monmoriolit cã rÊt nhiÒu (2MgO.Al 2O3.4SiO2.nH2O – chÊt nµy khi gÆp n-íc në m¹nh, thÓ tÝch t¨ng tíi 20 lÇn, ngoµi ra trong thµnh phÇn ®Êt sÐt cßn tån t¹i rÊt nhiÒu c¸c ion nh- Na + Ca++, Mg++,•. Do vËy nªn khi trén víi v«i vµ cã hîp chÊt §BS 06 th× sÏ h×nh thµnh nªn nh÷ng chÊt kh«ng tan cã thÓ tÝch lín nh- CaO. Al2O3.3 CaSO4.32H2O ,CaCO3, CaO.Fe2O3.nH2O,• vµ c¸c cation cßn l¹i. Tíi ®©y vÒ c¬ b¶n ®· h×nh thµnh nªn kÕt tinh kiÓu tæ ong kÐp. Khi thªm v«i vµo ®Êt tr-íc khi pha dung dÞch §BS 06 pha lo·ng vµo ®Êt, ®é chÞu t¶i t¨ng lªn tõ 25%-30% tuú lo¹i ®Êt th« hay mÞn 3-vÒ c«ng nghÖ thi c«ng. VÊn ®Ò c¬ b¶n trong thi c«ng lµ qu¸ tr×nh trén ®Êt víi v«i +§BS 06.C«ng nghÖ nµy hoµn toµn cã thÓ ¸p dông tõ thñ c«ng (c¸c m¸y phay,bõa) ®Õn c¸c m¸y r¶i trén hiÖn ®¹i. Hoµn toµn phï hîp víi c¸c vïng n«ng th«n, miÒn nói còng nh- thiÕt kÕ cho c¸c c«ng tr×nh quan träng. NhËn xÐt chung: Qua kiÓm tra thùc tÕ t¹i hiÖn tr-êng vµ kiÓm tra c¸c sè liÖu thu thËp ®-îc cã thÓ ®¸nh gi¸ nh- sau: 1-VÒ c¬ së lý thuyÕt, viÖc sö dông chÊt §BS 06,còng nh- mét sè chÊt kh¸c hoµn toµn kh«ng xa l¹ víi c¸c lý thuyÕt ®· ®-îc c¸c nhµ khoa häc Liªn x« tr-íc ®©y ®· nghiªn cøu, c¸c lý thuyÕt nµy còng ®· ®-îc viÕt thµnh gi¸o tr×nh ®Ó gi¶ng d¹y cho c¸c sinh viªn chuyªn ngµnh x©y dùng ®-êng «t«. 2-VÒ vÊn ®Ò ¸p dông ho¸ chÊt §BS 06 ®· ®-îc thö nghiÖm, ®-îc nghiªn cøu trong phßng thÝ nghiÖm, thÓ hiÖn ®é tin cËy kh¸ cao, c¸c sè liÖu thu thËp ®-îc cã thÓ ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng ¸p dông cña vËt liÖu nµy trong thùc tÕ. V-Ph¹m vi vµ triÓn väng ¸p dông: NÕu dïng §BS 06 ®Ó gia cè ®Êt lµm ®-êng giao th«ng n«ng th«n, lo¹i mÆt ®-êng nµy chiÕm mét tû lÖ kh¸ lín, víi 500 huyÖn kho¶ng 700 x· víi hµng tr¨m ngh×n km ®-êng giao th«ng n«ng th«n. PSG.TS Ph¹m Duy Khang

Trang 8/9

HiÖp héi T- vÊn X©y dùng ViÖt Nam - VECAS Héi th¶o øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong ngµnh giao th«ng vËn t¶i

Trong kh¶ n¨ng ¸p dông chÊt §BS 06. Chóng ta còng cã thÓ dïng lµm líp trªn cña nÒn ®-êng,lµm mãng cho c¸c ®-êng cÊp cao A1, A2. Lµm líp cã chøc n¨ng ®Æc biÖt cho mÆt ®-êng cÊp cao. Dïng ®Ó gia cè lÒ ®-êng, b¶o vÖ mÆt ®-êng, gia cè m¸i ta luy, chèng xãi mßn m¸i ta luy. Dïng lµm líp lãt cho hÌ phè, d¶i ph©n c¸ch. Tuy nhiªn nÕu nhËp tõ n-íc ngoµi vÒ vµ nhiÒu lý do kh¸c nhau,gi¸ thµnh cña lo¹i mÆt ®-êng lµm b»ng chÊt nµy qu¸ cao (líp mãng t-¬ng ®-¬ng b»ng gi¸ thµnh cña ®¸ d¨m tiªu chuÈn) do vËy chØ ¸p dông ë nh÷ng vïng thiÕu ®¸ d¨m. Mét h-íng kh¶ thi ®ang ®-îc triÓn khai sÏ më ra kh¶ n¨ng ¸p dông réng r·i chÊt gia cè ®Êt lµ t×m nguån vËt liÖu trong n-íc, chÊt §BS 06 lµ kÕt qu¶ cña mét nghiªn cøu nh- vËy. ChÊt anilin ®-îc ®iÒu chÕ tõ s¶n phÈm cuèi cïng, sau khi ®· thanh läc cña b· giÊy (rÊt s½n t¹i c¸c nhµ m¸y giÊy). VI.KÕt luËn . -§©y lµ s¶n phÈm ®-îc chÕ t¹o b»ng vËt liÖu s½n cã trong n-íc, ®¹t ®-îc c¸c yªu cÇu kü thuËt dïng gia cè vËt liÖu ®Êt lµm mãng vµ mÆt ®-êng «t« còng nh- c¸c c«ng dông kh¸c. Lo¹i vËt liÖu nµy cã nh÷ng -u thÕ ®Æc biÖt vÒ gi¸ thµnh,do vËy sÏ lµ mét ®iÒu kiÖn thuËn lîi ¸p dông cho c¸c n¬i thiÕu ®¸, dïng trong duy tu b¶o d-ìng ®-êng «t«, hoÆc trong ®iÒu kiÖn kinh phÝ h¹n hÑp. S¶n phÈm còng gãp phÇn b¶o vÖ m«i tr-êng, mét thø kh«ng thÓ tÝnh b»ng tiÒn. Hy väng s¶n phÈm sÏ ®-îc ñng hé vµ ¸p dông phæ biÕn trong thùc tÕ. Tµi liÖu tham kh¶o. 1. X©y dùng mÆt ®-êng «t« -TrÇn §×nh Böu-NguyÔn Quang Chiªu • D-¬ng häc H¶i-NguyÔn Kh¶i.Nhµ xuÊt b¶n ®¹i häc vµ trung häc chuyªn nghiÖp 1978. 2. X©y dùng mÆt ®-êng «t« -Ph¹m Huy Khang-NguyÔn Quang Chiªu Nhµ xuÊt b¶n GTVT 2001. 3. Tæng hîp c¸c b¸o c¸o vÒ chÊt gia cè ®Êt §BS 06 cña ®Ò tµi nghiªn cøu vÒ chÊt nµy (®Ò tµi träng ®iÓm cÊp Bé n¨m 2005-2006).

PSG.TS Ph¹m Duy Khang

Trang 9/9