SỬ DỤNG CÁT ĐỎ BÌNH THUẬN VÀ TRO BAY NHIỆT NGHIÊN CỨU ĐIỆN VĨNH TÂN LÀM MÓNG VÀ MẶT ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN KHU VỰC DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ
Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Luận án này tập trung giải quyết nhu cầu về vật liệu xây dựng đường giao thông nông thôn (GTNT) tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực duyên hải Nam Trung Bộ. Với hơn 65% dân số và trên 40% lực lượng lao động hoạt động trong lĩnh vực nông thôn, việc phát triển hạ tầng GTNT là yếu tố then chốt. Đề tài nghiên cứu việc tận dụng cát đỏ Bình Thuận và tro bay từ nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân, hai nguồn vật liệu địa phương dồi dào, nhằm thay thế vật liệu truyền thống, mang lại hiệu quả kinh tế và giảm thiểu tác động môi trường.
Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định thành phần, đặc tính cơ lý của cát đỏ Bình Thuận và tro bay Vĩnh Tân. Thông qua các thí nghiệm thực nghiệm trong phòng, luận án khám phá khả năng phối hợp các vật liệu này để tạo ra vật liệu gia cố cho lớp móng và bê tông hạt nhỏ cho lớp mặt đường GTNT. Dựa trên kết quả này, đề tài đề xuất các dạng kết cấu mặt đường GTNT phù hợp cho vùng Nam Trung Bộ, cụ thể là tỉnh Bình Thuận.
Về ý nghĩa khoa học, nghiên cứu đã xác định được loại vật liệu, hàm lượng cát đỏ và tro bay hợp lý, đồng thời xây dựng các phương trình hồi quy tương quan giữa hàm lượng xi măng, cát đỏ, tro bay với độ tuổi, cường độ chịu nén và chịu kéo khi ép chẻ của mẫu vật liệu. Về ý nghĩa thực tiễn, việc sử dụng vật liệu địa phương giúp tăng khả năng tiêu thụ, giảm chi phí do tiết kiệm xi măng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ tro bay và khí thải nhà kính, qua đó góp phần phát triển kinh tế - xã hội địa phương và khu vực.
Nghiên cứu khẳng định cát đỏ Bình Thuận (cát mịn, sạch) và tro bay Vĩnh Tân (loại F) có thể thay thế cát và một phần xi măng trong vật liệu gia cố và bê tông hạt nhỏ, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật về cường độ chịu nén, chịu kéo và mô đun đàn hồi. Các kết cấu đề xuất được kiểm toán kỹ thuật và chứng minh giảm giá thành xây dựng từ 10% đến 20% so với kết cấu truyền thống, đồng thời đảm bảo yếu tố môi trường. Luận án đề xuất 8 mô hình kết cấu áo đường (mềm và cứng) cho đường huyện và đường xã, với các tỷ lệ phối trộn tối ưu cho từng lớp kết cấu.