Đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô Ninh Bình

Bùi Tiến Thành

Nghiên cứu đánh giá và sử dụng đá Dolomite xây dựng đường ô tô tại Ninh Bình - Luận án TS

Nghiên cứu đánh giá & sử dụng đá dolomite xây dựng đường ô tô Ninh Bình. Đề xuất giải pháp tối ưu hóa hiệu quả.

Trường ĐH

Trường Đại học Giao thông Vận tải

Chuyên ngành

Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sĩ

Năm xuất bản

2024

Số trang

159

Thời gian đọc

24 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

50 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:: Tổng quan đá Dolomite và tình hình sử dụng
Số trang:: 159 trang
Trường:: Trường Đại học Giao thông Vận tải
Chuyên ngành:: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông
Tác giả:: Bùi Tiến Thành
Năm:: 2024

Tóm tắt nội dung luận án

I.Tổng quan đá Dolomite và tình hình sử dụng

Luận án tập trung nghiên cứu tổng quan về đá Dolomite, một loại vật liệu xây dựng đường tiềm năng. Nghiên cứu cung cấp cái nhìn toàn diện về đặc điểm, sự hình thành và phân bố của đá Dolomite trên thế giới, cũng như tại Việt Nam. Đặc biệt, tài liệu phân tích sâu về đá Dolomite trên địa bàn tỉnh Ninh Bình, nơi có trữ lượng lớn và tiềm năng khai thác đáng kể. Các nghiên cứu trước đây về ứng dụng đá Dolomite làm cốt liệu đường ô tô cũng được tổng hợp và đánh giá, làm cơ sở cho các phân tích tiếp theo. Tình hình sử dụng đá Dolomite tại Ninh Bình trong xây dựng đường ô tô được khảo sát, chỉ ra những ưu điểm và hạn chế hiện có. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc đánh giá chất lượng vật liệu và tối ưu hóa quy trình sử dụng. Mục tiêu là phát triển các giải pháp kỹ thuật nhằm khai thác hiệu quả tài nguyên đá Dolomite, góp phần vào sự phát triển bền vững của hạ tầng giao thông. Luận án nhấn mạnh vai trò của đá Dolomite như một vật liệu xây dựng đường quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh khan hiếm các nguồn vật liệu truyền thống.

1.1. Khái quát đá Dolomite và phân bố toàn cầu

Đá Dolomite là khoáng vật cacbonat bao gồm canxi magie cacbonat. Sự hình thành đá Dolomite trải qua quá trình địa chất phức tạp, thường liên quan đến biến đổi của đá vôi. Trên thế giới, đá Dolomite phân bố rộng khắp, được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Các nghiên cứu quốc tế đã chứng minh tiềm năng của đá Dolomite trong vật liệu xây dựng, đặc biệt là cốt liệu đường. Việt Nam cũng sở hữu nhiều mỏ đá Dolomite, với trữ lượng đáng kể. Việc khai thác và ứng dụng đá Dolomite cần tuân thủ các tiêu chuẩn vật liệu đường bộ nghiêm ngặt. Phân tích này là nền tảng để hiểu rõ hơn về tính chất và tiềm năng của loại đá này.

1.2. Đá Dolomite Ninh Bình Đặc điểm và trữ lượng

Tỉnh Ninh Bình được biết đến với nguồn tài nguyên đá Dolomite phong phú. Đặc điểm đá Dolomite Ninh Bình cho thấy tính chất cơ lý phù hợp cho nhiều ứng dụng xây dựng. Việc phân bố đá Dolomite tại Ninh Bình tập trung ở một số khu vực cụ thể, với trữ lượng ước tính lớn. Quy hoạch khai thác sử dụng đá Dolomite Ninh Bình đang được triển khai nhằm đảm bảo phát triển bền vững. Tuy nhiên, việc đánh giá chất lượng vật liệu một cách khoa học là cần thiết để tối ưu hóa việc sử dụng. Nguồn vật liệu này mang lại cơ hội lớn cho việc phát triển hạ tầng giao thông tại địa phương, giảm chi phí vận chuyển vật liệu từ nơi khác đến.

1.3. Thực trạng ứng dụng đá Dolomite xây dựng đường

Tình hình sử dụng đá Dolomite Ninh Bình trong xây dựng đường ô tô đã có những bước đầu. Một số công trình đường đã sử dụng Dolomite và cần được đánh giá tổng quát về chất lượng. Tuy nhiên, vẫn còn những vấn đề đặt ra khi sử dụng Dolomite trên diện rộng, đặc biệt là các yêu cầu thực tiễn về tính chất cơ lý đá Dolomite. Các nghiên cứu về hiệu quả sử dụng đá Dolomite còn hạn chế, đòi hỏi tiếp tục đi sâu tìm hiểu. Việc tối ưu hóa ứng dụng đá Dolomite cần xem xét các tiêu chuẩn vật liệu đường bộ hiện hành và đề xuất giải pháp cải thiện.

II.Đánh giá chất lượng đá Dolomite làm móng đường

Phần này của luận án đi sâu vào nghiên cứu sử dụng đá Dolomite gia cố xi măng làm móng đường ô tô. Một trong những ứng dụng quan trọng của đá Dolomite trong xây dựng đường là làm cốt liệu cho móng đường. Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá tính chất vật liệu và thiết kế hỗn hợp cấp phối đá dăm gia cố xi măng. Các thí nghiệm trong phòng được tiến hành để xác định các chỉ tiêu cơ lý quan trọng của hỗn hợp. Việc này bao gồm chuẩn bị mẫu, thử nghiệm cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo khi ép chẻ, và mô đun đàn hồi. Kết quả thí nghiệm cung cấp dữ liệu định lượng về khả năng chịu lực và độ bền của móng làm từ đá Dolomite gia cố xi măng. Đây là cơ sở khoa học quan trọng để khẳng định tiềm năng của đá Dolomite Ninh Bình trong việc thay thế các vật liệu truyền thống, đồng thời đảm bảo chất lượng và tuổi thọ của công trình. Luận án đặt ra các yêu cầu kỹ thuật cụ thể cho móng cấp phối gia cố xi măng sử dụng đá Dolomite, phù hợp với tiêu chuẩn vật liệu đường bộ hiện hành, góp phần vào hiệu quả sử dụng đá Dolomite.

2.1. Yêu cầu vật liệu móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng

Móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng là một thành phần quan trọng của kết cấu mặt đường. Vật liệu này đòi hỏi các đặc điểm kỹ thuật cụ thể về cường độ và độ bền. Cơ sở lý thuyết về sử dụng vật liệu đá gia cố xi măng được phân tích kỹ lưỡng. Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu của móng cấp phối gia cố xi măng được đối chiếu với tiêu chuẩn vật liệu đường bộ Việt Nam. Việc này giúp xác định khả năng đáp ứng của đá Dolomite làm cốt liệu đường trong móng. Việc hiểu rõ các yêu cầu là bước đầu tiên để đánh giá chất lượng vật liệu một cách chính xác.

2.2. Thí nghiệm xác định tính chất cơ lý đá Dolomite

Các thí nghiệm đánh giá hỗn hợp cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng được thực hiện cẩn thận. Vật liệu được sử dụng trong thí nghiệm bao gồm đá Dolomite từ mỏ đá Ninh Bình và xi măng thông thường. Thiết kế thành phần cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng được tối ưu hóa để đạt hiệu quả cao nhất. Quy hoạch mẫu thí nghiệm tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam. Thí nghiệm xác định cường độ nén của đá gốc cũng được tiến hành để có cái nhìn tổng thể về tính chất cơ lý đá Dolomite.

2.3. Đánh giá cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng

Kết quả thử nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng được phân tích chi tiết. Các chỉ tiêu bao gồm cường độ chịu nén (Rn), cường độ chịu kéo khi ép chẻ (Rec), và mô đun đàn hồi (E). Việc so sánh các giá trị này với các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu của móng cấp phối gia cố xi măng là rất quan trọng. Phân tích này khẳng định khả năng sử dụng đá Dolomite làm vật liệu xây dựng đường cho lớp móng. Đánh giá chất lượng vật liệu giúp đảm bảo an toàn và độ bền cho công trình xây dựng đường ô tô.

III.Nghiên cứu ứng dụng cốt liệu Dolomite mặt đường

Ngoài móng đường, luận án còn mở rộng nghiên cứu sang ứng dụng đá Dolomite làm cốt liệu cho bê tông xi măng (BTXM) mặt đường ô tô. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc đa dạng hóa vật liệu xây dựng đường. Phần này trình bày các nghiên cứu thực nghiệm trong phòng về hỗn hợp BTXM sử dụng cốt liệu Dolomite Ninh Bình. Việc này bao gồm khái quát về mặt đường bê tông xi măng và cơ sở lý thuyết về sự làm việc của nó. Luận án sử dụng phương pháp Taguchi để quy hoạch mẫu thí nghiệm, giúp xác định các nhân tố ảnh hưởng đến chỉ tiêu cơ lý của BTXM cốt liệu Dolomite một cách hiệu quả. Vật liệu được sử dụng và thiết kế thành phần cấp phối bê tông được mô tả chi tiết. Các thí nghiệm xác định cường độ nén, cường độ chịu kéo khi uốn, và mô đun đàn hồi của BTXM cốt liệu Dolomite được thực hiện một cách tỉ mỉ. Mục tiêu là chứng minh rằng đá Dolomite không chỉ phù hợp làm móng mà còn có thể làm cốt liệu chất lượng cao cho lớp mặt đường, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đá Dolomite và giảm thiểu chi phí. Kết quả này mở ra hướng đi mới cho xây dựng đường ô tô tại Ninh Bình.

3.1. Các yêu cầu kỹ thuật mặt đường bê tông xi măng

Mặt đường bê tông xi măng đòi hỏi các yêu cầu kỹ thuật cao về cường độ, độ bền và khả năng chống mài mòn. Khái quát về mặt đường bê tông xi măng cung cấp cái nhìn tổng thể về loại kết cấu này. Cơ sở lý thuyết về sự làm việc của mặt đường BTXM được phân tích để hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng. Các chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết cho mặt đường BTXM cốt liệu Dolomite được xác định theo tiêu chuẩn vật liệu đường bộ hiện hành. Điều này đảm bảo rằng ứng dụng đá Dolomite đáp ứng các tiêu chí chất lượng nghiêm ngặt.

3.2. Phương pháp Taguchi tối ưu hóa thành phần hỗn hợp

Để tối ưu hóa hỗn hợp BTXM cốt liệu Dolomite Ninh Bình, phương pháp phân tích Taguchi được áp dụng. Phương pháp này giúp xác định các nhân tố ảnh hưởng đến chỉ tiêu cơ lý của BTXM cốt liệu Dolomite một cách hiệu quả. Quy hoạch mẫu thí nghiệm theo phương pháp Taguchi cho phép đánh giá nhiều yếu tố với số lượng thí nghiệm tối thiểu. Việc này giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực trong quá trình nghiên cứu. Vật liệu được sử dụng trong thí nghiệm và thiết kế thành phần cấp phối bê tông được mô tả chi tiết.

3.3. Kết quả thí nghiệm bê tông xi măng cốt liệu Dolomite

Các chỉ tiêu cơ lý của BTXM cốt liệu Dolomite được thử nghiệm bao gồm cường độ nén của Rn, cường độ chịu kéo khi uốn Rku và mô đun đàn hồi (E). Kết quả thí nghiệm được phân tích kỹ lưỡng, cung cấp dữ liệu định lượng về chất lượng BTXM sử dụng đá Dolomite. Thí nghiệm mở rộng cũng được thực hiện để kiểm chứng và củng cố các kết quả ban đầu. Những kết quả này chứng minh tiềm năng của đá Dolomite làm cốt liệu đường chất lượng cao cho mặt đường bê tông xi măng, nâng cao đánh giá chất lượng vật liệu.

IV.Tính toán thiết kế đường sử dụng đá Dolomite

Phần này của luận án tập trung vào việc tính toán và thiết kế kết cấu mặt đường bê tông xi măng (BTXM) khi sử dụng cốt liệu Dolomite. Đây là bước quan trọng để chuyển kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm thành ứng dụng thực tế. Luận án trình bày trình tự tính toán và thiết kế mặt đường BTXM một cách hệ thống, tuân thủ các tiêu chuẩn vật liệu đường bộ hiện hành. Các mô hình tính toán và tiêu chuẩn trạng thái giới hạn được áp dụng để đảm bảo độ bền và an toàn cho công trình. Đặc biệt, luận án xem xét các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ kéo uốn thiết kế yêu cầu của tấm BTXM, bao gồm hệ số độ tin cậy và vị trí tấm BTXM dễ bị phá hoại mặc định. Tải trọng trục tiêu chuẩn để tính mỏi và quy đổi về trục tiêu chuẩn cũng được đưa vào tính toán. Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất được xác định để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến kết cấu. Mục tiêu là xác định các trị số ứng suất kéo uốn do tải trọng và do gradien nhiệt độ tại các vị trí quan trọng, đặc biệt là giữa cạnh dọc tấm BTXM, trong cả trường hợp móng trên bằng vật liệu dạng hạt và vật liệu hạt gia cố. Điều này giúp đảm bảo tính toán thiết kế phù hợp với ứng dụng đá Dolomite, tối ưu hóa hiệu quả sử dụng đá Dolomite.

4.1. Quy trình tính toán kết cấu mặt đường bê tông xi măng

Trình tự tính toán và thiết kế mặt đường BTXM được mô tả chi tiết, bắt đầu từ mô hình tính toán và các tiêu chuẩn trạng thái giới hạn. Luận án sử dụng các mô hình phù hợp để dự đoán hành vi của kết cấu dưới tải trọng và điều kiện môi trường. Các trạng thái giới hạn tính toán được xác định để đảm bảo an toàn và tuổi thọ cho công trình. Việc này là cần thiết để ứng dụng đá Dolomite một cách khoa học và hiệu quả trong xây dựng đường ô tô.

4.2. Các yếu tố ảnh hưởng cường độ kéo uốn thiết kế

Việc xác định cường độ kéo uốn thiết kế yêu cầu của tấm BTXM là rất quan trọng. Các yếu tố như hệ số độ tin cậy (γr) và vị trí tấm BTXM dễ bị phá hoại mặc định được phân tích kỹ lưỡng. Tải trọng trục tiêu chuẩn để tính mỏi và quy đổi về trục tiêu chuẩn cũng được xem xét. Tải trọng trục đơn nặng nhất thiết kế (Pm) và trị số gradien nhiệt độ lớn nhất (Tg) đóng vai trò then chốt trong việc đánh giá khả năng chịu lực của mặt đường sử dụng cốt liệu đường Dolomite.

4.3. Đánh giá ứng suất tại vị trí phá hoại

Tính toán các trị số ứng suất kéo uốn do tải trọng và do gradien nhiệt độ tại vị trí giữa cạnh dọc tấm BTXM được thực hiện cẩn thận. Luận án xem xét cả trường hợp móng trên bằng vật liệu dạng hạt và trường hợp móng trên bằng vật liệu hạt gia cố. Phân tích này giúp đánh giá nguy cơ phá hoại và đảm bảo thiết kế kết cấu mặt đường bền vững. Kết quả này khẳng định khả năng của đá Dolomite trong việc đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cao cho xây dựng đường ô tô.

V.Hiệu quả và tiềm năng sử dụng đá Dolomite Ninh Bình

Phần cuối cùng của luận án tổng kết các kết quả nghiên cứu, đánh giá toàn diện về hiệu quả và tiềm năng sử dụng đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô trên địa bàn tỉnh Ninh Bình. Các phân tích đã chứng minh rằng đá Dolomite từ mỏ đá Ninh Bình có tính chất cơ lý phù hợp để làm cốt liệu đường, cả cho lớp móng gia cố xi măng và bê tông xi măng mặt đường. Việc ứng dụng đá Dolomite không chỉ mang lại lợi ích kỹ thuật về độ bền và ổn định cho kết cấu đường mà còn có ý nghĩa kinh tế quan trọng. Luận án trình bày những lợi ích kinh tế rõ rệt, bao gồm việc giảm chi phí vận chuyển do khai thác vật liệu tại chỗ, giảm giá thành vật liệu xây dựng đường và tăng cường hiệu quả đầu tư. Hơn nữa, việc này còn góp phần vào phát triển bền vững của ngành xây dựng và khai thác tài nguyên địa phương. Luận án cũng đưa ra các khuyến nghị cụ thể cho việc khai thác, chế biến và sử dụng đá Dolomite, cũng như các hướng nghiên cứu tiếp theo để tối ưu hóa ứng dụng. Tiềm năng phát triển mỏ đá Ninh Bình là rất lớn, cần có chính sách và quy hoạch phù hợp để khai thác tối đa giá trị của loại vật liệu quý giá này, thúc đẩy xây dựng đường ô tô chất lượng cao.

5.1. Tổng hợp kết quả đánh giá chất lượng đá Dolomite

Các nghiên cứu thực nghiệm và tính toán đã khẳng định đá Dolomite từ mỏ đá Ninh Bình đạt các tiêu chuẩn vật liệu đường bộ cần thiết. Tổng hợp kết quả đánh giá chất lượng vật liệu cho thấy đá Dolomite có cường độ và độ bền phù hợp cho cả móng và mặt đường. Việc này mở ra cơ hội lớn cho việc ứng dụng đá Dolomite làm cốt liệu đường, thay thế các vật liệu truyền thống. Đánh giá toàn diện các tính chất cơ lý đá Dolomite là cơ sở để đưa ra các giải pháp kỹ thuật cụ thể.

5.2. Lợi ích kinh tế kỹ thuật khi ứng dụng đá Dolomite

Sử dụng đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Về mặt kinh tế, việc khai thác vật liệu tại chỗ từ mỏ đá Ninh Bình giúp giảm chi phí vận chuyển và giảm giá thành vật liệu xây dựng đường. Về mặt kỹ thuật, đá Dolomite góp phần nâng cao chất lượng và tuổi thọ của kết cấu đường. Hiệu quả sử dụng đá Dolomite còn thể hiện ở khả năng chống chịu tốt với điều kiện môi trường. Đây là giải pháp bền vững cho phát triển hạ tầng giao thông.

5.3. Khuyến nghị và tiềm năng phát triển mỏ đá Ninh Bình

Để tối ưu hóa ứng dụng đá Dolomite, luận án đưa ra các khuyến nghị về quy trình khai thác, chế biến và kiểm soát chất lượng. Các hướng nghiên cứu tiếp theo cũng được đề xuất để khám phá thêm tiềm năng của đá Dolomite. Tiềm năng phát triển mỏ đá Ninh Bình là rất lớn, cần có sự đầu tư và quy hoạch chiến lược. Việc này không chỉ phục vụ nhu cầu xây dựng đường ô tô trong tỉnh mà còn có thể mở rộng ra các khu vực lân cận, củng cố vai trò của đá Dolomite trong vật liệu xây dựng đường.

21/04/2026

Mục lục chi tiết luận án

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÁ DOLOMITE VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NINH BÌNH

1.1. Giới thiệu chung về đá Dolomite

1.1.1. Khái quát về đá Dolomite

1.1.2. Sự hình thành đá Dolomite

1.1.3. Phân bố đá Dolomite trên thế giới, Việt Nam

1.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng đá Dolomite trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1. Trên thế giới

1.2.2. Các nghiên cứu mới về đá Dolomite làm vật liệu xây dựng

1.3. Đá Dolomite trên địa bàn tỉnh Ninh Bình

1.3.1. Đặc điểm đá Dolomite Ninh Bình

1.3.2. Phân bố và trữ lượng

1.3.3. Quy hoạch khai thác sử dụng đá Dolomite Ninh Bình

1.4. Tình hình sử dụng đá Dolomite Ninh Bình trong xây dựng đường ô tô và những vấn đề đặt ra

1.4.1. Đánh giá tổng quát về chất lượng một số công trình đường đã sử dụng Dolomite Ninh Bình

1.4.2. Các yêu cầu thực tiễn khi sử dụng Dolomite trên diện rộng

1.4.3. Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐÁ DOLOMITE GIA CỐ XI MĂNG LÀM MÓNG ĐƯỜNG Ô TÔ

2.1. Móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng và các yêu cầu

2.1.1. Các đặc điểm của CTB

2.1.2. Cơ sở lý thuyết về sử dụng vật liệu đá gia cố xi măng

2.2. Các thí nghiệm đánh giá hỗn hợp cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng

2.2.1. Phân tích các chỉ tiêu thí nghiệm cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng

2.2.2. Vật liệu được sử dụng trong thí nghiệm

2.2.3. Thiết kế thành phần cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng

2.2.4. Quy hoạch mẫu thí nghiệm

2.2.5. Thử nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng

2.2.5.1. Chuẩn bị thí nghiệm

2.2.5.2. Cường độ chịu nén Rn

2.2.5.3. Cường độ chịu kéo khi ép chẻ Rec

2.2.5.4. Mô đun đàn hồi E

2.2.6. Thí nghiệm xác định cường độ nén của đá gốc

2.2.7. Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu của móng cấp phối gia cố xi măng

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TRONG PHÒNG VỀ VẬT LIỆU BÊ TÔNG XI MĂNG SỬ DỤNG CỐT LIỆU DOLOMITE LÀM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ

3.1. Bê tông xi măng mặt đường và các yêu cầu

3.1.1. Khái quát về mặt đường bê tông xi măng

3.1.2. Cơ sở lý thuyết về sự làm việc của mặt đường BTXM

3.2. Các thí nghiệm đánh giá hỗn hợp BTXM cốt liệu Dolomite Ninh Bình

3.2.1. Quy hoạch mẫu thí nghiệm theo phương pháp Taguchi

3.2.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến chỉ tiêu cơ lý của BTXM cốt liệu Dolomite

3.2.3. Phương pháp phân tích Taguchi

3.2.4. Phân tích các chỉ tiêu thí nghiệm BTXM cốt liệu Dolomite Ninh Bình

3.2.5. Vật liệu được sử dụng trong thí nghiệm

3.2.6. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông

3.2.7. Thử nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của BTXM cốt liệu Dolomite

3.2.7.1. Chuẩn bị thí nghiệm

3.2.7.2. Cường độ nén của Rn

3.2.7.3. Cường độ chịu kéo khi uốn Rku

3.2.7.4. Mô đun đàn hồi (E)

3.2.8. Thí nghiệm mở rộng

4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG BTXM SỬ DỤNG CỐT LIỆU DOLOMITE

4.1. Trình tự tính toán, thiết kế mặt đường BTXM

4.1.1. Mô hình tính toán, tiêu chuẩn trạng thái giới hạn

4.1.1.1. Mô hình tính toán

4.1.1.2. Các trạng thái giới hạn tính toán

4.1.2. Xác định cường độ kéo uốn thiết kế yêu cầu của tấm BTXM

4.1.2.1. Hệ số độ tin cậy  r

4.1.2.2. Vị trí tấm BTXM dễ bị phá hoại mặc định

4.1.3. Tải trọng trục tiêu chuẩn để tính mỏi và quy đổi về trục tiêu chuẩn

4.1.3.1. Tải trọng trục đơn nặng nhất thiết kế Pm

4.1.3.2. Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất Tg

4.1.4. Tính toán các trị số ứng suất kéo uốn do tải trọng và do Gradien nhiệt độ tại vị trí giữa cạnh dọc tấm BTXM

4.1.4.1. Trường hợp móng trên bằng vật liệu dạng hạt

4.1.4.2. Trường hợp móng trên bằng vật liệu hạt gia cố

4.1.5. Tính toán, thiết kế mặt đường BTXM cốt liệu Dolomite

4.1.5.1. Đề xuất các phương án thiết kế và các số liệu xuất phát

4.1.5.2. Kiểm toán các phương án thiết kế do tải trọng xe chạy và Gradien nhiệt độ gây ra

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Xem trước tài liệu

Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Luận án tiến sĩ nghiên cứu đánh giá và sử dụng đá dolomite trong xây dựng đường ô tô trên địa bàn tỉnh ninh bình

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (159 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÙI TIẾN THÀNH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ SỬ DỤNG ĐÁ DOLOMITE TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NINH BÌNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI - 5/2024 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÙI TIẾN THÀNH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ SỬ DỤNG ĐÁ DOLOMITE TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NINH BÌNH Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông Mã số: 9 58 02 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1.TS Phạm Huy Khang 2.TS Nguyễn Trọng Hiệp HÀ NỘI - 5/2024 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Hà Nội, tháng 5 năm 2024 LỜI CAM ĐOAN Nghiên cứu sinh xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Nghiên cứu sinh. Các kết quả nghiên cứu, các kết luận trong luận án này là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Nghiên cứu sinh Bùi Tiến Thành i LỜI CẢM ƠN Luận án thực hiện tại Bộ môn Đường bộ, Khoa Công trình, Trường Đại học Giao thông vận tải.

Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy đã tận tình hướng dẫn khoa học trong suốt quá trình thực hiện luận án. Nghiên cứu sinh xin chân thành cám ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học, Khoa Công trình, các Thầy cô giáo trong Bộ môn Đường bộ - Trung tâm khoa học GTVT - Trường Đại học Giao thông Vận tải đã giúp đỡ và tạo điều kiện để hoàn thành luận án. Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học trong và ngoài trường đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến cho luận án. Cuối cùng Nghiên cứu sinh bày tỏ lòng cảm ơn tới Sở Giao thông vận tải Ninh Bình, các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã giúp đỡ nghiên cứu sinh trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Hà Nội, tháng 5 năm 2024 Nghiên cứu sinh Bùi Tiến Thành ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT. vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU. viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ.

TỔNG QUAN VỀ ĐÁ DOLOMITE VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NINH BÌNH. Giới thiệu chung về đá Dolomite. Khái quát về đá Dolomite. Sự hình thành đá Dolomite.

Phân bố đá Dolomite trên thế giới, Việt Nam. Tình hình nghiên cứu sử dụng đá Dolomite trên thế giới và ở Việt Nam. Trên thế giới. Các nghiên cứu mới về đá Dolomite làm vật liệu xây dựng.

Đá Dolomite trên địa bàn tỉnh Ninh Bình. Đặc điểm đá Dolomite Ninh Bình. Phân bố và trữ lượng. Quy hoạch khai thác sử dụng đá Dolomite Ninh Bình.

Tình hình sử dụng đá Dolomite Ninh Bình trong xây dựng đường ô tô và những vấn đề đặt ra. Đánh giá tổng quát về chất lượng một số công trình đường đã sử dụng Dolomite Ninh Bình. Các yêu cầu thực tiễn khi sử dụng Dolomite trên diện rộng. Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu.

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐÁ DOLOMITE GIA CỐ XI MĂNG LÀM MÓNG ĐƯỜNG Ô TÔ. Móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng và các yêu cầu. Các đặc điểm của CTB. Cơ sở lý thuyết về sử dụng vật liệu đá gia cố xi măng.

Các thí nghiệm đánh giá hỗn hợp cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng. Phân tích các chỉ tiêu thí nghiệm cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng. Vật liệu được sử dụng trong thí nghiệm. Thiết kế thành phần cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng.

Quy hoạch mẫu thí nghiệm. Thử nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cấp phối đá Dolomite gia cố xi măng. Chuẩn bị thí nghiệm. Cường độ chịu nén Rn.

Cường độ chịu kéo khi ép chẻ Rec. Mô đun đàn hồi E. Thí nghiệm xác định cường độ nén của đá gốc. Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu của móng cấp phối gia cố xi măng.

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TRONG PHÒNG VỀ VẬT LIỆU BÊ TÔNG XI MĂNG SỬ DỤNG CỐT LIỆU DOLOMITE LÀM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ. Bê tông xi măng mặt đường và các yêu cầu. Khái quát về mặt đường bê tông xi măng. Cơ sở lý thuyết về sự làm việc của mặt đường BTXM.

Các thí nghiệm đánh giá hỗn hợp BTXM cốt liệu Dolomite Ninh Bình 80 3. Quy hoạch mẫu thí nghiệm theo phương pháp Taguchi. Các nhân tố ảnh hưởng đến chỉ tiêu cơ lý của BTXM cốt liệu Dolomite. Phương pháp phân tích Taguchi.

Phân tích các chỉ tiêu thí nghiệm BTXM cốt liệu Dolomite Ninh Bình. Vật liệu được sử dụng trong thí nghiệm. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông. Thử nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của BTXM cốt liệu Dolomite.

Chuẩn bị thí nghiệm. Cường độ nén của Rn. Cường độ chịu kéo khi uốn Rku. Mô đun đàn hồi (E).

Thí nghiệm mở rộng. TÍNH TOÁN KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG BTXM SỬ DỤNG CỐT LIỆU DOLOMITE. Trình tự tính toán, thiết kế mặt đường BTXM. Mô hình tính toán, tiêu chuẩn trạng thái giới hạn.

Mô hình tính toán. Các trạng thái giới hạn tính toán. Xác định cường độ kéo uốn thiết kế yêu cầu của tấm BTXM. Hệ số độ tin cậy  r.

Vị trí tấm BTXM dễ bị phá hoại mặc định. Tải trọng trục tiêu chuẩn để tính mỏi và quy đổi về trục tiêu chuẩn. Tải trọng trục đơn nặng nhất thiết kế Pm. Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất Tg.

Tính toán các trị số ứng suất kéo uốn do tải trọng và do Gradien nhiệt độ tại vị trí giữa cạnh dọc tấm BTXM. Trường hợp móng trên bằng vật liệu dạng hạt. Trường hợp móng trên bằng vật liệu hạt gia cố. Tính toán, thiết kế mặt đường BTXM cốt liệu Dolomite.

Đề xuất các phương án thiết kế và các số liệu xuất phát. Kiểm toán các phương án thiết kế do tải trọng xe chạy và Gradien nhiệt độ gây ra.135 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.137 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ .138 TÀI LIỆU THAM KHẢO .139 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT GTVT : Giao thông vận tải ĐHGTVT : Đại học Giao thông vận tải BGTVT : Bộ Giao thông vận tải BXD : Bộ Xây dựng TCĐBVN : Tổng cục Đường bộ Việt Nam UBND : Ủy ban nhân dân NB : Ninh Bình TCN : Tiêu chuẩn ngành TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TCCS : Tiêu chuẩn cơ sở ANOVA : Analysis of Variance (Phân tích phương sai) CPĐD : Cấp phối đá dăm CPTN : Cấp phối thiên nhiên GCXM : Gia cố xi măng BTXM : Bê tông xi măng BTN : Bê tông nhựa CTB : Cement Treated Base (Móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng) CTE : Coefficient of Thermal Expansion (Hệ số giãn nhiệt) Rn : Cường độ chịu nén Rec : Cường độ chịu kéo khi ép chẻ Rku : Cường độ kéo khi uốn E : Mô đun đàn hồi PC : Xi măng Poóclăng PCB : Xi măng Poóclăng hỗn hợp vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1. Thành phần hóa học cơ bản của Dolomite. Tỷ trọng của một số khoáng vật.

Khả năng hòa tan của một số khoáng vật. Các loại đá vôi - Dolomite. Tổng hợp trữ lượng đá Dolomite cả nước. Thành phần cơ bản của bê tông tự lèn Dolomite.

Tổng hợp thành phần của đá Dolomite Ninh Bình. Tổng hợp thành phần của đá Dolomite khu Đông Sơn - Tam Điệp. Tổng hợp thành phần của đá Dolomite khu Phú Sơn - Nho Quan. Tổng hợp thành phần của đá Dolomite khu Thạch Bình - Nho Quan.

Tổng hợp thành phần của đá Dolomite khu Phú Long, Kỳ Phú - Nho Quan. Tổng hợp thành phần có hại trong đá Dolomite tỉnh Ninh Bình. Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của đá Dolomite Ninh Bình. Quy hoạch đá Dolomite tỉnh Ninh Bình năm 2010.

Quy hoạch đá Dolomite tỉnh Ninh Bình năm 2020. Các đặc tính của CTB. Thành phần hạt của cấp phối đá dăm. Thành phần hạt của cấp phối đá dăm GCXM.

Lựa chọn thành phần hạt cấp phối Dolomite. Tính chất xi măng. Tỷ lệ gia cố xi măng sử dụng trong cấp phối đá Dolomite. Tổng hợp số lượng mẫu thí nghiệm.

Số lượng mẫu thí nghiệm cường độ nén. Tổng hợp giá trị cường độ nén Rn(MPa). Số lượng mẫu thí nghiệm cường độ chịu kéo khi ép chẻ. Tổng hợp giá trị cường độ chịu kéo khi ép chẻ Rec(MPa).

Số lượng mẫu thí nghiệm mô đun đàn hồi. Tổng hợp giá trị mô đun đàn hồi E(MPa). Cường độ nén đá gốc Dolomite Đông Sơn - Tam Điệp. Yêu cầu về cường độ theo TCVN 8858.

Yêu cầu về cường độ theo TCCS 38. Tổng hợp số lượng mẫu thí nghiệm. Thành phần hạt của đá Dolomite dùng thiết kế hỗn hợp bê tông. Chỉ tiêu cơ lý đá dăm Dolomite dùng cho bê tông xi măng.

Bảng thành phần hạt của cát tự nhiên. Các chỉ tiêu yêu cầu đối với cát. Bảng thành phần hạt của cát nghiền từ đá Dolomite. Các chỉ tiêu yêu cầu đối với cát nghiền từ đá Dolomite (TCVN 9205:2012).

Các chỉ tiêu cơ lý của xi măng VICEM PCB40. Các chỉ tiêu cơ lý của nước dùng cho thí nghiệm. Thành phần cấp phối bê tông Dolomite dùng cát tự nhiên. Thành phần cấp phối bê tông dùng cát nghiền từ đá Dolomite.

Cấp phối bê tông Dolomite dùng cát hỗn hợp có 50% cát nghiền từ đá Dolomite và 50% cát vàng tự nhiên. Số lượng mẫu thí nghiệm cường độ nén. Tổng hợp giá trị cường độ nén Rn(MPa). Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ nén.

Số lượng mẫu thí nghiệm cường độ kéo uốn. Tổng hợp giá trị cường độ kéo uốn Rku (MPa). Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ kéo uốn. Số lượng mẫu thí nghiệm mô đun đàn hồi E.

Tổng hợp giá trị mô đun đàn hồi E (GPa). Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ mô đun đàn hồi. CTE của BTXM cốt liệu Dolomite Ninh Bình. Tổng hợp giá trị CTE của một số nghiên cứu, quy trình.

Độ mài mòn của BTXM cốt liệu Dolomite Ninh Bình. Chiều dày tấm BTXM thông thường theo cấp hạng đường. Phân cấp quy mô giao thông. Chọn độ tin cậy và hệ số độ tin cậy thiết kế  r.

Hệ số dãn nở nhiệt αc của BTXM .

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Bùi Tiến Thành (2024). Đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô Ninh Bình [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Giao thông vận tải]. LuanAn.net. https://luanan.net/ky-thuat-xay-dung-kien-truc/luan-an-tien-si-nghien-cuu-danh-gia-va-su-dung-da-dolomite-trong-xay-dung-duong-o-to-tren-dia-ban-tinh-ninh-binh

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô Ninh Bình" nghiên cứu về vấn đề gì?

Nghiên cứu đánh giá & sử dụng đá dolomite xây dựng đường ô tô Ninh Bình. Đề xuất giải pháp tối ưu hóa hiệu quả.

Luận án "Đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô Ninh Bình" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Giao thông vận tải. Năm bảo vệ: 2024.

Luận án "Đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô Ninh Bình" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô Ninh Bình" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông. Danh mục: Kỹ Thuật Xây Dựng & Kiến Trúc.

Luận án "Đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô Ninh Bình" có bao nhiêu trang?

Luận án "Đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô Ninh Bình" có 159 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Đá Dolomite trong xây dựng đường ô tô Ninh Bình" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter