CẨM NANG VỀ XỬ LÝ ĐẤT (PHẦN 2)- SOIL TREATMENT - HOLCIM WIRTGEN GMBH
Cẩm nang hướng dẫn “Xử lý đất và các lớp móng bằng chất kết dính chịu nước" như một cuốn sổ tay hữu ích để hỗ trợ các kỹ sư thiết kế, công ty thi công và giám sát viên trong công việc hàng ngày của họ. Trong series bài viết về Soil Treatment sẽ trình bày tới bạn đọc các tiêu chuẩn, thông số kỹ thuật, hướng dẫn, quy tắc thực hành và kiến thức riêng khác nhau, được chắt lọc từ các thông tin có sẵn, dễ hiểu, và dựa trên ứng dụng thực tế. Bản dịch này chỉ mang tính chất tham khảo, trong quá trình dịch thuật khó tránh khỏi những thiếu xót về ngôn từ, mong các bạn thông cảm.
Cẩm nang hướng dẫn đã được biên soạn dựa trên các luật lệ và quy định của Đức, cùng kinh nghiệm nhiều năm của các tác giả. Do đó, nó không phải là một quyển sách hoàn thiện cuối cùng, khó tránh khỏi sai xót. Chúng tôi rất biết ơn ông Holcim (Süddeutschland) GmbH đã sẵn lòng cung cấp cho chúng tôi toàn bộ nội dung của sổ tay hướng dẫn "Xử lý đất và các lớp móng bằng chất kết dính chịu nước".
1.6 Các nguyên tắc cơ bản trong lu lèn
Đầm nén
Khi bắt đầu đầm nén, nhà thầu phải hoàn thành khu vực thử nghiệm để xác minh rằng các yêu cầu đầm nén sẽ được đáp ứng. Độ dày khối lớn nhất (hoặc độ dày tối đa của lớp cải tạo tương ứng) phải đạt được mức độ đầm chặt quy định trên toàn bộ độ dày lớp. Các điều kiện đặc biệt để đầm nén hoặc thi công áp dụng cho vai nền đường đắp. Điều này có thể ảnh hưởng đến chiều rộng khối nền đắp khi gia cố đất hoặc gia cố lớp trải. Khi đổ các vật liệu xây dựng nhạy cảm với thời tiết, các khối bề mặt phải được xây dựng với độ dốc chéo không nhỏ hơn 6%.
Các yêu cầu đầm nén đối với lớp đất dưới và lớp nền thượng
Lớp đất nền hoặc lớp đáy móng của đường và lối đi phải được đầm chặt để đáp ứng các yêu cầu sau về tối thiểu 10% độ đầm chặt DPr hoặc tối thiểu 10% bọt khí na tương ứng.
Khu vực | Các nhóm đất | DPr (%) | na (% khối lượng) |
Lớp đáy móng đến độ sâu 1m để đắp đất Lớp đáy móng đến độ sâu 0.5m để đào đất |
GW, GI, GE SW, SI, SE GU, GT, SU, ST |
100 | - |
1m dưới bậc lớp móng đất đắp |
GW, GI, GE SW, SI, SE GU, GT, SU, ST |
98 | - |
Lớp đáy móng đến lớp móng đất đắp Lớp đáy móng đến độ sâu 0.5m để đào đất |
GU*, GT*, SU*, ST* U, T, OU (1), OT (1) |
97 | 12 (2) |
(1) Các yêu cầu này chỉ áp dụng cho đất của các nhóm OU và OT sự phù hợp và điều kiện đổ của chúng đã được nghiên cứu riêng và xác định với sự tham vấn của khách hàng.
(2) Nếu đất không được cải tạo bằng các biện pháp gia cố đất hoặc cải tạo đất đủ tiêu chuẩn, thì yêu cầu về tối đa 10% bọt khí được khuyến nghị như sau:
- 8% thể tích khi đổ các loại đất hỗn hợp nhạy cảm với nước và đất hạt mịn.
- 6% thể tích khi đổ đá có cường độ thay đổi.
Điều này phải được chỉ ra trong đặc điểm kỹ thuật của công trình.
Các yêu cầu đối với lớp đáy móng
Lớp đáy móng phải tuân thủ các thông số kỹ thuật về vị trí dọc và ngang, độ bằng phẳng và khả năng chịu lực. Yêu cầu chính xác về vị trí dọc và ngang:
Sai số:
- ± 3 cm so với mức thiết kế.
- ± 2 cm nếu lớp đáy móng được phủ bằng lớp móng kết dính.
Lớp đáy móng phải có độ dốc ngang sau:
>= 4,0% đối với đất nhạy cảm với nước và vật liệu xây dựng.
>= 2,5% sau khi xử lý đất bằng chất kết dính.
Giảm độ dốc ngang sau khi xử lý đất giúp tiết kiệm rất lớn vật liệu trải.
Ví dụ:
q (lớp trải) = 2.5%; q (lớp đáy móng) = 4.0%.
Chiều rộng lớp đáy móng = 6.00 m
Tiết kiệm xấp xỉ 0.30 m3/m.
Ở mép đường nhô lên, lớp đáy móng phải được thiết kế với độ dốc ngược.
Khi cải tạo đất ở lớp đáy móng, phần mép của kết cấu đường đắp có thể yêu cầu dư ra do các phương pháp thi công và thiết bị được sử dụng.
Mô đun biến dạng trên lớp đáy móng (tối thiểu 10%)
Là lớp đế móng cho lớp trải đường, lớp subgrade phải có các đặc tính chịu lực và biến dạng phù hợp. Mô đun biến dạng tĩnh và biến dạng động có thể được suy ra từ bảng sau.
Nếu không thể đạt được mô đun biến dạng quy định trên lớp đáy móng bằng cách lu lèn thì phải thực hiện một trong các biện pháp sau: cải thiện hoặc gia cố lớp đất dưới hoặc lớp đáy móng hoặc tăng độ dày lớp móng hạt. |
Yêu cầu về đặc tính đầm nén
Yêu cầu tối thiểu 10% đối với độ đầm chặt DPr hoặc tối đa 10% đối với tỷ lệ bọt khí khi cải thiện hoặc gia cố lớp đáy móng.
(1) Bao gồm cải tạo đất đủ tiêu chuẩn.
(2) Yêu cầu tối thiểu 10% đối với mức độ đầm chặt của hỗn hợp đất kết dính ngay sau khi hoàn thành việc đầm chặt.
(3) Các yêu cầu này chỉ áp dụng cho đất của các nhóm OU và OT nếu sự phù hợp và điều kiện thảm của chúng đã được điều tra riêng và xác định với sự tham vấn của khách hàng.
na: tỷ lệ bọt khí
Các yêu cầu cao hơn về đầm nén có thể được xác định trong đặc điểm kỹ thuật của công trình đối với các kết cấu đất chịu tải trọng đặc biệt cao (bao gồm các phần từng phần, chẳng hạn như các bãi chôn lấp kết cấu). Thiết kế mép bờ kè có thể yêu cầu dư ra khi cải tạo đất lớp đáy móng...
1.7 Đảm bảo chất lượng
Các kiểm tra được thực hiện trước khi xây dựng
Các hoạt động xử lý đất đòi hỏi thiết kế cấp phối. Thiết kế cấp phối, kiểm tra kiểm soát nội bộ và kiểm tra tuân thủ được thực hiện theo các quy định kỹ thuật thích hợp có hiệu lực vào thời điểm đó.
Các kiểm tra được thực hiện bởi khách hàng
Để đánh giá đáng tin cậy công trình xây dựng được đấu thầu, đất hoặc vật liệu xây dựng phải được kiểm tra để xác định khả năng chịu lực, khả năng tái sử dụng khi đắp nền đắp và tính phù hợp để xử lý đất bằng chất kết dính. Các kiểm tra này phải được khách hàng sắp xếp như một phần của quá trình điều tra đất và trong các thông số của giai đoạn tiền xây dựng.
Các thử nghiệm do nhà thầu thực hiện
Thiết kế cấp phối phải được thực hiện trong phạm vi các thông số của công trình. Nhà thầu được yêu cầu phải thực hiện một phòng kiểm tra đáng tin cậy và được chứng nhận về xử lý đất, ví dụ phòng thử nghiệm được phê duyệt theo “Hướng dẫn cấp phép của trung tâm thử nghiệm vật liệu xây dựng và hỗn hợp vật liệu xây dựng trong thi công đường bộ” (RAP Stra) , với việc thực hiện thiết kế cấp phối.
Lượng chất kết dính xác định trong thiết kế cấp phối do nhà thầu quy định vì nhà thầu có trách nhiệm đảm bảo rằng công trình xây dựng được hoàn thành không có bất kỳ dị thường nào. Khoảng thời gian ước tính sau đây là cần thiết cho thiết kế cấp phối: gia cố đất khoảng 5 tuần, cải tạo đất đủ tiêu chuẩn khoảng 2 đến 5 tuần.
Khoảng thời gian này có thể ngắn hơn, cũng có thể đánh giá dựa trên các điểm mạnh trong 7 ngày: cải tạo đất khoảng 1 đến 2 tuần.
Khoảng thời gian này có thể lâu hơn nếu cần phải thử nghiệm bổ sung. Các thử nghiệm này có thể bao gồm: kiểm tra khả năng chống đóng băng (thử nghiệm kết đông - xả đông / thử nghiệm nở băng giá), kiểm nghiệm khả năng tương thích với các yêu cầu quản lý nước.
Các thiết kế cấp phối cung cấp thông tin về loại và lượng chất kết dính và nước được thêm vào, số lượng bất kỳ chất phụ gia nào được sử dụng và tính phù hợp để sử dụng đất và hỗn hợp đất kết dính. Các giá trị cho trong bảng sau có thể được sử dụng để xác định lượng chất kết dính được thêm vào trong thiết kế cấp phối.
Bảng: Các giá trị thực nghiệm cụ thể của đất đối với lượng chất kết dính trong gia cố đất, cải tạo đất và cải tạo đất đủ tiêu chuẩn (Quy tắc thực hành được sửa đổi năm 2004)
* Chỉ trong trường hợp có đủ lượng lớn các chất phản ứng trong đất
** Các giá trị trong ngoặc đơn liên quan đến việc cải tạo đất đủ tiêu chuẩn
Kiểm tra thông số kỹ thuật cho các thiết kế cấp phối
Sử dụng chất kết dính chịu nước:
+ Để gia cố đất, thiết kế cấp phối được thực hiện theo “Technical testing regulations for soil and rock in road construction” (TP BF-StB), Phần B 11.1.
+ Để cải tạo đất và cải tạo đất đủ tiêu chuẩn, thiết kế cấp phối được thực hiện theo “Technical testing regulations for soil and rock in road construction” (TP BF-StB), Phần B 11.3. (Quy tắc thực hành được sửa đổi năm 2004)
Sử dụng vôi xây dựng:
+ Để gia cố đất, cải tạo đất hoặc cải tạo đất đủ tiêu chuẩn, thiết kế cấp phối được thực hiện theo “Technical testing regulations for soil and rock in road construction” (TP BF-StB), Phần B 11.3.
Sử dụng hỗn hợp chất kết dính.
+ Để gia cố đất, thiết kế cấp phối được thực hiện theo “Technical testing regulations for soil and rock in road construction” (TP BF-StB), Phần B 11.1 hoặc Phần B 11.3 tùy thuộc vào thành phần của các yếu tố khác nhau.
+ Để cải tạo đất và cải tạo đất đủ tiêu chuẩn, thiết kế cấp phối được thực hiện theo “Technical testing regulations for soil and rock in road construction” (TP BF-StB), Phần B 11.3.
Các kiểm tra trong xuất quá trình thi công
Loại và phạm vi kiểm tra được thực hiện trong các hoạt động xử lý đất
Các kiểm tra được thực hiện với mục đích đảm bảo chất lượng, các quy trình và phương pháp kiểm tra theo “Các điều kiện kỹ thuật bổ sung của hợp đồng và hướng dẫn đối với đào đắp trong xây dựng đường” (ZTV E-StB) và “Technical testing regulations for soil and rock in road construction”(TP BF-StB).
Loại, phạm vi và tần suất kiểm tra nội bộ và kiểm tra tuân thủ đối với các hoạt động xử lý đất
Các kiểm tra kiểm soát nội bộ và kiểm tra tuân thủ đối với lớp gia cố được nhà thầu và khách hàng cùng thực hiện ngay sau khi lu lèn. Các kiểm tra kiểm soát nội bộ được thực hiện với sự có mặt của đại lý do khách hàng chỉ định có thể được xác nhận là các kiểm tra tuân thủ.
Vì thời gian xử lý chất kết dính thủy lực rất ngắn, nên các kiểm tra kiểm soát nội bộ và kiểm tra tuân thủ phải được nhà thầu và khách hàng cùng thực hiện ngay sau khi hoàn thành hoạt động xử lý đất. Hàm lượng chất kết dính, mức độ đầm chặt và khả năng chịu lực không thể được kiểm tra vào một ngày sau đó.
Việc thực hiện các kiểm tra này vào một ngày sau đó cho phép bất kỳ sự điều chỉnh cần thiết nào đối với hoạt động hoặc hiệu chỉnh độ dày của lớp, độ bằng phẳng hoặc vị trí dọc và ngang chính xác chỉ được thực hiện ở một mức độ hạn chế.
Việc xác định cường độ nén không giới hạn trên các mẫu lõi hoặc mẫu tấm lấy từ lớp đã hoàn thiện không cho phép đưa ra bất kỳ kết luận nào về việc tuân thủ các yêu cầu của “Các điều kiện kỹ thuật bổ sung của hợp đồng và hướng dẫn lu lèn trong thi công đường” (ZTV E-StB ).
Do đó, kiểm tra cường độ nén của lớp gia cố đã hoàn thiện chưa được quy định. Do độ bền tương đối thấp, hiếm khi có thể khoan ra các lõi phù hợp. Ngoài ra, các bề mặt cắt hình thành trong quá trình thử độ bền nén bị ảnh hưởng bởi các vết nứt như sợi tóc bắt đầu hình thành và bởi các hạt đơn lớn hơn xen kẽ trong lớp. Kiểm tra độ bền nén được thực hiện như một phần của thiết kế cấp phối chỉ để xác định lượng chất kết dính thích hợp.
Phương pháp kiểm tra và quy trình kiểm tra
Khi thực hiện các kiểm tra, cần phân biệt giữa các phương pháp kiểm tra và quy trình kiểm tra. Phương pháp kiểm tra: đề cập đến cách tiếp cận có hệ thống được sử dụng để xác minh chất lượng dự kiến phù hợp với các yêu cầu quy định về đặc tính đầm nén. Quy trình kiểm tra: xác định và xác định các tiêu chí kiểm tra. Các thủ tục kiểm tra bao gồm các hướng dẫn công việc cụ thể để xác định các đặc tính đầm nén.
Các phương pháp thử nghiệm để kiểm tra các đặc tính đầm nén
Phương pháp M1: phương pháp tiếp cận phù hợp với kế hoạch kiểm tra thống kê. Phương pháp này tiến hành theo Phần E 1 của “Quy định kỹ thuật thử nghiệm đất đá trong xây dựng đường bộ” (TP BF-StB). Phương pháp M1 xác định sự phân bố thống kê của tiêu chí kiểm tra trong một lô kiểm tra trên cơ sở kiểm tra ngẫu nhiên. Dựa trên kết quả lấy mẫu, sau đó sẽ đưa ra quyết định chấp nhận hay từ chối lô kiểm tra (tham khảo “Quy tắc thực hành về nén chặt lớp đất nền và lớp đáy móng trong xây dựng đường”.
Phương pháp M1 có thể được sử dụng cho tất cả các loại đất. Phương pháp M1 được khuyến nghị cụ thể: đối với các lô kiểm tra lớn, đối với các lô thử nghiệm được kiểm tra để đánh giá, độ đồng đều của đầm nén, đối với các lô thử nghiệm được kiểm tra bằng quy trình kiểm tra nhanh, kết quả của chúng sẽ có ngay lập tức.
Phương pháp M2: cách tiếp cận khi áp dụng các quy trình đo động liên tục. Phương pháp này tiến hành theo Phần E 2 của “Quy định kỹ thuật thử nghiệm đất đá trong xây dựng đường bộ” (TP BF-StB). Phương pháp M2 sử dụng một thiết bị đo được lắp đặt tại trống lu để xác định liên tục giá trị đo động lực học do tương tác giữa trống lu với đất và tương quan với độ cứng và mức độ đầm của đất. Phương pháp này thực hiện “kiểm tra toàn bộ” lớp đầm chặt (= bề mặt kiểm tra) bằng quy trình kiểm tra gián tiếp (= giá trị đo động), dựa vào đó đưa ra quyết định chấp nhận hay từ chối bề mặt thử nghiệm (= lô thử nghiệm ).
Thông tin thêm có thể được lấy từ “Quy tắc thực hành về các quy trình động liên tục để kiểm tra độ đầm nén trong lu lèn” và “Quy tắc thực hành để nén chặt lớp đất nền và lớp đáy móng trong xây dựng đường”. Phương pháp M2 được khuyến nghị cụ thể: đối với các dự án xây dựng có tỷ lệ sản lượng hàng ngày cao và đất có thành phần đồng nhất, đối với các bề mặt thử nghiệm được kiểm tra để đánh giá độ đồng đều của đầm nén, khi đầm nén được đánh giá là một phần không thể thiếu của hoạt động.
Phương pháp M3: cách tiếp cận để giám sát quy trình làm việc. Phương pháp này tiến hành theo Phần E 3 của “Quy định kỹ thuật thí nghiệm đất và đá trong xây dựng đường bộ” (TP BF-StB). Phương pháp M3 thường sử dụng đầm thử để chứng minh tính phù hợp của quy trình đầm được sử dụng. Sau đó, một hướng dẫn công việc để đầm nén được thiết lập dựa trên kết quả của quá trình đầm nén thử nghiệm. Việc nén kết cấu đất được đấu thầu được thực hiện theo chỉ dẫn công việc. Việc tuân thủ hướng dẫn công việc phải được lập thành văn bản.
Thông tin thêm có thể được lấy từ “Quy tắc thực hành về nén chặt lớp đất nền và lớp đáy móng trong xây dựng đường”. Ví dụ, phương pháp M3 được khuyến nghị cho các dự án xây dựng nhỏ hơn và điều kiện không gian hạn chế.
Quy trình kiểm tra để xác định các thông số đầm nén
Việc lấy mẫu và kiểm tra được thực hiện theo “Quy phạm kỹ thuật thí nghiệm đất đá làm đường” (TP BF-StB).
1. Mức độ đầm nén DPr
Mức độ nén chặt DPr cho biết phần trăm mật độ khô ld trong mật độ Proctor lPr (= 100%) của mẫu đất cần kiểm tra
Mật độ Proctor phải được xác định cho từng mẫu đất từ hiện trường. Đối với đất và vật liệu xây dựng có thành phần đồng nhất, cũng có thể sử dụng mật độ Proctor được xác định trong thiết kế cấp phối hoặc trong quá trình đầm nén thử.
2. Tỷ trọng khô pd và tỷ lệ rỗng n
Tỷ trọng khô pd và tỷ lệ rỗng n có thể được xác định là các thông số thay thế cho các vật liệu không cho phép xác định đáng tin cậy tỷ trọng Proctor (ví dụ: đá có cường độ thay đổi, nền đá, vật liệu xây dựng tái chế, một số sản phẩm phụ công nghiệp,..). Các giá trị đặc điểm kỹ thuật phải được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà thầu dựa trên kinh nghiệm địa phương hoặc điều tra được thực hiện trước đây.
pd = mật độ hạt của đất tự nhiên
3. Tỷ lệ bọt khí na
Tỷ lệ bọt khí được tính toán từ kết quả của phép đo mật độ và xác định hàm lượng nước. Tỷ lệ bọt khí có thể được xác định là một đặc tính bổ sung cho quá trình đầm nén.
4. Quy trình kiểm tra gián tiếp về mức độ đầm nén
Đối với đất hạt thô (GE, GW, GI, SE, SW, SI) và đất hạt hỗn hợp có hàm lượng hạt mịn < 15% theo khối lượng (GU, GT, SU, ST), các quy trình thay thế sau đây có thể được sử dụng để xác định mức độ đầm chặt: kiểm tra tấm tĩnh chịu lực theo DIN 18134, kiểm tra tấm động chịu lực theo Phần B 8.3 của “Quy định kiểm tra kỹ thuật đối với đất và đá trong xây dựng đường bộ” (TP BFStB).
Các kiểm tra hiệu chuẩn phải được thực hiện để xác định mối tương quan giữa phương pháp kiểm tra gián tiếp đã chọn và mức độ đầm chặt.
Cho phép tỷ lệ Ev2 / Ev1 cao hơn nếu Ev1 đạt đến 60% giá trị Ev2 được chỉ định. Các giá trị hướng dẫn về mối tương quan giữa mô đun biến dạng động Evd với mức độ đầm chặt DPr trong đất hạt thô:
Kiểm tra mô đun biến dạng, đúng vị trí dọc và ngang và độ bằng phẳng của lớp đáy móng
Trên lớp đáy móng, tính chịu tải và biến dạng phải được kiểm tra bằng mô đun biến dạng Ev2 hoặc mô đun biến dạng động Evd.
Các phương pháp và quy trình sau phải được sử dụng:
Phương pháp kiểm tra M1 (lịch trình kiểm tra thống kê). Tiến hành kiểm tra thông qua:
+ Kiểm tra tấm tĩnh chịu tải theo DIN 1813.
+ Kiểm tra tấm động chịu tải theo “Quy đinh kiểm tra kỹ thuật đất đá trong xây dựng đường bộ” (TP BF-StB, Phần B 8,3.
- Phương pháp kiểm tra M2 (quy trình đo động liên tục) ở mức độ phù hợp để sử dụng về cơ học đất
- Phương pháp kiểm tra M3 (giám sát quy trình làm việc bằng phương pháp kiểm tra đơn lẻ) theo DIN 18134 hoặc “Quy đinh kiểm tra kỹ thuật đất đá trong xây dựng đường bộ” (TP BF-StB), Phần B 8.3. |
1.8 Đất và vật liệu xây dựng khoáng để xử lý đất
Sự phù hợp của đất để xử lý đất (tùy thuộc vào chất kết dính được sử dụng) phải được xác minh trong phạm vi của thiết kế cấp phối. Các loại đất được xử lý phải có chất lượng gần như đồng nhất. (Quy tắc thực hành sửa đổi năm 2004 / Các điều kiện kỹ thuật bổ sung của hợp đồng và hướng dẫn đào đắp trong xây dựng đường bộ ”(ZTVE) được sửa đổi bổ sung năm 2009)
Các loại đất phù hợp (theo DIN 18196)
- Đất hạt thô có kích thước hạt tối đa là 63 mm -> GE, GW, GI, SE, SW, SI
- Đất hạt mịn và đất hạt hỗn hợp -> SU, ST, GU, GT, SU*, ST*, GU*, GT*, UL, UM, UA, TL, TM
Đất (theo DIN 18196) và vật liệu xây dựng phù hợp ở một mức độ hạn chế
- Đất sét có độ dẻo cao đến mức có độ đặc từ mềm đến cứng và có thể nghiền đủ -> TA
- Đất hạt hỗn hợp có chứa đá lớn hơn 63 mm đến mức có thể bị loại bỏ hoặc nghiền nát nếu ở trạng thái phong hóa
- Đất chứa chất hữu cơ và đất hữu cơ
- Đất có nhiều thành phần hoặc tính chất khác nhau
- Cốt liệu tái chế và sản xuất
- Đá có cường độ thay đổi (đá bùn và đá sét) nếu chúng có thể được nghiền đủ và có hàm lượng nước đủ cao để cho phép đầm chặt (giảm tỷ lệ bọt khí)
Đất không thích hợp
Đất không phù hợp bao gồm đất không thể cải thiện đáng kể (thích hợp để thảm, đầm nén) hoặc đủ ổn định (khả năng chịu tải, chống sương giá) bằng cách bổ sung hàm lượng chất kết dính cao và sử dụng thiết bị tiêu chuẩn.
- Lớp đất có độ dẻo cao và độ cứng bán cứng đến độ cứng chắc -> TA
- Đá có độ cứng thay đổi (đá bột và đá sét) nếu chúng không thể nghiền đủ
- Đất hữu cơ
Cốt liệu tự nhiên và nhân tạo và vật liệu xây dựng tái chế
Cốt liệu tự nhiên được phân loại dựa trên cấp phối theo tiêu chuẩn DIN 18196. Cốt liệu nhân tạo và vật liệu xây dựng tái chế phải tuân thủ các yêu cầu liên quan đến môi trường và quản lý nước. Các yêu cầu này được quy định, ví dụ, trong “Hướng dẫn sử dụng phụ phẩm công nghiệp và vật liệu xây dựng tương thích với môi trường trong xây dựng đường” (RuA-StB), “Hướng dẫn sử dụng các vật liệu tái chế có chứa thành phần hắc ín kết dính tương thích với môi trường và việc sử dụng nhựa đường tái sinh trong xây dựng đường ”(RuVA-StB) và“ Điều khoản phân phối kỹ thuật đối với cốt liệu trong xây dựng đường ”(TL Gestein-StB).
Ảnh hưởng của sunfat
Sự phồng nở có thể phá hủy cấu trúc do phản ứng hóa học của sunfat và sunfua (pyrit) với canxi tự do có trong vôi hoặc xi măng (hoặc cả hai chất khi sử dụng chất kết dính hỗn hợp). Trong quá trình này, các biến dạng thể tích nằm trong khoảng từ 10% đến 30% phát triển ở áp suất trương nở lên đến 5 MPa do sự tăng lên của ettringite hoặc thaumasite. Cần thận trọng với tất cả các loại đất hoặc vùng nước có chứa sunphat, pyrit, thạch cao và anhydrit kết hợp với canxi tự do ở giá trị pH > 10,5.
Tiêu chí đánh giá đất gốc
- Không có rủi ro: độ dẫn điện của chiết xuất bão hòa đất < 200 μS / cm
- Rủi ro thấp: hàm lượng sunphat từ 3.000 ppm đến 5.000 ppm
- Rủi ro trung bình đến cao: hàm lượng sunphat từ 5.000 ppm đến 8.000 ppm
- Đất không thích hợp để xử lý đất: hàm lượng sunphat > 8.000 ppm
Phân tích khoáng vật học của đất phải luôn được thực hiện trên các loại đất quan trọng để tránh việc công trình tiếp xúc với bất kỳ rủi ro nào. Ngoài ra, phản ứng Ettringite hoặc thaumasite còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:
- nhiệt độ (phản ứng yêu cầu nhiệt độ < 15°C).
- chu trình sấy và làm ẩm.
- kích thước hạt của hỗn hợp đất (đầm nén).
- loại sunphat và tính tan.
- Hàm lượng sét của đất (hàm lượng sét <10% không thành vấn đề).
Vật liệu xây dựng tái chế được sử dụng để xử lý đất phải luôn được kiểm tra về sunfat!
1.9 Các chất kết dính
Tổng quan
Mục đích xây dựng và mục tiêu xử lý đất phải được xác định trước khi lựa chọn chất kết dính được sử dụng. Điều này đòi hỏi một cuộc điều tra về đất gốc cùng các đặc tính của nó và các yêu cầu về cấu trúc khi phân tích đất. Trong bước tiếp theo, các kiểm tra phải được thực hiện để xác định các phương tiện (cải tạo đất, cải tạo đất đủ tiêu chuẩn) bằng cách nào và mức độ mà các đặc tính của đất có thể được cải thiện.
Các đặc tính cơ học của đất đã qua xử lý phải được xác định để cho phép lựa chọn chất kết dính và quy trình trộn được sử dụng. Các tiêu chí được xác định bao gồm độ bền cắt, độ cứng, tính chất trương nở hoặc co ngót và độ bền để có được kết cấu bền vững. Loại, phương pháp và công thức được sử dụng để xử lý đất có thể được xác định bằng các phương pháp điều tra cơ học đất.
Các loại chất kết dính
Các chất kết dính sau có thể được sử dụng để xử lý đất mà không cần thỏa thuận thêm với điều kiện chúng tuân thủ các tiêu chuẩn thích hợp:
- Xi măng theo DIN 197-1 và DIN 197-4
- Xi măng theo DIN 1164-10
- Vôi xây dựng theo tiêu chuẩn DIN EN 459-1
Ngoài ra, chúng phải tuân thủ các yêu cầu bổ sung về khả năng phản ứng và cấp phối theo “Các điều kiện kỹ thuật bổ sung của hợp đồng và hướn dẫn đào đắp trong xây dựng đường” (ZTV E-StB).
- Chất kết dính đất chịu nước và đường theo DIN 18506
- Chất kết dính hỗn hợp được sản xuất từ chất kết dính chịu nước tiêu chuẩn hoặc các thành phần chịu nước chính của chúng.
Các chất kết dính khác có thể được sử dụng với điều kiện là tính phù hợp của chúng đã được xác minh và việc sử dụng chúng đã được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà thầu.
Phương thức hoạt động của chất kết dính
Vôi xây dựng:
Một sự khác biệt trong phương thức hoạt động của những loại vôi tốt được thực hiện giữa phản ứng tức thời và lâu dài. Phản ứng tức thời bắt đầu trong vòng vài phút sau khi trộn và hoàn tất sau vài ngày. Phản ứng lâu dài bắt đầu sau vài ngày và có thể tiếp tục trong vài năm. Nhìn chung, chỉ có sự phát triển ở mức độ vừa phải.
Phản ứng tức thời:
- Giảm nhanh hàm lượng nước trong hỗn hợp chất kết dính đất do: sục khí trong quá trình trộn, liên kết hóa học của nước, hóa hơi do nhiệt sinh ra trong quá trình hydrat hóa vôi sống
- Vỡ vụn do các phản ứng hóa học mới bắt đầu trong khoáng sét và ở bề mặt tiếp xúc của chúng.
- Tập hợp các loại đất hạt mịn
- Tăng giới hạn nhựa
Điều này dẫn đến tăng chỉ số độ đặc Ic và giảm chỉ số độ dẻo Ip.
Kết quả:
- Cải thiện khả năng đầm chặt.
- Cải thiện tính chất dẻo và do đó giảm tính nhạy cảm với nước
- Đường cong Proctor dịch chuyển sang phía ướt dẫn đến giảm tỷ trọng khô và đồng thời tăng hàm lượng nước tối ưu
- Điều này dẫn đến tăng khả năng chịu tải
Phản ứng lâu dài:
- Làm cứng Pozzolanic (chuyển đổi hóa học của các khoáng chất đất sét)
- Trao đổi cation
- Vật liệu bít
- Cacbonat hóa (với CO2)
Kết quả: Ổn định về khối lượng, gia tăng độ bền trong thời gian dài, khả năng tải vĩnh viễn và khả năng chống sương giá được tích tụ trong khoảng thời gian vài tháng đến vài năm.
Loại đất lý tưởng để xử lý bằng vôi: đất sét có độ dẻo từ trung bình đến cao
Xi măng:
Tác động của xi măng dựa trên tác dụng liên kết của hồ xi măng đã đông cứng. Cốt liệu được phủ và đóng rắn, và phản ứng xảy ra với nước lỗ rỗng. Sự phát triển cường độ cao gây ra bởi sự hình thành của hồ xi măng đông cứng.
Các loại đất lý tưởng để xử lý bằng xi măng: đất hạt lớn với hàm lượng phù sa rất thấp
Chất kết dính hỗn hợp
Hoạt động của chất kết dính hỗn hợp (sản phẩm vôi - xi măng) dựa trên hiệu ứng đồng vận của vôi mịn và xi măng, sử dụng tất cả các đặc tính tích cực của cả hai sản phẩm. Do đó, chất kết dính hỗn hợp có thể được sử dụng cho hầu hết các loại đất nếu được áp dụng với tỷ lệ trộn thích hợp.
Các loại đất lý tưởng để xử lý bằng chất kết dính hỗn hợp: đất sét có độ dẻo thấp đến trung bình, đất hạt hỗn hợp (có độ dẻo thấp đến trung bình), đất hạt lớn úng nước
Chất kết dính có tính chất đặc biệt
Chất kết dính ít bụi
Chất kết dính ít bụi được sử dụng cho các dự án yêu cầu mức độ bụi thấp hơn mức bình thường, được ứng dụng đặc biệt ở khu vực lân cận khu dân cư, cơ sở hạ tầng, mặt tiền bằng kim loại nhẹ, bề mặt tráng men hoặc các khu vực nhạy cảm tương tự. Chất kết dính được xử lý bằng quy trình đặc biệt, được cấp bằng sáng chế giúp giảm đáng kể sự phát triển của bụi trong quá trình thảm và cào bóc. Ví dụ về sản phẩm: tất cả hỗn hợp DOROSOL, DOROPORT TB N
Chất kết dính kỵ nước
Chất kết dính kỵ nước được sử dụng cho các dự án mà chất kết dính không thể trộn vào ngay sau khi rải hoặc nếu hoạt động xử lý đất được lên lịch vào mùa mà lượng mưa có xu hướng cao hơn. Hoạt động kỵ nước của chất kết dính được trung hòa bởi hoạt động cào bóc, điều này kéo dài khung thời gian có sẵn để xử lý.
Các ứng dụng chất kết dính
Trong quá trình điều tra địa kỹ thuật, các tiêu chí chính để lựa chọn chất kết dính được sử dụng thường là cấp phối đặc thù hoặc độ dẻo và hàm lượng nước của đất.
a) Trong các hoạt động cải tạo đất, chất kết dính hỗn hợp hoạt động hiệu quả nhất ở đất hạt hỗn hợp và đất có độ dẻo từ thấp đến trung bình. Hàm lượng nước tự nhiên của đất phù hợp với loại xử lý này được giảm xuống và cải thiện khả năng chịu tải chỉ trong một lần vận hành. Dựa trên đường cong phân loại, chất kết dính phù hợp nhất có thể được chọn phù hợp với biểu đồ phân loại.
b) Độ bền của đất hạt hỗn hợp và đất có độ dẻo thấp (TL, GU*) được xác định bởi tỷ trọng nước của chất kết dính trong khi hàm lượng chất kết dính tổng thể không thay đổi. Độ bền cao nhất đạt được khi sử dụng chất kết dính hỗn hợp có hàm lượng xi măng cao hoặc chất kết dính đường (xi măng). Chất kết dính hỗn hợp tạo ra cường độ cao nhất trong đất sét có độ dẻo trung bình (TM). Với đất sét trong vùng chuyển tiếp từ độ dẻo trung bình đến độ dẻo cao và với đất sét có độ dẻo cao (TA), cường độ cao nhất đạt được khi sử dụng chất kết dính hỗn hợp có tỷ lệ vôi cao hoặc vôi tương ứng.
c) Đất hạt lớn được xử lý bằng chất kết dính hỗn hợp có hàm lượng xi măng cao hoặc chất kết dính đường (xi măng).
d) Chất kết dính hỗn hợp có hàm lượng vôi cao hơn được sử dụng cho đất có hàm lượng nước cao để giảm hàm lượng nước và thu được hỗn hợp chất kết dính đất có độ đặc lý tưởng để thảm.
Các lĩnh vực ứng dụng của các loại chất kết dính khác nhau được thể hiện trong biểu đồ phân loại.
Thời gian xử lý chất kết dính
Thời gian phản ứng của chất kết dính là khoảng thời gian trôi qua giữa việc trộn chất kết dính và nén chặt đất (ngoại trừ chất kết dính kỵ nước). Các khoảng thời gian sau được phép để xử lý hỗn hợp chất kết dính đất:
- Sử dụng xi măng hoặc chất kết dính đường: được đo từ khi bắt đầu rải hoặc bổ sung chất kết dính cho đến khi hoàn thành việc lu lèn.
+ tối đa 2,0 giờ ở nhiệt độ lên đến 20°C
+ tối đa 1,5 giờ ở nhiệt độ trên 20°C
- Sử dụng xi măng kỵ nước hoặc chất kết dính đường kỵ nước: được đo từ khi trộn chất kết dính và đất cho đến khi hoàn thành việc lu lèn
- tối đa 2,0 giờ ở nhiệt độ lên đến 20°C
- tối đa 1,5 giờ ở nhiệt độ trên 20°C
- Sử dụng chất kết dính hỗn hợp: được đo từ khi bắt đầu rải hoặc thêm chất kết dính cho đến khi hoàn thành việc lu lèn
+ tối đa 4,0 giờ ở nhiệt độ lên đến 20°C
+ tối đa 3,0 giờ ở nhiệt độ trên 20°C
Những thời điểm này dựa trên các hành vi phản ứng khác nhau của các chất kết dính.
- Xi măng và chất kết dính đường phản ứng khi tiếp xúc với đất ẩm và có thời gian xử lý khá ngắn.
- Xi măng kỵ nước và chất kết dính đường kỵ nước chỉ phản ứng khi trộn vào đất.
- Chất kết dính hỗn hợp phản ứng khi tiếp xúc với đất ẩm và có thời gian xử lý lâu hơn xi măng
Thời gian chất kết dính phản ứng
Thời gian phản ứng của chất kết dính là khoảng thời gian trôi qua giữa việc trộn chất kết dính và nén chặt đất. Sự thay đổi thời gian phản ứng có ảnh hưởng mạnh đến mật độ và cường độ của Proctor. Đối với tất cả các chất kết dính, kéo dài thời gian phản ứng dẫn đến: tăng hàm lượng nước tối ưu, giảm mật độ Proctor, giảm cường độ của hỗn hợp đất kết dính.
Sự giảm cường độ đáng kể xảy ra khi kéo dài thời gian phản ứng của xi măng. Thời gian phản ứng một giờ được quy định để gia cố đất trong “Quy định kỹ thuật kiểm tra đối với đất và đá làm đường” (TP BF-StB), Phần B 11.1, cũng cần được tuân thủ để cải tạo đất. Cách tiếp cận này dẫn đến khả năng tải cao nhất và độ nhạy thấp nhất đối với việc ngâm nước của hỗn hợp chất kết dính đất. Cần thời gian phản ứng lâu hơn để có vôi trắng mịn.
Các yêu cầu quy định trong “Quy định kiểm tra kỹ thuật đối với đất và đá trong xây dựng đường” (TP BF-StB), Phần B 11.3, quy định thời gian phản ứng là sáu giờ tạo ra sự thay đổi đáng kể nhất trong đường cong Proctor. Cũng có thể chọn yếu tố phát triển độ cứng, thời gian phản ứng ngắn hơn nhằm hướng đến cách thức làm việc phù hợp hơn với yêu cầu thực tế. Các khoảng thời gian sau đây từ khi làm việc trong chất kết dính và đầm nén cần được tuân thủ:
Kết dính | - | Xi măng CEM I | Chất kết dính tổng hợp | Vôi mịn CL90 |
Thời gian phản ứng | h | 1 | 3 - 5 | > 6 |
Thời gian phản ứng của các chất kết dính hỗn hợp phụ thuộc vào tỷ lệ thủy lực của chúng và phải được đặt trong khoảng từ 3 đến 5 giờ. Khi thích hợp, thời gian phản ứng của các chất kết dính hỗn hợp có thể được điều chỉnh phù hợp với các thành phần chất kết dính chính của chúng.
1.10 Nước
Hàm lượng nước của đất được xử lý phải tương đương với hàm lượng nước tối ưu để rải thảm và đầm chặt. Nếu hàm lượng nước của đất hạt lớn hoặc đất hạt hỗn hợp dùng để xử lý đất quá thấp, nên bổ sung nước cho đất hạt mịn: đủ sớm để độ ẩm thấm vào đất hoàn toàn và đồng nhất khi chất kết dính được trộn vào.
Tùy chọn bơm thêm nước vào buồng cào và trộn trong quá trình cào bóc. Nước không được chứa bất kỳ chất và / hoặc tạp chất nào có thể gây ảnh hưởng xấu đến quá trình xử lý đất. Nếu hàm lượng nước của đất hạt hỗn hợp hoặc đất hạt mịn dùng để xử lý đất cao hơn đáng kể so với hàm lượng nước tối ưu, thì phải giảm hàm lượng nước đó bằng các biện pháp thích hợp.
Các biện pháp thích hợp bao gồm, ví dụ, sử dụng các chất kết dính hỗn hợp. Vôi mịn chứa trong chất kết dính hỗn hợp làm giảm hàm lượng nước, tạo điều kiện tối ưu cho việc rải thảm và đầm chặt. Hàm lượng nước tự nhiên của đất có ảnh hưởng đến số lượng chất kết dính được thêm vào, cũng như mật độ Proctor cần đạt được. Ví dụ:
Quy tắc ngón tay cái để giảm hàm lượng nước
Xi măng: giảm lượng nước khoảng 0,3% trên 1% chất kết dính
DOROSOL C 30 (ví dụ): giảm lượng nước khoảng 0,5 - 1,0% trên 1% chất kết dính
DOROSOL C 50 (ví dụ): giảm lượng nước khoảng 1,0 - 1,5% trên 1% chất kết dính
Vôi mịn: giảm lượng nước khoảng 2,0 - 2,5% trên 1% chất kết dính
1.11 Ảnh hưởng của thời tiết
Lượng mưa
Phải có hệ thống thoát nước hiệu quả trong quá trình xây dựng để ngăn ngừa bất kỳ thiệt hại nào do nước đọng hoặc nước chảy gây ra. Trong trường hợp có kết tủa nhẹ, chất kết dính khô phải được nghiền đủ nhanh sau khi rải để tránh sự xâm nhập của hơi ẩm và kết quả là chất kết dính bị đóng cục. Tuy nhiên, nếu bất kỳ cục nào đã hình thành đều phải được nghiền nhỏ trong quá trình cào bóc.
Xi măng kỵ nước hoặc chất kết dính đường thường không dễ bị vón cục. Nếu hàm lượng nước được chỉ định theo yêu cầu để đầm chặt đất vượt quá do lượng mưa khiến hỗn hợp chất kết dính đất không thể được nén đủ, hoạt động phải bị gián đoạn cho đến khi đất đủ khô
Gió
Chất kết dính đặc biệt (chẳng hạn như DOROSOL PRO C) có thể được sử dụng để giảm độ trôi của chất kết dính. Những chất kết dính này làm giảm đáng kể sự phát triển của bụi. Phải ngưng rải chất kết dính khô nếu gió mạnh khiến lượng chất kết dính bị thổi bay quá mức gây ô nhiễm môi trường hoặc gây nguy hiểm cho người đi đường.
Nhiệt độ
Các hoạt động gia cố đất và cải tạo đất đủ tiêu chuẩn tốt nhất là không nên thực hiện ở mặt đất và nhiệt độ không khí dưới +5°C. Nếu các hoạt động xử lý đất được lên kế hoạch ở nhiệt độ dưới +5°C, các biện pháp bảo vệ bắt buộc phải được bao gồm trong đặc điểm kỹ thuật của công trình. Cũng cần phải xem xét thực tế rằng, trong ba ngày đầu tiên và trong khoảng thời gian dài nhất có thể sau đó, nhiệt độ của hỗn hợp chất kết dính đất không được giảm xuống dưới +5°C. Khi thích hợp, lớp tiếp theo có thể được rải như một lớp bảo vệ cho lớp đã được xử lý trước đó.
Không được phép thực hiện các hoạt động xử lý đất trên nền đất đóng băng. Nếu dự kiến có sương giá, hệ thống thoát nước phải đủ hiệu quả để ngăn lớp gia cố không bị đóng băng ở trạng thái bão hòa nước. Ở nhiệt độ không khí trên 25°C hoặc trong trường hợp tiếp xúc với ánh nắng gay gắt, hàm lượng nước phải được điều chỉnh để đảm bảo rằng hỗn hợp vật liệu xây dựng giữ được hàm lượng nước tối ưu để đầm nén.
1.12 Xử lý đất - Xây dựng
Quy trình trộn
Một sự khác biệt chung được thực hiện giữa hai quy trình khác nhau có thể được sử dụng để sản xuất hỗn hợp chất kết dính đất.
- Quy trình trộn trong nhà máy: Trong trường hợp quy trình hỗn hợp tại chỗ không thể được sử dụng vì lý do kỹ thuật (ví dụ: do các hố ga, cống rãnh, mở rộng đường, kết cấu, rãnh,...) không kinh tế) hoặc không hiệu quả, hỗn hợp chất kết dính đất được sản xuất bằng quy trình trộn của nhà máy có thể được rải thay thế. Trong các hoạt động xử lý đất, thường không khả thi về mặt kinh tế để sản xuất hỗn hợp chất kết dính đất bằng quy trình trộn trong nhà máy.
- Quy trình trộn tại chỗ: Quy trình trộn tại chỗ là phương pháp xây dựng tiêu chuẩn được sử dụng trong các hoạt động xử lý đất. Máy trộn di chuyển trên lớp được chuẩn bị để xử lý, làm việc trong chất kết dính đã trải trước đó và lượng nước cần thiết khi thích hợp. Có thể thay đổi trình tự của các bước vận hành riêng lẻ tùy thuộc vào vị trí của các khu vực đào và trải thảm.
- Quy trình đặc biệt: Trường hợp khu vực trải thảm không cho phép sử dụng máy trộn (trong trường hợp trải thảm đường, lấp lại các rãnh tiện ích hoặc các bãi chôn lấp công trình, hoặc ở các khu vực cần tránh trôi chất kết dính,...), chất kết dính có thể được rải và trộn tại khu vực đào. Sau đó, hỗn hợp chất kết dính đất được vận chuyển đến vị trí trải, rải và đầm chặt.
Bổ sung chất kết dính không có bụi
“S-Pack” (Spreader-Pack), có thể được tích hợp vào WR 240, WR 240i hoặc WR 250 như một tính năng tùy chọn, là ứng cử viên lý tưởng để bổ sung không bụi cho các chất kết dính trong tái chế nguội hoặc gia cố đất. Vôi hoặc xi măng được rải ngay trước trống cào bởi bộ điều khiển vi xử lý. “S-Pack” giúp xử lý chất kết dính đáng tin cậy và không bụi, đặc biệt là trên đường ô tô, trong các khu công nghiệp quy định các yêu cầu nghiêm ngặt về khí thải, khu dân cư hoặc khu bảo tồn thiên nhiên.
Máy rải “S-Pack” được tải đến công suất trong vòng chưa đầy 5 phút. Một máy vận chuyển silo tiêu chuẩn 27 tấn sẽ được vận chuyển hết trong vòng 2 giờ. Quá trình rải được kiểm soát và giám sát trực quan thông qua màn hình điều khiển tích hợp. Cùng với khả năng di chuyển vượt trội trên mọi địa hình của Series WR, “S-Pack” cho phép rải chất kết dính một cách đáng tin cậy và chính xác ngay cả ở những nơi không thích hợp cho việc sử dụng máy rải chất kết dính tự hành, tải nặng.
Quy trình trộn tại chỗ
Nguyên tắc xây dựng cho quy trình trộn tại chỗ (tất cả các lĩnh vực xử lý đất)
Gia cố đất | Cải tạo đất đủ tiêu chuẩn | Cải tạo đất |
Các biện pháp chuẩn bị | ||
Loại bỏ lớp đất mặt và chất hữu cơ. Cào và nghiền các loại đất hạt mịn hoặc hỗn hợp có mật độ dày hoặc bán chắc theo yêu cầu. Loại bỏ những viên đá có đường kính > 63 mm. Cấu hình và độ dày của lớp gia cố phải được duy trì. Có thể bổ sung vôi mịn để trung hòa đất chua quá mức. Thời gian phản ứng đủ trong vài ngày phải được xác định bằng thiết kế cấp phối kéo dài.
Đối với đất hạt hỗn hợp hoặc đất hạt mịn thuộc các nhóm GU*, GT*, SU*, ST*, U, T, OU và OT, hàm lượng nước phải được điều chỉnh để không vượt quá giá trị tối đa (tối đa 10%) 12% thể tích đối với tỷ lệ bọt khí của hỗn hợp chất kết dính đất đã được đầm chặt (tham khảo “Các điều kiện kỹ thuật bổ sung của hợp đồng và hướng dẫn đào đắp trong xây dựng đường” [ZTV E-StB]). Trước khi rải chất kết dính, đất phải được san phẳng và đầm chặt theo “Các điều kiện kỹ thuật bổ sung của hợp đồng và hướng dẫn đào đắp trong xây dựng đường” (ZTV E-StB).
Mức độ đầm nén sơ bộ của lớp đáy móng phải được điều chỉnh sao cho có tính đến mức độ đầm chặt của lớp gia cố, các mức thực tế và chiều dày lớp không vượt quá hoặc thấp hơn mức thiết kế và chiều dày lớp. Các đặc tính cụ thể của vật liệu phải được tính đến khi sử dụng cốt liệu nhân tạo và vật liệu xây dựng tái chế. Các quy tắc thực hành áp dụng trong mỗi trường hợp phải được tuân thủ. |
Các biện pháp cải tạo đất phải được thực hiện để đảm bảo đạt được độ đầm nén đầy đủ và đúng vị trí dọc và chiều ngang của lớp đã hoàn thiện. Lớp được cải tạo phải có độ dày đồng đều, yêu cầu đất phải được san phẳng trước khi rải chất kết dính. | |
Chất kết dính phải được trải đều bằng máy móc thích hợp. Việc phân phối chất kết dính đều không được đảm bảo khi sử dụng máy rải phân bón hoặc thổi chất kết dính từ thiết bị vận chuyển silo. Phương pháp sau thường được loại trừ vì nguy cơ tai nạn và ô nhiễm môi trường. Bảng dữ liệu an toàn EC thích hợp phải được tuân thủ khi làm việc với chất kết dính thủy lực và vôi xây dựng.
Lượng chất kết dính được sử dụng phải được kiểm tra bằng các lớp thử nghiệm tra rải trên mặt đất (xem “Quy định kỹ thuật kiểm tra đối với đất và đá trong xây dựng đường bộ” [TP BF-StB], Phần B 11.2). Đối với quy trình trộn tại chỗ, lượng chất kết dính được quy định theo kg/m². Đối với quy trình trộn tại nhà máy, nó được quy định bằng % khối lượng so với tỷ trọng khô của đất. Ở những nơi khó tiếp cận, nên rải hỗn hợp chất kết dính đất được tạo ra bên ngoài vị trí trải thảm. Phải đảm bảo bảo vệ đầy đủ chống trôi chất kết dính trong quá trình thi công. Máy rải phải được trang bị thiết bị bảo vệ thích hợp (chẳng hạn như các tấm chắn thấp).
Trong các hoạt động cải tạo đất, sự phát triển của bụi do gió gây ra có thể được giảm thiểu bằng cách làm sạch bề mặt trước khi rải chất kết dính. Ngoài ra, chất kết dính có sẵn nên ít gây ra bụi trong quá trình xử lý. Việc rải chất kết dính và trộn thường phải được thực hiện liên tiếp nhanh chóng. Xi măng kỵ nước cho phép thời gian xử lý lâu hơn vì đặc tính không thấm nước của chúng. Thời gian phản ứng của chúng không bắt đầu cho đến khi chúng được trộn với đất. |
||
Trộn | ||
Để gia cố đất, chỉ có thể sử dụng các máy hiệu suất cao (chẳng hạn như máy gia cố đất) cho phép đồng nhất thích hợp hỗn hợp chất kết dính đất. Cần tiếp tục trộn cho đến khi đạt được màu đồng nhất, hàm lượng nước đồng nhất và cấu trúc đất mịn, vụn trên toàn bộ độ dày lớp quy định. | Máy xới đất, máy bừa đĩa và máy ủi với các thiết bị phụ trợ phù hợp đã được chứng minh là có hiệu quả trên đất đá. Trong lần làm việc đầu tiên, đất được nới lỏng và những viên đá lớn hơn (đá tảng) được loại bỏ. Không thể trộn kỹ chỉ bằng việc sử dụng máy san, máy ủi, máy xới và máy xúc đào. | |
Kết quả trộn sau một lần cào bóc | Kết quả trộn sau hai lần cào bóc | Kết quả trộn sau ba lần cào bóc |
Cấp phối và đầm chặt | ||
Các mức độ đầm nén sơ bộ khác nhau của đất đã được nghiền và các vệt bánh xe do trọng lượng của máy gia cố đất gây ra phải được loại bỏ trước khi cấp phối và đầm chặt. Đất gia cố phải được phân loại trong những trường hợp đặc biệt và chỉ ở những khu vực chọn lọc trước khi đầm nén nhằm đảm bảo độ dày lớp liên tục.
Thông tin về đầm nén và thiết bị được sử dụng có thể được lấy từ “Quy tắc thực hành về đầm nén lớp đất nền và lớp đáy móng trong xây dựng đường”. Thiết bị được sử dụng phải phù hợp với loại đất, độ dày lớp và số lần lu lèn Mức độ đầm chặt quy định phải được đảm bảo trên toàn bộ chiều dày lớp và trên toàn bộ mặt cắt ngang bao gồm cả các khu vực ngoại vi. Nhà thầu phải thực hiện lu lèn thử khi bắt đầu lu lèn để xác minh rằng các yêu cầu cụ thể được đáp ứng theo quy trình làm việc đã chọn.
Các chi tiết sau đây về quy trình làm việc phải được quy định trong bản hướng dẫn công việc: thiết bị đầm nén được chọn, phương pháp rải thảm, số lượt lu cần thiết, chiều cao khối lượng lớn nhất của các lớp riêng lẻ sẽ được thảm. |
||
Bảo dưỡng | ||
Bảo dưỡng (Curing) có nghĩa là để ngăn ngừa sự khô sớm của đất được gia cố bằng chất kết dính chịu nước. Các lớp gia cố cần được giữ ẩm trong khoảng thời gian ít nhất 3 ngày, chẳng hạn bằng cách phun sương nhỏ nước. Tùy chọn, có thể phun nhũ tương bitum (U 60 K) lên lớp ẩm đã được đầm chặt hoàn toàn cho đến khi hình thành một lớp màng mỏng liên tục. Số lượng cần phun cần được xác định trong các thử nghiệm sơ bộ trong từng trường hợp cụ thể.
Nếu phương tiện công trường phải chạy trên đất gia cố, nhũ tương phải được bảo vệ bằng cách rải các vết nứt (ví dụ: loại 1/3 mm hoặc 2/5 mm) ngay sau khi phun. Giá trị tham chiếu cho số lượng trải rộng là khoảng 0,7 kg / m² đối với đất hạt mịn và xấp xỉ 1,1 kg / m² đối với đất hạt lớn. Có thể bỏ qua quá trình bảo dưỡng nếu một lớp bổ sung được thảm lên trên lớp vẫn còn mới, đã được nén chặt. Tuy nhiên, phải cẩn thận để lớp đất nền và lớp đáy móng không bị xáo trộn hoặc bị nén chặt. Nói chung không cần bảo dưỡng khi thực hiện các hoạt động xử lý đất bằng vôi xây dựng hoặc các hoạt động cải tạo đất bằng chất kết dính hỗn hợp. |
||
Yêu cầu đối với xử lý đất
Gia cố đất | Cải tạo đất đủ tiêu chuẩn | Cải tạo đất | |
Số lượng chất kết dính |
Gia cố đất: Đất hạt lớn: Áp dụng “Các điều kiện kỹ thuật bổ sung của hợp đồng và hướng dẫn thi công lớp móng bằng chất kết dính chịu nước và lớp trải bê tông” (ZTV Beton-StB).
Đất hạt mịn hoặc hạt hỗn hợp: Số lượng chất kết dính phải được chọn để đáp ứng các yêu cầu sau:
theo “Quy định thử nghiệm kỹ thuật đối với đất và đá trong xây dựng đường bộ” (TP BF-StB), Phần B 11.5. Cường độ nén của xi lanh sau khi tiếp xúc với băng giá > 0,2 N / mm², lượng chất kết dính > 4% theo khối lượng |
Hàm lượng chất kết dính ≥ 3% khối lượng.
Cải tạo đất đủ tiêu chuẩn cho lớp đáy móng Số lượng chất kết dính phải được chọn để đáp ứng các yêu cầu sau:
Cường độ nén không gia cố sau 28 ngày và thử nghiệm theo “Quy định kỹ thuật kiểm tra đất đá làm đường” (TP BF-StB), Phần B 11.3, ≥ 0,5 N/mm²
Độ hao hụt cường độ sau khi ngâm trong nước 24 giờ không được quá 50%.
Cách khác: CBR sau 28 ngày và thử nghiệm theo “Quy định kỹ thuật thử nghiệm đất đá làm đường” (TP BF-StB), Phần B 7.1, ≥ 40%
Độ hao hụt sức lực sau khi ngâm trong nước 24 giờ không được quá 50%.
Kiểm tra cũng có thể được thực hiện sau 7 ngày và / hoặc vào thời gian kiểm tra khác.
Cải tạo đất đủ tiêu chuẩn cho các ứng dụng khác Xác định lượng chất kết dính phù hợp với phân tích cấu trúc đất. |
|
Chất kết dính chịu nước và chất kết dính hỗn hợp.
(1) Cường độ nén dựa trên đường kính mẫu thử là 10 cm.
Trong trường hợp đặc biệt, có thể kiểm tra độ bền trong 7 ngày có tính đến sự phát triển độ bền của chất kết dính. Chất kết dính thuỷ lực dẫn đến sự phát triển chậm về cường độ trong hỗn hợp chất kết dính đất có thể yêu cầu cường độ nén phải được xác minh sau khoảng thời gian vượt quá 28 ngày.
(2) Độ bền nén chỉ được kiểm tra nếu đất được phân loại thành lớp F1 dễ đóng băng. Cả hai thử nghiệm đều được thực hiện nếu đất được phân loại thành lớp F2 dễ đóng băng
Vôi mịn và vôi ngậm nước |
|||
Đặc tính đầm nén |
Yêu cầu lớp gia cố (chỉ quy trình trộn tại chỗ)
Yêu cầu về mức độ đầm chặt của lớp gia cố ngay sau khi lu lèn xong DPr > 98% mật độ Proctor của hỗn hợp đất chất kết dính |
Các yêu cầu trong đầm nén
|
Các yêu cầu trong đầm nén
|
1) Các yêu cầu này chỉ áp dụng cho đất của các nhóm OU và OT nếu sự phù hợp và các điều kiện thảm đã được điều tra riêng và xác định với sự tham vấn của khách hàng. | |||
Xác định số lượng chất kết dính |
Dựa trên kết quả của thiết kế cấp phối, nhà thầu xác định lượng chất kết dính:
- tính bằng kg / m² đối với quy trình trộn tại chỗ
- tính bằng % khối lượng đối với quy trình trộn trong nhà máy
Số lượng chất kết dính giao cho công trường xây dựng không được:
- thấp hơn số lượng được xác định trong thiết kế cấp phối hơn 5%
- vượt quá số lượng được xác định trong thiết kế cấp phối hơn 8%
Lượng chất kết dính được xác định riêng lẻ (theo “Quy định kỹ thuật kiểm tra đối với đất và đá trong xây dựng đường” [TP BF-StB], Phần 11.2) không được:
- thấp hơn giá trị thiết kế được xác định trong thiết kế cấp phối hơn 10%
- vượt quá giá trị thiết kế được xác định trong thiết kế cấp phối hơn 15% |
||
Bề mặt | Sai xót tối đa của lớp bề mặt so với mức thiết kế: ± 2 cm | Yêu cầu xác định theo vị trí trong cấu trúc | Yêu cầu xác định theo vị trí trong cấu trúc |
Độ bằng phẳng | ≤ 2,0 cm trên chiều dài đo được là 4 m nếu lớp gia cố là lớp móng ngay bên dưới lớp trả | Yêu cầu xác định theo vị trí trong cấu trúc | Yêu cầu xác định theo vị trí trong cấu trúc |
Độ dày lớp trải | Sai xót tối đa của độ dày lớp trải so với giá trị thiết kế: ± 10% | Yêu cầu xác định theo vị trí trong cấu trúc | Yêu cầu xác định theo vị trí trong cấu trúc |
1.13 Đắp bù kết cấu
Điều khoản
- Khu vực đắp
- Khu vực thoát nước (khu vực thoát nước là một phần của khu vực đắp)
- Cover fill area
Vật liệu xây dựng
Vật liệu được sử dụng phải bền với thời tiết và không được chứa bất kỳ chất nào có khả năng trương nở, dễ phân huỷ hoặc xâm thực lớp trải. Việc bổ sung chất kết dính giúp cải thiện khả năng chịu tải của vật liệu lấp đầy và giảm độ lún cố hữu.
Khu vực thoát nước
Khu vực thoát nước phải được sản xuất từ đất hạt lớn (DIN 18196).
Khu vực đắp và cover fill
- Đất hạt lớn (SW, SI, SE, GW, GI, GE)
- Đất hạt hỗn hợp (SU, ST, GU, GT)
- Đất hạt hỗn hợp (SU*, ST*, GU*, GT*) và đất hạt mịn (TL, TM, UM, UL) kết hợp với cải tạo đất đủ tiêu chuẩn
- Cốt liệu sản xuất và vật liệu xây dựng tái chế
- Chỉ được sử dụng tro bay, đá chủ than và vật liệu xây dựng tái chế có chứa nhựa đường bên ngoài khu vực thoát nước.
Ngoài ra, có thể thảm hỗn hợp đất - chất kết dính ở các khu vực đắp nơi khó tiếp cận, dưới đường chân trời bên dưới do thiếu khả năng thoát nước và lớp đất nền gần như không thấm nước để đảm bảo đầm nén thích hợp và / hoặc ngăn chặn bất kỳ sự tích tụ nào của nước. Nếu sử dụng đất hạt hỗn hợp, công trình cần có lớp thoát nước dày 1,0 m.
Đầm nén
Yêu cầu tối thiểu 10% cho mức độ nén chặt của
áp dụng cho: khu vực đắp, khu vực cover fill, đắp vai ở cánh của cấu trúc.
Ở các khu vực đắp nền và đắp đất, vật liệu xây dựng phải được đổ và nén chặt thành các lớp đồng nhất với độ dày xấp xỉ 30 cm. Việc thi công các nón đắp ở các cánh của kết cấu phải tiến hành song song với công tác đắp đất hoặc đắp nền. Khu vực đắp phải được gắn với một đường đắp hoặc đào đất kết cấu theo kiểu bậc thang, đan xen nhau.
1.14 Lấp đầy các hào dẫn
Tổng quan
Đất đã đào trước đó phải được sử dụng để lấp lại theo yêu cầu và khi thích hợp. Sử dụng các biện pháp thích hợp để duy trì đất dự trữ trong điều kiện phù hợp để rải thảm. Đất được đào lên, quá ướt có thể được xử lý bằng chất kết dính để biến nó thành một điều kiện thích hợp để rải thảm
Làm việc với chất kết dính
Đất đã đào trước đó phải được sử dụng để lấp lại theo yêu cầu và khi thích hợp. Sử dụng các biện pháp thích hợp để duy trì đất dự trữ trong điều kiện phù hợp để rải thảm. Chất kết dính được sử dụng cạnh rãnh bằng xẻng trộn hoặc trên bãi tập kết bằng cách sử dụng máy gia cố đất.
Đầm nén
Đất dùng để lấp đầy các hào dẫn phải được nén chặt để đáp ứng tối thiểu 10% đối với mức độ nén chặt DPr hoặc tối đa 10% đối với tỷ lệ bột khí na tương ứng.
(1) Các yêu cầu này chỉ áp dụng cho đất của các nhóm OU và OT nếu sự phù hợp và điều kiện rải đã được điều tra riêng và xác định với sự tham vấn của khách hàng.
(2) Nếu đất không được cải tạo bằng các biện pháp gia cố đất hoặc cải tạo đất đủ tiêu chuẩn, yêu cầu tối đa 10% tỷ lệ bọt khí được khuyến nghị như sau:
- 8% thể tích khi đổ đất hạt mịn hoặc đất hạt hỗn hợp nhạy cảm với nước.
- 6% thể tích khi đổt đá có độ cứng thay đổi.
Yêu cầu tối thiểu 10% đối với mức độ đầm chặt 97% được áp dụng cho việc chôn các hào trong và ngoài thân đường.
Tin liên quan
Từ khóa: xử lý đất, base, soil treatment, gia cố đất, Wirtgen GmbH, Holcim