NGHIÊN CỨU HỆ SỐ THẤM CỦA ĐẤT BÙN SÉT TÂY NAM BỘ TRỘN XI MĂNG

NGUYỄN TUẤN DUY KHÁNH*, NGUYỄN THANH TÂM

**

và TRẦN NGUYỄN HOÀNG HÙNG***

Research on the permeability of soilcrete from Soft Clay in the Mekong delta

Abstract: Several research on soilcrete strength – a product of the SCM

technology in Vietnam. However. soilcrete permeability or hydraulic

conductivity. ks. has limit investigation and databdse. This paper

investigated hydraulic conductivity of the in-situ soil samples. ksoil. and the

variation of soilcrete permeability made from the soft clay samples with

curing time. The soft clay samples waere taken at a depth of 1.7 m below

the ground surface close to Tam Bang bridge on DT852 in Dong Thap

province. The soft clay samples were mixed with cement slurry at the

cement contents of 200. 250. 300. and 350 kg/m3

with the ratio w:c of

1.2:1. ksoil and ks were tested following the “Falling head-constant

tailwater level” method. The results indicate that ks reduced from 1.92 x

10-9

m/s to 3.4 x 10-10

m/s. especially ks dropped sharply in the first 21

days. ksoil was about 2 x 10-7

m/s which is higher 100 times than that of ks.

ks still decreased slightly after 21 days due to the pozzolanic reseactions.

Keywords: Permeability. hydraulic conductivity. soilcrete. soil cement

mixing. soft clay. soft ground improvement.

1. GIỚI THIỆU*

Soilcrete là vật liệu được sử dụng gia cố nền

đất yếu trên thế giới và ở Việt Nam. Gần đây.

soilcrete được ứng dụng cho các công trình

chống thấm như đê bao ngăn lũ. đập. tường vây

hố đào. tường ngăn chống ô nhiễm mực nước

ngầm. v.v [1. 2. 3. 4. 5]. Vì vậy. hệ số thấm

soilcrete là một thông số quan trọng nhưng chưa

được nghiên cứu toàn diện. Một số nghiên cứu

cho thấy ks tăng so với đất chưa xử lý [6. 7] và

một số khác ks thấp hơn so với đất không trộn xi

măng [8]. [9]. [10]. Hệ số thấm soilcrete cao

hoặc thấp hơn đất tự nhiên phụ thuộc loại đất

được trộn với xi măng [11]. Hàm lượng xi măng

càng tăng thì hệ số thấm soilcrete càng giảm [8].

[9]. [10]. Tuy nhiên. một số kết quả nghiên cứu

khác cho rằng hệ số thấm soilcrete tăng khi tăng

* Học viên cao học. Khoa KTXD. Trường Đại học Bách

Khoa TP. HCM. ntdkhanh15@gmail.com ** Học viên cao học. Khoa KTXD. Trường Đại học Bách

Khoa TP. HCM. ttam311013@gmail.com *** Giảng viên. PGS. TS. Khoa KTXD. Trường Đại học

Bách Khoa TP. HCM. tnhhung@hcmut.edu.vn

hàm lượng xi măng [12]. [13]. [14]. Trong cùng

điều kiện thời gian bảo dưỡng và hàm lượng xi

măng. đất sét trộn xi măng có hệ số thấm giảm 1

đến 9 lần so với đất sét chưa xử lý [12]. Tương

tự. hệ số thấm đất cát và đất than bùn cũng cho

kết quả hệ số thấm giảm [15. 16].

Ở Việt Nam. ks vẫn chưa có công trình

nghiên cứu chính thức được công bố trong nước

và quốc tế. Bài báo này tập trung nghiên cứu

bản chất thấm của đất bùn sét đặc trưng của Tây

Nam Bộ trộn xi măng ở các hàm lượng 200.

250. 300. và 350 kg/m3; và theo thời gian bảo

dưỡng đến 90 ngày. Hàng loạt các mẫu soilcrete

được tạo ra trong phòng thí nghiệm và được bảo

dưỡng từ 1-3 ngày trước khi thực hiện các thí

nghiệm thấm. Các hệ thống thí nghiệm cũng

được thiết kế riêng và liên tục được điều chỉnh

để tối ưu độ tin cậy thiết bị. Mẫu đất tự nhiên

cũng được thí nghiệm thấm cho mẫu nguyên

dạng để so sánh với mẫu soilcrete. Quy trình và

tiêu chuẩn thí nghiệm tuân thủ theo hai tiêu

chuẩn ASTM D5084 và D5856. Phương pháp

thí nghiệm thấm “Cột áp vào giảm – cột áp ra

mailto:ntdkhanh15@gmail.commailto:ttam311013@gmail.com

không đổi” là chủ đạo trong nghiên cứu này.

Quá trình thấm soilcrete được nghiên cứu sự

thay đổi theo thời gian cho đến khi thời gian gần

như không ảnh hưởng đến tốc độ thấm.

2. PHƢƠNG PHÁP luẬn

2.1. Tiêu chuẩn thí nghiệm

Phương pháp tạo mẫu soilcrete tham khảo

tiêu chuẩn TCVN 9403:2012. Phương pháp thí

nghiệm thấm tuân theo tiêu chuẩn ASTM

D5856 và ASTM D5084.

2.2. Vật liệu thí nghiệm

Đất bùn sét được lấy ở độ sâu 1,7 m từ mặt

đất tự nhiên ở cầu Tám Bang trên ĐT852 thuộc

xã Long Hưng B. huyện Lấp Vò. tỉnh Đồng

Tháp (Hình 1, 2). Bảng 1 thể hiện các chỉ tiêu

cơ bản của mẫu đất này.

Hình 1. Vị trí lấy đất Hình 2. Đào lấy đất bùn sét

Bảng 1. Chỉ tiêu cơ lý của đất bùn sét [17]

TT Các chỉ tiêu Kí hiệu Đơn vị Giá trị

1 Mô tả mẫu Bùn sét màu nâu đen

2 Độ ẩm w % 53,1

3 Trọng lượng riêng tự nhiên γ kN/m3 16,46

4 Giới hạn chảy LL % 50,5

5 Giới hạn dẻo PL % 30,5

6 Chỉ số dẻo Ip % 20

7 Độ sệt A > 1

8 Hệ số rỗng e 1,42

9 Độ pH của đất pH 6,81

10 Hàm lượng hữu cơ OC % 6,13

11 Hệ số thấm ở 200C (nội suy từ thí

nghiệm nén cố kết 1 chiều) kSoil m/s 1,92 x 10

-8

Xi măng dùng chế tạo mẫu soilcrete là loại Portland PCB40 theo tiêu chuẩn TCVN 6260:2009

được trình bày trong Bảng 2.

Bảng 2. Chỉ tiêu chất lƣợng của xi măng pooc lăng PCP40 [18]

Các chỉ tiêu PCB 40

Cường độ nén phẳng:

3 ngày ± 45 phút

28 ngày ± 8 giờ

≥ 18

≥ 40

Thời gian đông kết tối thiểu:

Bắt đầu. phút

Kết thúc. phút

≥ 45

≥ 420

Độ mịn:

Phần sót lại trên sang kích thước lỗ 0.09 mm. %

Bề mặt riêng. xác định theo phương pháp Blaine. cm2/g

≤ 10

≥ 2800

Độ ẩm ổn định thể tích. xác định theo phương pháp Le Chatelier. mm ≤ 10

Hàm lượng SO3. % ≤ 3,5

Nước dùng chế tạo mẫu soilcrete và thí nghiệm thấm là nước sinh hoạt phù hợp tiêu chuẩn

TCVN 4506:2012 được trình bày trong Bảng 3.

Bảng 3. Hàm lƣợng tối đa cho phép của các chất trong nƣớc trộn vữa [19]

Muối hòa tan Ion sunfat (SO4)2-

Ion clo (Cl)- Cặn không tan

Hàm lượng (mg/l) 10,000 2,700 3,500 300

2.3. Chuẩn bị mẫu

2.3.1. Mẫu đất nguyên trạng

Mẫu đất nguyên dạng có kích thước D × H =

62 × 140 mm và được lấy trực tiếp tại khu vực

cầu Tám Bang bằng cách ép và cắt lấy mẫu theo

các bước (Hình 3. 4. 5): (1) Mẫu được lấy ra

khỏi đất bằng ống thép thành mỏng. có đường

kính trong bằng đường kính ống nhựa chứa

mẫu; (2) Mẫu được ép chuyển qua ống nhựa

chứa mẫu; (3) Mẫu được cắt phẳng bằng cưa và

bịt kín hai đầu bằng màng nhựa; (4) Mẫu gia

công được ngâm bảo quản trong nước.

Hình 3. Thiết bị lấy mẫu Hình 4. Gia công xử lý

mẫu tại hiện tường

Hình 5. Bảo quản mẫu trong nước

2.3.2. Mẫu soilcrete

Đất bùn sét lưu trữ trong bao nhựa và để vào

thùng nhựa đậy kín nắp nhằm tránh mất độ ẩm

tự nhiên. Đất bùn sét được trộn với xi măng

PCB40 ở các hàm lượng 200. 250. 300. và 350

kg/m3

ở tỉ lệ w:c là 1,2:1 nhằm tạo ra hỗn hợp

soilcrete ở trạng thái chảy để dễ dàng loại bỏ

bọt khí khi được đầm nén bằng máy đầm rung.

Hỗn hợp soilcrete được đúc thành các mẫu có

kích thước và số lượng như Bảng 4 và thông số

liệu tạo mẫu được trình bày trong Bảng 5. Đối

với thiết bị thành cứng, mẫu soilcrete có tỉ số

chiều cao mẫu, H và đường kính mẫu, D nằm

trong khoảng 2 đến 2,5. Đối với thiết bị thành

mềm. mẫu soilcrete có tỉ số H/D lớn hơn hoặc

bằng 1.

Bảng 4. Thống kê mẫu soilcrete

Ký hiệu Kích thƣớc mẫu

D × H (mm)

Số lƣợng

(mẫu)

Loại thiết bị thí nghiệm

A 62 × 65 1 Thiết bị thành mềm

B 62 × 65 1 Thiết bị thành mềm

D 60 × 125 1 Thiết bị thành cứng

D.E 62 × 65 2 Thiết bị thành mềm

F 62 × 65 1 Thiết bị thành mềm

Bảng 5. Thông số vật liệu tạo mẫu soilcrete

Ký hiệu

Hàm lƣợng

xi măng

(kg/m3)

Khối lƣợng

đất

(g)

w:c

(g)

Khối lƣợng

nƣớc

(g)

Khối lƣợng

xi măng

(g)

A 200 350 1,2 49,8 41,7

B 250 350 1,2 62,3 52,2

D 300 1250 1,2 267,1 223,5

F 350 350 1,2 109,1 73,01

Mẫu soilcrete được tạo theo các bước: (1)

Khối lượng đất. nước. xi măng được xác định

bởi cân có độ chính xác 0,1 g. Đất được cắt

nhỏ trước khi trộn; (2) Bôi dầu vào thành

khuôn chuẩn bị sẵn và lót tấm nhựa mỏng vào

ên trong khuôn; (3) Nước và xi măng được

trộn đểu bằng máy trộn và trộn đều từ 3 đến 5

phút; (4) Đất được cắt nhỏ cho vào cối trộn và

trộn đều từ 5 đến 10 phút (Hình 6); (5) Hỗn

hợp soilcrete cho vào khuôn và đầm bằng máy

đầm rung. Hỗn hợp soilcrete chia thành nhiều

lớp để đầm. mỗi lớp dày 2~3 cm. và được đầm

từ 3-5 phút (Hình 7); (6) Bịt kín các đầu

khuôn bằng tấm nilong và dán nhãn; (7) Bảo

dưỡng mẫu trong nước nhằm tạo ra môi

trường tương đồng với cọc soilcrete nằm dưới

mực nước ngầm trong thực tế thi công; (8)

Khi mẫu được 3 ngày tuổi. mẫu soilcrete ép ra

khỏi khuôn và tách màng nhựa khỏi mẫu và

tiếp tục ngâm bảo dưỡng mẫu trong nước

(Hình 8. 9); (9) Khi mẫu được 5 ngày tuổi.

xác định đường kính và chiều cao của mẫu

(Hình 10). Đường kính và chiều cao mẫu được

đo ở 3 vị trí khác nhau và lấy giá trị trung

bình; (10) Bọc màng cao su cho mẫu (Hình

11); (11) Mẫu được hút chân không với áp lực

từ -80 -90 kPa trong 24 giờ để hỗ trợ bão

hòa mẫu (Hình 12); (12) Lắp đặt mẫu được

bão hòa nước vào thiết bị và tiến hành thí

nghiệm thấm. Quá trình lắp đặt được thực

hiện hoàn toàn trong nước. nhằm đảm bảo cho

mẫu và thiết bị được bảo hòa nước hoàn toàn.

Hình 6. Trộn hỗn hợp soilcreteHình 7. Đúc mẫu soilcrete

Hình 8. Ép mẫu Hình 9. Tách màng nhựa Hình 10. Xác định kích thước mẫu

Hình 11. Bọc màng cao su vào mẫu. Hình 12. Hút chân không bão hòa mẫu.

2.4. Thí nghiệm thấm

ksoil được xác định bằng thiết bị thành cứng

(Hình 13). Độ dốc thủy lực có giá trị từ 2 đến 5

nhằm tránh hiện tượng cố kết mẫu và rò rỉ nước

chảy dọc theo thành khuôn mẫu, ks được xác

định bằng thiết bị thành mềm và thành cứng

(Hình 13. 14). Cột áp chảy qua mẫu có giá trị từ

30 kPa đến 39 kPa và độ dốc thủy lực có giá trị

từ 25 đến 30. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các

lần thu thập số liệu trong quá trình thí nghiệm

không quá 20C. Đối với thiết bị thành mềm, áp

lực buồng lớn hơn áp lực nước chảy qua mẫu tối

thiểu 5 kPa nhằm đảm bảo nước thấm không bị

chảy dọc thành mẫu.

Hình 13. Thiết bị có thành cứng Hình 14. Thiết bị có thành mềm

ks và ksoil ở nhiệt độ thí nghiệm được phân

tích theo Công thức (1) (Das 2010):

k 2.303a.L

A. tlog

h1

h2

(1)

trong đó: k - hệ số thấm (m/s); a - diện tích tiết

diện ống nước chảy vào mẫu (m2); L - chiều dài

của mẫu (m); A - diện tích tiết diện mẫu; t = t1 - t2

- khoảng thời gian xác định chênh cao cột áp h1 và

h2 (giây); h1 - chênh cao cột áp tại thời điểm t1 (m);

h2 là chênh cao cột áp tại thời điểm t2 (m).

Hệ số thấm ở nhiệt độ thí nghiệm được quy

đổi về nhiệt độ chuẩn 200C theo Công thức (2):

k20 = RT × k (2)

trong đó: k20 - hệ số thấm ở nhiệt độ chuẩn

200C (m/s); k - hệ số thấm ở nhiệt độ thí nghiệm

t; RT - hệ số quy đổi độ nhớt của nước theo nhiệt

độ, được xác định theo tiêu chuẩn ASTM

D5084.

Thời gian ghi nhận số liệu thí nghiệm thấm

trong 7 ngày khác nhau được đo bằng thiết bị

ghi nhiệt độ (Hình 15). Nhiệt độ phòng chênh

lệch nhỏ hơn hoặc bằng 20C là: 8:00; 12:00;

17:00 (Hình 16). Sự chênh lệch nhiệt độ được

khống chế giúp giảm tối thiểu sai số khi quy đổi

hệ số thấm từ nhiệt độ thí nghiệm về nhiệt độ

chuẩn 200C.

Hình 15. Thiết bị ghi nhiệt độ Hình 16. Biểu đồ nhiệt độ phòng trong 7 ngày

,

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Tạo mẫu

Mẫu soilcrete được lấy ra sau ba ngày bảo

dưỡng. Mẫu được tạo đảm bảo các yêu cầu của

thí nghiệm thấm theo tiêu chuẩn ASTM D5856

và ASTM D5084. Đường kính mẫu, D lấy giá

trị trung bình cho 3 vị trí đo mặt trên. giữa. và

mặt dưới mẫu. Chiều cao mẫu, H mẫu được đo

3 ở vị trí cách nhau 1200 và lấy giá trị trung

bình. Kích thước các mẫu được trình bày trong

Bảng 6. Sự thay đổi chiều cao mẫu thiết bị

thấm thành mềm so với mẫu thiết bị thấm

thành cứng có mục đích là tăng giá trị gradient

thủy lực giúp đẩy nhanh quá trình thí nghiệm

thấm soilcrete và giảm sai số hệ số thấm

soilcrete.

Bảng 6. Kích thƣớc mẫu soilcrete

Tên mẫu Kích thước Lần đo thứ i (mm) Trung bình (mm)

A Đường kính. D 62,0 61,9 61,8 61,9 62,0 62,1 61,95

Chiều cao. H 65,1 65,0 65,0 65,0

B Đường kính. D 62,1 61,9 61,9 62,0 62,0 61,8 61,95

Chiều cao. H 65,1 64,9 65,0 65,0

D Đường kính. D 60,0 60,0 59,9 60,0 61,1 60,0 60,2

Chiều cao. H 125,5 125,4 125,6 125,5

D.E1 Đường kính. D 62,2 62,1 62,0 61,9 62,0 61,8 62,0

Chiều cao. H 65,0 65,3 65,1 65,1

D.E2 Đường kính. D 62,1 61,8 61,9 62,0 62,2 60,0 61,7

Chiều cao. H 65,2 65,0 65,0 65,1

F Đường kính. D 62 61,8 61,7 62,1 62,2 61,9 61,95

Chiều cao. H 65,2 65,1 65,2 65,2

3.2. Hệ số thấm

3.2.1. Ảnh hưởng loại thiết bị đo thấm đến ks

Quy luật thay đổi của ks là như nhau ở các

mẫu và tương đồng với [24], ks của mẫu D lớn

hơn các mẫu D.E là do mẫu D được tạo sau

cùng trong quá trình tạo mẫu (Hình 17). Khi

thời gian tạo mẫu quá 45 phút tính từ lúc trộn

vữa xi măng, hỗn hợp soilcrete có dấu hiệu

ninh kết và trở nên cô đặc hơn. Hỗn hợp

soilcrete cô đặc trở lại làm cản trở quá trình

đầm rung loại bỏ bọt khí dẫn đến mẫu D

không đặc chắc hơn so với mẫu D, E được tạo

trong khoảng thời gian 45 phút. Ngoài ra. mẫu

soilcrete được thí nghiệm bằng thiết bị thành

cứng có thể thấm dọc thành. Sự thủy hóa giữa

nước và xi măng đã làm cho hỗn hợp soilcrete

trở nên cứng hơn và bị co ngót. Sự co ngót

mẫu soilcrete làm tách mẫu khỏi thành thiết bị

gây ra hiện tượng chảy dọc thành mẫu. Vì

vậy, ks của mẫu thiết bị thành cứng cao hơn so

với mẫu thiết bị thành mềm.

Hình 18. Ảnh hưởng thiết bị thấm đến hệ số

thấm soilcrete tại hàm lượng xi măng 300 kg/m3

theo thời gian bảo dưỡng

3.2.2. Ảnh hưởng sự thay đổi kích thước mẫu

đến ks

Mẫu có kích thước D x H = 60 x 125 mm có

hệ số thấm ks tăng so với mẫu có kích thước D x

H = 62 x 65 mm. Giá trị ks tăng 47% tại thời

điểm 60 ngày bảo dưỡng (Hình 18). Hệ số thấm

tăng khi tăng kích thước mẫu được cho là do

tăng tương đối kích thước lỗ rỗng và hư hỏng

thủy lực như tạo khe nứt [25]. Do đó. mẫu

soilcrete có kích thước mẫu lớn hơn có hệ số

thấm tăng có thể do kích thước lỗ rỗng tăng làm

sự thấm thấu của nước diễn ra nhanh hơn.

Hình 18. Quan hệ hệ số thấm soilcrete

và hàm lượng xi măng 300kg/m3 tại thời điểm

60 ngày bảo dưỡng

3.2.3. So sánh hệ số thấm ks so với đất tự nhiên

Đất bùn sét tự nhiên có hệ số thấm ksoil có giá

trị trung bình 2 x 10-7

m/s cho thấy cấu trúc hạt

mịn có lỗ rỗng nhỏ và hệ số thấm thấp. Kết quả

thí nghiệm cho thấy hệ số thấm ks tạo từ đất bùn

sét thấp hơn 100 lần so với đất bùn sét tự nhiên

(Hình 19). Giá trị hệ số thấm ks nằm trong

khoảng 2,39 x 10-9

m/s đến 4,44 x 10-10

m/s tại

thời điểm 28 ngày bảo dưỡng. phù hợp với kết

quả [9].

Hình 19. Quan hệ hệ số thấm và hàm lượng

xi măng khác nhau tại thời điểm 28 ngày

bảo dưỡng

3.2.4. Ảnh hưởng hàm lượng xi măng đến ks

Khi tăng hàm lượng xi măng. ks đều giảm

dần tại các hàm lượng xi măng 200 kg/m3, 250

kg/m3, và 300 kg/m

3 nhưng ks tăng nhẹ trở lại

tại hàm lượng xi măng 350 kg/m3 (Hình 20). Ở

38 ngày tuổi. hệ số thấm ks tăng 52% so với mẫu

D.E2. Khi bắt đầu trộn với xi măng. thể tích

rỗng của mẫu đại diện cho mức độ nước thấm

qua lỗ rỗng có thể được giả định bằng với lượng

nước và do đó được biểu thị bằng một hàm w:c

[26]. Do đó. mẫu F được tạo với tỉ lệ nước và xi

măng cao hơn sẽ có độ rỗng cao hơn có thể làm

nước chảy qua mẫu nhanh hơn.

Hình 20. Quan hệ hệ số thấm soilcrete và

hàm lượng xi măng khác nhau tại thời điểm

38 ngày bảo dưỡng

3.2.5. Ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng đến ks

ks ở các hàm lượng xi măng đều giảm

theo thời gian. Trong thời gian bảo dưỡng từ

7 đến 30 ngày tuổi, ks của các mẫu A. B.

D.E2. và F giảm lần lượt là 56%, 35%, 66%

và 55% tương ứng (Hình 21). Kết quả này

tương đồng với [11]. [12] và [13]. Trong

khoảng 21 ngày tuổi đầu, ks giảm nhanh là

do phản ứng thủy hóa của các khoáng vật có

trong xi măng với nước. Theo Trần Nguyễn

Hoàng Hùng (2019). quá trình thủy hóa đã

tạo ra các tinh thể Hydrated Calcium Silicat

(C-S-H) tồn tại ở dạng keo bao phủ xung

quanh hạt xi măng. Các “nhánh” tinh thể

phát triển lớn dần ra ngoài bề mặt các hạt xi

măng và liên kết với các “nhánh” tinh thể

khác. Một mạng tinh thể dày đặc nhanh

chống lắp đầy các lỗ rỗng trong soilcrete

làm cho hỗn hợp đặc chắc hơn và làm giảm

ks [8]. Sau 21 ngày tuổi, quá trình thủy hóa

và trao đổi ion vẫn tiếp tục diễn ra nhưng

chậm hơn. Hỗn hợp soilcrete sau 21 ngày

tuổi có độ pH cao do Ca(OH)2 tạo ra từ quá

trình thủy hóa và tỏa nhiệt đã tạo điều kiện

cho cho các tinh thể pozzolans có trong đất

chuyển đổi thành các tinh thể có gốc axit.

Các tinh thể có gốc axit tiếp tục tác dụng với

Ca(OH)2 (phản ứng pozzolanic) tạo ra các

sản phẩm ở dạng keo là C-S-H và Calcium

Aluminate Hydrate (C-A-H) (Chou 1987

nguồn từ [27]. [28).

Ca2+

+ 2(OH)- + H4SiO4 =>

CaH2SiO4.2H2O (C-S-H)

Ca2+

+ 2(OH)- + Al(OH)

-4 =>

3CaO.Al2O3.12H2O (C-A-H)

Quá trình thủy hóa tiếp tục diễn ra trong

nhiều năm và duy trì độ pH cao trong hỗn hợp

soilcrete [29]. Phản ứng pozzolanic tiếp tục diễn

ra là điều kiện làm giảm hệ số rỗng của

soilcrete.

Hình 21. Sự thay đổi hệ số thấm soilcrete

ở các hàm lượng xi măng khác nhau theo

thời gian bảo dưỡng

4. KẾT LUẬN

Bài báo nghiên cứu ứng xử thấm của

soilcrete theo thời gian bảo dưỡng với đất bùn

sét đặc trưng cho vùng Tây Nam Bộ được lấy từ

cầu Tám Bang trên ĐT852 thuộc xã Long Hưng

B. huyện Lấp Vò, tỉnh Đồng Tháp. Sáu mẫu

soilcrete được trộn theo phương pháp trộn ướt

với các hàm lượng xi măng 200, 250, 300, và

350 kg/m3, tỉ lệ w:c là 1,2:1. Hỗn hợp được đầm

vào khuôn nhựa trong suốt. được bảo dưỡng

trong nước. Sau đó, Mẫu được tiến hành thí

nghiệm thấm theo phương pháp: “cột áp vào

giảm – cột áp ra không đổi” từ ngày tuổi thứ 7

cho đến khi vận tốc thấm gần như không thay

đổi theo thời gian bảo dưỡng từ 7 ngày đến 90

ngày. Các kết luận được rút ra từ quá trình thí

nghiệm như sau:

(1) Quá trình tạo mẫu được tham khảo có

điều chỉnh từ TCVN 9403:2012 giúp mẫu

soilcrete tương đối phẳng ở bề mặt 2 đầu và

xung quanh thành mẫu.

(2) Hệ số thấm soilcrete tăng khi tăng kích

thước mẫu.

(3) Kết quả thí nghiệm cho thấy thiết bị thí

nghiệm có thành mềm phù hợp hơn thiết bị có

thành cứng trong việc xác định hệ số thấm của

soilcrete.

(4) Trong cùng hàm lượng xi măng và thời

gian bảo dưỡng, hệ số thấm của đất bùn sét trộn

xi măng giảm có giá trị nhỏ hơn 100 lần so với

đất bùn sét tự nhiên.

(5) Hệ số thấm soilcrete giảm dần khi tăng

hàm lượng xi măng 200, 250 và 300 kg/m3 .Tuy

nhiên, hàm lượng xi măng 350 kg/m3 làm tăng

hệ số thấm soilcrete trở lại.

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu này được thực hiện nhờ vào kinh

phí nghiên cứu của đề tài loại B - Đại học Quốc

gia TP HCM, mã số B2018-20-04. Nhóm

nghiên chân thành cảm ơn Đại học Quốc gia TP

HCM và trường Đại học Bách Khoa đã hỗ trợ

hiệu quả trong suốt quá trình nghiên cứu.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Trần Nguyễn Hoàng Hùng. Công nghệ Xói

trộn vữa cao áp (Jet Grouting). TP. HCM:

ĐHQG. 2016. 368 trang.

2. Trần Nguyễn Hoàng Hùng. Công nghệ Đất

trộn xi măng (SCM) gia cố nền đất yếu. TP.

HCM: ĐHQG. 2019. 547 trang.

3. H.H. Tran-Nguyen. M. Kitazume. H.

Tanaka. K.B. Le. P.L. Le. T.M.C. Do. B.T.

Nguyen. D.C. Truong. and A.P. Mai.

“Laboratory investigation of soilcrete created

from Mekong delta’s soils mixed with cement.”

Proceedings of The Deep Mixing 2015

Conference. June 2-5. San Francisco. USA.

2015. pp. 725-734.

4. H.H. Tran-Nguyen. D.C. Truong. and T.K.

Truong. “Effects of operating parameters of the

NSV system on field soilcrete characteristics in

the Mekong delta. Vietnam.” Proceedings of the

4th Congres International de Geotechnique-

Ouvrages-Structures. Lecture Notes in Civil

Engineering 8. Oct. 24-26. HCMC. Vietnam.

Vol. II. 2017. pp. 704-715.

5. H.H. Tran-Nguyen. P.L. Le. K.B. Le.

and T.M.H.Ly. “Field trials on the soil

cement mixing technology to reinforce earth

levees in the Mekong delta. Vietnam.”

Malaysia Journal of Civil Engineering. 8

(1). 2018. pp. 14-26.

6. T.D. Tran. Y.J. Cui. A.M. Tang. M.

Audiguier. and R. Cojean. “Effects of lime

treatment on the microstructure and hydraulic

conductivity of Héricourt clay”. Journal of Rock

Mechanics and Geotechnical Engineering”. Vol.

6. No.5. 2014. pp. 399-404.

7. S.H. Chew. A.H.M. Kamruzzaman. and

F.H. Lee. “Physicochemical and engineering

behaviour of cement treated clays”. Journal of

Geotechnical and Geoenvironmental Engineering.

Vol. 130. No. 7. 2004. pp. 696–706.

8. K. Onitsuka. C. Modmoltin. M. Kouno.

and T. Negami. “Effect of organic matter on

lime and cement stabilized ariake clays.”

Journal of Geotechnical Engineering. JSCE no.

729/III-62. 2003. pp. 1-13.

9. M. Kitazume and M. Terashi. The Deep

Mixing Method. Netherlands: CRC

Press/Balkema. 2013. 405 pp.

10. N.S. Ikhlef. M.S. Ghembaza. and M.

Dahouch. “Effect of Treatment with Cement

on the Mechanical Characteristics of Silt

from Telagh Region of Sidi Belabes.

Algeria.” Journal of Geotechnical and

Geological Engineering. Vol. 33. No. 4.

2015. pp. 1067-1079.

11. Bellezza and E. Fratalocchi.

“Effectiveness of cement on hydraulic

conductivity of compacted soil–cement

mixtures.” Proceedings of ICE - Ground

Improvement. Vol. 10. No. 2. 2006. pp. 77-90.

12. E. Mengue. H. Mroueh. L. Lancelot and

R.M. Eko. “Physicochemical and consolidation

properties of compacted lateritic soil treated

with cement.” Soils and Foundations. Vol. 57.

2017. pp. 60-79.

13. K.M.M. Latt and P.H. Giao. “Prediction

of Permeability of Cement-admixed Soft Clay

using Resistivity and Time-domain IP

Measurements.” Journal of Applied Geophysics.

Vol. 137. 2017. pp. 92-103.

14. P. Govindasamy and M. R. Taha.

“Hydraulic Conductivity of Residual Soil-

Cement Mix.” Materials Science and

Engineering. Vol. 136. 2016. pp. 1-6.

15. Z. A. Rahman. N.Sulaiman. S.A.Rahim.

W.M.R.Idis and T.Lihan. “Effect of Cement

Additive and Curing Period on Some

Engineering Properties of Treated Peat Soil.”

Sains Malaysiana. Vol. 45. 2016. pp. 1679-1687

file:///D:/master/MASTER/Downloads/TAI%20LIEU/05%20EFFECT%20OF%20ORGANIC%20%20MATTER%20ON%20LIME%20AND%20CEMENT%20STABILIZED%20ARIAKE%20CLAYS.pdffile:///D:/master/MASTER/Downloads/TAI%20LIEU/05%20EFFECT%20OF%20ORGANIC%20%20MATTER%20ON%20LIME%20AND%20CEMENT%20STABILIZED%20ARIAKE%20CLAYS.pdf

16. O. Helson. J. Eslami. A.Beaucour. A.

Noumowe and P. Gotteland. “Hydro-

mechanical behaviour of soilcretes through a

parametric laboratary study.” Construction and

Building Materials. Vol. 166. 2018. pp.

657-667.

17. Las XD475. “Báo cáo khảo sát địa chất

công trình: Công trình Cầu Tám Bang –

Km10+891.” Đồng Tháp. 2015.

18. Bộ Khoa học và Công nghệ. “Xi măng

Poóc lăng hỗn hợp – yêu cầu kỹ thuật.” Việt

Nam. TCVN 6260:2009. 2009.

19. Bộ Khoa học và Công nghệ. “Nước cho

bê tông và vữa – yêu cầu kỹ thuật.” Việt Nam.

TCVN 4506:2012. 2012.

20. Bộ Khoa học và Công nghệ. “Gia cố nền

đất yếu – Phương pháp trụ đất ximăng.” Việt

Nam. TCVN 9403:2012. 2012.

21. B.M. Das. Principles of Geotechnical

Engineering. 7th Edition. USA: Cengage

Learning. 2010. 666 pages.

22. American Society for Testing and

Materials. “Standard test for measurement of

hydraulic conductivity of saturated porous

material using a flexible wall permeameter.”

ASTM D 5084. 1997.

23. American Society for Testing and

Materials. “Standard test for measurement of

hydraulic conductivity of saturated porous

material using a rigid-wall. compaction-mold

permeameter.” ASTM D 5856. 2002.

24. R.D.V. Flores and G.D. Emidio. “Impact

of sulfate attack on mechanical properties and

hydraulic conductivity of a cement-admixed

clay.” Journal of Applied Clay Science. Vol.

101. 2014. pp. 490-496.

25. S.S. Boynton and D.E. Daniel “Hydraulic

conductivity tests on compacted clay.” Journal

of Geotechnical Engineering. Vol. 111. No.4.

1985. pp. 465–478.

26. V.Picandet. D. Rangeard. A. Perrot and

T. Lecompte. “Permeability measurement of

fresh cement paste.” Cement and Concrete

Research. Vol.41. No.3. 2011. pp. 330–338.

27. J.R. Jacobson. G.M. Filz. and J.K.

Michell. “Factors Affecting Strength of Lime-

Cement Columns and Development of a

Laboratory Testing Proceduce.” Report No.

57565 FHWA/VTRC 03-CR16. 2003. 74 pages.

28. L. Wang. “Cementitious Stabilization of

Soil in The Presence of Sulfate.” P.D.

dissertation. Louisiana State University. United

States. 2002. 117 pages.

29. D.A. Bruce. “An introduction to Deep

Soil Mixing Methods as Used in Geotechnical

Application”. Publication No. FHWA-RD-99-

168. 2001. 458 pages

Người phản biện: PGS.TS. ĐỖ MINH TOÀN