Soil Stalibisation with H2BQ
Phạm Huy Tân
Công ty GGR. E-mail: [email protected]
Harald.kneidinger
Công ty GGR. E-mail: [email protected]
Trần Huy Hùng
Tập đoàn Sun Group. E-mail: [email protected]
Mở đầu
Trong thời gian vừa qua, Việt Nam đã thúc đẩy phát triển kinh tế mạnh mẽ cùng với tốc độ đô thị hóa nhanh cũng đã tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế – xã hội, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế và cơ cấu lao động theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Đô thị hóa không chỉ chuyển dịch về không gian đô thị, không gian kinh tế mà còn góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống, hạ tầng kỹ thuật đô thị và hạ tầng giao thông đã được quan tâm đầu tư, tăng quy mô và cải thiện chất lượng phục vụ về hạ tầng kỹ thuật và định hướng phát triển bền vững.
Trước xu thế hội nhập và giao lưu quốc tế, một kết cấu hạ tầng giao thông tốt đóng vai trò đặc biệt quan trọng giúp cho việc đi lại và giao lưu hàng hóa giữa khu vực được thuận tiện. Việc xây dựng hệ thống đường liên khu vực sẽ tạo ra hành lang vận tải giữa các khu vực kinh tế – du lịch góp phần mở rộng giao lưu kinh tế, văn hóa với các nước. Liên quan đến Nghị định 23/2020/NĐ-CP – Quy định về quản lý cát, sỏi lòng sông và bảo vệ lòng, bờ, bãi sông – Vấn đề thiếu nguồn cung vật liệu các tuyến đường giao thông trước thách thức về nguồn tài nguyên ngày càng cạn kiệt, trong khi các nhà bảo vệ môi trường cảnh báo nóng về tình trạng sạt lở bờ sông, gây tổn thương các dòng sông khi tăng khai thác. Trong bối cảnh trên, các nhà quản lý, nhà khoa học quan tâm việc tìm kiếm nguồn nguyên liệu thay thế, giải pháp và công nghệ mới cho thi công các công trình giao thông giảm sử dụng cát sông và các mỏ đất, đá,…
Vài nét về công ty GGR
GERMANYGROUP ROADSUPPLIES viết tắt là GGR, là công ty con của H2BQ GmbH, một công ty của Đức chuyên cung cấp giải pháp, công nghệ, nguyên vật liệu xây dựng cầu đường cũng như các dự án hạ tầng giao thông. H2BQ GmbH đã đầu tư vào Việt Nam để thành lập GGR. H2BQ GmbH hoạt động trên toàn cầu, có văn phòng đặt bên ngoài nước Đức, bao gồm Dubai ở Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất và ở Hàn Quốc hiện đã có mặt tại Việt Nam.
Đầu năm 2023, lãnh đạo H2BQ GmbH đã tiến hành khảo sát và hợp tác với nhiều bộ ngành của Việt Nam như Bộ Xây dựng, Bộ Giao thông Vận tải và một số tập đoàn xây dựng lớn tại Việt Nam. Nhận thấy nhu cầu phát triển cũng như lợi thế từ sản phẩm độc quyền của mình, Hội đồng quản trị H2BQ GmbH đã quyết định thành lập GGR tại Việt Nam. Mục tiêu chính của GGR là giới thiệu công nghệ và sản phẩm của H2BQ tới thị trường Đông Nam Á, đặc biệt tập trung vào Việt Nam.
GGR đặt mục tiêu giải quyết các vấn đề về chất lượng và giảm chi phí đầu tư từ 10% và có thể lên tới 35% khi xây dựng cơ sở hạ tầng trong các dự án trong tương lai. Chúng tôi dự định đạt được điều này bằng cách tận dụng các công nghệ mới của H2BQ, những công nghệ đã được triển khai thành công trong nhiều dự án trên toàn thế giới.
Thông qua việc sử dụng công nghệ tiên tiến, các sản phẩm của BRT® BAYROTEC giúp xây dựng và duy trì các dự án hạ tầng đường bộ chất lượng cao. Các sản phẩm ổn định nền đất và giảm bụi của chúng tôi được sử dụng trong xây dựng đường và lối đi, cũng như trong nhiều lĩnh vực khác, và được công nhận mang lại hiệu quả cao.
Trong giai đoạn phát triển sản phẩm, ưu tiên hàng đầu của chúng tôi là tính bền vững. Sản phẩm của BRT® BAYROTEC giúp bảo vệ nguồn nguyên liệu thô và nguồn tài nguyên hạn chế trên trái đất một cách bền vững. Việc sử dụng các sản phẩm đặc biệt của chúng tôi cho phép (tái) sử dụng các nguyên liệu thô sẵn có tại chỗ.
H2BQ đã phát triển hai sản phẩm độc quyền: BQ-6999, ổn định đất và BRT DUSTControl DC100, giải pháp ngăn chặn bụi.
Trong bài giới thiệu này chúng tôi xin tập trung vào sản phẩm BQ-6999 từ H2BQ được hòa trộn trong dung dịch nước để sử dụng trong việc ổn định đất. Kết hợp với chất kết dính thích hợp (tùy theo thành phần đất – xi măng hoặc chất kết dính hỗn hợp) Kết hợp với chất kết dính phù hợp (tùy theo thành phần đất – xi măng hoặc chất kết dính hỗn hợp) BQ-6999 đảm bảo cải thiện đáng kể tính chất cơ học của đất ở hầu hết các loại đất.
Ngược lại với các sản phẩm lâu đời chỉ có độ bền cao, sản phẩm của chúng tôi còn linh hoạt hơn nữa. Điều này có nghĩa là chúng làm tăng khả năng biến dạng (tối ưu hóa mô đun đàn hồi, tăng độ giãn dài khi đứt) của đất đã ổn định. Điều này dẫn đến ít bị biến dạng trong quá trình sử dụng, dẫn đến độ bền tăng lên. (Đất ít giòn và ít bị nứt hơn).
Đất được xử lý bằng BQ-6999 cho thấy giá trị độ bền kéo, độ uốn và độ bền kéo tăng lên đáng kể. Do đó, việc sử dụng BQ-6999 làm cho bề mặt được xử lý tổng thể có độ đàn hồi cao hơn và có thể chịu được tải trọng cơ học tốt hơn đáng kể. Điều này có nghĩa là việc sử dụng BQ-6999 kết hợp với chất kết dính tạo nên thân đường dẻo có khả năng chống nước.
Ngoài ra, việc sử dụng BQ-6999 cho phép sử dụng các vật liệu đất trước đây không phù hợp để làm đường. Ngoài ra, còn có thể tái sử dụng vật liệu xây dựng đường hiện có và tiết kiệm chi phí phát sinh trước đây cho việc di dời và chôn lấp.
H2BQ BQ-6999 hoạt động như thế nào
• Chất kết dính polyme tạo thành cầu nối polyme khi thêm vào các hạt đất và xi măng
• Cải thiện độ bền kết dính
• Một mạng lưới đàn hồi mạnh mẽ được hình thành
• Đóng vai trò là liên kết đàn hồi giữa các hạt
• Polyme dẻo hấp thụ năng lượng và không bị vỡ khi chịu tác động của tải nặng = mạng lưới kết nối vết nứt chắc chắn.
Đặc tính và ưu điểm của H2BQ BQ-6999
• Cung cấp độ bền cao kết hợp với tính linh hoạt.
• Khả năng chống nước được cải thiện rất nhiều.
• Việc sử dụng BQ-6999 có tác động tích cực đến tuổi thọ của đất.
• Bằng cách sử dụng một máy tái chế, sản lượng hàng ngày khoảng 6.000 m2 là có thể.
• Sản phẩm được cung cấp dưới dạng chất lỏng cô đặc và được thêm vào nước tại công trường để có hàm lượng nước tối ưu.
• Tăng, cải thiện đáng kể sức mạnh CBR.
• Là “chất kết dính toàn diện” cho hầu hết các loại đất.
Dự án thử nghiệm tại Phú Quốc
Giới thiệu dự án
Khu du lịch sinh thái Vũng Bầu – Cửa Cạn được thiên nhiên ưu đãi với bãi biển đẹp, nước biển trong xanh, thời tiết ôn hòa ấm áp thích hợp cho du khách khám phá 4 mùa trong năm. Đặc biệt địa hình bãi biển có độ dốc chênh lệch nhỏ nên rất an toàn cho các gia đình có trẻ nhỏ. Đây cũng chính là cơ sở quan trọng để Tập đoàn Sun Group lựa chọn Vũng Bầu, Bắc đảo để kiến tạo Khu đô thị và nghỉ dưỡng kết hợp các hoạt động vui chơi giải trí, thương mại.
Vũng Bầu nằm về phía Tây Bắc đảo Ngọc dễ dàng kết nối kinh hoạt với các khu vực trọng điểm, trung tâm vui chơi giải trí và tiện ích hạ tầng giao thông:
• Cách sân bay Phú Quốc khoảng 31,6km
• Cách thị trấn Dương Đông tầm 17,6km
• Cách khu vui chơi Vinpearl Land Phú Quốc 4,7km – Cách Vinpearl Safari Phú Quốc tầm 8,2km.
Đặc biệt, bãi biển tại đây có màu cát trắng vào ban ngày và chuyển vàng khi mặt trời lặn, bãi biển khá hoang sơ và sạch sẽ do chưa có tác động lớn từ đại dương và bàn tay của con người. Loại cát này thường có hình tròn, đều hạt nên khi sử dụng làm vật liệu đắp nền thường khó lu lèn và khó đảm bảo tính ổn định của nền đường trong khi chịu tải trọng động, nhất là khi bị ngập nước. Cát biển cơ bản đáp ứng được các yêu cầu, tiêu chuẩn về vật liệu đầu vào của Tiêu chuẩn TCVN 9436:2012. Tuy nhiên, cát biển có những nhược điểm như hạt mịn, rời rạc, giảm thể tích khi tiếp xúc với hơi ẩm… nên phải có phương án xử lý thêm (đối với vật liệu hoặc thiết kế nền đường) thì mới áp dụng theo công nghệ truyền thống khá tốn kém với những nguồn cung vật liệu đang thiếu hụt phải vận chuyển để bù đắp.
Chính vì những khó khăn trên, BRT® BAYROTEC đã có một thời gian dài nghiên cứu các sản phẩm và tìm hiểu các loại vật liệu, hóa chất phù hợp nhằm ứng dụng công nghệ gia cố nền và cốt nền đường triển khai tại CHLB Đức và nhiều nơi trên thế giới. Chúng tôi đã có thời gian đã dành thời gian nghiên cứu các loại mẫu đất, đá, cát tại nhiều tỉnh thành ở Việt Nam. Trên tất cả các loại vật liệu, chúng tôi đã bàn bạc với lãnh đạo Tập đoàn Sun Group về các giải pháp công nghệ tối ưu nhằm giảm giá thành đầu tư, thi công nhanh, tăng hiệu quả, tính liên kết đàn hồi và tăng giá trị khi sản phẩm không tan rã hay thôi nhiễm với môi trường.
Mục tiêu của dự án
• Kiểm tra tình trạng mặt đường để biết cường độ nền, hệ thống thoát nước, số lượng phương tiện giao thông và tải trọng;
• Kiểm tra lấy mẫu hiện trường và phân tích mẫu vật liệu trong phòng thí nghiệm;
• Đánh giá nhu cầu của khách hàng để lựa chọn sản phẩm đạt hiệu quả tối đa như mong muốn;
• Xác định liều lượng hóa chất và phương pháp ứng dụng nhằm kiểm soát chất lượng công trình bằng thiết bị chuyên dùng và định lượng dung dịch, phụ gia,…;
• Lên dự toán kinh phí các phương án thi công khi áp dụng khối lượng thực tế quy mô lớn để có giá thành phù hợp cho sản phẩm được đồng nhất.
• Mục tiêu kết quả cần đạt được của thí nghiệm của mẫu nén phải thỏa mãn điều kiện trong bảng 3, TCVN 8858 – 2011 Móng cấp phối đá dăm và cấp phối thiên nhiên gia cố Xi Măng trong kết cấu áo đường Ô Tô – Thi Công Và Nghiệm Thu, cường độ chịu nén (sau 14 ngày tuổi) đối với Lớp móng trên của tầng mặt bê tông nhựa và BTXM của đường cao tốc, đường cấp I, cấp II phải đạt ≥ 4,0 Mpa; cường độ chịu ép chẻ (sau 14 ngày tuổi) phải đạt ≥ 0,45 Mpa.
Phương pháp thực hiện
Thí nghiệm trước khi thi công: Đơn vị thi công tiến hành thí nghiệm trong phòng trước khi thi công các chỉ tiêu sau:
• Kiểm tra thành phần hạt vật liệu lấy tại hiện trường
• Thí nghiệm đầm nén
• Thí nghiệm xác định độ ẩm vật liệu
• Tính toán sơ bộ kết cấu nền – áo đường
• Thí nghiệm nén trong phòng
Quá trình thi công
Các bước thi công được triển khai theo các bước sau:
• Chuẩn bị mặt bằng thi công;
• Thí nghiệm xác định độ ẩm của Cát ngoài hiện trường;
• Rải XM và trộn chất gia cố BQ-6999;
• Đầm lèn hỗn hợp cát gia cố;
• Bảo dưỡng hỗn hợp mặt đường được gia cố cốt nền đường.
Một số hình ảnh trong quá trình thi công dự án thử nghiệm Vũng Bàu:
Đánh giá kết quả thử nghiệm
Theo qui định tại bảng 3, TCVN 8858 : 2011: Móng cấp phối đá dăm và cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng trong kết cấu áo đường ô tô – Thi công và nghiệm thu yêu cầu cường độ chịu nén (sau 14 ngày tuổi) đối với Lớp móng trên của tầng mặt bê tông nhựa và BTXM của đường cao tốc, đường cấp I, cấp II phải đạt ≥ 4.0 Mpa; cường độ chịu ép chẻ (sau 14 ngày tuổi) phải đạt ≥ 0.45 Mpa. Cường độ chịu nén trung bình 3 mẫu nén là 7.3(Mpa) > 4(Mpa) theo yêu cầu của TCVN 8858 : 2011.
Kết luận
Cường độ chịu nén của kết cấu gia cố bằng chất gia cố BQ-6999 đạt yêu cầu đối với lớp móng trên dùng cho đường cấp cao như: đường cao tốc, đường cấp I, cấp II, mặt đường sân bay.
Các đề xuất sau thử nghiệm
Căn cứ vào kết quả thí nghiệm chịu nén, và tính ưu việt của sản phẩm BQ-6999 nêu ở trên xin có một số đề xuất cho công nghệ gia cố nền đường đề xuất như sau:
• Khi thi công hoàn chỉnh xong một số đoạn Km đường, các bên đã cùng nhau lấy mẫu kiểm tra hiện trường và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm kết quả cho thấy phù hợp với yêu cầu của các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành.
• Cốt nền đường được gia cố bằng công nghệ sản phẩm BQ-6999 sau khi kiểm tra đầy đủ các qui chuẩn, tiêu chuẩn của ngành sẽ tiến hành phủ lên trên lớp áo đường bằng nhựa Asphalt được thống nhất kích thước hạt 12,5 mm; chiều dày lớp áo là 6 cm giảm so với thiết kế ban đầu là 12cm.
• Có thể dùng loại vật liệu tại chỗ làm cốt nền đường được kết cấu gia cố bằng sản phẩm BQ6999 thay thế cho lớp móng trên (Base) cấp phối đá dăm truyền thống tại nơi có sẵn cát(nguồn gốc biển).
• Đề xuất được tiếp tục thử nghiệm với các vùng có điều kiện tương tự như Phú Quốc để phân tích cũng như đánh giá sự phù hợp của phụ gia bQ-6999 có đảm bảo tuân thủ theo quy trình và các quy chuẩn, tiêu chuẩn của ngành BXD – BGTVT để thay đổi bề dày lớp gia cố đảm bảo độ ổn định của lớp mặt đường Asphalt phía trên theo yêu cầu cụ thể từ các khách hàng.
Tài liệu tham khảo
Hồ sơ thiết kế hạ tầng dự án Vũng Bàu
TCVN 10379:2014: Gia Cố Đất Bằng Chất Kết Dính Vô Cơ, Hóa Chất Hoặc Gia Cố Tổng Hợp, Sử Dụng Trong Xây Dựng Đường – Bộ Thi Công Và Nghiệm Thu
TCVN 13150 – 1: Lớp Vật Liệu Tái Chế Nguội Tại Chỗ Dùng Cho Kết Cấu Áo Đường Ô Tô – Thi Công Và Nghiệm Thu
TCVN 13150 – 2: Lớp Vật Liệu Tái Chế Nguội Tại Chỗ Dùng Cho Kết Cấu Áo Đường Ô Tô – Thi Công Và Nghiệm Thu
TCVN 8858 – 2011: Móng Cấp Phối Đá Dăm Và Cấp Phối Thiên Nhiên Gia Cố Xi Măng Trong Kết Cấu Áo Đường Ô Tô – Thi Công Và Nghiệm Thu
TCVN 8862:2011: Quy Trình Thí Nghiệm Xác Định Cường Độ Kéo Khi Ép Chẻ Của Vật Liệu Hạt Liên Kết Bằng Các Chất Kết Dính
