Giới thiệu về một số chất ổn định đất dùng để cải thiện độ ổn định của đất

Những tiến bộ trong kỹ thuật đã tối ưu hóa các phương pháp làm cứng đất hiện đại. Các chất phụ gia hóa học và sinh học mới giúp tăng cường độ bền của nhựa đường tái chế và vật liệu cốt liệu. Xử lý bằng enzyme phân hủy các chất trong đất và liên kết các hạt bằng chất kết dính để làm cứng. Các polyme tổng hợp cũng tăng cường độ kết dính của đất đã được ổn định, tạo nền móng vững chắc cho các dự án xây dựng.

Quá trình hóa rắn làm thay đổi các tính chất vật lý của đất bằng cách thêm các chất hóa học. Các phản ứng hóa học làm giảm độ dẻo của đất, tăng ma sát nội bộ, tạo thành các hợp chất xi măng và cải thiện đáng kể khả năng chịu tải của đất đã được ổn định. Các chất phụ gia hóa học thường được sử dụng trong quá trình hóa rắn được liệt kê dưới đây.

1. Vôi

Vôi (vôi sống, vôi tôi, LKD) giúp làm cứng đất giàu sét (hàm lượng sét ≥20%). Nó làm khô đất ẩm nhanh chóng thông qua các phản ứng tỏa nhiệt và thay thế các ion trong đất để giảm độ dẻo và co ngót. Thông qua các phản ứng pozzolanic trong vòng 2-24 giờ sau khi đóng rắn, vôi tạo ra các hydrat CSH và CAH để kết dính các hạt của đất đã được ổn định. Nó cũng làm tăng độ pH của đất, cải thiện khả năng trao đổi ion và thúc đẩy quá trình làm cứng lâu dài của đất ẩm.

2. Xi măng

Xi măng hỗ trợ quá trình đông cứng hầu hết các loại đất, đặc biệt là đất thịt và đất cát. Nó có tốc độ đông cứng nhanh và mang lại cho đất đã ổn định độ bền nén vượt trội cho nền móng công trình.

3. Tro bay

Tro bay là một sản phẩm phụ của quá trình đốt than có chi phí thấp và thân thiện với môi trường. Khi được trộn với vôi hoặc xi măng với tỷ lệ gấp đôi xi măng, nó giúp tăng cường quá trình đông cứng của đất cát và đất phù sa, và các chất hoạt hóa còn giúp tăng thêm khả năng chống thấm của đất đã được ổn định. Tro bay loại C có hàm lượng CaO cao và đặc tính tự đông cứng, trong khi tro bay loại F cần chất hoạt hóa kiềm để hoàn thành quá trình đông cứng.

Hạn chế: Phương pháp này đòi hỏi độ ẩm thấp trong đất ẩm và các biện pháp thoát nước trước. Hỗn hợp đông cứng bằng phương pháp đông lạnh sẽ mất độ bền khi ngâm trong nước, và các hợp chất lưu huỳnh tạo ra các khoáng chất giãn nở làm suy yếu hiệu quả đông cứng lâu dài của đất được ổn định.

4. Nhựa đường

Nhựa đường chủ yếu được sử dụng để tăng cường khả năng chống thấm và kín nước, cũng như để làm cứng đất cát ẩm.

5. Polyme sinh hóa

Các enzyme sinh học phân hủy chất hữu cơ trong đất ẩm. Kết hợp với các polyme, chúng liên kết các hạt đất để tăng cường độ kết dính và khả năng chống ẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đông cứng ổn định của đất đã được ổn định.

1. Xỉ lò cao

Là một sản phẩm phụ của quá trình luyện sắt, xỉ có thành phần giống xi măng với khả năng thủy hóa tiềm ẩn được kích hoạt bởi vôi hoặc kiềm để thúc đẩy quá trình đông cứng đất. Nó được phân loại thành xỉ tinh thể làm nguội bằng không khí, xỉ thủy tinh làm nguội nhanh và xỉ giãn nở bằng hơi nước để đáp ứng các yêu cầu đông cứng khác nhau của đất ổn định trong các ứng dụng kỹ thuật.

2. Vật liệu ổn định tiên tiến

◆ Chất ổn định enzyme: Các chất phụ gia phân hủy sinh học giúp tăng cường liên kết giữa các hạt để thúc đẩy quá trình đông cứng của đất đã được ổn định, được ứng dụng rộng rãi trên các tuyến đường nông thôn ít xe cộ qua lại.

◆ Nhũ tương polymeTăng cường độ bền kéo và giảm độ thấm để củng cố quá trình đông cứng của đất cát và đất phù sa đã được ổn định.

◆Vật liệu nanoCải thiện liên kết hạt và độ cứng ở cấp độ vi mô để nâng cao hiệu suất đông cứng của đất ổn định.

◆ GeopolymerVật liệu xi măng có nguồn gốc từ chất thải đạt được hiệu quả đông cứng tương đương với xi măng thông thường nhưng có lượng khí thải carbon thấp hơn.

Các chất phụ gia làm cứng được lựa chọn dựa trên các thông số của dự án. Hệ thống phụ gia hỗn hợp đã trở thành lựa chọn hàng đầu để tối đa hóa hiệu quả làm cứng của đất được ổn định.

3. Xử lý trung hòa đất kiềm

Đất và bùn thải có tính kiềm cần phải trải qua quá trình trung hòa để hỗ trợ quá trình đông cứng đất đã ổn định và bảo vệ môi trường xung quanh. Quy trình bao gồm sàng lọc đất ướt thô, trộn chất trung hòa, xả thải đúng quy định và tái sử dụng vật liệu đã qua xử lý làm giá thể trồng cây sau khi đông cứng đạt tiêu chuẩn.

Thiết bị làm cứng bùn thải Ninon được thiết kế để cải thiện nhiều loại đất mềm và bùn thải thông qua quá trình làm cứng có mục tiêu. Thiết bị này giúp cấp liệu chính xác các chất phụ gia hỗn hợp và trộn vật liệu đồng nhất, từ đó cải thiện đáng kể độ bền cơ học và khả năng chống thấm của đất đã được ổn định.

Mô hình thiết bị làm rắn bùn thải Ninon

Với khả năng tự động hóa cao và tính cơ động linh hoạt, thiết bị làm cứng bùn thải này thích ứng tốt với các công trình xây dựng nền móng và cải tạo mặt bằng. Thiết bị xử lý đất ổn định bằng phương pháp làm cứng giúp rút ngắn thời gian thi công, giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và tuân thủ các quy định về môi trường, thực hiện việc làm cứng và thu hồi tài nguyên đất đã ổn định ngay tại công trường, từ đó mang lại hiệu quả giảm chi phí và tăng năng suất đáng kể cho các dự án làm cứng địa kỹ thuật.