Nghiên cứu các giải pháp cải thiện tính năng của bùn cát biển nạo vét ứng dụng trong xây dựng công trình

Hàng năm, nước ta cần nạo vét với một khối lượng lớn bùn cát từ các luồng hàng hải. Bên cạnh công tác nạo vét thì công tác xử lý bùn cát nạo vét là một khâu quan trọng nhằm đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ môi trường và an toàn cho hệ sinh thái khu vực đổ thải. Ở nước ta hiện nay, sản phẩm nạo vét một phần nhỏ được sử dụng để tôn tạo các khu vực ven biển, còn phần lớn được đổ thải hoặc nhấn chìm ở ngoài khơi nơi có độ sâu nước lớn, ít ảnh hưởng đến môi trường. Tuy có những giải pháp hạn chế ảnh hưởng của chất nạo vét tới môi trường và việc đổ thải hoặc nhấn chìm hiện nay được quản lý rất chặt chẽ bởi các đơn vị có chức năng về môi trường nhưng không thể khẳng định các vật liệu này không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái.

Vì thế, PGS.TS. Nguyễn Châu Lân cùng các cộng sự tại Cục Hàng hải Việt Nam đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu các giải pháp cải thiện tính năng của bùn cát biển nạo vét ứng dụng trong xây dựng công trình” từ năm 2019 đến năm 2020.

Đề tài tập trung phân tích các công nghệ cải tạo tính năng chất nạo vét với đối tượng chính là bùn cát nạo vét, đồng thời kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thí nghiệm cho vật liệu bùn cát nạo vét; đưa ra chỉ dẫn kỹ thuật kỹ thuật phương pháp tăng tính năng của vật liệu bùn cát nạo vét làm làm vật liệu đắp nền đường.

Sau hơn 1 năm nghiên cứu, đề tài đã thu được các kết quả sau:

- Đưa ra phương pháp gia tăng cường độ bùn cát biển để sử dụng làm vật liệu, cơ chế của sự gia tăng cường độ.

- Kiến nghị sử dụng hàm lượng 100 kg/m³ xi măng hoặc trộn xi măng với tro bay hàm lượng xi măng và tro bay 100 kg/m³ (30% tro bay trong hỗn hợp) làm vật liệu gia cố cho bùn cát biển.

- Đưa ra cơ chế của việc gia tăng cường độ vật liệu bùn cát biển, khi trộn với các phụ gia như vôi, xi măng, tro bay. Cường độ mẫu tăng lên do hình thành các liên kết CSH và CASH từ kết quả thí nghiệm XRD và hình thành một số chất mới từ kết quả thí nghiệm chụp ảnh vi mô SEM.

- Kết quả mô phỏng phần mềm Plaxis cho kết cấu mặt đường cho thấy có thể dùng vật liệu bùn nạo vét sau gia cố làm nền đường. Tiến hành thí nghiệm, thử nghiệm trộn ngoài hiện trường bằng máy trộn mini và kiểm tra bằng CBR cho thấy bùn trộn với xi măng với tỉ lệ 100 kg/m3 thỏa mãn tiêu chuẩn nền đường cho lớp đất bên dưới 150 cm (yêu cầu CBR=2).

- Đề xuất chỉ dẫn kỹ thuật kỹ thuật phương pháp tăng tính năng của vật liệu bùn cát nạo vét làm làm vật liệu đắp nền đường, cũng như phương pháp thi công bùn cát biển phục vụ thi công nền.

Sản phẩm của đề tài góp phần đưa ra giải pháp cho tái sử dụng bùn nạo vét, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do đánh chìm bùn, tận dụng làm vật liệu đắp trong điều kiện tài nguyên ngày càng khan hiếm.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17740/2019) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Theo Vista.gov.vn