THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN

Tên luận án:              Nghiên cứu tác động và giải pháp bước đầu hạn chế ảnh hưởng đến mặt đường ô tô do biến đổi khí hậu, nước biển dâng ở thành phố Đà Nẵng

Ngành:                       Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

Mã số:                        62580205

Nghiên cứu sinh:      Nguyễn Văn Tươi

Người hướng dẫn:     GS.TS. Phạm Huy Khang  

                                    GS.TS. Bùi Xuân Cậy

Cơ sở đào tạo:           Trường Đại học Giao thông Vận tải.

1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu

- Luận án đã đánh giá được ảnh hưởng có hại của nước biển đến độ ổn định và độ dẻo Marshall của vật liệu BTN, ảnh hưởng có lợi của puzơlan tự nhiên núi Đầu Voi đến độ bền sun phát, độ chống thấm nước và độ chống thấm ion clo của bê tông, từ đó, làm sáng tỏ các cơ chế lý - hóa của puzơlan tự nhiên làm tăng độ bền BTXM và ứng dụng loại bê tông này để xây dựng mặt đường BTXM trong điều kiện biến đổi khí hậu, nước biển dâng ở thành phố Đà Nẵng.

- Luận án cung cấp một tổng quan, đề xuất một loại BTXM mới sử dụng phụ puzơlan tự nhiên núi Đầu Voi Quảng Ngãi để xây dựng mặt đường BTXM trong điều kiện biến đổi khí hậu, nước biển dâng ở thành phố Đà Nẵng, là tài liệu tham khảo cho những nhà nghiên cứu về độ bền của bê tông ở môi trường biển.

2. Những đóng góp mới của đề tài

1. Đã chứng minh được rằng mặt đường BTN trong điều kiện ngập (nước biển) bị suy giảm rất đáng kể chỉ tiêu độ bền và độ chảy dẻo Marshall, là 02 chỉ tiêu vẫn được sử dụng để kiểm soát chất lượng mặt đường BTN. Độ ổn định Marshall giảm dần và độ dẻo Marshall tăng dần theo thời gian ngâm mẫu BTNC12,5 và BTNC19 trong nước biển. Sau thời gian 3 tháng, ảnh hưởng của nước biển đến tính chất của BTN càng lớn. Sau 6 tháng, các mẫu BTN đều không thỏa mãn với tiêu chuẩn độ ổn định lớn hơn hoặc bằng 8kN và độ dẻo từ 2 - 4 mm.

2. Đã tìm ra tỉ lệ puzơlan núi Đầu Voi - Quảng Ngãi tối ưu về mặt cường độ là 10-15% và có thể sử dụng để xây dựng mặt đường ô tô. Đã chứng minh được BTXM sử dụng puzơlan núi Đầu Voi - Quảng Ngãi với tỉ lệ tối ưu đã được xác định này cho hiệu quả chống lại nguy cơ suy giảm cường độ khi ngâm nước biển liên tục dài ngày. Việc sử dụng BTXM có puzơlan núi Đầu Voi - Quảng Ngãi với tỉ lệ thích hợp để làm mặt đường ô tô là giải pháp khả thi để sử dụng trong khu vực có nguy cơ ngập nước biển liên tục, dài ngày.

3. Đã chứng minh được BTXM thông thường trong điều kiện ngập (nước biển) liên tục dài ngày có nguy cơ suy giảm cường độ nén rất đáng kể. Như vậy, việc sử dụng BTXM thông thường để làm mặt đường trong điều kiện ngập nước biển liên tục, dài ngày sẽ có nguy cơ hư hỏng rất cao do vấn đề suy giảm cường độ.

4. Đã chứng minh được với tỉ lệ puzơlan núi Đầu Voi - Quảng Ngãi tối ưu, BTXM có khả năng cải thiện đáng kể sức kháng ăn mòn, độ chống thấm nước, độ chống thấm ion clo. Sử dụng BTXM có puzơlan núi Đầu Voi - Quảng Ngãi với tỉ lệ thích hợp để làm mặt đường ô tô là giải pháp khả thi để sử dụng trong các khu vực có nguy cơ ngập nước biển liên tục, dài ngày để đảm bảo tuổi thọ của mặt đường.

5. Đã tính toán được chiều dày lớp bê tông bảo vệ tối thiểu đảm bảo tuổi thọ sử dụng của mặt đường BTXM tsd = 20 năm lần lượt là  69,57, 65,21, 39,95 mm đối với vùng khí quyển biển và 85,49, 79,97, 47,96 mm đối với vùng thủy triều tương ứng với sử dụng bê tông 100PC-0PZ, 100RSC, 85PC-15PZ. Tuổi thọ do xâm nhập ion clo của mặt đường BTXM sử dụng bê tông 100RSC cao hơn khoảng 1,16 - 1,18 lần; sử dụng bê tông 85PC-15PZ cao hơn khoảng 3,34 - 4,63 lần tương ứng so với sử dụng bê tông 100PC-0PZ khi lớp bê tông bảo vệ lần lượt là 50; 60 và 70 mm.

6. Khi đường có các điều kiện tải trọng, nền móng, nhiệt độ và qui mô giao thông như nhau thì chiều dày và ứng suất kéo uốn gây mỏi lớn nhất trong các tấm mặt đường BTXM do tải trọng và nhiệt độ gây ra xấp xỉ nhau và bê tông 85PC-15PZ có hiệu quả kinh tế hơn. Cụ thể, mặt đường BTXM sử dụng bê tông 85PC-15PZ tiết kiệm được khoảng 4,1% chi phí so với bê tông 100PC-0PZ.

 

BRIEF DESCRIPTIONOF THE THESIS

 

The topic of thesis:              A study on impact and initıal solution to limit the effects                                                     on pavement due to climate change and sea level rise in                                                       Da Nang city

Major:                                    Highway Engineering

Code:                                      62580205

Full name of Ph Student:     Nguyễn Văn Tươi

Scientific supervisors:        Prof. Dr. Phạm Huy Khang

                                                Prof. Dr. Bui Xuan Cay

Training facility:                  University of Transport and Communications 

 

  1. The scıentıfıc and practıcal sıgnıfıcances of thesıs
  2. The thesis has evaluated the damaging effects of seawater on Marshall stability and flow of asphalt concrete materials and the benefits of natural pozzolan taken from Dau Voi mountain in Quang Ngai province to sulphate resistance, water permeability, chloride ion penetration resistance of concrete, that clarify the physical and chemical mechanisms of natural pozzolan has improved the cement concretedurability as well as its application of cement concrete pavement construction under the threat of climate change and sea level rise in Da Nang city.
  3. The thesis provides an overview and proposes a new cement concrete type formulated with natural pozzolanic additives taken from Dau Voi mountain in Quang Ngai province for cement concrete pavement construction under climate change and sea level rise conditions in Da Nang city, and it is also an useful reference material for researchers on concrete durability in the marine environment.
    1. New contributions of the thesis

1. Proven that asphalt concrete pavements in immersion condition(seawater)havea significant reduction inMarshall stability and flow value–standards for quality control of asphalt concrete pavements. During the seawater immersion time, bothC12,5 asphalt concrete pavements and C19 asphalt concrete pavements samples havea gradual increase of Marshall stability value and a gradual decrease of Marshall flow value. After 3 months, seawater has a gradually great effect on properties of asphalt concrete pavements. After 6 months, the above samples are not satisfied with the values of the stability criterion of greater than or equal to 8kN as well asthe flow criterionof 2-4 mm.

2. Found that the optimum content of natural pozzolan (taken from Dau Voi mountain in Quang Ngai province) in cement concrete in terms of strength is ranging from 10% to 15% that can be used for  pavement construction. It has alsoproven thatnatural pozzolan(taken from Dau Voi mountain in Quang Ngai province) with optimum content hasan effective resistance tothe strength reduction in the case of continuous and long-time seawaterimmersion. Usingthis cement concrete typefor pavement construction in such condition is possible.

3. Proven that conventional cement concrete in continuous and long-time immersion condition(seawater) has a high risk of compressive strength reduction. Therefore, using conventional cement concretefor pavement construction in suchcondition willbe severelydammaged due to its strength reduction.

4. Proven that cement concrete with an optimum content of natural pozzolan (taken from Dau Voi mountain in Quang Ngai province)can greatly improve corrosion resistance, water permeability and chloride ion penetration resistance.Usingthis cement concrete type for pavement construction to ensure pavement service life in continuous and long-time seawater immersion zones is possible.

5. Calculated that the minimum thickness of concrete cover to ensure the service life of cement concrete pavement for 20 years (tsd = 20 years)respectively 69.57mm, 65.21mm, 39.95 mm for oceanatmosphere and 85mm, 49mm, 79.97mm, 47.96 mm for tidal zones corresponding to concrete types of 100PC-0PZ, 100RSC, 85PC-15PZ.Compared with 100PC-0PZ concrete type, in case of chloride penetration, cement concrete pavement using 100RSC concrete type provides alongerservice life of about 1.16 to 1.18 times and a suchlonger period of about 3.34 to 4.63 times with the use of 85PC-15PZ concrete type in accordance with concrete cover thickness of 50 mm, 60 mm and 70 mm

 

6. When the road has the same conditions of traffic load, foundation, temperature and traffic flow, the thickness and the greatestflexuralfatiguestrength ofcement concrete pavement due totraffic load and temperature are approximately the same and using 85PC-15PZ concrete type in this conditionwill be more economical. Namely, cement concrete pavement using 85PC-15PZ concrete type will result in savingof about 4.1% total construction cost compared to the cost of using 0PZ 100PC concrete type.