Xử lý đất với ben-tô-nít và tro bay sử dụng cho lớp chống thấm của bãi chôn lấp rác thải ở Hà Nội

Abstract: The paper presents studies on phisico-mechanical properties of

soils mixed with bentonite and fly-ash for anti-permeable layers of solid

waste burrial fields of Hanoi. From study results it can conclude that

permeability coefficient of soil with 15% bentonite and fly-ash is less than

10-9m/s and can be used rationaly as materials for anti-permeable layers

of solid waste burrial fields.

pdf 11 trang yennguyen 2060
Bạn đang xem tài liệu "Xử lý đất với ben-tô-nít và tro bay sử dụng cho lớp chống thấm của bãi chôn lấp rác thải ở Hà Nội", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Xử lý đất với ben-tô-nít và tro bay sử dụng cho lớp chống thấm của bãi chôn lấp rác thải ở Hà Nội

Xử lý đất với ben-tô-nít và tro bay sử dụng cho lớp chống thấm của bãi chôn lấp rác thải ở Hà Nội
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 48 
XỬ LÝ ĐẤT VỚI BEN-TÔ-NÍT VÀ TRO BAY SỬ DỤNG 
CHO LỚP CHỐNG THẤM CỦA BÃI CHÔN LẤP 
RÁC THẢI Ở HÀ NỘI 
NGUYỄN CHÂU LÂN*, CHU LONG HẢI** 
Using soil mixed with bentonite and fly-ash as materials for anti-
permeable layers in solid waste burrial fields of Hanoi 
Abstract: The paper presents studies on phisico-mechanical properties of 
soils mixed with bentonite and fly-ash for anti-permeable layers of solid 
waste burrial fields of Hanoi. From study results it can conclude that 
permeability coefficient of soil with 15% bentonite and fly-ash is less than 
10
-9
m/s and can be used rationaly as materials for anti-permeable layers 
of solid waste burrial fields. 
1. GIỚI THIỆU CHUNG* 
Hiện nay, theo thống kê, khối lƣợng chất 
thải rắn của Hà Nội là khoảng 6400 tấn/ngày. 
Khối lƣợng chất thải rắn này đƣợc xử lý chủ 
yếu ở các bãi chôn lấp ở trong trung tâm và các 
bãi xử lý rác cấp quận; và chỉ có 1/3 số lƣợng 
bãi chôn lấp rác thải hợp vệ sinh trên địa bàn 
toàn thành phố. Bãi chôn lấp lớn nhất ở Hà Nội 
là bãi chôn lấp Nam Sơn (Hình 1) – nơi nhận 
và tiến hành xử lý xấp xỉ 3800 đến 4200 tấn rác 
thải hàng ngày. Tại đây hoặc một số bãi chôn 
lấp quy mô nhƣ bãi chôn lấp Xuân Sơn/nhà 
máy xử lý rác thải Kiêu Kỵ, chất thải rắn đƣợc 
nén chặt và đốt trƣớc khi chôn lấp, còn nƣớc 
thải đƣợc gom tập trung lại tại hồ chứa và xử lý 
theo quy định. Tuy nhiên, với các bãi chôn lấp 
không hợp vệ sinh (phần lớn là các bãi rác tạm, 
lộ thiên, không có hệ thống thu gom, xử lý 
* Khoa Công trình - Đ i h c Giao thông Vận tải 
 03 Cầu Giấy-Láng Th ợng-Đ ng Đa-Hà Nội 
 Email: nguyenchaulan@utc.edu.vn 
** Khoa Đào t o u c tế - Đ i h c Giao thông Vận tải 
 03 Cầu Giấy-Láng Th ợng-Đ ng Đa-Hà Nội 
 Email: longhaichuutc@gmail.com 
nƣớc rỉ rác), nƣớc rỉ từ rác thải không đƣợc xử 
lý hoặc xử lý đơn giản thông qua đầm phá tự 
nhiên đã gây ô nhiễm nặng nề tới môi trƣờng, 
đặc biệt là nguồn nƣớc ngầm. 
 Hỗn hợp đất và ben-tô-nít đƣợc áp dụng làm 
lớp chống thấm cho bãi chôn lấp ở nhiều nƣớc 
trên thế giới vì những ƣu điểm về kỹ thuật và 
kinh tế. Có rất nhiều thí nghiệm đã đƣợc thực 
hiện nhằm xác định sự thay đổi của hệ số thấm 
theo hàm lƣợng ben-tô-nít và dung trọng đầm 
chặt của hỗn hợp trên thế giới. Báo cáo của 
Won. và các cộng sự, (2002) cho thấy rằng với 
hỗn hợp có dung trọng khô 1,6 Mg/m3, hệ số 
thấm giảm nhanh chóng khi tăng hàm lƣợng 
ben-tô-nít và sẽ nhỏ hơn 10-9m/s khi hàm lƣợng 
ben-tô-nít trong hỗn hợp lớn hơn 10% theo khối 
lƣợng. Omer Muhie Eldeen Taha, (2015) cũng 
nhận thấy rằng hệ số thấm của hỗn hợp giảm khi 
tăng hàm lƣợng ben-tô-nít, trong khi Dixon & 
Gray (1985) chỉ ra rằng việc trộn thêm (lên đến 
50%) cát vào ben-tô-nít làm giảm hệ số thấm 
của mẫu hỗn hợp đã đƣợc đầm chặt. Theo 
Charles D. Shackelford. và các cộng sự, (2015), 
sự sụt giảm đáng kể của hệ số thấm k xảy ra khi 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 49 
tăng hàm lƣợng ben-tô-nít trong hỗn hợp đất và 
ben-tô-nít, đặc biệt hỗn hợp có thể đạt đƣợc giá 
trị hệ số thấm rất thấp (≤10-10 m/s) khi hàm 
lƣợng ben-tô-nít trong hỗn hợp ≥ 10%. Bên 
cạnh đó, đất khi trộn với hỗn hợp tro bay và 
ben-tô-nít sau khi đƣợc đầm chặt cũng có thể sử 
dụng làm lớp chống thấm cho bãi chôn lấp rác 
thải. Những nghiên cứu trƣớc đó đã cho thấy 
rằng chỉ số dẻo, hệ số thấm và tính trƣơng nở 
của mẫu đất trộn với tro bay giảm trong khi 
dung trọng khô và cƣờng độ tăng với sự gia tăng 
của hàm lƣợng tro bay trong hỗn hợp (Kumar 
and Sharma, 2004). Hơn nữa, nghiên cứu của 
Kumar (2004) cũng cho thấy rằng hàm lƣợng 
ben-tô-nít trong hỗn hợp ben-tô-nít và tro bay 
khi chiếm tới 20% có thể đƣợc sử dụng để cải 
thiện tính chất địa kỹ thuật của tro bay. 
Theo xu hƣớng phát triển bền vững hiện nay, 
Hà Nội cần đảm bảo sự hài hòa giữa tăng trƣởng 
kinh tế và bảo vệ môi trƣờng, đặc biệt là trong 
việc tăng cƣờng hiệu quả xử lý chất thải rắn 
nhằm đáp ứng yêu cầu trong công tác bảo vệ 
môi trƣờng theo tinh thần Luật bảo vệ Môi 
trƣờng 38/2015/QH13 và Nghị định 
38/2015/NĐ-CP về quản lý chất thải và phế liệu. 
Nhƣ vậy, việc nghiên cứu chống thấm cho bãi 
rác thải là điều rất cần thiết đối với Hà Nội – 
định hƣớng đô thị vệ tinh giảm thiểu tối đa tác 
động tới môi trƣờng. Thông thƣờng, tầng chống 
thấm cho các bãi chôn lấp sẽ là các lớp vật liệu 
địa kỹ thuật tổng hợp nhƣ HDPE (High Density 
Polyethylen) hoặc GCL (Geosynthetic Clay 
Liners). Theo tiêu chuẩn Việt Nam, tầng chống 
thấm sử dụng cho bãi chôn lấp rác thải phải có 
hệ số thấm nhỏ hơn 10-9 m/s và chiều dày lớp 
đất sét đầm chặt lớn hơn 0,6m. Nhƣng, các liệu 
này khá đắt và yêu cầu công tác thi công và quản 
lý chất lƣợng tƣơng đối khó khăn. Nhƣ vậy, việc 
thay thế bằng lớp sét đầm chặt để chống thấm có 
thể giảm đƣợc chi phí; và vì vậy nghiên cứu 
nhằm đánh giá tác dụng chống thấm của lớp sét 
này có ý nghĩa lớn đến định hƣớng phát triển 
bền vững của Việt Nam. 
Hình 1. Bãi chôn lấp Nam Sơn 
A - Các ô đang tiếp nhận rác thải 
B - Các ô đang trong quá trình chôn lấp với 
lớp phủ HDPE phía trên 
Tuy nhiên, những nghiên cứu về sử dụng 
hỗn hợp đất và ben-tô-nít, hoặc đất và tro bay, 
ben-tô-nít cho lớp chống thấm của bãi chôn 
lấp rác thải ở Hà Nội vẫn còn hạn chế. Vậy 
nên, nghiên cứu này tập trung vào việc đánh 
giá khả năng sử dụng hỗn hợp tro bay và ben-
tô-nít khi trộn vào đất nhƣ một loại vật liệu 
chống thấm phù hợp để đáp ứng các yêu cầu 
đã nhắc đến trƣớc đó. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 50 
2. VẬT LIỆU- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Vật liệu 
Những mẫu đất nguyên trạng đƣợc lấy từ các 
hố khoan trên địa bàn quận Thanh Xuân, Hà 
Nội, Việt Nam. Những mẫu đất này đƣợc bọc lại 
bảo quản trong các ống nhựa để tránh làm thay 
đổi độ ẩm. Sau đó, mẫu đất đƣợc chuyển tới 
phòng thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý 
cơ bản cũng nhƣ hệ số thấm, và cấu trúc vi mô. 
Bảng 1: Tính chất và thành phần của Tro bay 
Tính chất Đơn vị Kết quả 
Phƣơng pháp thí 
nghiệm 
Chỉ số hoạt động cƣờng độ so với mẫu 
đối chứng ở 28 ngày 
% 85,3 ASTM C311 
Khả năng trƣơng nở % 0,031 ASTM C151 
Lƣợng sót sàng 45µm % 30,60 Phân tích sàng 
Lƣợng mất khi nung % 6,28 ASTM C618 
Thành phần hoá học của tro bay 
SiO2 
% 
53,88 
TCVN 7131:2002 
K2O 3,40 
MKN 6,27 
Fe2O3 6,70 
CaO 4,27 
Al2O3 21,82 
Tro bay đã tuyển Vũng Áng loại F có các tính 
chất cơ bản và thành phần chính đƣợc liệt kê 
nhƣ trong Bảng 1. Ben-tô-nít đƣợc sản xuất và 
phân phối bởi công ty cổ phần An Phát, Thanh 
Hóa, Việt Nam với một số đặc tính cơ bản nhƣ 
tỷ trọng, độ nhớt, độ tách nƣớc, độ ổn định và 
lực cắt tĩnh đƣợc phân tích theo tiêu chuẩn của 
TCVN 9395:2012 nhƣ trong Bảng 2. 
Bảng 2: Tính chất cơ bản của Ben-tô-nít 
Chỉ tiêu Yêu cầu Kết quả Phƣơng pháp thử 
Tỷ trọng dung dịch 1,05 ÷ 1,15 1,05 Cân bùn 
Độ nhớt 18 ÷ 45 22 ÷ 26 Phễu 700/500ml 
30 ÷ 90 36 ÷ 40 Phễu 1500/1000ml 
Độ tách nƣớc < 30 ml/30 phút 18 Dụng cụ đo mất nƣớc 
Độ pH 7 ÷ 9 9 Máy đo pH 
Hàm lƣợng cát < 6% 0,2 Thiết bị đo hàm lƣợng cát 
Độ dày áo Sét 1 ÷ 3 ml/30 phút 2 Dụng cụ đo độ mất nƣớc 
Tỷ lệ keo > 95% 98 Đong cốc 
Độ ổn định < 0,03 g/cm
3 
0,02 Ống đo hình trụ 100ml và cân bùn 
Lực cắt tĩnh 1 phút: 
20 ÷ 30 mg/cm
2 
27 Lực kế cắt tĩnh 
10 phút: 50 ÷ 100 
mg/cm
2 
55 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 51 
Phƣơng pháp nghiên cứu 
Trong bài báo này các chỉ tiêu cơ lý của mẫu 
đất trƣớc và sau khi trộn hỗn hợp tro bay – ben-
tô-nít đƣợc thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM và 
đƣợc liệt kê nhƣ ở Bảng 3. 
Trong nghiên cứu này, thí nghiệm đầm chặt 
tự động đƣợc tiến hành. Mẫu đất đƣợc chia làm 
3 lớp và đầm chặt tự động với 25 lần đầm cho 
một lớp tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp thí nghiệm 
Proctor tiêu chuẩn (ASTM D 698). 
Thí nghiệm thấm cho đất trƣớc và sau khi 
trộn với ben-tô-nít và tro bay theo các tỉ lệ khác 
nhau: 03, 05, 07, 10, 12% ben-tô-nít; 05, 10, 
15% tro bay; 5, 10, 15% hỗn hợp tro bay và ben-
tô-nít (ben-tô-nít luôn chiếm 20% hỗn hợp tro 
bay-ben-tô-nít theo khối lƣợng). Trong thí 
nghiệm thấm này, các mẫu đất đƣợc đầm chặt và 
ngâm bão hoà trƣớc khi thí nghiệm thấm với cột 
nƣớc giảm dần theo tiêu chuẩn ASTM (D5084-
10). Bộ dụng cụ sử dụng cho thí nghiệm thấm 
đƣợc thể hiện trong Hình 2. Hệ số thấm có thể 
đƣợc tính toán theo biểu thức dƣới đây: 
0
1
haL
k = ln
At h
 (1) Trong đó: 
k: hệ số thấm 
ho: mực nƣớc ban đầu trong ống đo áp (cm) 
a: diện tích của ống đo áp (3,462 cm2) 
h1: chiều cao mực nƣớc khi kết thúc thí 
nghiệm = ho - Δh 
L: chiều dài mẫu đất (4 cm) 
t: thời gian để mẫu thấm, giảm 1 đoạn Δh 
A: diện tích mẫu đất (33,166 cm2) 
Ngoài ra, nghiên cứu này còn thực hiện phân 
tích thành phần hóa học cho mẫu đất trƣớc và 
sau khi trộn thông qua thí nghiệm nhiễu xạ tia X 
(XRD – X-ray Diffraction) và thực hiện quan 
sát cấu trúc vi mô của mẫu đất thông qua thí 
nghiệm SEM/EDX (SEM – Scanning Electronic 
Microscopy/kính hiển vi điện tử quét, EDX – 
Energy Dispersive X-ray Spectroscopy/phổ tán 
sắc năng lƣợng tia X). 
Bảng 3: Các tiêu chuẩn thí nghiệm theo ASTM 
Tên thí nghiệm Tiêu chuẩn áp dụng 
Độ ẩm ASTM D 2216 
Trọng lượng thể tích ASTM D 2937-00 
Phân tích thành phần hạt ASTM D 422 
Chỉ tiêu Atterberg ASTM D 4318 
Thí nghiệm đầm chặt tự động ASTM D 698 
Thí nghiệm thấm ASTM D 5084-10 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 52 
Hình 2. Bộ dụng cụ thí nghiệm thấm 
3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 
3.1. Kết quả thí nghiệm cơ lý 
Hình 3. Đ ng cong phân b kích th ớc h t đất 
Kết quả phân tích thành phần hạt của mẫu đất 
nguyên trạng đƣợc chỉ ra ở Hình 3. Đây là loại 
đất sét. Các thông số cơ bản nhƣ độ ẩm, giới hạn 
chảy, giới hạn dẻo đƣợc cho ở dƣới: 
 Độ ẩm tự nhiên: 25,16% 
 Giới hạn dẻo (PL): 19,21% 
 Giới hạn chảy (LL): 27,28% 
Kết quả thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn 
Kết quả thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn của 
mẫu đất nguyên trạng đƣợc cho ở Hình 4. Độ ẩm 
tối ƣu và khối lƣợng thể tích khô lớn nhất lần lƣợt 
là 16,4% và 1,737 g/cm
3
. Các kết quả của thí 
nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn của mẫu đất trộn với 
ben-tô-nít và tro bay theo các tỉ lệ khác nhau: 03, 
05, 07, 10, 12% ben-tô-nít; 05, 10, 15% tro bay; 5, 
10, 15% hỗn hợp tro bay và ben-tô-nít (ben-tô-nít 
luôn chiếm 20% hỗn hợp tro bay-ben-tô-nít theo 
khối lƣợng) đƣợc so sánh với nhau và với kết quả 
của mẫu đất nguyên trạng nhƣ trong hình 5. 
Hình 4. Kết quả thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn của mẫu đất nguyên tr ng 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 53 
Hình 5. Kết quả thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn của các mẫu hỗn hợp 
3.2. Kết quả thí nghiệm thấm 
Hình 6 thể hiện sự so sánh kết quả thí 
nghiệm thấm của mẫu đất nguyên trạng và mẫu 
hỗn hợp gồm đất và các chất trộn thêm. Mẫu đất 
nguyên trạng có hệ số thấm 4,69.10-9 không đạt 
yêu cầu (lớn hơn giá trị hệ số thấm cho phép 
cho lớp chống thấm của bãi chôn lấp 10-9). Kết 
quả cho thấy khi trộn thêm ben-tô-níte và hỗn 
hợp tro bay-ben-tô-nít, hệ số thấm của mẫu đất 
ban đầu giảm nhanh; trong khi đó, hệ số thấm 
của mẫu đất trộn tro bay có xu hƣớng tăng dần. 
Mặc dù mẫu đất trộn ben-tô-nít với hàm lƣợng 
ben-tô-nít 10% và 12% có giá trị hệ số thấm lần 
lƣợt là 9,02.19-10 và 5,33.10-10 nhƣng xu hƣớng 
giảm không ổn định. Khi tăng hàm lƣợng hỗn 
hợp tro bay và ben-tô-nít trộn với đất, giá trị hệ 
số thấm giảm dần đều, và có giá trị 8,97.10-10 
với 15% hỗn hợp chất trộn thêm. 
Hình 6. Kết quả thí nghiệm thấm của các mẫu hỗn hợp 
3.3. Kết quả thí nghiệm XRD 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 54 
Hình 7. Kết quả phân tích các mẫu đất bằng ph ơng pháp nhiễu x tia X trên cùng 1 giản đồ 
Thí nghiệm nhiễu xạ tia X đƣợc thực hiện 
trên mẫu đất thƣờng, mẫu đất trộn với 5, 12% 
ben-tô-nít; 5, 15% tro bay; và 5, 15% hỗn hợp 
(gồm 80% tro bay và 20% ben-tô-nít) có kết 
quả nhƣ trong hình 7. Các phổ nhiễu xạ cho 
thấy các pha tinh thể chủ yếu tồn tại trong các 
mẫu đất gồm có: thạch anh (quartz, SiO2), 
Phillipsit - KCa(Si5Al3)O16.6H2O và đa tinh 
thể Potassium Magnesium Aluminum Silicate 
Hydroxide - K(Mg,Al)2.4 (Si3.34AlO66) O10 
(OH)2 (còn có tên gọi khác là phlogopite). 
Phần trăm theo khối lƣợng của ba tinh thể này 
thay đổi theo từng mẫu đất, tuy nhiên sự thay 
đổi không nhiều. Chủ yếu các đỉnh nhiễu xạ 
đƣợc phát hiện là thạch anh (chiếm 75% - 
85% khối lƣợng), và các đỉnh này có vị trí 
bƣớc sóng và góc phản xạ tƣơng đồng trên các 
mẫu đất đƣợc thí nghiệm. Bên cạnh đó, các 
mẫu có cƣờng độ tạp chất không cao. 
3.4. Kết quả thí nghiệm SEM/EDX 
Sau đó, nghiên cứu sử dụng kính hiển vi 
điện tử quét để khảo sát hình thái và cấu trúc 
hạt của mẫu đất trƣớc và sau khi trộn thêm 
với tro bay và ben-tô-nít. Ảnh SEM ở hình 8 
với độ phóng đại 2500 lần cho thấy các hạt 
có kích thƣớc không đồng đều. Phần lớn các 
hạt có kích thƣớc nhỏ hơn 10μm, và liên kết 
với nhau tạo thành các khối hạt có tính đặc 
chắc cao. Hình ảnh quan sát đƣợc trên mẫu 
đất trộn với tro bay tƣơng đồng với kết quả 
đƣợc công bố với nhóm tác giả Engr. Joenel 
G. Galupino và Dr. Jonathan R. Dungca 
(2015). Tƣơng tự, hình ảnh quan sát và bảng 
phổ của mẫu đất trộn ben-tô-nít cũng trùng 
khớp với kết quả của tác giả A J M S Lim 
(2016). Khi sử dụng hình ảnh chụp với độ 
phóng đại 5000 lần và phổ nguyên tử từ thí 
nghiệm EDX ở hình 9, có thể thấy rõ ràng 
rằng các đơn và đa tinh thể gắn kết chặt chẽ 
với nhau tạo thành những liên kết màng. Mặc 
dù nguyên tố Fe có thể quan sát đƣợc từ các 
phổ tán sắc năng lƣợng trong hình 9 nhƣng 
không phát hiện các tinh thể hợp thành trên 
phổ XRD; điều này có thể lí giải do phần 
trăm nguyên tố Fe có trong các mẫu phân tích 
không nhiều và phân bố không đồng đều. 
3.5. Thảo luận 
Giá trị hệ số thấm của đất tự nhiên lớn hơn 
10
-9
 m/s, do đó không thoả mãn điều kiện làm 
tầng chống thấm tại đáy bãi chôn lấp rác thải 
theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCXDVN 
261:2001) và theo hƣớng dẫn của tiêu chuẩn 
châu Âu (1993/31/EC). Ngoài ra, từ kết quả 
của thí nghiệm XRD, cho thấy, ở mẫu đất 
nguyên trạng, có sự xuất hiện của tinh thể 
muscovit (H2KAl3 (SiO4)3) và kaolinit 
(Al2Si2O5 (OH)4); trong khi đó, đa tinh thể lại 
không đƣợc tìm thấy. Tuy nhiên, hai đơn tinh 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 55 
thể này không còn quan sát thấy trên phổ nhiễu 
xạ của mẫu đất sau khi trộn; điều này chứng tỏ 
các đơn tinh thể này đã kết hợp với các tinh thể 
pha tạp từ tro bay và ben-tô-nít tạo thành đa 
tinh thể phức tạp phlogopite. Đa tinh thể 
phlogopite thuộc lớp silicat, nhóm mica, có độ 
cứng 2,5 - 3; và có khả năng cách điện, cách 
nhiệt cũng nhƣ chống nƣớc (theo Mineral 
Gallery). Theo kết quả từ phổ XRD, phần trăm 
phlogopite tăng cùng với sự giảm hệ số thấm 
của các mẫu đất. Điều này chứng tỏ sự giảm hệ 
số thấm, ngoài do ảnh hƣởng của đầm chặt đến 
dung trọng khô của mẫu, còn chịu sự tác động 
của đa tinh thể phlogopite. 
Việc trộn đất với ben-tô-nít và tro bay 
nhằm mục đích điều chỉnh hệ số thấm của loại 
đất trên đạt đến hệ số thấm (k) đảm bảo yêu 
cầu làm tầng lót đáy theo tiêu chuẩn, đồng 
thời tận dụng đƣợc tro bay - vật liệu phế thải 
của các nhà máy nhiệt điện, nhằm đáp ứng 
nhu cầu phát triển bền vững đặt ra. Kết quả 
thí nghiệm chỉ ra, hệ số thấm k giảm khi hàm 
lƣợng ben-tô-nít tăng. Kết quả này cũng tƣơng 
tự kết quả của nhiều nghiên cứu trên thế giới 
[3, 5, 6]. Lý do là ben-tô-nít có tính trƣơng nở 
và có kích cỡ hạt nhỏ hơn đất nên có thể lấp 
đầy các khe rỗng, dẫn đến hệ số thấm giảm đi. 
Tuy nhiên, hệ số thấm k lại tăng khi tăng hàm 
lƣợng tro bay, và kết quả này cũng tƣơng 
đồng với kết quả đƣợc trình bày trong báo cáo 
của Prashanth (2011) và Engr. Joenel (2015). 
Tổng hợp lại, các kết quả này cho thấy khi 
trộn với hỗn hợp ben-tô-níte và tro bay thì 
hàm lƣợng tối ƣu đối với loại đất này khoảng 
15% hỗn hợp (gồm 80% tro bay và 20% ben-
tô-nít). 
Hình 8. Hình ảnh quan sát cấu trúc vi mô các mẫu đất chụp từ máy hiển vi điện tử quét 
với độ phóng đ i 2500 lần 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 56 
Hình 9. Kết quả phân tích nguyên t của các mẫu đất theo ph ơng pháp 
 phổ tán sắc năng l ợng tia X 
4. KẾT LUẬN 
Từ kết quả thí nghiệm đất trộn ben-tô-nít, với 
tro bay và với hỗn hợp ben-tô-nít-trobay theo 
các hàm lƣợng khác nhau, có thể rút ra các kết 
luận sau đây: 
 Hệ số thấm của đất trộn với ben-tô-nít sẽ 
giảm nhanh khi tăng hàm lƣợng ben-tô-nít. 
 Hệ số thấm của đất khi trộn với tro bay 
tăng khi tăng hàm lƣợng tro bay 
 Hệ số thấm của đất trộn với hỗn hợp 
ben-tô-níte và tro bay sẽ giảm khi tăng hàm 
lƣợng ben-tô-nít-tro bay (với 20% ben-tô-nít 
trong các hỗn hợp này). 
 Hàm lƣợng tối ƣu 15% ben-tô-nít-tro bay 
có thể đƣợc dùng làm tầng chống thấm cho bãi 
rác ở khu vực nghiên cứu. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 1. ASTM D5084 - 2010 Standard Test 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 57 
Methods for Measurement of Hydraulic 
Conductivity of Saturated Porous Materials 
Using a Flexible Wall Permeameter (2010). 
2. ASTM D698-2012 Standard Test Methods 
for Laboratory Compaction Characteristics of 
Soil Using Standard Effort (2012). 
3. Brooks, R. et al. (2011) „Geotechnical 
Properties of Problem Soils Stabilized with Fly 
Ash and Limestone Dust in Philadelphia‟, 
Journal of Materials in Civil Engineering, 17(5), 
pp. 711–717. 
doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-
5533.0000214. 
4. Cho, W. J. (2002) „Hydraulic Conductivity 
of Compacted Soil Bentonite Mixture for A 
Liner Material in Landfill Facilities‟, 
Environment Engineering Resources, 7, pp. 
121–127. 
5. Das, S. K. (2005) „Geotechnical 
characterization of some indian fly ashes‟, 
Journal of Materials in Civil Engineering, 17(5), 
pp. 544–553. 
6. Das, S. K. (2006) „Geotechnical Properties 
of Low Calcium and High Calcium Fly Ash‟, 
Geotechnical and Geological Engineering, 
24(2), pp. 249–263. 
doi: 10.1007/s10706-004-5722-y. 
7. Meier, A. J. and Shackelford, C. D. (2017) 
„Membrane behavior of compacted sand–
bentonite mixture‟, Canadian Geotechnical 
Journal, 54(9), pp. 1284–1299. 
doi: 10.1139/cgj-2016-0708. 
8. Muhunthan, B., Taha, R. and Said, J. (2004) 
„Geotechnical engineering properties of incinerator 
ash mixes.‟, Journal of the Air Waste Management 
Association 1995, 54(8), pp. 985–991. 
9. Thanh, N. P. and Matsui, Y. (2011) 
„Municipal solid waste management in 
VietNam: Status and the strategic actions‟, 
International Journal of Environmental 
Research, 5(2), pp. 285–296. doi: 
10.7508/isih.2016.29.003. 
10. Prashanth J., Sivapullaiah P. and 
Sridharan A. (2001) „Pozzolanic fly ash as a 
hydraulic barrier in landfills.‟, Engineering 
Geology, 60, pp. 245-252. 
11. Engr. Joenel G. Galupino and Jonathan 
R. Dungca (2015) „Permeability characteristics 
of soil-fly ash mix.‟, ARPN Journal of 
Engineering and Applied Sciences, 10(5), pp. 
6440–6447. 
12. Engr. Joenel G. Galupino and Dr. 
Jonathan R. Dungca (2015) „Horizontal 
permeability of soil-fly ash mix.‟, Proceedings 
of the De La Salle University Research 
Congress 2015. 
13. A.J.M.S Lim, R.N Syazwani and D.C 
Wijeyesekera (2016) „Impact of oriented clay 
particles on x-ray spectroscopy analysis.‟, 
Series: Materials Science and Engineering, Soft 
Soil Engineering International Conference 2015. 
doi:10.1088/1757-899X/136/1/012012
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4-2018 58 
Ng i phản biện: TS. ĐẶNG HỒNG LAM 

File đính kèm:

  • pdfxu_ly_dat_voi_ben_to_nit_va_tro_bay_su_dung_cho_lop_chong_th.pdf