Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 3 - Nguyễn Thanh Sang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:45

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Vật liệu xây dựng" Chương 3: Cốt liệu cho bê tông Asphalt, cung cấp kiến thức chi tiết về đặc điểm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật của cốt liệu sử dụng trong bê tông nhựa Asphalt. Nội dung bài giảng tập trung vào vai trò của cốt liệu trong việc tạo nên tính chất cơ học và độ bền lâu dài của kết cấu mặt đường. Tài liệu là nguồn học liệu hữu ích cho sinh viên ngành xây dựng, giao thông và kỹ thuật vật liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 3 - Nguyễn Thanh Sang

Chương 3 Cốt liệu cho Bê tông ASPHALT Giảng viên: Nguyễn Thanh Sang Nguyễn Thanh Sang LOGO Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Khái niệm Cốt liệu là các vật liệu khoáng dạng hạt rời rạc, được sử dụng kết hợp với các loại chất kết dính khác nhau để tạo thành bê tông: • Chiếm trên 30% giá thành bê tông asphalt; • Chiếm 92÷96% khối lượng bê tông asphalt. Nguồn gốc cốt liệu: • Các khối trầm tích cát và sỏi tự nhiên; • Đá xay (đá dăm); • Xỉ và phế thải mỏ; • Gạch vỡ và phế thải xây dựng; • Vật liệu nhân tạo và vật liệu qua gia công; • Bê tông và mặt đường asphalt tái chế; • Các vật liệu thải và tái chế khác. Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Các thuật ngữ cho cốt liệu 1. Cốt liệu nhỏ (các kích thước của cát) – các hạt cốt liệu chủ yếu có kích thước giữa 4.75mm ( sàng số No.4) và 75µm ( sàng số No.200). 2. Cốt liệu lớn (các kích thước của sỏi) – các hạt cốt liệu chủ yếu có kích thước lớn hơn 4.75mm (sàng số No.4). 3. Pit run – cốt liệu từ các mỏ cát hoặc sỏi chưa qua gia công. 4. Sỏi dăm (sỏi nghiền) – sỏi mỏ ( hoặc sỏi với cát và/hoặc cuội) đã được cho vào máy nghiền để nghiền vỡ thành các hạt có kích thước nhỏ hơn hoặc để làm nhám bề mặt. 5. Đá dăm (đá nghiền) – cốt liệu có từ việc nghiền đá gốc. Tất cả các hạt góc cạnh, không tròn như hạt sỏi. 6. Mạt đá thải – các mảnh vỡ và bụi hoặc bột có được khi nghiền đá gốc để sản xuất cốt liệu. 7. Cát cho bê tông – cát đã được rửa ( thông thường ) để loại bỏ bụi và các hạt mịn. 8. Các hạt mịn (bột) – bột đất, sét hoặc các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 75µm (sàng số No.200), thường là tạp chất không mong muốn trong cốt liệu, hoặc là bột khoáng có ích cho bê tông asphalt. Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Một số loại cốt liệu a. Cát bê tông b. Đá loại 19mm c. Sỏi săm (sỏi và cát) d. Đá mạt thải e. Sỏi loại 9.5mm Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Quá trình sản xuất cốt liệu -Nguyên tắc khai thác: gia công cho cốt liệu đạt chất lượng cao và giá thành thấp: - Đào (nổ mìn, máy đào..) -Vận chuyển - Rửa cốt liệu - Nghiền - Sàng phân loại - Đánh giá chất lượng vật liệu - Lưu kho hoặc vận chuyển ra công trường. Nên có nhà máy sản xuất cốt liệu thành phẩm để quản lý tốt chất lượng cốt liệu cho bê tông. Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Tính chất về khoáng vật cốt liệu Các khoáng vật trong cốt liệu thường: Khoáng vật SiO2, fenpat, oxit sắt, khoáng CaCO3, và các khoáng sét; Khoáng vật là một yếu tố ảnh hưởng liên kết của cốt liệu và bê tông asphalt; các loại cốt liệu chứa bề mặt điện cực dương thì khả năng dính bám tốt; các khoáng vật chứa nhiều CaCO3 và ít SiO2 thì bề mặt tích điện dương và làm cho khả năng dính bám tốt Các loại đá tốt cho liên kết là đá vôi, đô lômit, đá bazan, đá vôi silic, Diorit.. Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Các tính chất cốt liệu Phân bố tải khi sử dụng các dạng cốt liệu a/ Sự phân bố tải trọng b/ Hiệu ứng khi sử dụng cốt liệu nghiền c/ Hiệu ứng khi sử dụng cấp phối chặt (đặc) Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Các tính chất cốt liệu Thành phần hạt (cấp phối hạt) Tỷ trọng (trọng lượng riêng) và độ hút nước Độ cứng (khả năng chịu hao mòn) Độ bền (khả năng chịu thời tiết) Hình dạng và đặc trưng bề mặt Các chất có hại Cường độ nén vỡ Các hạt mềm và nhẹ Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Bảng yêu cầu tp của cốt liệu lớn ASTM D448 KÝch th−íc 2 in 1,5 in 1 in 3/4 in 1/2 in 3/8 in N04 N08 N016 lç sµng 50 37,5 25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18m m 2 in-NO4 95- 50,0-4,75mm 10 - 37-70 - 10-30 - 0-5 0 1,5 in-NO4 95- 37,5-4,75mm 100 10 - 35-70 - 10-30 0-5 0 1 in-NO4 25-4,75mm 100 95-100 90-100 25-60 - 0-10 0-5 1/2 in-NO4 100 90-100 40-70 0-15 0-5 12,5-4,75mm 3/8 in-NO8 100 85-100 10-30 0-10 0-5 9,5-2,36mm N04-NO16 4,75-1,18mm 100 85-100 10-40 0-10 Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Bảng yêu cầu tp hạt của cát theo AASHTO M29 3/8 in No4 No8 No16 No30 No50 No100 No200 KÝch th−íc 9,5mm (4,75) (2,36) (1,18) (0,6) (0,3) (0,15) (0,075) lç sµng Lo¹i 1 100 95-100 70-100 40-80 20-65 7-14 2-20 0-10 Lo¹i 2 100 75-100 50-74 28-52 8-30 0-12 0-5 Lo¹i 3 100 95-100 85-100 65-90 30-60 5-25 0-5 Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Bảng yêu cầu thành phần hạt theo BS EN 13043:2002 L−îng lät sµng theo khèi l−îng, % Cì sµng, Cèt liÖu Ký hiÖu mm 2D 1.4D D d d/2 100 100 90-99 0-10 0-2 GC90/10 100 98-100 90-99 0-15 0-5 GC90/15 100 98-100 90-99 0-20 0-5 GC90/20 Hạt th« D >2 100 98-100 85-99 0-15 0-2 GC85/15 100 98-100 85-99 0-20 0-5 GC85/20 100 98-100 85-99 0-35 0-5 GC85/35 H¹t mÞn D≤ ≤2 100 - 85-99 - - GF85 D≤ ≤45 vµ 100 98-100 90-99 GA90 Hçn hîp - - d=0 100 98-100 85-99 GA85 Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Thành phần của bột ñá dùng cho BTAF Thành phần hạt (ñộ nhỏ) - ASSHTO M17 Lượng lọt sàng 0.6 mm đạt 100% Lượng lọt sàng 0.3 mm đạt 95-100% Lượng lọt sàng 0.075 mm đạt 75-100% Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Các tính chất cốt liệu Thành phần hạt (cấp phối hạt) Tỷ trọng (trọng lượng riêng) và độ hút nước Độ cứng (khả năng chịu hao mòn) Độ bền (khả năng chịu thời tiết) Hình dạng và đặc trưng bề mặt Các chất có hại Cường độ nén vỡ Các hạt mềm và nhẹ Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Tỷ trọng và ñộ hút nước của cốt liệu Tỷ trọng và ñộ hút nước của cốt liệu (a) (ASTM C127, C128) (a) Khối lượng khô = MD; thể tích thực VN; (b) trạng thái bão hòa với bề mặt khô - tất cả các lỗ rỗng có thể thấm nước chứa đầy nước; hạt cốt liệu bị ẩm nhưng bề mặt không bị ánh nước. Khối (b) lượng bão hòa với bề mặt khô = MSSD ( bao gồm khối lượng hạt và khối lượng nước thấm vào, MWA ( MSSD= MD+MWA); thể tích khối =VB ( bao gồm thể tích nước thấm vào VB= VN+VWA); (c) trạng thái ẩm ướt – các lỗ rỗng được bão hòa và bề mặt được bao phủ bởi 1 lớp mỏng nước, bề mặt hạt có ánh nước. (c) Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Tỷ trọng và ñộ hút nước của cốt liệu Tỷ trọng (Relative density-specific gravity) M RD = V × ρw Trong đó: V thể tích cốt liệu, ρw : khối lượng riêng của nước Tỷ trọng biểu kiến (apparent): RDA= MD/(VN x ρW ) Tỷ trọng khối (bulk): RDB= MD/(VB x ρ W ) Tỷ trọng bão hòa, bề mặt khô : RDSSD= MSSD/(VB x ρW ) Độ hút nước: % Abs = MWA/MD Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Các tính chất cốt liệu Thành phần hạt (cấp phối hạt) Tỷ trọng (trọng lượng riêng) và độ hút nước Độ cứng (khả năng chịu hao mòn) Độ bền (khả năng chịu thời tiết) Hình dạng và đặc trưng bề mặt Các chất có hại Cường độ nén vỡ Các hạt mềm và nhẹ Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Độ cứng của cốt liệu: Đánh giá khả năng chống hao mòn Los Angeles của cốt liệu để chế tạo mặt đường BTAF Độ hao mòn LA vào khoảng 10÷30% Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711
Độ bền của cốt liệu Sức chịu của nó đối với sự rã ra do tác động của các chu kỳ khô-ẩm, nóng-lạnh; đặc biệt là đóng- tan băng.. Thí nghiệm độ ổn định (soundness test-ASTM C88) dùng để đánh giá sự nhạy cảm cốt liệu đối thời tiết. Mẫu thử được ngâm bão hòa trong dd MgSO4; hoặc Na2SO4 sau đó vớt ra và sấy trong là sấy. Nguyễn Thanh Sang Email: sanguct@gmail.com Hotline: 0983 316 711