Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 7 - Nguyễn Khánh Sơn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 7 Cốt liệu cho bê tông, cung cấp các kiến thức như Tổng quan về cốt liệu; Kích thước hạt yêu cầu; Phân bố kích thước hạt; Ảnh hưởng của kích thước cốt liệu; Hàm lượng hạt mịn (sét, bụi bẩn); Độ hút nước và lượng ẩm bề mặt;.... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 7 - Nguyễn Khánh Sơn

C T LI U CHO BÊ-TÔNG V t Li u Xây D ng (Construction Materials) B môn V t li u Silicat Khoa Công Ngh V t Li u Đ i h c Bách Khoa Tp. H Chí Minh VLXD-C t li u cho bê-tông 7-2 T ng quan v c t li u T NG QUAN V C T LI U Trong bê tông c t li u chi m t 60-75% v th tích (75–80% v kh i Nh c l i m c đích s d ng c t li u; lư ng) C t li u trong bê tông THƯ NG bao g m c t li u thô và c t li u m n. • Thay đ i tính ch t bê-tông; đ c ng, modul E, mài mòn • Giá thành, chi phí bê-tông; thành ph n đ n - C t li u m n: là c t li u có kích thư c h t nh hơn 5mm (TCVN) - C t li u thô: là c t li u có kích thư c • n đ nh th tích, h n ch v t n t l n phát tri n ho c kích thư c h t nh hơn 4,75mm(ASTM) l n hơn 5mm VLXD-C t li u cho bê-tông 7-3 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1
T NG QUAN V C T LI U Ngu n g c - Trong bê tông c t li u m n chi m 35-45% th tích c t li u Vai trò c a 2 lo i c t li u: D ng đơn khoáng: th ch anh, fenspat, mica, amphibon, - C t li u l n là khung xương chính ch u l c pyroxen, canxit, gýp, gloconnit opan, canxedoan, qu ng pyrit, - C t li u m n có vai trò l p đ y các l tr ng do c t li u l n đ l i hematit, than đá Phân lo i theo hình th c t n t i Hay nhóm đá mác ma, tr m tích, bi n ch t, TCVN 7572-3:2006 - D ng t nhiên: cát, s i, đá núi… - D ng nhân t o: thư ng là các lo i c t li u s d ng cho các lo i bê tông đ c bi t như: keramzit, peclit, các lo i s i polymer t ng h p, s i th y tinh…. VLXD-C t li u cho bê-tông 7-5 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-6 T NG QUAN V C T LI U Phân lo i c t li u theo t tr ng C t li u nh : - Dùng cho các s n ph m bê tông nh có kh i lu ng th tích t 250 -1800 kg/ m3 - C t li u nh s d ng ph bi n như : dolomite, đá phi n, peclit… C t li u thông thư ng - Dùng cho bêtông có kh i lư ng th tích t 2200 -2400 kg/ m3 - Các hình th c t n t i: đá dăm, cát, s i, đá nghi n… C t li u dùng cho bê tông n ng - s d ng cho các lo i bê tông đ c bi t có kh i lư ng th tích đ n 6400 kg/ m3 - Các lo i c t li u thông d ng là : ferit, hematite, barite, magnetite VLXD-C t li u cho bê-tông 7-7 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 2
CÁC CH TIÊU C A C T Li U Kích thư c t i đa Dmax Phân b kích thư c/ modul đ l n. - Là kích thư c l sàng bé nh t Hình d ng h t mà >90% các h t c t li u có Hàm lư ng bùn, sét b i. th đi qua Kh i lư ng riêng/ Kh i lư ng th tích. - Không l n hơn 2/3- 3/4 Đ bão hòa nư c/ đ m. kho ng cách c a c t thép. Hàm lư ng ch t h u cơ/ h t m m y u. - Không l n hơn Hàm lư ng clorua/ sunfat. 1/5 -1/4 kích thư c min c a Hàm lư ng ki m c u ki n. VLXD-C t li u cho bê-tông 7-9 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-10 Kích thư c h t yêu c u Kích thư c h t yêu c u C p ph i h t - C t li u l n: Xác đ nh thành ph n h t theo tiêu chu n - C p ph i h t là s phân b kích thư c h t c t li u đư c TCVN1772: 1987 s d ng các sàng có kích thư c xác đ nh b ng phương pháp sàng (5,10,20,40,70,100mm) và ASTM C33 (2,5mm, 4,75mm, 12,5mm, 25mm, 37,5mm) - Áp d ng cho c t li u l n và nh C a c t li u m n theo ASTM C33 C a c t li u l n theo ASTM Cỡ sàng YC % hạt qua sàng Cỡ sàng YC % hạt qua sàng C sàng theo TCVN sàng 9,5 mm 100 37,5 mm 100 2,5 mm 4,75 mm 95 -100 1,25 mm 2,36 mm 80 -100 25,0 mm 95 -100 1,18 mm 50 - 85 12,5 mm 25 - 60 630 µm 600 µm 25 - 60 4,75 mm 0 - 10 315 µm 300 µm 5- 30 2,5 mm 0-5 140 µm và đáy 150 µm 0 -10 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-11 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3
Vùng YC c t li u nh , CÁT Kích thư c h t trung bình: d tb = ∑d xi i Trong đó: di: kích thư c tb c a l sàng th i và i-1 ∑x i Xi: % h t gi a hai sàng i và i-1 Vùng YC c t Modul đ l n cho cát (TCVN 342 – 1986) liêu thô, ĐÁ, - Là m t giá tr không th nguyên đư c xác đ nh như sau: CÁT THÔ ∑ Ai M= 100 Trong đó: Ai lư ng sót sàng tích lũy trên các sàng th i Modul đ l n c a c t li u nh s d ng cho BT thư ng n m trong kho ng t 2,3-3,1 (ASTM C33) VLXD-C t li u cho bê-tông 7-13 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-14 - TN xác đ nh modul đ l n c a cát (TCVN 342 – 1986) Đư ng cong tích lũy cát, tí lũ cá + Dùng b sàng có kích thư c 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14mm Modun=2,2 + L y cát đã r a s ch và s y khô + L y 1000g cát đã sàng qua sàng 5mm, sau đó ti n hành sàng qua các sàng còn l i Lỗ sàng Lượng sót trên từng sàng Lượng sót tích lũy Giới hạn trên Giới hạn dưới mm G % % % % 5,000 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,500 29,26 2,92 2,92 0,00 20,00 1,250 144,49 14,42 17,34 15,00 45,00 0,630 202,40 20,20 37,54 35,00 70,00 0,315 318,94 31,83 69,37 65,00 90,00 0,140 264,43 26,39 95,76 90,00 100,00
S px pt t Phân b kích thư c h t TN 2 thành ph n nh t 70-30 %mn T i sao l i dùng nhi u kích thư c % % đ đ đ c r ng % thô Quá sít ch t, ma sát l n sít sá M t đ
Vùng pb liên t c Vùng kích thư c c t li u kích thư Phân b kích thư c h t nh hư ng c a kích thư c c t li u Thông qua t l W/C, + nh hư ng đ n tính công tác c a h n h p bê tông THÔ + nh hư ng đ n cư ng đ , tính ch ng th m c a đá bê tông. Lư ng nư c nhào tr n nư nhào Lư ng XM s d ng CÁT CÁT CÁT + CÁT ĐÁ NH ĐÁ L N TRUNG NH VLXD-C t li u cho bê-tông 7-21 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-22 Hình d ng, b m t Hình d ng, b m t H t tròn nh n tròn H t góc, c nh gó Nh n bi t theo ASTM D4791, ASTM D 3398 Hình c u Hình Thoi, d t L p phương Thoi, d t Y/c lư ng nư c s d ng nư Tính công tác, kh năng lèn ch t Tính tá lèn TCVN 7572-13:2006, Ki m tra hàm lư ng % h t thoi d t d/L>1/3 b ng thư c k p VLXD-C t li u cho bê-tông 7-23 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-24 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 6
Hàm lư ng thoi d t c t li u thô nh hư ng hình d ng và b m t h t - Đ n bê tông tươi: Hàm lư ng h t thoi d t trong c t li u thô đư c qui + nh hư ng đ n kh năng ch y đ nh theo TCVN không vư t quá 35% + nh hư ng đ n kh năng tách nư c phân t ng Theo ASTM, hàm lư ng h t thoi, d t không vư t quá - Đ n bêtông đóng r n 15% t ng kh i lư ng c t li u + nh hư ng đ n cư ng đ u n và nén c a bê tông, đ c bi t là cư ng đ u n. VLXD-C t li u cho bê-tông 7-25 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-26 Hàm lư ng h t m n (sét, b i b n) nh hư ng c a hàm lư ng sét b i b n - Sét, b i b n là nh ng h t r t m n có kích thư c < 75µm - nh hư ng đ n lư ng nư c s d ng→ nh hư ng đ n Tiêu chu n xác đ nh hàm lư ng sét b i b n: tính công tác và quá trình đóng r n c a bê tông tươi. - Cát TCVN 343: 1986, ASTM C295 - Tăng ph n ng ki m c t li u. - Đá TCVN 1772:1987, ASTM C295, ASTM 1137 - nh hư ng đ n cư ng đ : Hàm lư ng sét b i b n qui đ nh: + Làm gi m liên k t c a vùng ti p giáp gi a n n xi măng và c t li u - Đ i v i cát t 3 – 5% + Ph m ch t c a c t li u gi m - Đ i v i đá không vư t quá 0,25 % VLXD-C t li u cho bê-tông 7-27 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-28 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 7
KL riêng, th tích, x p ,đ h ng c t li u KL riêng, th tích, x p ,đ h ng c t li u - Là kh i lư ng trên m t đơn v th tích c a c t li u có k đ n th - Phương pháp th : TCVN 7572: 2006 cho cát ho c đá tích c a ph n l r ng sau: - Kh i lư ng kh i c t li u cân khô hoàn toàn, sau s y + L r ng trong b n thân c a c t li u + L r ng gi a các h t c t li u - Kh i lư ng c t li u m, ngâm nư c lau khô m t (đá) hay đ - C t li u s d ng cho bê tông thư ng có kh i lư ng th tích t phơi khô t nhiên (kh i cát) 1200 – 1750kg/m3. - Kh i lư ng cân ngâm trong nư c - Theo TCVN kh i lư ng th tích c a cát không nh hơn 1200kg/m3. - Xác đ nh kh i lư ng th tích đ thi t k c p ph i bê tông. VLXD-C t li u cho bê-tông 7-29 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-30 Đ hút nư c và lư ng m b m t - Thư ng đư c đánh giá thông qua đ m toàn ph n c a c t li u - Đ h p thu nư c ph thu c vào kích thư c và b n ch t c a c t li u - Phương pháp th : TCVN 7572-4(40mm): 2006 ho c ASTM C70, ASTM C127 C t li u m n, CÁT VLXD-C t li u cho bê-tông 7-31 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-32 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 8
Đ hút nư c và lư ng m b m t Co n t c t li u Lư ng nư c t i đa ch a trong c t li u: là lư ng nư c t i đa bao g m c nư c h p th và lư ng m t do - C t li u thô: 1 – 6%, trong đó lư ng m t do t 0,5 – 2% - C t li u m n: 3-8%, trong đó lư ng m t do t 2 – 6% nh hư ng c a đ hút nư c: - Tính công tác - Kh năng thay đ i th tích c a đá bê-tông theo th i gian. Đ co khô VLXD-C t li u cho bê-tông 7-33 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-34 Đ b n c a c t liêu thô Đ b n cơ c a c t liêu thô - Là cư ng đ nén đ p c a đá dăm trong xi lanh, đ mài mòn - Mác c a c t li u thô s d ng trong bê tông ít nh t ph i l n hơn trong tang quay và đ b n va đ p trên máy va đ p. Mác c a c t 1,5 l n so v i mác c a bê tông li u thô xác đ nh bão hoà nư c c a c t li u - Tùy theo m c đích s d ng mà c t li u mà đ b n c a c t li u Mác của đá dăm Độ nén đập ở trạng thái bão hòa nước Đá trầm Đá phún xuất xâm Đá phún xuất s d ng cho nh ng ch tiêu sau: tích nhập và đá biến chất phun trào + Dùng cho bê tông : đ nén đ p trong xy lanh 1400 - Đến 12 Đến 9 1200 Đến 11 12 – 16 9 – 11 + Dùng cho xây d ng đư ng ô tô : đ nén đ p trong xy lanh, đ mài 1000 từ 11 đến 13 16 – 20 11 – 13 800 13 – 15 20 – 25 13 – 15 mòn trong tang quay 600 15 – 20 25 – 34 15 – 20 + Dùng cho l p đ m c a đư ng s t : đ ch ng va đ p trên máy th 400 20 – 28 - - 300 28 – 38 - - va đ p 200 38 - 64 - - VLXD-C t li u cho bê-tông 7-35 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-36 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9
Đ mài mòn c a c t li u thô trong tang quay Mác của đá Độ mài mòn, % PH N NG ALKALI – C T Li U dăm, sỏi và sỏi Đá trầm tích Đá phún xuất biến Sỏi dăm Là ph n ng gi a m t s thành ph n trong c t li u v i dd dăm cacbonat chất và các đá trầm tích khác NaOH, KOH, Ca(OH)2 trong bê tông. Mn – I Đến 30 Đến 25 Đến 20 + Ph n ng alkali – silicat (ASR) Mn – II 30 – 40 25 – 35 20 – 30 Mn – III 40 – 50 35 – 45 30 – 45 Mn – IV 50 – 60 45 – 55 45 – 55 Đ ch ng va đ p c a c t li u trên máy th va đ p Mác dăm, sỏi và sỏi Độ chống va đập trên máy thử va dăm đập “ H.M “ Vd 40 40 – 49 Vd 50 49 – 74 Vd 75 Từ 75 trở lên VLXD-C t li u cho bê-tông 7-37 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-38 + Xu t hi n các v t n t PH N NG ALKALI – C T Li U + Các v t n t liên thông nhau và đóng kín l i Các y u t nh hư ng + T o thành nh ng m nh v nh trên b m t Thí nghi m TCVN 7572-14:2006 7572- - Có SiO2 vô đ nh hình trong c t li u + Bong tróc trên b m t - Đ pH trong các l r ng trong bê tông cao. Cơ ch ph n ng - Đ mđ l n + Các hydroxit ki m + các SiO2(gel, Các bi n pháp làm gi m ph n vđh) → gel (alkali – silicate) ng alkali – silicate + Các gel hình thành khi g p m thì - Ki m soát hàm lư ng ki m trong xi gi n n và làm xu t hi n v t n t măng (hàm lư ng ki m ≤0,6%) - S d ng các ph gia khoáng như : tro bay, x lò cao, silicafume - Thay th c t li u thông thư ng b ng đá vôi VLXD-C t li u cho bê-tông 7-39 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-40 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10
PH N NG ALKALI – C T Li U S d ng và tái ch c t li u Ph n ng alkali – cacbonat (ACR) + Là ph n ng gi a Hydroxyt ki m và dolomit trong c t li u→ Mg(OH)2, s n ph m có đ dãn n th tích cao, cư ng đ th p Các y u t nh hư ng + Hàm lư ng sét, ch t không tan kho ng 5% - 25% + T l dolomite trong c t li u → s gia tăng th tích do s có m t c a dolomite + T l Calcite/dolomite g n b ng 1:1 + Kích thư c r t bé c a nh ng h t dolomite trong h n h p sét → ph n ng d dàng hơn VLXD-C t li u cho bê-tông 7-41 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-42 CÁC CH TIÊU PHÂN TÍCH C A C T Li U Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị Phương pháp thử Kết quả Tỉ khối xốp ở trạng thái báo hòa 2,65 nước – khô bề mặt 23/230C Khối lượng riêng kg/m3 2,63 Khối lượng thể tích xốp kg/m3 1436 Khối lượng thể tích xốp lèn chặt kg/m3 1628 Lượng hạt trên 10mm % 0,00 Hàm lượng hạt qua sàng % 0,20 0,075mm Độ hấp thụ nước % 2,30 Hàm lượng % 0,001 Hàm lượng tạp chất hữu cơ ASTM C40–99 Bằng màu số 5 (Phương pháp so màu) Hàm lượng bụi, bùn sét % TCVN 7572 – 8:2006 0,95 VLXD-C t li u cho bê-tông 7-43 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 11