Giáo trình hướng dẫn phân tích tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng p5 pot

Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng
Trang 21
§2. ÂẠ MACMA
I. ÂÀÛC ÂIÃØM HÇNH THNH:
- Âạ macma âỉåüc tảo thnh tỉì khäúi silicạt nọng chy trong lng v Trại âáút xám
ỵ låïp v ny phun lãn trãn bãư màût ca v Trại âáút räưi ngüi
.

ì cọ quạ trçnh kãút tinh
ûc täút, êt hụt nỉåïc.
hanh dỉåïi nhiãût âäü v
åïi kêch thỉåïc tinh thãø bẹ,
iãưu läø räùng, kh nàng chëu
Ï:
3
ü
chëu ne
Thảch
o
ïc mà ïc nhau v plagiocla - khi cạc màût cạt khai xiãn gọc våïi nhau
ín
2 3 2 2 3 2
ï mu tràõng, tràõng xạm, vng häưng âãún â, khäúi
lỉåüng
3
ïng 6÷6,5 , cỉåìng âäü chëu nẹn giåïi hản 1200 ÷
00da
äø biãún nháút l 2 loải biotit
ca ráút tháúp, nọi chung tỉì 2
nháûp vo v qu âáút hay phạ vå
lảnh lải tảo thnh

- Macma xám nháûp nàòm sáu hån trong lng v
Trại âáút va
Nọ cọ cáúu trục tinh thãø låïn, âäü âàûc chàõc cao, kh nàng chëu lcháûm. ỉ
- Macma phun tro åí trãn v
Trại âáút v quạ trçnh kãút tinh n
ạp sút tháúp nãn cọ mäüt bäü pháûn khoạng khoạng váût kãút tinh
khäng hon chènh, cn pháưn låïn åí dảng vä âënh hçnh. Nọ cọ nh
v
lỉûc kẹm nhỉng âäü hoảt tênh lải cao

II. CẠC KHOẠNG VÁÛT TẢO ÂA
1. Nhọm silicat:
a. Thảch anh:
- Thảch anh cọ thnh pháưn hoạ hc l SiO
2
åí dảng kãút tinh,
tinh thãø hçnh làng trủ sạu cảnh, êt khi trong sút m thỉåìng cọ mu
tràõng sỉỵa, âäü cỉïng 7, khäúi lỉåüng riãng 2,65g/cm
, cọ cỉåìng âä
ïn cao, chäúng hao mn täút v tỉång âäúi äøn âënh våïi axit.
anh cọ kh nàng thay âäøi thãø têch tu theo nhiãût âäü. ÅÍ
t
= 573
o
C bë biãún âäøi th hçnh, nåí V 1,5 láưn. ÅÍ t
o
= 1710
o
C
nọng chy

b. Nhọm fenpat:
- Gäưm nhỉỵng alumo silicat natri, kali v canxi âỉåüc tảo tha
Tinh thãø
Thảch anh
anh

ình khi macma kãút tinh.
Càn cỉï vo tênh cháút cạt khai, ngỉåìi ta chia fenpat ra lm 2 dảng: octola -
khi ca ût cạt khai thàóng go
g 86
o
30’).
(khoa
- Cọ 3 loải : fenspat kali, fenspat natri, fenspat canxi
K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
Na
2
O.Al O .6SiO CaO.Al O .6SiO
Âàûc tênh cå bn ca fenspat l co-
riãng 2,55 ÷ 2,76g/cm
, âäü cỉ
N/cm
2

17
, kh nàng chäúng phong hoạ kẹm, kẹm äøn âënh âäúi våïi nỉåïc, âàûc biãût l
nỉåïc cọ chỉïa CO
2
. Fenspat kali khi phong hoạ tảo thnh Caolinit.
-Fenspat dng ch úu trong cäng nghãû sn xút gảch men sỉï v cạc thiãút bë sỉï vãû
sinh.
c. Nhọm phủ mica:
- Mica l nhỉỵng alumosilicat ngáûm nỉåïc ráút phỉïc tảp, ph
cọ mu náu, âen v mutcovit thỉåìng trong sút. Âäü cỉïng ca mi
3
÷ 3, khäúi lỉåüng riãng tỉì 2,76 ÷ 3,2g/cm
.


Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng
Trang 22
d. Nhọmkhoạng váût sáùm mu:
- Ogyt: Thnh pháưn hoạ hc phỉïc tảp, Ca(Mg, Fe,Al)[(Si, Al)
2
.O
6
] cọ mu âen
÷ 6, khäúi lỉåüng riãng 3,2 ÷ 3,6g/cm
3
, do macma ngüi lảnh

tỉû nhỉ
oxen. Trong granit, t lãû
hiãưu nháút nãn quút âënh mu ca granit tỉì xạm sạng tåïi häưng.

sỉí dủng ch úu âãø äúp trang trê màût ngoi nh cỉía v cạc cäng
äng trçnh cäng cäüng, lm nãưn mọng cáưu, cäúng, âáûp. ÅÍ nỉåïc ta, granit cọ
g cọ thảch anh nãn t lãû
SiO
2
nh hån nhiãưu so våïi granit. Thnh pháưn
hoạng
400 ÷ 2800 kg/m
3
, cỉåìng âäü chëu nẹn giåïi hản 1500 ÷ 2000 daN/cm
2
. ỈÏng dủng ca
granit.
ènh thong cn cọ thảch anh. Âiorit thỉåìng cọ mu
xạm, x
chäúng va chảm täút, chäúng phong hoạ cao v dãù âạnh bọng
nãn âỉ ìng v táúm äúp. ÅÍ Viãût Nam, âiorit gàûp nhiãưu åí Âiãûn Biãn
h.
phåït lủc, phåït náu; âäü cỉïng 5
tảo thnh.
- Amfibon: Thnh pháưn phỉïc tảp hån piroxen, phäø biãún
nháút l hocblen v actinolit. Hocblen cọ tinh thãø làng trủ, mu
lủc hay náu, âäü cỉïng 5÷ 6, khäúi lỉåüng riãng 3,1 ÷ 3,3g/cm
3
, do
macma ngüi lảnh tảo thnh. Actinolit cọ tênh cháút l hc tỉång
hocblen, do ogit biãún âäøi tênh cháút m sinh ra, tinh thãø
hçnh såüi mu lủc, âäü cỉïng 5,5 ÷ 6, khäúi lỉåüng riãng 2,9 ÷ 3g/cm
3
.

3. Cạc loải âạ macma thỉåìng gàûp:

a. Âạ macma xám nháûp:
* Granit
Tinh thãø
hocblen
-Granit (âạ hoa cỉång) l loải âạ axit cọ åí nhiãưu nåi, thnh pháưn khoạng váût gäưm
cọ thảch anh (20 ÷ 40%), fenspat kali (40 ÷ 70%), mica (2 ÷ 20%) thỉåìng l mutcovit,
ngoi ra cn mäüt säú khoạng váût mu sáùm mhỉ amfibon, pir
octocla chiãúm n
- Granit cọ cáúu trục tinh thãø hảt, khäúi lỉåüng thãø têch 2600 ÷ 2700 kg/m
3
, cỉåìng âäü
chëu nẹn giåïi hản tỉì 1000 ÷ 2500 daN/cm
2
hồûc cao hån, cỉåìng âäü chëu kẹo bàòng 1/40 ÷
1/60 cỉåìng âäü chëu nẹn. Âäü hụt nỉåïc nh (dỉåïi 1%), kh nàng chäúng phong hoạ ráút cao,
âäü chëu lỉía kẹm, cọ mäüt säú loải cọ mu sàõc âẻp. Theo kêch thỉåïc hảt, granit âỉåüc chia
thnh ba loải: hảt nh, vỉìa v thä.
- Âạ granit âỉåüc
trçnh âàûc biãût, c
nhiãưu åí Thanh Hoạ, T Khoa, Phanxipàng, Cỉía Ro, Nụi Äng.
* Sienit
-Sienit l loải âạ trung tênh, gäưm nhỉỵng tinh thãø cọ kêch thỉåïc khạc nhau. Thnh
pháưn sienit khän
k váût ch úu ca sienit l octocla, plagiocla axit v cạc khoạng váût mu sáùm nhỉ
biotit, hocblen. Sienit mu tro häưng, khäúi lỉåüng riãng 2700 ÷ 2900 kg/m
3
, khäúi lỉåüng thãø
têch 2

sienit giäúng nhỉ
* Âiorit
-Âiorit l loải âạ trung tênh, thnh pháưn ch úu gäưm plagiocla trung tênh (chiãúm
khong 3/4), hocblen, ogit v biotit, th
ạm lủc, khäúi lỉåüng thãø têch 2800 ÷ 3300 kg/m
3
, cỉåìng âäü chëu nẹn giåïi hản 1500 ÷
2800 daN/cm
2
.
-Âiorit dai, cọ kh nàng
åüc sỉí dủng âãø lm màût âỉå
P

Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng
Trang 23

50%) v cạc
khoạng
3
, cỉåìng âäü
chëu n
ạ táúm âãø
lm mà úp bãư màût.
ûi : pocfia thảch anh - tỉång tỉû
hảch anh - tỉång tỉû sienit; v pocfiarit - tỉång tỉû âiorit.
ì Bçnh).
ng tỉû sienit, cáúu tảo räùng, khäúi lỉåüng thãø têch
gáưn 22
ìng âäü chëu nẹn giåïi hản 500 ÷ 900 daN/cm

2
, thỉåìng cọ mu sạng hay
xạm sa
plagioca trung tênh v cạc
khoạng
àûc âạ dàm chãú tảo bãtäng axit.
ûi âạ bazå tỉång tỉû gabro. Bazan l loải âạ phụn xút phäø biãún
nháút, k ÷ 3300 kg/m
3
,
Khi cọ vãút nỉït v läù räùng thç
åìng
ìn dng âãø chãú
cao.
* Gabro
-Gabro l loải âạ bazå, thnh pháưn gäưm cọ plagiocla bazå (khong
váût mu sáùm nhỉ piroxen, amfibon v olivin. Cáúu trục ca gabro tỉång tỉû nhỉ
granit nhỉng ch úu l loải hảt låïn.
Gabro thỉåìng cọ mu sáùm âen, khäúi lỉåüng thãø têch 2800 ÷ 3300 kg/m
ẹn giåïi hản 2000 ÷ 3500 daN/cm
2
. Gabro dng âãø sn xút ra âạ dàm, â
ût âỉåìng v ä
b. Âạ macma phụn xút:
* Âạ pocfia
- Âạ pocfia l loải âạ axit, cọ thãø chia thnh nhiãưu loa
granit; pocfia thiãúu t
- Tênh nàng xáy dỉûng ca pocfia gáưn giäúng cạc loải âạ xám nháûp nhỉng do cáúu trục
khäng âãưu v bë “xám nhiãùm” (sỉû cọ màût ca cạc hảt låïn fenspat) nãn kh nàng chäúng
phong hoạ kẹm hån. Âạ pocfia dng sn xút ra âạ dàm v cạc cáúu kiãûn khạc.

- ÅÍ Viãût Nam, âạ pocfia cọ åí T Khoa, Lai Cháu v Kim Bäi (Hoa
* Âạ âiaba
- Âạ âiaba l loải âạ bazå tỉång tỉû gabro, cọ kêch thỉåï
c hảt khạc nhau, mu lủc,
cỉåìng âäü chëu nẹn giåïi hản âãún 4500 daN/cm
2
, kh nàng chäúng va chảm täút v êt bë mi
mn. Âạ âiaba dng âãø sn xút váût liãûu âạ lm âỉåìng.
* Âạ trachit
- Âạ trachit l loải âạ trung tênh tỉå
00 kg/m
3
, cỉå
ïng. Trachit dãù bë mi mn v kh nàng chäúng phong hoạ kẹm. Âạ trachit thỉåìng
dng xáy tỉåìng v sn xút âạ dàm âãø chãú tảo bãtäng nhẻ.
* Âạ anâãzit
- Âạ anâãzit l loải âạ trung tênh, thnh pháưn gäưm
váût mu sáùm nhỉ ogit, khäúi lỉåüng thãø têch 2200 ÷ 2700 kg/m
3
, cỉåìng âäü chëu nẹn
giåïi hản 600 ÷ 2400 daN/cm
2
, cọ mu xạm âãún xạm sáùm. Anâãzit tỉång tỉû nhỉ âiorit
nhỉng cọ cáúu tảo âàûc v cọ tênh axit hån, thỉåìng dng lm váût liãûu chäúng axit v sn xút
ra táúm äúp ho
* Âạ bazan
- Âạ bazan l loa
häúi lỉåüng thãø têch gáưn bàòng khäúi lỉåüng riãng v vo khong 2900
cỉåìng âäü chëu nẹn giåïi hản cọ khi âảt âãún 5000 daN/cm
2

.
cỉ âäü gim âi ráút nhiãưu v cọ khi chè cn 1000 daN/cm
2
.
Âạ bazan cọ âäü cỉïng låïn v dn nãn khọ gia cäng, ngỉåìi ta dng ch úu lm váût
liãûu ri màût âỉåìng ä tä v lm cäút liãûu chãú tảo bãtäng. Ngoi ra âạ bazan co
tảo cạc thiãút bë äúng, táúm äúp chäúng àn mn hoạ hc vç khi náúu chy räưi âục lải nọ cọ cỉåìng
âäü ráút

Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng
Trang 24
ÅÍ nỉåïc ta, âạ bazan v cn cọ åí Vénh Linh,
ü chëu nẹn ráút nh tỉì 60 ÷ 100 daN/cm
.
trong
ü, nỉåïc, tạc âäüng hoạ hc
mäüt säú âáút âạ bë phong hoạ våỵ vủn ra. Nhåì cọ giọ v nỉåïc cún âi, làõng âng lải tảo
Trại âáút. Qua cạc thåìi k âëa cháút, lải gàõn kãút våïi nhau
sinh thnh chia âạ tráưm têch thnh 3 loải: âạ tráưm têch cå hc,
hoạ ho å.
ỉûc váût tảo thnh.
xit silic:
* Opan:
hãø vä âënh hçnh, l oxit silic ngáûm nỉåïc (SiO
2
.nH
2
O), mu
tràõng, àûc khäng mu, trung bçnh chỉïa khong 6 ÷ 34% nỉåïc. Opan cọ thãø kãút
håüp vå ảt tênh. Khäúi lỉåüng

)
2
åí nhiãût âäü bçnh

vä âënh hçnh dảng såüi. Khäúi lỉåüng thãø têch 2600 kg/m
3
, âäü cỉ
cọ nhiãưu åí Táy Ngun
Ph Qu, Âiãûn Biãn.
* Cạc sn pháøm nụi lỉía åí dảng råìi rảc hồûc åí dảng keo kãút hoạ.
- Loảüi råìi rảc nhỉ tro nụi lỉía, cạt nụi lỉía, si âạ bt.
- Loải keo kãút hoạ nhỉ tup nụi lỉía, tup dung nham, tårat.
Loải ny cọ âäü räùng låïn r = 80% , khäúi lỉåüng thãø têch bẹ bàòng 0,5 kg/l , cọ hãû säú
truưn nhiãût tỉì 0,12 ÷ 0,2 , cỉåìng âä
2
Cạc loải ny dng lm cäút liãûu cho bãtäng nhẻ hay dng lm phủ gia hoảt tênh chëu
nỉåïc.

§3. ÂẠ TRÁƯM TÊCH
I. ÂÀÛC ÂIÃØM HÇNH THNH:
- Âạ tráưm têch l nhỉỵng loải âạ, do cạc khoạng cháút làõng âng hay kãút ta
nỉåïc, têch lu thnh tỉìng khäúi sinh ra. Dỉåïi tạc âäüng ca nhiãût âä
m
thnh tỉìng låïp dỉåïi ạp lỉûc ca v
bàòng cạc cháút kãút dênh thiãn nhiãn.
- Càn cỉï ngưn gäúc
üc v hỉỵu c
- Âạ tráưm têch cå hc: do cạc sn pháøm vủn nạ
t sinh ra trong quạ trçnh phong hoạ
cạc âạ cọ trỉåïc, têch tủ hồûc làõng âng trong nỉåïc tảo nãn.

- Âạ tráưm têch hoạ hc: do cạc khoạng cháút ho tan trong nỉåïc, kãút ta, làõng âng
xúng räưi lải gàõn kãút våïi nhau lải tảo nãn. Thnh pháưn khoạng ca nọ âån gin hån.
- Âạ tráưm têch hỉỵu cå: do cạc xạc âäüng th

II. CẠC KHOẠNG VÁÛT TẢO ÂẠ:
Trong nhọm ny thỉåìng gàûp nháút l thảch anh, opan v limonit.
a. Nhọm o
- Cọ cáúu trục tinh t
vng, â ho
ïi väi åí nhiãût âäü thỉåìng tảo thnh silicat nãn cn gi l cháút ho
riãng 2,5 g/cm
2
, âäü cỉïng 5 ÷ 6, dn. Cọ thãø tỉång tạc våïi Ca(OH
thỉåìng. Dng lm cháút phủ gia hoảt tênh väcå.
* Canxêoan:
- SiO
2
dảng ïng 6.
* Thảch anh tráưm têch: làõng âng trỉûc tiãúp tỉì dung dëch hay do tại kãút tinh tỉì opan
hay canxedoan


Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng
Trang 25
b. Nhọm cacbonat:
* Canxit:
Tỉång âäúi phäø biãún åí v trại âáút, thnh pháưn hoạ hc l
CaCO
3
h, tinh thãø khäúi màût thoi, khäng mu hồûc mu

aCO
3
.MgCO
3
. Âolomit cọ tênh cháút l hc gáưn giäúng
canxit ån, bãưn hån v êt ho tan trong nỉåïc hån. Ho tan mảnh trong dung
h pháưn hoạ hc l MgCO
3
, mu tràõng
phåït va lỉåüng riãng 2,9 ÷ 3,1g/cm
3
.

H
2
O v l mäüt khoạng váût âiãøn hçnh
a âạ tráưm têch, åí dảng kãút tinh, tinh thãø dảng bn, âäi khi dảng såüi,
g 2,3g/cm
3
. Thảch cao dãù ho tan trong nỉåïc,
âäü hoa
drit:
âäü cỉïng 3 ÷ 3,5, khäúi lỉåüng
m khoạng váût sẹt
.2SiO
2
.4H
2
O
tmorilonit : Al

2
O
3
.4SiO
2
.2H
2
O
ì
theo â ạt nụi, cạt säng v cạt biãøn.
ình pháưn quan trng âãø sn xút bãtäng, vỉỵa xáy dỉûng, gảch silicat.
- Sa thảch l loải âạ do cạc hảt cạt thảch anh âỉåüc ximàng hoạ bàòng âáút sẹ
t, oxit
silic, oxit sàõt hay cacbonat canxi tảo nãn. Cỉåìng âäü ca nọ phủ thüc vo cháút lỉåüng cháút
, åí dảng kãút tin
sỉỵa, khäúi lỉåüng riãng 2,6 ÷ 2,8g/cm
3
, âäü cỉïng 3, êt ho tan trong nỉåïc
nhỉng dãù tan trong nỉåïc cọ CO
2
.
* Âolomit:
Thnh pháưn hoạ hc l C
Tinh thãø
canxit
nhỉng cỉïng h
dëch HCl ngüi 10% åí dảng bäüt.
* Manhezit:
Manhezit âỉåüc tảo nãn tỉì tráưm têch, cọ thn
ìng, âäü cỉïng 3,5 ÷ 4, khäúi

c. Nhọm sunfat:
* Thảch cao:
Thảch cao cọ thnh pháưn hoạ hc l CaSO
4
.2
c
mu tràõng, âäü cỉïng 1,5 ÷ 2, khäúi lỉåüng riãn
ì tan låïn hån canxit 75 láưn.
* Anhy
Anhydrit cọ thnh pháưn hoạ hc l CaSO
4
, åí dảng kãút tinh, tinh thãø åí dảng táúm dy
hồûc hçnh làng trủ, mu tràõng, âäi khi cọ mu xanh da tråìi,
riãng 2,8 ÷ 3g/cm
3
, do tráưm têch hoạ hc tảo thnh.
d. Nhọ
* Caolinit :Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O
* Haloisit : Al
2
O
3

* Nhọm Mon

III. CẠC LOẢI ÂẠ TRÁƯM TÊCH THỈÅÌNG GÀÛP:

a. Âạ tráưm têch cå hc:
* Cạt:
- Ct l häùn håüp råìi rảc ca cạc loải âạ khạc nhau, cọ âäü låïn tỉì 0,15 ÷ 5mm. Tuy
iãưu kiãûn tảo thnh m cọ c
- Cạt l tha
* Si:
Si l loải hảt trn cảnh, nhàơn cọ kêch thỉåïc tỉì 5 ÷ 70mm âỉåüc dng ráút nhiãưu lm
cäút liãûu låïn cho bãtäng.
* Sa thảch: