Bài giảng vật liệu xây dựng chương II TS nguyễn quang phú
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.7 MB, 40 trang )
Chương II. Cốt liệu
I. KHÁI NIỆM
- Khái niệm cốt liệu: cát, sỏi, đá dăm, xỉ quặng, xỉ than, gạch vỡ…
- Lĩnh vực XD nào sử dụng nhiều cốt liệu? (XD dân dụng; Thủy
lợi; Giao thông)
- Cốt liệu dùng trong các công việc nào?
- Theo ASTM C125
Cốt liệu thô: D>4,76 mm (sàng No.4): Sỏi, đá dăm
Cốt liệu mịn: 74 µm
nhỏ mà gọi chung là cốt liệu.
- VN sử dụng
TCVN 7570-2006: cốt liệu cho bê tông và vữa - yêu cầu kỹ thuật
TCVN7572-2006: cốt liệu cho bê tông và vữa - phương pháp thử
Mái hạ lưu đập và nhà
máy tthủy điện sau đập
Khớp nối đồng chữ E và Omega
giữa hai tấm bản mặt phía dưới
bản chân
Kích thước hạt theo tiêu chuẩn một số nước (mm)
Kích thước bộ sàng chuẩn (TC Mỹ - ASTM E11)
Ký hiệu sàng
Mắt sàng danh nghĩa
(in.)
75 mm
3 in.
3,0
37,5 mm
1.5 in.
1,5
19 mm
0.75 in.
0,75
12,5 mm
0.5 in.
0,5
6,3 mm
0.25 in.
0,25
4,76 mm
No. 4
0,187
2,36 mm
No. 8
0,0937
1,18 mm
No. 16
0,0469
0,6 mm
No. 30
0,0234
0,3 mm
No. 50
0,0117
0,15 mm
No. 100
0,0059
0,074 mm
No. 200
0,0029
II. PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC VÀ SẢN XUẤT
KHAI THÁC DƯỚI NƯỚC: Đáy sông, đáy hồ
- Cách 1: Nạo vét bằng máy đào lên xà lan, vận chuyển về bờ,
rồi vận chuyển xuống thành bãi vật liệu.
- Cách 2: Bơm và chuyển qua ống đến xà lan hoặc trực tiếp
vào bờ.
+ Vật liệu không thích hợp có thể phải bóc bỏ
+ Vùng khai thác nói chung được quản lý bởi qui định của
Chính phủ nhằm ngăn chặn những tác động đến dòng chảy
tự nhiên và bảo tồn khả năng lưu thông thủy.
+ Nhiều khi những con kênh hay hải cảng có yêu cầu phải
được khơi sâu cho tàu bè đi lại thì nguồn cốt liệu được nạo
vét từ đáy có thể là nguồn rất có giá trị.
• KHAI THÁC DƯỚI NƯỚC
II. PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC VÀ SẢN XUẤT
• KHAI THÁC TRÊN KHÔ
– Khai thác từ các bãi, hố, mỏ tự nhiên bằng máy bốc xếp
kiểu gàu, xích kéo hay máy cào. Đất và cây cỏ phải được
bóc bỏ bằng máy ủi hoặc máy cào.
– Nếu sản xuất đá nghiền phải tiến hành nổ mìn, nghiền nhỏ
rồi sàng lọc thành các cỡ theo như mong muốn.
II. PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC VÀ SẢN XUẤT
Nổ mìn phá đá gốc
Máy khoan sử dụng ở mỏ khai thác đá dùng để khoan
lỗ
cho việc nổ mìn phá đá gốc, sản xuất cốt liệu
II. PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC VÀ SẢN XUẤT
Sản xuất cốt liệu
yêu cầu máy nghiền
đá, máy sàng và
băng tải để nghiền
nhỏ, phân cỡ, và
vận chuyển vật liệu
II. PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC VÀ SẢN XUẤT
III. CÁC ĐẶC TÍNH CỦA CỐT LIỆU
• Trọng lượng
• Khả năng chống lại sự thay đổi thời tiết, đặc biệt là sự đóng và tan
băng của các hạt (Tính chất biểu thị khả năng chống lại tác động
phong hóa: tính bền).
• Cường độ kháng nén của toàn khối (cốt liệu được sử dụng với vai
trò làm phần nền đỡ cho trọng lượng của công trình).
• Khả năng chống lại tác động nứt, vỡ hay kéo đứt của các hạt rời.
• Lực bám dính hay khả năng gắn kết với chất kết dính.
• Khả năng chống thấm của toàn khối hay khả năng cho nước
thấm qua mà không làm suy giảm cường độ hoặc dịch chuyển các
hạt.
• Khả năng chống lại sự hao mòn gây ra bởi ma sát và mài mòn các
hạt
IV. CÁC BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ CHO CỐT LIỆU
• Để cải thiện cường độ cốt liệu phải tăng được khả năng
kháng cắt và tăng độ chặt của cốt liệu:
1→ Cấp phối cốt liệu
IV. CÁC BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ CHO CỐT LIỆU
Dùng cốt liệu
có cấp phối tốt
để tăng độ chặt
cho cốt liệu
IV. CÁC BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ CHO CỐT LIỆU
2→ Đầm
chặt
Tác động lu
rung làm chặt
cốt liệu
IV. CÁC BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ CHO CỐT LIỆU
3 → Kích thước lớn nhất của cốt liệu
4 → Hình dạng và bề mặt hạt của cốt liệu (Các hạt có dạng nhiều
mặt vỡ, tăng lực ma sát giữa các hạt với nhau)
IV. CÁC BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ CHO CỐT LIỆU
• Một số chất pha trộn thêm với cốt liệu: sét, muối, vôi, xi măng
pooclăng, bitum.
- Sét: Cường độ tạo ra bởi sự dính kết được tăng cường thêm vào
cường độ kháng cắt của cốt liệu. Đất sét trong trường hợp này
đóng vai trò như dạng xi măng hay hồ dính.
- Muối CaCl2 hay NaCl: Lớp màng muối bao quanh làm tăng thêm
sức căng bề mặt so với trường hợp các hạt cốt liệu ở độ ẩm thông
thường và do đó nó làm tăng thêm tính dính giữa các hạt. Tính
dính tăng lên, tỷ trọng tăng lên chính là yếu tố làm cho cường độ
tăng lên
IV. CÁC BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ CHO CỐT LIỆU
- Vôi: (trộn 2-4% CLiệu):
- Nó phản ứng với sét làm cho các hạt kết hợp lại với nhau tạo thành
những hạt lớn hơn, cho sản phẩm có cấp phối tốt hơn đối với cốt liệu
có chứa quá nhiều sét.
- Vôi cũng có thể làm cứng hóa một khối bằng cách phản ứng với silic
và nhôm trong sét và cốt liệu (SP: CaO.SiO2 và CaO.Al2O3).
- Xi măng: Xi măng pooclăng hay nhựa bitum có thể được
dùng để trộn vào lớp đệm cốt liệu làm tăng thêm cường độ
của nó
- Sản xuất bê tông: Bê tông là dạng cốt liệu được gia cường
bằng hồ xi măng pooclăng hoặc nhựa bitum
V. CÁC ỨNG DỤNG CỦA CỐT LIỆU
•
CỐT LIỆU DÙNG LÀM LỚP ĐỆM CHO ĐƯỜNG
V. CÁC ỨNG DỤNG CỦA CỐT LIỆU
•
CỐT LIỆU DÙNG LÀM VẬT LIỆU THẤM VÀ LỌC
•
Khả năng thấm qua một tầng
lọc bằng cát có thể được xác
định gần đúng bằng công
thức của Hazen. Hệ số thấm
được ký hiệu là k (cm/s).
k ≅ (D10)2
•
Trong đó: k- Hệ số thấm
(cm/s)
D10- Kích thước
hiệu quả xác định dựa vào
đường cong cấp phối (mm)
Các hạt cốt liệu trong tầng lọc được
giữ ổn định theo chiều dòng nước
V. CÁC ỨNG DỤNG CỦA CỐT LIỆU
•
CỐT LIỆU DÙNG LÀM VẬT LIỆU LÁT NỀN.
•
CỐT LIỆU DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT BÊ TÔNG, VỮA XÂY DỰNG.
•
CỐT LIỆU DÙNG LÀM VẬT LIỆU ĐẮP ĐẬP, ĐẮP ĐÊ KÈ, VẬT LIỆU XÂY,
VẬT LIỆU TRANG TRÍ….
