B3 bai giang phong hoa demo

HIỆN TƯỢNG PHONG HÓA
ĐẤT ĐÁ
Khái niệm

Phong hóa đất đá là hiện tượng biến đổi, phá hủy tại
chỗ đất đá ở phần trên cùng của vỏ Trái đất do các
tác nhân bên ngoài (không khí, nước, sự biến đổi
nhiệt độ và hoạt động của sinh vật) làm đất đá thay
đổi thành phần, cấu trúc và trạng thái (thường cũng
suy giảm tính chất xây dựng).


Các tác nhân phong hóa
Nước và chất hòa tan trong nước,
 Không khí (đặc biệt là oxi)
 Sự thay đổi nhiệt độ
 Các quá trình kết tinh
 Do sinh vật



I. Các kiểu phong hóa
Theo tác nhân gây ra phong hóa
và đặc điểm biến đổi đá gốc:
Phong hóa vật lý
 Phong hóa hóa học
 Phong hóa sinh vật



1. Phong hóa vật lý

Là sự phá huỷ đất đá dưới tác động vật
lý, đá bị vỡ vụn nhưng không thay đổi
thành phần hoá học và khoáng vật.
 Chủ yếu do dao động nhiệt độ, nước
đóng băng hoặc tan chảy, muối kết
tinh trong các khe nứt của đá.



1. Phong hóa vật lý
Dưới tác dụng vật lý

dao động to

quá trình
đóng băng

muối kết
tinh

quá trình tẩm
ướt, khô đi

Đá bị phá hủy, phân vụn
Không bị thay đổi thành phần hóa học, khoáng vật


2. Phong hóa hóa học




Là quá trình phá hủy đất đá do tác dụng hoá
học giữa các khoáng vật của đất đá với
nước, không khí, các chất hóa học chứa
trong nước. Đất đá bị biến đổi về thành phần
khoáng vật và hoá học.
Các hình thức:
Hòa tan
 Ôxy hóa
 Thủy phân
 Thủy hóa



2. Phong hóa hóa học
Tác dụng hóa học:
khí, nước, các chất hóa học

Hòa tan

ô xy hóa

thủy phân

thủy hóa

biến đổi đá:
Thành phần khoáng vật và hóa học biến đổi

Tác dụng hòa tan
Nước có tính xâm thực: CO2, axit...
hòa tan (rửa trôi) các khoáng vật dễ
hoà tan
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 ↔ Ca (HCO 3 ) 2


Tác dụng ô xy hóa
Phản ứng ô xy hóa làm thay đổi thành
phần hóa học của nhiều loại khoáng
vật thuộc tạo thành các ôxit
FeS2 + nO 2 + nH 2 O → H 2SO 4 + FeSO 4
Pyrit

FeSO 4 → Fe 2 ( SO 4 ) 3 → Fe 2 O 3 .nH 2 O
Limonit


Tác dụng thủy phân
Khoáng vật (lớp silicat, alumosilicat) dưới tác
dụng phân giải của nước  thành khoáng
vật mới
K[ AlSi3O8 ] + CO 2 + nH 2 O → Al4 ( OH ) 8 [ Si 4 O10 ] + SiO 2 nH 2 O + K 2 CO 3
Orthorlas

Kaolinit
cường độ thấp
hơn, ổn định với
phong hóa hơn

Opal

Potat


Tác dụng thủy hóa
Khoáng vật hấp thụ nước  khoáng vật mới

CaSO 4 + 2H 2 O = CaSO 4 .2H 2 O
Thạch cao
khan

Thạch cao


3. Phong hóa sinh vật
Phong hóa hóa học
Phong hóa vật lý

Do thế giới sinh vật


III. Tầng tàn tích và các
đặc điểm ĐCCT của nó
Tầng tàn tích: do quá trình phong
hóa, đá bị biến đổi thành đất, sau khi
hình thành chưa bị di rời mà nằm tại
chỗ trên mặt đá gốc.
 Vỏ phong hóa: càng xuống sâu, mức

độ phong hóa càng yếu  hình thành
các tầng tàn tích (phân đới)



III. Tầng tàn tích và các
đặc điểm ĐCCT của nó
Đá mác ma

1. Đới thổ nhưỡng
2. Đới vỡ mịn
3. Đới vỡ dăm
4. Đới dạng khối

5. Đới nguyên thể

Đá trầm tích


Một vài hình ảnh ví dụ





IV. Nghiên cứu và xử lý phong hoá trong xây dựng
1.






Những vấn đề cần nghiên cứu
Mức độ phong hóa
Dùng hệ số phong hoá kph

k ph =

γ ph
γ dg

kph = 1
®¸ kh«ng bÞ phong ho¸
kph = 1 - 0,9 ®¸ phong ho¸ nhÑ
kph = 0,9 - 0,8
®¸ phong ho¸ võa
kph <0,8
®¸ phong ho¸ m¹nh
Tốc độ phong hóa: dựa vào bề dày, mức độ biến
đổi, thời gian.
Tác nhân gây phong hóa


IV. Nghiên cứu và xử lý phong hoá trong
xây dựng
2.








Các biện pháp xử lý hiện tượng phong hoá
Chọn địa điểm xây dựng
Bóc bỏ toàn bộ hoặc một phần tầng phong hóa
Bảo vệ đất đá khỏi các tác nhân phong hóa bằng
cách che phủ bằng VL chống phong hoá.
Cải tạo tầng phong hóa bằng các biện pháp: phun xi
măng, phun dung dịch sét…
Trung hòa các nhân tố gây phong hóa