Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng trong đổ móng công trình p7 pdf

Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 31 ngun ì tênh do, ta cọ thãø tảo hçnh cho sn pháøm v cn cọ tênh do, tênh do chè xút hiãûn khi âáút sẹt khä tỉång tạc våïi nỉåïc. N ưn hoạ hc (lỉåüng khoạng do tàng thç tênh do ût sẹt thç do, nhiãưu cạt thç kẹm do). - Hãû säú do K % nỉåïc räưi viãn thnh cạc viãn bi cọ âỉåìn våïi ti trng P tàng dáưn tỉì 5kN, ỉït. ưn mën träün våïi lỉåüng h máùu cọ hçnh dảng hçnh hc. Sau âọ phåi khä ngoi khäng khê räưi xạc âënh âäü c ìng do thç nỉåïc u cáưu c ng cao v âäü co cn - Âáút sẹt nàûng u trong khong 20÷28 %, âäü co 7÷10% hại do, % äü do ca âáút sẹt cọ thãø cho thãm âáút sẹt do cao (âáút sẹt montra ỉåïc cọ chỉïa máût âỉåìng, thi pháøm cäng nghiãûp giáúy). 2. Sỉû c ẹt trong quạ trçnh phåi, sáúy v nung: hiãûu cong, vãnh, nỉït n. hçnh dạng âọ khi loải b ngoải lỉûc. Nhå g nhåì âọ m sn pháøm giỉỵ âỉåüc hçnh dạng trong sút quạ trçnh sn xút. b. Ngun nhán: Âáút sẹt khä khäng hỉỵng ngun nhán ch úu tảo ra tênh do cho âáút sẹt l bn thán âáút sẹt cọ cáúu tảo dảng låïp , cọ kh nàng trao âäøi ion v háúp phủ nỉåïc. c. Cạc úu täú nh hỉåíng âãún tênh do: Tênh do phủ thüc vo thnh phá tàng) v phủ thüc vo thnh pháưn hảt (nhiãưu ha d. Cạch xạc âënh: : láúy âáút sẹt khä nghiãưn mën träün våïi 17 - 30 g kênh tỉì 4 ÷ 6 cm räưi âem vo ẹp 7,5kN, 10kN cho âãún viãn bi âáưu tiãn xút hiãûn vãút n - Hãû säú do K tênh nhỉ sau : K = Pa ; kN.cm trong âọ : K - hãû säú do ca âáút sẹt, kN.cm P - ti trng tỉång ỉïng våïi lục cọ vãút nỉït, kN a - âäü biãún dảng dỉ ca viãn bi, cm Thỉåìng âáút sẹt cọ hãû säú do K = 30 ÷ 35kN.cm - Càn cỉï vo âäü co khä trong khäng khê: âem âáút sẹt khä nghiã nỉåïc u cáưu räưi tảo thn o tỉång âäúi. Âáút sẹt ca g låïn. Dỉûa theo phỉång phạp ny, âáút sẹt âỉåüc chia thnh 3 loải: (do cao): nỉåïc u cáưu > 28 %, âäü co 10 ÷ 15% - Âáút sẹt do trung bçnh: nỉåïc u cáư - Âáút sẹt kẹm do: nỉåïc u cáưu < 20 % , âäü co 5 ÷ 7% - Xạc âënh chè säú do D : D = W ch - W lv ; % trong âọ : W ch - âäü áøm giåïi hản giỉỵa trảng thại do v trảng thại chy nho, % W lv - âäü áøm giåïi hản giỉỵa trảng thại dn v trảng t e. Cạc biãûn phạp thay âäøi tênh do: - Mún tàng â onilomit), tàng cỉåìng gia cäng cå hc (âáûp, nghiãưn, träün, ngám, ) hồûc cọ thãø dng phủ gia tàng do (n - Ngỉåüc lải, mún gim âäü do cọ thãø cho thãm cạc phủ gia trå nhỉ bäüt âạ, cạt, samäút; phủ gia chạy nhỉ bäüt than, mn cỉa hồûc tàng täúc âäü gia nhiãût. o nåí thãø têch ca âáút s a. Hiãûn tỉåüng: - Trong quạ trçnh phåi, sáúy v nung, thãø têch ca âáút sẹt bë gim km theo cạc dáúu . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 32 - Âäü co l âäü gim kêch thỉåïc v thãø têch ca âáút sẹt khi sáúy khä (co khäng khê) v khi nung (co lỉía). Âäü co âỉåüc tênh bàòng % so våïi kêch thỉåïc ban âáưu. loải âáút sẹt, âäü co khi sáúy dao âäüng trong khong tỉì 2 ÷ 3% âãún 10 ÷ 1 ung, thỉåìng dao âäüng mại låüp hồûc âáûy bàòng råm, rả, sáúy bàòng âỉåìng háưm. 3. Cạc áút sẹt bay håi, âáút sẹt bë co. - Khi t o = 20 y, âáút sẹt tiãúp tủc co v cọ thãø gáy nh hỉåíng âãún chá ình FeO tảo ra mäi trỉåìng - Khi t o = 450 họa hc tạch ra v âáút sẹt máút tênh do do caolinit c init: Al 2 O 3 .2SiO 2 + 2 H 2 O cạc phn ỉïng phán gii bàõt âáưu xy ra: Al 2 O 3 .SiO 2 Ỉ 3Al 2 O 3 .2SiO 2 (mulit) úi lỉåüng thãø têch ca sn pháøm tàng do xút hi c åí nhiãût âäü 1370 ÷ 1420 o C. Khoạng mulic l khoạng chênh ráút quan trng v 1000 o C: mäüt pháưn bàõt âáưu chy láúp âáưy cạc chäù träúng lm cho sn pháøm âàûc, chàõc . b. Cạc giai âoản co: - Âäü co khi sáúy l sỉû gim kêch thỉåïc do quạ trçnh máút nỉåïc trong cạc äúng mao qun, lm gim ạp lỉûc mao dáùn khiãún cạc pháưn tỉí âáút xêch lải gáưn nhau. Kãút qu âáút sẹt bë co. Tu thüc vo tỉìng 2 %. - Âäü co khi nung ch úu l do cạc thnh pháưn dãù chy ca âáút sẹt chy ra, cạc hảt âáút sẹt tải chäù âọ cọ xu hỉåïng xêch lải gáưn nhau. Âäü co tỉì 2 ÷ 3% tu thüc vo loải âáút. - Âäü co täøng cäüng ca âáút sẹt l täøng âäü co khi sáúy v khi n trong khong 5 ÷ 18%. c. Khàõc phủc: - Âãø gim co khi sáúy thäng thỉåìng ngỉåìi ta träün thãm phủ gia gáưy nhỉ bäüt âáút sẹt nung non, bäüt cạt hồûc phủ gia chạy. Ngoi ra cho nỉåïc bay håi tỉì tỉì bàòng cạch phåi trong nh cọ phn ỉïng họa l xy ra trong quạ trçnh nung: - Khi t o = 100 ÷130 o C: nỉåïc tỉû do trong â 0 ÷ 450 o C: nỉåïc háúp thủ bay håi, cháút hỉỵu cå chạ út lỉåüng sn pháøm; Fe 2 O 3 chuøn tha khỉí. ÷ 550 o C: cháút hỉỵu cå chạy hãút, nỉåïc huøn thnh mãtacaol Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O Ỉ γ meta caolimit dảng th hçnh γ - Khi t o = 550 ÷ 880 ÷ 980 ο C thç γ Al 2 O 3 .2SiO 2 Ỉ γ Al 2 O 3 + 2 SiO 2 γ Al 2 O 3 Ỉ α Al 2 O 3 CaCO 3 Ỉ CaO + CO 2 - Khi t o = 1000 ÷ 1200 ÷ 1420 o C thç cạc phn ỉïng kãút håüp bàõt âáưu hçnh thnh tảo ra cạc khoạng váût chênh cho sn pháøm. α Al 2 O 3 + SiO 2 Ỉ Al 2 O 3 .SiO 2 (silimanit) - Quạ trçnh kãút khäúi xy ra, thãø têch bë co, khä ãûn pha lng. Nhiãût âäü cng cao sỉû chuøn hoạ silimanit thnh mulit cng mảnh v phn ỉïng kãút thụ ç nọ hçnh thnh nãn bäü khung chëu lỉûc ca sn pháøm v lm cho sn pháøm cọ tênh bãưn nhiãût. Trong giai âoản âáưu ca vng dung kãút ny : + Nhiãût âäü > . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 33 + Khi t o = 1050 ÷ 1450 o C: âáút sẹt âảt trảng thại chy tåïi hản, nghéa l táút c cạc bäü pháûn dãù chy â chy hãút ra láúp âáưy táút c cạc läù räùng, lục âọ sn pháøm s âàûc chàõc nháút nhỉng ún d ny gi l hiãûn tỉåüng dung kãút v nhiãût âäü âọ gi l nhiãût â + Nhiãût âäü lå bäü khäúi âáút sẹt s chy lng ra. Hiãûn üng chy v nhiãût âäü âọ gi l nhiãût âäü chy. ï : ∆t = t 0 chy - t 0 dk = 70 ÷ 100 0 C út khạc: ng l : váût liãûu hảt (cåỵ hảt 0,14 ÷ 2mm), âỉåüc chãú tảo bàòng cạch nghiãưn ín xút cạc sn pháøm cọ cháút lỉåü ng cao ü 700 ÷ 750 o C âãø hỉí nỉåïc hoạ hc. Nọ âỉåüc dng våïi hm lỉåüng 30 ÷ 50% nhàòm ci thiãûn tênh cháút ca 25%. Nãúu hm lỉåüng ca ü bãưn nỉåïc ca sn pháøm gäúm. ì phủ gia chạy. ỉ mn cỉa, phoi bo, thi pháøm ca cạc xê nghiãûp lm giu than ạ, tro nhiãût âiãûn, b giáúy, khäng nhỉỵng cọ tạc dủng lm tàng âäü räùng ca gảch m cn iãût âäưng âãưu hån. chỉa bë biã ảng. Hiãûn tỉåüng äü dung kãút. ïn hån nhiãût âäüü dung kãút: ton tỉåüng âọ gi l hiãûn tỉå Nhỉ váûy : t o nung = t o dk ÷ t o ch Âáút sẹt thûn låüi cho quạ trçnh nung co 4. Cạc tênh chá - Tênh chëu lỉía: do hm lỉåüng Al 2 O 3 qui âënh - Mu: do hm lỉåüng Fe 2 O 3 qui âënh. IV. PHỦ GIA: -Ngoi ngun liãûu chênh l âáút sẹt, ngỉåìi ta cn pha thãm vo âáút sẹt cạc váût liãûu phủ nhàòm ci thiãûn mäüt säú tênh cháút ca âáút sẹt. Cạc váût liãûu phủ thỉåìng d gáưy, phủ gia chạy v phủ gia tàng do, phủ gia hả nhiãût âäü nung v men. 1. Váût liãûu gáưy: - Pha träün vo âáút sẹt nhàòm gim âäü do, gim âäü co khi phåi sáúy v nung. Váût liãûu gáưy thỉåìng dng l samät, âáút sẹt máút nỉåïc, cạt, tro nhiãût âiãûn, xè hoảt họa. - Samät l váût liãûu gäúm dảng âáút sẹt khọ chy, chëu lỉía, âỉåüc nung trỉåïc åí nhiãût âäü nung sn pháøm. Nọ cng cọ thãø âỉåüc chãú tảo tỉì thi pháøm gảch nung non lỉía. Samät cọ tạc dủng ci thiãûn tênh cháút khi sáúy v nung âáút sẹt. Vç váûy, nọ âỉåüc dng âãø sa nhỉ gảch äúp, váût liãûu bãưn nhiãût, v.v -Âáút sẹt nung non âỉåüc chãú tảo bàòng cạch nung âáút sẹt åí nhiãût âä k phäúi liãûu khi sáúy v hçnh dảng bãn ngoi ca gảch. -Cạt våïi cåỵ hảt 0,5 ÷ 2mm âỉåüc dng våïi hm lỉåüng 10 ÷ cạt låïn hån s lm gim cỉåìng âäü v âä - Xè hoảt hoạ (våïi cåỵ hảt âãún 2mm) l phủ gia gáưy cọ hiãûu qu cao. - Tro nhiãût âiãûn vỉìa l phủ gia gáưy, vỉìa la 2. Phủ gia chạy v phủ gia tàng do: -Phủ gia chạy nh â lm cho quạ trçnh gia cäng nh - Phủ gia tàng do l âáút sẹt cọ âäü do cao, âáút bentonit, cng nhỉ cạc loải phủ gia hoảt âäüng bãư màût khạc. . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 34 3. Phủ gia hả nhiãût âäü nung: - Cn âỉåüc gi l cháút tråü dung cọ tạc dủng ci thiãûn quạ trçnh gia cäng nhiãût ca hiãût âäü nọng chy tháúp t, pecmatic, sienit, v.v n pháøm cao lanh, fenspat, boric, borat (Na 2 B 2 O.10H 2 O), v.v - Men dng âãø sn hãø l men mu hồûc men ûc men âủc, men bọng hồûc men khäng bọng, men sỉï hồûc men snh v §3. GẢCH ÂÁÚT SẸT NUNG I. QUẠ í láùn läün, âáút thët pha si ìm gảch âỉåüc. häúi âäưng nháút. Khi nho träün phi âiãưu sn pháøm. Nọ cọ tạc dủng hả nhiãût âäü kãút khäúi, lm tàng cỉåìng âäü v âäü âàûc ca sn pháøm. Phủ gia hả nhiãût âäü nung cọ hai nhọm : - Nhọm thỉï nháút bao gäưm nhỉỵng cháút bn thán chụng cọ n nhỉ fenspa - Nhọm thỉï hai gäưm nhỉỵng cháút bn thán nọ cọ nhiãût âäü nọng chy cao, nhỉng trong quạ trçnh nung cọ kh nàng kãút håüp våïi cạcthnh pháưn phäúi liãûu khạc âãø tảo ra nhỉỵng sn pháøm cọ nhiãût âäü nọng chy tháú p (canxit, âälämit, ). 4. Men: - L låïp thu tinh lng mng (chiãưu dy 0,1 ÷ 0,3mm) ph lãn bãư màût sn pháøm gäúm, khi nung cọ kh nàng bạm dênh täút våïi sn pháøm. Låïp men cọ tạc dủng bo vãû s chäúng lải tạc âäüng ca mäi trỉåìng, tàng tênh chäúng tháúm v nhiãưu tênh cháút khạc, âäưng thåìi tàng v mé quan cho váût liãûu gäúm. -Nhỉỵng thnh pháưn ngun liãûu chênh ca men l cạt thảch anh, múi ca kim loải kiãưm v kiãưm thäø, oxit chç, oxit xút váût liãûu gäúm ráút âa dảng: cọ t khäng mu, men trong hồ cọ loải men trang trê Vç váûy viãûc chãú tảo men l ráút phỉïc tảp. TRÇNH SN XÚT: Quạ trçnh sn xút gảch âáút sẹt nung bao gäưm cạc bỉåïc sau: khai thạc ngun liãûu Ỉ nho träün Ỉ tảo hçnh Ỉ phåi sáúy Ỉ nung Ỉ kiãøm tra. 1. Khai thạc ngun liãûu: - Ngỉåìi ta khai thạc âáút bàòng mạy âo hay th cäng. Cáưn chụ loải b 30 ÷ 40cm âáút träưng trt åí phêa trãn âãø loải b c rạc, rãù cáy, si âạ, v.v Thỉåìng sn xút 1 triãûu viãn gảch cáưn khai thạc 2000m 3 âáút. Âáút cọ mu gan g, vng âo con kiãún âãưu la - Sau khi khai thạc, âáút sẹt âỉåüc trong bãø cọ mại låüp hồûc âạnh thnh âäúng ngoi tråìi. Mủc âêch l âãø cho âäü áøm ca âáút âỉåüc âäưng âãưu, do âọ âäü do v co ngọt âäưng âãưu, quạ trçnh tảo hçnh dãù dng v cháút lỉåüng sn pháøm cao. 2. Nho träün: Mủc âêch lì tảo âỉåüc mäüt häư âáút sẹt âäưng âãưu vãư mu sàõc, âäü áøm, tênh cháút cå l, thnh pháưn khoạng họa, cåỵ hảt âãø dãù tảo hçnh. Nãúu nho träün täút thç kháu gia cäng dãù dng, cháút lỉåüng gảch âãưu. Ty phỉång phạp sn xút gảch l khä hay do m cọ thiãút bë nho luûn khạc nhau. * Phỉång phạp do: âáút âỉåüc nhai trong mạy nhai v sau âọ träün trong mạy träün våïi âäü áøm tỉì 18 ÷ 25% cho âãún khi thnh mäüt k . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 35 chènh ío hay quạ do. i nho träün cọ âäü áøm W = 18 ÷ 25%, dng m ång phạp tảo hçnh khä: âáút sẹt sau khi nho träün cọ âäü áøm W = 8 ÷ 12 %, dng m 4. Phå ng. Cọ thãø phåi gảch mäüc ngoi tråìi v máút 8 ÷ 15 ngy. Phåi nhỉ váûy ãn liãûu, thiãút bë nhỉng täún thåìi gian v phủ thüc vo thåìi tiãút. ìy. Sáúy gảch theo phỉång ưn cọ âäü áøm tháúp v cạc viãn cọ âäü áøm bàòng nhau. Q ản : nung trỉåïc Ỉ nung Ỉ lm ngüi. Í giai âoản lm ngüi, gảch âỉåüc ngüi tỉì tỉì âãø trạnh biãún dảng nhiãût; khi ra khi lo khọi thäng ra äúng khọi chung åí giỉỵa l. Loải l ny co âäü do cho thêch håüp bàòng cạch thãm âáút sẹt bẹo hồûc bäüt gảch, hồûc cạt tu theo âáút kẹm de * Phỉång phạp khä: Âáút âỉåüc nghiãưn mën sau âọ träün trong mạy träün våïi âäü áøm tỉì 8 ÷ 12% cho âãún khi thnh mäüt khäúi âäưng nháút. 3. Tảo hçnh: Viãûc tảo hçnh thnh gảch mäüc thỉåìng âỉåüc cå giåïi hoạ våïi cạc phỉång phạp sau: * Phỉång phạp tảo hçnh do: âáút sẹt sau kh ạy ẹp Lento cọ lỉûc ẹp 30 daN/cm 2 . Phỉång phạp ny cọ ỉu âiãøm l dãù tảo hçnh, nàng xút cao nhỉng täún nhiãn liãûu âãø phåi, sáúy, nung. * Phỉ ạy ẹp thy lỉûc cọ lỉûc ẹp tỉì 200 ÷ 300 daN/cm 2 . Kêch thỉåïc sn pháøm chênh xạc, âäü âàûc chàõc cao, êt täún nhiãn liãûu nhỉng khọ tảo hçnh. * Phỉång phạp bn nho: âáút âỉåüc träün våïi âäü áøm ráút låïn thnh bn nho. Phỉång phạp ny âãø sn xút nhỉỵng loải sn pháøm hçnh dạng phỉïc tảp. i sáúy: - Gảch âục xong cọ âäü áøm cao quạ, nãúu âem nung ngay s bë cong vãnh, nỉït tạch. Do âọ cáưn sáúy hồûc phåi âãø nỉåïc bay håi tỉì tỉì, âãún khi âäü áøm ca gảch cn 5 ÷ 8% måïi âỉåüc âỉa vo l nu âåỵ täún nhi - Âäúi våïi xê nghiãûp låïn, ngỉåìi ta sáúy bàòng âỉåìng háưm, bưng sáúy hồûc phng sáúy. Thỉåìng nhiãût âäü sáúy tỉì 40 ÷ 90 o C v thåìi gian sáúy khong 2 ÷ 3 nga phạp ny täún nhiãn liãûu v thiãút bë mạy mọc nhỉng êt täúưn thåìi gian v khäng phủ thüc v thåìi tiãút. 5. Nung: - Gảch mäüc trỉåïc khi vo l nung cá uạ trçnh nung cọ 3 giai âo - ÅÍ giai âoản nung trỉåïc, gảch mäüc máút nỉåïc dáưn dáưn, cạc cháút hỉỵu cå bë chạy hãút. ÅÍ giai âoản nung, cạc hảt sẹt cỉïng lải, cạc oxit kim loải bàõt âáưu âäøi mu v gảch co rụt kêch thỉåïc. Å ì, nhiãût âäü gảch tỉì 50 ÷ 60 o C. - Cọ 2 loải l nung gảch: * L nung giạn âoản: nung tỉìng m mäüt, xong m ny lải dåỵ ra v xãúp m måïi. Loải ny cäng sút nh, thỉåìng dng cho cạc l th cäng âëa phỉång.Cháút lỉåüng gảch khäng âãưu . * L nung liãn tủc: gäưm cọ l Hopman v tuynel. L vng Hopman: cọ hçnh báưu dủc, nhiãưu bưng ngàn, mäùi bưng cọ cỉía riãng âãø ra vo l, cọ cỉía thäng nhau v cọ cỉía dáùn ï ỉu âiãøm l hiãûu sút sỉí dủng nhiãût cao: khäng khê lảnh vo lm ngüi khu vỉìa nung xong, âäưng thåìi khäng khê âỉåüc âäút nọng trỉåïc khi vo khu nung; qua kh i khu . . Ngoi ra cho nỉåïc bay håi tỉì tỉì bàòng cạch phåi trong nh cọ phn ỉïng họa l xy ra trong quạ trçnh nung: - Khi t o = 100 ÷130 o C: nỉåïc tỉû do trong â 0 ÷ 450 o C: nỉåïc háúp thủ bay håi, cháút. nàûng u trong khong 20÷28 %, âäü co 7÷10% hại do, % äü do ca âáút sẹt cọ thãø cho thãm âáút sẹt do cao (âáút sẹt montra ỉåïc cọ chỉïa máût âỉåìng, thi pháøm cäng nghiãûp giáúy). 2. Sỉû c ẹt trong. khä hay do m cọ thiãút bë nho luûn khạc nhau. * Phỉång phạp do: âáút âỉåüc nhai trong mạy nhai v sau âọ träün trong mạy träün våïi âäü áøm tỉì 18 ÷ 25% cho âãún khi thnh mäüt k . Giạo ạn Váût