Giáo trình hướng dẫn phân tích tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng p6 pdf

Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 26 kãút dênh thiãn nhiãn, trong âọ sa thảch silic cọ cỉåìng âäü cao nháút (R n = 2000daN/cm 2 ), cọ âäü cỉïng cao nháút v cọ giạ trë xáy dỉûng täút nháút. - Trong xáy dỉûng dng sa thảch silic lm âạ dàm chãú tảo bãtäng v ri màût âỉåìng. b. Âạ tráưm têch hoa * Âạ väi: - Cọ t ng váût ch úu 3 v mäüt sä háút nhỉ sẹt, thảch anh, oxit sàõt, åüc tảo thnh trãn c biãøn, vng, cå såí cạc di têch âäüng, thỉûc v àõng âng hoạ h ch tủ ca ca ính våỵ råìi rảc, räưi âỉåüc ln c lỉûc nỉåïc v âỉåüc gàõn g cacbonat - Âạ v γ o = 1700 ÷ 26 , R n = 100 ÷ N/cm 2 , mu tràõng hồûc vng xa ng hung â nãúu co háút. Càn m lỉåüng sẹt m ngỉåìi ta chia a thnh cạc loải nhỉ åí ba . oải âạ väi T lãû CaCO 3 (%) T lãû sẹt (%) ï hc hnh pháưn khoạ l CaCO ú tảp c Âạ väi âỉ ạc vënh häư trãn áût cng nhỉ sỉû l c; sỉû tê ïc v s, ma hàût båíi ạp kãút bàòn canxi. äi cọ âäü cỉïng 3, 00kg/m 3 1000da nh, xạm, hu ï láùn tảp c cỉï vo h âạ väi r íng sau L Âạ väi tinh khiãút t väi 98 ÷ 100 0 ÷ 75 10 ÷ 40 2 ÷ 10 2 ÷ 0 60 ÷ 25 90 ÷ 60 98 ÷ 90 Âạ väi êt sẹt Âạ väi nhiãưu sẹt Âáút sẹt väi 90 ÷ 98 75 ÷ 90 4 10 ÷ 2 25 ÷ 10 Âáút sẹt nhiãưu väi Âáút sẹt ê Âáút sẹt 0 ÷ 2 100 ÷ 98 * Âạ âolomit * Âạ manhezit ỉûng, ngỉåìi ta dng âạ väi âãø sn xút ra âạ dàm lm cäút liãûu bãtäng, ximàng. ng nhẻ. ï thnh pháưn nhỉ ồûc âãø sn xút ra väi v ximàng. * Âiatomit v trepen: - Âáy l cạc loải âạ tráưm ÷ 95% oxit silic vä âënh hçnh. Âiatomit cọ thãø åí trảng thại råìi rảc hồûc gàõn kãút úu, thỉåìng cọ âäü räùng låïn, mu tràõng * Thảch cao - Trong xáy d ri màût âỉåìng ä tä, màût âỉåìng xe lỉía, chãú tảo táúm äúp, táúm lạt v cạc cáúu kiãûn kiãún trục, cng nhỉ dng âãø sn xút ra väi v b. Âạ tráưm têch hỉỵu cå * Âạ väi s: - Âạ väi s l loải âạ räùng, gäưm cạc mnh v s, hãún âỉåüc ximàng hoạ bàòng cacbonat canxi, thnh pháưn khoạng váût ch úu l CaCO 3 , γ o = 600 ÷ 1500 kg/m 3 , R n = 4 ÷ 130 daN/cm 2 . Âạ väi s âỉåüc dng lm váût liãûu xáy dỉûng v lm cäút liãûu bãtä * Âạ pháún: - Âạ pháún l loải âạ bao gäưm cạc mnh vủn ca v s, v hãún, co âạ väi song cọ cỉåìng âäü nh hån. Âạ pháún dng âãø sn xút bäüt mu tràõng h têch thỉûc váût, cọ chỉïa 80 Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 27 vng hay xạm v âỉåüc sinh ra åí häư hay biãøn båíi cạc loải v silic ca âäüng váût hồûc cạc ải to ỉåüc cáúu tảo tỉì nhỉỵng hảt opan hçnh cáưu v äüt êt âỉåüc dng lm váût liãûu cạch nhiãût v lm phủ gia ÇNH THNH: v ạp sút låïn, cạc loải âạ macma v âạ tráưm áút khu vỉûc: âỉåüc tảo thnh tỉì cạc loải âạ bë biãún âäøi tênh cháút dỉåïi tạc v biãún û tại kãút tinh ca âạ väi dỉåïi tạc dủng ca nhiãût âäü cao hay ạp ưu mu sàõc nhỉ tràõng, vng, häưng, â, âen, v.v trong âạ thỉåìng cọ . rang trê nhỉ chãú tảo cạc táúm mng âãø äúp màût cäng trçnh, lm báûc õng, â hay têm, cọ kh hoạ täút, cỉåìng âäü chëu nẹn giåïi hản âảt âãún 4000 daN/cm 2 , cọ âäü cỉïng cao nãn khọ gia cän - Âạ qczit ng cho nh cỉía, lm âạ dàm, âạ häüc cho c ãûu chëu lỉía. thảch sẹt dãù tạch thnh tỉìng låïp mng, ch úu dng lm táúm låüp ráút giạ trë. lo silic. Ngoi ra trong âạ cn chỉïa mäüt êt hảt sẹt v thảch anh. - Âạ trepen cng ráút giäúng âiatomit, â m hảt sẹt, cọ mu tràõng, â hay âen, ráút nhẻ, γ o = 500 ÷ 1200 kg/m 3 . Âiatomit v trepen hoảt tênh chëu nỉåïc cho cạc cháút kãút dênh vä cå. §4. ÂẠ BIÃÚN CHÁÚT I. ÂÀÛC ÂIÃØM H - Khi gàûp tạc dủng ca nhiãût âäü cao têch bë ạ biãún cháút. - Càn cỉï vo âiãưu kiãûn sinh thnh, chia âạ biãún cháút thnh 2 loải: âạ biãún cháút khu vỉûc v âạ biãún cháút tiãúp xục. biãún âäøi tênh cháút sinh ra â - Âạ biãún ch dủng ca ạp sút låïn. - Âạ biãún cháút tiãúp xục: âỉåüc tảo thnh tỉì âạ tráưm têch bë biãún cháút do tạc dủng ca nhiãût âäü cao. II. CẠC LOẢI ÂẠ BIÃÚN CHÁÚT THỈÅÌNG GÀÛP: a. Âạ gånai (phiãún ma): Âỉåüc tảo thnh tỉì granit, dỉåïi tạc dủng ca ạp lỉûc cao granit tại kãút tinh cháút. Trong xáy dỉûng âạ phiãún ma âỉåüc dng âãø lm táúm äúp lng båì kãnh, lạt vèa h. b. Âạ hoa: - Âỉåüc tảo thnh do sỉ sút låïn. Âạ hoa bao gäưm nhỉỵng tinh thãø låïn hay nh ca canxit, liãn kãút våïi nhau ráút chàõc m khäng cáưn cháút ximàng hoạ. - Âạ hoa cọ nhiã nhỉỵng mảch nh v ván hoa, cỉåìng âäü chëu nẹn giåïi hản thỉåìng l 1200daN/cm 2 , âäi khi âãún 3000daN/cm 2 . Âạ hoa dãù cỉa thnh táúm mng v dãù mi nhàơn v âạnh bọng - Âạ hoa dng âãø t cáưu thang, lạt sn nh. Âạ hoa cọ nhiãưu åí Thại Ngun, Thanh Hoạ. c. Âạ qczit: - Âỉåüc tảo thnh tỉì sa thảch thảch anh tại kãút tinh cọ mu trà nàng chäúng phong g. dng âãø xáy gäúi tỉûa cáưu v trủ cáưu, sn xút táúm äúp d áưu âỉåìng, lm ngun liãûu sn xút váût li d. Diãûp - Cọ cáúu tảo dảng phiãún, do âáút sẹt bë biãún cháút dỉåïi tạc dủng ca ạp lỉûc låïn. Diãûp thảch sẹt cọ mu xạm sáùm, cọ tênh äøn âënh âäúi våïi khäng khê, khäng bë nỉåïc phạ hoải v Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 28 CHỈÅNG III ──────────────────── VÁÛT LIÃÛU GÄÚM XÁY DỈÛNG §1. KHẠI NIÃÛM V PHÁN LOẢI I. KHẠI NIÃÛM: - Váût liãûu gäúm xáy dỉûng nhỉ gảch, ngọi l nhỉỵng váût liãûu âạ nhán tảo, âỉåüc sn xút tỉì âáút sẹt bàòng cạch tảo hçnh v nung åí nhiãût âäü cao (qua quạ trçnh gia cäng cå hc v gia cäng nhiãût). Do quạ trçnh thay âäøi l, hoạ trong khi nung nãn váût liãûu nung cọ tênh cháút khạc hàón våïi ngun liãûu ban âáưu. - Trong xáy dỉûng, váût liãûu gäúm âỉåüc dng trong nhiãưu chi tiãút kãút cáúu ca cäng trçnh tỉì khäúi xáy, lạt nãưn, äúp tỉåìng nh âãún cäút liãûu räùng (keramzit) cho loải bãtäng nhẻ. Ngoi ra, cạc sn pháøm sỉï vãû sinh l nhỉỵng váût liãûu khäng thãø thiãúu âỉåüc trong xáy dỉûng. Cạc sn pháøm gäúm bãưn axit, bãưn nhiãût âỉåüc dng nhiãưu trong cäng nghiãûp hoạ hc, luûn h ckim v cạc ngn äng nghiãûp khạc. nh tháúp. Song váût liãûu gäúm váùn cn nhỉỵng hản dãù våỵ, khäng ph håüp våïi thi cäng hiãûn âải: kh ún diãûn têch thi cäng, täún thåìi gian. V ûn têch canh tạc näng nghiãûp, gáy ä nhiãùm II. PHÁ oải v tênh cháút. Âãø phán loải chụng, - Gäúm räùng: cọ âäü hụt nỉåïc H p > 5% nhỉ gảch xáy cạc loải, ngọi, gảch lạ nem. äü nung cao, thỉåìng cọ cáúu trục hảt mën, sn xút phỉïc tảp nhỉ gảch trang trê, sỉï vãû sinh. - Ỉu âiãøm chênh ca váût liãûu gäúm l cọ cỉåìng âäü tỉång âäúi cao, bãưn trong mäi trỉåìng, dãù tảo ra nhiãưu hçnh dạng khạc nhau v nhiãưu sn pháøm khạc nhau, cäng nghãû sn ọ, giạ thxút âån gin, ngun liãûu sàơn c chãú l tỉång âäúi nàûng (γ ο låïn), dãù hụt nỉåïc, gin, ïa quạ trçnh thi cäng, täọ cå giåïi họa v tỉû âäüng ho iãûc xáy dỉûng cạc l nung th cäng lm máút diã mäi trỉåìng. N LOẢI : Sn pháøm gäúm xáy dỉûng ráút âa dảng vãư chng l ngỉåìi ta càn cỉï vo cạc cå såí sau : dỉûng: 1. Dỉûa vo tênh nàng xáy - Váût liãûu xáy: cạc loải gảch âàûc, gảch läù. - Váût liãûu låüp: cạc loải ngọi. ưn, lạt âỉåìng, lạt vèa h. - Váût liãûu lạt: táúm lạt nã - Váût liãûu äúp: äúp tỉåìng nh, äúp cáưu thang, äúp trang trê. - Sn pháøm k thût vãû sinh: cháûu rỉía, bäưn tàõm. - Sn pháøm cạch nhiãût, cạch ám: cạc loải gäúm xäúp. - Sn pháøm chëu lỉía: gảch samäút, gảch âinat. 2. Dỉûa vo âäü hụt nỉåïc: - Gäúm âàûc: cọ âäü hụt nỉåïc H p ≤ 5% nhỉ gảch lạt nãưn, lạt âỉåìng, lạt kãnh mạng. 3. Dỉûa vo nhiãût âäü nung: - Gäúm thä: nhiãût âäü nung tháúp, thỉåìng cọ cáúu trục hảt låïn, sn xút âån gin nhỉ gảch ngọi, táúm lạt, äúng nỉåïc. - Gäúm tin: nhiãût â Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 29 §2. N 1. Thn i, sáúy v nung. Khi hm lỉåüng SiO quạ nhiãưu thç âáút sẹt üng l O pháưn thỉï úu trong âáút sẹt cọ tạc dủng hả nhiãût âäü nung. Khi hm lỉåüng út sẹt cn cọ mäüt säú tảp cháút khạc, nãúu l MgO, CaO thç cáưn phi hản ch . 2. Thn ït l cạc khoạng do do penspat phong phủ gi háút vä cå v hỉỵu cå khạc nhỉ: mica, thảch anh, håüp cháút c ảp cháút hỉỵu cå ìn, bitum. Cạc tảp cháút nọi trãn âãưu nh hỉåíng âãún tênh cháút ca âáút sẹt. GUN LIÃÛU CH ÚU ÂÃØ SN XÚT VÁÛT LIÃÛU GÄÚM - ÂÁÚT SẸT I. THNH PHÁƯN KHOẠNG HỌA: - Ngun liãûu chênh âãø chãú tảo váût liãûu gäúm l âáút sẹt nhỉng cọ thãø pha thãm phủ gia âãø ci tiãún cäng nghãû sn xút v âiãưu chènh mäüt säú tênh cháút. h pháưn hoạ hc: - SiO 2 : âáy l thnh pháưn quan trng ca âáút sẹt, ch úu nàòm trong cạc khoạng do v mäüt bäü pháûn l SiO 2 tỉû do nàòm åí dảng sa thảch thảch anh, opan, canxedoan. SiO 2 l thnh pháưn qut âënh tênh cháút sn pháøm, nháút l cỉåìng âäü v quút âënh kh nàng chäúng co ca âáút sẹt trong quạ trçnh phå 2 s kẹm do, khi SiO 2 quạ êt thç cỉåìng âäü sn pháøm tháúp. - Al 2 O 3 : l thnh pháưn quan trng, ch úu l nàòm trong khoạng do. Al 2 O 3 quút âënh tênh do cho âáút sẹt v tênh chëu lỉía cho sn pháøm. Khi hm lỉåüng Al 2 O 3 tàng thç tênh do ca âáút st tàng, tênh chëu lỉía tàng nhỉng nhiãût âäü nung cao hån. Khi hm lỉå A 2 3 quạ êt thç âáút sẹt kẹm do khäng tảo hçnh âỉåüc, khi Al 2 O 3 quạ nhiãưu thç âáút sẹt tråí nãn quạ do, sn pháøm s bë biãún dảng. - Fe O : l thnh 2 3 Fe 2 O 3 nhiãưu thç nhiãût âäü nung tháúp nhỉng cháút lỉåüng sn pháøm khäng cao. Âäúi våïi âáút sẹt sn xút thỉåìng (gảch, ngọi), u cáưu hm lỉåüng Fe 2 O 3 nh hån 7%, âäúi våïi âáút sẹt sn xút gäúm, sỉï hm lỉåüng Fe 2 O 3 phi bàòng 0 (âãø sn pháøm âm bo cọ mu tràõng). Ngoi ra trong âá ãú vç nọ gáy nåí thãø têch lm nỉït sn pháøm h pháưn khoạng: * Cạc khoạng do: Thnh pháưn ch úu ca âáút se họa tảo thnh. Âọ l cạc alumäsilicat ngáûm nỉåïc cọ cäng thỉïc : mAl 2 O 3 .nSiO 2 .pH 2 O. Tu theo âiãưu kiãûn ca tỉìng mäi trỉåìng m cạc khoạng tảo ra cọ thnh pháưn khạc nhau : + Khoạng caolinit: Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O + Khoạng halosit: Al O .2SiO .4H O 2 3 2 2 + Khoạng montmorilonit : Al O .4SiO .2H O 2 3 2 2 - Khoạng caolinit cọ kh nàng chëu lỉía täút. Khoạng montmorilonit cọ âäü phán tạn cao, kh nàng háúp phủ v trỉång phäưng låïn, cọ âäü do, âäü co khi sáúy v nung cao. Vç váûy âáút sẹt chỉïa nhiãưu khoạng mäntmorilonit thỉåìng dng lm phủ gia cho âáút sẹt kẹm do, a chäúng tháúm nỉåïc. Âáút sẹt chè chỉïa khoạng caolinit gi l âáút cao lanh (mu tràõng). Khoạng halosit cọ tênh cháút trung bçnh giỉỵa hai loải khoạng trãn. * Cạc khoạng SiO 2 tỉû do: nhỉ sa thảch thảch anh, opan, canxedoan Ngoi ra, trong âáút sẹt cn chỉïa cạc tảp c acbonat (CaCO 3 , MgCO 3 ), cạc håüp cháút sàõt Fe(OH) 3 , FeS 2 , t thç åí dảng than bu Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 30 - Âáút sẹt cọ mu sàõc ráút khạc nhau: tỉì mu tràõng, náu, xanh, xạm âãún mu âen. M út se ïc ta út vä cå va ỵu cå quút âënh. Khi nung ca ûp chá ỵu c do u sàõc n p hủ th tảp c õt; ty g oxi ì sn pháøm cọ nhi ìu kha u. Fe 2 O 3 (% 10 u sàõc ca âá å chạy hãút, t sàõt ma ït do ca âọ m ûp chá ca s ãưu ma ì hỉ háøm p ïc nha ïc ta háút sà út hỉ lỉåünüc ch úu vo Mu sàõc sn pháøm gäúm theo hm lỉåüng oxit sàõt (Fe 2 O 3 ) Hm lỉåüng ) 0,8 1,3 2,7 4,2 5,5 8,5 Mu ca sa øm vng häưng äưng náu ín phá nung tràõng tràõng âủc vng nhảt nhảt h häưng Thnh pháưn hoạ hc ca âáút sẹt dng âãø sn xút gảch ngọi thỉåìng dao âäüng trong MgO Múi kiãưm phảm vi nhỉ åí bng sau: Thnh pháưn hoạ hc ca âáút sẹt sn xút gảch ngọi bçnh thỉåìng SiO aO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 SiO 2 tỉû do C 40 ÷ 0,5 ÷ 3% 1 ÷ 3% 60% 8 ÷ 22% 1 ÷ 7% 15 ÷ 30% 0,5 ÷ 4,5% II. PHÁ mm l hảt bủi ; tỉì 0,14 ÷ 5mm l hảt c ÷ út sẹt âỉåüc chia thnh 3 loải: ü nung låïn hån 1580 o C v thnh pháưn dãù chy nhỉ 3 nh hån 10%. y cọ nhiãût âäü nung tỉì 1350 ÷ 1580 o C v thnh pháưn dãù chy nhỉ CO 3 1. Tênh ïi tạc dủng ca ngoải lỉûc v giỉỵ N LOẢI: 1. Dỉûa vo lỉåüng ngáûm sẹt: - Hảt cọ d < 0,005mm l hảt sẹt ; tỉì 0,005 ÷ 0,14 ạt. Theo lỉåüng ngáûm sẹt, ngỉåìi ta chia âáút sẹt thnh 4 loải : - Âáút sẹt nàûng: cọ lỉåüng ngáûm sẹt låïn hån 60 % - Âáút sẹt do trung bçnh: cọ lỉåüng ngáûm sẹt tỉì 30 ÷ 60% - Âáút sẹt pha cạt: cọ lỉåüng ngáûm sẹt tỉì 10 30% - Cạt: cọ lỉåüng ngáûm sẹt tỉì 0 ÷ 5% 2. Dỉûa vo nhiãût âäü nung: Theo nhiãût âäü nung, âá - Âáút sẹt chëu lỉía cọ nhiãût âä CaCO 3 , Fe 2 O - Âáút sẹt khọ ch Ca , Fe 2 O 3 tỉì 10 ÷15% - Âáút sẹt dãù chy cọ nhiãût âäü nung nh hån 1350 C v thnh pháưn dãù chy nhỉ CaCO o 3 , Fe 2 O 3 låïn hån 15%. III. CẠC ÁÚT SẸT: TÊNH CHÁÚT CA Â do: a. Khại niãûm: -Tênh do ca âáút sẹt l tênh cháút dãù tảo hçnh ca häùn håüp âáút sẹt khä nho träün âãưu våïi nỉåïc, häùn håüp ny cọ kh nàng tảo ra hçnh dạng dỉå