luận văn thạc sĩ nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng đối với các công trình bản mòng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI PHẠM QUANG HUY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐÁ MẠT CHO BÊ TÔNG ỨNG DỤNG ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH BẢN MÒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI PHẠM QUANG HUY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐÁ MẠT CHO BÊ TÔNG ỨNG DỤNG ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH BẢN MÒNG Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy Mã số: 60-58-40 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Quốc Vương Hà Nội, 2013 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng công trình thuỷ với đề tài “Nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng đối với công trình Bản Mòng” được hoàn thành với sự cố gắng nỗ lực của bản thân cùng sự giúp đỡ nhiệt tình của Khoa Công trình, các thầy cô giáo trường Đại học Thuỷ Lợi, Tổng công ty tư vấn xây dựng Thủy Lợi Việt Nam, Công ty cổ phần VLXD đô thị Sơn La đã tạo điều kiện và động viên giúp đỡ về mọi mặt. Tác giả xin chân thành cảm ơn các cơ quan, đơn vị và cá nhân nói trên. Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS Vũ Quốc Vương đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ trong thời gian thực hiện luận văn. Sự thành công của luận văn gắn liền với quá trình giúp đỡ, động viên cổ vũ của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Tác giả xin chân thành cảm ơn. Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, do điều kiện thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các anh chị và bạn bè đồng nghiệp. Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2013 Tác giả Phạm Quang Huy LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là Phạm Quang Huy, tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những nội dung và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào. Tác giả Phạm Quang Huy MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. 1 II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI. 1 III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU 1 IV KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÁ MẠT, CÁT NGHIỀN, GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH BẢN MÒNG 3 1.1. Tổng quan về đá mạt. 3 1.1.1. Mỏ đá Bản Khoang (xã Chiềng Ngần, thành phố Sơn La). 3 1.1.2. Mỏ đá Bản Bó Cón (phường Chiềng An, thành phố Sơn La). 5 1.2. Tổng quan về cát nghiền. 8 1.2.1. Tình hình nghiên cứu sử dụng cát nghiền trên thế giới. 8 1.2.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng cát nghiền ở Việt Nam. 10 1.3. Giới thiệu sơ lược về công trình Bản Mòng 12 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, THÍ NGHIỆM 17 2.1. Các tính chất của vật liệu 17 2.1.1. Chất kết dính xi măng 17 2.1.2. Tro bay 18 2.1.3. Cốt liệu lớn 21 2.1.4. Cốt liệu nhỏ 25 2.1.5. Phụ gia hóa sử dụng cho bê tông 29 2.1.6. Nước 31 2.2 Phương pháp nghiên cứu 31 2.2.1. Phương pháp xác định các tính chất của nguyên vật liệu sử dụng 31 2.2.2. Phương pháp xác định tính chất của hỗn hợp bê tông và của bê tông 33 2.2.3. Phương pháp thiết kế thành phần bê tông 33 2.2.4. Phương pháp toán quy hoạch thực nghiệm các tính chất của bê tông 34 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HỢP LÝ CỦA HỖN HỢP CÁT, ĐÁ TRONG BÊ TÔNG VÀ THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG 43 3.1. Phương pháp thiết kế thành phần bê tông dùng đá mạt 43 3.1.1. Chọn cấp phối sơ bộ của bê tông 43 3.1.2. Kết quả cường độ nén của cấp phối bê tông 43 3.1.3. Nghiên cứu cường độ của bê tông thường bằng phương pháp toán quy hoạch thực nghiệm 45 3.1.3.1. Xây dựng quy hoạch thực nghiệm bậc 1, ba biến để nghiên cứu sự ảnh hưởng của các nhân tố đến cường độ của bê tông thường. 45 3.1.3.2. Kết quả nghiên cứu cường độ nén của bê tông thường sử dụng các loại cốt liệu nhỏ. 48 3.1.3.3. Tìm vùng dừng của các biến nghiên cứu cho bê tông thường. 57 3.1.4. Nghiên cứu thiết kế thành phần bê tông thường tối ưu sử dụng các loại đá mạt 58 3.1.4.1. Xây dựng quy hoạch thực nghiệm bậc hai, hai biến. 58 3.1.4.2. Kết quả cường độ nén của bê tông thường sử dụng các loại đá mạt. 62 3.2. Các thành phần hợp lý của hỗn hợp bê tông 71 3.2.1. Đá mạt Bản Khoang 71 3.2.2. Đá mạt Bản Bó Cón 72 3.2.3. Kiểm tra thành phần hạt của hỗn hợp đá mạt và đá dăm 74 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG ĐÁ MẠT 76 4.1. Độ lưu động của bê tông 76 4.1.1. Độ sụt 76 4.1.2. Cường độ bám dính của bê tông với cốt thép 77 4.2. Cường độ bê tông 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 KẾT LUẬN. 82 KIẾN NGHỊ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 I. TIẾNG VIỆT 84 II. TIẾNG ANH 85 DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT BTĐM : Bê tông đá mạt BTCT : Bê tông cốt thép HHBT : Hỗn hợp bê tông VLXD : Vật liệu xây dựng KLTT : Khối lượng thể tích C : Cát Đ : Đá N : Nước T : Tro X: : Xi măng PG : Phụ gia CL : Cốt liệu CLL : Cốt liệu lớn M : Mạt M+Đ : Mạt+Đá BBC : Mạt Bản Bó Cón BK : Mạt Bản Khoang N/(X+T) : Tỷ lệ Nước trên Xi măng+Tro C/(X+T) : Tỷ lệ Cát trên Xi măng+Tro C/(C+Đ) : Tỷ lệ Cát trên Cát+Đá N/CKD : Tỷ lệ Nước trên Chất kết dính T/(X+T) : Tỷ lệ Tro trên Xi măng+Tro N/(C+Đ) : Tỷ lệ Nước trên Cát+Đá C/CL : Tỷ lệ Cát trên Cốt liệu N/XM : Tỷ lệ Nước trên Xi măng CKD : Chất kết dính CP1 : Cấp phối 1 CP2 : Cấp phối 2 ……………………………. CP13 : Cấp phối 13 HQTN : Hồi quy thực nghiệm GHT : Giới hạn trên GHD : Giới hạn dưới VLĐ1 : Mỏ vật liệu 1 VLĐ2 : Mỏ vật liệu 2 PC : Xi măng Pooclăng-Porland Cements PCB : Xi măng Pooclăng hỗn hợp-Blended Porland Cements ASTM : Tiêu chuẩn Mỹ-American Society of Testing and Materials BS : Tiêu chuẩn Anh-Bristish Standard TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam P : Tiêu chuẩn Pháp a i % : Lượng sót riêng biệt A i % : Lượng sót tích lũy ρ v : Khối lượng thể tích ρ : Khối lượng riêng R n : Cường độ chịu nén R u : Cường độ chịu uốn R k : Cường độ chịu kéo R x : Cường độ chịu nén của xi măng σ : Khoảng quy hoạch [...]... mạt Bản Khoang .59 Bảng 3.9: Bảng mã hóa các hệ số thực nghiệm mạt Bản Bó Cón 59 Bảng 3.10: Thành phần cấp phối quy hoạch bê tông sử dụng đá mạt Bản Khoang 60 Bảng 3.11: Thành phần cấp phối quy hoạch bê tông sử dụng đá mạt Bản Bó Cón 61 Bảng 3.12: Cường độ nén tuổi 28 ngày của bê tông thường sử dụng đá mạt Bản Khoang 62 Bảng 3.13: Cường độ nén tuổi 28 ngày của bê tông thường sử. .. Gần các công trường khai thác đá để sử dụng cho công trình ngoài việc sản xuất được đá dăm còn sản sinh ra một số đá mạt Trong điều kiện khan hiếm cát như hiện nay việc sử dụng đá mạt để sản xuất bê tông cho công trình không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học, về mặt kỹ thuật mà còn là việc làm thiết thực và mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt Vì vậy việc sử dụng đá mạt trong bê tông sử dụng cho công trình. .. Nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng đối với công trình Bản Mòng Vấn đề này nếu được giải quyết và sử dụng rộng rãi trong sản suất bê tông sẽ không chỉ có ý nghĩa về mặt thực tiễn, khoa học mà còn đem lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật không nhỏ II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu tình hình sử dụng đá mạt, cát nghiền ở Việt Nam và trên thế giới - Khảo sát thực tế nguồn đá mạt ở một số công. .. trong bê tông mà không làm ảnh hưởng xấu đến tính chất của bê tông trước mắt cũng như lâu dài - Từ các phương trình hồi quy tính công tác của bê tông đá mạt đều phù hợp với lý thuyết chung về bê tông xi măng - Đưa ra được phương pháp xác định thành phần hạt hợp lý của đá mạt để cải thiện tính chất sử dụng của bê tông đá mạt 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÁ MẠT, CÁT NGHIỀN, GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH BẢN... trường khai thác đá ở Việt Nam - Tiến hành lấy mẫu đá mạt để nghiên cứu, thí nghiệm - Thiết kế cấp phối bê tông III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU 1 Cách tiếp cận : - Từ công trình thực tế, tiến hành thí nghiệm để tìm ra cấp phối bê tông hợp lý 2 2 Phương pháp nghiên cứu : - Khảo sát thực trạng đá mạt ở một số cơ sở khai thác và gia công đá của một số tỉnh - Nghiên cứu, đánh giá và... Bảng 3.3: Ma trận quy hoạch thực nghiệm bậc 1 với 3 nhân tố ảnh hưởng 47,48 Bảng 3.4: Các giá trị cường độ nén của bê tông sử dụng đá mạt Bản Khoang 49 Bảng 3.5: Cường độ nén của bê tông tuổi 28 ngày theo biến mã X1 khi X3=-1 54 Bảng 3.6: Cường độ nén của bê tông tuổi 28 ngày theo biến mã X1 khi X3=+1 55 Bảng 3.7: Vùng dừng mạt Bản Khoang, mạt Bản Bó Cón và Cát vàng 58 Bảng 3.8: Bảng mã hóa các. .. trong xây dựng sử dụng chủ yếu 2 loại xi măng: Xi măng Pooclăng (PC) và xi măng Pooclăng hỗn hợp (PCB) với mác từ 30 đến 50 được sản xuất một phần từ các lò ứng và phần lớn từ các lò quay Để sử dụng đá mạt trong chế tạo bê tông M20 dùng cho công trình Bản Mòng, luận văn sử dụng loại xi măng Pooclăng PCB30 của Nhà máy xi măng Hoàng Thạch với các chỉ tiêu cơ lý sau (bảng 2.1) Bảng 2.1: Các chỉ tiêu cơ... chuẩn sử dụng nghiên cứu tính chất vật liệu 32 Bảng 2.10: Các thí nghiệm theo tiêu chuẩn nghiên cứu tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông 33 Bảng 2.11: Bảng xác định giá trị tay đòn α, số điểm sao và số điểm ở tâm 42 Bảng 3.1: Thành phần cấp phối sơ bộ của bê tông thường sử dụng các loại cốt liệu nhỏ khác nhau .43 Bảng 3.2: Cường độ nén của bê tông thường ở các tuổi... sử dụng đá mạt Bản Bó Cón .68 Bảng 3.14: Thành phần hạt của hỗn hợp cốt liệu đá dăm và các loại đá mạt 75 Bảng 4.1: Cường độ bám dính của bê tông với cốt thép 78 Bảng 4.2: Kết quả so sánh cường độ nén của bê tông thường sử dụng cấp phối hạt tự nhiên và cấp phối hạt tối ưu 80 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Hình ảnh về đá mạt Bản Khoang 5 Hình 1.2 : Hình ảnh về đá mạt. .. 3.9: Phương trình hồi quy của đá mạt Bản Khoang 65 Hình 3.10: Kiểm tra tính tương hợp của mô hình đối với đá mạt Bản Khoang 66 Hình 3.11: Mặt biểu diễn quan hệ R28 và các tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) đá mạt Bản Khoang 67 Hình 3.12: Các đường đồng mức biểu diễn quan hệ R28 và các tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) đá mạt Bản Khoang 67 Hình 3.13: Phương trình hồi quy của đá mạt Bản Bó Cón . Luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng công trình thuỷ với đề tài Nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng đối với công trình Bản Mòng được hoàn thành với sự cố gắng nỗ lực của bản thân. PHẠM QUANG HUY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐÁ MẠT CHO BÊ TÔNG ỨNG DỤNG ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH BẢN MÒNG Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy Mã số: 60-58-40 LUẬN VĂN THẠC SĨ . ở các bãi chữa làm tốn diện tích, gây ô nhiễm môi trường. Đề tài luận văn sau đây xuất phát từ ý tưởng sử dụng đá mạt thay cát vàng trong bê tông Nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng