Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 7 - ĐH Bách khoa TP.HCM

[r]

(1)

Vật Liệu Xây Dựng

(Construction Materials)

Bộ môn Vật liệu Silicat

Khoa Công Nghệ Vật Liệu

Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh

VLXD-Cốt liệu cho bê-tơng 7-2

CỐT LIỆU CHO BÊ-TƠNG

Tổng quan về cốt liệu

Nhắc lại mục đích sử dụng cốt liệu;

• Thay đổi tính chất bê-tơng; độ cứng, modul E, mài mịn

• Giá thành, chi phí bê-tơng; thành phần độn

• Ổn định thể tích, hạn chế vết nứt lớn phát triển

VLXD-Cốt liệu cho bê-tông 7-4

TỔNG QUAN VỀ CỐT LIỆU

Trong bê tơng cốt liệu chiếm từ60-75% vềthểtích (75–80% vềkhối

lượng)

Cốt liệu bê tông THƯỜNG bao gồm cốt liệu thô cốt liệu mịn

-Cốt liệu mịn: cốt liệu có kích thước hạt nhỏhơn 5mm (TCVN) kích thước hạt nhỏhơn 4,75mm(ASTM)

(2)

TỔNG QUAN VỀ CỐT LIỆU - Trong bê tông cốt liệu mịn chiếm 35-45% thểtích cốt liệu

Vai trị của loại cốt liệu:

- Cốt liệu lớn khung xươngchính chịu lực

- Cốt liệu mịn có vai trị lấpđầy lỗtrống cốt liệu lớnđểlại

Phân loại theo hình thức tồn tại

- Dạng tựnhiên: cát, sỏi, đá núi…

- Dạng nhân tạo: thường loại cốt liệu sửdụng cho loại bê

tôngđặc biệt như: keramzit, peclit, loại sợi polymer tổng hợp, sợi

thủy tinh…

Nguồn gốc

Dạng đơn khoáng: thạch anh, fenspat, mica, amphibon, pyroxen, canxit, gýp, gloconnit opan, canxedoan, quặng pyrit, hematit, than đá

Hay nhóm đá mác ma, trầm tích, biến chất, TCVN 7572-3:2006

TỔNG QUAN VỀ CỐT LIỆU

Phân loại cốt liệu theo tỉtrọng Cốt liệu nhẹ:

- Dùng cho sản phẩm bê tơng nhẹcó khối luợng thểtích từ

250 -1800 kg/ m3

- Cốt liệu nhẹsửdụng phổbiến như: dolomite, đá phiến, peclit…

Cốt liệu thông thường

- Dùng cho bêtơng có khối lượng thểtích từ2200 -2400 kg/ m3

- Các hình thức tồn tại: đá dăm, cát, sỏi, đá nghiền…

Cốt liệu dùng cho bê tông nặng

- sửdụng cho loại bê tôngđặc biết có khối lượng thểtích đến 6400 kg/ m3

(3)

CÁC CHỈ TIÊU CỦA CỐT LiỆU

Phân bốkích thước/ modul độlớn. Hình dạng hạt

Hàm lượng bùn, sét bụi.

Khối lượng riêng/ Khối lượng thểtích. Độ bão hòa nước/ độ ẩm.

Hàm lượng chất hữu cơ/ hạt mềm yếu. Hàm lượng clorua/ sunfat.

Hàm lượng kiềm

Kích thước tối đa Dmax - Là kích thước lỗ

sàng bé nhất

mà >90% hạt cốt liệu có

thể qua

- Không lớn hơn

2/3- 3/4 khoảng cách

của cốt thép.

- Không lớn hơn

1/5 -1/4 kích

thước của

cấu kiện.

Kích thước hạt u cầu

Cấp phối hạt

- Cấp phối hạt sựphân bốkích thước hạt cốt liệuđược

xácđịnh bằng phương pháp sàng

- Áp dụng cho cốt liệu lớn nhỏ

100 95 -100 80 -100 50 - 85 25 - 60 5- 30 -10 9,5 mm

4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm 600 µm 300 µm 150 µm

YC % hạt qua sàng Cỡsàng

Của cốt liệu mịn theo ASTM C33

C

Cỡ sàỡ sàng theo TCVNng theo TCVN

2,5 mm 1,25 mm 630 µm

315 µm

140 µm đáy

Kích thước hạt yêu cầu

Của cốt liệu lớn theo ASTM

100 95 -100

25 - 60 - 10

0 - 37,5 mm

25,0 mm 12,5 mm 4,75 mm 2,5 mm

YC % hạt qua sàng Cỡsàng

-Cốt liệu lớn:Xácđịnh thành phần hạt theo tiêu chuẩn TCVN1772: 1987 sửdụng sàng có kích thước

(4)

Vùng YC cốt liệu nhỏ, CÁT

Vùng YC cốt liêu thô, ĐÁ,

CÁT THƠ

Kích thước hạt trung bình:

∑ ∑ = i i i tb x x d

d Trongd đó:

i: kích thước tb của lỗsàng thứi i-1

Xi: % hạt giữa hai sàng i i-1

Modulđộlớn cho cát (TCVN 342 – 1986)

- Là giá trịkhông thứnguyênđược xácđịnh nhưsau:

100 ∑ = i A M

Trongđó: Ai lượng sót sàng tích lũy sàng thứi

Modulđộlớn cốt liệunhỏsửdụng cho BT thường nằm trong khoảng từ2,3-3,1 (ASTM C33)

- TN xácđịnh modulđộlớn cát (TCVN 342 – 1986)

+ Dùng bộsàng có kích thước 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14mm + Lấy cátđã rửa sấy khô

+ Lấy 1000g cátđã sàng qua sàng 5mm, sauđó tiến hành sàng qua sàng cịn lại

2,2

Modul cát

220,93

Khối lượng mẫu thí nhiệm (g)

100,00 100,00 100,00 4,24 42,48 <0,14 100,00 90,00 95,76 26,39 264,43 0,140 90,00 65,00 69,37 31,83 318,94 0,315 70,00 35,00 37,54 20,20 202,40 0,630 45,00 15,00 17,34 14,42 144,49 1,250 20,00 0,00 2,92 2,92 29,26 2,500 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 5,000 % % % % G mm

Giới hạn dưới Giới hạn trên

Lượng sót tích lũy Lượng sót từng sàng

Lỗsàng

Đườ

Đường cong tng cong tíích lch lũũy cy cáát, t, Modun=2,2

(5)

Phân bố kích thước hạt

Tại lại dùng nhiều kích thước

Quá sí

Quá sít chặt chặt, t, ma sáma sát lt lớớnn MMMMậậậật t t t đđđđộ ộ ộ ộ <60%, <60%, <60%, <60%, XM vXM vXM vXM à ccccốốốốt lit lit lit liệệệệu lu lu lu lấấấấp p p p đđđđầầầầyyyy

TN thành phần

%

độ đặc

%

độ

rỗng

% mịn

% thô

Sắp xếp tốt

nhất 70-30

TN thành phần

Hạt mịn

Hạt trung

Hạt thô, 2/5mm

Vùng sắp xếp tốt

nhất, ít thay đổi

Không cần quá

nhiều hạt trung

S

Sắắp xp xếếp hp hợợp lp lý ý nhnhấất ct cấấu tu trúrúc bêc bê tơngtơng

THƠ

THƠ= = ??

TRUNG = ?

TRUNG = ? NHỎ NHỎ = ?= ?

Tuy

nhiên

v

vẫẫn n phả phải i l

lựựa a

chọ chọn n

thà thành nh

ph

phầần n LIÊN

LIÊN TỤ TỤC C

t

từ ừ thô

thô

(6)

CÁ CÁTT

CÁ CÁT +T + Đ

ĐÁ NHỎÁ NHỎ ĐÁ ĐÁ LLỚỚNN Vù

Vùng pbng pbố ố liên tliên tụục c kí

kích thch thướước cc cốốt lit liệệuu

THƠ

THÔ

TRUNG

NHỎ

Ảnh hưởng của kích thước cốt liệu

Thơng qua tỉlệW/C,

+ Ảnh hưởng đến tính cơng tác của hỗn hợp bê tơng

+Ảnh hưởngđến cườngđộ, tính chống thấm củađábê tơng

L

Lượượng nng nướước nc nhàhào tro trộộnn LLượượng XM sng XM sử dụử dụngng

Hình dạng, bề mặt

Hì

Hình cnh cầầuu Thoi, dThoi, dẹẹtt LLậập php phươươngng Thoi, dThoi, dẹẹtt Hạ

Hạt tt trịrịn nhn nhẵẵnn HạHạt gt góóc, c, cạcạnhnh

Y/c

Y/c llượượng nướng nước sc sử dụử dụngng Tí

Tính cơng tánh cơng tác, c, khả khả nnăăng ng lèlèn chặn chặtt

TCVN 7572-13:2006,

Kiểm tra hàm lượng % hạt thoi dẹt d/L>1/3 bằng thước kẹp

Hình dạng, bề mặt

Nhận biết theo ASTM D4791,

(7)

Hàm lượng thoi dẹt cốt liệu thô

Hàm lượng hạt thoi dẹt cốt liệu thô được qui định theo TCVN không vượt 35%

Theo ASTM, hàm lượng hạt thoi, dẹt không vượt quá

15% tổng khối lượng cốt liệu

Ảnh hưởng hình dạng bề mặt hạt

-Đến bê tông tươi:

+ Ảnh hưởngđến khảnăng chảy

+ Ảnh hưởngđến khảnăng tách nước phân tầng

-Đến bêtơngđóng rắn

+ Ảnh hưởngđến cườngđộuốn vànén của bê tông, đặc biết

cườngđộuốn

Hàm lượng hạt mịn (sét, bụi bẩn)

- Sét, bụi bẩn lànhững hạt rất mịn cókích thước < 75µm

Tiêu chuẩn xácđịnh hàm lượng sét bụi bẩn: - Cát TCVN 343: 1986, ASTM C295

-Đá TCVN 1772:1987, ASTM C295, ASTM 1137

Hàm lượng sét bụi bẩn qui định: -Đối với cát từ3 –5%

-Đối vớiđá không vượt quá0,25 %

Ảnh hưởng của hàm lượng sét bụi bẩn

-Ảnh hưởngđến lượng nước sửdụng→ Ảnh hưởngđến

tính cơng tác vàquátrìnhđóng rắn của bê tông tươi. - Tăng phảnứng kiềm cốt liệu.

- Ảnh hưởngđến cườngđộ:

+ Làm giảm liên kết của vùng tiếp giáp giữa nền xi măng vàcốt liệu