Đánh giá chất lượng các mỏ đá trên địa bàn tỉnh khánh hòa ảnh hưởng đến cường độ bê tông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN XUÂN HÒA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC MỎ ĐÁ TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH KHÁNH HÒA ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƯỜNG ĐỘ BÊ TƠNG Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRƯƠNG HỒI CHÍNH Đà Nẵng, Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học khác Tác giả luận văn: Nguyễn Xuân Hòa MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH9 MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài: Mục đích nghiên cứu: Mục tiêu nghiên cứu: Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu: Cơ sở khoa học thực tiễn: Kết đạt vấn đề tồn tại: Cấu trúc luận văn: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐÁ DĂM VÀ BÊ TÔNG 1.1 Tổng quan đá xây dựng tỉnh Khánh Hòa 1.2 Tính chất lý đá dăm dùng bê tông 1.2.1 Chức đá dăm: 1.2.2 Một số tiêu đá dăm: 1.3 Tính chất lý bê tơng 1.3.1 Chức bê tông: 1.3.2 Phân loại bê tông: 10 1.3.3 Phạm vi ứng dụng 11 1.3.4 Thành phần bê tông: 12 1.4 Cường độ bê tông: 13 Kết luận chương 2: 13 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐÁ DĂM VÀ CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG BẰNG THỰC NGHIỆM 14 2.1 Các tiêu lý đá dăm: 14 2.1.1 Lấy mẫu thử: 14 2.1.2 Xác định thành phần hạt: 15 2.1.3 Xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích: 18 2.1.4 Xác định khối lượng thể tích xốp độ rỗng: 23 2.1.5 Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét cốt liệu: 25 2.1.6 Xác định cường độ đá gốc: 27 2.1.7 Xác định độ nén đập: 29 2.1.8 Xác định độ hao mòn va đập cốt liệu lớn máy Los Angeles: 31 2.1.9 Xác định hàm lượng hạt thoi dẹt cốt liệu lớn: 34 2.2 Cách xác định cường độ bê tông phương pháp thực nghiệm: 36 2.2.1 Khái niệm cường độ bê tông: 36 2.2.2 Nội dung phương pháp thí nghiệm xác định cường độ: 37 Kết luận chương 2: 38 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA ĐÁ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BÊ TÔNG 39 3.1 Mục đích: 39 3.2 Kết thí nghiệm cốt liệu mẫu thí nghiệm bê tơng: 41 3.2.1 Thành phần cấp phối đá: mỏ khác 41 3.2.2 Thành phần cấp phối liên quan: 48 3.2.3 Tỷ lệ cấp phối: 52 3.2.4 Quá trình đúc mẫu: 56 3.2.5 Quy trình thí nghiệm bê tơng: 58 3.2.6 Thiết bị thí nghiệm 59 3.3 Kết thí nghiệm: 60 3.3.1 Cơng thức tính tốn: 60 3.3.2 Kết thí nghiệm: 60 3.4 Tổng hợp nhận xét kết thí nghiệm: 71 3.4.1 Kết tiêu lý đá dăm: 71 3.4.2 Kết mẫu nén bê tông mỏ Bồ Đà- Núi Sầm- Hòn thị 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC MỎ ĐÁ TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH KHÁNH HỊA ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƯỜNG ĐỘ BÊ TƠNG Học viên: NGUYỄN XUÂN HÒA Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 - Khóa: K33 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tên đề tài: Quality evaluation of stonequarry in Khanh Hoa province affects the concrete strength TÓM TẮT: Chất lượng thành phần cốt liệu chủ yếu để sản xuất bê tông ảnh hưởng lớn đến cường độ bê tơng, có đá dăm.Tỉnh Khánh Hịa địa phương có nguồn đá phục vụ xây dựng dồi dào, chất lượng tốt đồng Các nghiên cứu thực nghiệm quan hệ chất lượng đá cường độ bê tơng địa phương Việt Nam cịn hạn chế Trên sở nghiên cứu tính chất lý đá dăm mỏ đá điển hình (mỏ đá Hịn Thị- Diên Khánh, mỏ đá Bồ Đà- Vạn Ninh, mỏ đá Núi Sầm- Ninh hòa) tỉnh Khánh Hịa tiến hành đúc mẫu thí nghiệm bê tơng với ba cấp bền B20, 22.5 27.5 Thí nghiệm xác định cường độ bê tông 3,7,14 28 ngày tuổi nhóm mẫu (mỗi nhóm viên) để đánh giá ảnh hưởng chất lượng đá đến cường độ bê tơng Kết số liệu thí nghiệm thực tế cung cấp sở để tham khảo sử dụng tiết kiệm, hợp lý nguồn đá xây dựng công tác thiết kế thi công xây dựng tỉnh Khánh Hịa Từ khóa: Đá dăm; Bê tơng; Cường độ bê tơng; Cấp phối; Tính chất lý ABSTRACT: The quality of the main aggregates for concrete production greatly affects the concrete strength, including crushed stone Khanh Hoa province has abundant sources of good quality stone for construction Empirical studies on the relationship between stone quality and concrete strength in localities in Vietnam are still limited Based on the study of the mechanical properties of stone at three typical quarries (Hon Thi - Dien Khanh, Bo Da Van Ninh, Nui Sam - Ninh Hoa) in Khanh Hoa province, concrete samples with three classes of concrete strength of B20, 22.5 and 27.5 are casted Concrete strength was tested at 3, 7, 14 and 28 days for groups (6 samples for one group) to evaluate the effect of stone quality on concrete strength The results of the actual test data will provide the basis to refer and use construction stone more economical and reasonalbe in the design and construction work in Khanh Hoa province Keywords: Crushed stone; Concrete; Concrete strength; Mixture; Mechanical properties DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ASTM: Tiêu chuẩn Mỹ B: Cấp độ bền bê tông M: Mác bê tông N/X: Nước/xi măng TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TB: Trung bình Rb : Cường độ bê tông Rk: Cường độ chịu kéo bê tông Rn : Cường độ chịu nén bê tông Ru : Cường độ chịu uốn bê tông DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên bảng hiệu 1.1 Tính chất lý trung bình đá xây dựng địa bàn tỉnh Khánh Hịa Tiềm khống sản sản xuất đá xây dựng địa bàn tỉnh Khánh 1.2 Hịa theo thống kê Liên đồn Bản đồ Địa chất miền Nam 1.3 Thành phần hạt cốt liệu lớn: 1.4 Hàm lượng bùn, bụi, sét cốt liệu lớn 1.5 Mác đá dăm từ đá thiên nhiên theo độ nén dập 1.6 Hệ số tính đổi kết Kích thước lỗ sàng tiêu chuẩn dùng để xác định thành phần hạt cốt 2.1 liệu 2.2 Khối lượng mẫu thử tuỳ thuộc vào kích thước lớn nhấtcủa hạt cốt liệu 2.3 Kích thước thùng đong thí nghiệm Kích thước thùng đong phụ thuộc vào kích thước hạt lớn 2.4 cốt liệu 2.5 Khối lượng mẫu thử hàm lượng bùn, bụi, sétcủa cốt liệu lớn 2.6 Kích thước mắt sàng thí nghiệm xác định độ nén dập 2.7 Khối lượng mẫu cốt liệu lớn dùng để thử độ hao mòn va đập 2.8 Số lượng bi thép sử dụng máy Los Angeles 2.9 Khối lượng mẫu thử hạt thoi dẹt 3.1 Kết cấp phối đá dăm mỏ đá Bồ Đà- Vạn Ninh 3.2 Kết tiêu lý đá dăm mỏ Bồ Đà (Đá Ryolit) 3.3 Kết cấp phối đá dăm mỏ đá núi Sầm- Ninh Hòa 3.4 Kết tiêu lý đá dăm mỏ đá núi Sầm (Đá Andesit) 3.5 Kết cấp phối đá dăm mỏ đá Hòn Thị 3.6 Kết tiêu lý đá dăm mỏ đá Hòn Thị (Đá Andesit) 3.7 Kết cấp phối cát mỏ cát Diên Lâm 3.8 Kết tiêu lý xi măng Nghi Sơn (PCB 40) 3.9 Kết tiêu lý nước máy trộn bê tông 3.10 Bảng kết tính tốn cấp phối bê tơng với mỏ đá Bồ Đà 3.11 Bảng kết tính tốn cấp phối bê tơng với mỏ đá Núi Sầm 3.12 Bảng kết tính tốn cấp phối bê tơng với mỏ đá Hịn Thị Bảng kết tính tốn cấp phối bê tông với mỏ đá: Bồ Đà, Núi Sầm, 3.13 Hòn Thị 3.14 Bảng tổng kết kết nén mẫu bê tông sử dụng mỏ Bồ Đà – Núi Trang 8 13 15 16 23 24 27 31 32 33 35 42 43 44 45 46 47 50 51 51 52 52 53 53 54 Số hiệu 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 Tên bảng Sầm – Hòn Thị Bảng kết nén mẫu bê tông sử dụng đá mỏ Bồ Đà Bảng kết nén mẫu bê tông sử dụng đá mỏ Núi Sầm Bảng kết nén mẫu bê tông sử dụng đá mỏ Hòn Thị Bảng tổng hợp kết thí nghiệm đá Bảng tổng hợp kết thí nghiệm nén bê tông B20(Mác 250) Bảng tổng hợp kết thí nghiệm nén bê tơng B22,5(Mác 300) Bảng tổng hợp kết thí nghiệm nén bê tơng B27.5(Mác 350) Trang 60 64 67 71 72 72 72 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu 1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.1.1 3.12 3.13 3.14 3.15 Tên bảng Một vài loại đá dùng xây dựng Bộ sàng cát Các loại hình dáng khối cốt liệu Phễu chứa vật liệu Thùng rửa cốt liệu Xi lanh thép có đáy rời Máy Los Angeles Thước kẹp Hoạt động khai thác mỏ đá Bồ Đà Biểu đồ thành phần hạt đá dăm mỏ đá Bồ Đà Mỏ đá núi Sầm- huyện Ninh Hòa Biểu đồ thành phần hạt đá dăm mỏ đá núi Sầm- Ninh Hòa Hoạt động chế biến đá mỏ đá Hòn Thị Biểu đồ thành phần hạt đá dăm mỏ đá Hòn Thị Mỏ cát Diên Lâm Biểu đồ thành phần hạt cát mỏ cát Diên Lâm Thiết bị thử độ sụt bê tông Đúc mẫu thử bê tơng Thí nghiệm nén bê tơng Biểu đồ sử dụng cấp phối bê tơng có cấp độ bền B20 theo thời gian mỏ đá Biểu đồ sử dụng cấp phối bê tơng có cấp độ bềnB22,5theo thời gian mỏ đá Biểu đồ sử dụng cấp phối bê tơng có cấp độ bềnB27,5 theo thời gian mỏ đá Biểu đồ so sánh cường độ nén cấp bền B20;22,5;27,5 mỏ đá Trang 16 20 23 26 29 32 34 42 42 44 44 46 46 49 50 57 58 59 73 73 74 74 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Theo xu hướng phát triển ngành xây dựng nay, việc nghiên cứu ảnh hưởng vật liệu đến chất lượng cơng trình khơng thể thiếu, yếu tố quan trọng việc đánh giá chất lượng đá đến cường độ bê tông Chất lượng thành phần cốt liệu chủ yếu để sản xuất bê tông ảnh hưởng lớn đến cường độ bê tơng, có đá dăm Tỉnh Khánh Hịa địa phương có nguồn đá phục vụ xây dựng dồi dào, chất lượng tốt đồng Các nghiên cứu thực nghiệm quan hệ chất lượng đá cường độ bê tông địa phương Việt Nam hạn chế Để tạo điều kiện cho nhà tư vấn thiết kế, đơn vị thi công doanh nghiệp khai thác đá sử dụng hợp lý nguồn khoáng sản theo quy hoạch tổng thể địa phương Với lý trên, đề tài luận văn “Đánh giá chất lượng mỏ đá địa bàn tỉnh Khánh Hòa ảnh hưởng đến cường độ bê tông” nghiên cứu định hướng thiết thực, giúp nâng cao hiệu sử dụng nguồn tài nguyên, tạo điều kiện phát triển ngành sản xuất vật liệu xây dựng, sử dụng hiệu nguồn đá xây dựng vào kết cấu bê tông hoạt động xây dựng Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu thực nghiệm chất lượng đá mỏ đá địa bàn tỉnh Khánh Hòa ảnh hưởng đến cường độ bê tông Mục tiêu nghiên cứu: - Biết chất lượng đá mỏ địa bàn tỉnh Khánh Hịa ảnh hưởng đến cường độ bê tơng rút nhận xét, kết luận - Xác định tiêu lý đá ảnh hưởng đến cường độ bê tơng, để tính tốn chất lượng cấu kiện cơng trình xây dựng Nhằm phục vụ hoạt động thiết kế thi công xây dựng tỉnh Khánh Hòa - Hướng tới sử dụng tiết kiệm, hợp lý nguồn đá xây dựng địa phương Đối tượng phạm vi nghiên cứu: a.Đối tượng nghiên cứu: ... (MPa) Cường độ bê tông 28 ngày (MPa) Cường độ bê tông ngày (MPa) 13,5 14,2 Cường độ bê tông ngày (MPa) Cường độ bê tông ngày (MPa) 15,5 16,5 Cường độ bê tông ngày (MPa) Cường độ bê tông 14 ngày... bền bê tông M: Mác bê tông N/X: Nước/xi măng TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TB: Trung bình Rb : Cường độ bê tông Rk: Cường độ chịu kéo bê tông Rn : Cường độ chịu nén bê tông Ru : Cường độ chịu uốn bê. .. nén bê tông mỏ Bồ Đà- Núi Sầm- Hòn thị Bảng 3.19 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm nén bê tông B20(Mác 250) TT Mỏ đá Cường độ bê tông ngày (MPa) 12,3 12,6 Cường độ bê tông ngày (MPa) Cường độ bê tông