CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.2. Kết quả phân tích các chỉ tiêu lý - hóa của đá mạt
Kết quả phân tích thành phần hạt cụ thể của đá mạt đƣợc nêu trong bảng 3-1.
Bảng 3-1:Thành phần hạt của đá mạt trong 1000 g mẫu Kích thước
lỗ sàng
Khối lƣợng (g)
Lƣợng sót riêng ai (%)
Lƣợng sót tích lũy Ai (%)
2,5 mm 742,7 74,27 74,3
1,25 mm 70,4 7,04 81,3
630 àm 65,6 6,56 87,9
315 àm 28,1 2,81 90,7
140 àm 17,5 1,75 92,4
Mô đun độ lớn Mđl 4,3
Thành phần hạt là một yếu tố quan trọng đối với cát tự nhiên và nhân tạo.
Cho dù nguồn gốc, thành phần, tính chất hóa học của các loại cát có khác nhau nhƣng chúng luôn giữ cùng một nhiệm vụ khi tạo thành bê tông và vữa đó chính là lấp đầy khoảng trống giữa các hạt có kích thước khác nhau do đó các tiêu chuẩn về cát luôn có quy định rõ ràng về thành phần hạt. Thành phần hạt và mô đun độ lớn của cát nghiền theo tiêu chuẩn của Việt Nam đƣợc quy định trong bảng 3-2.
Bảng 3-2:Thành phần hạt của cát nghiền theo TCVN 9205 : 2012 Kích thước lỗ sàng Lượng sót tích lũy trên sàng, % theo khối lượng
Cát thô Cát mịn
2,5 mm Từ 0 đến 25 0
1,25 mm Từ 15 đến 50 Từ 0 đến 15
630 m Từ 35 đến 70 Từ 5 đến 35
315 m Từ 65 đến 90 Từ 10 đến 65
140 m Từ 80 đến 95 Từ 65 đến 85
Mđl 2,0 - 3,3 0,7 - 2,0
42 Chú thích:
- Lượng sót riêng trên mỗi sàng không được lớn hơn 45 %.
- Đối với các kết cấu bê tông chịu mài mòn và chịu va đập, hàm lượng hạt lọt qua sàng cú kớch thước lỗ sàng 140 àm khụng được lớn hơn 15 %.
Đá mạt có mô đun độ lớn 4,3 lớn hơn rất nhiều so với TCVN 9205 : 2012 (2,0-3,3 đối với cát thường và 0,7-2,0 đối với cát mịn) nguyên nhân là do lượng hạt sót trên sàng 2,5 mm quá lớn lên tới 74,3% so với 0-25% đối với cát thô và 0% đối với cát mịn do đó không thể sử dụng đá mạt trong khai thác đá tại mỏ đá bazan của công ty TNHH Quang Long thay thế trực tiếp cho cát mà phải có phương án làm giảm lƣợng đá trên sàng 2,5 mm bằng cách sàng bớt hoặc nghiền nhỏ.
3.2.2. Hàm lƣợng sét, clorua và phản ứng kiềm-silic của đá mạt
Kết quả phân tích hàm lƣợng sét, hàm lƣợng clorua và phản ứng kiềm-silic của đá mạt thể hiện qua bảng 3-3 dưới đây.
Bảng 3-3:Kết quả phân tích hàm lƣợng sét, clorua và thử phản ứng kiềm-silic của đá mạt
Chỉ tiêu Kết quả phân tích Trung bình TCVN 9205 : 2012 Hàm lƣợng
sét
1,01 %
1,03 % < 2 %
1,05 % Hàm lƣợng
Clorua
< 100 mg/kg < 100 mg/kg
( < 0,01%) < 0,05 %
< 100 mg/kg
Phản ứng kiềm - silic
Độ giảm kiềm
SiO2 hòa tan
Độ giảm kiềm
SiO2
hòa tan Nằm trong vùng cốt liệu vô hại hoặc biến dạng của thanh vữa ở tuổi 6 tháng < 0,1%
53 mmol/l 6,5 mmol/l
62 mmol/l
6,8 mmol/l 64 mmol/l 6,9 mmol/l
69 mmol/l 7,0 mmol/l
43
Sự có mặt của ion Cl trong môi trường kiềm cao của bê tông gây phá thụ động thép qua đó làm giảm cường độ của bê tông, ảnh hưởng tới chất lượng công trình. Kết quả phân mẫu đá mạt cho thấy không phát hiện Clorua do đó khi sử dụng đá mạt để sản xuất cát sẽ đảm bảo đƣợc yêu cầu kỹ thuật của cát nghiền.
Hàm lƣợng sét đối với cát nghiền cho bê tông và vữa theo TCVN 9205 : 2012 là < 2% tổng khối lượng mẫu thử. Thành phần sét trong cát có tính hút nước cao [3], khi trộn bê tông, vữa sẽ khuếch tán vào hỗn hợp bê tông [5], làm giảm độ bám dính giữa hồ xi măng và các hạt cốt liệu do đó làm giảm cường độ của bê tông, vữa. Kết quả phân tích cho thấy hàm lƣợng sét đảm bảo yêu cầu cho cát nghiền, trên thực tế sản xuất hàm lƣợng sét sẽ còn thấp hơn nữa do các dây chuyền sản xuất cát từ đá đều có guồng rửa cát để loại bỏ bớt phần bột đá.
Phản ứng kiềm-silic sẽ gây ra hiện tƣợng giãn nở mạnh, làm rạn nứt bê tông, vữa và ảnh hưởng tới kết cấu của công trình. Kết quả phân tích phản ứng kiềm-silic theo TCVN 7572-14:2006 đƣợc biểu diễn qua hình 3-3.
Hình 3-3: Biểu diễn trên giản đồ phản ứng kiềm - silic
44
Qua giản đồ có thể thấy: Phản ứng kiềm-silic của mẫu thử nghiệm là đá mạt từ công ty TNHH Quang Long có hàm lƣợng dioxit silic hòa tan trung bình là 6,8 mmol/L và độ giảm kiềm là 6,2 mmol/L, chứng tỏ vật liệu (đá mạt) nằm trong vùng cốt liệu vô hại - thỏa mãn TCVN 9205 : 2012.
Tóm lại, qua những kết quả phân tích các chỉ tiêu lý-hóa của đá mạt trong khai thác đá bazan của công ty TNHH Quang Long đã cho thấy: Đá mạt hoàn toàn có thể sử dụng để sản xuất (thu hồi) cát đáp ứng TCVN 9205 : 2012 là các chỉ tiêu về tính chất lý-hóa của cát nghiền cho bê tông và vữa. Tuy nhiên, để có thể khảng định khả năng thay thế cát sông còn cần phải kiểm tra về cường độ nén của vữa tạo ra từ đá nghiền này so với cát sông, cũng như phải lựa chọn phương pháp giảm cỡ hạt thích hợp.