CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NGUỒN VẬT LIỆU KHOÁNG XÂY DỰNG TỰ NHIÊN VÙNG NGHIÊN CỨU
3.3. Kết quả nghiên cứu chất lượng các vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên
3.3.2. Nhóm vật liệu khoáng xây dựng hạt thô
Để đánh giá khả năng sử dụng chúng làm vật liệu xây dựng cho các lĩnh vực khác nhau, nghiên cứu sinh đã thu thập tài liệu đã có ở các mỏ đã và đang khai thác, đồng phân tích bổ sung về thành phần khoáng hóa, độ hạt, cơ lý.... Kết quả được trình bày ở các bảng 3.8, 3.9, 3.10.
Bảng 3.8. Thành phần hạt, hệ số độ hạt thành tạo vật liệu khoáng trầm tích Đệ Tứ Thành tạo Số
mẫu
Thành phần hạt, % Hệ số độ hạt
Tảng 200 mm Cuội 200 -40 mm Sỏi 40 - 2mm Cát 2- 0,05 mm Bụi 0,05- 0,005mm Sét <0,005 mm
Md So Sk
aQ11tm [22] ? ? ? ? ? ? ? 0,3-
1,08
1,66- 3,88
0,66- 0,82 a,apQ12 43 - - 30,99 64,08 4,93 - 1,18 2,13 1,89 amQ12 26 - - 2,04 42,76 30,12 25,08 0,03 3,25 0,83 a,apQ13(1) 148 - 0,73 36,34 59,89 3,04 - 2,29 2,76 1,61 ambQ13(1) 103 - - 0,5 46,85 23,16 29,49 0,018 5,17 1,76 amQ13(1) 209 - - 5,1 58,94 23,07 12,89 0,02 3,62 1,37 a,apQ13(2) 172 - 0,20 33,75 60,63 4,92 0,80 2,06 2,73 1,72 mQ13(2) 203 - - 1,01 64,56 31,45 2,98 0,20 1,75 1,08 ambQ13(2) 190 - - 0,85 45,25 24,73 29,17 0,019 3,98 0,84 amQ13(2) 366 - - 1,63 54,50 21,75 22,22 0,028 2,96 1,05 a,apQ21 87 - 0,04 18,1 74,75 6,51 0,60 1,89 3,07 1,28 abmQ21 412 - - 1,09 45,57 24,46 28,88 0,024 6,33 1,67 mQ22 661 - - 1,7 76,36 18,90 3,04 0,23 1,64 1,06 abmQ22 434 - - 1,16 48,32 25,38 25,14 0,023 5,17 1,73 amQ22 358 - - 1,33 51,36 25,07 22,24 0,028 3,21 0,74 a,apQ23 57 0,43 6,12 18,2 67,43 5,79 2,03 2,35 2,41 1,34 mabQ23 21 - - 4,56 49,58 30,24 15,62 0,02 3,78 1,02 mvQ23 113 - - 0,62 75,11 22,15 2,12 0,22 1,49 1,21
90
Bảng 3.9. Thành phần khoáng vật vật liệu khoáng hạt thô Đệ Tứ vùng nghiên cứu
Thành tạo vật liệu khoáng
Số mẫu
Thành phần khoáng vật, % Thạch
anh illit kaolinit clorit felspat gơtit ilmenit rutil Zircon Turmalin monazit leucoxen anataz
mQ13(2) 5 81-96 1-4 4-6 4-6 1-3 0-3 - - - -
mQ22 ~150 98-99 0,78 0,64 - - - 0,21 0,01 0,04 - - 0,03 0,05
mvQ23 ~150 95-96 - - - 0,6-1 0,02-
0,03 0,1-0,3 1-2 0,01-0,02 0,25-0,3 0,05-0,1
Bảng 3.10. Thành phần hóa học các thành tạo vật liệu khoáng hạt thô Đệ Tứ vùng nghiên cứu
Thành tạo vật liệu khoáng
Số mẫu
Thành phần hóa học, %
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O P2O5 V2O5 ZrO2 Cr2O3
mQ13(2) 5 86,77-96,69 0,14-0,75 1,13-4,95 0,06-0,14 0,08-0,49 0,02-0,03 <0,01 0,16-0,78 0,16-0,78 - - - -
mQ22 150 98,42-99,49 0,005-0,08 0,001-0,038 - 0,1-0,21 0,01 0,03-0,19 0,02-0,06 0,02-0,06 - - - 0,02
mvQ23 150 95,89 0,74 0,30 0,10 0,05 - - - - - 0,01 0,13 -
91
Bảng 3.11. Kết quả thăm dò cát cuội sỏi xây dựng vùng nghiên cứu (Nguồn: Cục Kiểm soát hoạt động khoáng sản miền Trung) Mỏ, điểm khoáng sản Nguồn
gốc, tuổi
Diện tích, m2
Thành phần thạch học
Bề dày, m
Hàm lượng bụi,
sét, %
SO3,
% Ms
Trữ lượng, m3 Cuội sỏi Cát Sông Nhùng, Hải Lăng a,apQ23 119.200 Cuội, sỏi 0,5-2,7 - 0,05 4,74 139.543 25.886 Sông Thạch Hãn a,apQ22 33.500 Cát lẫn sỏi 1,4-4,0 - 0,06 1,98 6.833 68.075 Sông Thạch Hãn, Như Lệ a,apQ23 28.517 Cuội sỏi, cát 5,1-8,3 - 0,06 3,68 32.078 112.733
Sông Thạch Hãn, Hải Lệ a,apQ23 84.000 Cát lẫn sỏi - - - 90.000
Sông Thạch Hãn, Hải Lệ a,apQ23 265.000 Cát lẫn sỏi - - - 527.096
Sông Bến Hải - 135.000 Cát lẫn sỏi - - - 186.865
Lại Bằng, sông Bồ a,apQ23 34.300 Cuội sỏi, cát 4 0,47 0,29 3,56 94.215 22.405
Khe Băng, sông Bồ a,apQ23 72.000 Cuội sỏi, cát 2,9 - - - - 188.300
Thôn Hạ, sông Hương a,apQ23 30.000 Cuội sỏi, cát 5 - - - - 143.184
Thủy Biều, sông Hương a,apQ23 42.000 Cát, sỏi 4,2 0,48 0,38 2,55 45.360 175.750 Thủy Bằng, sông Hương a,apQ23 49.600 Cát, sỏi 5 13,83 0,30 2,54 63.625 150.876
Thôn Hộ, Hương Trà a,apQ23 51.000 Cuội sỏi, cát 4,5 - - - - 122.343
Thủy Biều, sông Hương a,apQ23 20.700 Cát, sỏi 5 - - - - 45.000
Cồn Sen, Phú Lộc a,apQ21 13.200 Cát, sỏi 6-9 4,83 - 2,54 1.337 54.932
Điền Hương 1, Phong Điền mQ22 1.000.000 Cát nhỏ 5 - - 1,28 - 5.106
Điền Hương 2, Phong Điền - 1.000.000 Cát nhỏ 8 - - 2,18 - 8.106
Quảng Ngạn, Quảng Điền - 1.000.000 Cát nhỏ 10 - - 1,17 - 10.106
Phú Đa, Phú Vang - 1.000.000 Cát nhỏ 5 - - 1,38 - 5.106
Vinh An, Phú Vang - 1.000.000 Cát nhỏ 6 - - 1,36 - 6.106
92
Từ số liệu ở các bảng trên, cho phép đánh giá chất lượng các vật liệu khoáng xây dựng hạt thô như sau:
3.3.2.1. Phụ nhóm cát, cuội, sỏi xây dựng
Như đã trình bày ở bảng 3.2, không những đất loại sét mà tiềm năng khoáng sản cát cuội sỏi như là vật liệu khoáng xây dựng tự nhiên cũng rất lớn. Một số thành tạo trầm tích hạt thô xuất lộ ngay trên mặt nên khá thuận lợi trong thăm dò, khai thác. Trong khoảng 10 năm gần đây, khối lượng cát cuội sỏi xây dựng do các doanh nghiệp thăm dò, đánh giá trữ lượng được minh họa ở bảng 3.11.
Từ số liệu minh họa ở bảng 3.11 dễ dàng nhận thấy: khối lượng cát cuội sỏi do các đơn vị được cấp phép thăm dò, khai thác quá ít so với nhu cầu thực tế cũng như khối lượng cát cuội sỏi khai thác trái phép cung cấp.
a) Trầm tích biển Pleistocen thượng phần trên (mQ13(2))
Trầm tích này xuất lộ ở nhiều nơi, gồm các thành tạo trầm tích biển, thành phần là cát hạt mịn màu vàng nghệ, vàng nâu. Địa tầng từ trên xuống gồm:
+ Lớp 1: cát có lẫn rễ cây và xác thực vật hình thành do thảm thực vật phát triển trên thân khoáng sản cát tạo thành, cát có màu vàng xám, nâu đen, chiều dày trung bình là 0,30m;
+ Lớp 2: cát hạt mịn màu vàng nghệ, vàng nâu, thành phần thạch học chủ yếu là thạch anh.
- Đặc điểm thành phần vật chất
+ Thành phần hạt: kết quả lấy phân tích mẫu cát tại 06 vị trí cho kết quả như ở bảng 3.12.
Bảng 3.12. Thành phần hạt các mẫu cát trầm tích biển Pleistocen thượng phần trên ký hiệu
mẫu
Lượng sót tích lũy trên sàng %
5mm 2.5mm 1.25mm 0.63mm 0.315mm 0.14mm < 0.14mm
ĐC1 0 2.2 9.2 26.3 58 82.6 100
ĐC6 0 2.2 8.7 24.6 55 80.7 100
ĐC10-1 0 2.0 8.5 28.3 56 81.0 100
ĐC11 0 2.4 8.5 27.5 58.5 76.8 100
ĐC16 0 2.2 8.8 25.6 57 82.5 100
93
ĐC23 0 2.6 9.0 26.5 59.3 79.7 100
Yêu cầu
kỹ thuật - 0 0 - 15 0 - 35 5 - 65 65 - 90 (Cát mịn) Qua kết quả trên cho thấy cát mịn trầm tích biển Pleistocen thượng, phần trên đạt tiêu chuẩn cát mịn sử dụng trong xây dựng.
+ Thành phần khoáng vật của cát: kết quả khảo sát đánh giá lớp cát hạt mịn có màu vàng nghệ, vàng nâu ở vùng nghiên cứu cho thấy thành phần khoáng vật chính của cát là thạch anh chiếm tỉ lệ 81 - 96%, phần còn lại là các khoáng vật trọng sa.
Để đánh giá hàm lượng các khoáng vật trọng sa trong cát đã phân tích 6 mẫu, kết quả như ở bảng 3.13.
Bảng 3.13. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật các mẫu trầm tích biển Pleistocen thượng phần trên
TT Số hiệu mẫu
Hàm lượng khoáng vật sa khoáng (%) Ghi chú
Manhetit Ilmenit Turmalin Granat Zircon Rutil Anatas Caxiterit
Vị trí lấy mẫu 1 ĐC1 0.4 0.37 0.1 0.1 0.1 0.4 0.0 0.4 Vĩnh Linh 2 ĐC6 0.5 0.58 0.0 0.0 0.3 0.6 0.2 0.2 Triệu Phong 3 ĐC10-1 0.5 0.82 0.1 0.2 0.2 0.6 0.2 0.3 Hải Lăng 4 ĐC11 0.6 0.52 0.1 0.2 0.0 0.4 0.2 0.3 Hương Trà 5 ĐC16 0.5 0.41 0.0 0.0 0.3 0.6 0.2 0.2 Hương Thủy 6 ĐC23 0.6 1.0 0.1 0.2 0.0 0.5 0.2 0.4 Phú Lộc
Kết quả phân tích hàm lượng mica ở 06 mẫu cho kết quả hàm lượng thấp nhất là 0,12%, cao nhất là 0,6%. Qua đó cho thấy hàm lượng các khoáng vật nặng trong cát rất thấp, trung bình từ 0,1 - 1,0%, không có khả năng khai thác sa khoáng hay khoáng sản khác có giá trị cao hơn. Hàm lượng khoáng vật dễ bị phong hóa thấp, trung bình 0,5%. Đối chiếu với TCVN 7570:2006 cho thấy: cát ở vùng nghiên cứu đạt yêu cầu chất lượng cát xây dựng về thành phần khoáng vật.
+ Thành phần hóa học của cát: kết quả phân tích hóa học cơ bản 06 mẫu cát cho kết quả ở bảng 3.14.
94
Bảng 3.14. Thành phần hóa học các mẫu trầm tích biển Pleistocen thượng phần trên TT Ký hiệu
mẫu
Hàm lượng % (theo khối lượng)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O Cl- 1 ĐC1 90.03 3.25 1.5 0.02 0.09 0.16 <0.01 0.0036 2 ĐC6 84.95 8.56 1.62 0.05 0.63 1.47 <0.01 0.0025 3 ĐC10-1 86.15 7,30 1.23 0.07 0.33 1.22 <0.01 0.0029 4 ĐC11 85.11 9.59 1.31 0.07 0.21 0.31 <0.01 0.0032 5 ĐC16 92.03 4.05 0.84 0.02 0.15 0.63 <0.01 0.0029
6 ĐC23 90.1 5.0 1.7 0.1 0.2 1.7 0.6 0.0025
Đối chiếu kết quả trên với tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 cho thấy: cát trong vùng nghiên cứu đạt yêu cầu chất lượng cát xây dựng về thành phần hóa học.
+ Tính chất cơ lý của cát: qua kết quả phân tích các tính chất vật lý 06 mẫu cát cho kết quả ở bảng 3.15.
Bảng 3.15. Kết quả phân tích cơ lý các mẫu cát biển Pleistocen thượng phần trên Mẫu Độ ẩm tự nhiên
(%)
Khối lượng thể tích xốp
(kg/m3)
Khối lượng riêng (g/cm3)
Mođun độ lớn
ĐC1 12.5 1422 2.65 1.78
ĐC6 11.4 1412 2.64 1.71
ĐC10-1 12.5 1347 2.64 1.76
ĐC11 12.7 1384 2.65 1.74
ĐC16 13 1344 2.65 1.76
ĐC23 13.6 1358 2.65 1.77
Yêu cầu kỹ thuật
cát mịn - ≥ 1250 - ≥ 0.7
Đối chiếu kết quả trên với tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 cho thấy: cát trong vùng nghiên cứu đạt yêu cầu chất lượng cát xây dựng về tính chất cơ lý để phục vụ cho chế tạo bê tông cấp độ bền thấp hơn B15 (tức là mác bê tông < 200) và chế tạo vữa xây trát thông thường mác nhỏ hơn hoặc bằng M5.
95
+ Tính chất công nghệ: qua kết quả phân tích các tính chất công nghệ nhưkhối lượng thể tích xốp, hàm lượng bùn bụi sét, hàm lượng sét cục, hàm lượng tạp chất hữu cơ và hàm lượng cỡ hạt ≤ 0,14mm của 6 mẫu cát cho kết quả ở bảng 3.16.
Bảng 3.16. Tổng hợp giá trị tính chất công nghệ mẫu cát biển Pleistocen thượng phần trên
TT Ký hiệu mẫu
Khối lượng thể
tích xốp (kg/m3)
hàm lượng bùn bụi
sét (%)
hàm lượng sét cục
(%)
Hàm lượng tạp chất
hữu cơ
Hàm lượng cỡ hạt ≤ 0,14mm
(%)
1 ĐC1 1422 1.64 0.01
Không thẩm
hơn màu chuẩn
17.4
2 ĐC6 1412 1.79 0.06 19.3
3 ĐC10-1 1347 1.68 0.04 19
4 ĐC11 1384 1.65 0 23.2
5 ĐC16 1344 1.58 0.01 17.5
6 ĐC23 1358 1.53 0.02 20.3
Yêu cầu kỹ thuật cấp độ bền bêtông > B30
≥ 1250
≤ 1,5 0 Không
thẩm hơn màu chuẩn
≤ 35%
Yêu cầu kỹ thuật cấp
độ bền bêtông ≤ B30 ≤ 3,0 ≤ 0,25
Yêu cầu kỹ thuật vữa ≤ 10,0 ≤ 0,5
+ Hàm lượng bùn bụi sét: kết quả phân tích thành phần bùn bụi sét 06 mẫu cát cho hàm lượng bùn bụi sét thấp nhất 1,53%, cao nhất 1,79%. So sánh với yêu cầu kỹ thuật ≤ 3,0% cho thấy tất cả các mẫu đều đạt yêu cầu.
+ Lượng sét cục: kết quả phân tích lượng sét cục 06 mẫu cát cho hàm lượng sét cục thấp nhất 0,0%, cao nhất 0,06%. So sánh với yêu cầu kỹ thuật ≤ 0,25% cho thấy tất cả các mẫu đều đạt yêu cầu.
+ Tạp chất hữu cơ: kết quả phân tích hàm lượng hữu cơ 06 mẫu cát cho thấy tất cả các mẫu đều không thấp hơn màu chuẫn, đều đạt yêu cầu kỹ thuật.
+ Hàm lượng Cl-: kết quả phân tích hàm lượng Cl- của 06 mẫu cát cho hàm
96
lượng Cl- thấp nhất 0,0025%, cao nhất 0,0036%. So sánh với yêu cầu kỹ thuật <
0,01 - 0,05% cho thấy tất cả các mẫu đều đạt yêu cầu.
Ảnh 3.5. Lấy mẫu cát vàng (ĐC1) tháng 4/2017 tại Quảng Trị
Ảnh 3.6. Lấy mẫu cát vàng (ĐC1) tháng 4/2017 tại Quảng Trị
Ảnh 3.7. Điểm khảo sát và lấy mẫu cát vàng tháng 5/2017 tại Thừa Thiên Huế
Ảnh 3.8. Điểm khảo sát và lấy mẫu cát vàng tháng 5/2017 tại Thừa Thiên Huế Như vậy, chất lượng cát của lớp cát hạt mịn màu vàng nghệ, vàng nâu đạt các tiêu chuẫn kỹ thuật quy định tại TCVN 7570:2006 và TCVN 7572:2006 đối với loại cát hạt mịn được sử dụng trong xây dựng để chế tạo bê tông cấp thấp từ B15 - B25
97
và để chế tạo vữa mác nhỏ hơn hoặc bằng M5.
b) Trầm tích biển Holocen trung (mQ22): vùng nghiên cứu có 3 khu vực tập trung cát (mQ22) được quy hoạch để thăm dò, khai thác gồm Gio Linh, Hải Lăng và Phong Điền. Phần diện tích còn lại với diện phân bố khá lớn có màu trắng xám hạt mịn, các nghiên cứu trước đây cho thấy không đáp ứng tiêu chuẩn để làm thủy tinh cao cấp hay những loại sản phẩm khác có giá trị tương tự.
Ảnh 3.9. Điểm khảo sát và lấy mẫu cát trắng xám tại Phú Lộc
Ảnh 3.10. Điểm khảo sát và lấy mẫu cát trắng xám tại Phú Lộc
Ảnh 3.11. Điểm khảo sát và lấy mẫu cát trắng xám tại Lăng Cô
Ảnh 3.12. Điểm khảo sát và lấy mẫu cát trắng xám tại Phú Bài
98
Ảnh 3.13. Điểm khảo sát và lấy mẫu cát trắng xám tại Phú Xuân
Ảnh 3.14. Điểm khảo sát và lấy mẫu cát trắng xám tại Phú Xuân
- Đặc điểm thành phần hạt: kết quả phân tích thành phần hạt 08 mẫu được thể hiện ở bảng 3.17.
Bảng 3.17. Thành phần hạt các mẫu cát trầm tích biển Holocen trung ký hiệu
mẫu
Lượng sót tích lũy trên sàng %
5mm 2.5mm 1.25mm 0.63mm 0.315mm 0.14mm < 0.14mm
ĐC21 0 0 1,86 14,5 58,3 93,4 100
ĐC22 0 0 1,78 15,4 59,5 92,5 100
ĐC26 0 0 1,67 16,7 58,7 92,1 100
ĐC24 0 0 1,55 16,5 62,1 91,2 100
ĐC28 0 0 1,73 15,4 62,9 92,0 100
ĐC30 0 0 1,45 17,8 58,5 93,5 100
ĐC32 0 0 1,54 16,7 55,6 92,6 100
ĐC34 0 0 1,35 17,2 53,2 93,4 100
Yêu cầu
kỹ thuật - 0 0 - 15 0 - 35 5 - 65 65 - 90 (Cát mịn) Kết quả trên cho thấy: cát mịn trầm tích biển Holocen trung đạt tiêu chuẩn cát mịn sử dụng trong xây dựng.
- Thành phần khoáng vật của cát: khoáng vật chính của cát là thạch anh chiếm
99
tỉ lệ 89 - 97%, phần còn lại là các khoáng vật trọng sa. Để đánh giá hàm lượng các khoáng vật trọng sa trong cát đã phân tích 08 mẫu cát, kết quả thể hiện ở bảng 3.18.
Bảng 3.18. Kết quả phân tích khoáng vật các mẫu cát trầm tích biển Holocen trung
TT
Số hiệu mẫu
Hàm lượng khoáng vật sa khoáng (%)
Manhetit Ilmenit Turmalin Granat Zircon Rutil Anatas Caxiterit
Vị trí lấy mẫu 1 ĐC21 0.4 0.76 0.1 0.1 0.2 0.4 0.0 0.4 Phú Lộc 2 ĐC22 0.4 0.7 0.1 0.1 0.2 0.4 0.0 0.4 Phú Vang 3 ĐC24 0.4 0.43 0.1 0.1 0.2 0.3 0.0 0.4 Phú Vang 4 ĐC26 0.4 0.34 0.1 0.1 0.2 0.4 0.0 0.4 Phú Vang 5 ĐC28 0.4 0.56 0.1 0.1 0.2 0.4 0.0 0.2 Quảng Điền 6 ĐC30 0.4 0.70 0.1 0.1 0.2 0.4 0.0 0.4 Hải Lăng 7 ĐC32 0.4 0.66 0.1 0.1 0.2 0.4 0.0 0.4 Triệu Phong 8 ĐC34 0.4 0.76 0.1 0.1 0.2 0.4 0.0 0.4 Vĩnh Linh
Hàm lượng các khoáng vật nặng trong cát rất thấp, trung bình từ 0,1 - 1,0%, không có khả năng khai thác sa khoáng hay khoáng sản khác có giá trị cao hơn. Đối chiếu với TCVN 7570:2006: cát có thành phần khoáng vật đạt yêu cầu chất lượng cát xây dựng.
+ Thành phần hóa học: kết quả phân tích hóa học cơ bản 08 mẫu cát cho kết quả như ở bảng 3.19.
Bảng 3.19. Thành phần hóa học các mẫu cát trầm tích biển Holocen trung TT Ký hiệu
mẫu
Hàm lượng % (theo khối lượng)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O Cl- 1 ĐC21 95.84 1.89 0.61 0.02 0.10 0.22 <0.01 0,0021 2 ĐC22 96.69 1.43 0.61 0.02 0.10 0.19 <0.01 0,003 3 ĐC24 95.14 1.34 0.66 0.02 0.10 0.17 <0.01 0,0024 4 ĐC26 95.31 1.53 0.67 0.02 0.10 0.19 <0.01 0,0027
100
5 ĐC28 96.12 1.42 0.64 0.02 0.10 0.21 <0.01 0,0024 6 ĐC30 95.13 1.44 0.54 0.02 0.10 0.18 <0.01 0,0021 7 ĐC32 96.78 1.18 0.67 0.02 0.10 0.17 <0.01 0,0018 8 ĐC34 95.12 1.36 0.57 0.02 0.10 0.19 <0.01 0,002
Đối chiếu TCVN 7570:2006: cát có thành phần hóa học đạt yêu cầu chất lượng cát xây dựng.
- Tính chất cơ lý của cát: kết quả phân tích các tính chất cơ lý 08 mẫu cát cho kết quả ở bảng 3.20.
Bảng 3.20. Tính chất cơ lý các mẫu cát cát trầm tích biển Holocen trung
Mẫu Độ ẩm tự nhiên (%)
Khối lượng thể tích xốp
(kg/m3)
Khối lượng riêng (g/cm3)
Modun độ lớn
ĐC21 5,87 1423 2,61 1.68
ĐC22 5,90 1421 2,64 1.69
ĐC24 5,76 1426 2,62 1.69
ĐC26 5,65 1443 2,64 1.71
ĐC28 5,87 1435 2,62 1.72
ĐC30 6,32 1454 2,63 1.71
ĐC32 6,44 1443 2,63 1.66
ĐC34 6,75 1432 2,61 1.65
Yêu cầu kỹ thuật
cát mịn - ≥ 1250 - ≥ 0.7
Theo TCVN 7570:2006: cát đạt yêu cầu chất lượng để dùng cho chế tạo bê tông cấp < B15 và chế tạo vữa mác M5.
- Tính chất công nghệ:
Qua kết quả phân tích các tính chất công nghệ: khối lượng thể tích xốp; các hàm lượng bùn bụi sét, sét cục, tạp chất hữu cơ và cỡ hạt ≤ 0,14mm của 08 mẫu cát cho kết quả như ở bảng 3.21.
101
Bảng 3.21. Tổng hợp giá trị tính chất công nghệ các mẫu cát biển Holocen trung
TT Ký hiệu mẫu
Khối lượng thể
tích xốp (kg/m3)
hàm lượng bùn bụi sét (%)
hàm lượng sét cục
(%)
Hàm lượng tạp chất
hữu cơ
Hàm lượng cỡ hạt ≤ 0,14mm
(%)
1 ĐC21 1423 1,25 0,03
Không thẩm
hơn màu chuẩn
6.6
2 ĐC22 1421 1,34 0,02 7.5
3 ĐC24 1426 1,38 0,04 7.9
4 ĐC26 1443 1,43 0,05 8.8
5 ĐC28 1435 1,51 0,04 8
6 ĐC30 1454 1,42 0,05 6.5
7 ĐC32 1443 1,45 0,05 7.4
8 ĐC34 1432 1,34 0,04 6.6
Yêu cầu kỹ thuật cấp độ bền bêtông > B30
≥ 1250
≤ 1,5 0 Không
thẩm hơn màu chuẩn
≤ 35%
Yêu cầu kỹ thuật cấp
độ bền bêtông ≤ B30 ≤ 3,0 ≤ 0,25
Yêu cầu kỹ thuật vữa ≤ 10,0 ≤ 0,5
+ Hàm lượng bùn bụi sét: kết quả phân tích thành phần bùn bụi sét 08 mẫu cát cho hàm lượng thấp nhất 1,25%, cao nhất 1,5%. So sánh với yêu cầu kỹ thuật (≤
3,0%) cho thấy tất cả các mẫu đều đạt yêu cầu.
+ Lượng sét cục: kết quả phân tích lượng sét cục 08 mẫu cát cho hàm lượng sét cục thấp nhất 0,02%, cao nhất 0,05%. So sánh với yêu cầu kỹ thuật (≤ 0,25%) thì tất cả các mẫu đều đạt yêu cầu.
+ Tạp chất hữu cơ: theo kết quả phân tích 08 mẫu cát thì tất cả các mẫu đều không thấp hơn màu chuẫn, đều đạt yêu cầu kỹ thuật.
+ Hàm lượng Cl-: kết quả phân tích 08 mẫu cát cho hàm lượng Cl- thấp nhất 0,002%, cao nhất 0,003%. So với yêu cầu kỹ thuật (< 0,01 - 0,05%) thì tất cả các mẫu đều đạt yêu cầu.
Như vậy, cơ bản đạt yêu cầu kỹ thuật theo Tiêu chuẩn TCVN 7570:2006, đáp ứng yêu cầu đối với cát hạt mịn dùng để chế tạo vữa xi măng. Tuy nhiên, hàm lượng hạt trên sàng 0,315mm và 0,14mm tương đối nhiều, môđun độ lớn cát thay
102
đổi từ 1,65 đến 1,72 là đáp ứng yêu cầu làm vữa tô trát nhưng chưa đạt yêu cầu đối với cốt liệu nhỏ để chế tạo bê tông nên cần nghiên cứu phối trộn với cát sông hoặc đá mi, cát nghiền để cải thiện tính chất, thành phần hạt và môđun độ lớn để phù hợp yêu cầu của tiêu chuẩn về cốt liệu nhỏ cho bê tông.
c) Trầm tích biển, biển gió Holocen thượng: trầm tích này phân bố dọc bờ biển vùng nghiên cứu, hình thành các dải, cồn đụn cát ven bờ. Cát có màu vàng nhạt, xám vàng và thường chứa sa khoáng.
- Đặc điểm thành phần hạt của cát: kết quả phân tích 05 mẫu cho kết quả cho kết quả như ở bảng 3.22.
Bảng 3.22. Thành phần hạt cát nguồn gốc hỗn hợp biển, biển gió Holocen thượng ký hiệu
mẫu
Lượng sót tích lũy trên sàng %
5mm 2.5mm 1.25mm 0.63mm 0.315mm 0.14mm < 0.14mm
ĐC25 0 0 1,92 14,3 62,2 89,3 100
ĐC27 0 0 2,01 15,2 61,3 90,2 100
ĐC29 0 0 1,87 16,8 59,4 88,6 100
ĐC31 0 0 1,82 17,5 60,7 89,1 100
ĐC33 0 0 1,68 18,3 59,8 90,1 100
Yêu cầu
kỹ thuật - 0 0 - 15 0 - 35 5 - 65 65 - 90 (Cát mịn) Kết quả trên cho thấy: cát đạt tiêu chuẩn cát mịn sử dụng trong xây dựng.
- Thành phần khoáng vật của cát: theo kết quả phân tích, thành phần khoáng vật chính của cát là thạch anh chiếm tỉ lệ 85 - 98%, phần còn lại là các khoáng vật trọng sa, kết quả thể hiện ở bảng 3.23.
Bảng 3.23. Kết quả phân tích trọng sa 5 mẫu cát biển, biển gió Holocen thượng
TT
Số hiệu mẫu
Hàm lượng khoáng vật sa khoáng (%)
Vị trí lấy mẫu
Manhetit Ilmenit Turmalin Granat Zircon Rutil Anatas Caxiterit
1 ĐC25 0,4 0,85 0,1 0,1 0,25 0,5 0,0 0,5 Phú Vang 2 ĐC27 0,5 0,78 0,1 0,1 0,30 0,52 0,0 0,5 Quảng Điền
103
3 ĐC29 0,4 0,82 0,1 0,1 0,32 0,45 0,0 0,4 Hải Lăng 4 ĐC31 0,5 0,94 0,1 0,1 0,30 0,55 0,0 0,5 Triệu Phong 5 ĐC33 0,6 0,91 0,1 0,1 0,28 0,58 0,0 0,5 Vĩnh Linh
Kết quả cho thấy: hàm lượng các khoáng vật nặng trong cát rất thấp, trung bình từ 0,1 - 1,0%, không có khả năng khai thác sa khoáng hay khoáng sản khác có giá trị cao hơn. Đối chiếu với TCVN 7570:2006: cát có thành phần khoáng vật đạt yêu cầu chất lượng cát xây dựng.
- Thành phần hóa học của cát: kết quả phân tích hóa học cơ bản 05 mẫu cát cho kết quả như ở bảng 3.24.
Bảng 3.24. Thành phần hóa học các mẫu cát biển, biển gió Holocen thượng TT Ký hiệu
mẫu
Hàm lượng % (theo khối lượng)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O Cl- 1 ĐC25 94,1 1,51 0,7 0,02 0,1 0,2 <0,01 0,003 2 ĐC27 93,1 1,61 0,68 0,02 0,1 0,18 <0,01 0,004 3 ĐC29 94,2 1,62 0,75 0,02 0,1 0,21 <0,01 0,003 4 ĐC31 95,4 1,58 0,78 0,02 0,1 0,2 <0,01 0,004 5 ĐC33 94,8 1,52 0,82 0,02 0,1 0,17 <0,01 0,005 Đối chiếu kết quả trên với tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 cho thấy: cát có thành phần hóa học đạt yêu cầu chất lượng cát xây dựng.
- Tính chất cơ lý của cát: kết quả phân tích các tính chất cơ lý 05 mẫu cát cho kết quả ở bảng 3.25.
Bảng 3.25. Tính chất cơ lý các mẫu cát biển, biển gió Holocen thượng Mẫu Độ ẩm tự
nhiên (%)
Khối lượng thể tích xốp (kg/m3)
Khối lượng riêng (g/cm3)
Modun độ lớn
ĐC25 6,78 1433 2,61 1.68
ĐC27 6,90 1425 2,67 1.69
ĐC29 6,42 1387 2,63 1.67
ĐC31 7,23 1345 2,64 1.69
104
ĐC33 6,76 1410 2,62 1.70
Yêu cầu kỹ
thuật cát mịn ≥ 1250 ≥ 0.7
Theo TCVN 7570:2006: cát đạt yêu cầu chất lượng cát xây dựng để chế tạo bê tông cấp < B15 và chế tạo vữa mác M5.
- Tính chất công nghệ: kết quả phân tích các tính chất công nghệ: khối lượng thể tích xốp; các hàm lượng bùn bụi sét, sét cục, tạp chất hữu cơ và hàm lượng cỡ hạt ≤ 0,14mm của 05 mẫu cát cho kết quả như ở bảng 3.26.
Bảng 3.26. Tổng hợp tính chất công nghệ cát biển, biển gió Holocen thượng
TT Ký hiệu mẫu
Khối lượng thể
tích xốp (kg/m3)
hàm lượng bùn bụi sét (%)
hàm lượng sét cục
(%)
Hàm lượng tạp chất
hữu cơ
Hàm lượng cỡ hạt ≤ 0,14mm
(%)
1 ĐC25 1433 0,92 0,12
Không thẩm
hơn màu chuẩn
10,7
2 ĐC27 1425 0,87 0,10 9,8
3 ĐC29 1387 0,76 0,09 11,4
4 ĐC31 1345 1,02 0,08 10,9
5 ĐC33 1410 0,97 0,07 9,9
Yêu cầu kỹ thuật cấp độ bền bêtông > B30
≥ 1250
≤ 1,5 0 Không
thẩm hơn màu chuẩn
≤ 35%
Yêu cầu kỹ thuật cấp
độ bền bêtông ≤ B30 ≤ 3,0 ≤ 0,25
Yêu cầu kỹ thuật vữa ≤ 10,0 ≤ 0,5
+ Hàm lượng bùn bụi sét: hàm lượng bùn bụi sét thấp nhất 0,76%, cao nhất 1,02%. Với yêu cầu kỹ thuật ≤ 3,0% thì tất cả 5 mẫu đều đạt yêu cầu.
+ Lượng sét cục: kết quả phân tích 06 mẫu cát cho hàm lượng sét cục thấp nhất 0,07%, cao nhất 0,12%. So với yêu cầu kỹ thuật ≤ 0,25% là đạt yêu cầu.
+ Tạp chất hữu cơ: kết quả phân tích 05 mẫu cho thấy, tất cả các mẫu đều không thấp hơn màu chuẩn, đều đạt yêu cầu kỹ thuật.
Như vậy, cát ở thành tạo này cơ bản đạt yêu cầu làm vữa tô trát nhưng có lẫn