Giáo trình môn Vật liệu xây dựng

Nội dung text: Giáo trình môn Vật liệu xây dựng

1. Giáo trình vật liệu xây dựng
2. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 1 CHÆÅNG I ──────────────────── TÊNH CHÁÚT CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU XÁY DÆÛNG §1. CAÏC TÊNH CHÁÚT VÁÛT LYÏ CHUÍ YÃÚU CUÍA VÁÛT LIÃÛU XÁY DÆÛNG * Nhoïm caïc tênh cháút liãn quan âãún cáúu taûo baín thán váût liãûu I. KHÄÚI LÆÅÜNG RIÃNG: 1. Khaïi niãûm: - Khäúi læåüng riãng laì khäúi læåüng cuía mäüt âån vë thãø têch váût liãûu åí traûng thaïi hoaìn toaìn âàûc (khäng coï läù räùng) sau khi âæåüc sáúy khä åí nhiãût âäü 105oC ÷ 110oC âãún khäúi læåüng khäng âäøi. - Kyï hiãûu γa 2. Cäng thæïc tênh: Khäúi læåüng riãng âæåüc tênh theo cäng thæïc sau: k G 3 3 γ a = ; g/cm , kg/l, t/m Va trong âoï: Gk - khäúi læåüng máùu thê nghiãûm trong traûng thaïi khä Va - thãø têch hoaìn toaìn âàûc cuía máùu thê nghiãûm 3. Caïch xaïc âënh: Tuìy theo tæìng loaûi váût liãûu maì coï nhæîng phæång phaïp xaïc âënh γa khaïc nhau. a. Váût liãûu âæåüc coi nhæ hoaìn toaìn âàûc chàõc: theïp, kênh - Âäúi våïi máùu coï daûng hçnh hoüc xaïc âënh: Phæång phaïp cán âo bçnh thæåìng. - Âäúi våïi máùu khäng coï daûng hçnh hoüc xaïc âënh: Phæång phaïp váût liãûu chiãúm chäù cháút loíng xaïc âënh Va. b. Váût liãûu khäng hoaìn toaìn âàûc chàõc: gaûch, âaï, bãtäng, væîa . . . - Nghiãön nhoí máùu váût liãûu âãún mæïc nhoí hån 0,2mm, Cán xaïc âënh Gk, duìng phæång phaïp váût liãûu chiãúm chäù cháút loíng âãø xaïc âënh Va. 4. YÏ nghéa: - Khäúi læåüng riãng cuía váût liãûu chè phuû thuäüc vaìo thaình pháön cáúu taûo vaì cáúu truïc vi mä cuía noï nãn biãún âäüng trong mäüt phaûm vi nhoí . - Duìng âãø tênh toaïn cáúp phäúi váût liãûu häùn håüp, mäüt säú chè tiãu váût lyï khaïc - Âäúi våïi váût liãûu häùn håüp, khäúi læåüng riãng âæåüc láúy bàòng khäúi læåüng riãng trung bçnh xaïc âënh theo cäng thæïc sau: G + G + + G γ hh = 1 2 n a G G G 1 + 2 + + n γ 1 γ 2 γ n - Khäúi læåüng riãng γa cuía mäüt säú loaûi váût liãûu thæåìng gàûp : Âaï thiãn nhiãn : 2,5 ÷ 3 g/cm3
3. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 2 Gaûch ngoïi âáút seït nung : 2,6 ÷ 2,7 g/cm3 Ximàng 2,9 ÷ 3,2 g/cm3 Bãtäng nàûng : 2,5 ÷ 2,6 g/cm3 Váût liãûu hæîu cå (gäù, bitum, cháút deío, v.v ): 0,9 ÷ 1,6 g/cm3 II. KHÄÚI LÆÅÜNG THÃØ TÊCH: 1. Khaïi niãûm: - Khäúi læåüng thãø têch: laì khäúi læåüng cuía mäüt âån vë thãø têch váût liãûu åí traûng thaïi tæû nhiãn (kãø caí läù räùng). tn W Kyï hiãûu γo , γo - Khäúi læåüng thãø têch tiãu chuáøn: laì khäúi læåüng cuía mäüt âån vë thãø têch váût liãûu åí traûng thaïi tæû nhiãn sau khi âæåüc sáúy khä åí nhiãût âäü 105oC ÷ 110oC âãún khäúi læåüng khäng âäøi. tc Kyï hiãûu γo , γo - Khäúi læåüng thãø têch xäúp: laì khäúi læåüng cuía mäüt âån vë thãø têch váût liãûu daûng haût råìi raïc âæåüc âäø âäúng åí traûng thaïi tæû nhiãn. x dd Kyï hiãûu γo , γo 2. Cäng thæïc tênh: G 3 3 γ o = tn ( g/cm , kg/l, t/m , ) Vo k tc G 3 3 γ o = k ( g/cm , kg/l, t/m , ) Vo x GVL trong thuìng 3 3 γ o = ( g/cm , kg/l, t/m , ) Vthuìng trong âoï: Gtn , GW -khäúi læåüng máùu thê nghiãûm åí traûng thaïi tæû nhiãn Gk - khäúi læåüng máùu thê nghiãûm trong traûng thaïi khä tn Vo - thãø têch cuía máùu thê nghiãûm åí traûng thaïi tæû nhiãn k Vo - thãø têch cuía máùu thê nghiãûm åí traûng thaïi khä 3. Caïch xaïc âënh : a. Váût liãûu coï daûng hçnh hoüc xaïc âënh: Phæång phaïp cán âo bçnh thæåìng. b. Váût liãûu khäng coï daûng hçnh hoüc xaïc âënh: Phæång phaïp váût liãûu chiãúm chäù cháút loíng: boüc parafin hoàûc ngám máùu baîo hoìa næåïc. c. Váût liãûu daûng haût råìi raûc: xaïc âënh khäúi læåüng thãø têch xäúp Phæång phaïp âäø âäúng: Âäø âäúng váût liãûu vaìo mäüt thuìng âong coï dung têch biãút træåïc åí mäüt âäü cao nháút âënh. Cán khäúi læåüng váût liãûu coï trong thuìng âong G.
4. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 3 4. YÏ nghéa: - Khäúi læåüng thãø têch phuû thuäüc vaìo kãúït cáúu näüi bäü baín thán váût liãûu, khäúi læåüng thãø têch xäúp phuû thuäüc vaìo kêch thæåïc haût vaì sæû sàõp xãúp giæîa caïc haût. - Biãút khäúi læåüng thãø têch ta coï thãø âaïnh giaï så bäü mäüt säú tênh cháút cuía váût liãûu nhæ âäü âàûc, âäü räùng, cæåìng âäü, âäü huït næåïc, hãû säú truyãön nhiãût cuía váût liãûu, v.v Ngoaìi ra, tæì x trë säú γo, γo ta coï thãø tênh toaïn dæû truì âæåüc phæång tiãûn váûn chuyãøn váût liãûu, kho baîi hay tênh cáúp phäúi cuía váût liãûu häùn håüp. - Khäúi læåüng thãø têch cuía caïc loaûi váût liãûu xáy dæûng biãún âäøi trong phaûm vi ráút låïn. - Khäúi læåüng thãø têch γo cuía mäüt säú loaûi váût liãûu thæåìng gàûp : + Âaï thiãn nhiãn loaûi âàûc chàõc: 2,6 ÷ 2,8 g/cm3 + Gaûch ngoïi âáút seït nung : 1,3 ÷ 1,9 g/cm3 + Bãtäng nàûng : 1,8 ÷ 2,5 g/cm3 III. ÂÄÜ ÂÀÛC , ÂÄÜ RÄÙNG: 1. Khaïi niãûm: Âäü âàûc hay máût âäü cuía váût liãûu laì tyí säú giæîa pháön thãø têch hoaìn toaìn âàûc so våïi thãø têch tæû nhiãn cuía máùu váût liãûu. Âäü âàûc âæåüc kyï hiãûu â, thæåìng tênh bàòng %. Âäü räùng laì tyí lãû giæîa pháön thãø têch räùng so våïi thãø têch tæû nhiãn cuía máùu váût liãûu. Âäü räùng âæåüc kyï hiãûu r, thæåìng tênh bàòng % 2. Cäng thæïc tênh: V V / G k γ a 100% a o â = × = k ×100% = ×100% Vo Vo / G γ a Vr Vr Vo −Va Vá ⎛ γ o ⎞ r = ×100% r = = =1− =1− â r = ⎜1 − ⎟ ×100% Vo Vo Vo Vo ⎝ γ a ⎠ trong âoï: Va - pháön thãø têch hoaìn toaìn âàûc cuía máùu thê nghiãûm Vo - thãø têch tæû nhiãn cuía máùu thê nghiãûm Vr - pháön thãø têch räùng cuía máùu thê nghiãûm 3. Phán loaûi läù räùng: Läù räùng kên laì läù räùng riãng biãût ,khäng thäng våïi nhau vaì khäng thäng våïi bãn ngoaìi. Läù räùng håí laì läù räùng thäng våïi nhau vaì thäng våïi bãn ngoaìi. 4. AÍnh hæåíng cuía âäü âàûc, räùng, tênh cháút läù räùng âãún caïc tênh cháút khaïc cuía váût liãûu: - Âäü räùng laì mäüt chè tiãu kyî thuáût quan troüng vç noï aính hæåíng nhiãöu âãún caïc tênh cháút khaïc cuía váût liãûu nhæ: cæåìng âäü, âäü huït næåïc, khaí nàng truyãön nhiãût, khaí nàng chäúng tháúm, chäúng bàng giaï vaì chäúng àn moìn
5. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 4 * Nhoïm caïc tênh cháút liãn quan âãún mäi træåìng næåïc IV. ÂÄÜ ÁØM: 1. Khaïi niãûm: Âäü áøm laì tyí lãû næåïc coï tæû nhiãn trong váût liãûu åí traûng thaïi tæû nhiãn taûi thåìi âiãøm thê nghiãûm. Kyï hiãûu W. 2. Cäng thæïc tênh : Âäü áøm âæåüc tênh bàòng tyí lãû pháön tràm giæîa khäúi læåüng næåïc coï tæû nhiãn trong máùu váût liãûu åí thåìi âiãøm thê nghiãûm so våïi khäúi læåüng máùu váût liãûu åí traûng thaïi khä. tn tn k Gn Gvl − Gvl W = k ×100% = k ×100% Gvl Gvl tn trong âoï : Gvl - khäúi læåüng máùu thê nghiãûm åí traûng thaïi tæû nhiãn k Gvl -_khäúi læåüng máùu thê nghiãûm åí traûng thaïi khä 3. Caïch xaïc âënh: - Cán máùu åí traûng thaïi tæû nhiãn taûi thåìi âiãøm thê ngiãûm. Sáúy khä máùu âãún khäúi læåüng khäng âäøi. 4. YÏ nghéa: - Âäü áøm laì âaûi læåüng thay âäøi liãn tuûc tuìy thuäüc âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì âäü áøm mäi træåìng, váût liãûu coï thãø huït áøm hoàûc nhaí áøm tuìy theo sæû chãnh lãûch giæîa aïp suáút riãng pháön cuía håi næåïc trong khäng khê vaì trong váût liãûu. Âäü áøm cuîng phuû thuäüc vaìo cáúu taoû näüi bäü cuía váût liãûu vaì baín cháút æa næåïc hay kyñ næåïc cuía noï. - Khi váût liãûu bë áøm hoàûc laì khi âäü áøm cuía váût liãûu thay âäøi thç mäüt säú tênh cháút cuía váût liãûu cuîng thay âäøi theo nhæ: cæåìng âäü, khaí nàng dáùn nhiãût vaì dáùn âiãûn, thãø têch - Biãút âäü áøm cuía vátû liãûu âãø âiãöu chènh læåüng duìng váût liãûu cho håüp lyï. V. ÂÄÜ HUÏT NÆÅÏC: 1. Khaïi niãûm: Âäü huït næåïc laì khaí nàng váût liãûu huït vaì giæî næåïc trong caïc läù räùng åí âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì aïp suáút thæåìng (p = 1atm vaì to = 20 ± 5oC ). 2. Cäng thæïc tênh: Âäü huït næåïc theo khäúi læåüng: laì tyí säú pháön tràm giæîa khäúi læåüng næåïc coï trong váût liãûu khi âæåüc baîo hoìa trong âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì aïp suáút thæåìng so våïi khäúi læåüng váût liãûu åí traûng thaïi khä. Kyï hiãûu Hp , xaïc âënh theo cäng thæïc sau: bh bh k Gn Gvl − Gvl H p = k ×100% = k ×100% Gvl Gvl bh trong âoï : Gvl - khäúi læåüng máùu thê nghiãûm âaî baîo hoìa næåïc k Gvl - khäúi læåüng máùu thê nghiãûm khä
6. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 5 Âäü huït næåïc theo thãø têch: laì tyí säú pháön tràm giæîa thãø têch næåïc coï trong váût liãûu khi âæåüc baîo hoìa trong âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì aïp suáút thæåìng so våïi thãø têch tæû nhiãn cuía váût liãûu åí traûng thaïi khä. Kyï hiãûu Hv , xaïc âënh theo cäng thæïc sau: bh bh bh k Vn Gn Gn / Gvl H v = ×100% = ×100% = k ×100% Vo γ anVo γ anVo / Gvl tc γ o H v = H p × γ an 3. Caïch xaïc âënh: - Phæång phaïp ngám tæì tæì åí âiãöu kiãûn bçnh thæåìng âäúi våïi máùu coï kêch thæåïc låïn. - Phæång phaïp ngám mäüt láön åí âiãöu kiãûn bçnh thæåìng âäúi våïi máùu coï kêch thæåïc beï. 4. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún âäü huït næåïc vaì yï nghéa: - Âäü huït næåïc phuû thuäüc vaìo cáúu taûo baín thán váût liãûu (âäü âàûc, âäü räùng, tênh cháút läù räùng), baín cháút æa næåïc hay kyñ næåïc cuía vát liãûu. - Khi váût liãûu bë baîo hoaì næåïc thç mäüt säú tênh cháút cuía váût liãûu cuîng thay âäøi theo nhæ: cæåìng âäü giaím, khaí nàng dáùn nhiãût vaì dáùn âiãûn tàng, thãø têch tàng VI. ÂÄÜ BAÎO HOAÌ NÆÅÏC: 1. Khaïi niãûm : Âäü baîo hoìa næåïc laì khaí nàng huït vaì giæî næåïc cao nháút cuía váût liãûu åí âiãöu kiãûn cæåîng bæïc vãö nhiãût âäü hoàûc aïp suáút. 2. Cäng thæïc tênh : Âäü baîo hoaì næåïc theo khäúi læåüng: laì tyí säú pháön tràm giæaî khäúi læåüng næåïc coï trong váût liãûu khi âæåüc baîo hoìa trong âiãöu kiãûn cæåîng bæïc so våïi khäúi læåüng váût liãûu åí traûng thaïi max khä. Kyï hiãûu Hp , xaïc âënh theo cäng thæïc sau: bhdkcb bhdbkcb k max Gn Gvl − Gvl H p = k ×100% = k ×100% Gvl Gvl bhâkcb trong âoï : Gvl - khäúi læåüng máùu thê nghiãûm âaî baîo hoìa næåïc åí âkcb k Gvl - khäúi læåüng máùu thê nghiãûm khä Âäü baîo hoaì næåïc theo thãø têch: laì tyí säú pháön tràm giæîa thãø têch næåïc coï trong váût liãûu khi âæåüc baîo hoìa trong âiãöu kiãûn cæåîng bæïc so våïi thãø têch tæû nhiãn cuía váût liãûu åí max traûng thaïi khä. Kyï hiãûu Hv , xaïc âënh theo cäng thæïc sau: bhdkcb bhdkcb bhdkcb k max Vn Gn Gn / Gvl H v = ×100% = ×100% = k ×100% Vo γ anVo γ anVo / Gvl tc max max γ o H v = H p × γ an Hãû säú baîo hoìa næåïc: laì tyí säú pháön tràm giæîa thãø têch næåïc chæïa trong váût liãûu khi âæåüc baîo hoìa åí âiãöu kiãûn cæåîng bæïc so våïi thãø têch läù räùng cuía váût liãûu. Kyï hiãûu Cbh. bhdkcb bhdkcb max Vn Vn /Vo H v Cbh = ×100% = ×100% = ×100% Vr Vr /Vo r
7. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 6 max trong âoï : Hv - âäü baîo hoaì næåïc theo thãø têch r - âäü räùng cuía váût liãûu 3. Caïch xaïc âënh: - Phæång phaïp ngám máùu trong âiãöu kiãûn aïp suáút khäng khê laì 20mmHg - Phæång phaïp ngám trong næåïc nhiãût âäü 100oC 4. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún âäü baîo hoaì næåïc vaì yï nghéa: - Âäü huït næåïc phuû thuäüc vaìo cáúu taûo baín thán váût liãûu (âäü âàûc, âäü räùng, tênh cháút läø räùng), baín cháút æa næåïc hay kyñ næåïc cuía vát liãûu. - Khi váût liãûu bë baîo hoaì næåïc thç mäüt säú tênh cháút cuía váût liãûu cuîng thay âäøi theo nhæ: cæåìng âäü giaím, khaí nàng dáùn nhiãût vaì dáùn âiãûn tàng, thãø têch tàng VII. TÊNH THÁÚM NÆÅÏC: 1. Khaïi niãûm: - Tênh tháúm laì tênh cháút cuía váût liãûu cho næåïc tháúm qua chiãöu daìy cuía noï khi giæîa hai bãö màût âäúi xæïng coï sæû chãnh lãûch vãö aïp suáút thuyí ténh. - Tênh chäúng tháúm laì khaí nàng cuía váût liãûu ngàn khäng cho næåïc tháúm qua chiãöu daìy cuía noï khi giæîa hai bãö màût âäúi xæïng coï sæû chãnh lãûch vãö aïp suáút thuyí ténh. 2. Caïch xaïc âënh vaì cäng thæïc xaïc âënh: a. Tênh tháúm: Âãø âaïnh giaï tênh tháúm ta duìng hãû säú tháúm næåïc Ktn Vn a K tn = F( p1 − p2 )τ 3 trong âoï : Vn - thãø têch næåïc tháúm qua máùu váût liãûu; m a - chiãöu daìy tháúm cuía máùu váût liãûu; m F - tiãút diãûn chëu tháúm; m2 τ - thåìi gian tháúm; h (p1- p2) - chãnh lãûch aïp suáút thuyí ténh giæîa hai bãö màût âäúi xæïng; m cäüt næåïc * Hãû säú tháúm næåïc laì thãø têch næåïc tháúm qua máùu váût liãûu coï chiãöu daìy 1m , tiãút diãûn 1m2 trong thåìi gian 1h khi chãnh lãûch aïp suáút thuyí ténh åí hai bãö màût âäúi xæïng laì 1m cäüt næåïc. b.Tênh chäúng tháúm: Âãø âaïnh giaï mæïc âäü tháúm cuía váût liãûu ngæåìi ta duìng maïc chäúng tháúm. Maïc chäúng tháúm âæåüc âaïnh giaï bàòng aïp læûc næåïc låïn nháút maì khi âoï næåïc chæa tháúm qua âæåüc máùu váût liãûu coï kêch thæåïc quy âënh trong mäüt khoaíng thåìi gian quy âënh. * Váût liãûu laìm viãûc åí daûng khäúi: máùu Máùu thê nghiãûm coï daûng hçnh truû, khäúi: caïc diãûn têch màût bãn cuía máùu âæåüc boüc váût liãûu caïch næåïc, trãn dæåïi âãø träúng. Aïp læûc næåïc ban âáöu po, sau t giåì tàng thãm ∆p næîa cho âãún khi xuáút hiãûn vãút tháúm. Båm næåïc
8. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 7 * Váût liãûu laìm viãûc åí daûng baín moíng: Máùu thê nghiãûm hçnh troìn coï chiãöu daìy bàòng máùu chiãöu daìy laìm viãûc. Mæïc næåïc ban âáöu laì 100mm giæî trong 5 phuït, sau âoï cæï t phuït tàng thãm ∆h næåïc cho âãún khi xuáút hiãûn vãút tháúm. 4. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún tênh tháúm vaì yï nghéa: - Mæïc âäü tháúm hoàûc khaí nàng chäúng tháúm cuía váût liãûu phuû thuäüc vaìo cáúu taûo baín thán váût liãûu (âäü âàûc, âäü räùng, tênh cháút läø räùng), baín cháút æa næåïc hay kyñ næåïc cuía vát liãûu. - Sæû tháúm coìn phuû thuäüc vaìo aïp læûc næåïc taïc dung lãn váût liãûu vaì thåìi gian tháúm. - Tênh tháúm âàûc biãût quan troüng âäúi våïi váût liãûu laìm viãûc trong mäi træåìng chëu aính hæåíng cuía mæa gioï, thæåìng xuyãn áøm æåït hoàûc trong næåïc. * Nhoïm caïc tênh cháút liãn quan âãún mäi træåìng nhiãût IX. TÊNH TRUYÃÖN NHIÃÛT: 1. Khaïi niãûm: Tênh truyãön nhiãût laì khaí nàng cuía váût liãûu âãø nhiãût truyãön qua chiãöu daìy khäúi váût liãûu tæì phêa coï nhiãût âäü cao vãö phêa coï nhiãût âäü tháúp hån. 2. Cäng thæïc tênh: - Tênh truyãön nhiãût âæåüc âaïnh giaï bàòng hãû säú truyãön nhiãût λ. Hãû säú truyãön nhiãût laì læåüng nhiãût truyãön qua váût liãûu coï chiãöu daìy 1m, tiãút diãûn 1m2 trong thåìi gian 1h khi nhiãût âäü chãnh lãûch giæîa hai bãö màût laì 1oC. Qa o λ = ; Kcal/m.h. C F∆tτ trong âoï : Q - læåüng nhiãût truyãön qua máùu váût liãûu; Kcal a - bãö daìy máùu váût liãûu; m F - tiãút diãûn máùu; m2 ∆t - chãnh lãûch nhiãût âäü giæîa 2 bãö màût âäúi xæïng; oC τ - thåìi gian truyãön nhiãût; h 3. Caïc yãúu täú aính hæåíng: a) AÍnh hæåíng cuía cáúu taûo baín thán váût liãûu: Âäúi våïi nhæîng váût liãûu khä trong khäng khê (W=1 ÷ 7%) coï thãø tênh λ theo γo bàòng cäng thæïc kinh nghiãûm sau: 2 o λ = 0,0196+ 0,22γ o − 0,14 ; Kcal/m.h. C b) AÍnh hæåíng cuía nhiãût âäü bçnh quán cuía váût liãûu: Khi nhiãût âäü t = 40 ÷ 70oC ta tênh λ theo t bàòng cäng thæïc sau : λt = λo (1+ 0,002t) o trong âoï : λt - hãû säú truyãön nhiãût åí t C o λo - hãû säú truyãön nhiãût åí 0 C t - nhiãût âäü bçnh quán cuía máùu váût liãûu; oC
9. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 8 c) AÍnh hæåíng cuía âäü áøm: λW = λk + ∆λW trong âoï : λW - hãû säú truyãön nhiãût cuía váût liãûu åí traûng thaïi áøm λk - hãû säú truyãön nhiãût cuía váût liãûu åí traûng thaïi khä W - âäü áøm cuía váût liãûu ∆λ - gia säú truyãön nhiãût X. NHIÃÛT DUNG, TYÍ NHIÃÛT: 1. Khaïi niãûm: Nhiãût dung laì nhiãût læåüng maì váût liãûu thu âæåüc sau khi âun noïng. Kyï hiãûu Q. Tyí nhiãût laì nhiãût læåüng cáön cung cáúp cho 1kg váût liãûu âãø noï tàng lãn 1oC. Kyï hiãûu C. 2. Cäng thæïc tênh: Nhiãût dung âæåüc tênh theo cäng thæïc sau: Q = CG(t2 − t1 ) ; Kcal trong âoï : C - tyí nhiãût, Kcal/kg.oC G - khäúi læåüng váût liãûu âæåüc âun noïng; kg o t1 - nhiãût âäü váût liãûu sau khi âun noïng; C o t2 - nhiãût âäü váût liãûu træåïc khi âun noïng; C Tyí nhiãût cuía mäüt loaûi váût liãûu âæåüc tênh theo cäng thæïc sau : Q C = ; Kcal/kg.oC G(t2 − t1 ) trong âoï : Q - nhiãût læåüng váût liãûu thu âæåüc sau khi âung noïng; Kcal G - khäúi læåüng váût liãûu âæåüc âun noïng; kg o t1 - nhiãût âäü váût liãûu sau khi âun noïng; C o t2 - nhiãût âäü váût liãûu træåïc khi âun noïng; C 3. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún tyí nhiûãt: * AÍnh hæåíng cuía âäü áøm: C + 0,01WC C = k n W 1 + 0,01W trong âoï : CW - tyí nhiãût cuía váût liãûu åí âäü áøm W Ck - tyí nhiãût cuía váût liãûu khä Cn - tyí nhiãût cuía næåïc W - âäü áøm cuía váût liãûu (%) *AÍnh hæåíng cuía thaình pháön cáúu taûo: træåìng håüp váût liãûu häùn håüp do nhiãöu thaình pháön cáúu taûo nãn thç tyí nhiãût cuía noï tênh theo cäng thæïc: G C + G C + + G C C hh = 1 1 2 2 n n G1 + G2 + + Gn trong âoï : Chh - tyí nhiãût cuía váût liãûu häún håüp
10. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 9 C1, , Cn - tyí nhiãût cuía tæìng váût liãûu thaình pháön G1, , Gn - khäúi læåüng cuía tæìng váût liãûu thaình pháön XI. TÊNH CHÄÚNG CHAÏY, TÊNH CHËU NHIÃÛT: 1. Tênh chäúng chaïy: - Tênh chäúng chaïy laì khaí nàng cuía váût liãûu chëu âæåüc taïc duûng træûc tiãúp cuía ngoün læía trong mäüt thåìi gian nháút âënh maì khäng bë phaï hoaûi. - Càn cæï vaìo khaí nàng chäúng chaïy, váût liãûu xáy dæûng âæåüc chia thaình 4 nhoïm : + Váût liãûu khäng chaïy,khäng bë biãún daûng + Váût liãûu khäng chaïy nhæng coï thãø biãún daûng nhiãöu + Váût liãûu khoï chaïy + Váût liãûu dãù chaïy 2. Tênh chëu nhiãût: - Tênh chëu nhiãût laì khaí nàng cuía váût liãûu chëu taïc âäüng cuía nhiãût âäü cao trong mäüt thåìi gian daìi maì khäng bë phaï hoaûi (thæåìng laì bë chaíy). - Càn cæï vaìo khaí nàng chëu nhiãût, váût liãûu xáy dæûng âæåüc chia thaình 3 nhoïm : + Váût liãûu chëu nhiãût: chëu âæåüc taïc duûng cuía nhiãût âäü låïn hån 1580oC + Váût liãûu khoï chaíy: chëu âæåüc taïc duûng cuía nhiãût âäü tæì 1350 ÷ 1580oC. + Váût liãûu dãù chaíy: chëu âæåüc taïc duûng cuía nhiãût âäü dæåïi 1350oC. §2. CAÏC TÊNH CHÁÚT CÅ HOÜC CHUÍ YÃÚU CUÍA VÁÛT LIÃÛU XÁY DÆÛNG I. TÊNH BIÃÚN DAÛNG: 1. Khaïi niãûm: - Tênh biãún daûng laì tênh cháút cuía váût liãûu bë thay âäøi hçnh daïng vaì kêch thæåïc dæåïi taïc duûng cuía taíi troüng. - Thæûc cháút cuía biãún daûng laì khi chëu taïc duûng cuía ngoaûi læûc caïc phán tæí seî thay âäøi vë trê cán bàòng vaì coï chuyãøn vë tæång âäúi. 2. Phán loaûi biãún daûng: a. Càn cæï vaìo khaí nàng phuûc häöi biãún daûng: * Biãún daûng âaìn häöi: laì biãún daûng bë triãût tiãu hoaìn toaìn khi boí ngoaûi læûc taïc dung. Tênh cháút häöi phuûc vãö hçnh daïng vaì kêch thæåïc ban âáöu cuía váût liãûu sau khi boí ngoaûi læûc goüi laì tênh âaìn häöi. * Biãún daûng deío (biãún daûng dæ): laì biãún daûng khäng bë triãût tiãu hoaìn toaìn khi boí ngoaûi læûc taïc duûng. Tênh cháút khäng häöi phuûc âæåüc hçnh daïng vaì kêch thæåïc ban âáöu cuía váût liãûu sau khi boí ngoaûi læûc taïc duûng goüi laì tênh deío. b. Càn cæï vaìo thåìi âiãøm xuáút hiãûn biãún daûng: * Biãún daûng tæïc thåìi: biãún daûng xuáút hiãûn ngay sau khi âàût læûc. * Biãún daûng theo thåìi gian : biãún daûng chè xuáút hiãûn sau mäüt thåìi gian âàût læûc.
11. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 10 3. Phán loaûi váût liãûu theo biãún daûng: - Càn cæï vaìo quan hãû giæîa æïng suáút vaì biãún daûng, hay noïi caïch khaïc càn cæï vaìo hiãûn tæåüng biãún daûng tåïi træåïc khi bë phaï hoaûi, chia váût liãûu thaình: - Váût liãûu coï tênh deío: laì váûtû liãûu maì tæì khi âàût læûc cho âãún træåïc khi bë phaï hoaûi quan saït âæåüc biãún daûng deío ráút roî raìng. VD: theïp êt cacbon, bitum - Váût liãûu coï tênh gioìn: laì váûtû liãûu ma ì tæì khi âàût læûc cho âãún træåïc khi bë phaï hoaûi khäng quan saït tháúy biãún daûng mäüt caïch roî raìng. VD: gang, âaï thiãn nhiãn, gaûch âáút seït nung - Váût liãûu coï tênh âaìn häöi: laì váût liãûu maì khaí nàng biãún daûng âaìn häöi låïn hån kha í nàng biãún daûng deío. - Tênh deío hay tênh gioìn cuía váût liãûu coï thãø thay âäøi tuìy theo caïc yãúu täú: nhiãût âäü , âäü áøm, täúc âäü gia taíi VD: bitum khi keïo åí nhiãût âäü cao laì váût liãûu deío, khi keïo åí nhiãût âäü tháúp laì váût liãûu gioìn 4. Caïc hiãûn tæåüng liãn quan âãún biãún daûng: a. Hiãûn tæåüng tæì biãún: - Tæì biãún laì hiãûn tæåüng biãún daûng tàng dáön theo thåìi gian khi taíi trong taïc duûng khäng âäøi. - Nguyãn nhán cuía hiãûn tæåüng tæì biãún laì do trong váût liãûu ràõn coï mäüt säú bäü pháûn phi tinh thãø coï tênh chaíy nhåït gáön giäúng nhæ thãø loíng. Màût khaïc, do baín thán cáúu taûo cuía váût liãûu coï mäüt säú thiãúu soït, khuyãút táût vãö màût cáúu truïc hoàûc do váût liãûu thay âäøi cáúu truïc theo thåìi gian nãn dæåïi taïc duûng láu daìi cuía ngoaûi læûc noï bë chaíy nhåït ra . b. Hiãûn tæåüng chuìng æïng suáút: - Chuìng æïng suáút laì hiãûn tæåüng æïng suáút âaìn häöi giaím dáön theo thåìi gian khi giæî cho biãún daûng khäng âäøi. - Nguyãn nhán: do dæåïi taïc duûng láu daìi cuía taíi troüng, mäüt pháön nàng læåüng gáy biãún daûng âaìn häöi bë máút âi dæåïi daûng phán taïn nhiãût laìm cho mäüt bäü pháûn váût liãûu coï biãún daûng âaìn häöi dáön dáön chuyãøn sang biãún daûng deío. II. CÆÅÌNG ÂÄÜ: 1. Khaïi niãûm: - Cæåìng âäü: laì khaí nàng låïn nháút cuía váût liãûu chäúng laûi sæû phaï hoaûi dæåïi taïc duûng cuía taíi troüng vaì âæåüc xaïc âënh bàòng æïng suáút tåïi haûn tæång æïng våïi taíi troüng gáy phaï hoaûi máùu. Kyï hiãûu R. - Cæåìng âäü tiãu chuáøn: laì cæåìng âäü cuía váût liãûu khi máùu coï hçnh daïng kêch thæåïc chuáøn, âæåüc chãú taûo, dæåîng häü trong âiãöu kiãûn tiãu chuáøn, thê nghiãûm theo phæång phaïp chuáøn. Kyï hiãûu Rtc. - Mac váût liãûu (âäúi våïi caïc váût liãûu maì cæåìng âäü laì chè tiãu quan troüng nháút âãø âaïnh giaï cháút læåüng): laì âaûi læåüng khäng thæï nguyãn do Nhaì næåïc quy âënh càn cæï vaìo cæåìng âäü tiãu chuáøn.
12. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 11 - Trong caïc kãút cáúu xáy dæûng, váût liãûu coï thãø chëu caïc loaûi taíi troüng khaïc nhau: keïo, neïn, uäún, càõt, træåüt, Tæång æïng våïi mäùi daûng chëu taíi seî coï mäüt loaûi cæåìng âäü tæång æïng: cæåìng âäü chëu keïo, chëu neïn, chëu uäún - Khi thê nghiãûm, sæû phaï hoaûi trãn máùu xaíy ra khi coï caïc dáúu hiãûu : âæït , taïch låïp , næït, biãún daûng låïn, gaîy 2. Phæång phaïp vaì cäng thæïc xaïc âënh: a. Phæång phaïp træûc tiãúp: - Chãú taûo máùu hoàûc láúy máùu tæì kãút cáúu cäng trçnh vaì taïc duûng taíi troüng træûc tiãúp lãn máùu cho âãún khi máùu bë phaï hoaûi. Sæû xuáút hiãûn vãút næït, sæû taïch låïp vaì biãún daûng laì caïc dáúu hiãûu phaï hoaûi. - Cæåìng âäü váût liãûu âæåüc tênh toaïn tæì caïc kãút quaí thê nghiãûm theo caïc cäng thæïc tæång æïng våïi daûng chëu læûc . * Xaïc âënh cæåìng âäü neïn Rn : máùu thê nghiãûm thæåìng coï daûng hçnh khäúi láûp phæång, caûnh tæì 2 âãún 30cm. P P R = n F trong âoï : P - taíi troüng phaï hoaûi F - diãûn têch màût càõt ngang * Xaïc âënh cæåìng âäü chëu keïo Rk : máùu thê nghiãûm coï hçnh làng truû , hçnh sä ú8. P R = k F P P F trong âoï : P - taíi troüng phaï hoaûi F - diãûn têch màût càõt ngang * Xaïc âënh cæåìng âäü chëu uäún Ru : máùu thê nghiãûm thæåìng coï daûng thanh (dáöm), tiãút diãûn chæî nháût, âàût trãn 2 gäúi tæûa räöi taïc duûng lãn thanh mäüt hay hai taíi troüng táûp trung. + Så âäö 1 taíi : Træåìng håüp âàût mäüt taíi troüng åí giæîa : P M 3Pl R = = n W 2bh 2 h l b + Så âäö 2 taíi : Træåìng håüp âàût hai taíi bàòng nhau P/2 P/2 âäúi xæïng våïi âiãøm giæîa cuía thanh: //3 //3 //3 M Pl R = = h n W bh 2 l b trong âo ï: M - mämen uäún W - mämen khaïng uäún cuía tiãút diãûn ngang dáöm P - taíi troüng phaï hoaûi l - khoaíng caïch giæîa hai gäúi tæûa b, h - chiãöu räüng vaì chiãöu cao tiãút diãûn
13. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 12 b. Phæång phaïp giaïn tiãúp: dæûa vaìo nguyãn tàõc cuía dung cuû âo * Nhoïm theo nguyãn tàõc cå hoüc: - Taïc duûng taíi troüng sáu vaìo bãö màût váût liãûu räöi âo trë säú biãún daûng deío, thäng säú âo laì âäü cæïng hay biãún daûng cuûc bäü (buïa bi, buïa coï thanh chuáøn). - Taïc duûng taíi troüng va chaûm vaìo bãö màût váûtû liãûu, dæûa vaìo nguyãn tàõc náøy báût âaìn tênh ra khoíi bãö màût váût liãûu, thäng säú âo laì trë säú báût náøy do phaín læûc tæì màût váût liãûu taûo ra khi coï taïc âäüng cå hoüc (suïng báût náøy ). Âem caïc thäng säú âo âæåüc âäúi chiãúu våïi caïc âäö thë chuáøn tæång æïng cuía dung cuû âãø suy ra cæåìng âäü cuía váût liãûu. *Nhoïm theo nguyãn tàõc váût lyï: - Dæûa vaìo quy luáût lan truyãön cuía xung âiãûn, tia phoïng xaû hay soïng siãu ám khi âi qua váût liãûu âãø xaïc âënh máût âäü, táön säú dao âäüng riãng hay váûn täúc truyãön soïng. Âem âäúi chiãúu caïc thäng säú âo våïi caïc âäö thë chuáøn âãø xaïc âënh cæåìng âäü cuía váût liãûu . - Duûng cuû âo : maïy siãu ám bãtäng , maïy siãu ám theïp * Caïc phæång phaïp khäng phaï hoaûi ráút tiãûn låüi song mæïc âäü chênh xaïc tuyì thuäüc vaìo ráút nhiãöu yãúu täú do âoï khäng thãø thay thãú hoaìn toaìn phæång phaïp phaï hoaûi máùu âæåüc . Caïc biãøu âäö chuáøn cuía phæång phaïp khäng phaï hoaûi phaíi âæåüc xáy dæûng trãn cå såí cuía phæång phaïp phaï hoaûi máùu . 3. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún cæåìng âäü váût liãûu: a. Caïc yãúu täú phuû thuäüc vaìo baín thán cáúu taûo váût liãûu: - Váût liãûu coï cáúu truïc kãút tinh hoaìn thiãûn coï cæåìng âäü cao hån váût liãûu coï cáúu truïc kãút tinh khäng hoaìn thiãûn. - Váût liãûu coï kiãún truïc kãút tinh mën coï cæåìng âäü cao hån váût liãûu coï kiãún truïc kãút tinh thä. - Váût liãûu coï cáúu taûo räùng coï cæåìng âäü tháúp hån váût liãûu âàûc chàõc vç noï coï âäü räùng tæång âäúi låïn, læûc liãn kãút giæîa caïc cháút âiãøm yãúu, diãûn têch chëu læûc giaím, æïng suáút táûp trung åí gáön läù räùng, nãn khaí nàng chëu læûc keïm . - Váût liãûu coï cáúu taûo daûng låïp hoàûc såüi, thaình pháön cáúu taûo phán bäú theo mäüt chiãöu nháút âënh nãn cæåìng âäü theo mäùi hæåïng khaïc nhau (tênh dë hæåïng). b. Caïc yãúu täú phuû thuäüc vaìo âiãöu kiãûn thê nghiãûm: - Hçnh daïng vaì kêch thæåïc máùu: máùu coï hçnh daûng khaïc nhau thç trë säú âo cæåìng âäü cuîng khaïc nhau. VD: trong thê nghiãûm neïn thç máùu coï kêch thæåïc caìng beï, chiãöu cao caìng tháúp thç trë säú âo R seî cao; máùu hçnh truû coï trë säú âo R tháúp hån máùu hçnh làng truû. - Âàûc træng bãö màût: trong thê nghiãûm neïn thç máùu coï bãö màût trån laïng, læûc ma saït seî nhoí, cæåìng âäü seî tháúp vaì ngæåüc laûi. - Täúc âäü tàng taíi: khi täúc âäü tàng læûc caìng nhanh, täúc âäü biãún hçnh cuía váût liãûu cháûm (tæång âäúi) so våïi täúc âäü tàng taíi nãn trë säú âo R seî cao hån so våïi thæûc tãú.
14. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 13 - Nhiãût âäü vaì âäü áøm cuía mäi træåìng: coï aính hæåíng âãún cæåìng âäü. Âäúi våïi caïc váût liãûu nhaûy caím våïi nhiãût âäü vaì âäü áøm thç aính hæåíng cuía âäü áøm vaì nhiãût âäü âãún cæåìng âäü ráút låïn . Âãø khàõc phuûc caïc yãúu täú aính hæåíng âoï, phaíi quy âënh mäüt hçnh daûng, kêch thæåïc chuáøn, âiãöu kiãûn chãú taûo vaì dæåîng häü chuáøn , phæång phaïp thê nghiãmû chuáøn cho tæìng loaûi váût liãû (Tiãu chuáøn Xáy dæûng cuía Viãût Nam, Tiãu chuáøn ngaình cuía caïc Bäü chuí quaín, Tiãu chuáøn cuía caïc næåïc trãn thãú giåïi, Tiãu chuáøn cuía caïc Hiãûp häüi âæåüc Quäúc tãú cäng nhán).û Khi thê nghiãûm trãn caïc âiãöu kiãûn khaïc chuáøn, phaíi coï sæû hiãûu chènh kãút quaí vãö âiãöu kiãûn chuáøn . Vç hçnh daïng vaì kêch thæåïc máùu coï aính hæåíng nháút âënh âãún kãút quaí thê nghiãûm cæåìng âäü nãn âäúi våïi Rn ngæåìi ta phaíi duìng hãû säú âiãöu chènh. VD: âäúi våïi thê nghiãûm neïn cuía bãtäng: Hãû säú âiãöu chènh cæåìng âäü giæîa caïc loaûi khuän máùu (láúy khuän 15 x 15 x 15cm laìm tiãu chuán)ø Hçnh daïng, kêch thæåïc máùu (cm) K 30 x 30 x 30 1,10 20 x 20 x 20 1,05 15 x 15 x 15 1,00 10 x 10 x 10 0,91 d = 20 ; h = 40 1,24 d = 15 ; h = 30 1,20 4. Caïc hãû säú liãn quan âãún cæåìng âäü : a. Hãû säú mãöm : -Nhçn chung khi váût liãûu baîo hoìa næåïc thç cæåìng âäü giaím. Âãø âaïnh giaï sæû âäü bãön cuía váût liãûu khi laìm viãûc trong mäi træåìng næåïc ta duìng hãû säú mãöm Km R bh K = m R k trong âoï : Rbh _- cæåìng âäü cuía máùu váût liãûu âaî baîo hoìa næåïc Rk -_cæåìng âäü cuía máùu váût liãûu khä - Hãû säú mãöm biãún âäøi trong giåïi haûn tæì 0 (váût liãûu bàòng âáút seït khäng nung) âãún 1 (váût liãûu hoaìn toaìn âàûc chàõc: theïp, kênh ). Âäúi våïi caïc cäng trçnh bë ngáûp næåïc hay chëu mæûc næåïc thay âäøi liãn tuûc hay bë næåïc va âáûp liãn tuûc yãu cáöu hãû säú mãöm låïn hån 0,75. Nhæîng váût liãûu coï hãû säú mãöm låïn hån 0,75 âæåüc goüi laì váût liãûu bãön næåïc. b. Hãû säú an toaìn: - Trong tênh toaïn thiãút kã cäng trçnh, ngæåìi ta chè tênh khaí nàng chëu læûc cuía váût liãûu theo trë säú cæåìng âäü täúi âa cho pheïp [ R ]. Cæåìng âäü naìy nhoí hån cæåìng âäü giåïi haûn
15. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 14 thæûc sæû cuía váût liãûu måïi âaím baío an toaìn. Tyí säú giæîa cæåìng âäü giåïi haûn vaì cæåìng âäü cho pheïp goüi laì hãû säú an toaìn K. Hãû säú an toaìn K luän luän låïn hån 1. R K = []R trong âoï : R - cæåìng âäü giåïi haûn cuía váût liãûu [R] - cæåìng âäü täúi âa cho pheïp trong thiãút kãú * Lyï do âãø âæa ra hãû säú an toaìn trong tênh toaïn thãút kãú kãút cáúu cäng trçnh : - Cæåìng âäü laì trë säú trung bçnh cuía nhiãöu máùu thê nghiãûm, nhiãöu vuìng hoàûc nhiãöu láön thê nghiãûm. - Trong quïa trçnh laìm viãûc, váût liãûu thæåìng coï hiãûn tæåüng moíi hoàûc âaî coï biãún hçnh quaï låïn tuy chæa âãún læûc phaï hoaûi (nháút laì khi taíi troüng truìng làûp). - Màût khaïc khi thiãút kãú, ngæåìi ta chæa âãö cáûp hãút âãún caïc yãúu täú aính hæåíng cuía mäi træåìng taïc duûng lãn cäng trçnh. * Viãûc læûa choün hãû säú an toaìn låïn hay nhoí khi tênh toaïn tuyì thuäüc vaìo : - Quy mä, táöm quan troüng cuía cäng trçnh . - Kinh nghiãûm vãö tênh toaïn thiãút kãú, phæång phaïp tênh, trçnh âäü tênh toaïn, trçnh âäü nàõm chàõc váût liãûu, kiãøm nghiãûm qua caïc cäng trçnh âaî xáy dæûng - Phæång tiãûn, thiãút bë thàm doì,khaío saït, dæû baïo, kiãøm âënh c. Hãû säú pháøm cháút: Hãû säú pháøm cháút Kpc laì chè tiãu âaïnh giaï pháøm cháút cuía váût liãûu - laì tyí säú giæîa cæåìng âäü vaì khäúi læåüng thãø têch cuía váût liãûu. R K pc = γ o trong âoï : R - cæåìng âäü giåïi haûn cuía váût liãûu, daN/cm2 3 γo - khäúi læåüng thãø têch cuía váût liãûu, kg/m III. ÂÄÜ CÆÏNG: 1. Khaïi niãûm: -Âäü cæïng laì khaí nàng cuía váût liãûu chëu âæåüc sæû xuyãn âám cuía váût liãûu khaïc cæïng hån taïc duûng lãn noï. - Khaí nàng naìy ráút quan troüng âäúi våïi váût liãûu laìm âæåìng, váût liãûu laït bãö màût, váût liãûu laìm truû cáöu vaì coï aính hæåíng nhiãöu âãún tênh cháút chëu moìn. Màût khaïc, âäü cæïng cuîng âàûc træng cho mæïc âäü khoï gia cäng cuía váût liãûu. 2.Caïch xaïc âënh: * Âäúi våïi váût liãûu khoaïng: duìng thang âäü cæïng Mohr. Phæång phaïp xaïc âënh laì phæång phaïp vaûch. Caïch xaïc âënh theo phæång phaïp naìy chè coï tênh cháút âënh tênh chæï khäng âënh læåüng.
16. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 15 Baíng thang âäü cæïng Mohr Chè säú cæïïng Khoaïng váût Âàûc âiãøm âäü cæïng 1 Tan hoàûc pháún Raûch âæåüc dãù daìng bàòng moïng tay 2 Thaûch cao Raûch âæåüc bàòng moïng tay 3 Canxit hay thaûch cao cæïng Raûch âæåüc dãù daìng bàòng dao theïp 4 Fluroin Raûch âæåüc bàòng dao theïp dæåïi aïp læûc khäng låïn 5 Apatit ÁÚn dao maûnh måïi raûch âæåüc, khäng raûch âæåüc kênh 6 Octocla Khäng raûch âæåüc bàòng dao theïp, chè laìm kênh bë xæåïc nheû 7 Thaûch anh 8 Topa Coï thãø raûch kênh dãù daìng, khäng raûch âæåüc 9 Coriâon bàòng dao theïp 10 Kim cæång Càn cæï vaìo baíng Mohr thç âäü cæïng mäüt säú cháút nhæ sau : Tãn caïc cháút Âäü cæïng Tãn caïc cháút Âäü cæïng Pb 1,5 Cu 2 - 3 Zn 1,5 - 2 Âaï hoa 3 - 4 Al 2 Thuíy tinh 4,5 - 6,5 Sn 2 Âaï læía 6 Than âaï 2 - 2,5 Læåîi dao 6,5 Moïng tay 2,5 Theïp êt C 4 - 5 *Âäúi våïi váût liãûu kim loaûi : + Phæång phaïp Brinen: duìng viãn bi theïp coï âæåìng kênh D (mm), âem áún vaìo váût liãûu âënh thæí våïi mäüt læûc P, räöi dæûa vaìo kêch thæåïc vãút cáöu loîm trãn bãö màût váût liãûu maì xaïc âënh âäü cæïng. Âäü cæïng Brinen xaïc âënh theo cäng thæïc sau: P P 2P 2 H Br = = , daN/mm D F πD(D − D 2 − d 2 ) trong âoï : F - diãûn têch choím cáöu cuía vãút loîm, mm2 D - âæåìng kênh bi theïp; mm d d - âæåìng kênh vãút loîm; mm
17. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 16 P - læûc eïp viãn bi vaìo máùu thê nghiãûm (daN), noï phuû thuäüc vaìo âæåìng kênh viãn bi vaì loaûi váût liãûu. P âæåüc tênh theo cäng thæïc P = KD2 K - laì hãû säú, phuû thuäüc tênh cháút váût liãûu. Vê duû: âäúi våïi kim loaûi âen, K = 30 âäúi våïi kim loaûi maìu, K = 10 âäúi våïi kim loaûi mãöm, K = 3 HBr caìng låïn thç váût liãûu caìng cæïng. P + Phæång phaïp Räúc-oen : duìng mäüt hçnh noïn bàòng kim cæång coï goïc måí 120o, baïn kênh 0,2mm, hoàûc 120 duìng mäüt hoìn bi theïp coï âæåìng kênh 1,59mm hay 1 1 3 3 3,175mm taïc duûng sáu vaìo bãö màût váût liãûu våïi taíi 2 2 troüng tàng dáön. Sau âoï khäi phuûc laûi taíi troüng ban âáöu räöi âo biãún daûng dæ e . Càn cæï vaìo e âãø âaïnh giaï mæïc âäü cæïng cuía váût liãûu . -Trçnh tæû tiãún haình nhæ sau: Cho taíi troüng ban âáöu laì: Po = 10kg räöi tàng dáön lãn 150kg (nãúu duìng hçnh noïn) Po = 10kg räöi tàng dáön lãn 60kg (nãúu duìng bi coï D = 1,59mm) Po = 10kg räöi tàng dáön lãn 100kg (nãúu duìng bi coï D = 1,59mm) Po = 10kg räöi tàng dáön lãn 100kg (nãúu duìng bi coï D = 3,175mm) Sau âoï khäi phuûc laûi taíi troüng ban âáöu Po = 10kg Âo biãún daûng dæ e coìn laûi trãn máùu (coï âån vë laì 2µ). Âäü cæïng Räúc-oen âæåüc kyï hiãûu vaì tênh toaïn nhæ sau: HRc = 100 - e (nãúu duìng hçnh noïn kim cæång) HRb = 130 - e (nãúu duìng bi coï D = 1,59mm vaì P = 100kg) HRf = 130 - e (nãúu duìng bi coï D = 1,59mm vaì P = 60kg) HRe = 130 - e (nãúu duìng bi coï D = 3,175mm vaì P = 100kg) IV. ÂÄÜ MAÌI MOÌN: 1. Khaïi niãûm: - Khi váût liãûu laìm viãûc bë coü xaït liãn tuûc våïi váût liãûu khaïc thç thãø têch vaì khäúi læåüng cuía noï bë thay âäøi, ta goüi váût liãûu bë maìi moìn. Kyï hiãûu Mn. - Âäü maìi moìn laì âäü hao moìn vãö khäúi læåüng trãn mäüt âån vë diãûn têch máùu bë maìi moìn liãn tuûc . -Âäü maìi moìn phuû thuäüc vaìo âäü cæïng, cæåìng âäü vaì cáúu taûo näüi bäü váût liãûu. 2. Caïch xaïc âënh: - Âäü maìi moìn thæåìng âæåüc thê nghiãûm bàòng maïy maìi moìn. Máùu thê nghiãûm hçnh truû coï d = 2,5cm, h = 5cm. Cho maïy quay 1000 voìng vaì ràõc vaìo 2,5l caït thaûch anh cåî 0,3 ÷ 0,6mm vaì âäü maìi moìn âæåüc tênh theo cäng thæïc:
18. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 17 G − G M = o ; g/cm2 n F trong âoï : Go - khäúi læåüng máùu træåïc khi maìi moìn; g G - khäúi læåüng máùu træåïc khi maìi moìn; g 2 F - diãûn têch maìi moìn; cm - Cuîng coï khi ngæåìi ta âaïnh giaï âäü maìi moìn bàòng âäü hao huût chiãöu daìy cuía máùu. Dæåïi âáy laì chè säú trung bçnh âäü maìi moìn cuía mäüt säú váût liãûu Váût liãûu Âäü maìi moìn, g/cm2 Âaï hoa cæång (granit) 0,1 - 0,5 Âaï thaûch anh 0,06 - 0,12 Táúm laït saìn bàòng gäúm 0,25 - 0,3 Âaï väi 0,3 - 0,8 V. ÂÄÜ CHÄÚNG VA CHAÛM: 1. Khaïi niãûm: Âäü chäúng va chaûm laì khaí nàng cuía váût liãûu chëu âæåüc taíi troüng va chaûm maì khäng bë phaï hoaûi (thæåìng laì bë næït). Âäü va chaûm âæåüc tênh bàòng cäng cáön thiãút âãø âáûp våî mäüt âån vë thãø têch váût liãûu . 2. Caïch xaïc âënh: - Duìng maïy buïa va chaûm: thaí cho quaí cáöu theïp khäúi læåüng G råi liãn tuûc åí mäüt âäü cao xaïc âënh h âáûûp vaìo bãö màût máùu váût liãûu n láön cho âãún khi xuáút hiãûn vãút næït âáöu tiãn trãn máùu. Cäng phaï hoaûi do taíi troüng va chaûm gáy ra : Avc = g. G. h. n - Âäü chäúng va chaûm cuía váût liãûu âæåüc tênh theo cäng thæïc sau : avc = Avc/Vo VI. ÂÄÜ HAO MOÌN: 1. Khaïi niãûm: Âäü hao moìn âàûc træng cho tênh cháút cuía váût liãûu væìa chëu maìi moìn væìa chëu va chaûm. 2.Caïch xaïc âënh: * Âäü hao moìn Âãvan: - Âãø xacï âënh âäü hao moìn thæåìng duìng maïy Âãvan (âäúi våïi âaï). Âáûp âaï thaình nhæîng viãn nàûng khoaíng 100g räöi boí 5kg âaï vaìo thuìng. Cho thuìng quay 10000 voìng räöi láúy máùu ra vaì âem saìng qua saìng 2mm. Âäü hao moìn seî âæåüc tênh theo cäng thæïc sau : G1 − G2 H m = ×100% G1 trong âoï : Q - âäü hao moìn; %
19. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 18 G1 - khäúi læåüng váût liãûu træåïc thê nghiãûm; g G2 - khäúi læåüng váût liãûu soït laûi trãn saìng 2mm sau thê nghiãûm; g - Càn cæï vaìo âäü hao moìn Âãvan , phán âaï thaình : Q 15% - âaï chäúng hao moìn ráút yãúu * Âäü hao moìn LosAngeles (LA): - Âãø xaïc âënh âäü hao moìn LA thæåìng duìng maïy hao moìn LA * TCVN 1772-87 : - Cán mäüt khäúi læåüng váût liãûu G, Khi Dmax ≤ 20mm thç G = 5kg ; Khi Dmax ≥ 20mm thç G = 10kg. Khi âaï coï nhiãöu cåî thç phaíi saìng âãø phán cåî vaì xaïc âënh âäü hao moìn cho tæìng cåî haût. Cho máùu vaìo maïy, boí vaìo n viãn bi theïp (d = 48 mm; g = 405-450g), cho maïy quay N voìng våïi täúc âäü 30-33 v/ph. Khi Dmax≤ 20mm thç N = 500v, n = 8,9,11; khi Dmax ≥ 20mm thç N = 1000v , n = 12. Sau âoï âem saìng qua saìng 1,25mm . Âäü hao moìn âæåüc tênh theo cäng thæïc nhæ trãn . * TC AASHTO 96-87; ASTM C131-81: - Phán loaûi âaï thaình caïc loaûi A, B, C, D, E , F, G. Khi âaï coï nhiãöu cåî thç phaíi saìng âãø phán thaình tæìng cåî riãng räöi phäúi håüp laûi taûo thaình máùu thæí . Cán mäüt khäúi læåüng váût liãûu G cho vaìo maïy , boí vaìo n viãn bi theïp (d = 46,8 mm ; g = 390-445g ) , cho maïy quay N voìng våïi täúc âäü 30-33 v/ph. Sau âoï âem sang qua saìng 1,71mm . Âäü hao moìn âæåüc tênh theo cäng thæïc nhæ trãn. Baíng phán loaûi âaï theo TC AASHTO 96-87; ASTM C131-81 Loüt qua Soït laûi A B C D E F G 76,2 63,5 2500 63,5 50,8 2500 50,8 38,1 5000 5000 38,1 25,4 1250 5000 5000 25,4 19,1 1250 5000 19,1 12,7 1250 2500 12,7 9,52 1250 2500 9,52 6,35 2500 6,35 4,76 2500 4,76 2,38 5000 Täøng G 5000 5000 5000 5000 10000 10000 10000 N 500 500 500 500 1000 1000 1000 n 12 11 8 6 12 12 12
20. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 19 CHÆÅNG II : VÁÛT LIÃÛU ÂAÏ THIÃN NHIÃN §1. KHAÏI NIÃÛM VAÌ PHÁN LOAÛI I. KHAÏI NIÃÛM: 1. Váût liãûu âaï thiãn nhiãn: - Váût liãûu âaï thiãn nhiãn laì váût liãûu xáy dæûng âæåüc saín xuáút ra tæì âaï thiãn nhiãn bàòng phæåìng phaïp gia cäng cå hoüc nhæ näø mçn, âuûc, âáûp, cæa, v.v Do âoï, tênh cháút cå lyï, hoïa hoüc cuía váût liãûu âaï thiãn nhiãn váùn giæî nguyãn nhæ cuía âaï gäúc. Vç váûy, âãø tçm hiãøu tênh cháút cuía váût liãûu âaï thiãn nhiãn ta phaíi tçm hiãøu tênh cháút cuía âaï thiãn nhiãn. 2. Âaï thiãn nhiãn: - Âaï thiãn nhiãn laì nhæîng khäúi täø håüp vä cå coï quy luáût cuía mäüt khoaïng hay nhiãöu khoaïng. Âaï chè gäöm mäüt khoaïng goüi laì âaï âån khoaïng, âaï gäöm nhiãöu khoaïng goüi laì âaï âa khoaïng. - Khoaïng váût laì cå såí kiãún taûo nãn âaï thiãn nhiãn. Âoï laì mäüt khäúi váût thãø âäöng nháút vãö thaình pháön hoaï hoüc, tênh cháút váût lyï vaì kiãún truïc tinh thãø. Khoaïng váût laì nhæîng cháút hoaï hoüc âæåüc taûo thaình do kãút quaí cuía caïc quaï trçnh hoaï lyï tæû nhiãn khaïc nhau xaíy ra trong voí Traïi âáút. * Váût liãûu âaï thiãn nhiãn laì loaûi váût liãûu âæåüc duìng nhiãöu trong xáy dæûng. - Cäng duûng: Váût liãûu âaï thiãn nhiãn nhæ caït, soíi, âaï dàm duìng laìm cäút liãûu bãtäng vaì væîa; âaï cáúp phäúi duìng raíi âæåìng ätä vaì âãûm âæåìng xe læía; âaï häüc duìng âãø xáy mäú cáöu, xáy cäúng, keì âã vaì gia cäú nãön âæåìng ätä åí vuìng âáút yãúu; âaï táúm, âaï laït duìng laït vèa heì, laìm báûc cáöu thang; caïc cáúu kiãûn kiãún truïc khaïc duìng âãø trang hoaìng caïc cäng trçnh dán duûng vaì cäng cäüng. Ngoaìi ra, coìn duìng âaï thiãn nhiãn âãø saín xuáút caïc cháút kãút dênh nhæ väi, thaûch cao, ximàng. - Æu âiãøm: cæåìng âäü chëu neïn cao, âäü cæïng cao, bãön væîng trong mäi træåìng sæí duûng, khaí nàng trang trê täút vaì giaï thaình haû, vç laì váût liãûu âëa phæång. II. PHÁN LOAÛI ÂAÏ THIÃN NHIÃN: - Coï nhiãöu phæång phaïp khaïc nhau âãø phán loaûi âaï thiãn nhiãn, song phæång phaïp hay duìng nháút laì dæûa vaìo âiãöu kiãûn sinh thaình vaì nguäön gäúc cuía chuïng, vç caïc yãúu täú âoï quyãút âënh thaình pháön khoaïng váût, cáúu truïc tinh thãø, kãút cáúu cuîng nhæ cæåìng âäü, tênh bãön væîng vaì khaí nàng trang trê cuía âaï. - Theo phæång phaïp naìy, âaï thiãn nhiãn âæåüc chia thaình 3 nhoïm chênh: âaï macma, âaï tráöm têch vaì âaï biãún cháút. - Ngoaìi ra, càn cæï vaìo haìm læåüng oxit silic coï thãø chia âaï macma thaình 4 loaûi: * Âaï macma axit : khi haìm læåüng SiO2 > 65% * Âaï macma trung tênh : khi haìm læåüng SiO2 = 65- 55% * Âaï macma bazå : khi haìm læåüng SiO2 = 55- 45%
21. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 20 * Âaï macma siãu bazå : khi haìm læåüng SiO2 1800 kg/m3 - Âaï nheû: KLTT < 1800 kg/m3 3. Càn cæï vaìo cæåìng âäü: - Âaï nàûng: coï caïc Mac 100, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 - Âaï nheû: coï caïc Mac 5, 10, 15, 75, 100, 150 4. Càn cæï vaìo hãû säú mãöm: - Âaï coï Km < 0,6 : duìng nåi khä raïo - Âaï coï Km = 0,6 ÷ 0,75 : duìng nåi êt áøm - Âaï coï Km = 0,75 ÷ 0,9 : duìng nåi áøm æåït - Âaï coï Km = 0,6 ÷ 0,75 : duìng dæåïi næåïc 5. Càn cæï vaìo muûc âêch xáy dæûng: - Âaï xáy moïng, laìm cäút liãûu cho bãtäng, bãtäng atphan, duìng laìm váût liãûu trang trê, âaï äúp laït, duìng laìm nguyãn liãûu saín xuáút väi, ximàng 6. Càn cæï vaìo quaï trçnh saín xuáút : - Váût liãûu âaï coï qua gia cäng cå hoüc - Váût liãûu âaï khäng qua gia cäng cå hoüc
22. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 21 §2. ÂAÏ MACMA I. ÂÀÛC ÂIÃØM HÇNH THAÌNH: - Âaï macma âæåüc taûo thaình tæì khäúi silicaït noïng chaíy trong loìng voí Traïi âáút xám nháûp vaìo voí quaí âáút hay phaï våî låïp voí naìy phun lãn trãn bãö màût cuía voí Traïi âáút räöi nguäüi laûnh laûi taûo thaình. - Macma xám nháûp nàòm sáu hån trong loìng voí Traïi âáút vaì coï quaï trçnh kãút tinh cháûm. Noï coï cáúu truïc tinh thãø låïn, âäü âàûc chàõc cao, khaí nàng chëu læûc täút, êt huït næåïc. - Macma phun traìo åí trãn voí Traïi âáút vaì quaï trçnh kãút tinh nhanh dæåïi nhiãût âäü vaì aïp suáút tháúp nãn coï mäüt bäü pháûn khoaïng khoaïng váût kãút tinh våïi kêch thæåïc tinh thãø beï, khäng hoaìn chènh, coìn pháön låïn åí daûng vä âënh hçnh. Noï coï nhiãöu läø räùng, khaí nàng chëu læûc keïm nhæng âäü hoaût tênh laûi cao II. CAÏC KHOAÏNG VÁÛT TAÛO ÂAÏ: 1. Nhoïm silicat: a. Thaûch anh: - Thaûch anh coï thaình pháön hoaï hoüc laì SiO2 åí daûng kãút tinh, tinh thãø hçnh làng truû saïu caûnh, êt khi trong suäút maì thæåìng coï maìu tràõng sæîa, âäü cæïng 7, khäúi læåüng riãng 2,65g/cm3, coï cæåìng âäü chëu neïn cao, chäúng hao moìn täút vaì tæång âäúi äøn âënh våïi axit. Thaûch anh coï khaí nàng thay âäøi thãø têch tuyì theo nhiãût âäü. ÅÍ Tinh thãø o o o o t = 573 C bë biãún âäøi thuì hçnh, nåí V 1,5 láön. ÅÍ t = 1710 C Thaûch anh noïng chaíy anh b. Nhoïm fenpat: - Gäöm nhæîng alumo silicat natri, kali vaì canxi âæåüc taûo thaình khi macma kãút tinh. Càn cæï vaìo tênh cháút caït khai, ngæåìi ta chia fenpat ra laìm 2 daûng: octola - khi caïc màût caït khai thàóng goïc nhau vaì plagiocla - khi caïc màût caït khai xiãn goïc våïi nhau (khoaíng 86o30’). - Coï 3 loaûi : fenspat kali, fenspat natri, fenspat canxi K2O.Al2O3.6SiO2 Na2O.Al2O3.6SiO2 CaO.Al2O3.6SiO2 - Âàûc tênh cå baín cuía fenspat laì coï maìu tràõng, tràõng xaïm, vaìng häöng âãún âoí, khäúi læåüng riãng 2,55 ÷ 2,76g/cm3, âäü cæïng 6÷6,5 , cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn 1200 ÷ 1700daN/cm2, khaí nàng chäúng phong hoaï keïm, keïm äøn âënh âäúi våïi næåïc, âàûc biãût laì næåïc coï chæïa CO2. Fenspat kali khi phong hoaï taûo thaình Caolinit. -Fenspat duìng chuí yãúu trong cäng nghãû saín xuáút gaûch men sæï vaì caïc thiãút bë sæï vãû sinh. c. Nhoïm phuû mica: - Mica laì nhæîng alumosilicat ngáûm næåïc ráút phæïc taûp, phäø biãún nháút laì 2 loaûi biotit coï maìu náu, âen vaì mutcovit thæåìng trong suäút. Âäü cæïng cuía mica ráút tháúp, noïi chung tæì 2 ÷ 3, khäúi læåüng riãng tæì 2,76 ÷ 3,2g/cm3.
23. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 22 d. Nhoïmkhoaïng váût sáùm maìu: - Ogyt: Thaình pháön hoaï hoüc phæïc taûp, Ca(Mg, Fe,Al)[(Si, Al)2.O6] coï maìu âen phåït luûc, phåït náu; âäü cæïng 5 ÷ 6, khäúi læåüng riãng 3,2 ÷ 3,6g/cm3, do macma nguäüi laûnh taûo thaình. - Amfibon: Thaình pháön phæïc taûp hån piroxen, phäø biãún nháút laì hocblen vaì actinolit. Hocblen coï tinh thãø làng truû, maìu luûc hay náu, âäü cæïng 5÷ 6, khäúi læåüng riãng 3,1 ÷ 3,3g/cm3, do macma nguäüi laûnh taûo thaình. Actinolit coï tênh cháút lyï hoüc tæång tæû nhæ hocblen, do ogit biãún âäøi tênh cháút maì sinh ra, tinh thãø Tinh thãø hçnh såüi maìu luûc, âäü cæïng 5,5 ÷ 6, khäúi læåüng riãng 2,9 ÷ 3g/cm3. hocblen 3. Caïc loaûi âaï macma thæåìng gàûp: a. Âaï macma xám nháûp: * Granit -Granit (âaï hoa cæång) laì loaûi âaï axit coï åí nhiãöu nåi, thaình pháön khoaïng váût gäöm coï thaûch anh (20 ÷ 40%), fenspat kali (40 ÷ 70%), mica (2 ÷ 20%) thæåìng laì mutcovit, ngoaìi ra coìn mäüt säú khoaïng váût maìu sáùm mhæ amfibon, piroxen. Trong granit, tyí lãû octocla chiãúm nhiãöu nháút nãn quyãút âënh maìu cuía granit tæì xaïm saïng tåïi häöng. - Granit coï cáúu truïc tinh thãø haût, khäúi læåüng thãø têch 2600 ÷ 2700 kg/m3 , cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn tæì 1000 ÷ 2500 daN/cm2 hoàûc cao hån, cæåìng âäü chëu keïo bàòng 1/40 ÷ 1/60 cæåìng âäü chëu neïn. Âäü huït næåïc nhoí (dæåïi 1%), khaí nàng chäúng phong hoaï ráút cao, âäü chëu læía keïm, coï mäüt säú loaûi coï maìu sàõc âeûp. Theo kêch thæåïc haût, granit âæåüc chia thaình ba loaûi: haût nhoí, væìa vaì thä. - Âaï granit âæåüc sæí duûng chuí yãúu âãø äúp trang trê màût ngoaìi nhaì cæía vaì caïc cäng trçnh âàûc biãût, cäng trçnh cäng cäüng, laìm nãön moïng cáöu, cäúng, âáûp. ÅÍ næåïc ta, granit coï nhiãöu åí Thanh Hoaï, Taì Khoa, Phanxipàng, Cæía Raìo, Nuïi Äng. * Sienit -Sienit laì loaûi âaï trung tênh, gäöm nhæîng tinh thãø coï kêch thæåïc khaïc nhau. Thaình pháön sienit khäng coï thaûch anh nãn tyí lãû SiO2 nhoí hån nhiãöu so våïi granit. Thaình pháön khoaïng váût chuí yãúu cuía sienit laì octocla, plagiocla axit vaì caïc khoaïng váût maìu sáùm nhæ biotit, hocblen. Sienit maìu tro häöng, khäúi læåüng riãng 2700 ÷ 2900 kg/m3, khäúi læåüng thãø têch 2400 ÷ 2800 kg/m3, cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn 1500 ÷ 2000 daN/cm2. ÆÏng duûng cuía sienit giäúng nhæ granit. * Âiorit -Âiorit laì loaûi âaï trung tênh, thaình pháön chuí yãúu gäöm plagiocla trung tênh (chiãúm khoaíng 3/4), hocblen, ogit vaì biotit, thènh thoaíng coìn coï thaûch anh. Âiorit thæåìng coï maìu xaïm, xaïm luûc, khäúi læåüng thãø têch 2800 ÷ 3300 kg/m3, cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn 1500 ÷ 2800 daN/cm2. -Âiorit dai, coï khaí nàng chäúng va chaûm täút, chäúng phong hoaï cao vaì dãù âaïnh boïng nãn âæåüc sæí duûng âãø laìm màût âæåìng vaì táúm äúp. ÅÍ Viãût Nam, âiorit gàûp nhiãöu åí Âiãûn Biãn Phuí.
24. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 23 * Gabro -Gabro laì loaûi âaï bazå, thaình pháön gäöm coï plagiocla bazå (khoaíng 50%) vaì caïc khoaïng váût maìu sáùm nhæ piroxen, amfibon vaì olivin. Cáúu truïc cuía gabro tæång tæû nhæ granit nhæng chuí yãúu laì loaûi haût låïn. Gabro thæåìng coï maìu sáùm âen, khäúi læåüng thãø têch 2800 ÷ 3300 kg/m3, cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn 2000 ÷ 3500 daN/cm2. Gabro duìng âãø saín xuáút ra âaï dàm, âaï táúm âãø laìm màût âæåìng vaì äúp bãö màût. b. Âaï macma phuïn xuáút: * Âaï pocfia - Âaï pocfia laì loaûi âaï axit, coï thãø chia thaình nhiãöu loaûi : pocfia thaûch anh - tæång tæû granit; pocfia thiãúu thaûch anh - tæång tæû sienit; vaì pocfiarit - tæång tæû âiorit. - Tênh nàng xáy dæûng cuía pocfia gáön giäúng caïc loaûi âaï xám nháûp nhæng do cáúu truïc khäng âãöu vaì bë “xám nhiãùm” (sæû coï màût cuía caïc haût låïn fenspat) nãn khaí nàng chäúng phong hoaï keïm hån. Âaï pocfia duìng saín xuáút ra âaï dàm vaì caïc cáúu kiãûn khaïc. - ÅÍ Viãût Nam, âaï pocfia coï åí Taì Khoa, Lai Cháu vaì Kim Bäi (Hoaì Bçnh). * Âaï âiaba - Âaï âiaba laì loaûi âaï bazå tæång tæû gabro, coï kêch thæåïc haût khaïc nhau, maìu luûc, cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn âãún 4500 daN/cm2, khaí nàng chäúng va chaûm täút vaì êt bë maìi moìn. Âaï âiaba duìng âãø saín xuáút váût liãûu âaï laìm âæåìng. * Âaï trachit - Âaï trachit laì loaûi âaï trung tênh tæång tæû sienit, cáúu taûo räùng, khäúi læåüng thãø têch gáön 2200 kg/m3, cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn 500 ÷ 900 daN/cm2, thæåìng coï maìu saïng hay xaïm saïng. Trachit dãù bë maìi moìn vaì khaí nàng chäúng phong hoaï keïm. Âaï trachit thæåìng duìng xáy tæåìng vaì saín xuáút âaï dàm âãø chãú taûo bãtäng nheû. * Âaï anâãzit - Âaï anâãzit laì loaûi âaï trung tênh, thaình pháön gäöm plagioca trung tênh vaì caïc khoaïng váût maìu sáùm nhæ ogit, khäúi læåüng thãø têch 2200 ÷ 2700 kg/m3, cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn 600 ÷ 2400 daN/cm2, coï maìu xaïm âãún xaïm sáùm. Anâãzit tæång tæû nhæ âiorit nhæng coï cáúu taûo âàûc vaì coï tênh axit hån, thæåìng duìng laìm váût liãûu chäúng axit vaì saín xuáút ra táúm äúp hoàûc âaï dàm chãú taûo bãtäng axit. * Âaï bazan - Âaï bazan laì loaûi âaï bazå tæång tæû gabro. Bazan laì loaûi âaï phuïn xuáút phäø biãún nháút, khäúi læåüng thãø têch gáön bàòng khäúi læåüng riãng vaì vaìo khoaíng 2900 ÷ 3300 kg/m3, cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn coï khi âaût âãún 5000 daN/cm2. Khi coï vãút næït vaì läù räùng thç cæåìng âäü giaím âi ráút nhiãöu vaì coï khi chè coìn 1000 daN/cm2. Âaï bazan coï âäü cæïng låïn vaì doìn nãn khoï gia cäng, ngæåìi ta duìng chuí yãúu laìm váût liãûu raíi màût âæåìng ä tä vaì laìm cäút liãûu chãú taûo bãtäng. Ngoaìi ra âaï bazan coìn duìng âãø chãú taûo caïc thiãút bë äúng, táúm äúp chäúng àn moìn hoaï hoüc vç khi náúu chaíy räöi âuïc laûi noï coï cæåìng âäü ráút cao.
25. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 24 ÅÍ næåïc ta, âaï bazan coï nhiãöu åí Táy Nguyãn vaì coìn coï åí Vénh Linh, Phuí Quyì, Âiãûn Biãn. * Caïc saín pháøm nuïi læía åí daûng råìi raûc hoàûc åí daûng keo kãút hoaï. - Loaûüi råìi raûc nhæ tro nuïi læía, caït nuïi læía, soíi âaï boüt. - Loaûi keo kãút hoaï nhæ tup nuïi læía, tup dung nham, tårat. Loaûi naìy coï âäü räùng låïn r = 80% , khäúi læåüng thãø têch beï bàòng 0,5 kg/l , coï hãû säú truyãön nhiãût tæì 0,12 ÷ 0,2 , cæåìng âäü chëu neïn ráút nhoí tæì 60 ÷ 100 daN/cm2. Caïc loaûi naìy duìng laìm cäút liãûu cho bãtäng nheû hay duìng laìm phuû gia hoaût tênh chëu næåïc. §3. ÂAÏ TRÁÖM TÊCH I. ÂÀÛC ÂIÃØM HÇNH THAÌNH: - Âaï tráöm têch laì nhæîng loaûi âaï, do caïc khoaïng cháút làõng âoüng hay kãút tuía trong næåïc, têch luyî thaình tæìng khäúi sinh ra. Dæåïi taïc âäüng cuía nhiãût âäü, næåïc, taïc âäüng hoaï hoüc maì mäüt säú âáút âaï bë phong hoaï våî vuûn ra. Nhåì coï gioï vaì næåïc cuäún âi, làõng âoüng laûi taûo thaình tæìng låïp dæåïi aïp læûc cuía voí Traïi âáút. Qua caïc thåìi kyì âëa cháút, laûi gàõn kãút våïi nhau bàòng caïc cháút kãút dênh thiãn nhiãn. - Càn cæï nguäön gäúc sinh thaình chia âaï tráöm têch thaình 3 loaûi: âaï tráöm têch cå hoüc, hoaï hoüc vaì hæîu cå. - Âaï tráöm têch cå hoüc: do caïc saín pháøm vuûn naït sinh ra trong quaï trçnh phong hoaï caïc âaï coï træåïc, têch tuû hoàûc làõng âoüng trong næåïc taûo nãn. - Âaï tráöm têch hoaï hoüc: do caïc khoaïng cháút hoaì tan trong næåïc, kãút tuía, làõng âoüng xuäúng räöi laûi gàõn kãút våïi nhau laûi taûo nãn. Thaình pháön khoaïng cuía noï âån giaín hån. - Âaï tráöm têch hæîu cå: do caïc xaïc âäüng thæûc váût taûo thaình. II. CAÏC KHOAÏNG VÁÛT TAÛO ÂAÏ: Trong nhoïm naìy thæåìng gàûp nháút laì thaûch anh, opan vaì limonit. a. Nhoïm oxit silic: * Opan: - Coï cáúu truïc tinh thãø vä âënh hçnh, laì oxit silic ngáûm næåïc (SiO2.nH2O), maìu tràõng, vaìng, âoí hoàûc khäng maìu, trung bçnh chæïa khoaíng 6 ÷ 34% næåïc. Opan coï thãø kãút håüp våïi väi åí nhiãût âäü thæåìng taûo thaình silicat nãn coìn goüi laì cháút hoaût tênh. Khäúi læåüng 2 riãng 2,5 g/cm , âäü cæïng 5 ÷ 6, doìn. Coï thãø tæång taïc våïi Ca(OH)2 åí nhiãût âäü bçnh thæåìng. Duìng laìm cháút phuû gia hoaût tênh väcå. * Canxeâoan: 3 - SiO2 daûng vä âënh hçnh daûng såüi. Khäúi læåüng thãø têch 2600 kg/m , âäü cæïng 6. * Thaûch anh tráöm têch: làõng âoüng træûc tiãúp tæì dung dëch hay do taïi kãút tinh tæì opan hay canxedoan
26. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 25 b. Nhoïm cacbonat: * Canxit: Tæång âäúi phäø biãún åí voí traïi âáút, thaình pháön hoaï hoüc laì CaCO3, åí daûng kãút tinh, tinh thãø khäúi màût thoi, khäng maìu hoàûc maìu sæîa, khäúi læåüng riãng 2,6 ÷ 2,8g/cm3, âäü cæïng 3, êt hoaì tan trong næåïc Tinh thãø nhæng dãù tan trong næåïc coï CO2. canxit * Âolomit: Thaình pháön hoaï hoüc laì CaCO3.MgCO3. Âolomit coï tênh cháút lyï hoüc gáön giäúng canxit nhæng cæïng hån, bãön hån vaì êt hoaì tan trong næåïc hån. Hoaì tan maûnh trong dung dëch HCl nguäüi 10% åí daûng bäüt. * Manhezit: Manhezit âæåüc taûo nãn tæì tráöm têch, coï thaình pháön hoaï hoüc laì MgCO3, maìu tràõng phåït vaìng, âäü cæïng 3,5 ÷ 4, khäúi læåüng riãng 2,9 ÷ 3,1g/cm3. c. Nhoïm sunfat: * Thaûch cao: Thaûch cao coï thaình pháön hoaï hoüc laì CaSO4.2H2O vaì laì mäüt khoaïng váût âiãøn hçnh cuía âaï tráöm têch, åí daûng kãút tinh, tinh thãø daûng baín, âäi khi daûng såüi, maìu tràõng, âäü cæïng 1,5 ÷ 2, khäúi læåüng riãng 2,3g/cm3. Thaûch cao dãù hoaì tan trong næåïc, âäü hoaì tan låïn hån canxit 75 láön. * Anhydrit: Anhydrit coï thaình pháön hoaï hoüc laì CaSO4, åí daûng kãút tinh, tinh thãø åí daûng táúm daìy hoàûc hçnh làng truû, maìu tràõng, âäi khi coï maìu xanh da tråìi, âäü cæïng 3 ÷ 3,5, khäúi læåüng riãng 2,8 ÷ 3g/cm3, do tráöm têch hoaï hoüc taûo thaình. d. Nhomï khoaïng váût seït * Caolinit :Al2O3 .2SiO2.2H2O * Haloisit : Al2O3 .2SiO2.4H2O * Nhoïm Montmorilonit : Al2O3 .4SiO2.2H2O III. CAÏC LOAÛI ÂAÏ TRÁÖM TÊCH THÆÅÌNG GÀÛP: a. Âaï tráöm têch cå hoüc: * Caït: - CaÏt laì häùn håüp råìi raûc cuía caïc loaûi âaï khaïc nhau, coï âäü låïn tæì 0,15 ÷ 5mm. Tuyì theo âiãöu kiãûn taûo thaình maì coï caït nuïi, caït säng vaì caït biãøn. - Caït laì thaình pháön quan troüng âãø saín xuáút bãtäng, væîa xáy dæûng, gaûch silicat. * Soíi: Soíi laì loaûi haût troìn caûnh, nhàôn coï kêch thæåïc tæì 5 ÷ 70mm âæåüc duìng ráút nhiãöu laìm cäút liãûu låïn cho bãtäng. * Sa thaûch: - Sa thaûch laì loaûi âaï do caïc haût caït thaûch anh âæåüc ximàng hoaï bàòng âáút set,ï oxit silic, oxit sàõt hay cacbonat canxi taûo nãn. Cæåìng âäü cuía noï phuû thuäüc vaìo cháút læåüng cháút
27. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 26 2 kãút dênh thiãn nhiãn, trong âoï sa thaûch silic coï cæåìng âäü cao nháút (Rn = 2000daN/cm ), coï âäü cæïng cao nháút vaì coï giaï trë xáy dæûng täút nháút. - Trong xáy dæûng duìng sa thaûch silic laìm âaï dàm chãú taûo bãtäng vaì raíi màût âæåìng. b. Âaï tráöm têch hoaï hoüc * Âaï väi: - Coï thaình pháön khoangï váût chuí yãúu laì CaCO3 vaì mäüt säú taûp cháút nhæ seït, thaûch anh, oxit sàõt, Âaï väi âæåüc taûo thaình trãn caïc vënh biãøn, vuîng, häö trãn cå såí caïc di têch âäüng, thæûc váût cuîng nhæ sæû làõng âoüng hoaï hoüc; sæû têch tuû cuía caïc voí soì, maính våî råìi raûc, räöi âæåüc leìn chàût båíi aïp læûc næåïc vaì âæåüc gàõn kãút bàòng cacbonat canxi. 3 2 - Âaï väi coï âäü cæïng 3, γo = 1700 ÷ 2600kg/m , Rn = 100 ÷ 1000daN/cm , maìu tràõng hoàûc vaìng xanh, xaïm, hung hung âoí nãúu coï láùn taûp cháút. Càn cæï vaìo haìm læåüng seït maì ngæåìi ta chia âaï väi ra thaình caïc loaûi nhæ åí baíng sau. Loaûi âaï väi Tyí lãû CaCO3 (%) Tyí lãû seït (%) Âaï väi tinh khiãút 98 ÷ 100 2 ÷ 0 Âaï väi êt seït 90 ÷ 98 10 ÷ 2 Âaï väi nhiãöu seït 75 ÷ 90 25 ÷ 10 Âáút seït väi 40 ÷ 75 60 ÷ 25 Âáút seït nhiãöu väi 10 ÷ 40 90 ÷ 60 Âáút seït êt väi 2 ÷ 10 98 ÷ 90 Âáút seït 0 ÷ 2 100 ÷ 98 * Âaï âolomit * Âaï manhezit * Thaûch cao - Trong xáy dæûng, ngæåìi ta duìng âaï väi âãø saín xuáút ra âaï dàm laìm cäút liãûu bãtäng, raíi màût âæåìng ä tä, màût âæåìng xe læía, chãú taûo táúm äúp, táúm laït vaì caïc cáúu kiãûn kiãún truïc, cuîng nhæ duìng âãø saín xuáút ra väi vaì ximàng. b. Âaï tráöm têch hæîu cå * Âaï väi soì: - Âaï väi soì laì loaûi âaï räùng, gäöm caïc maính voí soì, hãún âæåüc ximàng hoaï bàòng 3 cacbonat canxi, thaình pháön khoaïng váût chuí yãúu laì CaCO3, γo = 600 ÷ 1500 kg/m , 2 Rn = 4 ÷ 130 daN/cm . Âaï väi soì âæåüc duìng laìm váût liãûu xáy dæûng vaì laìm cäút liãûu bãtäng nheû. * Âaï pháún: - Âaï pháún laì loaûi âaï bao gäöm caïc maính vuûn cuía voí soì, voí hãún, coï thaình pháön nhæ âaï väi song coï cæåìng âäü nhoí hån. Âaï pháún duìng âãø saín xuáút bäüt maìu tràõng hoàûc âãø saín xuáút ra väi vaì ximàng. * Âiatomit vaì trepen: - Âáy laì caïc loaûi âaï tráöm têch thæûc váût, coï chæïa 80 ÷ 95% oxit silic vä âënh hçnh. Âiatomit coï thãø åí traûng thaïi råìi raûc hoàûc gàõn kãút yãúu, thæåìng coï âäü räùng låïn, maìu tràõng
28. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 27 vaìng hay xaïm vaì âæåüc sinh ra åí häö hay biãøn båíi caïc loaûi voí silic cuía âäüng váût hoàûc caïc loaûi taío silic. Ngoaìi ra trong âaï coìn chæïa mäüt êt haût seït vaì thaûch anh. - Âaï trepen cuîng ráút giäúng âiatomit, âæåüc cáúu taûo tæì nhæîng haût opan hçnh cáöu vaì 3 mäüt êt haût seït, coï maìu tràõng, âoí hay âen, ráút nheû, γo = 500 ÷ 1200 kg/m . Âiatomit vaì trepen âæåüc duìng laìm váût liãûu caïch nhiãût vaì laìm phuû gia hoaût tênh chëu næåïc cho caïc cháút kãút dênh vä cå. §4. ÂAÏ BIÃÚN CHÁÚT I. ÂÀÛC ÂIÃØM HÇNH THAÌNH: - Khi gàûp taïc duûng cuía nhiãût âäü cao vaì aïp suáút låïn, caïc loaûi âaï macma vaì âaï tráöm têch bë biãún âäøi tênh cháút sinh ra âaï biãún cháút. - Càn cæï vaìo âiãöu kiãûn sinh thaình, chia âaï biãún cháút thaình 2 loaûi: âaï biãún cháút khu væûc vaì âaï biãún cháút tiãúp xuïc. - Âaï biãún cháút khu væûc: âæåüc taûo thaình tæì caïc loaûi âaï bë biãún âäøi tênh cháút dæåïi taïc duûng cuía aïp suáút låïn. - Âaï biãún cháút tiãúp xuïc: âæåüc taûo thaình tæì âaï tráöm têch bë biãún cháút do taïc duûng cuía nhiãût âäü cao. II. CAÏC LOAÛI ÂAÏ BIÃÚN CHÁÚT THÆÅÌNG GÀÛP: a. Âaï gånai (phiãún ma): Âæåüc taûo thaình tæì granit, dæåïi taïc duûng cuía aïp læûc cao granit taïi kãút tinh vaì biãún cháút. Trong xáy dæûng âaï phiãún ma âæåüc duìng âãø laìm táúm äúp loìng båì kãnh, laït vèa heì. b. Âaï hoa: - Âæåüc taûo thaình do sæû taïi kãút tinh cuía âaï väi dæåïi taïc duûng cuía nhiãût âäü cao hay aïp suáút låïn. Âaï hoa bao gäöm nhæîng tinh thãø låïn hay nhoí cuía canxit, liãn kãút våïi nhau ráút chàõc maì khäng cáön cháút ximàng hoaï. - Âaï hoa coï nhiãöu maìu sàõc nhæ tràõng, vaìng, häöng, âoí, âen, v.v trong âaï thæåìng coï nhæîng maûch nhoí vaì ván hoa, cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn thæåìng laì 1200daN/cm2, âäi khi âãún 3000daN/cm2. Âaï hoa dãù cæa thaình táúm moíng vaì dãù maìi nhàôn vaì âaïnh boïng. - Âaï hoa duìng âãø trang trê nhæ chãú taûo caïc táúm moíng âãø äúp màût cäng trçnh, laìm báûc cáöu thang, laït saìn nhaì. Âaï hoa coï nhiãöu åí Thaïi Nguyãn, Thanh Hoaï. c. Âaï quàczit: - Âæåüc taûo thaình tæì sa thaûch thaûch anh taïi kãút tinh coï maìu tràõng, âoí hay têm, coï khaí nàng chäúng phong hoaï täút, cæåìng âäü chëu neïn giåïi haûn âaût âãún 4000 daN/cm2, coï âäü cæïng cao nãn khoï gia cäng. - Âaï quàczit duìng âãø xáy gäúi tæûa cáöu vaì truû cáöu, saín xuáút táúm äúp duìng cho nhaì cæía, laìm âaï dàm, âaï häüc cho cáöu âæåìng, laìm nguyãn liãûu saín xuáút váût liãûu chëu læía. d. Diãûp thaûch seït - Coï cáúu taûo daûng phiãún, do âáút seït bë biãún cháút dæåïi taïc duûng cuía aïp læûc låïn. Diãûp thaûch seït coï maìu xaïm sáùm, coï tênh äøn âënh âäúi våïi khäng khê, khäng bë næåïc phaï hoaûi vaì dãù taïch thaình tæìng låïp moíng, chuí yãúu duìng laìm táúm låüp ráút giaï trë.
29. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 28 CHÆÅNG III ──────────────────── VÁÛT LIÃÛU GÄÚM XÁY DÆÛNG §1. KHAÏI NIÃÛM VAÌ PHÁN LOAÛI I. KHAÏI NIÃÛM: - Váût liãûu gäúm xáy dæûng nhæ gaûch, ngoïi laì nhæîng váût liãûu âaï nhán taûo, âæåüc saín xuáút tæì âáút seït bàòng caïch taûo hçnh vaì nung åí nhiãût âäü cao (qua quaï trçnh gia cäng cå hoüc vaì gia cäng nhiãût). Do quaï trçnh thay âäøi lyï, hoaï trong khi nung nãn váût liãûu nung coï tênh cháút khaïc hàón våïi nguyãn liãûu ban âáöu. - Trong xáy dæûng, váût liãûu gäúm âæåüc duìng trong nhiãöu chi tiãút kãút cáúu cuía cäng trçnh tæì khäúi xáy, laït nãön, äúp tæåìng nhaì âãún cäút liãûu räùng (keramzit) cho loaûi bãtäng nheû. Ngoaìi ra, caïc saín pháøm sæï vãû sinh laì nhæîng váût liãûu khäng thãø thiãúu âæåüc trong xáy dæûng. Caïc saín pháøm gäúm bãön axit, bãön nhiãût âæåüc duìng nhiãöu trong cäng nghiãûp hoaï hoüc, luyãûn kim vaì caïc ngaình cäng nghiãûp khaïc. - Æu âiãøm chênh cuía váût liãûu gäúm laì coï cæåìng âäü tæång âäúi cao, bãön trong mäi træåìng, dãù taûo ra nhiãöu hçnh daïng khaïc nhau vaì nhiãöu saín pháøm khaïc nhau, cäng nghãû saín xuáút âån giaín, nguyãn liãûu sàôn coï, giaï thanhì tháúp. Song váût liãûu gäúm váùn coìn nhæîng haûn chãú laì tæång âäúi nàûng (γο låïn), dãù huït næåïc, gioìn, dãù våî, khäng phuì håüp våïi thi cäng hiãûn âaûi: khoï cå giåïi hoïa vaì tæû âäüng hoïa quaï trçnh thi cäng, täún diãûn têch thi cäng, täún thåìi gian. Viãûc xáy dæûng caïc loì nung thuí cäng laìm máút diãûn têch canh taïc näng nghiãûp, gáy ä nhiãùm mäi træåìng. II. PHÁN LOAÛI : Saín pháøm gäúm xáy dæûng ráút âa daûng vãö chuíng loaûi vaì tênh cháút. Âãø phán loaûi chuïng, ngæåìi ta càn cæï vaìo caïc cå såí sau : 1. Dæûa vaìo tênh nàng xáy dæûng: - Váût liãûu xáy: caïc loaûi gaûch âàûc, gaûch läù. - Váût liãûu låüp: caïc loaûi ngoïi. - Váût liãûu laït: táúm laït nãön, laït âæåìng, laït vèa heì. - Váût liãûu äúp: äúp tæåìng nhaì, äúp cáöu thang, äúp trang trê. - Saín pháøm kyï thuáût vãû sinh: cháûu ræía, bäön tàõm. - Saín pháøm caïch nhiãût, caïch ám: caïc loaûi gäúm xäúp. - Saín pháøm chëu læía: gaûch samäút, gaûch âinat. 2. Dæûa vaìo âäü huït næåïc: - Gäúm âàûc: coï âäü huït næåïc Hp ≤ 5% nhæ gaûch laït nãön, laït âæåìng, laït kãnh maïng. - Gäúm räùng: coï âäü huït næåïc Hp > 5% nhæ gaûch xáy caïc loaûi, ngoïi, gaûch laï nem. 3. Dæûa vaìo nhiãût âäü nung: - Gäúm thä: nhiãût âäü nung tháúp, thæåìng coï cáúu truïc haût låïn, saín xuáút âån giaín nhæ gaûch ngoïi, táúm laït, äúng næåïc. - Gäúm tin: nhiãût âäü nung cao, thæåìng coï cáúu truïc haût mën, saín xuáút phæïc taûp nhæ gaûch trang trê, sæï vãû sinh.
30. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 29 §2. NGUYÃN LIÃÛU CHUÍ YÃÚU ÂÃØ SAÍN XUÁÚT VÁÛT LIÃÛU GÄÚM - ÂÁÚT SEÏT I. THAÌNH PHÁÖN KHOAÏNG HOÏA: - Nguyãn liãûu chênh âãø chãú taûo váût liãûu gäúm laì âáút seït nhæng coï thãø pha thãm phuû gia âãø caíi tiãún cäng nghãû saín xuáút vaì âiãöu chènh mäüt säú tênh cháút. 1. Thaình pháön hoaï hoüc: - SiO2 : âáy laì thaình pháön quan troüng cuía âáút seït, chuí yãúu nàòm trong caïc khoaïng deío vaì mäüt bäü pháûn laì SiO2 tæû do nàòm åí daûng sa thaûch thaûch anh, opan, canxedoan. SiO2 laì thaình pháön quyãt âënh tênh cháút saín pháøm, nháút laì cæåìng âäü vaì quyãút âënh khaí nàng chäúng co cuía âáút seït trong quaï trçnh phåi, sáúy vaì nung. Khi haìm læåüng SiO2 quaï nhiãöu thç âáút seït seî keïm deío, khi SiO2 quaï êt thç cæåìng âäü saín pháøm tháúp. - Al2O3 : laì thaình pháön quan troüng, chuí yãúu laì nàòm trong khoaïng deío. Al2O3 quyãút âënh tênh deío cho âáút seït vaì tênh chëu læía cho saín pháøm. Khi haìm læåüng Al2O3 tàng thç tênh deío cuía âáút seît tàng, tênh chëu læía tàng nhæng nhiãût âäü nung cao hån. Khi haìm læåüng Al2O3 quaï êt thç âáút seït keïm deío khäng taûo hçnh âæåüc, khi Al2O3 quaï nhiãöu thç âáút seït tråí nãn quaï deío, saín pháøm seî bë biãún daûng. - Fe2O3 : laì thaình pháön thæï yãúu trong âáút seït coï taïc duûng haû nhiãût âäü nung. Khi haìm læåüng Fe2O3 nhiãöu thç nhiãût âäü nung tháúp nhæng cháút læåüng saín pháøm khäng cao. Âäúi våïi âáút seït saín xuáút thæåìng (gaûch, ngoïi), yãu cáöu haìm læåüng Fe2O3 nhoí hån 7%, âäúi våïi âáút seït saín xuáút gäúm, sæï haìm læåüng Fe2O3 phaíi bàòng 0 (âãø saín pháøm âaím baío coï maìu tràõng). Ngoaìi ra trong âáút seït coìn coï mäüt säú taûp cháút khaïc, nãúu laì MgO, CaO thç cáön phaíi haûn chãú vç noï gáy nåí thãø têch laìm næït saín pháøm. 2. Thaình pháön khoaïng: * Caïc khoaïng deío: Thaình pháön chuí yãúu cuía âáút seït laì caïc khoaïng deío do penspat phong hoïa taûo thaình. Âoï laì caïc alumäsilicat ngáûm næåïc coï cäng thæïc : mAl2O3.nSiO2.pH2O. Tuyì theo âiãöu kiãûn cuía tæìng mäi træåìng maì caïc khoaïng taûo ra coï thaình pháön khaïc nhau : + Khoaïng caolinit: Al2O3.2SiO2.2H2O + Khoaïng halosit: Al2O3.2SiO2.4H2O + Khoaïng montmorilonit : Al2O3.4SiO2.2H2O - Khoaïng caolinit coï khaí nàng chëu læía täút. Khoaïng montmorilonit coï âäü phán taïn cao, khaí nàng háúp phuû vaì træång phäöng låïn, coï âäü deío, âäü co khi sáúy vaì nung cao. Vç váûy âáút seït chæïa nhiãöu khoaïng mäntmorilonit thæåìng duìng laìm phuû gia cho âáút seït keïm deío, phuû gia chäúng tháúm næåïc. Âáút seït chè chæïa khoaïng caolinit goüi laì âáút cao lanh (maìu tràõng). Khoaïng halosit coï tênh cháút trung bçnh giæîa hai loaûi khoaïng trãn. * Caïc khoaïng SiO2 tæû do: nhæ sa thaûch thaûch anh, opan, canxedoan Ngoaìi ra, trong âáút seït coìn chæïa caïc taûp cháút vä cå vaì hæîu cå khaïc nhæ: mica, thaûch anh, håüp cháút cacbonat (CaCO3, MgCO3), caïc håüp cháút sàõt Fe(OH)3, FeS2, taûp cháút hæîu cå thç åí daûng than buìn, bitum. Caïc taûp cháút noïi trãn âãöu aính hæåíng âãún tênh cháút cuía âáút seït.
31. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 30 - Âáút seït coï maìu sàõc ráút khaïc nhau: tæì maìu tràõng, náu, xanh, xaïm âãún maìu âen. Maìu sàõc cuía âáút seït do caïc taûp cháút vä cå vaì hæîu cå quyãút âënh. Khi nung caïc taûp cháút hæîu cå chaïy hãút, do âoï mauì sàõc cuía saín pháøm phuû thuäüc chuí yãúu vaìo taûp cháút sàõt; tuìy læåüng oxit sàõt maì saín pháøm coï nhiãöu maìu khaïc nhau. Maìu sàõc saín pháøm gäúm theo haìm læåüng oxit sàõt (Fe2O3) Haìm læåüng 0,8 1,3 2,7 4,2 5,5 8,5 10 Fe2O3 (%) Maìu cuía tràõng tràõng vaìng vaìng häöng häöng náu saín pháøm âuûc nhaût nhaût häöng nung Thaình pháön hoaï hoüc cuía âáút seït duìng âãø saín xuáút gaûch ngoïi thæåìng dao âäüng trong phaûm vi nhæ åí baíng sau: Thaình pháön hoaï hoüc cuía âáút seït saín xuáút gaûch ngoïi bçnh thæåìng SiO2 Al2O3 Fe2O3 SiO2 tæû do CaO MgO Muäúi kiãöm 40 ÷ 60% 8 ÷ 22% 1 ÷ 7% 15 ÷ 30% 0,5 ÷ 4,5% 0,5 ÷ 3% 1 ÷ 3% II. PHÁN LOAÛI: 1. Dæûa vaìo læåüng ngáûm seït: - Haût coï d < 0,005mm laì haût seït ; tæì 0,005 ÷ 0,14mm laì haût buûi ; tæì 0,14 ÷ 5mm laì haût caït. Theo læåüng ngáûm seït, ngæåìi ta chia âáút seït thaình 4 loaûi : - Âáút seït nàûng: coï læåüng ngáûm seït låïn hån 60 % - Âáút seït deío trung bçnh: coï læåüng ngáûm seït tæì 30 ÷ 60% - Âáút seït pha caït: coï læåüng ngáûm seït tæì 10 ÷ 30% - Caït: coï læåüng ngáûm seït tæì 0 ÷ 5% 2. Dæûa vaìo nhiãût âäü nung: Theo nhiãût âäü nung, âáút seït âæåüc chia thaình 3 loaûi: - Âáút seït chëu læía coï nhiãût âäü nung låïn hån 1580 oC vaì thaình pháön dãù chaíy nhæ CaCO3, Fe2O3 nhoí hån 10%. - Âáút seït khoï chaíy coï nhiãût âäü nung tæì 1350 ÷ 1580oC vaì thaình pháön dãù chaíy nhæ CaCO3, Fe2O3 tæì 10 ÷15% - Âáút seït dãù chaíy coï nhiãût âäü nung nhoí hån 1350 oC vaì thaình pháön dãù chaíy nhæ CaCO3, Fe2O3 låïn hån 15%. III. CAÏC TÊNH CHÁÚT CUÍA ÂÁÚT SEÏT: 1. Tênh deío: a. Khaïi niãûm: -Tênh deío cuía âáút seït laì tênh cháút dãù taûo hçnh cuía häùn håüp âáút seït khä nhaìo träün âãöu våïi næåïc, häùn håüp naìy coï khaí nàng taûo ra hçnh daïng dæåïi taïc duûng cuía ngoaûi læûc vaì giæî
32. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 31 nguyãn hçnh daïng âoï khi loaûi boí ngoaûi læûc. Nhåì tênh deío, ta coï thãø taûo hçnh cho saín pháøm vaì cuîng nhåì âoï maì saín pháøm giæî âæåüc hçnh daïng trong suäút quaï trçnh saín xuáút. b. Nguyãn nhán: Âáút seït khä khäng coï tênh deío, tênh deío chè xuáút hiãûn khi âáút seït khä tæång taïc våïi næåïc. Nhæîng nguyãn nhán chuí yãúu taûo ra tênh deío cho âáút seït laì baín thán âáút seït coï cáúu taûo daûng låïp , coï khaí nàng trao âäøi ion vaì háúp phuû næåïc. c. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún tênh deío: Tênh deío phuû thuäüc vaìo thaình pháön hoaï hoüc (læåüng khoaïng deío tàng thç tênh deío tàng) vaì phuû thuäüc vaìo thaình pháön haût (nhiãöu haût seït thç deío, nhiãöu caït thç keïm deío). d. Caïch xaïc âënh: - Hãû säú deío K: láúy âáút seït khä nghiãön mën träün våïi 17 - 30 % næåïc räöi viãn thaình caïc viãn bi coï âæåìng kênh tæì 4 ÷ 6 cm räöi âem vaìo eïp våïi taíi troüng P tàng dáön tæì 5kN, 7,5kN, 10kN cho âãún viãn bi âáöu tiãn xuáút hiãûn vãút næït. - Hãû säú deío K tênh nhæ sau : K = Pa ; kN.cm trong âoï : K - hãû säú deío cuía âáút seït, kN.cm P - taíi troüng tæång æïng våïi luïc coï vãút næït, kN a - âäü biãún daûng dæ cuía viãn bi, cm Thæåìng âáút seït coï hãû säú deío K = 30 ÷ 35kN.cm - Càn cæï vaìo âäü co khä trong khäng khê: âem âáút seït khä nghiãön mën träün våïi læåüng næåïc yãu cáöu räöi taûo thaình máùu coï hçnh daûng hçnh hoüc. Sau âoï phåi khä ngoaìi khäng khê räöi xaïc âënh âäü co tæång âäúi. Âáút seït caìng deío thç næåïc yãu cáöu caìng cao vaì âäü co caìng låïn. Dæûa theo phæång phaïp naìy, âáút seït âæåüc chia thaình 3 loaûi: - Âáút seït nàûng (deío cao): næåïc yãu cáöu > 28 %, âäü co 10 ÷ 15% - Âáút seït deío trung bçnh: næåïc yãu cáuö trong khoaíng 20÷28 %, âäü co 7÷10% - Âáút seït keïm deío: næåïc yãu cáöu < 20 % , âäü co 5 ÷ 7% - Xaïc âënh chè säú deío D : D = Wch - Wlv ; % trong âoï : Wch - âäü áøm giåïi haûn giæîa traûng thaïi deío vaì traûng thaïi chaíy nhaîo, % Wlv - âäü áøm giåïi haûn giæîa traûng thaïi doìn vaì traûng thaïi deío, % e. Caïc biãûn phaïp thay âäøi tênh deío: - Muäún tàng âäü deío cuía âáút seït coï thãø cho thãm âáút seït deío cao (âáút seït montraonilomit), tàng cæåìng gia cäng cå hoüc (âáûp, nghiãön, träün, ngám, uí) hoàûc coï thãø duìng phuû gia tàng deío (næåïc coï chæïa máût âæåìng, thaíi pháøm cäng nghiãûp giáúy). - Ngæåüc laûi, muäún giaím âäü deío coï thãø cho thãm caïc phuû gia trå nhæ bäüt âaï, caït, samäút; phuû gia chaïy nhæ bäüt than, muìn cæa hoàûc tàng täúc âäü gia nhiãût. 2. Sæû co nåí thãø têch cuía âáút seït trong quaï trçnh phåi, sáúy vaì nung: a. Hiãûn tæåüng: - Trong quaï trçnh phåi, sáúy vaì nung, thãø têch cuía âáút seït bë giaím keìm theo caïc dáúu hiãûu cong, vãnh, næït neí.
33. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 32 - Âäü co laì âäü giaím kêch thæåïc vaì thãø têch cuía âáút seït khi sáúy khä (co khäng khê) vaì khi nung (co læía). Âäü co âæåüc tênh bàòng % so våïi kêch thæåïc ban âáöu. b. Caïc giai âoaûn co: - Âäü co khi sáúy laì sæû giaím kêch thæåïc do quaï trçnh máút næåïc trong caïc äúng mao quaín, laìm giaím aïp læûc mao dáùn khiãún caïc pháön tæí âáút xêch laûi gáön nhau. Kãút quaí âáút seït bë co. Tuyì thuäüc vaìo tæìng loaûi âáút seït, âäü co khi sáúy dao âäüng trong khoaíng tæì 2 ÷ 3% âãún 10 ÷ 12 %. - Âäü co khi nung chuí yãúu laì do caïc thaình pháön dãù chaíy cuía âáút seït chaíy ra, caïc haût âáút seït taûi chä ù âoï coï xu hæåïng xêch laûi gáön nhau. Âäü co tæì 2 ÷ 3% tuyì thuäüc vaìo loaûi âáút. - Âäü co täøng cäüng cuía âáút seït laì täøng âäü co khi sáúy vaì khi nung, thæåìng dao âäüng trong khoaíng 5 ÷ 18%. c. Khàõc phuûc: - Âãø giaím co khi sáúy thäng thæåìng ngæåìi ta träün thãm phuû gia gáöy nhæ bäüt âáút seït nung non, bäüt caït hoàûc phuû gia chaïy. Ngoaìi ra cho næåïc bay håi tæì tæì bàòng caïch phåi trong nhaì co ï maïi låüp hoàûc âáûy bàòng råm, raû, sáúy bàòng âæåìng háöm. 3. Caïc phaín æïng hoïa lyï xaíy ra trong quaï trçnh nung: - Khi to = 100 ÷130oC: næåïc tæû do trong âáút seït bay håi, âáút seït bë co. - Khi to = 200 ÷ 450oC: næåïc háúp thuû bay håi, cháút hæîu cå chay,ï âáút seït tiãúp tuûc co vaì coï thãø gáy aính hæåíng âãún cháút læåüng saín pháøm; Fe2O3 chuyãøn thaình FeO taûo ra mäi træåìng khæí. - Khi to = 450 ÷ 550oC: cháút hæîu cå chaïy hãút, næåïc hoïa hoüc taïch ra vaì âáút seït máút tênh deío do caolinit chuyãøn thaình mãtacaolinit: Al2O3.2SiO2.2H2O Æ γ Al2O3.2SiO2 + 2 H2 O meta caolimit daûng thuì hçnh γ - Khi to = 550 ÷ 880 ÷ 980οC thç caïc phaín æïng phán giaíi bàõt âáöu xaíy ra: γ Al2O3.2SiO2 Æ γ Al2O3 + 2 SiO2 γ Al2O3 Æ α Al2O3 CaCO3 Æ CaO + CO2 - Khi to = 1000 ÷ 1200 ÷ 1420oC thç caïc phaín æïng kãút håüp bàõt âáöu hçnh thaình taûo ra caïc khoaïng váût chênh cho saín pháøm. α Al2O3 + SiO2 Æ Al2O3.SiO2 (silimanit) Al2O3.SiO2 Æ 3Al2O3.2SiO2 (mulit) - Quaï trçnh kãút khäúi xaíy ra, thãø têch bë co, khäúi læåüng thãø têch cuía saín pháøm tàng do xuáút hiãûn pha loíng. Nhiãût âäü caìng cao sæû chuyãøn hoaï silimanit thaình mulit caìng maûnh vaì phaín æïng kãút thucï åí nhiãût âäü 1370 ÷ 1420oC. Khoaïng mulic laì khoaïng chênh ráút quan troüng vç noï hçnh thaình nãn bäü khung chëu læûc cuía saín pháøm vaì laìm cho saín pháøm coï tênh bãön nhiãût. Trong giai âoaûn âáöu cuía vuìng dung kãút naìy : + Nhiãût âäü > 1000oC: mäüt pháön bàõt âáöu chaíy láúp âáöy caïc chäù träúng laìm cho saín pháøm âàûc, chàõc .
34. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 33 + Khi to = 1050 ÷ 1450oC: âáút seït âaût traûng thaïi chaíy tåïi haûn, nghéa laì táút caí caïc bäü pháûn dãù chaíy âaî chaíy hãút ra láúp âáöy táút caí caïc läù räùng, luïc âoï saín pháøm seî âàûc chàõc nháút nhæng chæa bë biãún daûng. Hiãûn tæåüng naìy goüi laì hiãûn tæåüng dung kãút vaì nhiãût âäü âoï goüi laì nhiãût âäü dung kãút. + Nhiãût âäü låïn hån nhiãût âäüü dung kãút: toaìn bäü khäúi âáút seït seî chaíy loíng ra. Hiãûn tæåüng âoï goüi laì hiãûn tæåüng chaíy vaì nhiãût âäü âoï goüi laì nhiãût âäü chaíy. o o o Nhæ váûy : t nung = t dk ÷ t ch Âáút seït thuáûn låüi cho quaï trçnh nung coï : 0 0 0 ∆t = t chaíy - t dk = 70 ÷ 100 C 4. Caïc tênh cháút khaïc: - Tênh chëu læía: do haìm læåüng Al2O3 qui âënh - Maìu: do haìm læåüng Fe2O3 qui âënh. IV. PHUÛ GIA: -Ngoaìi nguyãn liãûu chênh laì âáút seït, ngæåìi ta coìn pha thãm vaìo âáút seït caïc váût liãûu phuû nhàòm caíi thiãûn mäüt säú tênh cháút cuía âáút seït. Caïc váût liãûu phuû thæåìng dungì laì : váût liãûu gáöy, phuû gia chaïy vaì phuû gia tàng deío, phuû gia haû nhiãût âäü nung vaì men. 1. Váût liãûu gáöy: - Pha träün vaìo âáút seït nhàòm giaím âäü deío, giaím âäü co khi phåi sáúy vaì nung. Váût liãûu gáöy thæåìng duìng laì samät, âáút seït máút næåïc, caït, tro nhiãût âiãûn, xè hoaût hoïa. - Samät laì váût liãûu gäúm daûng haût (cåî haût 0,14 ÷ 2mm), âæåüc chãú taûo bàòng caïch nghiãön âáút seït khoï chaíy, chëu læía, âæåüc nung træåïc åí nhiãût âäü nung saín pháøm. Noï cuîng coï thãø âæåüc chãú taûo tæì thaíi pháøm gaûch nung non læía. Samät coï taïc duûng caíi thiãûn tênh cháút khi sáúy vaì nung âáút seït. Vç váûy, noï âæåüc duìng âãø saín xuáút caïc saín pháøm coï cháút læångü cao nhæ gaûch äúp, váût liãûu bãön nhiãût, v.v -Âáút seït nung non âæåüc chãú taûo bàòng caïch nung âáút seït åí nhiãût âäü 700 ÷ 750oC âãø khæí næåïc hoaï hoüc. Noï âæåüc duìng våïi haìm læåüng 30 ÷ 50% nhàòm caíi thiãûn tênh cháút cuía phäúi liãûu khi sáúy vaì hçnh daûng bãn ngoaìi cuía gaûch. -Caït våïi cåî haût 0,5 ÷ 2mm âæåüc duìng våïi haìm læåüng 10 ÷ 25%. Nãúu haìm læåüng cuía caït låïn hån seî laìm giaím cæåìng âäü vaì âäü bãön næåïc cuía saín pháøm gäúm. - Xè hoaût hoaï (våïi cåî haût âãún 2mm) laì phuû gia gáöy coï hiãûu quaí cao. - Tro nhiãût âiãûn væìa laì phuû gia gáöy, væìa laì phuû gia chaïy. 2. Phuû gia chaïy vaì phuû gia tàng deío: -Phuû gia chaïy nhæ muìn cæa, phoi baìo, thaíi pháøm cuía caïc xê nghiãûp laìm giaìu than âaï, tro nhiãût âiãûn, baî giáúy, khäng nhæîng coï taïc duûng laìm tàng âäü räùng cuía gaûch maì coìn laìm cho quaï trçnh gia cäng nhiãût âäöng âãöu hån. - Phuû gia tàng deío laì âáút seït coï âäü deío cao, âáút bentonit, cuîng nhæ caïc loaûi phuû gia hoaût âäüng bãö màût khaïc.
35. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 34 3. Phuû gia haû nhiãût âäü nung: - Coìn âæåüc goüi laì cháút tråü dung coï taïc duûng caíi thiãûn quaï trçnh gia cäng nhiãût cuía saín pháøm. Noï coï taïc duûng haû nhiãût âäü kãút khäúi, laìm tàng cæåìng âäü vaì âäü âàûc cuía saín pháøm. Phuû gia haû nhiãût âäü nung coï hai nhoïm : - Nhoïm thæï nháút bao gäöm nhæîng cháút baín thán chuïng coï nhiãût âäü noïng chaíy tháúp nhæ fenspat, pecmatic, sienit, v.v - Nhoïm thæï hai gäöm nhæîng cháút baín thán noï coï nhiãût âäü noïng chaíy cao, nhæng trong quaï trçnh nung coï khaí nàng kãút håüp våïi caïcthaình pháön phäúi liãûu khaïc âãø taûo ra nhæîng saín pháøm coï nhiãût âäü noïng chaíy thápú (canxit, âälämit, ). 4. Men: - Laì låïp thuyí tinh loíng moíng (chiãöu daìy 0,1 ÷ 0,3mm) phuí lãn bãö màût saín pháøm gäúm, khi nung coï khaí nàng baïm dênh täút våïi saín pháøm. Låïp men coï taïc duûng baío vãû saín pháøm chäúng laûi taïc âäüng cuía mäi træåìng, tàng tênh chäúng tháúm vaì nhiãöu tênh cháút khaïc, âäöng thåìi tàng veí mé quan cho váût liãûu gäúm. -Nhæîng thaình pháön nguyãn liãûu chênh cuía men laì caït thaûch anh, cao lanh, fenspat, muäúi cuía kim loaûi kiãöm vaì kiãöm thäø, oxit chç, oxit boric, borat (Na2B2O.10H2O), v.v - Men duìng âãø saín xuáút váût liãûu gäúm ráút âa daûng: coï thãø laì men maìu hoàûc men khäng maìu, men trong hoàûc men âuûc, men boïng hoàûc men khäng boïng, men sæï hoàûc men saình vaì coï loaûi men trang trê Vç váûy viãûc chãú taûo men laì ráút phæïc taûp. §3. GAÛCH ÂÁÚT SEÏT NUNG I. QUAÏ TRÇNH SAÍN XUÁÚT: Quaï trçnh saín xuáút gaûch âáút seït nung bao gäöm caïc bæåïc sau: khai thaïc nguyãn liãûu Æ nhaìo träün Æ taûo hçnh Æ phåi sáúy Æ nung Æ kiãøm tra. 1. Khai thaïc nguyãn liãûu: - Ngæåìi ta khai thaïc âáút bàòng maïy âaìo hay thuí cäng. Cáön chuï yï loaûi boí 30 ÷ 40cm âáút träöng troüt åí phêa trãn âãø loaûi boí coí raïc, rãù cáy, soíi âaï, v.v Thæåìng saín xuáút 1 triãûu viãn gaûch cáön khai thaïc 2000m3 âáút. Âáút coï maìu gan gaì, vaìng âoí láùn läün, âáút thët pha soíi con kiãún âãöu laìm gaûch âæåüc. - Sau khi khai thaïc, âáút seït âæåüc uí trong bãø coï maïi låüp hoàûc âaïnh thaình âäúng ngoaìi tråìi. Muûc âêch uí laì âãø cho âäü áøm cuía âáút âæåüc âäöng âãöu, do âoï âäü deío vaì co ngoït âäöng âãöu, quaï trçnh taûo hçnh dãù daìng vaì cháút læåüng saín pháøm cao. 2. Nhaìo träün: Muûc âêch laìì taûo âæåüc mäüt häö âáút seït âäöng âãöu vãö maìu sàõc, âäü áøm, tênh cháút cå lyï, thaình pháön khoaïng hoïa, cåî haût âãø dãù taûo hçnh. Nãúu nhaìo träün täút thç kháu gia cäng dãù daìng, cháút læåüng gaûch âãöu. Tuìy phæång phaïp saín xuáút gaûch laì khä hay deío maì coï thiãút bë nhaìo luyãûn khaïc nhau. * Phæång phaïp deío: âáút âæåüc nhai trong maïy nhai vaì sau âoï träün trong maïy träün våïi âäü áøm tæì 18 ÷ 25% cho âãún khi thaình mäüt khäúi âäöng nháút. Khi nhaìo träün phaíi âiãöu
36. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 35 chènh âäü deío cho thêch håüp bàòng caïch thãm âáút seït beïo hoàûc bäüt gaûch, hoàûc caït tuyì theo âáút keïm deío hay quaï deío. * Phæång phaïp khä: Âáút âæåüc nghiãön mën sau âoï träün trong maïy träün våïi âäü áøm tæì 8 ÷ 12% cho âãún khi thaình mäüt khäúi âäöng nháút. 3. Taûo hçnh: Viãûc taûo hçnh thaình gaûch mäüc thæåìng âæåüc cå giåïi hoaï våïi caïc phæång phaïp sau: * Phæång phaïp taûo hçnh deío: âáút seït sau khi nhaìo träün coï âäü áøm W = 18 ÷ 25%, duìng maïy eïp Lento coï læûc eïp 30 daN/cm2. Phæång phaïp naìy coï æu âiãøm laì dãù taûo hçnh, nàng xuáút cao nhæng täún nhiãn liãûu âãø phåi, sáúy, nung. * Phæång phaïp taûo hçnh khä: âáút seït sau khi nhaìo träün coï âäü áøm W = 8 ÷ 12 %, duìng maïy eïp thuíy læûc coï læûc eïp tæì 200 ÷ 300 daN/cm2. Kêch thæåïc saín pháøm chênh xaïc, âäü âàûc chàõc cao, êt täún nhiãn liãûu nhæng khoï taûo hçnh. * Phæång phaïp buìn nhaîo: âáút âæåüc träün våïi âäü áøm ráút låïn thaình buìn nhaîo. Phæång phaïp naìy âãø saín xuáút nhæîng loaûi saín pháøm hçnh daïng phæïc taûp. 4. Phåi sáúy: - Gaûch âuïc xong coï âäü áøm cao quaï, nãúu âem nung ngay seî bë cong vãnh, næït taïch. Do âoï cáön sáúy hoàûc phåi âãø næåïc bay håi tæì tæì, âãún khi âäü áøm cuía gaûch coìn 5 ÷ 8% måïi âæåüc âæa vaìo loì nung. Coï thãø phåi gaûch mäüc ngoaìi tråìi vaì máút 8 ÷ 15 ngaìy. Phåi nhæ váûy âåî täún nhiãn liãûu, thiãút bë nhæng täún thåìi gian vaì phuû thuäüc vaìo thåìi tiãút. - Âäúi våïi xê nghiãûp låïn, ngæåìi ta sáúy bàòng âæåìng háöm, buäöng sáúy hoàûc phoìng sáúy. Thæåìng nhiãût âäü sáúy tæì 40 ÷ 90oC vaì thåìi gian sáúy khoaíng 2 ÷ 3 ngaìy. Sáúy gaûch theo phæång phaïp naìy täún nhiãn liãûu vaì thiãút bë maïy moïc nhæng êt täúön thåìi gian vaì khäng phuû thuäüc vaì thåìi tiãút. 5. Nung: - Gaûch mäüc træåïc khi vaìo loì nung cáön coï âäü áøm tháúp vaì caïc viãn coï âäü áøm bàòng nhau. Quaï trçnh nung coï 3 giai âoaûn : nung træåïc Æ nung Æ laìm nguäüi. - ÅÍ giai âoaûn nung træåïc, gaûch mäüc máút næåïc dáön dáön, caïc cháút hæîu cå bë chaïy hãút. ÅÍ giai âoaûn nung, caïc haût seït cæïng laûi, caïc oxit kim loaûi bàõt âáöu âäøi maìu vaì gaûch co ruït kêch thæåïc. ÅÍ giai âoaûn laìm nguäüi, gaûch âæåüc nguäüi tæì tæì âãø traïnh biãún daûng nhiãût; khi ra khoíi loì, nhiãût âäü gaûch tæì 50 ÷ 60oC. - Coï 2 loaûi loì nung gaûch: * Loì nung giaïn âoaûn: nung tæìng meí mäüt, xong meí naìy laûi dåî ra vaì xãúp meí måïi. Loaûi naìy cäng suáút nhoí, thæåìng duìng cho caïc loì thuí cäng âëa phæång.Cháút læåüng gaûch khäng âãöu . * Loì nung liãn tuûc: gäöm coï loì Hopman vaì tuynel. Loì voìng Hopman: coï hçnh báöu duûc, nhiãöu buäöng ngàn, mäùi buäöng coï cæía riãng âãø ra vaìo loì, coï cæía thäng nhau vaì coï cæía dáùn khoïi thäng ra äúng khoïi chung åí giæîa loì. Loaûi loì naìy coï æu âiãøm laì hiãûu suáút sæí duûng nhiãût cao: khäng khê laûnh vaìo laìm nguäüi khu væìa nung xong, âäöng thåìi khäng khê âæåüc âäút noïng træåïc khi vaìo khu nung; qua khoíi khu
37. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 36 nung, khäng khê noïng laûi nung træåïc gaûch vaì tiãúp tuûc sáúy gaûch måïi vaìo. Nhæåüc âiãøm cuía loaûi loì naìy laì læía khoï âãöu, khoï cå khê hoaï kháu ra vaìo loì. ÅÍ Viãût Nam thæåìng duìng loì Hopman, chiãöu daìi voìng loì thæåìng 200m. Loì tuynel: khaí nàng cå khê hoaï ráút cao, loì daìi tæì 60 ÷ 150m, diãûn têch sæí duûng thæåìng laì 3,5 ÷ 5,5m2. Loì gäöm 3 khu: nung træåïc, nung, laìm nguäüi. Thåìi gian nung nhanh hån loì Hopman, âiãöu kiãûn laìm viãûc âæåüc caíi thiãûn, loì dãù daìng tæû âäüng hoaï vaì coï thãø duìng nhiãn liãûu ràõn hoàûc loíng. II. CAÏC TÊNH CHÁÚT VAÌ YÃU CÁÖU KYÎ THUÁÛT: 1. Hçnh daïng, kêch thæåïc : TCVN 1451-1998 - Gaûch âàûc neïn deío coï kêch thæåïc 220x105x60mm, gaûch äúng coï kêch thæåïc 220x105x105mm, cho pheïp sai säú ∆ldaìi = ± 5mm, ∆lräüng = ± 3mm, ∆lcao= ± 2mm. - Viãn gaûch phaíi bàòng phàóng, khäng âæåüc cong, vãnh, sæït meí, maìu phaíi âeûp vaì âãöu, tiãúng goî trong, âäü läöi loîm khäng quaï ± 3mm. Trãn bãö màût khäng quaï 5 vãút næït, mäùi âæåìng daìi khäng quaï 15mm vaì sáu khäng quaï 1mm, màût bãn khäng quaï 3 vãút næït, daìi khäng quaï 10mm, sáu khäng quaï 1mm. 2. Cæåìng âäü: P a. Cæåììng âäü neïn: - Âäúi våïi gaûch âàûc neïn deío (chiãöu daìy 2/3 chiãöu räüng ) thç máùu thæí laì müät næîa viãn gaûch âæåüc laïng màût bàòng væîa mac 50 vaì âãø 3 ngaìy. - Cæåìng âäü neïn cuía gaûch tênh theo cäng thæïc : P R = P n F b. Cæåìng âäü uäún: Âàût viãn gaûch lãn 2 âáöu gäúi tæûa chiãöu daìi l, læûc táûp trung l P âàût åí giæîa. Cæåìng âäü uäún cuía gacû h tênh theo cäng thæïc: M 3Pl R = = u W 2bh 2 Baíng phán loaûi gaûch âàûc neïn deío theo cæåìng âäü Loaûi Mac Giåïi haûn bãön khäng nhoí hån (daN/cm2 ) gaûch TB 5 máùu Beï nháút TB 5 máùu Beï nháút Âàûc biãût 150 150 125 28 14 I 125 125 100 25 12 II 100 100 75 22 11 III 75 75 50 18 9 IV 50 50 35 16 8
38. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 37 Baíng phán loaûi gaûch räùng neïn deío theo cæåìng âäü Loaûi Mac Giåïi haûn bãön khäng nhoí hån (daN/cm2 ) gaûch TB 5 máùu Beï nháút TB 5 máùu Beï nháút I 125 125 100 18 9 II 100 100 75 16 8 III 75 75 50 14 7 IV 50 50 35 12 6 3. Âäü huït næåïc: - Coï 2 phæång phaïp âãø xaïc âënh âäü huït næåïc cuía gaûch: * Phæång phaïp ngám máùu tæì tæì: sáúy khä máùu räöi cán, sau âoï ngám máùu trong thuìng ngám våïi thåìi gian 48 giåì cho baîo hoaì næåïc, våït máùu ra cán laûi. * Phæång phaïp âun trong næåïc säi: sáúy khä máùu räöi cán, sau âoï cho máùu vaìo thuìng âun säi trong 4 giåì, våït máùu ra cán laûi. - Âäü huït næåïc (theo khäúi læåüng) tênh theo cäng thæïc sau : G1 − Go H p = ×100% Go trong âoï : G1 - khäúi læåüng máùu sau khi baîo hoìa næåïc Go - khäúi læåüng máùu khä - Gaûch âàûc thæåìng coï âäü huït næåïc theo khäúi læåüng tæì 8 - 18% 4. Khäúi læåüng riãng, khäúi læåüng thãø têch : - Khäúi læåüng riãng : duìng phæång phaïp váût liãûu chiãúm chäù cháút loíng + Duûng cuû: bçnh tyí troüng + Cháút loíng: dáöu hoía - Khäúi læåüng thãø têch: sáúy khä máùu gaûch thê nghiãûm âem cán räöi xaïc âënh thãø têch cuía máùu âoï bàòng phæång phaïp cán âo bçnh thæåìng hoàûc bàòng phæång phaïp boüc parafin hay ngám baîo hoaì næåïc. Khäúi læåüng riãng cuía gaûch: 2,5 ÷ 2,7 g/cm3 Khäúi læåüng thãø têch cuía gaûch âàûc: 1,7 ÷ 1,9 g/cm3 Khäúi læåüng thãø têch cuía gaûch räùng: 1,1 ÷ 1,4 g/cm3 5. Caïc tênh cháút khaïc : - Hãû säú truyãön nhiãût cuía gaûch âàûc : 0,5 ÷ 0,8 Kcal/m.0C.h - Hãû säú truyãön nhiãût cuía gaûch räùng : 0,4 KCal/m.0C.h §4. NGOÏI ÂÁÚT SEÏT NUNG I. YÃU CÁÖU VAÌ NGUYÃN LIÃÛU, THIÃÚT BË: - Ngoïi laì loaûi váût liãûu låüp phäø biãún vaì reí tiãön, vãö cäng nghãû saín xuáút tæång tæû nhæ gaûch, chè khaïc åí kháu taûo hçnh.
39. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 38 - Vãö yãu cáöu kyî thuáût coï khaïc hån so våïi gaûch: cæåìng âäü uäún cao hån, âäü huït næåïc nhoí hån, bãö màût nhàôn mën hån - Nguyãn liãûu: âáút seït saín xuáút ngoïi phaíi deío hån, êt caït vaì caïc taûp cháút nhæ CaCO3, MgCO3 Khi nung, nhiãût âäü phaíi cao hån nhiãût âäü dung kãút âãø ngoïi âæåüc âàûc chàõc hån. -Thiãút bë âãø taûo hçnh: taûo hçnh 2 láön bàòng maïy eïp Len to vaì maïy eïp thuíy læûc coï aïp læûc låïn hån. II. CAÏC LOAÛI NGOÏI THÆÅÌNG DUÌNG: - Ngoïi bàòng: bãö màût bàòng phàóng, khi låüp diãûn têch chäöng lãn nhau nhiãöu nãn diãûn têch sæí duûng chè coìn 50 % nhæ ngoïi vaíy caï, ngoïi ám dæång. - Ngoïi coï gåì: khi låüp viãn noü chäöng lãn viãn kia êt, khäng cáön gàõn ximàng, tiãút kiãûm âæåüc ngoïi. - Ngoïi boì: duìng âãø låüp noïc vaì tæåìng âáöu häöi. III. TÊNH CHÁÚT VAÌ YÃU CÁÖU KYÎ THUÁÛT: 1. Kêch thæåïc, hçnh daïng: - Kêch thæåïc: + Loaûi 13 viãn/1m2 låüp : kêch thæåïc 420 x 260 x 16mm + Loaûi 16 viãn/1m2 låüp : kêch thæåïc 420 x 205 x 16mm + Loaûi 22 viãn/1m2 låüp : kêch thæåïc 340 x 205 x 15mm - Sai lãûch vãö chiãöu daìi vaì chiãöu räüng khäng quaï ± 5mm vaì ± 3mm. - Viãn ngoïi khäng âæåüc cong, vãnh, næït neí, sæït meí, bãö màût trån ,nhàôn, maìu sàõc âãöu, ám thanh trong. - Âäü cong bãö màût khäng quaï 3mm 2. Cæåìng âäü: P=700daN Âàût viãn ngoïi lãn hai gäúi tæûa, khoaíng caïch giæîa hai gäúi laì 330 (13v/m2) hay 240 (22v/m2), noï phaíi chëu âæåüc taíi troüng táûp trung låïn hån hoàûc bàòng 700 daN âàût chênh giæîa 2 330 (13v/m2) gäúi tæûa theo chiãöu daìi. 240 (22v/m2) 3. Âäü huït næåïc: -Caïch xaïc âënh: tæång tæû nhæ âäúi våïi gaûch. Yãu cáöu: âäü huït næåïc theo khäúi læåüng nhoí hån 10%. 4. Thåìi gian xuyãn næåïc : - Xaïc âënh thåìi gian xuyãn næåïc: âàût äúng nghiãûm vaìo giæîa viãn gaûch ngoïi (äúng nghiãûm: d = 25mm, h = 150mm), duìng parafin âãø gàõn âãú. Âäø âáöy næåïc vaìo äúng nghiãûm. Thåìi gian kãø tæì khi âäø næåïc cho âãún khi xuáút hiãûn vãút tháúm åí màût bãn kia goüi laì thåìi gian xuyãn næåïc. Yãu cáöu: thåìi gian xuyãn næåïc låïn hån 3 giåì. 5. Khäúi læåüng riãng, khäúi læåüng thãø têch : 3 3 -Xaïc âënh tæång tæû gaûch. Thäng thæåìng, γo = 1,8 ÷ 2,0g/cm , γa = 2,5 ÷ 2,7g/cm .
40. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 97 CHÆÅNG IV ──────────────────── CHÁÚT KÃÚT DÊNH VÄ CÅ §1. KHAÏI NIÃÛM VAÌ PHÁN LOAÛI I. KHAÏI NIÃÛM: Cháút kãút dênh vä cå chuí yãúu åí daûng bäüt, khi nhaìo träün våïi næåïc taûo thaình mäüt loaûi häö deío coï tênh dênh, sau caïc quaï trçnh phaín æïng hoaï lyï phæïc taûp noï dáön dáön âäng âàûc laûi, tråí nãn ràõn chàõc vaì tråí thaình mäüt loaûi âaï nhán taûo. Trong quaï trçnh ngæng kãút vaì ràõn chàõc âoï, noï coï khaí nàng träün láùn våïi caïc váût liãûu khaïc, gàõn kãút chuïng laûi våïi nhau thaình mäüt khäúi âäöng nháút, væîng chàõc. II. PHÁN LOAÛI: 1. Càn cæï vaìo mäi træåìng ràõn chàõc: -Cháút kãút dênh vä cå ràõn trong khäng khê: laì loaûi cháút kãút dênh vä cå chè coï thãø ràõn chàõc vaì giæî âæåüc cæåìng âäü láu daìi trong mäi træåìng khäng khê. Vê duû: väi khäng khê, thaûch cao, thuyí tinh loíng, cháút kãút dênh manhã. -Cháút kãút dênh vä cå ràõn trong næåïc: laì loaûi cháút kãút dênh vä cå khäng nhæîng coï khaí nàng ràõn chàõc vaì giæî âæåüc cæåìng âäü láu daìi trong mäi træåìng khäng khê maì coìn coï khaí nàng ràõn chàõc vaì giæî âæåüc cæåìng âäü láu daìi trong mäi træåìng næåïc. Vê duû: väi thuyí, caïc loaûi ximàng. -Cháút kãút dênh vä cå ràõn trong octobla (mäi træåìng nhiãût áøm): laì loaûi cháút kãút dênh vä cå chè coï thãø ràõn chàõc vaì giæî âæåüc cæåìng âäü láu daìi trong âiãöu kiãûn håi næåïc baîo hoaì vaì nhiãût âäü cao. Vê duû: väi silic, väi cacbonat, väi tro xè. * Cháút kãút dênh vä cå ràõn trong næåïc nãúu âæåüc ràõn trong mäi træåìng octocla thç cæåìng âäü âaût âæåüc seî cao hån vaì täúc âäü ràõn chàõc seî nhanh hån . 2. Càn cæï theo hãû: - Väi: + väi khäng khê + väi thuyí + väi - cacbonat + väi - seït hoaût hoaï - Ximàng: + ximàng pooclàng + ximàng pooclàng puzålan + ximàng maìu, ximàng tràõng + ximàng bãön sunfat, ximàng bãön axit - Thaûch cao xáy dæûng - Caïc loaûi khaïc: cháút kãút dênh manhã, thuyí tinh loíng.
41. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 98 §2. VÄI KHÄNG KHÊ I. KHAÏI NIÃÛM: Väi khäng khê laì cháút kãút dênh vä cå ràõn trong khäng khê âæåüc saín xuáút tæì âaï väi coï nhiãöu canxit vaì coï mäüt êt taûp cháút seït âem nung âãún mäüt nhiãût âäü nháút âënh âãø khæí CO2. II. NGUYÃN LIÃÛU SAÍN XUÁÚT: - Âaï väi canxit: + haìm læåüng canxit cacbonat (CaCO3) låïn hån 94%. + haìm læåüng taûp cháút seït (Al2O3 , Fe2O3 , SiO2 ) khäng låïn hån 6%. -Nguyãn liãûu âãø saín xuáút väi laì caïc loaûi âaï väi canxit nhæ: âaï väi, âaï väi voí soì, âaï pháún, âaï väi âälämit. III. CAÏC QUAÏ TRÇNH XAÍY RA KHI NUNG: 1. Quaï trçnh chênh: -Thæûc cháút cuía quaï trçnh nung väi laì thæûc hiãûn phaín æïng khæí CO2 trong âaï väi CaCO3 CaO + CO2 - Q âaï väi väi säúng (väi cuûc) -Âäúi våïi âaï väi âälämit coï thãm phaín æïng : MgCO3 MgO + CO2 - Q 2. Quaï trçnh phuû vaì caïc yãúu täú aính hæåíng: - Quaï trçnh truyãön nhiãût laì quaï trçnh tæì ngoaìi vaìo trong. Khi låïp bãn ngoaìi âæåüc nung seî xäúp, räùng tråí thaình låïp caïch nhiãût ngàn caín nhiãût truyãön vaìo bãn trong. Nãúu o ngæìng laûi åí 900 C ta seî âæåüc nhæîng haût åí bãn trong laì CaCO3 , åí bãn ngoaìi laì CaO goüi laì haût non læía. Loaûi naìy khi täi cho êt väi nhuyãùn. - Khi nung åí nhiãût âäü quaï cao thç CaO seî kãút håüp våïi caïc taûp cháút seït taûo ra aluminat canxi (mAl2O3.nCaO) vaì silicat canxi (mSiO2.nCaO) noïng chaíy bao boüc xung quanh caïc haût väi laìm thaình caïc maìng keo cæïng goüi laì haût giaì læía. Loaûi naìy khi sæí duûng seî huït áøm gáy nãn hiãûn tæåüng nåí thãø têch. - Phaín æïng nung väi laì phaín æïng thuáûn nghëch nãn læåüng väi säúng thu âæåüc tuìy thuäüc vaìo læåüng CO2 âæåüc giaíiphoïng ra ngoaìi khäng khê. Vç váûy, khi nung väi phaíi thäng thoaïng âãø khê CO2 bay ra, phaín æïng theo chiãöu thuáûn seî maûnh hån vaì cháút læåüng väi seî täút hån. IV. CAÏC HÇNH THÆÏC SÆÍ DUÛNG VÄI TRONG XÁY DÆÛNG: Väi âæåüc sæí duûng åí hai daûng väi chên vaì bätü väi säúng. 1. Väi chên: -Laì väi âæåüc täi træåïc khi duìng, quaï trçnh täi xaíy ra theo phaín æïng : CaO + H2O Æ Ca(OH)2 + Q Caïch täi väi :
42. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 99 - Väi täi nhanh, toaí nhiãût nhiãöu Æ cho väi vaìo næåïc, læåüng næåïc nhiãöu. - Väi täi cháûm, toaí nhiãût êt Æ cho næåïc vaìo väi, læåüng næåïc êt. Tuyì theo læåüng næåïc cho taïc duûng våïi väi seî coï 3 daûng väi chên thæåìng gàûp sau: *Bäüt väi chên: âæåüc taûo thaình khi læåüng næåïc væìa âuí âãø phaín æïng våïi väi (100%Ca(OH)2). Theo lyï thuyãút læåüng næåïc cáön 32,14% so våïi læåüng väi nhæng trong thæûc tãú næåïc duìng 70% vç trong quaï trçnh täi phaín æïng toaí nhiãöu nhiãût laìm næåïc bay håi. 3 Väi bäüt coï γo = 400 ÷ 450 kg/m . *Väi nhuyãùn: khi cho næåïc nhiãöu hån taûo häùn håüp gäöm 50% Ca(OH)2 vaì 50% H2O. 3 Väi nhuyãùn coï γo = 1200 ÷ 1400 kg/m . *Väi sæîa: khi cho næåïc nhiãöu hån väi nhuyãùn, coï khoaíng êt hån 50% Ca(OH)2 vaì nhiãöu hån 50% H2O. -Trong xáy dæûng chuí yãúu laì duìng väi nhuyãùn vaì väi sæîa. Väi chên coï æu âiãøm laì sæí duûng vaì baío quaín âån giaín nhæng cæåìng âäü chëu læûc tháúp vaì khoï haûn chãú taïc haûi cuía caïc haût saûn giaì læía. 2. Bäüt väi säúng: Âæåüc taûo thaình khi âem väi cuûc nghiãön nhoí. Yãu cáöu hån 90% loüt qua saìng 0,08mm. Bäüt väi säúng âæåüc âoïng thaình tæìng bao, baío quaín vaì sæí duûng nhæ ximàng. * Æu âiãøm: - Dãù träün - Læåüng næåïc sæí duûng êt Æ væîa nhanh khä Æ âáøy nhanh täúc âäü thi cäng, cæåìng âäü cuía væîa cao hån. - Khi duìng chung våïi ximàng, læåüng nhiãût toaí ra seî kêch thêch caïc phaín æïng thuyí hoaï cuía ximàng. - Taûo âæåüc phaín æïng silicat hoaï âãø saín xuáút váût liãûu silicat CaO + SiO2 (VÂH) Æ mSiO2.nCaO t o =175o C, p=8atm CaO + SiO2 (VÂH) + H2O ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→CaO.SiO2.nH2O Coï khaí nàng âoïng ràõn trong næåïc * Nhæåüc âiãøm: - Baío quaín khoï vç dãù huït áøm nãn chi phê baío quaín låïn. - Sæí duûng êt an toaìn: dãù bë bongí trong quaï trçnh träün, trong quaï trçnh saín xuáút vaì sæí duûng buûi väi aính hæåíng âãún sæïc khoíe cäng nhán. V. QUÏA TRÇNH RÀÕN CHÀÕC CUÍA VÄI: Väi âæåüc duìng chuí yãúu trong væîa. Trong khäng khê væîa väi ràõn chàõc laûi do aính hæåíng âäöng thåìi cuía hai quaï trçnh chênh: 1. Quaï trçnh hyâräxit kãút tinh: ÅÍ trong mäi træåìng næåïc, Ca(OH)2 taûo âæåüc caïc haût keo. Theo thåìi gian næåïc máút dáön dáön seî taûo ra caïc haût ngæng keo tæång âäúi låïn. Khi næåïc tiãúp tuûc máút âi noï tråí nãn khä vaì chuyãøn sang daûng kãút tinh.
43. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 100 2. Quaï trçnh cacbonat hoaï: - Khi tiãúp xuïc våïi khäng khê, Ca(OH)2 seî taïc duûng våïi khê CO2 taûo ra CaCO3. Ca(OH)2 + CO2 Æ CaCO3 + H2O - Quaï trçnh ràõn chàõc cuía väi khäng khê xaíy ra cháûm do âoï khäúi xáy bë áøm æåït láu. Nãúu duìng biãûn phaïp sáúy våïi sæû tham gia cuía khê CO2 seî tàng nhanh quaï trçnh ràõn chàõc. VI. CAÏC CHÈ TIÃU ÂAÏNH GIAÏ CHÁÚT LÆÅÜNG VÄI: Cháút læåüng cuía väi caìng cao khi haìm læåüng CaO caìng cao vaì dãù taïc duûng våïi næåïc. Do âoï âãø âaïnh giaï cháút læåüng cuía väi ngæåìi ta thæåìng duìng caïc chè tiãu sau: 1. Âäü hoaût tênh cuía väi: a. Khaïi niãûm: Âäü hoaût tênh cuía väi âæåüc âaïnh giaï bàòng chè tiãu täøng haìm læåüng CaO vaì MgO, khi haìm læåüng CaO vaì MgO caìng låïn thç saín læåüng väi væîa caìng nhiãöu vaì ngæåüc laûi. b. Caïch xaïc âënh: -Duìng phæång phaïp chuáøn âäü bàòng dung dëch HCl 0,1N. - Cán 1g bäüt väi säúng cho vaìo bçnh tam giaïc dung têch 250mm. - Âäø vaìo 150ml næåïc cáút, âun nheû cho tan, nhoí vaìo 2÷3 gioüt phãnän 1% . Nhoí tæì tæì dung dëch HCl 0,1N vaìo cho âãún khi máút maìu hoaìn toaìn. Âo thãø têch dung dëch axit âaî duìng vaì tênh âäü hoaût tênh cuía väi theo cäng thæïc sau : 0,002804V CaO + MgO = HCl 100% g vs 2. Nhiãût âäü täi vaì täúc âäü täi: a. Khaïi niãûm: -Nhiãût âäü täi laì nhiãût âäü cao nháút âaût âæåüc trong quaï trçnh täi väi. Trong thê nghiãûm quy âënh nhiãût âäü täi laì nhiãût âäü cao nháút âaût âæåüc khi täi 10g väi cuûc våïi 20ml næåïc cáút. -Täúc âäü täi laì thåìi gian tênh bàòng phuït kãø tæì khi cho næåïc vaì väi tæång taïc cho âãún khi âaût âæåüc nhiãût âäü täi. b. Caïch xaïc âënh: Cán 10g väi cuûc cåî 1mm cho vaìo bçnh täi väi, âäø 20ml næåïc cáút vaìo, âáûy nhanh nàõp coï càõm nhiãût kãú. Quan saït nhiãût âäü vaì âo thåìi gian. 3. Saín læåüng väi nhuyãùn: a. Khaïi niãûm: - Saín læåüng väi nhuyãùn laì læåüng väi nhuyãùn tênh bàòng lit thu âæåüc khi täi 1kg väi säúng. Saín læåüng väi nhuyãùn caìng nhiãöu väi caìng täút. - Læåüng næåïc cho vaìo täi càn cæï vaìo âäü deío tiãu chuáøn. Âäü deío tiãu chuáøn âæåüc âaïnh giaï bàòng âäü sáu càõm chuìy laì 12mm. b. Caïch xaïc âënh: Duìng ca coï thãø têch cho træåïc cán 1kg väi säúng. Cho næåïc vaìo täi tæì tæì vaì thæí âäü deío bàòng quaí chuìy cho âãún khi âäü sáu càõm chuìy âaût yãu cáöu. Âo thãø têch väi nhuyãùn.
44. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 101 c. Caïc yãúu täú aính hæåíng: Saín læåüng väi væîa coï liãn quan âãún læåüng CaO, nhiãût âäü täi vaì täúc âäü täi. Väi coï haìm læåüng CaO cao, nhiãût âäü täi vaì täúc âäü täi caìng låïn thç læåüng væîa väi caìng nhiãöu. 4. Haìm læåüng haût sæåüng: a. Khaïi niãûm: -Haût sæåüng laì nhæîng haût väi chæa âæåüc täi trong väi væîa. Haût sæåüng coï thãø laì väi giaì læía, non læía hoàûc baî than. - Haìm læåüng haût sæåüng laì tyí lãû vãö khäúi læåüng haût sæåüng so våïi khäúi læåüng väi säúng (caïc haût coìn laûi trãn saìng 0,63mm), tênh bàòng %. b. Caïch xaïc âënh: Cán 200g väi säúng täi thaình väi nhuyãùn räöi ræía qua saìng 0,63mm. Læåüng soït laûi trãn saìng âem ræía saûch, sáúy khä, cán vaì tênh tyí lãû. 5. Âäü mën cuía bäüt väi säúng: - Bäüt väi säúng caìng mën caìng täút vç noï thuyí hoaï nhanh Æ nhiãût âäü täi vaì täúc âäü täi låïn Æ saín læåüng väi væîa nhiãöu. - Âãø âaïnh giaï âäü mën, duìng phæång phaïp saìng qua 2 saìng 0,63mm vaì saìng 0,08mm. Yãu cáöu bäüt väi säúng phaíi coï 100% loüt qua saìng 0,63mm vaì >85% loüt qua saìng 0,08mm. - Caïc chè tiãu cå baín âaïnh giaï cháút læåüng cuía väi âæåüc quy âënh theo TCVN 2231- 1989. Tãn chè tiãu Väi cuûc vaì väi bäüt nghiãön Väi hyârat Loaûi I Loaûi II Loaûi III Loaûi I Loaûi II 1. Täúc âäü täi väi, phuït a. Täi nhanh, khäng låïn hån 10 10 10 - - b. Täi trung bçnh, khäng låïn hån 20 20 20 - - c. Täi cháûm, låïn hån 20 20 20 - - 2. Haìm læåüng MgO, %, khäng låïn hån 5 5 5 - - 3. Täøng haìm læåüng (CaO+MgO) hoaût tênh,%, khäng nhoí hån 88 80 70 67 60 4. Âäü nhuyãùn cuía väi täi, l/kg, khäng nhoí hån 2,4 2,0 1,6 - - 5. Haìm læåüng haût khäng täi âæåüc cuía väi cuûc, %, khäng låïn hån 5 7 10 - - 6. Âäü mën cuía väi bäüt, %, khäng låïn hån - Trãn saìng 0,063 2 2 2 6 8 - Trãn saìng 0,008 10 10 10 - - 7. Âäü áøm, %, khäng låïn hån - - - 6 6
45. Giaïo aïn Váût liãûu xáy dæûng Trang 102 VII. CÄNG DUÛNG VAÌ BAÍO QUAÍN: 1. Cäng duûng: - Trong xáy dæûng väi duìng âãø saín xuáút væîa xáy, væîa traït cho caïc bäü pháûn cäng trçnh åí trãn khä, coï yãu cáöu chëu læûc khäng cao làõm. - Ngoaìi ra väi coìn âæåüc duìng âãø saín xuáút gaûch silicat hoàûc queït tráön, queït tæåìng trang trê vaì baío vãû váût liãûu åí bãn trong. 2. Baío quaín: - Våïi väi cuûc nãn täi ngay hoàûc nghiãön mën cho vaìo bao, khäng nãn dæû træî láu. - Väi nhuyãùn phaíi âæåüc ngám trong häú coï låïp caït hoàûc næåïc phuí lãn trãn coï bãö daìy 10-20cm âãø ngàn caín väi taïc duûng våïi CO2 hoaï âaï (taûo CaCO3) Æ cháút læåüng giaím, êt deío vaì liãn kãút keïm. §3. VÄI THUÍY I. KHAÏI NIÃÛM VAÌ NGUYÃN TÀÕC SAÍN XUÁÚT: 1. Khaïi niãûm: -Väi thuyí laì cháút kãút dênh vä cå khäng nhæîng coï khaí nàng ràõn trong khäng khê maì coìn coï khaí nàng ràõn chàõc trong næåïc âæåüc saín xuáút tæì âaï macnå (âaï väi chæïa 6-20% taûp cháút seït phán bäú âãöu) åí nhiãût âäü 900-1100oC. 2. Nguyãn tàõc saín xuáút: a. Phäúi liãûu: Phæång phaïp phäúi liãûu: tyí lãû âáút seït : väi säúng = 1 : 3,2 âáút seït æåït + väi æåït âáút seït æåït + väi khä âáút seït khä + väi æåït âáút seït khä + väi khä Sau khi phäúi liãûu âoïng thaình viãn räöi âem nung. b. Nung: Quaï trçnh nung seî xaíy ra caïc phaín æïng phán giaíi vaì kãút håüp sau : Phaín æïng phán giaíi : CaCO3 Æ CaO + CO2 Ca(OH)2 Æ CaO + H2O 500o C Al2O3.2SiO2.2H2O ⎯⎯→⎯ Al2O3.2SiO2 + 2H2O 800o C Al2O3.2SiO2.2H2O ⎯⎯→⎯ Al2O3 + 2SiO2 + 2H2O Nãúu trong âaï väi coï láùn MgCO3 thç trong thaình pháön väi thuyí coï MgO : MgCO3 = MgO + CO2 Phaín æïng kãút håüp : 2CaO + SiO2 Æ 2CaO.SiO2 (C2S) 2CaO + Fe2O3 Æ CaO.Fe2O3 (C2F) CaO + Al2O3 Æ CaO.Al2O3 (CA) CaO + Fe2O3 Æ CaO.Fe2O3 (CF)