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

[r]

Trang 1

Vật Liệu Xây Dựng

( Construction Materials )

Bộ môn Vật liệu Silicat

Khoa Công Nghệ Vật Liệu

Đạ i học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh

VLXD-Cốt liệu cho bê-tông 7-2

CỐT LIỆU CHO BÊ-TÔNG

Tổng quan về cốt liệu

Nhắc lại mục đích sử dụng cốt liệu;

• Thay đổi tính chất bê-tông; độ cứng, modul E, mài mòn

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

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

TỔNG QUAN VỀ CỐT LIỆU

Trong bê tông cốt liệu chiếm từ 60-75% về thể tích (75–80% về khối lượng)

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

-Cốt liệu mịn: là cốt liệu có kích thước hạt nhỏ hơn 5mm (TCVN) hoặc kích thước hạt nhỏ hơn 4,75mm(ASTM)

- Cốt liệu thô: là cốt liệu có kích thước lớn hơn 5mm

Trang 2

TỔNG QUAN VỀ CỐT LIỆU

- Trong bê tông cốt liệu mịn chiếm 35-45% thể tích cốt liệu

Vai trò của 2 loại cốt liệu:

- Cốt liệu lớn là khung xương chính chịu lực

- Cốt liệu mịn có vai trò lấp đầy các lỗ trống do cốt liệu lớn để lại

- Dạng tự nhiên: cát, sỏi, đá núi…

- Dạng nhân tạo: thường là các loại cốt liệu sử dụng cho các loại bê

tông đặc biệt như: keramzit, peclit, các loại sợi polymer tổng hợp, sợi

thủy tinh…

Nguồn gốc

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

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

TỔNG QUAN VỀ CỐT LIỆU

Phân loại cốt liệu theo tỉ trọng

- Dùng cho các sản phẩm bê tông nhẹ có khối luợng thể tích từ

250 -1800 kg/ m3

- Cốt liệu nhẹ sử dụng phổ biến như : dolomite, đá phiến, peclit…

- Dùng cho bêtông có khối lượng thể tích từ 2200 -2400 kg/ m3

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

- sử dụng cho các loại bê tông đặc biết có khối lượng thể tích

đến 6400 kg/ m3

- Các loại cốt liệu thông dụng là : ferit, hematite, barite, magnetite

Trang 3

CÁC CHỈ TIÊU CỦA CỐT LiỆU

Phân bố kích thước/ modul độ lớn.

Hình dạng hạt

Hàm lượng bùn, sét bụi.

Khối lượng riêng/ Khối lượng thể tích.

Độ bão hòa nước/ độ ẩm.

Hàm lượng chất hữu cơ/ hạt mềm yếu.

Hàm lượng clorua/ sunfat.

Hàm lượng kiềm

- Là kích thước lỗ sàng bé nhất

mà >90% các hạt cốt liệu có thể đi qua

- Không lớn hơn 2/3- 3/4 khoảng cách của cốt thép.

- Không lớn hơn 1/5 -1/4 kích thước min của cấu kiện.

Kích thước hạt yêu cầu

Cấp phối hạt

- Cấp phối hạt là sự phân bố kích thước hạt cốt liệu được

xác định bằng phương pháp sàng

- Áp dụng cho cốt liệu lớn và nhỏ

100

95 -100

80 -100

50 - 85

25 - 60 5- 30

0 -10

9,5 mm 4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm

600 µm

300 µm

150 µm

YC % hạt qua sàng

Cỡ sàng

Của cốt liệu mịn theo ASTM C33

Cỡ sàng theo TCVN

2,5 mm

1,25 mm

630 µm

315 µm

140 µm và đáy

Kích thước hạt yêu cầu

Của cốt liệu lớn theo ASTM

100

95 -100

25 - 60

0 - 10

0 - 5

37,5 mm 25,0 mm 12,5 mm 4,75 mm 2,5 mm

YC % hạt qua sàng

Cỡ sàng

- Cốt liệu lớn:Xác định thành phần hạt theo tiêu chuẩn TCVN1772: 1987 sử dụng các sàng có kích thước (5,10,20,40,70,100mm) và ASTM C33 (2,5mm, 4,75mm, 12,5mm, 25mm, 37,5mm)

Trang 4

Vùng YC cốt liệu nhỏ, CÁT

Vùng YC cốt liêu thô, ĐÁ,

CÁT THÔ

Kích thước hạt trung bình:

∑

=

i

i i tb

x

x d

d i : kích thước tb của lỗ sàng thứ i và i-1

X i : % hạt giữa hai sàng i và i-1

Modul độ lớn cho cát (TCVN 342 – 1986)

- Là một giá trị không thứ nguyên được xác định như sau:

100

∑

=

i

A M

Trong đó: A i lượng sót sàng tích lũy trên các sàng thứ i Modul độ lớn của cốt liệu nhỏ sử dụng cho BT thường nằm trong khoảng từ 2,3-3,1 (ASTM C33)

- TN xác định modul độ lớn của cát (TCVN 342 – 1986)

+ Dùng bộ sàng có kích thước 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14mm

+ Lấy cát đã rửa sạch và sấy khô

+ Lấy 1000g cát đã sàng qua sàng 5mm, sau đó tiến hành sàng

qua các sàng còn lại

2,2

Modul cát

220,93

Khối lượng mẫu thí nhiệm (g)

100,00 100,00

100,00 4,24

42,48

<0,14

100,00 90,00

95,76 26,39

264,43

0,140

90,00 65,00

69,37 31,83

318,94

0,315

70,00 35,00

37,54 20,20

202,40

0,630

45,00 15,00

17,34 14,42

144,49

1,250

20,00 0,00

2,92 2,92

29,26

2,500

0,00 0,00

0,00

5,000

%

% G

mm

Giới hạn dưới Giới hạn trên

Lượng sót tích lũy Lượng sót trên từng sàng

Lỗ sàng

Đường cong tích lũy cát, Modun=2,2

Trang 5

Phân bố kích thước hạt

Tại sao lại dùng nhiều kích thước

Quá sít chặt, ma sát lớn Mật độ <60%, XM và cốt liệu lấp đầyMật độ <60%, XM và cốt liệu lấp đầy

TN 2 thành phần

%

độ đặc

%

độ rỗng

% mịn

% thô

Sắp xếp tốt nhất 70-30

TN 3 thành phần

Hạt mịn

Hạt trung

Hạt thô, 2/5mm

Vùng sắp xếp tốt nhất, ít thay đổi

Không cần quá nhiều hạt trung

Sắp xếp hợp lý nhất cấu trúc bê-tông

THÔ= ?

TRUNG = ?

NHỎ = ?

Tuy nhiên

vẫn

phải

lựa

chọn

thành

phần LIÊN

TỤC

từ

thô

nhỏ

Trang 6

CÁT

CÁT +

Vùng pbố liên tục kích thước cốt liệu

THÔ

TRUNG

NHỎ

Thông qua tỉ lệ W/C,

+ Ảnh hưởng đến tính công tác của hỗn hợp bê tông

+Ảnh hưởng đến cường độ, tính chống thấm của đá bê tông

Lượng nước nhào trộn Lượng XM sử dụng

Y/c lượng nước sử dụng Tính công tác, khả năng lèn chặt

TCVN 7572-13:2006,

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

Nhận biết theo ASTM D4791, ASTM D 3398

Trang 7

Hàm lượng thoi dẹt cốt liệu thô

Hàm lượng hạt thoi dẹt trong cốt liệu thô được qui

định theo TCVN không vượt quá 35%

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

15% tổng khối lượng cốt liệu

Ảnh hưởng hình dạng và bề mặt hạt

- Đến bê tông tươi:

+ Ảnh hưởng đến khả năng chảy + Ảnh hưởng đến khả năng tách nước phân tầng

- Đến bêtông đóng rắn

+ Ảnh hưởng đến cường độ uốn và nén của bê tông, đặc biết là cường độ uốn

Hàm lượng hạt mịn (sét, bụi bẩn)

- Sét, bụi bẩn là những hạt rất mịn có kích thước < 75µm

Tiêu chuẩn xác định hàm lượng sét bụi bẩn:

- Cát TCVN 343: 1986, ASTM C295

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

Hàm lượng sét bụi bẩn qui định:

- Đối với cát từ 3 – 5%

- Đối với đá không vượt quá 0,25 %

Ảnh hưởng của hàm lượng sét bụi bẩn

- Ảnh hưởng đến lượng nước sử dụng→ Ảnh hưởng đến tính công tác và quá trình đóng rắn của bê tông tươi.

- Tăng phản ứng kiềm cốt liệu.

- Ảnh hưởng đến cường độ:

+ Làm giảm liên kết của vùng tiếp giáp giữa nền xi măng và cốt liệu + Phẩm chất của cốt liệu giảm

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	523,94 KB