BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI PHẠM QUANG HUY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐÁ MẠT CHO BÊ TÔNG ỨNG DỤNG ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH BẢN MÒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI PHẠM QUANG HUY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐÁ MẠT CHO BÊ TÔNG ỨNG DỤNG ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH BẢN MÒNG Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy Mã số: 60-58-40 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Quốc Vương Hà Nội, 2013 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng công trình thuỷ với đề tài “Nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng đối với công trình Bản Mòng” được hoàn thành với sự cố gắng nỗ lực của bản thân cùng sự giúp đỡ nhiệt tình của Khoa Công trình, các thầy cô giáo trường Đại học Thuỷ Lợi, Tổng công ty tư vấn xây dựng Thủy Lợi Việt Nam, Công ty cổ phần VLXD đô thị Sơn La đã tạo điều kiện và động viên giúp đỡ về mọi mặt. Tác giả xin chân thành cảm ơn các cơ quan, đơn vị và cá nhân nói trên. Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS Vũ Quốc Vương đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ trong thời gian thực hiện luận văn. Sự thành công của luận văn gắn liền với quá trình giúp đỡ, động viên cổ vũ của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Tác giả xin chân thành cảm ơn. Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, do điều kiện thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các anh chị và bạn bè đồng nghiệp. Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2013 Tác giả Phạm Quang Huy LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là Phạm Quang Huy, tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những nội dung và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào. Tác giả Phạm Quang Huy MỤC LỤC 32TPHẦN MỞ ĐẦU32T 1 32TI 32T 32TTÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI.32T 1 32TII 32T 32TMỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI.32T 1 32TIII 32T 32TCÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU32T 1 32TIV DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC.32T 2 32TCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÁ MẠT, CÁT NGHIỀN, GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH BẢN MÒNG 32T 3 32T1.1.32T 32TTổng quan về đá mạt.32T 3 32T1.1.1.32T 32TMỏ đá Bản Khoang (xã Chiềng Ngần, thành phố Sơn La).32T 3 32T1.1.2. Mỏ đá Bản Bó Cón (phường Chiềng An, thành phố Sơn La).32T 5 32T1.2. Tổng quan về cát nghiền.32T 32T8 32T1.2.1. Tình hình nghiên cứu sử dụng cát nghiền trên thế giới.32T 8 32T1.2.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng cát nghiền ở Việt Nam.32T 10 32T1.3.32T Giới thiệu sơ lược về công trình Bản Mòng 12 32TKẾT LUẬN CHƯƠNG 1.32T 17 32TCHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, THÍ NGHIỆM 32T 18 32T2.1. Các tính chất của vật liệu32T 18 32T2.1.1. Chất kết dính xi măng32T 18 32T2.1.2. Tro bay32T 32T19 32T2.1.3. Cốt liệu lớn 22 32T2.1.4. Cốt liệu nhỏ 26 32T2.1.5. Phụ gia hóa sử dụng cho bê tông 30 32T2.1.6. Nước 32 32T2.2 Phương pháp nghiên cứu32T 32 32T2.2.1. Phương pháp xác định các tính chất của nguyên vật liệu sử dụng32T 32 32T2.2.2. Phương pháp xác định tính chất của hỗn hợp bê tông và của bê tông32T 34 32TKẾT LUẬN CHƯƠNG 2.32T 35 32TCHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HỢP LÝ CỦA HỖN HỢP CÁT, ĐÁ TRONG BÊ TÔNG VÀ THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG 32T 36 32T3.1. Phương pháp thiết kế thành phần bê tông dùng đá mạt32T 36 32T3.1.1. Chọn cấp phối sơ bộ của bê tông32T 36 32T3.1.2. Kết quả cường độ nén của cấp phối bê tông32T 37 32T3.1.3. Nghiên cứu cường độ của bê tông thường bằng phương pháp toán quy hoạch thực nghiệm 32T 39 32T3.1.3.1. Xây dựng quy hoạch thực nghiệm bậc 1, ba biến để nghiên cứu sự ảnh hưởng của các nhân tố đến cường độ của bê tông thường. 32T 39 32T3.1.3.2. Kết quả nghiên cứu cường độ nén của bê tông thường sử dụng các loại cốt liệu nhỏ. 32T 41 32T3.1.3.3. Tìm vùng dừng của các biến nghiên cứu cho bê tông thường.32T 50 32T3.1.4. Nghiên cứu thiết kế thành phần bê tông thường tối ưu sử dụng các loại đá mạt 32T 51 32T3.1.4.1. Xây dựng quy hoạch thực nghiệm bậc hai, hai biến.32T 51 32T3.1.4.2. Kết quả cường độ nén của bê tông thường sử dụng các loại đá mạt.32T 55 32T3.2. Các thành phần hợp lý của hỗn hợp bê tông32T 64 32T3.2.1. Đá mạt Bản Khoang32T 64 32T3.2.2. Đá mạt Bản Bó Cón32T 65 32T3.2.3. Kiểm tra thành phần hạt của hỗn hợp đá mạt và đá dăm32T 67 32TKẾT LUẬN CHƯƠNG 332T 69 32TCHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG ĐÁ MẠT32T 70 32T4.1. Độ lưu động của bê tông32T 70 32T4.1.1. Độ sụt32T 70 32T4.1.2. Cường độ bám dính của bê tông với cốt thép32T 71 32T4.2. Cường độ bê tông32T 73 32TKẾT LUẬN CHƯƠNG 432T 76 32TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ32T 77 32TKẾT LUẬN. 77 32TKIẾN NGHỊ32T 78 32TTÀI LIỆU THAM KHẢO32T 32T79 32TI. TIẾNG VIỆT 79 32TII. TIẾNG ANH32T 80 DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT BTĐM : Bê tông đá mạt BTCT : Bê tông cốt thép HHBT : Hỗn hợp bê tông VLXD : Vật liệu xây dựng KLTT : Khối lượng thể tích C : Cát Đ : Đá N : Nước T : Tro X: : Xi măng PG : Phụ gia CL : Cốt liệu CLL : Cốt liệu lớn M : Mạt M+Đ : Mạt+Đá BBC : Mạt Bản Bó Cón BK : Mạt Bản Khoang N/(X+T) : Tỷ lệ Nước trên Xi măng+Tro C/(X+T) : Tỷ lệ Cát trên Xi măng+Tro C/(C+Đ) : Tỷ lệ Cát trên Cát+Đá N/CKD : Tỷ lệ Nước trên Chất kết dính T/(X+T) : Tỷ lệ Tro trên Xi măng+Tro N/(C+Đ) : Tỷ lệ Nước trên Cát+Đá C/CL : Tỷ lệ Cát trên Cốt liệu N/XM : Tỷ lệ Nước trên Xi măng CKD : Chất kết dính CP1 : Cấp phối 1 CP2 : Cấp phối 2 ……………………………. CP13 : Cấp phối 13 HQTN : Hồi quy thực nghiệm GHT : Giới hạn trên GHD : Giới hạn dưới VLĐ1 : Mỏ vật liệu 1 VLĐ2 : Mỏ vật liệu 2 PC : Xi măng Pooclăng-Porland Cements PCB : Xi măng Pooclăng hỗn hợp-Blended Porland Cements ASTM : Tiêu chuẩn Mỹ-American Society of Testing and Materials BS : Tiêu chuẩn Anh-Bristish Standard TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam P : Tiêu chuẩn Pháp a R i R % : Lượng sót riêng biệt A R i R % : Lượng sót tích lũy ρR v R : Khối lượng thể tích ρ R R : Khối lượng riêng R R n R : Cường độ chịu nén R R u R : Cường độ chịu uốn R R k R : Cường độ chịu kéo R R x R : Cường độ chịu nén của xi măng σ : Khoảng quy hoạch SW (Slightly weather) : Phong hóa nhẹ KH : Không bão hòa BH : Bão hòa [...]... thực nghiệm mạt Bản Bó Cón 52 Bảng 3.10: Thành phần cấp phối quy hoạch bê tông sử dụng đá mạt Bản Khoang 53 Bảng 3.11: Thành phần cấp phối quy hoạch bê tông sử dụng đá mạt Bản Bó Cón 54 Bảng 3.12: Cường độ nén tuổi 28 ngày của bê tông thường sử dụng đá mạt Bản Khoang 55 Bảng 3.13: Cường độ nén tuổi 28 ngày của bê tông thường sử dụng đá mạt Bản Bó Cón .61 Bảng 3.14:... xuất phát từ ý tưởng sử dụng đá mạt thay cát vàng trong bê tông Nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng đối với công trình Bản Mòng Vấn đề này nếu được giải quyết và sử dụng rộng rãi trong sản suất bê tông sẽ không chỉ có ý nghĩa về mặt thực tiễn, khoa học mà còn đem lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật không nhỏ II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu tình hình sử dụng đá mạt, cát nghiền ở Việt... hợp đá mạt thay thế cát tự nhiên mà không làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bê tông trước mắt cũng như lâu dài - Chứng minh được các tính chất của bê tông sử dụng đá mạt đều phù hợp với lý thuyết chung về bê tông xi măng - Thiết kế được cấp phối bê tông sử dụng đá mạt ứng dụng với công trình Bản Mòng tỉnh Sơn La 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÁ MẠT, CÁT NGHIỀN, GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH BẢN MÒNG... độ sơ khai Trong khi đó đá mạt- thải phẩm của quá trình gia công đá còn tồn tại khá nhiều ở các bãi chứa, chưa được sử dụng một cách hợp lý Vì vậy đề tài của học viên Nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng đối với công trình Bản Mòng sẽ giải quyết được vấn đề nêu trên 3 Trong luận văn giới thiệu 2 mỏ đá là: mỏ đá Bản Khoang (xã Chiềng Ngần, thành phố Sơn La), mỏ đá Bản Bó Cón (phường Chiềng... 1 với 3 nhân tố ảnh hưởng 40,41 Bảng 3.4: Các giá trị cường độ nén của bê tông sử dụng đá mạt Bản Khoang 42 Bảng 3.5: Cường độ nén của bê tông tuổi 28 ngày theo biến mã X1 khi X3=-1 47 Bảng 3.6: Cường độ nén của bê tông tuổi 28 ngày theo biến mã X1 khi X3=+1 48 Bảng 3.7: Vùng dừng mạt Bản Khoang, mạt Bản Bó Cón 51 Bảng 3.8: Bảng mã hóa các hệ số thực nghiệm mạt Bản Khoang .52 Bảng 3.9: Bảng... tế nguồn đá mạt ở một số công trường khai thác đá ở Việt Nam - Tiến hành lấy mẫu đá mạt để nghiên cứu, thí nghiệm - Thiết kế cấp phối bê tông III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU 1 Cách tiếp cận : - Từ công trình thực tế, tiến hành thí nghiệm để tìm ra cấp phối bê tông hợp lý 2 2 Phương pháp nghiên cứu : - Khảo sát thực trạng đá mạt ở một số cơ sở khai thác và gia công đá của một... so sánh cường độ nén của bê tông thường sử dụng cấp phối hạt tự T 2 3 nhiên và cấp phối hạt tối ưu 74 T 2 3 1 PHẦN MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Gần các công trường khai thác đá để sử dụng cho công trình ngoài việc sản xuất được đá dăm còn sản sinh ra một số đá mạt Trong điều kiện khan hiếm cát như hiện nay việc sử dụng đá mạt để sản xuất bê tông cho công trình không chỉ có ý nghĩa... liệu đá dăm và các loại đá mạt 68 Bảng 4.1: Cường độ bám dính của bê tông với cốt thép 72 Bảng 4.2: Kết quả so sánh cường độ nén của bê tông thường sử dụng cấp phối hạt tự nhiên và cấp phối hạt tối ưu 74 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Hình ảnh về đá mạt Bản Khoang 5 T 2 3 T 2 3 Hình 1.2 : Hình ảnh về đá mạt Bản Bó Cón 7 T 2 3 T 2 3 Hình 1.3: Mặt bằng công trình Bản Mòng. .. 882:1992 29 Bảng 2.9: Các thí nghiệm theo tiêu chuẩn sử dụng nghiên cứu tính chất vật liệu 33 Bảng 2.10: Các thí nghiệm theo tiêu chuẩn nghiên cứu tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông 34 Bảng 3.1: Thành phần cấp phối sơ bộ của bê tông thường sử dụng các loại cốt liệu nhỏ khác nhau .37 Bảng 3.2: Cường độ nén của bê tông thường ở các tuổi 7, 14 và 28 ngày 37 Bảng 3.3:... = 0.55 đối với đá T 2 3 mạt Bản Khoang 64 T 2 3 Hình 3.18: Ảnh hưởng của C/(C+Đ) đến cường độ R28 khi N/CKD = 0.4 đối với đá T 2 3 mạt Bản Khoang 64 T 2 3 Hình 3.19: Ảnh hưởng của C/(C+Đ) đến cường độ R28 khi N/CKD = 0.56 đối với đá T 2 3 mạt Bản Bó Cón 66 T 2 3 Hình 3.20: Ảnh hưởng của C/(C+Đ) đến cường độ R28 khi N/CKD = 0.36 đối với đá T 2 3 mạt Bản Bó Cón . tưởng sử dụng đá mạt thay cát vàng trong bê tông Nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng đối với công trình Bản Mòng . Vấn đề này nếu được giải quyết và sử dụng rộng rãi trong sản suất bê. chuyên ngành xây dựng công trình thuỷ với đề tài Nghiên cứu sử dụng đá mạt cho bê tông ứng dụng đối với công trình Bản Mòng được hoàn thành với sự cố gắng nỗ lực của bản thân cùng sự giúp. nghiệm mạt Bản Bó Cón 52 Bảng 3.10: Thành phần cấp phối quy hoạch bê tông sử dụng đá mạt Bản Khoang 53 Bảng 3.11: Thành phần cấp phối quy hoạch bê tông sử dụng đá mạt Bản Bó Cón 54 Bảng 3.12: