Đang tải... (xem toàn văn)
tài liệu Sử dụng đá nghiền thay thế cát trong bê tôngBê tông không cát sử dụng đá nghiền thay thế cát giúp tăng cường độ. Giảm giá thành . Tận dụng đá nghiền là nguyên kiệu phế phẩm trong ngành công nghiệp khai thac đá.
i ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU SILICATE LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG ĐÁ NGHIỀN LÀM CỐT LIỆU MỊN TRONG SẢN XUẤT BÊ TÔNG TẠI CÔNG TY VLXD 1828 GVHD: TS. NGUYỄN KHÁNH SƠN SVTH: PHẠM THẾ HIỆP MSSV: V0900876 TP. HỒ CHÍ MINH-1/2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập– Tự do – Hạnh phúc Số : /BKĐT KHOA : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN: VẬT LIỆU SILICATE NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN : PHẠM THẾ HIỆP MSSV: V0900876 NGÀNH : VẬT LIỆU SILICATE LỚP: VL09SI 1.Đầu đề luận văn 2.Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu) 3.Ngày giao nhiệm vụ luận văn 4.Ngày hoàn thành nhiệm vụ 5.Họ tên người hướng dẫn. Phần hướng dẫn. 1. ……………… 2. ……………… Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn Ngày …….tháng……năm 2013 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Kí và ghi rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ): Đơnvị : Ngày bảo vệ : Điểm tổng kết : ii . LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành được đề tài luận văn này tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: - Gia đình đã tạo điều kiện về vật chất và tinh thần cho tôi trong suốt những năm học qua cũng như quãng thời gian thực hiện đề tài này. - Tiến sĩ Nguyễn Khánh Sơn đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi thực hiện đề tài. - Chú Nguyễn Đại Bảo – Giám đốc công ty VLXD 1828 cùng các cô chú, anh chị trong công ty đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài. - Các thầy cô và các bạn trong Bộ môn Silicate đã giúp đỡ tôi trong suốt quãng thời gian ngồi trên ghế nhà trường. iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Xuất phát từ nhu cầu thực tế tại công ty VLXD 1828 muốn sử dụng nguồn nguyên liệu đá nghiền dồi dào và có sẵn tại địa phương để làm cốt liệu mịn thay thế cát trong bê tông, nên đề tài này được thực hiện nhằm khảo sát bằng thực nghiệm tính khả thi của đề xuất này. NỘI DUNG: - Thực hiện hai loại cấp phối bê tông là cấp phối thường và cấp phố i liên tục có và không có sử dụng phụ gia siêu dẻo để tạo bê tông mác 300. - Tìm ra ưu nhược điểm của hai loại cấp phối trên và biện pháp khắc phục nhược điểm, phát triển các ưu điểm của hai cấp phối đó. - Tìm ra ảnh hưởng của phụ gia siêu dẻo đến các tính chất của bê tông được chế tạo từ hai cấp phối trên - Rút ra kế t luận về tính khả thi của đề tài áp dụng cho công ty nói riêng và cho toàn ngành công nghiệp bê tông nói chung. KẾT QUẢ: - Hoàn toàn có thể sử dụng đá nghiền làm cốt liệu mịn thay thế cát trong bê tông áp dụng tại công ty nếu công ty đầu tư các loại máy móc xây dựng hiện đại phù hợp với công nghệ mới này. - Các loại bê tông đá nghiền đều có cường độ chịu nén cao hơn nhiều so với bê tông cát sử dụng cùng một lượ ng xi măng => giúp tiết kiệm xi măng. - Ứng với mỗi loại cấp phối đều có ưu, nhược điểm riêng. Tuy nhiên, tùy thuộc vào từng loại sản phẩm mà có thể áp dụng cấp phối phù hợp. VD: Đối với sản phẩm bê tông bơm sàn nhà nên áp dụng cấp phối bê tông thường. - Sử dụng phụ gia siêu dẻo sẽ giúp khắc phục được nhược điểm lớn nhấ t của bê tông đá nghiền là độ sụt thấp, khó thi công. iv MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi CHƯƠNG1:MỞ ĐẦU 1 1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bê tông xi măng tại công ty 1 1.2 Mục tiêu và lý do chọn đề tài 2 1.3 Nhiệm vụ 3 1.4 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài đối với doanh nghiệp và xã hội 3 CHƯƠNG 2: BÊ TÔNG VÀ THÀNH PHẦN CẤU TẠO 5 2.1 Khái niệm 5 2.2 Phân loại 6 2.3 Thành phần cấu tạo bê tông 7 2.3.1 Chất kết dính 7 2.3.2 Cốt liệu thô 8 2.3.3 Cốt liệu mịn 9 2.3.4 Nước 10 2.3.5 Phụ gia 10 2.4 Lý thuyết thiết kế cấp phối 12 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ NGUYÊN LIỆU 17 3.1. Quy trình nghiên cứu 17 3.2. Các tiêu chuẩn và phương pháp thử nghiệm, phân tích sử dụng 22 3.2.1 Phương pháp thử đối với xi măng 22 iv 3.2.2. Phương pháp thử đối với cát, đá nghiền 22 3.2.3. Phương pháp thử đối với đá 22 3.2.4. Phương pháp thử đối vối bê tông tươi 23 3.2.5. Phương pháp thử đối với đá bê tông 23 3.2.6 Kính hiển vi điện tử quét - SEM: 23 3.2.7 Nhiễu xạ tia X - XRD 23 3.2.8 Các thí nghiệm dành cho cốt liệu mịn 23 3.2.9 Các thí nghiệm dành cho cốt liệu thô 24 3.2.10 Các thí nghiệm dành cho xi măng 24 3.2.11. Các thí nghiệm dành cho bê tông tươi 24 3.2.12. Các thí nghiệm dành cho đá bê tông 24 3.3 Nguyên liệu và đánh giá 24 3.3.1 Xi măng 24 3.3.2 Đá 1x2 (Cốt liệu thô) 26 3.3.3 Cát sông (cốt liệu mịn) 29 3.3.4 Đá mi bụi (Cốt liệu mịn thay thế cát) 31 3.3.5 Phụ gia 33 CHƯƠNG 4: CẤP PHỐI BÊ TÔNG VÀ KẾT QUẢ 36 4.1 Thiết kế cấp phối 36 4.1.1 Thiết kế cấp phối bê tông Mác 300 – Không phụ gia 36 4.1.2 Thiết kế cấp phối bê tông Mác 300 – Có phụ gia (1lit/100kg xi măng) 38 4.1.3 Thiết kế cấp phối liên tục Mác 300 40 4.2 Kết quả độ sụt chế tạo bê tông 45 4.3. Kết quả đo cường độ chịu nén 48 4.4 Kết quả đo độ hút nước 55 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 iv 5.1 Kết luận 58 5.2 Kiến nghị 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 62 Các phương pháp phân tích 62 1. Kính hiển vi điện tử quét - SEM: 62 2. Nhiễu xạ tia X - XRD 63 3. Các thí nghiệm dành cho cốt liệu mịn 64 4. Các thí nghiệm dành cho cốt liệu thô 71 5. Các thí nghiệm dành cho xi măng 78 6. Các thí nghiệm dành cho bê tông tươi 91 7. Các thí nghiệm dành cho đá bê tông 97 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Các sản phẩm của công ty VLXD 1828 2 Hình 1.2 : Khai thác cát trên các con sông 4 Hình 1.3 : Sạt lở bờ sông do khai thác cát 4 Hình 2.1 : Một số loại xi măng thông dụng trên thị trường hiện nay 7 Hình 2.2: Sỏi và đá dùng trong cấp phối bê tông 8 Hình 2.3: Công trường khai thác đá 9 Hình 2.4 : Một số loại phụ gia cho bê tông 12 Hình 3.1: Sơ đồ quy trình nghiên cứu 18 Hình 3.2: Mẫu sau khi tạo 20 Hình 3.3: Bể bảo dưỡngmẫu 21 Hình 3.4: Xi măng Nghi Sơn PCB dân dụng 25 Hình 3.5: Mỏ đá Soklu – Đá 1x2 26 Hình 3.6: Bãi cát tại công ty 30 Hình 3.7 : Thành phần hạt của đá mi bụi 33 Hình 4.1: Vùng phân bố liên tục kích thước cốt liệu 42 Hình 4.2: Ảnh chụp bề mặt các mẫu không phụ gia sau khi nén vỡ 57 Hình 4.3: Ảnh chụp bề mặt các mẫu có phụ gia sau khi nén vỡ 57 Hình 5.1: Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử quét 62 Hình 5.2: Máy X-ray 63 Bảng 5.1: Kích thước lỗ sàng của bộ sàng chuẩn dành cho cốt liệu mịn 64 Hình 5.3: Bộ sàng cát và cân điện tử 65 Hình 5.4: Bộ sàng rửa bụi bùn sét 66 Hình 5.5: Dụng cụ đo khối lượng thể tích xốp 68 v Hình 5.6: Dụng cụ đo khối lượng riêng 70 Bảng 5.2: Kích thước lỗ sàng của bộ sàng chuẩn dành cho cốt liệu thô 71 Bảng 5.3: Khối lượng mẫu tối thiểu tương ứng với cỡ hạt lớn nhất đối với cốt liệu thô 71 Hình 5.7: Bộ sàng đá và cân điện tử 72 Hình 5.8: Bộ đo dụng cụ KLTT xốp của đá 75 Hình 5.9: Thước kẹp đo thoi dẹt 77 Hình 3.10: Máy sàng khí Filtra 79 Hình 5.11: Dụng cụ Vicat 80 Hình 5.12: Khuôn Le Chatelier 85 Hình 5.13: Dụng cụ đo khuôn và thùng luộc mẫu 85 Hình 5.14: Máy trộn xi măng 88 Hình 5.15: Hướng dẫn đúc mẫu vữa xi măng 89 Hình 5.16: Dụng cụ đo độ sụt 91 Hình 5.17: Máy nén mẫu 98 Hình 5.18: Các số đo khi xác định KLTT 101 Hình 5.19: Máy đo độ mài mòn 104 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Giá nguyên liệu đầu vào tính trên 1 m3 3 Bảng 2.1 Độ sụt của hỗn hợp bê tông theo dạng kết cấu và phương thức đổ bê tông 12 Bảng 2.2 : Lượng nước tiêu chuẩn tương ứng với kích thước hạt 13 Bảng 2.3 : Hệ số dư vữa hợp lý (K d ) 15 Bảng 3.1: Tính chất cơ lý của xi măng Nghi Sơn PCB dân dụng 25 Bảng 3.2: Phân tích thành phần hạt của đá 1x2 lần 1: 26 Bảng 3.3: Phân tích thành phần hạt của đá 1x2 lần 2 28 Biểu đồ 3.2: Phân bố thành phần hạt của đá 1x2 lần 2 29 Bảng 3.4: Phân tích thành phần hạt của cát 30 Biểu đồ 3.3: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của cát 31 Bảng 3.5: Phân tích thành phần hạt của đá mi bụi 31 Biểu đồ 3.4: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của đá mi bụi 32 Bảng 3.6: Cấp phối điển hình của bê tông có phụ gia Sikamen NN 35 Bảng 4.1: Cấp phối bê tông mác 300 không phụ gia 38 Bảng 4.2: Cấp phối thí nghiệm bê tông mác 300 không phụ gia 38 Bảng 4.3: Cấp phối bê tông mác 300 có phụ gia 40 Bảng 4.4: Cấp phối thí nghiệm bê tông mác 300 không phụ gia 40 Bảng 4.5:Bảng phối hợp thành phần hạt 42 Biểu đồ 4.1: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của cấp phối liên tục 43 Bảng 4.6:Bảng cấp phối liên tục không phụ gia 44 Bảng 4.7: Cấp phối liên tục có phụ gia 45 Bảng 4.8: Kết quả đo độ sụt 46 Biểu đồ 4.2: Tổn thất độ sụt theo thời gian 47 [...]... 500kg/m3): bê tông tổ ong và bê tông cốt liệu rỗng Theo dạng kết dính: Bê tông xi măng Bê tông silicat (chất kết dính là vôi) Bê tông thạch cao Bê tông polime Bê tông dùng chất kết dính đặc biệt Theo dạng cốt liệu: Bê tông cốt liệu đặc Bê tông cốt liệu rỗng Bê tông cốt liệu đặc biệt (chống phóng xạ, chịu nhiệt, chịu axit) Theo công dụng Bê tông thường dùng trong các kết cấu bê tông cốt... bê tông tươi hay hỗn hợp bê tông Hỗn hợp bê tông sau khi đóng rắn chuyển sang trạng thái đá gọi là đá bê tông Bê tông là vật liệu giòn, cường độ chịu nén lớn, cường độc chịu kéo thấp(chỉ bằng 0.1 cường độc chịu nén) Để khắc phục nhược điểm này người ta thường đặt cốt thép vào để tăng khả năng chịu kéo của bê tông trong các kết cấu chịu uốn , chịu kéo Loại bê tông này gọi là bê tông cốt thép Trong bê. .. thép Bê tông thủy công dùng để xây đập, kênh, công trình dẫn nước… Bê tông xây dựng mặt đường sân bay, lát vỉa hè Bê tông dùng cho kết cấu bao che (thường là bê tông nhẹ) SVTH: Phạm Thế Hiệp Trang 6 TN sử dụng đá nghiền làm cốt liệu mịn trong sản xuất BT tại công ty VLXD 1828 GVHD: TS Nguyễn Khánh Sơn Bê tông dùng trong công trình đặc biệt như bê tông chịu nhiệt, bê tông bền sunfat, bê tông. .. cấu đặc biệt Bê tông nặng (pv = 1800-2500kg/m3): chế tạo từ cát, đá, sỏi… dùng cho kết cấu chịu lực thông thường Bê tông nhẹ (pv = 500-1800kg/m3): trong đó gồm bê tông nhẹ cốt liệu rỗng (nhân tạo hay tự nhiên), bê tông tổ ong (bê tông khí và bê tông bọt), chế tạo từ hỗn hợp chất kết dính, nước, cấu tử silic nghiền mịn và chất tạo rỗng, các bê tông hốc lớn (không có cốt liệu nhỏ) Bê tông đặc biệt... ty sản xuất bê tông thương phẩm trong và ngoài nước Những công ty bê tông đã góp phần giảm bớt gánh nặng cho ngành công nghiệp xi măng đang rất khó khăn Các công ty bê tông hàng đầu có thể nói đến như: Bê tồn Lê Phan, Công ty cổ phần Beton6, công ty bê tông Miền Nam… Hàng năm các công ty sản xuất hàng triệu m3 bê tông Nắm bắt được nhu cầu rất cần thiết của bê tông và các sản phẩm từ bê tông, công ty... gia bê tông là những hợp chất vô cơ, hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo mà khi cho một lượng nhỏ vào hỗn hợp bê tông sẽ làm thay đổi tính chất công nghệ của hỗn hợp bê tông hay tính chất sử dụng của đá bê tông theo ý muốn Ngày nay, việc sử dụng rộng rãi bê tông, xi măng cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa học đã làm thay đổi tính chất công nghệ trong sản xuất và sử dụng bê tông. .. mác cao để chế tạo bê tông mác thấp thì lượng xi măng tính toán sẽ rất thấp không đủ để liên kết toàn bộ cốt liệu trong bê tông, mặt khác hiện tượng phân tầng trong bê tông dễ xảy ra, gây nhiều tác hại xấu cho bê tông Vì vậy cần phải tránh dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao và ngược lại 2.3.2 Cốt liệu thô Cốt liệu thô là thành phần chính tạo ra bộ khung chịu lực cho bê tông Các loại thường... sunfat, bê tông chống ăn mòn axit, bê tông chống phóng xạ Bê tông trang trí 2.3 Thành phần cấu tạo bê tông 2.3.1 Chất kết dính Chất kết dính thường dùng nhất trong bê tông hiện nay là xi măng Xi măng là thành phần kết dính liên kết các hạt cốt liệu với nhau tạo cường độ cho bê tông Chất lượng và hàm lượng xi măng là yếu tố quan trọng quyết đinh cường độ chịu lực cho bê tông Một số xi măng thông dụng... độ chịu nén bê tông cấp phối thường 3 ngày tuổi 48 Biểu đồ 4.3: Cường độ chịu nén bê tông cấp phối thường 3 ngày tuổi 48 Bảng 4.10 : Cường độ chịu nén bê tông cấp phối thường 7 ngày tuổi 49 Biểu đồ 4.4 : Cường độ chịu nén bê tông cấp phối thường 7 ngày tuổi 50 Bảng 4.11 : Cường độ chịu nén bê tông cấp phối thường 28 ngày tuổi 50 Biểu đồ 4.5 : Cường độ chịu nén bê tông cấp phối... hóa khá phức tạp và đông kết tạo thành đá bê tông Toàn bộ quá trình này diễn ra trong 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn sẽ đạt cường độ tiêu chuẩn được qui ước trong tính toán và thiết kế công trình [1] Trong bê tông, chất kết dính (xi măng+nước, nhựa đường, phụ gia…) làm vai trò liên kết các cốt liệu thô (đá, sỏi,…đôi khi sử dụng vật liệu tổng hợp trong bê tông nhẹ) và cốt liệu mịn(thường la cát, . KHOA : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN: VẬT LIỆU SILICATE NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN : PHẠM THẾ HIỆP MSSV: V0900876 NGÀNH : VẬT LIỆU SILICATE LỚP: VL09SI 1.Đầu đề luận văn 2.Nhiệm. GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU SILICATE LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG ĐÁ NGHIỀN LÀM CỐT LIỆU MỊN TRONG SẢN XUẤT. giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài. - Các thầy cô và các bạn trong Bộ môn Silicate đã giúp đỡ tôi trong suốt quãng thời gian ngồi trên ghế nhà trường. iii TÓM TẮT LUẬN VĂN