Vật liệu xây dựng - Chương 2: Vật liệu đá thiên nhiên

CHƯƠNG 1: TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VLXDCHƯƠNG 2: VẬT LIỆU ĐÁ THIÊN NHIÊNCHƯƠNG 3: VẬT LIỆU GỐM XÂY DỰNGCHƯƠNG 4: CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠCHƯƠNG 5: BÊ TƠNG DÙNG CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠCHƯƠNG 6: VỮA XÂY DỰNGCHƯƠNG 7: CHẤT KẾT DÍNH HỮU CƠCHƯƠNG 8: VẬT LIỆU GỖNỘI DUNG MƠN HỌCCHƯƠNG 2: VẬT LIỆU ĐÁ THIÊN NHIÊNI. KHÁI NIỆM – PHÂN LOẠIII. PHẠM VI SỬ DỤNGIII. CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢNIV. SỰ ĂN MÒN VÀ BIỆN PHÁP BẢO VỆ1. KHÁI NIỆMĐá thiên nhiên: - Bao gồm một hay nhiều khoáng vật vô cơ khác nhau- Khoáng vật là những vật thể đồng nhất về thành phần hóa học, cấu trúc và tính chất vật lýI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠICalciteQuartzMalachiteĐá đơn khoáng: đá thiên nhiên tạo bởi một loại khoáng vật: đá thạch anh (SiO2), đá thạch cao (CaSO4.2H2O)Đá đa khoáng: đá tạo bởi nhiều loại khoáng: đá basalte, đá granite (SiO2, Al2O3, K2O, Na2O, CaO, FeO, Fe3O4...)Ưu điểm: - Bền vững trong môi trường sử dụng - Cường độ chịu nén và độ cứng cao - Có nhiều màu sắc, nhiều vân  trang trí - Chống thấm, bảo vệ bề mặt công trình Nhược điểm: - Khối lượng thể tích lớn - Cồng kềnh - Khó gia côngI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI2. PHÂN LOẠI a. Theo nguồn gốc hình thành: - Đá magma (Igneous rock) - Đá trầm tích (Sedimentary rock) - Đá biến chất (Metamorphic rock) b. Theo khối lượng thể tích, cường độ nén: - Đá nhẹ - Đá nặng c. Theo phạm vi sử dụng: - Đá hộc - Đá gia côngI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI2. PHÂN LOẠI a. Theo nguồn gốc hình thành Đá magma (Igneous rock) - Tạo thành từ quá trình nguội đặc của magma (nham thạch) nóng chảy ở nhiệt độ 1000 ÷1300oC - Đặc điểm chung: + Đồng nhất, đẳng hướng + Kết tinh dạng hạt thành khối đặc chắc, có ađ, ođ lớn + Nhiều màu sắc + Cường độ chịu nén caoI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI2. PHÂN LOẠI a. Theo nguồn gốc hình thành Đá magma (Igneous rock) - Magma xâm nhập: + ở sâu trong lịng đất + cấu trúc tinh thể lớn, đặc chắc, cường độ lớn + syenite, gabbro, granite, diorite - Magma vụn (phún xuất rời rạc, đá vụn hỏa sơn): + bắn tung ra xa khỏi lịng đất + tro, cát, bọt, tufs núi lửaI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI2. PHÂN LOẠI a. Theo nguồn gốc hình thành Đá magma (Igneous rock) - Magma phún xuất: + theo những kẽ nứt trào lên mặt đất + nguội lạnh nhanh ở nhiệt độ và áp suất thấp + các khống khơng kịp kết tinh hoặc chỉ kết tinh 1 phần với kích thước tinh thể bé, cịn đa số ở dạng vơ định hình + porphyre, andesite, diabaze, basalte, trachyteI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠII. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠITheo hàm lượng SiO2, đá magma được chia làm 4 loại:Đá macma axit: khi hàm lượng SiO2 > 65% Đá macma trung tính: khi hàm lượng SiO2 = 65÷55% Đá macma bazơ: khi hàm lượng SiO2 = 55÷45%Đá macma siêu bazơ: khi hàm lượng SiO2 < 45%I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIKhoáng vật tạo đá magma - Thạch anh – SiO2 + dạng kết tinh, tinh thể lăng trụ 6 cạnh + màu trắng, trắng sữa + độ cứng 7, khối lượng riêng 2,65g/cm3 + cường độ cao 20.000kG/cm2 + chống mài mịn tốt, ổn định với MT axit + khơng tác dụng với vơi ở nhiệt độ thường + ở 175÷200oC sinh ra phản ứng silicatI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIKhoáng vật tạo đá magma - Fensfat + fensfat Kali: cát khai thẳng gĩc – octocla K2O.Al2O3.6SiO2 + fensfat Natri/Canxi: cát khai xiên gĩc – plagiocla + màu trắng, trắng xám, vàng, hồng, đỏ + khối lượng riêng 2,55÷2,76g/cm3 + độ cứng 6÷6,5, cường độ 1200÷1700kG/cm2 + chống phong hĩa kém + kém ổn định với nước và nước cĩ CO2I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIKhoáng vật tạo đá magma - Mica + biotit: K(Mg,Fe)3.Sỉ3AlO10 , màu nâu, đen + muscovit: K2O.Al2O3.6SiO2.2H2O, trong suốt + khối lượng riêng 2,76÷3,2g/cm3 + độ cứng 2÷3- Khống vật màu sẫm + màu xẫm, cường độ cao, dai và bền, khĩ gia cơngI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠII. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIĐá Magma (Igneous rock)AndesiteBasaltDioriteGabbroGraniteObsidianPegmatitePeridotitePumiceRhyoliteScoriaTuff2. PHÂN LOẠI a. Theo nguồn gốc hình thành Đá trầm tích (Sedimentary rock) Tạo thành do quá trình trầm lắng, tích tụ của các loại VL - Trầm tích hóa học: khoáng vật vô cơ trầm lắng trong nước trong một thời gian rất lâu: đá vơi, dolomite, anhydrite, magnesite - Trầm tích hữu cơ: động vật, thực vật trầm lắng trong nước: đá vôi vỏ sò, đá vôi, đá phấn - Trầm tích cơ hóa: VL rời rạc (sỏi, cát, sa thạch, ) trầm lắngI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIKhoáng vật tạo đá trầm tích - Nhĩm oxyt silic + opan: SiO2.2H2O, khơng màu hoặc màu trắng sữa, khối lượng riêng 1,9÷2,5g/cm3, độ cứng 5÷6 + chanxedon: SiO2, màu trắng, xám, vàng sáng, xanh, khối lượng riêng 2,6g/cm3, độ cứng 6 + Thạch anh trầm tíchI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIKhoáng vật tạo đá trầm tích - Nhĩm cacbonat + canxit: CaCO3, khơng màu hoặc màu trắng, khối lượng riêng 2,7g/cm3, độ cứng 3÷4 + dolomit: CaMg(CO3)2, màu trắng, xám, vàng sáng, xanh, khối lượng riêng 2,8g/cm3, độ cứng 6 + manhexit: MgCO3, màu trắng, xám, vàng, nâu, khối lượng riêng 3g/cm3, độ cứng 3,5÷4,5I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIKhoáng vật tạo đá trầm tích - Nhĩm khống sét + caolinit: Al4[Si4O10](OH)8 hay Al2O3.2SiO2.2H2O màu trắng, xám hoặc xanh, khối lượng riêng 2,6g/cm3, độ cứng 1 + mica ngậm nước: mica và silicat phân hủy + monmorilonit: khống sét tạo thành trong mơi trường kiềmI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIKhoáng vật tạo đá trầm tích - Nhĩm sunfat + thạch cao: CaSO4.2H2O, khơng màu hoặc màu trắng, xám hoặc xanh, tinh thể dạng bản hoặc dạng sợi, khối lượng riêng 2,3g/cm3, độ cứng 2. Tạo thành do trầm tích hĩa học, thủy hĩa anhydrit, nước chứa H2SO4 tác dụng với đá vơi + anhydrit: CaSO4, màu trắng hoặc xanh da trời, khối lượng riêng 3g/cm3, độ cứng 3÷3,5I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠII. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIĐá Trầm Tích (Sedimentary Rock)BrecciaChertCoalConglomerateIron OreLimestoneRock SaltSandstoneShaleSiltstone2. PHÂN LOẠI a. Theo nguồn gốc hình thành Đá biến chất (Metamorphic rock) Đá macma hay trầm tích dưới tác dụng nhiệt độ, áp suất, phản ứng hóa học VD: Đá vơi  đá hoa (đá marbre = cẩm thạch) Granite  Gneiss Sa thạch  Quazit Đất sét  diệp thạch sétI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠII. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIĐá Biến Chất (Metamorphic Rock)AmphiboliteGneissHornfelsMarblePhylliteQuartziteSchistSlateI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIROCK-CYCLEI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIROCK-CYCLE 2. PHÂN LOẠI b. Theo khối lượng thể tích, cường độ nén - Đá nhẹ: - Đá nặng: I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI2. PHÂN LOẠI c. Theo phạm vi sử dụng - Đá hộc: hình dáng bất kỳ, khối lượng <15kg, chiều dài <500mm - Đá gia công: + Đá khối + Đá chẻ (đá đẽo, đá phiến) + Đá tấm + Đá dăm: d=5–70 mm + Cát: d=0,14–5 mm + Đá bụi: d<0,14mm I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠII. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠIII. PHẠM VI SỬ DỤNGMỎ ĐÁ ĐANG ĐƯỢC KHAI THÁCII. PHẠM VI SỬ DỤNGKhai thác đá bằng phương pháp khoan – nổ mìnII. PHẠM VI SỬ DỤNGGIA CƠNG ĐÁ THEO ĐÚNG KÍCH THƯỚCII. PHẠM VI SỬ DỤNGCHUYỂN ĐÁ KHỐI SANG BÃI CHỨAII. PHẠM VI SỬ DỤNGMÁY CẮT ĐÁII. PHẠM VI SỬ DỤNGSẢN PHẨM ĐÁĐá 4x6Đá hộcII. PHẠM VI SỬ DỤNGII. PHẠM VI SỬ DỤNGĐÁ TẤM, ĐÁ PHIẾNII. PHẠM VI SỬ DỤNGII. PHẠM VI SỬ DỤNGCƯA CẮT ĐÁ GRANITEII. PHẠM VI SỬ DỤNGDây chuyền tự động đánh bĩng sản phẩmThành phẩm sau khi đánh bĩngKiểm tra độ bĩng và chất lượng sản phẩmII. PHẠM VI SỬ DỤNGII. PHẠM VI SỬ DỤNGII. PHẠM VI SỬ DỤNGII. PHẠM VI SỬ DỤNGII. PHẠM VI SỬ DỤNG1. KHỐI LƯỢNG RIÊNG2. HỆ SỐ MỀM HÓA Có 4 cấp: Kmh = 0.5-0.6 : yếu Kmh = 0.61-0.75 : trung bình Kmh = 0.76-0.9 : khá Kmh = 0.91-1.0 : rất bền nướcIII. CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN3. CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN, CHỊU KÉO Cường độ chịu nén: Đá nhẹ: mác 25, 50, 75, 100 Đá nặng: mác 125, 150, 175, , 1200 Cường độ chịu kéo: 4. TÍNH ĐỒNG NHẤT Không có những VL lạ, mềm hay cứng nhét vào các kẽ nứt nhỏ, hốc rỗng hay bao quanh của VL đá thiên nhiên5. ĐỘ HÚT NƯỚC6. ĐỘ MÀI MÒNIII. CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN1. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY PHÁ HOẠI a. Nguyên nhân khách quanMôi trường: nước, nước có CO2, môi trường nước muối, nước phèn, nước biển, nước có áp lực, nước axitDo sự thay đổi của nhiệt độ hoặc áp suất b. Các nguyên nhân chủ quanGia công bề mặt vật liêu đá thiên nhiên không phẳng, không đạt yêu cầu kỹ thuật, còn tồn tại những khuyết tật, những kẻ nứt, hoặc các hốc rỗngIV. SỰ ĂN MỊN & PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ2. CÁC BIỆN PHÁP HẠN CHẾ Hạn chế sự xâm nhập của nước đối với vật liệu đá thiên nhiên: + Florure hóa bề mặt vật liệu đá thiên nhiên bằng hợp chất MgSiF6 2CaCO3 + MgSiF6  2 CaF2 + SiO2 + MgF2 + 2CO2 + Gia công bề mặt vật liệu đá nhiên thiên thật phẳng, nhẵn, thể hiện vân, có ánh gương đạt yêu cầu kỹ thuật và thẩm mỹIV. SỰ ĂN MỊN & PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ