Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 2

Chương 2 của bài giảng Vật liệu xây dựng trình bày về vật liệu đá thiên nhiên, cụ thể là: khái niệm, phân loại vật liệu đá thiên nhiên; các khoáng vật tạo đá; phương pháp khai thác và gia công đá;... Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 2Bài giảng Vật liệu xây dựngChương 2: Vật liệu đá thiên nhiênCHƯƠNG IIVẬT LIỆU ĐÁ THIÊN NHIÊNI. Khái niệmĐá thiên nhiên: Là một khối vô cơ bao gồm 1 hay nhiều khoáng vật khác nhau.Khoáng vật là những vật thể đồng nhất về thành phần hóa học, cấu trúc và tínhchất vật lý. Ví dụ khoáng vật thạch cao, fenspat ...- Các loại đá chỉ tạo nên bởi một loại khoáng vật như: đá thạch anh, đá thạch caohay tạo nên bởi nhiều loại khoáng như: đá bazan, đá granit.Vật liệu đá thiên nhiên: Là sản phẩm sản xuất từ đá thiên nhiên bằng phươngpháp gia công cơ học như: đá hộc, đá tấm (phiến), đá dăm, cát, ...Từ đá thiên nhiên có thể chế tạo một số chất kết dính như xi măng, vôi, thạch cao..Vật liệu đá xây dựng được sử dụng rộng rãi nhờ có những ưu điểm sau:- Cường độ chịu nén cao, Rn cao.- Bền vững trong môi trường sử dụng.- Dùng để trang trí.- Giá thành hạ, tận dụng được nguồn nguyên liệu địa phương.II. Phân loại:II.1. Phân loại theo nguồn gốc hình thành:Căn cứ vào nguồn gốc hình thành người ta chia thành 3 nhóm sau: đá magma, đátrầm tích, và đá biến chất.II.1.1. Đá magma:Được tạo thành do sự nguội đặc và kết tinh của những khối magma nóng chảy ởùnhiệt độ 1000 - 1300oC. Tùy theo điều kiện nguội đặc chia làm 2 loại, magma xâm nhập vàmagma phún xuất.Magma xâm nhập: hình thành do magma nóng chảy xâm nhập vào bên tronglòng trái đất (cách ly khí quyển) dưới áp lực và nhiệt độ cao, nguội dần mà thành. Như đágranit, diorit, syenite.II- 1Bài giảng Vật liệu xây dựngChương 2: Vật liệu đá thiên nhiênMagma phún xuất: hình thành do sự nguội đặc và kết tinh của magma nóngchảy theo những kẻ nứt phun ra trên bề mặt trái đất, tiếp xúc với không khí, áp suất vànhiệt độ thấp, nguội lạnh nhanh mà sinh ra.- Trên mặt đất, do nguội lạnh nhanh, magma không kịp kết tinh nên có thể tạo ranhững tinh thể rất nhỏ, dạng ẩn tinh hoặc thủy tinh núi lửa: đó là dạng magma phún xuấtchặc chẽ. Vd. Đá diabaz, bazan, andezit- Khi magma đang sủi bọt, gặp lạnh đông lại nên rất xốp và nhẹ, hoặc phần magma bịphun lên cao, bay xa, nguội nhanh, hơi nước, khí thoát ra nhiều nên có kết cấu rỗng vụn,γo nhỏ: đó là dạng magma phún xuất rời rạc. Vd. Tro, tuff núi lữa.Dựa vào hàm lượng oxit silic, magma có các loại:-ĐáĐáĐáĐámagmamagmamagmamagmaacid:trung tính:baz:siêu baz:SiO2SiO2SiO2SiO2>==<65%.65 - 55%.55 - 45%.45%.II.1.2. Đá trầm tíchĐược hình thành do sự trầm lắng của các khoáng chất trong nước, tích lũy thànhkhối mà thành. Dựa vào điều kiện hình thành chia làm 3 loại:Trầm tích vô cơ: tạo thành do sự trầm lắng của các vật liệu khoáng hòa tan trongnước kết tủa lại, như đá vôi dolomit, thạch cao, anhydrit.Trầm tích hữu cơ: tạo thành do sự trầm lắng của xác động thực vật, như đá vôivỏ sò, đá phấùn, diatomit.Trầm tích cơ học: tạo thành do sự trầm lắng của các sản phẩm vụn nát sinh ratrong quá trình phong hóa các loại VL. Có loại rời rạc như sỏi, cát, hoặc gắn kết nhau nhưdăm kết, cuội kết.II.1.3. Đá biến chất:Là các loại đá magma và trầm tích bị biến chất khi gặp áp suất và nhiệt độ cao.Gồm 2 loại:Biến chất khu vực: khi một vùng đất nào đó bị lún xuống, những lớp đá hìnhthành trước bị lún sâu hơn, bên trên là những lớp trầm tích mới tích tụ dần, lâu ngày tạonên một áp lực lớn ép lên những lớp dưới làm chúng bị biến chất. Loại này có tính phânphiến. Vd. Đa gơ-nai, diệp thạch sét.II- 2Bài giảng Vật liệu xây dựngChương 2: Vật liệu đá thiên nhiênBiến chất tiếp xúc: Tạo thành từ trầm tích bị biến chất do tác dụng của nhiệt độcao. Khi gặp magma xâm nhập, đá trầm tích tiếp xúc với magma nóng chảy do đó bị nungnóng và thay đổi tính chất. Vd. đá hoa, thạch anh.II. 2. Phân loại theo cường độ và khối lượng thể tích:Đá nhẹ:γo < 1800 kg/m3, có R < 150kG/cm2, dùng xây tường cho công trìnhcần cách nhiệt.Đá nặng: γo ≥ 1800 kg/m3, có R ≥ 150 kG/cm2, dùng trong các công trình thủycông để xây móng, tường chắn, lớp phủ bờ kè, ốp lát.III. Các khoáng vật tạo đáCó 4 nhóm chủ yếu: silicate, oxyde, carbonate và sulfate.III.1. Nhóm khoáng silicate:Gồm những nhóm phụ sau:Nhóm phụ fenspat: màu trắng xám, vàng, hồng đến đỏ.- Fenspat kali (octocla): K2O.Al2O3.6SiO2.- Fenspat natri (plagiocla): Na2O.Al2O3.6SiO2.- Fenspat calci (anoctit): CaO.Al2O3.2SiO2.Fenspat kém ổn định trong môi trường có CO2 và nước, ở môi trường nước có chứaCO2, fenspat kali cho sản phẩm mới:K2O.Al2O3.6SiO2 + CO2 + 2H2O → Al2O3.2SiO2.2H2O + K2CO3 + 4SiO2(Kaolin)Kaolin trắng đục, dẻo cao, dùng để sản xuất gốm tinh.Nhóm phụ mica: là những alumosilicate ngậm nước, rất phức tạp. Có 3 loại:- Muscovite: trong suốt. K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O.- Biotite: nâu hoặc đen. K(Mg, Fe)3.(Si3AlO10)(OH, F)2.- Vemiculite: vàng hoặc xám: tạo thành do oxid hóa và thủy hóa biotite. Khi nung,nước mất và tăng thể tích 18 - 20 lần nên được dùng để làm vật liệu cách nhiệt.Nhóm phụ pyroxene: màu đen, phớt lục, phớt nâu.Nhóm phụ amphibon: màu lục h ...