bớc đầu nghiên cứu sử dụng cát biển
nam bộ lm bê tông xi măng
ThS. Lê văn bách
Liên Bộ môn Công trình
Cơ sở II - Trờng Đại học GTVT
Tóm tắt: Bi báo trình by tình hình cát biển Nam Bộ v một số kết quả nghiên cứu bớc
đầu về sử dụng cát biển Nam Bộ lm bê tông xi măng.
Summary: The Southern sea sand situation and the initial research on using Southern
sea sand to manufacture cement concrete were presented in this.
i. đặt vấn đề
Từ trớc đến nay, vật liệu dùng để chế tạo bê tông xi măng trong công tác xây dựng dân
dụng cũng nh xây dựng cầu đờng thờng dùng cát vàng có thành phần hạt đợc khống chế,
nhng do nhu cầu xây dựng ngày càng phát triển, nguồn cát vàng ngày càng khan hiếm, việc
khai thác cát vàng không theo quy hoạch làm cho nguồn cát vàng đang ngày càng cạn kiệt, làm
ảnh hởng nghiêm trọng đến môi trờng sinh thái. Trong khi nguồn cát mịn biển lại đang rất dồi
dào, cha đợc sử dụng. Vì vậy việc nghiên cứu sử dụng cát mịn biển vào chế tạo bê tông xi
măng trong xây dựng là rất cần thiết. Hiện nay, bê tông đợc sử dụng rất rộng rãi trong xây
dựng công trình ở nớc ta cũng nh trên thế giới. Tuy mang nhiều tính u việt, nhng bê tông là
sản phẩm do nhiều vật liệu không đồng nhất tạo ra, do đó cho đến nay việc dùng vật liệu để
chế tạo bê tông xi măng vẫn còn nhiều vấn đề cần phải đi sâu và tiếp tục nghiên cứu.
Hiện nay, các tỉnh vùng Nam Bộ rất khan hiếm vật liệu cát đạt yêu cầu quy chuẩn về xây
dựng. Ngoài ra việc phát triển hệ thống đờng sá phục vụ phát triển kinh tế của các tỉnh Nam
Bộ đang đặt ra những yêu cầu cấp thiết do đặc thù địa lý khu vực. Thực tế xây dựng đờng cho
thấy việc dùng bê tông xi măng để xây dựng móng mặt đờng ở khu vực này là một giải pháp kỹ
thuật có hiệu quả.
Đối với các tỉnh Nam Bộ rất hiếm cát vàng xây dựng, cát đá nhiều khi phải vận chuyển
hàng trăm km đến nơi tiêu thụ, giá thành cao. Trong khi đó với bờ biển và đảo trải dài có sẵn
hàng triệu mét khối cát biển loại cát mịn và mặn mà cho đến nay ngời ta cha hề dùng để chế
Bảng 1. Các chỉ tiêu cơ bản của cát vng thông thờng
cát biển Vũng Tu v cát biển Bình Thuận
TT Các chỉ tiêu
Cát vàng
thông thờng
Cát biển
Vũng Tàu
Cát biển
Bình Thuận
1 Mô đun độ lớn 2,514 0,945 1,131
2 Khối lợng riêng, g/m
3
2,703 2,612 2,640
3 Độ ẩm, % 3,83 0,258 0,367
4 Hàm lợng sét, % 0,014 0,004 0,004
5 Hàm lợng mi ca, % 0,88 0,255 0,165
6 Hàm lợng bụi, bùn, sét, % 1,247 0,457 0,670
7 Khối lợng thể tích, g/m
3
1,483 1,391 1,391
8 Độ xốp X
0
, % 45,1 46,7 47,3
9 Tổng lợng muối, % 0,00 0,01 0,01
III. nghiên cứu thực nghiệm xác định một số chỉ tiêu về cờng độ của bê
tông xi măng dùng cát biển nam bộ
1. Mục đích
Đúc mẫu, xác định cờng độ chịu nén và cờng độ kéo uốn, sự tăng trởng cờng độ của
bê tông xi măng ứng với các loại cát khác nhau.
Bảng 2. Bảng tổng hợp cờng độ BTXM sau khi chuyển đổi về mẫu chuẩn cho các loại mác
Cờng độ của BTXM, R (kg/cm
2
)
M.250 M.300 M.350
Ngày tuổi
(Ngày)
Cát
vàng
Cát đỏ Cát
trắng
Cát
vàng
Cát đỏ Cát
trắng
Cát
vàng
Cát đỏ Cát
trắng
0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
3 167.58 197.15 196.68 186.23 202.42 201.23 216.25 227.21 226.15
7 185.78 211.55 212.02 213.46 227.24 228.45 240.58 254.45 253.55
14 219.73 223.11 222.26 241.48 256.14 256.10 285.14 296.01 296.45
28 252.24 231.12 230.48 286.47 282.75 281.88 339.25 339.45 340.02
45 258.45 233.95 234.22 306.23 297.41 296.42 363.86 347.48 347.87
60 259.00 237.24 236.12 314.16 300.36 300.28 371.12 349.55 349.42
90 261.02 238.45 236.85 316.02 301.43 301.12 372.92 351.11 350.02
180 261.03 239.55 237.89 316.30 302.71 301.18 373.42 351.83 351.44
Nhận xét: Qua kết quả tính toán sau khi thí nghiệm ta thấy
ở những ngày đầu thì cờng độ của bê tông làm bằng cát biển tăng lên khá nhanh (ví dụ với
Nhận xét: Sau 28 ngày tuổi thì cờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông mác 250 khi dùng
cát trắng Vũng Tàu, cát đỏ Bình Thuận sẽ đạt đợc 88,9% và 92,9% so với cát vàng Đồng Nai;
còn với mác 300 và 350 lần lợt là 93,4%, 93,8% và 90,0%, 91,7%. Nh vậy, cũng giống nh
cờng độ kháng nén, cờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông xi măng dùng cát trắng Vũng Tàu,
cát đỏ Bình Thuận sẽ thấp hơn cờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông xi măng dùng cát vàng
Đồng Nai khoảng 10%.
0
10
20
30
40
Cường độ, kG/cm2
Cát trắng VT
26.23 30.14 33.25
Cát đỏ BT
27.41 30.92 34.04
Cát vàng ĐN
29.5 32.28 37.1
123
H×nh 1. BiĨu ®å c−êng ®é kÐo n cđa bª t«ng xi m¨ng sau 28 ngμy ti
trong ®ã: 1, 2, 3 lÇn l−ỵt lμ BTXM M.250, 300 vμ 350
VT – Vòng Tμu, BT – B×nh Thn, §N - §μ N½ng
iv. kÕt ln
C¸c tØnh Nam Bé nãi riªng vµ c¶ n−íc nãi chung, c¸c b·i biĨn, ®¶o vµ qn ®¶o chøa mét
l−ỵng c¸t biĨn khỉng lå hÇu nh− ch−a ®−ỵc khai th¸c. §Ỉc biƯt lµ vïng bê biĨn Nam Bé rÊt hiÕm
ngn c¸t vµng dïng cho x©y dùng. Do ®ã thµnh c«ng b−íc ®Çu trong viƯc nghiªn cøu sư dơng
c¸t biĨn ®Ĩ chÕ t¹o bª t«ng xi m¨ng ®· më ra mét tiỊm n¨ng to lín cho ngµnh x©y dùng, ®Ỉc