University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải VẬT LIỆU XÂY DỰNG University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải Ý nghĩa? Công tác xây dựng yêu cầu phải giải tốt khâu chủ yếu: - Điều tra Thiết kế nhiệm vụ thiết kế cơng trình Thiết thi cơng tổ chức thi cơng Vị trí vật liệu? - Giá thành vật liệu chiếm tỷ lệ lớn tổng giá thành cơng trình Khối lượng vật liệu sử dụng cho xây dựng lớn, việc khai thác cung cấp vật liệu đảm bảo chất lượng, kịp thời hay không ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công, thời gian hồn thành cơng trình - Vấn đề mơi trường, nguồn tài nguyên thiên nhiên University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG  Khái quát: - Trạng thái tồn vật liệu? - Nguồn gốc? Bản chất hữu hay vô cơ? Về bản, vật liệu xây dựng nghiên cứu, đánh giá thơng nhóm tính chất: - Nhóm tính chất vật lý Nhóm tính chất học  Nhóm tính chất vật lý: - Các thơng số trạng thái đặc trưng cấu trúc - Nhóm tính chất vật lý liên quan đến nước - Nhóm tính chất vật lý liên quan đến nhiệt  Nhóm tính chất học: - Tính biến dạng - Độ cứng - Tính chống va chạm - Cường độ mác vật liệu - Độ hao mòn độ mài mòn University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải Tính chất vật liệu xây dựng định thành phần cấu trúc nội Bởi thay đổi thành phần cấu trúc loại vật liệu làm cho tính chất vật liệu thay đổi Đó sở để cải thiện tính chất vật liệu truyền thống để nghiên cứu phát triển vật liệu Các phép thử, tiêu chuẩn thí nghiệm để xác định, đánh giá tính chất vật liệu xây dựng: - Hệ thống tiêu chuẩn nhà nước (TCVN) Tiêu chuẩn ngành (TCN) Hệ thống tiêu chuẩn quốc tế( ASSHTO, ASTM, BS…) University of Transport Technology Trường Đại học Cơng nghệ giao thơng vận tải CÁC THƠNG SỐ TRẠNG THÁI VÀ ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC Khối lượng riêng Khối lượng riêng khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái hồn tồn đặc khơ Khối lượng riêng ký hiệu ρ, tính theo cơng thức: ρ= Trong đó: m Va (g/cm ) m - khối lượng vật liệu trạng thái khơ hồn tồn (g); Va - thể tích vật liệu trạng thái hồn tồn đặc (cm ) 3 Khối lượng riêng tính theo đơn vị: kg/dm , kg/m Khối lượng riêng phụ thuộc vào thành phần hóa học cấu trúc vi mô vật liệu nên biến động phạm vi nhỏ, đặc biệt loại vật liệu loại có khối lượng riêng tương tự Vì vậy, khối lượng riêng thường dùng để phân biệt loại vật liệu có hình thức bên ngồi giống nhau, để tính tốn thành phần số vật liệu hỗn hợp Ngồi ra, dùng khối lượng riêng để dự đốn số tính chất vật liệu, để xác định độ đặc, độ rỗng vật liệu University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thơng vận tải Khối lượng thể tích khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái tự nhiên (kể thể tích lỗ rỗng) Khối lượng thể tích tính theo cơng thức: ρo = m Vo (g/cm ) Trong đó: m - khối lượng vật liệu trạng thái khô hồn tồn (g); Vo - thể tích mẫu vật liệu trạng thái tự nhiên (kể thể tích lỗ rỗng), sấy khơ (cm ) Khối lượng thể tích dùng để đánh giá sơ số tính chất vật liệu: độ đặc, độ rỗng, độ hút nước, cường độ, mức độ truyền nhiệt Ngồi ra, dùng để tính tốn thành phần vật liệu hỗn hợp (bê tông xi măng, vữa, ), tính tốn vận chuyển vật liệu, kho bãi, tính kết cấu xây dựng University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải Độ rỗng: Độ rỗng tỷ lệ thể tích lỗ rỗng vật liệu thể tích tự nhiên vật liệu Độ rỗng ký hiệu r, tính theo cơng thức: r= Vr Vo r= Vr 100% Vo Trong đó: Vr - thể tích lỗ rỗng vật liệu (cm ); Vo - thể tích vật liệu trạng thái tự nhiên (cm ) Vì V = V - V r o a nên : r= Vo − Va V ρ = 1− a = 1− o Vo Vo ρ Dựa vào độ rỗng dự đốn số tính chất vật liệu như: khả chịu lực, chống thấm, tính chất có liên quan đến hút nước, cách âm, cách nhiệt, University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải Độ hút nước khả hút giữ nước vật liệu điều kiện thường + Độ hút nước theo khối lượng tỷ số khối lượng nước hút vào khối lượng vật liệu khơ, ký hiệu H p, tính theo cơng thức: mn mu − m H p = 100% = 100% m m Độ hút nước theo thể tích tỷ số thể tích nước hút vào thể tích tự nhiên vật liệu, ký hiệu H , tính theo cơng thức: v (mu − m ) ρ Vn H v = 100% = 100% Vo ρn m Trong đó: m - khối lượng mẫu vật liệu khơ hồn tồn (g); mu - khối lượng mẫu vật liệu sau ngâm nước (g); mn - khối lượng nước mà mẫu vật liệu hút vào sau ngâm nước (g); Vn - thể tích nước mà mẫu vật liệu hút vào sau ngâm nước (cm ); ρn - khối lượng riêng nước; ρn ≈ (g/cm ) University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải Độ ẩm Độ ẩm tiêu đánh giá lượng nước có vật liệu thời điểm thí nghiệm Độ ẩm xác định thơng qua tỷ số khối lượng nước tự nhiên có vật liệu với khối lượng vật liệu khô Độ ẩm ký hiệu W, tính theo cơng thức: W= mn 100% m W= ma − m m Trong đó: mn - khối lượng nước có vật liệu thời điểm làm thí nghiệm (g); m - khối lượng vật liệu trạng thái khơ hồn tồn (g); ma - khối lượng vật liệu trạng thái tự nhiên kể nước bên (g) .100% University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải Độ bão hoà nước Độ bão hoà nước độ hút nước cực đại vật liệu Độ bão hòa nước xác định thơng qua độ hút nước bão hòa theo khối lượng, độ hút nước bão hòa theo thể tích bh + Độ hút nước bão hòa theo khối lượng ký hiệu Hp H bh p mnbh mubh − m = 100% = 100% m m + Độ hút nước bão hòa theo thể tích ký hiệu Hv H bh v , tính theo cơng thức: bh , tính theo cơng thức: (m bh Vnbh ρ u − mk ) = 100% = 100% V0 ρn mk Trong đó: m -khối lượng mẫu vật liệu khơ hồn tồn (g); bh mu -khối lượng mẫu vật liệu sau ngâm nước bão hòa (g); bh mn -khối lượng nước mà mẫu vật liệu hút vào sau ngâm nước bão hòa (g); bh Vn -thể tích nước mẫu vật liệu hút vào sau ngâm nước bão hòa (cm ); ρn -khối lượng riêng nước; ρn ≈ (g/cm ) University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải Độ mài mòn độ hao mòn khối lượng đơn vị diện tích mẫu vật liệu bị mài mòn liên tục máy thí nghiệm Độ mài mòn ký hiệu Mm, tính theo cơng thức: (g/cm ) Trong đó: m1 - khối lượng mẫu thí nghiệm trước thí nghiệm (g); m2 - khối lượng mẫu thí nghiệm sau thí nghiệm (g); F - diện tích chịu mài mòn (cm ) University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải Xác định độ mài mòn cách mài mẫu thí nghiệm hình trụ có đường kính d = 2,5 cm, chiều cao h = cm máy mài quay 1000 vòng Trong q trình thí nghiệm mài có rắc thêm 2,5 ℓ cát thạch anh cỡ (0,3 ÷ 0,6) mm để tăng ma sát Độ mài mòn phụ thuộc vào độ cứng, cường độ cấu trúc vật liệu, độ mài mòn có ý nghĩa việc lựa chọn sử dụng vật liệu cho kết cấu chịu mài mòn lớn đường giao thơng, lát sàn, lát cầu thang University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải ... tải CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG  Khái quát: - Trạng thái tồn vật liệu? - Nguồn gốc? Bản chất hữu hay vô cơ? Về bản, vật liệu xây dựng nghiên cứu, đánh giá thơng nhóm tính chất: ... tính chất: - Nhóm tính chất vật lý Nhóm tính chất học  Nhóm tính chất vật lý: - Các thơng số trạng thái đặc trưng cấu trúc - Nhóm tính chất vật lý liên quan đến nước - Nhóm tính chất vật lý liên... chỗ chất lỏng + Đổ đầy vật liệu vào thùng đong tích xác định University of Transport Technology Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải CHƯƠNG (tiếp theo) 1.2 CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA VLXD Tính