Bài giảng Vật liệu xây dựng - Chương 1: Các tính chất cơ lý vật liệu xây dựng

Các tính chất cơ lý VLXD

ꢀ

ꢎnh hưꢏng cꢐa cꢊu trúc và thành phꢑn ꢒꢓn tính chꢊt

cꢐa vꢀt liꢁu

Vꢀt Liꢁu Xây Dꢂng

ꢀ

Khꢔi lưꢕng riêng, khꢔi lưꢕng thꢖ tích, khꢔi lưꢕng thꢖ

tích ꢒôꢃꢒꢔng, ꢒꢘ rꢙng, ꢒꢘ hꢚng giꢛa các hꢜt vꢀt liꢁu

rꢝi, thành phꢑn hꢜt…

(Construction Materials)

ꢀ

Các tính chꢊt trong môi trưꢝng nưꢞc: ꢒꢘ hút nưꢞc, ꢒꢘ

bão hòa nưꢞc, tính thꢊm nưꢞc và ꢒꢘ biꢓn dꢜng ꢟm.

Bô

̣

Khoa Công Nghê

môn Vật liệu Silicat

Vật Liệu

̣

Các tính chꢊt nhiꢁt (biꢓn dꢜng nhiꢁt, tính dꢠn nhiꢁt,

nhiꢁt dung riêng, tính chꢔng cháy và chꢡu lꢢa)

Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chı Minh

́

Các tính chꢊt cꢋ (biꢓn dꢜng, cưꢝng ꢒꢘ, ꢒꢘ mài mòn)

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-2

Hướng tiếp cận

Ảnh hưởng cấu trúc

ꢀ

Gꢫm các dꢜng, sꢔ lưꢕng, hình dáng, kích thưꢞc

và sꢂ phân bꢔ các pha ꢏ trꢜng thái rꢪn

ꢀ

Từ bên ngoài: tuꢣ theo công nꢤng khi làm viꢁc

•

Tác ꢒꢘng cꢋ hꢥc (trꢥng lưꢕng bꢦn thân, gió, hoꢜt tꢦi sꢢ

dꢧng, sóng, ꢒꢘng ꢒꢊt, bꢤng tuyꢓt, ꢨꢩng thꢑn...)

Cꢊu trúc vꢬ mô (macrostructure): thô, quan sát

ꢒưꢕc bꢭng mꢪt thưꢝng, giꢞi hꢜn ꢒꢓn 200µm

Cꢊu trúc vi mô (microstructure): kính hiꢖn vi x10⁵

Tác ꢒꢘng hóa hꢥc (xâm thꢂc cꢐa môi trưꢝng axit, nưꢞc

biꢖn, sinh vꢀt biꢖn, nưꢞc mưa...)

Các tác dꢧng khác (áp suꢊt hꢋi, nhiꢁt, phóng xꢜ)

ꢀ

Từ bên trong:

•

Các liên kꢓt (ion, phân tꢢ, cꢘng hoá trꢡ...)

Hàm lưꢕng các thành phꢑn khoáng, thành phꢑn pha

Sꢂ sꢪp xꢓp cꢊu trúc

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-3

1-4

1

Ảnh hưởng cấu trúc

Khối lượng riêng (g/cm3, t/m3)

ꢀ

Khꢔi lưꢕng riêng là khꢔi lưꢕng (m) trên cꢐa mꢘt

ꢒꢋn vꢡ thꢖ tích vꢀt liꢁu ꢏ trꢜng thái ꢒꢯc hoàn toàn

(Va)

ꢀ

Cꢊu trúc vꢬ mô (macrostructure): là thuꢀt ngꢛ

dùng ꢒꢖ chꢮ cꢊu trúc thô, có thꢖ quan sát ꢒưꢕc

bꢭng mꢪt thưꢝng, giꢞi hꢜn ꢒꢓn 200µm

- m : khꢔi lưꢕng cân khô vꢀt liꢁu

m

γ _a=

- V_a: thꢖ tích đặc tuyệt đối cꢐa

vꢀt liꢁu không tính lꢙ rꢙng

V_a

ꢀ

Cꢊu trúc vi mô (microstructure): quan sát bꢭng

các loꢜi kính hiꢖn vi, giꢞi hꢜn ꢒꢓn ꢒꢘ phóng ꢒꢜi

10⁵lꢑn.

ꢀ

Ý nghꢬa: ꢒꢖ xác ꢒꢡnh bꢦn chꢊt cꢐa vꢀt liꢁu, ꢒꢘ

rꢙng, phân biꢁt và tính toán phꢔi liꢁu.

→Tính chất của vật liệu phụ thuộc vào cấu trúc

vĩ mô, cấu trúc vi mô

• Mꢠu bꢘt : sꢢ dꢧng bình tꢰ trꢥng ꢒꢖ xác ꢒꢡnh khꢔi lưꢕng

riêng cꢐa vꢀt liꢁu thông qua thꢖ tích bꢡ chiꢓm chꢙ bꢏi

chꢊt lꢱng (trꢋ)

• Mꢠu có hình dꢜng: cân khꢔi lưꢕng và ꢒo kích thưꢞc

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-5

1-6

Khối lượng riêng (g/cm3, t/m3)

Dụng cụ xác định

ꢀ

ꢎnh hưꢏng cꢐa khꢔi lưꢕng riêng ꢒꢓn tính

chꢊt cꢐa vꢀt liꢁu.

•

Không ꢦnh hưꢏng nhiꢲu ꢒꢓn cꢋ tính cꢐa vꢀt liꢁu

như: ꢒꢘ bꢲn, ꢒꢘ hút nưꢞc, …

•

ꢎnh hưꢏng ꢒꢓn các tính chꢊt như: khꢦ nꢤng chꢡu

nhiꢁt, ꢒꢘ cꢳng, khꢦ nꢤng ꢤn mòn hóa hꢥc…

ꢀ

Các yꢓu tꢔ ꢦnh hưꢏng ꢒꢓn khꢔi lưꢕng

riêng

•

Thành phꢑn hóa cꢐa vꢀt liꢁu.

ꢴiꢲu kiꢁn thí nghiꢁm?

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-7

1-8

2

Khối lượng thê

̉

tıch (g/cm3, t/m3)

Khối lượng thể tıch (g/cm3, t/m3)

́

ꢀ

Khꢔi lưꢕng thꢖ tích là khꢔi lưꢕng (m) cꢐa mꢘt ꢒꢋn

ꢀ

Khꢔi lưꢕng thꢖ tích cꢐa mꢘt sꢔ loꢜi vꢀt liꢁu xây dꢂng

vꢡ thꢖ tích cꢐa vꢀt liꢁu ꢏ trꢜng thái tꢂ nhiên bao

gꢫm cꢦ lꢙ rꢙng (V0)

Vꢀt liꢁu

(kg/m³)

7850

Vꢀt liꢁu

Gꢜch ꢒꢊt sét

Bê tông thưꢝng

Bê tông nhꢻ

(kg/m³)

1600 – 1900

1800 – 2500

<1800

-ꢃꢺ; khꢔi lưꢕng tꢂꢃnhiên cꢐa vꢀt liꢁu

Thép

m

γ

=

- V0; thꢖ tích cꢐa vꢀt liꢁu bao gꢫm

cꢦ lꢙ rꢙng (tꢂꢃnhiên)

Xi mꢤng

Cát

1150 – 1400

1400 -1650

1400 – 1700

200 - 300

0

V

0

ꢀ

ꢴꢔi vꢞi vꢀt liꢁu ꢵꢶꢷn ꢸꢶꢷn ꢒꢯc KLTT ꢹ KLR

Phưꢋng pháp xác ꢒꢡnh;

ꢴá (sꢱi)

Sꢕi khoáng

ꢴá hoa cưꢋng

2500 - 2700

•

Cân và ꢒo vꢞi vꢀt liꢁu có kích thưꢞc hình hꢥc rõ ràng.

ꢀ

Ý nghꢬa cꢐa khꢔi lưꢕng thꢖ tích

•

Bꢥc mꢠu bꢭng parafin, cân trong chꢊt lꢱng tìm thꢖ tích chꢊt

lꢱng dꢝi chꢙ. Áp dꢧng cho mꢠu có hình dáng bꢊt kꢣ.

•

Dꢂꢃꢒꢶán ꢒưꢕc ꢒꢘ bꢲn cꢋ hꢥc cꢐa vꢀt liꢁu.

ꢴánh giáꢃꢒưꢕc khꢦꢃꢼꢤꢼꢽꢃꢾách nhiꢁt,ꢃꢒꢘꢃꢟm,ꢃꢒꢘꢃrꢙng,ꢃꢒꢘꢃꢒꢯc

Sꢢ dꢧng trong tính toán các kꢓt cꢊu, ꢸꢉnh ꢚn ꢒꢡnh, vꢀn chuyꢖn

•

Dùng dꢧng cꢧ có dung tích ꢒꢖ xác ꢒꢡnh ꢒꢔi vꢞi vꢀt liꢁu dꢜng

rꢝi rꢜc.

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-9

1-10

Khối lượng thê

̉

tıch đô

̉

đống

Độ rỗng

́

ꢀ

ꢴꢘ rꢙng cꢐa vꢀt liꢁu là tꢮ lꢁ phꢑn trꢤm thꢖ tích pha

không phꢦi là rꢪn (khí, lꢱng) / thꢖ tích tꢂ nhiên cꢐa

khꢔi vꢀt liꢁu. Thưꢝng ꢸꢉnh bꢭng

ꢀ

ꢿp ꣀꢧng vꢞi ꢾꣁc vꢀt liꢁu rꢝi như cát, ꢒá, ximꢤng…

là khꢔi lưꢕng (m) cꢐa mꢘt ꢒꢋn vꢡ thꢖ tích cꢐa các

hꢜt vꢀt liꢁu ꢒꢚ ꢒꢔng bao gꢫm ꢒꢘ rꢙng cꢐa các hꢜt

và ꢒꢘ rꢙng giꢛa các hꢜt (Vx).

V

r

r =

( r < 1 )

V

0

-ꢃꢺ; khꢔi lưꢕng tꢂꢃnhiên vꢀt liꢁu

m

γ

=

0

X

r = 1 −

- Vx: thꢖ tích cꢐa vꢀt liꢁu bao gꢫm

cꢦ lꢙ trꢔng cꣁc hꢜt

V _X

γ

a

ꢀ

Thưꢝng ꢒưꢕc xác ꢒꢡnh ꢏ trꢜng thái tꢂ nhiên hay

lèn chꢯt. ꣂng ꣀꢧng trong ꢸꢉnh ꢸꢶꣁn vꢀn chuyꢖn, kho

ꢀ

Mꢘt sꢔ phưꢋng pháp xác ꢒꢡnh ꢒꢘ rꢙng: ꢒo trꢂc tiꢓp,

bay hꢋi nưꢞc, hꢊp thꢧ khí, quang hꢥc ꢾꢵꢧp ꢦnh,

xâm nhꢀp thꢐy ngân…

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-11

1-12

3

Đô

̣

rỗng

Độ đặc

ꢀ

ꢴꢘ rꢙng là chꢮ tiêu quan trꢥng, ꢦnh hưꢏng ꢒꢓn

ꢀ

Ngưꢕc vꢞi ꢒôꢃrꢙng

nhꢛng tính chꢊt khác cꢐa vꢀt liꢁu như khꢔi lưꢕng

thꢖ tích, cưꢝng ꢒꢘ, ꢒꢘ hút nưꢞc, hꢁ sꢔ truyꢲn nhiꢁt

V

a

d

=

( d < 1 )

0

•

VL có ꢒôꢃrꢙng nhꢱ có cưꢝng ꢒꢘ cao và ꢒꢘ thꢊm nưꢞc nhꢱ.

γ

0

VL có ꢒôꢃrꢙng cao lꢜi có ꢒꢘ cách nhiꢁt cao.

=

γ

a

ꢀ

Xu hưꢞng chꢥn nhꢛng loꢜi vꢀt liꢁu có ꢒꢘ rꢙng

nhưng cưꢝng ꢒꢘ cao, bꢲn.

ꢀ

ꢴꢘ ꢒꢯc luôn luôn nhꢱ hꢋn 1 và tùy thuꢘc vào ꢒꢘ

rꢙng cꢐa vꢀt liꢁu. Vꢀt liꢁu xꢔp d = 0,20 ~ 0,30%

Ý nghꢬa cꢐa xác ꢒꢡnh ꢒꢘ rꢙng cꢐa vꢀt liꢁu;

•

Mꢳc ꢒꢘ kꢓt khꢔi các vꢀt liꢁu nung

Dꢂ ꢒoán mꢘt sꢔ tính chꢊt cꢐa vꢀt liꢁu

Lꢂa chꢥn môi trưꢝng sꢢ dꢧng hꢕp lý.

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-13

1-14

Đô

̣

hut nước

Đô

̣

hut nước

́

ꢀ

ꢴꢘ hút nưꢞc là khꢦ nꢤng hút và giꢛ nưꢞc trong các

ꢀ

Hv luôn luôn < 100%; Hp có thꢖ > 100% ꢒꢔi vꢞi

lꢙ rꢙng cꢐa vꢀt liꢁu dưꢞi áp lꢂc thưꢝng (tưꢃnhiên) .

vꢀt liꢁu rꢊt rꢙng và rꢊt nhꢻ.

ꢀ

ꢴꢘ hút nưꢞc biꢖu di꣄n theo khꢔi lưꢕng (Hp) và

theo thꢖ tích (Hv)

ꢀ

ꢴꢘ hút nưꢞc phꢧ thuꢘc ꢒꢘ rꢙng và ꢒꢯc ꢒiꢖm lꢙ

rꢙng cꢐa vꢀt liꢁu, ꣆ꢦn chꢊt vì vꢀy có thꢖ dùng Hp

và Hv ꢒꢖ ꢒánh giá ꢒꢘ truyꢲn nhiꢁt, ꢒôꢃthꢊm và

m₁− m

H_v=

×100%

H _p

=

.100%

và

nhꢛng tính chꢊt khác cưꢝng ꢒô, KLTT cꢐa vꢀt liꢁu.

ρ

_nV₀

m

•

Ví dꢧ: Gꢜch ꢒꢊt sét tꢔt Hp = 8-20%

Gꢜch ꢒꢊt sét xꢊu Hp = 25-30%

Bê tông nꢯng Hp = 3%.

ꢀ

Mꢔi quan hꢁ giꢛa Hp và Hv

Trong ꢒó:

H _p

H =

.γ₀

- m1: khꢔi lưꢕng mꢠu ꢒꣅꢃngꢀm nưꢞc.

- m: khꢔi lưꢕng mꢠu ban ꢒꢑu, sꢊy khô

-ꢃꢄ0: thꢖꢃꢸꢉch tꢂꢃnhiên cꢐa mꢠu

v

ꢀ

Ý nghꢬa:

•

ρ_n

Xác ꢒꢡnh gián tiꢓp ꢒꢘ rꢙng cꢐa vꢀt liꢁu.

ꢴánh giá khꢦ nꢤng sꢢ dꢧng vꢀt liꢁu trong môi trưꢝng nưꢞc

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-15

1-16

4

Đô

̣

hut nước bão hòa

Độ hut nước bão hòa

́

ꢀ

Là ꢒꢘ hút nưꢞc tꢔi ꢒa cꢐa vꢀt liꢁu trong mꢘt ꢒiꢲu

ꢀ

Phưꢋng pháp 1:

kiꢁn thí nghiꢁm nhꢊt ꢒꢡnh (ꢏ 20mmHg hoꢯc ꢒun

sôi). ꢴưꢕc ꢒꣁnh giaꢃbꢭng hꢁ sꢔ bão hòa nưꢞc C_bh

•

Sꢊy khô mꢠu thí nghiꢁm, cân m.

ꢴun trong nưꢞc sôi, ꢒꢖ nguꢘi.

H

V _n

V _r

v

C _bh

=

, C _bh=

Cân m1, tính tóan theo công thꢳc ꢒꢘ hút nưꢞc trên.

r

ꢀ

Phưꢋng pháp 2:

ꢀ

hay tiꢃsôꢃ% thꢖ tích nưꢞc chꢳa trong vꢀt liꢁu ꢏ

trꢜng thái bão hòa vꢞi thꢖ tích rꢙng cꢐa vꢀt liꢁu

C_bh^max= 1. Khi C_bhtꢤng lưꢕng nưꢞc vào lꢙ rꢙng

cꢐa vꢀt liꢁu càng nhiꢲu. Vꢀt liꢁu càng bão hòa

nưꢞc, KLTT, thꢖ tích, hꢁ sꢔ truyꢲn nhiꢁt càng tꢤng

nhưng cưꢝng ꢒꢘ s꣈ giꢦm ꢺꢜnh.

•

Ngâm mꢠu trong bình nưꢞc có nꢪp ꢒꢀy kín.

Hꢜ áp suꢊt xuꢔng 20mmHg, rút chân không.

Giꢛ ꢏ áp suꢊt này ꢒꢓn khi không còn bꢥt khí thoát ra nꢛa.

ꢴưa vꢲ áp suꢊt bình thưꢝng 760mmHg.

Giꢛ sau 2 giꢝ, vꢞt mꢠu, cân và tính kꢓt qꢐa.

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-17

1-18

Hê

̣

số

mềm

Độ ẩm tự nhiên

ꢀ

꣉ trꢜng thái bão hòa nưꢞc, ꢒꢘ bꢲn cꢐa VL giꢦm.

ꢴꢖ ꢒánh giá chꢊt lưꢕng cꢐa vꢀt liꢁu trong môi

trưꢝng nưꢞc ngưꢝi ta dùng hꢁ sꢔ mꢲm.

ꢀ

ꢴꢘ ꢟm là tꢮ lꢁ phꢑn trꢤm lưꢕng nưꢞc có thꢀt nꢭm

trong vꢀt liꢁu. ꢴꢘ ꢟm phꢧ thuꢘc vào môi trưꢝng khô

ꢟm xung quanh

m − m₂

•

ꢴôꢃ꣍m tưꢋng ꢒꢔi

ꢀ

Hꢁ sꢔ mꢲm K_m: là hꢁ sꢔ giꢦm cưꢝng ꢒꢘ cꢐa vꢀt

liꢁu khi bão hòa nưꢞc.

W_ah

=

W_rh=

m₂

m

ꢴôꢃ꣍m tuyꢁt ꢒꢔi

ꢀ

ꢴꢘ ꢟm thay ꢒꢚi theo môi trưꢝng, khi ꢒꢘ ꢟm tꢤng

hay giꢦm làm cho thꢖ tích vꢀt liꢁu tꢤng và giꢦm

theo, gây hiꢁn tưꢕng co nꢏ thꢖ tích, sinh ra nꢘi ꢳng

suꢊt phá hꢐy cꢊu trúc cꢐa vꢀt liꢁu.

Trong ꢒó:

R_MBH

- R_MBH: Cưꢝng ꢒꢘ mꢠu ꢏ trꢜng thái bão hòa

- R_K: Cưꢝng ꢒꢘ mꢠu khô

K_m

=

R_K

•

K_m꣊ 0,75: Vꢀt liꢁu bꢲn nưꢞc (ꢸꢵ꣋p, ꣌ꢉnh).

Phuꢃthuꢘc vꢀt liꢁu, phưꢋng biꢓn ꣀꢜng. Ví dꢧ: Gꢙ có

ꢒꢘ nꢏ dꢥc thꢞ 1% và ꢒꢘ nꢏ ngang thꢞ 3-10%.

K_m< 0,75: Vꢀt liꢁu kém bꢲn nưꢞc, không nên sꢢ dꢧng

trong ꢒiꢲu kiꢁn tác dꢧng cꢐa nưꢞc (ꢒꢊt sét không nung)

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-19

1-20

5

Tính thấm

Tính dẫn nhiệt

ꢀ

Là tính chꢊt cꢐa vꢀt liꢁu ꢒꢖ cho nhiꢁt truyꢲn qua t꣎

phía có nhiꢁt ꢒꢘ cao sang phía có nhiꢁt ꢒꢘ thꢊp,

tꢳcꢃꢾꢩꢃgradient nhiꢁt ꢒôꢃ(∇T).

ꢀ

Là tính chꢊt ꢒꢖ cho nưꢞc thꢊm qua khi có sꢂ

chênh lꢁch áp lꢂc nưꢞc thꢐy tꢬnh

ꢀ

ꢴꢯc trưng cꢐa tính thꢊm nưꢞc bꢭng hꢁ sꢔ thꢊm K_th

ꢀ

ꢴꢯc trưng cꢐa tính dꢠn nhiꢁt là hꢁ sꢔ dꢠn nhiꢁt.

Trong ꢒó

- Vn: thꢖ tích nưꢞc thꢊm qua, m³

Mꢔi liên hꢁ giꢛa hꢁ sꢔ dꢠn nhiꢁt vꢞi khꢔi lưꢕng thꢖ

tích, nhiꢁt ꢒꢘ :

V_n.a

K_th=

- a: Chiꢲu dày mꢠu, m

- S: diꢁn tích cꢐa mꢠu, m²

S( p₁− p₂).t

λ = 0,0196 + 0,22ρ²− 0,14

v

= λ

₀(1+ 0,002t)(0 ≤ t ≤ 200⁰C)

- (p₁-p₂): chênh áp suꢊt thꢐy tꢬnh ꢏ hai mꢯt,

m H₂O

λ_t

- t: thꢝi gian, h

ꢀ

Hꢁ sꢔ dꢠn nhiꢁt phꢧ thuꢘc rꢊt lꢞn vào bꢦn chꢊt cꢐa

vꢀt liꢁu

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-21

1-22

Nhiệt dung riêng hay tỉ nhiệt

ꢀ

Nhiꢁt dung riêng là nhiꢁt lưꢕng cꢑn cung cꢊp cho

3

1kg vꢀt liꢁu tꢤng lên 1⁰C

m

/

g

k

0

3

1

e

n

i

ꢀ

Nhiꢁt dung riêng phꢧ thuꢘc vào bꢦn chꢊt cꢐa vꢀt

liꢁu và ꢒꢘ ꢟm

m

u

l

a

i

ꢕ

S

•

Nhiꢁt dung riêng cꢐa VL hꢛu cꢋ lꢞn hꢋn VL khoáng,

Chênh lꢁch nhiꢁt dung riêng chꢊt rꢪn và khí không ꢒáng kꢖ,

Nhiꢁt dung riêng pha lꢱng lꢞn hꢋn nhiꢲu so vꢞi hai pha kia.

ꢀ

Ví dꢧ: Tꢮ nhiꢁt cꢐa mꢘt sꢔ loꢜi vꢀt liꢁu thông dꢧng

ꢴá thiên nhiên, nhân tꢜo: C=0,18 – 0,22 kCal/kg.⁰C.

Gꢙ: C=0,57 – 0,65 kCal / kg.⁰C.

Thép: C=0,115 kCal / kg.⁰C.

3

•

m

/

g

k

2

3

e

n

a

h

t

e

r

λ(Wm^-1K^-1) vs. T(°C)

u

y

l

o

p

t

ú

M

Nưꢞc: C=1,00 kCal / kg.⁰C

Bê-tông cꢔt liꢁu ꢒá calcite (EC)

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-23

1-24

6

Nhiệt dung, nhiệt dung riêng

ꢀ

Nhiꢁt dung ꢾꢐa mꢘt khꢔi vꢀt liꢁu G hꢊp thuꢃꢒêꢃtꢤng

nhiꢁt ꢒôꢃtưꢃt1 ꢒꢓnꢃꢸ2 lꢷ:

Q = C.G.(t2-t1) (kCal)

Sꢂ phꢧ thuꢘc cꢐa nhiꢁt dung riêng cꢐa vꢀt liꢁu phꢧ

thuꢘc vào ꢒꢘ ꢟm:

C + 0,01WC

n

C_W

=

1 + 0,01W

Cp(kJkg^-1K^-1) vs. T(°C)

Xác ꢒꢡnh giá trꢡ nhiꢁt dung riêng cꢐa vꢀt liꢁu:

•

Bꢭng các phân tích DSC, DTA,

Bꢭng tính toán khi biꢓt các thành phꢑn hꢙn hꢕp.

m₁C₁+ m₂C₂+ ... + m_nC_n

C =

m₁+ m₂+ ... + m_n

Bê-tông cꢔt liꢁu ꢒá calcite (EC)

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-25

1-26

Tính chống cháy, chịu lửa

Chuyển hoá thành phần

ꢀ

Tính chꢔng cháy là khꢦ nꢤng cꢐa vꢀt liꢁu chꢡu

ꢒưꢕc tác dꢧng cꢐa ngꢥn lꢢa trong mꢘt khoꢦng

thꢝi gian nhꢊt ꢒꢡnh.

ꢀ

30 – 105⁰C: bay hꢋi ꢟm.

ꢀ

110 – 170⁰C: sꢂ phân huꢰ cꢐa

thꢜch cao (quá trình thu nhiꢁt)

ꢀ

180 – 300⁰C: sꢂ mꢊt nưꢞc do

phân huꢰ CSH và CAH

450 – 550⁰C: mꢊt nưꢞc cꢐa

ꢀ

Phân loꢜi:

• Vꢀt liꢁu không cháy : là vꢀt liꢁu không cháy dưꢞi ngꢥn

lꢢa ꢏ nhiꢁt ꢒꢘ cao nhưng có thꢖ bꢡ phá hꢐy hoꢯc bꢡ

biꢓn dꢜng ꢏ nhiꢁt ꢒꢘ >600⁰C.

canxi hydroxit.

700 – 900⁰C: phân huꢰ cꢐa

canxi cacbonat cꢐa xi-mꢤng và

mꢘt sꢔ loꢜi cꢔt liꢁu giàu calcite.

• Vꢀt liꢁu khó cháy: là vꢀt liꢁu bꢡ cháy dưꢞi tác dꢧng cꢐa

ngꢥn lꢢa hay nhiꢁt ꢒꢘ cao nhưng khi ng꣎ng tác nhân

gây cháy thì vꢀt liꢁu c꣐ng ng꣎ng cháy.

ꢀ

Trên 1000⁰C: phá hoꢜi cꢊu

trúc. Mꢘt sꢔ thành phꢑn bꢪt

ꢒꢑu có hiꢁn tưꢕng chuyꢖn pha

lꢱng.

• Vꢀt liꢁu d꣄ cháy: là vꢀt liꢁu có thꢖ bùng cháy dưꢞi tác

dꢧng cꢐa nhiꢁt ꢒꢘ cao.

Nguồn : A.M.Neville, Properties of Concrete, Longman Scientific & Technical

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-27

1-28

7

Tính chống cháy, chịu lửa

Các tính chất cơ học

ꢀ

Tính chꢊt cꢋ hꢥc cꢐa vꢀt liꢁu là tính biꢓn hình và

khꢦ nꢤng chꢔng lꢜi sꢂ phá hoꢜi khi có ngoꢜi lꢂc tác

dꢧng.

ꢀ

Tính chꢡu lꢢa: Là khꢦ nꢤng chꢡu ꢒưꢕc tác dꢧng lâu

dài cꢐa nhiꢁt ꢒꢘ cao mà không bꢡ biꢓn dꢜng và bꢡ

chꢦy.

ꢀ

ꢈꢉnh biꢓn ꣀꢜng

ꢀ

Có 3 nhóm vꢀt liꢁu:

•

Vꢀt liꢁu chꢡu lꢢa: chꢡu tác dꢧng t°> 1580°C. Gꢜch samꢔt.

Vꢀt liꢁu khó chꢦy: chꢡu tác dꢧng t°∈ [1350 - 1580°C].

Vꢀt liꢁu d꣄ chꢦy: ꢴꢘ chꢡu lꢢa < 1350°C. Gꢜch ꢒꢊt sét.

Cưꢝng ꢒôꢃꢾꢵ꣑u lꢂc

ꢀ

Vꢀt liꢁu chꢡu lꢢa ꢒưꢕc sꢢ dꢧng ꢒꢖ xây các bꢘ phꢀn

tiꢓp xúc vꢞi lꢢa như buꢫng ꢒꢔt, ꢔng khói,... và

nhꢛng bꢘ phꢀn phꢦi chꢡu lꢂc ꢏ nhiꢁt ꢒꢘ cao thưꢝng

xuyên.

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-29

1-30

Tính biến dạng

Tính biến dạng đàn hồi

ꢀ

Là tính thay ꢒꢚi hình

dáng và biꢓn ꢒꢚi thꢖ tích

cꢐa vꢀt liꢁu khi có ngoꢜi

lꢂc tác dꢧng.

ꢀ

Vꢀt liꢁuꢃ꣆ꢡꢃbiꢓn ꣀꢜng khi chꢡu tác dꢧng cꢐa ngoꢜi

lꢂc vaꢃkhi không còn tác dꢧng cꢐa ngoꢜi lꢂc nꢛa

thi nó trꢏ lꢜi hình dáng ban ꢒꢑu. Tính chꢊt phꢧc hꢫi

ꢼꢷy gꢥi là tính ꢒàn hꢫi gꢫm 2 giai ꢒꢶꢜn.

ꢀ

꣒ꢦn chꢊt là do ngoꢜi lꢂc

tác dꢧng làm thay ꢒꢚi

hay phá hoꢜi vꢡ trí cân

bꢭng giꢛa các phân tꢢ

bên trong cꢐa vꢀt liꢁu

làm cho chúng có sꢂ

chuyꢖn vꢡ tưꢋng ꢒꢔi.

•

Gꢒ1: Khi ngoꢜi lꢂc gây biꢓn dꢜng nhꢱ hꢋn lꢂc liên kꢓt trong

bꢦn thân vꢀt liꢁu, nó s꣈ gây biꢓn dꢜng ꢒàn hꢫi. Công do

ngoꢜi lꢂc sinh ra s꣈ biꢓn thành nꢘi nꢤng cꢐa vꢀt liꢁu, ꢒó

chính là nꢤng lưꢕng ꢒàn hꢫi.

•

Gꢒ2: Khi bꢱ tác dꢧng cꢐa ngoꢜi lꢂc, nꢤng lưꢕng ꢒàn hꢫi s꣈

chuyꢖn lꢜi thành công ꢒꢖ dꢡch chuyꢖn các chꢊt ꢒiꢖm vꢲ vꢡ

trí cân bꢭng làm cho biꢓn dꢜng triꢁt tiêu.

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-31

1-32

8

Tính biến dạng dẻo

ꢀ

Là biꢓn dꢜng không phꢧc hꢫi cꢐa khꢔi vꢀt liꢁu dưꢞi

tác dꢧng cꢐa ngoꢜi lꢂc.

ꢀ

Biꢓn dꢜng d꣓o xuꢊt hiꢁn khi ngoꢜi lꢂc tác dꢧng lꢞn

hꢋn lꢂc liên kꢓt giꢛa các chꢊt ꢒiꢖm. Lúc này ngoꢜi

lꢂc sinh ra không biꢓn hꢓt thành nꢘi nꢤng và ꢒꢫng

thꢝi gây lꢂc phá hoꢜi mꢔi liên kꢓt giꢛa các chꢊt

ꢒiꢖm trong cꢊu trúc vꢀt liꢁu, làm cho biꢓn dꢜng

không thꢖ triꢁt tiêu,

ꢀ

Tính biꢓn dꢜng cꢐa vꢀt liꢁu phꢧ thuꢘc vào

Thành phꢑn và cꢊu trúc cꢐa vꢀt liꢁu꣕ thꢖ hiꢁn ꢏ

modul ꢒàn hꢫi E

ꢀ

Hiꢁn tưꢕng biꢓn dꢜng trưꢞc khi phaꢃꢵꢶ꣔i, phân biꢁt

•

vꢀt liꢁu thuꢘc loꢜi d꣓o: ꢸꢵ꣋p ꢉt carbon.

ꢀ

Nhiꢁt ꢒꢘ.

hay vꢀt liꢁu dòn: bê-tông, gang.

Tꢔc ꢒꢘ tꢤng ꣁp lꢂc

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-33

1-34

Tính biến dạng khác

Cường độ chiụ lực

ꢀ

Hiꢁn tưꢕng t꣎ biꢓn là hiꢁn tưꢕng biꢓn dꢜng tꢤng

ꢀ

Cưꢝng ꢒꢘ là khꢦ nꢤng chꢡu lꢂc cꢐa vꢀt liꢁu chꢔng

lꢜi sꢂ phá hoꢜi khi có tác dꢧng cꢐa ngoꢜi lꢂc (như

tꢦi trꢥng, nhiꢁt ꢒꢘ, gió, thay ꢒꢚi thꢝi tiꢓt,...).

dꢑn theo thꢝi gian khi ngoꢜi lꢂc không ꢒꢚi tác dꢧng

lâu dài lên vꢀt liꢁu rꢪn. ꣉ nhiꢁt ꢒꢘ cao vꢀt liꢁu có

hiꢁn tưꢕng t꣎ biꢓn rꢊt rõ rꢁt.

ꢀ

Cưꢝng ꢒꢘ cꢐa vꢀt liꢁu phꢧ thuꢘc vào thành phꢑn

cꢊu tꢜo, ꢒꢘ ꢒꢫng nhꢊt cꢐa cꢊu trúc, loꢜi vꢀt liꢁu,...

Hiꢁn tưꢕng chùng ꢳng suꢊt hay ꢒꢷn hꢫi ꢽ꣑ꢦmꢃꢌꢷꢃ

dưꢞi tác dꢧng cꢐa ngoꢜi lꢂc, giꢛ cho biꢓn dꢜng

không ꢒꢚi và ꢳng suꢊt ꢒàn hꢫi vꢀt liꢁu giꢦm dꢑn

theo thꢝi gian.

Cưꢝng ꢒꢘ cꢐa vꢀt liꢁu ꢒưꢕc biꢖu thꢡ bꢭng cưꢝng

ꢒꢘ chꢡu nén giꢞi hꢜn Rn, chꢡu uꢔn Ru, chꢡu kéo Rk,

sꢳc chꢡu cꢪt Rc,... cꢐa vꢀt liꢁu.

ꢎnh hưꢏng trꢂc tiꢓp ꢒꢓn ꢸꢉnh bꢲn sưꢃꣀ꣖ng.

ꢀ

Nhꢛng giá trꢡ này tưꢋng ꢳng vꢞi ꢳng suꢊt khi mꢠu

bꢡ phá hoꢜi, tꢳcꢃꢌꢷꢃꢸ꣗ꢜng ꢸꢵꣁiꢃꢏꢃꢒoꢃvꢓt nꢳt bꢪt ꢒꢑu

xuꢊt hiꢁn.

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-35

1-36

9

Cường đô

̣

chiu

̣

nén, kéo, cắt

Cường độ chiụ nén, kéo, cắt

ꢀ

Là tꢮ sꢔ giꢛa lꢂc phá hoꢜi P tác dꢧng lên mꢠu khi

nén, kéo, cꢪt vꢞi tiꢓt diꢁn F ban ꢒꢑu cꢐa mꢠu vꢀt

liꢁu.

P_k

P_n

, N / mm ²

R_k=

, N / mm ²

R_n=

F

ꢀ

Pp phá ꢵꢐy mꢠu: mꢠu ꢒưꢕc gia tꢤng lꢂc cho ꢒꢓn

khi mꢠu bꢡ phá hoꢜi (xuꢊt hiꢁn các vꢓt nꢳt, bꢡ tách

lꢞp hay biꢓn hình…)

Pp không phá hꢐy mꢠu: sꢢ dꢧng súng bꢀt nꢟy và

máyꢃꣀ꣘ꢃsiêu âm.

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-37

1-38

Cường đô

̣

chiu

̣

uốn

Độ cứng

ꢀ

Là tính chꢊt cꢐa vꢀt liꢁu chꢔng lꢜi sꢂ xuyên ꢒâm

cꢐa mꢘt vꢀt liꢁu khác cꢳng hꢋn nó. Có 2 phưꢋng

pháp xác ꢒꢡnh:

ꢀ

Khi thiꢃnghiꢁm gia lꢂc ꢸꣁc ꣀꢧng phꢑn trên chꢡu nén,

phꢑn dưꢞi chꢡu kéo cho ꢒꢓn khi mꢠu bꢡ phá hoꢜi

hoàn toàn.

ꢀ

ꢴꢘ cꢳng Morh (ꢴꢔi vꢞi vꢀt liꢁu khoáng); so ꢨꣁnh

tưꢋng ꢒꢔi hꢋn hay ꣌꣋m

1 ꢒiꢖm ꢒꢯt lꢂc

2 ꢒiꢖm ꢒꢯt lꢂc

ꢴꢘ cꢳng Brinell (ꢴꢔi vꢞi vꢀt liꢁu kim loꢜi, gꢙ, bê

tông). Dùng viên bi thép có ꢒưꢝng kính D mm, ꢊn

vào vꢀt liꢁu cꢑn thꢢ mꢘt lꢂc P. Dꢂa vào vꢓt lõm

trên vꢀt liꢁu nông hay sâu ꢒꢖ xác ꢒꢡnh ꢒꢘ cꢳng.

3Pl

R _u=

3P (l − a )

2

bh

R _u=

2bh ²

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-39

1-40

10

Đô

̣

mai mòn

Độ hao mòn

̀

ꢀ

ꢴꢘ hao mòn là khꢦ nꢤng cꢐa vꢀt liꢁu chꢡu tác dꢧng

ꢒꢫng thꢝi cꢐa 2 lꢂc mài mòn và va chꢜm. ꢴꢘ hao

mòn xác ꢒꢡnh bꢭng máy quay hình trꢔng Devan.

ꢀ

ꢴꢘ mài mòn là khꢦ nꢤng cꢐa vꢀt liꢁu chꢡu tác dꢧng

cꢐa lꢂc ma sát. Hiꢁn tưꢕng này thưꢝng gꢯp ꢏ mꢯt

ꢒưꢝng, mꢯt cꢑu, ꢒưꢝng ray.

- G₁, G₂: khꢔi lưꢕng mꢠu trưꢞc, sau.

- H_m: ꢒꢘꢃhao m꣘n %

ꢀ

Xác ꢒꢡnh ꢒꢘ mài mòn bꢭng khꢔi lưꢕng vꢀt liꢁu mꢊt

ꢒi trên mꢘt ꢒꢋn vꢡ diꢁn tích trong mꢘt ꢒꢋn vꢡ thꢝi

gian.

ꢀ

ꢴꢔi vꢞi ꢒꢘ hao mòn ꢾꢐa ꢒá ꢒưꢕc qui ꢒꢡnh:

m − m₁

•

H_m= 4% : ꢴá chꢔng hao mòn rꢊt khꢱe.

H_m= 4-6% : ꢴá chꢔng hao mòn khꢱe.

H_m= 6-10% : ꢴá chꢔng hao mòn trung bình.

H_m= 10-15%: ꢴá chꢔng hao mòn yꢓu.

H_m> 15% : ꢴá chꢔng hao mòn rꢊt yꢓu.

M

=

m

F

ꢀ

ꢴꢘ mài mòn phꢧ thuꢘc vào ꢒꢘ cꢳng,

cưꢝng ꢒꢘ và cꢊu trúc cꢐa vꢀt liꢁu

ꢃꢄꢅꢆꢇ-ꢈꢉnh chꢊt cꢋ ꢌꢍ

1-41

1-42

11

Bài giảng Vật liệu xây dựng - Chương 1: Các tính chất cơ lý vật liệu xây dựng - Nguyễn Khánh Sơn