Chương 1: NHỮNG TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VẬT LiỆU XÂY DỰNG

Chia sẻ: Tống Minh Giang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

145
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khái niệm: khối lợng riêng là khối lợng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc. - Công thức xác định: - đơn vị: g/cm3; T/m3. - Ph ơng pháp xác định: + Khối lợng (m): sấy khô (to = 110?5oC) đến khối lợng không đổi- cân - m.Thể tích mẫu vật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc (Va): ?đối với vật liệu hoàn toàn đặc (kim loại, thuỷ tinh…): V?t li?u du?c đợc gia công ? m?u có kích thước hình học xác định ? đo kích thớc và sử dụng các công thức toán học ?...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 1: NHỮNG TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VẬT LiỆU XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI VIÖN KHOA HäC Vµ C¤NG NGHÖ X¢Y DùNG GIAO TH¤NG bé m«n vËt liÖu x©y dùng Ch¬ng 1 NHỮNG TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VẬT LiỆU XÂY DỰNG Essential properties of construction materials NguyÔn Ngäc L©n
C¸c nhãm tÝnh chÊt c¬ b¶n cña VLXD Nhãm c¸c tÝnh chÊt Nhãm c¸c tÝnh chÊt Nhãm c¸c tÝnh chÊt Ho¸ häc VËt lý C¬ häc ®îc x¸c ®Þnh theo c¸c tiªu chuÈn:  TCVN, TCN;  ASTM, AASHTO, BS…
1. CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI VÀ ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU 1.1. Khèi lîng riªng () - Kh¸i niÖm: khèi lîng riªng lµ khèi lîng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch vËt liÖu ë tr¹ng th¸i hoµn toµn ®Æc. m - ®¬n vÞ: g/cm3; T/m3. - C«ng thøc x¸c ®Þnh:  Va - Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh: + Khèi lîng (m): sÊy kh« (to = 1105oC) ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi  c©n  m.
+ ThÓ tÝch mÉu vËt liÖu ë tr¹ng th¸i hoµn toµn ®Æc (Va):  ®èi víi vËt liÖu hoµn toµn ®Æc (kim lo¹i, thuû tinh…): Vật liệu được ®îc gia c«ng  mẫu cã kích thước hình häc x¸c ®Þnh  ®o kÝch thíc vµ sö dông c¸c c«ng thøc to¸n häc  Va
 ®èi víi những lo¹i vËt liÖu rçng (®¸, g¹ch, bªt«ng, c¸t…): nghiÒn nhá d = 0,2 mm  qua sµng 0,15 mm; sö dông bình Le Chatelier Va m1  m2  Vd
Bảng 1.1: Khèi lîng riªng cña mét sè lo¹i vËt liÖu Khèi lîng rªng Lo¹i vËt liÖu (g/cm³) 2,2 - 2,3 ®¸ thiªn nhiªn 0,8 - 1,6 VËt liÖu huu c¬ (chÊt dÎo, bitum…) ThÐp, gang 7,25 - 8,25 Gach ®Êt sÐt nung 2,60 - 2,65 Bªt«ng nÆng 2,10 - 2,60 Ximang 3,05 - 3,15 - ý nghÜa vµ vËn dông:  Ph©n biÖt những lo¹i vËt liÖu cã hình d¸ng bªn ngoµi gièng nhau;  TÝnh to¸n ®é ®Æc, ®é rçng cña vËt liÖu;  TÝnh to¸n thµnh phÇn c¸c vËt liÖu hçn hîp.
1.2. Khèi lîng thÓ tÝch (o) - Kh¸i niÖn: lµ khèi lîng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch vËt liÖu ë tr¹ng th¸i tù nhiªn m - ®¬n vÞ: g/cm3; T/m3 - C«ng thøc x¸c ®Þnh:  o  Vo - C¸ch x¸c ®Þnh:  ®èi víi mÉu cã kÝch thíc hình học xác định: + Khèi lîng (m): sÊy to=1105oC  lµm nguéi  c©n x¸c ®Þnh m; + ThÓ tÝch (Vo): ®o vµ sö dông c¸c c«ng thøc to¸n häc.
 ®èi víi mÉu VL kh«ng cã kÝch thíc hình häc xác định: + Khèi lîng (m): sÊy to=1105oC  lµm nguéi  c©n x¸c ®Þnh m; + ThÓ tÝch (Vo): mÉu ®îc bäc parafin; sö dông èng ®ong thÓ tÝch. m2  m1 m1   Vp  V2  V1  V p ; 0,93
 ®èi víi nhãm vËt liÖu dạng hạt rêi r¹c (c¸t, sái, ®¸ dam…): sö dông ca ®ong thÓ tÝch 100 mm  C©n ca + vËt liÖu  m1; (m1  m2 )  C©n ca  m2   . n (m3  m2 )  C©n ca + níc cÊt  m3 Chó ý: ®iÒu chØnh sao cho kho¶ng c¸ch gia miÖng ca vµ miÖng cuèng phÔu = 100 mm
- ý nghÜa:  ®¸nh gi¸ s¬ bé mét sè tÝnh chÊt kh¸c cña vËt liÖu: ®é rçng, ®é hót níc, cêng ®é…  TÝnh to¸n độ đặc, độ rỗng, khèi lîng vËt liÖu hoặc bé phËn kết cấu 3 c«ng trình trong bài toán vận chuyển… Bảng 1.2: Khèi lîng thÓ tÝch cña mét sè lo¹i vËt liÖu Khèi lîng thÓ tÝch (g/cm3) Lo¹i vËt liÖu 2,5 - 2,7 ®¸ granÝt ®¸ v«i 1,8 - 2,4 G¹ch ®Êt sÐt nung 1,6 - 1,9 Bªt«ng thêng 2,0 - 2,4 Ximăng ë tr¹ng th¸i chÆt 1,4 - 1,7 C¸t ë tr¹ng th¸i kh« 1,45 - 1,65 1,40 - 1,70 ®¸ sái Gç th«ng 0,4 - 0,6
1.3. ®é rçng (r) - Kh¸i niÖm: lµ tû sè giữa thÓ tÝch rçng trong vËt liÖu víi thÓ tÝch tù nhiªn cña nã -C«ng thøc x¸c ®Þnh:  Vr V  Va Va Vr r   1   (1  )  100,% r  V0 V V V - ý nghÜa:  gi¸n tiÕp ®¸nh gi¸ chÊt lîng vËt liÖu: cêng ®é, ®é hót níc, tÝnh thÊm…  TÝnh to¸n cÊp phèi bªt«ng. Bảng 1.3: ®é rçng cña mét sè lo¹i vËt liÖu ®é rçng, % Lo¹i vËt liÖu VËt liÖu h¹t rêi (c¸t, sái…) 20 - 60 VËt liÖu gç 10 - 30 ®¸ granit 0,05 - 0,5 G¹ch sÐt nung 25 - 35
C¸c lo¹i lç rçng:  Lç rçng kÝn;  Lç rçng hë.
1.4. ®é mÞn - Kh¸i niÖm: lµ chØ tiªu kü thuËt ®îc dïng ®Ó ®¸nh gi¸ kÝch thíc cña c¸c vËt liÖu d¹ng h¹t rêi r¹c. - Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh:  Sµng qua c¸c cì sµng kh¸c nhau và tính lượng lọt qua sàng(%);  ®o tû diÖn tÝch bÒ mÆt (cm2/g);  L¾ng ®äng trong chÊt láng. - ý nghÜa: ®é mÞn ¶nh hëng ®Õn  CÊp phèi vËt liÖu;  T¬ng t¸c vËt lý vµ ho¸ häc.
2. C¸c tÝnh chÊt vËt lý liªn quan ®Õn níc 2.1. Độ ẩm - Kh¸i niÖm: lµ tû lÖ % cña lîng níc cã trong vËt liÖu so víi khèi lîng kh« cña vËt liÖu. mn ma  m -C«ng thøc x¸c ®Þnh: W  100,% m m - Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh: c©n  sÊy (to= 1105oC)  c©n; - C¸c yÕu tè ¶nh hëng:  ®iÒu kiÖn m«i trêng (nhiÖt ®é, ®é Èm, ¸p suÊt…);  B¶n chÊt vËt liÖu vµ ®Æc trng cÊu tróc c¸c lç rçng; - ¶nh hëng cña ®é Èm ®Õn c¸c tÝnh chÊt cña vËt liÖu:  Co në thÓ tÝch;  Cêng ®é, kh¶ năng c¸ch nhiÖt, c¸ch ©m…
2.2. ®é hót níc - Kh¸i niÖm: lµ kh¶ năng hót vµ giữ níc cña vật liệu ë ®iÒu kiÖn bình thêng. - C«ng thøc x¸c ®Þnh:  ®é hót níc theo khèi lîng (Hp): mn m w  mk Hp   100   100,% mk mk  ®é hót níc theo thÓ tÝch (Hv): Vn mw  mk Hv  .100,% Hv  .100,%  n .V V  Quan hÖ gia Hp vµ Hv: mw  mk .100   .V  Hv m Hv  .H p  n  k H p mw  mk .100 n .V n n mk
- Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh: mÉu ®îc sÊy kh«  ng©m trong níc (to=205oC; p= 1 at) ®Õn khi khèi lîng chªnh lÖch nhá (0.2%)  vít mÉu ra lau khô vµ c©n. - ý nghÜa: ®é hót níc phô thuéc vµo ®é rçng vµ tÝnh chÊt lç rçng  s¬ bé ®¸nh gi¸ ®îc møc ®é truyÒn nhiÖt vµ c¸c tÝnh chÊt kh¸c cña vËt liÖu. - C¸c yÕu tè ¶nh hëng:  ®é rçng cña vËt liÖu;  CÊu tróc lç rçng cña vËt liÖu.
2.3. ®é b·o hoµ níc - Kh¸i niÖm: lµ ®é hót níc lín nhÊt cña vËt liÖu.  ®é b·o hoµ níc tÝnh theo khèi lîng: Hpmax;  ®é b·o hoµ níc tÝnh theo thÓ tÝch: Hvmax. - Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh:  Ph¬ng ph¸p gia nhiÖt: sÊy kh« mÉu  c©n  ®un trong níc s«i 4 giê  vít mÉu ra  c©n.  Ph¬ng ph¸p ¸p suÊt: sÊy kh« mÉu  c©n  ng©m mÉu trong níc vµ h¹ ¸p suÊt (20 mmHg) ®Õn khi kh«ng xuÊt hiÖn bät khÝ  vít mÉu ra vµ c©n x¸c ®Þnh lîng níc cã trong vËt liÖu. - HÖ sè b·o hoµ (Cbh): Vnbh H v C bh   Vr r Cbh  0  1
2.4. HÖ sè mÒm - Lµ chØ tiªu ®Æc trng cho møc ®é bÒn níc cña vËt liÖu vµ ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: Rbh Km  R trong ®ã: Rbh- cêng ®é vËt liÖu ë tr¹ng th¸i b·o hoµ níc, MPa; R - cêng ®é vËt liÖu ë tr¹ng th¸i kh«, MPa. HÖ sè mÒm(Km) ®îc dïng ®Ó ph©n lo¹i vËt liÖu x©y dùng theo tÝnh bÒn níc. ®èi víi nhng lo¹i vËt liÖu cã Km > 0.75 thi vËt liÖu ®ã ®îc gäi lµ bÒn níc. 2.5. TÝnh thÊm níc - Kh¸i niÖm: lµ tÝnh chÊt ®Ó cho níc thÊm qua chiÒu dµy vËt liÖu khi gia hai bÒ mÆt vËt liÖu cã chªnh lÖch ¸p suÊt thñy tÜnh vµ ®îc ®¸nh gi¸ b»ng hÖ sè thÊm (Kth) tÝnh to¸n theo c«ng thøc sau: Vn .a K th  , (m / h), S ( P1  P2 ).t
trong ®ã: Vn - thÓ tÝch níc thÊm qua khèi vËt liÖu,m3; a - chiÒu dµy khèi vËt liÖu, m; S - diÖn tÝch khèi vËt liÖu mµ níc thÊm qua,m3; P1, P2 - ¸p suÊt thuû tÜnh hai bÒ mÆt khèi vËt liÖu, mmHg; t - thêi gian níc thÊm qua khèi vËt liÖu, h. - Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh:  Mçi lo¹i VL  cã ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh kh¼ nang chèng thÊm kh¸c nhau;  ®èi víi c¸c lo¹i VL cøng, ch¾c (bªt«ng, va…)  kh¼ nang chèng thÊm ®îc x¸c ®Þnh b»ng ¸p lùc thÊm lín nhÊt (m¸c chèng thÊm, Bi); kÝch thíc mÉu: 1515 cm (BT), 33 (vua x©y dùng); xung quanh mÉu bäc paraphin; kh¶ nang chèng thÊm ®îc x¸c ®Þnh b»ng ¸p lùc níc lín nhÊt thÊm qua mÉu.
- C¸c yÕu tè ¶nh hëng:  ®é rçng cña vËt liÖu;  CÊu tróc lç rçng cña vËt liÖu;  NhiÖt ®é níc. - ý nghÜa: lµ chØ tiªu kü thuËt quan träng ®èi víi nhng vËt liÖu ®îc dïng ®Ó x©y dùng c¸c c«ng trinh ngan níc.