Bµi gi¶ng VËt LiÖu X©y
Dùng
Ch ng M Đ uươ ở ầ
I. T m quan tr ng c a v t li u xây d ngầ ọ ủ ậ ệ ự
- V t li u xây d ng chi m m t t l r t l n trong t ng giá thành xây d ng ctậ ệ ự ế ộ ỷ ệ ấ ớ ổ ự
+ (70
÷
80)% đ i v i các công trình dân d ng và công nghi p.ố ớ ụ ệ
+ (70
÷
75)% đ i v i các công trình giao thông.ố ớ
+ (50
÷
55)% đ i v i các công trình thu l i.ố ớ ỷ ợ
II. S l c tình hình phát tri n ngành SX VLXDơ ượ ể
- Cùng v i s phát tri n c a khoa h c k thu t nói chung, ngành VLXD cũng đãớ ự ể ủ ọ ỹ ậ
phát tri n t thô s đ n hi n đ i, t đ n gi n đ n ph c t p; ch t l ng v t li uể ừ ơ ế ệ ạ ừ ơ ả ế ứ ạ ấ ượ ậ ệ
ngày càng đ c nâng cao.ượ
- T x a loài ng i đã bi t dung các v t li u có s n trong thiên nhiên nh : đ t,ừ ư ườ ế ậ ệ ẵ ư ấ
r m r , đá g , g ch m c, g ch ngói b ng đ t sét nung.ơ ạ ỗ ạ ộ ạ ằ ấ
- Đ g n k t viên g ch, đá r i r c l i v i nhau, ng i x a đã bi t dùng 1 s ch tể ắ ế ạ ờ ạ ạ ớ ườ ư ế ố ấ
k t dính (CKD) r n trong không khí nh vôi, th ch cao.ế ắ ư ạ
- Do nhu c u xây d ng nh ng công trình ti p xúc v i n c và n m trong n c,ầ ự ữ ế ớ ướ ằ ướ
ng i ta đã nghiên c a ra nh ng CKD m i nh : CKD h n h p; vôi thu ; XMPL -ườ ứ ữ ớ ư ỗ ợ ỷ
Đ n nay, ng i ta cũng đã s n xu t và s d ng nhi u lo i v t li u kim lo i, BTCT,ế ườ ả ấ ử ụ ề ạ ậ ệ ạ
BT ng l c tr c, g ch Silicat, BT nh , BT cách nhi t, ch u nhi t…ứ ự ướ ạ ẹ ệ ị ệ
- K thu t s n xu t và s d ng VLXD trên th gi i đã đ t đ n trình đ cao, nhi uỹ ậ ả ấ ử ụ ế ớ ạ ế ộ ề
ph ng pháp công ngh tiên ti n đ c áp d ng nh nung v t li u g m b ng lòươ ệ ế ượ ụ ư ậ ệ ố ằ
tunel, nung ximăng b ng lò quay v i nhiên li u l ng, khí; SX các c u ki n bêtôngằ ớ ệ ỏ ấ ệ
ng l c tr c v i kích th c l n…ứ ự ướ ớ ướ ớ
- Ph ng h ng phát tri n ngành VLXD:ươ ướ ể
+ Xây d ng thêm nhi u nhà máy SX VLXD công su t l n v i k thu t hi n đ i.ự ề ấ ớ ớ ỹ ậ ệ ạ
+ Phát tri n các lo i VL m i nh : ể ạ ớ ư
III. Phân lo i v t li u xây d ngạ ậ ệ ự
Theo b n ch t, VL chia làm 3 lo i chính:ả ấ ạ
1/ V t li u vô cậ ệ ơ
- V t li u đá thiên nhiên.ậ ệ
- V t li u nung.ậ ệ
- Các lo i ch t k t dính vô c .ạ ấ ế ơ
- Bêtông, v a.ữ
- Các lo i đá nhân t o không nung.ạ ạ
2/ V t li u h u cậ ệ ữ ơ
- G , tre, bittum.ỗ
- VL keo, ch t d o, s n, vécni, matit.ấ ẻ ơ
- VL polime.
3/ V t li u kim lo iậ ệ ạ
- Gang, thép, các lo i kim lo i màu, h p kim.ạ ạ ợ
GVC.Ths Tr ng Th Kim Xuânươ ị - 1
-
Bµi gi¶ng VËt LiÖu X©y
Dùng
Ch ng 1ươ
Các Tính Ch t Ch Y u C a V t Li u Xây D ngấ ủ ế ủ ậ ệ ự
I. Nh ng thông s đ c tr ng cho tr ng thái và c u trúc c a v t li uữ ố ặ ư ạ ấ ủ ậ ệ
1. Kh i l ng th tích c a v t li uố ượ ể ủ ậ ệ
1.1. Đ nh nghĩaị
KLTT là kh i l ng c a m t đ n v th tích v t li u tr ng thái t nhiên baoố ượ ủ ộ ơ ị ể ậ ệ ở ạ ự
g m c th tích l r ng có trong nó.ồ ả ể ỗ ỗ
1.2. Công th cứ
Trong đó:
v
ρ
- Kh i l ng th tích c a v t li u (g/cmố ượ ể ủ ậ ệ
3
, kg/m
3
, T/m
3
).
m - Kh i l ng c a m u VL tr ng thái t nhiên (g).ố ượ ủ ẫ ở ạ ự
V
0
- Th tích c a VL tr ng thái t nhiên (cmể ủ ở ạ ự
3
).
Ví dụ: G ch: ạ
v
ρ
= (1,7
÷
1,9) g/cm
3
; Cát:
v
ρ
= (1,5
÷
1,65) g/cm
3
;
Đá:
v
ρ
= (1,5
÷
1,7) g/cm
3
; Xi măng:
v
ρ
= (1,1
÷
1,3) g/cm
3
;
1.3. Ph ng pháp xác đ nhươ ị
Luôn đ c xác đ nh b ng th c nghi m.ượ ị ằ ự ệ
a/ Kh i l ng m: S y khô v t li u (105ố ượ ấ ậ ệ ở
÷
110) oC đ n kh i l ng không đ i ế ố ượ ổ
→
Cân
b/ Th tích Vểo:
- M u có hình d ng xác đ nh : ẫ ạ ị “ Ph ng pháp đo tr c ti pươ ự ế ”
Tính V
0
theo công th c: ứ
c
1
2
c
3
c
1
a
1
b
a
3
a
2
b
2
b
3
atb = (a1 + a2 + a3)/3
dtb = (d1 + d2 + d3 + d4)/4
htb = (h1 + h2 + h3 + h4)/4
btb = (b1 + b2 +b3)/3
ctb = (c1 + c2 + c3)/3
GVC.Ths Tr ng Th Kim Xuânươ ị - 2
-
ρ
v
=
0
V
m
(1-1)
1d3
d
2
h
1h
4
h
3
h
4
d
2d
Bµi gi¶ng VËt LiÖu X©y
Dùng
V
Tru
o
= π.
2
tb
d
.htb/4 V
hh
0
= atb
btb
ctb
Hình 1.1: Hình v m u tr và m u l p ph ngẽ ẫ ụ ẫ ậ ươ
- M u có hình d ng b t kỳ:ẫ ạ ấ “ Ph ng pháp ch t l ng r i ch ”ươ ấ ỏ ờ ỗ
+ S y khô m u VL đ n kh i l ng không đ i.ấ ẫ ế ố ượ ổ
+ Đ ngu i và cân m u đ c mể ộ ẫ ượ
1
.
+ Nhúng m u vào parafin (n n) nóng ch y và cân đ c mẫ ế ả ượ
2
.
+ Cho n c vào trong ng nghi m đ n v ch Vướ ố ệ ế ạ
1
.
+ Nhúng m u vào trong ng nghi m, m c n c tăng đ n v ch Vẫ ố ệ ứ ướ ế ạ
2
.
(* L u ýư: Cách đ c giá tr m c n c là giá tr th p nh t c a m t cong.)ọ ị ứ ướ ị ấ ấ ủ ặ
MÉu VL ban ®Çu MÉu VL sau khi nhóng
Paraphin
V
1
V
2
Hình 1.2: Xác đ nh KLTT c a VL có hình d ng b t kì.ị ủ ạ ấ
- M u r i r c (ximăng, cát, đá, s i…): đ v t li u t 1 chi u cao nh t đ nh xu ngẫ ờ ạ ỏ ổ ậ ệ ừ ề ấ ị ố
1d ng c có th tích đã bi t tr c theo quy đ nh (ca, thùng đong 1l, 2l, 5l…).ụ ụ ể ế ướ ị
100
45°
M¸ ng dÉn
VËt chøa (èng ®ong)
Hình 1.3: Xác đ nh KLTT đ đ ng c a v t li uị ổ ố ủ ậ ệ
1.4. Các y u t nh h ngế ố ả ưở
GVC.Ths Tr ng Th Kim Xuânươ ị - 3
-
v
ρ
=
P
VVV
m
−− 12
1
(1-2)
V
=
93,0
1
2mm −
(1-3)
Bµi gi¶ng VËt LiÖu X©y
Dùng
- C u t o c a v t li u: hình thành trong quá trình công ngh .ấ ạ ủ ậ ệ ệ
- Đ m: thay đ i theo th i gian tuỳ theo đi u ki n khí h u trong công trình.ộ ẩ ổ ờ ề ệ ậ
* Chú ý: Kh i l ng th tích tiêu chu n: là kh i l ng đ c xác đ nh đi u ki nố ượ ể ẩ ố ượ ượ ị ở ề ệ
đ m b ng 0% (wộ ẩ ằ
= 0% - VL khô) và đ c xác đ nh b ng công th c:ượ ị ằ ứ
Công th c này ch đúng khi VL không thay đ i th tích khi có đ m (đá).ứ ỉ ổ ể ộ ẩ
Ví dụ: Đ m tiêu chu n c a g : wộ ẩ ẩ ủ ỗ
= 12%.
1.5. Ý nghĩa và ng d ng th c tứ ụ ự ế
- Phán đoán m t s tính ch t: c ng đ , đ hút n c, đ r ng, đ d n nhi t... ộ ố ấ ườ ộ ộ ướ ộ ỗ ộ ẫ ệ
→
xem VL n ng hay nh .ặ ẹ
- L a ch n ph ng ti n v n chuy n, kho ch a.ự ọ ươ ệ ậ ể ứ
- Tính toán tr ng l ng b n thân c a k t c u.ọ ượ ả ủ ế ấ
2. Kh i l ng riêng c a v t li uố ượ ủ ậ ệ
2.1. Đ nh nghĩaị
KLR là kh i l ng c a m t đ n v th tích v t li u tr ng thái hoàn toàn đ c.ố ượ ủ ộ ơ ị ể ậ ệ ở ạ ặ
2.2. Công th cứ
Trong đó:
ρ
- là kh i l ng riêng c a v t li u, (g/cmố ượ ủ ậ ệ
3
, kg/m
3
, T/m
3
).
m - là kh i l ng m u v t li u tr ng thái hoàn toàn khô, (g).ố ượ ẫ ậ ệ ở ạ
Va - là th tích m u v t li u tr ng thái hoàn toàn đ c,(cmể ẫ ậ ệ ở ạ ặ
3
).
Ví dụ: G ch: ạ
ρ
= 2,65 g/cm
3
; Cát:
ρ
= 2,6 g/cm
3
;
Đá:
ρ
= 2,5 g/cm
3
; Xi măng:
ρ
= 3,1 g/cm
3
.
2.3. Ph ng pháp xác đ nhươ ị
B ng th c nghi m:ằ ự ệ
a. Kh i l ng m: S y khô v t li u (105ố ượ ấ ậ ệ ở
÷
110)
0
C đ n kh i l ng không đ i ế ố ượ ổ
→
Cân
b. Th tích Vể
a
:
- V t li u có hình h c rõ ràng ậ ệ ọ
→
Đo tr c ti p kích th c và tính theo công th c.ự ế ướ ứ
- V t li u có hình d ng b t kì ậ ệ ạ ấ
→
Dùng ph ng pháp ch t l ng r i ch đ tìm Vươ ấ ỏ ờ ỗ ể
a
.
- V t li u có l r ng thì tìm b ng ph ng pháp bình t tr ng.ậ ệ ỗ ỗ ằ ươ ỷ ọ
+ Nghi n nh m u VL l t qua sàng 0,25 mm ề ỏ ẫ ọ
→
Cân đ c mượ
1
+ Cho ch t l ng vào trong bình có th tích Vấ ỏ ể
1
.
+ Cho VL vào trong bình, dâng lên có th tích Vể
2
.
+ Đem cân l ng VL còn l i là mượ ạ
2
.
GVC.Ths Tr ng Th Kim Xuânươ ị - 4
-
ρ
=
v
ρ
.(1+ 0,01W) (1-4)
a
V
m
=
ρ
(1-5)
12
21
VV
mm
−
−
=
ρ
(1-6)
Bµi gi¶ng VËt LiÖu X©y
Dùng
*Chú ý: Ch t l ng dùng đ xác đ nh KLR ph i không có tác d ng hoá h c v i VLấ ỏ ể ị ả ụ ọ ớ
làm thí nghi m.ệ
Ví dụ: Xác đ nh KLR c a xi măng thì dùng ch t l ng là d u h a.ị ủ ấ ỏ ầ ỏ
2.4. Các y u t nh h ngế ố ả ưở
B n ch t c a VLXD.ả ấ ủ
2.5. Ý nghĩa và ng d ng th c tứ ụ ự ế
- Là m t đ i l ng v t lý c b n c a VLXDộ ạ ượ ậ ơ ả ủ
- Đánh giá b n ch t c a v t li u: đ c hay r ng.ả ấ ủ ậ ệ ặ ỗ
3. Đ r ng và đ đ c c a v t li uộ ỗ ộ ặ ủ ậ ệ
3.1. Đ nh nghĩaị
a/ Đ r ngộ ỗ : Là t l ph n trăm gi a th tích các l r ng có trong v t li u trên thỉ ệ ầ ữ ể ỗ ỗ ậ ệ ể
tích t nhiên c a v t li u đó.ự ủ ậ ệ
b/ Đ đ cộ ặ : Là t l ph n trăm gi a th tích đ c c a VL và th tích t nhiên c a nó.ỉ ệ ầ ữ ể ặ ủ ể ự ủ
3.2. Công th cứ
a/ Công th c và đ n v đo đ r ngứ ơ ị ộ ỗ :
Trong đó:
r - là đ r ng, %ộ ỗ
Vr - là th tích l r ng trong v t li u, cmể ỗ ỗ ậ ệ 3
Vo- là th tích t nhiên c a v t li u, cmể ự ủ ậ ệ 3
Ngoài ra, đ r ng còn có th đ c tính theo công th c sau:ộ ỗ ể ượ ứ
Trong đó :
v
ρ
- là kh i l ng th tích c a v t li u tr ng thái khô, g/cmố ượ ể ủ ậ ệ ở ạ 3;
ρ
- là kh i l ng riêng c a v t li u, g/cmố ượ ủ ậ ệ 3.
b/ Công th c và đ n v đo đ đ c:ứ ơ ị ộ ặ
Trong đó:
đ - là đ đ c, %;ộ ặ
V
a
- là th tích đ c c a v t li u, cmể ặ ủ ậ ệ 3
Vo - là th tích t nhiên c a v t li u, cmể ự ủ ậ ệ 3 ;
3.3. Quan h gi a đ r ng và đ đ cệ ữ ộ ỗ ộ ặ
GVC.Ths Tr ng Th Kim Xuânươ ị - 5
-
r =
100.
0
V
Vr
(%) (1-7)
r =
100).1(
ρ
ρ
v
−
(%) (1-8)
đ =
100.
0
V
V
a
(%) (1-9)
r = (1- đ ).100% (1-10)