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

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

95
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Vật liệu xây dựng - Chương 1: Các tính chất cơ lý chủ yếu của vật liệu xây dựng" được biên soạn giúp các bạn nắm kiến thức về các tính chất vật lý của vật liệu xây dựng; các tính chất cơ học của vật liệu xây dựng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật liệu xây dựng - Chương 1: Các tính chất cơ lý chủ yếu của vật liệu xây dựng

CHÖÔNG 1 CAÙC TÍNH CHAÁT CÔ-LYÙ CHUÛ YEÁU CUÛA VAÄT LIEÄU XAÂY DÖÏNG 1
1. CAÙC TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ : 1.1. Khoái löôïng rieâng - a (g/cm3) : 1.1.1. Khaùi nieäm : - Khoái löôïng rieâng (γa) laø khoái löôïng cuûa moät ñôn vò theå tích vaät lieäu ôû traïng thaùi hoaøn toaøn ñaëc. 1.1.2. Coâng thöùc : G (g/cm3, kg/m3, T/m3) a  Va G : khoái löôïng maãu thí nghieäm ôû traïng thaùi hoaøn toaøn khoâ (g). Va : theå tích ñaëc tuyeät ñoái cuûa maãu thí nghieäm (cm3) 2
1.1.3. Phöông phaùp xaùc ñònh :  Vaät lieäu ñaëc hoaøn toaøn, coù kích thöôùc hình hoïc roõ raøng nhö theùp, kính : duøng caân kyõ thuaät, thöôùc ño,… ñeå xaùc ñònh.  Vaät lieäu ñaëc hoaøn toaøn nhöng khoâng coù kích thöôùc hình hoïc roõ raøng : duøng oáng ñong coù chia tæ leä veà theå tích ñeå xaùc ñònh, hoaëc söû duïng phöông phaùp caân trong nöôùc.  Vaät lieäu hoaøn toaøn daëc,rôøi raïc nhö xi maêng, caùt : duøng bình tæ troïng (bình Le Chatelier) ñeå xaùc ñònh. 1.1.4. YÙ nghóa : - Tính ñoä ñaëc, ñoä roãng cuûa vaät lieäu. - Phaân loaïi vaät lieäu cuøng loaïi. - Tính caáp phoái beâtoâng. bình Le Chatelier 3
Portland Cement Le Chatelier flask ( ASTM C 188 or AASHTO T 133) 4
Khối lượng riêng của một số vật liệu -Đá thiên nhiên 2,2 – 3,3 g/cm3 -Vật liệu hữu cơ 0,8 – 1,6 g/cm3 -Gang, thép 7,25 – 8,25 g/cm3 -Gạch đất sét nung 2,60 – 2,65 g/cm3 -Betong nặng 2,10 – 2,60 g/cm3 5
1.2. Khoái löôïng theå tích - o (g/cm3) : 1.2.1. Khaùi nieäm : - Khoái löôïng theå tích (γo) laø khoái löôïng cuûa moät ñôn vò theå tích vaät lieäu ôû traïng thaùi töï nhieân. 1.2.2. Coâng thöùc : G o  (g/cm3, kg/m3, T/m3) Vo G : khoái löôïng maãu thí nghieäm ôû traïng thaùi hoaøn toaøn khoâ (g) Vo: theå tích maãu thí nghieäm ôû traïng thaùi töï nhieân (cm3) 6
1.2.3. Phöông phaùp xaùc ñònh :  Vaät lieäu coù kích thöôùc hình hoïc roõ raøng : duøng caân, thöôùc xaùc ñònh khoái löôïng vaø khoái löôïng theå tích.  Maãu vaät lieäu coù hình daùng baát kyø : duøng parafin boïc maãu thöû tröôùc, caân maãu ñaõ boïc paraffine trong chaát loûng, tìm theå tích chaát loûng dôøi choã ñeå xaùc ñònh theå tích maãu thöû.  Vaät lieäu rôøi raïc : duøng duïng cuï coù dung tích bieát tröôùc xaùc ñònh theo tieâu chuaån hieän haønh. 7
Pheãu chöùa ximaêng Giaù ñôõ Cöûa quay Thuøng ñong Vị trí ño ñể xaùc ñịnh khối lượng thể tích mẫu vật liệu coù kích thöôùc hình học xaùc ñịnh Boä duïng cuï xaùc ñịnh khối lượng thể tích mẫu vật liệu daïng rôøi raïc 8
Khối lượng thể tích của một số vật liệu -Đá sỏi 1400 – 1700 kg/m3 -Gỗ thông 400 – 700 kg/m3 -Gạch đất sét nung 1600 – 1900 kg/m3 -Betong 2000 – 2400kg/m3 -Đá vôi 1800 – 2400 kg/m3 9
1.2.4. YÙ nghóa : Vaät lieäu caøng aåm, o caøng cao. Bieát o coù theå döï ñoaùn cöôøng ñoä, khaû naêng daãn nhieät cuûa vaät lieäu. Tính ñoä ñaëc, ñoä roãng cuûa vaät lieäu, troïng löôïng caáu kieän Choïn phöông tieän vaän chuyeån Tính caáp phoái be âtoâng.  o  a ow : khoái löôïng theå tích ôû traïng thaùi aåm cuûa vaät lieäu ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: G W G(1  W)  ow   Vow Vow 10
1.3. Ñoä ñaëc – ñ (%): 1.3.1. Khaùi nieäm : - Ñoä ñaëc cuûa vaät lieäu laø tæ soá giöõa theå tích phaàn ñaëc vôùiø theå tích töï nhieân cuûa vaät lieäu ñoù. 1.3.2. Coâng thöùc : Va : theå tích phaàn ñaëc maãu thí Va  o ñ   (%) nghieäm(cm3) Vo  a Vo : theå tích maãu thí nghieäm ôû traïng thaùi töï nhieân(cm3) - Ñoä ñaëc luoân luoân  1, vì o a - Vd : - ñaù granit ñ = (99.5  99.8) % - vaät lieäu xoáp ñ = (0.20  0.30) % 11
1.4. Ñoä roãng – r (%): 1.4.1. Khaùi nieäm : - Ñoä roãng cuûa vaät lieäu laø tæ soá giöõa theå tích phaàn roãng vaø theå tích töï nhieân cuûa vaät lieäu ñoù. 1.4.2. Coâng thöùc : Vr o Vr : theå tích phaàn roãng cuûa vaät lieäu (ml) r  1 (%) Vo a Vo : theå tích töï nhieân cuûa vaät lieäu(ml) 1.4.3. YÙ nghóa: - Vaät lieäu coù ñoä roãng nhoû seõ coù cöôøng ñoä cao, choáng thaám toát. - Vaät lieäu coù ñoä roãng lôùn seõ coù tính caùch nhieät toát. 12
1.5 Caùc tính chaát coù lieân quan ñeán nöôùc : 1.5.1 Ñoä huùt nöôùc – Hp, Hv (%): 1.5.1.1 Khaùi nieäm : Ñoä huùt nöôùc laø khaû naêng huùt vaø giöõ nöôùc cuûa vaät lieäu döôùi aùp suaát bình thöôøng trong 1 thôøi gian nhaát ñònh. 1.5.1.2. Coâng thöùc : Ñoä huùt nöôùc cuûa vaät lieäu coù theå bieåu dieãn theo khoái löôïng (Hp, %) hay theå tích (Hv, %) Gn : khoái löôïng maãu ñaõ ngaâm Gn  G nöôùc trong 1 thôøi gian nhaát ñònh(g) Hp  (%) G Gn  G G: khoái löôïng maãu ñaõ saáy khoâ (g) Hv  (%) Vo Vo : theå tích töï nhieân cuûa maãu thí nghieäm (cm3 ) 13
- Lieân heä giöõa Hp vaø Hv : Hv G    o  H v   o .H p (% ) Hp Vo - Hv luoân luoân < 100% ; Hp coù theå > 100% ñoái vôùi vaät lieäu raát roãng vaø raát nheï Vd : Gaïch ñaát seùt : Hp = (818) % Ñaù granite : Hp = (0.020.7) % Beâtoâng naëng : Hp = (24) % Vaät lieäu caùch nhieät roãng : Hp  100 % 1.5.1.3. YÙ nghóa : - Ñoä huùt nöôùc phuï thuoäc ñoä roãng r vaø tính chaát loã roãng cuûa vaät lieäu. Vì vaäy coù theå duøng Hp vaø Hv ñeå ñaùnh giaù ñoä roãng r, cöôøng ñoä R, heä soá daãn nhieät , khoái löôïng theå tích o 14
1.5. 2 Ñoä baõo hoøa nöôùc : 1.5.2.1. Khaùi nieäm : - Ñoä baõo hoøa nöôùc laø khaû naêng huùt nöôùc toái ña cuûa vaät lieäu ôû aùp suaát 20 mmHg, hoaëc trong 1 thôøi gian voâ haïn ñònh. - Heä soá baõo hoøa nöôùc Cbh(%) laø tæ soá tính baèng % giöõa theå tích nöôùc ôû traïng thaùi baõo hoøa vôùi theå tích phaàn roãng cuûa vaät lieäu. 1.5.2.2 Coâng thöùc : Vn Gn  G Hv C bh  (%)  (%)  (%) Vr r.Vo r Vôùi : Hv : ñoä huùt nöôùc theo theå tích r : ñoä roãng cuûa vaät lieäu 15
1.5.2.3. Phöông phaùp xaùc ñònh : Phöông phaùp 1 : - Saáy khoâ hoaøn toaøn maãu thí nghieäm, caân ñeå xaùc ñònh Gk - Ñun maãu thí nghieäm trong nöôùc soâi khoaûng 4h, ñeå nguoäi - Caân xaùc ñònh khoái löôïng G1, tính toaùn theo coâng thöùc ñoä huùt nöôùc. Phöông phaùp 2 : - Ngaâm maãu trong bình nöôùc coù naép ñaäy kín - Haï aùp suaát xuoáng 20 mmHg baèng caùch huùt chaân khoâng - Giöõ ôû aùp suaát naøy ñeán khi khoâng coøn boït khí thoaùt ra nöõa - Ñöa veà aùp suaát bình thöôøng - Giöõ sau 2 giôø, vôùt maãu, caân xaùc ñònh khoái löôïng G1 vaø tính keát quaû. 16
1.5.3 Heä soá meàm - Km : 1.5.3.1. Khaùi nieäm : - Heä soá meàm laø tæ soá giöõa cöôøng ñoä cuûa vaät lieäu ñaõ baõo hoøa nöôùc vôùi cöôøng ñoä cuûa maãu ôû traïng thaùi khoâ. 1.5.3.2. Coâng thöùc : R bh Km  R Rbh : cöôøng ñoä maãu thí nghieäm ôû traïng thaùi baõo hoøa nöôùc(daN/cm2) R : cöôøng ñoä maãu thí nghieäm ôû traïng thaùi khoâ hoaøn toaøn (daN/cm2) Km  [0;1] : töø vaät lieäu ñaát seùt khoâng nung ñeán theùp, kính Km > 0.75 : vaät lieäu beàn nöôùc Km < 0.75 : vaät lieäu keùm beàn nöôùc, khoâng neân söû duïng trong ñieàu kieän coù taùc duïng cuûa nöôùc 17
1.5.4 Ñoä aåm – W(%) : 1.5.4.1. Khaùi nieäm : - Ñoä aåm laø tæ soáä tính baèng phaàn traêm löôïng nöôùc coù thaät chöùa trong vaät lieäu vaø khoái löôïng vaät lieäu ôû traïng thaùi khoâ - Ñoä aåm phuï thuoäc vaøo moâi tröôøng khoâ aåm xung quanh. 1.5.4.2. Coâng thöùc : Gw  G - Ñoä aåm töông ñoái : W (%) Gw - Ñoä aåm tuyeät ñoái : Gw  G W (%) G Gw : khoái löôïng maãu TN ôû traïng thaùi aåm (töï nhieân) G : khoái löôïng maãu TN ñaõ saáy khoâ hoaøn toaøn (g) 18
1.5.5 Ñoä thaám nöôùc (Kt): 1.5.5.1. Khaùi nieäm: Ñoä thaám nöôùc laø löu löôïng Q(m3/h) daãn qua maãu thí nghieäm coù chieàu daøy d 1m, dieän tích tieát dieän beà maët F 1m2 chòu taùc duïng cuûa aùp löïc thuûy tónh (hoaëc chieàu cao coät nöôùc) H 1m trong thôøi gian  1giôø. 1.5.5.2 Coâng thöùc : K: hệ số thấm (cm/sec) Q. Kt  Q: lượng nước thấm qua (cm3)  H F.   . F: diện tích thấm (cm2) d d: chiều dày mẫu TN (cm) t: thời gian thấm (sec) 19
Mức độ thấm phụ thuộc vào các yếu tố: -Độ rỗng. -Bản chất của vật liệu -Tính chất của vật liệu -Áp lực nước lên vật liệu Hệ số thấm của một số vật liệu (cm/sec) Đất sét 1-6.10-6 Cát pha sét 1-6.10-4 Cát hạt nhỏ 1-6.10-3 Cát hạt thô 1-6.10-2 Đá granite 5,35.10-9 Đá ximang 6.10-11 20