Giáo trình Vật liệu xây dựng cung cấp cho người học những kiến thức như: Những tính chất chủ yếu của vật liệu xây dựng; vật liệu đá thiên nhiên; vật liệu gốm xây dựng; thép xây dựng; vật liệu bê tông và bê tông cốt thép. Mời các bạn cùng tham khảo!
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MH: VẬT LIỆU XÂY DỰNG LƯU HÀNH NỘI BỘ Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng CHƯƠNG NHỮNG TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG Vật liệu xây dựng gì? - Các VLXD tồn trạng thái rắn hay lỏng, có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo, có chất vô hay hữu - Bản chất vật lí VLXD xác định thông số vật lí đặc trưng cho thành phanà cấu trúc, thí dụ như: khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ rỗng, độ mịn… - Các tính chất VLXD định thành phần cấu trúc nội I CÁC THƠNG SỐ VẬT LÝ CHỦ YẾU 1.1 Khối lượng riêng: ( a ) a Định nghóa: Là khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái hoàn toàn đặc b Công thức: a = m Va ( g/cm3) Trong đó: m: khối lượng khô vật liệu (g) Va : thể tích đặc cuSûa vật liệu (cm3) c Phương pháp xác định: + m(g): sấy khô nhiệt độ (105-110)o C đến khối lượng không đổi, sau đem cân +Va(cm3): vật liệu hoàn toàn đặc, có kích thước hình học rõ ràng → dùng phương pháp đo mẫu + Vật liệu đặc hoàn toàn kích thước hình học rõ ràng → dùng phương pháp dời chỗ + Vật liệu rỗng: → nghiền nhỏ 0.01mm →dùng bình tỉ trọng 1.2 Khối lượng thể tích: ( o ) a Định nghóa: Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng Là khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái tự nhiên b Công thức: o = m Vo ( g/cm ) Trong đó: + m: khối lượng khô vật liệu (g) + V o : thể tích tự nhiên vật liệu (cm ) c Phương pháp xác định: + m(g): xác định tương tự + V o (cm ): - Vật liệu có kích thước hình học rõ ràng → phương pháp đo mẫu - Vật liệu kích thước hình học rõ ràng ta bọc mẫu parafine đun chảy → dùng phương pháp nước dời chỗ 1.3 Các tính chất vật lý khác 1.3.1 Độ đặc: (đ) Là tỉ số thể tích đặc thể tích tự nhiên vật liệu đ= Va 100% o 100% Vo a 1.3.2 Độ rỗng: (r) Là tỉ số thể tích rỗng thể tích tự nhiên vật lieäu r= Vr 100% = (1- o ) 100% a Vo CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CHỦ YẾU: 2.1 Cường độ chịu lực vật liệu: Cøng độ chịu lực khả chịu tác dụng ngoại lực như: tải trọng gió bão, thay đổi nhiệt độ a Phương pháp xác định: - Phương pháp phá hoại mẫu - Phươngpháp không phá hoại mẫu b Cường độ chịu nén, kéo: Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng P max n,k R n,k = ( KG/cm ) F 1KG = 9.806 N Trong đó: + P max n,k (KG): ngoại lực lớn tác dụng gây phá hoại mẫu + F(cm ): diện tích tác dụng mẫu c Cường độ chịu uốn: (KG/cm ) a.Dầm chịu uốn tác dụng lực P đặt nhịp Pmax Ru = Pl 4W l b.Dầm chịu tác dụng hai lực P cách a = Pmax Ru = Pmax P(l a) 2W Trong đó: + l: nhịp tính toán nhịp + W: moment kháng chống uốn =>Dầm có tiết diện: - Hình chữ nhật: W= bh b3 h3 - Hình vuông: W= 6 - Hình tròn: W= D 32 ( b, h, D(cm) chiều rộng, chiều cao, đường kính dầm) 2.2 Độ cứng: a.Khái niệm: Độ cứng vật lịêu khả vật liệu chống lại xuyên tâm vật liệu khác cứng b.Độ cứng P Brinel ( KG/mm ): Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng P D H Br = 2P d D( D D d ) Trong đó: + P(KG): lực ấn bi thép + D(mm): đường kính bi thép + d(mm) : đường kính vết lõm hình chỏm cầu c.Độ cứng Morh: Chỉ số độ cứng Khoáng vật mẫu Đặc điểm độ cứng Tale (phấn): Mg Si4 O10 OH Rạch dễ dàng móng tay Thạch cao: CaSO4.2H2O Rạch móng tay Canxit: CaCO3 Rạch dễ dàng dao thép Fluorit: CaF2 Rạch dao thép(ấn nhẹ) Apatit (lân khoáng) Rạch dao thép(ấn mạnh) Octoclaz: K AlSi 3O8 Làm trầy(xước)kính Thạch anh: SiO2 Topaze: Al2 SiO4 F3OH 10: rạch kinh theo mức độ tăng dần Corindon 10 Kim cương: C * Độ mài mòn: - Là độ mòn khối lượng đơn vị diện tích mẫu bị mài mòn máy thí nghiệm - Độ mài mòn tính theo công thức: Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng Mn = G1 G2 F (g/cm2) Trong đó: + G : khối lượng mẫu trước thí nghiệm(g) + G : khối lượng mẫu sau thí nghiệm(g) + F: diện tích chịu mài mòn(cm ) * Độ hao mòn: Đặc trưng cho tính chất vật liệu vừa chịu mài mòn, vừa chịu va chạm 2.3.Tính đàn hồi, tính dẻo, dòn: a.Tính đàn hồi: Dưới tác dụng ngoại lực, vật liệu bị biến dạng Khi ngưng tác dụng ngoại lực vật liệu phục hồi hình dạng ban đầu b.Tính dẻo: Vật liệu bị biến dạng tác dụng ngoại lực không phục hồi hình dạng ban đầu tác dụng ngoại lực c.Tính mòn: Vật lệu hình thái biến dạng dẻo trước bị phá hoại dước tác dụng ngoại lực tới giới hạn Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng CHƯƠNG VẬT LIỆU ĐÁ THIÊN NHIÊN I.KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 1.1 KHÁI NIỆM: Vật liệu đá thiên nhiên VLXD sản xuất cách gia công học (nỗ mìn, đục, chạm, cưa, đánh bóng…) loại đá thiên nhiên Ưu điểm: + Cường độ chịu nén cao +Tương đối ổn định môi trường xây dựng +Dùng làm vật liệu trang trí Nhược điểm: +Khối lượng thể tích lớn +Vận chuyển thi công khó khăn +Gia công phức tạp 1.2 PHÂN LOẠI: 1) Đá macma: Được tạo thành nguội đặc kết tinh chất nóng chảy phức tạp bên lòng trái đất gọi chất macma a.Đá macma phún suất: Chất macma theo kẻ nứt tròn mặt trất.Nơi nhiệt xãy nhanh nên chất macma nguội đặc mau lệ tạo thành đá có nhiều lỗ rỗng nhẹ nỗi mặt nước b Đá macma xâm nhập: Ở sâu lòng trái đất, chịu áp lực lớn lớp bên nguội từ từ tạo thành đá có độ đặc cường độ cao hơn, hút nước 2) Đá trầm tích: Được tạo thành từ vật liệu bủn nát loại đá có trước xác sinh vật tích tụ tạo thành Những vật liệu bủn nát gọi chất trầm tích từ từ hoá Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng cứng kết dính nhờ loại ximăng thiên nhiên Đá trầm tích có độ cứng, độ đặc cường độ chịu lực thấp đá macma độ hút nước lại cao - Cơ học: sản phẩm phân hóa nhiều loại đá có trước (cát, sỏi, đất sét,…) - Hóa học: khoáng vật hoà tan nước lắng đọng tạo thành (đá thạch cao…) - Hữu cơ: xác động - thực vật chết tích tụ lại tạo thành 3) Đá biến chất: Được tạo thành từ biến tích đá macma, đá trầm tích tác đông nhiệt độ cao áp lực lớn THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT VÀ CƠNG DỤNG CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐÁ THƯỜNG DÙNG: 2.1 Nhóm đá macma: a Đá granite (đá hoa cương): - Có màu tro nhạt, vàng nhạt, màu hồng, 2600kg / m , 2700kg / m , Rn = 12002500kg/m2, Hp 1%, ñc = - Chống phong hóa tốt, độ chịu lửa - Dùng để áp lát, xây tường, trụ, xây công trình b Đá gabro: - Có màu xanh xám, xanh đen, = 2000 3500kg/m3, Rn = 200 2800kg/m2 - Dùng làm đá dăm, đá c Đá bazan: = 2900 3500kg/m3 Rn =1000 5000kg/m2 - Công dụng đá gabro trọng lượng nặng 2.2 Nhóm đá trầm tích: - Thạch cao: sx chất kết tinh dạng bột, thạch cao xd, - Cát, sỏi: chế tạo vữa, bêtông - Đất sét: sx gạch ngói, ximăng - Đá vôi: sx vôi, sx bêtông 2.3 Nhóm đá biến chất: a Đá gnai: (phiến đá ma) Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng Có cấu tạo phân lớp dùng chủ yếu áp lòng hồ, vìa kêng, lát vóa hè b Đá hoa: Có nhiều màu xen kẻ vân hoa dùng làm ốp, lát hay sx bêtông c Diệp thạch sét: Có màu xanh sẫm, đậm, ổn định môi trường không khí, không bị nước phá hoại, dùng để sx lợp VẬT LIỆU ĐÁ THIÊN NHIÊN: Sử dụng đá: Trong xây dựng, vật liệu đá thiên nhiên sử dụng Có loại không cần phải gia công Có loại phải gia công từ đơn giản đến phức tạp Ăn mòn đá thiên nhiên: - Trong môi trường nước có chứa CO2 cao CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 - Trong môi trường nước có axít CaCO3 +2HCL = CaCL2 + H2O + CO2 - Ngoài đá bị phá hoại giản nở nhiệt không Biện pháp khắc phục: - Florua hóa bề mặt đá, tăng tính chống thấm đá chất kết tủa sinh 2CaCO3 +MgSiFC → 2CaF2 + MgF2 ↓ + SiO2 + 2CO2 ↑ - Ngoài dùng Gudrong/Bitum để chống thấm quét lên bề mặt đá - Gia công thật nhẵn bề mặt đá thoát nước cho công trình Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng CHƯƠNG VẬT LIỆU GỐM XÂY DỰNG I KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI: 1.Khái niệm: Gốm xây dựng loại vật liệu sản xuất từ nguyên liệu đất sét, cách tạo hình nung nhiệt độ cao Do trình biến đổi lý hóa không khí nung nên gốm xây dựng có tính chất khác hẳn nguyên vật liêu ban đầu Phân loại: a Theo công dụng: + Vật liệu dùng để xây + Vật liệu dùng để lợp + Vật liệu dùng để lát ốp + Sứ vệ sinh + Sản phẩm cách âm cách nhiệt + Sản phẩm chịu lửa… b Theo cấu tạo: + Gốm đặc : r 5% + Gốm rỗng : r > 5% c Theo phương pháp sản xuất : + Gốm tinh : hạt mịn, công nghệ sản xuất phức tạp + Gốm thô : hạt lớn, công nghệ sản xuất đơn giản II CÁC LOẠI SẢN PHẨM GỐM XÂY DỰNG 2.1 Các loại gạch - Gạch xây đất sét nung lỗ miền Nam - Gạch xây đất sét nung lỗ miền Bắc - Gạch xây đất sét nung lỗ miền Trung - Gạch tàu lát 2.2 Các loại ngói - Ngói lợp âm dương - Ngói mũi hài - Ngói tây Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 10 Khái niệm Liều lượng (Cấp phối) pha trộn bê tông tỷ lệ xi măng, cát, đá, nước 1m³ (hoặc vối trộn tay, máy lượng xi măng dùng làm sở tính 1, tỷ lệ nước xi măng ghi rõ Tính toán liều lượng vật liệu Thông thường công trình thường sử dụng bảng tra tính sẵn khối lượng bê tông công trình có khối lượng lớn sử dụng bảng tra đạt độ xác không cao Nên thường phải tính toán cụ thể Liều lượng vật liệu cho cối trộn bê tông tính theo khối lượng theo thể tích Nếu đong vật liệu tính theo thể tích, cân vật liệu tính theo khối lượng Hiện phần lớn công trình điều đong vật liệu tức tính theo thể tích Trình tự tính toán sau: Bước 1: Chọn Mác xi măng : Dựa vào mác bê tông xác định mác xi măng tương ứng theo bảng Bước 2: Chọn độ sụt theo thiết kế thi công Bước 3: Tính tỷ lệ pha trộn vật liệu: Dựa vào mác bê tông, mác xi măng, kích thước đá dăm, loại cát mà thực tra độ sụt bảng theo định mức cấp phối vật liệu cho 1m³ bê tông Sau tra bảng xác định lượng vật liệu: lượng xi măng (X) theo kg, lượng cát (C) theo m³ lượng đá (Đ) theo m³ * Tính tỷ lệ phối hợp vật liệu: Theo thể tích: 1: X : C :Đ C Đ : Vxm Vxm Vxm: thể tích xi măng Theo khối lượng: 1: C g oc Đ g m m : = 1: c : ñ X X X X Trong đó: g ox : Khối lượng thể tích xi măng Xi măng Pooc lăng g ox = 1300 kg/m3 Xi măng Puzơlan g ox = 1000 kg/m3 g oc : Khối lượng thể tích cát vàng g oc = 1500 kg/m3 ¸ 1600 kg/m3 g : Khối lượng thể tích đá dăm g = 1460 kg/m3 Bước 4: Xác định lượng nước trung bình cho m3 bê tông Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 25 Bước 5: Xác định tỷ lệ nước/Xi măng: dựa vào kết bước bước Bước 6: Tính liều lượng vật liệu cho cối trộn: a Cối trộn tay: Lượng xi măng cho dạng bao 50 kg ½ bao ký hiệu X1 Dựa vào tỷ lệ pha trộn bước để tính vật liệu cát (C1) đá (Đ1) Nếu cân: C1 = X1 mc ; X Đ1 = X1 mđ ; X Nếu đong: C1 = X1 C ; g ox Vxm Lượng nước: Đ1 = N1 = X1 Ñ g ox Vxm N X1 X b Cối trộn máy có dung tích Vm: Thể tích bê tông cối trộn tạo ra: b = Vmeû = b Vm 1000 Vox + Voc + V Trong đó: Vox = X : Voc ;V : thể tích tự nhiên xi măng, g ox cát, đá dùng cho 1000 lít bê tông b : hệ số sản lượng Vm: Dung tích máy trộn X1 = Vmẻ ´ X kg 1000 Tính C1, Đ1 giống cách tính cối trộn tay Nếu cân: C1 = X1 mc ; X Đ1 = X1 mđ ; X Nếu đong: Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 26 C1 = X1 C ; g ox Vxm Đ1 = X1 Đ g ox Vxm Bước 7: Tỷ lệ thành phần hỗn hợp bê tông xác định với vật liệu khô Nhưng thực tế sỏi cát công trường ẩm Vì phải hiệu chỉnh vật liệu theo độ ẩm Trường hợp cân: Ctt = C x (1 + Wc) Ñtt = Ñ x (1 + WÑ) Ntt = N – ( C.Wc + Đ WĐ) Xi măng không đổi Trường hợp đong: lượng xi măng, thể tích đá không đổi Ctt = C.d ( d : độ dôi cát) Ntt = N – ( C.Wc + Đ WĐ) Ví dụ1: Dùng bảng tra xác định liều lượng vật liệu thành phần tỷ lệ pha trộn theo khối lượng theo thể tích cho 1m3 bê tông Cho biết: bê tông đổ bản, dầm sàn nhà ở, Mác M200, cát vàng, đá dăm cỡ 1x2cm (Dmax = 20mm) Thi công đầm máy Sử dụng xi măng Pooclăng, độ ẩm theo thể tích cát 4%, đá 2%, độ dôi cát d = 1,3 Yêu cầu: Hãy tính liều lượng cho cối trộn tay (theo khối lượng theo thể tích) dùng xi măng 50kg (1 bao) Tính liều lượng cho cối trộn máy có dung tích Vm = 400 lít, vật liệu nhào trộn đong theo thể tích Ví dụ2: Dùng bảng tra xác định liều lượng vật liệu thành phần tỷ lệ pha trộn theo khối lượng theo thể tích cho 1m3 bê tông Cho biết: bê tông đổ bản, dầm sàn nhà ở, Mác M200, cát vàng, đá dăm cỡ 1x2cm (Dmax = 20mm) Thi công đầm máy Sử dụng xi măng Pooclăng, độ ẩm theo thể tích cát 4.5%, đá 3%, độ dôi cát d = 1,35 Yêu cầu: Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 27 Hãy tính liều lượng cho cối trộn tay (theo khối lượng theo thể tích) dùng xi măng 50kg (1 bao) Tính liều lượng cho cối trộn máy có dung tích Vm = 500 lít, vật liệu nhào trộn đong theo thể tích Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 28 CHƯƠNG CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ I KHÁI NIỆM : Vật liệu chất kết dính vô thường dạng bột, nhào trộn với nước tạo thành vữa dẻo, trình biến đổi hóa lý rắn lại đá Chất kết dính vô có khả liên kết phần tử rời rạc trộn lẫn chúng lại với thành khối vững + Chất kết dính vô rắn nước + Chất kết dính vô rắn không khí II CÁC LOẠI CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ TRONG KHÔNG KHÍ: Thạch cao xây dựng : Khi nung thạch cao t0 = 1500 → 1700C, sau đem nghiền thành bột ta thạch cao xây dựng CaSO42H2O 170 150 CaSO40.5H2O + 1.5H2O 0 =>Thaïch cao xây dựng : CaSO40.5H2O a Quá trình rắn - Khi nhào trộn với nước thạch cao trở thành loại vữa dẻo, có tính lưu động tốt, sau biến đổi hóa lý phức tạp tính dẻo dần, ngày quánh lại trình ninh kết - Sau thạch cao cứng rắn cướng độ phát triển dần gọi trình rắn - Khi nhào trộn với nước thạch cao chuyển hóa theo công thức sau : CaSO40.5H2O + 1.5H2O → CaSO42H2O + Thời kỳ hoà tan + Thời kỳ ninh kết + Thời kỳ rắn b Các tính chất thạch cao b1 Thời kỳ ninh kết : + Quy định thời gian bắt đầu ninh kết không nhỏ phút + Thời gian ninh kết xong không 30 phút b2 Cường độ chịu lực : Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 29 Quy định sau 90 phút trộn thạch cao với nước yêu cầu cường độ thạch cao sau : + Trong điều kiện ẩm ướt bình thường : Thạch cao loại : R > 45kg/cm2 Thaïch cao loaïi : R > 35kg/cm2 + Trong điều kiện sấy khô: Thaïch cao loaïi 1: R > 100kg/cm2 Thaïch cao loại 2: R >75kg/cm2 b3 Các thông số trạng thái: + = 800 1000kg/m3 ( khối lượng thể tích) + a = 2600 2700kg/m3 ( khối lượng riêng ) c Công dụng bảo quản - Công dụng: Là chất kết dính rắn giữ độ bền không khí, có độ bóng, mịn, đẹp sử dụng trắc nơi khô ráo, làm mô hình, vữa trang trí - Bảo quản: Để chống ẩm cho thạch cao ta phải bảo quản cách chứa bột thạch cao bao kín có lớp cách nước để kho nơi khô Vôi không khí: a Nguyên liệu Đá vôi, đá vôi vỏ sò CaCO3(90%) Không 6% tạp chất, tạp chất phải phân bố đá vôi CaCO3 - Thực tế thể tích 10% - Để cho sản lượng tốt khí CO2 thoát nhiều - Hàm lượng khí CO2 thoát phụ thuộc vào kích thước hạt đá vôi nhỏ hay lớn 25cm, nhiệt độ nung, lò thông gió tốt b Sản phẩm trình nung vôi CaCO3 - Quá trình nung vôi nhiệt độ thấp lượng CaCO3 nhiều gọi vôi non lửa( nặng) Vôi già lửa ( nhẹ) hết CaCO3 → chi phí nhiệt cao Vôi vừa chín xốp, nhẹ, trắng Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 30 - Vôi sử dụng dạng: vôi bột vôi sống + Vôi tôi:Ca(OH)2 + Bột vôi sống:CaO c Các hình thức sử dụng vôi : c 1.Vôi tôi: Quá trình vôi: CaO + H2O → Ca(OH)2 + Q ( 276 kcal/kg) - Thể tích tăng từ 3.5 lần - Vôi bột 100% Ca(OH)2 dạng bột mịn - Vôi sữa dung dịch để bảo vệ bề mặt công trình (vôi tốt : 1kg vôi → lít vôi sữa) - Vôi nhuyễn: 50% Ca(OH)2 50 H2O: trạng thái dẻo nhão c2 Bột vôi sống: Bột vôi sống: t CaCO3 CaO + CO2 Bột vôi sống Vôi nhuyễn - CaO + H2O + cát → vữa vôi trát - Vôi nhuyễn + nước + cát → vữa vôi traùt - Rn = 820 Kg/cm2 - Rn = 820 Kg/cm2 - Chế tạo khó khăn - Chế tạo dễ dàng - Bảo quản khó khăn - Bảo quản đơn giản - Nguy hiểm, không an toàn lao động - Dễ thi công, an toàn - Sử dụng nhiều xây dựng - Sản xuất chất kết dính mác thấp * Các Chỉ Tiêu Đánh Giá Chất Lượng Của Vôi: +) Nhiệt độ tốc độ vôi: - Nhiệt độ vôi nhiệt lượng lớn toả cho 10(g) bột vôi sống + 20(g) nước, > 700C vôi phát nhiều nhiệt → vôi tốt Khi , 700C vôi phát nhiệt → vôi xấu Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 31 + Vôi có tốc độ nhanh: 20 phút( 10g vôi sống + 20g nước) + Vôi trung bình : thời gian từ :20 30 phút + Vôi xấu vôi có thời gian >30 phút - Vôi có độ hoạt tính cao ( % hạt sượn 90% + Vôi có độ hoạt tính trung bình ( CaO+ MgO )% = 80 90% + Vôi có độ hoạt tính thấp (CaO + MgO)% = 70 80% * Quá Trình Rắn Chắc Của Vôi: Xảy đồng thời dạng: +) Dạng kết tinh: Ca(OH)2 + cát + nước →- vôi sữa Vữa vôi để xây tô, rắn +) Dạng cacbonat hóa: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O - Vai troø cát vữa vôi làm chất độn → tăng lượng vôi, - Chống nứt, chống congót, - Tạo lỗ rỗng CO2 bay vào rút ngắn trính rắn vôi * Công Dụng Và Bảo Quản Vôi: +) Công dụng: - Sản xuất chất kết dính mác thấp, - Xây tô, Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 32 - Bảo vệ bề mặt công trình, vệ sinh +) Bảo quản vôi: - Vôi sống(CaO) : tránh tiếp xúc với không khí - Vôi để hố vôi phải ngăn cách với bên lớp nước - Vôi phải từ tháng trước dùng trình xãy triệt để III XI MĂNG PORLAND (XI MĂNG SILICAT): (PC) Khái niệm: - Xi măng loại kết dính rắn nước, xi măng chế tạo từ hai nguyên liệu chính:đá vôi, đất sét; nung 150°C để tạo thành nghien( 35)% thachcao,5% Puziland) clinke PC (cho thạch cao vào để kéo dài thời gian ninh kết) 15% phugiavocohoattinh 10 PCB (Porland Ximang Blended)→ bền môi trường nước, chống congót, tăng số lượng * Pouzoland: phụ gia vô hoạt tính - Ưu điểm xi măng hoạt tính: + Cường độ nén cao, tương đối bền môi trường sử dụng + Sử dụng nguyên vật liệu địa phương để sản xuất + Liên kết vật liệu rời rạc, cát, đá…để tạo thành khối đồng tạo thành vật liệu đá nhân tạo (bê tông) - Nhược điểm: + Không dùng môi trường xâm thực + Dễ bị congót Nguyên liệu chế tạo xi măng: a Đá vôi: - Dùng để chế tạo xi măng, yêu cầu có hàm lượng khoáng CaCO3 >70% - Trung bình clinke cần 1.3 đá vôi b Đất sét: - Dùng để tạo xi măng phải có độ dẻo cao, hàm lượng hạt mịn lớn, đòi hỏi SiO2 liên kết > 58% c Quặng sắt: - Yêu cầu có hàm lượng Fe2O3 >40% d Đá thạch cao: - Yêu cầu đá thạch cao có hàm lượng CaSO4.2H2O >10% Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 33 - Bột than đá, dầu FO nguyên liệu nung(than nghiền mịn) - Than có nhiệt độ từ 5000 kcal/kg Thành phần hoá học phối liệu: Các oxít Cao→6067% SiO2→2124% + oxít khác Al2O3→48% Fe2O3→14% Thành phần khoáng clinke: Gồm có khoáng + 3CaO.SiO2 (C3S) : Alit + 2CaO.SiO2 (C2S) : Belit + 2CaO.Al2O3 (C3A) : Aluminat tricanxit +4CaO.Al2O3.FeO (C4AF) : Celit (Alumoferc canxi) a Thaønh phần Alit: - Chiếm hàm lượng lớn xi măng porland có cường độ cao - Tốc độ phát triển cường độ nhanh - Rắn nhanh, toả nhiều nhiệt - Ít co giản thể tích - Hàm lượng Alit chiếm từ 3760% tổng hàm lượng khoáng cimen - Nếu C3S > 60% ciment gọi xi măng Alit ciment cường độ cao b Thành phần Belit: - Cho cường độ cao tốc độ phát triển cường độ chậm thời gian đầu, toả nhiệt - Hàm lượng khoáng Belit ciment chiếm từ 1537% → Tổng hàm lượng Alit + Bilit lúc 75% Đây hai khoáng tạo thành độ xi măng - Nếu cho hàm lượng C2S >37% gọi ciment Belit, dùng cho công trình bê tông khối lớn hay công trình thuỷ c Thành phần Aluminat tricanxit: (C3A) Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 34 - Cho cường độ trung bình, cường độ phát triển nhanh thời gian đầu cho cường độ không cao Rắn nhanh, toả nhiều nhiệt - Hàm lượng C3A chiếm 515% tổng hàm lượng khoáng ciment → Chính làm cho ciment không bền môi trường xâm thực d Thành phần Celit: (C4AF) - Khoáng nặng tất loại khoáng - Cường độ thấp, tốc độ phát triển cường độ trung bình - Làm cho ciment bền môi trường xâm thực - Celit chiếm từ 1018% tổng hàm lượng khoáng xi măng → Đây khoáng cho cường độ phát triển trung bình không cao - Nếu hàm lượng Celit > 18% gọi ciment Celit → C3A 15% → xi măng rắn nhanh * Ngoài có thành phần khoáng phụ: - CaO tự trình nung clinke đá vôi không kết hợp, CaO lại nguy hiểm vì: Cao + H2O → Ca(OH)2: phản ứng xảy lâu gây trương nở thể tích, cấu trúc đá ciment - MgO tự có đá vôi tạo thành trình nung luyện clinke ciment 700 c MgCO3 500 MgO + CO2 Thành phần MgO clinke ciment nguy hiểm phản ứng thuỷ hoá thời gian kéo dài MgO + H2O → Mg(OH)2 → gây nở cấu trúc đá ciment - SO3: hợp chất khoáng ciment làm tăng thể tích Công nghệ chế tạo ciment Porland: a Chuẩn bị phối liệu: Khai thác đá vôi đất sét, có hai phương pháp chuẩn bị phối liệu: Phương pháp khô Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng Phương pháp ướt 35 + Dùng cho lò quay lò đứng + Chỉ dùng cho lò quây + Nguyên liệu có độ đồng cao độ + Phối liệu có độ ẩm cao ẩm thấp + Độ ẩm đất sét Do ciment mác cao mịn ciment mác thường c Lượng nước tiêu chuẩn: Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 38 - Nhiệm vụ: + Cung cấp nước cho khoáng vị nén, thực phản ứng thuỷ hoá + Tạo độ lưu động cho ciment o Là lượng nước ciment cần để tạo hồ ciment có độ dẻo tiêu chuẩn o Lượng nước tiêu chuẩn ciment = 25 30% d Thời gian ninh kết: o Thời gian bắt đầu ninh kết thời gian kể từ trộn ciment với nước đến lúc vữa ciment tính dẻo chưa có cường độ o Để xác định thời gian bắt đầu ninh kết ciment người ta sử dụng dụng cụ vica : trộn ciment với lượng nước tiêu chuẩn cho vào khuôn hình nón cụt Hạ kim vica 10mm xuống sát mặt vữa Cho kim vica cắm tự vào khối vữa thời gian bắt đầu ninh kết thời gian kể từ trộn ciment với nước đến lúc kim vica cắm vào khối vữa cách đáy từ 3- 5mm o Quy phạm quy định thời gian bắt đầu ninh kết lớn 45 phút o Thời gian kết thúc ninh kết thời gian kể từ trộn ciment với nước đến lúc vữa ximăng bắt đầu có cường độ Hay thời gian kết thúc ninh kết thời gian kể từ trộn ciment với nước đến kim vica 10mm cắm vào mặt khối vữa không 2mm o Quy phạm quy định thời gian kết thúc ninh kết 10 Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng 39 ... YẾU CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG Vật liệu xây dựng gì? - Các VLXD tồn trạng thái rắn hay lỏng, có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo, có chất vô hay hữu - Bản chất vật lí VLXD xác định thông số vật lí... thoát nước cho công trình Biên soạn: Tổ Bộ Môn Xây Dựng CHƯƠNG VẬT LIỆU GỐM XÂY DỰNG I KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI: 1.Khái niệm: Gốm xây dựng loại vật liệu sản xuất từ nguyên liệu đất sét, cách... độ cao Do trình biến đổi lý hóa không khí nung nên gốm xây dựng có tính chất khác hẳn nguyên vật liêu ban đầu Phân loại: a Theo công dụng: + Vật liệu dùng để xây + Vật liệu dùng để lợp + Vật liệu