Đề cương vật liệu xây dựng phần 1

1 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Câu 1: Câu 2: 1 1.2 Clanhke  Ở dạng hạt có đường kính từ (10 ÷ 40) mm 2 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015  Chất lượng clanhke phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, hoá học và công nghệ sản xuất  Tính chất của ximăng do clanhke quyết định a./ Thành phần khoáng vật: 4 khoáng chính Tên gọi và hàm lượng:  3CaO.SiO2 (C3S) - TriCanxi Silicat (Alit): (45÷60)% trong Clanhke  2CaO.SiO2 (C2S) - Đicanxi Silicat (Belit): (20÷30)% trong Clanhke  3CaO.Al2O3 (C3A) - Tricanxi Alumilat: (4÷12)% trong Clanhke  4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF) - Têtracanxi alumôferit: (10÷12)% trong Clanhke Giải thích quá trình rắn chắc của ximăng Theo thuyết Baikov - Rebinter, quá trình rắn chắc của ximăng được chia làm 3 giai đoạn: a/ Giai đoạn hoà tan ximăng + nước → khoáng thủy hóa→sản phẩm sau thuỷ hoá tan ra nhưng độ tan không lớn và nhanh chóng trở nên quá bão hoà b/ Giai đoạn hoá keo Trong dung dịch quá bão hoà, các sản phẩm mới tạo thành sẽ không tan nữa mà tồn tại ở trạng thái keo Còn các sản phẩm Entrigit, CSH vốn không tan nên vẫn tồn tại ở keo phân tán, nước tiếp tục mất đi, các sản phẩm mới tiếp tục tạo thành, hỗn hợp mất dần tính dẻo, các sản phẩm ở thể keo liên kết với nhau tạo thành thể ngưng kết c/ Giai đoạn kết tinh Nước ở thể ngưng keo vẫn tiếp tục mất đi, các sản phẩm mới ngày càng nhiều Chúng kết tinh lại, dần rắn chắc và phát triển cường độ cường độ Câu 3: 2 3 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 3 -Mác của vật liệu (đối với các vật liệu mà cường độ là chỉ tiêu quan trọng nhất) là đại lượng không thứ nguyên do nhà nước quy định dựa trên cường độ tiêu chuẩn của vật liệu 4 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 4 5 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 5 6 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Câu 4: 4 Cốt liệu 4.1 Khái niệm Cốt liệu lớn và nhỏ là các hạt khoáng ở dạng thiên nhiên hay nhân tạo, có hình dạng, kích thước, đặc trưng bề mặt, cường độ rất khác nhau Khi cỡ hạt từ 0,14-5mm là cốt liệu nhỏ và từ 5-70mm là cốt liệu lớn 4.2 các chỉ tiêu đánh giá chất lượng cốt liệu a Lượng ngậm chất bẩn : Trong cốt liệu thường lẫn đất sét, bùn, bụi, mica và các muối sunfat → cường độ liên kết giữa đá xi măng và cốt liệu Theo TCVN 1770-1986 cát dùng cho bê tông phải đảm bảo độ sạch theo quy định : Cách xác định lượng tạp chất bẩn :  Bùn, bụi, sét : phương pháp gạn rửa  Chất bẩn hữu cơ : phương pháp so màu và so cường độ  Muối sunfat : phương pháp kết tủa bằng dung dịch BaCl 2 b Hình dạng và đặc trưng bề mặt  ảnh hưởng đến độ bền liên kết giữa đá xi măng với cốt liệu -> ảnh hưởng đến cường độ  Loại hạt hình cầu, ovan, hình khối chịu lực tốt  Hạt thoi, dẹt có cường độ chịu uốn rất bé -> ảnh hưởng xấu đến cường độ Theo TCVN cho phép 15%  Hạt mềm yếu, hạt dễ bị phong hóa cường độ thấp -> cường độ và độ bền giảm Theo TCVN cho phép 10%  Hạt có bề mặt nhám -> liến kết tốt với đá xi măng 6 c Thành phần hạt và độ lớn  Thành phần hạt là tỷ lệ phần trăm khối lượng giữa các cấp hạt to nhỏ khác nhau và được xác định bằng bộ sàng tiêu chuẩn 7 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015  Cốt liệu là hỗn hợp bao gồm các hạt không có kích cỡ giống nhau, có các đường kính d1, d2…dn -> xác định tỷ lệ giữa các cỡ hạt và hàm lượng mỗi cỡ hạt 7 8 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 8 9 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Câu 5: Trùng câu 11 Câu 6: 4 Cường độ : 4.1 Các khái niệm về cường độ: a Cường độ bê tông : Là khả năng của bê tông chống lại sự phá hoại gây ra dưới tác dụng của tải trọng b Cường độ tiêu chuẩn của bê tông : là cường độ khi mẫu được chế tạo và dưỡng hộ ở điều kiện tiêu chuẩn và thử ở tuổi quy định ( theo TCVN 3118-93 mẫu lập phương cạnh 15cm, dưỡng hộ 27+2oC, độ ẩm >90%, thí nghiệm ở tuổi 28 ngày ) c Mác bê tông: Đại lượng không thứ nguyên do Nhà nước quy định dựa vào cường độ tiêu chuẩn của bê tông 9 10 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 1 0 27 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 4.1 Các khái niệm về cường độ: a Cường độ bê tông : Là khả năng của bê tông chống lại sự phá hoại gây ra dưới tác dụng của tải trọng b Cường độ tiêu chuẩn của bê tông : là cường độ khi mẫu được chế tạo và dưỡng hộ ở điều kiện tiêu chuẩn và thử ở tuổi quy định ( theo TCVN 3118-93 mẫu lập phương cạnh 15cm, dưỡng hộ 27+2oC, độ ẩm >90%, thí nghiệm ở tuổi 28 ngày ) c Mác bê tông: Đại lượng không thứ nguyên do Nhà nước quy định dựa vào cường độ tiêu chuẩn của bê tông d Cấp độ bền của bê tông ( hay cường độ đặc trưng ) : là cường độ trung bình thống kê được thí nghiệm theo tiêu chuẩn với xác suất đảm bảo không dưới 95% lớn hơn cường độ trung bình tiêu chuẩn Các loại cượng độ : cường độ nén, cường độ kéo trực tiếp, cường độ kéo gián tiếp ( cường độ uốn, cường độ ép chẻ ) – kí hiệu R, f – đơn vị MPa 4.2 Phương pháp xác định  Chế bị mẫu: mẫu có thể đúc trong phòng thí nghiệm thành từng tổ (1 tổ = 3 mẫu), hoặc khoan về từ hiện trường (có thể cho phép 2 mẫu).Hình dạng và kích thước mẫu: TCVN 3118-93: mẫu hình lập phương 15×15×15 cm; ASTM C39: mẫu hình trụ tròn d = 15 cm, h = 30 cm  Dưỡng hộ mẫu: 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn (27±2oC, W = 90÷100 %)  Nén mẫu: mẫu được nén trên máy nén (100 T, 200T, 300T) đến khi phá hoại 2 7 28 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 2 8 29 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Ảnh hưởng của cốt liệu: Các yếu tố của cốt liệu ảnh hưởng đến cường độ của bêtông gồm: thành phần hạt của cốt liệu và tính chất của các hạt (độ nhám, độ sạch, số lượng lỗ rỗng hở) 2 9 30 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 3 0 31 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 -M là ký hiệu quy ước của bê tông nhẹ, 25 là cường độc của bê tông ở tuổi 28 ngày xác định trong điều kiện tiêu chuẩn, đơn vị MPa Câu 17: a/ Độ rỗng: Là tỉ lệ phần trăm giữa thể tích các lỗ rỗng có trong vật liệu trên thể tích tự nhiên của vật liệu đó b/ Độ đặc: Là tỉ lệ phần trăm giữa thể tích đặc của VL và thể tích tự nhiên của nó Công thức a/ Công thức và đơn vị đo độ rỗng: Vr r= V0 100 (1-7) (%) r - là độ rỗng, % 3 Trong đó: 1 Vr - là thể tích lỗ rỗng trong vật liệu, cm3 Vo- là thể tích tự nhiên của vật liệu, cm3 32 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Ngoài ra, độ rỗng còn có thể được tính theo công thức sau: ρ (1 − v ).100 (1-8) ρ r= (%) Trong đó : ρv - là khối lượng thể tích của vật liệu ở trạng thái khô, g/cm 3; ρ - là khối lượng riêng của vật liệu, g/cm 3 b/ Công thức và đơn vị đo độ đặc: Va đ= V0 100 (1-9) (%) Trong đó: đ - là độ đặc, %; a V - là thể tích đặc của vật liệu, cm3 Vo - là thể tích tự nhiên của vật liệu, cm3 ; 1.2.4 Quan hệ giữa độ rỗng và độ đặc r =(1- đ ).100% (1-10) 3 1.2.5 Phương pháp xác định Thông qua ρv và ρ 1.2.6 Các yếu tố ảnh hưởng 2 33 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Không chịu ảnh hưởng của bất kì yếu tố nào 1.2.7 Ý nghĩa và ứng dụng Có ảnh hưởng rất lớn đến các tính chất khác của VL như: KLR, KLTT, cường độ, độ hút nước, tính truyền nhiệt v.v Câu 18: Cường độ của vữa: IV 1) Khái niệm : cường độ là khả năng của vữa chống lại sự phá hoại của tải trọng  Cường độ tiêu chuẩn : là cường độ chịu nén của vữa khi mẫu chuẩn được chế tạo và dưỡng hộ trong điều kiện chuẩn  Mác vữa : là đại lượng không thứ nguyên do nhà nước quy dịnh dựa vào cường độ nén tiêu chuẩn Theo TCVN 4314-1986 có các loại mác vữa 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300 2) Các yếu tố ảnh hưởng + Công thức: 3 3 34 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Câu 19: - Lượng nước tiêu chuẩn: Là lượng nước tính bằng % so với khối lượng ximăng đảm bảo cho hồ ximăng đạt độ dẻo tiêu chuẩn - Thời gian đông kết của ximăng a./ Khái niệm : là khoảng thời gian từ khi trộn xi măng với nước đến khi hồ xi măng mất dần tính dẻo và có cường độ Thời gian đông kết được chia ra làm 2 giai đoạn : Thời gian bắt đầu đông kết: Là thời gian tính từ lúc bắt đầu trộn ximăng với nước cho đến khi hồ ximăng mất tính dẻo, ứng với lúc kim Vika nhỏ (đường kính 1±0,05 mm) lần đầu tiên cách tấm kính (4 ±1 mm) Thời gian bắt đầu đông kết: > 45 phút: cần phải đủ thời gian để thi công ( nhào trộn, vận chuyển, đổ khuôn, đầm chặt) Thời gian kết thúc đông kết: Là thời gian tính từ lúc bắt đầu trộn ximăng với nước cho đến khi trong hồ ximăng hình thành các tinh thể, hồ cứng lại và bắt đầu có khả năng chịu lực, ứng với kim Vika (đường kính 1 ±0,05mm) lần đầu tiên cắm sâu vào hồ 0,5 mm 3 Thời gian kết thúc đông kết: < 375 phút (PC), < 10h (PCB) b./ các yếu tố ảnh hưởng : 4 35 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Thời gian đông kết = f (thành phần khoáng vật, độ mịn, phụ gia, thời gian đã lưu kho và điều kiện bảo quản) Phụ gia thay đổi thời gian đông kết : thạch cao, muối gốc nitorat NO 3Ca(OH)2 + NO3- → Ca(NO3)2 – là muối điện ly mạnh, tăng [Ca 2+] → hạn chế tốc độ thủy hóa của các khoáng c./ Ý nghĩa: giúp bố trí thời gian thi công hợp lý Câu 20: (có công thức kèm theo từng bước) Ưu điểm: 3 Câu 21: 5 36 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 3 6 37 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Câu 22: 3 7 38 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 3 8 39 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 3 9 40 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 Câu 23: 4 0 41 Tòng Văn Chung-Vật liệu xây dựng-5/2015 4 1 ... tơng 10 Tịng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 11 Tòng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 1 12 Tòng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 13 Tòng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 Khác nhau: +Mác... Câu 21: 36 Tòng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 37 Tòng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 Câu 22: 38 Tòng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 39 Tòng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 40... Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 Câu 23: 41 Tòng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 42 Tòng Văn Chung -Vật liệu xây dựng- 5/2 015 Câu 24: Câu 25: Khái niệm Chất kết dính vơ loại vật liệu (thường