ĐỀ CƯƠNG ôn tập môn vật LIỆU xây DỰNG

Vật liệu đá thiên nhiên như cát , sỏi, đá dăm dùng làm cốt liệu bê tông và vữa, đácấp phối dùng rải đường oto và đệm đường xe lửa, đá hộc dùng để xây mố cầu,xây cống, kè đê và gia cố nền

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN : VẬT LIỆU XÂY DỰNG

1) Trình bày khái niệm, cách xác định và ý nghĩa ứng dụng của khối lượng riêng và khối lượng thể tích của vật liệu xây dựng ?

- Là 1 đại lượng vật lý cơ bản của VLXD

- Đánh giá bản chất của vật liệu đặc hay rỗng

Chú ý sửa CT khối lượng thể tích theo khối lượng riêng ở trên

1

2) Trình bày khái niệm, cách xác định và ý nghĩa ứng dụng của độ rỗng và độ đặc ?

*Quan hệ đặc rỗng

r=(1-đ).100%

3

3) Trình bày khái niệm, cách xác định và ý nghĩa ứng dụng của độ ẩm và độ hút nước ?

4) Nhiệt dung và nhiệt dung riêng là gì ? nêu các yếu tố ảnh hưởng và ý nghĩa thực tế ?

5) Tính biến dạng của vật liệu là gì ? phân loại tính biến dạng và trình bày các các hiện tượng liên quan tới biến dạng ?

6) Trình bày khái niệm, phân loại và các phương pháp xác định cường độ chịu lực và

độ cứng của vật liệu?

7

2.3 Phương pháp xác định cường độ

a/ Phương pháp phá hoại

- Lấy mẫu vật liệu (tuỳ theo VL có trạng thái ứng suất khác nhau):

Nén: Mẫu trụ, mẫu lập phương; uốn: mẫu trụ; kéo: mẫu số 8

- Đưa mẫu vào mẫu thử tạo ra trạng thái ứng suất tương ứng

- Tăng dần tải trọng đến khi phá hoại

- Ghi lại, lấy giá trị ứng suất làm cường độ

b/ Phương pháp không phá hoại

- Bắn súng bê tông: Bắn nhiều điểm để vẽ đồ thị và so sánh với đồ thị chuẩn => R.

- Cộng hưởng (f = fo): Xác định tần số dao động riêng của vật liệu =>R

- Siêu âm bê tông: Vận tốc xung =>Tra biểu đồ => R

+ cường độ chịu nén cao

+Bền vững trong môi trường sử dụng.

+Theo yêu cầu sử dụng và mức độ gia công

+Theo hàm lượng oxit silic

+Theo nguồn gốc

8) Ứng dụng đá thiên nhiên trong các lĩnh vực xây dựng, kiến trúc và đời sống ?

9

Vật liệu đá thiên nhiên như cát , sỏi, đá dăm dùng làm cốt liệu bê tông và vữa, đácấp phối dùng rải đường oto và đệm đường xe lửa, đá hộc dùng để xây mố cầu,xây cống, kè đê và gia cố nền đường oto ở vùng đất yếu, đá tấm, đá lát dùng lát vỉa

hè, làm bậc cầu thang các cấu kiện kiến trúc khác dùng để trang hoàng công trìnhdân dụng và công cộng

Từ đá thiên nhiên có thể chế tạo 1 số chất kết dính vô cơ như xi măng, vôi, thạchcao xây dựng

9) Trình bày khái niệm, ưu, nhược điểm và cách phân loại vật liệu gốm

Khái niệm : Vật liệu gốm là vật liệu nhân tạo, được sản xuất từ nguyên liệu chính

là đất sét hoặc cao lanh bằng cách tạo hình và nung ở nhiệt độ cao (900-1350 độC) Trải qua 1 quá trình gia công cơ học và biến đổi lí hóa dưới tác dụng của nhiệt

+ Công nghệ sản xuất đơn giản, giá thành thấp

Nhược: giòn, dễ vỡ, nặng, không phù hợp với thi công hiện đại Lò gốm gây ô

nhiễm môi trường

Cách phân loại:

+Theo lĩnh vực sử dụng

+Theo cấu tạo

+Theo cấu trúc và tính chất sản phẩm

+Theo công dụng trong xây dựng

10) Các nguyên liệu sản xuất gốm xây dựng : thành phần, tính chất và các biến đổi hóa lý khi nung sản phẩm gốm ?

11) Quy trình sản xuất gạch đất sét đất sét nung ?

13) Khái niệm và phân loại chất kết dính vô cơ theo môi trường đóng rắn ?

Khái niệm: chất kết dính vô cơ chủ yếu ở dạng bột, khi nhào trộn với nước tạo

thành một loại hồ dẻo có tính dính, sau các quá trình phản ứng hóa lý phức tạp nódần dần đông đặc lại, trở nên rắn chắc và trở thành một loại đá nhân tạo Trongquá trình ngưng kết và rắn chắc đó, nó có khả năng trộn lẫn với các vật liệu khác,gắn kết chúng lại với nhau thành một khối đồng nhất, vững chắc

Phân loại theo môi trường rắn chắc:

- Chất kết dính vô cơ rắn trong không khí: là loại chất kết dính vô cơ chỉ có thểrắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường không khí

- Chất kết dính vô cơ rắn trong nước: là loại chất kết dính vô cơ không những cókhả năng rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường không khí

mà còn có khả năng rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trườngnước

- Chất kết dinh vô cơ rắn trong octobla ( môi trường nhiệt ẩm) là loại chất kếtdính vô cơ chỉ có thể rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong điều kiệnhơi nước bão hòa và nhiệt độ cao

- Chất kết dính vô cơ rắn trong nước nếu được rắn trong môi trường octobla thìcường độ đạt được sẽ cao hơn và tốc độ rắn chắc sẽ nhanh hơn

14) Các dạng sử dụng vôi trong xây dựng ? trình bày quá trình rắn chắc của vôi ? phạm vi ứng dụng của vôi ?

16) Quá trình rắn chắc của xi măng xảy ra như thế nào ? Phương pháp xác định mác xi măng ( theo TCVN 6016-2011) ?

Quá trình rắn chắc của xi măng được chia làm 3 giai đoạn

Định mác xi măng:

17

17) Hiện tượng ăn mòn xi măng và các biện pháp đề phòng ?

- Khi xi măng tham gia phản ứng với nước thì tỏa nhiệt và tăng thể tích dễ dànggây nứt và làm giảm chất lượng bê tông

Các biện pháp bảo vệ

- Giảm bớt các thành phần bị ăn mòn trong xi măng: điều chỉnh hàm lượng cácthành phần hoặc sử dụng thêm phụ gia

- Có thể đánh màu trên bề mặt hoặc vật liệu khác quét lên bề mặt, tạo độ đặc trên

bề mặt và làm giảm lớp tiếp xúc với nước

- Các công trình ngầm có thể dùng đất sét lèn chặt xung quanh công trình hoặc

có thể xếp đá vôi xung quanh công trình để làm tăng độ cứng của nước

18) Bê tông dùng chất kết dính vô cơ là gì ? nêu các ưu và nhược điểm của bê tông, phân loại bê tông ?

Bê tông dùng chất kết dính vô cơ là những loại vật liệu đá nhân tạo không nung,thành phần bao gồm CKD vô cơ, dung môi ( nước), cốt liệu (cát, sỏi hay đá dăm)

và phụ gia, được nhào trộn theo 1 tỷ lệ nhất định, rắn chắc mà thành

Ưu điểm:

- Có cường độ chịu nén cao, bền trong môi trường

- Cốt liệu có thể sử dụng vật liệu địa phương

- Có thể tạo hình dễ dàng cho kết cấu

- dễ cơ giới hóa, tự động hóa sản xuất và thi công

- Có thể tạo nhiều loại beetong tính chất khác nhau

+ Bê tông xi măng: chất kết dính là xi măng

+ Bê tông silicat: chất kết dính là vôi

+ Bê tông thạch cao

- Theo dạng cốt liệu sử dụng

+ Bê tông cốt liệu đặc

+ Bê tông cốt liệu rỗng

+Bê tông cốt liệu đặc biệt: chống axit, phóng xạ, chịu nhiệt

- Theo khối lượng thể tích

+ Bê tông đặc biệt nặng : p>2500kg/m3

+ Bê tông nặng : p=2500-1800 kg/m3

19

+ Bê tông nhẹ p= 1800-500 kg/m3

+ Bê tông đặc biệt nhẹ : p<500kg/m3

- Theo công dụng

+ bê tông chịu nhiệt

+ bê tông chịu lực

+ bê tông thủy công

- Theo cường độ

+ Bê tông thường cường độ từ 15-60 Mpa

+ Bê tông cường độ cao, cường độ nén 60-100 Mpa

19) Vai trò và các yêu cầu kỹ thuật đối với các vật liệu thành phần của bê tông ?

Xi măng

Nước

Phụ gia

Vai trò: cải thiện 1 hoặc 1 số đặc tính kỹ thuật của hỗn hợp bê tông và bêtông theo hướng có lợi cho người sử dụng như tính công tác, thời gian rắnchắc, khả năng chống thấm

20) Trình bày các tính chất chủ yếu của bê tông (tính công tác, tính co nở thể tích, cường độ và mác bê tông) ?

- Tính công tác của bê tông

Là tính dễ tạo hình, nó biểu thị khả năng lấp đầy khuôn nhưng vẫn đảm bảođược độ đồng nhất trong 1 điều kiện đầm nén nhất định

để đánh giá tính công tác dùng 2 chỉ tiêu : độ dẻo và độ giữ nước

- Tính co nở thể tích bê tông Trong quá trình rắn chắc bê tông thường phát sinhbiến dạng thể tích, nở ra trong nước và co lại trong không khí

- Tính biến dạng vì nhiệt của bê tông khi rắn chắc

- Cường độ bê tông bê tông có thể làm việc dưới dạng chịu nén, kéo, uống cắtnhưng bê tông làm việc tốt nhất dưới dạng chịu nen đó là yếu tố đặc trưng chocường độ bê tông

- Tính thấm nước

- Tính chịu nhiệt

- Tính biến dạng của bê tông

21) Quá trình thi công bê tông gồm các bước nào ? Những điểm lưu ý trong mỗi bước ?

- Gồm các bước

- Cân đong các vật liệu thành phần theo cấp phối

- Nhào trộn vật liệu chế tạo hỗn hợp bê tông

- vận chuyển hỗn hợp bê tông đến công trình

22) Vật liệu gỗ có các ưu và nhược điểm gì ? Đặc điểm các vùng cấu tạo của vật liệu

gỗ ?

23) Các khuyết tật thường gặp của vật liệu gỗ và biện pháp đề phòng ?

Các khuyết tật của gỗ:

- Khuyết tật do cấu tạo:

+ Khuyết tật do mắt cây: sống mắt, mắt rời, mắt bỏ, mắt sừng, mắt xốp

+ Vết nứt: vết nứt hướng tâm, nứt không đều, nứt chéo, nứt đồng tâm, nứt khisấy

- Khuyết tật do côn trùng ( sâu, mọt)

Biện pháp bảo quản gỗ

- Phòng chống nấm và côn trùng

+ Sơn hoặc quét các loại sơn, mở, dầu, dầu hạt điều, vécni, florua natri

+ Ngâm chiết kiềm: tách nhựa cây bằng cách ngâm gỗ trong nước lạnh, nướcnóng

+ Ngâm tẩm các hóa chất: gây chết côn trùng nhưng không ăn mòn gỗ, không độccho người và gia súc

+Bọc kết gỗ bằng ống ximang, ống sành

+Dùng crêozôt, CuSO4

+Thui cho gỗ cháy xem 1 lớp mỏng Sau 3 năm phải thui lại

- Bảo quản và phơi sấy gỗ : làm giảm độ ẩm của gỗ, ngăn ngừa mục nát, hạn chế sựthay đổi kích thước, giảm bị công vênh, nứt trong quá trình sử dụng

24) Các loại sản phẩm gỗ và phạm vi ứng dụng ?

25) Vật liệu chất dẻo là gì ? phân loại vật liệu chất dẻo ?

Chất dẻo là tên gọi của một nhóm vật liệu chất hữu cơ (nhân tạo hoặc thiên nhiên), mà các caophân tử polime-là thành phần chính của nó, có khả năng tạo hình dưới tác dụng của nhiệt độ và

áp suất và sau vẫn giữ nguyên được hình dạng đó

Phân loại chất dẻo

* Theo tính chất cơ lý:

* Chất dẻo cứng: là vật liệu đàn hồi rắn, cấu trúc vô định hình

* Chất dẻo bán cứng là vật liệu đàn hồi rắn cấu trúc tinh thể

* Chất dẻo mềm là vật liệu mềm và đành hồi

* Chất đàn hồi

* Theo tính chất có liên quan đến nhiệt

* Vật liệu dẻo nóng

* Vật liệu cứng nóng

26) Các nguyên liệu chế tạo ra vật liệu chất dẻo là gì ?

a.chất kết dính (polime) sử dụng trong công nghiệp sản xuất chất dẻo xd nhận đc bằng phươngpháp tổng hợp từ các chất đơn giản(đơn phân)

*phân loại:

_theo phương pháp sản xuất :

+sản xuất bằng pp trùng hợp chuỗi(PVE)

+trùng ngưng và trùng hợp phân đoạn

_theo cấu tạo bên trong

+mạch thẳng(PE,PVC)

+cấu trúc dạng thủy tinh không tan,k chuyển dẻo khi nung

b.chất độn

_ở dạng bột: (thạch anh ,đá phấn, ) có thể nâng cao độ cứng,tăng độ bền lâu,giảm giá vl dẻo._dạng sợi: (amiang,gỗ thủy tinh, ) đc sử dụng rộng rãi ,tăng cường độ,giảm độ giòn,tăng độ bềnnhiệt.

_dạng vảy : (giấy,vải bông,vải thủy tinh,cac tông amiang, )làm tăng cường độ chất dẻo

c chất hóa dẻo:

là những chất làm tăng tính dẻo cho chất dẻo,cần trơ về mặt hóa học,ít bay hơi,k độc,những chấtdẻo thường dùng :axit zinkit,stearat nhôm, d.chất tạo màu :cần ổn định theo thời gian,k biếnmàu dưới tác dụng của ánh sáng,thường dùng :bột màu hữu cơ(nigrozin,crizadin, )và bột màu vôcơ(đất son,oxit chì,oxit crom,untra marin, )

27) Các các tính chất chủ yếu của vật liệu chất dẻo ( chỉ tiêu cơ lý ), ưu và nhược điểm của vậsst liệu chất dẻo ?

Vật liệu chất dẻo có nhiều tính chất, chỉ tiêu cơ lý cao

- VLCD có chất độn dạng bột và dạng sợi cường độ nén đạt đến 1200-2000 kg/cm2.Cường độ chịu uốn của chất độn dạng vẩy đạt đến 1500 kg/cm2, chất độn dạng sợithủy tinh dị hướng 4800-9500kg/cm2

- VLCD không bị ăn mòn

- VLCD bình thường là vật liệu dẫn nhiệt kém

- Ít bị mài mòn

- Có thể nhuộm thành màu sắc bất kỳ

- dễ gia công thành nhiều hình dạng

- nguồn liệu vô tận

28)Vật liệu Composite là gì ? nêu vai trò của cốt và nền trong vật liệu composite ?

theo đặc điểm cấu trúc của cốt, vật liệu composite có các loại nào ? nêu một sốloại composite mà bạn biết ?

Khái niệm: Vật liệu Composite là vật liệu được chế tạo tổng hợp từ hai hay nhiều vật

liệu khác nhau nhằm mục đích tạo ra một vật liệu mới có tính năng ưu việt hơn hẳn vậtliệu ban đầu Vật liệu Composite được cấu tạo từ các thành phần cốt nhằm đảm bảo choComposite có được các đặc tính cơ học cần thiết và vật liệu nền đảm bảo cho các thànhphần của Composite liên kết, làm việc hài hoà với nhau

29) Các loại thép dùng trong xây dựng và kiến trúc ? cho ví dụ ?

Thép các bon chất lượng tốt: Thép loại này chứa ít tạp chất có hại hơn thép các bon loạithường (S < 0,04% , P < 0,035%) và được quy định cả về cơ tính và thành phần hóa học

Ký hiệu mác có ghi số phần vạn các bon Thép loại này chỉ dùng để chế tạo chi tiết máy

27

Thép hợp kim thấp Thành phần hóa học: Thép hợp kim thấp là loại thép ngoài thành phần

Fe, C và tạp chất do chế tạo còn có các nguyên tố khác được cho vào với một hàm lượngnhất định để thay đổi cấu trúc và tính chất của thép, đó là các nguyên tố : Cr, Ni, Mn, Si,

W, V, Mo, Ti, Cu Trong thép hợp kim thấp tổng hàm lượng các nguyên tố này ≤ 2,5%.Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1659:1975), thép hợp kim được ký hiệu bằng hệ thống

ký hiệu hóa học, số tỷ lệ phần vạn các bon và % các nguyên tố trong hợp kim Ví dụ: loạithép ký hiệu là 9Mn2 có 0,09% C và 2% Mn Tính chất cơ lý: Thép hợp kim thấp có cơtính cao hơn thép các bon, chịu được nhiệt độ cao hơn và có những tính chất vật lý, hóahọc đặc biệt như chống tác dụng ăn mòn của môi trường Thép hợp kim thấp thườngdùng để chế tạo các kết cấu thép (dàn cầu, tháp khoan dầu mỏ, đường ống dẫn khí, v.v ),cốt thép cho kết cấu bê tông cốt thép

30) Vật liệ u nhôm và hợp kim nhôm ứng dụng ở đâu trong xây dựng và kiến trúc ?

Ngoài vật liệu thép, hiện nay hợp kim nhôm là vật liệu được dùng rộng rãi trong xây

Nhôm nguyên chất có độ bền thấp (0,15÷0,25 so với thép) nên không dùng trong xâydựng Hợp kim nhôm có ưu điểm là cường độ cao, nhẹ và khả năng chống lại tác dụng ănmòn cao hơn so với thép Hợp kim nhôm phổ biến nhất là đura và silumin

*Đura

Đura là hợp kim nhôm với đồng (< 4%), crôm (< 12%), magie (< 7%), mangan (< 1%).Sau khi gia công và cho hóa già, tính chất cơ học chủ yếu của đura như sau: giới hạnchảy 1700 ÷ 2800 daN/cm2, độ bền kéo 1700 ÷ 4400 daN/cm2, độ giãn dài tương đối 6 ÷24%, độ cứng Brinen 40 ÷ 100 daN/mm2

Hiện nay ở các nước, nhôm được sử dụng khá rộng rãi; trong đó trong lĩnh vực xây dựngdùng đến 27% tổng lượng nhôm yêu cầu Việc sản xuất các kết cấu nhôm được thực hiệntại các nhà máy chuyên môn hóa, đảm bảo sản xuất ra những sản phẩm có chất lượngcao

Dạng panen tường ngoài và trần không khung, trần treo, các kết cấu dạng tháo lắp và kếtcấu dạng tấm là những kết cấu có hiệu quả do giảm chi phí vận chuyển và chi phí sửdụng nhờ nhôm có tính chống ăn mòn cao, nhẹ so với các kết cấu thép, bê tông và gỗ.Trong các kết cấu chịu lực việc sử dụng nhôm không có hiệu quả do không tạo được kếtcấu có khẩu độ lớn và không sử dụng được trong môi trường có độ xâm thực cao.Nguyên nhân là do nhôm có môđun đàn hồi thấp Để khắc phục nhược điểm này, người

ta buộc phải tăng kích thước tiết diện các chi tiết và toàn bộ kết cấu để đảm bảo chochúng có độ cứng và độ ổn định cần thiết, trong khi không khai thác hết cường độ củanhôm Ngoài ra nhôm còn có độ mỏi và độ bền nhiệt thấp so với thép

Những nhược điểm trên có thể được khắc phục bằng cách tạo ra những kết cấu khônggian (kết cấu thanh, kết cấu treo), sử dụng những chi tiết cong, tấm dập, tấm lượn sóngvừa để chịu lực Hình 7-8 và 7- 9 giới thiệu những dạng chủ yếu của nhôm hình dập, éptrong những kết cấu dạng tấm, dạng panen khung và những dạng khác.

Ở Nga, Mĩ, Tây Đức, Thụy Điển những tấm nhôm ở dạng cuộn được sử dụng để lợp máinhà công nghiệp, hoặc các tấm tường nhôm có gia cố kết cấu giữ nhiệt

Xét theo các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật và tính đa năng, việc sử dụng các kết cấu trần treotháo lắp được thích hợp hơn so với trần treo bằng thạch cao, bằng amiăng xi măng, tấmbông khoáng và một số loại vật liệu khác Các loại đường ống bằng nhôm được dùng đểdẫn dầu lửa, khí đốt các sản phẩm của công nghiệp thực phẩm và công nghiệp hóa chất

29