Đang tải... (xem toàn văn)
Nhằm giúp các bạn chuyên ngành Kiến trúc - Xây dựng có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và ôn thi, mời các bạn cùng tham khảo đề cương Vật liệu xây dựng dưới đây. Nội dung đề cương trình bày về các thông số trạng thái và đặc trưng cấu trúc của vật liệu, các tính chất cơ học của vật liệu, chất kết dính vô cơ,...
Đề cương vật liệu xây dựng Chương 1: các thông số trạng thái và đặc trưng cấu trúc của vật liệu a) Klg V và klg riêng của vl + Klg V là klg của 1 đvị V vl ở trg thái tự nhiên(kể cả V lỗ rỗng) Cthuc: Po (g/cm3) m:klg của vl ở trg thái htoan khơ(g) Vo: V của mẫu vl ở trạng thái tự nhiên(cm3) Đơn vị # kg/dm3 , tấn/m3 Pphap xđịnh:chia làm 3 nhóm Nhóm vl có thể gia cơng thành hình dạng hình học rõ ràng m:sấy khơ mẫu:105±5˚C > cân Vo: đo các kích thước hhoc > Vo Nhóm vl ko thể gia cơng thành hdang hhoc m:sấy 105±5˚C > cân Vo:sdung p2 cân thủy tĩnh cân mẫu vl trong kk chưa bọc paraphin:m(o) bọc paraphin :m(1) cân mẫu trong nc :m(2) (hình) Nhóm vl rời rạc (cát,sỏi,đá dăm) Vo đc xđ = cách sd ca, thùng đong Ý nghĩa Đánh giá sơ bộ 1 số t/c kĩ thuật của vl(độ hút nc,tính truyền nhiệt, cượng đọ của vl,…) Klg vl, klg vận chuyển, tải trọng bthan của kcau Định mác của vl cach nhiệt Yếu tố ảnh hưởng:phụ thuộc vào thành fan ctao và đtrung ctruc của vl +Klg riêng (P) : là klg của đvị V vl ở trg thái htoan đặc Cthuc p=m/Va (g/cm3) Trong đó: m:klg vl ở trg thái htoan khơ(g) Va: V vl ở trg thái htoan đặc (cm3) Đvị # kg/dm3, tấn/m3 Pp xđ: chia làm 2nhom vl Nhóm vl htoan đặc > gia cơng m:sấy khơ 105±5˚C >cân Va:đo các kthuoc > Va Nhóm vl đc coi là rỗng > nghiền nhỏ vl thành các hạt có kthuoc sd bình đo klg riêng >Va chính bằng V của chất lỏng bị chiếm chỗ Chú ý: chất lỏng trong bình đo klg riêng ko có pư vs vl khử Ý nghĩa: Là 1 thơng số trạng thái của vl Đc dùng để tính tốn tp hỗn hợp vl _ độ đặc, rỗng vl _ nhận biết vl Yto ahg: phụ thuộc vào tp ctao và dtrung ctruc của vl b) Độ đặc,độ rỗng của vl Độ đặc/ rỗng là tỉ số giữa Vđặc/rỗng trong vl vs V tự nhiên của nó Độ đặc (đ), độ rỗng (r) Cthuc và Pp xđịnh: xđ gián tiếp thơng qua (o) và Ý nghĩa: Là thơng số qtrong của vl. Để đgiá sơ bộ 1 số t/c kĩ thuật của vl (tính truyền nhiệt, dẫn nc…). Tuy nhiên các t/c khác của vl ko chỉ phụ thuộc vào đ,r mà còn phụ thuộc vào ctruc lỗ rỗng của vl Tính tốn tp cấp phơi bêtong Các t/c cơ học của vl a Tính biến dạng kn: là t/c của vl có khả năng thay đổi về hình dạng, kthuoc khi chịu tdung của ngoại lực phân loại Bd đàn hồi:là bd sẽ mất đi htoan khi bỏ tdung của ngoại lực Bd dư là bd ko mất đi khi bỏ tdung của ng lực Phá hủy: vl bị phá hủy dưới các dạng khác nhau:vỡ,gãy phụ thuộc vào trg thái chịu lực các đặc trưng của bd Bd dài tuyệt đối Trong đó:l,l’ chiều dài ban đầu và sau khi bd của vl Bd dài tương đối: () Modun đàn hồi E(btong)= 18 E(thép) = 200 GPa ý nghĩa: Phân biệt vl dựa theo bd: vl dẻo và vl giòn Tính tốn kcau’: từ biến và chung ứng suất Cường độ của vl. Hệ số an tồn và hệ số phẩm chất của vl kn:là knang chịu lực max của vl chống lại sự phá hoại do ng lực gây ra và đc xđ = ứng suất tới hạn tg ứng vs ng lực td khi mẫu vl bị phá hoại đvị : N/mm2, MPa, Psi 1Psi=6,89kPa=6,89.10^3 MPa ploai: Theo trg thái chịu tải: Cường độ chịu nén R(n) Cường độ chịu kéo R(k) Cường độ chịu uốn Cường độ chịu kéo bừa (ép chi) pp xđịnh Pp phá hoại mẫu Nội dung: Chế tạo mẫu thư theo tiêu chuẩn Sd thiết bị thí no có độ chuẩn xác cao Đặt mẫu thử lên thiết bị, tiến hành tăng tải phù hợp theo tiêu chuẩn Đánh giá kết quả thí nghiệm Tính tốn cường độ b Cường độ chịu nén : (MPa) E(n) diện tích chịu nén Cường độ chịu kéo :R(k) (MPa) Cường độ chịu uốn: R(u) W: moomen chống uốn M: momen uốn phá hoại Các yếu tố ahg đến R(n) Hình dạng mẫu thử: với cùng 1 loại vl, hdang mẫu thử # sẽ cho kq cường độ # R( lập phương)> R(trụ) Kích thước mẫu thử : với cùng 1 loại vl, mẫu có kthuoc nhỏ hơn sẽ cho R(k,n) lớn hơn Bề mặt tiếp xúc giữa mâm nén và mẫu thử: bề mặt trơn nhẵn > cường độ nhỏ hơn nhám R(trơn)> R(nhám) Tốc độ tang tải: R(tăng tải lớn)> nhỏ Pp tự nhiên, ko phá hoại mẫu Xđ đc cường độ,tính đồng nhất của vl dựa trên 1 số thơng số vật lí, cơ học mà ko gây ra phá hoại vl hay kcau. Ưu điểm: cho kqua nhanh và nhiều >tính đồng nhất Cường độ của vl đc xđ thơng qua biểu đồ tiêu chuẩn của pp tn ý nghĩa: Là chỉ yieeu qtrong để đánh giá vl về mặt cơ học >lựa chọn vl Vd: BTXM: R(n)=40MPa=4.10^7 N/m2 ThépCT38 R(k)MPa= Đvị 1Pa=1N/m2 Tính tốn kết cấu Định mác chịu lực các hệ số lien quan đến cường độ Hệ số an tồn >1 R(gh):cường độ giới hạn của vl R(tt):đc sd để tính tốn của vl R(tt)K(at) càng lớn thì cơng trình cang an tồn nhưng tốn kém vl K(at) phụ thuộc vào trình độ tính tốn, hiểu biết về vl, trình độ thi cơng Hệ số phẩm chất K(pc) >hệ số khơng có đơn vị R(gh) cường độ gh của vl(daN/cm2) (kg/m3) Vd: R(gh) daN/m2 kg/m2 Kpa Gỗ xoan 300 500 0,6 Thép CT38 3800 7800 độ mài mòn của mẫu vl: Trong đó: M(1), m(2) klg mẫu vl trc và sau khi tn(g) F – diện tích chịu mài mòn, cm ý nghĩa Là t/c qtrong đối với các loại vl lát sàn, lát cầu thang, làm đg… Phụ thuộc vào độ cứng, cường độ và cấu tạo nội bộ của vl Độ hao mòn: kn:dtrung cho t/c của vl vừa chịu mài mòn vừa chịu va chạm pp xđ: pp máy quay o Devan:10.000 vòng o Los angeles:5001000 vòng Sàng loại bỏ hạt vl có d tang cường độ và sự rắn chắc cuă xi măng + SiO : 21 24%;làm cho xi măng rắn chắc chậm (sau 28 ngày. Tuổi XM tg để xđ cường độ là 28 ngày) + Al O : 4 8%;:làm XM rắn chức nhanh + Fe O : 2 4%.tốc độ rắn chắc và cường độ ở mức 3 tbinh Tổng số các ôxýt chủ yếu này là 95 97% Các oxyt khác (MgO; SO ; K O; Na O; TiO; Cr O; 2 P O ) chiếm một tỷ lệ rất nhỏ (35%) nhưng đều có hại đến chất lượng của xi măng và bê tông cần phải khống chế ở hàm lượng để đảm bảo không gây hại cho cốt liệu của bê tông Thành phần khoáng vật C S:(3CaO.SiO :silicat tricanxit) +chi ế m kho ả ng 4560% trong xi m ăng +là khống quan trọng nhất của clinke, nó quyết định cường độ, tốc độ rắn chắc nhanh và các tính chất khác của xi măng +có cường độ cao và rắn chắc nhanh, nhưng phản ứng thủy hỏa tỏa nhiều nhiệt Bê lít: 2CaO.SiO , 2 ( C S ) +chi ế m kho ả ng 1535% trong xi m ăng +là khoáng silicat làm cho xi măng phát triển cường độ dài ngày, nó rắn chắc chậm nhưng đạt cường độ cao ở tuổi muộn. phản ứng thủy hỏa tỏa nhiệt thấp C3A(3CaO.Al2O3) +chi ế m kho ả ng 414% trong xi m ăng +Rắn chắc rất nhanh nh ưng c ường độ khơng cao, dễ bị ăn mòn sunphat +pư thủy hỏa tỏa rất nhiều nhiệt C4AF(4CaO.Al2O3.Fe2O3) +chi ế m kho ả ng 1018% trong xi m ăng +có đ ộ r ắ c ch ắ c trung gian gi ữ a Alít và Belit +pư thủy hỏa tỏa nhiệt tb b Sản xuất XM Ngun liệu:đá vơi có hàm lg canxit cao( đá vơi đăc, đá phấn, đá macma) và đất sét ( đất sét và phiến thạch sét ) với tỷ lệ 3:1. Có thể them vào 1 số thành phần phối liệu các ngun liệu phụ Nhiên liệu chủ yếu: khí thiên nhiên, dầu mazut, than đá Các cơng đoạn: + khai thác và cung cấp ng liệu + chuẩn bị phối liệu + nung để tạo clinke + nghiền clinke với phụ gia thạch cao Có 3pp chuẩn bị phối liệu: +pp khơ:các khâu nghiền, nhào trộn đều được thực hiện ở trạng thái khơ hoặc đã sấy trc đến độ ẩm 12% Ưu điểm: thích hợp vs đá vơi và đất sét có độ ẩm thấp (1015%), chi phí thấp Nhược đ: chất lg khó điều chỉnh +pp ướt: c Q trình rắn chắc của XM, cách điều chỉnh Phản ứng thủy hóa C3A pư đầu tiên vs nước C3A +6 H O = 3CaO.Al2O3.6H2O (C3AH6) C3AH6 làm XM rắn chắc tức thì nhưng cường độ hầu như ko có Phản ứng tỏa rất nhều nhiệt > ngăn cản bằng phụ gia thạch cao (35%) C3A + 26H O + 3(CaSO4.2H2O) = 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O) Etringit tồn tại ở dạng keo >bao bọc xung quanh bề mặt khống C3A. tăng thể tích giúp chèn lấp lỗ rỗng Phản ứng của C S và C2S 2(3CaO.SiO ) + 6H O = 3CaO.2SiO 3H O + 2 2 3Ca(OH) 2(2CaO.SiO ) + 4H O = 3CaO.2SiO 2H O + 2 2 Ca(OH) Thành phần chính tạo nên cường độ và sự rắn chắc của XM Thủy hỏa C4AF C4AF + H2O =C3AH6 + CFHn Q trình rắn chắc: XM + nc > hồ dẻo rắn chắc(đá ntao) Theo lí thuyết của Baikev > Rebinder. Gồm 3 giai đoạn +Giai đoạn hồ tan: XM + nc > pư thủy hỏa > kvat mới [Ca(OH) ; 3CaO.Al O 6H O] sẽ bị hoà tan. 2 [ C S H ; CF H n ] ko h òa tan, trg th i r ắ n trong nc dd đạt trg thái bão hòa +Giai đoạn hố keo: dd đạt trg thái bão hòa Trong dung dịch bão hoà, sản phẩm Ca(OH) ; 3CaO.Al O 6H O không tan nữa mà tồn tại ở 2 trạng thái keo. Còn các sản phẩm etringit, CSH vốn không tan nên vẫn tồn tại ở thể keo phân tán, các sản phẩm ở thể keo liên kết với nhau thành thể ngưng keo +Giai đoạn kết tinh:các sp rắn [ C S H ; CF H n ] ng vai tr ò là m ầ m tinh th ể t hể ngưng keo vẫn tiếp tục mất đi, các sản phẩm mới ngày càng nhiều. Chúng kết tinh lại thành tinh thể rồi chuyển sang thể liên tinh làm cho cả hệ thống hố cứng và cường độ tăng Trình bày lượng nước tiêu chuẩn thời gian bắt đầu ninh kết thời gian ninh kết xong xi măng pooclăng, ý nghĩa công nghệ các chỉ tiêu trên *Lượng nước tiêu chuẩn Khái niệm: là lượng nước (% so với khối lượng xi măng), đảm bảo chế độ tạo hồ xi măng đạt độ dẻo tiêu chuẩn ý nghĩa: Việc xác định chỉ có ý nghĩa về mặt thí nghiệm để xác định các tiêu chuẩn như thời gian ninh kết, xác định mác xi măng cách xác định: Độ dẻo tiêu chuẩn được xác định bằng dụng cụ Vica d=10mm, m= 300g, ta trộn 500g XM+N ra hồ xi măng đảm bảo thời gian theo quy định. Sau đó cho vào khn tiêu chuẩn, đặt kim cắm vào mẫu rồi đo chiều sâu kim ngập ào mẫu. Hồ xi măng đảm bảo độ cắm sâu của kim vica a=33 35mm thì hồ 10 Tp hạt Độ lớn Độ sạch: + Hàm lượng bụi, bùn, sét ≤ 1% + Hàm lượng ion clo BTCT thường ≤ 0.05% BTCT DƯL ≤ 0.01% Cường độ: RCL = (1.5 – 2) Rb + Xác định Thí nghiệm ném đá gốc Thí nghiệm dập trong xilanh Lượng hạt yếu: hạt phong hóa, hạt thoi dẹt + Hạt thoi dẹt: l ≥ 3a (3 kích thước a,b,l) → hàm lượng