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

- 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 a[r]

CHƯƠNG 1

1 CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ :

1.1 Khối lượng riêng - a (g/cm3) :

1.1.1 Khái niệm :

- Khối lượng riêng (γa) khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái hồn tồn đặc

1.1.2 Cơng thức :

(g/cm3, kg/m3, T/m3)

G : khối lượng mẫu thí nghiệm trạng thái hồn tồn khơ (g)

Va : thể tích đặc tuyệt đối mẫu thí nghiệm (cm3)

a

a

G V

 Vật liệu đặc hồn tồn, có kích thước hình học rõ ràng thép, kính : dùng cân kỹ thuật, thước đo,… để xác định

 Vật liệu đặc hồn tồn khơng có kích thước hình học rõ ràng : dùng ống

đong có chia tỉ lệ thể tích để xác định, sử dụng phương pháp cân nước

 Vật liệu hoàn toàn dặc,rời rạc xi măng, cát : dùng bình tỉ trọng (bình Le Chatelier)

để xác định

Khối lượng riêng 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

1.2 Khối lượng thể tích - o (g/cm ) :

1.2.1 Khái niệm :

- Khối lượng thể tích (γo) khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái tự nhiên

1.2.2 Công thức :

(g/cm3, kg/m3, T/m3)

G : khối lượng mẫu thí nghiệm trạng thái hồn tồn khơ (g)

Vo: thể tích mẫu thí nghiệm trạng thái tự nhiên (cm3) o

o

G V

1.2.3 Phương pháp xác định :

 Vật liệu có kích thước hình học rõ ràng : dùng cân, thước xác định khối lượng khối lượng thể tích

 Mẫu vật liệu có hình dáng bất kỳ : dùng parafin bọc mẫu thử trước, cân mẫu bọc paraffine chất lỏng, tìm thể tích chất lỏng dời chỗ để xác định thể tích mẫu thử

8

Vị trí đo để xác định khối

lượng thể tích mẫu vật liệu có

kích thước hình học xác định Bộ dụng cụ xác định khối

lượng thể tích mẫu vật liệu

dạng rời rạc

Phễu chứa ximăng

Cửa quay Giá đỡ

Khối lượng thể tích số vật liệu

10

1.2.4 Ý nghóa :

Vật liệu ẩm, o cao

Biết o dự đoán cường độ, khả dẫn nhiệt vật liệu

Tính độ đặc, độ rỗng vật liệu, trọng lượng cấu kiện Chọn phương tiện vận chuyển

Tính cấp phối be âtông o a

ow : khối lượng thể tích trạng thái ẩm vật liệu xác định theo công thức:

1.3.1 Khái niệm :

- Độ đặc vật liệu tỉ số thể tích phần đặc vớiø thể tích tự nhiên vật liệu

1.3.2 Cơng thức :

Va : thể tích phần đặc mẫu thí

đ (%) nghiệm(cm3)

Vo : thể tích mẫu thí nghiệm trạng thái tự nhiên(cm3)

a o

o a

V V



 

1.4.1 Khái niệm :

- Độ rỗng vật liệu tỉ số thể tích phần rỗng thể tích tự nhiên vật liệu

1.4.2 Cơng thức :

Vr : thể tích phần rỗng vật liệu (ml) Vo : thể tích tự nhiên vật liệu(ml)

1.4.3 Ý nghóa:

- Vật liệu có độ rỗng nhỏ có cường độ cao, chống thấm tốt

- Vật liệu có độ rỗng lớn có tính cách nhiệt tốt o

r

o a

V

r

V



  

1.5.1 Độ hút nước – Hp, Hv (%):

1.5.1.1 Khaùi nieäm :

Độ hút nước khả hút giữ nước vật liệu áp suất bình thường thời gian định

1.5.1.2 Công thức :

Độ hút nước vật liệu biểu diễn theo khối lượng (Hp, %) hay thể tích (Hv, %)

Gn : khối lượng mẫu ngâm

nước thời gian định(g) G: khối lượng mẫu sấy khô (g) n

p

G G

H (%)

G

G G

 

- Liên hệ Hp Hv :

- Hv ln < 100% ; Hp > 100% vật liệu rỗng nhẹ

Vd : Gạch đất sét : Hp = (818) %

Đá granite : Hp = (0.020.7) %

Bêtông nặng : Hp = (24) %

Vật liệu cách nhiệt rỗng : Hp  100 %

1.5.1.3 Ý nghóa :

- Độ hút nước phụ thuộc độ rỗng r tính chất lỗ rỗng vật liệu Vì dùng Hp Hv để đánh giá độ rỗng r, cường độ R, hệ số dẫn nhiệt , khối lượng thể tích o

o v o p

o

H v G

1.5.2.1 Khái niệm :

- Độ bão hịa nước khả hút nước tối đa vật liệu áp suất 20 mmHg, thời gian vơ hạn định - Hệ số bão hịa nước Cbh(%) tỉ số tính % thể

tích nước trạng thái bão hịa với thể tích phần rỗng vật liệu

1.5.2.2 Công thức :

v

n n

bh

r o

H

V G G

C (%) (%) (%)

V r.V r



Phương pháp :

- Sấy khơ hồn tồn mẫu thí nghiệm, cân để xác định Gk - Đun mẫu thí nghiệm nước sơi khoảng 4h, để nguội - Cân xác định khối lượng G1, tính tốn theo cơng thức độ hút nước

Phương pháp :

- Ngâm mẫu bình nước có nắp đậy kín

- Hạ áp suất xuống 20 mmHg cách hút chân không - Giữ áp suất đến khơng cịn bọt khí - Đưa áp suất bình thường

m

1.5.3.1 Khái niệm :

- Hệ số mềm tỉ số cường độ vật liệu bão hòa nước với cường độ mẫu trạng thái khô

1.5.3.2 Công thức :

Rbh : cường độ mẫu thí nghiệm trạng thái bão hịa nước(daN/cm2)

R : cường độ mẫu thí nghiệm trạng thái khơ hồn tồn (daN/cm2)

Km  [0;1] : từ vật liệu đất sét không nung đến thép, kính

bh m

R K

R

1.5.4 Độ ẩm – W(%) :

1.5.4.1. Khái niệm :

- Độ ẩm tỉ sốä tính phần trăm lượng nước có thật chứa vật liệu khối lượng vật liệu trạng thái khô - Độ ẩm phụ thuộc vào môi trường khô ẩm xung quanh

1.5.4.2 Công thức :

- Độ ẩm tương đối : - Độ ẩm tuyệt đối :

Gw : khối lượng mẫu TN trạng thái ẩm (tự nhiên) G : khối lượng mẫu TN sấy khơ hồn tồn (g)

1.5.5 Độ thấm nước (Kt):

1.5.5.1 Khái niệm:

Độ thấm nước lưu lượng Q(m3/h) dẫn qua

mẫu thí nghiệm có chiều dày d 1m, diện tích tiết diện bề mặt F 1m2 chịu tác dụng áp lực thủy

tĩnh (hoặc chiều cao cột nước) H 1m thời gian  1giờ

1.5.5.2 Công thức :

K: hệ số thấm (cm/sec)

Q: lượng nước thấm qua (cm3)

t

Q K

H 

Mức độ thấm phụ thuộc vào yếu tố: -Độ rỗng.

-Bản chất vật liệu -Tính chất vật liệu -Áp lực nước lên vật liệu

Hệ số thấm 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