Chương II Tính chất cơ bản của Vật liệu Xây dựng
Tải bản đầy đủ - 0trang
I. Thành phần vật liệu
Thành phần của VL: Được đặc trưng bởi 3 thành phần (TP) gồm có: TP hóa
học (TPHH), TP khoáng vật (TPKV), và TP pha
1. Thành phần hóa học: Là % các ơxit (các ngun tố HH) có trong VL (kim
loại (hợp kim) thì TPHH biểu thị % các nguyên tố HH)
2. Thành phần khoáng vật: Là % các muối kép (khống vật) có trong VL
3. Thành phần pha: Là biểu thị trạng thái của pha rắn, lỏng, hay khí của VL
3
II. Cấu trúc của Vật liệu
1.
Cấu trúc vĩ mơ: Bằng mắt thường có thể phân biệt được dạng cấu trúc này
(VD: Dạng đặc chắc, tổ ong, dạng lớp, dạng hạt rời,...)
2.
Cấu trúc vi mơ: Chỉ có thể quan sát bằng kính hiển vi để thấy trạng thái
của chất là kết tinh hay vơ định hình. Dạng tinh thể thì các hạt nguyên tử,
phân tử sắp xếp theo trật tự nhất định và VL ở dạng VĐH thì các hạt sắp
xếp khơng theo trật tự.
3.
Cấu trúc trong (siêu vi mô): Phải dùng thiết bị hiện đại để quan sát và
nghiên cứu như kính hiển vi điện tử, phân tích rơn ghen để nghiên cứu cấu
tạo nguyên tử, phân tử của vật liệu.
4
III. Phân loại các tính chất của Vật liệu
Để thuận tiện cho việc nghiên cứu và sử dụng VL trong CTXD, có thể phân các
tính chất của VL thành các nhóm như: T/c vật lý, cơ học, hố học, tính chất của
vật liệu khi chịu tác dụng của nhiệt, …
•Nhóm tính chất vật lý: Đặc trưng cho trạng thái, cấu trúc và xác định
mối quan hệ của vật liệu với mơi trường;
•Nhóm tính chất cơ học: Xác định quan hệ của vật liệu với biến dạng và
sự phá huỷ của nó dưới tác dụng của tải trọng;
•Nhóm tính chất hố học: Liên quan đến những biến đổi hoá học và độ
bền vững của vật liệu đối với tác dụng ăn mòn hố học;
•Tính chất của vật liệu khi chịu tác dụng của nhiệt.
Nội dung chương trình sẽ giới hai nhóm là tính chất vật lý và tính chất cơ học
(Tính chất cơ lý của vật liệu)
5
Chương II
Tính chất cơ bản của Vật liệu Xây dựng
§II.2. Những tính chất vật
lý của Vật liệu
I. Khối lượng riêng (tỷ khối): γ a (g/cm3)
Khối lượng riêng (tỷ khối) - Specific Mass, trọng lượng riêng (tỷ trọng) Specific weight hoặc (Specific gravity)
1. Định nghĩa: KLR là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu khơ ở trạng
thái hồn tồn đặc (bên trong khơng có lỗ rỗng).
(
)
G km
γa =
g / cm 3
Trong đó: γ a: V
Khối
lượng riêng (g/cm3)
a
2. Cơng thức:
Gmk: Khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái khô
Va: Thể tích vật liệu ở trạng thái khơ
3. Ứng dụng: KLR dùng để xác định độ đặc, rỗng và tính tốn VL
VD: γ a của gạch đất sét: 2,5 tấn/m3, cát và đá: 2,6 tấn/m3, ...
7
II. Khối lượng thể tích (dung khối): γ ok (g/cm3)
Khối lượng thể tích (dung khối) - Unit Mass, KL đơn vị - Unit weight.
1. Định nghĩa: KL thể tích là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu khơ ở
trạng thái tự nhiên (bên trong có lỗ rỗng).
2. Cơng thức:
(
k
G
γ ok = mk g / cm 3
Vo
k
)
Trong đó: γ o : Khối lượng thể tích (đơn vị) (g/cm3)
Gmk: Khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái khơ
Vok: Thể tích vật liệu khơ ở trạng tự nhiên
3. Ứng dụng: dùng để xác định độ đặc, rỗng, và tính tốn phương tiện vận
chuyển, khối lượng cấu kiện, phân loại và phán đoán cường độ vật liệu
8
II. Khối lượng thể tích (dung khối)
a) Khối lượng thể tích khô:
(
k
G
γ ok = mk g / cm 3
Vo
)
b) Khối lượng thể tích ẩm:
â
m
â
o
G
γ =
V
â
o
γ
bh
o
G
=
V
đổi: Vok = Vô = Vobh
• Nếu vật liệu có thể tích thay
( g / cm )
3
c) Khối lượng thể tích bão hòa:
bh
m
bh
o
• Nếu vật liệu có thể tích
khơng đổi khi độ ẩm thay
đổi khi độ ẩm thay đổi: Vok
≠ Vô ≠ Vobh
• KLTT của một số vật liệu:
( g / cm )
3
Gạch đất sét: 1,6 ÷ 1,9 t/m3
Cát, đá: 1,4 ÷ 1,7 t/m3
Xi măng Po: 1,2 ÷ 1,3 t/m3
9
III. Độ đặc (%): đ%
1. Định nghĩa: Là tỷ số giữa thể tích phần đặc so với thể tích tự nhiên của vật
liệu ở trạng thái khơ.
2. Cơng thức:
Trong đó:
Va
đ % = k ×100%
Vo
đ%:
Độ đặc của vật liệu (%)
Vo k :
Thể tích tự nhiên của vật liệu ở trạng thái khơ
Va:
Thể tích đặc của vật liệu ở trạng thái khô
3. Ứng dụng: Dùng để phân loại và phán đoán cường độ vật liệu
10
IV. Độ rỗng (%): r%
1. Định nghĩa: Là tỷ số giữa thể tích rỗng so với thể tích tự nhiên của vật liệu ở
trạng thái khơ.
2. Cơng thức:
Trong đó:
γ ok
Vok − Va
Vr
r% = k ×100% =
×100% = 1 − ×100%
k
Vo
Vo
γa
r%:
Độ rỗng của vật liệu (%)
Vo k :
Thể tích tự nhiên của vật liệu ở trạng thái khơ
Vr :
Thể tích rỗng của vật liệu ở trạng thái khơ
Va:
Thể tích đặc của vật liệu ở trạng thái khô
3. Ứng dụng: Dùng để phân loại và phán đốn cường độ vật liệu
11
V. Những tính chất vật lý có liên quan đến nước
1. Các dạng nước có trong vật liệu:
• Nước kết tinh (LK hóa học).
+ Cao lanh: Al2O3.SiO2.2H2O Al2O3.SiO2 + 2H2O (ở 700-800oC )
+ Thạch cao: CaSO4.2H2O CaSO4 + 2H2O (ở 700oC)
•
Nước hấp phụ (nước hóa lý)
•
Nước cơ học (nước tự do)
12
V. Những tính chất vật lý có liên quan đến nước
2. Độ ẩm - Moisture Content, W(%)
•
Định nghĩa: Là tỷ số giữa khối lượng nước có trong vật liệu ở trạng thái ẩm
so với khối lượng của vật liệu ở trạng thỏi khụ.
Cụng thc:
Trong ú:
G õn
W% = k ì100%
Gm
W% :
m (%)
Gnâ:
Khối lượng nước có trong VL ở trạng thái ẩm
Gmk:
Khối lượng mẫu VL ở trạng thái khô
13