VẬT LIỆU xây DỰNG building materials for civil engineers and architects

VẬT LIỆU XÂY DỰNG Construction Materials Mục tiêu môn học Course Goals • Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản và kỹ thuật cơ sở • Phân tích các tính chất cơ bản của vật liệu xây dựng; •

Mở đầu: giới thiệu chung

 Chương 1: Các tính chất cơ lý của vật liệu

 Chương 2: Vật liệu đá thiên nhiên

 Chương 3: Vật liệu gốm xây dựng

 Chương 4: Chất kết dính vô cơ- xi măng portland

 Chương 5: Bê tông nặng

 Chương 6: Vật liệu Bitum và bê tông nhựa

 Chương 7: Vật liệu gỗ và thép xây dựng

Mở đầu: giới thiệu chung

 Chương 1: Các tính chất cơ lý của vật liệu

 Chương 2: Vật liệu đá thiên nhiên

 Chương 3: Vật liệu gốm xây dựng

 Chương 4: Chất kết dính vô cơ- xi măng portland

 Chương 5: Bê tông nặng

 Chương 6: Vữa xây tô và đổ rót

 Chương 7: Vật liệu thép xây dựng và kim loại màu

 Chương 8: Vật liệu Composite

 Chương 9: Vật liệu gỗ

 Chương 10: Vật liệu Bitum và bê tông nhựa

Tỉ lệ đánh giá BT: TN: 30% KT: 20% BTL/TL/ĐA: Thi: 50%

CTĐT ngành Công nghệ Kỹ thuật Vật liệu Xây dựng

Trình độ đào tạo Đại học

Cấp độ môn học 2

Ghi chú khác Học lý thuyết và thực hành 3 tiết/tuần trong 15 tuần, tổ chức lớp thí nghiệm 3 tiết/buổi liêntiếp trong 5 tuần, bắt đầu thí nghiệm từ tuần 3 Thực hành làm bài tập ghép học chung với

Thời khóa biểu học lý thuyết trong 15 tuần.

VẬT LIỆU XÂY DỰNG (Construction Materials)

Mục tiêu môn học (Course Goals)

• Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản và kỹ thuật cơ sở

• Phân tích các tính chất cơ bản của vật liệu xây dựng;

• Nhận biết và phân loại vật liệu xây dựng;

• Thiết kế thành phần và kỹ thuật sản xuất các loại vật liệu xây dựng;

• Ứng dụng phần mềm và công cụ tính toán để thiết kế thành phần vật liệu; tính toán tính chất

cơ lý của vật liệu;

L.O.1 Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản và kỹ thuật cơ sở 1.2

L.O.1.1 – Sử dụng kiến thức khoa học cơ bản đế đánh giá tính chất vật lý của VLXD L.O.1.2 – Sử dụng kiến thức khoa học cơ bản đế đánh giá tính chất cơ học của VLXD 1.2.1, 1.2.21.2.3, 1.2.4 L.O.2 Phân tích các tính chất cơ bản của vật liệu xây dựng 1.3, 2.1

L.O.2.1 – Mô hình hóa vấn đề khi phân tích tính chất của vật liệu xây dựng L.O.2.2 – Có đủ hiểu biết và kỹ năng kiểm tra tính chất của VLXD 1.3.122.1.3

L.O.3.1 – Phạm vi ứng dụng vật liệu xây dựng phù hợp với công trình L.O.3.2 – Thứ tự bố trí cấu tạo các loại vật liệu xây dựng trên kết cấu xây dựng 2.3.1, 2.3.22.3.4, 2.4.2 L.O.4 Thiết kế thành phần và kỹ thuật sản xuất các loại vật liệu xây dựng 4.4, 4.5

L.O.4.1 – Nắm bắt nguyên lý và thực hành thiết kế thành phần vật liệu xây dựng L.O.4.2 – Hiểu biết quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm vật liệu xây dựng 4.4.2, 4.4.34.5.1, 4.5.2 L.O.5 Ứng dụng phần mềm và công cụ tính toán để thiết kế thành phần vật liệu; tính toán

L.O.5.1 – Sử dụng được các phần mềm văn phòng để tính toán thiết kế VLXD L.O.5.2 – Mô hình hóa ứng xử của vật liệu xây dựng bằng phần mềm Ansys, Etab và

Sap

4.4.3, 4.4.4

4.5.3, 4.5.4 L.O.6 Thể hiện sự hiểu biết về ứng dụng, đánh giá chất lượng sản phẩm vật liệu xây dựng 3.1, 4.1, 4.5

L.O.6.1 – Hiểu biết và ứng dụng vật liệu xây dựng phù có tính chất kỹ thuật phù hợp với nhu cấu xã hội, và phát triển bền vững

L.O.6.2 – Đánh giá được chất lượng của vật liệu xây dựng (VLXD) khi sử dụng trong công trình

3.1.2, 4.1.3, 4.1.6 4.5.4, 4.5.5Chuẩn đầu ra của môn học

CDIO

[2] Giáo trình vật liệu xây dựng, Phùng Văn Lự và các tác giả, NXB Giáo dục, 2000;

[3] Bài tập vật liệu xây dựng, Phùng Văn Lự và các tác giả, NXB Giáo dục, 2000;

Sách tham khảo:

[1] Tuyển tập tiêu chuẩn xây dựng - tập 8 & 10, Bộ xây dựng, 2004;

[2] Civil engineering materials, Neil Jackson, Ravindra K.Dhir, London, 1994, fourthedition

[3] Materials for Civil and Construction Engineers 2ed, Michael s Mamlouk & JohnpZaniewski Prentic Hall 2006

[4] Materials for Architects and Builders, 4th Ed., Arthur Lyons , Elsevier, 2008

[5] Advanced civil infrastructure materials, Hwai Chung Wu, Woodhead

Publishing limited, 2006

• Tổng chiều dài cầu: 666.565 m

208 Nguyễn Hữu Cảnh, phường 22, Bình Thạnh Tp HCM

Cấu trúc vĩ mô và vi mô của vật liệu bê tông

T Ve

e

T

T e

T e e

T Ve





Các phương pháp tính phức tạp dựa trên thực

nghiệm ứng xử của vật liệu

Phương trình thế năng của thanh dầm đàn hồi chịu uốn, trong PP PTHH đang được sử dụng

trong các phần mềm tính toán kết cấu hiện nay

Khai thác vào bảo trì công trình

Xây dựng và hoàn thiện Thiết kế Kiến trúc, kết cấu công trình

Phát triển phương pháp tính toán

N cứu cấu trúc, t.phần, cấu tạo chất

Tìm kiếm và lựa chọn vật liệu có sẵn

Nghiên cứu về tính chất cơ lý

Đất, đá, thạch cao, đất sét, sắt thép, nhôm,

Trọng lượng, thấm nước, độ cứng, dẻo, chịu nén, uốn…

Thiết kế kiến trúc, công năng, kết cấu chịu lực,

thiết kế lựa chọn VL

Khai thác,Sản xuất vật liệu , thiết kế quy trình

và thi công, BIM

Thiết lập quy trình vận hành, bảo trì, sửa chữa BIM

• VLXD bao gồm: các loại vật liệu chịu lực, bao che, trang trí, tạo khối, hay có các chức năng đặc biệt.

• Vật liệu đóng vai trò quyết định đến chất lượng, tính thẩm mỹ và độ bền công trình.

• Vật liệu chiếm phần lớn giá thành xây dựng.

• Công nghiệp sản xuất VLXD và công nghiệp xây dựng là ngành kinh tế chiếm tỉ trọng lớn trong GDP của mỗi quốc gia.

Vật Liệu Xây Dựng là ngành học như thế nào ?

• Sử dụng vật liệu hợp lý, tiết kiệm chi phí

• Tìm ra các loại vật liệu mới với tính năng ưu việt hơn

• Cải thiện, nâng cao độ bền và khả năng phục vụ của công trình.

• Nghiên cứu các ứng xử của vật liệu hỗ trợ cho việc phát triển các phương pháp tính toán kết cấu.

Một số ứng dụng VL tự nhiên trong công trình

Huyền thoại túp lều tranh và … hai trái tim vàng

http://thoangsaigon.com/2010/07/sai-gon-nha-la/

Cấu trúc bê tông (thông qua lát cắt),

Phương pháp nghiên cứu trong khoa học VLXD

• Chủ yếu dùng thực nghiệm • Kết hợp với mô phỏng

Khoáng tobermorit có mật độ rất lớn trong cấutrúc bêtông silicat khí, quan sát bằng kính hiển

vi điện tử quét

Phương pháp nghiên cứu trong khoa học VLXD

Mô hình đo ứng

suất-biến dạng đầu cọc Vị trí lắp đặt các cảm biến

Lực ép

Thép tấm (40mm)

Load cell

Load cell

Strain gauge (SG) đứng + ngang Tổng cộng 8 SG/cọc

Lực ép Lực ép

Load cell – LC1

Load cell – LC2

Sơ đồ bố trí các cảm biến đo lực và biến dạngPhương pháp nghiên cứu trong khoa học VLXD

Tension shear area

Punching

In front surface

Tension shear area

A

BC

DEFG

E

G1

Phương pháp nghiên cứu trong khoa học VLXD

• Làm cơ sở để tiếp bước môn học công nghệ bê tông

• Hiểu được các tính chất cơ bản của vật liệu, từ đó lựa chọn vật liệu hợp lý cho từng hạng mục công trình.

• Làm kỹ sư quản lý chất lượng công trình (QA/QC engineer) hoặc trong các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng.

• Tạo ra các loại vật liệu mới từ các vật liệu cơ bản có sẵn

• Làm kỹ sư nghiên cứu phát triển (R&D engineer) sản phẩm trong các công ty liên quan đến xây dựng.

• Làm kỹ sư bán hàng (Sales engineer) hoặc nhà quản lý.

• Trực tiếp xây dựng công trình (tổng thầu-main contractor), nhà thầu phụ (sub-contractors), nhà thầu cung cấp, nhà thầu lắp đặt thiết bị, nhà thầu trang trí nội thất……

• Các nhà sản xuất cung cấp: như bê tông tươi, bê tông cấu đúc sẵn (cấu kiện), sản xuất kết cấu thép, cọc bê tông, cừ

bê tông, ống cống lớn, vỏ hầm….

• Các sản xuất vật liệu chức năng (functional materials), sản xuất phụ kiện xây dựng, sản xuất các vật liệu nội thất, sản xuất sản phẩm gốm xây dựng…

• Các công ty tư vấn: tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát, tư vấn đấu thầu, tư vấn quản lý dự án, quản lý rủi ro….

• Các trường đào tạo Đại học, cao đẳng, dạy nghề, viện nghiên cứu, cơ quan quán lý nhà nước, các hiệp hội và phân hội trong nghề xây dựng…