Giáo trình vật liệu xây dựng

Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng Giáo trình vật liệu xây dựng

TRUONG CAO BANG CONG NGH~ - KINH TEvA THUY LQI MIEN TRUNG

DVan Khoa hqc cong nghf nong nghifp - Giai dO\fn2010-2012

Tiiu hqc phin-3.1Hl;lng m\lc: Bien sOl;lnGiao trinh h~ Cao ding

NgilDh Cong ngh~ Ky thu,t,xay dl}1lg

GIA.OTRINH

Bien soan: PHAM VAN PHUNG .

1'HtJ'VI'ENmiJN(,;;cAooANG CONG NGH~

I<1NH~vA THiN LQI MI~N mUNG

HQi An 11/2012

.:,- -WIMO BA.:,-.lf

Trong nhUng nam qua cimg vm S\l'pMt tri~n kinh t4~cUadAtnuac, trong IInhV\fCxay d\l'llg,v~t li~u xay d\l'llg chiem vi tri~c bi~t,quyet dinh chAtIUQIlgva tu6ithQ cua cac cong trinh xay d\l'llg NguCrican bQ ky th~t trong nganh xay d\l'llgcAnphai co nhUng hi~u biet co ban vf v~t li~u xay d\l'llg noi chung, cac tinh nang vaph{lIllvi sir d\lllg cUatimg nhom v~t li~u noi rieng, til do co th~ l\l'a chQn dUng lo~i

$~~~~~~~~~~_~*~~ky~rikinh

te cua cong trinh xay d\l'llg

D~ dap img yeu cAu cung cApkien thuc co ban vf v~t li~u xay d\l'llg, giupcho qua trinh giang ~y, hQc t~p nghien Clru cua giao vien, sinh vien va hQc sinhchuyen nganh cong ngh~ ky thu~t xay d\l'llgduQ'cthu~ IQ'i, Truimg cao dAngCongngM - kinh te va thuy IQ'iMifn trung t6 chuc bien so~ giao trinh V~t li~u xayd\l'llg tren C(Jsa df cuong cUa chuong trinh dao t~o cao dAngnganh Cong ngh~ kythu~t xay d\l'llgdo nha truimg ban hanh

Giao trinh gim thi~u nhUng vAndf chung vf qua trinh san xuAt,tinh chAt,cacchi tieu, yeu cAuky thu~t cua timg lo~i v~t li~u xay d\l'llg co ban Ben c~ nhUngn(li dung chu yeu tren phAnph\ll\lc cua culm sach ding gim thi~u danh m\lc cac tieuchu&nvf yeu cAuky th~t va phuong pMpthir cac chi tieu co ly chu yeu cua mQts6lo~i v~t li~u thong thuimg theo h~ th6ng tieu chu&nhi~n hanh cua Vi~t Nam va tieuchu&nnuac ngoai co lien quan Giao trinh nay chu yeu dimg lam tai li~u hQct~p chosinh vien cao dAngnganh Cong ngh~ ky thu~t xay d\l'llg, ngoai ra co th~ la tai li~utham khao cho Sinh vien, hQc sinh trong truimg hQc cac nganh ky thu{it khac va nhUng nguai lam cong tac xay d\l'llgnoi chung

M~c dil dli co nhifu c6 gAng song giao trinh van khong tranh kh6i nhUngthieu sot, rAtmong nh~n duQ'cnhifu y kien dong gop cua d6ng nghi~p va dQCgia

Truimg Cao dAng Cong ngh~ - Kinh te va Thuy IQ'iMifn Trung xin chanthanh cam on lanh d~o BQNong nghi~p va Phat tri~n nong thon, V\l T6 chuc canb(l, cac V\l chuc nang cua BQ dli t~o difu ki~n va giup dO'nha truimg d~ hoan thanhcu6n giao trinh nay

- _.- _.- - -Lm MO DAt( :.:.:.:.: ~ : : : : : :: ~.::.~: ::.- : ~~.:.-:.:.-(

ChU'oug 2 VAT LI:E;U DA THIEN NHIENvA VAT LI:E;U G6M xAY DVNG 36

-2.2.3 - aa hoa (da cAm~eh) 38

323 . C.ae ehi"lieud~-"""'111gIa e at m;mgh'l VOl ••••••••••••••.••••••• : •••••••••••••••••••••••••••••••••••••.••••••" 48

3 4 3 . Q.ua nt 'nh ~ran e ae euah< Xl.mangV-58 .

4.2 V~T LIEu CHE T~O BE TONG N~NG (BE TONG THONG TRUONG) 82

4.2.4 C6t li~u IOn 88 -4.2.5: - -P-h\!-gia • wo~m_ •.•• mmmmm.='~~~.~m'.'~~.~.~~ •••,=.==.-91

5.6.2 V~ chuy~n va sir d\lIlg 140

. -elnnmg-6: MQ'f S&t6~V#f"L.-Tiftf6NG DUNG

6.4.2 G(lch bl6c be tong 177

" - _n - - - cmtONGMO

Biu-001 TAM QUAN TRQNG CUA V~ T LIeUTrong cong tac xay d\lIlg, v~t li~u bao gia -ciing dong me)t vai tro chu y~u.V~t li~u la me)ttrong cac y~u t6 quy~t dinh chdt lugng, gia tMnh va ca thai gian thicong cong trinh,

~ ChAtIUQ11gv~t li~u iinh huang rdt Ian d~n chdt IUQ11gcong trinh, theo me)tth6ng ke thi co khoOOg70% cac cong trinh khong dam biio chdt lugng la do sud\mg v~t li~u khong dam bao yeu cau ky thu~t

- Thong thulJng chi phi v€ v~t li~u chi~m me)t tY I~wang d6i Ian trong t6nggia thanh xay d\lIlg cong trinh: 75%+80% d6i voo cac cong trinh dan d\Jng va congnghi~p, 70% +75% d6i voo cac cong trinh giao thong, 50% +55% d6i voo cac congtrinh thuy Igi

- Kh6i IUQ11gv~t li~u su d\Jng trong xay d\rng ca boo rdt lan, vi~ctq chirckhai thac va cung cdp dam bao yeu cAuky thu~t, dbng be)va kip thm ciing co iinhhuang d~n ti~n de)thi cong va thai gian hoan thiinh cong trinh Do do, iinh huangd~n gia thanh cong trinh

0.2 SO LUQC VE sVPHAT TRIENCUANGANH V~T LIeUCimg voo s\l' phat tri~n cua khoa hQc kY thu~t noi chung, ngiinh v~t li~u xayd\lIlg cling dll phat tri~ntil thosa d~n hi~n dl;li,til giOOdan d~n phirc tl;lp,chdt IUQ11gv~t li~u ngay cOOg(lugc nang cao

Til xua loai ngum dll bi~t dimg nhiing 10l;liv~t li~u dan giOOco trong thien

nhien nhu dAt,ram rl;l,da, g6 V.v d~ xay d\lIlg nha cua, cung di~n, thiinh quach,cau c6ng 0 nhiing nai xa nui da, nguai ta dll bi~t dung gl;lchme)c,rbi dan v€ sau dllbi~t dung gl;lchngoi b&ngdAtset nung D~ glk cac vien da, gl;lchrm rl;lcIl;livoo nhau,

til xua nguai ta dll bi~t dimg me)t sf, chAt k~t dinh rlk trong khong khi nhu voi,thl;lchcao Do nhu cAuxay d\lIlg nhiing cong trinh ti~p xuc voo nucrc va n&mtrongnuac, nguai ta dll dan dan nghien Clrutim ra nhiing chAtk~t dinh moo, co kha nang

r~n trong nuac, dau tien la chAtk~t dinh h6n hqp gbm voi rlk trong khong khi vai

chAtph\! gia hOl;lttinh, sau dophlit minh ra voi thuy va d~n dau th~ kY 19 thi phlitminh ra xi mang pooc lang

Nam 1824 me)t nhom nghien Clru nguai Anh cong b6 k~t quiinghien Clru

thiulh cong m(Jt lo~ichAt ket dinh b~n nuac, dugc che ~o bAngcon duimg phai li~u

-900°C den I 100°C sau do demnghi~n veJim(Jt luqng th~ch cao, san phAro nay tr(JnveJinuac cho ta d~g hb deo sau m(Jt thOi gian dong c(mg Iii nhu da co mau s3cwang tg nhu lo~i da a vimg dao Portland cho nen nguoo ta lAyten no la xi mlingPooc lling

Den thai ky nay ngum ta ciing diI san xuAtva sir d\lng nhi~u lo~i v~t li~u kim

lo~i, be tong cat thep, g~ch silicat, be tong xi 10cao v.v

Ky thu~t san xuAtva sir d\IDgv~t li~u tren the giai vao nhihlg nam cuai cimgcua the kY 20 va dau the kY 21 diI d~t den trinh d(\ cao, nhi~u phuang phap congngh~ tien tien dugc ap d\IDgnhu nung v~t li~u gambdng 10tuy nen, nung xi mlingbdng 10quay vai nhien li~u long, san xuAtcac cAuki~n be tong d\l'(mg l\I'cveJikichthuac IOn, san xuAtv~t li~u lip lat gam granit bdng phuang phap ep ban kho v.v

d Vi~t Nam ttl xua diI co nhihlg cong trinh bdng g8, g~ch da xay d\I'DgrAtcong phu, vi d\l cong trinh da thanh nha Hb (Thanh Hoa), cong trinh dAtc6 Loa(Dong Anh - Ha N(Ji) Nhung trong sulit thai kYphong kien th\l'c dan thling tIi, kythu~t v~ v~t li~u xay d\I'Dgkhong dugc phat tri~n, sau chien th3ng th\l'Cdan Phap(1954) va nhAt la k~til khi ngiulh xay d\I'DgVi~t Nam ra dai (29.4.1958) den nayngiulh cong nghi~p v~t li~u xay d\I'Dgda phat tri~n nhanh chong Trong 45 nam, ttlnhihlg v~t li~u xay d\I'Dgtruy~n thling nhu g~ch, ngoi, da, cat, xi mling, ngay nayngiulh v~t li~u xay d\I'DgVi~t Nam diI bao gbm hang tram chUng lo~i v~t li~u khacnhau, ttl v~t li~u thong d\lng nhAtden v~t li~u cao cApvm chAtlugng tlit, co du cacmftu rna, kich thuac, mau s3c dap (mg nhu cAuxay d\I'Dgtrong nuac va xuAtkh~u

Nha co duimg llii phat tri~n kinh te dung d3n cua Dang, ngiulh v~t li~u xay d\I'DgdiI

di truac m(\t buo-c, phat huy ti~m nling, n(\i l\I'c sir d\IDgngubn tai nguyen phong phu, da d~g vai suc lao d(\ng dbi dao, hQ'Ptac, lien doanh, lien ket trong va ngoainuo-c,(mg d\IDgcong ngh~ tien tien, ky thu~t hi~n d~i cua the gim vao hoan ciulh C\l

th~ cua nuo-c ta, dau tu, lien doanh vm nuac ngoai xay d\I'Dgnhi~u nha may mm

tren kh3p ba mi~n nhu xi mling But San (1,4 tri~u tdn/nam), xi mling Chinfon - HaiPhong (1,4 tri~u tWnam), xi mang Sao Mai (1,76 tri~u tWnam), xi mang Nghi San(2,27 tri~u tWnam) V~ glim su xay d\I'Dgnam 1992 chung ta mm san xuAt dugc160.000 m2 lo~i Ceramic trang men lip wang 100 x 100 mm, thi nam 2012 diI cungcap cho thi truang han 30 tri~u m2 lo~i: 300x300, 400x400, 500x500 den1000x1000mm M(\t thllnh t\I'Uquan tn;mg cua ngiulh g6m su xay d\l'llg la S\l'phattri~n d(\t bien cua su v~ sinh Hai nha may sir Thien Thanh va Thanh Tri da nghien

CUusan xudt su ttl nguyen li~u trong nuo-c,tg vay vlin dau tu trang bi day chuy~n

cong ngh~ tien ti~n, thi~t bi hi~n ~i dua san luc;mghai nha may len 800.000 san

.~-phimrriam.~ ~- -. -~-~ ~-_. c_ - - - -_.- -

-V€ kinh xay d\IIlg c6 nha may kinh iJ ca ba mi€n,vm cac san phfun kinhphang day 2mm+10 mm, kinh phan quang, kinh mau, kinh cuang l\lc, guang soi dad\lt san luc;mg10 tri~u m2trong nam 2012

NgOliicac lo\li v~t li~u C(Jban tren, cac san phfun v~t li~u trang tri hoan thi~nnhu da {;p lat thien nhien san xuAttil da dm th\lch, pa hoa cuang, san silicat, v~tli~u ch{;ngthfun, v~t li~u lam trc1n,v~t li~u Iqp da dUQ"cphat tri€n vm t{;c dQ cao,chAtluqng ngay cang dUQ"cCWthi~n

Phuang hu6ng pMt tri€n nglinh cong ngh~ v~t li~u trong thai gian tai la phathuy nQiIgc v€ ngu6n tai nguyen thien nhien phong phil, Igc luqng lao dQngd6i dao,tich C\lChuy dQngv{;ntrong dan, tang cuang hqp tac trong nuac, ngoai nuac, dAutupMt tri€n nhi€u cong ngh~ tien ti~n, san xuAtcac m~t hang mm thay th~ hang nh~pkhAunhu v~t li~u cao cAp,v~t li~u cach am, cach nhi~t, v~t li~u trang tri nQi thAt,hoan thi~n d€ 1\\0I~p mQtthi wang v~t li~u d6ng bQphong pM, thOa man nhu cAucua toan xa hQi vm ti€m Igc thi twang to 1611trong nuac, du suc c\lnh tranh, hQinh~p thi twang khu V\fCva th~ giai

M\!c tieu d~n nam 2020 la san xuAt 50-53 tri~u tAnxi mang, 15 - 16 ti vieng\lch xay, 95-100 tri~u m2 g\lch men lat n€n, {;ptuang, 4,9-5 tri~u san phAm su v~sinh vm ph\! ki~n d6ng bQ, 85-90 tri~u m2 kinh xay d\IIlg cac 10\li, 18 -20 tYvieng\lch, 30-35 tri~u m2tfun Iqp, 35- 40 tri~u m+ da xay d\IIlg,7,5 - 8 tri~u tAnthep xayd\IIlg, 50.000 tAm cach am, cach nhi~t, bong, sqi thuy tinh, v~t li~u mai, v~t li~ut6ng hqp

0.3 PHAN LO~I V!T LI-f:U xA Y DVNG

V~t li~u xay d\IIlgdUQ"cphan theo 2 cach chinh:

1 Theo ban chit

Theo ban chAtv~t li~u xay d\IIlg dUQ"cphan ra 3 10\lichinh sau day:

mmg,caechili:k&dinhvo00, betOng,viiava caelo\li~ li~ danhiin1\10khi'ingmmgkhac

gudrong, cac 10\lichAtdeo, san, vecni v.v

kim Io~ mau va hqp kim.

u - - 2~eo DgnaD gte

Theo ngu6n g6c v~t li~u xay d\IDg dugc philn ra 2 nhom chinh: v~t li~u l\r

nhien va v~t li~u nhlin t\10

Viit liiu tv nhien hl nhUng v~t li~u dugc khai thac tit thien nhien, dua VIIO sird\lI1g trong cac cong trinh xay d\IDg Sir d\lI1g cae IO\1iv~t li~u eo san trong W nhien

se giam duge eong do\lO eh~ bi~n va xir Iy, h<m nita I\1irAt kinh t~ va khong gay 0nhi€m moi trnang

Viit liiu nhlin t{lOIa mQt nhom v~t li~u rAt phong pM va da d\lOg, chUngduge phlin thanh 2 nhom ph\!: v~t li~u da nhlin t\10 khong nung va v~t li~u da nhlin

t\10nung

ra {y nhi~t dQ khong eao I~ va S\l hinh thanh du trUc Ia k~t qua eua S\l bi~n d6i hoa

hQe va h6a Iy eua ehAt k~t dinh, {y tr\lOg thai dung dieh (phlin ill, keo, long va rl1n,

pha loling va d~ d~e)

la qua trinh lam nguQi dung dieh nong chay Dung dieh do dong vai tro la ehAt k~t

ChU'O'Dg 1

Ngi dung chinh Clla chuang la trinh bay cac khai ni~m co ban cua v~t li~unhu cach phan lo~ tinh chAtcua v~t li~u, quan Mgiua tinh chAtva cAutrUc, giuathanh phdn va tinh chAt cua v~t li~u Ngi dung chuang cling trinh bay cac dinhnghia, cong thuc tinh toan va cach xac dinh cac tinh chAtv~t li~u thuimg diuig trongxay d\ffignhu: cac thong s6 tr~g thlii va dl;ictrung cAutrUc,cac tinh chAtv~t Iy cM

~*~~oo~*~~~~~$~~~.

1.1 KHAI NI~M CHUNG

1.1.1 Phin IO\li tinh chit cuav{i.tli~u xiy d\l'llg

Qua trinh lam vi~c trong k~t cAu cong trinh, v~t li~u phai chiu S\l tac d\ffigcua tai trQngben ngoai va moi truimg xung quanh Tai trQngse gay ra bi~n d~g vaUngsudt trong v~t li~u Do do, d~ k~t cAucong trinh lam vi~c an toan thi truactienv~t li~u phai co cac tinh chAtco hQctheo yeu cAu.Ngoai ra, v~t li~u con phai co du

dg b~n vii'ng ch6ng l{licac tac d\ffigv~t Iy va hoa hQccua moi truimg Trong mgt s6truimg hqp d6i vai v~t li~u con co mgt s6 yeu cAurieng v~ nhi~t, am, ch6ng phongX{lV.v Nhu v~y, yeu du v~ tinh chAtcua v~t li~u rAtda ~g Song d~ nghien Clru

va sir d\ffigv~t li~u, co th~ phlin tinh chAtcua no thlinh nhii'ngnhom nhu: nhom tinhchAtdl;ictrung cho tr{lngthai va cAutruc, nhom tinh chAtv~t Iy, tinh chAt co hQc,tinh chAthoa hQc va mgt s6 tinh chAtmang y nghia t6ng hqp khac nhu tinh congtac, tinh tu6i thQv.v

Cac tham s6 dl;ictrung cho tr~g thai va cAutrUc cua v~t li~u la nhii'ng tinhchAt dl;ictrung cho qua trinh cong ngh~, thanh phdn pha, thlinh phdn khoang hoanhu kh6i Im;mgrieng, kh6i Im;mgth~ tich, dg rling, dg d~c, dg min, v.v Nhii'ngtinh chAtv~t Iy xac dinh m6i quan h~ cua v~t li~u vm moi truimg nhu tinh chAtcolien quan d~n nuac, d~n nhi~t, di~n, am, tinh lUll bien cua v~t li~u nhat,deo.v.v Nhii'ng tinh chAtco hQcxac dinh quan h~ cua v~t li~u vai bi~n d~g va S\lpha huy no dum tac d\mg cua tai trQng nhu cuimg dg, dg cUng, dg deo v.v Cactinh chAthoa hQc co lien quan den nhii'ng bi~n d6i hoa hQCva dg b~n vii'ng cua v~tli~u d6i vai tac d\mg cua cac nhan t6 hoa hQc

D~ tranh nhii'ng linh huang cua cac yeu t6 khach quan trong qua trinh thinghi~m, cac tinh chAt cua v~t li~u phai dugc xac dinh trong di~u ki~n va phuangphap chufuItheo quy dinh cua tieu ehufuIqu6c gia Vi~t Nam Khi do tinh chAtdugcxae dinh la nhii'ng tinh chAttieu ehufuI.Ngoai cae tieu ehufuInha nuac con cae tieuehufuIcApbg, cApnganh Cae tieu ehufuI co th~ duge b6 sung va ehinh Iy tuy theo

trinh dQsan xullt va yeu cAuSlld\l.Ilgv~t li~u.

-; ~ -Hi~n-naycr nucrc ta,d6ivm rnQtsa lo\Uv~tJi~u xayd~gchuac6ileu chlian

va yeu cAuky thu~t quy dinh thi co th~ dUngcac tieu chuAncua nucrcngoai

1.1.2 Quan h~ giii'a ciu true va tfnh chitCllu trUc cua v~t li~u duQ'cbi~u thi 6 3 rnuc: cllu trUc vi m6 (cllu truc co th~

quan sat bAngm~t thuOng), ciiu trUc vi m6 (chi quan sat bAngkinh hi~n vi) va cllu

trUc trong hay ciiu t~o chllt (phlli dUngnhUng thi~t bi hi~n d~i d~ quan sat va nghien

Clrunhu kinh hi~n vi di~n til, phiin tich rongen)

eliu true vi mo: bAng m~t thuOng nguOi ta th~ phiin bi~t cac d~g cllu truc

~~:~~~*~~~~~~-~,-~-~

rOi

Vtjt li~u dil noon t(Jodij.e rllt ph6 bi~n trong xay d\l'llgnhu be t6ng n~g, g~ch

6p lat, g~ch silicat NbUng lo\Uv~t li~u nay thuOng co cuOng dQ, kha nling ch6ng

thiim, ch6ng lin mon t6t hon cac lo~i v~t li~u r6ng cung lo\U,nhung n~g va tinh

cach lim, cach nhi~t kern hon BAng m~t thuOng cling co th~ nhin thlly nhUng lien

k~t th6 cua no, vi d\!: thlly duQ'clap da xi mling lien k~t vcrih~t c6t li~u, dQday cua , "

lap da, dQI6'ncua h~t c6t li~u, phat hi~n duQ'cnhUng h~t, v~t r~ nUt 16'n,V.v

,-Vtjt li~u eau t(Jor6ng co th~ la nhUng v~t li~u co nhUng 16dIng 16'nnhu be ,;

t6ng khi, be tong bQt, chllt deo t6 ong ho~c nhUng v~t li~u co nhUng 16r6ngbe (v~t •

li~u dUngdu nucrc, dung ph\! gia chay) Lo~i v~t li~u nay co cuOng dQ, dQch6ng lin

mon kern hon v~t li~u di;iccung lo~i, nhung kha nling cach nhi~t, cach am t6t hon

Luqng 16 r6ng, kich thuoc, hinh d~g, di;ictinh va S\l'philn b6 cua 16 r6ng co anh

hu6'ng 16'nd~n tinh chllt cua v~t li~u

Vtjt li~u co cdu t(Jo dr;mgs(1i, nhu g6, cac san phAm co tu bong khoang va

bong thuy tinh, tiim sQ'ig6 ep v.v co cUOngdQ, dQdfut nhi~t va cac tinh chllt khac

rllt khac nhau theo phuong dQcva theo phuong ngang tho

vtjt li~u co eau true d(mg lap, nhu da phi~n rna, di~p th~ch set v.v la v~t

li~u co tinh di hu6'ng (tinh chllt khac nhau theo cac phuong khac nhau)

Vtjt li~u h(Jtrai nhu c6t li~u cho be tong, vtjt li~u d(Jngbt;t (xi mling, bQtv6i

s6ng) co cac tinh chllt va cong d\!ng khac nhau tuy theo thanh phfuI dQ 16'nva tr~ng

D{lIlg tinh th~ co dQ b~n va dQ 6n dinh 1611 han d{lIlg vo dinh hinh Si02 tinh th~_. - KhOng wang lacvm-Ca(OH):i-aoWuki~n thulmg, trong KlliilliSiO:i -wnIiIilililiilit.ai

co th~ Wang tac vaiCa(OHh ngay anhi~t dQthulmg

eaut(lo bin trong cua cac ch~t la c~u ~o nguyen tir, phan tir, hinh d{lIlgkichthuac cua tinh th~, lien k~t nQi b{>giua chUng C~u ~o ben trong cua cac ch~t quy~tdjnh culmg dQ, dQ c(mg, dQ b~n nhi~t va nhi~u tinh ch~t quan trC,lDgkhac

Khi nghien ciru cac ch~t co du t~o tinh th~, ngum ta pMi phan bi~t chUngd\la vao d~c di~m cua m6i lien k~t giua cac phfut tir d~ t~o ra m{lIlg lum khong gian.TUy theo ki~u lien k~t, m~ng luai nay co th~ dUQ"chinh thanh tir cac nguyen tir trunghoa (kim cuang, Si02) cac ion (CaCOJ , kim lo~i), phan tir (nuac da)

Lien kit c(ing hoa trj dUQ"chinh thanh tir nhiing doi di~n tir dung chung,trong nhiing tinh th~ cua cac ch~t dan gian (kim cuang, than chi) hay trong cac tinhth~ cua hgp ch~t gam hai nguyen t6 (th~ch anh) N~u hai nguyen tir gi6ng nhau thic~p di~n tir dUng chung thuQc ca hai nguyen tir do N~u hai nguyen tir co tinh ch~t khac nhau thi c~p di~n tir bi I~ch v~ phia nguyen t6 co tinh ch~t a kim m~ han, t~o

ra lien k~t cQng hoa tri co C\lC(H20) Nhiing v~t li~u co lien k~t d{lIlgnay co culmg

dQ, dQ c(mg cao va r~t kho cMy

Lien kit ion dUQ"chinh thanh trong cae tinh th~ v~t li~u rna cac nguyen tir khituang tac vm nhau nhulmg di~n tir cho nhau hinh thanh cac ion am va ion duang.Cac ion trai d~u hut nhau d~ t~o ra phan tiro V~t li~u xay d\lDg co lien k~t lo~i nay(th~ch cao, anhidrit) co culmg dQ va dQ c(mg th~p, khong b~n nuac, trong nhiinglo~i v~t li~u xay d\lDg thulmg g~p nhu canxit, fenspat vai nhiing tinh th~ phirc ~pgam nhiing tinh th~ gam ca lien k~t cQng hoa trj va lien k~t ion Ben trong b~g lienk~t ion (CaCOJ) co culmg dQ kha cao

Lien kit phan tz'tdUQ"chinh thanh chu y~u trong nhiing tinh th~ cua cae ch~t

co lien k~t cQng hoa trio

Lien kit silicat Ia lien k~t phirc t~p, dUQ"ct~o thanh ill kh6i 4 m~t 5i04 lienk~t vai nhau b~g nhiing dinh chung (nhiing nguyen tir oxi chung) t~o thanh m~nglum khong gian ba chi~u vm nhiing tinh ch~t d~c bi~t cho v~t li~u xay d\lDg Di~u

do cho phep coi chUng nhu la cac polime vo cO'

1.1.3 Quan h~ gifra thauh phiu va tiuh chitV~t li~u xay d\lDg dUQ"cd~c trung bdng 3 thanh phfuI: hoa hQc, khoang v~t vathanh phfut pha

Thanh phOn hOa h(JcdUQ"cbi~u thi b~g % ham Iugng cac oxyt co trong v~t

Ii~u N6 cho phep phan doan hang IOl,ltcac dnh chat cua v~t Ii~u xliy d\lIlg: tinh chatchi" IUa,Wn-siBh-v~,cae-~-tnmg-ca-~-¥3-cae-~-tinh-kY-th\$-kMc.Rieftg t18i-

vm kim IOl,liho~c hqp kim thi thanh phful hOa hQCduqc tinh bAng%cac nguyen tahOahQc

Thanh phful h6a hQc duqc xac dinh bAng cach phlin dch h6a hQc (k~t quaphlin dch duqc bi~u di~n dum dl,lI1gcac oxyt) Cac oxyt trong v~t Ii~u VO CIJlien k~t

vm nhau thanh cac muai kep, duqc gQila thanh phful khoang v~t

Thanh phful khoang v~t quy~t djnh cac tinh chat CIJban cua v~t Ii~u Vi d\lkhoang 3CaO.Si02 va 3CaO.AI203 trong xi mling pooc lling quy~t dinh tinh d6ngr~n nhanh, ch~m cua xi mling, khoang 3AI203 2Si02 quy~t dinh tinh chat cua v~tIi~u gam

Bi~t duqc thanh phful khoang v~t ta c6 th~ phan doan wlJIlg dai chinh xaccac tinh chat cua v~t li~u xliy d\lIlg Vi~c xac dinh thanh phful khoang v~t kha phuctl,lP,d~c bi~t la v~ m~t dinh luqng Vi v~y nguCrita phai dimg nhi~u phulJIlg phap d~

h6 trq cho nhau: phlin tich nhi~t vi sai, phlin tich ph6 rlJIlghen, laze, kinh hi~n vi.

di~n ill v.v

Thanh phan pha

Da sa v~t li~u khi lam vi~c d~u t6n tl,li&pha r~ Nhung trong v~t li~u luonchua m9t luqng 16r6ng, ben ngoai pha r~ n6 con chua eli pha khi (khi kho) va phalong (khi Am).Ti I~ cua cac pha nay trong v~t li~u c6 anh hUOngd~n chat luqng cuan6, d~c bi~t Ia cac tinh chAtv~ lim, nhi~t, tinh chang lin mon, cUOngd9 v.v

Thanh phAncac pha bi~n d6i trong qua trinh cong ngh~ va dum sg tac d9ngcua moi truOng Sg thay d6i pha lam cho tinh chAtcua v~t Ii~u cimg thay d6i Vi d\lnmJc chua nhi~u trong cac 16r6ng cua v~t li~u se linh hUOngxAud~n tinh chAtnhi~t,lim va cUOngd9 cua v~t li~u, lam cho v~t li~u bi n&ra v.v

Ngoai v~t li~u r~n, trong xliy d\lIlg con IOl,liv~t li~u ph6 bi~n &trl,lI1gthai nhatdeo Cac chat k~t dinh khi nhao tr9n v&i dung moi (thuang la nuac), khi chua r~ch~c c6 cAutrUcphuc tl,lPva bi~n d6i theo thai gian: giai dol,lI1dAuatrl,lI1gthai dungdich, sau d6 a trl,lngthai keo Trl,lngthai nay quy~t dinh cac tinh chAt chu y~u cuah6n hqp Trong h~ keo, m6i hl,ltkeo g6m c6 nhlin keo, lap hApth\l va ngoai cimg lalap khuy~ch tan Chung duqc lien k~t vai nhau bAngcac Igc phlin ill, Igc rna sat, Igcmao ddn, v.v m6i IOl,lichAtk~t dinh khi nhao tr9n vai dung moi thich hqp se chom9t h~ keo nhAtdinh

Hinh I-I: Binh ti trQng xac djnh kh6i II1l;mgrieng

D6i vai v~t li~u hoan toan d(ienhu kinh, thep V.V • , Pa duqe xae dinhbfulg each can va do mllu thi nghi~m, d6i nhung v~t li~u rling thi phili nghiSn d~n cO'hilt <0,2 mm va nhUng IOlliv~t li~u roo e6 cO'hilt be (cat, xi mang ) thi Pa duqe xaedinh bfulg phu<mg phlip binh ti trQng (hinh 1.1)

Kh6i luc;mg rieng ella v~t li~u ph\! thui;!e vao thanh phfuJ va eAu true vi moella n6 Kh6i luc;mgrieng ella v~t li~u bi~n d6i trong ph\lID vi h~p, d(ie bi~t la nhUngv~t li~u elmg IOllise e6 kh6i luc;mgrieng tu<mg t\l nhau

Vi d\!: Be tong n(ing Pa=2600 kg/em3, Gl;lehdAtset: Pa= 2700 kg/m3,

Kinh Pa =2600 kg/m3

Nguai ta e6 the dling kh6i luc;mgrieng de phan bi~t nhUng IOlliv~t li~u khaenhau, phlin dOM mi;!ts6 tinh chAt ella n6

2 KhfJi ltr{11fg the tich.

_ ~-r- -, -.~ -. ~ .-. . -~ -. - _ - ,. - - - - -r -.-. -.~ .-. -.~ _._ -._-~

KMi hrqng the tich cua v~t li~uillkhoi luqng cua mQtdan vi the tich v~t li~u

atr~g thai tv nhien (k~ca cac lli rling)

Kh6i hrqng th~ dch dugc kYhi~u b~g Pvva tinh theo cong thuc

Trongao:

- mk: Kh6i luqng cua mfiu v~t li~u 6 tqmg thai kho (kg, g)

- Vo: Th~ tich t\l nhien cua mfiu v~t li~u(m3, cm\

Vi~c xac dinh kh6i luqng mfiu dugc th\fc hi~n b~g cach elin, con Vo thi my

theo 10l;liv~t li~u rna dung mQttrong ba cach sau:

- D6i vai mfiu v~t li~u co kich thuac hinh hQc ro rang ta dung cach do tl\lcti~p;

- D6i vm mfiu v~t li~u khong cokich thuac hinh hQc ro rang thi dUng

phuang phlip chi~m chli trong chAtlong;

- D6i vm v~t li~u rai (xi mang,cat, soi) thi db v~t li~util mQt chi~u cao

;mAtdinh (a) xu6ng mQt dl,JIlgC\l co th~

tich bi~t truac (hinh 1.2).

505

fflnh 1.2.Phiu tiiu ehul1n va gia ilO ill xae iljnh khOi Itr{!1Ig thi deh vpr

liiurm.

Kh6i IU(J11gthi tich cua vi7t li?u dao a9ng trong m9t khoang r9ng D6i vo-i vi7t li?u cimg IO{lico ctiu truc khcic nhau thi Pv khcic nhau, Pv con phlj thu9C vao a9

Ngoai ra nguai ta con co th~ xac dinh Pv 6 tr~g thlii t\f nhien cua v~t li~u

Bang 1-1: Bang khf>i11lQl1grieng, khf>i1uQIlgth~ tich coo rnQtsf>v~t li~u thuOng dirng

D\fa vao khf>i IUQIlgth~ tieh ella v~t li~u e6 th~ phan dom rnQt sf>tinh ~hdt

ella n6 nhu cuOng dQ, dQ r6ng, dQ hUt nu6'e, tinh dfut nhi~t, I\fa ehQn p~<mg_ ti~n

v~ ehuy~n, tinh tOlin trQng IUQIlgbim than k€t edu

1.2.2 Dtie trtrng eAu true

nhien ella v~t li~u:

2 1

V o P n

(l-3c)

Trong do: - mj va m,la kh6i luqng coo m~u (y~g thai kho va ~g thai bao hoa nuOc

- Po: kh6i luqng rieng ella nucrcL6 r6ng h{yco th~ thong vcri nhau va vcri moi truang ben ngoai, nen chUngthucrng chua nucrca di~u ki~n bllo hoa binh thucrng nhu ngam v~t li~u trong nucrc.L6 r6ng ha lam tang dQthAm nucrc va dQ hut nucrc, giam kha nang chiu l\lc Tuynhien trong v~t li~u va cac san phiim hut am thi 16r6ng ha va vi~c khoan 16I~i dinthi~t d~ hut nang luqng am

V~t li~u chua nhi~u 16r6ng kin thi cuang dQcao, cach nhi~t t6t

DQ r6ng trong v~t li~u dao dQngtrong mQtph~ vi rQng tit 0 d~n 98% D\lavao dQr6ng co th~ phlin doan mQt s6 tinh ch~t clla v~t li~u: cuang dQchiu b,rc,tinhch6ng th~m, cac tinh ch~t co lien quan d~n nhi~t va am

d9 rang cua vt;itli~u

2 Bp d(ic:

La muc dQchua ddy th~ tich v~t li~u bfuIg ch~t rlln

_ _ _Cong thir\:Jinh:Jt",P~_;NhIr~Y_L:tJt =l(llay_IQl1%), co nghiaJiLvjtJi~u

Po

kho bao gam bQ khung cirng d~ chiu l\lc va 13r3ng khongkhi

kich thuac h~t clla no

DQ mjn quy~t dinh kha nang wang mc clla v~t li~u vai moi truang (ho~tdQng hoa hQc, phan tan trong moi tfuang), dang thiYianh huang nhi~u d~n dQ r3nggiiia cac h~t Vi v~y tuy theo timg lo~i v~t li~u va m\lc dich sir d\lfig nguiYi ta tanghay giam dQ min clla chung D6i vai v~t li~u rai khi xac dinh dQ min thuang pMiquan Him d~n timg nhom h~t, hinh d\l.Ilgva tinh chAt b~ m~t h~t, dQ nham, khit nang hlip th\l va lien k~t vai v~t li~u khac

DQ min thuang dugc danh gia luc;mg IQt qua sang ho~c luc;mg sot tren sangtieu chudn (%) D\lfig C\l sang tieu chuAn co kich thuac clla 13 ph\l thUQCvao timglo~i v~t li~u ho~c bfulg tY di~n b~ m~t (cm2/g) clla cac h~t v~t li~u

1.3cAc TINH CHAT V~T LY CHU YEU

1.3.1 Cac trnh chit cua v,t Ii~ulien quan dSn nlrac:

Trong do: W: DQ AmClla v~t li~u(%).

mn: Kh6i luc;mgnuac co trong v~t li~u do hUt Am trong khong khi t~ithai di~m thi nghi~m (g)

rna: Kh6i luc;mgmdu v~t li~u atr~ng thai Am (g)mk: Kh6i luc;mgmdu v~t li~u atr~ng thai kho (g)

De xae dinh d(>fun ella v~t lieu, Illy m~u ella v~t lieu trong moi wOng khong

khi dem-einta xac-4tnh~-ma,-mang-miuv~t~.n3y sAykilo~~-dQ-(-lOS-""

110) °c,can xae dinh duge mk, dUng eong thue tren de tinh

D(>fun ella v~t lieu ph\! thu(>evao d(>fun ella khong khi, d(>r6ng, d~e tinh ella

16 r6ng va thanh phfut ella v~t lieu

Thong thuOng d(>fun ella v~t lieu tang lam eho kha nang thu nhiet ella v~tlieu tang, kha nang each nhiet giam di, euang d(>va d(>b~n giam, lam tang the tiehella m(>ts6 lo~i v~t lieu Vi v~y tinh ehllt ella v~t lieu pMi duge xae dinh trong di~ukien v~t lieu co d(>fun nhllt dinh

2.D9 hut nU'uc: D(>hut nuae ella v~t Ii~u la kha nang hUt va giii nuae ella

no adi~u kien thuang

D(>hut nuae duge xae dinh bAng each ngiim m~u v~t lieu vao trong nuae conhiet d(>20°C :l: O,soc Trong di~u kien do nuae chi co the ehui vao trong 16 r6ng

ha, do do rna d(>hut nuae luon luon nh6 hon d(>r6ng ella v~t lieu

Vi d\! d(>r6ng ella be tong nh~ co the la 50 % 7 60%, nhung d(>hUt nuae ella

a D(J hut nuuc tinh thea kh6i /u(lflg:

DQ hut nuae theo kh6i lugng la ti s6 tinh theo phfut tram (%) giua kh6i lugng.nuae chua trong v~t lieu khi duge bao hoa adi~u kien thuang so vOi kh6i lugngella m~u v~t Ii~uatr~g thai da duge slly kho

DQ hUt nuae theo kh6i lugng duge kY hieu Hp va xae dinh theo eong thue:

m h m-ffi

Hp(%)=_0 .100 -" _k ,100

ffi k ffi k

b, D(J hut nuac tinh thea thi tich:

DQ hut nuae tinh theo the tieh la ti s6 tinh theo phfut tram (%) giua the tichnuae chua trong mdu v~t lieu da bao hoa adi~u ki~n thuang so vOi the tieh mdu v~tIi~uatr~g thai kho

DQ hut nuae theo the tieh duge kY hieu Hv va xae dinh theo eong thue:

m\ ,Vo :Khai Itrgng mrac va th~ tich nuac rna mau v~t li~u da hut (g, cm3).

- -~ - m~-:Kh6iluqiigmiu v~tli~u (fahut nonuac-(gr.- -

-mk : Khai lugng mau v~t li~u sau khi sAykho (g)

Vo: Th~ tich t\1'nhien cua mau v~t li~u CJtr{l1lgthai kho (cm3).

c. C6ng thuc lien h~ giua Hv va Hp:

Tilcong thuc (1-Sa) va (1-Sb) , ta c6:

Trongd6: Pv - Khai lugng th~ tich tieu chudn cua mau v~t li~u

Po - Khai lugng rieng cua mracD~ xac dinh d(\ hUtnuac cua v~t li~u, ta lAymau v~t li~u da sAykho dem canr6i ngam vao nuac Tliy tUng 10\1iv~t li~u rna thOi gian ngam nuac khac nhau Saukhi v~t li~u hiit no nuac duqc vat ra dem can r6i xac diM d(\ hut nuac theo khailugng ho~c theo th~ tich b&ngcac cong thuc tren

D(\ hut nuac duqc t\10thanh khi ngam tI¥c ti~p v~t li~u vao nuac, do d6 vaicling m(\t mllu v~t li~u dem thi nghi~m thi d(\ hut nuac se Ian han d(\ Am

D(\ hut nuac cua v~t li~u ph\! thu(\c vao d(\ r6ng, d~c tinh cua 16r6ng va thllnhphdn cua v~t li~u

Vi d\!: d(\ hiit nuac theo khai lugng cua da granit (0,0270,7)%; cua be tongn~ng(2 7 4)%cua g\1chdAtset (8720)%

Khi d(\ hiit nuac tang len se lam cho th~ tich cua m(\t sa v~t li~u tling va khi!.nling thu nhi~t tling nhung cuang d(\ chiu Igc va khi!.nling cach nhi~t giam di

3 JJ{J bilo hoa mtuc

D(\ bao hoa nuac la chi tieu dlinh gia khi!.nling hut nuac Ian nhAtcua v~t li~utrong di~u ki~n cuang buc b&ngnhi~t d(\ hay ap suAt

D(\ bao hoa nuac cling duqc xac dinh theo khai lugng va theo th~ tich, luangt\1'nhu d(\ hut nuac trong di~u ki~n thuang

D(j bao hoa nwc theo khcii lU{J'Tlg:III ti sA tinh theo phdn tram (%) giil'a khAi

-~ luqng-mroc cMa trong$~-khLduqc bao hoa ~u ki~nciWng-bUccSo-vm-kMi ~

hrgng clla mau v~t lieu atIimg thai dii duQ'c sdy kho

Cong thirc tinh: Hpbb=_n 100= bb k 100 (%).

(l-7a)

D(j bao hoa nutYc theo thi tich: la ti sAtinh theo phdn tram (%) giil'a th~ tich

nuac chUa trong mdu v~t lieu da bao hoa adi~u kien cUOng birc so voo th~ tich mdu

v~t lieu atr\lIlg thai kho

Cong thirc tinh:

nguQi r6i vat mdu ra din va tinh toano

,"

kin d1,ll1gnuac, hl,i ap l\Ic trong binh xuAng con 20 mmHg cho d~n khi khong con ,

bQt khi thoat ra thi tra Il,iiap l\Ic binh thuang va gift them 2 gi<'Ynil'a r6i vat mdu fa

can va tinh toano

DQ bao hoa nuac clla v~t lieu khong nhil'ng ph\! thuQc vao thAnh phdn clla v~tlieu va dQ ding rna con ph\! thuQc vao tinh chdt clla cae 16 r6ng, do d6 d~ danh gia

mirc dQ bao hoa nuac ngu<'Yita dua ra he sAbao hoa Cbb va dUQ"Cdanh gia thong qua

dQ bao bOa nuac theo th~ tich HV bh va dQ r6ng r:

Do d6 mirc dQ b~n nuac clla v~t lieu dUQ"Cdanh gia bfulg he sA rn~m (Km) thong qua

cuang dQ Clla mdu bao hoa nuac RbbVll wang dQ clla rndu kho ~

(1-9)

- - Km:- h~s6 mem-hoa~ - - -

Rbh: cuang d('>ella v~t li~uatqmg thai bao hoa nuac

- 14: cuang d('>Cllav~t li~u atr~g thai kho

H~ s6 mJm hoa cang Ian thi v{it li~u chju mrac cang t6t Nhfmg v{it li~u co

K m >O,75 ta v{it li~u chju nuac, nhfmg v{it li~u nay dung aU(Jccho tat ca cac c6ng trinh duai nuac.

- Q: luqng nuac thAm qua mdu v~t li~u (cm3.)

- F: di~n tich thAm (cm2).

- t: thai gian thAm (s)

- H: ap l\lc c('>tnuac thArn (crn)

- d: chieu day rndu v~t li~u (crn)

TUy thu('>ctimg 10:;liv~t li~u rna co cach danh gia tinh thAm nuac khac nhau

Vi dV: tinh thAm nuac clla ngoi IQ"PdUQ"cdlinh gia bfuIg thm gian xuyen nuac

qua vien ngoi Tinh thAm nuac clla be tong dUQ"cdlinh gia bfuIg ap l\lc nuac IannhAt (mg vai hic xuAt hi~n nuac qua be m(l.tmdu be tong hinh tf\l co duang kinh vachieu cao bfuIg 150rnm

Muc d('>thAm nuac clla v~t li~u phv thu('>cvao ban chAt clla v~t li~u, d('>r6ng,tinh chAt clla 16 r6ng N~u v~t li~u co nhieu 16 r6ng Ian va thong nhau thi muc d('>thArn se Ian han khi v(it li~u co 16r6ng nh6 va cach nhau

1.3.2 Cae tfnh chit eua v.t Iifu Ii@nquan d~n nhift

Tinh dan nhi~t duQ'cbic!u thi bfutg Ms5 truy~n nhi~t

H~ s5 truy~n nhi~t la lugng nhi~t tinh bfutg Kcal duQ'c truy~n qua ml1u v~tli~u co chi~u day 1m, di~n tich 1m2 trong thOi gian 19icr khi chenh I~ch nhi~t dQa

- Q: lugng nhi~t truy~n qua tuang (Kcal)

- a: chi~u day cua tuang (m)

- F: di~n dch m~t tuang (m2)

- T: thOi gian truy~n nhi~t (h)

- ( tl-t2 ): hi~u s5 nhi~t dQ tren 2 m~t d5i x(mg cua tuang

- fJ6 r6ng r Zan thi A,nh6 va ngu(Yc Z(Ji.

~LO(JiV/;itli~u va cdu truc clla chUng.

_ D9 am cUa vtjt lifU: V~t li~u kho va co d(>rang IOnthi kha nang cach nhi~t -va-eh6ng-oong-tat-htm.;-

2 Tinh chiu nhiit

Tinh chiu nhi~t la kha nang cua v~t li~u chiu tac d\lIlg cua nhi~t dQ cao trongthm gian dai rna khong bi chay ra

Dga vao tinh chiu nhi~t chia v~t li~u ra lam 3nhom:

- V~t li~u chiu nhi~t: la nhthlg lo~i v~t li~u chiu duQ'cnhi~t dQ tren 1580°C

- V~t li~u kho chay: la nhthlg lo~i v~t li~u chiu duQ'cnhi~t dQ tit (1350 +I580)OC

- V~t li~u d~ chay: la nhthlg lo~i v~t li~u chiu dugc nhi~t dQ dum 1350°C

3 Tinh ch6ng chtiy

Tinh ch6ng chay la kha nang cua v~t li~u chiu duQ'ctac d\lng cua ng9n liratrong mQtthm gian nhAtdinh khong bi b6c chay

Can Clr vao khli nang ch6ng chay chia v~t li~u ra lam 3 nhom:

- V~t li~u khong chay: dum tac d\lng cua ng9n lira{ynhi~t d(>cao rna khong

bi chay va khong bi bi8n d~g nhi€u nhu: g~ch, ngoi, be tong chiu lira

- V~t li~u kho chay: la v~t li~u bi chay dum tac d\lng cua ng9n lira{ynhi~t dQcao nhung khi ngimg tac nhan gay chay thi v~t li~u ding ngimg chay nhu: be tongatfan,

- V~t li~u d~ chay: co th~ chay bung len dum tacd\lIlg cua ng9n lira hay nhi~tdQcao TAtca cac v~t li~u hilu cO"d€u n~m trong lo~i nay

1.4 cAc TiNH CHAT CO HQC1.4.1 Tinh biSn d\lng cua vi.t li~uTinh bi8n d~g cua v~t li~u la tinh chAtcua no co th~ thay dbi hinh dang,kich thuac duai sg tac d\lng cua tai tr9ng ben ngoai

D\la vao d~c tinh bi8n d~ng, nguai ta chia bi8n d~g ra 2 lo~i: Bi8n d~g danh6i va bi8n d~g deo

Biin dr;mg dim h(5L khi v~t li~u chiu tac d\lng cua ngo~i l\lc thi bi8n d~g,

khi ngung tac d\lng cua ngo~i Igc thi v~t li~u khoi ph\lc tr~ng thai ban dAu

Bien d{mgdan hili thuang xay ra khi tili tn;mg tilc d\ll1gbe va trong thai gian _. _._~. .

Bien d{mg dan hili xay ra khi ngo\li l\lc tac d\ll1glen v~t li~u chua vuQ1:qual\lc tuang tac giua cac chat di~m clla no

bien d\lIlg,khi ngung tac d\ll1gclla ngo\li l\lc thi v~t li~u khong tr6' I\litr\lIlg thai bandAu

Nguyen nhan clla bien d\lIlg deo la l\lc tac d\lng dli vuQ1:qua l\lc tuang tacgiua cac chat di~m, pM va du trUc clla v~t li~u lam cac chM di~m co chuy~n dichtuang d5i do do bi~n d\lllgvfuI con tiln !\Iikhi 10\libo ngo\li l\lc

D\la vao quan h~ giua Ilng suat va bi~n d\lIlg nguai ta chia v~t li~u ra 10\lideo, 10\ligion va 10\lidan hili (hinh I - 3)

moh 1 - 3:Sail6 Min d(lng:

a) Thep; b) Belong; c) Chdl ilim h6i

V~t li~u deo la v~t li~u truac khi pha hO\lico hi~n tugng bi~n hinh deo ro r~t(thep), con v~t li~u gion truac khi pha hO\likhong co hi~n tugng bien hinh deo ro*

do thi bi pha hO\lirna truac khi xay ra s\l pha hO\lithi hAunhu khong co hi~n tugngbi~n d\lIlgdeo

Vi d1,1 : Khi tac d\lllg mQt l\l'c Ian vao khOling gilla Clla vienng6i d~t tren 2 g6f

!\fa thi vien ngOisi!ihi ga-y-makOOng-e(}~-tm;mg-eong-1:flr6e-khi-giiy~ _u _

_Nhllng v~t li~u co tinh gion cao nhu: Be tong, glilch,dL

1.4.2 C1lOngctq cua v,t li~u

1 Khtii niim chung

CUCmgdQ la chi s6 bi~u thi kha nang cua v~t li~u ch6ng llili S\l'pha hOlilidotlic dQng cua ngolilil\l'c cho t6i khi v~t li~u bi pM hOlili

Dan vi tinh cua cUCmgdQ la Mpa, ho~c N/mm2, ho~c daN/cm2 ho~c kG/cm2•

Ket du xay d\l'fig chiu nhi~u 10lilitai trQng khac nhau: keo, _nen, u6n,

c~t, Tuang (mg v6i no v~t li~u cling c6 nhi~u 10lilicUCmgdQ: Cuang ap nen, cuang

CUCmg dQ cua v~t li~u ph1,1thuQc vao nhi~u yeu t6: thllnh phfut du trUc,phuang phap thi nghi~m, di~u ki~n moi trIlCmg, hinh dang klch thmJc mau v.v Do

do d~ so sanh kha nang chiu l\l'c cua v~t li~u ta phili tien hllnh thi nghi~m trong di~uki~n tieu chufut va khi do d\l'a vao cUCmgdQ d~ dinh ra mac cua v~t li~u

2 PhrrO"ngph tip xtic ainh

Co 2 phuang pMp xac dinh cUCmgdQ cua v~t li~u: Phuang phap pM huymau va phuang pMp khong pM huy mau

Phuang phdp phd hity: cUCmgdQ cua v~t li~u dugc xac dinh b&ng cach cho

ngolili l\l'c tac d\lllg vao mau co kich thuac tieu chufut (tuy thuQc vao timg 10liliv~tli~u ) cho den khi mau bi pM bUy r6i tinh theo cong thirc

cho tai khi v~t li~u bi pM hOlili

theo tf\lcchinh tam cho t6i khi v~t li~u bi dirt

u6n cho cho taikhi v~t Ii~u bi gay

Do v~t li~u co du tlilokhong d6ng nhdt nen cUCmgdQ cua no dugc xac dinhb&ng cUCmgdQ trung binh cua mQt nhom mau (thuCmg khong it han 3 m~u)

Hinh d~g, kich thuac, tI\II1gthai be m~t mAuco anh huang Ian den ket qua - - -thi-1lghi~-v.i-v~cae-miu-thi-~-phai.dlJqc.ch4w-v3 gia-cOOg-lKmg-theo-tWu

chuful qui diOO.T6c dQ tang tM cling co anh huang den cuemg dQ mAu, neu t6c dQtang tai OOanhhan tieu chuful thi ket qua thi nghi~m se tang len vi bien d~g deokhong tang kip vm S\I tang tai trQng

Bang 1.2: Hinh d~ng, kich thuac mAuva cong thuc tiOOkhi xac diOOcuemg

dQchiu l\Ic clla mQts6 lo~i v~t li~u

IDnh dfng min Cong thU'c Tien chnin thfr nghi~m Kfch thmrc min

GoTCVN 364 : 1970

ThepTCVN 197 : 2002

Kich thU'6'cmAu

Hinh 1.4 Thi~t bi ki~m Ira Cl1imgdQ be tong bAng

phl1(J1lgphlip khong pha huy a) May sieu am be tong; b) Sung b~t n~y

Trong xay d\l1lg d~ thu~ ti~n khi sir d\lng nguai ta d1;£avao gia tri eu<mg d(ld~ dinh s6 mac v~t li~u

Mac v~t li~u la gia tIi binh quan cuang dQ C\ICh~ clla v~f li~u dUllCthi.aghi,m-tr-oog-di&1ki~ tieu ehu~ (nlm-kich-thWG-miu,c3Gh-chi-~miu, phlwngphApva thai gian bao dUOng)

Mac v~t li~u khong c6 th(r nguyen va duc;rclam trcm s6 theo gia tri cuang dQ.TUy theo d~c diem Cllav~t li~u, di~u ki~n tinh tom va yeu cau khi sir d\lIlgclla v~t li~u rna ngum ta can c(r vao cuang dQ chiu nen hay chiu keo va gQi la mactheo cuang dQchiu nen, mac theo cuang dQchi keo,

tong a tubi 28 ngay duc;rctinh bfutg Mpa (N/mm2). (LAy ra tIi s6 trung binh Cllanhi~u mAuva da:duc;rclam trcms6)

Khi tal trQng tac d\!ng len v~t li~u lau dai, trimg I~p, c6 chu kY, cae y~u t6Cllamoi tcuang lam vi~cnhu: nhi~t dQ,dQ Am,nling mua lam cho kha nang chiul\Ic Cllav~t li~u giam di D6 la hi~n tuc;rngmoi Cllav~t li~u, hlc nay cuang dQ chiul\Ic Cllav~t li~u nho han cuang dQcho phep clla v~t li~u

De v~t li~u lam vi~c duc;rclau dai khi thi~t k~ nguai ta sir d\lIlg d~n h~ s6 an

.i";.toan K:

Trongi16:

- R: La cuang dQgiai h~n (tinh toan) clla v~t li~u (kG/cm2)

- [R]: La cuang dQchiu Igc cho phep Cllav~t li~u (kG/cm2)

H~ s6 an toan K ph\! thuQc vao: cApcong trinh, tubi thQ cong trinh, m(rc dQchinh xac khi tinh toan, trinh dQnfun ch~c tinh chAtv~t li~u, ky thu~t thi cong, khanang dg doan cac y~u t6 anh huang tai cong trinh

Phl«T1lgphtip Morh La phuang phap dimg de xac dinh d(>c(mg Clla cac v~t

_._ I$l d~ !<hoang,tren-oo.w-d\ra~ang dQeUng-Merhbaog6m-lO!<holing-

v~t mAu duQ'c s~p xep theo muc d(>c(mg tang ddr! (bang 1-3)

Muan tim d(>c(mg clla m(\t 10\li v~t li~u d\lllg khoang mlo d6 ta dem nhfrngkhoang v~t chuAn r\lch len v~t li~u cdr! thu D(\ c(mg clla v~t li~u se tuang (mg v6id(\ c(mg Clla khoang v~t rna khoang v~t d(mg ngay truac n6 khong r\lch duQ'c v~tli~u, con khoang v~t d(mg ngay sau n6 1\Iid~dang r\lch duQ'cv~t li~u

Bang 1 - 3: Bang thang d(\ c(mg Morh clla cac khoang v~t mAu

Chi sa dq cllng Ten khoang v,t min »,c di@m dl) cllng

Phuong phtip Brinen: la phuang phap dimg de xac

dinh d(\ c(mg cua v~t li~u kim 10\li,g6 be tOng v.v Ngucri

ta dung hon bi thep c6 ducrng kinh la D (mm) dem An vaov~t li~u dinh thu v6i m(\t l\Ic P (Hinh 1.4) rbi d\Ia vao d(\

sau Clla vet 15m tren v~t li~u xac dinh d(\ c(mg b~ng cong

Hloh 1-4:Bi Brinen

- p ~Lifc epvieiioivao v~ni~u tlirnghi~m.,kG

F - Di~ntich hinh ch6m cau cua v~t 10m,mm2

D - Dllimg kinh vien bi thep, mm

d - Dllimg kinh v~t 10m,mm

1.4.4 DI}mai mono

DQmai mon (Mn) ph\! thuQc vao dQclIng, cllimg dQva cAut\lOnQibQcua v~tli~u N~u kh6i Illgng cua m~u truac khi thi nghi~m la mh kh6i IIl<;mgcua m~u saukhi cho may (hlnh 1-5) quay 1000 vong tren mam quay co rAc 2,5 lit cat cO'hIlt0,3mm+0,6 mm la m2va di~n tich ti~t di~n mai mon la F thi:

m -m

Tinh chAtnay rAtquan trQng d6i vo; v~t li~u lam dllimg, san, cdu thang

Hloh 1-5: Mel hinh may mai man

1 PhJu cat thlilch anh; 2.Bf) phtin di kt!p mdu; 3.Dia ngat

1.4.5 DI}bao mon

DQ hao mon Q (%) d~c trung cho d9 hao h\!t v~t

li~u vira do CQmon vira do va ch\lID.DQ hao mon dll<}c

thi nghi~m tren may mal mon v~t li~u (hinh 1.6)

N~u kh6i Illgng cua han hgp v~t li~u truac khi

thi nghi~m la ml va sau khi thi nghi~m (cho may quay

10.000 vong rbi sang qua sang 2mm) la m2 thi:

1.4.6 Hf sapham chit

H~ s6 phiim chAt Kpc (kG/cm2) hay con gQi la h~ s6 chAt lugng k~t cAu Cllav~tli~u la mgt d(li lugng d\ic trung bang tjs6 giua cUOng dg tieu chudn (kG/cm2) vakh6i lugng th~ tich tieu chudn (T/m3).

Kpc la chi tieu co tiOOchAt tuang d6i tlmg quat, vi d6i vm v~t li~u binh thuOngkhi cUOng dg cao thi pv phalilm, do do n\ing n€, cac tiOOchAt v€ OOi~tva fun kern va

Kpc 000 Con v~t li~u mu6n co Kpc Ian thi no vila phai co kha nang chiu h,rc t6t vilapM.! OOe<,cac tiOOchAt v€ am va OOi~tt6t

D6i vai mgt s6 10l;liv~t li~u xay d\lllg co Kpc nhu sau:

- Gli 100/0,5 = 200; Thep cUOng di) cao 10.000/7,85 = 1.270; Thep thuOng3900/7,85= 497

D6i vm v~t li~u da OOiint(lO,gia tri KpcthuOng la:

- Be tong n\ing 400/2,4 = 167; Be tong OOe<100/0,8 = 125; Gl;lch 100/1,8 = 56

1.5 TINH CHAT HoA HQC

1.5.1 Tac d\lng tllong h6 giua cae v,t Ii~u

Mi)t s6 v~t li~u khi hlin hqp vm OOauthi co tac d\lng quan h~ Ian nhau V~tli~u nay co th~ lam tang hay giam tiOOchAt cua v~t li~u kla do Sl,lbi~n dbi hoa hQcho\ic mi)t bi~n dbi nao khac

Vi d\!: Cho chAt ph\! gia d~ tang tiOOhoa deo, tang tiOOch6ng thiim va tiOOch6ng dong cimg OOanhtrong be tong Ho\ic cho voi s6ng g\ip nuac thi thanh voitoi, va g\ip CO2 se dong cimg 11;11

1.5.2 Tac d\lng an mon v,t Ii~u

Vi d\!: S~t, thep d~ ngoai khong khi lau ngay bi gl lap ngoai, do s~t k~p hgp

vm oxy trong khong khi thanh oxy s~t

Mgt s6 cong triOObe tong ta thAy co chAt nuac yang, nuac tr~g chay til betong ra lam be tong bi rling dAn la do: Cac chAt hoa hQc trong nuac k~t hqp vai mi)ts6 chAt hoa hQc trong be tong bi~n thaOO chAt mm hoa tan trong nuac Do la hi~ntugng xam th\lc be tong

Cac v~t li~u bi an mon OOutren gQi la cac v~t li~u kern b€n hoa hQc

CAU H61 6N T!p

- n - - n T:T~utrue ella v~f1~u xay 3\lIlg?Jtili hu(fug eua au trUe den tmnc~fcua -_u _

v~t li~u xay d\lIlg nhu th~ m\o?

2 Thanh phfut eua V~t li~u xay d\lIlg? Anh hulmg thanh phfut d~n tinh chAteua v~t li~u xay d\lIlg nhu th~ nao?

3 Kh6i lugng rieng eua v~t li~u? (Dinh nghia, eong thue, phuong phap xaedinh, cae y~u t6 anh hulmg va y nghia eua kh6i lugng rieng)

4 Kh6i lugng th€ tieh eua v~t li~u? (Dinh nghia, eong thue, phuong phap xaedinh, cae y~u t6 anh hulmg va y nghia eua kh6i lugng th€ tieh)

5 Trinh bay v~ de>r6ng eua v~t li~u? (Djnh nghia, eong thue tinh tolin, eachxae dinh va y nghia)

6 De>min la gi? Caeh xae dinh de>min eua v~t li~u

7 De>dm eua v~t li~u xay d\lIlg? (Khai ni~m, phiin lo~i, phuong phap xaedinh, y nghia) Anh hulmg eua de>dm d~n cae tinh ehdt khae eua v~t li~u xay d\lIlg

hoa vai de>hut nuae thong thulmg

10 Tinh thdm nuae eua v~t li~u? Cong thue, cae y~u t6 anh hulmg

11 Bi8n d~ng la gi? th8 nao la bi8n d~g deo va bi8n d~g dan him

12 Cu6ng de>eua v~t li~u xay d\lIlg? (Khai ni~m, phuong phap xae dinh, y

nghia) Phiin tieh cae y8u t6 anh hulmg d~n eu6ng de>eua v~t li~u xay d\lIlg?

13 Mac eua v~t li~u la gi ? Mac eua v~t li~u theo eu6ng de>la gi, eho vi d\l?

14 H~ s6 m~m va h~ s6 phdm ehdt eua V~t li~u xay d\lIlg? trng d\lng th\fe t8eua h~ s6 nay

15 He d\lng tuong h6 va tae d\lng an mon eua v~t li~u?

BAI T!P mvC HAND

-~ - Bili 1 M(it mauaa lliienIiliiencinlucmg kiriliTa 5em,c1ir~u- eao 5erii~atr~g

thai kho co kh6i luqng la 245g Sau khi hut no nucre kh6i luqng tang nen d~n 249g.Xae dinh kh6i luqng th~ tieh va d(i hut nucre (theo th~ tieh va theo kh6i luqng)

Bai 2 M(it m&u da kho co kh6i luqng la 77g, sau khi hut nucre can dm;re 78g.Tinh kh6i luqng th~ tieh, d(i d~e va d(i r6ng ella da n~u kh6i luqng rieng ella no la2,67 g/em3 , d(i hut nucre theo th~ tieh la 4,28%

Bai 3 M(it m&u da granit co kh6i luqng th~ tieh la 2,7g fem3 Khi eho m&uhut nucre dum ap Ige thi m&u co d(i hut nucre theo kh6i luqng la 3,71 % Bi~t Cbh =0,8; Pn= 1050 kg/m3• Xae dinh kh6i luqng rieng ella da

Bai 4 M(it m&u da kho co kh6i luqng 250g Khi nhUng ng~p m&u vao 6ngdong nucre d~ thoat h~t bQt khi, thi m&u lam nucre dang len 100ml NhAe m&u ra raiI\\i nhUng vao 6ng dong thi m&u ehi~m eh6 ella 125ml nucre Sau khi sAy kho m&u,nghi~n nho, eho vao binh tY trQng xae dinh duge th~ tieh d~e ella no la 90em3• Xaedinh kh6i luqng th~ tieh ella da 6 tr\lllg thai kho, d(i hut nucre theo kh6i luqng vat~e"thP, tiGl-l,h;\'" rqng rieng, d(i r6ng h6, dq r6ng toan phan va h~ s6 blio hoa ella

,:;

I~p eong thire tinh kh6i luqng th~ tieh ella v~t li~u 6 tr\lllg thai

.1 ,,~ ~~.' • ,' ~g th~ t~eh ella v~t li~u 6 tr\lllg thai A~ va dq Am ella no Gathief kiiiaQam uiayJdoi thi the tieh eau v~t li~u khong thay dol

Ap d\lng eong thire mm thi~t I~p d~ tinh toan vcri lo\\i v~t li~u co dq Amw=5% va kh6i luqng th~ tieh ella v~t li~u la PvW~5o/,,=2560 kg/m3

Bili 6 Hay tinh kh6i luqng th~ tich ella v~t li~u co dq Am 20% Cho bi~t kh6iluqng rieng ella v~t li~u la 2,6 Tm3

Bai 7 Mqt lo\\i v~t li~u adq Am 0% co kh6i luqng th~ tieh la 2,4 g/em3, saukhi bao hoa nucre kh6i luqng th~ tieh ella v~t li~u la 2,7 g/em3 va h~ s6 bao hoa la0,9

Hay xae dinh dq r6ng ella v~t li~u n~u kh6i luqng th~ tieh ella nucre la 0,98g/em3 va eoi nhu th~ tich ella v~t li~u khong thay d6i

Bai 8 M(\t mdu v(it li~u de trong khong khi co kh6i lugng the tich la 1400 kg/m3

va dQfun 3% Sau khi mdu hut nuac d~n bao hoa thi kh6i lugng the tich Cllano la 1700kg/m3 • Cho bi~t h~ s6 bao hilo Cbh=1,0 Hay xac dinh d(\ r6ng cua viit li~u nay

ChtrOllg2 V!TLI~Uf)ATHlENNH:IENVA V!TLI:E;U

NQi dung chuang d~ e~p d~n ngu6n g6e hinh thanh ella v~t li~u da thiennhien, d~e diem ella mN s6 da va cae slin phAmduge lam til da thien nhien va dugelam til ddt nung, each sir d\ffig v~t li~u da thien nhien va v~t li~u g6m trong xayd\ll1g

2.1 KHAI NI.f:MvA PHAN LO~IaA

2.1.1 Khai ni~m

Da thien nhien co hAuh~ti:J khApmQi nm trong vo trai ddt, do la nhihJ.gkh6ikhoang chdt chua mQt hay nhi~u kholing v~t khac nhau, con v~t li~u da thien nhienthi dugc eh~ t~otil da thien nhien bfulg each gia eong co hQc, do do tinh chdt co blinella v~t li~u da thien nhien gi6ng tinh ehdt ella da g6c

V~t li~u da thien nhien tiT xa xua dii dugcsir d\IDgph6 bi~n trong xay d\ll1g,

vi no co cu<'mgdQ chiu nt:n cao, kha nang trang tri t6t, b~n vihlg trong moi trui:Jng,han nua n6 la v~t li~u dia phuang, hAunhu i:J dau ciing co do d6 gia thanh tuang d6ithdp

Ben c~nh nhihJ.guu di6m co ban tren, v~t li~u da thien nhien cling co mQt s6nhugc di6m nhu: kh6i lugng th6 tich 160, vi~e v~ chuy6n va thi cong kh6 khan, it nguyen kh6i va dQc(mg cao nen qua trinh gia cong phuc t~p

2.1.2 Phan lo,i

Tinh chdt co Iy Chll y~u cling nhu ph~ vi (mg d\lng ella v~t li~u da thiennhien dugc quy~t dinh bOi di~u ki~n hinh thanh va thanh phdn kholing v~t ella dathien nhien

Can cu vao di~u ki~n hinh thanh va tinh tr~g dia chdt e6 th6 chia da tJ,rnhienlam ba nh6m: Da mac ma, da trAmtich va da bien chdt

all mac ma la do cae kh6i silicat n6ng chay til long trai ddt xam nh~p lenphdn tren ella vo hoi;icphun ra ngoai m~t ddt nguQi di t~o thanh Do vi tri va di~uki~n nguQi ella cae khai mac ma khac nhau nen cdu t~o va tinh ehdt ella chung clingkhac nhau Da mac ma dugc phan ra hai lo~i xam nh~p va phun xudt

l&p tren va nguQi dAndi rna thanh Do dugc t~o thanh trong di~u ki~n nhu v~y nen

da mac rna c6 d~c tinh chung la: cAutrUctinh th~lan, d~c chAc,cucrngd('>cao, it hut -.- _. 1ltl6e; - -_._.-.-. -_. - -

trong dieu ki~n nhi~t d('>va ap suAtthAp,cac khoang khong Iqp k~t tinh ho~c chi k~ttinh dugc m('>tbQph~ vm kich thuac tinh th~ be, chua hoan chinh, con da s6 t6n t~i

ad~g vo dinh hinh Trong qua trinh nguQi I~ cac chAtkhi va hal nuac khong kipthoat ra, d~ Il;linhieu 18r8ng lam cho da nh~

Dli trim dch Da trim tich dugc t~o thanh trong dieu ki~n nhi~t dQng hQccua

vo trai dAtthay d6i Cac lo~i dAtda khac nhau do S\l tac dQngcua cac y~u t6 nhi~tdQ,nuac va cac tac d\lIlg h6a hQcrna bi phong h6a va V\ln.Sau d6 chUng dugc gi6

va nuac cu6n di r6i lAngdQngI~ithanh timg lap Duai ap l\lc va trai qua cac thm kydia chAtchung dugc gAnk~t I~i bAngcac chAtkeo k~t thien nhien t~o th8nh da trfuntich

Do dieu ki~n ~o thanh nhu v~y nen da trfun tich c6 cac d~c tinh chung la:C6 tinh phan lap ro r~t, chieu day, mau sAc,thanh phfuJ.,dQ Ian cua h~t, dQc(mg cua cac lap ciing khac nhau DQ c(mg, dQ d~c va cucrng dQ chiu l\lc cua datrAmtich thAphan da mac rna nhllng dQhUtnuac I~icao han

Can cu vao dieu ki~n t~o thanh, da trAmtich dugc chia lam 3 lo~i:

d\l nhu: cat, soi, dAtset v.v

thanh Vi dlJ:da th~ch cao, dolomit, magiezit v.v

khoang khac nhau, sau khi ch~t chung dugc lien k~t vai nhau t\lOthanh da trAmtichhfru co Vi d\l: da voi, da voi so, da diatomit

Da bi~n chit Da bi~n chAtdugc hinh thanh tir S\lbi~n tinh cua da mac rna, datrAmtich do tac dQngcua nhi~t dQcao hay ap l\lc Ian

N6i chung da bi~n chAtthucrng c(mg han da trfun tich nhllng da bi~n chAttir

da mac rna thi do cAut\lOd~g phi~n nen ve tinh chAtco hQc cua n6 kern da macrna D~c di~m n6i b~t cua phfuJ.Ian da bi~n chAt(trir da mac rna va da quaczit) laqua mra khoang v~t trong n6 c6 cAut~o d~g lap song song nhau, d~ tach thanhnhUngphi~n mong