Xem mẫu
- TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
GIÁO TRÌNH
MH: VẬT LIỆU XÂY DỰNG
LƯU HÀNH NỘI BỘ
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 1
- CHÖÔNG 1
NHÖÕNG TÍNH CHAÁT CHUÛ YEÁU
CUÛA VAÄT LIEÄU XAÂY DÖÏNG
Vaät lieäu xaây döïng laø gì?
- Caùc VLXD coù theå toàn taïi ôû traïng thaùi raén hay loûng, coù nguoàn goác töï nhieân hay nhaân
taïo, coù baûn chaát voâ cô hay höõu cô.
- Baûn chaát vaät lí cuûa VLXD ñöôïc xaùc ñònh baèng caùc thoâng soá vaät lí ñaëc tröng cho thaønh
phanà vaø caáu truùc, thí duï nhö: khoái löôïng rieâng, khoái löôïng theå tích, ñoä roãng, ñoä mòn…
- Caùc tính chaát cuûa VLXD ñöôïc quyeát ñònh bôûi thaønh phaàn vaø caáu truùc noäi boä cuûa noù.
I. CÁC THÔNG SỐ VẬT LÝ CHỦ YẾU
1.1 Khoái löôïng rieâng: ( a )
a. Ñònh nghóa:
Laø khoái löôïng cuûa ñôn vò theå tích vaät lieäu ôû traïng thaùi hoaøn toaøn ñaëc.
b. Coâng thöùc:
m
a = ( g/cm3)
Va
Trong ñoù:
m: laø khoái löôïng khoâ cuûa vaät lieäu (g)
Va : laø theå tích ñaëc cuSûa vaät lieäu (cm3)
c. Phöông phaùp xaùc ñònh:
+ m(g): saáy khoâ ôû nhieät ñoä (105-110)o C ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi, sau ñoù
ñem caân.
+Va(cm3): vaät lieäu hoaøn toaøn ñaëc, coù kích thöôùc hình hoïc roõ raøng → duøng
phöông phaùp ño maãu.
+ Vaät lieäu đaëc hoaøn toaøn nhöng khoâng coù kích thöôùc hình học roõ raøng → duøng
phöông phaùp dôøi choã.
+ Vaät lieäu roãng: → nghieàn nhoû 0.01mm →duøng bình tæ troïng.
1.2 Khoái löôïng theå tích: ( o )
a. Ñònh nghóa:
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 2
- Laø khoái löôïng cuûa moät ñôn vò theå tích vaät lieäu ôû traïng thaùi töï nhieân.
b. Coâng thöùc:
m
o = ( g/cm 3 )
Vo
Trong ñoù:
+ m: khoái löôïng khoâ cuûa vaät lieäu (g)
+ V o : theå tích töï nhieân cuûa vaät lieäu (cm 3 )
c. Phöông phaùp xaùc ñònh:
+ m(g): xaùc ñònh töông töï nhö treân.
+ V o (cm 3 ):
- Vaät lieäu coù kích thöôùc hình hoïc roõ raøng → phöông phaùp ño maãu.
- Vaät lieäu khoâng coù kích thöôùc hình hoïc roõ raøng thì ta boïc maãu baèng parafine ñun
chaûy → duøng phöông phaùp nöôùc dôøi choã.
1.3 Các tính chất vật lý khác
1.3.1 Ñoä ñaëc: (ñ)
Laø tæ soá giöõa theå tích ñaëc vaø theå tích töï nhieân cuûa vaät lieäu.
Va
ñ= 100% o 100%
Vo a
1.3.2 Ñoä roãng: (r)
Laø tæ soá giöõa theå tích roãng vaø theå tích töï nhieân cuûa vaät lieäu.
Vr
r= 100% = (1- o ) 100%.
Vo a
2. CAÙC TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CHỦ YẾU:
2.1 Cöôøng ñoä chòu löïc cuûa vaät lieäu:
Cuôøng ñoä chòu löïc laø khaû naêng cuûa noù chòu ñöôïc taùc duïng cuûa caùc ngoaïi löïc nhö: taûi
troïng gioù baõo, söï thay ñoåi nhieät ñoä.
a. Phöông phaùp xaùc ñònh:
- Phöông phaùp phaù hoaïi maãu.
- Phöôngphaùp khoâng phaù hoaïi maãu.
b. Cöôøng ñoä chòu neùn, keùo:
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 3
- P max n,k
R n,k = ( KG/cm 2 )
F
1KG = 9.806 N
Trong ñoù: + P max n,k (KG): ngoaïi löïc lôùn nhaát taùc duïng gaây phaù hoaïi maãu
+ F(cm 2 ): dieän tích taùc duïng maãu.
c. Cöôøng ñoä chòu uoán: (KG/cm 2 )
a.Daàm chòu uoán do taùc duïng löïc P ñaët giöõa nhòp.
Pmax
Pl
Ru =
4W
l
b.Daàm chòu taùc duïng hai löïc P caùch a = .
3
Pmax Pmax
P(l a)
Ru = .
2W
Trong ñoù: + l: laø nhòp tính toaùn cuûa nhòp.
+ W: laø moment khaùng choáng uoán.
=>Daàm coù tieát dieän:
bh 2
- Hình chöõ nhaät: W=
6
b3 h3
- Hình vuoâng: W=
6 6
D 3
- Hình troøn: W= .
32
( b, h, D(cm) chieàu roäng, chieàu cao, ñöôøng kính cuûa daàm).
2.2 Ñoä cöùng:
a.Khaùi nieäm:
Ñoä cöùng cuûa vaät lòeâu laø khaû naêng cuûa vaät lieäu choáng laïi söï xuyeân taâm cuûa vaät lieäu
khaùc cöùng hôn noù.
b.Ñoä cöùng P Brinel ( KG/mm 2 ):
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 4
- P
D
d
2P
H Br =
D( D D 2 d 2 )
Trong ñoù: + P(KG): löïc aán bi theùp.
+ D(mm): ñöôøng kính bi theùp.
+ d(mm) : ñöôøng kính veát loõm hình choûm caàu.
c.Ñoä cöùng Morh:
Chæ soá Khoaùng vaät maãu Ñaëc ñieåm ñoä cöùng
ñoä cöùng
1 Tale (phaán): Mg 3 Si4 O10 OH 2 . Raïch ñöôïc deã daøng baèng moùng tay.
2 Thaïch cao: CaSO4.2H2O. Raïch ñöôïc moùng tay.
3 Canxit: CaCO3. Raïch ñöôïc deã daøng baèng dao theùp.
4 Fluorit: CaF2. Raïch ñöôïc baèng dao theùp(aán nheï)
5 Apatit (laân khoaùng) Raïch ñöôïc baèng dao theùp(aán maïnh).
6 Octoclaz: K AlSi 3O8 . Laøm traày(xöôùc)kính.
7 Thaïch anh: SiO2. 7 10: raïch ñöôïc kinh theo möùc ñoä taêng
daàn.
8 Topaze: Al2 SiO4 F3OH .
9 Corindon
10 Kim cöông: C
* Ñoä maøi moøn:
- Laø ñoä moøn khoái löôïng treân moät ñôn vò dieän tích maãu bò maøi moøn treân maùy thí
nghieäm.
- Ñoä maøi moøn ñöôïc tính theo coâng thöùc:
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 5
- G1 G2
Mn = (g/cm2).
F
Trong ñoù: + G 1 : khoái löôïng maãu tröôùc thí nghieäm(g).
+ G 2 : khoái löôïng maãu sau thí nghieäm(g).
+ F: dieän tích chòu maøi moøn(cm 2 ).
* Ñoä hao moøn:
Ñaëc tröng cho tính chaát cuûa vaät lieäu vöøa chòu maøi moøn, vöøa chòu va chaïm.
2.3.Tính ñaøn hoài, tính deûo, doøn:
a.Tính ñaøn hoài:
Döôùi taùc duïng cuûa ngoaïi löïc, vaät lieäu bò bieán daïng. Khi ngöng taùc duïng ngoaïi löïc thì
vaät lieäu ñöôïc phuïc hoài hình daïng ban ñaàu.
b.Tính deûo:
Vaät lieäu bò bieán daïng döôùi taùc duïng cuûa ngoaïi löïc vaø noù khoâng phuïc hoài ñöôïc hình
daïng ban ñaàu khi thoâi taùc duïng ngoaïi löïc.
c.Tính moøn:
Vaät leäu khoâng coù hình thaùi bieán daïng deûo tröôùc khi bò phaù hoaïi döôùc taùc duïng cuûa
ngoaïi löïc tôùi moät giôùi haïn naøo ñoù.
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 6
- CHÖÔNG 2
VAÄT LIEÄU ÑAÙ THIEÂN NHIEÂN
I.KHAÙI NIEÄM VAØ PHAÂN LOAÏI
1.1. KHAÙI NIEÄM:
Vaät lieäu ñaù thieân nhieân laø VLXD ñöôïc saûn xuaát baèng caùch gia coâng cô hoïc (noã mìn, ñuïc,
chaïm, cöa, ñaùnh boùng…) caùc loaïi ñaù thieân nhieân.
Öu ñieåm:
+ Cöôøng ñoä chòu neùn cao.
+Töông ñoái oån ñònh trong moâi tröôøng xaây döïng.
+Duøng laøm vật liệu trang trí.
Nhöôïc ñieåm:
+Khoái löôïng theå tích lôùn.
+Vaän chuyeån vaø thi coâng khoù khaên.
+Gia coâng phöùc taïp
1.2. PHAÂN LOAÏI:
1) Ñaù macma:
Ñöôïc taïo thaønh do söï nguoäi ñaëc vaø keát tinh cuûa nhöõng chaát noùng chaûy phöùc taïp
beân trong loøng traùi ñaát ñöôïc goïi laø chaát macma.
a.Ñaù macma phuùn suaát:
Chaát macma theo keû nöùt troøn ra ngoaøi maët traát.Nôi ñaây söï maát nhieät xaõy ra raát
nhanh neân chaát macma nguoäi ñaëc mau leä taïo thaønh ñaù coù nhieàu loã roãng nheï coù theå noãi
treân maët nöôùc.
b. Ñaù macma xaâm nhaäp:
ÔÛ saâu hôn trong loøng traùi ñaát, chòu aùp löïc lôùn hôn cuûa caùc lôùp beân treân vaø
nguoäi töø töø taïo thaønh ñaù coù ñoä ñaëc chaéc vaø cöôøng ñoä cao hôn, ít huùt nöôùc hôn.
2) Ñaù traàm tích:
Ñöôïc taïo thaønh töø nhöõng vaät lieäu buûn naùt cuûa caùc loaïi ñaù coù tröôùc hoaëc do xaùc cuûa
sinh vaät tích tuï taïo thaønh. Nhöõng vaät lieäu buûn naùt naøy goïi laø chaát traàm tích seõ töø töø hoaù
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 7
- cöùng hoaëc keát dính nhôø moät loaïi ximaêng thieân nhieân. Ñaù traàm tích coù ñoä cöùng, ñoä ñaëc vaø
cöôøng ñoä chòu löïc thaáp hôn ñaù macma nhöng ñoä huùt nöôùc laïi cao hôn.
- Cô hoïc: laø saûn phaåm phaân hoùa cuûa nhieàu loaïi ñaù coù tröôùc (caùt, soûi, ñaát seùt,…).
- Hoùa hoïc: do caùc khoaùng vaät hoaø tan trong nöôùc roài laéng ñoïng taïo thaønh (ñaù thaïch
cao…).
- Höõu cô: do xaùc cuûa ñoäng - thöïc vaät cheát ñi roài tích tuï laïi taïo thaønh.
3) Ñaù bieán chaát:
Ñöôïc taïo thaønh töø söï bieán tích cuûa ñaù macma, ñaù traàm tích do taùc ñoâng cuûa nhieät ñoä
cao vaø aùp löïc lôùn.
2. THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT VÀ CÔNG DỤNG CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐÁ THƯỜNG
DÙNG:
2.1. Nhoùm ñaù macma:
a. Ñaù granite (ñaù hoa cöông):
- Coù maøu tro nhaït, vaøng nhaït, maøu hoàng, 0 2600kg / m 3 , 0 2700kg / m 3 , Rn =
12002500kg/m2, Hp 1%, ñc = 6 7
- Choáng phong hoùa toát, ñoä chòu löûa keùm.
- Duøng ñeå aùp laùt, xaây töôøng, truï, xaây caùc coâng trình.
b. Ñaù gabro:
- Coù maøu xanh xaùm, xanh ñen, 0 = 2000 3500kg/m3, Rn = 200 2800kg/m2.
- Duøng laøm ñaù daêm, ñaù taám.
c. Ñaù bazan:
0 = 2900 3500kg/m3.
Rn =1000 5000kg/m2.
- Coâng duïng nhö ñaù gabro nhöng troïng löôïng naëng hôn.
2.2. Nhoùm ñaù traàm tích:
- Thaïch cao: sx chaát keát tinh daïng boät, thaïch cao xd,
- Caùt, soûi: cheá taïo vöõa, beâtoâng.
- Ñaát seùt: sx gaïch ngoùi, ximaêng.
- Ñaù voâi: sx voâi, sx beâtoâng.
2.3. Nhoùm ñaù bieán chaát:
a. Ñaù gnai: (phieán ñaù ma)
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 8
- Coù caáu taïo phaân lôùp duøng chuû yeáu laø taám aùp loøng hoà, vìa keâng, laùt vóa heø.
b. Ñaù hoa:
Coù nhieàu maøu xen keû vaân hoa duøng laøm oáp, laùt hay sx beâtoâng.
c. Dieäp thaïch seùt:
Coù maøu xanh saãm, ñaäm, oån ñònh veà moâi tröôøng khoâng khí, khoâng bò nöôùc phaù
hoaïi, duøng ñeå sx taám lôïp.
3. VAÄT LIEÄU ÑAÙ THIEÂN NHIEÂN:
1. Söû duïng ñaù:
Trong xaây döïng, vaät lieäu ñaù thieân nhieân ñöôïc söû duïng. Coù loaïi khoâng caàn phaûi gia
coâng. Coù loaïi phaûi gia coâng töø ñôn giaûn ñeán phöùc taïp.
2. AÊn moøn ñaù thieân nhieân:
- Trong moâi tröôøng nöôùc coù chöùa CO2 cao
CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2
- Trong moâi tröôøng nöôùc coù axít
CaCO3 +2HCL = CaCL2 + H2O + CO2
- Ngoaøi ra ñaù coù theå bò phaù hoaïi do söï giaûn nôû nhieät khoâng ñeàu.
3. Bieän phaùp khaéc phuïc:
- Florua hoùa beà maët ñaù, taêng tính choáng thaám cuûa ñaù baèng caùc chaát keát tuûa môùi sinh
ra.
2CaCO3 +MgSiFC → 2CaF2 + MgF2 ↓ + SiO2 + 2CO2 ↑
- Ngoaøi ra coù theå duøng Gudrong/Bitum ñeå choáng thaám queùt leân beà maët cuûa ñaù.
- Gia coâng thaät nhaün beà maët ñaù vaø thoaùt nöôùc cho coâng trình.
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 9
- CHÖÔNG 3
VAÄT LIEÄU GOÁM XAÂY DÖÏNG
I. KHAÙI NIEÄM VAØ PHAÂN LOAÏI:
1.Khaùi nieäm:
Goám xaây döïng laø loaïi vaät lieäu ñöôïc saûn xuaát töø nguyeân lieäu chính laø ñaát seùt, baèng
caùch taïo hình vaø nung ôû nhieät ñoä cao. Do quaù trình bieán ñoåi lyù hoùa trong khoâng khí
nung neân goám xaây döïng coù tính chaát khaùc haún nguyeân vaät lieâu ban ñaàu.
2. Phaân loaïi:
a. Theo coâng duïng:
+ Vật liệu duøng ñeå xaây.
+ Vật liệu duøng ñeå lôïp.
+ Vật liệu duøng ñeå laùt oáp.
+ Söù veä sinh
+ Saûn phaåm caùch aâm caùch nhieät.
+ Saûn phaåm chòu löûa…
b. Theo caáu taïo:
+ Goám ñaëc : r 5%
+ Goám roãng : r > 5%
c. Theo phöông phaùp saûn xuaát :
+ Goám tinh : haït mòn, coâng ngheä saûn xuaát phöùc taïp.
+ Goám thoâ : haït lôùn, coâng ngheä saûn xuaát ñôn giaûn.
II. CÁC LOẠI SẢN PHẨM GỐM XÂY DỰNG
2.1 Các loại gạch
- Gạch xây đất sét nung 4 lỗ ở miền Nam
- Gạch xây đất sét nung 2 lỗ ở miền Bắc
- Gạch xây đất sét nung 6 lỗ ở miền Trung
- Gạch tàu lát nền
2.2 Các loại ngói
- Ngói lợp âm dương
- Ngói mũi hài
- Ngói tây
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 10
- 2.3 Các sản phẩm gốm khác
*ÖU, KHUYEÁT ÑIEÅM CUÛA GOÁM :
1. Öu ñieåm :
- Ñoä beàn vaø tuoåi thoï cao.
- Söû duïng nguyeân lieäu ñòa phöông.
2. Khuyeát ñieåm :
- Doøn, deå vôõ, töông ñoái naëng.
- Khoù cô giôùi hoùa trong vieäc saûn xuaát.
* QUY TRÌNH CHEÁ TAÏO GAÏCH NGOÙI :
1. Khai thaùc nguyeân lieäu :
Ñaát seùt sau khi khai thaùc ñöôïc ñöa veà baõi nguyeân lieäu baèng oâtoâ töï ñoã vaø ñöôïc ngaâm, uû.
2. Gia coâng phoái lieäu :
Trong khi ngaâm uû vaø tröôùc khi taïo hình ñaát seùt ñöôïc gia coâng ñaäp nghieàng vaø nhaøo
troän ñeå chuaån bò ñöa vaøo saûn xuaát.
3. Taïo hình :
Taïo ra gaïch moäc baèng maùy eùp lentoâ, coù thieát bò bôm huùt chaân khoâng.
4. Saáy :
Giaûm ñoä aåm, gaïch seõ khoâng bò nöùt beã khi nung do maát nöôùc ñoät ngoät. Maët khaùc saáy
nhaèm taêng cöôøng ñoä cuûa gaïch moäc, traùnh bò bieán daïng khi xeáp vaøo loø nung.
5. Nung :
Laø coâng ñoaïn quan troïng nhaát quyeát ñònh ñeán chaát löôïng cuûa gaïch nung.
6. Caùc chæ tieâu vaø chaát löôïng gaïch :
- Sai leäch veà kích thöôùc
+ Theo chieàu daøi 6mm
+ Chieàu roäng 4 mm
+ Chieàu daøi 3 mm
- Caïnh vieân gaïch coù theå löôïn troøn vôùi R 5mm
- Ñoä huùt nöôùc cuûa gaïch 16%
- Cöôøng ñoä chòu löïc phaûi ñaït tieâu chuaån Vieät Nam
- Chieàu daøi vaùch ngaên giöõa caùc loã roãng 8 mm
- Chieàu daøi thaønh ngoaøi loã roãng 10 mm.
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 11
- CHÖÔNG 5
THEÙP XAÂY DÖÏNG
1. KHAÙI NIEÄM THEÙP XAÂY DÖÏNG:
Theùp laø hôïp kim cuûa saét (Fe) vaø cacbon (C) ngoaøi ra coøn moät soá thaønh phaàn khaùc nhö
oâxy, Phoùt pho, Löu huyønh, Silic…, nhöng tyû leä raát nhoû.
Töø quaëng saét, thaønh phaàn chính laø oxyùtsaêt ( Fe 2 O3 ; Fe3O4 ) ngöôøi ta ñem luyeän ñöôïc saûn phaåm
laø gang. Thaønh phaàn cuûa gang goàm saét vaø caùc bon, trong ñoù löôïng cacbon chieám treân 2,14. Töø
gang ñöa vaøo loø luyeän theùp ñeå khöû bôùt cacbon ta ñöôïc saûn phaåm laø theùp.
Theùp coù caáu truùc daïng tinh theå, quan saùt moät phieán theùp moûng ta thaáy coù hai toå chöùc
chính laø :
+ Caùc haït ferit maøu saùng chieám tôùi 95 theå tích laø saét nguyeân chaát (Fe) coù tính meàm
vaø deûo.
+ Xeâmantít laø hôïp chaát saét caùc bua ( Fe3C ) coù tính cöùng vaø gioøn. Xeâmentit hoãn hôïp vôùi
ferit (Fe) thaønh peclit laø lôùp maøu thaãm naèm giöõa caùc haït ferit. Theùp caøng nhieàu
cacbon thì maøng peclit laø lôùp maøu thaãm naèm giöõa caùc haït ferit.
Theùp caøng nhieàu cacbon thì maøng peclit caøng daøy vaø caøng cöùng.
2. PHAÂN LOAÏI THEÙP :
1. Phaân loaïi theo thaønh phaàn hoaù hoïc vaø phöông phaùp luyeän theùp
a. Theùp caùcbon (hay coøn goïi laø theùp than).
Theùp cacbon coù haøm löôïng cacbon döôùi 1.7, tuyø theo haøm löôïng caùc bon laïi chia
thaønh: Theùp cacbon cao, theùp cacbon vöøa vaø theùp cacbon thaáp. Trong xaây döïng duøng
theùp cacbon thaáp coøn theùp cacbon vöøa vaø cao duøng trong caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc.
Theùp cacbon thaáp ñöôïc söû duïng trong xaây döïng coù haøm löôïng cacbon döôùi 0.5
Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa theùp cacbon thaáp ngoaøi hai thaønh phaàn saét (Fe) vaø
cacbon (C) coøn moät soá thaønh phaàn phuï khaùc nhö : Mangan(Mn); Silic(Si); Phoùt
pho(P); Löu huyønh(S)…ñeå naâng cao moät soá ñaëc tính cuûa theùp.
Theùp cacbon thaáp söû duïng phoå bieán hieän nay laø theùp CT3 (theo kí hieäu cuûa Lieân
Xoâ) thuoäc nhoùm AI , coù giôùi haïn chaûy : c = 24 kN/cm2 vaø bieán daïng töông ñoái
töông öùng = 22.
Nöôùc ta cuõng ñaõ saûn xuaát ñöôïc loaïi theùp naøy, kyù hieäu nhoùm C I coù caùc ñaëc tröng
cô hoïc gaàn töông ñöông vôùi theùp CT3 .
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 12
- Theùp cacbon thaáp loaïi CT3 vaø töông öùng, coù ñoä beàn töông ñoái cao, coù tính deûo,
deã gia coâng vaø deã haøn.
Theùp cacbon thaáp loaïi CT5 thuoäc nhoùm AII , coù giôùi haïn chaûy c = 30kN/cm2, bieán
daïng töông ñoái töông öùng 15 17 loaïi theùp naøy coù ñoä beàn cao, cöùng hôn theùp CT3 .
b. Theùp hôïp kim thaáp
Theùp hôïp kim coù thaønh phaàn hoaù hoïc nhö theùp cacbon vaø coøn theâm moät soá nguyeân
toá kim loaïi nhö: Ñoàng(Cu), Niken(Ni), Croâm(Cr), Titan(Ti)…Caùc thaønh phaàn naøy
laøm taêng tính chaát cô hoïc, ñoä beàn vaø tính choáng gæ cho theùp.
Caùc theùp hôïp kim thaáp thoâng duïng cho keát caáu xaây döïng theo kí hieäu cuûa Lieân Xoâ.
Trong kí hieäu chöõ soá chæ soá phaàn vaïn haøm löôïng cacbon vaø phaàn traêm cuûa chaát coù
trong theùp, kí hieäu baèng chöõ.
Theùp hôïp kim thaáp coù giôùi haïn chaûy c töø 2.900 3.900daN / cm 2 bieán daïng töông
öùng raát nhoû.
2. Phaân theo hình daùng beân ngoaøi.
Goàm coù theùp thanh hoaëc theùp sôïi hình troøn trôn hay coù gôø (coøn goïi laø theùp gai); kyù
hieäu maùc theùp laø CT0 vaø CT3 coù ñöôøng kính töø 6 40mm hoaëc theùp CT5 coù ñöôøng
kính töø 10 90mm.
3. Phöông phaùp cheá taïo.
Loaïi troøn trôn laø nhoùm AI (goàm coù theùp CT0 vaø theùp CT3 )
Loaïi coù gôø laø nhoùm AII (goàm theùp CT5 vaø18 2C )
AIII ( goàm theùp 80C, 20X 2 vaø 20X 2T )
Loaïi theùp sôïi keùo nguoäi
4. Phaân theo cöôøng ñoä chòu löïc.
Theùp caùn noùng CTO vaø CT3 1.700 2.100 kG/cm2
Theùp caùn noùng coù gôø CT5 2.400 2.700 kG/cm2, 25 2C 3.400 kG/cm2
Theùp caùn nguoäi CT3 3.600 kG/cm2
Theùp keùo nguoäi CT3 4.500 kG/cm2
Theùp döï öùng löïc 10.000 18.000 kG/cm2
5. Phaân theo ñieàu kieän söû duïng
Ta coù theùp duøng cho keát caáu beâ toâng thöôøng vaø theùp cho beâ toâng döï öùng löïc (öùng löïc
tröôùc).
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 13
- 6. Phaân theo ñieàu kieän vaän chuyeån :
Theùp nheï: Coù ñöôøng kính nhoû hôn d 12mm; khi vaän chuyeån thì ñöôïc thaønh cuoän laïi
thaønh cuoän.
Theùp naëng: Coù ñöôøng kính töø 12 trôû leân; khi vaän chuyeån thì ñoùng thaønh boù.
7. Phaân theo ñaëc tính chòu löïc : (2 loaïi)
Theùp chòu löïc vaø theùp khoâng chòu löïc.
Theùp meàm vaø theùp cöùng.
8. Phaân theo daïng thi coâng coát theùp
Theo töøng thanh rieâng leû.
Thaønh heä thoáng löôùi ñan saün.
Theo khung phaúng.
Thaønh khung khoâng gian.
3. SAÛN PHAÅM THEÙP XAÂY DÖÏNG VAØ PHAÏM VI SÖÛ DUÏNG.
1. Theùp troøn.
Theùp troøn coù ñöôøng kính töø 4 10mm ñöôïc söû duïng laøm coát theùp trong keát caáu beâ
toâng coát theùp, ngoaøi ra coøn ñöôïc söû duïng ñeå cheá taïo caùc caáu kieän theùp: Khung lan can,
khung caùnh coång..
Theùp troøn ñöôïc löu thoâng treân thò tröôøng coù 2 daïng: Theùp cuoän vaø theùp thanh.
Theùp daïng cuoän coù ñöôøng kính töø d 10mm ñoái vôùi theùp caùn noùng vaø d 8mm ñoái vôùi
theùp keùo nguoäi.
Troïng löôïng cuoän theùp thoâng thöôøng 100kg, 200kg.
Theùp daïng thanh coù ñöôøng kính d 10mm, chieàu daøi thanh khoâng quaù 13m, theùp thanh
theo maët ngoaøi coù 2 loaïi: theùp trôn vaø theùp coù gôø (theùp gai), theùp coù gôø laøm taêng ñoä
baùm dính giöõa beâ toâng vaø coát theùp.
2. Theùp hình.
a. Theùp goùc.
Theùp goùc coù 2 loaïi: Ñeàu caïnh vaø khoâng ñeàu caïnh.
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 14
- t t
B
b
t
t
b
b
THEÙP GOÙC ÑEÀU CAÏNH THEÙP GOÙC KHOÂNG ÑEÀU CAÏNH
Theùp goùc ñeàu caïnh (L)
Theùp goùc ñeàu caïnh goàm 67 loaïi, loaïi nhoû nhaát laø L20x3mm loaïi lôùn nhaát laø
L250x20mm, trong ñoù soá ñöùng tröôùc chæ chieàu roäng caùnh soá ñöùng sau chæ chieàu daøy caùnh
Theùp goùc khoâng ñeàu caïnh (L)
Theùp goùc khoâng ñeàu caïnh goàm 47 loaïi, loaïi nhoû nhaát laø L25x16x3mm: Loaïi lôùn
nhaát L250x160x20mm, trong ñoù soá thöù nhaát chæ chieàu roäng cuûa caùnh daøi, soá thöù 2
chæ chieàu roäng cuûa caùnh ngaén, soá thöù 3 chæ chieàu daøy cuûa caùnh.
Theùp goùc coù chieàu daøi töø 4 13m .
Theùp goùc ñöôïc duøng ñeå laøm caùc thanh cuûa giaøn theùp, thanh giaèng.
b. Theùp chöõ I.
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 15
- t
h d
t
b
THEÙP CHÖÕ I
Theùp chöõ I coù kích thöôùc vaø tieát dieän chuû yeáu nhö treân hình veõ
Theùp chöõ I goàm coù 23 loaïi, chieàu cao töø 100 600mm . Chieàu daøi töø 4 13m theùp
chöõ I ñöôïc kí hieäu I10, I10a… I22, I22a; soá 10, 22 chæ chieàu cao tieát dieän tính baèng
cm, chöõ a chæ loaïi I caùnh roäng vaø daøy hôn loaïi I khoâng coù chöõ a
Theùp chöõ I ñöôïc duøng laøm daàm, coät, thanh giaøn chòu taûi troïng lôùn…
c. Theùp chöõ C .
- Theùp chöõ C coù tieát dieän vaø kích thöôùc nhö treân hình veõ
- Theùp chöõ C goàm coù 22 loaïi, chieàu cao töø 80 400mm , chieàu daøi töø 4 13m
t
h
t
b
THEÙP CHÖÕ C
- Theùp chöõ C kí hieäu C22, C22a, trong kí hieäu soá 22 chæ chieàu cao tieát dieän tính
baèng cm, chöõ a chæ loaïi C coù chieàu cao 22 nhöng coù b vaø d daøy hôn loaïi khoâng coù
chöõ a.
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 16
- - Theùp chöõ C ñöïôc laøm daàm chòu uoán, xaø goà maùi, coät, thanh giaøn…
- Ngoaøi caùc loaïi theùp hình keå treân coøn coù caùc loaïi theùp hình oáng, theùp hình chöõ Z,
theùp vuoâng.
3. Theùp oáng.
- Theùp oáng coù ñöôøng kính ngoaøi töø 42 500mm , chieàu daøy thaønh oáng töø 2,5 15mm
- Theùp oáng ñöôïc duøng laøm thanh giaøn, laøm caùc thanh cuûa keát caáu theùp…
4. Theùp taám .
- Theùp taám phoå thoâng coù chieàu daøy töø 4 60mm , roäng ñeán 1050mm, chieàu daøi
6 12m , coù caùc caïnh thaúng.
- Theùp taám coù chieàu daøy töø 0,2 4mm , roäng 600 1400mm , chieàu daøi töø 1,2 4m .
- Theùp taám ñöôïc duøng roäng raõi vì tính chaát vaïn naêng, coù theå taïo ra caùc loaïi tieát dieän
vaø kích thöôùc baát kì theo yeâu caàu, ñaëc bieät söû duïng trong keát caáu baûn moùng: Siloâ,
bunke, beå chöùa…
4. BAÛO QUAÛN THEÙP XAÂY DÖÏNG.
1. AÛnh höôûng cuûa moâi tröôøng ñeán theùp xaây döïng.
Moâi tröôøng khoâng khí, ñoä aåm coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán theùp xaây döïng thoâng qua
phaûn öùng hoaù hoïc laøm cho theùp bò huyû moøn do bò gæ.
Ngoaøi söï huyû moøn cuûa theùp do khoâng khí vaø ñoä aåm, theùp coøn bò huyû moøn trong caùc
moâi tröôøng sau: nöôùc, axít, bazô, muoái vaø moâi tröôøng ñieän ly.
2. Baûo quaûn theùp xaây döïng.
Do theùp bò huyû moøn trong moâi tröôøng ñaõ neâu ôû treân neân vaät lieäu theùp xaây döïng phaûi
ñöôïc baûo quaûn trong kho coù maùi che vaø ñeå treân caùc giaù, traùnh aåm thaáp, traùnh caùc moâi
tröôøng axít, bazô vaø muoái.
Theùp xaây döïng coù nhieàu chuûng loaïi khaùc nhau neân moãi loaïi ñöôïc ñeå rieâng bieät ñeå
thuaän tieän cho vieäc söû duïng.
Khi theùp ñaõ ñöôïc gia coâng saûn xuaát thaønh caùc baùn thaønh phaåm hoaëc thaønh phaåm phaûi
ñöôïc söû duïng, khoâng neân ñeå laâu vaø coù bieän phaùp baûo quaûn ñeå theùp haïn cheá gæ.
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 17
- CHÖÔNG 6
VẬT LIỆU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP
I. KHAÙI NIEÄM CHUNG.
1. Beâ toâng: Beâ toâng laø moät loaïi ñaù nhaân taïo ñöôïc taïo thaønh töø hoãn hôïp coát lieäu nhö: caùt,
ñaù daêm, soûi… lieân keát vôùi nhau qua chaát keát dính thoâng thöôøng laø xi maêng, nöôùc vaø phuï gia
(neáu coù).
Hoãn hôïp nguyeân lieäu khi môùi troän xong goïi laø hoãn hôïp beâ toâng hay beâ toâng töôi. Beâ
toâng khi môùi troän xong ôû traïng thaùi öôùt vaø deûo sau khi ñoâng cöùng taïo thaønh khoái raén chaéc coù
cöôøng ñoä chòu löïc raát lôùn.
Beâ toâng coù 3 traïng thaùi cô baûn: traïng thaùi öôùt, traïng thaùi meàm vaø traïng thaùi cöùng raén.
Beâ toâng khi môùi xong ôû traïng thaùi öôùt vaø coù ñoä deûo nhaát ñònh ñeå ñaûm baûo vieäc vaän chuyeån.
Beâ toâng chòu neùn toát nhöng chòu keùo keùm. ( Cöôøng ñoä chòu keùo cuûa beâ toâng baèng 1/15
– 1/10 cöôøng ñoä chòu neùn )
2. Beâ toâng coát theùp: BTCT laø moät loaïi vaät lieäu hoãn hôïp döôùi daïng lieân keát hôïp lyù giöõa
beâ toâng vaø coát theùp. Do coát theùp coù tính chòu keùo, chòu caét, chòu uoán toát vaø beâ toâng coù cöôøng
ñoä chòu neùn cao neân khi keát hôïp vôùi nhau khaû naêng chòu löïc cuûa beâ toâng coát theùp laø raát lôùn.
Ñaây cuõng laø vaät lieäu chính ñöôïc söû duïng trong caùc coâng trình xaây döïng hieän nay.
3. Beâ toâng coát theùp döï öùng löïc : Laø moät loaïi beâ toâng coát theùp maø trong ñoù coát theùp ñöôïc
keùo caêng ñeán moät giôùi haïn naøo ñoù ( ñöôïc keùo tôùi 0.9 giôùi haïn chaûy cuûa theùp, vaø öùng suaát coù
trò soá 2400 kG/cm2 ). BTCT döï öùng löïc coù khaû naêng chòu löïc lôùn hôn raát nhieàu laàn so vôùi loaïi
BTCT bình thöôøng. Ñaây cuõng laø loaïi vaät lieäu ñöôïc söû duïng trong caùc coâng trình nhaø cao taàng
vaø nhöõng coâng trình coù khaåu ñoä nhòp lôùn.
Söû duïng BTÖL laøm taêng ñoä cöùng choáng uoán, giaûm ñoä voõng haïn cheá veát nöùt, giaûm nheï
troïng löôïng keát caáu vaø cho pheùp taêng khaåu ñoä keát caáu vôùi chieàu cao keát caáu coù theå giaûm 50 –
60% so vôùi chieàu cao keát caáu thoâng thöôøng.
Khi cheá taïo caùc keát caáu beâ toâng coát theùp öùng suaát tröôùc caàn phaûi taïo neân trong beâ
toâng moät löïc neùn tröôùc theo toaøn boä tieát dieän hay chæ trong vuøng chòu keùo cuûa chuùng. Löïc neùn
naøy phaûi vöôït quaù hay gaàn baèng öùng suaát tính toaùn xuaát hieän trong beâ toâng döôùi taûi troïng söû
duïng. Taïo neân traïng thaùi giaûi phoùng beâ toâng khoûi caùc öùng suaát vaø caùc bieán daïng keùo khoâng
thích hôïp vôùi noù vaø khöû ñöôïc caùc öùng suaát bieán daïng aáy baèng caùch neùn tröôùc beâ toâng, nhö
vaäy chæ giöõ laïi öùng suaát neùn thích hôïp vôùi beâ toâng. Do ñoù maø ñoä choáng nöùt vaø khaû naêng chòu
löïc cuûa caùc keát caáu beâ toâng coát theùp taêng leân.
II. TÍNH CHAÁT KYÕ THUAÄT CHUÛ YEÁU CUÛA BEÂ TOÂNG.
1. Cöôøng ñoä cuûa beâ toâng.
Cöôøng ñoä cuûa beâ toâng laø moät ñaëc tröng cô baûn cuûa beâ toâng, phaûn aùnh khaû naêng chòu
löïc beâ toâng choáng laïi caùc löïc taùc ñoäng töø ngoaøi maø khoâng bò phaù hoaïi.
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 18
- Cöôøng ñoä cuûa beâ toâng phaûn aùnh khaû naêng chòu löïc cuûa noù. Cöôøng ñoä cuûa beâ toâng phuï
thuoäc vaøo tính chaát cuûa xi maêng, tyû leä N/X (nöôùc/xi maêng), phöông phaùp ñoå, ñaàm vaø ñieàu
kieän ñoâng cöùng.
Ñaëc tröng cô baûn nhaát cuûa beâ toâng laø maùc (kyù hieäu M): Laø cöôøng ñoä chòu neùn tính toaùn
cuûa beâ toâng (tính theo kG/cm2) cuûa maãu beâ toâng hình khoái laäp phöông 150x150x150mm. Beâ
toâng tuoåi 28 ngaøy ñöôïc döôõng hoä trong ñieàu kieän tieâu chuaån (nhieät ñoä 27±2ºC), ñoä aåm
W=95-100%.
Tieâu chuaån nhaø nöôùc quy ñònh beâ toâng coù caùc maùc thieát keá sau:
Beâ toâng naëng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500, M600. Beâ
toâng naëng coù khoái löôïng rieâng khoaûng 1800 - 2500 kg/m³, coát lieäu soûi ñaù ñaëc chaéc.
Beâ toâng nheï: M50, M100, M150, M200, M250, M300. Beâ toâng coù khoái löôïng rieâng
khoaûng 800 - 1800 kg/m³, coát lieäu lôùn laø caùc loaïi ñaù coù loã roãng, keramzit, xæ quaëng.
Cöôøng ñoä beâ toâng luùc ñaàu phaùt trieån raát nhanh sau ñoù giaûm daàn nhöng vaãn taêng theo
thôøi gian: Ñaây laø tính chaát raát ñaùng quyù cuûa beâ toâng, ñaûm baûo cho coâng trình laøm baèng beâ
toâng beàn laâu hôn nhöõng coâng trình laøm baèng goã, theùp, gaïch, ñaù… Trong moâi tröôøng nhieät ñoä
vaø ñoä aåm thích hôïp söï taêng tröôûng cuûa beâ toâng coù theå keùo daøi trong nhieàu naêm.
Söï taêng tröôûng cuûa cöôøng ñoä cuûa beâ toâng khi khoâng coù phuï gia
*A Söï taêng tröôûng cuûa cöôøng ñoä cuûa beâ toâng tính theo % cuûa R28
Giôø Ngaøy
4 8 12 16 20 24 2 3 5 7 14 28
0 - - - - - - 15 20 23 35 45 28
10 6 10 13 15 18 20 35 42 51 59 75 91
20 20 13 19 24 28 30 43 50 60 69 87 100
40 16 25 32 37 42 44 57 64 75 85
50 19 29 35 44 51 57 62 70 84 95
60 23 37 47 55 61 66 69 92
70 35 48 57 63 68 - 73
80 42 57 64 70 80
*A – Nhieät ñoä ñoâng cöùng cuûa vöõa beâ toâng (oC)
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 19
- Hieän nay theo tieâu chuaån môùi (TCXDVN 356-2005) ngöôøi ta khoâng goïi Maùc Beâ
Toâng nöõa maø goïi laø Phaåm Caáp Cuûa Beâ Toâng (Grade). Kyù hieäu B (B12.5, B15, B20, B25,
B35, B40…). Bôûi vì khi noùi leân tính chaát cuûa beâ toâng coøn phaûi noùi tôùi nhieàu chæ tieâu khaùc nhö
cöôøng ñoä chòu neùn khi uoán, cöôøng ñoä chòu caét cuûa beâ toâng, tính ñaëc chaéc vaø nhieàu chæ tieâu
khaùc.
Caáp ñoä beàn chòu neùn cuûa beâ toâng (B): Laø giaù trò trung bình thoáng keâ cuûa cöôøng ñoä
chòu neùn töùc thôøi, tính baèng ñôn vò MPa, vôùi xaùc xuaát ñaûm baûo khoâng döôùi 95%, xaùc ñònh
treân caùc maãu laäp phöông kích thöôùc tieâu chuaån 150x150x150mm ñöôïc cheá taïo döôõng hoä
trong ñieàu kieän tieâu chuaån (to = 27 ± 2oC; W = 90 – 100%) beâ toâng ôû tuoåi 28 ngaøy.
Cöôøng ñoä beâ toâng tính theo thôøi gian ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
Bt = 0,7B28 lgt
Bt : Cöôøng ñoä beâ toâng ôû ñoä tuoåi thôøi gian tích hôïp (ngaøy)
B28 : Cöôøng ñoä beâ toâng ôû ñoä tuoåi 28 ngaøy.
t (ngaøy): Tuoåi cuûa beâ toâng (thôøi gian tính töø luùc cheá taoh beâ toâng ñeán thôøi ñieåm
ñang xeùt)
Nhö vaäy neáu tính theo caáp ñoä beàn cuûa beâ toâng thì hieän nay cöôøng ñoä beâ toâng tính theo
Maùc beâ toâng chæ baèng 80% cöôøng ñoä cuûa beâ toâng tính theo caáp ñoä beàn.
Töông quan giöõa caáp ñoä beàn chòu neùn cuûa beâ toâng B vaø Maùc beâ toâng theo cöôøng ñoä chòu neùn
Caáp ñoä beàn chòu Cöôøng ñoä trung bình cuûa Maùc beâ toâng theo
neùn maãu thöû tieâu chuaån. cöôøng ñoä chòu neùn M
MPa
B12.5 16.05 M150
B15 19.27 M200
B20 25.69 M250
B22.5 28.90 M300
B22 32.11 M350
B30 38.53 M400
B35 44.95 M450
B40 51.37 M500
Bieân soaïn: Toå Boä Moân Xaây Döïng 20
nguon tai.lieu . vn
