Đề cương và lời giải Vật liệu xây dựng p2 - ĐH Kiến Trúc HN

Câu 1: Ảnh hưởng của cấu trúc và cấu tạo VL đến khả năng dẫn nhiệt của
VLXD? Từ đó rút ra nguyên lý chế tạo VLCN dùng trong XD ?
1. Khả năng cách nhiệt (hay dẫn nhiệt) phụ thuộc vào:
• Độ rỗng VL
• Đặc tính lỗ rỗng
• Sự phân bố lỗ rỗng
• Kích thước lỗ rỗng
• Mật độ đóng kín của lỗ rỗng.
• Ngoài ra còn phụ thuộc vào độ ẩm và độ dày của lớp không khí và hơi nước có
trong lỗ rỗng.
d dl bx
t
λ λ λ λ
= + +
d
λ
: Phụ thuộc bản chất VL, độ đồng nhất, liên tục của VL
dl
λ
: Xuất hiện khi có chất lỏng, khí và có sự chênh lệch áp suất
bx
λ
: Phụ thuộc nguồn nhiệt.
 Để tang độ cách nhiệt trong công nghệ VLCN người ta cố gắng tạo rỗng cho
VL có dạng lỗ tổ ong nhỏ, lớp khí mỏng nằm giữa các lớp sợi.
• Phụ thuộc tỉ lệ giữa thể tích không khí trong các lỗ rỗng kín và thể tích chất rắn
trong 1 đơn vị thể tích VL.
+ Lớp chất rắn bọc các túi khí càng mỏng thì VL cách nhiệt càng tốt.
+ VL xốp, có khối lượng thể tích rất nhỏ và có thể tích khí rất lớn, và vai trò của
chất rắn trong sự truyền nhiệt trở thành ko đáng kể  Hệ số dẫn nhiệt xấp xỉ hệ
số dẫn nhiệt của không khí.

2. Phương pháp tạo cấu trúc rỗng cho VLCN
• Để tạo VL có cấu trúc tổ ong  phương pháp tách khí và tạo bọt.
• PP nhào trộn với lượng nước dư thừa, rồi chế tạo hỗn hợp tạo hình, làm bay hơi
nước từ sp tạo hình trong quá trình sấy và nung (sử dụng phụ gia cháy).
• Tạo bộ khung sợi là pp tạo rỗng chủ yếu cho VL sợi (bông khoáng, tấm sợi gỗ
ép).
• Định vị cấu trúc rỗng bằng gia công nhiệt. Tăng tách nhiệt để tạo lỗ rỗng kín
Câu 2: Để thi công công trình cách nhiệt, cần quan tâm đến các tính chất nào của
vật liệu và kết cấu? tại sao cách nhiệt phải đi đôi vs chống thấm
- Vật liệu cách nhiệt là vl có hệ số dẫn nhiệt không lớn hơn 0,157 W/m.
0
C, và
được dùng để bảo vệ cho nhà, các thiết bị công nghệ, ống dẫn, máy lạnh công
nghiệp
- Để thi công công trình cách nhiệt cần quan tâm:
a, Tính dẫn nhiệt của vật liệu
- tính dẫn nhiệt của vl phụ thuộc vào độ ẩm môi trường, khí và hơi nước nằm
trong lỗ rỗng
- độ ẩm của vl có ý nghĩa lớn đv độ dẫn nhiệt nói chung vì hệ số dẫn nhiệt của
nước rất lớn, gấp 25 lần độ dẫn nhiệt của kk nằm trong lỗ rỗng kín, nhỏ
b, Cường độ chịu nén
- VLcn có cường độ chịu nén ko lớn
- Vl dạng sợi có cường độ chịu uốn cao
- Vl phải có cường độ sao cho ko bị hư hỏng trong quá trình vẫn chuyển, sắp kho,
xây cất và sử dụng
C, Độ hút nước
- Độ hút nước: giảm tính cách nhiệt của vl xốp
Giảm cường độ và tuổi thọ
- Vl có lỗ rỗng kín( thủy tinh bọt) thì độ hút nước nhỏ
- Sử dụng phụ gia kị nước  giảm độ hút nước

d, Tính thấm hơi và khí
- Tính thấm hơi và khí của vlcn phải được tính đến khi sd chúng trong kết cấu bao
che
- Việc cách nhiệt không hạn chế sự trao đổi khí của nhà ở vs môi trường xung
quanh, qua tường ngoài của nhà
Vật liệu cách nhiệt là những vật liệu có độ rỗng lớn. cách nhiệt chủ yếu do lớp
không khí trong lỗ rỗng. nếu không chống thấm, nước có thể thấm vào những lỗ
rỗng này làm mất khả năng cách nhiệt của vật liệu
e, Tính chịu lửa
- Tính chịu lửa liên quan đến độ chống cháy của vk, tức là khả năng bắt lửa và
cháy
- Vl dễ cháy chỉ có thể sử dụng khi dùng các biện pháp chống cháy
- Tính chống cháy của vl được xđ dưới sự td của nhiệt độ t
o
= 800-850
o
C trong 20p
f, tính bền hóa và bền sinh vật
- Vlcn xốp dễ bị khí và hơi xâm thực trong môi trường xung quanh thấm vào
 CKD và vlcn hữu cơ phải có độ bền sinh vật: khả năng chống lại sự td của
nấm mốc và côn trùng
Câu 3: Thủy tinh xd là gì? Nguyên liệu chủ yếu? đặc tính cấu tạo? theo anh chị
cần quan tâm đến tc nào của vl kính dùng trong xd?
A, kn
Thủy tinh là 1 dd rắn ở dạng vô định hình có được khi làm nguội đột ngột khối silicat
nóng chảy
B, nguyên liệu chủ yếu
Nguyên liệu chính: Nguyên liệu chính và 1 số sp công nghiệp: cát thạch anh, soda,
đôlomit, đá vôi…
Nguyên liệu phụ: chất làm trong, chất khử, chất tạo màu…..--> rút ngắn quá trình nấu

và tạo các tính chất yêu cầu cho kính.
C, đặc tính cấu tạo
- Khối lượng riêng: 2,5 g/cm
3
(2,2 – 6)
- Độ bền hóa học: Phụ thuộc vào tp hóa học, oxit kiềm càng ít thì độ bền hóa học
càng cao. Có độ bền cao đối với các môi trường xâm thực ( trừ HF, H
3
PO
4
)
- Đặc tính cơ học
+ chịu kéo thấp
+ chịu nén cao
+ sợi thủy tinh đường kính 4-10 µm – cường độ kéo 1000-4000KG/cm
3
+ modun đàn hồi: (4,5-9,5).10
4
KG/cm
2
(4,8 – 8,3)
+ thủy tinh ko có biến dạng dẻo, giòn chịu va đập kém (0,2 KG/cm
2
)
- Tính chất quang học: là tc quan trọng, đặc trưng cho chỉ tiêu
+ tính xuyên sáng: chiết quang, phản quang, tán xạ.
+kính silicat thường cho tất cả phần quang phổ nhìn thấy đi qua, không cho tia tử
ngoại và hồng ngoại đi qua.
+ hệ số xuyên sáng: 0,89 – thay đổi tp, màu sắc  hs xuyên sáng thay đổi
- Tính dẫn nhiệt : 0,5 – 1 W/m.

0
C
Thuỷ tinh cách nhiệt : 0,032 – 0,14 W/m.
o
C
Hệ số nở nhiệt thấp: 9.10
-6
– 15.10
-6
W/m.
o
C
- Khả năng cách âm: tương đối cao (1cm = tường gạch 12cm)
- Khả năng gia công cơ học
+ cắt được bằng dao có đầu kim cương, mài nhẵn, đánh bóng được
+ ở trạng thái dẻo (800 – 1000
o
C)  tạo hình, thổi, kéo  tấm, ống, sợi
C, đối với kính dùng trong xây dựng
+ đặc tính cơ học
+ tính chất quang học
+ tính dẫn nhiệt
Câu 4: Tc xd của CKDHC? Ưu nhược điểm?
- Đặc tính kĩ thuật
+ dễ lk với vl khoáng bằng lớp màng mỏng và bề, ổn định nước
+ có độ nhớt nhất định nhờ đó mà trong tg thi công nó bao bọc vl khoáng
 Trong quá trình làm việc: gắn kết những vl khoáng thành 1 khối đồng nhất,
tạo cường độ cần thiết
+ tương đối ổn định khí quyển, ít thay đổi tc trong quá trình sử dụng
+ hòa tan ít trong nước và trong axit vô cơ, tan nhiều trong dung môi hữu cơ

- ứng dụng : xd các lớp phủ mặt đường, vỉa hè, nền nhà công cộng
bảo vệ bê tông và kim loại khỏi bị ăn mòn hoặc chống phóng xạ
Câu 5: Thành phần nhóm, cấu trúc bitum dầu mỏ?
A, Thành phần nhóm của BT dầu mỏ
+ Nhóm chất dầu: Chiếm khoảng 45-60%. gồm những hợp chất có phân tử lượng thấp
(300-600), không màu, khối lượng riêng nhỏ (0,91-0,925). Làm cho Bitum có tính lỏng.
nếu hàm lượng nhóm này tăng thì tính quánh của bitum giảm.
+ Nhóm chất nhựa. Chiếm khoảng 15-30%. Gồm những hợp chất có phân tử lượng cao
hơn ( 600-900), màu nâu sẫm, kl riêng xấp xỉ 1. Hàm lượng tăng làm cho tính dẻo của
bitum tăng
+ Nhóm atfan rắn, giòn gồm những hợp chất có phân tử lượng lớn (1000- 6000), khối
lượng riêng 1,1-1,15. Có màu nâu sẫm hoặc đen, không bị phân giải khi đốt. nhiết đọ
cao hơn 300
o
C thì bị phân giải ra khí. Hàm lượng tăng thì tính quánh và nhiệt độ hóa
mềm của bitum cũng tăng. Hàm lượng khoảng 10-38%
+ Nhóm cacben và cacboit: hàm lượng nhỏ hơn 1,5%, làm bitum kém dẻo
+ Nhóm axit atfan và các anhydrit: hàm lượng khoảng 1%. Khi hàm lượng tăng lên làm
cho khả năng thấm ướt và cường độ liên kết của bitum với bề mặt vật liệu khoáng dạng
cacbonat tăng lên
+ Nhóm parafin: là những hydrocacbua ở dạng rắn. hàm lượng khoảng 5%. Hàm lượng
paraffin tăng thì nhiệt độ hóa mềm, tính giòn của bitum ở nhiệt độ thấp sẽ tăng lên
B, cấu trúc của bitum dầu mỏ
- cấu trúc cơ bản của bitum là ctruc mixen – được coi là những pha phân tán
+ pha phân tán: asfalt
+ xung quanh pha phân tán: chất nhựa
+ môi trường phân tán: chất dầu
- bitum quánh và cứng  mixen chiếm tỉ lệ rất lớn
- Bitum lỏng  mixen chiếm tỉ lệ rất nhỏ
- Cấu tạo các nhóm trong bitum (dầu, nhựa, asfalt)  tạo nên các cấu trúc phân

tán khác nhau ( sol, gel, sol-gel)
+ sol: chất dầu và chất nhựa lớn
+ gel: tỉ lệ asfalt lớn
+ sol-gel: cấu trúc đặc trưng quánh ở nhiệt độ thường  vật liệu có tc đàn hồi
dẻo, tính nhớt
Câu 6: Tính quánh, tính dẻo, tính ổn định nhiệt, tính dím bám lên bề mặt vật liệu
khoáng? Các yếu tố ảnh hưởng?
+ Tính quánh: Ảnh hưởng nhiều đến các tính chất cơ học của hỗn hợp vật liệu khoáng
với chất kết dính. Khi hàm lượng nhóm chất dầu giảm thì độ quánh của bitum tăng. Khi
nhiệt độ tăng độ quánh của bitum giảm
+ Tính dẻo: đặc trưng cho khả năng biến dạng của bitum dưới tác dụng của ngoại lực.
Phụ thuộc vào nhiệt độ và thành phần nhóm. Nhiệt độ tăng, tính dẻo tăng và ngược lại
+ Tính ổn định nhiệt: Khi nhiệt độ thay đổi, tính quánh, tính dẻo của bitum cũng thay
đổi. sự thay đổi càng nhỏ thì bitum có tính ổn định nhiệt càng cao. Phụ thuộc vào tp hóa
học của bitum. Hàm lượng nhóm atfan tăng thì tính ổn định nhiệt cũng tăng
+ Tính dính bám với bề mặt vật liệu khoáng: khi nhào trộn bitum với vl khoáng, các hạt
khoáng dc thấm ướt bằng bitum và tạo thành lớp hấp phụ. Khi đó các phân tử bitum
trong lớp này tương tác với phân tử của vl khoáng ở lớp bề mặt bằng tương tác hóa học
hay vật lý. Tương tác hóa học thì cường độ liên kết sẽ lớn hơn. Phụ thuộc vào tính chất
của bitum và tính chất của vl khoáng. Bitum có độ phân cực càng lớn thì liên kết với vl
khoáng càng tốt. độ phân cực phụ thuộc vào hàm lượng nhóm chất nhựa.
Câu 7: Vật liệu chế tạo betong atfan? Tại sao trong chết tạo BTA lại phải đốt
nóng cốt liệu trước khi trộn với bitum?
*Vật liệu chế tạo bê tông atfan
+ Đá dăm hay sỏi: có thể là đá dăm sản xuất từ đá tự nhiên, đá dăm chế tạo từ cuội,
hoặc đá dăm chế tạo từ xỉ lò cao. Không được phép dùng đá dăm chế tạo từ vôi sét, sa
thạch sét và phiến thạch sét.Đá dăm dùng để chế tạo bê tông atfan chỉ được phép chứa
các hạt dẹt. Đá dăm cần phải liên kết tốt với bitum. Các loại đá vôi, dolomit , diaba tốt
hơn các loại đá axit. Nếu dùng đá liên kết kém vs bitum thì phải gia công đá bằng các
chất phụ gia hoạt tính như vôi, xi măng hoặc cho thêm chất phụ gia hoạt động bề mặt

vào bitum. Đá cần phải sạch, lượng ngậm bẩn không lớn hơn 1%.