TÀI LIỆU môn vật LIỆU xây DỰNG

TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

PHÂN 1: BÀI TẬP
CHƯƠNG 1. TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VLXD
A. TĨM TẮT CƠNG THỨC
 Các cơng thức cần lưu ý:
+ Khối lượng thể tích của đá (  vd )
 vd =

mk
trong đó : + mk: khối lượng khô (g,kg...)
V0d

+ mư: khối lượng ướt ( sau khi ngâm vào nước )
+ V0đ: thể tích của đá
V0đ=

mk  mu

vd

 n : khối lượng riêng của nước

Vn: thể tích của nước(cm3)
VP=

mP

P

mp: khối lượng sau khi bọc parafin (g)
 p : Khối lượng riêng của parafin( g/cm3)

VP: thể tích sau bọc parafin (cm3)
W=

ma  mk
.100%
mk

trong đó: W trạng thái ẩm (%)
ma: khối lượng cân được ở trạng thái ẩm (g)

1


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
mk: khối lượng vật liệu ở trạng thái ẩm (g)
+ khối lương tiêu chuẩn của mẫu:
V tc 

mk
(g/cm3)
V0

V0: Thể tích tự nhiên của vật mẫu (cm3)
V0=

 d 2h

4

( thể tích của mẫu vật hình trụ )

+ Độ hút nước theo khối lượng HP (%)
HP

=

mu  mk
.100%
mk

+ Độ hút nước theo thể tích HV
HV =

V tc
.H p (%)
n

+ Độ rỗng
r = (1-

V tc
).100%
d

+ Độ đặc :
đ=100-r (%)

2


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
+ Cơng thức bão hịa:
Cbh=

HV bh
r

+ Độ hút nước theo tỉ lệ trạng thái bão hòa
+ r: Độ rỗng

+ Khối lượng riêng của mẫu đá  d
d =

V tc
1

r
100

+ Khối lượng thể tích tiêu chuẩn của mẫu đá khi có trạng thái ẩm :
V tc 

V w
1  0,01.W

(kg/m3) trong đó :+ V w :Khối lượng thể tích ở trang thái ẩm

+W :độ ẩm %

+ Độ ẩm của vật liệu :
WVL=

mn
.100%
mVL

+ mn : khối lượng của nước trong vật liệu (g)
+ mVl: Khối lượng của vật liệu( g)

+ Hệ số dẫn nhiệt ở t◦C:
λ t =λ 0 .(1+0,002.t)

3


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
+Công thức Nhecraxov :
λ 25 = 0,0916+0,02.(ρ V tc ) 2 -0,14

 Nhiệt lượng truyền qua :
Q = λt.

F .t.



( Kcal) trong đó : + F là diện tích truyền qua (m2)
+  t : nhiệt độ trung bình 2 bề mặt : Δ t =
+  : thời gian (giờ )
+  : chiều dày (m)

* S=

P
trong đó :+ Diện tích tiết diện ( cm2)
R

+ P : tải trọng ( kg )
+ R : ứng suất cho phép ( KG/ cm2)

+ Độ dãn dài tuyệt đối :
Δl=

P.l
( l : là độ dài thép (cm))
E.S

4

T1 +T2
2


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
 Hệ số phẩm chất :

Kpc=

R
trong đó : + R: ứng suất cho phép
ρV

+ V : khối lượng riêng ( kg /m3)
 Nhiệt lượng hữu ích :
Q = C.m. (t2-t1)

trong đó : + C: nhiệt dung ở trạng thái khô ( Kcal/ kg◦C)
+ m: khối lượng ở trạng thái khô (kg)
+t2: nhiệt độ sau
+ t1: nhiệt độ ban đầu

+ Nhiệt dung riêng của vật liệu khi ở độ ẩm W (CW)
CW=

CK +0,01.W.Cn
trong đó : + Ck: nhiệt dung ở trạng thái khô ( Kcal/ kg◦C)
1+0,01

+ W: độ ẩm
+ Cn: nhiệt dung riêng của nước ( Kcal/ kg◦C)
B. BÀI TẬP ÁP DỤNG :
Bài 1: Một mẫu đá cân trong không khí được 80g, sau khi bọc bề mặt bằng parafin cân được 0,72 g, sau đem cân trong nước được 37g.
Xác định khối lượng thể tích của mẫu đá?

5

TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
Biết khối lượng của parafin là:  p  0.93 g/cm3; của nước  n  1.02 g/cm3.
ĐA
- Phương trình mẫu vật liệu cân bằng trong nước:
P = T + FA  (mk + mp).g = mn.g + (V0 + Vp).  n .g
 V0 

mk  m p  mn

n

Thay số ta có: V0 

 Vp 

mk  m p  mn

n



T
FA

m2  m1

p

(80  0.72)  37 0.72

 42.92 (cm3)
1
0,9

- Khối lượng thể tích mẫu vật là:  v 

P

mk
80

 1,86 (g/cm3)
V0 42,92

Bài 2: Một mẫu bê tơng hình trụ có kích thước 15  30 cm, ở trạng thái ẩm 5% cân được khối lượng 13.0 kg, sau khi ngâm ngập trong nước
24 h thì cân được 13.5 kg.
Xác định khối lượng thể tích tiêu chuẩn, độ hút nước (theo khối lượng và theo thể tích) của mẫu bê tơng đó.
ĐA
+ Khối lượng vật liệu ở trạng thái ẩm là (W=5%)
W

ma  mk
.100%
mk

6

TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
13  mk
.100%
mk



5% 



13  mk
1

mk
20



mk=12.38kg=12380g

+Thể tích tự nhiên của vật mẫu :
 d 2h 3,14.152.30
V0=
=
 5298,75cm3
4

4

+ Khối lượng thể tích tiêu chuẩn của mẫu:
 vtc 

mk
12380

 2,34( g / cm3 )
V0 5298.75

+ Độ hút nước theo khối lượng: H p 

mu  mk
13,5  12,38
.100, % 
.100  9% 4%
mk
12,38

+ Độ hút nước theo thể tích:
Hv 

 vtc
2,34.9
.H p 
 21,06%
n
1

7

TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
Bài 3: Một mẫu đá sau khi sấy đến khối lượng không đổi cân được 185 g. Sau khi ngâm vào nước 48 h cân được khối lượng 191.5 g, khối
lượng riêng của đá là 2.65 g/cm3. Biết mẫu có độ hút nước theo thể tích là 7.52%,  n  1.02 g/cm3.
Tính khối lượng thể tích khơ, độ rỗng, độ đặc của mẫu trên.
ĐA
- Độ hút nước theo khối lượng: H p 
- Từ công thức: H v 

 vtc
.H
n p

mu  mk
191,5  185
.100,% 
.100  3,5 %
mk
185

  vtc   n .

Hv
7,52
 1,02
 2,19 ( g/cm3)
Hp
3,5

  tc 
 2,19 
- Độ rỗng của mẫu là: r  1  v .100  1 
.100  17,3 %
 
 2,65 

- Độ đặc của mẫu là: đ = 100 – r = 100 – 17,3 = 82,7%.

Bài 4: Một mẫu đá khô nặng mk= 270g, sau khi ngâm nước đến bão hoà cân được
mu= 275,4g. Khối lượng thể tích khơ là
3
2480kg/m . Xác định độ hút nước bão hồ (theo khối lượng và thể tích), độ rỗng và khối lượng riêng của mẫu đó. Biết hệ số bão hồ
Cbh=0,85.
ĐA
- Độ bão hịa theo khối lượng: H bh
p 

mbh  mk
275,4  270
.100,% 
.100  2%
mk
270

- Độ bão hịa nước theo thể tích: H vbh 

 vtc bh 2480
.H 

.2  4,96%
 n p 1000

8


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

- Từ cơng thức hệ số bão hịa: Cbh 

H vbh
H bh 4,96
r v 
 5,84% ,
Cbh 0,85
r

  tc 
 vtc
2,48
- Từ công thức độ rỗng: r  1  v .100   

 2,63 ( g/cm3)
r
5
,
84




1
1
100

100

Bài 5: Gạch đỏ có khối lượng thể tích 1869 kg/m3 khi độ ẩm là 5%. Sau khi làm bão hoà trong nước thì xác định được khối lượng thể tích
bão hoà là 2047 kg/m3.
Hệ số bão hoà Cbh=0.92, xác định độ rỗng của loại gạch trên.
ĐA
 vw
1869
- Khối lượng thể tích tiêu chuẩn của mẫu trên là:  vtc 

 1780 kg/m3
1  0,01.W

1  0,01.5

- Độ bão hòa nước theo khối lượng là:
H bh
p

mbh mk

mbh  mk
V0 V0
 bh   tc
2047  1780


.100,% 
.100  v tc v .100 
.100  15%
mk
mk
v
1780
V0

- Độ bão hòa nước theo thể tích: H vbh 
- Từ cơng thức hệ số bão hòa: Cbh 

 vtc bh 1780
.H 
.15  26,7%
 n p 1000

H vbh
H bh 26,7
r v 
 29%
r
Cbh 0,92

9


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

Bài 6: Đổ 1.2 kg cát ẩm vào ống đong có thể tích nước ban đầu là 600 ml, sau đó nước dâng lên 1073 ml. Biết khối lượng riêng của cát là
2.65 g/cm3, của là 1.05 g/cm3.
Hãy xác định độ ẩm của cát?
ĐA
Gọi khối lượng của cát khô là
: mc (g)
Khối lượng của nước trong cát là : mn (g)
Tổng khối lượng của hai thành phần là : mc+mn=1200
(1)
Tổng thể tích của hai thành phần là

:

mc
m
 n =1073-600
2,65 1,05

 1,05.mc + 2,65.mn =1316,1
Từ hai phương trình trên ta có hệ phương trình:

mc  mn  1200
Giải hệ phương trình ta có:

1,05.mc  2,65.mn  1316,1

Độ ẩm của cát là: Wc=

mc  1165


mn  35

(2)
(g)

mn
35
.100 
.100  3 (%).
mc
1165

Vậy độ ẩm của cát khi tiến hành thí nghiệm là: 3%.
Bài 7: Mẫu bê tơng có kích thước 20  20  20 cm, sau khi sấy khô cân được 18.8 kg. Tiến hành thử nén thì tải trọng phá hoại mẫu là 96 T.
Xác định hệ số phẩm chất, độ rỗng của mẫu bê tông trên, biết khối lượng riêng là 2.7 g/cm3.
ĐA
- Khối lượng thể tích tiêu chuẩn của mẫu bê tông :

10


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

 vtc 

mk
18,8


 2350 (kg/m3)
V0 0,2.0,2.0,2

 vtc
2,35
).100 = (1 
).100 =12,96%.

2,7
- Cường độ chịu nén thực tế của mẫu bê tông:

- Độ rỗng của mẫu bê tông là : r  (1 

Rntt 

P 96000

 240
F 20.20

(kG/cm2).

- Cường độ nén tiêu chuẩn của mẫu bê tông là: Rntc  k .Rntt  1,05.240  252
- Hệ số phẩm chất của mẫu bê tông là: k pc 

Rntc 252
 0,107
 vtc 2350

Bài 8: Một loại gạch phồng ở 00C có hệ số truyền nhiệt là 0,318 kcal/m.oC.h, khối lượng riêng là 2,65g/cm3.

Hãy xác định độ rỗng của loại gạch này? áp dụng tính nhiệt lượng truyền qua 1,5m2 kết cấu với chiều dày 45 cm, xây từ loại gạch đó
trong khoảng thời gian 90 phút, khi biết nhiệt độ 2 phía là 125oC và 35oC.
ĐA
- Hệ số dẫn nhiệt ở 250C là:
25  0 .(1  0,002.25)
 0,318.(1  0,002.25) kCal/m.0C.h
 0,3339kCal / m.0 C.h

- Từ công thức Nhecraxov: 25  0,0196  0,22. vtc   0,14
2

11


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

  vtc 

25  0,14  0,0196
0,22



(0,3339  0,14)  0,0196
 1,44 (g/cm3)
0,22

  tc 
 1,44 

- Độ rỗng: r  1  v .100  1 
.100  45,8 %
 
 2,65 

T1  T2 125  35

 80 0 C
2
2
- Hệ số dẫn nhiệt ở 800C là: 80  0 .(1  0,002.80)  0,318.(1  0,002.80)  0,369 (kCal/m.0C.h)

- Nhiệt độ trung bình 2 bề mặt: Ttb 

- Nhiệt lượng truyền qua là :
F .T .
1,5.(125  35).1,5
Q  t .
= 0,369.
 1660 (kCal)

4,5.10 2

Bài 9: Một mẫu vật liệu ở trạng thái tự nhiên có khối lượng thể tích là 1950 kg/m3, độ ẩm là 3%.
Hỏi khi đặt mẫu có diện tích là 850 cm2, chiều dày 8 cm vào thiết bị thí nghiệm có nhiệt độ ở hai mặt mẫu là 293oK và 393oK thì sau
thời gian 150 phút có bao nhiêu nhiệt lượng truyền qua?
ĐA
- Khối lượng thể tích khơ của vật liệu là :
 vw
1950

 vk 

 1893,2 (kg/m3)
1  0,01.w

1  0,01.3

- Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ở điều kiện 250C là :
25  0,0196  0,22. v2  0,14 = 0,0196  0,22.(1,8932) 2  0,14 =0,759 kCal/m.0C.h

12


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
- Nhiệt độ trung bình của hai bề mặt là:
t1  293  273  20 0 C

t 2  383  273  110 0 C



t tb 

110  20
 65 0 C
2

- Hệ số dẫn nhiệt ở điều kiện nhiệt độ trung bình hai mặt là: 650C là:
65  25 .

1  0,002.65
1  0,002.65
 0,759.
 0,817
1  0,002.25
1  0,002.25

- Nhiệt lượng truyền qua là :
F .T .
0,085.(110  20).2,5
= 0,817.
Q  t .
 195,3

8.10 2

(kCal/m.0C.h)

(kCal).

Bài 10: Một mẫu vật liệu ở độ ẩm 2,5% nặng 255g , khi nâng nhiẹt từ 20◦C đến 55◦C phải tốn một nhiệt lượng hữu ích là 2187 Cal . Hãy
xác định nhiệt dung riêng của loại vật liệu này khi ở độ ẩm 20% . Biết nhiệt dung riêng của nước là 1kCal/kg.◦C
Bài làm:
Khi ở nhiệt độ 2,5%:
Ta có:
W=


mW  mk

.100%
mk

0,025=

255  mk
.100%
mk


mk=248,78(g)
- Nhiệt lượng hữu ích

13


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
Q =C.m.(t2-t1)


2187
 C.0, 24878.(55  20)
1000


C = 0,251 ( kcal/kg◦C)
Nhiệt dung riêng của vật liệu này khi ở độ ẩm 20◦C
Cw =

Ck  0,01.W.Cn 0, 251  0,01.20.1
= 0,375 (kcal/kg◦C)

1  0,01.W
1  0, 01.20

Bài 11: Một thanh thép có chiều dài l = 1,2m phải có đường kính là bao nhiêu nếu chịu tải trọng khi kéo P = 4T.
Hãy tính độ dãn dài tuyệt đối của thanh thép đó khi làm việc.
Cho biết ứng suất cho phép của thép R = 1600kG/cm2; môđun đàn hồi E = 2.106kG/cm2.
BG
Diện tích thiết diện của thanh thép là :
S=
D=

P 4000

 2,5 cm2 , từ cơng thức tính diện tích trịn ta có :
R 1600
4.2,5

=1,78 cm. Vậy để đảm bảo khả năng chịu lực thì ta phải chọn thanh thép có đường kính là 20 mm.

Độ dãn dài tuyệt đối của thanh thép khi chịu tác dụng của lực là :
l 

P.l 4000.120

 0,096 cm.
F .E 2,5.2.106

Bài 12: Một mẫu bê tơng hình trụ có kích thước 15  30 cm ở trạng thái khô cân được 12,7 kg. Tiến hành thử nén thì tải trọng phá
hoại của mẫu là 58 T. Xác định hệ số phẩm chất, hệ số rỗng của mẫu bê tông trên, biết khối lượng riêng của mẫu bê tông là 2,66 g/cm3

14


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
BG:
P = 58T = 58000 kg
mk = 12,7 kg
 = 2,66 g/cm3
Ta có:
Rtc=

P 58000
=
= 328,27 kg/cm3
S 7,52.

 v=

m0
12,7
= 2396,79 kg/m3

V0 (3,14.7,52.30).106

Hệ số phẩm chất:
kpc= R/  v =

328, 27
 0,137
2396,79

Độ rỗng vật liệu:
r = 1-  v /  = 1-

2,39679
 9,89%
2,66

DẠNG 2. CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ
A. TĨM TẮT CÔNG THỨC
15


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
o

t ,CaO
Phương pháp nung vôi : CaCO3 
 CaO + CO2
Khối lượng CaCO3 cần để sản xuất :

+ mCaco3=mCaO.

M CaCO3
M CaO

_

42,52 Kcal

trong đó : + mCaO: Khối lượng cần dùng CaO ( tấn )
+ M : nguyên tử khối của các chất

+ mđv=

mCaCO3

)

trong đó : + mđv: khối lượng riêng của đá vôi khô

V

+ mCaco3 : khối lượng CaCO3
+ V: hàm lượng % có trong đá vơi
+ mđvW= mđvK.( 1+ 0,01.W) trong đó:+ mđvW: khối lượng đá vơi ở trạng thái tự nhiên
+ mđvK: khối lượng đá vôi ở trạng thái khô
+ W: độ ẩm (%)
 Nhiệt lượng cần dùng :
Q = mCaCO3.

42,52
M CaCO3

( Kcal)

 Lượng than cần dùng để cung cấp :

16


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

mthan=

Q
( NS: là nhiệt trị của than ( Kg) )
NS

B.BÀI TẬP :
Bài 1: Cần bao nhiêu đá vơi có hàm lượng CaCO3 là 95% và độ ẩm 2% để sản xuất 14 tấn CaO. Khi nhiệt trị của than là Ns=6000 kCal/kg,
khối lượng than cần là bao nhiêu?
Giả thiết bỏ qua lượng nhiệt mất vơ ích và sự cháy khơng hồn tồn.
BG
,cao
- Phương trình nung vơi: CaCO3 t
 CaO + CO2  - 42,52 kCal/mol
Theo phương trình:
100g 
 56g
 Khối lượng CaCO3 cần để sản xuất ra 12 tấn CaO là: mCaCO3  mCaO .

- Khối lượng đá vôi khô cần dùng là: mdv 

mCaCO3
0,95



100
100
 14.
 25 (tấn)
56
56

25
 26,31
0,95

- Khối lượng đá vôi ở trạng thái tự nhiên là: mdvw  m k .(1  0,01.w)  26,31.(1  0,01.2)  26,842 (tấn)
dv

- Nhiệt lượng cần cung cấp để phân hủy hết 25 tấn CaCO3 là:

17


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

Q  mCaCO3 .

42,52

42,52
 25.106.
 10,63.106 (kCal)
100
100

Q 10,63.106
- Lượng than cần để cung cấp là: mth 

 1772 (kg)
Ns
6000

Bài 2: Cần bao nhiêu vơi sống có độ hoạt tính 95% để sản xuất 1.8 m3 vôi nhuyễn tinh khiết có khối lượng thể tích là 1420kg/m3.
Biết khối lượng riêng của Ca(OH)2 là 2.05 g/cm3 và của nước là 1.02 g/cm3, trong vơi nhuyễn có 1.5% bọt khí.
BG
- Gọi khối lượng Ca(OH)2 trong vôi nhuyễn là: mCa (OH ) , kg
2

- Khối lượng H2O trong vôi nhuyễn là: mH O , kg
2

- Tổng khối lượng vôi nhuyễn là: mvn = 1,8.1420 =2556 kg
- Theo khối lượng ta có: mCa (OH ) + mH O = mvn =2556
2

2

- Theo thể tích có: VCa (OH ) + VH O + Vkk = 1,8  VCa (OH ) + VH O = 1,8. (1-0,015) = 1,773 m3 (1773 lít)
2



mCa (OH )2

 Ca (OH )

2



m H 2O

H O
2



2

mCa (OH )2
2,05



2

mH 2O
1,02

2

 1773

mCa (OH )2  mH 2O  2556

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình  mCa (OH )2 mH 2O

 1773

1,02
 2,05
mCa (OH )2  1415
mH 2O  1141

Giải hệ phương trình ta có: 

18


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
Phương trình tơi vơi là: CaO + H2O 
 Ca(OH)2
Theo PT có:
56

 74
56
.1415  1071,4 kg

74
1071,4
Khối lượng vơi sống cần để sản xuất là: mvs 
 1127,8 kg.
0,95

Khối lượng CaO cần để sản xuất là: mCaO 

Bài 3: Xác định độ rỗng trong đá xi măng đã rắn chắc từ xi măng Pooclăng, lượng nước nhào trộn là 28%, lượng nước tham gia vào q
trình thuỷ hố là 18% (so với khối lượng xi măng), khối lượng riêng của xi măng là 3,1 tấn/m3, của nước là 1,05 g/cm3.
Hãy xác định khối lượng thể tích của đá xi măng, biết khi rắn chắc toàn bộ lượng nước tự do đều bay hơi hết và co thể tích 2%.
BG
Gọi khối lượng dùng xi măng là : m
(g)
 Lượng nhào trộn là : 0,28m
(g)
 Lượng nước thuỷ hoá là : 0,18m  Lượng nước bay hơi là : 0,1m (g).
Thể tích của hồ xi măng là : Vh 

m 0,28m 1,918m


3,1 1,05
3,255

 Thể tích đá xi măng sau khi rắn chắc là: Vd  0,98.Vh 

(cm3).
1,88m
3,255

Coi độ rỗng trong đá xi măng sau khi rắn chắc chỉ do nước tự do bay hơi nên thể tích rỗng là : Vr 
Độ rỗng của đá xi măng là : r 

Vr
0,1m 3,255
.100 
.
.100  16,16
V0
1,05 1,918m

Khối lượng thể tích của đá xi măng là :

19

(%).

0,1m
1,05

(cm3).


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

v 

M m  0,2m


.3,255  2,036
V0
1,918m

(g/cm3).

DẠNG 3. BÊ TƠNG XI MĂNG
A. TĨM TẮT CƠNG THỨC
 Vođ= VX+VC +VN+VĐ
Trong đó : + Vođ : tổng thể tích trước khi điều chỉnh (lít)
+ VX: thể tích xi măng : VX=

X
( kg)
ρX

20


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

+ VC=

C
(kg)
ρC

+ VĐ=

D
(kg)
ρD

+N=

N
( lít )
ρN

- Cấp phối bê tơng trước khi điều chỉnh :
VLximăng,đá =

T
.1000
Vbd

Trong đó: + VL: thành phần vật lệu chứa trong mẻ trộn bê tông
+ Vbd:  thể tích trước khi điều chỉnh
+ T: độ sụt và thành phần của từng vật liệu ban đầu (kg)
- Vs = Vbd +  Vx
Trong đó: + Vs: thể tích sau khi điều chỉnh (lit)
+  VX: thể tích sau khi tăng thêm lượng %
- Lượng dùng vật liệu thành phần cho 1m3 bê tơng:
X=

m dc
TL

Trong đó: + mdc: khối lượng thể tích sau khi đầm cặt (kg/m3)
+ TL: tỉ lệ lượng dùng của vật liệu
(Thêm phụ gia dẻo (tra bảng) Khi đó lượng nước cịn: N’=N-25 (lít)

21


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
 X' 

X

Giữ nguyên mác thiết kế:   =  
 N'   N 
- Thể tích hao hụt do lượng dùng nước:
 V =  VX +  VN =

X

+ N
fX
fN

- Lượng dùng VL khi có hệ số sản lượng:
Xmt = X.

Vmt
. β ( β :hệ số sản lượng)
1000

- Lượng dùng khi có độ ẩm:
VL' mt = VL mt (1+0,01W)
Trong đó: + VL'mt : vật liệu sau khi có độ ẩm
+ VL mt : vật liệu trước khi có độ ẩm
+ W: độ ẩm của vật liệu
- Cường độ bê tông sau 28 ngày: (cường độ chuẩn thường dùng)
R28 = R7.

log28
log7

* Công thức Bolomey – sknantave

22


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
X

 0,5  (tra bảng để xét dấu “  “)
N



R28 = A.Rx. 
- ς=

1000

r.x 1
+
fvs f ς

Trong đó: + ς : lượng dùng đá (kg)
+ r: độ rỗng của đá
+ fvs: cốt liệu dùng đá dăm (kg/m3)
+ f ς : khối lượng thể tích của hỗn hợp ( f ς =

fs v
)
1-r

 1000 1  fv

+ α : hệ số dư vữa α = 
x s
 ς f  r
ς 


B. BÀI TẬP
Bài 1:
Kiểm tra thành phần hạt và độ lớn của hai loại đá dăm khi thí nghiệm sàng 5000 g mỗi loại theo kết quả dưới đây. Cho biết có thể
dùng cốt liệu nào để đổ bê tơng dầm sàn tồn khối với chiều dày 10 cm, khoảng cách giữa các thanh cốt thép chịu lực là 6 cm.
Lượng sót riêng biệt (g) trên sàng d (mm)
Loại đá
70
40
20

10
5
Đ1
0
1950
2650
400
0
Đ2
0
450
2650
1750
150

23


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888

ĐA
mi
.100 , %
3000
- Lượng sót tích lũy được tính theo cơng thức: Ai=  ai

- Lượng sót riêng biệt được tính theo cơng thức: ai 
i

- Thay số vào cơng thức, tính tốn. Ta được bảng kết quả:
Kích thước
sàng, mm
70
40
20
10
5

mi, g
0
1950
2650
400
0

Loại đá 1
ai , %
0
39
53
8
0

Ai, %
0
39
92
100
0

mi, g
0
450
2650
1750
150

Loại đá 2
ai, %
0
9
53
35
3

- Dựa theo kết quả ta có:
 Dmax  70mm
 D min  20mm

+ Đá 1: có 

 Dmax  40mm
 D min  10mm

+ Đá 2: có 

- Đối chiếu bảng thành phần hạt ta có:
Nhận xét:
+ Loại đá 1: nằm ngồi vùng đá tiêu chuẩn, khơng đảm bảo thành phần hạt để chế tạo bê tông.

+ Loại đá 2: nằm trong vùng đá tiêu chuẩn, đảm bảo thành phần hạt để chế tạo bê tông.

24

Ai, %
0
9
62
97
100


TÀI LIỆU TỔNG HỢP BÀI TẬP VÀ LÝ THUYẾT MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
CHỦ BIÊN KS. VŨ ĐỒ ÁN – SĐT 0849.224.888
- Kiểm tra Dmax =40mm của loại đá 2, xem có thỏa mãn để chế tạo cấu kiện trên hay không.
1
.100  50mm >Dmax  thỏa mãn
2
3
+ .60  45mm >Dmax  thỏa mãn
4

+

Kết luận: Loại đá 2 dùng để chế tạo được cấu kiện sàn có chiều dày 10cm, khoảng cách 2 cốt thép 6cm.
Bài 2: Sau khi thí nghiệm kiểm tra độ dẻo một loại bê tơng nặng có lượng dùng vật liệu là: x = 3,84 kg; n = 2,34 lít; c = 6,86 kg; đ = 16,2
kg tính cho một mẻ trộn. Để đảm bảo mác bê tông thiết kế cần phải tăng lượng dùng xi măng lên 10%.
Hãy tính lượg dừng cho 1 m3 bê tông trước và sau khi điều chỉnh:
Cho biết x = 3,1 g/cm3; n = 1000 kg/m3; c = 2,6 g/cm3; đ = 2,5 g/cm3.
ĐA

- Tổng thể tích trước khi điều chỉnh là :
Vt 

x



c



d



n



 X C    N
- Cấp phối bê tông trước khi điều chỉnh:

+ Lượng dùng xi măng:
+ Lượng dùng cát:
+ Lượng dùng đá:

3,84 6,86 16, 2 2,34




 12,69
3, 05 2, 65 2,6
1

x
3,84
.1000 
.1000  306,5
Vt
12,53
c
6,86
C= .1000 
.1000  540,6
Vt
12,69
d
16, 2
Đ= .1000 
.1000  1276, 6
Vt
12, 69

X=

25

(lít).

(kg).

(kg).
(kg).