Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 1 - TS. Vũ Quốc Hoàng

BÀI GIẢNG
VẬT LIỆU XÂY DỰNG
TS. Vũ Quốc Hoàng
Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng

GIỚI THIỆU


Giáo trình Vật liệu Xây Dựng gồm 13 Chương



Chương trình học là 5 Chương



Tầm quan trọng của mơn Vật Liệu Xây Dựng



Tài liệu Tham khảo:

1/ Giáo trình Vật Liệu Xây Dựng. NXB Đại học, THCN- Hà Nội. Các
tác giả: Lê Đỗ Chương, Phan Xn Hồng.
2/ Giáo trình Vật Liệu Xây Dựng. NXB Giáo Dục. HN 95-2001. Các
tác giả: Phùng Văn Lự, Phạm Duy Hữu.
3/ Bài tập Vật Liệu Xây Dựng. NXB Giáo Dục. HN 95-2000.
GV. VŨ QUỐC HOÀNG

1

CHƢƠNG I
CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CHỦ YẾU
CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG
Gồm 2 phần:
 Các tính chất vật lý chủ yếu.
 Các tính chất cơ học chủ yếu.

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.1 Khối lƣợng riêng
a) Định nghĩa:
b) Ký hiệu: a
c) Cơng thức:
Đơn vị:
• g/cm3 : dùng chủ yếu trong phịng thí nghiệm.
• Kg/dm3, kg/m3, T/m3 : dùng chuyển đổi.
Trong đó:
• m: Khối lượng của mẫu vật liệu trong trạng thái hồn tồn khơ.
• Va:
GV. VŨ QUỐC HỒNG

2


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.1 Khối lƣợng riêng
d) Phương pháp xác định a : Tuỳ từng loại vật liệt mà có các
phương pháp xác định khác nhau:
- Mẫu hồn tồn đặc và có kích thước hình học rõ ràng:


m
+ Đem cân mẫu để xác định m
a 

Va
+ Đo mẫu để xác định Va

- Mẫu hoàn toàn đặc và có hình dạng bất kì:
m
+ Đem cân mẫu để xác định m
a 

Va
+ Tìm V của nước dời chỗ.


Va= V2-V1
GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.1 Khối lƣợng riêng
d) Phương pháp xác định a : Tuỳ từng loại vật liệt mà có các
phương pháp xác định khác nhau:
- Đối với những loại vật liệu rời rạc (cát), bột (xi măng…):
+ Sử dụng bình tỷ trọng :
• Thí nghiệm xi măng dùng dung dịch: CCl4 hay dầu hơi.
 Vax  V2  V1

•

a 

m
Va

Thí nghiệm cát: dùng dung dịch nước và cát nghiền mịn để
tránh độ rỗng trong hạt cát (dùng nước vì nước khơng làm thay
GV. VŨ QUỐC HOÀNG
đổi V của cát).

3


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.1 Khối lƣợng riêng
e) Các ứng dụng và phạm vi sử dụng:
- Dùng để tính độ đặc và độ rỗng của vật liệu.
- Dùng để tính tốn cấp phối bê tơng và vữa xây dựng.
- Dùng để phân biệt các vật liệu cùng loại.
Ví dụ: vật liệu kim loại đen (gang, thép):
 A
A: Thép
B
 a a
B: Gang

 A: thép

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.1 Khối lƣợng riêng
Vài con số thí dụ về a của một số loại vật liệu xây dựng
Bảng I-1
Tên vật liệu

a ( kg/m3)

-Thép
-Ciment Portland
-Đá Granit(e)
-Cát thạch anh (SiO2)
-Gạch đất sét nung
-Kính xây dựng (Silicat)
-Đá vơi “đặc”
-Gỗ

7800-7900
2900-3100
2700-2800
2600-2700
2500-2800
2500-3000
2400-2600
1500-1600

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

4

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.2 Khối lƣợng thể tích
a) Định nghĩa:

b) Kí hiệu: 0
c) Cơng thức:
Đơn vị:
0 - g/cm3, Kg/dm3, Kg/m3, T/m3
m - khối lượng mẫu vật liệu trong trạng thái tự nhiên (g,kg,T)
V0GV. VŨ QUỐC HOÀNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.2 Khối lƣợng thể tích
d) Phương pháp xác định:
Tuỳ từng loại vật liệu mà có phương pháp xác định khác nhau:
+ Các loại vật liệu có kích thước hình học rõ ràng:
• Đem cân mẫu để xác định m

m
• Đo mẫu để xác định V0

0 

V0
+ Mẫu có hình dạng bất kì thì:
Đem cân mẫu để xác định m
• Bọc mẫu bằng paraffine (ký hiệu p)
mp
Vp 

• Tìm V0= cách xác định thể tích V nước dời chỗ và
p
V0= V-Vp
+ Những loại vật liệu dạng rời rạc: cát, xi măng, đá…dùng bình có
GV. VŨ QUỐC HỒNG
dung tích xác định
•

5


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.2 Khối lƣợng thể tích
e) Phạm vi ứng dụng o
• Tính độ đặc và độ rỗng của vật liệu.
• Tính tốn cấp phối bê tơng và vữa xây dựng.
• Tính độ ổn định của kết cấu nền móng cơng trình.
• Tính tốn và lực chọn phương tiện vận chuyển và bốc xếp.
• Tính toán chiều dày () của tấm tường cách nhiệt.

GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.2 Khối lƣợng thể tích
+ Vài con số thí dụ về o của một số loại vật liệu xây dựng:
Bảng I-2

Tên vật liệu
-

Thép
Đá Granite
Bê tông nặng
Gạch đất sét nung (đặc)
Cát thạch anh (SiO2)
Nước
Bê tông nhẹ
Gỗ Sapin (lãnh Sam)
Cốt liệu nhân tạo (Keramsite)
Bông khống
Mipo (rỗng, xốp)GV. VŨ QUỐC HỒNG

o ( kg/m3)
7800-7850
2600-2800
1800-2500
1600-1800
1450-1650
1000
500-1800
500-600
300-900
200-400
20-100

6


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.2 Khối lƣợng thể tích

+ Nhận xét:
 Thơng thường: o < a
 Nếu o = a :
- Vật liệu không hút nước
- Vật liệu khơng thấm nước (thép, bitum, kính xây
dựng)

GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.3 Độ đặc
a) Định nghĩa:

b) Ký hiệu: đ
c) Công thức:



Thông thường đối với Vật Liệu Xây Dựng thì đ<100%
Nếu vật liệu có đ=100%  o = a

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

7


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.4 Độ rỗng
a) Định nghĩa:

b) Ký hiệu: r
c) Công thức:
Độ rỗng của vật liệu là một tính chất rất quan trọng và nó
có liên quan mật thiết đến các tính chất khác của chính
các loại vật liệu đó.
GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.4 Độ rỗng
r

•

-
- (hệ số truyền nhiệt)
- Hp (hút nước theo khối lượng)  theo tính chất lỗ rỗng
kín hay hở.
-R
- Tính bền vững (tuổi thọ) của vật liệu trong cơng trình.

Thơng thường, nhiều loại vật liệu có độ rỗng lớn (r)   cường độ
(R) 

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

8


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.4 Độ rỗng

Xu hướng hiện nay, người ta phải nghiên cứu, phải tìm ra những
loại vật liệu có hệ số phẩm chất tốt Kpc :

Kpc  phẩm chất tốt

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.5 Độ hút nƣớc
a) Định nghĩa:
b) Công thức: hai loại
- Hút nước theo khối lượng: Hp (%)
- Hút nước theo thể tích: Hv

( g / cm 3 , kg / m 3 )

Trong đó: m1 –
mVo:

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

9


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.5 Độ hút nƣớc
Giữa Hp và Hv có mối liên hệ mật thiết với nhau bằng cơng thức:
Vài con số thí dụ về Hp:
+ Bê tông nặng, o =2,5 T/m3
+ Gạch đất sét nung

+ Gạch rỗng, xốp

 Hp  3%
 Hp  8-20%
 Hp  75-90%

GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.6 Độ bão hòa nƣớc
a) Định nghĩa:

b) Ký hiệu: CBH
c) Công thức:

Khi Hv => CBH

CBHmax = 1

Độ bão hòa nước cũng còn được đặc trưng bằng hệ số bão hịa: KBH

Cơng thức :


Khi vật liệu bị ẩm ướt hoặc khi bão hòa nước thường Vnở   o 
    R
GV. VŨ QUỐC HOÀNG

10

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.7 Hệ số mềm
a) Định nghĩa:

b) Cơng thức:



Trong đó: Km là chỉ tiêu rất quan trọng đối với vật liệu trong môi
trường tiếp xúc trực tiếp với nước.
Quy định:
+ Đối với vật liệu đá thiên nhiên (granit, porphyre,basalble…) và đá
nhân tạo (bê tông, cement, vữa…) thì: nếu Km < 0,75: khơng nên sử
dụng trong môi trường trực tiếp tiếp xúc với nước.
GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.8 Độ ẩm
a) Định nghĩa:

b) Cơng thức:
Trong đó:
m1 m -

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

11

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.8 Độ ẩm


Hp khác W về ý nghĩa vật lý:
Khi vật liệu ẩm ướt hoặc khi khơ thì sẽ sinh ra hiện tượng co nở và
độ co nở của các loại vật liệu sẽ khác nhau. Mặt khác, những loại
vật liệu có cấu tạo khơng đẳng hướng và khơng đồng nhất thì độ co
nở theo các phương và chiều khác nhau.
Ví dụ: vật liệu gỗ:
+ Co nở theo chiều dọc thớ = 0,1  0,3 %
+ Co nở theo chiều ngang thớ = 3  6 %

GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.9 Tính truyền nhiệt
a)

Định nghĩa:

Kcal/m.h. C

b) Cơng thức:
1 Kcal = 4,1876 KJ;
Qa Ft1 - t :

1 KJ = 0, 2388 Kcal

;

z:

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

12


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.9 Tính truyền nhiệt
Trong Phịng thí nghiệm, xác định  bằng cách:
Chọn:
a = 1m
F = 1 m2
  = Q (Kcal)
t1 – t = 1C
z = 1h
 Vậy hệ số truyền nhiệt  bằng nhiệt lượng Q (Kcal) truyền qua một
bức tường dày 1m, tiết diện 1m2 trong thời gian 1 giờ khi nhiệt độ
chênh lệch tường là 1C.

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.9 Tính truyền nhiệt
 Thành phần vật liệu
 Cấu tạo vật liệu
 o

r

w
 Nhiệt độ trung bình tại thời điểm xác định.
 Mặt khác, hệ số truyền nhiệt  còn thuộc vào phương và chiều
truyền nhiệt (đối với những loại vật liệu có cấu tạo khơng đẳng
hướng).
Ví dụ: Gỗ:
 dọc thớ = 0,3 Kcal/ mhC
 ngang thớ = 0,15 Kcal/ mhC
GV. VŨ QUỐC HOÀNG

13


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.9 Tính truyền nhiệt




Trong trường hợp vật liệu khô trong trạng thái tự nhiên (trong
khơng khí), có thể sử dụng cơng thức thực nghiệm gần đúng để
tính  của Giáo sư Necraxov:
Kcal/m.h. C
(o : g/cm3, T/m3)
Công thức tham khảo:
 W/moc
(o : g/cm3, T/m3)
GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu

1.9 Tính truyền nhiệt
Khi vật liệu làm việc trong điều kiện t  100oC thì
Cơng thức của Giáo sư Vlasov
Kcal/mhoC
Trong đó:
• t , o
• 
• tTB


GV. VŨ QUỐC HỒNG

14


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.10 Nhiệt dung – Tỷ nhiệt
a) Nhiệt dung: Là nhiệt lượng mà vật liệu thu vào khi đun nóng.
Kcal
b) Tỷ nhiệt:
Kcal/KgoC
Trong đó:
• G
• t1-t
• C
• Nếu chọn một mẫu vật liệu có G = 1kg và t 1-t = 1oC thì C=Q
• Vậy tỷ nhiệt C= Q tính bằng Kcal dùng để đun 1kg vật liệu nóng
thêm lên 1oC
GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.10 Nhiệt dung – Tỷ nhiệt
Ứng dụng C:
 Dùng để tính tốn lượng nhiệt cần thiết, dùng để gia cơng nhiệt
nhằm thúc đẩy q trình rắn chắc của sản phẩm.
 Dùng để tính tốn lựa chọn các loại vật liệu để xây dựng các nhà ở
trong điều kiện thiếu điện khí hóa, thiếu hơi, khí hậu lạnh  chọn
vật liệu có C lớn và  nhỏ.
Ví dụ: gỗ có C> ,  >
 dọc thớ = 0,3 Kcal/mhoC
 ngang thớ = 0,15 Kcal/mhoC

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

15


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.10 Nhiệt dung – Tỷ nhiệt


Khi vật liệu bị ẩm ướt thì tỷ nhiệt được ký hiệu:

•

W:
Cn:
Vật liệu do nhiều thành phần tạo nên thì tỷ nhiệt:

•



C1 C2 Cn G1 G2 Gn -

GV. VŨ QUỐC HỒNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.10 Nhiệt dung – Tỷ nhiệt






Vài con số thí dụ về C của một số loại vật liệu xây
dựng :
Đối với đá thiên nhiên và đá nhân tạo thì: C =
0,180,22 Kcal/KgC
Đối với vật liệu gỗ thì C = 0,57 0,65 Kcal/KgC
Đối với thép C = 0,115 Kcal/KgC
Đối với nước C = 1 Kcal/KgC

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

16


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.11 Tính chống cháy – Tính chịu lửa
a) Tính chống cháy

 Tính chống cháy là khả năng của liệu chịu tác dụng của nhiệt độ
cao mà không bị phá hủy.
 Dựa vào khả năng chống cháy, vật liệu được chia làm 4 nhóm:
1. Vật liệu không cháy: Khi gặp tác dụng của lửa hoặc nhiệt độ cao,
vật liệu không bị cháy và không bị biến hình đáng kể. Ví dụ: Gạch,
ngói, bê-tơng , vật liệu amiăng.
2. Vật liệu khơng cháy nhưng có thể biến hình nhiều (như thép),
hoặc bị phá hủy (như đá thiên nhiên, đá hoa, thạch cao).

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.11 Tính chống cháy – Tính chịu lửa
a) Tính chống cháy
3. Vật liệu khó cháy: Là những vật liệu bản thân dễ cháy, nhưng nhờ
có lớp bảo vệ nên dưới tác dụng của lửa hoặc nhiệt độ cao lại khó
cháy thành ngọn, chỉ cháy âm ỉ.
Ví dụ : Tấm Fibrolit.
4. Vật liệu dễ cháy: cháy bùng lên thành ngọn khi gặp lửa và nhiệt độ
cao.
Ví dụ: Gỗ, tấm lợp bằng nhựa hữu cơ, chất dẻo,...

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

17


1. Các tính chất vật lý chủ yếu
1.11 Tính chống cháy – Tính chịu lửa
b) Tính chịu lửa

 Tính chịu lửa là tính đề kháng của vật liệu khơng bị biến hình khi
chịu tác dụng lâu dài của nhiệt độ.
 Có 3 nhóm vật liệu khác nhau :
1. Vật liệu chịu lửa: chịu tác dụng to > 1580oC. Gạch samốt, gạch
dinat.
2. Vật liệu khó chảy: chịu tác dụng to  [1350 – 1580oC].
3. Vật liệu dễ chảy: độ chịu lửa < 1350oC. Ví dụ : Gạch đất sét
thường.
Vật liệu chịu lửa được sử dụng để xây các bộ phận tiếp xúc với lửa
như buồng đốr, ống khói,... và những bộ phận phải chịu lực ở nhiệt
độ cao thường xuyên.
GV. VŨ QUỐC HỒNG

2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.1 Khái niệm về cƣờng độ
Khái niệm về cường độ:
 Cường độ của vật liệu là khả năng của nó chịu tác dụng
của các ngoại lực (tải trọng, sự thay đổi nhiệt độ, vận tốc
dịng chảy, vận tốc gió bão)
 Trong đó, kết cấu cơng trình, vật liệu có thể làm việc chịu
nén, kéo uốn, cắt, va chạm… Nhưng thường hơn cả
người ta xác định lực nén, kéo, uốn.

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

18


2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.2 Cƣờng độ chịu nén - kéo

a) Công thức:
Kgf/cm2 , N/cm2
1 N = 0,1019 Kgf
1 Kgf = 9,806 N
+ Pmax +F
-

GV. VŨ QUỐC HỒNG

2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.2 Cƣờng độ chịu nén - kéo
Đối với vật liệu giòn: gang, đá, bê tông, gạch, xi măng…..: xác
định chủ yếu là cường độ chịu nén quy ra mác vật liệu (Kgf/ cm2)
Ví dụ: Rb = 400 = 400 Kgf/ cm2
Rx = 400 = 400 Kgf/ cm2
• Đối với vật liệu dẻo: thép  cường độ chịu kéo Rx (k)
• Vật liệu gỗ:
nén “dọc trục”  rất tốt
kéo “dọc trục”  rất tốt
chịu uốn  rất tốt
•

GV. VŨ QUỐC HỒNG

19


2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.2 Cƣờng độ chịu nén - kéo






Cường độ của vật liệu quyết định chủ yếu bởi thành phần
của vật liệu, cấu tạo của vật liệu, hình dạng và đặc trưng
bề mặt của vật liệu.
Ngồi ra, cường độ của vật liệu cịn phụ thuộc vào điều
kiện nhiệt độ và độ ẩm khi tiến hành xác định, nó thuộc
vào kích thước mẫu thí nghiệm.
Do vậy, có thể nói rằng cường độ vật liệu là một chỉ tiêu
mang tính chất điều kiện nhất định.

GV. VŨ QUỐC HỒNG

2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.2 Cƣờng độ chịu nén - kéo
b) Phương pháp thí nghiệm:
 Ngày nay, ngồi phương pháp thí nghiệm phá hoại mẫu, người ta
cịn ứng dụng phương pháp thí nghiệm khơng phái hoại và không
hư hỏng.
 Để thực hiện phương pháp này, người ta dùng nguyên liệu lý âm
học, là tìm tốc độ truyền siêu âm qua mẫu vật liệu, và vận tốc càng
nhanh thì vật liệu càng đặc  R càng cao.
 (Phƣơng pháp siêu âm): tiến hành:
• Đúc nhiều nhóm mẫu tính tốn chính xác
• Dưỡng hộ điều kiện tiêu chuẩn
• v qua các nhóm mẫu (m/s)
 xây dựng đồ thị chuẩn

• Nén  Rn
GV. VŨ QUỐC HOÀNG

20


2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.2 Cƣờng độ chịu nén - kéo
Rn

Hình I.1 Đồ thị chuẩn

R4

R3

V1

V3

V2

V4

V5

V6

V (m/s)

GV. VŨ QUỐC HỒNG

2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.3 Cƣờng độ chịu uốn




Trong các phịng thí nghiệm để xác định cường độ chịu uốn,
người ta chế tạo mẫu dạng thanh (dầm), kích thước chuẩn của
mẫu vữa xi măng 4416 cm.
Dầm (thanh), tiết diện chữ nhật chịu một lực tập trung P ở
giữa dầm:
P
h
Sơ đồ tính:
L

b

Cơng thức:

(Kgf/cm2)

GV. VŨ QUỐC HỒNG

21


2. Các tính chất cơ học chủ yếu

2.3 Cƣờng độ chịu uốn



Dầm (thanh): tiết diện chữ nhật, chịu hai lực P/2, đặt cách
nhau a, cách gối tựa a.
Sơ đồ tính:
P/2

P/2

h

a

a

a

b

(Kgf/cm2)

GV. VŨ QUỐC HỒNG

2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.3 Cƣờng độ chịu uốn




Khi dầm làm việc chịu uốn thì thường phần bên dưới chịu
kéo, phần bên trên chịu nén. Thông thường Rk < Rn (trừ
thép, gỗ)
Để đánh giá một loại vật liệu mà chỉ căn cứ vào giá trị
cường độ cao chưa đủ, vì có những loại vật liệu có giá trị
cường độ cao nhưng rất nặng nề (o>) và tốn kém nhiều
vật liệu, làm nặng cơng trình  đầu tư nền móng tăng,
kém mỹ quan. Do vậy, người ta đưa vào khái niệm hệ số
phẩm chất.
GV. VŨ QUỐC HOÀNG

22


2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.4 Hệ số phẩm chất










Cơng thức:
khơng có thứ ngun
Kpc càng lớn thì phẩm chất càng tốt.

Vài con số thí dụ về Kpc của một số loại vật liệu xây dựng
Dura:
Kpc = 1,61
Thép tốt:
Kpc = 1,27
Gỗ xoan:
Kpc = 0,70
Thép cơnng trình 3:
Kpc = 0,51
Bê tông mác 150#:
Kpc = 0,06
Gạch xây mác 50#:
Kpc = 0,29
GV. VŨ QUỐC HỒNG

2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.5 Hệ số phẩm chất





Mặt khác, độ cứng của vật liệu cũng cịn được đặc trưng bằng khả
năng khó gia cơng của loại vật liệu đó.
Có hai phương pháp xác định độ cứng:
•

•

GV. VŨ QUỐC HỒNG

23


2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.5 Hệ số phẩm chất
a) Bảng thang độ cứng Mohs:Bảng I-3
Bậc thang
Mohs

Tên khoáng vật và cơng thức hóa học

Rất mềm, rạch được bề
mặt thành vệt bằng
móng tay.
Mềm  cứng vừa rạch
được bề mặt bằng dao
kim loại ấn mạnh.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Đặc trưng
độ cứng Mohs

Cứng  rất cứng, dùng
nó rạch thành vệt trên
kinh xây dựng.
GV. VŨ QUỐC HỒNG

2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.5 Hệ số phẩm chất
b) Độ cứng Brinen (HBR)
 Người ta sử dụng bi thép đặc biệt, có đường kính D (mm)
 Ấn bi thép vào vật liệu định thử một lực P (Kgf,N)
 Do đường kính vết lõm  d (mm)

P

D

d

Cơng thức:
Kgf/mm2, N/mm2
+ F:
+ P:
D bi: (10 mm; 5 mm; 2,5 mm; 1 mm) và tính chất
của vật liệu (K)  P = KD2 (Kgf)


GV. VŨ QUỐC HOÀNG

24


2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.5 Hệ số phẩm chất
b) Độ cứng Brinen (HBR)
 Kim loại:
 Đen K = 30
 Màu K = 10
 Mềm K = 3
 Chọn bi có D = 10 mm, ấn vào kim loại đen (K=30)  P = 30.102
= 3000 Kgf
 Khi HBR càng lớn  vật liệu càng cứng, khi d càng lớn  vật liệu
càng mềm.

GV. VŨ QUỐC HOÀNG

2. Các tính chất cơ học chủ yếu
2.6 Độ mài mịn
Định nghĩa:





Lấy mẫu hình trụ có kích thước d = 2.5cm, h = 5cm.
Kẹp mẫu lên đĩa, quay tròn với tốc độ 33 vịng/phút.
Quay trong 1000 vịng và có rắc cát thạch anh cỡ
0.3÷0.6 mm (rắc khoảng 2.5 lít cát/1000 vịng).

cát thạch anh

Thí nghiệm mài mịn

GV. VŨ QUỐC HỒNG

25