Đề cương ôn tập môn Vật Liệu
2 năm học 2014-2015
CÂU 1.Có thể đánh giá khả năng cách nhiệt của VL bằng cấu trúc vĩ mô của nó
không? Tại sao
Những vật liệu vô cơ và hữu cơ dùng để cách nhiệt cho các kết cấu xây dựng, các
thiết bị công nghiệp và các loại đường ống được gọi là vật liệu cách nhiệt.
Công tác cách nhiệt, bảo vệ nhiệt giúp tiết kiệm nhiên liệu, giảm tổn thất nhiệt,
tăng cường các quá trình công nghệ và cải thiện được điều kiện lao động của người
lao động.
Việc sử dụng vật liệu cách nhiệt (VLCN) trong xây dựng cho phép nâng cao mức
độ cơ giới hóa công tác xây dựng, đồng thời giảm giá thành công trình do việc
giảm nhẹ trọng lượng kết cấu.
. Phân loại
- Theo cấu tạo, VLCN chia ra:
+ Sợi rỗng (bông khoáng, bông thủy tinh …);
+ Hạt rỗng (peclit, vecmiculit, vật liệu vôi cát …);
+ Ống tổ ong (bê tông tổ ong, thủy tinh bọt, chất dẻo xốp).
- Theo hình dáng:
+ Khối (tấm, blốc, ống trụ, bán trụ, hình dẻ quạt);
+ Cuộn (nỉ, băng, đệm);
+ Dây và loại dời.
- Theo nguyên liệu VLCN chia ra:
+ Loại vô cơ;
+ Loại hữu cơ.
- Theo khối lượng thể tích, có 3 nhóm:
+ Đặc biệt nhẹ với các mác 15,25,35,50,75,100;
+ Nhẹ với các mác: 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350;
+ Nặng với các mác: 400, 450, 500, 600.
- Theo tính chịu nén (biến dạng nén tương đối) dưới tải trọng riêng. VLCN được
chia ra làm 3 loại:
+ Mềm (độ lún ép không được lớn hơn 30%);

Câu 2Nguyên liệu chế tạo bê tông atfan? Hãy giải thích tại sao người ta lại đốt
nóng cốt liệu trước khi trộn bê tông atfan?
*nguyên liệu chết tạo bê tông atfan
+chất kết dính hữu cơ như bitum hoặc guđrông
+cốt liệu :
đá dăm:
Đá dăm hay sỏi dùng để chế tạo bê tông atfan phải thỏa mãn các chỉ tiêu yêu cầu
chất lượng như dùng trong bê tông xi măng.
Đá dăm được sản xuất từ đá thiên nhiên, từ cuội, từ xỉ lò cao … phải phù hợp với
yêu cầu quy phạm. Không được phép dùng đá dăm từ vôi sét, sa thạch sét và phiến
thạch sét.
Đá dăm liên kết tốt với bitum như: đá vôi, dolomite, diaba … yêu cầu phải sạch,
lượng ngậm chất bản không lớn hơn 1% theo khối lượng, tỷ lệ hạt dẹt đối với bê
tông loại A < 20%, đối với loại B và Bx <25%, loại C và Cx <35% theo khối
lượng.
Cát:
Dùng cát thiên nhiên hoặc nhân tạo có các chỉ tiêu kỹ thuật phù hớp với quy phạm
như khi dùng bê tông xi măng.
Cát thiên nhiên dùng với cỡ hạt lớn Mdl 2,5 và cát hạt vừa Mdl 2-2,5.
Cát nhân tạo có thể nghiền từ các loại đá có cường độ cao hơn cường độ của đá
dùng làm đá dăm 600-1000 kg/m2 . Cát cường độ cao từ đá macma không nhỏ hơn
1000 kg/cm2
+bột khoáng :
Là thành phần quan trong trong hỗn hợp bê tông atfan. Nó nhét đầy lỗ rỗng giữa
các hạt cốt liệu và làm tăng độ đặc, tăng diện tích tiếp xúc, cường độ tăng lên.
Thường sử dụng các loại bột mịn từ đá vôi và dolomite.Có thể sử dụng bột khoáng
từ tro than đá, bột vỏ sò, hến, phù hợp với quy phạm.
Bột khoáng phải khô, xốp, không lẫn chất bẩn, sét quá 5%.
2-
*người ta phải đốt nóng cốt liệu trước khi trộn bê tông atfan vì tính quánh của

900), màu nâu sẫm, khối lượng riêng xấp xỉ 1. Nó có thể hòa tan trong benzen,
etxăng, clorofooc. Nhóm chất nhựa trung tính (tỉ lệ H/C=1,6-1,8) làm cho CKDHC
có tính dẻo. Nếu hàm lượng nhóm này trong CKDHC tăng lên sẽ làm cho tính dẻo
tăng. Nhóm chất nhựa axit (tỉ lệ H/C=1,3-1,4) làm tăng tính bám dính của CKDHC
với vật liệu khoáng. Trong bi tum dầu mỏ nhóm chất nhựa chiếm 15-30%; trong
guđrông than đá 10-15%.
Nhóm asfalt rắn, giòn (10-25% )gồm những hợp chất có phân tử lượng lớn (1000-
6000), màu nâu sẫm hoặc đen, khối lượng riêng 1,1-1,15). Nhóm này không bị
phân giải khi đốt.Ở nhiệt độ lớn hơn 300 o C thì bị phân giải ra khí và cốc.Nhóm
asfalt rắn có tỉ lệ H/C=1,1.
Nhóm cacbon và cacbonit 1-3%
Nhóm axit atphalt và anhidrit 1%
*Nhóm ảnh hưởng lớn đến khả năng bám dính của bitum dầu lên bề mặt của vật
liệu khoáng là: nhóm chất nhựa vì:
câu 5 Phân tích ảnh hưởng cấu tạo vĩ mô của vật liệu đến khả năng dẫn nhiệt của
nó? Cho biết nguyên tắc chế tạo vật liệu cách nhiệt
Về cấu tạo vật liệu cách nhiệt so với vật liệu khác có độ rỗng cao (50-96%) và hệ
số dẫn nhiệt không lớn. vật liệu có độ rỗng càng cao thì khả năng dẫn nhiệt càng
kém.Vật liệu có cấu tạo dặc đồng nhất thì khả năng dẫn nhiệt càng cao.
Khả năng truyền nhiệt của vật kiệu còn phụ thuộc vào đặc tính lỗ rỗng nếu lỗ rỗng
là kín thì khả năng truyền nhiệt kém hơn vật liệu có lỗ rỗng hở.Nếu vật liệu có mật
độ lỗ rỗng càng lớn thì cách nhiệt càng tốt. Ngoài ra còn phụ thuộc vào kích thước
của các lỗ rỗng trong vật liệu.vật liệu có nhiều lỗ rống nhỏ sẽ dẫn nhiệt kém hơn
vật liệu có lỗ rỗng to vì độ dẫn nhiệt của các lớp không khí tăng lên đáng kể khi
tăng chiều dày của nó. Việc truyền nhiệt qua không khí sẽ thực hiện bằng dẫn nhiệt
,bằng đối lưu đ và bằng bức xạ . Vì vậy hệ số dẫn nhiệt tương đương của lớp
không khí sẽ là:
= + đ+
Vật liệu có cấu tạo tổ ong là: những lỗ đồng nhất và phân bố đều đặn, có hình dạng
giống hình cầu: như bê tông tổ ong, thủy tinh xốp, chất dẻo cách nhiệt. thì cách

Cát thiên nhiên dùng với cỡ hạt lớn Mdl 2,5 và cát hạt vừa Mdl 2-2,5.
Cát nhân tạo có thể nghiền từ các loại đá có cường độ cao hơn cường độ của đá
dùng làm đá dăm 600-1000 kg/m2 . Cát cường độ cao từ đá macma không nhỏ hơn
1000 kg/cm2
+bột khoáng :
Là thành phần quan trong trong hỗn hợp bê tông atfan. Nó nhét đầy lỗ rỗng giữa
các hạt cốt liệu và làm tăng độ đặc, tăng diện tích tiếp xúc, cường độ tăng lên.
Thường sử dụng các loại bột mịn từ đá vôi và dolomite.Có thể sử dụng bột khoáng
từ tro than đá, bột vỏ sò, hến, phù hợp với quy phạm.
Bột khoáng phải khô, xốp, không lẫn chất bẩn, sét quá 5%.
* Vai trò của bột khoáng trong chế tạo bê tông atfan: bột khoáng là thành phần
quan trọng trong hỗn hợp BT atfan. Nó không những nhét đầy lỗ rỗng giữa các hạt
cốt liệu lớn hơn làm tăng độ đặc của hốn hợp mà còn làm tăng diện tích tiếp xúc,
làm cho bề mặt butin trên bề mặt khoáng càng mỏng và như vậy lực tương tác giữa
chúng tăng lên cường độ của BT atfan cũng vì vậy mà tăng lên
khi trộn với bitum, bột khoáng cần tạo nên 1 lớp hoạt tính, ổn định nước. tăng
cường mối quan hệ vật lý, hóa học giữa bề mặt bột khoáng và bitum làm tăng
cường độ BT atfan, cũng như làm tăng tính giòn của nó. Vì vậy lượng bột khoáng
chỉ dùng trong 1 giới hạn nhất định để tránh tăng độ hóa già của bitum trong BT
Câu 7; Phân tích lượng dùng bitum đến cường độ của bê tông atfan
Bê tông atfant là một loại đá nhân tạo, thành phần bao gồm chất kết dính hữu cơ
như bitum hoặc guđrông, cốt liệu (cát, đá dăm, hay sỏi) và bột khoáng được trộn
theo tỷ lệ thích hợp đem nhào trộn và lèn ép lại thành một khối rắn chắc.
Cường độ bê tông atfan là Cường độ biểu thị khả năng chịu lực cua bê tông atfan ở
các điều kiện nhiệt độ khác nhau.
Cường độ chịu nén:Được xác định bằng cách nén mẫu bê tông hình trụ có đường
kính bằng chiều cao = 101,7414 hoặc 50,5 mm ở các nhiệt độ nhất định 50o, 20o
và 0%. Ở nhiệt độ càng thấp thì cường độ bê tông atfan càng cao.
Ở 50oC hiển thị tính ổn định động của vật liệu chế tạo bê tông.
Ở 0oC tính chống nứt

Độ bền hóa học: Thủy tinh có độ bền hóa học cao với đa sô các môi trường xâm
thực trù và . Các ôxýt kiềm càng ít thì độ bền hóa học của thủy tinh càng cao.
Đặc tính cơ học: Cường độ chịu nén của thủy tinh cao (700-1000 kG/cm3), cường
độ kéo thấp (35-85 kG/cm2). Độ cứng của kính silicat thường từ 5-7. Kính giòn
nên chịu uốn và chịu va đập kém khoảng 0,2 kG/cm2.
Tính chất quang học là tính chất cơ bản của kính đặc trưng bằng chỉ tiêu xuyên
sang (trong suốt), chiết qiamg, phản quang, phản xạ. Kính silicat thường cho tất cả
những phần quang phổ nhìn thấy được đi qua và thực tế không cho tia tử ngoại và
hồng ngoại đi qua. Khi thay đổi thành phần và màu sắc kính có thể điều chỉnh
được mức độ cho ánh sang xuyên qua.
Tính dẫn nhiệt: Tùy thuộc vào thành phần mà kính thường có hệ số dẫn nhiệt từ
0,34-0,71 kcal/m.oC.h. Kính thạch anh có hệ số dẫn nhiệt lớn nhất (1,16
kcal/m.oC.h). Kính chứa nhiều ôxýt kiềm có hệ số dẫn nhiệt nhỏ, hệ số nở nhiệt
của kính thấp: kính thạch anh 5,8.10-7/oC-1, kính xây dựng thường 9.10-6 –
15.10-6/oC.
Tính cách âm: Khả năng cách âm của thủy tinh là tương đối cao. Theo chỉ tiêu này
kính dày 1 cm tương đương với tường gạch dày 12 cm.
Khả năng gia công cơ học: Cắt được bằng dao có đầu kim cương, mài nhẵn đánh
bong được, ở trạng thái dẻo (khi nhiệt độ 800-1000oC) có thể tạo hình, thổi, kéo
thành tấm, ống, sợi.
NGUYÊN TẮC CHẾ TẠO KÍNH
Nguyên liệu chính để chế tạo kính là cát thạch anh, đá vôi, xôđa, và sunfat
natri.Nguyên liệu được nấu trong cà lò nấu thủy tinh cho đến nhiệt độ 1500oC.
Nhiệt độ 800-900oC là nhiệt độ hình thành silicat. Vào cuối thời kì hình thành
silicat nhiệt độ 1150-1200oC. Khối thủy tinh trở thành trong suốt nhưng vẫn còn
chứa nhiều bọt khí, việc tách lọc bọt khí kết thúc ở 1400-1500oC cuối giai đoạn
này khối thủy tinh hoàn toàn tách hết bọt khí và trở thành đồng nhất. Để có độ dẻo
và tạo hình cần thiết phải hạ nhiệt độ xuống 200-300oC. Độ dẻo của thủy tinh phụ
thuộc vào thành phần hóa của nó các ôxýt và làm tăng độ dẻo còn và thì ngược lại,
làm giảm độ dẻo.

sau:
trong đó: - Nhiệt độ hóa mềm của bitum, là nhiệt độ chuyển bitum từ trạng thái
quánh sang trạng thái lỏng;
- nhiệt độ hóa cứng của bitum là nhiệt độ chuyển bitum từ trạng thái lỏng sang
trạng thái rắn.
Nếu T càng lớn, tính ổn định nhiệt của bitum càng cao.
Trị số nhiệt độ hóa mềm của bitum ngoài việc dùng để xác định khoảng biến đổi
nhiệt độ T, nó còn có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng. Trong xây dụng đường,
người ta thường dùng bitum để rải mặt đường, do đó khi gặp nhiệt độ cao, nếu
không thích hợp, bitum sẽ có thể bị chảy làm cho mặt đường có dạng làn sóng, dồn
đống trở ngại cho xe cộ đi lại.
Vì vậy, nhiệt độ hóa mềm cũng là một chỉ tiêu kỹ thuật để đánh giá chất lượng của
bitum.Nhiệt độ hóa mềm của bitum được xác định bằng dụng cụ “vòng và bi.
Để xác định nhiệt độ hóa mềm người ta đun nóng bình chứa chất lỏng (thường là
nước) với tốc độ 5oC/phút. Dưới tác dụng của nhiệt độ tăng dần, đến một lúc nào
đó bitum bị nóng chảy lỏng ra, viên bị cùng bitum roi xuống. Nhiệt độ chất lỏng
trong bình, ứng với lúc viên bi tiếp xũng với bảng dưới của giá đỡ được xem là
nhiệt độ hóa mềm của bitum.
Nhiệt độ hóa cứng của bitum có thể xác định bằng dụng cụ đo độ kim lún. Nhiệt độ
hóa cúng là nhiệt độ ứng với độ ứng với độ kim lún bằng 0,1mm.
NHÓM trong thành phần của bitum dầu mỏ ảnh hưởng lớn nhất đến tính ổn định
nhiệt của nó LÀ
Nhóm chất NHỰAcó thể hòa tan trong benzen, etxăng, clorofooc. Nhóm chất nhựa
trung tính (tỉ lệ H/C=1,6-1,8) làm cho CKDHC có tính dẻo. Nếu hàm lượng nhóm
này trong CKDHC tăng lên sẽ làm cho tính dẻo tang
Nhóm asfalt rắn,). LÀM Tính quánh và sự biến đổi tính chất theo nhiệt độ của
CKDHC THAY ĐỔI. . Nếu hàm lượng nhóm này trong CKDHC tăng lên sẽ làm
cho tính quánh và nhiệt độ hóa mềm của CKDHC cũng tăng lên.
CÂU 10.Tính chất xây dựng của chất kết dính hữu cơ?Ưu và nhược điểm của nó?
Tính chất xây dựng của chất kết dính hữu cơ

Thành phần hóa học của bitum dầu mỏ như sau:
C: 82-88%; S: 0-6%; N: 0,5 -1%;
H: 8-11%; O: 0-1,5%.
Dựa trên cơ sở của thuyết về nhóm hóa học người ta chia bitum dầu mỏ thành 3
nhóm chính (nhóm chất dầu, nhóm chất nhựa, nhóm atfan) và các nhóm phụ.
Các nhóm cấu tạo hóa học của bitum như sau:
Nhóm chất dầu 40-60%
Nhóm chất nhựa 20-40%
Nhóm atfan 10-25%
Nhóm cacbon và cacbonit 1-3%
Nhóm axit atphalt và anhidrit 1%
Nhóm chất dầu gồm những hợp chất có phân tử lượng thấp (300-600), không màu,
khối lượng riêng nhỏ (0,91-0,925). Nhóm chất dầu làm cho CKDHC có tính
lỏng.Nếu hàm lượng nhóm này trong CKDHC tăng lên sẽ làm cho tính quánh
giảm.Trong bi tum nhóm chất dầu chiếm 45-60%; trong guđrông than đá 60-80%.
Nhóm chất nhựa gồm những hợp chất có phân tử lượng cao hơn (600-900), màu
nâu sẫm, khối lượng riêng xấp xỉ 1. Nó có thể hòa tan trong benzen, etxăng,
clorofooc. Nhóm chất nhựa trung tính (tỉ lệ H/C=1,6-1,8) làm cho CKDHC có tính
dẻo. Nếu hàm lượng nhóm này trong CKDHC tăng lên sẽ làm cho tính dẻo tăng.
Nhóm chất nhựa axit (tỉ lệ H/C=1,3-1,4) làm tăng tính bám dính của CKDHC với
vật liệu khoáng. Trong bi tum dầu mỏ nhóm chất nhựa chiếm 15-30%; trong
guđrông than đá 10-15%.
Nhóm asfalt rắn, giòn gồm những hợp chất có phân tử lượng lớn (1000-6000), màu
nâu sẫm hoặc đen, khối lượng riêng 1,1-1,15). Nhóm này không bị phân giải khi
đốt.Ở nhiệt độ lớn hơn 300 o C thì bị phân giải ra khí và cốc.
Nhóm asfalt rắn có tỉ lệ H/C=1,1.
Nó có thể hòa tan trong clorofooc, têtracloruacacbon (CCl4), không hòa tan trong.
ête, dầu hỏa và axêtôn (C3H5OH). Tính quánh và sự biến đổi tính chất theo nhiệt
độ của CKDHC phụ thuộc chủ yếu vào nhóm này. Nếu hàm lượng nhóm này trong
CKDHC tăng lên sẽ làm cho tính quánh và nhiệt độ hóa mềm của CKDHC cũng

tính cấu tạo?Cần quan tâm đến những tính chất nào của kính dùng trong xây dựng?
Nguyên liệu chính để sản xuất kính xây dựng
Nguyên liệu chính để chế tạo kính là cát thạch anh, đá vôi, xôđa, và sunfat
natri.Nguyên liệu được nấu trong cà lò nấu thủy tinh cho đến nhiệt độ 1500oC.
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
Nhiệt độ 800-900oC là nhiệt độ hình thành silicat. Vào cuối thời kì hình thành
silicat nhiệt độ 1150-1200oC. Khối thủy tinh trở thành trong suốt nhưng vẫn còn
chứa nhiều bọt khí, việc tách lọc bọt khí kết thúc ở 1400-1500oC cuối giai đoạn
này khối thủy tinh hoàn toàn tách hết bọt khí và trở thành đồng nhất. Để có độ dẻo
và tạo hình cần thiết phải hạ nhiệt độ xuống 200-300oC. Độ dẻo của thủy tinh phụ
thuộc vào thành phần hóa của nó các ôxýt và làm tăng độ dẻo còn và thì ngược lại,
làm giảm độ dẻo.
Việc chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái thủy tinh (rắn) là một quá trình thuận
nghịch. Khi để trong không khí ở nhiệt độ cao, cấu trúc vô định hình của một số
loại thủy tinh có thể chuyển sang kết tinh.
Cần quan tâm đến những tính chất của kính dùng trong xây dựng?
Khối lượng riêng của kính thường là 2500 kg/m3. Khi tăng hàm lượng ôxýt chì thì
khối lượng riêng có thể lên tối 6000 kg/m3.
Modun đàn hồi của kính dao động trong khoảng 48000-83000 kG/m2 (đối với kính
thạch anh – 71400 kG/m2). Sự có mặt của các ôx xýt , (có thể đến 12%) làm
modun đàn hồi tăng lên.
Độ bền hóa học: Thủy tinh có độ bền hóa học cao với đa sô các môi trường xâm
thực trù và . Các ôxýt kiềm càng ít thì độ bền hóa học của thủy tinh càng cao.
Đặc tính cơ học: Cường độ chịu nén của thủy tinh cao (700-1000 kG/cm3), cường
độ kéo thấp (35-85 kG/cm2). Độ cứng của kính silicat thường từ 5-7. Kính giòn
nên chịu uốn và chịu va đập kém khoảng 0,2 kG/cm2.
Tính chất quang học là tính chất cơ bản của kính đặc trưng bằng chỉ tiêu xuyên
sang (trong suốt), chiết qiamg, phản quang, phản xạ. Kính silicat thường cho tất cả
những phần quang phổ nhìn thấy được đi qua và thực tế không cho tia tử ngoại và
hồng ngoại đi qua. Khi thay đổi thành phần và màu sắc kính có thể điều chỉnh

làm vật liệu khoáng khó dịch lại gần nhau, nội ma sát giảm
ẢNh hưởng của tỷ lệ bitum/bôt khoáng đến cường độ chịu lực của bê tông atfan
Khi trộn với bitum,bột khoáng cần tạo nên 1 lớp hạt tính ,ổn định nước.mối quan
hệ vật lý hóa học giữa bề mặt hạt bột khoáng và bitum làm tang cường độ beetong
atfan nhưng cũn làm tang tính giòn của nó.vì vậy lượng bột khoangs chỉ dùng
trong 1 giới bạn nhât định để tránh làm tang tốc độ hóa già của bitum trong betong.
Bitum/bột khoáng quá cao dẫn đến:
+ độ dẻo tang,biến dạng dẻo tang.
+CƯờng độ giảm,hiện tượng từ biến và chùng ưng suất tăng.
Bitum/bột khoáng quá thấp:
+độ quánh cao gây khó trộn và lèn chặt trong thi công nhào trộn.
+ tính giòn của brtong atfan tăng lên làm chất lượng beetong atfan giảm.