Giáo trình vật liệu xây dựng

4
Khối lượng riêng của vật liệu xây dựng chỉ phụ thuộc vào thành phần và
cấu trúc vi mô của nó nên biến ñộng trong một phạm vi rất nhỏ (gạch nung:
2,60-2,65; xi măng: 3,05-3,15 g/cm
3
). Trong thực tế khối lượng riêng ñược sử
dụng ñể phân biệt những loại vật có hình thức bên ngoài giống nhau và ñể tính
thành phần của một số vật liệu hỗn hợp.
2.2 Khối lượng thể tích:
Khối lượng thể tích ρ
0
là khối lượng của một ñơn vị thể tích vật liệu ở
trạng thái tự nhiên (kể cả thể tích lỗ rỗng).
Khối lượng thể tích ñược tính bằng công thức:

0
0
m
V
ρ
=
, (g/cm
3
),
trong ñó:
m - khối lượng của mẫu vật liệu ở trạng thái hoàn toàn khô, g;
V
0
- thể tích của mẫu vật liệu ở trạng thái tự nhiên, cm
3
ðơn vị của khối lượng thể tích còn có thể là: kg/dm
3
, kg/m
3
, tấn/m
3
.
Theo công thức, ñể xác ñịnh khối lượng thể tích của vật liệu xây dựng, cần
phải xác ñịnh hai trị số: khối lượng mẫu ở trạng thái hoàn toàn khô m và thể
tích tự nhiên của mẫu V
0
.
Khối lượng mẫu ở trạng thái hoàn toàn khô m ñược xác ñịnh dễ dàng bằng
cân kỹ thuật sau khi ñã sấy khô mẫu vật liệu ở 105 ± 5
0
C tới khi khối lượng
mẫu không thay ñổi, còn thể tích tự nhiên V
0
của mẫu vật liệu thì còn tuỳ thuộc
vào vật liệu mà còn có phương pháp xác ñịnh tương ứng thích hợp.
Nhìn chung có thể chia các vật liệu xây dựng thành ba nhóm chủ yếu ứng
với ba phương pháp xác ñịnh khối lượng thể tích khác nhau. Với nhóm vật liệu
có hình dạng hình học rõ ràng (bao gồm những vật liệu tự nó ñã có hình dạng
khối hình học như hình trụ, hình khối lập phương hay khối hộp chữ nhật…và
những vật liệu có thể gia công hay ñúc khuôn mà có hình dạng khối hình học
vừa nêu trên. Có thể dùng thước dẹt (yêu cầu ñộ chính xác thấp) hay thước kẹp
có con chạy (nếu yêu cầu, ñộ chính xác cao) ñể ño các kích thước hình học chủ
yếu rồi sau ñó tính toán thể tích tự nhiên V
0
bằng công thức các công thức hình
học. Với nhóm vật liệu không có hình dạng hình học rõ ràng, thể tích tự nhiên
của mẫu V
0
ñược xác ñịnh bằng cách bọc bề mặt mẫu một lớp sáp paraphin
mỏng rồi ñem cân trên cân thủy tĩnh (Hình 1.1.).

5

Hình 1.1. Cân thuỷ tĩnh
Với nhóm vật liệu dạng hạt rời rạc (cát, sỏi, ñá dăm…) mà thể tích lỗ rỗng
tự nhiên bao gồm cả thể tích lỗ rỗng nằm trong các hạt vật liệu và thể tích vùng
rỗng giữa các hạt vật liệu, có thể xác ñịnh thể tích tự nhiên của mẫu V
0
bằng
cách sử dụng các loại ca hay thùng ñong có dung tích lớn nhỏ khác nhau tương
ứng với ñộ lớn cỡ hạt vật liệu. Khi này vật liệu rời rạc ñược
thả rơi từ ñộ cao
qui ñịnh vào trong ca rồi dùng thước tì trên miệng ca ñể gạt những hạt vật liệu
thừa nằm cao hơn miệng. Thể tích tự nhiên V
0
của mẫu vật liệu ñúng bằng dung
tích của ca(hay thùng).
Thông thường ở một loại vật liệu, khối lượng thể tích có thể biến ñộng
trong phạm vi rộng hơn nhiều so với khối lượng riêng vì nó phụ thuộc vào cấu
trúc chính của vật liệu. ðối với một vật liệu, khối lượng thể tích luôn có trị số
nhỏ hơn khối lượng riêng. Chỉ với vật liệu ñược xem là tuyệt ñối ñặc thì hai trị
số này mới bằng nhau. Bảng 1.1. dưới ñây ñưa ra khối lượng riêng và khối
lượng thể tích của một số vật liệu ñể tham khảo.

Khối lượng riêng và khối lượng thể tích
của một số vật liệu trong xây dựng
B¶ng 1.1.
Tên vật liệu
Khối lượng riêng
ρ
ρρ
ρ (g/cm
3
)
Khối lượng thể tích
ρ
ρρ
ρ
0
(g/cm
3
)
Nước ở 277
0
K
ðá granít (ñá dăm)
Gỗ
Gạch ñất sét nung
Cát thạch anh
Kính
Thép xây dựng
1,0
2,7 - 2,8
1,52 - 1,58
2,65 - 2,70
2,65
2,45 - 2,65
7,8 - 7,85
1,0
1,45 - 1,65
0,4-1,28
1,5 - 1,8
1,4 – 1,65
2,45 – 2,65
7,8 – 7,85


6
Cần chú ý rằng, còn có yêu cầu xác ñịnh khối lượng thể tích của vật liệu ở
trạng thái ẩm. Khi này khối lượng thể tích của vật liệu sẽ phụ thuộc nhiều vào
ñộ ẩm của chính vật liệu.
Khối lượng thể tích của vật liệu có ý nghĩa rất quan trọng trong kỹ thuật.
Thông qua khối lượng thể tích của vật có thể ñánh giá sơ bộ một số tính chất
khác của nó như: ñộ rỗng, ñộ hút nước, tính truyền nhiệt, cường ñộ… trong
thực tế, khối lượng thể tích ñược sử dụng khi tính toán thành phần bê tông xi
măng, trong bài toán vận chuyển vật liệu và cả tính toán tính toán kết cấu xây
dựng. ðặc biệt khối lượng thể tích còn ñược dùng trực tiếp ñể ñịnh mác của vật
liệu cách nhiệt.
2.3 - ðộ rỗng:
ðộ rỗng r là tỷ số giữa thể tích rỗng trong vật liệu với thể tích tự nhiên
của nó. Từ ñịnh nghĩa này ñộ rỗng sẽ là một số thập phân ñược xác ñịnh bằng
công thức:

0
r
V
r
V
=

Trong ñó: V
r
– thể tích rỗng có trong vật liệu
V
0
– thể tích tự nhiên của vật liệu
Tuy nhiên ñộ rỗng còn hay ñược tính ra phần trăm (%) theo công thức:

0
100
r
V
r
V
= ×
, (%)
Biết rằng: V
r
=V
0
-V
a
, trong ñó : V
a
– thể tích vật liệu ở trạng thái hoàn toàn
ñặc, do ñó:
0 0
0 0
1 1 ;
a a
V V V
r
V V
ρ
ρ
 
 
−
= = − = −
 
 
 
 

hoặc là:
0
1 100,(%);r
ρ
ρ
 
= − ×
 
 

trong ñó: ρ
0
- khối lượng thể tích của vật liệu, g/cm
3

ρ - khối lượng riêng của vật liệu, g/cm
3

Từ ñây có thể thấy là không cần phải tiến hành thí nghiệm ñể xác ñịnh ñộ
rỗng của vật liệu mà chỉ cần tính toán gián tiếp qua khối lượng riêng ρ và khối
lượng thể tích ρ
0
của vật liệu.
ðộ rỗng của các vật liệu xây dựng biến ñộng trong một phạm vi rộng. Có
thể thấy rõ ñiều này qua các số liệu sau ñây.
Bảng 1.1a. ðộ rỗng của một số vật liệu
Tên vật liệu ðộ rỗng r (%)
Thép, kính 0

7
Bê tông xi măng nặng
Gạch ñất sét nung
Bê tông bọt
Chất dẻo mipo
10-16
25-35
55-85
95

ðộ rỗng là một chỉ tiêu kỹ thuật rất quan trọng của vật liệu vì nó ảnh
hưởng ñến nhiều tính chất khác của chính vật liệu ñó như: cường ñộ, ñộ hút
nước, tính chống thấm, tính truyền nhiệt, khả năng chống ăn mòn … Tuy nhiên
mức ñộ ảnh hưởng không chỉ phụ thuộc ñơn thuần vào trị số của ñộ rỗng lớn
hay nhỏ mà còn phụ thuộc vào ñặc trưng cấu trúc của các lỗ rỗng trong vật liệu
(thí dụ như: lỗ rỗng kín và riêng biệt hay lỗ rỗng hở và thông nhau). Chẳng hạn:
cùng một trị số rỗng như nhau nhưng vật liệu có ñộ rỗng với cấu trúc hở và
thông nhau sẽ có cường ñộ, tính chống thấm, tính chống ăn mòn và tính
cách
nhiệt kém hơn so với cấu trúc kín và riêng biệt.

2.4-ðộ mịn:
ðộ mịn (hay còn gọi là ñộ lớn) là chỉ tiêu kỹ thuật ñể ñánh giá kích thước
hạt của các vật liệu dạng hạt rời rạc. Khi ñộ mịn của vật liệu dạng hạt thay ñổi
sẽ làm thay ñổi ñộ rỗng giữa các hạt, khả năng phân tán trong môi trường và kể
cả khả năng hoạt ñộng hoá học của vật liệu ñó. Bởi vậy tuỳ theo loại vật liệu và
mục ñích sử dụng mà người ta sẽ tăng hay giảm ñộ mịn của nó.
ðộ mịn của vật liệu dạng hạt có thể ñược ñánh giá bằng cách sàng chúng
bằng các cỡ sàng có ñường kính quy ñịnh theo tiêu chuẩn rồi tính tỷ lệ khối
lượng hạt lọt qua sàng (%). ðộ mịn còn có thể ñược ñánh giá bằng diện tích bề
mặt riêng (tổng diện tích bề mặt của tất cả các hạt vật liệu có trong 1g vật liệu
ñó, ñơn vị ño, cm
2
/g) hay bằng khả năng lắng ñọng trong chất lỏng …
ðối với vật liệu rời rạc, bên cạnh việc xác ñịnh ñộ mịn còn cần phải quan
tâm ñến hàm lượng của các nhóm cỡ hạt, hình dạng hạt và tính chất bề mặt của
hạt (góc thấm ướt, tính nhám ráp, khả năng hấp thụ và liên kết với các vật liệu
khác).

3. NHỮNG TÍNH CHẤT VẬT LÝ CÓ LIÊN QUAN ðẾN NƯỚC
3.1- ðộ ẩm
ðộ ẩm W là tỷ lệ phần trăm của
nước trong vật liệu tại thời ñiểm thí
nghiệm.
ðộ ẩm của vật liệu ñược tính toán bằng công thức:

8
100,(%)
n
m
W
m
= ×

trong ñó:
m
n
- khối lượng nước có thực trong mẫu vật liệu ẩm tại thời ñiểm thí
nghiệm, g.
m - khối lượng mẫu vật liệu hoàn toàn khô, g.
100,(%)
a
m m
W
m
−
= ×
m
â
- khối lượng mẫu vật liệu ẩm tại thời ñiểm thí nghiệm, g.
m - khối lượng mẫu vật liệu hoàn toàn khô, g.
Khi vật liệu ñược ñặt trong môi trường không khí, nó có thể hút hay nhả
hơi ẩm tuỳ theo sự chênh lệch giữa áp suất riêng phần của hơi nước trong
không khí và trong vật liệu. Chính hiện tượng này tạo nên sự thay ñổi thường
xuyên của ñộ ẩm vật liệu và làm cho ñộ ẩm của vật liệu phụ thuộc vào ñiều kiện
môi trường cùng với sự phụ thuộc vào bản chất của vật liệu và ñặc trưng cấu
trúc các lỗ rỗng trong nó.
ðộ ẩm của vật liệu thay ñổi kéo theo sự thay ñổi về kích thước và thể tích
của nó. ðiều này dẫn tới sự phát sinh nội ứng suất ñể gây ra hiện tượng nứt nẻ
trong vật liệu. Ngoài
ra ñộ ẩm của vật liệu thay ñổi cũng làm thay ñổi các tính
chất khác của nó như: cường ñộ, khả năng cách nhiệt, khả năng chịu cách âm…

3.2. - ðộ hút nước:
ðộ hút nước của vật liệu là khả năng hút và giữ nước của nó ở ñiều kiện
bình thường.
ðể tiến hành thí nghiệm xác ñịnh bằng ñộ hút nước phải ngâm mẫu vật
liệu ñã ñược sấy khô vào trong nước ñể nó hút nước tới hết khả năng trong ñiều
kiện môi trường bình thường ( áp suất 1atm và nhiệt ñộ ở 20 ± 5
o
C)
.
ðộ hút nước của vật liệu có thể ñược tính toán theo hai cách: theo khối
lượng (H
p
) và theo thể tích (H
v
).
ðộ hút nước theo khối lượng H
p
là tỷ số phần trăm giữa khối lượng nước
mà vật liệu hút ñược với khối lượng của vật liệu ở trạng thái khô. H
p
ñược tính
toán theo công thức sau:

.100 .100
n u
p
m m m
m m
H
−
= = , (%),
trong ñó
m
n
- khối lượng mà mẫu vật liệu hút ñược, g.

m
u
- khối lượng mẫu vật liệu ướt sau khi ñã hút nước, g.
m - khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái hoàn toàn khô, g.

9
ðộ hút nước theo thể tích H
v
là tỷ số phần trăm giữa thể tích nước và vật
liệu hút ñược với thể tích tự nhiên của mẫu vật liệu
, H
v
ñược tính toán theo
công thức sau:
0
.100 .100
.
,(%);
u
n o
n
V
m m
V
V
H
V
ρ
−
= =

trong ñó
V
n
– thể tích nước mà mẫu vật liệu hút ñược, cm
3
.
V
0
– thể tích tự nhiên của mẫu vật liệu, cm
3
.
ρ
n
- khối lượng riêng của nước, g/cm
3
.
Vật liệu hút ñược và giữ nước trong các lỗ hở nên thể tích nước hút ñược
V
n
không thể lớn hơn thể tích rỗng của vật liệu V
r
. Chính vì vậy ñộ hút nước
theo thể tích H
v
luôn luôn nhỏ hơn 100%, trong khi ñó ñộ hút nước theo khối
lượng H
p
của một số vật liệu nhẹ và rất rỗng lại có thể lớn hơn 100%.
Có thể tìm ñược quan hệ giữa H
v
và H
p
bằng cách sau:
0
n
V
P
H
H
ρ
ρ
=

hay là:
0
.
V P
n
H H
ρ
ρ
=

trong ñó: ρ
0
- khối lượng thể tích của vật liệu, g/cm
3

ρ
n
– khối lượng riêng của nước, 1g/cm
3

ðộ hút nước của vật liệu phụ thuộc vào ñộ rỗng của vật liệu và nhất là
vào cấu trúc của lỗ rỗng.

3.3 - ðộ bão hoà nước:

ðộ bão hoà nước là ñộ hút nước lớn nhất của vật liệu.
Giống như ñộ hút nước, ñộ bão hoà nước cũng ñược xác ñịnh theo hai
cách: ñộ bão hoà nước theo khối lượng H
p
max
và ñộ bão hoà nước theo thể tích
H
v
max
. Muốn xác ñịnh ñộ bão hoà nước của vật liệu, cần phải tạo ñiều kiện cho
mẫu vật liệu hút nước tối ña thực hiện bằng một trong hai phương pháp cưỡng
bức mô tả dưới ñây.
Phương pháp nhiệt ñộ - ñặt mẫu vật liệu ñã sấy khô vào trong nước rồi ñun
sôi liên tục 4 giờ. Chờ nước nguội tới nhiệt ñộ của phòng mới vớt mẫu ra ñể
cân rồi tính toán kết quả thí nghiệp theo công thức xác ñịnh ñộ hút nước ñã
trình bày trong mục 3.2. ðể mẫu vật liệu có thể hút nước tối ña, quy trình thí
nghiệm có thể ñược lặp ñi lặp lại vài lần liên tục.
Phương pháp áp suất - mẫu vật liệu ñược sấy khô ñược ngâm vào bình có
chứa nước. Hạ áp suất trong bình xuống còn 20 mmHg và duy trì tới khi không

10
còn bọt khí thoát ra từ mẫu. Khôi phục lại áp suất khí quyển bình thường (760
mmHg) cho bình rồi 2 giờ mới vớt mẫu ra cân và tính toán. Cũng có thể lặp lại
vài lần quy trình thí nghiệm vừa miêu tả ñể mẫu vật liệu hút ñược nước nhiều
nhất.
Phần tiếp sau ñây ñược giành ñể nghiên cứu hai hệ số ñánh giá trạng thái
(hệ số bão hoà) và phẩm chất của vật liệu (hệ số mềm) có liên quan ñến nước.
Hệ số bão hoà
Trong thực tế, lượng nước mà vật liệu chứa trong nó có thể thay ñổi tuỳ
thuộc ñiều kiện ngoại cảnh. ðể so sánh thể tích nước mà vật liệu giữ ñược ở
một thời ñiểm cụ thể với thể tích lỗ rỗng của vật liệu. Nói một cách khác, ñể
ñánh giá mức bão hoà của nước trong lỗ rỗng của vật liệu, có thể dùng hệ số
bão hoà C
bh
tính theo công thức sau:
;
r
n
bh
V
V
C =

trong ñó :
V
n
– thể tích nước có trong mẫu vật liệu ở thời ñiểm thí nghiệm, cm
3
;
V
r
– thể tích lỗ rỗng trong mẫu vật liệu, cm
3
.
ðộ bão hoà nước cũng ñược xác ñịnh theo khối lượng và theo thể tích.
0
0
,
n
n V
bh bh
r
r
V
V V H
C C
V
V r
V
= = =

V
0
– thể tích tự nhiên của mẫu vật liệu, cm
3
.
ðây chính là công thức cuối cùng của hệ số bão hoà. Hệ số bão hoà C
bh
sẽ
càng lớn khi lượng nước chứa trong vật liệu (cũng chính là chứa trong các lỗ
rỗng của vật liệu) càng nhiều. Hệ số bão hoà C
bh
có thể biến thiên từ 0 (khi vật
liệu hoàn toàn không chứa nước, H
v
=0) tới trị số tối ña là 1(nếu tất cả các lỗ
rỗng trong vật liệu ñều hở và chứa ñầy nước).
Hệ số mềm
Khi vật liệu bị ẩm ướt, nhất là khi ñã bão hoà nước, nhiều tính chất của nó
sẽ biến ñổi; ñặc biệt là cường ñộ sẽ giảm ñi. ðiều này rất bất lợi cho các bộ
phận công trình làm việc nơi ẩm ướt hay trong nước. ðể ñặc trưng cho ñộ bền
nước của vật liệu có thể sử dụng hệ số mềm K
m
tính theo công thức:
bh
m
R
K
R
=
Trong ñó: R
bh
– cường ñộ vật liệu ở trạng thái bão hoà nước, Mpa;
R - cường ñộ vật liệu ở trạng thái khô, Mpa.

11
Các vật liệu xây dựng thường có K
m
≤ 1. Trị số tối ña (K
m
=1) ñạt ñược ở
các vật liệu kim loại như: thép…
Hệ số mềm K
m
ñược dùng ñể phân loại vật liệu xây dựng theo tính bền
nước. Những vật liệu có K
m
> 0,75 ñược coi là vật liệu bền nước và dùng ñể
xây dựng ở nơi ẩm ướt hay trong nước. ðể xây dựng ở những nơi khô ráo, chỉ
cần dùng vật liệu có K
m
= 0,10 - 0,15.
3.4 - Tính thấm nước:
Tính thấm nước là tính chất ñể cho nước thấm qua chiều dày của nó khi
giữa hai bề mặt vật liệu có chênh lệch áp suất thủy tĩnh.
Khả năng thấm nước của vật liệu ñược ñánh giá qua hệ số thấm K
tn
tính
bằng công thức:

( )
1 2
.
.
n
th
V a
K
S P P t
=
−
, (m/h)
Trong ñó:
V
n
– thể tích nước thấm qua khối vật liệu, m
3

a – chiều dày khối vật liệu, m
S – diện tích khối vật liệu mà nước thấm qua, m
2

P
1
, P
2
- áp suất thủy tinh ở hai bề mặt khối vật liệu, m cột nước
t – thời gian nước thấm qua khối vật liệu, h
Như vậy, về mặt trị số hệ số K
th
chính là thể tích nước thấm qua V
n
(m
3
)
một khối vật liệu có diện tích bề mặt là 1m
2
, chiều dày là 1m, trong thời gian 1h
khi ñộ chênh lệch áp suất thuỷ tĩnh của hai bề mặt khối vật liệu 1m cột nước.
Tính thấm nước của vật liệu phụ thuộc nhiều vào ñộ rỗng và ñặc trưng của
cấu trúc lỗ rỗng của nó. Tính thấm nước ñặc biệt quan trọng ñối với các vật liệu
dùng cho xây dựng các công trình thuỷ lợi. Khi này vật liệu xây dựng còn ñược
ñặc trưng bằng mác chống thấm biểu thị bằng áp lực thủy tĩnh cao nhất mà mẫu
vật liệu còn chưa ñể cho nước thấm qua.
3.5- ðộ co ngót ẩm:
Một số vật liệu rỗng có nguồn gốc hữu cơ hoặc vô cơ như: (gỗ, bê tông)
khi ñộ ẩm thay ñổi thì thể tích và kích thước của chúng cũng thay ñổi: co khi ñộ
ẩm giảm và nở khi ñộ ẩm tăng lên. Hiện tượng co xảy ra do chiều dày lớp nước
hấp thụ (lớp vỏ hydrat) quanh các phần tử vật liệu giảm xuống, do lực mao dẫn
ở bên trong có khuynh hướng làm cho các phần tử vật liệu này xích lại gần
nhau hơn. Chú ý rằng sự bay hơi của nước tự do trong các lỗ rỗng lớn không
làm cho các phân tử vật liệu xích lại gần nhau nên hiện tượng mất nước này tuy
làm giảm ñộ ẩm của vật liệu nhưng thực tế lại không gây xuất hiện co ngót.

12
Hiện tượng trương nở xẩy ra là do các phân tử nước có cực khi xâm nhập vào
khe hở giữa các phần tử hay các sợi vật liệu sẽ ñẩy các phần tử này ra xa nhau
ra. Khi này lớp vỏ hyñrat càng dày thêm sẽ làm kích thước và thể tích vật liệu
càng tăng lên.
ðộ co ngót do ñộ ẩm vật liệu thay ñổi thường ñược xác ñịnh bằng ñộ giảm
chiều dài của 1m dài vật liệu khi ñộ ẩm vật liệu thay ñổi (mm/m). Bảng 1.2.
dưới ñây ñưa ra ñộ co ngót của một số vật liệu.
Những vật liệu có ñộ rỗng lớn và khả năng hút ẩm lớn như gỗ và
bê tông
xốp sẽ có ñộ co ngót lớn hơn.
Khi làm việc trong ñiều kiện khô ẩm thay ñổi thường xuyên, hiện tượng
biến dạng co nở lặp ñi lặp lại có thể làm phát sinh trong vật liệu vết nứt và dẫn
ñến phá hoại nó.
Bảng 1.2. ðộ co của một số vật liệu



Dạng vật liệu ðộ co ngót (mm/m)
Gỗ(ngang thớ)
Bê tông xốp
Vữa xây dựng
Gạch ñất sét
Bê tông nặng
ðá granit
30 - 100
1 - 3
0.5 - 1
0.03 - 0.1
0.3 - 0.7
0.02 - 0.06


3.6.
ðộ bền hoá học
ðộ bền hoá học chống ăn mòn là khả năng chịu ñựng của vật liệu dưới tác
dụng của nước, khí có chứa axít, xýt và muối.
Trong các công trình xây dựng vật liệu thường xuyên chịu tác ñộng ăn
mòn hoá học (lỏng hoặc khí). Các chất này phá hoại ñầu tiên trên bề mặt của
kết cấu thép và kết cấu bê tông cốt thép. Trong không khí và nước biển có chứa
muối và axit với hàm lượng cao và vì vậy tốc ñộ ăn mòn, phá huỷ kết cấu thép
và kết cấu bê tông cốt thép mạnh lên. Phần lớn các vật liệu xây dựng không
ñảm bảo ñộ bền khi chịu tác dụng của các chất ăn mòn. Thí dụ như gỗ dưới sự
phá hoại trong môi trường của các nhà máy hoá chất. Bitum bị phá hoại nhanh
trong môi trường có chứa muối. Nhiều loại ñá bị phá hoại trong môi trường
axit(ñá vôi, can xít, ñô lô mít). Thậm chí các loại xi măng bị phá hoại trong môi
trường axit. Các loại vật liệu gốm, thuỷ tinh và vật liệu chế tạo ñặc biệt thì rất
bền trong môi trường ăn mòn. Một số loại ñá cũng có ñộ bền hoá học cao như
ñá bazan.

13
ðể tăng tuổi thọ khai thác của kết cấu xây dựng cần tăng ñộ bền hoá học là
có những biện pháp bảo vệ thích hợp bằng vật liệu polyme. Các loại thép không
rỉ và các loại bê tông chất lượng cao và rất cao là những vật liệu mới có ñộ bền
hoá học cao.
4- NHỮNG TÍNH CHẤT VẬT LÝ CÓ LIÊN QUAN ðẾN NHIỆT:
4.1- Tính truyền nhiệt:
Tính truyền nhiệt của vật liệu là tính chất ñể cho nhiệt truyền qua chiều
dày của khối vật liệu, từ phía mặt giới hạn có nhiệt ñộ cao sang phía mặt giới
hạn có nhiệt ñộ thấp.
Khi chế ñộ truyền nhiệt ổn ñịnh và vật liệu có dạng tấm phẳng thì nhiệt
lượng truyền qua tấm vật liệu này ñược tính bằng công thức:

( )
2 1
.
.
F t t Z
Q
a
λ
−
= , (kcal)
Trong ñó:
F – diện tích bề mặt của tấm vật liệu truyền nhiệt, m
2

t
1
, t
2
- nhiệt ñộ bề mặt tấm vật liệu ở phía có nhiệt ñộ cao và phía có nhiệt
ñộ thấp,
0
C
a – chiều dày của tấm vật liệu, m
z – thời gian truyền nhiệt, h
λ - hệ số truyền nhiệt của vật liệu.
Hệ số truyền nhiệt của vật liệu ñặc trưng cho khả năng truyền nhiệt của vật
liệu ñó và rút ra từ công thức dưới dạng sau:
( )
) /(,
.
.
0
12
hCmkcal
ZttF
aQ
−
=
λ

Công thức này cho ta thấy hệ số truyền nhiệt λ của một loại vật liệu có trị
số ñúng bằng nhiệt lượng truyền qua tấm làm từ vật liệu ñó có diện tích bề mặt
1m
2
, chiều dày 1m khi thời gian truyền nhiệt là 1h và ñộ chênh nhiệt ñộ giữa
hai bề mặt tấm là 1
0
C.
Hệ số truyền nhiệt của một loại vật liệu phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố:
khối lượng thể tích, ñộ rỗng, cấu trúc lỗ rỗng, ñộ ẩm và nhiệt ñộ trung bình của
bản thân vật liệu ñó.
Không khí có hệ số truyền nhiệt nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt của các vật
chất khác (λ = 0,02 kCal/m
0
Ch). Bởi vậy vật liệu nào có ñộ rỗng càng lớn, tức
là khối lượng thể tích càng nhỏ, sẽ càng chứa nhiều không khí và vì vậy hệ số
truyền nhiệt của nó cũng nhỏ. ðiều này ñược thể hiện qua công thức thực
nghiệm của V.P Nhekraxov về quan hệ giữa hệ số truyền λ với khối lượng thể
tích γ của cùng một loại vật ñưa ra dưới ñây:

Xem chi tiết: Giáo trình vật liệu xây dựng