BÀI GIẢNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG (BẬC ĐẠI HỌC, NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG) (CHỈNH SỬA LẦN 1)

1.4.4. Độ cứng
hơn.
Độ cứng của vật liệu là tính chất chống lại sự đâm xuyên của vật liệu khác cứng
Bảng 1.9. Bảng độ cứng bằng thang Morh, gồm có 10 khoáng vật mẫu
STT Độ cứng
Tên khoáng
vật mẫu
Công thức hóa
học
3
Si 4
O 10
OH
1 1 Tan [ ][ ] 2
Đặc điểm độ cứng
Mg Rạch dễ dàng bằng móng tay
2 2 Thạch cao CaSO4 .2H2O
Rạch được bằng móng tay
3 3 Canxit CaCO
3
4 4 Fluorit CaF
2
5 5 Apatit [ PO ] F
Rạch dễ dàng bằng dao thép
Rạch bằng dao thép khi ấn nhẹ
Ca
5 4 3 Rạch bằng dao thép khi ấn mạnh
6 6 Octocla K [ AlSi 3
O 8
] Rạch xước “vật liệu kính”
7 7 Thạch anh SiO
2
Al
2
SiO 4
F, OH
8 8 Topa [ ]( ) 2
9 9 Coridon Al 2O3
10 10 Kim cương C
Rạch được kính theo mức độ
tăng dần
Sức cản của mẫu vật liệu đối với sự phá hủy hoặc sự tạo thành biến dạng dư khi
tác dụng các lực đủ lớn lên bề mặt đặc trưng bằng độ cứng. Khi phá hủy thì diện tích
bề mặt tăng lên, mặt ngoài mẫu vật liệu bị biến dạng. Vì vậy độ cứng còn được coi
như hệ số sức căng mặt ngoài đánh giá năng lượng tự do bề mặt của vật liệu.
Độ cứng của vật liệu khoáng được đánh giá bằng bảng thang Morh, gồm có 10
khoáng vật mẫu được sắp xếp theo mức độ cứng tăng dần như ở trên bảng 1.9.
Độ cứng của vật liệu sẽ tương ứng với độ cứng của khoáng vật nào đó mà
khoáng vật đứng ngay trước nó không rạch được vật liệu, còn khoáng vật đứng ngay
sau nó lại rạch xước được vật liệu. Ví dụ như vật liệu kính ở trên bảng 1.9 có độ cứng
Morh 5 ÷ 6.
Độ cứng của kim loại, gỗ có thể được xác định theo phương pháp Brinell. Độ
cứng của vật liệu được xác định dựa vào lực ép
P
HB
lên viên bi thép có đường kính
D
HB
và vết lõm có đường kính d
HB
do viên bi để lại trên bề mặt vật liệu.
HB
Trong đó:
P
F
HB
HB
HB
2 2
( D
HB
− D
HB
− d
HB
)
HB
= =
( I.35 )
π × D
×
HB : Độ cứng Brinell,
2×
P
2
kG mm ;
P HB
: Lực ép viên bi Brinell vào vật liệu thí nghiệm, kG ;
- 17 -