Bài giảng kỹ thuật đại cương (pgs ts lê bá sơn) - Chương 1 khoa học vật liệu

CHƯƠNG I KHOA HỌC VẬT LIỆU Khoa học vật liệu là một khoa học liên ngành nghiên cứu về mối quan hệ giữa thành phần, cấu trúc, các công nghệ chế tạo, xử lý và tính chất của các vật liệu. Các ngành khoa học tham gia vào việc nghiên cứu chủ yếu là vật lý, hóa học, toán học. Thông thường đối tượng nghiên cứu là vật liệu ở thể rắn, sau đó mới đến thể lỏng, thể khí. Các tính chất được nghiên cứu là cấu trúc, tính chất điện, từ, nhiệt, quang, cơ, hoặc tổ hợp của các tính chất đó với mục đích là tạo ra các vật liệu để thỏa mãn các nhu cầu trong kỹ thuật. Nghiên cứu vật liệu tạo ra vô vàn ứng dụng trong đời sống chính vì thế mà các ngành khoa học vật liệu, công nghệ vật liệu ngày càng trở nên phổ biến và phát triển rộng rãi. Phân loại vật liệu Vật liệu là đối tượng của ngành khoa học vật liệu gồm rất nhiều loại khác nhau về bản chất vật liệu, về cấu trúc vật liệu, về các tính chất,... Thông thường, nếu phân chia theo bản chất vật liệu thì chúng ta có các loại sau: Vật liệu kim loại Vật liệu cao phân tử ( Polime) Vật liệu gốm Vật liệu composite Vật liệu xi măng Vật liệu sơn Trong chương này chúng ta sẽ nghiên cứu các loại vật liệu : kim loại , cao phân tử, gốm, composite, sơn . 1.1.VẬT LIỆU KIM LOẠI 1.1.1. Khái niệm chung Kim loại có cấu trúc tinh thể. Nút mạng là các ion dương, còn các điện chuyển động tự do trong khoảng không gian mạng. Chính vì có cấu trúc này mà kim loại có các tính chất quý báu như : cường độ lớn, độ dẻo và độ chống mỏi cao, dẫn điện, dẫn nhiệt, dễ gia công. Nhờ đó mà kim loại được sử dụng rộng rãi trong các ngành kĩ thuật khác nhau. Ở dạng nguyên chất, do cường độ và độ cứng thấp, độ dẻo cao, kim loại có phạm vi sử dụng rất hạn chế. Chúng được sử dụng chủ yếu ở dạng hợp kim với kim loại và á kim khác, thí dụ như cacbon. Sắt và hợp kim của nó (thép và gang) gọi là kim loại đen; những kim loại còn lại (Be, Mg, Al, Ti, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, v.v...) và hợp kim của chúng gọi là kim loại màu. Kim loại đen được sử dụng trong xây dựng nhiều hơn cả, giá kim loại đen thấp hơn kim loại màu. Kim loại màu lại có nhiều tính chất có giá trị: cường độ, độ dẻo, khả năng chống ăn mòn, tính trang trí cao. Những điều đó đã mở rộng phạm vi sử dụng kim loại màu trong xây dựng, phổ biến là các chi tiết kiến trúc và các kết cấu nhôm. Nguyên liệu để chế tạo kim loại đen là quặng sắt, mangan, crôm, mà các khoáng đại diện cho chúng là nhóm các oxit: macnetit (Fe3O4), quặng sắt đỏ (Fe2O3), piroluzit (MnO2), crômit (FeCr2O4). Để sản xuất kim loại màu người ta sử dụng boxit chứa các hidroxit: hidracgilit (Al(OH)3, diasno (HAlO2); các loại quặng sunfua và cacbonat đồng, niken, chì v.v... với các khoáng đại diện là chancopirit (CuFeS2), sfalêit (ZnS), xeruxit (PbCO3), magiezit ( MgCO3) v.v... 1.1.2. Tính chất vật lý chủ yếu của kim loại 1.1.2.1. Tính dẫn điện Kim loại là chất có chứa nhiều các electron tự do với độ linh động cao, dễ dàng chuyển động theo hướng tác dụng của điện trường bên ngoài và độ chênh lệch nhiệt độ vì thế kim loại dẫn điện và dẫn nhiệt tốt so với các loại vật liệu khác. Với các kim loại khác nhau thì độ dẫn điện của các kim loại cũng khác nhau và như vậy điện trở suất của kim loại cũng khác nhau. Điện trở của kim loại phụ thuộc và hình dáng kích thước, bản chất và trạng thái của kim loại. Với dây dẫn hình trụ chiều dài l và tiết diện s thì :
;
ρ,σ là điện trở suất và độ dẫn điện của kim loại . Điện trở của kim loại cũng phụ thuộc vào nhiệt độ :

là hệ số nhiệt điện trở;
là điện trở kim loại ở t = 00C 1.1.2.2. Tính dẫn nhiệt Kim loại cũng là chất dẫn nhiệt tốt. Tính chất này đã được con người sử dụng làm các dụng cụ gia đình như nồi niêu soong chảo. Hệ số truyền nhiệt
kim loai của kim loại khá lớn so với chất lỏng và chất khí.
kim loai = 5- 400 còn
khi và
lỏng khoảng 0,005 đến 0,8 (kcal/m.h.0C )[1] Hầu hết các kim loại có tính dẫn điện tốt cũng dẫn nhiệt tốt. 1.1.2.3. Tính biến dạng Kim loại có cấu trúc tinh thể. Các Ion dương ở các nút mạng còn các điện tử tự do chuyển động trong khoảng không gian giữa các nút mạng. Do có cấu trú như vậy các Ion có thể xê dịch dưới tác dụng của ngoại lực : kim loại có tính dẻo cao, dễ bị biến dạng. Khi kim loại chịu tác dụng của tải trọng sẽ có 3 giai đoạn biến dạng: biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và phá huỷ. Quan hệ giữa biến dạng (Δl) và tải trọng (P) được giới thiệu trên hình 1-1. Biến dạng đàn hồi có quan hệ Δl và P là bậc nhất (vùng I). Biến dạng dẻo là biến dạng xảy ra khi tải trọng vượt quá tải trọng đàn hồi, quan hệ Δl - P không còn là bậc nhất (vùng II). Nguyên nhân gây ra biến dạng dẻo là sự trượt mạng tinh thể. Giai đoạn phá hoại khi tải trọng đã đạt tới giá trị cực đại (Pmax), vết nứt xuất hiện và mẫu bị phá hoại (vùng III) Biến dạng dẻo là đặc trưng quan trọng của kim loại nói chung và vật liệu thép nói riêng, nó làm kim loại có thể gia công cơ nhiệt để tạo ra những sản phẩm với những tính chất phù hợp với điều kiện sử dụng. Đặc trưng biến dạng của kim loại chịu kéo là là độ giãn dài tương đối và độ thắt tương đối. Độ giãn dài tương đối ε là tỉ số phần trăm giữa độ giãn dài sau khi kéo Δl và độ dài ban đầu lo của mẫu và được xác định theo công thức:
Độ thắt tương đối ψ được xác định theo công thức:
Trong đó: So và Sk là diện tích tiết diện ban đầu và khi có biến dạng thắt (đứt). 1.1.2.4. Cường độ Khi thí nghiệm kéo mẫu, cường độ của kim loại được đặc trưng bằng 3 chỉ tiêu sau: Giới hạn đàn hồi σp là ứng suất lớn nhất ứng với tải trọng Pp mà biến dạng dư không vượt quá 0,05% :
, Giới hạn chảy σc là ứng suất khi kim loại chảy (tải trọng không đổi nhưng chiều dài tiếp tục tăng) ứng với biến dạng dư không vượt quá 0,2%:
Giới hạn bền σb là ứng suất lớn nhất ngay khi mẫu bị phá hoại, được xác định theo công thức sau:
Để xác định khả năng chịu biến dạng dẻo của kim loại thép khi uốn người ta tiến hành thử uốn bằng cách uốn thanh kim loại xung quanh một trục uốn có đường kính nhất định, khi uốn đến một góc uốn theo qui định thì kiểm tra sự xuất hiện vết nứt. Độ cứng Đo độ cứng là phương pháp đơn giản nhất được dùng phổ biến. Cách xác định như sau: ấn một vật liệu cứng ( hầu như biến dạng dẻo) bằng một lực xác định. Sau khi bỏ lực tác dụng mũi đâm để lai trên vật liệu một vết lõm.Vết lõm càng to càng sâu thì giá trị độ cứng càng thấp. Vậy độ cứng đặc trưng cho khả năng chống lại biến dạng dẻo của vật liệu thông qua tác dụng của mũi đâm. Độ cứng có các đặc điểm: Biểu thị khả năng chống lại biến dạng dẻo của bề mặt chứ không phải toàn sản phẩm nếu vật liệu có cấu trúc không đồng nhất giữa bề mặt và lõi. Biểu thị khả năng chống mài mòn của vật liệu, độ cứng càng cao tính chống mài mòn càng tốt. Có liên quan đến giới hạn bền kéo và khả năng gia công cắt Độ cứng của kim loại thường được được xác định theo phương pháp Brinen. 1.1.3. Các loại thép thông thường 1.1.3.1. Thép các bon Thành phần hóa học của thép các bon gồm chủ yếu là Fe và C, ngoài ra còn chứa một số nguyên tố khác tùy theo điều kiện luyện thép. C < 2%; Mn ≤ 0,8%; Si ≤ 0,5%; P, S ≤ 0,05%. Cr, Ni, Cu, W, Mo, Ti rất ít (0,1 - 0,2%). Mn, Si là 2 nguyên tố có tác dụng nâng cao cơ tính của thép các bon. P, S là những nguyên tố làm giảm chất lượng thép, nâng cao tính giòn nguội trong thép, nhưng lại tạo tính dễ gọt cho thép. 1.1.3.2. Thép hợp kim thấp Thành phần hóa học: Thép hợp kim thấp là loại thép ngoài thành phần Fe, C và tạp chất do chế tạo còn có các nguyên tố khác được cho vào với một hàm lượng nhất định để thay đổi cấu trúc và tính chất của thép, đó là các nguyên tố : Cr, Ni, Mn, Si, W, V, Mo, Ti, Cu. Trong thép hợp kim thấp tổng hàm lượng các nguyên tố này ≤ 2,5%. Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1659:1975), thép hợp kim được ký hiệu bằng hệ thống ký hiệu hóa học, số tỷ lệ phần vạn các bon và % các nguyên tố trong hợp kim. Ví dụ: loại thép ký hiệu là 9Mn2 có 0,09% C và 2% Mn. Tính chất cơ lý: Thép hợp kim thấp có cơ tính cao hơn thép các bon, chịu được nhiệt độ cao hơn và có những tính chất vật lý, hóa học đặc biệt như chống tác dụng ăn mòn của môi trường. Thép hợp kim thấp thường dùng để chế tạo các kết cấu thép (dàn cầu, tháp khoan dầu mỏ, đường ống dẫn khí, v.v...), cốt thép cho kết cấu bê tông cốt thép. 1.1.4. Gia công kim loại (Biện pháp thay đổi cấu trúc và tính chất của thép) 1.1.4.1.Gia công nhiệt Gia công nhiệt gồm các phương pháp ủ, thường hoá, tôi và ram. Ủ và thường hoá là nhằm giảm độ cứng của thép (làm mềm), tăng độ dẻo để dập, cán, kéo nguội, làm đồng đều trên tiết diện thép chuẩn bị cho công tác gia công nhiệt cuối cùng. Ủ là nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định, giữ ở nhiệt độ đó một thời gian, rồi làm nguội. Thép sau khi ủ có độ bền và độ cứng giảm, độ dẻo và độ dai cao. Thường hoá là phương pháp nung nóng thép lên đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ ủ, giữ nhiệt rồi sau đó làm nguội trong không khí, nhờ đó thép có độ bền, độ cứng cao hơn đôi chút so với trạng thái ủ. Tôi thép là nung nóng thép lên quá nhiệt độ tới hạn rồi giữ nhiệt một thời gian, sau đó làm nguội đột ngột, kết quả là thép khó biến dạng dẻo và có độ cứng cao. Ram là quá trình cần thiết và bắt buộc sau khi tôi. Thép sau khi tôi có tính giòn, dễ gãy, có độ cứng cao, vì vậy ram thép nhằm mục đích tạo ra cho thép có các tính chất cơ học (độ cứng, độ bền, độ dẻo) thích hợp với điều kiện sử dụng cần thiết. Ngoài ra ram thép ở nhiệt độ cao còn để làm mềm thép giúp cho việc gia công cắt gọt được dễ dàng, tạo được độ nhẵn bóng cao khi cắt gọt. 1.1.4.2. Gia công cơ học Gia công cơ học thép là nằm cải thiện cấu tạo và tính chất của thép để khắc phục những nhược điểm khi luyện và tạo hình dạng mới. Có hai phương pháp cơ học: gia công nguội và gia công nóng. Gia công nguội là gia công thép ở nhiệt độ thường nhằm tạo ra biến hình dẻo để nâng cao tính cơ học (tăng cường độ, độ cứng, nhưng lại làm giảm độ dẻo). Gia công nguội gồm có kéo, rèn dập, cán nguội, vuốt. Các sản phẩm thép như dây, sợi kim loại hầu hết được qua kéo nguội, dập nguội. Một hình thức gia công khác là cán nguội. Thép sau khi cán nguội, ở mặt ngoài có những vết lồi lõm theo quy luật. So với kéo, thép cán nguội có nhiều ưu điểm hơn: Cường độ kéo, cường độ nén và lực dính bám giữa bê tông và cốt thép được tăng cường. Đối với dây thép nhỏ (đường kính 5 ÷ 10 mm) người ta dùng phương pháp vuốt. Trong phương pháp này, dây thép được kéo qua một lỗ có đường kính nhỏ hơn dây thép. Mỗi lần vuốt giảm khoảng 10% tiết diện dây. Số lần vuốt phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng, nhưng để đảm bảo tính dẻo và dai, thì sau lần vuốt thứ 4, 5 phải ủ thép một lần. Dây thép vuốt nguội có thể dùng làm cốt thép trong bê tông dự ứng lực, làm dây cáp v.v... Gia công nguội là một biện pháp tiết kiệm kim loại. Gia công (rèn, cán) nóng (biến dạng nóng) là hình thức làm kim loại biến dạng ở trạng thái nóng... Đối với thép các biến dạng ở nhiệt độ trên 650-700oC là biến dạng nóng, nhưng để đảm bảo đủ độ dẻo cần thiết, thường biến dạng được thực hiện ở nhiệt độ cao hơn nhiều. Cán là phương pháp gia công ép nóng qua máy. Do cán liên tục nhiều lần mặt cắt của thép dần dần được cải biến đúng với hình dạng và kích thước yêu cầu. Các loại thép hình dùng trong xây dựng được chế tạo bằng phương pháp cán. Rèn là phương pháp gia nhiệt đến trạng thái dẻo cao, dùng búa đập thành cấu kiện có hình dạng nhất định. Rèn có thể thực hiện bằng tay hoặc bằng máy. Thép cán và rèn có cấu tạo tương đối tốt và tính năng cơ học cao. 1.2.VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ (Polimer) 1.2.1. Khái niệm chung : Vật liệu cao phân tử ( chất dẻo) là những chất do các hợp chất hữu cơ cao phân tử tạo thành. Vật liệu cao phân tử đang đóng vai trò quan trọng trong các ngành cơ khí chế tạo và xây dựng. Các vật liệu cao phần tử đang dần dần thay thế các vật liệu truyền thống như kim loại, gỗ, đá... 1.2.2. Nhựa tổng hợp (polime): Các polime đóng vai trò chất kết dính trong vật liệu chất dẻo, chúng được phân loại theo phương pháp chế tạo : - Nhựa trùng hợp tạo thành do phản ứng trùng hợp các đơn phân liên kết thành các polime mà không tách ra các sản phẩm phụ. Phần lớn nhựa trùng hợp có đặc tính mềm khi chịu nóng và rắn chắc trở lại khi gặp lạnh, tan trong dung môi hữu cơ . Đây là tính chất của nhựa nhiệt dẻo hóa. -Nhựa trùng ngưng tạo thành do các phản ứng trùng ngưng, trong đó một số hợp chất đơn giản tạo thành phân tử phức tạp và tách ra các sản phẩm phụ (như nước, amôniắc, v.v...) Hầu hết các sản phầm trùng ngưng có những đặc tính quí báu như: khi nung nóng vẫn có trạng thái rắn chứ không chảy lỏng, không tan trong các dung môi còn gọi là nhựa nhiệt hoá rắn. Loại nhựa này có cường độ, độ cứng và khả năng chịu nhiệt tốt hơn nhựa nhiệt dẻo. 1.2.2.1. Một số nhựa trùng hợp : Pôlyêtylen ( - CH2 - CH2 - )n - Chế tạo: pôlyêtylen bằng cách trùng hợp êtylen CH2 = CH2 sản xuất từ than đá hay khí đốt - Tính chất: là nhựa trong suốt, ổn định hóa học, cách điện, có cường độ cao, dễ hàn và dễ gia công; có nhược điểm dễ lão hoá, kém chịu nhiệt, dễ cháy và độ cứng nhỏ. - Sử dụng: thường dùng làm màng mỏng chống thấm cho công trình, sản xuất giấy gói, vải gỗ dán, bọc dây điện v.v... Polyvinylclorua ( - CH2 - CHCl - )n - Chế tạo: Polyvinylclorua (PVC) bằng cách trùng hợp clorua vinyl (CH2 = CHCl). - Tính chất : nhựa có cường độ cao, chống thấm tốt, khó bắt lửa, ổn định hóa học với kiềm và axit, khả năng trộn với chất độn lớn, dễ tạo hình và dễ hàn dán; nhựa có nhược điểm kém chịu nhiệt và và khả năng dính bám vào một số vật liệu thấp. - Sử dụng : nhựa PVC thường được dùng làm tấm sàn, tấm chống thấm, tấm trang trí, đường ống và phụ tùng dùng cho nơi chịu tác dụng ăn mòn. Pôlistirôn (- CH2 - CHC6H5 - )n - Chế tạo: Pôlistirôn được tiến hành bằng cách trùng hợp stirôn (CH2=CHC6H5) có chất xúc tác. - Tính chất : có khả năng ổn định hóa học cao, cách điện và ổn định với nhiệt. - Sử dụng: sản xuất tấm ốp, màng mỏng có tính đàn hồi, ống chịu axit, chất dẻo xốp, v.v... Ngoài các nhựa trùng hợp đã nêu trên, còn sử dụng nhiều loại khác như : pôlyizôbutylen, pôlyvinyl axêtat , v.v... 1.2.2.2. Một số nhựa trùng ngưng : a/Phênon foócmanđêhyt - Chế tạo: sản xuất bằng cách trùng ngưng phênon (C6H5OH) và foocmanđêhyt (CH2O) (còn gọi là anđêhyt foocmic), sản phẩm phụ tách ra là nước (H2O), khi phản ứng xảy ra trong môi trường axit và thừa phênon nhận được nhựa nhiệt dẻo mà phân tử có cấu trúc mạch thẳng, còn khi phản ứng xảy ra trong môi trường kiềm và có chất xúc tác là amôniắc (NH3) hay hyđrôxyt natri (NaOH) sẽ được loại nhựa nhiệt hoạt mà phân tử có cấu trúc mạng không gian. - Tính chất: có khả năng trộn chất độn lớn, tính bền cơ học cao, chịu nước, cách điện. - Sử dụng: dùng nhiều trong công nghiệp gỗ dán. urê foocmanđêhyt (còn gọi là nhựa cacbamit) - Chế tạo: bằng cách đem trùng ngưng urê (CO(NH2)2) còn gọi là cácbamit và foócmanđêhyt (CH2O). - Tính chất: so với phênon foócmanđêhyt thì nhựa urê foocmanđêhyt tốt hơn vì không có màu, bền với tác dụng của ánh sáng, không có mùi và rẻ hơn song nó lại kém hơn về mặt chịu nhiệt, chịu nước và chịu axit. - Sử dụng : keo dán gỗ, vecni v.v... Ngoài ra còn nhiều loại nhựa trùng ngưng khác nữa như : phênon fuafurôn pôlyerte, pôly amit, pôlyvinyl axêtat.v.v... b/ Epoxy: Epoxy là loại nhựa chính dùng trong xây dựng, nó là nguyên liệu cho keo dán, vữa sửa chữa, bê tông polime và các loại vật liệu chất dẻo khác. Epoxy là nhựa trùng ngưng hai hợp chất hữu cơ trong đó có một hợp chất là gốc epoxy (C - O - C) và một chất có chứa nguyên tử H linh động (thường là phênol cao phân tử). Công thức epoxy mạch thẳng như sau: CH2 - CH - CH2 - Rn - CH2 - CH - CH2 O O trong đó Rn là yếu tố tái tạo môi trường liên kết Đặc tính của epoxy như sau : (a = 1,28; nhiệt độ ổn định 80 - 100oC; giới hạn đàn hồi 10 - 30MPa; giới hạn bền : Rk = 40 - 100 MPa, Rn = 70 - 160MPa, Ru = 60 - 130 MPa. Có khả năng liên tốt với thép, bê tông , gỗ..., ổn định với hóa học và nước. Kém ổn định với tác dụng của ánh sáng mặt trời. Các loại epoxy thường dùng ED5, ED6, ED20, ED40 (Nga) và keo E của Thụy sĩ, Mỹ. Tuy vậy vì giá thành của epoxy đắt nên thường được pha thêm các chất độn để chế tạo epoxy nhiều thành phần để có giá thành thấp hơn. 1.2.3. Các tính chất của chất dẻo : 1.2.3.1. Cường độ: Cường độ của chất dẻo khá đa dạng phụ thuộc vào loại chất dẻo. Vật liệu làm tường bao cần có độ dai cao. Với các vật liệu làm kết cấu chịu lực cần đáp ứng khả năng sản xuất cấu kiện chịu lực: chất dẻo dùng chất độn bột hay sợi có cường độ nén 120 - 160MPa và cường độ uốn 40 - 60MPa, chất dẻo dùng chất độn dạng tấm có cường độ cao, thí dụ như tấm CBAM (chất độn dạng sợi thuỷ tinh) có cường độ kéo 480 - 950MPa và cường độ nén 420 MPa. Sợi cácbon có cường độ chịu kéo đến 2000MPa. Cường độ chịu nén của chất dẻo không độn thí nghiệm trên mẫu 2x2x2 cm tuổi 6, 12 giờ và 3 ngày. Các loại vữa và bê tông pôlime xi măng thí nghiệm như vữa và bê tông thường . 1.2.3.2. Tính chất vật lý : - Khối lượng riêng của polimer biến đổi trong phạm vi rất rộng tuỳ theo dạng chất độn và cấu trúc 15 - 2000 kg/m3. - Tính dẫn nhiệt tốt, loại đặc có ( = 0,2 - 0,6 kcal/mo.C.h còn loại rỗng có ( = 0,026 kcal/mo.C.h. - Khả năng chống mài mòn tốt nên thích hợp cho việc dùng làm vật liệu lát sàn. Có khả năng chống rung; có hệ số ma sát lớn khi hông có dầu mỡ . - Ổn định hóa học tốt nên có thể dùng trong công trình dẫn nước và bể chứa chất lỏng ăn mòn. - Bền mầu nên không phải sơn nhiều lần. - Dễ hàn, dán nên rất thuận tiện khi thi công. - Một số loại chất dẻo trong suốt (pôlystirôn, v.v...) dùng làm kính hữu cơ có các đặc trưng cơ học quý, v.v... 1.2.4. Vật liệu xây dựng chất dẻo 1.2.4.1. Các vật liệu bao che : Vật liệu làm kết cấu bao che như tường, trần, vách ngăn là những vật liệu chiu lực không lớn, mỏng, giá thành không cao như : ván gỗ ép, tấm lát trần, vải dán tường v.v... 1.2.4.2. Chất dẻo làm nền, lợp Các chất dẻo này thường có gốc là Linolêin, PVC, Nitroxenluloo, Linôlêin cao su ở dạng tấm hoặc cuộn, vải Gleptan, vải Renlin v.v... Kích thước chuẩn theo ISO (tiêu chuẩn quốc tế) là 10 x 10; 15 x 15; 20 x 20cm ; ( = 1,25 - 6mm. Các cuộn có b = 1,5 - 3,0m ; L = 8 - 20m ; ( = 1,5 - 3,0mm. Các chất dẻo trên thường có màu sắc đẹp, đa dạng, bền nước, dung môi hữu cơ và khó cháy, chịu mài mòn tốt. Chất dẻo lợp thường chống nước tuyệt đối, có cấu tạo dạng tấm thẳng hoặc lượn sóng dài 8 - 16m; dày 0,5 - 2mm. Các vật liệu chống thấm cho mặt đường, nền nhà, mặt cầu thường ở dạng vải có chiều dày nhỏ. Tùy theo công trình có thể cho nước thấm qua hoặc cách nước tuyệt đối. 1.2.4.3. Chất dẻo chịu lực Các chất dẻo chịu lực thông thường đều có gốc epoxy, chất độn là sợi thuỷ tinh và cao cấp hơn là sợi cácbon. 1.2.4.3.1. Chất dẻo thủy tinh Chất dẻo thuỷ tinh gồm có polime và chất độn là sản phẩm thuỷ tinh. Theo dạng chất độn thuỷ tinh, chất dẻo thuỷ tinh được phân làm 3 nhóm. Nhóm sợi thuỷ tinh (sợi thẳng liên tục xếp thành từng lớp theo chiều dày vật liệu). Nhóm sợi thuỷ tinh được cắt ngắn và dàn thành tấm thảm hoặc trải ra bằng cách phun. Nhóm sợi thuỷ tinh ở dạng vải gai (tectôlit). Sợi thuỷ tinh dị hướng - CBAM - là một dạng chất dẻo sợi thuỷ tinh thuộc nhóm A được sản xuất bằng cách đặt và kéo căng các sợi thủy tinh song song với nhau đồng thời phun chất kết dính lên để tạo thành tấm sợi thuỷ tinh. CBAM có thể gồm một số lớp, tấm đặt vuông góc với nhau. CBAM có kích thước rộng đến 50cm và dày 1 - 30mm. Tính chất cơ học của nó phụ thuộc vào dạng polime, chiều dày sợi thuỷ tinh, tỷ lệ polime và chất độn, sự phân bố của sợi và phương pháp phân bố các lớp kết cấu. Tính chất cơ lý của CBAM như sau : khối lượng thể tích từ 1,9 - 2,0g/cm3; cường độ chịu kéo 450MPa, chịu nén 400MPa, chịu uốn 700MPa; độ dai va đập 500 kG.cm/cm2; độ cứng (theo phương pháp Brinen) 55. Chất dẻo thuỷ tinh nhóm A được sử dụng cho bộ phận chịu lực của trần 3 lớp, các kết cấu bao che, cũng như làm c