Bài giảng Vật liệu xây dựng (Construction materials) - Chương 2: Vật liệu đất nung và vữa

Nội dung text: Bài giảng Vật liệu xây dựng (Construction materials) - Chương 2: Vật liệu đất nung và vữa

1. Vt li u t nung Vt Liu Xây Dng (Construction Materials ) Bô môn Vt li u Silicat Khoa Công Nghê Vt Li u i c ch Khoa Tp. Hô Minh VLXD-Vt li u t nung va va 2-2 Ni dung ch s c mc th i gian
   i t ch sư
   ~8000 tr ư c CN: ch t u tiên (Jericho)
   n ph m VL t nung
   ~7000-6000 trư c CN :t li u
   Nguyên li u ceramic
   Công nghê n xu t VL t nung
   ~5000-4500 trư c CN : ch t
   nh ch t VL t nung nung u tiên
   c i VL va xây.
   ~ 3000 trư c CN : ch s ng
   Vai tro , yêu cu, nh bn xây d ng
   Ti 2000 trư c CN : ch nung t gp 30 l n g ch t.
   Ti 612-539 trư c CN : Babylone ch nung t g p 5 n VLXD-Vt li u t nung va va 2-3 VLXD-Vt li u t nung va va 2-4 1
2. ng nh Th ng Long n ph m t nung xây dng VLXD-Vt li u t nung va va 2-9 VLXD-Vt li u t nung va va 2-10 n ph m t nung xây dng n ph m t nung xây dng Ngói ri c
   ch inh, g ch l , g ch hoa-rô
   i b ng, n i cu n, i p m i
   ch p, t c men ho c không
   ng n ư c, ng x i
   Gm, s ngh , dân d ng Ngói ri
   Ct li u s t n ph ng (expand) VLXD-Vt li u t nung va va 2-11 VLXD-Vt li u t nung va va 2-12 3
3. Nguyên li u t t Nguyên li u t t
   t sét làm gch ngói thu c lo i t sét d ch y
   t sét dùng làm gch, ngói xây dng yêu cu
   Các tp ch t có li: các oxít ki m, ki m th , Fe, có màu sau khi nung tránh: TiO 2, MnO. Có tác dng làm gi m nhi t nóng • Ph i b sung t sét màu ho c bt màu ch y nên ti t ki m ưc nhiên li u, ci thi n tính • Làm tng giá thành ch t sn ph m. • Làm ph c tp, khó kh n cho công ngh sn xu t.
   Oxít Fe còn làm cho sn ph m có màu tươ i
   Thành ph n hóa ca t sét làm gch ngói nh ư: sau khi nung.
   Tp ch t có hi gm: Sét Khánh 60.20 14,68 4,41 0,39 0,90 0,30 1,70 6,30 • Tp ch t hu cơ: c, rác, xác ng vt, th c vt Bình Sét ru ng 56,94 20,35 7,01 3,79 - - 8,08 • Tp ch t á vôi: CaCO 3, MgCO 3 • Si, sn Sét phù sa 58,58 18,12 8,29 4,65 - - 6,75 VLXD-Vt li u t nung va va 2-17 VLXD-Vt li u t nung va va 2-18 Phu gia Ph gia gy sam t
   cho các tính ch t sy nung ca t sét tt hơn
   sn ph m có kích th ưc chính xác, nu ch nh ư: dùng t sét s khó th c hi n. • Không nt ho c bi n dng
   Do ó trong ph i li u có dùng thêm 10–25% sam t • Rút ng n th i gian sy, nung có tác dng: • Tng xp sn ph m (nu cn ) • Gi m co khi sy, khi nung.
   Th ưng cho vào t sét làm gch ngói xây dng • To hi u ng b mt mong mu n nh ư to nhám ch ng tr ơn các lo i ph gia gm: ph gia gy và ph gia cháy. tr ưt cho gch lát nn. To kh nng trang trí: do sam t có cơ ht khác nhau to
   Ph gia gy có tác dng: • lm ch m trên b mt. • Làm gi m: do, co, nh y ca t sét
   Sam t dùng là các mnh v ca ph ph m ã • To iu ki n cho sn ph m không nt ho c cong. nung vì có cùng bn ch t vi vt li u nên không
   Ph gia gy thông dng: cát, sam t gây ph n ng ph khi nung. VLXD-Vt li u t nung va va 2-19 VLXD-Vt li u t nung va va 2-20 5
4. Công nghê n xu t y cp li u
   Gia công nguyên li u theo ph ươ ng pháp do
   To hình sn ph m theo ph ươ ng pháp do
   Sơ công ngh nh ư sau : Kho t sét ngoài tr i Ph gia (sam t, than) Máy xúc gàu lt Nghi n bánh á Máy cp li u thùng Phân lo i VLXD-Vt li u t nung va va 2-25 VLXD-Vt li u t nung va va 2-26 Công nghê n xu t y p c thô Bng ti cao su Kho ch a Máy tách á Bng ti Bng ti cao su Máy p tr c thô Máy cp li u VLXD-Vt li u t nung va va 2-27 VLXD-Vt li u t nung va va 2-28 7
5. Gia công ph i li u Gia công ph i li u
   Sau ó ưc nghi n sơ b qua máy nghi n tr c
   t sét t bãi ưc xe ti ư a vào nhà ch a t thô, khe h gi a hai tr c kho ng 3mm, b mt tr c vi lưng sn xu t ít nh t mt tu n. Vào mùa có rng p các cc t sét cng. Tc quay nng cn phun nưc th ưng xuyên trên b mt. hai tr c khác nhau.
   Sau ó ưc xe xúc gàu lt cung cp t sét, và
   Sau khi nghi n, t sét ưc chuy n n máy tr n ph gia sau khi nghi n mn vào máy ti p li u. bánh xe cùng vi ph gia nh m mc ích làm ng
   Kh i lưng ca t sét ph thu c vào tc bng u ph i li u. Có th thêm nưc vào giai on này ti, chi u cao khe tháo li u. iu ch nh m.
   T máy ti p li u ra, t sét ưc bng ti chuy n
   Ph i li u ưc nghi n mn qua máy nghi n tr c máy p tr c tách á lo i các tp ch t rn cng mn, khe h gi a hai tr c kho ng 0,8-1 mm, tc nh ư á, si có ln trong t sét. quay hai tr c khác nhau nh m mc ích tng ng nh t VLXD-Vt li u t nung va va 2-33 VLXD-Vt li u t nung va va 2-34 o nh o nh i
   T máy nghi n mn ra, ph i li u có m kho ng 18-21% ưc cho vào máy ùn ép lento có h th ng hút chân không, nh m mc ích:
   Lo i b bt khí có ln trong ph i li u
   Tng mc ng u v do, m cho ph i li u
   Tùy theo sn ph m gch hay ngói mà u to hình có hình dng khác nhau:
   Vi ngói, u to hình to phôi ngói (ga- t) có dng tm ch nh t, sau ó phôi ưc chuy n n máy ép ngói. Tùy theo hình dng ca khuôn ngói, ngói có các hình dng khác nhau. VLXD-Vt li u t nung va va 2-35 VLXD-Vt li u t nung va va 2-36 9
6. Ph ơi, sy Ph ơi, sy
   Bán thành ph m sau khi to hình có m cao, d gây bi n dng. tng bn mc, cn ưc xp trên các k ph ơi ho c sân ph ơi trong nhà ho c ngoài tr i.
   Mc sau khi ph ơi có m kho ng 8-14%. Phơi trong nhà Phơi ngoài trời VLXD-Vt li u t nung va va 2-41 VLXD-Vt li u t nung va va 2-42 Ph ơi, sy Ph ơi, sy
   Bán thành ph m sau khi ph ơi, ưc xp lên các xe goòng chuy n vào lò sy. Th i gian sy t 6-18 gi tùy theo tng lo i sn ph m.
   Vi h th ng lò tunnel sy nung liên hp, kích th ưc xe goòng cho sy và nung ph i là mt. Lưng nhi t dùng sy gch ly t ph n nhi t th a ca lò nung tunnel cung cp.
   m sau khi sy kho ng 3-4%.
   Sau khi ra kh i lò sy, xe goòng ưc chuy n n lò nung tunnel th c hi n quá trình nung. VLXD-Vt li u t nung va va 2-43 VLXD-Vt li u t nung va va 2-44 11
7. ng cong nung ng cong nung theo xe goòng o o 60 1 0 102 3 11 o 175 5 16 o 236 8 21 830 18 45 399 10 29 880 21 51 573 13 35 954 23 57 719 15 40 954 26 63 940 28 70 885 31 77 250 33 84 80 36 94 VLXD-Vt li u t nung va va 2-49 VLXD-Vt li u t nung va va 2-50 ng cong nung theo chi u dài lò Kt kh i khi nung VLXD-Vt li u t nung va va 2-51 VLXD-Vt li u t nung va va 2-52 13
8. Tra nhiên li u than Tra nhiên li u than
   Ph ươ ng pháp: dùng móc
   Than cn ph i cháy ht trong vùng nung. m nóc tra than, dùng
   Nu cho quá nhi u, than không cháy ht, khi n giá múc than 0,2-0,3kg/l n vùng làm ngu i gp không khí làm ngu i than ti p qua l tra than vào tc cháy làm gch quá la. trong lò.
   Tc xe goòng càng ln, lưng than tra càng ít.
   Nguyên tc: Ch tra than
   Theo chi u rng lò, lưng than sát tưng lò tra vào hàng l mà sn ph m nhi u hơn lưng than tâm. nung có phát quang ánh
   Thao tác tra than ph i nhanh, tránh không khí lnh sáng, kho ng nhi t lt vào. 650 oC n cu i vùng nung.
   Dùng than cám có cơ ht 1,5 mm, m 7% VLXD-Vt li u t nung va va 2-57 VLXD-Vt li u t nung va va 2-58 Lò ng liên tc
   Lò gch liên tc ki u ng hi u su t cao gi i quy t ưc 2 vn cơ bn là hn ch ô nhi m môi tr ưng, và t hi u su t cao vi giá thành th p.
   Kh nng gi m thi u s ô nhi m: lò có cu to ki u ng, vi quy trình nung gch gm 4 giai on: sy, gia nhi t, nung và làm ngu i, di n ra t trên xu ng. Gch ưc cp liên tc vào lò t phía trên, ng ưc chi u vi dòng khí mang nhi t i t dưi lên gia nhi t cho viên gch. Nh c im ó, nhi t ưc tn dng mt cách ti a gi a các giai on. VLXD-Vt li u t nung va va 2-59 VLXD-Vt li u t nung va va 2-60 15
9. nh ph m nh ph m VLXD-Vt li u t nung va va 2-65 VLXD-Vt li u t nung va va 2-66 Khuy t tt Khuy t tt
   Du vt ti p xúc do
   M góc: khi to hình
   B mt không ph ng
   Sai kích th ưc: ln ti p xúc khi gch quá không nén ch t các ho c nh hơn kích do khi ct không u. m bi n dng, nh ư góc, ho c do va ch m th ưc chu n, do co du vân tay không úng, nguyên khi sy hay nung. M li u có ln nhi u cát. cnh B mt không ph ng Sai kích Un cong th c lún M góc
   M cnh do khi tháo
   Lún: do t sét quá m,
   Cong: do gch b dính khuôn, ho c thi u t
   Cong do co không gch b lún do tác ng vào khuôn khi tháo áy, góc cnh do u khi sy ho c khuôn tr ng lưng gch chèn không ch t. nung. VLXD-Vt li u t nung va va 2-67 VLXD-Vt li u t nung va va 2-68 17
10. ô t n c t n c mao n va o a
    Vt li u t nung n n
    Không p d ng cho c c l rng qu chung t h t n ư c, do không c l rng nh .
    t n ư c không t ng cho n m không k ư ư 90%. B ti p c nư c B t nư c mao dn t nư c mao dn
    Yêu c u c ơ b n c n ph i m b o: hút n ưc 6%, ngói có hút n ưc cao không t t, vìưng s gi m. o a t nư c mt o a t nư c mt t nư c o a ph n ph n VLXD-Vt li u t nung va va 2-73 VLXD-Vt li u t nung va va 2-74 C ng ô nh ch t c
    Nu t ng cư ng ô phu thu c o: ph ươ ng p
    Các tính ch t khác nh ư: kh i l ưng th tích,h s dãn n va ô rng n nhi t, kh ách nhi t, cách âm, kích th ưc, E = E o(1-c.P) hình d ng là nh ng tính ch t c n thi t. -6 -1 với hê  sô  c≈ 2 , P là đô rỗng (Pgạ ch = 40 %)
    H s n n nhi t th p 5-8.10 K , c n l ưu vi d n n nhi t c a v a xây t ch h p. E// ~1000 N/mm2 ; E ⊥ ~8000 N/mm2 λ λ
    Chu yu m vi c u n theo ph ươ ng ⊥
    H s dn nhi t g ch t nung theo rng = 0(1-P); vi P 40% λ=0,8 W/(m.K)
    Cư ng bn nén ca gch 70 kG/cm 2, bn un ca ngói 70kG/cm 2.
    Lưu c: nng u n ư c, khô nhanh
    Vi gch, h s hóa mm là mt ch tiêu quan
    Không d ng g ch v a nung xong do hi n t ư ng co d n tr ng sau khi gch hút no nưc (ngâm nưc 7 cn l ưu kho tr ư c khi s ng. ngày) ph i t 80% cưng lúc khô.
    V kinh t ph i r ti n VLXD-Vt li u t nung va va 2-75 VLXD-Vt li u t nung va va 2-76 19
11. Phân i Phân i theo truy n th ng, hi n i
    Va xây dng th ưng ưc phân lo i theo ch t kt
    Truy n th ng ch t s t t dính, theo kh i lưng th tích và theo công dng : phi n, tm Vôi
    Theo ch t kt dính: Chia ra va xi mng, va vôi, ch t nung ch cao va th ch cao và va hn hp (xi mng – vôi , xi Nh a mng - t sét). 3
    Theo kh i lưng th tích: Va nng >1500 kg/m , ch t nung ch cao va nh ≤1500 kg/m 3.
    Hi n i Viên silicate- Vôi
    Theo công dng: Va xây dng, va trát, va láng, calcium, ch ưng p lát, p, va trang trí hoàn thi n công trình, va ch p xi mng Vôi y lc c bi t nh ư va gi ng khoan, va chèn ni, Bê-tông tô ong Xi-mng VLXD-Vt li u t nung va va 2-81 VLXD-Vt li u t nung va va 2-82 c i ch va Qui ch ch xây VLXD-Vt li u t nung va va 2-83 VLXD-Vt li u t nung va va 2-84 21
12. Tiêu chu n TCVN 4314:2003 nh h ng cơ nh va
    Cưng ch u lc ca va ph thu c vào lo i ch t kt Mác C ng ô u n trung nh nh dính, lưng ch t kt dính, t l nưc/ch t kt dính, ch t va bng MPa không nho hơn lưng ca cát, iu ki n bo dưng và th i gian cng rn.
    nh hưng ca iu ki n s dng: iu ki n s dng là M 1,0 1,0 tính ch t ca vt li u cùng làm vi c vi va ho c tình ch t M 2,5 2,5 ca nn. M 5,0 5,0
    nh hưng ca nhi t : Va ưc dưng h nh ng iu ki n khác nhau thì tc phát tri n cưng cng M 7,5 7,5 khác nhau. M 10 10,0
    nh hưng ca ph gia: tng kh nng gi nưc và M 15 15,0 tng cưng ca va, ng ưi ta th ưng cho thêm vào va xi mng các lo i ph gia nh ư vôi nhuy n, nh ưng M 20 20,0 lưng ph gia cn có mt t l hp lý nh t, ó là t l làm M 30 30,0 cho va có cưng cao nh t. Khi dùng quá t l này thì cưng ca va s gi m. VLXD-Vt li u t nung va va 2-89 VLXD-Vt li u t nung va va 2-90 lu ng, phân tng ca va Kh nng gi nc ca va
    lưu ng ca hn hp va là tính ch t
    Hn hp va ph i có kh nng gi nưc tt quan tr ng m bo nng su t thi công và m bo nưc cho ch t kt dính th y hóa, rn ch t lưng ca kh i xây. ch c, ít b mt nưc do bay hơi, do nn ho c tách
    lưu ng ca hn hp va cng nh ư bê nưc trong quá trình vn chuy n. tông ph thu c vào nhi u yu t nh ư lưng
    Kh nng gi nưc ca hn hp va ưc bi u th nưc nhào tr n, lo i ch t kt dính, lưng ch t qua ph n tr m t l gi a lưu ng ca hn hp kt dính. va sau khi ch u hút áp lc chân không và lưu
    Phân tng là s thay i thành ph n va ưc xác ng ca hn hp va ban u. nh bng khuôn thép tr tròn xoay gm ba ng kim lo i ri nhau. VLXD-Vt li u t nung va va 2-91 VLXD-Vt li u t nung va va 2-92 23
13. nh bn, hi n t ng mc i mu i Ngu n gc sulfate Ca XM, ch sulfate Na thê tư t sulfate Na, K, do pư khi nung vi Mg SO2/SO3 chlorure mưa, sươ ng mu i nitrate i carbonate Carbonat a Ca(OH)2
    i p p, ng n ti p x c g ch, va v i n ư c, ch ng n t • Nư c m ưa • Nư c dâng mao d n t nn • Nư c ng ưng b mt VLXD-Vt li u t nung va va 2-97 25