Luận văn tính chất cơ bản của vật liệu xây dựng

6,261
696
76
GCH H UY DI
ký hiu 01
Kích thước L = B = 200mm
H = 60mm
Độ chu nén /120daN/v
Tiêu th cho 1m
2
= 25v
GCH HOA TH
ký hiu 02
Kích thước L = B = 200mm
H = 60mm
Độ chu nén /120daN/v
Tiêu th cho 1m
2
= 25v
GCH 8 GÓC L TRÒN
ký hiu 03
Kích thước L = B = 200mm
H = 60mm
Độ chu nén /105daN/v
Tiêu th cho 1m
2
= 36v
GCH HOA ĐÀO
ký hiu 04
Kích thước L = B = 195mm
H = 60mm
Độ chu nén /60daN/v
Tiêu th cho 1m
2
= 26v
GCH HOA MAI
ký hiu 05
Kích thước L = B = 200mm
H = 60mm
Độ chu nén /40daN/v
Tiêu th cho 1m
2
= 25v
GCH TAM GIÁC
ký hiu 06
Kích thước L = B = 225mm
H = 60mm
Độ chu nén /120daN/v
Tiêu th cho 1m
2
= 34v
GCH BÔNG VUÔNG
ký hiu 07
Kích thước L = B = 180mm
H = 60mm
Độ chu nén /105daN/v
Tiêu th cho 1m
2
= 30v
GCH T KIT
ký hiu 08
Kích thước L = B = 200mm
H = 60mm
Độ chu nén /120daN/v
Tiêu th cho 1m
2
= 25v
GCH LC GIÁC
ký hiu 09
Kích thước L = B = 90mm
H = 60mm
Độ chu nén /200daN/v
Tiêu th cho 1m
2
= 50v
Hình 3-7: Mt s loi gch trang trí t đất sét nung
46
GẠCH HẠ UY DI ký hiệu 01 Kích thước L = B = 200mm H = 60mm Độ chịu nén /120daN/v Tiêu thụ cho 1m 2 = 25v GẠCH HOA THỊ ký hiệu 02 Kích thước L = B = 200mm H = 60mm Độ chịu nén /120daN/v Tiêu thụ cho 1m 2 = 25v GẠCH 8 GÓC LỖ TRÒN ký hiệu 03 Kích thước L = B = 200mm H = 60mm Độ chịu nén /105daN/v Tiêu thụ cho 1m 2 = 36v GẠCH HOA ĐÀO ký hiệu 04 Kích thước L = B = 195mm H = 60mm Độ chịu nén /60daN/v Tiêu thụ cho 1m 2 = 26v GẠCH HOA MAI ký hiệu 05 Kích thước L = B = 200mm H = 60mm Độ chịu nén /40daN/v Tiêu thụ cho 1m 2 = 25v GẠCH TAM GIÁC ký hiệu 06 Kích thước L = B = 225mm H = 60mm Độ chịu nén /120daN/v Tiêu thụ cho 1m 2 = 34v GẠCH BÔNG VUÔNG ký hiệu 07 Kích thước L = B = 180mm H = 60mm Độ chịu nén /105daN/v Tiêu thụ cho 1m 2 = 30v GẠCH TỨ KIẾT ký hiệu 08 Kích thước L = B = 200mm H = 60mm Độ chịu nén /120daN/v Tiêu thụ cho 1m 2 = 25v GẠCH LỤC GIÁC ký hiệu 09 Kích thước L = B = 90mm H = 60mm Độ chịu nén /200daN/v Tiêu thụ cho 1m 2 = 50v Hình 3-7: Một số loại gạch trang trí từ đất sét nung 46
CHƯƠNG IV
CHT KT DÍNH VÔ CƠ
4.1. Khái nim và phân loi
4.1.1. Khái nim
Cht kết dính vô cơ là loi vt liu thường dng bt, khi nhào trn vi
nước hoc các dung môi khác thì to thành loi h do, dưới tác dng ca quá
trình hóa lý t nó có th rn chc và chuyn sang trng thái đá. Do kh năng này
ca cht kết dính vô cơ mà người ta s dng chúng để gn các loi vt liu ri
rc (cát, đá, si) thành mt khi đồng nht trong công ngh chế to bê tông, va
xây dng, gch silicat, các vt liu đá nhân to không nung và các sn phm xi
măng amiăng.
Có loi cht kết dính vô cơ không tn ti dng bt như vôi cc, thy tinh
lng. Có loi khi nhào trn vi nước thì quá trình rn chc xy ra rt chm như
cht kết dính magie, nhưng nếu trn vi dung dch MgCl
2
hoc MgSO
4
thì quá
trình rn chc xy ra nhanh, cường độ chu lc cao.
4.1.2. Phân loi
Căn c vào môi trường rn chc, cht kết dính vô cơ được chia làm 3 loi:
cht kết dính rn trong không khí, cht kết dính rn trong nước và cht kết dính
rn trong Ôtôcla.
Cht kết dính vô cơ rn trong không khí
Cht kết dính vô cơ rn trong không khí là loi cht kết dính ch có th rn
chc và gi được cường độ lâu dài trong môi trường không khí.
Ví d: Vôi không khí, thch cao, thy tinh lng, cht kết dính magie.
Theo thành phn hoá hc chúng được chia thành 4 nhóm:
(1) Vôi rn trong không khí (thành phn ch yếu là CaO);
(2) Cht kết dính magie (thành phn ch yếu là MgO);
(3) Cht kết dính thch cao (thành phn ch yếu là CaSO
4
)
(4) Thu tinh lng là các silicat natri hoc kali (Na
2
O.nSiO
2
hoc
K
2
O.mSiO
2
) dng lng;
Cht kết dính vô cơ rn trong nước
Cht kết dính vô cơ rn trong nước là loi cht kết dính không nhng có
kh năng rn chc và gi được cường độ lâu dài trong môi trường không khí mà
còn có kh năng rn chc và gi được cường độ lâu dài trong môi trường nước.
Ví d: Vôi thy, các loi xi măng.
V thành phn hoá hc cht kết dính rn trong nước là mt h thng phc
tp bao gm ch yếu là liên kết ca 4 oxyt CaO-SiO
2
-Al
2
O
3
-Fe
2
O
3
. Các liên kết
đó hình thành ra 3 nhóm cht kết dính ch yếu sau :
(1) Xi măng Silicat : các khoáng ch yếu là Silicat canxi (đến 75%).
Trong nhóm này gm có xi măng pooc lăng và các chng loi ca nó (nhóm
cht kết dính ch yếu trong xây dng)
(2) Xi măng alumin: Aluminat canxi là các khoáng ch yếu ca nó.
(3) Vôi thu và xi măng La mã.
47
CHƯƠNG IV CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ 4.1. Khái niệm và phân loại 4.1.1. Khái niệm Chất kết dính vô cơ là loại vật liệu thường ở dạng bột, khi nhào trộn với nước hoặc các dung môi khác thì tạo thành loại hồ dẻo, dưới tác dụng của quá trình hóa lý tự nó có thể rắn chắc và chuyển sang trạng thái đá. Do khả năng này của chất kết dính vô cơ mà người ta sử dụng chúng để gắn các loại vật liệu rời rạc (cát, đá, sỏi) thành một khối đồng nhất trong công nghệ chế tạo bê tông, vữa xây dựng, gạch silicat, các vật liệu đá nhân tạo không nung và các sản phẩm xi măng amiăng. Có loại chất kết dính vô cơ không tồn tại ở dạng bột như vôi cục, thủy tinh lỏng. Có loại khi nhào trộn với nước thì quá trình rắn chắc xảy ra rất chậm như chất kết dính magie, nhưng nếu trộn với dung dịch MgCl 2 hoặc MgSO 4 thì quá trình rắn chắc xảy ra nhanh, cường độ chịu lực cao. 4.1.2. Phân loại Căn cứ vào môi trường rắn chắc, chất kết dính vô cơ được chia làm 3 loại: chất kết dính rắn trong không khí, chất kết dính rắn trong nước và chất kết dính rắn trong Ôtôcla. Chất kết dính vô cơ rắn trong không khí Chất kết dính vô cơ rắn trong không khí là loại chất kết dính chỉ có thể rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường không khí. Ví dụ: Vôi không khí, thạch cao, thủy tinh lỏng, chất kết dính magie. Theo thành phần hoá học chúng được chia thành 4 nhóm: (1) Vôi rắn trong không khí (thành phần chủ yếu là CaO); (2) Chất kết dính magie (thành phần chủ yếu là MgO); (3) Chất kết dính thạch cao (thành phần chủ yếu là CaSO 4 ) (4) Thuỷ tinh lỏng là các silicat natri hoặc kali (Na 2 O.nSiO 2 hoặc K 2 O.mSiO 2 ) ở dạng lỏng; Chất kết dính vô cơ rắn trong nước Chất kết dính vô cơ rắn trong nước là loại chất kết dính không những có khả năng rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường không khí mà còn có khả năng rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường nước. Ví dụ: Vôi thủy, các loại xi măng. Về thành phần hoá học chất kết dính rắn trong nước là một hệ thống phức tạp bao gồm chủ yếu là liên kết của 4 oxyt CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 -Fe 2 O 3 . Các liên kết đó hình thành ra 3 nhóm chất kết dính chủ yếu sau : (1) Xi măng Silicat : các khoáng chủ yếu là Silicat canxi (đến 75%). Trong nhóm này gồm có xi măng pooc lăng và các chủng loại của nó (nhóm chất kết dính chủ yếu trong xây dựng) (2) Xi măng alumin: Aluminat canxi là các khoáng chủ yếu của nó. (3) Vôi thuỷ và xi măng La mã. 47
Cht kết dính rn trong Ôtôcla
Bao gm nhng cht có kh năng trong môi trường hơi nước bão hoà có
nhit độ 175÷200
o
C và áp sut 8÷12 atm để hình thành ra “đá xi măng“. Cht
kết dính này có 2 thành phn ch yếu là CaO và SiO
2
. điu kin thường ch
CaO đóng vai trò kết dính nhưng trong điu kin ôtôcla thì CaO tác dng vi
SiO
2
to thành các khoáng mi có độ bn nước và kh năng chu lc cao. Các
cht kết dính thường gp trong nhóm này là: cht kết dính vôi silic; vôi tro; vôi
x, ...
4.2. Vôi rn trong không khí
4.2.1. Khái nim
Vôi rn trong không khí (gi tt là vôi) là cht kết dính vô cơ rn trong
không khí, d s dng, giá thành h, quá trình sn xut đơn gin.
Nguyên liu để sn xut vôi là các loi đá giàu khoáng canxit cacbonat
CaCO
3
như đá san hô, đá vôi, đá đôlômit vi hàm lượng sét không ln hơn 6%.
Trong đó hay dùng nht là đá vôi đặc.
Để nung vôi trước hết phi đập đá thành cc 10-20 cm, sau đó nung nhit
độ 900 - 1100
0
C, thc cht ca quá trình nung vôi là thc hin phn ng:
CaCO
3
' CaO + CO
2
- Q .
Phn ng trên là phn ng thun nghch vì vy khi nung vôi phi thông
thoáng lò để khí cacbonic bay ra, phn ng theo chiu thun s mnh hơn và
cht lượng vôi s tt hơn.
Phn ng nung vôi là phn ng xy ra t ngoài vào trong nên các cc đá
vôi đem nung phi đều nhau để đảm bo cht lượng vôi, hn chế hin tượng vôi
non la (vôi sng) và vôi già la (vôi cháy). Khi vôi non la thì bên trong các
cc vôi s còn mt phn đá vôi (CaCO
3
) chưa chuyn hóa thành vôi do đó sau
này s kém do, nhiu hn sn đá. Nếu kích thước cc đá quá nh hoc nhit độ
nung quá cao thì CaO sau khi sinh ra s tác dng vi tp cht sét to thành
màng keo silicat canxi và aluminat canxi cng bao bc ly ht vôi làm vôi khó
thy hóa khi tôi, khi dùng trong kết cu ht vôi s hút m tăng th tích làm kết
cu b r, nt, các ht vôi đó gi là ht già la.
4.2.2. Các hình thc s dng vôi trong xây dng
Vôi được s dng hai dng vôi chín và bt vôi sng.
Vôi chín
Là vôi được tôi trước khi dùng, khi cho vôi vào nước quá trình tôi s xy ra
theo phn ng : CaO + H
2
O = Ca(OH)
2
+ Q .
Tùy thuc vào lượng nước cho tác dng vi vôi s có 3 dng vôi chín
thường gp:
Bt vôi chín: Được to thành khi lượng nước va đủ để phn ng vi vôi.
Tính theo phương trình phn ng thì lượng nước đó là 32,14% so vi lượng vôi,
nhưng vì phn ng tôi vôi là ta nhit nên nước b bc hơi do đó thc tế lượng
nước này khong 70%. Vôi bt có khi lượng th tích 400 - 450 kg/m
3
.
48
Chất kết dính rắn trong Ôtôcla Bao gồm những chất có khả năng trong môi trường hơi nước bão hoà có nhiệt độ 175÷200 o C và áp suất 8÷12 atm để hình thành ra “đá xi măng“. Chất kết dính này có 2 thành phần chủ yếu là CaO và SiO 2 . Ở điều kiện thường chỉ có CaO đóng vai trò kết dính nhưng trong điều kiện ôtôcla thì CaO tác dụng với SiO 2 tạo thành các khoáng mới có độ bền nước và khả năng chịu lực cao. Các chất kết dính thường gặp trong nhóm này là: chất kết dính vôi silic; vôi tro; vôi xỉ, ... 4.2. Vôi rắn trong không khí 4.2.1. Khái niệm Vôi rắn trong không khí (gọi tắt là vôi) là chất kết dính vô cơ rắn trong không khí, dễ sử dụng, giá thành hạ, quá trình sản xuất đơn giản. Nguyên liệu để sản xuất vôi là các loại đá giàu khoáng canxit cacbonat CaCO 3 như đá san hô, đá vôi, đá đôlômit với hàm lượng sét không lớn hơn 6%. Trong đó hay dùng nhất là đá vôi đặc. Để nung vôi trước hết phải đập đá thành cục 10-20 cm, sau đó nung ở nhiệt độ 900 - 1100 0 C, thực chất của quá trình nung vôi là thực hiện phản ứng: CaCO 3 ' CaO + CO 2 ↑ - Q . Phản ứng trên là phản ứng thuận nghịch vì vậy khi nung vôi phải thông thoáng lò để khí cacbonic bay ra, phản ứng theo chiều thuận sẽ mạnh hơn và chất lượng vôi sẽ tốt hơn. Phản ứng nung vôi là phản ứng xảy ra từ ngoài vào trong nên các cục đá vôi đem nung phải đều nhau để đảm bảo chất lượng vôi, hạn chế hiện tượng vôi non lửa (vôi sống) và vôi già lửa (vôi cháy). Khi vôi non lửa thì bên trong các cục vôi sẽ còn một phần đá vôi (CaCO 3 ) chưa chuyển hóa thành vôi do đó sau này sẽ kém dẻo, nhiều hạn sạn đá. Nếu kích thước cục đá quá nhỏ hoặc nhiệt độ nung quá cao thì CaO sau khi sinh ra sẽ tác dụng với tạp chất sét tạo thành màng keo silicat canxi và aluminat canxi cứng bao bọc lấy hạt vôi làm vôi khó thủy hóa khi tôi, khi dùng trong kết cấu hạt vôi sẽ hút ẩm tăng thể tích làm kết cấu bị rỗ, nứt, các hạt vôi đó gọi là hạt già lửa. 4.2.2. Các hình thức sử dụng vôi trong xây dựng Vôi được sử dụng ở hai dạng vôi chín và bột vôi sống. Vôi chín Là vôi được tôi trước khi dùng, khi cho vôi vào nước quá trình tôi sẽ xảy ra theo phản ứng : CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 + Q . Tùy thuộc vào lượng nước cho tác dụng với vôi sẽ có 3 dạng vôi chín thường gặp: Bột vôi chín: Được tạo thành khi lượng nước vừa đủ để phản ứng với vôi. Tính theo phương trình phản ứng thì lượng nước đó là 32,14% so với lượng vôi, nhưng vì phản ứng tôi vôi là tỏa nhiệt nên nước bị bốc hơi do đó thực tế lượng nước này khoảng 70%. Vôi bột có khối lượng thể tích 400 - 450 kg/m 3 . 48
Vôi nhuyn: Được to thành khi lượng nước tác dng cho vào nhiu hơn
đến mc sinh ra mt loi va st cha khong 50% là Ca(OH)
2
và 50% là nước
t do. Vôi nhuyn có khi lượng th tích 1200 - 1400 kg/m
3
.
Vôi sa : Được to thành khi lượng nước nhiu hơn so vi vôi nhuyn, có
khong ít hơn 50% Ca(OH)
2
và hơn 50% là nước.
Trong xây dng thường dùng ch yếu là vôi nhuyn và vôi sa còn bt vôi
chín hay dùng trong y hc hay nông nghip. S dng vôi chín trong xây dng có
ưu đim là s dng và bo qun đơn gin nhưng cường độ chu lc thp và khó
hn chế được tác hi ca ht sn già la, khi s dng phi lc k các ht sn.
Bt vôi sng
Bt vôi sng được to thành khi đem vôi cc nghin nh, độ mn ca bt
vôi sng khá cao biu th bng lượng lt qua sàng 4900 l/cm
2
không nh hơn
90%. Sau khi nghin bt vôi sng được đóng thành tng bao bo qun và s
dng như xi măng.
S dng bt vôi sng trong xây dng có ưu đim là rn chc nhanh và cho
cường độ cao hơn vôi chín do tn dng được lượng nhit ta ra khi tôi vôi để to
ra phn ng silicat, không b nh hưởng ca ht sn, không tn thi gian tôi
nhưng loi vôi này khó bo qun vì d hút m gim cht lượng, mt khác tn
thiết b nghin, khi sn xut và s dng bi vôi đều nh hưởng đến sc khe
công nhân.
4.2.3. Các ch tiêu đánh giá cht lượng vôi
Cht lượng vôi càng tt khi hàm lượng CaO càng cao và cu trúc ca nó
càng tt (d tác dng vi nước). Do đó để đánh giá cht lượng ca vôi người ta
dng các ch tiêu sau :
Độ hot tính ca vôi
Độ hot tính ca vôi được đánh giá bng ch tiêu tng hàm lượng CaO và
MgO, khi hàm lượng CaO và MgO càng ln thì sn lượng vôi va càng nhiu và
ngược li.
Nhit độ tôi và tc độ tôi
Khi vôi tác dng vi nước (tôi vôi) phát sinh phn ng ta nhit, nhit
lượng phát ra làm tăng nhit độ ca vôi, vôi càng tinh khiết (nhiu CaO) thì phát
nhit càng nhiu, nhit độ vôi càng cao và tc độ tôi càng nhanh, sn lượng vôi
va cũng càng ln như vy phm cht ca vôi càng cao.
Nhit độ tôi : Là nhit độ cao nht trong quá trình tôi.
Tc độ tôi (thi gian tôi) : Là thi gian tính t lúc vôi tác dng vi nước
đến khi đạt được nhit độ cao nht khi tôi.
Sn lượng vôi
Sn lượng vôi va là lượng vôi nhuyn tính bng lít do 1kg vôi sng sinh
ra. sn lượng vôi va càng nhiu vôi càng tt.
Sn lượng vôi va thường có liên quan đến lượng ngm CaO, nhit độ tôi
và tc độ tôi ca vôi. Vôi có hàm lượng CaO càng cao, nhit độ tôi và tc độ tôi
càng ln thì sn lượng vôi va càng nhiu.
49
Vôi nhuyễn: Được tạo thành khi lượng nước tác dụng cho vào nhiều hơn đến mức sinh ra một loại vữa sệt chứa khoảng 50% là Ca(OH) 2 và 50% là nước tự do. Vôi nhuyễn có khối lượng thể tích 1200 - 1400 kg/m 3 . Vôi sữa : Được tạo thành khi lượng nước nhiều hơn so với vôi nhuyễn, có khoảng ít hơn 50% Ca(OH) 2 và hơn 50% là nước. Trong xây dựng thường dùng chủ yếu là vôi nhuyễn và vôi sữa còn bột vôi chín hay dùng trong y học hay nông nghiệp. Sử dụng vôi chín trong xây dựng có ưu điểm là sử dụng và bảo quản đơn giản nhưng cường độ chịu lực thấp và khó hạn chế được tác hại của hạt sạn già lửa, khi sử dụng phải lọc kỹ các hạt sạn. Bột vôi sống Bột vôi sống được tạo thành khi đem vôi cục nghiền nhỏ, độ mịn của bột vôi sống khá cao biểu thị bằng lượng lọt qua sàng 4900 lỗ/cm 2 không nhỏ hơn 90%. Sau khi nghiền bột vôi sống được đóng thành từng bao bảo quản và sử dụng như xi măng. Sử dụng bột vôi sống trong xây dựng có ưu điểm là rắn chắc nhanh và cho cường độ cao hơn vôi chín do tận dụng được lượng nhiệt tỏa ra khi tôi vôi để tạo ra phản ứng silicat, không bị ảnh hưởng của hạt sạn, không tốn thời gian tôi nhưng loại vôi này khó bảo quản vì dễ hút ẩm giảm chất lượng, mặt khác tốn thiết bị nghiền, khi sản xuất và sử dụng bụi vôi đều ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân. 4.2.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng vôi Chất lượng vôi càng tốt khi hàm lượng CaO càng cao và cấu trúc của nó càng tốt (dễ tác dụng với nước). Do đó để đánh giá chất lượng của vôi người ta dụng các chỉ tiêu sau : Độ hoạt tính của vôi Độ hoạt tính của vôi được đánh giá bằng chỉ tiêu tổng hàm lượng CaO và MgO, khi hàm lượng CaO và MgO càng lớn thì sản lượng vôi vữa càng nhiều và ngược lại. Nhiệt độ tôi và tốc độ tôi Khi vôi tác dụng với nước (tôi vôi) phát sinh phản ứng tỏa nhiệt, nhiệt lượng phát ra làm tăng nhiệt độ của vôi, vôi càng tinh khiết (nhiều CaO) thì phát nhiệt càng nhiều, nhiệt độ vôi càng cao và tốc độ tôi càng nhanh, sản lượng vôi vữa cũng càng lớn như vậy phẩm chất của vôi càng cao. Nhiệt độ tôi : Là nhiệt độ cao nhất trong quá trình tôi. Tốc độ tôi (thời gian tôi) : Là thời gian tính từ lúc vôi tác dụng với nước đến khi đạt được nhiệt độ cao nhất khi tôi. Sản lượng vôi Sản lượng vôi vữa là lượng vôi nhuyễn tính bằng lít do 1kg vôi sống sinh ra. sản lượng vôi vữa càng nhiều vôi càng tốt. Sản lượng vôi vữa thường có liên quan đến lượng ngậm CaO, nhiệt độ tôi và tốc độ tôi của vôi. Vôi có hàm lượng CaO càng cao, nhiệt độ tôi và tốc độ tôi càng lớn thì sản lượng vôi vữa càng nhiều. 49
Lượng ht sn
Ht sn là nhng ht vôi chưa tôi được trong vôi va. Ht sn có th là vôi
già la, non la hoc bã than v.v...
Lượng ht sn là t s gia khi lượng ht sn so vi khi lượng vôi sng
(các ht còn li trên sàng 124 l /cm
2
), tính bng %.
Lượng ht sn liên quan đến nhit độ tôi và và sn lượng vôi va, khi lượng
ht sn càng ln thì phn vôi tác dng vi nước càng ít đi do đó nhit độ tôi và
sn lượng vôi va càng nh.
Độ mn ca bt vôi sng
Bt vôi sng càng mn càng tt vì nó s thy hóa vi nước càng nhanh và
càng trit để, nhit độ tôi và tc độ tôi càng lp sn lượng va vôi càng nhiu.
Các ch tiêu cơ bn đánh giá cht lượng ca vôi được quy định theo TCVN
2231 - 1989 bng 4 - 1.
Bng 4 - 1
Vôi cc và vôi bt nghin
Tên ch tiêu
Loi I Loi II Loi III
1 . Tc độ tôi vôi, phút
a . Tôi nhanh, không ln hơn 10 10 10
b . Tôi trung bình, không ln hơn 20 20 20
c . Tôi chm, ln hơn 20 20 20
2 .Hàm lượng MgO,%,không ln hơn 5 5 5
3. Tng hàm lượng (CaO+MgO) hot tính, % ,
không nh hơn
88 80 70
4 . Độ nhuyn ca vôi tôi, l/kg, không nh hơn
2,4 2,0 1,6
5 . Hàm lượng ht không tôi được ca vôi cc,
%, không ln hơn
5 7 10
6 . Độ mn ca vôi bt,%, không ln hơn :
- Trên sàng 0,063 2 2 2
- Trên sàng 0,008 10 10 10
4.2.4. Quá trình rn chc ca vôi
Vôi được s dng ch yếu trong va. Trong không khí va vôi rn chc li
do nh hưởng đồng thi ca hai quá trình chính: 1, s mt nước ca va làm
Ca(OH)
2
chuyn dn t trng thái keo sang ngưng keo và kết tinh; 2, cacbonat
hóa vôi dưới s tác dng ca khí cacbonic trong không khí.
Quá trình rn chc ca vôi không khí xy ra chm do đó khi xây b m ướt
khá lâu. Nếu dùng bin pháp sy s tăng nhanh được quá trình rn chc.
4.2.5. Công dng và bo qun
Công dng
Trong xây dng vôi dùng để sn xut va xây, va trát cho các b công
trình trên khô, có yêu cu chu lc không cao lm.
Ngoài ra vôi còn được dùng để sn xut gch silicat hoc quét trn, quét
tường, là lp trang trí và bo v vt liu phía trong.
50
Lượng hạt sạn Hạt sạn là những hạt vôi chưa tôi được trong vôi vữa. Hạt sạn có thể là vôi già lửa, non lửa hoặc bã than v.v... Lượng hạt sạn là tỷ số giữa khối lượng hạt sạn so với khối lượng vôi sống (các hạt còn lại trên sàng 124 lỗ /cm 2 ), tính bằng %. Lượng hạt sạn liên quan đến nhiệt độ tôi và và sản lượng vôi vữa, khi lượng hạt sạn càng lớn thì phần vôi tác dụng với nước càng ít đi do đó nhiệt độ tôi và sản lượng vôi vữa càng nhỏ. Độ mịn của bột vôi sống Bột vôi sống càng mịn càng tốt vì nó sẽ thủy hóa với nước càng nhanh và càng triệt để, nhiệt độ tôi và tốc độ tôi càng lớp sản lượng vữa vôi càng nhiều. Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng của vôi được quy định theo TCVN 2231 - 1989 bảng 4 - 1. Bảng 4 - 1 Vôi cục và vôi bột nghiền Tên chỉ tiêu Loại I Loại II Loại III 1 . Tốc độ tôi vôi, phút a . Tôi nhanh, không lớn hơn 10 10 10 b . Tôi trung bình, không lớn hơn 20 20 20 c . Tôi chậm, lớn hơn 20 20 20 2 .Hàm lượng MgO,%,không lớn hơn 5 5 5 3. Tổng hàm lượng (CaO+MgO) hoạt tính, % , không nhỏ hơn 88 80 70 4 . Độ nhuyễn của vôi tôi, l/kg, không nhỏ hơn 2,4 2,0 1,6 5 . Hàm lượng hạt không tôi được của vôi cục, %, không lớn hơn 5 7 10 6 . Độ mịn của vôi bột,%, không lớn hơn : - Trên sàng 0,063 2 2 2 - Trên sàng 0,008 10 10 10 4.2.4. Quá trình rắn chắc của vôi Vôi được sử dụng chủ yếu trong vữa. Trong không khí vữa vôi rắn chắc lại do ảnh hưởng đồng thời của hai quá trình chính: 1, sự mất nước của vữa làm Ca(OH) 2 chuyển dần từ trạng thái keo sang ngưng keo và kết tinh; 2, cacbonat hóa vôi dưới sự tác dụng của khí cacbonic trong không khí. Quá trình rắn chắc của vôi không khí xảy ra chậm do đó khối xây bị ẩm ướt khá lâu. Nếu dùng biện pháp sấy sẽ tăng nhanh được quá trình rắn chắc. 4.2.5. Công dụng và bảo quản Công dụng Trong xây dựng vôi dùng để sản xuất vữa xây, vữa trát cho các bộ công trình ở trên khô, có yêu cầu chịu lực không cao lắm. Ngoài ra vôi còn được dùng để sản xuất gạch silicat hoặc quét trần, quét tường, là lớp trang trí và bảo vệ vật liệu phía trong. 50
Bo qun
Tùy tng hình thc s dng mà có cách bo qun thích hp.
Vi vi cc nên tôi ngay hoc nghin mn đưa vào bao, không nên d tr
vôi cc lâu.
Vôi nhuyn phi được ngâm trong h có lp cát hoc nước ph bên trên
dày 10 - 20 cm để ngăn cn s tiếp xúc ca vôi vi khí CO
2
trong không khí
theo phn ng:
Ca(OH)
2
+ CO
2
= CaCO
3
+ H
2
O .
Khi vôi b hóa đá (CaCO
3
), cht lượng vôi s gim, vôi ít do kh năng liên
kết kém.
4.3. Thch cao xây dng
4.3.1. Khái nim
Thch cao xây dng là mt cht kết dính cng rn được trong không khí,
chế to bng cách nung thch cao hai phân t nước (CaSO
4
.2H
2
O) nhit độ
140-170
0
C đến khi biến thành thch cao na phân t nước (CaSO
4
.0,5H
2
O) ri
nghin thành bt nh. Cũng có th nghin thch cao hai nước trước ri mi nung
thành thch cao na nước. Trong mt s sơ đồ công ngh vic nghin và nung
được tiến hành cùng trong mt thiết b:
OH5,1OH5,0.CaSOOH2.CaSO
224
C170140
24
0
+⎯→
Khi nung thch cao xây dng được to thành theo phn ng :
Nếu nhit độ nung cao 600 - 700
0
C thì đá thch cao hai nước biến thành
thch cao cng CaSO
4
, loi này có tc độ cng rn chm hơn so vi thch cao
xây dng.
4.3.2. Quá trình rn chc
Khi nhào trn thch cao vi nước s sinh ra mt loi va do có tính linh
động tt ri dn dn sau mt quá trình biến đổi lý, hóa, tính do mt dn, quá
trình đó gi là quá trình đông kết, sau đó thch cao tr thành cng rn, độ chu
lc tăng dn, đây là quá trình rn chc. C hai quá trình này được gi chung là
quá trình rn chc ca thch cao.
Thch cao tác dng vi nước theo phương trình phn ng sau :
CaSO
4
.0,5H
2
O + 1,5 H
2
O = CaSO
4
. 2H
2
O .
Quá trình rn chc ca thch cao chia làm 3 thi k :
Thi k hòa tan.
Thi k hóa keo.
Thi k kết tinh.
Hai thi k đầu gi là thi k đông kết, thi k th 3 gi là thi k rn chc
và thch cao có kh năng chu lc.
Ba thi k ca quá trình rn chc không phân chia tách bit và xy ra xen
k vi nhau.
51
Bảo quản Tùy từng hình thức sử dụng mà có cách bảo quản thích hợp. Với vội cục nên tôi ngay hoặc nghiền mịn đưa vào bao, không nên dự trữ vôi cục lâu. Vôi nhuyễn phải được ngâm trong hố có lớp cát hoặc nước phủ bên trên dày 10 - 20 cm để ngăn cản sự tiếp xúc của vôi với khí CO 2 trong không khí theo phản ứng: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O . Khi vôi bị hóa đá (CaCO 3 ), chất lượng vôi sẽ giảm, vôi ít dẻo khả năng liên kết kém. 4.3. Thạch cao xây dựng 4.3.1. Khái niệm Thạch cao xây dựng là một chất kết dính cứng rắn được trong không khí, chế tạo bằng cách nung thạch cao hai phân tử nước (CaSO 4 .2H 2 O) ở nhiệt độ 140-170 0 C đến khi biến thành thạch cao nửa phân tử nước (CaSO 4 .0,5H 2 O) rồi nghiền thành bột nhỏ. Cũng có thể nghiền thạch cao hai nước trước rồi mới nung thành thạch cao nửa nước. Trong một số sơ đồ công nghệ việc nghiền và nung được tiến hành cùng trong một thiết bị: OH5,1OH5,0.CaSOOH2.CaSO 224 C170140 24 0 +⎯⎯⎯→⎯ − Khi nung thạch cao xây dựng được tạo thành theo phản ứng : Nếu nhiệt độ nung cao 600 - 700 0 C thì đá thạch cao hai nước biến thành thạch cao cứng CaSO 4 , loại này có tốc độ cứng rắn chậm hơn so với thạch cao xây dựng. 4.3.2. Quá trình rắn chắc Khi nhào trộn thạch cao với nước sẽ sinh ra một loại vữa dẻo có tính linh động tốt rồi dần dần sau một quá trình biến đổi lý, hóa, tính dẻo mất dần, quá trình đó gọi là quá trình đông kết, sau đó thạch cao trở thành cứng rắn, độ chịu lực tăng dần, đây là quá trình rắn chắc. Cả hai quá trình này được gọi chung là quá trình rắn chắc của thạch cao. Thạch cao tác dụng với nước theo phương trình phản ứng sau : CaSO 4 .0,5H 2 O + 1,5 H 2 O = CaSO 4 . 2H 2 O . Quá trình rắn chắc của thạch cao chia làm 3 thời kỳ : Thời kỳ hòa tan. Thời kỳ hóa keo. Thời kỳ kết tinh. Hai thời kỳ đầu gọi là thời kỳ đông kết, thời kỳ thứ 3 gọi là thời kỳ rắn chắc và thạch cao có khả năng chịu lực. Ba thời kỳ của quá trình rắn chắc không phân chia tách biệt và xảy ra xen kẽ với nhau. 51
4.3.3. Các tính cht cơ bn
Độ mn
Thch cao nung xong được nghin thành bt mn, thch cao càng mn
thì quá trình thy hóa càng nhanh, cng rn càng sm và cường độ càng cao.
Độ mn ca thch cao phi đạt ch tiêu lượng sót trên sàng 918 l/cm
2
đối
vi thch cao loi I không ln hơn 25% đối vi loi II không ln hơn 35%
Khi lượng riêng và khi lượng th tích
Khi lượng riêng :
ρ
= 2600 - 2700 kg/m
3
.
Khi lượng th tích :
ρ
v
= 800 - 1000 kg/m
3
.
Lượng nước tiêu chun
Khi nhào trn thch cao vi nước để to ra va, nếu trn ít nước quá thì va
s khô khó thi công, nếu lượng nước trn nhiu quá thì va s nhão d thi công
nhưng nước tha nhiu khi bay hơi đi để li nhiu l rng làm cho cường độ
chu lc ca va gim. Vì vy phi nhào trn vi mt lượng nước thích hp
nhm đảm bo hai yêu cu va d thi công va đạt được cường độ chu lc cao.
Lượng nước đảm bo cho va thch cao đạt được hai yêu cu trên gi là
lượng nước tiêu chun. Lượng nước đó đảm bo cho h thch cao có độ đặc tiêu
chun và được biu th bng t l % nước so vi khi lượng ca thch cao:
7,05,0
X
N
÷=
Lượng nước tiêu chun ca thch cao được xác định như sau :
Dùng dng c Xuttard gm mt ng làm bng đồng, đường kính trong
bng 5,0 cm; cao 10 cm và mt tm kính vuông có cnh bng 20 cm. Trên tm
kính hoc trên miếng giy dán dưới tm kính v mt lot các vòng tròn đồng
tâm có đường kính dưới 14cm, các vòng tròn cách nhau 1cm, các vòng tròn to
hơn v cách nhau 2cm.
Cân 300g thch cao trn vi 50 - 70% nước, cho thch cao vào nước và
trn nhanh (trong 30 giây) t dưới lên trên cho đến khi hn hp đồng đều ri để
yên trong mt phút. Sau đó trn mnh 2 cái ri đổ nhanh h thch cao vào ng
tr đặt trên tm kính nm ngang, dùng dao gt bng mt thch cao ngang mép
hình tr. Tt c các động tác này làm không quá 30 giây, rút ng tr lên theo
phương thng đứng, khi đó h thch cao chy xung tm kính thành hình nón
ct. Nếu đường kính đáy nón ct bng 12 cm thì h đã đạt độ đặc tiêu chun,
lượng nước đã nhào trn gi là lượng nước tiêu chun. Nếu đường kính đáy nón
ct ln hơn hoc nh hơn 12 cm, phi trn h thch cao khác vi lượng nước ít
hơn hoc nhiu hơn và tiếp tc thí nghim như trên để tìm được lượng nước tính
bng % so vi khi lượng ca thch cao ng vi hđộ đặc tiêu chun.
Thi gian đông kết
Sau khi trn thch cao vi nước h thch cao dn dn đông đặc li .
Thi gian t khi bt đầu nhào trn thch cao vi nước cho ti khi h thch
cao mt do và bt đầu có kh năng chu lc gi là thi gian đông kết.
Thi gian đông kết ca thch cao bao gm hai giai đon:
52
4.3.3. Các tính chất cơ bản Độ mịn Thạch cao nung xong được nghiền thành bột mịn, thạch cao càng mịn thì quá trình thủy hóa càng nhanh, cứng rắn càng sớm và cường độ càng cao. Độ mịn của thạch cao phải đạt chỉ tiêu lượng sót trên sàng 918 lỗ/cm 2 đối với thạch cao loại I không lớn hơn 25% đối với loại II không lớn hơn 35% Khối lượng riêng và khối lượng thể tích Khối lượng riêng : ρ = 2600 - 2700 kg/m 3 . Khối lượng thể tích : ρ v = 800 - 1000 kg/m 3 . Lượng nước tiêu chuẩn Khi nhào trộn thạch cao với nước để tạo ra vữa, nếu trộn ít nước quá thì vữa sẽ khô khó thi công, nếu lượng nước trộn nhiều quá thì vữa sẽ nhão dễ thi công nhưng nước thừa nhiều khi bay hơi đi để lại nhiều lỗ rỗng làm cho cường độ chịu lực của vữa giảm. Vì vậy phải nhào trộn với một lượng nước thích hợp nhằm đảm bảo hai yêu cầu vừa dễ thi công vừa đạt được cường độ chịu lực cao. Lượng nước đảm bảo cho vữa thạch cao đạt được hai yêu cầu trên gọi là lượng nước tiêu chuẩn. Lượng nước đó đảm bảo cho hồ thạch cao có độ đặc tiêu chuẩn và được biểu thị bằng tỷ lệ % nước so với khối lượng của thạch cao: 7,05,0 X N ÷= Lượng nước tiêu chuẩn của thạch cao được xác định như sau : Dùng dụng cụ Xuttard gồm một ống làm bằng đồng, đường kính trong bằng 5,0 cm; cao 10 cm và một tấm kính vuông có cạnh bằng 20 cm. Trên tấm kính hoặc trên miếng giấy dán dưới tấm kính vẽ một loạt các vòng tròn đồng tâm có đường kính dưới 14cm, các vòng tròn cách nhau 1cm, các vòng tròn to hơn vẽ cách nhau 2cm. Cân 300g thạch cao trộn với 50 - 70% nước, cho thạch cao vào nước và trộn nhanh (trong 30 giây) từ dưới lên trên cho đến khi hỗn hợp đồng đều rồi để yên trong một phút. Sau đó trộn mạnh 2 cái rồi đổ nhanh hồ thạch cao vào ống trụ đặt trên tấm kính nằm ngang, dùng dao gạt bằng mặt thạch cao ngang mép hình trụ. Tất cả các động tác này làm không quá 30 giây, rút ống trụ lên theo phương thẳng đứng, khi đó hồ thạch cao chảy xuống tấm kính thành hình nón cụt. Nếu đường kính đáy nón cụt bằng 12 cm thì hồ đã đạt độ đặc tiêu chuẩn, lượng nước đã nhào trộn gọi là lượng nước tiêu chuẩn. Nếu đường kính đáy nón cụt lớn hơn hoặc nhỏ hơn 12 cm, phải trộn hồ thạch cao khác với lượng nước ít hơn hoặc nhiều hơn và tiếp tục thí nghiệm như trên để tìm được lượng nước tính bằng % so với khối lượng của thạch cao ứng với hồ có độ đặc tiêu chuẩn. Thời gian đông kết Sau khi trộn thạch cao với nước hồ thạch cao dần dần đông đặc lại . Thời gian từ khi bắt đầu nhào trộn thạch cao với nước cho tới khi hồ thạch cao mất dẻo và bắt đầu có khả năng chịu lực gọi là thời gian đông kết. Thời gian đông kết của thạch cao bao gồm hai giai đoạn: 52
Thi gian bt đầu đông kết: Là khong thi gian t khi bt đầu nhào trn
thch cao vi nước đến khi h mt tính do. ng vi lúc kim vika có đường
kính 1,1mm ln đầu tiên cm sâu cách tm kính 0,5 mm.
Thi gian kết thúc đông kết : Là khong thi gian t khi bt đầu nhào trn
thch cao vi nước đến khi h có cường độ nht định, ng vi lúc kim vika có
đường kính 1,1 mm ln đầu tiên cm sâu vào h 0,5 mm.
Ý nghĩa ca thi gian đông kết ca h thch cao
Sau khi đã bt đầu đông kết h, va và bê tông thch cao không được đổ
vào khuôn hoc dùng để trát b mt, đặc bit sau khi thch cao đã kết thúc đông
kết, vì khi đó các thao tác ca quá trình thi công s phá v cu trúc mi được
hình thành ca h thch cao làm cho cường độ chu lc gim đi nhiu. Chính vì
vy phi thi công va và bê tông thch cao trong khong thi gian t lúc trn
đến lúc bt đầu đông kết.
Các loi thch cao có thi gian đông kết khác nhau. Nếu đông kết sm quá
thì vic thi công phi hết sc khn trương, có khi thi công không kp nhưng
cường độ lúc đầu cao và ngược li.
Vi ý nghĩa như trên nên thi gian đông kết ca h thch cao được quy
định Thi gian bt đầu đông kết / 6 phút. Thi gian kết thúc đông kết 30
phút. Để có chế độ thi công hp lý và đảm bo cht lượng công trình thi gian
đông kết ca thch cao cn phi được xác định c th bng cách sau :
Dng c th: Là máy cm kim vika (hình 4-1) gm b phn chính là
thanh chy có gn kim ch th di
chuyn theo phương thng đứng bên
cnh thước khc độ t 0 đến 40 mm
gn trên giá. đầu dưới thanh chy
gn mt cái kim thép đường kính
1,1mm, chiu dài 50 mm, khi lượng
ca thanh và kim bng 120 g.
Ngoài ra còn có mt khâu hình
côn làm bng nha ebonit hoc bng
đồng thau cao 40mm, đường kính trên
65mm, đường kính dưới 75 mm và
mt tm kính vuông có kích thước
10 x 10 mm.
Cách xác định: Thi gian bt đầu
đông kết và thi gian kết thúc đông
kết được xác định như sau :
Hình 4 - 1 : Dng c vi ka
1. Thanh chy; 2. L trượt; 3. Vít điu chnh;
4. Kim ch vch; 5. Thước chia độ; 6. Kim vika;
7. Khâu vika; 8. Bàn
đ
d
n
g
c
vika
Đổ mt lượng nước tương ng vi độ đặc tiêu chun ca h thch cao vào
mt chu bng kim loi hoc bng s; Sau đó đổ vào chu 200g thch cao, bt
đầu tính thi gian ri trn đều bng tay. Phi đổ t t trong 30 giây cho h thch
cao vào khâu ca máy đặt trên tm kính, ct h tha bng dao và miết bng mt.
Sau đó đặt khâu dưới kim ca máy cho đầu kim xung sát mt h, m c
hãm thanh chy và kim t do rơi xung cm vào h thch cao. C 30 giây cho
53
Thời gian bắt đầu đông kết: Là khoảng thời gian từ khi bắt đầu nhào trộn thạch cao với nước đến khi hồ mất tính dẻo. Ứng với lúc kim vika có đường kính 1,1mm lần đầu tiên cắm sâu cách tấm kính ≤ 0,5 mm. Thời gian kết thúc đông kết : Là khoảng thời gian từ khi bắt đầu nhào trộn thạch cao với nước đến khi hồ có cường độ nhất định, ứng với lúc kim vika có đường kính 1,1 mm lần đầu tiên cắm sâu vào hồ ≤ 0,5 mm. Ý nghĩa của thời gian đông kết của hồ thạch cao Sau khi đã bắt đầu đông kết hồ, vữa và bê tông thạch cao không được đổ vào khuôn hoặc dùng để trát bề mặt, đặc biệt sau khi thạch cao đã kết thúc đông kết, vì khi đó các thao tác của quá trình thi công sẽ phá vỡ cấu trúc mới được hình thành của hồ thạch cao làm cho cường độ chịu lực giảm đi nhiều. Chính vì vậy phải thi công vữa và bê tông thạch cao trong khoảng thời gian từ lúc trộn đến lúc bắt đầu đông kết. Các loại thạch cao có thời gian đông kết khác nhau. Nếu đông kết sớm quá thì việc thi công phải hết sức khẩn trương, có khi thi công không kịp nhưng cường độ lúc đầu cao và ngược lại. Với ý nghĩa như trên nên thời gian đông kết của hồ thạch cao được quy định Thời gian bắt đầu đông kết / 6 phút. Thời gian kết thúc đông kết ≤ 30 phút. Để có chế độ thi công hợp lý và đảm bảo chất lượng công trình thời gian đông kết của thạch cao cần phải được xác định cụ thể bằng cách sau : Dụng cụ thử: Là máy cắm kim vika (hình 4-1) gồm bộ phận chính là thanh chạy có gắn kim chỉ thị di chuyển theo phương thẳng đứng bên cạnh thước khắc độ từ 0 đến 40 mm gắn trên giá. Ở đầu dưới thanh chạy gắn một cái kim thép đường kính 1,1mm, chiều dài 50 mm, khối lượng của thanh và kim bằng 120 g. Ngoài ra còn có một khâu hình côn làm bằng nhựa ebonit hoặc bằng đồng thau cao 40mm, đường kính trên 65mm, đường kính dưới 75 mm và một tấm kính vuông có kích thước 10 x 10 mm. Cách xác định: Thời gian bắt đầu đông kết và thời gian kết thúc đông kết được xác định như sau : Hình 4 - 1 : Dụng cụ vi ka 1. Thanh chạy; 2. Lỗ trượt; 3. Vít điều chỉnh; 4. Kim chỉ vạch; 5. Thước chia độ; 6. Kim vika; 7. Khâu vika; 8. Bàn đ ể d ụ n g c ụ vika Đổ một lượng nước tương ứng với độ đặc tiêu chuẩn của hồ thạch cao vào một chậu bằng kim loại hoặc bằng sứ; Sau đó đổ vào chậu 200g thạch cao, bắt đầu tính thời gian rồi trộn đều bằng tay. Phải đổ từ từ trong 30 giây cho hồ thạch cao vào khâu của máy đặt trên tấm kính, cắt hồ thừa bằng dao và miết bằng mặt. Sau đó đặt khâu dưới kim của máy cho đầu kim xuống sát mặt hồ, mở ốc hãm thanh chạy và kim tự do rơi xuống cắm vào hồ thạch cao. Cứ 30 giây cho 53
kim rơi mt ln, cm các v trí khác nhau, trước khi cho kim rơi phi lau sch
kim. Dùng đồng h theo dõi thi gian trong sut quá trình trn và th kim rơi.
Thi gian bt đầu đông kết là khong thi gian t lúc bt đầu trn thch
cao vi nước cho đến khi ln đầu tiên kim cm cách tm kính đáy 0,5 mm.
Thi gian kết thúc đông kết là khong thi gian t lúc bt đầu trn thch
cao vi nước cho đến khi ln đầu tiên kim cm sâu vào h thch cao 0,5 mm.
Có th dùng cht làm tăng nhanh hoc làm chm đông kết, pha vào h
thch cao vi liu lượng bng 0,5 - 2% khi lượng thch cao để thay đổi thi
gian đông kết ca thch cao. Cht làm chm đông kết là vôi và cht làm nhanh
đông kết là natri sunfat (Na
2
SO
4
).
Cường độ chu lc
Khi s dng trong công trình, đá thch cao có th chu nén hoc chu kéo,
v.v... Tuy nhiên cường độ chu nén vn là ch yếu và nó đặc trưng cho cường độ
ca thch cao, cường độ nén là mt ch tiêu để đánh giá phm cht ca thch
cao. Do đó quy định cường độ nén sau 1,5 gi đối vi thch cao loi 1 không
nh hơn 45 kG/cm
2
đối vi thch cao loi 2 không nh hơn 35 kG/cm
2
.
Để đánh giá cường độ nén ca thch cao người ta đúc 3 mu hình lp
phương cnh 7,07 cm và đem nén sau 1,5 gi bo dưỡng. Cách tiến hành như
sau :
Trn thch cao vi mt lượng nước tương ng vi độ đặc tiêu chun ca h
thch cao cho ti khi đồng nht sau đó đổ ngay vào các khuôn. Sau khi đổ đầy
khuôn miết phng mt, sau 1 gi tính t lúc bt đầu trn thch cao vi nước thì
tháo mu ra khi khuôn, sau 1,5 gi đem thí nghim nén các mu.
Gii hn cường độ chu nén ca thch cao bng tr s trung bình cng ca
các kết qu thí nghim trên 3 mu.
4.3.4. Công dng và bo qun
Công dng
Thch cao là cht kết dính ch rn và gi được độ bn trong không khí,
nhưng có độ bóng, mn, đẹp do đó được dùng để chế to va trát nơi khô ráo,
làm mô hình hay va trang trí.
Bo qun
Thch cao dng bt mn do đó nếu d tr lâu và bo qun không tt thch
cao s hút m làm gim cường độ chu lc. Để chng m cho thch cao ta phi
bo qun bng cách cha bt thch cao trong các bao kín có lp cách nước và để
trong kho nơi khô ráo.
4.4. Mt s loi cht kết dính vô cơ khác rn trong không khí
4.4.1. Cht kết dính magie
Khái nim
Cht kết dính magie thường dng bt mn có thành phn ch yếu là oxyt
magie (MgO), được sn xut bng cách nung đá magiezit MgCO
3
hoc đá
đôlômit (CaCO
3
.MgCO
3
) nhit độ 750 - 850
0
C.
54
kim rơi một lần, cắm ở các vị trí khác nhau, trước khi cho kim rơi phải lau sạch kim. Dùng đồng hồ theo dõi thời gian trong suốt quá trình trộn và thả kim rơi. Thời gian bắt đầu đông kết là khoảng thời gian từ lúc bắt đầu trộn thạch cao với nước cho đến khi lần đầu tiên kim cắm cách tấm kính đáy ≤ 0,5 mm. Thời gian kết thúc đông kết là khoảng thời gian từ lúc bắt đầu trộn thạch cao với nước cho đến khi lần đầu tiên kim cắm sâu vào hồ thạch cao ≤ 0,5 mm. Có thể dùng chất làm tăng nhanh hoặc làm chậm đông kết, pha vào hồ thạch cao với liều lượng bằng 0,5 - 2% khối lượng thạch cao để thay đổi thời gian đông kết của thạch cao. Chất làm chậm đông kết là vôi và chất làm nhanh đông kết là natri sunfat (Na 2 SO 4 ). Cường độ chịu lực Khi sử dụng trong công trình, đá thạch cao có thể chịu nén hoặc chịu kéo, v.v... Tuy nhiên cường độ chịu nén vẫn là chủ yếu và nó đặc trưng cho cường độ của thạch cao, cường độ nén là một chỉ tiêu để đánh giá phẩm chất của thạch cao. Do đó quy định cường độ nén sau 1,5 giờ đối với thạch cao loại 1 không nhỏ hơn 45 kG/cm 2 và đối với thạch cao loại 2 không nhỏ hơn 35 kG/cm 2 . Để đánh giá cường độ nén của thạch cao người ta đúc 3 mẫu hình lập phương cạnh 7,07 cm và đem nén sau 1,5 giờ bảo dưỡng. Cách tiến hành như sau : Trộn thạch cao với một lượng nước tương ứng với độ đặc tiêu chuẩn của hồ thạch cao cho tới khi đồng nhất sau đó đổ ngay vào các khuôn. Sau khi đổ đầy khuôn miết phẳng mặt, sau 1 giờ tính từ lúc bắt đầu trộn thạch cao với nước thì tháo mẫu ra khỏi khuôn, sau 1,5 giờ đem thí nghiệm nén các mẫu. Giới hạn cường độ chịu nén của thạch cao bằng trị số trung bình cộng của các kết quả thí nghiệm trên 3 mẫu. 4.3.4. Công dụng và bảo quản Công dụng Thạch cao là chất kết dính chỉ rắn và giữ được độ bền trong không khí, nhưng có độ bóng, mịn, đẹp do đó được dùng để chế tạo vữa trát ở nơi khô ráo, làm mô hình hay vữa trang trí. Bảo quản Thạch cao ở dạng bột mịn do đó nếu dự trữ lâu và bảo quản không tốt thạch cao sẽ hút ẩm làm giảm cường độ chịu lực. Để chống ẩm cho thạch cao ta phải bảo quản bằng cách chứa bột thạch cao trong các bao kín có lớp cách nước và để trong kho nơi khô ráo. 4.4. Một số loại chất kết dính vô cơ khác rắn trong không khí 4.4.1. Chất kết dính magie Khái niệm Chất kết dính magie thường ở dạng bột mịn có thành phần chủ yếu là oxyt magie (MgO), được sản xuất bằng cách nung đá magiezit MgCO 3 hoặc đá đôlômit (CaCO 3 .MgCO 3 ) ở nhiệt độ 750 - 850 0 C. 54
2
C850750
3
COMgOMgCO
O
+⎯→
Tính cht
Khi nhào trn cht kết dính magie vi nước thì quá trình rn chc xy ra rt
chm, nhưng nếu nhào trn vi dung dch clorua magie hoc các loi mui
magie khác th quá trình cng rn xy ra nhanh hơn và làm tăng đáng k cường
độ ca cht kết dính, vì sn phm thy hóa ngoài Mg(OH)
2
còn có c loi mui
kép ngm nước 3MgO.MgCl
2
.6H
2
O.
Cường độ chu lc ca cht kết dính magie tương đối cao, tùy thuc vào
thành phn khoáng ca nó mà cường độ chu nén tui 28 ngày đạt 100 - 600
kG/cm
2
.
Cht kết dính magie ch rn chc trong môi trường không khí vi độ m
không ln hơn 60%.
Công dng
Cht kết dính magie được dùng để sn xut các tm cách nhit, tm lát, tm
p bên trong nhà.
4.4.2. Thy tinh lng
Khái nim
Thy tinh lng là cht kết dính vô cơ rn trong không khí có thành phn
là Na
2
O.nSiO
2
hoc K
2
O.mSiO
2
.
Trong đó : n; m là môđun silicat; n = 2,5 - 3 , m = 3 - 4 .
Thy tinh lng natri r hơn nên trong thc tếđược dùng rng rãi hơn.
Thy tinh lng natri được sn xut bng cách nung cát thch anh SiO
2
vi
Na
2
CO
3
(hoc Na
2
SO
4
+ C ) nhit độ 1300 - 1400
0
C.
nSiO
2
+ Na
2
CO
3
Na
2
O.SiO
2
+ CO
2
.
hoc nSiO
2
+ Na
2
SO
4
+ C Na
2
O.nSiO
2
+ CO + SO
2
Sau đó hn hp được cho vào thiết b cha hơi nước áp sut 3 - 8 atm để
to thành thy tinh lng.
Tính cht
Thy tinh lng có khi lượng riêng 1,3 - 1,5 g/cm
3
, tn ti dng keo trong
sut không màu.
Thy tinh lng không cháy, không mc nát , bn vi tác dng ca axít.
Công dng
Thy tinh lng dùng để sn xut va hay bê tông chu axít, xây dng các b
phn ca công trình trc tiếp tiếp xúc vi axít.
Để thúc đẩy quá trình rn chc ca thy tinh lng có th cho thêm Na
2
SiF
6
.
Ph gia Na
2
SiF
6
còn làm tăng độ bn nước và bn axít ca thy tinh lng.
4.4.3. Cht kết dính hn hp
Khái nim
Cht kết dính hn hp rt đa dng. Trong xây dng cht kết dính hn hp
được s dng dng hn hp ca vôi và ph gia vô cơ hot tính nghin mn,
55
2 C850750 3 COMgOMgCO O +⎯⎯⎯→⎯ − Tính chất Khi nhào trộn chất kết dính magie với nước thì quá trình rắn chắc xảy ra rất chậm, nhưng nếu nhào trộn với dung dịch clorua magie hoặc các loại muối magie khác thỉ quá trình cứng rắn xảy ra nhanh hơn và làm tăng đáng kể cường độ của chất kết dính, vì sản phẩm thủy hóa ngoài Mg(OH) 2 còn có cả loại muối kép ngậm nước 3MgO.MgCl 2 .6H 2 O. Cường độ chịu lực của chất kết dính magie tương đối cao, tùy thuộc vào thành phần khoáng của nó mà cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày đạt 100 - 600 kG/cm 2 . Chất kết dính magie chỉ rắn chắc trong môi trường không khí với độ ẩm không lớn hơn 60%. Công dụng Chất kết dính magie được dùng để sản xuất các tấm cách nhiệt, tấm lát, tấm ốp bên trong nhà. 4.4.2. Thủy tinh lỏng Khái niệm Thủy tinh lỏng là chất kết dính vô cơ rắn trong không khí có thành phần là Na 2 O.nSiO 2 hoặc K 2 O.mSiO 2 . Trong đó : n; m là môđun silicat; n = 2,5 - 3 , m = 3 - 4 . Thủy tinh lỏng natri rẻ hơn nên trong thực tế nó được dùng rộng rãi hơn. Thủy tinh lỏng natri được sản xuất bằng cách nung cát thạch anh SiO 2 với Na 2 CO 3 (hoặc Na 2 SO 4 + C ) ở nhiệt độ 1300 - 1400 0 C. nSiO 2 + Na 2 CO 3 → Na 2 O.SiO 2 + CO 2 . hoặc nSiO 2 + Na 2 SO 4 + C → Na 2 O.nSiO 2 + CO + SO 2 Sau đó hỗn hợp được cho vào thiết bị chứa hơi nước ở áp suất 3 - 8 atm để tạo thành thủy tinh lỏng. Tính chất Thủy tinh lỏng có khối lượng riêng 1,3 - 1,5 g/cm 3 , tồn tại ở dạng keo trong suốt không màu. Thủy tinh lỏng không cháy, không mục nát , bền với tác dụng của axít. Công dụng Thủy tinh lỏng dùng để sản xuất vữa hay bê tông chịu axít, xây dựng các bộ phận của công trình trực tiếp tiếp xúc với axít. Để thúc đẩy quá trình rắn chắc của thủy tinh lỏng có thể cho thêm Na 2 SiF 6 . Phụ gia Na 2 SiF 6 còn làm tăng độ bền nước và bền axít của thủy tinh lỏng. 4.4.3. Chất kết dính hỗn hợp Khái niệm Chất kết dính hỗn hợp rất đa dạng. Trong xây dựng chất kết dính hỗn hợp được sử dụng ở dạng hỗn hợp của vôi và phụ gia vô cơ hoạt tính nghiền mịn, 55