Tải bản đầy đủ

Giáo trình bài tập 2 tài liệu tham khảo bài giảng chương 5

Vật liệu đất nung

Vật Liệu Xây Dựng
(Construction Materials)
Bô môn Vật liệu Silicat
Khoa Công Nghê Vật Liệu
Đại học Bách Khoa Tp. Hô Chí Minh

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-2

Lịch sư các mốc thời gian

Nội dung

~8000 trước CN: gạch đất đầu tiên
(Jericho)

Khái quát lịch sư
Sản phẩm VL đất nung

Nguyên liệu
Công nghê sản xuất VL đất nung
Tính chất VL đất nung
Các loại VL vữa xây.
Vai tro, yêu cầu, tính bền

~7000-6000 trước CN: vật liệu
ceramic
~5000-4500 trước CN: gạch đất
nung đầu tiên
~ 3000 trước CN: gạch sử dụng
xây dựng
Tới 2000 trước CN: gạch nung đắt
gấp 30 lần gạch đất.
Tới 612-539 trước CN: ở Babylone
gạch nung đắt gấp 5 lần

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-3

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-4

1


Nhà hát Taormina (300 trước CN)-Sicile

Ziggourat de Dour (Iran) ~1260-1235 trước CN

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-5

2-6

Cầu Digswell (1848-1850)
cao 30,5m – dài 1390m – 40 vòm – 13 triệu viên gạch


Nhà thờ Sainte-Cécile Albi (1260-1480)

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-7

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-8

2


Hoàng thành Thăng Long

Sản phẩm đất nung xây dựng

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Sản phẩm đất nung xây dựng

2-10

Sản phẩm đất nung xây dựng
Ngói ri cổ

Gạch đinh, gạch lỗ, gạch hoa-rô
Ngói bằng, ngói cuộn, ngói úp mái
Gạch ốp, lát có men hoặc không
Ống nước, máng xối
Gốm, sứ mỹ nghệ, dân dụng
Cốt liệu sét nở phồng (expand)

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-9

Ngói ri

2-11

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-12

3


Sản phẩm đất nung xây dựng

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-13

Nguyên liệu đất sét

một lớp sét khác
các ion trái dấu
các phân tủ nước lưỡng cực

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Yêu cầu kỹ thuật của
đất sét dùng cho sản
xuất gốm xây dựng
theo TCVN 4353-86
như sau:
Dính
Dính kết →

Sét Trúc Thôn, Vĩnh Phú,
Bát Tràng, Bình Thuận...
4 loại khoáng sét:
kaolinite, illite,
montmorillonite, chlorite Lớp sét
sét

2-14

Nguyên liệu đất sét

Đất sét gồm các lớp sét
mà bề mặt tích điện âm,
nên có khả năng hút :





Sản phẩm đất nung xây dựng

Dẻo
Dẻo → Huyề
Huyền phu

HÀM
LƯỢNG %

TCVN
GẠCH

NGÓI

1

SIO2

58- 72

58-68

2

Al2O3

10-20

15-21

3

Fe2O3

4-10

5-9

4

CaO, MgO

≤6

≤6

5

Na2O, K2O

1-5

1-5

6

SO2-, Cl-

0-3

0-3

7

MKN

3-15

3-15

Cỡ hạt < 0,005mm: 22 – 32%
Độ dẻo ≥ 20.

Nước
ước liên
kết
Nước
ước tư do

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

STT

2-15

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-16

4


Nguyên liệu đất sét

Nguyên liệu đất sét

Đất sét làm gạch ngói thuộc loại đất sét dễ chảy
Các tạp chất có lợi: các oxít kiềm, kiềm thổ, Fe,
TiO2, MnO. Có tác dụng làm giảm nhiệt độ nóng
chảy nên tiết kiệm được nhiên liệu, cải thiện tính
chất sản phẩm.
Oxít Fe còn làm cho sản phẩm có màu đỏ tươi
sau khi nung.
Tạp chất có hại gồm:





Đất sét dùng làm gạch, ngói xây dựng yêu cầu
có màu đỏ sau khi nung để tránh:





Thành phần hóa của đất sét làm gạch ngói như:

Tạp chất hữu cơ: cỏ, rác, xác động vật, thực vật…
Tạp chất đá vôi: CaCO3, MgCO3…
Sỏi, sạn
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

60.20

14,68

4,41

0,39

0,90

0,30

K2O MKN
1,70

6,30

Sét ruộng

56,94

20,35

7,01

3,79

-

-

8,08

Sét phù sa

58,58

18,12

8,29

4,65

-

-

6,75

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-18

Phụ gia gầy samốt

Để cho các tính chất sấy nung của đất sét tốt hơn
như:

Để sản phẩm có kích thước chính xác, nếu chỉ
dùng đất sét sẽ khó thực hiện.
Do đó trong phối liệu có dùng thêm 10–25% samốt
có tác dụng:

Không nứt hoặc biến dạng
Rút ngắn thời gian sấy, nung
Tăng độ xốp sản phẩm (nếu cần )

Thường cho vào đất sét làm gạch ngói xây dựng
các loại phụ gia gồm: phụ gia gầy và phụ gia cháy.
Phụ gia gầy có tác dụng:




SiO2

Sét Khánh
Bình

2-17

Phu gia




Phải bổ sung đất sét màu hoặc bột màu
Làm tăng giá thành
Làm phức tạp, khó khăn cho công nghệ sản xuất.

Làm giảm: độ dẻo, độ co, độ nhạy của đất sét
Tạo điều kiện cho sản phẩm không nứt hoặc cong.



Giảm độ co khi sấy, khi nung.
Tạo hiệu ứng bề mặt mong muốn như tạo nhám chống trơn
trượt cho gạch lát nền.
Tạo khả năng trang trí: do samốt có cơ hạt khác nhau tạo
lấm chấm trên bề mặt.

Samốt dùng là các mảnh vỡ của phế phẩm đã
nung vì có cùng bản chất với vật liệu nên không
gây phản ứng phụ khi nung.

Phụ gia gầy thông dụng: cát, samốt
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa




2-19

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-20

5


Phu gia cháy

Phu gia than

Phụ gia cháy: có tác
dụng như phụ gia gầy,
ngoài ra:







Lượng than trộn có cỡ hạt < 1,5 mm có tỉ lệ từ 20-80%
lượng nhiên liệu than cần đốt cháy theo tính toán.

Phụ gia cháy
thường dùng là:
mùn cưa, than.

Tỉ lệ khối lượng đất sét : than khoảng 5-10%
Than dùng để trộn ngoài tác dụng là chất cháy cung cấp
nhiệt cho vật liệu nung, nó còn có tác dụng như một phụ gia
gầy.

Tăng độ xốp
Tạo điều kiện cháy trong
lòng sản phẩm
Giảm khối lượng sản phẩm
Loại bỏ 80-100% xỉ lò
Giảm thao tác tra than vào
lò làm giảm không khí lạnh
lọt vào lò nên tiết kiệm nhiên
liệu

Chất lượng sản phẩm được nâng cao nhờ sự phân bố hạt
than khi cháy tạo môi trường nhiệt độ trong lò đồng đều
hơn, truyền nhiệt tốt trong từng viên gạch.
Xỉ còn lại sau khi cháy kết hợp với đất sét tạo thành khối kết
chắc với nhau.

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-21

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-22

Khai thác
thác ở mỏ
Sấy


đô
sản
xuất
gạch
đất
nung

Phố
Phối liệ
liệu, đồng nhấ
nhất

Phu men
ngói
ngói

Nghiề
Nghiền va điề
điều chỉnh
chỉnh ẩm
Tạo hình
hình đùn ép
Nghiề
Nghiền tinh Tạo
Gạch
Gạch
mộc

Nung
Ngói
Ngói
mộc
bằng

Ngói
Ngói
mộc
uốn

Ủ nguyên liệ
liệu

Đóng gói
gói,
nhậ
nhập kho,
kho,
phân phố
phối

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Sấy
2-23

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa


đô
sản
xuất
gạch
đất
nung
2-24

6


Công nghê sản xuất

Máy cấp liệu

Gia công nguyên liệu theo phương pháp dẻo
Tạo hình sản phẩm theo phương pháp dẻo
Sơ đồ công nghệ như sau :
Kho đất sét ngoài trời

Phụ gia (samốt, than)

Máy xúc gàu lật

Nghiền bánh đá

Máy cấp liệu thùng

Phân loại

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-25

Công nghê sản xuất

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-26

Máy đập trục thô

Băng tải cao su

Kho chứa

Máy tách đá

Băng tải

Băng tải cao su

Máy đập trục thô

Máy cấp liệu

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-27

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-28

7


Công nghê sản xuất

Công nghê sản xuất

Nước làm ẩm

Máy nhào trộn 2 trục

Băng tải cao su
Máy cán
thô

Máy đập trục mịn

Băng tải cao su

Máy đùn ép Lento
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-29

Công nghê sản xuất
NGÓI

2-30

Công nghê sản xuất

GẠCH
Máy đùn ép lento

Nung ngói
Máy cắt phôi ngói

Máy cắt gạch

Máy ép ngói

Xếp gạch

Phơi ngói tự nhiên

Phơi gạch tự nhiên

Sấy ngói

Sấy gạch trong lò sấy
gốm xây dựng

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Nung gạch

Dở ngói khòi xe goòng

Tháo gạch khỏi goòng

Phân loại, kiểm tra

Tách gạch và đóng gói

Nhập kho

19-Feb-13

Máy cán
mịn

Máy nhào trộn hai
trục

Nhập kho

31

2-31

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-32

8


Gia công phối liệu

Gia công phối liệu

Đất sét từ bãi được xe tải đưa vào nhà chứa đất
với lượng đủ sản xuất ít nhất một tuần. Vào mùa
nắng cần phun nước thường xuyên trên bề mặt.
Sau đó được xe xúc gàu lật cung cấp đất sét, và
phụ gia sau khi nghiền mịn vào máy tiếp liệu.
Khối lượng của đất sét phụ thuộc vào tốc độ băng
tải, chiều cao khe tháo liệu.
Từ máy tiếp liệu ra, đất sét được băng tải chuyển
máy đập trục tách đá để loại các tạp chất rắn cứng
như đá, sỏi có lẫn trong đất sét.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-33

Tạo hình

Sau đó được nghiền sơ bộ qua máy nghiền trục
thô, khe hở giữa hai trục khoảng 3mm, bề mặt trục
có răng để đập các cục đất sét cứng. Tốc độ quay
hai trục khác nhau.
Sau khi nghiền, đất sét được chuyển đến máy trộn
bánh xe cùng với phụ gia nhằm mục đích làm đồng
đều phối liệu. Có thể thêm nước vào giai đoạn này
để điều chỉnh độ ẩm.
Phối liệu được nghiền mịn qua máy nghiền trục
mịn, khe hở giữa hai trục khoảng 0,8-1 mm, tốc độ
quay hai trục khác nhau nhằm mục đích tăng độ
đồng nhất
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-34

Tạo hình ngói

Từ máy nghiền mịn ra, phối liệu có độ ẩm khoảng
18-21% được cho vào máy đùn ép lento có hệ
thống hút chân không, nhằm mục đích:
Loại bỏ bọt khí có lẫn trong phối liệu
Tăng mức độ đồng đều về độ dẻo, độ ẩm cho phối
liệu
Tùy theo sản phẩm gạch hay ngói mà đầu tạo hình
có hình dạng khác nhau:
Với ngói, đầu tạo hình tạo phôi ngói (ga-lét) có
dạng tấm chữ nhật, sau đó phôi được chuyển đến
máy ép ngói. Tùy theo hình dạng của khuôn ngói,
ngói có các hình dạng khác nhau.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-35

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-36

9


Tạo hình ngói

Tạo hình ngói

Máy dập ngói

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-37

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-38

2-39

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-40

Tạo hình gạch
Với gạch, ra khỏi đầu tạo hình là một ống đất dài,
được cắt thành các viên gạch có kích thước xác
định.

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

10


Phơi, sấy

Phơi, sấy

Bán thành phẩm sau khi tạo hình có độ ẩm cao, dễ
gây biến dạng. Để tăng độ bền mộc, cần được xếp
trên các kệ phơi hoặc sân phơi trong nhà hoặc
ngoài trời.
Mộc sau khi phơi có độ ẩm khoảng 8-14%.
Phơi trong nhà

Phơi ngoài trời
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-41

Phơi, sấy

2-42

Phơi, sấy
Bán thành phẩm sau khi phơi, được xếp lên các xe
goòng chuyển vào lò sấy. Thời gian sấy từ 6-18 giờ
tùy theo từng loại sản phẩm.
Với hệ thống lò tunnel sấy nung liên hợp, kích
thước xe goòng cho sấy và nung phải là một.
Lượng nhiệt dùng để sấy gạch lấy từ phần nhiệt
thừa của lò nung tunnel cung cấp.
Độ ẩm sau khi sấy khoảng 3-4%.
Sau khi ra khỏi lò sấy, xe goòng được chuyển đến
lò nung tunnel để thực hiện quá trình nung.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-43

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-44

11


Nung

Nung lò tunnel

Trong công nghệ sản xuất gạch xây dựng
có thể sử dụng:

Ưu điểm:

• Xếp dỡ sản phẩm bên ngoài lò nên quá trình có thể

• Lò gián đoạn: lò đứng, lò bầu, lò cóc, lò nằm
• Lò liên tục: lò tunnel, lò vòng

cơ giới hóa, hoàn toàn tự động.

• Phân bố nhiệt độ theo tiết diện tương đối đồng đều.
• Năng suất và chất lượng sản phẩm cao

Đặc điểm lò vòng:

• Ưu điểm: cấu tạo không phức tạp, tốn ít sắt thép.
• Nhược điểm: điều kiện lao động nặng nhọc
• Điều kiện vệ sinh không tốt do bụi, nóng
• Khó cơ giới hóa xếp dỡ sản phẩm
• Phân bố nhiệt độ không đều theo tiết diện lò.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Nhược điểm:

• Kết cấu lò phức tạp.
• Hiện tại lò tunnel thông dụng nhất. Các cơ sở thủ
công địa phương thường dùng lò đứng liên tục.
2-46

Lò tunnel sấy-nung liên hợp

Lò tunnel sấy-nung liên hợp
Vân dụng nguyên lý “tuần hoàn khí nóng
trong lò nung tunnel” nhằm mục đích tạo ra
chế độ chuyển động ổn định của dòng
nhiệt trong lò.
Hút khí nóng từ vùng làm nguội lò nung
tunnel hòa trộn với khí thải ra ở vùng sấy
đốt nóng của lò nung tunnel tạo thành hỗn
hợp khí nóng – khói lò làm tác nhân sấy
cho lò sấy tunnel.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-45

25 triệu viên/năm

Vùng làm
nguội

Vùng
nung

Vùng sấy-đốt
nóng

Buồng
hòa
trộn

Kích thước hữu ích:
Số xe goòng: 14
2-47

D*R*C=36,6 * 2,5 * 2,75 m
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-48

12


Đường cong nung
Nhiệt độ
oC

Đường cong nung theo xe goòng

Xe goòng Chiều dài
số
lò m

60

1

0

102

3

11

175

5

16

Nhiệt độ
oC

236

8

21

830

18

45

21

51

Xe goòng Chiều dài
số
lò m

399

10

29

880

573

13

35

954

23

57

40

954

26

63

940

28

70

885

31

77

250

33

84

80

36

94

719

15

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-49

Đường cong nung theo chiều dài lò

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-51

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-50

Kết khối khi nung

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-52

13


Kết khối khi nung

Công nghê nung gạch
Với cơ sở thủ công, gạch
mộc sau khi phơi sấy
được xếp trực tiếp vào lò
nung.
Để nhiệt độ lò đồng đều,
gạch được xếp kèm với
than. Theo chiều cao lò
tăng dần, mật độ than
xếp giảm dần.
Việc nung kèm than dễ
làm bẩn bề mặt gạch,
gây nhiều phế phẩm.

<2000C: mất nước vật ly
200-4500C: phân hủy chất hữu cơ
400-5500C: mất nước hóa học khoáng sét
800-9500C:
tạo thành phần spinel, hematite, corindon
phân hủy calcite
970-13000C: hiện tượng chảy bên ngoài, các
khoáng mullite
>7500C: bắt đầu quá trình tạo khoáng mới
Làm nguội: co nhiệt
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-53

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-54

Với cơ sở hiện đại, thường dùng lò tunnel.
Nhiệt độ nung gạch từ 900 – 980oC

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-55

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-56

14


Tra nhiên liệu than

Tra nhiên liệu than
Than cần phải cháy hết trong vùng nung.
Nếu cho quá nhiều, than không cháy hết, khi đến
vùng làm nguội gặp không khí làm nguội than tiếp
tục cháy làm gạch quá lửa.
Tốc độ xe goòng càng lớn, lượng than tra càng ít.
Theo chiều rộng lò, lượng than ở sát tường lò tra
nhiều hơn lượng than ở tâm.
Thao tác tra than phải nhanh, tránh không khí lạnh
lọt vào.
Dùng than cám có cơ hạt ≤ 1,5 mm, độ ẩm ≤ 7%

Phương pháp: dùng móc
để mở nóc tra than, dùng
giá múc than 0,2-0,3kg/lần
đổ qua lỗ tra than vào
trong lò.
Nguyên tắc: Chỉ tra than
vào hàng lỗ mà sản phẩm
nung có phát quang ánh
sáng, khoảng nhiệt độ
650oC đến cuối vùng nung.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-57

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-58

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-60

Lò đứng liên tục
Lò gạch liên tục kiểu đứng hiệu suất cao giải quyết
được 2 vấn đề cơ bản là hạn chế ô nhiễm môi
trường, và đạt hiệu suất cao với giá thành thấp.
Khả năng giảm thiểu sự ô nhiễm: lò có cấu tạo kiểu
đứng, với quy trình nung gạch gồm 4 giai đoạn:
sấy, gia nhiệt, nung và làm nguội, diễn ra từ trên
xuống. Gạch được cấp liên tục vào lò từ phía trên,
ngược chiều với dòng khí mang nhiệt đi từ dưới lên
để gia nhiệt cho viên gạch. Nhờ đặc điểm đó, nhiệt
được tận dụng một cách tối đa giữa các giai đoạn.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-59

15


Lò đứng liên tục

Lò đứng liên tục
Khi lấy gạch ra, cơ cấu
lấy gạch ra (hệ trục vít
nâng hạ) sẽ nâng cả
chồng gạch nhích lên đủ
để rút thanh đỡ ra.

Cửa ra gạch

Xếp gạch nằm

Sau đó từ từ hạ chồng
gạch xuống cho đến khi
xuất hiện hàng rãnh tiếp
theo trên dầm chữ I thì
luồn thanh đỡ vào để đỡ
chồng gạch tiếp theo.

Xếp gạch đứng

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-61

Lò đứng liên tục

2-62

Lò đứng liên tục

Trước khi xếp mẻ gạch mới, mở van chắn 2 ống
khói, để khí thải được hút ra ngoài.
Sau khi xếp gạch xong, đóng van chắn hai ống khói
lại để khói nóng sấy gạch mộc mới xếp vào lò.
Chế độ cháy trong buồng nung được điều chỉnh để
trung tâm cháy (vùng nung) ở giữa lò và duy trì
nhiệt độ ở vùng này vào khoảng 900-950oC.
Khí thoát ra từ vùng nung sẽ vào vùng đốt nóng, và
vùng sấy trước khi thải ra bên ngoài. Nhiệt độ khí
thải thoát ra thấp, chỉ trong khoảng 70-130oC nên
không ảnh hưởng đến môi trường bên ngoài.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-63

Bên dưới vùng nung là vùng làm nguội. Gạch
sau khi nung được di chuyển dần xuống đáy lò
và được làm nguội từ từ.
Không khí lạnh cấp vào từ đáy lò, khi đi qua lớp
gạch mới nung sẽ làm cho gạch nguội dần, đồng
thời không khí được làm nóng trước khi cấp vào
vùng nung.
Năng suất lò 320 viên/mẻ,

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-64

16


Thành phẩm

Thành phẩm

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-65

Khuyết tật

2-66

Khuyết tật

Sai kích thước: lớn
hoặc nhỏ hơn kích
thước chuẩn, do độ co
không đúng, nguyên
liệu có lẫn nhiều cát.

Bề mặt không phẳng
do khi cắt không đều.

Mẻ góc: khi tạo hình
không nén chặt các
góc, hoặc do va chạm
khi sấy hay nung.

Dấu vết tiếp xúc do
tiếp xúc khi gạch quá
ẩm đễ biến dạng, như
dấu vân tay

Mẻ
cạnh
Bề mặt không phẳng

Sai kích
thước

lún

Lún: do đất sét quá ẩm,
gạch bị lún do tác động
trọng lượng gạch

Mẻ
góc

Uốn cong

Mẻ cạnh do khi tháo
khuôn, hoặc thiếu đất
ở đáy, góc cạnh do
chèn không chặt.

Cong: do gạch bị dính
vào khuôn khi tháo
khuôn

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-67

Cong do co không
đều khi sấy hoặc
nung.

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-68

17


Khuyết tật

Khuyết tật

Nứt cạnh: do sấy quá
nhanh, ở cạnh khô
nhanh gây nứt.

Bề mặt bị phồng
do nung nhanh, khí
không thoát ra kịp

Nứt bề mặt: do khi sấy
có chênh lệch độ ẩm
giữa bề mặt với tâm,
gây co rút không đều.

Nổ khi nung: do
nung nhanh

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Chiều dài gạch có gợn
sóng khi tạo hình bằng
phương pháp đùn.

Bị phân lớp khi tạo hình
bằng phương pháp ép.

2-70

Đô rỗng

Các tính chất của vật liệu đất nung chủ yếu
phụ thuộc vào nguyên liệu và công nghệ nung
sản phẩm
Đặc biệt lưu ý là độ rỗng, đặc trưng cho sản
phẩm kết khối.

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Bề mặt có sọc, vân do
dao cắt không phẳng.

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-69

Tính chất va yêu cầu

Màu không đồng nhất
sau khi nung. Vị trí gạch
tiếp xúc với nhau có
màu nhạt hơn so với vị
trí không tiếp xúc.

2-71

Độ rỗng giao động rất lớn từ 12% và có thể lên tới hơn 50%.
Đối với gạch đất nung độ rỗng
20-55%
Nhờ công nghệ tạo hình đùn
ép nên chủ yếu là rồng do nứt,
ít các lỗ rỗng lớn.
Các lỗ rồng nhỏ có thể được
lấp đầy pha thủy tinh khi kết
khối-làm nguội.
Kích thước lỗ rỗng dao động
quanh 0,1-1 µm.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-72

18


Đô hút nước

Hút nước mao quản va bão hòa
Không áp dụng cho các lỗ rỗng quá nhỏ

Vật liệu đất nung nhìn
chung ít hút nước, do không
có các lỗ rỗng nhỏ.
Độ hút nước không tăng
cho đến độ ẩm không khí
90%.
Yêu cầu cơ bản cần phải
đảm bảo: Độ hút nước ≤
6%, ngói có độ hút nước
cao không tốt, vì cường độ
sẽ giảm.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Bđ tiế
tiếp xúc
xúc nước
ước

Bão
Bão hòa
hòa hút
hút nước
ước một
phầ
phần
2-73

Cường đô

Bđ hút
hút nước
ước mao dẫn

Hút
Hút nước
ước mao dẫn

Bão
Bão hòa
hòa hút
hút nước
ước một
phầ
phần

Hút
Hút nước
ước bão
bão hòa
hòa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-74

Tính chất khác

Nếu xét đúng cường đô phu thuộc vào: phương ép
đùn va đô rỗng
E = Eo(1-c.P)
với hê sô c≈ 2, P là đô rỗng (Pgạch= 40 %)

E// ~1000 N/mm2 ; E⊥ ~8000 N/mm2
Chu yếu làm việc chịu nén theo phương ⊥
Cường độ bền nén của gạch ≥ 70 kG/cm2, bền uốn
của ngói ≥ 70kG/cm2.
Với gạch, hệ số hóa mềm là một chỉ tiêu quan
trọng sau khi gạch hút no nước (ngâm nước 7
ngày) phải đạt 80% cường độ lúc khô.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-75

Các tính chất khác như: khối lượng thể tích,hệ số dãn
nở nhiệt, khả năng cách nhiệt, cách âm, kích thước,
hình dạng… là những tính chất cần thiết.
Hệ số dãn nở nhiệt thấp 5-8.10-6 K-1, cần lưu ý với dãn
nở nhiệt của vữa xây thích hợp.
Hệ số dẫn nhiệt gạch đất nung theo độ rỗng λ=λ0(1-P);
với P ≈ 40% λ=0,8 W/(m.K)
Lưu ý khác: khả năng chịu nước, khô nhanh
Không dùng gạch vừa nung xong do hiện tượng co dãn
cần lưu kho trước khi sử dụng.
Về kinh tế phải rẻ tiền
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-76

19


Vi trí vữa xây, tô

Chức năng chính

Nếu xem một bức vách xây như một hệ vật liệu
chịu lực thì đó là hệ composite gạch, đá liên kết
nhau nhờ vào vữa để tạo thành khối đồng nhất.





Chịu lực, vd tường chịu lực
Bao che






Hệ composite gạch-vữa
Không liên tục
Dính kết giữa các gioăng bỏ qua và khả năng chịu kéo coi
như bằng không.

Chống lại bất thường thời tiết
Cách nhiệt, quán tính nhiệt
Cách âm, hút âm
Chống cháy, hỏa hoạn

Tính thẩm mỹ trong xây
dựng công trình

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-77

2-78

Thành phần vữa

Yêu cầu vữa cần kê đến
An toàn chịu lực tác dụng trực tiếp:

Vữa xây dựng là một loại vật liệu đá nhân tạo, thành phần
bao gồm chất kết dính, nước, cốt liệu nhỏ và phụ gia.

• Trọng lượng bản thân
• Hoạt tải sử dụng
• Gió, tuyết, ngoại lực...

Các thành phần này được nhào trộn theo tỉ lệ thích hợp, khi
mới nhào trộn hỗn hợp có tính dẻo gọi là hỗn hợp vữa, sau
khi đóng rắn có khả năng chịu lực gọi là vữa. Phụ gia có tác
dụng cải thiện tính chất của hỗn hợp vữa và vữa.

Theo quá trình sử dụng, lực tác dụng gián
tiếp (biến dạng cưỡng bức):

Đặc điểm của vữa là chỉ có cốt liệu nhỏ, khi xây và trát phải
tạo thành lớp mỏng, diện tích tiếp xúc với nền xây, với mặt
trát và với không khí là khá lớn, nước dễ bị mất đi, do đó
lượng nước nhào trộn cần lớn. Do không có cốt liệu lớn
nên cường độ chịu lực của vữa thường nhỏ.

• Co, từ biến
• Lún.

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-79

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-80

20


Phân loại

Phân loại theo truyền thống, hiện đại
Truyền thống

Vữa xây dựng thường được phân loại theo chất kết
dính, theo khối lượng thể tích và theo công dụng :
Theo chất kết dính: Chia ra vữa xi măng, vữa vôi,
vữa thạch cao và vữa hỗn hợp (xi măng – vôi , xi
măng - đất sét).

Sét

Đá phiến, tấm

Vôi

Gạch đất nung Thạch cao
Nhựa

Theo khối lượng thể tích: Vữa nặng >1500 kg/m3,
vữa nhẹ ≤1500 kg/m3.
Theo công dụng: Vữa xây dựng, vữa trát, vữa láng,
lát, ốp, vữa trang trí … để hoàn thiện công trình, vữa
đặc biệt như vữa giếng khoan, vữa chèn nối, …
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Gạch đất sét

2-81

Hiện đại

Gạch đất nung

Thạch cao

Viên silicatecalcium, chưng áp

Vôi

Gạch ép xi măng

Vôi thủy lực

Bê-tông tô ong

Xi-măng

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-82

Các loại mạch vữa
Qui
cách
gạch
xây

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-83

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-84

21


bãi
bãi
cát
cát
mịn
mịn

cát
cát
thô

sàng
sàng
sơ bô

Viên xây
silicatecalcium,
chưng áp

vôi

định lượng
ượng
nước
ước

nghiề
nghiền mịn
mịn cát
cát

phản
phản ứng

cắt, tạo
tạo viên

Thành phần gồm: cát mịn + nước + CKD
Các loại chất kết dính






lưu kho viên silicatesilicate-calcium, chưng áp

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-85

CKD hữu cơ (epoxy, polyurethane), chịu lực tốt, mài mòn

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-86

Vữa có khả năng chịu nhiều ngoại lực khác nhau
nhưng khả năng chịu nén là lớn nhất. Cường độ
chịu nén của vữa được xác định bằng mẫu có
hình khối cạnh hình vuông 7,07cm. Dựa trên
cường độ chịu nén mà xác định ra Mác vữa.

TCVN 4314:2003, vữa xi măng dùng trong xây, tô,
nê công trình

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Vôi tôi, đóng rắn rất chậm có thể dùng như thành phần phụ.

Cơ tính của vữa xi-măng

Lựa chọn vữa theo yêu cầu chịu lực, thẩm mỹ…

Vữa xi-măng 300 - 400 kg/m3 xi măng

Vôi thủy lực (sp nung đá vôi + 6-12% sét), tính thi công dễ,

tốt.

Chê tạo vữa

250 kg/m3 vôi thủy lực
+ 100 kg/m3 xi-măng

Xi-măng Portland; phổ biến, thi công khó, chịu lực tốt
chịu lực yếu, modul đàn hồi thấp.

autoclave

đô khuôn,
khuôn, tạo
tạo
hình
hình ép

Vữa vôi

Chê tạo vữa

> 3,5MPa

Theo tiêu chuẩn TCVN 4314:2003, có các loại
mác vữa thông dụng sau (bảo dưỡng 28 ngày
trong điều kiện tiêu chuẩn T= 27±2oC, độ ẩm 95
± 5%)

> 20MPa

2-87

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-88

22


Ảnh hưởng cơ tính vữa

Tiêu chuẩn TCVN 4314:2003
Mác

Cường đô chịu nén trung bình tính

vữa

bằng MPa không nho hơn

M 1,0

1,0

M 2,5

2,5

M 5,0

5,0

M 7,5

7,5

M 10

10,0

M 15

15,0

M 20

20,0

M 30

30,0
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

Cường độ chịu lực của vữa phụ thuộc vào loại chất kết
dính, lượng chất kết dính, tỷ lệ nước/chất kết dính, chất
lượng của cát, điều kiện bảo dưỡng và thời gian cứng rắn.
Ảnh hưởng của điều kiện sử dụng: Điều kiện sử dụng là
tính chất của vật liệu cùng làm việc với vữa hoặc tình chất
của nền.
Ảnh hưởng của nhiệt độ: Vữa được dưỡng hộ ở những
điều kiện khác nhau thì tốc độ phát triển cường độ cũng
khác nhau.
Ảnh hưởng của phụ gia: Để tăng khả năng giữ nước và
tăng cường độ của vữa, người ta thường cho thêm vào
vữa xi măng các loại phụ gia như vôi nhuyễn, nhưng
lượng phụ gia cần có một tỷ lệ hợp lý nhất, đó là tỷ lệ làm
cho vữa có cường độ cao nhất. Khi dùng quá tỷ lệ này thì
cường độ của vữa sẽ giảm.
2-89

Độ lưu động, phân tầng của vữa
Độ lưu động của hỗn hợp vữa là tính chất
quan trọng đảm bảo năng suất thi công và
chất lượng của khối xây.
Độ lưu động của hỗn hợp vữa cũng như bê
tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lượng
nước nhào trộn, loại chất kết dính, lượng chất
kết dính.
Phân tầng là sự thay đổi thành phần vữa được xác
định bằng khuôn thép trụ tròn xoay gồm ba ống kim
loại rời nhau.
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-91

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-90

Khả năng giữ nước của vữa
Hỗn hợp vữa phải có khả năng giữ nước tốt để
đảm bảo đủ nước cho chất kết dính thủy hóa, rắn
chắc, ít bị mất nước do bay hơi, do nền hoặc tách
nước trong quá trình vận chuyển.
Khả năng giữ nước của hỗn hợp vữa được biểu thị
qua phần trăm tỉ lệ giữa độ lưu động của hỗn hợp
vữa sau khi chịu hút ở áp lực chân không và độ lưu
động của hỗn hợp vữa ban đầu.

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-92

23


Thời gian đông kết

Tính bám dính

Thời gian bắt đầu đông kết của vữa tươi tính từ khi
đổ nước vào hỗn hợp khô đến khi mẫu vữa chịu
được lực đâm xuyên xác định.

hưởng đến độ bền của sản phẩm và năng suất thi công.

Thời gian bắt đầu đông kết của vữa được xác định
bằng bộ dụng cụ kim vica theo TCVN 3121:2003.

của chất kết dính và tỷ lệ pha trộn, khi trộn phải cân đong

Thời gian bắt đầu đông kết, tính bằng phút, kể từ
khi các thành phần vật liệu của vữa được trộn với
nước cho đến khi vữa đạt cường độ đâm xuyên là
0,5 N/mm2.

Tính bám dính của vữa biểu thị khả năng liên kết của nó
với vật liệu xây, trát … Nếu vữa bám dính kém sẽ ảnh
Tính bám dính của vữa phụ thuộc vào số lượng, chất lượng
đủ liều lượng vật liệu thành phần, phẩm chất của vật liệu
phải đảm bảo tốt đồng thời phải được trộn đồng đều kĩ.
Ngoài ra tính bám dính của vữa còn phụ thuộc vào độ
nhám, độ sạch, độ ẩm của vật liệu xây, mặt trát, láng, lát,
ốp.

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-93

Tính chống thấm

2-94

Hiện tượng nứt, rạn, pha hoại

Vữa trát ở mặt ngoài khối xây của công trình chịu
áp lực nước cần phải có tính chống thấm tương
ứng.
Co bêbê-tông sàn
sàn gây nứt

Sàn
Sàn võng
võng gây nứt

Nứt vị trí cửa sô

Dãn
Dãn nơ vì nhiệ
nhiệt
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-95

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-96

24


Tính bền, hiện tượng mốc
Loại muối

Nguồn gốc

sulfate Ca

XM, gạch

sulfate Na

có thê tư cát

sulfate Na, K,
Mg

do pư khi nung với
SO2/SO3

chlorure

mưa, sương muối

nitrate

khói

carbonate

Carbonat hóa Ca(OH)2

Giải pháp, ngăn tiếp xúc gạch,
vữa với nước, chống nứt...





Nước mưa
Nước dâng mao dẫn từ nền
Nước ngưng tụ bề mặt
VLXD-Vật liệu đất nung va vữa

2-97

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×