TP.HCM, Tháng 01 Năm 2010 GVHD: NGUYỄN DUY HƯNG Môn học: Vật liệu xây dựng Môn học: Vật liệu xây dựng CHƯƠNG 4. CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ PHẦN 1. KHÁI NIỆM CHUNG 2 1. KHÁI NIỆM CHUNG  Chất kết dính vô cơ (CKDVC) là loại vật liệu thường ở dạng bột mịn, khi nhào trộn với nước hoặc dung môi khác (dung dịch MgCl 2 , thuỷ tinh lỏng,…) sẽ tạo thành hồ dẻo, qua quá trình biến đổi hoá lý sẽ rắn chắc như đá.  CKDVC thường được sử dụng để liên kết các hạt rời rạc như cát, đá dăm, sỏi để tạo thành một khối đồng nhất, vững chắc.  Ứng dụng:  Bê tông,  Vữa xây dựng,  Gạch silicate,  Gạch đá nhân tạo không nung,… 3 1. KHÁI NIỆM CHUNG  Phân loại:  CKDVC rắn trong không khí: sau khi trộn với nước có thể rắn chắc và phát triển cường độ trong không khí. VD: CaO, CaSO 4 .0,5H 2 O, MgO, [Na 2 O.nSiO 2 , K 2 O.mSiO 2 với m, n = 2 – 3,5],…  CKDVC rắn trong nước: có khả năng rắn chắc và phát triển cường độ cả trong môi trường không khí và nước. VD: CKD hỗn hợp, vôi thuỷ, xi măng Portland, …  CKDVC rắn trong thiết bị chưng áp: rắn chắc trong môi trường hơi nước bão hoà (với nhiệt độ và áp suất phù hợp) để tạo thành các sản phẩm có cường độ. VD: chất kết dính vôi-silic, vôi-tro, 4 PHẦN 2. CÁC CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ RẮN TRONG KHÔNG KHÍ 5 2.1 THẠCH CAO XÂY DỰNG 2.1.1 Phương pháp chế tạo  3 phương pháp:  Đá thạch cao → nung → nghiền mịn → thạch cao XD  Đá thạch cao → nghiền mịn → nung → thạch cao XD  Đá thạch cao → (nghiền + nung) → thạch cao XD CaSO 4 .2H 2 O → CaSO 4 .0,5H 2 O + 1,5H 2 O  Trước khi chế tạo, đá thạch cao được đập nhỏ:  100 – 200mm đối với sản xuất thạch cao khan trong lò tunnel;  10 – 20mm khi sx bằng lò quay  < 2mm khi chế biến trong “nồi nấu”. 6 150 -170 o C 2.1 THẠCH CAO XÂY DỰNG 2.1.2 Phân loại  Theo công thức hoá học:  Thạch cao xây dựng: CaSO 4 .0,5H 2 O, cường độ thấp  Thạch cao xây trát  Thạch cao đúc tượng  Thạch cao khan nước: CaSO 4  Thạch cao nung nhiệt độ cao (thạch cao estrich)  Thạch cao cường độ cao (thạch cao Mamov, cẩm thạch) 7 2.1 THẠCH CAO XÂY DỰNG 2.1.2 Phân loại A. Phân loại theo công dụng 1. Thạch cao xây trát (CaSO 4 .0,5H 2 O):  Được chế tạo bằng cách nung đá thạch cao thành thạch cao.  Sử dụng để làm vữa xây trát, làm khuôn trong công nghiệp gốm sứ, 2. Thạch cao đúc tượng (CaSO 4 .0,5H 2 O):  Được chế tạo từ đá thạch cao tinh khiết 8 2.1 THẠCH CAO XÂY DỰNG 2.1.2 Phân loại A. Phân loại theo công dụng 3. Thạch cao estrich (CaSO 4 và CaO tự do):  Đá thạch cao nung ở nhiệt độ cao (khoảng 1200oC) đến khi tách nước hoàn toàn.  Cường độ cao hơn CaSO 4 .0,5H 2 O.  Ứng dụng: lăn nền, xây trát ở những vị trí đặc biệt. 4. Thạch cao cẩm thạch:  Nung đá TC → CaSO 4 .0,5H 2 O → ngâm trong dung dịch phèn → nung trở lại cho đến khi tách nước hoàn toàn.  Ứng dụng: miết mạch các tấm tường, tô trát những nơi cần độ cứng cao. 9 2.1 THẠCH CAO XÂY DỰNG 2.1.2 Phân loại B. Phân loại theo dạng thù hình 1. Thạch cao CaSO 4 .0,5H 2 O  Dạng α -CaSO 4 .0,5H 2 O:  Nung thạch cao trong không khí bão hoà hơi nước (0,2 – 0,3MPa) từ 160 – 180 o C,  Tinh thể lớn, lượng nước tiêu chuẩn thấp (40 – 45%), cường độ cao sau 7 ngày (15 – 40MPa).  Dạng β -CaSO 4 .0,5H 2 O:  Nung thạch cao trong không khí khô,  Tinh thể hạt mịn, lượng nước tiêu chuẩn cao (60 – 65%), độ rỗng sản phẩm đóng rắn 40%, cường độ thấp. 10 [...]... tích tăng 1,5 – 3,5 lần so với thể tích vôi ban đầu 21 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.2 Quá trình tôi vôi  Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tôi vôi:     Kích thước cục vôi Nhiệt độ môi trường xung quanh Thành phần hoá học của vôi Nhiệt độ nung vôi 22 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.2 Quá trình tôi vôi Các sản phẩm thu được của quá trình tôi vôi: 3 loại Vôi bột: Ca(OH)  2  Lý thuyết: H2O =... nhiệt độ tôi  Vôi có tốc độ tôi nhanh: ttôi < 10 phút  Vôi có tốc độ tôi vừa: ttôi < 20 phút  Vôi có tốc độ tôi chậm: ttôi ≥ 20 phút 28 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.4 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của vôi 2 Hàm lượng vôi nhuyễn do 1 kg vôi sống sinh ra  200g vôi sống cục (5 – 10mm) cho vào bình 2 lit, đổ nước ngập 1 – 2cm để tôi vôi (có thể đun trên bếp hoặc đèn cồn)  Khi vôi sôi lên, nước... cho tiếp nước vào đến khi vôi tôi xong (trên mặt có váng mỏng)  Tính thể tích vôi nhuyễn do 1 kg vôi cục sinh ra: Độ hoạt tính Lượng vôi nhuyễn (lit/kgCaO) Cao (loại I) Trung bình (loại II) > 2,4 (2,0; 2,4] Thấp (loại III) [1,6; 2,0] 29 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.4 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của vôi 3 Hàm lượng hạt sượng do 1 kg vôi sống sinh ra Vôi nhuyễn + nước → vôi sữa, lọc qua sàng No... rắn chắc của vôi và vôi sống 1 Quá trình rắn chắc của vôi (vữa vôi)  Trong không khí vữa vôi rắn chắc do ảnh hưởng đồng thời của 2 quá trình: kết tinh và carbonate hóa  Dạng kết tinh:  Vữa vôi khi sử dụng sẽ bị mất một phần nước do bị nền xây hút và do quá trình bay hơi,  Ca(OH)2 sẽ nhanh chóng bị bão hòa, chuyển dần từ dạng keo sang dạng kết tinh,  Các tinh thể xích lại gần nhau, liên kết với nhau... Vôi sữa:    Lượng nước lớn hơn vôi sữa nữa, ở dạng dung dịch Sử dụng chủ yếu để quét tường Nếu vôi có độ hoạt tính cao thì trung bình 1 kg CaO sẽ được 5 lit vôi sữa 24 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.2 Quá trình tôi vôi Lưu ý:  Nếu vôi có độ hoạt tính cao thì khi tôi phải cho đủ nước vào cùng một lúc để tránh hiện tượng sinh phản ứng nghịch: Ca(OH) + CO → CaCO + H O 2 2 (không khí) 3 2  Nếu vôi... VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.4 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của vôi 4 Xác định độ hoạt tính của vôi Độ hoạt tính % (CaO + MgO) Cao (loại I) Trung bình (loại II) 5 Độ mịn yêu cầu của vôi bột và vôi sống   Thấp (loại III) > 88 (80; 88] (70; 80] Lượng sót trên sàng No 063 (124 lỗ/cm2) không lớn hơn 2% Lượng sót trên sàng No 008 (4900 lỗ/cm2) không lớn hơn 10% 33 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.5 Quá... quanh hạt vôi thành một màng keo cứng bên ngoài  Vôi sẽ khó tôi, nhiều hạt sượng, kém dẻo, dễ gây nứt 19 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.1 Nguyên liệu và chế tạo  Nhiệt độ nung tùy thuộc vào:     Thành phần đá vôi Hàm lượng tạp chất Loại lò nung Tốc độ nung đá vôi tùy thuộc vào:       Kích thước cục đá vôi Nhiệt độ nung Thời gian nung Vôi không khí có thể được sử dụng theo 2 cách: Nghiền... chuyển dần từ dạng keo sang dạng kết tinh,  Các tinh thể xích lại gần nhau, liên kết với nhau và rắn chắc 34 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.5 Quá trình rắn chắc của vôi và vôi sống 1 Quá trình rắn chắc của vôi (vữa vôi)  Trong không khí vữa vôi rắn chắc do ảnh hưởng đồng thời của 2 quá trình: kết tinh và carbonate hóa  Dạng carbonate hóa: khi tiếp xúc với khí trời, Ca(OH)2 phản ứng với CO2 tạo thành... dùng vôi nhuyễn, R ≥ 5 5 Không tiêu tốn thiết MPa bị nghiền 4 Tăng hiệu quả sử dụng nhờ quá trình nghiền giúp loại bỏ được các hạt sượng do non hay già lửa 26 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.3 So sánh hai dạng sử dụng vôi Bột vôi sống Vôi nhuyễn Nhược 1 Bảo quản khó khăn vì CaO dễ hấp 1 Thời gian tôi lâu (1 điểm thu CO2 trong không khí: tháng trong hố tôi, 3 – 7 ngày trong máy tôi CaO + CO2 → CaCO3 vôi)... Khi chế tạo vữa vôi mịn, gây ô nhiễm bụi không tạo được sản 3 Không an toàn cho người lao động phẩm có độ bền cao là khi trực tiếp trộn vữa từ bột vôi sống silicate, cát chỉ đóng vai trò là cốt liệu 3 Cường độ thấp, Rn = 0,4-1 MPa 27 2.2 VÔI KHÔNG KHÍ VÀ VÔI TÔI 2.2.4 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của vôi 1 Nhiệt độ tôi và tốc độ tôi  Nhiệt độ tôi: là to cao nhất khi cho 10g bột vôi sống đã nghiền . học: Vật liệu xây dựng Môn học: Vật liệu xây dựng CHƯƠNG 4. CHẤT KẾT DÍNH VƠ CƠ PHẦN 1. KHÁI NIỆM CHUNG 2 1. KHÁI NIỆM CHUNG  Chất kết dính vô cơ (CKDVC) là loại vật liệu thường ở dạng bột mịn,. áp suất phù hợp) để tạo thành các sản phẩm có cường độ. VD: chất kết dính vôi-silic, vôi-tro, 4 PHẦN 2. CÁC CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ RẮN TRONG KHÔNG KHÍ 5 2.1 THẠCH CAO XÂY DỰNG 2.1.1 Phương pháp. kết: ≥ 6 phút  Thời gian ninh kết xong ≤ 30 phút  Có thể sử dụng phụ gia để điều chỉnh thời gian ninh kết:  Làm giảm thời gian ninh kết: Na 2 SO 4 , NaCl,…  Làm tăng thời gian ninh kết: vôi 14 2.1