Đồ án tốt nghiệp Mở đầu 1 Phần I: tổng quan Về CHấT KếT DíNH THạCH CAO 2 I. Giới thiệu về thạch cao 2 I.1. Thạch cao thiên nhiên 2 I.1.1 Sử dụng thạch cao thiên nhiên sản xuất chất kết dính thạch cao 3 I.1.2. Sử dụng thạch cao thiên nhiên làm phụ gia cho xi măng 3 I.2. Thạch cao phế thải 4 I.2.1. Sử dụng thạch cao phôtpho để sản xuất chất kết dính 5 I.2.2. Sử dụng thạch cao phôtpho làm phụ gia cho ximăng 6 I.3. Cơ sở khoa học của việc pha trộn phụ gia thạch cao vào xi măng và bê tông 6 I.3.1. ảnh hởng của phụ gia thạch cao tới tốc độ hyđrat hoá của xi măng poóc lăng 7 I.3.2. Anh hởng của phụ gia thạch cao đến quá trình đông kết rắn chắc của xi măng 8 II. Tình hình sản xuất và nghiên cứu sử dụng thạch cao trên thế giới 9 III. Chất kết dính thạch cao xây dựng 11 III.1. Nguyên vật liệu sản xuất 11 III.1.1 Đá thạch cao thiên nhiên 11 III.1.2 Đá anhyđríc thiên nhiên 12 III.1.3 Thạch cao sét 13 III.1.4 Thải phẩm công nhiệp 13 III.2. Phơng pháp sản xuất 13 III.3.Đặc tính kỹ thuật 13 III.3.1.Khối lợng riêng và khối lợng thể tích 13 III.3.2.Lợng nớc yêu cầu 14 III.3.3.Thời gian đông kết 14 III.3.4.Cờng độ 14 III.3.5.Tính biến dạng 15 III.3.6.Độ bền của CKD thạch cao 16 IV.Phơng pháp nghiên cứu 16 IV.I. Phơng pháp tiêu chuẩn 16 IV.I.1.Xác định khối lợng riêng của CKD thạch cao 17 IV.I.2. Khối lợng thể tích của CKD thạch cao 18 IV.I.3. Xác định độ mịn: 19 IV.I.4.Lợng nớc yêu cầu của CKD thạch cao 19 IV.I.5.Thời gian đông kết của CKD thạch cao 19 Phần ii: khảo sát nguyên vật liệu dùng cho nghiên cứu 21 Mở đầu Tốc độ phát triển một cách nhanh chóng của xã hội về mặt kinh tế, khoa học, văn hoá làm cho con ngời ngày một đợc cải thiện hơn. Do dó 1 Đồ án tốt nghiệp vấn đề xây dựng cơ bản đang là một vấn đề cấp thiết của đời sống hiện nay. Để đáp ứng nhu cầu của xây dựng cơ sở hạ tầng thì một trong những ngành mũi nhọn trong công cuộc xây dựng là ngành vật liệu xây dựng. Nhu cầu về thạch cao xây dựng và trang trí nội thất đang là vấn đề bức xúc của các tầng lớp trong nhan dân. Chất kết dính thạch cao xây dựng là loại chất kết dính rắn chắc và phát triển cờng độ trong môi trờng không khí. Cờng độ của chất kết dính thạch cao xây dựng thờng không cao. Tuy nhiên có rất nhiều trờng hợp đòi hỏi chất kết dính thạch cao xây dựng cấn đạt cơng độ nhất định. Chính vì vậy em đã nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu ảnh hởng của bột đá vôi và phụ gia siêu dẻo đến đặc tính cờng độ của chất kết dính thạch cao xây dựng Do khả năng còn có hạn, nên cuốn đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong sự góp ý của các thầy cô và các bạn. Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp em đã đợc sự hớng dẫn tận tình của các thầy cô trong bộ môn cũng nh các thầy cô trong nhà trờng đã giúp đỡ, tạo điều kiện về mọi mặt cho em hoàn thành bản đồ án của mình. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GV.TS Vũ Đình Đấu đã hớng dẫnvà giúp đỡ tận tình cho em trong quá trình thực tập và làm đề tài. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa vật liệu xây dựng và các thầy cô ở phòng thí nghiệm vật liệu xây dựng đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án này. Phần I: tổng quan Về CHấT KếT DíNH THạCH CAO I. Giới thiệu về thạch cao I.1. Thạch cao thiên nhiên. Thạch cao thiên nhiên là loại vật liệu khoáng dạng đá có thành phần khoáng chủ yếu là: CaSO 4 .2H 2 O ngoài ra còn có các khoáng khác với hàm lợng nhỏ. Thạch cao thiên nhiên đợc sử dụng làm nguyên liệu trong nhiều lĩnh vực: Hoá học, vật liệu xây dựng, thực phẩm, y tế, nông nghiệp v v. Thạch cao thiên nhiên còn đợc sủ dụng để sản xuất sản phẩm có tính chất mỹ thuật tạo hình, làm mô hình. 2 Đồ án tốt nghiệp Hiện nay Thạch cao thiên nhiên thờng đợc sử dụng để sản xuất chất kết dính trong xây dựng cơ bản và pha vào khi nghiền xi măng poóc lăng để cải thiện một số tính chất của xi măng. I.1.1 Sử dụng thạch cao thiên nhiên sản xuất chất kết dính thạch cao. Chất kết dính thạch cao là sản phẩm thạch cao có dạng CaSO 4 .0,5H 2 O hay anhyđric CaSO 4 đợc sản xuất bằng phơng pháp nung nguyên liệu đá thạch cao CaSO 4 .2H 2 O và nghiền mịn. Trong sản xuất thạch cao, tuỳ thuộc vào nhiệt độ nung và điều kiện gia công nhiệt mà ta nhận đợc sản phẩm thạch cao ở các dạng khác nhau. + Khi nung ở nhiệt độ từ 100 0 C 160 0 C trong điều kiện môi trờng lu thông áp xuất, sản phẩm chất kết dính thạch cao đợc tạo thành chủ yếu dạng CaSO 4 .0,5H 2 O đông kết rắn chắc nhanh gọi là thạch cao xây dựng. + Khi gia công nhiệt trong thiết bị kín bão hoà hơi nớc có nhiệt độ áp xuất cao hay trong dung dịch nớc của một số muối hoà tan ở nhiệt độ 97 0 C-100 0 C ta nhận đợc sản phẩm thạch cao ở dạng CaSO 4 .0,5H 2 O gọi là thạch cao kỹ thuật đông kết rắn chắc chậm hơn thạch cao xây dựng nhng có cờng độ cao hơn. + Khi nung ở nhiệt độ từ 600 0 C- 900 0 C sản phẩm tạo thành chủ yếu dạng CaSO 4 đông kết rắn chắc chậm gọi là chất kết dính thạch cao nung ở nhiệt độ cao. Thạch cao xây dựng ( dạng CaSO 4 .0,5H 2 O ) và thạch cao kỹ thuật ( dạng CaSO 4 .0,5H 2 O ) có cùng mạng lới cấu trúc tinh thể nhng mức độ phân tán và kích thớc tinh thể khác nhau dẫn đến sự khác nhau về tốc độ hyđrát hoá, lợng nớc yêu cầu và lợng nhiệt hoà tan. Dạng CaSO 4 .0,5H 2 O có kích thớc tinh thể lớn nên tốc độ hyđrat hoá và đông kết rắn chắc chậm lợng nớc yêu cầu thấp nhng cờng độ cao. I.1.2. Sử dụng thạch cao thiên nhiên làm phụ gia cho xi măng. Ngoài việc sử dụng làm chất kết dính, Thạch cao thiên nhiên còn đợc sử dụng làm phụ gia điều chỉnh thời gian ninh kết rắn chắc cho xi măng poóc lăng có tác dụng cải thiện một số tính chất của xi măng. 3 Đồ án tốt nghiệp Hàm lợng thạch cao pha vào chủ yếu phụ thuộc vào hàm lợng khoáng C 3 A trong clanke ximăng, thờng thì từ 3%.Ngoài giới hạn đó sự có mặt của thạch cao có thể có tác dụng không lợi đến quá trình đông kết rắn chắc của ximăng. Khi xi măng nhào trộn với nớc, sự đóng rắn xảy ra chủ yếu do sự hình thành của hyđrô silicat canxi dạng CSH và bị ảnh hởng bởi sự có mặt của thạch cao trong hỗn hợp. Theo kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy rằng SO 4 2- tạo thành do sự hoà tan của thạch cao có thể tham gia vao cấu trúc của CSH trong ximăng đóng rắn. Tuy nhiên khi tăng hàm lợng thạch cao tăng sẽ làm tăng số lợng các gel CSH hình thành nhng lại làm giảm cờng độ của các gel CSH. I.2. Thạch cao phế thải. Thạch cao phế thải đợc tạo thành từ quá trình chế biến các hợp chất chứa canxi ở dạng cácbonát, hyđrôxýt, phốtphát, với axit sunphuaric. Thạch cao dạng phế thải đợc đặc trng bởi thành phần chính là sunphát canxi, ngoài ra còn lẫn các thành phần khác. Hiện nay có một số loại thạch cao phế thải chính nh thạch cao phốtpho, thạch cao bor, thạch cao flo, thạch cao titan và các thải phẩm của công nghệ sản xuất gốm sứ Thạch cao phốtpho là phế thải của công nghệp sản xuất axit phốtphoric, tuỳ thuộc vào thành phần pha và thành phần hoá học mà chia thành thạch cao phốtpho apatit và thạch cao phốtpho phốtphoric. Thạch cao bor là thải phẩm chủ yếu của công nghiệp sản xuất axit sunfuric bằng axit boric. Loại thạch cao phế thải này gồm thạch cao boric và thạch cao bỏ đôlômít. Thạch cao clor là thạch cao có chứa hàm lợng ion clo thờng từ 2% %8.3ữ Trong xây dựng, thạch cao phốtpho cũng đã đợc nghiên cứu sử dụng làm chất kết dính, vữa trát tờng, khuôn Các sản phẩm không đòi hỏi chất lợng cao nh tấm lát đờng ở nông thôn, lát cho đê, kè Tuỳ theo phơng pháp sản xuất axit phôtphoric mà sẽ tạo ra bã thải thạch cao có thành phần khác nhau và tính chất khác nhau. Các phơng pháp sản xuất axit phôtphoric gồm: +Phơng pháp Dihyđrat. 4 Đồ án tốt nghiệp +Phơng pháp Semihđrat. +Phơng pháp Semihyđrat thạch cao. +Phơng pháp thạch cao/Semihđrat. +Phơng pháp có sử dụng axit Nitric. Về nguyên tắc các phơng pháp này đều dựa trên phản ứng giữa apatit với H 2 SO 4 , sự kết tinh tthạch cao phốtpho xảy ra trong dung dịch chứa hàm lợng P 2 O 5 cao tại nhiệt độ >25 0 C. Quá trình phản ứng của apatit với H 2 SO 4 xảy ra nh sau: 3Ca(PO 4 ).CaF + 5H 2 SO 4 + 10H 2 O = 5(CaSO 4 .2H 2 O) + 3H 3 PO 4 + HF. Nếu trong thành phần khoáng của nguyên liệu ban đầu có lẫn SiO 2 thì có thể xảy ra phản ứng sau: 6HF + SiO 2 = H 2 SiF 6 + 2H 2 O. Trong thạch cao phốtpho còn chứa đến 0.3% các hợp chất hữu cơ. Phụ thuộc vào chế độ phân huỷ nh nhiệt độ và nồng độ của các cấu tử mà ngời ta nhận đợc ba dạng sản phẩm là CaSO 4 .2H 2 O, CaSO 4 .0,5H 2 O, và CaSO 4 . Hàm lợng CaSO 4 .2H 2 O trong thạch cao phốtpho có thể đạt từ 77.4% %95ữ phụ thuộc vào loại nguyên liệu sử dụng và phơng pháp điều chế. Thạch cao phốtpho apatit có bề mặt riêng tơng đối nhỏ và khối lợng riêng dao động từ 2.32 cmg /(34.2ữ 3 ). I.2.1. Sử dụng thạch cao phôtpho để sản xuất chất kết dính. Thạch cao phốtpho có thể sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất chất kết dính thạch cao. Khi sản xuất chất kết dính thạch cao phải nung thạch cao phốtpho ở nhiệt độ từ 130 0 C ữ 170 0 C. Khi nung ở nhiệt độ 136 0 C hàm lợng nớc hyđrát trong thạch cao phốtpho là 7.8% %4.8ữ , khi nung ở nhiệt độ > 160 0 C thì hàm lợng nớc hyđrát còn lại là 3.4% ữ 3.6% và ở 200 0 C thì lợng nớc hyđrát chỉ còn < 2%. Lợng nớc hyđrát hợp lý trong chất kết dính thạch cao là 6%. Tính chất của chất kết dính thạch cao phụ thuộc vào thời gian nung và nhiệt độ nung. Khi nhiệt độ nung từ 150 0 C ữ 160 0 C thì cờng độ của chất kết dính thạch cao là lớn nhất. Khi tăng thời gian nung thì lợng nớc tiêu chuẩn và cờng độ của chất kết dính thạch cao giảm, thời gian nung tốt nhất là khoảng 60-100(phút). Tuy nhiên thời gian nung còn phụ thuộc vào 5 Đồ án tốt nghiệp kích thớc tinh thể thạch cao sử dụng, khi tinh thể thạch cao cang nhỏ thì thời gian nung càng ngắn. Sản xuất chất kết dính thạch cao từ thạch cao phế thải của công nghiệp gốm sứ phải gia công nhiệt ở nhiệt độ 160 0 C, thời gian gia công là 120 phút và thời gian ủ là 30 phút. I.2.2. Sử dụng thạch cao phôtpho làm phụ gia cho ximăng. Thông thờng để điều chỉnh thời gian ninh kết và các tính chất khác của ximăng ngời ta sử dụng thạch cao thiên nhiên CaSO 4 .2H 2 O. Thạch cao phôtpho cũng đã đợc nghiên cứu sử dụng làm phụ gia trong xi măng poóc lăng và kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng axit phôtphoric trong thạch cao phôtpho làm tăng thời gian đông kết và giảm cờng độ ban đầu của đá xi măng. Kết quả nghiên cứu cũng cho ta biết P 2 O 5 có ảnh hởng khác nhau đến độ hoạt tính của các khoáng, phụ thuộc vào hàm lợng của nó. Khi hàm lợng P 2 O 5 khoảng 0.25% làm tăng tính hyđrat của C 3 S, nhng khi hàm lợng tăng đến 0.5% thì lại làm giảm sự hyđrat hoá của C 3 S. Nếu hàm lợng P 2 O 5 đến 1% thì cờng độ nén ban đầu của C 3 S bị giảm đi nhng khi tăng đến 2% P 2 O 5 thì cờng độ mẫu lại tăng lên, khi hàm lợng P 2 O 5 đạt đến 4% thì cờng độ lại giảm đi. Đối với pha alumôferit canxi thì sự hyđrat hoá tăng khi hàm lợng P 2 O 5 từ 0.5% %1ữ . Khi hàm lợng P 2 O 5 trong xi măng càng lớn, sự phá huỷ lớp bao bọc chậm do đó làm giảm cờng độ của hỗn hợp vữa xi măng. Để xi măng có hoạt tính hyđrat hoá cao, hàm lợng P 2 O 5 không vợt quá 0.5%, hàm lợng tối u là từ 0.15% %35.0ữ . Khi pha thạch cao phôtpho vào xi măng, lợng nớc tiêu chuẩn của xi măng giảm đi không đáng kể, tuy nhiên hàm lợng pha trộn từ 0.5% %1ữ thì lợng nớc giảm lớn hơn. I.3. Cơ sở khoa học của việc pha trộn phụ gia thạch cao vào xi măng và bê tông. Khi nhào trộn xi măng với nớc, đầu tiền xảy ra quá trình đông kết hỗn hợp sau đó là quá trình đóng rắn và phát triển cờng độ. Tốc độ đông kết của xi măng phụ thuộc vào thành phần khoáng của clanhke xi măng, độ nghiền mịn, loại phụ gia, lợng phụ gia đa vào, điều kiện môi trờng, lợng n- ớc nhào trộn. 6 Đồ án tốt nghiệp Pha vào xi măng các loại phụ gia và hàm lợng phụ gia khác nhau thì tốc độ đông kết của xi măng cũng khác nhau. Khi nhào trộn phụ gia thạch cao với xi măng poóc lăng, phụ gia thạch cao có thể là thạch cao thiên nhiên hay thạch cao phế thải, trong thành phần của chúng có chứa CaSO 4 .2H 2 O có khả năng tác dụng với các khoáng C 3 A và C 3 S khi có mặt nớc tạo thành ettringite bao bọc xung quanh các khoáng làm chậm tốc độ phản ứng thuỷ hoá. Khi không pha phụ gia thạch cao vào xi măng thì xi măng đông kết nhanh và tạo ra sản phẩm có cờng độ thấp. Vì vậy thạch cao pha vào khi nghiền mịn xi măng là rất quan trọng. Hàm lợng thạch cao pha vào phụ thuộc chủ yếu vào hàm lợng khoáng C 3 A trong clanhke xi măng, thờng từ 3-6%, ngoài giới hạn đó đều có tác dụng xấu cho quá trình đông kết. Khi sử dụng thạch cao dạng CaSO 4 .0,5H 2 O thì khi thừa ít thạch cao cũng làm tăng nhanh quá trình đông kết của xi măng. Vì vậy hàm lợng thạch cao pha vào xi măng không chỉ phụ thuộc vào sự đông kết mà còn phụ thuộc vào các tính chất khác nh cờng độ, tốc độ đóng rắn, biến dạng co gót, tính chịu lạnh Sự có mặt của thạch cao trong xi măng còn có ảnh hởng tói quá trình thuỷ hoá của các khoáng khác nhau trong xi măng poóc lăng vì vậy nó ảnh hởng tới quá trình đông kết và rắn chắc của xi măng. I.3.1. ảnh hởng của phụ gia thạch cao tới tốc độ hyđrat hoá của xi măng poóc lăng. Xi măng poóc lăng là một hệ gồm 4 khoáng chính vì vậy tốc độ hyđrat hoá của xi măng đợc quyết định bởi tốc độ hyđrat hoá của các khoáng. Khi tác dụng với nớc ở điều kiện nhiệt độ thờng các khoáng của xi măng có tốc độ hyđrat hoá theo thứ tự: C 3 A>C 4 AF>C 3 S>C 2 S. Mức độ hyđrat hoá của C 3 S ở 25 0 C sau 1 ngày đạt đợc 25% - 35%, sau 28 ngày đạt đợc 78%-80%. Khoáng C 2 S hyđrat hoá chậm nhất, sau 1 ngày chỉ đạt 5%-10%, sau 28 ngày đạt 30%-50%. Khoáng C 3 A có tốc độ hyđrat hoá rất nhanh, sau 1 ngày đã đạt đợc 70%-80% còn khoáng C 4 AF sau 3 ngày cũng có mức độ hyđrat hoá đạt 50%-70%. Khi xi măng không có phụ gia thạch cao thì tốc độ hyđrat hoá của xi măng diễn ra theo thứ tự C 3 A>C 4 AF>C 3 S>C 2 S. Nếu xi măng có pha phụ gia thạch cao thì mức độ 7 Đồ án tốt nghiệp hyđrat hoá lại diễn ra theo thứ tự C 3 S>C 3 A>C 4 AF >C 2 S vì thạch cao sẽ làm chạm sự hyđrat hoá của C 3 A. Do đó tuỳ thuộc vào hàm lợng các khoáng trong xi măng, hàm lợng Sunfát can xi mà tốc độ hyđrat hoá của xi măng sẽ khác nhau. + Quá trình thuỷ hoá khoáng C 3 A. Sunphát canxi đóng vai trò là chất hoạt động hoá học của xi măng, trong môi trờng nớc có chứa muối sunfát canxi ở nhiệt độ thờng C 3 A bị hyđrát hoá và tạo thành hợp chất phức gọi là hyđrô sunphua aluminát canxi. Trong dung dịch bão hoà Ca(OH) 2 và sunphat canxi thì sẽ tạo thành với C 3 A hợp chất ettringite theo phản ứng. 3CaO.Al 2 O 3 + 3CaSO 4 .2H 2 O + 25H 2 O = 3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .31H 2 O. Khi nồng độ Ca(OH) 2 và sunphát canxi trong dung dịch nhỏ thì tạo thành dạng mônô sunphua aluminat canxi. 3CaO.Al 2 O 3 + 3CaSO 4 .2H 2 O + 6H 2 O = 3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .12H 2 O. Trong dung dịch có nồng độ Ca(OH) 2 0.027g/l ở nhiệt độ bằng 70 0 C ữ 100 0 C ettringite bị mất dàn nớc đến khi còn 8 ữ 10 phân tử, sau đó phân huỷ thành dạng thấp sunphat và thạch cao. Vì vậy trong dung dịch bão hoà Ca(OH) 2 ngay từ đầu ettringite sẽ tách ra ở dạng keo phân tán mịn đọng lại trên bề mặt3Cao.Al 2 O 3 làm chậm sự thuỷ hoá của nó và kéo dài thời gian ninh kết của xi măng. + Quá trình thuỷ hoá khoáng C 4 AF. Pha alumôferit canxi trong xi măng poóc lăng ở dạng C 4 AF, khi tác dụng với nớc xảy ra theo phản ứng. 4CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 + 7H 2 O = 3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O + CaO.Fe 2 O 3 .H 2 O Hyđrô aluminát canxi Hyđrô ferit canxi Hyđrô ferit canxi sẽ nằm lại trong thành phần của gen xi măng, còn hyđrô aluminát canxi sẽ lại tác dụng với thạch cao nh phản ứng trên. Các hợp chất hyđrô ferit canxi cũng tạo thành các hợp chất phức với CaSO 4 .2H 2 O tơng tự nh hyđrô aluminát canxi. I.3.2. Anh hởng của phụ gia thạch cao đến quá trình đông kết rắn chắc của xi măng. Khi nhào trộn phụ gia thạch cao với xi măng poóc lăng, phụ gia thạch cao có thể là thạch cao thiên nhiên hay thạch cao phế thải, trong thành phần của chúng có chứa CaSO 4 .2H 2 O có khả năng tác dụng với các 8 Đồ án tốt nghiệp khoáng C 3 A khi có mặt nớc tạo thành ettringite tạo nên lớp màng bao bọc trên bề mặt của C 3 A, do đó sẽ làm hạn chế quá trình phản ứng tiếp theo của C 3 A với nớc do đó sẽ hạn chế tốc độ đông kết của xi măng poóc lăng. 3CaO.Al 2 O 3 + 3CaSO 4 .2H 2 O + 25H 2 O = 3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .31H 2 O. (Ettringite ) Khi hàm lợng của thạch cao ngoài khoảng 3%-5% đều có ảnh hởng không tốt tới quá trình đông kết rắn chắc của xi măng. II. Tình hình sản xuất và nghiên cứu sử dụng thạch cao trên thế giới. Thạch cao là một loại vật liệu có nhiều trong tự nhiên ở Liên Xô (cũ), Mỹ, Canađa, Anh, Pháp, Ba lan, và cũng đợc khai thác và sử dụng từ những năm 30 của thế kỷ XX trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt đợc sử dụng với số lợng lớn trong ngành xây dựng để chế các chất kết dính, làm vữa xây dựng, các sản phẩm, chi tiết trong kết cấu xây dựng Trong công nghiệp xi măng, thạch cao làm phụ gia cho clanhke để làm chậm thời gian đông kết của xi măng hoặc làm phụ gia cho xi măng xỉ để nâng cao độ bền của nó. Trong nông nghiệp, thạch cao để bón ruộng ở dạng sản phẩm tự nhiên đã nghiền nhỏ và anhydrite. Trong công nghiệp hoá chất, thạch cao đợc sử dụng để để sản xuất lu huỳnh S, sunfat amôni (NH 4 ) 2 SO 4 Ngoài nguồn thạch cao tự nhiên, còn có nguồn thạch cao phế thải của sản xuất axit phôtphoric, DAP, trong ngành hoá chất. Mỗi nớc tuỳ theo tình hình tài nguyên thạch cao của mình, có những hớng nghiên cứu, ứng dụng và phát triển riêng để sản xuất các sản phẩm từ thạch cao. Nhng nhìn chung chất kết dính đợc dùng đặc biệt rộng rãi trong ngành xây dựng do những tính chất tốt của chúng và chủ yếu cũng là do hiệu quả kinh tế của chúng mang lại. Các sản phẩm và kết cấu xây dựng đ- ợc chế tạo trên cơ sở các chất kết dính thạch cao có nhiều tính chất có giá trị nh là tính dẫn nhiệt thấp, tính chất âm học tốt, chịu lửa, không bị mục nát, đóng đinh đợc. Ngoài ra, chúng ổn định hơn đối với tác động của một số axit và kiềm. Công nghệ chế tạo hiện đại các chất kết dính và sản phẩm thạch cao là một trong những công nghệ có năng suất cao nhất trong ngành xây dựng, nó khác thờng ở chỗ cực kỳ đơn giản và về bản chất nó đợc quy định 9 Đồ án tốt nghiệp về việc tạo hình các sản phẩm bằng khuôn dễ tháo, trong nhiều trờng hợp không cần xử lý nhiệt. Việc sử dụng các chất kết dính thạch cao trong xây dựng tiết kiệm đợc rất nhiều kim loại, xi măng và gỗ mà không làm giảm tuổi thọ của nhà. Khối lợng của tờng làm bằng bê tông thạch cao giảm 3 lần so với tờng gạch, điều đó không chỉ làm giảm giá thành của tờng mà của móng nữa. Do khối lợng của các sản phẩm bê tông thạch cao nhỏ, nên đã giảm đợc chi phí vận chuyển. Tuy vậy, bên cạnh những đặc tính tốt, các sản phẩm từ thạch cao còn có những nhợc điểm nh độ chịu nớc kém dẫn đến giảm đáng kể độ bền (đến 34 45 % độ bền ở trạng thái khô), độ lão hoá cao và kém chịu nớc biển. Do đó, trong giai đoạn đầu nghiên cứu, chế tạo những sản phẩm đi từ thạch cao (trớc những năm 50), các chất kết dính thạch cao chỉ đợc dùng chủ yếu để tạo các sản phẩm dùng làm kết cấu bên trong nhà với độ ẩm t- ơng đối của không khí cao hơn 60%, rất hiếm khi dùng trong các kết cấu lộ thiên và không đợc dùng trong các kết cấu chịu lực. Trong những năm 50, lần đầu tiên trong thực tế, thế giới đã có chất kết dính thạch cao chịu nớc (xi măng thạch cao puzơlan), nó cho phép mở rộng đáng kể lĩnh vực ứng dụng các sản phẩm từ chất kết dính thạch cao để làm các kết cấu bên trong nhà có độ ẩm tơng đối của không khí cao hơn 60%, cũng nh trong các kết cấu lộ thiên, trong số đó, có cả chất kết cấu chịu lực. Đến nay, vấn đề chịu nớc, chịu lực Tuy đã có nhiều công trình cho kết quả tốt, nhng vẫn còn rất nhiều vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển. Cũng đã có những nghiên cứu dùng các phụ gia hoá học khác nhau (Chất hoạt tính bề mặt nhất là phụ gia siêu dẻo, chất hoá rắn, chất tẩm, ) để điều chỉnh tính chất của các vật liệu đi từ thạch cao. Việc sử dụng các chất kết dính thạch cao trong xây dựng ngày càng rộng rãi đã tạo điều kiện và vạch ra những xu hớng chế tạo chúng không chỉ từ nguyên liệu thiên nhiên mà còn từ phế liệu của các ngành công nghiệp khác nh công nghiệp sản xuất gôm sứ, công nghiệp hoá chất Các chất kết dính thạch cao này không chỉ đợc sử dụng để chế tạo các sản 10 [...]... đến tính chất của chất kết dính thạch cao xây dựng Anh hởng của phụ gia siêu dẻo tới lợng nớc yêu cầu của chất kết dính thạch cao xây dựng thể hiện ở bảng sau: TT Kí hiệu mẫu Hàm lợng phụ gia Lợng nớc yêu Độ xoè 25 Đồ án tốt nghiệp 1 2 3 4 A1 A2 A3 A4 siêu dẻo( %) 0 0,6 0,8 1 cầu 73 67,5 65 62 12 12 12 12 Anh hởng của phụ gia siêu dẻo tới thời gian đông kết của chất kết dính thạch cao xây dựng thể hiện... CaSO4.0,5H2O với độ mịn yêu cầu I.2 Bột đá vôi Bột đá vôi sử dụng là loại bột đã đợc gia công đến độ mịn yêu cầu Bột đá vôi dạng thô và bột đá vôi đã đợc nghiền lại I.3 Phụ gia siêu dẻo Phụ gia siêu dẻo đợc sử dụng là loại phụ gia Sikamen NN a Mô tả : Là loại phụ gia Sikamen NN ở dạng lỏng, có hoạt tính cao, có tác dụng nh một chất siêu dẻo để sản xuất bê tông chảy và giảm lợng nớc b Ưu điểm : Tăng rõ tính thi... chất kết dính thạch cao xây dựng Bột đá vôi (loại siêu mịn) xấy khô đợc trộn lẫn với chất kết dính thạch cao với hàm lợng lần lợt là:10%, 20%, 30% theo trọng lợng Anh hởng của bột đá vôi tới lợng nớc yêu cầu của chất kết dính thạch cao xây dựng thể hiện ở bảng sau: TT Kí hiệu mẫu 1 2 3 4 A1 A2 A3 A4 Hàm lợng bột đá vôi( %) 0 10 20 30 Lợng nớc yêu cầu 73 72 70 65 Độ xoè 12 12 12 12 Anh hởng của bột đá vôi. .. vữa thạch cao không có quá trình đông kết đóng rắn.Thời gian đông kết của vữa thạch cao giảm nếu đa vào các cốt liệu nh cát, xỉ, mùn ca Để điều chỉnh thời gian đông kết của chất kết dính thạch cao ngòi ta thờng sử dụng phụ gia nh phụ gia điện phân mạnh, phu gia hoạt tính bề mặt,phu gia hôn hợp III.3.4.Cờng độ Các chất kết dính thạch cao có cờng độ cơ học khác nhau phụ thuộc vào nhiều yếu tố.Thời gian... hàm lợng phụ gia tăng dẻo từ 0,1-0,3% sẽ giảm lợng nớc đợc 10-15% lợng nớc yêu cầu và tăng cờng độ sản phẩm III.3.3.Thời gian đông kết Thạch cao xây dựng và thạch cao kỹ thuật thuộc loại chất kết dính đông kết rắn chắc nhanh Thời gian đông kết của chất kết dinh thạch cao phụ thuộc vào nguyên liệu, điều kiện công nghệ sản xuất, thời gian bảo quản chất kết dính, vào lợng nớc nhào trộn, vào nhiệt độ môi... bền của thạch cao tăng khi tăng độ đặc chắc và sử dụng các loại phụ gia tổng hợp kị nớc,Sản phẩm thạch cao có khả năng chịu đợc nhiệt độ cao trong khoảng thời gian từ 6-8 giờ Ngoài việc sử dụng thạch cao thiên nhiên để sản xuất chất kết dính ta còn sự dụng thạch cao phốtpho làm nguyên liệu để sản xuất chất kết dính thạch cao. Khi sản xuất chất kết dính thạch cao phải nung thạch cao phốt pho ở nhiệt độ. .. làm phụ gia sản xuất kính, men cho đồ gốm sứ III Chất kết dính thạch cao xây dựng III.1 Nguyên vật liệu sản xuất Chất kết dính thạch cao đợc sản suất chủ yếu từ loại đá thạch cao thiên nhiên dạng CaSO4.2H2O và CaSO4 , thạch cao sét và thải phẩm công nghiệp nh thạch cao phốt phát hay thạch cao boric III.1.1 Đá thạch cao thiên nhiên Thạch cao thiên nhiên dạng CaSO4.2H2O, là loại đá trầm tích ở dạng kết. .. nớc của sản phẩm thạch cao đợc đánh giá qua hệ số mềm là tỉ lệ cờng độ của mẫu bão hoà nớc trên cờng độ của mẫu khô ở trạng thái sấy đến khối lợng không đổi Hệ số mềm của thạch cao nằm trong khoảngt từ 0,3 đến 0,45 phụ thuộc vào tính chất của thạch cao và độ đặc chắc của sản phẩm Với phơng thức tạo hình cứng lợng nớc nhào chộn ít thì hệ số mềm của thạch cao có thể đạt tới 0,4 -0,5 Cờng độ của thạch cao. .. trờng, điều kiện nhào trộn và hàm lợng các chất phụ gia Nâng cao nhiệt độ thuỷ hoá của vữa thạch cao đến 40oC-450C sẽ làm tăng nhanh thời gian đông kết và làm tăng cờng độ, ở nhiệt độ cao hơn thời gian đông kết và cờng độ sẽ giảm vì khi nhiệt độ môi trờng cao , đỗ hoà tan của thach cao 2 phân tử nớc sẽ lớn hơn độ hoà tan của thạch cao 0,5 phân tử nớc nên quá trình thuỷ hoá của thạch cao 0,5 phân tử nớc ko... nhiệt độ 1360C hàm lợng nớc hydrát trong thạch cao phốtpho là 7,8%-8,4% , khi nung ở nhiệt độ > 1360C thì hàm lợng nớc hydrát còn lại là 3,4%-3,6% và ở 2000C thì lợng nớc hydrát chỉ còn . nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu ảnh hởng của bột đá vôi và phụ gia siêu dẻo đến đặc tính cờng độ của chất kết dính thạch cao xây dựng Do khả năng còn. Chất kết dính thạch cao xây dựng là loại chất kết dính rắn chắc và phát triển cờng độ trong môi trờng không khí. Cờng độ của chất kết dính thạch cao xây dựng