Đồ án gạch gốm thiết kế nhà máy sản xuất gốm xây dựng công xuất 20 triệu viên 1 năm, 3 triệu viên gạch láp nền sử dụng lò tuylen nhiên liệu rắn

Môc lôc Môc lôc 1 Lêi nãi ®Çu 3 PhÇn I: kh¸i qu¸t chung 4 Ch­¬ng I: Giíi thiÖu s¶n phÈm 5 I. Chñng lo¹i: 5 II. C¸c lo¹i s¶n phÈm vµ yªu cÇu kÜ thuËt cña chóng: 5 III. g¹ch rçng hai lç: 9 iV. G¹ch l¸t nÒn kh«ng tr¸ng men kÝch th­íc: 300x300x50 (mm): 13 V. §Æc tr­ng vÒ cÊu tróc vµ kÕt cÊu s¶n phÈm: 16 Ch­¬ng II: giíi thiÖu vÒ Nguyªn liÖu 19 i. giíi thiÖu vÒ nguyªn liÖu s¶n xuÊt: 19 II. Lùa chän vµ giíi thiÖu nguyªn vËt liÖu Sö DôNG: 28 III. TÝNH TO¸N THµNH PHÇN PhèI LIÖU: 30 ch­¬ng III: Lùa chän ®Þa ®iÓm x©y dùng nhµ m¸y. 40 PhÇn ii. thiÕt kÕ c«ng nghÖ. 43 Ch­¬ng I: ThiÕt lËp d©y chuyÒn c«ng nghÖ 43 I. BiÖn luËn ph­¬ng ph¸p s¶n xuÊt: 43 II. KÕt luËn: 45 III. §­a ra d©y chuyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt: 45 IV. biÖn luËn mÆt b»ng c«ng nGhÖ: 50 CH¦¥NG II: TÝNH C¢N B»NG VËT CHÊT 54 i. lËp chÕ ®é lµm viÖc cña nhµ m¸y: 54 ii. tÝnh c©n b»ng vËt chÊt: 55 iii. thèng kª c©n b»ng vËt chÊt t¹i c¸c kh©u: 68 Ch­¬ng iii: TÝnh to¸n lùa chän thiÕt bÞ gia c«ng nguyªn liÖu vµ t¹o h×nh. 73 I. TÝnh chän c¸c thiÕt bÞ chÝnh: 73 II. TÝnh vµ lùa chän c¸c thiÕt bÞ vËn chuyÓn liªn tôc: 84 Ch­¬ng iV: TÝNH Vµ LùA CHäN HÇM SÊY TUYNEL 94 I. TÝnh ch¸y nhiªn liÖu: 94 II. Chän ®­êng cong gia c«ng nhiÖt, s¬ ®å khÝ ®éng häc hÇm sÊy – Lß NUNG TUYNEL: 96 III. TÝnh chän kÕt cÊu vag«ng SÊY vµ bè trÝ khèi xÕp: 99 Iv. CHäN kÝch th­íc c¬ b¶n cña hÇm sÊy: 100 v. tÝnh chän kÕt cÊu vá hÇm sÊy: 101 vI. TÝnh tæn thÊt nhiÖt trong qu¸ tr×nh sÊy: 103 Ch­¬ng v: thiÕt kÕ lß nung 108 I. TÝnh chän kÕt cÊu vag«ng NUNG vµ bè trÝ khèi xÕp: 109 ii. TÝNH kÝch th­íc c¬ b¶n cña lß nung: 113 IIi. TÝnh chän vµ kiÓm tra kÕt cÊu cña lß nung: 114 Iv. TÝnh c©n b»ng nhiÖt lß nung: 123 V. TÝnh to¸n thiÕt bÞ cho ph©n x­ëng sÊy nung: 137 Ch­¬ng VI: KiÕn tróc x©y dùng ®iÖn n­íc kinh tÕ vµ an toµn lao ®éng 147 I. KiÕn tróc: 147 II. TÝnh to¸n ®iÖn: 150 III. TÝNH TO¸N N­íc: 152 IV.tÝnh to¸n kinh tÕ vµ tæ chøc qu¶n lý: 152 V. An toµn lao ®éng trong nhµ m¸y: 160 KÕt luËn: 167 Tµi liÖu tham kh¶o 168   Lêi nãi ®Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng ë n­íc ta ®· cã nh÷ng b­íc ph¸t triÓn m¹nh mÏ, ®Æc biÖt lµ ngµnh s¶n xuÊt vËt liÖu ®Êt sÐt nung nh­ c¸c lo¹i g¹ch x©y dùng, g¹ch èp l¸t, s¶n phÈm trang trÝ, vÖ sinh... §¸p øng ®­îc nhu cÇu x©y dùng trong c«ng cuéc ®æi míi cña ®Êt n­íc. §Ó ®¸p øng ®­îc nhu cÇu sö dông vËt liÖu ngµy cµng t¨ng cña ngµnh x©y dùng th× cÇn ph¶i chó ý ph¸t triÓn c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt VËt liÖu x©y dùng. Sù ph¸t triÓn c¸c khu ®« thÞ míi cïng víi sù ph¸t triÓn cña n«ng th«n ®ßi hái ngµy cµng t¨ng cña c¸c lo¹i g¹ch chÊt l­îng cao. Víi môc tiªu ®¸p øng sù ®ßi hái cña thÞ tr­êng nhÊt lµ t¹i Thµnh phè Hµ Néi vµ c¸c tØnh l©n cËn t«i ®­îc giao ®Ò tµi: ThiÕt kÕ nhµ m¸y s¶n xuÊt gèm x©y dùng, c«ng suÊt 20 triÖu viªn g¹ch chuÈnn¨m vµ 3 triÖu viªn g¹ch l¸t nÒnn¨m. Sö dông lß nung Tuynel, nhiªn liÖu r¾n. Trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu thiÕt kÕ nhµ m¸y t«i ®­îc sù chØ b¶o, gióp ®ì rÊt tËn t×nh cña thÇy gi¸o PGS. TS. Vò Minh §øc vµ GV. ThS. Hoµng VÜnh Long cïng c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n C«ng nghÖ VËt liÖu X©y dùng . Nh©n ®©y, t«i xin ®­îc bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c ®Õn c¸c thÇy ®· gióp t«i hoµn thµnh ®Ò tµi nµy. Do tr×nh ®é vµ thêi gian cã h¹n nªn ®Ò tµi thiÕt kÕ kh«ng tr¸nh khái thiÕu sãt. RÊt mong ®­îc sù chØ b¶o, ®ãng gãp ý kiÕn cña c¸c thÇy vµ c¸c b¹n ®Ó ®Ò tµi ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Hµ Néi, ngµy 10 th¸ng 01 n¨m 2005 Sinh viªn: NguyÔn ThÕ C­êng PhÇn I: kh¸i qu¸t chung Giíi thiÖu chung: VËt liÖu x©y dùng nãi chung còng nh­ vËt liÖu gèm nãi riªng chiÕm mét vÞ trÝ quan trong trong c¸c c«ng tr×nh x©y dùng. ChÊt l­îng cña vËt liÖu cã ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn chÊt l­îng vµ tuæi thä cña c«ng tr×nh. §Ó n©ng cao chÊt l­îng vµ sè l­îng cña s¶n phÈm gèm x©y dùng s¶n xuÊt ra cÇn n¾m v÷ng c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o, c¸c nguyªn liÖu còng nh­ phèi liÖu vµ c¸c lÜnh vùc sö dông chóng. VËt liÖu gèm ®· cã tõ xa x­a, tr¶i qua thêi gian cïng víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc kÜ thuËt, vËt liÖu gèm ngµy cµng hoµn thiÖn h¬n vÒ tÝnh chÊt, chÊt l­îng vµ mÉu m·. Ngµy nay, víi sù ra ®êi cña c¸c lo¹i lß nung g¹ch ®· vµ ®ang ®¹t ®­îc nh÷ng yªu cÇu vÒ chÊt l­îng, chñng lo¹i, mÜ thuËt. ThÞ tr­êng tiªu thô s¶n phÈm g¹ch rÊt réng, cã rÊt nhiÒu nhµ m¸y s¶n xuÊt g¹ch ®­îc x©y dùng nh»m ®¸p øng ®ñ nhu cÇu x©y dùng ë ViÖt Nam vµ trªn toµn thÕ giíi. + T¹i ViÖt Nam: lµ ®Êt n­íc ®ang ph¸t triÓn nªn nhu cÇu x©y dùng rÊt lín, thÞ tr­êng tiªu thô s¶n phÈm réng. HiÖn nay ®· cã c¸c nhµ m¸y nh­: Gèm x©y dùng H÷u H­ng, Ng·i CÇu, §¹i La, §¹i Thanh ë Hµ Néi vµ rÊt nhiÒu nhµ m¸y g¹ch ë c¸c tØnh thµnh trong c¶ n­íc. + Trªn thÕ giíi: Nga, §øc, Trung Quèc,… Ch­¬ng I: Giíi thiÖu s¶n phÈm I. Chñng lo¹i: Chóng thuéc lo¹i gèm th«, cã cÊu tróc x­¬ng kÕt khèi thÊp, c¸c s¶n phÈm nµy cã bÒ mÆt vÕt gÉy gièng d¹ng ®Êt, bÒ mÆt nh¸m, kh«ng trong suèt. C¸c vËt liÖu nµy cho phÐp n­íc thÊm qua, cã thÓ hót n­íc 520% theo khèi l­îng hay 1235% theo thÓ tÝch. 1. Theo cÊu tróc th× g¹ch ®­îc chia ra c¸c lo¹i : G¹ch cã cÊu tróc ®Æc ®­îc t¹o h×nh theo ph­¬ng ph¸p nÐn dÎo: cã lo¹i g¹ch ®Æc vµ g¹ch rçng. G¹ch cã cÊu tróc ®Æc ®­îc t¹o h×nh theo ph­¬ng ph¸p nÐn b¸n kh«: cã lo¹i g¹ch ®Æc vµ g¹ch rçng. G¹ch cã cÊu tróc xèp ®­îc t¹o h×nh theo ph­¬ng ph¸p nÐn dÎo: cã lo¹i g¹ch ®Æc vµ g¹ch rçng G¹ch cã cÊu tróc xèp ®­îc t¹o h×nh theo ph­¬ng ph¸p nÐn b¸n kh«: cã lo¹i g¹ch ®Æc vµ g¹ch rçng 2. Theo c«ng dông th× g¹ch ®­îc chia ra c¸c lo¹i: Trong x©y dùng: dïng ®Ó x©y t­êng, c¸c chi tiÕt bao che… Trong c¸c thiÕt bÞ: dïng x©y t­êng lß… II. C¸c lo¹i s¶n phÈm vµ yªu cÇu kÜ thuËt cña chóng: 1. G¹ch – g¹ch ®Êt sÐt th­êng: G¹ch ®Êt sÐt th­êng ®­îc chÕ t¹o tõ c¸c lo¹i ®Êt sÐt dÔ ch¶y víi c¸c phô gia hay kh«ng cã phô gia b»ng c¸ch t¹o h×nh dÎo hoÆc Ðp b¸n kh« , sÊy vµ nung. G¹ch s¶n xuÊt th­êng cã kÝch th­íc 220 x105 x60mm, theo TCVN 1451 1986 g¹ch ®Êt sÐt th­êng ®­îc s¶n xuÊt theo ph­¬ng ph¸p dÎo hoÆc b¸n kh«. Theo ph­¬ng ph¸p dÎo g¹ch ®Êt sÐt chia ra c¸c m¸c theo giíi h¹n ®é bÒn nÐn 150; 125 100; 75; 50. C­êng ®é uèn t­¬ng øng: 28; 25; 22; 18; 16 kgcm2. HiÖn nay chóng ta míi chØ s¶n xuÊt g¹ch t¹o h×nh theo ph­¬ng ph¸p dÎo. G¹ch ®Êt sÐt th­êng cã 4 lo¹i: 1.1. G¹ch ®Æc ®Êt sÐt nung: Theo TCVN 1451 – 1986 g¹ch ®Æc ®Êt sÐt nung cã c¸c kiÓu, kÝch th­íc c¬ b¶n vµ m¸c nh­ sau : Tªn kiÓu g¹ch Dµi Réng Dµy G¹ch ®Æc 60 (G§ 60) 220 105 60 G¹ch ®Æc 45 (G§ 45) 190 90 45 Theo ®é bÒn c¬ häc, g¹ch ®Æc ®Êt sÐt nung ®­îc ph©n thµnh c¸c m¸c sau: 50; 75; 100 ; 125 vµ 150. Yªu cÇu kÜ thuËt: G¹ch ph¶i cã d¹ng h×nh hép ch÷ nhËt víi c¸c mÆt b»ng ph¼ng. Trªn c¸c mÆt cña g¹ch cã thÓ cã r·nh hoÆc gîn khÝa. Cho phÐp s¶n xuÊt g¹ch cã c¸c gãc trßn cã ®­êng kÝnh kh«ng lín h¬n 16mm. Sai lÖch cho phÐp cña kÝch th­íc viªn g¹ch ®Æc ®Êt sÐt nung kh«ng v­ît qu¸: + Theo chiÒu dµi: 7 mm. + Theo chiÒu réng: 5 mm. + Theo chiÒu dµy: 3 mm. C¸c khuyÕt tËt vÒ h×nh d¸ng bªn ngoµi cña viªn g¹ch ®Æc ®Êt sÐt nung quy ®Þnh nh­ sau: Lo¹i khuyÕt tËt Giíi h¹n cho phÐp 1. §é cong, tÝnh b»ng mm, kh«ng v­ît qu¸: Trªn mÆt ®¸y Trªn mÆt c¹nh 4 5 2. Sè l­îng vÕt nøt xuyªn suèt chiÒu dÇy, kÐo sang chiÒu réng cña viªn g¹ch kh«ng v­ît qu¸ 40 mm. 1 3. Sè l­îng vÕt nøt gãc, chiÒu s©u tõ 5 ®Õn 10mm, chiÒu dµi theo c¹nh tõ 10 ®Õn 15mm. 2 4. Sè l­îng vÕt nøt c¹nh, chiÒu s©u tõ 5 ®Õn 10mm, chiÒu dµi theo c¹nh tõ 10 ®Õn 15mm. 2 Sè l­îng c¸c vÕt trãc cã kÝch th­íc trung b×nh tõ 5 ®Õn 10mm xuÊt hiÖn trªn bÒ mÆt viªn g¹ch sau khi thö kh«ng ®­îc qu¸ 3 vÕt. §é bÒn khi nÐn vµ uèn cña g¹ch ®Æc ®Êt sÐt nung kh«ng ®­îc nhá h¬n c¸c gi¸ trÞ cho ë b¶ng sau: M¸c g¹ch §é bÒn, 105 Nm2 Khi nÐn Khi uèn Trung b×nh cho 5 mÉu Nhá nhÊt cho 1 mÉu Trung b×nh cho 5 mÉu Nhá nhÊt cho 1 mÉu 150 125 100 75 50 150 125 100 75 50 125 100 75 50 35 28 25 22 18 16 14 12 11 9 8 1.2. G¹ch cÊu tróc ®Æc cã lç rçng: §­îc s¶n xuÊt theo ph­¬ng ph¸p t¹o h×nh dÎo tuú theo giíi h¹n ®é bÒn nÐn cã c¸c m¸c 125, 100, 75, 50. C­êng ®é uèn t­¬ng øng lµ 20, 18, 16, 14 KGcm2. G¹ch rçng ®­îc chÕ t¹o víi c¸c lç rçng d¹ng trßn vµ d¹ng h×nh ch÷ nhËt (d¹ng khe), ®«i khi còng cã h×nh vu«ng vµ h×nh bÇu dôc, ®é rçng vµo kho¶ng 822%, ®­êng kÝnh lç rçng 2025mm, c¸c lç rçng cã thÓ xuyªn suèt hoÆc kh«ng xuyªn suèt. Kh¸c víi g¹ch ®Æc lo¹i g¹ch rçng chØ ®­îc t¹o h×nh dÎo, cßn t¹o h×nh b¸n kh« ë n­íc ta ch­a s¶n xuÊt ®­îc. 1.3. G¹ch cÊu tróc xèp tõ trªpen vµ ®iat«mÝt: §­îc chÕ t¹o tõ trªpen vµ ®iat«mÝt b»ng ph­¬ng ph¸p t¹o h×nh dÎo hay lµ Ðp b¸n kh« sau ®ã ®em sÊy vµ nung ë nhiÖt ®é 95010000C. KÝch th­íc cña lo¹i nµy th­êng lµ 220x105x60(mm) hay 250x120x65(mm). Theo giíi h¹n ®é bÒn nÐn g¹ch ®­îc chia ra c¸c m¸c 200, 150, 125, 100, vµ 75. Khèi l­îng thÓ tÝch cã thÓ thÊp h¬n 700 kgm3. C­êng ®é nÐn cã thÓ ®¹t gi¸ trÞ tõ 30 ®Õn 25kgcm2 hay thÊp h¬n, chñ yÕu dïng ®Ó lµm vËt liÖu c¸ch nhiÖt. HÖ sè dÉn nhiÖt ë 500C kho¶ng 0,11630,1645 Wm.0C, ë 3500C kho¶ng 0,1645  0,2676 Wm.0C. 1.4. G¹ch cÊu tróc xèp cã lç rçng: NhËn ®­îc khi t¹o h×nh (Ðp) phèi liÖu mµ trong thµnh phÇn cña nã ng­êi ta ®­a vµo phô gia ch¸y, sau ®ã ®em sÊy vµ nung. KÝch th­íc cña g¹ch 220x105x60(mm). ChiÒu dµy viªn g¹ch kh«ng nhá h¬n 12mm. G¹ch ®­îc chia ra thµnh c¸c m¸c 150, 100, 75 vµ 50 ngoµi ra cßn cã thÓ cã lo¹i g¹ch ®¹t gi¸ trÞ tõ 20 ®Õn 30 kgcm2. Giíi h¹n bÒn uèn trung b×nh t­¬ng øng víi mçi m¸c lµ 1,96; 1,57; 1,37; 1,18MPa. Ng­êi ta sö dông lo¹i g¹ch xèp rçng vµ g¹ch xèp ®Ó èp thµnh nåi h¬i, c¸ch nhiÖt cho c¸c ®­êng dÉn h¬i n­íc, dÉn khÝ nãng, c¸ch nhiÖt cho vá lß nung (c¸ch nhiÖt ë nhiÖt ®é cao),... 2. Khèi ®¸ gèm: C¸c khèi ®¸ gèm rçng lµ nh÷ng lo¹i s¶n phÈm ®Æc biÖt, chóng ®­îc sö dông rÊt cã hiÖu qu¶ mµ khèi l­îng thÓ tÝch vµ c¸c tÝnh chÊt nhiÖt lÝ cña chóng cho phÐp gi¶m chiÒu dµy vµ khèi l­îng c¸c kÕt cÊu ng¨n c¸ch cña toµ nhµ. Nh÷ng dÊu hiÖu chung cña khèi ®¸ gèm rçng lµ: kÝch th­íc cña nã, h­íng cña lç rçng, sè l­îng, kÝch th­íc vµ h×nh d¹ng cña lç rçng vµ còng nh­ c¶ ®é rçng biÓu thÞ b»ng phÇn tr¨m. Khèi ®¸ gèm rçng cã ®é rçng tõ 15 ®Õn 70%, khèi l­îng thÓ tÝch tõ 350 ®Õn 1400 kgm3 vµ theo kÝch th­íc th× chóng t­¬ng ®­¬ng víi 2,13 ®Õn 18 viªn g¹ch chuÈn. Theo chøc n¨ng sö dông th× khèi ®¸ gèm rçng ®­îc chia ra lo¹i lµm t­êng ng¨n c¸ch, lµm trÇn vµ c¸c khèi ®¸ gèm rçng víi ý nghÜa chuyªn dïngc¸c tÊm vµ khèi gèm ®óc cho bËu trµn cöa sæ, khèi gèm lµm èng, lµm cét, lµm m¸ng, lµm èng khãi hay lµm èng th¶i r¸c v.v... Khèi ®¸ gèm t­êng: chóng th­êng ®­îc t¹o h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p t¹o h×nh dÎo, ®«i khi b»ng c¶ ph­¬ng ph¸p Ðp b¸n kh«. Trªn c¬ së giíi h¹n ®é bÒn nÐn (kh«ng kÓ lç rçng), khèi ®¸ gèm t­êng ®­îc chia ra c¸c m¸c: 250; 200; 150; 125; 100 vµ 75. §é rçng cña khèi ®¸ gèm rçng lµ 32; 42; 50; 70%. Theo khèi l­îng thÓ tÝch, khèi ®¸ gèm rçng ®­îc chia ra lµm 2 lo¹i: A cã khèi l­îng thÓ tÝch d­íi 1300 kgm3 vµ B tõ 1300 ®Õn 1400 kgm3. HÖ sè hiÖu qu¶ c¸ch nhiÖt cña khèi ®¸ gèm t­êng víi lç rçng ph©n bè n»m ngang thÊp h¬n so víi khèi ®¸ gèm t­êng víi lç rçng ph©n bè th¼ng ®øng. §é rçng cña khèi ®¸ gèm 7 khe rçng lµ 22%, cña lo¹i 18 khe rçng lµ 27% vµ cña c¸c kiÓu kh¸c lµ tõ 15 ®Õn 70%, trong ®ã cña khèi ®¸ gèm víi lç rçng th¼ng ®øng lµ 1540%, cña khèi ®¸ gèm víi lç rçng n»m ngang d­íi 70%. Khèi ®¸ gèm víi nh÷ng lç rçng ph©n bè th¼ng ®øng, cã hiÖu qu¶ h¬n vÒ mÆt x©y t­êng so víi khèi ®¸ gèm víi nh÷ng lç rçng n»m ngang. Khi nh÷ng chØ tiªu kh¸c (nh­ chiÒu dµy t­êng, khèi l­îng thÓ tÝch, khèi l­îng cña khèi gèm) nh­ nhau th× khèi ®¸ gèm víi nh÷ng lç rçng n»m ngang cã giíi h¹n ®é bÒn nÐn nhá h¬n 2 ®Õn 6 lÇn so víi giíi h¹n ®é bÒn nÐn cña khèi ®¸ gèm víi lç rçng ph©n bè th¼ng ®øng. C¸c khèi ®¸ gèm rçng cã c¸c lç rçng ph©n bè th¼ng ®øng chiÕm 25 30% thÓ tÝch, nh­ vËy chóng lµm gi¶m kh«ng ®¸ng kÓ c­êng ®é cña s¶n phÈm. Khi t¨ng ®é rçng ®Õn 4055% sÏ lµm gi¶m ®é bÒn nÐn cña s¶n phÈm ®Õn 1025%. §é rçng cña s¶n phÈm cho khèi x©y b»ng g¹ch rêi vµo kho¶ng 2040%, cho panen t­êng ngoµi lµ 4060%, cho panen sµn lµ 7080%. ChiÒu réng cña lç rçng h×nh ch÷ nhËt (d¹ng khe) kh«ng ®­îc qu¸ 12mm, cßn ®­êng kÝnh cña lç rçng h×nh trßn hoÆc c¹nh cña lç rçng h×nh vu«ng kh«ng qu¸ 16mm. §é hót n­íc cña khèi ®¸ gèm kh«ng nhá h¬n 6%. Khèi ®¸ gèm cho panen t­êng ngoµi ph¶i tho¶ m·n nh÷ng yªu cÇu sau: nhiÖt trë riªng lµ 0,87231,5119 Wm.0C tuú thuéc theo vïng khÝ hËu; khèi l­îng thÓ tÝch 0,81,2 TÊnm3 (tõ ®iÒu kiÖn khèi l­îng 1m2 panen kh«ng lín h¬n 300350kg). Theo thÓ tÝch, phÇn lín c¸c khèi ®¸ gèm t­¬ng ®­¬ng víi 7,1 viªn g¹ch th­êng; cßn theo tÝnh chÊt c¸ch nhiÖt th× khèi ®¸ gèm rçng t­¬ng ®­¬ng 18 viªn g¹ch th­êng. Ng­êi ta dïng lo¹i khèi ®¸ gèm 7 vµ 18 khe rçng cho panen chÞu lùc cña t­êng trong, còng nh­ dïng lo¹i khèi ®¸ gèm cã lç rçng lín chÕ t¹o b»ng ph­¬ng ph¸p t¹o h×nh dÎo ®Ó s¶n xuÊt lo¹i panen nµy. ViÖc s¶n xuÊt khèi ®¸ gèm rçng ®Æc hiÖu cã lîi vÒ nhiÒu mÆt so víi s¶n phÈm ®Æc: chi phÝ nguyªn liÖu chØ b»ng 7080%, chi phÝ søc lao ®éng b»ng 7090%, tiªu hao nhiªn liÖu b»ng 7090%, thêi gian sÊy gi¶m chØ cßn 5070%, n¨ng suÊt Ðp t¨ng 115140%, gi¸ thµnh gi¶m 7590%, thÓ tÝch cña 1m3 kªnh nung t¨ng 130150%. V× vËy trong thêi gian hiÖn nay viÖc t¨ng c­êng s¶n xuÊt vËt liÖu ®¸ gèm rçng ®Æc hiÖu cïng víi c¸c s¶n phÈm gèm t­êng lµ nhiÖm vô quan träng cña ngµnh c«ng nghiÖp gèm t­êng. ë n­íc ta hiÖn nay viÖc s¶n xuÊt khèi ®¸ gèm rçng cßn ch­a ph¸t triÓn nhiÒu, cßn ch­a chuÈn ho¸ vÒ kÝch th­íc h×nh d¸ng, ®é rçng ®¹t tõ 2040%, sè lç rçng Ýt vµ ®¬n ®iÖu, trÞ sè ®é bÒn nÐn thÊp nªn chØ lµm nhiÖm vô ng¨n c¸ch, bao che nªn ph¹m vi sö dông cña chóng cßn thÊp vµ gi¸ thµnh cßn lín. Theo thiÕt kÕ nhµ m¸y s¶n suÊt hai lo¹i s¶n phÈm lµ: g¹ch rçng hai lç vµ g¹ch l¸t nÒn (g¹ch chÎ) cã kÝch th­íc: 300x300x50 (mm). III. g¹ch rçng hai lç: Dùa theo tiªu chuÈn TCVN 1450 : 1986 g¹ch rçng hai lç thuéc nhãm H ®­îc s¶n suÊt theo ph­¬ng ph¸p nÐn dÎo vµ ®­îc nung ë nhiÖt ®é thÝch hîp. 1. KiÓu, kÝch th­íc c¬ b¶n vµ m¸c: 1.1. KÝch th­íc vµ ®é rçng cña viªn g¹ch rçng ®Êt sÐt nung ®­îc quy ®Þnh ë B¶ng1. 1.2. H×nh d¸ng, kÝch th­íc vµ sù ph©n bè c¸c lç rçng cña viªn g¹ch rçng ®Êt sÐt nung ®­îc quy ®Þnh trªn h×nh vÏ 1. Chó thÝch: cho phÐp s¶n suÊt g¹ch rçng hai lç víi kÝch th­íc vµ c¸ch ph©n bè lç rçng kh¸c víi H×nh vÏ 1 nh­ng ph¶i ®¶m b¶o yªu cÇu nªu ë ®iÒu 2.4, 2.5 vµ 2.6. H×nh 1. H×nh d¸ng vµ kÝch th­íc cña g¹ch rçng 2 lç trßn. ThÓ tÝch cña 1 viªn g¹ch ®Æc lµ: V®Æc = B.L.H = 10,5x22x6 = 1386 (cm3). ThÓ tÝch 2 lç rçng viªn g¹ch: V2 lç rçng = 2..R2.L = 2x3,14x1,252 x22 = 215,984 (cm3). ThÓ tÝch cña viªn g¹ch rçng: V = V®Æc V2 lç rçng = 1386 – 215,984 = 1170,016 (cm3). Khèi l­îng cña 1 viªn g¹ch 2 lç rçng lµ: G = V.0 = 1170,016x1,8 2100 (g). B¶ng 1. KÝch th­íc c¬ b¶n cña mét sè lo¹i g¹ch rçng (TCVN 1450:1986). Tªn kiÓu g¹ch §é rçng lín nhÊt (%) KÝch th­íc Dµi Réng Dµy 1. G¹ch rçng 2 lç trßn 2. G¹ch rçng 2 lç ch÷ nhËt 3. Gach rçng 11 lç trßn 4. G¹ch rçng 17 lç trßn 5. G¹ch rçng 4 lç trßn 6. G¹ch rçng 4 lç ch÷ nhËt 7. G¹ch rçng 4 lç vu«ng 8. G¹ch rçng 6 lç ch÷ nhËt 9. G¹ch rçng 6 lç vu«ng 15 41 10 15 20 40 38 52 43 220 220 220 220 220 220 190 220 220 105 105 105 105 105 105 90 105 105 60 60 60 60 90 90 90 200 130 1.3. Theo ®é bÒn c¬ häc, g¹ch rçng ®Êt sÐt nung ®­îc ph©n thµnh c¸c lo¹i sau: 35; 50; 75; 100 vµ 125. 1.4. Ký hiÖu quy ­íc c¸c lo¹i ®Êt sÐt theo thø tù: tªn kiÓu g¹ch, chiÒu dµy, sè lç, ®Æc ®iÓm lç, ®é rçng, m¸c g¹ch, ký hiÖu vµ sè hiÖu tiªu chuÈn nµy. VÝ dô: GR602T15M75. TCVN 1450 : 1986 lµ ký hiÖu quy ­íc cña g¹ch rçng hai lç dµy 60 mm; hai lç trßn; ®é rçng 15%, m¸c 75. 2. Yªu cÇu kü thuËt: 2.1. G¹ch rçng ®Êt sÐt nung ph¶i cã d¹ng h×nh hép ch÷ nhËt víi c¸c mÆt b»ng ph¼ng. Trªn c¸c mÆt cña g¹ch cã thÓ cã r·nh hoÆc gîn khÝa. Cho phÐp s¶n suÊt g¹ch víi c¸c gãc trßn víi c¸c ®iÒu kiÖn kh«ng lín h¬n 16mm theo ph­¬ng mÆt c¾t vu«ng gãc víi ph­¬ng ®ïn Ðp. 2.2. KÝch th­íc c¸c lç rçng, thµnh ngoµi vµ v¸ch ng¨n quy ®Þnh ë B¶ng 2. B¶ng2. KÝch th­íc c¸c lç rçng, thµnh ngoµi vµ v¸ch ng¨n (TCVN 1450:1986). KÝch th­íc Møc (mm) 1. §­êng kÝnh lç vu«ng gãc víi ph­¬ng chiÒu réng kh«ng lín h¬n. 2. KÝch th­íc lç vu«ng gãc víi ph­¬ng chiÒu dµy. 3. ChiÒu dµy thµnh ngoµi, kh«ng nhá h¬n. 4. ChiÒu dµy v¸ch ng¨n bªn trong, kh«ng nhá h¬n. 16 Kh«ng quy ®Þnh 12 9 2.3. Sai lÖch cho phÐp cña kÝch th­íc viªn g¹ch rçng kh«ng v­ît qu¸: Theo chiÒu dµi: ± 7mm. Theo chiÒu réng: ± 5mm. Theo chiÒu dµy: ± 3mm. 2.4. C¸c khuyÕt tËt vÒ h×nh d¹ng bªn ngoµi cña viªn g¹ch rçng ®Êt sÐt nung kh«ng v­ît qu¸ quy ®Þnh ë B¶ng 3. B¶ng 3. Ph©n lo¹i c¸c khuyÕt tËt (TCVN 1450:1986). Lo¹i khuyÕt tËt Giíi h¹n cho phÐp 1. §é cong cña viªn g¹ch tÝnh b»ng mm, kh«ng v­ît qu¸: Trªn mÆt ®¸y. Trªn mÆt c¹nh. 2. Sè l­îng vÕt nøt xuyªn qua chiÒu dµy kÐo sang chiÒu réng ®Õn hµng lç thø nhÊt cña viªn g¹ch. 3. Sè l­îng vÕt nøt gãc s©u tõ 10 ®Õn 15mm kh«ng kÐo tíi chç lç rçng. 4. Sè l­îng vÕt søt sÑo c¹nh s©u tõ 5 ®Õn 10mm dµi tíi 15mm theo däc c¹nh. 5 6 2 2 2 2.5. Sè l­îng vÕt trãc cã kÝch th­íc trung b×nh tõ 5 ®Õn 10mm xuÊt hiÖn trªn bÒ mÆt viªn g¹ch sau khi x¸c ®Þnh theo TCVN 1450 : 1986 do sù cã mÆt cña t¹p chÊt v«i kh«ng ®­îc qu¸ 3 vÕt. 2.6. §é bÒn nÐn vµ uèn cña g¹ch rçng ®Êt sÐt nung kh«ng nhá h¬n c¸c gi¸ trÞ trong B¶ng 4. B¶ng 4. §é bÒn nÐn vµ bÒn uèn (TCVN 1450:1986). M¸c g¹ch §é bÒn (x105 Nm2) NÐn Uèn Trung b×nh cho 5 mÉu Nhá nhÊt cho 1 mÉu Trung b×nh cho 5 mÉu Nhá nhÊt cho 1 mÉu 125 100 75 50 125 100 75 50 100 75 50 35 18 16 14 12 9 8 7 6 2.7. §é hót n­íc ph¶i lín h¬n 8 vµ nhá h¬n 25%. 2.8. Khèi l­îng thÓ tÝch cña viªn g¹ch rçng (kh«ng trõ 2 lç rçng) kh«ng v­ît qu¸ 1600 Kgm3. 2.9. Kh«ng cho phÐp g¹ch nung non löa. 3. Mét sè tÝnh chÊt cña s¶n phÈm g¹ch x©y: 3.1. §é ®Æc: lµ tû lÖ gi÷a khèi l­îng vµ thÓ tÝch chiÕm chç. Cã 3 lo¹i ®é ®Æc kh¸c nhau: §é ®Æc thùc (khèi l­îng riªng): 2,52,7(gcm3). Lµ khèi l­îng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch g¹ch ë tr¹ng th¸i kh«, hoµn toµn ®Æc. §é ®Æc biÓu kiÕn (khèi l­îng thÓ tÝch): 17001900(kgm3). Lµ khèi l­îng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch g¹ch ë tr¹ng th¸i kh« cã kÓ c¶ lç rçng. §é ®Æc t­¬ng ®èi : lµ tû lÖ gi÷a ®é dÆc biÓu kiÕn vµ ®é ®Æc thùc. 3.2. §é xèp: lµ thÓ tÝch c¸c lç rçng trong mét ®¬n vÞ thÓ tÝch s¶n phÈm g¹ch. Cã hai lo¹i ®é xèp: §é xèp thùc: lµ tû lÖ cña toµn bé thÓ tÝch c¸c lç rçng kÝn vµ c¸c lç rçng hë so víi thÓ tÝch cña s¶n phÈm. §é xèp thùc cña g¹ch x©y 32%. §é xèp biÓu kiÕn: lµ tû lÖ thÓ tÝch cña c¸c lç rçng hë th«ng nhau, th«ng ra mÆt ngoµi so víi thÓ tÝch cña s¶n phÈm. §é xèp biÓu kiÕn cña g¹ch tõ 1022%. 3.3. §é dÉn nhiÖt: lµ kh¶ n¨ng dÞch chuyÓn dßng nhiÖt trong s¶n phÈm khi cã sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a c¸c bÒ mÆt. §é dÉn nhiÖt ®­îc ®Æc tr­ng b»ng hÖ sè dÉn nhiÖt , ®èi víi g¹ch x©y hÖ sè dÉn nhiÖt dao ®éng trong kho¶ng 0.5  0.8(Wm.0C). 4. Ph¹m vi sö dông: G¹ch rçng ®Êt sÐt nung ®­îc sö dông phæ biÕn vµ réng kh¾p trªn toµn quèc. Do ®iÒu kiÖn kinh tÕ vµ tr×nh ®é khoa häc cña n­íc ta cßn h¹n chÕ v× vËy nhiÒu lo¹i vËt liÖu míi trªn thÕ giíi ch­a ®­a vµo s¶n suÊt vµ sö dông trong x©y dùng. MÆt kh¸c do quan niÖm cña x· héi vÒ x©y dùng nhµ ë d©n dông vÉn sö dông g¹ch x©y lµ chñ yÕu. V× lÏ ®ã g¹ch rçng ®Êt sÐt nung hai lç vÉn lµ sù lùa chän thÝch hîp cho c¸c c«ng tr×nh nhµ ë d©n dông. 5. Ph­¬ng ph¸p thö: 5.1. Sè l­îng mÉu thö cho tõng chØ tiªu ®­îc quy ®Þnh ë B¶ng 5. B¶ng 5. Sè l­îng mÉu thö cho tõng chØ tiªu (TCVN 1450:1986). ChØ tiªu Sè l­îng mÉu thö (viªn) LÇn thø nhÊt LÇn thø hai 1. H×nh d¸ng vµ kÝch th­íc 2. §é bÒn: + Khi nÐn + Khi uèn 3. §é hót n­íc 4. §é lÉn t¹p chÊt v«i Theo TCVN 1450:1986 5 5 5 5 GÊp ®«i lÇn 1 10 10 10 10 5.2. Giíi h¹n bÒn khi nÐn vµ uèn cña viªn g¹ch rçng ®Êt sÐt nung ®­îc x¸c ®Þnh theo TCVN 246 : 1986 vµ TCVN 247 : 1986. 5.3. §é hót n­íc cña viªn g¹ch rçng ®Êt sÐt nung ®­îc x¸c ®Þnh theo TCVN 248 : 1986. 5.4. Khèi l­îng thÓ tÝch cña viªn g¹ch rçng ®Êt sÐt nung ®­îc x¸c ®Þnh theo TCVN 249 : 1986. 5.5. §é rçng cña viªn g¹ch rçng ®Êt sÐt nung ®­îc tÝnh b»ng phÇn tr¨m thÓ tÝch phÇn lç rçng so víi thÓ tÝch toµn bé viªn g¹ch kÓ c¶ phÇn tr¨m thÓ tÝch lç rçng cña nã. iV. G¹ch l¸t nÒn kh«ng tr¸ng men kÝch th­íc: 300x30x50 (mm): Theo TCXD 90 : 1982 g¹ch l¸t ®Êt sÐt nung (hay g¹ch chÎ) thuéc nhãm H. Tiªu chuÈn nµy ¸p dông cho g¹ch l¸t s¶n suÊt theo ph­¬ng ph¸p nÐn dÎo b»ng ®Êt sÐt kh«ng cã phô gia vµ ®­îc nung chÝn. Chñng lo¹i: chóng thuéc lo¹i gèm th« cã cÊu tróc x­¬ng kÕt khèi cao, lµ lo¹i s¶n phÈm g¹ch Clanhke, ®é hót n­íc thÊp nhá h¬n 12%. C¸c lo¹i g¹ch l¸t nÒn cã ®é bÒn lín, chÞu löa vµ tuæi thä cao. ë ViÖt Nam viÖc sö dông g¹ch chÎ ®Ó l¸t nÒn, hÌ, s©n…®· ®­îc s¶n suÊt vµ sö dông kh¸ phæ biÕn, tuy nhiªn cÇn n©ng cao chÊt l­îng h¬n n÷a ®Ó phï hîp víi ®iÒu kiÖn khÝ hËu cña n­íc ta. 1. H×nh d¹ng vµ kÝch th­íc: Chóng cã kÝch th­íc tõ 200x200 ®Õn 400x400, lu«n cã ch©n (g¹ch chÎ) hay kh«ng ch©n. G¹ch chÎ 300x300 cã kÝch th­íc: Dµi: 300 5 mm; Réng: 300 5 mm; Dµy: 50 5 mm; G¹ch chÎ 300x300 ®­îc chia lµm 2 lo¹i: Lo¹i 1: §é hót n­íc kh«ng lín h¬n 3%. Lo¹i 2: §é hót n­íc kh«ng lín h¬n 12%. G¹ch chÎ ®­îc s¶n xuÊt ra theo c«ng nghÖ t¹o h×nh dÎo. Khi t¹o h×nh, sÊy vµ nung g¹ch l¸t nÒn ®­îc ghÐp hai viªn l¹i víi nhau, sau khi ra lß sÏ ®­îc bé phËn t¸ch nem t¸ch lµm ®«i. H×nh d¸ng, kÝch th­íc vµ sù ph©n bè c¸c lç rçng cña g¹ch chÎ ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ sau: H×nh 2. H×nh d¸ng vµ kÝch th­íc cña g¹ch l¸t nÒn ch­a t¸ch ®«i. ThÓ tÝch cña 1 viªn g¹ch ®Æc lµ: V®Æc = B.L.H = 30x30x5 = 4500 (cm3). ThÓ tÝch 8 lç rçng viªn g¹ch: V lç rçng = 8x2x2,2xL = 8x2x2,2x30 = 1056 (cm3). ThÓ tÝch cña viªn g¹ch rçng: V = V®Æc V lç rçng = 4500 – 1056 = 3444 (cm3). Khèi l­îng cña 1 viªn g¹ch 8 lç rçng lµ: G = V.0 = 3444x1,9 6300 (g). 2. Yªu cÇu kÜ thuËt: 2.1. G¹ch l¸t s¶n xuÊt theo ph­¬ng ph¸p dÎo, ph¶i cã bÒ mÆt nh½n, ph¼ng, ®óng h×nh vu«ng. 2.2. ¢m thanh, mµu s¾c g¹ch cïng l« ph¶i cã ©m thanh, mµu s¾c ®ång ®Òu (th­êng cã mµu hång ®á hoÆc ®á, mµu vµng hoÆc mµu ghi), kh«ng cã nh÷ng vÕt hoen è, ¸m than, chÊm ®en do «xýt s¾t trªn bÒ mÆt. 2.3. C¸c chØ tiªu (®é hót n­íc, ®é mµi mßn, c­êng ®é nÐn cña g¹ch l¸t chia thµnh hai lo¹i ph¶i phï hîp theo yªu cÇu ë B¶ng 6). B¶ng 6. C¸c chØ tiªu c¬ lý cña g¹ch chÎ (TCXD 90:1982). ChØ tiªu g¹ch l¸t Lo¹i 1 Lo¹i 2 1. §é hót n­íc (%) 2. §é mµi mßn (gcm2) 3. C­êng ®é nÐn (x105Nm2) Kh«ng lín h¬n 3 Kh«ng lín h¬n 0,2 Kh«ng nhá h¬n 250 Kh«ng lín h¬n 12 Kh«ng lín h¬n 0,4 Kh«ng nhá h¬n 150 2.4. Sai lÖch cho phÐp vÒ kÝch vµ h×nh d¹ng bÒ ngoµi cña viªn g¹ch l¸t kh«ng ®­îc qu¸, ®èi víi tõng lo¹i ®­îc qui ®Þnh trong B¶ng 7. B¶ng 7. Sai lÖch cho phÐp vÒ kÝch th­íc vµ h×nh d¹ng (TCXD 90:1982). STT C¸c chØ tiªu Lo¹i 1 Lo¹i 2 1 Trªn mÆt ph¶i cña viªn g¹ch lÉn ®¸ v«i, sái… Kh«ng cho phÐp ChØ ®­îc lÉn 1 2 viªn sái cã ®­êng kÝnh 3mm 2 LÖch gãc Kh«ng qu¸ 1mm cho phÐp 2 gãc Kh«ng qu¸ 2mm cho phÐp 2 gãc 3 VÕt nøt Cho phÐp 1 vÕt nøt: Dµi 5mm Réng 1mm Cho phÐp 2 vÕt nøt: Dµi 10mm Réng 1mm 4 VÕt x­íc r¨ng cña c¹nh viªn g¹ch Cho phÐp 1 vÕt: Dµi 2mm S©u 1 mm Réng 1mm Cho phÐp 3 vÕt: Dµi 5 mm S©u 2mm Réng 2mm 5 Låi lâm, ®é s©u tèi ®a Cho phÐp 1 chç låi hoÆc lâm: §­êng kÝnh 10mm S©u 2mm Cho phÐp 2 chç låi: D 15mm S©u 2mm 6 Søt mÎ c¹nh Cho phÐp 1 chç: Dµi 5mm S©u 2mm Cho phÐp 2 chç: Dµi 15mm S©u 2mm 7 Chªnh lÖch chiÒu dµy cña g¹ch Cho phÐp 2mm Cho phÐp 3mm 3. Mét sè tÝnh chÊt cña s¶n phÈm g¹ch chÎ: 3.1. §é ®Æc: lµ tû lÖ gi÷a khèi l­îng vµ thÓ tÝch chiÕm chç. Cã 3 lo¹i ®é ®Æc kh¸c nhau: §é ®Æc thùc (khèi l­îng riªng) : 2,5  2,7(gcm3). Lµ khèi l­îng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch g¹ch ë tr¹ng th¸i kh«, hoµn toµn ®Æc. §é ®Æc biÓu kiÕn (khèi l­îng thÓ tÝch): 1800 2000(kgm3). Lµ khèi l­îng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch g¹ch ë tr¹ng th¸i kh« cã kÓ c¶ lç rçng. §é ®Æc t­¬ng ®èi : lµ tû lÖ gi÷a ®é dÆc biÓu kiÕn vµ ®é ®Æc thùc. 3.2. §é hót n­íc: ®­îc ®Æc tr­ng b»ng møc ®é chøa ®Çy n­íc trong c¸c lç xèp hë cña vËt liÖu khi ®un s«i trong n­íc vµ ®­îc biÓu thÞ b»ng phÇn tr¨m. §é hót n­íc cña g¹ch chÎ: kh«ng lín h¬n 12%. Thö theo TCVN 248 : 1986. 3.3. C­êng ®é nÐn: lµ øng suÊt nÐn lín nhÊt mµ mÉu chÞu ®­îc cho ®Õn khi bÞ ph¸ huû d­íi t¸c ®éng cña néi lùc. C­êng ®é nÐn cña g¹ch chÎ: 15 MPa. Thö theo TCVN 246 : 1986. 3.4. C­êng ®é uèn: lµ øng suÊt uèn lín nhÊt mµ mÉu chÞu ®­îc cho ®Õn khi bÞ ph¸ huû d­íi t¸c ®éng cña néi lùc. C­êng ®é uèn cña g¹ch chÎ: 1,572,74 MPa. Thö theo TCVN 247 : 1986. 3.5. §é mµi mßn: lµ tÝnh chÊt cña vËt liÖu gi¶m bít khèi l­îng do mÊt m¸t mét phÇn trªn bÒ mÆt khi bÞ bµo mßn. HÖ sè mµi mßn ®­îc x¸c ®Þnh b»ng tØ sè gi÷a mÊt m¸t khèi l­îng mÉu sau khi thö nghiÖm víi diÖn tÝch bÞ mµi mßn (gcm2). §é mµi mßn cña g¹ch chÎ: kh«ng lín h¬n 0,4 (gcm2). Thö theo TCXD 85 : 1984. 4. Ph¹m vi sö dông: Ng­êi ta sö dông g¹ch chÎ ®Ó l¸t ®­êng, l¸t nÒn nhµ c«ng nghiÖp, l¸t nÒn mãng, l¸t bÖ ch©n t­êng hay cét, èp ®­êng kªnh dÉn, c¸c c«ng tr×nh däc bê s«ng, biÓn, bÕn tµu, kÌ vµ c¸c c«ng tr×nh kh¸c. S¶n phÈm g¹ch chÎ ®· ®¸p øng ®­îc tÝnh thÈm mü, còng nh­ nh÷ng yªu cÇu kh¸c cña g¹ch l¸t nh­: ®¶m b¶o ®é bÒn uèn, ®é hót n­íc thÊp, tÝnh chÝnh x¸c vÒ kÝch th­íc, tiÖn dông trong sö dông vµ thi c«ng. HiÖn nay s¶n phÈm g¹ch chÎ ®· ®­îc s¶n xuÊt ë mét sè nhµ m¸y nh­: H÷u H­ng, H¹ Long, Xu©n Hoµ, Th¹ch Bµn… Tuy lo¹i s¶n phÈm nµy míi ®­a vµo s¶n suÊt vµ sö dông kh«ng l©u nh­ng ®· t¹o ®­îc niÒm tin trªn th­¬ng tr­êng, ®ñ søc c¹nh tranh víi c¸c s¶n phÈm èp l¸t trong vµ ngoµi n­íc. B»ng chøng lµ th­¬ng hiÖu cña s¶n phÈm nµy ®· ®­îc biÕt ®Õn ë c¸c n­íc nh­ §µi Loan, NhËt B¶n, Singapore… 5. Ph­¬ng ph¸p thö: 5.1. KiÓm tra chÊt l­îng cña g¹ch l¸t ®­îc tiÕn hµnh theo tõng l« s¶n phÈm, mçi l« lµ 40.000 viªn (1 lß). 5.2. Tõ l­îng mÉu lÊy ra chän 15 viªn ®Ó x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu: §é hót n­íc : 5 viªn. §é mµi mßn : 5 viªn. C­êng ®é nÐn : 5 viªn. 5.3. §é hót n­íc cña viªn g¹ch x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn TCVN 248 : 1986. 5.4. C­êng ®é nÐn x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn TCVN 246 : 1986. 5.5. §é mµi mßn x¸c ®Þnh theo ph­¬ng ph¸p thö 20 TCXD 85 : 1984. V. §Æc tr­ng vÒ cÊu tróc vµ kÕt cÊu s¶n phÈm: CÊu tróc ®ã lµ ®Æc ®iÓm vÒ cÊu t¹o cña vËt liÖu. Nã x¸c ®Þnh bëi kÝch th­íc h¹t, h×nh d¹ng, c¸ch ph©n bè, h­íng vµ sù tiÕp xóc gi÷a c¸c h¹t, bëi sè l­îng vµ chÊt l­îng cña thµnh phÇn pha vµ bëi ®é rçng xèp. KÕt cÊu – lµ ®Æc ®iÓm cña sù s¾p xÕp, ph©n bè t­¬ng hç gi÷a c¸c cÊu tö trong cÊu tróc vËt liÖu. TÝnh ®ång nhÊt cña x­¬ng cao cho kh¶ n¨ng t¨ng tÝnh chÊt vËt lÝ – kÜ thuËt cña s¶n phÈm. CÊu tróc x­¬ng s¶n phÈm lµ mét hÖ thèng nhiÒu pha phøc t¹p bao gåm c¸c pha thuû tinh, pha tinh thÓ vµ pha khÝ. TØ lÖ sè l­îng cña c¸c pha nµy lµ tØ lÖ thµnh phÇn pha x­¬ng s¶n phÈm, x¸c ®Þnh ®­îc tÝnh chÊt vËt lý, kÜ thuËt cña s¶n phÈm. 1. Pha tinh thÓ: Trong s¶n phÈm gèm pha tinh thÓ chñ yÕu lµ tinh thÓ mulÝt vµ nh÷ng h¹t qu¾c ch­a tham gia ph¶n øng, mét phÇn nhá kho¸ng ho¹t tÝnh ë trong kho¸ng caolinÝt vµ cßn l¹i ë d¹ng cristobalit. TØ lÖ sè l­îng gi÷a c¸c cÊu tö cña cÊu tróc phô thuéc vµo thµnh phÇn cña phèi liÖu, vµo sè l­îng c¸c chÊt trî dung vµ ®é ho¹t tÝnh ho¸ häc cña chóng, vµo nhiÖt ®é vµ thêi gian nung. Trong nh÷ng s¶n phÈm gèm th«, th¹ch anh vÉn gi÷ nguyªn sè l­îng nh­ lóc ®­a vµo phèi liÖu, phÇn lín nh÷ng h¹t qu¾c cßn l¹i cã kÝch th­íc tõ 23 ®Õn 1025m. PhÇn qu¾c cßn l¹i lµm t¨ng ®é bÒn cña s¶n phÈm (khi hµm l­îng qu¾c n»m trong kho¶ng 2228%), nÕu hµm l­îng lín th× nã lµm gi¶m m¹nh ®é bÒn nhiÖt bëi v× nã cã hÖ sè d·n në nhiÖt lín h¬n pha thuû tinh. H¹t qu¾c cã ®­êng kÝnh trªn 1030m mÊt mét phÇn ®é bÒn do biÕn ®æi ®a h×nh vµ bÞ nøt vì d­íi t¸c ®éng cña øng suÊt, do ®ã lµm gi¶m ®é bÒn cña s¶n phÈm. Sù nghiªn cøu cho thÊy r»ng khi kÝch th­íc cña h¹t th¹ch anh d­íi 10m th× øng suÊt gi÷a chóng víi pha thuû tinh d­íi 10 MPa. Khi kÝch th­íc cña c¸c h¹t d­íi 20m, do sù chªnh lÖch hÖ sè d·n në nhiÖt cña pha thuû tinh vµ cña h¹t th¹ch anh mµ øng suÊt gi÷a pha thuû tinh vµ mulÝt kho¶ng 0,5 ®Õn 1,2 MPa. Ngoµi ra do sù biÕn ®æi thï h×nh cña  qu¾c thµnh  qu¾c mµ thÓ tÝch h¹t qu¾c t¨ng ®Õn 0,02%, cßn øng suÊt ph¸t sinh trªn ranh giíi gi÷a c¸c pha t¨ng ®Õn 30 MPa. C¸c øng suÊt nµy tØ lÖ víi tæng bÒ mÆt cña tÊt c¶ c¸c h¹t qu¾c trong mét ®¬n vÞ thÓ tÝch s¶n phÈm. Chóng ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt khi b¸n kÝnh cña c¸c h¹t qu¾c lín h¬n 3 lÇn chiÒu dµy cña líp bÞ hoµ tan. 2. Pha thuû tinh: Khi nung s¶n phÈm gèm sÏ h×nh thµnh chÊt nãng ch¶y alumosilicat kiÒm víi sè l­îng kh¸c nhau, lµm ¶nh h­ëng ®Õn qu¸ tr×nh h×nh thµnh cÊu tróc s¶n phÈm vµ c¸c tÝnh chÊt kh¸c cña chóng. ChÊt nãng ch¶y nguéi ®i ®«ng ®Æc l¹i t¹o nªn pha thuû tinh cña x­¬ng s¶n phÈm nh­ lµ mét trong nh÷ng ®¬n vÞ cÊu tróc cña nã. Pha thuû tinh trong cÊu tróc gèm ®­îc ®Æc tr­ng bëi ®é cøng, ®é v÷ng tr¾c vµ ®é dßn. Pha thuû tinh tinh khiÕt vÒ mÆt cÊu tróc cã ®Æc ®iÓm lµ c¸c nguyªn tè s¾p xÕp hçn lo¹n, ®· lµm cho pha thuû tinh cã tÝnh ®¼ng h­íng cao. Lµ chÊt láng qu¸ l¹nh, pha thuû tinh kh«ng cã nhiÖt ®é nãng ch¶y biÓu thÞ râ rµng. C¸c tÝnh chÊt cã ë nã ®Æc tr­ng cho vËt chÊt ë tr¹ng th¸i thuû tinh: tÝnh ®¼ng h­íng, kh«ng cã sù l­ìng chiÕt, cã néi n¨ng d­, cã kh¶ n¨ng ®ãng r¾n thuËn nghÞch khi chuyÓn tõ tr¹ng th¸i láng sang tr¹ng th¸i r¾n. TÝnh dßn cña pha thuû tinh ®«ng ®Æc ®­îc thÓ hiÖn khi ®é nhít trªn 1013Pa.s (poiz), nghÜa lµ ®· chuyÓn sang tr¹ng th¸i r¾n. Trong nh÷ng s¶n phÈm gèm th« nung ë nhiÖt ®é 95010500C, pha thuû tinh chØ chiÕm 810%, kh«ng thÊy cã mulÝt hoÆc rÊt Ýt. ¶nh h­ëng cña pha thuû tinh ®Õn c¸c tÝnh chÊt vËt lÝ – kü thuËt cña x­¬ng gèm kh«ng nh÷ng x¸c ®Þnh ë tÝnh chÊt cña nã, sè l­îng, c¸c tÝnh chÊt lÝ – ho¸ mµ cßn ë tØ lÖ gi÷a pha tinh thÓ vµ pha thuû tinh. Cµng t¨ng nhiÖt ®é vµ thêi gian nung th× sù h×nh thµnh pha thuû tinh vµ sè l­îng cña nã t¨ng m¹nh. Pha thuû tinh lµm gi¶m ®é bÒn nhiÖt cña s¶n phÈm, t¨ng ®é dßn cña chóng… 3. Pha khÝ: Lµ thµnh phÇn cÊu tróc thø ba cña x­¬ng gèm. Nã chiÕm ®Çy trong c¸c lç rçng kÝn th­êng cã trong vËt liÖu, ngay c¶ khi ®é rçng hiÖu dông b»ng kh«ng. Nguyªn nh©n sù h×nh thµnh pha khÝ nµy lµ kh«ng khÝ chøa trong c¸c lç rçng, c¸c s¶n phÈm d¹ng khÝ cña qu¸ tr×nh khö (®ehy®rat), do qu¸ tr×nh ph©n li, qu¸ tr×nh khö c¸cbon¸t, qu¸ tr×nh ph©n huû sunfat, sunfua vµ c¸c lo¹i kho¸ng vËt kh¸c th­êng cã mÆt trong nguyªn liÖu ban ®Çu, qu¸ tr×nh khö «xit s¾t, qu¸ tr×nh «xy ho¸ chÊt h÷u c¬ cßn l¹i trong nguyªn liÖu vµ ch¸y mïn than trong c¸c lç rçng, t¸ch khÝ trong qu¸ tr×nh nãng ch¶y c¸c cÊu tö cña phèi liÖu vµ nh÷ng qu¸ tr×nh kh¸c. Sè l­îng c¸c lç rçng kÝn vµ hë phô thuéc vµo møc ®é ®Æc xÝt cña vËt liÖu nung. VËt liÖu kÕt khèi khi ®¹t 85% ®é ®Æc t­¬ng ®èi th× lç rçng xèp hoµn toµn hë, c¸c lç rçng kÝn chØ chiÕm mét l­îng kh«ng ®¸ng kÓ. Ban ®Çu lç rçng kÝn xuÊt hiÖn chËm, sau ®ã cµng vÒ sau cµng nhanh dÇn. Khi vËt liÖu ®¹t 95% ®é ®Æc t­¬ng ®èi th× tÊt c¶ nh÷ng lç rçng trë thµnh lç rçng kÝn. §é ®Æc vµ ®é rçng cña x­¬ng s¶n phÈm kh«ng chØ lµ chØ tiªu chÊt l­îng quan träng mµ cßn lµ dÊu hiÖu x¸c ®Þnh ph©n lo¹i cña s¶n phÈm gèm. Ch­¬ng II: giíi thiÖu vÒ Nguyªn liÖu i. giíi thiÖu vÒ nguyªn liÖu s¶n xuÊt: 1. Giíi thiÖu nguyªn liÖu: Trong ngµnh s¶n xuÊt gèm, nguyªn liÖu sö dông chñ yÕu lµ c¸c lo¹i ®Êt sÐt dÎo dÔ ch¶y. §Êt sÐt lµ c¸c lo¹i s¶n phÈm phong ho¸ cña c¸c kho¸ng trÇm tÝch, chñ yÕu tõ c¸c kho¸ng CaolinhÝt, M«ntm«ril«nhÝt, Thuû mica… Nguyªn liÖu ®Êt sÐt dÔ ch¶y: kho¸ng ®Êt sÐt, ®¸ phiÕn sÐt, ®Êt sÐt hoµng thæ… §Êt sÐt lµ lo¹i ®a kho¸ng hîp l¹i, cã ®é ph©n t¸n rÊt cao, nã ®­îc t¹o nªn do sù phong ho¸ cña c¸c m¶nh vì quÆng trÇm tÝch vµ thuéc vÒ lo¹i Hy®r« Alum«silic¸t. Cã kh¶ n¨ng khi nhµo trén víi n­íc h×nh thµh khèi v÷a dÎo, khèi v÷a nµy duy tr× ®­îc h×nh d¸ng cña m×nh sau khi ngõng t¸c dông lùc, cã ®é bÒn nhÊt ®Þnh sau khi sÊy vµ cã c¸c tÝnh chÊt nh­ ®¸ sau khi nung. 1.1. §Êt sÐt: §­îc t¹o nªn do qu¸ tr×nh ph©n hñy vá tr¸i ®Êt, lµ s¶n phÈm ph©n hñy vµ t¸c ®éng t­¬ng hç víi n­íc cña nhãm kho¸ng Fenspat (GranÝt, ®¸ nai, Focfia) vµ mét sè kho¸ng kh¸c (tro nói löa). Sù ph©n huû ®ã x¶y ra do t¸c ®éng nhiÒu n¨m cña t¸c nh©n khÝ quyÓn (kh«ng khÝ, m­a, giã, mÆt trêi, b¨ng tuyÕt…), lÝ ho¸, sinh ho¸ x¶y ra trªn bÒ mÆt qu¶ ®Êt vµ cã thÓ biÓu diÔn d­íi d¹ng c«ng thøc ®¬n gi¶n sau: R2O.Al2O3.6SiO2 + CO2 + H2O = Al2O3.2SiO2.2H2O + R2CO3 + 4SiO2 Fensp¸t Caolinnit Qu¸ tr×nh phong ho¸ x¶y ra trong nhiÒu n¨m sinh ra c¸c lo¹i ®Êt sÐt nh­ sau: + §Êt sÐt §ªluvi: ®Æc tr­ng cho c¸c líp kho¸ng cã tÝnh ph©n vØa, thµnh phÇn ®ång nhÊt vµ bÞ lÉn bÈn bëi c¸c t¹p chÊt h¹t nhá. + §Êt sÐt b¨ng hµ: cã ®é t¹p chÊt lín, bao gåm ®¸ cã c¸c kÝch th­íc kh¸c nhau tõ ®¸ t¶ng ®Õn ®¸ d¨m nhá. + §Êt sÐt hoµng thæ: ®Æc tr­ng cho c¸c líp kho¸ng cã tÝnh ®ång nhÊt cao. §Êt sÐt cã ®é ph©n t¸n cao vµ cÊu tróc ®é xèp lín. §Êt sÐt ®Ó s¶n xuÊt g¹ch x©y hai lç, g¹ch chÎ cã thµnh phÇn kho¸ng, thµnh phÇn t¹p chÊt, thµnh phÇn ho¸ vµ thµnh phÇn h¹t nh­ sau : 1.1.1.Thµnh phÇn kho¸ng: C¸c lo¹i kho¸ng chñ yÕu trong ®Êt sÐt lµ: caolinÝt, ilÝt (thuû mica), m«ntm«ril«nhÝt… TÊt c¶ c¸c kho¸ng t¹o thµnh ®Êt sÐt lµ lo¹i alum«silic¸t ngËm n­íc. M¹ng l­íi tinh thÓ cña c¸c kho¸ng ®Êt sÐt nµy cã tÝnh chÊt líp, bao gåm c¸c líp hay lµ tÊm lÆp l¹i cña côm c¸c khèi bèn mÆt SiO4 víi t©m lµ cation Si+4 vµ khèi t¸m mÆt AlO6 víi t©m lµ cation Al+3. Do sù kÕt hîp cña c¸c khèi bèn mÆt vµ t¸m mÆt nµy theo c¸c kiÓu kh¸c nhau sÏ h×nh thµnh nªn c¸c kho¸ng sÐt. Kho¸ng caolinÝt (Al2O3.2SiO2.2H2O): m¹ng l­íi tinh thÓ cña nã bao gåm mét líp khèi bèn mÆt xen kÏ víi mét líp khèi t¸m mÆt. Do sù tÝch ®iÖn ©m ë bÒ mÆt kho¸ng lµm cho kho¸ng cã kh¶ n¨ng thÊm n­íc nh­ng víi mét l­îng n­íc kh«ng nhiÒu. L­îng n­íc nµy dÔ t¸ch ra trong qu¸ tr×nh sÊy. KÝch th­íc tõ 0,13m. Kho¸ng m«ntm«ril«nhÝt (Al2O3 .4SiO2.nH2O): m¹ng l­íi tinh thÓ cña nã ®­îc h×nh thµnh bëi hai líp khèi bèn mÆt bªn ngoµi vµ mét líp khèi t¸m mÆt bªn trong. Do cÊu t¹o m¹ng l­íi tinh thÓ nh­ vËy: bÒ mÆt ngoµi lµ c¸c ion O2, bªn trong lµ c¸c OH nªn kho¸ng nµy cã kh¶ n¨ng hót mét l­îng n­íc lín vµ gi÷ nã, khã t¸ch ra khi sÊy còng nh­ kh¶ n¨ng phång tr­¬ng m¹nh. Nhãm kho¸ng M«ntm«ril«nhÝt lµm cho ®Êt sÐt cã kh¶ n¨ng ph©n t¸n, tr­¬ng në, ®é dÎo, ®é nh¹y khi sÊy kh¸ cao, dÔ g©y cong vªnh, nøt t¸ch nªn th­êng ph¶i dïng phô gia gÇy khi sö dông. Kho¸ng thuû mica (K2O.MgO.4Al2O3.7SiO2.2H2O): m¹ng l­íi tinh thÓ t­¬ng tù m¹ng l­íi tinh thÓ cña kho¸ng M«ntm«ril«nhÝt. §Æc ®iÓm ®Æc tr­ng cña nhãm kho¸ng nµy lµ cã sù tham gia trong thµnh phÇn c¸c «xýt kiÒm vµ kiÒm thæ vµ kh¶ n¨ng thay thÕ ®ång h×nh cña c¸c cation riªng biÖt. Hµm l­îng c¸c kho¸ng chÝnh trªn trong ®Êt sÐt yªu cÇu lªn tíi 40%. 1.1.2. C¸c t¹p chÊt: Trong c¸c t¹p chÊt ng­êi ta ph©n chóng ra: phÇn ph©n t¸n mÞn vµ t¹p chÊt. C¸c t¹p chÊt lµ c¸c h¹t cã kÝch th­íc lín h¬n 0,5mm. §èi víi ®Êt sÐt sö dông trong c«ng nghÖ gèm x©y dùng (lo¹i gèm th«) c¸c t¹p chÊt th­êng lµ c¸c h¹t cã kÝch th­íc lín h¬n 2mm. T¹p chÊt qu¾c: th­êng gÆp trong ®Êt sÐt ë d¹ng c¸t qu¾c vµ bôi c¸t qu¾c, bôi c¸t qu¾c ph©n t¸n mÞn. Chóng lµm gÇy ®Êt sÐt, lµm xÊu tÝnh chÊt t¹o h×nh cña nã. C¸t qu¾c h¹t lín lµm tèt h¬n tÝnh chÊt sÊy cña ®Êt sÐt, cßn c¸t qu¾c h¹t nhá lµm xÊu tÝnh chÊt sÊy cña ®Êt sÐt. C¸c t¹p chÊt c¸t qu¾c lµm xÊu tÝnh chÊt nung cña ®Êt sÐt, lµm gi¶m tÝnh bÒn nøt cña s¶n phÈm míi nung khi lµm nguéi chóng. T¹p chÊt Fenspat Ýt gÆp trong ®Êt sÐt mµ chØ gÆp trong ®Êt sÐt nguyªn sinh ë d¹ng tµn d­ (vÈy) cña qu¸ tr×nh phong ho¸. T¹p chÊt c¸cbon¸t: th­êng gÆp trong ®Êt sÐt ë 3 d¹ng cÊu tróc: d¹ng h¹t bôi ph©n t¸n mÞn ph©n bè ®ång ®Òu trong thµnh phÇn cña phèi liÖu ®ång nhÊt. D¹ng h¹t rêi t¬i vµ d¹ng bét liªn kÕt, d¹ng ®¸ d¨m cÊu tróc ®Æc – lo¹i nµy lµ t¹p chÊt cã h¹i. T¹p chÊt s¾t: th­êng gÆp trong ®Êt sÐt ë d¹ng c¸c kho¸ng ph©n t¸n mÞn, ph©n bè ®ång ®Òu lµ limonhit ë d¹ng Hy®r«xýt s¾t vµ t¹p chÊt pyrÝt. T¹p chÊt s¾t ph©n t¸n mÞn cho ®Êt sÐt cã mµu n©u nh¹t ®Õn mµu ®á sÉm, cßn x­¬ng gèm nung cã mµu tõ mµu kem ®Õn mÇu hång nh¹t råi ®Õn mµu ®á. C¸c «xit kiÒm: trong t¹p chÊt cña ®Êt sÐt th­êng cã mÆt ë d¹ng c¸t Fenspat vµ muèi hoµ tan. Sau khi sÊy s¶n phÈm, l­îng muèi nµy dÞch chuyÓn theo c¸c mao qu¶n ®Õn bÒ mÆt s¶n phÈm, sau khi nung x­¬ng ®Õn kÕt khèi ë bÒ mÆt ngoµi cña s¶n phÈm h×nh thµnh líp máng tr¾ng che phñ mµu cña x­¬ng. C¸c t¹p chÊt h÷u c¬: chóng nhuém mµu ®Êt sÐt thµnh mµu ®en. Trong khi nung chóng bÞ ch¸y vµ ®ång thêi t¸ch khÝ vµ lµ nguyªn nh©n h×nh thµnh m«i tr­êng khö bªn trong x­¬ng. HiÖn t­îng nµy cã lîi trong s¶n xuÊt KezamzÝt, ng­îc l¹i chóng cã t¸c dông xÊu ®èi víi s¶n phÈm x­¬ng kÕt khèi, nã h×nh thµnh c¸c lç rçng khuyÕt tËt trong x­¬ng. 1.1.3. Thµnh phÇn ho¸ cña ®Êt sÐt: Lµ ®Æc tr­ng quan träng cña ®Êt sÐt , trong mét møc ®é lín nã x¸c ®Þnh ph¹m vi sö dông thÝch hîp cña c¸c lo¹i ®Êt sÐt s¶n xuÊt c¸c loaÞ s¶n phÈm x¸c ®Þnh th«ng qua viÖc ®¸nh gi¸ vµ biÓu thÞ ë mçi phÇn trong biÓu ®å cña A. I. Avgustinhik . Thµnh phÇn ho¸ cña ®Êt sÐt s¶n xuÊt g¹ch vµ ®¸ gèm bao gåm c¸c lo¹i «xyt: SiO2, Al2O3 , CaO , MgO , Fe2O3 , Na2O , K2O .... ¤xit silic (SiO2): cã mÆt trong ®Êt sÐt d­íi d¹ng liªn kÕt (trong thµnh phÇn cña c¸c kho¸ng h×nh thµnh ®Êt sÐt) vµ ë d¹ng tù do (c¸t qu¾c). Víi hµm l­îng lín SiO2 lµm t¨ng ®é xèp cña x­¬ng vµ lµm gi¶m ®é bÒn c¬ häc cña s¶n phÈm. Hµm l­îng chung trong ®Êt sÐt kho¶ng 55  65%. ¤xit nh«m (Al2O3): ë trong ®Êt sÐt d­íi d¹ng liªn kÕt (tham gia trong thµnh phÇn cña c¸c kho¸ng h×nh thµnh ®Êt sÐt vµ t¹p chÊt mica). Nã lµ «xyt khã nãng ch¶y nhÊt do ®ã víi hµm l­îng cao th× nã cÇn mét nhiÖt ®é nung cao h¬n, khi nµy kho¶ng gi÷a nhiÖt ®é b¾t ®Çu kÕt khèi vµ nhiÖt ®é nãng ch¶y cã gi¸ trÞ lín ®¸ng kÓ, lµm qu¸ tr×nh nung s¶n phÈm dÔ dµng, bëi v× nã lµm gi¶m kh¶ n¨ng biÕn d¹ng s¶n phÈm. Hµm l­îng Al2O3 trong g¹ch tõ 10  15%. ¤xit canxi (CaO) c¸c sunfat (CaSO4): tham gia vµo trong thµnh phÇn cña c¸c vËt liÖu d­íi d¹ng ®¸ v«i (CaCO3) ®¸ ®«l«mit (Ca, Mg(CO3)2) vµ c¸c kho¸ng kh¸c. Khi ë tr¹ng th¸i ph©n t¸n mÞn vµ ph©n bè ®ång ®Òu trong ®Êt sÐt, CaO lµm gi¶m kh¶ n¨ng liªn kÕt vµ h¹ thÊp nhiÖt ®é nãng ch¶y cña ®Êt sÐt. Khi nung ë nhiÖt ®é cao CaO ph¶n øng cïng víi Al2O3 vµ SiO2 h×nh thµnh chÊt nãng ch¶y ¬tecti ë d¹ng thuû tinh alum«silicat canxi, lµm gi¶m ®ét ngét nhiÖt ®é nãng ch¶y cña ®Êt sÐt. «xyt canxi lµm kho¶ng nãng ch¶y cña ®Êt sÐt bÞ thu hÑp (kho¶ng nung bÐ) vµ g©y khã kh¨n cho qu¸ tr×nh nung s¶n phÈm do kh¶ n¨ng cã thÓ bÞ biÕn d¹ng. Khi hµm l­îng CaCO3 trong ®Êt sÐt kho¶ng 10%, ®Êt sÐt cã kho¶ng kÕt khèi lµ 30400C. Kho¶ng nãng ch¶y cña ®Êt sÐt trong nh÷ng tr­êng hîp nh­ vËy cã thÓ më réng h¬n b»ng c¸ch thªm phô gia c¸t th¹ch anh vµo. Khi nhiÖt ®é nung s¶n phÈm d­íi 10000C, t¸c dông cña ®¸ v«i ®­îc thÓ hiÖn chñ yÕu ë sù thay ®æi ®é xèp vµ ®é bÒn cña s¶n phÈm vµ Ýt khi thÓ hiÖn nh­ lµ mét chÊt trî dung. Do sù ph©n ly h×nh thµnh khÝ CO2 mµ ®é xèp cña x­¬ng s¶n phÈm t¨ng lªn, ®ång thêi ®é bÒn gi¶m xuèng. Hµm l­îng ®¸ng kÓ cña CaO lµm cho s¶n phÈm t­¬i mµu h¬n (mµu vµng, mµu kem) ngay c¶ khi cã mÆt «xyt s¾t. §Êt sÐt cã chøa nhiÒu t¹p chÊt ®¸ v«i d­íi d¹ng kÕt h¹t ph¶i ®­îc nghiÒn rÊt mÞn (kÝch th­íc h¹t cÇn ph¶i nhá h¬n 0,6 mm), tèt h¬n lµ gia c«ng theo ph­¬ng ph¸p hå. ¤xit manhª (MgO): ®­îc coi nh­ lµ mét chÊt trî dung cã t¸c dông t­¬ng tù nh­ CaO, chØ cã ¶nh h­ëng Ýt h¬n ®Õn kho¶ng kÕt khèi cña ®Êt sÐt. ¤xit kim lo¹i kiÒm (Na2O, K2O): ®Òu lµ nh÷ng chÊt trî dung m¹nh, chóng cã kh¶ n¨ng lµm t¨ng ®é co ngãt, lµm gi¶m nhiÖt ®é t¹o pha láng nãng ch¶y, lµm ®Æc ch¾c x­¬ng s¶n phÈm vµ t¨ng ®é bÒn cña nã. C¸c «xyt kiÒm nµy tham gia trong thµnh phÇn cña mét sè kho¸ng t¹o thµnh ®Êt sÐt, nh­ng trong ®a sè c¸c tr­êng hîp chóng cã mÆt trong t¹p chÊt ë d¹ng c¸c muèi hoµ tan vµ c¸t fenspat. Sù cã mÆt trong nguyªn liÖu sÐt muèi hoµ tan (®Õn 1,5 %) sunfat vµ c¸c muèi NaCl, Mg, Ca, Fe sÏ g©y ra sù b¹c mµu (c¸c vÕt tr¾ng) trªn bÒ mÆt cña s¶n phÈm, ®iÒu ®ã kh«ng nh÷ng lµm háng h×nh d¹ng bªn ngoµi mµ cßn gãp phÇn ph¸ huû líp bÒ mÆt cña s¶n phÈm. C¸c «xit s¾t: th­êng gÆp trong ®Êt sÐt ë d¹ng c¸c hîp chÊt «xit (hªmatit, hy®r«xyt ...) c¸c hîp chÊt «xit thÊp (xi®ªrit, ankirit, pyrit ...), c¸c hîp chÊt «xyt hçn t¹p (manhªtit, glauc«nit...). Nh÷ng hîp chÊt nµy lµ nh÷ng chÊt trî dung m¹nh, chóng cã kh¶ n¨ng lµm gi¶m kho¶ng nhiÖt ®é kÕt khèi cña ®Êt sÐt, lµm gi¶m kho¶ng nãng ch¶y cña ®Êt sÐt (trõ c¸c fer«silicat). B»ng c¸ch thay ®æi m«i tr­êng lß tõ «xy ho¸ ®Õn m«i tr­êng khö (ë giai ®o¹n cuèi cña qu¸ tr×nh nung) ng­êi ta cã thÓ nhËn thÊy t¸c dông lín cña c¸c hîp chÊt s¾t nh­ lµ nh÷ng chÊt trî dung. C¸c hîp chÊt nµy lµm cho s¶n phÈm sau khi nung cã mµu tõ kem nh¹t ®Õn ®á them, tuú theo hµm l­îng cña chóng trong ®Êt sÐt. C¸c sunfua th­êng gÆp trong ®Êt sÐt dÔ ch¶y chñ yÕu lµ pyrit (FeS) vµ mackarit (FeS2). Hµm l­îng «xyt s¾t trong ®Êt sÐt (tÝnh quy ®æi ra Fe2O3) dao ®éng tõ mét phÇn tr¨m trong ®Êt sÐt tr¾ng tinh khiÕt ®Õn 8 10% trong ®Êt sÐt lµm g¹ch. ¤xit Titan (TiO2): tham gia vµo trong thµnh phÇn ®Êt sÐt d­íi d¹ng c¸c t¹p chÊt, hµm l­îng cña nã kh«ng qu¸ 1,5%. TiO2 cho x­¬ng cã mµu s¾c xanh. T¸c dông c­êng ®é nhuém mµu cña TiO2 vµo kho¶ng 23 c­êng ®é nhuém mµu cña Fe2O3 . Theo TCVN 4353 : 1986 ®Êt sÐt ®Ó s¶n xuÊt g¹ch ph¶i cã thµnh phÇn ho¸ nh­ ë B¶ng 8. B¶ng 8. Thµnh phÇn ho¸ cña ®Êt sÐt dïng ®Ó s¶n xuÊt g¹ch x©y. Tªn chØ tiªu Møc(%) 1. Hµm l­îng SilÝc ®i«xyt (SiO2) 2. Hµm l­îng nh«m «xit (Al2O3) 3. Hµm l­îng s¾t «xit (Fe2O3) 4. Hµm l­îng tæng c¸c kiÒm thæ quy ra c¸cbon¸t (MgCO3 + CaCO3) kh«ng lín h¬n Tõ 58 72 Tõ 10 20 Tõ 4 10 6 B¶ng 9. Thµnh phÇn ho¸ cña ®Êt sÐt dïng ®Ó s¶n xuÊt g¹ch chÎ. Tªn chØ tiªu Møc (%) 1. M«®un silic cña ®Êt sÐt Tõ 3  5 2. Hµm l­îng nh«m «xit (Al2O3 ) Tõ 1525 3. Hµm l­îng s¾t (Fe2O3), kh«ng v­ît qu¸ Tõ 68 (Tham kh¶o trang 311 Gi¸o tr×nh C«ng nghÖ gèm XD – PGS. TS. Vò Minh §øc). Thµnh phÇn ho¸ cña ®Êt sÐt sö dông (®Êt sÐt §¹i Mç – Tõ Liªm – Hµ Néi vµ ®Êt sÐt Tróc S¬n – Hoµ B×nh) bao gåm c¸c «xýt sau: SiO2; Al2O3; Fe2O3; CaO; MgO; K2O; Na2O. 1.1.4. Thµnh phÇn h¹t cña ®Êt sÐt: Thµnh phÇn h¹t ®­îc ®¸nh gi¸ b»ng % c¸c cì h¹t trong nã, thµnh phÇn h¹t cã ¶nh h­ëng ®Õn ®é dÎo cña ®Êt sÐt. Thµnh phÇn h¹t cì nhá nhiÒu th× kh¶ n¨ng gi÷ n­íc tèt nªn ®Êt sÐt cµng dÎo ®é kÕt khèi cµng cao . Thµnh phÇn h¹t cña ®Êt sÐt trong c«ng nghÖ gèm sø nãi chung vµ gèm x©y dùng nãi riªng gåm 6 lo¹i cì h¹t kÝch th­íc kh¸c nhau: tõ cì h¹t nhá h¬n 1m ®Õn cì h¹t 1000m. Thµnh phÇn h¹t cña nguyªn liÖu ®Êt sÐt rÊt ®a d¹ng, bao gåm: KÝch th­íc h¹t nhá h¬n 5m: 860%. Tõ 5 ®Õn 50m: 655%. Tõ 50 ®Õn 250m: 122%. Lín h¬n 1000m: 10%. Trong s¶n xuÊt c¸c s¶n phÈm gèm t­êng vµ c¸c s¶n phÈm kh¸c cña gèm th« x©y dùng ng­êi ta th­êng sö dông ba thµnh phÇn h¹t ®Ó ph©n lo¹i ®Êt sÐt: h¹t sÐt lµ c¸c h¹t cã kÝch th­íc nhá h¬n 5m, h¹t bôi cã kÝch th­íc tõ 550m, cßn h¹t c¸t cã kÝch th­íc tõ 50m ®Õn 2mm. T¹p chÊt lµ c¸c h¹t cã kÝch th­íc lín h¬n 2mm. Khi nghiªn cøu riªng thµnh phÇn h¹t nhá h¬n 1m, ng­êi ta cßn chia ra thªm mét sè h¹t cã kÝch th­íc nhá h¬n. Do ®ã trong mét sè tr­êng hîp thµnh phÇn nµy lµ nguyªn nh©n cña mét sè ®Æc tÝnh khi ®Êt sÐt t¸c dông t­¬ng hç víi n­íc. Sù ph©n lo¹i theo 3 thµnh phÇn h¹t nµy cã thÓ biÓu diÔn trªn biÓu ®å tam gi¸c thµnh phÇn h¹t, mçi ®Ønh lµ mét thµnh phÇn h¹t. BiÓu ®å tam gi¸c thµnh phÇn h¹t rÊt thuËn lîi ®Ó biÓu diÔn vµ kiÓm tra thµnh phÇn ph©n tÝch cì h¹t cña ®Êt sÐt, ®ång thêi cho kh¶ n¨ng tÝnh to¸n thµnh phÇn hçn hîp cña c¸c lo¹i ®Êt sÐt kh¸c nhau. Thµnh phÇn h¹t cña c¸c lo¹i ®Êt sÐt dÔ ch¶y cã quan hÖ mËt thiÕt víi thµnh phÇn kho¸ng. Nh÷ng h¹t cã kÝch th­íc lín h¬n 10m chñ yÕu lµ c¸c s¶n phÈm trÇm tÝch cña c¸c kho¸ng nguyªn sinh (qu¾c, tr­êng th¹ch, mica…). Cì h¹t 105m còng lµ c¸c s¶n phÈm trÇm tÝch cña c¸c kho¸ng nguyªn sinh ®ång thêi còng lµ s¶m phÈm trÇm tÝch cña c¸c kho¸ng thø sinh víi sè l­îng Ýt h¬n, c¸c cì h¹t nhá h¬n 5m phÇn lín ë d¹ng kho¸ng sÐt (caolinit, m«ntm«ril«nhÝt) vµ c¸c lo¹i kho¸ng thø sinh kh¸c. Trong ®Êt sÐt phÇn vËt chÊt sÐt th­êng lµ kho¸ng thuéc nhãm m«ntm«ril«nhÝt, chóng cã ®é ph©n t¸n mÞn cao h¬n so víi caolinÝt. C¸c h¹t kÝch th­íc nhá h¬n 5m lµ phÇn vËt chÊt sÐt, chóng quyÕt ®Þnh c¸c tÝnh chÊt c¬ b¶n cña nguyªn liÖu sÐt. T¨ng hµm l­îng cña nh÷ng h¹t cã kÝch th­íc d­íi 1m lµm cho ®Êt sÐt khã tan r÷a trong n­íc, ®é dÎo vµ ®é nhËy khi sÊy t¨ng, ®é co kh«ng khÝ vµ co toµn phÇn t¨ng. Víi c¸c lo¹i ®Êt sÐt nµy ng­êi ta th­êng ®­a vµo nh÷ng nguyªn liÖu gÇy nh­: c¸t, samèt….T¨ng hµm l­îng cña nh÷ng nhãm h¹t bôi trong ®Êt sÐt lµm t¨ng ®é nhËy cña ®Êt sÐt ®èi víi qu¸ tr×nh sÊy vµ nung, lµm gi¶m ®é bÒn cña s¶n phÈm. §Æc tr­ng cña nguyªn liÖu sÐt phô thuéc vµo hµm l­îng cña c¸c nhãm h¹t sÐt, h¹t bôi, h¹t c¸t ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng sau: B¶ng 10. §Æc tr­ng cña c¸c lo¹i ®Êt sÐt. VËt liÖu Hµm l­îng c¸c cì h¹t (%) H¹t sÐt (< 5m) H¹t bôi vµ c¸t (> 5m) §Êt sÐt nÆng §Êt sÐt th­êng ¸ sÐt: +NÆng +Trung b×nh +NhÑ C¸t pha Lín h¬n 60 6030 3020 2015 1510 105 §Õn 40 4070 7080 8085 8590 9095 C¸c vËt liÖu sÐt ®Ó s¶n xuÊt g¹ch cã tÝnh t¹o h×nh tèt (trÞ sè dÎo kh«ng nhá h¬n 7), ph¶i ®¶m b¶o sÊy vµ nung kh«ng bÞ biÕn d¹ng vµ nøt, cã ®é co kh«ng khÝ kh«ng lín h¬n 6% ®èi víi ®Êt sÐt gÇy, 610% ®èi víi ®Êt sÐt dÎo vµ lín h¬n 10% ®èi víi ®Êt dÎo cao (trÞ sè dÎo 1525), ph¶i ®¶m b¶o sau khi nung s¶n phÈm cã ®é rçng xèp theo yªu cÇu vµ cã c¸c tÝnh chÊt kh¸c cña s¶n phÈm (theo c¸c yªu cÇu cña tiªu chuÈn chÊt l­îng). Theo TCVN 4353 : 1986 ®Êt sÐt s¶n xuÊt g¹ch ph¶i cã chØ tiªu cì h¹t nh­ sau: B¶ng 11. Thµnh phÇn h¹t cña ®Êt sÐt ®Ó s¶n xuÊt g¹ch x©y. Cì h¹t (mm) Møc (%) 1. Lín h¬n 10 2. Tõ 2 10 (h¹t sái s¹n), kh«ng lín h¬n 3. Nhá h¬n 0,005 (h¹t sÐt) Kh«ng cho phÐp 12 Tõ 22 ®Õn 32 §èi víi ®Êt sÐt s¶n xuÊt g¹ch chÎ thµnh phÇn h¹t cña nguyªn liÖu ®Êt sÐt kh«ng chØ quyÕt ®Þnh ®Æc ®iÓm cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt mµ cßn ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng cña nã nh­: ®é hót n­íc, ®é mµi mßn…§Êt sÐt chÊt l­îng cao cã hµm l­îng c¸c h¹t: h¹t mÞn kÝch th­íc nhá h¬n 0,005mm: 1064%, h¹t kÝch th­íc 0,0050,05mm: 1643%, h¹t lín h¬n 0,05mm lµ 318%. C¸c cì h¹t mÞn (0,0050,05) g©y khã kh¨n cho qu¸ tr×nh sÊy vµ nung, lµm t¨ng kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn cong vªnh, h×nh thµnh vÕt nøt. C¸c cì h¹t lín lµm gi¶m ®é bÒn c¬ häc, lµm t¨ng ®é hót n­íc. Hµm l­îng cña c¸c kÝch th­íc nhá h¬n hay b»ng 2m trong hçn hîp ph¶i ®¹t 2355%. KÝch th­íc cña c¸c h¹t bÐ nhÊt trong nguyªn liÖu cÇn nhá h¬n hoÆc b»ng 2m lµ tèt nhÊt, nh­ng hµm l­îng phÇn cì h¹t 220m kh«ng ®­îc v­ît qu¸ 50%. C¸c h¹t cã ®­êng kÝnh lín h¬n 20m ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ cÊu tróc cña s¶n phÈm. Hµm l­îng cì h¹t nµy cÇn n»m trong kho¶ng 850% . Theo TCVN 6300:1997 ®Êt sÐt s¶n xuÊt g¹ch chÎ ph¶i cã chØ tiªu cì h¹t nh­ sau: B¶ng 12. Thµnh phÇn h¹t cña ®Êt sÐt ®Ó s¶n xuÊt g¹ch chÎ. Cì h¹t (mm) Møc (%) 1. Lín h¬n 2 (h¹t sái s¹n) 2. Nhá h¬n 0,005 (h¹t sÐt) Kh«ng cho phÐp Tõ 30 ®Õn 70 B¶ng13. Thµnh phÇn h¹t cña ®Êt sÐt §¹i Mç – Tõ Liªm – Hµ Néi: Cì h¹t (mm) < 0,005 0,005 0,01 0,010,05 0,05 0,1 0,10,25 Møc (%) 30 10 20 25 15 B¶ng14. Thµnh phÇn h¹t cña ®Êt sÐt Tróc S¬n – Hoµ B×nh: Cì h¹t (mm) < 0,005 0,005 0,01 0,010,05 0,050,1 0,10,25 Møc (%) 40 11 18 29 2 (Sè liÖu lÊy tõ Phßng kü thuËt C«ng ty Cæ phÇn H÷u H­ng – Viglacera). 1.1.5. C¸c tÝnh chÊt c«ng nghÖ cña ®Êt sÐt: §é dÎo: lµ kh¶ n¨ng cña ®Êt sÐt khi nhµo trén víi n­íc t¹o thµnh hçn hîp dÎo, cho phÐp t¹o h×nh víi h×nh d¸ng bÊt kú. D­íi t¸c dông cña ngo¹i lùc nã cã ®é bÒn nhÊt ®Þnh. §é dÎo cña ®Êt sÐt ®­îc ®¸nh gi¸ qua chØ sè dÎo D ®­îc tÝnh nh­ sau: D = W1 – W2 (%). Trong ®ã : W1: §é Èm cña ®Êt sÐt ë giíi h¹n d­íi ®é l­u ®éng. W2 : §é Èm cña ®Êt sÐt ë giíi h¹n l¨n vª. Theo gi¸ trÞ nµy ®é dÎo cña ®Êt sÐt ®­îc chia lµm 5 nhãm: + §Êt sÐt dÎo cao: D > 25 + §Êt sÐt dÎo trung b×nh: D = 15  25 + §Êt sÐt dÎo th­êng: D = 7  15 + §Êt sÐt kÐm dÎo: D = 1  7 + §Êt sÐt kh«ng dÎo: D 1 §é dÎo cña ®Êt sÐt phô thuéc tr­íc hÕt vµo thµnh phÇn c¬ häc cña nã. Víi viÖc t¨ng ®é ph©n t¸n cña ®Êt sÐt th× tÝnh dÎo còng t¨ng, khi nµy ¶nh h­ëng m¹nh nhÊt ®Õn tÝnh dÎo cña ®Êt sÐt lµ hµm l­îng c¸c h¹t kÝch th­íc nhá h¬n 0,5m. TÝnh dÎo cña ®Êt sÐt cßn phô thuéc rÊt lín vµo lo¹i kho¸ng sÐt. + §èi víi g¹ch 2 lç: D 7. + §èi víi g¹ch chÎ: D 15. §é nhËy khi sÊy: khi hong kh« ®Êt sÐt tù nhiªn hay c­ìng bøc trong hÇm sÊy th× thÓ tÝch cña ®Êt sÐt bÞ co l¹i. §é co trong qu¸ tr×nh sÊy hay hong kh« gäi lµ ®é co sÊy. §é co sÊy th­êng tõ 4  12%. §Ó ®¸nh gi¸ ®é co trong qu¸ tr×nh sÊy ng­êi ta dïng ®¹i l­îng ®é nhËy khi sÊy vµ ®­îc biÓu thÞ b»ng hÖ sè ®é nhËy Kr: . Trong ®ã: V1: ThÓ tÝch cña mÉu thö sau khi sÊy kh« kh«ng khÝ, tÝnh b»ng cm3. V0: ThÓ tÝch cña mÉu thö lóc míi t¹o h×nh, tÝnh b»ng cm3. g1: Khèi l­îng cña mÉu thö sau khi sÊy kh« kh«ng khÝ, tÝnh b»ng g. g0: Khèi l­îng cña mÉu thö lóc míi t¹o h×nh, tÝnh b»ng g. Theo hÖ sè ®é nhËy, ®Êt sÐt ®­îc chia ra lµm 3 lo¹i sau: §é nhËy cao: Kr >1,5. §é nhËy trung b×nh: Kr >1  1,5. §é nhËy thÊp: Kr