Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Vật liệu xây dựng - Chương 5: Vật liệu kết dính trong xây dựng trình bày các kiến thức: Khái niệm, CKD sét xây dựng, thạch cao; vôi, vôi thủy lực, khái niệm, đặc tính, sử dụng; composite, ứng dụng và tính bền trong xây dựng. Mời các bạn cùng tham khảo.
Vật liệu kết dính xây dựng Vật Liệu Xây Dựng (Construction Materials) Bộ môn Vật liệu Silicat Khoa Công Nghệ Vật Liệu Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chı́ Minh VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-2 Chấ Chất kế kết dí dính Khái niệm Vơ - khống khống Là thành phần liên kết nguyên liệu khác tạo thành sản phẩm chung, ứng dụng xây dựng Hữu Bitume nhự nhựa Thủy Thủy lự lực Khơng khí khí - Sét Sét - Vơi - Thạch Thạch cao Chất kết dính vơ cơ-khống - Vơi thủy thủy lực Chất kết dính hữu Nhự Nhựa - Nhự Nhựa thiên nhiên, - Nhự Nhựa tổ tổng hợ hợp Acrylic, vinylic, polyester, epoxy - XM La mã Xi măng Portland - XM thườ ng thường - XM trắ trắng - XM bề bền sulfat - XM tỏa tỏa nhiệ nhiệt thấ thấp …… VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite - Nhự Nhựa phủ phủ đương, đương, vỉ vỉa hè, hè, - Nhự Nhựa chố chống thấ thấm 5-3 Portland hỗ hỗn hợ hợp Khác Khác - XM Cao nhôm - XM pozzolan - XM xi lò cao - XM sulfat …… VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-4 Tiề Tiền sử sử Tự nhiên Khơng khí Cổ đại Hiệ Hiện đạ đại Trung đạ đại 1800 1850 1900 1950 Sét Sét Sét, VL kết dính tự nhiên Nhự Nhựa Thạch Thạch cao Sét bao gồm lớp alumino silicate liên kết với Vôi nước, đặc trưng khác loại sét Vôi pozzolanic XM La mã mã Thủy Thủy l ực XM thườ ng, XM thường, XM đặ đặc biệ biệt Đặc trưng bởi; • Kích thước • Trạng thái, tính dẻo • Ái lực giữ nước XIXI-MĂNG PORTLAND XM khác XM cao nhôm Nhự Nhựa tổ tổng hợ hợp Hữu Nhự ng Nhựa đườ đường VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-5 5-6 Tính dẻo sét Lớp sé sét Nước ước liên kế kết Nước ước ẩm Diệ Diện tí tích bề bề mặt riêng, m2/g Trương nở nở thể thể tích tích Hút c, hồ đất sé Hút nướ nước, sét ít trung bì bình VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite lớn 5-7 VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-8 Tính đóng rắn Bê-tơng đất sét BêBê-tơng đấ đất sé sét sét sét bùn bùn cát cát nước ước Kết dí dính Lớp sé sét Chịu c ké Chịu nướ nước Nước ước liên kế kết Cần nh phầ thành phần ổn đị định Nước ước ẩm Ưu điểm Không tốn nhiên liệu Nơi hẻo lánh, tự xây dựng Thi cơng thơ sơ Tạo hình đa dạng Chịu lửa, cách nhiệt bảo ôn Sử dụng kèm chất thải nơng nghiệp Mất nướ c, nước, đóng rắ rắn Công thức Laplace: lực mao quản xuất mặt khum ống ∆p : chênh lệch áp suất γ : sức căng bề mặt R1, R2: bán kính cong mặt khum mặt phẳng trực giao VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-9 Biện pháp tăng tính chịu nước Nhược điểm Chịu nước VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-10 Xây dựng đất sét Cơ học; đầm lèn cố kết chặt → giúp giảm độ rỗng Gia cường, dùng sợi rơm rạ, → giúp giảm tượng nứt Chống thấm, giảm tiếp xúc với ẩm ⇒ không cho nước xâm nhập mao quản Kết hợp dùng chất kết dính khác; nhựa, vơi, xi-măng VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-11 VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-12 Xây dựng đất sét VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite Xây dựng đất sét 5-13 Thạch cao xây dựng 5-14 Sản xuất thạch cao Là sp nung khoáng gypsum nhiệt độ thấp để dehydrat hóa phần Khai thác khống gýp từ mỏ, nổ mìn, đào, xúc, ủi với mỏ lộ thiên Gia công đập nghiền Nhược điểm Ưu điểm VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite Kiểm sốt thời gian đóng rắn Tránh tiếp xúc trực tiếp với nước Thi công theo lớp, dễ dàng điều chỉnh theo yêu cầu chịu lực, trang trí tiết kiệm nguyên liệu Tính acid, ăn mòn Thời gian đóng rắn lâu => sp chế tạo sẵn Ít bị co Bụi, phế thải => sx nhà máy Cách âm, nhiệt tốt Sàng phân loại theo đk < 40 mm Lưu kho, đồng hóa Nung nhiệt độ 150°c Ủ silo vòng ngày Chống cháy tốt VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-15 VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-16 Sản xuất thạch cao Tính đóng rắn Trộn 100 kg thạch cao + 70 kg chất độn Hồ tinh bột, khoai mì Phụ gia điều chỉnh thời gian đóng rắn Phụ gia khác CaSO4.1/2H2O hòa tan tốt CaSO4.2H2O hòa tan lần Cơ chế đóng rắn gồm bước hòa tan bước kết tinh sản phẩm phút VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite san phẳng 15 phút VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-17 Phụ gia điều chỉnh làm mặt hồ 5-18 Cường độ Làm chậm đóng rắn: Na2SO4, Na3PO4, đường Phụ thuộc lớn vào lượng nước hào trộn W/P glucô , đồng thời giảm nước Dùng dư nước W/P ↑ cường độ cao cường độ thấp, Tăng tốc q trình đóng rắn: phèn nhơm tính chịu nước Al2(SO4)3, K2SO4 Rnén sau 28 ngày = 10MPa Rkéo = 2MPa Khi bị thấm ẩm Rnén=3MPa Rkéo = 0,6MPa VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-19 VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-20 Tính chất khác Sử dụng xây dựng Khoảng ½ sử dụng phụ gia xi măng Còn lại ½ Khối lượng thể tích 600 - 3000 kg/m3 Diện tích bề mặt riêng 1500 - 8000 kg/m2 Khi chịu nhiệt, xảy phản ứng phân hủy, chuyển trạng thái, pha • < 80C : ngậm phân tử nước CaSO 2H O • 130-180C: ngậm 0,5 phân tử nước α,β CaSO 0,5H O • 600-700C: sản phẩm anhydrit I, II, III CaSO • 800-1100C: Phân hủy CaSO CaO + SO3 4 4 VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite Tấm thạch cao Cấu tạo sandwich kẹp lớp cạc-tông VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-21 5-22 Vôi chịu nước tốt hơn, độ phẳng cần thiết thi công Là sản phẩm nung nhiệt độ cao đá vôi tự nhiên Chống cháy: • Tấm dày 6cm ngăn cháy lan • Tấm dày 8-10cm, vai trò chống cháy VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-23 VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-24 Phân biệt loại vôi Sản xuất Vôi sống: dạng cục CaO Vôi tôi: Ca(OH)2 + H2O Hồ, sữa vôi tôi: Ca(OH)2 + nH2O VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-25 Tính đóng rắn VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-26 Cường độ ứng dụng Vữa vôi : gồm trộn phần hồ vôi + 3-5 phần cát Bao gồm số chế sau: • Rnén sau 28 ngày: 0,5 - N/mm2 • Rnén sau năm: - N/mm2 từ trình nước từ trình kết tinh sản phẩm Lưu ý, phụ thuộc độ tinh khiết vơi từ phản ứng carbonat hóa Dùng trát, tơ trang trí, xây, Xử lý sình: 2-4% vôi sống+đất sét bay nước, pứng pozzolanic lâu dài gia cường Viên xây bê-tơng khí chưng áp AAC VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-27 VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-28 bãi bãi cát cát mịn mịn cát cát thô sàng sàng sơ bộ bộ Viên xây silicatecalcium, chưng áp vôi định lượng ượng nước ước nghiề nghiền mịn mịn cát cát phản phản ứng Vôi thủy lực Là sản phẩm nung kết hợp đá vôi với đất sét, tồn đồng thời số mỏ khai thác đá vơi ĐÁ VƠI (C2S, F, A, C, S) 6-20% SÉT autoclave cắt, tạo tạo viên CaO + thủy lực 900900-1200C đở đở khn, khn, tạo tạo hình hình ép Đóng rắn khơng khí lưu kho viên silicatesilicate-calcium, chưng áp VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-29 Cường độ sử dụng Đóng rắn thủy hóa XM VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-30 Xi măng La Mã Xi măng có tính đóng rắn nhanh, sử dụng trước xi măng Portland Rnén sau 28 ngày đạt 2-5MPa tùy thuộc chất lượng vơi, hàm lượn sét tạo khống thủy lực Sản phẩm nung đá vơi mác-nơ tự nhiên có sét khoảng 50% 900-1000°C Thành phần thu có hàm lượng 3CaO.Al2O3 (C3A) cao cho phép tính đóng rắn nhanh Vật liệu san nền, gia cường Vữa trét trời Trộn sợi thực vật làm bê-tông sợi cách nhiệt Dùng kết hợp xi măng ⇒ cường độ cao, thi công dễ, dẻo Dùng 5% thạch cao phụ gia, cho cường độ cao Vôi sống chiếm phần nhỏ sản phẩm Ứng dụng sửa chữa nhanh VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-31 VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-32 Khái niệm thành phần Vật liệu polymer-composite Vật liệu polymer hay vật liệu nhựa dẻo Có đặc tính chung tính dẻo trạng thái gia nhiệt Khoảng 30-40% dùng lĩnh vực xây dựng Nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp, VD; cao su, da, sợi… Trạng thái sử dụng, dạng khối, sợi, lá, tấm, kết dính, nở phồng VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite VLXD-CKD & Vật liệu Polymer-Composite 5-33 Ưu nhược điểm Nguyên liệu tổng hợp Ưu điểm Nhược điểm Khối lượng thể tích bé (tấm