Vật liệu gốm trong xây dựng

VẬT LIỆU GỐM XÂY DỰNG Khái niệm Vật liệu gốm xây dựng loại vật liệu đá nhân tạo nung, sản xuất từ nguyên liệu đất sét, qua q trình gia cơng học, gia cơng nhiệt làm biến đổi cấu trúc thành phần khoáng, làm xuất đặc tính phù hợp với yêu cầu sử dụng xây dựng a/ Ưu điểm: - Có độ bền tuổi thọ cao - Từ nguồn ngun liệu địa phương sẵn có, rẻ tiền - Cơng nghệ sản xuất đơn giản, dễ thi công,giá thành hạ b/ Nhược điểm: - Giòn, dễ vỡ, tương đối nặng - Khó giới hố xây dựng - Thu hẹp diện tích đất nơng nghiệp, ảnh hưởng ko tốt đến môi trường (khai thác đất, đốt nhiên liệu, ) Phân loại Theo công dụng - Vật liệu xây: Gạch đặc; Gạch rỗng (2 lỗ, lỗ ) - Vật liệu lợp: Các loại ngói - Vật liệu ốp: ốp tường nhà, cầu thang, ốp trang trí - Vật liệu lát: Tấm lát nền, lát đường , lát vỉa hè, lát sàn - Sản phẩm kĩ thuật vệ sinh: Chậu rửa, bồn tắm, bệ xí - Sản phẩm cách nhiệt, cách âm: gốm xốp - Sản phẩm chịu lửa: gạch samốt, gạch đinat Theo cấu tạo vật liệu gốm - Gốm đặc: có độ rỗng r < 5% : gạch ốp, lát, ống thoát nước - Gốm rỗng: có độ rỗng r > 5%: gạch xây loại, gạch nem Theo phương pháp sản xuất - Gốm tinh: có cấu trúc xương hạt mịn, sản xuất phức tạp: gạch trang trí, sứ vệ sinh - Gốm thơ: có cấu trúc xương hạt lớn, sản xuất đơn giản: lát, gạch, ngói Nguyên liệu sản xuất vật liệu Gốm xây dựng Nguyên liệu (đất sét dễ chảy) 24 Thành phần đất sét - Khoáng chủ yếu là: Caolinit (Al O 2SiO 2H O), Môntmôrilôit (4SiO Al O nH O), Mica định tính chất quan trọng đất sét độ dẻo độ co - Ngồi đất sét chứa tạp chất hữu cát (SiO ), hợp chất cácbonat (MgCO , CaCO ), hợp chất sắt (Fe O , FeS ), than bùn ảnh hưởng đến tính chất đất sét Các tính chất chủ yếu đất sét Tính chất chủ yếu đất sét bao gồm: Tính dẻo nhào trộn với nước, co thể tích tác dụng nhiệt biến đổi hoá lí nung Nguyên liệu phụ (phụ gia men) Vật liệu gầy pha vào đất sét nhằm giảm độ dẻo, giảm độ co sấy nung, thường dùng bột samốt, đất sét nung non, cát, tro nhiệt điện, xỉ hạt hóa Phụ gia cháy mùn cưa, tro nhiệt diện, bã giấy Các thành phần có tác dụng làm tăng độ rỗng sản phẩm gạch giúp cho trình gia nhiệt đồng Phụ gia tăng dẻo loại đất sét có độ dẻo cao cao lanh đóng vai trò chất tăng dẻo cho đất sét Phụ gia hạ nhiệt độ nung có tác dụng hạ thấp nhiệt độ kết khối làm tăng nhiệt độ độ đặc sản phẩm, phụ gia hạ nhiệt độ nung thường dùng fenspát, pecmatit, canxit đôlomit Men lớp thủy tinh lỏng phủ lên bề mặt sản phẩm, bảo vệ sản phẩm, chống lại tác dụng môi trường Men dùng để sản xuất vật liệu gốm đa dạng, có màu khơng màu, trắng đục, bóng khơng bóng, có loại dùng cho đồ sứ (men sứ) có loại dùng sản phẩm sành (men sành) có loại men trang trí v.v Vì việc chế tạo men phức tạp Quá trình sản xuất 25 Khai thác nguyên liệu → Gia công nguyên liệu chuẩn bị phối liệu → Tạo hình → Phơi sấy → Nung → KCS a/ Khai thác nguyên liệu - Bóc loại bỏ lớp đất màu (0,3 ÷ 0,5) m - Dùng máy ủi, máy đào, máy cạp để khai tác vận chuyển đất sét - Đất sét sau khai thác cho vào kho để ngâm ủ, nhằm làm tăng tính dẻo đồng nguyên liệu đất sét b/ Nhào trộn đất sét - Sẽ làm tăng thêm tính dẻo đồng cho đất sét, giúp cho việc tạo hình dễ dàng - Dùng máy cán thô, cán mịn, máy nhào trộn (1 trục, trục) c/ Tạo hình - Dùng máy đùn ruột gà (máy ép lentô) Để tăng độ đặc, cường độ gạch người ta dùng thiết bị hút chân khơng d/ Phơi sấy - Để giảm độ ẩm, giúp sản phẩm mộc có cường độ cần thiết → phơi sấy - Phơi gạch: nhà giàn sân phơi với thời gian từ đến 15 ngày - Sấy gạch lò sấy từ (18 ÷ 24)h, W spm ≤ 8% - Ưu, nhược điểm sấy nhân tạo so với sấy tự nhiên: + Ưu điểm: • Q trình sản xuất liên tục → Tăng suất • Điều kiện làm việc cơng nhân cải thiện • Chất lượng sản phẩm đảm bảo + Nhược điểm: • Vốn đầu tư lớn • Tốn nhiên liệu e/ Nung gạch Quyết định đến chất lượng sản phẩm - Gồm có giai đoạn: Đốt nóng, nung làm nguội - Thiết bị: nung gián đoạn liên tục Các tiêu kĩ thuật * Gạch đất sét nung Gạch xây (gạch chỉ, gạch đặc tiêu chuẩn) 26 a/ Kích thước: 220 × 105 × 60 (mm) Theo TCVN: gạch đặc phải đạt yêu cầu sau gọi Gạch xây đạt loại A + Ngoại hình phải vng vắn, kích thước quy định, có sai số phải phạm vi cho phép chiều dài ± 7mm, chiều rộng ± 5mm, chiều dày ± 3mm; không sứt mẻ, cong vênh; cong mặt đáy không 4mm, mặt không 5mm Trên mặt gạch không đường nứt, đường dài không 15mm sâu không 1mm; bên cạnh khơng có q đường nứt dài khơng q 10mm, sâu không 1mm Khi gõ phải thanh, không đe (dùng búa kim loại m = 250g, gõ nhẹ) + Các tiêu vật lý: ρ v = 1700 ÷ 1900kg/m ; ρ = 2,5 ÷ 2,7g/cm ; λ = 0,5 ÷ 0,8 kCal/m C.h; Hp = (8 ÷ 16)%; R n = (50 ÷ 150) kG/cm ; (200 kG/cm ) b/ Mác gạch Gạch đặc có mác M50, M75, M100, M125, M150, M200 */ Xác định mác gạch - Mác gạch: cường độ nén trung bình mẫu gạch thí nghiệm điều kiện tiêu chuẩn t = (25 ± 2) C, W ≥ 90% - Cách xác định mác: + Trong lô 10.000 viên gạch, lấy 20 viên, 20 viên lấy 10 viên, 10 viên lấy viên + Lấy gạch sấy khô t = (105 ÷ 110) C, đem cưa đôi ngâm vào nước 5phút vớt + Gắn nửa viên 1viên gạch cắt (gắn tráo đầu đuôi) vữa xi măng M300 vữa xi măng cát tỉ lệ X C = N ; X = 0,5 Bề dày mạch vữa gắn 3mm vữa ximăng, 5mm vữa xi măng cát + Hai mặt mẫu (trên dưới) trát vữa ximăng vữa ximăng + cát, với chiều dày + Để bảo dưỡng mẫu tự nhiên khơng khí 72h đem nén lấy kết trung bình mẫu: R TB = R1 + R2 + + R 5 (kG/cm ) , (3-4) 27 P Cưa đôi viên gạch Xác định R n mẫu gạch Hình 3.1: Mơ hình xác định mác gạch c/ Công dụng: Dùng để xây công trình dân dụng Gạch xây rỗng (gạch lỗ) - Kích thước: 220 × 105 × 60 (mm); ρ v < 1600 kg/m - Lỗ rỗng tròn: Φ 25; vng 18 x 18; 20 x 20 - Có 2,4,6 lỗ rỗng; Hp > 25%; λ < 0,5 kCal/m C.h - Mác gạch rỗng: 35, 50, 75, 100, 125 - Dùng để xây tường, cột, móng v.v Gạch nem - Kích thước: 200 x 200 x 20 (mm); 150 x 150 x 50 (mm) - Tính chất: đặc chắc, chống thấm tốt, chịu co mòn tốt - Cơng dụng: lát hành lang, lát sân thượng Gạch dừa - Kích thước: 200 x 100 x 43 (mm); 160 x 160 x 40 (mm) - Tính chất: bề mặt có vết khía, đặc gạch ρ =1900 ÷ 2100 kg/m - Công dụng: lát vỉa hè, lát nhà tắm Gạch nhẹ - Chế tạo cách thêm vào số phụ gia dễ cháy: mùn cưa, than bùn, than cám - ρ v = 1200kg/m ; λ =0,4 kCal/m C.h - Công dụng: Xây tường cách nhiệt, chống nóng Gạch chịu lửa - Theo thành phần hoá học: 28 + Gạch chịu lửa tính axit (gạch đinat) + Gạch chịu lửa tính kiềm (gạch crôm manhêgi) - Theo độ chịu lửa: + Gạch chịu lửa TB: t = 1580 ÷ 1770 C + Gạch chịu lửa cao: t = 1770 ÷ 2000 C + Gạch chịu lửa cao: t > 2000 C ⇒ Gạch Samôt loại * Ngói đất sét Phân loại ngói a/ Ngói vẩy cá: có kích thước nhỏ, lợp viên chồng lên viên b/ Ngói gờ ngói úp: loại: 13 viên/m (420 x 260 mm); 16 viên/m (420 x 205 mm); 22 viên/m (340 x 205 mm) Yêu cầu kỹ thuật: Theo TCVN - Ngói phải có màu sắc đồng đều, dùng búa kim loại gõ nhẹ có tiếng kêu chắc, bề mặt ngói nhẵn, khơng có vết rạn nứt - Sai lệch chiều dài chiều rộng không ± 2mm - Có ρ v = 1800 ÷ 2000 kg/m ; ρ = 2,5 ÷ 2,7 g/cm , Hp < 10% - Phải đạt yêu cầu độ chống thấm: Đổ đầy nước vào ống thuỷ tinh Φ 25mm, h = 150 mm gắn vị trí mỏng viên ngói 3h nước khơng thấm qua - Lực uốn niên ngói khơng nhỏ 70 Kg với khoảng cách gối tựa 330 mm 29 Hình 3.2: Sản phẩm ngói 22 viên/m 30 ... phức tạp Quá trình sản xuất 25 Khai thác nguyên liệu → Gia công nguyên liệu chuẩn bị phối liệu → Tạo hình → Phơi sấy → Nung → KCS a/ Khai thác nguyên liệu - Bóc loại bỏ lớp đất màu (0,3 ÷ 0,5) m... phủ lên bề mặt sản phẩm, bảo vệ sản phẩm, chống lại tác dụng môi trường Men dùng để sản xuất vật liệu gốm đa dạng, có màu khơng màu, trắng đục, bóng khơng bóng, có loại dùng cho đồ sứ (men sứ)... gồm: Tính dẻo nhào trộn với nước, co thể tích tác dụng nhiệt biến đổi hố lí nung Ngun liệu phụ (phụ gia men) Vật liệu gầy pha vào đất sét nhằm giảm độ dẻo, giảm độ co sấy nung, thường dùng bột samốt,