Giáo trình vật liệu xây dựng

TS Đặng Văn Thanh (Chủ biên) TS Phạm Văn Tỉnh GIÁO TRÌNH VẬT LIỆU XÂY DỰNG NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình “Vật liệu Xây dựng” xuất nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo đại học ngành Kỹ thuật Xây dựng Khoa Cơ điện & Cơng trình, Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Ngồi ra, giáo trình làm tài liệu giảng dạy nghiên cứu cho giáo viên sinh viên trường đại học khác có đào tạo ngành xây dựng Giáo trình biên soạn theo chương trình giảng dạy dành cho ngành Kỹ thuật Xây dựng Với phương châm “Cơ bản, đại thực tế” tác giả thu thập, đúc kết biên tập mang tính kế thừa có chỉnh sửa bổ sung từ giáo trình tài liệu khoa học ngồi nước có liên quan đến lĩnh vực khoa học Giáo trình gồm chương: Chương 1: Tính chất vật liệu xây dựng; Chương 2: Vật liệu đá tự nhiên gốm xây dựng; Chương 3: Chất kết dính; Chương 4: Bê tơng xi măng; Chương 5: Vữa xây dựng; Chương 6: Vật liệu kim loại vật liệu gỗ; Chương 7: Bê tông nhựa; Chương 8: Vật liệu sơn xây dựng; Chương 9: Vật liệu kính xây dựng Nhóm tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc giúp đỡ quý báu nhà khoa học; xin trân trọng cảm ơn tập thể Bộ mơn Kỹ thuật Cơng trình, Khoa Cơ điện & Cơng trình, Phịng Đào tạo, Thư viện - Trường Đại học Lâm nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để giáo trình xuất Mặc dù cố gắng, với thời gian điều kiện hạn chế, giáo trình chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Nhóm tác giả xin trân trọng đón nhận ý kiến đóng góp xây dựng nhà khoa học bạn đọc để lần xuất sau hoàn thiện Các ý kiến đóng góp xin gửi địa chỉ: Bộ mơn Kỹ thuật Cơng trình, Khoa Cơ điện & Cơng trình, Trường Đại học Lâm nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Nhóm tác giả MỤC LỤC Lời nói đầu .3 Mục lục Chương TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG 1.1 Khái niệm chung 13 1.1.1 Khái niệm yêu cầu vật liệu xây dựng 13 1.1.2 Phân loại tính chất vật liệu xây dựng 13 1.1.3 Ý nghĩa việc nghiên cứu tính chất vật liệu xây dựng .14 1.2 Các thông số đặc trưng cấu trúc vật liệu xây dựng 14 1.2.1 Khối lượng riêng 14 1.2.2 Khối lượng thể tích 15 1.2.3 Độ đặc, độ rỗng hệ số rỗng vật liệu 18 1.2.4 Độ mịn 21 1.3 Những tính chất có liên quan đến môi trường nước 21 1.3.1 Độ ẩm 21 1.3.2 Độ hút ẩm 22 1.3.3 Độ bão hòa hệ số bão hòa 24 1.3.4 Tính thấm nước 26 1.3.5 Tính ổn định nước 28 1.3.6 Tính co nở nước 28 1.4 Những tính chất có liên quan đến nhiệt 29 1.4.1 Tính dẫn nhiệt 29 1.4.2 Nhiệt dung nhiệt dung riêng .31 1.4.3 Tính chống cháy tính chịu lửa 33 1.5 Tính chất học 34 1.5.1 Tính biến dạng vật liệu 34 1.5.2 Cường độ .36 1.5.3 Độ cứng 41 1.5.4 Độ mài mòn 42 1.5.5 Tính chống va chạm 43 1.5.6 Độ hao mòn 45 Chương VẬT LIỆU ĐÁ THIÊN NHIÊN VÀ GỐM XÂY DỰNG 2.1 Khái niệm chung đá thiên nhiên vật liệu đá thiên nhiên 46 2.1.1 Khái niệm đá thiên nhiên vật liệu đá thiên nhiên 46 2.1.2 Ưu nhược điểm 48 2.2 Phân loại đặc tính đá thiên nhiên 48 2.2.1 Đá macma 48 2.2.2 Đá trầm tích 52 2.2.3 Đá biến chất 55 2.3 Phân loại tiêu tính chất vật liệu đá thiên nhiên 58 2.3.1 Phân loại vật liệu đá thiên nhiên 58 2.3.2 Các tiêu tính chất vật liệu đá thiên nhiên .60 2.4 Bảo vệ vật liệu đá thiên nhiên .61 2.4.1 Các biện pháp kết cấu 62 2.4.2 Các biện pháp hóa học 62 2.5 Khái niệm chung vật liệu gốm xây dựng 62 2.5.1 Khái niệm vật liệu gốm xây dựng 62 2.5.2 Ưu nhược điểm vật liệu gốm xây dựng 63 2.5.3 Phân loại vật liệu gốm xây dựng 63 2.5.4 Nguyên liệu sản xuất vật liệu gốm xây dựng 64 2.5.5 Cơng nghệ sản xuất gạch, ngói 68 2.6 Các vật liệu gốm xây dựng thông dụng 73 2.6.1 Vật liệu xây tường 73 2.6.2 Gạch gốm ốp lát .75 2.6.3 Vật liệu lợp 80 2.6.4 Một số vật liệu gốm xây dựng khác .80 Chương CHẤT KẾT DÍNH 3.1 Khái niệm chung chất kết dính 83 3.1.1 Khái niệm .83 3.1.2 Phân loại chất kết dính 83 3.2 Xi măng 85 3.2.1 Khái niệm chung xi măng 85 3.2.2 Tính chất xi măng 94 3.2.3 Kỹ thuật bảo quản - sử dụng xi măng 101 3.2.4 Một số loại xi măng đặc biệt .102 3.3 Vôi .103 3.3.1 Khái niệm chung vôi .104 3.3.2 Phân loại vôi xây dựng .105 3.3.3 Tính chất vôi 106 3.3.4 Công dụng bảo quản vôi 109 3.4 Thạch cao 109 3.4.1 Khái niệm chung thạch cao .109 3.4.2 Tính chất thạch cao 111 3.4.3 Công dụng bảo quản thạch cao xây dựng .113 3.5 Bitum dầu mỏ 114 3.5.1 Khái niệm bitum dầu mỏ .114 3.5.2 Thành phần bitum dầu mỏ 114 3.5.3 Tính chất bitum dầu mỏ 115 Chương BÊ TÔNG XI MĂNG 4.1 Khái niệm chung 122 4.1.1 Một số khái niệm 122 4.1.2 Vai trò thành phần vật liệu bê tông .122 4.1.3 Phân loại bê tông 123 4.1.4 Ưu nhược điểm bê tông 124 4.2 Vật liệu chế tạo bê tông .125 4.2.1 Xi măng .125 4.2.2 Cốt liệu nhỏ 129 4.2.3 Cốt liệu lớn 131 4.2.4 Nước 135 4.2.5 Phụ gia 135 4.3 Tính chất hỗn hợp bê tông bê tông 136 4.3.1 Tính cơng tác hỗn hợp bê tông 136 4.3.2 Cường độ bê tông 144 4.3.3 Biến dạng bê tông 154 4.3.4 Tính thấm nước bê tơng 158 4.4 Thiết kế thành phần bê tông xi măng 159 4.4.1 Khái niệm thiết kế thành phần bê tông 159 4.4.2 Số liệu cần thiết thiết kế 160 4.4.3 Trình tự phương pháp thiết kế thành phần bê tông 160 4.4.4 Xác định lượng vật liệu cho mẻ trộn máy 168 4.5 Thi công bê tông 169 4.6 Một số loại bê tông đặc biệt 171 4.6.1 Bê tông chất lượng cao 171 4.6.2 Bê tông tự đầm 171 4.6.3 Bê tông nhẹ 173 4.6.4 Bê tông cốt thép 174 Chương VỮA XÂY DỰNG 5.1 Khái niệm chung vữa xây dựng 178 5.1.1 Khái niệm vữa 178 5.1.2 Phân loại vữa .178 5.2 Nguyên liệu chế tạo vữa 179 5.2.1 Chất kết dính 179 5.2.2 Cốt liệu - cát .179 5.2.3 Phụ gia 180 5.2.4 Nước 180 5.3 Tính chất vữa 181 5.3.1 Độ dẻo hỗn hợp vữa 181 5.3.2 Tính giữ nước hỗn hợp vữa 182 5.3.3 Tính chống thấm vữa 183 5.3.4 Cường độ vữa 183 5.4 Lựa chọn thành phần vữa 184 5.4.1 Cấp phối vữa vôi 185 5.4.2 Cấp phối vữa hỗn hợp xi măng - vôi 185 5.4.3 Cấp phối vữa xi măng 187 Chương VẬT LIỆU KIM LOẠI VÀ VẬT LIỆU GỖ 6.1 Vật liệu kim loại 188 6.1.1 Khái niệm ưu, nhược điểm .188 6.1.2 Tính chất vật liệu kim loại 188 6.1.3 Vật liệu kim loại đen màu .192 6.1.4 Thép cacbon thép hợp kim 193 6.1.5 Hợp kim nhôm .194 6.1.6 Cốt thép cho kết cấu bê tông cốt thép 194 6.1.7 Hư hỏng biện pháp bảo vệ vật liệu kim loại 195 6.2 Vật liệu gỗ 197 6.2.1 Khái niệm ưu - nhược điểm vật liệu gỗ 197 6.2.2 Phân loại tên gọi gỗ 197 6.2.3 Cấu tạo của gỗ .200 6.2.4 Tính chất gỗ 202 6.2.5 Khuyết tật gỗ 211 6.2.6 Các biện pháp phòng chống phá hoại nâng cao tuổi thọ vật liệu gỗ 214 Chương BÊ TÔNG NHỰA 7.1 Khái niệm, phân loại cấu trúc bê tông nhựa 219 7.1.1 Khái niệm bê tông nhựa .219 7.1.2 Phân loại hỗn hợp bê tông nhựa bê tông nhựa 219 7.1.3 Cấu trúc bê tông nhựa 221 Độ bền chịu va đập thủy tinh biểu tính chất đặc trưng “tính giịn” đo cơng cần thiết để phá hủy đơn vị mẫu thử Các ôxit B2O3, MgO Al2O3 làm tăng độ chịu va đập thủy tinh, cịn ơxit khác ảnh hưởng Độ cứng thủy tinh dao động từ ÷ theo thang mohs; thủy tinh thạch anh loại có độ cứng lớn nhất, mềm thủy tinh giàu PbO Cũng loại vật liệu khác, tính chất học thủy tinh phụ thuộc nhiều vào trạng thái bề mặt mẫu thử, hình dạng mẫu, kích thước mẫu, nhiệt độ thí nghiệm tốc độ tăng tải trọng thử 9.2.7 Tính chất liên quan đến nhiệt Thủy tinh loại vật liệu dẫn nhiệt kém, nguyên nhân gây ứng suất phá hủy thủy tinh bị đốt nóng hay làm lạnh đột ngột Phần lớn thủy tinh nhiệt độ thường có hệ số dẫn nhiệt vào khoảng 0,0017 ÷ 0,0032 Cal/cm.s.0C Thủy tinh thạch anh có khả dẫn nhiệt tốt nhất, thêm ôxit khác vào khả dẫn nhiệt giảm Độ chịu nhiệt hay độ bền xung nhiệt tính chất phản ánh khả chịu đựng thủy tinh nhiệt độ thay đổi đột ngột; định bởi: hệ số giãn nở nhiệt, độ đàn hồi, cường độ chịu kéo, độ dẫn nhiệt Độ bền nhiệt phụ thuộc vào hình dạng kích thước sản phẩm: Chiều dày lớn độ chịu nhiệt giảm sản phẩm lớn độ bền nhiệt Thông thường, độ chịu nhiệt thủy tinh xác định hiệu số nhiệt độ làm lạnh đột ngột mà thủy tinh không bị phá hủy Hệ số giãn nở nhiệt thủy tinh phụ thuộc nhiều vào thành phần hóa biến đổi phạm vi rộng: thủy tinh thạch anh có hệ số giãn nở nhiệt thấp (5,8.107 / C); ôxyt kiềm làm tăng hệ số giãn nở nhiệt Các dụng cụ chịu nhiệt thủy tinh ln địi hỏi phải có hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, cịn loại thủy tinh dùng để chắp nối với với kim loại địi hỏi phải có hệ số giãn nở nhiệt xấp xỉ khoảng nhiệt độ thường đến nhiệt độ hấp ủ (để đảm bảo mối hàn không bị phá hủy tác dụng nhiệt) 9.2.8 Tính chất liên quan tới điện Ở nhiệt độ thấp thủy tinh không dẫn điện sử dụng làm vật liệu cách điện; nhiệt độ cao nhiệt độ hóa mềm, thủy tinh trở thành dẫn điện Vì thế, nấu thủy tinh dịng điện 266 Thủy tinh dẫn điện ion Vì thế, điện trở riêng thủy tinh trạng thái nóng chảy lớn vật liệu dẫn điện điện tử Ở nhiệt độ phòng điện trở riêng thủy tinh lớn (vào khoảng 1015 Ωcm - lớn gấp khoảng triệu lần điện trở kim loại), chảy lỏng giảm xuống nhỏ (chỉ cịn 10 ÷ 100 Ωcm) Do dẫn điện ion, nên độ dẫn điện thủy tinh phụ thuộc vào điện ly hợp chất thủy tinh độ linh động ion Nó phụ thuộc vào thành phần hóa thủy tinh nhiệt độ Các ion kiềm có vai trị quan trọng việc tải điện; hàm lượng kiềm nhiều độ dẫn điện lớn Nếu cho dòng điện chiều qua thủy tinh nóng chảy xảy tượng điện phân: Các ion kiềm bị dịch chuyển catôt, đồng thời kim loại anôt chuyển vào thủy tinh nhuộm màu Để tránh tượng điện phân, khơng dùng dịng điện chiều để nấu thủy tinh Thủy tinh có số điện mơi lớn nên dùng làm chất điện mơi tụ điện Hằng số điện môi đại lượng liên quan đến phân cực ion, nguyên tử chất điện môi ảnh hưởng điện trường bên ngồi Ở trạng thái bình thường thủy tinh trung hịa điện, đặt điện trường có tượng phân cực điện môi: Các ion, nguyên tử xếp lại để tạo trạng thái cân Nếu số điện môi lớn, dung lượng tụ điện cao Hằng số điện môi phụ thuộc vào nhiệt độ, tần số điện trường ngồi thành phần thủy tinh Hằng số điện mơi gần tỉ lệ thuận với mật độ thủy tinh Khi cho dòng điện xoay chiều tác động lên chất điện môi, phần điện biến thành nhiệt năng; tổn thất gọi “tổn thất điện môi” Độ tổn thất điện môi phụ vào thành phần thủy tinh nhiệt độ giống độ dẫn điện Độ tổn thất điện môi tăng mạnh thủy tinh chịu tác dụng điện trường cao tần Vì thế, kỹ thuật vơ tuyến điện kỹ thuật tần số cao cần phải dùng chất cách điện thủy tinh có độ tổn thất điện môi nhỏ Độ bền điện môi khả chịu đựng thủy tinh không bị phá hủy tác dụng điện áp cao Nó đo tỉ số điện áp xuyên thủng mẫu thử với chiều dày mẫu nơi bị đánh thủng Độ bền điện môi hay cường độ điện môi biểu diễn kv/cm kv/mm Nó phụ thuộc vào thành phần thủy tinh điều kiện đo (nhiệt độ, chiều dày mẫu thử, tần số điện trường, thời gian chịu điện áp) 9.2.9 Tính chất quang học Thủy tinh vật liệu suốt, nên dùng chiếu sáng làm linh kiện quang học Tính chất quang học thủy tinh xác định nhiều loại tia sáng khác 267 Chiết suất Chiết suất chất định nghĩa tỉ số tốc độ ánh sáng chân không tốc độ chất Độ lớn chiết suất phụ thuộc vào loại bước sóng ánh sáng vào nhiệt độ Chiết suất thủy tinh vào khoảng 1,35 ÷ 2,25 Chiết suất thủy tinh phụ thuộc vào thành phần hóa học chế độ ủ, chế độ gia cơng nhiệt Các kim loại nặng Pb, Ba, Sb làm tăng chiết suất; thủy tinh tơi có chiết suất nhỏ thủy tinh ủ có thành phần hóa, sai khác không lớn Sự phản xạ ánh sáng Khi ánh sáng từ môi trường sang môi trường khác, phần ánh sáng bị phản xạ bề mặt phân cách môi trường (ngay môi trường suốt) Sự phản xạ ánh sáng thủy tinh đặc trưng hệ số phản xạ; tỉ số cường độ ánh sáng phản xạ bề mặt thủy tinh với cường độ ánh sáng tới Trong hệ thống quang học phức tạp (kính hiển vi, kính thiên văn…) có chứa nhiều thấu kính, lăng kính, tổn thất phản xạ đến 75 ÷ 80% lượng ánh sáng tới; trường thị thường bị tối Để khắc phục tượng này, thường giảm hệ số phản xạ cách: phủ lên chi tiết quang học thủy tinh màng mỏng có chiều dày phần tư bước sóng tia tới có chiết suất bậc chiết suất thủy tinh Ngược lại, muốn tăng hệ số phản xạ, việc phủ lên bề mặt thủy tinh lớp màng có chiết suất lớn chiết suất thủy tinh Sự hấp thụ sáng Thủy tinh hấp thụ ánh sáng có chọn lọc, nên có màu sắc khác Sự hấp thụ ánh sáng số chất tạo màu thủy tinh gây nên Như vậy, thành phần tia tới truyền qua vật liệu suốt thay đổi phụ thuộc vào tổn hao hấp thụ phản xạ Với tia tử ngoại, thủy tinh thạch anh cho qua mạnh nhất; thủy tinh thường cho qua nhiều hay phụ thuộc vào hàm lượng Fe2O3 (Fe2O3 có tác dụng hấp thụ tia tử ngoại tốt kết hợp với TiO2, CeO2, V2O5); thủy tinh không màu chứa PbO, Sb2O3 hút tia tử ngoại Với tia hồng ngoại, thủy tinh thạch anh thủy tinh chứa nhiều FeO hấp thụ mạnh Với tia rơnghen, thủy tinh chứa ôxyt kim loại nặng PbO hút tốt Trong kỹ thuật hạt nhân để hấp thụ neutron dùng thủy tinh chứa CdO B2O3 Hiện tượng lưỡng chiết tượng huỳnh quang Bình thường, thủy tinh vật thể đẳng hướng quang học; có lực học tác dụng có ứng suất (do làm lạnh nhanh hay đốt nóng nhanh), thủy tinh trở thành vật thể bất đẳng hướng có tính lưỡng chiết Khi ứng suất loại trừ tính lưỡng chiết biến Có nhiều loại thủy tinh chịu tác dụng tia tử ngoại, tia 268 rơnghen tia đặc biệt khác phát ánh sáng Hiện tượng phát sáng gọi tượng huỳnh quang thủy tinh Thực chất tượng huỳnh quang ánh sáng đập vào thủy tinh, tương tác với electron phân tử chất gây huỳnh quang làm chúng trạng thái kích thích (chúng nhảy lên mức lượng cao hơn) Khi electron nhảy quĩ đạo cũ, phát lượng dạng huỳnh quang Sự phát huỳnh quang thủy tinh phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chiếu vào thành phần hóa thủy tinh Trong thủy tinh có số ngun tố có hoạt tính huỳnh quang như: U, Se, Mn, Cu, Pb… 9.3 Ƣu nhƣợc điểm vật liệu kính xây dựng Kính xây dựng (kính xây dựng) loại vật liệu làm từ thủy tinh dạng (chiều dày nhỏ nhiều so với kích thước cịn lại), sử dụng cơng trình xây dựng Vật liệu kính dùng xây dựng có nhiều ưu điểm mà vật liệu khác khơng thể có được: suốt, cứng, không gỉ, không cháy, không hút ẩm khơng bị axit (trừ hidro florua) ăn mịn Tuy nhiên, vật liệu kính lại có nhược điểm dễ vỡ gây an tồn cho người Một số lợi sử dụng vật liệu kính xây dựng sau: Mang đến ánh sáng tự nhiên Các loại vật liệu xây dựng khác thường ngăn không cho ánh sáng lọt qua, khiến cho không gian bên trở nên tối Một đặc trưng rõ nét vật liệu kính cho ánh sáng truyền qua Đặc tính ưu lớn việc sử dụng vật liệu kính xây dựng Tạo mỹ quan cho cơng trình Kính vật liệu tiêu biểu cho phong cách kiến trúc đại Sử dụng kính giúp cơng trình trở nên sang trọng, thẩm mỹ bề Với nơi cần phơ bày nội thất khơng gian bên trong, vật liệu kính lựa chọn phù hợp; ví dụ: trung tâm thương mại, khách sạn cao cấp, nhà hàng Rút ngắn thời gian thi công So với vật liệu khác, thời gian thi công hạng mục dùng vật liệu kính nhanh Với cơng trình lớn việc rút ngắn thời gian thi cơng tiết kiệm nguồn tài lớn Tiết kiệm diện tích kinh tế Kính xây dựng mỏng, giúp tiết kiệm tối đa diện tích Đồng thời, độ sáng bóng khả lấy ánh sáng tự nhiên chúng tạo hiệu ứng mở rộng khơng gian tốt Hơn nữa, kính cường lực cịn giúp hạn chế lượng nhiệt truyền vào khơng gian bên giúp không gian mát mẻ, sáng sủa, từ tiết kiệm tối đa kinh phí cho hệ thống chiếu sáng làm mát 269 Dễ dàng vệ sinh Bề mặt kính phẳng nhẵn nên thuận tiện cho công tác lau chùi, vệ sinh Khơng vật liệu khác (có thể bị bong tróc, ố màu theo thời gian), với chất liệu kính cần lau chùi cơng trình lại đẹp sang trọng lúc ban đầu Tái chế Thủy tinh tạo hình nóng chảy biến mềm, phế liệu có tính chất gần giống tính chất sản phẩm cần tạo tái chế (nấu chảy tạo hình lại) 9.4 Đặc tính q trình sản xuất số vật liệu kính thơng dụng Cùng với xu phát triển, kính sản phẩm thời đại mới, loại kính sử dụng làm cửa đi, cửa sổ, vách ngăn nhà nhà Các sản phẩm kính đa dạng phong phú (kính thường, kính dán an tồn, kính cường lực, kính phản quang ) tạo theo nhu cầu sống 9.4.1 Kính thường Kính thường loại kính ủ (annealed glass) tạo sau q trình ủ Đây loại kính thơng dụng gồm kính nổi, kính kéo, kính cán, kính lưới thép không phụ thuộc vào thành phần thủy tinh Kính ủ sử dụng cơng trình xây dựng hạng mục khơng địi hỏi u cầu chất lượng phục vụ cao hay cơng trình cấp thấp Kính ủ nguyên liệu ban đầu sử dụng để sản xuất sản phẩm cao cấp thơng qua xử lý tiếp cán, tơi kính, sơn… 9.4.2 Kính dán an tồn Kính dán an tồn (Laminated safety glass) loại kính dán nhiều lớp mà trường hợp bị vỡ, lớp xen giữ mảnh vỡ lại hạn chế độ vỡ, đảm bảo độ bền cịn lại giảm gây thương tích Hình 9.2 Kính dán an tồn Kính dán an tồn sản xuất từ hai hay nhiều lớp kính ghép lại, lớp kính liên kết với màng dính kết đặc biệt (thường màng PVB - Poly Vinyl 270 Butylen dạng film) Lớp màng khả dính kết tốt, cịn có độ dẻo độ bền cao, tạo cho kính có khả chống lại lực va đập Khi vỡ, kính bám vào lớp màng giữ nguyên khung, giảm thiểu tối đa nguy cạnh kính sắc rơi xuống hay bắn tung toé ngoài, gây an toàn Ngồi ra, tùy thuộc đặc tính cấu tạo cơng nghệ, lớp màng dính kết cịn có chức đặc biệt khác như: chống đạn, hạn chế hiệu ứng nhiệt xạ UV (tia cực tím hay tia tử ngoại - Ultraviolet), giảm thiểu tiếng ồn… Cũng nhờ tính ưu việt này, kính dán an tồn ứng dụng rộng rộng rãi xây dựng công nghiệp đại Kính dán an tồn gồm nhiều loại với độ dày màu sắc khác (thường từ vài mm đến 10 mm với mầu: trắng trong, trắng sữa, nâu trà, xanh đen, xanh cây, xanh nước biển… ) phù hợp với sở thích người tiêu dùng Với đặc tính ưu việt độ bền độ an tồn cao, kính dán an tồn ứng dụng nhiều cơng trình có quy mơ lớn như: trung tâm thương mại, cao ốc, văn phòng, khu mua sắm, trường học, nhà hàng bảo đảm độ an toàn, an ninh, tiết kiệm lượng, tránh rủi ro q trình sử dụng Kính dán an tồn ứng dụng nhiều cho kết cấu, phận cơng trình như: cửa sổ, mái hiên, cửa vào, chắn mưa hay đơn giản bể cá… Việc sản xuất sử dụng kính dán an tồn phải tuân theo quy định tiêu chuẩn Tiêu chuẩn Việt Nam hành TCVN 7364:2018 Kính xây dựng - Kính dán nhiều lớp kính dán an tồn nhiều lớp (bao gồm tập) Quy trình sản xuất kính dán an tồn lớp chia thành bước với nội dung công việc sau: - Bước 1: Rửa sấy khô kính Kính nguyên khổ đưa qua thiết bị rửa sấy khô để xử lý hai bề mặt kính Sau chuyển qua buồng ghép - Bước 2: Phủ màng dính kết lên bề mặt kính Tấm kính thứ đưa lên bàn định vị phủ film PVB lên bề mặt; sau cắt kích thước thiết kế - Bước 3: Úp kính lên vừa phủ màng dính kết Tấm kính thứ hai sau rửa sấy khô, đưa vào bàn định vị úp lên thứ (tấm kính vừa phủ màng dính kết), để hai kính kết dính tạm thời với - Bước 4: Ép hai kính hấp sơ 271 Các kính ghép đưa qua hệ thống ép tự động để ép dính lại với nhau, sau hấp lần 01 nhiệt độ 140 ÷ 1500C nhằm giúp kính dính chặt với chuyển sang vị trí kệ chờ gia nhiệt - Bước 5: Nén gia nhiệt nhiệt độ tiêu chuẩn Các kệ đựng kính đưa vào hệ thống nén gia nhiệt nhiệt độ 140 ÷ 1500C thời gian khoảng ÷ tùy thuộc vào độ dày kính Sau đạt tới nhiệt độ quy định, kính làm nguội khơng khí đưa ngồi - Bước 6: Kiểm tra chất lượng Sản phẩm kính dán an toàn kiểm tra theo tiêu chuẩn quy định trước nhập kho thành phẩm Những sản phẩm không đạt yêu cầu kỹ thuật bị loại bỏ 9.4.3 Kính cách âm cách nhiệt Kính cách âm cách nhiệt (kính hộp cách âm cách nhiệt) loại kính cấu tạo hai hay nhiều lớp kính Trong đó, ngăn cách lớp kính cử nhôm (nan nhôm - aluminum spacer) nạp hạt hút ẩm kết dính với lớp keo, làm giảm khả dẫn nhiệt cử nhơm lớp kính; đồng thời, cịn tăng khả chống xâm nhập khơng khí Hình 9.3 Cấu tạo kính hộp cách âm cách nhiệt - lớp Tất hộp kính nạp khí (thường khí trơ), để làm tăng khả cách nhiệt tránh ngưng tụ sương Các hộp kính bịt kín keo đảm bảo độ bền trước ứng suất nhiệt độ Kính hộp cách âm cách nhiệt có số đặc tính sau: 272 Cách âm: Với kết cấu dạng hộp tạo lớp kính ngăn cách lớp trung khơng, kính hộp cách âm cách nhiệt làm giảm tiếng ồn không mong muốn từ môi trường xung quanh Cách nhiệt: Khoảng khơng lớp kính nạp khí, làm tăng khả cách nhiệt kính hộp, giúp cho bên cơng trình sử dụng kính ln mát mùa hè ấm áp mùa đông Bảo vệ tránh ngưng tụ sương tốt: Với kính thường, chênh lệch nhiệt độ bên bên thường dẫn đến ngưng tụ nước Với kính hộp cách âm cách nhiệt nạp khí tránh khả ngưng tụ sương có chênh lệch cao nhiệt độ An toàn tiết kiệm lượng: Khi kết hợp với kính dán an tồn (kính tơi cường lực an tồn) tạo loại kính hộp cách âm cách nhiệt an tồn Đồng thời, với đặc tính cách nhiệt kính hộp mang thêm tính tiết kiệm lượng Môi trường làm việc nghỉ ngơi tốt: Với đặc tính bảo ơn cao, việc phịng khơng bị nóng hay lạnh q tạo cho khơng khí dễ chịu nội bộ; góp phần tạo thư giãn tiện nghi cho người lúc làm việc nghỉ ngơi Việc sản xuất sử dụng kính hộp cách âm cách nhiệt phải tuân theo quy định tiêu chuẩn Tiêu chuẩn Việt Nam hành là: TCVN 8260:2009 Kính xây dựng Kính hộp gắn kín cách nhiệt; TCVN 7529:2005 Kính xây dựng - Kính màu hấp thụ nhiệt Bộ Khoa học Công nghệ ban hành; TCVN 9808:2013 Kính xây dựng - Kính phủ xạ thấp Quy trình sản xuất kính hộp cách âm cách nhiệt chia thành bước với nôi dung công việc sau: - Bước 1: Chuẩn bị kính Tấm kính nguyên khổ đưa qua máy cắt để cắt theo quy cách đơn đặt hàng Sau đưa qua thiết bị rửa sấy khô để xử lý bề mặt kính - Bước 2: Tạo cữ nhôm bơm hạt hút ẩm Các cữ nhôm (khung nhôm) cắt, uốn… máy để tạo kích thước phù hợp với kính cần ghép hộp (hạn chế điểm nối) Sau định hình cố định, khung nhơm đưa qua thiết bị bơm hạt hút ẩm vào phần rỗng bên ruột khung - Bước 3: Bơm phủ keo lên hai mặt bên cữ Các cữ nhuôm đưa qua thiết bị bơm keo để phủ lớp keo lên hai mặt bên cữ treo lên giá (để tránh méo hay bụi bẩn bám vào keo) 273 - Bước 4: Gắn nan nhơm vào kính đưa vào buồng bơm khí Theo dây chuyền, kính ghép gắn nan nhơm; sau đưa vào buồng bơm khí - Bước 5: Ép chặt kính vào bề mặt bơm keo nan nhơm Tại buồng bơm khí, khí bơm vào buồng (thường dùng loại khí trơ khơng màu khơng mùi, khơng vị khơng độc); lúc máy ép chặt kính vào bề mặt bơm keo nan nhôm - Bước 6: Bơm keo Trong buống bơm khí, kính bơm lớp keo dọc theo nan nhôm hệ thống bơm keo tự động - Bước 7: Kiểm tra chất lượng Sản phẩm kính kiểm tra theo tiêu chuẩn quy định trước nhập kho thành phẩm Những sản phẩm không đạt yêu cầu kỹ thuật bị loại bỏ 9.4.4 Kính cường lực Hình 9.4 Kính cường lực dùng làm cửa Kính cường lực (kính tơi, kính temper) loại kính tơi nhiệt độ khoảng 6500C ÷ 7000C sau làm nguội nhanh luồng khí lạnh thổi lên bề mặt kính để làm đơng cứng ứng suất nén bề mặt kính Điều có tác dụng tạo sức căng bề 274 mặt, tăng khả chịu lực, chống lực va đập chống vỡ ứng suất nhiệt Kính cường lực có đặc điểm như: - Chịu lực gấp 4÷7 lần so với loại kính thơng thường loại, độ dày kích thước; - Khi bị tác động gây vỡ, kính cường lực vỡ thành nhiều mảnh vụn nhỏ riêng biệt cạnh sắc kính thơng thường, nên giảm thiểu nguy hiểm cho người sử dụng; - Chịu độ sốc nhiệt cao, chênh lệch nhiệt độ bề mặt lớp lõi 2000C; loại kính thường khác chênh lệch nhiệt độ cho phép không 500C Việc sản xuất sử dụng kính cường lực phải tuân theo tiêu chuẩn quốc gia kính xây dựng, đặc biệt quan tâm TCVN 7455:2013 Kính xây dựng Kính phẳng tơi nhiệt Kính cường lực làm từ kính ủ qua q trình ủ nhiệt, để tăng khả kháng vỡ, tạo an toàn sử dụng Có thể phân thành bước quy trình sản xuất kính cường lực là: cắt kính, gia cơng kính, rửa, sấy khơ kiểm tra, gia nhiệt thành phẩm Cắt kính Tấm kính nguyên đưa lên máy cắt để cắt theo kích thước khác theo thiết kế Sau cắt theo kích thước, kính khoan, khoét để tạo hoa văn Gia công kính Kính thơng thường nguy hiểm, đặc biệt sau cắt dao có độ sắc lớn Để hạn chế an toàn, sau cắt trước bước vào phần nhiệt, kính được xử lý cách mài bề mặt Ngoài ra, tùy vào yêu cầu thiết kế mà kính in logo bề mặt loại sơn men Rửa, sấy khô kiểm tra Tấm kính sau gia cơng rửa sấy khô để tránh khuyết tật bề mặt kính sau tơi Việc kiểm tra kính trước gia nhiệt quan trọng, sau đưa vào gia nhiệt (trở thành kính cường lực) khơng thể gia cơng có sai sót cịn cách làm khác thay Gia nhiệt Sau hoàn thành trình sấy khơ kiểm tra, kính đưa tới hệ thống gia nhiệt hệ thống bàn lăn Tại đây, kính gia nhiệt đến nhiệt độ khoảng 275 600°C ÷ 700°C Có phương pháp gia nhiệt thường sử dụng: Gia nhiệt xạ (tấm kính gia nhiệt trực tiếp hệ thống dây mayxo); gia nhiệt xạ đối lưu (dùng hệ thống mayxo kết hợp với hệ thống quạt gió để lưu chuyển nhiệt bề mặt kính) gia nhiệt đối lưu hồn tồn (dùng luồng khí nóng thổi bề mặt kính hệ thống quạt) Sau gia nhiệt kính làm nguội luồng khí lạnh thơng qua hệ thống quạt thổi công suất lớn Kiểm tra chất lượng Sản phẩm kính kiểm tra theo tiêu chuẩn quy định trước nhập kho thành phẩm Những sản phẩm không đạt yêu cầu kỹ thuật bị loại bỏ 9.4.5 Kính phản quang Kính phản quang loại kính phủ lên bề mặt loại hóa chất đặc biệt (thường oxit kim loại), có tác dụng phản xạ phần lượng ánh sáng mặt trời (làm giảm độ chói sáng) Hình 9.5 Mơ tả tác dụng kính phản quang Thơng thường, sử dụng kính phản quang phần (nhằm giúp giảm cường độ ánh sáng vào cơng trình), khơng sử dụng kính phản quang tồn phần; sử dụng, xơng trình giống gương phản chiếu lại ánh sáng, gây nóng cho cơng trình đối diện Ngồi ra, tùy theo cơng nghệ sản xuất, kính phản quan cịn kết hợp đặc tính khác như: ngăn chặn tia tử ngoại, chống nhiệt giữ nhiệt 276 Kính phản quang thường dùng làm cửa sổ, mái kính, vách kính để giảm thiểu hấp thụ nhiệt cơng trình phải tiếp xúc nhiều với ánh nắng mặt trời Bên cạnh đó, kính phản quang mang đầy đủ tính chất kính phẳng thơng thương, nên ghép dán thành kính dán an tồn, kính cường lực… Việc sản xuất sử dụng kính phản quang phải tuân theo tiêu chuẩn quy định Có phương pháp sản xuất kính kính phản quang: phương pháp nhiệt phân phương pháp phủ chân không Phương pháp nhiệt phân - kính phản quang phủ cứng Nhiệt luyện kính đến điểm kính nóng chảy phủ lên bề mặt lớp hóa chất có khả làm chậm phát tán nhiệt Phương pháp tạo kính phản quang có độ bền cao sử dụng loại kính thơng thường: cắt, gia cường, gia nhiệt, uốn cong Phương pháp phủ chân khơng - kính phản quang phủ mềm Phủ lên mặt kính lớp hóa chất có khả làm chậm phát tán nhiệt công nghệ điện giải chân khơng Kính phản quang phủ mềm có độ bền khơng cao (hay bị xước, bong) khó gia cường hay uốn cong, cắt gọt 277 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Các Tiêu chuẩn, quy trình định mức hành có liên quan đến vật liệu cơng trình xây dựng Phạm Duy Hữu, Ngơ Xn Quảng, Mai Đình Lộc (2011) Vật liệu xây dựng NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Phùng Văn Lự, Phạm Duy Hữu, Phan Khắc Trí (2006) Vật liệu xây dựng NXB Giáo dục, Hà Nội Lê Tấn Quỳnh, Nguyễn Quang, Trần Việt Hồng (1997) Đất Vật liệu xây dựng NXB Nông nghiệp, Hà Nội Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8044:2014 (ISO 3129:2012) Gỗ - Phương pháp lấy mẫu yêu cầu chung thử nghiệm lý mẫu nhỏ từ gỗ tự nhiên Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8164:2015 (ISO 13910:2014) Kết cấu gỗ - Gỗ phân hạng theo độ bền - Phương pháp thử tính chất kết cấu Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1072:1971 gỗ - phân nhóm theo tính chất lý Phan Thế Vinh, Trần Hữu Bằng (2009) Vật liệu xây dựng NXB Xây dựng, Hà Nội Tiếng Anh ACI Committee 201 (1992) Guide to Durable Concrete ACI 201.2R-92 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 10 ACI Committee 211 (1991) Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete ACI 211.1-91 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 11 ACI Committee 211 (1998) Standard Practice for Selecting Proportions for Structural Lightweight Concrete ACI 211.2-98 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 12 ACI Committee 211 (1993) Guide for Selecting Proportions for High Strength Concrete with Portland Cement and Fly Ash ACI 211.4R-93 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 13 ACI Committee 214 (1997) Recommended Practice for Evaluation of Strength Test Results of Concrete ACI 214-77, reapproved 1997 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 14 ACI Committee 228 (1998) Nondestructive Test Methods for Evaluation of Concrete in Structures ACI 228.2R-98 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 15 ACI Committee 225 (1999) Guide to the Selection and Use of Hydraulic Cements, ACI 225 ACI Committee 225 Report American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 16 ACI Committee 232 (1996) Use of Fly Ash in Concrete ACI 232.2R-96 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 17 ACI Committee 232 (2000) Use of Raw or Processed Natural Pozzolans in Concrete ACI 232.1R-00 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 18 ACI Committee 233 (1995) Ground Granulated Blast-Furnace Slag as a Cementitious Constituent in Concrete ACI 233R-95 American Concrete Institute Farmington Hills, 278 Michigan 19 ACI Committee 234 (1996) Guide for the Use of Silica Fume in Concrete ACI 234R-96 American Concrete Institute Farmington Hill, Michigan 20 ACI Committee 304 (2000) Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete ACI 304R-00 ACI Committee 304 Report American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 21 ACI Committee 305 (1999) Hot-Weather Concreting ACI 305R-99 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 22 ACI Committee 306 (1997) Cold-Weather Concreting ACI 306R-88 Reapproved 1997 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 23 ACI Committee 318 (2002) Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary ACI 318-02 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 24 ACI Manual of Concrete Practice (2001) American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan 25 AASHTO (2001) Guide Specification For Highway Construction SECTION 56X Portland Cement Concrete Resistant to Excessive Expansion Caused by Alkali-Silica Reaction (Appendix F to ASR Transition Plan) http://leadstates.tamu.edu/ASR/library/ gspec.stm 26 Detwiler, Rachel J (2002) Documentation of Procedures for PCA’s ASR Guide Specification SN 2407 Portland Cement Association 27 ACI Committee 318 (2002) Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary ACI 318-02 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan 28 ACI E4 (1999) Chemical and Air-Entraining Admixtures for Concrete ACI Education Bulletin No E4-96 American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan Tiếng Trung 29 柳俊哲 (2009) 宗少民 赵志曼 土木工程材料 科学出版社 北京 30 李玉顺 (2009) 杨海旭 吴珊瑚瑚 混凝土结构设计原理 科学出版社 北京 31 李柏林 (2009) 李冠平 公路工程施工与计量 人民交通出版社 北京 32 张登良 (1998) 沥青路面.人民交通出版社 北京 33 沈金安 (2003) 李福普 SMA 路面设计与铺筑 北京: 人民交通出版社 34 沈金安 (1999) 改性沥青与 SMA 路面[M] 北京: 人民交通出版社 35 沈金安 (2001) 沥青及沥青混合料路用性能[M] 北京: 人民交通出版社 36 张登良 (2003) 沥青路面工程手册[M] 北京: 人民交通出版社 37 JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S] 38 JTJ 052-2000，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S] 39 邓文清 (DANG VAN THANH) SMA 高温稳定性影响因素及纤维作用机理研究 东北林 业大学，2013 279 TS Đặng Văn Thanh (Chủ biên) TS Phạm Văn Tỉnh GIÁO TRÌNH VẬT LIỆU XÂY DỰNG Chịu trách nhiệm xuất ThS VÕ TUẤN HẢI Biên tập: NGUYỄN MINH CHÂU Chế bản: NGUYỄN MINH CHÂU Họa sỹ bìa: ĐẶNG NGUYÊN VŨ NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT 70 Trần Hưng Đạo - Hoàn Kiếm - Hà Nội ĐT: 024 3941 0835; Fax: 024 3941 0835; Email: nxbkhkt@hn.vnn.vn Website: http://www.nxbkhkt.com.vn CHI NHÁNH NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT 28 Đồng Khởi - Quận - TP Hồ Chí Minh, ĐT: 028 3822 5062 In 100 bản, khổ 19  27 cm, Công ty cổ phần In Đồng Lợi Địa chỉ: Số 30 ngõ 554 đường Trường Chinh, P Khương Thượng, Q Đống Đa, Hà Nội Số ĐKXB: 1418-2020/CXBIPH/3-37/KHKT Quyết định XB số: 117/QĐ-NXBKHKT ngày 18 tháng 06 năm 2020 In xong nộp lưu chiểu năm 2020 Mã ISBN: 978-604-67-1557-3 280 ... Khái niệm chung vật liệu gốm xây dựng 62 2.5.1 Khái niệm vật liệu gốm xây dựng 62 2.5.2 Ưu nhược điểm vật liệu gốm xây dựng 63 2.5.3 Phân loại vật liệu gốm xây dựng ... 276 Tài liệu tham khảo 279 11 12 Chương TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG 1.1 Khái niệm chung 1.1.1 Khái niệm yêu cầu vật liệu xây dựng Vật liệu xây dựng (VLXD) loại vật liệu sử... Phạm Văn Tỉnh GIÁO TRÌNH VẬT LIỆU XÂY DỰNG NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT LỜI NĨI ĐẦU Giáo trình ? ?Vật liệu Xây dựng? ?? xuất nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo đại học ngành Kỹ thuật Xây dựng Khoa Cơ