Thạch cao là một dạng vật liệu truyền thống, được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sự phát triển của con người như làm thuốc trong y học, làm thực phẩm,… và đặc biệt trong ngành xây dựng bởi các tính năng bền vững, ngăn lửa, cách nhiệt, cách âm, chống thấm,… của nó.
Hình 1.1a. Sản phẩm thạch cao chống cháy Hình 1.1b. Mặt cắt tấm thạch cao
Trong lĩnh vực chống cháy, thạch cao đang là vật liệu chiếm ưu thế lớn. Công nghệ chủ yếu trong sản xuất thạch cao chống cháy là tạo ra cấu trúc rỗng lớn với các lỗ rỗng có đặc trưng mong muốn. Trong thực tế, có thể dùng các cách sau đây:
- Trộn hỗn hợp thạch cao với chất tạo khí sẽ thu được sản phẩm thạch cao khí. Bản chất của phương pháp này là chất khí sinh ra từ phản ứng hóa học giữa thạch
cao và chất tạo khí ở cả nhiệt độ thường và nhiệt độ cao đều có tác dụng nở phồng tạo ra cấu trúc rỗng.
- Trộn hỗn hợp thạch cao với chất tạo bọt hoặc phụ gia cuốn khí và nước sẽ thu
được sản phẩm thạch cao bọt. Chất tạo bọt và phụ gia cuốn khí là chất hoạt động bề
mặt có tác dụng làm cho các bọt khí tồn tại được bên trong lòng hỗn hợp dưới dạng các bọt nhỏ li ti mà không bị vỡ và đẩy ra ngoài.
Tính chất cơ lý và nhiệt vật lý của thạch cao bọt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tỷ lệ nước - thạch cao, lượng bọt, các chất phụ gia,… Thạch cao bọt được chế tạo thành tấm từ công đoạn đổ hoặc bơm hỗn hợp vào khuôn, sau đó có thểđể nguyên tấm hoặc cắt thành những tấm nhỏ có kích thước khác nhau tùy thuộc yêu cầu sử
dụng. Công nghệ sản xuất thạch cao bọt đã được nghiên cứu và áp dụng thành công
ở nước ta, tuy nhiên công nghệ này phức tạp hon so với công nghệ sản xuất thạch cao khí vì nguồn bọt chủ yếu phải nhập khẩu.
- Sử dụng cốt sợi, sựđan xen vô hướng của cốt sợi trong thạch cao sẽ hình thành lỗ rỗng. Để tăng hiệu quả của phương pháp này, người ta thường áp dụng kết hợp với chất tạo bọt.
Cốt sợi trong thạch cao có nhiều loại, phổ biến nhất là sợi thủy tinh, sợi amiang, sợi tổng hợp. Yêu cầu cơ bản của cốt sợi là có độ bền và khả năng bám dính cao, vì vậy, ưu điểm vượt trội của thạch cao cốt sợi là cách nhiệt, cách âm, chịu kéo uốn tốt, chống va đập tốt. Chính sự có mặt của cốt sợi làm giảm đáng kể hiện tượng biến
đổi thể tích của thạch cao trong quá trình rắn chắc hay các quá trình thay đổi nhiệt
độ, thay đổi độẩm, có tác dụng đảm bảo sự toàn vẹn của sản phẩm trong đám cháy,
điều này làm tăng tuổi thọ của thạch cao cốt sợi.