4.1. Khái niệm và phân loại
4.1.1. Khái niệm
Chất kết dính vơ cơ là loại vật liệu thường ở dạng bột, khi nhào trộn với
nước hoặc các dung mơi khác thì tạo thành loại hồ dẻo, dưới tác dụng của q trình hóa lý tự nó có thể rắn chắc và chuyển sang trạng thái đá. Do khả năng này của chất kết dính vơ cơ mà người ta sử dụng chúng để gắn các loại vật liệu rời rạc (cát, đá, sỏi) thành một khối đồng nhất trong công nghệ chế tạo bê tông, vữa xây dựng, gạch silicat, các vật liệu đá nhân tạo khơng nung và các sản phẩm xi măng amiăng.
Có loại chất kết dính vơ cơ khơng tồn tại ở dạng bột như vơi cục, thủy tinh lỏng. Có loại khi nhào trộn với nước thì quá trình rắn chắc xảy ra rất chậm như
chất kết dính magie, nhưng nếu trộn với dung dịch MgCl2 hoặc MgSO4 thì quá
trình rắn chắc xảy ra nhanh, cường độ chịu lực cao.
4.1.2. Phân loại
Căn cứ vào môi trường rắn chắc, chất kết dính vơ cơ được chia làm 3 loại: chất kết dính rắn trong khơng khí, chất kết dính rắn trong nước và chất kết dính rắn trong Ơtơcla.
Chất kết dính vơ cơ rắn trong khơng khí
Chất kết dính vơ cơ rắn trong khơng khí là loại chất kết dính chỉ có thể rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường khơng khí.
Ví dụ: Vơi khơng khí, thạch cao, thủy tinh lỏng, chất kết dính magie. Theo thành phần hố học chúng được chia thành 4 nhóm:
(1) Vơi rắn trong khơng khí (thành phần chủ yếu là CaO); (2) Chất kết dính magie (thành phần chủ yếu là MgO);
(3) Chất kết dính thạch cao (thành phần chủ yếu là CaSO4)
(4) Thuỷ tinh lỏng là các silicat natri hoặc kali (Na2O.nSiO2 hoặc
K2O.mSiO2) ở dạng lỏng;
Chất kết dính vơ cơ rắn trong nước
Chất kết dính vơ cơ rắn trong nước là loại chất kết dính khơng những có khả năng rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong mơi trường khơng khí mà cịn có khả năng rắn chắc và giữ được cường độ lâu dài trong mơi trường nước.
Ví dụ: Vơi thủy, các loại xi măng.
Về thành phần hoá học chất kết dính rắn trong nước là một hệ thống phức
tạp bao gồm chủ yếu là liên kết của 4 oxyt CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3. Các liên kết
đó hình thành ra 3 nhóm chất kết dính chủ yếu sau :
(1) Xi măng Silicat : các khoáng chủ yếu là Silicat canxi (đến 75%).
Trong nhóm này gồm có xi măng pooc lăng và các chủng loại của nó (nhóm chất kết dính chủ yếu trong xây dựng)
(2) Xi măng alumin: Aluminat canxi là các khoáng chủ yếu của nó.
Chất kết dính rắn trong Ơtơcla
Bao gồm những chất có khả năng trong mơi trường hơi nước bão hồ có
nhiệt độ 175÷200oC và áp suất 8÷12 atm để hình thành ra “đá xi măng“. Chất
kết dính này có 2 thành phần chủ yếu là CaO và SiO2. Ở điều kiện thường chỉ có
CaO đóng vai trị kết dính nhưng trong điều kiện ơtơcla thì CaO tác dụng với
SiO2 tạo thành các khống mới có độ bền nước và khả năng chịu lực cao. Các
chất kết dính thường gặp trong nhóm này là: chất kết dính vơi silic; vơi tro; vơi xỉ, ...