Sợi thủy tinh là chất vô cơ dẻo, không cháy, không mục nát, không thấm nước, bền với các axit. Chúng không đàn hồi hay giãn rộng, không dẫn nhiệt, không dẫn điện, không hút ẩm.
Thành phần gồm: silicon dioxide, ơxít nhơm, oxit canxi, bo oxit, oxit magiê, natri oxit…. Sợi thủy tinh được chế tạo bằng cách lấy thủy tinh cầu hoặc thủy tinh bỏ đi làm vật liệu nung nóng chảy ở nhiệt độ cao, kéo sợi, sợi xơ, dệt. Tạo nên nhiều hình dạng, nhiều đường kính, mỗi bó sợi xơ có hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn sợi đơn tạo thành, thơng thường dùng làm nguyên liệu đẩy mạnh trong vật liệu phức tạp, nguyên liệu chế tạo nguồn điện với vật liệu bảo ôn nhiệt, board mạch, phần mềm trong nhiều lĩnh vực.
Còn đối với vữa được gia cường cốt sợi thủy tinh có những ưu điểm như: hạn chế các vết nứt nhỏ, giúp cho bề mặt vữa kín, phẳng và mịn (khơng có những lỗ xốp),
ít chịu ăn mịn, giúp cho sản phẩm geopolymer được ổn định hơn, bền vững hơn. Đặc biệt cốt sợi thủy tinh hiệu quả trong điều kiện thời tiết thay đổi nhiều.
2.3.2 Công dụng sợi thủy tinh trong xây dựng
Sợi thủy tinh được ứng dụng trong xây dựng là vấn đề phổ biến nhất hiện nay. Việc ứng dụng sợi thủy tinh vào xây dựng nhằm nâng cao hiệu suất cách nhiệt, cải thiện tính chất cơ học của bê tơng vì lợi ích kinh tế và mơi trường. Các vật liệu cách nhiệt và điện cho ngành công nghiệp xây dựng là một trong những ứng dụng khả thi của sợi thủy tinh. Một số ứng dụng đang được quan tâm hiện nay như: Cốt vật liệu cho bê tông polymer, vữa polymer, gạch, nhựa đường, nhằm tạo sự thân thiện với mơi trường và tránh lãng phí tài ngun.Việc gia cường sợi thủy tinh trong bê tông và vữa giúp tăng khả năng kháng nứt, tăng độ bền, độ chống chịu mài mòn của vật liệu, cũng như tăng cường khả năng chịu nén uốn [17].
Với tính chất kháng muối, axit và không bị ảnh hưởng bới hầu hết các loại hóa chất GFRP thích hợp cho các cơng trình ở mơi trường ơ nhiễm, xâm thực hay nhiễm mặn. Ở nước ta vật liệu này là mới nhưng có tiềm năng ứng dụng rất lớn bởi lẽ số lượng, quy mơ các cơng trình ở các vùng biển, đảo mới bắt đầu phát triển cũng như yếu tố lợi thế về giá thành GFRP trên thị trường Việt Nam quy đổi tương đương cốt thép có cùng khả năng chịu lực [7]. Tuy nhiên việc sử dụng vật liệu này trên thực tế còn rất hạn chế bởi nhiều lý do trong đó có sự quan ngại của chủ đầu tư về việc tăng giá trị dự toán khi dùng vật liệu mới. Sau khi thơng qua những nội dung phân tích kinh tế kỹ thuật của việc sử dụng cốt sợi GFRP thay thế cốt thép và kết quả tính tốn cụ thể ở một số cơng trình cho thấy những hiệu quả kinh tế mang lại là đáng kể.
Sự kết hợp giữa nhựa sợi thủy tinh vào bê tơng Geopolymer giúp giảm chi phí vật liệu giải quyết một số vấn đề chất thải rắn gây ra và tiết kiệm năng lượng. Hiện nay, hỗn hợp nhựa đường kết hợp sợi thủy tinh giúp tăng độ cứng của hỗn hợp, nâng cao độ kháng cự, chống lại sự biến dạng, tăng đáng kể độ bền [7]. Q trình sản xuất tiêu thụ ít năng lượng, không thải ra các chất ô nhiễm và tạo ra khơng chất thải.
Với những đặc tính nhiều ưu việt sợi thủy tinh được ứng dụng thành công trong ngành cơng nghiệp xây dựng. Với đặc tính không dẫn nhiệt, cách âm các nhà xây
dựng thường chọn cửa làm bằng vật liệu sợi thủy tinh để thực hiện giải pháp năng lượng cho ngôi nhà và cả những nhà xưởng. Với những lớp cửa làm bằng vật liệu sợi thủy tinh việc chống nóng, chống ồn rất hiệu quả.
Sợi thủy tinh cũng được dùng trong sơn tường để chống ẩm mốc, dễ lau chùi. Sợi thủy tinh được dùng làm vật liệu để sản xuất các loại cửa chống cháy trong những tòa nhà chung cư.
Sợi thủy tinh cũng được sử dụng trong các cơng trình xây dựng nhà cao tầng để nâng đỡ những vật liệu nặng lên những tầng cao mà vẫn an toàn trong lao động.
2.3.3 Nhược điểm của sợi thủy tinh
Đối với mỗi vật liệu đều có ưu điểm và nhược điểm riêng cho nó. Ngồi những đặc tính vượt trội nêu trên thì sợi thủy tinh cũng có nhược điểm riêng là có độc tính nhẹ, có thể gây ngứa da.
Chương 3
NGUYÊN VẬT LIỆU,PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 Nguyên vật liệu
Sau khi tìm hiểu tổng quan và cơ sở lý thuyết về vữa Geopolymer đã được trình bày như ở trên, băt đầu tiến hành các bước chuẩn bị cho việc đúc mẫu và thí nghiệm mẫu. Để việc tiến hành phối trộn, đúc mẫu và tiến hành thí nghiệm đúng kỹ thuật, khoa học hợp lý, đảm bảo việc giữ vệ sinh chung cho phịng thí nghiệm và đặc biệt là để kết quả thu được là khách quan chính xác nhất, cần phải có kế hoạch cụ thể cho từng quá trình tiến hành, giai đoạn thực hiện cho thí nghiệm.
Ngồi ra, để thống nhất về kích thước mẫu vữa phục vụ cho việc thí nghiệm, yêu cầu cần phải tìm hiểu về tiêu chuẩn vữa xây dựng và một số phương pháp thí nghiệm vữa xây dựng. Nhằm đảm bảo kích thước mẫu đúc ra sau khi tháo khn đạt đúng kích thước đã lựa chọn thì việc lựa chọn vật liệu làm khn, cấu tạo khuôn đúc, cơ chế lắp ráp và tháo khuôn cũng rất quan trọng.
3.1.1 Chuẩn bị vật liệu
Trước khi tiến hành q trình chuẩn bị vật liệu thí nghiệm, cũng cần phải xem xét kỹ lưỡng những vật liệu có thể tận dụng để sử dụng trong phịng thí nghiệm, sắp xếp, tập kết vật liệu thí nghiệm đúng vị trí một cách hợp lí để phục vụ cho quá trình lấy vật liệu, cân đo đong đếm, quản lí, bảo quản thuận tiện nhất. Ngồi ra, cịn phải vệ sinh sạch sẽ phịng thí nghiệm, các máy móc và thiết bị phục vụ cho q trình pha trộn mẫu thí nghiệm và máy móc đo đạc số liệu thí nghiệm như cân điện tử, bình thủy tinh chứa dung dịch pha trộn, máy trộn, các dụng cụ để nhào trộn đầm nén, v.v.
Để tránh việc thiếu hụt vật liệu sử dụng pha trộn trong xun suốt q trình thí nghiệm, cần phải xác định trước cấp phối sơ bộ, lựa chọn tỉ lệ giữa các vật liệu trộn đầu vào, xác định số lượng thí nghiệm sẽ tiến hành từ đó xác định được số lượng mẫu sẽ thực hiện và khối lượng vật tư cần thiết cho thí nghiệm. Với việc dự trù trước khối lượng vật tư cần thiết cho thí nghiệm sẽ tránh được tình trạng sử dụng vật liệu pha
trộn có đặc tính khác nhau, vì vậy mà có thể so sánh kết quả thu được một cách khách quan thống nhất giữa các mẫu. Không những vậy, việc dự trù khối lượng vật liệu cần thiết cho các thí nghiệm sẽ làm cho q trình thí nghiệm diễn ra một cách trơi chảy, đảm bảo đúng tiến độ thí nghiệm để có thể thu được kết quả sớm nhất có thể.
Đối với những vật liệu khơng có sẵn trong phịng thí nghiệm,cần thiết phải liên hệ các cơ sở sản xuất, các cửa hàng mua bán vật liệu xây dựng để tiến hành đặt mua đủ theo khối lượng vật liệu đã dự kiến.
3.1.2 Chuẩn bị khuôn đúc mẫu
Song song với việc chuẩn bị về vật liệu thí nghiệm, thì đồng thời cũng chuẩn bị khn mẫu để khi q trình nhào trộn cốt liệu xong thì tiến hành đổ hỗn hợp vào khuôn ngay lập tức. Mặt khác, việc xác định trước kích thước khn mẫu đúc, vật liệu làm khuôn và dự trù trước số lượng khuôn cần thiết sẽ chủ động hơn trong quá trình thí nghiệm.
Căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 3121 – 2003: Vữa xây dựng đã đưa ra một số kích thước mẫu vữa để thí nghiệm, từ đó ta lựa chọn khn mẫu vữa thí nghiệmnhư sau: Khn gồm 3 ngăn, có thể tháo lắp rời từng thanh, kích thước trong mỗi ngăn của khuôn là: chiều dài 160mm + 0,8mm, chiều rộng 40mm + 0,2mm, chiều cao 40mm + 0,1mm.