32
Đặc tính của các loại bê tơng hay vữa đó là khả năng chịu kéo rất kém, đối với vữa Geopolymer thì cũng khơng ngoại lệ. Vì khả năng chịu kéo kém nên vữa Geopolymer sẽ bị nứt và dẫn đến phá hoại. Để hạn chế vấn đề này có thể sử dụng cốt sợi thủy tinh vào vữa Geopolymer để tăng khả năng chịu kéo của vữa.
Sợi thủy tinh là 1 dòng vật liệu phi kim với nhiều tính năng ưu việt. Thủy tinh là một loại vật chất dễ vỡ. Nhưng khi qua gia nhiệt được kéo thành những sợi thủy tinh thậm chí cịn mảnh hơn sợi tóc thì trở nên mềm mại như sợi tơ và độ bền của nó thậm chí vượt xa sợi gang khơng gỉ có cùng độ lớn. Vì thế sợi thủy tinh được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Sợi thủy tinh làm vật liệu gia cường có những đặc điểm sau, với những đặc điểm này thì việc sử dụng sợi thủy tinh sẽ phát triển phổ biến hơn so với những mẫu sợi khác, sợi thủy tinh được thiết kế những tính chất sau:
- Cường độ kéo căng cao, độ giãn dài ít (3%) - Độ đàn hồi cao, độ cứng tốt.
- Là sợi vơ cơ, khơng gây cháy, tính chịu hóa chất cao. - Thấm nước ít.
- Kích thước định hình, khả năng chịu nhiệt cao.
- Gia công thuận lợi, có thể đặt nhiều thành phầm với hình thái khác nhau như: sợi, bó, nỉ, vải...
- Đã được nghiên cứu cùng tiên tiến chất xử lý bề mặt bảo đảm sự xúc tiếp với nhựa.
- 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.
33
Hình 2.7 Sợi thủy tinh 2.3.1 Đặc tính của sợi thủy tinh 2.3.1 Đặc tính của sợi thủy tinh
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, thông 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),
34
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 môi 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 môi trường và tránh lãng phí tài nguyên.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 khơng bị ảnh hưởng bới hầu hết các loại hóa chất GFRP thích hợp cho các cơng trình ở mơi trường ô 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 thông 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]. Quá trình sản xuất tiêu thụ ít năng lượng, khơng thải ra các chất ô nhiễm và tạo ra không chất thải.
Với những đặc tính nhiều ưu việt sợi thủy tinh được ứng dụng thành công trong ngành công nghiệp xây dựng. Với đặc tính khơng dẫn nhiệt, cách âm các nhà xây
35
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.
36
Chương 3
NGUYÊN VẬT LIỆU,PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM