vật liệu xây dựng và đặc tính

1. VẬT LIỆU XÂY DỰNG
VÀ ĐẶC TÍNH CỦA
CHÚNG TRONG ĐIỀU
KIỆN CHÁY
Chương 2

2. Khái niệm và phân loại
Hệ thng tăng áp
2.1. Vật liệu kết dính vô cơ

3. • Chất kết dính vô cơ (CKDVC) là loại vật liệu (thường ở dạng
bột) khi nhào trộn với nước thì tạo thành loại hồ dẻo, dưới tác
dụng của các quá trình hoá lí tự nó có thể rắn chắc và chuyển sang
trạng thái đá.
• Được sử dụng để gắn các loại vật liệu rời rạc (cát, đá,sỏi) thành
một khối đồng nhất như trong công nghệ chế tạo bê tông, gạch
silicát, vữa xây dựng, các loại vật liệu đá nhân tạo không nung và
các sản phẩm ximăng amiăng.
a) Khái niệm

4. Chất kết dính vô cơ được chia làm ba loại: chất kết dính rắn trong không khí, trong nước
và trong otocla.
Chất kết dính vô cơ được chia làm ba loại:
• Chất kết dính rắn trong không khí
• Chất kết dính rắn trong nước
• Chất kết dính rắn trong otocla.
b) Phân loại chất kết dính vô cơ

5. Chất kết dính vô cơ rắn trong không khí
Chất kết dính vô cơ rắn trong không khí có khả năng rắn chắc và
giữ được cường độ lâu dài trong môi trường không khí. Theo thàmh
phần hoá học nó được chia làm 4 nhóm:
• vôi rắn trong không khí (thành phần chủ yếu là CaO);
• chất kết dính manhê (thành phần chủ yếu là MgO),
• chất kết dính thạch cao (thành phần chủ yếu là CaSO4);
• thuỷ tinh lỏng-silicat natri hoặc kali (Ca2O.nSiO2, hoặc
K2O.mSiO,) ở dạng lỏng.

6. Chất kết dính rắn trong nước có khả năng rắn chắc và giữ dược cường độ lâu
dài không những trong môi trường không khí mà cả trong nước.
– Về thành phần hoá học chất kết dính rắn trong nước là một hệ thống phức
tạp bao gồm chủ yếu liên kết của 4 ôxyt CaO – SiO2 – Al2O3 – Fe2O3
– Các liên kết đó hình thành ra 3 nhóm chất kết chủ yếu sau :
+ Ximăng silicat: khoáng chủ yếu là silicat canxi (đến 75%). Trong nhóm này
có ximăng pooclăng và các chủng loại của nó (nhóm chất kết dính chủ yếu dùng
trong xây dựng);
+ Ximăng alumin: aluminat canxi là các khoảng chủ yếu của nó. Ximăng
aluminat và các chủng loại của nó đểu nằm trong nhóm này;
+ Vôi thuỷ và ximăng La Mã.
Chất kết dính rắn trong nước

7. Chất kết dính rắn trong otocla
● Chất kết dính rắn trong otocla bao gồm những chất có khả năng rắn
trong môi trường hơi nước bão hoà để hình thành đá xi măng. Chất
kết dính này có hai thành phần chủ yếu là CaO– SiO2. Ở điều kiện
thường chỉ có CaO đóng vai trò kết dính, nhưng trong điều kiện
otocla thì các khoáng mới có chất lượng cao được hình thành. Các
chất kết dính thường gặp trong nhóm này là: chất kết dính vôi -
silic, vôi - tro, vôi - xỉ vv....

8. Các chất kết dính vô cơ thuộc hệ thống của các liên kết CaO
– SiO2 - AL2O3 – Fe2O3. Tính chất của chúng phụ thuộc vào
mô dun thuỷ lực và nhiệt độ nung nguyên liệu. Mô đun thuỷ
lực m đặc trưng bằng tỷ số giữa hàm lượng ôxit canxi và tổng
các ôxit axit:
Mô dun thuỷ lực

9. Mỗi chất kết dính có mô đun thuỷ lực của mình. Vôi rắn
trong không khí vì được chế tạo tử đá vôi với hàm lượng tạp
chất sét không lớn nên có m lớn nhất (m > 9). Vôi thuỷ có
m= 1,7 - 9, còn ximăng lamã có m < 1,7. Xi măng pooclăng
được chế tạo từ hỗn hợp của hai cấu tử (đá vôi và đất sét)
được đặc trưng bằng m = 1,9 - 2,4, tương tự như ximăng La
Mã.
Trong việc vản xuất ximăng pooclăng nung nguyên liệu
tiến hành cho đến khi một bộ phận chảy lỏng (khoảng
1450°C) và chỉ trong pha lỏng silicat tricanxi mới được hình
thành sản phẩm có chỉ tiêu cường độ và tính thuỷ lức lớn.
Mô dun thuỷ lực

10. Các loại vật liệu kết dính vô cơ

11. + Thành phần, cầu tạo
Thạch cao là chất kết dính rắn trong không khí, bao gồm chủ yếu là thạch
cao nửa phần tử nước hoặc anhydrit, được chế tạo bằng cách nung và nghiền
nguyên liệu.
Nguyên liệu để chế tạo chất kết dính thạch cao là khoáng thạch cao CaSO4-
2H2O, anhydrit và các phế thải công nghiệp.
Chất kết dính thạch cao được chia thành 2 nhóm: thạch cao nung ở nhiệt độ
thấp (150 -160oC) và thạch cao nung ở nhiệt độ cao (700 – 1000oC).
Nhóm nung nhiệt độ thấp gồm có thạch cao xây dựng và thạch cao cường độ
thấp, còn nhóm nung nhiệt độ cao gốm có ximăng anhydrit và thạch cao
estric.
a) Thạch cao

12. Thạch cao xây dựng được sản xuất bằng đá thạch cao được nung ở nhiệt độ -160oC
để khử bớt một phần nước
CaSO4.2H2O → CaSO4.0,5H2O + 1,5 H,0 – Q
●
Khi nhào trộn thạch cao xây dưng với nước thì cho hỗn hợp dẻo, sau quá trình rắn
chắc thì biến thành dạng đá. Phản ứng khi xảy ra rắn chắc là:
CaSO4.0,5H2O + 1,5 H2O → CaSO4.2H2O
Độ tan của CaSO4.0,5H2O nhỏ hơn của CaSO4.2H2O là 5 lần nên hàm lượng
CaSO4.2H2O tăng dần, lượng nước lại mất dần. Vì vậy hỗn hợp dẻo chuyển dần
sang trạng thái keo rồi sang kết tinh và rắn chắc.
a) Thạch cao

13. Thời gian kể từ khi nhào trộn thạch cao với nước đến khi nó mất tính dẻo gọi là thời
gian bắt đầu ninh kết. Thời gian từ khi nhào trộn thạch cao với nước đến khi nó có
cường độ nhất định gọi là thời gian kết thúc ninh kết. Đối với thạch cao xây dựng
người ta quy định thời gian bắt đầu ninh kết không nhỏ hơn 6 phút và kết thúc ninh
kết không lớn hơn 30 phút.
Cường độ của thạch cao được xác định ở mẫu uốn có kích thước 4x4x16 cm và
mẫu nén (sau khi uốn gãy). Cường độ chuẩn được quy định ở tuổi 1,5 giờ rắn chắc
trong điểu kiện chuẩn. Thạch cao xây dựng được dùng để chế tạo bêtông, tấm ngăn
cách nhiệt, vữa trát cho panen tường và các vật liệu trang trí khác ở nơi khô ráo.
a) Thạch cao

14. Thạch cao cường độ cao cũng là thạch cao nung nhiệt độ thấp. Khi nung đá
thạch cao bằng hơi nước áp lực 1,3 N/cm2 ở 124oC trong khoảng 5 giờ, sau
đó nung tiếp ở nhiệt độ 140 – 160oC sẽ nhận được thạch cao mà phân tử
nuớc có tinh thể lớn hơn. Do vậy thạch cao đặc và có cường độ cao (150 -
250 N/cm2).
Thạch cao cường độ cao đắt nên chỉ được dùng chủ yếu để chế tạo khuôn
mẫu trong công nghiệp luyện kim và chỉ thay thể thạch cao xây dựng trong
trường hợp cần thiết.
a) Thạch cao
Thạch cao cường độ cao