KHÁI NIỆM: là những vật liệu đá nhân tạo, được sản xuất từ đất sét bằng cách tạo hình và nung ở nhiệt độ cao qua quá trình gia công cơ học và gia công nhiệt.. Một số sản phẩm của vật li
Trang 1Vật liệu kim loại: thường là tổ
hợp chủ yếu của các nguyên
=> Kim loại và hợp kim chiếm
vị trí chủ đạo trong sản xuất cơ
khí, xây dựng Riêng hợp kim
Hiện nay, thường dùng phổ biến có các loại compozit hệ kép:
kim loại – polyme, kim loại – ceramic, polime – ceramic với những tính chất mới
lạ và hấp dẫn hơn
=> phát triển mạnh cuối thế kỉ XX trong chế tạo máy móc, xây dựng…rất nhẹ, rất bền mà 3 vật liệu kia không có được
Vật liệu hữu cơ (polime): phần lớn
là nguồn gốc hữu
cơ, chủ yếu là cacbon, hidrô và các á kim, có cấu trúc đại phân tử:
- Dẫn điện kém, khối lượng riêng nhỏ
- Tính dẻo cao, đặc biệt là ở nhiệt độ thường
- Bền hoá học ở nhiệt độ thường, dễ lão hoá
=> Vật liệu phát triển mạnh giữa thế
kỷ XX: máy móc, thiết bị xây dựng
Vật liệu vô cơ (ceramic): hợp
chất giữa kim loại, silic với á
kim (kim loại lưỡng tính):
- Dẫn nhiệt, dẫn điện rất kém
Cứng, giòn
- Bền ở nhiệt độ cao, bền hoá
học hơn kim loại và hữu cơ
=> là vật liệu lâu đời nhất
Trang 2Các nhóm khác: các nhóm này thường dùng trong công nghệ điện tử,
viễn thông, còn xây dựng ít dùng.
- Vật liệu bán dẫn, siêu dẫn nhiệt độ thấp, siêu dẫn nhiệt độ cao (nằm trung gian giữa kim loại và ceramic)
- Silicon (nằm trung gian giữa vô cơ và hữu cơ
- Vật liệu siêu sạch (polime dẫn điện)
Trang 31 VẬT LIỆU GỐM XÂY DỰNG
2 XIMĂNG
3 BÊTÔNG XIMĂNG
Trang 41 VẬT LIỆU GỐM XÂY DỰNG
1.1 KHÁI NIỆM: là những vật liệu đá nhân tạo, được sản xuất từ đất sét bằng
cách tạo hình và nung ở nhiệt độ cao (qua quá trình gia công cơ học và gia công nhiệt) Do quá trình thay đổi lý, hoá trong khi nung nên vật liệu nung có tính chất khác hẳn với nguyên liệu ban đầu
NGUYÊN LIỆU CHÍNH: đất sét hoặc cao lanh (đất sét trắng)
- Cao lanh (đất sét nguyên sinh) là sản phẩm thu được tại nơi phong hoá Thành
phần khoáng vật là caolinit không lẫn tạp chất nên có màu trắng, dẻo Cao lanh có nhiều cát nên không mịn Chủ yếu dùng để sản xuất ximăng trắng, hàng sứ…
- Đất sét (đất sét thứ sinh) được tạo thành do sự tích tụ, lắng đọng của dòng cao
lanh bị cuốn trôi dưới tác dụng của nước, băng hà, gió, bão… Thành phần khoáng là caolinit lẫn tạp chất + montmorilonit (đôi khi có halosit), đất sét ít cát nên mịn hơn cao lanh Dùng để sản xuất ximăng, vật liệu gốm (gạch, ngói )
Trang 5- Nguyên liệu có nhiều trong tự nhiên
- Công nghệ sản xuất đơn giản, có thể sản xuất tại chỗ (gạch, ngói)
1.2.2 Nhược điểm:
- Dòn, dễ vỡ, tương đối nặng (γ0 lớn)
- Không phù hợp với thi công hiện đại => khó cơ giới hoá và tự động hoá quá trình thi công, đặc biệt là với gạch xây và ngói lợp
- Tốn diện tích thi công, tốn thời gian
- Việc xây dựng các lò nung thủ công làm mất diện tích canh tác nông nghiệp, gây ô nhiễm môi trường
1.2.3 Xu hướng phát triển
Trang 71.3.1 VẬT LIỆU XÂY: Các loại gạch đặc,rỗng, xốp….
1.3.1.1 Nguyên tắc sản xuất: nguyên vật liệu được khai thác → nhào trộn → tạo
hình bằng phương pháp dẻo (w = 18 – 25%) là chủ yếu, dùng máy đùn ruột gà (máy
ép lento) để tạo ra gạch mộc→ phơi hoặc sấy → nung → sản phẩm
1.3.1.2 Một số sản phẩm của vật liệu xây:
a Gạch chỉ (gạch đặc tiêu chuẩn):
Trang 81.3.1.2 Một số sản phẩm của vật liệu xây:
105 90
60 45
Ngoài ra, còn có một số loại gạch không quy cách khác nhưng phải đảm bảo các yêu cầu dưới đây:
+ Gạch đặc đất sét nung có dạng hình hộp chữ nhật với các mặt phẳng, trên mặt của viên gạch có thể có rãnh hoặc gợn khía Cạnh viên gạch có thể lượn tròn với bán kính không lớn hơn 5mm, theo mặt cắt vuông góc với phương đùn ép
+ Sai lệch kích thước của viên gạch không vượt quá quy định: Theo chiều dài:± 6mm; chiều rộng: ± 4mm; chiều dày: ± 3mm đối với gạch đặc 60; ± 2mm đối với gạch đặc 45
+ Khuyết tật về hình dạng bên ngoài không vượt qua quy định sau:Độ cong trên mặt đáy, mặt cạnh, không lớn hơn :4mm Số vết nứt xuyên suốt chiều dày, kéo sang chiều rộng không quá 20mm,không lớn hơn : 1 Số vết sứt cạnh, sứt góc sâu từ 5 – 10mm, chiều dài theo cạnh từ 10 – 15mm, không lớn hơn: 2
+ Tiếng gõ phải trong thanh, màu nâu tươi đồng đều, bề mặt mịn không bám phấn.+ Khối lượng riêng 2,5 – 2,7 g/cm3, khối lượng thể tích 1,7 – 1,9 g/cm3, hệ số dẫn nhiệt λ = 0,5 – 0,8 kcal/m.0C.h, độ hút nước theo khối lượng không lớn hơn 16%
Trang 9Giới hạn bền không nhỏ hơn (daN/cm2)Giới hạn chịu nén Rn Giới hạn chịu uốn Ru
TB 5 mẫu Nhỏ nhất TB 5 mẫu Nhỏ nhất
2001501251007550
2001501251007550
150125100755035
342825221816
1714121198
+ Kí hiệu quy ước cho gạch đặc ghi theo thứ tự:
Tên kiểu gạch – Mac gạch - số hiệu của tiêu chuẩn này
Ví dụ: Gạch đặc dày 60mm, mac 200, kí hiệu: Gạch đặc 60 – M200 – TCVN 1451 – 98
- Gạch chỉ được sử dụng rộng rãi để xây tường, cột, móng, ống khói, lát nền
Trang 101.3.1.2 Một số sản phẩm của vật liệu xây:
b GẠCH RỖNG (Ống):
- Các loại gạch dùng tiêu chuẩn này có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1,6g/cm3, nếu lớn hơn được xem như gạch đặc và áp dụng theo TCVN 1451 – 1998 Theo yêu cầu sử dụng, khi sản xuất có thể tạo 2, 4, 6, … lỗ Loại gạch này thường đượ
c dùng để xây tường ngăn, tường nhà khung chịu lực, sản xuất các tấm tường đúc sẵn
- TCVN 1450 – 98 quy định kích thước cơ bản của gạch rỗng như sau:
Gạch rỗng 60
Gạch rỗng 90
Gạch rỗng 105
220 190 220
105 90 105
60 90 105
Trang 111.3.1.2 Một số sản phẩm của vật liệu xây:
b GẠCH RỖNG (Ống):
- Các loại gạch dùng tiêu chuẩn này có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1,6g/cm3, nếu lớn hơn được xem như gạch đặc và áp dụng theo TCVN 1451 – 1998 Theo yêu cầu
sử dụng, khi sản xuất có thể tạo 2, 4, 6, … lỗ Loại gạch này thường được dùng để xây tường ngăn, tường nhà khung chịu lực, sản xuất các tấm tường đúc sẵn
- TCVN 1450 – 98 quy định kích thước cơ bản của gạch rỗng như sau:
Gạch rỗng 60
Gạch rỗng 90
Gạch rỗng 105
220 190 220
105 90 105
60 90 105
Trang 121.3.1.2 Một số sản phẩm của vật liệu xây:
b GẠCH RỖNG (Ống):
Ngoài các loại kích thước cơ bản trên còn một số gạch có kích thước khác như 220x105x90,
220x105x200 nhưng cũng phải đảm bào theo các yêu cầu sau:
+ Gạch rỗng đất sét nung có dạng hình hộp chữ nhật với các mặt phẳng, trên mặt của viên gạch có thể có rãnh hoặc gợn khía Cạnh viên gạch có thể lượn tròn với bán kính không lớn hơn 5mm, theo mặt cắt vuông góc với phương đùn ép.
+ Sai lệch kích thước của viên gạch không vượt quá quy định: chiều dài: ± 6mm
-chiều rộng: ± 4mm; chiều dày: ± 3mm đối với gạch đặc 60
(gạch rỗng có chiều dày = rộng thì tính sai lệch theo chiều dày)
+ Chiều dày thành ngoài lỗ rỗng, không nhỏ hơn 10mm Chiều dày vách ngăn giữa các lỗ rỗng, không nhỏ hơn 8mm.
+ Khuyết tật về hình dạng bên ngoài không vượt qua quy định sau:
Độ cong trên mặt đáy, mặt cạnh, không lớn hơn : 5mm Số vết nứt xuyên suốt chiều dày có độ dài đến 60mm, kéo sang chiều rộng đến hàng lỗ thứ nhất, không lớn hơn: 1 Số vết sứt cạnh, sứt góc sâu từ 5 – 10mm, chiều dài theo cạnh từ 10 – 15mm, không lớn hơn: 2
+ Tiếng gõ phải trong thanh, màu nâu tươi đồng đều, bề mặt mịn không bám phấn.
+ Khối lượng riêng 2,5 – 2,7 g/cm3, khối lượng thể tích 1,1 – 1,4 g/cm3, hệ số dẫn nhiệt λ = 0,4 kcal/m.0C.h, độ hút nước theo khối lượng không lớn hơn 16%
Trang 131.3.1.2 Một số sản phẩm của vật liệu xây:
1251007550
100755035
18161412
9876
+ Kí hiệu quy ước cho gạch rỗng ghi theo thứ tự:
Tên kiểu gạch, chiều dày - số lỗ rỗng, đặc điểm lỗ rỗng, độ rỗng – Mac gạch - số hiệu của tiêu chuẩn này
Ví dụ: Gạch rỗng dày 90mm, 4 lỗ chữ nhật, độ rỗng 40%, mac 50, kí hiệu:
Gạch rỗng 90 – 4 CN 40 – M50 – TCVN 1450 – 98
Trang 141.3.1.2 Một số sản phẩm của vật liệu xây:
c GẠCH XỐP (NHẸ): Gạch nhẹ là tên gọi chung cho các loại gạch có khối lượng thể tích nhỏ hơn gạch chỉ và gạch có lỗ rỗng
- Loại gạch này được chế tạo bằng cách thêm vào đất sét một số phụ gia dễ cháy như mùn cưa, than bùn, than cám Khi nung ở nhiệt đô cao, các chất hữu cơ này bị cháy để lại nhiều lỗ rỗng nhỏ trong viên gạch
- Khối lượng thể tích của loại này khoảng 1,2 – 1,3 g/cm3, hệ số dẫn nhiệt λ = 0,3 - 0,4 kcal/m.0C.h
- Loại gạch này có cường độ chịu lực thấp nên chỉ được sử dụng để xây tường
ngăn, tường cách nhiệt, lớp chống nóng cho mái bêtông cốt thép
Trang 151.3.1.3 Ưu, nhược và xu hướng phát triển của gạch xây đất sét nung:
a Ưu, nhược:
b Xu hướng phát triển:
Hiện nay trên thế giới có hai xu hướng:
+ Gạch để trang trí, không còn dùng để xây
+ Sản xuất gạch để phục hồi công trình cổ
Vì sao vậy ?
Trang 17- Theo thống kê của Bộ Xây dựng, để sản xuất 1 tỷ viên gạch đất sét nung
có kích thước tiêu chuẩn sẽ tiêu tốn khoảng 1,5 triệu m3 đất sét, tương đương 75ha đất nông nghiệp, và 150.000 tấn than, thải ra khoảng 0,57 triệu tấn khí CO2, gây hiệu ứng nhà kính và các khí thải độc hại khác gây
ô nhiễm môi trường
Theo đó, nếu cứ kéo dài tình trạng trên, Việt Nam sẽ bị mất đất canh tác, tiêu tốn hàng triệu tấn than mỗi năm, gây ô nhiễm môi trường trầm trọng
Trang 18Do đó, việc từng bước triển khai thay thế gạch đất sét nung bằng vật liệu xây
không nung sẽ đem lại nhiều hiệu quả tích cực về mặt kinh tế, xã hội, bảo vệ môi trường, đồng thời sẽ hạn chế các bất lợi trên, ngoài ra còn giúp tiêu thụ một phần đáng kể phế thải các ngành khác như: nhiệt điện, luyện kim, khai khoáng… góp phần tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, giảm chi phí xử lý phế thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, hướng tới một đất nước phát triển bền vững
Ngày 5/5/2010, tại Hà Nội, Bộ Xây dựng, Hội Vật liệu xây dựng và Viện Vật liệu xây dựng đã phối hợp tổ chức Hội thảo quốc tế với chủ đề: Các giải pháp đầu
tư, sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung thay thế gạch đất sét nung
Do vậy chính sách phát triển bền vững đối với ngành vật liệu xây dựng đã được xác định trong Quyết định của Thủ tướng Chính phủ số 121/2008/QĐ-TTg ngày 29/8/2008 Để thực hiện quan điểm, mục tiêu, nhiệm vụ đã nêu trong Quyết định, Bộ Xây dựng đã xây dựng “Chương trình phát triển vật liệu xây dựng không nung đến năm 2020” và đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định
số 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010
Trang 19Chương trình cũng đặt ra mục tiêu cụ thể phát triển sản xuất và sử dụng loại vật liệu này thay thế gạch đất sét nung đạt tỷ lệ 20-25% vào năm 2015 và 30-40% vào năm 2020
Nội dung chương trình nêu rõ, sẽ có 3 chủng loại vật liệu xây dựng không nung được phát triển sản xuất và sử dụng gồm:
- gạch xi măng cốt liệu (74% vào năm 2015 và 70% vào năm 2020)
- và các loại gạch khác ( 5% từ năm 2015)
Trang 20Để chương trình được thực hiện đúng kế hoạch, Chính phủ quy định, các dự án chế tạo thiết bị sản xuất vật liệu xây không nung nhẹ và sản xuất gạch xi măng cốt liệu công suất từ 7 triệu viên/năm trở lên ngoài các chính sách ưu đãi về thuế nhập khẩu, thu nhập doanh nghiệp, ưu đãi và hỗ trợ khác theo quy định hiện hành còn được hưởng ưu đãi như đối với các dự án thuộc chương trình cơ khí trọng điểm.
Từ năm 2011, các công trình nhà cao tầng (từ 9 tầng trở lên) sử dụng tối thiểu 30% vật liệu xây dựng không nung loại nhẹ trong tổng số vật liệu xây
Câu hỏi: Thế gạch không nung là gì ? Bao gồm những sản phẩm nào ? So sánh ưu
nhược điểm với vật liệu nung ? Vì sao ưu điểm của không nung nhiều vậy mà ở Việt Nam vẫn chưa sử dụng nhiều ?
Trang 211.3.1.3 Ưu nhược và xu hướng phát triển của gạch đất sét nung:
c Gạch không nung:
Gạch không nung là loại gạch sau khi được tạo hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về cơ học: Cường độ nén, uốn, độ hút nước… mà không cần qua nhiệt độ Độ bền của viên gạch không nung được gia tăng nhờ lực ép hoặc
rung hoặc cả ép lẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng
Về bản chất của sự liên kết tạo hình, gạch không nung khác hẳn gạch đất nung Quá trình sử dụng gạch không nung, do các phản ứng hoá đá của nó trong hỗn hợp tạo gạch sẽ tăng dần độ bền theo thời gian Tất cả các tổng kết và thử
nghiệm trên đã được cấp giấy chứng nhận: Độ bền, độ rắn viên gạch không nung tốt hơn gạch đất sét nung đỏ và đã được kiểm chứng ở tất cả các nước
trên thế giới: Mỹ, Đức, Trung Quốc, Nhật Bản,…
Trang 221.3.1.3 Ưu nhược và xu hướng phát triển của gạch đất sét nung:
c Gạch không nung: được tạo ra bằng phương pháp không nung qua lửa.
c 1 Gạch ximăng - cốt liệu (cát, mạt đá):
- Cường độ chịu lực tốt (trên 80kg/cm2),
- γo > 1900 (kg/m3) Kết cấu lỗ γo <1800 (kg/m3)
* Các sản phẩm điển hình:
- Gạch hoa xi măng lát nền (XM + cát vàng + bột màu)
- Gạch lát granito (XM + cát + hạt đá hoa + bột đá +bột màu)
- Gạch đặc (XM + cát vàng + mạt đá + phụ gia)
- Gạch block bêtông (rung ép từ hỗn hợp bêtông cứng)
- Gạch bêtông tự chén (rung ép từ hỗn hợp bêtông cứng)
Trang 23Gạch hoa xi măng lát nền -Dùng để lát trang trí Sản xuất bằng phương
pháp ép bán khô hỗn hợp gồm xi măng, cát vàng Bề mặt gạch được phủ một lớp hồ xi măng trắng, bột màu và trang trí các loại hoa văn khác nhau Gạch hoa xi măng lát nền có dạng chủ yếu là hình vuông Kích thước cơ bản của gạch và sai lệch kích thước được quy định như sau:
Chiều dài cạnh : 200mm ± 0,5mm
Chiều dày : 16 mm; 18 mm và 20 mm
Chiều lớp trang trí không nhỏ hơn 2,5 mm
Ngoài hình dạng và kích thước trên có thể sản xuất gạch theo hình dạng và kích thước khác nhau nhưng sai lệch cũng phải theo đúng quy định này
Bề mặt gạch phải phẳng nhẵn không có vết xước, các góc phải vuông, cạnh phải thẳng
Theo TCVN 6065 :1995 gạch hoa xi măng phải đảm bảo các chỉ tiêu cơ lý sau:
- Độ mài mòn lớp mặt không lớn hơn 0,45g/cm2
- Độ hút nước không lớn hơn 10%
- Độ chịu lực va đập xung kích không nhỏ hơn 25 lần
- Tải trọng uốn gãy toàn viên không nhỏ hơn 100 daN/viên
- Đạt độ cứng lớp bề mặt gạch
Gạch được bảo quản trong kho
có mái che, giữ ẩm không quá
5 ngày và xuất xưởng không
sớm hơn 10 ngày, kể từ ngày
sản xuất Khi vận chuyển sản
phẩm được xếp đứng thành
các hàng, mặt chính của 2 viên
ép vào nhau và xếp cao không
quá 3 hàng gạch Các đầu dây
gạch được chèn chặt, tránh
xước, sứt, vỡ
Trang 24Gạch lát granito
- Dùng để lát (hoặc ốp) hoàn thiện công trình xây dựng, được sản xuất bằng cách ép bán khô hỗn hợp phối liệu bao gồm xi măng, cát vàng, hạt đá hoa, bột
đá và bột màu Thường có dạng hình vuông, kích thước và sai lệnh được quy định như sau :
Dài cạnh : 400mm ± 1mm; 300mm ± 1mm Chiều dày : 23mm ± 1,5mm
Ngoài các hình dạng và kích thước cơ bản trên gạch granito cũng có thể được sản xuất theo các hình dạng kích thước khác nhưng sai lệch kích thước cũng phải tuân theo đúng quy định:
- Bề mặt sản phẩm phải phẳng nhẵn, màu sắc hài hòa, có độ bóng phản ánh được hình dạng vật thể đặt trên nó bề mặt Hạt đá nổi lên trên bề mặt mài nhẵn được phân bố đồng đều
- Các góc của viên gạch phải vuông, các cạnh phải thẳng
Theo TCVN 6074 :1995 gạch lát granito phải đảm bảo các chỉ tiêu cơ lý sau :
- Độ mài mòn lớp mặt không lớn hơn 0,45g/cm2
- Độ chịu lực va đập xung kích không nhỏ hơn 20 lần
- Đạt độ cứng lớp bề mặt gạch
- Sản phẩm được bảo quản
trong kho có và không đọng
Trang 25cát vàng 1 màu gợn sóng Gạch bông đỏ Bông kem gợn sóng
bông xanh Bông kem
Trang 26Công trình Keangnam (đường Phạm Hùng, Hà Nội)
Gạch DmC95A tại công trường Keangnam
Gạch đặc
Mô tả tính năng của sản phẩm:
- Kích thước nhỏ, hiệu quả kết cấu cho công trình rất cao, DmC95A-gạch xây
Trang 27Gạch block b êtông
Gạch blốc bê tông (hình 10-1) là loại gạch được sản xuất theo phương pháp rụng ép từ hỗn hợp bê tông cứng, thường dùng để xây tương cho các công trình xây dựng
Một số hình dạng gạch block bêtông