Công nghệ xẻ mộc - Chương 6 pps

Đặc tính và thành phần thạch cao Thạch cao thuộc loại vật liệu cứng hoá khí, màu trắng, mịn, sau khi trộn với nước có tính dẻo tốt, thuỷ hoá, keo kết tốt, độ cứng hoá nhanh, thể tích sau

Ch ươ ng 6

V t li u keo k t vô c ậ ệ ế ơ

Trong kiến trúc, vật liệu có thể gắn kết vật liệu hạt rơi (như cát) hoặc vật liệu cục (như gạch vỡ, đá, sỏi) thành một khối thống nhất, đều được gọi là vật liệu keo kết Vật liệu keo kết căn cứ vào bản chất vật liệu được phân thành 2 loại: Vật liệu keo kết hữu cơ và vật liệu keo kết vô cơ Với vật liệu keo kết vô

cơ lại căn cứ vào điều kiện cứng hoá phân thành vật liệu keo kết cứng hoá khí

và vật liệu keo kết cứng hoá nước Vật liệu keo kết cứng hoá khí chỉ có thể cứng hoá trong không khí, cũng chỉ có thể trong môi trường không khí duy trì hoặc phát triển cường độ của nó Vật liệu loại này có như thạch cao, vôi Vật liệu keo kết cứng hoá nước, nó không chỉ có thể trong môi trường không khí

mà còn có thể cứng hoá tốt trong nước, duy trì và tiếp tục phát triển cường độ

Ví dụ như các loại xi măng

Đ1 Thạch cao và chế phẩm

I Đặc tính và thành phần thạch cao

Thạch cao thuộc loại vật liệu cứng hoá khí, màu trắng, mịn, sau khi trộn với nước có tính dẻo tốt, thuỷ hoá, keo kết tốt, độ cứng hoá nhanh, thể tích sau khi cứng hoá ổn định, không biến dạng, có thể chế thành các loại chế phẩm trang sức thạch cao Trọng lượng chế phẩm thạch cao tương đối nhẹ, cách nhiệt tốt, nhưng do tỷ lệ độ rỗng lớn do đó mà cường độ thấp Trong thạch cao do có chứa nước kết tinh mà có công năng chống cháy nhất định Chế phẩm thạch cao có thể tiến hành cưa, bào, đóng đinh và các công nghệ gia công khác Tính chịu nước và lạnh của nó kém, không thích hợp sử dụng trong điều kiện ẩm ướt và lạnh giá

Thành phần hoá học chủ yếu của thạch cao là CaSO4, trong tự nhiên có loại thạch cao ngậm 2 phân tử nước (CaSO4.2H2O) và thạch cao không ngậm nước Trong công trình trang sức thường dùng thạch cao kiến trúc, nó thông thường do thạch cao ngậm 2 phân tử nước được luyện và thoát nước ở nhiệt

độ thấp mà thành thạch cao bán nước (CaSO 0,5H O), sau đó đem mài thạch

cao này mà chế thành, thạch cao kiến trúc căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật phân ra loại ưu, loại 1 và loại đạt yêu cầu

Thạch cao kiến trúc có thể được dùng để làm ra các loại tấm thạch cao, giải thạch cao, gạch thạch cao và các sợi thạch cao, trang sức hoá và tường điêu khắc thạch cao

II Chế phẩm thạch cao

1 Tấm thạch cao mặt giấy

Loại tấm thạch cao này lấy thạch cao kiến trúc làm nguyên liệu chính đồng thời trộn thêm vật liệu ngoài mà làm thành tấm lõi thạch cao có lớp giấy bảo vệ đặc biệt ở bên ngoài - Một loại tấm kiến trúc Nó có đặc điểm nhẹ, cường độ cao, biến dạng bé, chống cháy, chống lỗ sâu, có tính gia công tốt, dễ trang sức Căn cứ vào công dụng của nó khác nhau và tấm thạch cao mặt giấy được chia thành loại phổ thông và loại chống cháy, chống nước Hình dạng của nó là hình chữ nhật, độ dài có: 1800, 2100, 2400, 2700, 3000, 3300 và

3600, rộng có: 900, 1200mm, dày có: 9, 12, 18mm Trong đó cạnh là hình chữ nhật, góc vát 450, cạnh hình nêm, cạnh bán nguyệt và hình tròn phân biệt biểu thị bằng PJ, PD, PC, PB và PY

Hình 6.1: Hình d ng m t c nh t m th ch cao ạ ặ ạ ấ ạ

a Cạnh chữ nhật; b Góc vát 45 0 ; c Hình nêm; d Bán nguyệt; e Hình tròn

Chất lượng ngoài quan của tấm thạch cao mặt giấy nên phù hợp với yêu cầu của bảng 6.1 về dung sai kích thước phải thoả mãn quy định của bảng 6.2, chỉ tiêu tính năng phù hợp bảng tiêu chuẩn 6.3

Bảng 6.1: Chất lượng ngoại quan tấm thạch cao mặt giấy

Lượn sóng, khe rãnh, vết ố và vết rạch

Không cho phép Có, nhưng không rõ ràng Có, nhưng không ảnh hưởng sử

dụng

Bảng 6.2: Dung sai kích thước cho phép tấm thạch cao mặt giấy

Hạng mục Lo i u ạ ư Loại 1 Loại đạt yêu cầu

- 5

0

- 6

- 4

0

- 5

0

- 6

B ng 6.3: Yêu c u tính n ng k thu t t m th ch cao m t gi y ả ầ ă ỹ ậ ấ ạ ặ ấ

Hạng mục Độ dày,

mm

Loại ưu Loại 1 Đạt yêu cầu Trung

bình

Lớn nhất

Trung bình

Lớn nhất

Trung bình

Lớn nhất

Khối lượng đơn

vị diện tích

(kg.m -2 )

12 11,5 12,5 12,0 13,0 12,5 13,5

15 14,5 15,5 15,0 16,0 15,5 16,5

18 17,5 18,5 18,0 19,0 18,5 19,5

Tải

trọng

đứt nỡ,

N

Đứt

dọc

Độ dày, mm

Trung bình

Nhỏ nhất Trung bình Nhỏ nhất

Đứt

ngang

T m th ch cao m t gi y có th ấ ạ ặ ấ ể đượ àc l m nguyên li u l p m t cho váchệ ớ ặ

ng n, t m treo tr n Trong môi tr ng m t có th dùng th ch cao ch ngă ấ ầ ườ ẩ ướ ể ạ ố

n c, vách ng n ch ng cháy thì dùng th ch cao ch ng cháy.ướ ă ố ạ ố

2 Tấm thạch cao trang sức

Tấm thạch cao trang sức, lấy thạch cao kiến trúc làm nguyên liệu chủ yếu, trộn thêm lượng vật liệu sợi thích hợp và dung dịch được trộn đều với mức dưới dạng cao, sau khi rót thành hình, sấy khô mà tạo thành tấm thạch cao không có lớp giấy mặt bảo vệ

Thạch cao trang sức có tính năng nhẹ, cường độ cao, quy cách là 500mm

x 500mm x 9mm; 600mm x 600mm x 11mm Hình dạng mặt cạnh có thẳng góc và vát cạnh Căn cứ vào trạng thái mặt phải và tính chịu ẩm ướt khác nhau mà sự phân loại và kí hiệu của nó như dưới đây

søc trang

cao

th¹ch

TÊm







FD : u iª Phï FK;

: lç Khoan FP;

: Ph¼ng :

Èm chèng TÊm

D : u iª Phï K;

: lç Khoan P;

: Ph¼ng :

th«ng phæ TÊm

ñ ñ

Yêu cầu tính năng của tấm thạch cao trang sức có:

<1> Chất lượng ngoại quan

Mặt phải của tấm thạch cao không nên có lỗ có khí, vết ố bẩn, vết nứt, khuyết góc, màu sắc không đều và đồ án không hoàn chỉnh làm ảnh hưởng đến hiệu quả trang sức

<2> Dung sai cho phép kích thước, độ phẳng, độ vuông góc

Độ phẳng, độ vuông góc và dung sai cho phép của kích thước của tấm thạch cao trang sức được yêu cầu như bảng 6.4

B ng 6.4: Tiêu chu n ph ng, vuông góc, quy cách ả ẩ độ ẳ

c a t m th ch cao trang s c ủ ấ ạ ứ

- 2

+ 1

- 2

<3> Tính n ng c lý v tính n ng c a t m th ch cao co liên quan ă ơ à ă ủ ấ ạ

c a n c ủ ướ

Độ võng của thạch cao trang sức sau khi bị ẩm ướt, độ ẩm Xem bảng 6.5 quy định, tính năng cơ học phải phù hợp với yêu cầu bảng 6.6

Tấm thạch cao trang sức có thể dùng để trang sức vách ngăn nội thất, trần treo Khi vận chuyển hay thi công phải phòng tránh và chạm với vật khác, tránh sự hư hỏng của nó

B ng 6.5: Tính n ng c a t m trang s c th ch cao liên quan v i n c ả ă ủ ấ ứ ạ ớ ướ Hạng mục

Trung bình

Lớn nhất

Trung bình

Lớn nhất

Trung bình

Lớn nhất

Độ hút ẩm, tấm chống

B ng 6.6: Tính n ng c lý c a t m th ch cao trang s c ả ă ơ ủ ấ ạ ứ

Hạng mục Kí hiệu

vật liệu

Độ dày, mm

Loại ưu Loại 1 Đạt yêu cầu Trung

bình

Lớn nhất

Trung bình

Lớn nhất

Trung bình

Lớn nhất

Khối lượng

diện tích,

(kg.m -2 )

P, K, FP, FK

Tải trọng

nứt vỡ, N

Trung bình

Lớn nhất

Trung bình

Lớn nhất

Trung bình

Lớn nhất

(18,0)

159 (16,2)

147 (15,0)

132 (13,5)

118 (12,0)

106 (10,8)

(19,0)

168 (17,1)

167 (17,0)

150 (15,3)

147 (15,0)

132 (13,5)

3 Tấm thạch cao lắp chìm

T m th ch cao l p chìm, l y th ch cao ki n trúc l m nguyên li u chính,ấ ạ ắ ấ ạ ế à ệ

tr n thêm l ng v t li u s i thích h p v dung d ch ộ ượ ậ ệ ợ ợ à ị được tr n u v i n cộ đề ớ ướ

d i d ng cao, sau khi rót th nh hình, s y khô m t o th nh t m th ch caoướ ạ à ấ à ạ à ấ ạ không có lót gi y m t b o v ấ ặ ả ệ

Tấm thạch cao chìm có loại trang sức và có loại hút ẩm Loại tấm trang

sức có loại phẳng và có loại phù điêu, kí hiệu của nó QZ Loại tấm hút âm, mặt phải đươc khoan một số lỗ nhất định, kí hiệu của nó QS

Hình dạng của tấm thạch cao chìm là vuông, bốn cạnh mặt sau làm dày thêm, hình thức mặt cắt cạnh bên có vuông góc và góc vát được chỉ ra ở hình 6.2 Sự khác biệt của nó với tấm thạch cao trang sức là ở chỗ bốn xung quanh của tấm thạch cao chìm có hèm đặc biệt để đồng bộ lắp với khung xương, còn với tấm trang sức thì bốn xung quanh không có hèm

Quy cách của tấm thạch cao chìm có: 600mm x 600mm, độ dày cạnh lớn hơn 28mm; 500mm x 500mm, độ dày cạnh lớn hơn 25mm

Yêu c u k thu t t m th ch cao ki u l p chìm.ầ ỹ ậ ấ ạ ể ắ

<1> Chất lượng ngoại quan

Mặt phải của tấm thạch cao chìm không được có lỗ khí, vết ố, nứt vỡ, khuyết góc, màu sắc không đều và đồ án không hoàn chỉnh làm ảnh hưởng đến hiệu quả trang sức

<2> Quy cách kích thước, độ phẳng và vuông góc

Tiêu chuẩn quy cách kích thước độ phẳng, vuông góc được chỉ ra ở bảng 6.7

B ng 6.7: Yêu c u quy cách kích th c, ph ng v vuông góc c a t m ả ầ ướ độ ẳ à ủ ấ

th ch cao (mm) ạ Hình 6.2: C u t o m t c t ngang t m th ch ấ ạ ặ ắ ấ ạ

cao chìm

Hạng mục Loại ưu Lo i 1 ạ Đạt yêu cầu

- 2

Độ lệch của góc vuông δ ± 1,0 ± 1,2 ± 1,5

<3> Tính năng cơ lý

Giá trị trung bình khối lượng trên đơn vị diện tích không lớn hơn 16,0 kg/m2, giá trị cực đại 1 tấm không lớn hơn 18 kg Tải trọng làm đứt vỡ và yêu cầu độ ẩm được ghi trong bảng 6.8

B ng 6.8 T i tr ng t v v yêu c u m c a t m th ch cao chìm ả ả ọ đứ ỡ à ầ độẩ ủ ấ ạ Hạng mục Đẳng cấp Loại ưu Loại 1 Đạt yêu cầu

Tải trọng đứt vỡ, N Trung bình 20,0 18,0 16,0

Tấm thạch cao chìm dùng để trang trí nội thất tấm treo Khi sử dụng phải chú ý hình thức hèm của nó với khung xương có đồng bộ hay không, khi lắp không được kéo mạnh và xung kích, đề phòng hèm bị tổn hại Khi vận chuyển cất giữ tìm biện pháp tránh tiếp xúc với vật chất màu hoặc vật bẩn làm bẩn bề mặt thạch cao

4 Chế phẩm thạch cao nghệ thuật

Chế phẩm thạch cao nghệ thuật là dùng thạch cao kiến trúc loại tốt làm nguyên liệu, trộn thêm vật liệu sợi tăng cường và dung dịch độn, trộn đều với nước thành cao nhão, sau khi qua rót thành hình và sấy khô cứng hoá mà làm thành loại sản phẩm này Chủng loại của thạch cao nghệ thuật có giải thạch cao nghệ thuật phù điêu, đĩa đèn, cột la mã Hình 6.3 là các loại đồ án chế phẩm thạch cao nghệ thuật Phù điêu thạch cao châm viền và tấm viền có bề mặt sạch bóng, đường viền và đồ hình rõ ràng, hình dạng ổn định, chống cháy, thi công đơn giản, có thể dùng biện pháp dán hoặc bắt vít để lắp ráp

Thạch cao châm viền và tấm viền thường dùng để trang sức cạnh tường hoặc tấm treo trần, còn thạch cao hoạ sức chủ yếu dùng trang sức bốn góc trần Ngoại hình của đĩa đèn thường là hình tròn, elip hoặc hình cánh hoa, đường kính từ 500÷1800mm, độ dày từ 10÷30mm Đĩa đèn thạch cao dùng làm các loại tấm treo, để đèn có cảm giác rất mượt mà hoa lệ

C t th ch cao có lo i tr n, vuông, m t c t, u c t v chân có th ộ ạ ạ ộ ặ ộ đầ ộ à ể được

l m th nh án phù iêu nh t nh Th ch cao lò t ng l ki n trúc th chà à đồ đ ấ đị ạ ườ à ế ạ

Thạch cao chân viền Thạch cao tấm viền

Thạch cao hoa sức

Thạch cao đĩa đèn

Thạch cao cột la mã

Tượng thạch cao

Hình 6.3: Ch ph m th ch cao ngh thu t ế ẩ ạ ệ ậ

cao l m “gi lò t ng”, nó l m t ng trang s c trong phòng có tác d ng r tà ả ườ à ă độ ứ ụ ấ quan tr ng.ọ

Đ2 Vôi

Vôi có thành phần chủ yếu là Cabonat canxi (CaCO3) được mang từ đá vôi mà ra Đá vôi trong quá trình nung, cacbonat canxi và một ít cacbonat magie bị phân giải, sinh thành oxyt canxi, oxyt magie và khí cacbonic

Thành phần chủ yếu của vôi sống là oxyt canxi, màu trắng là kết cấu xốp nhiều lỗ, mật độ bề mặt từ 800÷1000 kg/m3

Oxyt canxi phản ứng với nước sinh thành hydroxit canxi đồng thời giải phóng một lượng lớn nhiệt, quá trình này gọi là chín hoá Trong quá trình vôi chín hoá, thể tích nở ra đồng thời giải phóng nhiệt, vì vậy khi thao tác phải hết sức chú ý an toàn Để đề phòng vôi sống không được chín hoá hoàn toàn, còn cần phải đề chờ trên hai tuần, tránh hồ vôi sau khi khô vì còn hàm chứa hạt vôi chưa chín hết dẫn đến bề mặt phồng rộp lên, nứt khe

Qúa trình cứng hoá của vôi chín bao hàm sự thay đổi theo 2 phương diện: Một là quá trình khô của vôi do sự bay hơi nước hoặc do nước bị hút vào gạch, hydroxit canxi dần dần kết tinh, đồng thời, một phương diện khác,

nó lại hấp thụ khí CO2 trongk hông khí để hình thnàh cacbonat canxi kết tinh không tan trong nước, đồng thời giải phóng nước Vôi trong quá trình khô do thoát ra một lượng lớn nước mà thể tích co lại từ đó mà sinh ra khô nứt, vì vậy vôi nguyên chất không được sử dụng riêng biệt mà nên trộn vào cát, giấy

và sợi

Trong vôi sống nếu hàm lượng CaO và MgO càng cao, thì độ hoạt tính càng cao, chất lượng càng tốt Khi vận chuyển tàng trữ nên tránh bị ẩm ướt,

9000C

7000C

đề phòng hút ẩm trong không khí để trở thành vôi chính, mặt khác kết hợp với

CO2 trong không khí mà mất đi tính liên kết

Sử dụng vôi trong công trình trang sức chủ yếu để làm vữa cát, vữa vôi cát hoặc vữa vôi xi cát

Đ3 Xi măng

i Xi măng

Xi măng là vật chất dạng bột, sau khi hỗn hợp với nước qua quá trình biến đổi lý hoá, từ chỗ là chất keo thể biến thành trạng thái cứng rắn, đồng thời liên kết các hạt phân tán thành một thể thống nhất Xi măng thuộc vật liệu keo kết cứng hoá nước

Chủng loại xi măng có rất nhiều, căn cứ vào tổ thành của khoáng vật mà được phân thành xi măng dạng muối axit Silic, ximăng muối axit nhôm, ximăng lưu hoá muối nhôm Ngoài ra còn có ximăng đặc biệt như ximăng nở, ximăng khô nhanh Trong ximăng muối axit Silic lại phân ximăng muối axit Silic và ximăng phổ thông, ximăng muối axit Silic – ximăng khoáng, ximăng muối axit Silic – trong núi lửa và ximăng muối axit Silic tro bột than Chủng loại ximăng được dùng trong công trình trang sức thường là ximăng muối axit Silic phổ thông, ximăng tráng và ximăng màu ở đây chủ yếu giới thiệu về ximăng muối axit Silic

1 Sản xuất và tổ thành của ximăng muối axit Silic

Loại ximăng này lấy đá vôi và đất sét làm nguyên liệu chính, có cho thêm một ít bột quặng khoáng sắt làm vật liệu phụ trợ, nguyên liệu được nghiền nhỏ theo tỷ lệ nhất định, nguyên liệu sống sau khi trộn đều và đưa vào trong lò tiến hành nung, trong khi thành nguyên liệu chín được trộn thêm thạch cao đồng thời được nghiền nhỏ thành ximăng muối axit Silic Nếu nguyên liệu chín, cho vào một lượng vật liệu hỗn hợp nhất định (như xỉ lò cao, tro bột than, và tro núi lửa) và thạch cao cùng nghiền thì phân biệt thu

được ximăng phổ thông, ximăng xỉ khoáng, ximăng tro núi lửa và ximăng tro bột than

Thành phần khoáng chủ yếu trong ximăng muối axit Silic là 3CaO.SiO2, 2CaO.SiO2, 3CaO.Al2O3, 4CaO.Al2O3.Fe2O3 Tất cả các chất này đều hoà hợp với nước, nhưng đặc tính thuỷ hoá là khác nhau Khi hàm lượng tổ phần của khoáng vật chín có sự thay đổi thì tính năng kỹ thuật của ximăng cũng biến đổi theo

2 Đóng kết cứng hoá của ximăng muối axit Silic

Ximăng sau khi hoà trộn với nước trở thành một dạng keo thể, quá trình keo thể dần trở nên đậm đặc mất đi tính mềm dẻo được gọi là đóng kết Tuỳ thuộc thời gian được tăng lên mà nó dần biến thành cứng sản sinh cường độ, cuối cùng trở thành đá ximăng rắn chắc, quá trình này được gọi là cứng hoá

Sự đóng kết và cứng hoá của ximăng là một quá trình liên tục biến đổi lý hoá rất phức tạp Các thành phần khoáng vật trong ximăng phân biệt phản ứng thuỷ hoá mà sinh thành sản phẩm thuỷ hoá có Calcium Silicate, hydroxit Calci, Calcium aluminate Quá trình biến đổi được chỉ ra ở hình 6.4 Sau khi ximăng hoà trộn với nước, bề mặt các hạt xi phát sinh phản ứng thuỷ hoá, lúc này tốc độ sinh thành sản phẩm thuỷ hoá lớn hơn tốc độ khuếch tán của nó vào môi trường dung dịch xung quanh Sản phẩm thuỷ hoá được sinh ra tụ tập quanh hạt ximăng, hình thành tầng đóng kết Tuỳ thuộc vào phản ứng thuỷ hoá kéo dài mà sản phẩm thuỷ hoá không ngừng tăng lên, lớp đóng kết có thể được liên tiếp với một số điểm đóng kết nào đó, mà hình thành kết cấu mạng xốp, vữa mất đi tính lưu động, và một phần tính dẻo, quá trình biến đổi này là đóng kết sơ khai của ximăng Tuỳ thuộc vào tác dụng không ngừng của áp lực màng thẩm thấu, mà lớp ngoài của hạt ximăng bị phá vỡ, phần ximăng bên trong lại nhanh chóng phản ứng với nước để sản sinh ra sản phẩm thuỷ hoá lớn hơn Sản phẩm thuỷ hoá tiếp xúc lẫn nhau mà trở nên kết cấu mạng tương đối chặt chẽ lấp đầy các khe rãnh, vừa hoàn toàn mất đi tính dẻo, bắt đầu có