Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 2 - ĐH Bách khoa TP.HCM

[r]

Trang 1

Vật Liệu Xây Dựng

(Construction Materials)

Bô môn Vật liệu Silicat

Khoa Công Nghê Vật Liệu

Đại học Bách Khoa Tp Hô Chí Minh

VLXD-Vật liệu đất nung va vữa 2-2

Vật liệu đất nung

Nội dung

Khái quát lịch sư

Sản phẩm VL đất nung

Nguyên liệu

Công nghê sản xuất VL đất nung

Tính chất VL đất nung

Các loại VL vữa xây

Vai tro, yêu cầu, tính bền

~8000 trước CN: gạch đất đầu tiên (Jericho)

~7000-6000 trước CN: vật liệu ceramic

~5000-4500 trước CN: gạch đất nung đầu tiên

~ 3000 trước CN: gạch sử dụng xây dựng

Tới 2000 trước CN: gạch nung đắt gấp 30 lần gạch đất.

Tới 612-539 trước CN: ở Babylone gạch nung đắt gấp 5 lần

Trang 2

Ziggourat de Dour (Iran) ~1260-1235 trước CN

Nhà thờ Sainte-Cécile Albi (1260-1480) Cầu Digswell (1848-1850) cao 30,5m – dài 1390m – 40 vòm – 13 triệu viên gạch

Trang 3

Gạch đinh, gạch lỗ, gạch hoa-rô

Ngói bằng, ngói cuộn, ngói úp mái

Gạch ốp, lát có men hoặc không

Ống nước, máng xối

Gốm, sứ mỹ nghệ, dân dụng

Cốt liệu sét nở phồng (expand)

Ngói ri cổ

Ngói ri

Trang 4

Nguyên liệu đất sét

Đất sét gồm các lớp sét

mà bề mặt tích điện âm,

nên có khả năng hút :

• một lớp sét khác

• các ion trái dấu

• các phân tủ nước lưỡng cực

Sét Trúc Thôn, Vĩnh Phú,

Bát Tràng, Bình Thuận

4 loại khoáng sét:

kaolinite, illite,

montmorillonite, chlorite

Dính kết → Dẻo → Huyền phu

Lớp sét Nước liên

kết Nướctư do

Yêu cầu kỹ thuật của đất sét dùng cho sản xuất gốm xây dựng theo TCVN 4353-86 như sau:

STT HÀM LƯỢNG % TCVN

GẠCH NGÓI

1 SIO2 58- 72 58-68

2 Al2O3 10-20 15-21

3 Fe 2 O 3 4-10 5-9

4 CaO, MgO ≤6 ≤6

5 Na2O, K2O 1-5 1-5

6 SO 2- , Cl - 0-3 0-3

7 MKN 3-15 3-15

Cỡ hạt < 0,005mm: 22 – 32%

Độ dẻo ≥ 20.

Trang 5

Đất sét làm gạch ngói thuộc loại đất sét dễ chảy

Các tạp chất có lợi: các oxít kiềm, kiềm thổ, Fe,

TiO2, MnO Có tác dụng làm giảm nhiệt độ nóng

chảy nên tiết kiệm được nhiên liệu, cải thiện tính

chất sản phẩm

Oxít Fe còn làm cho sản phẩm có màu đỏ tươi

sau khi nung

Tạp chất có hại gồm:

• Tạp chất hữu cơ: cỏ, rác, xác động vật, thực vật…

• Tạp chất đá vôi: CaCO3, MgCO3…

• Sỏi, sạn

Đất sét dùng làm gạch, ngói xây dựng yêu cầu

có màu đỏ sau khi nung để tránh:

• Phải bổ sung đất sét màu hoặc bột màu

• Làm tăng giá thành

• Làm phức tạp, khó khăn cho công nghệ sản xuất.

Thành phần hóa của đất sét làm gạch ngói như:

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O MKN

Sét Khánh Bình

60.20 14,68 4,41 0,39 0,90 0,30 1,70 6,30

Sét ruộng 56,94 20,35 7,01 3,79 - - 8,08

Sét phù sa 58,58 18,12 8,29 4,65 - - 6,75

Phu gia

Đểcho các tính chất sấy nung của đất sét tốt hơn

như:

• Không nứt hoặc biến dạng

• Rút ngắn thời gian sấy, nung

• Tăng độ xốp sản phẩm (nếu cần )

Thường cho vào đất sét làm gạch ngói xây dựng

các loại phụ gia gồm: phụ gia gầy và phụ gia cháy

Phụ gia gầy có tác dụng:

• Làm giảm: độ dẻo, độ co, độ nhạy của đất sét

• Tạo điều kiện cho sản phẩm không nứt hoặc cong.

Phụ gia gầy thông dụng: cát, samốt

Phụ gia gầy samốt

Đểsản phẩm có kích thước chính xác, nếu chỉ dùng đất sét sẽ khó thực hiện

Do đó trong phối liệu có dùng thêm 10–25% samốt

có tác dụng:

• Giảm độ co khi sấy, khi nung.

• Tạo hiệu ứng bề mặt mong muốn như tạo nhám chống trơn trượt cho gạch lát nền.

• Tạo khả năng trang trí: do samốt có cơU hạt khác nhau tạo lấm chấm trên bề mặt.

Samốt dùng là các mảnh vỡ của phế phẩm đã nung vì có cùng bản chất với vật liệu nên không gây phản ứng phụ khi nung

Trang 6

Phu gia cháy

Phụ gia cháy: có tác

dụng như phụ gia gầy,

ngoài ra:

• Tăng độ xốp

• Tạo điều kiện cháy trong

lòng sản phẩm

• Giảm khối lượng sản phẩm

• Loại bỏ 80-100% xỉ lò

• Giảm thao tác tra than vào

lò làm giảm không khí lạnh

lọt vào lò nên tiết kiệm nhiên

liệu

Phụ gia cháy thường dùng là:

mùn cưa, than

Phu gia than

Lượng than trộn có cỡ hạt < 1,5 mm có tỉ lệ từ 20-80%

lượng nhiên liệu than cần đốt cháy theo tính toán.

Tỉ lệ khối lượng đất sét : than khoảng 5-10%

Than dùng để trộn ngoài tác dụng là chất cháy cung cấp nhiệt cho vật liệu nung, nó còn có tác dụng như một phụ gia gầy.

Chất lượng sản phẩm được nâng cao nhờ sự phân bố hạt than khi cháy tạo môi trường nhiệt độ trong lò đồng đều hơn, truyền nhiệt tốt trong từng viên gạch.

Xỉ còn lại sau khi cháy kết hợp với đất sét tạo thành khối kết chắc với nhau

Sơ

đ ô

sả n

xuất

gạ ch

đấ t

nung

Khai thác ở mỏ

Phối liệu đ ng nhất Nghiền va đi đi ều chỉnh ẩm Nghiền tinh

Ủ nguyên liệu

Tạo hình đ n ép

Gạch

mộ Ngóimộ

b ng

Ngói mộ

u n

Sấy

Sơ

đ ô

sả n xuất

gạ ch

đấ t nung

Sấy

Phu men ngói

Nung

Đóng gói, nhập kho, phân phối

Trang 7

Công nghê sản xuất

Gia công nguyên liệu theo phương pháp dẻo

Tạo hình sản phẩm theo phương pháp dẻo

Sơ đồ công nghệ như sau :

Kho đất sét ngoài trời

Máy xúc gàu lật

Máy cấp liệu thùng

Phụ gia (samốt, than)

Phân loại Nghiền bánh đá

Băng tải cao su

Máy tách đá

Máy cấp liệu Máy đập trục thô

Kho chứa

Băng tải

Trang 8

Máy nhào trộn 2 trục

Máy đập trục mịn

Nước làm ẩm

Máy đùn ép Lento

Máy cán thô

Máy cán mịn

Máy nhào trộn hai trục

19-Feb-13 gốm xây dựng 31

Máy cắt phôi ngói

Máy ép ngói

Phơi ngói tự nhiên

Sấy ngói

Máy đùn ép lento

Máy cắt gạch

Xếp gạch

Phơi gạch tự nhiên

Sấy gạch trong lò sấy

GẠCH NGÓI

Nung ngói

Dở ngói khòi xe goòng

Phân loại, kiểm tra

Nhập kho

Nung gạch Tháo gạch khỏi goòng

Tách gạch và đóng gói

Nhập kho

Trang 9

Gia công phối liệu

Đất sét từ bãi được xe tải đưa vào nhà chứa đất

với lượng đủ sản xuất ít nhất một tuần Vào mùa

nắng cần phun nước thường xuyên trên bề mặt

Sau đó được xe xúc gàu lật cung cấp đất sét, và

phụ gia sau khi nghiền mịn vào máy tiếp liệu

Khối lượng của đất sét phụ thuộc vào tốc độ băng

tải, chiều cao khe tháo liệu

Từ máy tiếp liệu ra, đất sét được băng tải chuyển

máy đập trục tách đá để loại các tạp chất rắn cứng

như đá, sỏi có lẫn trong đất sét

Gia công phối liệu

Sau đó được nghiền sơ bộ qua máy nghiền trục thô, khe hở giữa hai trục khoảng 3mm, bề mặt trục

có răng để đập các cục đất sét cứng Tốc độ quay hai trục khác nhau

Sau khi nghiền, đất sét được chuyển đến máy trộn bánh xe cùng với phụ gia nhằm mục đích làm đồng đều phối liệu Có thể thêm nước vào giai đoạn này

để điều chỉnh độ ẩm

Phối liệu được nghiền mịn qua máy nghiền trục mịn, khe hở giữa hai trục khoảng 0,8-1 mm, tốc độ quay hai trục khác nhau nhằm mục đích tăng độ đồng nhất

Từ máy nghiền mịn ra, phối liệu có độ ẩm khoảng

18-21% được cho vào máy đùn ép lento có hệ

thống hút chân không, nhằm mục đích:

Loại bỏ bọt khí có lẫn trong phối liệu

Tăng mức độ đồng đều về độ dẻo, độ ẩm cho phối

liệu

Tùy theo sản phẩm gạch hay ngói mà đầu tạo hình

có hình dạng khác nhau:

Với ngói, đầu tạo hình tạo phôi ngói (ga-lét) có

dạng tấm chữ nhật, sau đó phôi được chuyển đến

máy ép ngói Tùy theo hình dạng của khuôn ngói,

ngói có các hình dạng khác nhau

Trang 10

Máy dập ngói

Với gạch, ra khỏi đầu tạo hình là một ống đất dài,

được cắt thành các viên gạch có kích thước xác

định

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	739,93 KB