›
›

Bài giảng Vật liệu xây dựng - Vật liệu dính trong xây dựng

pdf 12 trang hapham 1380
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Vật liệu xây dựng - Vật liệu dính trong xây dựng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_vat_lieu_xay_dung_vat_lieu_dinh_trong_xay_dung.pdf

Nội dung text: Bài giảng Vật liệu xây dựng - Vật liệu dính trong xây dựng

  1. Vt li u k t d nh trong xây d ng Vật Liệu Xây Dựng (Construction Materials ) Bô môn Vt li u Silicat Khoa Công Nghê Vt Li u i c ch Khoa Tp. Hô Minh VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-2 Ch t k t d nh Khái ni m Vô c - ng Hu c  Là thành ph ần liên k ết gi ữa các nguyên li ệu khác tạo thành 1 s ản ph ẩm chung, ứ ng d ụng trong xây Không kh y l c Bitume nh a Nh a dựng. - t - a p ư ng , v a - a thiên nhiên, - , - a t ng h p - ch cao - a ch ng th m Acrylic, vinylic, polyester, epoxy  Ch ất k ết dính vô c ơ-khoáng - y - lc  Ch ất k ết dính h ữu c ơ Xi m ng Portland Portland h n h p c - ư ng - XM Cao nhôm - ng - - n sulfat - cao - a nhi t th p - XM sulfat VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-3 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-4 1
  2. Ti n s C i Trung i Hi n i 1800 1850 1900 1950 Sé t Tự nhiên Nh ựa cây Sét, VL k t dính t nhiên Thạ ch cao Không khí  Sét bao g ồm các l ớp alumino silicate liên k ết v ới Vôi nướ c, đặc tr ưng khá c nhau ở cá c l oạ i s ét. Vôi pozzolanic XM th ườ ng, X M đặc bi ệt XM La m ã  Đặ c tr ưng b ởi; • Kí ch th ướ c Thủ y lực XI -MNG PORTLAND • Trạ ng th ái, tí nh d ẻo XM kh ác • Ái l ực gi ữ nướ c XM cao nhôm Nh ựa t ổng h ợp Hữu c ơ Nh ựa đườ ng VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-5 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-6 nh d o c a s t Lớp s ét Nướ c liên k ết Nướ c ẩm Di ện t ích b ề Hú t n ướ c, hồ đất s ét mặt riêng, m2/g Tr ươ ng n ở ít ít trung b ình lớn th ể tí ch VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-7 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-8 2
  3. nh ng r n Bê-tông t s t Bê -tông đất s ét sé t bù n cá t nướ c Kết d ính Lớp s ét Chị u n ướ c k ém Nướ c liên k ết Cn t nh ph n n nh Nướ c ẩm  Ưu điểm  Nh ượ c điểm Mất n ướ c, đ óng r ắn Không t ốn nhiên li ệu Chị u n ướ c k ém Nơi hẻ o l ánh, tự xây d ựng  Công th ức Laplace: lực mao q uả n khi xu ất hi ện m ặt khum trong ống Thi công thô s ơ ∆p : chênh lệch áp su ất Tạ o h ình đa dạ ng γ : sức c ăng b ề mặt Chị u l ửa, cá ch nhi ệt b ảo ôn R1, R2: bá n k ính cong m ặt khum trong 2 mặt ph ẳng tr ực giao Sử dụ ng k èm ch ất t hả i nông nghi ệp VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-9 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-10 Bi n p p t ng nh ch u n ư c Xây d ng b ng t s t  Cơ họ c; đầm l èn c ố kết ch ặt → giú p g iả m độ rỗng  Gia c ườ ng, d ùng s ợi r ơm rạ , l á cây → giú p g iả m hi ện t ượ ng n ứt  Ch ống th ấm, giả m ti ếp x úc v ới ẩm ⇒ không cho nướ c xâm nh ập mao q uả n.  Kết h ợp d ùng c ùng c ác ch ất k ết d ính kh ác; nh ựa, vôi, xi-măng VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-11 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-12 3
  4. Xây d ng b ng t s t Xây d ng b ng t s t VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-13 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-14 ch cao xây d ng n xu t t ch cao  Là sp khi nung kh oá ng gypsum ở nhi ệt độ th ấp  Khai th ác k hoá ng g ýp t ừ mỏ , để dehydrat h óa m ột ph ần. bằng n ổ mì n, đào, xú c, ủi v ới m ỏ lộ thiên  Ưu điểm  Nh ượ c điểm  Gia công đập nghi ền Ki ểm s oá t đượ c th ời gian đóng r ắn Trá nh ti ếp x úc tr ực ti ếp v ới n ướ c  Sà ng phân lo ại theo đk sp ch ế  Lưu kho, đồng nh ất h óa trang tr í ti ết ki ệm nguyên li ệu tạ o s ẵn Ít b ị co Bụ i, ph ế thả i => sx n hà má y  Nung nhi ệt độ 150°c. Cá ch âm, nhi ệt t ốt  Ủ trong silo trong v òng 3 ngà y Ch ống ch áy r ất t ốt VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-15 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-16 4
  5. n xu t t ch cao nh ng r n  Tr ộn 100 kg thạ ch cao + 70 kg chất độn  Hồ tinh b ột, khoai m ì  Phụ gia điều c hỉ nh th ời gian đóng r ắn  Phụ gia kh ác  CaSO 4.1/2H 2O h òa tan t ốt  CaSO 4.2H 2O h òa tan ké m h ơn 5 l ần  Cơ ch ế đóng r ắn g ồm b ướ c h òa tan v à bướ c k ết tinh sả n ph ẩm.  8 p hú t  san phẳng v à 15 ph út  là m b ằng m ặt h ồ VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-17 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-18 gia iu c nh Cư ng   Là m ch ậm đóng r ắn: Na 2SO 4, Na 3PO 4, đườ ng Phụ thu ộc l ớn v ào l ượ ng n ướ c h ào tr ộn W/P glucô , đồng th ời g iả m n ướ c  cườ ng độ cao  Dù ng d ư n ướ c W/P ↑ có th ể  cườ ng độ th ấp,  Tăng t ốc q uá trì nh đóng r ắn: phè n nhôm tí nh ch ịu n ướ c c àng k ém đi.  Rné n sau 28 n gà y = 10 MPa v à Rké o = 2 MPa. Al 2(SO 4)3, K 2SO 4.  Khi b ị th ấm ẩm R né n=3MPa và Rké o = 0,6MPa. VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-19 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-20 5
  6. nh ch t k c S ng trong xây d ng  Kh ối l ượ ng th ể tí ch 600 - 3000 kg/m3  Khoả ng ½ sử dụ ng trong ph ụ gia xi m ăng  Cò n l ại ½  Di ện t ích b ề mặt riêng 1500 - 8000 kg/m2  Khi ch ịu nhi ệt, xả y ra p hả n ứng phân h ủy, chuy ển trạ ng th ái, pha • < 80C : ngậm 2 phân tử nướ c CaSO 4.2H 2O • 130-180C: ng ậm 0,5 phân t ử nướ c α,β CaSO 4.0,5H 2O • 600-700C: s ản ph ẩm anhydrit I, II, III CaSO 4 • 800-1100C: Phân h ủy CaSO 4  CaO + SO3 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-21 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-22 Tm t ch cao Vôi  Là sả ẩ ở ệ độ đá ự  Cấu t ạo sandwich k ẹp gi ữa 2 lớp c ạc-tông  chị u n ph m khi nung nhi t cao vôi t nhiên nướ c t ốt h ơn, độ ph ẳng c ần thi ết thi công  Ch ống ch áy: • Tấm d ày 6cm ngăn chá y lan • Tấm d ày 8-10cm, vai tr ò ch ống ch áy VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-23 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-24 6
  7. Phân bi t 3 i vôi n xu t  Vôi s ống: d ạng c ục CaO  Vôi tôi: Ca(OH) 2 + H 2O  Hồ, sữa vôi tôi: Ca(OH) 2 + nH2O VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-25 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-26 nh ng r n Cư ng ng d ng  Bao g ồm m ột s ố cơ ch ế nh ư sau:  Vữa vôi : gồm tr ộn 1 phần h ồ vôi + 3-5 phần c át Rné n sau 28 n gà y: 0 ,5 - 1 N/mm2  từ quá trì nh m ất n ướ c • • Rné n sau 1 năm : 5 - 7 N/mm2  từ quá trì nh k ết tinh s ản ph ẩm  Lưu ý, c òn p hụ thu ộc độ tinh khi ết vôi  từ phả n ứng carbonat h óa  Dù ng tr át, tô trang tr í, xây,  Xử lý nền s ình: 2-4% vôi s ống+đất s ét  bay h ơi nướ c, pứng pozzolanic v ề lâu d ài  gia cườ ng  Viên xây bê-tông kh í ch ưng áp AAC VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-27 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-28 7
  8. bã i cá t cá t vôi Viên xây mị n thô Vôi th y l c sà ng silicate- sơ bô ̣̣ định lượ ng calcium,  Là sả n ph ẩm nung k ết h ợp đá vôi v ới đất s ét, tồn nướ c tạ i đồng th ời ở một s ố mỏ khai th ác đá vôi nghi ền mị n cá t phả n ứng ch ưng p ĐÁ VÔI 900 -1200C CaO + tp t hủ y l ực autoclave cắt, tạ o viên 6-20% S ÉT (C2S, F, A, C, S) đổ ̉ khuôn , tạ o hì nh ép lưu kho viên silicate -calcium, ch ưng áp Đóng r ắn Đóng r ắn t hủ y không kh í hó a nh ư XM VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-29 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-30 Cư ng s ng Xi m ng La  Rné n sau 28 n gà y đạt 2-5MPa tù y thu ộc ch ất  Xi m ăng có tí nh đóng r ắn nhanh, sử dụ ng tr ướ c xi m ăng Portland lượ ng vôi, hà m l ượ n s ét t ạo k hoá ng th ủy l ực.  Sả n ph ẩm nung đá vôi m ác-nơ t ự nhiên c ó sé t  Vật li ệu san n ền, gia c ườ ng khoả ng 50% ở 900-1000°C. Thà nh ph ần thu  Vữa t ré t n goà i tr ời đượ c c ó hà m l ượ ng 3CaO.Al 2O3 (C 3A) cao cho phé p t ính đóng r ắn nhanh.  Tr ộn s ợi th ực v ật l àm bê-tông s ợi c ách nhi ệt  Dù ng 5% thạ ch cao ph ụ gia, cho c ườ ng độ cao.  Dù ng k ết h ợp xi m ăng ⇒ cườ ng độ cao, thi công  Vôi s ống c ũng chi ếm m ột ph ần n hỏ trong s ản dễ, d ẻo ph ẩm.  Ứng d ụng s ửa ch ữa nhanh VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-31 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-32 8
  9. Vt li u polymer-composite i ni m v nh ph n  Vật li ệu polymer hay v ật li ệu nh ựa d ẻo  Có đặc t ính chung t ính d ẻo khi ở trạ ng th ái gia nhi ệt  Khoả ng 30-40% d ùng trong l ĩnh v ực xây d ựng  Ngu ồn g ốc t ự nhiên hay t ổng h ợp, VD; cao su, da, sợi  Trạ ng th ái s ử dụ ng, d ạng kh ối, sợi, lá , t ấm, kết dí nh, nở ph ồng VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-33 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-34 u nh ư c im Nguyên li u v tng h p  ư  u im Nh c i m  Ch ế ph ẩm t ừ dầu m ỏ, hoặc c ó th ể từ khí gaz,  Bị lã o h óa  Kh ối l ượ ng th ể tí ch b é (t ấm than đá <1000; mú t <100kg/m 3)  Lưu ý ti ếp x úc nhi ệt độ  Craking v à ch ưng c ất ch ế tạ o c ác monomer   Khả năng bi ến t ính r ất đa dạ ng  Mềm, đàn h ồi k ém  Tí nh tr ơ  Bắt c há y liên k ết c hú ng th ành polymer  Nguyên li ệu s ản xu ất  Tạ o h ình d ễ dà ng  Sả n ph ẩm PVC, PMMA từ trù ng ng ưng 1 l oạ i hạ n ch ế  Cá ch nhi ệt r ất t ốt, cá ch điện monomer  Sả n ph ẩm polyester PET, polyamid (PA), Ứng d ụng th ành ph ần không c hị u l ực, để bao che, cá ch nhi ệt âm, bả o v ệ, h oà n thi ện trang t rí polyurethan t ừ trù ng ng ưng nhi ều l oạ i monomer VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-35 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-36 9
  10. Nh a nhi t d o PE Nh a nhi t d o PTFE  Polyethylen (PE); dướ i áp su ất 1000-2000MPa ở  Poly tetra fluoro ethylen (PTFE Teflon) nhi ệt độ 150-300°C  Monomer: CF2=CF2  Monomer: CH2=CH2  Polymer: -CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-  Polymer: -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-  Bền, kết h ợp với s ợi t hủ y tinh t hà nh hệ composite VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-37 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-38 Nh a nhi t d o PVC  Poly vinyle chlorure (PVC)  Polymer: -CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-  Cứng, không ch áy, bền môi tr ườ ng, c hị u t ẩy r ửa tốt PVC VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-39 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-40 10
  11. Nh a nhi t d o PP Nh a nhi t d o PS  Polypropylen (PP)  Polystyren (PS)  CT: -CH2-CHCH3-CH2-CHCH3-CH2-CHCH3-  Công th ức;  Bền, không tan, dướ i 100C cho c ườ ng độ tốt nên dù ng l àm s ợi gia c ườ ng bê-tông  Mềm, dễ tạ o h ình  Có tí nh n ở ph ồng  tấm c ách nhi ệt VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-41 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-42 Nh a nhi t r n PF, MF, UP, EP Nh a d o  Nh ựa phenol (PF)  Bi ến d ạng l ớn >100%  Khe co d ãn, ló t đỡ dầm c ầu  Nh ựa melamin (MF)  Ch ống rung, ch ống th ấm  Nh ựa polyester (UP)  Nh ựa epoxid (EP)  Đặ c t ính b ền, không ch áy, chị u ăn mò n VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-43 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-44 11
  12. 2 l i composite trên n n nh a Composite d ng s i gia c ư ng  Ma tr ận nh ựa nhi ệt c ứng epoxid, polyester  Composite d ùng s ợi gia c ườ ng  Ma tr ận nh ựa nhi ệt d ẻo  Composite c ấu t ạo x ếp l ớp  Sợi t hủ y tinh  Sợi PP, sợi carbon  Phụ thu ộc r ất l ớn v ào đặc điểm s ợi bao g ồm độ bền, chi ều d ài, ph ươ ng VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-45 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-46 Composite c u t o x p l p  Cấu t ạo sandwich g ồm 3 lớp trong đó 2 lớp da cứng ch ịu l ực u ốn c hí nh, 1 lớp l õi c ó đặc t ính nhẹ , c hị u l ực n én c hí nh.  Ứng d ụng l àm m ái, sà n, tườ ng, gia c ườ ng c ầu . VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-47 VLXD-CKD & V ật li ệu Polymer-Composite 5-48 12