Nghiên cứu vật liệu compoisite chế tạo khuôn ép có độ bền cơ học cao tạo hình sản phẩm gốm, sứ dân dụng

1
BỘ CÔNG THƢƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU SÀNH SỨ THỦY TINH CÔNG NGHIỆP



BÁO CÁO TỔNG KẾT
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

 TÀI CP B:
Tên đề tài: “Nghiên cứu vật liệu composite chế tạo khuôn ép có độ
bền cơ học cao tạo hình sản phẩm gốm, sứ dân dụng”


Chủ nhiệm đề tài: K.S Phan Thị Thúy Nga



Hà Ni - 2011

2
B 
VIỆN NC SÀNH SỨ THỦY TINH CN

CNG HÒA XÃ HI CH T NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc



BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ
Đề tài: “Nghiên cứu vật liệu composite chế tạo khuôn ép có độ bền cơ
học cao tạo hình sản phẩm gốm, sứ dân dụng””
Chủ nhiệm đề tài: K.S Phan Th Thúy Nga
Cán bộ phối hợp: Th.S Hoàng Bá Thnh
K.S ào Hà Quang
Cộng tác viên: K.S Cao Nht Quang
Cơ quan chủ trì đề tài: Vin Nghiên cu Sành s Thy tinh Công nghip
Đơn vị phối hợp: - Vin Vt liu xây dng
-  sn xut khuôn
-  sn xut gm s Khánh Ngát
-  sn xut gm s 
Chủ nhiệm đề tài Cơ quan chủ trì đề tài


3
MỤC LỤC
TIÊU ĐỀ
Trang
PHẦN I - TỔNG QUAN VẬT LIỆU COMPOSITE
4
PHẦN II- CƠ SỞ LÝ THUYẾT
13
PHẦN III- NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
19
1. Nghiên cu la chn nguyên liu cho nghiên cu th nghim
19
2. Nghiên cu trong phòng thí nghim
23
PHẦN IV – PHẦN THỰC NGHIỆM

33
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
38
Tài liu tham kho
40
Phn ph lc
41












4
PHẦN I- TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU COMPOSITE
Vt liu composite ( Hay còn gi là compozit) là loi vt liu kt hp t hai
hay nhiu vt liu khác nhau to lên vt liu mi vi nhn
nhng vt liu khi các vt liu này làm vic riêng r. u chn
c nhng tính tri ca tng vt liu riêng r ri kt hp li vi nhau thành vt
liu t hp s có nhiu tính tri. Vì vy, vt liu composite có th hiu là loi vt
liu kt hp các tính tri ca vt liu riêng r. Nh có nhc tính tri có th
to ra trong composite nên phm vi ng dng rt rng trong các ngành công
nghm thành phn cu trúc trong composite có nhiu cht và tn ti
  yu gi là pha nn, các pha còn li gi

chung là pha ct. Pha nn là pha liên t liên kt các pha còn li to thành vt
liu kt hp, còn pha ct phân b không liên tc trong vt liu và b pha nn bao
b hình thành khi trong vt ling kt hp nhm to
các pha có bn cht khác nhau theo yêu cu ca cu trúc vt lic. Vì
vy vt lic to thành t mt hoc mt s pha khác nhau v bn
cht hoá hc, hn nhau, ni ghép vi nhau bng b mt phân
u khác nhau do s can thip ci theo yêu cu
 thit k c cho tng vt liu c th  khai thác các tính tri ca tng pha
trong vt liu composite. [I-9]
Đặc điểm của vật liệu composite:
Vt liu composite là vt liu nhiu pha khác nhau v bn cht, các pha
phân các nhau bng b ma ch hay pha nn chim t
l t vi các pha còn li. Nu vt liu có hai pha
thì pha liên tc trong khi vt liu là pha nn, còn pha không liên tc phân b
c pha nn bao bc gi là pha ct.
m th hai, trong composite thì t l các pha, hình dc
tc phân b theo quy luc ci thit k to vt liu.

5
m th ba, tính cht các pha thành phn s tc tính cht chung
tra vt liu so vi các pha thành phn.
Tuy vy tính cht ca composite không phi bao gm tt c các tính cht
ca các pha thành phn to thành vt liu, mà ch la chn nhng tính cht tt và
phát trin thêm do nhng quy lut kt hp ca các pha thành phn.
Thành phần của vật liệu composite:
 Pha nn trong vt liu composite:
Trong vt liu composite thì pha nn làm nhim v liên kt các phn t ca
pha không liên tc (pha c to khi vt liu thng nht có s phân b nh
c. Pha nn giúp cho vt liu có kh o hình các chi tit theo
thit k do kh t gia pha nn và pha ct và che ph bao bc pha ct

to v ng khác
nhau.
Pha nc hình thành t các vt liu hay các ch kim
loi, các cht hp chi dng nguyên t hay các hp cht
oxit và nn hn hp gia các ch
Tính cht ca pha nn ng trc tin tính công ngh và tính s
dng ca composite u kin v ng la chn. Ngoài ra gia
nn và ct có s phi hp s t và truyn lc tác dng
vào vt liu composite, kh o v trong các môi trung d t liu
truyn thng.
 Pha ct trong vt liu composite:
Pha ct là pha không liên tc, phân b  trong pha nn. V bn cht pha ct
trong vt li t liu da vào tính
a vt liu làm ct rng tu thuc yêu cu v tính
cht ca compositei vi composite kt cu thì ct cn phi có tính b

6
i ln. Ct có th  dng ht hay si làm bng vt liu kim
loi, phi kim, các hp chp cht h ng,
ng ca vt liu và s phân b nó trong pha nn có ng
rt ln tính cht ca composite. Ct có th phân b theo mt phng và trong
không gian ca khi vt liu composite nhng nhng tính ch
ca vt liu.
Nhng vt li r
c công ngt trn nh c khi
làm g tránh b n hình ca composite chính
là hp ch p xác ci Ai Cp.
o ra clà thân cây g,
có cu trúc composite, gm nhiu sc kt ni vi nhau bng
licnin. Kt qu ca s liên kt hài hòa y là thân cây va bn, va do  mt cu

ng.
i Hy Lp c t ly mt ong trn vt, i làm vt
liu xây dng. Và  Vin li cách làm nhà bng bùn trn
  trát vách nhà, khi khô to ra lp vt liu cng, mát v mùa hè và

Mc dù composite là vt li hc v vt liu
composite ch mi hình thành gn vi s xut hin công ngh ch to tên la 
M t nh n nay, khoa hc công ngh vt liu composite
n trên toàn th gii và có khi thut ng t liu mi
t li [I -15]
ng phân loi vt liu composite theo ba dng:

7
Phân loi theo vt lit liu composite polymer, vt liu composite
cacbon, vt liu composite gm, vt liu composite kim lo
Phân loi theo bn cht vt liu nn và ct:
Composite nn h : composite nn giy (Các tông), composite nn nha,
nn nhng, nn cao su ( tm ht, tm si, vi bt, vt liu chng thm, lp

Composite nn khoáng cht: Bê tông, bê tông ct thép, composite nn gm.
Composite nn kim loi: nn hp kim titan, nn hng kt
hp vi ct liu dng si kim loi, si khoáng.
Theo hình dng ct liu:
Vt liu composite ct si: Si là loi vt liu có mt chic ( gi
là chiu dài) lt nhiu so vi hai chic không gian còn li.
Theo hai chiu kia chúng phân b n trong vt liu composite, còn theo
chiu dài thì chúng có th  dng liên tng thy các loi
vt liu ct si này gn lin vi t composite trong tên gi. Các sn phm
composite dân d ng là ch to t vt liu composite ct si, trên nn
nha là ch yu.

Vt liu composite ct ht: Ht là loi vt lin, khác si là không
i vt liu composite ct ht ph bin nht chính là bê
tôc gi ngn gn ch là bê tong.
Vt liu composite ct ht và si.
Trong khuôn kh  tài nghiên cu v vt liu composite ch to khuôn ép
 bc cao to hình sn phm gm, s dân dng. t liu
composite nn khoáng cht là thch cao.  tài Nghiên cứu vật liệu composite
chế tạo khuôn ép có độ bền cơ học cao tạo hình sản phẩm gốm, sứ dân dụng

8
c thc hin theo Hng S 01.11.RD/HĐ-KHCN ký ngày 18 tháng 02
a B n Nghiên cu Sành s Thy tinh Công
nghip.
Mục tiêu của đề tài là:
-   


-  dng, phi trn vt liu.
- 

.
-  .
- 





  dng vt liu composite làm khuôn
-  

 R
u
2,7 MPa
 R
n
13,5MPa



Nội dung nghiên cứu:
- Kho sát nguyên liu và phân tích thành phn hóa, khoáng phc v
nghiên cu và sn xut.
- Nghiên cu la chn loi nh  pha ch, tng
hp vt liu ch to khuôn
- Th nghii liu và thông s tng hp vt liu trong
phòng thí nghim.
- Nghiên cu xây dng quy trình s dng vt liu composite làm khuôn.
Sn xut th nghim.
- ng, th nghim sn phm.


9
PHẦN II - CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tuy sn phm gm s c bit là các sn phm gm mu
phi dùng khuôn thch cao do kh  c.
Thch cao ( Gypsum) là khoáng vt trm tích hay phong hóa rt mm, vi
thành phn là mui can xi sulfat ngm 2 phân t c (CaSO
4
. 2H

2
O- Dihydrat
sulfat canxi vc kt tinh). Ngun gc tên gi (gypsum) có ngun gc
t ting Hy Lng t  thi c 
bit nung lo làm cht kt dính trong xây dng.
Thch cao có khp trên th gii.  c có tr ng
ln nht. t s hình nh v m thch cao, các loch cao.




10


Thch c s dng ri sng và s phát trin ca con
i b        c trong y hc, dùng làm thc
phc bit là trong ngành xây dng, công nghip gm s bc
tính cách nhit, gim ting n, ch
Thch cao dùng làm khuôn là thch cao cha 0,5 phân t c (CaSO
4
.
0,5H
2
O). Dng thch cao này là sn phm ca quá trình dehydrate hóa thch cao
(CaSO
4
. 2H
2
O)  nhi  khong 150-180
0

C       -   -
CaSO
4
. 0,5H
2
  ng v u ki c khác nhau. Thch cao
CaSO
4
. 2H
2
O ng khí quyn  nhi 120-180
0
C s to
- CaSO
4
. 0,5H
2
O. Còn khi thng thy nhit
sn phm to thành s - CaSO
4
. 0,5H
2
O. Khi hydrat hóa CaSO
4
. 0,5H
2
O s
c CaSO
4
. 2H

2
 c cao:
CaSO
4
. 0,5H
2
O + 1,5 H
2
O = CaSO
4
. 2H
2
O
c s dng làm các loi khuôn thch cao, làm vt liu
xây d hai d- - CaSO
4
. 0,5H
2
u
to thành calcium sulfat dihydrat CaSO
4
. 2H
2
O (gypsum). Thch cao kt tinh t

11
- CaSO
4
. 0,5H
2

 u so vi thch cao kt tinh
t - CaSO
4
. 0,5H
2
O.
Rt khó phân bit hai d- - CaSO
4
. 0,5H
2
O
b             
XRD c- - CaSO
4
. 0,5H
2
O không có s khác bit v rõ ràng v trí các
peak mà ch có s khác nhau v  peak. Vic chp ph hng ngoi IR
c d- - CaSO
4
. 0,5H
2
O.
Có th phân bit hai d- - CaSO
4
. 0,5H
2
O trên ph cng
ng t ht nhân (NMR). Ph c- CaSO
4

. 0,5H
2
O có v tn
s - CaSO
4
. 0,5H
2
O thì không có vch này.
Cách phân bi- - CaSO
4
. 0,5H
2
ng c s dng
 i ph bing t l c /thch cao
> 0,5 vi d- CaSO
4
. 0,5H
2
O, còn vi d- CaSO
4
.
0,5H
2
ng t l c /thch cao là 0,3- thch cao kt tinh t
d- CaSO
4
. 0,5H
2
O trong khong 15-30MPa (N/mm
2

) trong khi d
 trung bình ch 3-5MPa (N/mm
2
)
Phân bi - CaSO
4
. 0,5H
2
O theo hình thái tinh th 
pháp hiu qu. Trên nh kính hin t - CaSO
4
. 0,5H
2
O có
dng tinh th hình kim,  còn  - CaSO
4
. 0,5H
2
O không có hình dng
nh. Tuy nhiên, sn phm thy hóa khi không có ph gia ca hai dng thù
hình này khi hydrat hóa li không có s khác nhau v hình thái tinh th. Trên th
ng bt thch cao dng  n bt thch cao dng .[ VI-48]
Kho sát thc t tình hình sn xus dng nguyên liu thch cao
làm khuôn  Vit Nam cho thy,  sn xut thch cao ti Viu
sn xut thch cao dng  - CaSO
4
. 0,5H
2
O s dng thch cao làm
u dùng thch cao dng  k c thch cao ngoi nhp.

12
  thch cao  - CaSO
4
. 0,5H
2
O mà không phn
thch cao  có mt s n hn hp bt thch cao và mt s
ph gia c loi vt liu composite nn khoáng cht th cao
n thch cao  - CaSO
4
. 0,5H
2
u. Theo PGS.TS Nguy
tác gi ca cun Keo dán hóa hc và công ngh  Vin Khoa hc Vit Nam -
2006, có th  bn thch cao khi làm viu kin liên tc tip
xúc vc bng cách thm vi mt loi nha.
Tính cha vt liu composite nn khoáng cht thch cao ph thuc
vào nhiu yu t: T l c, bt thch cao, các cht ph gia, bn cht cht ph
gia, công ngh tr
 kim tra chng thng tin hành phân tích thành phn hóa
nguyên liu bn khoáng b
pháp XRD, nghiên cu vi cu trúc bng kính hin t quét (SEM) ; bin
i vì nhit bng p     chu u nh
 ch  hp th c b mt.
 chu un, nén ca mu thnh bng ti trng
ln nht làm phá hy mu th.
 c ca mu thc ng s i khng
ca mu th c trong khong thnh .
 hp th c b mt ca mu th thay

i khng mu th c và sau khi cho b mt mu th tip xúc vi nc
trong khong thnh.
Mt s lo  c s dng rng rãi trong keo dán hin nay là:
Polyvinyl acetat PV

13
* Polyvinyl acetat PVAc ( Còn g      
polymer có cc phân tán rt t      c (latex).
c s dng rng rãi trong keo dán. Nó là nha tng hp thay
th p vi các loi máy móc
có t cao s dng trong ph gia. Polyvinyl axetat ngày
c s d dán sách, túi giy, hp gi
dính, túi nhip cht cách nhit, kt cu g
i thp nên rt sn có, kh p lc tng
keo dán tt.
PVA
c
không mùi, không vng là nha trong và không màu.
Nó có cu trúc phi tinh th u trúc thng. Hu
ht các loi nhu có mt di phân b trng ng phân tng
không nóng ch m trong mt khong nhi . Nha không b nh
ng bi ánh sáng mt tri, tia ca nó s hp th
mng nh c. PVA
c
 bn nhii
100
0
t màu  khong 150
0
C và phân hy  200

- 250
0
C. Chúng bu
b mm  65 -70
0
C   10

 15
0
C. PVA
c
cháy chm. Các tính cht
hóa hc và phn ng ca PVA
c
là các tính cha các este bn. Mt
s tính cht quan trng ca PVA
c
c cho trong bng 1. [IV  138]







14
Bảng 1: Các tính chất vật lý của polyvinyl axetat
T trng 20
0

C
1,19g/ml
Ch s khúc x, 20
0
C
1,466
 hp th c
2%
H s giãn n nhit tuyn tính
8,6.10
-5
/
0
C
Nhit riêng
0,39cal/g/
0
C
Nhi bin mm
65-70
0
C
Nha PVA
c
   i dng dung dch vi dung môi h 
ng là các dung môi hc trùng hp. Có nhiu dung
môi có th hòa tan nha nh khuy  nhi phòng. Mt s dung môi tt là:
axeton, etanol (95%), isopropanol (90%), cyclohexanone, methanol, butyl axetat,
a không tan trong các hydrocacbon béo, m ng v 
[IV- 141]

Khi dung dch nhc áp dng cho keo dán hay lp ph ng dung
môi sau cùng s nh chm. S  dung môi ca nha PVA
c
ch yu liên
quan ti keo dán gia hai b mt không xp. Làm khô, s duy trì b mt
góp phn nh dung môi.
PVA
c
c s dng rt nhiu  dng phân tán nha r c. Các
c to ra nh quá trình trùng hc gi
ht cm: % r nh
ng axit , % monome không phn ng và t trng. Các tính cht khác
c miêu t c ht, trng phân t trung bình. Khi cn
kh c, nhit và mài mòn thì các nh 
trn vi các nha nhit rc

15
* Polyvinyl ancol (PVAl hay PVOH) vit tt là PVA phân cc cao do có
các nhóm hydroxyl (OH), tinh th c. Trên thc t, nó là dn xut
ca polyvinyl axetat nh thay th các nhóm hydroxyl (OH) cho nhóm
axetyl(COOCH
3
) (thy phân) ,  dng thy phân mt phn (70 -100%). Hu ht
các Polyvinyl ancol có 60- c th bng nhóm hydroxyl. 
dc s dp ph có th bóc ra hoc ra
sch. Tan tt nht nh t s tính cht vt lý
ca Polyvinyl ancol: [IV- 144]
Bảng 2: Các tính chất vật lý của Polyvinyl ancol PVA
Trng thái vt lý
Dng ht màu trng ti vàng nht

T trng riêng
1,19-1,27
Khng riêng (g/cm
3
)
0,48-0,64
Ch s khúc x 25
0
C
1,51
H s giãn n nhit tuyn tính
1x 10
-4
/
0
C
 bn nhit
 trong ti, phân hy chm > 100
0
C;
Phân hy nhanh > 200
0
C
ng ca ánh sáng
Có th b qua
Dung môi h
ng không tan
olyvinyl axetat và Polyvinyl ancol và hn hp hai loi là
phù hp cho các keo dán hot hóa  
Yêu cu ch yu ca ca keo dán hot hóa m là phn ng nhanh vc và

bn khi. Polyvinyl ancol ci thin kh t hóa   bn
khi.

16
Polyvinyl axetat và Polyvinyl ancol là các vt liu thô quan trng cho keo
dán g bn liên kng keo không màu và d dàng
áp dng  nhi phòng là nhm. [IV- 145]
Hin nay, mt s loc bán ph bin trên th
ng là nhp t Trung Quc, Hàn Quc.
t, polymer có các ng dng rng rãi trong nhi
vc sn xut. Mi loi polymer bên cm còn mt s m.
n vic nghiên cu tng hp ra các loi
polymer m có nhng tính cht mong mu  thc hin m
ng mt rt nhiu thi gian và chi phí. Vì vy vic nghiên cu, phi trn hn
hp polymer t 2 hay nhiu loi polymer khác nhau  hn hp polymer là con
 có th nhc các vt liu mi va nhanh, va
r vi các tính cht có th u khin theo mong mu
b m
 tin hành pha trn mt hn hp pol i ta cn xác
nh các tính cht vt lý và hóa hc mà s trn s c; t n các
polymer có nhng tính cht cn thit ví d  tr bn
 thc, nhi nóng ch
i xelllulose. Si bông chính là mt loi polymer thiên nhiên
t cellulose thun cht. Cây bông thuc loi cây b
n thành qu có v bao cha các hc che b
bông.
c tính ca si bông là loi si thiên nhiên, chúng có kh c,
nh c và mao dn rt cao. Si bông có th thn 65% so vi trng
ng. Trong ch bii ta phân bit các loc tiên theo chiu dài
ca s sch ca cun si. Si bông càng dài thì càng

17
có ch ng cao. Nhóm tt nht si bông có chiu dài trên 32 mm loi này
chim khong 8% tng sng th gii c trng ti Florida, Ai
Cp)n loi si bông có chiu dài 25-30mm, loi này chim khong
90% tng sng th gii. Loi si bông có chiu dài nh m
khong 2% ( , Trung Quc). ng kính si bông t n 0,04mm.
Sc. , dui th
Khi m hot s d. S b
n 20%.  d a si si t v 
bù l dãn ca su. Vì cu trúc phân t ca si bông nên
có th chc nhi và cht kim. Chúng rt bn. Tùy thuc thuc theo yêu
cu ca tng ng dng, si bông thô có th ch bin qua nhin khác
nhau. Mi si bông bao gm 20-30 lp cellulose vi cu trúc xon vào nhau.
Qua th t sp xc bit ca cellulose nên si bông rt chc. Vì vy dùng si
bông v bn, v c vt liu.
Các thit b phc v nghiên cu  tài:
1) T sy có h thu khin nhi- Vin
2) Thit b ki bn un R
u
máy HounsField H50KS Vin
3) Thit b ki bn nén R
n
máy HounsField H50KS  Vin
4) Thit b kim tra c ht (Laze)  Vin
5) Máy khuy cm tay - Vin
6) Máy khuy to - Vin
7) Máy kim tra thành phn khoáng XRD  Vin Vt liu xây dng
8) Kính hin t quét (SEM)  Vin Vt liu Xây dng
9) Máy bàn tua tin ct  Bát Tràng

18
10) Mo hình sn phm gm  Bát Tràng
11) Cân k thu chính xác 10
-2
gam - Vin
12) Cân 5 kg  Vin


















19
PHẦN III- NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
1)- Nghiên cu la chn nguyên liu cho nghiên cu th nghim
Sau mt thi gian kho sát nguyên liu c s dng ph
bin nht hin nay ti mt s  sn xut gm s ca Bát Tràng, công ty CP

s Viglacera Thanh trì, thy rng thc t hin nay loi bt thc
s dng ph bin nht là: bt thch cao c sn xut t c
(Nhch cao Lào, Thái Lan), thch cao sn xut t liên doanh vi
Lào (Ngun g  , bt thch cao nhp t   c, Thái Lan,
Trung quc).
c khai thác ti tnc nhp v Vit
Nam có hai dng: Thch cao loi cc và thch cao sàng tuyn.
Thch cao loi cc: (S liu ca nhà cung cp)
- ng CaSO
4
.2H
2
O>95%, SO
3
>43%
- Hình dng: Cc to, tng; c: 150-300mm;
- Khng riêng: 2,31-2,33g/cm
3
;
- Màu sc: Trng xám, trng ngà, vàng nht.
Thch cao sàng tuyn:
- ng CaSO
4
.2H
2
O>95%, SO
3
>43%
- Hình dng: Cc nh c: 5- 149 mm;
- Khng riêng: 2,31-2,33g/cm

3
;
- Màu sc: Trng xám, trng ngà, vàng nht;
ch cao nhp t Thái Lan (S liu ca nhà cung cp)

20
- ng CaSO
4
.2H
2
O>95%,
-  m <3%,
- Hình dng: cc nh
- Màu sc: màu sc trng xám, trng xám pht xanh, vàng nht;
- c < 2inch
thành phn hóa, thành phn khoáng, mt s ch ta
mt s loi thc s dng ph bin làm khuôn to hình sn phm
gm s  tài chn làm nguyên li nghiên cu
Bảng 3: Thành phần hóa của một số mẫu thạch cao
TT
Ch tiêu (%)
Thch cao Lào
Thc

1
MKN
8,85
7,82
QTPT VLXD
2

SiO
2

0,20
0,14
QTPT VLXD
3
Fe
2
O
3

0,25
0,01
QTPT VLXD
4
Al
2
O
3

0,15
0,10
QTPT VLXD
5
CaO
36,76
37,52
QTPT VLXD
6

MgO
1,30
1,21
QTPT VLXD
7
SO
3

51,16
52,88
ASTM C471M-1:06
8
K
2
O
0,15
0,13
QTPT VLXD
9
Na
2
O
0,00
0,00
QTPT VLXD
(Kết quả thử nghiệm tại Viện Vật liệu Xây dựng- Xem phần phụ lục)

21
Bảng 4: Thành phần khoáng, chỉ tiêu cơ lý của một số mẫu thạch cao
TT

Ch tiêu
Thch cao
Lào
Thch cao
c
Ghi
chú
1
Thành phn khoáng vt (%)
Bassanite - - CaSO
4
. 0,5H
2
O
Anhydrit  CaSO
4


70-72
25- 27

80-82
15-17

2
 c (%) ngâm sau 2 h
22-24
20-22

3

 bn un R
u
(MPa )
1,70
2,27

4
 bn nén R
n
(MPa)
6,12
11,00

5
 co (%)
2,02
1,64

6
T l c/thch cao
0,68-0,72
0,5

7
C ht (µm)

 110

8
Thn (phút)

15-20
25-28

(- Kết quả thử nghiệm thành phần khoáng tại Viện Vật liệu Xây dựng - Xem
phần phụ lục)
(- Kết quả thử nghiệm độ bền uốn R
u
, độ bền nén R
n
, cỡ hạt, độ hút nước,
độ co, thời gian đóng rắn tại Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp -
Xem phần phụ lục)
( Kết quả tỷ lệ đóng rắn nước/thạch cao- số liệu của nhà cung cấp)


22
Qua kho sát thc t, hi bn tui th khuôn to hình sn phm
gm s bo c khong 200 ln ép là khuôn b i
thay. Vi khuôn to hình b c khong 55- 60 ln vi
loi khuôn có ha tit trang trí tinh xc khong 65-70 ln vi loi khuôn
rng, a tii loi ra rt
nhiu. Cht thi rn này  lý tái s d sn xut sn
phm gm s i tiêu phí mt khon không nh vào vic thuê bc
d, vn chuyn khuôn thi loi góp phn gây  ng t ng, cnh
quan. Vì vc tui th khuôn th còn góp
phn hn ch cht thi rn, cht thi khí khi sn xut thch cao, bo v môi
ng, cnh quan thiên nhiên.  tiêu k thut ca khuôn thch cao
c s dng ti Bát Tràng:
Bảng 5: Chỉ tiêu kỹ thuật khuôn thạch cao đang sử dụng tại Bát Tràng
(Mẫu đối chứng)

Loi khuôn
 c
(%)
 bn un R
u

(MPa)
 bn nén R
u
(MPa)
 bn s
dng (Ln)
Khuôn to
hình do
22-25
1,7
6,12
200
 
rót
26-28
1,8
6,50
55-70
(- Kết quả thử nghiệm độ hút nước, độ bền uốn, độ bền nén tại Viện Nghiên
cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp- Xem phụ lục)
(- Độ bền sử dụng – Số liệu của cơ sở sản xuất gốm sứ)
   tính cht vt lý ca polyvinyl axetat PVA
c
, Polyvinyl ancol

PVA, Polyvinyl acrylic PVA
c
, nhóm thc hi tài ng nghiên cu

23
to composite nn khoáng cht thch cao kt hp vi các loi nha trên. Loi
 bn un, bn nén pht các yêu c làm
khuôn to hình sn gm s   thm thc b mt phi
i nhiu so vi khuôn thch cao  bn s dng phi gp
nhiu ln khuôn thch cao.
Nguyên tc kt hp, phi trn là: to mu thch cao vi tng loi nh
l  xem loi nào cho hiu qu nh tính, chc loi nha kt hp ri
ng nhac sao cho mt t v 
u  hp th c b mt. Bên cn hành vic
nghiên cu phi trn cùng hai loi nh có th c h vt liu composite
nn khoáng cht thn. c bit cho
yêu cu ch bn un R
u
 bn nén R
n
 c  phù hp cho
làm khuôn to hình sn phm gm s.
2) - Nghiên cu trong phòng thí nghim
* Vi h composite nn khoáng cht thch cao vi Polyvinyl acrylic (PVA
ac
):
c bnh mc 1000ml, Cân PVA
ac
b chính xác
10

-2
g cho vào bình nha, dùng máy khuy cm tay khuu( 1 phút), cân thch
cao cho vào, dùng máy khuy cm tay khuu (5 phút) ri  ra to m
 bn uc 15x42x160mm), m bn nén hình tr c
( 32, cao 29-32 mm), m  c (50 x 50 x 10) mm theo các
i tr





24
Bảng 6: Đơn phối trộn và các chỉ tiêu kỹ thuật của mẫu thạch cao nội (Đá gốc
Lào) với hệ PVA
ac
Ký hiu
mu
T.cao ni
%
PVA
ac
%
c
% so vi
thch
cao
T.gian
n
(Phút)
R

u
(MPa)
R
n

(MPa)
 hút
c(
%)
 co
(%)
M
1.0

100
0
70
15-17
1,70
6,12
24
2,12
M
1.1

95
5
70
30
1,90

7,00
20
2,05
M
1.2

90
10
70
45
2,00
7,50
16
2,05
M
1.3

85
15
70
70




M
1.4

80
20

70
120
Mm



Bảng 7: Đơn phối trộn và các chỉ tiêu kỹ thuật của mẫu thạch cao Đức với hệ
PVA
ac
Ký hiu
mu
Tcao
c
%
PVA
ac
%
c
(% so
vi
thch
cao)

rn
(Phút)
R
u
(MPa)
R
n

(MPa)
 hút
c
(%)
 co
(%)
M
2.0

100
0
50
20
2,27
11,00
20-22
1,85
M
2.1

95
5
50
35
2,50
11,50
19-22
1,85
M

2.2

90
10
50
45
2,65
11,90
17-18
1,80
M
2.3

85
15
50
80




M
2.4

80
20
50
120
Mm

25
(Kết quả thử nghiệm tại Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp-
Xem phần phụ lục)
Kt lun: Vi h composite t thch cao và PVA
ac
mc các
ch  tài s không chn h nha này.
* Vi h composite nn khoáng cht thch cao vi Popyvinyl ancol (PVA):
c bnh mc 1000ml, Cân PVA b chính
xác 10
-2
g cho vào bình nha, dùng máy khuy cm tay khuu( 1 phút), cân
thch cao cho vào, dùng máy khuy cm tay khuu (10 phút) r ra to
m  bn uc 15x42x160mm), m   bn nén hình tr
kích c (  32, cao 29-32 mm), m  c (50 x 50 x 10) mm
i tr
Bảng 8: Đơn phối trộn và các chỉ tiêu kỹ thuật của mẫu thạch cao nội với
hệ PVA ancol
Ký
hiu
mu
Thch
cao ni
%
PVA
%
c

% so
vi
thch
cao
Tgian

rn
(Phút)
R
u
(MPa)
R
n

(MPa)
 hút
c
(%)

co
(%)
M
1.5

100
5
70
35
2,00
7,00

20-22
2,12
M
1.6

90
10
70
45
2,26
7,50
17-18
2,10
M
1.7

85
15
70
80




M
1.8

80
20
70

120
Mm



(Kết quả thử nghiệm tại Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp-
Xem phần phụ lục)