Giáo trình Vật liệu xây dựng - NXB Giao Thông Vận Tải_02 potx

28








CHƯƠNG 2
VẬT LIỆU ðÁ THIÊN NHIÊN

1. KHÁI NIỆM:
Vật liệu ñá thiên nhiên là vật liệu xây dựng ñược sản xuất từ ñá thiên
nhiên, có hoặc không gia công cơ học (nổ mìn, ñập, nghiền, cưa, ñực, chạm,
ñánh bóng…).
Do chỉ sử dụng các hình thức gia công cơ học nên vật liệu ñá thiên nhiên
hầu như vẫn giữ nguyên các tính chất cơ lý của ñá gốc. Bởi vậy muốn nghiên
cứu vật liệu ñá thiên nhiên cần phải tìm hiểu về ñá và trước hết là về khoáng
vật - cơ sở kiến tạo nên ñá thiên nhiên.
Khoáng vật là những chất hoá học ñược tạo thành do kết quả của những
quá trình hoá lý tự nhiên khác nhau xảy ra trong vỏ quả ñất.
Mỗi loại khoáng vật ñược ñặc trưng bởi sự ñồng nhất về thành phần hoá
học, cấu trúc và tính chất vật lý;
Thí dụ: khoáng vật thạch anh có thành phần
hoá học là SiO
2
, cấu trúc tinh thể hình khối lăng trụ hai ñầu có tháp nhọn và có
các tính chất vật lý như: khối lượng riêng 2,658 g/cm
3

, trong suốt, ánh thủy
tinh, ñộ cứng 7, …
ðá thiên nhiên là một tổ hợp có quy luật của một hay nhiều loại khoáng
vật.
Những loại ñá chỉ do một loại khoáng vật tạo thành ñược gọi là ñá ñơn
khoáng (như ñá vôi, ñá thach cao …), còn những loại ñá tạo thành từ hai loại
khoáng vật trở lên ñược gọi là ña ña khoáng (ñá granít gồm có khoáng vật thạch
anh, fenspat, mica và một số khoáng vật có màu sẫm khác). ðá thiên nhiên tạo
thành do những quá trình ñịa chất khác nhau xảy ra trong nhiều triệu năm. Theo
ñiều kiện tạo thành, ñá thiên nhiên ñược chia ra làm 3 nhóm: ñá magma, ñá
trầm tích và ñá biến chất.


29
2. ðÁ THIÊN NHIÊN
2.1. ðá magma:
2.1.1. ðặc ñiểm và phân loại ñá magma
ðá magma tạo thành do khối silicát nóng chảy (gọi là khối magma) từ
lòng trái ñất xâm nhập vào lớp vỏ quả ñất hoặc phá vỡ lớp vỏ này phun lên bề
mặt quả ñất rồi nguội ñi tạo thành. Theo vị trí hình thành ở vỏ quả ñất, ñá
magma ñược chia ra 2 loại: ñá magma xâm nhập (hay ñá magma dưới sâu) và
ñá magma phún suất.
ðá magma xâm nhập nằm sâu hơn trong vỏ trái ñất. Các lớp ñất ñá ở
phía trên gây nên áp lực lớn hơn và làm chậm quá trình nguội lạnh của khối
magma trong khi kết tinh hành ñá. Bởi vậy ñá magma xâm nhập có cấu trúc tinh
thể lớn, ñộ ñặc chắc cao, khả năng chịu lực lớn và ít hút nước.
ðá magma phún xuất ñược tạo thành từ khối magma phun lên trên mặt
ñất. Do trong quá trình hình thành ñá phải chịu áp suất thấp và tốc ñộ nguội
lạnh nhanh nên chỉ một bộ phận khoáng vật kết tinh với kích thước tinh thể bé,
không hoàn chỉnh, còn phần lớn chưa kịp kết tinh mà tồn tại ở dạng vô ñịnh

hình. Bên cạnh ñó hiện tượng các chất khí và hơi nước không kịp thoát ra, ñể
lại trong ñá nhiều lỗ rỗng. Bởi vậy ñá magma phún xuất thường có cường ñộ
thấp và ñộ rỗng lớn.
Theo hàm lượng oxýt silic trong ñá, ñá magma còn ñược chia ra:
- ñá magma axit (SiO
2
> 65%)
- ñá magma trung tính (SiO
2
: 65 - 55%)
- ñá magma bazơ (SiO
2
: 55 - 45%)
- ñá magma siêu bazơ (SiO
2
< 45%).

2.1.2. Các khoáng vật tạo ñá macma chủ yếu:
Thạch anh là SiO
2
ở dạng kết tinh, tinh thể hình lục lăng hai ñầu hình
tháp nhọn, ít khi trong suốt mà thường có màu trắng sữa, khối lượng riêng
2,65g/cm
3
,
ñộ cứng 7, cường ñộ chịu nén rất cao (khoảng 2000 MPa), chống
mài mòn tốt và ổn ñịnh với axit (trừ axit flohydric và axit photphoric). Ở nhiệt
ñộ thường, thạch anh không tác dụng với Ca(OH)
2
, nhưng trong môi trường hơi

nước quá nhiệt (áp suất 8-13atm và nhiệt ñộ 175 - 200
o
C) phản ứng sẽ xẩy ra
tạo thành sản phẩm hydrosilicat canxi. Ở nhiệt ñộ 573
0
C, thạch anh có sự biến
ñổi thù hình và nở thể tích 1,5%. Tới nhiệt ñộ 1710
0
C, thạch anh bị chảy lỏng
và khi nguội ñi
chở thành thủy tinh – một dạng thạch anh có cấu trúc thủy tinh.

30
Phenspat là khoáng vật khá phổ biến, có mặt trong nhiều loại ñá, ó
Phenspat có thành phần hoá học là các alumo silicat của kali hai loại:thẳng góc
- octocla(K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2 -
fenspat kali), xiên góc -
plagiocla(Na
2
O.Al
2
O
3

.6SiO
2 -
fenspat natri) và CaO.Al
2
O
3
.6SiO
2 -
fenspat
canxi. Fenspat có màu biến ñổi từ trắng, trắng xám, vàng ñến hồng ñỏ, khối
lượng riêng 2,55 – 2,76 g/cm
3
, ñộ cứng 6 cường ñộ chịu nén giới hạn 120-170
MPa, nhiệt ñộ nấu chảy 1170-1550
0
C. fenspat kém ổn ñịnh với nước, ñặc biệt
là nước có chứa C0
2
. Sau khi bị phong hoá, fenspat tạo thành khoáng vật
kaolinit Al
2
0
3
.2Si0
2
.2H
2
O, thành phần chủ yếu của ñất sét:
K
2

O.Al
2
O
3
.6SiO
2
+ CO
2
+ H
2
O
=
K
2
CO
3
+4
SiO
2
+
Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O
Mica là những alumôsilicat ngậm nước rất phức tạp phổ biến nhất là hai

loại : biôtit và muscovit.
Biôtit có công thức K(Mg,Fe)
3
.(Si
3
AlO
10
).(OH,F)
2
. Do chứa oxit manhê
và oxit sắt nên biotit có màu nâu và ñen bởi vậy có tên gọi là mica ñen:
Muscovit có công thức K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
.2H
2
O. Do không chứa hai loại oxit
trên nên muscovit trong suốt và vì vậy có tên giọ là mica trắng. Mica có ñộ
cứng 2 - 3, khối lượng riêng 2,76 -3,2 g/cm
3
, cấu trúc dạng vẩy nên dễ tách
thành lớp. Chứa mica trong thành phần sẽ làm cho ñá khó gia công
mài nhẵn và tính chất cơ học bị giảm.

Các khoáng vật mầu sẫm chủ yếu gồm có amfibôn, pirôxen, olivin…

Các khoáng vật này có màu sẫm (từ màu lục ñến màu ñen) cường ñộ cao, dai ,
khó gia công.
2.1.3 - Các loại ñá magma thường dùng trong xây dựng:
ðá magma xâm nhập :
Granit (còn gọi là ñá hoa cương) là loại ñá axit, có thành phần khoáng
vật gồm có thạch anh(20 – 40%), fenspat (40-70%), mica(5-20%) và các
khoáng vật màu sẫm như amfibon và piroxen. Granit có cấu trúc toàn tinh, tinh
thể dạng hạt, rất ñặc chắc, màu sắc thay ñổi từ xám sáng màu hồng, khối lượng
thể tích 2600 – 2700 kg/m
3
. Cường ñộ chịu nén của ñá granit rất lớn: 120 –
150 MPa và khả năng chịu gia công cơ học cũng rất tốt. Granit ñược sử dụng
làm ñá hộc ñể xây, ñá dăm ñể lát ñường, làm cốt thép bê tông, cũng ñược gia
công cẩn thận ñể làm phiến xây hay làm ñá ốp lát. Chú ý không dùng granit cho
các công trình chịu nhiệt .
Syênit là một loại ñá trung tính, thành phần khoáng vật gồm có fenspat,
mica và khoáng chất mẫu sẫm, syênit có màu hồn và sẫm hơn màu của granit.

31
ñá có cấu trúc toàn tinh ñều ñặn, khối lượng thể tích 2400-2800 kg/m
3
và cường
ñộ chịu nén 150 – 200 MPa. Syênit ñược sử dụng trong xây dựng khá rộng rãi
với công dụng giống như ñá granit .
Diorit là loại ñá trung tính có thành phần khoáng vật chủ yếulà
plagioclaz trung tính(chiếm 3/4), hocblen, augit, biotit, amfiboniroxen và cả
mica. ðá dirit có màu xam, xám lục xen lẫn các vết xẫm và trắng, khối lượng
thể tích 2900-3300 kg/m
3
, cường ñộ chịu nén 200-350 MPa. Diorit rất dai ,

chống va chạm tốt, chống phong hoá cao, dễ mài nhẵn, ñánh bóng nên thường
ñược dùng làm mặt ñường và ñể sản xuất tấm ốp.
Gabro là lọai ñá bazơ gồm có khoáng vật fenspat và các khoáng vật mầu
xẫm. Gabro thường có màu xẫm từ lục ñến ñen.
ðá magma phún xuất :
Poocfia là loại ñá axit, có cấu trúc tinh thể lớn trên nền vi tính (gọi là cấu
trúc poocfia hay cấu trúc ban trạng). ðá poocfia ñược chia làm các loại: poocfia
thạch anh (tương tự granit), poocfia thiếu thạch anh (tương tự syênit). Poocfia
có tính chất gần giống các loại ñá dưới sâu song do cấu trúc không ñều và có
hạt tinh thể lớn của fenspat nên khả năng chống phong hoá kém, cường ñộ chịu
nén 130-180 MPa. Poocfia ñược dùng ñể gia công các cấu kiện, tấm ốp và sản
xuất ñá dăm.
Diabaz là một loại ñá bazơ, tương tự như ñá gabro về thành phần khoáng
vật. Diabaz có mầu lục nhạt tới tro xám, cường ñộ nén từ 300-400MPa, rất dai
và khó mài mòn. ðá ñược dùng chủ yếu ñể sản xuất vật liệu làm ñường.
Bazan cũng là một loại ñá bazơ và thành phần khoáng tương tự như
gabro. ðá có cấu trúc ẩn tinh hay poocfia, khối lượng thể tích 2900-3500 kg/m
3
,
cường ñộ chịu nén biến ñộng nhiều tuỳ theo vết nứt và lỗ rỗng 100-500 MPa,
rất cứng, giòn, chống phong hoá cao và rất khó gia công. ðá bazan là loại ñá sử
dụng phổ biến nhất, thường dùng ñể làm ñường, làm cốt liệu bê tông.
Anñêzit là loại ñá trung tính, có thành phần khoáng vật gần giống với
diorit, chủ yếu là plagiolaz và các khoáng vật màu sẫm (angit). ðá có màu xám
ñến xám sẫm, khối lượng thể tích 2200-2700 kg/m
3
, cuờng ñộ chịu nén 120-
240MPa, chịu ñược axit. ðá anñêait ñược dùng làm vật liệu chống axit (tấm ốp
hay ñá dăm cho bê tông chống axit).
Ngoài những loại ñá magma phún xuất ñặc chắc vừa trình bày còn có một

số loại ñá rời rạc (tro núi lửa, cát núi lửa và sỏi ñá bột) hay ñá ở dạng keo kết từ
các loại sản phẩm núi lửa rời rạc (tup núi lửa, tup dung nham và tơ rat).
Tro núi lửa chính là phần dung nham núi lửa ñược phun lên rồi rơi xuống
và nguội lạnh nhanh, tồn tại ở dạng bột. Bộ phận hạt có kích thước lớn (tới

32
5mm) ñược gọi cát núi lửa. Dung nham núi lửa ñược phun lên rồi nguội lạnh
nhanh thành những hạt có kích thước 4-30mm ñược gọi là sỏi ñá bọt. Sỏi ñá bọt
là loại ñá rất rỗng (ñộ rỗng tới 80%), khối lượng thể tích trung bình 500kg/m3,
ñộ hút nước thấp và hệ số truyền nhiệt nhỏ (0,12-0,2cal/m.
0
C.h) vì lỗ rỗng lớn
và kín, cường ñộ chịu nén 2-3 MPa.
Sỏi ñá bọt và cát núi lửa thường ñược dùng làm cốt liệu cho bê tông nhẹ,
còn tro núi lửa ñược dùng làm vật liệu cách nhiệt và làm bột mài.
Tup núi lửa là loại ñá rỗng do tro núi lửa tự lèn chặt và dính kết lại.
Loại tup núi lửa lèn chặt nhất gọi là tơrat.
Những loại tup núi lửa, tơrat và sỏi ñá bọt ở trạng thái nghiền nhỏ cùng
với tro núi lửa thường dùng làm phụ gia hoạt tính rắn trong nước cho các chất
kết dính vô cơ như vôi xi măng.
Tup dung nham là một loại ñá do tro và cát núi lửa lẫn trong dung nham
nóng chảy rồi nguội lạnh mà tạo thành. Tup dung nham là một loại ñá rất rỗng,
khối lượng thể tích 750-1400 kg/m
3
, cường ñộ chịu nén 6-10 MPa, hệ số truyền
nhiệt 0,3 kcal/m.
0
C.h. Tup dung nham thường ñược xẻ thành bloc ñể xây tường
hay nghiền làm ñá dăm dùng cho bê tông nhẹ.
2.2. ðá trầm tích:

2.2.1. ðặc ñiểm và phân loại ñá trầm tích
ðá trầm tích ñược tạo thành trong ñiều kiện nhiệt ñộng học của vỏ trái
ñất thay ñổi. Do sự tác ñộng của các yếu tố nhiệt ñộ, nước và các tác dụng hoá
học mà nhiều loại ñất ñá bị phong hoá, vỡ vụn ra. Nhờ gió và nước cuốn ñi rồi
lắng ñọng lại thành từng lớp, sau ñó dưới áp lực và trải qua các thời kỳ ñịa chất
chúng ñược gắn kết lại băng các chất kết dính thiên nhiên tạo thành ñá trầm
tích. Căn cứ vào nguồn gốc, ñá trầm tích còn ñược chia ra làm ba loại: ñá trầm
tích cơ học, ñá trầm tích hoá học và ñá trầm tích hữu cơ.
ðá trầm tích cơ học: là do các sản phẩm của quá trình phong hoá tích tụ
hay lắng ñọng lại tạo nên, chúng có thể ở trạng thái hỗn hợp hạt rời rạc (cát,
cuội, sỏi…) hay ñược gắn kết bằng các chất keo tự nhiên (sa thạch, cuội kết,
dăm kết…)
ðá trầm tích hoá học do các chất hoà tan trong nước lắng ñọng xuống
và gắn kết lại mà tạo thành. Cũng bởi vậy ñá có ñặc ñiểm là thành phần khoáng
vật tương ñối ñơn giản và ñồng ñều hơn ñá trầm tích cơ học. Những loại ñá
trầm tích hoá học ñiển hình là ñá vôi, ñá ñôlômit, manhezit, ñá thạch cao …
ðá trầm tích hữu cơ :là do phần xác vô cơ của ñộng thực vật lắng ñọng
và liên kết với nhau bằng chất kết dính tự nhiên tạo thành, thí dụ: ñá vôi sò, ñá
phấn, ñá ñiatômit, trepen…

33
Do ñiều kiện tạo thành, ñá trầm tích ñá trầm tích có ñặc ñiểm chung là có
tính phân lớp rõ rệt, các lớp khác nhau chiều dày, màu sắc, thành phần, ñộ lớn
hạt, ñộ cứng… Cường ñộ nén theo phương vưông góc với các lớp luôn luôn
cao hơn cường ñộ nén theo phương song song với thớ. ðá trầm tích không ñặc
chắc bằng ñá magma vì các chất keo thiên nhiên không chèn ñầy thể tích rỗng
giữa các hạt và bản thân chất keo khi khô kết co lại. Một số loại ñá trầm tích
khi hút nước có cường ñộ giảm ñi rõ rệt, thậm chí còn bị tan ra trong nước.
Do ñá trầm tích khá phổ biến lại dễ gia công nên nó ñược sử dụng khá
rộng rãi làm vật liệu xây dựng và làm nguyên liêu sản xuất.

2.2.2. Các khoáng vật tạo ñá trầm tích chủ yếu
Nhóm ôxyt silic:

Các khoáng vật phổ biến nhất của nhóm này là: opan, canxeñoan và
thạch anh trầm tích.
Opan (SiO
2
.2H
2
O) là khoáng vô ñịnh hình, chứa 2,14% nước (ñôi khi
ñến 34%). Khi nung nóng một phần nước bị mất ñi. Opan thường không màu
hay màu trắng sữa, nhưng khi lẫn tạp chất thì có thể có màu vàng, xanh hoặc
ñen. Opan có khối lượng riêng 2,5 g/cm
3
, ñộ cứng 5 - 6, rất giòn. ðiểm ñáng
chú ý là opan có thể tác dụng với vôi ở nhiệt ñộ bình thường ñể tạo thành sản
phẩm hydrosilicat canxi rắn chắc trong nước; bởi vậy nó còn ñược coi là chất
phụ gia hoạt tính rắn trong nước dùng với các chất kết dính vô cơ (như vôi, xi
măng).
Chanxeñoan (SiO
2
) là họ hàng của thạch anh, cấu tạo ẩn tinh dạng sợi.
Chanxeñoan có màu sắc từ trắng, xám, vàng sáng ñến tro, xanh; khối lượng
riêng 2,6 g/cm
2
, ñộ cứng 6.
Thạch anh trầm tích ñược lắng ñọng trực tiếp từ dung dịch hay do tái
kết tinh từ opan và chanxeñoan.
Ngoài ra trong ñá trầm tích cũng còn có cả khoáng vật thạch anh kết tinh

(ñã ñược miêu tả trong mục 2.2.) khi khoáng vật này nằm trong cát thạch anh
hay ñá sa thạch.
Nhóm cacbonat:
Các khoáng vật của nhóm cacbonat rất phổ biến trong các loại ñá trầm
tích. Trong số này, quan trọng nhất là các khoáng vật canxit, ñôlômit và
manhezit.
Canxit (CaCO
3
) là khoáng không màu song nếu lẫn tạp chất thì có thể có
các màu khác nhau. Canxit có khối lượng riêng 2,7g/cm
3
, ñộ cứng 3 , cường ñộ

34
trung bình ; dễ tan trong nước nhất là nước có chứa CO
2
; khi gặp axit
clohyñric nồng ñộ 10% thì sủi bọt mạnh.
ðôlômit (CaMg(CO
3
)
2
) là khoáng vật có màu hay màu trắng, khối lượng
riêng 2,8 g/cm
3
, ñộ cứng 3 - 4, cường ñộ cao cường ñộ của khoáng vật canxit.
Khi ở dạng bột và bị nung nóng cũng có hiện tượng sủi bọt trong dung dịch axit
clohyñric nồng ñộ 10%.
Manhezit (MgCO
3

) là khoáng không màu hoặc màu trắng xám, vàng và
nâu, khối lượng riêng 3,0g/cm
3
, ñộ cứng 3,5 - 4,5 và có cường ñộ khá cao, khi
nung nóng manhezit cũng tan ñược trong axit clohydric.
Nhóm khoáng chất sét :

Các khoáng sét ñóng vai trò rất quan trọng trong ñá trầm tích, chúng là
thành phần chính của ñất sét và là tạp chất trong nhiều loại ñá trầm tích khác.
Thành phần hoá học của các khoáng vật sét ñều là các alumosilicat ngậm nước.
Các khoáng vật sét phổ biến là kaolimit, montmorilônit và mica ngậm nước.
Kaolinit-Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O. là khoáng vật có màu trắng, ñôi khi có màu
xám hay màu xanh; khối lượng riêng 2,6 g/cm
3
, ñộ cứng 1. Kaolinit ñược hình
thành do kết quả phân huỷ fenspat, mica và một số loại silicat khác. Khoáng vật
này là thành phần chủ yếu của ñất kaolanh và các loại ñất sét khác.
Montmôrilonit là khoáng sét ñược tạo thành trong môi trường kiềm, tại
các vùng biển hoặc trên các lớp ñất ñá bị phong hoá. Khoáng vật này là thành
phần chính của ñất bentônit và cũng là chất keo tự nhiên gắn kết các hạt cát tạo
thành ñá sa thạch.
Mica ngậm nước là khoáng vật ñược tạo thành do sự phân huỷ mica và

một số silicat khác.
Các khoáng vật sét làm giảm ñộ bền nước của ñá vôi và ñá sa thạch.
Nhóm sunfát :

Khoáng vật phổ biến nhất của nhóm sunfat là khoáng vật thạch cao và
khoáng vật anhyñrit.
Thạch cao (CaSO
4
.2H
2
O) là khoáng màu trắng hay không màu, khi lẫn
tạp chất thì có thể có các màu xanh, vàng hoặc ñỏ. Tinh thể của thạch cao có
dạng bản và ñôi khi là dạng sợi. Thạch cao có khối lượng riêng 2,3 g/cm
3
, ñộ
cứng 2 và dễ tan trong nước (ñộ hoà tan lớn hơn canxit 75 lần).
Anhyñrit (CaSO
4
) là khoáng vật kết tinh dạng tấm dày hoặc lăng trụ,
màu trắng và ñôi khi có màu xanh da trời. Anhyñrit có khối lượng riêng 3g/cm
3
,
ñộ cứng 3. Thường gặp anhyñrit trong các tầng ñá hoặc các mạch nhỏ cùng với

35
thạch cao và muối mỏ. Khi anhydrit tác dụng với nước ở áp suất thấp sẽ chuyển
thành thạch cao và tăng thể tích 30%.
2.2.3. Các loại ñá trầm tích thường dùng trong xây dựng:
ðá trầm tích cơ học

Sa thạch là loại ñá ñặc do các hạt cát thạch anh gắn kết bằng các chất
keo tự nhiên (ñất sét, oxyt silic, oxyt sắt, cacbônat canxi …). Tuỳ theo chất keo
gắn kết mà sa thạch có tên gọi khác nhau(sa thạch sét, sa thạch silic…) Trong
sa thạch silic ñược xem là tốt nhất vì có ñộ cứng cao, cường ñộ nén có thể ñạt
tới 300MPa. Trong xây dựng thường dùng sa thạch silic ñể làm ñá dăm làm
ñường và làm cốt liệu cho bê tông; cũng dùng ñể sản xuất ñá hộc và ñá lát.
Cát sỏi là dạng hạt rời rạc có ñường kính hạt từ 0,14-5mm ñối với cát và
từ 5-70mm ñối với sỏi. Cát sỏi là vật liệu quan trọng ñể làm cốt liệu cho bê
tông và vữa.
Cuội kết và dăm kết là những loại ñá ñặc và một loại bê tông tự nhiên có
cấu tạo tương tự sa thạch. Khi các hạt ñược gắn kết là sỏi thì ñá ñược gọi là
cuội kết còn khi các hạt ñược gắn kết là ñá dăm tự nhiên thì ñá ñược gọi là dăm
kết. Tính chất cơ lý của ñá phụ thuộc vào tính chất của hạt cuội và hạt dăm
cũng như tính chất của chất keo tự nhiên. Cuội kết và dăm kết ñược dùng ñể
sản xuất ñá hộc và ñá dăm.
ðất sét là trầm tích cơ học hạt mịn mà thành phần chủ yếu là các khoáng
vật sét. ðất sét là nguyên liệu ñể sản xuất vật liệu gốm xây dựng (gạch, ngói…)
và sản xuất xi măng.
ðá trầm tích hoá học

ðá vôi có thành phần khoáng vật chủ yếu là canxit CaCO
3
và có thể lẫn
các tạp chất. ðá vôi tinh khiết có mầu trắng còn khi có tạp chất thì có thể có
nhiều mầu khác nhau: tro xám, xanh nhạt, vàng, hồng xẫm và ñen. ðá vôi có
khối lượng thể tích 1700 - 2600 kg/cm
3
, c
ó ñộ cứng cấp 3 và có cường ñộ chịu
nén giới hạn 60 - 180 MPa. ðá vôi ñược dùng ñể chế tạo ñá ốp trang trí, cốt

liệu cho bê tông, ñá dăm làm ñường, ñá hộc ñể xây. ðá vôi còn là nguyên liệu
không thể thiếu ñể sản xuất vôi và xi măng.
ðá ñôlômít là loại ñá ñặc có thành phần khoáng vật chủ yếu là khoáng
vật ñôlômít CaCO
3
MgCO
3
. ðá ñôlômít có tính chất giống ñá vôi nhưng chất
lượng cao hơn. Sử dụng ñá ñôlômít cũng giống như việc sử dụng ñá vôi. Ngoài
ra nó còn ñược dùng ñể sản xuất vật liệu chịu lửa và chất kết dính vô cơ.
ðá manhêzit có thành phần khoáng vật chủ yếu là manhêzit MgCO
3
. ðá
manhêzit cũng ñược dùng ñể sản xuất vật liệu chịu lửa và chất kết dính vô cơ
có tính kiềm.

36
Thạch cao và anhydrit là hai loại ñá ñặc có cùng tên với loại khoáng vật
tạo ra chúng. Cả hai loại ñá này ñều dùng ñể sản xuất ra chất kết dính vô cơ họ
thạch cao như: thạch cao xây dựng, thạch cao cường ñộ cao và thạch cao cứng
(hay xi măng anhydrit). Thạch cao còn là thành phần phụ gia quan trọng trong
sản xuất xi măng poolăng.
ðá trầm tích hữu cơ

So với ñá trầm tích cơ học và ñá trầm tích hoá học, ñá trầm tích hữu cơ
không phổ biến rộng rãi bằng, song nhờ những ñặc ñiểm riêng về thành phần và
cấu trúc, từ ñó là các tính năng kỹ thuật ñặc biệt nên nó vẫn ñược tìm kiếm và
khai thác sử dụng.
Dưới ñây là một số loại ñá trầm tích hữu cơ thường gặp
ðá vôi vỏ sò là một loại ñá rất rỗng do các mảnh vỏ trai, sò, hến gắn kết

lại với nhau bằng chất keo tự nhiên cacbonat canxi. ðá có thành phần khoáng
vật chủ yếu là canxít. Do ñộ rỗng của ñá rất lớn nên khối lượng thể tích của ñá
rất nhỏ, từ 600-1500 kg/m
3
và cường ñộ chịu nén giới hạn chỉ có từ 1-10 MPa.
ðá có khả năng cách nhiệt tốt và dễ gia công nên có thể ñược khai thác làm vật
liệu xây tường (một số ñịa phương gọi là gạch sò), làm cốt liệu cho bê tông nhẹ
và cũng có thể dùng ñể nung vôi.
ðá phấn tạo thành từ các mảnh vụn rất bé của vỏ sò, hến gắn kết lại bằng
chất keo tự nhiên cacbonat canxi nên có thành phần rất giống với ñá vôi vỏ sò
song các tính chất cơ lý thấp hơn rất nhiều. ðá có màu trắng tương ñối thuần
khiết nên ñược dùng ñể sản xuất bột màu vô cơ thiên nhiên dùng cho sản xuất
vật liệu sơn. ðá phấn cũng có thể dùng ñể sản xuất chất kết dính vô cơ.
ðiatômit và Trêpen là những loại ñá trầm tích có nguồn gốc hình thành
từ xác vô cơ của các sinh vật biển mà thành phần khoáng vật chủ yếu là các
oxyt silic vô ñịnh hình (như opan SiO
2
.2H
2
O). ðặc ñiểm của các loại ñá này là
cấu tạo rời rạc, gắn kết yếu, khối lượng thể tích 400-1200 kg/m
3
và cường ñộ
chịu nén rất thấp. Chúng ñược sử dụng làm vật liệu cách nhiệt và ñặc biệt là ñể
làm phụ gia hoạt tính rắn trong nước cho chất dính vô cơ như vôi và xi măng.
2.3 - ðá biến chất :
2.3.1- ðặc ñiểm và phân loại ñá biến chất :
ñá biến chất tạo thành từ ña magma, ñá trầm tích và cả ñá biến chất tre
dưới tác dụng của nhiệt ñộ cao, áp suất lớn hay các chất hoá học thường do
những vận ñộng của vỏ trái ñất gây nên.

Dưới tác ñộng của các tác nhân gây biến chất, các thành phần của ñá ban
ñầu có thể sắp xếp lại và tái kết tinh ở trạng thái rắn. theo ñiều kiện tạo thành,

37
ñá biến chất có thể ñược chia ra làm ñá biến chất khu vực và ña biến chất tiếp
xúc.
ðá biến chất khu vực ñược tạo thành do cả một khu vực rtộng lớn sụt
xuống khi có những vận ñộng kiến tạo của vỏ trái ñất và phía bên trên lại ñược
tích ñọng những lớp trầm tích dày. Lớp ñất dưới sâu chịu tác ñộng của nhiệt ñộ
cao của mag ma trong lòng trái ñất và áp suất lớn của khối trầm tích phía trên
sẽ bị biến chất và thương có cấu tạo dạng phiến.
ðá biến chất tiếp xúc ñược tạo thành nhờ những khối magma nóng chảy
xâm nhập lên vỏ trái ñất làm cho các lớp ñất ña tiếp xúc với nó bị biến chất ñi
dưới tác dụng của nhiệt ñộ cao và áp suất lớn.
Trong quá trình hình thành do phải chịu áp suất lớn và có sự tải kết tinh
nên ñá biến chất thường rắn chắc hơn ñá trầm tích tạo ra nó. Ngược lại ở những
ñá biến chất tạo thành từ ñá magma, do cấu tạo phiến nên tính chất cơ học của
các loại ñá này kém hơn chất cơ học của ñá magma tạo ra nó.
2.3.2. Các khoáng vật tạo ñá biến chất
Do ñá biến chất có nguồn gốc từ ñá magma và ñá trầm tích nên rất nhiều
khoáng vật của ñá biến chất cũng có mặt trong hai loại ñá trên. Tuy nhiên trong
ñá biến chất cũng có một số khoáng vật chỉ hình thành trong quá trình biến chất
như disten, secpentin, clorit… song chúng không phải phổ biến.
2.3.3. Các loại ñá biến chất thường dùng trong xây dựng
ðá gnai (tên khác là phiến ñá ma) là ñá biến chất khu vực do ñá granit tái
kết tinh và biến chất trong ñiều kiện chịu áp suất cao. Mặc dầu thành phần
khoáng vật của ñá gnai gần giống như ñá granit nhưng do có cấu tạo phân lớp
nên ñá nên ñá gnai có tính chất khác ñá granit:cường ñộ theo các phương khác
nhau sẽ khác nhau, dễ bị phong hoá và tách lớp. Việc sử dụng ñá gnai cũng
giống như sử dụng ñá granit.

ðá hoa là ñá biến chất tiếp xúc hay khu vực, do ñá vôi và ñá ñôlômit
biến chất dưới tác dụng của nhiệt ñộ và áp suất lớn. ðá hoa rất ñặc chắc và có
màu sắc cùng hoa văn phong phú. ðá có khối lượng thể tích 2600-2800 kh/m
3
,
cường ñộ chịu nén từ 100-200 MPa (ñặc biệt có thể lên tới 300 MPa), dễ gia
công cơ học. ðá hoa thường ñược làm tấm ốp trang trí, làm bậc thang, lát sàn
và cũng làm cốt liệu cho ñá granito, không nên dùng ñá hoa ở những nơi
thường xuyên chịu tác ñộng của mưa nắng.
ðá quăczit là do sa thạch thạch anh tái kết tinh tạo thành. ðá màu trắng
ñỏ hay tím, chịu phong hoá tốt, cường ñộ chịu nén có thể ñạt tới 400 MPa. Do
ñộ cứng lớn nên khó gia công. ðá quắczit ñược dùng ñể gia công tấm ốp, xây

38
trụ cầu, làm ñá dăm và ñá hộc ñể xây dựng cầu ñường, làm cốt liệu cho bê
tông… quắczit cũng còn ñược dùng ñe sản xuất vật liêu chịu lửa.
Diệp thạch sét tạo thành do sự biến chất của ñất sét dưới áp lực cao. ðá
màu xám sẫm và có cấu trúc dạng phiến. Diệp thạch sét ổn ñịnh ñối với không
khí, không bị nước phá hoại và dễ tách thành lớp mỏng 4-10 mm ñể làm vật
liệu lợp rất ñẹp.

3. VẬT LIỆU ðÁ THIÊN NHIÊN
3.1. Phân loại vật liệu ñá thiên nhiên
ðể tạo ñiều kiện sử dụng hợp lý và có hiệu quả. Cần phải kiểm tra chất
lượng vật liệu ñá thiên nhiên theo các tính chất cơ lý và từ ñó phân loại chúng.
Theo các tính chất cơ lý, vật liệu ñá thiên nhiên thường phân loại theo những
cách dưới ñây.
- Theo khối lượng thể tích ở trạng thái khô, vật liệu ñá thiên nhiên ñược
chia ra:
+ ðá nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1800 kg/cm

3
dùng chủ yếu xây tường
cách nhiệt và làm cốt liệu cho bê tông nhẹ
+ ðá nặng có khối lượng thể tích bằng hay lớn hơn 1800 kg/cm
3
, ñược
dùng
ñể xây móng, xây tường chắn, xây công trình thủy lợi làm ñường, làm cốt liệu
cho bê tông nặng và cũng gia công ñể làm ñá ốp lát.
- Theo cường ñộ chịu nén giới hạn ñể chia thành các mác như sau:
+ ðá nhẹ, có 6 mác:5, 10, 15, 75, 100 và150
+ ðá nặng, có 7 mác: 100, 150, 200, 400, 600, 800 và 1000
- Theo hệ số mềm, chia vật liệu ñá thiên nhiên thành các nhóm như sau:
+ K
m
< 0,6, ñá dùng nơi khô ráo
+ K
m
= 0,6 - 0,75, ñá dùng nơi ít ẩm ướt
+ K
m
= 0,75 - 0,9, ñá dùng nơi ẩm ướt
+ K
m
> 0,9, ñá dùng ñược trong nước
Ngoài cách phân chia loại vừa nêu còn có thể có các cách phân loại khác
chẳng hạn như phân loại vật liệu ñá thiên nhiên theo mục ñích sử dụng như: vật
liệu ñá xây tường, vật liệu ñá làm ñường, vật liệu ñá ốp trang trí, vật liệu ñá làm
cốt liệu bê tông…
3.2. Các dạng vật liệu ñá thiên nhiên dùng trong xây dựng

Các chủng loại vật liệu ñá thiên nhiên dùng trong xây dựng rất phong
phú. Theo ñặc trưng hình dạng bên ngoài có thể giới thiệu một số nhóm chủ yếu
dưới ñây:
3.2.1. Vật liệu ñá dạng khối

39
ðá hộc là những viên ñá chưa qua gia công ñẽo gọt nên không có hình
dạng hình học nhất ñịnh, kích thước cả ba chiều của nó trong khoảng 150-450
mm, khối lượng mỗi viên từ 20-40 kg. ðá hộc thường ñược sản xuất từ các loại
ñá ñặc như ñá vôi, ñá ñôlômit, ñá sa thạch, ñá granit…
Bằng phương pháp khoan nổ mìn. ðá gốc ñể sản xuất ñá hộc (trừ các loại
ñá trầm tích) phải có cường ñộ nén giới hạn không nhỏ hơn 10 MPa và hệ số
mềm lớn hơn 0,75. Tuỳ hình dạng và mác của ñá, nó sẽ ñược dùng ñể xây
móng, mố trụ cầu, tường chắn, làm nền ñường ô tô và xe lửa, xây dựng các
công trình thủy lợi và làm cốt liệu cho bê tông ñá hộc.
ðá khối là những tảng ñá ñược gia công thành dạng hình học nhất ñịnh
mà thông thường là dạng hình hộp chữ nhật với kích thước phổ biến
150x200x300 mm. ðá khối thường chia làm hai loại: ñá khối ñẽo thô và ñá
khối ñẽo kỹ. ðá khối ñẽo thô thường ñược sản xuất từ các loại ñá mềm và rỗng
như tup núi lửa, ñá vôi vỏ sò…và khối lượng thể tích không quá 1800kg/m3, hệ
số mềm không bé hơn 0,6, ñặc biệt là không có yêu cầu cao về ñộ chính xác
kích thước cũng như ñộ phẳng bề mặt (chỉ yêu cầu ñộ lồi lõm bề mặt không lớn
hơn 10mm) ñá khối ñẽo thô thường ñược dùng ñể xây tường nhà dân dụng. ðá
khối ñẽo kỹ ñược sản xuất từ ñá ñặc có cường ñộ chịu nén không nhỏ hơn 10
MPa và hệ số mềm không bé hơn 0,75. Sau khi qua gia công, ñá khối ñẽo kỹ
phải vuông thành sắc cạnh và bề mặt phải bằng phẳng. ðá khối ñẽo kỹ ñược
dùng ñể xây tường chịu lực, vòm cuốn và một số bộ phận khác của công trình
kiến trúc và giao thông mang tính kỹ thuật cao. Khối xây không cần phải có lớp
trát mặt.

3.2.2. Vật liệu ñá dạng tấm
Vật liệu ñá dạng tấm thường có chiều dày bé hơn rất nhiều so với chiều
dài và chiều rộng.
Tấm ốp trang trí có bề mặt chính hình vuông hay hình chữ nhật mà cạnh
có kích thước 300-1000 mm và chiều dày 25-50 mm. Các tấm ốp trang trí ñược
xẻ ra từ những khối ñá ñặc chắc và có màu sắc ñẹp, ñánh bóng bề mặt và cắt ra
từng tấm theo kích thước qui ñịnh. Tấm ốp thường ñược dùng ñể ốp tường
ngoài và tường trong của các công trình xây dựng. Ngoài chức năng trang trí nó
còn có tác dụng bảo vệ khối xây hay bảo vệ kết cấu.
Tấm ốp công dụng ñặc biệt là những tấm ốp ñược sản xuất từ các loại
ñá ñặc có khả năng chịu axít (mhư granit, syênit, ñiôrit, quăzit, bazan, ñiabaz sa
thạch silic…) hay có khả năng chịu kiềm (như ñá hoa, ñá vôi, ddas manhêtit…).
Việc gia công loại tấm ốp này giống như gia công tấm ốp trang trí song kích

40
thước các cạnh của tấm không vượt quá 300 mm. Các tấm ốp công dụng ñặc
biệt ñựơc sử dụng ñể lát nền và ốp tường cho những nơi thường xuyên có tác
dụng của axit hay kiềm ñể bảo vệ kết cấu.
Tấm lợp mái ñược gia công từ ñá diệp thạch sét bằng cách tách và cắt các
phiến ñá theo hình dạng và kích thước qui ñịnh. Thông thường tấm lợp hình
chữ nhật kích thước từ 250 x 150 ñến 600 x 300 mm . chiều dày tấm tuỳ theo
chiều dày phiến ñá có sẵn (4 – 10mm). ñây là vật liệu lợp bền và ñẹp .
3.2.3 – Vật liệu dạng hạt rời rạc :
Cát sỏi thiên nhiên là những trầm tích cơ học dạng hạt rời rạc thường
nằm bên lòng suối, sông, hồ và bãi biển. Có thể khai thác dạng vật liệu này
bằng các phương pháp thủ công hay cơ giới rồi sàng phân loại theo ñộ lớn hạt
và cung cấp cho những nơi sử dụng. Bên cạnh việc sử dụng cát sỏi làm cốt liệu
cho bê tông và vữa còn phải cần một khối lượng rất lớn cát cho việc san lấp và
làm lớp ñệm cho nền móng công trình. Ngoài ra một lượng cát không nhỏ với
chất lượng thích hợp còn ñược dùng làm nguyên liệu ñể sản xuất vật liệu xây

dựng như kính, gạch silicat.
Vật liệu dạng hạt rời rạc nhân tạo ñược sản xuất bằng cách xoay, nghiền
các loại ñá gốc rồi sau ñó sàng phân loại theo cỡ hạt. Tuỳ theo ñường kính của
cỡ hạt và hỗn hợp có tên gọi khác nhau thí dụ: ñá dăm có cỡ hạt từ 5-70 mm,
cát nghiền có cỡ hạt từ 0,14-5 mm (nếu hàm lượng hạt thô chiếm tỷ lệ lớn thì
hỗn hợp lại có tên gọi là mạt) và bột ñá có kích thước chủ yếu < 0,14 mm. Tuỳ
theo yêu cầu sử dụng cụ thể mà ñá gốc ñược chọn cho phù hợp, thí dụ như: ñể
chế tạo vật liệu rời rạc cho làm ñường phải cần ñá gốc có cường ñộ cao, khả
năng chống mài mòn lớn có hệ số mềm K
m
> 0,75; sản xuất cốt liệu cho bê tông
nhẹ lại cần ñá gốc có ñộ rỗng cao. Vật liệu dạng hạt rời rạc nhân tạo ñược dùng
làm cốt liệu sản xuất các loại vữa, bê tông xi măng, bê tông átphan, ñá
granito… Ngoài nó cũng ñược dùng ñể làm bột mầu hay chất ñộn trong sản
xuất vật liệu sơn hay vật liệu xây dựng trên cơ sở polime.


3.3. Bảo vệ vật liệu ñá thiên nhiên
Trong quá trình sử dụng, vật liệu ñá nhân tạo thường bị các yếu tố của
môi trường phá huỷ dần dần. Quá trình này ñược gọi là quá trình phong hoá.

Có nhiều yếu tố gây nên phong hoá ñối với vật liệu ñá. Trước hết phải kể
ñến sự xâm nhập của nước vào các kẽ nứt và lôc rỗng của ñá, ñặc biệt là khi
nước có hoà tan khí CO
2
hay các hoá chất có thê dễ dàng hoà tan hay gây ăn

41
mòn các thành phần của ñá. Sự thay ñổi nhiệt ñộ môi trường ñáng kể cũng là
nguyên nhân gây ra những rạn nứt nhỏ trên bề mặt ñá, khởi ñầu cho những phá

hoại tiếp sau. Ngoài ra cũng phải kể ñến sự phá hoại của các thực vật sống bám
trên ñá. Tuy nhiên, trong các yếu tố vừa nêu cần phải thấy nước vẫn là yếu tố
nguy hại nhất.
ðể bảo vệ vật liệu ñá thiên nhiên việc quan trọng hơn cả là chóng lại sự
xâm nhập của nước vào trong các lỗ rỗng của ñá bằng các biện pháp kết cáu và
các biện pháp hoá học.
Các biện pháp kết cấu ñều nhằm làm cho nước thoát nhanh trên bề mặt,
tránh sự tích tụ của nước mưa hay hơi ẩm trên ñó. Bởi vậy thường sử dụng ñá
có bề mặt ñược mài nhẵn và ñánh bóng kết hợp với việc thiết kế và thi công tạo
góc nghiêng thoát nước mưa thích hợp ñể tránh tụ nước.
Các biện pháp hoá học thường theo một nguyên tắc chung là tẩm lên bề
mặt một dung dịch hoá chất có khả năng tác dụng hoá học với khoáng vật của
ñá ñể tạo một chất không tan bị kín các lỗ rỗng và khe nứt trên bề mặt ñá ngăn
cản sự xâm nhập của nước. Thí dụ: với ñá giàu khoáng vật canxit CaCO
3
có thể
dùng muối của axit flosilicic ñể florua hoá bề mặt ñá theo phản ứng hoá học
sau:
2CaCO
3
+ MgSiF
6
= 2CaF
2
+ SiO
2
+ MgF
2
+ 2CO
2

Các chất CaF
2
, MgF
2
và SiO
2
không tan trong nước sẽ bịt kín lỗ rỗng và
khe nứt nhỏ làm nâng cao ñộ ñặc của bề mặt ñá.
Với các loại ñá có lỗ rỗng trên bề mặt lớn hay hàm lượng khoáng canxit
CaCO
3
thấp, trước khi tẩm muối của axit flosilicic lên bề mặt, phải tẩm dung
dịch clorua canxi CaCl
2
rồi sấy khô, sau ñó lại tẩm dung dịch cacbonat natri (sô
ña) Na
2
CO
3
. Khi này phản ứng tạo thành cacbonat canxi sẽ sẩy ra theo phương
trình:
CaCl
2
+ NaCO
3
= CaCO
3
+ 2NaCl
Sau ñó mới clorua hoá bề mặt ñá như ñã trình bày ở trên ñể làm ñặc bề

mặt ñá.
ðể bảo vệ vật liệu ốp bằng ñá, có thể tẩm bề mặt bằng thủy tinh lỏng và
clorua canxi. Do tác dụng tương hỗ của hai chất này, hợp chất không tan tạo
thành sau phản ứng sẽ lấp ñầy lỗ rỗng trên bề mặt ñá.
Với một số loại ñá rỗng, có thể tẩm bề mặt nó bằng dầu vô cơ, dầu sơn
hay sơn trong ñể nâng cao khả năng làm việc. Tuy nhiên biện pháp này sẽ làm
mất mầu và mất vẻ ñẹp tự nhiên của ñá.
Gần ñây còn sử dụng các dung dịch trong nước hay trong dung môi hữu
cơ bay hơi của các hợp chất silic hữu cơ có tính kỵ nước như: poliêtyn

42
hydroxiloxan, mêtynsilicônat natri, êtynsilicônat natri…ðể làm ñặc bề mặt vật
liệu ñá thiên nhiên.


CÁC CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Các loại ñá thiên nhiên?
2. Các loại ñá xây dựng chủ yếu?
3. ứng dụng vật liệu ñá thiên nhiên làm cầu, ñường?

CHƯƠNG 3
VẬT LIỆU GỐM XÂY DỰNG

1. KHÁI NIỆM CHUNG .
Gốm xây dựng là loại vật liệu ñá nhân tạo ñược sản xuất từ nguyên liệu
chính là ñất sét qua gia công tạo hình và nung. Trong quá trình nung ñất sét có
những biến ñổi lý hoá là quan trọng nên sản phẩm có thành phần và tính chất
khác hẳn với nguyên liệu ban ñầu.
Hiện nay sản phẩm gốm xây dựng rất ña dạng về chủng loại và tính chất.
Bởi vậy có thể phân loại vật liệu gốm xây dựng theo nhiều cách khác nhau dưới

ñây:
Theo công dụng, có thể chia vật liệu gốm xây dựng ra các loại: vật liệu xây
dựng tường (các loại gạch ñặc, gạch rỗng, gạch xốp, tấm tường gạch rung…);
vật liệu lợp (các loại ngói); vật liệu lát nền (các loại gạch lát không men, gạch
lá dừa, gạch lá nem, tấm lát tráng men…); vật liệu ốp (các loại tấm ốp
tường…); sản phẩm kỹ thuật vệ sinh (chậu rửa, bệ xí, bồn tắm, các loại ống
thoát nước…); cốt liệu rỗng nhân tạo (sỏi, cát kêramzit…) và các sản phẩm có
công dụng ñặc biệt (vật liệu cách nhiệt, vật liệu chịu lửa, vật liệu chịu axit, vật
liệu chịu kiềm…).
Theo mức ñộ rỗng của sản phẩm, vật liệu gốm ñược chia làm hai loại: loại
ñặc, có ñộ hút nước theo khối lượng bé hơn 5%; loại rỗng, có ñộ hút nước theo
khối lượng lớn hơn 5%.
Theo ñặc trưng cấu trúc của sản phẩm (cũng theo phương pháp sản xuất),
vật liệu gốm ñược chia ra làm hai loại: gốm tinh, có cấu trúc hạt mịn và ñòi hỏi
công nghệ sản xuất phức tạp hơn; gốm thô, có cấu trúc hạt thô và công nghệ
sản xuất ñơn giản hơn.
Ngoài ra, các sản phẩm gốm còn ñược chia ra làm hai loại: tráng men và
không tráng men.

43
Vật liệu gốm xây dựng có những ưu ñiểm cơ bản là: nguyên liệu chính (ñất
sét) có sẵn ở nhiều ñịa phương; sản phẩm phong phú, ñáp ứng yêu cầu sủ dụng
khác nhau và có ñộ bền, tuổi thọ cao; công nghệ sản xuất ñơn giản và giá thành
hạ. Tuy nhiên vật liệu gốm vẫn có những nhược ñiểm cần phải nói tới ñó là: sản
phẩm giòn, dễ vỡ, khối lượng thể tích còn lớn; khó cơ giưói hoá xây dựng; tốn
nhiên liệu và giảm diện tích ñất canh tác.

2. NGUYÊN LIỆU ðỂ SẢN XUẤT
Nguyên liệu chính ñể sản xuất vật liệu gốm xây dựng là ñất sét. Ngoài ra,
tuỳ theo tính chất của nguyên liệu và ñặc ñiểm của sản phẩm, có thể dùng thêm

một số loại phụ gia phù hợp và men.

2.1. ðất sét
2.1.1. Nguồn gốc và thành phần
ðất sét là loại ñá trầm tích cơ học tạo thành do sự phong hoá các loại ñá
thiên nhiên có chứa nhiều khoáng vật fenspat. Kết quả của quá trình phong hoá
khoáng vật fenspat ñã tạo nên khoáng vật thứ sinh là các loại khoáng
alumosilicat ngậm nước (mAl
2
O
3
.nSiO
2
.pH
2
O) hay còn ñược gọi là khoáng sét,
thành phần cơ bản của ñất sét. Tuỳ theo ñiều kiện môi trường mà khoáng sét tạo
thành có thể là caolinit: 2SiO
2
.Al
2
O
3
.2H
2
O (trong môi trường axit yếu pH=6-7)
hay môntmorilonit: 4SiO
2
.Al
2

O
3
.2H
2
O (trong môi trường kiềm pH=7,3-10,3).
Khoáng kaolinit có khả năng chịu lửa tốt. ðất sét có chứa kaolinit ñược gọi là
ñất kaolin có màu trắng. Khoáng vật môntmorilonit có ñộ phân tán cao, khả
năng hấp thụ và trương phồng lớn, ñặc biệt có ñộ dẻo lớn. Vì vậy ñất sét chứa
nhiều môntmorilonit ñược dùng làm phụ gia cho ñất sét kém dẻo, phụ gia chống
thấm nước. ðôi khi ñất sét còn chứa khoáng vật haloisit 2SiO
2
.Al
2
O
3
.4H
2
O có
tính chất trung bình giữa hai loại khoáng trên. Ngoài ra, trong ñất sét còn chứa
các tạp chất vô cơ và hữu cơ như thạch anh, mica, canxit, mênhzit, hợp chất
sắt…là những khoáng vật có trong ñá gốc và kể cả các tạp chất hữu cơ khác.
Các tạp chất này không làm cho ñất sét có nhiều màu sắc khác nhau mà còn ảnh
hưởng ñến tính chất công nghệ của ñất sét và chất lượng của sản phẩm. Thí dụ:
cát thạch anh làm giảm ñộ dẻo của ñất sét, tạp chất sắt hạ nhiệt ñộ dung kết và
làm sản phẩm có màu ñỏ…
Về phương diện thành phần hạt, ñất sét là dạng trầm tích cơ học hạt mịn.
Tuy nhiên ngoài nhóm hạt sét có ñường kính d < 0,005 mm, trong ñất sét còn
có chứa nhóm hạt bụi ñường kính 0,005 - 0,14 mm và nhóm hạt có ñường kính
0,14 – 0,5 mm. Nhóm hạt sét tăng cường tính dẻo của ñất sét, ngược lại nhóm

44
hạt bụi và hạt cát làm giảm yính này nhưng lại có tác dụng chống co cho sản
phẩm trong quá trình sấy và nung. Dựa vào hàm lượng hạt sét, ñất sét ñược chia
ra các loại: ñất sét nặng có hàm lượng hạt sét lớn hơn 60%, ñất sét 30-60%, ñất
sét pha 10-20%, ñất cát 5-10% và cát có hàm lượng sét bé hơn 5%. ðể sản xuất
vật liệu gốm xây dựng chỉ dùng ñất sét nặng, ñất sét và ñất sét pha. Riêng ñất
sét dùng cho sane xuất ñồ gốm sứ vệ sinh cao cấp và gạch ốp lát cần phải có
những yêu cầu riêng.

2.1.2 . Tính chất của ñất sét .
Các tính chất liên quan ñến công nghệ sản xuất vật liệu gốm xây dựng của
ñất sét là: tính dẻo, ñộ co và sự biến ñổi hoá lý khi nung.
Tính dẻo là một ñặc trưng công nghệ rất quan trọng của ñất sét ở trạng thái
ẩm. Chính tính dẻo này cho phép tạo ra các sản phẩm có hình dạng cần thiết
khác nhau. ðộ dẻo của ñất sét phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần
hạt, lượng tạp chất và ñộ ẩm. Thông thường khi hàm lượng hạt sét càng cao thì
ñộ dẻo càng lớn song ñồng thời ñộ co cũng càng nhiều. ðộ dẻo của ñất sét ñược
xác ñịnh bằng nhiều phương pháp khác nhau. Sau ñây là một phương pháp khá
ñơn giản. ðem bột ñất sét khô trộn với nước ñể tạo thành vữa có ñộ sệt tiêu
chuẩn (lượng nước biến thiên trong khoảng từ 17-30% so với khối lượng bột
ñất sét. Dùng ñất sét này vê thành những viên bi tròn có ñường kính 46 mm, lần
lượt nén từng viên bi với các lực tăng dần 5kN, 7,5kN, 10kN,… viên sau chịu
nén lớn hơn viên trước 2,5kN) cho ñến khi phát hiện viên bi ñầu tiên có vết nứt
xuất hiện. ðộ dẻo dẻo của ñất sét ñược xác ñịnh bằng hệ số dẻo K theo công
thức sau:
K = P(d - b), daN.cm
trong ñó : P - lực nén ở viên bi xuất hiện vết nứt, kN.
d- ñường kính ban ñầu của viên bi, cm.
b- chiều cao của viên bi có vết nứt, cm
Nếu ñất sét gầy thì K< 25 kN.cm

ðất sét dẻo trung bình K=25-36 kN.cm
ðất sét dẻo cao K> 36 kN.cm
ðất sét ñể làm gạch thường có K=30-35 kN.cm
ðộ dẻo của ñất sét ñược ñánh giá bằng lượng nước yêu cầu (N
yc
) tính bằng
tỷ lệ phần trăm so với khối lượng ñất sét khô ñể nhào trộn thành hỗn hợp có ñộ
dẻo tiêu chuẩn và ñộ co trong không khí của chính hỗn hợp này. Căn cứ vào
lwongj nước yêu cầu N
yc
và ñộ co của hỗn hợp, ñất sét ñwocj phân loại theo ñộ
dẻo như sau:

45
ðất sét có ñộ dẻo cao khi N
yc
> 28% và ñộ co 10-15%
ðất sét có ñộ dẻo trung bình N
yc
= 20- 28% và ñộ co 7-10%
ðất sét kém dẻo N
yc
< 20% và ñộ co 5-7%
Trong sản xuất, ñộ dẻo của ñất sét nhiều khiphải ñược ñiều chỉnh cho phù
hợp với công nghệ tạo hình bằng cách cho thêm phụ gia dẻo hay phụ gia gầy
tuỳ theo tính dẻo của ñất sét.
ðộ co khi sấy và nung là mức ñộ giảm kích thước của sản phẩm sau quá
trình sấy và nung, ñược tính bằng tỷ số phần trăm so với kích thước sản phẩm
ngay sau khi tạo hình.
Nguyên nhân hiện tượng co của ñất sét khi sấy là do sự mất nước trong các

ống mao quản làm cho các hạt ñất xích lại gần nhau. Kết quả là ñất sét bị co và
kích thước ban ñầu của sản phẩm bị giảm. ðộ co trong quá trình sấy của các
loại ñất sét khoảng 3-12%. ðất sét càng dẻo thì ñộ co khi sấy càng lớn.
ðộ co khi nung ñược tạo ra là do trong quá trình nung ñất sét ở nhiệt ñộ cao
(nhiệt ñộ kết khối), một số thành phần dễ chảy trong ñất sét chảy lỏng ra làm
cho các hạt ñất sét tại chỗ ñó có xu hướng xích lại gần nhau. ðộ co khi nung
thường vào khoảng 1-4%.
ðộ co toàn phần khi sấy và nung của các loại ñất sét thường dao ñộng trong
khoảng từ 5 - 8 %. Hiện tượng co của ñất sét không chỉ làm thay ñổi hình dáng,
kích thước của thành phẩm mà có thể gây ra cong vênh, nứt tách. Bởi thế cần
chú ý tới ñộ cong toàn phần ñể trừ hao kích thước khi tạo hình sản phẩm, ñồng
thời phải nghiên cứu chế ñộ sấy và nung thích hợp ñể ñảm bảo chất lượng sản
phẩm.
Sự biến ñổi lý hoá khi nung là những quá trình lý hoá phức tạp xẩy ra khi
nung ñất sét, tạo thành những khoáng vật mới làm thay ñổi thành phần, cấu trúc
và tính chất của vật liệu gốm so với nguyên liệu ban ñầu. Cùng với sự tăng dần
của nhiệt ñộ, quá trình biến ñổi lý hoá của ñất sét sẽ xẩy ra lần lượt như sau:
Từ khi bắt dầu nung ở nhiệt ñộ thường ñến khoảng trên 100
0
C, nước tự do
sẽ bay hơi và ñất sét bị co. Khi nhiệt ñộ lên tới 200 - 450
0
C, nước liên kết vật lý
sẽ bay hơi và ñất sét bị co ñáng kể, ñồng thời ở khoảng nhiệt ñộ này tạp chất
hữu cơ cháy hết sẽ ñể lại những lỗ rỗng nhỏ trong ñất sét. Lên ñến khoảng nhiệt
ñộ từ 450 - 650
0
C, nước liên kết hoá học sẽ bay hơi làm khoáng kaolinit
Al
2

O
3
.2SiO
2
.2H
2
O sẽ chuyển thành mêtakaolinit Al
2
O
3
.2SiO
2
theo phương
trình:
Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O → Al
2
O
3
.2SiO
2
+ 2H
2

O
Khi nhiệt ñộ tăng lên trong khoảng 650 - 900
0
C mêtakaolinit phân huỷ thành
các oxyt riêng biệt:

46
Al
2
O
3
.2SiO
2
→ Al
2
O
3
+ 2SiO
2

Mạng lưới tinh thể của khoáng mêtakaolinit hoàn toàn bị phá huỷ. Ở nhiệt
ñộ khoảng 950
0
C bắt ñầu có sự tái hợp giữa Al
2
O
3
với SiO
2
ñể hình thành

khoáng vật mới silimanit Al
2
O
3
.SiO
2
:
Al
2
O
3
+ SiO
2
→Al
2
O
3
.2SiO
2

ñồng thời các tạp chất cacbonat cũng bị phân huỷ:
CaCO
3
→ CaO

+ CO
2

Khoảng nhiệt ñộ 1000 - 1200
0

C giai ñoạn chủ yếu cho sự tạo khoáng
silimanit. Chỉ ñến cuối khoảng nhiệt ñộ này mới bắt ñầu hình thành khoáng vật
mulit Al
2
O
3
.2SiO
2
(là khoáng vật có cường ñộ cao và bền nhiệt) do khoáng
silimanit chuyển hoá thành:
3(Al
2
O
3
.2SiO
2
) → 3Al
2
O
3
.2SiO
2
+ SiO
2

Nếu nhiệt ñộ tiếp tục tăng, một bộ phận của ñất sét sẽ chảy lỏng, lúc này quá
trình kết khối bắt ñầu xẩy ra. Phần chảy lỏng sẽ lấp ñầy các lỗ rỗng làm cho sản
phẩm chắc ñặc hơn. Khi nhiệt ñộ càng tăng lên, sự chuyển hoá salimanit thành
mulit càng mạnh mà sản phẩm gốm cũng có nhiều khoáng mulit thì chất lượng
càng cao. Sự chuyển hoá hoàn toàn thành khoáng mulit sẽ kết thúc ở khoảng

nhiệt ñộ 1380 – 1420
o
C. Tuy nhiên nhiệt ñộ tăng lên càng cao, ñất sét càng
chảy lỏng nhiều làm cho sản phẩm bị biến dạng. Bởi vậy trong quá trình nung
sản phẩm gốm phải chú ý ñến khoảng nhiệt ñộ kết khối ∆T ñể ñảm bảo chất
lượng sản phẩm. Khoảng nhiệt ñộ kết khối ∆T ñược tính bằng công thức :
∆T = T
k
– T
b
, (
0
C ) ;
trong ñó : T
b
– Nhiệt ñộ bắt ñầu kếtk hối, là nhiệt ñộ một bộ phận ñất sét
bắt ñầu chảy lỏng ,
o
C ;
T
k
– Nhiệt ñộ kết thúc kết khối, là nhiệt ñộ cao nhất mà một bộ
phận lớn ñất sét ñã chảy lỏng nhưng sản phẩm vẫn còn chưa
bị mất hình dạng ban ñầu ,
o
C .
Nói chung ñất sét có khoảng nhiệt ñộ kết khối ∆T càng rộng thì việc sản
xuất vật liệu gốm xây dựng càng thuận lợi .

2.2. Các loại phụ gia :

Phụ gia gầy ñược sử dụng ñể trộn vào ñất sét khi ñộ dẻo của ñất quá cao
nhằm làm giảm ñộ co khi sấy và nung ñể ñảm bảo chất lượng sản phẩm. Những
loại phụ gia gầy thông dụng là các loại tro xỉ nhiên liệu, cát mịn, bột gạch, bột
sét nung non(thực chất là gạcg ñất sét nung non bị loại).

47
Phụ gia tăng dẻo thường là các loại ñất sét tinh khiết có hàm lượng
khoáng sét dẻo cao ñể trộn thêm vào ñất sét kém dẻo nhằm làm cho quá trình
tạo hình sản phẩm thuận lợi hơn và cũng ñể cho chất lượng sản phẩm ñược
nâng cao lên .
Phụ gia cháy (hay phụ gia thiêu kết) là những thứ phẩm có nguồn gốc
hữu cơ như mùn cưa, phôi bào, bột than… ñược trộn thêm vào ñất sét với mục
ñích tăng cường ñộ rỗng của sản phẩm khi các phụ gia này cháy trong quá trình
nung.
Phụ gia hạ nhiệt ñộ nung (hay chất trợ dung) là những chất có chứa các
khoáng vật có nhiệt ñộ nóng chảy thấp như fenspat, ñôlômit, syênit… ñược dựa
vào ñất sét ñể cải thiện quá trình gia công nhiệt sản phẩm. Phụ gia hạ nhiệt ñộ
nung có tác dụng hạ thấp nhiệt ñộ kết khối, làm tăng ñộ ñặc của sản phẩm và
giảm chi phí nhiên liệu.
2.3. Men
Một số loại vật liệu gốm xây dựng cao cấp như tấm ốp lát, thiết bị kỹ thuật
vệ sinh… ñòi hỏi phải có lớp men phủ lên bề mặt của sản phẩm. Lớp men có
tác dụng bảo vệ sản phẩm chống lại sự phá hoại của môi trường tăng cường tính
chống thấm, vẻ ñẹp và vệ sinh cho sản phẩm và cho công trình.

3. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VẬT LIỆU VÀ SẢN PHẨM GỐM XÂY DỰNG
Mặc dù vật liệu và sản phẩm gốm xây dựng rất phong phú về chủng loại, ña
dạng về tính năng, công dụng và hình dạng, kích thước, song công nghệ sản
xuất chúng ñều gồm những công ñoạn chủ yếu sau: khai thác nguyên liệu,
chuẩn bị phối liệu, tạo hình sản phẩm mộc, sấy và nung.

Khai thác nguyên liệu thường thực hiện bằng cơ giới (dùng máy ủi hay máy
ñào) hoặc bằng thủ công. Trước khi khai thác cần phải bóc bỏ lớp ñất mặt có
nhiều sỏi ñá và chất hữu cơ. Mỏ ñất sét nên ở gần nơi sản xuất ñể giảm chi phí
vận chuyển.
Sau khi khai thác ñất ñược vận chuyển bằng các phương tiện về bãi chứa
nguyên liệu của nhà máy. Tại ñây ñất sét ñược ñánh thành ñống lớn vừa ñể ủ
cho ñộ ẩm ñồng ñều và vừa ñể dự trữ cho quá trình sản xuất liên tục.
Chuẩn bị phối liệu là công ñoạn gia công nhằm tạo ra phối liệu ñồng ñều về
thành phần và ñộ ẩm. Trong quá trình này cấu trúc của ñất sét bị phá vỡ, các
thành phần tạp chất có hại bị loại bỏ và bổ xung thêm các phụ gia cần thiết. Tuỳ
thuộc vào phương pháp tạo hình sản phẩm mà mà phối liệu có thể ñược chuẩn
bị theo ba phương pháp khác nhau: khô, dẻo và ướt.

48
Phương pháp phối liệu khô: Các thành phần phối liệu ñược sấy khô, ñập
vụn, nghiền nhỏ rồi trộn ñều và tạo ñộ ẩm khoảng 8-12%. Phới liệu có dạng bột
mịn và ñộ ẩm thấp ñể chuẩn bị cho phương pháp tạo hình nửa khô.
Phương pháp phối liệu dẻo: Phối liệu ñược qua máy nhai, nghiền và trộn ñể
tạo thành khối ñất dẻo, ñồng nhất có ñộ ẩm 20-25% và dùng cho phương pháp
tạo hình dẻo.
Phương pháp phối liệu ướt: Phối liệu ñược nghiền ướt và trộn ñều ñể tạo
thành dạng bùn nhão dùng cho phương pháp tạo hình ướt.
Tạo hình sản phẩm ñược tiến hành bằng ba phương pháp tương ứng với ba
phương pháp phối liệu vừa kể trên, ñó là: phương pháp tạo hình nửa khô,
phương pháp tạo hình dẻo và phương pháp tạo hình ướt.
Phương pháp tạo hình nửa khô: là phương pháp hiện ñại ñể sản xuất các vật
liệu tấm ốp, tấm lát sàn và các sản phẩm mỏng khác. Với phối liệu dạng bột ẩm
8-12%, việc tạo hình ñược tiến hành bằng cách cho bột phối liệu vào khuôn rồi
ép bằng máy ép thủy lực có lực nén 20-30 MPa, sản phẩm mộc có ñộ ẩm rất
thấp nên có thể không cần sấy hoặc sấy rất nhanh là ñã có thể ñưa vào nung.

Thành phẩm ít co ngót và có ñộ ñặc cao.
Phương pháp tạo hình dẻo: là phương pháp ñược dùng rộng rãi nhất ñể sản
xuất các vật liệu phổ thông như gạch xây, ngói lợp và một số sản phẩm khác.
Sử dụng phối liệu dẻo có ñộ ẩm 25% và dùng máy ép ñùn Lento ñể tạo hình sản
phẩm. Khi thay ñổi miệng ñùn khác nhau sẽ ñược các sản phẩm có hình dạng,
kích thước khác nhau.
Phương pháp tạo hình ướt: thường dùng cho sản xuất các trang thiết bị kỹ
thuật vệ sinh như chậu rửa, bệ xí, bồn tắm… Việc tạo hình ñyựơc thực hiện
bằng cách rót phối liệu ở dạng bùn nhão có ñộ ẩm trên 50% vào các bộ khuôn.
Phương pháp này ñòi hỏi ñộ chính xác cao và yêu cầu kỹ thuật cao.
Sấy sản phẩm mộc nhằm mục ñích tránh hiện tượng nứt nẻ do mất nước ñột
ngột, tạo ra cường ñộ ban ñầu cho sản phẩm ñể khi xếp nung không bị biến
dạng, tăng năng suất cho lò nung và giảm hao phí năng lượng. Tuỳ theo ñiều
kiện cơ sở sản xuất mà việc sấy có thể là sấy tự nhiên hay nhân tạo.
Sấy tự nhiên không ñòi hỏi cao về phương tiện, thiết bị và chi phí nhiên liệu
song phụ thuộc nhiều vào ñiều kiện môi trường. Bởi vậy hiện nay các nhà máy
lớn ñều tiến hành sấy nhân tạo bằng lò tuynen hay buồng sấy. Với tính năng làm
việc liên tục, chất lượng sấy ñều, năng suất lao ñộng cao và dễ cơ giới hoá. Lò
sấy tuynen ñược sử dụng nhiều hơn cả.

49
Với những sản phẩm có yêu cầu lớp men trên mặt, sau khi sấy xong, bề mặt
sản phẩm mộc ñược phủ một lớp men mỏng khoảng 0,1 - 0,3 mm rồi mới
chuyển sang công ñoạn nung.
Nung là công ñoạn cuối cùng và là quá trình gia công nhiệt ñể biến ñổi hoàn
toàn sản phẩm mộc về chất, quyết ñịnh chất lượng về thành phẩm. Quá trình
nung có thể thực hiện bằng cả hai loại lò: lò nung gián ñoạn và lò nung liên tục.
Với lò nung gián ñoạn sản phẩm ñược nung từng mẻ nên năng suất thấp, chế ñộ
nhiệt trong lò khó khống chế ñiều chỉnh nên chất lượng không cao. Bởi vậy
hiện nay phần lớn các nhà máy ñều thực hiện quá trình bằng lò liên tục kiểu

tuynen. Trong lò tuynen, sản phẩm ñược xếp trên xe goòng và chuyển ñộng dọc
theo chiều dài lò. Cũng dọc theo chiều dài lò này, chế ñộ nhiệt ñược phân bố
hợp lý và ổn ñịnh tại từng vị trí. Với nguyên tắc ñó, quá trình nung có thể hoàn
toàn cơ giới hoá hay tự ñộng hoá, chế ñộ nhiệt có thể kiểm soát rất chặt chẽ nên
năng suất và chất lượng sản phẩm ñều rất cao.

4. CÁC DẠNG VẬT LIỆU GỐM XÂY DỰNG .
Dưới ñây là một số nhóm vật liệu gốm xây dựng ñã ñược phân loại theo
công dụng.
4.1. Vật liệu xây dựng tường.
Nhóm vật liệu xây dựng tường thường ñược tạo hình bằng phương pháp dẻo
với hai loại sản phẩm chính có tên gọi là gạch ñặc nén dẻo và gạch rỗng nén
dẻo. ðây chính là nhóm chiếm tỷ lệ sản phẩm lớn nhất trong các loại vật liệu
gốm xây dựng.
Gạch ñặc nén dẻo
Theo TCVN 1451-1986, gạch ñặc nén dẻo có dạng hình hộp chữ nhật. Loại
có kích thước ñược sản xuất phổ biến nhất là 220x105x60 mm, ngoài ra cũng
qui ñịnh cho phép sản xuất loại có kích thước 190x90x45 mm. Sai số cho phép
của kích thước các cạnh là ± 3mm. Gạch ñặc nén dẻo có khối lượng thể tích
ρ
0
≥1600 kg/m
3
, ñộ hút nước theo khối lượng H
p
=8-18%, các khuyết tật khác
của viên gạch ñược qui ñịnh trong bảng 3.1.

Bảng 3.1. Quy ñịnh về khuyết tật của gạch ñặc
Loại

khuyết tật
Giới hạn cho phép
1.
1. ðộ cong (mm), khôngvượt quá:

- trên mặt ñáy

- trên mặt cạnh

4
5

50

2. Số lượng vết nứt xuyên suốt chiều dày, kéo sang
chiều rộng của viên gạch không quá 40 mm

3. Số lượng vết nứt góc chiều sâu từ 5 ñến 10 mm,
chiều dài theo cạnh từ 10 ñến 15 mm

4. Số lượng vết nứt cạnh, chiều sâu từ 5 ñến 10 mm,
chiều dài theo cạnh từ 10 ñến 15 mm


1

2

2

Theo ñộ bền cơ học, gạch nén dẻo ñược chai thành 5 mác: 50; 75; 100; 125
và 150 (xem bảng 3.2.)
Bảng 3.2. Chỉ tiêu kỹ thuật của gạch
ðộ bền (daN/cm
2
)
Khi nén Khi uốn
Mác gạch
Trung bình
cho 5 mẫu
Nhỏ nhất
cho 1 mẫu
Trung bình
cho 5 mẫu
Nhỏ nhất
cho 1 mẫu
150
125
100
75
50
150
125
100
75
50
125
100
75
50

35
28
25
22
18
16
14
12
11
9
8
Gạch ñặc nén dẻo ñược sử dụng rộng rãi xay tường trong, tường ngoài, cột,
vòm, móng và các bộ phận chịu nén khác của công trình.
Gạch rỗng nén dẻo
Gạch rỗng nén dẻo ñược sản xuất nhằm giảm khối lượng thể tích và tăng
khả năng cách nhiệt mà những tính chất mà gạch ñặc nén dẻo vốn kém.
Theo TCVN 1450-1986, gạch rỗng nén dẻo có dạng hình khối hộp chữ nhật
và có các lỗ rỗng tròn hay vuông hoặc hình chữ nhật xuyên suốt chiều dài hay
chiều dày viên gạch (có tới 9 loại gạch rỗng khác nhau, chủ yếu về số lượng và
hình dạng lỗ rỗng của một viên). Gạch rỗng nén dẻo có khối lượng thể tích γ <
1600 kg/m
3
, ñộ hút nước theo khối lượng H
p
=8-18% và có các mác theo ñộ bền
cơ học là: 35, 75, 100 và 125. Gạch rỗng nén dẻo ñược dùng ñể xây tường ngăn
không chịu lực và ñể cách nhiệt.
Gạch xốp
Gạch xốp là một loại gạch rỗng ñặc biệt ñược chế tạo bằng cách trộn phụ gia
cháy (mùn cưa, than cám…) vào ñất sét rời tạo thành viên gạch như bình

thường. Khi nung, các chất hữu cơ cháy và ñể lại những lỗ rỗng nhỏ và phân bố
ñều trong gạch. Bởi vậy gạch xốp có khối lượng thể tích nhỏ γ = 1,2 tấn/m
3
và
hệ số truyền nhiệt bé λ = 0,4 kcal/m.
0
C.h.

51


4.2. Vật liệu lợp.
Ngói ñất sét nung là vật lợp bền ñẹp và ñược dùng khá phổ biến ở nước
trong xây dựng, Từ ñặc ñiểm sử dụng, việc sản xuất ngói ñòi hỏi phải dùng ñất
sét dẻo hơn và ít tạp chất hơn, Nguyên liệu chuẩn bị theo phương pháp dẻo
cũng ñược ép ñùn ñể thành viên galet (có hình dạng và kích thước gần như viên
ngói song không có gờ nét). Viên galét sẽ ñược ñưa vào khuôn của máy dập với
sức ép khá lớn ñể dập thành hình viên ngói. Sau khi ñã qua sấy khô, viên ngói
mộc ñược nung ở nhiệt ñộ cao hơn nhiệt ñộ kết khối ñể ñộ dặc của ngói cao
hơn.
Theo TCVN 1452: 1995, kích thước cơ bản của các loại ngói lợp và ngói úp
(hay còn gọi là ngói bò) ñang ñược phổ biến ở Việt Nam ñược cho trong bằng
3.3. Sai số cho phép các kích thước viên ngói không ñược quá ±2%. Chiều sâu
các rãnh nối khớp phải không bé hơn 5 mm và lỗ sâu dây thép buộc ngói có
ñường kính 1,5-2 mm. Màu sắc của các viên ngói cùng một lô phải ñồng ñều và
khi dùng búa kim loại gõ nhẹ thì tiếng kêu phải trong và chắc. Các khuyết tật
của viên ngói khi quan sát và ño ñạc không ñược quá quy ñịnh trong bảng 3.4.

Bảng 3.3. Quy ñịnh về các kích thước cơ bản của ngói
Kích thước ñủ (mm) Kích thước có ích (mm)

Kiểu ngói
Chiều dài l Chiều rộng b Chiều dài L Chiều rộng B
Ngói lợp
-
Ngói úp
-
340
335
360
450
205
210
-
-
250
260
333
425
180
170
150
200
Bảng 3.4. Quy ñịnh về các khuyết tật bên ngoài của ngói
Dạng khuyết tật Mức cho phép
- ðộ cong vênh bề mặt và cạnh viên ngói (cm) không lớn hơn
- Các chỗ vỡ, ñập gờ hoặc mấu có kích thước nhỏ hơn 1,3 chiều
cao gờ, mấu không nhỏ hơn.
- Vết nứt có chiều sâu không lớn hơn 3 mm, chiều dài nhỏ hơn 20
mm, không lớn hơn
- Vết nổ vôi, ñường kính nhỏ hơn 3 mm trên bề mặt, không lớn hơn

4

1 vết

1 vết
1 vết

ðộ hút nước theo khối lượng của ngói phải không ñược lớn hơn 16%. Thời
gian xuyên nước (xác ñịnh bằng cách duy trì cột nước cao 150 mm trong ống
thủy tinh có ñường kính 25 mm gắn ở nơi mỏng nhất của viên ngói) ñể tạo vết

52
ẩm nhưng không hình thành gọt nước ở mặt dưới viên ngói phải lớn hơn 2 giờ.
Về mặt cơ học, tải trọng uốn gãy theo chiều rộng viên ngói không nhỏ hơn 35
N/cm
2
(tương ñương với một lực tập trung ñặt vào giữa viên ngói với khoảng
cách giữa hai gối tựa là 330 mm). Yêu cầu kỹ thuật cuối cùng với ngói là khối
lượng một mét vuông ngói ở trạng thái bão hoà nước không lớn hơn 55 kg.
Do yêu cầu của thực tế, một số kiểu ngói khác ñã ñược sản xuất không theo
TCVN 1452-1995.

4.3. Gạch lát không men
Nhóm sản phẩm này gồm hai loại sản phẩm chính là gạch lá dừa và gạch lá
nem.
Gạch lá dừa
Gạch lá dừa ñược sản xuất với hình dạng hình hộp chữ nhật có chiều dài 200
± 4 mm, chiều rộng 100 ± 3 mm. Trên bề mặt làm việc (mặt trên) của gạch có
cấu tạo rãnh với ñộ sâu ≥ 5 mm. Theo TCXD 85-1987, gạch phải ñạt một số
yêu cầu chính về chất lượng là: màu sắc của gạch phải ñều, hình dạng phải

vuông thành sắc cạnh, tiếng búa gõ kêu chắc và trong, ñộ cong vênh không quá
2 mm và không có quá 2 vết nứt sâu 0,5 mm trên bề mặt.
Căn cứ vào ñộ hút nước và ñộ hao mòn gạch lá dừa ñược chia làm ba loại:
- Loại I có ñộ hút nước H
p
≤ 1% và ñộ hao mòn ≤ 0,1 g/cm
2

- Loại II có ñộ hút nước H
p
≤ 7% và ñộ hao mòn ≤ 0,2 g/cm
2

- Loại III có ñộ hút nước H
p
≤ 10% và ñộ hao mòn ≤ 0,4 g/cm
2

Gạch lá dừa ñược sử dụng ñể lát vỉa hè phố, lối ñi lại trong công viên, sân
bãi trong các công trình dân dụng và giao thông.



Gạch lá nem
Gạch lá nem có dạng tấm hình vuông mà kích thước của các cạnh là 200 ± 5
mm và chiều dày 15 ± 2 mm. Gạch lá nem thường ñược dùng lát sân, sàn và sân
thượng trong các công trình dân dụng. Gạch lá nem phải ñược thoả mãn các yêu
cầu kỹ thuật quy ñịnh trong TCXD 90-1982.

4.4. Vật liệu và sản phẩm có men

ðây là nhóm vật liệu và sản phẩm có yêu cầu chất lượng cao ñể phục vụ cho
mục ñích trang trí (tấm gốm tráng men) hoặc kỹ thuật vệ sinh (thiết bị vệ sinh
và ống thoát nước).