Thiết kế nhà máy sản xuất gốm tường và ngói lợp (loại 22 viênm2). Công suất 25 triệu viên gạch chuẩn năm, và 3 triệu viên ngói năm

Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Mục lục
Lời nói đầu 3
Phần I : Giới thiệu sản phẩm và nguyên vật liệu. 4
Chơng I : Giới thiệu sản phẩm 5
I. Khái niệm 5
II. Phân loại 5
III. Các loại sản phẩm và yêu cầu kỹ thuật 6
IV.Gạch 2 lỗ10
V. Ngói lợp 14
VI. Cấu trúc và kết cấu sản phẩm17
Chơng II. Giới thiệu về nguyên liệu 18
I. Giới thiệu nguyên liệu sản xuất 18
II. Lựa chọn và giới thiệu nguyên vật liệu sử dụng 26
III. Tính toán thành phần phối liệu 27
Chơng III.Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 37
Phần II.Thiết kế công nghệ 39
Chơng IV :thiết lập dây chuyền công nghệ 39
I. Lựa chọn phơng pháp sản xuất 39
II. Kết luận 41
III. Lập dây chuyền công nghệ sản xuất gạch 42
IV. Lập dây chuyền công nghệ sản xuất ngói 43
V. Biện luận mặt bằng công nghệ 44
Chơng v: Tính cân bằng vật chất 50
I. Lập chế độ làm việc của nhà máy 50
II. Tính cân bằng vật chất tuyến gạch 51
III. Tính cân bằng vật chất tuyến ngói 61
Chơng vi.Tính toán lựa chọn thiết bị gia công nguyên liệu
và tạo hình 71
I. Tính chọn các thiết bị chính 71
II. Tính chọn các thiết bị vận chuyển liên tục 81

Chơng vii.Tính và lựa chọn hầm sấy tuynel 93
I. Tính chọn vagông sấy và bố trí khối xếp 95
Ii. Chọn kích thớc cơ bản của hầm sấy 96
iii. Tính chọn kết cấu vỏ hầm sấy 97
iv. Tính tổn thất nhiệt trong quá trình sấy 99
Chơng Viii: Thiết kế lò nung 105
I. Tính cháy nhiên liệu 105
II. Tính chọn kết cấu vagông nung 108
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
iii. Tính kích thớc cơ bản lò nung 112
Iv. Tính chọn và kiểm tra kết cấu của lò nung 113
V. Tính cân bằng nhiệt của lò nung 123
Vi. Tính toán thiết bị của phân xởng sấy và nung 137
Chơng ix: kiến trúc xây dựng-điện-nớc kinh tế và an
toàn lao động 147
I. Kiến trúc 147
II. Tính toán điện 149
III. Tính toán nớc 150
IV. Tính toán kinh tế và tổ chức quản lý 151
V. An toàn lao động trong nhà máy 158
Kết luận 164
Tài liệu tham khảo 167

Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
2
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức

Lời nói đầu
Trong những năm gần đây nền kinh tế của Việt nam đã và đang bớc vào
thời kỳ phát triển, đổi mới và hội nhập với nền kinh tế khu vực và trên toàn thế
giới với đà tăng trởng hàng năm từ 6 ữ 8%, kế hoạch định hớng của đảng và nhà
nớc đến năm 2020 đa Việt nam thành nớc công nghiệp phát triển. Ngành công
nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng ở nớc ta đã có những bớc phát triển mạnh mẽ,
đặc biệt là ngành sản xuất vật liệu đất sét nung nh các loại gạch xây dựng, gạch
ốp lát, ngói lợp sản phẩm trang trí, vệ sinh Đáp ứng đợc nhu cầu xây dựng cơ
sở hạ tầng trong công cuộc đổi mới của đất nớc nói chung đặc biệt là sự phát
triển mở rộng thành phố Hà nội trong năm 2008 cùng với sự phát triển của các
khu đô thị mới, các xã ngoại thành Hà nội.
Để đáp ứng đợc nhu cầu sử dụng vật liệu ngày càng tăng của ngành xây
dựng thì cần phải chú trọng phát triển các nhà máy sản xuất Vật liệu xây dựng.
Với mục tiêu đáp ứng sự đòi hỏi của thị trờng nhất là tại Thành phố Hà Nội và
các tỉnh lân cận chúng tôi đợc giao đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất gốm tờng
và ngói lợp (loại 22 viên/m
2
). Công suất 25 triệu viên gạch chuẩn /năm, và 3
triệu viên ngói/năm . Sử dụng nguyên liệu địa phơng và phế thải. phơi sấy tự
nhiên kết hợp sấy và nung trong cùng lò nung Tuynel, sử dụng nhiên liệu
rắn.
Trong quá trình nghiên cứu thiết kế nhà máy chúng tôi đợc sự chỉ bảo,
giúp đỡ rất tận tình của thầy giáo PGS.TS.Vũ Minh Đức cùng các thầy cô giáo
trong khoa vật liệu xây dựng trờng ĐHXD Hà nội. Chúng tôi xin đợc bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc đến các thầy cô đã giúp tôi hoàn thành đề tài này.
Do trình độ và thời gian có hạn nên đề tài thiết kế không tránh khỏi thiếu
sót. Rất mong đợc sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn để đề tài
đợc hoàn thiện hơn.

Hà Nội, ngày 17 tháng 3 năm 2008

Sinh viên: Chu Văn Tiếp
Nguyễn Thị Minh Thu
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
3
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Phần I: giới thiệu sản phẩm và nguyên, nhiên vật liệu
Giới thiệu chung
Vật liệu xây dựng nói chung cũng nh vật liệu gốm nói riêng chiếm một vị
trí quan trong trong các công trình xây dựng. Chất lợng của vật liệu có ảnh hởng
rất lớn đến chất lợng và tuổi thọ của công trình. Để nâng cao chất lợng và số l-
ợng của sản phẩm gốm xây dựng sản xuất ra cần nắm vững các quá trình công
nghệ chế tạo, các nguyên liệu cũng nh phối liệu và các lĩnh vực sử dụng chúng.
Vật liệu gốm có từ xa xa, trải qua thời gian cùng với sự phát triển của
khoa học kỹ thuật, vật liệu gốm ngày càng hoàn thiện hơn về tính chất, chất lợng
, mẫu mã.
Gạch xây và ngói lợp là hai vật liệu gốm có từ rất lâu, chúng là sản phẩm
thông dụng nhất, luôn luôn gắn với các công trình xây dựng. Ngày nay, với sự ra
đời của các loại lò nung. Gạch, ngói đã và đang đạt đợc những yêu cầu về chất l-
ợng, chủng loại, mỹ thuật. Thị trờng tiêu thụ sản phẩm gạch ngói rất rộng, có rất
nhiều nhà máy sản xuất gạch ngói đợc xây dựng nhằm tận dụng nguồn tài
nguyên đất sét rồi rào và đáp ứng đủ nhu cầu xây dựng trong nớc và xuất khẩu.
Tại Việt Nam là đất nớc đang phát triển nên nhu cầu xây dựng lớn, thị tr-
ờng tiêu thụ sản phẩm rộng. Hiên nay đã có các nhà máy sản xuất gốm xây dựng
nh: Hữu Hng, Đại La, Đại Thanh, Xuân Hoà, Phúc Thịnh, Cầu Đuống ở Hà Nội,
nhà máy gạch Hữu Bằng ở Hải Phòng, Giếng Đáy, Hạ Long ở Quảng Ninh, nhà
máy gạch Thạch Thành Hà Tĩnh, mỗi tỉnh trong cả nớc đều đã xây dựng từ 1 đến
2 nhà máy sản xuất gạch ngói đất sét nung đa tổng sản lợng lên 15 tỉ viên gạch
quy chuẩn/năm mặc dù vậy lợng cung vẫn cha đủ cầu, vì lẽ đó nhiều nhà máy

nữa sẽ đợc xây dựng trong tơng lai gần đây nhằm đáp ứng thoả mãn yêu cầu của
thị trờng xây dựng trong nớc
Chơng I: Giới thiệu sản phẩm
I- khái niệm
Gạch xây và ngói lợp thuộc loại gốm thô, kết khối thấp, các vật liệu
này có bề mặt vết gẫy giống dạng đất, bề mặt nhám, không trong suốt. Các vật
liệu này cho phép nớc thấm qua.
Gạch đợc chế tạo từ các loại đất sét dễ chảy với các phụ gia hay không có
phụ gia, bằng cách tạo hình dẻo hay ép bán khô, sấy và nung.
Ngói là một trong những vật liệu dùng để lợp. Ngói đợc chế tạo từ các
phối liệu đất sét bằng phơng pháp tạo hình dẻo sau đó đem đi sấy và nung.
Gạch đợc sử dụng rất rộng rãi trên toàn quốc do nó phù hợp và sử dụng
thuận lợi để làm các kết cấu của các công trình. Do điều kiện kinh tế và việc tiếp
cận trình độ khoa học tiên tiến của thế giới, việc chuyển giao công nghệ và mạnh
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
4
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
dạn đầu t trang thiết bị và dây chuyền công nghệ sản xuất vật liệu hiện đại của n-
ớc ngoài nên nhiều loại vật liệu mới trên thế giới đã đợc đa vào sử dụng, mặt
khác do quan niệm truyền thống sử dụng gạch xây trong các công trình dân dụng
với giá cả hợp lí so với các vật liệu mới thay thế cùng loại. Vì lẽ đó gạch vẫn là
sự lựa chọn số 1 cho các công trình nhà ở dân dụng.
Với việc phát triển chủng loại các vật liệu lợp, cũng nh giảm diện tích lợp
do xây dựng nhà nhiều tầng, nên trong những năm trớc đây đã tác động lớn làm
cho việc sản xuất ngói giảm đi. Tuy nhiên với những u điểm truyền thống của nó
và khá phù hợp với điều kiện khí hậu nóng ẩm ma nhiều của nớc ta và khu vực
đông nam châu á, kết hợp với kiến trúc trang trí cho công trình nên việc sản xuất
ngói lợp ngày một phát triển với sản lợng khá cao.
II- Phân loại Gạch

1- Theo cấu trúc
- Gạch có cấu trúc đặc.
- Gạch có cấu trúc xốp.
2- Theo phơng pháp tạo hình
- Gạch tạo hình dẻo.
- Gạch tạo hình bán khô.
3- Theo dạng gạch có hay không có lỗ rỗng
- Gạch đặc (không có lỗ rỗng).
- Gạch có lỗ rỗng
4- Theo công dụng
- Gạch trong xây dựng để xây tờng và các chi tiết bao che.
- Gạch để xây tờng lò trong các thiết bị nhiệt
III- Các loại sản phẩm và yêu cầu kỹ thuật của chúng
1- Gạch - gạch đất sét thờng
Gạch đất sét thờng đợc chế tạo từ các loại đất sét dễ chảy với các phụ gia
hoặc không có phụ gia bằng cách tạo hình dẻo hoặc ép bán khô, sấy và nung.
Gạch sản xuất thờng có kích thớc 220 x105 x60 mm, theo TCVN 1451-86 gạch
đất sét sản xuất theo phơng pháp dẻo chia ra các mác theo giới hạn độ bền nén
50; 75; 100; 125; 150. Cờng độ uốn tơng ứng: 28; 25; 22; 18; 16 kg/cm
2
. Hiện
nay chúng ta mới chỉ sản xuất gạch tạo hình theo phơng pháp dẻo. Gạch đất sét
thờng có 4 loại :
1.1- Gạch đặc đất sét nung:
Theo TCVN 1451 1998 gạch đặc đất sét nung có các kiểu, kích thớc cơ
bản và mác nh sau:
Tên kiểu gạch Dài (mm) Rộng (mm) Dày (mm)
Gạch đặc 60 (GĐ 60) 220 105 60
Gạch đặc 45 (GĐ 45) 190 90 45
Theo độ bền cơ học, gạch đặc đất sét nung đợc phân thành các mác sau:

50; 75; 100; 125 ; 150 và 200.
Kí hiệu quy ớc cho gạch đặc đất sét nung đợc ghi theo thứ tự:
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
5
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Tên kiểu gạch mác gạch số hiệu của tiêu chuẩn này
Vídụ: Gạch đặc dày 60mmm mác 200 kí hiêuh là :
Gạch đặc 60- M200 TCVN 1451 : 1998
Yêu cầu kỹ thuật:
- Gạch phẩi có dạng hình hộp chữ nhật với các mặt bằng phẳng. Trên các mặt
của gạch có thể có rãnh hoặc gợn khía. Cạnh viên gạch có thể lợn tròn với bán
kính không lớn hơn 5 mm theo mặt cắt vuông góc với phơng đùn ép.
- Sai lệch cho phép của kích thớc viên gạch đặc đất sét nung không vợt quá:
+ Theo chiều dài: 6 mm
+ Theo chiều rộng: 4mm
+ Theo chiều dày: 3mm đối với gạch đặc 60
2mm đối với gạch dặc 45
- Các khuyết tật về hình dáng bên ngoài của viên gạch đặc đất sét nung quy
định nh sau:
Loại khuyết tật Giới hạn cho phép
1. Độ cong, tính bằng mm, không vợt quá
-Trên mặt đáy
-Trên mặt cạnh
4
4
2. Số lợng vết nứt xuyên suốt chiều dầy, kéo sang
chiều rộng của viên gạch không vợt quá 20 mm
1
3. Số vết sứt cạnh, sứt góc sâu từ 5-10 mm, chiều dài

theo cạnh từ 10-15 mm
2
- Độ bền khi nén và uốn của gạch đặc đất sét nung không đợc nhỏ hơn các
giá trị cho ở bảng sau:
Mác
gạch
Độ bền, MPa (10
5
N/m
2
)
Khi nén Khi uốn
Trung bình cho
5 mẫu
Nhỏ nhất cho 1
mẫu
Trung bình cho
5 mẫu
Nhỏ nhất
cho 1 mẫu
M 200
M 150
M 125
M 100
M 75
M 50
20 (200)
15 (150)
12,5 (125)
10 (100)

7,5 (75)
5 (50)
15 (150)
12,2 (125)
10 (100)
7,5 (75)
5 (50)
3,5 (35)
3,4 (34)
2,8 (28)
2,5 (25)
2,2 (22)
1,8 (18)
1,6 (16)
1,7 (17)
1,4 (14)
1,2 (12)
1,1 (11)
0,9 (9)
0,8 (8)
- Độ hút nớc của gạch đặc đất sét nung không lớn hơn 16%
- Số vết tróc do vôi trên bề mặt viên gạch có kích thớc trung bình từ 5mm đến
10mm không quá 3 vết
1.2- Gạch cấu trúc đặc có lỗ rỗng :
Đợc sản xuất theo phơng pháp tạo hình dẻo tuỳ theo giới hạn độ bền
nén có các mác 125; 100; 75; 50. Cờng độ uốn tơng ứng 20; 18; 16; 14 kG/cm
2
.
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN

6
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Gạch rỗng đợc chế tạo với các lỗ rỗng dạng tròn và dạng hình chữ nhật (dạng
khe), đôi khi cũng có hình vuông và hình bầu dục, độ rỗng vào khoảng 8 ữ 22%,
đờng kính lỗ rỗng 20 ữ 25mm, các lỗ rỗng có thể xuyên suốt hoặc không xuyên
suốt . Khác với gạch đặc loại gạch rỗng chỉ đợc tạo hình dẻo còn tạo hình bán
khô ở nớc ta cha sản xuất đợc. Theo khối lợng thể tích (kể cả lỗ rỗng) gạch cấu
trúc đặc có lỗ rỗng tạo hình dẻo đợc chia ra: loại A ( khối lợng thể tích đến 1300
kg/m
3
) và loại B (khối lợng thể tích từ 1300 - 1450 kg/m
3
). Gạch cấu trúc đặc có
lỗ rỗng tạo hình dẻo và ép bán khô có khối lợng thể tích lớn hơn 1450 kg/m
3
đợc
coi là gạch thờng.
1.2- Gạch cấu trúc xốp từ trêpen và điatômit:
Đợc chế tạo từ trêpen và điatômit bằng phơng pháp tạo hình dẻo hay là ép bán
khô sau đó đem sấy và nung ở nhiệt độ 950 ữ 1000
0
C. Kích thớc của loại này th-
ờng là 220x105x60 mm hay 250x120x65 mm. Phụ thuộc khối lợng thể tích, ngời
ta chia gạch cấu trúc xốp từ trêpen và điatômit ra làm 3 loại: loại A từ 700
1000 kg/m
3
, loại B từ 1001 1300 kg/m
3
và loại C cao hơn 1300 kg/m
3

. Theo
giới hạn độ bền nén gạch đợc chia ra các mác 150; 125; 100; 75 , khối lợng thể
tích có thể thấp hơn 700 kg/m
3
. Cờng độ nén có thể đạt giá trị từ 30 đến 25
kg/cm
2
hay thấp hơn, chủ yếu dùng để làm vật liệu cách nhiệt. Hệ số dẫn nhiệt ở
50
0
C khoảng 0,1163ữ0,1645 W/m.
0
C, ở 350
0
C khoảng 0,1645 ữ 0,2676W/m.
0
C.
1.3- Gạch cấu trúc xốp có lỗ rỗng:
Nhận đợc khi tạo hình (ép ) phối liệu mà trong thành phần của nó ngời ta
đa vào phụ gia cháy, sau đó đem sấy và nung. Kích thớc của gạch 220x105x60
mm. Chiều dày viên gạch không nhỏ hơn 12 mm. Gạch đợc chia ra thành các
mác 100; 75; 50 ngoài ra còn có thể có loại gạch đạt giá trị từ 20 đến 30 kg/cm
2
.
Giới hạn bền uốn trung bình tơng ứng với mỗi mác là 1,96; 1,57; 1,37; 1,18
Mpa. Ngời ta sử dụng loại gạch xốp rỗng và gạch xốp để ốp thành nồi hơi, cách
nhiệt cho các đờng dẫn hơi nớc, dẫn khí nóng cách nhiệt cho vỏ lò nung (cách
nhiệt ở nhiệt độ cao)
2- Khối đá gốm
Các khối đá gốm rỗng là những loại sản phẩm đặc, chúng đợc sử dụng rất

có hiệu quả mà khối lợng thể tích và các tính chất nhiệt lí của chúng cho phép
giảm chiều dày và khối lợng các kết cấu ngăn cách của toà nhà.Những dấu hiệu
chung của khối đá gốm rỗng là:kích thớc của nó, hớng của lỗ rỗng; số lợng,
kích thớc và hình dạng của lỗ rỗng và cũng nh cả độ rỗng biểu thị bằng phần
trăm.
Khối đá gốm rỗng có độ rỗng từ 15 70%, khối lợng thể tích từ 350 đến
1400kg/m
3
và theo kích thớc thì chúng tơng đơng với 2,13 đến 18 viên gạch
chuẩn.Theo chức năng sử dụng thì khối đá gốm rỗng đợc chia ra loại làm tờng
ngăn cách, làm trần và các khối đá gốm rỗng với ý nghĩa chuyên dùng-các tấm
và khối gốm đúc cho bậu tràn cửa sổ, khối gốm làm ống, làm cột, làm máng,
làm ống khói hay làm ống thải rác v.v
2.1- Khối đá gốm tờng:
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
7
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Chúng thờng đợc tạo hình bằng phơng pháp tạo hình dẻo, đôi khi bằng cả
phơng pháp ép bán khô.
Trên cơ sở giới hạn độ bền nén (không kể lỗ rỗng), khối đá gốm tờng đợc
chia ra các mác: 250; 200; 150; 125; 100 và 75. Độ rỗng của khối đá gốm rỗng
là 32; 42; 50; 70%.
Theo khối lợng thể tích, khối đá gốm rỗng đợc chia ra làm 2 loại: A- có
khối lợng thể tích dới 1300kg/m
3
và B- từ 1300 - 1400kg/m
3
.
Hệ số hiệu quả cách nhiệt của khối đá gốm tờng với lỗ rỗng phân bố nằm

ngang thấp hơn so với khối đá gốm tờng với lỗ rỗng phân bố thẳng đứng.
Độ rỗng của khối đá gốm 7 khe rỗng là 22%, của loại 18 khe rỗng là 27% và của
các kiểu khác là từ 15 70%, trong đó của khối đá gốm với lỗ rỗng thẳng đứng
là 15- 40% của khối đá gốm với lỗ rỗng nằm ngang dới 70%.
Khối đá gốm với những lỗ rỗng phân bố thẳng đứng, có hiệu quả hơn về
mặt xây tờng so với khối đá gốm với những lỗ rỗng nằm ngang. Khi những chỉ
tiêu khác (nh chiều dày tờng, khối lợng thể tích, khối lợng của khối gốm) nh
nhau, thì khối đá gốm với những lỗ rỗng nằm ngang có giới hạn độ bền nén nhỏ
hơn 2- 6 lần so với giới hạn độ bền nén của khối đá gốm với lỗ rỗng phân bố
thẳng đứng.
Các khối đá gốm rỗng có các lỗ rỗng phân bố thẳng đứng chiếm 25-30%
thể tích, nh vậy chúng làm giảm không đáng kể cờng độ của sản phẩm. Khi
tăng độ rỗng đến 40 55% sẽ làm giảm độ bền nén của sản phẩm đến 10-25%.
Độ rỗng của sản phẩm cho khối xây bằng gạch rời vào khoảng 20-40%,
cho panen tờng ngoài là 40-60%, cho panen sàng là70-80%. Chiều rộng của lỗ
rỗng hình chữ nhật (dạng khe) không đợc quá 12mm, còn đờng kính của lỗ rõng
hình tròn hoặc cạnh của lỗ rỗng hình vuông không quá 16mm. Độ hút nớc của
khối đấ gốm không đợc nhỏ hơn 6%.
Khối đá gốm cho panen tờng ngoài phải thoả mãn những yêu cầu sau: nhiệt
trở riêng là 0,8723 đến 1,5119 W/m.
0
C tuỳ thuộc theo vùng khí hậu; khối lợng
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
8
250
90
12
0
138

120
250
138
(a)
(b)
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
thể tích 0,8-1,2 T/m
3
(từ điều kiện khối lợng 1m
2
panen không lớn hơn 300-
350kg). Theo thể tích, phần lớn các khối đá gốm tơng đơng với 7,1 viên gạch
thờng; Còn theo tính chất cách nhiệt thì khối đá gốm rỗng tơng đơng 18 viên
gạch thờng. Ngời ta dùng loại khối đá gốm 7-18 khe rỗng cho panen chịu lực
của tờng trong cũng nh dùng loại khối đá gốm có lỗ rỗng lớn chế tạo bằng ph-
ơng pháp tạo hình dẻo để sản xuất loại panen này. Việc sản xuất khối đá gốm
rỗng đặc hiệu có lợi về nhiều mặt so với sản phẩm đặc: chi phí nguyên liệu chỉ
bằng 70-80% chi phí sức lao động bằng 70-90%, tiêu hao nhiên liệu bằng 70-
90%, thời gian sấy giảm chỉ còn 50-70%, năng ép tăng 115-140%, giá thành
giảm 70-90%, thể tích của 1m
3
kênh nung tăng 130-150%.
Vì vậy trong thời gian hiện nay việc tăng cờng sản xuất vật liệu đá gốm
rỗng đặc hiệu cùng với các sản phẩm gốm tờng là nhiệm vụ quan trọng của
ngành công nghiệp gốm tờng.ở nớc ta hiện nay việc sản xuất khối đá gốm rỗng
còn cha phát triển nhiều, còn cha chuẩn hoá về kích thớc hình dáng, độ rỗng đạt
từ 20-40%, số lỗ rỗng ít và đơn điệu, trị số độ bền nén thấp nên chỉ làm nhiệm
vụ ngăn cách, bao che nên phạm sử dụng của chúng còn thấp và giá thành còn
lớn.
* Một số yêu cầu kỹ thuật: Theo TCVN 1450:1998 áp dụng cho gạch rỗng sản

xuất từ đất sét( có thể có phụ gia) bằng phơng pháp dẻo nh sau:
- Yêu cầu về hình dáng:
+ Gạch rỗng đất sét nung có dạng hình hộp chữ nhật các bề mặt phẳng, trên mặt
viên gạch có thể có rãnh hoặc gợn khía, cạch của viên gạch phải thẳng.
+Sai lệch cho phép của kích thớc viên gạch không đợc vợt quá qui định sau:
- Theo chiều dài: 6mm.
- Theo chiều rộng: 4mm.
- Theo chiều dày: 3mm.
( Chú thích : Đối với gạch rỗng có chiều dày bằng chiều rộng thì sai lệch kích
thớc tính theo chiều dày)
+ Chiều dày thành ngoài lỗ rỗng không nhỏ hơn 10mm, chiều dày vách ngăn
giữa các lỗ không nhỏ hơn 8mm.
+ Sai lệch cho phép cho phép theo hình dạng bên ngoài của viên gạch:
- Độ cong của gạch trên mặt đáy, trên mặt cạnh tính bằng mm không lớn hơn
5 mm.
- Số vết nứt theo chiều dày có độ dài đến 60mm, kéo sang chiều rộng đến
hàng lỗ thứ nhất không lớn hơn 1.
- Số vết sứt cạnh, sứt góc sâu từ 5mm đến 10mm kéo dài theo cạnh từ 10mm
đến 15mm không lớn hơn 2
+ Không cho phép gạch nung non lửa.
+ Độ hút nớc của gạch phải lớn hơn 16%
+ Số vết tróc do vôi trên bề mặt viên gạch có kích thớc trung bình từ 5mm đến
10mm không quá 3 vết.
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
9
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Theo thiết kế nhà máy sản suất loại sản phẩm là: gạch cấu trúc đặc có
hai lỗ rỗng
IV. Gạch cấu trúc đặc có lỗ rỗng:

Dựa theo tiêu chuẩn TCVN 1450 : 1998 gạch rỗng sản suất từ đất sét (có
thể có phụ gia) sản xuất theo phơng pháp nén dẻo và đợc nung ở nhiệt độ thích
hợp dùng để xây tờng và các bộ phận khác của công trình có trát hoặc ốp bên
ngoài.
1- Hình dáng, kích thớc và các yêu cầu kỹ thuật:
1.1- Kích thớc cơ bản của gạch rỗng đất sét nung đợc quy định ở Bảng sau:
Tên kiểu gạch Dài (mm) Rộng (mm) Dày (mm)
Gạch rỗng 60 220 105 60
Gạch rỗng 90 190 90 90
Gạch rỗng 105 220 105 105
1.2- Theo độ bền cơ học, gạch rỗng đất sét nung đợc phân thành các loại sau: 35;
50; 75; 100 và 125.
1.3-Ký hiệu quy ớc cho gạch rỗng đất sét nung đợc ghi theo thứ tự sau: Tên kiểu
gạch, chiều dày, số lỗ, đặc điểm lỗ, độ rỗng, mác gạch, ký hiệu và số hiệu tiêu
chuẩn này.
Ví dụ: Gạch rỗng 60-2T15-M75. TCVN 1450: 1998 là ký hiệu quy ớc của gạch
rỗng hai lỗ dày 60 mm; hai lỗ tròn; độ rỗng 15%, mác 75.
2- Yêu cầu kỹ thuật:
2.1- Yêu cầu về hình dáng: Gạch rỗng đất sét nung phải có dạng hình hộp chữ
nhật với các mặt bằng phẳng. Trên các mặt của gạch có thể có rãnh hoặc gợn
khía. Cạnh viên gạch có thể lợn tròn với bán kính không lớn hơn 5 mm theo mặt
cắt vuông góc với phơng đùn ép.
2.2- Sai lệch cho phép của kích thớc viên gạch rỗng không vợt quá:
-Theo chiều dài: 6mm
-Theo chiều rộng: 4mm
-Theo chiều dày: 3mm.
2.3 Chiều dày thành ngoài lỗ rỗng, không nhỏ hơn 10 mm
Chiều dày vách ngăn giữa các lỗ rỗng không nhỏ hơn 8 mm
Hình dáng, kích thớc và sự phân bố các lỗ rỗng của viên gạch rỗng hai lỗ tròn
đợc quy định trên hình vẽ 1.

Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
10
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
105
182519
25
2518
17,5
17,5
60
220

Hình 1: Hình dáng và kích th ớc của gạch rỗng 2 lỗ tròn
Thể tích của 1 viên gạch đặc là:
V
đ
= B.L.H = 10,5.22.6 = 1386( cm
3
)
Thể tích 2 lỗ trong viên gạch
V
2 lỗ
= 2 . R
2
. L = 2 .3,14.1,25
2
. 22 = 215,875 (cm
3
)

Thể tích của viên gạch rỗng
V =V
đ
-V
2lỗ
= 1386 215,875 = 1170,125 (cm
3
)
Khối lợng của 1 viên gạch 2 lỗ rỗng là
G = V.
0
= 1170,125 . 1,85 = 2165 (g)
2.4- Các khuyết tật về hình dạng bên ngoài của viên gạch rỗng đất sét nung
không vợt quá quy định ở Bảng sau.
Loại khuyết tật Giới hạn cho phép
1.Độ cong của viên gạch tính bằng mm, không vợt quá:-
Trên mặt đáy, trên mặt cạnh
2.Số lợng vết nứt xuyên qua chiều dày 60mm kéo sang
chiều rộng đến hàng lỗ thứ nhất không lớn hơn.
3.Số vết sứt cạnh, sứt góc sâu từ 5 mm đến 10 mm kéo
dài theo cạnh từ 10 mm đến 15 mm không lớn hơn
5
1
2
2.5- Số lợng vết tróc có kích thớc trung bình từ 5 đến 10 mm xuất hiện trên bề
mặt viên gạch do sự có mặt của tạp chất vôi không đợc quá 3 vết.
2.6- Độ bền nén và uốn của gạch rỗng đất sét nung không nhỏ hơn các giá trị
trong bảng sau:
Bảng Độ bền nén và bền uốn
Độ bền (x10

5
N/m
2
)
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Nén Uốn
Trung bình
cho 5 mẫu
Nhỏ nhất cho
1 mẫu
Trung bình
cho 5 mẫu
Nhỏ nhất cho
1 mẫu
125
100
75
50
125
100
75
50
100
75
50
35
18

16
14
12
9
8
7
6
Đối với gạch có độ rỗng > 38%, các lỗ nằm ngang
50
35
50
35
35
25
2.7- Độ hút nớc của gạch rỗng đất sét nung không nhỏ hơn 8% và không lớn
hơn 16%
2.8- Khối lợng thể tích của viên gạch rỗng (không trừ 2 lỗ rỗng) không vợt quá
1600 Kg/m
3
. Gạch rỗng đất sét nung có khối lợng thể tích lớn hơn 1600 Kg/m
3
đợc xem nh gạch đặc đất sét nung và áp dụng theo TCVN 1451: 1998.
2.9. Không cho phép gạch nung non lửa.
3. Một số tính chất của sản phẩm gạch xây:
3.1. Độ đặc: là tỷ lệ giữa khối lợng và thể tích chiếm chỗ. Có 3 loại độ đặc khác
nhau:
-Độ đặc thực (khối lợng riêng): 2,5 ữ 2,7 (g/cm
3
). Là khối lợng của một
đơn vị thể tích gạch ở trạng thái khô, hoàn toàn đặc.

- Độ đặc biểu kiến (khối lợng thể tích): 1700 ữ1900 (kg/m
3
). Là khối lợng
của một đơn vị thể tích gạch ở trạng thái khô có kể cả lỗ rỗng.
- Độ đặc tơng đối: là tỷ lệ giữa độ dặc biểu kiến và độ đặc thực.
3.2. Độ xốp: là thể tích các lỗ rỗng trong một đơn vị thể tích sản phẩm gạch. Có
hai loại độ xốp:
- Độ xốp thực: là tỷ lệ của toàn bộ thể tích các lỗ rỗng kín và các lỗ rỗng hở
so với thể tích của sản phẩm. Độ xốp thực của gạch xây 32%.
- Độ xốp biểu kiến: là tỷ lệ thể tích của các lỗ rỗng hở thông nhau, thông ra
mặt ngoài so với thể tích của sản phẩm. Độ xốp biểu kiến của gạch từ 10ữ20%.
3.3. Độ dẫn nhiệt: là khả năng dịch chuyển dòng nhiệt trong sản phẩm khi có sự
chênh lệch nhiệt độ giữa các bề mặt. Độ dẫn nhiệt đợc đặc trng bằng hệ số dẫn
nhiệt , đối với gạch xây hệ số dẫn nhiệt dao động trong khoảng 0,6 ữ
0,8(W/m.
0
C).
4. Phạm vi sử dụng:
Gạch xây(đặc và rỗng) đất sét nung đợc sử dụng phổ biến và rộng khắp
trên toàn quốc. Dùng để xây móng, xây tờng chịu lực, tờng bao che và các bộ
phận khác có trát hoặc ốp bên ngoài cho công trình nhà ở dân dụng và công
nghiệp.
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
12
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
V. Ngói lợp
Ngói là một trong vật liệu dùng để lợp. Ngói có một số u điểm so với vật
liệu khác: nó có tuổi thọ cao, bền lửa, có tính chất kiến trúc mỹ thuật cao.
Tuổi thọ của ngói là 75 80 năm, tuổi thọ của ngói còn có thể nâng cao hơn

nữa khi ngời ta sử lý nó bằng các hợp chất silic hữu cơ. Nhợc điểm của ngói là
khối lợng của nó ở trạng thái bão hoà nớc khá lớn đến 50kg/m
2
lợp thậm chí đến
65kg/m
2
lợp. Với việc phát triển chủng loại vật liệu lợp nh: vật liệu lợp cuộn
mềm (vải, giầy dầu), tấm lợp amiăng việc chuyển sang vật liệu lợp có diện tích
lợp lớn cũng nh việc giảm diện tích lợp do xây dựng các nhà nhiều tầng, nên
trong những năm trớc đây sự phát triển sản xuất ngói giảm đi. Tuy nhiên hiện
nay việc sản xuất và sử dụng ngói với những u điểm truyền thống của nó khá phù
hợp với điều kiện khí hậu và kinh tế của nớc ta, vẫn đợc duy trì với sản lợng khá
cao.
Ngoài ra các loại ngói khác còn đợc sử dụng với mục đích trang trí kiến
trúc cho công trình.
1- Phân loại ngói
1.1-Theo phơng pháp tạo hình
- Ngói tạo hình bằng phơng pháp dập
- Ngói tạo hình bằng phơng pháp đùn ép
1.2- Theo hình dạng ngói
- Ngói có dãnh
- Ngói có bề mặt phẳng
- Ngói bò
1.3- Theo công dụng, chức năng
- Ngói lợp để bao che công trình.
- Ngói trang trí.
- Ngói vừa bao che vừa trang trí
2- Các dạng sản phẩm và kích thớc
Ngói đợc chế tạo từ các phối liệu đất sét bằng phơng pháp tạo hình dẻo
sau đó đem đi sấy và nung. Ngói đất sét ở nớc ta dùng để lợp có các loại 22

viên/m
2
; 13 viên/ m
2
; 16 viên/m
2
. Theo TCVN 1452-73 ngói có dạng : ngói dập
có rãnh, ngói ép đùn dạng phẳng, loại ngói bò. Loại ngói dập có rãnh gồm hai
kiểu ngói dập 22 viên/ m
2
và ngói dập 13 viên/ m
2
, ngói ép đùn dạng phẳng có
dạng 16 viên/ m
2
. Loại ngói úp gồm hai kiểu : ngói bò có sống và ngói bò không
có sống. Các kích thớc có ích để lợp, kích thớc bao và sai số cho phép của ngói
Theo TCVN 1452 2004 ngói đất sét đất sét nung không phủ men làm vật liệu
lợp có các dạng: ngói lợp và ngói úp. Kích thớc tiêu chuẩn cho ở bảng sau:
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
13
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Bảng 6: Hình dạng kích thớc tiêu chuẩn của ngói
Kiểu ngói
Kích thớc bao (mm) Kích thớc hữu ích (mm)
Chiều dài(a) Chiều rộng(b) Chiều dài(c) Chiều rộng(d)
Ngói lợp 340
335
205

210
250
260
130
170
Ngói úp 360
450
-
-
333
425
150
200
3.Yêu cầu kĩ thuật: Theo TCVN 1452:2004 áp dụng cho các loại ngói đất sét
nung không phủ men làm vật liệu lợp.
Về âm thanh màu sắc: có tiếng kêu thanh và đanh khi gõ nhẹ bằng búa
kim loại (trọng lợng búa 250 g); ngói cùng lô màu sắc phải đồng đều, không
hoen ố trên mặt.
a. Các khuyết tật ngoại quan cho phép không vợt quá quy định sau:
Dạng khuyết tật Mức cho phép
1-Sai lệch kíchthớc theo chiềudài vàchiều rộng viên ngói,
tính theo % , không lớn hơn
2
2-Độ cong bề mặt và cạnh viên ngói tính theo % không
lớn hơn
2
3-Các chỗ vỡ, dập gờ hoặc mấu có kích thớc:
+ Lớn hơn 1/3 chiều cao gờ, mấu
+ Lớn hơn 1/3 chiều cao gờ, mấu
Không cho phép

1 vết
4-Vết nứt:
+ có chiều sâu lớn hơn 3mm, chiều dài nhỏ hơn 20mm
+ có chiều sâu nhỏ hơn 3mm,chiều dài nhỏ hơn 20mm,
không nhiều hơn
Không cho phép
1 vết
5-Vết nổ vôi trên bề mặt : Khôngcho phép
b. Các chỉ tiêu cơ lí của ngói phải phù hợp bảng sau:
Tên chỉ tiêu Mức cho phép
Tải trọng uốn gẫy đối với ngói lợp, theo chiều rộng viên
ngói , đơn vị tính N/cm, không nhỏ hơn
35
Độ hút nớc,đơn vị tính %, không lớn hơn 14
Thời gian xuyên nớc, đơn vị tính giờ, không nhỏ hơn 2
Khối lợng 1m
2
ngói ở trạng thái bão hoà nớc, đơn vị tính 55
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
14
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
kg, không lớn
Độ bền băng giá khi thử theo phụ lục A đạt yêu cầu
Theo nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp sản phẩm ngói lợp của nhà máy là
loại ngói lợp 22 viên/m
2
.
+ Khối lợng thể tích:
k

0

= 1900 kg/m
3
+ Khối lợng một viên ngói khô khi đem cân là: 2,1 kg
+ Vậy thể tích thực của 1 viên ngói khô
2,1/1900 = 1,11.10
-3
m
3

+Thể tích bao của viên ngói là:
a x b x h = 340 x 205 x 50 = 3486.10
3
mm
3
= 3,486.10
-3
m
3
.
Trong đó : a là chiều dài viên ngói
b là chiều rộng viên ngói
h là chiều dày viên ngói có tính đến kích thớc mấu và gờ.
3. Phạm vi sử dụng
Ngói là một trong vật liệu dùng để lợp nó có tác dụng bảo vệ các kết cấu phần
mái của các công trình dân dụng và công nghiệp sử dụng ngói với những u điểm
truyền thống của nó khá phù hợp với điều kiện khí hậu và kinh tế của nớc ta.
Ngoài ra các loại ngói còn đợc sử dụng với mục đích trang trí kiến trúc cho công
trình

vI. Đặc trng về cấu trúc và kết cấu sản phẩm
Cấu trúc - đó là đặc điểm về cấu tạo của vật liệu. Nó xác định bởi kích
thớc hạt, hình dạng, cách phân bố, hớng và sự tiếp xúc giữa các hạt, bởi số lợng
và chất lợng của thành phần pha và bởi độ rỗng xốp.
Kết cấu là đặc điểm của sự sắp xếp, phân bố tơng hỗ giữa các cấu tử
trong cấu trúc vật liệu.
Tính đồng nhất của xơng cao cho khả năng tăng tính chất vật lí kĩ thuật
của sản phẩm. Cấu trúc xơng sản phẩm là một hệ thống nhiều pha phức tạp bao
gồm các pha thuỷ tinh, pha tinh thể và pha khí. Tỉ lệ số lợng của các pha này là tỉ
lệ thành phần pha xơng sản phẩm, xác định đợc tính chất vật lý, kĩ thuật của sản
phẩm.
1. Pha tinh thể:
Trong sản phẩm gốm pha tinh thể chủ yếu là tinh thể mulít và những hạt
quắc cha tham gia phản ứng, một phần nhỏ khoáng hoạt tính ở trong khoáng
caolinít và còn lại ở dạng cristobalit. Tỉ lệ số lợng giữa các cấu tử của cấu trúc
phụ thuộc vào thành phần của phối liệu, vào số lợng các chất trợ dung và độ hoạt
tính hoá học của chúng, vào nhiệt độ và thời gian nung.
Trong những sản phẩm gốm thô, thạch anh vẫn giữ nguyên số lợng nh lúc
đa vào phối liệu, phần lớn những hạt quắc còn lại có kích thớc từ 243 đến
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
15
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
10425àm. Phần quắc còn lại làm tăng độ bền của sản phẩm (khi hàm lợng quắc
nằm trong khoảng 22428%), nếu hàm lợng lớn thì nó làm giảm mạnh độ bền
nhiệt bởi vì nó có hệ số dãn nở nhiệt lớn hơn pha thuỷ tinh. Hạt quắc có đờng
kính trên 10430àm mất một phần độ bền do biến đổi đa hình và bị nứt vỡ dới tác
động của ứng suất, do đó làm giảm độ bền của sản phẩm. Sự nghiên cứu cho
thấy rằng khi kích thớc của hạt thạch anh dới 10àm thì ứng suất giữa chúng với
pha thuỷ tinh dới 10 MPa. Khi kích thớc của các hạt dới 20àm, do sự chênh lệch

hệ số dãn nở nhiệt của pha thuỷ tinh và của hạt thạch anh mà ứng suất giữa pha
thuỷ tinh và mulít khoảng 0,5 đến 1,2 MPa.
Ngoài ra do sự biến đổi thù hình của quắc thành quắc mà thể tích hạt
quắc tăng đến 0,02%, còn ứng suất phát sinh trên ranh giới giữa các pha tăng đến
30 MPa. Các ứng suất này tỉ lệ với tổng bề mặt của tất cả các hạt quắc trong một
đơn vị thể tích sản phẩm. Chúng đạt giá trị lớn nhất khi bán kính của các hạt
quắc lớn hơn 3 lần chiều dày của lớp bị hoà tan.
2. Pha thuỷ tinh:
Khi nung sản phẩm gốm sẽ hình thành chất nóng chảy alumosilicat kiềm
với số lợng khác nhau, làm ảnh hởng đến quá trình hình thành cấu trúc sản phẩm
và các tính chất khác của chúng. Chất nóng chảy nguội đi đông đặc lại tạo nên
pha thuỷ tinh của xơng sản phẩm nh là một trong những đơn vị cấu trúc của nó.
Pha thuỷ tinh trong cấu trúc gốm đợc đặc trng bởi độ cứng, độ vững trắc
và độ dòn. Pha thuỷ tinh tinh khiết về mặt cấu trúc có đặc điểm là các nguyên tố
sắp xếp hỗn loạn, đã làm cho pha thuỷ tinh có tính đẳng hớng cao. Là chất lỏng
quá lạnh, pha thuỷ tinh không có nhiệt độ nóng chảy biểu thị rõ ràng. Các tính
chất có ở nó đặc trng cho vật chất ở trạng thái thuỷ tinh: tính đẳng hớng, không
có sự lỡng chiết, có nội năng d, có khả năng đóng rắn thuận nghịch khi chuyển
từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn. Tính dòn của pha thuỷ tinh đông đặc đợc
thể hiện khi độ nhớt trên 10
13
Pa.s (poiz), nghĩa là đã chuyển sang trạng thái rắn.
Trong những sản phẩm gốm thô nung ở nhiệt độ 95041050
0
C, pha thuỷ tinh chỉ
chiếm 8410%, không thấy có mulít hoặc rất ít. ảnh hởng của pha thuỷ tinh đến
các tính chất vật lí kỹ thuật của xơng gốm không những xác định ở tính chất
của nó, số lợng, các tính chất lí hoá mà còn ở tỉ lệ giữa pha tinh thể và pha
thuỷ tinh. Càng tăng nhiệt độ và thời gian nung thì sự hình thành pha thuỷ tinh
và số lợng của nó tăng mạnh. Pha thuỷ tinh làm giảm độ bền nhiệt của sản phẩm,

tăng độ dòn của chúng.
3. Pha khí:
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
16
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Là thành phần cấu trúc thứ ba của xơng gốm. Nó chiếm đầy trong các lỗ
rỗng kín thờng có trong vật liệu, ngay cả khi độ rỗng hiệu dụng bằng không.
Nguyên nhân sự hình thành pha khí này là không khí chứa trong các lỗ rỗng, các
sản phẩm dạng khí của quá trình khử (đehyđrat), do quá trình phân li, quá trình
khử cácbonát, quá trình phân huỷ sunfat, sunfua và các loại khoáng vật khác th-
ờng có mặt trong nguyên liệu ban đầu, quá trình khử ôxit sắt, quá trình ôxy hoá
chất hữu cơ còn lại trong nguyên liệu và cháy mùn than trong các lỗ rỗng, tách
khí trong quá trình nóng chảy các cấu tử của phối liệu và những quá trình khác.
Số lợng các lỗ rỗng kín và hở phụ thuộc vào mức độ đặc xít của vật liệu
nung. Vật liệu kết khối khi đạt 85% độ đặc tơng đối thì lỗ rỗng xốp hoàn toàn
hở, các lỗ rỗng kín chỉ chiếm một lợng không đáng kể. Ban đầu lỗ rỗng kín xuất
hiện chậm, sau đó càng về sau càng nhanh dần. Khi vật liệu đạt 95% độ đặc tơng
đối thì tất cả những lỗ rỗng trở thành lỗ rỗng kín. Độ đặc và độ rỗng của xơng
sản phẩm không chỉ là chỉ tiêu chất lợng quan trọng mà còn là dấu hiệu xác định
phân loại của sản phẩm gốm.
Chơng II: giới thiệu về Nguyên liệu và nhiên liệu
I. giới thiệu về nguyên liệu sản xuất chính
1. Giới thiệu nguyên liệu:
Trong ngành sản xuất gốm, nguyên liệu sử dụng chủ yếu là các loại đất sét
dẻo dễ chảy. Đất sét là các loại sản phẩm phong hoá của các khoáng trầm tích,
chủ yếu từ các khoáng Caolinhít, Môntmôri-lônhít, Thuỷ mica Nguyên liệu
đất sét dễ chảy: khoáng đất sét, đá phiến sét, đất sét hoàng thổ
Đất sét là loại đa khoáng hợp lại, có độ phân tán rất cao, nó đợc tạo nên do
sự phong hoá của các mảnh vỡ quặng trầm tích và thuộc về loại Hyđrô

Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
17
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Alumôsilicát. Có khả năng khi nhào trộn với nớc hình thàh khối vữa dẻo, khối
vữa này duy trì đợc hình dáng của mình sau khi ngừng tác dụng lực, có độ bền
nhất định sau khi sấy và có các tính chất nh đá sau khi nung.
2. Đất sét:
Đợc tạo nên do quá trình phân hủy vỏ trái đất, là sản phẩm phân hủy và
tác động tơng hỗ với nớc của nhóm khoáng Fenspat (Granít, đá nai, Focfia) và
một số khoáng khác (tro núi lửa). Sự phân huỷ đó xảy ra do tác động nhiều năm
của tác nhân khí quyển (không khí, ma, gió, mặt trời, băng tuyết ), lí hoá, sinh
hoá xảy ra trên bề mặt quả đất và có thể biểu diễn dới dạng công thức đơn giản
sau:
R
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
+ CO
2
+ H
2
O = Al
2
O
3

.2SiO
2
.2H
2
O + R
2
CO
3
+ 4SiO
2

Fenspát Caolinnit
Quá trình phong hoá xảy ra trong nhiều năm sinh ra các loại đất sét nh sau:
+ Đất sét Đêluvi: đặc trng cho các lớp khoáng có tính phân vỉa, thành
phần đồng nhất và bị lẫn bẩn bởi các tạp chất hạt nhỏ.
+ Đất sét băng hà: có độ tạp chất lớn, bao gồm đá có các kích thớc khác
nhau từ đá tảng đến đá dăm nhỏ.
+ Đất sét hoàng thổ: đặc trng cho các lớp khoáng có tính đồng nhất cao.
Đất sét có độ phân tán cao và cấu trúc độ xốp lớn.
Ngời ta thấy rằng thành phần vật chất của đất sét bao gồm có sự tham gia của vật
chất sét và tạp chất.
2.1.Vật chất sét:
Là tổng hợp các chất khoáng hình thành đất sét, có độ phân tán cao, có
tính dẻo. Phụ thuộc vào hàm lợng cấc khoáng mà ngời ta chia ra loại đơn khoáng
và đa khoáng Các loại khoáng chủ yếu trong đất sét là: caolinít, ilít (thuỷ mica),
môntmôrilônhít các loại tạp chất là quắc Fenspat ,mica, cácbonát, ô xít sắt,
firít, thạch cao và một số loại khác.
Tất cả các khoáng tạo thành đất sét là loại alumôsilicát ngậm nớc. Mạng l-
ới tinh thể của các khoáng đất sét này có tính chất lớp, bao gồm các lớp hay là
tấm lặp lại của cụm các khối bốn mặt [SiO

4
] với tâm là cation Si
+4
và khối tám
mặt [AlO
6
] với tâm là cation Al
+3
. Sự kết hợp của các lớp từ cụm các khối bốn
mặt [SiO
4
] và tám mặt [AlO
6
] có nhiều kiểu khác nhau. Sự tổng hợp các lớp hay
các tấm từ cụm các khối này hình thành cụm phân tố. Tổng hợp n cụm phân tố
hình thành dạng tấm khoáng sét. Sự phối hợp các kiểu khác nhau của các lớp hay
tấm từ cum các khối là dấu hiệu đầu tiên, là quy ớc chủ yếu phân loại khoáng đất
sét. ở các lớp của cụm khối bốn mặt [SiO
4
] và cụm khối tám mặt [AlO
6
] có sự
thay đổi vị trí của các ion đồng hình, điều này có thể giải thích đợc một số hiện
tợng và tính chất của khoáng sét.
2.1.1Thành phần khoáng
Khoáng caolinít
Là thành phần chính của đất sét, có công thức (Al
2
O
3

.2SiO
2
.2H
2
O) với
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
18
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
phân tử lợng là 259, mạng lới tinh thể của nó bao gồm một lớp khối bốn mặt
xen kẽ với một lớp khối tám mặt nhờ sự phân bố của các ion điện tích này đã tạo
lên cấu trúc mạng lới tinh thể caolinít cân bằng điện tích. Sự có mặt của các ion
Hiđrôxyn ỏ bề mặt của các cụm của caolinít là điều kiện để hình thành sự thấm
ớt bề mặt của nó. Tuy nhiên các phân tử nớc ở giữa các cum rất ít vì vậy
caolinhít không có khả năng liên kết với nớc và không chứa nhiều nớc khi sấy nó
dễ dàng tách lợng nớc liên kết này hơn. Chiều dày của các cụm phân tố trung
bình 7,2A
o
Kích thớc riên biệt của các tấm caolinhít từ 0,1ữ3àm. Nhóm khoáng
cao lanh có dikit, nacrit.
Khoáng môntmôrilônhít (Al
2
O
3
.4SiO
2
.nH
2
O):
Đây là công thức đơn giản nhất tuy nhiên không biểu thị chính sác thành

phần Môntmôrilônhít bởi vì trong cấu trúc mạng lới tinh thể của nó có sự tham
gia của các ion khác nh Mg, Fe, Na mạng lới tinh thể đợc hình thành bởi hai lớp
khối bốn mặt bên ngoài và một lớp khối tám mặt bên trong.
Đầu mút các lớp bên ngoài là các anion O
-2
nên bề mặt ngoài có cùng
điện tích âm giữa các cụm có điện tích yếu chiều dày các cụm phân tố
Môntmôrilônhít theo chiều dọc từ (9 ữ 21,4) A
O
và chiều dày này có thể tăng do
cụm của các lớp riêng biệt có thể tách ra dới tác dụng nêm tách của các phân tử
nớc hay nói cách khác mạng lới tinh thể của Môntmôrilônhít có tính linh động
(phồng trơng). Do vậy nên khoáng này có khả năng hút một lợng nớc lớn và giữ
nó, khó tách ra khi sấy cũng nh khả năng phồng trơng mạnh khi làm ẩm tăng
thể tích lên 16 lần. Nớc xâm nhập vào mạng lới tinh thể Môntmôrilônhít có độ
bền liên kết không đồng đều Nhóm khoáng Môntmôrilônhít làm cho đất sét có
khả năng phân tán, trơng nở, độ dẻo, độ nhạy khi sấy khá cao, dễ gây cong vênh,
nứt tách nên thờng phải dùng phụ gia gầy khi sử dụng.
Khoáng thuỷ mica (K
2
O.MgO.4Al
2
O
3
.7SiO
2
.2H
2
O):
Là sản phẩm phong hoá rất nhiều năm của mica, mạng lới tinh thể tơng tự

mạng lới tinh thể của khoáng Môntmôrilônhít. Đặc điểm đặc trng của nhóm
khoáng này là có sự tham gia trong thành phần các ôxýt kin loại kiềm và kiềm
thổ và khả năng thay thế đồng hình của các cation riêng biệt (Si
+4
thay bằng Al
+3
hay Mg
+2
). Kích thớc các phần của khoáng tuỷ mica đế 1 àm. Theo cờng độ liên
kết với, nớc khoáng thuỷ mica đứng trung gian giữa caolinít và
Môntmôrilônhít.Hàm lợng các khoáng chính trên trong đất sét yêu cầu lên tới
40%.
2.1.2. Các tạp chất:
Trong các tạp chất ngời ta phân chúng ra: phần phân tán mịn và tạp chất.
Các tạp chất là các hạt có kích thớc lớn hơn 0,5mm. Đối với đất sét sử dụng
trong công nghệ gốm xây dựng (loại gốm thô) các tạp chất thờng là các hạt có
kích thớc lớn hơn 2mm.
Tạp chất quắc:
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
19
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Thờng gặp trong đất sét ở dạng cát quắc và bụi cát quắc, bụi cát quắc phân
tán mịn. Chúng làm gầy đất sét, làm xấu tính chất tạo hình của nó. Cát quắc hạt
lớn làm tốt hơn tính chất sấy của đất sét, còn cát quắc hạt nhỏ làm xấu tính chất
sấy của đất sét. Các tạp chất cát quắc làm xấu tính chất nung của đất sét, làm
giảm tính bền nứt của sản phẩm mới nung khi làm nguội chúng. Tạp chất
Fenspat ít gặp trong đất sét mà chỉ gặp trong đất sét nguyên sinh ở dạng tàn d
(vẩy) của quá trình phong hoá.
Hàm lợng cát quắc cho thấy trong nguyên liệu đất sét có chứa một lợng

lớn cát làn giảm khả năng dính kết gây khó khăn cho việc tạo hình sản phẩm
mộc làm xốp xơng sản phẩm, làm giảm độ bền cơ học của sản phẩm
Tạp chất cácbonát:
Thờng gặp trong đất sét ở 3 dạng cấu trúc: dạng hạt bụi phân tán mịn phân
bố đồng đều trong thành phần của phối liệu đồng nhất. Dạng hạt rời tơi và dạng
bột liên kết, dạng đá dăm cấu trúc đặc loại này là tạp chất có hại.
Các tạp chất các bonát, phân tán mịn bị phân tích khi nung theo phơng
trình
CaCO
3
CaO + CO2
Quá trình này làm tăng độ rỗng của xơng gốm và làm giảm độ bền của nó.
Chúng không có hại khi sản xuất vật liệu gốm tờng tuy nhiên chúng làm xấu tính
chất của đất sét khi sản xuất các sản phẩm có xơng kết khối và sản phẩm
Keamzít. Loại tạp chất cácbonát ở dạng rời tơi, dạng bột chúng dễ bị phân huỷ
và chuyển hoá khi gia công cơ học đất sét, trở thành dạng phân tán mịn phân bố
đồng đều trong phối liệu, số lợng của chúng thờng không lớn và vì vậy chúng
hoàn toàn không ảnh hởng đến tính chất của đất sét không có hại khi sản xuất
gốm tờng. Các tạp chất cácbonát là tạp chất có hại nếu hàm lợng của chúng lớn
lại phân bố không đều sẽ gây ra trong sản phẩm có lỗ rỗng và nứt tách sản phẩm
do quá trình tách khí. Mặt khác lợng CaO (vôi sống), MgO lẫn trong sản phẩm
trong quá trình xây dựng sẽ hút ẩm tạo thành Hyđrô xýt (vôi tôi) có thể tăng thể
tích (2 ữ 3) lần so với thể tích ban đầu gây ứng suất phá hoại kết cấu sản phẩm.
Đối với sản phẩm ngói lợp tạp chất này phải đợc loại bỏ bằng cách gia công
nguyên liệu kỹ hơn đối với gạch xây.
Tạp chất sắt:
Thờng gặp trong đất sét ở dạng các khoáng phân tán mịn, phân bố đồng
đều là limônhit ở dạng Hyđrôxýt sắt và tạp chất pyrít. Tạp chất sắt phân tán mịn
cho đất sét có màu nâu nhạt đến màu đỏ sẫm, còn xơng gốm nung có màu từ
màu kem đến mầu hồng nhạt rồi đến màu đỏ.

Khi nung đất sét trong môi trờng ôxi hoá, tất cả sắt chuyển sang dạng ô
xýt còn trong môi trờng khử các ô xít chuyển thành dạng hợp chất sắt thấp (bị
khử), sản phẩm có mầu xanh lá cây với việc tăng hàm lợng sắt trong đất sét sẽ
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
20
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
làm sản phẩm sau nung có mầu sẫm hơn và có thể chuyển thành mầu đen. Tác
dụng nhuộm mầu của ô xít sắt rất yếu khi có mặt trong đất sét tạp chất cácbonát
phân tán mịn. Phụ thuộc vào tỉ lệ giữa Fe
2
O
3
và CaO xơng sản phẩm sau khi
nung có mầu hồng nhạt (có giá trị 0,4) mầu vàng (có giá trị 0,3) , mầu vàng nhạt
(có giá trị 0,2). Các hợp chất ô xít sắt thờng có phản ứng lớn hình thành các pha
nóng chẩy silicát sắt (pha tinh thể), có khả năng làm chặt lớn nhất xơng gốm (kết
khối). Sự có mặt của tạp chất sắt phân tán mịn rất có hại cho xơng gốm trắng
(nh sành ,sứ, sản phẩm ốp mặt), ngợc lại có lợi đối với sản phẩm có xơng kết
khối nh ống cống, tấm lát nền, cũng nh gạch xây, Keramzit và aglôporít.
Tạp chất pyrít sắt (FeS
2
) cũng gây ra cho các sản phẩm khi nung các hợp
chất nóng chẩy ô xít sắt thấp còn các tập chất sắt hạt nhỏ gây ra các vết lấm tấm
đen, vết đầu ruồi, tơng tự tạp chất xôđêrít (FeCO
3
) cũng gây ảnh hởng nh pyrít
nhng yếu hơn.
Những hợp chất sắt đều là chất trợ dung chúng có khả năng làm giảm
khoảng nhiệt độ kết khối nếu hàm lợng này lớn sẽ gây khó khăn cho quá trình

nung.
Các ôxit kiềm:
Trong tạp chất của đất sét thờng có mặt ở dạng cát Fenspat và muối hoà
tan. Sau khi sấy sản phẩm, lợng muối này dịch chuyển theo các mao quản đến bề
mặt sản phẩm, sau khi nung xơng đến kết khối ở bề mặt ngoài của sản phẩm
hình thành lớp mỏng trắng che phủ màu của xơng.
Muối sunfatnatri (Na
2
SO
4
) là loại tạp chất có hại nó kết tinh với 10 phân tử
nớc trong các lỗ rỗng của sản phẩm đã nung có thể gây ra phá huỷ sản phẩm (khi
hàm lợng đến 1,5%)
Các tạp chất hữu cơ:
Chúng nhuộm màu đất sét thành màu đen. Trong khi nung chúng bị cháy
và đồng thời tách khí và là nguyên nhân hình thành môi trờng khử bên trong x-
ơng. Hiện tợng này có lợi trong sản xuất Kezamzít, ngợc lại chúng có tác dụng
xấu đối với sản phẩm xơng kết khối, nó hình thành các lỗ rỗng khuyết tật trong
xơng.
Chất hữu cơ trong đấ sét dễ chẩy là 15 %. Các tạp chất có kích thớc lớn (xác
động thực vật) đợc tách ra khi gia công đất sét , phần còn lại sẽ bị cháy khi nung
2.1.3.Thành phần hoá của đất sét:
Thành phần hoá của đất sét đợc biểu thị bằng phần % ( khối lợng số mol)
của các ô xít có trong nguyên liệu
Là đặc trng quan trọng của đất sét, trong một mức độ lớn nó xác định phạm vi sử
dụng thích hợp của các loại đất sét sản xuất các loaị sản phẩm xác định thông
qua việc đánh giá và biểu thị ở mỗi phần trong biểu đồ của A. I. Avgustinhik .
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
21

Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
Thành phần hoá của đất sét sản xuất gạch và đá gốm bao gồm các loại ôxyt:
SiO
2
, Al
2
O
3
, CaO , MgO , Fe
2
O
3
, Na
2
O , K
2
O
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
A
l
2
o
3
s

i
o
2
o
2 3
(ro + r
2
o+ r
)
2
3
4
7
6
5
biểu đồ a. i. a
ugustinhik
ghi chú:
1-Vùng sản xuất gốm tinh và sản phẩm chịu lửa
2-Vùng sản xuất ống dẫn tấm lát nền
và các sản phẩm dạng gốm đá , sản phẩm chịu axít
3-Vùng san xuất sản phẩm gạch và đồ gốm trang trí
4-Vùng sản xuất sản phẩm ngói
5-Vùng sản xuất gạch clanhke
6-Vùng sản xuất gạch xây
7-Vùng sản xuất keramzít
1
Ôxit silic (SiO
2
):

Có mặt trong đất sét dới dạng liên kết (trong thành phần của các
khoáng hình thành đất sét) và ở dạng tự do (cát quắc). hàm lợng lớn ô xít silíc tự
do cho thấy trong nguyên liệu sét có chứa một lợng lớn cát, làm tăng độ xốp của
xơng và làm giảm độ bền cơ học của sản phẩm. Một nguyên liệu nh vậy ít có
hiệu quả hoặc hoàn toàn không dùng đợc để sản xuất các sản phẩm có hình dáng
phức tạp. Hàm lợng chung của ô xít silíc trong đất sét trong khoảng 55 ữ 65%
trong đất sét pha cát đạt đến 80 ữ 85 %. đất sét để sản xuất gạch có SiO
2
504
75%. Hàm lợng hàm lợng lớn ô xít silíc tự do cho thấy trong nguyên liệu đất sét
có chứa một lợng lớn cát làm giảm độ dẻo của đất sét, giảm khả năng dính kết
gây khó khăn cho việc tạo hình sản phẩm mộc làm xốp xơng sản phẩm, làm
giảm độ bền cơ học của sản phẩm.
Ôxit nhôm (Al
2
O
3
):
ở trong đất sét dới dạng liên kết (tham gia trong thành phần của các
khoáng hình thành đất sét và tạp chất mica). Nó là ôxyt khó nóng chảy nhất do
đó với những đất sét có hàm lợng ô xít nhôm cao thì nó cần một nhiệt độ nung
cao hơn, khi này khoảng giữa nhiệt độ bắt đầu kết khối và nhiệt độ nóng chảy có
giá trị lớn đáng kể, làm quá trình nung sản phẩm dễ dàng, bởi vì nó làm giảm
khả năng biến dạng sản phẩm. Khi hàm lợng ô xít nhôm thấp cờng độ sản phẩm
sẽ giảm, để sản xuất các khối gốm thành mỏng hàm lợng Al
2
O
3
phải nằm trong
khoảng 13 4 20% còn SiO

2
50 4 75% còn khi hàm lợng Al
2
O
3
trong nguyên liệu
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
ít hơn thì cần phải gia công cẩn thận hơn. Hàm lợng Al
2
O
3
trong gạch từ 10 4
15%.Còn trong đất sét chịu lửa loại quí thì hàm lợng Al
2
O
3
đến 32 4 35% hay
cao hơn. Hàm lợng Al
2
O
3
trong đất sét càng cao thì đô dẻo và độ chịu lửa của
nguyên liệu cao dễ tạo hình đối với sản phẩm có hình dạng phức tạp, tạo điều
kiện dễ dàng cho quá trình nung sản phẩm do khoảng kết khối rộng, độ bền của
sản phẩm đợc nâng cao nhờ sự tạo thành khoáng mulít, nếu hàn lợng Al
2
O

3
cần
đa thêm vào phối liệu phụ gia gầy để điều chỉnh độ co khi sấy và nung của sản
phẩm.
Ôxit canxi (CaO) các sunfat (CaSO
4
):
Tham gia vào trong thành phần của các vật liệu dới dạng đá vôi (CaCO
3
)
đá đôlômit (Ca,Mg(CO
3
)
2
) và các khoáng khác. Khi ở trạng thái phân tán mịn và
phân bố đồng đều trong đất sét, CaO làm giảm khả năng liên kết và hạ thấp nhiệt
độ nóng chảy của đất sét. Khi nung ở nhiệt độ cao CaO phản ứng cùng với Al
2
O
3
và SiO
2
hình thành chất nóng chảy ơtecti ở dạng thuỷ tinh alumôsilicat canxi,
làm giảm đột ngột nhiệt độ nóng chảy của đất sét. ôxyt canxi làm khoảng nóng
chảy của đất sét bị thu hẹp (khoảng nung bé) và gây khó khăn cho quá trình
nung sản phẩm do khả năng có thể bị biến dạng. Khi hàm lợng CaCO
3
trong đất
sét khoảng 10%, đất sét có khoảng kết khối là 30440
0

C. Khoảng nóng chảy của
đất sét trong những trờng hợp nh vậy có thể mở rộng hơn bằng cách thêm phụ
gia cát thạch anh vào. Khi nhiệt độ nung sản phẩm dới 1000
0
C, tác dụng của đá
vôi đợc thể hiện chủ yếu ở sự thay đổi độ xốp và độ bền của sản phẩm và ít khi
thể hiện nh là một chất trợ dung. Do sự phân ly hình thành khí CO
2
mà độ xốp
của xơng sản phẩm tăng lên, đồng thời độ bền giảm xuống. Hàm lợng đáng kể
của CaO làm cho sản phẩm tơi màu hơn (màu vàng, màu kem) ngay cả khi có
mặt ôxyt sắt chẳng hạn khi tỷ lệ giữa Fe
2
O
3
và CaO không < 0,4% thì mầu
vàng, còn khi tỷ lệ này là 0,2% thì có mầu vàng nhạt Đất sét có chứa nhiều tạp
chất đá vôi dới dạng kết hạt phải đợc nghiền rất mịn (kích thớc hạt cần phải nhỏ
hơn 0,6 mm), tốt hơn là gia công theo phơng pháp hồ. Phơng pháp này đảm bảo
loại bỏ hoàn toàn tạp chất
Đối với sản phẩm gạch ngói nếu hàm lợng CaCo
3
và MgO nhiều trong
nguyên liệu đất sét sẽ làm cho sản phẩm gạch, ngói bị nứt tách do quá trình thoát
khí, mặt khác lợng Cao(vôi sống) và MgO lấn trong sản phẩm trong quá trình
xây dựng sẽ hút ẩm tạo thành các Hyđrô xýt(vôi tôi) có thể tăng thể tích lên 2
đến 3 lần so với thể tích ban đầu gây ứng suất phá hoại kết cấu sản phẩm.
Ôxit manhê (MgO):
Đợc coi nh là một chất trợ dung có tác dụng tơng tự nh CaO, chỉ có ảnh h-
ởng ít hơn đến khoảng kết khối của đất sét.

Ôxit kim loại kiềm (Na
2
O, K
2
O):
Đều là những chất trợ dung mạnh, chúng có khả năng làm tăng độ co ngót,
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
23
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
làm giảm nhiệt độ tạo pha lỏng nóng chảy, làm đặc chắc xơng sản phẩm và tăng
độ bền của nó. Các ôxyt kiềm này tham gia trong thành phần của một số khoáng
tạo thành đất sét, nhng trong đa số các trờng hợp chúng có mặt trong tạp chất ở
dạng các muối hoà tan và cát fenspat. Sự có mặt trong nguyên liệu sét muối hoà
tan (đến 1,5 %) sunfat và các muối NaCl, Mg, Ca, Fe sẽ gây ra sự bạc màu (các
vết trắng) trên bề mặt của sản phẩm, điều đó không những làm hỏng hình dạng
bên ngoài mà còn góp phần phá huỷ lớp bề mặt của sản phẩm.
Các ôxit sắt:
Thờng gặp trong đất sét ở dạng các hợp chất ôxit (hêmatit, hyđrôxyt ) các
hợp chất ôxit thấp (xiđêrit, ankirit, pyrit ), các hợp chất ôxyt hỗn tạp (manhêtit,
glaucônit ). Những hợp chất này là những chất trợ dung mạnh, chúng có khả
năng làm giảm khoảng nhiệt độ kết khối của đất sét, làm giảm khoảng nóng
chảy của đất sét (trừ các ferôsilicat). Bằng cách thay đổi môi trờng lò từ ôxy hoá
đến môi trờng khử (ở giai đoạn cuối của quá trình nung) ngời ta có thể nhận thấy
tác dụng lớn của các hợp chất sắt nh là những chất trợ dung. Các hợp chất này
làm cho sản phẩm sau khi nung có màu từ kem nhạt đến đỏ thẫm, tuỳ theo hàm
lợng của chúng trong đất sét.
Các sunfua thờng gặp trong đất sét dễ chảy chủ yếu là pyrit (FeS) và
mackarit (FeS
2

). Hàm lợng ôxyt sắt trong đất sét (tính quy đổi ra Fe
2
O
3
) dao
động từ một phần trăm trong đất sét trắng tinh khiết, đến 84 10% trong đất sét
làm gạch chúng là ô xýt tạo mầu cho sản phẩm.
Ôxit Titan (TiO
2
):
Tham gia vào trong thành phần đất sét dới dạng các tạp chất, hàm lợng của
nó không quá 1,5%. TiO
2
cho xơng có màu sắc xanh. Tác dụng cờng độ nhuộm
màu của TiO
2
vào khoảng 2/3 cờng độ nhuộm màu của Fe
2
O
3
.
a.Theo TCVN 1451-86 đất sét để sản xuất gạch phải có thành phần hoá học
nh sau:
Tên chỉ tiêu Mức (%)
Hàm lợng silic dioxyt (SiO
2
) 58,0 72,0
Hàm lợng nhôm oxit (Al
2
O

3
) 10 20
Hàm lợng sắt oxit (Fe
2
O
3
) 4 10
Hàm lợng tổng các kiềm thổ quy ra cacbonat (MgCO
3
+ CaCO
3
) không lớn hơn
6,0
b.Theo TCVN 1451-86 đất sét để sản xuất ngói phải có thành phần hoá học
nh sau:
Tên chỉ tiêu Mức (%)
Hàm lợng silic dioxyt (SiO
2
) 58,0 68,0
Hàm lợng nhôm oxit (Al
2
O
3
) 15 21
Hàm lợng sắt oxit (Fe
2
O
3
) 5 9
Hàm lợng tổng các kiềm thổ quy ra cacbonat (MgCO

3
6,0
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN
24
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS. TS. Vũ Minh Đức
+ CaCO
3
) không lớn hơn
Trong đồ án tốt nghiệp: sử dụng đất sét Hơng Nộn Phú Thọ có thành phần
hoá nh sau:
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO K
2
O Na
2
O MKN
58,2 19,2 8,8 1,2 1,1 2,6 0,7 8,2 100
(Tham khảo kết quả thí nghiệm của viện vật liệu xây dựng về đất sét nhà máy
gạch Hơng Nộn - Tỉnh Phú Thọ )
2.1.4. Thành phần hạt của đất sét

Thành phần hạt đợc đánh giá bằng % các cỡ hạt trong nó, thành phần hạt
có ảnh hởng đến độ dẻo của đất sét. Thành phần hạt cỡ nhỏ nhiều thì khả năng
giữ nớc tốt nên đất sét càng dẻo độ kết khối càng cao.
Thành phần hạt của đất sét trong công nghệ gốm nói chung và gốm xây
dựng nói riêng gồm 6 cỡ hạt kích thớc khác nhau: từ cỡ hạt nhỏ hơn 1àm đến cỡ
hạt 1000àm
Thành phần hạt của nguyên liệu đất sét rất đa dạng, bao gồm:
Kích thớc hạt nhỏ hơn 5 àm: 8ữ 60 %
Từ 5 đến 50àm : 6ữ 55%
Từ 50 đến 250 àm : 1ữ 22%
Lớn hơn 1000àm : 10%
Trong sản xuất các sản phẩm gạch và các sản phẩm khác của gốm thô xây
dựng ngời ta thờng sử dụng ba thành phần hạt để phân loại đất sét: hạt sét là các
hạt có kích thớc nhỏ hơn 5àm, hạt bụi có kích thớc từ 5ữ50 àm, còn hạt cát có
kích thớc từ 50 àm đến 2 mm. Tạp chất là các hạt có kích thớc lớn hơn 2 mm.
Khi nghiên cứu riêng thành phần hạt nhỏ hơn 1àm ngời ta còn chia ra thêm một
số hạt có kích thớc nhỏ hơn. Do đó trong một số trờng hợp thành phần này là
nguyên nhân của một số đặc tính khi đất sét tác dụng tơng hỗ với nớc. Sự phân
loại theo 3 thành phần hạt này có thể biểu diễn trên biểu đồ tam giác thành phần
hạt, mỗi đỉnh là một thành phần hạt. Biểu đồ tam giác thành phần hạt rất thuận
lợi để biểu diễn kiểm tra thành phần phân tích cỡ hạt của đất
sét, đồng thời cho khả năng tính toán thành phần hỗn hợp của các loại đất sét
khác nhau.
Thành phần hạt của đất sét dễ chảy có liên quan mật thiết với thành phần
khoáng. Những hạt có kích thớc lớn hơn 10àm chủ yếu là các sản phẩm trầm
tích của các khoáng nguyên sinh (quắc, trờng thạch mica). Cỡ hạt 10 5àm là
các sản phẩm trầm tích của các khoáng thứ sinh với số lợng ít hơn, các cơ hạt
nhỏ hơn 5àm phần lớn ở dạng khoáng sét (caolinit, montmorilonhít) và các loại
Sinh viên thực hiện: Chu Văn Tiếp Lớp 42VLHN
Nguyễn Thị Minh Thu Lớp 42 VLHN

25