Giáo trình Công nghệ vật liệu cách nhiệt (Tái bản): Phần 2

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (958.59 KB, 20 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

Chương VII

V Ậ T L I Ệ U G Ố M C Á C H N H I Ệ T

Vật liệu gốm cách nhiệt là loại vật liệu được tạo hình từ khối cỉramic đã

tạo rỗng khơng có cốt liệu, hoặc từ khối ceramic đặc (hoặc tạo ròng) chứa
các cốt liệu khó chảy hoặc chịu lửa, sau đó được nung đế ốn định Ciu trúc.

Tuỳ thuộc vào nguyên vật liệu ban đầu, công nghệ c h ế tạo vật liệu gốm
cách nhiệt được phân thành hai nhóm chính, đó là: vật liệu cách nhiệt
ceraniic và vật liệu chịu lửa nhẹ.

- Các sản phẩm cách nhiệt ceramic được thành hình từ khối ceramic, sau
đó được sấy, nung ớ điều kiện nhiệl độ cao. Nhiệt độ nung của sán phẩm có
ảnh hưởng quyết định đến nhiệt độ sử dụng của sán phẩm: t J = 900 - 10 0 0 °c
khi sản phấm tạo hình từ đất sét dề chảy và = 1 0 0 0 - 1 2 0 0° c khi sản phẩm
lạo hình từ đất sét chịu lửa.

- Vật liệu chịu lứa nhẹ, được lạo hìiìh lừ klìịi cemmic chịu lứa đã tạo rỗng,
có nhiệt độ sử dụng 1000 - 120()°c hoạc trong nhiều trường hợp đến 1650°c.

Hai n h ó m sản phẩm này đcu thuộc loại vật liệu cách nhiệt ihiệt độ cao
được sử dụng để cách nhiệl và báo vệ lò, buồng đốt và các thiế: bị làm việc
trong điều kiện nhiệt độ cao.

Phối liệu thành hình sản phẩm có thê chảy lỏng, dẻo hoặc khô. Chúng
được tạo rỗng bằng một trong các phương pháp sau;

- Phương pháp tăng lượng nước nhào trộn: theo phương pháp lày, độ rỗng
được tạo ra do nước bay hơi. Đây là phương pháp ít được sử dụrg, tuy nhiên

có thế kết họp với các phương pháp khác làm tăng một phần độ lóng.

- Phương pháp lựa chọn thành phần hạt hợp lý: đây là phươiiỊ pháp mang
tính bổ trợ cho các phương pháp khác.

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

- Phương pháp tạo khí: phương pháp nàv cho phép tạo ra sán phấm có độ
rỗng từ 40 - 9 0% . đồng thời cho cườns độ cơ học tương đối cao. Nhược điểm
của phương pháp nàv là dùng mộl lượng nước lớn nên dẫn đến làm giảm độ
bển nhiệt cúa sán pháin. Nếu sử dụng công nghệ rung phổng có thế khắc
phục được nhược điếm này.

- Phương pháp tạo bọt: iheo phương pháp nàv, phụ gia tạo bọt được đưa
vào trộn trực tiếp với hỗn hợp tạo hình lóna. ví dụ 1,5% dung dịch xà phịng
nhựa thơng (hoặc các chất tao bọt khác). Cũne có thể trộn hỗn hợp nàv với
bọt đã chuán bị trước. Nhược đièm chính cúa phương pháp này là khi độ
chả y của hỗn hợp tạo hình Ihấp hơn cần thiết, sán phẩm sẽ có cấu trúc không
đ ồ n g nhất, chứa nhiều vêt nứt và lỗ hống; độ ẩm phối liệu tạo hình lớn, tỷ lệ
N/R có thế đạt đến 200% ; độ co thế tícli khi sấy lớn (gần 72%) và không cho
phép sấv nhanh, v.v...

- Phương pháp dùng cót liệu rỗng: đày ià phưcmg pháp phố biến, sừ dụng
peclit và veiniculit phồng, kcrarnzit \'à các vật liệu khác

- Phương pháp tạo cốt sơi từ các sợi chịu iihiệt độ cao như sợi cao lanh có
nhiệt đ ộ sử d ụ n g t^,| = I 100 - 1250°c. Hàm lượng SìOị và AI2O, trong sợi
c a o lanh có thế đạt đêii 987í và tv lệ giứa hai ỏxit nay tương ứng là 1 : 0,8.

7.1. N G U Y Ê N V ẬT LIỆU C H Ế TAO VẬT LIỆU G ố M C Á C H N H IỆ T
Trong các loại vậi liệu ch ế lạo vật liệu gốm cách nhiệt phái kế tới

cliatômit \'à trepel là các loại dất đá chứa silic có nguồn gốc hữii cơ thuộc

n h ó m trám tích.

Thà nh phán hoá học của điatòmit và trepel dao động trong khoảng sau:
SiO, 74.1 - 92,5%; A1,0, = 1.5 - 11,3%; F c A = 0.4 - 5,5%; CaO = 0,52 -
2,1%; M g O = 0.2 - 1%: MKN = 4.3 - 10%.

Đia tôm it chủ yếu được hợp thành từ xác cúa táo điatômit có lẫn các tạp
chất từ kh o án g sét hạt mịn, 2laucơnit và qczit, có nhiệt độ nóng chảy là

= 1 7 0 0 °c, độ rỗng r = 80 - 8 5 9t’.

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

Đất sét là một loại đất đá trầm tích hạt ĩĩiỊn hợp thành từ các phầi tứ
kho án g kích thước từ 1 - 0,0 1|0,m. Theo thành phần hoá học đất sét g ồ m ; á c
hiđrôalumỏsilicat và tạp chất của một số kho án g khác. Đấl sét theo xuấixứ
có thể là đất sét nguyê n phát được tạo ra do hậu quả cúa quá trình phong K)á
và đất sét thứ cấp do sự dịch ch uy ển và trầm lắng cú a đất sét ngu y ên piát.
Trong đất sét có các hạt sét kích thước hạt nhỏ hcfn 2|am, các hạt không piải
là sét có kích thước hạt thơ hơn , các chất hữu cơ, các ion và muối tan.

Trong đất sét bentơnit, ngồi các kh o án g sét còn có cristơbalit với kch
thước hạt nhỏ hơn lị-im, có liên hệ chặt chẽ với các hạt mơnmơrilốnit.

Các khốn g nh ư quăczit, đá vơi, fenspat có tên ch ung là các chất làm giy.

Trong khoáng sét phải kể tới các hiđrôalum ôsilicat sau: allofan, kaoliiit,

halôizit, mônmôrilônit, bađelit, thuỷ mica (ílơgơpit, biịtit, muscôvit).
Đất sét được phân thành ba loại phụ thuộc vào nhiệt đ ộ chịu lửa:

-

Đất sét dễ chảy t

< 1350°c.

-

Đất sét khó chảy t

=

1350

- 1580°c.

-

Đất sét chịu lửa t

> 1580°c.

Ơxít nh ơm là AI2O3 không n g ậ m nước. Trong chê tạo vật iiệu chịu ửa
nhẹ thường sử dụ ng ơxít nh ơm kỹ thuật chứa chủ yếu Ỵ-AI2O,. Ơxít nhơmiíỹ
thuật được c h ế tạo từ quặng bauxit trong đó có mặt y-Al2 0„ ơ. và [3-AlO,

dưới dạng hiđrôargillit (AI2O3.3H2O) và bemit (AI2OVH2O), Ơxít nhơmcỹ

thuật khơng nung có khối lượng thể tích 0,85 - 0 , 9 g / c m \ khi n u n g bổ s u g
đ ến 1 5 0 0 ° c đạt 1,1 - 1,2 g /c m ’ và ở nhiệt độ 1 7 5 0 ° c là 1,5 - l , 6 g / c m \

Sa mốt là phụ gia làm gầy có tác dụ ng giả m co khi sấy và nung, được o ế
tạo từ đất sét nung đến mất nước hoá học, được nghiền mịn đến độ rịn

ỵ s = 3400 - 3900cmVg. Khối lượng thể tích đổ đống là 1,15 - l , 2 g / c m \ )ộ
chịu lửa từ 1720 - 1730°c.

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

1 2 . C Á C Q U Á TRÌ NH HỐ LÝ DIỄN r a k h i n u n g Đ ẤT s é t v à
C Á C T H À N H P HẦN KHÁC C ỦA VẬT LIÊU G ố M C Á C H N H IỆ T
Q u á trình chú yếu diễn ra trong khi nung chấl kết dính ceramic chính là
quá trình thiêu kết, nhờ đó các thành pliẩn vật liệu ban đầu bị làm đặc và
biến thành vật liệu d ạ n s đá. Cần phân biệt thiêu kết pha rắn và thiêu kết có
sự tham gia cúa pha lỏng.

Thiêu kết pha rắn là quá trình lái kết tinh cùa các khoáng chất và phán
ứng pha rắn giữa các thành phần cùa khoáng sét với các châì khác dế tạo

thành sán phám gốm cách nhiệt hav vật liệu chịu lửa nhẹ hoặc cũng có thể
thu được sản phẩin phân huý của các khoána này. Thiêu kết, với sự có mặt
cùa pha lỏng, là quá Irình liên kết giữa các thành phẩn rắn với sự tham gia
của phản ứng hoá học aiữa pha rãn và pha long hoặc không có sự tham gia
ciia phản ứng này,

Tái kết tinh là quá trình lliav đối trạng thái kếl tinh của vật thế đa tinh thể.
Tron g quá trình thiẽu kết, vật liệu bị làm dậc lại do đó độ rỗng hớ giảm.
Phụ thuộc vào mức độ thiêu kết. dâì sél có thế phân thành các loại như: đất
sét thiêu kết mạnh, thiêu kết Irung bình và không thiêu kết. Độ hút nước của
sản phá m tưưng ứng Iilio luín 2%. nhu hciii .V/í; và lỏii liưn 5%. Mạl khác các

giá trị trẽn phái xác định tại ít tiliất là hai diêm cách nhau 5 0 ° c . Theo nhiệt

độ thiêu kết, đấl sét cũng có llic được phân thành các loại sau; đất sét thiêu
kết nhiệt độ thấp, t < 1 1 0

()°c,

thiẻu kêì ờ nhiệt độ trung bình, t = 1 1 0 0 -

13 0 0 ° c và thiêu kết ớ nhiệt độ cao, t > 1300°c.

Khi thiêu kêì pha rắn, sản phám được làm đặc chú yếu là do cơ c hế
khu ếc h tán của các chất (có thê có khả nãng thiêu kết do bav hơi, ngưng tụ
hoặc do biến dạng dẻo).

Trong trường hợp thiêu kết có sự tham gia cúa pha lỏng, diễn ra quá trình
ch ả y dẻo, cliáv nhớt cùa pha lỏng, sự khuếch tán cúa các ion và ion phức từ
pha rắn vào pha lỏng. Khi giám kích thước hạt từ lOịim xuốn g l( im có thể
làm tăng tốc độ thiêu kết lèn 10 lần. Ngoài ra độ nhớt cúa pha lỏng tham gia
ph ản ứng thiêu kết có vai trị khơng kém phần quan trọng.

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Quá trình thiêu kết pha rắn và thiêu kết với sự có mạt của pha lỏng có liên

quan mật thiết với nhau. Khi nhiệt độ tãng, thiêu kết pha rắn sẽ chuyển
thành thiêu kết với sự tham gia của pha lóng.

7.3. C Ô N G N G H Ệ C Á C SẢN PH ẨM G Ố M c á c h n h i ệ t

Sản phẩm gốm cá ch nhiệt rất đa dạng về chủng loại. Tính chất của các
loại sản phẩm gốin cách nhiệt phụ thuộc vào loại nguyên liệu sử dụng,
phương pháp tạo rỗng và nhiều vếu tố công nghệ khác. Dưới đãy là một sô' ví
dụ về cơng nghệ sản xuất một sô' loại vật liệu gốm cách nhiệl.

7.3.1. C ông nghệ sản phẩm cách nhiệt điatômit (trepel)

Vật liệu cách nhiệt điatơmit nung có dạng gạch, rẻ quạt và vó trụ, sử dụng
trong khoảng nhiệt độ 800 -

900°c.

Sán phám dạng nàỵ được c h ế tạo bằng
cách sử dụng phụ gia cháy hay bọt kỹ ihuậl. Tính chất cúa loại sản phẩm này
được nêu trong bảng 7.1.

Bảng 7.1. Tính chất của các loại sản phám điatòmit (trepel)

Mác sản phấm

Khối lượng
thể lích
trung bình,

kg/m'

C'ường độ
nén,
MPa

Độ đản nhiệt. W/(m.°C),
do ỏ nhiệl độ,

°c

50 350

Sản phẩm điatômit bọt nung <350 0 , 6 0,087 0,128

D-500 421 - 525 0 . 6 0,116 0,186

D-600 526 - 630 0 , 6 0,139 0,209

T-600 526 - 630 0 , 6 0,139 0,209

T-700 631 - 733 ! . 0 0,174 0,267

Ghi chú: Bốn loại sản phẩm là D-500, D-600, T-600, T-700 được tạo rỗng theo
phương pháp phụ gia cháv.

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Xu t i ế hiện nav là công nghệ sử dụng thiêì bị mới. hiện đại nhằm Ihúc
đẩy qiu trình cia cóng phối liệu và cho phép tạo ra phối liệu thành hình có
chất lưcng cao. Chảng hạn khi sứ dụng máy nghiền đứng cho phép kết hợp
nghiền \'à sấv nguyên liệu đổnc thời. Vicc sứ dụng ináv trộn begun thay
cho m á ' trộn ám cho phép cái ihiệii đáng kế đặc tính tạo hình và cấu trúc
cứa sản phẩm điatòmit.

- Chiấn bị ngiivên liệu: quá irìnli chuẩn bị nguyên liêu dược ihực hiện với
đ ia lô m i (trepcl), sau khi được khai thác \ ’à \ậ n ch uyển \'C nhà m áy. sẽ qua
khâu đậ3 và loại bỏ tạp chãi, sau dó đein sấy dèn độ ám 5 - Ỉ07( \'à đem đi
nghiển, Đ ế chê tạo sán pháin có khối krọn*: thê lích lừ 500 - 7()0kg/m’

thường ;ử d ụ n a 35 - mạl cưa, Độ áin lao hình cứa phối liệu phụ thuộc
vào ihàsh phần chứa silit. dộ lổng tự nhiên và độ nghiển mịn cùa nó cũng
như kích thước liạl của mat cưa. loai gỏ tao ra inat cưa. So với đialỏmil thì
trepel co lượng nước nhào trộn nhó hi, do đó sán phấm từ trepel có dộ rỗng
nhó hơr. Hỗn hơp tạo h'inh thường có độ ấm tạo hình lừ 60 - 65%, còn khi sứ
dụ ng trepel, độ ấm lạo liìiih trong khống 40 - 42%. Sán phám điatômit
(trepel) hường được tạo hình theo phương pháp déo.

- Sã'\ \ à nung sán pháin: quá trình sãỵ dược ihực hiện iheo chế dộ klìác
nghiệt lơn so \'ới sấv gạch clií. Sự có mặl cứa mạl cưa irong phối liệu tạo
hình là n thay đổi về bản chất tính chát sâV. Mạt cưa \’ới danh nghĩa là phụ
gia gấy sẽ làm giảm độ co khi sấy, mặt khác làm tãng khá năng dẫn ẩm của
sán pháĩi, giám khá năng xuất hiện ứng suất do građien ám. Tất cả những
yếu tố nói trên tạo diều kiện đáv nhanh quá trình sấy. Đế sấy sản pháin
thường >ứ dụ ng lò luvnen hoạt động Iheo nguyên lắc ngược dòng. Thời gian
sấy k h ô ig quá 1 2 giờ.

Q u á rình nung sản phẩm tao điều kiện thiêu kếl nguvên liệu điatỏmit lạo
thành stn phấm dạng đá.

Điatómit tinh khiết chi chứa ịxít silic ngậm nước dạng vỏ định hình. Đó
là một bạ i vật liệu khó cháy có nhiẽl dộ nóng cháy gần 1700°c. Tuy nhiên
điatômi. và ircpel luôn bị nhiễm bán bứi các tạp chất khác, do đó q trình
thiêu két Ihường xảy ra ớ nhiệt độ từ 800 - 9 0 0 ° c . Sự phân bố đồ n g đều
củ a mạt cưa sẽ tạo điều kiện cho quá trình nung xảy ra nhanh hơn. Thời
gian nung sản phấm không được lâu hơn 1 6 - 2 0 giờ và phụ thuộc vào kích

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7></div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

7.3.2. C ô n g nghệ sản p h ẩ m gôm peclit

T h à n h phần phối liệu g ồ m 10% peclit, 9 0 % đất sét và 10% licnin làm phụ

gia cháy. Tạo hình bằn g phương pháp đúc rót hay ép với áp lực 0,4MPa.

Nhiệt độ nung tương ứng

800°c

và

900°c.

Sán phấm có khối lượng thế tích Y„ = 300 và 3 5 0 k g / m \ cường độ nén
R, = 0.4 - 1 MPa, độ dẫn nhiệt X = 0.06 - 0,083W/(m.°C).

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

7.3.3. C óng nghệ vật liệu chịu lứa nhẹ samót

Vật liệu chịu lửa nhẹ samơt thuộc nhóm \'ật liệu chịu lứa aluư;ôsilicat.
Phụ thuộc vào hàm lượng ơxít nhịm chúng được phán thành: vật LệL chịu
lửa bán kiềm tính ( A ụ o , < 28%). vật liệu chịu lửa samơì (AliO. = 2S - 45%)
và vật liệu chịu lửa cao nhóm (AKO, > 45%). Như vậy, sự khác biệt chủ yếu
giữa các sản phấm n h ó m này là tỷ lệ giữa ơxít AUO, và SiO, là những thành
phần chính trong vật liệu. Các ỎXIÌ khác như P e . o ,, TiiO, CaO, MgC, FọO là

tạp chất, với khối lượng không đáng kê ihường không vượt quá -ị - 1%.

Nguyên liệu để c h ế tạo vật liệu chịu lứa aluinòsilicat là đất sét chịi lửa có
thể có phụ gia bổ sung các ơxít thiếu.

Tuỳ thuộc vào độ chịu lứa mà vật liệu chịu lửa Iihẹ samơì được phân loại
theo báng sau:

Báng 7.2. Phân loại vặt liệu samốt theo độ chịu lứa

Loại N h iẽ t

đỏ t°c

H à m l ư ợ n g A K O , 'v^É)

o

1 75 0 4 0 - 4 5

A 1 73 0 3 8 - 4 2

B

1670

32 - 38

c

158 0 3 0 - 3 4

Trong công nghệ sán xuâì vặt liệu chịu lửa Iihẹ thường sử dụng đii sél cao
lanh chứa từ 25 - 37% AlọC), và 45 - 60% SiO,. Trong sán xuất sin phấm
samốl nhẹ thường sử dụng 1 0 0% nguyên liệu thiên nhiên khơng có sụbổ sung
phối liệu bàng các loại phụ liệu chứa AKO, như bauxit. sét nhôm kỹ tluật.

Thành phần phối liệu của sản phẩm cách nhiệt samốt nhẹ thec phương
pháp tạo bọt bảng 7.3.

Bảng 7.3. Phối liệu dể sản xuất sản phám chịu lứa nhẹ samỏt

Loại sản phẩm Nguvên liệu, % khối lượng Đ ộ ám cia khối

đã tạo )ọt %

Đất sét Samốt Peclit j Chất tạo bọt

Samôt nhẹ B-0,8 1 5 - 2 0 85 - 80 1 . 5 - 1 . 7 35 -37

Samôt nhẹ B-0,4 55 - 60 33 - 30 1 0 - 1 2 Ỉ 2 , 3 - 2 , 5 57 -62

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10></div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

Trong thực tế có thể chọn chất hoạt độ n g bể mật cho trực tiếp vào trộn
chun g với phối liệu trong m á y trộn có chấn động.

Bảng 7.4. Tính chất cơ lý của một số loại vật liệu chịu lửa nhẹ samôt

Sản phẩm Rn,

MPa

X,
W/(m.°C),

ở
t = 35€°c

Độ co (%) ờ

t = 1350°c

Độ
chịu

lửa
(°C)

Nhiệt
độ
mềm

(°C)

Độ bền nhiệt
(lần nhúng
ướt/nhiệt độ khi

nhúng)

Samốt siêu nhẹ

B-0,4 0 , 8 - 1 , 2 0,149

1670-1710 1 1 0 0

-Samốt bọt nhẹ

B-0,6 1,2- 1,5 0 , 1 1 0.5 1710 1 2 1 0 4 /8 5 0 X

B-0,7 1,5 0,395 0 , 1 1690 1270

-B-0,8 2 - 2 , 5 0,545 0,5 1680 1 2 1 0 (2 - 3)/850

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

Chương VII

B Ê T Ô N G T Ổ O N G C Á C H N H I Ệ T

Bẽ tỏng tố ong là vât liệu đá nhân tạo. Trong cấu trúc của bê tơng tổ ong,
ngồi các lỗ rỗng mao quán \'à lỗ rỗng \ i mô, cịn có các lỗ rỗng tổ ong. Bê
tông tổ ong được lạo thành từ hỗn hợp chấl kết dính và cốt liệu nghiền mịn
hoạt tính qua q Irình rắn chác tự nhièn hoặc gia công nhiệt ám.

8.1. P H Â N LOẠI BÊ TÒ N G T ố ONG

Có thế phân loại bê lỏng tố ong theo mộl trong những đăc điểm sau:

8.1.1. Phán loại theo chất tạo rỗng

- Bê tỏng khí, silicat khí (lỗ rống được íạo ra do phán ứng thải khí làm
phổng nở hỗn hợp trong qưá trình đơng k ế t ),

- Bê tỏng bọt. silicat bọt (độ lỗng được líình thành do qu á trình sủi bọt
hỗn hợp hoặc Irộn bọl kỹ thuậl clã chế lạo sẩn vỏi hỗn liợp).

- Bẽ tông tổ ong và silical lổ ong tạo rổng bằng cả hai phương pháp tạo
bọt và tạo khí (làm sủi bọt hỗn hợp đã được tạo rỗng bằng bọl).

8.1.2. P h â n loại th e o c h ấ t kết d í n h s ử d ụ n g

- Bé tông bọt, bẽ tơng khí (bê tơng tổ ong) được c h ế tạo bằng ximăng
pooclăng, chất kết dính nefelin, hoặc ximăng xỉ có hoặc khơng có phụ gia
vôi và thạch cao.

- Silicat bọt, silicat khí (silicat tổ ong) được c h ế lạo từ chất kêì dính silicat
có thê có phụ gia thạch cao hoặc phụ gia chấl kết dính clanhke < 1 0%.

- T hạc h cao tạo bọt, thạch cao khí. sán xuất từ chất kết dính thạch cao.
- Manhêzit bọt. inanhêzit khí (chấl kết dính manhêzi).

8.1.3. P h â n loại p h ụ t h u ộ c vào đ ặ c đ iế m r á n c h á c

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

kinh tế do quá trình rắn chắc diễn ra trong ihời gian dài và làm xuâ.t hiện
biến dạng co ngót lớn.

- Bê tỏng tổ ong rắn chắc trong điều kiện áp suất thường trong bẽ dưỉtng
hộ hay trong các khn nhiệt (đốt nóng tiếp xúc), trong các khuôn c ấ u tạo
đặc biệt có hệ thống đốt điện, v.v...

- Bê tông tổ ong, silicat tổ ong rắn chắc trong điều kiện nhiệt độ cao. áp
suất cao (chulig hấp autôcla).

- Bé tỏng tổ ong rắn chắc trong điểu kiện được tạo ra bởi hai hoặc nhiều
phương pháp rắn chắc kể trên.

- Bê tông tố ong rắn chắc trong điều kiện bão hồ khí c o , .

8.2. C Á C TÍN H CHẤT c ơ BẢN CỦA BÊ T Ô N G T ổ O N G CÁCH N HIÊT

8.2.1. K hối lượng thể tích

Theo liêu chuẩn xây dựng của Liên x ỏ trước đây, I-B.3-62, bê tóng tổ

ong được sấy khô đến khối lượng không đối được phân loại theo khối lượng
thể tích như sau:

- Từ 250 - 500kg/m': bê tỏng tổ ong cách nhiệt;

- Từ 500 - 9 0 0 k g / i n \ bê tông tổ ong cách nhiột - cấu kiện;
- Từ 900 - I 2 0 0 k g /m ^ bê lông tổ ong cấu kiện.

Theo r O C T 16381-70, bê tông tổ ong có khối lượng thế tích đến 35 0kg /m’
thuộc nhóm vật liệu cách nhiệt xây dựng nhẹ, còn khi khối lượng thể tích
trong khoảng 400 - 6 0 0 k g /m ' là vật liệu cách nhiệt xây dựng nặng.

8.2.2. Cường độ

Bê tông tố ong có mác theo cường độ được xác định trên mẫu co kích
thước lOxlO xlO cm, hay mẫu kích thước khác với hệ số quv đổi thích liTis, ở
tuổi 28 ngày sau khi đã bảo dưỡng nhiệt ẩm hoặc gia công nhiệl.

Bê tông tổ ong thuộc loại vật liệu giòn. Hệ số đàn hồi của bê tông lổ ong
E = 0,92 4- 0,97, được xác định theo công thức:

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

T ro n g đó;

- biến dạng đàn hồi;
£, - biến d ạ n g lống.

£, được xác định ở giá trị ơ = 0,5R trên mẫu lãng trụ c h ế tạo từ bê tông tổ
ong, được ép theo phương pháp gia tải gián đoạn, ở từng mức gia tải phải giữ
trong k h o ả n g lừ 5 - 15 phút.

8.2.3. Độ d ẩ n n hiệt

Hệ s ố dẫn nhiệt cúa bê tòiig tố ong phụ thuộc chủ ỵếu vào khối lượng ihê
tích và độ ấm. Độ dẫn nhièt ờ nhiệt độ

18°c

irong trạng thái khố được nêu
trong báng sau:

Báng 8.1. Cỉiá trị dộ dản nlĩiẹt với khối lưựng thể tích khác nhau

Khối lượng thể

tích 7.,, kg/ir.' 170- 200 300 - 400 500 600 700 800 900 1000

Độ dản nhiệt X,

W/(m;°C) 0,062

0.093-0,105

0,016-0,128 0,144

0,151-0.163

0,174-0,198

0,186-0.233

0.209-0,256

Đ ộ dẫn nhiệt cúa bé tỏng tổ ong tăng khi bị làm ấm và có thc được xác
định theo cô ng thức sau:

] + w.5,.
1 0 0

(8-2)

T ro ng đó:

- độ dẫn nhiệt củ a bê tông tổ ong ở trạng thái khò;

w - dộ ấm thể tích, phần trăm;

- sò gia hệ sỏ' dẫn nhiệt khi độ ấin thê tích tàng lên 1%.

G iá trị phụ thuộc vào khối lượng thê tích, cụ thể với y„ = 3 0 0 k g /m ’ thì
ỗ,, = 8,2; Y„ = 5 0 0 k g / m \ ô,, = 7,2; y., = 7 0 0 k g / m \ = 6.3; y„ = 8 0 0 k g / m \
ô,. = 4,5: y„ = 1 0 0 0 k g / m \ ô,, = 4,0; y„ = 1 1 0 0 k g /m \ = 3,0; Ỵ „ =

1200kg/m-thì = 2,8.

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

8.2.4. Độ ẩ m h ấ p p h ụ và độ hú( nước

Độ ẩm cúa bê tông tố ong lăng khi độ ám tương đối của khơn;s chí tăng
(xem bảng 8.2).

Bảng 8.2. Độ ầm và độ hút nưức cùa bé tông tổ ong

Khối lượng
thể tích,

kg/m'

Độ ấm hấp phụ theo thế tích khi
độ ẩm tương đổi của khơng khí, %

theo khối lượng

Độ ấm thể tích saj 3 - 4
ngày đêm nhúng ngập

từ từ trong nước

40 60 80 97 1 0 0 Cốt liệu Ihạch anh Tro

300 0,7 1 , 2 1,5 3,1 21 30

500 1,4 1, 8 2,9 6 , 2 9,4 26 36

700 2 2 , 6 4 8,5 12 30 41

900 2 , 8 3,4 5,2 12 16 35 45

1 0 0 0 3,2 3,8 6 13 18 38 48

Độ hút nước của bê tông lố ong lăng khi khối lượng Ihế lích giám và phụ
thuộc vào loại cốt liệu nghiền mịn. Độ húi nước khối lượng Hp của bê tòng
tổ ong cát nghiền thấp hơn của bê lông tổ ong có cốt liệu lừ tro bay.

Trong tính tốn chọn chiều dày của kết cấu thường chọn = 8 - 12%,

trong khi đó đối với tấm mái > 15%.

Cường độ bám dính của bê tỏng tổ ong với cốt thép khoáng 1, 6 - 2,5MPa,
khi khối lượng thè tích từ 700 - 8 0 0 k g /m ’ xác định ở thời điểm 3 - 6 tháng,
sau khi kết Ihúc gia cơng autịcla. Trong trường hợp cốt thép có lớp chống gi,

giá trị đó giám 20 - 25%.

8.3. N G U Y Ê N VẬT LIỆU ĐE C H Ế TẠO BÊ T ÔN G T ố ONG

8.3.1. C á t

Thường sứ dụng cát có hàm lượng SiOn không dưới 907&, tạp chất sét
< 5% và mica < 0,5%.

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

8.3.2. Vói và c h ấ t kết d ín h silicat

Để c h ế tạo bê tỏng tổ ong thườne sứ dụng vơi sống nghiển mịn ít magiê
với hàm lượng M2O < y/c.

Vơi phải có hoạt tính CaO + MgO > 70%. Hàm lượng hạt già lửa < 2%.
7 o c độ tôi từ 10 - 30 phúl. Khi sử dụng vôi tơi nhanh có thể cho thêm thạch
cao, thuỷ tinh lỏng, bã rượu sunfil. v.v... Vôi chưa tỏi thường được nghiền
riêng, song khi nghiền chung với cát hay các thành phần chứa silic khác cho
kết quá kh ả qu an hơn. Chát kếi dính silicat có tỷ lệ vôi : cát = 1 ; 1. thường
c ó độ nghiền niỊn Z s = 4500 - 5(X)()cmVg.

Công nghệ chè tạo silicai klií sứ dụng bộl vịi sơng nghiền mịn, hỗn hợp
c ó thế đạt nhiệt độ 80 - 90 °c . Tron” nhiểu trường hợp nhiệt th hố vơi làm
nứt sản pliám mới thành hình, do đó cần sử dụng biện pháp hạ ihấp nhiệt độ.

8

.

3

.

3

. X im â n g pooclãng và các loại ximănỊỉ clanhke khác

Đê’ c h ế tạo bê lóng tố ong có chưng hấp autỏcla có thể sử dụng xim ãne
pooclăng. xim ãn g poociăim puzolan, ximãng pooclăng xi có hoạt tính 300 và
400. Tuv nhiên, với mục dích tiết kiệm xiniãiig có Ihế sứ dụng một phần vòi

và vật liệu chứa sllic (cat, tro bav, xí lị cao, v.v...).

8.3.4. B ù n nefe lin và c h ấ t kết d ín h ncfelin

Bùn neíelin là p h ế thái của ngành luyện nhôm từ bauxit. Từ bùn neĩelin có
ihế chế tạo ximăng nefelin mác 150 - 250, không qua khâu nung có chứa 20 -
25% clanhkc, 80 - 15% nefelin (có thế Ihay 4% bùn neíclin bằng ihạch cao);
hoặc 85% bùn nefelin, 15% vói và 5% thạch cao (tính theo khối lượng khơ).

8.3.5. Phê thái cúa các ngành cóng nịỉhiệp

Tro bay của các nhà máy nhiệt điện là loại nguyên liệu phổ biến, đa dạng
vể thành phẩn lioá, độ mịn và hàm lượng các chất hữu cơ k h ỏ n a cháy.

Xi lò cao nẹhiền mịn. Irone nhicu trườne hợp, là thành phán nsLiyèn liệu
chính để c h ế tạo bê tõnc tổ ong.

Trcpel và diatỏiiìil dược sử dụng đế chế lạo vâl liệu cách nliiệl autỏcla
với sự có mật cúa \'ơi. lạo khí băng bột nhõm.

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

tính theo lượng sót sàng No.02 < 13%. Nên nghiền chung thạch cao với vôi
đến độ mịn Z s = SOOOcmVg. Khi gia công nhiệt ẩm sản phẩm được tiến hành
theo công nghệ hai giai đoạn đế đạt cường độ tháo khuôn sản phám sau giai
đoạn đầu và chất tải autôcla thường sứ dụng thạch cao ngậm 0.5 phân tử nước.

8.3.6. Phụ gia rắn nhanh

Phụ gia rắn nhanh dù ng trong c h ế tạo bê tông tổ ong từ chất kết dính

ximăng khơng chưng hấp autòcla là CaCụ.nHoO; A1,(S0 4),; HịO,; hỗn hợp

gồm 0,75CaCl,, 0,25A1C1, hoặc FeCl2; thuỷ tinh lỏng. Đối với chất kết dính
silical, thuỷ tinh lỏng đóng vai trị phụ gia chậm rắn.

Yẽu cầu đối với phụ gia rắn nhanh CaCụ phải chứa ít nhất 67% CaCl,
linh khiết. Đối với thuỷ tinh lỏng thì mỏđun silicat (SiO, ; N a , 0 ) nằm trong
khoáng 2,6 - ĩ và mật độ từ 1,43 - 1,53.

8.3.7. C h ấ t tạ o bot

Trong sản xì bê tịng tổ ong thường sử dụng chất tạo bọt keo niiựa
thông, nhựa sapônin, huyết thuỷ phân và các chất tạo bọt khác. Bọt được chê
tạo lừ các chất tạo bọt nói trẽn phải có độ sụt ciia cột bọt sau 1 giờ không
quá lOmm, năng suất bọt không nhỏ hơn 15 lít/kg chất tạo bọt và hệ sô sứ
dựng bọl không nhỏ hơn 0,8.

Keo nhựa thông được pha c h ế như sau: 300 ± 3ml nước trộn với 60 gam
chất tạo bọt keo nhựa thơng. Cịn chất lạo bọt sapỏnin theo lỷ lệ 500 ± lOml
nước trộn với 42 - 62,5 gam chất tạo bọt.

Trong Im^ sản phẩm có khối lượng thê tích 45 0 - 5 0 0 k g /m ' có thế dùng:
- Chất tạo bọt với hàm lượng 0,08 - 0.14kg keo kazein. 0,07 - 0.1 kg nhựa
thông và 0,013 - 0,017kg NaOH.

Chấl tạo bọt n O- 6 - huyết thuỷ phàn: huyết thuý phân = 1,4 - 1.75kg,
FeS = 0,036 - 0,07kg.

8.3.8. Chất tạo khí

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

Bánịỉ 8.3. \ ẽu cầu kv thuật dối vói bót nhỏm

1

i K h á n ă n g
M á c d à n m ó n g .

Đ ộ m ị n , sót s à n g , ị N ò i

irén T h à n h phần lap c hấ t .%
i

Đ ô
âm,

Phụ
g i a
b é o ,
%
/

1 c m 7 g
ị

0 , 0 8 0 , 0 5 6 0 , 0 4 5 ;

Ì 1 ;

nước.

Fe Si 1 Cu M g %

N o . l 7 0 0 0

1 ! '

l i - - :

! 8 0 Ị ! 0 . 4 Ị ĩi

0 , 0 5 0 . 0 1 0 . 2 3. 8
N o . 2 1 0 0 0 0 0 J ' 0 . 5 ■

! i ỉ 8 0 0 , 5 j 0 , 41 ; 0 , 0 5 0 , 0 1 0 , 2 ______3 , 8

8.4. T H I Ế T K Ế T H À N H PHẦN b ê t ô n g T ố ONG

8.4.1. P h ư ơ n g p h á p Tiêu c h u ẩ n Xày d ự n g 277-70 (L iê n Xô cũ) tức
p h ư o n g p h á p A.-T. B a r a n ỏ v

a) X á c đ ị n h h ệ SỐC, tức tỷ lẹ S i Ơ Ị / C aO

+ Đối \'ứi chài kếl dính là vịi. túc A = 1009f thì Q = 3,5; 4,5 và 5. Nếu
A| < 100% thì Q ’ = Q . A , ; trang đó A là hoạt línli cùa \'ơi.

+ Đói \'ới chất kết dính VỎI - \ í hoậc x im ã n g - XI

c

= 0,6: 0 ,8 và I.
+ Đ ối với chái kết dính \ i m ă n e neícỉin

c

- 1 và 1,25.

+ Đối với chất kết dính ximáng pooclăng

c

= 1; 1,25; 1,5 và 1,75 cho bê
tông lổ ong chưng hấp autócla;

c

= 0,75; 1 \'à 1.23 dùiig cho bê tỏng khơng
chưng hấp autócỉa, nhưng có sử dụng tro bay nhict đicn.

Lượng d ù n g bột nhòm hay dung dịch chấl lạo bọt được xác định theo
cơng thức sau:

a . k

• V (8-3)

Trong đó:

r - độ rỗng củ a hỏn hợp vữa đã phồng nớ, %\

V - thê tích bê tông tố ong, m

a - hệ số sử dụ ng chất tạo rỗng ( a = 0.85 khi dùng bột nhôm; a = 0,8 khi
dù ng bọt kỹ thuật;

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

Độ rỗng cùa hỗ n hợp đã phồng nớ được lính theo công thức

r = 1 - kh

w +

R

Trong đó:

- hộ số kế đến nước liên kết hoá học (k = 1,1);
- khối lượng thế tích của bê tông tổ ong, kg//;

N/R - tý lệ nước/rắn;

w - thể tích riêng của hỗn hợp khô. l/kg.

Ghi chú:

Công thức (8-4) có được xuất phát từ:

Ykh

Yv
Trong đó khối lượng thể tích vữa đặc:

R.k,c c

V , + N ^ \ 7 n

ĩv =

Thay khối lượng thế tích vữa đậc y, vào biểu thức (8-5) ta có:

y

kii

w +

N
R

Trong đó

w

= V,/R gọi là thế tích riêng của hỏn hợp khô,
Khối lượng vật liệu khò:

(8-4)

(8-5)

(8-6)

Lượng dùn g chất kết dính:

1 + c

(8-7)

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

D ụ n i ; c ụ S u t t a r d g ồ i n m ộ t Ống trụ t h é p m ạ n i k e n c a o 4 i n c h lO O m in )

đường kính 2 inch (=: 5mm). Hỗn hợp cán lạo rỗng được dò đầy ống trụ, sau

đ ó nhấc lên. Vữa sẽ cháv thành hình bánh đa có đường kính trung binh phụ
ihuộc \'ào độ cháy của \’ữa. Dìing Ihước đo hai đườne kính vng 2ÓC \'ới
nhau, lây giá trị trung bình = (d| + á^)!! gọi là độ cháy của vữa.

Đối \'ới bê tịng lổ ong có 7,^1, = 400 - 7()()kg/m' giá trị độ chảy hợp lý
được chọn như sau:

- Bê tòng bọt với chất kết dính xiinãng hay hỗn hợp: d,|, = 34 - 24cm.
- Bê lơng khí với chất kct (lính xiinímg hay hỗn hợp: = 34 - 22cm.
- Silicat khí với chất kết dính ximăng hay hỗn hợp: d,(, = 25 - 19cm.
- Silicat khí với chát kết dính ncíclin: d„, = 42 - 26cm.

- Silicat khí với chài kết dính vói xí: d|^ = 26 - 20cm.

G h i c h ú : G iá Irị bé d ù n g c h o c ố n g n g h ệ rung p h ổ n g .

T rong quá trình sản xuất phái thường xuvên kiếiTi tra khối lượng thê lích

cứa bê tơng tổ ong theo khối lượng thế lích ớ trạng thái ướt ( y j như
công thức sau:

. N

Yu = Ykh • R

(