Vật liệu xây dựng cấu tạo của đất sét xây dựng

Vật liệu nung hay các loại gốm xây dựng là một loại vật liệu được sản xuất ra từ nguyên liệu chính là đất sét.  Bằng cách tạo hình và được nung kết ở nhiệt độ cao. Do các quá trình thay đổi lý, hóa trong khi nung nên những loại vật liệu gốm xây dựng có tính chất khác hẳn so với nguyên liệu ban đầu.

Trong xây dựng,  vật liệu gốm thường được dùng trong rất nhiều chi tiết kết cấu của các công trình từ khối xây, lát nền, hay ốp tường cho đến cốt liệu rỗng (keramzit) cho loại bê tông nhẹ. Ngoài ra các sản phẩm như sứ vệ sinh là những loại vật liệu không thể thiếu được trong xây dựng. 

Các sản phẩm gốm có tính bền axít, bền nhiệt được sử dụng nhiều trong công nghiệp hóa học, luyện kim và một số các ngành công nghiệp khác.Vật liệu gốm vẫn còn có những mặt hạn chế là giòn, dễ vỡ, và tương đối nặng, khó cơ giới hóa trong xây dựng đặc biệt là đối với loại gạch xây và ngói lợp.

Phân loại một số sản phẩm đất sét xây dựng

Vật liệu xây dựng cấu tạo của đất sét xây dựng, rất đa dạng về mặt chủng loại và cả tính chất. Để phân loại chúng người ta thường dựa vào những yếu tố, cơ sở sau :

Theo các công dụng của vật liệu đất sét được chia ra :

• Vật liệu xây : gồm có các loại gạch đặc, gạch 2 lỗ, gạch 4 lỗ.
• Vật liệu lợp : bao gồm các loại ngói.
• Vật liệu lát : được chia ra 3 loại: tấm lát nền lát đường, lát vỉa hè.
• Vật liệu ốp : cũng có 3 loại thông dụng : ốp tường nhà, ốp cầu thang, ốp trang trí.
• Sản phẩm về kỹ thuật vệ sinh : Chậu rửa, bồn tắm, và bệ xí.
• Sản phẩm dùng cách nhiệt, cách âm : bao gồm các loại gốm xốp.
• Sản phẩm có tính chịu lửa : Gạch samốt, và gạch đi nát.

Theo cấu tạo của vật liệu đất sét sẽ được chia ra :

• Gốm đặc : Có độ rỗng r ≤ 5% như gạch ốp, lát, ống thoát nước.
• Gốm rỗng : Có độ rỗng r > 5% như gạch xây các loại, gạch lá nem.

Theo các phương pháp sản xuất ra vật liệu đất sét được chia ra:

• Gốm tinh: thường có cấu trúc hạt mịn, được sản xuất khá phức tạp như gạch trang trí, sứ vệ sinh.
• Gốm thô: thường có cấu trúc là hạt lớn, sản xuất rất đơn giản như gạch ngói, tấm lát, ống nước.

Những nguyên vật liệu chứa trong đất sét

Nguyên liệu chính để sản xuất ra các vật liêu nung đó là đất sét. Ngoài ra còn tùy thuộc vào yêu cầu của sản phẩm hay tính chất của đất sét mà có thể dùng thêm một số các loại phụ gia cho phù hợp.

Thành phần chính bên trong đất sét là các khoáng alumôsili, cát ngậm nước (nAl2O3.mSiO2.pH2O) chúng được cấu tạo thành là do fenspát bị phong hóa.

Tùy theo từng điều kiện của môi trường mà các khoáng tạo ra sẽ có thành phần khác nhau, khoáng caolinit 2SiO2.Al2O3.2H2O, loại khoáng montmôrilonit 4SiO2.Al2O3.nH2O là hai loại khoáng quyết định những tính chất quan trọng của đất sét như độ dẻo, độ co, độ phân tán, khả năng chịu lửa v.v…

Ngoài ra trong đất sét còn có chứa các loại tạp chất vô cơ và hữu cơ như là thạch anh (SiO2), cacbonat (CaCO3, MgCO3), các hợp chất sắt Fe(OH)3, FeS2, và tạp chất hữu cơ ở dạng than bùn, bi tum v.v… các tạp chất này đều ảnh hưởng đến tính chất của đất sét.

Tính chất chủ yếu của đất sét là tính dẻo, khi được nhào trộn cùng với nước, sự co thể tích dưới những tác dụng của nhiệt  cùng sự biến đổi lý hóa khi nung. Chính vì nhờ có sự thay đổi các thành phần khoáng vật trong quá trình nung mà các sản phẩm gốm có những tính chất khác hẳn tính chất của nguyên liệu ban đầu.

Một số vật liệu phụ gia cải thiện tính chất đất sét

Để cải thiện được các tính chất của đất sét cũng như là tính chất của sản phẩm, trong quá trình sản xuất ta có thể sử dụng kèm theo một số loại vật liệu phụ như sau :

• Vật liệu gầy: khi pha vào đất sét để nhằm giảm độ dẻo, giảm độ co khi sấy và nung, thường dùng chính là bột samốt, đất sét nung non, cát, tro nhiệt điện, hoặc xỉ hạt hóa.
• Phụ gia cháy:  như là mùn cưa, tro nhiệt diện, hay bã giấy. Các thành phần này đều có tác dụng giúp làm tăng độ rỗng của sản phẩm gạch và giúp cho quá trình gia nhiệt đồng đều hơn.

• Phụ gia tăng dẻo:  các loại đất sét có độ dẻo cao như là cao lanh đóng vai trò là chất tăng độ dẻo cho đất sét.
• Phụ gia hạ nhiệt độ nung: có tác dụng làm hạ thấp nhiệt độ kết khối và làm tăng nhiệt độ, độ đặc của sản phẩm, phụ gia hạ nhiệt độ nung thường được dùng là fenspát, pecmatit, hoặc canxit đôlomit.

• Men chính là một lớp thủy tinh lỏng phủ lên bề mặt của sản phẩm, bảo vệ sản phẩm, và chống lại tác dụng của môi trường. Men thường được dùng để sản xuất vật liệu gốm rất đa dạng, có loại có màu và loại không màu, trắng và đục, bóng và không bóng, hay có loại để dùng cho đồ sứ (men sứ, có loại để dùng sản phẩm sành (men sành) và cũng có loại men trang trí v.v…Vì vậy việc chế tạo ra men khá là  phức tạp.

Sơ lược các bước sản xuất ra loại gạch 32

Kỹ thuật về sản xuất của ngói cũng gần giống như là sản xuất gạch. Nhưng do ngói có các hình dạng rất phức tạp, mỏng cùng yêu cầu chất lượng cao (không bị sứt mẻ, nứt vỡ, ít thấm…), nên về kỹ thuật sản xuất ngói có một số các yêu cầu khác về gạch.

Gạch xây là loại vật liệu gốm rất phổ biến và thông dụng nhất, có công nghệ sản xuất đơn giản. Công nghệ sản xuất ra gạch bao gồm 5 giai đoạn chính là : Khai thác nguyên liệu, nhào trộn, tạo hình, phơi sấy, nung và làm nguội ra lò.

Những câu hỏi thường gặp

Những loại phụ gia nào thường dùng để cải thiện tính chất trong đất sét ?

Để cải thiện tính chất của đất sét bao gồm 1 số loại chất phụ gia thông thường như là: vật liệu gầy, phụ gia cháy, phụ gia tăng dẻo, phụ gia hạ nhiệt độ nung và men.

Để phân loại các loại  gốm người ta thường dựa vào gì ?

Để phân loại từng loại gốm người ta thường sẽ dựa vào từng công dụng vật liệu gốm,  như : cấu tạo vật liệu gốm và các phương pháp sản xuất vật liệu

Để sản xuất ra loại gạch 32 bao gồm mấy giai đoạn ?

Để làm ra loại gạch xây dựng 32 sẽ phải trải qua 5 giai đoạn đó là:  Khai thác nguyên liệu, nhào trộn,và tạo hình, phơi sấy, nung và cuối cùng là làm nguội ra lò.