Bê tông chịu nhiệt ít xi măng tính năng cao

Bê tông chịu lửa là hỗn hợp được trộn kết hợp của cốt liệu chịu lửa, chất liên kết và các phụ gia. Tại nơi thi công, bê tông chịu lửa được trộn với chất lỏng (nước hoặc keo) và hỗn hợp này được đầm rung, bơm phun hoặc tự chảy vào vị trí thi công để tạo thành vật liệu chịu lửa có hình dạng và cấu trúc, sau đó hỗn hợp trở nên cứng do đóng rắn thủy lực hoặc hóa học. Tất cả các loại Bê tông chịu nhiệt đều sử dụng cốt liệu và chất nền có thể cho phép chịu được nhiệt độ sử dụng tối đa đến 1850oC.

Xem thêm: gachchiunhiet, vatlieuchiunhiet, Potteryvietnam 

BÊ TÔNG CHỊU LỬA ÍT XI MĂNG TÍNH NĂNG CAO

1. Bê tông chịu lửa ít xi măng Bê tông chịu lửa ít xi măng (LCC) là vật liệu chịu lửa không định hình, nó được sử dụng rất phổ biến để xây lót các lò công nghiệp, trong thành phần của bê tông có chứa từ 4-8% [4] xi măng cao alumin (CAC), đặc điểm của bê tông loại này là lượng nước trộn thấp, cường độ cao, bền nhiệt, bền hoá, dễ thi công. Trong thành phần của bê tông có chứa một hàm lượng nhỏ phụ gia phân tán [4-tr.293] để làm giảm lượng nước khi trộn và tăng tính chảy của bê tông, tùy theo chủng loại xi măng cao alumin sử dụng đóng rắn nhanh hay chậm mà nó còn được thêm phụ gia chậm đông hoặc phụ gia đóng rắn nhanh bê tông. Do trong thành phần bê tông LCC có xi măng cao alumin nên khi trộn bê tông với nước nó đóng rắn thủy lực, các khoáng chính trong xi măng cao alumin là CA và CA2, cơ chế đóng rắn ở nhiệt độ thường diễn ra như sau [3]: Ở nhiệt độ < 24oC: (CA, CA2) + H2O ? CAH10 + AHx (x < 3) Từ 24-35oC: (CA, CA2) + H2O ? C2AH8 + AHx + AH3 Khi nhiệt độ > 35oC: (CA, CA2) + H2O ? C3AH6 + AH3 Tuy nhiên việc biến đổi ở trên để trở thành dạng hydrat ổn định thì có một số pha bị thay đổi thể tích dẫn đến suy yếu hoặc phá vỡ cấu trúc, khi gia nhiệt lần đầu xi măng ngậm nước sẽ trải qua quá trình đề hydrat hóa trong khoảng nhiệt độ 210-370oC [4-tr.267], trong đó AH3 tách nước ở 230oC và C3AH6 ở 315oC, nếu gia nhiệt quá nhanh sẽ làm nổ bê tông, để chống nổ bê tông thì các phụ gia sợi polypropylene, polyester được sử dụng, các sợi này có chiều dài từ 3-10 mm và đường kính từ 15-40 àm, khi cháy nó để lại các mao dẫn để nước thoát ra ngoài. 

Bê tông chịu lửa ít xi măng tính năng cao

Trong những năm qua, có nhiều hướng mới trong việc nghiên cứu và phát triển bê tông chịu lửa ít xi măng, trong đó bê tông chịu lửa tính năng cao được nghiên cứu và sử dụng rất phổ biến. Bê tông chịu lửa ít xi măng (LCC) tính năng cao là bê tông có độ chịu lửa cao, bền nhiệt, bền hoá và cường độ cơ học rất cao, thành phần của bê tông được thiết kế để đảm bảo các tính năng trên gồm có: · Xi măng cao alumin có độ sạch cao, tăng hàm lượng Al2O3, giảm hàm lượng CaO, trong đó hàm lượng CaO trong xi măng chỉ còn từ 17-19% thay vì CaO = 27-30% như trước đây [1]; · Cốt liệu chịu lửa có độ tinh khiết cao như ô xít nhôm thiêu kết (Tabular Alumina), ô xít nhôm giàu spinel, ô xít nhôm điện chảy,…; · Thành phần ô xít nhôm hoạt tính được thay thế từ dạng đơn kích thước (mono-modal) bằng nhiều kích thước khác nhau (multi-modal) [1], làm giảm lượng nước trộn, tăng cường độ bê tông; · Phụ gia phân tán mới [2] làm giảm lượng nước trộn bê tông, tính chảy cao; · Phân bố, sắp xếp kích thước hạt tối ưu làm tăng mật độ của bê tông khi đúc. * Ô xít nhôm hoạt tính Ô xít nhôm hoạt tính có kích thước từ 0,5-10 àm [1], nó quyết định đến tính lưu biến và độ bền cơ học của bê tông, ô xít nhôm hoạt tính có nhiều loại: + Loại đơn cỡ hạt (mono modal): Loại chỉ có 01 “peak” của dải phân bố cỡ hạt trong biểu đồ phân bố cỡ hạt. + Loại đa cỡ hạt (multi modal): Có từ 2 “peak” trở lên phân bố dải cỡ hạt trong biểu đồ phân bố cỡ hạt. Bê tông chịu nhiệt sử dụng ô xít nhôm hoạt tính loại mono-modal thì lượng nước trộn cao, còn sử dụng loại multi-modal thì lượng nước trộn thấp hơn do vậy cường độ cơ học của bê tông được nâng cao. * Xi măng cao alumin Được sản xuất bằng phương pháp thiêu kết với nguyên liệu đầu là ô xít can xi cùng với hydrát nhôm (hoặc ô xít nhôm) tạo ra clinker [1]: C + A C12A7 , CA , CA2 Mức độ đóng rắn nhanh và độ hoạt tính tăng dần: CA2 < CA << C12A7 [1]. Xi măng cao alumin chất lượng cao có hàm lượng Al2O3 dao động từ 70-80 % [1], độ tinh khiết cao, tuy nhiên xi măng cao alumin chứa thành phần CaO có xu hướng tạo thành các hợp chất có nhiệt độ nóng chảy thấp trong bê tông như gehlenite (C2AS) nhiệt độ nóng chảy 1590oC, anorthite (CAS2) nhiệt độ nóng chảy 1550oC [3], những pha này sẽ làm giảm độ chịu lửa, giảm độ bền hóa học cũng như giảm tuổi thọ của bê tông chịu lửa, vì vậy phải giảm hàm lượng CaO trong xi măng cao alumin. Các thương hiệu hàng đầu thế giới về xi măng cao nhôm như Almatis, Lafarge đã chế tạo được một số loại xi măng có CaO thấp như SECAR 80, CA 25 có hàm lượng CaO từ 17-19% [1], thậm chí CaO chỉ còn từ 8-10% [1] như sản phẩm AM 92 của Almatis. * Phụ gia phân tán Phụ gia phân tán là một trong những bí quyết công nghệ lớn nhất về bê tông chịu lửa, với hàm lượng nhỏ hơn 1% [1] trong thành phần phối liệu bê tông, nó làm thay đổi một loạt các tính chất của bê tông. Các phụ gia phân tán thường là gốc polyme hữu cơ, đó là các gốc Polycarboxylate Ether, Polyethylene Glycol [2], …hoặc các gốc vô cơ như: Poly Phosphate, Dispersing Alumina [1] Cơ chế tác dụng của phụ gia phân tán khi trộn hỗn hợp bê tông với nước [4]: Các phụ gia phân tán đều trên bề mặt các hạt cốt liệu mịn (xi măng, alumina,...) tạo ra lực đẩy tĩnh điện do tích điện cùng dấu, vì vậy tạo ra độ linh động cho vữa bê tông nên thi công bê tông dễ dàng, hơn nữa nó làm tăng mật độ của bê tông do vậy cường độ cơ học của bê tông được nâng cao. 

KẾT LUẬN

Với nguồn năng lượng ngày càng cạn kiệt như hiện nay thì vật liệu chịu lửa không định hình (đặc biệt là bê tông chịu lửa) ngày càng được tăng số lượng để thay thế vật liệu chịu lửa định hình, trong khoa học về bê tông chịu lửa có nhiều xu hướng nghiên cứu, mục đích cuối cùng là nâng cao chất lượng sản phẩm, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, bê tông chịu lửa ít xi măng tính năng cao là một trong các xu hướng đó. Từ nguồn cốt liệu cao nhôm tổng hợp, các thành phần hoạt tính cùng với các phụ gia phân tán thế hệ mới, tất cả hình thành nên bê tông chịu lửa ít xi măng có tính lưu biến cao, bền hoá, bền nhiệt, bền cơ cao và dễ thi công. Trong xu thế phát triển vật liệu chịu lửa thế kỷ 21, Bê tông chịu nhiệt ít xi măng tính năng cao sẽ là loại vật liệu không thể thay thế để xây lót các lò công nghiệp.

Xem thêm: gachchiunhiet, vatlieuchiunhiet, Potteryvietnam 

Gạch chịu lửa(chiệu nhiệt)

Gạch chịu lửa phổ biến nhất sản xuất từ đất sét hoặc Kaolin là gạch Sa Mốt

Gạch chịu lửa cao nhôm.
Gạch chịu lửa cách nhiệt.
Xem thêm: gachchiunhiet, vatlieuchiunhiet, Potteryvietnam
Gạch chịu lửa là sản phẩm Gốm chịu được tác dụng lâu dài của các tác nhân cơ học và lý hóa ở nhiệt độ cao

Gạch chịu lửa, gạch chịu được nhiệt độ cao (khoảng 1.600 - 2.000oC). Có nhiều loại Gạch chịu lửa, chia làm ba nhóm chính:

Gạch kiềm tính (magiezit, crom, đolomi); gạch axit (gạch đinat) và bán axit (trong đó Al2O3 ít hơn 28%, còn lại là SiO2);

Gạch trung tính (samot, samot cao nhôm, mulitziriconi hay silicat - ziriconi). Thông dụng là gạch samot, gạch đinat, gạch cao nhôm và gạch magiezit.

Gạch cao nhôm và gạch magiezit chịu được nhiệt độ cao hơn so với gạch samot và gạch đinat. Các loại GCN được dùng để xây lát từng phần hoặc toàn bộ thành của lò cao, lò Mactanh (Ph. Martin), lò điện luyện thép, lò luyện than cốc, lò nấu thuỷ tinh, lò gốm, lò tuynen, vv.

Gachchiunhiet, gachchiulua

Thị trường gạch chịu nhiệt

Thị trường gạch chịu nhiệt

Hiện trên thị trường có nhiều loại gạch gốm, gạch chịu lửa hấp dẫn người tiêu dùng do tính chất chịu lực cao, màu sắc tự nhiên, nhiều mẫu dễ tạo hình thể, hoa văn để ốp tường, lót nền.

Gạch gốm

Gạch gốm được sản xuất từ nguyên liệu trong nước là đất sét đỏ, đất sét vàng, cao lanh. Sản xuất theo phương pháp đùn dẻo, hút chân không, sấy 24 giờ sau đó chuyển sang lò nung với nhiệt độ từ 1.200- 1.400 độ C trong 72 giờ. Sản phẩm có độ rắn chắc, chịu lực cao, độ hút ẩm thấp, chống trầy xước. Màu sắc đồng nhất với nhiều màu như đỏ nhạt, đỏ đậm, kem, xám nhạt, ngà xám, kể cả màu vân gỗ… Gạch gốm lót nền có kích thước từ 240 x 117 đến 400 x 400 mm; gạch ốp tường từ 90 x 190 mm đến 240 x 117 mm. Ngoài ra còn có loại gạch gốm dùng lót bậc thang, gạch len tường…

Trên thị trường hiện nay cũng có nhiều loại gạch gốm do các cơ sở nhỏ sản xuất. Người bán giới thiệu là gạch Hải Dương hoặc hàng của các công ty liên doanh sản xuất. Nếu quan sát kỹ có thể phát hiện loại gạch này có màu không đồng nhất, gạch có độ xốp cao, có nhiều tạp chất hiện rõ trên bề mặt gạch.

Gachchiulua: Gạch chịu lửa

Gachchiulua được sản xuất từ nguyên liệu đất sét sa mốt trộn thêm đất sét, phối liệu tạo hình và nung với nhiệt độ từ 1.200- 1.300 độ C. Gạch chịu lửa có nhiều màu tự nhiên như ngà vàng, đỏ hồng, nâu, vàng sậm… Nếu người sử dụng có nhu cầu về độ màu khác nơi sản xuất vẫn đáp ứng được bằng cách phối màu nhân tạo. Gạch chịu lửa có nhiều kích cỡ, phù hợp để xây tường trang trí không cần phải tô. Ngoài ra gạch chịu lửa còn được dùng để ốp tường, lót nền, lót sân. Ưu điểm của gạch chịu lửa ngoài việc chịu nhiệt cao còn có tác dụng chống trầy xước, chống thấm, chống rêu và có độ chịu lực cao.