Cấu Tạo Của Gạch Xây

Cấu trúc của gạch nung
Gạch đất sét nung là những vật liệu xây dựng được con người tạo ra nhằm phục vụ các công trình xây dựng. Chất lượng sản phẩm gạch phụ thuộc vào thành phần hoá học, vào thành phần khoáng của nguyên liệu ban đầu, vào thành phần pha, vào đặc điểm trình độ công nghệ sản xuất.... Nhờ những tính chất của gạch đất sét nung cho phép ta phân loại sử dụng chúng một cách hợp lý và hiệu quả.




Cấu trúc là đặc trưng về cấu tạo của vật liệu. Nó được xác định bởi kích thước, hình dạng, cách phân bố, hướng tiếp xúc giữa các hạt và thành phần pha cũng như độ xốp.Tính đồng nhất của xương làm tăng tính chất vật lý, kỹ thuật của gạch ngói (gốm xây dựng). Cấu trúc sản phẩm gạch ngói nung là một hệ thống dị thể phức tạp bao gồm các pha thuỷ tinh, pha tinh thể và pha khí. Tỷ lệ số lượng của các pha quyết định tính chất vật lý, kỹ thuật của sản phẩm. Tỷ lệ này phụ thuộc vào nhiệt độ nung, thời gian nung, thành phần liệu và hoạt tính hoá học của chúng.



Pha tinh thể: Đối với sản phẩm nung kết khối như gạch ngói, sành, sứ trong đó pha tinh thể chủ yếu là khoáng mulit và những hạt quắc (các hạt thạch anh tàn dư) không tham gia phản ứng, tồn tại ở dạng cristobalit. Pha tinh thể trong gạch ngói gốm sứ thường trong đó là khoáng mulit chiếm 15 % - 30 %. Tinh thể quắc chiếm 8 - 10% và metacristobalit chiếm 6 - 10%.

Các hạt thạch anh (cát) đóng vai trò như một phụ gia gầy, làm giảm độ co khi sấy và nung. ở nhiệt độ cao, cát tham gia phản ứng với các oxyt kiềm (K2O, Na2O). Một phần cát (thạch anh) hoà tan trong pha thuỷ tinh, lượng không hoà tan hết (lượng thạch anh tàn dư) được lớp thuỷ tinh mỏng bao bọc. Khi ở nhiệt độ cao, các hạt thạch anh mịn sẽ bị nóng chảy trong pha lỏng. Vì vậy, độ mịn của các hạt cát (thạch anh) càng cao thì khả năng hoà tan trong pha lỏng càng lớn và lượng thạch anh tàn dư càng nhỏ.

Pha thuỷ tinh: Khi nung sản phẩm gạch (gốm) sẽ hình thành chất nóng chảy alumosilicat kiềm với những số lượng khác nhau, làm ảnh hưởng đến quá trình hình thành cấu trúc của sản phẩm và những tính chất của chúng. Chất nóng chảy nguội đi tạo ra pha thuỷ tinh trong gạch và gốm. Pha thuỷ tinh trong sản phẩm gạch được đặc trưng bằng độ cứng, độ rắn, độ giòn. Pha thuỷ tinh tinh khiết về mặt cấu trúc, có đặc điểm là các nguyên tố sắp xếp hỗn loạn. Pha thuỷ tinh không có một nhiệt độ nóng chảy đặc trưng. Nó mang tất cả những đặc tính của vật chất ở trạng thái thuỷ tinh. Pha thuỷ tinh của gạch ngói gốm sứ chứa 70 - 80% oxyt SiO2, 8 - 16% oxyt Al2O3 và 8 - 12% oxyt kiềm (K2O + Na2O).

Trong gạch, gốm sứ, pha chủ yếu và liên tục là pha thuỷ tinh còn những pha khác thì phân tán trong nó. Pha thuỷ tinh trong gốm là chất nóng chảy alumosilicat kiềm có trong sét.Về mặt cấu trúc, pha thuỷ tinh là một khối vật chất trong đó có thể chứa những tinh thể mulit cực nhỏ. Những vùng phân bố của chất nóng chảy trong gốm sứ có những tinh thể mulit hình kim có chiều dài 10 - 12 mm.

Trong sản phẩm gốm thô như gạch ngói nung ở nhiệt độ thấp (950 - 10500C) pha thuỷ tinh chỉ chiếm 8 - 10% và hầu như không có khoáng mulit trong pha thuỷ tinh. ảnh hưởng của pha thuỷ tinh đến các dặc tính vật lý, kỹ thuật của gạch ngói gốm sứ không những được xác định bằng tính chất, số lượng mà còn xác định bằng tỷ lệ giữa các pha thuỷ tinh và pha tinh thể. Khi càng tăng nhiệt độ và thời gian nung thì sự hình thành pha thuỷ tinh và số lượng của nó càng tăng. Pha thuỷ tinh làm giảm độ bền nhiệt, tăng tính giòn, của sản phẩm.

Pha khí: Pha khí là thành phần thứ 3 của gạch nung, nó chứa trong các lỗ xốp khi nào nó cũng có mặt trong vật liệu ngay cả khi độ xốp hiệu dụng được coi là bằng không. Nguyên nhân sự hình thành pha khí có rất nhiều như: không khí chứa trong lỗ xốp của sản phẩm, do quá trình hyđrat (mất nước), quá trình phân ly, quá trình khử cacbonat, quá trình phân huỷ sunphat, quá trình oxy hoá, quá trình cháy các tạp chất hữu cơ, quá trình tách khí khi nóng chảy...
Hàm lượng các lỗ xốp hở và kín phụ thuộc vào mức độ xít đặc của vật liệu sau nung. Khi vật liệu nung đạt 85% độ đặc (tương đối) thì lỗ xốp hoàn toàn là hở. Và khi vật liệu đạt được 95% độ xít đặc (tương đối) thì tất cả các lỗ xốp đã trở thành kín.