Trong những năm gần đây, các loại vật liệu liên kết composit giữa chất keo và chất độn đã được phát triển và đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, xây dựng và dân dụng. Thành phần quan trọng của vật liệu này là nhựa epoxy - một sản phẩm của ngành công nghiệp hoá học, còn các chất độn là các loại sợi thiên nhiên hoặc nhân tạo sơ, sợi thiên nhiên, sợi thuỷ tinh, sợi gốm, gần đây là sợi carbon...
Tuy nhiên, do các chất độn này có những hạn chế về độ cứng, khả năng chống mài mòn, độ chịu lửa cũng như độ bền trong các môi trường ăn mòn hoá học axit, kiềm, muối... nên khả năng ứng dụng chúng bị giới hạn ở những môi trường hoạt động thông thường, tức là ở nhiệt độ thường, không có tác dụng nhân hoá chất, không có lực ma sát lớn...
Để mở rộng khả năng và phạm vi ứng dụng của các vật liệu composit, trong những năm vừa qua người ta nghiên cứu chế tạo những chất độn vô cơ có các tính năng vượt trội về độ bền cơ học, bền nhiệt, bền hoá học...để chế tạo vật liên kết với nhựa epoxy.
Các vật liệu gốm, thuỷ tinh, hỗn hợp các chất khoáng trơ...có nhiều tính năng vượt trội so với chất độn truyền thống của composit về độ bền cơ học cao, độ chịu nhiệt - chịu lửa ưu việt, độ bền vững tốt trong hầu hết các môi trường ăn mòn mạnh như axit, kiềm,các loại muối và độ cứng cao ở một số loại gốm kỹ thuật, ta có thể đạt tới độ cứng 9/10 trong thang độ cứng Mohs, tức là chỉ thua kim cương...Các chất độn vô cơ này chính là cơ sở của loại vật liệu composit ARC đang bắt đầu được ứng dụng rộng rãi. Lĩnh vực ứng dụng chính của ARC là xử lý bề mặt để chống ăn mòn cơ học cũng như ăn mòn hoá học cho bê tông và kim loại, trong việc tạo các mặt bê tông bền cơ học và hoá học cao, sửa chữa, phục hồi các mặt bê tông hư hỏng, tạo lớp chống mài mòn và ăn mòn hoá học cho bê tông, cho các chi tiết kim loại của thiết bị ngay từ khi chế tạo hoặc khi phục hồi, sửa chữa, làm vật liệu bảo vệ cho các chi tiết hoạt động dưới nước hoặc trong môi trường nóng, ẩm...
Cấu tạo của ARC
Là một composit, vật liệu ARC cũng gồm 2 phần:
Cấu tử A: vật liệu nền
Cấu tử B: vật liệu tăng cường
Vật liệu nền là một cấu trúc epoxy 2 thành phần phản ứng với một chất làm đông cứng dạng chuỗi, trong đó chất cơ bản là nhựa epoxy còn chất làm đông cứng thì có nhiều loại khác nhau và được lựa chọn phù hợp với mục đích sử dụng cụ thể của ARC.
Tương tự như vậy, ở cấu tử B cũng có nhiều loại khác nhau như hạt thuỷ tinh, bột khoáng và đặc biệt là bột gốm kỹ thuật. Chất độn này được chế tạo theo một công nghệ thuộc bản quyền của nhà chế tạo ARC.
Hai cấu tử này được gia công hoàn chỉnh và đóng gói riêng biệt ở dạng bột hoặc huyền phù, chỉ cần trộn thủ công một cách đơn giản với nhau ngay trước khi sử dụng.
Trên thị trường đang có khoảng trên một chục loại ARC. Dưới đây, chúng tôi xin giới thiệu hai loại trong số đó, một dùng cho bê tông và một dùng cho kim loại.
ARC 791
Đây là một chất liên kết có tăng cường thạch anh, được chế tạo dùng để phục hồi bề mặt bê tông, bảo vệ bê tông mới và sửa chữa mặt bê tông bị hư hỏng do tác động của các quá trình vật lý và hoá học. ARC 791 có độ bền ưư việt với rất nhiều loại hoá chất phá huỷ bê tông ở mặt ngang và thẳng đứng. Khi sử dụng, cả hai loại đều được phủ lên bề mặt bê tông một lớp chỉ dày 6mm. Với loại cho bề mặt ngang, ta có thể sử dụng con lăn, dùng tay hoặc dùng máy quét lên bề mặt cần xử lý. Loại cho mặt thẳng đứng được chế tạo có độ bền chống tụt lý tưởng cho các công trình thẳng đứng hoặc ở các vị trí xây dựng mới quá nhỏ chỉ có thể quét bằng tay. Cả hai loại này đều thân thiện với người sử dụng và tạo ra một bề mặt chặt kín, bền vững với các tác động ăn mòn của hoá chất. Chúng không bị co sau khi hoàn thiện, không cần dung môi và có màu xám hoặc đỏ.
ARC 791 nói chung được dùng để sửa chữa và cải thiện bề mặt bê tông hoặc sử dụng cho hoặc để thay thế cho gạch chịu axit, vữa epoxy, bông thuỷ tinh và các lớp phủ khác. ARC 791 có khả năng bám tuyệt vời vào các bề mặt ẩm ướt.
1. Cấu tạo: - Chất liên kết polymer/thạch anh
Chất nền: Nhựa epoxy với chất đông cứng amin dạng chuỗi.
Chất tăng cường: Là một hỗn hợp từ thạch anh được xử lý bằng một chất liên kết polymer để tạo khả năng thao tác dễ dàng, có năng suất, có độ dãn nở nhiệt tương ứng với bê tông...và thuộc sáng chế được bảo hộ của nhà cung cấp ARC.
2. Lĩnh vực ứng dụng
Những nơi tiếp xúc với axit và kiềm.
Trạm bơm/bê tông hoá
Xử lý nước thải
Khu vực tẩy rửa
Bể bê tông/ bể hứng chứa
Các xưởng chế biến thực phẩm
Mồ mả, kênh thoát nước
Các cột đỡ cấu trúc
3. Các ưu thế của ARC 791
Bề mặt có cấu trúc mịn tạo ra độ cứng cao, độ bền hoá lâu dài, ít phải bảo trì.
Hệ số dãn nở nhiệt tương ứng với bê tông cho ta độ bền dài lâu, tránh được bong mối liên kết, thích hợp cho việc làm sạch dễ dàng bằng hơi nước.
Tính chất kỵ nước của lớp phủ lót tạo ra sự bám chặt tuyệt vời vào bê tông ẩm, một tính chất có một khong hai cho việc tạo các lớp bê tông.
Tính ổn định thân thiện với người sử dụng làm cho việc xử lý và hoàn thiện dễ dàng, nhanh chóng.
Chất độn được tính toán để tối thiểu hóa các bọt khí và cải thiện quá trình trộn.
ARC 791 chắc hơn bê tông và cấu trúc cứng của nhựa làm tăng độ bền chống va đập.
Được cơ quan USDA của Mỹ cho phép sử dụng.
4. Độ bền hoá
Điều kiện thử mẫu: Tất cả mẫu thử được làm đông cứng trong 7 ngày ở nhiệt độ 210C, ngâm trong hoá chất trong 14 ngày ở nhiệt độ thường và đo nhiệt độ phòng 210C.
Mức độ chịu đựng ăn mòn hoá học được chia ra như sau:
1= ngâm liên tục 3= phun, dội lên bề mặt và lau sạch ngay
2= nhúng thời gian ngắn, cách quãng. 4= không thích hợp cho tiếp xúc trực tiếp
H= ở mặt nằm ngang
V= ở mặt thẳng đứng
Độ bền hoá học của ARC 791 Bảng - Xem tại tệp đính kèm
6. Chuẩn bị bề mặt
Việc chuẩn bị bề mặt đúng yêu cầu là yếu tố rất quan trọng để đạt được kết quả lâu dài ở hệ này và được mô tả cơ bản dưới đây. Ta cũng có thể tham khảo thêm phần chuẩn bị bề mặt ở sách hướng dẫn sử dụng ARC cho bê tông.
Nói chung, bê tông phải được linh kết tối thiểu 28 ngày, được rửa sạch tất cả các vết dầu, mỡ...bằng các chất tẩy rửa nước gốc kiềm. Tất cả các vết bẩn bề mặt khác cũng cần được loại bỏ, tốt nhất bằng xịt nước, chà, sát...ướt hoặc khô.
7. Lớp matit lót ARC 797:cách trộn và sử dụng
Trước khi phủ ARC 791, bề mặt hư hỏng được trét một lớp matit ARC 797. Loại matit lót này có 2 thành phần được đóng gói theo tỉ lệ xác định. Khi sử dụng, ta đổ phần B vào phần A và trộn đều. Matit đã chuẩn bị phải trong suốt không vẩn như mây, được dùng chổi quét, con lăn hoặc trục bằng cao su trát lên mặt bê tông vừa làm sạch. Lớp lót này cần phẳng đều, khi ướt cần có chiều dày khoảng 0,17 – 0,25 mm.
Việc chuẩn bị bề mặt được coi là tối ưu khi ta có bề mặt sạch, có mức nhấp nhô ở góc nhìn nghiêng 75-125m. điều này sẽ đạt được qua lau sạc, phun cát tới độ sạch của kim loại trắng SA3/SSPC –SP5 hoặc cận kim loại trắng SA 1/2/SSPC-SP10, tiếp theo là lau sạch bằng một dung môi hữu cơ mà khi bay hơi không để lại dấu vết bẩn nào.
8. Lớp phủ ARC 791: cách trộn và sử dụng
Để việc trộn và sử dụng dễ dàng, nhiệt độ của vật liệu trước khi trộn nằm trong khoảng 21 đến 320C. ARC cần được phủ lên ngay sau khi trét lớp lót. Khi phủ ARC 791, lớp lót cần đang còn ướt và dính. Thường thì thời gian này nằm trong vòng 4 giờ.
ARC 791 được phủ với chiều dày tối thiểu 6 mm cho mặt nằm ngang và thẳng đứng. Nhiệt độ khi gia công thấp nhất là 100C, nhưng nếu ở 250C việc phủ sẽ dễ dàng hơn.
Phần A được trộn trước với màu nếu có, sau đó trộn đều phần A đó và phần B của lớp phủ trong một thùng trộn phù hợp bằng cách sử dụng một thiết bị trộn chậm. Tiếp theo, ta đổ vật liệu hỗn hợp vào một máy trộn vữa và cho vào đó phần thạch anh tăng cường. Khi sử dụng ở mặt nằm ngang, ta cho thêm vào 3 túi chất tăng cường cho mặt nằm ngang. Tổng thời gian trộn phải tối thiểu 3 phút hoặc là trộn cho đến khi đồng nhất.
Chú ý: Đối với chất keo hệ thống 1A + 1B + 3 túi chất tăng cường, ta cần một dung tích máy trộn tối thiểu 35 lít.
Việc phủ trên mặt nằm ngang có thể tiến hành trực tiếp bằng thanh gạt, cào trang, thùng rải liệu kiểu gạt hoặc kéo. Ta dùng một thanh gạt bằng thép để tạo một lớp tối thiểu 6 mm. Ở phạm vi rộng hơn, có thể dùng hộp rải liệu dạng kéo, chiều rộng không quá 1,2 m để có độ phẳng tốt hơn.
Để phủ mặt đứng có thể dùng một bay trát vữa và một thanh gạt. Cần ép chặt vật liệu vào tường để tạo độ bám vào lớp lót. Dùng một thanh gạt để làm phẳng mặt và tạo cấu trúc bề mặt mong muốn. Hãy lau sạch những vết vật liệu bám vào thanh gạt trước thời gian đông cứng xem bảng dưới. Tất cả các vết nứt nằm ngang phải được trét kín trước bằng ARC 791 và phủ bằng lưới sợi thủy tinh.Tất cả các vết nứt thẳng đứng phải dùng một thiết bị phun ép đủ mức để lấp kín. Cần chú ý đến những mạch trét đã có từ trước.
Thời gian gia công phút, tính từ khi bắt đầu trộn
100C 160C 250 C 320C
ARC 797 65 40 30 18
ARC 791 120 70 50 35
9. Đóng gói và bề mặt phủ
ARC 791 cho mặt đứng được đóng gói ở 2 cỡ: Một loại bao 19 kg đủ cho bề mặt 1,4 m2 và một bao hệ thống cho 4,1 m2. ARC 791 cho mặt ngang chỉ có bao hệ thống, loại phủ cho 4,6 m2 Toàn bộ diện tích phủ được tính theo chiều dày 6mm.
Bao 19kg được đóng trong một thùng 20 lít, trong đó có gói lớp lót ARC 797 của bản thân nó, túi nhựa ARC 791, thùng nhựa ARC 791 và chất tăng cường cho mặt đứng QRV. Thùng hệ thống ARC 791 gồm túi chất lót ARC 797, thùng nhựa ARC và 3 túi chất tăng cường đã được chọn. Chất tăng cường QRV cho mặt đứng nằm trong túi hệ thống ARC 791 mặt đứng. Chất tăng cường QRH mặt ngang nằm trong túi hệ thống ARC 791 mặt đứng. Chất tăng cường QRH mặt ngang nằm trong túi hệ thống ARC 791 mặt ngang. Tất cả các thành phần đã được cân đo cẩn thận. Trong mỗi bao còn có các tài liệu kỹ thuật, 1 chổi lông và 1 dụng cụ để trộn chất lót.
Thời gian đông cứng
Nhiệt độ gia công 100C 160C 250 C 320C
Nơi đi lại nhiều 18h 9h 6h 4,5h
Tải nhẹ 24h 19h 11h 8,5h
Tải toàn phần 72h 42h 24h 19h
Chịu hoá chất
toàn phần 19 ngày 13 ngày 7 ngày 5 ngày
Thời gian đông cứng được tính dựa vào nhiệt độ của ARC và chiều dày 6mm. Lớp dày hơn sẽ đông cứng nhanh hơn.
10. Phương pháp rửa sạch
Ta dùng các chất dung môi thương mại aceton, xylen, methylethylen để rửa sạch dụng cụ sau khi sử dụng. Nếu để vật liệu đã đông cứng, thì chỉ còn cách mài sạch đi mà thôi.
11. Lưu kho
ARC 791 được lưu kho ở nhiệt độ từ 10-3200. Những biến động về thời gian gửi hàng có thể chấp nhận được chừng nào sản phẩm còn chưa bị hâm nóng lên quá nhiệt độ thường trước khi sử dụng. Nếu không mở nắp, các thùng có thể lưu kho trong 2 năm.
12. Các biện pháp an toàn
Trước khi sử dụng cần đọc kỹ các quy định an toàn MSDS cho lĩnh vực của mình. Khi sử dụng trong các phòng kín, phải giữ nghiêm tất cả các quy định về an toàn.
III. ARC 855
1. Mô tả
Đây là vật liệu liên kết gốm cao cấp để bảo vệ bề mặt chống lại các hoá chất mạnh, ngăn cản hoen rỉ và mài mòn kim loại và bê tông. Sản phẩm này là một dung dịch liên kết có độ nhớt thấp, có thể dùng chổi lông, con lăn hoặc các dụng cụ bằng cao su cứng để phủ lên về mặt kim loại hoặc bê tông. ARC 855 có thể phủ thành từng lớp với độ dày mỗi lớp tối thiểu 0,25mm. Để ngoài không khí, nó sẽ biến thành chất rắn 100%, có bề mặt không bị nhăn, có màu đen hoặc xám.
ARC 885 có thể dùng riêng hoặc cùng với các loại ARC khác. Hệ thống gồm hai lớp này cho ta tuổi thọ cao và ít phải bảo trì. Chất liên kết gốm sau khi đông cứng cho ta độ bền tuyệt vời chống lại hoá chất, chống mài mòn và có độ bóng cao.
2. Cấu tạo - chất liên kết polymer gốm
Chất nền: Có cấu trúc epoxy đã biến tướng, phản ứng với một chất làm đông cứng dạng chuỗi.
Chất tăng cường: là một hỗn hợp thuộc bản quyền của Hãng, gồm các hạt gốm mịn có thể quét bằng chổi lông thành mộ bề mặt bóng, có độ chống mài mòn cao.
3. Các lĩnh vực ứng dụng
Cánh quạt và vỏ quạt - Thùng nước
Bộ trao đổi nhiệt - Bơm nước lạnh
Thùng chứa hoá chất - Các tấm ma sát
Máy làm giấy - Sàng than
Vỏ và cánh bơm - Cánh quay của bơm
Bồn chứa cát lọc - Bình ngưng tụ
Bồn và thùng chứa - Bơm chân không
nguyên liệu
Vít tải - Bồn và ống bị hoen rỉ
Máng trượt than và - Vít tải tách nước bột giấy
thùng chứa
Van - Thép xây dựng
4. Ưu điểm của ARC 855
Bề mặt nhẵn bóng làm giảm ma sát, làm tăng hiệu suất dòng chảy và hiệu suất bơm.
Cấu trúc nhựa nhân tạo bền, dai chống lại được các sốc nhiệt và sốc cơ học.
Độ bá tuyệt vời đảm bảo một sự tin cậy cao, không bị bong hoặc rỉ bên dưới lớp phủ.
Việc phủ đơn giản, nhanh chóng làm giảm chi phí dừng máy và chi phí nhân công. Không cần làm cứng bằng gia nhiệt.
Đáng tin cậy trong nhiều điều kiện hoá chất hoạt tính khác nhau.
Được tổ chức USDA của Mỹ cho phép sử dụng.
5. Đóng gói
Chất liên kết được cung cấp ở 3 loại bao gói: 250g, 01 và 4,5 kg. Mỗi bao đều có các lọ tương ứng cho thành phần A và B, trong mỗi bao gói đều có dụng cụ trộn, 01 chổi lông và bản hướng dẫn phủ.
6. Khả năng bền hoá học
Điều kiện thử mẫu: Kiểm tra 210C. Mẫu được làm đông cứng ở 250C trong 5 ngày, nếu làm đông cứng lâu hơn sẽ cải thiện độ bền hoá học. Khả năng sử dụng trong các môi trường hoá chất của ARC 855 như sau: Bảng - xem tại tệp đính kèm
7. Các thông số kỹ thuật : Bảng - xem tại tệp đính kèm
8. Chuẩn bị bề mặt
Để đạt được kết quả tốt với vật liệu này thì việc chuẩn bị tốt bề mặt là đặc biệt quan trọng. Các yêu cầu cụ thể thay đổi tuỳ theo ứng dụng, thời gian hoạt động mong muốn và trạng thái bề mặt ban đầu của vật.
Việc chuẩn bị tối ưu là khi có một bề mặt sạch, có mức nhấp nhô ở góc nhìn nghiêng 75-125mm. Đièu này sẽ đạt được qua làm sạch, phun cát tới độ sạch của kim loại trắng SA3/SSPC –SP5 hoặc cận kim loại trắng SA 1/2/SSPC-SP 10, tiếp theo là rửa sạch bằng một dung mối hữu cơ mà khi bay hơi không để lại dấu vết bẩn nào.
9. Trộn
Để dễ trộn và dễ phủ, ta cần nhiệt độ 21-320C.
Mỗi gói đều có chứa các thành phần theo đúng tỉ lệ. Nếu muốn tiếp tục chia nhỏ thì cần giữ tỉ lệ sau:
A : B = 6,8 : 1
Để toàn bộ phần B vào A, rồi trộn chầm chậm trong 5 phút bằng một máy trộn cầm tay hoặc dụng cụ trộn kèm theo bao. Luôn vét đảo sạch cạnh và đáy của thùng trọn để đảm bảo các thành phần được trộn đều hoàn toàn. Lấy một lượng nhỏ đã trộn đổ vào bình chứa thành phần B và gạt sạch thành bình để đảm bảo là tất cả thành phần này đã được trộn hết. Sau đó đổ hỗn hợp này lại vào bình A.
10. Thời gian đóng rắn phút
160C 250 C 320C
250g 70 50 30
1kg 70 40 25
4,5kg 70 35 20
11. Ứng dụng
ARC có thể phủ nhiều lớp. Chiều dày tối thiểu của 1 lớp là 0,25mm, chiều dày phủ thông thường là 0,375 – 0,500 mm. Nếu dùng một mình ARC 855 thì cần phủ 2 lần. Nhiệt độ tối thiểu khi phủ phải lớn hơn 100C. Ta dùng một chổi lông, một con lăn hoặc 01 súng phun làm ẩm toàn bộ bề mặt vật, sau đó phủ ARC với chiều dày mong muốn lên đó.
Nếu cần, ta có thể xử lý lớp ARC 855 bằng máy có một dụng cụ đã tôi cứng, trước khi đạt được tải nhẹ như trình bày bên dưới. Trong trường hợp đã để quá mức tải nhẹ, ta sẽ phải dùng dụng cụ kim cương hoặc đá mài mới xử lý được. Ở một số ứng dụng nào đó mà ta cần phủ tăng cường thì sẽ rất có lợi nếu đặt 01 lưới nylon lên trên vật trước khi phủ.
Chất phủ này có thể liên kết với các ARC khác hoặc là làm lớp nền hoặc là làm lớp phủ. Khi vật liệu đông rắn tới trạng thái tải nhẹ như trình bày ở bên dưới thì bề mặt ARC lót cần được làm nhám và làm sạch bằng 01 dung môi hữu cơ trước khi đưa lớp phủ thứ 2 lên. Khi chưa đạt trạng thái tải nhẹ thì không cần xử lý bề mặt, nếu bề mặt này không bẩn.
12. Định mức tiêu thụ
Ở độ dày 0,8mm:
- gói 250g : cho 0,20 m2
- gói 1kg : cho 0,78 m2
- gói 4,5 kg : cho 3,52 m2
Để tính số kg cần cho một diện tích, ta sử dụng công thức sau đây:
1,6 x diện tích m2 x chiều dày trung bình mm = ...kg
Trong đó 1,6 là tỷ trọng của ARC.
13. Thời gian biểu đông rắn
Nhiệt độ gia công 160C 250 C 320C
Chưa dính 8h 4h 2h
Tải nhẹ 24h 12h 6h
Tải toàn phần 48h 24h 12h
Bền hoá học 96h 48h 24h
Độ bền hoá toàn phần có thể đạt nhanh bằng cách làm đông cứng qua gia nhiệt theo cách gia nhiệt ở 700C trong 4 giờ, sau khi lớp phủ không còn dính nữa.
14. Làm sạch
Để làm sạch các dụng cụ làm việc ngay sau khi sử dụng thì các dung môi thông dụng như aceton, xylen, alkohol, methyletylen để lau, rửa. Sau khi vật liệu đã đông rắn lên đó rồi thì chỉ có cách dùng đá mài mà thôi.
15. Lưu kho
Lưu kho ở nhiệt độ từ 10-320C. Những biến động về thời gian gửi hàng có thể chấp nhận được. Nếu không mở nắp, các thùng chứa có thể lưu kho 2 năm.
16. Các biện pháp an toàn
Trước khi sử dụng cần đọc kỹ các quy định an toàn MSDS cho lĩnh vực của mình. Khi sử dụng trong các phòng kín, phải giữ nghiêm tất cả các quy định về an toàn.
Nguồn tin: Theo Tạp chí Gốm sứ Xây dựng
| Tài liệu đính kèm bài viết | |
|---|
| Ong_vach_trong_thi_cong.pdf | Tải về |
| Tep_dinh_kem_ARC_Gom.doc | Tải về |