ứng Dụng Vật Liệu Composite Trong Xây Dựng - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.doc) (29 trang)

Trang chủ

Giáo Dục - Đào Tạo

Cao đẳng - Đại học

ứng dụng vật liệu composite trong xây dựng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (335.09 KB, 29 trang )

Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiMục lụcMục lục.................................................................................................................................11. Khái niệm chung..............................................................................................................51.1 Khái niệm...................................................................................................................54. Vật liệu Composite trong kết cấu xây dựng....................................................................9Kết luận..............................................................................................................................28Tài liệu tham khảo.............................................................................................................29Lớp: DHHC41Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiDANH MỤC VIẾT TẮT1. CKD: Chất kết dính2. BTTC: Bêtông thủy công3. BTD: Bêtông đường4. BTAX: Bêtông acid5. BTNCLR: Bêtông nhẹ cốt liệu rỗng6. BTTO: Bêtông tổ ong7. BTCT: Bêtông cốt thép8. BTBA: Bêtông bền acid9. PTB: Bêtông polymer10. CBAM: vật liệu thủy tinh dị hướngLớp: DHHC42Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiDANH MỤC HÌNH ẢNHHình 1: Bê tông cho công trình thủy điện......................................................11Hình 2: Bê tông đường..........................................................................................12Hình 3: Bê tông polymer.......................................................................................14..........Hình 4: Đường ống bê tông tẩm...........................................................................14Hình 5: Gạch bê tông nhẹ dùng trong xây tường ngen..........................................15Hình 6: Bê tông tổ ong..........................................................................................16Hình 7: Cầu thanh bê tông thép.............................................................................19Hinh 8: Bê tông cốt thép trong xây dựng cầu........................................................19Hình 9: Tấm lớp....................................................................................................20Hình 10: Pono ximăng amiăng..............................................................................21Hình 11 : Sợi thủy tinh dạng thẳng liên tục (nhóm I) trong kết cấu tấm bao che...23Hình 12: Mái lợp cho phân xưởng cho ánh sáng đi qua bằng tấm chất dẻo thủytinh (nhóm II)........................................................................................................24Hình 13: Kệ bếp khung inox của sợi thủy tinh bằng tectolite................................24Hình 14: Tấm sợi gỗ cách nhiệt.............................................................................25Hình 15: Tấm dăm bào sợi gỗ fibrolite dùng làm tường cách âm, cách nhiệt........26Hình 16: Mái nhà làm bằng giấy...........................................................................27Lớp: DHHC43Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiLời nói đầuVật liệu xây dựng chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong các côngtrình xây dựng. Chất lượng của vật liệu có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và tuổithọ của công trình. Muốn sử dụng vật liệu xây dựng có hiệu quả kinh tế và kĩthuật cao thì cần phải hiểu biết về vật liệu xây dựng.Trong khi đó, thuật ngữ vật liệu composite ra đời trong bối cảnh có liênquan đến việc chế tạo các loại vật liệu có những tính chất ưu việt để đáp ứng nhucầu cho các nghành kĩ thuật cao như chế tạo máy bay, vệ tinh.Với sự lớn mạnh và phát triển không ngừng của khoa học vật liệucomposite, cho đến nay chúng đã ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực khoa họccông nghệ, đặc biệt là nghành xây dựng.Sự ra đời của những vật liệu composite với đặc tính: bền, cứng, đàn hồi,rẻ,..đã dần thay thế cho các vật liệu xây dựng truyền thống vốn nặng và ít bền vớimôi trường thời tiết.Hy vọng trong tương lai gần sẽ càng có nhiều vật liệu composite được ứngdụng trong xây dựng cả về số lượng và chất lượng.Bài tiểu luận “ứng dụng của vật liệu composite trong lĩnh vực xây dựng”được trình bày dựa trên những kiến thức về vật liệu xây dựng đã được biên soạntrong các tài liệu cho lĩnh vực xây dựng.Mặc dù đã cố gắng hết sức để đem lại tầm nhìn khái quát và chi tiết củavật liệu composite trong xây dựng nhưng chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Kínhmong giáo viên bộ môn phê bình và đóng góp ý kiến.Em xin chân thành cảm ơn!Lớp: DHHC44Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh Đại1. Khái niệm chung1.1 Khái niệmVật liệu composite là một hệ thống di pha (không đồng nhất) được chế tạotừ 2 cấu tử trở lên sao cho đặc tính của từng cấu tử vẫn giữ nguyên. Một cấu tửtrong đó có tính chất liên tục trên toàn bộ khối vật liệu được gọi là cấu tử nền. Cấutử khác phân bố gián đoạn trong khối vật liệu được gọi là cấu tử cốt (làm đặc).Trong composite các cấu tử có hiệu quả tổng hợp, tạo ra một chất lượng mớicho vật liệu, khác với tính chất của các cấu tử ban đầu. Trong composite kết cấuhiệu quả đó là hệ số phẩm chất (hệ số chất lượng kết cấu) cao do việc giảm khốilượng, năng suất tăng cao, thời gian sử dụng tăng.Những loại vật liệu composite thuộc xây dựng có thể kể đến là bê tông, bêtông cốt thép, bê tông cốt sợi, xi măng amiăng, tấm sợi gỗ, tấm dăm bào gỗ, tấmchất dẻo có cốt (sợi, hạt). Trong các loại cốt thì cốt sợi hay dùng hơn cả.Việc xuất hiện thuật ngữ composite có liên quan đến một hướng kĩ thuậthoàn toàn mới: đó là việc hình thành một loại công nghệ chế tạo ra những loại vậtliệu cường độ cao, chủ yếu trong chế tạo máy bay, vệ tinh và chế tạo máy. Thí dụnhư việc chế tạo ra loại chất dẻo sợi thủy tinh gồm có cấu tử nền là polyme và cấutử cốt là sợi thủy tinh. Vì vậy việc chế tạo ra một loại vật liệu mới cho xây dựngtrong tương lai có thể sẽ phải gắn với việc sử dụng lý thuyết và công nghệ của vậtliệu composite.1.2 Lịch sử sử dụng và phát triển vật liệu composit ở nước taỞ các nước phát triển trên thế giới thì vật liệu composite đã phát triển từlâu, nhưng với nước ta thì đây vẫn coi là vật liệu mới. Thời gian ứng dụng chưalâu và thời gian ứng dụng ở nước ta còn hạn chế.Có thể nói vật liệu composite bắt đầu phát triển từ 1985, trên cơ sở nhựapolyester không no (UPE) và sợ thủy tinh để tạo một số phẩm như cano, ghexuồng nhỏ mà lúc bấy giờ được xem là một loại vật liệu mới.Lớp: DHHC45Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiLoại vật liệu này bằng sợi thường bằng sợi liên tục đã triển khai tại ThànhPhố Hồ Chí Minh năm 1986, trên cơ sở nhựa UPE và sợi thủy tinh. Tuy nhiên vậtliệu composite thực phát triển 1995 đến nay, kể cả chất lượng và số lượng, đặcbiệt đồng bằng sông Cửu Long các sản phẩm như: ghe, thuyền, nhà chống lũ..Công nghệ chế tạo vật liệu composite nhanh chóng phát triển, một số cơ sở nhưtrung tâm nghiên cứu vật liệu polymer Đại học Bách Khoa thành phố Hồ ChíMinh, trung tâm kỹ thuật và công nghệ quốc gia... đã nghiên cứu chế tạo và ứngdụng vật liệu composite cốt sợi thủy tinh để chế tạo ra hàng loạt các sản phẩmphục vụ quốc phòng và đời sống như: vỏ thuyền, cano, tàu tuần tra, phao xuồng,tháp nước, thùng và bể chứa, cầu và bồn tắm, cửa ván cống thủy lợi, sà lan, nhàlưu động, tấm lợp, vòng che máy bay và phao máy bay trinh sát điều khiển từ xa,các kết cấu chiệu lực xây cho ngành mở và xây dựng...Cùng với sự phát triển trên nhu cầu về nhập nguyên vật liệu ngày càngtăng. Công nghệ sử dụng ở nước ta vẫn chủ yếu công nghệ lát tay, công nghệ phunvà công nghệ tiên tiến khác vẫn được áp dụng. Tuy nhiên ta thấy sản phẩm phụcvụ trong đời sống. Hầu hết các nước trong khu vực đều đã có nhà máy chế tạo sợithủy tinh và polyester chuyên dùng cho vật liệu composite. Hiện nay ngành vậtliệu composite của nước ta đang phát triển và hứa hẹn cho ra nhiều vật liệu mớiứng dụng trong xây dựng, quân sự...2. Thành phần và cấu tạo của compositeComposite là vật liệu có tổ chức đa pha mà phổ biến nhất là chúng tạo nênthành phần cơ bản là vật liệu nền và cốt.2.1 NềnLà pha liên tục và đóng vai trò chủ yếu. Nó liên kết toàn bộ các phần khốicomposite đồng nhất. Tạo khả năng để tiếng hành các phương pháp gia côngcomposite thành các chi tiết theo thiết kế. Che phủ bảo vệ cốt tránh hư hỏng cơ họcvà hóa học của môi trường. Nền có thể là các vật liệu khác nhau, theo bản chất củavật liệu nền có thể phân composite ra một số nhóm lớn sau:Lớp: DHHC4Vật liệu nền polymer (composite chất dẻo).6Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiVật liệu nền kim loại (composite kim loại).Vật liệu nền gốm, vật liệu nền cacbon.Nền hỗn hợp.2.2 CốtTrong toàn bộ khối vật liệu composite, xét về mặt sắp xếp thì cốt phân bốkhông liên tục. Về mặt bản chất thì cốt rất đa dạng tùy vào tính chất của compositecần chế tạo.Cốt đóng vai trò tạo nên độ bền cao, mođun đàn hồi cao do đó bản thân cốtphải có độ bền cao, modun đàn hồi cao và nhẹ để có độ bền riêng cao. Cốt có thểđược tạo thành từ nguồn kim loại (thép không gỉ, volfram,..) vô cơ (bo, các bon,thủy tinh, gốm,..) hay polymer (polyamit).Các yếu tố của bản chất cốt ảnh hưởng đến khả năng liên kết với nền như:diện tích bề mặt, khả năng hấp phụ trên bề mặt, độ bền cấu trúc cốt và độ xốp củacốt hạt.Tùy theo phương pháp tạo cốt, composite được phân ra:Tạo các lớp sợi song song liên tục.Tạo các lớp vải hỗn độn trong hệ không gian.Tạo các cốt hạt phân tán.2.3 Tính chấtTính chất cơ học và các tính chất khác của composite được xác định bằngba thông số cơ bản:Cường độ cao của cốt sợi .Độ cứng của vật liệu nền.Cường độ của mối liên kết trên bề mặt phân chia nền và cốt.Quan hệ của những thông số này đặc trưng cho toàn bộ các tính chất cơ họcvà cơ chế của sự phá hủy vật liệu.Lớp: DHHC47Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiKhả năng làm việc của composite được đảm bảo bằng việc lựa chọn đúngcấu tử và cả bằng công nghệ sản xuất thích hợp để sao cho giữ được các tính chấtban đầu của các cấu tử.Sự đa dạng của vật liệu sợi và vật liệu nền cũng như sự đa dạng các sơ đồphân bố cốt sợi, cho phép điều chỉnh một cách có định hướng cường độ, độ cứng,mức độ chịu nhiệt và các tính chất khác của vật liệu composite bằng cách lựa chọnthành phần, thay đổi tỉ lệ các cấu tử.Tùy theo bản chất dạng cốt, composite phân thành hai nhóm: composite cốtdạng hạt phân tán và dạng sợi. Chúng khác nhau về cấu tạo và cơ chế tạo cường độcao.3. Đánh giá chất lượng của composite3.1 Composite cốt dạng hạt phân tánHạt chỉ bắt đầu thể hiện tác dụng lèn chặt của mình khi nó hạn chế đượcbiến dạng của nền bằng sự chèn lấp cơ học, điều đó phụ thuộc vào quan hệ khoảngcách giữa các hạt với đường kính của chúng, cũng như vào đặc tính đàn hồi củanền và hạt.Modun đàn hồi của composite cốt hạt phân tán cần phải thỏa mãn đẳngthức của ứng suất trong các cấu tử.Ec = En.Vn + Eh.VhTrong đó:Ec: modun đàn hồi của composite.Vn: thể tích nền được lèn chặt bằng thể tích hạt.Vh: thể tích hạt.En: modun đàn hồi của nền.Eh: modun đàn hồi của hạt.Bất kỳ sự sai lệch dương nào đối với phương trình này đều biểu hiện sự lènchặt nền, có nghĩa là tác dụng lèn chặt của hạt.Lớp: DHHC48Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh Đại3.2 Composit cốt sợiNền và sợi có tác dụng nâng cao nâng cao cường độ kéo và uốn củacomposite. Nếu composite có sợi sắp xếp song song là 1 đơn vị, hàm lượng sợi làVs và hàm lượng nền là Vn (tính bằng số thập phân) thì:Vs + V n = 1Do đó, modun đàn hồi của composite E c trong trường hợp được hình thànhtheo quy luật hỗn hợp:Ec = Es.Vs + En.VnLực mà sợi tiếp nhận tăng lên theo mức độ tăng của hàm lượng sợi vàmodun đàn hồi của nó, tương ứng với nó là sự giảm tải trọng truyền cho nền (cócường độ nhỏ). Cường độ khi kéo và modun đàn hồi của sợi phụ thuộc vào chiềudày của nó.Có những vật liệu mà modun đàn hồi của nó cao hơn cả sợi thủy tinh như:sợi chế tạo từ bore, cacbit silic, sợi cacbon, sợi chế tạo từ các tinh thể hoàn thiệncủa oxit nhôm (saphia),…nhưng giá thành các loại sợi này còn cao, chúng mớiđược dung ở những lĩnh vực mà giá thành vật liệu được xếp ở hàng thứ hai, hyvọng giá thành loại vật liệu mới này giảm xuống và chúng sẽ được dùng trong lĩnhvực xây dựng.4. Vật liệu Composite trong kết cấu xây dựng4.1 Bêtông và các sản phẩm bêtôngBêtông là loại vật liệu đá nhân tạo, nhận được bằng cách đổ khuôn và làmrắn chắc một hỗn hợp hợp lý của chất kết dính (CKD), nước, cốt liệu (cát, sỏi, hayđá dăm) và phụ gia.Hỗn hợp nguyên liệu mới nhào trộn xong gọi là hỗn hợp bêtông hay bêtôngtươi.Trong bêtông cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực. Hồ CKD ( chất kếtdính và nước) bao bọc xung quanh hạt cốt liệu đóng vai trò là chất bôi trơn, đồngthời lấp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu. Sau khi cứng hóa, hồ CKD gắn kếtLớp: DHHC49Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh Đạicác hạt cốt liệu thành một khối dạng đá và được gọi là bêtông. Chất kết dính có thểcó thể là xi măng các loại, thạch cao, vôi và cũng có thể là chất kết dính hữu cơ(polyme). Bêtông có cốt thép gọi là bêtông cốt thép.Trong bêtông ximăng cốt liệu thường chiếm 80÷85%, còn xi măng chiếm8÷15% khối lượng.Bêtông và Bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong xây dựng hiện đại vìchúng có ưu điểm sau:Cường độ tương đối cao, có thể chế tạo được những loại bêtông có cườngđộ, hình dạng và tính chất khác nhauGiá thành rẻBền vững và ổn định đối với thời tiết, nhiệt độ, độ ẩm.Tuy vậy chúng còn tồn tai những nhược điểm sau:Nặng (γo = 2200÷2400 kg/m3).Cách âm cách nhiệt kém (λ=1,05÷1,5 kCal/m.oC.h).Khả năng chống ăn mòn yếu .Phân loại:4.1.1 Bêtông nặngCó khối lượng (γo > 1800) gồm các loại chính sau: Bêtông thủy công ( BTTC)Dùng để xây dựng nhữngcông trình thủy công hoặc bộphận công trình nằm thườngxuyên trong nước. Để đảm bảotuổithọ cho công trình, BTTC phải cócường độ, tính ổn định nước,chống thấm nước.Lớp: DHHC4Hình 1: Bêtông cho công trình thủy điệntính10Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiKhi thời hạn chịu tải của thiết kế của công trình nhỏ hơn 90 ngày thì có thểxác định cường độ ở 60 và 28 ngày.Để đảm bảo độ bền lâu, chống được tác dụng ăn mòn của môi trường cầnphải chọn loại xi măng và sử dụng các biện pháp chống ăn mòn thích hợp chobêtông.Loại xi măng có thể dùng cho BTTC có thể là: xi măng pooclăng, xi măngpooclăng puzola, xi măng pooclăng bền sunfat. Để nâng cao độ đặc cho BTTC cóthể sử dụng phụ gia hoạt động bề mặt.Đối với BTTC, tính chống thấm nước là tính chất rất quan trọng, độ chốngthấm nước được xác định bằng áp lực nước tối đa khi nước còn chưa thấm qua mẫuở tuổi 90 ngày. Kết cấu phải chịu áp lực nước ở tuổi sớm thì có thể xác định tínhchất này ở tuổi 60 và 28 ngày. Bêtông đường (BTĐ)Là loại bêtông nặng được sử dụng rộng rãi cho các lớp áo đường ôtô,đường trong các xí nghiệp công nghiệp, đường thành phố và đường băng sân bay.Bêtông trong các lớp áo đường làm việc trong những điều kiện khó khăn.Nó không những chịu tác động củaphương tiện giao thông mà còn chịu tácdụng của thời tiết mưa nắng khô ẩm liêntiếp. Do đó, đòi hỏi BTĐ phải có cườngđộ cao, đặc biệt là cường độ chịu uốn vàHình 2: Bêtông đườngđộ chống mài mòn lớn.Độ chống cọ mòn của BTĐ phụ thuộcvào cấu trúc và thành phần lớp trên của áo đường. Hỗn hợp bêtông dẻo có tỉ lệnước/ xi măng (N/X) lớn. Để giảm N/X và tăng nhanh quá trình rắn chắc củabêtông, người ta còn sử dụng phụ gia hoạt động bề mặt và phụ gia rắn nhanh.Xi măng nên dùng là xi măng poolăng thường và xi măng poolăng đườngcó mác không thấp hơn PC40 ( cho lớp móng không nhỏ hơn PC30). Các chỉ tiêuLớp: DHHC411Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh Đạitính chất của ximăng: lượng sót trên sàng N o-008 không lớn hơn 15%, thành phầnkhoáng: C3S 50÷55%, C2S 20÷25%, C4AF 20÷25%, C3A không lớn hơn 8%.Cát nên dùng cát thiên nhiên (hạt lớn, hạt trung bình, hạt nhỏ). Cát hạt nhỏvà rất nhỏ chỉ dùng khi cho thêm khoảng 35% mạt đá.Cốt liệu lớn phải có thành phần hạt hợp lý. Đường kính lớn nhất của cốtliệu 40mm dùng cho áo đường một lớp và lớp dưới của áo đường 2 lớp, 20mmdùng cho lớp trên của áo đường 2 lớp. Đối với BTĐ tốt nhất nên dùng đá dăm vàsỏi. Bêtông bền axit (BTBA)Dùng để xây dựng các bể chứa, đường ống và các thiết bị khác trong côngnghiệp hóa học, thay thế cho những loại vật liệu đắt tiền như chì lá, gốm chịu axit.CKD trong BTBA là thủy tinh lỏng – loại natri silicat hoặc kali ở dạng lỏngcó khối lượng riêng khoảng 1,4 kg/l. Chất độn là bột khoáng bền axit nghiền từ cátthạch anh tinh khiết, andesit, bazan và diaba, còn chất đống rắn thường là natrifloruasilicat (Na2SiF6). Cát dùng là cát thạch anh, đá dăm nghiền từ đá granite,andesite, quaczite…Thành phần hạt phải đảm bảo chế tạo được bêtông có độ đặccao.Bêtông được đầm chặt bằng phương pháp rung động, bảo dưỡng bêtôngkéo dài 10 ngày trong không khí, với nhiệt độ 15÷20 oC. Sau khi rắn chắc, bêtôngđược sửa sang bằng cách xoa dung dịch axit HCl và H2SO4.BTBA khá bền vững với axit đậm đặc, kém bền với dung dịch kiềm. Nướccó thể phá hủy BTBA trong vòng 5÷10 năm. BTBA được dùng làm lớp bảo vệ chobêtông cốt thép và kim loại. Bêtông polyme (BTP)Lớp: DHHC412Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiHình 3: Bêtông polymeLà loại vật liệu hỗn hợp, trong đó bộ khung silicate được liên kết vớiPolyme hữu cơ.Sản phẩm bêtông hay bêtông cốt thép sau khi đã sấy khô được cho vào mộtbình kín để chân không hóa và tẩm dung dịch polyme ( metylmetacrilat, stirôn,…).Sau đó các monome dược trùng hợp lại trong các lỗ rỗng của bêtông. Để tăngnhanh quá trình trùng hợp có thể sử dụngphương pháp phóng xạ hoặc tác nhânnhiệt. Sản phẩm có thể được tẩm lên toànbộ chiều dày hoặc chỉ trên lớp mặt.Tính chất của BTP về cơ bản làkhác với tính chất của bêtông thường.Từ bêtông thường mác 300 hay 500 cóHình 4: Đường ống bêtông tẩmpolymethể chế tạo được bêtông BTP có cường độ nén đến 1200÷3000 kG/cm 2, cường độchịu kéo 120÷200 kG/cm2, còn độ chống mài mòn thì tăng lên 3÷4 lần, môđun đànhồi cũng tăng 1,3÷1,6 lần. Độ từ biến của BTP nhỏ hơn nhiều lần, Độ chống thấmnước tăng khoảng 7 lần so với bêtông thường.Tuy vậy, việc tẩm polyme làm cho giá thành sản phẩm tăng lên, nên chỉdùng BTP trong những trường hợp có nhu cầu.Lớp: DHHC413Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh Đại4.1.2 Bêtông nhẹCó khối lượng γo = 500÷1800 kg/m3 gồm các loại chính sau: Bêtông nhẹ cốt liệu rỗng (BTNCLR)Là loại bêtông nhẹ phổ biến nhất thường có khối lượng thể tích 900÷1400kg/m3 và cường độ 50-200 kG/cm 2. Chúng được sử dụng làm tường ngoài, tườngngăn, trần ngăn và các kết cấu khác với mục đích giảm bớt trọng lượng bản thâncông trình và khả năng cách nhiệt của kết cấu bao che. Gần đây, bêtông nhẹ đượcdùng cả trong các kết cấu cầu và các công trình thủy công.Hình 5: Gạch bê tông nhẹ dùng trong xây tường ngănĐể chế tạo BTNCLR người ta dùng xi măng poolăng thường, xi măngpooclăng rắn nhanh, xi măng poolăng xỉ. Cốt liệu chủ yếu là cốt liệu rỗng vô cơ.Đối với bêtông nhẹ cách nhiệt và Bêtông chịu lực cách nhiệt có thể dùng cốt liệuhữu cơ chế tạo từ gỗ, thân cây bông, hạt polystiron bọt…Cốt liệu rỗng vô cơ có nhiều loại: loại thiên nhiên (sỏi đá bọt, tup núi lửa,tup đá vôi, đá vôi vỏ sò…) và loại nhân tạo (keramzit, agloporit, peclit,…).Sử dụng cốt liệu rỗng thiên nhiên kinh tế hơn, nhưng không phải nơi nàocũng có. Cốt liệu rỗng nhân tạo từ thải phẩm công nghiệp (xỉ lò cao, tro xỉ nhiệtđiện,..) thì về số lượng bị hạn chế và chất lượng không được đảm bảo nên ít dùng.Ngày nay, ở nhiều nước trên thế giới đang đẩy mạnh công nghiệp sản xuất cốt liệurỗng bằng cách nung.Lớp: DHHC414Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh Đại Bêtông tổ ong (BTTO)Là dạng đặc biệt của bêtông nhẹ và đặc biệt nhẹ. Nó được chế bằng cách rắnchắc hỗn hợp CKD, cấu tử silic và nước đã được là trương phồng lên bằng chất tạorỗng. Cấu trúc tổ ong gồm những lổ rỗng nhỏ (kích thước 0,5÷2mm) phân bố đều.Thành lỗ rỗng mỏng, bền chắc. Nhờ đó bêtông có khối lượng thể tích nhỏ, độ dẫnnhiệt thấp và khả năng chịu lực tốt. Độ rỗng của bêtông có thể đến 85%.Trong quá trình chế tạo, độ rỗng có thể được điều chỉnh để nhận đượcbêtông có khối lượng thể tích khác nhau: Bêtông cách nhiệt có khối lượng thể tíchnhỏ hơn 500 kg/m3, bêtông chịu lực cách nhiệt có khối lượng thể tích 500÷900kg/m3, bêtông chịu lực ( để chế tạo bêtông cốt thép) có khối lượng thể tích900÷1200 kg/m3.Hình 6: Bêtông tổ ongNhược điểm cơ bản của hỗn hợp BTTO là chứa nhiều nước và nhả nướcthừa chậm. Do đó, độ co ngót khá lớn, để giảm co có thể cho vào hỗn hợp đến15% cốt liệu nhẹ cũng như cát thiên nhiên hạt nhỏ. Để hạ thấp độ hút nước có thểsử dụng phụ gia kỵ nước hoặc phủ trên bề mặt lớp vật liệu ghét nước.Nguyên liệu để chế tạo BTTO là chất kết dính và cấu tử silic. CKD thườnglà xi măng poolăng ( bêtông xi măng) và bột vôi sống (bêtông không xi măng rắnchắc trong octocla). Cấu tử silic (cát thạch anh nghiền mịn, tro bay nhiệt điện, xỉhạt lò cao nghiền mịn) có tác dụng làm giảm lượng dùng CKD, giảm co và nângLớp: DHHC415Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh Đạicao chất lượng bêtông. Cát thạch anh được nghiền (chủ yếu là nghiền ướt) để tăngđộ hoạt tính. Tỷ số giữa CKD và cấu tử silic được thiết lập bằng thực nghiệm.Hồ CKD được trương phồng bằng 2 phương pháp:Phương pháp hóa học: dùng phụ gia tạo khí (Bêtông khí).Phương pháp cơ học: dùng phụ gia tạo bọt (Bêtông bọt).Bêtông khí: có công nghệ đơn giản, chất lượng bêtông ổn định nên khá phổbiến ở nhiều nước trên thế giới. Chúng được chế tạo từ hỗn hợp xi măng poolăng(thường cho thêm vôi rắn trong không khí hoặc Na 2CO3) cấu tử silic và chất tạokhí.Theo loại phản ứng hóa học, chất tạo khí được làm 3 loại: 1) tương tác hóahọc với CKD hoặc sản phẩm thủy hóa của nó (bột nhôm); 2) phân giải ra khíH2O2; 3) có tương tác với nhau và tách khí trong phản ứng trao đổi (bột đá vôi vàaxit HCl).Quá trình tách khí do phản ứng hóa học giữa Ca(OH) 2 và bột nhôm xảy ratheo phương trình:2Al + 3Ca(OH)2 + 6H2O → 3CaO.Al2O3.6H2O + 3H2Trong điều kiện bình thường 1kg bột nhôm tách ra 1,245m 3 khí H2. Khi tăngnhiệt độ thể tích khí tách ra cũng tăng lên. Trong thực tế, lượng bột nhôm sử dụnglớn hơn nhiều, vì không phải toàn bộ lượng bột nhôm tham gia phản ứng và mộtphần khí tạo ra đã bị bay đi khi trương phồng và nhào trộn hỗn hợp. Hệ số giữ khíthường vào khoảng 0,7÷0,85. Để chế tạo 1 m 3 bêtông khí có khối lượng thể tích600÷700 kg/m3 cần 0,4÷0,5 kg bột nhôm.Bột nhôm được sử dụng ở dạng huyền phù. Để cho bột có tính ưa nước,người ta thường sử lý bằng dung dịch chất hoạt động bề mặt CDB, clofan...Khi trộn peoxit hydro (dễ bị phân giải trong môi trường kiềm) với xi măng,oxy thoát ra khá mạnh theo phương trình:2H2O2 → 2H2O + O2Lớp: DHHC416Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiHồ xi măng đông cứng rất nhanh, nên việc rót hỗn hợp vào khuôn khôngđược châm quá 3 phút. Chất tạo khí loại này làm cho bêtông có cường độ cao(100÷120 kG/cm2), khối lượng thể tích lớn (1100÷1200 kg/m3).Bêtông bọt: được chế tạo bằng cách trộn hỗn hợp vữa xi măng và hỗn hợpbọt đã được chuẩn bị trước. Hỗn hợp vữa xi măng được chế tạo từ chất kết dính (ximăng hoặc vôi), các cấu tử silic và nước. Hỗn hợp bọt được chế tạo từ chất tạo bọtnhư alumo sunfonaften, anbumin thủy ngân, nhựa saponin, keo nhựa thông và cácchất tạo bọt tổng hợp.Dung dịch keo động vật, thủy tinh lỏng, sắt sunfat được chọn làm chất ổnđịnh. Còn bản thân xi măng và vôi là chất khoáng hóa.Hỗn hợp bêtông sau khi chế tạo được chứa trong bunke để từ đó rót vàokhuôn tạo hình sản phẩm.Bêtông bọt thường có lổ rỗng lớn hơn bêtông khí nên khả năng cách nhiệtkém hơn.4.2 Bêtông cốt thép (BTCT)Là loại vật liệu xây dựng mà bêtông và cốt thép cùng làm việc trong mộtthể đồng nhất. Bêtông là loại vật liệu giòn, cường độ chịu kéo chỉ bằng 1/10÷1/17cường độ chịu nén, còn thép là vật liệu dẻo chịu kéo tốt. Do đó, dùng thép cùnglàm vật liệu với bêtông ở vùng chịu kéo của kết cấu chịu uốn là rất có lợi. Bêtôngbọc ngoài thanh thép có tác dụng bảo vệ thép khỏi bị ăn mòn và có khả năng liênkết rất tốt với thép nên có thể xem như kết cấu đồng nhất về mặt chịu lực. Thép vàbêtông có hệ số giãn nở nhiệt gần giống nhau nên đảm bảo được tính toàn khốicủa BTCT.Các loại cấu kiện BTCT và bêtông được sản xuất trong nhà máy bêtônghoặc tại bãi cấu kiện. Để phục vụ cho sản xuất hàng loạt, các cấu kiện thườngđược định hình hóa và tiêu chuẩn hóa ngay trong khâu thiết kế. cấu kiện cũngđược hoàn thiện ở mức độ cao trước khi xuất xưởng.Các cấu kiện được phân ra nhiều nhóm:Lớp: DHHC417Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiNhóm cấu kiên dùng cho nhà ở và nhà công cộng bao gồm: khối móng,blốc và panen tường, tấm sàn, mái, cầu thang…Hình 7: Cầu thang bằng Bêtông cốt thépNhóm cấu kiện dùng cho nhà công nghiệp bao gồm: cấu kiện móng, tấm látsàn và mái, cột, dầm, dàn vì kèo và vì vòm.Nhóm cấu kiện dùng cho xây dựng cầuđường như: tấm lát mặt đường, cột điện, tàvẹt,…Nhóm cấu kiện dùng cho công trình thủycông bao gồm: các loại ống, máng dẫn nước.Hình 8: Bêtông cốt thép xây dựng cầu4.3 Xi măng amiăng4.3.1 Nguyên vật liệuXi măng amiăng là loại vật liệu hỗn hợp được chế tạo từ hỗn hợp amiăng,xi măng và nước.Amiăng có thành phần chủ yếu là magiê silicat ngậm nước(3MgO.2SiO2.2H2O). Trong sản xuất sản phẩm xi măng amiăng người ta sử dụngchủ yếu là amiăng crizotin có dạng ống (đường kính trong 50Å, đường kính ngoài360÷430Å).Lớp: DHHC418Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiAmiăng có khả năng hấp thụ rất lớn, các sản phẩm hydrat hóa của xi măngbị hút bám trên bề mặt, làm đẩy nhanh quá trình tăng cường độ của sản phẩm.Amiăng không bền axit nhưng rất bền kiềm.Hệ số dẫn nhiệt của amiăng thấp (λ = 0,3÷0,35 kCal/m.oC.h). Sau khi làmmềm thì độ dẫn nhiệt giảm đi rất nhiều và cường độ chịu kéo của sợi có thể đạt tới6000÷8000 kG/cm2. Vì vậy, nó đóng vai trò là cốt chịu kéo.Amiăng chịu nhiệt kém vì ở 70oC một phần nước hấp phụ bắt đầu mất,cường độ và độ đàn hồi của sợi giảm. Ở nhiệt độ 368 oC nước hấp phụ mất hết,cường độ sợi giảm 20÷35%, nhưng để nguội thì chúng lại hút ẩm và các tính chấtlại được phục hồi. Khi nhiệt độ tăng lên 580÷700 oC nước hóa hợp cũng mất đi,tính dẻo và cường độ giảm nhanh chóng, amiăng trở nên giòn, lúc này dù có làmnguội thì các tính chất của nó thì các tính chất của nó cũng không phục hồi được.Để sản xuất sản phẩm xi măng amiăng người ta dung hỗn hợp bao gồm24÷50% (theo khối lượng) các sợi dài từ một đến vài phần trăm mm và từ 50÷76%(theo khối lượng) dạng bột vụn. Trong một số trường hợp có thể dung bông xỉ vàbông khoáng bazan thay cho 10÷15% amiăng.4.3.2 Các loại sản phẩm xi măng amiăngTấm lợp xi măng amiăng:Được chế tạo theo 2 loại: tấm phẳng vàtấm lượn song. Tấm phẳng thường có chiều dày4mm và có 3 loại kích thước khác nhau:400 x 400 x 4 mm : tấm thường.400 x 300 x 4 mm : tấm lợp mép.400 x 200 x 4 mm : tấm viền gờ.Hình 9: tấm lợp xi măng amiănglượn sóngYêu cầu đối với tấm lợp phẳng là khôngcó vết nứt, không sứt góc cạnh,cường độ chịu uốn theo phương bất kỳ phải đạt 200 kG/cm 2, độ hút nước khôngđược vượt quá 18%. Loại tấm này dung để lợp nhà ở và nhà công cộng.Lớp: DHHC419Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiYêu cầu đối với tấm lượn sóng là không sứt góc cạnh, không rạn nứt vàcường độ chịu uốn phải lớn hơn 140 kG/cm 2, riêng đối với tấm lớn thì cường độchịu uốn phải lớn hơn 180kG/cm2, độ hút nước phải nhỏ hơn 25%.Các tấm nàyđược dùng lợp nhà ở, công trình công cộng, nhà máy.Tấm lợp xi măng amiăng có nhiều ưu điểm: không mục nát, không cháy,bèn với khí hậu, nhưng giòn, dễ vỡ và cách nhiệt kém.Tấm ốp xi măng amiăng: được dung để ốp tường trong, tường ngoài, váchngăn, trần,…Có 2 loại: loại tấm không ép có độ hút nước Hp ≤ 27%, cường độ chịu uốntối thiểu 100 kG/cm2 .Và loại tấm có ép có độ hút nước Hp < 18%, cường độ chịuuốn tố thiểu là 200 kG/cm2.Panô xi măng amiăng:Thường là những tấm lớn có kích thước buồng nhà, có thể chế tạo luôn cả ôcửa sổ. Panô thường chế tạo 3 lớp: 2 lớp ngoài là xi măng amiăng, giữa là vật liệucách nhiệt.Panô được dung làm tường ngoài,tường ngăn cho nhà ở, nhà hành chính.Ống xi măng amiăng: được dùngđểlàm ống dẫn nước thường, ống dẫn cóHình 10: Panô xi măng amiăng áp,ống thoát nước, ống dẫn khí và hơi đốt,ốngthông gió thông khói, ống bọc dây điện dây cáp…So với ống gang và thép thì ống dẫn nước xi măng amiăng bền hơn nhiềuvà không bị gỉ, mặt khác ốn xi măng amiăng nhẵn hơn, tổn thất dòng chảy nhỏhơn, độ dày lớn hơn nên khả năng giữ nhiệt tốt hơn, không cần tốn công đào sâukhi thi công đường ống.4.4 Tấm chất dẻo thủy tinhMột trong những điểm khác nhau cơ bản của vật liệu chất dẻo có cốt dùngcho kết cấu xây dựng so với các vật liệu thông thường khác là khối lượng thể tíchLớp: DHHC420Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh Đạinhỏ, cường độ cao, độ cách nhiệt cách âm và ngăn nước cũng như khả năng chốnglại tác dụng của các chất hóa học tốt.Đối với kết cấu xây dựng, người ta sử dung chủ yếu là chất dẻo có cốt giacường. Các loại chất dẻo thường dùng là: Chất dẻo thủy tinh, thủy tinh hữu cơ,tấm viniplas, chất dẻo tổ ong và chất dẻo bột cứng.Chất dẻo thủy tinh là loại vật liệu gồm có polymer và chất độn là sản phẩmthủy tinh. Tùy thuộc vào dạng chất độn thủy tinh, chất dẻo thủy tinh được phânlàm 3 nhóm:Nhóm I: Sợi thủy tinh dạng sợi thẳng liên tục xếp thành từng lớp theo chiềudày vật liệuNhóm II: Sợi thủy tinh được cắt ngắn và dàn thành tấm thảm hoặc trải rabằng cách phun.Nhóm III: Sợi thủy tinh ở dạng vải gai (gọi là tectolit).Vật liệu sợi thủy tinh dị hướng – CBAM – là một dạng dẻo sợi thủy tinhthuộc nhóm I, được sản xuất bằng cách đặt và kéo căng các sợi thủy tinh songsong với nhau đồng thời phun chất kết dính để tạo thành bìa thủy tinh. CBAM cóthể gồm một số bìa đặt vuông góc với nhau.CBAM thường có kích thước dài đến 1000mm, rộng đến 500mm và dày1÷30mm. Tính chất cơ học của nó phụ thuộc vào dạng chất kết dính, chiều dày sợithủy tinh, tỉ lệ polymer và chất độn, sự phân bố của sợi trong bìa thủy tinh vàphương pháp sắp đặt bìa trong cả chồng. Tính chất cơ lý của CBAM có 35% CKDvà sợi nằm giao nhau được đặc trưng bằng các chỉ tiêu: khối lượng thể tích1900÷2000 kG/cm3 , cường độ chịu kéo 4500 kG/cm 2, chịu nén 4000 kG/cm2, chịuuốn 7000 kG/cm2, cường độ va đập 500 kG/cm2, độ cứng (theo phương phápBrinen) 55.Lớp: DHHC421Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiChất dẻo thủy tinh nhóm I được sử dung cho bộ phận chịu lực của trần 3Hình 11: Sợi thủy tinh dạng thẳng liên tục (nhóm I) trong kết cấu tấm bao che.lớp, các kết cấu bao che, cũng như làm cốt cho bêtông.Chất dẻo thủy tinh trên cơ sở sợi thủy tinh ngắn nhóm II được sản xuấtbằng cách phun hoặc ép thảm thủy tinh.Trong phương pháp phun, sợi thủy tinh cắt ngắn với chiều dài 25÷50mmđược trộn với polymer, rồi nhờ súng phun phun lên mặt khuôn thành lớp mỏng.Khi dùng polymer đông rắn nguội thì sản phẩm được tạo hình ở nhiệt độ binhthường, còn khi dùng polymer rắn nóng thì phải tạo hình ở nhiệt độ đóng rắn củachất kết dính.Việc sản xuất chất dẻo thủy tinh bằng cách ép lớp thảm thủy tinh tiến hànhnhư sau: Nguyên liệu là khối thủy tinh hình cầu được đổ vào lò nấu, khi nó chảylỏn thì được lấy ra theo khuôn kéo, rồi nhờ dòng khí nóng phun tung tóe thànhnhững sợi mảnh. Trong khi các sợi còn lơ lửng tự do thì được tẩm ngay trong mànsương mù polymer. Sau đó sợi lắng dần trên băng chuyền chuyển động liên tục tạothành một tấm thảm dày 0,5÷2mm. thảm được cắt ra thành từng dải, phết CKD,xếp chồng rồi đưa vào máy ép.Hình 12: Mái lợp cho phân xưởng cho ánh sángđi qua bằng tấm chất dẻo thủy tinh nhóm IILớp: DHHC422Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiChất dẻo thủy tinh nhóm II dùng để ché tạo các bộ phận bao che và tườngngăn cho ánh sang đi qua, các cửa trên tường để lấy ánh sáng và giữ nhiệt, cửamái lấy ánh sáng, cũng như để cấu tạo lớp ngoài panen cho các phân xưởng dễ bịxâm thực hóa học.Tectolit (nhóm III) : được sản xuất từ vải thủy tinh với các kiểu dệt khácnhau. Đem vải thủy tinh đã được tẩm polymer sấy khô, cắt thành tấm và xếp thànhtừng chồng. Mỗi chồng được đặt vào 2 tấm kim loại rồi cho vào máy ép nóng.Tectolit có các mác khác nhau tùy thuộc vào chiều đày của sợi, kiểu vải,hàm lượng và loại chất kết dính. Kích thước thường gặp của nó:(1400÷2400)x(650÷1000)x(0,5÷8)mm. Tectolit có các chỉ tiêu sau: Khối lượng thểtích 1850 kg/m3, độ hút nước 1,5÷3%,độ chống va đập 600kG/cm2.Tectolit có độ bền nhiệt cao, độhút nước không đáng kẻ (một số có độbền nước tuyệt đối), độ bền hóa họccao. Nó có thể trong suốt (cho 85% ánhsáng đi qua), nửa trong suốt (cho30÷60% ánh sáng đi qua) và khôngHình 13: Kệ bếp khung inox cửasợi thủy tinh bằng tectolitetrong suốt, có màu hoặc không màu .Composite chất dẻo thủy tinh không những có thể dùng chế tạo lớp ngoài và cácchi tiết của panen tường 3 lớp, mà còn làm vật liệu mái, thiết bị kĩ thuật vệ sinh,đường ống và các sản phẩm khác.4.5 Tấm sợi gỗTấm sợi gỗ được dùng để cách nhiệt và cách âm trong các két cấu bao che,làm vách ngăn,…chúng được sản xuất từ gỗ đã được xé tơi hoặc tận dụng các loạigỗ thứ phẩm, phế liệu của công nghiệp gia công gỗ, vụn lanh, vụn đay-gai, thâncây lau sậy, rơm, rạ, bông,….trong đó tấm sợi gỗ sản xuất từ phé liệu gỗ là phổbiến nhất.Lớp: DHHC423Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiQuá trình sản xuất tấm sợi gỗ cáchnhiệt bao gồm các công đoạn chính sau:Đập, nghiền nguyên liệu gỗ; tẩm nhựa; tạohình và gia công nhiệt.Để tăng khả năng chống cháy, sợi gỗcòn được tẩm thêm chất chống cháy và dểtăng cường tính ổn định nước thì cho thêmparaffin, nhựa, dầu và các chất ở dạngnhũ tương.Hình 14: Tấm sợi gỗ cách nhiệtTấm sợi gỗ cách nhiệt có khối lượng thể tích 250kg/m 3, cường độ chịu uốn12kG/cm2. Hệ số dẫn nhiệt không lớn hơn 0,06kCal/(m. oC.h), kích thước dài1200÷3000mm, rộng 1200÷1600, và dày 8÷25mmTấm sợi gỗ có đặc tính xốp với bộ khung mềm sẽ khiến cho âm thanhkhông những ma sát đáng kể trong lỗ rỗng mà năng lượng sóng âm còn bị hao phído hiện tượng “lơi” liên quan đến bién dạng của bộ khung mềm. Đối với tấm sợigỗ cứng có kết cấu khung thì sự hút âm của chúng là do sự kháng âm của hệ thốngbị dao dộng cưỡng bức dưới tác dụng của sóng âm; còn đối với các tấm sợi gỗ cóđục lỗ thì được dùng trong kết cấu bao che vật liệu hút âm.4.6 Tấm dăm bào gỗ fibrolitĐó là loại vật liệu cách nhiệt và chịu lực cách nhiệt được chế tạo từ hỗnhợp xi măng pooclăng, nước và dăm gỗ. Dăm gỗ đóng vai trò bộ khung chịu lựcđược sản xuất từ phế liệu gỗ lá kim có chiều dài đến 500mm, rộng 4÷7mm và dày0,25÷0,5mm.Dăm được sấy trước, sau được tẩm chất khoáng hóa (CaCl 2, thủy tinh lỏng)rồi trộn với hồ xi măng (theo phương pháp ướt) hoặc với xi măng theo (phươngpháp khô). Khi trộn phải đảm bảo cho xi măng phân bố đều trên bề mặt dăm gỗ.Lớp: DHHC424Tiểu luận môn Công nghệ vật liệu compositeGVHD: Th.S Trần Thanh ĐạiTấm dược hình thành bằng hai phương pháp: ép trên máy ép và ép trên băngtruyền.Trên máy ép băng truyền, tấm fibrolite được tạo thành ở dạng dải dài liêntục, sau đó được cắt thành từng tấm. Áp lực ép nhỏ hơn 1kG/cm 2 đối với fibrolitecách nhiệt, lớn hơn 4 kG/cm2 đối với fibrolite chịu lực. Sauk hi tạo hình, tấm épđược chưng hơi ở nhiệt độ 30÷35oC.Theo khối lượng thẻ tích tám fibrolite được chia làm 4 mác: 300, 350,400và 500 với cường độ tương ứng là 4, 5, 7 và 12 kG/cm 2 , hệ số dẫn nhiệt 0,078÷0,13 kCal/m.oC.h, độ hút nước không lớn hơn 20% và kích thước: dài 2000÷2400,rộng 500÷550 và dày 50, 75, 100mm.Tấm fibrolite được sửdụng làm vật liệu cách nhiệt,chịu lực – cách nhiệt và cách âmcho tường, sàn và trần ngăn.Để chế tạo tấm fibrolite,ngoài dăm gỗ (được chế tạo mộtcách đặc biệt) người ta còn chếtạo các nguyên liệu dạng sợiHình 15: Tấm dăm bào sợi gỗ fibrolitedùng làm tường cách âm cách nhiệtngắn khác như vỏ bào, rơm rạ, cói băm, mùn cưa.4.7 Vật liệu lợp và vật liệu cách nước từ bitum và grudongVật liệu lợp và cách nước bằng bitum và grudong cơ bản là một sản phẩmhữu cơ, thành phần của nó gồm có:Cốt: giấy cáctong. Chất tẩm và tráng mặt: bitum hay grudong.Ngoài hai thành phần trên, tùy theo công dụng của tấm lợp mà người ta cóthể dùng thêm loại vật liệu khoáng hạt nhỏ áp lên mặt để chống cháy cho tấm lợp.Lớp: DHHC425