Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Sơ đồ thực nghiệm và phối trộn nguyên liệu

1 Sơ đồ thực nghiệm và phối trộn nguyên liệu

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trong nghiên cứu này chúng tơi sử dụng xỉ lò cao được cung cấp bởi cơng ty

xi-măng Sài Gòn SDC, địa chỉ: Long Sơn, Long Bình, Quận 9, TP Hồ Chí Minh,

Việt Nam.

Đây là phế phẩm nhập JFE từ Nhật Bản và hiện đang được nhà máy sử dụng

nghiền chế tạo xi-măng Portland hôn hợp bền sunphat.

Bảng 3.1 Kết quả phân tích thành phần hóa xỉ lò cao

Oxit

Thành phần



SiO2

33,65



CaO

42,14



Fe2O3

0,84



Al2O3

15,60



MgO P2O5

6,40 0,07



TiO2

0,10



SO3

0,16



CKT MKN

0,49 0,56



Tỉ lệ về khối lượng của (CaO + MgO)/SiO2 =1.44 của xỉ lò cao thỏa tiêu chuẩn

EN 15743:2010.



Hình 3.2 Phổ kết quả phân tích thành phần khoáng xỉ lò cao, CuK

Từ phổ XRD ta thấy xỉ lò cao sử dụng có thành phần chủ yếu là pha thủy tinh

(do nền vơ định hình lớn), kết hợp với hàm lượng Al 2O3 >13%, nên xỉ sử dụng phù

hợp để làm thành phần kết dính chính cho xi măng SSC.

Từ kết quả phân tích thành phần hạt hình 3.3, hạt xỉ nghiền mịn có đến >90%

hạt có kích thước nhỏ hơn 60m. Kích thước hạt này khá tương đồng với xi-măng



Portland. Diện tích bề mặt riêng từ kết quả thành phần hạt SSA = 3400 cm 2/g cũng

tương đương độ mịn của xi-măng Portland sử dụng phổ biến. Thực tế diện tích bề

mặt riêng của xỉ nghiền bằng phương pháp Blaine đạt 4200 cm 2/g, thuộc dạng có độ

mịn rất cao.



Hình 3.3 Kết quả phân tích thành phần hạt

Bảng 3.2 Kết quả đo chỉ số hoạt tính cường độ SAI



Khối lượng xi-măng (g)

Khối lượng xỉ lò cao (g)

Khối lượng cát (g)

Cường độ nén 7 ngày (MPa)

Chỉ số hoạt tính cường độ 7

ngày (%)

Cường độ nén 28

ngày(MPa)

Chỉ số hoạt tính cường độ

28 ngày (%)



Mẫu đối

chứng

450

0

1350

41,65



Mẫu dùng

Yêu cầu theo TCVN

50 % xỉ

4315:2007

225

225

1350

38,71

-



-



92,94



55



50,33



55,64



-



-



110,56



75%



Kết quả đo SAI cho thấy xỉ sử dụng có hoạt tính rất tốt, đáp ứng TCVN

4315:2007.

Calcium sulphate



Calcium sulphate đóng vai trò chất hoạt hóa sunphat và đóng góp Ca 2+ trong

q trình thủy hóa. Ion sunphat với độ hòa tan cao làm giảm trở tính của dung dịch

thủy hóa, thúc đẩy q trình hòa tan kết tinh. Theo tiêu chuẩn BS EN 15743:2010,

nguồn cung cấp calcium sulphate có thể là gypsum CaSO4.2H2O, hemihydrite

CaSO4.0,5H2O, anhydrite CaSO4, hoặc phối trộn giữa chúng. Gypsum và anhydrite

có thể tìm thấy trong tự nhiên. Nguồn calcium sulphate có thể là chất thải từ các

ngành cơng nghiệp.

Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng thạch cao được cung cấp bởi công ty

xi-măng Hà Tiên. Đây là sản phẩm nhập từ Thái Lan để nghiền chung với clinker

sản xuất xi-măng Portland. Kết quả phân tích thành phần hóa, thành phần khống và

thành phần hạt như sau:

Bảng 3.3 Kết quả phân tích thành phần hóa thạch cao

Oxit

Thành phần



CaO

49,3



SiO2

4,99



Fe2O3

0,717



Al2O3

2,45



SO3

41,3



K2O MgO

0,571 0,169



SrO

0,303



Khác

0,14



MKN

19,93



Kết quả phân tích thành phần cho thấy thạch cao sử dụng có thành phần chính

là khống gýp CaSO4.2H2O.

Xử lý nhiệt thạch cao: Nâng nhiệt lên 500oC trong 3h, sau đó lưu trong 2h,

cuối cùng để nguội đến nhiệt độ phòng. Tiến hành phân tích thành phần hóa bằng

phổ chụp XRD, kết quả cho thấy peak chính trùng khớp với peak của khoáng

anhydrite.

Clinker xi-măng Portland

Clinker xi-măng Portland là một thành phần của xi-măng siêu sunphat, với vai

trò là chất hoạt hóa kiềm nhờ mơi trường kiềm tạo ra sau thủy hóa.

Clinker chúng tơi sử dụng trong nghiên cứu này có nguồn gốc từ cơng ty ximăng Sài Gòn SDC. Kết quả phân tích thành phần khống, hóa, hạt như bảng 3.4.

Tỉ lệ CaO/SiO2 = 2,78 thỏa tiêu chuẩn EN 15743:2010. Hàm lượng MgO cũng

bé hơn 5,0%. Kết quả phân tích thành phần khống cho thấy thành phần khống chủ

yếu là C3S và C2S. Như vậy clinker sử dụng thích hợp làm thành phần phụ gia cho

SSC. Ngoài ra kết quả thành phần hạt trên 2.8 cũng cho thấy clinker xi-măng được

nghiền mịn đạt yêu cầu.



Bảng 3.4 Kết quả phân tích thành phần hóa clinker

Thành phần

Hàm lượng

(%)



CaO



SiO2



61,87 22,27



Fe2O3 Al2O3 SO3

4,51



4,11



1,18



MgO TiO2



CKT



MKN



2,21



0,475



0,71



0,1



Hình 3.4 Phổ kết quả phân tích thành phần khoáng clinker, CuK



Hình 3.5 Kết quả phân tích thành phần hạt clinker

Vơi tơi

Vơi đóng vai trò là chất hoạt hóa kiềm hòa tan xỉ, vơi sử dụng cho mẫu vữa là

vơi đã được hydrate của cơng ty cổ phần hóa chất Minh Đức. Đối với mẫu hồ phân

tích sử dụng vơi tinh khiết 99,5% để đảm bảo phản ứng của xi-măng SSC.

Bảng 3.5 Thành phần vôi cung cấp bởi nhà sản xuất

Thành phần

% khối lượng



Ca(OH)2

>90,00%



SiO2

<0,14%



Al2O3

<0,05%



Fe2O3

>0,05%



MgO

<0,88%



Vơi sử dụng có thành phần chính là khống Portlandite Ca(OH) 2. Ngồi ra do

điều kiện bảo quản sử dụng, nên vơi đã bị carbonate hóa một phần. Tuy nhiên nhìn

chung vẫn đáp ứng tiêu chuẩn EN 15743:2010, thích hợp làm thành phần phụ gia

cho xi-măng SSC.

Nước nhào trộn và dưỡng ẩm

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng nước biển Vũng Tàu làm nước nhào

trộn với xi-măng để đúc mẫu hồ và vữa. Sau đó tiến hành bảo dưỡng bằng cách

ngâm ngập mẫu đúc trong ba môi trường: nước biển nhiệt độ thường (NB), nước

biển nhiệt độ trung bình 44,72oC±2,5oC trong buồng sấy (NBA) và mơi trường

dung dịch axit loãng H2SO4 2% (A2).



Bảng 3.6 Các chỉ tiêu phân tích nước biển Vũng Tàu

SST



Chỉ tiêu



Đơn vị



Kết quả



Phương pháp phân tích



1



pH



mg/l



6,95



TCVN 6492:2011



2



Cl-



mg/l



18300



TCVN 6194:1996



3



SO42



mg/l



1500,43



TCVN 6200:1996



Có thể nhận thấy ngồi chỉ tiêu về độ pH thì các chỉ tiêu về hàm lượng Cl - và

sunphat của nước biển Vũng Tàu đều không phù hợp sử dụng nhào trộn bê-tông

thường dùng xi-măng Portland. Tuy nhiên với mục tiêu sử dụng với trong sản xuất

bê-tông nước biển nên chúng tôi lựa chọn tiếp tục sử dụng trong nhào trộn và bảo

dưỡng xi-măng siêu sunphat.

Cát

Bảng 3.7 Thành phần hạt và module độ lớn của cát

Lơ sàng

(mm)

5

2,5

1,25

0,63

0,315

0,14



Khối

Lượng sót trên

lượng

từng sàng (%)

(g)

0

0

67,5

5

135

10

270

20

540

40

337,5

25

Tổng cộng

Module



Lượng sót tích

lũy phối lại (%)



Giới hạn

dưới



Giới hạn

trên



0

5

15

35

75

100

100



0

0

15

35

65

90

100



0

20

45

70

90

100

100



2,3



2,05



3,25



Cuum %



100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0



5



2,5



1,250,630,3150,14



Diam mm

Giới hạn dướiGiới hạn trên

lượng sót tích lũy phối lại (%)



Hình 3.6 Đồ thị thành phần phần trăm tích lũy của hạt cát

3.2 Các phương pháp thí nghiệm và phân tích

3.2.1 Phân tích thành phần khống mẫu hồ xi-măng đóng rắn

Chuẩn bị mẫu hồ

Thí nghiệm được tiến hành với mẫu xi-măng SSC với thành phần 82,5% xỉ lò

cao; 15,5% anhydrite; 1,0% vơi; 1,0% clinker. Mẫu hồ khảo sát sử dụng tỉ lệ N/X =

0,475. Mẫu hồ chế tạo bằng cách trộn xi-măng SSC với nước biển Vũng Tàu độ

mặn 2,8%. Quá trình trộn hồ theo TCVN 6017:2015, ISO 9597:2008. Cụ thể:

 Cho 500g xi-măng SSC vào cối trộn.

 Cân chính xác 237,5±0,1g nước biển cho vào cối trộn (không sớm hơn 5s, và

không trễ hơn 10s) và nhấn công tắc máy trộn, đồng thời nhấn đồng hồ thời

gian.

 Quá trình trộn hồ theo chương trình trộn bảng 3.8.

Bảng 3.8 Quá trình trộn hồ

Các bước thực hiện



Yêu cầu



Trộn nước + xi-măng ở tốc độ thấp



90±1s



Dừng máy



15±1s



Trộn nước + xi-măng ở tốc độ thấp



90±1s



 Điền hồ vào khay nhựa, đặt khay lên bàn rung và rung trong 40s. Dùng khăn

ẩm dưỡng ẩm trong 24h.

 Sau 24h tiến hành tháo mẫu, bịt kín bề mặt và bảo dưỡng.



Trước khi sử dụng các phương pháp phân tích thử nghiệm, cần phải sấy mẫu ở

nhiệt độ 70-80oC (sau khi nghiền mẫu).

Thí nghiệm phân tích thành phần khống

Thành phần pha của mẫu được phân tích bằng thiết bị phân tích phổ nhiễu xạ

tia X (D2 Phaser, Brucker AXS GmbH, Karlsruhe, Germany). Với bức xạ CuKα

hoạt động với hiệu điện thế 30kV, cường độ dòng 10mA. Mẫu bột (mẫu hồ) được

nghiền

mịn qua sàng 63m và đưa vào phân tích XRD, góc quét từ 10o đến 70o của góc 2

( là góc Bragg) với chế độ quét liên tục. Phổ chụp XRD của thiết bị được xử lý tiếp,

dùng phần mềm Highscore Xpert để chồng phổ các khoáng.

3.2.2 Đo cường độ chịu lực mẫu vữa 40x40x160mm

Chuẩn bị đúc mẫu vữa xi-măng

Do xi-măng SSC có tính chất khác với xi-măng Portland nên quy trình trộn

của xi-măng SSC khơng thể thực hiện như tiêu chuẩn của xi-măng Portland, không

đảm bảo độ đồng nhất vữa trộn. Tham khảo đề xuất từ nghiên cứu trước đây, chúng

tơi áp dụng quy trình trộn vữa kĩ theo các bước như dưới đây:

 Cho 1/3 lượng nước trộn với xi măng vào cối.

 Lắc đều hôn hợp xi-măng bằng tay rồi cho vào máy trộn vữa (hình 3.7)



Hình 3.7 Máy trộn vữa kiểu hành tinh



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Sơ đồ thực nghiệm và phối trộn nguyên liệu

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×