Nghiên cứu điều chỉnh thời gian đông kết và ảnh hưởng của phụ gia điều chỉnh đến một số tính chất cơ bản của xi măng alumin ac50

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRỊNH THỊ CHÂM Trịnh Thị Châm KH&KT VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN ĐÔNG KẾT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA ĐIỀU CHỈNH ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA XI MĂNG ALUMIN AC50 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Khoa học kỹ thuật vật liệu – Vật liệu phi kim KHOÁ 2012B Hà Nội – Năm 2014 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Trịnh Thị Châm NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN ĐÔNG KẾT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA ĐIỀU CHỈNH ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA XI MĂNG ALUMIN AC50 Chuyên ngành : Khoa học kỹ thuật vật liệu – Vật liệu phi kim LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Khoa học kỹ thuật vật liệu NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Tạ Ngọc Dũng Hà Nội – Năm 2014 ii LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu, kết thí nghiệm nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trịnh Thị Châm iii LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Tổng quan xi măng alumin 1.1 Lịch sử hình thành phân loại măng alumin 1.2 Thành phần pha xi măng alumin: 1.3 Động học thủy hóa canxi aluminat 11 1.4 Sự hydrat hóa đóng rắn xi măng alumin: 15 Phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin 18 2.1 Phụ gia tăng tốc q trình thủy hóa xi măng alumin: 18 2.2 Phụ gia làm chậm thời gian đông kết xi măng alumin: 18 Các nghiên cứu nước phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin 22 3.1 Các nghiên cứu nước phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin: 22 3.2 Các nghiên cứu nước phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin: 23 3.3 Cơ sở lựa chọn phụ gia sử dụng nghiên cứu: 25 Kết luận tổng quan 26 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Nội dung 27 2.2 Kế hoạch thực nghiệm 27 2.3 Nguyên vật liệu nghiên cứu 28 iv LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM 2.4 Quy trình chế tạo mẫu thử 32 2.5 Phương pháp nghiên cứu 33 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng axit citric, axit boric thạch cao đến độ dẻo tiêu chuẩn thời gian đông kết xi măng alumin AC50 36 3.2 Ảnh hưởng axit citric, axit boric thạch cao tới cường độ xi măng AC50 41 3.3 Ảnh hưởng axit citric, axit boric tới nhiệt thủy hóa mẫu xi măng AC50 51 KẾT LUẬN 54 KIẾN NGHỊ 55 Tài liệu tham khảo 56 v LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM LỜI CẢM ƠN Em chân thành cảm ơn TS Tạ Ngọc Dũng TS Lưu Thị Hồng tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Em cảm ơn thầy, cô Bộ môn CNVL Slicat – Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Trung tâm Xi măng & Bê tông - Viện Vật liệu xây dựng giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn Cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè gia đình ủng hộ, động viên tơi hồn thành khóa học cao học 2012 – 2014 Hà Nội, tháng năm 2014 Học viên TRỊNH THỊ CHÂM vi LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Hợp chất, thuật ngữ Ký hiệu CaO C SiO2 S Al2O3 A Fe2O3 F Xi măng alumin CAC Thời gian bắt đầu đông kết BĐĐK Thời gian kết thúc đông kết KTĐK Nước/Xi măng N/X Mất nung MKN Chất kết dính CKD Xi măng XM Xi măng pooc lăng PC Khối lượng riêng KLR Nhiệt độ nóng chảy Tnc Phụ gia PG Axit ax vii LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Yêu cầu thành phần hóa xi măng alumin theo TCVN 7569:2007 Bảng 1.2 Chỉ tiêu lý xi măng alumin theo TCVN 7569:2007 Bảng Tính chất lý - quang pha hệ CaO-Al2O3 Bảng Một số đặc tính vật lý pha canxi aluminat hydrat Bảng 4.1 Thời gian đông kết xi măng alumin sử dụng phụ gia Bảng 4.2 Thành phần hóa học tính chất lý xi măng nhôm Bảng 4.3 Thành phần hóa xi măng alumin Secar51 Bảng 4.4 Thành phần khoáng xi măng alumin Secar 51 Bảng 4.5 Thành phần hóa, khống xi măng cao alumin Bảng 4.6 Thời gian đông kết xi măng cao alumin sử dụng phụ gia làm chậm đông kết Bảng 4.7 Thành phần hóa xi măng alumin dùng nghiên cứu Bảng 5.1 Thành phần hoá xi măng alumin AC50 Bảng 5.2 Thành phần khoáng clanhke xi măng alumin AC50 Bảng Thành phần hóa axit citric Bảng Thành phần hóa Axit boric Bảng Thành phần hóa thạch cao Lào Bảng Ký hiệu mẫu Bảng 10 Ảnh hưởng axit citric, axit boric thạch cao đến lượng nước tiêu chuẩn thời gian đông kết xi măng alumin AC50 Bảng 11 Ảnh hưởng loại phụ gia tới tỷ lệ N/X độ chảy tỏa mẫu vữa xi măng AC50 Bảng 12 Ảnh hưởng loại phụ gia tới cường độ nén đá xi măng độ tuổi khác Bảng 13 Tỷ lệ thay đổi cường độ so với mẫu gốc không sử dụng phụ gia Bảng 14 Nhiệt thủy hóa mẫu xi măng AC50 khơng có sử dụng phụ gia Bảng 15 Nhiệt thủy hóa số loại xi măng thị trường Bảng 16 Độ chịu lửa mẫu xi măng alumin viii LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Hệ CaO-Al2O3 nung khơng khí điều kiện độ ẩm thường Hình (a) Biểu đồ pha hệ C-A-S (b) Biểu đồ pha hệ C-A-F Hình Giản đồ cấu tử CaO- Al2O3 - SiO2 Hình Sơ đồ miêu tả trạng thái bền giả bền sản phẩm hydrat hóa Hình 5.1 Đường cong động học thủy hóa đơn tinh thể CA Hình 5.2 Đường cong động học thủy hóa đơn tinh thể C12A7 Hình Sự phát triển nồng độ canxi oxit nhôm oxit dung dịch thủy hóa CA Hình Đường cong phân tích nhiệt vi sai (DTA) CAC bảo dưỡng 20oC, khoảng 30 – 38 oC Hình 8.1 Cấu trúc B-AFt ettringite Hình 8.2 Ảnh SEM B-AFt B-AFm Hình 9.1 Ảnh hưởng axit citric tới phát triển cường độ AC50 ngâm nước Hình 9.2 Ảnh hưởng axit citric tới phát triên cường độ mẫu AC50 dưỡng ẩm Hình 10 Vi cấu trúc mẫu Mo, M2 M4 (ở độ phóng đại khác nhau) bảo dưỡng 27 ± oC sau ngày thủy hóa Hình Ảnh hưởng ax boric tới phát triển cường độ đá xi măng 11.1 AC50 ngâm nước Hình Ảnh hưởng axit boric tới phát triển cường độ đá xi măng 11.2 AC50 dưỡng ẩm Hình 12 Vi cấu trúc mẫu Mo, M6 (ở độ phóng đại khác nhau), dưỡng hộ 27±1oC, sau ngày thủy hóa Hình 13 Ảnh hưởng thạch cao tới cường độ mẫu AC50 ngâm nước dưỡng ẩm Hình 14 Vi cấu trúc mẫu Mo, M9 (ở độ tuổi khác nhau) bảo dưỡng 27±1 oC, sau ngày thủy hóa ix LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM ĐẶT VẤN ĐỀ Tính cấp thiết đề tài Xi măng alumin AC50 sử dụng chế tạo bê tông chịu lửa nhiệt độ thấp 14000C; vữa bê tông đặc chủng xây dựng (đóng rắn nhanh, cường độ cao, bền hóa, dự ứng lực) Thành phần chủ yếu xi măng alumin AC50 khoáng aluminat canxi: C3A, C12A7; CA, ngồi cịn có khống khác C4AF, C2S Xi măng alumin AC50 có thời gian đơng kết nhanh, nên khó đưa hồ vữa xi măng alumin vào khn để tạo hình sản phẩm Ngồi ra, sử dụng bê tơng khối lớn, nhiệt thủy hóa AC50 cao tuổi sớm nên dễ gây nứt nứt chân chim Vì vậy, cần nghiên cứu phụ gia điều chỉnh thời gian đơng kết ảnh hưởng phụ gia tới tính chất xi măng alumin AC50 để sử dụng xi măng chế tạo sản phẩm bê tông, vữa từ xi măng alumin AC50 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Mục đích đề tài - Nghiên cứu xác định loại lượng phụ gia phù hợp để điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin AC50 thỏa mãn yêu cầu tiêu chuẩn TCVN 7569:2007 - Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết đến tính chất xi măng alumin AC50 Nhiệm vụ cụ thể đề tài *Lý thuyết: - Tổng quan xi măng alumin: + Thành phần cấu trúc khống + Q trình hydrat hóa đóng rắn xi măng alumin + Các ứng dụng xi măng alumin - Tổng quan phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng *Thực nghiệm (nội dung nghiên cứu): LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM Nhận xét: Ta thấy, sau 6h thủy hóa, cường độ mẫu Mo cao nhiều so với mẫu xi măng sử dụng phụ gia, chí sử dụng 0,5% axit citric 0,6% axit citric, cường độ mẫu vữa khơng có (với 0,6% axit citric, mẫu cịn chưa đóng rắn sau 6h) Tuy nhiên, sau ngày dưỡng hộ, cường độ mẫu vữa có phụ gia tăng nhanh trường hợp ngâm nước dưỡng ẩm Lúc này, cường độ đạt hai môi trường cao so với mẫu Mo ban đầu Mẫu vữa ngâm nước phát triển cường độ chậm mẫu vữa dưỡng ẩm Sau ngày dưỡng hộ, mẫu ngâm nước có phụ gia đạt 50MPa (trong mẫu khơng có phụ gia 48 MPa), dưỡng ẩm, cường độ mẫu có phụ gia đạt 60 MPa (mẫu khơng có phụ gia đạt 53 MPa) Sau ngày thủy hóa, cường độ AC50 dùng phụ gia axit citric (0,4%, 0,5%, 0,6%) đạt mác 70 MPa, mẫu ban đầu Mo đạt 62 MPa Do nói rằng, axit citric có tác dụng làm tăng cường độ mẫu vữa Việc thúc đẩy cường độ axit citric giải thích sau: - Axit citric tác dụng với sản phẩm thủy hóa AC50 tạo phức citrate, hợp chất kết tủa tương tự muối canxi không tan Ở tuổi sớm (6h), axit citric hòa tan canxi aluminat vữa Ngồi cịn thúc đẩy tạo kết tủa gel nhôm, bao phủ bề mặt hạt xi măng, ngăn chặn q trình thủy hóa CA Hiệu ứng làm chậm q trình thủy hóa xi măng, thể việc làm giảm tốc độ thủy hóa đóng rắn tuổi sớm vữa xi măng Khi ngày ngày tuổi cuối citrate tạo kết tủa với canxi aluminat hydrat Kết tủa có dạng gel vơ định hình, khơng có pha hình thành so với mẫu Mo điền đầy vào lỗ rỗng (hình 10) Do làm tăng cường độ mẫu vữa xi măng so với mẫu ban đầu 44 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM Kết chụp SEM mẫu xi măng sau ngày bảo dưỡng ẩm nhiệt độ 27±1oC Mẫu M2 độ phóng đại 10.000 lần Mẫu M2 độ phóng đại 500 lần Mẫu M4 độ phóng đại 500 lần Mẫu M4 độ phóng đại 10.000 lần Mẫu Mo độ phóng đại 1000 lần Mẫu Mo độ phóng đại 10.000 lần Hình 10: Vi cấu trúc mẫu Mo, M2 M4 (ở độ phóng đại khác nhau) bảo dưỡng 27 ± oC sau ngày thủy hóa 45 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM 3.2.2 Ảnh hưởng axit boric tới cường độ AC50 Cường độ, MPa 80 60 0% ax boric 0,1% ax boric 40 0,2% ax boric 20 thời gian dưỡng hộ, 0 20 40 60 80 Hình 11.1: Ảnh hưởng ax boric tới phát triển cường độ đá xi măng AC50 ngâm nước cường độ, MPa 80 60 0% ax boric 40 0,1% ax boric 0,2% ax boric 20 thời gian dưỡng hộ, 0 20 40 60 80 Hình 11.2: Ảnh hưởng axit boric tới phát triển cường độ đá xi măng AC50 dưỡng ẩm Nhận xét: - Khi dùng axit boric, cường độ xi măng đạt cao so với mẫu không sử dụng phụ gia tất tuổi (6h, ngày, ngày), mẫu đóng rắn nhanh có cường độ sớm cao (sau 6h cường độ mẫu vữa dùng phụ gia lớn 40 MPa) Ngoài ra, cường độ mẫu vữa ngâm nước thấp cường độ mẫu vữa dưỡng ẩm (giống quy luật sử dụng axit citric) - Tuy nhiên, sau ngày tốc độ phát triển cường độ dùng axit boric lại không nhanh dùng axit citric Sau ngày ngâm nước, cường độ mẫu AC50 46 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM dùng axit citric đạt 62 MPa (trừ trường hợp dùng 0,6% axit citric) mẫu dùng axit boric nhỏ 62 MPa Tương tự với dưỡng ẩm, tốc độ phát triển cường độ axit citric nhanh với axit boric độ tuổi ngày ngày (ở ngâm nước dưỡng ẩm) - Sau ngày thủy hóa, mẫu xi măng dùng axit boric (tỷ lệ 0,1% 0,2%) đạt cường độ 68 MPa (trong mẫu Mo 62,11 MPa) Vì thế, axit boric có ảnh hưởng tốt tới phát triển cường độ xi măng AC50 Việc axit boric làm tăng cường độ đá xi măng giải thích sau: - Axit boric tác dụng với sản phẩm thủy hóa tạo gel hydroxit Gel kết tủa có tác dụng điền đầy lỗ xốp, làm tăng cường độ xi măng - Việc hình thành AFt (hình trụ kim) q trình thủy hóa có tác dụng điền đầy lỗ xốp, tăng cường độ xi măng tuổi sớm Nhìn vào hình 12 ta thấy rằng, khơng sử dụng phụ gia thấy khối tinh thể tự Dường khối hình thành từ q trình thủy hóa thời CAH10, C2AH8 AH3 khoáng xi măng trơ, kết thành khối gel AH3 vơ định hình Cịn sử dụng phụ gia axit boric tồn đồng thời B-AFm có dạng xen kẽ B-AFt dạng kim Trong cấu trúc mẫu, tinh thể quan sát thấy vài vị trí riêng biệt, gần lỗ rỗng lớn Điều làm tăng cường độ đá xi măng so với không sử dụng phụ gia Ảnh chụp SEM mẫu xi măng sử dụng 0,2% axit boric hình 12 47 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM B-AFt Mẫu Mo độ phóng đại 10.000 lần Mẫu M7 độ phóng đại 10.000 lần B-AFm Mẫu M7 độ phóng đại 25.000 lần Mẫu Mo độ phóng đại 25.000 lần Hình 12: Vi cấu trúc mẫu Mo, M6 (ở độ phóng đại khác nhau), dưỡng hộ 27±1oC, sau ngày thủy hóa 3.2.3 Ảnh hưởng thạch cao tới cường độ AC50 Cường độ, MPa 80 60 0% thạch cao 40 1% TC ngâm nước 20 1% TC dưỡng ẩm thời gian dưỡng hộ, 0 20 40 60 80 Hình 13: Ảnh hưởng thạch cao tới cường độ mẫu AC50 ngâm nước dưỡng ẩm 48 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM Nhận xét: Khi sử dụng 1% thạch cao, cường độ mẫu vữa tăng lên so với không sử dụng thạch cao Đồng thời, cường độ mẫu vữa dưỡng ẩm cao so với mẫu ngâm nước Khi sử dụng thạch cao, tốc độ phát triển cường độ sau ngày ngày không cao axit citric axit boric, cường độ mẫu sử dụng thạch cao cao so với mẫu ban đầu (sau ngày, cường độ mẫu dùng thạch cao cao mẫu Mo 8% mẫu dùng axit citric >20% dùng axit boric >14%) (Bảng 13) Thạch cao làm tăng cường độ đá xi măng tạo khoáng AFt, có hình kim, làm tăng thể tích lên khoảng lần, lấp đầy lỗ rỗng nên tăng cường độ xi măng khơng nhiều Nhìn vào hình 14, khơng sử dụng phụ gia mẫu Mo thấy khối tinh thể tự Dường khối hình thành từ q trình thủy hóa thời CAH10, C2AH8 AH3 khoáng xi măng trơ, kết thành khối gel AH3 vơ định hình Cịn sử dụng thạch cao hình thành CAH10 hình thành ổn định hơn, dạng lục giác dài phát triển lỗ rỗng, lấp đầy lỗ rỗng đồng thời kết hợp với số sản phẩm thủy hóa khác tạo khối bao bọc tinh thể CAH10 Mẫu M10 độ phóng đại 100.000 lần Mẫu M10 độ phóng đại 1000 lần 49 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM Mẫu Mo độ phóng đại 1000 lần Mẫu Mo độ phóng đại 25.000 lần Hình 14: Vi cấu trúc mẫu Mo, M10 (ở độ tuổi khác nhau) bảo dưỡng 27±1 oC, sau ngày thủy hóa Bảng 13: Tỷ lệ thay đổi cường độ so với mẫu gốc không sử dụng phụ gia R6h, R1 ngâm, R1 ẩm, R3 ngâm, R3 ẩm, MPa MPa MPa MPa MPa - 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 M2 0,4% ax citric 10,31 145,30 149,69 133,69 133,07 M3 0,5% ax citric 4,23 128,76 134,40 122,04 121,33 M4 0,6% ax citric 0,00 112,63 116,73 124,03 121,69 M6 0,1% ax boric 106,32 120,98 121,31 118,63 115,39 M7 0,2% ax boric 122,44 127,18 129,00 123,25 120,61 M10 1% thạch cao 100,92 121,15 118,33 110,03 108,98 Tên mẫu PG Mo Nhận xét chung: - Khi sử dụng axit citric, axit citric thạch cao cường độ đá xi măng sau ngày tuổi cao so với mẫu xi măng không sử dụng phụ gia - Axit boric thạch cao có tác dụng thúc đẩy cường độ tuổi sớm (6h) dùng axit citric cường độ sớm so với mẫu gốc thấp Tuy nhiên, sau ngày 50 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM tuổi, tốc độ phát triển cường độ mẫu dùng axit citric cao nhất, axit boric cuối thạch cao Sau ngày tuổi thứ tự - Mẫu dưỡng ẩm phát triển cường độ cao ngâm nước - Lượng phụ gia tối ưu: axit citric 0,4%, axit boric 0,2% thạch cao 1% 3.3 Ảnh hưởng axit citric, axit boric tới nhiệt thủy hóa mẫu xi măng AC50 Nhiệt tỏa hydrat hóa kết tổng hợp q trình tương tác bột xi măng với nước Tổng hiệu ứng nhiệt bao gồm thành phần sau: Q = Qhpx + Qfư + Qkt + Qhps + Qsol - Qht Trong đó: Qhpx – Nhiệt hấp phụ nước lên bột xi măng ban đầu Qfư – Nhiệt phản ứng hóa học Qkt – Nhiệt kết tinh sản phẩm Qhps – Nhiệt hấp phụ nước sản phẩm Qsol – Nhiệt solvat hóa Qht – Nhiệt hịa tan Nhiệt thủy hóa mẫu xi măng xác định theo TCVN 6070:2005 Nhiệt thủy hóa mẫu xi măng khơng sử dụng phụ gia xi măng sử dụng axit citric, axit boric thể bảng 14 Bảng 14: Nhiệt thủy hóa mẫu xi măng AC50 khơng có sử dụng phụ gia, cal/g Tên mẫu M0 M0,6% ax citirc (M4) M0,2% ax boric (M7) M1% TC (M10) H1 69,76 84,15 88,67 71,23 H3 76,2 87,94 97,70 78,9 51 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM Tham khảo số liệu nhiệt thủy hóa số loại xi măng thị trường (Nguồn: Viện Vật liệu xây dựng) Bảng 15: Nhiệt thủy hóa số loại xi măng thị trường, cal/g Tên mẫu xi măng H1 PC40 Bút Sơn PC40 Điện Biên 73,56 H3 H7 H28 63,39 77,49 88,14 78,09 80,45 91,25 62,86 73,86 86,0 90,92 PC40 Bỉm Sơn PC40 Nghi Sơn 60,56 69,83 Nhận xét: - Nhìn vào bảng 15 ta thấy, thêm phụ gia (axit citric, axit boric thạch cao) vào xi măng AC50 nhiệt thủy hóa tuổi ngày ngày tăng lên so với mẫu Mo ban đầu Axit boric cho nhiệt thủy hóa cao nhất, axit citric, cuối thạch cao - Khi dùng phụ gia xi măng alumin cần ý sử dụng bê tông khối lớn sau ngày thủy hóa, nhiệt thủy hóa đạt tương đương với PC ngày ngày tương đương 28 ngày PC 52 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM 3.4 Ảnh hưởng phụ gia axit citric, axit boric thạch cao tới độ chịu lửa AC50 Độ chịu lửa xi măng alumin xác định theo TCVN 6530-4:1999 Độ chịu lửa mẫu thử đánh giá cách so sánh độ cong (gục) côn mẫu thử côn tiêu chuẩn điều kiện nung Luận văn chọn mẫu thí nghiệm M0, M4 mẫu M7 (mẫu tối ưu) Kết độ chịu lửa mẫu xi măng alumin thể bảng 16 Bảng 16: Độ chịu lửa mẫu xi măng alumin Ký hiệu mẫu Độ chịu lửa, oC M0 1300 M0,6% ax citric (M4) 1300 M0,2% ax boric (M7) 1290 Nhận xét: - Khi sử dụng axit citric với hàm lượng 0,6% khơng làm ảnh hưởng tới độ chịu lửa xi măng alumin, sử dụng 0,2% axit boric, độ chịu lửa bị giảm 100C Điều giải thích sau: - Trong nghiên cứu [30], tác giả rằng, axit boric đóng vai trị làm chất trợ chảy, làm giảm nhiệt độ nung clanhke Điều axit boric bị nung nóng hình thành nên dung dịch rắn với hợp chất silicat, hợp chất pha CaOAl2O3-B2O3 Hệ bị nóng chảy 1300 độ C - Axit citric axit hữu cơ, cho vào xi măng alumin không tạo pha Với lượng nhỏ, axit citric không ảnh hưởng tới độ chịu lửa xi măng alumin 53 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM KẾT LUẬN Sau nghiên cứu phụ gia nhằm điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin AC50 Viện Vật liệu xây dựng nghiên cứu chế tạo, luận văn có kết luận sau:  Có thể dùng axit citric axit boric làm phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin AC50 Thạch cao điều chỉnh thời gian đông kết AC50 theo yêu cầu TCVN 7569:2007  Lượng axit citric tối ưu sử dụng 0,6% axit boric 0,2% Hai loại axit có tác dụng làm chậm thời gian đông kết xi măng alumin, đồng thời thúc đẩy cường độ nén xi măng tuổi ngày ngày  Khi sử dụng axit citric với hàm lượng 0,6% khơng làm ảnh hưởng tới độ chịu lửa xi măng alumin, sử dụng 0,2% axit boric, độ chịu lửa bị giảm 100C 54 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM KIẾN NGHỊ Những kết đạt luận văn bước đầu việc nghiên cứu sử dụng xi măng alumin AC50 Việt Nam Cần có thêm nghiên cứu tính lặp lại kết nghiên cứu xi măng AC50 sản xuất nước Đồng thời có thêm nghiên cứu để hồn thiện công nghệ sản xuất xi măng alumin AC50 thương phẩm 55 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM Tài liệu tham khảo Bùi Văn Chén (1984), Kỹ thuật sản xuất xi măng chất kết dính, Trường ĐHBK Hà Nội Trần Viết Chung, Nguyễn Ngọc Long, Nguyễn Đức Thị Thu Định (2004), Phụ gia hóa chất dùng cho bê tông, Nhà xuất Xây dựng Tạ Ngọc Dũng (1996), Phụ gia chống suy giảm cường độ bêtông chịu lửa sở chất liên kết xi măng thuộc hệ CaO – Al2O3 nhiệt độ cao, Luận án phó tiến sĩ khoa học kỹ thuật – Trường ĐHBK Hà Nội Lưu Thị Hồng cộng tác viên (2014), Nghiên cứu công nghệ chế tạo xi măng alumin AC50 từ nguồn nguyên liệu nước, Viện Vật liệu xây dựng Nguyễn Ngọc Lân, Trần Đức Nhượng, Nguyễn Thế Hùng (1990), Kết nghiên cứu thăm dò khả sử dụng nguồn nguyên liệu nước để sản xuất xi măng alumin, Chương trình VLXD-26D, Viện Vật liệu xây dựng Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6017:1995 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6070:2005 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6530-4:1999 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7569:2007 10 vi.wikipedia.org/wiki 11 B.R.Currell, R.Grzeskowlak, H.G.Mldgley and J.R.Parsonage (1987), “The Acceleration and Retardation of set high Alumina cement by Addition”, Cement and Concrete Research, Vol.7, pp.420-432 12 BS EN 14647:2005 13 C.Brisi, M.Lucco Borlera, L.Montanaro and A.Negro (1986), “Hydration of 5CaO.3Al203”, Cement and Concrete Research Vol 16, pp 156-160 56 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM 14 Christophe Gosselin, Emmanuel Gallucci, Karen Scrivener (2010), “Influence of self heating and Li2SO4 addition on the microstructural development of calcium aluminate cement”, Cement and Concrete Research 40, pp.1555–1570 15 F.M.Lea (1971), The chemistry of cement and conrete, Chemical publishing company, INC 16 John Newman, Ban Seng Choo (2003), Advanced concrete technology, Constituent Material 17 GB 201-2000 18 Göril Möschner, Barbara Lothenbach, Renato Figi, Ruben Kretzschmar (2009), “Influence of citric acid on the hydration of Portland cement”, Cement and Concrete Research 39, pp 275–282 19 GOST 969-91 20 Guangyin Zhen, Xueqin Lu, Xiaobo Cheng, Hua Chen, Xiaofei Yan, Youcai Zhao (2012), “Hydration process of the aluminate 12CaO.7Al2O3-assisted Portland cement-based solidification/stabilization of sewage sludge”, Construction and Building Materials 30, pp 675–681 21 H.F.W.Taylor (1990), Cement chemistry, Demic press limited 22 S.A.Rodger and D.D.Double (1984), “The Chemistry of hydration of high Alumina cement in the Presence of Accelerating and Retarding admixture”, Cement and Concrete Research, Vol 14, pp 73-82 23 S.R.Klaus, J.Neubauer, F.Goetz-Neunhoeffer (2013), “Hydration kinetics of CA2 and CA—Investigations performed on a synthetic calcium aluminate cement”, Cement and Concrete Research 43, pp 62–69 57 LUẬN VĂN THẠC SĨ TRỊNH THỊ CHÂM 24 Valentin Antonovič, Jadvyga Kerienė, Renata Boris, Marius Aleknevičius (2013), “The Effect of Temperature on the Formation of the Hydrated Calcium Aluminate Cement Structure”, Procedia Engineering 57, pp.99 – 106 25 V.S.Ramachandran (1984), Concrete admixtures handbook, Noyes publications 26 Y El (2014), Hafiane, A Smith, Y Abouliatim, T.Chartier, L.Nibou, J.-P.Bonnet “Calcium aluminate cement tapes–Part I: Structural and microstructural”, Journal of the European Ceramic Society 34, pp 1017–1023 27 Jean-Baptiste Champenois, Adel Mesbah, Céline Cau Dit Coumes, Guillaume Renaudin, Fabrice Leroux, Cyrille Mercie, Bertrand Revel, Denis Damidot (2012), “Crystal structures of Boro-AFm and Boro-AFt phases”, Cement and Concrete Research, vol 42, pp 1362–1370 28 A Demribas, S Karshloglu (1995), “The effect of boric acid sludges containing borogypsum on properties of cement”, Cement and Concrete Research, Vol.25, pp 1381–1384 29 V.S.Ramachandran, M.S.Lowery (1992),“Conduction calorimetric investigation of the effect of retarders on the hydration of portland cement”, Thermochim Acta 195, pp.373–387 30 U.S Bureau of Standards notes (1930), Effect of boric acid on the clinkering of portland cement, pp.837-838 58 ... góp vào việc phát triển cường độ tuổi sớm xi măng Các nghiên cứu nước phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin 3.1 Các nghiên cứu nước phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin: ... để điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin AC50 đảm bảo yêu cầu tiêu chuẩn TCVN 7569:2007; xác định chế điều chỉnh thời gian đông kết ảnh hưởng số phụ gia đến tính chất xi măng alumin AC50. .. Các nghiên cứu nước phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin: 22 3.2 Các nghiên cứu nước phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết xi măng alumin: 23 3.3 Cơ sở