Tap chi Xi mang so 2-2016 View - final

02 2016 Số CẢI TẠO QUẠT ID, NÂNG CÔNG SUẤT LÒ NUNG TẠI XI MĂNG VICEM HẢI PHÒNG BÊ TÔNG TỰ LIỀN VẾT NỨT KỶ NGUYÊN MỚI CHO NGÀNH VẬT LIỆU XÂY DỰNG CHÂU PHI MỘT THỊ TRƯỜNG TIỀM NĂNG CHO XUẤT KHẨU CỦA XI[.]

Số 02 2016 CẢI TẠO QUẠT ID, NÂNG CÔNG SUẤT LỊ NUNG TẠI XI MĂNG VICEM HẢI PHỊNG BÊ TƠNG TỰ LIỀN VẾT NỨT: KỶ NGUYÊN MỚI CHO NGÀNH VẬT LIỆU XÂY DỰNG CHÂU PHI - MỘT THỊ TRƯỜNG TIỀM NĂNG CHO XUẤT KHẨU CỦA XI MĂNG VIỆT NAM TRONG BAO LÂU? Số 02 2016 CẢI TẠO QUẠT ID, NÂNG CƠNG SUẤT LỊ NUNG TẠI XI MĂNG VICEM HẢI PHỊNG BÊ TÔNG TỰ LIỀN VẾT NỨT: KỶ NGUYÊN MỚI CHO NGÀNH VẬT LIỆU XÂY DỰNG CHÂU PHI - MỘT THỊ TRƯỜNG TIỀM NĂNG CHO XUẤT KHẨU CỦA XI MĂNG VIỆT NAM TRONG BAO LÂU? Đăng ký gửi viết tới Tập san Thông tin KHKT Xi măng theo địa chỉ: Công ty Tư vấn Đầu tư Phát triển Xi măng Ngõ 122 Vĩnh Tuy - Hai Bà Trưng - Hà Nội ĐT: 84.4.3862 6774 - Email: tapsanvicem@vicem.vn THÔNG TIN KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ Tầm quan trọng đủ hàm lượng kiềm hịa tan để đảm bảo tương thích xi măng - phụ gia siêu dẻo Shiping Jiang, Byung-Gi Kim, Pierre-Claude Aïtcin * Department of Civil Engineering, University of Sherbrooke, Sherbrooke, QC, Canada J1K 2R1 Người dịch: ThS Trần Thanh Quang Văn phòng chứng nhận – Viện Vật liêu xây dựng Email: tranquang.vibm@gmail.com Giới thiệu Ảnh hưởng kiềm hịa tan đến khả tương thích xi măng/phụ gia siêu dẻo chưa hiểu biết toàn diện Bài báo trình bày tác động chất kiềm hịa tan đến khả tương thích xi măng phụ gia siêu dẻo polynaphtalen sulfonat vài phút đầu q trình hydrat hóa Lượng kiềm hịa tan vào dung dịch vài phút đầu thơng số quan trọng việc kiểm sốt độ chảy tổn thất độ chảy hồ xi măng có sử dụng phụ gia siêu dẻo Hàm lượng kiềm hòa tan tối ưu để tăng độ chảy ban đầu giảm tổn thất độ chảy theo thời gian xác định sáu loại xi măng nghiên cứu vào khoảng 0,4% -0,5% Na2Otđ Hơn nữa, hàm lượng kiềm tối ưu không phụ thuộc vào liều lượng phụ gia siêu dẻo loại xi măng Trong xi măng với lượng chất kiềm hòa tan tối ưu, hàm lượng khống C3A thực tế khơng ảnh hưởng đến tổn thất độ chảy Trong bê tông chất lượng cao, nghĩa bê tơng có sử dụng phụ gia siêu dẻo với tỷ lệ nước/xi măng (w/c) thấp, tính cơng tác ban đầu cao đơi trì thời gian ngắn tổn thất độ sụt nhanh Trong trường hợp đó, xi măng phụ gia siêu dẻo cho không tương thích tính lưu biến Kết khảo sát [1] cho thấy tính lưu biến bê tơng hóa dẻo chất lượng cao bị ảnh hưởng nhiều thông số liên quan đến xi măng, phụ gia siêu dẻo, tương tác chúng, cụ thể là: - Thành phần hóa học thành phần pha xi măng, đặc biệt C3A hàm lượng kiềm; - Độ mịn xi măng; - Hàm lượng loại canxi sulfat xi măng; - Tính chất hóa học khối lượng phân tử trung bình phụ gia siêu dẻo; tới nay, nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng canxi sulfat (loại hàm lượng) đến khả tương thích xi măng/phụ gia siêu dẻo Ảnh hưởng kiềm sulfat đến tính lưu biến hồ xi măng có sử dụng phụ gia siêu dẻo quan tâm [8] Khi khơng sử dụng phụ gia siêu dẻo, xi măng với hàm lượng kiềm cao thường thể tính lưu biến so với xi măng có hàm lượng kiềm thấp [9] Nhưng sử dụng phụ gia siêu dẻo polynaphtalen sulfonat (PNS), việc hỗ trợ tính lưu biến hồ xi măng thấp kiềm cải thiện bổ sung thêm kiềm sulfat (Na2SO4) vào hỗn hợp [8] Mặt khác, nhiều nghiên cứu việc giảm hàm lượng kiềm sulfat tăng cường độ chảy hỗn hợp hóa dẻo [5,10,11] Cuối cùng, ảnh hưởng kiềm sulfat đến độ chảy ban đầu hồ xi măng nghiên cứu [8], không tập trung vào tính tổn thất độ chảy (tổn thất độ sụt) theo thời gian - Mức độ sulfonat hóa phụ gia siêu dẻo chất ion trái dấu; Mục tiêu nghiên cứu làm bật vai trị kiềm hồ tan việc đảm bảo khả tương thích xi măng pc lăng phụ gia siêu dẻo PNS - Liều lượng phụ gia siêu dẻo phương pháp bổ sung Thí nghiệm Vai trò quan trọng sulfat nhấn mạnh nghiên cứu Một số nghiên cứu khả tương thích xi măng phụ gia siêu dẻo xem xét tới tương tác canxi sulfat phụ gia siêu dẻo [2-7] Hiện tượng thường cho thay đổi tốc độ hòa tan ion SO42 Cho 2.1 Nguyên vật liệu 2.1.1 Xi măng pc lăng Có loại xi măng thơng dụng sử dụng nghiên cứu Thành phần hóa học pha loại xi măng độ mịn trình bày Bảng Xi măng SỐ 2/2016 THÔNG TIN KHOA HỌC KỸ THUẬT XI MĂNG THÔNG TIN KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ Bảng 1: Thành phần hóa học khống xi măng Thành phần hóa học (%) C1 C2 C3 C4 C5 C6 SiO2 21,39 21,53 20,39 21,0 19,93 21,14 2.2 Đo lường phương pháp Al2O3 3,74 3,52 5,02 4,20 4,76 5,23 Fe2O3 3,96 4,11 2,20 3,10 3,23 2,04 CaO 65,43 63,69 62,30 61,50 64,95 64,60 MgO 1,40 2,18 2,49 2,60 1,37 2,75 SO3 1,95 2,85 2,90 3,40 2,67 2,95 K2O 0,33 0,56 1,05 0,80 0,25 0,21 Na2O 0,06 0,10 0,22 0,21 0,18 0,18 Na2Otđ 0,31 0,52 0,92 0,74 0,35 0,31 CaOtd 1,82 0,81 - 0,50 - - C 3S 73 66 53 51 69 56 C2S 12 18 20 17 C3A 10 11 C4AF 12 13 10 Blaine (m2/kg) 420 480 370 410 380 380 Hiển nhiên, khơng có cách để dự đốn tính lưu biến loại xi măng phụ gia siêu dẻo tỷ lệ w/c thấp đơn giản cách xem xét bảng tiêu kỹ thuật Cần tiến hành số thí nghiệm tính lưu biến ban đầu với vữa lỏng (grout) dạng hồ (paste) Các tính chất lưu biến hồ xi măng hàm thời gian liều lượng phụ gia siêu dẻo, cung cấp thơng tin liên quan đặc tính quan trọng, chẳng hạn độ sụt tổn thất độ sụt, mà kết chuyển cho cho bê tơng tươi Tính tương thích xi măng phụ gia siêu dẻo liên quan tới tổn thất độ sụt, nghiên cứu trước cách xác định độ chảy hồ xi măng vữa với thí nghiệm độ sụt (thí nghiệm độ sụt rút gọn Kantro) thí nghiệm độ chảy Marsh [12] Các kết thu với hồ xi măng sau phải xác nhận bê tơng C1 C2 có đặc trưng hàm lượng C3A thấp tương ứng với xi măng loại V theo ASTM Xi măng C3 đến C6 tương ứng với xi măng loại I Các loại xi măng chọn có dải thành phần rộng: hàm lượng C3A khác từ thấp 2,4% xi măng C2 lên đến 11% xi măng C6, tính theo cơng thức Bogue Hàm lượng tổng Na2Otđ khoảng từ 0,31% (xi măng C1 C6) đến 0,92% (xi măng C3) 2.1.2 Phụ gia siêu dẻo Muối natri phụ gia siêu dẻo PNS sử dụng nghiên cứu này, dung dịch ngậm nước Bảng 2: So sánh độ chảy loại xi măng khác với thí nghiệm côn Marsh Liều lượng SP mức 1% Điểm bão hòa Xi măng C3A (%) Blaine (m2/kg) SO3 (%) Na2Otđ (%) Ts (s) T60 (s) C1 3,2 420 1,95 0,31 141 n.m 1,2 1,8-2,0 C2 2,4 480 2,85 0,52 66 74 0,6 0,8-1,0 C3 9,6 370 2,90 0,92 75 105 0,6 1,0 C4 410 3,40 0,74 65 90 0,6 0,8-1,0 C5 380 2,46 0,35 85 140 0,8 1,2-1,5 C6 11 380 2,40 0,31 n.m n.m 1,4 1,8-2,0 phút 60 phút (SP%) (SP%) - n.m: Không đo có hàm lượng chất rắn 41% Độ pH (dung dịch 10%) 7,85; Hàm lượng sulfate 1,08%; độ nhớt 65cps (22oC) tỷ trọng 1,21 THÔNG TIN KHOA HỌC KỸ THUẬT XI MĂNG SỐ 2/2016 2.3 Quy trình trộn hồ xi măng Các hồ xi măng chế tạo với tỷ lệ w/c = 0,35 Phụ gia siêu dẻo thêm vào nước trộn, sau trộn với xi măng Ban đầu hồ trộn tay 1,5 phút, sau với trộn với máy trộn tốc độ cao 2,5 phút để thu vữa có độ phân tán tốt Quá trình trộn tiến hành nhiệt độ kiểm soát 25 ± 1oC Hàm lượng phụ gia siêu dẻo hỗn hợp tính khối lượng khô (khối lượng chất rắn phụ gia siêu dẻo so với khối lượng xi măng) 2.4 Thí nghiệm độ sụt rút gọn (Mini-slump test) Như tên gọi, phương pháp tiến hành thí nghiệm độ sụt lượng nhỏ hồ xi măng Hồ xi măng đổ vào Plexiglas có hình dạng tương tự Abram để kiểm tra độ sụt thường xuyên, với kích thước nhỏ (chiều cao 60 THƠNG TIN KHOA HỌC - CƠNG NGHỆ mm) Nhấc mini đo đường kính chảy tỏa hồ xi măng 2.5 Thí nghiệm Marsh Thí nghiệm bao gồm đo thời gian cần thiết để 1,0 L hồ chảy qua côn Marsh với đường kính mm chứa 1,2 L hồ xi măng Đo thời gian chảy thời điểm phút 60 phút sau trộn Giữa lần đo, bảo quản hồ bình kín khuấy nhẹ Quy trình thí nghiệm chi tiết mơ tả báo khác [12] 2.6 Các thí nghiệm bê tông măng/phụ gia siêu dẻo khác thể Hình Các đường cong cho thấy vài thông số sử dụng để mô tả tính đặc lưu biến tỷ lệ kết hợp xi măng /phụ gia siêu dẻo, cụ thể là: - “Điểm bão hòa”: liều lượng phụ gia siêu dẻo tối thiểu cần thiết để đạt độ chảy không đổi thời điểm 60 phút; - Thời gian chảy thời điểm 60 phút với liều lượng phụ gia siêu dẻo 1,0% với liều lượng phụ gia siêu dẻo điểm bão hòa phần Kết luận tương tự rút từ thí nghiệm độ sụt rút gọn Như minh họa Hình 2, xi măng C1 cho thấy tổn thất độ chảy lớn liều lượng phụ gia siêu dẻo thấp 1,0%, xi măng C2 có tổn thất độ chảy nhỏ liều lượng phụ gia siêu dẻo cao 0,6% Liều lượng phụ gia siêu dẻo (cao tới 1,5%) cần thiết để khắc phục tổn thất độ chảy xi măng C1, dẫn tới tác dụng phụ vấn đề tách nước chậm phát triển cường độ Thời gian (min) Thời gian (min) Thời gian (min) Thời gian (min) Thời gian (min) Thời gian (min) Bê tông chế tạo với tỷ lệ 3.2 Ảnh hưởng việc bổ sung Các số liệu Bảng cho thấy w/c = 0,30 Các độ sụt đo thời canxi sulfat xi măng C1 C6 có liều lượng phụ điểm 10, 30, 60 90 phút theo ASTM gia siêu dẻo gấp đôi điểm bão hịa Theo đề nghị Tagnit-Hamou C143-90a Các thí nghiệm cường độ chúng so với xi măng C2, C3 [13], khơng tương thích xi măng/ nén tiến hành mẫu bê tông C4.côn Xi măng C1của C6 thời phụxigia siêu dẻogia có siêu thể dẻo dokhác thiếu phép đo Marsh hồ ghi chếlạitạo từgian kết hợp măng/phụ hình trụ 100 x Các 200 kết mmquả theocủa ASTM chảy cao nhiều so với xi măng C2, canxi sulfat xi măng hồ xi C39-94 Các kết cường độ nén thể Hình Các cong cho dẻo vài thông dụng tả với cáctỷ C3đường C4 liều lượng phụthấy gia siêu măngsốsửđược dụngsửphụ gia để siêumô dẻo giá trị trung bình ba mẫu tự (1%) Tổn thất độ chảy lệ w/c thấp (Bảng 3) tính đặc lưu biến tỷ lệtương kết hợp xi măng /phụ gia siêu dẻo, cụ thể là: xi măng C1 C6 xảy nhanh đến Thật vậy, xi măng C1 Kết thảo luận mức thời gian chảy đo - "Điểm bão hòa": liều lượng phụ gia siêu dẻo tối thiểu cần thiết để đạt độ chảy thời C6, hàm lượng SOkhông kháđổi thấpở tương 3.1 Xác định không tương thời điểm 60 phút Xi măng C5 có ứng 1,95% 2,40% Để làm rõ, điểm 60phụ phút;gia siêu kết trung gian Việc so sánh thích xi 5măng liệu xi măng C1 C6 thực bão kết rõ ràng xi măng dẻo hòa sulfat, số lượng khác - Thời gian chảy thời điểm C1 vàvà60 vớiphù liềuhợp lượng phụgia gia siêu dẻo 1,0% với liều lượng C6phút không với phụ hemihydrat (CaSO4.1/2H2O) thạch Các kết phép đo côn siêu dẻo, xi măng C2, C3 C4 tương cao (Ca2SO4.2H2O) cấp độ phân tích phụhồ giachế siêutạo dẻotừởkết điểm Marsh hợpbão xi hịa thích xi măng C5 có tương thích Hình 1: Thời gian chảy côn Marsh hàm liều lượng phụ gia siêu dẻo loại xi măng khác Hình 1: Thời gian chảy Marsh hàm liều lượng phụ gia siêu dẻo loại xi măng khác Các số liệu Bảng cho thấySỐ xi 2/2016 măng C1 C6TIN có KHOA liều lượng gia siêuXI dẻo gấp đơi THƠNG HỌCphụ KỸ THUẬT MĂNG điểm bão hòa chúng so với xi măng C2, C3 C4 Xi măng C1 C6 ghi lại thời gian chảy cao THÔNG TIN KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ Liều lượng phụ gia siêu dẻo (cao tới 1,5%) cần thiết để khắc phục tổn thất độ chảy xi măng C1, dẫn tới tác dụng phụ vấn đề tách nước chậm phát triển cường độ Bảng 3: Hàm lượng kiềm hòa tan xi măng xác định phương pháp cặp plasma cảm ứng việc sử dụng thạch cao bão hịa trộn với nước (Hình giữa) bổ sung 3.2 Ảnh hưởng việc bổ sung canxi sulfat hemihydrate (Hình bên phải), khả hòa tan cao so với Xi măng C1 C2 C3 C4 C5 C6 Theo đề nghị Tagnit-Hamou [13], khơng tương thích xi cao, măng/phụ giađộ siêu dẻo thể thạch tăng chảy bancó đầu Na2O (%) siêu chút, dẻo chặn thiếu canxi sulfat xi măng hồ xi măng sử dụng phụ gia vớikhông tỷ lệthể w/cngăn thấp tổn thất độ chảy phút 0,03 0,08 0,13 0,22 0,01 0,01 phút 15 phút Bảng kiềm hòa xácẢnh định bằngcủa phương pháp cặp hưởng bổ sung kiềm 0,03 3: Hàm 0,08 lượng 0,12 0,22tan 0,01 xi măng 0,02 được3.3 sulfat 0,03 0,08 0,13 0,23 plasma 0,01cảm ứng 0,02 Xi măng C1 C2 C3 C4 0,08 0,12 0,23 0,01 0,02 Na2O (%) K2O (%) phút 0,03 0,08 0,13 0,22 phút 0,23 phút 0,49 0,66 0,66 0,07 0,06 0,03 0,08 0,12 0,22 phút 0,24 15 phút 0,49 0,58 0,71 0,08 0,07 0,03 0,08 0,13 0,23 30 phút 0,03 0,08 0,12 15 phút 0,25 0,50 0,68 0,75 0,09 0,070,23 K O (%) 30 phút 0,25 0,50 0,68 0,75 0,09 0,07 phút 0,23 0,49 0,66 0,66 Na2Otđ (%) phút 0,24 0,49 0,58 0,71 phút 0,17 15 phút 0,40 0,56 0,66 0,05 0,05 0,25 0,50 0,68 0,75 phút 0,19 30 phút 0,40 0,50 0,68 0,06 0,060,75 0,25 0,50 0,68 (%) 15 phút 0,19Na2Otđ0,41 0,58 0,72 0,07 0,06 phút 0,17 0,40 0,56 0,66 30 phút 0,19 0,41 0,57 0,72 0,07 0,06 phút 0,19 0,40 0,50 0,68 15 phút 0,19 0,41 0,58 0,72 thêm vào hỗn hợp, C1 2,88%, giống xi măng C2 30 phút 0,19 0,41 0,57 0,72 30 phút 0,03 Phân tích hố C5 C6 học xi măng cho thấy hàm lượng kiềm 0,01 xi măng 0,01C1, C5, C6 (khơng tương thích) thấp nhiều 0,01 0,02 so với loại xi măng C2, C3 C4 0,01 (tương thích) Do0,02 đó, hàm lượng kiềm 0,01 xi măng có 0,02 thể tham số quan trọng ảnh hưởng đến tương thích 0,07 xi măng0,06 với phụ gia siêu dẻo 0,08định 0,07 Độ chảy tỏa (cm2) Độ chảy tỏa (cm2) Tùy thuộc vào 0,09 0,07hàm lượng SO3 trong0,09 clanhke, kiềm 0,07trong xi măng có mặt dạng kiềm sulfat (Na2SO4 K2SO4), và/hoặc dạng sulfat kép, 0,05 khoáng C A 0,05 bị giữ lại 0,06huỳnh tổng C2S 0,06 Tỷ lệ lưu 0,06hàm lượng kiềm lượng0,07 kiềm xác định sulfat0,07 clanhke 0,06Khi clanhke chứa tỷ lệ w/c liều lượng phụ gia siêu 2,85% Tuy nhiên, tổn thất độ sụt lượng SO3tương đối lớn, phần xi măng C1 chưa cải thiện dẻo đáng kể chất kiềm vào dung dịch bổ sung thạch cao Xem xét tốc độ vịng vài phút Trong clanhke Hình phía bên trái biểu thịxicác Thật vậy, măng C6,cao hàm lượng SOnỗ hòaC1 tanvà thạch thấp lựckhá thấp tương ứng 1,95% 2,40% có hàm lượng thấp SO , Na O K2O kết độ sụt rút gọn (mini slump) để C6 tăng nồng độ ban đầu ion số lượng khác nhau3 của2 hemihydrat làm liệuthời xigian măng C1 thực bão hòacác sulfat, ưu tiên kết hợp vào pha C3A, xiĐể măng C1rõ, so với hydrat sulfat, thạch cao hòa tan vào pha C2S clanhke hóa với lượng thạch cao thêm vào 0; (Ca cấp phân tích thêm vào hỗn hợp, (CaSO 4.1/2H2O) thạch caoquá 2SOtrộn 4.2H 2O)để trình nước tạođộ dung dịch xi măng pc lăng [14] Vì thế, 1,0% 2,0% Với 2,0% thạch cao bổ o thạch cao bão hòa 25 C Mặc dù loại xi măng có hàm lượng SO3 sung,các hàmtỷlượng xi măng lệ w/cSOvà liều lượng phụ gia siêu dẻo Thời gian (min) Thời gian (min) HìnhHình 2: Độ sụt sụt rútrút gọn hydrathóa hóa lệ gia phụsiêu giadẻo siêu dẻonhau khác 2: Độ gọnsosovới vớithời thời gian gian hydrat tạitại cáccác tỷ lệtỷphụ khác THÔNG TIN KHOA HỌC KỸ THUẬT XI MĂNG SỐ 2/2016 C6 (không tương thích) thấp nhiều so với loại xi măng C2, C3 C4 (tương thích) Do đó, hàm lượng kiềm xi măng tham số quan trọng ảnh hưởng đến tương thích xi THÔNG TIN KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ Thời gian (min) Đối chứng Bh Bão hòa Thời gian (min) Độ chảy tỏa (cm2) Đối chứng Độ chảy tỏa (cm2) Độ chảy tỏa (cm2) măng với phụ gia siêu dẻo định Thời gian (min) Hình 3:Hình Ảnh hưởng việc bổ sung canxi sulfatcanxi đến độsulfat sụt rútđến gọnđộcủa xi măng với hồ tỷ lệxiw/c = 0,35 % phụ gia siêu 3: Ảnhcủa hưởng việc bổ sung sụthồrút gọn măng với tỷ 1,0 lệ w/c = 0,35 dẻo PNS.1,0 Xi măng C1, có bổ sung thạch cao (hình bên trái); xi măng C1 bổ sung dung dịch canxi sulfat (hình giữa); xi măng % phụ gia siêu dẻo PNS Xi măng C1, có bổ sung thạch cao (hình bên trái); xi măng C1 bổ sung dung C6,ởbổgiữa); sung hemihydrat (hình bên phải) (Ref: mẫu(hình đối chứng) dịch canxi sulfat (hình xi măng C6, bổ sung hemihydrat bên phải) (Tham khảo: mẫu đối chứng) tổng kiềm tương tự nhau, lượng áp suất nitơ khoảng 60 psi (0,4 MPa) xác định từ tổng hàm kiềm hịa tan dễ dàng Dung dịch lọc bị axit lượng kiềm phân tích thành SOpha kiềm măng có thểHình có 4mặt dạng phần xi măng choởthấy rõ kiềm ràng hóa lỗngclanhke, đến 1: 150 vớitrong 5% xi khác Tùy thuộc vào hàm lượng HCl Các kết trình bày khơng có mối tương quan Hàm lượng hịa tan của4), và/hoặc dạng sulfat kép, bị giữ lại khoáng C3A C2S Tỷ lệ SO4 K2SO sulfat (Na2kiềm Bảng minh họa tốc độ hòa tan nhanh rút hàm lượng kiềm xi măng sử dụng thí nghiệm hịatrong tan vài phút đầuclanhke tiên củachứa chóng chất kiềmlượng kiềm loại lưu huỳnh tổng lượng kiềmcủa xáccác định hàm sulfat clanhke Khi xác định cách sử dụng xi măng, nồng độ kiềm trình hydrat hóa tổng hàm lượng phươnglượng pháp SO cặp3tương plasmađối cảm lớn,ứng phần kểđược chất kiềm vào phút kiềmtrong đượcvòng đưa bởivài phân tíchTrong hóa tối đađáng thu phút saudung dịch Các phép đo thực trộn Các kết cho thấy học xi măng clanhke có(pore hàm solution) lượng thấp dung dịch lọc củaSO3, Na2O K2O ưu tiên kết hợp vào pha C3A, vào pha loại xi măng tương thích (C2, C3 Để xác định vai trị kiềm hồ xi ​​măng 0,35) khơng có phụ =clanhke xi măng pcC4) lăng [14] Vì lượng thế, mặc cáckiềm loại xi măng có hàm lượng SOchất C2S (w/c tổng chứa hàm dù chất hịa tan việc kiểm sốt tổn thất gia siêu dẻo thời điểm 2, 5, 15 hòa tan cao nhiều so với tương nhau, khác độ thể chảy,rấtnatri sulfat thuộc cấp độ phân 30 phútkiềm sau trộn.tựCác dung dịch lượng kiềm hịa tan dễ dàng có loại khơng tương thích (C1, C5, C6) tích thêm vào nước trộn để có lọc chiết xuất thiết bị lọc Tất nhiên, lượng chất kiềm dễ thể thu hàm lượng kiềm áp lực qua màng lọc 0,45 µm với dàng hịa tan vài phút hòa tan khác Na2Otđ hòa tan, % Hình trình bày kết độ sụt rút gọn theo thời gian hydrat hóa hồ chế tạo xi măng thấp kiềm (tương ứng C1, C5 C6), số lượng natri sulfat khác bổ sung vào Kết tổn thất độ sụt lần khác liên tục giảm lượng Na2SO4 bổ sung tăng lên Khi lượng Na2SO4 bổ sung tăng lên 0,48% cho xi măng C1 0,80% dùng cho xi măng C5 C6, độ chảy tỏa độ sụt rút gọn 200 cm2 thời điểm 60 phút, tổn thất độ sụt bị ức chế hoàn toàn Với xi măng cao kiềm (C2, C3 C4), việc bổ sung Na2SO4 làm Tổng Na2Otđ, % giảm độ chảy ban đầu gia tăng tổn nh 4: Mối quan hệ hàm lượng kiểm hòa tan xi măng xác định vài phút củanhư thể Hình thất đầu độ sụt, Hình 4: Mối quan hệ hàm lượng kiểm hòa tan xi măng xác định ứng trình hydrat hóavàivàphút hàmđầu lượng kiềmtrình tổnghydrat cộng hóa phầnkiềm củatổng xi măng cương đenngược đặc biệt đáng thành hàm lượng cộng (hình kim Hiệu ý bổ sung Na2SO4 mức 1,0% cho kếtthành phần nghiên cứu này, hình vng trắng kết từ tham khảo tài liệu [8]) xi măng (hình kim cương đen kết nghiên cứu này, hình C2 0,4% cho C3 C4 vuông trắng kết từ tham khảo tài liệu [8]) Hàm lượng kiềm hòa tan xi măng sử dụng thí nghiệm xác định SỐ 2/2016 THÔNG TIN KHOA HỌC KỸ THUẬT XI MĂNG sử dụng phương pháp cặp plasma cảm ứng Các phép đo thực dung dịch pore solution) hồ xi măng (w/c = 0,35) phụ gia siêu dẻo thời điểm 2, 5, 15 30 ThờiHỌC gian- (min) THÔNG TIN KHOA CÔNG NGHỆ Thời gian (min) Thời gian (min) Độ chảy tỏa (cm2) Độ chảy tỏa (cm2) Độ chảy tỏa (cm2) Hình 5: Ảnh hưởng bổ sung Natri sulfat đến độ sụt rút gọn hồ xi măng với tỷ lệ w/c = 0,35 xi măng thấp kiềm (C1, C5 C6) (Ref: mẫu đối chứng) Hình trình bày kết độ sụt rút gọn theo thời gian hydrat hóa hồ chế tạo xi măng thấp kiềm (tương ứng C1, C5 C6), số lượng natri sulfat khác bổ sung vào Kết tổn thất độ sụt lần khác liên tục giảm lượng Na2SO4 bổ sung tăng lên Khi lượng Na2SO4 bổ sung tăng lên 0,48% cho xi măng C1 0,80% dùng cho xi măng C5 C6, độ chảy tỏa độ sụt rút gọn 200 cm2 thời điểm 60 phút, Độ chảy tỏa (cm2) Độ chảy tỏa (cm2) Độ chảy tỏa (cm2) tổn thất độ sụt bị ức chế hoàn toàn Với xi măng cao kiềm (C2, C3 C4), việc bổ sung Na2SO4 làm Thời gian (min) Thời gian (min) Thời gian (min) giảm độ chảy ban đầu gia tăng tổn thất độ sụt, thể Hình Hiệu ứng ngược đặc Hìnhđáng 5: Ảnh bổ sungNaNatri sulfat đến1.0% độ sụtcho rút C2 gọn của0,4% hồ xi cho măngC3vớivàtỷC4 lệ w/c = 0,35 xi măng biệt chúhưởng ý khicủa bổcủa sung 2SO4 mức Hình 5: Ảnh hưởng bổ sung sulfat độ sụt rútmẫu gọnđối hồ xi măng với tỷ lệ w/c = 0,35 thấpNatri kiềm (C1, C5đến C6) (Ref: chứng) xi măng thấp kiềm (C1, C5 C6) (Ref: mẫu đối chứng) Hình trình bày kết độ sụt rút gọn theo thời gian hydrat hóa hồ chế tạo xi măng thấp kiềm (tương ứng C1, C5 C6), số lượng natri sulfat khác bổ sung vào Kết tổn thất độ sụt lần khác liên tục giảm lượng Na2SO4 bổ sung tăng lên Khi lượng Na2SO4 bổ sung tăng lên 0,48% cho xi măng C1 0,80% dùng cho xi măng C5 C6, độ chảy tỏa độ sụt rút gọn 200 cm2 thời điểm 60 phút, Thời gian (min) Thời gian (min) Thời gian (min) tổn thất độ sụt bị ức chế hoàn toàn Với xi măng cao kiềm (C2, C3 C4), việc bổ sung Na2SO4 làm Hình 6:chảy Ảnh ban hưởngđầu củavà Nagia SO4tăng bổ sung đến độđộ sụt sụt, rút gọn hồhiện xi măng với tỷ lệ w/c6.=Hiệu 0,35 măng đặc giảm tổn thất Hình ứngxixingược Hìnhđộ 6: Ảnh hưởng Na sung đến độ sụt rút gọn củathể hồ xi măng với tỷ lệ w/c = 0,35 măng 2SO4 bổ có hàm lượng kiềm cao (C2, C3 C4), (Ref: mẫu đối chứng) có hàm lượng kiềm cao (C2, C3 C4), (Ref: mẫu đối chứng) biệt đáng ý bổ sung Na2SO4 mức 1.0% cho C2 0,4% cho C3 C4 ĐộĐộchảy chảytỏatỏa(cm (cm) 2) tỏa(cm (cm)) ĐĐộ ộ cchảy hảy tỏa độ sụt thời điểm 60 phút, thể Hình Do đó, đường cong Hình cho thấy 22 Độ chảy chảy tỏa tỏa (cm (cm22)) Độ Ngay xi măng thấp kiềm (C1, C5, C6), bổ sung Na2SO4 mức làm tăng tổn thất có lượng kiềm sulfat hòa tan tối ưu độ chảy ban đầu tổn thất độ chảy Thời gian (min) Thời gian (min) Thời gian (min) Độ chảy tỏa (cm2) Độ chảy tỏa (cm2) Hình 7: 7: Ảnh SO4bổ bổsung sungđến đến xi măng ców/c tỷ lệ w/c = 0,35 tổntổn thấtthất độ độ sụt sụt của hồ xihồ măng có tỷ lệ = 0,35 Hình Ảnhhưởng hưởngcủa Na Na22SO Hình 6: Ảnh hưởng Na2SO4 bổ sung đến độ sụt rút gọn hồ xi măng với tỷ lệ w/c = 0,35 xi măng có hàm lượng kiềm cao (C2, C3 C4), (Ref: mẫu đối chứng) Để xác định hàm lượng kiềm hồ xi măng C1 C6 có chứa Ngay xi măng thấp kiềm 60 min, 1,0% Na-PNS rút gọn 0,6% Na-PNS tối ưu, chất kiềm hịa tanĐộ cósụt (C1, C5, Độ C6),sụt bổ rút sunggọn Na2SO 1,0%tại phụ60 giamin, siêu dẻo Hình bên phải mức làm tăng tổn thất độ sụt thời clanhke kiềm hòa tan thêm trình bày kết hồ xi măng C2 Ngay xi măng thấp kiềm (C1, C5, C6), bổ sung Na2SO4 mức làm tăng tổn thất điểm 60 phút, thể Hình vào hỗn hợp xi măng phải đến C5 chứa 0,6% phụ gia siêu dẻo tính Các giá trị độ sụt rút gọn Từ đường cong Hình Hình có Do độ đó, sụt đường thờicong điểm 60 Hình phút,7 thểđến Hình Do đó, đường cong cho8,thấy cho thấy có lượng kiềm sulfat hịa thời điểm 60 phút thể mối thể kết rút luận sau đây: kiềmban sulfat tối ưu đốisovới chảy banlượng đầu tổn thất độ chảy tương quan vớiđộtổng hàm tan tốicó ưumột đối lượng với độ chảy đầuhịa tan - Có hàm lượng kiềm hịa kiềm hịa tan tính quy đổi thành Na2Otđ tổn thất độ chảy tan tối ưu độ chảy tổn thất hòa tan Hình bên trái biểu thị kết THƠNG TIN KHOA HỌC KỸ THUẬT XI MĂNG SỐ 2/2016 THÔNG TIN KHOA HỌC - CƠNG NGHỆ Hình 7: Ảnh hưởng Na2SO4 bổ sung đến tổn thất độ sụt hồ xi măng có tỷ lệ w/c = 0,35 Độ sụt rút gọn 60 min, 0,6% Na-PNS Độ chảy tỏa (cm2) Độ chảy tỏa (cm2) Độ sụt rút gọn 60 min, 1,0% Na-PNS - Thêm Na2SO4 cải thiện đáng kể độ chảy xi măng so với hàm lượng kiềm hịa tan lượng tối ưu, giảm nhẹ độ chảy xi măng có kiềm hòa tan cao hàm lượng tối ưu Do đó, có tồn kiềm hịa tan thích hợp dung dịch theo thời gian Trong vài phút sau trộn quan trọng đảm bảo khả tương thích xi măng/phụ gia siêu dẻo Nói cách khác, Na2Otđ, % Na2Otđ, % kiềm hịa tan mức trung bình dung dịch vài phút hydrat hóa có nhiều khả Hình 8: Mối quan sụt rúttương gọn vàthích hàm lượng kiềm hòa tan để kết hợp xi măng/phụ gia hệ siêu dẻođộtkhơng kiềm tan q mức Hình 8: Mối quan hệ đột sụt rút gọn hàm lượng kiềm hòa tan - Hàm lượng kiềm tối ưu không phụ thuộc vào liều lượng phụ gia siêu dẻo loại xi măng Độ sụt (mm) Độ sụt (mm) độ chảy, xác định 0,4-0,5% xi măng/phụ gia siêu dẻo không tương giảm đáng kể tổn thất độ sụt bê Để xáclượng địnhsiêu hàmthích lượng kiềm tốihịa ưu,nghiệm chấtq kiềm hịa tan cótơng trongtính clanhke kiềm tan Na2Otđ kiềm tan mức hịaxitan Tạivà hàm kiềm cao, cáchịa thí nghiệm măng phụ gia dẻo sử dụng thí hòa tan tối ưuđược này, thêm độ chảy đầuhỗn hợp xi măng phải tính đến Các giá trịđược tiến bê điểm tông sử vàoban độ sụt rúthành gọn thời 60 dụng xi - Hàm lượng kiềm tối ưu - Các hàmđộlượng kiềm hòa tan thơng số kiểm sốtC1độvàchảy tổn tối đa tổn thất chảy tối thiểu măng C2 Các hỗnthất hợp độ có tỷ phụvớithuộc lượng phút thể mối tươngkhông quan so tổng vào hàm liều lượng kiềmphụ hịa tanlệtính quy đổi thành Na 2Otđ hòa w/c 0,30 bao gồm 470 kg/m3 xi hồ4 xicảimăng chứa phụ gia dẻo siêuvàdẻo măng có hàm lượng kiềm 3hịa tan tối ưu, gia siêu loại Trong xi măngxiđối với - chảy Thêmtrong Na2SO thiệncóđáng măng, 810 kg/m cát 1050 kg/m3 cốt tan Hình bên trái biểu thị kết hồ xi măng C1 C6 có chứa 1,0% phụ gia siêu dẻo Hình kể độ chảy xi măng so với hàm xi măng phụ gia siêu dẻo sử dụng hàm lượng C3A thực tế không ảnh hưởng đến tổn thất độ chảy liệu gia thô.siêu Cácdẻo liềuTừlượng phụ gia siêu bên trìnhlượng bày kết hồ măng C2 đến C5 chứa 0,6% phụ đường thí xi nghiệm lượng kiềm hịa tanphải tốiquảtrong dẻo điều chỉnh để đạt ưu, giảm nhẹ độHình chảy đối cong có với thể kết rút đượchàm luậnlượng sau đây: 3.4.khiXác nhận bê8,tơng - Các kiềm hịa tan độ sụt khơng đổi 220 ± 20 mm sau xi măng có kiềm hịa tan cao hàm thơng số kiểm trộn Đối với xi măng C1 1,0% lượng tối ưu.- Để Do đó, hàm có tồn kiềm Có lượng kiềm hịa tanđộ tốisulfat ưu chảy tổntrong thất độ chảy, xác 0,4xác nhận việc bổ sung kiềm vào măng thấp kiềm cóphụ thểgia giảm kểđịnh tổnthêm thất độ nước soát chảy tổnxiđộ thất độ chảy siêuđáng dẻo vào hịa tan thích hợp dung dịch theo hồ xi măng có chứa phụ gia siêu dẻo Tại hàm lượng kiềm hòa tan tối ưu này, độ chảy trộn, ban đầu làkhi tối xiđamăng tổnC2thất Na2Otính tđ hòa tan cao, chỉđộ cần 0,8% sụt Trong của0,5% bêvài tơng thời gian phút đầunăng tiên sau thí nghiệm tiến hành bê tông sử dụng xi măng C1 Trong xi măng có hàm lượng kiềm hòa phụ gia siêu dẻo chảy làhợp tối thiểu trộnC2 quan trọng đốicó vớitỷđảm Các hỗn lệ w/ctan 0,30 vàhàm bao lượng gồm 470 xi măng, 810 kg/m3 cát 1050 kg/m3 tối ưu, C3Akg/m thực tế bảo khả tương thích xi măng/ Tổn thất độ sụt so sánh ảnh hưởng đến tổn thất độ chảy liệu thô Các liều lượng phụ không gia siêu dẻo điều chỉnh để đạttrong Hình độ sụt9A, khơng 220thấy xi phụ giacốt siêu dẻo Nói cách khác, kiềm trongđổi đólàcho XácC1 nhận bê hịa tan± ở20mức bình dung măng C1 vào bị độtrộn, sụt nhanh mmtrung sau trộn Đối với xi3.4 măng 1,0% phụtơng gia siêu dẻo thêm nước 30 dịch vài phút hydrat phút, xi măng C2 thực tế Để xác nhận việc bổ sung kiềm xi măng C2 cần 0,8% phụ gia siêu dẻo hóa có nhiều khả để kết hợp sulfat vào xi măng thấp 10 kiềm khơng độ sụt sau 90 phút Bổ Thời gian (min) Thời gian (min) Hình 9: Độ sụt bê tông xi măng C1 C2 với tỷ lệ w/c = 0,35 (A) khơng bổ sung Na2SO4 (B) có bổ sung Hình 9: Độ sụt bê tơng xi măng C1 C2 với tỷ lệ w/c = 0,35 (A) khơng bổ sung Na2SO4 (B) có bổ Na2SO4 vào xi măng C1 (Ref: mẫu đối chứng) sung Na2SO4 vào xi măng C1 (Ref: mẫu đối chứng) SỐ 2/2016 THÔNG TIN KHOA HỌC KỸ THUẬT XI MĂNG Tổn thất độ sụt so sánh Hình 9A, cho thấy xi măng C1 bị độ sụt nhanh 30 phút, xi măng C2 thực tế không độ sụt sau 90 phút Bổ sung 0,2% Na2SO4 vào THÔNG TIN KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ Bảng 4: Cường độ nén bê tông chế tạo từ xi măng C1, với tỷ lệ w/c = 0,30 1,0 % Na-PNS 24h ngày 28 ngày 91 ngày Không bổ sung Na2SO4 41,3 69,7 77,8 85,9 Bổ sung 0,2% Na2SO4 41,6 72,5 80,6 86,8 sung 0,2% Na2SO4 vào xi măng C1 làm giảm đáng kể tổn thất độ sụt sau thời gian 90 phút, thể Hình 9B Hơn nữa, việc bổ sung Na2SO4 vào hỗn hợp chí cịn ảnh hưởng tích cực đến cường độ nén bê tơng, trình bày Bảng 4 Kết luận Tầm quan trọng kiềm hịa tan để đảm bảo khả tương thích xi măng với phụ gia siêu dẻo PNS thiết lập Hàm lượng kiềm hòa tan xác định vài phút hydrat hóa dung dịch chiết xuất từ hồ xi măng với tỷ lệ w/c = 0,35 Tồn hàm lượng kiềm hòa tan tối ưu độ chảy tổn thất độ chảy, xác định Na2Otđ 0,4 - 0,5% Với hàm lượng kiềm tối ưu này, độ chảy ban đầu tối đa tổn thất độ chảy tối thiểu Hàm lượng kiềm hòa tan tối ưu không phụ thuộc vào liều lượng phụ gia siêu dẻo thành phần xi măng Xi măng với hàm lượng kiềm hịa tan lượng tối ưu cho thấy gia tăng đáng kể độ chảy Na2SO4 thêm vào Xi măng với hàm lượng kiềm hòa tan cao lượng tối ưu cho thấy giảm nhẹ độ chảy bổ sung Na2SO4 Vì vậy, đủ hàm lượng kiềm hòa tan dung dịch vài phút sau trộn điều quan trọng hàng đầu để đảm bảo tương thích xi măng/phụ gia siêu dẻo Nói cách khác, khơng có nguồn cung cấp đầy đủ kiềm hoà tan dung dịch, kết hợp xi măng/ phụ gia siêu dẻo khơng tương thích tính lưu biến hồ xi măng có chứa phụ gia siêu dẻo Trong xi măng với lượng kiềm hịa tan tối ưu, hàm lượng khống C3A thực tế khơng có ảnh hưởng đến tổn thất độ chảy Bổ sung Na2SO4 để tối ưu hóa hàm lượng kiềm hòa tan cặp xi măng/phụ gia siêu dẻo khơng tương thích đơn giản hiệu việc kiểm soát tổn thất độ sụt bê tông sử dụng phụ gia siêu dẻo mà không ảnh hưởng tiêu cực đến cường độ nén ban đầu cuối Cơ chế tác động chất kiềm hòa tan đến độ chảy ban đầu tổn thất độ chảy hồ xi măng bê tông dẻo hóa nghiên cứu kết sớm công bố Tài liệu tham khảo [1] H.T Huynh, Bull Liaison LCPC 206, Réf 4053, 63–73 (1996) [2] A.M Paillère, R Alègre, R Ranc, M Buil, Bull Liaison LCPC 136, 105–108 (1985) [3] F Basile, S Biagini, G Ferrari, Hàm lượng kiềm hịa tan thơng số để kiểm sốt độ chảy tổn thất độ chảy 10 Cem Concr Res 17 (1987) 715–722 THÔNG TIN KHOA HỌC KỸ THUẬT XI MĂNG SỐ 2/2016 [4] V.H Dodson, T.D Hayden, Cem Concr Res 11 (1989) 52–56 [5] V.H Dodson, Concrete Admixture Van Nostrand Reinhold, New York, NY, 1990 [6] R Ranc, Cim Bétons Plâtres Chaux 782 (1990) 19–21 [7] C Jolicoeur, M.A Simard, P.C Aïtcin, M Baalbaki, 4th Semiannual Meeting of the Network of Centres of Excellence on High-Performance Concrete, Toronto, 9–27 (1992) [8] T Nawa, H Eguchi, Y Fukaya, 3rd International Conference on Superplasticizers, Ottawa, SP11921 (1989) [9] I Jawed, J Skalny, Cem Concr Res (1978) 37–52 [10] M Rollet, C Levy, R Cavailles, 9th International Congress on the Chemistry of ement, New Delhi, V, 115–121 (1992) [11] E Hanna, Master’s Thesis, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, 1992 [12] P.-C Aïtcin, HighPerformance Concrete E & FN Spon (Routledge), London/New York, 1998 [13] A Tagnit-Hamou, M Baalbaki, and P.-C Aïtcin, 9th International Congress on the Chemistry of Cement, New Delhi, V, 21–25 (1992) [14] I Jawed, J Skalny, Cem Concr Res (1977) 719–730 ■ ... 219 219 219 85 86 87 88 89 84 85 86 87 89 1030 1040 1048 1060 1080 5 7-6 7 5 8-6 8 6 2-6 9 6 3-7 1 6 4-7 5 7 5-8 6 7 6-8 7 7 9-8 8 8 0-9 2 8 1-9 2 3,6 3,6 3,8 3,1 3,4 3,7 3,8 3,9 4,3 4,6 1020 1032 1044 1056 1068... đến xi măng, phụ gia siêu dẻo, tương tác chúng, cụ thể là: - Thành phần hóa học thành phần pha xi măng, đặc biệt C3A hàm lượng kiềm; - Độ mịn xi măng; - Hàm lượng loại canxi sulfat xi măng; - Tính... Trong xi măngxiđối với - chảy Thêmtrong Na 2SO thiệncóđáng măng, 810 kg/m cát 1050 kg/m3 cốt tan Hình bên trái biểu thị kết hồ xi măng C1 C6 có chứa 1,0% phụ gia siêu dẻo Hình kể độ chảy xi măng so