kl hong tuong vy 082159h

TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG ® KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG XI MĂNG CHỊU AXIT KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Cơng Nghệ Hố Học Chun ngành: Vật Liệu Vơ Cơ Mã số: 52520301 SVTH: HỒNG TƯỜNG VY MSSV: 082159H GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN TP HỒ CHÍ MINH - 2012 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Trí Ln tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian làm khoá luận Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô khoa Khoa Học Ứng Dụng trường Đại Học Tôn Đức Thắng tận tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến kinh nghiệm quý báu cho em suốt trình học tập trình thực đề tài nghiên cứu Em xin cảm ơn q Thầy, Cơ phịng thí nghiệm Hố vơ cơ, Hố đại cương hướng dẫn tạo nhiều điều kiện tốt để giúp em hồn thành khố luận Xin chân thành cảm ơn bạn lớp Cơng nghệ hố học 08HH1D hỗ trợ, giúp đỡ suốt thời gian học tập thời gian thực đề tài Trong khoá luận chắn khơng thể tránh khỏi sai sót, em mong nhận góp ý q Thầy Cơ Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Hồng Tường Vy KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU PHẦN TỔNG QUAN 10 Chất kết dính vơ 10 1.1 Khái niệm 10 1.2 Phân loại 10 Xi măng Portland 11 2.1 Khái niệm 11 2.2 Lý thuyết rắn xi măng 14 2.3 Tính chất xi măng Portland 17 2.4 Sử dụng bảo quản 25 Xi măng chịu axit 26 3.1 Sơ lược xi măng chịu axit 26 3.2 Các tính chất xi măng chịu axit 27 3.3 Ứng dụng xi măng chịu axit 28 PHẦN THỰC NGHIỆM 29 Mục tiêu, đề xuất , phương pháp nghiên cứu 29 1.1 Mục tiêu nghiên cứu 29 1.2 Đề xuất nghiên cứu 29 1.3 Phương pháp nghiên cứu 29 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu hoá chất 29 2.1 Dụng cụ thí nghiệm 29 2.3 Nguyên liệu - Hoá chất 30 Thực nghiệm 30 3.1 Thăm dò chế tạo xi măng chịu axit 30 SVTH: HỒNG TƯỜNG VY KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN 3.2 Khảo sát đánh giá chất lượng xi măng chịu axit 33 Kết 35 4.1 Kết khảo sát độ hút nước xi măng chịu axit 35 4.2 Kết khảo sát độ bền axit xi măng chịu axit trước nồng độ axit khác ngày 36 4.3 Kết khảo sát độ bền axit xi măng chịu axit HCl 2M H2SO4 2M ngâm khoảng thời gian giờ, giờ, ngày, tuần 43 4.4 Kết khảo sát cường độ chịu nén xi măng chịu axit 52 PHẦN KẾT LUẬN VÀ BÀN LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 55 SVTH: HỒNG TƯỜNG VY KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN DANH MỤC BẢNG Bảng 1- Tình hình sản xuất tiêu thụ ximăng Việt Nam từ trước đến Bảng 2- Nhu cầu tiêu thụ xi măng nước ta, sản lượng dự kiến đến năm 2020 Bảng 3- Các tiêu lý chủ yếu xi măng Portland quy định TCVN 2682-1999 Bảng 4- Thành phần phối liệu xi măng chịu axit Bảng 5- Kết khảo sát độ hút nước xi măng chịu axit Bảng 6- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit ngâm HCl 1M ngày Bảng 7- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit ngâm HCl 2M ngày Bảng 8- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit ngâm HCl đậm đặc ngày Bảng 9- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit ngâm H2SO4 1M ngày Bảng 10- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit ngâm H2SO4 2M ngày Bảng 11- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit ngâm H2SO4 đậm đặc ngày Bảng 12- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit HCl 2M ngâm khoảng thời gian Bảng 13- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit HCl 2M ngâm khoảng thời gian Bảng 14- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit HCl 2M ngâm khoảng thời gian tuần SVTH: HỒNG TƯỜNG VY KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN Bảng 15- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit H2SO4 2M ngâm khoảng thời gian Bảng 16- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit H2SO4 2M ngâm khoảng thời gian Bảng 17- Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit H2SO4 2M ngâm khoảng thời gian tuần Bảng 18- Kết khảo sát cường độ mẫu xi măng chịu axit SVTH: HỒNG TƯỜNG VY KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1- Sự tăng cường độ khống Clinke Hình 2- Các mẫu xi măng chịu axit chế tạo Hình 3- Sơ đồ qui trình cơng nghệ chế tạo xi măng chịu axit Hình 4- Các mẫu xi măng chịu axit sau ngâm vào HCl đậm đặc ngày Hình 5- Các mẫu xi măng chịu axit ngâm vào H2SO4 đậm đặc ngày Hình 6- Các mẫu xi măng chịu axit dùng để đo cường độ chịu nén Đồ thị 1- Đồ thị biểu diễn độ hút nước mẫu xi măng chịu axit Đồ thị 2- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm HCl 1M ngày Đồ thị 3- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm HCl 2M ngày Đồ thị 4- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm HCl đậm đặc ngày Đồ thị 5- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 1M ngày Đồ thị 6- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 2M ngày Đồ thị 7- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 đậm đặc ngày Đồ thị 8- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm HCl 2M Đồ thị 9- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm HCl 2M SVTH: HỒNG TƯỜNG VY KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN Đồ thị 10- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm HCl 2M tuần Đồ thị 11- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 2M Đồ thị 12- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 2M Đồ thị 13- Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 2M 1tuần SVTH: HỒNG TƯỜNG VY KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN MỞ ĐẦU Xi măng vật liệu thông dụng ngành cơng nghiệp xây dựng Xi măng có mặt đời sống người hàng nghìn năm qua người sử dụng hầu hết cơng trình xây dựng Theo dự đốn xi măng chất kết dính chủ lực kỷ tới Tuy nhiên, thực tế xây dựng, cấu trúc bê tông hay đá xi măng thường bị ăn mòn tác nhân xâm thực môi trường xung quanh, đặc biệt tác nhân gây ăn mòn nước, axit Q trình ăn mịn xảy tương đối chậm, sau hàng tháng, hàng năm, hay hàng chục năm sau, làm cho khả chịu lực cơng trình giảm nhiều, bị phá huỷ hồn tồn Trước tình hình việc chế tạo loại xi măng chống ăn mịn có vai trị quan trọng cấp bách Chính chúng tơi chọn đề tài “Khảo sát đánh giá chất lượng xi măng chịu axit” để làm khoá luận tốt nghiệp Trong đề tài sử dụng vật liệu kết dính vơ thơng dụng xi măng Portland, thuỷ tinh lỏng, Na2SiF6 phối trộn với cát thạch anh để tạo xi măng chịu axit từ khảo sát đánh giá chất lượng sản phẩm tạo thành SVTH: HỒNG TƯỜNG VY KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN PHẦN TỔNG QUAN Chất kết dính vơ [1] 1.1 Khái niệm - Chất kết dính vơ loại vật liệu thường dạng bột, nhào trộn với nước dung mơi khác tạo thành loại hồ dẻo, tác dụng q trình hóa lý tự rắn chuyển sang trạng thái đá Do khả chất kết dính vơ mà người ta sử dụng chúng để gắn loại vật liệu rời rạc (cát, đá, sỏi) thành khối đồng công nghệ chế tạo bê tông, vữa xây dựng, gạch silicat, vật liệu đá nhân tạo không nung - Có loại chất kết dính vơ khơng tồn dạng bột vôi cục, thủy tinh lỏng Có loại nhào trộn với nước q trình rắn xảy chậm chất kết dính magie, trộn với dung dịch MgCl2 MgSO4 trình rắn xảy nhanh, cường độ chịu lực cao 1.2 Phân loại - Căn vào mơi trường rắn chắc, chất kết dính vơ chia làm loại: chất kết dính rắn khơng khí, chất kết dính rắn nước chất kết dính rắn Ơtơcla 1.2.1 Chất kết dính vơ rắn khơng khí - Chất kết dính vơ rắn khơng khí loại chất kết dính rắn giữ cường độ lâu dài mơi trường khơng khí - Ví dụ: Vơi, thạch cao, thủy tinh lỏng, chất kết dính magie - Theo thành phần hoá học chúng chia thành nhóm:  Vơi rắn (thành phần chủ yếu CaO);  Chất kết dính magie (thành phần chủ yếu MgO);  Chất kết dính thạch cao (thành phần chủ yếu CaSO4)  Thuỷ tinh lỏng silicat natri kali (Na2O.nSiO2 K2O.mSiO2) dạng lỏng… SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 10 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP - GVHD: TS TRẦN TRÍ LN Mẫu IV: kích thước sau ngâm axit lớn so với ban đầu (%) 120 100 80 Độ ăn mòn (%) 60 Độ phân rã (%) 40 20 0 (mẫu) Đồ thị Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 đậm đặc ngày Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng III có khả chịu ăn mòn cao nhất, mẫu xi măng II có khả chịu ăn mịn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng IV bị phân rã nhất, mẫu xi măng III bị phân rã hồn tồn Hình Các mẫu xi măng chịu axit ngâm vào H2SO4 đậm đặc ngày  Nhận xét: tăng nồng độ axit đến độ đậm đặc thì: + Đối với HCl: - Mẫu I: có độ ăn mịn giảm, độ phân rã khơng ổn định - Mẫu II: có độ ăn mịn tăng, độ phân rã khơng ổn định SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 42 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN - Mẫu III: có độ ăn mịn tăng, độ phân rã giảm - Mẫu IV: có độ ăn mịn giảm, độ phân rã giảm  Mẫu xi măng IV có khả chịu ăn mịn axit tốt bị phân rã so với mẫu xi măng lại + Đối với H2SO4: - Mẫu I: có độ ăn mịn tăng, độ phân rã tăng - Mẫu II: có độ ăn mịn khơng ổn định, độ phân rã tăng - Mẫu III: có độ ăn mịn khơng ổn định, độ phân rã tăng - Mẫu IV: có độ ăn mịn tăng, độ phân rã khơng ổn định  Mẫu xi măng IV có độ ăn mịn độ phân rã tăng có khả chịu ăn mịn axit tốt bị phân rã so với mẫu xi măng lại 4.3 Kết khảo sát độ bền axit xi măng chịu axit HCl 2M H2SO4 2M ngâm khoảng thời gian giờ, giờ, ngày, tuần  HCl 2M  Khối lượng m (g) Kích thước Đường kính D (cm) Kết Chiều cao h (cm) Phần Mẫu Trước Sau khi ∆ m khối Trước Sau lại Trước Sau ngâm ngâm khi ∆ D khi ngâm ngâm ngâm ngâm ∆h Độ ăn Độ mòn phân rã (%) (%) I 19,40 19,25 0,15 16,81 3,699 3,548 0,151 1,471 1,350 0,121 0,773 12,577 II 18,78 17,86 0,92 16,51 3,723 3,500 0,223 1,496 1,485 0,011 4,899 7,190 III 19,99 19,79 0,20 19,43 3,743 3,739 0,004 1,219 1,374 -0,155 1,001 1,801 IV 17,37 17,35 0,02 17,34 3,347 3,390 -0,040 1,333 1,335 -0,002 0,115 0,058 Bảng 12 Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit HCl 2M ngâm khoảng thời gian Kết cảm quan nhận được: - Mẫu I: bị rã nhiều SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 43 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN - Mẫu II: bị rã nhiều bề mặt - Mẫu III, IV: kích thước sau ngâm axit lớn so với ban đầu (%) 14 12 10 Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) 0 (mẫu) Đồ thị Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm HCl 2M Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng IV có khả chịu ăn mịn cao nhất, mẫu xi măng II có khả chịu ăn mòn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng I bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã  Khối lượng m (g) Mẫu Trước Sau khi ngâm ngâm Kích thước Đường kính D Phần (cm) khối ∆ m Trước Sau khi ∆ D lại ngâm ngâm Kết Chiều cao h (cm) Trước Sau khi ngâm ngâm ∆h Độ ăn Độ mòn phân rã (%) (%) I 21,52 21,33 0,19 20,25 3,719 3,580 0,139 1,613 1,571 0,042 0,883 5,019 II 20,36 19,09 1,27 17,82 3,719 3,555 0,164 1,564 1,454 0,110 6,238 6,238 III 17,50 17,32 0,18 16,79 3,757 3,745 0,012 1,243 1,219 0,024 1,029 3,029 IV 17,59 17,55 0,04 17,53 3,347 3,337 0,010 1,391 1,402 -0,011 0,227 0,114 Bảng 13 Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit HCl 2M ngâm khoảng thời gian SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 44 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN Kết cảm quan nhận được: - Mẫu I, II, III: bị phân rã bề mặt - Mẫu IV: kích thước mẫu sau ngâm axit lớn so với ban đầu (%) Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) 0 (mẫu) Đồ thi Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã mẫu xi măng chịu axit ngâm HCl 2M Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng IV có khả chịu ăn mịn cao nhất, mẫu xi măng II có khả chịu ăn mịn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng II bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã  ngày Khối lượng m (g) Mẫu Trước Kích thước Đường kính D (cm) Kết Chiều cao h (cm) Độ ăn Độ mòn phân (%) rã (%) ngâm Sau Phần ∆ m khối cònTrước Sau Trước Sau lại ngâm khi ∆ D khi ngâm ngâm ngâm ngâm I 20,75 20,53 0,22 17,34 3,756 3,643 0,113 1,473 1,448 0,025 1,060 15,373 II 18,98 18,39 0,59 17,05 3,693 3,650 0,043 1,500 1,463 0,037 3,109 7,060 III 18,60 18,12 0,48 17,83 3,761 3,753 0,008 1,285 1,270 0,015 2,581 1,559 IV 16,57 16,46 0,11 16,37 3,296 3,272 0,024 1,310 1,327 -0,017 0,664 0,543 ∆h Bảng Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit HCl 2M ngâm khoảng thời gian ngày SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 45 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN Kết cảm quan nhận được: - Mẫu I: bị rã nhiều - Mẫu II: bị vỡ vụn phần viền mẫu - Mẫu III: bình thường - Mẫu IV: kích thước mẫu sau ngâm axit lớn so với ban đầu (%) Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) 0 (mẫu) Đồ thị Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm HCl 2M ngày Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng IV có khả chịu ăn mịn cao nhất, mẫu xi măng II có khả chịu ăn mịn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng I bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã  tuần Khối lượng m (g) Mẫu Trước Kích thước Đường kính D (cm) Kết Chiều cao h (cm) Sau Phần Trước Sau khi ∆ m khối Trước Sau lại ∆ D khi khi ngâm ngâm ngâm ngâm ngâm ngâm ∆h Độ ăn Độ mòn phân (%) rã (%) I 19,09 18,34 0,75 16,22 3,672 3,452 0,220 1,437 1,368 0,069 3,929 11,105 II 19,99 19,15 0,84 17,46 3,720 3,483 0,237 1,541 1,537 0,004 4,202 8,454 III 19,96 19,17 0,79 18,56 3,760 3,743 0,017 1,362 1,340 0,022 3,958 3,056 IV 15,00 14,87 0,13 14,76 3,275 3,256 0,019 1,270 1,265 0,005 0,867 0,733 Bảng 14 Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit HCl 2M ngâm khoảng thời gian tuần SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 46 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN Kết cảm quan: - Mẫu I: bị vỡ vụn viền - Mẫu II: bề mặt bị rã mềm, lồi lõm - Mẫu III: bị rã phần bề mặt - Mẫu IV: mẫu bị ố vàng (%) 12 10 Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) 0 (mẫu) Đồ thị 10 Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm HCl 2M tuần Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng IV có khả chịu ăn mòn cao nhất, mẫu xi măng II có khả chịu ăn mịn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng I bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã  H2SO4 2M  Khối lượng m (g) Kích thước Đường kính D (cm) Trước Sau Phần Mẫu khi ∆ m khối Trước Sau khi lại ngâm ngâm ngâm ngâm I II III IV 19,35 17,21 18,53 17,21 18,81 16,90 18,24 17,15 0,54 0,31 0,29 0,06 18,56 16,42 17,92 17,10 3,694 3,623 3,769 3,357 3,648 3,578 3,718 3,353 Kết Chiều cao h (cm) Trước Sau ∆ D khi ngâm ngâm 0,046 0,045 0,051 0,004 1,414 1,518 1,236 1,281 1,438 1,476 1,238 1,274 Độ ăn Độ mòn phân ∆ h (%) rã (%) -0,024 2,791 0,042 1,801 -0,002 1,565 0,007 0,349 1,292 2,789 1,727 0,291 Bảng 15 Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit H2SO4 2M ngâm khoảng thời gian SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 47 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN Kết cảm quan: - Mẫu I: bị mềm, rã bề mặt, kích thước mẫu sau ngâm axit lớn so với ban đầu - Mẫu II: bị mềm, rắn - Mẫu III: bị rã bề mặt, kích thước mẫu sau ngâm axit lớn so với ban đầu - Mẫu IV: bình thường (%) Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) 0 (mẫu) Đồ thị 11 Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 2M Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng IV có khả chịu ăn mòn cao nhất, mẫu xi măng I có khả chịu ăn mịn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng II bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã  Khối lượng m (g) Mẫu Trước Kích thước Đường kính D (cm) Chiều cao h (cm) Sau Phần Trước Sau Trước Sau khi ∆ m khối ∆ D khi khi lại ngâm ngâm ngâm ngâm ngâm ngâm Kết Độ ăn Độ mòn phân ∆h (%) rã (%) I 20,00 19,78 0,22 18,57 3,747 3,031 0,716 1,463 1,468 -0,005 1,100 6,050 II 19,92 19,63 0,29 19,03 3,727 3,678 0,049 1,579 1,570 0,009 1,456 3,012 III 16,62 16,46 0,16 16,06 3,723 3,724 -0,001 1,146 1,138 0,008 0,963 2,407 IV 16,44 16,31 0,13 16,28 3,362 3,356 0,006 1,299 1,307 -0,008 0,791 0,182 Bảng 16 Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit H2SO4 2M ngâm khoảng thời gian SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 48 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN Kết cảm quan: - Mẫu I: bị mềm, rã bề mặt, kích thước mẫu sau ngâm axit lớn so với ban đầu - Mẫu II: bị mềm, rã bề mặt - Mẫu III: bị rã bề mặt, kích thước mẫu sau ngâm axit lớn so với ban đầu - Mẫu IV: kích thước mẫu sau ngâm axit lớn so với ban đầu (%) Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) 0 (mẫu) Đồ thị 12 Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 2M Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng IV có khả chịu ăn mịn cao nhất, mẫu xi măng II có khả chịu ăn mòn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng I bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã  ngày Khối lượng m (g) Mẫu Kích thước Đường kính D (cm) Chiều cao h (cm) Trước Sau Phần khi ∆ m khối Trước Sau lại ngâm ngâm ngâm ngâm Trước Sau ∆D khi ngâm ngâm ∆h Kết Độ ăn Độ mòn phân (%) rã (%) I 18,56 18,28 0,28 17,92 3,683 3,713 -0,030 1,390 1,369 0,021 1,509 1,940 II 18,93 18,16 0,77 17,54 3,706 3,718 -0,012 1,556 1,427 0,129 4,068 3,275 III IV 17,16 17,15 0,01 16,75 3,759 3,706 16,87 16,74 0,13 16,68 3,343 3,315 0,053 1,206 1,172 0,034 0,058 2,331 0,028 1,332 1,375 -0,043 0,771 0,356 Bảng 10 Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit H2SO4 2M ngâm khoảng thời gian ngày SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 49 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN Kết cảm quan nhận được: - Mẫu I, II: bị rã bề mặt, kích thước mẫu sau ngâm axit lớn so với ban đầu - Mẫu III: bị mòn phần bề mặt - Mẫu IV: kích thước sau ngâm axit lớn so với ban đầu (%) Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) 0 (mẫu) -1 Đồ thị Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 2M ngày Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng III có khả chịu ăn mịn cao nhất, mẫu xi măng II có khả chịu ăn mòn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng II bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã  tuần Khối lượng m (g) Kích thước Kết Chiều cao h (cm) Phần Đường kính D (cm) khối Trước Sau Trước Sau khi ∆D ∆h khi lại ngâm ngâm ngâm ngâm Độ Độ ăn phân mòn rã (%) (%) I 18,11 17,88 0,230 17,74 3,696 3,743 -0,047 1,343 1,328 0,015 1,270 0,773 II 18,25 18,05 0,200 17,77 3,719 3,739 -0,020 1,529 1,480 0,049 1,096 1,534 III 19,07 18,89 0,180 18,75 3,748 3,722 0,026 0,994 0,734 IV 15,43 15,33 0,100 15,27 3,382 3,432 -0,050 1,242 1,295 -0,053 0,548 0,389 Mẫu Trước Sau khi ∆ m ngâm ngâm 1,293 1,275 0,018 Bảng 17 Kết khảo sát độ bền xi măng chịu axit H2SO4 2M ngâm khoảng thời gian tuần SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 50 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN Kết cảm quan nhận được: - Mẫu I, II: bị rã nát bề mặt, kích thước sau ngâm axit lớn so với ban đầu - Mẫu III: bị mòn phần bề mặt - Mẫu IV: kích thước mẫu sau ngâm axit lớn so với ban đầu (%) 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 Độ ăn mòn (%) 0.8 Độ phân rã (%) 0.6 0.4 0.2 0.0 (mẫu) Đồ thị 13 Đồ thị biểu diễn độ ăn mòn độ phân rã xi măng chịu axit ngâm H2SO4 2M tuần Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng IV có khả chịu ăn mịn cao nhất, mẫu xi măng I có khả chịu ăn mịn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng II bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã  Nhận xét: tăng thời gian ngâm mẫu axit đến tuần thì: + Đối với HCl: - Mẫu I: có độ ăn mịn tăng, độ phân rã khơng ổn định - Mẫu II: có độ ăn mòn giảm, độ phân rã giảm - Mẫu III: có độ ăn mịn tăng, độ phân rã khơng ổn định - Mẫu IV: có độ ăn mịn tăng, độ phân rã tăng  Mẫu xi măng IV có độ ăn mịn độ phân rã tăng có khả chịu ăn mịn axit tốt bị phân rã so với mẫu xi măng lại + Đối với H2SO4: - Mẫu I: có độ ăn mịn giảm, độ phân rã khơng ổn định SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 51 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN - Mẫu II: có độ ăn mịn giảm, độ phân rã khơng ổn định - Mẫu III: có độ ăn mịn độ phân rã khơng ổn định - Mẫu IV: có độ ăn mịn tăng, độ phân rã tăng  Mẫu xi măng IV có độ ăn mịn độ phân rã tăng có khả chịu ăn mịn axit tốt bị phân rã so với mẫu xi măng lại 4.4 Kết khảo sát cường độ chịu nén xi măng chịu axit Mẫu Cường độ sau ngày (kG/cm2) I 90 II 100 III 85 IV 115 Bảng Kết khảo sát cường độ mẫu xi măng chịu axit Hình Các mẫu xi măng chịu axit dùng để đo cường độ chịu nén Qua kết thực nghiệm cho thấy mẫu xi măng IV có độ chịu nén tốt so với mẫu lại Mẫu xi măng III có độ chịu nén thấp thành phần khơng có xi măng Portland nên khả chịu lực thấp Tuy nhiên, mẫu xi măng IV có cường độ chịu nén thấp so với tiêu lý qui định TCVN 2682- 1999 SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 52 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN PHẦN KẾT LUẬN VÀ BÀN LUẬN Nhiệm vụ khố luận chúng tơi khảo sát đánh giá chất lượng xi măng chịu axit chế tạo từ nguyên liệu cát Cam Ranh, xi măng Portland, Na2SiF6, thuỷ tinh lỏng Na2SiO3 Trong khoá luận khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng xi măng chịu axit như: thành phần tỉ lệ phối liệu đến độ hút nước, thời gian đông kết, độ bền axit HCl, H2SO4 nồng độ, thời gian ngâm khác nhau, cường độ chịu nén xi măng Qua kết khảo sát chọn loại xi măng chịu axit tốt với: - Thành phần: Cát Cam Ranh : 64,75% Xi măng Portland : 32,27% Na2SiF6 : 3,18% Thuỷ tinh lỏng Na2SiO3 : 43,26% khối lượng so với cát - Tính chất: Độ hút nước: 26,78% Thời gian đông kết: ± 45- 180 phút Độ ăn mòn axit HCl 1,45%, H2SO4 1,088% Độ phân rã axit HCl 0,73%, H2SO4 0,97% Từ kết luận rằng, sản phẩm xi măng chúng tơi nhận có khả chịu ăn mịn mơi trường axit HCl tốt so với mơi trường axit H2SO4 Sản phẩm có triển vọng dùng để làm vật liệu trát tường, làm nền, xây bể chứa axit HCl, H2SO4 nồng độ khác  Đề xuất kiến nghị: Những kết nhận bước đầu, giai đoạn khảo sát thăm dị chứng minh có khả chế tạo xi măng chịu axit sở nguồn nguyên liệu sẵn có nước Để thành sản phẩm hồn chỉnh địi hỏi phải nghiên cứu kỹ hơn, hệ thống yếu tố: nhiệt độ, nồng độ axit khác (HNO3, CH3COOH…), chất độn (diatomite…); nghiên cứu làm chậm thời gian đơng kết sản phẩm, sản phẩm xi măng chúng tơi tạo có thời gian đơng kết ngắn, ảnh hưởng đến q trình thi cơng cơng trình thực tế SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 53 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TSKH Phùng Văn Lự, Giáo trình vật liệu xây dựng, NXB Giáo Dục Việt Nam [2] GS TSKH Võ Đình Lương, Hố học cơng nghệ sản xuất xi măng, NXB Khoa Học Kỹ thuật [3] PGS TS Hoàng Văn Phong, 20 chủng loại xi măng công nghệ sản xuất, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2006 [4] Nguyễn Văn Khơi, Keo dán hố học công nghệ, NXB Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội 2006 [5] Cembureau, “BEST AVAILABLE TECHNIQUES” FOR THE CEMENT INDUSTRY, published by Cembureau The European Cement Association, December 1999 [6] James F Wygant, AXIT- RESISTANT CEMENT PRODUCTS, United States Patent Office patented June 23, 1964 SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 54 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN PHỤ LỤC PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG SiO2 TRONG CÁT CAM RANH I Chuẩn bị mẫu Sấy đến khối lượng không đổi mẫu cát Cam Ranh Phá mẫu NaOH rắn khan, chén niken, nhiệt độ 900oC thời gian để phản ứng xảy hết Tỷ lệ Cát : NaOH = 1:2,5 Rồi đem hoà tan HCl II Cách tiến hành kết Cân lượng xác mẫu chuẩn bị vào chén niken, cho tiếp NaOH khan vào, trộn hỗn hợp, nung mẫu nhiệt độ 900oC Lấy chén để nguội, chuyển toàn vào cốc thuỷ tinh, hoà tách nước, dùng nước cất rửa chén niken Sau lọc rửa nhiều lần, thu dung dịch Na2SiO3 Tiến hành trung hoà dung dịch Na2SiO3 HCl 1:1 cách: nhỏ từ từ dung dịch HCl 1:1 vào cốc chứa Na2SiO3 pH đạt cỡ 9, lúc xuất kết tủa dạng keo đặc cốc, kết tủa H2SiO3 không tan, dạng keo hấp phụ mạnh Lọc dung dịch giấy lọc băng xanh, rửa nhiều lần nước, thu lại kết tủa Đem nung kết tủa 500oC thu SiO2 rắn Công thức tính hàm lượng SiO2 cát Cam Ranh: %SiO2= Trong đó: m': khối lượng SiO2 cát Cam Ranh SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 55 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN m: khối lượng mẫu cát Cam Ranh ban đầu Bảng kết phân tích: Mẫu m (g) m' (g) % SiO2 1,05 1,03 98,09 1,04 1,01 97,12 1,01 0,95 94,06 Vậy hàm lượng SiO2 cát Cam Ranh 96,42% SVTH: HỒNG TƯỜNG VY 56