Chất kết dính vô cơ rắn trong không khí

KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời chân thành cám ơn đến thầy Trần Trí Ln, người tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cám ơn đến thầy cô khoa Khoa Học Ứng Dụng trường Đại Học Tôn Đức Thắng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt q trình nghiên cứu thực khóa luận suốt thời gian học tập trường Trong khóa luận chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận góp ý thầy để khóa luận hồn chỉnh Em xin chân thành cám ơn ! SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN Chất kết dính vơ 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại 1.2.1 Chất kết dính vơ rắn khơng khí 1.2.2 Chất kết dính vơ rắn nước 1.2.3 Chất kết dính rắn Ơtơcla Xi măng portland 2.1 Khái niệm 2.1.1 Thành phần hóa học 10 2.1.2 Thành phần khoáng vật 10 2.1.3 Tình hình sản xuất xi măng nước ta nay: 10 2.2 Lý thuyết rắn xi măng 13 2.2.1 Phản ứng thuỷ hoá 13 2.2.2 Tính chất hình thành cấu trúc hồ xi măng 14 2.3 Tính chất xi măng portland 15 2.3.1 Khối lượng riêng khối lượng thể tích 15 2.3.2 Độ mịn 16 2.3.3 Lượng nước tiêu chuẩn 16 SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN 2.3.4 Thời gian đông kết xi măng 16 2.3.5 Tính ổn định thể tích 17 2.3.6 Sự tỏa nhiệt 17 2.3.7 Cường độ chịu lực mác xi măng 18 2.3.8 Khả chống ăn mòn đá xi măng 20 2.4 Sử dụng bảo quản 26 Xi măng chịu axit 27 3.1 Sơ lược xi măng chịu axit 27 3.2 Các tính chất xi măng chịu axit: 28 3.3 Ứng dụng xi măng chịu axit: 28 PHẦN 2: THỰC NGHIỆM 29 1.Mục tiêu, đề xuất , phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 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 2.2 Thiết bị 29 2.3 Nguyên liệu - Hoá chất 30 3.Thực nghiệm 30 3.1 Phương pháp chế tạo 30 3.2 Chế tạo xi măng chịu axit 31 3.3 Khảo sát đánh giá chất lượng xi măng chịu axit 39 3.3.1 Khảo sát độ hút nước xi măng 40 3.3.2 Khảo sát độ bền xi măng trước nồng độ axit khác 40 SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN 3.3.3 Khảo sát độ bền xi măng với axit thời gian khác 40 3.3.4 Khảo sát cường độ chịu nén xi măng chiu axit 41 Kết 42 4.1 Độ hút nước xi măng chịu axit 42 4.2 Độ bền xi măng trước nồng độ axit khác 43 4.3 Độ bền xi măng với axit khoảng thời gian khác 49 4.4 Cường độ chịu nén xi măng 57 PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ BÀN LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 61   SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang KHỐ 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: thời gian đông kết thời gian kết thúc đông kết xi măng chịu axit Bảng 5: Bảng khảo sát khối lượng kích thước trước sau ngâm Bảng 6: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 1M ngày Bảng 7: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 2M ngày Bảng 8: Khảo sát độ bền xi măng với HCl đậm đặc ngày Bảng 9: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 1M ngày Bảng 10: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 2M ngày Bảng 11: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 đậm đặc ngày Bảng 12: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 2M Bảng 13: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 2M Bảng 14: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 2M ngày Bảng 15: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 2M tuần Bảng 16: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 2M Bảng 17: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 2M Bảng 18: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 2M ngày Bảng 19: Khảo sát độ bền axit xi măng với H2SO4 2M tuần Bảng 20: Khảo sát cường độ chịu nén xi măng chịu axit SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ Hình1: Sự tăng cường độ khống Clinke Hình 2: Sơ đồ cơng nghệ chế tạo mẫu số I Hình 3: Sơ đồ công nghệ chế tạo mẫu số II Hình 4: Sơ đồ cơng nghệ chế tạo mẫu số III Hình 5: Sơ đồ cơng nghệ chế tạo mẫu số IV Hình 6: Sản phẩm xi măng chịu axit Hình 7: Mẫu xi măng hình trụ trịn có đường kính 56 (mm),chiều cao33(mm) Hình 8: Đồ thị biểu diễn độ hút nước xi măng chịu axit Hình 9: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 1M ngày Hình 10: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 2M ngày Hình 11: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl đậm đặc ngày Hình 12: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 1M ngày Hình 13: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 2M ngày Hình 14: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 đđ ngày Hình 15: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 2M Hình 16: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 2M Hình 17: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 2M ngày Hình 18: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 2M tuần Hình 19: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 2M Hình 20: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 2M Hình 21: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 2M ngày Hình 22: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 2M tuần   SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN MỞ ĐẦU Xi măng vật liệu thông dụng phổ biến ngành cơng nghiệp xây dựng Từ hàng nghìn năm qua vật liệu xi măng sử dụng rộng rãi hầu hết cơng trình xây dựng giữ vai trị quan trọng ngành cơng nghiệp xây dựng toàn giới Theo dự đốn xi măng chất kết dính chủ lực kỷ tới Tuy nhiên, thực tế, 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 mịn nước, axit Q trình ăn mịn xảy tương đối chậm, sau hàng tháng, hàng năm, hay hàng chục năm sau, ăn mòn làm cho khả chịu lực công trình suy giảm đáng kể , chí bị phá hủy Với thực trạng đó, việc chế tạo loại xi măng có khả chịu tác động ngoại cảnh, chịu ăn mòn tác nhân nước, axit để bảo vệ kết cấu bên vấn đề cấp bách mà nhà khoa học quan tâm Do chúng tơi tiến hành nghiên cứu thăm dò chế tạo loại xi măng chịu axit để đáp ứng yêu cầu thực tế Xi măng chịu axit phải có đặc tính chất lượng tốt, hạn chế tác nhân ăn mịn mơi trường xâm thực, đặc biệt môi trường axit, ngăn cản phần hoà tan sản phẩm đóng rắn xi măng vào mơi trường Trong đề tài sử dụng vật liệu kết dính vơ thơng dụng xi măng Portland, cát thạch anh làm nguyên liệu kết hợp với thuỷ tinh lỏng, Na2SiF6 sau trình nghiên cứu khảo sát để đánh giá chất lượng sản phẩm từ đưa kết luận thành phần, tỉ lệ phối trộn thích hợp để tạo sản phẩm xi măng chịu axit đạt yêu cầu thực tiễn SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN PHẦN 1: 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 sản phẩm xi măng amiăng - 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 khơng khí, thạch cao, thủy tinh lỏng, chất kết dính magie - Theo thành phần hố học chúng chia thành nhóm:  Vơi rắn khơng khí (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: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN 1.2.2 Chất kết dính vơ rắn nước - Chất kết dính vơ rắn nước loại chất kết dính khơng có khả rắn giữ cường độ lâu dài mơi trường khơng khí mà cịn có khả rắn giữ cường độ lâu dài môi trường nước - Ví dụ: Vơi thủy, loại xi măng - Về thành phần hố học chất kết dính rắn nước hệ thống phức tạp bao gồm chủ yếu liên kết oxyt CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3 Các liên kết hình thành nhóm chất kết dính chủ yếu sau :  Xi măng Silicat: khoáng chủ yếu Silicat canxi (đến 75%) Trong nhóm gồm có xi măng portland chủng loại (nhóm chất kết dính chủ yếu xây dựng)  Xi măng alumin: Aluminat canxi khống chủ yếu  Vơi thuỷ xi măng La mã 1.2.3 Chất kết dính rắn Ơtơcla - Bao gồm chất có khả mơi trường nước bão hồ có nhiệt độ 175÷200oC áp suất 8÷12 atm để hình thành “đá xi măng” Chất kết dính có thành phần chủ yếu CaO SiO2 Ở điều kiện thường có CaO đóng vai trị kết dính điều kiện ơtơcla CaO tác dụng với SiO2 tạo thành khống có độ bền nước khả chịu lực cao Các chất kết dính thường gặp nhóm là: chất kết dính vơi silic; vơi tro; vôi xỉ, Xi măng portland [1,2] 2.1 Khái niệm - Xi măng portland chất kết dính rắn nước, chứa khoảng 70 - 80% silicat canxi nên cịn có tên gọi xi măng silicat Nó sản phẩm nghiền mịn clinke với phụ gia đá thạch cao (3 - 5%) - Đá thạch cao có tác dụng điều chỉnh tốc độ đơng kết xi măng để phù hợp với thời gian thi công - Clinke thường dạng hạt có đường kính 10 - 40 mm sản xuất cách nung hỗn hợp đá vôi, đất sét quặng sắt nghiền mịn đến nhiệt độ kết khối (khoảng 1450oC) SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN - Chất lượng clinke phụ thuộc vào thành phần khống vật, hóa học cơng nghệ sản xuất Tính chất xi măng chất lượng clinke định 2.1.1 Thành phần hóa học - Thành phần hóa học clinke biểu thị hàm lượng (%) oxyt có clinke, giao động giới hạn sau: CaO: 63 - 66%; Al2O3: - 8%; SiO2: 21 - 24%; Fe2O3: - 4% - Ngoài cịn có số oxyt khác MgO; SO3; K2O; Na2O; TiO2; Cr2O3; P2O5, Chúng chiếm tỷ lệ khơng lớn nhiều có hại cho xi măng - Thành phần hóa học clinke thay đổi tính chất xi măng thay đổi Ví dụ: Tăng CaO xi măng thường rắn nhanh bền nước, tăng SiO2 ngược lại 2.1.2 Thành phần khống vật - Trong q trình nung đến nhiệt độ kết khối oxyt chủ yếu kết hợp lại tạo thành khoáng vật silicat canxi, aluminat canxi, alumôferit canxi dạng cấu trúc tinh thể vơ định hình - Clinke có khống vật sau:  Alit: silicat canxi: 3CaO.SiO2 (viết tắt C3S) Chiếm hàm lượng 45 60% clinke Alit khống quan trọng clinke, định cường độ tính chất khác xi măng Đặc điểm: Tốc độ rắn nhanh, cường độ cao, tỏa nhiều nhiệt, dễ bị ăn mòn  Bêlit: silicat canxi 2CaO.SiO2 (viết tắt C2S) Chiếm hàm lượng 20 30% clinke Bêlit khoáng quan trọng thứ hai clinke Đặc điểm: Rắn chậm đạt cường độ cao tuổi muộn, tỏa nhiệt ít, bị ăn mòn  Aluminat canxi: 3CaO.Al2O3 (viết tắt C3A) Chiếm hàm lượng 12 % clinke Đặc điểm: Rắn nhanh cường độ thấp, tỏa nhiệt nhiều dễ bị ăn mòn  Feroaluminat canxi: 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (viết tắt C4AF) Chiếm hàm lượng 10 - 12% clinke Đặc điểm: Tốc độ rắn chắc, cường độ chịu lực, nhiệt lượng tỏa khả chống ăn mịn trung bình - Ngồi khống vật clinke cịn có số thành phần khác CaO; Al2O3; Fe2O3; MgO; K2O Na2O, tổng hàm lượng thành phần SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 10 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN  H2SO4 (đậm đặc ): Khối Lượng mẫu xi măng (g) Mẫu Kích thước mẫu xi măng (cm) m Trước ngâm Sau ngâm D Trước ngâm Sau ngâm H 20.95 0.38 12.6 3.735 3.377 0.358 1.593 1.484 0.109 0.750 40.18 18.55 18.05 0.5 11.73 3.692 3.189 0.503 1.787 1.418 0.369 2.695 34.07 III 18.87 18.68 0.19 3.763 3.763 1.270 1.27 1.007 98.99 IV 16.55 16.37 0.18 16.21 3.315 3.345 -0.03 1.301 1.26 0.041 1.088 0.967 Sau ngâm m2 I 21.33 II Chiều Cao H Độ phân rã (%) Mẫu nguyên sau ngâm m’ Trước ngâm m1 Đường Kính D Độ ăn mịn (%) Bảng 11: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 đậm đặc ngày Nhận xét : Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mịn mẫu xi măng I có khả chịu ăn mịn cao nhất, mẫu xi măng III có khả chịu ăn mịn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng IV bị phân rã nhất, mẫu cịn lại bị phân rã hồn tồn % 120.0 100.0 80.0 60.0 Độ ăn mòn (%) 40.0 Độ phân rã (%) 20.0 0.0 Mẫu Hình 14: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 đđ ngày SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 48 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN  kết luận: Đối với loại axit HCl H2SO4 nồng độ 1M, 2M, đậm đặc mẫu xi măng IV có khả chịu ăn mịn axit tốt bị phân rã so với mẫu xi măng lại 4.3 Độ bền xi măng với axit khoảng thời gian khác BẢNG KHẢO SÁT ĐỘ BỀN VỚI HCL 2M VÀ H2SO4 2M THEO THỜI GIAN:  HCL (2M): 1 Giờ: Khối Lượng mẫu xi măng (g) Mẫu Kích thước mẫu xi măng (cm) m Mẫu nguyên sau ngâm m’ Trước ngâm Sau ngâm 19.25 0.15 16.81 3.699 18.78 17.86 0.92 16,51 III 19.99 19.79 0.20 IV 17.37 17.35 0.02 Trước ngâm m1 Sau ngâm m2 I 19.40 II Đường Kính D Chiều Cao H Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) D Trước ngâm Sau ngâm H 3.548 0.151 1.471 1.350 0.121 0.773 12.58 3.723 3.500 0.223 1.496 1.485 0.011 4.899 7.190 19.43 3.743 3.739 0.004 1.219 1.374 -0.155 1.001 1.801 17.34 3.347 3.390 -0.043 1.333 1.335 -0.002 0.115 0.058 Bảng 12: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 2M Nhận xét : 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 SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 49 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN % 14.0 12.0 Độ ăn mòn (%) 10.0 8.0 Độ phân rã (%) 6.0 4.0 2.0 0.0 Mẫu Hình 15: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 2M *3 Giờ: Khối Lượng mẫu xi măng (g) Mẫu Kích thước mẫu xi măng (cm) m Mẫu nguyên sau ngâm m’ Trước ngâm Sau ngâm 21.33 0.19 20.25 3.719 20.36 19.09 1.27 17.82 III 17.50 17.32 0.18 IV 17.59 17.55 0.04 Trước ngâm m1 Sau ngâm m2 I 21.52 II Đường Kính D Chiều Cao D Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) D Trước ngâm Sau ngâm H 3.580 0.139 1.613 1.571 0.042 0.883 5.019 3.719 3.555 0.164 1.564 1.454 0.11 6.238 6.238 16.79 3.757 3.745 0.012 1.243 1.219 0.024 1.029 3.029 17.53 3.347 3.337 0.010 1.391 1.402 -0.011 0.227 0.114 Bảng 13: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 2M Nhận xét : 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 SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 50 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP % GVHD: TS TRẦN TRÍ LN 7.0 6.0 5.0 Độ ăn mòn (%) 4.0 Độ phân rã (%) 3.0 2.0 1.0 0.0 Mẫu Hình 16: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 2M  Ngày: Khối Lượng mẫu xi măng (g) Mẫu Kích thước mẫu xi măng (cm) m Trước ngâm Sau ngâm D Trước ngâm Sau ngâm H 20.53 0.22 17.34 3.756 3.643 0.113 1.473 1.448 0.025 1.060 15.37 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 Sau ngâm m2 I 20.75 II Chiều Cao H Độ phân rã (%) Mẫu nguyên sau ngâm m’ Trước ngâm m1 Đường Kính D Độ ăn mịn (%) Bảng 14: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 2M ngày Nhận xét : Kết nhận cho thấy khả chịu ăn mòn 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 SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 51 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN % 20.0 15.0 10.0 Độ ăn mòn (%) 5.0 Độ phân rã (%) 0.0 Mẫu Hình 17: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 2M ngày * Tuần: Khối Lượng mẫu xi măng (g) Mẫu Kích thước mẫu xi măng (cm) m Mẫu nguyên sau ngâm m’ Trước ngâm Sau ngâm 18.34 0.75 16.22 3.672 19.99 19.15 0.84 17.46 III 19.96 19.17 0.79 IV 15.00 14.87 0.13 Trước ngâm m1 Sau ngâm m2 I 19.09 II Đường Kính D Chiều Cao H Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) D Trước ngâm Sau ngâm H 3.452 0.22 1.437 1.368 0.069 3.929 11.11 3.720 3.483 0.237 1.541 1.537 0.004 4.202 8.454 18.56 3.760 3.743 0.017 1.362 1.340 0.022 3.958 3.056 14.76 3.275 3.256 0.019 1.270 1.265 0.005 0.867 0.733 Bảng 15: Khảo sát độ bền xi măng với HCl 2M tuần Nhận xét : 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 SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 52 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN % 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) Mẫu Hình 18: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng HCl 2M tuần  H2SO4 2M :  Giờ : Khối Lượng mẫu xi măng (g) Mẫu Kích thước mẫu xi măng (cm) m Mẫu nguyên sau ngâm m’ Trước ngâm Sau ngâm 18.81 0.54 18.56 3.694 17.21 16.90 0.31 16.42 III 18.53 18.24 0.29 IV 17.21 17.15 0.06 Trước ngâm m1 Sau ngâm m2 I 19.35 II Đường Kính D Chiều Cao H Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) D Trước ngâm Sau ngâm H 3.648 0.046 1.414 1.438 -0.024 2.791 1.292 3.623 3.578 0.045 1.518 1.476 0.042 1.801 2.789 17.92 3.769 3.718 0.051 1.236 1.238 -0.002 1.565 1.727 17.10 3.357 3.353 0.004 1.281 1.274 0.007 0.349 0.291 Bảng 16: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 2M Nhận xét : 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 mòn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng II bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 53 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN % 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) Mẫu Hình 19: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 2M * Giờ: Khối Lượng mẫu xi măng (g) Mẫu Kích thước mẫu xi măng (cm) m Trước ngâm Sau ngâm D Trước ngâm Sau ngâm H 19.78 0.22 18.57 3.747 3.031 0.716 1.463 1.468 -0.005 1.1 6.05 19.92 19.63 0.29 19.03 3.727 3.678 0.049 1.579 1.57 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 Sau ngâm m2 I 20.00 II Chiều Cao H Độ phân rã (%) Mẫu nguyên sau ngâm m’ Trước ngâm m1 Đường Kính D Độ ăn mòn (%) Bảng 17: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 2M Nhận xét : 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 SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 54 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP % GVHD: TS TRẦN TRÍ LN 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) Mẫu Hình 20: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 2M * Ngày: Khối Lượng mẫu xi măng (g) Mẫu Trước ngâm m1 Sau ngâm m2 m Mẫu nguyên sau ngâm I 18.56 18.28 0.28 II 18.93 18.16 III 17.16 IV 16.87 Kích thước mẫu xi măng (cm) Đường Kính D Chiều Cao H Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) Trước ngâm Sau ngâm D Trước ngâm Sau ngâm H 17.92 3.683 3.713 -0.03 1.390 1.369 0.021 1.509 1.940 0.77 17.54 3.706 3.718 -0.012 1.556 1.427 0.129 4.068 3.275 17.15 0.01 16.75 3.759 3.706 0.053 1.206 1.172 0.034 0.058 2.331 16.74 0.13 16.68 3.343 3.315 0.028 1.332 1.375 -0.043 0.771 0.356 Bảng 18: Khảo sát độ bền xi măng với H2SO4 2M ngày Nhận xét : 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 mịn thấp Về độ phân rã mẫu xi măng II bị phân rã nhiều nhất, mẫu xi măng IV bị phân rã SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 55 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP % GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN 5.0 4.0 3.0 2.0 Độ ăn mòn (%) 1.0 Độ phân rã (%) 0.0 ‐1.0 Mẫu Hình 21: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 2M ngày * Tuần: Khối Lượng mẫu xi măng (g) Mẫu Kích thước mẫu xi măng (cm) m Trước ngâm Sau ngâm D Trước ngâm Sau ngâm H 17.88 0.230 17.74 3.696 3.743 -0.05 1.343 1.328 0.015 1.27 0.773 18.25 18.05 0.200 17.77 3.719 3.739 -0.02 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 1.293 1.275 0.018 0.994 0.734 IV 15.43 15.33 0.100 15.27 3.382 3.432 -0.05 1.242 1.295 -0.053 0.548 0.389 Sau ngâm m2 I 18.11 II Chiều Cao H Độ phân rã (%) Mẫu nguyên sau ngâm m’ Trước ngâm m1 Đường Kính D Độ ăn mịn (%) Bảng 19: Khảo sát độ bền axit xi măng với H2SO4 2M tuần Nhận xét : 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 SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 56 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN % 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Độ ăn mòn (%) Độ phân rã (%) Mẫu Hình 22: Đồ thị biểu diễn độ bền xi măng H2SO4 2M tuần  Kết luận: Khi ngâm mẫu xi măng vào loại axit HCL H2SO4 nồng độ 2M khoảng thời gian giờ, giờ, ngày tuần mẫu xi măng số IV có khả chịu ăn mịn axit tốt bị phân rã so với mẫu lại 4.4 Cường độ chịu nén xi măng Mẫu Độ chịu nén (kG/cm2) I II III IV 90 100 85 115 Bảng 20: Khảo sát cường độ chịu nén xi măng chịu axit -  Nhận xét : Mẫu III có cường độ chịu nén thấp Mẫu IV có cường độ chịu nén cao SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 57 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LUÂN PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ BÀN LUẬN Đây khố luận nghiên cứu thăm dị khả chế tạo xi măng chịu axit từ cát Cam Ranh, xi măng Portland, Na2SiF6, thuỷ tinh lỏng Na2SiO3 Trong khoá luận khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ, thành phần phối liệu đến khả tạo hình, thời gian đơng kết, độ hút nước, độ bền bền axit mẫu Qua thí nghiệm khảo sát chọn loại xi măng chịu axit tốt có thành phần tính chất sau: Với Thành phần: Cát Cam Ranh : 64.75% XMP : 32.27% Na2SiF6 : 3.18% Thuỷ tinh lỏng : 43.26% khối lượng so với cát Có tính chất: khả tạo hình tốt Thời gian đơng kết: 45- 180 phút Độ chịu nén : 115 kG/cm2 Độ hút nước: 26.78 % Độ ăn mòn axit HCL:     1.445 % axit H2SO4: 1.088 % Độ phân rã axit HCL:    0.733 % axit H2SO4:  0.967 % Sản phẩm xi măng chịu axit chúng tơi có triển vọng dùng để làm vật liệu trát tường, lát nền, xây bể để chứa axit vô HCL, H2SO4 nồng độ khác nhau, trừ axit HF, kiềm mạnh…  Đề xuất kiến nghị: Những kết nhận được, 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 khác là: - Khảo sát thêm ảnh hưởng nhiệt độ SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 58 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN - Sự ăn mòn loại axit khác (HNO3, CH3COOH…) - Sự ảnh hưởng chất độn khác (Điatomit) - Nghiên cứu làm chậm thời gian đông kết sản phẩm sản phẩm xi măng chúng tơi tạo có thời gian đơng kết ngắn ( từ 45- 180 phút), ảnh hưởng đến q trình thi cơng cơng trình thực tế SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 59 KHỐ 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 công nghệ sản xuất xi măng, NXB Khoa Học Kỹ thuật, 2008 [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 cơng 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, ACID- RESISTANT CEMENT PRODUCTS, United States Patent Office patented June 23, 1964 SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 60 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN 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 9, lúc xuất kết tủa dạng keo đặc cốc, kết tủa H2SiO3 khơng 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 Cơng thức tính hàm lượng SiO2 cát Cam Ranh: %SiO2= SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH 100% Trang 61 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Trong đó: GVHD: TS TRẦN TRÍ LN : khối lượng SiO2 cát Cam Ranh 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: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 62 ... lòng khối bê tơng Vì cơng trình bê tơng khối lớn phải ý đến kỹ thuật thi công phân đoạn, mặt khác cần thi? ??t SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH Trang 17 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS TRẦN TRÍ LN phải dùng... gian thi công - Clinke thường dạng hạt có đường kính 10 - 40 mm sản xuất cách nung hỗn hợp đá vôi, đất sét quặng sắt nghiền mịn đến nhiệt độ kết khối (khoảng 1450oC) SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC OANH. .. xi măng có thời gian đông kết khác Khi thi công bê tông vữa cần phải biết thời gian bắt đầu đông kết thời gian kết thúc đông kết xi măng để định kế hoạch thi công hợp lý Khi xi măng bắt đầu đơng