BÀI GIẢNG môn học kỹ THUẬT sản XUẤT CHẤT kết DÍNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC  BÀI GIẢNG MƠN HỌC KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT KẾT DÍNH MSMH: CN251 CÁN BỘ BIÊN SOẠN: NGÔ TRƯƠNG NGỌC MAI NGUYỄN VIỆT BÁCH Cần Thơ 2007 CHƯƠNG PHÂN LOẠI CHẤT KẾT DÍNH Có nhiều cách phân loại khác nhau, nhiên thường dùng là: 1.1 PHÂN LOẠI THEO TÍNH NĂNG SỬ DỤNG: Trong xây dựng bản, người ta thường chia làm loại: + Chất kết dính sử dụng mơi trường khơng khí - chất kêt dính bền khơng khí: sử dụng để xây cơng trình mặt đất Gồm có loại như: vơi tơi, vơi nghiền, chất kết dính thạch cao + Chất kết dính thủy lực: sử dụng mơi trường khơng khí khơ, khơng khí ẩm, mơi trường ẩm nước Bao gồm: chất kết dính sở có thành phần chủ yếu lúc nghiền vôi phụ gia hoạt tính, vơi thủy, xi măng La Mã (đá dolomite pha sét) chủng loại xi măng porland (XMP) 1.2 PHÂN LOẠI TRÊN CƠ SỞ THÀNH PHẦN GỐC: 1.2.1 Xi măng porland loại: sở xi măng porland làm gốc lúc nghiền pha thêm phụ gia tạo nên xi măng porland + phụ gia lúc nghiền + Xi măng porland thường: không pha phụ gia trừ thạch cao làm phụ gia điều chỉnh tốc độ ninh kết + Xi măng porland - xỉ lò cao (gọi tắt xi măng porland xỉ): lúc nghiền thạch cao cịn pha thêm 30-70% xỉ hoạt hố lị cao + Xi măng porland – puzouland: lúc nghiền có pha thêm 20-40% phụ gia hoạt tính thiên nhiên hay nhân tạo (trepen, đất sét nung hoạt hóa, đá bazan xốp, …) + Xi măng porland – tro xỉ than: pha thêm 10-20% tro xỉ than lúc nghiền + Xi măng porland – carbonate: pha thêm 15-30% đá carbonate canxi hay đá dolomite lúc nghiền (nếu thay đá cát thạch anh gọi xi măng porland cốt liệu mịn) + Xi măng porland màu loại: * Khi nghiền pha thêm quặng màu thiên nhiên (như màu đỏ, vàng, đen) * Xi măng xanh, đen, vàng pha vào phối liệu, nung làm clinker nhuộm màu 1.2.2 Chất kết dính gốc từ vơi loại: + Vơi tôi: chủ yếu vôi canxi nung đá vôi tạo nên + Vôi canxi, vôi thủy, vôi dolomite nghiền mịn làm vữa vơi khơ vận chuyển xa + Vôi carbonate (vôi nghiền): lúc nghiền pha thêm 10-20% đá vơi sống hay lúc nung vơi lõi cịn sống đem nghiền tạo nên thành phần vôi nghiền chứa nhiều đá sống thành vôi carbonate + Chất kết dính vơi, xỉ lị cao hoạt hóa tuỳ thành phần gọi xi măng vơi, xỉ lị cao, xi măng xỉ khơng chứa clinker, xi măng sulfate-xỉ lị cao Tùy loại vơi gọi thêm thành phần sau: * Chất kết dính vơi canxi - xỉ lị cao * Vơi dolomite - xỉ lị cao * Chất kết dính vơi – sét hoạt hóa, bao gồm: Vơi canxi – sét hoạt hóa Vơi dolomite – sét hoạt hóa Vơi thủy – sét hoạt hóa Vơi đá dầu – sét hoạt hóa: tạo thành từ việc pha vào vôi đá dầu nghiền (sau nung nhiệt độ > 12000C) từ 30-40% đất sét hoạt hóa cho ta chất kết dính mác cao mang tên gọi Kulerơmit Sét hoạt hoá: loại gạch, ngói, đất sét nung non lửa tạo nên, trước gọi vôi - đất puzouland hoạt hóa hay gọi tắt vơi – puzouland (về chất vôi + đất nung 600-8000C) Vôi đá dầu: đá carbonate chứa dầu hay tạp chất cháy nung nhiệt độ lớn 12000C * Chất kết dính vơi – tro xỉ than: Vơi can xi – tro xỉ than Vôi dolomite – tro xỉ than Vôi thủy – tro xỉ than Vôi đá dầu – tro xỉ than Tro xỉ than: chất thành phần sét hoạt hóa, ngồi cịn tùy thiết bị đốt than, thiết bị tháo xỉ làm cho xỉ than có phần mang tính chất xỉ hạt xốp nhẹ Bảng chất lượng loại chất kết dính gốc từ vơi Loại vơi Mác (kg/cm2) Vơi tơi Vơi nghiền Vơi carbonat Vơi – sét hoạt hóa Vơi – tro xỉ than Vơi thủy Vơi xỉ lị cao 10 25 – 30 30 – 45 60 – 160 – 200 40 – 50 25 – 45 20 – 35 CHƯƠNG KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT KẾT DÍNH 2.1 NGUYÊN LIỆU: Ta xét nguyên liệu để sản xuất chất kết dính như: + Đá vôi canxi, đá dolomite, đá vôi sét, đá dầu,… + Đất sét hoạt hóa thành phụ gia hoạt tính (gọi sét hoạt hóa) + Xỉ lị cao 2.1.1 Đá carbonate: gồm đá vôi canxi, đá dolomite, đá vơi sét, san hơ, sị hến,….Có nhiều cách phân loại đá carbonate, có thể: ❖ Theo tạp chất chứa đá: Loại CaCO3 MgCO3 Tạp chất sét (SiO2 + R2O3) Tên gọi A > 93% 7% 7% – 20% đá vôi canxi pha sét E >30% 93 B 90 XMP vôi loại II C 85 XMP vôi thủy yếu D 47 45 Vôi dolomit nghiền E 72 20 XMP, vôi thủy mạnh ❖ Theo cấu trúc đá: + Đá vơi thể cứng có Rmax> 3000 kg/cm3 + Loại cứng 200  1200 kg/cm3 + Loại cứng trung bình 100  200 kg/cm3 + Loại mềm 20  200 kg/cm3 ❖ Theo kết cấu xuất xứ, ta thấy có loại đá vơi: + Đá vôi canxi loại tảng chắc, đặc + Đá vôi canxi loại tổ ong xốp đá túp + Đá vôi canxi loại mềm đá phấn + Đá vôi canxi loại sị hến + Đá vơi canxi loại san hô + Đá dolomit tảng + Đá dolomit loại cát sạn vụn tơi đá dăm hay cát mịn, cát thơ ❖ Phân tích theo chất CaCO3 (cấu trúc): -Canxit: phổ biến, mạng giống NaCl: Ca2+ thay cho Na+ , CO32- thay Cl- -Aragonit: gặp, mạng tinh thể hexa (gồm khối đáy lục giác chồng lên mạch cấu trúc Ca2+ phần bị thay Zn2+,Pb2+ hay Zr2+) gặp san hô, nung 300 – 400 0C trở thành canxit -Phaterit: bền vững, cấu trúc hexa -Vaterit: carbonat canxi ngậm nước ❖ Về màu sắc: trắng, đen, xanh đen, hồng…trên bề mặt có gân trắng canxit kết tinh hay quartzit nằm xen kẽ, có loại mịn mặt, có loại tạo hạt vẩy 2.1.2 Đá dolomite: Về bên ngồi trơng giống đá vơi, muốn nhận người ta thường dùng axit HCl nồng độ cao có tượng sủi bọt khí mạnh Đá dolomite loại: + Loại mịn đá dăm: tập trung vùng Mỹ Đức Hà Tây, … + Loại tảng đặc đá vôi thông thường với màu sắc trắng, hồng, xám tro bếp, xám đen Loại có hầu hết mỏ đá vôi vùng núi đá dolomite tập trung Xuân Sơn Quảng Bình, núi Mật Thanh Hố, vùng núi Tam Điệp,… + Dạng cát sạn loại to  10 mm, loại nhỏ vụn tơi mịn xi măng Loại hạt nhỏ mịn tập trung Lạc thủy, loại cát thô Mộc Châu, Sơn La,….Loại cát sạn chủ yếu dùng đổ mặt đường tốt loại sàng mm làm cốt liệu sản xuất gạch không nung, loại sàng mm làm cốt liệu thay cho cát vàng làm ngói khơng nung 2.1.3 Phụ gia hoạt tính: Tên gọi chung pouzoland Nguồn gốc: đá phún xuất núi lửa phun lên lạnh nhanh tạo nên đảo có tên pouzoland Thời cổ La Mã, người ta dùng đá lấy từ đảo nghiền mịn pha với vơi làm vữa xây có độ bền nước cao, dùng để xây thương cảng tiếp nhận nhiều thuyền tàu Bản chất đá phún xuất đảo Pouzoland pha thủy tinh vơ định hình thể phún trào axit, pha thủy tinh chủ yếu SiO2 vô định hình lực mạnh với kiềm Từ xuất xứ gọi chung phụ gia thủy hay phụ gia hoạt tính mang tên đảo “pouzoland” Loại tự nhiên gọi phụ gia hoạt tính thiên nhiên, cịn loại phải gia cơng nhiệt có độ hoạt tính gọi phụ gia hoạt tính nhân tạo Sau nhà bác học sâu nghiên cứu chất thành phần khống gốc phụ gia phụ gia hoạt tính mang tên ghép có kể đến khống gốc chúng phụ gia pouzoland trepen, pouzoland diatomit, pouzoland họ khoáng sét (cịn gọi đất sét hoạt hóa),… Ở nước ta chưa tìm đá phún trào axit, có phún trào bazit Nghệ An, Bà Rịa đá Mu Rùa xốp tổ ong thuộc loại pouzoland thiên nhiên, qua sấy khơ cho ta hoạt tính loại yếu Còn loại nhân tạo đất sét loại nung 600 – 8000C thành gạch non lửa cho ta phụ gia có hoạt tính từ trung bình đến mạnh Hầu hết loại đất sét có hàm lượng Al2O3 > 15% nung 600 – 8000C cho ta hoạt tính từ trung bình đến mạnh Hoạt tính hút vơi mạnh đất sét (mgCaO/1g phụ gia) theo cơng trình nghiên cứu nhiều giáo sư khơng phải SiO2 hoạt tính quy định mà chủ yếu meta caolinit có lực hút vơi mạnh làm đất sét hoạt tính Khi nung đất sét họ khoáng 600 – 800 0C nước hóa học làm tơi xốp mạng cấu trúc caolinit chưa phá vỡ hết cấu trúc để tách Al2O3 SiO2 Trong hoạt tính phụ gia pouzoland SiO2 vơ định hình nằm pha thủy tinh tro núi lửa làm lạnh nhanh) 2.1.4 Xỉ lò cao, tro xỉ than: Xỉ tro than bã thải công nghiệp luyện kim, nhà máy nhiệt điện, khí, sản xuất nước,… đốt than Xỉ lò cao sử dụng nhiều sản xuất XMP xỉ, xi măng vôi xỉ Tro xỉ than chưa có hướng sử dụng nhiều triệt để Thành phần hóa, thành phần khống xỉ khác tùy theo loại cơng nghiệp tạo xỉ, cách lấy xỉ…Ngoài thành phần, chất lượng xỉ chịu ảnh hưởng lớn pha thủy tinh tinh thể nằm xỉ * Thành phần hóa xỉ nằm giới hạn: CaO: 30 – 35%: làm tăng độ hoạt tính thủy lực xỉ (tăng tính kết dính) Al2O3: – 24%: có lợi, tác dụng triệt để với CaO tạo cho xỉ tính kết dính mạnh SiO2: – 38%: nhiều SiO2 giảm độ hoạt tính xỉ MnO < 5%: > 5% giảm độ hoạt tính xỉ * Các hệ số đánh giá chất lượng xỉ: Mođun kiềm tính: M0 = MgO + CaO SiO2 + Al O3 + M0 > 1: xỉ kiềm tính + M0= 1: xỉ trung tính + M0 < 1: xỉ axit Mođun hoạt tính hay silicat: Ma = SiO2 Al O Ma = 0,17  0,25: xỉ kiềm tính dùng sản xuất chất kết dính Ma = 0,33  0,4 xỉ axit * Độ hoạt tính: CaO/SiO2 = 1,45  1,54 SiO2/Al2O3 = 1,8  1,9 → cao Ngồi xỉ hoạt tính cao khi: MgO + CaO + Al O3 1 SiO2 + MnO Đánh giá mức độ hoạt tính: Mức độ hoạt tính = C.M0 C: % pha thủy tinh xỉ M0: Mođun kiềm tính 2.2 KỸ THUẬT SẢN XUẤT CÁC CHẤT KẾT DÍNH: 2.2.1 Vơi nghiền: Đá vơi Nung Lựa chọn, Đập Nghiền Phân loại Kho, đóng bao Sản phẩm * Nguyên liệu: -Đá vôi canxi → sản phẩm canxi nghiền -Đá vôi sét → sản phẩm vôi thủy -Đá dolomit pha sét → sản phẩm xi măng La Mã -Đá dolomit → sản phẩm vôi dolomit nghiền * Nung đá vôi, chọn vôi nung chưa chín, đem nghiền Nếu vơi chín thấu phải thêm đá dăm hay mạt đá 2.2.2 Chất kết dính vơi sét hoạt hóa: Đá vơi Ðất sét có Al2O3 > 15% Tạo hình Nung vơi Lị nung gạch non 600 -8000C Lựa chọn Phân loại Kho sét hoạt hóa Kho chứa đập búa cân nghiền Đóng bao sản phẩm Chọn gạch ngói non lửa, bỏ viên già, phồng…Phải kiểm tra độ hoạt tính thử nghiệm tỉ lệ phối liệu sơ nghiền 2.2.3 Vôi - xỉ than: Kho chứa vôi cục đập Kho xỉ than khô đập Cân định lượng Cân định lượng trộn nghiền bi Đóng bao Thành phẩm Nhiều C2S: hyrate hóa phát triển cường độ chậm, cương độ phát triển sau thời gia dài Chiều sâu hydrate hóa phụ thuộc vào loại khống ( m ) Khoáng ngày 28 ngày 180 ngày C3A 3,5 7,9 15 C2S 0,6 1,0 2,7 C3A 10,4 11,2 14,5 C4AF 7,7 8,4 13,2 Cường độ (kG/cm2) Sự phát triển cường độ theo thời gian loại khoáng Xi măng mịn lượng nước dùng để hydrate lớn, tốc độ ninh kết nhanh 4.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ mơi trường đóng rắn: Nhiệt độ thấp → đóng rắn chậm Nhiệt độ cao → tốc độ phát triển cường độ tăng Nhiệt độ >1000C → ảnh hưởng xấu đến cường độ sản phẩm 4.2.3 Ảnh hưởng lượng nước: Lượng nước hydrate hóa yêu cầu khoáng khác nhau, theo thừ tự sau: 61 C2S < C3S < C4AF < C3A Nước dùng để trộn vữa mặt để tiến hành q trình hydrate hóa mặt khác có tác dụng đảm bảo độ linh động vữa để tiến hành gia cơng đổ khn, xây, trát,…cũng đảm bảo tính kết dính vữa lên cốt liệu Nếu tỉ lệ nước/xi măng lớn so với yêu cầu làm giảm cường độ sản phẩm Ðể làm giảm lượng nước/xi măng nhằm tăng tính chất cường độ sản phẩm, thường sử dụng số phụ gia làm giảm sức căng bề mặt nước trộn vữa 4.2.4 Ảnh hưởng phụ gia điều chỉnh: Ðể điều chỉnh tốc độ ninh kết xi măng, người ta thường dùng phụ gia điều chỉnh để khống chế tốc độ ninh kết Thường dùng thạch cao, CaCl2,… 4.3 ÐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA CÁC LOẠI XMP VÀ CHẤT KẾT DÍNH: Chất lượng xi măng đánh giá tiêu sau: 4.3.1 Thành phần khoáng: Tùy loại xi măng có chất lượng khác Có nhiều cách phân loại xi măng khác nhau: * Phân loại clinker XMP theo khoáng silicat: Loại clinker C S / C2 S Allite thường Bellite >4 4–1 0,92 0,92 – 0,81 < 0,81 C3S + C2S=75% C3S (%) C2S (%) > 60 60 – 37,5 < 37,5 < 15 15 – 37,5 > 37,5 * Phân loại theo hệ số p: p >1,92 1,28 – 1,92 0,64 – 1,28 0,32 – 0,64 30% Khống C3A, C3S nước nhiều Khống C2S: Lượng nước tiêu chuẩn: Vôi canxi > vôi dolomit > vôi thủy > XM La Mã 4.3.8 Tốc độ ninh kết: Quá trình ninh kết đặc tính quan trọng xi măng chất kết dính Sau thời gian, vữa (chất kết dính + lượng nước tiêu chuẩn) dần tính linh động trở nên sít đặc Chính mà tốc độ ninh kết có ý nghĩa quan trọng xây dựng Nếu vữa xi măng ninh kết q nhanh thì việc chuẩn bị vữa hay bêtơng phải tạo hình nhanh mà khơng kịp, dễ sinh phế liệu Do đó, yêu cầu tốc độ ninh kết vữa phải phù hợp để đảm bảo thời gian thi cơng cơng trình xây dựng Đối với XMP, XMP xỉ, XMP pouzoland: trình ninh kết bắt đầu xảy khơng sớm q 45 phút, kết thúc không muộn 12 Đối với lọai chất kết dính khác: thời gian bắt đầu ninh kết xảy sau 45 phút kết thúc ninh kết không chậm 12 Tốc độ ninh kết XMP phụ thuộc vào: * Thành phần khoáng clinker XMP * Nhiệt độ mơi trường đóng rắn: nhiệt độ cao tốc độ ninh kết nhanh * Độ mịn XMP: độ mịn cao đóng rắn nhanh * Thời gian lưu kho: lưu lâu tốc độ ninh kết giảm * Lượng nước tiêu chuẩn: nhỏ tốc độ ninh kết nhanh 65 4.3.9 Mác xi măng chất kết dính: Ngồi tiêu người ta cịn đánh giá chất lượng xi măng chất kết dính khác qua cường độ chịu nén (kg/cm2/N/mm2) Mác xi măng phụ thuộc vào: * Thành phần khóang clinker * Độ mịn * Phương pháp thử mẫu 66 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA MỘT SỐ ÐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA XI MĂNG 5.1 KHỐI LƯỢNG RIÊNG: Khối lượng riêng XM thơng số cần biết tính cấp phối bêtơng XM để lâu bị giảm chất lượng, khối lượng riêng giảm Xác định khối lượng riêng XM bình tỷ trọng (theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4030:2003) 5.1.1 Dụng cụ, hóa chất: - Bình tỷ trọng - Phểu thủy tinh cổ dài - Tủ sấy - Chậu đựng nước - Cân có độ xác 0,01g - Bình hút ẩm - Xi măng - Dầu hỏa 5.1.2 Tiến hành thí nghiệm: Cho bình tỷ trọng vào chậu nước cho phần chia độ bình chìm nước, kẹp chặt khơng cho nồi lên Nước chậu giữ nhiệt độ 27  20C suốt thời gian thử Ðổ dầu hỏa vào bình tỷ trọng vạch số 0, sau lau dầu bám vào cổ bình Cân 65g xi măng sấy khơ (chính xác đến 0,01g) nhiệt độ 105-1100C để làm nguội bình hút ẩm đến nhiệt độ phịng Cho xi măng từ từ vào bình tỷ trọng hết 65g Lấy bình khỏi chậu nước, xoay đứng qua lại khoảng 10 phút cho khơng khí lẫn vào xi măng Ðặt lại bình vào chậu nước để yên khoảng 10 phút cho nhiệt độ bình nhiệt độ nước, ghi nhận thể tích chất lỏng bình bị xi măng chiếm chỗ 67 5.1.3 Tính tốn kết quả: Khối lượng riêng xi măng (  , g/cm3), tính theo cơng thức: = m V m: khối lượng xi măng cho vào bình, g V: thể tích chất lỏng dâng lên bình, cm3 5.2 KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH: Tương tự khối lượng riêng, khối lượng thể tích xi măng tiêu cần biết tính cấp phối bêtơng Trong q trình lưu kho, xi măng hút ẩm dần vón cục lại → khối lượng thể tích thay đổi 5.2.1 Dụng cụ, hóa chất: - Phểu tiêu chuẩn có nắp đóng mở phểu - Giá đỡ - Ống đong dung tích 1000cm3 - Tủ sấy - Cân có độ xác 0,01g - Thước - Xi măng 5.2.2 Tiến hành thí nghiệm: Ðặt ống đong sấy khô cân bên phểu tiêu chuẩn, để miệng ống đong cách nắp đóng mở phểu khoảng 50mm Xi măng sấy khô nhiệt độ 105-1100C để nguội nhiệt độ phòng đổ vào phểu Mở nắp phểu để xi măng chảy xuống đầy ống đong (có ngọn) Sau dùng thước gạt xi măng cho ngang miệng ống Ghi nhận khối lượng xi măng ống 5.2.3 Tính tốn kết quả: Khối lượng thể tích xi măng (  , kg/m3), tính theo cơng thức:  = m V m: khối lượng xi măng ống đong, kg V: thể tích ống đong, m3 68 5.3 LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN (ÐỘ DẺO TIÊU CHUẨN): Xác định theo tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6017:1995 5.3.1 Dụng cụ, hóa chất: - Dụng cụ trộn vữa xi măng - Cân - Ðồng hồ - Ống đong - Dụng cụ vica Kích thước kim vica Ðường kính (mm) Tên chi tiết Ðộ dài (mm) d d1 l l1 Kim to 10  0,02 - 50 - Kim nhỏ 1,1  0,04 - 50 - - - 14 Bộ phận gắn đầu kim 65  d1 d1 l1 d l l1 d Kim to l Kim nhỏ 40  75  Vành khâu - Xi măng - Nước 5.3.2 Tiến hành thí nghiệm: Cân 500g xi măng cho vào dụng cụ trộn vữa xi măng, trộn đều, sau thêm lượng nước ước tính vào (ghi nhận thời gian) trộn Thời gian trộn kéo dài phút kể từ lúc đổ nước vào xi măng Ngay sau trộn xong, đặt cho hồ vào vành khâu, dùng dao lau ẩm gạt cho vữa xi măng miệng vành khâu 69 Hạ đầu kim to xuống sát mặt vữa xi măng vặn vít hãm để giữ kim Sau mở vít cho kim tự cắm vào vữa Sau 30 giây vặn chặt vít hãm đọc trị số kim thước chia độ để biết độ cắm sâu kim vữa xi măng Trong suốt thời gian thử không va chạm vào dụng cụ vica Nếu kim cắm cách đáy vành khâu 5-7mm coi vữa xi măng đạt độ dẻo tiêu chuẩn Nếu kim cắm vào vữa nong hay sâu phải trộn lại mẫu khác để thử 5.3.3 Tính tốn kết quả: Lượng nước tiêu chuẩn tính % khối lượng xi măng 5.4 THỜI GIAN NINH KẾT CỦA VỮA XI MĂNG: Cần phải xác định thời gian bắt đầu ninh kết thời gian kết thúc ninh kết Xác định theo phương pháp vica chuẩn (theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6017:1995) 5.4.1 Dụng cụ, hóa chất: Giống thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn (độ dẻo tiêu chuẩn), thay kim lớn kim nhỏ 5.4.2 Tiến hành thí nghiệm: Trộn vữa xi măng theo lượng nước tiêu chuẩn, đổ vào vành khâu giống cách xác định lượng nước tiêu chuẩn (ghi thời gian kể từ trộn xi măng với nước) Thay kim vica lớn kim nhỏ Cho kim xuống sát mặt vữa vặn vít hãm để giữ kim Sau mở kim cho vít cắm vào hồ xi măng, sau 30 giây vặn chặt vít hãm đọc trị số kim thước chia độ để biết độ cắm sâu kim vữa xi măng Cứ phút cho kim cắm xuống lần, kim cắm cách đáy 3-5mm ghi nhận thời gian thời gian mà vữa xi măng bắt đầu ninh kết Sau 15 phút cho kim cắm lần kim cắm vào vữa khơng q 1mm ghi nhận thời gian thời gian kết thúc q trình ninh kết 5.4.3 Tính tốn kết quả: Thời gian bắt đầu ninh kết tính khoảng thời gian từ lúc trộn xi măng với nước kim nhỏ cắm vào vữa xi măng cách đáy khoảng 3-5mm Thời gian kết thúc ninh kết tính khoảng thời gian từ lúc trộn vữa xi măng kim cắm vào vữa không 1mm 70 5.5 TỶ DIỆN CỦA XI MĂNG: Xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4030:2003 5.5.1 Dụng cụ, hóa chất: - Cân - Tủ sấy - Sàng (kích thước lỗ lưới 0,9 x 0,9mm) - Ðồng hồ - Dụng cụ đo tỷ diện - Xi măng Dụng cụ đo tỷ diện - Nước 5.5.2 Tiến hành thí nghiệm: Nguyên tắc: độ mịn xi măng tính theo bề mặt riêng cách xác định thời gian cần thiết để lượng khơng khí định thấm qua lớp mẫu xi măng lèn, có kích thước độ xốp xác định Trong điều kiện tiêu chuẩn, bề mặt riêng xi măng tỷ lệ thuận với t , t thời gian cần thiết để lượng khơng khí thấm qua mẫu xi măng lèn Số lượng kích thước lỗ rỗng lớp mẫu xi măng lèn phụ thuộc vào phân bố kích thước hạt xi măng định thời gian khơng khí thấm qua lớp mẫu xi măng lèn Cân mẫu xi măng xác đến 0.01g với khối lượng m= ρ.V.0.5 Với 0.5: hệ số xốp xi măng ρ : khối lượng riêng mẫu xi măng (g/cm3) V1 : thể tích lớp xi măng ống (cm3) Xác định V: Cho lớp dầu thật mỏng vào ống đo để tránh tạo hỗn nóng thủy ngân kim loại chế tạo ống đo Đặt đĩa đục lỗ vào đáy ống đo đặt giấy lọc đĩa Đổ đầy thủy ngân vào đầy ống đo loại bỏ bọt khí thành ống Dùng kính phẳng làm mặt thủy ngân ngang với đỉnh ống Đổ thủy ngân ống vào cốc thủy tinh biết khối lượng Cân khối lượng thủy ngân (m1:g) 71 Cân 2,83g xi măng cho vào ống đo Đặt lên mặt xi măng mẫu giấy lọc Dùng pít tơng nén mẫu xi măng xuống đến vịng tựa pít tơng tiếp xúc với miệng ống Xoay nhẹ pít tơng rút từ từ khỏi ống đo Đổ đầy thủy ngân khoảng trống lại ống đo loại bỏ bọt khí thành ống Dùng kính phẳng làm mặt thủy ngân ngang với đỉnh ống Đổ thủy ngân ống vào cốc thủy tinh biết khối lượng Cân khối lượng thủy ngân (m2:g) V= m1 − m (cm ) α α : khối lượng riêng thủy ngân (g/cm3) Qua thực nghiệm xác định V=1,928 Đặt đĩa có lỗ thơng khí vào ống đựng mẫu thiết bị đo mặt đĩa đặt mẫu giấy lọc cắt theo hình đĩa Đổ xi măng vào, gõ nhẹ thành ống, đặt mẫu giấy lọc lên bề mặt xi măng Dùng píttơng nén mẫu xi măng xuống đến vịng tựa píttơng tiếp xúc với miệng ống, xoay nhẹ píttơng rút từ từ khỏi ống đo Dùng ống cao su nối liền ống đựng xi măng với áp kế tạo chân khơng bình Mở van áp kế phận điều chỉnh chân khơng Khi mực chất lỏng nhánh kín áp kế nâng lên tới chiều cao hai vạch đóng lại Mực chất lỏng nhánh kín áp kế hạ dần xuống khơng khí thông qua lớp xi măng ống Ghi khoảng thời gian (s) chất lỏng tụt xuống từ vạch kẻ bầu phình đến vạch nằm hai bầu phình 5.5.3 Tính tóan kết quả: m3 K 10 S= * * T (cm /g) * ρ h (1 − m) Với K: số dụng cụ m: hệ số xốp xi măng ống T: thời gian đo (s) ρ: khối lượng riêng xi măng (g/cm3) h: độ nhớt động lực khơng khí (N.s/m2) 72 Bảng Độ nhớt động lực khơng khí phụ thuộc vào nhiệt độ Nhiệt độ (0C) Độ nhớt khơng khí (N.s/m2) 10 h 24 0.001828 73.96 26 0.001838 73.78 28 0.001848 73.58 30 0.001858 73.38 Khi độ xốp 0.5 nhiệt độ 27 ± 20C bề mặt riêng xác định sau: S= 520.89 * K * T ρ 5.6 XÁC ÐỊNH MÁC CỦA XI MĂNG: Theo TCVN 6016:1995 5.6.1 Dụng cụ, hóa chất: - Dụng cụ trộn vữa xi măng - Thiết bị nén - Tủ dưỡng ẩm - Khn tạo mẫu (kích thước 4x4x16cm) - Cân - Xi măng, cát, nước Tủ dưỡng ẩm 5.6.2 Tiến hành thí nghiệm: Chuẩn bị vữa xi măng cát (theo tỉ lệ xi măng:cát=1:3) với lượng nước tiêu chuẩn trộn Cho vữa vào khuôn có kích thước 4x4x16cm Ðể khn vào tủ dưỡng (nhiệt độ khoảng 27  10C, độ ẩm  90%) Sau 24  15 phút đem tháo khn, lấy mẫu đem xác định cường độ chịu nén sau ngày thiết bị nén, mẫu lại đem ngâm vào bể nước (nhiệt độ khoảng 27  20C) Sau ngày  45 phút, 27 ngày  đem xác định độ chịu nén sau ngày 28 ngày mẫu 5.6.3 Tính tốn kết quả: Mác xi măng cường độ chịu nén sau 28 ngày 73 MỤC LỤC CHƯƠNG PHÂN LOẠI CHẤT KẾT DÍNH 1.1 PHÂN LOẠI THEO TÍNH NĂNG SỬ DỤNG 1.2 PHÂN LOẠI TRÊN CƠ SỞ THÀNH PHẦN GỐC CHƯƠNG KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT KẾT DÍNH 2.1 NGUYÊN LIỆU 2.2 KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT KẾT DÍNH 2.3 BIỆN PHÁP ÐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG CHẤT KẾT DÍNH 10 2.4 LĨNH VỰC SỬ DỤNG 12 CHƯƠNG KỸ THUẬT SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND 13 3.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN (ÐẶC TRƯNG THÀNH PHẦN CỦA CLINKER XI MĂNG PORTLAND 13 3.2 TÍNH TỐN PHỐI LIỆU SẢN XUẤT CLINKER XI MĂNG 20 3.3 CƠ SỞ KỸ THUẬT CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND 46 CHƯƠNG Q TRÌNH ÐĨNG RẮN, TÍNH CHẤT CỦA XI MĂNG PORTLAND VÀ CHẤT KẾT DÍNH 58 4.1 Q TRÌNH ÐĨNG RẮN 58 4.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ÐẾN Q TRÌNH ÐĨNG RẮN 60 4.3 ÐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA CÁC LOẠI XI MĂNG PORTLAND VÀ CHẤT KẾT DÍNH 62 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA MỘT SỐ ÐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA XI MĂNG 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Văn Chén (1984), “Bài giảng Kỹ thuật sản xuất chất kết dính”, NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội Nguyễn Bá Đô (2006), “Sổ tay sử dụng hợp lý xi măng”, NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Kim Huân, Bạch Đình Thiên (1996), “Thiết bị nhiệt sản xuất vật liệu xây dựng”, NXB Khoa học Kỹ thuật Phùng Văn Lự (2000), “Vật liệu xây dựng”, NXB Giáo Dục Đỗ Quang Minh, Trần Bá Việt (2007), “Công nghệ sản xuất xi măng Poóc-lăng chất kết dính vơ cơ, NXB Đại học quốc gia TP.HCM Hoàng Văn Phong (2006), “20 chủng loại xi măng công nghệ sản xuất”, NXB Khoa học Kỹ thuật Phạm Văn Trí, Dương Đức Hồng, Nguyễn Cơng Cẩn (1999), “Lị cơng nghiệp”, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Thúc Tun (1983), “Giáo trình thí nghiệm vật liệu xây dựng, tập 1”, NXB Đại Học Trung Học Chuyên Nghiệp Hà Nội 74 ... loại vôi ta sản xuất chất kết dính vơi phụ gia thủy (thành phần hoạt tính) chất kết dính ln có mác cao vơi tơi, vôi nghiền loại … 2.4 LĨNH VỰC SỬ DỤNG: -Các loại chất kết dính sản xuất vơi loại... măng sản xuất ống cống thủy lợi cho nơng thơn… -Chất kết dính vơi - xỉ hạt lị cao sản xuất bêtơng mác 50  75 xây dựng nhà 12 CHƯƠNG KỸ THUẬT SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND XMP chất kết dính chịu... – 45 60 – 160 – 200 40 – 50 25 – 45 20 – 35 CHƯƠNG KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT KẾT DÍNH 2.1 NGUYÊN LIỆU: Ta xét nguyên liệu để sản xuất chất kết dính như: + Đá vơi canxi, đá dolomite, đá vôi sét,