Sự có mặt của tác nhân hoá học trong quá trình hoạt hoá cơ hoá có những tác động tích cực tới quá trình nghiền tỷ lệ diện tích bề mặt của chất kết dính được nâng cao giúp gia tăng quá tr
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN NGỌC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CHẤT KẾT DÍNH CĨ NƯỚC TIÊU CHUẨN THẤP TRÊN CƠ SỞ CLINKER XI MĂNG FiCO TÂY NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội – Năm 2017 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17051113856911000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN NGỌC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CHẤT KẾT DÍNH CĨ NƯỚC TIÊU CHUẨN THẤP TRÊN CƠ SỞ CLINKER XI MĂNG FiCO TÂY NINH Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN DUY HIẾU Hà Nội – Năm 2017 Luận văn thạc sỹ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng tơi, số liệu sử dụng phân tích luận văn có nguồn gốc rõ ràng, cơng bố theo quy định Các kết nghiên cứu luận văn tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Việt Nam Các kết chưa cơng bố nghiên cứu khác Học viên thực Nguyễn văn Ngọc i Luận văn thạc sỹ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cám ơn PGS TS Nguyễn Duy Hiếu tận tình bảo, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm cho em suốt thới gian thực đề tài Tôi cảm ơn chân thành đến Lãnh đạo Công ty Cổ Phần Xi măng FICO tạo điều kiện động viên cho tham gia chương trình đào tạo Thạc sĩ SILICAT Tơi xin cảm ơn Phòng Quản lý Chất lượng Nhà máy Xi măng Tây Ninh tạo điều kiện hỗ trợ tơi hồn thành đề tài luận văn Đề tài hồn thành cịn nhiều thiếu sót q trình thực hiện, mong nhận thông cảm quý Thầy cô đồng nghiệp Xin chân thành cám ơn! Tây Ninh, ngày tháng năm 2017 Người thực Nguyễn Văn Ngọc ii Luận văn thạc sỹ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH viii QUY ƯỚC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài: Mục đích nghiên cứu: Ý nghĩa thực tế đề tài Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan xi măng pooc lăng: 1.1.1 Khái niệm xi măng pooc lăng: 1.1.2 Clinker xi măng - Thành phần hóa học khống clinker pc lăng 1.1.3 Q trình hydrat hóa xi măng: 1.1.4 Q trình hydrat hố khống xi măng có mặt thành phần phụ gia khống hoạt tính 1.2.Tổng quan xi măng có nước tiêu chuẩn thấp: 1.2.1 Cơ sở khoa học ứng dụng xi măng nước tiêu chuẩn thấp 1.2.2 Nghiên cứu sử dụng phụ gia siêu dẻo gốc napthalen chế tạo xi măng bê tông 10 1.2.3 Tính chất bê tơng xi măng tỷ lệ nước/ xi măng thấp 12 1.3.Phụ gia hóa học cho xi măng, bê tông: 14 1.3.1 Khái niệm phụ gia hóa học cho bê tông: 14 1.3.2 Phụ gia gốc Poly Naphthalene sulphonate (NFS) 14 1.3.3 Cơ chế tác dụng phụ gia siêu dẻo gốc napthalen (NFS) 15 1.3.4 Tính tương thích phụ gia siêu dẻo với xi măng: 17 1.4.Phụ gia khoáng tro bay công nghệ sản xuất xi măng: 19 1.4.1 Ưu điểm phụ gia khoáng tro bay công nghiệp sản xuất xi măng 19 1.4.2 Tro bay nhiệt điện Duyên Hải: 19 1.4.3 Ảnh hưởng tro bay nhiệt điện Duyên Hải xi măng FICO: 23 iii Luận văn thạc sỹ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 1.5.Tổng quan bê tông cường độ cao dùng xi măng nước tiêu chuẩn thấp: 26 1.5.1 Khái niệm bê tông cường độ cao: 26 1.5.2 Các hướng chế tạo bê tông cường độ cao: 26 1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông 27 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1.Nguyên vật liệu sử dụng nghiên cứu: 28 2.1.1 Clinker: 28 2.1.2 Thạch cao: 29 2.1.3 Phụ gia tăng dẻo BC Grade 100: 29 2.1.4 Tro bay nhiệt điện Duyên Hải: 30 2.1.5 Nguyên liệu dùng cho thí nghiệm bê tơng: 32 2.2 Phương pháp nghiên cứu 32 2.2.1 Phương pháp xác định cường độ nén (độ bền): 32 2.2.2 Phương pháp xác định lượng nước tiêu chuẩn theo TCVN 6017:2015: 36 2.2.3 Phương pháp xác định thời gian đông kết : 37 2.2.4 Phương pháp xác định độ mịn Blaine: 38 2.2.5 Phương pháp xác định khối lượng riêng xi măng: 39 2.2.6 Phương pháp xác định độ sụt bê tông: 39 2.2.7 Phương pháp xác định cường độ nén bê tơng: 41 2.3 Qui trình thực nghiệm: 41 2.3.1 Khảo sát sơ lượng phụ gia siêu dẻo Grade BC 100 đến tính chất hệ xi măng gồm: clinker, thạch cao Grade BC 100: 41 2.3.2 Khảo sát tính chất xi măng sử dụng phụ gia siêu dẻo tro bay: 42 2.3.3 Thiết kế cấp phối khảo sát tính chất bê tơng cường độ cao: 43 Chương KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Khảo sát sơ ảnh hưởng PGSD Grade BC 100 PCB50 44 3.2 Khảo sát ảnh hưởng PGSD tro bay lượng nước tiêu chuẩn hệ xi măng (clinker thạch cao) 45 3.3 Khảo sát tính chất xi măng sử dụng phụ gia siêu dẻo tro bay 48 3.3.1 Ảnh hưởng tro bay – hàm lượng phụ gia siêu dẻo đến lượng nước tiêu chuẩn xi măng 48 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng khả phát triển cường độ hệ xi măng có tro bay, clinker thạch cao, phụ gia siêu dẻo 50 3.4 Xác định thành phần tính chất xi măng nước tiêu chuẩn thấp 51 iv Luận văn thạc sỹ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 3.5 Ảnh hưởng thời gian nghiền đến tính chất xi măng nước tiêu chuẩn thấp 53 3.5.1 Khảo sát hệ xi măng nghiền mịn, tro bay cho vào sau 53 3.5.2 Khảo sát hệ xi măng, tro bay nghiền chung 53 3.6 Khảo sát tính chất bê tơng cường độ cao dùng xi măng nước tiêu chuẩn thấp 57 3.7.Khảo sát độ hút ẩm xi măng hàm lượng tro bay phụ gia tăng dần 57 Chương 4.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 v Luận văn thạc sỹ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội QUY ƯỚC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ASTM : American Society for Testing and Materials, Hiệp hội vật liệu thử nghiệm Hoa Kỳ CFB : Công nghệ đốt than tầng sôi N/X : Nước/xi măng NFS : Poly Naphthalene sulphonate NTC : Nước tiêu chuẩn M : Mẫu nghiên cứu đề tài OPC : Xi măng pooc lăng PC : Công nghệ đốt than phun PGSD : Phụ gia siêu dẻo PTN : Phịng thí nghiệm TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam (thuộc Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng) bộ, ngành tổ chức xây dựng, Bộ Khoa học Công nghệ công bố T bđ : Thời gian bắt đầu ninh kết T kt : Thời gian kết thúc ninh kết T nghiền : Thời gian nghiền vi Luận văn thạc sỹ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC BẢNG Bảng - Thành phần pha clinker Bảng – Các mẫu xi măng thiết kế nghiên cứu .11 Bảng – Kết phân tích thành phần nguyên tố phụ gia siêu dẻo 14 Bảng - Lượng nước tiêu chuẩn mẫu thử dùng tro bay thay clinker 23 Bảng - Kết thí nghiệm cường độ kháng nén tăng hàm lượng tro bay thay cho clinker 24 Bảng 6– Thành phần hóa học thành phần khống clinker Fico .28 Bảng – Cường độ nén hệ số nghiền clinker Fico 28 Bảng – Thành phần hóa học thạch cao 29 Bảng –Thành phần hóa học tro bay nhiệt điện Duyên Hải .30 Bảng 10 – Thành phần vữa xi măng cho phương pháp xác định cường độ theo ASTM C109-15 33 Bảng 11 – Quy trình trộn vữa xi măng cho phương pháp xác định cường độ theo ASTM C109-15 33 Bảng 12- Sai lệch cho phép phép thử ASTM C109-15 36 Bảng 13 - Thành phần hồ xi măng cho phương pháp xác định nước tiêu chuẩn [11] 37 Bảng 14- Sai lệch cho phép thời gian thử cường độ nén đá bê tông 41 Bảng 15 - Kết thí nghiệm bổ sung phụ gia BC Grade 100 vào xi măng PCB50 44 Bảng 16 – Khảo sát hệ xi măng – tro bay – phụ gia BC Grade 100 46 Bảng 17 – Tổng hợp kết mẫu nghiên cứu hệ xi măng OPC – tro bay – Grade BC 100 47 Bảng 18 -Thành phần tính chất mẫu xi măng nước tiêu chuẩn thấp đạt theo TCVN 6260:2009 52 Bảng 19 – Bảng thông số nghiền riêng, nghiền chung mẫu M 11 .54 Bảng 20 – Các tính chất lý xi măng M11 chế độ nghiền riêng nghiền chung 54 Bảng 21 – Bảng cấp phối thiết kế bê tông mác 60, độ sụt 12-14 cm 57 vii Luận văn thạc sỹ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC HÌNH Hình – Mối quan hệ cường độ xi măng- tỷ lệ N/X mẫu nghiên cứu [4] 12 Hình – Sự co hóa học xi măng P30K với N/X = 0,3; 0,35; 040; 045; 0,50 13 Hình 3– Sự co hóa học xi măng HS65 với N/X = 0,3; 0,35; 040; 045; 0,50 .13 Hình – Cơng thức hóa học phụ gia gốc poly napthalen sulphonate 15 Hình - Mơ hình hấp phụ phụ gia hóa dẻo (NFS) .16 Hình - Ảnh SEM hạt tro bay cơng nghệ đốt than phun 20 Hình – Cường độ hệ xi măng tro bay .25 Hình – Thời gian đông kết hệ xi măng tro bay 25 Hình 9– Thạch cao thiên nhiên 29 Hình 10- Phụ gia Grade BC 100 đóng gói .30 Hình 11- Thành phần cỡ hạt tro bay Formosa nghiên cứu .31 Hình 12 - Ảnh SEM tro bay góc phóng đại 1,00 um, 10,0 um 31 Hình 13 – Máy trộn vữa Hình 14– Máy nén mẫu 32 Hình 15- Thứ tự đầm đổ mẫu 35 Hình 16 -Kim vicat 37 Hình 17-Dụng cụ xác định Blaine .39 Hình 18 – Dụng cụ xác định khối lượng riêng 39 Hình 19 – Dụng cụ thử nghiệm độ sụt 40 Hình 20 – Sơ đồ thực nghiệm khảo sát sơ lượng phụ gia siêu d ẻo Grade BC 100 đến tính chất hệ xi măng gồm: clinker, thạch cao Grade BC 100 42 Hình 21 – Sơ đồ thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng t ỷ l ệ tro bay đến tính chất c hệ xi măng gồm: cl in ker, th ạch cao, tro bay, phụ gia tăng dẻo Grade BC100 .43 Hình 22 – Nước tiêu chuẩn hệ xi măng PCB50 - phụ gia BC Grade 100 45 Hình 23 - Thời gian đơng kết hệ xi măng PCB50 - phụ gia BC Grade 100 .45 Hình 24– Lượng nước tiêu chuẩn – tỷ lệ phụ gia Grade BC 100 mẫu nghiên cứu .48 Hình 25 – Quan hệ % tro bay - % phụ gia BC Grade 100 - % nước tiêu chuẩn hệ xi măng 49 Hình 26 – Quan hệ tương quan cường độ hệ xi măng- tro bay-Grade BC 100 với hàm lượng Grade BC 100 50 Hình 27 – Các mẫu xi măng nước tiêu chuẩn thấp nghiên cứu .51 Hình 28 – Quan hệ tương quan % nước tiêu chuẩn thời gian nghiền trộn tro bay .53 viii