giới thiệu về xi măng

Khái niệm – Sản Xuất Thành Phần Hóa Học – Thí nghiệm Cơ Lý và Ứng Dụng (Theo ASTM và AASHTO) Xi măng Portland là chất kết dính vô cơ rắn trong nước Được phát minh vào năm 1824 bởi Joseph Aspdin Được đặt tên Portland tên vì nó giống như một loại đá vôi khai thác từ một hòn đảo nhỏ ở Nam nước Anh tên là Portland

Khái niệm – Sản Xuất - Thành Phần Hóa Học – Thí nghiệm Cơ Lý Ứng Dụng (Theo ASTM AASHTO) GVHD SVTH MSHV : TS Nguyễn Văn Chánh : Phan Châu Vinh : 91001012 I.Khái niệm xi măng    Xi măng Portland chất kết dính vô rắn nước Được phát minh vào năm 1824 Joseph Aspdin Được đặt tên Portland tên giống loại đá vôi khai thác từ đảo nhỏ Nam nước Anh tên Portland Đá Portland Xi măng Portland Vật liệu sử dụng sản xuất xi măng portland phải có tỷ lệ thích hợp CaO, SiO2 , Al2O3 Fe2O3 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 63 ÷ 66% 21 ÷ 24% ÷ 8% ÷ 4% Các loại nguyên liệu thông thường để sản xuất xi măng Đá vôi Đất sét Đất sét Đất sét Đá phiến sét Đá phiến sét Đá phiến sét Quặng sắt Đá bùn giàu vôi Đá bùn giàu vôi Quặng thải Xỉ thép nhà máy Đá phấn Cát ….và nhiều loại nguyên vật liệu khác sản phẩm , chất thải công nghiệp sử dụng Các tạp chất dạng hạt già lửa gây ổn đinh thể tích, cần phải hạn chế :  MgO : < 4,5%  SO3 : < 3%  Na2O, K2O : < 1,5% II.Sản xuất xi măng   Xi măng sản xuất phương pháp nung hỗn hợp đá vôi đất sét theo tỷ lệ hợp lý đến nhiệt độ nóng chảy tạo thành Clinke->nghiền với 3-5% thạch cao -> Xi măng Nguyên liệu để sx xi măng Portland phải có : CaCO3 từ 75÷85%  SiO2 , Al2O3 , Fe2O3 … khoảng 22÷25% Trong tự nhiên loại đá có sẵn có thành phần hiếm->phối liệu  Trong trình sản xuất, việc phân tích hóa học tất nguyên liệu phải thường xuyên tiến hành để đảm bảo chất lượng cao đồng xi-măng  Không có nhà máy SX xi-măng điển hình, nhà máy có khác bố trí, thiết bị,hay ngoại cảnh… Nguyên liệu thô khai thác -> Máy nghiền 125 mm -> Máy nghiền thứ cấp 20 mm -> bồn chứa riêng theo loại Nung hỗn hợp nguyên liệu thô trộn -> Clinke Lò quay tạo clinke Bên lò quay Clinke + Thạch cao → Xi măng Portland -Thạch cao bổ sung nhằm điều chỉnh thời gian ninh kết xi-măng , tính co ngót tăng cường độ -Clinker nghiền mịn đến mức hạt lọt qua mức sàn No.325 (45 micromet) IV Các thí nghiệmcơ lý xi-măng Các tiêu chuẩn xi măng đặt giới hạn tính chất lý lẫn thành phần hóa học, chúng giới hạn thuộc tính xi măng tuân theo loại xi măng Tiêu chuẩn ASTM C183 (AASHTO 127) quy định việc lấy mẫu xi măng Trong suốt trình sản xuất, xi măng liên tục theo dõi thành phần hóa học tính chất lý trình bày sau Các tính chất lý xi măng Tt Tính chất Tiêu chuẩn thử nghiệm Cở hạt độ mịn ASTM C 204 AASHTO T 153 Độ ổn định thể tích ASTM C 151 AASHTO T 107 Lượng nước tiêu chuẩn ASTM C 187 AASHTO T 129 ASTM C 230 AASHTO M 152 ASTM C 1437 Thời gian ninh kết ASTM C 191 AASHTO T 131 ASTM C 266 AASHTO T 154 Sự đông rắn sớm ASTM C 451 AASHTO T 186 ASTM C 359 AASHTO T 185 Cường độ chịu nén ASTM C 109 AASHTO T 106 Nhiệt hydrat hóa ASTM C 186 Mất mát nhiệt ASTM C 114 AASHTO T 105 Khối lượng riêng ASTM C 188 AASHTO T 133 10 Khối lượng thể tích V.Các loại xi măng ứng dụng : Các loại Xi-măng Portland (theo ASTM AASHTO) :  Nhiều loại xi-măng Portland khác sản xuất để phù hợp với yêu cầu tính chất lý hóa học theo nhu cầu cụ thể  Xi-măng Portland sản xuất tuân theo tiêu chuẩn sau: ASTM C 150, AASHTO M 85 ASTM C 1157 V.A Phân loại xi-măng Portland (ASTM C 150) Gồm loại sau : Thường Loại I (Type I) Loại IA (Type IA) Thường, tạo bọt khí Loại II (Type II) Bền sun-phát trung bình Loại IIA (Type IIA) Bền sun-phát trung bình, tạo bọt khí Loại III (Type III) Hình thành cường độ sớm Loại IIIA (Type IIIA) Hình thành cường độ sớm, tạo bọt khí Loại IV (Type IV) Tạo nhiệt hy-drat hóa Loại V (Type V) Bền sun-phat cao   Xi măng hỗn hợp rắn nước (theo ASTM C 595 (AASHTO M 240), ASTM C 1157 Và loại xi măng đặc biệt khác… V.B Xi măng hỗn hợp (ASTM C 595, AASHTO M240 ASTM C 1157) • Xi măng hỗn hợp (theo ASTM C 595, AASHTO M240 ASTM C 1157) hỗn hợp xi măng Portland clinke trộn với thạch cao hay pozzolans , xỉ lò cao, tro bay • Tiêu chuẩn ASTM C 1157 cho phép sử dụng tối ưu hóa tất nguyên liệu này, đồng thời cần thiết, để t ạo xi măng có tính chất tối ưu Xi măng hỗn hợp rắn nước (theo ASTM C 595, AASHTO M 240) Gồm loại sau: Loại IS Xi măng Portland xỉ lò cao Loại IP Xi măng Portland pozzoland Loại P Xi măng Portland pozzoland (không cần tạo cường độ sớm) Loại I(PM) Xi măng Pozzoland portland sửa đổi Loại S Xi măng xỉ Loại I(SM) Xi măng Portland xỉ sửa đổi Xi măng rắn nước (theo ASTM C 1157) Gồm loại sau: Loại GU Sử dụng thông thường Loại HE Tạo cường độ sớm Loại MS Bền sun-phát trung bình Loại HS Bền sun-phát cao Loại MH Tỏa nhiệt hydrat hóa trung bình Loại LH Tỏa nhiệt hydrat hóa thấp ASTM C 1157 quy định thuộc tính hoạt động xi măng rắn nước, theo tất loại xi măng Portland xi măng trộn xi măng rắn nước ASTM C 1157 ưu tiên xi măng đạt yêu cầu thử nghiệm lý giới hạn thành phần hóa học tiêu chuẩn khác Ứng dụng loại xi măng Sử Tiêu chuẩn xi dụng Tỏa nhiệt măng thông hydrat hóa thườn trung bình g ASTM C 150 (AASHTO M 85) Xi-măng Portland I II (Tùy chọn tỏa nhiệt trung bình) ASTM C 595 (AASHTO M 240) Xi măng hỗn hợp rắn nước IS IP I(PM) I(SM) S, P IS(MH) IP(MH) I(PM)(MH) I(SM)(MH) ASTM C 1157 Xi măng rắn nước GU MH Tạo Tỏa Bền suncườn nhiệt phat trung g độ hydrat bình sớm hóa thấp III HE IV II P(LH) IS(MS) IP(MS) P(MS) I(PM)(MS) I(SM)(MS) LH MS Bền sunphat cao Khả chống phản ứng kiềm-silic (ASR) V Tùy chọn kiềm thấp Tùy chọn kiềm thấp HS Tùy chọn R III.C Các loại xi măng đặc biệt khác Các loại xi-măng đặc biệt Xi măng Porland trắng, ASTM C 150 Loại Ứng dụng I, II, III, V Bê tông trắng màu, công trình nhà, vữa , vữa, bột trét, trám Xi măng nề trắng, ASTM C 91 M, S, N Vữa xi măng trắng khối xây Xi măng nề, ASTM C 91 M, S, N Vữa xi măng trắng khối xây , bột trét, trám Xi măng vữa, ASTM C 1329 M, S, N Vữa xi măng trắng khối xây Xi măng dẽo, ASTM C 1328 M, S Bột trét, trám Xi măng nở, ASTM C 845 E-1(K), E1(M), E-1(S) Bê tông bù co ngót Xi măng giếng dầu, API-10 A, B, C, D, E, F, G, H Vữa giếng dầu Xi măng không thấm nước Vữa trám khe gạch, sơn, lớp trám hoàn thiện Xi măng điều chỉnh tgian ninh kết Tạo cường độ sớm sữa chữa Các loại xi-măng đặc biệt Loại Ứng dụng Xi măng với chức bổ sung , ASTM C 595 (AASHTO M 240), ASTM C 1157 Công trình bê tông cần tích chất đặc biệt, chẳng hạn : giảm nước, kéo dài tgian ninh kết, tạo bọt khí, điều khiển thời gian ninh kết, tạo cường độ sớm… Xi măng nghiền mịn Vữa địa kỹ thuật Xi măng Calcium aluminate Sữa chữa , bền hóa học chịu nhiệt Xi măng Magnesium phosphate Sữa chữa bền hóa học Xi măng Geopolymer Công trình thông thường, sữa chữa, repair, ổn định chất thải Xi măng Ettringite ổn định chất thải Xi măng Sulfur Sữa chữa bền hóa học Xi măng rắn nhanh nước VH, MR, GC Lát,phủ thông thường, cần tạo cường độ nhanh ( khoảng giờ) Hết [...]... của xi- măng Các tiêu chuẩn về xi măng đặt ra các giới hạn cả về tính chất cơ lý lẫn thành phần hóa học, chúng giới hạn thuộc tính của xi măng tuân theo loại xi măng Tiêu chuẩn ASTM C183 (AASHTO 127) quy định về việc lấy mẫu xi măng Trong suốt quá trình sản xuất, xi măng liên tục được theo dõi về thành phần hóa học và những tính chất cơ lý được trình bày trong bản sau Các tính chất cơ lý của xi măng. .. đồng thời nếu cần thiết, để t ạo ra xi măng có tính chất tối ưu Xi măng hỗn hợp rắn trong nước (theo ASTM C 595, AASHTO M 240) Gồm các loại sau: 1 Loại IS Xi măng Portland xỉ lò cao 2 Loại IP Xi măng Portland pozzoland 3 Loại P Xi măng Portland pozzoland (không cần tạo cường độ sớm) 4 Loại I(PM) Xi măng Pozzoland portland sửa đổi 5 Loại S Xi măng xỉ 6 Loại I(SM) Xi măng Portland xỉ sửa đổi ... 10 Khối lượng thể tích V.Các loại xi măng và ứng dụng : Các loại Xi- măng Portland (theo ASTM và AASHTO) :  Nhiều loại xi- măng Portland khác nhau được sản xuất để phù hợp với những yêu cầu về tính chất cơ lý và hóa học theo những nhu cầu cụ thể  Xi- măng Portland được sản xuất tuân theo các tiêu chuẩn sau: ASTM C 150, AASHTO M 85 hoặc ASTM C 1157 V.A Phân loại xi- măng Portland (ASTM C 150) Gồm các... calcium hydroxit góc cạnh cũng có mặt trong hình chụp Xi măng Portland thường đã hydrat hóa Sự phối hợp giữa các sợi tinh thể và độ dính bám của các hạt hydrat hóa làm nhiệm vụ phát triển cường độ của hồ xi măng Phụ thuộc vào thời gian hydrat hoát và thành phần của xi măng Portland mà có được những hinh ảnh của hồ xi măng đã hy drat hóa khác nhau Hình trên là điển hình của một hồ xi măng đã hydrat... IV) Tạo ít nhiệt khi hy-drat hóa 8 Loại V (Type V) Bền sun-phat cao   Xi măng hỗn hợp rắn trong nước (theo ASTM C 595 (AASHTO M 240), hoặc ASTM C 1157 Và các loại xi măng đặc biệt khác… V.B Xi măng hỗn hợp (ASTM C 595, AASHTO M240 và ASTM C 1157) • Xi măng hỗn hợp (theo ASTM C 595, AASHTO M240 và ASTM C 1157) là hỗn hợp của xi măng Portland hoặc clinke trộn với thạch cao hay pozzolans , xỉ lò cao,... Hàm lượng nước không bay hơi (g) nước/ (g) thành phần xi măng C2S hydrate 0.21 C3A hydrate 0.40 C4AF hydrate 0.37 0.24 Vôi tự do(CaO) 0.33 Khi hoàn thành quá trình Hydrat hóa,chỉ khoảng 40% nước (tỉ lệ nước / xi măng là 0.4) là cần thiết Nếu tỉ lệ nước /xi măng > 0.40, nước thừa sẽ tồn tại trong lỗ rỗng hoặc bốc hơi, nếu tỉ lệ nước /xi măng ... xuất xi măng   Xi măng sản xuất phương pháp nung hỗn hợp đá vôi đất sét theo tỷ lệ hợp lý đến nhiệt độ nóng chảy tạo thành Clinke->nghiền với 3-5 % thạch cao -> Xi măng Nguyên liệu để sx xi măng... học xi- măng Portland Phản ứng hydrat hóa hợp chất xi- măng Portland (3CaO•SiO2) Tricalcium silicate + 11 H2O Nước = 3CaO•2SiO2•8H2O Calcium silicate hydrate (C-S-H) + (CaO•H2O) Calcium hydroxide... ettringite Hình ảnh tinh thể xi- măng hydrat hóa qua kính hiển vi điện tử Tinh thể Calcium hydroxide Hình ảnh tinh thể xi- măng hydrat hóa qua kính hiển vi điện tử Tinh thể C-S-H hình thành sau tuần