NghiÒn g¹ch thµnh bét, sÊy kh« ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi. Sµng bét g¹ch qua sµng 900 lçcm2. C©n 10g ( ) bét g¹ch. ®æ níc vµo èng lêng nhá ®äc thÓ tÝch V1. §æ bét g¹ch vµo èng lêng, ®äc thÓ tÝch V2. X¸c ®Þnh khèi lîng riªng theo c«ng thøc sau: NghiÒn g¹ch thµnh bét, sÊy kh« ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi. Sµng bét g¹ch qua sµng 900 lçcm2. C©n 10g ( ) bét g¹ch. ®æ níc vµo èng lêng nhá ®äc thÓ tÝch V1. §æ bét g¹ch vµo èng lêng, ®äc thÓ tÝch V2. X¸c ®Þnh khèi lîng riªng theo c«ng thøc sau: NghiÒn g¹ch thµnh bét, sÊy kh« ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi. Sµng bét g¹ch qua sµng 900 lçcm2. C©n 10g ( ) bét g¹ch. ®æ níc vµo èng lêng nhá ®äc thÓ tÝch V1. §æ bét g¹ch vµo èng lêng, ®äc thÓ tÝch V2. X¸c ®Þnh khèi lîng riªng theo c«ng thøc sau:
Nguồn gốc xi măng Lịch sử hình thành + Từ xa xưa, người biết dùng vật liệu đơn sơ đất sét, đất bùn nhào rác, dăm gỗ, cỏ khô băm …để làm gạch, đắp tường, dựng vách cho chỗ trú ngụ Có thể tóm lược bước hình thành xi măng sau: - Người Ai Cập dùng vôi làm vật liệu - Người Hy Lạp trộn thêm vào vôi đất núi lửa đảo Santorin, hỗn hợp nhà xây dựng thời ưu nhiều năm Lịch sử hình thành - Người La Mã thêm vào loại tro – đất núi lửa Vésuve miền Puzzolles Về sau này, phún – xuất – thạch núi lửa dùng làm loại phụ gia hoạt tính chịu cách nhiệt cách âm, trở thành danh từ chung “Pozzolana” (Anh), “Pouzzolane” (Pháp) - Vào năm 1750, kỹ sư Smeaton người Anh, nhận nhiệm vụ xây dựng hải đăng Eddystone vùng Cornuailles Ông thử nghiệm dùng loại vật liệu thạch cao, đá vôi, đá phún xuất… Và ông khám phá loại tốt hỗn hợp nung đá vôi đất sét - Hơn 60 năm sau, 1812, người Pháp tên Louis Vicat hoàn chỉnh điều khám phá Smeaton, cách xác định vai trò tỷ lệ đất sét hỗn hợp vơi nung nói Và thành ơng bước định công thức chế tạo xi măng sau - Ít năm sau, 1824, người Anh tên Joseph Aspdin lấy sáng chế xi măng (bởi từ latinh Caementum : chất kết dính), sở nung hỗn hợp phần đá vôi + đất sét Lịch sử hình thành - Chưa hết, 20 năm sau, Isaac Charles Johnson đẩy thêm bước cách nâng cao nhiệt độ nung tới mức làm nóng chảy phần nguyên liệu trước kết khối thành “clinker” - Vào năm 1967 Mông đuyê, người làm vườn Pháp lấy dây thép nhỏ quấn quanh chậu hoa cho khỏi vỡ Sau thời gian ông lại lấy dây thép kết thành hình chậu hoa đổ xi măng vào, kết tuyệt vời Từ ơng giành quyền sáng chế Đây cội nguồn loại bê tông tấm, xà, ống xây dựng gọi bê tông ống thép Từ đây, biết, bùng nổ loạt nhà máy lớn nhỏ với nhiều kiểu lò nung tính khác nhau: xi măng làm cách mạng lĩnh vực xây dựng Phát lí thú • Trước cơng ngun người Ai cập cổ dùng mật mía hay nước mía đặc trộn với số chất phụ gia chống lại thèm muốn loài côn trùng để xây nhà kim tự tháp.Người Trung Hoa dùng mạch nha với thành phần chủ yếu tinh bột nóng để xây Một thú vị tuổi thọ chúng cao ximăng nhiều Bí mật cột trụ xi măng thời tiền sử • Ở nơi cách Tân Calêdonia 40 hải lý phía Nam có đảo nhỏ gọi Baien, từ xưa đến chưa có cư ngụ Nhưng hoang đảo nhỏ lại có khoảng 400 gò đất kỳ qi Chúng xây nên từ cát đá cao khoảng 2,5-3m, mặt nghiêng khoảng 90m Trên gò đất khơng có loại thực vật sinh trưởng, cảnh vật vô hoang vắng Những người đến cho rằng, di từ thời cổ đại Năm 1960, nhà khảo cổ học Cheliwa đến đảo nhỏ tiến hành khai quật di Ơng khám phá điều ngồi sức tưởng tượng, di cổ có cột trụ xi măng nằm song song với Những cột trụ cao từ 1m đến 2,5m, xi măng cột trụ lẫn vỏ ốc, vỏ sò vỡ Cheliwa vơ kinh ngạc ông biết xi măng phát minh từ kỷ XIX cho dù hỗn hợp đất đá xám tương tự xi măng người La Mã cổ đại tìm khoảng năm 500 đến 600 trước Cơng ngun Ơng mời nhà nghiên cứu khoa học đến để dùng phóng xạ kiểm tra cột trụ Trắc nghiệm cho thấy, niên đại cột trụ xi măng vào khoảng năm 10950 – 5120 trước Cơng ngun Cũng nói, cột trụ xi măng đảo Baien xuất từ thời kỳ đồ đá, sớm nhiều so với thời đại La Mã cổ.Theo phán đoán, phương pháp chế tác đương thời đắp gò đất, sau rót xi măng vào làm cho đơng cứng lại Nhưng xung quanh cột xi măng lại khơng có dấu tích hoạt động người Bởi vậy, người ta khơng có phương pháp biết người chế tạo nên cột trụ xi măng Có thể nói, cột trụ xi măng có tác dụng điều khó giải thích kho tàng bí mật nhân loại Bí mật cột trụ xi măng thời tiền sử • Đảo Tân Calêdonia Nouvelle Calédonie phần Tây Nam Thái Bình Dương đảo lớn Nam Thái Bình Dương Theo ghi chép, năm 1768 người Pháp đặt chân đến đây, năm 1774 tàu mẫu hạm nhà hàng hải tiếng người Anh, James Cook (17291779) diễu qua đảo nhỏ Ông thấy rừng rậm nơi dày đặc, xanh sinh trưởng khắp nơi, khí hậu lành Đảo Nouvelle Calédonie Bí mật cột trụ xi măng thời tiền sử • Cook cảm thấy cảnh tượng nơi vơ giống với q hương lấy tên cổ Scotland Calédonie thêm chữ Tân (Nouvelle) trước để đặt cho đảo Bởi vậy, đảo có tên Tân Calêdonia • Cũng nói trước thời gian đó, đảo Tân Calêdonia khơng có người cư trú, vùng hoang vắng ngun sơ khơng có ánh lửa người, khơng có sống hoang đảo Baien Cho đến năm 1792, người Pháp tiến hành khám phá đảo lần đầu tiên, sau họ biến nơi thành nơi lưu đày tội phạm Sau 100 năm, đảo Baien thức coi lãnh địa vĩnh viễn Pháp Vậy, người vận dụng kỹ thuật phức tạp làm xi măng 5000 trước Công nguyên Chẳng lẽ khơng có đảo làm nên cột trụ xi măng ư?Theo phán đoán, phương pháp chế tác đương thời đắp gò đất, sau rót xi măng vào làm cho đông cứng lại Nhưng xung quanh cột xi măng lại khơng có dấu tích hoạt động người Bởi vậy, người ta khơng có phương pháp biết người chế tạo nên cột trụ xi măng Có thể nói, cột trụ xi măng có tác dụng điều khó giải thích kho tàng bí mật nhân loại Ở Việt Nam • Ngành sản xuất xi măng nước ta hình thành từ sớm Bắt đầu việc khởi cơng xây dựng nhà máy xi măng Hải Phòng vào ngày 25/12/1899 • Một kỷ trước xi măng Việt Nam có thương hiệu Rồng tiếng nước số vùng Viễn Đông, Vlađivostoc (LB Nga), JAWA (Inđônêxia), Xingapo, Hoa Nam (Trung Quốc)… Sau ngày giải phóng miền Nam, năm 1975 lại có thêm thương hiệu xi măng Hà Tiên, đến ngành xi măng nước ta có thêm hàng loạt thương hiệu tiếng như: Xi măng Bỉm Sơn nhãn hiệu Con Voi, xi măng Hoàng Thạch nhãn hiệu Sư Tử, xi măng Hà Tiên I,II, Bút Sơn, Hoàng Mai, Tam Điệp, Nghi Sơn, Chinfon… Chương IV Xi măng, Bê tông xi măng Poortland Cấu tạo, cơng thức hóa học XM Portland + Xi măng Portland hỗn hợp nghiền mịn clinker, thạch cao: CaO = 60-67 %; SiO2 = 21-24 %; Fe2O3 = 2-5 %; Al2O3= 4-7 %; SO3 < %; MgO < 4,5% + khống vật clinker: - Tricanxi-silicat (3CaO.SiO2): C3S = 37-60% - Bicanxi-silicat (2CaO.SiO2): C2S = 15-37% - Tricanxi-aluminat (3CaO.Al2O3): C3A = 7-15% - Tetracanxi-Alumino-Ferit (4CaO.Al2O3.Fe2O3): C4AF = 1018% XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA XM POOC LĂNG Xác định độ mịn bột xi măng (TCVN 4030-1985): • Độ mịn xi măng tính phần trăm (%) theo tỷ số khối lượng phần lại sàng khối lượng mẫu ban đầu, với độ xác tới 0,1% • Sàng có kích thước lỗ 0,08mm • Độ mịn ảnh hưởng đến nhiều tính chất xi măng Xi măng mịn tốc độ thủy hóa với nước nhanh, thời gian đông kết ngắn, tốc độ rắn tăng lên, tính giữ nước tốt cường độ chịu lực cao Độ mịn tiêu đánh giá chất lượng xi măng tiêu thay đổi theo thời gian lưu giữ kho XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA XM POOC LĂNG Xác định lượng nước tiêu chuẩn hồ xi măng hay độ dẻo tiêu chuẩn thời gian đông kết hồ xi măng (TCVN 6017-1995): Dụng cụ Vika để xác định độ dẻo tiêu chuẩn thời gian đông kết ximăng a) Xác định độ dẻo tiêu chuẩn (lượng nước tiêu chuẩn) b) Xác định thời gian bắt đầu kết thúc đơng kết TN (b): Chiều dài hữu ích 50mm ± 1mm đường kính 1,13mm ± 0,05mm XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA XM POOC LĂNG Xác định tính ổn định thể tích đá xi măng (TCVN 6017-1995): Xi măng cần phải ổn định thể tích, để khơng bị biến dạng nứt nẻ Muốn xác định tính ổn định thể tích xi măng, phải làm cho CaO tự do, MgO tự sunfoaluminat thủy hóa để, xem mẫu xi măng có bị biến dạng, nứt nẻ khơng Dùng Vành khâu Lơsatơliê để xác định Vành khâu Lơsatơliê Vành khâu; Tấm kính; 3.Càng khn XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA XM POOC LĂNG Xác định cường độ chịu uốn nén đá xi măng (TCVN 6016-1995): *Xác định độ bền uốn *Xác định độ bền nén KT mẫu: 40x40x160mm Sơ đồ đặt mẫu xi măng uốn Sơ đồ đặt mẫu xi măng nộn Xõm thc xi mng pooclng Nguyên nhân tợng xâm thực xi mng - Trong đá xi mng có số thành phần hòa tan mà chủ yếu Ca(OH)2 bị tan vào nớc làm cho kết cấu bê tông bị rỗng, cờng độ giảm thấp - Có số thành phần đá xi măng t¸c dơng hãa häc víi mét sè hãa chất nớc sinh hợp chất hòa tan nở thể tích làm cho bê tông bị rạn nứt Xõm thc xi mng pooclng Các dạng xâm thực xi mng a/ Xâm thực hòa tan: Thành phần Ca(OH)2 C3S xi mng thủy phân hòa tan môi trờng nớc (với nồng độ bão hòa 1,3 g CaO lít nớc nhiệt độ15C) b/ Xâm thực nớc có CO2: - Với nồng độ CO2 thấp thỡ có lợi, vi CO2 tác dụng với Ca(OH)2 đỏ xi mng tạo thành CaCO3 phủ lên bề mặt công trỡnh theo phản øng: CO2 + Ca(OH)2 + H2O → CaCO3 + 2H2O - Nhng nồng độ CO2 tng lên 15 ữ 20mg/lít, thi bn thân CO2 lại hòa tan CaCO3 theo phản øng: CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 Xâm thực xi măng pooclăng c/ X©m thùc cđa níc cã mi sunfat: Trong níc biĨn, níc ngÇm, níc ao hå v.v… thêng chøa mét sè muèi sunfat nh CaSO4, Na2SO4, MgSO4 v.v Các muối phân ly nớc sinh ion ion kim loại, gặp môi trờng có Ca(OH)2 thỡ tạo thành sunfat canxi theo phản øng: −2 +2 SO4 + Ca CaSO4 CaSO4 hút nớc tạo thành thạch cao CaSO 4.2H2O thể tích nở làm nứt nẻ công trỡnh, ngời ta thờng gọi xâm thực thạch cao Mặt khác CaSO4 tác dụng với C3A.6H2O xi mng tạo thành 3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O nở thể tích 2,5 lần nguy hiểm d/ Xâm thực nớc có axit: Các loại nớc ao hồ, nớc cống rãnh, nớc thải công nghiệp th ờng chứa số axit nh HCl, H2SO4, v.v gặp Ca(OH)2 đá xi mng xảy phản ứng trung hòa: 2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2H2O Trong sản phẩm tạo thành thỡ CaCl2 có ®é hßa tan rÊt lín, cßn CaSO4 cã thĨ hót nớc sinh thạch cao tác dụng với C3A.6H2O tạo thành 3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O, tác hại nh tr ờng hợp xâm thùc cña muèi sunfat Xâm thực xi măng pooclăng e/ Xâm thực nớc có muối manhê Ngoài NaCl, CaSO4 thỡ nớc biển chứa hàm lợng lớn MgSO4 MgCl2, gặp môi trờng có Ca(OH)2 xảy phản ứng sau đây: MgSO4 + Ca(OH)2 + 2H2O → CaSO4.2H2O + Mg(OH)2 MgCl2 + Ca(OH)2 CaCl2 + Mg(OH)2 MgSO4 tác dụng với C3A.6H2O đá xi mng: 3MgSO4 + 3CaO Al2O3.6H2O 3CaSO4 + 2Al(OH)3.3Mg(OH)2 Các sản phẩm tạo thành có CaCl2 hòa tan mạnh: CaSO4.2H2O nở thể tích gây nứt nẻ: Al(OH)3 Mg(OH)2 nhng chất dạng vô định hỡnh, cờng độ khả nng dÝnh kÕt Xâm thực xi măng pooclăng BiÖn pháp ngn ngừa xâm thực xi mng pooclng a/ Chọn loại xi mng thích hợp b/ Các biện pháp tiến hành xây dựng công trỡnh + Tng độ đặc bê tông + Pha phụ gia khoáng vật hoạt tính nh bột puzơlan, bột xỉ lò cao dạng hạt vào xi mng trớc sử dụng + Gia cố mặt công trỡnh + Xử lý môi trờng nớc Phụ gia khoáng vật Xỉ lò cao dạng hạt xi mng pooclng-xỉ quặng - Thành phần xỉ lò cao: CaO, MgO, Al2O3, SiO2, FeO CaS, MnS, FeS Puzơlan xi mng pooclng-puzơlan Thành phần phân loại: - Loại thiên nhiên: + Loại có nguồn gốc từ đá trầm tích phong hóa nh đất, đá điatômit, trêpen, apôkaThành phần chủ yếu SiO2 SiO2.nH2O vô định hỡnh + Loại có nguồn gốc từ sản phÈm nói lưa, nh tro nói lưa, tóp nói lửa, trat núi lửa v.v Thành phần chủ yếu SiO2 vô định hỡnh Ngoài có lợng định Al2O3 - Loại nhân tạo: gồm có đất sét nung non, bã than, tro lò v.vThành phần gồm có SiO2 vô định hỡnh Al2O3 Xi mng pooclng đặc biệt Xi mng pooclng r¾n nhanh Xi măng pooclăng chèng sunfat Xi măng pooclăng tỏa nhiệt, PCLH Xi mng pooclng kỵ nớc Xi mng pooclng dẻo Xi mng aluminat Hớng dẫn sử dụng phụ gia xây dựng thủy lợi Tác dụng phụ gia thi công bê tông va a) ối với hỗn hợp bê tông - Tng tính dễ đổ (độ sụt) mà không cần tng lợng nớc trộn; giảm lợng nớc trộn mà gi đợc tính dễ đổ hỗn hợp bê tông va; - Làm chậm tng nhanh thời gian đông kết, đóng rắn xi mng bê tông; - Làm bê tông không bị co ngót nở thể tích; - Giảm tiết nớc, phân tầng hỗn hợp bê tông va; - Cải thiện khả nng bơm; - Làm chậm độ sụt theo thời gian (hay trỡ độ sụt bê tông theo thêi gian) Híng dÉn sư dơng phơ gia xây dựng thủy lợi Tác dụng phụ gia thi công bê tông va b) ối với bê tông cứng rắn - Làm chậm giảm phát nhiệt thời gian cứng hoá ban đầu; - Tng nhanh tốc độ phát triển cờng độ, tng cờng độ ban đầu sau; - Tng độ bền; - Tng khả nng chống thấm nớc (giảm tính thấm); - Khống chế độ nở phản ứng kiềm cốt liệu chứa silic vô định hỡnh; - Tng độ dính kết bê tông với cốt thép; - Tng độ dính kết gia bê tông cũ mới; - c chế n mòn cốt thép Híng dÉn sư dơng phơ gia x©y dùng thđy lợi Công dụng tính chất kỹ thuật số loại phụ gia Phụ gia điều chỉnh đóng rắn bê tông va Phụ gia giảm nớc thờng Phụ gia giảm nớc bậc cao (siêu dẻo) Phụ gia khí (air entraining admixtures) Phụ gia hoạt tính Puzơlan Phụ gia xỉ lò cao Tro bay Muội silic (Silica fume, SF) • Phơ gia tro trÊu • Phơ gia në • Phơ gia chèng thÊm níc • Phơ gia øc chÕ ăn mßn cèt thÐp Híng dÉn sư dụng phụ gia xây dựng thủy lợi Lựa chọn sử dụng phụ gia Nhng điều cần lu ý sư dơng phơ gia ... 37-60% - Bicanxi-silicat (2CaO.SiO2): C2S = 15 -37% - Tricanxi-aluminat (3CaO.Al2O3): C3A = 7 -15 % - Tetracanxi-Alumino-Ferit (4CaO.Al2O3.Fe2O3): C4AF = 10 18% Nguyên liệu sản xuất xi măng - vôi:... theo ASTM C150-94: - Loi I, II, III, IV, V Xi măng khí Xi măng Pooclăng Xi măng Pooclăng Xi măng Pooclăng Xi măng xây trát Xi măng Pooclăng trắng - Xỉ - Puzơlan đặc biệt ChÊt lợng xi mng pooclng... thúc, giờ, không muén h¬n: PC30 PC40 PC50 16 30 21 40 31 50 15 2500 15 2500 12 2800 45 10 ộ ổn định thể tích xác định theo phơng pháp L Satolie, mm, không lớn 10 Hàm lợng anhydric sunfuric (SO3),