nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh

Bé X©y dùng ViƯn VLXD Bé X©y dùng ViƯn VLXD Bé X©y dùng ViƯn VLXD Bé x©y dùng ViƯn VËt liệu xây dựng 235, Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ: Dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nớc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh M sè: KC-06 Da16 CN KS TrÇn Quèc TÕ 5945 12/7/2006 Hà Nội, 2006 Bản quyền 2006 thuộc Viện VLXD Đơn xin chép toàn phần tài liệu phải gửi đến Viện trởng Viện VLXD trừ trờng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu Bộ x©y dùng ViƯn VËt liƯu x©y dùng 235, Ngun Tr·i, Thanh Xuân, Hà Nội Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ: Dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nớc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh M số: KC-06 Da16 CN KS Trần Quốc Tế Hà Nội, 2006 Bản thảo viết xong 03/2006 Tài liệu đợc chuẩn bị sở kết thực dự án cấp Nhà nớc, mã số KC-06.DA 16 CN Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 danh sách ngời tham gia thực dự án TT Họ tên Học vị Chức vụ Chức danh Cơ quan công tác Trần Quốc Tế Kỹ s Nghiên cứu viên Chủ nhiệm dự án Nguyễn Văn Huynh Thạc sỹ Nghiên cứu viên Trịnh Minh Đạt Thạc sỹ Nghiên cứu viên Th ký Viện khoa học Vật liệu Chủ trì xây dựng đề mục Đào Quốc Hùng Thạc sỹ Nghiên cứu viên Chủ trì đề mục Vũ Thị D Kỹ s Nghiên cứu viên Chủ trì đề mục Nguyễn An Thái Kỹ s Phó giám đốc Tham gia Xí nghiệp thực Sứ Lâm Đồng Phạm Thế Đông Cử nhân Trởng phòng RD Tham gia Công ty Cổ thực phần Nam Việt Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Bảng giải thích chữ viết tắt, đơn vị đo từ khóa Các chữ viết tắt: - Mªta cao lanh : MK - Silicafume : SF - Tro bay : FA - Phụ gia công nghệ dạng bột : SFC - Polyvinylalcohol: PVA - Amiăng ximăng: AC - Polyvinylalcohol xi măng: PVA/C - Ximăng: XM - Tỷ lệ Nớc: ximăng N/XM - Mất nung: MKN Đơn vị đo: - ppm: Một phần triệu Từ khóa: Mêta cao lanh, ximăng sợi hữu cơ, vữa không co, bê tông chất lợng cao Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN Bảng giảI thích Các chữ viết tắt, đơn vị từ khoá Các chữ viết tắt: Me ta cao lanh MK Silicafume SF Tro bay FA Tro trÊu RHA Phơ gia kho¸ng PGK Modul ®é lín cđa cèt liƯu nhá Mn Phơ gia công nghệ dạng bột SFC Polyvinylalcohol PVA Amiăng ximăng AC Ximăng XM Tỷ lệ Nớc : Ximăng N/XM Mất nung MKN Đơn vị đo: Ppm Một phần triệu Từ khoá: Mêta cao lanh, ximăng sợi hữu cơ, vữa không co, bê tông chất lợng cao Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự ¸n SX TN cÊp Nhµ n−íc Th¸ng 3/2006 Mơc lơc Trang Tóm tắt Lời mở đầu Chơng I: Tổng quan tình hình nghiên cứu nớc 1.1 nớc 1.1.1 Các tính chất ứng dụng cao lanh công nghiệp 1.1.2 Các loại hình công nghệ chế tạo mêta cao lanh 1.2 Trong n−íc 12 1.3 KÕt ln ch−¬ng 14 Chơng II: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ 15 2.1 Nguyªn liƯu cao lanh 15 2.1.1 Ngn cao lanh Việt Nam 15 2.1.2 Yêu cầu cao lanh nguyên liệu 16 2.2 Thiết bị 17 2.2.1 Thiết bị nung 17 2.2.2 Thiết bị nghiền 21 2.3 Nghiên cứu hoạt tính MK từ cao lanh A Lới Trại Mát 22 2.4 Nghiên cứu sản xuất thử 23 2.4.1 Nghiên cứu nung MK lò thoi 23 2.4.2 Nghiên cứu nghiền MK máy nghiền công nghiệp 26 2.5 Tính toán hiệu kinh tế 28 2.5.1 Tính giá thành sản phẩm 28 2.5.2 Khái toán đầu t 29 2.5.3 Tổng hợp nhu cầu cho dây chuyền 1.000 tấn/năm 31 2.6 Kết luận chơng 31 Chơng III: Nghiªn cøu øng dơng MK 32 3.1 øng dơng MK sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu 32 Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh – KC.06.DA.16.CN i B¸o c¸o tỉng kÕt khoa häc công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 3.1.1 ứng dụng MK SXTN lợp phẳng PVA/C 32 3.1.2 ứng dụng MK SXTN phẳng ximăng sợi rơm 40 3.1.3 ứng dụng MK SXTN lợp phẳng PVA/C thay 40 phần sợi PVA bazan 3.2 ứng dụng MK chế tạo vữa không co 42 3.3 ứng dụng MK chế tạo bê tông cờng độ cao 43 3.4 Kết luận chơng 51 Kết luận chung kiến nghị 52 Lời cảm ơn 53 Tài liệu tham khảo 54 Phụ lục I: Danh mục sản phẩm dự án Phụ lục II: ý kiến nhận xét đơn vị sử dụng sản phÈm cđa Dù ¸n Phơ lơc III: Mét sè kÕt kiểm định chất lợng sản phẩm Dự án Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN ii Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Tóm tắt Dự án nhằm nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất phụ gia mê ta cao lanh ứng dụng phụ gia để làm phụ gia công nghệ dạng bột sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu theo phơng pháp xeo Căn kết nghiên cứu đạt đợc nội dung khoa học tồn giai đoạn RD, dự án nghiên cứu mở rộng thêm nguồn nguyên liệu cao lanh, thử nghiệm nung nghiền cao lanh thiết bị công nghiệp Sản phẩm sản xuất thử thể ổn định mặt công nghệ chất lợng, đáp ứng yêu cầu làm phụ gia công nghệ dạng bột sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu theo phơng pháp xeo Một quy trình công nghệ sản xuất phụ gia mêta cao lanh đợc thiết lập Một h−íng dÉn sư dơng phơ gia mªta cao lanh sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu theo phơng pháp xeo bê tông chất lợng cao đợc biên soạn Đã chuẩn bị vật t, nguyên liệu để sản xuất 400 sản phẩm sản xuất 300 tấn, tiêu thụ 180 tấn, số lại phải kéo dài sang năm 2007 Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Lời Mở đầu Trong sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu cơ, theo phơng pháp xeo thiều thành phẩm phụ gia bột siêu mịn, đợc gọi phụ gia công nghệ dạng bột (sheet-forming component - SFC) Loại SFC dùng phổ biến silicafume (SF), năm gần ngời ta quan tâm đến Mêta caolanh (MK) Theo định 115/QĐ/TTg ngày 01/ 8/ 2001 Thủ tớng Chính phủ, từ năm 2004, nớc ta ngừng sản xuất lợp amiăng-ximăng (A/C) thay vật liệu lợp Để thực định này, Bộ Khoa học Công nghệ giao nhiƯm vơ cho ViƯn C«ng nghƯ - Bé C«ng nghiƯp triển khai nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu công nghệ thiết kế thiết bị sản xuất lợp không amiăng - Mã số KC-06-15 Bộ Xây dựng giao cho Viện VLXD triển khai đề tài: Nghiên cứu công nghệ thích hợp sản xuất vật liệu tổ hợp xi măngpolime cốt sợi vô - hữu sử dụng xây dựng nhà công trình vùng đất yếu vùng có động đất Mã số RDN-05-01 Kết đề tài khả sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu dựa hệ thống thiết bị xeo lợp A/C có bổ xung thêm số thiết bị phụ trợ Riêng phụ gia SFC, phải sử dụng SF nhập ngoại đẩy giá thành sản phẩm lên cao Do đó, Bộ KH-CN giao nhiệm vụ cho Viện VLXD triển khai dự án sản xuất thử nghiệm KC-06 DA16.CN: Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta caolanh sở kết nghiên cứu đề tài RD cấp Bộ năm 1997-1998: Nghiên cứu công nghệ sản xuất mêta cao lanh làm phụ gia chế tạo bê tông chất lợng cao - Mã số RD-97.25 để tiÕn tíi tỉ chøc s¶n xt SFC n−íc phơc vụ cho phát triển sản xuất sản phẩm xi măng - sợi hữu Tuy nhiên, đến tháng 7/2004, xuất phát từ điều kiện thức tế, nên Thủ tớng Chính phủ có QĐ 113/QĐ/TTg ngày 20/7/ 2004, cho phép doanh nghiệp sản xuất lợp A/C đợc tiếp tục sử dụng sợi amiăng có kiểm soát, đồng thời khuyến khích nhà khoa học doanh nghiệp nghiên cứu đa dạng hoá sản phẩm lợp loại sợi khác Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Sự thay đổi làm cho dự án sản xuất thử nghiệm: Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh gặp khó khăn lớn việc tiêu thụ khối lợng sản phẩm sản xuất thử nghiệm theo hợp đồng giao nhiệm vụ Bộ KHCN với Viện Vật liệu xây dựng nh phát triển tiếp tục sản phẩm Trớc tình hình đó, dự án tìm hớng khác để tiêu thụ sản phẩm nh bê tông đầm lăn, bê tông đúc sẵn cờng độ cao, vữa xây dựng đặc chủng, Các đối tợng có nhiều triển vọng sử dụng khối lợng lớn nhng thời điểm kết thúc dự án khối lợng tiêu thụ nhỏ Bởi vậy, báo cáo tổng kết dự án tập trung vào nội dung hoàn thiện công nghệ, xây dựng qui trình sản xuất hớng dẫn sử dụng mêta caolanh sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu cơ, vữa bê tông Phần tiêu thụ 400 sản phẩm, phải kéo dài thêm sang 2007 Dự án tạo sản phẩm mới: Quy trình công nghệ sản xuất mêta cao lanh Hớng dẫn sử dụng mêta cao lanh sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu cơ, bê tông chất lợng cao Dự án có số đóng góp giải pháp công nghệ: sử dụng mêta cao lanh làm phụ gia công nghệ dạng bột sản xuất sản phẩm ximăng sợi hữu đợc thí nghiệm dây chuyền công nghiệp Đã khả thay phụ gia công nghệ dạng bột phải nhập ngoại, góp phần chủ động cung cấp phụ gia, giá thành sản phẩm thấp Toàn nội dung hoàn thiện đợc thực 24 tháng, 01/2004 kết thúc vào 12/2005 với tổng kinh phí 2.350 triệu đồng, hỗ trợ từ ngân sách SNKH 800 triệu đồng, tỷ lệ thu hồi 80% kinh phí hỗ trợ Các kết nghiên cứu dự án đợc công bố số thông tin nớc Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Sợi PVA có nhiều phẩm cấp khác nhau: A8 loại dùng phổ biến sản xuất lợp, phẳng PVA/C giới nhng có giá thành cao Loại EEB có giá thành thấp nhng chất lợng Để sử dụng sợi EEB nghiên cứu sử dụng sợi bazan phối hợp với EEB Thành phần cấp phối thử nghiệm đợc trình bày bảng 3.7 Bảng 3.7: Các cấp phối thử nghiệm thay phụ gia dạng bột dạng sợi TT Nguyên liệu Đơn vị Cấp phối Cấp phối Xi măng PCB 40 % 89 89 Sỵi PVA EEB % - 1,85 Sỵi PVA A8 % - Bét giÊy 700SR % 3 Mªta cao lanh % Bentonit % 1 Diatomit % - B«ng bazan % - 0,15 Phơ gia trỵ läc ppm 300 300 Tỉng % 100 100 Sè mỴ thư nghiƯm mẻ 25 20 Kết kiểm tra chất lợng sản phẩm lợp PVA/C đợc trình bày bảng 3.8 phẳng PVA/C đợc trình bày bảng 3.9 Bảng 3.8: Một số tính chất lợp PVA/C (theo TCVN 4434 2000) Các tiêu Cấp phối Cấp phối Cờng độ chịu tải, N/m 3709 3628 Khèi l−ỵng thĨ tÝch g/cm3 1.36 1,24 Thêi gian xuyên thấm, h > 24 > 24 Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 41 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Bảng 3.9: Một số tính chất lý phẳng PVA/C (theo AS/NZS 2908.2:2000) CÊp phèi CÊp phèi C−êng ®é chịu uốn, N/mm2 7,64 7,08 Thời gian xuyên thấm, >24 >24 §é bỊn sèc nhiƯt, hƯ sè 0,85 0,83 Các tiêu Từ kết bảng 3.8 bảng 3.9 thấy, sử dụng tỷ lệ sợi 1,85% EEB + 0,15% bazan, lợp PVA/C đạt đợc yêu cầu theo TCVN 4434 2000 qui định cho lợp AC phẳng đạt yêu cầu tiêu chuẩn AS/NZS 2908.2:2000 Các phụ gia bột phụ gia nớc Đây kết khả quan việc tìm kiếm giải pháp hạ giá thành lợp PVA/C 3.2 ứng dụng MK chế tạo vữa không co Để giảm co cho vữa xi măng cát, ngời ta dïng nhiỊu biƯn ph¸p kh¸c nh− sư dơng phơ gia dẻo hóa giảm nớc, phụ gia tạo khí, phụ gia lấp đầy, phụ gia giãn nở nớc ta có số công trình nghiên cứu chế tạo phơ gia në nh− AC-89 (ViƯn KHCNXD), SACA (ViƯn VLXD) Cả hai phụ gia có chung chế giãn nở hình thành sớm ettringite đá xi măng Năm 2001 Tạ Minh Hoàng [19] nghiên cứu sử dụng phối hợp MK thạch cao để tạo hiệu ứng giãn nở theo nguyên lý Bằng nguồn nguyên liệu Cộng hòa Liên bang Nga: xi măng, cát, phụ gia siêu dẻo gốc naphtalen phụ gia MK sản phẩm nghiên cứu giai đoạn RD Tác giả tìm thấy hệ số giãn nở tiềm (tỷ lệ hàm lợng Al2O3 MK với SO3 thạch cao thích hợp nhất) 0,42 Cặp phụ gia phát huy hiệu giãn nở cao tỷ lệ XM/cát cao, N/CKD thấp đặc biệt hiệu dỡng hộ nớc Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 42 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Để vận dụng kết vào điều kiện thực tế Việt Nam, đặt vấn đề sử dụng cặp phụ gia MK + thạch cao để giảm co cho vữa XM- cát sử dụng số trờng hợp đặc biệt Điều kiện thí nghiệm: Nguyên liệu: Ximăng PCB 40 Bút sơn Cát vàng qua sàng mm Phụ gia siêu dẻo SD-83 MK thạch cao ®· gia nhiƯt • CÊp phèi thư nghiƯm: - Tû lệ XM/cát = 1/1 - Lợng phụ gia: MK+thạch cao/XM = 10 % khèi l−ỵng - Tû lƯ N/CKD = 0,3; 0,4; 0,5 - Dỡng hộ tự nhiên Kết thí nghiệm đợc trình bày bảng 3.10 Bảng 3.10: Tính chất lý vữa xi măng cát sử dụng MK + Thạch cao TT Tên tiêu Mức đạt đợc, tỷ lệ N/CKD, tuổi 28 ngày 0,3 0,4 0,5 Độ xòe, mm 130 200 250 C−êng ®é nÐn, N/mm2 77 61 43 C−êng ®é uèn, N/mm2 11 §é co ngãt, mm/m 0 - 0,016 Tõ kÕt qu¶ ë b¶ng 3.10 cho thÊy ë tû lƯ N/CKD = 0,3÷0,4, v÷a không co ngót tuổi 28 ngày Tuy nhiên tỷ lệ N/CKD = 0,5 vữa bị co ngót tỷ lệ N/CKD = 0,4 vữa có độ xòe cao, cờng độ nén cao, sử dụng vữa làm vữa tự chảy không co (grout) cho mục đích đặc biệt xây dựng 3.3 ứng dụng MK chế tạo bê tông cờng độ cao Trong giai đoạn RD đề tài phối hợp với Trung tâm VLXD nhiệt đới Trờng ĐHXD Hà Nội sử dụng MK thiết kế thành phần bê tông mác cao Đã sử dụng nguyên liệu cát vàng sông Lô, đá bazan Hà Tây, ximăng Chinfon PC-40, phụ gia siêu dẻo Mighty-100 (Nhật Bản), phụ gia Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 43 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự ¸n SX TN cÊp Nhµ n−íc Th¸ng 3/2006 kho¸ng lµ SF dạng không nén MK đề tài Bằng toán quy hoạch thực nghiệm thiết lập đợc cấp phối bê tông thí nghiệm (bảng 3.11) kiểm tra tính chất lý cấp phối (bảng 3.12) [20] Bảng 3.12: Cấp phối bê tông TT Tên mẫu Cấp phối XM (kg) Cát (kg) §¸ (kg) N−íc (L) Phơ gia(kg) M§C 600 670 1050 165 MMK 600 550 1040 190 120 600 550 1040 195 120 600 550 1040 200 120 (phô gia MK) MMK+SF (phô gia MK+ SF) MSF (phụ gia SF) Bảng 3.13: Tính chất bê tông TT Loại bê tông Tính chất MĐC MMK MMK+SF MSF 2520 2500 2510 2510 10 10 10 10 Tuæi ngµy 65 72 78 81 Ti ngµy 72 84 87 90 Ti 28 ngµy 75 94 98 101 Khối lợng thể tích, kg/m3 Độ sụt Cờng độ nén Khi dùng phụ gia khoáng, cờng độ bê tông tăng từ 28 36% theo mức tăng dần từ phụ gia MK đến SF lợng dùng XM nh Sau đề tài kết thúc, nhóm ngời thực đề tài tiếp tục nghiên cứu ảnh hởng MK đến độ bền sunphat bê tông xi măng pooc lăng [21,22] Phụ gia khoáng để so sánh SF dạng nén Mẫu vữa chế tạo theo tỷ lệ CKD/cát = 1/3, tỷ lệ N/XM = 0,45, kÝch th−íc mÉu x x5 cm Tỷ lệ MK SF thay XM lần lợt 5,10,15 20% theo Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 44 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 khối lợng, ký hiệu mẫu tơng ứng MK5, MK10, MK15, MK20 SF5, SF10, SF15, SF20 Mẫu đối chứng đợc ký hiệu Po Sau 28 ngày chế tạo, mẫu vữa đợc ngâm môi trờng dung dịch 5% Na2SO4, 5% MgSO4 nớc biển nhân tạo Kết kiểm tra thay đổi khối lợng hệ số trì cờng độ nén vữa sau tháng ngâm môi trờng kể đợc trình bày Thay đổi khối lợng, % hình 3.9 đến 3.12 Thời gian ngâm mẫu, tháng Hình 3.9: Sự thay đổi khối lợng vữa ngâm dung dịch Na2SO4 Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 45 Thay đổi khối lợng, % Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Thời gian ngâm mẫu, tháng Hình 3.10: Sự thay đổi khối lợng vữa ngâm dung dịch MgSO4 Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 46 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Thay đổi khối lợng, % Nớc biển nhân tạo Nớc biển nhân tạo Thời gian ngâm mẫu, tháng Hình 3.11: Sự thay đổi khối lợng vữa ngâm nớc biển nhân tạo Hoàn thiện công nghệ sản xt mªta cao lanh – KC.06.DA.16.CN 47 HƯ sè trì cờng độ nén, % Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Ký hiệu mẫu Hình 3.12: Hệ số trì cờng độ nén sau ngâm mẫu tháng dung dịch Na2SO4, MgSO4 nớc biển nhân tạo Qua kết nhận thấy phụ gia MK có tác dụng nâng cao độ bền sunphat vữa ximăng - cát Hiệu MK tơng đơng với SF dạng nén Các tác giả dừng lại thời gian ngâm mẫu tháng cha giải thích chế tác dụng nâng cao độ bền sunphat cho vữa ximăng MK Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 48 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 nớc ta, bê tông cờng độ cao sử dụng cha nhiều nhng theo dự báo nhiều nhà khoa học tơng lai gần loại bê tông chất lợng cao đợc phát triển mạnh Việt Nam Trong dự án sản xuất thử nghiệm phối hợp với nhóm nghiên cứu đề tài hợp tác quốc tế cấp nhà nớc: Nghiên cứu ứng dụng bê tông chất lợng cao mã số 5-311J [23] Viện VLXD với Viện Hàn lâm Vật liệu xây dựng Trung Quốc việc sử dụng MK để chế tạo bê tông chất lợng cao Các phụ gia khoáng đợc sử dụng bao gồm: SF dạng không nén, tro bay MK dự án Cốt liệu mịn cát vàng Sông Lô, cốt liệu thô đá vôi, phụ gia siêu dẻo Mighty 150, xi măng PCB 40 Bút Sơn PCB 40 Nghi Sơn Thành phần cấp phối bê tông thí nghiệm đợc trình bày bảng 3.14 3.15 Các cấp phối đợc điều chỉnh lợng nớc phụ gia cho đạt độ sụt 21 cm Kết xác định cờng độ nén cờng độ uốn bê tông có sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính đợc trình bày bảng 3.16 Bảng 3.14: Thành phần cấp phối bê tông CĐC sở xi măng Bút Sơn PCB 40 phụ gia khoáng TT Thành phần Xi măng Bút Cấp phối Đơn vị M1 M2 M3 M4 M5 M0B Kg 440 440 390 364 390 520 s¬n PCB 40 Đá vôi Kg 1124 1124 1124 1124 1124 1124 C¸t Kg 620 597 620 620 620 620 Tro bay Kg 55 104 104 65 MK Kg 77,6 55 0 0 SF Kg 0 26 52 65 Mighty 150 Lit 10,36 11 14,3 14,3 15,6 8,0 N−íc Lit 150 146 139 139 139 155 Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 49 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Bảng 3.15: Thành phần cấp phối bê tông CĐC sở xi măng Nghi Sơn PCB 40 phụ gia khoáng TT Thành phần Xi măng Nghi sơn Đơn vị Cấp phèi M6 M7 M8 MoN Kg 460 460 460 540 PCB 40 Đá vôi Kg 1124 1124 1124 1124 C¸t Kg 610 576 576 610 Tro bay Kg 58 58 MK Kg 81 23 58 Mighty 150 Lit 10,36 11 8,6 8,3 N−íc Lit 150 146 144 156 B¶ng 3.16: ¶nh hởng phụ gia KHT đến cờng độ nén uốn bê tông TT Tên mẫu Cờng độ nén, MPa Cờng độ uốn 28 ngày 56 ngày 28 ngày, MPa M0B 75,3 81,6 8,1 M1 83,6 92,4 8,9 M2 82,8 93,5 9,1 M3 88,4 97,0 9,3 M4 98,8 107,0 10,7 M5 109,6 116,0 11,6 M6 89,1 93,9 9,3 M7 82,3 87,4 8,6 M8 89,3 94,1 9,3 10 M0N 77,5 83,8 8,0 Từ kết thu đợc nhận thấy: - Hoạt tính pozzolan MK cao tro bay nhng thấp so với SF dạng không nén Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 50 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 - ViƯc sư dơng phơ gia MK cã t¸c dơng nâng cao cờng độ nén, uốn bê tông đặc biệt tuổi dài ngày Cờng độ nén tuổi 28 ngày mẫu có MK tăng từ 10 -15 % so với mẫu đối chứng - MK thích hợp cho việc thiết kế, chế tạo bê tông mác 80 MPa Với bê tông cờng độ cao nên sư dơng SF ë d¹ng ch−a nÐn 3.4 KÕt ln chơng - Để làm phụ gia công nghệ dạng bột công nghệ xeo sản phẩm xi măng sợi hữu cơ, phụ gia MK đạt đợc yêu cầu Tuy so với SF dạng slurry, hiệu thấp nhng bù lại, chi phí MK sản phẩm xi măng sợi hữu thấp chủ động vỊ ngn cung cÊp - MK cã thĨ sư dơng phối hợp với thạch cao gia nhiệt chế tạo vữa không co - MK sử dụng làm phụ gia khoáng hoạt tính cao chế tạo bê tông cờng độ đến 80 MPa Do có màu trắng phớt hồng nên MK đặc biệt hiệu chế tạo bê tông trang trí cờng độ cao Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 51 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Kết luận chung kiến nghị Kết luận chung Từ nghiên cứu tổng quan công nghệ sản xuất phụ gia MK giới, qua thực tế tìm hiểu thực trạng thiết bị sản xuất nớc đến việc lựa chọn phơng pháp công nghệ thiết bị sản xuất phụ gia MK phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam Các nghiên cứu thí nghiệm thực thiết bị dây chuyền sản xuất công nghiệp, nên thông số công nghệ thu đợc tiệm cận với điều kiện áp dụng công nghệ sản xuất đại trà Sản phẩm MK sản xuất thử nghiệm ổn định chất lợng, đáp ứng đợc yêu cầu sử dụng làm phụ gia công nghệ dạng bột sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu cơ, góp phần đa dạng hóa sản phẩm vật liệu xây dựng Việt Nam Kiến nghị Mục tiêu đặt dự án hoàn thiện công nghệ sản xuất MK để phục vụ cho sản xuất lợp không amiăng Song chủ trơng phủ thay đổi nên vấn đề phát triển sản phẩm xi măng sợi hữu cha thể nhanh chóng đợc Dự án tích cực tìm kiếm hớng sử dụng khác nhng lợng sử dụng cha nhiều Bởi vậy, dự án đề nghị Bộ Khoa học Công nghệ , Ban Chủ nhiệm Chơng trình KC.06 cho phép kéo dài tiến độ tiêu thụ sản phẩm đến 2007, thời hạn thu hồi vốn giữ nguyên nh hợp đồng ký Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 52 Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Lời cảm ơn Trong trình thực dự án, nhận đợc đạo cụ thể lãnh đạo, giúp đỡ phòng chức thuộc Viện Vật liệu xây dựng Bộ Xây dựng, chuyên viên quản lý chuyên ngành Vụ thuộc Bộ Khoa học Công nghệ , Bộ Xây dựng Ban Chủ nhiệm Chơng trình KC-06 Trong bớc triển khai sản xuất thử nghiệm thiết bị dây chuyền sản xuất công nghiệp ứng dụng phụ gia vào sản xuất chế phẩm xây dựng, nhận đợc giúp đỡ tận tình hợp tác có hiệu đơn vị: Xí nghiệp Sứ Lâm Đồng, Công ty Cổ phần Nam Việt, Viện KHCN Xây dựng, C«ng ty Elkem Materials ASA (Na Uy), C«ng ty dung dịch khoan hóa phẩm dầu khí, Trung tâm ximăng bê tông thuộc Viện Vật liệu xây dựng đồng nghiệp Viện Chúng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới quan, đơn vị cá nhân nói Chúng mong muốn tiếp tục nhận đợc giúp đỡ hợp tác tập thể, cá nhân để nhân rộng kết dự án Nhóm thực dự án Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh – KC.06.DA.16.CN 53 B¸o c¸o tỉng kÕt khoa häc công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Tài liệu tham khảo M.S Prasad, K.J.Reid and H.H.Murray; Kaolin: processing, propeties and applications; Applied Clay Science 6, 1991 (p.87-119) Haydn H Murray; Traditional and new application for kaolin, smectite and pelygorskite: a new general overview; Applied Clay Science 17, 2000 (p.207221) www.20microns.com; High performance calcined china clay (Kaolin) for water based paints; 20 Microns Ltd.,India M.L Puri, N.R Srinvasan; Effect of partial replacement of cement with Surkhi (calcined kaolin) on various properties of pavement concrete; Road research Paper, No 44, 1961 Central Road Research Institute; Special Reports on “Pozzolanic clay of India, their Industrial exporiation and use in Engineering Works”, N02, August, New Delhi, 1964 M.L Bhatia; Manufacture of reactive Surkhi and lime Surkhi mixture at C.R.R.I; Sumposium on “Puzzolannas – their Survey, Manufacture and Utilisation”; New Delhi, 1964 Mehra S.R.; A note on manufacture of packaged lime – reactive Surkhi Mixture for use in Building Mortar and Foundation Concrete; Central Road research Institute, New Delhi, August 1965 Kostuch J.A, Walters V, Jone T.R; High performance concrete in corporating metakaolin: a review; Inter Conference on Concrete “Economic and Durable Construction Through excellence”, London, 1996 Marikunite S , Aldea C Shah S.P.; Durability of Glass fibre reinforced cemant composites: effect of silicafume and metakaolin; Advanced Cement Based Materials, Vol.5, 1997 10 US Patent 6,030,447; Cement formulation; Feb 29, 2000 11 Clovis Nita, Vanderley M John, …Effect of metakaolin on the performance of PVA and Cellulose Fibres Reinforced Cement, International InorganicBonded Composite Materials Conference, Canada, October 10-13, 2004 12 Bezerra E.M, Savastano Jr H , Mineral Addition and their Influence on fiber cement behavior, International Inorganic-Bonded Composite Materials Conference, Canada, October 10-13, 2004 13 J.Sen Gupta, A.V.R Rao; Production of Clay Pozzolana by Fluidized Bed Technique; Trans Ind Ceramic Society, Vol.37, 1978 (166-171) Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh – KC.06.DA.16.CN 54 B¸o c¸o tỉng kÕt khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà n−íc Th¸ng 3/2006 14 S Salvador, O.Pons; A semi- mobile flash dryer/calciner unit to manufacture pozzolana from raw clay soils – application to soil stabilisation; Construction and Building Materials, Vol.14, 2000 (p.109-117) 15 Viện Vật liệu xây dựng; Quy hoạch tổng thể ngành công nghiệp vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2010 định hớng đến 2020; Báo cáo Tổng kết dự án, Hà Nội 2000 16 Trần Quốc Tế công tác viên; Nghiên cứu công nghệ thích hợp sản xuất vật liệu tổ hợp xi măng polime cốt sợi vô cơ- hữu sử dụng xây dựng công trình vùng đất yếu vùng có động đất; Báo cáo tổng kết đề tài, Hà Nội, 2003 17 Trần Quốc Tế công tác viên; Báo cáo tổng kết đề tài cấp NN KC.07.22 Nghiên cứu lựa chọn quy trình công nghệ, thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng nguyên liệu địa phơng thi công xây dựng nhà ở, đờng giao thông nông thôn vùng đặc thù, Hà Nội, 2005 18 Trần Quốc Tế công tác viên; Nghiên cứu sử dụng bazan sản xuất lợp PVA/C; Báo cáo tổng kết đề tài, HN, 2005 19 Та минь хоанг, менкозернистый Бетон с добавкой метакаолина Диссертции на соискание ученной степени, кандидата технических наук, Москва 2001 20 Trần Quốc Tế công tác viên; Nghiên cứu sản xuất mêta cao lanh sử dụng sản xuất bê tông chất lợng cao; Báo cáo tổng kết đề tài, Hà Nội, 1999 21 Tran Quoc Te, Ta Minh Hoang, Vu Thi Du; Influence of Metakaolin on some physical propertues of cement and concrete; Proceed The nocmat/3Vietnam Third Inter Conference on Non- conventional Materials and Technologies, 12-13 March 2002 Hanoi, Vietnam 22 Tran Quoc Te, Thai Hong Chuong; Proceed of the Inter Conference on Concrete in Marine Environments, 6-10 October 2002 Hanoi, Vietnam 23 Thái Duy Sâm cộng tác viên, Nghiên cứu ứng dụng bê tông chất lợng cao, MS: 5-311J; Báo cáo tổng kết đề tài, Hà Nội 12/2005 Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN 55 ... tạo sản phẩm mới: Quy trình công nghệ sản xuất mêta cao lanh Hớng dẫn sử dụng mêta cao lanh sản xuất sản phẩm xi măng sợi hữu cơ, bê tông chất lợng cao Dự án có số đóng góp giải pháp công nghệ: ... yêu cầu đặt ra, cao lanh Thạch Khoán có cao so với mỏ lại 2.4 Nghiên cứu sản xuất thử 2.4.1 Nghiên cứu nung MK lò thoi Qua kết nghiên cứu từ giai đoạn RD nghiên cứu hoàn thiện công nghệ nhóm dự... lợng sản phẩm Dự án Hoàn thiện công nghệ sản xuất mêta cao lanh KC.06.DA.16.CN ii Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ Dự án SX TN cấp Nhà nớc Tháng 3/2006 Tóm tắt Dự án nhằm nghiên cứu hoàn thiện