Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia tro đáy của nhà máy nhiệt điện nhơn trạch đến các tính chất cơ lý của xi măng poóc lăng hỗn hợp fico

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG NHẬT NGUYÊN HOÀNG NHẬT NGUYÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA TRO ĐÁYCỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NHƠN TRẠCH ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA XI MĂNG POÓC LĂNG HỖN HỢP FICO LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội – Năm 2017 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG NHẬT NGUYÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA TRO ĐÁYCỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NHƠN TRẠCH ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA XI MĂNG PC LĂNG HỖN HỢP FICO Chun ngành: Hóa Silicat LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA SILICAT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : 1.Tiến sĩ: Văn Viết Thiên Ân 2.Tiến sĩ: Vũ Hoàng Tùng Hà Nội – Năm 2017 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia tro đáy nhà máy nhiệt điện Nhơn Trạch đến tính chất lý xi măng pc lăng hỗn hợp FICO” cơng trình nghiên cứu hướng dẫn khoa học Thầy tiến sĩ Văn Viết Thiên Ân Tiến sĩ Vũ Hoàng Tùng Các kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực, đáng tin cậy, số liệu tính tốn hồn tồn xác chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu Tác giả luận án Hồng Nhật ngun Bộ mơn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN LỜI CẢM ƠN Tơi xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến Thầy Tiến sĩ Văn Viết Thiên Ân Tiến sĩ Vũ Hoàng Tùng trực tiếp tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Tơi xin chân thành cám ơn Bộ mơn Hóa Silicate, Viện Kỹ thuật hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tạo điều kiện thuận lợi thời gian, sở vật chất tiếp cận tài liệu giúp tơi hồn thành luận án Tơi xin cám ơn Lãnh đạo Viện Kỹ thuật Hóa học, quý thầy Viện Kỹ thuật Hóa học mơn Hóa Silicat hướng dẫn, giúp đỡ động viên tơi q trình thực đề tài luận án Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Công ty CP Xi măng FICO Tây Ninh, phịng thí nghiệm Nhà máy tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt cơng việc nghiên cứu khoa học Luận văn thạc sĩ kỹ thuật đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia tro đáy nhà máy nhiệt điện Nhơn Trạch đến tính chất lý xi măng poóc lăng hỗn hợp FICO”là kết q trình cố gắng khơng ngừng thân giúp đỡ, động viên khích lệ thầy, bạn bè đồng nghiệp người thân Cuối xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, đơn vị công tác giúp đỡ trình học tập thực Luận văn Bộ mơn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Mục tiêu luận văn: Đối tượng nghiên cứu: .2 Chương I: TỔNG QUAN I Giới thiệu chung xi măng poóc lăng (portland cements) .4 1.1 Khái niệm xi măng poóc lăng 1.2 Khái niệm xi măng poóc lăng hỗn hợp (portland blended cements) .4 II Giới thiệu chung tro đáy nhiệt điện 22 1.1 Khái niệm đặt tính tro đáy .22 1.2 Đặc tính Tro đáy: .25 1.3 Các nghiên cứu tái sử dụng tro đáy 30 Chương 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 36 2.1 Cơ sở khoa học việc sử dụng Phụ gia khoáng xi măng 37 2.2 Cở sở khoa học việc sử dụng tro đáy sản xuất xi măng PCB 43 Chương 3: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47 3.1 Nguyên vật liệu sử dụng .47 3.2 Phương pháp nghiên cứu 53 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 57 4.1 Ảnh hưởng hàm lượng tro đáy đến tính chất lý xi măng pc lăng hỗn hợp .60 4.2 Ảnh hưởng hỗn hợp bột đá vôi tro đáy đến tính chất lý xi măng pc lăng hỗn hợp PCB 65 4.3 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng 70 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN 4.4 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vôi 73 4.5 Phân tích DTA-TG mẫu xi măng pc lăng xi măng poóc lăng hỗn hợp 77 Kết luận 83 Kiến nghị 83 Tài liệu tham khảo 84 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUN DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Độ rỗng đá xi măng .20 Hình 1.2 Hình thành tro than nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu than 23 Hình 1.3 Tro đáy ( xỉ đáy lị) 24 Hình 1.4 Cấu trúc hiển vi tro đáy 24 Hình 1.5 Hạt tro đáy bắt đầu phản ứng với Ca(OH)2 30 Hình 1.6 Sản lượng gạch sử dụng Việt Nam tính đến tháng năm 2014 36 Hình 3.1 Phân tích thành phần khống tro đáy Nhơn Trạch 50 Hình 3.2 Thành phần hạt tro đáy có độ mịn 3500 cm2/g 51 Hình 3.3 Thành phần hạt tro đáy độ mịn 4000 cm2/g 52 Hình 3.4 Thành phần hạt tro đáy độ mịn 4600 cm2/g 53 Hình 3.5 Thí nghiệm phân tích DTA-TG 55 Hình 4.1 Sự thay đổi hàm lượng MKN thay đổi loại lượng phụ gia khống 59 Hình 4.2 Sự thay đổi hàm lượng CKT SO3 thay đổi loại lượng dùng phụ gia khoáng .59 Hình 4.3 Ảnh hưởng hàm lượng tro đáy đến nước tiêu chuẩn độ ổn định thể tích hồ xi măng 61 Hình 4.4 Ảnh hưởng hàm lượng tro đáy đến thời gian đông kết hồ xi măng 62 Hình 4.5 Ảnh hưởng hàm lượng tro đáy đến cường độ đá xi măng 64 Hình 4.6 Mức độ thay đổi đường độ nén phụ thuộc hàm lượng tro đáy 64 Hình 4.7 Ảnh hưởng hàm lượng bột đá vôi tro đáy đến nước tiêu chuẩn độ ổn định thể tích hồ xi măng 66 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HỒNG NHẬT NGUN Hình 4.8 Ảnh hưởng Bột đá vôi tro đáy đến thời gian đông kết hồ xi măng 66 Hình 4.9 Ảnh hưởng hàm lượng bột đá vôi tro đáy đến cường độ đá xi măng 68 Hình 4.10 Mức độ ảnh hưởng bột đá vôi & tro đáy đến cường độ đá xi măng 69 Hình 4.11 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng .71 Hình 4.12 Mức độ ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng 72 Hình 4.13 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vôi 74 Hình 4.14 Mức độ ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vơi .76 Hình 4.15 Mẫu TD1 – ngày 78 Hình 4.16 Mẫu TD1 – ngày 79 Hình 4.17 Mẫu TD1 – 28 ngày 79 Hình 4.18 Mẫu TD4 – ngày 80 Hình 4.19 Mẫu TD4 – ngày 80 Hình 4.20 Mẫu TD4 – 28 ngày 81 Hình 4.21 Mẫu TD7 – ngày 81 Hình 4.22 Mẫu TD7 – ngày 82 Hình 4.23 Mẫu TD7 – 28 ngày 82 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thành phần hóa học clinker xi măng poóc lăng Bảng 1.2 Thành phần hóa học clinker xi măng poóc lăng Bảng 1.3 Kích thước hạt tro đáy từ nhà máy nhiệt điện Mỹ [23] 25 Bảng 1.4 Một số tính chất vật lý tro đáy [7] .25 Bảng 1.5 Một số tính chất tro đáy nghiên cứu công bố 26 Bảng 1.6 Các thành phần hóa học tro đáy tiêu biểu [7] .26 Bảng 1.7 Nồng độ số nguyên tố vi lượng tro đáy (mg/kg) [11] .27 Bảng 1.8 Khác biệt thành phần hóa học tro đáy sau đốt than [6] 28 Bảng 1.9 Tổng hợp thành phần hóa tro đáy dựa số nghiên cứu 28 Bảng 1.10 Khả xử lý ô nhiễm tro đáy [12] 33 Bảng 1.11 Tro đáy từ nhà máy nhiệt điện giai đoạn 2010-2020 [2] 34 Bảng 3.1 Thành phần hóa clinker FiCO Tây Ninh .47 Bảng 3.2 Thành phần khống clinker FiCO Tây Ninh .47 Bảng 3.3 Hoạt tính cường độ clinker FiCO Tây Ninh .47 Bảng 3.4 Thành phần hóa thạch cao 48 Bảng 3.5 Cường độ nén mẫu xi măng PC 48 Bảng 3.6 Thành phần hóa đá vơi Tây Ninh 49 Bảng 3.7 Thành phần hóa tro đáy Nhơn Trạch 49 Bảng 3.8 Tổng hợp số tiêu thử theo phương pháp tiêu chuẩn .54 Bảng 4.1 Tỷ lệ phối hợp mẫu xi măng sử dụng nghiên cứu 57 Bảng 4.2 Một số tính chất hỗn hợp xi măng 58 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN Bảng 4.3 Ảnh hưởng hàm lượng tro đáy đến số tính chất hồ xi măng 61 Bảng 4.4 Ảnh hưởng hàm lượng tro đáy đến cường độ nén đá xi măng .63 Bảng 4.5 Mức độ suy giảm cường độ đá xi măng theo hàm lượng tro đáy sử dụng 64 Bảng 4.6 Ảnh hưởng hỗn hợp bột đá vơi tro đáy đến số tính chất hồ xi măng .65 Bảng 4.7 Ảnh hưởng hỗn hợp phụ gia khoáng đến cường độ đá xi măng 67 Bảng 4.8 Mức độ ảnh hưởng bột đá vôi tro đáy đến cường độ đá xi măng 68 Bảng 4.9 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng 71 Bảng 4.10 Mức độ ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng (%) 72 Bảng 4.11 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vơi 74 Bảng 4.12 Mức độ ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vơi (tỷ lệ %) .75 Bảng 4.13 Hàm lượng Ca(OH)2 đá xi măng 77 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HỒNG NHẬT NGUN phát triển cường độ khơng có thay đổi, quy luật phát triển cường độ khơng thay đổi nhiều mẫu có độ mịn tro đáy khác Tuy nhiên, khác với mẫu đối chứng, tuổi 28 đến 91 ngày cường độ mẫu sử dụng tro đáy tăng đáng kể Đáng ý mẫu độ mịn thấp tuổi dài ngày phát triển cường độ có nhỉnh đơi chút so với mẫu có độ mịn cao Bảng 4.10 Mức độ ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng (%) Mã Hóa R1(%) R3(%) R7(%) R28(%) R91(%) TD1 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 TD4 (Trung bình) 90.3 87.1 87.3 89.0 97.0 TD12 (Min) 85.7 81.9 81.4 84.1 96.4 TD13 (Max) 95.4 92.4 92.6 94.6 98.8 105 Tỷ lệ % 100 95 90 85 80 R1 R3 R7 R28 R91 Tuổi mẫu 0% TD 15% TD (Trung bình) 15% TD (Min) 15%TD (Max) Hình 4.12 Mức độ ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng Dựa biểu đồ thể tỷ lệ phần trăm cường độ mẫu có sử dụng tro đáy với độ mịn khác với mẫu đối chứng TD1, thấy quy luật Bộ mơn Cơng nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 72 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN ảnh hưởng chung mẫu sử dụng tro đáy là: tuổi từ -7 ngày, tốc độ phát triển cường độ mẫu có sử dụng tro đáy chậm so với phát triển mẫu đối chứng Điều phù hợp với kết nghiên cứu trước đó, tro đáy làm chậm phát triển cường độ xi măng tuổi sớm ngày Quy luật với độ mịn khác [hình 4.12] Ở tuổi muộn, đặc biệt từ 28 đến 91 ngày, tốc độ phát triển cường độ mẫu có sử dụng tro đáy tăng nhanh, điều chứng tỏ hoạt tính puzzolanic tro đáy thể tuổi dài ngày Tốc độ phát triển cường độ tuổi muộn khác độ mịn tro đáy khác Khi độ mịn cao, tốc độ phát triển cường độ tuổi sớm nhanh hơn, tuổi dài ngày tốc độ phát triển có chậm so với mẫu có độ mịn thấp Theo bảng 4.9 cho thấy, mẫu TD12 (Min), từ 28 đến 91 ngày tuổi, cường độ mẫu tăng 11.3%, mẫu có độ mịn cao TD13 (Max), cường độ tăng 4.2% từ 28 đến 91 ngày tuổi Nhận xét: độ mịn tro đáy ảnh hưởng rõ rệt đến cường độ tốc độ phát triển cường độ xi măng poóclang hỗn hợp Khi độ mịn tăng cường độ mẫu tăng so với độ mịn thấp Tuy nhiên, xét tất độ mịn, xi măng poóc lăng hỗn hợp đạt yêu cầu xi măng poóc lăng hỗn hợp PCB 50 ứng với tỷ lệ tro đáy sử dụng 15%, nhiên thực tế, mẫu TD12 có sủ dụng tro đáy độ mịn thấp xem chưa đạt yêu cầu PCB50 Như vậy, đặt vấn đề sản xuất xi măng PCB50 sử dụng phụ gia khoáng tro đáy với hàm lượng 15% độ mịn yêu cầu tro đáy nên đạt từ 3990 cm2/g trở lên Nếu sản xuất PCB 40 với tỷ lệ 15% tro đáy, tất độ mịn đáp ứng sản xuất xi măng poóc lăng hỗn hợp PCB 40 4.4 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vơi Theo kết nghiên cứu mục 4.2, bột đá vôi sử dụng với hàm lượng 8% nâng cao tỷ lệ sử dụng hỗn hợp phụ gia khoáng, giảm tỷ lệ xi măng PC sử dụng, giảm giá thành sản xuất mà giúp cải thiện cường độ Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 73 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN đá xi măng tuổi dài ngày kết hợp với tro đáy nghiền mịn Trong nghiên cứu mục 4.4, tro đáy thay đổi độ mịn, tương tự dải độ mịn nghiên cứu mục 4.3 Kết nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng hỗn hợp phụ gia khoáng tro đáy bột đá vôi đến cường độ đá xi măng thay đổi độ mịn tro đáy, kết thể bảng 4.11, 4.12 hình 4.14, 4.15 Bảng 4.11 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vôi R1 R3 R7 R28 R91 (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) Ghi 17.5 34.2 45.7 59.8 60.5 0% TD 15.7 30.2 39.2 53.5 64.2 15% TD+8%DV TD14 (Min) 13.7 29.1 38.3 52.6 61.3 15% TD+8%DV TD15 (Max) 16.5 32.3 41.6 55.7 64.7 15% TD+8%DV Mã Hóa TD1 TD9 (Trung bình) Cường độ (MPa) 60 50 40 30 20 10 R1 R3 R7 R28 R91 Tuổi mẫu 0% TD 15TD+8%DV (Trung bình) 15TD+8%DV (Min) 15TD+8%DV (Max) Hình 4.13 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vôi Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 74 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN Biểu đồ 4.13 cho thấy khác biệt quy luật ảnh hưởng có mặt bột đá vơi So với mẫu đối chứng, suy giảm cường độ mẫu xi măng PCB không lớn trường hợp sử dụng tro đáy [Hình 4.11] Đặc biệt khác cường độ mẫu có sử dụng tro đáy với độ mịn khác không nhiều Các đường biểu thị cường độ đá xi măng sử dụng hỗn hợp phụ gia khống bột đá vơi – tro đáy sát Điều chứng tỏ bột đá vôi làm giảm ảnh hưởng độ mịn tro đáy, điều có ý nghĩa quan trọng việc lựa chọn độ mịn phù hợp tro đáy để sản xuất xi măng poóc lăng hỗn hợp Ở tuổi dài ngày từ 28 đến 91 ngày tuổi, thấy mẫu xi măng sử dụng trao đáy bột đá vơi có phát triển cường độ tốt vượt so với cường độ mẫu đối chứng Trong cường độ mẫu đối chứng TD1 gần không thay đổi đáng kể thời gian từ 28 đến 91 ngày Bảng 4.12 Mức độ ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vơi (tỷ lệ %) Mã Hóa R1(%) R3(%) R7(%) R28(%) R91(%) TD1 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 TD9 (Trung bình) 89.7 88.3 85.8 89.5 106.1 TD14 (Min) 78.3 85.1 83.8 88.0 101.3 TD15 (Max) 94.3 94.4 91.0 93.1 106.9 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 75 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN 110 105 Tỷ lệ % 100 95 90 85 80 75 70 R1 R3 R7 R28 R91 Tuổi mẫu 0% TD 15TD+8%DV (Trung bình) 15TD+8%DV (Min) 15TD+8%DV (Max) Hình 4.14 Mức độ ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng có mặt bột đá vơi Sự phát triển cường độ mẫu xi măng có sử dụng hỗn hợp bột đá vôi, tro đáy cải thiện tuổi sớm ngày, chênh lệch cường độ tuổi với mẫu đối chứng thu hẹp so với trường hợp sử dụng tro đáy Đặc biệt tuổi 28 ngày, cường độ đá xi măng đạt 88.0%, 89.5% 93.1% so với cường độ mẫu đối chứng tương ứng với mức độ tăng dần độ mịn tro đáy, điều có ý nghĩa thực tiễn quan trọng tuổi đánh giá mác xi măng Kết có thay đổi rõ rệt so với trường hợp sử dụng tro đáy có mặt bột đá vơi, cường độ tuổi dài ngày đá xi măng phát triển tốt chí vượt cường độ mẫu đối chứng Cụ thể từ 28 đến 91 ngày tuổi, cường độ mẫu phát triển tốt, đạt 101.3%, 106.1% 106.9% so với mẫu đối chứng PC theo thứ tự độ mịn tăng dần Kết khẳng định hiệu việc sử dụng hỗn hợp bột đá vôi tro đáy với tỷ lệ tương ứng 8% 15% để sản xuất xi măng poóc lăng hỗn hợp Tro đáy phát huy vai trò phụ gia khống hoạt tính tuổi dài ngày Bột đá vơi đóng vai trị cải thiện thành phần hạt, giúp đẩy nhanh q trình thủy hóa, nâng cao độ đặc đá xi măng; Mặt khác sử dụng đá vơi (CaCO3) hồ, vữa xi măng (khống aluminat) chúng kết hợp tạo thành khống calcium monocar-boaluminate (C3A.CaCO3.11H2O) giúp ổn định cấu trúc ettringgit suốt thời gian đóng rắn xi măng Bộ mơn Cơng nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 76 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HỒNG NHẬT NGUN Phân tích DTA-TG mẫu xi măng poóc lăng xi măng poóc lăng hỗn hợp Để đánh giá rõ vai trò loại phụ gia khoáng sử dụng, học viên tiến hành phân tích nhiệt DTA-TG mẫu xi măng pc lăng (TD1), mẫu xi măng poóc lăng hỗn hợp sử dụng 15% tro đáy (TD4) mẫu xi măng poóc lăng hỗn hợp sử dụng 15% tro đáy 8% bột đá vơi (TD9) Qua phân tích thu kết ảnh hưởng tro đáy đến hàm lượng Ca(OH)2 mẫu đá xi măng ngày tuổi 3, 28 ngày, thơng qua đánh giá hiệu tro đáy đến cường độ đá xi măng Kết phân tích DTA, TG lượng Ca(OH)2theo thời gian thuỷ hoá tổng hợp Bảng 4.13 Biểu đồ phân tích nhiệt DTA-TG mẫu thí nghiệm Hình 4.15 đến Hình 4.23 Bảng 4.13.Hàm lượng Ca(OH)2trong đá xi măng Mã Hóa Chỉ tiêu R3 R7 R28 Lượng trọng lượng, % 3.57 4.15 4.24 Hàm lượng CH, % 14.67 17.06 17.43 Lượng trọng lượng, % 3.11 3.74 3.81 Hàm lượng CH, % 12.78 15.37 15.66 Lượng trọng lượng, % 2.53 3.32 3.07 Hàm lượng CH, % 10.40 13.65 12.62 TD1 TD4 TD9 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 77 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN Thơng qua kết phân tích DTA-TG, nhận thấy hàm lượng Ca(OH)2trong mẫu có chứa phụ gia khoáng (TD4 TD9) giảm so với mẫu 100% xi măng (TD1) Tuy nhiên so sánh qui đổi 100% lượng xi măng mẫu PCB cho thấy lượng giảm chủ yếu hàm lượng xi măng bị thay phụ gia khoáng đá xi măng Riêng mẫu TD9, hàm lượng Ca(OH)2ở tuổi 28 ngày bắt đầu giảm xuống so với tuổi ngày Điều chứng tỏ hiệu ứng puzzolanic phụ gia khoáng tro đáy xảy muộn So sánh với kết phát triển cường độ nén theo thời gian cho thấy so với cường độ mẫu đối chứng, cường độ nén mẫu có chứa phụ gia khống tăng nhẹ tuổi từ đến 28 ngày tăng mạnh nhiều tuổi sau 28 ngày đến 91 ngày (Hình 4.6; 4.10; 4.12) Như vậy, phụ gia khống đóng vai trị phụ gia khoáng mịn chủ yếu tuổi trước 28 ngày Hiệu ứng puzzolanic xảy tuổi muộn nên cường độ nén tuổi dài ngày (91 ngày) mẫu có chứa phụ gia bắt đầu cải thiện rõ rệt Do điều kiện thời gian thực luận văn, kết hàm lượng Ca(OH)2trên Bảng 4.13 dừng lại tuổi 28 ngày, cần có nghiên cứu khả hoạt tính puzzolanic tro đáy tuổi dài ngày nhằm đánh giá khả hoạt tính puzzolani tro đáy Hình 4.15Mẫu TD1 – ngày Bộ mơn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 78 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HỒNG NHẬT NGUN Hình 4.16Mẫu TD1 – ngày Hình 4.17 Mẫu TD1 – 28 ngày Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 79 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN Hình 4.18Mẫu TD4 – ngày Hình 4.19Mẫu TD4 – ngày Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 80 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HỒNG NHẬT NGUN Hình 4.20Mẫu TD4 – 28 ngày Hình 4.21Mẫu TD9 – ngày Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 81 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HỒNG NHẬT NGUN Hình 4.22Mẫu TD9 – ngày Hình 4.23Mẫu TD9 – 28 ngày Bộ mơn Cơng nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 82 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN Kết luận Dựa kết nghiên cứu luận văn, đưa số kết luận sau: -Nhìn chung, tăng hàm lượng sử dụng tro đáy xi măng PCB lượng nước tiêu chuẩn thời gian đông kết tăng lên So với mẫu đối chứng PC, mẫu có chứa 5-10% tro đáy có lượng nước tiêu chuẩn không thay đổi nhiều độ ổn định thể tích cải thiện thời gian đơng kết giảm xuống rõ -Khi tăng hàm lượng tro đáy cường độ xi măng so với mẫu đối chứng tuổi sớm giảm tuổi muộn (91 ngày) mức độ suy giảm khơng đáng kể Đặc biệt mẫu chứa 5-10% tro đáy cường độ tuổi ngày cao so với mẫu đối chứng.Khi tăng độ mịn tro đáy cường độ xi măng pc lăng hỗn hợp tăng lên Tuy nhiên tuổi dài ngày (91 ngày) ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng không nhiều -Có thể kết hợp sử dụng 15% tro đáy 8% bột đá vôi để chế tạo PCB50 sử dụng đến 30% tro đáy 8% bột đá vôi để chế tạo PCB40 sử dụng clinker xi măng FICO -Kết phát triển cường độ hàm lượngCa(OH)2của mẫu xi măng chứa tro đáy cho thấy hiệu ứng puzzolanic tro đáy đá xi măng tuổi sớm 28 ngày chưa rõ ràng Có thể hiệu ứng tăng lên tuổi muộn (91 ngày) Kiến nghị Cần nghiên cứu tối ưu hóa lượng dùng tỷ lệ kết hợp bột đá vôi tro đáy, đồng thời lựa chọn độ mịn phù hợp tro đáy để đáp ứng đồng thời yêu cầu mặt kinh tế kỹ thuật, nâng cao tính thực tiễn luận văn Cần nghiên cứu chi tiết khả hoạt tính puzzolanic theo thời gian tro đáy phương pháp thí nghiệm tin cậy Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 83 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng Việt TCVN 2682 2009 - Yêu cầu kỹ thuật xi măng poóc lăng hỗn hợp Kiều Cao Thăng nhóm nghiên cứu Đàm Hữu Đồn, Tái chế sử dụng tro xỉ Nhà máy nhiệt điện chạy than Việt Nam 2010 Tuyển tập báo cáo Hội nghị KHCN tuyển khốn tồn quốc lần III, NXB khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội Nguyễn Đức Quý Kiều Cao Thăng, Tình hình phương hướng tái chế, sử dụng tro xỉ Nhà máy nhiệt điện Việt Nam 2012 tuyển tập báo cáo Hội nghị KHCN tuyển khốn tồn quốc lần III, NXB khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội Phạm hữu Giang Nguyễn Thị Hồng Hoa, Nghiên cứu tuyển tro xỉ nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn, Thái Nguyên Tạp chí cơng nghiệp Mỏ, số 3/2011, 2011 Nguyễn Văn Chánh Trần Vũ Minh Nhật, Nghiên cứu dùng xỉ cơng nghiệp sản xuất xi măng pc lăng Phan Hữu Duy Quốc, Phân tích việc sử dụng tro xỉ than thải từ Nhà máy nhiệt điện Việt Nam 2011 Viện khoa học công nghiệm, Đại học Tokyo, Nhật Bản Viện nghiên cứu phát triển nông thôn, Công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất phê thải cơng nghiệp đất hóa đá, Hồ Chí Minh 2010 TS Bùi Danh Đại TS Vũ Đình Đấu, Chất kết dính vơ Năm 2006 Nhà xuất Xây dựng Đinh Quang Vinh, Đầu cho tro xỉ nhà máy nhiệt điện Tập đoàn cơng nghiệp than – Khống sản Việt Nam, 2012 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 84 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN Tài liệu tiếng Anh 10 Federal Highway Administration, Fly ash in asphalt pavements, United States Department of Transportation – Federal Highway Administration 2006 11 ASTM, standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural poozolan for use in concrete (C618-15) 12 Dumida et at, Reuse option for coal fired power plant bottom ash and fly ash 2014 13 Prof Wakchaure M R; Er Shaikh A.P; Er Gite B.E, Effect of types fine aggregate on mechanical properties of cement concrete 14 CEA, Report on fly ash generation at coal/lignite based thermal power stations and its utilization tin the country for the year 2013-14 2014 15 Sidney Diamond, Particle morphologies in fly ash Cement and concrete Research, 16, 1986: p pp.569-579 16 Suryakant C Nawle Dr.Suhas V Patil, Sunil J Kulkarni Industria application of fly ash: A Review, International Journal of Science Engineering and Technology Research (IJSETR), , 2013: p pp 1659-1663 17 Kim H.K and Lee H.K, Use of Power Plant bottom ash as fine and coarse aggregate in hight-strength concrete construction and Building Materials 25 2011 18 Sayiri Ksaibati K, S R K Utilization of Wyoming bottom ash in asphalt mixes 2006 Department of Civil & Architrctural Engineering, University of Wyoming 19 Kaya M Kurama H, Usage of coal combustion bottom ash in concrete mixture 2008 Constr Build Mater, 22(9) 20 Barnes I and Sear L., Ash utilization from coal based power plants Report No Coal R274 DTI/Pub URN 04/1915, 2004 21 Frederick Measham Lea, The chemistry of cement and concrete 1970 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 85 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật HVTH: HOÀNG NHẬT NGUYÊN 22 Yunusa IAM Manoharan V, Loganathan P, Lawrie R, Skillbeck CG, Burchett MD, et al Assessments of class F fly ashes for amelioration of soil acidity and their infuence on growth and uptake of Mo and se by canola 2010: p 89 (11), 3498-504 23 Lyle K Moulton, Bottom Ash and Boiler Slag Proceedings of the Third International Ash Utilization Symposium 1973(U.S bureau of Mines, No.8640, Washington DC.) 24 W Reichel, The influence of different types of fines on the properties of set cement paste Budapest 1961, Proc 6th Conf Silicate Ind 25 A Olgun S¸ Targan, Y Erdogan, V Sevinc, Influence of natural pozzolan, colemanite ore waste, bottom ash, and fly ash on the properties of Portland cement Cement and Concrete Research 33 (2003) 1175–1182 26 Pailyn Thongsanitgarn a Watcharapong Wongkeo a, Kedsarin Pimraksa b, Arnon Chaipanich a,c,, Compressive strength, flexural strength and thermal conductivity of autoclaved concrete block made using bottom ash as cement replacement materials Materials and Design 35, 2012: p 434–439 Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat - ĐHBKHN 86 ... HOÀNG NHẬT NGUYÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA TRO ĐÁYCỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NHƠN TRẠCH ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA XI MĂNG PC LĂNG HỖN HỢP FICO Chuyên ngành: Hóa Silicat LUẬN... ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ kỹ thuật ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia tro đáy nhà máy nhiệt điện Nhơn Trạch đến tính chất lý xi măng pc lăng hỗn hợp FICO? ?? cơng trình nghiên cứu tơi hướng... măng poóc lăng hỗn hợp .60 4.2 Ảnh hưởng hỗn hợp bột đá vơi tro đáy đến tính chất lý xi măng poóc lăng hỗn hợp PCB 65 4.3 Ảnh hưởng độ mịn tro đáy đến cường độ đá xi măng