Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia phế thải xỉ thép đến tính chất của xi măng Fico

Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia phế thải xỉ thép đến tính chất của xi măng Fico Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia phế thải xỉ thép đến tính chất của xi măng Fico Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia phế thải xỉ thép đến tính chất của xi măng Fico luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN QUỐC ĐỊNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA XỈ THÉP ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA XI MĂNG FICO Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TSKH Nguyễn Anh Dũng Hà Nội – 2018 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn (ký ghi rõ họ tên) i Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi đến Cha, Mẹ - Người có cơng sinh thành, dưỡng dục để em có ngày hơm Cảm ơn Cha, Mẹ gia đình ln chỗ dựa tinh thần vững cho Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TSKH Nguyễn Anh Dũng – Người trực tiếp hướng dẫn truyền đạt cho em kiến thức quý báu chuyên ngành, khả phân tích, nghiên cứu suốt trình học tập đặc biệt thời gian thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn tồn thể q thầy mơn dạy dỗ, truyền đạt kiến thức ngành, giúp em có tay nghề vững chắc, giúp em thực hành, làm việc sau Em xin chân thành cảm ơn anh Nguyễn Xuân Thạnh, chị Châu Ngọc Phương Thảo, Nguyễn Thị Nhung, Nguyễn Thi Ca – P.QLCL nhà máy XM Tây Ninh tạo điều kiện sở vật chất, tư vấn kiến thức, trực tiếp phụ giúp em trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn tất cả! ii Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii CÁC QUY ƯỚC VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN .v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN 1: TỔNG QUAN .2 Xi măng Pooclăng xi măng hỗn hợp 1.1 Khái niệm 1.2 Quá trình hydrat hóa đóng rắn xi măng 2 Phụ gia xi măng 14 2.1 Phụ gia đầy 14 2.2 Phụ gia hoạt tính 14 2.3 Xỉ thép EAF 18 2.3 Nguồn gốc tình hình sử dụng Việt Nam 18 2.3 Tình hình nghiên cứu 26 PHẦN 2: MỤC TIÊU-NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .30 Mục tiêu………… 30 Nội dung………… 30 Phương pháp nghiên cứu .32 3.1 Các phương pháp nghiên cứu tính chất xi măng, xỉ thép 32 3.1.1 Xác định khối lượng riêng xi măng, xỉ thép 32 3.1.2 Xác định độ mịn xi măng theo TCVN 4030:2003 32 3.1.3 Xác định số hoạt tính cường độ xỉ thép 33 3.1.4 Xác định độ hút vôi xỉ thép 34 3.1.5 Lượng nước tiêu chuẩn, thời gian ninh kết, độ ổn định thể tích .34 3.1.6 Xác định độ bền nén theo TCVN 6016:2011 35 3.1.7 Độ hút nước đá xi măng .37 3.1.8 Xác định hàm lượng MKN, CKT, SO3 theo TCVN 141:2008 37 Học viên: Trần Quốc Định iii Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội 3.2 Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc 37 3.2.1 Nhiễu xạ tia X-XRD 37 3.2.2 Kính hiển vi điện tử quét SEM 39 PHẦN 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 40 Xi măng FiCO 40 Xỉ thép EAF 40 2.1 Thành phần hóa .41 2.2 Thành phần khoáng 42 2.3 Hình ảnh vi cấu trúc 43 2.4 Chuẩn bị xỉ thép có cỡ hạt xác định cho nghiên cứu 44 2.5 Độ hoạt tính xỉ thép .44 2.6 Xác định hệ số nghiền xỉ thép .45 Nghiên cứu ảnh hưởng xỉ thép đến tính chất xi măng FiCO .47 3.1 Các cấp phối nghiên cứu 47 3.2 Ảnh hưởng xỉ thép đến lượng nước tiêu chuẩn xi măng 49 3.3 Ảnh hưởng xỉ thép đến thời gian đông kết xi măng 50 3.4 Ảnh hưởng xỉ thép đến độ ổn định thể tích xi măng .52 3.5 Ảnh hưởng xỉ thép đến cường độ nén xi măng .53 3.6 Ảnh hưởng xỉ thép đến độ hút nước đá xi măng .58 3.7 Khảo sát cấu trúc đá xi măng phương pháp SEM XRD 59 KẾT LUẬN .65 TÀI LIỆU THAM KHẢO .67 Học viên: Trần Quốc Định iv Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội CÁC QUY ƯỚC VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Ký hiệu viết tắt A C Nội dung Al2O3 CaO F Fe2O3 S M SiO2 MgO N Na2O K K2 O C2S 2CaO.SiO2 C3A 3CaO.Al2O3 C3S 3CaO.SiO2 C4AF CF 3CaO.Al2O3.Fe2O3 XMP CaO.Fe2O3 Xi măng Pooclang CA CaO.Al2O3 C5A3 CKT 5CaO.3Al2O3 Cặn không tan CL Clinker MKN Mất nung TCVN Tiêu chuẩn việt Nam SEM Ảnh hiển vi điện tử quét Học viên: Trần Quốc Định v Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1 Mức độ hydrat hóa khoáng XMP theo thời gian(%) Bảng Ảnh hưởng độ mịn đến cường độ xi măng.[6] 11 Bảng Bảng thành phần hóa xỉ EAF số loại đá [18] .21 Bảng Bảng cấp phối xi măng nghiên cứu 30 Bảng 2.Phân loại độ hoạt tính phụ gia theo độ hút vôi .34 Bảng Thành phần hóa xi măng OPC …………………………………….40 Bảng 2.Các tính chất lý xi măng OPC .40 Bảng 3 Thành phần hóa xỉ thép .41 Bảng Độ mịn xỉ thép nghiên cứu .44 Bảng Chỉ số hoạt tính cường độ với xi măng xỉ thép 44 Bảng Độ hút vôi xỉ thép 45 Bảng Kết khảo sát hệ số nghiền xỉ thép .47 Bảng .Thành phần cấp phối mẫu xi măng 48 Bảng 9.Kết đo lượng nước tiêu chuẩn cấp phối 49 Bảng 10.Kết đo thời gian đông kết cấp phối 51 Bảng 11.Kết đo độ ổn định thể tích cấp phối .52 Bảng 12.Kết cường độ nén cấp phối .53 Bảng 13 Tỷ lệ phần trăm cường độ mẫu thí nghiệm so với mẫu đối chứng OPC50 .56 Bảng 14 Kết độ hút nước mẫu 58 Bảng 15.Kết phân tích XRD mẫu nghiên cứu .62 Học viên: Trần Quốc Định vi Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Ảnh SEM khoáng C3S Hình Ảnh SEM khoáng C2S Clinker Hình 3.Hình ảnh mơ q trình hydrat hóa hạt Clinker Hình Sự phát triển cường độ khoáng clinker XMP theo thời gian Hình Ảnh hưởng CaO tự tới giãn nở đá xi măng [17] .12 Hình Mô tả độ rỗng đá xi măng 12 Hình Quy trình luyện thép lị điện hồ quang EAF [19] 19 Hình Tháo xỉ từ lò điện hồ quang .20 Hình 10 Cấu tạo lị luyện thép hồ quang điện [20] 20 Hình 11 Phổ XRD xỉ EAF [4] 22 Hình 12 Phổ XRD xi măng [3] 22 Hình 13 Ảnh SEM thành phần khoáng xỉ EAF [18] .23 Hình 14 Quá trình xử lý xỉ thép 25 Hình 15 Cơng trình sân vận động Colonial Melboune hầm nối sân bay Sydney sử dụng bê tông xỉ thép 29 Hình Sơ đồ thực nghiệm nghiên cứu xỉ thép EAF .31 Hình 2: Máy sàng hút chân không 200LS-N .33 Hình 3: Dụng cụ đo Blaine 33 Hình 4: Máy trộn vữa 65 L006/AM dụng cụ Vica .34 Hình Máy trộn, khuôn bàn dằn 35 Hình Tủ bảo dưỡng mẫu 35 Hình Bể dưỡng hộ .36 Hình Máy đo cường độ nén .36 Hình Xỉ thép dạng cục (a) dạng nghiền mịn (b) 41 Hình Phổ XRD xỉ thép .42 Hình 3 Ảnh SEM xỉ thép dạng cục trước nghiền 43 Hình Ảnh SEM xỉ thép dạng bột mịn sau nghiền 43 Học viên: Trần Quốc Định vii Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Hình Đồ thị khảo sát khả nghiền xỉ thép 46 Hình Đồ thị khảo sát ảnh hưởng hàm lượng độ mịn xỉ thép đến lượng nước tiêu chuẩn 59 Hình Đồ thị khảo sát ảnh hưởng xỉ thép ngày tuổi 54 Hình 10 Đồ thị khảo sát ảnh hưởng xỉ thép ngày tuổi .54 Hình 11 Đồ thị khảo sát ảnh hưởng xỉ thép ngày tuổi 55 Hình 12 Đồ thị khảo sát ảnh hưởng xỉ thép 28 ngày tuổi 55 Hình 13 Đồ thị khảo sát độ hút nước mẫu 58 Hình 14 Giản đồ XRD mẫu OPC, 28 ngày 60 Hình 15 Giản đồ XRD mẫu X4500-05, 28 ngày 61 Hình 16 Giản đồ XRD mẫu X4500-20, 28 ngày 61 Hình 17 Ảnh SEM mẫu X4500-05 X4500-20 mức phóng đại .63 Học viên: Trần Quốc Định viii Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, ngành công nghiệp xây dựng nước ta phát triển nhanh, nhu cầu sử dụng loại vật liệu xây dựng ngày lớn, xi măng, sắt thép đóng vai trò quan trọng, sử dụng hầu hết cơng trình dân dụng, cơng nghiệp, giao thơng, thuỷ lợi Theo dự báo ngành luyện thép, từ năm 2015, năm có khoảng 1.5 triệu xỉ thép thải môi trường Đây nguồn chất thải công nghiêp khổng lồ, chiếm quỹ đất làm bãi chứa lớn, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Căn Quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng Chính phủ phê duyệt, nhu cầu xi măng Việt Nam năm 2015 62 triệu đến 2020 70 triệu Việc sản xuất xi măng để đáp ứng nhu cầu đồng nghĩa với gián tiếp hủy hoại mơi trường lượng khí CO2 thải tương đương khoảng 50-56 triệu tấn/năm Từ hai yếu tố ta thấy đầu tư phát triển hướng nghiên cứu sử dụng thành công xỉ luyện kim làm phụ gia sản xuất xi măng góp phần tăng sản lượng xi măng mà cịn giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ hai ngành công nghiệp lớn nước xi măng luyện kim Do đó, nội dung Luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia phế thải xỉ thép đến tính chất xi măng Fico”, thơng qua việc khảo sát tính chất lý hóa xỉ lò điện, ảnh hưởng hàm lượng độ mịn xỉ khác đến tính chất xi măng để kết luận khả sử dụng xỉ lò điện làm phụ gia sản xuất xi măng Học viên : Trần Quốc Định Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Cường độ nén ngày tuổi 20 18.9 17.5 18 16.7 16.7 16 15.7 16.4 14 15.1 15.4 14.7 12 MPa 14.4 14 10 OPC BL3500 BL4000 BL4500 0 10 15 20 Hàm lượng xỉ thép (%) Hình 9.Đồ thị khảo sát ảnh hưởng xỉ thép ngày tuổi Cường độ nén ngày tuổi 40 36 35 33.3 33.2 30 32.6 32.1 30.9 30.6 31.5 27.5 27.2 30.2 25 MPa 27.7 20 OPC BL3500 15 BL4000 10 BL4500 0 10 15 20 Hàm lượng xỉ thép (%) Hình 3.10 Đồ thị khảo sát ảnh hưởng xỉ thép ngày tuổi Học viên: Trần Quốc Định 54 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Cường độ nén ngày tuổi 50 45.1 45 40 35 42.9 41.9 42.4 42.3 40.5 39.5 38.9 38.8 34.9 34.8 35.3 38.1 MPa 30 25 OPC BL3500 20 BL4000 15 BL4500 10 0 10 15 20 Hàm lượng xỉ thép (%) Hình 11 Đồ thị khảo sát ảnh hưởng xỉ thép ngày tuổi Cường độ nén 28 ngày tuổi 60 56.2 52.2 51.8 50.6 50 51.8 51.2 50.2 46.6 43.8 40 MPa 45.3 44.2 43.2 OPC 30 BL3500 20 BL4000 BL4500 10 0 10 15 20 Hàm lượng xỉ thép (%) Hình 12 Đồ thị khảo sát ảnh hưởng xỉ thép 28 ngày tuổi Học viên: Trần Quốc Định 55 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Từ số liệu thí nghiệm thu bảng 3.11, để thấy rõ ảnh hưởng xỉ thép đến cường độ nén, đề tài tính tốn tỷ lệ chênh lệch cường độ theo % ngày tuổi ứng với mẫu sử dụng xỉ thép khác nhau, số liệu tổng hợp bảng 3.13 Bảng Tỷ lệ phần trăm cường độ mẫu thí nghiệm so với mẫu đối chứng OPC50 Tên mẫu OPC X3500-05 X3500-10 X3500-15 X3500-20 X4000-05 X4000-10 X4000-15 X4000-20 X4500-05 X4500-10 X4500-15 X4500-20 % Cường độ nén so với mẫu OPC50 R1 R3 R7 R28 100 100 100 100 92.6 92.2 93.8 92.2 88.4 89.2 89.8 91.1 79.9 83.9 84.5 82.9 76.2 76.4 78.3 78.6 88.4 92.5 94.0 90.0 81.5 87.5 87.6 89.3 77.8 85.0 86.3 77.9 74.1 76.9 77.2 76.9 86.8 90.6 95.1 92.9 83.1 87.5 92.9 92.2 79.4 85.8 86.0 82.9 76.2 75.6 77.4 80.6 Nhận xét: - Cường độ: Cường độ nén giảm dần từ mẫu 5% đến 20% xỉ thép tất tuổi ngày.Hàm lượng xỉ thêm vào cao, cường độ tỉ lệ phối trộn giảm, độ giảm tương đối đặn Cường độ nén cải thiện rõ mẫu có độ mịn cao Blain 4500cm2/g 28 ngày tuổi Cường độ nén có xu hướng tăng không nhiều tăng độ mịn từ 3500cm2/g lên 4500cm2/g Do điều kiện hạn chế nên khảo sát độ mịn đến Blain Học viên: Trần Quốc Định 56 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội 4500cm2/g chưa phải cao, tăng độ mịn triển vọng cường độ cao ( Xỉ lị cao hạt hóa: Blain 6000cm2/g) - Sự phát triển cường độ tỉ lệ phối trộn theo thời gian: Sự phát triển cường độ tỉ lệ phối trộn 5%-10% xỉ thép đặn, khơng có tăng hay giảm đột biến Cường độ tỉ lệ phối trộn 20% xỉ thép tuổi ngắn ngày phát triển chậm tăng nhanh tuổi 28 ngày, đặc biệt mẫu có độ mịn cao BL4500-X20 (20% xỉ, Blain 4500cm2/g): tuổi 1-7 ngày đạt 75,6-77,4%, tuổi 28 ngày tăng lên 80,6% Giải thích: Sự giảm cường độ thay thể xi măng xỉ thép có thể nguyên nhân sau: - Các mẫu chứa 5% 10% xỉ thép hàm lượng khống xi măng C3S C3A không bị giảm đáng kể nên đảm bảo tốc độ thủy hóa tạo cường độ cho mẫu xi măng Khi tăng hàm lượng xỉ cao cường độ giảm khống tạo cường độ cho đá xi măng bị giảm mạnh lượng xỉ thay lớn - Ở tuổi ngắn ngày, mẫu X4500-20 , xỉ thép chưa kịp thủy hóa để tăng cường độ mà có tác dụng cốt liệu đá xí măng, lấp đầy làm tăng độ đặc cho đá xi măng nên cường độ giai đoạn đạt 76,2% so với mẫu Ở tuổi 28 ngày thành phần hoạt tính xỉ phản ứng với Ca(OH)2 (sản phẩm hydrat hóa khoáng xi măng OPC50) tạo sản phẩm có tính kết dính, làm tăng cường độ, đạt 80,6% so với mẫu Do đó, xét cường độ: Có thể sử dụng tỉ lệ phối trộn đến 10% xỉ thép để sản xuất xi măng PCB50, phối trộn đến 20% xỉ thép để sản xuất xi măng PCB40 theo TCVN 6260 : 2009Xi măng Pooc lăng hỗn hợp – Yêu cầu kỹ thuật Học viên: Trần Quốc Định 57 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Ảnh hưởng xỉ thép đến độ hút nước đá xi măng 3.6 Kết độ hút nước cấp phối mẫu xi măng 28 ngày tuổi thể qua bảng 3.14 hình vẽ 3.13 Tên mẫu OPC X3500 -05 X3500 -10 X3500 -15 X3500 -20 X4000 -05 X4000 -10 X4000 -15 X4000 -20 X4500 -05 X4500 -10 X4500 -15 X4500 -20 Độ hút nước (%) 6.78 6.86 6.63 7.03 7.22 6.81 6.85 6.82 6.92 6.41 6.52 6.57 6.87 Bảng Kết độ hút nước mẫu 7.4 7.22 Độ hút nước (%) 7.2 7.03 6.86 6.8 6.92 6.85 6.87 6.82 6.81 6.63 6.6 BL3500 BL4000 6.57 6.52 6.4 BL4500 6.41 6.2 10 15 20 Hàm lượng xỉ thép % Hình 1.Đồ thị khảo sát độ hút nước mẫu Nhận xét: - Độ hút nước có xu hướng tăng tăng hàm lượng xỉ thép từ 5%-20% Ứng với hàm lượng xỉ lớn độ hút nước lớn - Xu hướng độ mịn xỉ thép tăng độ hút nước giảm Giải thích: Học viên: Trần Quốc Định 58 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Khi thay hàm lượng clinker hàm lượng xỉ thép làm cường độ mẫu giảm đồng nghĩa cấu trúc mẫu có nhiều lỗ xốp Việc mẫu có nhiều lỗ xốp làm cho mẫu hút nhiều nước Ở mẫu xỉ thép có độ mịn nhỏ xi măng, tác dụng hiệu ứng khuếch tán, hạt nhỏ lấp vào khoảng trống hạt xi măng, đá xi măng Hàm lượng bọt khí: Trong q trình nhào trộn, thành phần hạt xỉ nghiền mịn sắc cạnh, có tác dụng phá vỡ hình thành bọt khí, làm giảm lượng lỗ xốp Các hạt xỉ có kích thước nhỏ có tác dụng điền đầy lỗ đuổi bọt khí 3.7 Khảo sát cấu trúc đá xi măng phương pháp XRD SEM Chọn khảo sát mẫu X4500-05 X4500-20 tỉ lệ 20% xỉ thép đáp ứng yêu cầu để sản xuất xi măng PCB40 theo TCVN 6260:2009, độ mịn cao blain 4500cm2/g phù hợp với yêu cầu nội dung nghiên cứu nên tơi chọn phân tích 28 ngày tuổi để so sánh hình thành khống thủy lực Quy trình thực nghiệm Tạo mẫu: - Tiến hành tỉ lệ phối trộn X4500-05, X4500-20 - Chỉ sử dụng hỗn hợp xi măng-xỉ nước theo lượng nước tiêu chuẩn, không dùng cát Lý do:để xác định rõ peak khoáng tạo thành sau q trình thủy hóa, cần hạn chế có mặt cát để tránh peak nhiễu xạ cường độ cao quartz - Trộn mẫu máy trộn vữa 65 L006/AM (dùng chương trình trộn vữa cho thí nghiệm đo cường độ) - Sau trộn xong, đúc mẫu theo quy trình dành đúc mẫu đo cường độ Học viên: Trần Quốc Định 59 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội  Bảo dưỡng mẫu ngày tủ dưỡng mẫu, sau ngâm mẫu bể dưỡng hộ đến tuổi ngày 28 gửi phân tích  Gửi mẫu phân tích XRD Viện Cơng nghệ Hóa học, TP Hồ Chí Minh  Các thơng số phân tích XRD Thiết bị: D8 Advance Bruker Cộng hòa Liên bang Đức Kα,Cu = 1.5406 A , 2θ = 10-70 o o Bước nhảy tốc độ quét: 0.03 /0.8s Kết thí nghiệm phân tích phương pháp XRD mẫu OPC, X4500-05 X4500-20 trình bày bảng 3.15 hình vẽ 3.14, 3.15, 3.16 Hình 3.14 Giản đồ XRD mẫu OPC, 28 ngày Học viên: Trần Quốc Định 60 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Hình 3.15 Giản đồ XRD mẫu X4500-05, 28 ngày Hình 3.16 Giản đồ XRD mẫu X4500-20, 28 ngày Học viên: Trần Quốc Định 61 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Bảng So sánh cường độ peak đặc trưng Portlandite mẫu xi măng Tên Mẫu 2.θ (0) I OPC 18.0 1600 X4500-05 18.0 380 X4500-20 18.0 380 Nhận xét: Khi so sánh cấp phối OPC, X4500-05 X4500-20 ta thấy peak pha Ca(OH)2 28 ngày có cường độ I nhỏ so với mẫu OPC Chứng tỏ cho phụ gia xỉ thép làm giảm pha Ca(OH)2,có khả phụ gia xỉ thép có phản ứng với pha pooclandit Ca(OH)2 tạo pha kết dính theo phản ứng: 2SiO2 + 3CaO + 3H2O = 3CaO.2SiO2.3H2O Vì làm giảm pha Ca(OH)2 Học viên: Trần Quốc Định 62 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Ảnh SEM mẫu X4500-05 X4500-20 độ phóng đại khác nhau, trình bày Hình 3.17 Hình 3.17 Ảnh SEM mẫu X4500-05 X4500-20 mức phóng đại Học viên: Trần Quốc Định 63 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Nhận xét Từ ảnh SEM cho ta thấy độ tuổi 28 ngày, mẫu xuất tinh thể kết tinh dạng hình kim xen kẽ vào hạt gel chúng phát triển lớn lên đan xen lấp hết khoảng lỗ trống đá xi măng Qua quan sát bề mặt mẫu SEM 28 ngày nhận thấy hàm lượng lỗ xốp, trạng thái phát triển tinh thể mẫu có khác biệt rõ rệt Mẫu X4500-05 có độ xốp nhỏ khe trống mẫu X4500-20 (mẫu X4500-05 có cấu trúc sít đặc, độ hút nước cường độ học cao mẫu X4500-20) Học viên: Trần Quốc Định 64 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng hàm lượng độ mịn xỉ thép EAF đến tính chất XM gốc Fico thu trên, rút số kết luận sau đây: Xỉ thép EAF Cty Vật liệu xanh ( Hỗn hợp xỉ từ nhà máy Thép Việt, Đồng Tiến, Posco SS Vina) có thành phần hóa, thành phần khống, số hoạt tính cường độ, độ hút vơi đáp ứng yêu cầu phụ gia hoạt tính cho xi măng theo TCVN 6882:2001 Khi thay xi măng OPC xỉ EAF với tỷ lệ từ đến 20 % nước tiêu chuẩn giảm từ 25,7% xuống cịn 24,7%, thời gian đơng kết tăng từ 14,28% đến 42,85%, độ ổn định thể tích khơng thay đổi Khi tỷ lệ xỉ thép tăng cường độ xi măng có xu hướng giảm mức độ khơng lớn Cường độ xi măng tuổi muộn giảm tuối sớm Với tỷ lệ, xỉ có độ mịn cao cho cường độ xi măng cao xỉ có độ mịn thấp (ở 28 ngày tuổi, mẫu X3500-05 đạt cường độ 51,8MPa, mẫu X4500-05 đạt 52,2MPa, tương tự mẫu X3500-20 đạt cường độ 44,2MPa mẫu X4500-20 đạt 45,3MPa) Có thể sử dụng đến 10% xỉ thép thay clinker để chế tạo PCB 50 Fico, đến 20% để chế tạo PCB 40 Fico Độ hút nước tăng tăng hàm lượng xỉ đưa vào giảm tăng độ mịn xỉ Xỉ thép đóng vai trị phụ gia đầy phụ gia hoạt tính Cơ chế hoạt động xỉ thép việc phát triển cường độ tuổi sớm đá xi măng có tác dụng phụ gia đầy, cường độ muộn (28 ngày) cải thiện cường độ có độ hoạt tính Xỉ thép loại nguyên liệu khó nghiền (Hệ số nghiền 1,33) nên khơng thuận lợi nghiền chung với clinker máy nghiền XM Học viên: Trần Quốc Định 65 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội Nếu có giải pháp, thiết bị chuyên dụng nghiền riêng xỉ với suất chi phí phù hợp để khắc phục nhược điểm cơng nghệ này, khả sử dụng xỉ thép làm phụ gia xi măng sản xuất đại trà hoàn toàn khả thi , mang lại hiệu tích cực kinh tế bảo vệ môi trường Học viên: Trần Quốc Định 66 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Lê Đỗ Chương (1980), "Giáo trình vật liệu xây dựng", Trường Đại học Thuỷ lợi, Hà Nội Vũ Đình Đấu (2009), Cơng nghệ thiết bị sản xuất xi măng Pooc lăng, Nhà xuất Xây Dựng-Hà Nội Peter C Hewlett (2006), Lea's Chemistry of Cement and Concrete, ELSEVIER,BUTTERWORTH,HEINEMANN Hợp phần Sản xuất công nghiệp - CPI (2008) Tài liệu hướng dẫn Sản xuất ngành luyện thép lò điện hồ quang Phùng Văn Lự (2006), "Giáo trình vật liệu xây dựng", NXB Xây dựng, Hà Nội GS.TSKH Vũ Đình Lương Hóa học cơng nghệ sản xuất xi măng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Ngô Sĩ Lương (2012), "Bài giảng vật liệu vô đề cao", Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Hà Nội GS.TSKH.Võ Đình Lương Hóa học cơng nghệ sản xuất xi măng., Nhà xuất khoa học kỹ thuật Bộ Khoa học Công nghệ (2009), "TCVN 2682 - 2009 Xi măng Pc lăng - u cầu kỹ thuật." Ngơ Xuân Quảng Phạm Duy Hữu (2000), "Giáo trình vật liệu xây dựng", NXB Giao Thơng Vận Tải, Hà Nội Hồng Văn Phong (2006), "Chủng loại xi măng công nghệ sản xuất", NXB Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội Irem Zeynep Yildirim, Monica Prezzi (2009) Use of Steel Slag in Subgrade Applications Purdue University H.F.W Taylor (1990), CEMENT CHEMISTRY, LONDON: ACADEMIC PRESS S Kourounis, S Tsivilis (2007) ScienceDirect Properties and hydration of blended cements with steelmaking slag Phan Văn Tường (2001), "Giáo trình vật liệu vơ cơ", Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Hà Nội Nghiêm Xuân Thu (2008), "Hóa học silicat - Bài giảng chuyên đề cao học,"Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Hà Nội Đỗ Quang Minh Trần Bá Việt (2007), Công nghệ sản xuất xi măng Pooclang chất kết dính vô cơ, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.HCM http://vatlieuxanh.net/index.php http://www.vsa.com.vn http://en.wikipedia.org/ Học viên: Trần Quốc Định 67 Luận văn thạc sỹ Trường đại học bách khoa Hà Nội 21 S Kouronous, S Tsivilis P.E Tsakididis, G.D Papadimitrious, Z Tsibouki, Properties and hydration of blended cement with steelmaking slag, Athene, Greece, 2007 22 Qiang Wang, Peiyu Yan, Guidong Mi, Effect of Blended Steel Slag – GBFS mineral admixture on hydration and strength of cement, Department of Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084,China 2010 23 https://open.library.ubc.ca/cIRcle/collections/ubctheses/831/items/1.007852 24 Xỉ thép tận dụng để thay vật liệu tự nhiên, chuyên mục Kinh Tế, Báo Bà Rịa Vũng Tàu, tháng 06/2011 25 Nguyễn Phước An, Nghiên cứu sử dụng xỉ luyện kim làm phụ gia khoáng cho xi măng Portland, Bộ môn Silicat, ĐH Bách Khoa TP.HCM, 2012 26 KS NGUYỄN VĨNH PHƯỚC, Tái chế xỉ thép lò hồ quang điện làm thành phần phụ gia khoáng xi-măng, ĐH BK TP HCM 27 Công ty Vật Liệu Xanh, Xỉ thép – Vật liệu xanh cho tương lai, Công ty Vật Liệu Xanh, Khu công nghiệp Phú Mỹ I, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, 2012 28 John L.Winterborn, Joseph J.Green, Stellmaking slag: A safe and valuable product, Collier, Shannon, Rill & Scott, PPLC, Washington DC, USA, 1998 Học viên: Trần Quốc Định 68 ... văn ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia phế thải xỉ thép đến tính chất xi măng Fico? ??, thơng qua việc khảo sát tính chất lý hóa xỉ lị điện, ảnh hưởng hàm lượng độ mịn xỉ khác đến tính chất xi măng để... nghiên cứu 47 3.2 Ảnh hưởng xỉ thép đến lượng nước tiêu chuẩn xi măng 49 3.3 Ảnh hưởng xỉ thép đến thời gian đông kết xi măng 50 3.4 Ảnh hưởng xỉ thép đến độ ổn định thể tích xi. .. PHÁP NGHIÊN CỨU Mục tiêu Nghiên cứu ảnh hưởng xỉ thép EAF đến tính chất xi măng Fico, xác định mức độ ảnh hưởng đến tính lý sản phẩm đóng rắn xi măng khả triển vọng sử dụng loại chất thải làm phụ