Bao cao nghien cuu xi lo cao

Phần I tổng quan tình hình nghiên cứu sử dụng xỉ hạt lò cao 1.1 Tình hình nghiên cứu sử dụng xỉ hạt lò cao 1.1.1 Xỉ hạt lò cao Xỉ gang thép sản phẩm phụ thu đợc trình sản xuất gang, thép Các loại xỉ khác tùy thuộc vào nguồn quặng sắt, chất lợng than, công nghệ luyện gang thép, công nghệ xử lý thu hồi xỉ Xỉ gang (xỉ lò cao) đợc tạo trình sản xuất gang lò cao, xỉ thép đợc tạo trình sản xuất thép lò điện Theo số liệu thống kê 3, Nhật Bản lợng xỉ trung bình cho tÊn gang lµ 290 kg/tÊn vµ cho thép 130kg/tấn Tại Công ty gang thép Thái Nguyên (TISCO), trình độ công nghệ luyện nguồn quặng sắt cha ổn định nên lợng xỉ trung bình cho tÊn gang vÉn ë møc cao, kho¶ng 300 340kg/tấn Xỉ lò cao đợc thu hồi từ xỉ nóng chẩy, đợc làm lạnh đột ngột từ nhiệt độ kho¶ng 1400 – 15000C xng 30 – 400C, b»ng níc không khí Chất lợng xỉ kích thớc hạt xỉ phụ thuộc vào tốc độ làm lạnh thời gian làm lạnh, phơng pháp làm lạnh, thành phần hóa học, thành phần pha thủy tinh Xỉ hạt lò cao (Granulated Blast Furnace Slag GBFS) thu đợc làm lạnh đột ngột xỉ nóng chẩy tia nớc áp lực cao, tạo hạt xỉ có kích thớc nhỏ, có khả hoạt tính cao so với xỉ lò cao đợc làm lạnh không khí Quy trình sản xuất GBFS nớc có áp lực nh sơ đồ hình 1.1.1 Hình 1.1.1 Quy trình tạo hạt xỉ lò cao Một số hình ảnh xỉ nóng chẩy, xỉ hạt, thiết bị tạo hạt trạm nghiền xỉ Nhật Bản đợc thể hình từ hình 1.1.2 đến hình 1.1.6 Hình 1.1.2 Dòng xỉ nóng chẩy thu đợc trình luyện gang Hình 1.1.3 Xỉ đợc làm lạnh không khí Hình 1.1.4 Thiết bị làm lạnh, tạo hạt xỉ nớc Hình 1.1.5 GBFS thu đợc sau làm lạnh nớc Hình 1.1.6 Trạm nghiền GBFS cho xi măng bê tông Một số hình ảnh sản xuất GBFS Công ty gang thép Thái Nguyên thể hình 1.1.7 hình 1.1.8 Hình 1.1.7 GBFS thu đợc sau trình tạo hạt Công ty gang thép Thái Nguyên Hình 1.1.8 BÃi chứa GBFS Công ty gang thép Thái Nguyên 1.1.2 Tình hình nghiên cứu, sử dụng GBFS cho xi măng bê tông 1.1.2.1 Trên giới Trên giới, phát triển công nghiệp lợng ngày tăng dẫn tới tích tụ khối lợng lớn loại phế thải công nghiệp, đặc biệt phế thải ngành công nghiệp luyện gang, thép nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch Hàng năm, giới có khoảng 800 triệu xỉ lò cao xỉ nhiệt điện đợc thải trình sản xuất Đối với nớc có nguồn phế thải tro, xỉ lớn, nớc phát triển, việc tận dụng phế thải trở nên vô cấp thiết Tái sử dụng phế thải làm nguyên liệu thay cho ngành công nghiệp khác nhằm giảm ô nhiễm môi trờng, khắc phục khó khăn nguyên liệu, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, giảm bớt chi phí lợng sản xuất Mặt khác, phế thải đợc tái sử dụng làm giảm chi phí cho việc tích chứa bảo quản chúng bÃi thải Ngành sản xuất vật liệu xây dựng ngành công nghiệp sử dụng nhiều tài nguyên thiên nhiên có điều kiện để sử dụng phế thải ngành khác làm nguyên liệu thay Việc nghiên cứu sử dụng phế thải ngành công nghiệp vào sản xuất vật liệu xây dựng, có xỉ lò cao tro xỉ nhiệt điện, đà đợc nhà nghiên cứu sản xuất quan tâm từ sớm Trên giới, xỉ lò cao đợc sử dụng để sản xuất nhiều vật liệu xây dựng nh vữa vôi xỉ, xi măng xỉ, vật liệu làm đờng, vật liệu cách âm cách nhiệt, cốt liệu cho bê tông, xỉ lò cao đợc sử dụng làm phân bón silicatcalci cho sản xuất nông nghiệp thủy sản Tại Đức, năm 1739 ngời ta đà chế tạo vữa từ xỉ hydroxit can xi, năm 1865 xi măng vôi xỉ đợc sử dụng đến năm 1892, lần đầu xỉ lò cao đợc sử dụng để sản xuất xi măng poóclăng hỗn hợp Tại Nhật Bản, xi măng xỉ với hàm lợng 60 - 70% xỉ đợc bắt đầu sử dụng vào năm 1910 Vào năm 80 kỷ 20, xỉ lò cao bắt đầu đợc sử dụng để sản xuất xi măng xỉ Anh, Đức, Pháp Châu Âu, lợng xi măng xỉ thời gian chiếm khoảng 20% sản lợng xi măng toàn Châu Âu Do nhận thấy u điểm xỉ lò cao cho sản xuất xi măng nên nhu cầu sử dụng ngày tăng Ngày nay, xỉ lò cao đà đợc sử dụng ngày nhiều cho sản xuất xi măng toàn giới Tại Tây Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc Đài Loan, lợng xi măng xỉ chiếm khoảng 25% Xu hớng sử dụng xi măng xỉ ngày tăng Bắc Mỹ, Trung Quốc, Châu Phi Các nớc Đông Nam nh Singapore, Malaysia, Philippin sử dụng xỉ lò cao cho sản xuất xi măng Nhật Bản nớc sản xuất sử dụng xỉ lò cao nhiều giới, tình hình sản xuất sử dụng xỉ lò cao Nhật Bản năm trở lại đợc đa bảng 1.1.1 Bảng 1.1.1 Tình hình sản xuất sử dụng xỉ lò cao Nhật Bản (Đơn vị : nghìn ) Nă m Lĩnh vực sử dụng Loại xỉ (kiể u làm lạnh ) Sản lợng Khí 6.551 Làm đờng Gi a cố nề n đ ất 3.98 X©y dùn g 406 199 Níc 15.88 132 Tỉn g KhÝ Níc 33 934 g 200 KhÝ Tỉng Th« 1.98 1.982 163 10.0 2.18 12.24 55 33 1.34 12.0 2.18 14.22 0 37 6.625 3.96 702 1.67 1.677 16.87 128 878 163 908 235 240 14.9 269 566 21.9 18 198 27 1.03 10.8 2.38 13.20 1.29 20 6 1.74 12.4 2.38 14.88 6 97 6.202 3.72 30 750 1.38 1.385 6.92 93 67 67 326 27 334 6.93 4.09 177 34 23.49 17.09 30 Tỉn g 4.11 Níc Xt khÈu 22.44 Tỉn Trong níc LÜn N«ng h nghiệ vực p Mịn c 200 Cốt liệu cho bê tông Xi măng 198 1.32 217 183 41 244 517 197 23 16.7 23.6 74 22 318 6.44 20 1.14 10.3 2.75 13.13 1.63 87 177 162 16.6 32 Tæn g KhÝ 23.29 3.90 23 1.89 11.7 2.75 14.52 72 5.884 4.13 563 888 888 197 1.65 199 479 326 22 80 23 315 200 Níc 107 Tỉn g KhÝ 200 18.32 Níc 33 1.37 9.96 4.08 14.04 2.10 8 4.23 33 1.94 10.8 4.08 14.93 51 6.041 4.27 13 536 903 903 80 19 Tæn g 6.26 24.20 18.31 23.0 326 2.12 173 101 51 196 416 366 22 18.2 24.5 18 29 290 6.55 1.19 9.66 3.91 13.57 2.34 24.35 4.35 15 1.73 10.5 3.91 14.48 9 68 366 2.36 174 60 17.4 46 203 350 24.0 06 Qua số liệu cho thấy, Nhật Bản nớc sản xuất sử dụng xØ lß cao nhiỊu nhÊt thÕ giíi, xØ lß cao đợc sử dụng hầu hết cho lĩnh vực sản xuất khác nớc, nhiều cho sản xuất xi măng Ngoài ra, phần xỉ lò cao đợc xuất nớc ngoài, chiếm khoảng 10 15% tổng sản lợng Mặc dù có nguồn gốc phế thải nhng xỉ lò cao đà trở thành loại hàng hóa có giá trị trao đổi thị trờng Vào năm 90 kỷ 20, giao dịch mua bán xỉ lò cao đợc thực nớc có xỉ khu vực Tây Âu Tại Châu á, có nớc Nhật Bản, Hàn Quốc Đài Loan có giao dịch mua bán xỉ Đến nay, xỉ lò cao đà đợc giao dịch mua bán phạm vi toàn giới với khối lợng lớn xu hớng ngày gia tăng lợi ích việc dùng xỉ mang lại, nh tạo cho xi măng xỉ tính u việt (đa dạng chủng loại xi măng), tăng sản lợng xi măng, tiết kiệm tài nguyên, giảm thiểu ô nhiễm môi trờng tăng hiệu kinh tÕ kü tht cđa viƯc sư dơng xØ lß cao xi măng xỉ Tình hình giao dịch mua bán GBFS nớc khu vực giới năm 2004 khoảng 10,8 triệu tấn, số liệu đợc trình bày bảng 1.1.2 Bảng 1.1.2 Tình hình xuất nhập GBFS cao giới Các nớc nhập (nghìn tấn) Các nớc xuất (nghìn tấn) Bắc Mỹ Châu Âu, Châu Phi Pháp 400 600 Italia 900 600 100 500 250 150 NhËt B¶n Thỉ Kỳ Châu á, Châu úc 4.000 Nhĩ Trung Nam Mỹ Các nớc lại 1.000 1.600 800 750 Braxin 350 C¸c níc kh¸c 300 Tỉng céng 4.300 2.200 5.700 750 50 §øc Tỉng céng 50 400 750 300 100 250 950 2.900 350 1.050 10.800 Nh vËy, hiÖn Nhật Bản quốc gia xuất GBFS lớn giới, GBFS Nhật Bản đợc xuất hầu hết khu vực Trong trình mua bán, xỉ lò cao đợc vận chuyển nhiều phơng tiện khác tùy theo khoảng cách nguồn cung cấp nơi sử dụng Khoảng vận chuyển gần sử dụng ô tô, khoảng xa vận chuyển đờng thủy để giảm chi phí vận chuyển Việc vận chuyển xỉ lò cao nớc đợc thực đờng biển Xỉ lò cao đợc vận chuyển trạng thái rời, xỉ trạng ẩm nên bốc dỡ, vận chuyển không phát sinh bụi, không gây ảnh hởng đến môi trờng 1.1.2.2 Tại Việt Nam Tại Việt Nam, Công ty gang thép Thái Nguyên có nguồn xỉ thu hồi từ trình luyện gang thép Tổng sản lợng xỉ Thái Nguyên khoảng 100.000 tấn/năm, có khoảng 60.000 70.000 GBFS, lại loại xỉ cha hạt hóa xỉ thép Trong tơng lai, số sở sản xuất gang lò cao, đặc biệt khu liên hợp sản xuất luyện gang, luyện cán thép công suất 4,5 triệu tấn/năm Thạch Khê Hà Tĩnh vào hoạt động việc đặt vấn đề sử dụng GBFS cho sản xuất xi măng nớc ta việc làm cần thiết có ý nghÜa Lo¹i mÉu FAPL KÝch thíc h¹t (m) ë c¸c tû lƯ < 10% < 25% < 50% < 75% < 90% 2,52 8,22 21,97 49,80 87,48 2.2 Thµnh phần hóa học Kết phân tích thành phần oxít có GBFS, tro bay xi măng OPC nh bảng 2.2.1 GBFS có thành phần hóa học gần giống với thành phần hóa clanhke xi măng poóclăng, chiếm chủ yếu hàm lợng oxít SiO2, Al2O3, CaO, MgO Các thành phần có hại nh MnO, TiO2, Na2O, K2O, chiếm hàm lợng nhỏ Thành phần hóa học xỉ TISCO mẫu xỉ Nhật Bản tơng đối giống nhau, khác nhiều so với thành phần hóa học tro bay Một tiêu để đánh giá chất lợng GBFS khả hoạt tính xỉ, đợc xác định th«ng qua chØ sè kiỊm tÝnh ChØ sè kiỊm tÝnh cao xỉ có khả hoạt tính tốt Tiêu chuẩn JIS 5211 quy định số kiềm tính GBFS không nhỏ 1,6 Kết thÝ nghiƯm cho thÊy, chØ sè kiỊm tÝnh cđa c¸c mẫu xỉ vợt xa so với mức quy định, xỉ TISCO thấp so với mẫu xỉ Nhật Bản Chỉ số kiềm tính tro bay Phả Lại mức thấp nhiều (0,46) so với GBFS, điều cho thấy khả hoạt tính GBFS tốt nhiều so với tro bay Các kết nghiên cứu ảnh hởng GBFS tro bay đến tính chất xi măng bê tông mục sau chứng minh điều Bảng 2.2.1 Thành phần hóa học Đơn STT Chỉ tiêu vị tính FAPL TISCO NSC Lo¹i mÉu JFE ABC KBS SMI OPC MKN % 3,89 1,16 0,30 0,20 0,32 0,56 0,21 4,71 SiO2 % Fe2O3 % Al2O3 % CaO % 0,84 42,55 42,34 44,05 42,84 42,34 42,34 63,56 MgO % 0,70 6,93 6,70 4,77 6,77 6,77 6,29 0,8 MnO % 0,08 0,81 0,29 0,35 0,42 0,25 0,37 0,26 TiO2 % 0,54 0,92 0,58 0,64 0,82 0,75 0,68 0,55 K2O % 3,28 0,24 0,22 0,28 0,26 0,28 0,29 0,44 10 Na2O % 0,30 0,08 0,24 0,20 0,25 0,24 0,23 0,25 11 SO3 % 0,14 0,07 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,6 12 Cl % 13 S % 14 ChØ sè F 58,38 34,24 33,62 32,97 33,14 31,03 31,56 19,21 7,01 0,64 0,40 1,32 0,47 0,48 0,40 3,49 25,12 13,67 15,56 15,56 13,26 16,32 16,58 4,77 0,001 0,004 0,003 0,003 0,005 0,002 0,004 0,00 0,00 0,68 0,61 0,74 0,58 0,72 0,66 0,46 1,84 1,92 1,95 1,90 2,11 2,07 Ghi chó: - ChØ sè F: chØ sè kiỊm tÝnh %CaO + % MgO + % Al2O3 F= % SiO2 0,00 - 1,6 Trong thành phần hóa học GBFS tro bay có chứa số kim loại nặng gây độc hại đến sức khỏe ngời môi trờng Thành phần kim loại độc hại phân tích, đánh giá đợc trình bày mục 3.1 2.3 Thành phần khoáng vật Thành phần khoáng vật GBFS nhân tố quan trọng định đến khả hoạt tính thủy lực chất lợng xỉ, phụ thuộc nhiều vào yếu tố công nghệ chế tạo thép, nguyên liệu (quặng sắt, đá vôi, thạch cao, than cốc) đầu vào, công nghệ làm lạnh, Thành phần khoáng vật xỉ hạt chủ yếu pha thủy tinh, có số khoáng vật silicat kết tinh khác Thành phần khoáng vật GBFS đợc xác định định tính bán định lợng dựa kết phân tích nhiễu xạ rơnghen thành phần hóa học Các mẫu vật liệu đợc phân tích máy D8.ADV HÃng Bruker - Đức Kết phân tích nhiễu xạ rơnghen mẫu đợc trình bày hình từ hình 2.3.1 đến hình 2.3.7 Kết phân tích rơnghen cho thấy thành phần khoáng vật mẫu GBFS vµ tro bay nh sau: - MÉu xØ TISCO: thành phần khoáng vật gồm có khoáng Merwinite Ca3Mg(SiO4)2, chiếm khoảng 8%, thể pic 2,68; 1,91; 4,61 Khoáng Melilite Ca4Al2MgSi3O14/4CaO.Al2O3.MgO.3SiO2, chiếm khoảng 5%, thể hiƯn ë c¸c pic 2,58; 2,45; 3,06 Kho¸ng Quartz – SiO 2, chiếm khoảng 6%, thể pic 3,33; 4,25; 2,27 Còn lại thành phần pha thủy tinh, chiếm khoảng 81% - Mẫu xỉ NSC: thành phần kho¸ng vËt gåm cã c¸c kho¸ng Merwinite – Ca3Mg(SiO4)2, chiÕm khoảng 2%, thể pic 2,69; 2,78 Khoáng Melilite Ca4Al2MgSi3O14/4CaO.Al2O3.MgO.3SiO2, chiếm khoảng 3%, thể pic 2,86; 3,02 Còn lại thành phần pha thủy tinh, chiếm khoảng 95% - Mẫu xỉ JFE: thành phần kho¸ng vËt gåm cã c¸c kho¸ng Merwinite – Ca3Mg(SiO4)2, chiÕm khoảng 3%, thể pic 2,66; 2,22 Khoáng Melilite Ca4Al2MgSi3O14/4CaO.Al2O3.MgO.3SiO2, chiếm khoảng 3%, thể pic 1,76; 2,84; 2,45; 3,69 Còn lại thành phần pha thđy tinh, chiÕm kho¶ng 94% - MÉu xØ ABC: thành phần khoáng vật gồm có khoáng Merwinite Ca3Mg(SiO4)2, chiếm khoảng 2%, thể pic 2,66; 2,20; 2,75 Khoáng Melilite Ca4Al2MgSi3O14/4CaO.Al2O3.MgO.3SiO2, chiếm khoảng 2%, thể pic 2,84; 3,06 Còn lại thành phần pha thủy tinh, chiếm khoảng 96% - Mẫu xỉ KBS: thành phần khoáng vật gồm có khoáng Merwinite Ca3Mg(SiO4)2, chiếm khoảng 2%, thể pic 2,70; 2,64 Khoáng Melilite Ca4Al2MgSi3O14/4CaO.Al2O3.MgO.3SiO2, chiếm khoảng 4%, thể pic 1,76; 2,86; 2,38; 3,71 Còn lại thành phần pha thủy tinh, chiếm khoảng 94% - Mẫu xỉ SMI: thành phần khoáng vật gồm có khoáng Merwinite Ca3Mg(SiO4)2, chiếm khoảng 3%, thể pic 2,65; 2,31 Khoáng Melilite Ca4Al2MgSi3O14/4CaO.Al2O3.MgO.3SiO2, chiếm khoảng 2%, thể pic 1,97; 2,83; 3,01 Còn lại thành phần pha thủy tinh, chiếm khoảng 95% - Mẫu tro bay FAPL: thành phần khoáng vật gồm có khoáng Mullite Al6Si2O13, chiếm khoảng 16%, thể hiƯn ë c¸c pic 3,39; 3,41; 2,54; 2,20; 5,37 Kho¸ng Quartz – SiO 2, chiÕm kho¶ng 12%, thĨ hiƯn ë c¸c pic 3,33; 4,25; 1,81 Kho¸ng Magnenite – Fe 3O4, chiếm hàm lợng ít, thể pic 2,51; 2,94 Từ kết phân tích rơnghen mẫu GBFS vµ tro bay, cã mét sè nhËn xÐt vỊ thành phần khoáng vật pha thủy tinh nh sau: - C¸c mÉu GBFS nãi chung cã rÊt Ýt c¸c kho¸ng vËt cã cÊu tróc tinh thĨ, thĨ hiƯn râ qua pic có đỉnh không rõ rệt Thành phần pha thủy tinh có cấu trúc vô định hình, có số khoáng Merwinite, Melilite có hàm lợng không đáng kể Khoáng vật Quartz thấy xuất mẫu xỉ TISCO mà không phát đợc mẫu xỉ Nhật Bản Hàm lợng pha thủy tinh mẫu xỉ Nhật Bản dao động khoảng 94 96%, mẫu xỉ TISCO 81% - Mẫu xỉ TISCO có thành phần khoáng vật nhiều hàm lợng pha thủy tinh thấp so với mẫu xỉ Nhật Bản Điều đợc giải thích công nghệ luyện thép Việt Nam cha đạt đợc mức đại công nghệ làm lạnh tạo hạt xỉ nóng chẩy đợc thực cha hoàn toàn nh Nhật Bản Từ đánh giá sơ mẫu xỉ Nhật Bản có hoạt tính thủy lực tốt so với mẫu xỉ TISCO - Thành phần khoáng vật tro bay khác hẳn so với thành phần khoáng vật GBFS, điều đợc thể thông qua pic tro bay có đỉnh rõ rệt Trong tro bay thành phần pha thủy tinh 2.4 Đánh giá chất lợng GBFS theo tiêu chuẩn phụ gia khoáng Hiện nay, có nhiều tiêu chuẩn đợc sử dụng để đánh giá chất lợng GBFS dùng làm PGK cho sản xuất xi măng bê tông Trên giới, số nớc phát triển có ban hành tiêu chuẩn chất lợng GBFS sử dụng cho sản xuất xi măng bê tông nh Nhật Bản JIS A6206:97 [6], Mỹ ASTM C989:99 [7] Trong đó, tiêu chuẩn Nhật Bản phân loại quy định tiêu chất lợng xỉ nghiền thành loại độ mịn khác nhau, tiêu chuẩn Mỹ không quy định theo độ mịn xỉ nghiền Tại Việt Nam, có tiêu chuẩn để đánh giá chất lợng GBFS nh TCVN 6882:2001 [23], TCVN 4315:86 [8] Để đánh giá chất lợng GBFS dới góc độ phụ gia khoáng cho sản xuất xi măng bê tông, dự án đà tiến hành thí nghiệm tiêu kỹ thuật GBFS theo quy định tiêu chuẩn Việt Nam hành tiêu chuẩn Mỹ (là tiêu chuẩn đợc sử dụng phổ biến giới) Riêng tro bay Phả Lại đợc đánh giá theo tiêu chuẩn ASTM C618:99 [24] TCVN 6882:2001 Kết thí nghiệm đợc trình bày bảng 2.4.1 đến bảng 2.4.4 2.4.1 Đánh giá theo ASTM C618:99 Mẫu tro bay Phả Lại đợc kiểm tra tiêu kỹ thuật quy định tiêu chuẩn ASTM C618:99 Kết thí nghiệm đợc trình bày bảng 2.4.1 Bảng 2.4.1 Các tiêu chất lợng FAPL theo ASTM C618:99 Mức quy định Đơn vị Kết theo ASTM C618 (loại F) STT Tính chất Tỉng c¸c oxÝt: SiO2, Al2O3, Fe2O3 % 90,51 min, 70 Hàm lợng SO3 % 0,14 max, Độ Èm % 2,6 max, MÊt nung % 3,89 max, Khối lợng sàng 45 m % 27,4 max, 34 % 83,2 min, 75 ChØ số hoạt tính cờng độ tuổi 28 ngày Lợng nớc yêu cầu % 98,2 max, 105 Độ nở Autoclave % 0,034 max; 0,8 Từ kết thí nghiệm trên, mẫu tro bay FAPL đà tuyển có số hoạt tính cờng độ mức trung bình, tiêu chất lợng phù hợp với quy định tiêu chuẩn ASTM C618:99 2.4.2 Đánh giá theo TCVN 4315:86 Các mẫu GBFS đợc kiểm tra tiêu kỹ thuật quy định tiêu chuẩn TCVN 4315:86 Kết thí nghiệm đợc trình bày bảng 2.4.2 Bảng 2.4.2 Các tiêu chất lợng GBFS theo TCVN 4315:86 STT Mức quy định theo TCVN 4315 Loại mẫu Đặc tính kỹ thuật Đơn vị TISCO NSC JFE ABC KBS SMI 1,79 1,89 1,92 1,85 2,05 2,02 Lo¹i Loại Hệ số chất lợng Kc Hàm lợng Al2O3 % 13,67 15,56 15,56 13,26 16,32 16,58 Hàm lợng MgO % 6,93 6,70 4,77 6,77 6,77 6,29 Hàm lợng TiO2 % 0,92 0,58 0,64 0,82 0,75 0,68 max, max, Hàm lợng MnO % 0,81 0,29 0,35 0,42 0,25 0,37 max, max, Ghi chó: HƯ sè chÊt lỵng Kc tÝnh theo c«ng thøc: Kc = min; 1,7 min; 1,4 min, max, 10 max, 12 %CaO + % MgO + % Al2O3 % SiO2 +% TiO2 Từ kết thí nghiệm có nhận xét: - Hàm lợng oxít mẫu GBFS nằm giới hạn tiêu chuẩn quy định - Hệ số chất lợng mẫu GBFS Nhật Bản cao mẫu GBFS Thái Nguyên 39 min, - Các mẫu GBFS nghiên cứu có chất lợng đạt loại 1theo tiêu chuẩn TCVN 4315:85 40 2.4.3 Đánh giá theo TCVN 6882:2001 Các mẫu GBFS tro bay đợc kiểm tra tiêu kỹ thuật quy định tiêu chuẩn PGK cho xi măng TCVN 6882:2001 Các mẫu GBFS NSC đợc nghiền độ mịn 3300, 4000, 6000 cm2/g, mẫu xỉ TISCO, JFE, ABC, KBS, SMI đợc nghiền độ mịn 4000cm2/g Mẫu xỉ NSC đợc chọn làm mẫu đại diện để nghiền thử nghiệm độ mịn khác nhằm đánh giá ảnh hởng độ mịn GBFS nghiền đến khả hoạt tính cờng độ với xi măng poóclăng Kết thí nghiệm đợc trình bày bảng 2.4.3 Từ kết nghiên cứu có nhận xét: - Chỉ số hoạt tính cờng độ với xi măng poóclăng tiêu quan trọng để đánh giá chất lợng GBFS làm PGK cho xi măng bê tông Kết thí nghiệm cho thấy, số hoạt tính cờng độ mẫu GBFS ë møc cao h¬n rÊt nhiỊu so víi møc quy định tiêu chuẩn TCVN 6882:2001 Khi tăng độ mịn mẫu GBFS số hoạt tính cờng độ tăng theo, điều khẳng định khả hoạt tính mẫu GBFS phụ thuộc vào thành phần hóa học, thành phần pha thủy tinh mà ảnh hởng nhiều độ nghiền mịn đa vào sử dụng - Khả hoạt tính xỉ TISCO thấp so với mẫu GBFS Nhật Bản có độ mịn, điều phù hợp với kết nghiên cứu thành phần hóa học, thành phần khoáng vật mẫu GBFS - Chỉ số hoạt tính cờng độ mẫu GBFS cao nhiều so với mẫu tro bay Phả Lại, điều thể rõ qua kết thí nghiệm cờng độ nén mẫu xi măng có sử dơng tro bay vµ GBFS ë cïng tû lƯ Ngoµi tác dụng học cải thiện cấp phối hạt xi măng, nâng cao độ đặc sản phẩm, mẫu GBFS có chứa hàm lợng lớn pha thủy tinh có khả tham gia phản ứng hóa học với Ca(OH) sinh trình thủy hóa xi măng tạo khoáng có cờng độ - Thời gian kết thúc đông kết vữa vôi PGK cđa mÉu GBFS nhanh h¬n nhiỊu so víi mÉu tro bay Phả Lại Điều giải thích khả hoạt tính mẫu GBFS tốt nhiều so với tro bay, khả tham gia phản ứng sản phẩm thủy hóa tạo thời gian đầu nhiều thời gian kết thúc đông kết GBFS nhanh tro bay - Hàm lợng bụi bẩn, SO3, kiềm thải mẫu GBFS tro bay mức thấp, không ảnh hởng đến chất lợng xi măng Bảng 2.4.3 Các tiêu chất lợng theo TCVN 6882:2001 STT Tính chất Loại mẫu Đơn vị FAPL Chỉ số hoạt tính cờng độ: Mức quy định theo TCVN 6882 TISCO4 ABC4 NSC33 NSC40 NSC60 JFE40 KBS40 SMI40 0 % - ngµy 78 96 92 104 112 99 102 104 103 - - 28 ngµy 85 107 102 120 138 116 118 121 115 min, 75 - 91 ngµy 88 113 106 117 126 112 113 116 109 - 2-45 3-10 2-35 3-40 max, 96 giê Thêi gian đông kết vữa vôi - PG g-ph 22-30 2-40 2-30 1-55 1-30 Độ bền nớc vữa vôi PG §¹t §¹t §¹t §¹t §¹t §¹t §¹t §¹t §¹t BỊn nớc Hàm lợng bụi bẩn % - - - - - - - - - max, Hµm lỵng SO3 % 0,14 0,07 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 max, Hàm lợng kiềm có hại % 0,78 0,04 0,07 0,07 0,07 0,05 0,12 0,09 0,21 max; 1,5 Ghi chó: - TISCO40, NSC40, JFE40, ABC40, KBS40, SMI40: mẫu GBFS đợc nghiền đến độ mịn 4000 cm2/g - NSC33: Mẫu xỉ NSC đợc nghiền đến độ mịn 3300 cm2/g - NSC60: Mẫu xỉ NSC đợc nghiền đến độ mịn 6000 cm2/g 2.4.4 Đánh giá theo ASTM C989-99 Các mẫu GBFS đợc kiểm tra tiêu kỹ thuật quy định tiêu chuẩn GBFS nghiền sử dụng cho bê tông vữa ASTM C98999 Các mẫu GBFS nghiền sử dụng để đánh giá tơng tự nh Kết thí nghiệm đợc trình bày bảng 2.4.4 Từ kết nghiên cứu có nhận xét: - Chỉ số hoạt tính cờng độ với xi măng poóclăng: Tiêu chuẩn ASTM C989-99 phân loại số hoạt tính cờng độ GBFS thành loại mác 80, mác 100 mác 120 Kết thí nghiệm cho thấy, số hoạt tính cờng độ với xi măng poóclăng xác định theo quy định ASTM C989-99 GBFS thấp so với xác định theo TCVN 6882:2001 Các mẫu GBFS Nhật Bản nghiền độ mịn 3300 4000 cm2/g có số hoạt tính cờng độ đạt mác 100, mẫu nghiền độ mịn 6000 cm 2/g đạt mác 120 Điều cho phép lần khẳng định GBFS loại PGK hoạt tính cao, tác dụng học cải thiện cấp phối hạt xi măng, GBFS chứa hàm lợng lớn pha thủy tinh số kiềm tính cao, có khả tham gia phản øng hãa häc víi Ca(OH) sinh qu¸ trình thủy hóa xi măng tạo khoáng có cờng độ thời gian dài - Các tiêu chất lợng khác mẫu GBFS đạt yêu cầu theo ASTM C989-99 Bảng 2.4.4 Các tiêu chất lợng theo ASTM C989:99 Mức quy định theo ASTM C 989 Lo¹i mÉu STT TÝnh chÊt ChØ sè ho¹t tÝnh cờng độ: Đơn vị TISCO4 NSC3 NSC40NSC60 JFE40 ABC40 KBS40 SMI40 M¸c 80 M¸c 100 % - ngµy 92 90 97 123 96 94 98 96 - 28 ngµy 102 96 108 125 110 106 108 107 - 91 ngµy 108 104 110 128 112 110 112 109 - min, 75min, 95 min, min, min, 95 75 115 - - Khối lợng sàng 45 m % 16,4 25,2 12,6 0,22 18,2 19,5 17,3 15,7 max, 20 Hàm lợng Sulfide sulfur (S) % 0,68 0,61 0,61 0,61 0,74 0,58 0,72 0,66 max; 2,5 % 0,07 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 max; 4,0 Hàm lợng Sulfate SO3 Mác 120 Ghi chú: - TISCO40, NSC40, JFE40, ABC40, KBS40, SMI40: mẫu GBFS đợc nghiền ®Õn ®é mÞn 4000 cm2/g - NSC33: MÉu xØ NSC đợc nghiền đến độ mịn 3300 cm2/g - - NSC60: Mẫu xỉ NSC đợc nghiền đến độ mịn 6000 cm2/g ... thờng chậm so với xi măng poóclăng, xi măng có hàm lợng kiềm cao thúc đẩy đóng rắn tuổi ngắn ngày 1.2.4 Đặc tính xi măng xỉ 1.2.4.1 Tính u việt cờng độ Xi măng xỉ xi măng mà phần xi măng poóclăng... tạo cho xi măng xỉ có cờng độ dài ngày cao so với mẫu xi măng OPC Kết xác định mức độ phân bổ lỗ hổng đá xi măng xỉ chứng minh điều Trong xi măng xỉ, lợng lỗ rỗng, nớc tự canxi hydroxit nhiều... gian đông kết xi măng lo? ??i xi măng sử dụng, hoạt tính xi măng, tỷ lệ nớc /xi măng, phụ gia hóa học đa thêm vào môi trờng bảo dỡng bê tông Xi măng xỉ có thời gian đông kết dài so với xi măng OPC,