đồ án tốt nghiệp nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn tới một số tính chất cơ lý của xi măng PCB30 bút sơn

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LỜI CÁM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn TS Tạ Ngọc Dũng tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Em xin cảm ơn thầy cô môn Công nghệ vật liệu Silicat,bạn bè người thân tạo điều kiện, hướng dẫn giúp đỡ em nhiều thời gian nghiên cứu làm đồ án Mặc dù nỗ lực thời gian làm luận văn có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót hạn chế thời gian kinh nghiệm Bởi em mong nhận đóng góp ý kiến từ thầy cô giáo Hà Nội, ngày 14 tháng năm 2019 Sinh viên Trịnh Nam Hoàng GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Mục Lục LỜI CÁM ƠN MỞ ĐẦU MỘT SỐ QUY ƯỚC VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG BÁO CÁO DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Xi măng pooc lăng xi măng pooc lăng hỗn hợp 1.2 Q trình hydrat hóa của xi măng pooc lăng 1.2.3 Q trình hydrat hóa của xi măng Pooc lăng 12 1.3 Ảnh hưởng của độ mịn phân bố kích thước hạt đến số tính chất của xi măng pooc lăng 14 1.3.1 Độ sâu hydrat hóa theo thời gian 14 1.3.2 Một số kết nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn,phân bố kích thước hạt đến số tính chất của xi măng 16 CHƯƠNG PHẦN THỰC NGHIỆM 25 2.1 Nguyên vật liệu chuẩn bị mẫu 26 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 28 2.2.1 Phương pháp xác định lượng nước tiêu chuẩn Và thời gian đông kết 28 2.2.2 Phương pháp xác định tỷ diện blaine 28 2.2.3 Phương pháp xác định cường độ xi măng 28 2.2.4 Phương pháp xác định dải hạt 28 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 Ảnh hưởng của độ mịn dải cỡ hạt đến số tính chất lý của xi măng 29 3.1 Kết đo tỷ diện blaine xác định dải hạt sau nghiền 29 3.2 Ảnh hưởng của độ mịn dải hạt đến lượng nước tiêu chuẩn của xi măng 31 3.3 Ảnh hưởng của độ mịn dải hạt đến thời gian đông kết 32 3.4 Ảnh hưởng của độ mịn thành phần hạt đến cường độ của xi măng 35 3.5 Năng lượng tiêu hao để tạo 1kg mẫu 38 GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội KẾT LUẬN 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC 42 GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội MỞ ĐẦU Nền kinh tế phát triển thúc đẩy yêu cầu xây dựng xây dựng dân dựng, nhu cầu vật liệu xây dựng nói chung xi măng nói riêng ngày tăng.Vì lựa chọn độ mịn thích hợp cho xi măng vừa giúp nâng cao tiến độ xây dựng vừa giúp tăng hiệu kinh tế cho nhà máy xi măng hay đơn vị xây dựng nói riêng giúp đẩy mạnh phát triển kinh tế nói chung Theo kết khảo sát nhiều mẫu xi măng sở sản xuất cho thấy,tuy độ mịn xác định qua sàng 0,08 tương tự phù hợp với quy định của TCVN (≤ 12%) tỷ diện của chúng khác nhiều (từ 2700-4200 cm2/g),do tính chất lý đặc biệt cường độ xi măng khác đáng kể.Do đề tài tiến hành nghiên cứu số tính chất lý của xi măng mẫu xi măng có tỷ diện khác :độ dẻo chuẩn,thời gian đông kết,cường độ xi măng Để chứng minh tỷ diện xi măng khác có ảnh hưởng đến tính chất của xi măng.Từ đưa tỷ diện hợp lý để tăng chất lượng sản phẩm đem lại hiệu kinh tế cao Xuất phát từ ý nghĩa mang lại em nghiên cứu hoàn thành đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn tới số tính chất lý của xi măng PCB30 Bút Sơn” GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội MỘT SỐ QUY ƯỚC VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG BÁO CÁO CaO C SiO2 S Al2O3 A Fe2O3 F SO3 Ṡ 3CaO.SO2 C3 S 2CaO.SiO C2 S 3CaO.Al2O3 C3 A 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF Xi măng poóc lăng hỗn hợp PCB Xi măng poóc lăng PC Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN Lượng nước tiêu chuẩn LNTC GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ĐỜ THỊ Hình 1.1 Giá trị độ sâu của phản ứng cho xi măng pooclang thơng thường dạng hàm thời gian[5]………………………………………………………………………….15 Hình 1.2 Đường cong phát triển cường độ của loại xi măng nghiền khoảng thời gian khác máy nghiền[5]……………………………………….…17 Hình 1.3 Đường cong phát triển cường độ của loại xi măng nghiền đến độ mịn blaine máy nghiền khác nhau[5]………………………………………….….18 Hình 1.4 Phân phối cỡ hạt của loại xi măng nghiền khoảng thời gian khác máy nghiền [5]…………………………………………… .18 Hình 1.5 Phân phối cỡ hạt của loại xi măng nghiền đến độ mịn blaine bằng máy nghiền khác nhau[5]……………………………………………………………… 19 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình thí nghiệm………………………………………… ……25 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ phân bố cỡ hạt độ mịn blaine…………………… 30 Hình 3.2 Ảnh hưởng của độ mịn đến lượng nước tiêu chuẩn………………… ……32 Hình 3.3 Ảnh hưởng của độ mịn đến thời gian đông kết………………………… 33 Hình 3.4 Ảnh hưởng của dải cỡ hạt 0-10μm đến thời gian đơng kết………… …….34 Hình 3.5 Ảnh hưởng của dải cỡ hạt 30-45μm đến thời gian đông kết ……………… 34 Hình 3.6 Tương quan độ mịn blaine cường độ nén của mẫu xi măng…………36 Hình 3.7 Ảnh hưởng của dải hạt 0-10μm đến cường độ mẫu …………………………37 Hình 3.8 Ảnh hưởng của dải hạt 30-45μm đến cường độ mẫu…………………….….37 GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Độ sâu phản ứng dạng hàm thời gian [5]………………………………15 Bảng 1.2 Độ sâu hydrat hóa theo thời gian [4]……………………………………… 16 Bảng 1.3 Cường độ xi măng phụ thuộc độ mịn [6]……………………………………21 Bảng 1.4: Hàm lượng phụ gia cường độ XM theo thành phần hạt [7]………… ….21 Bảng 1.5 Độ mịn xi măng nghiền chung nghiền riêng [3]………………….… 22 Bảng 1.6 Cường độ xi măng [7]………………………………………………………23 Bảng 1.7 Dải cỡ hạt xi măng của sở sản xuất [7]………………………………23 Bảng 2.1 Thành phần khống hóa của clinker……………………………………… 26 Bảng 2.2: Cấp phối cỡ hạt cát tiêu chuẩn…………………………………………… 26 Bảng 2.3 Ký hiệu mẫu xi măng…………………………………………………… 27 Bảng 3.1 Kết độ mịn blaine sau nghiền……………….…………… ……….29 Bảng 3.2 Phân bố cỡ hạt của mẫu xi măng……………………………………… … 29 Bảng 3.3 Kết lượng nước tiêu chuẩn………………………………………….….31 Bảng 3.4 kết thời gian đông kết……………………………………………….….33 Bảng 3.5 Cường độ nén mẫu xi măng…………………………………… ………….35 Bảng 3.6 Năng lượng tiêu hao nghiền mẫu…………………………….…………39 GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Xi măng pooc lăng và xi măng pooc lăng hỗn hợp Xi măng chất kết dính thuỷ dạng bột mịn, trộn với nước thành dạng hồ dẻo có khả đóng rắn tạo thành vật liệu dạng đá nhờ phản ứng hóa lý [1] Trong xây dựng, xi măng thông thường sử dụng phổ biến gồm hai loại: xi măng pooc lăng xi măng pooc lăng hỗn hợp Xi măng pooc lăng (PC,OPC) nghiền mịn từ clanhke xi măng pooc lăng thạch cao [1]; xi măng pooc lăng hỗn hợp (PCB) nghiền mịn từ clanhke xi măng pooc lăng, thạch cao loại phụ gia khoáng Loại lượng phụ gia pha vào theo quy định của tiêu chuẩn riêng Clanhke xi măng pooc lăng Sản phẩm chứa pha (khống) có tính chất kết dính thủy lực, nhận bằng cách nung đến kết khối hay nóng chảy hỗn hợp nguyên liệu xác định (phối liệu) 1.2 Quá trình hydrat hóa của xi măng pooc lăng 1.2.1 Thành phần hóa học của clinker XMP [2] Thành phần hóa học của clanhke, biểu thị bằng hàm lượng % oxit có clanhke, thường giao động giới hạn: CaO = 63 ÷ 67 % SiO2 = 21 ÷ 24 % Fe2O3 = 2,5 ÷ % MgO < % Al2O3 = ÷ % R2O < 1.5 % TiO2 < 0.3 % SO3 < 0.5 % Trong CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 oxit chính, chiếm từ 95-97 %; lại oxit tạp chất khác nằm phối liệu Tỷ lệ oxit ảnh hưởng đến thành phần khoáng tính chất sử dụng của xi măng pooc lăng Vì vậy, trình sản xuất nhà máy xi măng, thường kiểm sốt cách chặt chẽ GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 1.2.2 Thành phần khoáng của clinker hydrat của khoáng Clanhke xi măng pc lăng gồm khống chính: tricanxi silicat (C3S), dicanxi silicat (C2S), tricanxi aluminat (C3A) tetracanxi alumoferit (C4AF) Trong thực tế,các khống khơng dạng tinh khiết mà thường chứa tạp chất dạng dung dịch rắn Hàm lượng của khoáng chính clanhke xi măng pooclăng: C3S = 45 ÷ 70%, C2S = 15 ÷ 30%, C3A = ÷ 15% C4AF = 10 ÷ 18% Khống Alit (3CaO.SO2) [4] viết tắt C3S, có cấu trúc dạng hình lục giác Thực chất Alit dung dịch rắn của C3S lượng nhỏ (2 ÷ 4%) oxit MgO, Al2O3… tạp chất khác Sự hydrat hóa của C3S : Ở tuổi sớm Ở tuổi muộn Kích thước tinh thể hydro silicat canxi nhỏ 1μm, tổng bề mặt riêng của chúng bằng 350 đến 450 m2/g Mức độ hydrat hóa của C3S 25°C theo thời gian (tỉ lệ nước/xi măng = 0.4 ÷ 0.7) sau: sau ngày: 25 ÷35%; sau 10 ngày: 55 ÷ 65%; sau 28 ngày : 78 ÷ 80%.Tốc độ hydrat hóa C3S thay đổi theo nhiệt độ Sau 12 giờ với tỉ lệ nước / xi măng = 0.4 ÷ 0.7 nhiệt độ khác nhau, tốc độ hydrat hóa của C3S sau:Ở 5°C tương ứng 0%; Ở 25°C tương ứng 30%; Ở 52°C tương ứng 60% Trong điều kiện thường, C3S hydrat hóa hồn tồn sau ÷ 1,5 năm Hydrat hóa C3S chậm lại có mặt CH,C3A; tang nhanh có mặt clorit, bromit,nitrit,sunfat,cacbonat,kim loại kiềm,thạch cao Ở vùng nhiệt độ cao hơn, sản phẩm hydrat hóa là: 80-1200C GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 120-1750C SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp C3S + H2O Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội  CSH(B) + CH  C2SH(A) + CH 175-2000C C2SH(A) + CH  C2SH2, C2SH(A), C2SH(C),CH → C3SH2 Tính chất của alit xi măng: - Làm cho xi măng có cường độ cao sau 28 ngày - Thời gian đơng kết nhanh, đóng rắn nhanh (sau C3A) - Tỏa nhiệt nhiều đóng rắn - Khơng bền mơi trường sunfat Khống Belit (2CaO.SiO2) viết tắt C2S, có cấu trúc dạng trịn, nằm phân bố xung quanh hạt khoáng Alit.Khoáng tồn dạng thù hình α, α’, β γ Trong dạng thù hình γ C2S trơ mặt hóa học, dạng α’ cho cường độ kém, dạng α không thủy hóa Vì dạng β C2S dạng mong muốn clinker xi măng Sự hydrat hóa của C2S : Bề mặt riêng của sản phẩm hydrat hóa 25ºC 250 ÷ 350 m2/g, nhỏ so với sản phẩm của C3S mức độ hydrat hóa.C2S hydrat hóa chậm sinh ít CH so với C3S hydrat hóa.Tốc độ hydrat hóa C2S phụ thuộc vào cấu tạo tinh thể của khoáng, thành phần của dung dịch nước điều kiện xảy phản ứng Do tác động của yếu tố trên, mức độ hydrat hóa của C2S sau: sau ngày: ÷ 10%; sau 10 ngày: 10 ÷ 20%; Sau 28 ngày: 30 ÷ 50%; sau ÷ năm đạt 100% Tính chất của Belit xi măng: - Làm cho xi măng có cường độ phát triển chậm 28 ngày gần bằng C3S - Thời gian đông kết chậm GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 10 SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp xác định lượng nước tiêu chuẩn Và thời gian đông kết Lượng nước tiêu chuẩn thời gian đông kết của hồ xi măng thực theo TCVN 6017:2015 ISO 9597 – 2008 Tại phòng thí nghiệm môn CNVL silicat 2.2.2 Phương pháp xác định tỷ diện blaine Xác định độ mịn theo bề mặt riêng theo TCVN 4030:2003.Độ mịn cửa xi măng tính theo bề mặt riêng bằng cách xác định thời gian cần thiết để lƣợng không khí định thấm qua mẫu xi măng lèn, có kích thước độ xốp định 2.2.3 Phương pháp xác định cường độ xi măng Cường độ nén của mẫu vữa xi măng xác định theo TCVN 6016:2011 ISO 679 – 2009 phịng thí nghiệm mơn CNVL Silicat 2.2.4 Phương pháp xác định dải hạt Phân tích dải hạt bằng tán xạ laze TCVN 10825:2015 phòng thí nghiệm mơn cơng nghệ hữu cơ-hóa dầu Trường đại học bách khoa Hà Nội GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 28 SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng của độ mịn và dải cỡ hạt đến một số tính chất lý của xi măng 3.1 Kết quả đo tỷ diện blaine và xác định dải hạt sau nghiền Kết độ mịn nghiền thực tế của mẫu từ xi măng PCB 30 thể bảng 3.1 Bảng 3.1 Kết quả độ mịn blaine sau nghiền STT Ký hiệu mẫu Blaine kỳ vọng (cm2/g) Blaine nghiền thực tế (cm2/g) Thời gian nghiền (phút) P35 3500 3505 P49 4900 4855 14 P64 6400 6410 30 Từ kết phân tích phân bố cỡ hạt của xi măng mẫu bằng nhiễu xạ laze ta có bảng 3.2 phân bố cỡ hạt của mẫu xi măng hình 3.1 thể mối quan hệ dải hạt độ mịn blaine Bảng 3.2 Phân bố cỡ hạt của mẫu xi măng Thành phần hạt xi măng STT Mẫu 0–10μm % 10–30μm % 30–45μm % >45 μm % P35 24 44 10 22 P49 29 42 20 P64 33 44 15 GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 29 SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội p35 p49 p64 PHẦN THỂ TÍCH(%) -1 0.1 10 100 1000 kích thước hạt (μm) Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ giữa phân bố cỡ hạt và độ mịn blaine Từ bảng 3.1 ta thấy: Khi tăng thời gian nghiền từ 0-14-30 phút tỷ diện của xi măng tăng dần từ 3500 đến 6400 cm2/g Hình 3.1 biểu đồ thể mối quan hệ phân bố cỡ hạt độ mịn blaine từ 3500 cm2/g đến 6400 cm2/g của xi măng PCB 30 Bút Sơn Ta thấy rằng nghiền tăng tỷ diện blaine dải cỡ hạt mịn tăng lên dải cỡ hạt thô giảm xuống.Cụ thể tăng blaine từ 3500 cm2/g đến 6400 cm2/g kích thước hạt từ μm đến 10 μm tăng từ 24.11% lên 32.87%, kích thước hạt 30μm đến 45μm giảm từ 10.22% xuống 8.27% kích thước hạt 45μm giảm từ 21.57% xuống 14.78% GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 30 SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 3.2 Ảnh hưởng của độ mịn và dải hạt đến lượng nước tiêu chuẩn của xi măng Lượng nước tiêu chuẩn hay gọi hồ dẻo chuẩn lượng nước cần thiết cho vào xi măng tính theo phần trăm trọng lượng xi măng để thực trình ban đầu của đóng rắn, bao gồm q trình hịa tan,thủy phân,thủy hóa khống tạo cho hồ,vữa xi măng có độ linh động,dễ dàng tạo khuôn Nước tiêu chuẩn gồm nước vật lý nước hóa học phụ thuộc vào tỷ diện,thành phần khống (C3A C3S nhiều nước tiêu chuẩn nhiều ),loại phụ gia hoạt tính hình dạng hạt Tiến hành thử nghiệm lượng nước tiêu chuẩn mẫu chuẩn bị thu kết lượng nước tiêu chuẩn bảng 3.3 hình 3.2 Bảng 3.3 Kết quả lượng nước tiêu chuẩn Mẫu Lượng nước tiêu chuẩn (%) P35 28.2 P49 28.4 P64 28.6 GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 31 SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 28.7 28.6 NƯỚC TIÊU CHUẨN (%) 28.5 28.4 28.3 28.2 28.1 28 35 49 B L A I N E ( C M 2/ G ) 64 Hình 3.2 Ảnh hưởng của độ mịn đến lượng nước tiêu chuẩn Hình 3.2 biểu đồ quan hệ của độ mịn blaine với lượng nước tiêu chuẩn của xi măng PCB 30.Từ bảng số liệu đồ thị ta thấy tỷ diện tăng từ 3500 cm2/g lên 6400 cm2/g lượng nước tiêu chuẩn đo tăng từ 28.2 lên 28.6 % Từ bảng 3.2 bảng 3.3 ta thấy tăng dải hạt mịn 0-10 μm, hay giảm lượng hạt thơ 30-45μm, >45 μm lượng nước tiêu chuẩn của xi măng tăng nhẹ .Điều giải thích sau : Khi nghiền mịn xi măng diện tích bề mặt riêng (tỷ diện) tăng dẫn tới diện tích bề mặt phản ứng xi măng nước tăng,lượng nước liên kết hóa học vật lý tăng thấm ướt bề mặt hạt xi măng nhiều giúp cho phản ứng hóa học với nước sảy bề mặt dễ dàng hơn.Làm cho lượng nước tiêu chuẩn tăng 3.3 Ảnh hưởng của độ mịn và dải hạt đến thời gian đông kết Thời gian bắt đầu đông kết dấu hiệu nhận biết thời điểm vữa xi măng bắt đầu dần tính dẻo định hình khung cấu trúc ổn định.Tốc độ đơng kết của xi măng phụ thuộc vào thành phần khoáng clinker ( nhiều khống C3A đơng kết nhanh ),hàm lượng thạch cao,độ mịn của xi măng GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 32 SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tiến hành thử nghiệm thời gian đông kết của mẫu xi măng,kết thể bảng 3.3 hình 3.2 Bảng 3.4 kết quả thời gian đơng kết 200 Mẫu Tbđđk (phút) Tktđk (phút) P35 115 180 P49 105 175 P64 90 170 180 Thời gian đông kết (phút) 180 175 170 160 140 120 115 105 90 100 TBDĐK 80 TKTĐK 60 40 20 P35 P49 P64 mẫu Hình 3.3 Ảnh hưởng của độ mịn đến thời gian đơng kết Hình 3.3 biểu đồ quan hệ độ mịn blaine thời gian đông kết của xi măng mẫu.Ta thấy tỷ diện blaine tăng từ 3500 cm2/g lên 6400 cm2/g thời gian bắt đầu dơng kết giảm từ 115 phút xuống cịn 90 phút, thời gian kết thúc đông kết giảm từ 180 phút xuống 170 phút.Ta thấy tăng tỷ diện blaine lên 2900 cm2/g thời gian bắt đầu đơng kết giảm 25 phút thời gian kết thúc đông kết giam 10 phút GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 33 SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 thời gian đông kết (phút) Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 24 29 33 phần trăm cỡ hạt 0-10μm (%) TGBDDK TGKTDK thời gian đông kết (phút) Hình 3.4 Ảnh hưởng của dải cỡ hạt 0-10μm đến thời gian đông kết 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 170 90 175 105 180 115 10 phần trăm cỡ hạt 30-45μm (%) TGBDDK TGKTDK Hình 3.5 Ảnh hưởng của dải cỡ hạt 30-45μm đến thời gian đơng kết Từ hình 3.4 hình 3.5 ta thấy tăng lượng hạt mịn 0-10μm (từ 24-33%) thời gian bắt đầu kết thúc đông kết giảm dần.Khi tăng lượng hạt thô 30-45μm (từ 8-10%) thời gian bắt đầu kết thúc đông kết tăng dần Điều giải thích sau: Khi hàm lượng xi măng mịn cao lên tốc độ hydrat hóa tăng lên,lượng tinh thể hydrat tạo nhiều hơn,thúc đẩy trình tạo khung cấu GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 34 SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội trúc của hồ xi măng.Do thời gian bắt đầu kết thúc đông kết có xu hướng giảm ngược lại xi măng thô 3.4 Ảnh hưởng của độ mịn và thành phần hạt đến cường độ của xi măng Xi măng mẫu tiến hành thử cưởng độ xi măng 1,3,7 28 ngày để đánh giá tương quan ảnh hưởng của độ mịn đến cường độ xi măng.Kết thử nghiệm thể bảng 3.5 hình 3.6 Bảng 3.5 Cường độ nén mẫu xi măng Cường độ nén Mẫu Ngày (R1) Ngày (R3) Δ, % P35 6.87 P49 10.27 49.49 24.68 30.03 32.03 17.41 38.85 12.38 P64 12.77 85.88 26.76 40.99 33.93 24.37 40.38 16.81 18.98 GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 35 MPa 27.28 Δ, % 28 Ngày (R28) MPa MPa Δ, % Ngày (R7) MPa 34.57 Δ, % SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 45 cường độ (MPa) 34.57 35 33.93 32.03 27.28 30 26.76 24.68 25 18.98 20 15 10 40.38 38.85 40 12.77 10.27 6.87 P35 P49 R1 R3 R7 P64 mẫu R28 Hình 3.6 Tương quan giữa độ mịn blaine và cường đợ nén của mẫu xi măng Hình 3.6 biểu đồ quan hệ độ mịn blaine với cường độ nén của xi măng PCB30 Bút Sơn.Từ biểu đồ ta thấy rằng tăng độ mịn blaine từ 3500 cm2/g lên 6400 cm2/g cường độ ngày tăng 5.9 MPa (tăng 85.88%), ngày tăng 7.78 MPa (tăng 40.99%), ngày tăng 6.65 MPa (tăng 24.37%), 28 ngày tăng 5.81 MPa (tăng 16.81%).Nhận thấy rằng ảnh hưởng của độ mịn đến cường độ mẫu xi măng lớn mẫu ít ngày tuổi (mẫu ngày tuổi tăng 85.88% ngày tuổi tăng 40.99%) nhiên ít ảnh hưởng mẫu dài ngày tuổi (mẫu ngày tăng 24.37% mẫu 28 ngày tăng 16.81%) GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 36 SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 45 cường độ mẫu (MPa) 40 35 30 25 20 15 10 22 24 26 28 30 32 34 phần trăm cỡ hạt 0-10μm(%) R1 ngày R3 ngày R7 ngày R28 ngày Hình 3.7 Ảnh hưởng của dải hạt 0-10μm đến cường độ mẫu 45 cường độ mẫu (MPa) 40 35 30 25 20 15 10 10 11 phần trăm cỡ hạt 30-45μm(%) R1 ngày R3 ngày R7 ngày R28 ngày Hình 3.8 Ảnh hưởng của dải hạt 30-45μm đến cường đợ mẫu Từ hình 3.7 hình 3.8 ta thấy tăng dải cỡ hạt từ 0-10μm (từ 24-33% ) cường độ mẫu tăng,đặc biệt mẫu sớm (R1,R3) đạt cực đại mẫu chứa 33%.Khi GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 37 SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tăng dải cỡ hạt 30-45μm (8-10%) cường độ mẫu có xu hướng giảm,đạt cực đại mẫu chứa 8% Nhận xét :.Trong q trình thủy hóa của xi măng hạt mịn 0-10μm đóng vai trị chủ yếu tạo cường độ sớm,các hạt thơ 30-45μm tạo cường độ muộn Khi xi măng nghiền mịn diện tích bề mặt phản ứng tăng lên dẫn tới tốc độ hydrat hóa tăng làm tăng cường độ sớm,nhưng cường độ muộn lại khơng phát triển,có xu hướng giảm.cịn xi măng nhiều hạt thơ giảm cường độ tuổi sớm cịn khống lõi chưa phản ứng,phát triển tuổi muộn.Do tăng thời gian nghiền dẫn tới lượng hạt mịn tăng,lượng hạt thô giảm cường độ sớm tăng ít ảnh hưởng cường độ muộn Tuy nhiên xi măng tồn hạt mịn hạt phản ứng sảy gần đồng thời bắt đầu phản ứng với nước,tạo gel,kết tinh tái kết tinh đồng thời nên tạo ứng suất giảm cường độ Nếu xi măng có hạt mịn hạt thơ hạt phản ứng sảy khơng đồng thời,khi có hạt kết tinh có hạt tạo gel nên triệt tiêu ứng suấ Hơn nữa,nếu thành phần cấp phối cỡ hạt hợp lý cách xắp xếp hợp chất hydrat xít đặc hơn, tạo khung cấu trúc bền vững,nâng cao cường độ cho xi măng.Vì cần có thành phần hạt hợp lý để nâng cao cường độ cho xi măng 3.5 Năng lượng tiêu hao để tạo 1kg mẫu Máy nghiền bi của môn CNVL silicat có cơng suất 1.5 Kw Ta có bảng 3.6 hoạt động của máy nghiền sau GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 38 SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Bảng 3.6 Năng lượng tiêu hao nghiền mẫu Mẫu Thời gian nghiền mẫu (phút) Thời gian Tổng Thời xả mẫu gian hoạt động (phút) (phút) Năng lượng tiêu tốn (Kw) Khối lượng mẫu (Kg) Năng lượng tiêu hao cho 1kg mẫu (Kw) P49 14 17 0.425 4.8 0.088 P64 30 33 0.825 4.8 0.172 Khi nghiền xi măng đạt đên tỷ diện 4900 cm2/g 6400 cm2/g tiêu tốn lượng 1kg mẫu 0.088Kw 0.172Kw.Để nghiền đến tỷ diện 6400 cm 2/g lượng tiêu tốn tang lên 1.9 lần so với việc nghiền đến tỷ diện 4900 cm2/g cường độ mẫu sớm của mẫu P64 so với mẫu P49 lại chênh lệch không nhiều (mẫu ngày tăng 24.34%,mẫu ngày tăng 8.43%),đến cường độ muộn chênh lệch ít (mẫu 28 ngày tăng 3.94%) Nhận xét: việc nghiền mẫu đến tỷ diện 6400 cm2/g làm giảm đáng kể công suất của máy nghiền tăng tiêu hao điện 1kg mẫu hiệu cường độ của mẫu lại tăng khơng đáng kể.Vì khơng nên áp dụng cho quy mô công nghiệp GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 39 SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu tổng hợp phân tích số liệu thực nghiệm,đề tài đến kết : Độ mịn có ảnh hưởng tới lượng nước tiêu chuẩn, thời gian đông kết cường độ đá xi măng.Khi tăng độ mịn của xi măng PCB 30 Bút Sơn từ 3500 cm2/g tới 6400 cm2/g lượng nước tiêu chuẩn tăng không nhiều lại rút ngắn thời gian đông kết của mẫu xi măng, tăng cường độ đá xi măng ngày tuổi,ảnh hưởng cường độ ngắn ngày của đá xi măng Bên cạch tiêu tỷ diện đánh giá độ mịn xi măng cần phải biết đến thành phần dải cỡ hạt có xi măng để đánh giá đầy đủ ảnh hưởng của trình nghiền đến tính chất lý của xi măng Dải cỡ hạt 0-10μm có ảnh hưởng lớn việc định cường độ sớm của mẫu xi măng Ảnh hưởng của dải cỡ hạt đến lượng nước tiêu chuẩn thời gian đông kết của mẫu : -Lượng nước tiêu chuẩn có xu hướng tăng nhẹ tăng dải hạt mịn giảm nhẹ tăng dải hạt thô -Thời gian đơng kết có xu hướng giảm tăng dải hạt mịn xu hướng tăng tăng dải hạt thô Xi măng nghiền mịn tới tỷ diện 6400 cm2/g tăng mác xi măng lại tốn kém nhiều mặt lượng,vì khơng nên áp dụng cho sản xuất quy mô công nghiệp GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 40 SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Các TCVN 2682:2009 Xi măng pooc lăng-yêu cầu kỹ thuật TCVN 6260:2009 Xi măng pooc lăng hỗn hợp-yêu cầu kỹ thuật TCVN 5438:2004 Xi măng thuật ngữ định nghĩa TCVN 4030:2003 Xi măng-phương pháp xác định độ mịn TCVN 10825:2015 Gốm mịn (gốm cao cấp,gốm kỹ thuật cao cấp)-xác định phân bố cỡ hạt bằng phương pháp nhiễu xạ laze TCVN 6017:2015 Xi măng-phương pháp xác định thời gian đông kết độ ổn định thể tích Bùi Văn Chén(1984),Kỹ thuật sản xuất xi măng pooc lăng chất kết dính Liêu Thị Ngọc Bích(2017),Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn đến số tính chất lý của xi măng pooclang hỗn hợp PCB50 PCB40 sử dụng clinker FICO 4.Tạ Ngọc Dũng(2018),Bài giảng công nghệ chất kết dính vô Bjarne OsBacck Vagn Johansen (1989), “Particle size distribution and rate of strength development of Portland cement”,Journal of the American Ceramic Society, 72(2), tr 197-201 https://ximang.vn/Home/Default.aspx?tabid=19&distid=2476 Ths.Lưu Thị Hồng TS.Tạ Minh Hoàng,Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần cỡ hạt đến hoạt tính xi măng,số 4/2006 (viện VLXD) So sánh nghiền riêng với nghiền lẫn (2013), (viện VLXD), tập san TTKHKTXM số 1,2/2013 GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 41 SVTH: Trịnh Nam Hồng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tớt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội PHỤ LỤC GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng 42 SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 ... hoàn thành đề tài ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn tới số tính chất lý của xi măng PCB30 Bút Sơn? ?? GVHD: PGS.TS Tạ Ngọc Dũng SVTH: Trịnh Nam Hoàng Lớp: CNVL Silicat K58 Đồ án tốt nghiệp Trường... đặc biệt cường độ xi măng khác đáng kể.Do đề tài tiến hành nghiên cứu số tính chất lý của xi măng mẫu xi măng có tỷ diện khác :độ dẻo chuẩn,thời gian đông kết,cường độ xi măng Để chứng... đến số tính chất của xi măng pooc lăng 14 1.3.1 Độ sâu hydrat hóa theo thời gian 14 1.3.2 Một số kết nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn, phân bố kích thước hạt đến số tính