Sợi tre đợc dùng trong nghiên cứu là do Trung tâm nghiên cứu Vật Liệu Polime – Trờng Đại học Bách khoa – Hà Nội cung cấp. Sợi tre ở dạng “bông” và các chỉ tiêu cơ lý hóa đủ tiêu chuẩn dùng cho vật liệu xi măng cốt sợi tre (bê tông cốt sợi tre). Điều đó cũng có nghĩa là sợi bông tre xử lý, tức đã đợc kiềm hóa để tách thành phần lignin ra khỏi bông tre, và đã silic hóa để làm tăng độ bền sợi cũng nh độ bám dính của sợi bông tre và xi măng.
2.1.4. Phụ gia metacaolanh
Phụ gia metacaolanh đợc chế tạo từ caolanh Yên Bái đã đợc qua xử lý sơ
bộ. Chúng tôi đã tiến hành nung ở nhiệt độ 800oC trong 3 giờ, rồi nghiền trong
máy nghiền bi khoảng 4 giờ (hình 2.2), và tiến hành phân tích thành phần hóa học đợc kết quả ở bảng 2.3., chụp ảnh hiển vi điện tử quét (hình 2.3), chụp XRD của metacaolanh (hình 2.4).
Hình 2.2: Thiết bị nghiền bi trong phòng thí nghiệm
Thành phần hóa học của metacaolanh đợc tiến hành phân tích tại Bộ xây dựng –Viện vật liệu xây dựng cho kết quả ở bảng 2.3
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của metacaolanh Yên Bái
Thành phần SiO2 % Al2O3 % Fe2O3 % CaO % MgO % K2O % Na2O % SO3 % MKN % Hàm lợng, % 54.88 38.49 0.48 0.28 0.35 2.01 0.25 - 5.74
Các chi tiêu phân tích đủ tiêu chuẩn đối với phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn để tiến hành nghiên cứu trên vật liệu xi măng-cát và vật liệu xi măng-côt sợi.
Hình 2.4: ảnh chụp XRD phụ gia metacaolanh
Hình 2.4 cho thấy metacaolanh chủ yếu ở dạng vô định hình, pic 7.05 A0 đặc tr-
ng cho caolanh đã mất hẳn. Tuy nhiên trong metacaolanh còn thạch anh (pic 3.34 A0)
2.1.5. Phụ gia tro trấu
Phụ gia tro trấu đợc chúng tôi chế tạo bằng cách nung trấu trong lò kiểu có rọ bằng lới thép bên trong (hình 2.5)
Vỏ lò làm bằng thép có hai lớp, ở giữa hai lớp nhồi vật liệu cách nhiệt. Bên trong là rọ bằng lới thép với mắt lới 4x4mm. Bộ phận ống khói có nắp chụp kín nhng có thể tháo ra dễ dàng. Dới đáy lò là bộ phận thông gió có cựa để điều tiết không khí trong thời gian đốt. Đây là kiểu lò đã đợc các phòng thí nghiệm ở ấn Độ, Pakistan, Thái lan và Việt Nam sử dụng trong các nghiên cứu về tro trấu. Kích thớc rọ lới thép hình trụ có chiều cao 1000mm và đờng kính 450mm.Mỗi lần đốt đợc từ 15 đến 20 kg trấu và thu đợc 4-5 kg tro trấu.
Trấu đợc nhồi vào rọ lới thép sau đó mồi lửa từ dới lên. Khi trấu cháy sẽ lan dần lên phía trên. Thời gian đốt khoảng từ 4-6 giờ tùy thuộc vào thể tích trấu
đợc nhồi. Nhiệt độ đốt cao nhất khoảng 7000C. Trong quá trình đốt lò phải đảm
bảo đợc che kín, bộ phận ống khói có tác dụng tạo sự lu thông không khí để đẩy nhanh quá trình đốt. Bộ phận cách nhiệt ở thành lò giúp cho nhiệt không bị phân tán ra ngoài không khí góp phần rút ngắn thời gian đốt trấu. Đốt theo ph- ơng pháp này, trấu sẽ cháy từ từ, đều và ít khói. Nếu đốt theo phơng pháp nhanh (mở hết cựa thông gió bên dới hoặc dùng quạt thổi không khí), thì trấu cháy khá nhanh, thời gian đốt chỉ từ 2-4 giờ và có ngọn lửa bốc cao. Tuy nhiên do cháy nhanh, nên có nhiều chỗ trấu cha kịp cháy hết và nhiệt độ đốt cao làm cho pha
SiO2 vô định hình có thể chuyển sang dạng định hình, và lợng tro mất khi nung
Hình 2.5: Cấu tạo lò đốt trấu có rọ lới thép
Hình 2.6: Tro trấu sau khi đốt trấu bằng lò đốt có rọ lới thép
Sau khi đốt trấu công đoạn tiếp theo là chúng tôi nghiền tro trấu. Nghiền là một phơng pháp để nâng cao hoạt tính puzơlan của tro trấu, trấu nghiền càng min thì hoạt tính càng mạnh. Trong nghiên cứu của chúng tôi tro trấu đợc nghiền bằng máy nghiền bi thép (hình2.2), trong 4 giờ
Hình 2.8: ảnh chụp XRD của phụ gia tro trấu
Qua hình 2.7 ta có nhận xét cấp hạt tro trấu sau khi nghiền nằm trong
khoảng 3-4 àm, bề mặt gồ ghề có thể làm giảm độ linh đông của vữa và nhìn
vào hình 2.8 (ảnh chụp XRD) thấy hầu nh tro trấu ở dạng vô định hình. Tiến hành phân tích thành phần hóa học phụ gia tro trấu đợc kết quả ở bảng 2.4
Bảng 2.4: Thành phần hóa học của tro trấu
Thành
phần SiO2
% Al%2O3 Fe%2O3 CaO % MgO % K%2O Na%2O SO%3 MKN %
Hàm l-
ợng, % 81.06 0.04 2.24 1.61 1.81 4.19 0.07 - 5.8
Nh vậy hàm lợng SiO2 trong tro trấu đốt bằng lò tự tạo cũng khá cao gần t-
ơng đơng với muội silic nhập ngoại. Tuy nhiên độ hoạt tính phụ thuộc vào hàm
lợng SiO2 vô định hình có trong tro trấu. Phù hợp với kết quả chụp XRD.