Thùng này dùng để luộc mẫu xác định tính ổn định thể tích của mẫu xi măng theo TCVN 60 17: 1 995 .
Hình 15: Thùng luộc mẫu
Thùng có diện tích ngang đủ lớn để đặt đợc các khuôn Le Chatelier theo yêu cầu.
15. Thiết bị xác định bề mặt riêng của xi măng
Thiết bị này dùng để xác định độ mịn của xi măng theo phơng pháp đo bề mặt riêng của các hạt xi măng, phù hợp với TCVN 4030-85.
15.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Thiết bị này hoạt động trên nguyên lý đo tốc độ khí thấm qua xi măng. Nếu tốc độ khí thấm quá lớn thì bề mặt riêng hạt xi măng nhỏ và ngợc lại. Tốc độ thấm khí đợc xác định bằng thời gian để bề mặt chất lỏng chuyển động một khoảng cách quy định trong ống bình thông nhau. Cấu tạo chính của thiết bị nh hình 16.
15.2. Hớng dẫn sử dụng
Trớc khi thử phải kiểm tra độ kín của áp kế hơi và các chỗ nối khác.
Cho xi măng vào xi lanh và đặt vào đúng vị trí của thiết bị nh TCVN 4030- 85 quy định.
Dùng áp kế hơi và mở van tạo chân không trong ống để mức chất lỏng trong ống dâng lên ngang vị trí A trong hình 16 thì đóng van lại. Lúc này mức chất lỏng trong ống hạ xuống do không khí đi qua bột xi măng trong xi lanh. Dùng đồng hồ bấm giây đo khoảng thời gian mực chất lỏng từ vị trí B tới vị trí C (xem hình 16).
Hình 16: Thiết bị xác định bề mặt riêng của xi măng
Thao tác van khí áp kế hơi phải nhẹ nhàng và thành thạo, tránh chất lỏng tràn ra ngoài.
Tính toán bề mặt riêng theo TCVN 4030-85.
Định kỳ hàng năm phải kiểm tra hằng số của máy bằng mẫu chuẩn.
15.3. An toàn
Thiết bị là dụng cụ thủy tinh rất hay vỡ nên phải nhẹ nhàng cẩn thận. Thờng xuyên kiểm tra độ kín của các van và chỗ nối của áp kế hơi.
16. Bình xác định khối lợng riêng
Dụng cụ này thờng đi cùng với thiết bị đo bề mặt riêng. Dụng cụ nhằm xác định khối lợng riêng của xi măng dựa trên nguyên tắc là đo thể tích chất lỏng bị bột xi măng chiếm chỗ. Cấu tạo bình khối lợng riêng nh hình 17.
Hình 17: Bình xác định khối lợng riêng
17. Máy xác định độ trắng
17.1 . Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Nguyên lý làm việc của máy là so sánh cờng độ chùm tia sáng phản xạ qua mẫu chuẩn và qua mẫu thử. Giá trị độ trắng đợc tính bằng phần trăm so với độ trắng của mẫu chuẩn là bột BASO4. Máy có cấu tạo nh hình 18
Hình 18: Sơ đồ cấu tạo máy đo độ trắng
Núm (3) dùng để điều chỉnh máy về điểm “0” trớc khi tiến hành phép đo. Khi đồng hồ chỉ số “0” là các tia phản xạ đã bị chắn hoàn toàn. Núm (4) để điều - chỉnh thô cho tới gần giá trị độ trắng của mẫu chuẩn (đợc biết trớc) và núm (5) để điều chỉnh tinh cho trị số hiển thị trên đồng hồ phù hợp với giá trị độ trắng của mẫu chuẩn.
17.2. Hớng dẫn sử dụng
- Nguồn điện vào máy phải ổn định điện áp và tần số theo đúng lý lịch của máy.
- Bật công tắc điện trớc khi đo khoảng 30 phút để máy làm việc ổn định. - Hiệu chỉnh núm (3) ở trạng thái đậy nắp máy để đồng hồ chỉ về số “0”. - Mở nắp máy đặt mẫu chuẩn vào và hiệu chỉnh 2 núm (4) và (5) cho đúng trị số độ trắng của mẫu chuẩn.
- Lấy mẫu chuẩn ra, đặt mẫu thử vào và đọc trị số độ trắng trên đồng hồ.
18. Thiết bị xác định nhiệt thủy hoá của xi măng
18.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Nhiệt thủy hoá của xi măng đợc xác định bằng cách đo nhiệt hoà tan của xi măng đã thủy hoá (Qo) và xi măng đã thủy hoá ở tuổi n ngày (Qn). Hiệu số (Qo - Qn) là nhiệt thủy hoá của xi măng ở tuổi n ngày.
Hình 19: Cấu tạo thiết bị xác định nhiệt thuỷ hoá
Bình técmốt ( 1) có đờng kính từ 75 ữ 85 mm, thể tích 550 - 600 ml có nắp đậy bằng vật liệu xốp (2) đợc đặt trong hộp téc mốt (3). Hộp này có độ cách nhiệt tốt, tránh nhiệt tỏa từ mẫu xi măng ra bên ngoài trong bình téc mốt đợc tráng một lớp parafin bền xít nohyđríc (HF). Lớp này phải đợc kiểm tra trớc mỗi lần thử, nếu xớc phải đợc tráng lại.
Hộp técmốt (3) có lớp lót cách nhiệt bằng bông hoặc vật liệu cách nhiệt khác dày từ 1 - 2 cái. Hộp técmết lại đợc đặt trong hộp cách nhiệt (4).
Nhiệt kế Beman (6) với độ chia ít nhất là 0,0 10C phạm vi đo từ 5 ữ 60C có gắn kèm kính phóng đại (7) đợc giữ bằng giá đỡ (8).
Phễu ( 10) làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo, đuôi phễu dài 6 ữ 8cm, đờng kính trong phễu từ 5 ữ 8 mm.
Động cơ máy khuấy ( 1 1) có thể điều chỉnh đợc tốc độ ổn định từ 300 - 400 vòng/phút.
Cần khuấy ( 12) có đờng kính từ 3 ữ 3,5 mm. Cần khuấy và cánh khuấy làm từ chất dẻo hoặc thủy tinh đợc tráng parafin .
Để phục vụ cho xác định nhiệt thủy hoá xi măng ngoài thiết bị trên còn cần thêm một số dụng cụ và hoá chất theo TCVN 6070: 1995.
18.2. Hớng dẫn sử dụng
Phần này đã đợc hớng dẫn kỹ trong TCVN 6070: 1 995 trong đó cần chú ý: Nhiệt kế Becman dài, dễ gãy nên khi lắp nắp (2) vào phải chú ý. Tránh nhiệt kế chạm vào cánh khuấy sẽ làm hỏng thiết bị.
Hằng số của máy chỉ ổn định khi các bộ phận trong thiết bị ổn định. Vì vậy không tự tiện thay đổi hoặc hiệu chỉnh thiết bị. Nếu phải thay đổi thì phải xác định lại hằng số của máy.
CÂU HỏI ÔN TậP
1. Nêu nguyên lý làm việc của các thiết bị xác định các chỉ tiêu cơ lý xi măng? 2. Tại sao tiêu chuẩn lại quy định biên độ, tần số bàn rung, máy dằn để tạo mẫu
xi măng? Làm sao để biết đợc nó còn phù hợp với quy định trong tiêu chuẩn hay không?
3. Tại sao lại quy định khối lợng phần chuyển động của dụng cụ Vica, bàn dằn. Nếu kim và khâu Vica làm bằng vật liệu nhôm có đợc không? Tại sao?
4. Khớp cầu tự lựa của máy nén có vai trò gì? Nếu hai mặt thớt nén trên và dới không song song thì sẽ xây ra hiện tợng gì?
5. Tại sao lại quy định thanh chuẩn trong thiết bị xác định độ nở sun phát làm từ vật liệu ít thay đồi chiều dài theo nhiệt độ môi trờng.
6. Trong thiết bị xác định bề mặt riêng của xi măng, nếu ống chứa bột xi măng lắp không chặt, van khí không khít thì có ảnh hởng gì tới kết quả. Tại sao?
Chơng 5
Phơng pháp thí nghiệm cơ lý xi măng
Các phơng pháp thí nghiệm cơ lý xi măng đợc trình bày trong chơng này chủ yếu gồm các phép tử chỉ tiêu chất lợng của xi măng theo những tiêu chuẩn xi măng đang hiện hành. Ngoài ra có một số phơng pháp khác đợc trình bày để cơ sở sản xuất có thể sử dụng để kiểm tra sản xuất và kiểm tra so sánh.
1. Một số đặc điểm cơ bản.
Xi măng có tính chất cơ lý chủ yếu gồm độ mịn, thời gian đông kết, tính ổn định thể tích và cờng độ uốn, nén. Các tính chất trên có tác động lớn đối với xây dựng và công nghiệp sản xuất bê tông đúc sẵn cũng nh các ngành sản xuất các sản phẩm xây dựng từ xi măng.
Các phép tử nghiệm để đánh giá các tính chất vật lý và tính chất cơ học của xi măng gọi chung là thí nghiệm co lý xi măng. Cơ sở sản xuất xi măng thực hiện các phép thử cơ lý xi măng để kiểm tra sản xuất và khẳng định chất lợng của sản phẩm trên thơng trờng.
Ví dụ: Công tác kiểm tra độ mịn, thời gian đông kết, độ ổn định thể tích của xi măng sau máy nghiền thuộc kiểm tra sản xuất, kết quả kiểm tra sản xuất giúp cán bộ kỹ thuật điều chỉnh đợc kịp thời chất lợng sản phẩm.
Kiểm tra chất lợng xi măng thành phẩm theo lô, tại kho xi măng thành phẩm, sau khi đóng bao và trên thị trờng thuộc kiểm tra khẳng định chất lợng sản phẩm. Khối lợng mẫu cho loại kiểm tra khẳng định chất lợng sản phẩm không nhỏ hơn 15 kg cho một mẫu. Trong đó một nửa thực hiện thí nghiệm các chỉ tiêu, nửa còn lại đợc lu trong 2 gháng để đề phòng khi cần kiểm tra lại. Tại các cơ sở sử dụng xi măng, các phòng thí nghiệm chuyên ngành, các cơ quan, tr- ờng học thực hiện kiểm tra chất lợng xi măng với mục đích sử dụng hợp lý hoặc tham gia thanh tra giám định chất lợng hàng hoá. Các phép thử xi măng trong các trờng hợp trên thờng chỉ thực hiện cho các mẫu cụ thể mà không đánh giá cho chất lợng của lô sản phẩm. Mẫu để thử nghiệm cũng đợc yêu cầu khối lợng không nhỏ hơn 15 kg và cũng đợc chia đôi, một nửa thí nghiệm còn một nửa để mẫu lu.
Các phép thử cơ lý xi măng không yêu cầu tới các thiết bị phân tích hiện đại hoặc các quá trình phân tích hoá học phức tạp, thiết bị sử dụng chủ yếu là máy trộn, rung, dằn, uốn và nén. Nhng đặc tính công việc là nặng nhọc và bụi bẩn nên thiết bị thờng dễ sai lệch, bởi vậy thiết bị phải thờng xuyên đợc bảo trì bảo dỡng để đảm bảo độ chính xác của phép thử nghiệm. Đồng thời hàng năm thiết bị phải đợc kiểm định của các cơ quan có thẩm quyền cấp giấy sử dụng.
Ngoài phép thử xác định độ mịn ra, các phép thử khác đối với thí nghiệm cơ lý xi măng đều đợc thực hiện khi xi măng hỗn hợp với nớc và thực hiện quá trình thuỷ hoá. Bởi vậy cần thực hiện những quy định sau:
- Nhiệt độ trong phòng thí nghiệm và bảo dỡng đợc quy định trong giới hạn 270C 2± 0C (nhiệt độ phòng thí nghiệm của TCVN 1966-77).
- Đối với nớc, cát, xi măng trớc khi thí nghiệm cũng phải giữ ở nhiệt độ trên.
- Khuôn mẫu và các dụng cụ dùng để thí nghiệm xi măng không làm bằng nhôm và kẽm.
- Mẫu xi măng trớc khi thí nghiệm phải đợc sàng qua sàng có kích thớc lỗ 1 x 1mm. Phần còn lại trên sàng đợc cân để tính ra % so với khối lợng mẫu và đ- ợc ghi vào sổ thí nghiệm.
Sau khi xác định các tính chất cơ lý của xi măng phải vào sổ lịch uốn nén mẫu theo các tuổi và kết quả thí nghiệm có thể ghi theo biểu mẫu sau:
(Tên cơ sở thử nghiệm)
Số:………… Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt NamĐộc lập – Tự do- Hạnh phúc
Kết quả cơ lý xi măng
Ngời yêu cầu thí nghiệm
Loại xi măng:………..Ký hiệu……… Nơi sản xuất:………... Ngời gửi mẫu:………
Tên chỉ tiêu Đơn vị PPTN KQ Ghi chú
Khối lợng riêng g/cm3
Khối lợng thể tích g/cm3 (g/l)
Độ mịn:
- Trên sàng 0,08mm %
- DTBM riêng theo PP Blaine Cm2/g
Độ dẻo tiêu chuẩn Thời gian đông kết:
- Bắt đầu Phút
- Kết thúc Giờ (phút)
Độ ổn định thể tích theo khuôn
Le Chatelier Mm
Cờng độ chịu uốn, sau 3 ngày 28 ngày N/mm2 Cờng độ chịu nén, sau 3 ngày 28 ngày Ngày tháng năm
Duyệt Phụ trách đơn vị Ngời kiểm tra Ngời TN
2. Phơng pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu
2.1. Lấy mẫu trên dây chuyền sản xuất
Phơng pháp đợc thực hiện cho việc lấy mẫu của nguyên nhiên liệu, bán thành phẩm và sản phẩm xi măng để thực hiện kiểm tra sản xuất và kiểm tra đánh giá chất l- ợng sản phẩm.
Mẫu để kiểm tra sản xuất gồm các mẫu để đánh giá một hoặc một số chỉ tiêu chất lợng đối với từng công đoạn sản xuất để có thể điều chỉnh kịp thời trong sản xuất.
Ví dụ: Các mẫu kiểm tra độ mịn, độ ổn định, thời gian đông kết của xi măng sau máy nghiền để kịp thời điều chỉnh độ mịn, thời gian ủ thích hợp cho xi măng và điều chỉnh lợng thạch cao trong xi măng.
Mẫu để kiểm tra đánh giá chất lợng sản phẩm là mẫu để thực hiện kiểm tra đối với lô hàng, mẫu kiểm tra hàng hoá.
Bất kỳ công nghệ sản xuất xi măng nào; theo phơng pháp khô, phơng pháp ớt hay bán khô và sản xuất xi măng bằng lò quay hay lò đứng đều gồm ba công đoạn sản xuất chính là phối liệu, clanhke và xi măng. Đối với cả ba công đoạn việc lấy mẫu kiểm tra đều đợc thực hiện hàng ngày.
2.1.1. Lấy mẫu nguyên nhiên liệu và phối liệu.
Trên công đoạn này việc lấy mẫu đợc thực hiện cho việc kiểm tra nguyên liệu đầu vào.
Mẫu kiểm tra nguyên nhiên liệu đầu vào chủ yếu để kiểm tra thành phần hoá hoạc của nguyên liệu, nhiệt năng, độ tro và thành phần hoá tro than. Mẫu đợc lấy theo lô hàng nhập về nhà máy trong ngày.
Mẫu phối liệu đợc kiểm tra độ ẩm, tít phối liệu, độ mịn và mẫu đợc lấy theo giờ. Có thể lấy mẫu sau máy nghiền, silô phối liệu hoặc tại bể bùn đã đồng nhất, mẫu đợc lấy theo giờ. Nếu dây chuyền sản xuất có hệ thống sấy nghiền than thì lấy mẫu kiểm tra độ mịn than sau máy nghiền và mẫu lấy theo từng giờ.
2.1.2. Lấy mẫu clanhke.
Mẫu clanhke đợc lấy theo giờ để kiểm tra dung trọng,vôi tự do. Nừu kiểm tra tỷ lệ chín của clanhke và kiểm tra thành phần hoá học thì thực hiện theo mẫu ca đợc gộp lại từ các mẫu giờ.
2.1.3. Lấy mẫu xi măng.
Mẫu để kiểm tra các tính chất của xi măng đợc thực hiện nhiều nhất so với toàn bộ dây chuyền. Bao gồm cả mẫu kiểm tra sản xuất và mẫu đánh giá chất lợng hàng hoá.
Mẫu lấy sau máy nghiền theo giờ dùng để kiểm tra độ mịn và thời gian đông kết. Phần mẫu còn lại đợc trộn đều với nhau làm thành mẫu ca để kiểm tra toàn bộ các tính năng cơ lý của xi măng. Trờng hợp dây chuyền xuất có nhiều máy nghiền và nhiều silô clanhke thì mỗi máy nghiền và mỗi máy nghiền và mỗi si lô clanhke có một mẫu ca riêng.
Tại vị trí sau máy đóng bao mẫu xi măng đợc lấy theo giờ và gộp lại để thành mẫu ca hoặc mẫu lô. Mẫu đợc kiểm tra toàn bộ các tính năng kỹ thuật của sản phẩm. Kết quả kiểm tra trên đợc cọi là kết quả của lô sản phẩm. Sau máy đóng bao còn tiến hành kiểm tra trọng lợng bao xi măng. Kiểm tra trọng lợng bao bằng cách định giá trị trung bình của trọng lợng 20 bao xi măng đợc lấy một cách ngẫu nhiên.
Mẫu xi măng lấy tại kho thành phẩm để đánh giá chất lợng sô sản phẩm và mỗi lô lấy một mẫu. Đánh giá chất lợng lô còn đợc lấy ở nơi tiêu thụ hoặc ở trạm trung chuyển. Đối với sản phẩm cùng lô số bao đợc lấy mẫu nh sau:
- Nếu số lợng tới 20 bao thì lấy mẫu ở 5 bao - Số lợng từ 2 1 đến 40 bao thì lấy mẫu ở 6 bao - Số lợng từ 4 1 đến 80 bao thì lấy mẫu ở 7 bao - Số lợng từ 8 1 đến 160 bao thì lấy mẫu ở 8 bao - Số lợng từ 16 1 đến 320 bao thì lấy mẫu ở 9 bao - Số lợng trên 320 thì lấy mẫu ở 10 bao.
Cách lấy mẫu đợc thực hiện ngẫu nhiên từ các điểm bất kỳ của sản phẩm cùng lô và bảo đảm có trên, dới, trong, ngoài.
Lấy mẫu xi măng bao bằng cách cắm một ống và đầu qua miệng bao vào tận giữa để rút xi măng ra. Khối lợng xi măng lấy ở mỗi bao tuỳ thuộc số lợng bao đợc lấy mẫu để đảm bảo đủ 15 kg cho một mẫu.
Tại kho xi măng rời của sản phẩm cùng lô mẫu đợc lấy không ít hơn 0 1 vị trí khác nhau cho một mẫu. Nếu lấy mẫu sau máy tháo, trên thiết bị chuyển tải thì cũng lấy không ít hơn 10 vị trí hoặc 10 thời điểm khác nhau trong khoảng thời gian tháo xi măng.
2.2. Lấy mẫu ngoài phạm vi sản xuất.
Mẫu xi măng để kiểm tra chất lợng phải đợc lấy ở sản phẩm cùng lô. Nếu khối lợng lớn đợc thực hiện lấy mẫu nh phơng pháp lấy mẫu xi măng bao hoặc rời ở trên.