3.1. Xác định khối lợng riêng.
3.1.1. Thiết bị dụng cụ.
- Bình khối lợng riêng xi măng (hình 17 tr. 65) - Phễu thuỷ tinh
- Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ.
- Cân kỹ thuật có độ chính xác 0,0 1 g. - Bình hút ẩm Φ 200mm.
- Dầu hoả. - Chậu nớc 3.1.2. Nguyên tắc
Khối lợng riêng của xi măng đợc xác định bằng tỷ số của khối lợng xi măng chia cho thể tích của nó (đúng bằng thể tích dầu hoả bị xi măng chiếm chỗ trơng bình khối lợng riêng).
Giá trị đợc tính chính xác đến 0,0 1g/cm2. 3.1.3. Tiến hành thử
Bớc 1
Tráng dầu hoả hoặc sấy khô bình khối lợng riêng:
Đặt bình vào chậu nớc có nhiệt độ 270C 2± 0C sao cho phần chia độ của bình ngập trong nớc.
Rót dầu hoả đến vạch số không (0) hoặc vạch bất kỳ ở phần dới bầu bình của bình. Sau khoảng 10 phút, nhấc bình ra khỏi chậu nớc, đặt trên mặt phẳng ngang tầm mắt. Đọc mức dầu trong bình tại mặt cong bên dới của mặt dầu và ghi kết quả là V 1.
Bớc 2
Cân 65g xi măng đến 0,0 1g (xi măng đã đợc sấy khô trong 2 giờ ở nhiệt độ 105 ữ 1 100C và đã để nguội trong bình hút ẩm tới nhịêt độ phòng thí nghiệm), lau sạch dầu bám ở cổ bình.
Dùng thìa con xúc xi măng đã cân đổ vào bình từ từ qua phễu thuỷ tinh. Dầu hoả trong bình sẽ dâng lên do xi măng chiếm chỗ.
Đậy chặt nút bình và lắc trong 10 phút (thỉnh thoảng dừng lại mở nắp bình) để không khí trong xi măng thoát ra hết. Sau đó lại đặt bình đã mở nút vào chậu nớc để nhiệt độ của bình bằng nhiệt độ của nớc.
Sau 10 phút nhấc bình ra khỏi nớc, đặt trên mặt phẳng ngang tầm mắt, đọc mức dầu trong bình và ghi kết quả là V2.
Chú ý: khi rót xi măng vào bình phải cẩn thận, không để xi măng rơi ra ngoài. Khi lắc bình phải đóng chặt nút để dầu không bị thấm ra ngoài.
3.1.4. Tính kết quả.
Khối lợng riêng của xi măng (ρx) đợc tính chính xác đến 0,0 1g/cm3 theo công thức: ρx = ) / ( 3 1 2 cm g v g V V g = − Trong đó
g: Khối lợng xi măng thí nghiệm, tính bằng gam. V: Thể tích dầu bị xi măng chiếm chỗ, tính bằng cm3.
Khối lợng riêng của xi măng là trung bình cộng kết quả hai lần thử nghiệm không chênh lệch nhau quá 0,02g/cm3.
Ví dụ: Khối lợng xi măng thí nghiệm là 65g.
- Lần thí nghiệm thứ nhất: Mức đầu trong bình là V 1= 0,2cm3. Mức đầu sau khi có xi măng là V2= 20,8cm3. Khối lợng riêng của xi măng thí nghiệm là:
ρx = ) / ( 1553 , 3 ) )( 2 , 0 8 , 20 ( ) ( 65 3 3 1 2 cm g cm g V V g = − = − - Lần thứ nghiệm thứ hai: V 1= 0,4cm3; V2= 20,9cm3. ρx2 = ) / ( 1707 , 3 ) )( 4 , 0 9 , 20 ( ) ( 65 3 3 1 2 cm g cm g V V g = − = −
ρx = 1/2 (ρx 1+ρx2) = 3, 163g/cm3. Làm tròn 2 chữ số sau dấu phẩy: px = 3, 17 g/cm3.
3.2. Xác định khối lợng thể tích. 3.2.1. Thiết bị, dụng cụ.
- Phễu tiêu chuẩn (hình 20)
- ống đong kim loại dung tích 1000cm3. - Cân kỹ thuật có độ chính xác 0,0 1g. - Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ.
- Thớc lá bằng thép
Hình 20: Phễu tiêu chuẩn 3.2.2. Nguyên tắc
Khối lợng thể tích của xi măng đợc xác định bằng cách cho bột xi măng chảy qua phễu tiêu chuẩn xuống ống đong nh hình 20, sau đó cân lợng xi măng trong ống. Khối lợng thể tích của xi măng đợc tính bằng tỷ số của khối lợng xi măng trong ống chia cho thể tích của ống đong. Giá trị đợc tính chính xác đến 10 kg/m3 (0,0 1g/cm3).
3.2.3. Tiến hành thử
ống đong kim loại đợc sấy khô và xác định trọng lợng trớc khi thử nghiệm.
Xi măng đã sấy khô 2 giờ ở nhiệt độ 105 ữ 1 100C và để nguội đến nhiệt độ phòng thí nghiệm.
Đặt ống đong dới phễu tiêu chuẩn cách van phễu 50mm. Đổ xi măng vào phễu và mở van phễu để xi măng chảy xuống ống đong đến đầy có ngọn. Dùng thớc lá sẻ đôi chóp xi măng trên miệng ống rồi gạt sang hai bên đến ngang bằng miệng ống.
Cân ống đựng xi măng rồi trừ đi khối lợng ống ban đầu sẽ đợc khối lợng của xi măng có trong ống.
Chú ý: Khi mở van phễu phải mở hết cỡ và khi gạt phân xi măng trên miệng ống đong không làm cho xi măng bị lên xuống.
3.2.4. Tính kết quả.
Khối lợng thể tích của xi măng tính bằng kg/m3 chính xác tới 10 kg/m3 theo công thức.
ρvx = v m
(kg/m3) Trong đó:
M – là khối lợng xi măng có trong ống đong, tính bằng kg. V- là thể tích ống đong, tính bằng m3.
Kết quả khối lợng thể tích của xi măng là giá trị trung bình cộng của kết quả hai lần thử. 4. Xác định độ mịn của xi măng 4.1. Xác định độ mịn bằng sàng 0,08mm 4.1.1. Thiết bị, dụng cụ - Sàng có kích thớc lỗ 0,08mm - Máy sàng rung cỡ nhỏ.
- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ. - Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,0 1g. 4.1.2. Nguyên tắc
Độ mịn xi măng xác định bằng sàng có kích thớc lỗ 0,08mm tính bằng phần trăm theo tỷ số giữa khối lợng phần còn lại trên sàng và khối lợng mẫu ban đầu. Kết quả lấy chính xác đến 0, 1%.
4.1.3. Tiến hành thử
Xi măng đã sàng qua sàng có kích thớc lỗ 1x 1mm, đợc sấy khô ở 105 - 1100C trong hai giờ, rồi để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng thí nghiệm.
Cân 50g xi măng bằng cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,0 1g. Đổ mẫu xi măng vào sàng có kích thớc lỗ 0,08mm đã đợc lau sạch. Nếu sang bằng máy thì đập nắp sàng lại, đặt lên máy, gá chặt lại và cho máy chạy theo hớng dẫn sử dụng của thiết bị này.
Trờng hợp sàng bằng tay thì mỗi phút lắc qua lại 25 cái và cứ sau 25 cái lại xoay sàng đi một góc 600. Thỉnh thoảng dùng chổi lông quét nhẹ dới đáy sàng.
Quá trình sàng đợc xem nh là kết thúc khi mỗi phút lợng xi măng lột qua sàng không lớn hơn 0,05g.
Ghi chú:
- Tuỳ theo yêu cầu có thể sử dụng loại sàng có kích thớc lỗ 0,09mm hoặc loại bất kỳ để xác định độ mịn. Nhng nếu để đánh giá độ mịn xi măng theo các tiêu chuẩn xi măng đang hiện hành của Việt Nam thì chỉ dùng sàng có kích thớc lỗ 0,08mm.
- Ngoài xác định độ mịn xi măng, phơng pháp sàng còn sử dụng để xác định độ mịn của phối liệu bằng cách sàng khô hoặc sàng nớc.
4.1.4. Tính kết quả.
Sau khi kết thúc quá trình sàng, cân toàn bộ lợng xi măng còn lại trên sàng chính xác đến 0,0 1g và tính kết quả độ mịn theo công thức sau:
ĐM= 100(%)
1 2 x M M
Trong đó:
M2: Khối lợng xi măng còn lại trên sàng, tính bằng gam M 1: Khối lợng mẫu ban đầu, tính bằng gam.
Kết quả độ mịn xi măng là giá trị trung bình cộng của 2 lần thử và đợc lấy chính xác đến 0, 1%.
Ví dụ:
Sau lần thử thứ nhất, khối lợng xi măng còn lại trên sàng là 5,2 1g. ĐM 1= 100 10,42%
50 21 ,
5 x =
Sau lần thử thứ hai, khối lợng xi măng còn lại trên sàng là 5,25 1g.
ĐM 1= 100 10,5% 50 21 , 5 x = Kết quả trung bình là ( 10,42 x 10,5): 2= 10,46
Kết quả lấy chính xác đến 0, 1%. Vởy độ mịn của xi măng là 10,5% Chú ý:
-Sàng đợc căng đều, thờng xuyên kiểm tra vết rạn, thủng hoặc bong mối hàn ở xung quanh sàng. Nếu lới sàng bị doãng hoặc bị bết lỗ thì phải thay lới sàng khác.
- Quá trình sàng chú ý không để xi măng bắn ra ngoài. Không dùng tay hoặc chổi miết xi măng trên mặt sàng.
4.2. Xác định độ mịn bằng phơng pháp Blaine.
4.2.1. Thiết bị dụng cụ.
- Thiết bị xác định tỷ diện xi măng (hình 16 tr.64) - Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,0 1g.
- Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ. - Sàng có kích thớc lỗ 1,0 x 1,0 mm. - Đồng hồ bấm dây.
- Nhiệt kế thuỷ ngân.
- Giấy lọc có đờng kính lỗ 7 àm. 4.2.2. Nguyên tắc
Độ mịn xi măng xác định theo phơng pháp Blaine là xác định diện tích bề mặt của các hạt chứa trong 1g xi măng. Độ mịn xi măng theo phơng pháp này còn gọi là phơng pháp đo tỷ diện. Đơn vị của tỷ diện xi măng là cm2/g hoặc m2/kg. Nguyên lý cơ bản phơng pháp này là do trở lực của khối bột xi măng đợc nén chặt thông qua đo thời gian giảm áp suất của không khí thấm qua khối xi măng nhờ một áp kế đầu. Tỷ diện của xi măng là hàm số của thời gian và nhiệt độ môi trờng thí nghiệm.
4.2.3.Tiến hành thử. Bớc 1
Sàng qua sàng có kích thớc lỗ 1,0mm x 1,0mm khoảng 200g xi măng rồi sấy ở nhịêt độ 105- 1 100C trong 2 giờ, sau đó để nguội trong bình hút ẩm tới nhiệt độ phòng thí nghiệm.
Kiểm tra độ kín của van khí, các bộ phận nối, bơm cao su. Nừu bơm cao su hở thì sau khi nút chặt phần bầu phình phía trên ống thuỷ tinh dầu không thể dâng lên trong áp kế. Trờng hợp van khí, các bộ phận nối hoàn toàn kín thì sau khi đóng van khí dầu trong áp kế không tụt xuống. Trờng hợp bị hở thì phải gắn kín rồi mới tiến hành thí nghiệm.
Khối lợng xi măng dùng để thử tính bằng gam theo công thức sau; M= V.ρx.( 1-e)
Trong đó:
ρx: Khối lợng riêng của xi măng để thử, tính bằng g/cm3. - V: Thể tích lớp xi măng trong ống đo, tính bằng cm3. - e: Hệ số xốp của xi măng, lấy e = 0,5.
Cân xi măng đã chuẩn bị ở trên với khối lợng (m) bằng cân kỹ thuật có độ chính xác 0,0 1g.
Bớc 2:
Đặt đĩa đục lỗ trên có một lớp giấy lọc hình đĩa khít vào đáy ống đo, đổ khối l- ợng xi măng (m) vào ống, gõ nhẹ để dàn đều xi măng trong ống. Đặt tiếp lớp giấy lọc thứ hai có hình đĩa lên trên lớp xi măng trong ống đo. Đặt pít- tông vào ống đo một cách từ từ để pít- tông sát xuống mà xi măng không bị phụt lên, ấn nhẹ pít- tông để vòng tựa sát miệng ống và xoay một vòng rồi rút pít- tông ra.
Nếu quá trình thao tác mà xi măng bị phụt, ống đo bị đổ, lợng xi măng trong ống bị hao hụt thì phải làm lại từ đầu.
Bớc 3:
Mở van khí, bóp nhẹ bơm cao su để đuổi không khí trong bơm ra. Đặt ống đựng mẫu đã chuẩn bị khít vào phần phình phía trên của ống thuỷ tinh chữ U. Từ từ điều chỉnh bơm để chất lỏng trong ống thuỷ tinh dâng lên tới vạch (A) thì khoá van khí lại.
Mực chất lỏng trong nhánh kín của ống thuỷ tinh hạ dần xuống do không khí thấm qua lớp xi măng của ống đo. Khi mực chất lỏng tới vạch (B) thì bấm thời gian đo mực chất lỏng đi từ vạch (B) đến vạch (C).
Tiến hành ba lần do thời gian nh bớc 3. 4.2.4. Tính kết quả.
Tính giá trị trung bình cộng của thời gian do đợc, chính xác đến giây, theo công thức.
T= 1/3.(t 1+t2+t3) (giây)
Tỷ diện của xi măng (S) tính bằng cm2/g chính xác đến 10 đơn vị theo công thức. S = η ρ (1 ). . . 3 e t e K x − (cm 2/g) Trong đó: K: hằng số của thiết bị
ρx: Khối lợng riêng của xi măng, tính bằng g/cm3. E: Hệ số xốp của xi măng trong ống đo, lấy e = 0,5.
T: Thời gian chất lỏng đi từ vạch B đến vạch C, tính bằng giây.
η: độ nhớt động lực của không khí, tính bằng poise.
Khi xác định tỷ diện của cùng một loại xi măng có khối lợng riêng cố định có thể tính theo công thức:
S = A. t A= η ρ e K x
Giá trị của η , tuỷ theo nhiệt độ thí nghiệm có thể lấy ở bảng 3:
Nhiệt độ 0C Khối lợng riêng của thuỷngâng/cm3
Độ nhớt của không khí η (poise) ; η 8 13.58 0.00 1749 0.0 1322 10 13.57 0.000 1759 0.0 1326 12 13.57 0.00 1768 0.0 1324 14 13.56 0.000 1778 0.0 1333 16 13.56 0.000 1788 0.0 1337 18 13.55 0.000 1798 0.0 134 1 20 13.55 0.000 1808 0.0 1345 22 13.54 0.000 18 18 0.0 1348 24 13.54 0.000 1828 0.0 1352 26 13.53 0.000 1837 0.0 1355 28 13.53 0.000 1847 0.0 1359 30 13.52 0.000 1857 0.0 1363 32 13.52 0.000 1867 0.0 1366 34 13.5 1 0.000 1876 0.0 1370
Trong trờng hợp lý lịch thiết bị cha cho hệ số máy (K) và thể tích lớn xi măng trong ống đo (V) thì xác định chúng nh sau:
4.2.5. Xác định thể tích lớp xi măng trong ống đo (V)
Xoá một lớp đầu thật mỏng vào trong ống đo để tránh sự tác dụng của thuỷ ngân với kim loại chế tạo ống đo. Đặt đĩa đục lỗ vào đáy ống do trên có hai lớp giấy bọc sắt mặt đĩa. Đổ đầy thuỷ ngân vào ống đo rồi dùng một tấm kính phẳng lên bằng mặt thuỷ ngân ngang sát miệng ống. Đổ thuỷ ngân trong ống vào một cốc thuỷ tinh đã biết khối lợng và cân lợng thuỷ ngân (m 1) chính xác đến 0,0 1g.
Cân khoảng 2,8g xi măng chuẩn (đã biết khối lợng riêng và tỷ diện) đổ vào ống đo dới đáy đã đặt đĩa đục lỗ và một tờ giấy lọc hình đĩa. Đặt lên mặt xi măng trong ống tờ giấy lọc thứ hai và dùng pit tông ấn nhẹ lên xi măng và quay một vòng rồi rút pít tông ra. Nếu vành tựa của pít tông sát miệng ống đo khi xi măng đã đợc nén thì khối lợng 2,8g xi măng là thích hợp dể xác định (V). Nếu vành tự pít tông không sát miệng ống thì xi măng nhiều hoặc nếu vành tựa pít tông sát miệng ống đo mà xi măng trong ống cha đợc nén chặt thì phải cân giảm hoặc tăng lợng xi măng cho phù hợp.
Đổ đầy thuỷ ngân vào phần trống còn lại của ống đo và dùng tấm kính phẳng làm bằng mặt thuỷ ngân ngang miệng ống. Đổ thuỷ ngân trong ống ra cốc thuỷ tinh đã biết khối lợng và cân lợng thuỷ ngân (m2) chính xác đến 0,0 1g.
Thể tích lớp xi măng trong ống đo đợc lấy chính xác đến 0,0 1cm3. theo công thức.
V= Hg m m ρ 2 1− (cm3) Trong đó:
V: Thể tích lớp xi măng trong ống đo, tính bằng cm3. M 1: Khối lợng thuỷ ngân trong ống đo, tính bằng g
M2: Khối lợng thuỷ ngân ở phần tống của ống đo, tính bằng g.
ρHg: Khối lợng riêng của thuỷ ngân ở nhiệt độ thí nghiệm tính bằng g/cm3. Lập lại các quá trình tiến hành xác định thể tích lớp xi măng trong ống đo đến khi sai số giữa hai lần đo nhỏ hơn 0,0 1cm3 và lấy giá trị trung bình của các kết quả đo đợc.
4.2.6. Xác định hằng số K của thiết bị.
Dùng xi măng chuẩn đã biết tỷ điện và khối lợng rồi tiến hành nh cách đo tỷ diện đã trình bày ở trên để xác định thời gian t của 3 lần chất lỏng trong ống thuỷ tinh hạ từ vạch B xuống vạch C.
Hàng số K của thiết bị đợc tính theo công thức: K = t e e S . ). 1 .( . 3 η ρ − Trong đó
s: Tỷ diện của xi măng chẩn tính bằng cm2/g
ρ: khối lợng riêng của xi măng chuẩn, tính bằng g/cm3. e: độ xốp của xi măng chuẩn (e = 0,5)
η: độ nhớt động lực của không khí ở nhiệt độ thí nghiệm tính bằng poise t: thời gian đo đợc, tính bằng giây.
Kết quả K là giá trị trung bình cộng của ít nhất là 3 kết quả thử trên 3 mẫu xi măng chuẩn khác nhau.
Chú ý;
- Quá trình sử dụng có thể ống đo, pít tông bị mòn, khi đó phải tiến hành xác định lại thể tích lớp xi măng trong ống đo và hệ số thiết bị K.
- Khi thay đổi loại giấy lọc, thay đổi nguồn gốc chất lỏng phải xác định