CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Đặc trưng của nguyên liệu và phụ gia
2.2.1. Xi măng Portland
Hiện nay trên thị trường chủ yếu là xi măng PCB nên để có thể thu được công nghệ và sản phẩm vữa PSTS phổ cập rộng rãi, đề tài chọn xi măng PCB 40 để nghiên cứu.
Hiện nay nước ta có rất nhiều nhà máy sản xuất xi măng PCB, trong đó phải kể đến các nhà máy công suất lớn như Hoàng Thạch, Nghi Sơn, Bút Sơn, Tam Điệp, Cẩm Phả, Sông Thao… ở miền Bắc, Hà Tiên I, Hà Tiên II, Sao Mai ở miền Nam. Ngoài ra có rất nhiều các nhà máy sản xuất xi măng nhỏ ở các tỉnh thành trên cả nước.
Trong đề tài này, đã khảo sát xi măng của một số nhà máy để sử dụng trong nghiên cứu. Xi măng nguyên liệu có các tính chất cơ lý được lưu ở Bảng 3.1.
Bảng 2.2. Tính chất cơ lý của một số loại xi măng PCB 40
STT Nguồn gốc xi măng
Thời gian đông kết Cường độ chịu nén (N/mm2)
Bắt đầu (phút)
Kết thúc
(giờ) 3 ngày 28 ngày
1 PCB 40 Sông Thao 70 2h20 27,1 48,5
2 PCB 40 Bút Sơn 95 3h10 24,6 43,0
3 PCB 40 Nghi Sơn 120 2h55 25,0 45,4
Từ Bảng 3.1 có thể thấy rằng trong số xi măng đã khảo sát thì xi măng PCB 40 Sông Thao có cường độ chịu nén ở 3ngày tuổi và 28 ngày tuổi là cao nhất, được lựa chọn trong quá trình nghiên cứu.
2.2.2. Xi măng cao nhôm
Xi măng cao nhôm (CA 50) Trung Quốc, có hàm lượng Al2O3 = 50 – 60%. Một số tính chất của CA 50 được nêu trong bảng 3.2.
Bảng 2.3. Tính chất của CA 50
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức
1 Thành phần hóa % Al2O3 SiO2 Fe2O3 R2O 55 7,0 1,5 0,3 2 Tính chất vật lý Độ mịn, phần còn lại trên sàng 0,045 mm % 15 Thời gian đông kết
Bắt đầu Kết thúc Phút Giờ 35 5
3 Cường độ chịu nén Mpa
6 giờ 1 ngày 3 ngày 21,0 42,5 51,0
2.2.3. Thạch cao
- Thạch cao khan, ngậm ½ phân tử nước; CaSO4.1/2H2O - Màu sắc: Trắng ngà
- Độ mịn: 100% qua sàng 0,08 mm - Xuất xứ : Việt Nam
2.2.4. Cát
Trong quá trình nghiên cứu, đề tài đã tham khảo thành phần cốt liệu do một số hãng nước ngoài khuyến cáo. Thành phần cốt liệu được khuyến cáo là cát trắng. Hiện nay trên thị trường nước ta, cát trắng Quảng Bình với kích thước hạt nhỏ hơn 0,4mm có thể dễ dàng mua được với khối lượng lớn, đây cũng là nguyên liệu để sản xuất vữa dán gạch. Tuy nhiên, để đơn giản trong đề tài này lựa chọn cát vàng Sông Lô để nghiên cứu.
Một số chỉ tiêu kỷ thuật của cát vàng Sông Lô được trình bày ở Bảng 3.3 dưới đây.
Bảng 2.4. Các chỉ tiêu của cát vàng Sông Lô
STT Các loại chỉ tiêu Đơn vị Kết quả
1 Khối lượng riêng g/cm3 2,65
2 Khối lượng thể tích kg/m3 1500
3 Hàm lượng sét, bụi bẩn % 0,2
4 Độ ẩm % 0,1
5 Cỡ hạt Mm 0,1-1,0
2.2.5. Tro bay
Tro bay là phế liệu của công nghiệp được sử dụng rộng rãi làm phụ gia trong xi măng và bê tông. Thành phần hoá học của tro bay phụ thuộc thành phần của than. Tro bay chứa hàm lượng pha thuỷ tinh cao được sử dụng để pha trộn vào xi măng Portland. Thành phần hoá học chủ yếu của các loại tro bay như SiO2, Al2O3 , CaO, MgO, Fe2O3 là khác nhau [5].
Đề tài lựa chọn tro bay Phả Lại (Công ty Cổ phần Sông Đà Cao Cường) để nghiên cứu, thành phần hóa học được thể hiện ở Bảng 3.1. Phổ XRD được thể hiện ở Hình 3.1, khoáng chính là quartz, còn lại là pha vô định hình.
Bảng 2.5. Thành phần hóa học của FA Phả Lại
Oxit SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 CK MKN % 59,71 25,12 6,05 0,83 1,28 0,34 2,46 4,21
Hình 2.1. Phổ XRD của FA Phả Lại
Kết quả phân tích thành phần hạt của FA được thể hiện ở Hình 3.2. FA có độ mịn 6270 cm2/g; 50% thể tích hạt nhỏ hơn 10,85 µm, có độ mịn cao.
2.2.6. Silica fume
Silica fume là phụ gia khoáng hoạt tính gồm các hạt SiO2 rất mịn chủ yếu ở trạng thái vô định hình. Thực tế thành phần hóa học chủ yếu của nó là SiO2 thường lớn hơn 80% phụ thuộc vào phương pháp sản xuất. Kích thước hạt silica fume nhỏ hơn
Thành phần hạt của silica fume được thể hiện ở Hình 3.3, kết quả cho thấy SF 94 có kích thước hạt nhỏ, mịn, mật độ hạt tập trung nhất ở 0,16 micromet
Hình 2.3. Phân bố hạt của SF 94U
2.2.7. Phụ gia polycarboxylat ete
Phổ hồng ngoại của mẫu PCE được trình bày trên Hình 3.4 có tính hiệu dao động hóa trị 2915 cm-1 là đặc trưng của liên kết C-H bão hòa, tín hiệu dao động tại 1557 cm-1 với cường độ mạnh là đặc trưng dao động hóa trị của nhóm >C=O của cacboxylat. Tín hiệu hấp thụ tại 1455; 1309 và 1352 cm-1 là dao động biến dạng của các liên kết C-H bão hòa. Tín hiệu hấp thụ tại 1103 cm-1 là đặc trưng dao động của liên kết C-O-C.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500450 100 90 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 cm-1 %T 1103.01cm-1 2 9 1 5 .7 4 c m -1 1557.01cm-1 1352.24cm-1 1455.20cm-1 952.22cm-1 856.13cm-1 1252cm-1 1412.7cm-1 1309.7cm -1 Hình 2.4. Phổ IR của PCE