4.1 Nghiên cứu ảnh hởng của phụ gia siêu dẻo sử dụng dới dạng phụ gia trợ nghiền và phụ gia trơ dụng dới dạng phụ gia trợ nghiền và phụ gia trơ từ các loại quặng có khối lợng riêng lớn đến tính chất của xi măng
4.1.1 ảnh hởng của phụ gia siêu dẻo sử dụng dới dạng phụ gia trợ nghiền đến độ mịn của xi măng đến độ mịn của xi măng
Phụ gia siêu dẻo ngoài khả năng giảm nớc còn có tính trợ nghiền, tức là có khả năng làm tăng hiệu quả nghiền trong quá trình nghiền mịn xi măng. Tính chất này của phụ gia siêu dẻo đã đợc nhiều nhà khoa học chứng minh
[4,5,15]. Nhng khi có mặt phụ gia trơ là Barit hoặc Inmenit, liệu phụ gia siêu dẻo Mighty-100 có còn tác dụng trợ nghiền hay không? Để làm rõ điều này, chúng em xác định tỷ diện tích bề mặt của các mẫu xi măng đợc nghiền trong cùng thời gian 30 phút theo TCVN 4030-1985. Kết quả cho trong bảng 7.
Bảng 7: Tỷ diện tích bề mặt của các mẫu xi măng (cm2/g)
STT Ký hiệu mẫu Tỷ diện tích bề mặt (cm2/g)
1 PC40-Bút Sơn 3500 2 X-0-0-30 4472 3 XB-50-0-30 6251 4 XB-50-1,5-30 8186 5 XE-50-0-30 4395 6 XE-50-1,5-30 5833
Kết quả xác định tỷ diện tích bề mặt của các mẫu xi măng trên cho thấy: Các mẫu sử dụng phụ gia trơ là Barit có tỷ diện tích bề mặt lớn hơn so với các mẫu sử dụng phụ gia trơ là Inmenit. Điều này có thể do độ cứng của Inmenit cao hơn của Barit (độ cứng theo thang Mohr của Inmenit là 5ữ6, của Barit là 3-3,5)
Hai mẫu xi măng XB-50-1,5-30 (8186 cm2/g), XE-50-1,5-30 (5833cm2/g), có độ mịn cao hơn hẳn so với mẫu XB-50-0-30 (6251cm2/g), XE-50-0-30 (4395 cm2/g). Điều này có thể giải thích nh sau:
Năng lợng tự do của hệ nghiền tuân theo phơng trình: E = б.S
E: Năng lợng tự do bề mặt
б : Sức căng bề mặt.
S : Tổng diện tích bề mặt của hệ nghiền.
Khi hệ nghiền càng mịn, diện tích bề mặt riêng (S) càng tăng, nên năng lợng tự do bề mặt (E) càng lớn, khi đó xuất hiện xu hớng giảm năng lợng tự do và xảy ra quá trình tích tụ, dính kết các hạt nhỏ lên các hạt lớn, lên bề mặt bi đạn, thành vách máy nghiền, dẫn đến quá trình nghiền mịn càng khó. Khi có mặt phụ gia siêu dẻo là chất hoạt động bề mặt, chúng hấp phụ lên bề mặt các hạt rắn, tạo thành màng hấp phụ đơn phân tử làm giảm năng lợng tự do bề mặt, các hạt có điện tích bề mặt cùng dấu đẩy nhau, ít dính kết với nhau, dễ trợt lên nhau, hệ linh động hơn, việc nghiền tiếp theo dễ dàng hơn.
Trong quá trình nghiền các hạt rắn luôn tồn tại các vết nứt không liên tục, hạt chỉ vỡ khi lực va đập đủ lớn. Các chất hoạt động bề mặt xâm nhập sâu vào các vết vi nứt, hấp phụ lên thành vách vết nứt làm giảm lực tơng tác giữa hai thành vách, đồng thời hai thành vách vết nứt tích điện cùng dấu đẩy nhau, tạo nên lực chẻ làm giảm độ cứng của hạt, do đó hạt dễ vỡ hơn, hiệu quả nghiền cao hơn.
4.1.2 ảnh hởng của phụ gia trơ đến một số tính chất của xi mănga) Khối lợng riêng a) Khối lợng riêng
Phụ gia trơ từ các loại quặng có khối lợng riêng lớn đợc đa vào trong thành phần của xi măng với tác dụng chính là làm tăng khối lợng riêng của xi măng. Chúng em khảo sát ảnh hởng của phụ gia trơ đến khối lợng riêng của xi măng thông qua một số mẫu xi măng nghiền cùng phụ gia trơ trong thời gian 30 phút. Kết quả cho trong bảng 8.
Bảng 8: Khối lợng riêng của xi măng Mộu Ký hiệu γa (g/cm3) Mẫu Ký hiệu γa (g/cm3) 1 XE –20–0–30 3,15 6 XB –20–0–30 3,12 2 XE –30–0–30 3,26 7 XB –30–0–30 3,21 3 XE –40–0–30 3,39 8 XB –40–0–30 3,32 4 XE –50–0–30 3,52 9 XB –50–0–30 3,42 5 XE –60–0–30 3,66 10 XB–60–0–30 3,54 Nhận xét:
Kết quả trên cho thấy khối lợng riêng của các loại xi măng có sử dụng phụ gia trơ lớn hơn so với xi măng thờng, và khi hàm lợng phụ gia trơ càng lớn thì khối lợng riêng của xi măng càng tăng. Khối lợng riêng của các loại xi măng sử dụng phụ gia trơ là Inmenit lớn hơn khối lợng riêng của các loại xi măng sử dụng phụ gia trơ là Barit với cùng hàm lợng. Hay hiệu quả làm tăng khối lợng riêng cho xi măng của Inmenit là cao hơn so với Barit. Điều đó là do khối lợng riêng của Inmenit (4,37g/cm3), lớn hơn khối lợng riêng của Barit (4,24 g/cm3). Vậy, khối lợng riêng của xi măng tăng theo hàm lợng phụ gia trơ từ các loại quặng có khối lợng riêng lớn và phụ thuộc vào từng loại phụ gia trơ.