Nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn của xỉ đến chất lượng xi măng hỗn hợp

8/19/2019 Nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn của xỉ đến chất lượng xi măng hỗn hợp

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-anh-huong-do-min-cua-xi-den-chat-luong 1/184

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

------ ------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨ UẢNH HƯỞ NGĐỘ MỊN CỦA XỈ ĐẾN

CHẤT LƯỢNG XI MĂNG HỖN HỢ P

CÁN BỘ HƯỚ NG DẪN SINH VIÊN THỰ C HIỆN

Nguyễn Văn Tâm Đinh Quốc Danh

Nguyễn Việt Bách MSSV: 2082211

Ngành: Công Nghệ Hóa Học - K34

Tháng 05/2012

W.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COMng góp PDF b ở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú



SVTH: Đinh Quố c Danh i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘ NG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ Độc lậ p – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC -----------------Cần Thơ, ngày 02 tháng 01 năm 2012

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CHO SINH VIÊN(Năm học 2011 – 2012)

1. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚ NG DẪN NGUYỄN VĂN TÂM

NGUYỄ N VIỆT BÁCH

2. TÊN ĐỀ TÀI“ Nghiên c ứ u ảnh hưởng độ mịn của x ỉ đế n chất lượng xi măng hỗ n hợ p

(Investigate impact of fineness of slag on cement properties)”.

3. ĐỊA ĐIỂM THỰ C HIỆN ĐỀ TÀI Nhà máy xi măng Holcim tại Hòn Chông – Kiên Lương.

4. SỐ LƯỢ NG SINH VIÊN THỰ C HIỆN

01 sinh viên.

5. HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN Họ và tên:Đinh Quốc Danh

MSSV: 2082211

Ngành học: Công nghệ hóa học

Khóa học: 34

6. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Khảo sát sự ảnh hưở ng cácđộ mịn khác nhau của xỉ đến các tính chất của xi

mănghỗn hợ p.

Xác định phương pháp kiểm tra hoạt tính của xỉ trong thờ i gian ngắn nhất vàđạt độ chính xác cao.





SVTH: Đinh Quố c Danh ii

7. CÁC NỘI DUNG CHÍNH VÀ GIỚ I HẠN CỦA ĐỀ TÀI7.1 Các nội dung chính

Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng Portland.

Giớ i thiệu về công ty TNHH xi măng Holcim Việt Nam. Tổng quan về xỉ lò cao.

Phương pháp và thiết bị thí nghiệm.

K ết quả thí nghiệm và bàn luận.

K ết luận và kiến nghị.

7.2 Giớ i hạn của đề tài

Do thờ i gian thực hiện đề tài tương đối ngắn nên chỉ có thể nghiên cứu một số loại xỉ lò cao tiêu biểu liên quan đến đề tài.

Chỉ nghiên cứu sử dụng phụ gia xỉ lò cao trong l ĩnh vực xi măng, chưa nghiêncứu trong l ĩnh vực bêtông.

Sai số do điều kiện thực nghiệm khác biệt với điều kiện thực tế, sai số do phépđo.

8. Yêu cầu hỗ trợ cho việc thự c hiện đề tài

Các hóa chất để thực hiện đề tài.

9. Kinh phí dự trù cho việc thự c hiện đề tài1.000.000 VNĐ

DUYỆT CỦA BỘ MÔN DUYỆT CỦA CÁN BỘ HƯỚ NG DẪ N

NGUYỄN VĂN TÂM

NGUYỄ N VIỆT BÁCH

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒ NG THI & XÉT TỐT NGHIỆP





Lờ i cảm ơn

SVTH: Đinh Quố c Danh iii

LỜ I CẢM ƠN

Trướ c tiên con xin gở i lờ i cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, người đã chịu r ất nhiềunỗi vất vả và lo lắng cho con trong suốt con đường đại học, chính nhờ có sự laođộng vất vả từng ngày của ba mẹ và tình yêu của gia đình cho con mà ngày nay conmới có cơ hội để thực hiện luận văn tốt nghiệ p này.

Về phía công ty TNHH xi măng Holcim Việt Nam, xin gở i lờ i cảm ơn sâu sắcđến anh NGUYỄN VĂN TÂM cán bộ hướ ng dẫn tr ực tiế p. Cảm ơn anh đã tận tìnhchỉ dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu từ thực tế, cũng như nguồn tài liệuvô cùng phong phú để tôi có thể hoàn thiện hơn kiến thức trên ghế nhà trườ ng, anh

luôn luôn giúp đỡ r ất nhiệt tình trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệ p tại côngty. Đồng thờ i, cảm ơn đến anh NGUYỄ N TRUNG HIẾU trưở ng bộ phận QA tạiHòn Chông đã hỗ tr ợ r ất nhiệt tình về dụng cụ và hóa chất thực hiện đề tài. Bêncạnh đó xin gở i lờ i cảm ơn chân thành đến các anh - chị đang làm việc tại bộ phậnthí nghiệm của nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông, các anh - chị cũng đã hỗ tr ợ ,tư vấn và chỉ dạy kinh nghiệm r ất nhiệt tình.

Về phía trường Đại Học Cần Thơ, xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy hướ ng dẫn NGUYỄ N VIỆT BÁCH. Cảm ơn thầy đã tận tình giúpđỡ và luôn luôn động viênem trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Ngoài ra, thầy còn truyền đạt những

phươ ng pháp cần thiết để giải quyết một vấn đề khoa học.Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Hóa Học -

Trường Đại học Cần Thơ, cảm ơn quý thầy cô đã truyền đạt cho em những kiếnthức quý báu trong suốt bốn năm học đại học.

Cuối cùng xin cảm ơn các bạn trong lớ p Công Nghệ Hóa Học - khóa 34, Cảmơn tất cả các bạn đã luôn bên cạnh và động viên tôi trong suốt thờ i gian thực hiện đề tài.

Xin chân thành cảm ơn!!!

Cần Thơ, ngày 15 tháng 04 năm 2012

Sinh viên thực hiện

ĐINH QUỐC DANH





Nhận xét của cán b ộ hướ ng d ẫ n 1

SVTH: Đinh Quố c Danh iv

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚ NG DẪN 1

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------





Nhận xét của cán b ộ hướ ng d ẫ n 2

SVTH: Đinh Quố c Danh v

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚ NG DẪN 2

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------





Nhận xét của cán b ộ phản biện

SVTH: Đinh Quố c Danh vi

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------





M ục lục

SVTH: Đinh Quố c Danh vii

MỤC LỤC

PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀTÀI ...............................................................................................iLỜI CẢM ƠN................................................................................................................. iii

PHIẾU NHẬ N XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚ NG DẪ N 1 .............. ...................................... iv

PHIẾU NHẬ N XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚ NG DẪ N 2 .............. ........................................v

PHIẾU NHẬ N XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢ N BIỆ N ........... ......................................... ...... vi

MỤC LỤC ..................................................................................................................... vii

DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................xii

DANH MỤC BẢ NG.......... ...................... .......... .............. ......... ....................... ......... ... xvii

DANH MỤC NHỮ NG TỪ VIẾT TẮT ...........................................................................xx

DANH MỤC PHỤ LỤC.................................................................................................xxi

LỜI MỞ ĐẦU...............................................................................................................xxii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XMP.............................1

1.1 Sơ lượ c về xi măng portland.......................................................................................1

1.2 Những đặc trưng về thành phần của clinker xi măng Portland (XMP).........................2

1.2.1 Thành phần hóa học........................................................................................2

1.2.2 Thành phần khoáng.........................................................................................4

1.3 Quy trình công nghệ sản xuất XMP............................................................................5

1.3.1 Khai thác và vận chuyển nguyên liệu ..............................................................6

1.3.1.1 Khai thác và vận chuyển đá vôi...........................................................6

1.3.1.2 Khai thác đất sét và vận chuyển...........................................................6

1.3.2 Gia công nguyên liệu .....................................................................................6

1.3.2.1 Gia công đá vôi...................................................................................6

1.3.2.2 Gia công đất sét...................................................................................7

1.3.3 Phối liệu và nghiền bột liệu sống ....................................................................7





M ục lục

SVTH: Đinh Quố c Danh viii

1.3.4 Nung luyện clinker XMP................................................................................8

1.3.5 Quá trình nghiền clinker vớ i phụ gia thành xi măng...................................... 10

2.3.6 Xi măng thành phẩm, kiểm tra và xuất hàng .................................................11

1.4 Một số quy trình sản xuất XMP hiện nay..................................................................11

1.4.1 Quy trình sản xuất XMP hệ khô lò quay hiện đại ..........................................11

1.4.2 Quy trình sản xuất XMP hệ bán khô lò quay ................................................12

1.4.3 Quy trình sản xuất XMP hệ ướ t lò quay........................................................13

1.5 Quá trìnhđóng rắn của XMP....................................................................................13

1.5.1 Quá trình hóa lý khi xi măng đóng rắn .......................................................... 13

1.5.1.1 Quá trình lý học ................................................................................13

1.5.1.2 Quá trình hóa học..............................................................................14

1.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trìnhđóng rắn và sự phát triển cường độ của ximăng Portland................................................................................................................20

1.5.2.1Ảnh hưở ng của thành phần khoáng.................................................... 20

1.5.2.2Ảnh hưở ng của kích thướ c hạt xi măng.............................................22

1.5.2.3Ảnh hưở ng của nhiệt độ môi trường đóng rắn....................................22

1.5.2.4Ảnh hưở ng của lượng nướ c trong quá trình hydrate hóa ....................22

1.5.2.5Ảnh hưở ng của phụ gia điều chỉnh ....................................................23

CHƯƠNG 2:GIỚ I THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH XI MĂNG HOLCIM VIỆT NAM.......................................................................................................................................24

2.1 Quá trình hình thành và phát triển của công ty TNHH xi măng Holcim Việt Nam..... 24

2.2 Quy trình công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông..... 29

2.2.1 Khai thác nguyên liệu và đánh đống.............................................................. 29

2.2.2 Nghiền bột liệu sống..................................................................................... 32

2.2.3 Đồng nhất bột liệu sống................................................................................ 33

2.2.4 Công đoạn nung clinker................................................................................ 33

2.2.5 Công đoạn làm nguội clinker ........................................................................35





M ục lục

SVTH: Đinh Quố c Danh x

2.2.6 Nhiên liệu than ............................................................................................. 36

2.2.7 Nghiền xi măng............................................................................................ 37

2.2.8 Xuất xi măng thành phẩm............................................................................. 37

2.3 Các loại sản phẩm của công ty TNHH xi măng Holcim Việt Nam ............................ 38

2.3.1 Xi măng Holcim Đa dụng............................................................................. 38

2.3.2 Xi măng Holcim Extra Durable.....................................................................39

2.3.3 Xi măng Holcim Quick Cast.........................................................................41

2.3.4 Xi măng Holcim Mass Pour ..........................................................................42

2.3.5 Xi măng Holcim Ready Flow........................................................................44

2.3.6 Xi măng Holcim Stable Soil..........................................................................45

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ XỈ LÒ CAO KẾT HẠT

3.1 Giớ i thiệu về xỉ lò cao

3.1.1 Định ngh ĩa xỉ lò cao và phân loại

3.1.2 Tính chất vật lý và hóa học của xỉ lò cao

3.1.2.1 Tính chất vật lý

3.1.2.2 Thành phần hóa và thành phần khoáng

3.1.3 Các yếu tố ảnh hưở ngđến hoạt tính xỉ lò cao.

3.1.3.1 Thành phần hóa3.1.3.2 Độ mịn, độ xố p và màu sắc của xỉ lò cao.3.1.3.3 Diện tích và phân phối kích thướ c hạt của xỉ lò cao3.1.3.4 Khối lượ ng lỗ r ỗng / mật độ phân bố

3.1.3.5 Cấu trúc tinh thể

3.1.3.6Độ tuổi của xỉ lò cao/ Mất khi nung

3.1.4 Phảnứng của xỉ lò cao

3.1.5 Các yếu tố ảnhhưở ng đến phản ứng của xỉ lò cao3.1.5.1 Số lượ ng và cấu trúc thủy tinh của xỉ 3.1.5.2 Thành phần hóa và thành phần khoáng3.1.5.3 Các hệ số modul

3.1.6 Hoạt tính vớ i clinkerxi măng Portland và các hợ p chất chứa canxi3.1.6.1 Kiềm kích hoạt.





Chương 1: Tổ ng quan v ề công ngh ệ sản xuất xi măng Porland

SVTH: Đinh Quố c Danh xi

3.1.6.2 Nhiệt kích hoạt3.1.7Tối ưu hóa phảnứng của xỉ lò cao

3.1.7.1Tăng cườ ng độ kiềm thấ p xỉ lò cao 3.1.7.2 Nâng cao hàm lượ ng TiO2

3.1.8 Các tiêu chuẩn, thông số k ỹ thuật cho việc sử dụng xỉ lò cao trong ximăng và bê tông

3.2 Các phương pháp dự đoán của các phản ứng của xỉ lò cao hạt3.2.1 UV-huỳnh quang3.2.2 Cathodo-phát quang

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM ................................. 60

4.1 Phương pháp thí nghiệm...........................................................................................60

4.1.1 Xác định độ mịn của xi măng theo phương pháp sàng...................................614.1.2 Xác định độ mịn của xi măng bằng dụng cụ Blaine.......................................62

4.1.3 Xác định độ ẩm của xi măng.........................................................................63

4.1.4 Xác định hàm lượ ng mất khi nung của xi măng.............................................64

4.1.5 Xác định độ dẻo tiêu chuẩn và thời gia đông kết của xi măng........................65

4.1.6 Xác định cường độ nén của vữa bằng khuôn 4040 160...............................67

4.2 Các thiết bị sử dụng trong thí nghiệm .......................................................................72

CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN ......................................... 76





M ục lục

SVTH: Đinh Quố c Danh xi

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 126

6.1 K ết luận ................................................................................................................. 126

6.2 Kiến nghị ............................................................................................................... 126

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 128

PHỤ LỤC .................................................................................................................... 130

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT





Danh m ục hình

SVTH: Đinh Quố c Danh xii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông, Kiên Lương.............................................1

Hình 1.2 Quy trình công nghệ sản xuất xi măng Portland...................................................5

Hình 1.3 Quy trình công nghệ sản xuất XMP hệ khô lò quay............................................ 11

Hình 1.4 Quy trình công nghệ sản xuất XMP hệ bán khô lò quay ..................................... 12

Hình 1.5 Quy trình công nghệ sản xuất XMP hệ ướ t lò quay............................................13

Hình 1.6 Quá trình hydrate hóa của hồ xi măng................................................................ 14

Hình 1.7 Sự hydrate hóa khoáng C2S tạo khoáng C-S-H...................................................17

Hình 1.8 Cấu trúc của khoáng ettringite ...........................................................................20Hình 2.1 Tr ụ ở chính của công ty TNHH xi măng Holcim tại thụy s ĩ ................................ 24

Hình 2.2 Nhà máy xi măng Holcim tại Hòn Chông .......................................................... 25

Hình 2.3 Tr ạm nghiền xi măng Holcim Cát Lái................................................................ 25

Hình 2.4 Tr ạm nghiền xi măng Holcim Thị Vải................................................................ 26

Hình 2.5 Tr ạm nghiền xi măng Holcim Hiệp Phướ c .........................................................27

Hình 2.6 Một tr ạm tr ộn bêtông của công ty Holcim.......................................................... 28

Hình 2.7 Quy trình công nghệ sản xuất xi măng tại Holcim Hòn Chông........................... 29Hình 2.8 Mỏ đá vôi Cây Xoài........................................................................................... 30

Hình 2.9 Mỏ đá vôi Bãi Vôi ............................................................................................. 30

Hình 2.10 Mỏ đất sét và máy cào đất sét công suất 250T/h............................................... 31

Hình 2.11 Quá trìnhđánh đống nguyên liệu ban đầu mỗi đống 30.000 (tấn)..................... 31

Hình 2.12 Máy nghiền bột liệu sống công suất khoảng 340T/h......................................... 32

Hình 2.13 Vị trí cấ p bột liệu vào tháp tiền nung................................................................ 34

Hình 2.14 Quá trình nung sơ bộ ở tháp tiền nung..............................................................34

Hình 2.15 Quá trình nung luyện clinker trong lò quay ...................................................... 35

Hình 2.16 Khu vực làm nguội clinker...............................................................................35

Hình 2.17 Máy nghiền than công suất khoảng 25T/h........................................................ 36





Danh m ục hình


Hình 2.18 Sơ đồ quy trình nghiền xi măng tại Hòn Chông................................................37

Hình 2.19 Xi măng Holcim Đa dụng................................................................................ 38

Hình 2.20 Một trong nhữngứng dụng của xi măng Holcim Đa dụng................................ 38

Hình 2.21 Xi măng Holcim Extra Durable........................................................................39

Hình 2.22 Dự án cảng contaier SITV sử dụng xi măng Holcim Extra Durable.................. 40

Hình 2.23 Dự án xử lý nướ c thải Nhiêu Lộc-Thị Nghè dùng Holcim Extra Durable .........40

Hình 2.24 Xi măng Holcim Quick Cast............................................................................41

Hình 2.25 Sản xuất ống cống sử dụng xi măng Holcim Quick Cast.................................. 41

Hình 2.26 Xi măng Holcim Mass Pour ............................................................................. 42

Hình 2.27 Cầu Phú Mỹ sử dụng xi măng Holcim Mass Pour ............................................43

Hình 2.28 Caoốc Sunrise sử dụng xi măng Holcim Mass Pour ........................................43

Hình 2.29 Xi măng Holcim Ready Flow...........................................................................44

Hình 2.30 Công trình Financial Tower sử dụng xi măng Holcim Ready Flow.................. 45

Hình 3.1 Logo của hãng phụ gia hóa học GRACE............................................................ 46

Hình 3.2 Loại phụ gia hóa học TDA770 của hãng Grace.................................................. 48

Hình 3.3 Loại phụ gia hóa học ESE342, ESE258 của hãng Grace..................................... 50

Hình 3.4 Logo của hãng phụ gia tr ợ nghiền hóa học MAPEI............................................ 51

Hình 3.5 Loại phụ gia hóa học C200P của hãng MAPEI .................................................. 52

Hình 3.6 Loại phụ gia hóa học S550 của hãng MAPEI ..................................................... 54

Hình 3.7 Loại phụ gia hóa học W1100 của hãng Grace .................................................... 55

Hình 3.8 Logo của hãng phụ gia hóa học BASF ............................................................... 57

Hình 3.9 Các loại phụ gia SLC555, SLC560 và C2310ES của hãng BASF....................... 59

Hình 4.1 Sơ đồ phương pháp tiến hành thí nghiệm ........................................................... 61

Hình 4.2 Thiết bị sàng khí Alpine..................................................................................... 73Hình 4.3 Cân phân tích chính xácđến 0,0001g................................................................. 73

Hình 4.4 Bộ dụng cụ đo tỷ diện Blaine............................................................................. 73

Hình 4.5 Tủ sấyẩm 105 5oC.......................................................................................... 73

Hình 4.6 Tủ nung nhiệt độ 1.100oC .................................................................................. 74





Danh m ục hình


Hình 4.7 Máy tr ộn hồ và vữa xi măng.............................................................................. 74

Hình 4.8 Bộ dụng cụ để đo độ dẻo tiêu chuẩn, thời gian đông kết ..................................... 74

Hình 4.9 Máy nghiền hàm................................................................................................ 74

Hình 4.10 Thiết bị dằn mẫu trong quá trìnhđổ khuôn....................................................... 75

Hình 4.11 Bàn bẻ mẫu và máy đo cường độ nén của vữa.................................................. 75

Hình 4.12 Bộ dụng cụ để đo độ chảy của vữa xi măng...................................................... 76

Hình 4.13 Thiết bị đo phân bố cỡ hạt của xi măng và các nguyên liệu khác......................76

Hình 5.1Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 1 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngthấ p của mỗi loại phụ gia hóa học .................................................................................... 80

Hình 5.2Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 1 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ng

trung bình của mỗi loại phụ gia hóa học ...........................................................................81Hình 5.3Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 1 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngcao bình của mỗi loại phụ gia hóa học ............................................................................. 81


Hình 5.5Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 3 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngtrung bình của mỗi loại phụ gia hóa học ...........................................................................83

Hình 5.6Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 3 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngcao của mỗi loại phụ gia hóa học...................................................................................... 83


Hình 5.8Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 7 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngtrung bình của mỗi loại phụ gia hóa học ...........................................................................85

Hình 5.9Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 7 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngcao của mỗi loại phụ gia hóa học...................................................................................... 85

Hình 5.10Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 28 ngày tuổi ứng vớ i liềulượ ng thấ p của mỗi loại phụ gia hóa học ..........................................................................86

Hình 5.11Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 28 ngày tuổi ứng vớ i liềulượ ng trung bình của mỗi loại phụ gia hóa học ................................................................. 87

Hình 5.12Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 28 ngày tuổi ứng vớ i liềulượ ng cao của mỗi loại phụ gia hóa học............................................................................ 87





Danh m ục hình


Hình 5.13Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 1 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngthấ p của mỗi loại phụ gia hóa học .................................................................................... 90

Hình 5.14Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 1 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ng

trung bình của mỗi loại phụ gia hóa học ...........................................................................90Hình 5.15Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 1 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngcao của mỗi loại phụ gia hóa học...................................................................................... 91

Hình 5.16 Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 3 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngthấ p của mỗi loại phụ gia hóa học .................................................................................... 92

Hình 5.17Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 3 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngtrung bình của mỗi loại phụ gia hóa học ...........................................................................92

Hình 5.18 Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 3 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ng

cao của mỗi loại phụ gia hóa học...................................................................................... 93Hình 5.19Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 7 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngthấ p của mỗi loại phụ gia hóa học .................................................................................... 94


Hình 5.21Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 7 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngcao của mỗi loại phụ gia hóa học...................................................................................... 95

Hình 5.22Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 28 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngthấ p của mỗi loại phụ gia hóa học .................................................................................... 96


Hình 5.24Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 28 ngày tuổi ứng vớ i liều lượ ngcao của mỗi loại phụ gia hóa học...................................................................................... 97

Hình 5.25Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HRF – HONC chứa các loại phụ gia của hãng GRACE .......................................................................................................99

Hình 5.26Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HRF – HONC chứa các loại phụ gia của hãng MAPEI...................................................................................................... 100

Hình 5.27Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HRF – HONC chứa các loại phụ gia của hãng BASF ........................................................................................................ 101

Hình 5.28Đồ thị biểu diễn thời gian đông kết của hồ HRF – HONC chứa các loại phụ giacủa hãng GRACE........................................................................................................... 102





Danh m ục hình


Hình 5.29Đồ thị biểu diễn thời gian đông kết của hồ HRF – HONC chứa các loại phụ giacủa hãng MAPEI............................................................................................................ 103

Hình 5.30Đồ thị biểu diễn thời gian đông kết của hồ HRF – HONC chứa các loại phụ gia

của hãng BASF.............................................................................................................. 104Hình 5.31Đồ thị biểu diễn lượ ng nướ c tiêu chuẩn của hồ HTS – HONC chứa các loại phụ gia của hãng GRACE ..................................................................................................... 106

Hình 5.32Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HTS – HONC chứa các loại phụ gia của hãng MAPEI...................................................................................................... 107

Hình 5.33Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HTS – HONC chứa các loại phụ gia của hãng BASF ........................................................................................................ 108

Hình 5.34Đồ thị biểu diễn thời gian đông kết của hồ HTS – HONC chứa các loại phụ gia

của hãng GRACE........................................................................................................... 109Hình 5.35Đồ thị biểu diễn thời gian đông kết của hồ HTS – HONC chứa các loại phụ giacủa hãng MAPEI............................................................................................................ 110

Hình 5.36Đồ thị biểu diễn thời gian đông kết của hồ HTS – HONC chứa các loại phụ giacủa hãng BASF.............................................................................................................. 111

Hình 5.37Đồ thị biểu diễn độ chảy của vữa HRF – HONC chứa các phụ gia ................. 113

Hình 5.38Đồ thị biểu diễn cường độ 1, 3, 7, 28 ngày của vữa xi măng HRF – HONC có vàkhông có phụ gia hóa học CBA1250 .............................................................................. 115

Hình 5.39Đồ thị biểu diễn cường độ 1, 3, 7, 28 ngày của vữa xi măng HRF – HONC có vàkhông có phụ gia hóa học ESE342 ................................................................................. 116

Hình 5.40Đồ thị biểu diễn cường độ 1, 3, 7, 28 ngày của vữa xi măng HRF – HONC có vàkhông có phụ gia hóa học C200P ................................................................................... 117

Hình 5.41Đồ thị so sánh sự phân bố cỡ hạt của xi măng HRF – HONC nghiền công nghiệ pcó và không có phụ gia CBA1250.................................................................................. 118

Hình 5.42Đồ thị so sánh lượ ng sót sàng theo thờ i gian của xi măng HRF – HONC có vàkhông có phụ gia hóa học............................................................................................... 121

Hình 5.43 Đồ thị so sánh sự phân bố cỡ hạt của xi măng HRF – HONC nghiền biở 50 phútcó và không có các loại phụ gia hóa học......................................................................... 122

Hình 5.44 Khu vực bên trong máy nghiền bi không có phụ gia hóa học.......................... 123

Hình 5.45 Khu vực bên trong máy nghiền bi khi có phụ gia hóa học .............................. 123





Danh m ục hình


Hình 5.46 Hình minh họa tác dụng của phụ gia hóa học làm giảm năng lượ ng tự do trên bề mặt các hạt vật liệu ........................................................................................................ 125

Hình 5.47 Hình biểu diễn cơ chế phát triển cường độ của phụ gia CBA1250.................. 125





Danh m ục bảng

SVTH: Đinh Quố c Danh xviii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của clinker xi măng Portland...............................................4

Bảng 1.2 Thành phần khoáng chính của clinker xi măng Portland......................................5

Bảng 1.3 So sánh k ết quả nghiên cứu của Bogue và Taylor ..............................................19

Bảng 1.4 Mức độ hydrate hóa của các khoáng trong xi măng theo thờ i gian, %................21

Bảng 1.5 Chiều sâu hydrate hóa của các khoáng trong clinker XMP,m..........................21

Bảng 2.1 Thông số k ỹ thuật của nguyên liệu thôở nhà máy Holcim Hòn Chông .............32

Bảng 2.2 Thông số k ỹ thuật của bột liệu ở nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông ............33

Bảng 2.3 Thông số k ỹ thuật của nhiên liệu thanở nhà máy Holcim Hòn Chông ..............36

Bảng 4.1 Thành phần vật liệu tr ộn vữa xi măng................................................................68

Bảng 4.2 Quy trình tr ộn vữa để đổkhuôn.........................................................................69

Bảng 5.1 Thành phần của mẫu xi măng trắng HRF – HONC............................................76

Bảng 5.2 Số liệu sàng mẫu xi măng trắng HRF – HONC..................................................76

Bảng 5.3 K ết quả tính toán số liệu sàng............................................................................77

Bảng 5.4 Thành phần của mẫu xi măng trắng HTS – HONC ............................................77

Bảng 5.5 Số liệu đo Blaine của mẫu xi măng trắng HTS – HONC....................................78Bảng 5.6 K ết quả tính toán số liệu đo Blaine....................................................................78

Bảng 5.7 K ết quả thí nghiệm cường độ nén đối vớ i mẫu xi măng HRF – HONC..............79

Bảng 5.8 K ết quả thí nghiệm cường độ nén đối vớ i mẫu xi măng HTS – HONC .............88

Bảng 5.9 K ết quả lượng nướ c và thời gian đông kết của hồ HRF – HONC .......................98

Bảng 5.10 K ết quả lượng nướ c và thời gian đông kết của hồ HTS – HONC .......... ........105

Bảng 5.11 K ết quả độ chảy của vữa xi măng HRF – HONC ..........................................112

Bảng 5.12 Đánh giá chất lượ ng của các loại phụ gia trên xi măng HRF-HONC..............114Bảng 5.13 Đánh giá chất lượ ng của các loại phụ gia trên xi măng HTS-HONC..............114

Bảng 5.14 Tổng hợ p các loại phụ gia hóa học tốt vớ i liều lượ ng thích hợ p ............. ........115

Bảng 5.15 So sánh năng lượng điện tiêu thụ, năng suất của máy nghiền xi măng............119

Bảng 5.16 Giá điện và giá một số sản phẩm tại nhà máy ................................................120





Danh m ục bảng

SVTH: Đinh Quố c Danh xix

Bảng 5.17 K ết quả sót sàng trên R80m của clinker chứa các loại phụ gia .....................122





Danh m ục các t ừ viế t t ắ t

SVTH: Đinh Quố c Danh xx

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

1. XM: xi măng

2. OPC: Orginal Portland Cement

3. BFS: blast furnace slag

4. GBFS:granulated blast-furnace slag

5. XMP: xi măng Portland

6. C-S-H: hydro silicat canxi

7. HRF – HONC: Holcim Ready Flow Hòn Chông

8. HTS – HONC: Holcim Top Standard Hòn Chông

9. LS = LSF (Lime saturation factor): hệ số bão hòa vôi

10. SR (Silic ratio): môđun silicat

11. AR (Aluminium ratio): môđun aluminat

12. TCVN: tiêu chuẩn Việt Nam

13. ASTM: tiêu chuẩn Mỹ





Danh m ục phụ lục

SVTH: Đinh Quố c Danh xxi

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục 1 K ết quả phân tích thành phần và hàm lượ ng của phụ gia ESE342 ................... 130

Phụ lục 2 K ết quả phân tích thành phần và hàm lượ ng của phụ gia CBA1250 ................ 132

Phụ lục 3 K ết quả phân bố cỡ hạt của xi măng HRF bằng máy nghiền đứng................... 135

Phụ lục 4 K ết quả phân bố cỡ hạt của xi măng HRF nghiền biở 40 phút........................ 139







Lờ i mở đầu

SVTH: Đinh Quố c Danh xxii

LỜ I MỞ ĐẦU

Ngành công nghiệ p vật liệu xây dựng Việt Nam đã và đang phát triển để đáp

ứng nhu cầu, k ế hoạch phát triển kinh tế - xã hội mà Đảng và Nhà nước đề ra. Chínhvì thế việc đầu tư nghiên cứu cải thiện chất lượ ng, tiết kiệm nguồn tài nguyên đangcạn kiệt, bảo vệ môi trườ ng và những sản phẩm mới đáp ứng vớ i thờ i tiết khắc nhiệtvà biến đổi khí hậu, là một trong những thách thức đối vớ i ngành vật liệu xây dựng.Xi mănglà vật liệu không thể thiếu trong bất k ỳ công trình xây nào, như vậy đễ đápứng vớ i nhu cầu phát triển trong thờ i k ỳ kinh tế mớ i, việc cần làm là sử dụng nguồnnguyên liệu thay thế, đảm bảo chất lượ ng sản phẩm và chống chịu vớ i khí hậu đang

dần biến đổi là đều đáng quan tâm. Xỉ lò cao là sản phẩm phụ của ngành công nghiệ p luyện gang thép, điểm đặc

biệt ở đây là loại xỉ này có tính chất gần giống vớ i clinker của xi măng (có tính kếtdính). Từ năm 1862 người ta đã biết tr ộn clinker vớ i xỉ để tạo ra một loại xi măng bền trong môi trườ ng xâm thực, môi trườ ng nhiều sunfate, axit yếu, chịu nhiệt, tăngcường độ nén của xi măng sau 28 ngày.... Nhưng khó khăn gặ p phải là các loại xỉ lòcao mỗi công nghệ của mỗi quốc gia có thành phần hóa, khoáng khác nhau nên việc

sử dụng loại phụ gia này còn hạn chế. Đặc biệt là chưa xác định được độ mịn tối ưucủa xỉ khi cho vào xi măng, mà đây là yếu tố quan tr ọng để nâng cao tính chất củaxi măng hỗn hợ p nhiều cấu tử, chính vì thế để tăng cường độ xi măng, tăng tínhchống chịu với môi trường có độ ăn mòn cao và nhiều tính chất quan tr ọng khác nêntôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn của xỉ đến tính chất ximăng hỗn hợ p (Investigate impact of fineness of slag on cement properties)”.

Mặc dù, đã r ất cố gắng nhưng trong quá tr ình làm luận văn cũng sẽ không tránh

khỏi những thiếu sót, r ất mong đượ c sự đóng góp ý kiến của quý thấy cô và các bạnđể nội dung đề tài đượ c hoàn thiện hơn.





SVTH: Đinh Quố c Danh 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ

SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND

1.1 SƠ LƯỢ C VỀ XI MĂNG PORTLAND1 , 2 Xi măng Portland (XMP) là loại chất k ết dính thủy lực, bền nướ c, nó có khả

năng đóng rắn không chỉ trong môi trườ ng không khí mà ngay cả trong môi trườ ngnướ c. Thành phần chủ yếu của XMP gồm những hợ p chất cơ bản chứa CaO (oxit base) liên k ết vớ i các oxit acid SiO2, Al2O3, Fe2O3.

Xi măng Portland là sản phẩm nghiền mịn của clinker vớ i thạch cao thiên

nhiên, đôi khi còn pha thêm vào một vài loại phụ gia khác nhằm cải thiện một số tính chất của xi măng, tăng sản lượ ng và hạ giá thành.

Clinker đượ c sản xuất bằng cách nung “k ết khối” hỗn hợ p phối liệu sống đãđượ c nghiền mịn và đồng nhất: đá vôi, đất sét hoặc đá vôi, đất sét và phụ gia điềuchỉnh khác (quặng sắt, xỉ lò cao…). Thông thường lượng đá vôi chiếm từ 75 – 80%trong hỗn hợ p phối liệu.

Hình 1.1: Nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông, KiênLương







1.2 NHỮNG ĐẶC TRƯNG VỀ THÀNH PHẦN CỦA CLINKER XMP 1.2.1 Thành phần hóa học 3 , 4

Thành phần hóa học chính của clinker chủ yếu là bốn oxit CaO, SiO2, Al2O3 và

Fe2O3. Tổng hàm lượ ng của chúng chiếm từ 95 – 97%, ngoài ra còn có một số oxitkhác chiếm hàm lượ ng không nhiều: MgO, K 2O, Na2O, TiO2, Mn2O3, SO3, P2O5…

Những oxit trong clinker đều ảnh hưởng đến thành phần khoáng clinkervà tính chất sử dụng của xi măng.

CaO: thành phần chính thứ nhất trong clinker xi măng. Muốn clinker có chấtlượ ng tốt thì CaO phải liên k ết vớ i các oxit khác tạo ra các khoáng có tính k ết dínhvà cho cường độ cao. Trườ ng hợp ngượ c lại, khi lượ ng CaOtự do nhiều làm cho sản phẩm xi măng kém ổn định về thể tích vì quá trình hydrate CaOtự do kèm theo sự tỏanhiệt và trương nở thể tích. Quá trình này diễn ra trong thờ i gian dài. Clinker chứanhiều CaO nếu k ết hợ p tốt vớ i SiO2 và các oxit khác sẽ tạo nhiều dung dịch r ắn alitevà belite. Điều này làm cho hồ xi măng đóng rắn nhanh, mác sẽ cao, tỏa nhiều nhiệtnhưng xi măng sẽ kém bền trong môi trường nướ c và sulfat.

SiO2: là thành phần chính thứ 2, nó tương tác vớ i CaO tạo ra các khoángsilicat (C3S, C2S). Nếu tăng hàm lượ ng SiO2 thì tổng khoáng silicat sẽ tăng (C2S sẽ tăng tương đối nhanh hơn C3S). Sản phẩm đóng rắn và phát triển cường độ trongnhững ngày đầu chậm (1, 3 và 7 ngày), xi măng tỏa nhiệt ít. Do đó xi măng bềntrong môi trường nước và môi trườ ng sulfate.

Al2O3: oxit này liên k ết vớ i CaO tạo ra các khoáng aluminat canxi C3A,C5A3,… và liên k ết vớ i Fe2O3 tạo khoáng alumoferit canxi (C4AF). Nếu tăng hàmlượ ng Al2O3 thì trong clinker xi măng sẽ chứa nhiều C3A. Xi măng sẽ đóng rắnnhanh, tỏa nhiều nhiệt, kém bền trong môi trường nước, môi trường sulfat. Đồngthời, làm độ nhớ t pha lỏng tăng gây cản tr ở quá trình tạo khoáng C3S. Mặt khác, khilàm lạnh các khoáng aluminat dễ bị phân hủy và tạo CaOtự do.

Fe2O3: nó liên k ết vớ i CaO và Al2O3 tạo ferit canxi, aluminat canxi làm giảmnhiệt độ k ết khối của clinker và độ nhớ t pha lỏng. Sản phẩm đóng rắn chậm ở giaiđoạn đầu, có độ bền trong môi trường nước, môi trườ ng sulfat cao. Nếu tăng hàmlượ ng Fe2O3 thì dễ bị anô clinker trong lò quay, dễ bị dính, gây sự cố treo lò tronglò đứng khi Fe2O3 >5%.

MgO: đây là thành phần có hại trong clinker xi măng giống như CaOtự do. Khiở nhiệt độ 14500C nếu MgO không liên k ết sẽ bị già lửa tạo thành khoáng chịu lửa periclaz có kích thướ c lớn, trơ và không có tính kết dính. Quá trình hydrate hóa có







thể diễn ra vài năm, là sản phẩm khôngổn định thể tích. Cần khống chế lượ ng MgO<5% trong quá trình nung luyện. Thực tế MgO có trong clinker xi măng sẽ tồn tại ở 3 dạng: khoáng periclaz, dung dịch r ắn vớ i các khoáng (C54S16AM) và nằm trong pha thủy tinh. Khi MgOở dạng periclaz với hàm lượng >3%, kích thướ c tinh thể >10 m, tác dụng với nướ c chậm, khi đóng rắn xi măng không ổn định thể tích,ảnhhưởng đến chất lượ ng sản phẩm. Còn khi MgO nằm trong dung dịch r ắn hoặc phathủy tinh clinker thì không gâyảnh hưởng đến chất lượ ng sản phẩm.

TiO2: do đất sét mang vào, nó lẫn trong clinker một lượ ng r ất nhỏ 0.3%. Ngườ i ta nghiên cứu thấy r ằng nếu thay SiO2 bằng TiO2 từ 4 – 5% không làmảnhhưởng đến chất lượ ng sản phẩm xi măng. Còn nếu tăng hàm lượ ng >5% sẽ làmgiảm cường độ cơ học của xi măng.

Mn2O3: nó có mặt trong clinker khoảng 1.5% làm xi măng có màu nâu hung

nhưng không làm ảnh hưởng đến chất lượ ng clinker. Có thể thay thế Fe2O3 bằngMn2O3 đến 4%, khi nung luyện Mn2O3 sẽ k ết hợ p với các oxit khác như: CaO,Al2O3 sẽ tạo ra các khoáng 4CaO. Al2O3. Mn2O3 có tính chất tương tự như C4AF.

P2O5: oxit này trong clinker nó chiếm một lượ ng không lớ n lắm khoảng 1– 2%có tác dụng làm chậm quá trìnhđóng rắn sản phẩm. Hiện nay ngườ i ta có thể đưaP2O5 có hàm lượ ng <1% vào phối liệu để làm phụ gia khoáng hóa.

K2O + Na2O: luôn luôn có mặt trong clinker vì dođất sét mang vào. Khi nungluyện ở nhiệt độ cao các oxit kiềm dễ bị bay hơi, một phần tan trong pha lỏng tạothủy tinh hay tham gia phản ứng tạo khoáng chứa kiềm, nên trong clinker chỉ còn0,5 – 1%. Sự có mặt của oxit kiềm làm tốc độ đóng rắn kémổn định, tạo ra các vếtloang trên bề mặt sản phẩm. Hàm lượ ng kiềm cho phép trong clinker <0,5%. Cầnnhớ r ằng hàm lượ ng các oxit kiềm lớn khi bay hơi sẽ gây sự cố ở tháp tiền nung,đóng tảng trong các cyclon trao đổi nhiệt, các gazoxog làm tr ở lực của hệ tháp tănglên sinh ra hiện tượ ng dội áp suất r ất nguy hiểm. Nhất là khi sử dụng các loại đất sétchứa kiềm nhiều và nhiên liệu chứa nhiều lưu huỳnh. Điều này có thể giải thích:

R 2O + H2SO4 R 2SO4 + H2O







Bảng 1.1: Thành phần hóa của clinker xi măng portland

Thành phần Hàm lượ ng (%)

CaO 63,76 – 70,14SiO2 19,71 – 24,25

Al2O3 3,76 – 6,78

Fe2O3 1,29 – 4,64

MgO 0,00 – 4,51

K 2O 0,31 – 1,76

Na2O 0,03 – 0,33

TiO2 0,21 – 0,52

Mn2O3 0,03 – 0,68

SO3 0,20 – 2,07

P2O5 0,02 – 0,27

… …

1.2.2 Thành phần khoáng 2

Clinker XMP không phải là một sản phẩm đồng nhất, mà nó tậ p hợ p của nhiềukhoáng khác nhau.

Các khoáng C3S, C2S, C3A, C4AF chính xác chỉ tồn tại trong pha tinh khiết, nókhông tồn tại trong clinker công nghiệ p. Những khoáng này tạo thành dung dịch r ắn

với các oxit khác. Theo Bogue đối với xi măng Portland, các khoáng thườ ng nằmtrong giớ i hạn ở bảng 1.2.







Bảng 1.2: Thành phần khoáng chính của clinker xi măng Portland

Tên khoáng Công thứ c phân tử Viết tắt Hàm lượ ng (%)

Alite 3CaO.SiO2 C3S 45 – 65Belite 2CaO.SiO2 C2S 20 – 30

Aluminat Canxi 3CaO.Al2O3 C3A 5 – 15

Alumoferit Canxi 2CaO.pAl2O3.(1-p)Fe2O3 C4AF 5 – 15

1.3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XMP 1 , 2

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CHUNG

Nguyên liệu

Đá vôi Đất sét Phụ gia điều chỉnh

Phối liệu theo tỷ lệ và nghiền bột sống

Đồng nhất phối liệu

Lò nungluyện clinkerT 1450oC

Nghiền clinkervớ i thạch caovà phụ gia…

Thành phẩmxi măng

Kiểm tra các tính chấtlý – hóa của xi măng Xuất hàng

Đóng bao

Đổ xá

Hình 1.2: Quy trình công nghệ sản xuất xi măng Portland







Qui trình sản xuất xi măng Portland (XMP) có thể chia làm 3 giai đoạn cơ bản:

- Giai đoạn 1: Gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu.

- Giai đoạn 2: Nung hỗn hợ p phối liệu thành clinker.

- Giai đoạn 3: Nghiền clinker vớ i phụ gia để tạo thành xi măng Portland. Quá trình sản xuất XMP đượ c tiến hành theo 3 phương pháp cơ bản:

- Sản xuất XMP theo phương pháp ướ t.

- Sản xuất XMP theo phương pháp bán khô.

- Sản xuất XMP theo phương pháp khô.

Sự khác nhau chủ yếu của 3 phương pháp nằmở giai đoạn 1 và 2 của quá trìnhsản xuất XMP. Còn giaiđoạn 3, nghiền clinker cùng vớ i phụ gia thành XMP cơ bản

là giống nhau.1.3.1 Khai thác và vận chuyển nguyên liệu

1.3.1.1 Khai thác và v ận chuy ển đá vôi:

Mỏ đá vôi hầu hết tồn tại ở dạng lộ thiên, vì vậy việc khai thác dễ dàng vàthuận lợi. Trướ c khi khai thác cần loại bỏ tạ p chất trên bề mặt, những vỉa dolomitenằm xen trong mỏ đá vôi.

Đá vôi đượ c khai thác bằng phương pháp nổ mìn, cắt tầng, theo phương phápnày công trình mỏ đượ c phát triển từ trên xuống dướ i, hết lớp này đến lớ p khác. Sauđó dùng xe ủi thu gom, máy xúc đổ lên ôtô, băng tải… r ồi chuyển về nhà máy.

1.3.1.2 Khai thác đấ t sét và v ận chuy ể n:

Trướ c khi khai thác cần loại bỏ lớp đất màu, mùn, sỏi… Mỏ đất sét lộ thiênhoặc ngầm trong lòng đất hay dưới nướ c. Tùy cấu tạo mỏ đất sét mà sử dụng loạimáy và thiết bị khai thác thích hợ p:

- Máy xúc 1 gầu, máy xúc nhiều gầu, máy gạt.

- Tàu cuốc, thiết bị khai thác cơ khí thủy lực.

1.3.2 Gia công nguyên liệu1.3.2.1 Gia công đá vôi:

Đá vôi sau khi cho nổ mìn thường có kích thướ c từ 600 – 1000mm. Sau đóđược đập sơ bộ trong máy nghiền hàm để đạt kích thướ c từ 150 – 300mm. Tiế p tụcchuyển vào máy nghiền búa để đạt kích thướ c từ 5 – 25mm. Trong công nghệ hiện







đại, thường đá vôi được đập đồng thời trong máy đập búa và đậ p phản hồi kíchthước đá từ 1000mm sau khi đập xong đạt <25mm. Đá vôi sau khi đậ p xong chuyểnvào kho chứa và nhờ hệ thống băng chuyền chuyển đến các thiết bị nghiền phối liệuđể sản xuất clinker XMP.

1.3.2.2 Gia công đấ t sét:

Sản xuất theo phương pháp ướ t lò quay:đất sét sau khi khai thác được đậ p nhỏ chuyển tiế p vào máy bừa bùn độ ẩm đạt 60 – 70%, đưa vào bể chứa. Sau đó chuyểnvào máy nghiền bi để nghiền chung với đá vôi.

Sản xuất theo phương pháp khô lò quay:đất sét được đập sơ bộ trước khi đưavào máy sấy nghiền liên hợp, để nghiền chung với đá vôi (độ ẩm đất sét trướ c khivào máy sấy nghiền <10%).

Sản xuất theo phương pháp khô lò đứng: nếu nguyên liệu và nhiên liệu có độ ẩm cao, cần phải đượ c sấy đến độ ẩm yêu cầu trướ c khi vào máy nghiền.

1.3.3 Phối liệu và nghiền bột liệu sống

Sau khi tính toán, hỗn hợ p phối liệu được xác định tỷ lệ thành phần các cấu tử thích hợ p, cũng như nguyên liệu được gia công sơ bộ đảm bảo các yêu cầu về k ỹ thuật, tiế p tục đưa vào các thiết bị định lượ ng. Hai nguyên liệu chính đá vôi và đấtsét cần được đồng nhất sơ bộ trong kho phối liệu có thiết bị r ải đổ. Hỗn hợ p phốiliệu có bổ sung phụ gia điều chỉnh, tiế p tục cho vào máy sấy nghiền bi liên hợ phoặc máy sấy nghiền đứng con lăn liên hợ p nghiền mịn.

Độ mịn của hỗn hợ p phối liệu cóảnh hưở ng r ất lớn đến quá trình nung luyệnvà chất lượ ng của clinker. Độ mịn càng cao bề mặt tiế p xúc giữa các cấu tử cànglớ n, quá trình hóa lý khi nung xảy ra càng nhanh, chất lượ ng clinker càng cao.

Qua nghiên cứu cho thấy:

- Độ mịn phối liệu còn 5 – 8% trên sàng 4900 lỗ/cm2, KH = 0,87 – 0,89, n = 2xi măng đạt mác 300 – 400.

- Nếu độ mịn phối liệu còn 5 – 8% trên sàng 10.000 lỗ/cm2, KH = 0,9 – 0,95,n = 2,5 thì xi măng đạt mác 700 – 800.

Quá trình nghiền mịn, khuấy tr ộn và điều chỉnh hỗn hợ p phối liệu, tùy thuộcvào phương pháp sản xuất có quy trình tương ứng khác nhau.

Ví dụ: Phương pháp ướ t lò quay phối liệu dạng bùn sệt, độ ẩm W = 36 – 42%.Phương pháp khô lò quay phối liệu dạng bột, độ ẩm W = 0,5 – 1%. Phương pháp bán khô lò quay phối liệu dạng viên, độ ẩm W = 12 – 16%.







1.3.4 Nung luyện clinker XMP

Quá trình lý hóa khi nung luyện clinker xi măng:

a. Quá trình lý học:

Lò quay làm việc theo nguyên tắc ngượ c chiều, sự cháy xảy ra trong khoảng20 – 30m chiều dài lò. Tốc độ dòng khí trong lòở từng khu vực khác nhau thì khácnhau từ 6 – 13m/s. Tốc độ lớ n nhất là sát tr ục lò, nhỏ nhất là gần lớ p gạch lót lò.Xích trao đổi nhiệt có khả năng làm cho tốc độ dòng khíđiều nhau theo tiết diện lò.

Vật liệu chuyển động dọc theo chiều dài lò, chủ yếu là trượ t trên bề mặt lớ p vỏ lò vớ i tốc độ khác nhau của những hạt vật liệu có kích thướ c khác nhau.

Thời gian lưu thông thườ ng từ 3 – 6h.

Lò chia làm 3 zone: zone sấy, zone decarbonat hóa, zone k ết khối, vật liệuchuyển động bên trong lò dạng hình sin.

b. Quá trình hóa học:

Bao gồm nhiều giai đoạn nhưng không tách rờ i một cách rõ ràng mà nó xảy ranối tiế p nhau hoặc đồng thờ i. Tuy nhiên, có thể chia thành 6 giai đoạn cơ bản:

- Sấy khô hỗn hợ p phối liệu (mất nướ c lý học).

Là giai đoạn táchẩm bên ngoài, nướ c tự do bay hơi, phối liệu đóng thành cụcr ồi vỡ vụn ra,ở vùng sấy nhiệt độ khoảng 100oC.

- Dehydrate hóa khoáng sét (mất nướ c hóa học). Là giai đoạn đốt nóng vật liệu khô, khử nướ c của khoáng sét. Xảy ra tại vùng

đốt nóng nhiệt độ tùy thuộc vào từng loại khoáng sét:

+ Kaolinite: 450 – 700oC; Al2O3.2SiO2.2H2O 2SiO2. Al2O3 + H2O

+ Illinite: 450 – 700oC; 850 – 900oC.

Trong phương pháp ướ t (không có thiết bị gia nhiệt trước) vùng đốt nóng cóthể chiếm 50 – 60% chiều dài lò.

- Decarbonat hóa đá vôi.

Là quá trìnhđốt nóng phối liệu kèm theo phản ứng phân hủy carbonat nhưngchưa hoàn toàn, phân hủy meta Kaolinite và xảy ra phản ứng tr ạng thái r ắn giữaCaO, CaCO3 vớ i các khoáng sét tạo CA, một phần C2S, – C2S.







Xảy raở vùng canxi hóa, nhiệt độ khoảng 900 – 1.000oC

2SiO2. Al2O3 2SiO2 + Al2O3

CaCO3 CaO + CO2

MgCO3 MgO + CO2 - Phản ứ ng tỏa nhiệt ở trạng thái rắn.

Là giai đoạn xảy ra các phản ứng tỏa nhiệt ở tr ạng thái r ắn để tạo ra cáckhoáng C3A, C4AF, C2S và C3S nhưng quá tr ình chưa r õ ràng.

Xảy ra tại vùng phóng nhiệt, nhiệt độ từ 1.100 – 1.300oC.

CaO + Al2O3 CaO.Al2O3

CaO.Al2O3 + 2CaO 3CaO.Al2O3

2CaO + Fe2O3 2CaO.Fe2O3

2CaO.Fe2O3 + CaO.Al2O3 + CaO 4CaO.Al2O3. Fe2O3

CaO + SiO2 2CaO.SiO2

- Phản ứ ng kết khối có mặt pha lỏng.

Là giai đoạn quan tr ọng nhất trong quá trình tạo khoáng clinker. Các khoángdễ chảy như C3A, C4AF, C2F và các tạ p chất dễ chảy khác bị chảy lỏng ra (ở giaiđoạn đầu k ết khối 1300oC), toàn bộ SiO2 + CaO tạo ra C2S và tiế p tục k ết hợ p vớ iCaO tạo ra khoáng C3Sở nhiệt độ khoảng 1450oC.

Xảy raở vùng k ết khối, nhiệt độ từ 1300 – 1450oC. C2S + CaO C3S

- Làm lạnh clinker.

Là một trong những giai đoạn quan tr ọng, nóảnh hưở ng tr ực tiếp đến chấtlượ ng của clinker.Ở 1450oC, làm lạnh chậm thìở nhiệt độ khoảng 1.250oC, C3S sẽ chuyển thành C2S + CaOtự do vàở 675oC xảy ra biến đổi thù hình – C2S – C2S(không có tính k ết dính), giảm hàm lượ ng khoáng alite trong clinker. Vì vậy để khắc phục hiện tượ ng trên ta cần phải làm lạnh nhanh clinker có các tác dụng sau:

+ Khoáng alite không bị phân hủy, do đó hàm lượ ng alite lớn, làm tăng tínhcường độ cho XMP.

+ Từ 1450 – 1300oC, trong clinker còn 1 lượ ng pha lỏng và vẫn tiế p tục tạokhoáng C3S và tách tinh thể - C3S khỏi pha lỏng.

900oC







+ Nhiệt độ < 1300oC, một phần tái k ết tinh pha tinh thể (C3S, C2S, C3A, C4AF,MgO, CaOtự do) còn một phần đông cứng thành pha thủy tinh clinker. Làm lạnhnhanh, tinh thể có lợ i cho quá trìnhđóng rắn, nhất là MgO và CaOtự do.

+ Làm lạnh nhanh tránh đượ c sự chuyển đổi thù hình – C2S – C2S vàC3S ít bị phân hủy thành C2S + CaOtự do.

+ Hạt clinker xuất hiện những vết nứt do nội ứng lực, qua đó clinker dễ nghiền, năng lượ ng nghiền mịn thấp hơn.

1.3.5 Quá trình nghiền clinker vớ i phụ gia thành xi măng

Sau khi ra khỏi lò nung clinkerđượ củ từ 10 – 15 ngày để:

- Làm nguội đến nhiệt độ thường để đảm bảo hiệu quả nghiền.

- Lượ ng CaOtự dosẽ tác dụng với hơi nướ c trong không khí tạo Ca(OH)2, do đósẽ ổn định thể tích trong quá trìnhđóng rắn sau này và giúp cho clinker dòn dễ nghiền. Để đạt đượ c mục đích này thườ ng phun nướ c dạng sương mù vào clinkermớ i ra khỏi lò, hiệu quả làm lạnh nhanh hơn, rút ngắn thờ i gianủ, giảm diện tíchkho.

- Không cho phép clinker nóng vì giảm năng suất nghiền và CaSO4.2H2O(phụ gia điều chỉnh) bị dehydrate ngay trong quá trình nghiền làm giảm tác dụngđiều chỉnh tốc độ đóng rắn xi măng của thạch cao.

- Tăng năng suất máy nghiền và tránh sự cố ách tắc khi nghiền.

Khả năng nghiền clinker phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: - Kích thướ c clinker vào máy nghiền (8 – 10mm thì năng suất tăng 10 – 15%,

2 – 3mm năng suất từ 25 – 30%).

- Phương pháp nghiền.

- Clinker làm lạnh nhanh dễ nghiền hơn clinker làm lạnh chậm, nguội dễ nghiền hơn nóng.

- Clinker chứa nhiều C3S và C3A khó nghiền hơn clinker chứa ít C3S và C3A.

- Clinker nung trong lò quay khó nghiền hơn clinker nung trong lò đứng. Để tăng hiệu quả nghiền ta pha thêm một ít phụ gia tr ợ nghiền.

- Phun một lượng nướ c thích hợ p trong quá trình nghiền.

Xi măng có độ mịn càng cao đóng rắn càng nhanh, cho cường độ cao.







1.3.6 Xi măng thành phẩm, kiểm tra và xuất hàng

Sau khi ra khỏi máy nghiền xi măng sẽ đượ c chuyển đến silô chứa (vậnchuyển lên silô bằng vít tải, băng tải, gàu nâng...)

Giữ xi măng trong silô và tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu: lượ ng sót sàng,Blaine, mác, thời gian đôngk ết, lượng nướ c tiêu chuẩn, ...

Xi măng đạt yêu cầu về chất lượ ng sẽ đượ c xuất đi theo hai hướng chính: đóng bao và đổ xá.

Tóm lại: Lựa chọn phương pháp sản xuất xi măng thích hợ p là một trongnhững vấn đề quan tr ọng, nó quyết định các chỉ tiêu kinh tế, k ỹ thuật của một nhàmáy. Vì vậy phải lựa chọn phương pháp tối ưu nhất, do đó xu thế phát triển trên thế giớ i nói chung vàở Việt Nam nói riêng là công nghệ sản xuất xi măng Portland theo phương pháp khô lò quay.

1.4 MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT XMP HIỆN NAY 4 1.4.1 Quy trình công nghệ sản xuất XMP hệ khô lò quay hiện đại

Hình 1.3: Quy trình công nghệ sản xuất XMP hệ khô lò quay

Mỏ đá Nghiền

Nơi lấy mẫu

Đánh đống nguyên liệu Hiệu chỉnh

Phễu cấ p liệu

Lọc bụi t ĩnh điệnSilo đồng nhất

Than

Tháp điều hòaLò quayTiền nung Nghiền liệu sống

Lọc bụi

Quạt làm mát

Clinker

Siloclinker

Ph gia

Nghiền xi măng

Lọc bụiĐổ xá Đóng bao







1.4.2 Quy trình công nghệ sản xuất XMP hệ bán khô lò quay

Hình 1.4: Quy trình công nghệ sản xuất XMP hệ bán khô lò quay

Mỏ đá Nghiền đá Kho nguyên liệu Hiệu chỉnh

Ph u c p liệu

Lọc b i tnh điện

Silo đ ng nh t

Nghi n liệu

Ngu n nhiệtĐ xá Đóng bao

Than

Tạo hạt

Sấy động

Lọc túi

Lò quay

Làm lạnh ClinkerLàm lạnh Clinker Ph gia

SiloClinker

Nghi n xi măng







1.4.3 Quy trình công nghệ sản xuất XMP hệ ướ t lò quay

1.5 QUÁ TRÌNHĐÓNG RẮN CỦA XI MĂNG PORTLAND 1.5.1 Quá trình lý hóa khi xi măng đóng rắn 2 , 3 , 6

1.5.1.1 Quá trình lý h ọc

Có r ất nhiều thuyết nói về quá trìnhđóng rắn của xi măng vớ i những lý giải về liên k ết hydro, liên k ết phối trí…

Ví dụ: thuyết Le Chatelier, thuyết Baicop – Rebinder. Đến nay thuyết Baicop

– Rebinder vẫn đượ c sử dụng cho mọi chất k ết dính. Thuyết này cho r ằng khi đóngr ắn chất k ết dính, chia làm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: là giai đoạn chuẩn bị.

Giai đoạn 2: là giai đoạn keo hóa hay gọi là chu k ỳ ninh k ết.

Giai đoạn 3: là giai đoạn k ết tinh hay gọi là chu k ỳ đóng rắn.

Hình 1.5: Quy trình công nghệ sản xuất XMP hệ ướ t lò quay

Mỏ đá Nghiền đá Kho nguyên liệu Hiệu chỉnh

Ph u c p liệu

Than

Nguồn nhiệt

Lò quay

Làm lạnh Clinker Ph gia

SiloClinker

Nghi n xi măng

Lọc túiĐ xáĐóng bao

Lọc t ĩnh điện

Nghiền bùn

Bể bùn







Giai đoạn 1: khi xi măng tác dụng với nướ c hình thành một lớ p sản phẩmngay trên bề mặt hạt, chủ yếu là các hydro silicat canxi CSH. Các sản phẩm mớ ihình thành tan vào nướ c một phần tạo dung dịch quá bão hòa (lượng nướ c ít). Một phần không tan vẫn nằm trên bề mặt hạt khoáng xi măng tạo cấu trúc gel làm tốc độ nướ c thâm nhậ p chậm lại. Thờ i gian tác dụng khoảng 1h.

Giai đoạn 2: trong dung dịch quá bão hòa, các sản phẩm ở dạng keo. Cáchydro silicat canxi CSH k ết tinh dạng sợi, gel đá xi măng cường độ. Thờ i gian ninhk ết của xi măng ứng với giai đoạn tác dụng này. Các tinh thể ettringite tạo thành.Giai đoạn đượ c coi là k ết thúc sau 24h.

Giai đoạn 3: do nước bay hơi, các keo CSH trong dung dịch k ết tinh dần chotớ i hết, tạo cấu trúc gel vớ i nhiều lỗ xố p nhỏ. Các lớ p gel trên bề mặt xi măng cókhả năng giữ nước, lượng nướ c tiế p tục thấm sâu vào bên trong lớ p hạt khoáng xi

măng và quá tr ình lặ p lại tương tự. Cường độ đá xi măng vì vậy tăng dần theo thờ igian.

1.5.1.2 Quá trình hóa h ọc

Xi măng portland chứa thành phần khoáng và thành phần hóa. Vì vậy, khi nó phản ứng hóa học với nướ c thì quá trình diễn ra cũng rất phức tạ p. Theo I.un quátrình này xảy ra hai giai đoạn: Đầu tiên là quá trình thủy phân hay thủy hóa các

Hình 1.6: Quá trình hydrate hóa của hồ xi măng







khoáng xi măng với nước, sau đó các sản phẩm thủy phân, thủy hóa tác động tươnghỗ vớ i nhau hay tác dụng vớ i các phụ gia hoạt tính trong xi măng.

Quá trình hydrate hóa từ ng khoáng trong XMP:

a. Sự hydrate hóa khoáng C3SC3S phản ứng thủy phân với nướ c tạo thành hydro silicat canxi có tỉ lệ phân tử

CaO/SiO2 < 3:

3CaO.SiO2 + nH2O = xCa(OH)2 + yCaO.SiO2.mH2O

Trong đó: x + y = 3; m = n – 2x

Tùy điều kiện phản ứng mà sản phẩm hydrate r ất khác nhau (x và n khácnhau). Nhiều nhà nghiên cứu đều thống nhất r ằng sản phẩm hydro silicat canxi doC3S thủy phân là 2CaO.SiO2.mH2O. Tr ị số m thực tế r ất dao động. Theo Toropopvà Belakin m có thể từ 1 đến 4 mol cho 1 mol 2CaO.SiO2.

Một số tài liệu nghiên cứu sự thủy phân C3S thành hydro silicat caxi có tỷ lệ CaO/SiO2 = 3/2.

2 3CaO.SiO2 + nH2O 3CaO.2SiO2.2H2O + 3Ca(OH)2

3CaO.2SiO2.2H2O = C3S2H2 (aprinit)

Khoáng C3S dướ i tác dụng của nướ c bị thủy phân r ất nhanh và mãnh liệt, nướ cdễ dàng xâm nhậ p vào trong cấu trúc của nó. Ngoài ra,ở mỗi nhiệt độ và nồng độ CaO trong dung dịch khác nhau, sản phẩm sinh ra tương ứng cũng khác nhau.

Khoáng C3S, C2S thủy phân hoàn toàn khi nước dư:

3CaO.SiO2 + nH2O SiO2.(n – 3)H2O + 3Ca(OH)2


Trong thực tế 2 phảnứng trên không xảy ra đến cùng, vì pha lỏng dần dần bảohòa làm cho phản ứng ngừng hay chậm lại. Do đó, tùy theo nồng độ vôi trong phalỏng mà C3S xảy ra các phản ứng khác nhau.

Tạo thành khoáng CaO.SiO2.H2O (CSH) là khoáng bền.

Khi tỷ lệ CaO/SiO2 = 0,8 – 1,5ứng vớ i nồng độ vôi trong pha lỏng bằng 0,08(1,1gam CaO/lít).

Khi nồng độ vôi là 1,1gam/lít tính theo CaO thì hydro silicat canxi có côngthức là: 2CaO.SiO2.2H2O (C2SH2).







Tổng hợ p quá trình như sau:

+ Nồng độ CaO < 0,08 gam/lít phản ứng xảy ra như sau:

3C3S + H2O SiO2.nH2O + 3Ca(OH)2

+ Nồng độ CaO = 0,08 gam/lít phản ứng xảy ra như sau: C3S + H2O CSH (bền) + Ca(OH)2

+ Nồng độ CaO = 1,1 gam/lít phảnứng xảy ra như sau:

C3S + H2O C2SH2 + Ca(OH)2

Điều kiện thự c xảy ra theo sơ đồ sau:

C3S + H2O C2SH2 + Ca(OH)2

CSH (bền)

Một số tác giả nêu cụ thể như sau:

3CaO.SiO2 + 3H2O C1,5S1,5H2O + 1,5Ca(OH)23C3S + 5H2O C3S22H2O + Ca(OH)2

Tóm lại: Phản ứng hóa học giữa C3S với nướ c luôn có Ca(OH)2 trong phar ắn. Đây chính là tính chất riêng biệt của C3S, khi tác dụng với nướ c bao giờ cũngsinh ra phảnứng thủy phân.

b. Sự hydrate hóa khoáng C2STheo I.un khoáng này chủ yếu thủy hóa.

2CaO.SiO2 + nH2O 2CaO.SiO2.nH2O

Nhiều tác giả đã thống nhất r ằng. Nếu thủy hóa khi cho ít nướ c thì không thấyCa(OH)2 sinh ra. Nếu ta lắc liên tục C2S trong nước có hàm lượ ng CaO là 0,4gam/lít, thì vôi trong k ết tủa không tan trong dung dịch, nếu tăng nồng độ vôi lên0,6 gam/lít và cũng lắc C2S liên tục thì vôi trong sẽ bị k ết tủa, hấ p thụ lắng động lại.

Theo Vet, khi tác dụng với nướ c cũng tương tự như C3S, ngh ĩa là nếu dư nướ c,lắc liên tục thì xảy ra phản ứng thủy phân.








Thông thườ ng, vớ i nồng độ CaO nhất định trong dung dịch thì có thể theo sơđồ sau:

C2S C2SH2 CSH

Hydro silicat canxi là một trong số vật chất tạo nên tính chất dính k ết bảo đảmcho đá xi măng phát triển cường độ và có độ bền v ĩnh cửu.

c. Sự hydrate hóa khoáng C3ATheo I.un, k ết quả hydrate C3A tạo nên hydro aluminat canxi khác hẳn hydro

silicat canxiở chỗ hydro aluminat canxi r ất nhạy dẫn đến k ết tinh tạo tinh thể mớ i.Cấu trúc tinh thể của chúng gồm hai nhóm.

Nhóm tấm Hecxa và nhóm tấm giả Hecxa. Vì vậy, tùy điều kiện có thể cóhydro aluminat canxi như sau:

4CaO.Al2O3.nH2O. trong n = 12 – 14



Ngoài 2 cấu trúc Hecxa nói trên còn có cấu trúc khối lập phương3CaO.Al2O3.6H2O khi nghiên cứu cấu trúc bằng Rơnghen, nhiều tác giả phát hiệnthấy hydro aluminat canxi chỉ có 2 loại cấu trúc tấm gồm có 2 lớ p Hecxa củaCa(OH)2 và Al(OH)3.

H2O

Hình 1.7: Sự hydrate hóa khoáng C2S tạo khoáng C-S-H







2Ca(OH)2.2Al(OH)3.3H2O

4Ca(OH)2.2Al(OH)3.6H2O

Ở nhiệt độ từ 21 – 90oC, đối vớ i hệ CaO – SiO2 – H2O, pha bền vững chủ yếu

là Gipxit (Al2O3.3H2O), khi nồng độ cao là 0,33 gam/lít. Nếu nồng độ lớn hơn 0,33gam/lít thì có dạng 3CaO.SiO2.6H2O k ết tinh dạng tinh thể khối lập phương tách raở pha r ắn và Ca(OH)2 tách raở pha r ắn.

Hydro aluminat 4 canxi hay 2 canxi trong hệ là hợ p chất không bền. Vì vậy,thành phần hydro aluminat canxi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

+ Tỷ lệ pha r ắn C3A và pha lỏng là nướ c.

+ Nồng độ CaO trong dung dịch r ắn.

+ Nhiệt độ thực hiện quá trình.

...

Ở nhiệt độ thấ p <25oC, dạng hydro aluminat thu đượ c chủ yếu là hình tâm.ở nhiệt độ cao >25oC hydro aluminatở dạng hình khối C3AH6. Còn dạng Hecxa giả bền sẽ mau chóng chuyển sang dạng khối.

d. Sự hydrat hóa khoáng C4AF

Trong clinker ngoài khoáng C4AF có thể có C2F. Các khoáng này vừa tham gia phản ứng thủy phân vừa tham gia phản ứng thủy hóa để tạo thành hydro aluminatcanxi và hydro ferrit canxi.

C4AF + nH2O C3AH6 + CaO.Fe2O3.H2O

CaO.Fe2O3.H2O + 2Ca(OH)2 + xH2O 3CaO.Fe2O3.6H2O

2CaO.Fe2O3 + 2H2O 2CaO.Fe2O3.nH2O

2CaO.Fe2O3.nH2O + Ca(OH)2 + xH2O 3CaO.Fe2O3.6H2O







Bảng 1.3: So sánh k ết quả nghiên cứu của Bogue và Taylor

Kết quả nghiên cứ u trong

hệ CaO – SiO2 – H2OThành phần các hydro silicat canxi

khi các khoáng tác dụng vớ i H2OBogue Taylor

CaO.SiO2.1,1H2O CSH(A) CSH

(0,8 – 1,5)CaO.SiO2.(0,5 – 2,5)H2O CSH(B) CSH(I)

(1,7 – 2)CaO.SiO2.(2 – 4)H2O C2SH8 CSH(II)

(1,8 – 2,4)CaO.SiO2.(1 – 1,25)H2O C2SHA CS

Các sản phẩm thủy hóaở trên tác dụng vớ i các loại phụ gia:

Các sản phẩm thủy hóa trong giai đoạn đầu tác dụng vớ i các loại phụ gia nhưCaSO4.2H2O, SiO2ht, Al2O3ht…

C3A. CaSO4.(10 – 12)H2O (1)

C3AH6 + CaSO4.2H2O + nH2O

C3A.3CaSO4.(30 – 32)H2O (2)

1). C3A.CaSO4.(10 – 12)H2O dạng keo sít đặc. Tạo thành khi nồng độ vôi và

nồng độ SO42- chưa bão hòa.2). C3A.CaSO4.(30 – 32)H2O có tên là ettringite, nó trương nở thể tích từ

2 – 7,5 lần so vớ i dạng (1). Tạo thành khi nồng độ vôi và nồng độ SO42- bão hòa.

Ca(OH)2 + SiO2ht = CaO.SiO2.H2O tạo gel CSH

2Ca(OH)2 + Al2O3ht = 2CaO.Al2O3.2H2O (C2AH2) k ết tinh

C2AH2 + Ca(OH)2 + 3H2O = C3AH6 k ết tinh

C3AH6 + SiO2 + H2O C3A.CaSiO3.12H2O

C3AH6 + SiO2 + H2O C3A.CaSiO3.31H2OC2SH2 + SiO2 + H2O CSH

Al2O3.2SiO2 + Ca(OH)2 C3S2.nH2O (apvinit)

Ca2+







1.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đóng rắn và phát triểncường độ của xi măng Portland 2

Quá trình phản ứng giữa nướ c và các khoáng trong clinker XMP xảy ra tươngđối chậm, đầu tiên sự hydrate hóa xảy ra trên bề mặt các hạt xi măng tương đốinhanh nhưng sau đó chậm dần. Tốc độ hydrate hóa và phát triển cường độ của XMP phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần khoáng, kích thướ c hạt, nhiệt độ môi trườ ngđóng rắn, lượng nướ c tr ộn vữa, loại và hàm lượ ng phụ gia hiệu chỉnh.

1.5.2.1 Ảnh hưở ng của thành ph ần khoáng:

Thành phần khoáng trong xi măng ảnh hưởng đến tốc độ hydrate hóa và pháttriển cường độ của XMP. Xi măng chứa nhiều khoáng aluminat canxi (C3A, C12A7)và alumoferit canxi (C4AF) mức độ hydrate hóa nhanh, nhưng cường độ sản phẩmđóng rắn không cao, xi măng chứa nhiều khoáng alite (C3S) mức độ hydrate hóanhanh, cường độ sản phẩm cao, ngượ c lại xi măng chứa nhiều khoáng belite (C2S)thì mức độ hydrate hóa và phát triển cường độ chậm nhưng đạt cường độ caoở tuổimuộn.

Hình 1.8: Cấu trúc của khoáng ettringite







Bảng 1.4: Mức độ hydrate hóa của các khoáng trong xi măng theo thờ i gian (%)

Thành phầnkhoáng 3 ngày 7 ngày 28 ngày 90 ngày 180 ngày Hydrate

hoàn toàn

C3S

β-C2S

C3A

C4AF

36

7

82

70

46

11

82

71

69

12

84

74

93

29

91

89

94

30

93

91

100

100

100

100

Chiều sâu hydrate hóa cũng tùy thuộc vào từng loại khoáng trong XMP, chiều

sâu hydrate hóa của khoáng alumoferit canxi và aluminat canxi là lớ n nhất, chiềusâu hydrate hóa khoáng alite phát triển liên tục theo thờ i gian, còn của khoáng belitelà nhỏ nhất.

Bảng 1.5: Chiều sâu hydrate hóa của các khoáng trong clinker XMP (µm)

Chiều sâu hydarte hóaKhoáng

3 ngày 5 ngày 28 ngày 90 ngày 180 ngày

C3S

- C2S

C3A

C4AF

3.5

0.6

10.4

7.7

4.7

0.9

10.7

8.0

7.9

1.0

11.2

8.4

14.5

2.6

13.5

12.2

15

2.7

14.5

13.2

Cường độ ban đầu lớ n nhất là C3S, β – C2S cho cườ ng dộ ban đầu thấ p nhấtnhưng theo thời gian cường độ phát triển liên tục. C3A tuy hydrate hóa nhanh nhưng

cho cường độ tương đối thấ p. Các khoáng alumoferit canxi và ferit canxi khôngđóng vai tr ò quan tr ọng trong quá trìnhđóng rắn mà chỉ có ý ngh ĩa quan trọng đếnsự k ết khối của clinker trong quá trình nung. Các hợ p chất kiềm không tham gia tạothành các hydrate mà làm giảm cường độ của XMP.







1.5.2.2 Ảnh hưở ng của kích thướ c hạt xi măng:

Kích thướ c hạt cũng ảnh hưởng đến sự hydrate hóa và phát triển cường độ XMP. Clinker XMP đượ c nghiền càng mịn, kích thướ c hạt càng nhỏ thì cường độ

của đá xi măng càng cao vì mức độ hydrate hóa của các hạt xi măng được tăng lên.Tuy nhiên, độ mịn của xi măng vượ t quá tỉ diện của nó (7000 – 8000cm2/g) sẽ làmgiảm cường độ, bở i các hạt quá mịn sẽ bị hydrate hóa r ất nhanh sinh ra nhiệt độ lớ nlàm nứt công trình xây dựng. Mặt khác, khi độ mịn càng lớn cường độ đá xi măngcàng giảm nếu dự tr ữ lâu. Vìđộ mịn cao làm cho xi măng dễ hútẩm hơn.

1.5.2.3 Ảnh hưở ng của nhi ệt độ môi trường đóng rắ n:

Nhiệt độ của môi trườ ng có ảnh hưởng đến quá trìnhđóng rắn của XMP. Nhiệt độ môi trườ ng thấ p, tốc độ đóng rắn của xi măng bị kìm hãm, ngượ c lại tốcđộ đóng rắn của xi măng tăng lên khi nhiệt độ môi trườ ng cao. Tuy nhiên nếu nhiệtđộ môi trườ ng lớn hơn 100oC sẽ ảnh hưở ng xấu đến cường độ của sản phẩm ximăng.

Phản ứng hydrate hóa của xi măng là phản ứng tỏa nhiệt, ngoài cường độ thìlượ ng nhiệt và tốc độ tỏa nhiệt khi đóng rắn cũng là thông số quan tr ọng đánh giáchất lượng xi măng. Nhiệt lượ ng tỏa ra gâyứng suất nhiệt là nguyên nhân dẫn đếnsự mất ổn định thể tích của hệ khi đóng rắn. Trong quá trình r ắn chắc, đặc biệt đốivớ i sản phẩm vữa có hàm lượ ng vôi bột nghiền nhiều, quá trình thủy hóa tỏa nhiệtnhiều gây nên hiện tượ ng chênh lệch nhiệt độ giữa các phần bên trong và bên ngoàisản phẩm tạo ứng suất nhiệt làm thể tích khôngổn định, sản phẩm bị biến dạng vànứt.

1.5.2.4 Ảnh hưở ng của lượng nướ c trong quá trình hydrate hóa:

Lượng nướ c tr ộn vữa ảnh hưở ng quan tr ọng đến quá trìnhđóng rắn của XMP.Lượng nướ c yêu cầu đối vớ i mỗi loại khoáng trong xi măng là khác nhau. Xi măngcó hàm lượ ng khoáng aluminat canxi càng cao yêu cầu lượng nướ c hydrate hóacàng nhiều, ngượ c lại xi măng giàu khoáng alumoferit canxi lượng nướ c hydratehóa giảm. Lượng nướ c yêu cầu đối vớ i mỗi loại khoáng theo thứ tự: C2S < C3S <C4AF < C3A.

Mặt khác, clinker làm lạnh nhanh, pha nóng chảy sẽ k ết tinhở dạng vi tinhhay dạng pha thủy tinh nên nhu cầu lượng nướ c hydrate lớ n. Nhu cầu của nướ c tr ộnvữa cũng tăng khi xi măng có độ mịn cao do bề mặt phảnứng lớn. Lượng nướ c tr ộnvữa một mặt cần thiết cho quá trình hydrate hóa các khoáng xi măng một mặt đảm bảo độ linh động của vữa xi măng để tiến hành gia công, xây, trát,… cũng như đảm







bảo khả năng bám dính của vữa lên cốt liệu và cốt thép. Tuy nhiên nếu lượng nướ ctr ộn vữa quá lớ n so vớ i yêu cầu cần thiết sẽ làm giảm cường độ của sản phẩm đóngr ắn.

1.5.2.5 Ảnh hưở

ng củ

a phụ gia điề

u chỉ nh:

Clinker XMP nghiền mịn có tốc độ ninh k ết r ất nhanh không bảo đảm thờ igian tối thiểu để thi công (đổ khuôn, xây, trát…) nên cần thêm vào xi măng các phụ gia như thạch cao và một số loại phụ gia khác nhằm kìm hãm tốc độ ninh k ết củaXMP. Tuy nhiên khi pha vào clinker với hàm lượ ng thạch cao thích hợ p (< 3.5%)có tác dụng kìm hãm tốc độ ninh k ết của xi măng. Phản ứng của thạch cao vớ ialuminat canxi trong clinker sinh ra ettringite – một chất không tan, có khả nănglàm chậm sự ninh k ết. Song, với hàm lượ ng thạch cao lớ n sẽ gây nên sự dãn nở thạch cao.






CHƯƠNG 2

GIỚ I THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH XI MĂNG HOLCIM VIỆT NAM

2.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TYTNHH XI MĂNG HOLCIM VIỆT NAM 5 , 20

Công ty TNHH xi măng Holcim Việt Nam, tiền thân là Công ty xi măng SaoMai đượ c thành lậ p dựa trên giấy phép đầu tư số 808/GP do Bộ K ế Hoạch và Đầutư cấp ngày 25 tháng 2 năm 1994. Công ty TNHH xi măng Holcim Việt Nam làCông ty liên doanh giữa tập đoàn Holcim, trụ sở đặt tại Zuercherstrasse 170, Jona,Thụy S ĩ, vớ i Tổng Công ty xi măng Việt Nam.

Tháng 8 năm 2008, Holcim Việt Nam đã tái đăng ký theo quy định của LuậtDoanh Nghiệp như là một công ty trách nhiệm hữu hạn vớ i hai thành viên là Tổng

Công ty Công nghiệp xi măng Việt Nam và Tập đoàn Holcim vớ i tỷ lệ vốn điều lệ là 35% và 65%.

Công ty TNHH xi măng Holcim Việt Nam, vớ i phạm vi hoạt động tậ p trungtại phía nam Việt Nam, công ty hiện có khoảng 1.500 nhân viên đang làm việc tạicác khu vực sau:

Hình 2.1: Tr ụ sở chính của công ty TNHH xi măng Holcim tại Thụy S ĩ





Chương 2: Giớ i thiệu về công ty TNHH Holcim Vi ệt Nam


Văn phòng chính: đặt tại 81-83-83B-85, Hàm Nghi, Quận 1, Thành Phố Hồ Chí Minh.

Nhà máy sản xuất xi măng Holcim tại Hòn Chông, Kiên Lương

Bắt đầu xây dựng: ngày 19 tháng 08 năm 1995

Bắt đầu hoạt động: tháng 05 năm 1998

Sản lượ ng: 4.500 tấn/ngày

Các sản phẩm chính: Xi măng Holcim Đa dụng, Holcim Ready Flowvà Holcim Quick Cast.

Tổng diện tích nhà máy: 5,6 km2

Trạm nghiền xi măng Holcim Cát Lái

Hình 2.2: Nhà máy xi măng Holcim tại Hòn Chông

Hình 2.3: Tr ạm nghiền xi măng Holcim Cát Lái







Địa điểm xây dựng: Đườ ng Nguyễn Thị Định, Phườ ng Thạnh Mỹ Lợ i,Quận 2, Thành Phố Hồ Chí Minh.

Bắt đầu hoạt động: Tháng 01 năm 1997 Sản lượ ng: 2,1 triệu tấn/năm

Các sản phẩm chính: Xi măng Holcim Đa dụng, Holcim xây tô, HolcimReady Flow và Holcim Quick Cast, Holcim Mass Pour.

Mỗi năm trạm nghiền Cát Lái tiế p nhận 1,4 triệu tấn xi măng PCB40 từ nhà máy xi măng Hòn Chông và 400 nghìn tấn phụ gia Pozzolana từ tỉnhBà R ịa Vũng Tàu. Sau đó xi măng đượ c nghiền vớ i phụ gia tạo thành ximăng thành phẩm và xuất tại Cát Lái.

Tổng diện tích của tr ạm nghiền Cát Lái: 16 ha Trạm nghiền xi măng Thị Vải

Địa điểm xây dựng: Khu công nghiệ p Phú Mỹ 1, Huyện Tân Thành,Tỉnh Bà R ịa Vũng Tàu.

Bắt đầu hoạt động: Tháng 12 năm 2004

Sản lượ ng: 1,3 triệu tấn/năm

Các sản phẩm chính: Xi măng Holcim Đa dụng, Holcim Ready Flow

Hình 2.4: Tr ạm nghiền xi măng Holcim Thị Vải







Tr ạm nghiền Thị Vải tiế p nhận Clinker và phụ gia (Pozzolana và thạchcao) từ cầu cảng. Sau đó nghiền thành xi măng thành phẩm và xuất ghàntại Thị Vải.

Tổng diện tích của tr ạm nghiền Thị Vải: 20 ha

Trạm nghiền xi măng Hiệp Phướ c

Địa điểm xây dựng: Khu công nghiệ p Hiệp Phướ c, Quận Nhà Bè,Thành Phố Hồ Chí Minh.

Bắt đầu hoạt động: Năm 2008 Sản lượ ng: 500 nghìn tấn/năm

Các sản phẩm chính: Xi măng Holcim Đa dụng, Holcim Ready Flow

Tr ạm nghiền Hiệp Phướ c tiế p nhận Clinker và phụ gia (Pozzolana vàthạch cao) từ cầu cảng. Sau đó nghiền thành xi măng thành phẩm và xuấthàng tại Hiệp Phướ c.

Tổng diện tích của tr ạm nghiền Hiệp Phướ c: 3,6 ha

Trạm trộn Bêtông hiện đại

Holcim Bêtông bắt đầu đi hoạt động vào tháng 01 năm 2006. Đến vớ i Holcim bêtông, các chủ đầu tư, nhà thầu, kiến trúc sư và các kỹ sư sẽ hài lòng vớ i sản phẩm

Hình 2.5: Tr ạm nghiền xi măng Holcim Hiệp Phướ c







bêtông đượ c cung cấ p dựa trên hệ thống định lượng điện tử, Phòng Thí nghiệm hợ pchuẩn VILAS (đượ c công nhận bở i Tổ chức Chứng nhận Phòng Thí nghiệm Việt Nam), dịch vụ bơm bêtông, dịch vụ hỗ tr ợ k ỹ thuật và đảm bảo chất lượng đượ cthực hiện bởi đội ngũ chuyên gia Holcim giàu kinh nghiệm. Holcim cam k ết thoả mãn tốt nhất mọi mong muốn và nhu cầu của khách hàng. Holcim Bêtông nhấnmạnh đến chất lượ ng của Bêtông tr ộn sẵn và đặc biệt là quy mô sản phẩm từ các sản phẩm có sẵn đến các sản phẩm đượ c thiết k ế chuyên biệt và các dịch vụ hỗ tr ợ từ dịch vụ bơm. Holcim Bêtông có khả năng cung cấ p các loại Bêtông đặc biệt (cườ ngđộ có thể lên đến 75 Mpa với độ sụt khác nhau từ 80 đến 200 mm) phụ thuộc vàotừngứng dụng cụ thể.

Holcim Việt Nam là một trong các doanh nghiệp hàng đầu trong ngành côngnghiệp xi măng tại Việt Nam, Holcim luôn luôn coi tr ọng sự phát triển bền vững. Nằm trong chiến lượ c kinh doanh cốt lõi của công ty là tiêu chí mang đến cân bằnglâu dài giữa phát triển kinh tế cho tất cả các đối tác liên quan, sự quan tâm đếnthành quả của môi trườ ng và những đóng góp để tạo nên môi trườ ng sống lànhmạnh cho cộng đồng xung quanh.

Việc thành lậ p bộ phận Geocycle trong năm 2007 là một bướ c thiết thựchướ ng về mục tiêu phát triển bền vững. Lò nung xi măng hiện đại tại nhà máy HònChông là nơi lý tưởng để tiêu hủy chất thải một cách an toàn. Geocycle cung cấ pcác giải pháp quản lý chất thải cho nhiều ngành công nghiệ p tại Việt Nam, bao gồmsản xuất giày, dượ c phẩm, hóa chất, hàng tiêu dùng…

Hình 2.6: Một tr ạm tr ộn Bêtông của công ty Holcim







Theo định hướ ng này, bộ phận Phát triển Bền vững đượ c thành lập vào đầunăm 2008 là minh chứng cụ thể cho sự cam k ết của Holcim Việt nam đối vớ i hànhtrình phát triển bền vững.

Công ty TNHH xi măng Holcim Việt Nam có đầy đủ tư cách pháp nhân và cókhả năng chịu trách nhiệm về mặt pháp lý đối vớ i mọi trách nhiệm của mình.

2.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG CỦA NHÀ MÁYXI MĂNG HOLCIM HÒN CHÔNG 6 , 7 Holcim đang sử dụng quy trình sản xuất xi măng theo phương pháp khô- lò quay.

2.2.1 Khai thác nguyên liệu và đánh đống

- Khai thác đá vôi, đá vôi chất lượng cao và đất sét:a) Đá vôi đượ c khoan, nổ mìn có kích thướ c nhỏ hơn 1.000mm, tiế p tục cho

vào cối đập để đạt kích thướ c nhỏ hơn 100mm. Năng suất tối đa của cối khoảng1.000 tấn/h.

Hình 2.7: Quy trình công nghệ sản xuất xi măng tại Holcim Hòn Chông

1

2

34

5

6 7

9

8







b) Đất sét đượ c cào lên bằng máy cào vớ i tốc độ từ 1,2 – 6,9m/phút. Máy cócông suất 250 tấn/h.

- Các nguyên liệu sau khi khai thác sẽ được đậ p nhỏ ra đến kích thướ c theo

yêu cầu.- Nguyên vật liệu điều chỉnh: là các chất chứa nhiều nguyên tố Ca, Si, Fe, Al,

như đá đỏ (đá ông), đá vôi chất lượ ng cao, cát…

- Nguyên liệu phụ gia: thạch cao, đá mu rùa, xỉ lò cao…

- Các nguyên vật liệu sau khi đã đượ c chuẩn bị đến kích thước đạt yêu cầu, sẽ tiến hành đồng nhất sơ bộ bằng quá trìnhđánh đống.

Hình 2.10: Mỏ đất sét và máy cào đất sét công suất 250T/h

Hình 2.8: Mỏ đá vôi Cây Xoài

Hình 2.9: Mỏ đá vôi Bãi Vôi







Bảng 2.1: Thông số k ỹ thuật của nguyên liệu thôở nhà máy Holcim Hòn Chông

Nguyên vật liệu thô Giớ i hạn đặc tính kỹ thuật

Đá vôi cho đống Kích thướ c R100mm, max 10%Đất sét cho đống Độ ẩm ≤28%

Đá vôi cho máy nghiền xi măng R100mm≤10%, R50mm ≤15%

CaO≥50%

Đá vôi chất lượ ng cao R100mm≤10%

CaO≥50%

Đống đá vôi, đất sét LS = 96-104SR = 2,6-3,6

AR = 1,8-2,8

2.2.2 Nghiền bột liệu sống:

- Nguyên vật liệu sau khi đánh đống xong, sẽ được băng tải chuyển vào máynghiền con lăn để nghiền thành bột liệu sống.

Hình 2.12: Máy nghiền bột liệu sống công suất khoảng 340T/h







- Nguyên liệu sẽ qua bốn quá trình chính sau: sấy, nghiền, phân ly, vận chuyển bột liệu sống.

- Mục đích: đảm bảo các thông số trong quá trình nung clinker như độ mịn, độ

ẩm, tỷ lệ thành phần hóa và sự hòa tr ộn.Bảng 2.2: Thông số k ỹ thuật của bột liệuở nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông

Nguyên vật liệu thô Giớ i hạn về đặc tính kỹ thuật

Silô bột liệu sống Độ ẩm <2%, R90 <18%, R200 <2%

LSF = 90-110; SR = 2,3-2,8; AR = 1,2-1,7

Bin cấ p liệu cho lò R90 <18%;

LSF = 96-106; SR = 2,3-2,8; AR = 1,2-1,7

2.2.3 Đồng nhất bột liệu sống:

- Khi lò và máy nghiền bột sống chạy liệu đượ c cấp đưa vào silô từ phía trênđỉnh và đượ c rút ra từ dưới đáy theo dạng hình phễu. Điều này đảm bảo cho bột liệutrong silô đượ c hòa tr ộn tốt hơn.

- Khi chỉ có lò chạy thì liệu thu hồi sẽ được đưa vào bin cấ p liệu mà không vàosilô. Do bụi lòđã qua nung nên có thành phần hóa khác, đặc biệt LSF cao.

- Nếu lò dừng thì liệu đượ c tuần hoàn bằng cách đưa vào bin cấ p liệu, sau đóđượ c hồi về silô bằng khí nén để quá trìnhđồng nhất đượ c hiệu quả hơn.

2.2.4 Công đoạn nung clinker:

- Bột liệu có độ ẩm <1%, đượ c cấ p vào 2 nhánh cycloneở tháp tiền nung.

- Xét trong từng cyclone thì liệu và khí nóng đi cùng chiều, do đó quá tr ìnhtrao đổi nhiệt là cùng chiều.

- Xét trên toàn bộ tháp thì liệu và khí nóng đi ngượ c chiều nhau, trao đổi nhiệt

là ngượ c chiều.- Khi lò quay k ết hợ p vớ i góc nghiêng của lò, bột liệu sẽ đi về phía đuôi lòdòng khí nóngđi về đầu lò, quá trình traođổi nhiệt là ngượ c chiều.

- Các chất bay hơi sinh ra càng nhiều khi nhiệt độ càng tăng, nhất là các chất bay hơi sulfur sinh ra càng nhiều khi thiếu oxi.







- Quá trình tách vôi là quá trình thu nhiệt diễn raở tháp tiền nung nhiệt độ ở cuối tháp khoảng 850 – 900oC, sau đó liệu được đi vào lò quay nhiệt độ khoảng 1450oC, để thực hiện quá trình nung k ết khối nguyên liệu tạo thànhclinker.

Hình 2.13: Vị cấ p bột liệu vào tháp tiền nung

Vị trí cấp liệu

Hình 2.14: Quá trình nung sơ bộ ở tháp tiền nung

Nhiệt độ cuối thápT = 850 – 900oC

Vùng sấy







2.2.5 Công đoạn làm nguội clinker:

- Clinker đượ c làm nguội từ 1450oC xuống còn khoảng 100 – 150OC.

- Thu hồi nhiệt khí thải từ lò nung clinker.

- Vận chuyển và lưu trữ dễ dàng và thuận lợi hơn.

Hình 2.15: Quá trình nung luyện clinker trong lò quay

T 1450oC

Ống hút khílàm nguội clinker

Lò quayCS: 4500 Tấn/ngàyDài: 72m

Độ dốc: 3,5%

Hình 2.16: Khu vực làm nguội clinker

Ống by pass dust







- Clinker phải đảm bảo một số chỉ tiêu về:

Vôi tự do từ 1 – 1,5%

Các chỉ số bão hòa vôi (LSF), Silic (SR), Nhôm (AR).

Muối kiềm, SO3, MgO, ...2.2.6 Nhiên liệu than:

- Than sau khi nghiền mịn sẽ đượ c cấ p cho máy tháp tiền nung và béc đốt củalò nung luyện clinker.

Bảng 2.3: Thông số k ỹ thuật của nhiên liệu thanở nhà máy Holcim Hòn Chông

Nguyên vật liệu thô Giớ i hạn đặc tính kỹ thuật

Than mịn (2h/mẫu) Độ ẩm ≤ 2%, R90 ≤ 10% Bột nóng trướ c khi vào lò Decacbonat > 80%;

Cl ≤ 3%; SO3 ≤ 5%;

các chất kiềm ≤ 4%

Hình 2.17: Máy nghiền than công suất khoảng 25T/h







2.2.7 Nghiền xi măng:

- Nhà máy có hai máy nghiền xi măng và có hai phương pháp sản xuất nhưsau:

+ Phương pháp nghiền chung: nguyên liệu chính, nguyên liệu hiệu chỉnh vànguyên liệu phụ gia đượ c nghiền chung.

+ Phương pháp nghiền riêng: nguyên liệu chính, nguyên liệu hiệu chỉnh vànguyên liệu phụ gia đượ c nghiền riêng. Sauđó chúng đượ c tr ộn theo một tỷ lệ thíchhợp để ra các loại xi măng khác nhau.

- Xi măng portland thông thườ ng: clinker + thạch cao.

- Xi măng portland hỗn hợ p: clinker + thạch cao + phụ gia khoáng (xỉ lò cao,tro bay, Pozzolana…)

2.2.8 Xuất xi măng thành phẩm:

- Xuất xi măng bằng cách đổ xá hoặc đóng bao Jumbo 1,5 tấn xuống tàu.

- Xuất xi măng bằng bao 50 kg.

Thạch cao

Đá vôi/poz

Đá vôi/poz

Bin cấ p liệuBin cấ p liệu

Clinker

23000T

Hình 2.18 Sơ đồ quy trình nghiền xi măng tại Hòn Chông







2.3.1.4 Xu ấ t hàng: Đổ xá hoặc đóng bao 50 kg.

2.3.2 Xi măng Holcim Extra Durable:

2.3.2.1 Đặc điể m của sản phẩ m:

Có thể giảm từ 2-10% lượng nướ c sử dụng mà vẫn giữ được độ dẻo, gia tăngcường độ saucùng, đồng thời tăng độ chống thấm của bêtông.

Vớ i cấu trúc dạng hạt, hình cầu và độ mịn cao của các loại phụ gia đang sử dụng, xi măng Holcim Extra Durable có tác động tích cực đến độ linh động và khả năng bơm của bêtông.

Xi măng Holcim Extra Durable là một sản phẩm ưu việt, có khả năng tạo racác đặc tính của bêtông cho nhữngứng dụng đặc biệt. Thành phần khoáng trong ximăng Holcim Extra Durable giúp tăng nhanh quá tr ình hydrat hóa xi măng tronggiai đoạn đầu và làm cho cường độ ban đầu phát triển nhanh.

2.3.2.2 Tiêu chu ẩ n của sản phẩ m:

Xi măng Holcim Extra Durable phù hợ p vớ i các tiêu chuẩn: TCVN 4316:2007và ASTM C1157.

2.3.2.3 Ứ ng d ụng của sản phẩ m:

Môi trường nướ c biển: Do nằm trên sông Thị Vải, Bà R ịa Vũng Tàu, dự áncảng container SITV sử dụng xi măng Holcim Extra Durable nhằm ngăn chặn sự ănmòn k ết cấu do tiế p xúc tr ực tiế p với clo và sulphat gây ăn mòn k ết cấu thép và bêtông.

Hình 2.21: Xi măng Holcim Extra Durable







Cống nướ c thải và xử lý nướ c thải: Xi măng Holcim Extra Durable đượ c sử dụng đúc các ống cống và kênh dẫn nướ c cho dự án xử lý nướ c thải Nhiêu Lộc - Thị Nghè nhờ có độ bền cao dưới tác động ăn mòn của môi trườ ng chứa sulphat và axit.

2.3.2.4 Xu ấ t hàng: Đổ xá hoặc đóng bao 1,5 tấn.

Hình 2.22: Dự án cảng container SITV sử dụng xi măng Holcim Extra Durable

Hình 2.23: Dự án xử lý nướ c thải Nhiêu Lộc-Thị Nghè dùng Holcim Extra Durable







2.3.3 Xi măng Holcim Quick Cast:


Xi măng Holcim Quick Cast là loại xi măng phát triển cường độ sớm đượ cthiết k ế chuyên biệt dùng cho bêtông đúc sẵn.

Xi măng Holcim Quick Cast tạo ra bê tông có chất lượ ng tốt nhất với cường độ sớ m cao, thờ i gian tháo ván khuôn nhanh và xử lý các cấu kiện đúc sẵn cũng sớ mhơn, điều này giúp đẩy nhanh tiến độ sản xuất và tiết kiệm chi phí đầu tư.


Xi măng Holcim Quick Cast đáp ứng tiêu chuẩn chất lượ ng TCVN 6260:1997và tiêu chuẩn ASTM C1157:2008.


Thích hợ p với các phương pháp sản xuất đa dạng từ việc sản xuất cácốngcống, dầm cột, đến các khối bêtông.

Hình 2.24: Xi măng Holcim Quick Cast

Hình 2.25: Sản xuấtống cống sử dụng xi măng Holcim Quick Cast








2.3.4 Xi măng Holcim Mass Pour:


Đây là loại xi măng ít tỏa nhiệt, giúp giảm nguy cơ nứt do nhiệt của các k ếtcấu bêtông khối lớn. Điều này đặc biệt quan tr ọng trong các cấu trúc như bệ móngcho các tòa nhà cao tầng, tháp đài cọc cho cầu, đườ ng hầm, đập nướ c và những cầucảng-lớ n.


Xi măng Holcim Mass Pour đáp ứng tiêu chuẩn chất lượ ng TCVN 4316:2007và tiêu chuẩn ASTM C1157:2008.


Xi măng Holcim Mass Pour đượ c sử dụng nhiều cho bệ móng của các dự ántiêu biểu ở miền nam Việt Nam như bệ móng cầu Phú Mỹ ở Thành Phố Hồ ChíMinh, caoốc Times Square và Sunrise…

Hình 2.26: Xi măng Holcim Mass Pour








2.3.5 Xi măng Holcim Ready Flow:

Hình 2.27: Cầu Phú Mỹ sử dụng xi măng Holcim Mass Pour

Hình 2.28: Caoốc Sunrise sử dụng xi măng Holcim Mass Pour








Holcim Ready Flow là loại xi măng đượ c thiết k ế chuyên biệt dùng cho cáctr ạm tr ộn bêtông tươi, đòi hỏi có độ linh động và cường độ ổn định cho các dự án hạ tầng và các công trình xây dựng khác.

Những đặc tính của xi măng Holcim Ready Flow phù hợ p cho nhiều ứng dụngđa dạng từ nhàở , caoốc cho đến đườ ng hầm và cầu cống. Loại xi măng này đápứng đượ c các yêu cầu của các tr ạm tr ộn bêtông, sản xuất bêtông có cường độ ổnđịnh và độ linh động cao thích hợp trong thi công các đườ ng cong, khung vòm vàcác hiệu quả kiến trúc khác.


Holcim Ready Flow đáp ứng tiêu chuẩn TCVN 6260:1997 và tiêu chuẩnASTM C1157:2008.


Holcim Ready Flow đượ c sử dụng trong các công trình xây dựng quan tr ọngtại phía nam Việt Nam như Cầu Phú Mỹ, Caoốc Center Point, Financial Tower vànhiều công trình khác.

Hình 2.29: Xi măng Holcim Ready Flow








2.3.6 Xi măng Holcim Stable Soil:


Holcim Stable Soil là một loại xi măng tối ưu đượ c thiết k ế đặc biệt nhằm ổnđịnh các loại đất có khả năng chịu lực yếu. R ất phù hợp cho phương pháp vữa phunvà công nghệ tr ộn sâu gia cố nền bằng cọc xi măng đất cũng như các phương phápxử lý đất khác.

Các đặc tính của Holcim Sta ble Soil đem lại cho đất một sự ổn định cao về cường độ, đặc biệt là các loại đất dẻo và đất pha sét. Sự ổn định cao về chất lượ ngnày làm gia tăng tải tr ọng cho phép đặt lên lớp đất đượ c xử lý, có thể làm giảm bớ tsố lượ ng hoặc kích cỡ của các loại cọc đất yêu cầu, nhằm giảm đi các chi phí củatoàn dự án.


Xi măng Holcim Stable Soil đáp ứng tiêu chuẩn chất lượ ng TCVN 4316:2007.


Xi măng Holcim Stable Soil đượ cứng dụng cho các công trình cảng và bếncảng container, công trình cơ sở hạ tầng như đườ ng hầm, cầu và sân bay…

Hình 2.30: Công trìnhFinancial Tower sử dụng xi măng Holcim Ready Flow





Chương 3: Tổ ng quan v ề xỉ lò cao


Về mặt kinh tế ta khống chế cho tỉ lệ xỉ trên mỗi tấn sắt không vượ t quá 0,3tấn. Công nghệ lò cao hiện đại đáp ứng được điều này, chế biến quặng chất lượ ng

cao (Schroder, 1969).Thành phần chính của xỉ lò cao là CaO-SiO2, Al2O3 và các hợ p chất của Mg.

Tỉ lệ các oxit có trong xỉ phụ thuộc vào bẩn quặng và nhiên liệu dùng trong lò cao,nên thành phần hóa trong xỉ từ các nguồn khác nhau thì khác nhau, nhưng ngày naydo xỉ đượ c xem là sản phẩm nên đượ c chỉ thay đổi trong giớ i hạn nhất định. Về phương diện k ỹ thuật nên chọn xỉ cùng một loại lò cao thì có thành phần tương đốiổn định, vì trong công nghệ lò cao,để đảm bảo chất lượ ng ổn định của sắt thườ ngnhậ p liệu phải ổn định. Ngoài ra, các thuộc tính khác của xỉ như thành phần khoáng,khối lượng riêng, độ xố p chủ yếu chịu ảnh hưở ng công nghệ làm nguội BFS. Tùy

thuộc vào thành phần hóa học mà nhiệt độ nóng chảy của BFS thay đổi từ 1320 –14500C, giai đoạn tạo mầm và phát triển của các tinh thể bắt đầu trên 8400C. Vìvậy, để giử lại cấu trúc thủy tinh của xỉ mà không có thành phần tinh thể nào, xỉ nóng chảy đượ c làm lạnh đột ngột nhanh chóng vớ i nhiệt độ dướ i 8000C. Nếu giảmtỉ lệ làm mát thì tỉ lệ tinh thể tăng lên.

3.1.1.2 Phân lo ại

Theo cách làm mát xỉ nóng chảy, ta có hai loại xỉ lò cao:

- Xỉ làm mát bằng không khí:thu đượ c bằng cách làm lạnh chậm BFS nóng

chảy trong hầm lò. Do quá trình làm lạnh chậm nên các phân tử sắ p xế p thành cáctinh thể, mà hầu như không có tính chất thủy lực. Vì vậy ,chúng xem như bị hỏngvà đượ c nghiền nát làm phụ gia đầy trong sản xuất bê tông, xây dựng đườ ng…. Gầnđây, tỉ lệ BFS làm lạnh bằng không khí trong tổng lượ ng xỉ lò caođượ c tạo ra giảmdần do nó không có hoạt tính thủy lực, ứng dụng còn hạn chế so vớ i xỉ lò cao làmlạnh đột ngột.

- Xỉ làm lạnh đột ngột(quenching) có thành phần chủ yếu là các khoáng có cấutrúc vô định hình(thủy tinh) của BFS. Chính vì cấu trúcở dạng thủy tinh này khiđượ c kích hoạt vớ i kiềm hoặc sunfate tạo ra một loại khoáng có tính chất thủy lựcgiống với clinker xi măng, nên đượ c ứng dụng r ộng rãi làm phụ gia thay thế clinkerhiệu quả. Tùy thuộc vào công nghệ làm nguội mà ta có các loại BFS như: xỉ sợ i, xỉ bọt, xỉ lớ p mỏng và xỉ hạt có thể phân biệt(Granulated Blast-Furnace Slag).







Theo hình dạng của xỉ ta có ba loại:

- Xỉ sợ i tồn tại ở dạng sợ i len của dòng BFS nóng chảy khi đượ c làm lạnh độtngột bằng nước dướ i áp lực cao, sợ i xỉ góp phần tạo nên cường độ cho xi măng khi

tr ộn với độ mịn cao, độ mịn của sợ i xỉ được xác định bởi đườ ng kính của những sợ iriêng lẻ, thông thườ ng thì cỡ hạt đượ c nghiền khoảng 1 – 2 mm với múc năng lượ ngtiêu thụ thấp. Nhưng ứng dụng của nó còn hạn chế doảnh hưở ng về môi trườ ng vàsức khỏe.

- Xỉ bọt đượ c tạo thành bằng cho nướ c vào xỉ nóng chảy, quá trình bốc hơinướ c tạo ra một khối lượ ng lớ n lỗ trong xỉ, tuy nhiên lượ ng H2S thải ra khá cao,ngoài ra do độ xố p cao của nó nên có khả năng hấ p thụ nướ c tr ở lại làm xỉ bị ẩm vàmất hoạt tính. Ưu điểm của loại xỉ này là dùng để tổng hợ p vật liệu nhẹ.

- Xỉ lớ p mỏng có ưu điểm là kiểm soát được lượ ng khí thải cao trong quá trìnhlàm lạnh xỉ trong hầm lò. Loại này BFS nóng chảy đượ c chảy theo k ểu phun nướ c,BFS vượ t qua một cái tr ống quay có dạng vây cá, xỉ bị phá vở và bị ném ra ngoàikhông khí, thời gian lưu trong không khí đủ dài để hình thành do sức căng bề mặt.Ưu điểm là thành phần thủy tinh có thể kiểm soát theo phân đoạn, vì nó tăng khikích thướ c hạt càng lớ n.

Nhược điểm là gây ra tiếng ồn nhiều vượ t qua chuẩn cho phép. Có nhiềutranh luận xung quanh hoạt tính của xỉ lớ p mỏng so vớ i xỉ hạt nhưng theo kinh

Hình 3.2: Quá trình hình thành xỉ lớ p mỏng







nghiệm của Holderbank hoạt tính thủy lực của xỉ hạt và xỉ lớ p mỏng không khác biệt nhau nhiều.

- Xỉ hạt tạo bở i các dòngnướ c hay không khí áp lực cao trao đổi nhiệt vớ i xỉ

nóng chảy tạo ra các hạt có kích thướ c tối đa khoảng 5mm.Đối vớ i ứng dụng làm phụ gia hoạt tính cho xi măng thì xỉ hạt đượ c làm nguội nhanh bằng không khí cólợ i thế hơn vì sản phẩm khô, nhưng thành phần pha thủy tinh thấp hơn so phương pháp làm nguội bằng nướ c. Hiện nay xỉ hạt làm nguội nhanh bằng nướ c là k ỹ thuậtthường đượ c sử dụng nhất.

3.1.2 Tính chất hóa học và lý học của xỉ lò cao

3.1.2.1 Thành ph ần hóa

Các thành phần chính của BFS là CaO-SiO2-Al2O3, và các hợ p chất của Mg.Thành phần hóa học tiêu biểu của BFS đượ c liệt kê trong bảng 3.1:

Nguồn Loại CaO SiO2 Al2O3 MgO Fe2O3 MnO S

Basic 37- 42 30-36 12-22 3-11 0,3-2,1 0,4-2,2 0,9-1,9

Foundry 39-44 30-38 15-23 3- 8 0,1-1,0 0,2-0,7 1,4-2,5Britain

Hematite 38-42 32-37 10-22 3-9 0,4-1.3 03-1,0 1,1-2,4

Thomas 38-46 29-35 10-16 4-12 0,2-1,0 0,1-1,3 0,6-1,9

Foundry 35-43 30-40 11-16 5-11 0,2-1,3 0,4-2,0 0,9-1,8Germany

Hematite 40-44 34-35 11-13 6-8 0,3-0,4 0,5-1,1 1,4-1,8

France Hematite 40-48 29-36 13-19 2-8 0,5-3,8 0,1-1,0 0,4-1,5

U.S.A Hematite 36-45 33-42 10-16 3-12 0,3-2,0 0,2-1,5 -

S. Africa Hematite 28-39 28-38 10-22 7-21 0,4-0,3 0,2-0,9 0,7-1,4

Bảng 3.1: Thành phần hóa học (wt. %)của xỉ lò cao từ cácnguồn cung cấ p khác nhau (Lea,1970).







bằng kính hiển vi nhiệt độ cao và cũng cho biết các dấu hiệu trong giai đoạn tạokhoáng, dự tính được độ nhớ t. Thành phần CaO, MgO, SiO2 được điều chỉnh thôngqua việc cố định lượ ng Al2O3 trong khoảng 8 – 15 wt%, theo bảng 3.2 thìđượ cthành phần tối ưu của CaO≈ 44 wt%, MgO ≈ 14 wt% . Thành phần Al2O3 càngtăng thì thành phần SiO2 càng giảm. Tỉ lệ 1,2 < CaO/SiO2 <1,5 tương ứng vớ i hàmlượ ng 5% < Al2O3 < 15%đượ c coi là tối ưu cho một vữa xi măng.

Các khoáng silicate trong xỉ tan chảy có thể đượ c miêu tả bằng hình 3.3 thànhcác mô hình chất lỏng Frekel, Stewart và Bernal

Hình 3.3:Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa độ nhớ tcủa xỉ nóng chảy vớ i tỉ lệ CaO/SiO2







Cấu trúc của pha lỏng bernalở dạng tự do, các tinh thể đượ c cung cấp nănglượ ng nhiệt nóng chảy và tan ra dần dần, pha lỏng có độ nhớ t cao có thể đượ c làmlạnh nhanh dễ dàng tạo cấu trúc thủy tinh.

Pha lỏng stewart cũng có độ nhớ t cao, ngoài ra nó có khả năng đặc biệt là kéothành những sợ i dài sắ p xế p thành những nhóm có định hướ ng thành dạng chuỗihoặc vòng.

Frenkel là cấu trúc chủ yếu của xỉ nóng chảy, nó là chất lỏng không thể hiện bất k ỳ cấu trúc nào của giai đoạn tinh thể. Khi nhiệt độ tăng tạo nên các khuyết tậttrong cấu trúc mạng tinh thể hình thành các trung tâm bất đối xứng ảnh hưởng đếnlực liên k ết giữa các phân tử bên trong và vùng lân cận, lực tác động lớ n sẽ dẫn đếnsự co cụm giữa các phần tử, còn lực yếu sẽ tạo ra các vết nứt. Frenkel là loại phalỏng thể hiện khả năng kết tinh nhanh chóng tạo cấu trúc thủy tinh. Độ nhớ t của xỉ

nóng chảy tăng khi thành phần silica tăng, do sự tan chảy ra của khối tứ diện SiO44-

cùng vớ i các thành phần phụ khác có xu hướ ng liên k ết tạo chuỗi. Đễ giảm độ nhớ t bằng cách làm đứt các liên k ết giữa các khối SiO4

4- ở nhiệt độ cao và vớ i tỉ lệ ngàycàng cao của các kim loại kiềm thổ, oxit kim loại khác thúc đẩy xu hướ ng liên k ếtvớ i SiO4

4-.

Basicity Viscos ity Polymerisation Silicate struc ture O/Si Acid SiO 2 Tekto-Silicates 2.0

2SiO 2 +O 2- = Si 2O 52- Phyllo-Silicates 2.5

Si 2O 52- + O 2- = 2 SiO 32- Ino-Silicates 3.0

2 SiO 32-+ O 2- = Si 2O 76- Soro-Silicates 3.5

Basic Si 2O 76-- + O 2- = 2 SiO 44- Neso-Silicates 4.0

3.1.2.2 T hành ph ần khoáng

Các thành phần khoáng được xác định bằng máy phân tích X-ray, khoáng của

xỉ lò cao là cácgiai đoạn tương ứng trong hệ thống CaO-SiO2-Al2O3, MgO(đượ ctrình bàyở hình 3.4). Rõ ràng, thành phần khoáng của xỉ giống vớ i loại đá cơ bảngabro.

Bảng 3.3: Sự tan chảy của cấu trúc mạng tinh thể phụ thuộc vào độ kiềm và tỉ lệ O/Si







Melilite là khoáng nằm trong phạm vi giữa khoáng Gehlenite(C2AS2),Akermanite(C2MS2) và Merwinite là khoáng phổ biến nhất trong BFS, một ítkhoáng Diopside(CMS2) hoặc Moticellite cũng có mặt. Trong xỉ có thành phần vôicao khoáng Dicalcium silicat (C2S) có thể đượ c hình thành tồn tại dướ i ba dạng thùhìnhα, β và γ –C2S.Ở nhiệt độ trên 14200C tồn tại dạng α-C2S, dướ i 6750Cở dạngβ-C2Sổn định,ở nhiệt độ thườ ng biến đổi thànhγ-C2S không có tính k ết dính làmgia tăng khối lượ ng thêm 10%. Trong tiêu chuẩn Anh BS 6699 và 1047 cho phép độ kiềm tối đa trong xỉ đượ c sử dụng trong xi măng và betong là 1.4. Thành phầnk hoáng đượ c tóm tắt trong bảng 3.4.

Hình 3.4: Thành phần khoáng của xỉ lò caotrong hệ thống CaO-SiO2-Al2O3







Tên khoáng Công thức cấu tạo Ký hiệu

Melilite

Gehlenite 2CaO.Al2O3.SiO2 C2AS2

Akermanite Ca2Mg[Si2O7] C2MS2

Dicalcium Silicat 2CaO.SiO2 C2S

Rankinite 3 CaO.2SiO2 C3S2

Wollastonite CaO.SiO2 CSForsterite 2 MgO.SiO2 M2SEnstatite** MgO.SiO2 MSMerwinite* 3 CaO.MgO.2SiO2 C3MS2

Monticellite* CaO.MgO.SiO2 CMSAnorthite** CaO.Al2O3.2SiO2 CAS2

Diopside** CaO.MgO.2SiO2 CMS2

Leucite (K 2O, Na2O).Al2O3.4SiO2 (K,N)AS4Augite complex silicates of Ca, Mg, Fe, Ti, AlSpinels MgO.Al2O3 và FeO.Fe2O3 MAPerowskite CaO.TiO2

“*” ch ỉ có trong x ỉ bazo“**” ch ỉ có trong x ỉ acid

3.1.2.3 Thành ph ần thủ y tinh

Đượ c hình thành khi làm nguội nhanh chóng xỉ nóng chảy, các liên k ết giữacác phân tử SiO4

- không đối xứng mang nội năng lớ n, hoạt tính thủy lực tiềmẩn củaBFS phụ thuộc mức độ làm lạnh nhanh tạo cấu trúc thủy tinh. Ngoài các yếu tố nhưthành phần hóa, nhiệt độ tan chảy và độ nhớ t tan chảy giúp xác định cấu trúc, thành phần thủy tinh mà còn phải k ể đến phương pháp tạo hạt, đặc biệt là tại các khoảng biến thiên nhiệt độ khác nhau trong giai đoạn hình thành tinh thể. Tóm lại, BFS cóthành phần hóa gần vớ i điểm có độ đông thấ p nhất, độ nhớ t cao hoặc những bố cục phức tạp ngăn chặn sự sắ p xế p và phát triển của hạt nhân, thuận lợ i cho sự hìnhthành thủy tinh.

Theo lý thuyết mạng của Zachariasen-Warren, thành phần thủy tinh trong xỉ đượ c chia làm ba lớ p:

- Các cation tạo thành thủy tinh (Si, B, P, Ge, As, Be…)

Bảng 3.4: Thành phần khoáng trong xỉ lò cao







- Bổ mạng (Na, K, Ca, Ba…)

- Các nguyên tố trung gian có thể hoạt động như các cation tạo thành thủy tinh(Al, Mg, Ti).

Công thức chung của thủy tinh là AmBnO vớ i A là các bổ mạng, B là các cationtạo thành thủy tinh, n thay đổi từ 0.33 – 0.55, các cation dễ dàng hình thành cácnhóm đa diện (thường ít hơn sáu phối trí). Cấu trúc thủy tinh đượ c trình bày tronghình 3.5

Chỉ số độ kiềm CaO/SiO2 của BFS là một biện pháp để chiếm chổ các lổ tr ốngtrong mạng lướ i SiO4 ban đầu. Thành phần silica cao làm tăng quá tr ình polyme hóacác SiO4-tứ diện thành một mạng lưới dày đặc hơn, gây khó khăn cho việc nghiềnnhỏ. Sự hiện diện của các bổ mạng làm tăng số lượ ng oxy không tạo cầu nối vớ imỗi tứ diện. Tuy nhiên các lý thuyết mạng không giải thích đượ c các hiện tượ nggián đoạn giữa các tính chất cũng như thành phần thủy tinh, sự thay đổi tr ật tự sắ pxếp, giai đoạn phân tách và tính chất độc đáo khi tan chảy. Hiệu ứng này đượ c giảithích tốt hơn vớ i lý thuyết tinh thể của Porai và Koshits (1959),trong đó bao gồm

sự hiện diện của tinh thể có tr ật tự trong khu vực nhỏ của thủy tinh. Những khu vựcnày chứa hầu hết các cation kim loại và đượ c liên k ết bởi giai đoạn vô định hìnhđượ c hình thành bở i các cation còn lại (hình 3.6).

Hình 3.5: Sơ đồ minh họa tứ diện SiO4 trong tr ạng thái tinh thể (a),cấu trúc thủy tinh không có bổ mạng (b), cấu trúc thủy tinh có bổ mạng là Na (c)

(a)(b) (c)







3.1.2.4 Kh ố i lượ ng riêng , độ xố p và màu s ắ c của x ỉ lò cao

Tr ọng lượ ng rieng của tinh thể xỉ thay đổi từ 2.38 -2.73 t/m3, mật độ phân bố lớ n dao động từ 1.15 – 1.44 t/m3, mật độ phân bố tối thiểu khoảng 0.6 t/m3. Mật độ phân bố và độ xố p của BFS là các thông số quan tr ọng trong việc nghiền xỉ, độ xố pchủ yếu phụ thuộc vào công nghệ làm nguội xỉ và độ nhớ t của xỉ nóng chảy.

Màu của BFS nguội chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học của chúng, độ xố p. Số lượ ng lỗ xố p lớ n tạo ra sắc thái màu nhạt hơn. Màu của xỉ lò cao là mộtcông cụ thích hợp để kiểm soát chất lượng nhanh chóng, nhưng không phải là phùhợ p ch việc đánh giáxỉ lò cao từ các nguồn khác nhau.

3.1.2.5 T ỷ diện bề mặt và phân ph ối kích thướ c hạt của x ỉ

Tỷ diện bề mặt là yếu tố quan tr ọng cho phản ứng tạo khoáng tăng cường độ.Theo báo cáo của Locher, Hogan và Meusel cho r ằng cường độ ban đầu của ximăng xỉ lò cao vớ i tỷ lệ 50 – 60% khối lượ ng xỉ, thì cường độ sớ m của loại xi măngnàyảnh hưở ng bởi độ mịn của clinker vàcường độ cuối ảnh hưở ng bởi độ mịn củaxỉ. Đối với xi măngcó thành phần xỉ cao thìđộ mịn của xỉ có tầm quan tr ọng choviệc phát triển cường độ. Độ mịn của xỉ tối ưu cho việc làm phụ gia khoáng cho ximăngcòn phụ thuộc vào hoạt tính thủy lực và thành phần hóa của nó nhưng vớ i loạixỉ có thành phần ổn định thìđộ mịn từ 4000 – 6000 cm2/g Blaine.

Hình 3.6: Cấu trúc của Natrisilicat thủy tinh theo lý thuyếttinh thể (Poraivà Koshits, 1959).







Việc nghiền xỉ đến độ mịn tối ưu cần chọn hệ thống nghiền thích hợ p, còn căncứ vào việc tiêu tốn năng lượ ng nghiền, sản phẩm hay bán thành phẩm, chi phí đầutư, hoạt động và năng suất của nhà máy. Đối với độ mịn đến 5000 cm2/g Blainekhuyến khích sử dụng máy nghiền con lăn,máy nghiền bi có thể đạt được độ mịnlên đến 6000 cm2/g Blaine. Xét về mặt năng lượ ng tiêu tốn thì máy nghiền con lăntiêu tốn năng lượ ng khoảng 40% máy nghiền bi, để giảm mức độ mịn tiết kiệm chi phí năng lượ ng mà vẫn đạt đượ c yêu cầu hoạt tính tối ưu của xỉ bằng cách tăng chấtlượ ng, kích hoạt phản ứng của xỉ trướ c là một yếu tố quan tr ọng.

Sự phân bố kích thướ c hạt của BFS phụ thuộc chủ yếu vào công nghệ nghiềnBFS. Theo Bucher(1999) thấy r ằng đườ ng biễu diễn cỡ hạt phân bố của xi măngchứa xỉ có độ dốc nhỏ tức là thành phần cỡ hạt có độ mịn cao chiếm ưu thế chocường độ 7 và 28 ngày cao hơn xi măng cùng loại có đườ ng phân bố cỡ hạt lớn hơn. Nhu cầu về lượng nướ c tiêu chuẩn và thời gian đông kết của xi măng chứa xỉ khôngảnh hưở ng bở i phân bố cỡ hạt. Tóm lại độ mịn càng cao làm tăng sự phát triểncường độ của xi măng hỗn hợ p. Tối ưu hóa độ mịn cần cân nhắc đến các yếu tố như: hao hụt, thời gian đông kết và vấn đề liên quan đến kinh tế là năng lượ ng choquá trình nghiền.

3.1.3 Phản ứ ng của xỉ lò cao

3.1.3.1 Gi ớ i thiệu

Độ mịn và tính chất thủy lực của xỉ ảnh hưởng đến cường độ xi măng hỗn hợ pđượ c minh họaở đồ thị trong hình 3.7 theo tiêu chuẩn ASTM C989

Hình 3.7:Đồ thị sự phát triển cường độ của xỉ lò cao theo ASTM C989







Từ đồ thị cho ta thấy chất lượ ng của BFS đượ c phân thành 3 loại cấ p 80, 100và 120, mối tương quan về cường độ giữa xi măng Portlandvớ i mẫu xi măng hỗnhợ p chứa BFS. Độ mịn và độ phản ứng của xỉ ảnh hưở ng tr ực tiếp đến cường độ của xi măng hỗn hợ p. BFSở dạng tinh thể ít có phản ứng thủy lực, do đó sự hiệndiện của pha thủy tinh là điều kiện tiên quyết cho hiệu suất của phản ứng tạokhoáng. Nassau(1979) dẫ quan sát phảnứng hydrat của BFS thấy r ằng pha thủy tinhcó thể hydrat hóa trong môi trường có nướ c trong khi tinh thể thì không,điều nàyđượ c giải thích dựa trên sự biến đổi năng lượ ng tự do Gibs trong điều kiện cân bằnggiả định và không có rào cản động học. quá trình phản ứng đượ c miêu tả:

Thủy tinh (g) tinh thể (c), năng lượ ng tự do Gibs âm phảnứng xảy ra.

Tinh thể (c) + H2O hydrat (h), năng lượ ng tự do Gibs dương phản ứngkhông xảy ra. Vớ i phản úng tổng quát:

Thủy tinh (g) hydrat (h) Gch=Ggc + Ggh BFS hydrat hóa chậm hơn so với xi măng portland là do rào cản động học

(hình 3.8).Tuy nhiên, điều này có thể khắc phục bằng cách kích hoạt phản ứng vớ ikiềm hoặc sunfateở nhiệt độ cao. Năng lượ ng kích hoạt E của phản ứng hydrat hoaxi măng tuân theo định luật Arrhenius:

212

1 11expT T R

E t t (3.1)

Vớ i R là hằng số khí và T1 và T2 là hai nhiệt độ cho thời gian tương ứng hydrathóa t1 và t2, năng lượ ng kích hoạt của xỉ diễn ra phụ thuộc vào tốc độ hydrat hóa vànhiệt độ. So sánh cường độ của xi măng xỉ với xi măng OPC cho thấy cường độ sau28 ngày của xi măng xỉ thấp hơn OPC ở nhiệt độ dướ i 200C.Ở nhiệt độ lớn hơn200C thì cường độ của xi măng xỉ lại lớn hơn.







Các sản phẩm hydrat hóa tạo ra là giống vớ i sản phẩm tạo ra của phản ứnghydrat hóa của xi măng, cụ thể là các khoáng vô định hình canxi silicat hydrat(CSH) cân bằng vớ i nhau, AFt ( Aluminate-Ferrite-Tri-Sunfate, hydroxide, clorua…C3(A,F)3(CaSO4, Ca(OH)2) và AFM (Aluminate-Ferrite-mono-Sunfate, hydroxide,

cloride, cacbonat. C3(A,F), (CaSO4, Ca(OH)2,CaCO3 CaCl) dung dịch và Ca(OH)2.Trong các sản phẩm hydrat hóa k ết tinh chủ yếu tobermorite (Ca5H2[Si3O9]2.4H2Ohoặc C5S6H5) là khoáng chịu trách nhiệm phát triển cường độ. Mặc dù các sản phẩmlà giống nhau nhưng quá tr ình hydrat hóa là khác nhau. Trong quá trình hydrat hóaxỉ do hàm lượng CaO ít hơn so với xi măng, do đó kết tinh CSH giảm dần theo thờ igian xảy raở giai đoạn 1, chỉ khi nồng độ Ca2+ liên tục đượ c cung cấ p bở i phản ứngkích hoạt bở i clinker hoặc vôi tự do... Giai đoạn 2, khoáng CSH phát triển và quátrình tiền hydrat hóa của xỉ. Lượ ng gel CSH của xi măng xỉ là cao hơn đáng kể sovới xi măng Portland, bở i vì hydroxit canxi sinh ra thấp, do đó xi măngxỉ có tỷ lệ lỗ

r ỗng bé hơn 30nm so vớ i OPC.Các thông số quan tr ọngảnh hưởng đến phảnứng của xỉ lò cao:

- Số lượ ng và cấu trúc thủy tinh của xỉ.

- Thành phần hóa học.

Hình 3.8: Năng lượ ng tự do của phảnứng hydrat hoa BFS







- Khành phần khoáng.

- Diện tích bề mặt/ độ mịn kích hoạt.

3.1.3.2 Các yế u t ố

ả

nhhưở

ngđế

n phả

nứ

ng củ

a xỉ lò cao

a) Số lượ ng và cấu trúc thủy tinh của xỉ

Số lượ ng và cấu trúc thủy tinh của xỉ tỉ lệ tuyến tính vớ i cường độ nén sau 3ngày và đượ c xem yếu tố chủ yếu để tạo ra cường độ. Thành phần pha thủy tinhcàng cao cải thiện cường độ nén ban đầu của xi măng hỗn hợ p. Tuy nhiên không phai số lượ ng cấu trúc thủy tinh càng lớ n thì càng tốt, theo báo cáo của Hooton(1987) cho thấy không có sự tương quan chính xác giữa số lượ ng pha thủy tinh vớ iđộ phản ứng thủy tinh. Miễn là tinh thể nhỏ và có độ mịn phân phối gói gọn trong

cấu trúc thủy tinh cũng có khi cũng cố độ mịn, một báo cáo khác của Demoulian(1980) cho r ằng vớ i thành phần thủy tinh trên 95% thậm chí còn làm giảm sự pháttriển cường độ của BFS và cho r ằng phản ứng được tăng cườ ng bở i sự k ết tinh củakhoáng merwinite. Vì vậy Coale (1973) đề nghị thành phần thủy tinh tối thiểu là85% để tránh phảnứng xảy ra thấ p.

Ngoài số lượ ng và thành phần hóa học thì cácảnh hưở ng của các khuyết tậttrong cấu trúc mạng cũng có thể ảnh hưởng đến phản ứng đượ c phân tích bằng phương pháp phát xạ quang điện, các dạng của mạng tinh thể và các giai đoạn trunggianảnh hưởng đến độ tan của pha thủy tinh.

b) Các hệ số modul

Các hệ số modul là các chỉ số thể hiện ảnh hưở ng mạnh mẽ của thành phần hóađến phản ứng của xỉ. Thứ nhất, nóảnh hưởng đến độ nhớ t, nhiệt độ tan chảy và mứcđộ thủy tinh hóa sau quá trình làm nguội nhanh. Thứ hai, là thành phần kiểm soát độ hòa tan thủy tinh trong phản ứng hydrat hóa. Nhiều nghiên cứu đã đượ c thực hiệntrên những dự đoán về hoạt tính thủy lực của xỉ trên cơ sở các modul, vì vậy có r ấtnhiều hệ số moldul đượ c thiết lập để tính toán. Tham số đơn giản nhất và đượ c áp

dung nhiều nhất là chỉ số độ kiềm M1:

21M

SiOCaO (3.2)

Vớ i phản ứng tỉ lệ CaO/SiO2 tăng khả năng hòa tan nhưng khó khăn hơn trongquá trình hình thành tinh thể. Để tránh độ nhớ t cao và nhiệt độ cao trong quá trình







hoạt động của lò cao, tiêu chuẩn Anh BS 6699 giớ i hạn tỉ lệ CaO/SiO2 ≤ 1.4. Theokinh nghiệm của “Holderbank” xỉ có chỉ số kiềm nằm trong khoảng 1.2≤ M1 ≤ 1.4cho hiệu suất tốt cho xi măng hỗn hợ p. Theo Mantel (1994)để phát triển cườ ngđộ tốiưu tỷ lệ CaO/SiO2 phải ở trong khoảng 1.3≤ M1 ≤ 1.4. Theo Waschnig, vớ i1.1≤ M1 ≤ 1.5 hỗn hợp xi măng chứa xỉ cho cường độ sớm và cường độ tr ễ tốt.

Modul M2 và M3 đượ c bắt nguồn từ M1 để đánh giá các điều kiện nóng chảytrong lò cao:

22M

SiO MgOCaO (3.3)

3223M

O AlSiO MgOCaO (3.4)

Theo tiêu chuẩn châu Âu 179-1, M2 ≥ 1, M3 đượ c sử dụng k ết hợ p vớ i M4 để đánh giá xỉ cho cácứng dụng làm phụ gia hoạt tính cho xi măng. Theo kinh nghiệmcủa “Holderbank” tỷ lệ alumina-silica trong phạm vi 0.55≤ M4 ≤ 0.53 cho hiệu suấttốt trong xi măng hỗn hợ p

2

324M

SiOO Al (3.5)

322

325 67.0

33.0MO AlSiO

O Al MgOCaO (3.6)

2

326M

SiOO Al MgOCaO (3.7)

Yêu cầu M6 thay thế M5, tại Nhật M6 ≥ 1 để đảm bảo phản ứng tối ưu của xỉ.

MnOSiOO Al MgOCaS CaO

2

327

5.0M (3.8)

Khi M7 ≥ 1.9 xỉ có hoạt tính r ất tốt, 1.5≤ M7 ≤ 1.9 hoạt tính tốt, M7 ≤ 1.5 có

hoạt tính kémCác chỉ số khácđã được đề xuất bở i De Langavant (1949):

2328 5.020M SiO MgOO AlCaO (3.9)Khi M8 ≤ 12, chất lượ ng xỉ đượ c đánh giá trung bình, nếu 12≤ M8 ≤ 16 chất

lượ ng tốt, và r ất tốt nếu M8 ≥ 16. Tuy nhiên,ở M8 ≥ 16 xỉ sẽ khó khăn để nghiền.







Dựa trên quan sát r ằng sắt và mangan làm giảm phản ứng của BFS Sorpora(1959)đã phát triển một modul khác, M9:

2322

329

)(M

MnOOFeSiO

O Al MgOCaO (3.10)

Xét đếnảnh hưở ng của MgO ta có M10:

32210 1.0

9.0MO AlSiO

MgOCaO (3.11)

Tương quan tuyến tính giữa M11 và cường độ nén:

2

3211

56.04.1MSiO

O Al MgOCaO (3.12)

Tương quan giữa cường độ nén tổng hợp đượ c kích hoạt vớ i hydroxit canxi vàM12:

MgOSiOO AlCaO

4736M

2

3212 (3.13)

Ảnh hưở ng không tốt của TiO2 cho việc phát triển cường độ

22

3213M

TiOSiO

O Al MgOCaO (3.14)

Thành phần thủy tinh là thông số quan tr ọng về chất lượ ng xỉ, M14:

0.75)72.0)( _ (38.0M 5mindet _ 14 M content glass ed er callymicroscopi (3.15)

Tất cả các modul là công cụ thuận tiện để kiểm soát chất lượ ng xỉ nhanh chóngtừ một nguồn cụ thể, nhưng vớ i khả năng dự đoán chung cho việc phát triển cườ ngđộ trong xi măng hỗn hợ p là vấn đề đang đượ c thảo luận.

c) CaO/SiO2

Nhìn chung hoạt tính thủy lực càng tăng khi thành phần CaO, MgO, Na2O tăngvà giảm SiO2, FeO, TiO2, MnO, MnS. Vì vậy, BFS có tính axit khi CaO/SiO2 < 1.0có chất lượ ng kém, tuy nhiên nếu thành phần CaO thấ p có thể được bù đắ p bở iMgO và Al2O3 cao hơn, cũng có loại xỉ có tính axit có thể cho một phản ứng tốt.Theo Waschnig (1999d), tỷ lệ CaO/SiO2 cao cải thiện cường độ sớ m hơn là cườ ng







độ cuối của xi măng hỗn hợ p, do các phản ứng diễn ra mạnh hơn vì pha thủy tinhhòa tan nhanh hơn tăng cườ ng phân rã cấu trúc. Tuy nhiên, khi thành phần CaOvượt quá 44%wt, cường độ không tăng hơn nữa, có thể là do sự ổn định của CSH,đồng thờ i vớ i thành phần CaO cao khoáng C2S có thể chuyển đổi từ β-C2S thànhdạng γ-C2S (tăng khối lượng thêm 10%). Do đó,một số tiêu chuẩn hạn chế về tỉ lệ CaO/SiO2 cho xi măng hỗn hợ p. Về công nghệ, việc tăng thành phần CaO đòi hỏinhiệt độ làm việc của lò cao hơn và chi phí sản xuất tăng, độ nhớt tăng đáng kể tại tỉ lệ CaO/SiO2 khoảng 1.3 – 1.4. Do chế độ nhiệt đông lực học trong lò cao, tăng tỉ lệ CaO/SiO2 đồng ngh ĩa vớ i sự gia tăng C, Mn, P, giảm thành phần S và N.

d) Al2O3

Theo k ết luận về sự ăn mòn và các phépđo mật độ Al3+ trong cấu trúc thủy tinhổn định, bở i vì các ion kiềm thổ cần thiết cho sự cân bằng về [AlO

4] tứ diện trong

cấu trúc hơn, làm giảm tính hòa tan thủy tinh. Tuy nhiên sự gia tăng của thành phầnalumina≈ 13 wt% làm tăng phảnứng của xỉ, đặc biệt là cường độ sớ m nguyên nhâncó thể hình thành khoáng ettringite cao hơn, do các thành phần sunfate cao trong lỗ r ỗng. Theo đó, Kondo(1962) đề nghị số lượng hydroxit canxi cao hơn để kích hoạt pha thủy tinh của Al2O3, nếu không xỉ sẽ thể hiện tính pozzolanic hơn làtính thủy.

e) MgO

Thành phần MgO đến 10% wt tăng sự phát triển cường độ của xi măng hỗn

hợ p, nếu cao hơn 13.5% wt làm giảm cường độ xi măng hỗn hợ p.f) TiO2

Đượ c đưa vào lò caođể kéo dài tuổi thọ cho lớ p gạch chịu lửa, là yếu tố cầnđượ c kiểm soát vì nóảnh hương đén phản ứng của xỉ lò cao dùng làm phụ gia hoạttính cho xi măng. Theo “Holderbank” thành phần TiO2 < 1% wt, tốt nhất là khoảng0.5% wt để nhận đượ c một SAI (7d) loại 120 (ASTM C989)







g) Thành phần khoáng

Sự ảnh hưở ng của thành phần khoángđến chất lượ ng phảnứng, tính chất củacác khoáng trong giai đoạn vô định hình cóảnh hưở ng quan tr ọng. chủ yếu làkhoáng melilites, được xác định nhờ phân tích hóa học hay nhiễu xạ tia X, cácthành phần phụ là moticellite(CMS), diopside(CMS2), merwinite(C3MS2) và cácthành phần khác. Do tr ạng thái k ết tinh của chúng có giai đoạn trơ với nướ c. Việcđánh giá phảnứng của xỉ dựa trên tính toán thành phần khoáng có độ chính xác caohơn việc đánh giá dựa trên thành phần hóa của pha thủy tinh.

Thành phần melilite xác định bằng cách đo các thông số mạng tinh thể của xỉ ảnh hửng mạnh mẻ đến phản ứng. BFS với giai đoạn giàu gehlenite cho một phảnứng cao hơn BFSvớ i hơn 50% akermanite, ngoài ra theo quan sát cua Akatsu(1978)cho r ằng một biến thể trong thành phần của hệ thống thủy tinh meliliteảnh hưở ngđén cường độ đầu của chúng. Lớp kính có cường độ tại 3 và 7 ngày khi thành phầnkhoáng akarmanite 30 – 50%. Tuy nhiên thành phần melilite quan tr ọng cho cườ ngđộ 28 ngày khi có thành phần akarmanite 20 – 70%.

Mối quan hệ giữa thành phần khoáng và độ phản ứng của xỉ tồn tại, bở i vì cáckhoáng trong pha thủy tinh được xác định bở i thành phần hóa, ví dụ thành phầnCaO cao dẫn đến sự k ết tinh của khoáng melilite cao.

h) Độ mịn và phân phối kích thướ c hạt

Đối vớ i các vật liệu trong xi măng, hoạt tính thủy lực tăng khidiện tích bề mặttăng, tương đương ới độ mịn càng cao. Theo khảo sát của Ehrenberg và Lang(1996)cho xi măng xỉ thu đượ c k ết quả độ mịn thể hiện sự phát triển cường độ tiêu chuẩn

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

3 day7 day28 day

60

50

40

30

20

10

Hình 3.9:Ảnh hưở ng của thành phần TiO2 trên sự phát triển cường độ của vữa xi măn (4400- 4500 Blaine







ở một độ mịn trên 3500cm2/g Blaine. Tuy nhiên nếu độ mịn trên 5000cm2/g Blainecũng tăng cường cường độ nhưng chi phí nghiền cao không thích hợp để sản xuất.

Tschudi và Montani(1998a) cũng thu đượ c k ết quả cho mối tương quan giữa độ

mịn của xỉ từ 3000 – 6700cm2/g Blaine và cường độ nén của khối vữa theo tiêu

chuẩn ASTM C989, (hình 3.10)

Báo cáo của Hooton và Emery(1993) cho r ằng đườ ng kính hạt < 10μm chủ yếuđóng góp vào cường độ 28 ngày, trong khi các hạt từ 10 - 40μmgóp phần vàocường độ cuối.

Ngoài độ mịn, sự phân bố kích thướ c hạt có thể ảnh hưởng đén khả năng pháttriển cường độ của vữa và bê tông có chứa xi măng xỉ, sự phân phối kích thướ c hạtthô của xỉ có thể làm giảm nhu cầu nướ c, giảm phát triển cường độ, cường độ banđầu của xỉ chủ yếu được xác định bở i dãy phân bố kích thướ c hạt của clinker và xỉ và là thông số cho việc theo dõi sự phát triển cường độ sau 28 và 91 ngày. Năm1996, Sumitomo Metal Industries Ltd đã có k ế hoạch bán xỉ lò cao với độ mịn8000cm2/g Blaine và kích thướ c trung bình khoảng 1μm thêm vào xi măng vớ i số lượ ng 20 – 30% làm tăng cường độ nén lên 2 – 3 lần, việc tăng thêm cường độ do

phảnứng cao hơn vì diện tích bề mặt riêng r ất lớ n. khi thêm vào bêtông vớ i tỉ lệ 20% làm tăng tính lưu động lên đến 20%. Hạn chế chung đối với độ mịn của xỉ làtìm khoảng tối ưu tỉ diện với năng lượ ng tiêu tốn cho việc nghiền.

16014012010080604020

02000 3000 4000 5000 6000 7000

3 day7 day28 day

Hình 3.10:Ảnh hưởng độ mịn của xỉ đén cường độ nén củavữa theo ASTM C989 vớ i tỉ lệ 1:1 Slag/cement hỗn hợ p







3.2 KÍCH HOẠT VỚ I CLINKER XI MĂNG PORTLAND

VÀ CÁC HỢ P CHẤT CHỨ A CANXI KHÁC

3.2.1 Kích hoạt thành phần hóaKhi xỉ đượ c làm nguội nhanh canxi và nhôm trên bề mặt xâm nhậ p vào dung

dịch r ắn, còn lại Al2O3 và SiO2 dạng gel có tính axit, ngăn chặn sự hydrat hóa hơnnữa. kích hoạt thành phần hóa là dùng tác nhân nào thêm vào để làm tan rã lớ p gelcho quá trình hydrat hóa diễn ra nhanh chóng, cơ chế hydrat hóa đượ c trình bày bở iKondo và Ueda(1969) cho thấy r ằng có0.2μm lớ p phủ dày của ASH6. BFS có chứamột lượ ng cao CaS có thể tự kích hoạt, bở i vì CaS có thể tan trong nướ c tạo thànhCa(OH)2 và H2S phản ứng vớ i lớ p gel ASH6. Khi xỉ không đượ c kích hoạt tiềmnăng làm phụ gia cho xi măng là rất kém. Kích hoạt phổ biến nhất là dùng Ca(OH)2 do clinker xi măng Portlandsinh ra trong quá trình hydrat hóa và CaSO4(thạch cao,thạch cao khan), ngoài ra các hợ p chất khác như: CaCl2, hydroxit, cacbonat, silicatnatri, kali có thể được dùng để kích hoạt.

Theo Roy và Idorn(1982) vai trò của chất kiềm trong sự kích hoạt hoạt tính củaxỉ là thỏa đáng. Nhiệt và chất kích hoạt của xỉ đượ c sinh ra từ phảnứng của xỉ và ximăng trong cơ cấu phản ứng tạo thành CSH trong giai đoạn dưỡ ng mẫu, đối vớ i ximăng portland tinh khiết lúc đầu kiềm sinh ra đượ c giử lại trong cấu trúc tạo mộtrào cản chống lại phản ứng kiềm-silicở giai đoạn sau. Về cơ bản cơ chế sau đây có

thể đượ c phân biệt trong quá trình hydrat hóa sớ m của xỉ, giả sử nhiệt đủ hydrat hóađể kích hoạt kiềm ban đầu của xỉ, sự pha loãng làm giảm tỉ lệ Ca(OH)2 k ết tủa trongcác lỗ r ỗng của bột xi măng. Trong quá trình hydrat hóa của xi măng sinh ra kiềmvà vôi đượ c xỉ giữ lại và đưa vàocấu trúc của nó tạo khoáng CSH. Sự hiện diện củaxỉ trong quá trình hydrat hóa của xi măng portland làm kích thướ c trung bình các lổ r ỗng nhỏ hơn và cấu trúc dày đặc hơn giảm khả năng thẩm thấu và khuyếch tán ion.Hiệu quả của sự k ết hợ p này tạo ra cấu trúc dày đặc hơncủa xi măng xỉ tạo ra sứcđề kháng ngày càng tăng. Trong thờ i gian dài số lượng CSH ngày càng tăng doximăng portland và xỉ đóng góp vào giúp tăng cường độ và độ bền hóa. Ngượ c lại vớ i

tro bay, xỉ lò cao dễ đượ c kích hoạt khi không có mạng lướ i SiO4, đòi hỏi độ pH ítnhất là 13 để phân hủy.







3.2.2 Kiềm kích hoạt

Kiềm kích hoạt bao gồm kích hoạt vớ i hydroxit kiềm (ROH), muối axit yếu(R 2CO3, R 2SO3, R 2S, RF) và muối silixic R 2O(n)SiO2 vớ i R là viết tắt cho kim loại

kiềm như Na+, K

+, Li

+. Dùng kiềm kích hoạt mang lại cho phản ứng sau này:

- Rút ngắn thờ i gian phảnứng hơn

- Độ xốp cao hơn vớ i cùng tỷ lệ nướ c/chất k ết dính

- Cường độ nén cao hơn chịu ảnh hưở ng bởi độ mịn,loại và số lượ ng hoạt chấtTheo Wang, sodium silicat (Na2SiO4) đượ c thêm vàoở dạng lỏng dã kích hoạt

tốt nhất về phát triển cường độ vữa. Các liều lượ ng kiềm tối ưu là 3.0 – 5.5% Na2O/tr ọng lượ ng xỉ, modul tối ưu là 0.75 – 1.25 cho xỉ axit, 0.9 – 1.3 cho xỉ trung tính và

1.0 – 1.5 cho xỉ cơ bản. Độ mịn tối ưu phụ thuộc vào chỉ số độ kiềm của xỉ trongkhoảng 4500-6500cm2/g dối vớ i xỉ axit và trung tính, 4000 – 5500cm2/g cho xỉ cơ bản, tỷ lệ dung dịch r ắn tối ưu/trọng lượ ng xỉ là 0.38 – 0.45.

Theo khảo sát của Wu(1990) cho thấy r ằng cường độ đầu cao nhất có sự hiệndiện của Na2SO4, cường độ cuối cao nhất vớ i sự có mặt của phèn KAl(SO4)2.12H2Odo sự tăng cườ ng khoáng ettringite. Một sự kích hoạt k ết hợ p hai loại kích hoạt nàyđượ c xem là tối ưu cho sự phát triển cường độ đầu và cuối.

3.2.3 Nhiệt kích hoạt

Do năng lượ ng kích hoạt của xi măng xỉ cao được hưở ng lợ i từ nhiệt hydrathóa. Regourd(1986) coi việc cung cấp năng lượ ng nhiệt có hiệu quả kích hoạt đốivới xi măng xỉ. Tuy nhiên, ngoài việc xử lýở nhiệt độ cao, xỉ có thể đượ c kích hoạt bằng cáchủ trước khi cho và xi măng. Theo Gossnitzer và Wasschnig(1999) ủ ở nhiệt độ thủy tinh tăng cườ ng khả năng nghiền và độ phản ứng.

3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ ĐOÁNCỦA CÁC PHẢNỨ NG CỦA XỈ LÒ CAO DẠNG HẠT

3.3.1 UV – huỳnh quang

Ngoài việc phân tích hóa học và khoáng vật, đo lườ ng của các màu huỳnhquang gây ra bở i bức xạ tia cực tím đượ c xem là cách tiế p cận nhanh chóng để dự đoán phản ứng thủy lực của xỉ lò cao. Theo báo cáo của De Langavant(1949) vàFerron(1951) phản ứng kích hoạt xỉ khi đượ c chiếu bở i tia cực tím cho huỳnh quang







từ hồng nhạt, trong khi ít phản ứng cho thấy màu xanh hơn. Tuy nhiên đối vớ i xỉ chưa biết cũng nên xem xét phân tích hóa học và tiến hành thử cường độ.

3.3.2 Cathodo – phát quang

Viện Nghiên cứu Công nghiệp Xi măng (FIZ, thuộc Hiệ p hội Công nghiệ p Ximăng Đức,VDZ) cathodo – phát quangđượ c sử dụng cho việc đánh giá phản ứngcủa BFS.Tương tự vớ i phương pháp huỳnh quang tia cực tím phương phápnày nhạy cảm vớ i thành phần thủy tinh trong xỉ, đặc biệt là cấu trúc của tinh thể.

Tuy nhiên, nó vẫn phải đượ c làm rõ nghi ngờ r ằng cathodo-phát quang là phù hợ pvớ i dự đoán của các phảnứng của bất k ỳ BFS.

3.4 TỐI ƯU HÓA PHẢNỨ NG CỦA XỈ LÒ CAO

Luther(1998) tóm tắt k ỹ thuật và đưa ra khuyến nghị cho việc mua sử dụng xỉ lò cao làm phụ gia hoạt tính cho xi măng:

- BFS nên đượ c làm nguội nhanh bằng nướ c ngọt mà không chứa bất k ỳ phụ gia nào.

- Thành phần thủy tinh trong khoảng 85 – 100%.

- Độ tuổi không quá 6 tháng.

- Thành phần hóa nằm trong phạm vi đượ c liệt kê trong bảng 3.5

SiO 2 30 - 39

CaO 34 - 45

Al2O3 0.8 - 13.5

Fe 2O 3 0.0 - 0.5

MgO 5 - 13

TiO 2 0.0 - 0.7

S 0.5 - 2.2

MnO 0.2 - 1.5

Cl (water soluble)

0.00 - 0.06Bảng 3.5: Thành phần hóa tối ưuchoứng dụng làm phụ gia hoạt tính choxi măng (%wt)







3.4.1 Tăng cường độ kiềm thấp

Độ kiềm thấ p có thể được bù đắ p bởi độ mịn của xỉ. Do kinh nghiệm của“Holderbank” xỉ với độ kiềm 1.22 đòi hỏi độ mịn khoảng 4500cm2/g Blaine để đạt

đượ c một SAI cấ p 120 (ASTM C989). Trong khi đó với độ kiềm 1.06 đòi hỏi mộtđộ mịn đến 6000cm2/g Blaine để đạt đượ c một SAI giống như vậy, từ đó cho thấychất lượ ng tốt hơn cho phép giảm độ mịn từ 1000 – 2000cm2/g Blaine, hoặc ngượ clại, độ kiềm thấ p có thể được bù đắ p bởi độ mịn nhưng cần chú ý đến chi phí kinh tế khi nghiền đến độ min yêu cầu.

3.4.2 Bù trừ ảnh hưở ng của TiO2 cao

Thành phần TiO2 đến 1.75%wt có thể đượ c bù đắ p bởi độ mịn lớn hơn hoặc bằng cách k ết hợ p vớ i lượ ng clinker cao.

3.5 CÁC TIÊU CHUẨN VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHO VIỆC SỦ DỤNG XỈ LÒ CAO TRONG XI MĂNG VÀ BÊTÔNG

3.5.1 Tiêu chuẩn các nướ c trên thế giớ i

Do xỉ lò cao có nguồn gốc khác nhau nên tính chất biến đổi trong một phạm vir ộng. Vì vậy hai yêu cầu cho việc sử dụng xỉ lò cao cho làm phụ gia hoạt tính cho ximăng đặt ra là:

- Phải đảm bảo tính thống nhất của vật liệu, khi sản xuất bở i các nguồn khácnhau.

- Đảm bảo hiệu suất thỏa đáng cho bêtông, đặc biệt là sự phát triển cường độ vàđộ bền hóa.

Nói chung để đảm bảo hai yêu cầu này nhằm đảm bảo cho ngườ i sử dụng về chất lượ ng xỉ cung cấ p, tuy nhiên các thông số k ỹ thuật của xỉ cho việc sử dụngtrong xi măng cònở mức độ hạn chế, tùy vào tiêu chuẩn quốc gia, khu vực mà chưacó thống nhất chung về các giớ i hạn trong thành phần. Các tiêu chuẩn k ỹ thuật về xỉ lò caoở các khu vực trên thế giới đượ c giớ i thiệu trong bảng 3.6







U.K. Sweden Finland USSR Austria Germany Japan**1 2 3*

Chemical requirementsSO3 (wt.%) Max 2.5 4.0 4.0Moisture content (wt.%) Max 1.0Mn2O3 (wt.%) Max 2.0 6.7(CaO+MgO+Al2O3)/SiO2 Min 1.0 1.0CaO (wt.%) Min 42 38 35 26-45S (wt.%) Max 2.0 2.0 1.6MgO (wt.%) Max 14.0 5.0 16.0 9 12 15 18.0 10.0Al2O3 (wt.%) Min 11 9.5 6 6-17Cl (wt.%) Max 0.1 0.1 0.05 0.02CaO + SiO2 + Al2O3 (wt.%) Min 70

CaO + MgO + SiO2 (wt.%) Min 67CaOfree (wt.%) Max 2LOI (wt.%) Max 3.0 5 3.0Alkalis as Na2O (wt%) Max 1.5Insoluble residue (wt.%) Max 1.5CaO/SiO2 Max 1.4(CaO + MgO) / SiO2 Min 1.0Physical requirementsFineness (m2/kg Blaine) Min 275 300-1000Soundness (mm) Max 10Slag activity index (%) 55-95

7 days Min 50 75-10528 days Min 70 75 95-105Glass content Min 67 67Glassy particles (wt.%) Min 85Setting timeInitial (min) Min 45 45Final (h) Max 10 8Concrete compressive strength(70:30 ggbfs:OPC; MPa)3 days Min 328 days Min 22* not for cement** JIS A6206 (1995): ggbfs for concrete

Do sự phức tạ p về các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển cường độ của ximăng hỗn hợ p, tương quan phù hợ p giữa cường độ và đặc tính lý hóa của xi măngkhó có thể đượ c quan sát. Vì vậy, thử nghiệm cường độ là công cụ đáng tin cậy

Bảng 3.6: Tiêu chuẩn về chất lượ ng xỉ lò cao tại một số quốc gia trên thế giớ i







nhất, phương pháp này có hai phương pháp kiểm tra dựa trên sự k ết hợ p vớ i ximăng vớ i xỉ, đánh giá hoạt tính của xỉ nhanh theo tiêu chuẩn ASTM 1037 trongvòng 24h, k ết quả tương quan vớ i tiêu chuẩn ASTM C989 là cách đang đượ c sử dụng phổ biến trong công nghiệp xi măng.







3.5.2 Quy chuẩn Việt Nam(QCVN)

Tựnhiên

Nhântạo

1. Chỉ số hoạt tính cường độ sau 7và 28 ngày so mẫu đối chứng, %,không nhỏ hơn

75,0 TCVN 6882:2001

2. Hàm lượng SO3, % khối lượng,

không lớn hơn 4,0 5,0(e) TCVN 7131:2002

3. Hàm lượng mất khi nung, % khốilượng, không lớn hơn 10,0 6,0(f) TCVN 7131:2002ở

nhiệt độ (750±50)oC

4. Độ mịn sót sàng 45 m, % khốilượng, không lớn hơn 34,0(g) TCVN 8827:2011

5. Lượng nước yêu cầu so mẫu đốichứng, %, không lớn hơn 115,0 105,0(h) TCVN 8825:2011

Phụ giakhoánghoạt tínhdạng tựnhiên vànhân tạo

6. Độ nở hoặc co Autoclave, %,không lớn hơn 0,8(h) TCVN 8877:2011

1. Hệ số kiềm tính K, không nhỏhơn 1,6 TCVN 4315:2007

2. Chỉ số hoạt tính cường độ, %,không nhỏ hơn TCVN 4315:2007

- 7 ngày 55,0

- 28 ngày 75,0

Xỉ hạtlò caodùng đểsản xuấtxi măng

(TCVN4315:2007) 3. Hàm lượng magiê oxit (MgO), %

khối lượng, không lớn hơn 10,0 TCVN 141:2008

Tên sản phẩm Chỉ tiêu k ỹ thuật Mức yêu cầu Phương pháp thử

Bảng 3.7: Quy chuẩn Việt Nam về xỉ lò cao sử dụng trong công nghiệp xi măng






CHƯƠNG 4 PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

4.1 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

Kiểm tra mẫu xi măng hỗn hợ p

Đổ khuôn liều lượ ng cố địnhvớ i mỗi độ mịn của xỉ khác

nhau

Chọn độ mịn tốt nhất của xỉ vớ iliều lượng tương ứng

Kiểm tra mẫu xỉ lò cao

Thành phầnhóa

Phân bố kíchthướ c hạt

Độ mịn

Thành phầnhóa


Độ mịn

So sánh tính chất vớ i mẫu

xi măng hỗn hợ psau 1, 3, 7, 28 ngày

Hình 4.1: Sơ đồ phương pháp thí nghiệm





Chương 4: Phương pháp và thiế t bị thí nghi ệm


4.1.1 Xác định độ mịn của xi măng theo phương pháp sàng8 , 11

4.1.1.1 M ục đích

Xác định tỷ lệ phần trăm xi măng còn sót lại trên sàng, nhằm kiểm sót chỉ tiêu

độ mịn của xi măng trong quá tr ình sản xuất.4.1.1.2 N ội dung

b. Dụng cụ thí nghiệm:

- Sàng 45 m;

- Đĩa đựng mẫu;

- Cân có độ chính xác 0,01g;

- Máy sàng khí Alpine.

b. Tiến hành:- Cân khoảng 10,00g mẫu (mo), chính xác đến 0,01g.

- Đổ lượ ng mẫu trên vào sàng và đậy nắ p sàng lại.

- Nhậ p thờ i gian sàng 3 phút.

- Tiến hành sàng.

- Trong lúc sàng, dùng búa rõ nhẹ trên nắp sàng để tránh mẫu dính vào nắ p gâysai số.

- Đảm bảo áp của máy 3000 300Pa, bằng cách chỉnh độ mở van sau lưngthiết bị sàng.

- Khi máy dừng, chờ áp về “0”, dùng cọ mềm quét sạch lượ ng mẫu còn sót lạitrên sàng ra một tờ giấy tr ắng, cân lượ ng mẫu còn sót lại trên sàng này. Gọi khốilượ ng mẫu cân đượ c là m. Lưu ý tránh để cọ làm tr ầy xướ c bề mặt sàng.

c. Tính toán kết quả:

Lượng sót sàng đượ c tính theo công thức:

ommF

R100

Trong đó:F là hệ số hiệu chỉnh của sàng.

mo là khối lượ ng của mẫu.

m là khối lượ ng mẫu cân đượ c sau khi sàng.







4.1.2 Xác định độ mịn xi măng bằng dụng cụ Blaine 8, 14


Xác định độ mịn của xi măng tính thông qua diện tích bề mặt riêng của hạt xi

măng bằng dụng cụ Blaine.4.1.2.2 N ội dung

a. Dụng cụ thí nghiệm:

- Cân phân tích có độ chính xác 0,0001g;

- Bộ dụng cụ đo Blaine;

- Giấy lọc;

- Đồng hồ bấm giây, nhiệt k ế;

b. Tiến hành:- Đặt đĩa đục lỗ vào đáy ống (bề mặt có lỗ nhỏ hơn sẽ nằmở dướ i), dùng thanh

tr ụ có bề mặt bằng phẳng (tránh làm rách giấy) nén một tờ giấy lọc nằm sát trên mặtđĩa.

- Cân chính xác 0,0001g lượ ng mẫu m (g),m được xác định bằng công thức: 1V m , trong đó:

(g/cm3): khối lượ ng riêng của xi măng cần đo;

: độ xố p của mẫu xi măng đượ c lèn, đượ c lấy xung quanh giá tr ị 0,5;V (cm3): thể tích toàn phần của lớ p mẫu xi măng.

- Dùng phễu cho lượng xi măng vào ống đo, gõ nhẹ thànhống để làm bằngmặt xi măng trong ống đo.

- Đặt lớp trên xi măng một tờ giấy lọc thứ hai.

- Đưa pittông vào để tiế p xúc vớ i giấy lọc.Ấn nhẹ, chắc cho đến khi mặt dướ icủa vòng tựa sátống chứa mẫu.

- Từ từ rút pittông ra khoảng 5mm, r ồi quay một góc 90o. Ấn nhẹ, chắc pittôngnhư trên một lần nữa. Từ từ rút pittông ra.

- Kiểm tra mực chất lỏng trong áp k ế, mực chất lỏng này phải nằm ngang vạchdướ i cùng.

- Thoa Vasơlin vào bề mặt bên ngoài của ống đo, đặt ống đo có chứa mẫu vàovà nhẹ nhàng xoay trònống để trãiđều lớp Vasơlin.







- Bóp nhẹ quả bóp cao su để tạo áp chân không.

- Mở van và nhẹ nhàng nâng mực chất lỏng trong áp k ế đến vạch dấu cao nhất.Đóng van lại. Mực chất lỏng trong áp k ế bắt đầu hạ xuống.

- Bấm đồng hồ bấm giây khi chất lỏng đạt tớ i vạch dấu thứ hai và khi chất lỏngchạm tớ i vạch thứ ba, tính từ trênống xuống.

- Ghi lại thời gian t, chính xác đến 0,2 giây và nhiệt độ chính xác đến 1oC.

- Thử thờ i gian thông khí lần thứ hai mẫu cân này, ghi lại thờ i gian thông khílần thứ hai.


- Tra bảng tỷ diện Blaine theo thờ i gian thông khí và nhiệt độ để xác định giátr ị Blaine theo từng loại xi măng tương ứng.

- Báo cáo k ết quả thử nghiệm Blaine chính xác đến 10 cm2/g (ví dụ: k ết quả là3845 cm2/g đượ c làm trònđến 3850 cm2/g, k ết quả là 3854 cm2/g đượ c làm trònđến3850 cm2/g, k ết quả là 3846 cm2/g đượ c làm trònđến 3850 cm2/g.

- Nếu độ lệch giữa giá tr ị trung bình của giá tr ị độ mịn đã thực hiện trên hai lầnthử của chính mẫu đó nhỏ hơn hoặc bằng 1% là chấ p nhận đượ c.

4.1.3 Đánh giá đồng nhất mẫu


Đánh giá sự đồng nhất của mẫu xi măng trong quá tr ình chuẩn bị mẫu trướ ckhi tiến hành thử nghiệm

4.1.3.2 Tài li ệu tham kh ảo

- LAB-PR-10: Thủ tục lấy mẫu và quản lý mẫu thử

- ISO/IEC 17025 : 2005: Yêu cầu chung về năng lực các PTN và hiệu chuẩn

- AGL 12: Hướ ng dẫn các chương tr ình thử nghiệm thành thạo

- ISO 13528 : 2005: Phương pháp thống kê trong thử nghiệm thành thạo bằng so sánh liên phòng.

Định ngh ĩa, thuật ngữ và từ viết tắt

KQTN : K ết quả thử nghiệm

n : Số phép thử lặ p lại trên một mẫu, n=2.

p: Số lượ ng mẫu đem thử nghiệm, p≥ 10.







xij : K ết quả thử nghiệm của mẫu thứ iứng vớ i phép thử lặ p thứ j.

xi : Giá tr ị trung bình của mẫu thứ i.

X : Giá tr ị trung bình của mẫu thử nghiệm.

Si : Độ lệch chuẩn của mẫu thứ i. Sx : Độ lệch chuẩn giữa các giá tr ị xi.

σ p : Độ lệch chuẩn tái lặ p theo tiêu chuẩn.

Sr : Độ lệch chuẩn lặ p lại.

Ss : Độ lệch chuẩn giữa các mẫu (sampling).

Sall : Độ lệch chuẩn cho phép (allowable).

4.1.3.3 Dụng cụ và hóa ch ấ t

- Muỗng tr ộn mẫu, vải bạt lót, sàng R45μm.

- Máy sàng khí, dụng cụ Blaine, đồng hồ bấm giây.

4.1.3.4 Tiế n hành

a. Chuẩn bị mẫu

Lấy khoảng 5kg mẫu xi măng (khối lượ ng mẫu tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng) và tiến hành chuẩn bị mẫu theo TCVN 4787 : 2001.

Lấy tối thiểu 10 mẫu, mỗi mẫu 50gr tại các vị trí khác nhau, đem thử độ đồngnhất của mẫu.

b. Đánh giá đồng nhất mẫu

Chỉ tiêu đánh giá: Độ mịn Blaine và/hoặc độ mịn sót sàng 0.045mm. thử nghiệm 2 lần/mẫu.

Tính toán đồng nhất mẫu, xem mục c

K ết quả đánh giá:

Nếu k ết quả đánh giá là đạt, tiến hành thử nghiệm và lưu mẫu.

Nếu k ết quả đánh giá là không đạt, tiến hành thực hiện lại theo mục ac. Tính toán đồng nhất mẫu

Tính giá tr ị trung bình X của mẫu thử nghiệm p

ii x

p X

1

1 trong đón

jij i x

n x

1

1 KQTN trung bình mẫu thứ i







Sai lệch KQTN của mẫu thứ i so vớ i X: i x

i x = xi - X

Độ lệch chuẩn của mẫu thử nghiệm thứ i :

n

j

iij i n

x xS

1

2

1)(

Độ lệch chuẩn giữa các giá tr ị xi.

p

i

i x p

xS

1

2

1

Độ lệch chuẩn lặ p lại p

i

ir p

S S 1

2

Độ lệch chuẩn cho phép

Sall = 0.3*σ p

Độ lệch chuẩn giữa các mẫu Ss

nS

S S r xs

22

K ết luận:

Nếu Ss <= Sall: các mẫu được xem là đồng nhất theo chỉ tiêu đã thử nghiệm

Nếu Ss > Sall: các mẫu không đồng nhất theo chỉ tiêu đã thử nghiệm

4.1.4 Xác định độ ẩm của xi măng 12 , 13


Xác định độ ẩm của các loại sản phẩm xi măng.

4.1.4.2 N ội dung

a. Dụng cụ thí nghiệm:Cân Mettler, chén nhôm, khay nhôm, tủ sấy, bình hútẩm.

b. Tiến hành:

- Cân khối lượng ban đầu mo của chén, chính xác đến 0,01g.

- Cân khoảng 10g mẫu xi măng, ghi lại giá tr ị khối lượ ng chính xácm1.







- Bỏ vào tủ sấy 105 5oC, sấy đến khối lượng không đổi.

- Gấp chén ra ngoài, để nguội trong bình hútẩm khoảng 3 phút, cân lại giá tr ị m2 của chén và mẫu sau khi sấy.

c. Tính toán kết quả:Độ ẩm của nguyên liệu đượ c tính theo công thức sau:

omm

mmW

1

21 100% ; trong đó:

W : độ ẩm của mẫu (%).

m0: khối lượ ng của khay.

m1: khối lượ ng của mẫu và khay trướ c khi sấy.

m2: khối lượ ng của mẫu và khay sau khi sấy.

4.1.5 Xác định hàm lượ ng mất khi nung của xi măng 10 , 13


Xác định hàm lượ ng mất khi nung của các loại xi măng.

4.1.5.2 N ội dung


- Tủ nung 1.100oC;- Chén bạch kim;

- Cân phân tích độ chính xác 0,0001g;

- Bình hútẩm;

- Máy nghiền đĩa.

b. Tiến hành:

- Cân khối lượ ng m0 của chén Pt đã đượ c nungở 975 50oC, đến khối lượ ngkhông đổi. Ghi lại giá tr ị chính xác khối lượng ban đầu.

- Cân khoảng 1g mẫu và cho vào chén Pt, ghi lại giá tr ị m1.

- Nung chén và mẫu ở nhiệt độ 975 50oC cho đến khối lượng không đổi.

- Lấy mẫu ra để nguội trong bình hútẩm khoảng 3 phút.

- Cân lại khối lượ ng của chén sau khi nung đượ c khối lượ ng m2.








Hàm lượ ng mất khi nung của các mẫu xi măng và nguyên liệu đượ c tính theocông thức sau:

omm

mm MKN 1

21 100% ; trong đó:

MKN : lượ ng mất khi nung của mẫu (%).

m0: khối lượ ng của chén Pt.

m1: khối lượ ng của mẫu và chén trướ c khi nung.

m2: khối lượ ng của mẫu và chén sau khi nung.

4.1.6 Xác định độ dẻo tiêu chuẩn và thời gian đông kết của hồ xi măng 15 4.1.6.1 M ục đích

Xác định độ dẻo tiêu chuẩn và thời gian đông kết của hồ xi măng bằng dụng cụ Vicat.

4.1.6.2 N ội dung


- Cân thích hợp có độ chính xác 1g.

- Dụng cụ Vicat phù hợ p tiêu chuẩn TCVN 6017:1995.- Máy tr ộn, nồi tr ộn và cánh khuấy phù hợ p theo tiêu chuẩn TCVN 6016:1995

-Ống đong có dung tích 250ml, 10ml và vạch chia 1ml.

- Nhiệt độ của môi trường xung quanh nơi đượ c thử nghiệm phải đượ c duy trìtrong khoảng (25 – 29oC). Độ ẩm tương đối của phòng thử nghiệm không nhỏ hơn50%.

- Nướ c dùng cho thử nghiệm là nướ c cất giữ ở nhiệt độ 27oC ± 1oC.

b. Tiến hành:

b1. Chu ẩ n b ị hồ xi măng:

- Tr ộn 500g xi măng với lượng nướ c giả thuyết theo cách tr ộn hồ xi măngTCVN 6017:1995.

b2. Ch ế t ạo mẫ u thử :







- Sau khi tr ộn xong, nhanh chóng tạo cho hồ xi măng có dạng hình cầu.

- Cho hồ xi măng vào đầy khuôn.

- Đặt đáy lớ n của khuôn lên tấm kính phẳng, dùng bay gạt phần vữa thừa và

tạo cho mặt hồ xi măng phẳng và nhẵn.b3. Xác định độ d ẻo tiêu chu ẩ n:

- Đặt khuôn vào dướ i dụng cụ Vicat (sử dụng kim lớn có đườ ng kính10 0,05mm).

- Nhanh chóng thả cho kim cắm vào hồ xi măng trong khoảng thờ i gian 30giây k ể từ lúc tr ộn xong. Hồ xi măng được xem là đạt độ dẻo tiêu chuẩn nếu kimcắm sâu cách đáy mặt hồ xi măng một đoạn 6 1mm, trong 30 giây k ể từ lúc thả kim rơi.

- Nếu không đạt được điều kiện trên, tạo các mẻ tr ộn thử với lượng nướ c thayđổi cho đến khi đạt được độ dẻo tiêu chuẩn. Mỗi mẻ phải ứng vớ i một lượ ng ximăng và nướ c mớ i.

b4. Xác định định th ời gian đông kế t:

- Sử dụng hồ vừa xác định độ dẻo tiêu chuẩn xong, ta tiế p tục cho thêm một íthồ vào và dằn sau đó dùng bay gạt phần hồ thừa để tạo bề mặt nhẵn.

- Thả cho kim nhỏ cắm vào hồ xi măng, hồ đượ c xem là bắt đầu đông kết nếukim cắm sâu vào mặt hồ xi măng cách đáy một đoạn là 3 – 5 mm, trong thờ i gian 30 phút k ể từ lúc thả kim rơi. Nếu không đạt điều kiện trên cứ 5 phút thả kim một lầnđể xác định thờ i gian bắt đầu đông kết và 15 phút thả kim một lần để xác định thờ igian k ết thúc đông kết. Giữa các lần thử phải giữ mẫu trong phòngẩm.

b4. Chú ý:

- Tất cả các dụng cụ không được rung động trong quá trình thử nghiệm. Phảigiữ cho kim thử luôn thẳng và sạch. Các vị trí thử nghiệm phải cách nhau và cáchmép khuôn không ít hơn 10mm. Trườ ng hợ p hồ xi măng quá mềm, có thể dùng tayđỡ để tránh bị cong kim nhỏ.

c. Tính toán kết quả:- Tính lượng nước dùng để đạt độ dẻo tiêu chuẩn bằng phần trăm khối lượ ng xi

măng chính xác đến 0,1%. Báo cáo k ết quả chính xác đến 0,1%.







- Xác định thời gian đông kết căn cứ k ết quả của mỗi lần thử bằng phép nộisuy xác định thời điểm ứng với độ xuyên kim. Báo cáo k ết quả chính xác đến 5 phút.

4.1.7 Xác định cường độ nén của vữ a bằng khuôn 40 40 160 16


Xác định cường độ nén của vữa xi măng.

4.1.7.2 N ội dung

a. Dụng cụ và vật liệu:

- Cân có độ chính xác 1g.

- Khuôn đúc mẫu: gồm ba ngăn mỗi ngăn có kích thướ c 40 40 160mm đượ c bôi một lớ p dầu mỏng. Khi lắ p ráp khuôn phải khít chặt và cố định vào tấm đế, việclắp ráp không đượ c gây ra vênh hoặc có khe hở . Tấm đế phải tiế p giáp hoàn toàn vàchắc chắn vớ i mặt bàn của máy dằn để không gây ra dao động phụ. Mỗi bộ phậncủa khuôn đều có ký hiệu riêng vì thế khi lắ p ráp cần lưuý. Thứ tự các vách ngăncủa khuôn phải theo thứ tự từ trái qua phải là A, B, C, D.

- Máy thử cường độ nén, máy tr ộn, máy dằn tạo mẫu.

- Cát tiêu chuẩn TCVN 6227:1996.

- Cácống dong có dung tích 250ml, vạch chia 1ml.- Tủ dưỡ ngẩm để bảo dưỡ ng mẫu có độ ẩm tương đối không nhỏ hơn 90% và

giữ ở nhiệt độ 27oC 1oC.

- Nhiệt độ của môi trường xung quanh nơi đượ c thử nghiệm phải đượ c duy trìtrong khoảng (25 – 29oC). Độ ẩm tương đối của phòng thử nghiệm không nhỏ hơn50%.

- Nướ c dùng cho thử nghiệm là nướ c cất giữ ở nhiệt độ 27oC 1oC.







b. Tiến hành thử nghiệm:

b1. Chu ẩ n b ị vữ a:

Bảng 4.1: Thành phần vật liệu tr ộn vữa xi măng

Thành phần Khuôn/3 thanh

Nướ c (ml) 225 1

Xi măng (g) 450 2

Cát tiêu chuẩn 1350 5 (1 gói)

- Đổ nướ c vào trong cối và cho xi măng vào.

- Bật công tắt máy tr ộn và bắt đầu tr ộn.- Làm sạch xi măng bámvào thành cối tr ộn.

Bảng 4.2: Quy trình tr ộn vữa để đổ khuôn

Từ Đến Máy trộn Tác động

00:00 00:30 Tốc độ 1 (140 5 vòng/phút) Tr ộn xi măng và nướ c

00:30 1:00 Tốc độ 1 (140 5 vòng/phút) Cho cát vào chậm chậm

1:00 1:30 Tốc độ 2 (285 10 vòng/phút) Tr ộn vữa

1:30 1:45 Dừng Làm sạch vách cối tr ộn

1:45 3:00 Dừng Chờ


b2. Đúc mẫ u:

- Đúc 3 viên mẫu cho một thời điểm thử. Thành phần vật liệu cho một lần tr ộnđược cho như bảng 4.1.- Tr ộn mẫu bằng máy tr ộn phù hợ p theo TCVN 6016:1995.

- Đúc mẫu ngay sau khi tr ộn mẫu xong. Đặt và gắn chặt nắ p khuôn lên khuônđúc mẫu, cho vữa xi măng vào khuôn thành hai lớ p. Lớ p thứ nhất khoảng 300g







dùng bay gạt phẳng lớ p vữa và dằn 60 cái. Sau đó đổ thêm lớ p vữa thứ hai dùng baygạt phẳng và tiế p tục dằn 60 cái.

- Tháo khuôn nhẹ nhàng ra khỏi bàn dằn và gạt bỏ vữa thừa bằng một thanh

gạt kim loại, thanh này đượ c giữ thẳng đứng và chuyển động từ từ theo kiểu cưangang, gạt cho bằng mặt vữa.

b3. Bảo dưỡ ng mẫ u:

- Đặt mẫu vào trong tủ dưỡ ngẩm trong khoảng (20 – 24h). Nếu mẫu đượ c tháosớm hơn 24h thì phải tiế p tục dưỡ ngẩm trong tủ ẩm cho đến khi đủ 24h.

- Dùng viết dầu ký hiệu mẫu để ngâm mẫu vào nướ c không bị phai mờ . Ghingày sản xuất, ngày đổ khuôn, giờ đổ khuôn.

- Ngâm mẫu trong bể nước dưỡ ngẩm cho đến khi thử, ngoại tr ừ các mẫu thử ở

thời điểm 24h.b4. Th ử nghiệm:

- Các sai biệt về thời gian cho phép như sau: 24h15phút; 3 ngày 45phút;7 ngày 2h; 28 ngày 8h.

- Tiến hành bẻ mẫu bằng máy ép tay và thử cường độ nén không chậm hơn 10 phút đối vớ i mẫu thử ở thời điểm 24h và 30 phút đối vớ i các mẫu khác. Lưuý, lauráo bề mặt mẫu, làm sạch các hạt cát bám hai mặt tiế p xúc vớ i mặt nén. Đặt mẫuvào tâm của bàn nén kích thướ c 40 40mm, tăng tải vớ i tốc độ 2.400 200N/s cho

đến khi mẫu bị phá vỡ .- Lưuý trong quá trình thử mẫu phải luôn luôn giữ mẫu ở tr ạng tháiẩm.


- Tính trung bình cộng k ết quả của các lần nén.

- Mẫu 3 và 28 ngày nếu một k ết quả trong số 4 lần xác định vượ t 10% so vớ igiá tr ị trung bình thì loại bỏ k ết quả đó vàchỉ tính trung bình 3 k ết quả còn lại.

- K ết quả tính chính xác đến 0,1Mpa.

4.1.8 Xác định chất lượ ng của xỉ lò cao bằng phương pháp so sánh cườ ngđộ nén của vữ a 16


Xác định chất lượ ng của xỉ lò cao với độ mịn khác nhau bằng phương pháp sosánh cường độ nén giữa mẫu xi măng có trộn và không tr ộn xỉ lò cao.







4.1.8.2 N ội dung

a. Dụng cụ và hóa chất:

- Dụng cụ giống như phần thử cường độ nén, cân có độ chính xác 0,0001g.

- Ba loại xỉ lò caoứng với 4 độ mịn khác nhau.- Mẫu xi măng không có xỉ lò cao(mẫu trắng) phải được đổ cùng thời điểm

với mẫu có chứa xỉ với các độ mịn khác nhau.

b. Cách tiến hành thử nghiệm:

Tr ộn xỉ lò cao với các độ mịn lượ ng sót sàng 5, 10, 15, 20%R45 vớ i 2 loại ximăng HTS-HN và HRF-HN theo hai tỉ lệ 5% xỉ và 20% xỉ, mỗi độ mịn ứng vớ i haitỉ lệ tr ộn cho hai loại xi măng, khối lượ ng 5kg/mẻ, tiến hành đổ khuôn.

b1. Chu ẩ n b ị vữa và đúc mẫ u: giống phần xác định cường độ nén của vữa.

b3. Th ử nghiệm: giống phần xác định cường độ nén của vữa xi măng.

c. So sánh kết quả:

- Khi có giá tr ị cường độ nén của mẫu xi măng không trộn xỉ lò cao và mẫuxi măng có trộn xỉ lò cao(ứng vớ i mỗi độ mịn) ta thế vào công thức sau để xácđịnh hệ số chất lượ ng của xỉ lò cao như sau:

Fi = cường độ nén i ngày của mẫu xi măng trộn xỉ lò cao/cườ ng độ nén ingày của mẫu xi măng không có xỉ (mẫu tr ắng)

- Mẫu có chứa xỉ lò cao đạt chất lượ ng khi tr ộn vớ i tỉ lệ 5% xỉ có cường độ cácngày 1, 3 có Fi ≈ 1 và cường độ 7, 28 ngày có Fi > 1(cường độ lớn hơn 5% sovớ i mẫu tr ắng)

- Mẫu có chứa xỉ lò cao đạt chất lượ ng khi tr ộn vớ i tỉ lệ 20% xỉ có cường độ cường độ 7, 28 ngày có Fi > 1







4.2 CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG THÍ NGHIỆM

Hình 4.2: Thiết bị sàng khí Alpine Hình 4.3: Cân phân tích chính xácđến 0,0001g

Hình 4.4: Bộ dụng cụ đo tỷ diện Blaine Hình 4.5: Tủ sấyẩm 105oC







Hình 4.6: Tủ nung nhiệt độ 1.100oC Hình 4.7: Máy tr ộn hồ và vữa xi măng

Hình 4.8: Bộ dụng cụ để đo độ dẻotiêu chuẩn, thời gian đông kết

Hình 4.9: Máy nghiền bi







Hình 4.10: Thiết bị dằn mẫu trong quá trìnhđổ khuôn

Hình 4.11: Bàn bẻ mẫu và máy đo cường độ nén của vữa







Hình 4.12: Thiết bị đo phân bố cỡ hạt của xi măng và các nguyên liệu khác

Hình 4.13 : Máy nghiền đĩa





Chương 4: Phương pháp và thiế t b ị thí nghi ệm


Hình 4.14: Máy tr ộn mẫu 5kg/20 phút Hình 4.15: Máy nấu mẫu chảy

Hình 4.16: Máy X-Ray Hình 4.17: Máy nén mẫu





Chương 5: K ế t quả thí nghi ệm và bàn lu ận


CaO SiO2 Al2O3 MgO Fe2O3 TiO2 K 2O Na2O MnO P2O5 Total SR

42.42 33.00 12.90 6.54 0.00 0.45 0.32 0.26 0.10 0.00 95.55 2.70

Nhận xét: Thành phần hóa của xi măng ổn định trong điều kiện sản xuất bìnhthườ ng của nhà máy, thành phần của các mẫu xỉ nằm trong giớ i hạn làm phụ giahoạt tính cho xi măng(theo bảng 3.5)

5.2 KIỂM TRA ĐỘ ĐỒNG NHẤT CỦA MẪU XI MĂNGTRẮNG5.2.1 Kết quả đánh gía độ đồng nhất mẫu trắng HRF – HONC

Bảng 5.6: Thành phần của mẫu xi măng trắng HRF – HONC

Xi măng (HRF – HONC)

Thành phần phối liệu:

- Clinker (%)

- Thạch cao (%)

- Đá vôi (%)

85

5

10

Độ ẩm (%) 0,6

Mất khi nung (%) 5,1

- Chỉ tiêu thực hiện: Lượ ng sót sàng trên R45 – TCVN 4030:2003

Bảng 5.7: Số liệu sàng mẫu xi măng trắng HRF – HONC

Tên mẫu/kết quả (%)Số lần

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 4,50 4,40 4,40 4,40 4,40 4,50 4,40 4,40 4,40 4,50

2 4,40 4,50 4,30 4,40 4,30 4,30 4,40 4,50 4,20 4,40

Bảng 5.5: K ết quả phân tích thành phần hóa(%wt) của xỉ tháng 12(Slag 12)





Chương 5: Kế t quả thí nghi ệm và bàn lu ận


Bảng 5.8: K ết quả tính toán số liệu sàng

ni 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Xi4.45 4.45 4.35 4.4 4.35 4.4 4.4 4.45 4.3 4.45

X=Xi-X 0.05 0.05 -0.05 0.00 -0.05 0.00 0.00 0.05 -0.10 0.05

Si 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.02 0.00 0.00 0.02 0.00

p: Độ lệch chuẩn tái lặ p theo tiêu chuẩn; 0,30%

Sr: Độ lệch chuẩn lặ p lại; 0,01%

Sx: Độ lệch chuẩn trung bình các mẫu; 0,02%Ss: Độ lệch chuẩn giữa các mẫu; 0,03%

all: Độ lệch chuẩn cho phép; 0,09%

Ss all thì mẫu đồng nhất, ngượ c lại thì khôngđồng nhất.

Kết luận: mẫu đã đạt yêu cầu về độ đồng nhất theo tiêu chuẩn ISO 13528:2005.

5.2.2 Kết quả đánh gía độ đồng nhất mẫu trắng HTS – HONC

Bảng 5.9: Thành phần của mẫu xi măng trắng HTS – HONC

Xi măng (HTS – HONC)

Thành phần phối liệu:

- Clinker (%)

- Thạch cao (%)

- Pozzolana (%)

- Đá vôi (%)

67

5

8,5

19,5

Độ ẩm (%) 0,7

Mất khi nung (%) 10,2








Bảng 5.10: Số liệu sàng mẫu ximăng trắng HTS – HONC


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 4.7 4.7 4.8 4.7 4.8 4.8 4.9 4.7 4.7 4.6

2 4.7 4.7 4.7 4.7 4.7 4.8 4.7 4.7 4.8 4.7


ni

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Xi 4.7 4.7 4.75 4.7 4.75 4.8 4.8 4.7 4.75 4.65

X=Xi-X -0.03 -0.03 0.02 -0.03 0.02 0.07 0.07 -0.03 0.02 -0.08

Si 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00 0.01


Sr: Độ lệch chuẩn lặ p lại; 0,01%

Sx: Độ lệch chuẩn trung bình các mẫu; 0,02%Ss: Độ lệch chuẩn giữa các mẫu; 0,02%


Ss all thì mẫu đồng nhất, ngượ c lại thì không đồng nhất.








5.2.3.2 Độ mịn sót sàng R45 – 10%


Bảng 5.14: Số liệu sàng mẫu xỉ Slag 6 – 10%


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 9.9 10 10.1 10.2 10.1 10.2 10.1 10 10.2 10.1

2 10 10 10 10 10.2 10.1 10 10.2 10.1 10


ni2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Xi 9.95 10 10.05 10.1 10.15 10.15 10.05 10.1 10.15 10.05

X 0.13 0.07 0.02 -0.03 -0.07 -0.07 0.02 -0.03 -0.07 0.02

Si 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00


Sr: Độ lệch chuẩn lặ p lại; 0,01%Sx: Độ lệch chuẩn trung bình các mẫu; 0,04%

Ss: Độ lệch chuẩn giữa các mẫu; 0,04%










5.2.3.3 Độ mịn sót sàng R45 – 15%




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 15.1 14.8 14.6 14.7 14.8 14.9 14.9 14.6 14.9 14.7

2 15 14.9 14.7 14.8 14.7 14.9 14.8 14.7 14.7 14.7


ni2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Xi 15.05 14.85 14.65 14.75 14.75 14.9 14.85 14.65 14.8 14.7

X -0.25 -0.05 0.15 0.05 0.05 -0.10 -0.05 0.15 0.00 0.10

Si 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00













5.2.3.4 Độ mịn sót sàng R45 – 20%




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 18 17.8 17.9 17.6 17.6 17.8 17.8 17.8 17.9 17.9

2 18 17.6 17.6 17.5 17.7 17.7 17.8 17.7 17.8 17.9


ni2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Xi 18 17.7 17.75 17.55 17.65 17.75 17.8 17.75 17.85 17.9

X 0.23 -0.07 -0.02 -0.22 -0.12 -0.02 0.03 -0.02 0.08 0.13

Si 0.00 0.02 0.04 0.01 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.00







Đánh giá: tương tự kiểm tra đồng nhất vớ i xỉ tháng 11, 12 ta đượ c k ết quả xỉ tháng 11, 12 sau khi nghiền đạt được độ đồng nhất theo tiêu chuẩn ISO 13528:2005,trình bàyở phần phụ lục







5.3 KẾT QUẢ CƯỜNG ĐỘ NÉN CỦA CÁC LOẠI VỮA XI MĂNG 5.3.1 Cường độ nén của vữ a HTS – HONC không có và có xỉ lò cao

Bảng 5.20: K ết quả thí nghiệm cường độ nén đối vớ i mẫu xi măng HTS – HONC

Tên mẫu và tỉ lệ trộn xỉ với độ mịn khác nhau 1 ngày 3 ngày 7 ngày 28 ngày

HTS– HONC (mẫu tr ắng) 14.4 28.9 39.0 45.3

SLAG 6

HTS – 5%S6 – R45 – 5%

HTS – 5%S6 – R45 – 10%

HTS – 5%S6 – R45 – 15%

HTS – 5%S6 – R45 – 20%

12.8

12.2

13.4

12.6

28.4

27.2

29.0

27.6

39.4

38.1

39.0

37.0

47.4

46.6

48.3

45.5

HTS – 20%S6 – R45 – 5%

HTS – 20%S6 – R45 – 10%

HTS – 20%S6 – R45 – 15%

HTS – 20%S6 – R45 – 20%

10.7

9.6

10.0

9.8

27.9

25.5

24.4

24.3

39.0

36.4

35.9

35.4

51.8

48.9

47.6

48.8

SLAG 11

HTS – 5%S11– R45 – 5%

HTS – 5%S11 – R45 – 10%

HTS – 5%S11 – R45 – 15%

HTS – 5%S11 – R45 – 20%

13.2

13.3

12.9

12.4

29.2

29.1

28.4

27.0

37.4

37.7

36.0

36.3

47.4

45.5

44.3

44.1

HTS – 20%S11 – R45 – 5%

HTS – 20%S11 – R45 – 10%

HTS – 20%S11 – R45 – 15%

10.0

9.6

9.8

26.4

25.5

26.6

37.7

35.8

37.0

49.9

48.4

47.0







HTS – 20%S11 – R45 – 20% 9.3 24.2 32.0 45.3

SLAG 12

HTS – 5%S12– R45 – 5%

HTS – 5%S12 – R45 – 10%

HTS – 5%S12 – R45 – 15%

HTS – 5%S12 – R45 – 20%

13.3

13.3

13.6

12.8

29.0

28.6

29.4

28.1

38.8

37.9

38.0

37.3

47.2

45.9

45.9

45.3

HTS – 20%S12 – R45 – 5%

HTS – 20%S12 – R45 – 10%

HTS – 20%S12 – R45 – 15%

HTS – 20%S12 – R45 – 20%

10.4

10.4

10.3

9.8

27.2

25.2

25.6

24.8

38.7

36.2

35.5

34.6

50.2

47.5

46.7

47.0

5.3 .1.1 Cường độ 1 ngày tu ổ i

Cường độ nén 1 ngàycủa vữa HTS 20% & 5% Slag 6

14.4

10.7

9.610.0 9.8

14.4

12.8

12.2

13.4

12.6

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

M P a

HTS_blank 30.1

HTS_20%S6_R45_5%

HTS_20S6_R45_10%

HTS_20S6_R45_15%

HTS_20S6_R45_20%

HTS_blank 30.1

HTS_5%S6_R45_5%

HTS_5%S6_R45_10%

HTS_5%S6_R45_15%

HTS_5%S6_R45_20%

Hình 5.1:Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS - HONC 1 ngày tuổi

ứng vớ i hai tỉ lệ tr ộn cho 4 độ mịn khác nhau của Slag 6








14.4

10.09.6 9.8

9.3

14.4

13.2 13.312.9

12.4

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

M P a

HTS-BLANK 30.1

HTS-20%S11-R45-5%

HTS-20%S11-R45-10%

HTS-20%S11-R45-15%

HTS-20%S11-R45-20%

HTS_blank 30.1

HTS-5%S11-R45-5%

HTS-5%S11-R45-10%

HTS-5%S11-R45-15%

HTS-5%S11-R45-20%


14.4

10.4 10.4 10.39.8

14.4

13.3 13.313.6

12.8

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

M P a

HTS-BLANK 30.1

HTS-20%S12-R45-5%

HTS-20%S12-R45-10%

HTS-20%S12-R45-15%

HTS-20%S12-R45-20%

HTS_blank 30.1

HTS-5%S12-R45-5%

HTS-5%S12-R45-10%

HTS-5%S12-R45-15%

HTS-5%S12-R45-20%

Hình 5.2: :Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS - HONC 1 ngày tuổiứng vớ i hai tỉ lệ tr ộn cho 4 độ mịn khác nhau của Slag 11

Hình 5.3:Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS - HONC 1 ngày tuổiứng vớ i hai tỉ lệ tr ộn cho 4 độ mịn khác nhau của Slag 12







Nhận xét: Vớ i tỉ lệ tr ộn 20% xỉ vớ i HTS – HONC cường độ nén 1 ngày thấ phơn mẫu tr ắng nhiều, do clinker trong xi măng ưu tiên lấy nước để hydrat hóa tạokhoáng CSH, phản ứng của xỉ ở giai đoạn này là r ất ít vì lượ ng Ca(OH)2 sinh rachưa nhiều nên việc ảnh hưở ng của độ mịn là chưa đáng kể ở mỗi loại xỉ. Vớ i tỉ lệ tr ộn 5% xỉ cường độ nén 1 ngày thấp hơn mẫu tr ắng nhưng không nhiều vì tỉ lệ tr ộnthấ p,ảnh hưở ng bởi độ mịn chưa thể hiện rõ



28.9

27.9

25.5

24.4 24.3

28.9

28.4

27.2

29.0

27.6

23.0

24.0

25.0

26.0

27.0

28.0

29.0

30.0

31.0

32.0

M P a

HTS-BLANK 30.1

HTS-20%S6-R45-5%

HTS-20%S6-R45-10%

HTS-20%S6-R45-15%

HTS-20%S6-R45-20%

Series11

HTS_blank 30.1

HTS-5%S6-R45-5%

HTS-5%S6-R45-10%

HTS-5%S6-R45-15%

HTS-5%S6-R45-20%

Hình 5.4:Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 3 ngày tuổi ứng vớ i hai

tỉ lệ tr ộn với 4 độ mịn khác nhau của Slag 6








28.9

26.426.6

25.5

24.2

28.929.2 29.1

28.4

27.0

23.0

24.0

25.0

26.0

27.0

28.0

29.0

30.0

31.0

32.0

M P a

HTS-BLANK 30.1

HTS-20%S11-R45-5%

HTS-20%S11-R45-10%

HTS-20%S11-R45-15%

HTS-20%S11-R45-20%

HTS_blank 30.1

HTS-5%S11-R45-5%

HTS-5%S11-R45-10%

HTS-5%S11-R45-15%

HTS-5%S11-R45-20%


28.9

27.2

25.225.6

24.8

28.9 29.028.6

29.4

28.1

24.0

25.0

26.0

27.0

28.0

29.0

30.0

31.0

32.0

M P a

HTS-BLANK 30.1

HTS-20%S12-R45-5%

HTS-20%S12-R45-10%

HTS-20%S12-R45-15%

HTS-20%S12-R45-20%

HTS_blank 30.1

HTS-5%S12-R45-5%

HTS-5%S12-R45-10%

HTS-5%S12-R45-15%

HTS-5%S12-R45-20%

Hình 5.6:Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 3 ngày tuổi ứng vớ i hai


Hình 5.5: Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 3 ngày tuổi ứng vớ i haitỉ lệ tr ộn với 4 độ mịn khác nhau của Slag 11







Nhận xét: Sự phát triển cường độ của các mẫu tr ộn vớ i tỉ lệ 20% xỉ tại cườ ngđộ 3 ngày vẫn thấp hơn so vớ i mẫu tr ắng nhưng khoảng cách này ngắn lại, điểnhình làở độ mịn 5% sót sàng R45 của hai loại slag 6 và slag 12 cho k ết quả gần vớ imẫu tr ắng nhất. Vớ i tỉ lệ tr ộn 5% xỉ cho k ết quả cường độ nén bằng vớ i mẫu tr ắngở các độ mịn 5%, 10%, 15% sót sàng R45, mẫu 20% vẫn thấp hơn. Điều này cho thấyxỉ đã có phản ứng để tăng cường độ nhưng tốc độ ở mỗi độ mịn là khác nhau, nhìnchung độ mịn càng lớ n tức lượ ng sót sàng càng nhỏ cho phảnứng tốt.



39.0 39.0

36.4

35.9

35.4

39.039.4

38.1

39.0

37.0

35.0

36.0

37.0

38.0

39.0

40.0

41.0

42.0

M P a

HTS-BLANK 30.1

HTS-20%S6-R45-5%

HTS-20%S6-R45-10%

HTS-20%S6-R45-15%

HTS-20%S6-R45-20%

Series11

HTS_blank 30.1

HTS-5%S6-R45-5%

HTS-5%S6-R45-10%

HTS-5%S6-R45-15%

HTS-5%S6-R45-20%

Hình5.7: Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 7 ngày tuổi ứng vớ i hai









39.0

37.7

35.8

37.0

32.0

39.0

37.437.7

36.0 36.3

31.0

33.0

35.0

37.0

39.0

41.0

43.0

M P a

HTS-BLANK 30.1

HTS-20%S11-R45-5%

HTS-20%S11-R45-10%

HTS-20%S11-R45-15%

HTS-20%S11-R45-20%

HTS_blank 30.1

HTS-5%S11-R45-5%

HTS-5%S11-R45-10%

HTS-5%S11-R45-15%

HTS-5%S11-R45-20%


39.038.7

36.2

35.5

34.6

39.038.8

37.9 38.0

37.3

34.0

35.0

36.0

37.0

38.0

39.0

40.0

41.0

42.0

43.0

M P a

HTS-BLANK 30.1

HTS-20%S12-R45-5%

HTS-20%S12-R45-10%

HTS-20%S12-R45-15%

HTS-20%S12-R45-20%

HTS_blank 30.1

HTS-5%S12-R45-5%

HTS-5%S12-R45-10%

HTS-5%S12-R45-15%

HTS-5%S12-R45-20%

Hình 5.8:Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 7 ngày tuổi ứng vớ i haitỉ lệ tr ộn với 4 độ mịn khác nhau của Slag 11

Hình 5.9: Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 7 ngày tuổi ứng vớ i haitỉ lệ tr ộn với 4 độ mịn khác nhau của Slag 12







Nhận xét: Ở tỉ lệ tr ộn 20% xỉ cường độ nén 7 ngàyở mỗi độ mịn vẫn còn thấ phơn mẫu tr ắng, riêng mẫu có lượ ng sót sàng5% cho cường độ bằng vớ i mẫu tr ắngvà cao hơn nhiều so vớ i các mẫu còn lại có độ mịn nhỏ hơn(slag 6 và slag 12).Ở tỉ lệ tr ộn 5% xỉ cho cường độ gần vớ i mẫu tr ắng, riêng mẫu slag 6ở hai độ mịn 5% và15% R45, cho cường độ bằng vớ i mẫu tr ắng.



45.3

51.8

48.9

47.6

48.8

45.3

47.446.6

48.3

45.5

40.0

42.0

44.0

46.0

48.0

50.0

52.0

54.0

M P a

HTS-BLANK 30.1HTS-20%S6-R45-5%

HTS-20%S6-R45-10%

HTS-20%S6-R45-15%

HTS-20%S6-R45-20%

Series11

HTS_blank 30.1

HTS-5%S6-R45-5%

HTS-5%S6-R45-10%

HTS-5%S6-R45-15%

HTS-5%S6-R45-20%

Hình 5.10:Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HTS – HONC 28 ngày tuổi ứng vớ i

hai tỉ lệ tr ộn với 4 độ mịn khác nhau của Slag 6







SLAG 11

HTS – 5%S11– R45 – 5%

HTS – 5%S11 – R45 – 10%HTS – 5%S11 – R45 – 15%

HTS – 5%S11 – R45 – 20%

16.2

15.615.2

14.3

35.1

32.332.4

33.5

49.4

46.246.2

44.4

57.2

57.358.6

54.7

HTS – 20%S11 – R45 – 5%

HTS – 20%S11 – R45 – 10%

HTS – 20%S11 – R45 – 15%

HTS – 20%S11 – R45 – 20%

13.2

12.0

12.4

12.1

33.7

31.3

32.3

30.5

48.1

43.6

45.6

43.6

60.8

59.0

58.6

53.6

SLAG 12

HTS – 5%S12– R45 – 5%

HTS – 5%S12 – R45 – 10%

HTS – 5%S12 – R45 – 15%

HTS – 5%S12 – R45 – 20%

14.4

14.4

14.6

14.0

34.8

34.8

34.6

34.6

46.6

46.9

48.0

46.0

57.2

57.3

58.6

54.7

HTS – 20%S12 – R45 – 5%

HTS – 20%S12 – R45 – 10%

HTS – 20%S12 – R45 – 15%

HTS – 20%S12 – R45 – 20%

11.3

11.6

11.2

10.8

32.7

31.4

31.3

28.5

47.0

46.3

43.9

38.5

61.3

59.0

58.6

53.6








Cường độ nén 1 ngàycủa vữa HRF 20% & 5% Slag 6

16.3

12.0 11.912.2 12.1

16.316.3

15.8 15.9 15.9

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

M P a

HRF-BLANK 30-1

HRF_20%S6_R45_5%

HRF_20S6_R45_10%

HRF_20S6_R45_15%

HRF_20S6_R45_20%

HRF-Blank

HRF_5%S6_R45_5%

HRF_5%S6_R45_10%

HRF_5%S6_R45_15%

HRF_5%S6_R45_20%

Cường độ nén 1 ngày

của vữa HRF 20% & 5% Slag 11

16.3

13.2

12.012.4

12.1

16.3 16.2

15.615.2

14.3

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

M P a

HRF-BLANK 30-1

HRF_20%S11_R45_5%

HRF_20S11_R45_10%

HRF_20S11_R45_15%

HRF_20%11_R45_20%

HRF-Blank

HRF_5%S11_R45_5%HRF_5%S11_R45_10%

HRF_5%S11_R45_15%

HRF_5%S11_R45_20%

Hình 5.13:Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF - HONC 1 ngày tuổiứng vớ i hai tỉ lệ tr ộn cho 4 độ mịn khác nhau của Slag 6

Hình 5.14: :Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF - HONC 1 ngày tuổiứng vớ i hai tỉ lệ tr ộn cho 4 độ mịn khác nhau của Slag 11








16.3

11.311.6

11.2

10.8

16.3

14.4 14.4 14.614.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

M P a

HRF-BLANK 30-1

HRF_20%S12_R45_5%

HRF_20S12_R45_10%

HRF_20S12_R45_15%

HRF_20S12_R45_20%

HRF-Blank

HRF_5%S12_R45_5%

HRF_5S12_R45_10%

HRF_5S12_R45_15%

HRF_5S12_R45_20%

Nhận xét: Vớ i tỉ lệ tr ộn 20% xỉ vớ i HRF – HONC cường độ nén 1 ngày thấp hơnmẫu tr ắng, do clinker trong xi măng ưu tiên lấy nước để hydrat hóa tạo khoángCSH, phản ứng của xỉ ở giai đoạn này là r ất ít vì lượ ng Ca(OH)2 sinh ra chưa nhiềunên việc ảnh hưở ng của độ mịn là chưa đáng kể ở mỗi loại xỉ. Vớ i tỉ lệ tr ộn 5% xỉ cường độ nén 1 ngày thấp hơn mẫu tr ắng nhưng không nhiều vì tỉ lệ tr ộn thấ p, ảnhhưở ng bởi độ mịn chưa thể hiện rõ, riêng mẫu slag 6 cho k ết quả bằng vớ i mẫutr ắng cho thấy việc tr ộn 5% xỉ khôngảnh hưởng đén cường độ 1 ngày, điều đó chothấy r ằng xỉ slag 6 có chất lượ ng tốt hơn các xỉ còn lại.

Hình 5.15:Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF - HONC 1 ngày tuổiứng vớ i hai tỉ lệ tr ộn cho 4 độ mịn khác nhau của Slag 12









36.0

32.8

31.4 31.531.0

36.035.5 35.3

35.8

34.0

30.0

31.0

32.0

33.0

34.0

35.0

36.0

37.0

38.0

39.0

40.0

M P a

HRF-BLANK 30.1

HRF_20%S6_R45_5%

HRF-20%S6-R45-10%

HRF-20%S6-R45-15%

HRF-20%S6-R45-20%

HRF-Blank

HRF-5%S6-R45-5%

HRF-5%S6-R45-10%HRF-5%S6-R45-15%

HRF-5%S6-R45-20%


36.0

33.7

31.3

32.3

30.5

36.0

35.1

32.3 32.4

33.5

30.0

31.0

32.0

33.0

34.0

35.0

36.0

37.0

38.0

39.0

40.0

M P a

HRF-BLANK 30.1

HRF_20%S11_R45_5%

HRF-20%S11-R45-10%

HRF-20%S11-R45-15%

HRF-20%S11-R45-20%

HRF-Blank

HRF-5%S11-R45-5%

HRF-5%S11-R45-10%HRF-5%S11-R45-15%

HRF-5%S11-R45-20%

Hình 5.16:Đồ thị biểu diễn cường độ của vữa HRF – HONC 3 ngày tuổi ứng vớ ihai tỉ lệ tr ộn với 4 độ mịn khác nhau của Slag 6










48.347.8

45.4

43.9

42.1

48.348.9

46.146.6

45.8

40.0

42.0

44.0

46.0

48.0

50.0

52.0

M P a

HRF-BLANK 30.1

HRF-20%S6-R45-5%

HRF-20%S6-R45-10%

HRF-20%S6-R45-15%

HRF-20%S6-R45-20%

HRF-Blank

HRF-5%S6-R45-5%

HRF-5%S6-R45-10%

HRF-5%S6-R45-15%

HRF-5%S6-R45-20%


48.3 48.1

43.6

45.6

43.6

48.3

49.4

46.246.2

44.4

40.0

42.0

44.0

46.0

48.0

50.0

52.0

M P a

HRF-BLANK 30.1

HRF-20%S11-R45-5%

HRF-20%S11-R45-10%

HRF-20%S11-R45-15%

HRF-20%S11-R45-20%

HRF-Blank

HRF-5%S11-R45-5%

HRF-5%S11-R45-10%

HRF-5%S11-R45-15%

HRF-5%S11-R45-20%









5.3.1.4 Cường độ 28 ngày tu ổ i


58.2

61.2

60.3

57.9

56.3

58.258.6

56.9

58.758.5

55.0

56.0

57.0

58.0

59.0

60.0

61.0

62.0

M P a

HRF-BLANK 30.1

HRF-20%S6-R45-5%

HRF-20%S6-R45-10%

HRF-20%S6-R45-15%

HRF-20%S6-R45-20%

HRF-Blank

HRF-5%S6-R45-5%

HRF-5%S6-R45-10%

HRF-5%S6-R45-15%

HRF-5%S6-R45-20%

Cường độ nén 28 ngàycủa vũa HTS 20% & 5% Slag 11

45.3

49.9

48.4

47.0

45.3 45.3

47.4

45.5

44.3 44.1

40.0

42.0

44.0

46.0

48.0

50.0

52.0

M P a

HTS-BLANK 30.1

HTS-20%S11-R45-5%

HTS-20%S11-R45-10%

HTS-20%S11-R45-15%

HTS-20%S11-R45-20%

Series11

HTS_blank 30.1

HTS-5%S11-R45-5%

HTS-5%S11-R45-10%

HTS-5%S11-R45-15%

HTS-5%S11-R45-20%










58.2

61.3

59.058.6

53.6

58.2

57.2 57.3

58.6

54.7

52.0

54.0

56.0

58.0

60.0

62.0

64.0

M P a

HRF-BLANK 30.1

HRF-20%S12-R45-5%

HRF-20%S12-R45-10%

HRF-20%S12-R45-15%

HRF-20%S12-R45-20%

HRF-Blank

HRF-5%S12-R45-5%

HRF-5%S12-R45-10%

HRF-5%S12-R45-15%

HRF-5%S12-R45-20%

Nhận xét: Ở tỉ lệ tr ộn 20% xỉ cường độ nén 28 ngày cao hơn mẫu tr ắng, tr ừ loại sót sàng 20% cho k ết quả thấp hơn, cho thấy r ằng càng về sau cường độ mẫu

được tăng lên nhờ sự đóng góp của xỉ. Độ mịn càng cao cho cường độ càng cao,mẫu có độ mịn 5%và 10% sót sàng cho cường độ cao hơn.Ở tỉ lệ tr ộn 5% xỉ cườ ngđộ cao bằng vớ i mẫu tr ắngứng với các độ mịn 5% và 10%-R45, mẫu 15% và 20%-R45 bằng hoặc thấp hơn mẫu tr ắng.

Kết luận: Cường độ nén của xi măng HRF – HONC có xỉ cho cường độ sớ mkhông cao, nhưng với độ mịn cao thì cường độ tăng nhưng chậm ở 1 và 3 ngày(đặc biệt mẫu slag 6ở tỉ lệ 5% cho k ết quả tương đương vớ i mẫu tr ắng ở 1, 3, 7, 28ngày), với các độ mịn nhỏ hơn thì việc tăng cường độ ở giai đoạn đầu là chưa có(15, 20%-R45). Cường độ ở 7 và 28 ngày cho thấy sự đuổi k ị p sự phát triển cườ ng

độ so vớ i mẫu tr ắngở các độ mịn cao, lượ ng sót sàng 5% và 10% cho k ết quả tốt ở 28 ngày, có khả năng thay thế 5% clinker( tỉ lệ tr ộn 5% xỉ). Nhìn chung slag 6 vàslag 12 cho k ết quả thử cường độ đạt yêu cầu về chất lượ ng.








5.4ẢNH HƯỞ NG CỦA XỈ LÒ CAOĐẾN CÁC TÍNH CHẤT CỦA XIMĂNG

5.4.1 Lượng nướ c tiêu chuẩn

Bảng 5.22: K ết quả lượng nướ c và thời gian đông kết của hồ HTS – HONCTên mẫu ml/nướ c W D Bắt đầu K ết thúc

HTS_blank 148 29.6 170 210HTS_20%S6_R45_5% 146 29.2 180 220HTS_20%S6_R45_10% 146 29.2 175 215HTS_20%S6_R45_15% 144.5 28.9 170 215HTS_20%S6_R45_20% 143.5 28.7 170 205

HTS_5%S6_R45_5% 146.5 29.3 175 215HTS_5%S6_R45_10% 145.5 29.1 175 210

HTS_5%S6_R45_15% 144.5 28.9 165 205HTS_5%S6_R45_20% 144.5 28.9 165 205

HTS_20%S12_R45_5% 146 29.2 175 215HTS_20%S12_R45_10% 145 29 165 210HTS_20%S12_R45_15% 142 28.4 160 205HTS_20%S12_R45_20% 140 28 155 205

HTS_5%S12_R45_5% 146.5 29.3 160 215HTS_5%S12_R45_10% 145.5 29.1 165 210HTS_5%S12_R45_15% 145 29 160 210HTS_5%S12_R45_20% 145 29 165 210

HTS_20%S11_R45_5% 144 28.8 165 215HTS_20%S11_R45_10% 144 28.8 165 210HTS_20%S11_R45_15% 142.5 28.5 165 215HTS_20%S11_R45_20% 141.5 28.3 165 205

HTS_5%S11_R45_5% 147 29.4 170 205HTS_5%S11_R45_10% 146.5 29.3 170 215HTS_5%S11_R45_15% 146 29.2 175 205

HTS_5%S11_R45_20% 145.5 29.1 175 210







5.4.1 .1 Lượng nướ c tiêu chu ẩ n của hồ xi măng HTS – HONC

Lượng nước tiêu chuẩncủa HTS 20% & 5% Slag 6

148

146146

144.5

143.5

148

146.5

145.5

144.5144.5

142143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

Mẫu thử nghiệm

m l H 2 O

HTS_BLANK 30.1

HTS_20%S6_R45_5%

HTS_20%S6_R45_10%

HTS_20%S6_R45_15%

HTS_20%S6_R45_20%

HTS_BLANK 30.1

HTS_5%S6_R45_5%

HTS_5%S6_R45_10%

HTS_5%S6_R45_15%

HTS_5%S6_R45_20%


148

144 144

142.5

141.5

148

147146.5

146145.5

140

142

144

146

148

150

152


m l H 2 O

HTS_BLANK 30.1

HTS_20%S11_R45_5%

HTS_20%S11_R45_10%

HTS_20%S11_R45_15%

HTS_20%S11_R45_20%

HTS_BLANK 30.1

HTS_5%S11_R45_5%

HTS_5%S11_R45_10%

HTS_5%S11_R45_15%

HTS_5%S11_R45_20%

Hình 5.25:Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HTS – HONCvớ i xỉ tháng 6ở các độ mịn khác nhau.

Hình 5.26:Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HTS –HONCvớ i xỉ tháng 11ở các độ mịn khác nhau.








148

146

145

142

140

148

146.5

145.5145 145

139

141

143

145

147

149

151

m l H 2 O

HTS_BLANK 30.1

HTS_20%S12_R45_5%

HTS_20%S12_R45_10%

HTS_20%S12_R45_15%

HTS_20%S12_R45_20%

HTS_BLANK 30.1

HTS_5%S12_R45_5%

HTS_5%S12_R45_10%

HTS_5%S12_R45_15%

HTS_5%S12_R45_20%

Nhận xét: Lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HTS – HONC giảm do lượ ng ximăng giảm khi tr ộn thêm xỉ, vì xỉ ít phản ứng với nướ c ở giai đoạn đầu nên nhu cầuvề lượng nướ c thấ p, làm cho khả năng thi công cao hơ n so vớ i mẫu tr ắng, độ mịn

càng giảm lượng nướ c cũng giảm nhưng thay đổi không đáng kể.

Hình 5.27:Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HTS –HONCvớ i xỉ tháng 12ở các độ mịn khác nhau.







Lượng nước tiêu chuẩncủa HRF 20% & 5% Slag 6

147.5

144 144

142 142

147.5

145

146.5147

147.5

141

143

145

147

149

151


m l H 2 O

HRF_BLANK 30.1

HRF_20%S6_R45_5%

HRF_20%S6_R45_10%

HRF_20%S6_R45_15%

HRF_20%S6_R45_20%

HRF_BLANK 30.1

HRF_5%S6_R45_5%

HRF_5%S6_R45_10%

HRF_5%S6_R45_15%

HRF_5%S6_R45_20%

Lượng nước tiêu chuẩncủa HRF 20% & 5% Slag 11

147.5

144144.5

145

146

147.5

146

147.5148

148.5

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152


m l H 2 O

HRF_BLANK 30.1

HRF_20%S11_R45_5%

HRF_20%S11_R45_10%

HRF_20%S11_R45_15%

HRF_20%S11_R45_20%

HRF_BLANK 30.1

HRF_5%S11_R45_5%

HRF_5%S11_R45_10%

HRF_5%S11_R45_15%

HRF_5%S11_R45_20%

Hình 5.28:Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HRF – HONCvớ i xỉ tháng 6ở các độ mịn khác nhau.

Hình 5.29:Đồ thị biểu diễn lượng nướ c tiêu chuẩn của hồ HRF –HONCvớ i xỉ tháng 11ở các độ mịn khác nhau.







5.4.2 Thời gian đông kết

5.4.3.2 Th ời gian đông kế t của hồ xi măng HTS – HONC

HTS - HONC

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

H T S_ B L

A N K 3

0 . 1

H T S_ 2 0

% S 6_ R 4

5_ 5 %

H T S_ 2 0

% S 6_ R 4

5_ 1 0 %

H T S_ 2 0

% S 6_ R 4

5_ 1 5 %

H T S_ 2 0

% S 6_ R 4

5_ 2 0 %

H T S_ 5 % S

6_ R 4 5_ 5 %

H T S_ 5 % S

6_ R 4 5_ 1 0

%

H T S_ 5 % S

6_ R 4 5_ 1 5

%

H T S_ 5 % S

6_ R 4 5_ 2 0

%

T h ờ i g

i a n

đ ô n g

k ế t ( p h ú t )

Thời gian bắt đầuThời gian kết thúc

Nhận xét: Thời gian đông kết của mẫu HTS – HONC có tr ộn xỉ tháng 6 nhìnchung không có sự khác biệt so vớ i mẫu tr ắng, độ mịn càng lớ n thì thờ i gian bắt đầuvà k ết thúc đông kết lâu hơn mẫu tr ắng khoảng 10 phút(ở độ mịn 5%R45), các độ mịn còn lại cho k ết quả giống vớ i mẫu tr ắng.

Hình 5.31:Đồ thị biểu diễn thời gian đông kết của hồ HTS – HONCtr ộn vớ i xỉ tháng 6







HTS - HONC

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

H T S_ B L

A N K 3 0

. 1

H T S_ 2 0 %

S 1 1_ R 4

5_ 5

H T S_ 2 0

% S 1 1_ R 4

5_ 1 0

H T S_ 2 0

% S 1 1_ R 4

5_ 1 5

H T S_ 2 0

% S 1 1_ R 4

5_ 2 0

H T S_ 5 % S 1

1_ R 4 5_ 5

H T S_ 5 %

S 1 1_ R 4

5_ 1 0

H T S_ 5 %

S 1 1_ R 4

5_ 1 5

H T S_ 5 %

S 1 1_ R 4

5_ 2 0

T h ờ i g

i a n đ ô n g



Nhận xét: Thời gian đông kết của mẫu HTS – HONC có tr ộn xỉ tháng 11 nhìnchung không có sự khác biệt so vớ i mẫu tr ắng.








HTS - HONC

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

H T S_ B L

A N K 3

0. 1

H T S_ 2 0

% S 1 2

_ R 4 5_ 5 %

H T S_ 2 0

% S 1 2

_ R 4 5_ 1 0 %

H T S_ 2 0

% S 1 2

_ R 4 5_ 1 5 %

H T S_ 2 0

% S 1 2

_ R 4 5_ 2 0 %

H T S_ 5 %

S 1 2_ R 4

5_ 5 %

H T S_ 5 %

S 1 2_ R 4

5_ 1 0 %

H T S_ 5 %

S 1 2_ R 4

5_ 1 5 %

H T S_ 5 %

S 1 2_ R 4

5_ 2 0 %

T h ờ i g

i a n

đ ô n g



Nhận xét: Thời gian đông kết của mẫu HTS – HONC có tr ộn xỉ tháng 12nhìn chung không có sự khác biệt so vớ i mẫu tr ắng, yếu tố độ mịn khôngảnh hưở ng

nhiều đến thời gian đông kết, độ mịn càng thấ p thờ i gian bắt đầu sớm hơn mẫutr ắng không nhiều.








5.4.3.2 Th ời gian đông kế t của hồ xi măng HRF – HONC

HRF-HONC

180

190

200

210

220

230

240

250

H R F_ B L

A N K 3 0

. 1

H R F_ 2 0

% S 6_ R 4

5_ 5 %

H R F_ 2 0

% S 6_ R 4 5_

1 0 %

H R F_ 2 0

% S 6_ R 4 5_

1 5 %

H R F_ 2 0

% S 6_ R 4 5_

2 0 %

H R F_ 5 % S

6_ R 4 5_ 5 %

H R F_ 5 % S

6_ R 4 5_ 1 0

%

H R F_ 5 % S

6_ R 4 5_ 1 5 %

H R F_ 5 % S

6_ R 4 5_ 2 0

%

T h ờ i g

i a n

đ ô n g



Nhận xét: Thời gian đông kết của mẫu HRF – HONC có tr ộn xỉ tháng 6 nhìnchung không có sự khác biệt so vớ i mẫu tr ắng, yếu tố độ mịn khôngảnh hưở ngnhiều đến thời gian đông kết, độ mịn càng thấ p thờ i gian bắt đầu sớm hơn mẫutr ắng, thờ i gian k ết thúc thấp hơn mẫu tr ắng nhưng không nhiều.

Hình 5.33:Đồ thị biểu diễn thời gian đông kết của hồ HRF – HONCtr n vớ i xỉ thán 6







HRF-HONC

180

190

200

210

220

230

240

250

H R F_ B L

A N K

3 0 . 1

H R F_ 2 0 % S

1 1_ R 4

5_ 5 %

H R F_ 2 0 % S

1 1_ R 4

5_ 1 0 %

H R F_ 2 0 % S

1 1_ R 4

5_ 1 5 %

H R F_ 2 0 % S

1 1_ R 4

5_ 2 0 %

H R F_ 5 % S

1 1_ R 4

5_ 5 %

H R F_ 5 % S

1 1_ R 4

5_ 1 0 %

H R F_ 5 % S

1 1_ R 4

5_ 1 5 %

H R F_ 5 % S

1 1_ R 4

5_ 2 0 %

T h ờ i g

i a n

đ ô n g



Nhận xét:Thời gian đông kết của mẫu HRF – HONC có tr ộn xỉ tháng 11 nhìnchung không có sự khác biệt so vớ i mẫu tr ắng.








HRF-HONC

180

190

200

210

220

230

240

250

H R F_ B L

A N K 3 0

. 1

H R F_ 2 0

% S 1 2

_ R 4 5_ 5 %

H R F_ 2 0

% S 1 2

_ R 4 5_ 1 0

%

H R F_ 2 0

% S 1 2

_ R 4 5_ 1 5

%

H R F_ 2 0

% S 1 2

_ R 4 5_ 2 0

%

H R F_ 5 % S

1 2_ R 4

5_ 5 %

H R F_ 5 % S

1 2_ R 4 5

_ 1 0 %

H R F_ 5 % S

1 2_ R 4 5

_ 1 5 %

H R F_ 5 % S

1 2_ R 4 5

_ 2 0 %

T h ờ i g

i a n

đ ô n g


Thời gian bắt đầu

Thời gian kết thúc

Nhận xét: Thời gian đông kết của mẫu HRF – HONC có tr ộn xỉ tháng 12 nhìnchung không có sự khác biệt so vớ i mẫu tr ắng, thờ i gian bắt đầu và k ết thúc gần vớ imẫu tr ắng, độ mịn ítảnh hưởng đến thờ i gian đông kết.

5.5 LỰ A CHỌN LOẠI XỈ CHẤT LƯỢ NG TỐT VỚ I ĐỘ MỊN THÍCHHỢ P BẰNG CÁCH ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH VỚ I NaOH 20%

Sau quá trình tiến hành các thí nghiệm các loại xỉ thử nghiệm cho k ết quả về việc tăng cường độ là như nhau, vì vậy sử dụng phương pháp đánh giá độ tươngquan về cường độ của các mẫu xi măng trộn xỉ vớ i hoạt tính của xỉ đượ c kích hoạt bở i NaOH 20%, từ đó xây dựng phương pháp đánh giá hoạt tính của xỉ phục vụ choviệc kiểm tra chất lương xỉ nhậ p nhanh nhất.

K ết quả cường độ của các loại xỉ cho thấy ở độ mịn 5% và 10%-R45, cho k ết

quả tốt, nên tiến hành khảo sát đánh giá tiế p khoảng độ mịn 2%, 4%, 6%, 8% để tìmra độ mịn tối ưu cho quá trình sản xuất.








5.5.1Phương pháp kích hoạt hoạt tính của xỉ bằng NaOH 20%


Xác định hoạt tính của xỉ lò cao thông qua cường độ nén.

4.5.1.2 N ội dung

a. Dụng cụ và vật liệu:

- Cân có độ chính xác 1g.

- Khuôn đúc mẫu: gồm ba ngăn mỗi ngăn có kích thướ c 40 40 160mm đượ c bôi một lớ p dầu mỏng. Khi lắ p ráp khuôn phải khít chặt và cố định vào tấm đế, việclắp ráp không đượ c gây ra vênh hoặc có khe hở . Tấm đế phải tiế p giáp hoàn toàn vàchắc chắn vớ i mặt bàn của máy dằn để không gây ra dao động phụ. Mỗi bộ phậncủa khuôn đều có ký hiệu riêng vì thế khi lắ p ráp cần lưuý. Thứ tự các vách ngăncủa khuôn phải theo thứ tự từ trái qua phải là A, B, C, D.

- Máy thử cường độ nén, máy tr ộn, máy dằn tạo mẫu.

- Cát tiêu chuẩn TCVN 6227:1996.

- Cácống đong có dung tích 250ml, vạch chia 1ml.

- Tủ dưỡ ngẩm để bảo dưỡ ng mẫu có độ ẩm tương đối không nhỏ hơn 90% và giữ ở nhiệt độ 27oC 1oC.

- Nhiệt độ của môi trường xung quanh nơi đượ c thử nghiệm phải đượ c duy trì

trong khoảng (25 – 29o

C). Độ ẩm tương đối của phòng thử nghiệm không nhỏ hơn50%.

- Dung dịch NaOH 20% giữ ở nhiệt độ 27oC 1oC.

b. Tiến hành thử nghiệm:

b1. Chu ẩ n b ị vữ a:

Bảng 5.24: Thành phần vật liệu tr ộn vữa xỉ

Thành phần Khuôn/3 thanh

NaOH 20% (ml) 2251

Xỉ lò cao (g) 500 2

Cát tiêu chuẩn 1350 5 (1 gói)







- Đổ dung dịch NaOH 20% vào trong cối và cho xỉ vào.

- Bật công tắt máy tr ộn và bắt đầu tr ộn.

- Làm sạch xỉ bám vào thành cối tr ộn.

Bảng 5.25: Quy trình tr ộn vữa để đổ khuôn

Từ Đến Máy trộn Tác động

00:00 00:30 Tốc độ 1 (140 5 vòng/phút) Tr ộn xỉ và NaOH 20%

00:30 1:00 Tốc độ 1 (140 5 vòng/phút) Cho cát vào chậm chậm


1:30 1:45 Dừng Làm sạch vách cối tr ộn1:45 3:00 Dừng Chờ


b2. Đúc mẫ u:

- Đúc 3 viên mẫu cho một thời điểm thử. Thành phần vật liệu cho một lần tr ộnđược cho như bảng 5.25

- Tr ộn mẫu bằng máy tr ộn phù hợ p theo TCVN 6016:1995.

- Đúc mẫu ngay sau khi tr ộn mẫu xong. Đặt và gắn chặt nắ p khuôn lên khuônđúc mẫu, cho vữa xỉ vào khuôn thành hai lớ p. Lớ p thứ nhất khoảng 300g dùng baygạt phẳng lớ p vữa và dằn 60 cái. Sau đó đổ thêm lớ p vữa thứ hai dùng bay gạt phẳng và tiế p tục dằn 60 cái. Chú ý mẫu xỉ r ất khô nên thao tác phải nhanh để mẫukhông bị cứng trướ c khi cho vào khuôn.

- Tháo khuôn nhẹ nhàng ra khỏi bàn dằn và gạt bỏ vữa thừa bằng một thanhgạt kim loại, thanh này đượ c giữ thẳng đứng và chuyển động từ từ theo kiểu cưangang, gạt cho bằng mặt vữa, xỉ r ất khô nên thao tác cần chú ý tránh gạt mạnh sẽ

lấy mất mẫu. Sau đó cho khuôn vào trong túi nhựa thêm khoảng 50ml H2O vào túithắt chặt miệng tụi lại để đảm bảo đủ độ ẩm cho quá trình kích hoạt. Vì kiềm r ất dễ ăn mòn nên khi làm việc cần trang bị các dụng cụ bảo vệ như: khẩu trang, kính,găng tay….







b3. Bảo dưỡ ng mẫ u:

- Đặt mẫu vào trong tủ dưỡ ng ẩm đến 5h 30 phút tháo khuôn, để trong nhiệtđộ trong phòng thí nghiệm đến thờ i gian tiến hành nén cường độ lúc 6h 5 phút.

Sauđó ghi ký hiệu mẫu xỉ, độ mịn, thờ i gian nén sau 24h r ồi bỏ tr ở lại túi nhựa thắtchặt miệng túi lại như ban đầu r ồi cho vào tủ dưở ngẩm.

b4. Th ử nghiệm:

- Sau 24h 15 phút lấy mẫu còn lại ra nén ghi nhận k ết quả.


- Tính trung bình cộng k ết quả của các lần nén.

- K ết quả đượ c báo cáo gồm cường độ của các mẫu xỉ tại 6h và 24h, ví dụ:hoạt tính thủy lực của xỉ vớ i NaOH là: 7.3 MPa

- K ết quả tính chính xác đến 0,1Mpa. 5.5.3 Kết quả hoạt tính của xỉ vớ i NaOH 20%

Bảng 5.26: Hoạt tính của các loại xỉ vớ i NaOH 20% sau 6h

5%_R45 10%_R45 15%_R45 20%_R45

Slag 6 14.9 12.5 8.9 8.2

Slag 11 11.3 9.1 6.5 5.4

Slag 12 11.3 7.8 9.2 5.2







Cường độ nén 6h của mẫu xỉ với NaOH 20%

14.9

12.5

8.9 8.2

11.3

9.1

6.5

5.4

11.3

7.8

9.2

5.2

4.0

9.0

14.0

19.0

24.0

c ư

ờ n g

đ ộ n

é n

( M p a

)

SLAG 6_5%

SLAG 6_10%

SLAG 6_15%

SLAG 6_20%

SLAG 11_5%

SLAG 11_10%

SLAG 11_15%

SLAG 11_20%

SLAG 12_5%SLAG 12_10%

SLAG 12_15%

SLAG 12_20%

Slag 6Slag 11 Slag 12

Nhận xét: Từ đồ thị hình 5.36 ta thấy sau khi đượ c kích hoạt cho cường độ

sau 6h cao trong khi đó mẫu xi măng nếu đổ khuôn với nướ c thì vẫn chưa phát triểncường độ và trong cùng một loại xỉ độ mịn càng cao cho hoạt tính càng cao(cườ ngđộ càng lớ n), xỉ tháng 6 cho k ết quả tốt hơn xỉ tháng 11 và 12ở độ mịn 5%,10%,15%, 20%_R45 cùng một độ mịn, riêng xỉ tháng 12ở độ mịn 15% cho k ết quả caohơn mẫu xỉ tháng 11 cùng độ mịn.

Bảng 5.26: Hoạt tính của các loại xỉ vớ i NaOH 20% sau 24h

5%_R45 10%_R45 15%_R45 20%_R45

Slag 6 22.3 17.8 14.1 13.0Slag 11 17.0 12.4 10.9 9.9

Slag 12 17.4 12.3 14.0 9.3

Hình 5.36:Đồ thị biểu diễn hoạt tính thủy lực của các loại xỉ vớ i NaOH 20%sau 6h







Cường độ nén 24h của m u xỉvới NaOH 20%

22.3

17.8

14.1

13.0

17.0

12.4

10.9

9.9

17.4

12.3

14.0

9.3

5.0

7.0

9.0

11.0

13.0

15.0

17.0

19.0

21.0

23.0

25.0

c ư

ờ n g

đ ộ n

é n

( M p a

)

SLAG 6_5%

SLAG 6_10%

SLAG 6_15%

SLAG 6_20%

SLAG 11_5%

SLAG 11_10%

SLAG 11_15%

SLAG 11_20%

SLAG 12_5%SLAG 12_10%

SLAG 12_15%

SLAG 12_20%

Slag 6Slag 11 Slag 12

Nhận xét: Sự phát triển cường độ của các mẫu xỉ trong 18h sau chậm lại, cácloại xỉ có độ mịn cao tăng từ 7 – 8Mpa, trongkhi đó các xỉ có độ mịn thấp tăng từ 3– 4Mpa, chứng tỏ xỉ đượ c kích hoạt thể hiện hoạt tính mạnh mẻ từ 6 – 24h, độ mịncàng cao khả năng đượ c kích hoạt càng tốt.

5.5.4 Tương quan giữ a dùng NaOH kích hoạt vớ i dùng clinker trong xi măngkích hoạt hoạt tính của xỉ

Qua quá trình tiến hành thí ngiệm kiểm tra hoạt tính thủy lực của xỉ lò cao tathấy r ằng có điểm tương quan giữa cường độ 3, 7 ngày của xi măng trộn xớ i xỉ vớ icường độ sau 6h của mẫu xỉ đượ c kích hoạt với NaOH 20%, cường độ 28 của xi

măng trộn xỉ và cường độ 24h của mẫu toàn xỉ. Để đảm bảo độ tin cậy của các thínghiệm và độ chính xác của mối tươ ng quan, bằng phương pháp thử nghiệm ta tìmđượ c mối tương quan này, nhưng để thu hẹ p khoảng độ mịn tối ưu từ 5 – 10% tiếnhành các thử nghiệm tiế p tục vớ i các khoảng độ mịn 2, 4, 6, 8% - R45 để tìmđồ thị cho khoảng độ mịn tối ưu cho quá tr ình sản xuất.

Hình 5.37: Đồ thị biểu diễn hoạt tính thủy lực của các loại xỉ vớ i NaOH 20%sau 24h






CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 KẾT LUẬNSau bốn tháng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử dụng các loại phụ gia hóa học

để cải thiện cường độ của xi măng Portland hỗn hợ p” tại nhà máy xi măng HolcimHòn Chông.Đã thuđượ c những k ết quả sau:

Khảo sát đượ c sự ảnh hưở ng tốt của các loại phụ gia hóa học đến các tính chấtcủa xi măng như: cường độ nén, lượng nướ c tiêu chuẩn, thời gian đông kết, độ

chảy của vữa xi măng. Phương pháp sử dụng 9 loại phụ gia hóa học để kiểm tra cường độ trên hailoại xi măng trắng HRF – HONC và HTS – HONC. K ết quả đã chọn đượ c 2loại phụ gia hóa học tốt nhất: ESE342 vớ i liều dùng (0,375 – 0,5g/kgXM) vàCBA1250 vớ i liều dùng (0,6 – 1,2g/kgXM).

Vớ i k ết quả nghiền công nghiệ p (nghiền đứng) phụ gia hóa học CBA1250 cókhả năng trợ nghiền tốt, giúp tiết kiệm được năng lượng điện, tăng năng suấtcủa máy nghiền trong quá trình sản xuất xi măng, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Qua bài toán kinh tế ta thấy khi sử dụng phụ gia CBA1250, mỗi năm nhàmáy xi măng Holcim Hòn Chông tiết kiệm đượ c khoảng 4.620.000.000.000(VNĐ).

Vớ i k ết quả nghiền bi cho thấy phụ gia ESE342 có khả năng trợ nghiền tốtnhất trong 3 loại phụ gia tốt đượ c chọn thử nghiệm, đồng thời cường độ củavữa xi măng phát triển r ất tốt (cao nhất ở liều dùng 0,5g/kgXM).

5.2 KIẾN NGHỊ

Phụ gia hóa học là sản phẩm tối ưu hóa trong ngành công nghiệ p sản xuất ximăng, nên tậ p trung nghiên cứu để ứng dụng vào thực tiễn.

Phụ gia hóa học luôn luôn đượ c cải tiến bởi các chuyên gia, do đó cần phảithườ ng xuyên cậ p nhật và thử nghiệm để chọn ra loại phụ gia tốt nhất thỏamãn các yêu cầu: khả năng trợ nghiền tốt, có độ chảy cao và cải thiện đượ ccường độ của vữa, để ứng dụng chúng vào l ĩnh vực bêtông.





Chương 6: Kế t luận và ki ế n ngh ị


Từ k ết quả thử nghiệm cho thấy sự vượ t tr ội của sản phẩm phụ gia tr ợ nghiềnESE342, Nhà máy Xi măng Holcim Hòn Chông nênđưa sản phẩm này vàothử nghiệm công nghiệ p cho các sản phẩm hiện tại để nâng cao hiệu quả sảnxuất cũng như chất lượng xi măng.

Khảo sát trên nhiều loại xi măng, như xi măng chứa xỉ lò cao, tro bay, tro xỉ than, để kiểm tra sự tương thích của phụ gia trên từng loại xi măng. Từ đó cóthể chọn ra loại phụ gia tốt nhất tương thích tốt vớ i từng loại xi măng.

Trong điều kiện có thể nghiên cứu thêm phụ gia bêtông để kiểm tra sự ảnhhưở ng của phụ gia đối vớ i bêtông như thế nào?

Nếu có điều kiện Bộ môn Công Nghệ Hóa Học liên k ết vớ i Bộ Môn XâyDựng thuộc Trường Đại Học Cần Thơ, mở thêm môn “Thực tậ p chất k ếtdính”, để sinh viên ngành Công Nghệ Hóa Học có điều kiện thực tậ p thànhthạo các chỉ tiêu cơ lý của xi măng.





Tài li ệu tham kh ảo


15. TCVN 6017 : 1995 Xi măng – phương pháp thử - xác định thời gian đông kết vàđộ ổn định, 1995, Hà Nội.

16. TCVN 6016 : 1995 Xi măng – phương pháp thử xác định độ nén của vữa xi măng,

1995, Hà Nội.17. ASTM C1437– 01Standard Test Method for Flow of Hdyraulic Cement Mortar ,

2001.

Tài liệu tạp chí18. Cement Grinding Additives Division , 2008, MAPEI,1, 9 – 11.

19. Green Productivity in the Cement Industry , 2010, Vietnam National CementAssociation (VNCA), 138 – 140.

Tài liệu các trang Web20. www.hocim.com.vn

21. www.Graceconstruction.com

22. www.mapei.com

23. www.basf.com24. http://www.nuce.edu.vn/index.php?lg=1&id=106





Phụ lục


Phụ lục 1: Kết quả phân tích thành phần và hàm lượ ng của phụ gia ESE342





Phụ lục






Phụ lục


Phụ lục 2: Kết quả phân tích thành phần và hàm lượ ng của phụ gia CBA1250





Phụ lục






Phụ lục


Phụ lục 3: Kết quả phân bố cỡ hạt của xi măng HRF bằng máy nghiền đứ ng

Sympatec HELOS (H1303) RODOS: Cement 03/15/11 / 11:31:28

feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.61bar measuring range: R3: 0.5/0.9...175µmvacuum: 31.00mbar measuring duration: 14.17sfeed rate: 30.00% cycle time: 200msfunnel gap: 2.00mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00 % reference measurement: 00:17:40 , 0.00 %

evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-VRM-BLANKComments: ### Warning ### HRLD: Coarse particles probably exceeding measuringrange!

Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 83.98 2.2µm = 81.39 2.6µm = 79.293.0µm = 77.52 3.6µm = 75.15 4.4µm = 72.315.2µm = 69.68 6.2µm = 66.53 7.4µm = 62.918.6µm = 59.47 10µm = 55.56 12µm = 50.1815µm = 42.73 18µm = 36.27 21µm = 30.7725µm = 24.54 30µm = 18.12 36µm = 12.1342µm = 7.90 50µm = 4.14 60µm = 1.69

72µm = 0.48 86µm = 0.03 102µm = 0.00122µm = 0.00 146µm = 0.00 174µm = 0.008µm = 61.18 16µm = 40.58 45µm = 6.32

80µm = 0.19 90µm = 0.00 200µm = 0.00VMD = 16.5 µm D' = 17.01 N = 0.85 c_opt = 9.29 %


feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.61bar measuring range: R3: 0.5/0.9...175µmvacuum: 31.00mbar measuring duration: 19.55sfeed rate: 30.00% cycle time: 200msfunnel gap: 2.00mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00% reference measurement: 00:19:49 , 0.00 %

evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :

identifier : HRF-VRM-CBA1250-0.55L/TComments: ### Warning ### HRLD: Coarse particles probably exceeding measuringrange!





Phụ lục


Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 83.75 2.2µm = 81.15 2.6µm = 79.053.0µm = 77.27 3.6µm = 74.87 4.4µm = 71.97

5.2µm = 69.27 6.2µm = 66.06 7.4µm = 62.388.6µm = 58.91 10µm = 54.96 12µm = 49.5315µm = 41.99 18µm = 35.45 21µm = 29.9025µm = 23.66 30µm = 17.29 36µm = 11.4342µm = 7.36 50µm = 3.80 60µm = 1.5172µm = 0.42 86µm = 0.02 102µm = 0.00

122µm = 0.00 146µm = 0.00 174µm = 0.008µm = 60.64 16µm = 39.81 45µm = 5.86

80µm = 0.17 90µm = 0.00 200µm = 0.00VMD = 16.1µm D' = 16.62 N = 0.85 c_opt = 8.63 %


feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.61bar measuring range: R3: 0.5/0.9...175µmvacuum: 31.00mbar measuring duration: 18.16sfeed rate: 30.00% cycle time: 200msfunnel gap: 2.00mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00% reference measurement: 00:21:38, 0.00 %

evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-VRM-CBA1250-0.8L/TComments: ### Warning ### HRLD: Coarse particles probably exceeding measuringrange!

Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 83.97 2.2µm = 81.44 2.6µm = 79.393.0µm = 77.66 3.6µm = 75.33 4.4µm = 72.535.2µm = 69.92 6.2µm = 66.80 7.4µm = 63.228.6µm = 59.82 10µm = 55.96 12µm = 50.6415µm = 43.24 18µm = 36.80 21µm = 31.3125µm = 25.08 30µm = 18.64 36µm = 12.5842µm = 8.25 50µm = 4.36 60µm = 1.78








Phụ lục


feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.61bar measuring range: R3: 0.5/0.9...175µmvacuum: 31.00mbar measuring duration: 17.36sfeed rate: 30.00% cycle time: 200msfunnel gap: 2.00mm start when: 2.00% at C.Opt

revolution: 0.00% reference measurement: 00:23:17 , 0.00 %evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-VRM-CBA1250-1.1L/TComments: ### Warning ### HRLD: Coarse particles probably exceeding measuring

range!

Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 83.98 2.2µm = 81.44 2.6µm = 79.383.0µm = 77.63 3.6µm = 75.28 4.4µm = 72.455.2µm = 69.81 6.2µm = 66.65 7.4µm = 63.028.6µm = 59.57 10µm = 55.66 12µm = 50.2815µm = 42.78 18µm = 36.27 21µm = 30.7325µm = 24.47 30µm = 18.02 36µm = 12.0342µm = 7.80 50µm = 4.05 60µm = 1.6272µm = 0.44 86µm = 0.03 102µm = 0.00

122µm = 0.00 146µm = 0.00 174µm = 0.008µm = 61.29 16µm = 40.61 45µm = 6.22






Phụ lục


Phụ lục 4: Kết quả phân bố cỡ hạt của xi măng nghiền biở 40 phút


feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.61bar measuring range: R4: 0.5/1.8...350µmvacuum: 13.00mbar measuring duration: 20.95sfeed rate: 30.00% cycle time: 200msfunnel gap: 2.00 mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00 % reference measurement: 00:01:23 , 0.00 %

evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-BALLMILL-40MIN-BLANKComments:

Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 85.52 2.2µm = 82.15 2.6µm = 79.403.0µm = 77.15 3.6µm = 74.45 4.4µm = 71.685.2µm = 69.46 6.2µm = 67.05 7.4µm = 64.368.6µm = 61.68 10µm = 58.54 12µm = 54.18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 - Q

3 ( x ) / %

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

d e n s i t y

d i s t r i b u

t i o n q 3

l g ( x )

0.5 1 5 10 50 100

particle size / µm

Sympatec

WINDOX

Designator HRF-BLANKHRF-VRM-CBA1250-0.55L/THRF-VRM-CBA1250-0.8L/THRF-VRM-CBA1250-1.1L/T





Phụ lục


15µm = 48.30 18µm = 43.40 21µm = 39.2425µm = 34.51 30µm = 29.57 36µm = 24.6042µm = 20.45 50µm = 15.92 60µm = 11.4672µm = 7.54 86µm = 4.43 102µm = 2.20

122µm = 0.70 146µm = 0.00 174µm = 0.00

8µm = 63.02 16µm = 46.66 45µm = 18.7580µm = 5.76 90µm = 3.87 200µm = 0.00VMD = 24.4 µm D' = 22.25 N = 0.72 c_opt = 11.48 %



evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-BALLMILL-40MIN-CBA1250Comments:


122µm = 0.66 146µm = 0.00 174µm = 0.008µm = 64.44 16µm = 47.95 45µm = 19.19









Phụ lục


Phụ lục 5: Kết quả phân bố cỡ hạt của xi măng HRF nghiền biở 50 phút


feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.60bar measuring range: R4: 0.5/1.8...350µmvacuum: 22.00mbar measuring duration: 26.74sfeed rate: 30.00% cycle time: 200msfunnel gap: 2.00 mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00% reference measurement: 00:00:42 , 0.00 %

evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-BALLMILL-50MIN-BLANKComments:

Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 83.77 2.2µm = 80.02 2.6µm = 76.963.0µm = 74.47 3.6µm = 71.51 4.4µm = 68.545.2µm = 66.20 6.2µm = 63.72 7.4µm = 61.01

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 - Q

3 ( x ) / %

0

0.050.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.450.50

0.55

0.60

0.65

d e n s i t y

d i s t r i b u

t i o n q

3 l g ( x )

1 5 10 50 100

particle size / µm

WINDOXDesignator HRF-40m-BLANKHRF-40m-CBA1250HRF-40m-ESE342HRF-40m-C200P





Phụ lục


8.6µm = 58.34 10µm = 55.23 12µm = 50.8715µm = 44.95 18µm = 40.05 21µm = 35.9325µm = 31.25 30µm = 26.32 36µm = 21.3942µm = 17.32 50µm = 12.98 60µm = 8.9472µm = 5.67 86µm = 3.40 102µm = 1.91

122µm = 0.88 146µm = 0.27 174µm = 0.008µm = 59.67 16µm = 43.32 45µm = 15.7080µm = 4.37 90µm = 3.03 200µm = 0.00VMD = 22.1 µm D' = 19.46 N = 0.70 c_opt = 13.58 %



evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-BALLMILL-50MIN-CBA1250Comments:


122µm = 0.33 146µm = 0.00 174µm = 0.008µm = 59.90 16µm = 43.04 45µm = 14.38



feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.60bar measuring range: R4:0.5/1.8...350µmvacuum: 22.00mbar measuring duration: 20.35 sfeed rate: 30.00% cycle time: 200 msfunnel gap: 2.00mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00% reference measurement: 00:04:21 , 0.00 %

evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)





Phụ lục


operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-BALLMILL-50MIN-ESE342Comments:Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue

--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 83.83 2.2µm = 80.09 2.6µm = 77.053.0µm = 74.57 3.6µm = 71.64 4.4µm = 68.685.2µm = 66.35 6.2µm = 63.87 7.4µm = 61.098.6µm = 58.31 10µm = 55.02 12µm = 50.4015µm = 44.15 18µm = 38.98 21µm = 34.6125µm = 29.66 30µm = 24.45 36µm = 19.2942µm = 15.13 50µm = 10.86 60µm = 7.0972µm = 4.18 86µm = 2.23 102µm = 1.03

122µm = 0.32 146µm = 0.00 174µm = 0.008µm = 59.70 16µm = 42.43 45µm = 13.53




evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-BALLMILL-50MIN-C200PComments:

Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 84.27 2.2µm = 80.61 2.6µm = 77.613.0µm = 75.17 3.6µm = 72.25 4.4µm = 69.305.2µm = 66.99 6.2µm = 64.56 7.4µm = 61.888.6µm = 59.24 10µm = 56.12 12µm = 51.7415µm = 45.76 18µm = 40.77 21µm = 36.58


122µm = 0.53 146µm = 0.09 174µm = 0.008µm = 60.56 16µm = 44.09 45µm = 15.87






Phụ lục


Phụ lục 6: Kết quả phân bố cỡ hạt của xi măng HRF nghiền biở 60 phút


feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.61bar measuring range: R3: 0.5/0.9...175µmvacuum: 31.00mbar measuring duration: 20.15sfeed rate: 30.00% cycle time: 200msfunnel gap: 2.00mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00% reference measurement: 00:00:55 , 0.00 %evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-BALLMILL-BLANK1Comments:


0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 - Q

3 ( x ) / %

0

0.050.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

d e n s i t y

d i s t r i b u

t i o n q 3

l g ( x )

0.5 1 5 10 50 100particle size / µm

Designator HRF-50m-BLANKHRF-50m-CBA1250HRF-50m-ESE342HRF-50m-C200P





Phụ lục



122µm = 0.00 146µm = 0.00 174µm = 0.00

8µm = 54.56 16µm = 37.43 45µm = 9.8280µm = 0.60 90µm = 0.00 200µm = 0.00VMD = 16.7 µm D' = 15.46 N = 0.71 c_opt = 12.09 %


feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.61bar measuring range: R3: 0.5/0.9...175µmvacuum: 31.00mbar measuring duration: 21.15sfeed rate: 30.00% cycle time: 200msfunnel gap: 2.00mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00% reference measurement: 00:03:04 , 0.00 %evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-BALLMILL-CBA1250

Comments:Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 79.05 2.2µm = 75.83 2.6µm = 73.303.0µm = 71.25 3.6µm = 68.60 4.4µm = 65.605.2µm = 62.96 6.2µm = 59.93 7.4µm = 56.568.6µm = 53.48 10µm = 50.07 12µm = 45.5215µm = 39.37 18µm = 34.18 21µm = 29.8525µm = 25.01 30µm = 19.97 36µm = 15.0442µm = 11.13 50µm = 7.07 60µm = 3.6472µm = 1.27 86µm = 0.08 102µm = 0.00

122µm = 0.00 146µm = 0.00 174µm = 0.008µm = 55.01 16µm = 37.64 45µm = 9.51



feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.61bar measuring range: R3: 0.5/0.9...175µmvacuum: 31.00mbar measuring duration: 19.55 sfeed rate: 30.00% cycle time: 200 msfunnel gap: 2.00mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00% reference measurement: 00:05:27 , 0.00 %






Phụ lục


identifier : HRF-BALLMILL-ESE342Comments:

Residue Size DistributionSize(µm) Residue Size(µm) Residue Size(µm) Residue

--------------------------------------------------------------------------------1.8µm = 79.69 2.2µm = 76.56 2.6µm = 74.093.0µm = 72.08 3.6µm = 69.45 4.4µm = 66.445.2µm = 63.74 6.2µm = 60.62 7.4µm = 57.158.6µm = 53.97 10µm = 50.43 12µm = 45.6915µm = 39.28 18µm = 33.89 21µm = 29.4225µm = 24.46 30µm = 19.36 36µm = 14.4342µm = 10.58 50µm = 6.63 60µm = 3.3472µm = 1.13 86µm = 0.07 102µm = 0.00

122µm = 0.00 146µm = 0.00 174µm = 0.008µm = 55.55 16µm = 37.48 45µm = 9.00



feeder: VIBRI Measuring conditions: Cement pressure: 2.61bar measuring range: R3: 0.5/0.9...175µmvacuum: 31.00mbar measuring duration: 36.31 sfeed rate: 30.00% cycle time: 200 msfunnel gap: 2.00mm start when: 2.00% at C.Optrevolution: 0.00% reference measurement: 00:07:34 , 0.00 %

evaluation: HRLD (V 3.4 Rel.1)operator : Tien HELOS/DOS file name :identifier : HRF-BALLMILL-C200PComments: ### Warning ### HRLD: Coarse particles probably exceedingmeasuring range!



122µm = 0.00 146µm = 0.00 174µm = 0.008µm = 57.51 16µm = 39.89 45µm = 10.64






Phụ lục


010

20

30

40

50

60

70

80

90

1 - Q

3 ( x ) / %

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

d e n s i t y

d i s t r i b u

t i o n q

3 l g ( x )

0.5 1 5 10 50 100particle size / µm

Designator HRF-60m-BLANKHRF-60m-CBA1250HRF-60m-ESE342HRF-60m-C200P





Phụ lục

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘ NG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ Độc lậ p – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ----------------

Cần Thơ, ngày 02 tháng 01 năm 2011

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP(Năm học 2011 – 2012)

1. TÊN ĐỀ TÀI“ Nghiên c ứ u ảnh hưởng độ mịn của x ỉ đế n tính ch ất xi măng hỗ n hợ p”

(Investigate impact of fineness of slag on cement properties).

2. SINH VIÊN THỰ C HIỆN

Họ và tên:Đinh Quốc Danh

MSSV: 2082211

Ngành học: Công nghệ hóa học

Khóa học: 34

3. CÁN BỘ HƯỚ NG DẪN

NGUYỄN VĂN TÂM – Trưở ng phòng thí nghiệm Nhà máy xi măng Holcimtại Hòn Chông, Kiên Lương.

NGUYỄ N VIỆT BÁCH – Bộ môn Công nghệ hóa học – Khoa Công Nghệ –Trường Đại học Cần Thơ. 4. ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngành công nghiệ p vật liệu xây dựng Việt Nam đã vàđang phát triển để đápứng nhu cầu, k ế hoạch phát triển kinh tế - xã hội mà Đảng và Nhà nước đề ra. Chínhvì thế việc đầu tư nghiên cứu cải thiện tính chất, quy trình công nghệ sản xuất làmột trong những thách thức đối vớ i ngành vật liệu xây dựng. Trong ngành sản xuấtxi măng cũng chịuảnh hưởng trướ c thời cơ hội nhậ p và thách thức tương ứng.

Xỉ lò cao là sản phẩm phụ của ngành công nghiệ p luyện gang thép, điểm đặc biệt ở đây là loại xỉ này có tính chất gần giống vớ i clinker của xi măng (có tính kết







dính). Từ năm 1862 người ta đã biết tr ộn clinker vớ i xỉ để tạo ra một loại xi măng bền trong môi trườ ng xâm thực, môi trườ ng nhiều sunfate, axit yếu, chịu nhiệt, tăngcường độ nén của xi măng sau 28 ngày.... Nhưng khó khăn gặ p phải là các loại xỉ lò

cao mỗi công nghệ của mỗi quốc gia có thành phần hóa, khoáng khác nhau nên việcsử dụng loại phụ gia này còn hạn chế. Đặc biệt là chưa xác định được độ mịn tối ưucủa xỉ khi cho vào xi măng, mà đây là yếu tố quan tr ọng để nâng cao tính chất củaxi măng hỗn hợ p nhiều cấu tử, chính vì thế để tăng cường độ xi măng, tăng tínhchống chịu với môi trườ ng cóđộ ăn mòn cao và nhiều tính chất quan tr ọng khác nêntôi quyết định chọn đề tài “ Nghiên c ứ u ảnh hưởng độ m ịn của x ỉ đế n tính ch ấ t xi

măng hỗ n hợ p (Investigate impact of fineness of slag on cement properties)”.

5. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Khảo sát sự ảnh hưở ng các độ mịn khác nhau của xỉ đến các tính chất của xi

măng .

Xác định phương pháp kiểm tra hoạt tính của xỉ trong thờ i gian ngắn nhất vàđạt độ chính xác cao.

6. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜ I GIAN THỰ C HIỆN ĐỀ TÀI

Địa điểm: Nhà máy xi măng Holcim tại Hòn Chông - Kiên Lương. Thờ i gian thực hiện: Từ ngày 19/12/2011 đến hết ngày 19/05/2012.

7. GIỚ I THIỆU VỀ THỰ C TRẠNG CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI

Hiện nayở nướ c ta ngành công nghiệ p luyện gang, thép đang phát triển vì vậylượ ng xỉ lò cao ngày càng tăng lên, nếu không có biện pháp và công nghệ xử lýthích hợ p sẽ làm ô nhiễm môi trường đồng thờ i lãng phí nguồn tài nguyên quý giá.

Nằm trong k ế hoạch phát triển bền vững của công ty Holcim Việt Nam tạo ramột sản phẩm xi măng có chất lượ ng tốt, ổn định và giảm thiểu ô nhiểm môitrườ ng. Vì vậy việc nghiên cứu chỉ tiêu độ mịn của xỉ lò caoảnh hưởng đến chấtlượng xi măng là một bước để đưa một sản phẩm mớ i có các tính chất ưu việt chocác công trình mớ i.







8. CÁC NỘI DUNG CHÍNH VÀ GIỚ I HẠN CỦA ĐỀ TÀI

8.1 Các nội dung chính

Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng Portland.

Giớ i thiệu về công ty TNHH xi măng Holcim Việt Nam. Tổng quan về xỉ lò cao.

Phương pháp và thiết bị thí nghiệm.

K ết quả thí nghiệm và bàn luận.

K ết luận và kiến nghị.

8.2 Giớ i hạn của đề tài

Do thờ i gian thực hiện đề tài tương đối ngắn nên chỉ có thể nghiên cứu một loạixỉ lò cao tiêu biểu liên quan đến đề tài.

Chỉ nghiên cứu sử dụng xỉ lò cao trong l ĩnh vực xi măng, chưa nghiên cứutrong l ĩnh vực bêtông.

Sai số do điều kiện thực nghiệm khác biệt với điều kiện thực tế, sai số do phépđo.

9. Phương pháp thự c hiện đề tài

Thực tậ p1

Lấy và chuẩn bị mẫu

Trưở ng ca

Cơ lý

Nghiên cứu đề tài2

Nghiên cứu quy trìnhsản xuất xi măng

Nghiên cứu độ mịncủa xỉ lò cao

Tính chất của ximăng hỗn hợ p







10. Phương pháp thí nghiệm

Kiểm tra mẫu xi măng hỗn hợ p

Đổ khuôn liều lượ ng cố địnhvớ i mỗi độ mịn của xỉ khác

nhau

Chọn độ mịn tốt nhất của xỉ vớ iliều lượng tương ứng

Kiểm tra mẫu xỉ lò cao

Thành phầnhóa


Độ mịn

Thành phầnhóa


Độ mịn

So sánh tính chất vớ i mẫuxi măng hỗn hợ p

sau 1, 3, 7, 28 ngày






11. Kế hoạch thự c hiện

Tuần 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Lượ c khảotài liệu

Thự c tập

Tiến hànhthí nghiệm

Phân tích cácthông số

Viết bài

13MS

CaO

(38.0M14 g

SiOCaO

76M

212

11M CaO

2

10MSiOCaO

2

9MSiO

CaO

8 20M C

CaO7M


Nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn của xỉ đến chất lượng xi măng hỗn hợp

Documents

Transcript of Nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn của xỉ đến chất lượng xi măng hỗn hợp