Nghiên cứu chế tạo xi măng xây trát trên cơ sở Clanhke xi măng vicem Bút Sơn và tro bay nhiệt điện938

- Chỉ tiêu chất lượng của vữa đóng rắn được quy định trong b ng... - Cải thiện tính năng dễ dàng thi công của hỗn h p bê tông và vợ ữa: + Tăng độ linh động, độ ụ s t, kéo dài thời gian d



BÙI CÔNG T N Ấ

NGHIÊN C U CH T Ứ Ế Ạ O

XI MĂNG XÂY TRÁT TRÊN CƠ SỞ CLANHKE XI MĂNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THU T Ậ

K THU T HÓA H C Ỹ Ậ Ọ



BÙI CÔNG T N Ấ

NGHIÊN C U CH T Ứ Ế Ạ O

XI MĂNG XÂY TRÁT TRÊN CƠ SỞ CLANHKE XI MĂNG

Chuyên ngành: K THU T HÓA H C Ỹ Ậ Ọ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THU T Ậ

K THU T HÓA H C Ỹ Ậ Ọ

1 PGS.TS NGUY N DUY HI U Ễ Ế

2 TS VŨ HOÀNG TÙNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này mô tả công trình nghiên c u ứ thực nghi m ệ

của bản thân tôi dướ ự hưới s ng d n c a ẫ ủ PGS.TS Nguy n Duy Hiễ ếu

Các s u báo cáo và nh ng k t lu n do chính b n thân tôi nghiên cố liệ ữ ế ậ ả ứu được trình bày trong luận văn này trung thực và chưa từng được công b ố dướ ấ ứi b t c hình thức nào

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm v công trình nghiên c u c a mình ề ứ ủ

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguy n Duy Hi uễ ế là người

đã trực tiếp hướng d n tôi hoàn thành luẫ ận văn này Với nh ng ch d n trong quá ữ ỉ ẫ

trình th c nghi m, nh ng tài li u khoa h c, s tự ệ ữ ệ ọ ự ận tình hướng d n và nh ng lẫ ữ ời

động viên c a PGS.TS Nguy n Duy Hi u ủ ễ ế đã giúp tôi th c hi n thành công trình t ự ệ ự

nội dung luận văn này

Đồng th i cho tôi g i l i cờ ử ờ ảm ơn đế n toàn th ể Ban lãnh đạo Công ty, các

đồng nghi p t i phòng Thí nghi m - Công ty C phệ ạ ệ ổ ần xi măng VICEM Bút Sơn đã

tạo điều ki n thu n lệ ậ ợi để tôi được h c t p, thọ ậ ực nghi m và nghiên c u hoàn thi n ệ ứ ệ

đề này tài

Tôi cũng xin ử ờ ảm ơn quý thầ g i l i c y cô trong B môn Công ngh v t li u ộ ệ ậ ệSilicat – Viện Kỹ thu t hóa hậ ọc – Trường Đại h c Bách khoa Hà N i ọ ộ đã tạo điều

kiện, giúp đỡ, truyền d y nh ng ki n th c quý báu, nh ng ki n th c này r t h u ích ạ ữ ế ứ ữ ế ứ ấ ữ

và giúp tôi nhi u khi thề ực hiện nghiên c u tài ứ đề

Mặc dù đã nỗ ự l c hết mình nhưng luận văn của tôi không th tránh khể ỏi

nh ng thi u sót mang tính ch quan, khách quan, do s h n ch v ữ ế ủ ự ạ ế ề thời gian và kinh nghi m Vì th ệ ế tôi mong được s ự đóng góp ý kiến c a các Th y giáo, Cô giáo ủ ầ để đồ

án tốt nghiệp c a tôi có th hoàn thiủ ể ện hơn

Tôi xin chân thành cám ơn!

H c vi ọ ên

Bùi Công T n ấ

MỤC LỤC

DANH M C CÁC KÝ HI U, CÁC CH Ụ Ệ Ữ VIẾ T T T 2 Ắ

DANH M C CÁC B Ụ ẢNG 3

DANH M C CÁC HÌNH V Ụ Ẽ, ĐỒ THỊ 5

M Ở ĐẦ U 7

I Tính c p thi t c ấ ế ủa đề tài 7

II M c tiêu nghiên c u: 8 ụ ứ III Đối tượng và ph m vi nghiên c u: 8 ạ ứ IV Phương pháp và nộ i dung nghiên c u 9 ứ CHƯƠNG 1 - T ỔNG QUAN & CƠ SỞ KHOA H C 10 Ọ 1.1 T ng quan 10 ổ 1.2 C ơ sở khoa h c 18 ọ CHƯƠNG 2 – NGUYÊN V T LI U S Ậ Ệ Ử ỤNG & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ D U 53

2.1 Nguyên v t li u s d ng 53 ậ ệ ử ụ 2.2 Gia công và nghi n nguyên li u 55 ề ệ 2.3 C ác phương pháp nghiên cứu đề tài 58

CHƯƠNG 3 - K T QU TH C NGHI M 70 Ế Ả Ự Ệ 3.1 Khả o sát c p ph i th ấ ố ạch cao trong xi măng xây trát MC25 70

3.2 Khả o sát l a ch n c p ph i MC25* t ự ọ ấ ố ối ưu 73

3.3 So sánh MC25 s n xu t công nghi p và MC25* nghiên c ả ấ ệ ứu được 78

3.4 Kh o sát m t s tính ch t c a v a xây theo TCVN 9028:2011 86 ả ộ ố ấ ủ ữ K T LU N VÀ KI N NGH Ế Ậ Ế Ị……… 89 TÀI LI U THAM KH O 91 Ệ Ả

Bảng 3.13 Đánh giá chất lƣợng MC25 sản xuất công nghiệp & MC25*

B ng 3.16 ả H s ệ ố chất lƣợ ng v t li u ậ ệ

B ng 3.22 ả K t qu ế ả thử nghi m c a v a xây cho g ch bê tông nh t MC25 ệ ủ ữ ạ ẹ ừ

B ng 3.23 ả K t qu ế ả thử nghi m c a v a xây cho g ch bê tông nh t MC25* ệ ủ ữ ạ ẹ ừ

DANH M C CÁC HÌNH V Ụ Ẽ, ĐỒ THỊ

M Ở ĐẦU

I Tính cấp thi t cế ủa đề tài

- Ngày nay khoa h c công ngh không ng ng phát tri n, ọ ệ ừ ể chất lượng s ng c a con ố ủngười ngày càng nâng cao kéo theo s phát tri n m nh m c a nhi u ngành nghự ể ạ ẽ ủ ề ề Ngành v t li u xây dậ ệ ựng cũng không phải ngo i l , ngày càng có nhi u nghiên c u ạ ệ ề ứ

v ề các loại v t li u mậ ệ ới ra đời với tính năng nổi trội hơn các loại v t li u truyậ ệ ền thống

- Tuy nhiên, công nghiệp xi măng vẫn gi m t vai trò trong ngành xây d ng là ngành ữ ộ ựcông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong vi c ch t o ra các s n phệ ế ạ ả ẩm xi măng có

những tính năng vượt tr i, ộ có tính chuyên dụng cao hơn

- Việt Nam là một đất nước đang phát triển nên nhu c u v xây d ng là r t l n do vầ ề ự ấ ớ ậy ngành công nghiệp xi măng đóng góp một vai trò quan tr ng trong vi c cung c p ọ ệ ấcác ch ng loủ ại xi măng có tính năng khác nhau như sản phẩm xi măng công nghiệp

ph c v các công trình trụ ụ ọng điểm Qu c gia, s n phố ả ẩm xi măng dân dụng, và các

s n phả ẩm có tính năng chuyên dụng đóng vai trò quan trọng trong ngành xây d ng ựnhư bê tông, vữa xây, g ch bê tông xi ạ măng cố ệu, …t li

- Cùng với đó, tại Vi t Nam, theo s u th ng kê c a B ệ ố liệ ố ủ ộ Công thương, hiện nay, c ảnước có 19 nhà máy nhiệt điện than đang vận hành, v i t ng công su t phát 14.480 ớ ổ ấ

MW, mỗi năm thải kho ng 15 tri u t n tro, xả ệ ấ ỉ Trong đó, lượng tro bay chiếm kho ng 75%, còn l i là x ả ạ ỉ than V i quy ho ch phát triớ ạ ển điệ ựn l c quốc gia giai đoạn 2011÷ 2020 xét đến năm 2030 thì dự ến sau năm 2020, con số ki này s là 43 nhà ẽmáy v i t ng công suớ ổ ất 39.020 MW, lượng than tiêu th t x p x 67 tri u t n, ụ đạ ấ ỉ ệ ấlượng tro x th i ra d kiỉ ả ự ến hơn 30 triệ ấn/năm Tro bay đượu t c s dử ụng đã chiếm

tới hơn 75% tổng lượng tro bay và được s d ng khá r ng rãi vào trong xây d ng ử ụ ộ ự

v i ngu n nguyên li u có tr ớ ồ ệ ữ lượng l n, giá thành r ớ ẻ như sử ụ d ng trong thành phân của bê tông, xi măng và vữa xây…, tạo ra s n ph m có chả ẩ ất lượng t t tuy nhiên vi c ố ệ

s d ng tro bay vào s n xuử ụ ả ất vữa còn h n ch ạ ế và chưa được chú tr ng ọ

- Lượng tro xỉ thải ra được tích trữ tại các bãi chứa, hồ chứa từ nhiều năm nay rất lớn, đặt ra yêu cầu cấp thiết phải có giải pháp xử lý đồng bộ, sử dụng tro xỉ để sản xuất vật liệu xây dựng (VLXD), góp phần bảo vệ môi trường, tiết kiệm tài nguyên

- Vì vậy, đề tài “Nghiên c u s n xuứ ả ất xi măng xây trát trên cơ sở clanhke xi măng

Vicem Bút Sơn và tro bay nhiệt điệ ” có tính thựn c ti n, vi c s n xu t ra các s n ễ ệ ả ấ ả

phẩm xi măng sử ụ d ng nguyên li u tái ch , ph ệ ế ế thải c a các ngành công nghiủ ệp khác hi n tệ ại đang là nhiệm v ụ thiế ế đượt y u c chính ph giao cho ngành xây d ng, ủ ựtrong đó chủ ế y u là các ngành công nghi p s n xu t v t li u xây d ng ệ ả ấ ậ ệ ự như công nghiệp xi măng, gạch không nung xi măng bê tông cốt li u, v a xây, bê tông đóng ệ ữvai trò ch o ủ đạ

II M c tiêu nghiên c u: ụ ứ

“Nghiên c u ch tứ ế ạo xi măng xây trát trên cơ sở clinker xi măng VICEM Bút Sơn

và tro bay nhiệt điện” tập trung ch y u vào các m c tiêu sau: ủ ế ụ

1 Nghiên c u s dứ ử ụng hàm lượng thạch cao tối ưu ản ấ s xu t MC25

2 Nghiên cứu tăng tỷ ệ tro bay pha vào xi măng l MC25

3 Nghiên c u kh o sát m t s tính ch t c a v a xây ứ ả ộ ố ấ ủ ữ xi măng MC25 ử ụs d ng cho

g ch bê tông nh ạ ẹ

III Đối tư ng và ph m vi nghiên c u: ợ ạ ứ

1 Đối tượng nghiên c u: ứ

- Clanhke XMP Vicem Bút Sơn

- Phụ gia khoáng đá vôi mỏ ồng Sơn H

- Tro bay nhiệt điện H i Phòng ả

- Thạch cao thiên nhiên Thái Lan

- Cát vàng Sông Lô

2 Phạm vi nghiên c u:ứ

- Xi măng chuyên dụng xây trát MC25 phù h p TCVN 9202:2012 ợ

- Khảo sát m t sốộ tính ch t c a v a xây gấ ủ ữ ạch bê tông nh phù h p TCVN 9028:2011 ẹ ợ

IV Phương pháp và nội dung nghiên c u ứ

1 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuy t k t hợế ế p nghiên c u th c nghi m ứ ự ệ

- S d ng ử ụ các phương pháp phân tích, diễn gi i và t ng hả ổ ợp; đố ới v i nghiên c u thứ ực nghi m: s dệ ử ụng các phương pháp theo tiêu chuẩn và m t s ộ ố phương pháp phân tích chưa có tiêu chuẩn

2 N i dung nghiên c u ộ ứ

- V i mớ ục đích, đối tượng và ph m vi nghiên cạ ứu đã đặt ra như trên, đề tài th c hiự ện các nội dung nghiên c u sau: ứ

+ Nghiên cứu các tính ch t của ấ các nguyên vật liệu s d ng ử ụ

+ Nghiên cứu xác định c p phấ ối ối ưu ừt t các nguyên li u l a ch n s n xuệ ự ọ để ả ất MC25

+ Nghiên c u ứ ảnh hưởng của tro bay t i tính ch t cớ ấ ủa xi măng MC25 và v a xây ữ

gạch bê tông nh ẹ

+ Kiểm tra và so sánh m t số ấộ c p ph i đi n hình ố ể

CHƯƠNG 1- T NG QUAN Ổ & CƠ SỞ KHOA H C Ọ

1.1.1.2 Thành ph n hóa hầ ọc của clanhke XMP

- Clanhke XMP là thành ph n ầ chính đóng vai trò rất quan tr ng trong quá trình sọ ản

xuất XMP Thành ph n hóa hầ ọc của clanhke được trình bày ở ảng dưới đây: b

ch a các tứ ạp ch t ở ạấ d ng dung d ch r n ị ắ

- Thành phần pha- khoáng của clanhke XMP được trình bày ở ả b ng sau:

-

B ng 1.2 Thành ph n pha- khoáng c a clanh ả - ầ ủ ke

nhất sau 28 ngày Đây là m t ộ khoáng quan tr ng nhọ ất của clanhke

+ Khoáng Belit (C2S): bao g m 2CaO.SiOồ 2 chi m 20 30% trong clanhke Khoáng ế ÷ này phả ứn ng với nướ ỏc t a ít nhi t và cho s n phệ ả ẩm có độ đông rắn chậm nhưng 28 ngày cũng đạt đư c yêu c u b ng alit ợ ầ ằ

+ Khoáng Celit (C4AF): là khoáng chi m 5 15% trong clanhke, là khoáng cho ế ÷

ph n ng t a ít nhi t và cho s n phả ứ ỏ ệ ả ẩm ứng vớ ội đ đ óng r n th p ắ ấ

+ Khoáng Canxi aluminat (C3A): bao g m 3CaO.Alồ 2O3 chiếm 4÷ 13% Khoáng này

ph n ng nhanh vả ứ ới nướ ỏc t a nhi u nhi t Cho s n ph m ph n ề ệ ả ẩ ả ứng ban đầu đóng

rắn nhanh nhưng sau đó lại chậm và kém alit

1.1.2.1 Khái niệm xi măng xây trát

- Là ch t k t dính th y d ng b t m n, thành ph n g m clanhke XMP, th ch cao và ấ ế ủ ạ ộ ị ầ ồ ạ

ph gia khoáng, có th có ph gia hụ ể ụ ữu cơ Khi nhào trộn với cát và nước, không c n ầcho thêm các v t liậ ệu khác, thu được vữa tươi có tính công tác phù hợp để xây và hoàn thiệ n

- Thự ếc t trong s n xu t công nghi p hi n tả ấ ệ ệ ại Xi măng Vicem Bút Sơn ả, s n ph m xi ẩmăng chuyên dụng xây trát MC25 được s n xu t b ng h n h p nguyên li u bao ả ấ ằ ỗ ợ ệ

g m clanhke XMP, ph gia khoáng h n hồ ụ ỗ ợp (đá vôi đá Bazan Hà Nam/ =60/40%),

thạch cao h n h p (th ch cao Ô man/ ạỗ ợ ạ th ch cao nhân t o=2/1), ph gia tro bay nhiệt ạ ụđiện và ph gia công ngh (tr nghi n) T l c p ph i trong s n xu t công nghi p ụ ệ ợ ề ỷ ệ ấ ố ả ấ ệnói trên có th ể thay đổi ph ụ thuộc vào yêu c u kầ ỹ thu c a s n phật ủ ả ẩm và chất lượng ngu n nguyên li u s n xu t t t ng thồ ệ ả ấ ại ừ ời điểm [8]

- Xi măng được nghi n mề ịn hơn tạo ra s ự linh động vượt tr i so vộ ới xi măng thông thường, làm cho v a dữ ẻo hơn, bám dính tốt hơn, hạn ch ế rơi vãi khi thi công Do dải

h t r ng, phân b ạ ộ ố đều nên lượng nước th a trong quá trình th y hóa s ừ ủ ẽ được gi lâu ữhơn trong vữ ạa t o s ự ổn định th tích, h n ch gây r n n t b m t V i c h t khá ể ạ ế ạ ứ ề ặ ớ ỡ ạ

m n, phân b ị ố đồng đều, k t h p v i thế ợ ớ ời gian đông kế ợt h p lý t o s ạ ự ổn định c a b ủ ề

m t nên v a xây có kh ặ ữ ả năng chống th m tấ ốt hơn

- Xi măng MC25 có hàm lượng ph gia khoáng hóa hụ ợp lý điều tiết được th i gian ờ

bắt đầu đông kết không quá nhanh, kết thúc đông kết không quá dài, thu n l i cho ậ ợ

vi c thi công Vệ ữa xây có độ ẻ d o, gi ữ nước, bám dính tốt nên lượng v a th t thoát ữ ấ

do rơi vãi được gi m thi u, ti t kiả ể ế ệm chi phí cho ngườ ử ụng Hơn nữi s d a, công

thức tr n v a không có s khác bi t so v i các lo xi măng thông thườộ ữ ự ệ ớ ại ng Theo

tính toán sơ bộ khi s d ng 1 kh i vữử ụ ố a dùng xi măng xây trát MC25 sẽ ả gi m kho ng ả30% chi phí so với 1 khối vữa thông thường cùng mác [8]

1.1.2.3 Yêu c u k thu t c a MC25 theo TCVN 9202:2012 ầ ỹ ậ ủ

- Các ch tiêu chỉ ất lượng của xi măng xây trát được quy định trong B ng ả

1.1.3.1 Khái quát v ề bê tông khí chưng áp (AAC) [6]

- Trong vài th p niên gậ ần đây, AAC cũng đã được s n xu t và ng d ng m nh m t i ả ấ ứ ụ ạ ẽ ạ

Mỹ, Úc và các nước Châu Á Gạch AAC đượ ử ục s d ng v i nhi u mớ ề ục đích và trong nhi u h ng mề ạ ục công trình, trong đó quan trọng nh t là gi m nh t i tr ng công ấ ả ẹ ả ọtrình và tăng khả năng cách nhiệt cho tường

- Bê tông khí chưng áp là loại bê tông nh hoẹ ặc rất nh , có c u trúc r ng t ẹ ấ ỗ ổ ong, được

chế ạ t o t ấừ ch t kết dính vô cơ, cấu t silic, ch t tử ấ ạo khí … bằng công ngh ệ chưng

áp

1.1.3.2 V a xây cho g ch không nung AAC ữ ạ

a/ Khái niệm v v a xây cho g ch AAC ề ữ ạ

- Vữa xây cho g ch AAC là lo i v a ạ ạ ữ được tr n sộ ẵn trên cơ sở chất kết dính vô cơ dùng làm v a xây l p m ng và v a trát cho kh i xây s d ng bê tông nh , bao gữ ớ ỏ ữ ố ử ụ ẹ ồm

gạch bê tông bọt, khí không chưng áp và gạch bê tông khí chưng áp

- ` Đặc tính cơ lý của AAC dẫn đến trao đổi ẩm khá m nh c a nó v i n n v a xây hay ạ ủ ớ ề ữtrát, có th làm gi m chể ả ất lượng kh i xây, m t khác sai s v hính dố ặ ố ề ạng kích thước viên xây nhỏ, do đó người ta khuy n cáo không dùng v a xây dế ữ ựng thông thường khi thí công xây trát kh i xây AAC mà nên s d ng v a chuyên dùng tr n s n (còn ố ử ụ ữ ộ ẵ

gọi là vữa m ch m ng) ạ ỏ

b/ Nhu cầu v v a xây cho g ch AAC t i Vi t Nam ề ữ ạ ạ ệ

- Hi n nay, khệ ối xây AAC hoàn toàn được thi công v i lo i v a chớ ạ ữ ất lượng cao theo phương pháp xây mạch m ng S d ng các lo i ph gia tiên ti n trong v a m ch ỏ ử ụ ạ ụ ế ữ ạ

mỏng đã giúp giảm đáng kể chiều dày m ch vạ ữa, tăng khả năng liên kế ủt c a v a vữ ới

gạch và tăng kh năng chị ải củả u t a kh i xây ố

- Với đà phát triển c a AAC ủ ở Việt Nam hi n nay, nhu c u v a xây m ch m ng cho ệ ầ ữ ạ ỏtường bê tông khí chưng áp là khá lớn

c/ Yêu cầu k ỹ thuậ đố ới ữt i v v a xây cho g ch AAC ạ

- Trong s các lo i v a khô tr n s n, v a m ch m ng mố ạ ữ ộ ẵ ữ ạ ỏ ới được phát tri n và ng ể ứ

d ng trong kho ng nhụ ả ững năm 90 của th k XX tr lế ỷ ở ại đây, nhưng đã trở thành

loại v t li u không th ậ ệ ể thiếu trong khi thi công các kh i xây AAC Hi n nay, yêu ố ệ

c u kầ ỹ thuật đố ớ ữi v i v a m ch mạ ỏng thường được tham chiếu đến 2 tiêu chu n cẩ ủa Châu Âu và Mỹ:

+ EN 998-2 Specification for motar for masonry- Part 2: Masonry motar;

+ ASTM 1660 Standard specification for thin- bed motar for autoclaved aerated concrete (AAC) masonry

d/ Yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chu n ẩ Quốc gia Việt Nam TCVN 9028:2011

- Các ch tiêu cỉ ủa hỗn h p vợ ữa được quy định trong bảng dưới

- Chỉ tiêu chất lượng của vữa đóng rắn được quy định trong b ng ả

a/ Tính công tác là m t ch tiêu quan tr ng c a h n h p vộ ỉ ọ ủ ỗ ợ ữa đáp ứng yêu c u cầ ủa phương pháp thi công Tính công tác được đánh giá thông qua độ lưu động xác định trên bàn dằn theo tiêu chu n TCVN 3121-3:2003 ẩ

b/ Thời gian thi công là kho ng thả ời gian qua đó tính công tác của h n h p v a b ỗ ợ ữ ịsuy giảm ở m t mộ ức độ nhất định Vì v y, khậ ối lượng m i m ỗ ẻ trộn v a trên công ữtrường cần được tính toán trên cơ sở ời gian thi công và năng lự th c thi công c a nhà ủthầu

c/ Thời gian hi u chệ ỉnh được xác định b ng kho ng th i gian mà ít nh t 50% b m t ằ ả ờ ấ ề ặ

c a m u AAC hình lủ ẫ ập phương cạnh 50 mm được bao ph b i v a khi mủ ở ữ ẫu được

nhấc lên sau khi đặt lên trên l p v a mớ ữ ỏng đã trải trên bề ặt gạ m ch n n (hình 1.3 ề )

a B m t ti p xúc m u ề ặ ế ẫ AAC ập phương l

b B m t ti p xúc sau 6 phút ề ặ ế

Hình 1.2- Thí nghi m ki m tra th i gian hi u ch nh ệ ể ờ ệ ỉ

d/ Các ch tiêu khác: M t s ỉ ộ ố chỉ tiêu k ỹ thuật khác được đặt ra đố ớ ữi v i v a bao gồm thời gian bắt đầu đông kết, kh ả năng giữ độ lưu động, kh ả năng giữ nước, hàm lượng b t khí, Các ch tiêu k ọ ỉ ỹthuật trên có th ể được ch ỉ định đố ớ ỗi v i h n h p vợ ữa

s dử ụng trong các điều kiện đặc biệt

e/ Yêu cầu k ỹ thuật đố ới vữi v a:

- Cường độ chịu nén c a vủ ữa được xác định theo tiêu chu n TCVN 3121-11:2003 ẩCăn cứ vào cường độ ch u nén, vị ữa được phân thành các mác sau M2,5; M5; M7,5; M10 Đố ới v i các kh i xây s d ng vố ử ụ ữa xây thông thường, cường độ ch u nén c a ị ủ

vữa được s d ng k t h p vử ụ ế ợ ới cường độ chịu nén viên xây để xác định cường độchịu nén tính toán c a kh i xây ủ ố

- Cường độ ử b a liên k t là ch tiêu kế ỉ ỹ thuật quan trọng hàng đầu đối v i v a mớ ữ ạch

mỏng Đây chính là chỉ tiêu duy nhất đố ới v i v a mữ ạch mỏng được quy định trong tiêu chu n ASTM 1660-10 Hai viên lẩ ập phương AAC được liên k t b ng l p vế ằ ớ ữa

m ch mạ ỏng và được bảo dưỡng theo quy định L c bự ửa được b ố trí tác động vào chính vị trí mạch vữa (hình 1.3 )

- Cường độ chịu cắt được xác định theo EN 1052-3:2007 Theo đó, các mảnh m u thí ẫnghi m t ệ ừ viên xây AAC được g n v i nhau b ng v a m ch m ng M u thí nghiắ ớ ằ ữ ạ ỏ ẫ ệm loại A g m hai m ch v a, lo i B g m m t m ch v a Quy trình và thi t b s d ng ồ ạ ữ ạ ồ ộ ạ ữ ế ị ử ụ

để xác định cường độ ch u cị ắt tương đối ph c t p và khó có th áp dứ ạ ể ụng đại trà ởnước ta Do đó, phương pháp này nên được dùng để tham kh o ả

- Để đánh giá khả năng liên kế ủt c a v a m ch m ng có th s d ng ch ữ ạ ỏ ể ử ụ ỉ tiêu cường độbám dính Cường bám dính c a v a v i n n có th độ ủ ữ ớ ề ể xác định theo TCVN 3121-12:2003 khi s d ng t m n n là b n thân viên xây AAC (hình 1.4 ử ụ ấ ề ả a)

- Một phương pháp khác đánh giá độ bám dính áp d ng cho v a dán gụ ữ ạch ốp lát được trình bày trong tiêu chuẩn TCXDVN 336:2005 Khi đó, viên mẫu kích thước 50x50x20 mm c t t ắ ừ viên xây AAC được g n lên trên t m n n là chính viên xây ắ ấ ềAAC thông qua l p v a m ch m ng (hình 4 b) Ti n hành kéo nh mớ ữ ạ ỏ 1 ế ổ ẫu để xác

1.2.1.1 Phản ứng thủy hóa của xi măng.

- Khi trộn xi măng với nước các pha C3S, C2S, C3A, C4AF th c hi n ph n ng thự ệ ả ứ ủy hóa Tuỳ thu c vào loộ ại khoáng, hàm lượng khoáng, hàm lượng pha th y tinh mà ủ

kh ả năng tương tác của xi măng với nước là khác nhau t o nên pha k t dính Cạ ế xSyHz

a/ S hydrat hóa cự ủa C3S (alit)

- Thời kì ban đầu ngay khi đổ nước vào để ộ tr n v a b m t c a h t Cữ ề ặ ủ ạ 3S tan dần ra đểcung c p các ion Caấ 2+, OH-, H2SiO42- vào dung d ch D n d n dung d ch tr nên quá ị ầ ầ ị ởbão hòa Ca(OH)2 và pha r n này bắ ắt đầu k t t a g i là pha pooclandit Lúc này có ế ủ ọ

s c nh tranh n y sinh các tinh th Ca(OH)ự ạ ả ể 2 và CSH Ở điều kiện thường, ph n ng ả ứ

thủy hóa ch hoàn toàn kỉ ết thúc sau thời gian 1 đến 1,5 năm và có thể ết như sau: vi

2(3CaO.SiO2) + 6H2O = 3CaO.SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2

- Phả ứn ng hydrat hóa c a Củ 3S tách ra Ca(OH) 2 Hàm lượng C3S trong xi măng chiếm t l lỷ ệ ớn nên lượng Ca(OH)2 tách ra khá l n ớ

b/ S hydrat hóa cự ủa C2S (Belit)

- Phả ứn ng hydrat hóa c a Củ 2S t o thành hydro silicat và m t s ạ ộ ố lượng Ca(OH)2, nhưng lượng Ca(OH)2 tách ra ở phả ứng này ít hơn ởn ph n ng th y hóa c a Cả ứ ủ ủ 3S

2(2CaO.SiO2 )+ 4H2O → 3CaO.SiO2.3H2O + Ca(OH)2

c/ S hydrat hóa cự ủa C3A (canxi aluminat)

- S tác dự ụng tương hỗ ữ gi a C3A và H2O s sinh ra ph n ng và phát ra mẽ ả ứ ột lượng nhiệt khá lớn theo phương trình sau:

3CaO.Al2O3 + 6H2O → 3CaO Al2O3.6H2O

- Khi trong xi măng Pooclăng có mặt th ch cao s ng thì s tác d ng v i thành ph n ạ ố ẽ ụ ớ ầ

C3A và hình thành Ettringite gây trương nở thể tích theo phả ứn ng sau:

3CaO.Al2O3 + 3(CaSO4.2H2O)+ 26 H2O→ 3CaO Al2O3 3CaSO4 H32 2O

Do đặc tính n th tích c a ph n ng này và d ng t n t i c a nó, nên s hình thành ở ể ủ ả ứ ạ ồ ạ ủ ựEttringite ở giai đoạn đóng rắn thích h p góp ph n quan trợ ầ ọng hình thành cường độnói chung và cường độ ớm nói riêng cho đá xi măng s

e/ S hydrat hóa cự ủa C4AF

- Khi cho C4AF tác d ng v i Hụ ớ 2O trong điều kiện xi măng thủy hóa hoàn toàn và hình thành một lượng vôi bão hòa thì ph n ng s xả ứ ẽ ảy ra trong điều ki n nhiệ ệt độ

của môi trường theo phương trình phả ứn ng sau:

4CaO.Al2O3.Fe2O3 + 12H2O →3CaO Al2O3.6H2O + CaO.Fe2O3.6H2O 1.2.1.2 Quá trình hình thành và tính chất cơ lý của đá xi măng

phẩm này ngăn chặn s t n công t cự ấ ồ ạ ủa nước, quá trình hydrat hóa ch m l i Sau ậ ạ

đó phả ứn ng k t tinh c a silicat, aluminat phía trong màng, màng b phá v và s ế ủ ị ỡ ự

hydrat hóa x y ra ti p t c Quá trình trên l p l i nhi u l n, hydrosilicat canxi, ả ế ụ ặ ạ ề ầhydroaluminat canxi d ng s i, dạ ợ ạng hình kim … đượ ạc t o thành Khi nồng độ cao

SO42- và Ca2+không còn đủ ớ ạ l n t o thành Ettringite, s t o thành gel C-S-H x y ra ự ạ ảliên tục Chính nh ờ cơ chế này mà tạo nên cường độ ủa xi mă c ng

- Người ta chia quá trình đóng r n c a đá xi măng thành các giai đo n: ắ ủ ạ

+ Giai đoạn 1: X y ra s khu ch tán các hả ự ế ạt xi măng vào trong nước, các phân t ửnước t n công t lên b mặấ ồ ạ ề t các hạt xi măng Bắt đầu hình thành Ca(OH)2 và monosufat C3A.CaSO4.H2O (Ettringite) trên b m t các hề ặ ạt khoáng Giai đoạn kéo dài kho ng 10 phút và không t o thành c u trúc ả ạ ấ

+ Giai đoạn 2: Tốc độ ph n ng hydrat hóa ch m l i do keo monosunfat hình thành ả ứ ậ ạbao b c l y các họ ấ ạt xi măng, độ ẻ d o c a vủ ữa trong giai đoạn này là ổn định, sau đó

xu t hi n s k t tinh c a các tinh th ấ ệ ự ế ủ ể silicat, aluminat phía trong phá hủy màng Quá trình thủy hóa trên đượ ặp đi lặc l p lại đến khi nồng độ SO42-không còn đủ để ạ t o thành Ettringite, giai đoạn này kéo dài kho ng 2 gi và các gel C-S-H bả ờ ắt đầu xuất

hi n ệ

+ Giai đoạn 3: Do nồng độ SO42- quá nhỏ, kh ả năng tạo l p keo gi b n và ớ ả ề

Ettringite không còn n a, tữ ốc độ ph n ả ứng tăng vọt, s hình thành gel C-S-H l p ự ấ

đầy vào kho ng tr ng gi a các hả ố ữ ạt xi măng rất nhanh chóng C th ứ ế đá xi măng đượ ạc t o thành và cường độ ủa đá (tính theo cường độ c kháng nén) bắt đầu phát triển mạnh Giai đoạn này kéo dài 24 gi và ph n nhiờ ầ ều khoáng xi măng đã tham gia quá trình hydrat hóa

+ Giai đoạn 4: Sau 24 gi tờ ốc độ ủ th y hóa c a các khoáng bủ ắt đầu gi m d n, c u ả ầ ấtrúc bắ ầ ổn địt đ u nh và ph n ng th y hóa v n ti p tả ứ ủ ẫ ế ục với phần khoáng còn l ại.b/ Các tính chất cơ lý khác của xi măng

+ Đo độ ịn theo phương pháp tỷ m di n Blaine ệ (cm2/gam)

Lượng nước tiêu chu n ẩ

- Là t l ỷ ệ nước và xi măng cần thiết đề thực hiện quá trình ban đầu c a s ủ ự đóng rắn

t o nên vạ ữa xi măng có độ ẻ d o tiêu chu n ẩ

- Xi măng pooclăng thường có lượng nước tiêu chu n t 24÷ 30% ẩ ừ

Thời gian ninh k t cế ủa xi măng

- Khi trộn xi măng với nước s x y ra ph n ng th y hóa c a các khoáng trong xi ẽ ả ả ứ ủ ủmăng, vữ ạa t o thành theo th i gian mấ ầờ t d n tính dẻo, sau đó trở nên c ng và có th ứ ể

chị ựu l c

- Thời gian ninh k t cế ủa đá xi măng phụ thu c vào thành ph n khoáng clanhộ ầ ke, lượng nước tiêu chuẩn, độ m n cị ủa xi măng, nhiệt độ môi trường, lượng và lo i ph gia ạ ụpha

Độ ổn định th tích cể ủa đá xi măng

- Trong suốt quá trình đóng rắn, th tích cể ủa đá xi măng luôn thay đổi N u s thay ế ựđổi này quá l n ho c quá nhanh s gây ra r n n t công trình S không ớ ặ ẽ ạ ứ ự ổn định th ểtích của xi măng là do oxit CaO và oxit MgO gây nên

- Cũng có thể do c p hấ ạt xi măng quá lớn, làm tốc độ thủy hóa x y ra ch m, các sả ậ ản

ph m gel C-S-H, aluminat, hình thành khi công trình ẩ ổn định cũng gây mất ổn định

th tích.ể

- Do v y b t kì loậ ấ ại xi măng thành phẩm nào trên th ị trường cũng phải có c p h t và ấ ạhàm lượng các ch t n m trong gi i h n cho phép ấ ằ ớ ạ

Cường độ nén của đá xi măng

- Cường độ xi măng là giá trị ự l c bi u th gi i h n bể ị ớ ạ ền cơ học c a ủ đá xi măng trên

một đơn vị ệ di n tích Là ch tiêu quan tr ng nh t cỉ ọ ấ ủa đá xi măng, bao gồm độ ề b n

uốn và độ ề b n nén của đá xi măng

- Muốn sản xu t bê ấ tông có cường độ kháng nén cao thì phải dùng lượng nước ít nhất để trộn vữa Theo tác giả R.Feret thì công thức tính Rn để ễ bi u diễn như sau:

Rn =K (X/N +N +A )2Trong đó:

Độ ỗng đá xi măng r

- Trong đá xi măng luôn có các lỗ ỗ r ng (chi m t 2÷ 30% tùy thu c vào chế ừ ộ ất lượng vữa xi măng) Kích thước các l r ng tùy thu c vào t l ỗ ỗ ộ ỷ ệ nước/xi măng, phương pháp thi công, s d ng ph gia, ử ụ ụ chất lượng xi măng

- Có hai lo i l rạ ỗ ỗng đá xi măng: lỗ ỗ r ng kín và l r ng h , l r ng kín không n i vỗ ỗ ở ỗ ỗ ố ới mao qu n ch ả ỉ ảnh hưởng đến cường độ ủa đá mà không ảnh hưở c ng t i tính ch ng ớ ốthấm của đá xi măng

Hình 1.5- Độ thấm của đá xi măng

- Đá xi măng cũng như bê tông là hệ nhi u pha g m: c t li u, pha k t dính C-S-H, ề ồ ố ệ ếclanhke khan chưa hydrat hóa, Ca(OH)2, các hydrat c a silicat, aluminat và h ủ ệ

thống các l ốỗ tr ng, mao quản có kích thước khác nhau Tính th m cấ ủa đá xi măng

ph ụ thuộc vào s có m t c a các pha ự ặ ủ đó và tương tác của các pha với môi trường Trong đó quan tâm nhất chính là tính th m bao g m th m khí, thấ ồ ấ ấm nước và th m ấ

muối tan Tính th m có liên quan r t mấ ấ ạnh đến độ ề b n c a công trình, tính thủ ấm càng m nh thì công trình càng kém b n ạ ề

- Để ả gi m b t tính th m c a công trình c n phớ ấ ủ ầ ải có kĩ thuậ ốt cũng như phả ử ụt t i s d ng

m t s ộ ố loại ph ụ gia đặc biệt để gi m tả ỷ l ệ nước/xi măng, giảm t l l r ng, mao ỷ ệ ỗ ỗ

quản trong đá xi măng

1.2.1.3 Vai trò c a ph ủ ụ gia xi măng [4]

a/ Định nghĩa về phụ gia xi măng

- Theo tiêu chu n Vi t Nam: Ph gia cẩ ệ ụ ủa xi măng là các hợp ch t hóa hấ ọc được thêm vào xi măng để ả c i thiện tính năng của bê tông

- Theo tiêu chu n M : Ph ẩ ỹ ụ gia xi măng là mộ ật v t liệu được sử ụng như mộ d t nguyên

liệu của bê tông mà ngoài xi măng, nước, c t li u ra còố ệ n được cho vào m ộẻtr n h n ỗhợp bê tông ngay trước khi tr n và trong quá trình tr n ộ ộ

b/ Tính chất của phụ gia xi măng

- Cải thiện tính năng dễ dàng thi công của hỗn h p bê tông và vợ ữa:

+ Tăng độ linh động, độ ụ s t, kéo dài thời gian duy trì độ ụ s t mà không cần làm tăng hay giảm lượng nước trộn

+ Làm chậm lại hoặc tăng nhanh quá trình liên kết ban đ u.ầ

+ T o kh ạ ả năng chuyên chở bê tông tươi từ các tr m tr n ạ ộ ở xa đến v ị trí công trình.+ T o kh ạ ả năng bơm bê tông lên cao để thi công nhà cao tầng, bơm đi xa để thi công cầu, h m hoặầ c công trình th y l ủ ợi

- Cải thiện tính ch t c a bê tông sau khi hóa c ng: ấ ủ ứ

+ Tăng cường độ ớ s m trong thời gian ban đầu để ớ s m tháo ván, khuôn, s m t o ra ớ ạ

ứng l c nhự ằm tăng nhanh tiến độthi công

+ Tăng cường độ ch u nén, u n, kéo ị ố

+ Tăng độ ch ng th m ố ấ

+ Làm ch m quá trình t a nhi t ho c gi m nhiậ ỏ ệ ặ ả ệt lượng tỏa ra khi bê tông đang hoá

rắn để tránh các v t n t do co ngót nhiế ứ ệt đặc biệt là đố ới v i các công trình kh i l n ố ớnhư: thủy điện, đập nước

+ H n ch s n ạ ế ự ở thể tích do các ph n ng c a các ch t ki m v i các thành ph n cả ứ ủ ấ ề ớ ầ ủa khoáng c t li u ố ệ

+ T o s bám dính chạ ự ặt giữa các phần bê tông cũ và mới

+ T o màu s c cho bê tông theo d ki n ạ ắ ự ế

- Tuy nhiên v i mớ ỗi trường h p s d ng ph gia nhợ ử ụ ụ ất định c n ph i xem xét k ầ ả ỹ lưỡng

và tính toán, thí nghiệm chu đáo để đả m b o hi u qu cao ả ệ ả

- Do v y, t nh ng phân tích v ậ ừ ữ ề cơ chế và tính chất liên quan đến th y hóa và hình ủthành c u trúc cấ ủa xi măng, cho thấy vai trò c a thành ph n khoáng Clanhủ ầ ke, đá thạch cao, các lo i ph gia khoáng ho t tính và không ho t ạ ụ ạ ạ tính pha vào xi măng Tuy nhiên những tác động tương hỗ đó là rất ph c t p, ch có th làm rõ ph n nào ứ ạ ỉ ể ầthông qua th c nghi m Có th ự ệ ể tính toán sơ bộ hàm lượng SO3 hay đá thạch cao cũng như phụ gia khoáng c n thi t cho m t loầ ế ộ ại xi măng có thành phần khoáng xác

định, theo hàm mục tiêu cường độ hay m c tiêu kinh tụ ế Hàm lượng đá thạch cao, hay chính xác hơn là hàm lượng SO3 do đá thạch cao mang vào, có ánh hưởng khá

rõ đến các tính ch t cấ ủa xi măng, trong đó có thời gian đông kết, cường độ và s ựphát triển cường độ ủ c a nó B i v y, c n nghiên cở ậ ầ ứu xác định b ng lý thuy t và ằ ế

thực nghiệm hàm lượng c n thi t cầ ế ủa đá thạch cao c ểụ th cho m t loộ ại xi măng có thành phần khoáng xác định

c/ Một số loại phụ thường đượ ử ục s d ng [4]

Phụ gia hoạt tính puzơlan

- Phụ gia khoáng ho t tính ạ puzơlan là ph gia có ngu n g c thiên nhiên hay nhân t o ụ ồ ố ạ

ở ạ d ng nghi n m n khi khu y tr n t ề ị ấ ộ ự nó không đóng rắn, nhưng có khả năng phản

ứng v i vôi nhiớ ở ệt độ thư ng t o thành các s n ph m có ho t tính k t dính Kh ờ ạ ả ẩ ạ ế ảnăng liên kết vôi c a ph gia nhiủ ụ ở ệt độ thường khi có mặt nước g i là ho t tính ọ ạpuzơlan

- Căn cứ vào ngu n g c t o thành, ph gia hoồ ố ạ ụ ạt tính puzơlan được chia thành hai lo i ạ

ph gia ngu n g c thiên nhiên và ph gia ngu n g c nhân t o ụ ồ ố ụ ồ ố ạ

+ Puzơlan thiên nhiên bao gồm: đấ điatomit, đá phiết n sét, tuyp và tro núi lửa, đá

bọt, đá bazan…

+ Pulơzan nhân tạo như: tro bay, tro trấu, x ỉ lò cao, silicafum, sisex, meta caolanh… Phụ gia siêu m n ị

- Phụ gia siêu m n là lo i ph ị ạ ụ gia có kích thước c p hấ ạt bé hơn rất nhi u so v i c p ề ớ ấ

h t cạ ủa xi măng Nó có tác dụng lấp đầy các h c tr ng trong bê ố ố tông, làm tăng chất lượng bê tông

- Phụ gia siêu m n có hai loị ại: siêu mịn trơ và siêu mịn hoạt tính

- Ph gia siêu m n hoụ ị ạt tính làm tăng chất lượng bê tông đáng kể Các lo i ph gia ạ ụsiêu m n ho tính hay dùng là tro tr u, tro bay, mu i silic (silicafume), x lò cao, ị ạt ấ ộ ỉmetacaolanh d ng h t nghi n siêu m n ạ ạ ề ị

Phụ gia hóa d o ẻ

- Chiếm v trí ch ị ủ đạo trong s ph gia hóa hố ụ ọc, được s d ng trong công ngh ử ụ ệbêtông Tác d ng c a ph gia d o, siêu dụ ủ ụ ẻ ẻo được giải thích như sau: bề ặ m t các hạt

xi măng còn dư điện tích chưa bão hòa, do đó các hạt xi măng có xu hướng dính k t ế

l i v i nhau khi ti p xúc v i ch t l ng phân cạ ớ ế ớ ấ ỏ ực như nước làm giảm tính lưu biến

của vữa

Phụ gia đóng rắn nhanh

- H n h p nitrit, canxi clorua (CaClỗ ợ 2), natri clorua (NaCl), các muối này khi tan phân

li ra các cation và anion thúc đẩy đóng rắn của xi măng và khả năng ức ch ế ăn mòn

của canxi nitrit nên làm giảm m t phộ ần ăn mòn trong cốt thép

- Canxi clorua (CaCl2) là ph gia có tác d ng m nh nh t trong các lo i ph ụ ụ ạ ấ ạ ụ gia đông

r n nhanh Lo i này có ch a clo (Clắ ạ ứ -) ăn mòn cốt thép Vì v y liậ ều lượng s d ng ử ụ

ph gia này trong bê tông cụ ốt thép không quá 2%, không được s d ng chúng trong ử ụcác kết cấu thành m ng, d ng l c, làm viỏ ự ứ ự ệc ở điều ki n không thu n l i ệ ậ ợ

Phụ gia chống ăn mòn cốt thép trong bêtông

- Để ả b o v c t thép ch ng lệ ố ố ại các tác nhân ăn mòn người ta s d ng nhiử ụ ều phương

pháp khác nhau như phủ ốt thép, tăng khả năng chố c ng thấm cho bê tông, tăng chiều dày lớp bêtông, dùng dòng điện ngoài… Một bi n pháp thông d ng n a là s ệ ụ ữ ử

d ng các ph gia ụ ụ ức chế quá trình ăn mòn như canxi nitrit

1.2.2 Vai trò tác động tương hỗ ữ gi a các nguyên liệu trong xi măng hỗn h p ợ

1.2.2.1 Thạch cao [4]

a/ T ng quan v ổ ề thạch cao

- Thạch cao t nhiên có thành ph n ch y u là canxi sunphat ihydrat CaSOự ầ ủ ế đ 4.2H2O (CaSO4.2H2O> 95%) Thạch cao là khoáng có độ ứ c ng không cao, ch n m kho ng ỉ ằ ả

t ừ 1,5 đến 2,0 thang Mohr Tùy thu c vào các t p ch t có trong th ch cao mà màu ộ ạ ấ ạ

s c c a nó có th khác nhau và có th ắ ủ ể ể có các màu như: màu xám, màu nâu, màu đỏhay h ng nh t V i các khoáng có ít t p ch t, thồ ạ ớ ạ ấ ạch cao thường có màu trắng như bông tuy ết

- CaSO4.2H2O khi nung t i 65ớ oC bắt đầu mất nước ch m Vi c mậ ệ ất nước này ph ụthuộc vào áp su t riêng ph n c a hơi nước trong môi trường Nói chung, ấ ầ ủCaSO4.2H2O sẽ dehydrat hóa nhiở ệt độ mà áp su t phân ly cấ ủa hơi nước lớn hơn áp suất riêng ph n cầ ủa hơi nước trong môi trường xung quanh CaSO4.2H2O phân hủy cho CaSO4.0,5H2O

- Trong điều ki n phòng thí nghi m CaSOệ ệ 4.2H2O được gia công nhi u nhiở ề ệt độ và

nó s cho nh ng s n ph m có tính ch t khác nhau ẽ ữ ả ẩ ấ

- Ở nhiệt độ 100÷ 140oC CaSO4.2H2O nhanh chóng phân h y ra thành ủCaSO4.0,5H2O Hơi nước thoát ra s i b t mãnh liủ ọ ệt như nước sôi B t th ch cao có ộ ạtính linh động như ch t l ng Thành ph n CaSOấ ỏ ầ 4.0,5H2O theo lý thuyết như sau: 38,63CaO.55,16SO3.6,21H2O

- Nung trong môi trường độ ẩ m cao, áp suất 1,3 atm, nước thoát ra d ng lạ ỏng ta được αCaSO4.2H2O (điều ki n h p trong n i h p) ệ ấ ồ ấ

- Nung trong môi trường không khí t nhiên, thoáng, ự khô, nước thoát ra th ở ế hơi ta thu được α và β khác nhau ở ch s khúc xỉ ố ạ, kích thước tinh th và m t s tính ch t ể ộ ố ấCaSO4.0,5H2O khác Khi sấy αCaSO4.0,5H2O có thể chuyển thành βCaSO4.0,5H2O

-

αCaSO 4 0,5H 2 O βCaSO 4 0,5H 2 O

- C 2 d ng và CaSOả ạ α β 4.0,5H2O đều là d ng bán ạ ổn định trong không khí m hay ẩnước, với không khí có độ ẩm > 70% hay trong nước, s hydrat hóa c a và ự ủ α βCaSO4.0,5H2O đề ạu t o thành th ch cao theo ph n ng: ạ ả ứ

CaSO4.0,5H2O+ 1,5H2O CaSO4.2H2O

- Khi nâng nhiệt độ lên kho ng 200ả oC quá trình mất nước nhanh hơn CaSO4.2H2O

bắ ầt đ u d n d n chuy n thành CaSOầ ầ ể 4 Đây là anhydric hòa tan:

αCaSO4.2H2O αCaSO4

βCaSO4.0,5H2O βCaSO 4

- Nhiệt độ khi nâng lên đế n 200÷ 300oC thì CaSO4.0,5H2O chuy n nhi u thành ể ềCaSO4 Anhydric hòa tan d n chuy n thành anhydric không hòa tan ầ ể

- Khi nâng nhiệt độ lên đến 450÷ 470oC s n ph m hòa tan là anhydric không hòa tan, ả ẩ

nó hầu như không ninh kết Nhiệt độ nâng lên 750÷ 1000oC s n phả ẩm này thay đổi tính ch t và có kh ấ ả năng ninh kết đóng rắn Trong kho ng nhiả ệt độ này bắt đầu có

m t ph n CaSOộ ầ 4 phân h y ra cho vôi t do Nhiủ ự ệt độ tăng hơn 1000oC thì vôi t do ựcàng nhiều và do đó ninh kết càng nhanh

- Khi nung quá 1450oC CaSO4 b phân h y thành CaO và SOị ủ 2 và O2 theo:

CaSO4 CaO+ SO2+ O2

- Tóm l i, gi a các d ng th ch cao có th ạ ữ ạ ạ ể chuyển hóa l n nhau t pha này sang pha ẫ ừkhác Ở điều kiện thường, nhiệt độ nh ỏ hơn 40oC, CaSO4.2H2O là d ng ạ ổn định v ề

m t nhiặ ệt động Các pha khác thu được b ng cách kh liên ti p CaSOằ ử ế 4.2H2O ở nhi t ệ

độ cao hơn theo sơ đồ:

CaSO4.2H2O ↔ CaSO4.0,5H2O ↔ CaSO4

- Hoặc s k t h p vẽ ế ợ ới hơi nước hay với nước ở nhiệt độ thường s x y ra quá trình ẽ ảngượ ạc l i

b/ Tác dụng của ạth ch cao trong s n xuả ất xi măng [4] :

- Thạch cao là ph n không th thi u trong công ngh s n xu t XMP T i Vi t Nam, ầ ể ế ệ ả ấ ạ ệThạch cao có giá thành cao hơn nhiều so v i Clanhke do ch y u nh p kh u t Lào, ớ ủ ế ậ ẩ ừThái lan, Trung Quốc, … Các loại th ch cao khác nhau có thành ph n và giá thành ạ ầkhác nhau, vi c nghiên c u kh o sát s ệ ứ ả ự ảnh hưởng c a các lo i th ch cao khác nhau ủ ạ ạ

t i các tính ch t clanhke là vô cùng quan tr ng Vi c kh o sát này không ch có ý ớ ấ ọ ệ ả ỉnghĩa về m t k ặ ỹ thuật là l a ch n lo i th ch cao phù h p nhự ọ ạ ạ ợ ất để xi măng có chất

lượng t t nhố ất và có ý nghĩa về kinh t r t l n ế ấ ớ

- S hi n di n c a CaSOự ệ ệ ủ 4 s gi m thi u hoẽ ả ể ặc ngăn chặn quá trình đông cứng s m do ớảnh hưởng c a ion canxi và ion sunphat t s hemihydrate ho c hòa tan anhydrite ủ ừ ự ặQuá nhi u anhydrite t nhiên s là nguyên nhân gây ra các s c không mong muề ự ẽ ự ố ốn trong xi măng

- Xi măng chỉ ch a kho ng 3÷ 5 % thứ ả ạch cao nhưng có tác dụng, hi u qu n i b t c ệ ả ổ ậ ả

v ề cường độ và quá trình đóng rắn của xi măng

- Bản thân clanhke XMP được nghi n mề ịn khi tr n vộ ới nước đóng rắn rất nhanh Để

gi i quy t vả ế ấn đề này, người ta đưa vào nghiền tr n v i clanhke mộ ớ ột lượng th ch ạcao từ 3÷ 5% để làm ch m thậ ời gian đóng rắn của xi măng

- Thạch cao có công th c hóa hứ ọc đầy đủ CaSO4.2H2O, khi nung ở môi trường có nhiệ ột đ > 100oC thì thạch cao mất nước chuy n sang d ng khan: CaSOể ạ 4.0,5H2O

- Thạch cao t ự nhiên hàm lượng CaSO4.2H2O chiếm t 94÷ 98% ừ

- Tác dụng c a thủ ạch cao trong xi măng:

+ Tạo độ ẻ d o cho vữa xây khi xi măng trộn với nước

+ Điều ch nh thỉ ời gian đóng rắn của xi măng, điều này r t quan trấ ọng đố ới v i quá trinh sử ụ d ng và thi công xây d ng t i công trư ng ự ạ ờ

+ T o b khung cạ ộ ấu trúc ban đầu để các khoáng khác đóng rắn k t tinh ế

+ Thạch cao tác dụng với C3A:

+ Thạch cao tác ụ d ng C4AF:

- Khi tạo hỗn hợp vữa, bao quanh thạch cao lúc đầu là C3A.CaSO4.3H2O xốp, hình kim Ion SO42- tiếp tục đi qua lỗ xốp ra môi trường SO42- bao quanh C3A tạo thành lớp C3A.CaSO4.12H2O xít đặt giả bền, ngăn cản không cho ion Al3+ thoát ra ngoài,

vì vậy mà quá trình phản ứng chậm lại và thời gian ninh kết kéo dài

- Hàm lượng thông thường 3÷ %: Nếu cho quá nhiều thạch cao, nồng độ SO5 42- cao, tạo nên môi trường bão hòa nhanh C3A.CaSO4.12H2O thành C3A.CaSO4.31H2O có cấu trúc xốp, làm tăng tốc độ dính ướt, quá trình tạo hydrosunfua aluminat nhanh, làm tăng tốc độ ninh kết Nếu cho ít thạch cao, nồng độ SO42- ít, làm Al3+ tiếp tục thoát ra môi trường, tăng quá trình đóng rắn

c/ Yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9807:2013

- Các chỉ tiêu chất lượng của thạch cao thiên nhiên được quy định trong Bảng

Tên chỉ tiêu

Mức

- Các chỉ tiêu chất lượng của thạch cao nhân tạo được quy định trong Bảng

(*) Chú thích: Thạch cao nhân tạo trước khi đưa vào sử dụng nên phân tích các tạp chất có

của thạch cao nhân tạo đến khả năng điều chỉnh thời gian đông kết của xi măng

1.2.2.2 Đá vôi [4]

- Ngoài ảnh hưởng do hi u ng lệ ứ ấp đầy c a các hủ ạt đá vôi mịn, các nghiên c u trên ứ

đã cho thấy CaCO3 trong đá vôi đã có những phản ứng tương tác với C3A trong clanhke

- S có m t c a CaCOự ặ ủ 3 đã thúc đẩy s hydrat hóa c a Cự ủ 3S Các s n phả ẩm monocacboaluminat, hemicacbonat đã được quan sát th y trong các m u phân tích ấ ẫXRD S có m t cự ặ ủa canxit cũng đã ảnh hưở g đến n s chuy n hóa Ettringite thành ự ểmonosunfoaluminat, và cũng xảy ra hiện tượng hình thành Ettringite mu n ộ

- Phụ gia cacbonat canxi làm tăng tốc quá trình th y hóa c a các hủ ủ ạt clanhke xi măng

h n hỗ ợp Cường độ liên k t c a h t Cacbonat v i nế ủ ạ ớ ền xi măng tăng khi được nghiền

m n, ph ị ụ gia cacbonat thúc đẩy gi m nhu cả ầu nước; tăng khả năng giữ nước, độ ẻo d

và độ đồ ng nh t ấ

- Tính d nghi n c a cacbonat dễ ề ủ ẫn đến giảm năng lượng nghiền xi măng hỗn h p ợPhụ gia cacbonat t ra hoỏ ạt tính hơn với clanhke có hàm lượng C3A cao đóng rắn trong điều kiện thường Khi s dử ụng đúng phụ gia này nó đóng vai trò phụ gia ho t ạtính, biến tính cấu trúc xi măng và ảnh hưởng t t đ n các tính ch t cố ế ấ ủa xi măng.a/ H p ch t Hydro canxi cacbo aluminat ợ ấ

- Vào năm 1938, Jones đã kết lu n v s t n tậ ề ự ồ ại và các đặc tính hai lo i pha AFt và ạAFm c a h p ch t hydro canxi cacbo aluminat Các h p ch t này theo Bessey có ủ ợ ấ ợ ấthành ph n Cầ 3A.3CaCO3.27H2O và C3A.CaCO3.11H2O Pha AFt được tìm th y ấ ở

d ng hình kim và pha AFm d ng t m 6 c nh ạ ở ạ ấ ạ

- Carlson và Berman là những người đầu tiên t ng h p hóa h c ra chi ti t và ch ổ ợ ọ ế ỉ ra các đặc tính c a pha AFt, AFm c a cacbo aluminat b ng nhi u x tia X D ng mono ủ ủ ằ ễ ạ ạcacbonat, C3A.CaCO3.11H2O được chu n b mẩ ị ột cách đơn giản b ng cách tr n ằ ộdung d ch c a canxi aluminat, canxi hydroxit, và natri cacbonat D ng mono ị ủ ạcacbonat hoàn toàn không hòa tan và tương đố ổn định Nó cũng đượ ại c t o ra b ng ằcách cho ti p xúc dung d ch canxi aluminat v i COế ị ớ 2 áp suở ất cao Theo phương pháp t ng h p này thì ngoài mono cacbonat ra mổ ợ ột lượng nh canxi cacbonat và ỏ

hydro aluminat cùng được hình thành Ti p t c cho ti p xúc v i COế ụ ế ớ 2, cacbo aluminat chuyể ừ ừn t t sang d ng calcite, aragonite, gibbsite, và bayerite ạ

- Bằng cách tương tự có th t o ra pha AFt, Cể ạ 3A.3CaCO3.27H2O H p ch t này kém ợ ấ

gi a các tác giữ ả Cũng có thể ồ ạ t n t i các d ng pha khác AFm c a cacbonat th p là ạ ủ ấ

k t qu t ế ả ừ ảnh hưởng c a áp su t COủ ấ 2 đến quá trình hydrat hóa xi măng và canxi

aluminat Do v y trong nghiên c u nhi u x tia X cậ ứ ễ ạ ủa xi măng hydrat hóa cần

kh ng ch nghiêm ng t s p xúc và áp su t c a COố ế ặ ự tiế ấ ủ 2 D ng hemi cacbo aluminat ạ

C3A.0,5CaCO3.0,5Ca(OH)2.12H2O và các pha có hàm lượng cacbonat thấp hơn như

dạng quarter carbonat cũng được xác định

- Phả ứn ng hydrat hóa c a Củ 3A và C4AF trong xi măng poóc lăng là quá trình ph c ứ

h p, v i r t nhi u phợ ớ ấ ề ản ứng, ph ụ thuộc vào các điều kiện ban đầu như tỷ ệ l mol, s ự

có mặt của anion như sunphat, cacbonat, hydroxit, và các điều ki n nhiệ ệ ột đ

- Ở điều ki n t ng quát nh t, vệ ổ ấ ới xi măng có chứa th ch cao, Cạ 3A s ph n ng v i ẽ ả ứ ớ

canxi sunphat t o ra Ettringite (pha AFt) tạ Ở ốc độ chậm và trì hoãn hơn, C4AF cũng sẽ ph n ng t o ra pha AFt, Cả ứ ạ 3(A,F).3CaSO4.32H2O H p ch t này có s thay ợ ấ ựthế Fe2O3 cho Al2O3, và không phân biệt được v i d ng Ettringite tinh khi t Tiớ ạ ế ếp sau đó, cùng vớ ự tăng th m hàm lượi s ê ng các h p ch t hydro aluminat và hydro ợ ấ

ferrit, khi s cung c p sunphat không còn, pha AFt sunpho aluminat tr i qua s ự ấ ả ựchuyển đổi độ ập sang AFm sunpho aluminat Đây là quá trình tực l nhiên c a các ủ

h p ch t hydrat ợ ấ

- Seligmann và Greening ch ra r ng vỉ ằ ới xi măng có hàm lượng C3A th p ng thái ấ ở trạmuộn c a quá trình hydrat hóa s không có s chuyển đổủ ẽ ự i pha AFt sang d ng pha ạAFm

- Nghiên c u s hydrat c a pha canxi alumino ferrit (dãy dung d ch r n c a s t) và ứ ự ủ ị ắ ủ ắcác tính ch t c a s n ph m hydrat hóa, Carlson cho r ng tấ ủ ả ẩ ằ ốc độ phản ứng là hàm s ố

c a t l ủ ỷ ệ Fe2O3/Al2O3, nhưng nếu hydro canxi alumino ferrite ph n ng v i dung ả ứ ớ

d ch canxi sunphat, c 2 dị ả ạng monosunphat và trisunphat cùng được tạo ra, pha AFt chiếm ưu thế hơn ở các tr ng thái mu n T c ph n ng giạ ộ ố độ ả ứ ảm tương đương với sự tăng tỷ l ệ Fe2O3/Al2O3

- M t cách khác, khi nghi n clanhke (không có th ch cao) s hydrat hóa v i canxi ộ ề ạ ẽ ớcacbonat, pha AFm cacbo aluminat sẽ đượ ạc t o ra nhanh chóng, có th ể không đến 3 ngày, và ch có d u v t c a các ch t ph n ỉ ấ ế ủ ấ ả ứng ban đầu còn l i Câu hạ ỏ ặt ra là điềi đ u

gì s x y ra n u c 2 canxi sunphat và canxi cacbonat có cùng trong h ẽ ả ế ả ệ xi măng đang hydrat hóa

- Ettringite hình thành rất nhanh, th m chí ngay c khi có m t canxi cacbonat M c ậ ả ặ ặ

dù, có các ch ng c và quan ứ ứ điểm khác nhau c a s không hòa tan Ettringite và mủ ự ột lượng Ettringite lần lượt chuy n sang pha AFm, ể ảnh hưởng của canxi cacbonat đến quá trình này là tốc độ và lượng canxi cacboaluminat được tạo thành

- Roberts đã chứng minh r ng khi dung d ch monocanxi aluminat quá bão hòa b phá ằ ị ị

v ỡ (thay đổi) với 1 lượng tương đương thạch cao và canxi cacbonat, m t h n h p ộ ỗ ợ

của Ettringite và pha AFm cacbo aluminat và sunpho aluminat được hình thành

Một lượng nh canxi cacbonat vỏ ẫn được gi lữ ại Tuy nhiên, khi đưa một lượng l n ớ

thạch cao vào, trong các pha rắn ch ấy có mỉ th ặt Ettringite và canxit

- Theo Ramachandran ph n ng gi a Cả ứ ữ 3A và th ch cao tạ ạo ra Ettringite được thúc

đẩy b i s có m t c a ph gia canxi cacbonat, và s chuyở ự ặ ủ ụ ự ển đổi Ettringite sang hydro monosunpho aluminat cũng được thúc đẩy bởi can xi cacbonat, điều này cho thấy có th nói r ng Ettringite, monosunpho aluminat và monocacbo aluminat cùng ể ằ

t n t ồ ại

- Theo E.Sakai và M.Daimon, tác động c th c a bụ ể ủ ột đá vôi đến quá trình hydrat hóa

c a h Củ ệ 3A-CaSO4.2H2O-CaCO3, xác định bằng phương pháp Rơnghen định lượng,

đã chỉ ra s n ph m th y hóa ch y u c a h trên là pha gel ch a SOả ẩ ủ ủ ế ủ ệ ứ 42- và CO32- hợp chất có d ng (Cạ 3A.xCaSO4.yCaCO3.Hn), g m Ettringite, monosunphat, mono ồcacbonat và hemi cacbonat Thành phần c a pha gel Củ 3A.xCaSO4.yCaCO3.Hn thay

đổi theo th i gian ờ

và CO32- trên b m t Cề ặ 3A, đồng thời đá vôi trong giai đoạn này đóng vai trò là mầm

k t tinh cho monocacbonat ế

- Cơ chế ph n ng c a h Cả ứ ủ ệ 3A-CaSO4.2H2O-CaCO3được khái quát như sau:

1) Đầu tiên C3A ph n ng v i SOả ứ ớ 42- t o thành gel ch a SOạ ứ 42- và CO32- và monosunphat

2) Tiếp đó, CaCO3 ph n ng v i gel ch a SOả ứ ớ ứ 42- và CO32- hình thành monosunphat và monocacbonat hoặc hemicacbonat Khi đó SO42-được gi i phóng t gel ch a SOả ừ ứ 42-

và monosunphat

3) Trong giai đoạn k t thúc, ion SOế 42- ph n ng v i gel ch a SOả ứ ớ ứ 42- còn dư lại và monosunphat t o thành Ettringite th ạ ứ sinh

- Ngoài ra hydro cacboaluminat cũng tạo thành khi s n ph m hydrat c a Cả ẩ ủ 3A tác

d ng v i ion COụ ớ 32- S n ph m hydrat c a Cả ẩ ủ 3A tùy theo điều ki n ph n ng mà s n ệ ả ứ ả

C4AH13÷19 tác d ng v i ion COụ ớ 32- t o thành hydro cacbo aluminat ạ có hàm lượng CaCO3 t 1/4÷3, h p ch t có d ng C ừ ợ ấ ạ 3A-(1/4÷3)CaCO3.xH2O Khi hàm lượng cacbonat nhỏ, tinh th có d ng t m l c giác, ể ạ ấ ụ ở d ng tricacbonat ạ(C3A.3CaCO3.27H2O) tinh th d ng hình kim ể ạ

- Mặt khác cacbonat tương tác với Ca(OH)2 t o thành hydro cacbohydroxit canxi ạ(CaCO3.nCa(OH)2.xH2O) tạo cho xi măng có tác dụng đóng rắn nhanh và phát tri n ểcường độ cao

- Điểm đặc bi t là hiệ ện tượng hình thành mu n Ettringite, hiộ ện tượng này x y ra khi ả

C3A đã phả ứn ng h t t o ra r t nhi u monosunphat và CaCOế ạ ấ ề 3 còn dư, lúc này lượng Ettringite lại tăng lên trong giai đoạn ph n ng ti p theo Tuy nhiên hiả ứ ế ện tượng hình thành mu n Ettringite không xộ ảy ra khi hàm lượng đá vôi trong xi măng là lớn hoặc

c/ S hình thành cự ấu trúc đá xi măng khi có mặt cacbonat

- Vai trò ho t tính t o c u trúc c a các h t cacbonat mạ ạ ấ ủ ạ ịn trong đá xi măng trước tiên được xác định b i liên k t hóa h c cacbonat canxi và magiê v i các s n ph m th y ở ế ọ ớ ả ẩ ủhóa c a các pha chủ ứa alumin trong clanhke, tương tác hóa học này x y ra thu n lả ậ ợi (xét từ khía c nh tính chạ ất cơ lý và cấu trúc đá xi măng) cùng với sự thay đổ ề ặi b m t

và tính ổn định c a các tinh th hydrat hình thành ủ ể

- Trên biểu đồ Rơnghen của các m u th y hóa t Cẫ ủ ừ 3A và C4AF, cũng như từ các h n ỗ

h p c a chúng v i canxi và magie cacbonat cho th y tợ ủ ớ ấ ại các “pic” của C3AH6 có các “pic” của C4AHx và t h p liên k t 3CaO.Alổ ợ ế 2O3.CaCO3.11H2O Hydro monocacboaluminat k t tinh d ng các t m tinh th hecxagonal, các tinh th này ế ở ạ ấ ể ểtăng nhanh về kích thước và chuy n hóa thành các t h p tinh th (liên tinh) liên k t ể ổ ợ ể ế

chặt ch Ph n l n các th liên tinh này hình thành t p h p d ng sẽ ầ ớ ể ậ ợ ạ ợi dày đặc và tập trung thành vùng rõ trên b m t các h t cacbonat, do về ặ ạ ậy đảm b o s ả ự tăng cường độliên k t các thành ph n cế ầ ủa đá xi măng Trong hệ C3A.CaCO3.H2O-

C3A.Ca(OH)2.H2O hình thành dãy liên t c các dung d ch rụ ị ắn, trong đó nhận thấy

3CaO.Al-2O3.3CaCO3.30÷32H2O Hydro monocacboluminat và hexagonal hydro aluminat canxi được quan sát thấy trong đá xi măng và bê tông đóng rắn lâu trong điều ki n ệbình thường Khi chưng hấp có th x y ra s phân h y hydromonocacboaluminat ể ả ự ủcanxi thành C3AH6 và CaCO3

- Khi nghiên c u s k t tinh c a các hydrat m i hình thành cứ ự ế ủ ớ ủa đá xi măng trên nền cacbonat (vùng tiếp xúc) người ta đã sử ụ d ng các dung d ch bão hòa tobermonit, ịCSH(B), C2SH2, và C3AH6, ettringite, Ca(OH)2 và CaSO4.2H2O v i n n là các tớ ề ấm mài c t t các tinh th canxit có các m t phắ ừ ể ặ ẳng tách song song để phát tri n tinh th ể ể

c a các pha th y hóa Trên các bủ ủ ức ảnh hiển vi điệ ửn t SEM quan sát th y s phân ấ ự

b ố không đều c a các h t trên b m t n n Các ch t m i hình thành ph b m t n n ủ ạ ề ặ ề ấ ớ ủ ề ặ ề10÷ 15% tùy theo ch t k t tinh Trên t t c các n n có 1 ph n các ch t m i hình ấ ế ấ ả ề ầ ấ ớthành có d ng h t c u b n chạ ạ ầ ả ất vô định hình R t rõ th y t p h p k t t c a chúng ấ ấ ậ ợ ế ụ ủthành các tổ ợ ớn hơn (liên tinh) h p l

- S p xúc m c xen (vùng tiự tiế ọ ếp xúc) cũng được nghiên c u trên các m u v i các ứ ẫ ớchấ ết k t dính s d ng là Cử ụ 3S, C3A và xi măng pooc lăng Chất độn là th ch anh và ạcanxit thiên nhiên đơn tinh thể được nghi n mề ịn đến độ ị m n < 1mm Cường độ các

m u dùng ph ẫ ụ gia canxit cao hơn 25÷ 50% khi dùng thạch anh V i các m u dùng ớ ẫ

C3A và xi măng có thể ả gi i thích b i s hình thành hydro cacboaluminat canxi trong ở ựvùng ti p xúc, còn v i các m u có Cế ớ ẫ 3S thì s ự tăng cường độ có th gây ra do s ể ốlượng l n các liên tinh c a các hydrat m i hình thành vớ ủ ớ ới canxit

- Các nghiên c u hiứ ển vi điệ ử ề ặn t b m t ph gia n m trong h Cụ ằ ồ 3S và xi măng đóng

r n cho th y canxit k t tinh t t v i các m t thoi- s n ph m cacbonat hóa cắ ấ ế ố ớ ặ ả ẩ ủa hydroxit canxi, tách ra khi th y hóa Hình góc c nh rõ c a các tinh th canxit và s ủ ạ ủ ể ựphân b u c a chúng trên b m t ph gia cho th y s k t tinh c a chúng x y ra ố đề ủ ề ặ ụ ấ ự ế ủ ả ở

trạng thái bão hòa th p Các lấ ớp canxit có định hướng trên b m t ph ề ặ ụ gia làm đặc

ch c vùng tiắ ếp xúc c a ch t kếủ ấ t dính vì th ế ảnh hưởng t t đố ến cường độ nén

d/ Tình hình nghiên c u và s dứ ử ụng đá vôi trên thế ới gi

- Việc s dử ụng đá vôi làm phụ gia cho xi măng đã được quan tâm t rừ ất lâu Đây được coi như một bi n pháp t t trong vi c gi m thi u phát th i COệ ố ệ ả ể ả 2 trong s n xuả ất

xi măng Hầu h t các yêu c u k ế ầ ỹ thuật xi măng pooc lăng cho phép sử ụng đá vôi dlên tới 5% Xa hơn nữa, xi măng pooc lăng đá vôi được phân lo i d a trên hàm ạ ựlượng đá vôi th m vào trong xi măng Xi măng pooc lăng đá vôi gồm có đá vôi từê5% tới 35% được sản xuất và sử ụ d ng r t nhi u qu c gia trên th gi ở ấ ề ố ế ới

- Tiêu chu n Châu Âu (EN 197-1-ẩ 2000) đã cho phép pha lên tới 5% đá vôi giống như

1 thành ph n ph gia th yầ ụ ứ ếu và cũng định nghĩa 4 loại xi măng Pooc lăng đá vôi (PLC) chứa 6÷ 20% đá vôi (loại II/A-L và II/A-LL) và 21÷ 35% đá vôi (loại II/B-L

và II/B-LL), theo th t ứ ự

- Tiêu chu n ASTM (C150-04) cho phép s dẩ ử ụng đá vôi lên tới 5% đá vôi Hàm lượng canxi cacbonat (CaCO3) được tính toán t ừ hàm lượng canxi oxit ít nh t là ấ70% theo khối lượng Gần đây ASTM C595-12 đã xác định rõ ràng loại xi măng IL

có thể bao g m lên t i 15% bồ ớ ột đá vôi giống như vật liệu thay th ế cho xi măng

- T ừ năm 1983, tiêu chuẩn Canada đã cho phép thêm vào tới 5% ph ụ gia đá vôi cho

xi măng Pooc lăng loại 10 và 30 Việc làm tương ự cũng kéo dài trong các nướ t c

M ỹ Latinh như Argentina, Brazil và Mexico

- M t thộ ời gian dài, đá vôi đã được xem như 1 phụ gia điền đầy Tuy nhiên, gần đây các nghiên cứu trong thập niên 1980 đã chú ý vào hiện tượng sau:

+ Canxi cacboaluminat hydrat k t t a trong su t quá trình th y hóa cế ủ ố ủ ủa xi măng chứa đá vôi

+ Trong quá trình hình thành c a Ettringite, các ion sunphat có th b thay th bủ ể ị ế ởi các ion cacbonat không kèm theo sự thay đổi chu i các phả ứỗ n ng

+ Đó là sự tác động l n nhau gi a canxi silicat (alite) và canxi aluminat; sau cùng là ẫ ữ

s ự tăng tốc sự thủy hóa của C3S và thay đổ ỷ ệi t l Ca/Si c a C-S- ủ H