1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng

74 817 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 74
Dung lượng 583,51 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Danh mục các bảng 1.1 Các chỉ tiêu chất lượng cơ lý của xi măng poóc lăng 15 1.2 Hàm lượng % khối lượng và các môđun của các mẫu 17 1.3 Cường độ nén của các mẫu xi măng thí nghiệm sau kh

Trang 1

-

NguyÔn THÞ LuËn

ĐỀ TÀI: Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña hµm l−îng

mGo tíi mét sè tÝnh chÊt cña

xi m¨ng poãc l¨ng

LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

ngµnh: C«ng nghÖ vËt liÖu Ho¸ häc

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS LƯƠNG ĐỨC LONG

hµ néi – 2010

Trang 2

Lời cảm ơn

Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của TS Lương Đức Long – Viện Vật Liệu Xây dựng cùng các thầy trong Bộ môn công nghệ Vật liệu Silicát – Trường Đại Học Bách Khoa Hà nội và các bạn đồng nghiệp, người thân đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Hà nội, ngày 28 tháng 10 năm 2010

Tác giả luận văn:

Nguyễn Thị Luận

Trang 3

Môc lôc

Trang

2 Tæng quan vÒ t×nh h×nh nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña hµm l−îng

Trang 4

2.5.5 Thành phần phối liệu thô 28

2.6 ảnh hưởng của hàm lượng MgO tới thành phần và tính chất của

clanhke xi măng alit - sunphoaluminat

33

3 Kết luận chung và định hướng nghiên cứu của đề tài 34

2 Chế tạo các mẫu xi măng có hàm lượng MgO khác nhau 37

Trang 6

Lêi cam ®oan

T«i xin cam ®oan ®©y lµ kÕt qu¶ nghiªn cøu cña riªng t«i C¸c sè liÖu, kÕt qu¶ nªu trong luËn v¨n lµ trung thùc vµ ch−a tõng ®−îc ai c«ng bè trong bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c

T¸c gi¶ luËn v¨n

NguyÔn ThÞ LuËn

Trang 7

Danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t

Hîp chÊt, thuËt ng÷ Ký hiÖu viÕt t¾t

Trang 8

Danh mục các bảng

1.1 Các chỉ tiêu chất lượng cơ lý của xi măng poóc lăng 15

1.2 Hàm lượng (% khối lượng) và các môđun của các mẫu 17

1.3 Cường độ nén của các mẫu xi măng thí nghiệm sau khi clanhke

được làm nguội ở nhiệt độ khác nhau

18

1.5 Thành phần hoá của các vật liệu nghiên cứu 211.6 Các mẫu xi măng có hàm lượng MgO khác nhau 21

1.7 Kết quả thời gian đông kết của các mẫu xi măng có hàm lượng

MgO khác nhau

21

2.1 Thành phần hoá học của các nguyên liệu chế tạo clanhke 372.2 Thành phần hoá học của các nguyên liệu sống 38

2.5 Thành phần hoá của clanhke theo tính toán 43

2.6 Thành phần khoáng của clanhke theo tính toán 44

Trang 9

2.7 Các đặc trưng chính của mẫu nghiên cứu 44

3.1 Thông số peak và hàm lượng MgOtd tương đối trong các mẫu

clanhke

50

3.2 Dữ liệu kết quả phân tích TG của các mẫu hồ xi măng hydrat

hoá ở tuổi 7 ngày

53

3.9 Dữ liệu kết quả xác định độ ổn định thể tích của các mẫu xi

măng

56

3.10 Dữ liệu kết quả xác định thời gian đông kết của mẫu xi măng 583.11 Dữ liệu kết quả xác định cường độ của mẫu xi măng 60

Trang 10

Danh mục các hình

1.2 Mức độ hydrat hoá của khoáng C3S tinh khiết và khoáng C3S có

mang MgO

20

2.1 Biểu đồ nung clanhke xi măng poóc lăng bằng lò thí nghiệm tại

Viện Vật liệu Xây dựng

42

3.1 Biểu đồ hàm lượng MgOtd tương đối trong các mẫu clanhke xác

3.5 Biểu đồ độ ổn định thể tích của các mẫu xi măng xác định theo

phương pháp Lechatelier

57

Trang 11

3.6 Biểu đồ độ nở autoclave của các mẫu xi măng 57

3.7 Biểu đồ thời gian đông kết của các mẫu xi măng 593.8 Biểu đồ cường độ của các mẫu xi măng ở các tuổi khác nhau 61

Trang 12

Mở đầu

• Sự cần thiết của đề tài

Xi măng là loại vật liệu xây dựng quan trọng nhất, là vật liệu cơ bản trong xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp, cũng như cơ sở hạ tầng của nền công nghiệp hiện đại Xi măng có những tính năng ưu việt hơn hẳn tất cả các vật liệu xây dựng khác Công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới hiện tại và tương lai không ngừng phát triển; ví dụ sản lượng sản xuất xi măng trên thế giới

từ năm 1950 tiến triển như sau:[10]

1950……… 123 triệu tấn 1994……… 310 triệu tấn 1960……… 316 triệu tấn 2000……… 1624 triệu tấn 1970……… 586 triệu tấn 2005……… 1 833 triệu tấn 1974……… 740 triệu tấn

ở Việt nam, công nghiệp sản xuất xi măng cũng đang phát triển nhanh chóng Theo dự báo thì nhu cầu vật liệu xây dựng đến năm 2020 là cần rất lớn, cụ thể như lượng xi măng đến năm 2010 cần 50 ữ52 triệu tấn, năm 2015 cần 75

ữ76 triệu tấn, đến năm 2020 cần 113 ữ115 triệu tấn đến Hiện nay ở Việt nam

có khoảng 100 nhà máy sản xuất xi măng với tổng sản lượng hơn 45 triệu tấn clanhke /năm, và nhiều nhà máy mới đang được xây dựng để đáp ứng nhu cầu xây dựng của đất nước [11]

Ngày nay, xi măng poóc lăng là loại vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi nhất thế giới với sản lượng sản xuất hàng năm khoảng gần 3 tỷ tấn Theo quy

định của tiêu chuẩn của một số nước Châu Âu và Việt Nam thì hàm lượng MgO trong xi măng poóc lăng hay clanhke xi măng poóc lăng không được vượt quá

Trang 13

5,0 %, còn đối với tiêu chuẩn của Mỹ và ấn Độ và một số nước khác thì hàm lượng MgO không được vượt quá 6,0 %

Đá vôi là cấu tử chính của hỗn hợp phối liệu dùng để sản xuất clanhke xi măng poóc lăng Theo quy định của tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6072: 1996, đá vôi dùng làm nguyên liệu sản xuất xi măng poóc lăng phải thoả mãn yêu cầu về hàm lượng của các chất là: CaCO3 ≥ 85 , 0 %; MgCO3 ≤ 5,0 %; K2O + Na2O ≤ 1,0 [6] Thông thường, các nhà máy xi măng ở nước ta đều sử dụng đá vôi có hàm lượng CaCO3 = 90,0 ữ98,0 %, MgCO3 < 3,0 % và hàm lượng kiềm không đáng

kể Nhưng thực tế hiện nay có một số nhà máy của Việt Nam do sản lượng sản xuất xi măng tăng cao dẫn đến nguồn lượng nguyên liệu đá vôi có chất lượng tốt

đang dần khan hiếm, do đó phải sử dụng thêm đá vôi có chất lượng xấu pha thêm vào như Hoàng Thạch, Phúc Sơn… Và có một thực tế đặt ra ở một số nhà máy xi măng của Việt Nam gặp phải là trong quá trình khai thác ở mỏ đá vôi luôn có một lượng đá vôi không đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật để sản xuất xi măng như TCVN 6072: 1996 qui định Loại đá vôi này thường được dùng để san lấp mặt bằng, hoặc làm cốt liệu xây dựng gây lãng phí, không tận dụng được triệt

để nguồn đá vôi đã được khai thác vào sản xuất xi măng Trước tình hình đó, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng MgO tới một số tính chất của xi măng poóc lăng” được thiết lập

• Lịch sử nghiên cứu

Mối quan hệ giữa hàm lượng MgO và các tính chất của xi măng poóc lăng (đặc biệt là tính ổn định thể tích của xi măng) đã được thực hiện từ nhiều năm trước Năm 1904, Bleininger [32] đã đề xuất rằng không đúng để đưa ra xi măng chứa từ 4.0 % đến 5,0 % MgO như một số thử nghiệm đã cho thấy rằng lượng MgO thậm chí lên tới 7,0 % trong xi măng có thành phần hợp lý không có ảnh

Trang 14

hưởng có hại Tuy nhiên ông đã thừa nhận rằng Dykerhoff (trong nửa cuối thế kỷ XIX) đã nghiên cứu những ảnh hưởng của MgO trong xi măng và kết luận rằng

nó là một thành phần nguy hiểm, nếu có hàm lượng lớn, do quá trình hydrat hoá chậm của nó Bleiniger cho thấy từ dữ liệu thực nghiệm của Dykerhoff, chứng tỏ rằng sự đóng rắn của xi măng chứa quá 6,0 % MgO xấu đi theo tuổi và biểu hiện cả giảm cường độ và có độ nở vượt quá mức sau 5,0 năm lưu trữ Năm 1906 [32], Taylor và Thompson đã đề cập rằng nhiều năm trước đó, một uỷ ban của hiệp hội sản xuất xi măng Đức đã báo cáo rằng MgO lên tới 8,0 % là vô hại Dyckerhoff, cũng là một thành viên của uỷ ban này, trình bày một báo cáo phụ nói rằng ông đã tìm thấy rằng khi hàm lượng MgO lớn hơn 4,0 % gây ra các

Cho đến nay, mặc dù trên thế giới đã có những công bố về mức độ ảnh hưởng của hàm lượng MgO rất cụ thể như: khi hàm luợng MgO là nhỏ hơn từ 2,0 % đến 3,0 %, có những lợi ích tới sự tạo thành khoáng của clanhke (MgO có thể tham gia hầu hết vào dung dịch rắn của các khoáng) và các tính chất của xi măng Tuy nhiên khi hàm lượng MgO lớn hơn 3,0 % làm giảm khả năng nung của phối liệu (độ nhớt pha lỏng tăng) và tăng hàm lượng vôi tự do trong clanhke

và làm giảm cường độ (do MgO tồn tại ở dạng tinh thể tự do) Hàm lượng MgO cao hơn làm giảm độ ổn định thể tích của xi măng Nhưng giới hạn hàm lượng MgO cho độ ổn định theo một số nhà nghiên cứu [25], [23], [32] phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần phối liệu, điều kiện nung, độ mịn, kích thước và sự

Trang 15

phân bố đồng nhất của MgO trong clanhke, loại và cường độ xi măng, loại và số lượng phụ gia khoáng hoá Do đó vấn đề giới hạn hàm lượng MgO có thể tồn tại lớn nhất trong clanhke xi măng poóc lăng hay xi măng poóc lăng là bao nhiêu vẫn còn là một câu hỏi lớn trong công nghệ sản xuất và hoá học xi măng

• Mục đích nghiên cứu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng MgO tới một số tính chất của xi măng poóc lăng theo TCVN 2682: 2009 như cường độ, độ ổn định thể tích, thời gian

đông kết được chế tạo từ clanhke xi măng poóc lăng có hàm lượng MgO khác nhau (từ 3,0 % đến 9,0 %) đi từ các nguyên liệu tự nhiên đá vôi, đôlômit, quặng sắt, đất sét, bôxit… Xác định mức độ ảnh hưởng cụ thể của hàm lượng MgO khác nhau tới một số tính chất của xi măng poóc lăng như thế nào?

Nghiên cứu này cũng nhằm mục đích làm cơ sở, định hướng tiếp theo cho

đề tài “Nghiên cứu khả năng chế tạo xi măng poóc lăng từ nguyên liệu giàu MgO”

• Phương pháp nghiên cứu

Với mục tiêu của đề tài đặt ra là khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng MgO tới một số tính chất của xi măng poóc lăng cho nên trong nghiên cứu này sử dụng chủ yếu các phương pháp thử nghiệm cơ lý như : Phương pháp xác định cường độ của xi măng theo TCVN 6016: 1995, phương pháp xác định thời gian

đông kết, độ ổn định thể tích bằng phương pháp Lechatelier theo TCVN 6017:

1995, Phương pháp xác định độ mịn theo TCVN 4030: 2003, Phương pháp xác

định độ nở autoclave theo ASTM C151/C151M Ngoài ra trong nghiên cứu còn

sử dụng hai phương pháp phân tích hoá lý là: XRD để xác định định tính hàm lượng MgOtd trong clanhke , và TG/DTA để xác định các sản phẩm hydrat hoá và

đặc điểm hydrat hoá của các hồ xi măng

Trang 16

Chương 1 - Tổng Quan

1 Giới thiệu chung về xi măng poóc lăng

Xi măng poóc lăng do Joseph Aspdin (người Anh) phát minh vào năm

1824 Đây là chất kết dính thuỷ lực, được chế tạo bằng cách nghiền mịn clanhke

xi măng poóc lăng với thạch cao Thạch cao cho vào có tác dụng điều khiển thời gian đông kết của xi măng, có thể thay thế thạch cao bởi các dạng khác của canxi sunphat Khi nghiền có thể pha thêm một lượng nhỏ các phụ gia công nghệ

để cải thiện quá trình nghiền xi măng

Theo tiêu chuẩn của Việt nam và đa số các nước, xi măng poóc lăng có

ký hiệu quy uớc là PC (viết tắt của chữ Portland Cement) hoặc OPC (Ordinary Portland cement)

Thành phần pha cơ bản của xi măng poóc lăng gồm bốn khoáng chính: tricanxi silicat (C3S), dicanxi silicat (C2S), tricanxi aluminat (C3A) và tetracanxi alumoferit (C4AF) Trong thực tế, các khoáng này không nằm ở dạng tinh khiết

mà thường lẫn tạp chất của dung dịch rắn Thông thường, hàm lượng của bốn khoáng chính trong xi măng poóc lăng như sau: C3S = 45 ữ70 %, C2S = 15 ữ30

%, C3A = 5 ữ15 %, C4AF = 10 ữ 18 % Ngoài ra, trong xi măng poóc lăng còn

có chứa một lượng nhỏ các pha khác, như kali sunphat, CaOtd và MgOtd …[10]

Để cho mục đích kiểm soát chất lượng các loại xi măng poóc lăng thường

được mô tả bởi các tính chất cơ lý Các tính chất cơ lý của chúng có thể được sử dụng để phân loại và so sánh các xi măng poóc lăng với nhau

Dưới đây (Bảng 1.1) là các chỉ tiêu chất lượng cơ lý của xi măng poóc lăng theo qui định của TCVN 2682: 2009 [1]

Trang 17

Bảng 1.1 – Các chỉ tiêu chất lượng cơ lý của XMPL

Mức Tên chỉ tiêu

2.1 ảnh hưởng của hàm lượng MgO đến sự thiêu kết của clanhke

CaF2 và MgO được thêm vào hỗn hợp phối liệu để cải tiến nhiệt độ nung của hỗn hợp Những nguyên liệu này làm giảm nhiệt độ hình thành khoáng clanhke bởi tăng sự thúc đẩy quá trình nung, phản ứng ở trạng thái rắn, và tốc độ hình thành alit Nó có thể làm giảm bớt nhiệt nung riêng mà không làm giảm

chất lượng clanhke theo cách này [17]

Trang 18

Năm 1999, I Akin Altun* [17] đã nghiên cứu về ảnh hưởng của CaF2 và MgO đến sự thiêu kết của xi măng bằng cách cho thêm CaF2 và MgO tinh khiết vào hỗn hợp nguyên liệu thô gồm đá vôi, cát và đất nhiều mùn như chỉ ra trong Bảng 1.2 Hỗn hợp này được nung ở nhiệt độ 14100C, khoảng 112 phút Các mẫu clanhke được làm lạnh tới nhiệt độ phòng và hàm lượng vôi tự do (CaOtd) được xác định bằng phương pháp chuẩn độ trong khi đó hàm lượng tương đối của alit

và belit được xác định bằng nhiễu xạ X – ray (XRD) Cấu trúc vi mô được xác

định bằng phương pháp phân tích SEM Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng: Đối với mẫu thêm CaF2 hàm lượng alit giảm và hàm lượng belit tăng Hàm lượng CaOtd của mẫu chứa 1,0 % MgO ít hơn so với hàm lượng CaOtd của mẫu tinh khiết Đối với các mẫu khác thêm MgO, do hệ số bão hoà vôi tăng nên không có bằng chứng thay đổi rõ ràng trong việc xác định hàm lượng của CaOtd Cả hai kết quả phân tích XRD và SEM đã chỉ ra một sự suy giảm của hàm lượng alit và sự tăng của hàm lượng belit trong các mẫu thêm MgO khi so sánh với mẫu tinh khiết Lý do cho việc giảm hàm lượng của alit trong mẫu thêm MgO được giả thiết là do các tinh thể belit thô Do thời gian lưu được kéo dài ở nhiệt độ hình thành alit, các tinh thể belit thô được hình thành Do tốc độ khuyếch tán cao ở chu kỳ này, các tinh thể belit mất hoạt tính bề mặt và sự hình thành của alit tiếp theo bị cản trở

Một số kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của CaF2 và MgO đến sự thiêu kết của clanhke xi măng (Hình 1.1)

Trang 19

B¶ng 1.2 - Hµm l−îng (% khèi l−îng) vµ c¸c m«dul cña c¸c mÉu

Trang 20

2.2 ảnh hưởng của hàm lượng MgO tới cường độ của xi măng

Như đã biết rằng cường độ xi măng có thể bị tác động bởi sự có mặt của

các thành phần nhỏ trong clanhke Các thành phần như vậy có thể chỉ có mặt vài

hàm lượng vài phần trăm, hoặc phần nghìn, nhưng có thể tác động đáng kể đến

tính chất của xi măng

ảnh hưởng của hàm lượng MgO tới cường độ của xi măng đã được điều

tra bởi nhiều nhà nghiên cứu và đã tìm ra rằng: MgO ảnh hưởng không đáng kể

tới cường độ của xi măng [21] Các dữ liệu [21] chỉ ra rằng ảnh hưởng của hàm

lượng MgO tới cường độ của xi măng là do tốc độ làm lạnh clanhke (Bảng 1.3)

Bảng 1.3 - Cường độ nén của các mẫu xi măng thí nghiệm sau khi clanhke

được làm lạnh ở các tốc độ khác nhau

Cường độ nén N/mm 2 (MPa)

Clanhke được làm nguội nhanh

Trang 21

2.3 Mức độ hoà tan và ứng xử hydrat của khoáng C 3 S có chứa - MgO

Năm 1997, N.K Katyal et al [26] đã nghiên cứu về khả năng hoà tan của MgO trong khoáng C3S và động học quá trình hydrat của khoáng C3S có chứa MgO nhận được bằng lặp lại quá trình nung cacbonat và quartz tinh khiết (với tỷ

lệ 3: 1) trong sự có mặt của các hàm lượng MgO khác nhau từ 0,5 % đến 5,0 % tính theo khối lượng Các kết quả nghiên cứu xác định bằng phương pháp hoá học và nhiễu xạ X – ray, DTA - TGA đã chỉ ra:

- MgO có một giới hạn hoà tan nhất định trong khoáng C3S và đạt được giá trị lớn nhất là 1,5 % khối lượng ở nhiệt độ nung 1450 0C (Bảng 1.4), còn lại tồn tại ở dạng tinh thể periclase (giới hạn hoà tan này phụ thuộc vào các yếu tố: Nồng độ của MgO trong mẫu, nhiệt độ nung, bản chất tự nhiên của các ion lạ có mặt trong mẫu)

- MgO ở các nồng độ khác nhau tác động đến tốc độ hydrat hoá khác nhau (tốc độ hydrat hóa được tính theo công thức: số mol C3S đã phản ứng/số mol C3S ban đầu x giờ) Nó làm chậm quá trình hydrat hoá, cụ thể trong 20 giờ

đầu (Hình 1.2) Sự suy giảm rõ rệt này đối với khoáng có chứa 1,0 % MgO Nghiên cứu về tốc độ hydrat hoá cũng phát hiện ra rằng tốc độ hydrat hoá tăng lên một cách rõ ràng (tạo thành đường dốc đứng) cho đến tận tuổi 4 giờ Sự hydrat hoá hoàn toàn có thể đạt được trong 28 ngày đối với mẫu C3S có mặt MgO, trái lại đối với mẫu C3S không có MgO chỉ là 83%

- Nghiên cứu này cũng chỉ ra mối liên hệ giữa biến đổi thành phần hoá/thành phần khoáng: MgO cũng làm biến đổi thù hình của của C3S Dạng thù hình triclinic được ổn định với hàm lượng MgO đến 1,5 % còn dạng thù hình monoclinic được ổn định với hàm lượng MgO 2.0 % và 5,0 % Dạng thù hình

Trang 22

monoclinic của C3S hydrat hoá nhanh hơn triclinic Như vậy, MgO tác động trực

tiếp tới tiến trình hydrat hoá

Bảng 1.4 - Mức độ hoà tan của MgO trong C 3 S Người nghiên cứu Mức độ hoà tan, % Nhiệt độ 0 C

Hình 1.2 Mức độ hydrat hoá của khoáng C 3 S tinh khiết và khoáng C 3 S có

chứa MgO

2.4 ảnh hưởng của MgO tới sự hydrat hoá và đóng rắn của xi măng

Năm 1991, Liu Zheng et al [19] đã nghiên cứu ảnh hưởng của MgO tới sự

hydrat hoá của 5 mẫu xi măng (Bảng 1.6) được nghiền từ xi măng poóc lăng và

MgO thương mại tinh khiết được nung ở một nhiệt độ nhất định có thành phần

(Bảng 1.5)

Trang 23

Bảng 1.5 - Thành phần hoá của các vật liệu nghiên cứu

Vật liệu SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO SO 3 I.L

Kết quả thực nghiệm thời gian đông kết (Bảng 1.7) đ−ợc xác định bằng

dụng cụ Vicat (ASTM C191) Nhiệt toả ra đ−ợc đo bằng dụng cụ Microcalorimeter (Hình 1.5) đã chỉ ra:

Bảng 1.7 - Kết quả thời gian đông kết của các mẫu xi măng

Trang 24

Hình 1.3 Đường cong toả nhiệt của xi măng và MgO

Tốc độ toả nhiệt đối với MgO là rất rộng trong phạm vi 5 giờ ở thời điểm ban đầu của tiến trình toả nhiệt, và sau đó giảm dần Hình dáng của đường cong toả nhiệt đối với xi măng poóc lăng F-0 là tương tự với xi măng chứa 4 % MgO, nhưng peak thứ hai trên đường cong toả nhiệt đối với F – 4 xảy ra chậm hơn F –

0 khoảng 1,2 giờ Kết quả này chỉ ra rằng việc thêm MgO làm chậm sự khởi

đầu và kết thúc của chu kỳ tăng tốc hydrat, kéo dài chu kỳ cảm ứng, và như vậy,

đạt được một cấp độ chắc chắn làm chậm sự hydrat hoá ban đầu

Trang 25

Vậy các kết quả nghiện cứu đã chỉ ra:

MgO làm chậm sự hydrat hoá ban đầu của xi măng và làm tăng thời gian

đông kết của xi măng Hai nguyên nhân làm chậm sự hydrat hoá được đề xuất:

- Do hằng số hoà tan của Mg(OH)2 là nhỏ hơn Ca(OH)2, Mg(OH)2 kết tủa sớm hơn Ca(OH)2 Sự tạo thành của Mg(OH)2 làm giảm tỷ lệ Ca(OH)2 bão hoà, như vậy làm chậm sự khởi đầu lớn nhất của tỷ lệ Ca(OH)2 bão hoà

- Khi MgO hydrat hoá trong môi trường kiềm cao như pha lỏng của xi măng hydrat hoá tạo thành các tinh thể vảy kết tủa xung quanh các hạt xi măng

để tạo thành một lớp bảo vệ, do vậy làm chậm hơn nữa sự hydrat hoá của các hạt

Hàm lượng MgO trong clanhke hay xi măng poóc lăng luôn được giới hạn

ở một mức độ nhất định (5,0 % hoặc 6,0 %) bởi vì khi hàm lượng MgO vượt quá 2,0 % thì có khả năng xuất hiện ở dạng tinh thể periclase trong quá trình nung clanhke[18] Periclase (MgOtd) là thành phần không mong muốn trong clanhke

Nó hydrat khá chậm trong các sản phẩm xi măng đã đóng rắn tạo thành brucit, Mg(OH)2, gây ra giãn nở thể tích cục bộ có thể phá huỷ hoặc nứt các sản phẩm xi măng đã đóng rắn

Trang 26

Tại Mỹ, các thử nghiệm độ nở autoclave (ASTM C151/C151M) được dùng

để xác định chỉ số tiềm năng nở rộng chậm trễ gây ra bởi quá trình hydrat hoá của CaO và MgO trong xi măng thuỷ lực ở các nước khác, tính bền vững của xi măng có thể được theo dõi bởi độ nở của hồ xi măng trong nước sôi với dụng cụ kiểm tra Le Chatelier Tuy nhiên, phương pháp Lechatelier chỉ xác định được tính bền vững của xi măng từ quá trình hydrat hoá của CaO td [32], còn phương pháp autoclave xác định được sự giãn nở của CaOtd hoặc MgOtd hoặc cả hai

Năm 1981, Dreiler [32] đã nghiên cứu nguyên nhân của việc không ổn

định thể tích của xi măng do periclase (tinh thể MgOtd ), và xác định các yếu tố sau cũng tác động đến tính ổn định thể tích của xi măng:

• Lượng MgO của nguyên liệu đầu;

• Thành phần khoáng của nguyên liệu đầu;

• Thành phần hoá học của nguyên liệu đầu;

Trang 27

Kết quả nghiên cứu đối với mẫu clanhke chứa 4,5 % MgO được làm mát trong thiết bị kiểu hành tinh, và mẫu chứa 5,7 % MgO được làm mát trong thiết bị làm mát kiểu ghi cho thấy rằng; quá trình làm lạnh nhanh hơn dẫn đến kết quả là kích thước các tinh thể periclase nhỏ hơn và phần lớn nằm phân bố trong kẽ các pha Không có số liệu cụ thể về sự giãn nở khi hấp Năm 1997, Hu [32] đã chỉ ra rằng,

ở một hàm lượng không đổi 5,0 % MgO, nếu hệ số bão hoà vôi của thành phần clanhke tăng, MgOtd tăng và kết quả thử độ giãn nở autoclave sẽ tăng Sự phân bố của MgO trong các pha clanhke là khác nhau, với các giá trị hệ số bão hoà vôi biến đổi khác, cũng được đưa ra Năm 1997, Boikova et al [32] đã tiến hành phân tích chi tiết nhiễu xạ tia X và phân tích vi mô bằng máy dò electron đối với các mẫu chứa 7,0 % MgO

Năm 1965, Kogan [32] và các cộng sự đã nghiên cứu đối với các hỗn hợp

đã nung già hoá chỉ chứa từ 1,5 % đến 3,0 % MgO thì kết quả kiểm tra độ nở autoclave thường bị thất bại nguyên nhân là do hàm lượng vôi tự do quá lớn Sử dụng CaF2 thì làm cho hàm lượng vôi tự do giảm xuống còn dưới 0,5 % Nhiều thí nghiệm đã được tiến hành thêm, bằng việc sử dụng 0,8 % CaF2 trong phối liệu có thể sản xuất ra clanhke chứa 6,0 % MgO Xi măng poóc lăng được sản xuất từ clanhke có hàm lượng MgO cao có thể bỏ qua kiểm tra giãn nở autoclave vì CaF2 thêm vào trong phối liệu chứa hàm lượng MgO cao đã giúp cho các tinh thể periclase được hình thành ở các dạng nhỏ hơn và được phân bố đồng đều trong trong clanhke Năm 1980, các nghiên cứu thêm của Nikiforov và Zosoulia [32] đã chỉ ra rằng bằng việc sử dụng xỷ lò cao magiê và các vật liệu silicát khác chứa magiê trong phối liệu xi măng thì hàm lượng MgO trong clanhke có thể tăng lên tới 8,5 % Periclase mà kết tinh trong clanhke có kích thước từ 1àm đến

Trang 28

7 àm và được phân bố đồng đều, do đó sẽ tạo cho một loại xi măng có tính bền vững

2.5.2 ảnh hưởng của độ mịn

Độ mịn của mẫu xi măng được kiểm tra cũng ảnh hưởng đến độ ổn định thể tích Xi măng nghiền thô luôn có độ nở autoclave lớn hơn còn những tính chất khác thường không thay đổi Do vậy rất hữu ích khi đánh giá các lý thuyết

về đặc tính không bền vững của xi măng khi tăng lượng CaOtd và MgOtd và người

ta cũng chú ý đến độ mịn của xi măng trong thế kỷ qua

Trong một nghiên cứu về độ bền của xi măng, Narang năm 1981 [32] đã chứng minh những ảnh hưởng của độ mịn đến độ nở autoclave Xi măng có hàm lượng MgO cao được nghiền đến độ mịn 225 m2/kg cho độ nở khi hấp là 7,06 %, còn nghiền tới độ mịn cao hơn 350 m2/kg thì độ nở giảm xuống, và nghiền tới độ mịn 400 m2/kg cho kết quả độ nở autoclave chỉ còn 0,24 % Cũng có những kết quả nghiên cứu thấy rằng nghiền xi măng từ clanhke làm nguội nhanh cho độ nở thấp Khi kiểm tra trên kính hiển vi thì thấy rằng các tinh thể MgO trong clanhke làm lạnh nhanh có hình dạng giống nhau nhưng có nhiều kích thước khác nhau từ

10 àm đến 16 àm trong tinh thể alit và 4 àm đến 12 àm trong tinh thể belit Nếu nghiền xi măng từ clanhke làm lạnh chậm, độ giãn nở khi hấp sẽ lớn hơn Các tinh thể MgO trong clanhke làm lạnh chậm có kích thước từ 20 àm đến 25 àm

2.5.3 ảnh hưởng của điều kiện bảo dưỡng và sự thuỷ hoá lâu dài

Năm 1973 [32], xi măng ở nhà máy Fairborn và Ohio (Mỹ) chứa 4,99 % MgO và 0,22 % CaOtd đã được kiểm tra độ bền Các mẫu hồ được hấp tại 3 khoảng thời gian khác nhau và những mẫu khác được ngâm trong nước trong 20

Trang 29

năm Một mẫu được hấp sau 24 giờ thì bị phá huỷ do độ giãn nở quá lớn Tuy nhiên sự giãn nở của một mẫu sau 3 ngày ngâm trong nước là 0,48 % và sau 7 ngày là 0,22 % Lưu trong nước lâu dài dẫn đến kết quả giãn nở tối đa 0,313 % sau 20 năm Và một mẫu được hấp sau 20 năm thuỷ hoá trong nước cũng chỉ giãn nở thêm 0,03 % Gornerman, Lerch và Whiteside [29] năm 1953 cũng thu

được kết quả tương tự trong nghiên cứu của hộ về độ bền xi măng

Năm 1965 [32] clanhke có hàm lượng MgO cao đã được chấp nhận ở công

ty xi măng Poóc lăng Tây Nam Victorville Clanhke được nghiền trong máy nghiền bi thí nghiệm (2 % SO3) đến độ mịn đạt 333 m2/kg Thành phần khoáng của clanhke là 60 % C3S, 14 % C2S, 5,4 % C3A và 9 % C4AF Tổng hàm lượng của MgO là 6,0 % trong đó là 5,4 % MgOtd và lượng CaOtd là 0,47 % Các tinh thể MgO có kích thước 80 % nhỏ hơn 5 àm, 20 % có kích thước từ 5 àm đến 15

m

à Độ giãn nở autoclave của xi măng này là 0,47 %

Các mẫu hồ được chứa trong nước sau 30 năm và sự giãn nở ở thời điểm

10 năm là 0,33 %, 20 năm là 0,38 % và sau 30 năm là 0,41 % Giá trị này xấp xỉ một nửa giới hạn giãn nở autoclave được quy định trong tiêu chuẩn ASTM C150 hiện hành Sau đó một năm, mẫu này bị vỡ một nửa Một nửa ngâm trong nước và một nửa đem đi phân tích lượng tinh thể MgO còn lại trong đó Kết quả là vẫn còn hơn 40 % lượng MgO ban đầu chưa bị thuỷ hoá sau 31 năm ngâm trong nước

2.5.4 Sự thuỷ hoá ở 50 0 C

Năm 1973 Gaze và Smith [32] đã nghiên cứu về sự giãn nở của xi măng trong điều kiện hấp và ngâm trong nước ở nhiệt độ 50 0C Trong những mẫu xi măng này có chứa 1,05 % MgO được trộn với từ 2 % đến 5 % lượng MgO nung

Trang 30

già MgO được tạo thành từ phản ứng phân huỷ MgCO3 ở 1300 0C sau đó nghiền tới độ mịn qua sàng 200 lỗ, nung thêm ở 1500 0C rồi nghiền mịn qua sàng 44

m

à Phân tích nhiễu xạ tia X cho biết rằng MgO thuỷ hoá hoàn toàn sau khi hấp

và ngâm trong nước 1 năm ở 50 0C

Trong nghiên cứu của Hawkins và Hayden (1976) và Hawkins (1997) [32],

có trên 100 mẫu xi măng được phân tích hàm lượng periclase tự do, bằng phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X và so sánh với tổng lượng MgO bằng phân tích hoá học Xi măng chứa một phạm vi tự nhiên tinh thể periclase (được hình thành trong clanhke) lên tới 4,6 % (MgO tổng số là 6,0 % được xác định bằng phương pháp phân tích hoá học) và sự phân bố kích thước periclase là khác nhau đã được hydrat hoá tại 50 0 C trong một năm Kết quả nghiên cứu này chỉ ra rằng tăng tốc

độ đóng rắn, cho độ nở càng tăng với việc tăng hàm lượng periclase, nhưng dường như độc lập với kích thước periclase Không có bất kỳ xi măng nào mất hoặc giảm cường độ, bao gồm cả xi măng chứa 6,0 % MgO, nó thể hiện một độ

được trộn lẫn

2.5.5 Thành phần phối liệu thô

Theo các kết quả nghiên cứu chung thì có xấp xỉ khoảng 2,0 % tổng lượng MgO trong clanhke xi măng poóc lăng tồn tại dưới dạng dung dịch rắn trong giai

Trang 31

đoạn hình thành clanhke; phần còn lại tồn tại ở dạng tinh thể periclase Năm

1997, Hu [32] đã đưa số liệu về sự phân bố của MgO như MgOtd, MgO trong alit

và belit, MgO trong pha ferit và MgO trong các pha khác; 5 loại xi măng có tổng hàm lượng MgO từ 1,5 % ( thì có 0 % MgO tự do) cho đến 11 % (thì có 6,9 % MgO tự do) Tuy nhiên hàm lượng periclase trong clanhke, kích thước và sự phân

bố của chúng khác nhau dựa trên các yếu tố thành phần hoá học, độ mịn của phối liệu thô, thành phần khoáng của phối liệu, nhiệt độ nung clanhke và quá trình làm lạnh clanhke Tất cả các yếu tố này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ giãn

nở khi thử nghiệm độ ổn định thể tích của xi măng theo phương pháp autoclave

Các yếu tố về thành phần hoá học đã được nghiên cứu trong phối liệu có mặt MgO bao gồm các yếu tố bão hoà vôi, clanhke SO3 và các thành phần khác trong phối liệu Năm 1971 Schmit – Henco [32] đã nghiên cứu về quá trình sản xuất xi măng cao MgO bền và thấy rằng khi lượng xỉ SO3 tăng lên (từ CaSO4thêm vào phối liệu thô hoặc sử dụng nhiên liệu có chứa nhiều lưu huỳnh) cũng làm giảm đáng kể độ nở autoclave của xi măng cao MgO Với 3 mẫu clanhke chứa 5,0 % MgO và lượng SO3 trong mỗi mẫu khác nhau Độ nở autoclave là 0,44 % đối với mẫu có chứa 2, 17 % SO3, còn đối với mẫu chứa 1.01 % SO3 độ

nở xấp xỉ 4,0 % và đối với mẫu có hàm lượng SO3 là 0,37 % thì bị phá huỷ hoàn toàn khi thử nghiệm Nghiên cứu thêm (Schmitt - Henco 1974) [32] đã chỉ ra rằng với hệ số bão hoà vôi thấp hơn ( 0,94 đến 0,97) thì việc tăng hàm lượng MgO sẽ không ảnh hưởng tới hàm lượng CaO tự do Với hệ số vôi bão hòa vôi cao hơn (0,97 đến 1,00), thì bất kỳ một sự tăng về hàm lượng MgO nào cũng dẫn

đến thu được hàm lượng vôi tự do tăng và gây ra độ không ổn định thể tích của xi măng

Trang 32

2.5.6 ảnh hưởng của sắt thêm vào

Lượng Fe2O3 trong bài phối liệu thô hoặc ferrit trong clanhke có thể dẫn

đến thử nghiệm autoclave thành công hoặc thất bại do hàm lượng MgO tăng lên Trong một phần thảo luận của tờ báo White (1928) [32] về sự thay đổi thể tích của xi măng, R.H Bouge đã kết luận rằng, “lượng MgO tự do sẽ giảm khi lượng

F2O3 tăng trong phối liệu” Năm 1937, Fox [32] đã nghiên cứu về ảnh hưởng của hàm lượng Fe2O3 trong xi măng đến độ giãn nở autoclave do MgO Một seri

9 mẫu xi măng đã được nghiên cứu với hàm lượng MgO thay đổi từ 1,2 đến 5 %

và hàm lượng Fe2O3 cũng thay đổi Hàm lượng sắt đã làm giảm đáng kể độ nở autoclave trong xi măng cao MgO Ví dụ xi măng chứa 5,0 % MgO và 2,3 %

Fe2O3 có độ nở autoclave là 1,28 % trong khi xi măng chứa 4,9 % MgO và 3,6 %

Fe2O3 giãn nở là 0,15 %

Một số nghiên cứu khác (Cement and Lime Manufacture 1956) [37] đã

báo cáo về các loại xi măng poóc lăng có hàm lượng MgO lớn (từ 5,25 % MgO

đến 6,97 %) được mô tả và xác định thành phần hoá và độ giãn nở autoclave Các kết quả của các nghiên cứu này đã chỉ ra rằng C4AF là chất ổn định tốt cho MgO và có khả năng chuyển đáng kể hàm lượng MgO thành hợp chất không giãn nở Các nghiên cứu đã đề nghị rằng hạ thấp môđul nhôm và do đó làm giảm hàm lượng C3A và tăng lượng C4AF, có tác dụng chống lại ảnh hưởng của hàm lượng MgO đến giãn nở autoclave, nhưng các nghiên cứu cũng thừa nhận rằng làm lạnh nhanh clanhke thì sẽ ảnh hưởng rất có lợi đến việc ổn định MgO

2.5.7 Nguyên tắc thiết kế bài phối liệu

Nguyên tắc thiết kế bài phối liệu thô đã được chứng minh là rất hữu ích trong việc nung clanhke có chứa hàm lượng MgO tương đối cao Năm 1998,

Trang 33

Hauser [32] đã tạo một công thức của bài phối liệu thô có thể ứng dụng cho một

số nhà máy mà nguồn nguyên liệu thô chứa nhiều MgO với mục đích để tránh cho mẫu bị phá huỷ khi thử nghiệm autoclave Tuy nhiên, các lò khác nhau trong một nhà máy có thể có những tiêu chuẩn về thành phần phối liệu khác nhau, mỗi nhà máy hầu hết cũng có có giới hạn khác nhau Trong hầu hết các trường hợp, giới hạn này một chỉ số quan trọng, không nên vượt quá để tránh độ nở autoclave vượt quá giới hạn Giới hạn này được diễn tả đơn giản như là nhôm cộng với magiê, tổng này được chia cho oxit sắt và giới hạn mục tiêu đối ta là 2,7

Một tỷ lệ thiết kế phối liệu khác đã được sử dụng rất thành công ở một số nhà máy xi măng là tỷ lệ giữa MgO và Fe2O3 Nhà máy này sản xuất với hàm lượng MgO cao tới 5,0 % mà không có thất bại với vấn đề độ nở Năm 2000, Steveson [32] đã phân tích các số liệu của các nhà máy và thấy rằng mối quan hệ giữa % MgO, tỷ lệ MgO/Fe2O3, và những kết quả độ nở autoclave Nguyên tắc sau được dùng để điều khiển phối liệu thô:

• MgO:Fe2O3 > 1,53 nhà máy gặp khó khăn, giãn nở autoclve lớn;

• MgO:Fe2O3> 1.4 vùng nguy hiểm, khả năng giãn nở thể tích cao, lượng CaO tự do tương đối lớn gây ra giãn nở;

• MgO: Fe2O3 < 1,4 giãn nở thể tích giảm nhiều;

• MgO: Fe2O3 < 1,2 mức điều khiển theo mục tiêu, MgO ít có ảnh hưởng xấu

2.5.8 ảnh hưởng của phụ gia pozzolan thêm vào

Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành về việc sử dụng phụ gia pozzolan trong xi măng và những ảnh hưởng có lợi của phụ gia này trong việc làm giảm độ giãn nở autoclave của xi măng cũng như làm giảm khả năng giãn nở chậm trong

Trang 34

thời gian dài Alli, Mullick (1998) [25] và Malolepszy (1973) [32] đã miêu tả việc thêm tro bay vào xi măng poóc lăng có hàm lượng MgO cao không ổn định thể tích để ổn định thể tích Năm 1998, Liu et al [32] đã nghiên cứu về sự giãn nở của hồ xi măng có chứa từ 2,0 đến 6,0 % MgO thương mại (được nung ở nhiệt độ

11000C trong lò quay), và hydrat trong nước ở nhiệt độ 20 0C và 50 0C Thêm 32

% tro bay và xỉ sẽ làm giảm độ giãn nở autoclave của xi măng chứa MgO được trộn thêm vào, nhưng cũng xác định rằng việc thêm tro bay thì có hiệu quả hơn xỉ

ở cùng một hàm lượng thêm vào Các nhà khoa học cũng kết luận rằng MgO nung non, nung riêng và thêm vào trong xi măng thì khá khác biệt với MgO trong clanhke

Năm 1992, Rehsi và Garg [32] đã nghiên cứu về sự thuỷ hoá trong 20 năm

ở 27 0C của xi măng cao MgO (10 % MgO) và mẫu xi măng tương tự trộn thêm

30 % tro bay (tương ứng với loại F trong ASTM C618) và xác định rằng xi măng cao MgO mà không có tro bay có độ giãn nở là 1,83 % sau 14 năm lưu trữ nhưng chỉ giãn 0,26 % sau 20 năm lưu Không có mẫu xi măng nào được kiểm tra độ nở autoclave Tuy nhiên cả hai mẫu xi măng khi phân tích nhiễu xạ tia X thì vẫn còn chứa nhiều MgO chưa bị thuỷ hoá khi lưu trong nước 20 năm

Năm 1996, Ananenko [32] đã báo cáo về kết quả đo đạc độ giãn nở sau 20 năm tiến hành trên 3 mẫu xi măng với hàm lượng MgO là 5,2 %; 6,0 %; và 6,5 %

và thêm vào mỗi mẫu 15 % một trong 3 loại pozzolan sau: đất Tripoli, tro bay, tuff Mặc dù xi măng chứa pozzolan tự do làm sai kết quả thử nghiệm autoclave (độ giãn nở từ 5 đến 12 %), khi bổ xung pozzolan vào sẽ làm giản nở autoclave của mỗi mẫu xi măng xuống còn thấp hơn 0,5 % Giá trị độ giãn nở của tất cả xi măng trong những mẫu kiểm tra này, lưu trong 20 năm thì nhỏ hơn 0,4 % Để làm tăng độ bền của xi măng cao MgO người ta cho rằng nên sản xuất những

Trang 35

clanhke chứa nhiều C3S nhất có thể và tăng hàm lượng sắt Chất khoáng hoá trong quá trình clanhke hoá như khoáng huỳnh thạch (CaF2) cũng được tìm thấy hữu ích trong vấn đề này

2.6 ảnh hưởng của MgO tới thành phần và tính chất của xi măng alit – sulphoaluminat

Alit – sunphoaluminat là loại xi măng mới có chứa các khoáng chính là

Ca3SiO5, Ca2SiO4, và 3CaO.3Al2O3.CaSO4 Loại xi măng này không chỉ có tính chất của xi măng poóc lăng mà còn có các tính chất đóng rắn và hydrat hóa nhanh, cường độ ban đầu cao và độ co thể tích do quá trình đóng rắn nhỏ Từ năm 1978, đã có nhiều nghiên cứu về loại xi măng này

Năm 2002, Xiaocun liu, Yanjun liu [29] đã nghiên cứu ảnh hưởng của MgO tới thành phần và các tính chất của xi măng alit – sulphoaluminat đi từ các nguyên liệu thô ở dạng thương mại như đá vôi, đất sét, thạch cao và tro bay từ nhà máy nhiệt điện và các hoá chất tinh khiết Mg(OH)2 và CaF2 được sử dụng như các nguyên liệu thử nghiệm Các kết quả nghiên cứu được xác định bằng phương pháp XRD (xác định thành phần của mẫu clanhke), TG/TDA (xác định sản phẩm hydrat và ứng xử hydrat của hồ), phương pháp xác định cường độ nén

được tiến hành trên mẫu lập phương có kích thước 2 – cm được chế tạo từ hồ xi măng có tỷ lệ nước/xi măng là 0,3, thời gian đông kết được xác định bằng dụng

cụ Vicat đã chỉ ra rằng:

- Một hàm lượng thích hợp của MgO từ 2,0 % đến 5,0 % có thể cải tiến khả năng nung của phối liệu, thúc đẩy sự hấp thụ vôi tự do và sự hình thành của

C3S và C4AS

Trang 36

- Khi hàm lượng của MgO trong clanhke nằm trong dải từ 2,0 % đến 5,0

%, thì cường độ phát triển của xi măng được cải tiến và thời gian đông kết được rút ngắn lại Nếu hàm lượng MgO đạt tới khoảng 8,0 %, cường độ của xi măng giảm nhẹ và thời gian đông kết bị kéo dài ra điều này tương ứng với sự thay đổi thành phần pha (hàm lượng khoáng C3S và C4AS bị giảm trong clanhke)

- Một hàm lượng MgO cao hơn có thể được chấp nhận trong clanhke alit – sunphoaluminat so với trong clanhke xi măng poóc lăng do sự tương tác của MgO và SO3 cao hơn trong hệ

3 Kết luận chung và định hướng nghiên cứu

Qua tìm hiểu tổng quan thấy rằng ảnh hưởng lớn nhất của hàm lượng MgO (khi hàm lượng MgO trong clanhke lớn hơn 3,0 %) là tới ổn định thể tích của xi măng Tuy nhiên giới hạn hàm lượng MgO cho độ ổn định thể tích còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần phối liệu, điều kiện nung, độ mịn, kích thước

và sự phân bố đồng nhất của MgO trong clanhke, loại và cường độ xi măng, loại

và số lượng phụ gia khoáng hoá

Các khảo sát nghiên cứu của các nhà nghiên cứu thế giới đa phần tập trung nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của hàm lượng MgO nhỏ hơn hoặc bằng so với qui định của tiêu chuẩn, một phần nhỏ là khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng MgO lớn hơn so với qui định của tiêu chuẩn lên tối đa là 10 % [31] thậm chí là 12 % [28]

Qua khảo sát thực tế đa phần các Nhà máy sản xuất xi măng của Việt Nam

đều sản xuất clanhke với hàm lượng MgO ≤ 2,0 % Tuy nhiên, cũng có một số ít các nhà máy như: Công Thanh sản xuất clanhke với hàm lượng MgO trên 3,0 %,

La Hiên, Quang Sơn sản xuất clanhke với hàm lượng MgO lớn hơn 4,0 %

Trang 37

Theo nghiên cứu chung của các nhà nghiên cứu trên thế giới khi hàm lượng MgO trong clanhke nhỏ hơn từ 2, 0 % đến 3,0 %, thì hầu hết có khả năng tham gia tạo dung dịch với các khoáng chính của clanhke có lợi cho tính chất xi măng, quá trình nung clanhke [29]

Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định được mức độ ảnh hưởng cụ thể của hàm lượng MgO khác nhau tới một số tính chất của xi măng poóc lăng theo các tiêu chuẩn hiện hành, làm cơ sở định hướng cho đề tài “Nghiên cứu khả năng chế tạo xi măng poóc lăng từ nguyên liệu cao MgO”

Với mục tiêu trên nên định hướng của đề tài chế tạo được xi măng poóc lăng có hàm lượng MgO từ trên 3,0 % đến gần 9,0 % đi từ các nguyên liệu khởi

đầu ở dạng tự nhiên, qua đó khảo sát các tính chất cơ lý của các loại xi măng có

hàm lượng MgO khác nhau để xác định mức độ ảnh hưởng của hàm lượng MgO

Ngày đăng: 21/07/2017, 21:31

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[9] GS.TSKH. Võ Đình L−ơng, Hoá học và công nghệ sản xuất xi măng, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, 2008 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hoá học và công nghệ sản xuất xi măng
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật
[10] Mai Văn Thanh, Nghiên cứu xi măng Bari, Luận án Tiến sĩ Khoa học, Tr−ờng Đại học Bách Khoa, Hà nội, 2001 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Luận án Tiến sĩ Khoa học
[17] I.Akin Altun, Effect of CaF 2 and MgO on sintering of cement clinker, Cement and Concrete Reasearch 29 (1999) 1847 – 1850 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Effect of CaF"2" and MgO on sintering of cement clinker
[18] Harold F.W. Taylor, Cement chemistry, Acadmic press, London, 1990 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cement chemistry
[19] Peiwei Gao et al, Producction of MgO – type expansive agent in dam concrete by use of industrial – products, Building and Environment 43 (2008) 453 – 457 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Producction of MgO – type expansive agent in dam concrete by use of industrial – products
[20] Peiwei Gao et al , Soundness evaluation of concrete with MgO, Contruction and Buiding Materials 21(2007) 132 – 138 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Soundness evaluation of concrete with MgO
[21] Peter C.Hew lett, Lea’s Chemistry of Cement and Concrete, Elsevier Science and Technology Books, January 2004 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lea’s Chemistry of Cement and Concrete
[22] Liu Zheng, Cui Xuehua and Tang Mingshu, Hydration and setting time of MgO – Type expansive cement, Cement and Concrete research, Vol.22, pp.1-5, 1992 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hydration and setting time of MgO – Type expansive cement
[23] Liu Zheng, Cui Xuehua and Tang Mingshu, MgO – Type expansive cement, Cement and Concrete research, Vol.22, pp.1-5, 1992 Sách, tạp chí
Tiêu đề: MgO – Type expansive cement
[25] M.M.Ali and A.K.Mullick, Volume stabilization of high MgO cement: effect of curing conditions and Fly ash addition, Cement and Concrete Research, Vol.28, No.11, pp.1585 – 1594, 1998 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Volume stabilization of high MgO cement: effect of curing conditions and Fly ash addition
[26] N.K.Katyal, S.C.Ahluwalia and Ram Parkash, Solid solution and hydration behaviour of magnesium – bearing tricalcium silicate phase, Cement and Concrete Research, Vol.28, No.6, pp 867 – 875, 1998 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Solid solution and hydration behaviour of magnesium – bearing tricalcium silicate phase
[27] Stanek, The influence of the Alite polymorphism on the strength of the Portland Cement, Cement and Concrete Research 32 (2002) 1169 – 1175 Sách, tạp chí
Tiêu đề: The influence of the Alite polymorphism on the strength of the Portland Cement
[28] Xiaocun Liu, Yanjun Li, Ning Zhang, Influence of MgO on the formation of Ca 3 SiO 5 and 3.CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 minerals in alite – sulphoaluminate cement, Cement and Concrete Research 32 (2002) 1125 – 1129 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Influence of MgO on the formation of Ca"3"SiO"5" and 3.CaO.3Al"2"O"3".CaSO"4" minerals in alite – sulphoaluminate cement
[29] Xiaocun Liu, Effect of MgO on the composition and properties of alite – sulphoaluminate cement, Cement and Concrete Research 35 (2005) 1685 – 1687 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Effect of MgO on the composition and properties of alite" – "sulphoaluminate cement
[30] Xu Lingling, Dolomite used as raw material to produce MgO – based expansive agent, Cement and Concrete Rearch (2005) 1480 – 1485 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dolomite used as raw material to produce MgO – based expansive agent
[31] V.Kasselouris, C.Ftikos, G.Parissakis, On the hydration of MgO in cement pastes hydrated up to eight years, Cement and Concrete Research, vol.15, pp.758 – 764, 1985 Sách, tạp chí
Tiêu đề: On the hydration of MgO in cement pastes hydrated up to eight years
[32] Waldermar A. Klemm, Cement soundness and the autoclave expansion test – and update of the literature, Portland Cement Association, 2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cement soundness and the autoclave expansion test" – "and update of the literature
[24] Materials – Portland Cement, http://training.ce.washington.edu Link
[1] TCVN 2682:2009, Xi măng poóc lăng – Yêu cầu kỹ thuật Khác
[2] TCVN 4030: 2003, Xi măng – Phương pháp xác định độ mịn Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 1.1 – Các chỉ tiêu chất l−ợng cơ lý của XMPL - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 1.1 – Các chỉ tiêu chất l−ợng cơ lý của XMPL (Trang 17)
Bảng 1.2 -   Hàm l−ợng (% khối l−ợng) và các môdul của các mẫu - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 1.2 Hàm l−ợng (% khối l−ợng) và các môdul của các mẫu (Trang 19)
Bảng 1.3 - Cường độ nén của các mẫu xi măng thí nghiệm sau khi clanhke - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 1.3 Cường độ nén của các mẫu xi măng thí nghiệm sau khi clanhke (Trang 20)
Bảng 1.4 -  Mức độ hoà tan của MgO trong C 3 S - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 1.4 Mức độ hoà tan của MgO trong C 3 S (Trang 22)
Bảng 2.2 -  Thành phần hoá học của các nguyên liệu sống - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 2.2 Thành phần hoá học của các nguyên liệu sống (Trang 40)
Bảng 2.3 - Thành phần hoá học của nguyên liệu đã nung - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 2.3 Thành phần hoá học của nguyên liệu đã nung (Trang 40)
Bảng 2.6 - Thành phần hoá của clanhke theo tính toán - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 2.6 Thành phần hoá của clanhke theo tính toán (Trang 45)
Bảng 2.7 - Thành phần khoáng của clanhke theo tính toán - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 2.7 Thành phần khoáng của clanhke theo tính toán (Trang 46)
Bảng 2.8 -  Các đặc tr−ng chính của các mẫu nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 2.8 Các đặc tr−ng chính của các mẫu nghiên cứu (Trang 46)
Bảng 3.1 – Thông số peak và hàm lượng tương đối  của MgO td  trong các  mÉu clanhke - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 3.1 – Thông số peak và hàm lượng tương đối của MgO td trong các mÉu clanhke (Trang 53)
Hình 3.2 Các đ−ờng cong TG/DTA của các mẫu hồ xi măng hydrat hoá ở - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Hình 3.2 Các đ−ờng cong TG/DTA của các mẫu hồ xi măng hydrat hoá ở (Trang 55)
Bảng 3.2 - Kết quả phân tích TG của các hồ xi măng sau bảy ngày d−ỡng hộ - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 3.2 Kết quả phân tích TG của các hồ xi măng sau bảy ngày d−ỡng hộ (Trang 56)
Bảng 3.4 - Dữ liệu kết quả xác định độ ổn định thể tích của xi măng - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 3.4 Dữ liệu kết quả xác định độ ổn định thể tích của xi măng (Trang 59)
Bảng 3.5 -  Dữ liệu kết quả xác định thời gian đông kết của các mẫu xi măng - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 3.5 Dữ liệu kết quả xác định thời gian đông kết của các mẫu xi măng (Trang 61)
Bảng 3.6   - Dữ liệu kết quả xác định cường độ của các mẫu xi măng - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng mgo tới một số tính chất của xi măng póoc lăng
Bảng 3.6 - Dữ liệu kết quả xác định cường độ của các mẫu xi măng (Trang 63)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w