Cập nhật ngày 25/12/2022 bởi Mỹ Chi
Bài viết TÍNH CHẤT VÀ VAI TRÒ CỦA PHỤ GIA
KHOÁNG HOẠT TÍNH TRONG QUÁ TRÌNH THỦY HÓA XI – Tài liệu text thuộc
chủ đề về Trả Lởi Câu Hỏi
thời gian này đang được rất nhiều bạn quan tâm đúng không nào !!
Hôm nay, Hãy cùng Moviee tìm hiểu TÍNH CHẤT
VÀ VAI TRÒ CỦA PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH TRONG QUÁ TRÌNH THỦY HÓA XI
– Tài liệu text trong bài viết hôm nay nhé ! Các bạn đang xem nội
dung : “TÍNH CHẤT VÀ VAI TRÒ CỦA PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT
TÍNH TRONG QUÁ TRÌNH THỦY HÓA XI – Tài liệu text”
Đánh giá về TÍNH CHẤT VÀ VAI TRÒ CỦA PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH TRONG QUÁ TRÌNH THỦY HÓA XI – Tài liệu text
Xem nhanh
OXIT
AXIT
BAZƠ
MUỐI
VIETTELSTUDY
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.7 MB, 56 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤTKHOA XÂY DỰNG
BẢO CÁO TỔNG ĐẶT TÀI LIỆU
TÍNH CHẤT VÀ VAI TRÒ CỦA PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNHTRONG QUÁ TRÌNH THỦY HÓA XI MĂNG
Hà Nội, tháng 4 năm 2014
Báo cáo Đề tài NCKH Sinh viên
danh mục Bảng BiểuBảng 2.1 Thành phần hóa học của tro bayBảng 2.2 Hàm lượng khoáng chất của tro bayBảng 2.3 Tính chất vật lý của xỉ lò caoBảng 2.4 Diện tích hình học và bề mặt cuả xỉ lò caoBảng 2.5 Thành phần hóa học của xỉ lò caoBảng 2.6 Tính chất vật lý đặc trưng của muội silicBảng 2.7 Thành phần hóa học của muội silicBảng 2.8 Tính chất vật lý của mêtacaolanhBảng 2.9 Thành phần hóa học của mêtacaolanhBảng 2.10 Thành phần hóa học của Clanhke xi măngBảng 3.1 Thành phần khoáng của Clanhke – xi măngBảng 3.2 Sự tiến hóa nhiệt khi có mặt của mêtacaolanhBảng 3.3 Mức độ phản ứng puzzolan của hỗn hợp xi măng + mêtacaolanh
Báo cáo Đề tài NCKH Sinh viên
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTACI-SP : American Concrete InstituteASTM : American Society for Testing and MaterialsFA : Fly-Ash ( tro bay)GGBFS : Ground Granulated Blast Furnace Slag ( xỉ lò cao)MK : Moviee.vnkaolin
RHA : Rice Husk Ash (tro trấu)RCC : Roller-Compacted Concrete ( bê tông đầm lăn)SEM : Search Engine Marketing (Marketing trên công cụ tìm kiếm)SF : Silicafume( Muội silic)VLXD: Vật liệu xây dựng
Báo cáo Đề tài NCKH Sinh viên
danh mục Hình Vẽ, Sơ ĐồHình 1.1 Nhà máy điện đốt thanHình 1.2 Tro bayHình 1.3 Xỉ Lò CaoHình 1.4 Sơ đồ sản xuất muội silicHình 1.5 Muội silicHình 1.6 MêtacaolanhHình 2.1 ảnh chụp SEM của tro bay x5000Hình 2.2 Ảnh chụp SEM của các mẫu xỉ lò caoHình 2.3 Muội Silic (Silicafume)Hình 2.4 Hình ảnh của mêtacaolanhHình 2.5 SEM của mêtacaolanhHình 3.1 Clanhke xi măngHình 3.2 quy trình thủy hóa xi và sự phát triển cấu trúc hồ xi măng. [2]Hình 3.3 – là sơ đồ phân tích nhiễu xạ tia X của hỗn hợp có chứa 40% xỉ lò cao vớidiện tích bề mặt riêng là (425 m
2/kg)Hình 3.4 là một sơ đồ RXD có chứa xỉ lò cao thay thế đến 40% xi măng Portlandvới diện tích bề mặt riêng là 600 m2/kg. lượngHình 3.5 Nhiệt thủy hóa của hỗn hợp xi măng khi có mặt muội silic (Silicafume)Hình 3.6. Sự phát triển của Ca(OH)2theo thời gianHình 4.1 Máy móc sản xuất xi măngHình 4.1 Nguyên liệu sản xuất xi măng1
MỞ ĐẦU
Trong lĩnh vực xây dựng, thì vật liệu là sản phẩm không thể thiếu được trongmọi công trình. Những vật liệu mới có đồng thời nhiều tính năng kĩ thuật luôn đượcquan tâm hàng đầu.Các giải pháp về cải thiện cường độ, tính công tác của bê tông, xi măng gầnnhư đã phủ kín từ mỗi công đoạn cho tới quy trình sản xuất, dùng xi măng PortlandMột giải pháp có tính khả thi cao, được nhiều người quan tâm nghiên cứu là tácđộng vào công đoạn sau khi đã có clanhke. Giải pháp này thường dùng các loại phụgia để ảnh hưởng vào quá trình Hydrat hóa và đóng rắn của xi măng.Một trong các loại phụ gia được dử dụng phổ biến là phụ gia khoáng hoạt tínhmà phổ biến như xỉ lò cao, tro bay…những loại phụ gia này thường chứa SiO2hoạt tính.Chính thành phần SiO2
hoạt tính này sẽ tham gia vào quá trình Hydrat hóa và đóng rắntạo ra các sản phẩm cải thiện cường độ và tính công tác của hỗn hợp xi măng. Đây làcác loại phụ gia có hoạt tính Puzzolan hay hoạt tính thủy lực.
Báo cáo tổng kết đề tài “thống kê tính chất và vai trò của phụ gia khoánghoạt tính trong quá trình thủy hóa của xi măng” được thực hiện bởi nhóm sinh viênkhoa xây dựng, trường đại học Mỏ địa chất sẽ trình bày khái quát một số loại phụ giakhoáng hoạt tính và tác động của chúng tới quy trình thủy hóa của xi măng.Trong quá trình thống kê còn có thường xuyên mặt hạn chế và thiếu sót, kính mongnhận được sự góp ý của của các thầy cô và bạn đọc quan tâm đến lĩnh vực phụ giatrong vật liệu xây dựng nói chung để có một kết quả nghiên cứu chính xác hơn.
công ty chúng tôi xin chân thành cảm ơn!
2
Chương 1TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA VÀ PHÂN LOẠIPHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH
Ngành xây dựng ngày càng phát triển, công nghiệp bê tông xi măng ngày càngđược tăng cao thì phụ gia trong lĩnh vực bê tông xi măng càng có vị trí hết sức quantrọng trong việc cải thiện chất lượng công trình, tiết kiệm thi công, hạn chế giá thành…Để hiểu sâu về lĩnh vực phụ gia trong công nghiệp bê tông, trong chương 1 này
chúng ta sẽ tìm hiểu những vấn đề chung nhất về phụ gia khoáng, khoáng hoạt tínhthông qua khái niệm và một số cách phân loại.1.1 ĐỊNH NGHĨA1.1.1 Phụ gia là gì?Theo tiêu chuẩn ASTM125 và ACI SP–19 phụ gia là một chất không phải lànước, chất độn hay xi măng xong lại là thành phần được sử dụng chế tạo bê tông hoặcvữa xây dựng và thêm vào trước hoặc trong khi nhào trộn hỗn hợp vữa và bê tông.1.1.2 Phụ gia khoáng và phụ gia khoáng hoạt tính.1.1.2.1 Phụ gia khoángPhụ gia khoáng là loại phụ gia có bản chất tự nhiên được sử dụng với cấp hạtnhỏ (thường nhỏ hơn cấp hạt của xi măng). Nó có chức năng bịt kín cá lỗ rỗng giữacác hạt mao quản có trong vi cấu trúc của đá bê tông, xi măng. tuy nhiên nhằm đápứng mong muốn lớn và đòi hỏi ngày càng cao, người ta đã ứng dụng các loại vật liệu cóbản chất khoáng mà chủ yếu là phế thải công nghiệp làm phụ gia khoáng.1.1.2.2 Phụ gia khoáng hoạt tínhPhụ gia khoáng hoạt tính ngày trước chỉ đơn thuần là phụ gia puzzolanic có tênxuất phát ban đầu là puzzolana được sử dụng để chỉ những vật liệu có nguồn gốc một cách tự nhiênnhư tuff núi lửa, đất nung nghiền mịn, đá bọt… Ngày nay ngôn từ phụ gia khoánghoạt tính được dùng để chỉ tất cả những vật liệu chứa SiO2hoạt tính và Al2O3hoạttính. Những vật liệu này phản ứng được với vôi ở điều kiện thường khi có mặt củanước. Phụ gia này ngoài chức năng bịt kín các lỗ rỗng còn có khả năng phản ứng vớipha pooclandit Ca(OH)2trong bê tông tạo ra pha kết dính chủ lực là C-S-H.3
1.1.2.3 So sánh hai loại phụ gia khoáng và phụ gia khoáng hoạt tính Giống nhau :Ban đầu chúng đều có nguồn gốc từ một cách tự nhiên và ngày nay chúng bao gồm cảcác phế thải công nghiệp có tính chất khoáng có kích thước hạt nhỏ. vì vậy có khảnăng bịt kín các lỗ rỗng có trong vi cấu trúc mao quản của đá bê tông. Khác nhau :- Phụ gia khoáng chứa các hợp chất hoạt tính thấp, ít có ảnh hưởng đến chất lượngcủa bê tông.- Phụ gia khoáng hoạt tính chứa các hợp chất có hoạt tính cao, chính các hợp chấtnày tham gia phản ứng với các cấu tử có trong vữa xi măng. sản phẩm tạo thànhcó tính kết dính, và tăng lực cấu kết.1.2 PHÂN LOẠI PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH1.2.1 Phân loại theo nguồn gốc hình thành1.2.1.1 Phụ gia khoáng có nguồn gốc thiên nhiênLà loại phụ gia đã được sử dụng lâu đời trong công nghiệp xi măng và bê tông.Phụ gia khoáng thiên nhiên bao gồm đá Bazan, tuff núi lửa, trass, diatomit, muộisilic…Thành phần chủ yếu của những loại phụ gia này là SiO2ngoài gia còn có thêmAl2O3và Fe2O3. Độ hoạt tính của loại phụ gia này chủ yếu phụ thuộc vào thành phần
của chúng, tình trạng này có nghĩa là phụ thuộc vào nguồn gốc tạo thành của chúng. Mặc dùcó độ hoạt tính thấp, nhưng do giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi làm phụ gia choxi măng và bê tông. Qua tìm hiểu thì ở thường xuyên nước người ta sử dụng Trass, đábọt…thay thế đến 20% trọng lượng xi măng trong vữa và bê tông.
Các khoáng có nguồn gốc tự nhiên bao gồm khoáng trầm tích được lắng đọngsau hàng triệu năm có trạng thái vô định hình lên đến 90% điển hình trong nhón này làsét hoạt tính.1.2.1.2 Phụ gia khoáng có nguồn gốc nhân tạoNgày nay, phụ gia khoáng thiên nhiên ngày càng cạn kiệt. Bởi vậy, phụ giakhoáng nhân tạo ngày càng được dùng rộng rãi. Với sự tiến bộ của khoa học côngnghệ, một vài phụ gia khoáng nhân tạo có hoạt tính puzzolanic cao đang được sử dụngngày càng rỗng rãi. tuy nhiên, trong số đó có một vài loại có giá thành cao nên ít đượcđưa vào sử dụng.4
Phụ gia khoáng nhân tạo được dùng rộng rãi tại thường xuyên nước trên thế giới là xỉlò cao(Ground Granulated Blast Furnace Slag), Tro bay(Fly-Ash), đất sét nung nghiềnmịn, Muội silic(Silicafume), Mêtacaolanh(METAkaolin). Các phụ gia khoáng nhân tạolà các phế thải công nghiệp như xỉ lò cao, tro bay được sử dụng rỗng rãi nhất. nguyênnhân chủ yếu là có giá thành thấp thì trong đó còn có đóng góp vào việc bảo vệ môitrường. Sự khác nhau về nguồn gốc và khó khăn hình thành của các phụ gia khoángnhân tạo còn dẫn đến sự khác nhéu về hoạt tính puzzolanic. Bởi vậy, hiệu quả củachúng trong xi măng và bê tông sẽ khác nhau.1.2.2 Phân loại theo tính chấtNhìn chung thì ta có khả năng phân loại phụ gia khoáng hoạt tính thành bốn loại- Phụ gia có tính chất kết dính.- Phụ gia có tính chất puzzolan.- Phụ gia vừa có tính kết dính, vừa có tính puzzolan.- Phụ gia có các tính chất khác.
1.2.2.1 Phụ gia có tính chất kết dínhPhụ gia loại này bao gồm Chất kết dính tự nhiên, vôi thủy lực, xi măng xỉ (hỗnhợp của xỉ lò cao và vôi) và xỉ lò cao nghiền mịn.Xỉ lò cao là một loại thủy tinh canxi giàu Silic và Nhôm công dụng với vôi vàAnion SiO42–được phóng ra do quá trình hydrat hóa của xi măng. Xỉ lò cao đượcnghiên cứu như là một phụ gia cho bê tông và ngày càng được dùng nhiều hơntrong xây dựng. Đây là một ứng dụng được nhiều sự quan tâm vì nó không những hạn chếchi phí cho xây dựng, tiết kiệm xi măng mà còn góp phần Giảm thiểu ô nhiễm môitrường.1.2.2.2 Phụ gia có tính chất PuzzolanTheo tiêu chuẩn ACI SP – 19 phụ gia puzzolan được định nghĩa là vật liệu chứaSiO2hoặc cả SiO3và Al2O3mà bản thân nó ít hoặc không có khả năng kết dính, nhưngsau khi được nghiền mịn thì nó sẽ có khả năng phản ứng hóa học với kiềm ở nhiệt độthường tạo ra các hợp chất kết dính.Ví dụ về phụ gia loại này như tro bay, tro núi lửa, đất diatomic, đá phiến séthoặc sét đã qua xử lý. Muội silic là một loại phụ gia khoáng cao hoạt tính. Được sửdụng chủ yếu để cải thiện hơn tính bền vững và cường độ bê tông khi thay thế cho xi măngPortland. Muội silic được sử dụng đầu tiên vào năm 1970 tại Norway, sau đó tại Hoa5
kỳ, Canada và các nước thuộc bán đảo Scadinavi. Vào những năm đầu của thập kỉ 80nó đã được dùng rộng rãi trên thê giới. Muội silích là danh mục thu được từ côngnghệ sản xuất Silic dự theo phản ứng :2SiO2+ C S + SiO2+ CO2
1.2.2.3 Phụ gia vừa có tính chất kết dính vừa có tính chất puzzolanPhụ gia vừa có tính chất kết dính vừa có tính chất puzzolan thì tro bay là đạidiện tiêu biểu cho phụ gia có tính chất này. Tro bay có tính chất kết dính giới hạnnhưng khi kết hợp với vôi tôi thì tro bay có vai trò như vật liệu hoạt tính puzzolan.Những phụ gia loại này ngoài hàm lượng SiO2, Al2O3còn chứa một hàm lượng kiềmtương đối cao đặc biết là Ca(OH)2
1.2.2.4 Phụ gia có tính chất khácNhững phụ gia khoáng khác không được gọi là tương đối trơ khi thêm vào hỗnhợp X/N, chúng bao gồm Thạch anh, cát silic, đá vôi, granit và những loại bột đá khác.một số loại tồn tại trong một cách tự nhiên cần có sự thiêu kết để tạo ra hoạt tính puzzolan hữudụng của chúng.
Những vật liệu này thường được dùng ở trạng thái khô trong những ứngdụng mà không có yêu cầu về hoạt tính puzzolan.1.3 MỘT SỐ LOẠI PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH PHỔ BIẾN Ở VIỆTNAM1.3.1 Tro bay (Fly-Ash)Từ thế kỷ trước, các nhà khoa học đã biết sử dụng tro bay của các nhà máy điệnđốt than để làm phụ gia cho bê tông. Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển đã khẳngđịnh được “sự kỳ diệu của tro bay” trong công nghệ bê tông, sản xuất xi măng.[10]
6
Tro bay – chất thải chất thải từ nhà máy nhiệt điện
Hình 1.1 Nhà máy điện đốt thanTro bay là danh mục được tạo ra từ quá trình đốt than của các nhà máy nhiệtđiện. Các hạt bụi tro được đưa ra qua các đường ống khói sau đó được thu hồi từphương pháp kết sương tĩnh điện hoặc bằng phương pháp lốc xoáy. Tro bay là mộtloại phụ gia khoáng, hoạt tính nhân tạo, là các danh mục phụ hoặc phế thải thu đượctrong các quy trình sản xuất công nghiệp.
Hình 1.2 Tro bayPhần lớn trong tro bay chứa chủ yếu là SiO2xuất xứ từ việc đốt than chứabitum được gọi là tro bay loại F, còn tro bay có hàm lượng CaO cao có khi tới 24%,xuất xứ từ việc đốt than linhit hay còn được gọi là tro bay loại C. Hoạt tính của trobay loại F là tốt, nhưng vấn đề quan trọng là độ mịn và hàm lượng than chưa cháytrong tro bay phải ổn định. Các hạt Cacbon trong tro bay làm cho tro bay khô hơn vàthẫm màu hơn. Theo tiêu chuẩn Anh (BS 3892 – Phần 1 – 1993) quy định lượng sótsàng là 45μm không được quá 12%. Trong tro bay loại C một phần SiO2và Al2O3đãkết hợp với vôi, nên không còn nhiều để tác dụng với vôi tách ra khi xi măng thủy hóa.7
mặt khác tro bay loại C cũng nhạy cảm với nhiệt độ trong bê tông khối lớn khinhiệt độ tăng lên, nhưng có khả năng không làm tăng cường độ. Tiêu chuẩn Mỹ ASTMC618 quy định hàm lượng than chưa cháy biểu thị bằng lượng mất khi nung khôngvượt quá 6% nhưng cũng có khả năng tới 12% nếu qua thí nghiệm cho thấy rằng tro bay vẫn cóthể dùng được.[5]1.3.2 Xỉ lò cao (Ground Granulated Blast Furnace Slag)Xỉ lò cao là sản phẩm phụ của quy trình luyện gang. Đó là hỗn hợp của vôi,
SiO2, Al2O3. Xỉ được thải ra và được làm lạnh đột ngột bằng dòng nước lạnh có áp lựccao nên chúng vỡ vụn ra thành các hạt dạng rời. Khi nghiền đến độ mịn thích hợp, nócó thể dùng trong xi măng hoặc cho vào bê tông như một phụ gia khoáng.
Hình 1.3 Xỉ Lò CaoXỉ lò cao ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong xây dựng. Đây là một ứngdụng được nhiều sự quan tâm vì nó không những hạn chế chi phí cho xây dựng, tiết kiệm ximăng mà còn góp phần hạn chế thiểu ô nhiễm môi trường.1.3.3 Muội silic (Silicafume)Muội silic còn được gọi là microsilica, là một dạng cấu trúc vô định hình củasilic điôxít. Muội silic là danh mục phụ của công nghiệp sản suất chế phẩm siliconhoặc hợp kim ferosilicon chứa silic, thoát ra dưới dạng khói bay cực mịn.[11]
8
Hình 1.4 Sơ đồ sản xuất Muội silic
Hình 1.5 Muội silicMuội silic chủ yếu chứa các SiO2hoạt tính ở pha thuỷ tinh và có dạng hìnhcầu. Trong muội silic hầu như không có than chưa cháy, nên có màu sáng. Nếu có ítcác bon, thì nó có mầu sẫm. Muội silic là một loại phụ gia khoáng hoạt tính cao cấpđắt tiền và chỉ được dùng trong trường hợp rất cần thiết.Năm 1952, các thử nghiệm đầu tiên về sử dụng muội silic làm phụ gia cho thêmvào vữa bê tông chế tạo từ xi măng Portland đã được thực hiện.9
1.3.4 Mêtacaolanh (Moviee.vnkaolin)
Hình 1.6 Mêtacaolanh
Mêtacaolanh là alumôsilicát hoạt tính được hình thành do nung Caolanh tinhkhiết hoặc đất sét caolinít được nung ở nhiệt độ hợp lý ~550𝑜𝐶 và nghiền đến độ mịncao. Chính vì mêtacaolanh có thể kết hợp được với Ca(OH)2để hình thành các sảnphẩm Hydrat, vì vậy nó góp phần làm tăng đặc tính của bê tông. Cho nên mêtacaolanhngày càng được dùng rộng rãi trong bê tông, đặc biệt là bê tông chất lượng cao.
10
Chương 2ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SỐ LOẠI PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH
Bất kể loại vật liệu nào cũng đều đặn mang cho mình những tính chất đặc trưngriêng để qua những tính chất đó mà ta có thể dùng chúng một cách hợp lý và đúngcách. Phụ gia khoáng hoạt tính cũng vậy, nó mang cho mình những đặc trưng nhưkích thước, hình dạng, màu sắc, đặc trưng lý hóa, đặc trưng kết dính…Trong chương 2này chúng ta sẽ đi sâu tìm hiểu thông tin về các đặc trưng cơ bản nhất của phụ gia khoáng hoạttính mà điển hình là Tro bay(FA), Xỉ lò cao(GGBFS), Muội silic (SF),Mêtacaolanh(MK).2.1 TRO BAY (Fly-Ash)2.1.1 Kích thước,hình dạng và màu sắcTro bay có kích thước hạt nhỏ hơn kích thước hạt của xi măng thông thường.Tro bay bao gồm các hạt Siltsized thường là hình cầu có cỡ hạt từ 1-100μm, cỡ hạttrung bình khoảng 20μm có dạng hình cầu hoặc hình cầu rỗng.
Hình 2.1 ảnh chụp SEM của tro bay x5000
Màu sắc của tro bay phụ thuộc vào các hóa chất và dưỡng chất là thành phầncủa nó. Bình thường tro bay có màu xám đen.Màu sắc ánh sáng của tro bay thường dovới hàm lượng vôi cao hơn,và màu nâu của tro bay ứng với hàm lượng sắt. Một màuxám đậm là do còn hàm lượng cacbon chưa cháy hết.11
Độ mịn là một trong số những tính chất quan trọng nhất của tro bay. Chính tínhchất này góp phần góp phần vào phản ứng puzzolanic của tro bay.Các ưu điểm nổi bật của tro bay là nhẹ, tính chất cơ học cao, bền nhiệt, bền vớicác loại hóa chất, giá thành rẻ.2.1.2 Trọng lượng riêngTrọng lượng riêng của tro bay có liên quan chặt chẽ với hình dạng, màu sắc vàthành phần hoá học của nó. Nói chung, trọng lượng riêng của tro bay có khả năng thay đổi ngay1,3 – 4,8 [18] tro bay Canada có trọng lượng riêng khác nhau, từ 1,94 – 2,94, trongkhi tro bay Mỹ có trọng lượng riêng từ 2.14 – 2.69.2.1.3 vận hành PuzzolanicTro bay gần như không có hoặc có rất ít tính chất của xi măng. Nó phản ứngvới canxioxit trong sự hiện diện của nước, và sản xuất nước cao xi măng danh mụckhông hòa tan,được gọi là phản ứng puzzolanic. Các silicat siêu ổn định hiện diệntrong tro bay tương tự xi măng phản ứng với các ion canxi trong sự hiện diện của độẩm để tạo thành sản phẩm không tan trong nước như hydrat canxi aluminosilicat. Hoạtđộng puzzolanic của tro bay phụ thuộc vào độ mịn, lượng canxi, kết cấu,bề mặt cụ thể,phân bố kích thước hạt. một vài nhà nghiên cứu đã báo cáo rằng khi tro bay đượcnghiền thành bột để tăng độ mịn, vận hành puzzolanic của nó làm tăng một cách đáng kể. Tuynhiên, hiệu quả của gia tăng diện tích bề mặt riêng vượt 6.000 cm2/g được báo cáo làkhông một cách đáng kể.2.1.4 Thành phần hóa họcThành phần hóa học của tro bay chủ yếu là hỗn hợp các ôxit vô cơ như SiO
2,Al2O3, Fe2O3, TiO3, MgO, CaO, K2O. mặt khác, có khả năng chứa một lượng than chưacháy. Trong đó SiO2và Al2O3, chiếm khoảng 45 – 80% tổng lượng tro.
12
Thông sốTro bay loại FTro bay loại CSiO2
45 – 64,423,1 – 50,5CaO0,7 – 7,511,6 – 29,0Al2O319,6 – 30,113,3 – 21,3FeO3,8 – 23,93,7 – 22,5Na2O0,3 – 2,80,5 –7,3MgO0,7 – 1,71,5 – 7,5K2O0,7 – 2,90,4 – 1,9Hao hụt khi nung0,4 – 7,20,3 – 1,9
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của tro bay2.1.5 Đặc trưng khoáng vậtthống kê nhiễu xạ tia X của các giai đoạn kết tinh của một số loại tro bayđược gọi là phân tích khoáng vật. Đặc điểm khoáng vật được xác định qua tinh thể ởcác giai đoạn kết tinh của tro bay. Nói chung,có khoảng 15 – 45% chất kết tinh cótrong tro bay.Mặc dù hàm lượng cao canxi nhưng tro bay loại C có ít tinh thể, họ làm có giaiđoạn kết tinh nhất định như anhydride (CaSO4), tricalciumaluminat (3CaOAl2O3),canxi sulfo aluminate (CaSAl2O3) và số lượng rất nhỏ của vôi tự do (CaO) tham giavào sản xuất xi măng các hợp chất. ngoài ra,giai đoạn thủy tinh trong tro bay loại Cthường là phản ứng mạnh hơn. Các hạt thủy tinh trong tro bay loại C có chứa lượngcanxi lớn mà có khả năng làm cho bề mặt của các hạt căng ra, đó là bản chất phản ứng caocủa tro bay loại C.Aluminatetricalcium (3CaOAl2O3) là một trong số những tinh thể quan trọng nhấttrong giai đoạn kết tinh để xác định và định lượng tro bay bởi vì nó góp phần hình
thành ettringite,và cũng xuất hiện trong các phản ứng tự làm cứng cũng như phản ứng sulfateđột phá trong bê tông cứng.Pericla là dạng tinh thể của oxit magiê (MgO). Sự hiện diện của tinh thể nàytrong tro bay ảnh hưởng đến tính đúng đắn của các kết quả chi tiết thông qua hydrathóa mở rộng của nó để hình thành Brucite Mg(OH)2. Sắt oxit tinh thể, hematit thườngđược tìm thấy trong tất cả tro bay.13
Trong hầu hết các đống tro tàn bay, khoảng 0,33 – 0,50% sắt hiện diện như tinhthể oxit. tuy nhiên các phản ứng của tro bay, phụ thuộc vào giai đoạn kết tinh củaFe2O3.Báo cáo của Alonso và Wesche[17] về thành phần của các khoáng chất quantrọng được tìm thấy trong tro bay than bitum được đưa ra trong bảng 2.2 như sau:
khoáng chấtHàm Lượng (%)2Al2O3.2SiO2
6,5 – 9,0
Fe2O31,1 – 2,7Fe3O4
0,8 – 6,5SiO42,2 – 8,5CaO3,5
Bảng 2.2 Hàm lượng dưỡng chất của tro bay2.1.6 Các đặc trưng lý hóaTro bay có thể làm tăng hoặc làm Giảm độ dẻo tức là hạn chế hoặc tăng lượngnước bắt buộc của hỗn hợp bê tông, điều đó tuỳ thuộc vào hàm lượng than chưa cháyvà độ mịn của tro bay. Việc làm tăng lượng nước bắt buộc được giải thích bằng việchút nước của các phần tử cacbon (than chưa cháy), sự cản trở giữa các hạt tro bay lớn,tương đương cốt liệu làm cho pha hồ có độ nhớt cao2.1.7 Tính kết dínhhiện nay Việt Nam đã có Nhóm nghiên cứu đã thử ngâm chất kết dính nàytrong môi trường axít HCl và H2SO4
với nồng độ 10% đậm đặc nhưng tốc độ ăn mònít hơn nhiều so với xi măng thông thường. Nếu sản xuất bê tông bằng chất kết dính nàygiá thành sẽ rẻ hơn so với bê tông từ xi măng.2.2 XỈ LÒ CAO (Ground Granulated Blast Furnace Slag)2.2.1 Tính chất vật lýXỉ lò cao là một vật liệu có tính chất như thủy tinh. Màu sắc của xỉ lò cao phụthuộc và thành phần hóa học, độ ẩm mà có màu sắc thay đổi từ màu be đến màu trắng.14
Loại xỉ màu trắng thường được dùng để làm phụ gia cho bê tông, khi có mặt của xỉlò cao làm cho bê tông có trọng lượng nhẹ và có màu sáng hơn.Xỉ lò cao là một vật liệu tốt.Trọng lượng riêng của nó nhỏ hơn so với xi măng,nhưng lại có độ mịn cao hơn. Tính chất vật lý của xỉ lò cao được một số tác giả nêutrong bảng sau
Đặc tínhTasong et alOner and akyuzHiu sheng et alTrọng Lượng RiêngBề măt riêng (m2/kg)Mật độ khối lượng(kg/m3)2,9425 – 4701,2002,87
425–2,89371–
Bảng 2.3 Tính chất vật lý của xỉ lò cao2.2.2 Trạng thái hình họcDiện tích bề mặt và đường kính của xỉ lò cao được đưa ra trong bảng 2.4 có khả năngthấy rằng đường kính của các hạt xỉ lò cao thay đổi từ 9,12 đến 13.69µm trong khidiện tích bề mặt khoảng 510 đến 685m2/kgMẫuMáy Nghiền bi(A)Máy nghiềnrung (B)Máy xay khílưu (c)Máy nghiền(D)Diện tích toànphần ( m3/kg )510685515512
Đường kính(µm)13.699.1211.7213.15
Bảng 2.4 Diện tích hình học và bề mặt cuả xỉ lò caoHình dạng của xỉ lò cao được xử lý bởi một máy rung, chủ yếu là dạng hình cầuvới bề mặt nhẵn, trong khi xử lý bằng máy đánh bóng và một máy khí thì xuất hiện cócác cạnh tương tự. Dựa theo kỹ thuật nghiền khác nhéu mà xỉ lò cao có một cấu trúcmạng liên tục.Khi các hạt xỉ bị phá vỡ, hình dạng của bề mặt bị phá hủy không cố địnhHình 2.2 (a) và (d) là sự xuất hiện của xỉ lò cao được xử lý ở một nhà máybóng, chủ yếu trong hình dạng bất thường với rõ ràng các góc cạnh. Điều này là do sựảnh hưởng vào các hạt xỉ do bi nghiền bằng thép trong các máy đánh bóng gây ra . Hình2.2 (b) cho thấy rằng hình dạng của xỉ lò cao là chủ yếu trong cầu thể và bề mặt của nó là15
tương đối tốt. Lý do cho hiện tượng này là mà xỉ lò cao được nghiền nát bởi sự tươngtác giữa một hình trụ bằng thép và một vòng thép và giữa một vòng thép và một bứctường tàu. mặt khác, tình trạng này làm tăng xác suất ma sát giữa các hạt và dẫn đến cạnhđược mài mòn. Hình 2.2 (c) cho thấy mẫu xỉ lò cao có đồng đều đặn nhất về kích thướchạt, và sự xuất hiện hạt tương tự như mẫu ( a ).
Hình 2.2 Ảnh chụp SEM của các mẫu xỉ lò cao2.2.3 Thành phần hóa họcXỉ lò cao là một sản phẩm phi kim loại, thành phần chủ yếu là silicat và aluminosilicat canxi. Xỉ được tạo thành từ cả thủy tinh trong giai đoạn kết tinh. Chính tínhchất thủy tinh chịu trách nhiệm về tính thay thế một phần xi măng của nó.Trong xỉ lò cao bao gồm chủ yếu là CaO, SiO
2, Al2O3, MgO. Nó có các thànhphần hóa chất tương tự như xi măng Portland thông thường, nhưng tỷ lệ khác nhéu.Thành phần hóa học đặc trưng của xỉ lò cao theo báo cáo của một vài tác giả được đưara trong Bảng 2.5:
16
Thành phần (%)Tasong et alOner and akyuzHiu sheng et alSiO2
Al2O3
Fe2O3
CaOMgOMnOS2SO3
35.3411.50.3541.98.040.451.180.2339.1810.182.0232.828.52–––36.3913.762.430.139.36
––1.30
Bảng 2.5 Thành phần hóa học của xỉ lò cao2.3 MUỘI SILIC (Silicafume)2.3.1 Tính chất vật lýHạt muội silic là rất nhỏ,với hơn 95% là các hạt siêu mịn nhỏ hơn 1μm. Tínhchất vật lý điển hình của nó được đưa ra trong Bảng 2.6:
Thuộc tínhgiá trịCỡ hạtMật độ khối lượng được tạo raHồ xi măngLàm tăng thể độ rắnTrọng lượng riêngDiện tích toàn phần< 1 µm130 – 430 kg/m31,320 – 1,440 kg/m3480 – 720 kg/m3
2.2213,000 – 30,000 m2/kg
Bảng 2.6 Tính chất vật lý đặc trưng của muội silic
17
Muội silic là một loại phụ gia khoáng hoạt tính cao cấp có hai màu là màu sángvà màu xám như hình dưới.
Hình 2.3 Muội Silic (Silicafume)2.3.2 Thành phần hóa họcMuội silic có thành phần chủ yếu là silica tinh khiết ở dạng vô định hình. Quaphân tích nhiễu xạ bằng tia X của nhiều mẫu muội silic khác nhau cho thấy muội siliccơ bản ở dạng silica tinh thể mà chủ yếu là cách thức ofcristobalite. Muội silic có hàmlượng silicon dioxit vô định hình rất cao. Silica khói thường có chứ hơn 90% SiO2,một lượng nhỏ sắt, magie và oxyt kiềm. Thành phần hóa học của muội silic được mộtsố tác giả đưa ra trong Bảng 2.7:
OxitSandvik and gjorvHooton and TitheringtonYaziciSiO2
Al2O3
Fe2O3
CaOMgOK2ONa2OSO3LOI92,10,5
1,40,50,30,70,3–2,896,650,230,070,310,040,560,150,172,2792,260,891,970,490,961,310,420,33–
Bảng 2.7 Thành phần hóa học của muội silic18
2.3.3 Cấu tạo phân tử
Muội silic có dạng hình cầu, bề mặt trơn phẳng, kích thước trung bình của hạtmuội silic vào khoảng 0.1 – 0.2μm., tức là vào khoảng 151100 kích thước hạt xi mănghoặc tro bay, tỷ diện bề mặt hạt μm. Vào khoảng từ 13000 – 25000m2/kg. Bột muộisilic có khối lượng đơn vị ở trạng thái đổ đống rất nhỏ, vào khoảng 0,15 – 0,2 tấn /m32.3.4 Các đặc trưng lý hóaMuội silic là danh mục phụ của công nghiệp luyện kim. Loại hợp kim sản xuấttrong lò nung là yếu tố cơ bản quyết liệt tính chất của vật liệu tạo thành ở các ống lọc.Lò nung để sản xuất hợp kim sắt – silic với hàm lượng silic cao hơn 72% sẽ cho muộisilic có chất lượng tốt và thành phần rất đồng đều. Hơi ngưng tụ từ hợp kim Canxisilic, sắt silic, mangan silic có đặc trưng vật lí tương tự nhéu, nhưng thành phần hóahọc khác nhau cơ bản.2.4 MÊTACAOLANH (Moviee.vnkaolin)2.4.1 Tính chất vật lýKích thước hạt mêtacaolanh rất nhỏ, với kích thước hạt trung bình khoảng 3µmMêtacaolanh có màu trắng xám Hình.2.4. một vài tính chất vật lý của mêtacaolanhđược đưa ra trong bảng 2.8. Hình ảnh chụp SEM của mẫu mêtacaolanh được hiển thịtrong Hình. 2.5Hình 2.4 Hình ảnh của mêtacaolanh Hình 2.5 SEM của mêtacaolanh
19
Đặc tínhPoon et alAl – akhras et alTafraoui et alTrọng lượng riêngCỡ hạt trung bìnhĐộ nhỏ( m2/kg)Mầu vật lý2.62–12,680–2.51.012,000Trắng2.51215,000 – 30,000–
Bảng 2.8 Tính chất vật lý của mêtacaolanh
2.4.2 Thành phần hóa họcThành phần chính của mêtacaolanh là silicatoxit (SiO2) và aluminatoxit(Al2O3).Các thành phần khác bao gồm oxit sắt, oxitcanxi, magiêoxit, oxitkali Thành phầnhóa học đặc trưng của mêtacaolanh được đưa ra trong Bảng 2.9:
Thành phần (%)Ambroise et alWild and khatibTafraoui et alSiO2
Al2O3
Fe2O3
CaOMgO
K2OSO3
TiO2Na2O51.5240.181.232.000.120.53–2.270.0852.141.04.320.070.190.63–0.810.2658.10
35.141.211.150.201.050.03–0.07
Bảng 2.9 Thành phần hóa học của mêtacaolanh
20
Chương 3ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH TỚIQUÁ TRÌNH THỦY HÓA XI MĂNGquy trình thủy hóa của xi măng có bản chất là thủy hóa các thành phần phatrong xi măng, để từ đó hình thành nên cường độ và phát triển cấu trúc của hồ ximăng.Sự có mặt của các loại phụ gia khoáng hoạt tính cũng có sức ảnh hưởng khálớn trong quy trình thủy hóa khi mà chúng cũng tham gia một phần trong quy trìnhthủy hóa.Ở chương này sẽ giới thiệu đến sự thủy hóa của hỗn hợp hồ xi măng khi có mặtcủa một vài loại phụ gia điển hình như Tro bay(FA), Xỉ lò cao(GGBFS), MuộiSilic(SF), Mêtacaolanh(MK). Để biết được rằng chúng đóng góp những vai trò gìtrong quá trình thủy hóa.3.1 CLANHKE XI MĂNG VÀ QUÁ TRÌNH THỦY HÓA CỦA XI MĂNG3.1.1 Clanhke xi măng3.1.1.1 Khái niệmClanhke xi măng (Clinker) là sản phẩm được nung đến trạng thái kết khối
của hỗn hợp đá vôi và đất sét đã được nghiền mịn hoặc có thêm một vài nguyên liệukhác để đảm bảo các thành phần khoáng silicat, aluminat và alumôferit canxi theo quyđinh [6]
Hình 3.1 Clanhke xi măng
21
3.1.1.2 Thành phần hóa học của Clanhke xi măng
Thành phần chínhCaOSiO2
Al2O3
Fe2O3
Tỉ lệ (%)63 – 6621 – 244 – 82 – 4
Tạp chấtMgOSO3
P2O5
Mn2O3
TiO2
K2O + Na2OTỉ lệ (%)1 – 50.1 – 2.50 – 1.50 – 30 – 0.5
0 – 1
Bảng 3.1 Thành phần hóa học của Clanhke xi măngTrong quy trình nung đến kết khối, các oxit chủ yếu phần lớn hình thành cácsilicat aluminat và alumoferi can xi ở dạng các khoáng vật có cấu trúc khác nhau. Cònmột vài ít chuyển thành pha thủy tinh.3.1.1.3 Thành phần khoáng (pha) của clanhke xi măng
Tên khoángCông thức hóa họcKí hiệuThành phần %Khoáng chính
Alit3CaO.SiO2
C3S45 – 60Belit2CaO.SiO2
C2S
20 – 30AluminatTricanxi3CaO.Al2O3
C3A4 – 12FeroaluminatTetracanxi4CaO.Al2O3.Fe2O3
C4AF10 – 12Khoáng phụAluminat
Alkali(K.Na)2O.8CaO.3Al2O3
(KN)2C8A3
0 – 1Sunfat Alkali(K.Na)2SO4
0 – 1AlumoManganatCanxi4CaO.Al2O
3.Mn2O3
0 – 3
Bảng 3.2 Thành phần khoáng của Clanhke – xi măng
Các câu hỏi về phụ gia vô cơ hoạt tính là gì
Nếu có bắt kỳ câu hỏi thắc mắt nào vê phụ gia vô cơ hoạt tính là gì hãy cho chúng mình biết nhé, mõi thắt mắt hay góp ý của các bạn sẽ giúp mình cải thiện hơn trong các bài sau nhé <3 Bài viết phụ gia vô cơ hoạt tính là gì ! được mình và team xem xét cũng như tổng hợp từ nhiều nguồn. Nếu thấy bài viết phụ gia vô cơ hoạt tính là gì Cực hay ! Hay thì hãy ủng hộ team Like hoặc share. Nếu thấy bài viết phụ gia vô cơ hoạt tính là gì rât hay ! chưa hay, hoặc cần bổ sung. Bạn góp ý giúp mình nhé!!
Các Hình Ảnh Về phụ gia vô cơ hoạt tính là gì
Các hình ảnh về phụ gia vô cơ hoạt tính là gì đang được chúng mình Cập nhập. Nếu các bạn mong muốn đóng góp, Hãy gửi mail về hộp thư [email protected] Nếu có bất kỳ đóng góp hay liên hệ. Hãy Mail ngay cho tụi mình nhé
Tìm thêm dữ liệu, về phụ gia vô cơ hoạt tính là gì tại WikiPedia
Bạn nên tìm thông tin về phụ gia vô cơ hoạt tính là gì từ trang Wikipedia.◄ Tham Gia Cộng Đồng Tại???? Nguồn Tin tại: Moviee.vn
???? Xem Thêm Chủ Đề Liên Quan tại : https://moviee.vn/hoi-dap/
Các bài viết liên quan đến
