Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 10 - Nguyễn Khánh Sơn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 9 cung cấp các kiến thức như Phụ gia hóa học cho bê-tông xi-măng; Phụ gia giảm nước; Phụ gia dẻo, siêu dẻo; Phụ gia siêu dẻo Polycacboxylate Polyoxyde Ethylene; Mô hình phân tán PG trong bê-tông;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 10 - Nguyễn Khánh Sơn

Ph gia hóa h c cho bê-tông xi-măng V t Li u Xây D ng (Construction Materials) B môn V t li u Silicat Khoa Công Ngh V t Li u Đ i h c Bách Khoa Tp. H Chí Minh VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-2 Vai trò v trí Đ NH NGHĨA VÀ PHÂN LO I Là nh ng ch t đư c đưa vào v i hàm lư ng ≤ 5% hàm lư ng Ngày càng quan tr ng tr thành thành ph n xi măng nh m c i thi n s tính ch t c a v a xi măng, bê tông. Phân lo i theo ng d ng không th thi u trong xi măng, bê-tông và công • Ph gia cu n khí ngh bê-tông xi-măng. • Ph gia gi m nư c, ph gia d o • Ph gia siêu d o (siêu gi m nư c) Giúp c i thi n tích ch t chung • Ph gia tăng và gi m th i gian đóng r n (tăng t c, gi m t c) • Ph gia đi u ch nh quá trình hydrat hóa Giúp h n ch đ c đi m có h i như co, n t… • Ph gia tăng cư ng bám dính TUY NHIÊN: nhìn chung là tp r t đ t ti n. • Ph gia ch ng co, n t • Ph gia gi m ph n ng ASR c t li u • Ph gia t o màu VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-3 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1
Đ NH NGHĨA VÀ PHÂN LO I Đ NH NGHĨA VÀ PHÂN LO I Lo i PG Công d ng Tên ph gia Lo i PG Công d ng Tên ph gia PG tăng t c Tăng th i gian đóng r n và CaCl2, Ca(NO3)2, triethanol PG màu T o màu trang trí cho Carbon black (mu i than lò), oxít đóng r n t o cư ng đ s m amine, sodium thio-cyanate… bê-tông, xi măng kim lo i s t, crôm, cobalt. PG cu n khí C i thi n kh năng ch ng -Mu i sulfonate lignin, alkyl- PG t o b t T o b t cho bê tông nh B t nhôm, nư c oxi già băng giá, ăn mòn sulfat, benzen ph n ng ASR, tính công tác -Mu i hydrocabon sunfonate PG ch m Làm tăng th i gian ninh Lignin, borax, đư ng gluco, mu i đóng r n k t c a bê tông c a axit tartaric Gi m ph n Gi m kh năng ph n ng Mu i Ba,LiNO3, Li2CO3, LiOH, ng ASR alkali c t li u h p ch t h u cơ EVA, PVA PG gi m co Làm gi m đ co c a bê Poly alkyl, propylen glycol tông khi khô PG ch ng r a Tăng kh năng dính k t bê -Xen-lu-lô-zơ trôi môi trư ng tông trong môi trư ng nư c -Polime Acrylic PG d o, -Tăng kh năng ch y Sulfonate melamine formaldehyt, siêu d o c a BT, kh năng bơm.. Sulfonat napthalen formaldehyt, PG tăng bám Tăng đ liên k t xi măng v i Polyvinyl clorid, polyvinyl -Gi m t l N/X Lignosulfonat dính c t li u acetat, acrylic, butadien – styren copolymer Polycacboxylate copolymer VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-5 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-6 Ph gia gi m nư c Ý nghĩa vai trò Theo ASTM, phân lo i m c đ gi m nư c Tăng kh năng ch y, • Ph gia gi m nư c: gi m nư c ít nh t 5% • Ph gia gi m nư c k t h p đóng r n nhanh : gi m nư c ít nh t bơm bê-tông. 5% và làm ninh k t nhanh Gi m t i ưu t l N/X • Ph gia gi m nư c k t h p ch m đóng r n: gi m nư c ít nh t 5% tăng cư ng đ . và làm ch m ninh k t • Ph gia gi m nư c trung bình: m c đ gi m nư c t 6-12% Gi m lư ng xi-măng • Ph gia gi m nư c cao: có đ gi m nư c bé nh t là 12% c n s d ng. • Ph gia gi m nư c cao k t h p ch m đóng r n: có đ gi m nư c bé nh t 12% và kéo dài th i gian đóng r n • Ph gia siêu d o, siêu gi m nư c: thư ng có đ gi m nư c >15% VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-7 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 2
Ph gia d o, siêu d o Ph gia d o, siêu d o Phân lo i theo g c hóa h c G c Lignosulfonate (LSF) • Ph gia g c Lignosulfonate (LSF). • Ngu n g c: là s n ph m c a quá trình s n xu t b t • Ph gia g c Sulfonates Napthalene Formaldehyte gi y t g và xơ c a th c v t. (SNF). • Tác d ng: • Ph gia g c Sulfonates Melamine Formaldehyte + Gi m nư c th p: m c đ gi m nư c t i đa là 10% (SMF). + Có tác d ng cu n khí, làm tăng th i gian đóng r n. • Ph gia g c Vinylcopolymer. • Ph gia g c Polycacboxylate. VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-9 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-10 PG gi m nư c th p Lignosulfonate (LSF) XM Nư c Các h t XM xu hư ng phân tán + = Vón c c PG gi m nư c Không ph gia các h t XM Các SP th y hóa XM chưa th y hóa L p SP L p PG th y hóa 0,5% Pg LSF VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-11 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3
Lignosulfonate (LSF) Ph gia d o, siêu d o OH -CH-CH CH- G c Sulfonate Napthalene Formaldehyte (SNF) SO3(-) n Ca++ OCH3 SO3 Al+++ • Ngu n g c: Thu đư c khi chưng c t than đá khô ho c có th HO t ng h p t các ch t h u cơ Al+++ SO3(-) SO3(-) SO3(-) Ca++ Ca++ • Tác d ng: OH OH HO SO3 Al+++ + Gi m nư c t i đa là 25% PG siêu d o Hydrophilic – ái nư c ái nư + Kéo dài th i gian hydrate hóa, làm gi m cư ng đ ban đ u Hydrophobic – k nư c G c Sulfonate Melamine Formaldehyte (SMF) • Ngu n g c : t o thành t g c t ng h p melamin và formaldehyte Cơ ch hóa d o do (-) (-) • Tác d ng: ch ng k t dính và dí và (-) XM (-) XM + Gi m nư c t i đa là 25% PG siêu d o ch ng keo t nh (-) (-) + T o cư ng đ s m l c đ y tĩnh đi n tĩ (-) (-) + Kh năng duy trì tính công tác t t. VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-13 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-14 PG siêu d o Sulfonate Napthalene CH2 OH Sulfonate Napthalene Formaldehyte Formaldehyte (SNF) (SNF) Nư c XM n Các h t XM xu SO3(-) HO hư ng phân tán Ca++ + SO3(-) SO3(-) SO3(-) SO3 Al+++ OH = Al+++ M ch dài dà SO3(-) Ca++ Ca++ PG siêu d o SO3 Al+++ Vón c c h t XM Các SP hydrat hóa Cơ ch hóa d o do (-) (-) ch ng k t dính và dí và (-) XM chưa hydrat hóa XM (-) XM ch ng keo t nh (-) (-) L p sp th y hóa l c đ y tĩnh đi n tĩ (-) (-) Ph gia VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-15 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4
Cơ ch tác d ng 1 giai đo n SP th y hóa bao quanh h t, làm gi m và hó làm gi và tri t tiêu l c tĩnh đi n tĩ PG h t tác d ng tá VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-17 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-18 PG siêu d o Polycacboxylate Polyoxyde Ph gia d o, siêu d o Ethylene G c Vinylcopolymer - - - - -CH-CH2- CH-CH2- CH-CH2- CH-CH2- CH-CH2- - - - - • Ngu n g c : Là s n ph m c a quá trình t ng h p d u thô C=O C=O C=O C=O C=O • Tác d ng: + Gi m nư c t i đa là 30% PG siêu d o O OH O OH OH + Kéo dài th i gian thi công CH2 CH2 + T o ra kh năng tương thích cao v i các lo i XM. CH2 CH2 G c Polycacboxylate O O • Ngu n g c : đư c t ng h p t các polymer cao phân t dùng n n ch t kh i mào là peroxy R R • Tác d ng: + Gi m nư c t i đa đ n 40% PG siêu d o + Duy trì tính công tác cao (-) (-) (-) + T o cư ng đ s m VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-19 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-20 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 5
PG siêu d o Polycacboxylate Polyoxyde Ethylene Cơ ch tác d ng 2 giai đo n Ca++ CO2 Al+++ Al+++ td1 Cơ ch hóa d o do CO2(-) Ca++ Ca++ ch ng k t dính và dí và CO2 Al+++ ch ng keo t nh k th pl cđ y td2 tĩnh đi n + l c đ y tĩnh không gian (-) (-) (-) XM (-) (-) XM (-) (-) (-) VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-21 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-22 Cơ ch tác d ng PG siêu d o th h m i Mô hình phân tán PG trong bê-tông Hóa d o do gi m s c căng b m t • Ph gia tan vào nư c • H p ph vào các h t pha r n (XM, c t li u và gel ximăng) làm gi m s c căng b m t phân chia pha r n–l ng. • Các h t r n trư t lên nhau d dàng hơn. Hóa d o cu n khí • Khi làm gi m s c căng b m t PGSD đ ng th i có tác d ng cu n khí • Các b t khí trong bê-tông có tác d ng như t m đ m làm cho pha r n trư t lên nhau d dàng hơn VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-23 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-24 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 6
Màng polymer PG trong sp đóng r n nh hư ng c a PG siêu d o Đ n tính lưu bi n h v a • PGSD làm gi m đ nh t c a h xi măng – nư c • Tùy thu c vào t l C3A/ C4AF, C3S/ C2S mà s nh Sau 30ph, dùng PG 4% 30ph, dùng hư ng c a PGSD lên h là khác nhau. • Tùy thu c vào g c và hàm lư ng ph gia Sau 30ph, không dùng PG 30ph, dù A: H n h p nư c + xi măng nh hư ng c a sulfonate napthalen B: Nư c + xi măng + siêu d o formaldehyde đ n đ nh t c a h VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-25 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-26 nh hư ng c a PG siêu d o nh hư ng c a PG siêu d o Đ n th Zeta Đ n kh năng h p ph • Th Zeta là s chênh l ch đi n th c a toàn b h phân tán và l p b m t h phân tán v i môi trư ng phân tán • Kh năng h p ph c a • Th Zeta càng âm thì đ nh t c a h càng nh ph gia lên b m t h t • Ph gia g c SNF và SMF là ph gia có th Zeta có giá tr xi măng ph thu c vào mV âm nh t đ m n, t l C3S/C2S, C3A/C4AF. T l này càng cao thì kh năng h p ph càng l n • Kh năng h p ph c a nh hư ng c a SMF đ n kh năng h p ph Haøm löôïng phuï gia, % PG lên C3A là t t nh t. M i quan h gi a th Zeta và hàm lư ng PG g c LS và SNF VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-27 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-28 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 7
nh hư ng c a PG siêu d o nh hư ng c a PG siêu d o Cal/g/phuùt Cal/g/phuùt Đ n quá trình hydrat hóa • LSF: Làm ch m quá trình đóng r n Tăng cư ng đ tu i dài ngày • SNF và SMF Thôøi gian, giôø Thôøi gian, phuùt nh hư ng c a SMF đ n nhi t th y hóa c a C3S nh hư ng c a SMF đ n nhi t th y hóa C SNF và SMF đ u làm ch m quá trình th y hóa c a C3A và C3S c a C3 A Khi có m t SMF, tinh th CSH t o thành có c u trúc sít đ c và ít l r ng hơn khi không có ph gia. • Polycacboxylate: Chưa có nhi u nghiên c u v nh hư ng c a PC đ n đ ng h c c a quá tr nh hydrate hóa nh hư ng c a SMF lên h C3A – CaSO4. 2H2O VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-29 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-30 nh hư ng c a PG siêu d o Gi m lư ng nư c nhào tr n mà v n duy trì đư c đ s t yêu c u. Gi m t l N/X Tăng tính công tác, kh năng bơm Gi m s tách nư c, phân t ng. Có tác d ng làm tăng hay gi m th i gian đóng r n. VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-31 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-32 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 8
nh hư ng c a PG siêu d o nh hư ng c a PG siêu d o Tăng cư ng đ ban đ u và cư ng đ cu i cùng c a bê tông. Gi m nhi t th y hóa trong quá trình đóng r n. Tăng kh năng ch ng th m cho bê tông H n ch kh năng thay đ i th tích do ASR Gi m kh năng b ăn mòn hóa h c. VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-33 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-34 M t s ch tiêu c a PG siêu d o Đ pH, pH thay đ i theo th i gian T tr ng c a ph gia Hàm lư ng ch t khô Hàm lư ng ion Clorua Hàm lư ng tro Kh năng gi m nư c c a ph gia Th i gian đông k t c a bê tông và kh năng duy trì đ s t Ph h ng ngo i IR đánh giá thành ph n VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-35 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-36 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9
Đ nh t VISCOSITE % M t s P c tính tí CARACTERISTIQUES đHYSICO-CHIMIQUES cps V nh t %DHL s OSAGE HL (cps) M t s đ c tính tí ĐISCOSITE Tên thương DENOMINATION Tiêu Tiêu B ng ChASE RE gi m PRECONISE % DOSAGE CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES (cps) m i COMMERCIALE MARQUAGE chu n CHMIQUE % d %ng T l NA2 % % CL- Tên thương DENOMINATION Tiêu Ch ng BASE HRE % HL s HL gi m PRECONISE cps lo i nư c D T ENSITE tr ng E.S. % pH pH 5°C 20°C MARQUAGE d ng NA2 (à 20 ° C) N/X O éq Na2O Cl- Cl- % m i COMMERCIALE chu n CHMIQUE lo i % nư c DENSITE T l % % CL- % % T 20 °ng E.S. % pH pH O éq 5°C 20°C (à tr C) N/X Na2O % - Cl- Cl % PLASTIMENT 22 S LS ≥6 0,3 à 1,0 1,14 ± 0,015 32 à 35 4,5 ± 1 ≤ 0,3 < 0,1 35 20 PNS SIKAMENT 305 ≥ 12 0,3 à 2,0 1,17 ± 0,02 33 à 35 4,5 ± 1 ≤ 0,8 < 0,1 51 22 modifié PLASTIMENT BV 40 LS ≥6 0,3 à 1,0 1,185 ± 0,015 38,5 ± 1,9 4,5 ± 1 ≤ 2,0 < 0,1 62 32 SIKAFLUID PNS ≥ 12 0,5 à 1,5 1,20 ± 0,02 40 ± 1,5 7,5 ± 1,5 ≤1 < 0,1 89 14 PLASTIMENT HP LS modifié ≥6 0,25 à 0,6 1,185 ± 0,01 41,5 ± 1,5 8±1 ≤ 2,5 < 0,1 50 22 SIKA PC + PMS ≥ 15 0,5 à 2 1,11 ± 0,01 33,5 ± 1,5 8±1 ≤7 < 0,1 173 90 VISCOCRETE 2 SIKAMENT FF 86 PMS ≥7 0,4 à 2,0 1,23 ± 0,02 40 ± 1,5 7 à 11 ≤6 < 0,1 85 43 SIKA VISCOCRETE PCP ≥ 15 0,3 à 1,5 1,07 ± 0,01 25 ± 1 6,5 ± 1 ≤ 2,5 < 0,1 60 35 SIKAMENT 90 MF PMS modifiée 0,3 à 0,6 1,21 ± 0,03 40,5 ± 1 8 ± 1,5 < 0,1 80 30 3020 ≥8 ≤6 SIKA VISCOCRETE PCP-PV ≥ 15 0,4 à 1,5 1,085 ± 0,01 30 ± 1 6±1 ≤ 2,3 < 0,1 105 55 SIKAFLUID 200 R PMS modifiée ≥8 0,5 à 1,5 1,150 ± 0,010 29,5 ± 1,5 5,5 ± 1 ≤4 < 0,1 14 7 5.400 F SIKA VISCOCRETE 1,105 à PCP ≥ 15 0,5 à 1,5 35 ± 1 5,5 ± 1 ≤5 < 0,1 75 40 PLASTIMENT 97 PC modifié ≥7 0,3 à 1,0 1,15 ± 0,01 30 ± 1,5 8±1 ≤6 < 0,1 21 9 3030 1,125 SIKA VISCOCRETE SIKA VISCOCRETE PCP ≥ 15 0,4 à 1 1,085 ± 0,01 40 ± 1 4,5 ± 1 ≤1 < 0,1 400 145 PC modifié ≥ 12 0,5 à 1,0 1,13 ± 0,01 26 ± 1 8±1 ≤4 < 0,1 16 20 20HE 3075* SIKA VISCOCRETE SIKA / PCP ≥ 15 0,5 à 1,3 1,06 ± 0,01 30 ± 1 4,5 ± 1 ≤1 < 0,1 110 62 PCP modifié ≥ 10 0,2 à 0,8 1,15 ± 0,01 31,5 ± 1,5 8±1 ≤4 < 0,1 50 25 2030HE*$ PLASTOCRETE 3.2 SIKA VISCOCRETE PCP ≥ 12 0,2 à 2,5 1,11 ± 0,02 36 ± 1 5±1 ≤ 2,5 < 0,1 150 65 3045* VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-37 VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-38 Lưu ý s d ng ph gia k t h p N/X=0,58 PG siêu d o + gi m t c N/X=0,47 C ng tác d ng hay nh hư ng tá hư PG siêu d o l n nhau theo hư ng có h i hư có VLXD-Thi t k c p ph i bê-tông 9-39 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10