Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu sử dụng diatomite Phú Yên làm phụ gia cho sản xuất xi măng và bê tông nhẹ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU

VIỆN KỸ THUẬT – KINH TẾ BIỂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài: Nghiên Cứu Sử Dụng Diatomite Phú Yên Làm

Phụ Gia Cho Sản Xuất Xi Măng Và Bê Tông Nhẹ

Trình độ đào tạo

: Đại học

Ngành

: Công nghệ kỹ thuật hóa học

Chuyên ngành

: Công nghệ hóa dầu

Giảng viên hướng dẫn

: Th.S Nguyễn Quang Thái

Sinh viên thực hiện

: Trương Minh Thông

MSSV : 13030452 LỚP : DH13HD

Bà Rịa-Vũng Tàu, tháng 6 năm 2017

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU VIỆN KỸ THUẬT – KINH TẾ BIỂN

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP (Đính kèm Quy định về việc tổ chức, quản lý các hình thức tốt nghiệp ĐH, CĐ ban hành kèm theo QĐ số 585/QĐ-ĐHBRVT ngày 16/7/2013 của Hiệu trưởng Trường ĐH BR-VT) Họ và tên sinh viên: TRƯƠNG MINH THÔNG Ngày sinh 16/04/1995

: 13030452 - Lớp: DH13HD MSSV

: 18 Ấp Thời Bình A2 – X. Thới Thạnh-H. Thới Lai - Tp.Cần Thơ Địa chỉ

E-mail : minhthong1604@gmail.com

Trình độ đào tạo : Đại Học

Hệ đào tạo : Đại Học Chính Quy

Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học

Chuyên ngành : Công Nghệ Hóa Dầu

1. Tên đề tài: Nghiên Cứu Sử Dụng Diatomite Phú Yên Làm Phụ Gia Sản Xuất Xi

Măng Và Bê Tông Nhẹ

2. Giảng viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quang Thái

3.Ngày giao đề tài: 6/02/2017

4. Ngày hoàn thành đồ án/ khoá luận tốt nghiệp: 30/06/2017

Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày 5 tháng 7 năm 2017

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN TRƯỞNG NGÀNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỞNG VIỆN (Ký và ghi rõ họ tên)

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái SVTH: Trương Minh Thông

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung

thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho

việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ

án đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố.

Vùng tàu, ngày 30 tháng 06 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái SVTH: Trương Minh Thông

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn đến toàn thể giảng viên khoa Hóa học và

Công nghệ thực phẩm Trường đại học Bà Rịa Vũng Tàu đã hỗ trợ và tạo mọi

Chân thành gửi lời cảm ơn đến Th.S Nguyễn Quang Thái đã hướng dẫn,

giúp đỡ tôi hoàn thành báo cáo đồ án tốt nghiệp.

Cảm ơn các anh chị trong trung tâm kiểm soát chất lượng của nhà máy

Xi Măng Tây Đô đã giúp tôi trong quá trình thực hiện đồ án tôt nghiệp.

Cảm ơn gia đình, bạn bè đã ủng hộ và đóng góp ý kiến cho tôi để giúp

tôi hoàn thiện tốt đồ án tốt nghiệp.

Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 6 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Trương Minh Thông

điều kiện để tôi thực hiện báo cáo đồ án tốt nghiệp này.

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái SVTH: Trương Minh Thông

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... i

DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................... v

MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ......................................................... 3

1.1. GIỚI THIỆU VỀ CỔ PHẦN XI MĂNG TÂY ĐÔ ........................................... 3

1.1.1. Giới thiệu về doanh nghiệp .............................................................................. 3

1.1.2. Sự hình thành và phát triển Công ty cổ phần xi măng Tây Đô ......................... 3

1.1.3. Mục tiêu chất lượng .......................................................................................... 5

1.2. Công nghiệp sản xuất Xi măng ............................................................................ 6

1.2.1. Ngành xi măng trên thế giới .............................................................................. 6

1.2.2. Ngành công nghiệp xi măng tại Việt Nam ........................................................ 7

1.2.3. Thực trạng hoạt động của ngành công nghiệp xi măng .................................... 7

1.3. Xi măng và yêu cầu kỹ thuật ................................................................................ 9

1.3.1. Khái niệm .......................................................................................................... 9

1.3.2. Yêu cầu kỹ thuật của xi măng ........................................................................... 9

1.3.2.1. Xi măng PCB40 ............................................................................................. 9

1.3.2.2. Xi măng công nghiệp PCB50 ....................................................................... 10

1.4. Bê tông nhẹ ........................................................................................................ 11

1.4.1. Khái niệm ........................................................................................................ 11

1.4.2. Thành phần ...................................................................................................... 11

1.4.3. Tính chất cơ bản của bê tông nhẹ .................................................................... 12

1.5. Khoáng Diatomite phú yên ................................................................................ 15

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái SVTH: Trương Minh Thông

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

1.5.1. Giới thiệu ......................................................................................................... 15

1.5.2. Thành phần ...................................................................................................... 15

1.5.2.1. Thành phần khoáng vật ................................................................................ 15

1.5.2.2. Thành phần hóa học của Diatomite tại mỏ Hoà Lộc (Phú Yên). ................. 16

1.5.3. Ứng dụng ......................................................................................................... 16

1.5.4. Tiềm năng thị trường ....................................................................................... 18

1.6. Chất tạo bọt cho bê tông nhẹ .............................................................................. 18

1.6.1. Khái niệm ........................................................................................................ 18

1.6.2. Ứng dụng ......................................................................................................... 18

1.6.3. Tính chất và hướng dẫn sử dụng ..................................................................... 19

1.6.3.1. Tính chất ....................................................................................................... 19

1.6.3.2. Thông số kỹ thuật ......................................................................................... 19

1.6.3.3. Hướng dẫn sử dụng ...................................................................................... 19

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................................................................ 20

2.1. Xi măng sử dụng phụ gia diatomite ................................................................... 20

2.1.1. Mục đích .......................................................................................................... 20

2.1.2. Quy trình tiến hành thực nghiệm .................................................................... 20

2.1.3. Xác định hàm lượng mất khi nung (MKN) ..................................................... 21

2.1.3.1. Nguyên tắc ................................................................................................... 21

2.1.3.2. Cách tiến hành .............................................................................................. 21

2.1.3.3. Tính kết quả .................................................................................................. 21

2.1.4. Xác định hàm lượng cặn không tan (CKT) ..................................................... 23

2.1.4.1. Nguyên tắc ................................................................................................... 23

2.1.4.2. Cách tiến hành .............................................................................................. 23

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái SVTH: Trương Minh Thông

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

2.1.4.3. Tính kết quả .................................................................................................. 23

2.1.5. Xác định hàm lượng anhydric sunfuric (SO3) ................................................ 24

2.1.5.1. Nguyên tắc ................................................................................................... 24

2.1.5.2. Cách tiến hành .............................................................................................. 24

2.1.5.3. Tính kết quả .................................................................................................. 25

2.1.6. Xác định độ dẻo tiêu chuẩn ............................................................................. 26

2.1.6.1. Trộn hồ xi măng ........................................................................................... 26

2.1.6.2. Điền đầy hồ vào khuôn ................................................................................ 26

2.1.6.3 Xác định độ dẻo tiêu chuẩn ........................................................................... 27

2.1.7. Xác định thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết ............................................. 27

2.1.7.1. Xác định thời gian bắt đầu đông kết ............................................................ 27

2.1.7.2.Xác định thời gian kết thúc đông kết ............................................................ 28

2.1.8. Xác định cường độ nén (TCVN 6016:2011) ................................................... 31

2.1.8.1. Chuẩn bị vữa ................................................................................................ 31

2.1.8.2. Trộn vữa ....................................................................................................... 31

2.1.8.3. Chuẩn bị mẫu ............................................................................................... 32

2.1.8.4. Bảo dưỡng mẫu ............................................................................................ 34

2.1.8.5. Cường độ nén ............................................................................................... 36

2.1.9. Xác định độ mịn (TCVN 4030:2003) ............................................................. 38

2.1.9.1. Phương pháp sàng ........................................................................................ 38

2.1.9.2. Phương pháp Blaine ..................................................................................... 39

2.1.10. Xác định tỷ trọng ........................................................................................... 41

2.2. Bê tông nhẹ ........................................................................................................ 43

2.2.1. Bê tông nhẹ sử dụng xốp hạt ........................................................................... 43

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái SVTH: Trương Minh Thông

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

2.2.1.1. Mục đích ....................................................................................................... 43

2.2.1.2. Vật liệu và thiết bị ........................................................................................ 43

2.2.1.3. Quy trình tạo mẫu......................................................................................... 45

2.2.1.4. Phương pháp lấy mẫu , chế tạo mẫu và bảo dưỡng mẫu ............................. 46

2.2.1.6. Xác định độ sụt ............................................................................................. 48

2.2.1.7. Xác định cượng độ bê tông hạt xốp (TCVN 3118:1993)............................. 49

2.2.1.8. Xác định khối lượng thể tích của bê tông (TCVN 3115:1993).................... 51

2.2.2. Bê tông nhẹ sử dụng chất tạo bọt .................................................................... 53

2.2.2.1. Mục đích ....................................................................................................... 53

2.2.2.2. Hóa chất, vật liệu, thiết bị. ........................................................................... 53

2.2.2.3. Quy trình thực hiện ...................................................................................... 54

2.2.2.4. Xác định cường độ nén bê tông bọt (tương tự điều 2.2.1.7) ........................ 56

2.2.2.5. Xác định khối lượng thể tích bê tông bọt (tương tự 2.2.1.8) ....................... 56

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ........................................................................................... 57

3.1. Xi Măng sử dụng phụ gia diatomite ................................................................... 57

3.1.1. Kết quả phân tích hàm lượng mất khi nung (MKN) ....................................... 57

3.1.2. Kết quả xác định hàm lượng cặn không tan (CKT) ........................................ 58

3.1.3. Kết quả xác định hàm lượng anhydric sunfuric (SO3) .................................... 59

3.1.4. Kết quả xác định lượng nước tiêu chuẩn ........................................................ 60

3.1.5. Kết quả xác định thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết ................................ 61

3.1.6. Kết quả xác định cường độ nén ....................................................................... 62

3.1.7. Kết quả xác định độ mịn ................................................................................. 64

3.1.8. Kết quả xác định tỷ trọng ................................................................................ 66

3.1.9. Tổng hợp kết quả và so sánh với TCVN 6260:2009 ...................................... 67

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái SVTH: Trương Minh Thông

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

3.1.10. Kết luận và nhận xét ...................................................................................... 67

3.2. Bê tông nhẹ ........................................................................................................ 68

3.2.1. Bê tông nhẹ sự dụng xốp hạt ........................................................................... 68

3.2.1.1. Kết quả xác định độ sụt ................................................................................ 68

3.2.1.2. Kết quả xác định cường độ .......................................................................... 69

3.2.1.3. Kết quả xác định khối lượng thể tích của bê tông ........................................ 70

3.2.2. Bê tông nhẹ sử dụng chất tạo bọt .................................................................... 71

3.2.3. So sánh kết quả bê tông nhẹ thử nghiệm với TCVN 9029:2011 .................... 73

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 77

PHỤ LỤC .................................................................................................................. 79

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái SVTH: Trương Minh Thông

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 TCVN 6260 : 2009 (PCB 40) ...................................................... 10

Bảng 1.2 TCVN 6260 : 2009 (PCB 50) ...................................................... 11

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của Diatomite.............................................. 16

Bảng 2.1 Bảng phối liệu .............................................................................. 21

Bảng 2.2 Kết quả thử nghiệm hàm lượng mất khi nung ............................. 22

Bảng 2.3 Kết quả thử nghiệm hàm lượng cặn không tan ............................ 24

Bảng 2.4 Kết quả hàm lượng SO3 ............................................................... 25

Bảng 2.5 Kết quả lượng nước tiêu chuẩn và thời gian ninh kết .................. 31

Bảng 2.6 Kết quả xác định cường độ nén .................................................... 37

Bảng 2.7 Kết quả độ mịn ............................................................................. 41

Bảng 2.8 Kết quả thử nghiệm khối lượng riêng .......................................... 43

Bảng 2.9 Cấp phối để đỗ mẫu bê tông và độ sụt ......................................... 45

Bảng 2.10 Cấp phối cho 1m3 bê tông .......................................................... 45

Bảng 2.11 Kết quả cường độ nén bê tông hạt xốp thử nghiêm ................... 51

Bảng 2.12 Kết quả xác định khối lượng thể tích bê tông hạt xốp ............... 53

Bảng 2.13 Cấp phối tạo mẫu bê tông bọt .................................................... 56

Bảng 2.14 Cấp phối cho 1m3 bê tông bọt .................................................... 56

Bảng 2.15 Kết quả cường độ nén và khối lượng thể tích bê tông bọt ......... 56

Bảng 2.16 Kết quả khối lượng thể tích bê tông bọt ..................................... 56

Bảng 3.1 Kết quả thử nghiệm hàm lượng mất khi nung ............................. 57

Bảng 3.3 Kết quả thử nghiệm hàm lượng cặn không tan ............................ 58

Bảng 3.3 Kết quả hàm lượng SO3 ............................................................... 59

Bảng 3.4 Kết quả lượng nước tiêu chuẩn .................................................... 60

i SVTH: Trương Minh Thông GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Bảng 3.5 Kết quả lượng nước tiêu chuẩn và thời gian ninh kết .................. 61

Bảng 3.6 Kết quả xác định cường độ nén .................................................... 63

Bảng 3.7 Kết quả độ mịn ............................................................................. 64

Bảng 3.8 Kết quả thử nghiệm khối lượng riêng .......................................... 66

Bảng 3.9 So sánh các mẫu xi măng thử nghiệm với TCVN 6260:2009 ..... 67

Bảng 3.10 Kết quả đo độ sụt ....................................................................... 68

Bảng 3.11 Kết quả cường độ nén bê tông hạt xốp thử nghiệm ................... 69

Bảng 3.12 Kết quả xác định khối lượng thể tích bê tông hạt xốp ............... 70

Bảng 3.13 Cấp phối tạo mẫu bê tông bọt .................................................... 71

Bảng 3.14 Kết quả cường độ nén và khối lượng thể tích bê tông bọt ......... 71

Bảng 3.15 Bảng so sánh kết quả với TCVN................................................ 73

ii SVTH: Trương Minh Thông GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Công ty cổ phần xi măng Tây Đô ............................................................ 3

Hình 1.2 Chất tạo bọt ............................................................................................ 18

Hình 2.1 Máy kẹp hàm......... ................................................................................ 20

Hình 2.2 Máy nghiền mini thủ công ..................................................................... 21

Hình 2.3 Lò nung 1050 oC, sai số 8 ...................................................................... 22

Hình 2.5 Cấu tạo Vicat ......................................................................................... 29

Hình 2.6 Vicat ....................................................................................................... 30

Hình 2.7 Khuôn ..................................................................................................... 30

Hình 2.8 Máy trộn ................................................................................................. 32

Hình 2.9 Máy dằn ................................................................................................. 33

Hình 2.10 Khuôn đổ cường độ ............................................................................. 34

Hình 2.11 Tủ dưỡng hộ ......................................................................................... 35

Hình 2.12 Bể bảo dưỡng mẫu ............................................................................... 36

Hình 2.13 Máy nén cường độ xi măng ................................................................. 37

Hình 2.14 Sàng 0.9 mm ........................................................................................ 38

Hình 2.15 Cấu tạo của Blaine ............................................................................... 40

Hình 2.16 Blaine ................................................................................................... 41

Hình 2.17 Cấu tạo bình Lechatelier ...................................................................... 42

Hình 2.18 Bình Lechatelier ................................................................................... 42

Hình 2.19 Máy trộn bê tông .................................................................................. 44

Hinh 2.21 Đá ......................................................................................................... 44

Hình 2.20 Cát ........................................................................................................ 45

Hình 2.22 Khuôn đúc mẫu bê tông 150 x 150 mm ............................................... 47

Hình 2.24 Dụng cụ đo độ sụt ................................................................................ 49

Hình 2.25 Máy nén cường độ bê tông .................................................................. 50

Hình 2.26 Sợi PET ................................................................................................ 53

Hình 2.27 Thiết bị nén tạo bọt tự chế ................................................................... 54

Hình 2.28 Vòi tạo bọt ........................................................................................... 55

iii SVTH: Trương Minh Thông GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Hình 2.29 Bọt được tạo ra ..................................................................................... 55

Hình 2.30 Bê tông bọt đã được trộn .................................................................... 55

Hình 2.31 Bê tông bọt đã đổ vào khuôn ............................................................... 56

Hình 3.1 Biểu đồ hàm lượng mất khi nung .......................................................... 57

Hình 3.2 Biểu đồ hàm lượng cặn không tan ......................................................... 58

Hình 3.4 Biểu đồ lượng nước tiêu chuẩn .............................................................. 60

Hình 3.5 Biểu đồ thời bắt đầu và kết thúc ninh kết .............................................. 62

Hình 3.6 Biểu đồ cường độ nén ............................................................................ 63

Hình 3.7 Biểu đồ tỉ diện ........................................................................................ 65

Hình 3.8 Biểu đồ lượng sót sàng .......................................................................... 65

Hình 3.10 Biểu đồ khối lượng riêng ..................................................................... 66

Hình 3.11 Biểu đồ cường độ bê tông .................................................................... 69

Hình 3.12 Biểu đồ khối lượng mẫu ...................................................................... 70

Hình 3.13 Biểu đồ khối lượng thể tích bê tông .................................................... 70

Hình 3.14 Biểu đồ cường độ bê tồng bọt .............................................................. 72

Hình 3.15 Biểu đồ khối lượng mẫu bê tông bọt ................................................... 72

Hình 3.16 Biểu đồ khối lượng thể tích bê tông bọt .............................................. 72

Hình 3.16 Thiết bị chụp SEM ............................................................................... 74

Hình 3.18 Ảnh chụp 2μm và 20μm mẫu bê tông bọt E-800 ................................. 74

Hình 3.19 Ảnh chụp 2μm và 20μm mẫu bê tông sản xuất .................................. 74

iv SVTH: Trương Minh Thông GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt - Nguyên văn

MKN - Mất khi nung

CKT - Cặn không tan

TCVN - Tiêu chuẩn việt nam

TCXDVN Tiểu chuẩn xây dựng việt nam -

CPC - Xi măng poóclăng

PCB - Xi măng poóclăng hỗn hợp

TEA - Triethanolaphúte

HTQL - Hệ thống quản lý

v SVTH: Trương Minh Thông GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

MỞ ĐẦU

Do đáp ứng được nhu cầu cuộc sống ngày càng tăng, con người luôn mong

muốn phát triển nền kinh tế của mình. Trong đó ngành công nghiệp đóng vai trò đầu

tàu trong nhiệm vụ phát triển nền kinh tế. Trong các ngành công nghiệp, thì ngành

công nghiệp sản xuất xi măng, đối với nhiều nước là một trong những ngành công

nghiệp mũi nhọn. Đặc biệt là đối với nước ta là một nước đang trong quá trình công

nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, thì nhu cầu về xây dựng cơ bản là rất lớn do đó

nhu cầu về sử dụng xi măng cũng tăng theo.

Trong khi đó ở nhiều địa phương của nước ta tồn tại một tiềm năng to lớn hơn

về một loại khoáng sản, tuy không quý hiếm nhưng có thể sử dụng làm phụ gia để

thay thế, đó là phụ gia hoạt tính tự nhiên như puzolan, nguồn nguyên liệu không thể

thiếu trong công nghệ sản xuất xi măng và vật liệu xây dựng không nung. Nguyên

liệu puzolan được sử dụng bao gồm các nguyên liệu tự nhiên như đá tuffs, tro xỉ núi

lửa, metacaolin, zeolite, diatomite...

Mỏ quặng diatomite tại huyện Tuy An, Phú Yên với trữ lượng dự báo hơn 63

triệu tấn là loại quặng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp mà tiêu

biểu là trong công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng. Các ứng dụng của diatomite đã

được nghiên cứu và sử dụng từ rất lâu. Một trong những ứng dụng ban đầu là vật liệu

nhẹ. Bên cạnh việc sản xuất các sản phẩm vật liệu nhẹ cách nhiệt chịu nhiệt, diatomite

còn được nghiên cứu sử dụng sản xuất các sản phẩm vật liệu nhẹ cách âm, cách nhiệt,

sử dụng trong xây dựng như gạch block nhẹ, panel nhẹ, các loại vật liệu chống nóng

cho tầng trên cùng của các nhà cao tầng. Khả năng ứng dụng của diatomite Phú Yên

vào sản xuất vật liệu nhẹ với chất liên kết là xi măng đã được đề ra nhưng vẫn chưa

có một cách hệ thống.

Hiện nay, một vấn đề khác đang được quan tâm hơn đối với các công trình cao

tầng, là làm sao giảm được khối lượng các kết cấu, tạo điều kiện thi công dễ dàng.

Đặc biệt giảm được khối lượng của kết cấu móng, giảm giá thành của các công trình

xây dựng. Từ đó công nghệ sản xuất bê tông nhẹ là phương pháp lựa chọn tối ưu nhất

cho các công trình này.

1 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Với những mục đích đề ra, chúng tôi đề xuất đề tài "Nghiên cứu sử dụng

diatomite Phú Yên làm phụ gia cho sản xuất xi măng và bê tông nhẹ"

Qua quá trình Nghiên cứu, em đã hoàn thành bản báo cáo tổng hợp của mình

với bố cục như sau:

Chương 1: Tổng quan về lý thuyết

Chương 2: Thực nghiệm

Chương 3: Kết quả

2 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT

1.1. GIỚI THIỆU VỀ CỔ PHẦN XI MĂNG TÂY ĐÔ

1.1.1. Giới thiệu về doanh nghiệp

Tên gọi đầy đủ bằng tiếng việt: Công ty cổ phần Xi măng Tây Đô

Tên giao dịch quốc tế : TAYDO CEMENT JOINT STOCK COMPANY.

Tên viết tắt : TACECO

Trụ sở Công ty: Km 14 Quốc lộ 91, Phường Phước Thới, Quận Ô Môn, Tp– Cần Thơ

Điện thoại: (84-710)36617661

Fax: 3862419

Website: www.ximangtaydo.vn

Email: taceco@taceco.vn

Hình 1.1 Công ty cổ phần xi măng Tây Đô

1.1.2. Sự hình thành và phát triển Công ty cổ phần xi măng Tây Đô

Thành phố Cần Thơ đã quyết định tập trung xây dựng nhà máy xi măng Tây

Đô nhằm đáp ứng được một phần nhu cầu xi măng cho công cuộc xây dựng đất nước

sau khi thống nhất.

3 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Năm 1997: khởi công nhà máy nghiền xi măng, với công xuất 200.000 T/năm

Ngày 10/10/1998: khánh thành nhà máy nghiền xi măng Cty liên doanh xi

măng Hà Tiên 2- Cần Thơ, chính thức đi vào hoạt động

Năm 2002: khởi công xây dựng công trình mở rộng nhà máy nghiền xi măng,

dây chuyền nghiền 2, tổng công suất 500.000T/năm

Năm 2003: khánh thành nhà máy nghiền xi măng , dây chuyền nghiền 2 tổng

công suất 500.000 T/năm

Ngày 10/10/2008: chính thức đổi tên thành Cty cồ phần xi măng Tây Đô

Năm 2013: tổng hợp xi măng Tây Đô

Cty CP xi măng Tây Đô

Cty CP nhân văn Tây Đô

Cty CP bê tông Tây Đô

Tổng công suất :

+ 1 triệu tấn xi măng/năm

+ 240 m3 bê tông/giờ

Công ty Cổ Phần Xi Măng Tây Đô là trạm nghiền xi măng có qui mô lớn nhất

tại thành phố Cần Thơ, với năng lực cung cấp xi măng 1.000.000 tấn/ năm. Đây là

Công ty đầu tiên trong khu vực phía Nam, trong ngành xi măng được cấp chứng nhận

hệ thống quản lý môi trường,, đạt tiêu chuẩn Quốc tế ISO 14001.Và cũng là đơn vị

đầu tiên trong ngành xi măng có cam kết bảo hành chất lượng sản phẩm đối với người

tiêu dùng. Công ty cổ phần xi măng Tây Đô cam kết, sẽ tận tâm gìn giữ môi trường

bằng việc thực hiện tất cả các biện pháp, nhằm bảo vệ môi trường trong lành và thân

thiện.

Trong thời gian qua Công ty đã từng bước xây dựng và áp dụng các hệ thống

quản lý (HTQL) theo các tiêu chuẩn Quốc tế như: HTQL chất lượng theo tiêu chuẩn

4 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

ISO 9001:2000; HTQL chất lượng Phòng thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO/IEC

17025:2005; HTQL môi trường theo tiêu chuẩn ISO 14001:2004; HTQL trách nhiệm

xã hội theo tiêu chuẩn quốc tế SA 8000 và HTQL an toàn và sức khỏe nghề nghiệp

theo tiêu chuẩn quốc tế OHSAS 18001.

Sản phẩm của Công ty với chất lượng cao và luôn ổn định, nên đã đạt được

nhiều giải thưởng cao về chất lượng như: Nhiều năm liền đạt Huy chương vàng về

chất lượng tại Hội chợ triển lãm Quốc tế Cần Thơ- Việt Nam (1999-2004); Giải

thưởng Chất lượng Việt Nam (2002, 2003, 2005, 2007, 2009, 2010, 2011); Giải

thưởng Mai vàng hội nhập năm 2002; Cúp vàng chất lượng sản phẩm năm 2003; Giải

thưởng Hàng Việt Nam chất lượng cao do người tiêu dùng bình chọn trong nhiều năm

liền (2002-2015); Giải thưởng Top 50 thương hiệu hàng đầu Việt Nam; giải thưởng

thương hiệu mạnh Việt Nam (2009-2011); giải thưởng thương hiệu - chất lượng

ngành xây dựng 2011...

1.1.3. Mục tiêu chất lượng

Chính sách chất lượng - môi trường – an toàn và sức khỏe nghề nghiệp - trách

nhiệm xã hội

Công Ty Cổ Phần Xi Măng Tây Đô cam kết:

Tuân thủ đầy đủ các Công ước Quốc tế về lao động, các quy định pháp luật

của Việt Nam về lao động; chất lượng; môi trường; an toàn và sức khỏe nghề nghiệp,

và các yêu cầu khác mà Công ty cam kết áp dụng.

Nâng cao chất lượng sản phẩm, dịch vụ và đa dạng hóa sản phẩm nhằm thỏa

mãn ngày một tốt hơn nhu cầu của khách hàng.

Nâng cao việc kiểm soát các tác động, các mối nguy và rủi ro từ hoạt động sản

xuất kinh doanh sản phẩm xi măng của Công ty đối với môi trường, an toàn và sức

khỏe nghề nghiệp.

Cung cấp đầy đủ nguồn lực, tạo môi trường làm việc an toàn và chăm lo đời

sống người lao động, phấn đấu để không có tác động xấu cho môi trường hay rủi ro

5 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

cho bất cứ nhân viên trong Công ty, các đối tác, khách viếng thăm và cộng đồng xung

quanh.

Thực hiện cải tiến thường xuyên.

Để triển khai và thực hiện hiệu quả các cam kết trên, Công ty đã thiết lập và

duy trì áp dụng các hệ thống quản lý theo tiêu chuẩn Quốc tế:

ISO 9001 : Tiêu chuẩn về HTQL chất lượng.

ISO 14001 : Tiêu chuẩn về HTQL môi trường.

ISO/IEC 17025 : Tiêu chuẩn về HTQL chất lượng Phòng Thử nghiệm.

OHSAS 18001 : Tiêu chuẩn về HTQL AT và sức khỏe nghề nghiệp.

SA 8000 : Tiêu chuẩn về HTQL trách nhiệm xã hội.

Chính sách này được phổ biến tới tất cả cán bộ công nhân viên và đảm bảo

được thấu hiểu, thực hiện, duy trì ở mọi cấp, và được lãnh đạo Công ty xem xét định

kỳ để đảm bảo sự phù hợp.

Chính sách này cũng được thông báo rộng rãi đến khách hàng, nhà cung ứng

và các bên có liên quan.

1.2. Công nghiệp sản xuất Xi măng

1.2.1. Ngành xi măng trên thế giới

Nền kinh tế thế giới trong những năm qua (2000 - 2007) bước vào giai đoạn

phát triển ổn định và có thiên hướng chú ý vào nền kinh tế Châu Á. Tiêu dùng xi

măng trong những năm trở lại đây không ngừng tăng trưởng và là động lực quan trọng

thúc đẩy ngành công nghiệp xi măng phát triển, tại một số nước đang phát triển như:

Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ, Indonesia... (trên thế giới hiện nay có khoảng hơn 160

nước sản xuất xi măng, tuy nhiên các nước có ngành công nghiệp xi măng chiếm sản

lượng lớn của thế giới thuộc về Trung Quốc, Ấn Độ và một số nước như khu vực

Đông Nam Á là Thái Lan và Indonesia).

6 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Theo dự báo nhu cầu sử dụng xi măng từ nay đến năm 2020: Tăng hàng năm

3,6 % năm nhu cầu sử dụng xi măng có sự chênh lệch lớn giữa các khu vực trên thế

giới: (nhu cầu các nước đang phát triển 4,3 % năm, riêng châu Á bình quân 5%/năm,

các nước phát triển xấp xỉ 1%/năm. Ngoài ra tình trạng dư thừa công suất của các nhà

máy là phổ biến ở Đông Âu, Đông Nam Á (Thái Lan, ngược lại ở Bắc Mỹ).

Các nước tiêu thụ lớn xi măng trong những năm qua phải kể đến: Trung Quốc, Ấn

Độ, Mỹ, Nhật bản, Hàn Quốc, Nga, Tây Ban Nha, Italya, Braxin, Iran, Mê hy cô, Thổ

Nhĩ Kỳ, Việt Nam, Ai Cập, Pháp, Đức.....

1.2.2. Ngành công nghiệp xi măng tại Việt Nam

Xi măng là một trong những ngành công nghiệp được hình thành sớm nhất ở

nước ta (cùng với các ngành than, dệt, đường sắt).

Ngày 25/12/1889 khởi công xây dựng nhà máy xi măng đầu tiên của ngành Xi

măng Việt Nam tại Hải Phòng.

Đến nay đã có khoảng 90 Công ty, đơn vị tham gia trực tiếp sản xuất và phục

vụ sản xuất xi măng trong cả nước, trong đó: khoảng 33 thành viên thuộc tổng công

ty xi măng Việt Nam, 5 công ty liên doanh, và hơn 50 công ty nhỏ và các trạm nghiền

khác.

Hiện nay sản phẩm xi măng trên thị trường có nhiều loại, tuy nhiên thông dụng

trên thị trường Việt Nam gồm hai loại sản phẩm chính:

+ Xi măng Poóclăng chỉ gồm thành phần chính là clinker và phụ gia thạch cao.

Ví dụ: PC 30, PC 40, PC 50.

+ Xi măng Poóclăng hỗn hợp vẫn với thành phần chính là clinker và thạch cao,

ngoài ra còn một số thành phần phụ gia khác như đá pudôlan, xỉ lò. Ở thị trường các

loại xi măng này có tên gọi như PCB 30, PCB 40

1.2.3. Thực trạng hoạt động của ngành công nghiệp xi măng

Năng lực sản xuất và các yếu tổ ảnh hưởng tới sản xuất của doanh nghiệp trong

ngành.

Trong những năm gần đây, một số nhà máy sản xuất xi măng lớn tập trung

nhiều vào thị trường trong nước, do thị trường này đang tăng trưởng mạnh mẽ.

7 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Ngành công nghiệp xi măng Việt Nam hiện nay đã có khoảng 14 nhà máy xi măng

lò quay với tổng công suất thiết kế là 21,5 triệu tấn/năm, 55 cơ sở xi măng lò đứng,

lò quay chuyển đổi tổng công suất thiết kế 6 triệu tấn/năm, khoảng 18 triệu tấn xi

măng được sản xuất từ nguồn clinker trong nước (ứng với 14,41 triệu tấn clinker).

Hầu hết các nhà máy sản xuất xi măng sử dụng phương pháp kỹ thuật khô,

ngoại trừ những nhà máy có lò trộn xi măng đứng với thiết bị và kỹ thuật lạc hậu, thì

những nhà máy còn lại có năng suất trộn xi măng từ 1,4 triệu đến 2,3 triệu tấn mỗi

năm, với thiết bị và trình độ kỹ thuật tương đương với những nhà máy khác ở Đông

Nam Á.

Việt Nam đang có khoảng 31 dự án xi măng lò quay với tổng công suất thiết

kế là 39 triệu tấn, được phân bổ ở nhiều vùng trên cả nước. (Đa số tập trung ở miền

Bắc, miền Trung và chỉ có 4/31nằm ở miền Nam).

Hiện nay các nhà máy xi măng phân bố không đều giữa các khu vực. Hầu hết

các nhà máy tập trung nhiều tại miền Bắc, nơi có vùng nguyên liệu đầu vào lớn. Trong

khi đó các nhà máy lớn phía Nam rất hạn chế. Do đó nguồn cung xi măng ở phía Bắc

thì dư thừa trong khi miền Nam lại thiếu hụt.

Những yếu tố ảnh hưởng tới năng lực sản xuất của doanh nghiệp:

Các danh nghiệp miền Bắc, có vị trí địa lý thuận lợi cho việc khai thác nguyên vật

liệu đầu vào, do đó chủ động được về năng lực sản xuất. Doanh nghiệp miền Nam thì

ngược lại.

Giá than đá, thạch cao và clinker những nguyên liệu đầu vào chính, dùng cho

sản xuất xi măng vẫn tăng đều qua các năm. Mà những nguyên liệu đầu vào này Việt

Nam phải nhập khẩu với khối lượng rất lớn. Ngoài ra giá gas, dầu hiện nay biến động

ảnh hưởng tới cước phí vận chuyển tăng. Ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất và kết quả

hoạt động của ngành.

Trình độ công nghệ của ngành lạc hậu cũ kỹ thừa hưởng của Nga, Pháp, Trung

Quốc những năm 50 của thế kỷ trước vẫn còn được sử dụng. (Không riêng gì VN,

Trung Quốc cũng đang lâm vào tình trạng này). Hiện này với các dự án dây chuyền,

8 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

nhà máy xi măng lớn đang triển khai hy vọng sẽ thay thế công nghệ cũ, giúp năng lực

sản xuất được tăng lên gấp nhiều lần.

Tuy nhiên vốn đầu tư ban đầu vào máy móc thiết bị ngành xi măng là rất lớn,

đó là sức ép đối với các doanh nghiệp sản xuất trong ngành khi muốn gia tăng công

suất, đổi mới công nghệ.

Thị trường, thị phần và các yếu tố ảnh hưởng:

Hiện nay trên thị trường giá bán xi măng của các doanh nghiệp Miền Bắc,

thường thấp hơn giá bán xi măng của các doanh nghiệp Miền Nam khoảng 200.000

đồng/tấn, tùy từng loại dao động xung quanh mức chênh lệch này. (tính đến cuối

tháng 4 đầu tháng 5/2008). Tại sao có mức khác biệt này: như đã nêu ở trên, các

doanh nghiệp phân bố không đều giữa các miền, giá đầu vào của nguyên vật liệu,

cước phí vận chuyển, tổng nhu cầu xi măng tại miền Nam chiếm tới 40% tổng nhu

cầu trong khi các doanh nghiệp miền Nam chỉ đáp ứng được 50% tổng nhu cầu đó.

Ngoài ra do xi măng là ngành có vị trí quan trọng trong nền kinh tế nên Chính

phủ vẫn nắm quyền kiểm soát giá cả, giá cả bị chặn đầu ra – nhưng giá nguyên liệu

đầu vào không ngừng xu thế tăng lên. Đó là khó khăn rất lớn cho doanh nghiệp sản

xuất trong ngành.

Thị phần tiêu thụ lớn nhất thuộc về Tổng công ty Xi măng Việt Nam chiếm

khoảng 40% toàn thị trường – Thị phần tiêu thụ xi măng trong 04 tháng đầu năm

2008 con số này là 41,1% .

1.3. Xi măng và yêu cầu kỹ thuật

1.3.1. Khái niệm

Xi măng là chất kết dính thủy lực được tạo thành bằng cách nghiền mịn clinker,

thạch cao thiên nhiên và phụ gia.

Thành phần nguyên liệu gồm: Clanhke, đá puzolan, thạch cao, chất trợ nghiền,

đá vôi, xỉ hạt lò cao.

1.3.2. Yêu cầu kỹ thuật của xi măng

1.3.2.1. Xi măng PCB40

a. Mô tả

9 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Là loại xi măng poóclăng hỗn hợp (PCB), được nghiền mịn từ hỗn hợp

clanhke, thạch cao và các loại phụ gia cải thiện tính chất xi măng như: đá vôi,

puzzolan…

b. Ứng dụng

Xi măng Dân dụng PCB40 được sử dụng cho nhiều mục đích: đổ bê tông

móng, sàn, cột, đà hoặc vữa xây tô cho công trình, chế tạo bê tông có mác đến 40Mpa.

c. Tiêu chuẩn

Xi măng Dân dụng PCB40 phù hợp theo TCVN 6260:2009.

Bảng 1.1 TCVN 6260 : 2009 (PCB 40)

STT Chỉ tiêu Kết quả thử Đơn vị Yêu cầu tiêuchuẩn

% ≤ 10 0.5 ÷ 1.5 1

cm2/g ≥ 2800 3700÷4200

Phút Phút Mpa Mpa ≥ 45 ≥ 420 ≥ 18 ≥ 40 100 ÷ 150 160 ÷ 240 22 ÷ 24 42 ÷ 45

4 mm ≤ 10 0.5 ÷ 1.0

5 % ≤ 3.5 1.0÷3.0

Độ mịn - Lượng sót sàng 0,09 mm - Bề mặt riêng (Tỉ diện) Thời gian ninh kết - Bắt đầu - Kết thúc Cường độ nén - 3 ngày±45 phút - 28 ngày± 2 giờ Độ ổn định thể tích theo Le Chatelier Hàm lượng SO3 1.3.2.2. Xi măng công nghiệp PCB50

a. Mô tả

Là loại xi măng poóclăng hỗn hợp (PCB), được nghiền mịn từ hỗn hợp

clanhke, thạch cao và các loại phụ gia cải thiện tính chất xi măng như: đá vôi,

puzzolan. . .

b. Ứng dụng

Xi măng công nghiệp PCB50 được sử dụng để sản xuất bê tông chất lượng

cao, cho các trạm bê tông thương phẩm, các đơn vị sản xuất bê tông dự ứng lực, cọc

bê tông ly tâm và vật liệu không nung…

10 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

c.Tiêu chuẩn

Xi măng công nghiệp PCB50 phù hợp theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN

6260:2009.

Bảng 1.2 TCVN 6260 : 2009 (PCB 50)

STT Chỉ tiêu Kết quả thử

Đơn vị Yêu cầu tiêuchuẩn

% ≤ 10 0.5 ÷ 1.5 1

cm2/g ≥ 2800 3700÷4200 Độ mịn - Lượng sót sàng 0,09 mm - Bề mặt riêng (Tỉ diện)

2 Thời gian ninh kết - Bắt đầu - Kết thúc Phút Phút ≥ 45 ≥ 420 100 ÷ 150 160 ÷ 240

Cường độ nén - 3 ngày±45 phút Mpa - 28 ngày± 2 giờ Mpa ≥ 22 ≥ 50 30 ÷ 34 55 ÷ 56

mm ≤ 10 0.5÷1.0 4

% ≤ 3.5 2.0 ÷ 3.0 5 Độ ổn định thể tích theo Le Chatelier Hàm lượng SO3

1.4. Bê tông nhẹ

1.4.1. Khái niệm

Các thành phần tạo nên bê tông (cốt liệu, chất kết dính, nước, phụ gia) được

phối trộn theo một tỷ lệ hợp lý và nhào trộn đồng đều nhưng lúc đầu chưa bắt đầu

quá trình ninh kết và rắn chắc được gọi là hỗn hợp bê tông.

Bê tông nhẹ là vật liệu khá phổ biến trong xây dựng hiện đại. Chúng được sử

dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như làm khung, sàn, tường cho nhà nhiều tầng;

dùng trong các kết cấu bản mỏng, tấm cong; trong kết cấu bê tông ứng lực trước;

trong chế tạo các cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn; tường bao, trần và mái cách nhiệt;

vv...

1.4.2. Thành phần

Nguyên liệu chế tạo bê tông nhẹ phổ biến là: chất kết dính, cốt liệu nhẹ nhân

tạo hay thiên nhiên dạng hạt hoặc dạng sợi, chất tạo rỗng (tạo bọt hoặc tạo khí), nước,

một số phụ gia khác thường dùng (nếu cần). Việc lựa chọn loại nguyên liệu nói chung

11 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

và cốt liệu nói riêng tùy thuộc mục đích sử dụng của bê tông nhẹ. Trên cơ sở đó chúng

có tên gọi khác nhau.

1.4.3. Tính chất cơ bản của bê tông nhẹ

Trước hết là loại bê tông này là một loại vật liệu vĩnh cữu với thời gian: vì là

bê tông – đá nhân tạo cho nên nó không bị phân hủy mục nát trong quá trình sử dụng

như một số loại vật liệu khác (như gỗ …) mà có thể sử dụng được ở các lĩnh vực khác

nhau thay thế cho các loại vật liệu này.

Có khối lượng thể tích bé: với loại này sản xuất các loại bê tông nhẹ có khối

lựơng thể tích từ: (230 – 1200) kg/m3. Trong khi đó vật liệu bê tông thường có khối

lượng gần 2500 kg/m3. Nó nặng chỉ bằng 1/3 đến 1/2 bê tông thường và chỉ bằng 1/2

loại gạch làm bằng đất sét nung.

Trong điều kiện khí hậu nóng nực hay vào mùa hè khi thời tiết trở nên nóng

và mức độ chiếu sáng của mặt trời lên các ngôi nhà tăng lên làm cho nhiệt độ bên

ngoài tăng lên, nhiệt độ này truyền qua tường làm nhiệt độ bên trong tăng lên, trong

căn nhà trở nên nóng nực - đây là điều không mong muốn của mỗi người. Khắc phục

nhiệt độ trong nhà hiện nay chủ yếu là dùng “máy điều hoà nhiệt độ” để làm nhiệt độ

trong ngôi nhà giảm xuống, hay “che chắn tường” bằng các mái che. Việc sử dụng

máy điều hoà để làm mát khi nhiệt truyền từ bên ngoài vào lớn sẽ mất một năng lượng

khá lớn – năng lượng tiêu hao lớn, điều này sẽ làm cho chi phí nhà ở tăng cao, những

khu vực hay những nơi mất điện thì việc này không còn tác dụng. Việc sử dụng mái

che để che chắn cho tường sẽ làm ảnh hưởng tới diện tích sử dụng, nếu cùng diện tích

khi thiết kế phải thu hẹp diện tích sử dụng, nếu căn nhà đã xây dựng thì diện tích phải

cần được mỡ rộng.

Cách âm tốt: nhờ sự phân bố đồng đều của các bọt khí trong bê tông làm cho

bê tông không những cách nhiệt tốt mà còn có khả năng cách âm tốt. quá trình truyền

âm thanh qua tường kể cả bên trong ra bên ngoài hay bên ngoài vào đều được giữ lại.

Hay nói cách khác là bê tông xốp hấp thụ âm thanh và hạn chế việc truyền âm thanh

qua tường.

12 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Cũng nhờ sự xốp mà dẫn đến vật liệu này có đặc tính là xốp nhẹ dễ dàng vận

chuyển hay lắp đặt. Với phương pháp xây truyền thống thì việc vận chuyển nguyên

vật liệu xây dựng cũng đễ dàng và nhanh chóng hơn. Nhưng đặc điểm nỗi bật bật hơn

là với loại vật liệu xây dựng này chúng ta có thể xây theo hình thức lắp ghép – một

hình thức xây dựng mới phát triển. Với phương pháp này mỗi toà nhà xây dựng cao

tầng điển hình có thể rút ngắn thời giân xuống một cách đáng kể. Một điều khó có

thể tin là chỉ trong vòng vài tháng các toà nhà cao tầng đồ sộ lại có thể mọc lên và

đưa vào sử dụng với một yêu cầu nghiêm ngặt về kỹ thuật. Việc xây dựng theo

phương pháp này thường là sử dụng cho các toà nhà cao tầng nhưng không có sân bãi

tập trung nguyên vật liệu lâu dài. Giải quyết được vấn đề này chỉ có thể áp dụng cho

các phương pháp xây dựng trên. Đối với các toà nhà cấp bốn nhưng yêu cầu về cuộc

sống ngày càng tăng chất lượng cuộc sống đòi hỏi một số tính chất riêng, sự ô nhiễm

tiếng ồn hay cần một khoảng không gian yên tĩnh sau những ngày làm việc mệt mõi,

nhưng thu nhập cuộc sống còn chưa đáp ứng được với giá cả cao thì đây cũng là một

loại vật liệu khá lí tưởng cho xây dựng.[4]

Việc sử dụng loại bê tông này không gây ảnh hưởng lớn tới môi trường sinh

thái: Trong quá trình sữ dụng hay bão trì thì sản phẩm bê tông không gây ra sự ô

nhiễm hay độc hại cho môi trường sinh thái. Đánh giá một số loại vật liệu có mức độ

ảnh hưởng đến sinh thái có thể như sau:

+ Của bê tông: 2

+ Của gỗ : 1

+ Của gạch: 10

+ Của khối keramzite: 20

Trong quá trình sản xuất, sử dụng các nguyên liệu trực tiếp từ tự nhiên. Không

sử dụng nhiên liệu để nung vì vậy không có khói thải. Mặt khác loại vật liệu này sau

khi sử dụng để xây dựng các công trình nếu như công trình cần phá dỡ thì có thể tháo

lấy các viên gạch để sử dụng lại hay nghiền thành bột mịn để tái sản xuất và cũng có

thể trả lại môi trường với các thành phần tự nhiên ban đầu mà không gây ô nhiểm.

Nó có tính thân thiện với môi trường.[4]

13 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Việc sản xuất và sử dụng tương đối đơn giản nên nó đang ngày càng phát triển

trên thế giới. Việc chế tạo đặc biệt là sử dụng chất tạo bọt Greenfhort vào trong công

nghệ sản xuất bê tông bọt đã làm cho loại vật liệu này có thể chế tạo được các loại

chi tiết hay hình đáng phức tạp tạo nên sự phong phú và đa dạng cho loại vật liệu này.

Từ đó mà nó có thể được sử dụng ở rất nhiều các bộ phận chi tiết trong các công trình

xây dựng dân dụng.

Vận chuyển nhẹ nhàng không cần quá phức tạp: Với trọng lượng nhẹ việc vận

chuyển hay lắp đặt xây dựng cũng nhẹ nhàng hơn và nhanh chóng hơn. Tiết kiệm

nhiên liệu vận chuyển vận chuyển nhẹ nhàng với lượng vận chuyển lớn hơn. Hiệu

quả xây dựng và kinh tế hơn.

Tính chống cháy: bản thân bê bông nhẹ vẫn là bê tông hay là vật liệu silicat.

Bản chất của loại vật liệu này là không cháy nên bản chất của bê tông bọt khí không

cháy được, lại có khả năng chịu đựng ở nhiệt độ cao. Với bê tông khi nung nóng tới

nhiệt độ 500 – 600 0C thì bắt đầu giòn dễ gãy tuy nhiên nhiệt độ để bê tông bị nóng

chảy lên tới trên 1600 0C, cùng với tính chất dẫn nhiệt kém hay cách nhiệt tốt nên khi

xãy ra cháy các tường bê tông nhẹ cách biệt tác dụng của ngọn lữa tới các khu vực

xung quanh làm hạn chế sự lây lan của ngọn lữa, giảm tốc độ cháy và quá trình cháy

chậm lại, sẽ làm cho nhiệt lượng ngọn lữa gây ra ít hơn có khả năng dập tắt dể dàng

hơn. Các khu vực không phải nguồn gốc của ngọn lữa sinh ra thì sẽ ít chịu sự ảnh

hưởng thiệt hại. Cũng nhờ tính chất này mà người ta sử dụng các tấm bê tông bọt khí

để ngăn cách đám cháy trước khi kịp dập lữa. Nhờ tính chất này thời gian cháy lâu

hơn đảm bão thời gian cho việc chữa cháy giảm thiệt hại do đám cháy gây ra.[4]

Đa dạng trong thiết kế: có khối lượng thể tích nhẹ nên có khả năng dùng để

tạo các kết cấu mang tính thẩm mỹ cho ngôi nhà mà không cần phải sử dụng thêm

các kết cấu chịu tải trọng để gánh đỡ. Chẳng hạn như việc tạo các viền, chạy chỉ, thực

hiện trang trí bằng các tượng trong và ở các góc mái nhà.

14 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

1.5. Khoáng Diatomite phú yên

1.5.1. Giới thiệu

Diatomite là đá trầm tích với thành phần chủ yếu là silic oxyt. Nó còn có tên

là kizengua hay đất tảo silic.

Diatomite còn có tên gọi là Kizengua là một loại đá trầm tích với thành phần

gồm các khung xương tảo diatome và có nhiều ứng dụng vào công nghiệp nhờ vào

tính xốp cao, bền nhiệt và các đặc tính quí giá khác. Diatomite có màu thay đổi từ

trắng xám, vàng đến đỏ tùy thuộc vào thành phần các oxide chứa trong chúng.

Diatomite có tính cách nhiệt, không cháy, không hòa tan trong nước, và bền trong

không khí. Do đó chúng được sử dụng rộng rãi làm chất trợ lọc, chất mang xúc tác

và chất hấp phụ. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về khả năng ứng dụng diatomite

trên thế giới.

Tại Việt Nam, nguồn diatomite có trữ lượng 165 triệu tấn, trong đó có khu vực

mỏ tại huyện Tuy An, Phú Yên với trữ lượng dự báo khoảng 60 triệu tấn. Các ứng

dụng của diatomite Phú Yên đã được nghiên cứu và áp dụng thử nghiệm làm bột trợ

lọc trong công nghiệp rượu bia, nước giải khát. Một số công trình khác đã nghiên cứu

sử dụng để sản xuất vật liệu nhẹ, vật liệu chịu nhiệt. Bên cạnh đó, diatomite còn được

nghiên cứu sử dụng làm các chất hấp thụ, chất mang, phụ gia cho công nghiệp xi

măng, hay làm nguyên liệu để xử lý hồ tôm.

1.5.2. Thành phần

1.5.2.1. Thành phần khoáng vật

Diatomite Hoà Lộc (Phú Yên) có thành phần khoáng vật như sau:

+ Vỏ tảo Diatomae: chiếm 10-60%, có dạng hình ống, hình trụ kéo dài, tiết

diện ngang hình tròn, hình vành khuyên, đường kính từ 0,01 – 0,05 mm, có tiết diện

hình chữ nhật chiều dài cạnh từ 0,01 – 0,02mm;

+ Opan: Dạng hình cấu nhỏ, chiếm tỷ lệ nhỏ;

+ Sét: Chiếm từ 5 – 24%, dạng vẩy chủ yếu là hydromica và lẫn ít khoáng vật

Montmorillonite.

15 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

+ Gai xương bột biển: chiếm 1 – 15% thuộc loại spongia đơn trục dãng que,

đầu nhọn, dài 0,01 – 0,25mm.

+ Gnauconit: chiếm từ 10 – 15%, có dạng vẩy nhỏ, màu lục nhạt;

+ Vụn Thạch anh: chiếm < 2%, dạng hạt vỡ vụn, sắc cạnh, kích thước 0,01 –

0,1 mm, phân tán thưa trong quặng.

1.5.2.2. Thành phần hóa học của Diatomite tại mỏ Hoà Lộc (Phú Yên).

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của Diatomite [9]

% khối lượng SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 MKN

Phương pháp XRE 71.0 10.1 5.8 0.6 0.9 0.2 9.9

Từ kết quả nhận được trong Bảng 1 cho thấy oxide chủ yếu của diatomite là

SiO2 với giá trị 71% khối lượng. Hàm lượng MgO, SO3 rất thấp khoảng 1% cho mỗi

oxide phù hợp để sử dụng làm phụ gia pozzolana trong sản xuất xi măng (TCVN

3735-282). Hàm lương Fe2O3 khoảng 5.8% cao hơn kết quả đã công bố trước đây

khoảng 3%, tuy nhiên chúng tôi tin rằng giá trị phân tích bằng XRF trong đề tài này

cho kết quả phù hợp khi quan sát và so sánh màu sắc của mẫu diatomite. [9]

1.5.3. Ứng dụng

Có lẽ không có một loại khoáng sản nào có nhiều ứng dụng như diatomic.

Phát hiện diatomite đầu tiên bởi J.W. Bailey vào năm 1839 ở Bắc Mỹ. Năm

1867 Alfred Nobel sáng chế ra thuốc nổ và diatomite được ứng dụng đầu tiên trong

công nghiệp như là một chất hấp thụ và ổn định cho dynamite và nitroglycerine

trong vận chuyển, sản xuất thuốc nổ. Năm 1900 một sáng chế của Mỹ đầu tiên công

bố sử dụng diatomite trong lọc bia, đây là ứng dụng tiên tiến trong thời kỳ này. Đến

nay, diatomite đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: [1]

+ Dùng để lọc: làm chất trợ lọc trong sản xuất bia, rượu, nước mía ép, nước

quả ép hoặc làm trong dầu ăn; làm sạch môi trường nuôi thủy sản…

+ Làm chất độn: diatomite khá trơ, chịu được lửa, có khả năng hấp thụ lớn

nên rất thích hợp để làm chất độn trong sản xuất sơn, gia công chất dẻo, cao su,

giấy, sản xuất thuốc đánh răng và đúc răng giả.

16 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

+ Làm vật liệu mài bóng bạc, đánh bóng vỏ xe.

+ Làm chất hấp thụ: diatomite có thể hấp thụ một lượng chất lỏng lớn gấp ba

lần khối lượng của nó, được dùng làm chất mang cho các loại thuốc trừ sinh vật hại,

các chất xúc tác, làm chất chống đóng vón hay chất hấp thụ mùi hôi thối của phân

súc vật nuôi trong nhà.

+ Các ứng dụng khác: làm phụ gia trong sản xuất xi măng, sản xuất tấm

lợp, các chất bọc cách, mỹ phẩm, chất tẩy rửa, nông nghiệp, làm tinh sạch ADN …

+ Làm nguyên liệu cho sản xuất vật liệu cách nhiệt,...

+ Tại Institute of Medical Chemistry and Biochemistry, University of

Innsbruck, (nước Áo) đã nghiên cứu sử dụng diatomite để làm giảm cholesterol trong

máu. Theo dữ liệu sáng chế tiếp cận được, diatomite dùng để lọc và xử lý môi trường

có nhiều sáng chế (SC) nhất (B01D): 44 SC; kế đến là các phương pháp điều chế

diatomite theo yêu cầu sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau (C02F+C01B): 56 SC;

sử dụng trong vật liệu xây dựng (C04B): 19 SC (biểu đồ 1)… Nơi có nhiều SC đăng

ký nhất là Trung Quốc: 50,3%; kế đến là Hàn Quốc và Mỹ (biểu đồ 2). [1]

+ Phúteral Commodity Summaries đã thống kê tỉ lệ sử dụng diatomite như

sau: trợ lọc: 55%, phụ gia xi măng: 23%, chất hấp thụ: 10%, chất đệm: 9%, chất cách

ly (nhiệt): 2%, còn 1% dùng trong các ứng dụng khác như dược phẩm, mỹ phẩm…

Ở Việt Nam có nhiều nghiên cứu về diatomite như:

+ Nghiên cứu chế tạo bột trợ lọc từ diatomite ở Phú Yên của viện công nghệ

Hóa học tại TP. Hồ chí Minh, năm 2002.

+ Nghiên cứu xây dựng các mô hình xử lý nước sinh hoạt cho người dân vùng

thị xã Long Xuyên (phần An Giang) bằng nguyên liệu diatomite, tại Sở Khoa học và

Công nghệ tỉnh An Giang, năm 2002.

+ Sản xuất thử màng lọc và bugi lọc nước dạng nung từ diatomite An Giang,

Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh An Giang, năm 2002.

+ Nghiên cứu sử dụng diatomite Phú yên là phụ gia sản xuất xi măng và bê

tông nhẹ tại trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2008

17 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

1.5.4. Tiềm năng thị trường

Mỗi năm trên thế giới tiêu thụ vào khoảng hơn 2 triệu tấn diatomite. Dẫn đầu

thế giới về sản xuất các sản phẩm từ diatomite là Mỹ với khoảng 550 ngàn tấn/năm,

chiếm 1/4 sản lượng thế giới. Trung Quốc là nước đứng thứ hai: 450 ngàn tấn/năm.

Các nhà khoa học Việt Nam đã quan tâm nghiên cứu và có những kết quả nhất

định với nhiều tiềm năng ứng dụng nguồn nguyên liệu diatomite dồi dào ở Việt Nam.

Thế nhưng tại Phú Yên, vùng có nhiều khoáng diatomite nhất Việt Nam, hiện nay

hầu như chỉ bán nguyên liệu thô với mức giá khoảng hơn 1 triệu đồng/ tấn. Có nhiều

công ty sản xuất và bán các sản phẩm chế biến từ diatomite nhưng không được đa

dạng, chủ yếu phục vụ cho nuôi trồng thủy sản… với các sản phẩm như bột diatomite,

daimetin, zeolite, bột diatomite siêu mịn, giá cũng chỉ ở khoảng từ 4-6 triệu

đồng/tấn.[1]

Bao giờ mới thổi được luồng công nghệ vào diatomite để nguồn khoáng sản

rất dễ khai thác này trở thành nguồn tài nguyên quý giá.

1.6. Chất tạo bọt cho bê tông nhẹ

1.6.1. Khái niệm

Đây là loại chất tạo bọt có nguồn gốc từ protein thiên nhiên, nó được sử dụng

để sản xuất bê tông nhẹ với nhiều tỷ trọng khác nhau trong nghành xây dựng.

Hình 1.2 Chất tạo bọt

1.6.2. Ứng dụng

Được sử dụng để sản xuất vữa và bê tông nhẹ. Như lớp vữa cán nền cách nhiệt

sàn mái, lớp vữa chịu rung động cao, lớp vữa tôn nền khu vực đất yếu, sản xuất gạch

18 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

xây, tấm panel nhẹ, bức rào chịu lửa, cách âm cho tường và trần…

1.6.3. Tính chất và hướng dẫn sử dụng

1.6.3.1. Tính chất

Tính ổn định tốt trong môi trường kiềm.

Tạo thành lượng bọt ổn định gấp 500 lần thể tích của nó.

Có thể sản xuất được nhiều loại tỷ trọng bê tông rất thấp.

1.6.3.2. Thông số kỹ thuật

Trạng thái tồn tại: dung dịch màu nâu đậm

Khối lượng thể tích: 1,12 +/- 0,02kg/lt

Độ nhớt ở 20°C:17 +/- 5 cst

Tan trong nước: hoàn toàn

PH (được hòa tan trong nước) 7 +/- 0,5

Nhiệt độ đóng rắn: -15°C

Không cháy

Không độc hại

Tương thích với xi măng: tương thích với các loại xi măng Poóclăng

Thời hạn sử dụng: ít nhất là 24 tháng trong điều kiện đóng kín và ở nhiệt độ

râm mát.

1.6.3.3. Hướng dẫn sử dụng

Chất tạo bọt/nước: 1/39. Trọng lượng bọt tạo ra nên ở khoảng 80g/lít (tức 1kg

chất tạo bọt tạo ra 500 lít bọt hoặc 40 lít hỗn hợp chất tạo bọt tạo ra 500 lít bọt).

Chất tạo bọt là nguyên liệu cô đặc cho nên phải được trộn với nước trước khi

cho vào máy tạo bọt. Hoặc máy tạo bọt tự động có thể lấy chất tạo bọt và nước riêng

theo tỷ lệ được cài đặt trước.

Bọt do máy tạo ra sẽ được cho vào vữa xi măng cát với thiết bị trộn thích hợp,

lượng bọt cho vào nhiều hay ít sẽ phụ thuộc vào tỷ trọng của cấp phối.

19 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Xi măng sử dụng phụ gia diatomite

2.1.1. Mục đích

Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng diatomite lên tính chất cơ lý của hồ và

vữa xi măng để từ đó rút ra kết luận về hàm lượng phụ gia tối ưu cho tính chất cơ lý.

2.1.2. Quy trình tiến hành thực nghiệm

Clanhke được đưa vào máy kẹp hàm để làm nghiền thô sơ bộ và được sàng

qua sàng 10 mm.

Cân clanhke, thạch cao và phụ gia diatomite theo tỷ lệ, sao cho đảm bảo hàm

lượng SO3 của mẫu xi măng sau nghiền nằm trong giới hạn (2 ± 0,2) %.

Trộn đều sơ bộ các nguyên liệu đã cân và tiến hành nghiền trong máy nghiền

bi thí nghiệm tới độ mịn yêu cầu là (3100 ± 100) cm2/g (xác định theo TCVN

4030:2003) và độ sót sàng có kích thước lỗ 0,09 mm không lớn hơn 10 %, với các

đơn phối liệu đều nghiền trong vòng 27 phút. Sàng loại bỏ dị vật bằng sàng có kích

thước lỗ 1 mm, đồng nhất sơ bộ và bảo quản mẫu xi măng sau nghiền thí nghiệm

trong các túi kín để chờ thử nghiệm.

Mẫu xi măng thí nghiệm sau nghiền phải hoàn thành thử nghiệm trong vòng

10 ngày.

Hình 2.1 Máy kẹp hàm Hình 2.2 Máy nghiền mini thủ công

20 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Bảng 2.1 Bảng phối liệu

Đơn phối liệu

Tên mẫu Ghi chú

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 Mẫu PC Mẫu chuẩn

86 10 4 0 A-10

81 15 4 0 A-15

76 20 4 0 A-20

71 25 4 0 A-25

66 30 4 0 A-30

76 0 4 P-20 20 Thực tế tại nhà máy

Tiền hành thử nghiệm các mẫu phối liệu đã thực hiện gia công.

2.1.3. Xác định hàm lượng mất khi nung (MKN)

2.1.3.1. Nguyên tắc

Mẫu thử được nung ở 1000 oC ± 50 oC đến khối lượng không đổi. Từ sự giảm

khối lượng tính ra lượng mất khi nung.

2.1.3.2. Cách tiến hành

Cân khoảng 1 g mẫu xi măng chính xác đến 0.0001g bằng cân phân tích (Cân

oC ± 50 oC trong 1 giờ, lấy mẫu ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng và

max= 200g, sai số +0.0001g), cho vào chén sứ đã được nung và cân ở nhiệt độ 1000

cân. Nung lại ở nhiệt độ trên 15 phút và cân đến khối lượng không đổi.

2.1.3.3. Tính kết quả

Lượng mất khi nung (MKN), tính bằng phần trăm theo công thức:

∗ 100 (TCVN 9203:2012)

𝑚1− 𝑚2 𝑚

% MKN =

Trong đó: m1 là khối lượng mẫu và chén trước khi nung, tính bằng gam.

m2 là khối lượng mẫu và chén sau khi nung, tính bằng gam.

m là khối lượng mẫu lấy để phân tích, tính bằng gam.

21 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0.08 %.

Bảng 2.2 Kết quả thử nghiệm hàm lượng mất khi nung

Đơn phối liệu

Hàm lượng mất khi nung Tên mẫu

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 1.05 Mẫu PC

86 10 4 0 2.86 A-10

81 15 4 0 3.68 A-15

76 20 4 0 4.33 A-20

71 25 4 0 5.35 A-25

66 30 4 0 6.37 A-30

76 0 4 20 2 P-20

Hình 2.3 Lò nung 1050 oC, sai số 8

22 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

2.1.4. Xác định hàm lượng cặn không tan (CKT)

2.1.4.1. Nguyên tắc

Hòa tan xi măng bằng dung dịch axit clohydric loãng, lọc lấy phần cặn không

tan, xử lý bằng dung dịch natri cacbonat, lọc, rửa, nung và cân.

2.1.4.2. Cách tiến hành

Cân khoảng 1 g mẫu xi măng chính xác đến 0.0001 g, cho vào cốc dung tích

100 ml, thêm 45 ml nước cất, khuấy đều, đậy mặt kính đồng hồ, cho từ từ 5 ml axit

clohydric HCl đặc (d = 1,19), dùng đũa thủy tinh dầm cho tan hết mẫu, đun sôi nhẹ

trên bếp cách cát trong 30 phút. Lọc gạn vào giấy lọc không tro chảy trung bình. Rửa

bằng nước sôi đến hết ion Cl- (thử bằng dung dịch AgNO3 0,5 %). Nước lọc và nước

rửa giữ lại để xác định SO3.

Chuyển giấy lọc và phần cặn trên đó vào cốc cũ. Thêm 50 ml dung dịch natri

cacbonat Na2CO3 5 %. Để 5 phút ở nhiệt độ phòng cho ngấu, đun sôi lăn tăn 5 phút.

Lọc bằng giấy lọc không tro chảy chậm, rửa nước sôi 5 lần, rửa bằng dung dịch axit

clohydric HCl 5 % đun sôi 5 lần. Sau đó lại rửa bằng nước cất đun sôi đến hết ion Cl-

(thử bằng dung dịch AgNO3 0,5 %). Giấy lọc và bã cho vào chén sứ đã nung và cân

đến khối lượng không đổi. Sấy khô và đốt cháy hết giấy lọc, nung ở 1000 oC ± 50 oC

trong 45 phút.

Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng rồi cân, nung lại ở nhiệt

độ đó 15 phút và cân đến khối lượng không đổi.

2.1.4.3. Tính kết quả

Hàm lượng cặn không tan (CKT) tính bằng % theo công thức:

∗ 100 (TCVN 9203:2012)

% CKT= 𝑚1−𝑚2 𝑚

Trong đó:

m1 là khối lượng chén và cặn không tan, tính bằng gam.

m2 là khối lượng chén không, tính bằng gam.

m là khối lượng mẫu lấy để phân tích, tính bằng gam.

Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không được lớn hơn 0.10 %.

23 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Bảng 2.3 Kết quả thử nghiệm hàm lượng cặn không tan

Đơn phối liệu

Tên mẫu Hàm lượng cặn không tan Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 0.71 Mẫu PC

86 10 4 0 7.59 A-10

81 15 4 0 9.72 A-15

76 20 4 0 13.13 A-20

71 25 4 0 16.05 A-25

66 30 4 0 19.25 A-30

76 0 4 20 11.5 P-20

2.1.5. Xác định hàm lượng anhydric sunfuric (SO3)

2.1.5.1. Nguyên tắc

Kết tủa sunfat dưới dạng bari sunfat. Từ bari sunfat thu được tính ra khối lượng

anhydric sunfuric.

2.1.5.2. Cách tiến hành

Lấy dung dịch lọc ở mục 2.1.4 (xác định hàm lượng cặn không tan), đun sôi

dung dịch này đồng thời đun sôi dung dịch bari clorua 10 %. Cho từ từ 10 ml dung

dịch bari clorua 10 % khuấy đều, tiếp tục đun nhẹ trong 5 phút. Để yên kết tủa nơi

ấm (40 oC đến 50 oC) từ 4 giờ đến 8 giờ để kết tủa lắng xuống. Lọc kết tủa qua giấy

lọc không tro chảy chậm, rửa kết tủa và giấy lọc 5 lần bằng dung dịch axit clohydric

5 % đã đun nóng. Tiếp tục rửa với nước cất đun sôi cho đến hết ion Cl- (thử bằng

dung dịch AgNO3 0,5 %). Cho kết tủa và giấy lọc vào chén sứ đã nung đến khối lượng

không đổi. Sấy và đốt cháy giấy lọc, nung ở nhiệt độ từ 800 oC đến 850 oC trong 60

phút.

24 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng, cân, nung lại ở nhiệt

độ trên đến khối lượng không đổi.

2.1.5.3. Tính kết quả

Hàm lượng anhydric sunfuric (SO3) tính bằng phần trăm, theo công thức:

∗ 100 (TCVN 141:2008)

0.343∗(𝑚1−𝑚2) 𝑚

% SO3=

Trong đó

m1 là khối lượng chén có kết tủa, tính bằng gam.

m2 là khối lượng chén không, tính bằng gam.

m là khối lượng mẫu tương ứng với thể tích mẫu lấy để xác định anhydric

sunfuric, tính bằng gam.

0,343 là hệ số chuyển đổi từ BaSO4 sang SO3.

Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0.10 %.

Bảng 2.4 Kết quả hàm lượng SO3

Đơn phối liệu

Tên mẫu Hàm lượng SO3

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 1.96 Mẫu PC

86 10 4 0 1.75 A-10

81 15 4 0 1.80 A-15

76 20 4 0 1.97 A-20

71 25 4 0 1.79 A-25

66 30 4 0 1.75 A-30

76 0 4 20 1.82 P-20

25 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

2.1.6. Xác định độ dẻo tiêu chuẩn

2.1.6.1. Trộn hồ xi măng

Cân 500 g xi măng và một lượng nước (ví dụ 125 g), chính xác đến ± 1 g, bằng

cân. Hồ được trộn bằng máy trộn. Thời gian của các giai đoạn trộn khác nhau bao

gồm thời gian tắt/bật công tắt máy trộn và chính xác trong phạm vi ± 2 s.

Quy trình trộn như sau.

a. Máy trộn ở trạng thái sẵn sàng hoạt động. Đổ nước vào cối trộn và cho xi măng

vào một cách cẩn thận để tránh thất thoát nước hoặc xi măng. Hoàn thành quá

trình đổ trong vòng 10 s.

b. Ngay lập tức bật mấy trộn ở tốc độ thấp, cùng lúc đó bắt đầu tính thời gian các

giai đoạn trộn. Đồng thời, ghi lại thời điểm, lấy đến phút gần nhất, làm thời

điểm “không”. CHÚ Ý: Thời điểm “không” là mốc tính thời gian bắt đầu đông

kết và thời gian kết thúc đông kết.

c. Sau trộn 90 s, dừng máy trộn 30 s. Trong thời gian này, dùng bay cao su hoặc

nhựa phù hợp vét toàn bộ phần hồ bám ở thành và đáy cối trộn đưa vào giữa

cối trộn.

d. Bật lại máy trộn và chạy ở tốc độ thấp thêm 90 s nữa. Tổng thời gian chạy của

máy trộn là 3 phút.

Có thể sử dụng phương pháp trộn khác, nhưng phương pháp đó phải được hiệu

chuẩn so với phương pháp này.

2.1.6.2. Điền đầy hồ vào khuôn

Đổ ngay hồ vào khuôn đã đặt trên tấm đế phẳng. Khuôn và tấm đế đều được

bôi một lớp dầu mỏng. Đổ hồ đầy hơn khuôn và không nén hay rung quá mạnh. Loại

bỏ khoảng trống trong hồ bằng cách vỗ nhẹ vào thành khuôn. Dùng dụng cụ có cạnh

phẳng gạt phần hồ thừa theo kiểu chuyển động cưa nhẹ nhàng, sao cho hồ đầy ngang

mặt khuôn và bề mặt phải phẳng trơn.

Chú thích: Một số loại dầu có thể ảnh hưởng tới kết quả thử nghiệm thời gian

đông kết. Các loại dầu gốc khoáng được coi là phù hợp cho thử nghiệm này.

26 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Cảnh báo: Hồ xi măng ướt, có hàm lượng kiềm cao có thể gây ra phồng dộp

da tay. Vì vậy, để tránh tiếp xúc trực tiếp vời hồ xi măng, trong quá trình thử nghiệm

phải đeo găng tay bảo vệ.

2.1.6.3 Xác định độ dẻo tiêu chuẩn

Trước khi thử, gắn kim to vào dụng cụ Vicat bằng tay, hạ từ từ kim to cho

chạm vào tấm đế và chỉnh kim chỉ về “0” trên thang chia vạch. Nhất kim to lên vị trí

chuẩn bị vận hành. Ngay sau khi gạt phẳng mặt hồ, chuyển khuôn và tấm đế sang

dụng cụ Vicat tại vị trí trung tâm dưới kim to. Hạ kim to từ từ cho đến khi tiếp xúc

mặt hồ. Giữ ở vị trí này từ 1 đến 2 s để tránh vận tốc ban đầu hoặc gia tốc cưỡng bức

của bộ phận chuyển động. Sau đó thả nhanh bộ phận chuyển động kim to lún thẳng

đứng vào trung tâm hồ. Thời điểm thả kim to cách điểm “không” 4 phút ±10 s. Đọc

số trên thang chia vạch sau khi kim to ngừng lún ít nhất 5 s, hoặc đọc tại thời điểm

30 s sau khi thả kim, tùy theo việc nào xảy ra sớm hơn.

Ghi lại trị số vừa đọc trên thang chia vạch, trị số đo biểu thị khoảng cách giữa

đầu kim to với tấm đế. Đồng thời ghi lại lượng nước của hồ, tính theo phần trăm khối

lượng xi măng. Lau sạch kim to ngay sau khi mỗi lần thử lún.

Lập phép thử với các hồ có lượng nước khác nhau cho tới khi thu được khoảng

cách giữa đầu kim to với tấm đế là 6 ± 2 mm. Ghi lại lượng nước của hồ này, lấy

chính xác đến 0,5% và coi đó là lượng nước cho độ dẻo tiêu chuẩn.

2.1.7. Xác định thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết

Đổ đầy hồ có độ dẻo tiêu chuẩn đã trộn theo 2.1.6.1 vào khuôn Vicat theo

2.1.6.1

2.1.7.1. Xác định thời gian bắt đầu đông kết

Đặt khuôn đã có hồ và tấm đế vào khây ngâm mẫu, thêm nước vào khây sao

cho bề mặt của hồ ngập sâu vào nước ít nhất 5mm. Bảo dưỡng trong bể nước hoặc

trong phòng kín có nhiệt độ được kiểm soát trong dãy 25-29 0C. Sau thời gian thích

hợp, chuyển khuôn, tấm đế và khuây ngâm vào dụng cụ Vicat, ở vị trí dưới kim. Hạ

kim từ từ cho tới khi kim chạm và bề mặt hồ. Giữ nguyên vị trí này trong vòng 1 đến

2 s để tránh vận tốc ban đầu hoặc gia tốc cưỡng bức của bộ phận chuyển động. Sau

27 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

đó thả nhanh bộ phận chuyển động và để kim lún thẳng sâu vào trong hồ. Đọc than

chia khi kim ngừng lún hoặc đọc vào thời điểm 30 s sau khi tha kim, tùy theo việc

nào xảy ra sớm hơn.

Ghi lại trị số đọc trên than chia vạch, trị số này biểu thị khoảng cách giữa đầu

kim và mặt trên tấm đế. Đồng thời ghi lại thời gian tính từ thời điểm “không”. Lặp

lại phép thử lún tại các vị trí khác trên bề mặt mẫu thử đó, sau cho các vi trị thử các

nhau 5 mm nhưng phải cách vị trí thử trước đó it nhất 10 mm và cách thành khuôn it

nhất 8 mm. Thử nghiệm được lặp lại sau những khoảng thời gian thích hợp ví dụ cách

nhau 10 phút. Trong khoảng thời gian giữa các lần thả kim, mẫu thử phải được giữ

nguyên trong khay nước ở trong bể nước hoặc phòng kín. Lau sạch kim Vicat sau

mỗi lần thả kim. Giữ lại mẫu nếu còn xác định thời gian kết thúc đông kết.

2.1.7.2.Xác định thời gian kết thúc đông kết

Lập úp khuôn đã sử dụng ở 2.1.7.1 lên trên tấm đế của nó, sau cho việc thử

kết thúc đông kết được tiến hành ngay trên mặt lúc đầu đã tiếp xúc tấm đế. Đặt khuôn

và tấm đế trở lại khay ngâm mẫu và bảo dưỡng trong bể nước hoặc phòng kín ở 25-

29 oC. Sau thời gian thích hợp, chuyển khuôn, tấm đế và khay ngâm mẫu sang dụng

cụ Vicat, ở vị trí dưới kim. Hạ kim từ từ cho tới khi đầu kim chạm vào bề mặt hồ.

Giữ nguyên vị trí này trong vòng 1 đến 2 s để tránh vận tốc ban đầu hoặc gia tốc

cưỡng bức của bộ phận chuyển động. Sau đó thả nhanh bô phận chuyển động và để

kim lún thẳng sâu vào trong hồ. Đọc than chia khi kim ngừng lún hoặc đọc vào thời

điểm 30 s sau khi thả kim, tùy theo việc nào xảy ra sớm hơn.

Lặp lại phép thử lún tại các vị trí khác trên bề mặt mẫu thử đó, sau cho các vị

trị thử cách nhau 5 mm nhưng phải cách vị trí thử trước đó it nhất 10 mm và cách

thành khuôn it nhất 8 mm. Thử nghiệm được lặp lại sau nhưng khoảng thời gian thích

hợp ví dụ cách nhau 30 phút. Trong khoảng thời gian giữ các làn thả kim, mẫu thử

phải được giữ nguyên trong khay nước ở trong bể nước hoặc phòng kín. Lau sạch

kim Vicat sau mỗi lần thả kim.

Ghi lại thời điểm kim chỉ lún vào bề mặt mẫu 0.5 mm lần đầu tiên thời điểm

đó, cũng là thời điểm mà dòng gắn trên kim lần đầu tiên không còn ghi dấu trên bề

28 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

mặt mẫu. Thời điểm này có thể xác định một cách chính xác, bằng cách giảm thời

gian giữa các lần thử lún gần đến điểm kết thúc đông kết. Điểm kết thúc đông kết sẽ

được xác nhận, bằng cách lập lại quy trình thử lún như trên, tại hai vị trí khác nhau

nữa trên bề mặt mẫu.

Hình 2.5 Cấu tạo Vicat

29 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Chú thích: thời gian bắt đầu đông kết của xi măng là thời gian tính từ thời điểm

“không” đến thời điểm khoảng cách giữa đầu kim và tấm đế đạt 3-9 mm lấy đến phút

gần nhất.

Hình 2.6 Vicat

Hình 2.7 Khuôn

30 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Bảng 2.5 Kết quả lượng nước tiêu chuẩn và thời gian ninh kết

Đơn phối liệu

Tên mẫu Thời gian bất đầu ninh kết (phút) Thời gian kết thúc ninh kết (phút) Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Lượng nước tiêu chuẩn (%) Đá puzzolan (%)

Mẫu PC 96 0 4 0 28 135 190

A-10 86 10 4 0 30.4 160 215

A-15 81 15 4 0 30.6 170 240

A-20 76 20 4 0 32 175 245

A-25 71 25 4 0 33 180 260

A-30 66 30 4 0 33.8 185 285

P-20 76 0 4 20 29 170 220

2.1.8. Xác định cường độ nén (TCVN 6016:2011)

2.1.8.1. Chuẩn bị vữa

Thành phần vữa Tỷ lệ theo khối lượng bao gồm một phần xi măng, ba phần

cát tiêu chuẩn ISO, và một nửa phần là nước (tỷ lệ nước/xi măng là 0,50).

Mỗi mẻ vữa cho ba mẫu thử gồm: (450±2) g xi măng, (1350±5) g cát và (225±1) g

nước.

2.1.8.2. Trộn vữa

Cân xi măng và nước bằng cân phân tích. Khi thêm nước, cho một cách nhỏ

giọt bằng dụng cụ, có khả năng đo thể tích chính đến ±1 ml. Mỗi mẻ vữa được trộn

bằng máy trộn. Thời gian của các giai đoạn trộn khác nhau bao gồm cả thời gian để

mở/tắt công tắc máy trộn và được tính chính xác trong phạm vi sai lệch ± 2 s.

Qui trình trộn vữa được tiến hành như sau.

- Đổ nước vào cối và thêm xi măng một cách cẩn thận để tránh mất nước hoặc

xi măng.

31 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

- Ngay khi nước và xi măng tiếp xúc với nhau, khởi động ngay máy trộn ở tốc

độ thấp, trong khi bắt đầu tính thời gian của các giai đoạn trộn, đồng thời ghi lại thêm

thời điểm, lấy đến phút gần nhất làm “thời điểm không”. Sau 30 s trộn, thêm cát từ

từ trong suốt 30 s tiếp theo. Bật máy trộn để ở tốc độ cao và tiếp tục trộn thêm 30 s.

Chú thích: “Thời điểm không” là mốc để tính toán thời gian tháo khuôn và

tuổi thử cường độ.

- Dừng máy 90 s. Trong 30 s đầu, dùng bay cao su hoặc nhựa cào vữa bám ở

thành và đáy cối vun vào giữa cối.

- Tiếp tục trộn ở tốc độ cao thêm 60 s.

Qui trình trộn có thể được điều khiển tự động hoặc thủ công.

Hình 2.8 Máy trộn

2.1.8.3. Chuẩn bị mẫu

a. Kích thước mẫu thử

Mẫu thử hình lăng trụ có kích thước 40 mm x 40 mm x 160 mm.

b. Đúc mẫu thử

Tiến hành đúc mẫu thử ngay sau khi chuẩn bị xong vữa. Khuôn và phễu được

kẹp chặt vào bàn dằn, dùng một xẻng nhỏ thích hợp, xúc một hoặc vài lần để rải lớp

vữa đầu tiên cho mỗi ngăn khuôn (mỗi lần khoảng 300 g), lấy trực tiếp từ máy trộn.

32 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Dùng bay lớn để rải đồng đều, bay được giữ gần như thẳng đứng với vai của

nó tiếp xúc với đỉnh phễu và được đẩy lên phía trước và phía sau dọc theo mỗi ngăn

khuôn. Sau đó lèn lớp vữa đầu tiên bằng cách dằn 60 lần bằng thiết bị dằn. Cho thêm

lớp vữa thứ hai, đảm bảo phải có lượng vữa thừa nhô lên bề mặt thành khuôn, dùng

bay nhỏ dàn đều mặt vữa rồi lèn lớp vữa này bằng cách dằn thêm 60 lần.

Nhẹ nhàng nhấc khuôn khỏi bàn dằn và tháo phễu ra. Ngay sau đó, gạt bỏ vữa

thừa bằng thanh kim loại, thanh này được giữ gần như thẳng đứng nhưng nghiêng

theo hướng gạt. Chuyển động từ từ theo kiểu cưa ngang mỗi chiều một lần. Lặp lại

qui trình gạt bỏ vữa thừa bằng cách nghiêng thêm thanh kim theo hướng gạt để làm

nhẵn bề mặt.

Chú thích: Số lần chuyển động cưa và mức độ nghiêng của thanh kim loại phụ

thuộc vào độ dẻo của vữa; vữa quánh hơn yêu cầu số lần chuyển động cưa và mức độ

nghiêng nhiều hơn; số lần chuyển động cưa làm nhẵn bề mặt ít hơn khi gạt vữa thừa.

Lau sạch vữa bám ngoài khuôn để kết thúc việc gạt bỏ vữa thừa.

Ghi nhãn hoặc đánh dấu các khuôn để nhận biết mẫu thử.

Hình 2.9 Máy dằn

33 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Hình 2.10 Khuôn đổ cường độ Hình 2.11 Tủ dưỡng hộ

2.1.8.4. Bảo dưỡng mẫu

a. Xử lý và cất giữ mẫu thử trước khi tháo khuôn

Đậy một tấm kính, thép hoặc vật liệu không thấm khác mà không phản ứng

với xi măng có kích thước xấp xỉ 210 mm x 185 mm x 6 mm lên khuôn.

Cảnh báo an toàn - Để đảm bảo an toàn cần dùng các tấm kính có cạnh đã

được mài.

Đặt ngay các khuôn đã được đậy lên giá nằm ngang trong phòng hoặc tủ dưỡng

hộ. Hơi ẩm phải tiếp xúc đều với các mặt bên của khuôn. Khuôn không được chồng

chất lên nhau. Mỗi khuôn phải được lấy khỏi nơi cất giữ vào thời điểm thích hợp cho

việc tháo khuôn.

b. Tháo khuôn

Việc tháo khuôn phải thận trọng tránh gây hư hại cho các mẫu thử. Khi tháo

khuôn có thể sử dụng búa bằng cao su hoặc chất dẻo, hay các dụng cụ chế tạo đặc

biệt. Đối với các phép thử ở tuổi 24 h, việc tháo khuôn không được trước quá 20 phút

trước khi mẫu thử được thử. Đối với các phép thử ở tuổi lớn hơn 24 h, việc tháo khuôn

tiến hành trong khoảng 20 h và 24 h sau khi đúc mẫu.

Việc tháo khuôn có thể sau 24 h nếu như ở tuổi 24 h vữa chưa đủ cường độ

yêu cầu để tránh hư hỏng mẫu thử. Phải ghi lại việc tháo khuôn muộn trong báo cáo

thử nghiệm.

34 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Các mẫu thử đã tháo khỏi khuôn và được chọn để thử vào lúc 24 h (hoặc 48 h

khi việc tháo khuôn muộn là cần thiết), được phủ bằng vải ẩm cho tới lúc thử. Còn

các mẫu thử được chọn để ngâm trong nước, được đánh dấu bằng mực chịu nước

hoặc bút sáp màu trước khi ngâm để tiện nhận biết sau này.

Để kiểm tra việc trộn, độ lèn chặt và hàm lượng bọt khí trong vữa nên tiến

hành cân mẫu thử sau khi tháo khuôn.

c. Bảo dưỡng mẫu thử trong nước

Các mẫu thử đã được đánh dấu được ngâm ngập ngay trong nước, để nằm

ngang hay thẳng đứng tuỳ theo cách nào thuận tiện, ở nhiệt độ (27± 1) oC trong các

bể ngâm mẫu. Nếu ngâm mẫu nằm ngang thì để các mặt bên thành đúc theo đúng

hướng thẳng đứng và mặt gạt vữa lên.

Đặt mẫu thử trên lưới cách xa nhau sao cho nước có thể vào được cả sáu mặt

mẫu thử. Trong thời gian ngâm, không có lúc nào khoảng cách giữa các mẫu thử hay

độ sâu của nước trên bề mặt mẫu thử nhỏ hơn 5 mm.

Việc ngâm riêng là bắt buộc, trừ phi đã xác định được qua thực nghiệm là

thành phần của xi măng đang thử nghiệm không ảnh hưởng tới sự phát triển cường

độ của xi măng khác được ngâm chung; xi măng có chứa hàm lượng ion clo lớn hơn

0,1 % phải ngâm riêng.

Dùng nước máy đổ bể lần đầu và thỉnh thoảng thêm nước để giữ cho mực nước

không thay đổi. Trong thời gian ngâm mẫu thử, không được thay quá 50 % lượng

nước ở mỗi lần thay nước.

Hệ thống tuần hoàn nước được lắp đặt trong bể ngâm mẫu, sẽ đảm bảo cho

nhiệt độ ngâm mẫu thử được đồng nhất; nếu có một hệ thống như vậy, lưu thông

trong bể ngâm mẫu, thì sử dụng ở tốc độ chảy nhỏ nhất có thể và không gây ra sự

chuyển động hỗn loạn có thể quan sát bằng mắt.

Lấy mẫu thử cần thử ở bất kỳ tuổi nào (ngoại trừ ở tuổi 24 h hoặc 48 h khi

tháo khuôn muộn) ra khỏi nước không được trước quá 15 phút trước khi tiến hành

thử. Loại bỏ các chất lắng đọng trên các bề mặt mẫu thử. Dùng vải ẩm phủ lên mẫu

thử cho tới lúc thử.

35 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Hình 2.12 Bể bảo dưỡng mẫu

d.Tuổi mẫu thử để thử cường độ

Tính tuổi mẫu thử kể từ thời điểm không. Tiến hành thử cường độ ở các tuổi

sai số như sau: 24 h ±15 phút; 48 h ±30 phút; 72 h ±45 phút; 7 d ±2 h; ≥28 d ± 8 h.

2.1.8.5. Cường độ nén

Thử mỗi nửa lăng trụ gãy, bằng cách đặt tải lên các mặt bên tiếp xúc với thành

khuôn sử dụng thiết bị đã quy định.

Đặt mặt bên các nửa lăng trụ vào chính giữa tấm ép của máy với sai lệnh không

quá ± 0,5 mm và đặt nằm dọc sao cho mặt cuối lăng trụ nhô ra ngoài tấm ép hoặc má

ép phụ khoảng 10 mm. Tăng tải trọng từ từ với tốc độ (2400± 200) N/s trong suốt quá

trình thử cho đến khi mẫu thử bị phá huỷ. Nếu tăng tải trọng bằng tay, thì cần điều

chỉnh để chống lại khuynh hướng giảm tốc độ tăng tải khi gần tới tải trọng phá huỷ.

Cường độ nén, Rc, tính bằng Mega Pascal (MPa), theo Công thức (2):

Rc = Fc 1600

Trong đó: Fc là tải trọng tối đa lúc mẫu thử bị phá huỷ, tính bằng Niutơn (N).

1600 là diện tích tấm ép hoặc má ép phụ (40 mm x 40 mm), tính

bằng milimét vuông (mm2).

36 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Hình 2.13 Máy nén cường độ xi măng

Bảng 2.6 Kết quả xác định cường độ nén

Đơn phối liệu Cường độ

Tên mẫu

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) 1 ngày 3 ngày 7 ngày 28 ngày Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 16.4 36.4 50 57.5 Mẫu PC

86 10 4 0 13.9 29.5 38.8 58.9 A-10

81 15 4 0 12.9 27.7 37.8 54.1 A-15

76 20 4 0 11.9 26.2 36.6 53.0 A-20

71 25 4 0 10.9 21.4 3.,2 49.5 A-25

66 30 4 0 9.8 17.4 26.8 45.6 A-30

76 0 4 20 13.5 29.2 38.8 46.1 P-20

37 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

2.1.9. Xác định độ mịn (TCVN 4030:2003)

2.1.9.1. Phương pháp sàng

Trộn điều mẫu thử bằng cách, lắc xi măng trong 2 phút trong bình kính để làm

tan các cục xi măng bi vón hòn. Giữ nguyên trong 2 phút. Dùng đũa thủy tinh sạch

và khô để dàng đều xin măng

Lắp khay khít vào dưới sàng. Cân khoản 10g xi măng chính xác đến 0,01g và

cho xi măng vào sàng. Chú ý thao tác nhẹ nhàng tránh làm hao hụt xi măng. Đậy nắp

sàn. Tiến hành sàng với chuyển động xoay tròn cho đến khi không còn xi măng lọt

qua sàng

Cân lượng xi măng còn sót lại trên sàng. Độ mịn R là tỉ lệ phần trăm của vật

liệu còn lại trên sàn so với phần vật liệu ban đầu cho vào sàn. Chính xác đến 0,1%

Lặp lại toàn bộ quy trình trên với 1 lượng 10 g xi măng nữa nhận được R2 sau

đó từ giá trị trung bình R1,R2 tính lượng xi măng còn lại trên sàn R, bằng phần trăm,

lấy chính xác đến 0,1%

Nếu kết quả chênh lệch lớn hơn 0,1% so với giá trị tuyệt đối tiến hành sàn lại

lần 3 và tính giá trị trung bình của 3 lần xác định

Hình 2.14 Sàng 0.9 mm

38 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

2.1.9.2. Phương pháp Blaine

Nguyên tắc

Độ mịn của xi măng được tính theo bề mặt riêng bằng cách xác định thời gian

cần thiết để lượng không khí nhất định thấm qua một lớp mẫu xi măng có kich thước

và độ xốp xác định

Trong điều kiện tiêu chuẩn, bề mặt riêng của xi măng tỉ lệ thuận với √𝑡 trong

đó t là thời gian cần thiết để lượng không khí thấm qua lớp mẫu xi măng. Số lượng

và kích thước lổ rổng xi măng phụ thuộc vào sự phân bố kích thước hạt xi măng và

quyết định thời gian lớp không khí thấm qua lớp mẫu xi măng

Phương pháp này có tính so sánh, vì vậy cần có 1 mẫu chuẩn đã biết trước bề

mặt riêng để hiệu chỉnh thiết bị

Cách tiến hành

Đưa mặt hình côn của ống chứa mẫu vào trong lỗ phía trên của áp kế và nếu

cần, có thể dùng 1 chút mở nhẹ để đảm bảo mối nối được kín kích. Chú ý tránh độn

vào lớp xi măng thử

Đậy kính ống chứa mẫu và mở van va nhẹ nhàng đưa mực chất lỏng trong áp

kế đến vặt cao nhất. Đóng van lại và quan sát mực chất lỏng trong áp kế không đổi.

nếu mực chất lỏng hạ xuống phải kiểm tra lại mối nối ống dẫn chứa mẫu, áp kế và độ

kính của van.

Lặp lại việc kiểm tra độ kính, đến khi mực chất lỏng không đổi. mở van và từ

từ điều chỉnh, nâng mức chất lỏng đến vạch cao nhất. Đóng van lại mở nắp ống chứa

mẫu. Mực chất lỏng từ từ hạ xuống. Bấm đồng hồ giây khi chất lỏng chạm tới vạch

thứ 2, khi chất lỏng chạm tới vạch thứ 3 thì dừng lại. Ghi lai thời gian t chính xác đến

0,2 s.

Lặp lại qui trình trên với cùng mẫu thử và ghi lại các giá trị có thêm về thời

gian và nhiệt độ. Chuẩn bị mẫu thử mới với cùng loại xi măng.

Tiến hành thử Blaine 2 lần với mẫu thứ 2, ghi lại các thời gian và nhiệt độ như

2 lần trước.

39 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Hình 2.15 Cấu tạo của Blaine

40 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Hình 2.16 Blaine

Bảng 2.7 Kết quả độ mịn

Đơn phối liệu Độ mịn

Tên mẫu

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Tỉ diện (cm2/g) Sót sàng 0,09 mm Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 3190 1.8 Mẫu PC

86 10 4 0 3720 1.9 A-10

81 15 4 0 3880 1.9 A-15

76 20 4 0 4160 2.1 A-20

71 25 4 0 4210 2.6 A-25

66 30 4 0 4250 2.9 A-30

76 0 4 20 3310 1.9 P-20

2.1.10. Xác định tỷ trọng

Cân kỹ thuật độ chính xác 0,01g.

Bình Lechatelier (Hình 2.17).

41 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Phễu và đũa thủy tinh.

Vật liệu phụ: dầu hỏa.

Hình 2.17 Cấu tạo bình Lechatelier

Hình 2.18 Bình Lechatelier

Cách tiến hành

Cân m = 65g ximăng đã sấy khô, sàng qua sàng 0,63mm.

Cho dầu vào bình đến vạch số 0.

42 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Cho ximăng từ từ vào bình, sau đó xoay nhẹ bình cho bọt khí thoát hết ra

ngoài.

𝑚

Vạch dầu dâng lên chính là thể tích của ximăng Va (cm3 ).

𝑥𝑚 =

𝑉𝑎

(g/cm3 ). Khối lượng riêng của ximăng là: 𝑦𝑎

Bảng 2.8 Kết quả thử nghiệm khối lượng riêng

Đơn phối liệu

Tên mẫu Khối lượng riêng (g/cm3) Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%)

Mẫu PC 96 0 4 0 3.17

A-10 86 10 4 0 2.98

A-15 81 15 4 0 2.94

A-20 76 20 4 0 2.90

A-25 71 25 4 0 2.85

A-30 66 30 4 0 2.79

P-20 76 0 4 20 3.05

2.2. Bê tông nhẹ

2.2.1. Bê tông nhẹ sử dụng xốp hạt

2.2.1.1. Mục đích

Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng xi măng dùng phu gia diatomite và

hạt xốp làm cốt liệu cho bê tông. Để từ đó có thể đưa ra một bài cấp phối hợp lý cho

việc sản xuất bê tông nhẹ từ xốp hạt. Đồng thời giảm đáng kể khối lượng các kết cấu,

tạo điều kiện thi công dễ dàng và đặc biệt giảm đáng kể khối lượng của kết cấu móng,

giảm giá thành của các công trình xây dựng.

2.2.1.2. Vật liệu và thiết bị

Xi măng được sử dụng là xi măng có phụ gia diatomite 10% (A-10) tối ưu nhất

ở bài phối liệu trên để tạo bê tông nhẹ.

43 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Cát được lấy từ nhà máy xi măng tây đô.

Đá được lấy từ nhà máy xi măng tây đô.

Hạt xốp: cở hạt là 1-2 ly.

Keo ATM giúp hạt xốp không nổi lên khi trộn bê tông, hạt xốp được ngâm

trong hỗn hợp keo ATM.

Thiết bị: Cân, máy trộn bê tông.

Hình 2.19 Máy trộn bê tông

Hinh 2.21 Đá Hình 2.20 Cát

44 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Tên mẫu

Cát (kg) Đá (kg)

Xốp hạt

Độ sụt

Nước (lít)

0% 25% 50% 75% 100%

10 8.5 9 8.5 0

Xi măng (A-10) (kg) 9.2 9.2 9.2 9.2 9.2

B-0 B-25 B-50 B-75 B-100

19.2 19.2 19.2 19.2 19.2

5.7 5.3 4.8 4.4 4.6

27.25 20.44 13.63 6.83 0 Bảng 2.10 Cấp phối cho 1m3 bê tông

Bảng 2.9 Cấp phối để đỗ mẫu bê tông và độ sụt

Tên mẫu

B-0 B-25 B-50 B-75 B-100 Xi măng (kg) 365 365 365 365 365 Cát (kg) 765 765 765 765 765 Đá (kg) 1090 817.6 545 273 0 Nước (lít) 228 212 192 180 184 Xốp hạt (lít) 0 180 lít 360 lít 540 lít 720 lít

2.2.1.3. Quy trình tạo mẫu

Xi măng Cát Xốp hạt + Keo ATM Nước ĐÁ

Cân Cân Định lượng Định lượng

Đưa vào máy trộn khô

Trộn vữa + Đá + Xốp hạt

Thử độ sụt

Đúc mẫu Tháo khuôn và ngâm nước

Thử tính chất kỹ thuật

45 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Thuyết minh: Tiến hành cân xi măng, cát rồi trộn đều trong máy trộn bê tông.

Định lưọng xốp hạt + keo ATM, đá. Tiến hành nhào trộn xi măng, cát, nước, xốp hạt,

đá trộn khoảng 2- 3 phút rồi giữ ổn định 30 giây, sau đó tiến hành thử độ sụt và khi

độ sụt đạt thì đổ khuôn và định tĩnh. Quá trình phát triển cường độ xi măng diễn ra

và sau 24h chúng ta tháo khuôn và dưỡng hộ trong nước hay trong môi trường ẩm.

Sau 7 hoặc 28 ngày đem xác định các tính chất kỹ thuật của bê tông.

2.2.1.4. Phương pháp lấy mẫu , chế tạo mẫu và bảo dưỡng mẫu

(Theo TCVN 3105 : 1993 )

a. Đúc mẫu

Số lượng viên mẫu: Qui định cho một tổ mẫu là 3 viên

Số lượng tổ mẫu cần đúc: Cho cấu kiện bê tông ứng lực trước: 3 tổ thử cường

độ nén ở các thời điểm, 2 tổ mẫu cho cấu kiện bê tông thường ( khi tháo khuông 28

ngày đêm ). Ngoài ra nếu theo dõi các chỉ tiêu khác ở các tuổi phi tiêu chuẩn thì đúc

thêm.

Khuôn đúc mẫu: Khuôn phải vững chắc, kín, không thấm nước, không phản

ứng với xi măng, sạch, mặt trong phải phẳng, nhẵn, độ cong vênh các đường sinh của

khuôn trụ không quá 0,05mm trên 100mm dài, độ lệch góc vuông của hai mặt kề nhau

không vượt quá 0,50, đã được bôi một lớp mỏng chất chống dính.

Đổ và đầm hỗn hợp bê tông trong khuôn:

+ Khi hỗn hợp có độ cứng trên 20s hoặc có dộ sụt dưới 4 cm: Đổ hỗn hợp vào

khuôn thành một lớp khi khuôn có chiều cao từ 150 mm trở xuống, thành hai lớp với

khuôn có chiều cao lớn hơn. Đổ xong lớp đầu thì kẹp chặt khuôn vào bàn rung và

rung cho tới khi thoát hết bọt khí lớn với tần số 2800-3000 V/ph, biên độ 0,3–0,5 mm,

sau đó đổ và đầm như vậy lớp thứ hai rồi gạt phần thừa và xoa phẳng mặt mẫu.

+ Khi hỗn hợp có độ cứng 10-20 s hoặc có độ sụt 5-9 cm thì cũng làm như trên

và đầm hỗn hợp trong khuôn bằng bàn rung hoặc bằng đầm dùi, loại có tần số 7200

v/ph.

+ Khi hỗn hợp bê tông có độ sụt từ 10 cm trở lên: Đổ hỗn hợp bê tông vào

khuôn làm 1 lần đối với khuôn có thành cao 100mm trở xuống , làm 2 lớp đối với

46 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

khuôn cao 150-200 mm và làm 3 lớp với khuôn cao 300 mm. Sau đó dùng que chọc

bằng thanh thép tròn Ф16 mm, dài 600 mm hai đầu múp tròn chọc từng lớp, mỗi lớp

cứ 10 cm2 chọc 1 cái. Lớp đầu chọc sâu tới đáy, lớp sau chọc xuyên vào lớp trứơc.

Chọc xong, dùng bay gạt bê tông thừa và xoa phẳng mẫu.

Hình 2.22 Khuôn đúc mẫu bê tông 150 x 150 mm

b. Bảo dưỡng mẫu bê tông

Mẫu sau khi đúc được phủ ẩm cho tới khi tháo khuôn ở nhiệt độ phòng, bảo

dưỡng tiếp trong phòng dưỡng hộ tiêu chuẩn ( to = 25 – 29 oC , W = 95-100% ) cho

tới ngày thử.

Thời gian giữ mẫu trong khuôn là 16-24 h đối với bê tông cường độ 100 trở

lên , 2-3 ngày đêm cho bê tông có phụ gia chậm đóng rắn hoặc cường độ 75 trở xuống.

Hình 2.23 Bể bảo dưỡng mẫu bê tông

47 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

2.2.1.6. Xác định độ sụt

a. Khái niệm

"Độ sụt" đơn giản là một thuật ngữ để mô tả độ cứng hỗn hợp bê tông như thế

nào, hơn là sử dụng sự mô tả chung chung như "tính ẩm ướt" hay "tính lỏng". Chiều

cao của hỗn hợp bê tông sau khi được đổ trong nón, sụt giảm khác nhau từ một trong

những mẫu khác. Mẫu với chiều cao thấp hơn chủ yếu được sử dụng trong xây dựng,

với các mẫu có độ sụt cao thường được sử dụng để xây dựng đường vỉa hè.

b. Mục đích

Mục đích của thử nghiệm là để đo lường sự đồng nhất của bê tông. Nhiều yếu

tố được tính đến khi thỏa mãn các yêu cầu cụ thể của cường độ bê tông, và để đảm

bảo rằng, một hỗn hợp đồng nhất xi măng đang được sử dụng trong quá trình xây

dựng. Các thử nghiệm cũng xác định thêm khả năng "dễ thi công" của bê tông, mà

cung cấp một quy mô về cách dễ dàng vận chuyển, đầm chặt, và bảo dưỡng bê tông.

Các kỹ sư sử dụng kết quả để sau đó làm thay đổi cấp phối bê tông bằng cách, điều

chỉnh tỷ lệ xi măng - nước hoặc thêm phụ gia hóa dẻo để tăng độ sụt của hỗn hợp bê

tông.

c. Cách tiến hành

Đặt chảo trộn trên sàn nhà và làm ẩm nó với một số nước. Hãy chắc chắn rằng

đó là ẩm ướt nhưng không có nước tự do đọng lại.

Giữ vững hình nón sụt giảm tại chỗ bằng cách sử dụng 2 chân giữ.

Chèn hỗn hợp bê tông vào một phần ba hình nón. Sau đó, đầm chặt mỗi lớp

25 lần bằng cách sử dụng các thanh thép trong một chuyển động tròn, và đảm bảo

không để khuấy.

Thêm hỗn hợp cụ thể hơn để đánh dấu hai phần ba. Lặp lại 25 lần nén cho một

lần nữa. Đầm chặt vừa vào lớp trước bê tông.

Chèn hỗn hợp bê tông sao cho đầy, nón sụt có thể đầy hơn, sau đó lặp lại quá

trình đầm 25 lần.(Nếu hỗn hợp bê tông không đủ để đầm nén, dừng lại, thêm tiếp hỗn

hợp và tiếp đầm chặt như trước).

48 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Gạt bỏ hỗn hợp bê tông thừa, ở phần trên mở của hình nón sụt bằng cách sử

dụng que đầm thép trong một chuyển động quanh cho đến khi bề mặt phẳng.

Từ từ tháo bỏ nón sụt bằng cách nâng nó theo chiều dọc trong thời gian (5 giây

+ / - 2 giây), và đảm bảo rằng mẫu bê tông không di chuyển.

Đợi cho hỗn hợp bê tông sụt.

Sau khi bê tông ổn định, đo sự sụt giảm theo chiều cao bằng cách chuyển hình

nón ngược sụt xuống đặt bên cạnh các mẫu, đặt que thép nén trên nón sụt giảm và đo

khoảng cách từ thanh đến tâm di dời ban đầu.

Hình 2.24 Dụng cụ đo độ sụt

2.2.1.7. Xác định cượng độ bê tông hạt xốp (TCVN 3118:1993)

a. Thiết bị thử

Máy nén

Thước lá kim loại

Đệm truyền tải, được làm bằng thép dày 20 ± 2 mm có sẻ rãnh cắt đầu mẫu 30

± 2 mm. Phần truyền tải vào mẫu có kích thước 100x100, 150x150 , 200x200 (mm)

b. Chuẩn bi mẫu thử

Mỗi nhóm là 3 viên

Mẫu chuẩn là 150x150x150 mm, các viên mẫu lập phương khác kích thước

trên, mẫu hình trụ khi tính phải qui đổi kết quả về viên mẫu chuẩn.

49 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Trước khi thử phải kiểm tra hai mặt chịu nén: Khe hở lớn nhất giữa chúng với

thành thước kẻ vuông góc, khi đặt thành kia áp sát các mặt kề bên của mẫu lập

phương.

Các viên mẫu lập phương và viên mẫu nửa dầm khuôn lấy mặt đáy và mặt trên

làm mặt chịu nén. Nếu các mặt chịu nén của mẫu không đạt có thể mài phẳng hoặc

làm phẳng bằng lớp hồ xi măng.

c. Tiến hành thử

Xác định diên tích chịu lực của mẫu: Đo chính xác đến 1mm các cặp cạnh

song song của hai mặt chịu nén, xác định diện tích từng mặt và lấy giá trị trung bình

số học của hai mặt làm diện tích chịu nén của mẫu.

Xác định tải trọng phá hoại mẫu: Chọn thang lực thích hợp để khi phá hoại

mẫu tải trọng phá hoại chỉ bằng 20-28% tải trọng cực đại của thang chia lực đã chọn.

Đặc mặt chịu nén của mẫu đúng tâm thớt dưới của máy, tăng tải liên tục với

vận tốc không đổi 6 ± 4 daN/cm2 trong 1 s cho tới ki mẫu bị phá hoại.

Lực tối đa đạt được là giá trị phá hoại mẫu.

Hình 2.25 Máy nén cường độ bê tông

d. Tính kết quả

50 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

𝑃

Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông được tính theo công thức:

𝐹

R = α ×

Trong đó:

P : Tải trọng phá hoại, daN

F : Diện tích chịu nén của viên mẫu, cm2

α : Hệ số tính đổi cường dộ nén, mẫu chuẩn ( 150x150x150 mm ) thì α = 1.

Tên mẫu

Bảng 2.11 Kết quả cường độ nén bê tông hạt xốp thử nghiêm

B-0 B-25 B-50 B-75 B-100

Cường độ (daN/cm2) 7 ngày 211 126 74 56 41 28 ngày 280 145 115 76 60 3 ngày 143 84 58 41 31

2.2.1.8. Xác định khối lượng thể tích của bê tông (TCVN 3115:1993)

a. Thiết bị thử

Cân kỹ thuật và các cân thủy tỉnh có độ chính xác tới 50g.

Thước lá kim loại.

Bếp điện và thùng nấu paraphin.

Tủ sấy 2000C.

b. Chuẩn bị mẫu thử

Khối lượng thể tích của bê tông có thể thử ở các trạng thái : Sấy khô tới khối

lượng không đổi, khô tự nhiên trong không khí, bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn

và bảo hòa nước.

Kich thước và hình dạng của mẫu là mẫu chuẩn.

c. Tiến hành thử

Trước hết xác định khối lượng mẫu, cân từng viên chính xác tới 0.2%

Xác định kích thước của mẫu: Đo chính xác kích thước từng viên.

51 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đối với mẫu không có lổ trống lớn thông nhau: Ngâm ngập mẫu một ngày

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

trong nước, cân ngoài không khí để có m1, cho mẫu vào thủy bình và cân thủy tỉnh

để có m2. Thể tích V, cm3 được xác định theo công thức.

Trong đó: ρn - Khối lượng riêng của nước, lấy bằng 1g/cm3.

Đối với các viên mẫu có lổ rỗng lớn thông nhau: Ta sấy nóng lên 600C, cân

mẫu ta có m1, phủ mẫu bằng paraphin rồi cân, ta có m2, tiếp cân mẫu bằng cân thủy

tỉnh để được m3.

Thể tích của viên mẫu được xác định theo:

Trong đó: ρp - Khối lượng thể tích của paraphin, lấy bằng 0.93g/cm3.

d. Tính kết quả

Khối lượng thể tích của từng viên mẫu ( γ, kg/m3 ) chinh xác tới 10 kg/m3 là

trung bình số học của 3 kết quả thử, tính theo công thức:

Trong đó: m - Khối lượng của viên mẫu ở trạng thái cân thử, g.

52 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

V - Thể tích của viên mẫu, cm3.

Tên mẫu

Khối lượng mẫu (m)

Thể tích của viên mẫu (V)

Khối lượng thể tích bê tông (γ) 1070 1240 1660 1930 2400

3375 3375 3375 3375 3375

3600 4200 5600 6500 8100

B-0 B-25 B-50 B-75 B-100 2.2.2. Bê tông nhẹ sử dụng chất tạo bọt

Bảng 2.12 Kết quả xác định khối lượng thể tích bê tông hạt xốp

2.2.2.1. Mục đích

Sử dụng các loại xi măng, cát, tỉ lệ cát/xi măng, lượng chất tạo bọt, lượng nước

khác nhau để tạo ra bê tông bọt có khối lượng thể tích khác nhau. Từ đó xác định các

điều kiện tối ưu để sản xuất bê tông bọt có chất lượng.

2.2.2.2. Hóa chất, vật liệu, thiết bị.

Xi măng được sử dụng là xi măng có phụ gia diatomite 10% ở bài phối liệu

trên

Cát lấy từ nhà máy xi măng tây đô

Hóa chất tạo bọt: đã được giới thiệu ở chương 1

Chất ổn định bọt: giúp ổn định bọt trong bê tông

Sợi PET để gia cường, tăng độ uốn cho bê tông

Thiết bị: máy tạo bọt tự chế, ống đong, thùng nhựa, bay, khuôn 150 mm x 150

mm x 150 mm.

Hình 2.26 Sợi PET

53 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Hình 2.27 Thiết bị nén tạo bọt tự chế Hình 2.28 Vòi tạo bọt

2.2.2.3. Quy trình thực hiện

Sơ dồ thí nghiệm:

Nước Xi măng Cát Chất tạo bọt

Sợi PET, Chất ổn định bọt

Định lượng Cân Cân Định lượng

Định lượng Trộn khô

Trộn vữa + Sợi PET + Chất ổn định bọt Máy tạo bọt

Trộn vữa + bọt + Sơi PET + Chất ổn định bọt

Đúc mẫu Tháo khuôn và ngâm nước

Thử tính chất kỹ thuật

54 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Thuyết minh: Định lượng nước và chất tạo bọt rồi cho vào máy tạo bọt. Tiến

hành cân xi măng, cát rồi trộn đều trong chão. Định lượng nước, sợi PET và chất ổn

định bọt theo bài phối liệu. Sau khi bọt tạo ra đạt thể tích theo tính toán thì tiến hành

nhào trộn xi măng, cát, nước, sợi PET, chất ổn định bọt tạo thành vữa.

Cho tiếp bọt vào vữa và tiến hành nhào trộn trong khoảng 2- 3 phút rồi giữ ổn

định 30 giây, sau đó tiến hành đổ khuôn và định tĩnh. Quá trình phát triển cường độ

xi măng diễn ra và sau 24h chúng ta tháo khuôn và dưỡng hộ trong nước hay trong

môi trường ẩm. Sau 7 hoặc 28 ngày đem xác định các tính chất kỹ thuật của bê tông.

Sau đây là hình ảnh thực tế.

Hình 2.29 Bọt được tạo ra

Hình 2.30 Bê tông bọt đã được trộn - Hình 2.31 Bê tông bọt đã đổ vào khuôn

55 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Bảng 2.13 Cấp phối tạo mẫu bê tông bọt Nước Cát (kg) Tên mẫu Xi măng (kg) Chất tạo bọt (ml) (l) Chất ổn định bọt (ml) Sợi PET FIBER (g)

E-800 9.2 9.2 28 115 4.7 14

E-900 7 14 25.8 115 4.5 14

E-1000 7.88 15.75 22.4 115 4.7 14

Bảng 2.14 Cấp phối cho 1m3 bê tông bọt Nước Tên mẫu Cát (kg) Chất tạo bọt (l) Xi măng (kg) (l) Chất ổn định bọt (ml) Sợi PET FIBER (g)

E-800 365 365 188 1.2l 4.6 560

E-900 280 560 178 1.03l 4.6 560

E-1000 315 630 188 0.96l 4.6 560

2.2.2.4. Xác định cường độ nén bê tông bọt (tương tự điều 2.2.1.7)

Bảng 2.15 Kết quả cường độ nén và khối lượng thể tích bê tông bọt

Cường độ nén (daN/cm2) Tên mẫu 7 ngày

3 ngày 2850 28 ngày 840 E-800 3375

3150 940 E-900 3375

3300 980 E-1000 3375

2.2.2.5. Xác định khối lượng thể tích bê tông bọt (tương tự 2.2.1.8) Bảng 2.16 Kết quả khối lượng thể tích bê tông bọt

Tên mẫu Khối lượng mẫu (g) Thể tích của viên mẫu (V)

2850 Khối lượng thể tích bê tông (γ) 840 E-800 3375

3150 940 E-900 3375

3300 980 E-1000 3375

56 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ

3.1. Xi Măng sử dụng phụ gia diatomite

3.1.1. Kết quả phân tích hàm lượng mất khi nung (MKN)

Bảng 3.1 Kết quả thử nghiệm hàm lượng mất khi nung

Đơn phối liệu

Tên mẫu Hàm lượng mất khi nung Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 1.05 Mẫu PC

86 10 4 0 2.86 A-10

81 15 4 0 3.68 A-15

76 20 4 0 4.33 A-20

71 25 4 0 5.35 A-25

66 30 4 0 6.37 A-30

Biểu đồ hàm lượng mất khi nung

76 0 4 20 2 P-20

8 6 4 2 0

A-10 A-15 A-20 A-25 A-30 P-20

Mẫu PC

Hình 3.1 Biểu đồ hàm lượng mất khi nung

Kết quả cho thấy hàm lượng mất khi nung sẽ tăng nếu hàm lượng diatomite

tăng, so với mẫu Pozzolan P-20 thì MKN của mẫu diatomite A-20 cao hơn cho thấy

các mẫu diatomite có hàm lượng MKN cao.

57 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Diatomite tăng thì lương MKN cũng tăng, MKN của diatomite cao hơn

clanhke.

Kết luận: Như vậy mẫu A-10 có hàm lượng MKN thấp sẽ tốt hơn mẫu dùng

diatomite còn lại, A-10 MKN vẫn cao hơn P-20 nhưng không đáng kế.

3.1.2. Kết quả xác định hàm lượng cặn không tan (CKT)

Bảng 3.3 Kết quả thử nghiệm hàm lượng cặn không tan

Đơn phối liệu

Hàm lượng

Đá Tên mẫu cặn không Clanhke Diatomite Thạch puzzolan tan (%) (%) cao (%) (%)

0.71 96 0 4 0 Mẫu PC

7.59 86 10 4 0 A-10

9.72 81 15 4 0 A-15

13.13 76 20 4 0 A-20

16.05 71 25 4 0 A-25

19.25 66 30 4 0 A-30

Biểu đồ hàm lượng cặn không tan

76 0 4 20 11.5 P-20

Mẫu PC A-10 A-15 A-20 A-25 A-30 P-20

Hình 3.2 Biểu đồ hàm lượng cặn không tan

58 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Kết quả thử nghiệm hàm lượng cặn không tan tăng theo thành phần % của

diatomite và mẫu A-20 cao hơn P-20, phụ gia diatomite có CKT cao hơn phụ gia

Pozzolan. Khi đưa phu gia vào càng nhiều thì lượng CKT càng tăng.

Mẫu PC CKT rất thấp khi thay thế diatomite thì CTK tăng.

Kết luận: Mẫu A-10 có hàm lượng CKT thấp nhất so với mẫu PC như vậy thì

A-10 là tối ưu nhất.

3.1.3. Kết quả xác định hàm lượng anhydric sunfuric (SO3)

Bảng 3.3 Kết quả hàm lượng SO3

Đơn phối liệu

Tên mẫu Hàm lượng SO3

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 1.96 Mẫu PC

86 10 4 0 1.75 A-10

81 15 4 0 1.80 A-15

76 20 4 0 1.97 A-20

71 25 4 0 1.79 A-25

66 30 4 0 1.75 A-30

76 0 4 20 1.82 P-20

Nhận xét:

Do hàm lượng SO3 phụ thuộc vào hàm lượng thạch cao có trong xi măng, ở

kết quả trên đều cho kết quả tương đương nhau vì hàm lượng thạch cao được sử dụng

là 4%.

Hàm lượng SO3 ảnh hưởng tới thời gian ninh kết nếu sử dụng nhiều thạch cao

thì làm chậm ninh kết và ngược lại.

59 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Các mẫu thử nghiệm đều đạt TCVN 6260:2009

3.1.4. Kết quả xác định lượng nước tiêu chuẩn

Bảng 3.4 Kết quả lượng nước tiêu chuẩn

Đơn phối liệu

Tên mẫu

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%) Lượng nước tiêu chuẩn (%)

Mẫu PC 96 0 0 28 4

A-10 86 10 0 30.4 4

A-15 81 15 0 30.6 4

A-20 76 20 0 32 4

A-25 71 25 0 33 4

A-30 66 30 0 33.8 4

Biểu đồ lượng nước tiêu chuẩn

P-20 76 0 20 29 4

40 35 30 25 20 15 10 5 0

A-15 A-20 A-25 A-30 P-20 Mẫu PC A-10

Hình 3.4 Biểu đồ lượng nước tiêu chuẩn

Nhận xét:

60 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Lượng nước tiêu chuẩn tăng khi hàm lượng diatomite tăng và mẫu A-20 cao

hơn P-20 khá nhiều.

Lượng nước tiêu chuẩn tăng làm cho vữa được trộn khô và khó đỗ mẫu, do

vậy ta thấy tính xốp cũng như tính hút nước của diatomite khá cao.

Các mẫu thử đều đạt TCVN 6260:2009

Kết luận: Lượng nước tiêu chuẩn của mẫu A-10 so với các mẫu diatomit còn

lại là tối ưu nhất.

3.1.5. Kết quả xác định thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết

Bảng 3.5 Kết quả lượng nước tiêu chuẩn và thời gian ninh kết

Đơn phối liệu

Tên mẫu

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%)

Thời gian bất đầu ninh kết (phút) Thời gian kết thúc ninh kết (phút)

Mẫu PC 96 0 4 0 135 190

A-10 86 10 4 0 160 215

A-15 81 15 4 0 170 240

A-20 76 20 4 0 175 245

A-25 71 25 4 0 180 260

A-30 66 30 4 0 185 285

P-20 76 0 4 20 170 220

61 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Biểu đồ thời gian bắt đầu và kết thúc ninh kết

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

300

100

200

0 A-10 A-15 A-20 A-25 A-30 P-20

Mẫu PC

Thời gian bắt đầu (phút) Thời gian kết thúc

Hình 3.5 Biểu đồ thời bắt đầu và kết thúc ninh kết

Nhận xét:

Thời gian bắt đầu và kết thúc ninh kết tăng khi tăng hàm lượng diatomite và

mẫu A-20 cao không đáng kể với P-20 vậy diatomite không làm thay đổi nhiều. So

với TCVN 6260:2009 thì các mẫu đều đạt về thời gian ninh kết.

Phụ gia diatomite tằng và clanhke giàm thì sẽ làm tăng thời gian bất đầu và

kết thúc ninh kết.

Kết luận:

Về thời gian bất đầu và kết thúc ninh kết thì lấy mẫu PC làm chuẩn thì mẫu

A-10 tốt nhất.

3.1.6. Kết quả xác định cường độ nén

62 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Bảng 3.6 Kết quả xác định cường độ nén

Đơn phối liệu Cường độ

Tên mẫu

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) 1 ngày 3 ngày 7 ngày 28 ngày Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 16.4 36.4 50.0 57.5 Mẫu PC

86 10 4 0 13.9 29.5 38.8 58.9 A-10

81 15 4 0 12.9 27.7 37.8 54.1 A-15

76 20 4 0 11.9 26.2 36.6 53.0 A-20

71 25 4 0 10.9 21.4 31.2 49.5 A-25

66 30 4 0 9.8 17.4 26.8 45.6 A-30

76 0 4 20 13.5 29.2 38.8 46.1 P-20

58.9 57.5 60 54.1 53 50 49.5 50 46.1 45.6

38.8 38.8 37.8 36.6 36.4

31.2 29.5 29.2 27.7 26.8 26.2 30 21.4 17.4 16.4 20 13.9 13.5 12.9 11.9 10.9 9.8 10

A-10 A-15 A-25 A-30 P-20 Mẫu PC

A-20 Biểu đồ cường độ nén

1 ngày 3 ngày 7 ngày 28 ngày

Hình 3.6 Biểu đồ cường độ nén

63 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Nhận xét:

Cường độ 1 ngày, 3 ngày, 7 ngày đều giảm dần khi hàm lương diatomite tăng,

khi so A-20 với P-20 thì vẫn thấp hơn. Nhưng đến cường độ 28 ngày thì mẫu

diatomite A-10 lại tăng vượt trội cao hơn mẫu PC và mẫu A-20 cao hơn P-20 cho

thấy khi dùng diatomite thì cường độ về sau sẽ càng cao. Các mẫu thử nghiệm đều

đạt TCVN 6260:2009.

Các mẫu khi giảm hàm lượng clanhke thì cường độ giam với mẫu A-10 cao

hơn là do tỉ diện của A-10 cao hơn mẫu PC, các mẫu còn lại ti diện cao hơn nhưng

cường đô thấp hơn là do hàm lượng diatomite nhiều.

Kết luận:

Cường độ nén của mẫu A-10 đạt tốt nhất cao hơn mẫu PC.

3.1.7. Kết quả xác định độ mịn

Bảng 3.7 Kết quả độ mịn

Đơn phối liệu Độ mịn

Tên mẫu

Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Tỉ diện (cm2/g) Sót sàng 0,09 mm Đá puzzolan (%)

Mẫu PC 96 0 4 0 3190 1.8

A-10 86 10 4 0 3720 1.9

A-15 81 15 4 0 3880 1.9

A-20 76 20 4 0 4160 2.1

A-25 71 25 4 0 4210 2.6

A-30 66 30 4 0 4250 2.9

P-20 76 0 4 20 3310 1.9

64 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Biểu đồ tỉ diện

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

6000

4000

2000

A-10 A-15 A-20 A-25 A-30 P-20

Mẫu PC

Biểu đồ sót sàng

Hình 3.7 Biểu đồ tỉ diện

2.9 2.6 2.1 1.9 1.9 1.9 1.8

P-20 Mẫu PC A-10 A-15 A-20 A-25 A-30

Nhận xét:

Hình 3.8 Biểu đồ lượng sót sàng

Lượng sót sàng và tỉ diện tăng khi hàm lượng diatomite tăng và mẫu A-20 so

với P-20 thì cao hơn nhiều như vậy thì diatomite đễ nghiền hơn đá puzzolan và

clanhke. Các mẫu thử nghiệm đều đạt TCVN 6260:2009.

Các mẫu diatomite so với mẫu PC thì lượng sót sàng và tỉ diện cao hơn

Kết luận:

Lấy mẫu PC làm chuẩn thì mẫu A-10 tối ưu nhất.

65 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

3.1.8. Kết quả xác định tỷ trọng

Bảng 3.8 Kết quả thử nghiệm khối lượng riêng

Đơn phối liệu

Tên mẫu

Khối lượng riêng (g/cm3) Clanhke (%) Diatomite (%) Thạch cao (%) Đá puzzolan (%)

96 0 4 0 3.17 Mẫu PC

86 10 4 0 2.98 A-10

81 15 4 0 2.94 A-15

76 20 4 0 2.90 A-20

71 25 4 0 2.85 A-25

66 30 4 0 2.79 A-30

76 0 4 20 3.05 P-20

Biểu đồ khối lượng riêng

3.2

3.1

2.9

2.8

2.7

2.6 A-10 A-15 A-20 A-25 A-30 P-20

Mẫu PC

Hình 3.10 Biểu đồ khối lượng riêng

66 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Kết quả ta thấy khối lượng riêng của xi măng giảm khi tặng hàm lượng

diatomite và mẫu A-20 khối lượng riêng thấp hơn mẫu P-20, do diatomite xốp hơn

đá puzzolan. Các mẫu thử nghiệm đều đạt TCVN 6260:2009.

3.1.9. Tổng hợp kết quả và so sánh với TCVN 6260:2009

Bảng 3.9 So sánh các mẫu xi măng thử nghiệm với TCVN 6260:2009

Kết quả phân tích mẫu xi măng thử Đơn TCVN nghiệm STT Chỉ tiêu vị 6260:2009 A-10 A-15 A-20 A-25 A-30 P-20

Độ mịn

- Lượng sót sàng % ≤ 10 1.9 2.1 2.6 2.9 1.9 1.9 1 0,09 mm

- Bề mặt riêng (Tỉ cm2/g ≥ 2800 3720 3880 4160 4210 4250 3310 diện)

Thời gian ninh kết

2 Bất đầu Phút ≥ 45 170 175 180 185 170 160

Kết thúc Phút ≤ 420 240 245 260 285 220 215

Cường độ nén

- 3 ngày±45 phút Mpa ≥ 22 27.7 26.2 21.4 17.4 29.2 3 29.5

- 28 ngày± 2 giờ Mpa ≥ 40 53 49.5 45.6 46.1 58.9 54.1

4 % ≤ 3.5 Hàm lượng SO3 1.75 1.80 1.97 1.79 1.75 1.82

3.1.10. Kết luận và nhận xét

Kết luân: Từ bảng 3.9 ta thấy các yêu cầu kỹ thuật của xi măng thì xi măng sử

dụng phụ gia đều đạt.

Nhận xét: Ta có thể sử dụng khoáng diatomite để làm phụ gia sản xuất xi

măng.

67 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Ưu điểm:

Dễ nghiền do cấu trúc lỗ xốp của khoáng diatomite làm tăng năng xuất máy

nghiền.

Nhược điểm:

Lượng nước tiêu chuẩn cao do đó xi măng sử dụng phụ gia diatomite háo nước

hơn các loại xi măng khác.

Mẫu xi măng A-10 là tối ưu nhất và sẽ được dùng để chế tạo bê tông nhẹ.

3.2. Bê tông nhẹ

3.2.1. Bê tông nhẹ sự dụng xốp hạt

3.2.1.1. Kết quả xác định độ sụt

Bảng 3.10 Kết quả đo độ sụt

Xi măng Tên mẫu Cát Đá Nước Xốp hạt Độ sụt (A-10)

9.2 B-0 19.2 27.25 5.7 lít 0% 10

9.2 B-25 19.2 20.44 5.3 lít 25% 8.5

9.2 B-50 19.2 13.63 4.8 lít 50% 9

9.2 B-75 19.2 6.83 4.4 lít 75% 8.5

9.2 0 B-100 19.2 0 4.6 lít 100%

Nhận xét:

Khi sử dụng 100% xốp hạt để thay cho đá thì hình như không có độ sụt như

vậy thì sẽ khó thi công hoặc đỗ mẫu nếu tăng lượng nước thì vữa sẽ nhão làm cho hạt

xốp nỗi lên trên.

68 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

3.2.1.2. Kết quả xác định cường độ

Bảng 3.11 Kết quả cường độ nén bê tông hạt xốp thử nghiệm

Cường độ (daN/cm2) Tên mẫu 3 ngày 7 ngày 28 ngày

B-0 211 143 280

B-25 126 84 145

B-50 74 58 115

B-75 56 41 76

Biểu đồ cường độ

B-100 41 31 60

300

200

100

B-0 B-25 B-50 B-75 B-100

3 ngày 7 ngày 28 ngày

Hình 3.11 Biểu đồ cường độ bê tông

Cường độ bê tông giảm đáng kể do hạt xốp không đạt độ cứng để giúp bê tông

đạt cường độ tốt.

Đá giúp tăng cường độ bê tông, nhưng đồng thời cũng làm tăng khối lượng

thể tích, để giảm khối lượng thể tích thì phải giảm đá.

Càng nhẹ thì bê tông càng giàm cường độ, tiết diện xốp hạt lớn không giúp

bê tông tăng cường độ, dùng hạt xốp không giúp cường độ tốt hơn.

69 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

3.2.1.3. Kết quả xác định khối lượng thể tích của bê tông

Bảng 3.12 Kết quả xác định khối lượng thể tích bê tông hạt xốp

Tên mẫu Khối lượng mẫu (m) Thể tích của viên mẫu (V) Khối lượng thể tích bê tông (γ)

B-0 8100 3375 2400

B-25 6500 3375 1930

B-50 5600 3375 1660

B-75 4200 3375 1240

Biểu đồ khối lương mẫu

B-100 3600 3375 1070

10000 8000 6000 4000 2000 0

B-0 B-25 B-50 B-75 B-100

Biểu đồ khối lượng bê tông xốp hạt

Hình 3.12 Biểu đồ khối lượng mẫu

3000

2000

1000

B-0 B-25 B-50 B-75 B-100

Hình 3.13 Biểu đồ khối lượng thể tích bê tông

70 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Nhận xét:

Kết quả trên ta thấy cường độ giảm khi tăng lượng xốp, đồng thời thì khối

lượng giảm đáng kể. Từ kết quả thì mẫu B-75, B-100 đạt chuận về khối lượng bê

tông nhẹ. Khối lượng mẫu B-75 trong nhóm D1100 và mẫu B-100 trong nhóm

D1200 ở TCVN 9029:2011 nhưng so về cường độ nén thì không đạt chuẩn.

Kết luận:

Các mẫu sử dụng xốp hạt làm bê tông nhẹ đều không đạt nên ta chuyển sang

dùng bọt để chế tạo bê tông nhẹ.

3.2.2. Bê tông nhẹ sử dụng chất tạo bọt

Bảng 3.13 Cấp phối tạo mẫu bê tông bọt

Xi măng Chất ổn Sợi PET Nước Tên Chất tạo Cát (kg) định bọt FIBER (A-10) mẫu bọt (ml) (l) (ml) (g) (kg)

E-800 9.2 9.2 4.7 28 115 14

E-900 7 14 4.5 25.8 115 14

E-1000 7.88 15.75 4.7 22.4 115 14

Kết quả xác định cường độ nén và khối lượng thể tích của bê tông bọt

Bảng 3.14 Kết quả cường độ nén và khối lượng thể tích bê tông bọt

Cường độ (daN/cm2) Khối lượng Khối lượng Tên mẫu thể tích bê mẫu 3 ngày 7 ngày 28 ngày tông bọt

E-800 11 19 26 2.85 840

E-900 7 7 12 3.15 940

E-1000 11 11 22 3.3 980

71 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Biểu đồ cường độ bê tông bọt

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

3 ngày 7 ngày 28 ngày

E-800 E-900 E-1000

Hình 3.14 Biểu đồ cường độ bê tồng bọt

Biểu đồ khôi lượng mẫu

3.4

3.2

2.8

2.6

E-800 E-900 E-1000

Biểu đồ khối lượng thể tích bê tông bọt

Hình 3.15 Biểu đồ khối lượng mẫu bê tông bọt

1000

950

900

850

800

750

E-800 E-900 E-1000

Hình 3.16 Biểu đồ khối lượng thể tích bê tông bọt

72 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Khối lượng bê tông tăng nhưng cường độ bê tông giảm. Khối lượng bê tông

tăng do hàm lượng xi măng, chất tạo bọt giảm và tăng lượng cát do lượng xi măng

giảm nên cường độ giảm. Ở kết quả trên thì mẫu E-800 cho thấy cường độ đạt

TCVN 9029:2011.

Kết luận: Với khối lượng thể tích nhẹ thì mẫu E-800 tốt nhất.

3.2.3. So sánh kết quả bê tông nhẹ thử nghiệm với TCVN 9029:2011

Bảng 3.15 Bảng so sánh kết quả với TCVN

Kết luận Tên mẫu Khối lượng thể tích khô kg/m3 Thuộc nhóm (phụ lục A) Kết quả thử cường độ nén của bê tông TCVN 9029:2011 về cường độ nén của bê tông nhẹ, Mpa và không nhỏ hơn

Không đạt 7.6 B-75 1240 D1200 10

Không đạt 6.0 B-100 1070 D1100 6.5

Đạt 2.6 E-800 840 D800 2.0

Không đạt 1.2 E-900 930 D900 3.0

Không đạt 2.2 E-1000 970 D1000 4.5

Nhận xét:

Với cái mẫu đã thử nghiệm thì mẫu E-800 với khối lượng thể tích khô là 800

kg/m3 thì cường độ đạt TCVN 9029:2011.

Kết luận:

Với mẫu E-800 đạt cường tốt, đạt TCVN 9029:2011

Với mẫu E-800 đạt đã được chụp ảnh SEM để so sánh giữa bê tông bọt thử

nghiệm và bê tông được sản xuất từ nhà máy xi măng Tây Đô.

Thiết bị chụp SEM: model LS 15, hãng Zeiss.

73 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Hình 3.16 Thiết bị chụp SEM

Hình 3.18 Ảnh chụp 2μm và 20μm mẫu bê tông bọt E-800

Hình 3.19 Ảnh chụp 2μm và 20μm mẫu bê tông sản xuất

74 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

Từ hình 3.17 được chụp detector thứ cấp SE1, điện thế ngồn phát 20KV,

khoảng cách đo 7mm ta thấy bê tông bọt có cấu trúc đạng như mây và có cái lỗ khí,

khoảng trống giúp bê tông giảm khối lượng.

Hình 3.18 đươc chụp detector thứ cấp SE1, điện thế ngồn phát 20KV, khoảng

cách đo 5.5mm thì cấu trúc khắng khít chen váo đó là các khối đó chính là đá giúp bê

tông tăng cường độ.

Kết luận: Do mẫu E-800 có cấu trúc lỗ khí nên khối lượng thể tích khô của bê

tông bọt nhẹ.

75 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu thu được, em rút ra một số kết luận.

Thu được xi măng sử dụng phu gia diatomite có cường độ tốt và đạt

TCVN6260:2009. Với phối liều là 86% Clanhke, 10% diatomite, 4% thạch cao.

Bê tông xốp hạt tạo thành bê tông nhẹ, thì ta được hai mẫu có khối lượng riêng

nhỏ là B-75 và B-100 nhưng về cường độ không đạt TCVN 9029:2011.

Thu được mẫu bê tông bọt là E-800 đạt TCVN 9029:2011. Mẫu E-800 có thể

đưa vào sản xuất bê tông nhẹ, với tỉ lệ cát/xi măng là 1/2.

2. Kiến nghị

Ngoài ra, chúng tôi có một số kiến nghị như sau:

Xi măng được thử nghiệm, có thể thêm phụ gia trợ nghiền có tính chất làm giảm

độ háo nước của diatomite hoặc phụ gia có hoạt tính tương tự.

Bê tông sử dụng xốp hạt có kích thước nhỏ hơn thay thế đá để tăng cường độ

hoặc sự dụng thêm phụ gia.

Sự dụng máy tạo bọt và máy khuấy để nâng cao tính chất của bê tông bọt.

76 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng việt

[1] Anh Trung. Diatomite, Nguồn khoáng sản đa dụng nguồn. Technology Space,

STinfo. 23. March 2011.

[2] Bùi Văn Chén, Kỹ thuật sản xuất xi măng Portland và các chất kết dính. Đại học

Bách Khoa Hà Nội, 1984

[3] KS. Lê Thuận Đăng, Hướng dẫn lấy mẫu và thử các tính chất cơ lý của vật liệu

xây dựng. NXB Giao Thông Vận Tải, 2007

[4] Lê Minh Châu, Nghiên cứu sản xuất và xác định các tính chất kỹ thuật của bê

tông bọt. Đà nẵng, 2008

[5] Nguyễn xuân hoàng, Nguyễn bảo vân, Trấn thanh tuấn, Nghiên cứu sử dụng

diatomite phú yên làm phụ gia sản xuất xi măng và bê tông nhẹ. Tuyển tập Báo cáo

“Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng, 2008

[6] Nguyễn Văn Phiêu, Giáo trình Công nghệ bê tông xi măng. Nhà xuất bản xây

dưng Hà Nội, 2001

[7]Nguyễn Văn Phiêu, T.S Nguyễn Văn Chánh, Công nghệ bê tông nhẹ, NXB Xây

Dựng, 2005

[8] Nguyễn Tấn Quý, Nguyễn Thiện Ruệ, Giáo trình công nghệ bê tông xi măng.

NXB Giáo Dục, 2005

[9] Phạm Cẩm Nam, Xác định các đặc tính của nguyên liệu diatomite phú yên bằng

ft-ir, xrf, xrd kết hợp với phương pháp tính toán lý thuyết dft. Tạp chí khoa học và

công nghệ, đại học đà nẵng 2009

[10] Phạm Huy Chính, Thiết kế thành phần bê tông. NXB Xây Dựng, 2007

Phùng Văn Lư, Phạm Duy Hữu, Phạm Khắc Trí - Vật liệu xây dựng. NXB Giáo Dục,

2001

[11] Th.S GVC Nguyễn Dân, Công nghệ sản xuất chất kết dính vô cơ, 2007

[12] Th.S GVC Nguyễn Dân, Chuyên đề bê tông xi măng, 2007

Tài liệu tiếng anh

77 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

[13] Bui Hai Dang Son, Nguyen Hai Phong, Vo Quang Mai, Dang Xuan Du, and

Dinh Quang Khieu, A Study on Astrazon Black AFDL Dye Adsorption onto

Vietnamese Diatomite, Hindawi Publishing Corporation, Journal of Chemistry,

Volume 2016, Article ID 8685437, 11 pages.

[14] H. F. W. Taylor, Cement Chemistry, Thomas Telford, 1997

[15] M. Al-Ghouti, M.A.M. Khraisheh, M.N.M. Ahmad, S. Allen, Thermodynamic

behaviour and the effect of temperature on the remova of dyes from aqueous solution

using modiﬁed diatomite: A kinetic studyl, Journal of Colloid and Interface Science

287 (2005) 6–13.

[16] X. Li, C. Bian, W. Chen, J. He, Polyaniline on surface modification of diatomite:

A novel way to obtain conducting diatomite fillers, Appl. Surf. Sci. 207, 378–

383Appl. Surf. Sci. 207 (2003), p. 378.

[17] Y. Al-Degs, M. A. M. Khraisheh and M. F. Tutunji, Sorption Of Lead Ions On

Diatomite And Manganese Oxides Modified Diatomite, Wat. Res. Vol. 35, No. 15,

pp. 3724–3728, 2001.

78 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp Niên khóa 2013-2017

PHỤ LỤC

Phụ Lục A. TCVN 9029:2011 về sản xuất bê tông nhẹ

Khối lượng thể tích khô,

kg/m3 Cường độ nén, MPa, không nhỏ hơn Nhóm Cấp cường độ nén

Danh nghĩa Trung bình Giá trị đơn lẻ Giá trị trung bình

B5,0 6,5 5,0

B3,5 4,5 3,5 D800 800 từ 751 đến 850 B2,5 3,0 2,5

B2,0 2,0 2,0

B7,5 10,0 7,5

B5,0 6,5 5,0 D900 900 từ 851 đến 950 B3,5 4,5 3,5

B2,5 3,0 2,5

B7,5 10,0 7,5

D1000 1000 từ 951 đến 1050 B5,0 6,5 5,0

B3,5 4,5 3,5

B7,5 10,0 7,5 D1100 1000 từ 1051 đến 1150 B5,0 6,5 5,0

B10,0 12,5 10,0 D1200 1200 từ 1151 đến 1250 B7,5 10,0 7,5

79 SVTH: Trương Minh Thông

GVHD: Th.S Nguyễn Quang Thái

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu sử dụng diatomite Phú Yên làm phụ gia cho sản xuất xi măng và bê tông nhẹ

Nội dung chính của đồ án trình bày quá trình nghiên cứu sử dụng diatomite Phú Yên làm phụ gia cho sản xuất xi măng và bê tông nhẹ. Để hiểu rõ hơn mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung đồ án này.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU

VIỆN KỸ THUẬT – KINH TẾ BIỂN