Luận văn:Nghiên cứu sử dụng cao lanh A Lươi làm phụ gia pozzolan cho xi măng Portland

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cao lanh là nguyên liệu không thể thiếu trong công nghiệp gốm sứ. Cao lanh A Lưới (Thừa Thiên-Huế) có chất lượng tốt và trữ lượng lớn [1], hiện nay đã được sử dụng tại một số nhà máy sản xuất gạch ốp lát ceramic, gạch granite cho các bài men lót, men nền, thay thế cho cao lanh nhập ngoại và được sử dụng trong bài xương và men của các sản phẩm bán sứ vệ sinh cũng như trong một số lĩnh vực khác....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu sử dụng cao lanh A Lươi làm phụ gia pozzolan cho xi măng Portland

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N TH H NG Y N NGHIÊN C U S D NG CAO LANH A LƯ I LÀM PH GIA POZZOLAN CHO XI MĂNG PORTLAND Chuyên ngành: Công ngh Hóa h c Mã s : 60.52.75 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2011
2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. NGUY N VĂN DŨNG Ph n bi n 1: PGS.TS. PH M C M NAM Ph n bi n 2: TS. TR N NG C TUY N Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ khoa h c h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 29 tháng 7 năm 2011 Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
3 M Đ U 1. Tính c p thi t c a ñ tài Xi măng là ch ng lo i v t li u quan tr ng nh t c a ngành xây d ng, chi m t tr ng l n nh t v s n lư ng và ch ng lo i trong ch t k t dính vô cơ. S bi n ñ i c a th trư ng xi măng có tác ñ ng to l n không ch riêng v i ngành xây d ng mà còn ñ i v i c n n kinh t qu c dân. Đ ñưa xi măng Vi t Nam tr thành m t ngành công nghi p m nh, s n ph m không nh ng ph i ñ m b o các ch tiêu k thu t mà còn ñ m b o hi u qu kinh t . Trư c tình hình này, xi măng Portland pozzolan là m t trong s các ch ng lo i xi măng ñ c bi t ra ñ i ñáp ng yêu c u c a th trư ng. Do có kh năng thay th m t ph n xi măng, ph gia pozzolan làm gi m chi phí năng lư ng, tăng kh năng b n nư c, b n sulfat, t a nhi t ít hơn, thân thi n môi trư ng hơn so v i xi măng Portland thư ng. Trong khi, các lo i ph gia pozzolan có ngu n g c thiên nhiên ñư c s d ng ph bi n. Tuy nhiên, m t s ph gia ch t lư ng t t c n ph i ưu tiên cho các ngành công nghi p khác, s khác thì phân b r i rác các vùng trên lãnh th . Còn l i ña s có ñ ho t tính trung bình, trung bình m nh ho c ch t lư ng không n ñ nh nên ch dùng làm ph gia ñ y. Trong khi s n lư ng xi măng nư c ta ñ t trên 45 tri u t n/năm (s li u năm 2010). N u s d ng ph gia pozzolan ho t tính cao có th thay th ñ n 30%, th m chí t i ña ñ n 40% xi măng. K t qu là chi phí năng lư ng s gi m ñi ñáng k . Vì v y, vi c s d ng ph gia pozzolan nhân t o có ho t tính cao ñang ñư c chú ý trong giai ño n hi n nay. Nh n th y r ng, cao lanh là nguyên li u r t có ti m năng b i nó có ch a khoáng caolinit có kh năng t o thành metacaolinit ho t tính
4 trong quá trình m t nư c hóa h c. Thêm vào ñó, Vi t Nam là m t qu c gia s h u các m cao lanh d i dào trong ñó khu v c mi n Trung có A Lư i (Th a Thiên Hu ) là vùng có tr lư ng l n ñư c B Công Thương quy t ñ nh thăm dò trong giai ño n 2008 - 2015. Hơn n a, trong nh ng năm g n ñây, tiêu chí b o v môi trư ng ngày càng ñư c chú tr ng thì s ra ñ i c a metacaolanh càng là m t l i th . Vì quá trình m t nư c khoáng caolinit c a cao lanh ch t o ra hơi nư c nên hoàn toàn không gây ô nhi m môi trư ng. Nh n th y khu v c mi n Trung, ñ c bi t là Th a Thiên Hu , vùng ñ t s h u ngu n cao lanh A Lư i d i dào. M t khác, m t s nhà máy xi măng ñã và ñang ñư c ñ u tư v i quy mô v a và l n như Long Th , Luksvaxi, Đ ng Lâm. Nên kh năng ñưa cao lanh vào s n xu t xi măng s t n d ng hi u qu ngu n tài nguyên có giá tr này. Th nhưng Vi t Nam ñang còn ít nh ng nghiên c u v cao lanh ho t hóa ph c v cho s n xu t xi măng. V i các lý do trên, tôi nh n th y ñ tài: “Nghiên c u s d ng cao lanh A Lư i làm ph gia pozzolan cho xi măng Portland” là c n thi t trong tình hình hi n nay. 2. M c ñích nghiên c u M c ñích c a nghiên c u là kh o sát s nh hư ng c a thành ph n hóa, thành ph n kích thư c h t c a cao lanh nung lên cư ng ñ nén, ch n nhi t ñ nung v i th i gian lưu thích h p, xác ñ nh t l ph gia cao lanh nung thay th xi măng h p lý ñ t o ph gia pozzolan cho xi măng Portland ñ m b o v m t k thu t cũng như m t kinh t . 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u Đ i tư ng nghiên c u là cao lanh A Lư i nguyên khai lo i 1 và lo i 2. Xi măng Portland g c là xi măng Portland PC40 Luksvaxi. Ph m vi nghiên c u trên quy mô phòng thí nghi m.
5 4. Phương pháp nghiên c u M t s phương pháp nghiên c u ñư c s d ng là: phương pháp hóa h c như phân tích thành ph n hóa clinker xi măng Portland. Phương pháp v t lý như nung cao lanh, ki m tra tính ch t cơ lý c a xi măng, phương pháp huỳnh quang tia X, phân tích nhi t vi sai, phân tích nhi u x Rơnghen. Phương pháp toán h c như s d ng công c toán h c c n thi t là v ñ th ñ x lý s li u th c nghi m. 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài Ý nghĩa khoa h c c a ñ tài là ch n nhi t ñ nung v i th i gian lưu h p lý ñ ho t hóa cao lanh, ch n lo i cao lanh, thành ph n kích thư c h t, lư ng cao lanh nung thay th xi măng thích h p làm ph gia pozzolan cho xi măng Portland. Ý nghĩa th c ti n c a ñ tài là cung c p thêm nh ng thông tin b ích v lo i ph gia pozzolan có ho t tính cao, có ti m năng nư c ta cho xi măng Portland. Vi c s d ng cao lanh A Lư i làm ph gia xi măng t n d ng ngu n tài nguyên cao lanh hi n có trong ñ a bàn, giúp gi m chi phí, tăng ñ b n nư c và mu i khoáng, thân thi n v i môi trư ng hơn so v i s n xu t xi măng Portland thư ng. Ngoài ra còn có th ñưa vào s n xu t công nghi p. 6. C u trúc c a lu n văn C u trúc c a lu n văn như sau: Lu n văn g m có 97 trang v i 16 hình v , 13 b ng s li u và 21 tài li u tham kh o. Lu n văn ñư c k t c u g m ph n m ñ u: 6 trang, t ng quan tài li u (chương 1): 32 trang, nh ng nghiên c u th c nghi m (chương 2): 16 trang, k t qu và bàn lu n (chương 3): 34 trang, k t lu n và ki n ngh : 2 trang, danh m c tài li u tham kh o: 2 trang, ph l c: 5 trang.
6 Chương 1 - T NG QUAN TÀI LI U 1.1. Lý thuy t v xi măng Portland 1.1.1. Khái ni m Xi măng Portland (PC) là ch t k t dính th y l c, khi tr n nó v i nư c s t o h d o có tính k t dính và ñóng r n ñư c trong môi trư ng không khí, môi trư ng nư c. H d o trong quá trình ñóng r n s phát tri n cư ng ñ . 1.1.2. Thành ph n hóa h c c a clinker xi măng Portland Thành ph n hóa h c c a clinker g m có 4 oxit chính CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 chi m 95 - 97%, còn l i 3 - 5% là các oxit khác có hàm lư ng không l n l m: MgO, K2O, Na2O, TiO2, Mn2O3, SO3, P2O5… 1.1.3. Thành ph n khoáng c a clinker xi măng Portland Clinker xi măng Portland là t p h p c a nhi u khoáng khác nhau trong ñó các khoáng chính là khoáng silicatcalci, khoáng aluminatcalci, khoáng alumoferitcalci và còn m t s khoáng khác. 1.2. Quá trình hóa lý x y ra khi xi măng ñóng r n 1.2.1. Quá trình lý h c khi ñóng r n xi măng Nghiên c u v quá trình lý h c khi xi măng ñóng r n có nhi u tác gi ñã ñưa ra nhi u thuy t khác nhau trong ñó có ba quan ñi m chính là thuy t Le Chatelier, thuy t Michaelis, thuy t Baikov. Hi n nay ngư i ta thư ng s d ng thuy t Baikov cho m i ch t k t dính. 1.2.2. Quá trình hoá h c khi ñóng r n xi măng Theo I.Un, quá trình hóa h c khi ñóng r n xi măng x y ra hai giai ño n. Trong giai ño n ñ u, ch y u các khoáng xi măng ph n ng th y phân hay th y hóa v i nư c. Đ i v i xi măng thư ng, giai ño n này là ch y u. Giai ño n 2 ch y u x y ra trong xi măng có ch a ph gia ho t tính. Trong giai ño n này x y ra ph n ng c a các s n ph m th y phân, th y hóa c a xi măng v i ph gia ho t tính.
7 1.3. Khái ni m v các lo i ph gia 1.3.1. Ph gia th y 1.3.1.1. Khái ni m Ph gia th y là m t ch t khi nghi n m n tr n v i vôi cho ta m t ch t có tính k t dính và ñóng r n, còn khi tr n v i xi măng Portland nó s k t h p v i vôi t do và vôi thoát ra c a các ph n ng hóa h c khi ñóng r n xi măng, do ñó làm tăng ñ b n nư c, ñ b n sulfat c a xi măng Portland. 1.3.1.2. Phân lo i ph gia th y Chia làm ph gia th y thiên nhiên và ph gia th y nhân t o. 1.3.2. Ph gia ñi u ch nh Dùng ñ ñi u ch nh t c ñ ñóng r n c a xi măng. 1.3.3. Ph gia lư i M c ñích pha vào xi măng nh m làm tăng s n lư ng, h giá thành s n ph m. 1.3.4. Ph gia b o qu n Đ kh c ph c hi n tư ng các h t xi măng d hút m và khí CO2 trong không khí. 1.4. Lý thuy t v cao lanh 1.4.1. Ngu n g c Cao lanh và ñ t sét là s n ph m phong hoá tàn dư c a các lo i ñá g c ch a tràng th ch. Ngoài s hình thành ki u phong hóa tàn dư, còn có s hình thành do quá trình bi n ch t trao ñ i các ñá g c c ng sinh nhi t d ch. 1.4.2. Thành ph n hóa và khoáng v t 1.4.2.1. Nhóm caolinit Các m cao lanh và ñ t sét ch a khoáng ch y u là caolinit. V m t c u trúc m ng tinh th caolinit bao g m 2 l p: l p t di n
8 ch a cation Si4+ tâm, l p bát di n ch a cation Al3+ tâm ng 4- 9- v i [SiO 4 ] và [AlO6] . Caolinit h u như không trương n trong nư c, ñ d o kém, kh năng h p ph trao ñ i ion y u. 1.4.2.2. Nhóm monmorilonit M ng lư i tinh th khoáng này g m 3 l p (2 l p t di n 4− 9− [SiO4] và 1 l p bát di n [AlO6] ). Kh năng trương n trong nư c, kh năng h p ph trao ñ i ion, ñ d o l n. 1.4.2.3. Nhóm khoáng ch a alkali (illit hay mica) Illit hay mica ng m nư c là nh ng khoáng chính trong nhi u lo i ñ t sét. Các d ng thư ng g p: muscovit và biotit. 1.4.3. Tính ch t k thu t 1.4.3.1. Hình d ng, kích thư c và thành ph n kích thư c h t Cao lanh có nhi u hình d ng h t khác nhau, có nhi u phương pháp ñ xác ñ nh kích thư c h t c a nguyên li u hay ph i li u. 1.4.3.2. Kh năng trương n th tích và h p ph trao ñ i ion Tính ch t này c a ñ t sét, cao lanh ch y u là do c u trúc tinh th c a các ñơn khoáng c a nó quy t ñ nh. 1.4.3.3. S bi n ñ i c a ñ t sét và cao lanh khi nung Có th tóm t t s bi n ñ i ñ t sét và cao lanh khi nung như sau: Caolinit metacaolinit pha d ng spinen pha mulit Quá trình phát tri n c a b n thân mulit. 1.5. Gi i thi u chung v cao lanh A Lư i Vùng m cao lanh A Lư i n m phía Tây t nh Th a Thiên Hu . Trong ñó, 3 khu m chính là khu Tà Rê (xã H ng Kim), khu La D t (xã H ng Trung) và khu B t Đ (xã Sơn Th y). Theo liên ñoàn ñ a ch t B c Trung B , ñây là vùng m ch t lư ng tương ñ i t t, tuy nhiên hàm lư ng quartz tương ñ i cao, hàm lư ng Fe2O3 dao ñ ng trong gi i h n r ng, m c ñ phân b không ñ ng ñ u trong khu m .
9 Chương 2 - NH NG NGHIÊN C U TH C NGHI M 2.1. N i dung nghiên c u 2.1.1. Kh o sát nguyên li u ban ñ u 2.1.1.1. Xi măng Portland Xi măng PC40 ñư c t o nên t clinker và th ch cao có các ch tiêu ch t lư ng theo s li u phân tích t i nhà máy xi măng Luksvaxi – Th a Thiên Hu . 2.1.1.2. Cao lanh S d ng cao lanh A Lư i v i hai lo i: lo i 1 và lo i 2. Trư c tiên, ñ l y m t lư ng v t li u nh t ñ nh, mang tính ñ i di n ñ m b o cho vi c ñánh giá tính ch t c a m i lo i cao lanh, c n ti n hành l y m u ñúng k thu t. Nh m bi t ñư c nh hư ng c a phân ño n kích thư c h t cao lanh ñ n cư ng ñ nén c a m u h n h p xi măng - cao lanh nung, c n phân lo i cao lanh thành nh ng phân ño n kích thư c khác nhau. Cao lanh nguyên khai (OKS) lo i 1 và lo i 2 ñư c nghi n sơ b trong 10 phút, sàng ư t ñ chia thành hai phân ño n kích thư c h t: dư i 45 µm và 45 - 90 µm. Sau ñó s y khô nhi t ñ 100oC. Kí hi u: lo i cao lanh nguyên khai/phân ño n kích thư c h t. Như v y, OKS bao g m các lo i sau: OKS1/45, OKS1/90, OKS2/45, OKS2/90. Các m u cao lanh nguyên khai ñư c ñem phân tích thành ph n hóa b ng phương pháp huỳnh quang tia X (X-Ray fluorescence hay XRF). Đ xác ñ nh s hi n di n c a các khoáng, m u cao lanh nguyên khai ñư c ñ nh tính thành ph n khoáng b ng phương pháp nhi u x Rơnghen (X-Ray diffractometry hay XRD).
10 Đ bi t ñư c chính xác nhi t ñ m t nư c hóa h c, cao lanh A Lư i ñư c phân tích nhi t vi sai DTA - TG. Cao lanh nguyên khai ñư c nung nhi t ñ m t nư c hóa h c và 650 C ta ñư c cao lanh nung (BKS). o Kí hi u: lo i cao lanh nung/phân ño n kích thư c h t/nhi t ñ nung. Như v y, BKS bao g m các lo i sau: BKS1/45/650, BKS1/90/650, BKS2/45/650, BKS2/90/650, BKS1/45/nhi t ñ m t nư c hóa h c, BKS1/90/nhi t ñ m t nư c hóa h c, BKS2/45/nhi t ñ m t nư c hóa h c, BKS2/90/nhi t ñ m t nư c hóa h c. Các lo i cao lanh nung ñư c phân tích thành ph n hóa b ng phương pháp huỳnh quang tia X (X-Ray fluorescence hay XRF). Đ có nh n ñ nh ban ñ u v ch t lư ng c a các lo i cao lanh nung, ti n hành ki m tra ñ ho t tính c a chúng. 2.1.2. Kh o sát m u h n h p xi măng và cao lanh nung Ti n hành t o m u th cho h n h p xi măng – cao lanh nung Ti n hành phân tích nhi u x Rơnghen ñ xác ñ nh hàm lư ng khoáng Ca(OH)2 có trong m t s m u h n h p xi măng – cao lanh nung. 2.2. Phương pháp nghiên c u M t s phương pháp s d ng trong nghiên c u: 2.2.1. Phương pháp phân tích thành ph n hóa c a clinker xi măng Portland 2.2.2. Phương pháp huỳnh quang tia X 2.2.3. Phương pháp phân tích nhi t vi sai 2.2.4. Phương pháp xác ñ nh ñ ho t tính c a ph gia th y 2.2.5. Phương pháp xác ñ nh ñ b n nén c a xi măng 2.2.6. Phương pháp phân tích nhi u x Rơnghen
11 Chương 3 - K T QU VÀ BÀN LU N 3.1. K t qu kh o sát nguyên li u ban ñ u 3.1.1. Thành ph n hóa, thành ph n khoáng c a clinker xi măng Portland Thành ph n khoáng c a xi măng tính theo Bogue b ng 3.1. B ng 3.1. Thành ph n khoáng c a clinker xi măng Portland Luksvaxi , % tr ng lư ng C3S C2S C3A C4AF T ng 54.87 20.76 7.94 9.82 93.39 3.1.2. Tính ch t cơ lý c a PC40 Luksvaxi Tính ch t cơ lý c a xi măng PC40, s lô k51V theo s li u c a nhà máy xi măng Luskvaxi. 3.1.3. Thành ph n hóa c a cao lanh nguyên khai K t qu phân tích thành ph n khoáng b ng 3.2 như sau: B ng 3.2. Thành ph n hóa c a cao lanh nguyên khai (OKS), % tr ng lư ng Lo i OKS1 OKS1 OKS1 OKS2 OKS2 OKS2 /90 /45 /90 /45 MKN 5.7 6.1 7.27 5.35 5.51 6.79 SiO2 61.1 60.31 56.95 67.5 66.53 58.01 Al2O3 28.87 29.37 31.4 21.08 21.63 27.85 K2O 3.24 3.01 3 3.13 3.05 3.01 Fe2O3 0.58 0.6 0.61 1.59 1.63 2.05 MgO 0.39 0.44 0.59 0.23 0.25 0.29 Na2O 0.08 0.05 0.02 0.22 0.2 0.25 CaO 0.01 0.05 0.06 0.2 0.5 0.9
12 K t qu phân tích cho th y, v cơ b n, OKS1 giàu hàm lư ng Al2O3 và nghèo hàm lư ng SiO2 hơn OKS2. Thêm vào ñó, OKS2 có lư ng Fe2O3 cao hơn OKS1. T l mol SiO2/Al2O3 c a OKS1 b ng 3.6, t l mol SiO2/Al2O3 c a OKS2 b ng 5.5 trong khi t l mol SiO2/Al2O3 trong khoáng caolinit b ng 2, ñi u này ch ng t trong cao lanh A Lư i có ch a m t lư ng khá l n SiO2 t do là s n ph m c a quá trình phong hóa, lư ng SiO2 t do trong OKS2 nhi u hơn trong OKS1. Hàm lư ng oxit ki m K2O khá cao, ch ng t trong cao lanh A Lư i nguyên khai có ch a m t lư ng ñá g c chưa phong hóa ho c bán phong hóa. Hàm lư ng Fe2O3 trong OKS2 cao nên OKS2 có màu s c vàng, không tr ng như OKS1. T b ng thành ph n hóa, th y r ng ñ i v i cùng m t lo i cao lanh (OKS1 ho c OKS2) thì ño n c h t m n có hàm lư ng SiO2 nh hơn, hàm lư ng Al2O3 và MKN cao hơn so v i ño n c h t thô. 3.1.4. Thành ph n khoáng c a cao lanh nguyên khai Thành ph n khoáng c a cao lanh nguyên khai lo i 1 Gi n ñ nhi u x tia X c a cao lanh nguyên khai lo i 1 th hi n hình 3.1. Hình 3.1. Gi n ñ nhi u x tia X c a cao lanh nguyên khai lo i 1
13 Trên gi n ñ xu t hi n các peak nhi u x ñ c trưng c a khoáng quartz, caolinit, muscovit. Thành ph n khoáng h p lý c a OKS1 cho b ng 3.3. Thành ph n khoáng c a cao lanh nguyên khai lo i 2 Hình 3.2. Gi n ñ nhi u x tia X c a cao lanh nguyên khai lo i 2 Tương t như OKS1, trên gi n ñ nhi u x c a OKS2 hình 3.2 cũng xu t hi n các peak ñ c trưng c a quartz, caolinit, muscovit. K t qu tính thành ph n khoáng h p lý c a OKS1 và OKS2 b ng 3.3. B ng 3.3. Thành ph n khoáng h p lý c a cao lanh nguyên khai (OKS), % tr ng lư ng Lo i % muscovit % caolinit % quartz OKS1 27.4 46.4 27.1 OKS1/90 25.5 49.49 25.76 OKS1/45 25.4 54.73 20.01 OKS2 26.51 27.54 42.7 OKS2/90 25.83 29.65 41.04 OKS2/45 25.49 45.71 25.2
14 Nh n th y r ng, ñ i v i cùng m t lo i cao lanh, phân ño n c h t m n (ñ c bi t là phân ño n c h t dư i 45 µm) có hàm lư ng khoáng caolinit cao hơn, hàm lư ng quartz nh hơn so v i phân ño n c h t thô. Đ ng th i, rõ ràng là OKS1 có hàm lư ng caolinit cao hơn, ch t lư ng t t hơn OKS2. Hàm lư ng th p c a caolinit có trong OKS2 v i phân ño n kích thư c h t 45 - 90 µm (29.65% ) ch m c 54% so v i hàm lư ng caolinit có trong OKS1 phân ño n kích thư c dư i 45 µm (54.73%). 3.1.5. Phân tích nhi t vi sai DTA c a cao lanh D a vào k t qu phân tích nhi t vi sai c a OKS1, OKS2 th hi n hình 3.3 và hình 3.4, nh n th y r ng cao lanh lo i 1 m t nư c hóa h c 553.5oC, cao lanh lo i 2 m t nư c hóa h c 540.2oC. Hình 3.3. Gi n ñ DTA c a cao lanh nguyên khai lo i 1
15 Hình 3.4. Gi n ñ DTA c a cao lanh nguyên khai lo i 2 3.1.6. Thành ph n hóa c a cao lanh sau khi nung Thành ph n hóa c a cao lanh sau khi nung th hi n b ng 3.4. Sau khi nung OKS, thành ph n hóa c a BKS có s thay ñ i do lư ng MKN còn l i r t nh . Tương t như ñ i v i OKS, ñ i v i cùng m t lo i cao lanh sau nung (BKS1 ho c BKS2) thì phân ño n c h t m n có hàm lư ng Al2O3 cao hơn, hàm lư ng SiO2 nh hơn so v i phân ño n c h t thô.
16 B ng 3.4. Thành ph n hóa c a cao lanh nung (BKS), % tr ng lư ng Lo i MKN SiO2 Al2O3 K2O Fe2O3 MgO Na2O CaO BKS1 /90/554 1.95 62.98 30.67 3.14 0.63 0.46 0.05 0.05 BKS1 /45/554 2.15 60.1 33.14 3.17 0.64 0.62 0.02 0.06 BKS2 /90/540 1.9 69.09 22.46 3.17 1.69 0.26 0.21 0.52 BKS2 /45/540 2.05 60.99 29.28 3.16 2.16 0.3 0.26 0.95 BKS1 /90/650 1.38 63.34 30.85 3.16 0.63 0.46 0.05 0.05 BKS1 /45/650 1.62 60.42 33.32 3.18 0.65 0.63 0.02 0.06 BKS2 /90/650 1.36 69.47 22.59 3.18 1.7 0.26 0.21 0.52 BKS2 /45/650 1.6 61.27 29.41 3.18 2.17 0.31 0.26 0.95 3.1.7. Đ ho t tính c a cao lanh nung Bi u ñ ñ ho t tính c a BKS ñư c th hi n hình 3.5. K t qu cho th y, ñ ho t tính c a BKS o 650 C cao hơn so v i nhi t ñ m t nư c hóa h c. Đ ho t tính c a BKS phân ño n kích thư c h t dư i 45 µm cao hơn ñ ho t tính c a BKS phân ño n 45 - 90 µm v i cùng lo i và nhi t ñ nung. Trong các lo i BKS thì lo i BKS nung 650oC, phân ño n kích thư c h t dư i 45 µm cho ñ ho t tính cao nh t.
17 Đ ho t tính c a BKS BKS1/45/650 131.04 BKS1/90/650 116.76 BKS2/45/650 127.82 BKS2/90/650 108.92 BKS1/45/554 101.08 BKS1/90/554 93.8 BKS2/45/540 100.1 BKS2/90/540 91.84 0 20 40 60 80 100 120 140 mg CaO/1 gam ph gia Hình 3.5. Đ ho t tính c a cao lanh nung 3.2. K t qu kh o sát m u h n h p xi măng Portland và cao lanh nung Hàm lư ng metacaolanh trong m u h n h p xi măng Portland và cao lanh nung khi thay th PC t 10% ñ n 40% dao ñ ng t 5.47% ñ n 21.89% ñ i v i BKS1/45, 4.95% ñ n 19.8% ñ i v i BKS1/90, 4.57% ñ n 18.28% ñ i v i BKS2/45, 2.97% ñ n 11.86% ñ i v i BKS2/90. 3.2.1. Cư ng ñ nén m u 3 ngày Cư ng ñ nén 3 ngày c a m u PC thay th b i BKS th hi n hình 3.6. D a vào các bi u ñ hình 3.6, nh n th y r ng: khi thay th xi măng Portland b ng BKS, t l thay th càng cao cư ng ñ càng gi m. Đ ng th i thay th b ng BKS1/45 và BKS2/45 v i ñ m n cao có ñ suy gi m cư ng ñ ít hơn so v i thay th b ng BKS1/90 và BKS2/90. Cư ng ñ nén 3 ngày c a m u PC thay th b i BKS 650oC c i thi n hơn so v i m u thay th b i BKS nhi t ñ m t nư c hóa h c. Tuy nhiên, v n chưa th y rõ tu i 3 ngày.
18 Cư ng ñ nén 3 ngày c a m u PC thay th Cư ng ñ nén 3 ngày c a m u b i BKS nhi t ñ m t nư c hóa h c PC thay th b i BKS o 650 C 0%BKS (PC) 35.6 0%BKS (PC) 35.6 10% BKS1/45/554 10% BKS1/45/650 34.5 28.1 20% BKS1/45/554 25.6 20% BKS1/45/650 25.1 30% BKS1/45/554 17.6 30% BKS1/45/650 22.1 40% BKS1/45/554 12 40% BKS1/45/650 13.5 10% BKS1/90/554 28.4 10% BKS1/90/650 30.7 20% BKS1/90/554 20.8 20% BKS1/90/650 25.6 30% BKS1/90/554 15.5 30% BKS1/90/650 20.3 40% BKS1/90/554 1 10.3 40% BKS1/90/650 1 9.5 10% BKS2/45/540 30.9 10% BKS2/45/650 32.6 20% BKS2/45/540 27.3 20% BKS2/45/650 29.5 30% BKS2/45/540 24 30% BKS2/45/650 23.3 40% BKS2/45/540 13.3 40% BKS2/45/650 16.8 10% BKS2/90/540 30.2 10% BKS2/90/650 31.5 20% BKS2/90/540 23.4 20% BKS2/90/650 23.9 30% BKS2/90/540 17.1 30% BKS2/90/650 21.4 40% BKS2/90/540 7.9 40% BKS2/90/650 10.6 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 Cư ng ñ nén (MPa) Cư ng ñ nén (MPa) a) b) Hình 3.6. Cư ng ñ nén 3 ngày c a m u xi măng thay th b i cao lanh nung (BKS) a) nhi t ñ m t nư c hóa h c b) 650oC 3.2.2. Cư ng ñ nén m u 7 ngày Cư ng ñ nén m u 7 ngày th hi n hình 3.8. Cư ng ñ nén 7 ngày c a m u PC thay th Cư ng ñ nén 7 ngày c a m u b i BKS nhi t ñ m t nư c hóa h c PC thay th b i BKS o 650 C 0%BKS (PC) 43.7 0%BKS (PC) 43.7 35.5 10% BKS1/45/650 40.2 10% BKS1/45/554 32.7 20% BKS1/45/650 37.7 20% BKS1/45/554 28.9 30% BKS1/45/650 30.5 30% BKS1/45/554 40% BKS1/45/554 18 40% BKS1/45/650 20.5 35.7 10% BKS1/90/650 40.5 10% BKS1/90/554 27.1 20% BKS1/90/650 32 20% BKS1/90/554 30% BKS1/90/554 20.9 30% BKS1/90/650 25.5 40% BKS1/90/554 1 12.7 40% BKS1/90/650 1 13.5 10% BKS2/45/540 35.3 10% BKS2/45/650 36.8 20% BKS2/45/540 31.6 20% BKS2/45/650 35.7 30% BKS2/45/540 24.1 30% BKS2/45/650 30.5 40% BKS2/45/540 16.4 40% BKS2/45/650 25.9 10% BKS2/90/540 34.2 10% BKS2/90/650 38.5 20% BKS2/90/540 27.3 20% BKS2/90/650 30.8 30% BKS2/90/540 20 30% BKS2/90/650 25 40% BKS2/90/540 11.2 40% BKS2/90/650 11.6 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 Cư ng ñ nén (MPa) Cư ng ñ nén (MPa) a) b) Hình 3.8. Cư ng ñ nén 7 ngày c a m u xi măng thay th b i cao lanh nung (BKS) a) nhi t ñ m t nư c hóa h c b) 650oC
19 Cư ng ñ nén 7 ngày c a m u PC thay th b i BKS cũng có qui lu t: khi lư ng BKS thay th càng cao, cư ng ñ càng gi m. So v i m u PC thay th b i BKS nhi t ñ m t nư c hóa h c, m u PC thay th b i BKS 650 C th hi n cư ng ñ 7 ngày t t hơn. o So v i cư ng ñ m u 3 ngày, cư ng ñ nén 7 ngày c a m u PC thay th b i BKS có ñ suy gi m cư ng ñ th p hơn. Có s suy gi m cư ng ñ khá m nh m u PC thay th b i BKS phân ño n kích thư c h t 45 - 90 µm. BKS1 và BKS2 có s khác nhau ñáng k v thành ph n hóa nhưng cư ng ñ nén 7 ngày khác nhau không nhi u. Trong các m u PC thay th b i BKS thì m u thay th b i BKS phân ño n kích thư c dư i 45 µm, nung 650oC th hi n cư ng ñ 7 ngày t t nh t và n ñ nh nh t. 3.2.3. Cư ng ñ nén m u 28 ngày Cư ng ñ nén 28 ngày c a m u PC thay th b i BKS th hi n hình 3.10. Cư ng ñ nén 28 ngày c a m u PC thay th Cư ng ñ nén 28 ngày c a m u o b i BKS nhi t ñ m t nư c hóa h c PC thay th b i BKS 650 C 0% BKS (PC) 53.1 0% BKS (PC) 53.1 10% BKS1/45/650 54.8 10% BKS1/45/554 43.8 20% BKS1/45/650 44.4 20% BKS1/45/554 40.4 30% BKS1/45/650 38.7 30% BKS1/45/554 32.7 40% BKS1/45/650 31.4 40% BKS1/45/554 21 10% BKS1/90/650 53.1 10% BKS1/90/554 42.6 31.8 20% BKS1/90/650 41.8 20% BKS1/90/554 30% BKS1/90/650 29.8 30% BKS1/90/554 27.8 40% BKS1/90/554 1 20.6 40% BKS1/90/650 1 20.6 10% BKS2/45/540 45 10% BKS2/45/650 54.8 20% BKS2/45/540 37.5 20% BKS2/45/650 43.2 30% BKS2/45/540 31.6 30% BKS2/45/650 38.7 40% BKS2/45/540 21 40% BKS2/45/650 33.8 10% BKS2/90/540 43.6 10% BKS2/90/650 48.6 20% BKS2/90/540 35.4 20% BKS2/90/650 40.3 30% BKS2/90/540 27.1 30% BKS2/90/650 28.4 40% BKS2/90/540 19.4 40% BKS2/90/650 22.4 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 Cư ng ñ nén (MPa) Cư ng ñ nén (MPa) a) b) Hình 3.10. Cư ng ñ nén 28 ngày c a m u xi măng thay th b i cao lanh nung (BKS) a) nhi t ñ m t nư c hóa h c b) 650oC
20 Tương t như cư ng ñ nén m u 3 ngày, 7 ngày, lư ng BKS thay th PC càng cao, cư ng ñ nén m u 28 ngày càng gi m. Có s phát tri n m nh cư ng ñ nén m u thay th 10%, nung 650oC. Đ ng th i, m u PC thay th b ng BKS nung 650oC cho cư ng ñ tu i 28 ngày cao hơn m u PC thay th b i BKS nung nhi t ñ m t nư c hóa h c v i cùng phân ño n kích thư c h t và t l thay th . Ngoài ra, nh hư ng c a thành ph n hóa ñ n cư ng ñ nén là không rõ r t. BKS1 và BKS2 có s khác nhau ñáng k v thành ph n hóa, BKS1 có hàm lư ng Al2O3 cao hơn, hàm lư ng SiO2 th p hơn so v i BKS2 nhưng cư ng ñ nén c a m u PC thay th b i BKS1 và m u PC thay th b i BKS2 khác nhau không nhi u v i cùng nhi t ñ nung, phân ño n kích thư c h t và t l thay th PC. Tuy nhiên, ñ m n nh hư ng ñáng k ñ n cư ng ñ nén. H u h t các m u PC thay th b i BKS phân ño n dư i 45 µm cho cư ng ñ cao hơn, ñ suy gi m cư ng ñ th p hơn các m u thay th b i BKS phân ño n 45 - 90 µm v i cùng nhi t ñ nung, t l thay th . Trong các m u PC thay th b i BKS, m u thay th b i BKS ño n kích thư c dư i 45 µm, nung 650oC th hi n cư ng ñ 28 ngày t t nh t và n ñ nh nh t.