Vật liệu xây dựng - Chương 4: Chất kết dính vô cơ

Môn học: Vật liệu xây dựng CHƯƠNG 4. CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ Please purchase a personal license. ξ1. KHÁI NIỆM CHUNG ξ CHƯƠNG 4. CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ 2. CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ TRONG KHÔNG KHÍ ξ 3. CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ TRONG NƯỚC 2 ξ 1. KHÁI NIỆM CHUNG I. KHÁI NIỆM II. PHÂN LOẠI 3
Định nghĩa: - CKDVC là loại vật liệu thường ở dạng bột mịn khi nhào trộn với nước tạo thành vữa dẻo (hồ dẻo) qua quá trình biến đổi hoá lý rắn chắc như đá ( Ngoại trừ CKD MgO phải nhào trộn với dung dịch MgCl2, ximăng chống acide phải nhào trộn với thuỷ tinh lỏng) Ứng dụng: I. KHÁI NIỆM ξ 1. KHÁI NIỆM CHUNG
- CKDVC thường được sử dụng để liên kết các hạt rời rạc như: cát, đá dăm, sỏi để tạo thành một khối đồng nhất, vững chắc. Bê tông, Vữa xây dựng, Gạch silicate, Gạch đá nhân tạo không nung, 4  CKDVC rắn trong không khí: - Rắn chắc và phát triển cường độ trong không khí. - VD: Vôi rắn trong không khí (CaO), Thạch cao xây dựng (CaSO4.0,5H2O), Thạch cao khan nước (CaSO4)... II. PHÂN LOẠI  CKDVC rắn trong nước: - Rắn chắc và phát triển cường độ cả trong môi trường không khí và nước. - VD: Vôi thuỷ , CKD hỗn hợp: vôi pouzolane(thiên nhiên);vôi xỉ (nhân tạo) Xi măng Portland, 5 ξ 2. CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ RẮN TRONG KHÔNG KHÍ I. THẠCH CAO XÂY DỰNG 1. PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO 2. PHÂN LOẠI 3. QUÁ TRÌNH RẮN CHẮC 4. CÁC TÍNH CHẤT 6 II. VÔI KHÔNG KHÍ 1. PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO 2. QUÁ TRÌNH RẮN CHẮC CỦA VÔI 3. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÔI 4. CÔNG DỤNG VÀ BẢO QUẢN I. THẠCH CAO XÂY DỰNG Nguyên liệu chính: đá thạch cao CaSO4.2H2O PP chế tạo : Đá TC →Nung t0→Nghiền mịn→ TCXD CaSO4.2H2O TCXD: CaSO4.0,5H2O TC KHAN: CaSO4
Đá TC: CaSO4.2H2O 1. Phương pháp chế tạo
Nung:
Thạch cao: 7 Đập nhỏ: d = 10-20mm – là quay d = 100-200mm – là tunnel Nhiệt độ nung khác nhau Tạo các loại TC khác nhau + to=150-170oC TCXD + tocao ≈1200oC TC khan  Dạng bột mịn Gồm TCXD và TC khan 2. Phân loại a. TCXD: - CaSO4.0,5H2O - Cường độ thấp - Phân loạiCông dụngThạch cao xây trát: vữa xây trát, khuôn Thạch cao đúc tượng: I. THẠCH CAO XÂY DỰNG +Đúc tượng – TC này chất lượng cao hơn vì nung từ ĐTC tinh khiết 8 Dạng thù hình  Dạng α, β : α - tonung , không khí BH = 160-180oC - Tinh thể lớn; NTC thấp; Cường độ cao β - tonung , không khí khô= 160-180oC - Tinh thể nhỏ; NTC cao; Cường độ thấp 2. Phân loại b. TC khan: - CaSO4 - R cao hơn TCXD - Phân loạiCông dụng TC nung ở nhiệt độ cao: +TC Estrich: CaSO4 + CaOtd +Lăn nền, xây những nơi đặc biệt I. THẠCH CAO XÂY DỰNG TC cường độ cao: +TC cẩm thạch +Nung TC CaSO4.0.5H2O  Ngâm trong dung dịch phèn  Nung tiếp cho đến khi tách nước hoàn toàn +Miết mạch các tấm tường, tô trát những nơi cần độ cứng cao 9 2. Phân loại b. TC khan: -Phân loạiDạng thù hình Các Anhyđrit : III – II - I +Khi nung nóng TC ở nhiệt độ từ 125-:-180  Tạo thành CaSO4.0.5H2O  Khi t > 1800C bắt đầu chuyển thành các Anhyđrit theo thứ tự : III – II – I. + Anhyđrit III Nung CaSO .0.5H O ở t=180-:-2400C I. THẠCH CAO XÂY DỰNG 4 2 Trong không khí ẩm lại dễ chuyển về dạng CaSO4.0.5H2O +Anhyđrit IINung ĐTC hoặc CaSO4.0.5H2O hoặc Anhyđrit III ở nhiệt độ ở nhiệt độ 320-4800C +Anhyđrit IChỉ ổn định ở nhiệt độ > 11800C 10 I. THẠCH CAO XÂY DỰNG 3. Quá trình rắn chắc
Quá trình này gồm 3 thời kỳ xen kẽ nhau: Hòa tan - Ninh kết - Rắn chắc Thời kỳ hòa tan: - Khi nhào trộn TC với nướcCaSO4.0,5H2O CaSO4.2H2O Hỗn hợp có tính dẻo cao  Vữa dẻo Thời kỳ hòa tan 11 - Thời kỳ này xảy ra phản ứng thủy hóa của TC: CaSO4.0,5H2O + 1,5H2O → CaSO4.2H2O Độ hòa tan lớn Độ hòa tan nhỏ > 5lần Dung dịch nhanh chóng bão hòa I. THẠCH CAO XÂY DỰNG 3. Quá trình rắn chắc Thời kỳ ninh kết (hoá keo): -Sau các biến đổi hoá lý phức tạp làm hỗn hợp mất dần tính dẻo Quá trình ninh kết -Vì độ tan của CaSO4.0,5 H2O >> CaSO4.2H2O Dung dịch BH rất nhanh và trở nên quá BH CaSO4.2H2O mới sinh ra không thể hòa tan được nữa mà tồn tại ở hạt keo rất nhỏHạt keo ngưng lắng dần cùng với sự bốc nước  Hạt keo gần nhau lại  Vữa TC mất dần tính dẻo - nhưng chưa có cường độ. Thời kỳ rắn chắc: -Tiếp theo hỗn hợp mất dần tính dẻo  Chuyển thành trạng thái keo  Xuất hiện tinh thể  Kết tinh  Cường độ phát triển dần  Quá trình rắn chắc. - Quá trình này thể tích TC tăng lên 1% 12 I. THẠCH CAO XÂY DỰNG 4. Các tính chất a. Thời gian ninh kết
Xác định bằng thiết bị Vicat.  Thời gian bắt đầu ninh kết→là thời gian kể từ khi nhào trộn thạch cao với nước đến khimất tính dẻo→ ≥ 6 phút  Thời gian kết thúc ninh kết →là thời gian từ khi nhào trộn thạch cao với nước đến khi có cường độ→ ≤ 30 phút
Có thể sử dụng phụ gia để điều chỉnh thời gian ninh kết:  Làm giảm thời gian ninh kết: Na2SO4, NaCl,  Làm tăng thời gian ninh kết: vôi 13 THIẾT BỊ VICAT I. THẠCH CAO XÂY DỰNG 4. Các tính chất b. Cường độ
Xác định: sau 1 giờ 30 phút trộn thạch cao với nước. bằng TN ép mẫu 7,07x7,07x7,07 cm hay 4x4x16 cm.
Tác nhân tạo cường độ cho thạch cao:  Sự kết tinh của thạch cao 2 phân tử nước  Sự bay hơi nước tự do làm các tinh thể CaSO4.2H2O gắn kết với nhau chắc hơn.
Yêu cầu: Trong điều kiện ẩm ướt bình thường: TC loại 1: R > 4,5 Mpa TC loại 2: R > 3,5 Mpa Trong điều kiện đã được sấy khô: TC loại 1: R > 10 Mpa TC loại 2: R > 7,5 Mpa 15 I. THẠCH CAO XÂY DỰNG 4. Các tính chất c. Độ mịn và lượng nước nhào trộn - Ảnh hưởng lớn đến cường độ của thạch cao + Độ mịn cao Cường độ cao + Lượng nước nhào trộn lớn Cường độ giảm d. Khối lượng riêng γa = 2,6 – 2,7 g/cm3 e. Khối lượng thể tích γ0 = 0,8 – 1,0 g/cm3 16 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 1. Phương pháp chế tạo
Nguyên liệu chính: đá vôi calcite – thành phần chủ yếu CaCO3
Phương pháp chế tạo: Đá vôi  Nung  Vôi không khí CaCO3 ↔ CaO + CO2↑ – Qth  Đá vôi: : 90 0 – 1100oC - Chủ yếu là đá vôi canxit hoặc đá phấn, đá vôi vỏ sò. -Yêu cầu lượng tạp chất sét sét (Al O , SiO , Fe O ,...) < 6%. 17 2 3 2 2 3 - Được đập nhỏ thành cục d =5-10cm Nung: - Nhiệt độ nung  t = 900-1100oC  Phụ thuộc: Thành phần đá; Hàm lượng tạp chất; Loại lò nung - Tốc độ nung phụ thuộc: Kích thước cục đá; Nhiệt độ nung; Thời gian nung II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) Nung: - Phản ứng Thuận nghịch: +NghịchXấu Hạn chế +Thuận TốtPhải hạn chế CO2 Lò phải được thông gió tốt 1. Phương pháp chế tạo - Các trường hợp có thể xảy ra khi nung: *Nung non lửa: 18 Lớp bên ngoài của viên đá đã “chín” thành vôi - lõi bên trong còn sống Loại vôi này hàm lượng CaO thấp, khi đem tôi bị sượng, kém dẻo, chất lượng kém. *Nung già lửa: Nhiệt độ nung quá cao, các tạp chất sét nóng chảy bọc quanh hạt vôi thành một màng keo cứng bên ngoài Vôi sẽ khó tôi, nhiều hạt sượng, kém dẻo, dễ gây nứt. II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 1. Phương pháp chế tạo
Vôi không khí: - CaO  Dạng cục Nghiền Vôi bột sống: +Yi,nho 4900lỗ/ cm2 > 90% +Dùng trực tiếp như xi măng +Chủ yếu dùng để xản xuất CKD hỗn hợp  Tôi Vôi chín: +CaO +H2O Ca(OH)2 +Qt +Tùy thuộc hàm lượng Ca(OH)2& H2O  Có 3 loại: *Vôi bột (chín): 100%Ca(OH)2 Y học, nông nghiệp *Vôi nhuyễn: 50 %Ca(OH)2–50% H2O Vữa xây, vữa trát *Vôi sữa: > 50% H2O – Quét tường 19 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) So sánh vôi bột sống và vôi nhuyễn Bột vôi sống Vôi nhuyễn 1. Không tốn thời gian tôi 2. Tận dụng được lượng nhiệt thoát ra khi thủy hoá, thực hiện được một phần phản ứng silicate giữa vôi và cát: 1. Chế tạo đơn giản hơn 2. Dễ sử dụng 3. An toàn cho công 20 Ưu điểm CaO + SiO2 + H2O → CaO.SiO2.H2O 3. Cường độ vữa dùng bột vôi sống cao hơn dùng vôi nhuyễn, R ≥ 5 MPa 4. Tăng hiệu quả sử dụng nhờ quá trình nghiền giúp loại bỏ được các hạt sượng do non hay già lửa. nhân thi công 4. Bảo quản không quá phức tạp 5. Không tiêu tốn thiết bị nghiền II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) So sánh vôi bột sống và vôi nhuyễn Bột vôi sống Vôi nhuyễn 1. Bảo quản khó khăn vì CaO dễ hấp thu CO2 trong không khí: CaO + CO2→ CaCO3 2. Tốn chi phí cho thiết bị nghiền 1. Thời gian tôi lâu (1 tháng trong hố tôi, 3 – 7 ngày trong máy tôi vôi) 2. Khi chế tạo vữa vôi 21 Nhược điểm mịn, gây ô nhiễm bụi 3. Không an toàn cho người lao động khi trực tiếp trộn vữa từ bột vôi sống không tạo được sản phẩm có độ bền cao là silicate, cát chỉ đóng vai trò là cốt liệu 3. Cường độ thấp, Rn = 0,4-1 MPa II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 2. Quá trình rắn chắc của vôi (vôi tôi & vôi bột sống) a. Quá trình rắn chắc của vôi tôi
Vôi được sử dụng nhiều dưới dạng vữa vôi. Trong không khí vữa vôi rắn chắc do ảnh hưởng đồng thời của 2 quá trình: kết tinh và carbonate hóa.  Dạng kết tinh: Trộn vôi + nước + cát Vữa vôi  Ca(OH)2 Ca(OH)2 gặp nước  Nhanh chóng bị BH  Dạng hạt keo - ngưng lắng lắng dần + Sự mất nước do nền xây hút, bay hơi  Trạng thái ngưng keo  Xuất hiện tinh thể - phát triển và liên kết với nhau  Dạng kết tinh - cường độ hỗn hợp phát triển dần Rắn chắc.  Dạng carbonate hóa: Khi tiếp xúc với không khíCa(OH)2 phản ứng với CO2,kkCaCO3PƯ: Ca(OH)2 + CO2, kk→ CaCO3 + H2O + Qt , (20 kCal /mol ) Tinh thể CaCO3 hình thành xen kẽ với các tinh thể Ca(OH)2 làm cho vữa đặc chắc. 22 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 2. Quá trình rắn chắc của vôi (vôi tôi & vôi bột sống) a. Quá trình rắn chắc của vôi tôi Dạng carbonate hóa: Quá trình rắn chắc của vôi hydrat trong không khí xảy ra rất chậm vì: +CO2 trong không khí nhỏ, +Trên bề mặt của vôi hydrat thường bị phủ một lớp cacbonat kết tinhNgăn sự xâm nhập của CO2 vào bên trong cấu trúc  Cản trở lượng nước từ bên trong thoát ra ngoài Ngoài lượng nước nhào trộn còn có lượng nước do PƯ cacbonat hóa sinh ra  Công trình bị ẩm ướt khá lâu Muốn tăng tốc độ rắn chắc phải dùng nhiều biện pháp: +Tăng CO2 trong môi trường, +Tạo mặt thoáng thoát nước cho kết cấu, +Trộn thêm xi măng, TC, phụ gia vào vữa khi thi công. 23 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 2. Quá trình rắn chắc của vôi (vôi tôi & vôi bột sống) b. Quá trình rắn chắc của vôi bột sống
Quá trình rắn chắc của vôi bột sống là quá trình Silicat hóa. CaO + SiO2 + H2O → CaO.SiO2.H2O R cao > 2 daN/cm2 24
Khác với vữa của vôi tôi  Vữa vôi bột sống rắn chắc theo 5 giai đoạn xen kẽ nhau:  Hòa tan - Hóa keo - Ngưng keo - Kết tinh - Rắn chắc. Ứng dụng để chế tạo gạch silicat II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng vôi a. Nhiệt độ tôi và tốc độ tôi
Nhiệt độ tôi: Là to cao nhất khi cho 10g bột vôi sống đã nghiền nhỏ (lọt sàng No 014- 900 lỗ /cm2) tác dụng 20 ml nước ở 20oC. Phản ứng xảy ra trong dụng cụ thí nghiệm chuẩn – có cắm nhiệt kế 100-1500C. Căn cứ nhiệt độ tôi Vôi được phân làm 2 loại:  Loại phát nhiều nhiệt: totôi > 70oC  Loại phát ít nhiệt: totôi ≤ 70oC 25 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng vôi a. Nhiệt độ tôi và tốc độ tôi
Tốc độ tôi: Là thời gian (phút) từ khi bắt đầu đổ nước vào bình đến khi đạt được nhiệt độ tôi. Căn cứ tốc độ tôi Vôi chia làm 3 loại:  Vôi có tốc độ tôi nhanh: ttôi < 10 phút  Vôi có tốc độ tôi vừa: ttôi < 20 phút  Vôi có tốc độ tôi chậm: ttôi ≥ 20 phút 26 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng vôi b. Hàm lượng vôi nhuyễn do 1 kg vôi sống sinh ra
200g vôi sống cục (5 – 10mm) cho vào bình 2 lit, đổ nước ngập 1 – 2cm để tôi vôi Để tăng tốc độ tôi vôi có thể đun trên bếp hoặc đèn cồn.
Khi vôi sôi lên, nước bị hút cạn Cho thêm nước vào đến khi vôi tôi xong ( trên mặt có váng nước mỏng ).
Tính thể tích vôi nhuyễn do 1kg vôi cục sinh raTCVN2231– 89: 27 Độ hoạt tính Lượng vôi nhuyễn (lit/kgCaO) Cao (loại I) > 2,4 Trung bình (loại II) (2,0; 2,4] Thấp (loại III) [1,6; 2,0] II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của vôi c. Hàm lượng hạt sượng do 1 kg vôi sống sinh ra
Lấy lượng vôi nhuyễn của thí nghiệm trên + nước → Vôi sữa Lọc qua sàng No 063, 124 lỗ/cm2 đến khi nước lọc qua sàng trong.
Sấy khô hạt sượng (hạt còn lại trên sàng) → Để nguội trong bình hút ẩm→ Cân Tính tỷ lệ hạt sượng từ 200g vôi sống cục
Theo TCVN 2231-89: 28 Độ hoạt tính Lượng hạt sượng (%) Cao (loại I) < 5 Trung bình (loại II) [5; 7) Thấp (loại III) [7; 10)
Dùng HCl 1% nhỏ vào hạt sượng để phân loại:  Hạt sượng sủi bọt Non lửa  Hạt sượng không sủi bọt Già lửa hoặc cát, đá lẫn vào II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của vôi d. Xác định độ hoạt tính của vôi
Là tổng hàm lượng CaO + MgO có trong vôi.
Tổng hàm lượng này càng cao Vôi có hoạt tính càng lớn.
Thí nghiệm:  Cân 1g vôi sống cục cho vào dụng cụ thí nghiệm, đổ vào bình 150ml nước cất, đun nóng khuấy đều cho tan hết.  Nhỏ vào bình 2-3 giọt cồn phenol 1% khuấy đều, dung dịch có màu hồng.  Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 1N cho đến khi dung dịch mất màu.  Sau 5 phút để yên, nếu có màu hồng xuất hiện, nhỏ tiếp HCl 1N cho đến khi hoàn toàn mất màu. 29 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của vôi d. Xác định độ hoạt tính của vôi
Độ hoạt tính được tính theo công thức:
Trong đó: %100.02804,0..)%( g KvMgCaO =+  v: lượng dung dịch acide HCl 1N dùng chuẩn độ, ml  g: khối lượng mẫu vôi thử, g  K: hệ số điều chỉnh cho độ chuẩn của dung dịch acide HCl  0,02804: lượng CaO tương ứng với 1cm3 dung dịch HCl nhân với 100 30 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của vôi d. Xác định độ hoạt tính của vôi Độ hoạt tính % (CaO + MgO) Cao (loại I) > 88 Trung bình (loại II) (80; 88] Thấp (loại III) (70; 80] e. Độ mịn yêu cầu của vôi bột và vôi sống
Lượng sót trên sàng No 063 (124 lỗ/cm2) không lớn hơn 2%
Lượng sót trên sàng No 008 (4900 lỗ/cm2) không lớn hơn 10% 31 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 4. Công dụng và bảo quản a. Công dụng:
Sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng: Chế tạo vữa xây, vữa trát, vữa trang trí, lớp bề mặt bảo vệ công trình Sản xuất CKD hỗn hợp Sản xuất vật liệu silicat 32 II. VÔI KHÔNG KHÍ (CaO) 4. Công dụng và bảo quản b. Bảo quản:
Tránh ẩm ướt: Vôi bột phải được bảo quản trong bao, dụng cụ đặc biệt kín Vôi tôi bảo quản trong các hố luôn ngập nước để tránh hiện tượng cacbonat hóa. Không vận chuyển vôi bột,vôi cục trong điều kiện mưa gió Bảo quản trong kho khô ráo, cách mặt đất và tường > 20cm
Không dự trữ bột vôi sống quá 1 tháng vì quá trình hút ẩm và carbonate hóa liên tục xảy ra làm giảm chất lượng vôi: CaO Ca(OH)2 CaCO3
Sử dụng vôi nhuyễn đã được tôi và bảo quản trong hố tôi tối thiểu 1 tháng (càng lâu càng tốt để loại trừ ảnh hưởng của hạt sượng) 33 H 2 O CO 2 I. VÔI THỦY ξ3. CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ RẮN TRONG NƯỚC 1. Phương pháp chế tạo 2. Quá trình rắn chắc 3. Tính chất 4. Ứng dụng II. CHẤT KẾT DÍNH HỖN HỢP 1. Nguyên liệu 2. Sự rắn chắc 34 3. Tính chất III. XI MĂNG PORTLAND 1. Lịch sử phát triển 2. Phương pháp chế tạo 3. Quy trình sản xuất 4. Quá trình rắn chắc 5. Các tính chất 6. Sự ăn mòn xi măng – các biện pháp đè phòng 7. Công dụng và bảo quản I. VÔI THUỶ 1. Phương pháp chế tạo
Nguyên liệu chính: đá mác nơ ( đá vôi có lẫn 8-20% sét) hoặc đá vôi trộn với đất sét theo tỷ lệ thích hợp
PP chế tạo: Đá mác nơ  Nung  Vôi thủy  Đá mác nơ: - Tạp chất sét phân bố đều trong đá vôi - SiO2 tồn tại dưới dạng Kaolinit – không được tồn tại dưới 35 dạng thạch anh  Nung: - Nhiệt độ nung : t0 = 900-12000C Phụ thuộc vào: thành phần nguyên liệu thành phần đất sét  ↑ t0 ↓  Vôi thủy: - Sau khi nung  Để vôi thủy rã thành bột  Dùng I. VÔI THUỶ 2. Quá trình rắn chắc  Vôi thủy: -Có thành phần khoáng như sau: C2S, CA, C2F, CaO, MgO + C2S, CA, C2F nhiều  Khả năng rắn trong nước càng lớn +CaO, MgO nhiều Vôi xấu - nhưng dễ tôi 1. Phương pháp chế tạo - So với vôi không khí: vôi thủy khó tôi hơn; Tốc độ tôi chậm và nhiệt tỏa ra ít hơn - Quá trình rắn chắc gồm 3 giai đoạn:
Hòa tan
Hóa keo
Kết tinh. 36 I. VÔI THUỶ 3. Tính chất
Khối lượng riêng: 2,2 – 3,0 g/cm3
Khối lượng thể tích: 500 – 800 kg/m3
Rn = 0,6 – 1,5 MPa
Độ mịn: lượng sót trên sàng 4900 lỗ/cm2 < 15%.
Module hoạt tính: %%% % OFeOAlSiO CaOM ht ++ =  Mht = 1,7 – 4,5 Vôi thủy có hoạt tính mạnh  Mht = 4,5 – 9,0  Vôi thủy có hoạt tính yếu 4. Ứng dụng: Chế tạo vữa xây, vữa trát, bê tông mác thấp... Chú ý: Mẫu đúc từ vôi thủy  Để rắn trong không khí 3-:-5 ngày (vôi mạnh) hoặc 1-;2 tuần (vôi yếu)  Sau đó mới cho iếp xúc với nước 37 32322 1. Nguyên liệu
Gồm : vôi rắn trong không khí + phụ gia thuỷ hoạt tính :  3 – 15% khối lượng vôi  70 – 80% khối lượng phụ gia thuỷ hoạt tính.  5% khối lượng thạch cao II. CHẤT KẾT DÍNH HỖN HỢP (vôi Puzolane; vôi xỉ) Phụ gia thủy thiên nhiên 38 Phụ gia thủy nhân tạoNguồn gốc phún xuất (núi lửa) Nguồn gốc trầm tích (cấu tạo vỏ trái đất) Tro núi lửa, pouzolan Tufs núi lửa Tras Đá bọt Diatomite Trepen Opaka Khoáng sét Đất sét nung non Phế thải Silic hoạt tính Xỉ tro nhiên liệu Tro trấu 2. Sự rắn chắc
Sau khi nhào trộn với nướcPhản ứng: xCa(OH)2 + SiO2* + qH2O→ xCaO.SiO2.qH2O
Quá trình rắn chắc xảy raBan đầu chậm – sau nhanh hơn Chỉ xảy ra trong môi trường ẩm ướt II. CHẤT KẾT DÍNH HỖN HỢP (vôi Puzolane; vôi xỉ)
Trước khi cho tiếp xúc với nước  Các sản phẩm phải được tiếp xúc với không khí 5-7 ngày  Để vôi tự do có thể cacbonat hóa hết và giảm mức độ hòa tan. 39 3. Tính chất
Khối lượng riêng: 2,1 – 2,8 g/cm3
Khối lượng thể tích: 800 – 1100 kg/m3
Rn = 5 – 15 MPa
Độ mịn: lượng sót trên sàng 4900 lỗ/cm2 < 20%
Thời gian bắt đầu ninh kết: 6 – 8 giờ II. CHẤT KẾT DÍNH HỖN HỢP (vôi Puzolane; vôi xỉ) 4. Ứng dụng: - Làm móng CT thường xuyên tiếp xúc với nước - Sản xuất vữa xây, bê tông mác thấp - Không dùng cho bê tông cốt thép 40 III. XI MĂNG PORTLAND 1. Lịch sử phát triển ngành xi măng
4000 năm trước công nguyên  Người Ai Cập  Dùng TC làm mạch nối các khối gạch xây trong kim tự tháp
Sau đó người Hy LạpSản xuất được vôiTrộn với:cát núi lửa tro núi lửa
Tiếp đến người La Mã  Cho thêm funs xuất núi lửa (PGHT) CKD thủy lực đầu tiên  Để cứng được trong nước 1756  Kỹ sư Smeaton – Anh  XD ngọn hải đăng Eddyston 41
 Sản xuất ra CKD thủy lực mới Vôi thủy = Nung hỗn hợp (đá vôi + 20- 25% đất sét)
1818 Bác học Louis Joseph – Pháp  Chế tạo được XM La Mã = Nung hỗn hợp đá vôi + đất sét với T0 nung < 12000C
1845 Jonhson  Đưa ra tỷ lệ và nhiệt độ nung thích hợp làm nóng chảy một phấn nguyên liệu Đánh dấu bước khởi đầu cho công nghiệp SX XM III. XI MĂNG PORTLAND 2. Phương pháp chế tạo
Nguyên liệu: Nguyên liệu chính  Đá vôi, đất sétTạo khoáng Clinker Nguyên liệu phụ (PG)Để điểu chỉnh một số tính chất và tăng sản lượng cho XM. Thạch cao, xỉ quặng hoặc quặng sắt, PG vô cơ hoạt tính, PGVC trơ
PP chế tạo: Hỗn hợp đã nghiền mịn  Nung  Clinker Nghiền clinker + một số phụ gia XMP 42 III. XI MĂNG PORTLAND 2. Phương pháp chế tạo  Hỗn hợp đã nghiền mịn Gồm đá vôi và đất sét:  Đá vôi = 70-80%→ CaCO3 = 87 -:- 96% ; CaO = 49 -:- 54% → Để sản xuất 1 tấn Clinker cần 1,3 tấn đá vôi Đất sét = 20-25%→Chủ yếu: SiO2, Al2O3 →Tạp chất: Fe2O3 (7-10%), SO3 (<%), R2O <1%) 43 Đá vôi Đất sét