Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC TrangMỞĐẦU …………………………………………………………………….1 CHƯƠNG 1:TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA CHO BÊ TÔNG…..4 1.1 Phân loại phụ gia cho bê tông .............................................................41.2 Phụ gia khoáng dùng trong bê tông ....................................................51.2.1 Phụ gia khoáng thiên nhiên ................................................................6 1.2.2 Phụ gia khoáng nhân tạo .....................................................................81.3 Phụ gia hoá học dùng trong bê tông ..................................................101.3.1 Các loại phụ gia giảm nước tầm cao thế hệ mới ................................101.3.2 Cơ chế hoá dẻo của phụ gia giảm nước tầm cao thế hệ 2 ..................121.4 Tình hình sử dụng phụ gia trong bê tông ở Việt Nam........................13CHƯƠNG 2 : ĐỀ XUẤT HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG ĐỀ TÀI CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP……………………………………………………..162.1 Đặt vấn đề............................................................................................162.2 Tên đề tài dự kiến...............................................................................172.3 Nôi dung nghiên cứu..........................................................................17 CHƯƠNG 3 : MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SƠ BỘ……………….18 3.1 Kết quả nghiên cứu tính chất của nguyên vật liệu sử dụng trong Nghiên cứu…………………………………………………………..193.1.1Xi măng……………………………………………………………...193.1.2Phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử………………………....283.2Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia từ nhà máy sản xuất linh kiện điện tử đến hồ và vữa xi măng……………………………………….29 3.2.1. Ảnh hưởng của phụ gia đến lượng nước tiêu chuẩn của hồ xi măng...293.2.2. Ảnh hưởng của phụ gia đến thời gian đông kết của hồ xi măng…….303.2.3. Ảnh hưởng của phụ gia đến cường độ chịu nén vữa xi măng ở tuổi 3 ngày………………………………………………………...313.3. Kết luận……………………………………………………………..32
Mở đầu Thực tập cán kỹ thuật hay thực tập tốt nghiệp điều thiếu sinh viên trớc làm đồ án tốt nghiệp Với trờng Đại học Xây Dựng mà đặc biệt khoa Vật liệu xây dựng, thực tập cán kỹ thuật giúp cho sinh viên đợc tiếp xúc với dây chuyền sản xuất vật liệu xây dựng, hiểu đợc khâu, phận sản xuất; qua biết cách tổ chức sản xuất củng cố thêm kiến thức lý thuyết đà đợc học trờng Trong trình thực tập tốt nghiệp Phòng Thí nghiệm Nghiên cứu Vật liệu xây dựng chúng em đà đợc trực tiếp tiến hành thí nghiệm để xác định tính chất nguyên vật liệu sử dụng Quá trình thực tập phòng giúp cho chúng em sau trờng đơn vị làm việc không bị ngỡ ngàng thiếu thực tế vận dụng kiến thức vào trình làm việc cách nhanh hiệu Với ý nghĩa trên, Phòng nghiên cứu Thí nghiệm VËt liƯu x©y dùng thc Khoa VËt liƯu x©y dùng trờng Đại học Xây dựng mà cụ thể thầy giáo, cô,các phòng Thí nghiệm (C3 - Đại học Bách khoa Hà Nội) đà tạo điều kiện (thiết bị, cụng cụ, ) cho chúng em thực tập theo đề tài tiến hành tiến độ đạt hiệu cao Phụ gia khoáng phụ gia hoá học đợc sử dụng rộng rÃi bê tông Chúng góp phần nâng cao chất lợng bê tông hạ giá thành sản phẩm cuối Tuy nhiên giá thành số loại phụ gia hoá học cao nhiều trờng hợp làm tăng giá thành m bê tông trộn sẵn Phụ gia khoáng nguồn gốc tự nhiên nhân tạo (trừ silica fume metacaolanh) thờng có giá thành rẻ phụ gia hoá học Việc phối hợp hai phụ gia thờng đem lại hiệu kinh tÕ kü tht cao h¬n so víi sư dụng đơn lẻ Nếu phụ gia khoáng sử dụng bê tông có nguồn gốc phế thải nh tro bay, xỉ lò cao yếu tố giá thành hạ có ý nghĩa bảo vệ môi trờng tài nguyên thiên nhiên Đề tài đặt vấn đề nghiên cứu chế tạo phụ gia đa chức sử dụng cho vữa bê tông từ phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử Dự kiến phụ gia gồm hai thành phần phần khoáng hoạt tính từ phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử có chứa ion kim loại nặng phần chất hoạt tính bề mặt từ phụ gia siêu dẻo Phụ gia có nhiều chức phụ gia khả giảm nớc, trì tổn thất độ sụt hỗn hợp bê tông lâu hơn, tăng cờng độ ban đầu cờng độ cuối bê tông Mục lục MởĐầu .1 ơng 1:tìm hiểu tổng quan phụ gia cho bê tông 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 Trang Ch- Phân loại phụ gia cho bê tông .4 Phô gia khoáng dùng bê tông Phụ gia khoáng thiên nhiên .6 Phụ gia khoáng nhân t¹o .8 Phụ gia hoá học dùng bê tông 10 Các loại phụ gia giảm níc tÇm cao thÕ hƯ míi 10 Cơ chế hoá dẻo phụ gia giảm nớc tầm cao hệ 12 Tình hình sử dụng phụ gia bê tông Việt Nam 13 Chơng : đề xuất hớng nghiên cứu đề tàI đồ án tốt nghiệp 16 2.1 2.2 2.3 Đặt vấn đề 16 Tên đề tµi dù kiÕn .17 Nôi dung nghiên cứu 17 Ch¬ng : số kết nghiên cứu sơ bộ.18 3.1 Kết nghiên cứu tính chất nguyên vật liệu sử dụng Nghiên cứu 19 3.1.1 Xi măng 19 3.1.2 Phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử 28 3.2 Nghiên cứu ảnh hởng phụ gia từ nhà máy sản xuất linh kiện điện tử đến hồ vữa xi măng.29 3.2.1 ảnh hởng phụ gia đến lợng nớc tiêu chuẩn hồ xi măng 29 3.2.2 ảnh hởng phụ gia đến thời gian đông kết hồ xi măng.30 3.2.3 ảnh hởng phụ gia đến cờng độ chịu nén vữa xi măng tuổi ngày 31 3.3 kết luận 32 Chơng tìm hiểu tổng quan phụ gia cho bê tông 1.1 Phân loại phụ gia cho bê tông Theo phân loại Viện Bê tông Mỹ (ACI), có khoảng 14 loại phụ gia cho bê tông khác Tuy vậy, phân loại phụ gia bê tông thành nhóm là: Phụ gia khoáng phụ gia hoá học Trong phụ gia hoá học lại phân thành : - Phụ gia khí - Phụ gia giảm nớc - Phụ gia điều chỉnh đông kết Vì đối tợng nghiên cứu phụ gia cho bê tông loại phụ gia đợc cho vào bê tông trình chế tạo hỗn hợp bê tông Việt Nam đà có số quan soạn thảo TCVN phụ gia nhng viƯc sư dơng phơ gia ë ViƯt Nam tơng đối mẻ việc chế tạo sản xuất phụ gia bê tông manh mún, cha thật trở thành ngành hoá phẩm xây dựng Do quy mô quốc gia cha có tiêu chuẩn liên quan Thị trờng hoá phẩm xây dựng chủ yếu hÃng nớc nắm nên việc áp dụng tiêu chuẩn nớc ASTM trở nên phổ biến, tiêu chuẩn : Tiêu chuẩn ASTM C 618 "Tiêu chuẩn tro bay, puzơlan thiên nhiên nung không nung làm phụ gia khoáng cho bê tông xi măng pooclăng" Tiêu chuẩn ASTM C 494 "Tiêu chuẩn phụ gia hoá học cho bê tông" Theo tiêu chuẩn này, phụ gia hoá học chia thành loại : 1- Loại A: phụ gia giảm nớc 2- Loại B: phụ gia chậm rắn 3- Loại C: phụ gia rắn nhanh 4- Loại D: phụ gia giảm nớc - chậm rắn 5- Loại E: phụ gia giảm nớc - rắn nhanh 6- Loại F: phụ gia giảm nớc tầm cao 7- Loại G: phụ gia giảm nớc tầm cao - chậm rắn Tiêu chuẩn Anh (UK) có : BS-3892: Part 1:1982 "Tiªu chn tro nhiªn liƯu dïng cho thành phẩm chất kết dính bê tông công trình" BS-5075: Part 1:1982 "Tiêu chuẩn PG rắn nhanh, PG chậm rắn PG giảm nớc" BS-5075: Part 2:1982 "Tiêu chuẩn phơ gia cn khÝ" BS-5075: Part 3:1982 "Tiªu chn phơ gia siêu dẻo" - Yêu cầu: phụ gia bê tông - BS-5075- Các phơng pháp thử Phân loại phơ gia ho¸ häc - BS-5075 1.2 Phơ gia kho¸ng dùng bê tông Phụ gia khoáng dùng bê tông có loại sau : - Phụ gia lấp đầy: tác dụng chủ yếu loại phụ gia cải thiện thành phần hạt bê tông, tiết kiệm xi măng, tăng độ đặc vi cấu trúc (phụ gia trơ) - Phụ gia hoạt tính puzơlan: thay xi măng, tăng dẻo, tăng độ đặc vi cấu trúc, tăng độ bền lâu bê tông môi trờng có tác nhân xâm thực (phụ gia khoáng hoạt tính) Puzơlan vật liệu nguồn gốc thiên nhiên hay nhân tạo có hay đặc tính xi măng hóa, nhng dạng nghiền mịn môi trờng ẩm phản ứng hóa học với Ca(OH)2 nhiệt độ thờng tạo nên thành phần xi măng hoá Thực tế tên gọi Puzơlan dùng cho vật liệu Pyroclastic tạo nên hoạt động núi lửa nhng đến đợc sử dụng nh thuật ngữ chung để miêu tả vật liệu có khả xi măng hoá phản ứng với việc có mặt nớc hình thành thành phần rắn tạo nên cờng độ Thuật ngữ Phụ gia khoáng thờng đợc sử dụng cho tất vật liệu xi măng hoá Puzơlaníc không phân biệt nguồn gốc chúng Khả hoạt tính phụ gia khoáng đánh giá số hoạt tính với vôi xi măng Pooclăng hay thông qua độ hút vôi Một sản phẩm hình thành trình hyđrat hoá xi măng Poóclăng Ca(OH)2 hàm lợng phụ thuộc vào thành phần xi măng thời gian đóng rắn Trong vữa bê tông, Ca(OH) biểu liên kết yếu vùng liên kết hồ cốt liệu, ảnh hởng xấu tới cờng độ vữa bê tông Hơn nữa, có mặt Ca(OH) làm giảm độ bền vữa bê tông môi trờng ăn mòn Do độ bền bê tông đảm bảo sử dụng xi măng Pooclăng Vì thế, phụ gia khoáng pha vào xi măng Pooclăng không làm giảm hàm lợng Ca(OH)2 mà làm tăng cấu trúc vữa bê tông, góp phần cải thiện số tính chất vữa bê tông Phụ gia khoáng phân làm loại dựa vào nguồn gốc chúng là: phụ gia khoáng thiên nhiên phụ gia khoáng nhân tạo Các phụ gia khoáng nhân tạo thải phẩm công nghiệp nh: tro, xỉ hay dạng đất sét nung, Silicafum, mêtacaolanh, tro trấu Các phụ gia thờng có hiệu cao nhng giá thành lớn, đặc biệt Silicafum, mªtacaolanh Thùc tÕ sư dơng chØ r»ng phơ gia khoáng thiên nhiên có hiệu thấp hơn, nhng giá thành thấp sẵn có nên thờng đợc sử dụng rộng rÃi nớc phát triển Tùy theo mục đích yêu cầu kỹ thuật cụ thể mà lựa chọn loại phụ gia cho hợp lý Nhng thực tế cho thấy, chế tạo loại sản phẩm yêu cầu tính kỹ thuật cao nh bê tông chất lợng cao, bê tông bền sunfat nên sử dụng loại phụ gia nhân tạo có hoạt tính cao 1.2.1 Phụ gia khoáng thiên nhiên: loại phụ gia đà đợc sử dụng từ lâu công nghiệp xi măng bê tông Phụ gia khoáng thiên nhiên bao gồm đá bazan, tro núi lửa, trass, điatomít, đá silic Thành phần chủ yếu phụ gia khoáng thiên nhiên SiO 2, có Al2O3 Fe2O3 Độ hoạt tính phụ gia phụ thuộc chủ yếu vào thành phần chúng, điều có nghĩa phụ thuộc vào nguồn gốc điều kiện hình thành phụ gia.Điển hình đá núi lửa zêôlít Đá núi lửa theo nghiên cứu loại đá có khả hoạt tính puzzơlanic Mặc dù hoạt tính thấp ,nhng giá thành rẻ nên đợc sử dụng rộng rÃi làm phụ gia cho xi măng bê tông Kết nghiên cứu đà số loại đá có khả hoạt tính puzơlaníc nhiều nớc ngời ta đà sử dụng trass, đá bọt, thay đến 20% trọng lợng xi măng vữa bê tông Zeolít đợc sử dụng nhiều nớc giới, đặc biệt Trung Quốc ảnh hởng đặc tính xi măng bê tông phụ thuộc mức độ trộn lẫn Bê tông sử dụng xi măng trộn lẫn 30% zeolít có lợng nớc yêu cầu tơng tự nh xi măng Pooclăng với độ sụt., nhng phân tầng giảm Yêu cầu nớc tăng lên mức độ thay vợt 30%, thêm zeolít vào bê tông dẫn đến tăng cờng độ nén giảm hàm lợng lỗ rỗng hồ trộn lẫn Đặc biệt mức tăng 10 ữ 15% Rn đạt đợc trộn lẫn 10% zeolít bê tông sử dụng phụ gia siêu dẻo (SP) cho tỷ lệ N/X = 0.31 ữ 0.35 Zeolít làm giảm mức ®é kÕt tinh cđa Ca(OH)2 vïng chun tiÕp bỊ mặt lỗ cột tiêu, làm tăng cấu trúc đặc tính vùng Thêm vào đó, có mặt zeolít bê tông chống lại giÃn nở phản ứng alkali cốt liệu giảm nồng độ alkali nớc lỗ rỗng nớc ta, nguồn gốc phụ gia khoáng thiên nhiên phong phú đa dạng Từ lâu chúng đà đợc sử dụng công nghiệp sản xuất xi măng chế tạo bê tông Ngay từ năm 1980 nớc ta đà có tiêu chuẩn quy định chất lợng phơng pháp kiểm tra phụ gia hoạt tính Puzơlan (TCVN 735 - 82), xỉ lò cao (TCVN 4315 - 1986) gần tiêu chuẩn đá bazan (TCXD 208 - 1998) sử dụng làm phụ gia cho xi măng bê tông Trớc nhà máy thờng sản xuất xi măng Pooclăng PC30, PC40 theo TCVN 2682 - 78, cho phép pha không 15% phụ gia khoáng (xỉ lò cao, puzơlan nhân tạo, tro bay, ) Hiện nay, sau Nhµ níc ban hµnh TCVN 6260 - 1997 xi măng Pooclăng hỗn hợp - yêu cầu kỹ thuật, cho phép pha phụ gia khoáng tối đa đến 40% khối lợng xi măng, nhu cầu sử dụng loại phụ gia khoáng ngày tăng Việc tăng tỷ lệ phụ gia xi măng đà làm tăng đáng kể sản lợng xi măng sản xuất đem lại hiệu kinh tế kỹ thuật lín cho nỊn kinh tÕ qc d©n 1.2.2 Phơ gia khoáng nhân tạo Ngày phụ gia khoáng thiên nhiên ngày cạn kiệt, phụ gia khoáng nhân tạo đợc sử dung rông rÃi Với tiến bé cđa khoa häc c«ng nghƯ, mét sè phơ gia khoáng nhân tạo có hoạt tính puzơlaníc cao đợc sử dụng ngày rộng rÃi, nhiên số phụ gia khoáng nhân tạo giá thành cao Phụ gia khoáng nhân tạo dợc sử dụng rộng rÃi nhiều nớc giới xỉ lò cao(BFS), hay tro bay(FA) ,đất sét nung , silicafum, tro trấu (RHA), mêtacaolanh (MK) Các ophụ gia khoáng nhân tạo phế thải công nghiệp nh BFS, FA đợc sử dụng rộng rÃi không giá thành thấp mà đóng góp bảo vệ môi trờng Sự khác nguồn gốc điều kiện hình thành phụ gia khoáng nhân tạo dẫn đến khác hoạt tính puzơlaníc, hiệu sử dụng chúng xi măng bê tông khác Xỉ đợc sử dụng làm phụ gia xi măng bêtông chủ yếu xỉ lò cao tạo hạt (BFS) Thành phần số ôxyt xỉ lò cao nằm giới hạn sau SiO2=27-40%, Al2O3= 30-50%, CaO=5-23%, MgO=1-21% Cịng gièng nh xØ, tro bay lµ phế liệu công nghiệp đợc sử dụng rộng rÃi làm phụ gia xi măng bê tông Thành phần hoá học tro bay phụ thuộc thành phần than Tro bay chứa hàm lợng pha thuỷ tinh cao đợc sử dụng để pha trộn vào xi măng Poóc lăng Thành phần hoá học chủ yếu loại tro bay nh SiO2 ,Al2O3, CaO, MgO, Fe2O3là khác Silicafum phụ gia khoáng hoạt tính gồm hạt SiO mịn chủ yếu trạng thái vô định hình Thực tế thành phần hóa họcchủ yếu SiO2thờng lớn 80% phụ thuộc vào phơng pháp sản xuất Kích thớc hạt silicafum nhỏ Tro trấu (RHA) sản phẩm sản xuất cách đốt tro trấu nhiệt độ khoảng 7500c thành phần RHA SiO2 nằm khoảng 8095% phụ thuộc vào hàm lợng bon không nung Tuy nhiên độ hoạt tính RHA không bị giảm có mặt cácbon mà làm giảm hàm lợng SiO2 vô định hình có mặt tro trấu Mêtacaolanh(MK) alumôsilicát hoạt tính hình thành nung caolanh tinh khiết đất sét caolinhít khoảng nhiệt độ hợp lý nghiền đến độ mịn cao Mêtacaolanh kết hợp với Ca(OH) 2để hình thành sản phẩm hyđrát, góp phần làm tăng đặc tính vữa bê tông Khả phản ứng MK phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khoáng, nguồn gốc nguyên vật liệu điều kiến sản xuất Mét sè phơ gia ho¹t tÝnh cao nh silicafum, tro trấu, đất sét nung, mêtacaolanh đà đợc sử dụng rộng rÃi bê tông xi măng Nhiều kết nghiên cứu nhiều nợc giới :mặc dù lợng nớc yêu cầu tăng lên nhanh với việc tăng mức độ thay thế, nhng trộn lẫn phụ gia xi măng bê tông : - Tăng cờng độ vữa bê tôngvới hàm lợng thay thích hợp - Giảm nhiệt toả xi măng bê tông - Giảm lỗ rỗng đá xi măng vùng chuyển tiếp bề mặt hồ cốt liệu -Giảm tính thấm vữa bê tông - Tăng độ bền môi trờng ăn mòn - Giảm phản ứng alkali cốt liệu, trìnhăn mòn cốt thép bê tông giảm Ngày với phát triển khoa học công nghệ yêu cầu xây dựng, sản phẩm bê tông cờng độ cao chất lợng cao ngày đợc sử dụng nhiều Việc sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính cao góp phần đảm bảo yêu cầu bê tông chất lợng cao Vì yêu cầu phụ gia hoạt tính cao thiếu bê tông Nói chung phụ gia khoáng sử dụng cho phép tạo hiệu sau : (1) Tăng dẻo (giảm nớc) nhờ hiệu ứng ổ bi (Ball - bearing effect) c¸c phơ gia nh tro bay nhiệt điện, silicafume có hình dạng tròn cho vào bê tông có tác dụng làm giảm ma sát khô (2) Cải thiện thành phần hạt làm tăng độ đặc (increase packing desity), giảm tách nớc (trừ phụ gia xỉ lò cao tạo hạt nghiền mịn) (3) Tăng cờng độ, tăng độ bền lâu giảm toả nhiệt cho bê tông khối lớn nhờ có hoạt tính puzơlanic 1.3 Phụ gia hoá học bê tông Theo phân loại cđa ASTM C 494 cã Ýt nhÊt lo¹i phơ gia hoá học cho bê tông.Trong chủ yếu loại phụ gia giảm nớc, loại phụ gia đợc sử dụng phổ biến Việt Nam nh nớc khác giới 1.3.1 Các loại phụ gia giảm nớc tầm cao hệ míi (1) Naphtalene Formandehyde Sunfonated - NFS (2) Melamine Formandehyde Sunfonated - MFS (3) PolyCarboxylate (Arcrylate 1) 10 HiƯu qu¶ giảm nớc vữa bê tông đạt đợc nhờ độ phân tán hạt xi măng tăng Theo chế tác dụng phân phụ gia giảm nớc thành loại : 1- Giảm nớc tăng Zeta-potential bề mặt hạt xi măng tăng lực đẩy tĩnh điện 2- Giảm nớc tăng lực đẩy lớp hấp phụ phân bố bề mặt hạt xi măng có khả bành trớng Phụ gia NFS MFS hấp phụ lên bề mặt hạt xi măng dới dạng chuỗi hình que theo nhiều lớp Các hạt xi măng bị phân tán nhờ lực đẩy ion âm nhóm sunphuric gây (SO 3-) Cờng độ lực đẩy đợc đánh giá cách đo Zeta bề mặt hạt xi măng Tính phân tán khả giảm nớc đợc đánh giá gián tiếp nhiều phơng pháp khác Trong phụ gia giảm nớc PolyCarboxylate, hiệu giảm nớc đạt đợc phân tán hạt xi măng tác nhân sau: 1- Lực đẩy tĩnh điện ion tích điện âm nhãm Carboxylic cã cÊu tróc ho¸ häc cđa phơ gia; 2- HiƯu øng chèng vãn tơ cđa m¹ch chÝnh mạch phụ (graft chain) Do phụ gia giảm nớc từ PolyCarboxylate cho hiệu giảm nớc tơng đơng nh NFS MFS với lợng dùng tơng đối nhỏ phụ gia NFS MFS có tác dụng phân tán hạt xi măng nhờ lực đẩy tĩnh điện 1.4 Tình hình sử dụng phụ gia vữa bê tông Việt Nam Trong năm gần việc sử dụng phụ gia bê tông đà trở thành phổ biến Việt Nam Hầu hết bê tông sản xuất trạm bê tông trộn sẵn nhà máy bê tông đúc sẵn có sử dụng loại phụ gia hoá học khác Một loại phụ gia đợc sử dụng với khối lợng lớn phụ gia tăng dẻo siêu dẻo Nguồn cung cấp chủ yếu loại phụ gia từ đại lý công ty hoá phẩm xây dựng nớc nh SIKA, MBT, GRACE Các đại lý có mặt hàng đa dạng cung cấp tấp loại phụ gia sử dụng bê tông từ phụ gia cn khÝ, phơ gia 13 d·n në cho ®Õn phụ gia cho bê tông bơm, bê tông phun bắn, v.v Các loại phụ gia có chất lợng tốt ổn định, nhng giá thành cao Nhiều sở nghiên cứu ứng dụng nớc đà nghiên cứu sản xuất đợc số loại phụ gia với giá cạnh tranh, tồn thị trờng Điển hình Viện Vật liệu xây dựng Viện Khoa học kỹ thuật xây dựng đà nghiên cứu sản xuất thành công phụ gia tăng dẻo từ dịch kiềm đen nhà máy giấy Trung tâm Thí nghiệm Giao thông Bộ Giao thông vận tải đà sản xuất kinh doanh thành công phụ gia siêu dẻo gốc Naphthalene Formaldehyde Sulfonate từ nguồn nguyên liệu nớc Trung tâm sản xuất với khối lợng lớn phụ gia Pozzolith từ puzơlan dịch kiềm đen Ngoài số loại phụ gia khác đợc sản xuất không liên tục, theo hợp đồng nh phơ gia d·n në tõ Alunit cđa ViƯn Khoa häc kü tht x©y dùng, phơ gia chèng thÊm tõ ®Êt sÐt Bentonit cđa ViƯn Khoa häc thủ lỵi, v.v Các loại phụ gia sản xuất nớc có giá thành thấp so với phụ gia loại nớc ngoài, song có tính độ ổn định chất lợng Các loại phụ gia sẵn có thị trờng Việt Nam cha có loại mà thành phần có phụ gia siêu dẻo phụ gia khoáng hoạt tính Hỗn hợp bê tông sử dụng phụ gia siêu dẻo thờng có độ lu động cao, song lại hay bị phân tầng, tách nớc, với hàm lợng phụ gia siêu dẻo sử dụng lớn Phụ gia khoáng có ho¹t tÝnh cao nh silica fume, metacaolanh sư dơng hỗn hợp bê tông triệt tiêu đợc tợng tách nớc, phân tầng, chúng thờng đợc sử dụng để chế tạo bê tông chất lợng cao, nhng bắt buộc phải kết hợp với phụ gia siêu dẻo Cả hai loại phụ gia có giá thành cao làm cho giá thành hỗn hợp bê tông lớn nhiều so với bê tông không sử dụng phụ gia Vì vậy, có nhiều tính vợt trội so với phụ gia tăng dẻo phụ gia khoáng thông thờng nhng silica fume, metacaolanh phụ gia siêu dẻo tiêu thụ đợc với khối l14 ợng nhỏ Việc nghiên cứu chế tạo loại phụ gia tổ hợp có tính phụ gia siêu dẻo silica fume từ nguồn nguyên liệu nớc thiết thực Chơng Đề xuất hớng nghiên cứu đề tài đồ án tốt nghiệp 15 2.1 Đặt vấn đề Hiện phụ gia hoá học phụ gia khoáng đợc sử dụng rộng rÃi vữa bê tông Trong phụ gia tăng dẻo phụ gia siêu dẻo đợc sử dụng để tăng tính công tác hỗn hợp bê tông để giảm tỷ lệ nớc/xi măng làm tăng cờng độ độ bền bê tông Để thúc đẩy tốc độ rắn bê tông thờng sử dụng phụ gia đóng rắn nhanh sở hoá chất kỹ thuật Phụ gia khoáng hoạt tính chứa ôxit silic vô định hình nh silica fume, tro trấu, mêta caolanh, điatomit đợc sử dụng để cải thiện số tính chất hỗn hợp bê tông bê tông nh tính công tác, khả chống thấm, khả chống ăn mòn môi trờng xâm thực, v.v Các loại phụ gia sử dụng đơn lẻ phối hợp với trình nhào trộn bê tông nhằm đạt đợc tính yêu cầu Khi sử dụng phối hợp loại phụ gia với tỷ lệ hợp lý, hiệu phụ gia tăng lên so với sử dụng đơn lẻ, đồng thời dụng bất lợi phụ gia đợc triệt tiêu Ví dụ phụ gia tăng dẻo có nguồn gốc lignin sunphônat thờng có tác dụng bất lợi kéo dài thời gian đông kết giảm tốc độ rắn hỗn hợp bê tông, phụ gia rắn nhanh thờng ảnh hởng bất lợi đến cờng độ bê tông tuổi dài ngày Khi sử dụng phối hợp hai phụ gia ảnh hởng bất lợi phụ gia đến tính chất hỗn hợp bê tông bê tông đợc giảm thiểu triệt tiêu Bùn phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử chứa số ion kim loại màu kim loại nặng nh manhê, đồng, kẽm, chì, crôm, niken anion nh flo, SO3 Đây loại phế thải có độc tính cao thể sống Loại phế thải xử lý biện pháp chôn lấp thông thờng kim loại nặng thâm nhập vào đất gây ô nhiễm nguồn nớc Biện pháp xử lý loại phế thải đợc áp dụng phổ biến giới nấu chảy phế thải, tạo thành thuỷ tinh Đây biện pháp có độ an toàn sinh học cao nhng đồng thời biện pháp tốn lợng 16 đắt tiền Bê tông, đặc biệt bê tông chất lợng cao có độ đặc lớn, có khả giam giữ ion kim loại không cho chúng thoát môi trờng xung quanh Vì sử dụng bê tông để chôn lấp phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử cách sử dụng phế thải dới dạng phụ gia cho bê tông Các ion kim loại chì kẽm có tác dụng kéo dài thời gian đông kết xi măng, hàm lợng định, làm cho hồ xi măng không đông kết đợc Vì sử dụng phế thải chứa ion kim loại hỗn hợp bê tông thời gian đông kết hỗn hợp bị kéo dài tốc độ rắn bê tông bị giảm Nhng mặt khác thời gian đông kết kéo dài làm cho hỗn hợp bê tông có độ lu động cao bị suy giảm độ sụt theo thời gian Sử dụng loại phế thải phối hợp với phụ gia siêu dẻo phụ gia khoáng hoạt tính triệt tiêu đợc ảnh hởng bất lợi phế thải đến thời gian đông kết hỗn hợp bê tông, nh đến cờng độ bê tông, mặt khác lại giảm đợc tổn thất độ sụt hỗn hợp theo thời gian Một hiệu có lợi khác việc sử dụng phế thải làm phụ gia cho bê tông giảm thiểu chi phí xử lý phế thải, góp phần bảo vệ môi trờng tài nguyên thiên nhiên 2.2 Tên đề tài nghiên cứu 17 Nghiên cứu chế tạo phụ gia đa chức cho vữa bê tông 2.3 Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan phụ gia cho vữa bê tông - Cơ sở khoa học việc sử dụng tổ hợp phụ gia siêu dẻo với phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử để cải thiện số tính chất vữa bê tông - Chế tạo phụ gia hỗn hợp từ phụ gia khoáng, phụ gia hoá học phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử - Nghiên cứu ảnh hởng thành phần phụ gia hỗn hợp tới lợng nớc tiêu chuẩn, thời gian đông kết hồ xi măng, độ chảy hỗn hợp vữa cờng độ vữa Xác định thành phần tối u phụ gia hỗn hợp - Nghiên cứu ảnh hởng phụ gia hỗn hợp tới số tính chất bê tông nh: tính công tác, cờng độ khả chống thấm 18 CHƯƠNG MộT Số KếT QUả NGHIÊN CứU SƠ Bộ 3.1 Kết nghiên cøu tÝnh chÊt cđa nguyªn vËt liƯu sư dơng nghiên cứu 3.1.1 Xi măng: - Xi măng poóclăng sử dụng xi măng poóclăng PC40-Bút Sơn - Xi măng poóclăng sau chế tạo đợc bảo quản túi nilon để chống ẩm ớt , để không bị giảm mác hay độ hoạt tính Thành phần hoá: Bảng : Thành phần hoá học xi măng Bút S¬n PC40, (%) SiO2 Fe2O3 Al2O3 20,65 3,43 5,42 Thành phần hạt: CaO 62,84 MgO 2,01 Na2O 0,16 K2O 0,74 SO3 1,74 MKN 1,14 Bảng : Thành phần hạt xi măng Bút Sơn PC40 Thể tích (%) cỡ hạt có kích thớc hạt 5mm xÕp mÉu c¸ch > 5mm _ mẫu đợc ngày tuổi vớt mẫu khỏi bể đem thử _ Dùng tảI trọng tĩnh bẻ gÃy mẫu điểm cạnh 160mm _ Kẹp hai má ép mặt mẫu phẳng đặt vào máy ép Cho máy ép vân hành , tốc độ tăng lực cho phép 2400+200N/s mẫu bị phá hoại _ Cờng độ nén tĩnh (N/mm2 ) Rn = Pph/F Trong : Pph: Lực phá hoại (N) F : Diện tích = 40x62,5(mm) 26 Mỗi lần thí nghiệm mÉu nÐn ( nưa mÉu 40x40x160) vµ tÝnh giá trị trung bình kết Nếu số kết có giá trị sai 10% giá trị trung bình loại bỏ tính kết trung bình nẫu lại ã Kết thu đợc (khi nén mẫu tuổi ngày): Bảng : Cờng độ chịu nén tuổi 3ngày xi măng: Mẫu Rn(N/mm2 22,4 23,2 24,0 23,2 26,0 27,2 ) Rntb = 23,76 (N/mm2) TÝnh chÊt c¬ lý xi măng: Bảng : Tính chất lý xi măng Bút Sơn PC40 TT Chỉ tiêu Khối lợng riêng, g/cm3 Độ mịn (lợng sót sàng 75àm), % Độ dẻo tiêu chuẩn, % Thời gian đông kết, phút Bắt đầu Kết thúc Cờng độ tuổi ngày, N/mm2 Chịu uốn Chịu nén Giá trị 3,1 27,5 115 140 23,76 27 ... đề nghiên cứu chế tạo phụ gia đa chức sử dụng cho vữa bê tông từ phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử Dự kiến phụ gia gồm hai thành phần phần khoáng hoạt tính từ phế thải nhà máy sản xuất. .. hình sử dụng phụ gia vữa bê tông Việt Nam Trong năm gần việc sử dụng phụ gia bê tông đà trở thành phổ biến Việt Nam Hầu hết bê tông sản xuất trạm bê tông trộn sẵn nhà máy bê tông đúc sẵn có sử dụng. .. quan phụ gia cho vữa bê tông - Cơ së khoa häc cđa viƯc sư dơng tỉ hỵp phơ gia siêu dẻo với phế thải nhà máy sản xuất linh kiện điện tử để cải thiện số tính chất vữa bê tông - Chế tạo phụ gia hỗn