Biên soạn: Huỳnh Ngọc Minh KHÁI NiỆM CHUNG VỀ XI MĂNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Chất kết dính Chất kết dính (CKD) chất hợp chất có khả tự rắn chắc, động thời liên kết hệ khác (sợi hạt) thành khối vững Lực tương tác hai vật liệu để chúng kết dính với là:    Lực học (ma sát), Lực hóa học (liên kết phản ứng hóa học), Những liên kết lý học đặc biệt khác (lực hạt phân tán, lực Van-der Van, lực tónh điện, cảm ứng ) Thông thường, để liên kết bền, phải có nhiều dạng tương tác tác dụng KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Phân loại chất kết dính vơ XI MĂNG PC LĂNG (PORLAND) September 14, 2017 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Xi măng Pooc lăng (Porland) Xi măng porland (PC: Porland cement), Xi măng Porland hỗn hợp (PCB: Blended porland cement), Clinker gì? Xi măng Porland (PC: Porland cement) bột vô có tính kết dính thủy lực, sản phẩm nghiền mòn hỗn hơp clinker XMP phụ gia thạch cao (3-5% kl clinker) PC = PC clinker + gypsum (3-5%) Xi măng hỗn hợp (PCB: Blended porland cement) sản phẩm nghiền mòn xi măng Porland phụ gia khác (phụ gia đầy, phụ gia hoạt tính, ) PCB = PC + aditivities ( 20 – 40%) Clinker bán thành phẩm trình sản xuất XMP: có cách nung kết khối hh nguyên liệu tự nhiên đá vôi, đất sét quặng sắt nhiệt độ cao (14500C) sau làm nguội nhanh SƠ ĐỒ QTCN ĐƠN GiẢN September 14, 2017 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Xi măng Pooc lăng (Porland) Clinker September 14, 2017 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Clinker XMP: thành phần hóa CaO: 62 – 67%, SiO2: 20 – 24%, Al2O3: – 7%, Fe2O3: – 5% Do nguyên liệu dùng công nghệ XMP nguyên liệu tự nhiên, nên thành phần clinker có tạp chất September 14, 2017 Để đảm bảo tính chất cần thiết XM, ôxít tạp chất phải nằm giới hạn cho phép, ví dụ: MgO ≤ 5% , TiO2 ≤ 0,3 %, Mn2O3 ≤ 1,5 %, ≤ 1,5 % (tính theo Na2O) R2O SO3:0,1 – 1,5% P2O5: – 1,5% 99 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Clinker XMP: thành phần pha Tính chất clinker XMP thành phần pha (các loại khoáng pha thủy tinh) chúng đònh: C3S: 40 – 60% (khoáng alít: 3CaO.SiO2), C2S: 15 – 35% ( khoáng belít: 2CaO.SiO2), C3A: – 14% ( tri-canxi aluminát: 3CaO.Al2O3), C4AF: 10 – 18% 4CaO.Al2O3.Fe2O3) (alumo-ferít canxi: Ngoài pha thủy tinh (15-25%), ôxyt tự chưa phản ứng hết khoáng khác September 14, 2017 10 10 CÁC TÍNH CHẤT CỦA HỠN HỢP BÊTƠNG Đợ giữ nước (khả tách nước)  Ngun nhân hiện tượng tách nước - Do lực liên kết giữa phần tử (xi măng, cốt liệu…) khơng đủ lớn để giữ lớp nước liên kết bề mặt Dẫn đến tượng nước tách lên bề mặt  Các yếu tố ảnh hưởng đến khả tách nước - Lượng nước nhào trợn Lượng nước nhào trợn lớn khơng gây tách nước 1,65N (N: lượng nước tiêu chuẩn xi măng) - Tỉ lệ N/X - Khả giữ nước xi măng - Bề mặt cốt liệu lớn 09/14/17 122 CÁC TÍNH CHẤT CỦA HỠN HỢP BÊTƠNG Hàm lượng bọt khí khối lượng thể tích - Hàm lượng bọt khí: % thể tích bọt khí chứa 1m3 hỡn hợp bê tơng - Với hỡn hợp BT nặng Hàm lượng bọt khí chứa 1m3 khơng vượt q 8%  Các yếu tố ảnh hưởng - Vật liệu chế tạo - Phương pháp đầm chặt - Hàm lượng bọt khí khối lượng thể tích hỡn hợp bê tơng tỉ lệ nghịch với 09/14/17 123 CẤU TRÚC BÊ TƠNG ĐĨNG RẮN Trong bê tơng đóng rắn: - Hờ xi măng đóng vai trò nền đóng vai trò liên kết hạt cớt liệu với - Cớt liệu đóng vai trò khung xương chịu lực - Khả liên kết giữa hờ ximăng cớt liệu qút định cường đợ của bê tơng đóng rắn 09/14/17 124 CẤU TRÚC CỦA BÊ TƠNG ĐĨNG RẮN Pha khí Pha thủy tinh Pha tinh thể - Tinh thể quazt (cát, đá) - Tinh thể CSH - Tinh thể Ca(OH)2, Mg(OH)2 - Tinh thể ettringite, monosunfat… Cường đợ bê tơng đóng rắn định: - Số lượng mật đợ pha khí - Hàm lượng pha CSH 09/14/17 125 CẤU TRÚC BÊ TƠNG ĐĨNG RẮN Ca(OH)2 dạng 09/14/17 CSH dạng lục giác tuổi dài 126 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ  Cường độ nén - Cường độ nén hay mác bê tông (theo TCVN 3118: 1993) cường độ trung bình mẫu bê tông chuẩn có kích thước 15 x15 x15 cm điều kiện chuẩn Cường độ nén xác đònh công thức: F R = a a: hệ số nquy đổi so với mẫu chuẩn S Hình dạng kích thước Hệ số quy đổi a mẫu (mm) Mẫu lập phương 100 x100x100 150x150x150 200 x200x200 300x300x300 Mẫu trụ 100 x200 150 x300 200 x 400 09/14/17 0,91 1,00 1,05 1,10 1,16 1,20 1,24 127 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén * Hoạt tính hàm lượng xi măng - Tăng lượng xi măng, cường độ tăng giới hạn đònh - Tăng lượng xi măng dẫn đến tượng nứt nhiệt thay đổi thể tích * Tỉ lệ N/X - Mối quan hệ N/X Rb RB = ARX (X/N + 0,5) A: Hệ số phụ thuộc chất lượng cốt liệu RX : Mác xi măng 09/14/17 128 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén * Phẩm chất cốt liệu - Modul độ lớn cốt liệu mòn - Hàm lượng bùn sét cốt liệu mòn * Nhiệt độ, thời gian đóng rắn điều kiện bảo dưỡng - Mối quan hệ nhiệt độ thời gian đóng rắn Liên xô cũ (trong trường hợp BT khơng sử dụng phụ gia) RBn = RB28 x lgn / lg28 (3 ≤ n ≤ 28), n tuổi bê tông tính -Nhiệt độ tăng cường độ ban đầu BT ngày – đêm tăng - Để tăng cường độ ban đầu cho BT người ta tiến hành xử lý nhiệt ẩm 09/14/17 129 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ  Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén * Công nghệ trộn đầm chặt bê tông - Khi trộn máy, cường độ BT cao từ 5-15% so với trộn tay - Khi đầm BT giúp cho BT có cường độ cao 09/14/17 130 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ Cường độ uốn cường độ kéo BT - Cường độ chòu kéo BT 0,66 – 0,11 cường độ chòu nén BT - Cường độ chòu uốn BT 0,1 – 0,2 cường độ chòu nén BT - Cường độ chòu kéo chòu uốn phụ thuộc chủ yếu vào cốt liệu bề mặt cốt liệu 09/14/17 131 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ Tính co nở bê tông TÔNG  Là thay đổi thể tích bê tông trình đóng rắn  Nguyên nhân: - Do nước - Sự hình thành cấu trúc phát triển pha tinh thể - Do phản ứng hóa học cacbonat hóa, sulfate, phản ứng kiềm cốt liệu 09/14/17 132 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Tính co nở bê tông  Hiện tượng co nở thể tích BT: - Khi đóng rắn, BT bò co lại - Xảy nhanh thời gian đầu, thời gian sau co dần - Trong vài ngày đầu độ co 60 - 70% độ co tháng - Khi cứng rắn nước, BT nở sau co lại  Các yếu tố ảnh hưởng đến tính co nở * Lượng loại XI MĂNG - Hàm lượng xi măng tăng, BT co nhiều - Thay đổi thể tích nhiệt thủy hóa XM * Cốt liệu sử dụng * Lượng nước sử dụng *Điều kiện dưỡng hộ nhiệt 09/14/17 133 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Tính co nở bê tông 09/14/17 134 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Tính thấm nước bê tông Là khả cho nước qua lỗ rỗng áp lực thủy tónh Tính thấm nước phụ thuộc vào yếu tố: - Tỉ lệ N/ X - Cấp phối cốt liệu - Điều kiện dưỡng hộ Mối quan hệ cường độ mức chống thấm nước Rn(MPa) Độchống thấm nước B hay CT 09/14/17 15 20 25 30 35 40 45 Cấp 10 12 >12 Cấp 10 12 >12 >12 135 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Tính chòu nhiệt bê tông Là khả chòu nhiệt độ cao khả chống cháy đá bê tông Khi tăng nhiệt độ cao, bê tông bò phá hủy - Sự khác hệ số giãn nở nhiệt vữa xi măng cốt liệu - Có phản ứng phân hủy Ca(OH)2 - Có tượng thay đổi thể tích trình biến đổi thù hình SiO2 - Do phân hủy khoáng CSH - Do trình bay nước 09/14/17 136 ... NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Phân loại chất kết dính vơ XI MĂNG PC LĂNG (PORLAND) September 14, 2017 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Xi măng Pooc lăng (Porland) Xi măng porland... CHUNG VỀ XI MĂNG tính chất pha September 14, 2017 14 14 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Các thơng số kỹ thuật XMP Khả đóng rắn Mác xi măng Khối lượng thể tích Khối lượng riêng Độ mòn bột xi măng Lượng... GiẢN September 14, 2017 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Xi măng Pooc lăng (Porland) Clinker September 14, 2017 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Clinker XMP: thành phần hóa CaO: 62 – 67%, SiO2: 20 – 24%,