ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU SILICAT BÁO CÁO MÔN HỌC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG POÓC – LĂNG NHIỆT TOẢ RA KHI ĐĨNG RẮN GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Minh Nhóm SV thực hiện: Nhóm 11 Tp.HCM, 11/2017 MỤC LỤC MỤC LỤC .i DANH MỤC BẢNG .iii DANH MỤC HÌNH .iv DANH MỤC VIẾT TẮT v Chương TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm, định nghĩa thông số 1.1.1 Nhiệt tỏa đóng rắn 1.1.2 Q trình đóng rắn XMP 1.2 Vai trò thông số .2 Chương CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG .4 2.1 Thành phần khoáng .4 2.2 Độ mịn 2.3 Chủng loại hàm lượng phụ gia sử dụng xi măng .5 2.4 Nhiệt độ môi trường 2.5 Tra cứu số hiệu tên TCVN để xác định thông số Chương PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 3.1 Theo TCVN 6070-2005: .7 3.1.1 Nguyên lý đo 3.1.2 Thiết bị dụng cụ 3.1.3 Thiết bị, dụng cụ 3.1.4 Hóa chất vật liệu .9 3.1.5 Chuẩn bị thử 3.1.6 Tiến hành thử 10 3.1.7 Tính kết 12 3.1.8 Nhận xét 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO .17 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các khống XMP lượng nhiệt phát sinh chúng q trình thuỷ hố Bảng 2.2 Nhiệt thủy hóa đơn khống xi măng DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Mơ tả thiết bị đo nhiệt lượng Hình 3.2 Thiết bị đo nhiệt thủy hóa xi măng 16 DANH MỤC VIẾT TẮT TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam XM: Xi măng XMP: Xi măng Pc- lăng C3S: khống Alít 3CaO SiO2 C2S: khống Belit 2CaO.SiO2 C4AF: khoáng Tri- canxi aluminat 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C3A: khoáng Alumo- ferit canxi 3CaO.Al2O3 H: H2O – nước CH: Ca(OH)2 Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn Chương TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm, định nghĩa thông số 1.1.1 Nhiệt tỏa đóng rắn Nhiệt tỏa đóng rắn (nhiệt thủy hóa XM) lượng nhiệt tỏa q trình XM đóng rắn, cụ thể lượng nhiệt phát sinh phản ứng khống XM với nước (phản ứng hydrat hóa XM) Lượng nhiệt tốc độ tỏa nhiệt phụ thuộc vào thành phần khoáng, độ mịn, chủng loại hàm lượng phụ gia XM, nhiệt độ môi trường 1.1.2 Q trình đóng rắn XMP Khi trộn XM với nước, loạt q trình hóa lý phức tạp xảy ra, nhờ bột XM tạo thành khối đá rắn chắc, gọi đá XM Ta gọi q trình đóng rắn Q trình đóng rắn phân tích mặt hóa học vật lý sau: - Về mặt lý học, cấu trúc tinh thể khống biến đổi loạt q trình hòa tan – kết tinh, tái kết tinh tạo cấu trúc keo, gel… khối bột XM chuyển từ dạng hồ vữa dẻo tạo hình, cường độ tăng dần thành khối đá XM bền vững - Về mặt hóa học, khoáng XMP phản ứng với nước tạo hydrosilicát canxi (CSH) hydro-aluminát canxi (CAH), khống cho vữa đá XMP cường độ Có thể phân phản ứng khống XM với nước (q trình hydrat XMP) thành hai loại: + Thủy hóa phản ứng với nước không dẫn tới phân rã chất ban đầu + Thủy phân trình phản ứng với nước dẫn tới phân hủy chất ban đầu Q trình hydrat hóa khống XMP: a) Q trình thủy phân khống C3S C2S Sản phẩm thủy hóa khống C3S C2S CSH Ca(OH)2 khống C2S tạo Ca(OH)2 Tốc độ thủy hóa C2S chậm C3S nhiều Tùy điều kiện phản ứng, mà sản phẩm hydrat hóa khác Đối với C3S sơ đồ phản ứng thủy phân, điều kiện nhiều nước C3S +mH=CxSHn + (3-x)CH Đối với C2S : C2S + mH = C2SHm Trang Công nghệ sản xuất xi măng Poóc – lăng Nhiệt toả đóng rắn b) Q trình thủy hóa khống C3A Sản phẩm thủy hóa khoáng C3A hydro- aluminát canxi (CAH) với thành phần khác nhau, tùy theo điều kiện phản ứng Phương trình chung viết là: C3A + nH= C3AHn Khống C3A khống làm cho XM đóng rắn nhanh thời gian ninh kết ngắn (chỉ vài phút) Vì phải dùng thạch cao CaSO 4.2H2O làm chậm q trình hóa tan C3A Thạch cao tác dụng với C3A tạo khoáng ettringhit (dạng kim thoi) bao quanh bề mặt làm C3A khó hòa tan c) Q trình thủy phân khống C4AF Khống C4AF thủy phân theo phương trình C4AF + mH = C3AH6 +CFHn Trong XM, có thạch cao nên tiếp tục xảy phản ứng tùy điệu kiện sản phẩm khác 1.2 Vai trò thơng số Nhiệt tỏa đóng rắn thơng số quan trọng để đánh giá chất lượng XM Nhiệt lượng tỏa gây ứng suất nhiệt ảnh hưởng tới sản phẩm thủy hóa khống XM, gây nứt vỡ, giảm chất lượng bê tông, bê tông khối lớn Bê tông khối lớn: theo TCXDVN 305:2004 kết cấu bê tông bê tông cốt thép coi khối lớn có kích thước đủ để gây ứng suất kéo, phát sinh hiệu ứng nhiệt thủy hóa XM, vượt giới hạn kéo bê tơng làm nứt bê tơng cần phải có biện pháp để phòng ngừa vết nứt Trong điều kiện nóng ẩm Việt Nam, kết cấu có cạnh nhỏ (a) chiều cao (h) lớn m xem khối lớn Nhiệt độ bê tông: Nhiệt độ bê tông kết cấu cơng trình q trình xây dựng định nhiệt thủy hóa XM, nên phát triển theo thời gian phụ thuộc vào loại XM Hầu hết nhiệt tỏa 6-7 ngày đầu sau đổ bê tông Sự tăng nhiệt xảy ngày đầu, tính từ cho nước vào mẻ trộn Trong trình tăng nhiệt nhiệt độ cao, tốc độ tăng nhiệt nhanh; nhiệt độ thấp, tốc độ tăng nhiệt chậm Thơng thường, nhiệt độ bê tông khối lớn giới hạn để tránh tượng nứt đảm bảo bền vững cho bê tông Nhiệt độ cao bê tông khối lớn giới hạn không vượt 57°C chênh lệch nhiệt độ tâm Trang Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn khối bê tơng bề mặt không vượt 20°C Độ bền vững lâu dài bê tơng bị ảnh hưởng nhiệt độ sau đổ bê tông vượt phạm vi 68°C ÷ 74°C Cơ chế phá hủy việc trì hỗn hình thành ettringnite, gây trương nở cấu trúc bê tông kết bê tông bị nứt Điều không xảy tức mà phải sau nhiều năm Trong bê tông khối lớn, độ chênh lệch nhiệt độ độ chênh lệch nhiệt độ phần nóng bê tông bề mặt Nứt nhiệt xảy lớp giữ nhiệt độ cao cản trở co lại cản trở co lại lớp bê tơng bên ngồi nguội đi, gây ứng suất nén lớp ứng suất kéo lớp dẫn đến biến dạng biến dạng vượt sức chịu kéo bê tông xuất vết nứt Trong xây dựng, để hạn chế đến mức thấp khả nứt nhiệt bê tông khối lớn, người ta sử dụng XM tỏa nhiệt cho bê tơng, hạ nhiệt độ cốt liệu (che chắn kho chứa cốt liệu, làm lạnh nước trộn) Trang Công nghệ sản xuất xi măng Poóc – lăng Nhiệt toả đóng rắn Chương CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 2.1 Thành phần khoáng Các thành phần khống xi măng thủy hóa với nước tỏa nhiệt Nhiệt lượng tỏa q trình thủy hóa xi măng ngun nhân làm tăng nhiệt độ khối bê tông khoảng thời gian 72 đầu Khi thành phần khoáng XM thay đổi nhiệt lượng thủy hóa thay đổi Nhiệt thủy hóa XM làm tăng nhiệt độ khơng đồng khối bê tông tạo nên gradient nhiệt độ dãn nở nhiệt thể tích nguyên nhân gây nứt cấu kiện bê tơng khối lớn Các thành phần khống XMP lượng nhiệt phát sinh chúng trình thuỷ hố bảng 2.1 Bảng 2.1 Các khống XMP lượng nhiệt phát sinh chúng q trình thuỷ hố Thành phần khống C3S C2S C3A C4AF Tỉ lệ hỗn hợp Nhiệt lượng riêng XM (%) 55 15 10 (cal/g) 120 62 207 100 Nhiệt lượng đóng góp (cal/g) 66.0 9.3 20.7 8.0 Bảng 2.2 Nhiệt thủy hóa đơn khống xi măng Tên Khoáng C3S C2S C3A C4AF CaO Nhiệt thủy hóa 21℃ (kJ/kg) ngày 28 ngày năm tháng 245 380 490 50 105 225 890 1380 1380 290 495 495 1166 - Trong khoáng XMP, phản ứng hydrat hóa khống C 3A tỏa nhiệt nhiều nhất,tiếp theo khống C3S khống giúp XM phát triển cường độ sớm ngày, khối XM rắn ta cần quan tâm đến phản ứng hydrat hóa CaO td CaOtd +H2O=Ca(OH)2 Trang Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn Phản ứng tỏa nhiều nhiệt mức 28 ngày, đồng thời phản ứng làm dãn nở thể tích xi măng đóng rắn, dễ gây nứt vỡ cấu kiện xây dựng (phản ứng CaO với nước làm thể tích riêng tăng khoảng 96%) Hơn nữa, sản phẩm phản ứng dễ tan, làm khối đá xi măng dễ bị ăn mòn Lượng vơi tự XMP thường khống chế từ 1÷2% 2.2 Độ mịn Thông thường, xi măng mịn, tốc độ phản ứng hydrat cường độ ban đầu cao, lượng nhiệt tỏa lớn, lượng nước để đổ vào XM cần nhiều Ở nhiệt độ môi trường định XMP hỗn hợp thường phát triển cường độ chậm XMP có độ mịn thời gian đầu, đòi hỏi bảo dưỡng lâu 2.3 Chủng loại hàm lượng phụ gia sử dụng xi măng Để hạn chế khả phá hủy kết cấu bê tông khối lớn tượng phát sinh nhiệt từ nhiệt thủy hóa XM sử dụng hàm lượng định phụ gia khống hoạt tính nhằm giảm nhiệt thủy hóa XM: sử dụng hàm lượng phụ gia khống hoạt tính puzơlan tro xỉ định vào XM để xi măng hỗn hợp Ví dụ: sử dụng phụ gia puzoland cho XM nhiệt độ đóng rắn giảm thời gian phát triển cường độ chậm Đối với bê tông khối lớn để giảm thiểu khả nứt tượng phát sinh nhiệt từ nhiệt thủy hóa, người ta khuyên dùng sử dụng loại XM: XMP thơng thường (có lượng nhiệt thủy hóa sau ngày khơng q 70cal/g), XM tỏa nhiệt, có lượng nhiệt thủy hóa sau ngày khơng q 60 Cal/g, XM tỏa nhiệt thường phải dùng cho cơng trình có u cầu đặc biệt an tồn chống thấm, XMP puzzơlan (có hàm lượng puzzơlan từ 15% đến 40% khối lượng), XMP- xỉ (có hàm lượng xỉ lò cao 20% ¸ 70% khối lượng) 2.4 Nhiệt độ mơi trường Tốc độ thủy hố biến đổi theo nhiệt độ môi trường, tăng lên theo nhiệt độ nhiệt độ 0C tiến triển chậm; Nhiệt độ môi trường đổ bê tông Trang Công nghệ sản xuất xi măng Poóc – lăng Nhiệt toả đóng rắn 35°C gây bất lợi cho thuỷ hố, nhiệt độ thấp cường độ ban đầu phát triển chậm Trong khoảng 25÷100°C, nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ thủy hóa tăng tốc độ đóng rắn XM Khi nhiệt độ tăng, trình tái kết tinh tăng, kích thước tinh thể biến đổi mạnh, ảnh hưởng đến cường độ đá XM 2.5 Tra cứu số hiệu tên TCVN để xác định thông số TCVN 6070 :2005 - Xi măng Poóc Lăng – Phương pháp xác định nhiệt thủy hóa (Portland cement - Test method for heat of hydration) Nguồn: https://vanbanphapluat.co/tcvn-6070-2005-xi-mang-phuong-phap-xac-dinhnhiet-thuy-hoa Trang Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn Chương PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 3.1 Theo TCVN 6070-2005: 3.1.1 Nguyên lý đo Nhiệt thủy hóa xi măng xác định cách đo nhiệt hòa tan xi măng khơ (Q0) xi măng thủy hóa sau n ngày (Qn) (thường đo sau 7, 28 ngày) Hiệu số (Q0 – Qn) nhiệt thủy hóa xi măng sau thời gian thủy hóa n ngày 3.1.2 Thiết bị dụng cụ 3.1.2.1 Nhiệt lượng kế (1) bình téc mốt, đường kính từ 75 mm đến 85 mm, dung tích từ 550 ml đến 600 ml, có nắp đậy vật liệu xốp (2) đặt hộp cách nhiệt gọi hộp téc mốt (3) Hình 3.1 Mơ tả thiết bị đo nhiệt lượng Trang Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn Thành bình téc mốt phải tráng lớp vật liệu bền axit flohydric (HF) (thường sử dụng parafin nhựa phenolic đóng rắn) Lớp tráng phải kiểm tra trước thử mẫu, có vết xước phải tráng lại 3.1.2.2 Hộp téc mốt Hộp téc mốt (3) gỗ để giữ bình téc mốt Giữ bình hộp có lớp lót cách nhiệt bơng vật liệu cách nhiệt khác dày 25 mm (4) Hộp téc mốt đặt hộp máy gỗ (5) kích thước 25 cm x 25 cm x 25 cm để tăng thêm khả cách nhiệt cho bình téc mốt 3.1.2.3 Nhiệt kế Bécman Nhiệt lượng kế Bécman (6) với độ chia nhỏ 0,01 C, phạm vi đo từ C đến C C, gắn kèm kính phóng đại 10 lần (7) giữ giá đỡ (8) Phần bầu thủy ngân nhiệt kế (9) phải tráng vật liệu bền axit flohydric (HF) 3.1.2.4 Phễu Phễu (10) làm thủy tinh chất dẻo Cuống phễu dài cm, đường kính cuống phễu mm 3.1.2.5 Động máy khuấy Động máy khuấy (11) điều chỉnh tốc độ từ 300 đến 400 vòng/phút Cần khuấy (12) có đường kính mm Cần khuấy cánh khuấy (13) làm thủy tinh chất dẻo tráng parafin 3.1.3 Thiết bị, dụng cụ - Thùng cách ẩm; - Thùng dưỡng hộ mẫu theo TCVN 6017 : 1995; - Tủ sấy, có phận điều chỉnh nhiệt độ 100 C ± C; - Lò nung 1000 C; - Cân kỹ thuật có độ xác tới 0,1 g; - Cân phân tích có độ xác tới 0,001 g; - Sàng có kích thước lỗ 0,2 mm 0,85 mm; - Chén sấy, chén nung dung tích 30 ml; - Bình hút ẩm; - Bình thủy tinh 10 lít; - Bình định mức 000 ml; Trang Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn - Ống đong 10 ml 500 ml; - Pipét 50 ml; - Đũa thủy tinh; - Lọ thủy tinh dung tích 10 ml; - Đồng hồ bấm giây; - Cối, chày, sứ đồng; - Bát sứ thìa sứ; - Túi PE hai lớp, dung tích từ 15 ml đến 20 ml; - Chổi lơng nhỏ; - Thìa nhỏ thép khơng gỉ 3.1.4 Hóa chất vật liệu - Kẽm oxit (ZnO), tinh khiết phân tích (TKPT); - Axit nitric (HNO3), dung dịch nồng độ 2N ( = 1,42 kg/l); - Axit flohydric (HF), dung dịch 38 % - 40 %; - Vật liệu bền axit flohydric, thường dùng parafin; - Axêtơn; - Nước phân tích theo TCVN 4851 : 1989, nước có độ tinh khiết tương đương 3.1.5 Chuẩn bị thử 3.1.5.1 Xử lý kẽm oxit (ZnO) để xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế (hằng số máy) Cân 30 g kẽm oxit, nung nhiệt độ từ 900 C đến 950 C, để nguội bình hút ẩm nghiền nhỏ qua sàng 0,2 mm Sau cân khoảng g, nung lại nhiệt độ từ 900 C đến 950 C khoảng phút, để nguội bình hút ẩm khơng 2,5 khơng nhiều giờ, sau dùng cân phân tích cân xác 5,000 g để xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế 3.1.5.2 Chuẩn bị dung dịch axit nitric (HNO3 – 2N) Pha loãng 140 ml axit nitric với 860 ml nước cất để 1000 ml dung dịch axit nitric Mỗi lần chuẩn bị từ lít đến 10 lít Trang Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn 3.1.5.3 Chuẩn bị mẫu xi măng khô chế tạo xi măng thủy hóa n ngày Để xác định nhiệt thủy hóa cần khoảng 500 g xi măng chuẩn bị theo TCVN 4787 : 2001 Mẫu xi măng gói riêng theo qui cách bảo quản thùng cách ẩm Dùng cân kỹ thuật khoảng 100 g, xác đến 0,1 g mẫu xi măng, cho vào bát sứ lau vải ẩm Dùng bay làm thành hộc giữa, đổ 40 ml nước cất vào, trộn hỗn hợp xi măng nước phút Dùng thìa xúc hồ xi măng vào hai túi PE, túi hai lớp, cho buộc túi khoảng trống lại túi khơng q ml Sau đặt mẫu vào thùng dưỡng hộ bảo quản nhiệt độ 27 C ± C đến tuổi cần thử 3.1.5.4 Kiểm tra khả cách nhiệt bình téc mốt a) Bình téc mốt coi có độ cách nhiệt đạt yêu cầu mức giảm nhiệt độ sau 30 phút không lớn 0,001 C/phút b) Xác định khả cách nhiệt bình téc mốt: Đổ 400 ml nước nóng có nhiệt độ từ 45 C đến 50 C vào bình Đậy nắp bình Ghi nhiệt độ nhiệt kế Bécman sau đổ nước vào bình téc mốt (T1) nhiệt độ sau 30 phút (T30) c) Mức giảm nhiệt độ bình (fT) tính phút -1, theo cơng thức: (1) đó: T1 nhiệt độ ban đầu nước bình téc mốt, tính C; T30 nhiệt độ nước bình téc mốt sau 30 phút, tính C; TPTN nhiệt độ phòng thí nghiệm, tính C; 30 thời gian thí nghiệm, tính phút 3.1.6 Tiến hành thử 3.1.6.1 Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế a) Trước thử nghiệm giờ, dụng cụ thí nghiệm bình hóa chất đặt bàn thí nghiệm để nhiệt độ chúng nhiệt độ phòng thí nghiệm (27 C ± C) Đổ 390 ml ± ml axit nitric vào bình téc mốt, thêm 10 ml ± 0,1 ml axit flohydric vào bình (dùng ống đong plastic) chỉnh vạch múc 10 ml Khuấy sơ hỗn hợp axit đũa thủy tinh (đã tráng parafin) Kiểm tra không để cánh Trang 10 Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn khuấy chạm vào bầu thủy ngân nhiệt kế, cuống phễu, thành đáy bình Bắt đầu cho máy khuấy hoạt động b) Đọc nhiệt độ nhiệt kế Bécman qua kính phóng đại xác đến 0,001 C thời điểm bắt đầu khuấy (T0) sau phút khuấy (T5) Ngay sau ghi T5, đổ g mẫu kẽm oxit (ZnO) (đã chuẩn bị theo 31.5.1) qua phễu 30 giây Dùng chổi lông gạt hết hạt bám quanh thành, cuống phễu xuống bình téc mốt Ghi nhiệt độ sau 25 phút khuấy (T25) 30 phút khuấy (T30) CHÚ THÍCH: Nhiệt dung nhiệt lượng kế cần xác định lại có thay đổi sau: - Thay nhiệt kế, cánh khuấy bình téc mốt; - Thay lớp vật liệu cách nhiệt hộp téc mốt; - Tráng lớp bảo vệ cho nhiệt kế, cánh khuấy bình téc mốt; - Khi sử dụng lơ axit 3.1.6.2 Xác định nhiệt hòa tan xi măng a) Xác định nhiệt hòa tan xi măng khơ - Dùng cân phân tích cân 2,000 g xi măng, đặt bình hút ẩm bàn thí nghiệm để nhiệt độ mẫu ngang nhiệt độ phòng thí nghiệm - Tiến hành thử mẫu theo trình tự 3.1.6.1 Trong thay kẽm oxit xi măng khô - Xác định hàm lượng nung xi măng khô (MKN0), hàm lượng anhydric sulfuric (SO3) trước nung (Strn) sau nung (Ssn) theo TCVN 141 : 1998 b) Xác định nhiệt hòa tan xi măng thủy hóa - Mỗi tuổi thử lấy mẫu xi măng thủy hóa thùng bảo quản mẫu (chuẩn bị theo 3.1.5.3), bỏ vỏ bọc, đập nghiền cối đồng cho mẫu thử lọt hoàn toàn qua sàng 0,85 mm Tiến hành nghiền, sàng nhanh để tránh tượng cacbonat hóa bay Dùng cân phân tích cân 2,800 g mẫu nghiền đựng bình hút ẩm có nắp kín đặt bàn thí nghiệm để nhiệt độ mẫu ngang nhiệt độ phòng thí nghiệm - Tiến hành thử mẫu theo trình tự 3.1.6.1 Trong thay kẽm oxit xi măng thủy hóa Trang 11 Cơng nghệ sản xuất xi măng Poóc – lăng Nhiệt toả đóng rắn - Xác định hàm lượng nung xi măng thủy hóa n ngày (MKNn), hàm lượng anhydric sulfuric (SO3) trước nung (Strn) sau nung (Ssn) theo TCVN 141 : 1998 CHÚ THÍCH: 1) Nếu xác định nhiệt hòa tan mẫu xi măng thủy hóa 28 ngày gặp cố phải thử lại mẫu lưu vào ngày sau Nhiệt hòa tan Q28 cộng thêm 20 kJ/kg cho ngày thử lại mẫu sau ngày thủy hóa thử 28, khơng chậm ngày so với thời hạn Nếu xác định nhiệt hòa tan mẫu xi măng thủy hóa ngày gặp cố phải làm lại mẫu thử, tức chế tạo lại mẫu xi măng thủy hóa theo 3.1.5.3 2) Để xác định xác hàm lượng anhydric sulfuric (SO3) tuổi khác nhau, mẫu xi măng sau sàng nghiền nhỏ (chuẩn bị 3.1.5.3) cho vào lọ thủy tinh dung tích 10 ml đổ axêtơn vào để đình thủy hóa mẫu tuổi cần thử 3.1.7 Tính kết 3.1.7.1 Nhiệt dung nhiệt lượng kế (Ck), tính kJ/C, theo cơng thức: (2) đó: m khối lượng mẫu thử ZnO, tính kg; 1072 hệ số nhiệt hòa tan ZnO 30 C, tính kJ/kg; 0,4(30 – T) giá trị điều chỉnh nhiệt hòa tan ZnO theo nhiệt độ, đó: T tính tổng nhiệt độ dung mơi trước hòa tan (Tdm) mức tăng nhiệt độ giai đoạn hòa tan (Tdc) Khi nhiệt độ dung mơi nhiệt độ phòng thí nghiệm (TPTN) T = TPTN + Tdc Tdc tính theo cơng thức: Tdc = (T25 – T5) + 4(T25 – T30) (3) đó: T25 nhiệt độ thời điểm cuối giai đoạn hòa tan sau 25 phút khuấy, tính C; T5 nhiệt độ dung mơi hòa tan sau phút khuấy, tính C; Trang 12 Cơng nghệ sản xuất xi măng Poóc – lăng Nhiệt toả đóng rắn T30 nhiệt độ thời điểm cuối giai đoạn hòa tan sau 30 phút khuấy, tính C Nhiệt dung nhiệt lượng kế (Ck) trung bình cộng hai kết xác định song song không lệch %, lấy xác tới 0,1 kJ/C 3.1.7.2 Nhiệt hòa tan xi măng khơ (Q0), tính kJ/kg, theo cơng thức: (4) đó: Ck, Tdc giá trị tính theo cơng thức (2) (3); 0,8 nhiệt dung riêng xi măng khơ, tính kJ/kg.C; M0 khối lượng mẫu xi măng sau nung, tính kg, theo cơng thức sau: (5) đó: m0 khối lượng mẫu xi măng khơ, tính kg; MKN0 hàm lượng nung mẫu xi măng khơ, tính %, xác định theo TCVN 141:1998; G0 Phần khối lượng tăng thêm ơxi hóa SO2 thành SO3 q trình xác định hàm lượng nung, xác định sau: G0 = 0,8(SSn – STrn) (6) đó: SSn hàm lượng SO3 mẫu xi măng sau nung, tính %, xác định theo TCVN 141:1988; STrn hàm lượng SO3 mẫu xi măng trước nung, tính %, xác định theo TCVN 141:1988; 0,8 hệ số tính chuyển từ SO2 thành SO3 Nhiệt hòa tan xi măng khơ (Q0) trung bình cộng hai kết xác định song song khơng lệch q 20kJ/kg, lấy xác tới 0,1 kJ/kg 3.1.7.3 Nhiệt hòa tan xi măng thủy hóa n ngày (Qn), tính kJ/kg, theo cơng thức: Trang 13 Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn (7) đó: Ck, Tdc giá trị tính theo cơng thức (2) (3); 1,7 nhiệt dung riêng xi măng thủy hóa n ngày, tính kJ/kg.C; Mn khối lượng mẫu xi măng thủy hóa sau nung, tính kg, theo cơng thức sau: (8) đó: mn khối lượng mẫu xi măng thủy hóa n ngày, tính kg; MKNn hàm lượng nung xi măng thủy hóa n ngày, tính %, xác định theo TCVN 141:1998; Gn giá trị xác định theo công thức (6), xi măng thủy hóa n ngày Nhiệt hòa tan xi măng thủy hóa n ngày (Qn) trung bình cộng hai kết xác định song song, không lệch 20 kJ/kg, lấy xác tới 0,1 kJ/kg 3.1.7.4 Nhiệt thủy hóa xi măng (Hn) tính kJ/kg, theo công thức: Hn = Q0 – Qn (9) đó: Q0 nhiệt hòa tan xi măng khơ, tính kJ/kg; Qn nhiệt hòa tan xi măng thủy hóa n ngày, tính kJ/kg Kết nhiệt thủy hóa (Hn) xi măng lấy xác tới 0,1 kJ/kg 3.1.8 Nhận xét Ưu điểm Mẫu xi măng thí nghiệm tương đối nhỏ, dễ thực Thiết bị đơn giản phương pháp khác Nhược điểm Kết phương pháp xác số thành phần xi măng không hòa tan axit nitric/axit flohydric Đây phương pháp đo gián tiếp dựa chênh lệch nhiệt hòa tan xi măng khơ xi măng thủy hóa sau 28 ngày Mẫu bị cacbornat hóa, bay trình nghiền sàng ảnh hưởng tới độ xác phép đo Trang 14 Cơng nghệ sản xuất xi măng Poóc – lăng Nhiệt toả đóng rắn Hình ảnh minh họa thiết bị thực tế Hình 3.2 Thiết bị đo nhiệt thủy hóa xi măng Trang 15 Công nghệ sản xuất xi măng Poóc – lăng Nhiệt toả đóng rắn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] D C Killoh, A comparison of conduction calorimeter and heat of solution methods for measurement of the heat of hydration of cement 2016 [2] Ban kỹ thuật TCVN/TC74 Xi măng - Vôi, TCVN 6070 : 2005 Hà Nội, 2005 [3] Qualitest, Solution Calorimeter EN 196-8, ASTM C 186, BS 4550 [4] Bùi Đức Vinh, Nguyễn Văn Chánh, and Chu Quốc Thắng, “Phân tích phân bố nhiệt hydrat ứng suất cấu trúc bê tông để kiểm sốt gây nứt cơng trình bê tơng cốt thép.” [5] Hồ Bá Nguyên, “Một vài kết nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia puzolan đến cường độ nhiệt kết cấu bê tông đầm lăn cơng trình thủy điện Đakmi 4.” [6] Nguyễn Thanh Dũng and Nguyễn Văn Chánh, “Sử dụng xi măng tỏa nhiệt cho bê tông khối lớn Việt Nam.” [7] TS Trần Văn Miền and ThS Nguyễn Lê Thi, “Nghiên cứu đặc trưng nhiệt bê tông sử dụng hàm lượng tro bay lớn.” [8] Đỗ Quang Minh and Trần Bá Việt, Cơng nghệ sản xuất xi măng Pc lăng chất kết dính vơ NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2015 Trang 16 ... canxi 3CaO.Al2O3 H: H2O – nước CH: Ca(OH)2 Công nghệ sản xuất xi măng Poóc – lăng Nhiệt toả đóng rắn Chương TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm, định nghĩa thơng số 1.1.1 Nhiệt tỏa đóng rắn Nhiệt tỏa đóng rắn. .. 10 lít Trang Cơng nghệ sản xuất xi măng Poóc – lăng Nhiệt toả đóng rắn 3.1.5.3 Chuẩn bị mẫu xi măng khơ chế tạo xi măng thủy hóa n ngày Để xác định nhiệt thủy hóa cần khoảng 500 g xi măng chuẩn... phép đo Trang 14 Công nghệ sản xuất xi măng Pc – lăng Nhiệt toả đóng rắn Hình ảnh minh họa thiết bị thực tế Hình 3.2 Thiết bị đo nhiệt thủy hóa xi măng Trang 15 Cơng nghệ sản xuất xi măng Poóc