công nghệ sản xuất xi măng chương 2 những thông số kỹ thuật quan trọng nhất của xi măng poocăng

1
CHƯƠNG 2:
NHỮNG THÔNG SỐ KỸ
THUẬT QUAN TRỌNG NHẤT
CỦA XI MĂNG POOC LĂNG
2
“THÔNG SỐ KỸ THUẬT”

Bột XMP có thể nói là một hỗn hợp rất phức
tạp về thành phần khoáng, hóa, đá XM hoàn
toàn không đồng nhất cấu trúc.

Vì vậy các tính chất của XMP thường là
những thông số kỹ thuật. Đó là những thông
số gắn liền với những điều kiện và phương
pháp thử nghiệm.
2
3
NHỮNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT
QUAN TRỌNG NHẤT CỦA XMP
1. Khả năng đóng rắn
2. Mác xi măng
3. Khối lượng thể tích
4. Khối lượng riêng
5. Độ mòn bột xi măng
6. Lượng chất mất khi
nung (MKN)
7. Độ ổn đònh thể tích
8. Lượng nước tiêu chuẩn
9. Lượng vôi (CaO) tự do
và MgO tự do

10. Nhiệt tỏa ra khi đóng
rắn
11. Độ bền hóa
12. Thời gian bảo quản, sử
dụng
3
4
“Tiêu chuẩn” và “Quy chuẩn kỹ thuật”

1. Tiêu chu nẩ là quy nh v c tính k thu t và yêu c u qu n đị ề đặ ỹ ậ ầ ả
lý dùng làm chu nẩ đ phân lo i, đánh giá s n ph m, hàng hoá, d ch v , ể ạ ả ẩ ị ụ
quá trình, môi tr ng và các đ i t ng khácườ ố ượ trong ho t đ ng kinh t - ạ ộ ế
xã h i nh m nâng cao ch t l ng và hi u qu c a các đ i t ng này.ộ ằ ấ ượ ệ ả ủ ố ượ
Tiêu chu n do m t t ch c công b d i d ng v n b n đ t ẩ ộ ổ ứ ố ướ ạ ă ả ể ự
nguy n áp d ng. ệ ụ

2. Quy chu n k thu tẩ ỹ ậ là quy nh v m c gi i h nđị ề ứ ớ ạ c a đ c ủ ặ
tính k thu t và yêu c u qu n lý mà s n ph m, hàng hoá, d ch v , quá ỹ ậ ầ ả ả ẩ ị ụ
trình, môi tr ng và các đ i t ng khácườ ố ượ trong ho t đ ng kinh t - xã ạ ộ ế
h i ph i tuân th đ b o đ m an toàn, v sinh, s c kho con ộ ả ủ ể ả ả ệ ứ ẻ
ng i; b o v đ ng v t, th c v t, môi tr ng; b o v l i ích và ườ ả ệ ộ ậ ự ậ ườ ả ệ ợ
an ninh qu c gia, quy n l i c a ng i tiêu dùng và các yêu c u thi t ố ề ợ ủ ườ ầ ế
y u khác. ế
Quy chu n k thu t do c quan nhà n c có th m quy n ban hành ẩ ỹ ậ ơ ướ ẩ ề
d i d ng v n b n đ b t bu c áp d ng. ướ ạ ă ả ể ắ ộ ụ
5
Căn cứ xây dựng tiêu chuẩn
Tiêu chu n đ c xây d ng d a trên m t ho c nh ng ẩ ượ ự ự ộ ặ ữ
c n c sau đây:ă ứ
1. Tiêu chu n qu c t , tiêu chu n khu v c, tiêu chu n ẩ ố ế ẩ ự ẩ

n c ngoài;ướ
2. K t qu nghiên c u khoa h c và công ngh , ti n ế ả ứ ọ ệ ế
b k thu t;ộ ỹ ậ
3. Kinh nghi m th c ti n;ệ ự ễ
4. K t qu đánh giá, kh o nghi m, th nghi m, ế ả ả ệ ử ệ
ki m tra, giám đ nh.ể ị
66
1 – Khả năng đóng rắn: Tính chất quan
trọng nhất của CKD đối với quá trình thi
công

Khi trộn với nước vữa XM có thể biến thành vật thể
rắn chắc dạng đá (đá XM). Quá trình bột XMP từ
dạng hồ vữa dẻo tạo thành khối đá rắn chắc còn gọi
là quá trình đóng rắn hoặc quá trình tạo cường độ của
XMP.

Xét về mặt thời gian, quá trình tạo cường độ rất lâu
dài, không chỉ một vài giờ, một vài ngày mà hàng
năm, thậm chí hàng chục năm.

Quá trình đóng rắn XMP có thể chia thành hai giai
đoạn: giai doạn ninh kết và giai đoạn đóng rắn tiếp
tục.
77
a) Giai đoạn ninh kết :

Khi trộn bột XM với nước, hỗn hợp vữa XM chuyển dần
từ trạng thái lỏng sang trạng thái dẻo quánh, trong giai
đoạn này có thể gia công tạo hình như đổ khuôn (đổ bê

tông), hoặc tô, trát Sau đó, cường độ vữa tăng dần, vữa
chuyển sang trạng thái rắn chắc, cho tới khi vữa không
biến đổi hình dạng được nữa.

Thời gian bắt đầu ninh kết cần không sớm hơn 45 phút,

Thời gian kết thúc ninh kết không muộn hơn 375 phút kể
từ lúc bắt đầu trộn nước.

Đây là khoảng thời gian gia công khối vữa XM với hầu
hết các XM thông dụng trên thò trường, việc dùng các phụ
gia nói chung, không nên làm ảnh hưởng tới thời gian này
(trừ trường hợp phụ gia làm biến đổi tốc độ ninh kết).
8
Setting
Time
9
Setting
Time
ASTM C 266
ASTM C 266
(AASHTO M 154)
(AASHTO M 154)
Gillmore needle
Gillmore needle
1010
b) Đóng rắn:

Sau khi ninh kết, khối XM tiếp tục phát triển
cường độ thành khối đá vững chắc, có thể dùng

trong các kết cấu xây dựng.

Trong giai đoạn này, không thể gia công tạo
hình bằng phương pháp đúc khuôn được.

Thời gian đóng rắn thực sự của đá XM rất lâu.
1111
2 – Mác XM:

Đây là thông số kỹ thuật quan trọng nhất để đánh giá chất
lượng sử dụng của XMP.

Mác của XM là cường độ chòu nén của mẫu chuẩn làm từ
XM , tạo hình theo tỷ lệ khối lượng XM : cát tiêu chuẩn =
1:3 và lượng nước là 0,5; tạo hình và bảo quản trong điều
kiện chuẩn (25
0
C, độ ẩm không nhỏ hơn 90%) sau 28 ngày
đêm (sau một ngày bảo dưỡng ẩm, 27 ngày ngâm nước).

Mẫu chuẩn có kích thước:

4x4x16 (cm) (có thể thử bền nén và bền uốn).

7,07x7,07x7,07 (cm) , 10x10x10 (cm) để thử độ bền
nén
12
The mold for test of strength
1313
Thường ký hiệu mác XM như sau:


PC30, PC40, PC 50, PC 60: mẫu chuẩn XMP ở
điều kiện chuẩn có cường độ nén không dưới 30,
40, 50 và 60 MPa, tương đương 300, 400, 500 và
600 kG/cm
2
.

PCB30, PCB40, PCB 50: là XMP trộn (Blended
cement) với phụ gia khoáng hoạt tính với mác
30,40 và 50 MPa.

Độ bền uốn của những XM loại này tương ứng
phải lớn hơn 4,5 ; 5,5; 6 và 6,5 MPa.
14
Compresive strength of cement
15
Compresive strength of cement
1616
3 – Khối lượng thể tích:

Là khối lượng của một đơn vò thể tích XMP đã
nghiền thành bột.

Đây là thông số kỹ thuật xác đònh rất đơn giản
nhưng mang tính ứng dụng cao, cho phép đánh
giá nhanh chất lượng của XMP.

Khối lượng thể tích phụ thuộc thành phần
khoáng, độ mòn và độ ẩm của XMP.

1717
Dụng cụ xác đònh khối lượng thể tích xi măng
Khối lượng thể tích thông
thường:
•
Phương pháp thử bột tơi:
khoảng 900 – 1100 g/l
•
Phương pháp bột đầm chặt:
khoảng 1400 – 1700 g/l
1818
4 – Khối lượng riêng:

Một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá
chất lượng kết khối của clinker XMP. Khối
lượng riêng càng lớn thì mức kết khối của
clinker càng cao và độ bền cơ của XM cũng
tăng.

Tuy vậy, cần chú ý rằng khối lượng riêng phụ
thuộc thành phần khoáng của clinker XMP, mà
trong các khoáng thì C
4
AF (cho cường độ nhỏ)
có khối lượng riêng khoảng 3,7g/cm
3
so với khối
lượng riêng của clinker XMP thông thường là
3,05 – 3,2 g/cm
3

.
1919
Dụng cụ xác đònh khối lượng riêng xi măng
khối lượng riêng của clinker XMP
thông thường là 3,05 – 3,2 g/cm
3
.
20
Density of
Cement
Le Chatelier flask ( ASTM C 188 or
Le Chatelier flask ( ASTM C 188 or
AASHTO T 133)
AASHTO T 133)
Helium
Helium
pycnometer
pycnometer
2121
5 – Độ mòn bột XM:

XM phải có độ mòn (hoặc diện tích bề mặt
riêng) đủ lớn để có tốc độ phản ứng hydrát hóa
cần thiết tạo những khoáng cho XM cường độ.

Yêu cầu về độ mòn với những chủng loại XM có
khác nhau, tùy thuộc tính chất và yêu cầu cụ
thể.

Ví dụ: với XM trộn (PCB) cần lượng sót sàng

N
0
008 (5470 lỗ/cm
2
) không quá 12%.

Nếu xác đònh theo phương pháp đo diện tích
bề mặt riêng (phương pháp Blaine) cần đạt
2800 cm
2
/g (TCVN 6260, 1997).
2222

XMP nghiền càng mòn cường độ ban đầu càng
tăng, tuy nhiên cũng chỉ tới giới hạn xác đònh.
Khi cần tăng mác XMP mà không làm ảnh
hưởng nhiều tới công nghệ chung, một trong
những biện pháp kỹ thuật ưa dùng là tăng độ
mòn của bột XM.

Khi nghiền quá mòn?

năng suất máy nghiền và năng suất chung
của nhà máy sẽ giảm.

lượng nước tạo hình tăng dễ gây biến dạng và
tỏa nhiều nhiệt khi đóng rắn.

Độ mòn tối ưu với XMP thường trong khoảng 30
- 60 µm.

5 – Độ mòn bột XM:
Scanning-Electron Micrograph
of Powdered Cement
2525
Dụng cụ xác đònh bề mặt riêng xi măng
26
Fineness of Cement
ASTM C 204
ASTM C 115