Xác định tính chất của xi măng khi thay đổi hàm lượng bột đá vôi siêu mịn và dải cỡ hạt của bột đá vôi siêu mịn

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học bách khoa hà nội
------------------------------------------

Trần hồng dơng

xác định tính chất của xi măng khi thay đổi hàm lợng
bột đá vôi siêu mịn và dải cỡ hạt của bột đá vôi siêu mịn

Chuyên ngành : Công nghệ vật liệu Silicat
Mã số :

Luận văn thạc sĩ ngành công nghệ vật liệu hóa học

Ngời hớng dẫn khoa học : ts. tạ ngọc dũng


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Một số quy ớc viết tắt sử dụng trong luận văn

Hp chấtt, thut ng

Ký hiu

CaO

C

SiO2

S

Al2O3

A

Fe2O3

F

Xi măng pooc lăng

XMP

Xi măng

XM

Xi măng pooc lăng hỗn hợp

PCB

Xi măng sử dụng phụ gia đá vôi mịn

XMQ

Xi măng sử dụng phụ gia đá vôi siêu mịn

XMS

Chất kết dính

CKD

Nớc / Chất rắn

N/R

Thời gian bắt đầu đông kết

Tbddk

Thời gian kết thúc đông kết

Tktdk

Nớc tiêu chuẩn

NTC

Hiển vi điện tử

HVT

Mất khi nung

MKN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TCXDVN

Tiêu chuẩn Mỹ

ASTM

2


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Lời cảm ơn

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy hớng dẫn khoa học cho luận văn TS.
Tạ Ngọc Dũng, các thầy cô trong bộ môn CNVL Silicat Trờng ĐHBK HN,
các bạn Nguyễn Trần Sơn, Trần Duy Quý và các đồng nghiệp Công ty cổ phần
t vấn xây dựng công trình VLXD đã hết lòng giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn
này.

1

Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Mục lục

Mở đầu
Chơng 1 Tổng quan
1.1 Các khái niệm chung
1.2 Quá trình hydrat hóa và đóng rắn xi măng
1.3 Các nghiên cứu khoa học về phụ gia đá vôi trong sản xuất XM
Chơng 2 các phơng pháp nghiên cứu
2.1 Nguyên liệu và chuẩn bị mẫu nghiên cứu
2.2 Các phơng pháp nghiên cứu
2.3 Sơ đồ quy trình thí nghiệm
Chơng 3 kết quả và thảo luận
3.1 ảnh hởng của phụ gia đá vôi tới các tính chất cơ lý của XM
3.2 ảnh hởng của phụ gia đá vôi tới quá trình hydrat hoá và hình
thành các tinh thể trong quá trình đóng rắn XM
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

3


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Mở đầu

Ngày nay, bột đá vôi sử dụng làm phụ gia thay thế một phần clanhke
trong xi măng đợc ứng dụng và phát triển rộng rãi trên thế giới. Với mục tiêu
chính nhằm nâng cao năng suất, giảm chi phí sản xuất và góp phần làm giảm
thiểu ô nhiễm môi trờng, bột đá vôi đã đợc sử dụng tại nhiều nớc trên thế
giới và cũng đã đợc triển khai tại một số nhà máy xi măng ở Việt Nam (xi
măng Hoàng Thạch, xi măng Nghi Sơn, xi măng Holcim Việt Nam...), cũng
đã thu đợc một số hiệu quả kinh tế cao.
Tại Việt Nam, đã có một số các công trình nghiên cứu và đánh giá về
việc sử dụng bột đá vôi làm phụ gia thay thế clanhke trong sản xuất xi măng,
tuy nhiên các nghiên cứu thờng chỉ xem xét đá vôi đóng vai trò nh một phụ
gia trơ và cũng cha có những kết luận chính xác về ảnh hởng của thành
phần hạt đá vôi tới các tính chất xi măng. Các số liệu cũng nh sự đánh giá về
mức độ hoạt tính, ảnh hởng của dải cỡ hạt bột đá vôi sử dụng tới các tính
chất của xi măng cha đợc thực hiện và thống kê một cách đầy đủ.
Dới sự hớng dẫn của TS. Tạ Ngọc Dũng, với mục tiêu nhằm nghiên
cứu, đa ra các số liệu thực nghiệm để đánh giá và có những kết luận chính
xác hơn về các ảnh hởng của phụ gia bột đá vôi siêu mịn tới tính chất của xi
măng (đặc biệt là dải cỡ hạt và hàm lợng phụ gia bột đá vôi sử dụng), nhằm
tìm đợc hàm lợng đá vôi phù hợp và tối u để sử dụng làm phụ, đề tài đã
tiến hành nghiên cứu hai loại bột đá vôi (loại mịn với cỡ hạt trung bình 25 àm
và loại siêu mịn với cỡ hạt trung bình 2,56 àm ) và ảnh hởng của chúng tới
tính chất mẫu xi măng nghiên cứu.
Các thí nghiệm của đề tài đợc thực hiện tại Phòng thí nghiệm của Bộ
môn CNVL Silicat Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội; Trung tâm Phân tích
Kiểm định Viện Vật liệu xây dựng; Phòng chụp HVĐT Viện Vật lý
Trờng ĐHBK HN; Phòng TN khoa Hóa Trờng ĐHKHTN.

4

Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Chơng 1

tổng quan

1.1 Các khái niệm chung
1.1.1 Xi măng Pooclăng
Xi măng Pooclăng (XMP) là hỗn hợp phức tạp của nhiều hợp chất khác
nhau, đó là sản phẩm nghiền mịn của clanhke XMP với một lợng thạch cao
cần thiết để điều chỉnh thời gian đông kết và có thể có < 1% phụ gia công
nghệ (trợ nghiền, kỵ ẩm).
Clanhke XMP là sản phẩm nung đến kết khối của hỗn hợp phối liệu có đủ
thành phần cần thiết để tạo thành khoáng silicat canxi có độ bazơ cao cũng
nh canxi aluminat và alumoferrit. Thành phần các khoáng trong clanhke
quyết định đến tính chất của XMP . Các khoáng chính trong Clanhke XMP
đợc mô tả nh sau:
ắ Khoáng alit ( Tricanxi silicat, C3S): chiếm 45 75%.
Alit là dung dịch rắn của C3S với một vài ôxit tan lẫn khác nh N2O, K2O,
Fe2O3, TiO. Các chất tan lẫn này làm thay đổi cấu trúc tinh thể do đó alit tồn
tại ở nhiệt độ thờng và có hoạt tính cao hơn tricanxi silicat tinh khiết.
Tính chất của alit trong xi măng:
- Làm cho xi măng có cờng độ cao nhất sau 28 ngày
- Thời gian đông kết nhanh, đóng rắn nhanh (sau C3A)
- Tỏa nhiệt nhiều khi đóng rắn
- Không bền trong môi trờng sunfat.

ắ Khoáng belit ( Dicanxi silicat, C2S): chiếm 15 30%
Khoáng này tồn tại ở 4 dạng thù hình: , , và . Trong đó dạng thù hình
C2S trơ về mặt hóa học, dạng cho cờng độ rất kém, dạng không thủy
hóa. Vì vậy, trong clanhke dạng C2S là dạng mong muốn.
Tính chất của belit trong xi măng:

5


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

- Làm cho xi măng có cờng độ phát triển chậm nhng trong 28 ngày thì
gần bằng C3S.
- Thời gian đông kết chậm.
- Tỏa nhiệt thấp khi đóng rắn.
- Bền trong môi trờng sunfat.
ắ Khoáng tricanxi aluminat (C3A): chiếm 5 15%
Là dung dịch rắn của C3A (3CaO.Al2O3) có tan lẫn 1-2% CaO tùy theo
lợng CaO, nhiệt độ và chế độ làm lạnh clanhke mà canxi aluminat có thể ở
dạng C3A, C5A3. Trong clanhke xi măng chủ yếu là C3A.
Tính chất của canxi aluminat:
- Làm cho xi măng có cờng độ phát triển nhanh nhng sau đó sẽ chậm
lại và không bằng C2S.
- Thời gian đông kết nhanh nhất.
- Tỏa nhiệt nhiều khi đóng rắn.
- Không bền trong môi trờng sunfat.
ắ Khoáng ferit canxi: Chiếm 10 15%
Là dung dịch rắn của C4AF (4CaO. Al2O3. Fe2O3) có các thành phần khác

nhau phụ thuộc vào phối liệu và điều kiện nung luyện: C8A3F, C4AF, C2F ở
đây chủ yếu là C4AF.
Tính chất của C4AF:
- Làm cho xi măng có cờng độ thấp nhất
- Thời gian đông kết chậm
- Tỏa nhiệt khi đóng rắn thấp nhất
- Bền trong môi trờng sunfat hơn C3A
Ngoài ra, còn có pha thủy tinh và các khoáng chứa kiềm khác với hàm lợng nhỏ.

6


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

1.1.2 Xi măng Pooclăng hỗn hợp (PCB)
Xi măng Pooclăng hỗn hợp là xi măng đợc nghiền mịn từ clanhke XMP
với thạch cao và một lợng lớn các phụ gia khoáng. Hàm lợng phụ gia
khoáng sử dụng cho xi măng đợc quy định theo TCXDVN 308: 2003.
Khi sử dụng phụ gia khoáng cho xi măng, ngoài việc làm tăng sản lợng
xi măng với lợng clanhke không đổi thì còn tạo cho xi măng Pooclang hỗn
hợp có thêm một số tính chất mà XMP còn hạn chế nh: tính linh động của
vữa tốt hơn, mức độ hoàn thiện cấu trúc của đá xi măng cao hơn do có mặt
thành phần vi cấu trúc.
Một số loại phụ gia chính thờng đợc sử dụng trong xi măng
ắ Phụ gia công nghệ: Thờng chỉ chiếm tối đa 1% trong xi măng, phụ gia
công nghệ thờng đợc dùng gồm: phụ gia trợ nghiền và phụ gia bảo quản
(Urea, Calcium axetate); phụ gia hoạt động bề mặt (Canxi liginosulfonat
(nhóm a nớc), xà phòng natri, Axidon..(nhóm kỵ nớc).

ắ Phụ gia đặc biệt : Thờng đợc sử dụng trong lĩnh vực trang trí nh: chất
màu, phụ gia giãn nở
ắ Phụ gia khoáng: Đây là loại phụ gia đợc dùng rất phổ biến trong công
nghiệp sản xuất xi măng. Phụ gia khoáng gồm phụ gia khoáng tự nhiên,
nhân tạo và các phế thải công nghiệp. Phụ gia khoáng đợc chia làm hai
loại là phụ gia đầy và phụ gia khoáng hoạt tính. Trong đó phụ gia đầy đóng
vai trò nh chất độn trong xi măng, không tham gia vào các phản ứng
hydrat của xi măng nhng lại có tác dụng cải thiện thành phần hạt xi măng,
là các vi cốt liệu, các mầm kết tinh và điền đầy các lỗ xốp cấu trúc.
Phụ gia khoáng hoạt tính khi nghiền mịn có khả năng phản ứng với các
thành phần của xi măng (nh vôi tự do) hoặc sản phẩm hydrat hóa của các
khoáng xi măng tạo nên hợp chất có tính chất kết dính hoặc sản phẩm hydrat
hóa của các khoáng xi măng tạo nên hợp chất có tính chất kết dính.

7


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

1.2. Quá trình hydrat hóa và đóng rắn của xi măng
Các đặc trng chung của sự hydrat hoá xi măng [13]
Cũng nh bất kỳ các phản ứng hoá học khác, hydrat hoá xi măng là các
phản ứng hydrat hoá. Dới đây sẽ đa ra tóm tắt của 3 đặc trng của sự hydrat
hoá xi măng nh sau:
ắ Các phản ứng hydrat hoá:
Đặc điểm tự nhiên của các sản phẩm hydrat hoá là điều kiện quyết định
cho các tính chất cơ của bê tông đóng rắn. Trong xi măng poóclăng, sự
hydrat hoá chính là phần lớn các phản ứng của canxi silicat với nớc, tạo

ra dạng keo hydrat canxi silicat và canxi hydroxite
(C2S + C3S) + H2O CSH (gel) + Ca(OH)2
Trong xi măng hỗn hợp, các phản ứng thờng phức tạp hơn. Tuy nhiên, các
sản phẩm hydrat hoá nói chung thờng tơng tự nh trên.
ắ Cơ cấu và động học phản ứng
Nắm đợc cơ cấu của phản ứng hydrat hoá sẽ dự đoán đợc các đặc điểm
phản ứng, bao gồm cả động học. Sự hiểu biết về động học phản ứng và các
yếu tố ảnh hởng là điều quan trọng đối với sản phẩm bê tông. Tốc độ
phản ứng hydrat hoá xi măng phải đủ chậm để cho phép việc trộn và đổ bê
tông; sau đó, các phản ứng kết khối nhanh lại cần phải đợc thực hiện.
ắ Nhiệt của phản ứng hydrat hoá
Nhiệt giải phóng trong quá trình hydrat hoá có thể làm tăng hoặc giảm
chất lợng của bê tông. Với xi măng Poóclăng, thông thờng nhiệt hydrat
khoảng 380J/g tại 28 ngày. Giá trị này thờng thấp hơn so với các loại xi
măng đặc biệt khác (không kể loại xi măng đóng rắn nhanh). Trong trờng
hợp xi măng hỗn hợp, nhiệt toả ra nói chung ít hơn.
Bên cạnh các đặc điểm hoá học đợc nêu trên, các thay đổi lớn của tính chất
lý học xi măng cũng liên quan tới sự hydrat hoá. Các sự thay đổi chính gồm:
ắ Sự phát triển cờng độ

8


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Từ các thực nghiệm, khi xảy ra quá trình hydrat hoá, xi măng tiếp tục tăng
cờng độ.
ắ Tăng bề mặt riêng

Việc chuyển từ dạng xi măng bề mặt thấp sang dạng gel sản phẩm hydrat
có bề mặt lớn là một trong những thay đổi đặc biệt của việc hydrat hoá xi
măng. Sau khi hoàn thành quá trình hydrat hoá, thông thờng bề mặt riêng
tăng lên khoảng 1000 lần.
ắ Tăng thể tích đặc
Tổng thể tích tạo bởi hàm lợng hydrat hoá thờng bằng khoảng 2 lần
lợng thể tích của xi măng cha hydrat. Điều này có nghĩa là 1cm3 xi
măng sẽ cho khoảng 2cm3 xi măng hydrat
Nói chung, sự hydrat hóa là quá trình tơng tác của chất kết dính với nớc
tạo thành các hợp chất hydrat. Trong đa số các trờng hợp, sự hydrat hóa xảy
ra ở nhiệt độ thờng, một số các trờng hợp đặc biệt, ví dụ khi chng hấp bê
tông quá trình hydrat hóa xảy ra ở nhiệt độ và áp suất cao. Khi hydrat hóa các
khoáng clanhke tạo thành các tinh thể khác nhau về thành phần và cấu trúc
của các hợp chất hydro canxi silicat, aluminat và alumoferit, các dung dịch
rắn của chúng và các hợp chất phức hợp, khi đó một phần từ chúng đợc tách
ra ở trạng thái ẩn tinh (dạng gel). Sự đa dạng của các tinh thể hydrat trong đá
xi măng làm cho việc nghiên cứu nó trở nên rất phức tạp.
Theo lý thuyết hiện đại về sự đóng rắn của các chất kết dính khoáng, dựa
trên các công trình của viện sỹ P.A.Rebinder và các học trò của ông,
V.B.Ratinov, A.F.Polak và A.E.Seikin, quá trình đóng rắn hydrat hóa gây nên
bởi sự hòa tan của các pha ban đầu giả bền và sau đó là sự tách khỏi dung dịch
quá bão hòa của các hợp chất bền nhiệt động trong điều kiện này theo cơ chế
kết tinh. Sự xuất hiện các chất mới tạo thành xảy ra trong pha lỏng.
Về cơ chế tạo thành các hợp chất hydrat có hai quan điểm: Một quan
điểm cho rằng các hợp chất hydrat đợc tạo thành trong dung dịch do độ hoà
tan nhỏ của chúng so với các hợp chất khan nớc. Các nhà nghiên cứu khác lại

9

Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

tuân theo cơ chế hoá học topo, có nghĩa là do sự tơng tác trực tiếp của
khoáng với nớc trong pha rắn. [2]
Theo Locher, Richrt Sprung, trong điều kiện thông thờng, sự hình thành
các sản phẩm khi xi măng pooc lăng đông kết rắn chắc có thể biểu diễn nh
hình 1.1 [4]

Nh vậy, sản phẩm đợc tạo thành do phản ứng của C3A, CaSO4. 2H2O
và nớc có sự thay đổi thành phần từ dạng canxium-aluminats-trisunphathydrat (Et) sang dạng canxium aluminát-sunphát-hydrat (M) là do hàm
lợng thạch cao CaSO4.2H2O không đủ để liên kết tất cả sản phẩm thuỷ hoá
của 3CaO.Al2O3 thành Et. Chính sản phẩm tạo thành này đã giúp hạn chế ảnh
hởng bất lợi của 3CaO.Al2O3 là ninh kết nhanh nhng sản phẩm thuỷ hoá lại
có cờng độ rất thấp. Et có cấu tạo tinh thể hình kim với công thức hoá học là
{Ca6[Al(OH)6]2. 24H2O}. [(SO4)3.2H2O)], trong đó ion Al3+ có thể đợc thay
thế bằng các ion khác nh Fe3+, Ti3+ Dạng Et hình thành nh miêu tả trong
hình 1.1 gọi là Et sơ cấp. Sự hình thành Et và sự tạo thành M biểu diễn nh sau:

10


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

3CaO. Al2O3 + 3 (CaSO4. 2H2O) + 25H2O ặ 3CaO.Al2O3 . 3CaSO4.
32H2O (Et) (1)
3CaO. Al2O3. 3CaSO4. 32H2O + 2(3CaO.Al2O3) + 4H2O ặ

3(3CaO.Al2O3.CaSO4. 12H2O) (M) (2)
Dạng Et và M tạo thành tuỳ thuộc vào tỷ lệ Al2O3 / CaSO4. Do trong xi măng
PC, thông thờng tỷ lệ Al2O3 / CaSO4 = 1 : (0,5 1,2) nên đầu tiên tạo thành
Et, nhng sản phẩm cuối cùng là M. Xi măng có hàm lợng C3A càng lớn,
hàm lợng thạch cao càng nhiều, độ mịn xi măng càng tăng thì khả năng hình
thành Et đầu tiên càng nhiều. Thực tế Et sơ cấp tạo thành trong vữa và bê tông
khi hệ còn ở trạng thái dẻo, do đó sự dãn nở không gây ảnh hởng có hại đến
các đặc tính của vữa và bê tông.
Et cũng có thể hình thành do sự xâm nhập của ion SO42- từ môi trờng sử dụng
vào trong vữa và bê tông trong quá trình sử dụng. Dạng E này gọi là E hình
thành chậm và phản ứng tạo thành nh sau:
Ca(OH)2 + SO42- + H2O ặ CaSO4. 2H2O (3)
3CaO.Al2O3. 6H2O + 3(CaSO4. 2H2O) + 20H2O ặ 3CaO.Al2O3.3CaSO4.
32H2O (4)
3CaO. Al2O3. CaSO4. 12H2O + 2(CaSO4.2H2O) + 16H2O ặ 3CaO.Al2O3.
3CaSO4. 32H2O (5)
1.2.1 Quá trình hydrat hóa các khoáng trong XMP [3]
ắ Sự hydrat hóa C3S
Khi tiếp xúc với nớc, các hạt C3S ngay lập tức tham gia vào sự tơng tác
với nớc và phản ứng rất mạnh.Thành phần cuối cùng của các sản phẩm phản
ứng theo số liệu của các nhà nghiên cứu khác nhau nh sau:
2(3CaO.SiO2) + 6H2O = 3 CaO.2 SiO2.3 H2O + 3Ca(OH)2 + H
3 CaO. SiO2 + 3H2O = 2 CaO. SiO2.2 H2O + Ca(OH)2 + H
Sản phẩm ban đầu của quá trình hydrat hóa C3S là pha hydro silicat canxi
có dạng C3SHx. Sau khoảng 2 6 h thì C3SHx chuyển thành hydro silicat canxi

11


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

thứ sinh có độ bazơ nhỏ, hình thể sợi dài, mảnh C2SH2. Sau đó nếu nồng độ
vôi giảm thì các hydro silicat canxi thứ sinh lại tiếp tục phân hủy thành hydro
silicat canxi có độ bazơ nhỏ hơn là CSH(B):
3 CaO. SiO2 + xH2O 3CaO. SiO2.x H2O
3 CaO. SiO2.x H2O

C2SH2 + Ca(OH)2

C2SH2 + H2O

CSH(B) + Ca(OH)2

Thông thờng, các hydro silicat canxi ổn định tạo thành có tỷ lệ C/S = 1.5
3.0.
ắ Sự hydrat hóa C2S
Phản ứng hydrat hóa C2S và các dung dịch rắn của nó tạo thành các hydro
silicat canxi thành phần khác nhau và số lợng Ca(OH)2 nào đó :
2 CaO. SiO2 + 3 H2O = CaO. SiO2. H2O + Ca(OH)2 + H
Thành phần hóa học của các hydro silicat canxi đợc tạo thành khi hydrat
hóa C2S thay đổi theo thời gian hydrat hóa. Khi d nớc hydro silicat canxi
ban đầu có thành phần gần với CaO. SiO2. H2O. Theo mức độ tăng hydrat hóa
C2S từ 0 25% thành phần của hydro canxi thay đổi từ CSH đến C1.65SHx có
nghĩa là độ bazơ của nó tăng lên. Tốc độ hydrat hóa của C2S chậm hơn so với
C3S và cũng là nhỏ nhất so với các khoáng chính có trong clanhke. Thông
thờng có sơ đồ sau:
C2S C2SH2 CSH (B)
ắ Sự hydrat hóa khoáng C3A

ở nhiệt độ thờng, khi tiếp xúc với nớc, ngay lập tức bề mặt các hạt
C3A mịn sẽ xuất hiện các khoáng nh C4AH19 và C2AH8 (hoặc hỗn hợp của
các C2.4AH10.2). Sau đó các tinh thể này sẽ chuyển dần thành C3AH6 kết tinh
dạng tấm 6 cạnh. Phản ứng của C3A với nớc xảy ra rất nhanh, có thể mô tả
nh sau:
2 C3A + 27H C2AH8 + C4AH19

12


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Thành phần các sản phẩm hydrat hóa của C3A rất nhạy cảm với điều kiện
môi trờng nh nhiệt độ, tỷ lệ nớc/chất rắnVì vậy còn có phản ứng sau:
4 C3A + 60H C4AH19 + AH3
AH3 tách ra ở dạng vi tinh sau cùng kết tinh thành các tinh thể dạng tấm.
Nếu hỗn hợp nhào trộn có chứa các ion SO42- thì sản phẩm sẽ theo phản ứng
sau:
C3A + 3CaSO4 + 32H2O C3A.3CaSO4.32 H2O (Ettringit)
Nếu không đủ SO42- để tạo Ettringit thì các tinh thể Ettingit và hydro
aluminat canxi tác dụng ngợc với nhau tạo thành hydro canxi monosunfo
aluminat theo phản ứng sau:
3C3A.3CaSO4.32 H2O + 2 C3AH6 3(C3A.CáO4.12 H2O) + 8 H2O
Các tinh thể Ettringit hình kim hoặc hình lăng trụ, ở gần bề mặt của hạt
C3A cũng nh ở khoảng trống giữa các hạt. Các tinh thể hydro canxi
monosunfo aluminat có dạng tấm. Khi có mặt các ion SO42- tốc độ hydrat hóa
C3A chậm lại.
ắ Sự hydrat hóa C4AF

Phản ứng hydrat hóa cũng xảy ra theo các sơ đồ phức tạp và tạo thành
các tinh thể hydrat khác nhau:
4 CaO.Al2O3.Fe2O3 + 13 H2O = 4 CaO.Al2O3.Fe2O3.13H2O
4 CaO.Al2O3.Fe2O3 + 10H2O = 3CaO.(Al, Fe)2O3.6H2O + Ca(OH)2 +
Fe2O3.3 H2O
Sản phẩm trung bình của quá trình hydrat hóa canxi alumoferrit có dạng
C2AH8, dung dịch rắn cao sắt C4(A1-xFx)H19, gel Fe2O3. Tốc độ thủy hóa của
C4AF ở giai đoạn đầu lớn. Nếu trong nớc chứa SO42- và Ca(OH)2 thì sẽ tạo
thành các hydro canxi sunfo aluminat dạng Tri- và Mono- sunfo, chứa Fe2O3 ở
dạng dung dịch rắn.
ắ Sự hydrat hóa các pha còn lại của clanhke
Cao và MgO tự do bị phân hủy tạo thành Ca(OH)2 (Portladite) và
Mg(OH)2 (bruxit). Sự tơng tác của chúng với nớc xảy ra chậm kèm theo sự

13


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

tăng thể tích có thể là nguyên nhân không ổn định thể tích của đá xi măng
trong thời gian đóng rắn về sau (khoảng 10 năm sau).
Pha thủy tinh của clanhke xi măng Pooclăng bị hydrat hóa rất nhanh tạo
thành các dung dịch rắn của các canxi alumoferrit thành phần
3CaO.Al2O3.Fe2O3.6H2O

và

các

hydrogranat

có

công

thức

chung

3CaO.(Al,Fe)2O3.xSiO2.(6 x)H2O. Cả hai dạng hợp chất này đều tạo thành ở
điều kiện thờng nhng sự kết tinh rõ ràng của chúng chỉ xảy ra ở nhiệt độ và
áp suất cao.
1.2.2 Quá trình hydrat hóa và đóng rắn của đá xi măng
ắ Quá trình hóa học khi hydrat hóa xi măng Pooclăng [3].
Do trong xi măng có chứa hàng loạt các hợp chất phức tạp nên quá trình
hydrat hóa các khoáng trong xi măng Pooclăng nhìn chung là khác so với quá
trình hydrat hóa của các đơn khoáng.
Có thể chia quá trình hydrat hóa xi măng thành 3 giai đoạn:
-

Giai đoạn đầu:
Khi các hạt xi măng tiếp xúc với nớc, trên bề mặt tiếp xúc ngay lập tức

xảy ra phản ứng hòa tan các tinh thể khoáng khan nớc và kết quả làm nớc
trở nên bão hòa bởi các ion Ca2+, SO42-, OH-, K+ Khi đó lại xảy ra quá trình
kết tinh Ettringit, Ca(OH)2 làm cho hàm lợng các ion này trong dung dịch
nớc giảm đi và các khoáng xi măng lại tiếp tục hòa tan ra.
-

Giai đoạn hai:
ở giai đoạn này quá trình tách các tinh thể số lợng lớn hơn, đây chính là

giai đoạn kìm hãm quá trình hydrat hóa, sau đó 1 3h thậm chí còn lâu hơn
thì các tinh thể Ettringit, Ca(OH)2 lớn lên làm phá hủy lớp vỏ hydrat hóa, do
đó quá trình hydrat hóa lại tăng nhanh. Tùy theo mức độ tích lũy sản phẩm
mới mà lớp vỏ liên tục đợc hàn rồi lại phá vỡ, quá trình hydrat hóa liên tục bị
kìm hãm rồi lại tăng tốc. Nếu sau đó đã hết SO42- mà vẫn còn d C3AHx tự do
thì trong các không gian hẹp có thể xảy ra phản ứng tơng tác của Ettringit với

14


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

hydro canxi aluminat tạo thành hydro canxisunfo aluminat dạng monosunfo.
Do đó hàm lợng Ettringit giảm xuống, hàm lợng dung dịch rắn C4(A,F)H13
tăng lên.
-

Giai đoạn cuối cùng:
Đây là giai đoạn kết thúc đóng rắn, ở giai đoạn này tốc độ hydrat hóa xi

măng phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán của các phân tử nớc qua lớp vỏ dày
đặc đến các hạt xi măng cha hydrat hóa, giai đoạn này kéo dài thậm chí đến
10 năm.
ắ Quá trình đóng rắn của xi măng Pooclăng [3].

Có nhiều thuyết khác nhau giải thích quá trình đóng rắn của các chất kết
dính, nhng tổng hợp của các quan điểm này chính là thuyết của A.A.Baicov,
theo thuyết này, quá trình đóng rắn xi măng chia làm 3 giai đoạn:
-

Giai đoạn chuẩn bị:
Khi xi măng trộn với nớc thì sẽ xảy ra các phản ứng hóa học tạo thành

các sản phẩm nh hydrosilicat canxi, hydroaluminat canxiQuá trình hydrat
hóa xảy ra hết lớp này đến lớp khác cho đến khi môi trờng bão hòa hoàn toàn
các sản phẩm thì chuyển sang giai đoạn keo hóa.
Các hạt xi măng dới tác dụng của nớc tạo thành dung dịch quá bão hòa
từ đó tách ra các khối tinh thể dạng gel. Khoảng trống giữa các hạt đợc lấp
đầy bởi dung dịch nớc của các chất điện ly, các tinh thể Ca(OH)2 và Ettringit.
ở phần ngoài lớp vỏ, đặc biệt là khoảng trống giữa các hạt, các tinh thể nhỏ
phát triên sắp xếp tốt và ở phần còn lại của lớp vỏ thì các sản phẩm hydrat hóa
tách ra ở trạng thái vi tinh thể.
-

Giai đoạn keo hóa:
Các vi tinh thể tiếp xúc với nhau tạo thành các điểm tiếp xúc keo tụ và

tiếp xúc kết tinh, trong giai đoạn này hồ xi măng vẫn dẻo nhng độ linh động
đã giảm dần, nớc tự do một phần chuyển thành nớc liên kết hóa học. Xi
măng bị ninh kết nhng cha có cờng độ.

15


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Các hạt xi măng riêng lẻ nối với nhau qua lớp nớc trung gian thành lới
không gian xốp nhờ lực Vander Wall của các phân tử liên kết tọa thành cấu
trúc keo tụ của hồ xi măng.
-

Giai đoạn đóng rắn:
Là thời kỳ các hạt gel mất dần nớc và xít chặt lại với nhau để cho cờng

độ. Các gel mất nớc này chuyển thành các mầm kết tinh, theo thời gian các
mầm kết tinh lớn lên thành các tinh thể kèm theo sự phát triển cờng độ.
Khung cấu trúc tinh thể đợc tạo thành chống lại sự suy giảm thể tích của đá
xi măng cứng, mặc dù các phản ứng hóa học vẫn xảy ra và thể tích của các
tinh thể sản phẩm không ngừng tăng lên làm điền đầy các lỗ xốp trong cấu
trúc và làm tăng độ chặt của đá xi măng.
Khi khối vật liệu kết tinh hoàn toàn là kết thúc quá trình đóng rắn và cho
cờng độ vĩnh cửu.

1.2.3 Quá trình hydrat hóa xi măng khi có mặt phụ gia khoáng [3]
Nhìn chung, khi thêm phụ gia khoáng cho xi măng, thờng có ba tác
động của phụ gia khoáng đến quá trình hydrat hóa xi măng và cấu trúc đá xi
măng, đó là: hiệu ứng pha loãng, hiệu ứng thay đổi phân bố cỡ hạt- đây là
hai ảnh hởng trực tiếp khi thay thế xi măng bằng bột phụ gia. ảnh hởng thứ
ba là tạo mầm kết tinh, đây là hiệu ứng quan trọng của phụ gia khoáng siêu
mịn.
ắ Hiệu ứng pha loãng: tơng đơng với việc tăng tỉ lệ nớc: xi măng (ký
hiệu P), tăng P đồng nghĩa với việc giảm lợng xi măng. Tuy nhiên, khi
giảm lợng xi măng sẽ làm giảm lợng xi măng hydrat .

ắ Hiệu ứng phân bố cỡ hạt: phụ thuộc vào độ mịn và hàm lợng phụ gia
khoáng, có ảnh hởng đến sự thay đổi các lỗ xốp bên trong của đá xi
măng.

16


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

ắ ảnh hởng tạo mầm kết tinh dị thể: đây là một quá trình vật lý, theo hớng
ảnh hởng đến các quá trình hóa học của sự hydrat hóa xi măng. Nó liên
quan đến sự tạo mầm của hợp chất hydrat trên các hạt phụ gia khoáng.
Hiệu ứng này phụ thuộc vào: độ mịn của hạt phụ gia khoáng, hàm lợng
phụ gia khoáng sử dụng và bản chất của phụ gia khoáng.
Khi sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính thì quá trình hydrat hóa có sự thay đổi
so với xi măng gốc, sự thay đổi này phụ thuộc vào loại và lợng phụ gia. Ví
dụ: đối với xỉ hạt lò cao có tính chất thủy lực tiềm tàng, do đó đợc xem là
một chất hoạt động. Tro bay loại F có hàm lợng sắt cao có đặc tính poozolan,
silicafum, phụ gia hoạt tính poozolan tự nhiên.
ắ Quá trình hydrat hóa và đóng rắn của xi măng poóc lăng có phụ gia đá vôi [3]
Sự hydrat hóa xi măng khi có mặt đồng thời SO42- và CO32Trớc đây coi đá vôi là phụ gia trơ lúc nghiền lẫn với clinke, sau này
nhiều nghiên cứu đã đi đến kết luận: cacbonat pha vào lúc nghiền xi măng chỉ
trơ đối với khoáng silicat nhng có khả năng phản ứng với khoáng C3A và
C4AF để tạo nên hợp chất mới mà nhân là cacbonat: hydro cacboaluminat, có
thể là tricacbonat C3A.3CaCO3.32H2O dạng hình kim và monocacbonat
C3A.CaCO3.12 H2O dạng hình tấm 6 cạnh .
ở điều kiện tổng quát nhất, với xi măng có chứa thạch cao, C3A sẽ phản
ứng với CaSO4 để tạo ra Ettringit, ở tốc độ chậm hơn C4AF cũng sẽ phản ứng

tạo ra pha C3(A,F).3 CaSO4.32 H2O nh đã nói ở trên. Hợp chất này có sự thay
thế Fe2O3 cho Al2O3 và khó phân biệt đợc với dạng enttringit tinh khiết. Tiếp
theo đó, cùng với sự tăng lên hàm lợng các hợp chất hydro aluminat và hydro
ferrit, trong khi sự cung cấp sunphat không còn, pha trisunpho sẽ chuyển đổi
dần sang pha monosunpho.
Theo Ramachandran phản ứng giữa C3A và thạch cao tạo ra ettringit
đợc thúc đẩy bởi sự có mặt của phụ gia canxi cacbonat, và sự chuyển đổi
ettringit sang dạng monosunpho aluminat cũng đợc thúc đẩy bởi canxi

17


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

cacbonat, điều này có thể cho thấy rằng ettringit, monosunpho aluminat và
monocacbo aluminat cùng tồn tại. Theo E.Sakai và M.Daimon, tác động cụ
thể của bột đá vôi đến quá trình hydrat hóa của hệ C3A - CaSO4.2 H2O CaCO3, xác định bằng phơng pháp Rơnghen định lợng đã chỉ ra sản phẩm
thủy hóa chủ yếu hệ trên là pha gel chứa SO42- và CO32- hợp chất dạng (C3A.x
CaSO4.y CaCO3.Hn), gồm ettringit, monosunpho, monocacbo và hemicacbo.
Thành phần của pha gel này C3A.x CaSO4.y CaCO3.Hn thay đổi theo thời gian.
Khi thạch cao phản ứng hết, tốc độ phản ứng của bột đá vôi tăng lên đột ngột,
vì ban đầu sự hydrat của C3A bị khống chế bởi CaSO4 do sự tạo thành các gel
chứa SO42-, khi có mặt đá vôi, sẽ hình thành nên gel chứa SO42- và CO32- trên
bề mặt hạt C3A giải phóng SO42-, đồng thời đá vôi trong giai đoạn này đóng
vai trò là mầm kết tinh cho monocacbonat.
Cơ chế phản ứng của hệ C3A-CaSO4.2 H2O-CaCO3 đợc khái quát nh sau
1. Đầu tiên C3A phản ứng với SO42- tạo thành gel chứa SO42- và CO32- và
monosunphat.

2. Tiếp đó, CaCO3 phản ứng với gel chứa SO42- - và CO32- hình thành
monosunphat, monocacbonat hoặc hemicacbonat. Khi đó SO42- đợc giải
phóng từ gel chứa SO42- - và monosuphat.
3. Trong giai đoạn kết thúc, ion SO42- phản ứng với gel chứa SO42- còn d lại
và monosunphat tạo thành ettringit thứ sinh.
Tuy nhiên hiện tợng hình thành ettringit thứ sinh không xảy ra khi sử
dụng phụ gia đá vôi siêu mịn.
Ngoài ra hydro cacbo aluminat cũng tạo thành khi sản phẩm hydrat hóa
của C3A tác dụng với ion CO32-. Sản phẩm hydrat của C3A tùy theo điều kiện
phản ứng mà sản phẩm có thể là Ca(OH)2, Al(OH)3, C2AH8, CAH10, C4AH13-19
và C3AH6. Trong đó C4AH13-19 tác dụng với ion CO32- tạo thành hydro
cacboaluminat có hàm lợng CaCO3 từ ẳ ữ3, hợp chất có dạng C3A.( ẳ ữ3)
CaCO3.xH2O. Khi hàm lợng cacbonat nhỏ, tinh thể có dạng tấm lục giác, ở
dạng tricacbonat (C3A.3CaCO3.31H2O) tinh thể dạng hình kim.

18


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Mặt khác cacbonat tơng tác với Ca(OH)2 tạo thành hydro cacbohydroxit
canxi (CaCO3.n Ca(OH)2.xH2O) tạo cho xi măng có tách dụng đóng rắn nhanh
và phát triển cờng độ cao [1].
Tác động của đá vôi đến quá trình hydrat hóa xi măng còn đợc thể hiện
ở sự thúc đẩy quá trình hydrat hóa khoáng C3S. Cũng giống nh các loại phụ
gia khác, đầu tiên đá vôi có vai trò là tác nhân pha loãng. Các hạt đá vôi
phân cách hạt xi măng trong hệ xi măng nớc, làm giảm độ nhớt của hồ xi
măng, tăng không gian sự kết tinh các CSH(B). Mặt khác, Ca(OH)2 u tiên kết

tinh trên bề mặt hạt đá vôi, làm chuyển dịch cần bằng hóa học của phản ứng
C3S với H2O.
Sự hình thành cấu trúc đá xi măng khi có mặt Cacbonat
Vai trò hoạt tính tạo cấu trúc của các hạt cacbonat mịn trong đá xi măng
trớc tiên đợc xác định bởi liên kết hóa học cacbonat canxi và magie với các
sản phẩm thủy hóa các pha chứa alumin trong clanhke, tơng tác hóa học này
xảy ra thuận lợi (xét từ khía cạnh tính chất cơ lý và tính chất xi măng) cùng
với sự thay đổi bề mặt và tính ổn định của các tinh thể hydrat hình thành.
Trên biểu đồ Rơnghen của các mẫu thủy hóa từ C3A và C4AF, cũng nh
từ các hỗn hợp của chúng với canxi và magie cacbonat cho thấy tại các peak
của

C3AH6

có

các

peak

của

C4AHx

và

tổ

hợp

liên

kết

3CaO.Al2O3.CaCO3.11H2O. Hydro monocacboaluminat kết tinh ở dạng tấm
tinh thể hecxagonal, các tinh thể này tăng nhanh về kich thớc và chuyển hóa
thành các tổ hợp liên tinh liên kết chặt chẽ với nhau [2]. Phần lớn các tinh thể
này hình thánh tập hợp dạng sợi dày đặc và tập trung thành vùng rõ trên bề
mặt của các hạt cacbonat, do vậy bảo đảm sự tăng cờng độ liên kết các thành
phần của đá xi măng. Hydro monocacboaluminat và hecxagonal hydro
aluminat canxi đợc quan sát thấy trong đá xi măng và bê tông đóng rắn lâu
trong điều kiện bình thờng. Khi chng hấp có thể xảy ra sự phân hủy hydro
monocacboaluminat canxi thành C3AH6 và CaCO3.

19


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Khi nghiên cứu sự kết tinh của các hydrat mới hình thành của đá xi măng
trên nền cacbonat (vùng tiếp xúc) ngời ta đã sử dụng các dung dịch bão hòa
tobermorit, CSH(B), C2SH2 và C3AH6, ettringite, Ca(OH)2 và CaSO4.2H2O với
nền là các tấm mài cắt từ các tinh thể canxit có các mặt phẳng tách song song
để phát triển tinh thể của các pha thủy hóa [2]. Trên các bức ảnh HVĐT SEM
quan sát thấy sự phân bố không đồng đều của các hạt trên bề mặt nền. Trên tất
cả các nền có một phần các chất mới hình thành có dạng hạt cầu bản chất vô
định hình. Rất rõ thấy tập hợp kết tụ của chúng thành các tổ hợp liên tinh.
Các nghiên cứu HVĐT bề mặt phụ gia nằm trong hồ C3S và xi măng đóng rắn

cho thấy canxit kết tinh tốt với các mặt thoi sản phẩm cacbonat hóa của
hydroxyt canxi, tách ra khi thủy hóa. Hình góc cạnh rõ của các tinh thể canxit
và sự phân bố đều của chúng trên bề mặt phụ gia cho thấy sự kết tinh của
chúng xảy ra ở trạng thái bão hòa thấp. Các lớp canxit có định hớng trên bề
mặt phụ gia làm đặc chắc vùng tiếp xúc của chất kết dính vì thế ảnh hởng tốt
đến cờng độ nén.

1.3 Các nghiên cứu khoa học về phụ gia đá vôi trong sản xuất XM
Việc sử dụng đá vôi làm phụ gia cho xi măng đã đợc quan tâm từ rất lâu
để nhằm tăng sản lợng xi măng, hạ giá thành sản phẩm và bảo vệ môi trờng.
Đá vôi làm phụ gia cho xi măng cho thấy có nhiều tính chất u việt nh: giảm
đáng kể sự tách nớc, thời gian đông kết nhanh hơn, cờng độ nén đá xi măng
ở một số tỷ lệ phụ gia đợc cải thiện [8]. Sử dụng phụ gia đá vôi đã phổ biến
và đợc tiêu chuẩn hóa thành một sản phẩm thơng mại xi măng đá vôi (EN
197 1992) trong đó quy định rõ về chất lợng và hàm lợng đá vôi.
Trong dự thảo tiêu chuẩn ENV 197 1992 (của Uỷ ban tiêu chuẩn Châu
Âu) có mô tả loại xi măng pooc lăng thờng, trộn lẫn trong đó tỷ lệ thay thế xi
măng bằng bột đá vôi là 6-10% và 25 35% theo khối lợng. Đồng thời, dự
thảo này cũng giới thiệu các tiêu chuẩn chất lợng đá vôi dùng làm chất độn
trong xi măng.

20


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

ở Mỹ, đá vôi đợc sử dụng nh là một tác nhân dẻo hóa trong xi măng
dẻo, ở các nớc khác, nh Canada dùng đá vôi làm phụ gia trong quá trình

nghiền clanhke [3]. Nhng câu hỏi đặt ra là liệu ngoài vai trò là một phụ gia
đầy thực sự thì đá vôi còn có khả năng nh là một phụ gia khoáng hoạt tính
hay không.
ảnh hởng của phụ gia đá vôi đến các đặc tính của xi măng đã đợc rất
nhiều nhóm quan tâm và nghiên cứu. Một số tác giả cho rằng sự có mặt của đá
vôi làm giảm sự phát triển cờng độ của vữa và bê tông, một số tác giả khác
thì lại cho rằng phụ gia đá vôi làm tăng thêm sự phát triển cờng độ [3].
Theo Soroka và một số tác giả khác thì cho rằng ảnh hởng của đá vôi là theo
quy luật vi cốt liệu trơ theo cơ chế của sự tạo mầm kết tinh, thúc đẩy sự hydrat
hóa xi măng. Soroka và Setter cho rằng khi đá vôi pha vào đạt độ mịn
10.300cm2/g thì canxi cácbon aluminate đợc tạo ra nhng không ảnh hởng
nhiều đến sự thay đổi cờng độ của đá xi măng. Khi so sánh với các hợp chất
trơ khác Baron và Douve đã chỉ ra rằng bột đá vôi góp phần làm tăng 10%
cờng độ nén ở tuổi 2 và 28 ngày [3].
Ramachandram lại nghiên cứu ảnh hởng của bột đá vôi đến hydrat hóa
của C3S và kết luận rằng khi thêm đá vôi vào đã thúc đẩy sự hydrat hóa C3S,
có 25% CaCO3 tham gia vào thành phần pha CSH trong thời gian không quá 3
ngày [3].
Nghiên cứu của Monica Lundgren đánh giá ảnh hởng của sự phát triển
cờng độ sớm tại điều kiện nhiệt độ thấp của các mẫu nghiên cứu có pha phụ
gia đá vôi, kết quả cũng cho thấy phụ gia đá vôi sử dụng cũng đều có các ảnh
hởng tích cực tới các mẫu thí nghiệm. [5]
Ngoài ra còn nhiều nghiên cứu khác về ảnh hởng của đá vôi. Tuy nhiên
tất cả các nghiên cứu đó đều theo nguyên tắc về sự tơng tác của canxi
cacbonat với XMP trong suốt quá trình hydrat hóa xảy ra với pha aluminat và
ferrite của xi măng để tạo ra hợp chất hydro canxi cacboaluminate (ferrite).

21

Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

ở Việt Nam, việc sử dụng đá vôi làm phụ gia cho xi măng cũng đã đợc
một số nhà máy quan tâm và đa vào áp dụng nh: xi măng Hoàng Thạch, xi
măng Nghi Sơn, Xi măng Thành Công, Công ty Holcim- Việt NamTrong
thời gian gần đây, xi măng có phụ gia đá vôi cũng đợc quan tâm nghiên cứu
ứng dụng cho bê tông để nhằm cải thiện một số tính chất nh tăng độ sụt, độ
linh động, khả năng điền đầy khuôn trong bê tông tự đầm
Tuy nhiên, đá vôi vẫn chỉ đợc quan tâm ở khía cạnh là một loại phụ gia
đầy, là vi cốt liệu trong bê tông. Những nghiên cứu về ảnh hởng của phụ gia
đá vôi với các dải kích thớc hạt khác nhau đến một số tính chất của xi măng
vẫn cha nhiều. Đặc biệt với kích thớc hạt mịn và siêu mịn, ngoài tác dụng là
phụ gia đầy, đá vôi còn có thể đóng vai trò là phụ gia khoáng hoạt tính và có
ảnh hởng lớn đến những tính chất của xi măng.

22


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

Chơng 2

các phơng pháp nghiên cứu

2.1 Nguyên liệu và chuẩn bị mẫu nghiên cứu
2.1.1. Xi măng Pooc lăng

Xi măng pooclăng PC40 đợc mua từ nhà máy xi măng Bút Sơn, ảnh
chụp hiển vi điện tử và dải thành phần cỡ hạt của xi măng đợc cho trong hình
2.1 và 2.2 dới đây:

Hình 2.1. ảnh chụp HVĐT của mẫu xi măng

Hình 2.2. Thành phần hạt của xi măng gốc

23


Luận văn thạc sĩ

Trần Hồng Dơng

2.1.2. Cát
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1770 : 1986 qui định cát dùng trong bê
tông phải đạt yêu cầu về cấp phối cỡ hạt nằm trong miền giới hạn của đa giác
cấp phối hạt ứng với nhóm cát to, phải đạt các tiêu chuẩn đợc cho trong bảng
2.1 dới đây:
Bảng 2.1. Các yêu cầu kỹ thuật
Tên chỉ tiêu

Nhóm cát to
2,5 ữ 3,3

1. Modul độ lớn
2. Khối lợng thể tích xốp, kg/cm3, không nhỏ

1400

hơn.
3. Lợng hạt nhỏ hơn 0,14mm, tính bằng % khối
lợng cát, không lớn hơn.

10

Đề tài đã phối trộn và sử dụng loại cát có modul = 2,53 thuộc nhóm cát
to, phù hợp với TCVN 1770 : 1986. Thành phần hạt xác định theo TCVN 342
: 1986 và chỉ tiêu khối lợng thể tích xốp đợc thí nghiệm theo TCVN 340 :
1986. Kết quả đợc trình bày trong các bảng 2.2, 2.3 và hình 2.3 :
Bảng 2.2. Cấp phối cỡ hạt và biểu đồ thành phần hạt của cát đợc sử dụng
Loại sàng (mm)

5

Lợng sót tích lũy (%)

0

2.5

1.25

0.63

0.315 0.140 <0.14

12.39 34.90 43.43 70.27 92.14

100

Hình 2.3.
Biểu đồ
thành phần
hạt cát

24