PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đồ án tốt nghiệp

Thành phần khoáng của CLK (%)

C3S



C2S



C3A



C4AF



66,3



11,27



8,25



10,12



2.1.2 Vôi

Vôi trong quá trình sử dụng là vôi do nhà máy bê tông khí Hồng Hà cung cấp.Vôi

loại 1 theo TCVN, dạng cục, được đập qua máy đập búa và nghiền bằng máy nghiền bi

sắt cho tới khi đạt độ sót sàng 009 thấp hơn 10%. Vôi sau khi nghiền được bảo quản

trong 2 lớp túi, tránh vôi bị tã. Vôi trước khi làm thí nghiệm đều được kiểm tra lại về

nhiệt độ tôi. Các thông số kĩ thuật chi tiết của vôi có thể theo dõi ở bảng sau :

TT

1



Thông số



Tiêu chuẩn

-



Các ôxít khác



2

3

4

5

6

7



Lượng CaO hoạt tính

> 85%

Lượng trơ: xỉ, vôi tả, đá vôi

< 5%

Lượng vôi già không phản ứng

< 2%

Tốc độ tôi

6 - 15 phút

Nhiệt độ tôi

> 650C

Mất khi nung

< 5%

Bảng 2.3: Thông số kĩ thuật của vôi.



Thực tế

SiO2 : = 2,88; Al2O3 :=

1,10; Fe2O3 : = 0,71

MgO : = 2,81

92,5

3

1

13,5

66

2



2.1.3 Cát

Cát sử dụng trong quá trình tiến hành thí nghiệm gồm 3 loại cát :

-



Cát sông Lô : do nhà máy bê tông khí Hồng Hà cung cấp.

Cát biển Bình Thuận : lấy ở các cồn cát dọc theo bờ biển.

Cát biển Vân Đồn : lấy trực tiếp ở các bờ biển.



Các loại cát đều được sàng qua sàng 2mm, bỏ phần sỏi + tạp thô >2mm. Các mẫu

cát được xác định độ ẩm và đem nghiền trong máy nghiền bi ướt ( mỗi mẫu dùng 18kg cát

khô và 13,5kg nước nghiền cùng 40,5 kg bi sứ ). Sau khi nghiền, các mẫu cát được bảo

quản trong các thùng kín, có đánh dấu cụ thể từng loại.

SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 23



Đồ án tốt nghiệp

Thời gian nghiền cụ thể các loại cát có thể theo dõi ở các bảng sau :

TT

1

2

3

4

5

6

7



Loại cát

Sót sàng(%)

Thời gian nghiền (h)

Sông Lô

0.02

16

Sông Lô

0.3

6

Sông Lô

5

3

Sông Lô

10

2.5

Sông Lô

15

2.17

Biển Bình Thuận

10

2.7

Biển Vân Đồn

10

2.7

Bảng 2.4: Thời gian nghiền cụ thể.



Hình 2.1 : Đường cong nghiền cát sông Lô



Thành phần hóa của các loại cát có thể theo dõi ở bảng sau ( tính theo % khối lượng,

riêng Cl- là phần triệu, yêu cầu Cl- < 500 ppm )

Loại cát

Sông Lô

Bình

Thuận

Quảng

Ninh



SiO2

83.8

0

90.6

5

92.8

5



Fe2O

3



Al2O

3



Ca

O



Mg

O



1.94



6.85



1.19



1.15



0.40



1.91



0.98



2.60



0.31



0.64



2.52



0.85



SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 24



SO

3

0.0

2

0.0

3

0.0

7



K2O



Na2

O



TiO2



Cl-



MKN



2.41



0.69



0.17



-



1.09



0.87



0.31



0.12



413



1.39



0.10



0.06



0.09



<1

0



1.73



Đồ án tốt nghiệp

Bảng 2.5 : Thành phần hóa của các loại cát.

2.1.4 Thạch cao

Thạch cao sử dụng là dạng thạch cao nhập từ Lào, dạng phiến đá trắng đục không

lẫn bột và tạp chất. Thạch cao được gia công sơ bộ qua máy đập hàm kích thước <5mm,

sau đó đem đi nghiền mịn trong máy nghiền bi sứ ( ~ 3kg bi sứ nhỏ ), để nguội, bảo quản

trong các túi ni lông kín.



Bảng 2.6 : Chất lượng của thạch cao

Chỉ tiêu



Thạch cao Lào



Hàm lượng SO3(%)



39,62%



Độ ẩm (%)



2.5



Cặn không tan(%)



3.5



Kích thước(mm)



đã được nghiền mịn



2.1.5 Bột nhôm

Bột nhôm sử dụng trong quá trình thí nghiệm là bột nhôm công nghiệp do nhà máy

bê tông khí Hồng Hà cung cấp ở dạng bột nhôm mịn, được bảo quản trong dầu.



Chỉ tiêu



Bột nhôm



Hàm lượng Al (%)

Hàm lượng Cl (%)

SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



>85 %

<2%

Page 25



Đồ án tốt nghiệp



Bảng 2.7 : Chất lượng của nhôm

Bột nhôm trước khi sử dụng được pha vào 100ml nước, và khuấy trộn trong 10 phút,mục

đích để giảm kích thước hạt bột nhôm, tăng độ linh động, tăng tính đồng nhất.



Hình 2.2 : Khuấy bột nhôm.



2.2 Phương pháp nghiên cứu

Các loại nguyên liệu được chuẩn bị như phần 2.1,được tiến hành tạo mẫu theo quy

trình sau :

-



Tính toán và chuẩn bị lượng nguyên liệu cụ thể cho từng khuôn.

Trộn và đóng mẫu.

Sau khi đóng mẫu 2 ngày thì tháo khuôn và chuyển đi chưng áp

Sấy mẫu và tiến hành đo cường độ.



Quy trình tiến hành cụ thể được nêu ra sau đây :

B1 : Tính toán và chuẩn bị nguyên liệu

Với loại gạch bài thí nghiệm tiến hành là gạch B3, thì mẫu sau khi nở sẽ tăng thêm

45-50% thể tích so với mẫu ban đầu. Nên cần tính toán chính xác thể tích mong muốn sau

khi nở để có thể chọn thể tích ban đầu phù hợp. Hỗn hợp ngay khi đổ khuôn có tỉ trọng ~

1.8 g/cm3 nên có thể tính toán tổng khối lượng nguyên liệu ban đầu cần sử dụng. Từ tổng

SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 26



Đồ án tốt nghiệp

nguyên liệu ban đầu thì có thể tính toán chính xác khối lượng của từng loại nguyên liệu

cần sử dụng.

Ví dụ về độ nở của mẫu :



Hình 2.3 : Độ nở của mẫu.

B2 : Tiến hành trộn mẫu.

Hồ cát được khuấy đều trước khi lấy mẫu ( tránh hiện tượng lắng ). Sau đó hồ cát

được đun tới nhiệt độ 40-45 độ C ( vẫn khuấy hồ gián đoạn để tránh lắng ). Sau khi đạt

nhiệt độ thì cho xi măng và thạch cao vào khuấy trong vòng 2,5 phút. Tiếp tục cho Vôi

vào, khuấy trong thời gian 3 phút thì tiến hành đo độ chảy. Nếu độ chảy < 20 thì tiến hành

thêm nước, rồi khuấy lại để đạt độ chảy > 20. Sau khi đạt độ chảy thì cho thêm bột nhôm

( đã được khuấy ) và khuấy đều tay trong 3 phút.

Nhanh chóng tiến hành đổ hỗn hợp vào trong khuôn, lắc mạnh khuôn 30s để thoát

hết bọt khí lớn do quá trình đổ mẫu vào khuôn. Tuyệt đối tránh chạm vào khuôn sau khi

đã lắc hết bọt khí lớn. Bảo quản mẫu sau khi đổ trong phòng giữ mẫu với nhiệt độ 25-27

độ C trong 2 ngày.

Độ chảy của vữa xác định bằng nhớt kế suttard. Nhớt kế Suttard gồm một ống trụ

thép mạ niken cao 100mm đường kính 50mm. Hỗn hợp cần tạo rỗng được đổ đầy ống

trụ, sau đó nhấc lên. Vữa sẽ chảy thành hình bánh đa có đường kính trung bình phụ thuộc

SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 27



Đồ án tốt nghiệp

vào độ chảy của vữa. Dùng thước đo hai đường kính vuông góc với nhau lấy giá trị trung



bình dtb =



Khối



d1 + d 2

2



gọi là độ chảy của vữa. Có thể chọn theo bảng 2.8:



lượng Ðộ chảy của vữa trên nhớt kế suttard, cm



thể tích của Bêtông bọt Bêtông khí với các loại CKD

bêtông khí, với các loại Vôi silic

Xm hoặc Xm- Vôi xỉ

3

kg/m

CKD

vôi

300



33



-



38



-



500



30



23



30



24



600



26



21



26



22



700



24



19



22



20



800



22



17



18



18



900



20



15



15



15



1000



18



14



14



14



1200



14



12



12



12



Bảng 2.8. Độ chảy của hỗn hợp vữa.



SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 28



Đồ án tốt nghiệp



Hình 2.4 : Khuấy hồ và đổ mẫu.

B3 : Tháo mẫu và chưng áp.

Sau khi đóng mẫu 2 ngày thì tiến hành tháo mẫu, tháo nhẹ nhàng tránh vỡ mẫu.

Quan sát bề mặt mẫu, nếu không có các hiện tượng bất thường như nứt bề mặt, bọt nhôm

nổi lên trên bề mặt,..... thì có thể chuyển đi chưng áp.

Quá trình chưng áp tiến hành ở nhà máy với nhiệt độ 180 độ C, áp suất 12 at.

Mẫu sau khi chưng tiến hành cắt thành các viên mẫu tiêu chuẩn, kích thước 10x10x10cm



SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 29



Đồ án tốt nghiệp



Hình 2.5 : Mẫu sau khi chưng áp.

B4 : Sấy mẫu và đo cường độ.

Sau khi chưng áp, mẫu có độ ẩm 25-30%, cần tiến hành sấy mẫu ở nhiệt độ 100 105 độ C cho tới khi khối lượng giữa 2 lần cân chênh nhau không quá 0,2% khối lượng

mẫu ( thực tế 4-5 ngày ) và đem đo cường độ của mẫu.



SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 30



Đồ án tốt nghiệp

Chú ý : Các lỗi có thể gặp phải trong quá trình tạo mẫu :

Lỗi khi khuấy mẫu : chủ yếu là khuấy không đủ thời gian, dẫn tới tình trạng mẫu

không đều, dễ gây hiện tượng bọt nhôm, bọt vôi .... nổi lên bề mặt.



Hình 2.6 : Khuấy lỗi.

Lỗi bọt khí :

-



Bọt khí tạo thành một lớp màng lớn hoặc tạo thành các vết nứt ngang mẫu, nằm

giữa lòng mẫu. Nguyên nhân là do thiếu nước, làm cản trở quá trình thoát khí,

khí sinh ra không thoát đi được tạo thành màng.



SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 31



Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.7 : Màng bọt khí

-



Bọt khí bẹt chứ không tạo thành hình cầu, nguyên nhân là do thiếu ít nước, làm

cản trở cục bộ.



Hình 2.8 : Bọt khí bẹt.

Lỗi kém nở, lỗi này do nhiều nguyên nhân, nhưng 1 số nguyên nhân chủ yếu là :

-



Vôi hoặc bột nhôm không đạt tiêu chuẩn.

Nhiệt độ hồ cát không đủ.

Nhiệt độ mẫu khi phản ứng quá thấp.

Thiếu nước.

Tính toán sai độ nở của mẫu.



SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 32



Đồ án tốt nghiệp



PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Ảnh hưởng của độ sót sàng tới cường độ

3.1.1 Ảnh hưởng của độ sót sàng tới cường độ khi giữ nguyên tỉ lệ nước / khô

Theo một số tài liệu hướng dẫn, lượng nước phù hợp cho AAC được tính theo

công thức , tiến hành thí nghiệm với các mẫu cát sông Lô, ta thu được bảng kết quả sau :

Mẫu số



Độ sót sàng

(%)



Tỉ trọng sau

sấy (kg)



Cường độ

(N/mm2)



Tỉ lệ

nước /khô



1



0



0.97



5.80



53.1



2



5



0.9



5.90



53.1



3



10



0.95



7.74



53.1



4



15



0.83



5.37



53.1



Bảng 3.1 :Ảnh

hưởng của độ

sót sàng tới

cường độ khi

giữ nguyên tỉ lệ

nước / khô



Hình 3.1 :Ảnh

hưởng của độ sót

sàng tới cường độ khi giữ nguyên tỉ lệ nước / khô



Nhận xét :

Mẫu số 3 cho cường độ vượt trội.Các mẫu 1,2,4 cho cường độ thấp hơn, nhưng vẫn

cao hơn so với tiêu chuẩn ( >3.75 N/mm2 )

SVTH : NGUYỄN NGOC HÙNG

LỚP : SILICAT K52



Page 33