Luận văn tính chất cơ bản của vật liệu xây dựng

6,259
696
76
Khi xi măng bt đầu đông kết nó mt tính do nên tt c các khâu vn
chuyn, đổ khuôn và đầm cht bê tông phi tiến hành xong trước khi xi măng
bt đầu đông kết, do đó thi gian bt đầu đông kết phi đủ dài để kp thi công.
Khi xi măng kết thúc đông kết là lúc xi măng đạt được cường độ nht định,
do đó thi gian kết thúc đông kết không nên quá dài vì xi măng cng chm, nh
hưởng đến tiến độ thi công.
T nhng ý nghĩa trên mà TCVN 2682 - 1999 đã quy định :
Thi gian bt đầu đông kết không được sm hơn 45 phút.
Thi gian kết thúc đông kết không quá 375 phút.
Cách xác định: Thi gian đông kết ca h xi măng được thc hin theo
TCVN 6017: 1995 như sau:
Dng c thí nghim là dng c vika (hình 4 - 5) đường kính ca kim bng
1,13 ±0,05 mm.
Trn h xi măng vi lượng nước tiêu chun
đổ vào khuôn, ging như khi xác định độ do
ca tiêu chun ca xi măng. Cn ghi li thi đim
trn xi măng vi nước.
Sau khi cho h vào khuôn và đặt trên tm
kính ca dng c thì h kim xung sát mt h
vn cht vít hãm, sau đó m vít cho kim t do cm
vào h xi măng. C 10 phút cho kim cm mt ln,
khi kim cm cách đáy 4 ± 1mm thì ghi li thi
đim đó và tính được thi gian bt đầu đông kết
ca h xi măng.
Sau đó thay kim nh khác có lp sn vòng
nh, đồng thi lt úp khuôn để tiến hành xác định
thi gian kết thúc đông kết. C 30 phút cho cm
kim mt ln cho đến khi kim ch cm vào h xi
măng 0,5mm đó chính là thi đim mà vòng gn
trên kim, ln đầu tiên không còn để li du trên
mu. Ghi li thi đim lúc đó và tính thi gian kết
thúc đông kết ca h xi măng.
Hình 4-6: Thùng gi mu
Hình 4-7: Thùn
g
chưn
g
và luc mu
Tính n định th tích
Xi măng phi đảm bo tính n định th tích để không b biến dng và nt
n, nguyên nhân gây nên hin tượng không n định th tích là hàm lượng CaO;
MgO t do và khoáng aluminat canxi ln, các cht này khi khi cng rn thường
n th tích. Mt khác nếu lượng nước s dng nhiu quá cũng gây hin tượng co
cho đá xi măng cũng như bê tông và va.
Để xác định tính n định th tích bng phương pháp mu bánh đa theo
TCVN 4031:1985 người ta trn 300g xi măng vi nước thành h do tiêu chun,
chia h xi măng thành 4 phn bng nhau, nn mi phn thành mt viên bi, đặt
mi viên bi lên mt tm kính đã lau bng du nhn ri rung tm kính cho đến
khi các viên to thành hình tròn dt như các bánh đa (bánh tráng) có đường kính
7-8cm, b dày ch gia chng 1 cm.
66
Khi xi măng bắt đầu đông kết nó mất tính dẻo nên tất cả các khâu vận chuyển, đổ khuôn và đầm chặt bê tông phải tiến hành xong trước khi xi măng bắt đầu đông kết, do đó thời gian bắt đầu đông kết phải đủ dài để kịp thi công. Khi xi măng kết thúc đông kết là lúc xi măng đạt được cường độ nhất định, do đó thời gian kết thúc đông kết không nên quá dài vì xi măng cứng chậm, ảnh hưởng đến tiến độ thi công. Từ những ý nghĩa trên mà TCVN 2682 - 1999 đã quy định : Thời gian bắt đầu đông kết không được sớm hơn 45 phút. Thời gian kết thúc đông kết không quá 375 phút. Cách xác định: Thời gian đông kết của hồ xi măng được thực hiện theo TCVN 6017: 1995 như sau: Dụng cụ thí nghiệm là dụng cụ vika (hình 4 - 5) đường kính của kim bằng 1,13 ±0,05 mm. Trộn hồ xi măng với lượng nước tiêu chuẩn và đổ vào khuôn, giống như khi xác định độ dẻo của tiêu chuẩn của xi măng. Cần ghi lại thời điểm trộn xi măng với nước. Sau khi cho hồ vào khuôn và đặt trên tấm kính của dụng cụ thì hạ kim xuống sát mặt hồ và vặn chặt vít hãm, sau đó mở vít cho kim tự do cắm vào hồ xi măng. Cứ 10 phút cho kim cắm một lần, khi kim cắm cách đáy 4 ± 1mm thì ghi lại thời điểm đó và tính được thời gian bắt đầu đông kết của hồ xi măng. Sau đó thay kim nhỏ khác có lắp sẵn vòng nhỏ, đồng thời lật úp khuôn để tiến hành xác định thời gian kết thúc đông kết. Cứ 30 phút cho cắm kim một lần cho đến khi kim chỉ cắm vào hồ xi măng 0,5mm đó chính là thời điểm mà vòng gắn trên kim, lần đầu tiên không còn để lại dấu trên mẫu. Ghi lại thời điểm lúc đó và tính thời gian kết thúc đông kết của hồ xi măng. Hình 4-6: Thùng giữ mẫu Hình 4-7: Thùn g chưn g và luộc mẫu Tính ổn định thể tích Xi măng phải đảm bảo tính ổn định thể tích để không bị biến dạng và nứt nẻ, nguyên nhân gây nên hiện tượng không ổn định thể tích là hàm lượng CaO; MgO tự do và khoáng aluminat canxi lớn, các chất này khi khi cứng rắn thường nở thể tích. Mặt khác nếu lượng nước sử dụng nhiều quá cũng gây hiện tượng co cho đá xi măng cũng như bê tông và vữa. Để xác định tính ổn định thể tích bằng phương pháp mẫu bánh đa theo TCVN 4031:1985 người ta trộn 300g xi măng với nước thành hồ dẻo tiêu chuẩn, chia hồ xi măng thành 4 phần bằng nhau, nặn mỗi phần thành một viên bi, đặt mỗi viên bi lên một tấm kính đã lau bằng dầu nhờn rồi rung tấm kính cho đến khi các viên tạo thành hình tròn dẹt như các bánh đa (bánh tráng) có đường kính 7-8cm, bề dày chỗ giữa chừng 1 cm. 66
Dùng dao m miết t cnh vào gia để mép mu mng và nhn mt.
Đặt các mu đó vào thùng gi mu (hình 4-6) ri đậy np kín và gi trong
24 ± 2 gi k t lúc to mu. Sau đó ly ra khi thùng và tách mu ra khi tm
kính. Đặt 2 mu trên lưới thép trên, 2 mu trên lưới thép dưới ca thùng chưng
và luc mu (hình 4-7).
Sau khi xếp mu, đun sôi nước trong thùng 4 gi lin, thi gian t lúc đun
đến lúc sôi không quá 30 - 40 phút. Để mu ngui trong thùng đến nhit độ
trong phòng ri ly ra quan sát.
Khi quan sát nếu thy mu th b cong vênh và có nhng vết nt chy
xuyên tâm ra đến mép thì xi măng được coi không n định th tích (hình 4 -
8).
Nếu các mu không b cong vênh không có vết nt hoc ch có các chm
nh và mt vài vết nt gia mu không chy ra đến mép, thì xi măng được coi
là có tính n định th tích (hình 4 - 9).
Ngoài phương pháp xác định tính n
định th tích bng mu bánh đa còn có th đo
độ n định th tích bng phương pháp
Lơsatơlie theo TCVN 6016:1995. Dng c
Lơsatơlie (hình 4 -10) có khuôn bng đồng
đàn hi có càng đo. Để xác định độ n định
bng phương pháp này cn chế to h xi
măng có độ do tiêu chun ri cho vào khuôn
đã được lau du, gt bng mt h ri đậy
khuôn bng đĩa thu tinh (cũng được quét
du). Cho ngay khuôn vào bung m, gi trong 24 ±0,5 gi độ m không nh
hơn 98% và nhit độ 27 ±1
o
C ri đo khong cách A gia các đầu chóp ca càng
khuôn. Gi khuôn ngp trong nước, đun dn đến sôi trong sut 30 ± 5 phút và
duy trì nhit độ sôi trong 3 gi ± 5 phút. Để khuôn ngui đến 27 ± 2
o
C ri đo
khong cách B gia các đầu chóp ca càng khuôn. Hiu s B - A (mm) chính là
độ n định th tích.
S ta nhit
Hình 4-8: Mu ximăng n định th tích Hình 4-9: Mu ximăng không n định th tích
Hình 4-10: Dng c Lơsatơlie
1. Khuôn đồng; 2. Tm kính; 3.Càng khuôn
Khi nhào trn vi nước h xi măng ta ra mt lượng nhit nht định, lượng
nhit đó ph thuc vào thành phn khoáng vt, độ mn ca xi măng và hàm
lượng thch cao.
Lượng nhit ta ra khi thy hoá ca xi măng có li trong trường hp thi
công các kết cu bê tông mng, nh vào mùa lnh vì lượng nhit đó s làm cho
bê tông rn nhanh, nhưng không có li khi thi công các kết cu bê tông khi ln
67
Dùng dao ẩm miết từ cạnh vào giữa để mép mẫu mỏng và nhẵn mặt. Đặt các mẫu đó vào thùng giữ mẫu (hình 4-6) rồi đậy nắp kín và giữ trong 24 ± 2 giờ kể từ lúc tạo mẫu. Sau đó lấy ra khỏi thùng và tách mẫu ra khỏi tấm kính. Đặt 2 mẫu trên lưới thép trên, 2 mẫu trên lưới thép dưới của thùng chưng và luộc mẫu (hình 4-7). Sau khi xếp mẫu, đun sôi nước trong thùng 4 giờ liền, thời gian từ lúc đun đến lúc sôi không quá 30 - 40 phút. Để mẫu nguội trong thùng đến nhiệt độ trong phòng rồi lấy ra quan sát. Khi quan sát nếu thấy mẫu thử bị cong vênh và có những vết nứt chạy xuyên tâm ra đến mép thì xi măng được coi không ổn định thể tích (hình 4 - 8). Nếu các mẫu không bị cong vênh không có vết nứt hoặc chỉ có các chấm nhỏ và một vài vết nứt ở giữa mẫu không chạy ra đến mép, thì xi măng được coi là có tính ổn định thể tích (hình 4 - 9). Ngoài phương pháp xác định tính ổn định thể tích bằng mẫu bánh đa còn có thể đo độ ổn định thể tích bằng phương pháp Lơsatơlie theo TCVN 6016:1995. Dụng cụ Lơsatơlie (hình 4 -10) có khuôn bằng đồng đàn hồi có càng đo. Để xác định độ ổn định bằng phương pháp này cần chế tạo hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn rồi cho vào khuôn đã được lau dầu, gạt bằng mặt hồ rồi đậy khuôn bằng đĩa thuỷ tinh (cũng được quét dầu). Cho ngay khuôn vào buồng ẩm, giữ trong 24 ±0,5 giờ ở độ ẩm không nhỏ hơn 98% và nhiệt độ 27 ±1 o C rồi đo khoảng cách A giữa các đầu chóp của càng khuôn. Giữ khuôn ngập trong nước, đun dần đến sôi trong suốt 30 ± 5 phút và duy trì nhiệt độ sôi trong 3 giờ ± 5 phút. Để khuôn nguội đến 27 ± 2 o C rồi đo khoảng cách B giữa các đầu chóp của càng khuôn. Hiệu số B - A (mm) chính là độ ổn định thể tích. Sự tỏa nhiệt Hình 4-8: Mẫu ximăng ổn định thể tích Hình 4-9: Mẫu ximăng không ổn định thể tích Hình 4-10: Dụng cụ Lơsatơlie 1. Khuôn đồng; 2. Tấm kính; 3.Càng khuôn Khi nhào trộn với nước hồ xi măng tỏa ra một lượng nhiệt nhất định, lượng nhiệt đó phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, độ mịn của xi măng và hàm lượng thạch cao. Lượng nhiệt tỏa ra khi thủy hoá của xi măng có lợi trong trường hợp thi công các kết cấu bê tông mỏng, nhỏ vào mùa lạnh vì lượng nhiệt đó sẽ làm cho bê tông rắn nhanh, nhưng không có lợi khi thi công các kết cấu bê tông khối lớn 67
trong điu kin nhit độ môi trường thp, vì chúng d gây rn nt cho công trình
do chênh lch nhit độ gia b mt và trong lòng khi bê tông. Vì vy đối vi
nhng công trình bêtông khi ln phi chú ý đến k thut thi công phân đon,
mt khác nếu cn thiết phi dùng loi xi măng có hàm lượng thành phn khoáng
C
3
S và C
3
A thp vì đây là 2 loi khoáng có lượng nhit ta ra nhiu nht.
Cường độ chu lc và mác ca xi măng
Khái nim: Xi măng thường dùng để chế to bê tông, va và nhiu loi vt
liu đá nhân to khác. Trong kết cu bê tông, va và vt liu đá nhân to s
dng xi măng, chúng có th chu nén, chu un. Cường độ chu nén và chu un
ca va xi măng càng cao thì cường độ nén và un ca bê tông cũng càng ln.
Gii hn cường độ un và nén ca va xi măng được dùng làm cơ s để
xác định mác xi măng và mác xi măng là ch tiêu cn thiết khi tính thành phn
cp phi bê tông và va.
Theo TCVN 6016-1995, mác ca xi măng được xác định theo cường độ
chu un ca các mu hình dm kích thước 40 x 40 x 160 mm và cường độ chu
nén ca các na mu hình dm sau khi un, các mu thí nghim này được bo
dưỡng trong điu kin tiêu chun (1 ngày trong khuôn môi trường nhit độ
27±1°C, độ m không nh hơn 90%, 27 ngày sau trong nước nhit độ
27±1°C).
Theo cường độ chu lc, xi măng pooc lăng gm các mác sau: PC30; PC40;
PC50.
Trong đó : PC : Ký hiu cho xi măng pooc lăng.
Các tr s 30; 40; 50 là gii hn bn nén sau 28 ngày tính bng N/mm
2
, xác
định theo TCVN 6016-1995.
Trong quá trình vn chuyn và ct gi, xi măng hút m dn dn vón cc,
cường độ gim đi, do đó trước khi s dng xi măng nht thiết phi th li cường
độ và s dng xi măng theo kết qu kim tra ch không da vào mác ghi trên
bao.
Phương pháp xác định :
Mác xi măng được xác định theo tiêu chun TCVN 6016-1995 là phương
pháp do (phương pháp mm).
Mun xác định cường độ nén và un ca xi măng phi đúc các mu th
hình lăng tr tiêu chun (dm) 40 x 40 x 160 mm bng va xi măng cát vi t l
1:3 theo khi lượng. T l nước/xi măng bng 0,5.
Dùng các khuôn tiêu chun bng thép đúc 3 mu, gt bng và miết phng
b mt các mu, đặt các khuôn mu đó vào thùng gi
m sau 24 ± 2 gi thì tháo khuôn ly mu ra ngâm vào
nước, th tích nước cha trong thùng phi bng 4 ln
th tích các mu th và mc nước phi cao hơn mt
mu ti thiu 5cm, thnh thong thêm nước để mc
nước không đổi, 27 ngày thì ly mu ra khi thùng
nước, lau khô mt mu ri th cường độ ngay không để
chm quá 30 phút.
Xác định cường độ chu un ca mu th như sau:
Hình 4-11: Sơ
đ
đ
t mu un
68
trong điều kiện nhiệt độ môi trường thấp, vì chúng dễ gây rạn nứt cho công trình do chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và trong lòng khối bê tông. Vì vậy đối với những công trình bêtông khối lớn phải chú ý đến kỹ thuật thi công phân đoạn, mặt khác nếu cần thiết phải dùng loại xi măng có hàm lượng thành phần khoáng C 3 S và C 3 A thấp vì đây là 2 loại khoáng có lượng nhiệt tỏa ra nhiều nhất. Cường độ chịu lực và mác của xi măng Khái niệm: Xi măng thường dùng để chế tạo bê tông, vữa và nhiều loại vật liệu đá nhân tạo khác. Trong kết cấu bê tông, vữa và vật liệu đá nhân tạo sử dụng xi măng, chúng có thể chịu nén, chịu uốn. Cường độ chịu nén và chịu uốn của vữa xi măng càng cao thì cường độ nén và uốn của bê tông cũng càng lớn. Giới hạn cường độ uốn và nén của vữa xi măng được dùng làm cơ sở để xác định mác xi măng và mác xi măng là chỉ tiêu cần thiết khi tính thành phần cấp phối bê tông và vữa. Theo TCVN 6016-1995, mác của xi măng được xác định theo cường độ chịu uốn của các mẫu hình dầm kích thước 40 x 40 x 160 mm và cường độ chịu nén của các nửa mẫu hình dầm sau khi uốn, các mẫu thí nghiệm này được bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn (1 ngày trong khuôn ở môi trường nhiệt độ 27±1°C, độ ẩm không nhỏ hơn 90%, 27 ngày sau trong nước ở nhiệt độ 27±1°C). Theo cường độ chịu lực, xi măng pooc lăng gồm các mác sau: PC30; PC40; PC50. Trong đó : PC : Ký hiệu cho xi măng pooc lăng. Các trị số 30; 40; 50 là giới hạn bền nén sau 28 ngày tính bằng N/mm 2 , xác định theo TCVN 6016-1995. Trong quá trình vận chuyển và cất giữ, xi măng hút ẩm dần dần vón cục, cường độ giảm đi, do đó trước khi sử dụng xi măng nhất thiết phải thử lại cường độ và sử dụng xi măng theo kết quả kiểm tra chứ không dựa vào mác ghi trên bao. Phương pháp xác định : Mác xi măng được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 6016-1995 là phương pháp dẻo (phương pháp mềm). Muốn xác định cường độ nén và uốn của xi măng phải đúc các mẫu thử hình lăng trụ tiêu chuẩn (dầm) 40 x 40 x 160 mm bằng vữa xi măng cát với tỷ lệ 1:3 theo khối lượng. Tỷ lệ nước/xi măng bằng 0,5. Dùng các khuôn tiêu chuẩn bằng thép đúc 3 mẫu, gạt bằng và miết phẳng bề mặt các mẫu, đặt các khuôn mẫu đó vào thùng giữ ẩm sau 24 ± 2 giờ thì tháo khuôn lấy mẫu ra ngâm vào nước, thể tích nước chứa trong thùng phải bằng 4 lần thể tích các mẫu thử và mực nước phải cao hơn mặt mẫu tối thiểu 5cm, thỉnh thoảng thêm nước để mực nước không đổi, 27 ngày thì lấy mẫu ra khỏi thùng nước, lau khô mặt mẫu rồi thử cường độ ngay không để chậm quá 30 phút. Xác định cường độ chịu uốn của mẫu thử như sau: Hình 4-11: Sơ đ ồ đ ặt mẫu uốn 68
Đặt mu trên 2 gi ta ca máy thí nghim un
theo sơ đồ (hình 4-11).
Hình 4-12: Sơ
đ
đ
t mu nén
Sau khi un gãy các mu, ly các na mu đem
th cường độ nén như sơ đồ (hình 4-12).
Cường độ chu nén ca mu tính bng công
thc:
2
n
m
m
N
,
1600
P
F
P
R ==
Din tích mt chu nén F là 16 cm
2
.
Gii hn cường độ chu nén ca va xi măng là tr s trung bình ca 6 kết
qu thí nghim .
T gii hn cường độ chu nén và un ca va xi măng tìm được, xác định
mác xi măng bng cách so sánh cường độ vi các loi mác xi măng quy định. Ví
d cường độ nén trung bình ca nhóm mu xi măng sau khi thí nghim là
34N/mm
2
vy xi măng này thuc loi PC 30.
Ngoài phương pháp do để xác định mác ca xi măng như trên còn có th
dùng phương pháp khô (cng) vi các mu hình lp phương cnh 7,07 cm và
phương pháp th nhanh vi các mu 2 x 2 x 2 cm.
Nhưng hin nay các loi xi măng ca nước ta đều dùng phương pháp do
để xác định mác theo đúng tiêu chun ca nhà nước quy định.
Các yếu t nh hưởng đến cường độ chu lc ca xi măng :
Cường độ chu lc ca xi măng phát trin không đều, trong 3 ngày đầu có
th đạt 40-50%; 7 ngày đạt 60-70%, nhng ngày sau tc độ tăng cường độ
chm đi, đến 28 ngày đạt cường độ chun. Tuy nhiên trong nhng điu kin
thun li s rn chc ca nó có th kéo dài vài tháng và thm chí hàng năm,
cường độ cui cùng có th vượt gp 2 - 3 ln cường độ 28 ngày.
Cường độ ca đá xi măng và tc độ cng rn ca nó ph thuc vào thành
phn khoáng ca clinke, độ mn ca xi măng, độ m và nhit độ ca môi trường,
thi gian bo qun xi măng.
Hình 4-13 : S tăng cường độ
ca các khoáng ca Clinke
1-C
3
S; 2-C
4
FA; 3-C
2
S; 4 - C
3
A
Thành phn khoáng: Tc độ phát trin
cường độ ca các khoáng rt khác nhau (hình 4 -
13) .
C
3
S có tc độ nhanh nht, sau 7 ngày nó đạt
đến 70% cường độ 28 ngày, sau đó thì chm li.
Trong thi k đầu (đến tui 28 ngày) C
2
S có tc
độ phát trin cường độ chm nhưng thi k sau
tc độ này tăng lên và có th vượt xa cường độ
ca C
3
S.
Khoáng C
3
A là loi khoáng có cường độ
thp nhưng li phát trin rt nhanh thi k đầu.
Độ mn tăng thì cường độ ca đá xi măng
cũng tăng vì mc độ thy hóa ca các ht xi
măng được tăng lên.
Độ m và nhit độ môi trường rn chc
69
Đặt mẫu trên 2 gối tựa của máy thí nghiệm uốn theo sơ đồ (hình 4-11). Hình 4-12: Sơ đ ồ đ ặ t mẫu nén Sau khi uốn gãy các mẫu, lấy các nửa mẫu đem thử cường độ nén như sơ đồ (hình 4-12). Cường độ chịu nén của mẫu tính bằng công thức: 2 n m m N , 1600 P F P R == Diện tích mặt chịu nén F là 16 cm 2 . Giới hạn cường độ chịu nén của vữa xi măng là trị số trung bình của 6 kết quả thí nghiệm . Từ giới hạn cường độ chịu nén và uốn của vữa xi măng tìm được, xác định mác xi măng bằng cách so sánh cường độ với các loại mác xi măng quy định. Ví dụ cường độ nén trung bình của nhóm mẫu xi măng sau khi thí nghiệm là 34N/mm 2 vậy xi măng này thuộc loại PC 30. Ngoài phương pháp dẻo để xác định mác của xi măng như trên còn có thể dùng phương pháp khô (cứng) với các mẫu hình lập phương cạnh 7,07 cm và phương pháp thử nhanh với các mẫu 2 x 2 x 2 cm. Nhưng hiện nay các loại xi măng của nước ta đều dùng phương pháp dẻo để xác định mác theo đúng tiêu chuẩn của nhà nước quy định. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu lực của xi măng : Cường độ chịu lực của xi măng phát triển không đều, trong 3 ngày đầu có thể đạt 40-50%; 7 ngày đạt 60-70%, những ngày sau tốc độ tăng cường độ chậm đi, đến 28 ngày đạt cường độ chuẩn. Tuy nhiên trong những điều kiện thuận lợi sự rắn chắc của nó có thể kéo dài vài tháng và thậm chí hàng năm, cường độ cuối cùng có thể vượt gấp 2 - 3 lần cường độ 28 ngày. Cường độ của đá xi măng và tốc độ cứng rắn của nó phụ thuộc vào thành phần khoáng của clinke, độ mịn của xi măng, độ ẩm và nhiệt độ của môi trường, thời gian bảo quản xi măng. Hình 4-13 : Sự tăng cường độ của các khoáng của Clinke 1-C 3 S; 2-C 4 FA; 3-C 2 S; 4 - C 3 A Thành phần khoáng: Tốc độ phát triển cường độ của các khoáng rất khác nhau (hình 4 - 13) . C 3 S có tốc độ nhanh nhất, sau 7 ngày nó đạt đến 70% cường độ 28 ngày, sau đó thì chậm lại. Trong thời kỳ đầu (đến tuổi 28 ngày) C 2 S có tốc độ phát triển cường độ chậm nhưng thời kỳ sau tốc độ này tăng lên và có thể vượt xa cường độ của C 3 S. Khoáng C 3 A là loại khoáng có cường độ thấp nhưng lại phát triển rất nhanh ở thời kỳ đầu. Độ mịn tăng thì cường độ của đá xi măng cũng tăng vì mức độ thủy hóa của các hạt xi măng được tăng lên. Độ ẩm và nhiệt độ môi trường rắn chắc có 69
nh hưởng đến quá trình rn chc ca đá xi măng vì giai đon đầu ca quá trình
rn chc là thy hóa, mt khác quá trình thu hoá cũng là quá trình xy ra lâu
dài.
Để to môi trường m, trong thc tế đã dùng nhng phương pháp khác
nhau như tưới nước, ph kết cu bêtông bng mùn cưa, phoi bào hay cát m,
v.v...
Thi gian bo qun xi măng trong kho càng dài thì cường độ ca đá xi
măng càng gim đi dù có bo qun trong điu kin tt nht. Thông thường trong
điu kin khí hu ca nước ta sau 3 tháng cường độ gim đi 15 - 20%, sau mt
năm gim đi 30 - 40%.
Khi độ mn ca xi măng càng ln thì cường độ ca đá xi măng càng gim
nếu để d tr lâu. Vì độ mn cao làm cho xi măng d hút m hơn.
Các ch tiêu cơ lý ch yếu ca xi măng pooc lăng được quy định trong
TCVN 2682-1999 (bng 4 -2).
Bng 4 - 2
Mác
Tên ch tiêu
PC 30 PC 40 PC 50
1 - Gii hn bn nén, N/mm
2
, không nh hơn
- Sau 3 ngày 16 21 31
- Sau 28 ngày 30 40 50
2 - Độ nghin mn
- Phn còn li trên sàng 0,08 mm, %, không ln hơn 15 15 12
- B mt riêng xác định theo phương pháp Blaine,
cm
2
/g, không nh hơn.
2700 2700 2800
3 - Thi gian đông kết
- Bt đầu, phút, không nh hơn 45 45 45
- Kết thúc, phút, không ln hơn 375 375 375
4 - Độ n định th tích, xác định theo phương pháp
lơsatơlie, mm, không ln hơn
10 10 10
Kh năng chng ăn mòn ca đá xi măng
Nguyên nhân
Đá xi măng là loi vt liu có cường độ chu lc cao, khá bn vng trong
môi trường, tuy nhiên sau mt thi gian s dng đá xi măng thường b ăn mòn
làm gim cht lượng ca công trình.
Đá xi măng b ăn mòn ch yếu là do s tác dng ca các cht khí và cht
lng lên các b phn cu thành xi măng đã rn chc (ch yếu là Ca(OH)
2
3CaO.Al
2
O
3
.6H
2
O). Trong thc tế có ti hàng chc cht gây ra ăn mòn đá xi
măng. Mc dù các cht gây ăn mòn rt đa dng, nhưng có th phân ra 3 nguyên
nhân cơ bn sau đây:
S phân rã các thành phn ca đá xi măng, s hòa tan và ra trôi hyđroxit
canxi.
70
ảnh hưởng đến quá trình rắn chắc của đá xi măng vì giai đoạn đầu của quá trình rắn chắc là thủy hóa, mặt khác quá trình thuỷ hoá cũng là quá trình xảy ra lâu dài. Để tạo môi trường ẩm, trong thực tế đã dùng những phương pháp khác nhau như tưới nước, phủ kết cấu bêtông bằng mùn cưa, phoi bào hay cát ẩm, v.v... Thời gian bảo quản xi măng trong kho càng dài thì cường độ của đá xi măng càng giảm đi dù có bảo quản trong điều kiện tốt nhất. Thông thường trong điều kiện khí hậu của nước ta sau 3 tháng cường độ giảm đi 15 - 20%, sau một năm giảm đi 30 - 40%. Khi độ mịn của xi măng càng lớn thì cường độ của đá xi măng càng giảm nếu để dự trữ lâu. Vì độ mịn cao làm cho xi măng dễ hút ẩm hơn. Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của xi măng pooc lăng được quy định trong TCVN 2682-1999 (bảng 4 -2). Bảng 4 - 2 Mác Tên chỉ tiêu PC 30 PC 40 PC 50 1 - Giới hạn bền nén, N/mm 2 , không nhỏ hơn - Sau 3 ngày 16 21 31 - Sau 28 ngày 30 40 50 2 - Độ nghiền mịn - Phần còn lại trên sàng 0,08 mm, %, không lớn hơn 15 15 12 - Bề mặt riêng xác định theo phương pháp Blaine, cm 2 /g, không nhỏ hơn. 2700 2700 2800 3 - Thời gian đông kết - Bắt đầu, phút, không nhỏ hơn 45 45 45 - Kết thúc, phút, không lớn hơn 375 375 375 4 - Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp lơsatơlie, mm, không lớn hơn 10 10 10 Khả năng chống ăn mòn của đá xi măng Nguyên nhân Đá xi măng là loại vật liệu có cường độ chịu lực cao, khá bền vững trong môi trường, tuy nhiên sau một thời gian sử dụng đá xi măng thường bị ăn mòn làm giảm chất lượng của công trình. Đá xi măng bị ăn mòn chủ yếu là do sự tác dụng của các chất khí và chất lỏng lên các bộ phận cấu thành xi măng đã rắn chắc (chủ yếu là Ca(OH) 2 và 3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O). Trong thực tế có tới hàng chục chất gây ra ăn mòn đá xi măng. Mặc dù các chất gây ăn mòn rất đa dạng, nhưng có thể phân ra 3 nguyên nhân cơ bản sau đây: Sự phân rã các thành phần của đá xi măng, sự hòa tan và rửa trôi hyđroxit canxi. 70
To thành các mui d tan do hyđroxit canxi và các thành phn khác ca đá
xi măng tác dng vi các cht xâm thc và s ra trôi các mui đó (ăn mòn axit,
ăn mòn magiezit).
S hình thành nhng liên kết mi trong các l rng có th tích ln hơn th
tích ca các cht tham gia phn ng to ra ng sut gây nt bê tông (ăn mòn
sunpho-aluminat).
Các dng ăn mòn c th :
Ăn mòn hòa tan : Do s tan ca Ca(OH)
2
xy ra nhanh mnh dưới s tác
dng ca nước mm (cha ít các cht tan) như nước ngưng t, nước mưa, nước
sông, nước đầm ly. Sau 3 tháng rn chc hàm lượng Ca(OH)
2
vào khong 10 -
15 % (tính theo CaO). Nếu sau khi hòa tan và ra trôi mà nng độ Ca(OH)
2
gim xung thp hơn 0,11% thì CSH và C
3
AH
6
cũng b phân hy. Khi hàm
lượng Ca(OH)
2
có trong đá xi măng ti15 - 30% thì cường độ ca đá xi măng
gim đến 40 - 50%.
Ăn mòn Cacbonic : Xy ra khi nước có cha CO
2
( dng axit yếu). Lượng
CO
2
tăng hơn mc bình thường s làm v màng cacbonat để to thành
bicacbonat axit canxi d tan theo phn ng: CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O = Ca(HCO
3
)
2
.
Ăn mòn axit: Xy ra trong dung dch axit, có pH < 7. Axit t do thường có
trong nước thi công nghip và cũng có th được to thành t khí cha lưu
hunh trong các bung đốt, trong không gian ca các xí nghip công nghip,
ngoài SO
2
còn có th có các anhyđrit ca các axit khác, còn có clo và các hp
cht cha clo. Khi chúng hòa tan vào nước bám trên b mt kết cu bê tông ct
thép s to nên các axit, ví d như HCl; H
2
SO
4
axit tác dng vi Ca(OH)
2
trong
đá xi măng to ra nhng mui tan (CaCl
2
) , mun tăng th tích (CaSO
4
.2H
2
O ).
HCl + Ca(OH)
2
= CaCl
2
+ 2H
2
O .
H
2
SO
4
+ Ca(OH)
2
= CaSO
4
.2H
2
O .
Ngoài ra axit có th phá hy c silicat canxi.
Ăn mòn magie: Gây ra do các loi mui cha magie trong nước bin, nước
ngm, nước cha mui khoáng tác dng vi Ca(OH)
2
to ra các sn phm d tan
(CaCl
2
; CaSO
4
.2H
2
O) hoc không có kh năng dính kết [Mg(OH)
2
] :
MgCl
2
+ Ca(OH)
2
= CaCl
2
+ Mg(OH)
2
.
MgSO
4
+ Ca(OH)
2
= CaSO
4
.2H
2
O + Mg(OH)
2
.
Ăn mòn phân khoáng: Là do nitrat amôn phn ng vi Ca(OH)
2
có trong đá
xi măng: 2NH
4
NO
3
+ Ca(OH)
2
+ 2H
2
O = Ca( NO
3
)
2
.4H
2
O + 2NH
3
.
Nitrat canxi tan rt nhiu trong nước nên d b ra trôi. Phân kali gây ra ăn
mòn đá xi măng là do làm tăng độ hòa tan ca Ca(OH)
2
. Supephotphat là cht
xâm thc mnh do trong thành phn ca nó có cha Ca(H
2
PO
4
)
2
, thch cao và c
axit photphoric.
Ăn mòn sunfat: Xy ra khi hàm lượng sunfat ln hơn 250mg/l (tính theo
): 3CaO.Al
2
4
SO
2
O
3
.6H
2
O + 3CaSO
4
+ 25H
2
O = 3CaO.Al
2
O
3
.3CaSO
4
.31H
2
O .
S hình thành trong các l rng đá xi măng loi sn phm ít tan etringit vi
th tích ln hơn hai ln s gây áp lc tách lp bê tông bo v làm ct thép b ăn
mòn. Ăn mòn sunfat luôn luôn xy ra đối vi công trình ven bin, công trình
tiếp xúc vi nước thi công nghip và nước ngm.
71
Tạo thành các muối dễ tan do hyđroxit canxi và các thành phần khác của đá xi măng tác dụng với các chất xâm thực và sự rửa trôi các muối đó (ăn mòn axit, ăn mòn magiezit). Sự hình thành những liên kết mới trong các lỗ rỗng có thể tích lớn hơn thể tích của các chất tham gia phản ứng tạo ra ứng suất gây nứt bê tông (ăn mòn sunpho-aluminat). Các dạng ăn mòn cụ thể : Ăn mòn hòa tan : Do sự tan của Ca(OH) 2 xảy ra nhanh mạnh dưới sự tác dụng của nước mềm (chứa ít các chất tan) như nước ngưng tụ, nước mưa, nước sông, nước đầm lầy. Sau 3 tháng rắn chắc hàm lượng Ca(OH) 2 vào khoảng 10 - 15 % (tính theo CaO). Nếu sau khi hòa tan và rửa trôi mà nồng độ Ca(OH) 2 giảm xuống thấp hơn 0,11% thì CSH và C 3 AH 6 cũng bị phân hủy. Khi hàm lượng Ca(OH) 2 có trong đá xi măng tới15 - 30% thì cường độ của đá xi măng giảm đến 40 - 50%. Ăn mòn Cacbonic : Xảy ra khi nước có chứa CO 2 (ở dạng axit yếu). Lượng CO 2 tăng hơn mức bình thường sẽ làm vỡ màng cacbonat để tạo thành bicacbonat axit canxi dễ tan theo phản ứng: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3 ) 2 . Ăn mòn axit: Xảy ra trong dung dịch axit, có pH < 7. Axit tự do thường có trong nước thải công nghiệp và cũng có thể được tạo thành từ khí chứa lưu huỳnh trong các buồng đốt, trong không gian của các xí nghiệp công nghiệp, ngoài SO 2 còn có thể có các anhyđrit của các axit khác, còn có clo và các hợp chất chứa clo. Khi chúng hòa tan vào nước bám trên bề mặt kết cấu bê tông cốt thép sẽ tạo nên các axit, ví dụ như HCl; H 2 SO 4 axit tác dụng với Ca(OH) 2 trong đá xi măng tạo ra những muối tan (CaCl 2 ) , muốn tăng thể tích (CaSO 4 .2H 2 O ). HCl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2H 2 O . H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 = CaSO 4 .2H 2 O . Ngoài ra axit có thể phá hủy cả silicat canxi. Ăn mòn magie: Gây ra do các loại muối chứa magie trong nước biển, nước ngầm, nước chứa muối khoáng tác dụng với Ca(OH) 2 tạo ra các sản phẩm dễ tan (CaCl 2 ; CaSO 4 .2H 2 O) hoặc không có khả năng dính kết [Mg(OH) 2 ] : MgCl 2 + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + Mg(OH) 2 . MgSO 4 + Ca(OH) 2 = CaSO 4 .2H 2 O + Mg(OH) 2 . Ăn mòn phân khoáng: Là do nitrat amôn phản ứng với Ca(OH) 2 có trong đá xi măng: 2NH 4 NO 3 + Ca(OH) 2 + 2H 2 O = Ca( NO 3 ) 2 .4H 2 O + 2NH 3 . Nitrat canxi tan rất nhiều trong nước nên dễ bị rửa trôi. Phân kali gây ra ăn mòn đá xi măng là do làm tăng độ hòa tan của Ca(OH) 2 . Supephotphat là chất xâm thực mạnh do trong thành phần của nó có chứa Ca(H 2 PO 4 ) 2 , thạch cao và cả axit photphoric. Ăn mòn sunfat: Xảy ra khi hàm lượng sunfat lớn hơn 250mg/l (tính theo ): 3CaO.Al −2 4 SO 2 O 3 .6H 2 O + 3CaSO 4 + 25H 2 O = 3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .31H 2 O . Sự hình thành trong các lỗ rỗng đá xi măng loại sản phẩm ít tan etringit với thể tích lớn hơn hai lần sẽ gây áp lực tách lớp bê tông bảo vệ làm cốt thép bị ăn mòn. Ăn mòn sunfat luôn luôn xảy ra đối với công trình ven biển, công trình tiếp xúc với nước thải công nghiệp và nước ngầm. 71
Nếu trong nước có cha Na
2
SO
4
thì đầu tiên nó tác dng vi vôi sau đó mi
tác dng etringit: Na
2
SO
4
+ Ca(OH)
2
' CaSO
4
+ 2NaOH
Ăn mòn ca các cht hu cơ: Các loi axit hu cơ cũng gây phá hy các
công trình bê tông xi măng. Các axit béo (olein, stearin, pannmitin) khi tác dng
vi vôi gây ra ra trôi. Du m và các sn phm ca nó (xăng, du ha, du
mazut) s không có hi cho bê tông xi măng nếu chúng không cha các loi axit
hu cơ và các cht lưu hunh.
Ăn mòn do kim có trong đá xi măng xy ra ngay trong lòng khi bê tông
gia các cu t vi nhau. Bn thân clinke luôn cha mt lượng các cht kim.
Trong khi đó trong ct liu bê tông, đặc bit là trong cát, li hay gp hơn cht
silic vô định hình (opan, chanxeđon, thy tinh núi la). Chúng có th tác dng
vi kim ca xi măng ngay nhit độ thường làm cho b mt ht ct liu n
ra mt h thng vết nt, bc màu. S phá hoi này thường xy ra khi thi công
xong t 10 - 15 năm.
Bin pháp hn chế s ăn mòn
Để bo v đá xi măng khi b ăn mòn mt cách có hiu qu, phi tùy tng
trường hp c th mà áp dng nhng bin pháp thích hp sau đây :
Gim các thành phn khoáng gây ăn mòn (CaO t do, C
3
A; C
3
S) bng cách
la chn thành phn nguyên liu và áp dng các bin pháp gia công nhit phù
hp.
Gim thành phn gây ăn mòn ln nht [Ca(OH)
2
] bng cách tiến hành
cacbonat hóa trên b mt sn phm (cho tác dng vi CO
2
để to thành CaCO
3
)
hay silicat hóa (cho tác dng vi SiO
2
định hình) có trong các loi ph gia.
S dng các bin pháp cu trúc để tăng cường độ đặc chc cho vt liu đá
nhân to bng công ngh thi công kết hp vi la chn thành phn vt liu phù
hp.
Làm cho b mt vt liu nhn phng.
Ngăn cách vt liu vi môi trường ăn mòn bng cách p lp vt liu chng
ăn mòn tt bên ngoài.
Thoát nước cho công trình.
Tùy thuc vào tính cht ca môi trường ăn mòn mà la chn s dng loi xi
măng cho phù hp.
4.6.5. S dng và bo qun
Xi măng pooclăng là cht kết dính vô cơ quan trng nht trong xây dng,
được s dng rng rãi cho hu hết các công trình vì có tc độ rn chc nhanh,
cường độ chu lc cao, rn chc được c trên khô và trong nước, có kh năng
bám dính tt vi ct thép, bo v cho ct thép không b ăn mòn. Bên cnh nhng
ưu đim trên, xi măng pooclăng có mt s nhược đim:
D b ăn mòn do nước mn, nước thi công nghip.
Ta nhiu nhit.
Cường độ đá xi măng gim đi khi thi gian để d tr xi măng kéo dài.
Vi nhng đặc tính ưu nhược đim như trên xi măng được s dng để xây
dng rt nhiu loi công trình. Tuy nhiên không nên dùng xi măng pooclăng
72
Nếu trong nước có chứa Na 2 SO 4 thì đầu tiên nó tác dụng với vôi sau đó mới tác dụng etringit: Na 2 SO 4 + Ca(OH) 2 ' CaSO 4 + 2NaOH Ăn mòn của các chất hữu cơ: Các loại axit hữu cơ cũng gây phá hủy các công trình bê tông xi măng. Các axit béo (olein, stearin, pannmitin) khi tác dụng với vôi gây ra rửa trôi. Dầu mỏ và các sản phẩm của nó (xăng, dầu hỏa, dầu mazut) sẽ không có hại cho bê tông xi măng nếu chúng không chứa các loại axit hữu cơ và các chất lưu huỳnh. Ăn mòn do kiềm có trong đá xi măng xảy ra ngay trong lòng khối bê tông giữa các cấu tử với nhau. Bản thân clinke luôn chứa một lượng các chất kiềm. Trong khi đó trong cốt liệu bê tông, đặc biệt là trong cát, lại hay gặp hơn chất silic vô định hình (opan, chanxeđon, thủy tinh núi lửa). Chúng có thể tác dụng với kiềm của xi măng ở ngay ở nhiệt độ thường làm cho bề mặt hạt cốt liệu nở ra một hệ thống vết nứt, bạc màu. Sự phá hoại này thường xảy ra khi thi công xong từ 10 - 15 năm. Biện pháp hạn chế sự ăn mòn Để bảo vệ đá xi măng khỏi bị ăn mòn một cách có hiệu quả, phải tùy từng trường hợp cụ thể mà áp dụng những biện pháp thích hợp sau đây : Giảm các thành phần khoáng gây ăn mòn (CaO tự do, C 3 A; C 3 S) bằng cách lựa chọn thành phần nguyên liệu và áp dụng các biện pháp gia công nhiệt phù hợp. Giảm thành phần gây ăn mòn lớn nhất [Ca(OH) 2 ] bằng cách tiến hành cacbonat hóa trên bề mặt sản phẩm (cho tác dụng với CO 2 để tạo thành CaCO 3 ) hay silicat hóa (cho tác dụng với SiO 2 vô định hình) có trong các loại phụ gia. Sử dụng các biện pháp cấu trúc để tăng cường độ đặc chắc cho vật liệu đá nhân tạo bằng công nghệ thi công kết hợp với lựa chọn thành phần vật liệu phù hợp. Làm cho bề mặt vật liệu nhẵn phẳng. Ngăn cách vật liệu với môi trường ăn mòn bằng cách ốp lớp vật liệu chống ăn mòn tốt bên ngoài. Thoát nước cho công trình. Tùy thuộc vào tính chất của môi trường ăn mòn mà lựa chọn sử dụng loại xi măng cho phù hợp. 4.6.5. Sử dụng và bảo quản Xi măng pooclăng là chất kết dính vô cơ quan trọng nhất trong xây dựng, nó được sử dụng rộng rãi cho hầu hết các công trình vì có tốc độ rắn chắc nhanh, cường độ chịu lực cao, rắn chắc được cả trên khô và trong nước, có khả năng bám dính tốt với cốt thép, bảo vệ cho cốt thép không bị ăn mòn. Bên cạnh những ưu điểm trên, xi măng pooclăng có một số nhược điểm: Dễ bị ăn mòn do nước mặn, nước thải công nghiệp. Tỏa nhiều nhiệt. Cường độ đá xi măng giảm đi khi thời gian để dự trữ xi măng kéo dài. Với những đặc tính ưu nhược điểm như trên xi măng được sử dụng để xây dựng rất nhiều loại công trình. Tuy nhiên không nên dùng xi măng pooclăng 72
mác cao để xây dng các công trình có th tích bê tông ln, các công trình xây
dng trong môi trường nước ăn mòn mnh (nước bin, nước thi công nghip),
công trình chu axit, công trình chu nhit. Vi nhng loi công trình này cn
phi s dng nhng loi xi măng đặc bit.
Xi măng pooclăng có độ mn cao nên d hút hơi nước trong không khí làm
cho xi măng b m đóng vón thành cc, cường độ ca xi măng b gim, do đó xi
măng phi được bo qun tt bng cách:
Khi vn chuyn xi măng ri phi dùng xe chuyên dng.
Kho cha xi măng phi đảm bo không dt, không ht, xung quanh có rãnh
thoát nước, sàn kho cách đất 0,5 m, cách tường ít nht 20 cm.
Trong kho các bao xi măng không được xếp cao quá 10 bao và riêng theo
tng lô.
Khi cha ximăng ri bng xi lô phi đảm bo cha riêng tng loi xi măng.
4.7. Xi măng pooclăng hn hp
4.7.1. Khái nim
Xi măng pooclăng hn hp là loi cht kết dính thy, được chế to bng
cách nghin mn hn hp clinke xi măng pooclăng vi các ph gia khoáng và
mt lượng thch cao cn thiết hoc bng cách trn đều các ph gia khoáng đã
nghin mn vi xi măng pooclăng không cha ph gia.
Clinke xi măng pooclăng dùng để sn xut xi măng pooclăng hn hp có
hàm lượng magie oxit (MgO) không ln hơn 5%.
Ph gia khoáng bao gm ph gia khoáng hot tính và ph gia đầy. Ph gia
khoáng hot tính đin hình như puzolan, ph gia đầy ch yếu đóng vai trò ct
liu mn, làm tt thành phn ht và cu trúc ca đá xi măng pooclăng hn hp.
Tng hàm lượng các ph gia khoáng (không k thch cao) không ln hơn 40%
tính theo khi lượng xi măng.
4.7.2. Tính cht cơ bn
Theo cường độ chu nén mác ca xi măng pooclăng hn hp gm PCB 30;
PCB 40.
Trong đó: PCB là quy ước cho xi măng pooclăng hn hp.
Các tr s 30 và 40 là gii hn cường độ nén ca các mu va ximăng sau
28 ngày dưỡng h tính bng N/mm
2
, xác định theo TCVN 6016 -1995.
Các ch tiêu cơ lý ch yếu ca xi măng pooclăng hn hp được quy định
trong TCVN 6260 - 1997 như bng 4 - 3.
4.7.3. Công dng và bo qun
Công dng :
Xi măng pooclăng hn hp có kh năng chu phèn, mn do đó s dng rt
thích hp để xây dng các công trình thoát lũ ra bin, các công trình ngăn mn,
v.v...
Ngoài ra xi măng pooclăng hn hp cũng được s dng để xây dng các
công trình bình thường khác ging như xi măng pooclăng thường.
73
mác cao để xây dựng các công trình có thể tích bê tông lớn, các công trình xây dựng trong môi trường nước ăn mòn mạnh (nước biển, nước thải công nghiệp), công trình chịu axit, công trình chịu nhiệt. Với những loại công trình này cần phải sử dụng những loại xi măng đặc biệt. Xi măng pooclăng có độ mịn cao nên dễ hút hơi nước trong không khí làm cho xi măng bị ẩm đóng vón thành cục, cường độ của xi măng bị giảm, do đó xi măng phải được bảo quản tốt bằng cách: Khi vận chuyển xi măng rời phải dùng xe chuyên dụng. Kho chứa xi măng phải đảm bảo không dột, không hắt, xung quanh có rãnh thoát nước, sàn kho cách đất 0,5 m, cách tường ít nhất 20 cm. Trong kho các bao xi măng không được xếp cao quá 10 bao và riêng theo từng lô. Khi chứa ximăng rời bằng xi lô phải đảm bảo chứa riêng từng loại xi măng. 4.7. Xi măng pooclăng hỗn hợp 4.7.1. Khái niệm Xi măng pooclăng hỗn hợp là loại chất kết dính thủy, được chế tạo bằng cách nghiền mịn hỗn hợp clinke xi măng pooclăng với các phụ gia khoáng và một lượng thạch cao cần thiết hoặc bằng cách trộn đều các phụ gia khoáng đã nghiền mịn với xi măng pooclăng không chứa phụ gia. Clinke xi măng pooclăng dùng để sản xuất xi măng pooclăng hỗn hợp có hàm lượng magie oxit (MgO) không lớn hơn 5%. Phụ gia khoáng bao gồm phụ gia khoáng hoạt tính và phụ gia đầy. Phụ gia khoáng hoạt tính điển hình như puzolan, phụ gia đầy chủ yếu đóng vai trò cốt liệu mịn, làm tốt thành phần hạt và cấu trúc của đá xi măng pooclăng hỗn hợp. Tổng hàm lượng các phụ gia khoáng (không kể thạch cao) không lớn hơn 40% tính theo khối lượng xi măng. 4.7.2. Tính chất cơ bản Theo cường độ chịu nén mác của xi măng pooclăng hỗn hợp gồm PCB 30; PCB 40. Trong đó: PCB là quy ước cho xi măng pooclăng hỗn hợp. Các trị số 30 và 40 là giới hạn cường độ nén của các mẫu vữa ximăng sau 28 ngày dưỡng hộ tính bằng N/mm 2 , xác định theo TCVN 6016 -1995. Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của xi măng pooclăng hỗn hợp được quy định trong TCVN 6260 - 1997 như bảng 4 - 3. 4.7.3. Công dụng và bảo quản Công dụng : Xi măng pooclăng hỗn hợp có khả năng chịu phèn, mặn do đó sử dụng rất thích hợp để xây dựng các công trình thoát lũ ra biển, các công trình ngăn mặn, v.v... Ngoài ra xi măng pooclăng hỗn hợp cũng được sử dụng để xây dựng các công trình bình thường khác giống như xi măng pooclăng thường. 73
Bo qun :
Xi măng pooclăng hn hp cũng cn được bo qun tt để tránh m. Kho
cha xi măng phi đảm bo khô, sch, cao có tường bao và mái che chn, trong
kho các bao xi măng không được xếp cao quá 10 bao, cách tường ít nht 20 cm
và riêng theo tng lô.
Bng 4 -3
Mc
Các ch tiêu
PCB 30 PCB 40
1 - Cường độ nén, N/mm
2
, không nh hơn
- 72 gi ± 45 phút
14 18
- 28 ngày ± 2 gi
30 40
2 – Thi gian đông kết
- Bt đầu, phút, không nh hơn 45 45
- Kết thúc, gi, không ln hơn 10 10
3 - Độ mn
- Phn còn li trên sàng 0,08mm; %, không ln hơn 12 12
- B mt riêng, xác định theo phương pháp Blaine, cm
2
/g,
không nh hơn
2700 2700
4 - Độ n định th tích
10 10
- Xác định theo phương pháp lơsatơlie, mm;%, không ln hơn
5 – Hàm lượng anhyđric sunfuric (SO
3
); %, không ln hơn 3,5 3,5
4.8. Các loi xi măng khác
4.8.1. Xi măng pooclăng trng
Clinke ca xi măng pooclăng trng được sn xut t đá vôi và đất sét trng
(hu như không có các oxit to màu như oxit st và oxit mangan), nung bng
nhiên liu có hàm lượng tro bi ít (du và khí đốt), khi nghin tránh không để
ln bi st, thường dùng bi s để nghin.
Xi măng pooclăng trng được chế to bng cách nghin mn clinke ca xi
măng pooclăng trng vi lượng đá thch cao cn thiết, có th pha hoc không
pha ph gia khác.
Theo độ bn nén, xi măng pooclăng trng được chia làm 3 mác: PCW25,
PCW30; PCW40. Trong đó PCW ký hiu xi măng pooclăng trng, các tr s 25;
30; 40 là gii hn bn nén ca các mu chun sau 28 ngày đêm bo dưỡng tính
bng N/mm
2
, xác định theo TCVN 4032 - 1985.
Các ch tiêu cơ bn ca xi măng pooclăng trng theo TCVN 5691 - 2000
quy định như bng 4 - 4.
Xi măng pooclăng trng được dùng để chế to va trang trí, va granitô,
sn xut gch hoa v.v...
Xi măng màu được chế to bng cách nghin chung các cht to màu vô cơ
vi clinke xi măng trng.
Các tính cht cơ bn ca xi măng màu cũng ging như tính cht ca xi
măng trng.
Xi măng màu được dùng để chế to va và bê tông trang trí.
74
Bảo quản : Xi măng pooclăng hỗn hợp cũng cần được bảo quản tốt để tránh ẩm. Kho chứa xi măng phải đảm bảo khô, sạch, cao có tường bao và mái che chắn, trong kho các bao xi măng không được xếp cao quá 10 bao, cách tường ít nhất 20 cm và riêng theo từng lô. Bảng 4 -3 Mức Các chỉ tiêu PCB 30 PCB 40 1 - Cường độ nén, N/mm 2 , không nhỏ hơn - 72 giờ ± 45 phút 14 18 - 28 ngày ± 2 giờ 30 40 2 – Thời gian đông kết - Bắt đầu, phút, không nhỏ hơn 45 45 - Kết thúc, giờ, không lớn hơn 10 10 3 - Độ mịn - Phần còn lại trên sàng 0,08mm; %, không lớn hơn 12 12 - Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp Blaine, cm 2 /g, không nhỏ hơn 2700 2700 4 - Độ ổn định thể tích 10 10 - Xác định theo phương pháp lơsatơlie, mm;%, không lớn hơn 5 – Hàm lượng anhyđric sunfuric (SO 3 ); %, không lớn hơn 3,5 3,5 4.8. Các loại xi măng khác 4.8.1. Xi măng pooclăng trắng Clinke của xi măng pooclăng trắng được sản xuất từ đá vôi và đất sét trắng (hầu như không có các oxit tạo màu như oxit sắt và oxit mangan), nung bằng nhiên liệu có hàm lượng tro bụi ít (dầu và khí đốt), khi nghiền tránh không để lẫn bụi sắt, thường dùng bi sứ để nghiền. Xi măng pooclăng trắng được chế tạo bằng cách nghiền mịn clinke của xi măng pooclăng trắng với lượng đá thạch cao cần thiết, có thể pha hoặc không pha phụ gia khác. Theo độ bền nén, xi măng pooclăng trắng được chia làm 3 mác: PCW25, PCW30; PCW40. Trong đó PCW ký hiệu xi măng pooclăng trắng, các trị số 25; 30; 40 là giới hạn bền nén của các mẫu chuẩn sau 28 ngày đêm bảo dưỡng tính bằng N/mm 2 , xác định theo TCVN 4032 - 1985. Các chỉ tiêu cơ bản của xi măng pooclăng trắng theo TCVN 5691 - 2000 quy định như bảng 4 - 4. Xi măng pooclăng trắng được dùng để chế tạo vữa trang trí, vữa granitô, sản xuất gạch hoa v.v... Xi măng màu được chế tạo bằng cách nghiền chung các chất tạo màu vô cơ với clinke xi măng trắng. Các tính chất cơ bản của xi măng màu cũng giống như tính chất của xi măng trắng. Xi măng màu được dùng để chế tạo vữa và bê tông trang trí. 74
Bng 4 - 4
Mc
Tên ch tiêu
PCW 25 PVW 30 PCW 40
1. Gii hn bn nén, N/mm
2
, không nh hơn 25 30 40
2. Độ nghin mn
- Phn còn li trên sàng 0,08mm; %, không ln hơn 12 12 12
-B mt riêng xác định theo phương pháp Blaine,
cm
2
/g, không nh hơn
2500 2500 2500
3. Thi gian đông kết
- Bt đầu, phút, không sm hơn 45 45 45
- Kết thúc, gi, không mun hơn 10 10 10
4. Độ n định th tích, xác định theo phương pháp
Lơsatơlie, mm, không ln hơn
10 10 10
4.8.2. Xi măng pooclăng puzolan
Khái nim
Xi măng pooclăng puzolan được chế to bng cách cùng nghin mn hn
hp clinke xi măng pooclăng vi ph gia hot tính puzolan và mt lượng thch
cao cn thiết hoc bng cách trn đều puzolan đã nghin mn vi xi măng
pooclăng. Tùy theo bn cht ca ph gia hot tính puzolan mà t l pha vào
clinke xi măng hoc xi măng pooclăng được quy định t 15 - 40% tính theo khi
lượng xi măng pooclăng puzolan.
Tính cht cơ bn
Theo độ bn nén xi măng pooclăng puzolan được phân làm 3 mác PC
PUZ
20,
PC
PUZ
30; PC
PUZ
40.
Trong đó: PC
PUZ
: Là ký hiu cho xi măng pooclăng puzolan.
Các tr s 20 , 30 , 40 là gii hn bn nén ca mu chun sau 28 ngày đêm
dưỡng hđược tính bng N/mm
2
, xác định theo TCVN 4032 - 1985.
Xi măng pooclăng puzolan phi đảm bo các yêu cu theo TCVN 4033
- 1995 quy định như bng 4 - 5.Tính cht cơ bn
Theo độ bn nén xi măng pooclăng puzolan được phân làm 3 mác PC
PUZ
20,
PC
PUZ
30; PC
PUZ
40.
Trong đó: PC
PUZ
: Là ký hiu cho xi măng pooclăng puzolan.
Các tr s 20 , 30 , 40 là gii hn bn nén ca mu chun sau 28 ngày đêm
dưỡng hđược tính bng N/mm
2
, xác định theo TCVN 4032 - 1985.
Xi măng pooclăng puzolan phi đảm bo các yêu cu theo TCVN 4033 -
1995 quy định như bng 4 - 5.
Xi măng pooclăng puzolan khi thy hóa ta ra mt lượng nhit ít hơn so
vi ximăng pooclăng và kh năng chng ăn mòn cũng tt hơn.
S dng và bo qun
S dng: Do nhng tính cht trên nên xi măng pooclăng puzolan được s
dng cho các công trình trong nước như hi cng, kênh mương, đập nước, ngoài
ra còn dùng xi măng pooclăng puzolan cho nhng công trình có kết cu khi
lượng ln vì nó ta nhit ít.
75
Bảng 4 - 4 Mức Tên chỉ tiêu PCW 25 PVW 30 PCW 40 1. Giới hạn bền nén, N/mm 2 , không nhỏ hơn 25 30 40 2. Độ nghiền mịn - Phần còn lại trên sàng 0,08mm; %, không lớn hơn 12 12 12 -Bề mặt riêng xác định theo phương pháp Blaine, cm 2 /g, không nhỏ hơn 2500 2500 2500 3. Thời gian đông kết - Bắt đầu, phút, không sớm hơn 45 45 45 - Kết thúc, giờ, không muộn hơn 10 10 10 4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp Lơsatơlie, mm, không lớn hơn 10 10 10 4.8.2. Xi măng pooclăng puzolan Khái niệm Xi măng pooclăng puzolan được chế tạo bằng cách cùng nghiền mịn hỗn hợp clinke xi măng pooclăng với phụ gia hoạt tính puzolan và một lượng thạch cao cần thiết hoặc bằng cách trộn đều puzolan đã nghiền mịn với xi măng pooclăng. Tùy theo bản chất của phụ gia hoạt tính puzolan mà tỷ lệ pha vào clinke xi măng hoặc xi măng pooclăng được quy định từ 15 - 40% tính theo khối lượng xi măng pooclăng puzolan. Tính chất cơ bản Theo độ bền nén xi măng pooclăng puzolan được phân làm 3 mác PC PUZ 20, PC PUZ 30; PC PUZ 40. Trong đó: PC PUZ : Là ký hiệu cho xi măng pooclăng puzolan. Các trị số 20 , 30 , 40 là giới hạn bền nén của mẫu chuẩn sau 28 ngày đêm dưỡng hộ và được tính bằng N/mm 2 , xác định theo TCVN 4032 - 1985. Xi măng pooclăng puzolan phải đảm bảo các yêu cầu theo TCVN 4033 - 1995 quy định như bảng 4 - 5.Tính chất cơ bản Theo độ bền nén xi măng pooclăng puzolan được phân làm 3 mác PC PUZ 20, PC PUZ 30; PC PUZ 40. Trong đó: PC PUZ : Là ký hiệu cho xi măng pooclăng puzolan. Các trị số 20 , 30 , 40 là giới hạn bền nén của mẫu chuẩn sau 28 ngày đêm dưỡng hộ và được tính bằng N/mm 2 , xác định theo TCVN 4032 - 1985. Xi măng pooclăng puzolan phải đảm bảo các yêu cầu theo TCVN 4033 - 1995 quy định như bảng 4 - 5. Xi măng pooclăng puzolan khi thủy hóa tỏa ra một lượng nhiệt ít hơn so với ximăng pooclăng và khả năng chống ăn mòn cũng tốt hơn. Sử dụng và bảo quản Sử dụng: Do những tính chất trên nên xi măng pooclăng puzolan được sử dụng cho các công trình trong nước như hải cảng, kênh mương, đập nước, ngoài ra còn dùng xi măng pooclăng puzolan cho những công trình có kết cấu khối lượng lớn vì nó tỏa nhiệt ít. 75