Luận văn tính chất cơ bản của vật liệu xây dựng
6,314
696
76
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 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 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 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
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
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 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 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
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
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