DANH MỤC SẢN PHẨM
Thông tin
- Củi trấu dạng thanh có nhiều ưu điểm
- Biến rơm rạ thành 'vàng đen'
- Các công nghệ chuyển đổi năng lượng sinh khối - Phần 1
- Các công nghệ chuyển đổi năng lượng sinh khối - Phần 2
- Công nghệ biến vỏ trấu thành… gỗ
- GIỚI THIỆU VỀ THAN ĐÁ
- LÒ HƠI TẦNG SÔI
- Năng lượng sinh khối (Biomass Energy)
- Sản xuất Trấu Nghiền
- Thông tin chung
- Thông tin công ty
- Trấu - Lò hơi đốt trấu
- TRẤU ĐỐT LÒ HƠI
- Vỏ trấu thay than đá: Doanh nghiệp 'cất két' tiền tỷ
- VỎ TRẤU VÀ CÔNG DỤNG CỦA VỎ TRẤU
- Ảnh hưởng của tro trấu đến cường độ, tính chống thấm của bê tông thủy công
- Bếp gas từ nguồn chất đốt sinh khối
- Biến chất thải sinh khối thành điện: Lợi đôi đường
- Công dụng đa dạng của Vỏ Trấu
- Liên hệ
Ảnh hưởng của tro trấu đến cường độ, tính chống thấm của bê tông thủy công
Ảnh hưởng của tro trấu đến cường độ, tính chống thấm của bê tông thủy công
ThS. Nguyễn Tiến Trung I. Mở đầu Hiện nay, nhiều nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang quan tâm nghiên cứu việc sử dụng tro trấu làm phụ gia khoáng hoạt tính để làm tăng chất lượng cho xi măng, bê tông mà giá thành giảm [1,2,3,4 ]. Đặc biệt, tính ưu việt của tro trấu làm tăng tính chống thấm, nâng cao tuổi thọ bê tông [1] bởi tro trấu mịn, chứa nhiều oxyt silic ở trạng thái vô định hình, có hoạt tính puzolan rất cao tương đương với muội silic [3]. Vì vậy, nếu tro trấu được điều chế đúng kỹ thuật, đồng thời được gia công thích hợp, có thể thay thế muội silic trong bê tông chất lượng cao [5] và dùng cho bê tông thủy công yêu cầu độ chống thấm nước cao và chịu được ăn mòn của môi trường xâm thực. Giải pháp sử dụng tro trấu nhằm tăng chất lượng bê tông sẽ có hiệu quả cao hơn ở các nước như ở Việt Nam là một nước nông nghiệp có sản lượng thóc nhiều, nên lượng vỏ trấu thải ra hàng năm rất lớn, trong lúc đó muội silic chúng ta phải nhập ngoại. Mục đích của nghiên cứu này là chế tạo tro trấu trên qui mô pilốt và xác định ảnh huởng của tro trấu nghiền mịn đến tính chất của bê tông thuỷ công.
II. Thực nghiệm 2.1. Hoá chất, nguyên liệu và dụng cụ - Trấu, ximăng PC40 Bút Sơn, cát Sông Lô, đá dăm Kiện Khê Dmax = 20mm, phụ gia siêu dẻo PA-2004, muội silic kết nén ( Condensed silicafume) hãng Elkem. - Thiết bị: Lò đốt trấu theo thiết kế kiểu giỏ lưới thép, máy nghiền bi, kính hiển vi điện tử quét (SEM). - Các tính chất cơ lý được thực hiện trên thiết bị theo các tiêu chuẩn: Độ sụt theo TCVN 3106:2007 [6], cường độ nén theo TCVN 3118: 2007[7], độ chống thấm nước theo TCVN 3116:2007 [ 8], độ thấm ion clo theo ASTM 1200-97 [9]. 2.2. Thực nghiệm 2.2.1. Chế tạo bột tro trấu trên qui mô pilốt Được thực hiện trên thiết bị theo hình 1 và 2 được cấu tạo với các bộ phận: a) Vỏ lò ( thân lò ) hình trụ có đường kính miệng lò bằng 130 cm, cao 135 cm, chiều dày vỏ lò 18 cm để ổn nhiệt. Thân lò gồm 2 bộ phận: Phần dưới đáy đến ghi lò cao 30 cm, có một của lò 40 x 30 cm, 2 cửa thông gió cỡ 30 x 20 cm, và 2 lỗ cỡ 10x10cm để điều chỉnh gió. Ghi lò gồm 3 thanh đỡ lồng đốt, một cửa lò có hố để lấy sản phẩm. b) Nắp lò dạng hình phễu, phía dưới có đường kính 130 cm, phía trên có đường kính 20 cm được nối với ống khói cao 400cm, trên nắp có lỗ tròn để đặt nhiệt kế điện tử (hình 3). c) Lồng đốt hình trụ cao 100 cm, đường kính 110 cm có 16 lỗ/cm2, phía trong có một rọ hình trụ chịu nhiệt cao 110 cm, đường kính 130cm. d) Đáy lồng đốt được đặt trên giá đỡ bằng các thanh thép có chốt xoay khi tháo các chốt này tro trấu sẽ tự tụt xuống đáy lò và được lấy ra qua cửa lò đốt. Công suất một mẻ đốt là 150 ± 5 kg trấu, tro trấu thu được khoảng 25-30kg. So với các lò đốt trấu nghiên cứu hiện nay, lò đốt này có công xuất lớn hơn 5-8 lần.
2.2.2 Thí nghiệm - Các tính chất cơ lý, hoá được xác định trên các thiết bị theo tiêu chuẩn nêu ở trên. III. Kết quả và thảo luận 3.1. Tính chất của tro trấu Tro trấu thu được sau khi đốt trấu trong lò công suất 150kg trấu/lần đốt, thời gian đốt khoảng 24 giờ, nhiệt độ cao nhất trong lò đạt 800oC. Tro trấu sau khi để nguội được nghiền mịn bằng máy nghiền bi kiểu chữ V (hình 5) dung tích 60 lít. Bên trong máy nghiền đựng bi thép với các cỡ khác nhau, tốc độ nghiền 300 vòng/phút. Tro trấu được giữ trong bao kín giống như bao xi măng. Tro trấu được nghiền mịn có màu xám nhạt như trong hình 6. Thành phần hóa học và các tính chất cơ lý của tro trấu như trong bảng 1. Bảng 1: Thành phần hoá học của tro trấu, % khối lượng
Hình dạng hạt tro trấu sau khi nghiền được phân tích trên kính hiển vi điện tử quét (SEM) và được trình bày trong hình 7. Hình dạng hạt silicafume cũng được trình bày trong hình 8
Từ kết quả thu được chúng ta thấy tro trấu có dạng hạt dẹt nhiều góc cạnh, cỡ hạt trung bình khoảng 17 μm, mịn hơn xi măng nhiều lần, có nhiều lỗ xốp, màu xám nhạt (tương tự màu tro trấu của Ấn Độ). Thành phần SiO2 = 90,75% (theo khối lượng) chứng tỏ rằng sản phẩm tro trấu thu được có hàm lượng SiO2 cao, lẫn rất ít than chưa cháy (thể hiện qua phần mất khối luợng khi nung chỉ bằng 3,1%). Độ hút vôi bằng 290 mg/g, nên thuộc loại có hoạt tính mạnh tương đương với silicafume, chỉ số hoạt tính cường độ cao hơn tiêu chuẩn qui định. Điều này có thể khẳng định tro trấu thu được bằng phương pháp đốt trong lò dạng pilôt có thể sử dụng như một puzolan hoạt tính làm phụ gia khoáng tốt cho bê tông thuỷ công. 3.2. Ảnh hưởng của tro trấu đến tính chất của bê tông công Bê tông công trình thuỷ lợi, thuỷ điện (thuỷ công) chủ yếu là bê tông mác thường từ 20 - 30 MPa và các tính chất cơ bản nhất là cường độ , độ chống thấm nươc, chống thấm ion clo. Đánh giá ảnh hưởng của tro trấu đối với bê tông có thành phần cấp phối bê tông như trong bảng 2. Kết quả thí nghiệm các tính chất của bê tông đươc trình bày trong bảng 3. Bảng 2: Thành phần cấp phối bê tông thí nghiệm
Bảng 3: Các tính chất cơ lý của bê tông pha tro trấu và silicafume
Tro trấu có cấu trúc xốp, hình dẹt, kích thước bé, có tính chất của một puzơlan với độ hoạt tính cao khi sử dụng với xi măng và sự có mặt của nó trong bê tông trong quá trình hydrat hoá các pha khoáng của clanke vai trò của tro trấu làm giảm đáng kể khả năng tách nước và phân tầng. Trong quá trình thuỷ hoá xi măng sinh ra pha pooclandit (CaOH)2 cũng như quá trình bay hơi nước, để lại các lỗ rỗng mao quản, các hạt tro trấu có kích thước nhỏ chèn vào lấp đầy các lỗ trống, SiO2 hoạt tính tham gia phản ứng với Ca(OH)2 tạo pha kết dính CxSyHz làm tăng cường độ bê tông. Kết quả cho thấy rằng các mẫu thí nghiệm ở 7 ngày tuổi cường độ bê tông thu được nhỏ hơn mẫu đối chứng không phụ gia, nhưng từ 28 ngày tuổi trở lên cường độ bê tông pha tro trấu và siêu dẻo cao hơn so với mẫu đối chứng và tương đương với mẫu có sử dụng phụ gia silicafume và siêu dẻo. Nguyên nhân vì ở giai đoạn đầu thủy hoá phản ứng puzơlan của tro trấu chậm hơn phản ứng thủy hóa của xi măng nhưng về sau phản ứng puzolan phát triển mạnh, làm tăng cường độ, độ chống thấm nước và giảm độ thấm ion clo của bê tông. IV- KẾT LUẬN 1- Tro trấu được sản xuất trên qui mô pilot ở 800oC và thời gian đốt 24 giờ đạt yêu cầu về chất lượng ( SiO2 > 90% ), độ hoạt tính cao đạt 290 mg CaO/g tro trấu và có mầu tương tự như tro trấu sản xuất tại Ấn Độ. 2- Bê tông pha tro trấu và phụ gia giảm nước có cường độ 7 ngày thấp hơn nhưng cường độ 28 ngày và 90 ngày cao hơn cường độ bê tông đối chứng không có tro trấu và tương đương cường độ của bê tông pha silicafume và siêu dẻo. 3- Bê tông pha tro trấu và phụ gia siêu dẻo có độ chống thấm nước cao và độ thấm ion clo thấp hơn hơn ở tuổi 28 và 90 ngày so với bê tông đối chứng không có tro trấu và tương đương với bê tông pha silicafume và siêu dẻo. Do tăng độ chống thấm và giảm độ thấm ion clo, nên bê tông pha tro trấu và phụ gia giảm nước có khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với bê tông xi măng không pha phụ gia khoáng hoạt tính trong môi trường nước có tính ăn mòn vì thế tro trấu là phụ gia khoáng thích hợp để chế tạo bê tông thuỷ công. |