Chuyên đề kênh xem bóng đá trực

xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker từ xỉ lò cao

31/03/2023 - 04:22 CH

Lượng chất thải của các ngành công nghiệp như xỉ lò cao thải ra mỗi năm gần 8 triệu tấn, nếu không sử dụng sẽ tốn diện tích bãi chứa và ảnh hưởng đến môi trường. Việc nghiên cứu, chế tạo xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker từ xỉ lò cao nhằm giảm lượng dùng clinker và giảm ô nhiễm môi trường là bài toán được nhiều nước trên Thế giới quan tâm. Bài viết này trình bày kết quả nghiên cứu, chế tạo xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker từ xỉ lò cao với hàm lượng đến 80%, kết hợp với clinker xem bóng đá trực tuyến trên k+ Hoàng Thạch, hàm lượng clinker dưới 10%, mục tiêu chế tạo được xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker có cường độ nén sau 28 ngày đạt trên 30MPa.

1. Đặt vấn đề

Môi trường ngày càng ô nhiễm do các ngành công nghiệp phát thải khí CO₂, NO_xvà các khí độc hại khác, trong đó có ngành công nghiệp sản xuất xem bóng đá trực tuyến trên k+ [1]. Trên thế giới đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu chế tạo các nhóm vật liệu kết dính có ít hoặc không có clinker xem bóng đá trực tuyến trên k+ nhằm giảm lượng dùng clinker và giảm ô nhiễm môi trường. Các nhóm vật liệu kết dính không sử dụng clinker xem bóng đá trực tuyến trên k+ được nghiên cứu trong 20 năm gần đây là nhóm vật liệu geopolymer, tuy nhiên nhóm vật liệu này chưa được ứng dụng rộng rãi trong đời sống [3,6]. Một số nghiên cứu chế tạo xem bóng đá trực tuyến trên k+ ít clinker với hàm lượng dưới 30% clinker kết hợp với tro bay, xỉ lò cao, metacaolanh, bentonit,... để nghiên cứu hệ xem bóng đá trực tuyến trên k+ kiềm mới [4].

Tại Việt Nam mới có nghiên cứu chế tạoxi măngcó hàm lượng clinker tối thiểu trong thành phần xem bóng đá trực tuyến trên k+ là 20% [5], hiện chưa có nghiên cứu nào nghiên cứu chế tạo xem bóng đá trực tuyến trên k+ ít và siêu ít clinker với hàm lượng clinker dưới 10% trong thành phần. Bên cạnh đó, lượng xỉ lò cao phát thải với khối lượng ngày càng tăng trong những năm gần đây và những năm sắp tới, đến năm 2020, lượng xỉ tạo ra đạt 8 triệu tấn, đến năm 2025 có thể đạt trên 10 triệu tấn, vì vậy đòi hỏi phải có các giải pháp để thúc đẩy việc xử lý, tái chế và sử dụng nhằm hạn chế việc tồn chứa gây tốn diện tích bãi chứa và ảnh hưởng đến môi trường [7].

Xỉ lò cao là phế thải của ngành công nghiệp luyện gang, là sản phẩm phụ của quá trình luyện quặng oxít sắt thành gang, thải phẩm ở dạng hạt có kích thước từ 10 ÷ 200 mm. Xỉ lò cao thường có hàm lượng oxít canxi lớn, CaO từ 40% ÷ 48%, SiO₂từ 35% ÷ 38%, Al₂O₃từ 6% ÷ 18% và tổng hàm lượng CaO + MgO thường đạt 40% ÷ 50% hay cao hơn nữa. Như vậy, có thể coi xỉ lò cao như là một loại vật liệu có tính kiềm cao, mođun kiềm M_k= 0,9 ÷ 1,2 và mođun hoạt tính M_a= 0,16 ÷ 0,53. Chúng được coi là có hoạt tính thuỷ lực cao, có khả năng tự đóng rắn như xem bóng đá trực tuyến trên k+ portland. Hoạt tính thuỷ lực này được tăng lên rõ nét khi xỉ lò cao được hoạt tính hoá bằng kiềm – sun phát. Những loại xỉ kiềm cao có mođun hoạt tính Ma càng lớn và càng nhiều hàm lượng pha thuỷ tinh (pha lỏng) thì thể hiện hoạt tính thuỷ lực càng mạnh. Đặc điểm quan trọng này là căn cứ chủ yếu định hướng cho việc sử dụng xỉ lò cao cho sản xuất xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker và việc tận dụng phế thải xỉ lò cao trong sản xuất xem bóng đá trực tuyến trên k+ đã góp phần rất lớn vào việc xử lý nguồn phế thải công nghiệp.[8]

Chính vì vậy, đề tài nghiên cứu chế tạo xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker từ nguồn phế thải công nghiệp là xỉ lò cao, với lượng clinker sử dụng dưới 10%, mục tiêu chế tạo được xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker có cường độ nén sau 28 ngày đạt trên 30MPa.

2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

2.1. Vật liệu thí nghiệm

2.1.1. Xỉ lò cao

Hình 1:Xỉ lò cao S95.

Đề tài sử dụng xỉ lò cao S95 Hòa Phát, thành phần hoá học và một số tính chất của xỉ lò cao S95. (Bảng 1, 2)

Bảng 1:Thành phần hóa học của xỉ lò cao S95 sử dụng

Bảng 2:Một số tính chất cơ lý của xỉ lò cao S95

Có hệ số kiềm tính K = (CaO+ MgO+ Al₂O₃)/SiO₂= (40.95 + 9.2 + 10.95)/35.54 = 1.72

Như vậy, xỉ lò cao sử dụng thoả mãn theo TCVN 4315-2007 xỉ hạt lò cao dùng để sản xuất xem bóng đá trực tuyến trên k+.

2.1.2. Thạch cao

Hình 2: Thạch cao FGD trước và sau sấy.

Đề tài sử dụng thạch cao FGD (Flue Gas Desulfurization) có thành phần hoá học và một số tính chất của thạch cao. (Bảng 3, 4)

Bảng 3: Thành phần hóa học của thạch cao

Bảng 4: Một sô ́tính chất cơ lý của thạch cao

Thạch cao FGD là thạch cao nhân tạo có hàm lượng SO₃39% đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật của TCVN 9807-2013 về thạch cao để sản xuất xem bóng đá trực tuyến trên k+.

2.1.3. Clinker

Đề tài sử dụng clinker xem bóng đá trực tuyến trên k+ portlandHoàng Thạch, nghiền cùng 4% thạch cao của nhà máy nhiệt điện Nghi Sơn (FGD) để tạo thành xem bóng đá trực tuyến trên k+ nền. Các tính chất của xem bóng đá trực tuyến trên k+ và thành phần khoáng, hoá của clinker xem bóng đá trực tuyến trên k+. (Bảng 5, 6)

Bảng 5: Các tính chất xem bóng đá trực tuyến trên k+

Bảng 6:Thành phần hoá, thành phần khoáng của clinker xem bóng đá trực tuyến trên k+

xem bóng đá trực tuyến trên k+ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 2682-2009. (Bảng 6)

2.1.4. Phụ gia

Đề tàisử dụng phụgia siêu dẻopolycarboxylate loại HS301(dạng bột mịn)

Đặc tính của phụ gia. (Bảng 7)

Bảng 7: Thông số kỹ thuật của phụ gia

2.2. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thí nghiệm sử dụng trong nghiên cứu là:

Phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm:

• Các phương pháp tiêu chuẩn:

+ TCVN 4030:2003: xem bóng đá trực tuyến trên k+ - Phương pháp xác định độ mịn.

+ TCVN 6017:2015: xem bóng đá trực tuyến trên k+ - Phương pháp xác định thời gian đông kết.

• Phương pháp phi tiêu chuẩn:

+ Xác định cường độ dựa theo TCVN 6016:2011 nhưng điều kiện bảo dưỡng thay đổi.

+ Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) - Xác định thành phần khoáng.

+ PhươngphápphântíchSEM- Xác định cấutrúc khoáng.

3. Kết quả thí nghiệm

3.1. Cấp phối nghiên cứu

Sau quá trình nghiên cứu và thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đưa ra được các cấp phối. (Bảng 8)

Bảng 8: Cấp phối nghiên cứu

Xỉ lò cao S95 được xác định thành phần hóa, thành phần hạt, xác định độ ẩm, độ mịn rồi cân theo hàm lượng sử dụng cho từng mẫu.

xem bóng đá trực tuyến trên k+ nền được nghiền từ clinker xem bóng đá trực tuyến trên k+ portlandHoàng Thạch và 4% thạch cao, được cân theo hàm lượng sử dụng cho từng mẫu.

Thạch cao có công thức hóa học là CaSO₄.2H₂O được sấy ở 250°C thành thạch cao khan CaSO₄, sau đó cân theo hàm lượng sử dụng cho từng mẫu.Qua quá trình nghiên cứu và thí nghiệm khảo sát, nhóm nghiên cứu quyết định sử dụng thêm phụ gia giảm nước giúpcố định lượng nước của cấp phối để dễ dàng so sánh cường độ của các mẫu. Các mẫu nguyên liệu được cân theo cấp phối rồi trộn mỗi mẻ khoảng 2kg trong máy trộn trong khoảng thời gian 15 - 20 phút cho mỗi mẻ.

3.2. Kết quả xác định lượng nước tiêu chuẩn và thời gian đông kết

Kết quả thí nghiệm lượng nước tiêu chuẩn và thời gian đông kết của các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ được thể hiện trong bảng 9.

Bảng 9: Lượng nước tiêu chuẩn và thời gian đông kết của các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+

Qua kết quả nghiên cứu và từ đồ thị (Hình 3) ta thấy, lượng nước tiêu chuẩn của các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker cao hơn mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ thông thường, cao hơn từ 17 - 33%. Khi hàm lượng thạch cao tăng thì lượng nước tiêu chuẩn cũng tăng lên, nguyên nhân là do thạch cao sử dụng trong nghiên cứu là thạch cao khan CaSO₄, vì vậy lượng nước tiêu chuẩn của các mẫu đều cao hơn so với mẫu kiểm chứng MPG0 và lượng nước tăng khi tăng hàm lượng thạch cao khan trong các mẫu.

Hình 3:Lượng nước tiêu chuẩn và thời gian đông kết của các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+.

Các kết quả thí nghiệm thời gian đông kết của các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ thể hiện trong bảng 9 và đồ thị hình 3 cũng cho thấy thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết của các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker rất ngắn, điều này cũng là do hàm lượng thạch cao khan khảo sát trong nghiên cứu này tương đối lớn. Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục nghiên cứu tiếp để có thể kéo dài thời gian đông kết của xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của xem bóng đá trực tuyến trên k+ khi đưa vào sử dụng.

3.3. Kết quả xác định cường độ

Kết quả thí nghiệm cường độ nén của các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ được thể hiện trong bảng 10.

Bảng 10: Cường độ nén các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+

Hình 4: Cường độ của cácmẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+.

Qua kết quả nghiên cứu và từ đồ thị (hình 4) ta thấy, các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clanhke có cường độ tương đối tốt ở các ngày tuổi. Các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker chế tạo từ đề tài có cường độ sau 28 ngày tuổi đều trên 30MPa, trong đó, mẫu MPG1 có cường độ cao nhất. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy cường độ các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker ở các ngày tuổi đạt 70 - 80% so với mẫu kiểm chứng MPG0 (mẫu 100% xem bóng đá trực tuyến trên k+). Điều này có thể giải thích là do các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clanhke có hàm lượng xỉ lò cao lớn sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển cường độ của các mẫu. Quá trình thuỷ hoá của hệ xem bóng đá trực tuyến trên k+ – xỉ - thạch cao – nước diễn ra như sau:

Sự thuỷ hoá các khoáng chính trong xem bóng đá trực tuyến trên k+: [1,2]

2(3CaO.SiO₂) + 6H₂O = 3CaO.2SiO₂.3H₂O + 3Ca(OH)₂
2(2CaO.SiO₂) + 4H₂O = 3CaO.2SiO₂.3H₂O + Ca(OH)2
3CaO.Al₂O₃+ 6H₂O = 3CaO.Al₂O₃.6H2O
4CaO.Al₂O₃.Fe₂O₃+ (n+6) H₂O = 3CaO.Al2O₃.6H₂O + CaO.Fe₂O₃.nH₂O

Khicó thạch cao, thạch caosẽ tác dụng với các hydroaluminat canxi tạo thành hydromonosunphoaluminat canxi hoặc hydrotrisunphoaluminat canxi:

3CaO.Al₂O₃.6H₂O + CaSO4.2H₂O + 4H₂O = 3CaO.Al₂O₃.CaSO₄.12H₂O (monosunphat)
3CaO.Al₂O₃.6H₂O + 3CaSO₄.2H₂O + 20H₂O = 3CaO.Al₂O₃.3CaSO₄.32H₂O (trisunphat)

Sản phẩm phụ trong quá trình thuỷ hoá xem bóng đá trực tuyến trên k+ sẽ phản ứng với cấu tử của xỉ tạo thêm pha rắn có tính chất kết dính:

3Ca(OH)₂+ 2SiO₂(vô định hình) + H₂O = 3CaO.2SiO₂.H₂O
3Ca(OH)₂+ Al₂O₃(hoạt tính) + 6H₂O = 3CaO.Al₂O₃.6H₂O
3Ca(OH)₂+ Fe₂O₃(hoạt tính) + 6H₂O = 3CaO.Fe₂O₃.6H₂O

Bên cạnh đó, CaSO₄.2H₂O đóng vai trò làm chất kích thích sunfat, nó tác dụng với aluminat canxi của xỉ, hoặc vớiAl(OH)₃tạo thành hydrosunphoaluminat canxi.

3CaO.Al₂O₃+ 2Ca(OH)₂+ CaSO₄.2H₂O + 8H₂O = 3CaO.Al₂O₃.CaSO₄.12H₂O
12CaO.7Al₂O₃+ 9Ca(OH)₂+ 21CaSO₄.2H₂O + 173H₂O = 7(3CaO.Al₂O₃.3CaSO₄.32H₂O)

Các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker chế tạo từ đề tài với hàm lượng xỉ lò cao lớn sẽ thuỷ hoá chậm hơn mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ gốc ở điều kiện thường và ở các ngày tuổi ngắn ngày, điều này giải thích các kết quả nghiên cứu được trình bày trong bảng 10 và đồ thị hình 4.

4. Kết luận

Có thể chế tạo được xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker (hàm lượng clinker dưới 10%) từ xỉ lò cao với hàm lượng xỉ lò cao thay thế đến 80% clinker. Các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ chế tạo được đều có cường độ sau 28 ngày tuổi cao trên 30 MPa, trong đó cao nhất là mẫu MPG1, tuy nhiên, nhóm đề tài vẫn đang tiếp tục nghiên cứu để có thể kéo dài thời gian đông kết của các mẫu xem bóng đá trực tuyến trên k+ siêu ít clinker.

VLXD.org(TH/ TCKH KTXD)