4.1. Xác định độ mịn bằng sàng 0,08mm 4.1.1. Thiết bị, dụng cụ
- Sàng có kích th−ớc lỗ 0,08mm - Máy sàng rung cỡ nhỏ.
- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ.
- Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,0 1g.
4.1.2. Nguyên tắc
Độ mịn xi măng xác định bằng sàng có kích thước lỗ 0,08mm tính bằng phần trăm theo tỷ số giữa khối l−ợng phần còn lại trên sàng và khối l−ợng mẫu ban đầu. Kết quả lấy chính xác đến 0, 1%.
4.1.3. Tiến hành thử
Xi măng đã sàng qua sàng có kích thước lỗ 1x 1mm, được sấy khô ở 105 - 1100C trong hai giờ, rồi để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng thí nghiệm.
Cân 50g xi măng bằng cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,0 1g. Đổ mẫu xi măng vào sàng có kích thước lỗ 0,08mm đã được lau sạch. Nếu sang bằng
máy thì đập nắp sàng lại, đặt lên máy, gá chặt lại và cho máy chạy theo hướng dẫn sử dụng của thiết bị này.
Tr−ờng hợp sàng bằng tay thì mỗi phút lắc qua lại 25 cái và cứ sau 25 cái lại xoay sàng đi một góc 600. Thỉnh thoảng dùng chổi lông quét nhẹ dưới đáy sàng.
Quá trình sàng đ−ợc xem nh− là kết thúc khi mỗi phút l−ợng xi măng lột qua sàng không lớn hơn 0,05g.
Ghi chó:
- Tuỳ theo yêu cầu có thể sử dụng loại sàng có kích th−ớc lỗ 0,09mm hoặc loại bất kỳ để xác định độ mịn. Nh−ng nếu để đánh giá độ mịn xi măng theo các tiêu chuẩn xi măng đang hiện hành của Việt Nam thì chỉ dùng sàng có kích th−ớc lỗ 0,08mm.
- Ngoài xác định độ mịn xi măng, phương pháp sàng còn sử dụng để xác
định độ mịn của phối liệu bằng cách sàng khô hoặc sàng nước.
4.1.4. Tính kết quả.
Sau khi kết thúc quá trình sàng, cân toàn bộ l−ợng xi măng còn lại trên sàng chính xác đến 0,0 1g và tính kết quả độ mịn theo công thức sau:
§M= 100(%)
1 2 x M M
Trong đó:
M2: Khối l−ợng xi măng còn lại trên sàng, tính bằng gam M 1: Khối l−ợng mẫu ban đầu, tính bằng gam.
Kết quả độ mịn xi măng là giá trị trung bình cộng của 2 lần thử và đ−ợc lấy chính xác đến 0, 1%.
VÝ dô:
Sau lần thử thứ nhất, khối l−ợng xi măng còn lại trên sàng là 5,2 1g.
§M 1= 100 10,42% 50
21 ,
5 x =
Sau lần thử thứ hai, khối l−ợng xi măng còn lại trên sàng là 5,25 1g.
§M 1= 100 10,5% 50
21 ,
5 x =
Kết quả trung bình là ( 10,42 x 10,5): 2= 10,46
Kết quả lấy chính xác đến 0, 1%. Vởy độ mịn của xi măng là 10,5%
Chó ý:
-Sàng được căng đều, thường xuyên kiểm tra vết rạn, thủng hoặc bong mối hàn ở xung quanh sàng. Nếu l−ới sàng bị doãng hoặc bị bết lỗ thì phải thay l−ới sàng khác.
- Quá trình sàng chú ý không để xi măng bắn ra ngoài. Không dùng tay hoặc chổi miết xi măng trên mặt sàng.
4.2. Xác định độ mịn bằng phương pháp Blaine.
4.2.1. Thiết bị dụng cụ.
- Thiết bị xác định tỷ diện xi măng (hình 16 tr.64) - Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,0 1g.
- Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ.
- Sàng có kích th−ớc lỗ 1,0 x 1,0 mm.
- Đồng hồ bấm dây.
- Nhiệt kế thuỷ ngân.
- Giấy lọc có đ−ờng kính lỗ 7 àm.
4.2.2. Nguyên tắc
Độ mịn xi măng xác định theo phương pháp Blaine là xác định diện tích bề mặt của các hạt chứa trong 1g xi măng. Độ mịn xi măng theo ph−ơng pháp này còn gọi là ph−ơng pháp đo tỷ diện. Đơn vị của tỷ diện xi măng là cm2/g hoặc m2/kg. Nguyên lý cơ bản ph−ơng pháp này là do trở lực của khối bột xi măng đ−ợc nén chặt thông qua đo thời gian giảm áp suất của không khí thấm qua khối xi măng nhờ một áp kế đầu. Tỷ diện của xi măng là hàm số của thời gian và nhiệt độ môi trường thí nghiệm.
4.2.3.Tiến hành thử.
B−íc 1
Sàng qua sàng có kích th−ớc lỗ 1,0mm x 1,0mm khoảng 200g xi măng rồi sấy ở nhịêt độ 105- 1 100C trong 2 giờ, sau đó để nguội trong bình hút ẩm tới nhiệt độ phòng thí nghiệm.
Kiểm tra độ kín của van khí, các bộ phận nối, bơm cao su. Nừu bơm cao su hở thì sau khi nút chặt phần bầu phình phía trên ống thuỷ tinh dầu không thể dâng lên trong áp kế. Trường hợp van khí, các bộ phận nối hoàn toàn kín thì sau khi đóng van khí dầu trong áp kế không tụt xuống. Tr−ờng hợp bị hở thì phải gắn kín rồi mới tiến hành thí nghiệm.
Khối l−ợng xi măng dùng để thử tính bằng gam theo công thức sau;
M= V.ρx.( 1-e) Trong đó:
ρx: Khối l−ợng riêng của xi măng để thử, tính bằng g/cm3. - V: Thể tích lớp xi măng trong ống đo, tính bằng cm3. - e: Hệ số xốp của xi măng, lấy e = 0,5.
Cân xi măng đã chuẩn bị ở trên với khối l−ợng (m) bằng cân kỹ thuật có độ chính xác 0,0 1g.
B−íc 2:
Đặt đĩa đục lỗ trên có một lớp giấy lọc hình đĩa khít vào đáy ống đo, đổ khối l−ợng xi măng (m) vào ống, gõ nhẹ để dàn đều xi măng trong ống. Đặt tiếp lớp giấy lọc thứ hai có hình đĩa lên trên lớp xi măng trong ống đo. Đặt pít- tông vào ống đo một cách từ từ để pít- tông sát xuống mà xi măng không bị phụt lên, ấn nhẹ pít- tông để vòng tựa sát miệng ống và xoay một vòng rồi rút pít- tông ra.
Nếu quá trình thao tác mà xi măng bị phụt, ống đo bị đổ, l−ợng xi măng trong ống bị hao hụt thì phải làm lại từ đầu.
B−íc 3:
Mở van khí, bóp nhẹ bơm cao su để đuổi không khí trong bơm ra. Đặt ống đựng mẫu đã chuẩn bị khít vào phần phình phía trên của ống thuỷ tinh chữ U. Từ từ điều chỉnh bơm để chất lỏng trong ống thuỷ tinh dâng lên tới vạch (A) thì khoá van khí lại.
Mực chất lỏng trong nhánh kín của ống thuỷ tinh hạ dần xuống do không khí thấm qua lớp xi măng của ống đo. Khi mực chất lỏng tới vạch (B) thì bấm thời gian đo mực chất lỏng đi từ vạch (B) đến vạch (C).
Tiến hành ba lần do thời gian nh− b−ớc 3.
4.2.4. Tính kết quả.
Tính giá trị trung bình cộng của thời gian do đ−ợc, chính xác đến giây, theo công thức.
T= 1/3.(t 1+t2+t3) (gi©y)
Tỷ diện của xi măng (S) tính bằng cm2/g chính xác đến 10 đơn vị theo công thức.
S = ρ (1 ). η . . 3
e t e K
x − (cm2/g)
Trong đó:
K: hằng số của thiết bị
ρx: Khối l−ợng riêng của xi măng, tính bằng g/cm3. E: Hệ số xốp của xi măng trong ống đo, lấy e = 0,5.
T: Thời gian chất lỏng đi từ vạch B đến vạch C, tính bằng giây.
η: độ nhớt động lực của không khí, tính bằng poise.
Khi xác định tỷ diện của cùng một loại xi măng có khối l−ợng riêng cố định có thể tính theo công thức:
S = A. t A=
η ρ
e K
x
Giá trị của η , tuỷ theo nhiệt độ thí nghiệm có thể lấy ở bảng 3:
Nhiệt độ 0C Khối l−ợng riêng của thuỷ ng©ng/cm3
Độ nhớt của không
khÝ η (poise) ; η
8 13.58 0.00 1749 0.0 1322
10 13.57 0.000 1759 0.0 1326
12 13.57 0.00 1768 0.0 1324
14 13.56 0.000 1778 0.0 1333
16 13.56 0.000 1788 0.0 1337
18 13.55 0.000 1798 0.0 134 1
20 13.55 0.000 1808 0.0 1345
22 13.54 0.000 18 18 0.0 1348
24 13.54 0.000 1828 0.0 1352
26 13.53 0.000 1837 0.0 1355
28 13.53 0.000 1847 0.0 1359
30 13.52 0.000 1857 0.0 1363
32 13.52 0.000 1867 0.0 1366
34 13.5 1 0.000 1876 0.0 1370
Trong tr−ờng hợp lý lịch thiết bị ch−a cho hệ số máy (K) và thể tích lớn xi măng trong ống đo (V) thì xác định chúng nh− sau:
4.2.5. Xác định thể tích lớp xi măng trong ống đo (V)
Xoá một lớp đầu thật mỏng vào trong ống đo để tránh sự tác dụng của thuỷ ngân với kim loại chế tạo ống đo. Đặt đĩa đục lỗ vào đáy ống do trên có hai lớp giấy bọc sắt mặt đĩa. Đổ đầy thuỷ ngân vào ống đo rồi dùng một tấm kính phẳng lên bằng mặt thuỷ ngân ngang sát miệng ống. Đổ thuỷ ngân trong ống vào một cốc thuỷ tinh đã biết khối l−ợng và cân l−ợng thuỷ ngân (m 1) chính xác đến 0,0 1g.
Cân khoảng 2,8g xi măng chuẩn (đã biết khối l−ợng riêng và tỷ diện) đổ vào ống đo dưới đáy đã đặt đĩa đục lỗ và một tờ giấy lọc hình đĩa. Đặt lên mặt xi măng trong ống tờ giấy lọc thứ hai và dùng pit tông ấn nhẹ lên xi măng và quay một vòng rồi rút pít tông ra. Nếu vành tựa của pít tông sát miệng ống đo khi xi măng đã đ−ợc nén thì khối l−ợng 2,8g xi măng là thích hợp dể xác định (V). Nếu vành tự pít tông không sát miệng ống thì xi măng nhiều hoặc nếu vành tựa pít tông sát miệng ống đo mà xi măng trong ống ch−a đ−ợc nén chặt thì phải cân giảm hoặc tăng l−ợng xi măng cho phù hợp.
Đổ đầy thuỷ ngân vào phần trống còn lại của ống đo và dùng tấm kính phẳng làm bằng mặt thuỷ ngân ngang miệng ống. Đổ thuỷ ngân trong ống ra cốc thuỷ tinh đã biết khối l−ợng và cân l−ợng thuỷ ngân (m2) chính xác đến 0,0 1g.
Thể tích lớp xi măng trong ống đo đ−ợc lấy chính xác đến 0,0 1cm3. theo công thức.
V=
Hg
m m
ρ 2
1− (cm3)
Trong đó:
V: Thể tích lớp xi măng trong ống đo, tính bằng cm3.
M 1: Khối l−ợng thuỷ ngân trong ống đo, tính bằng g
M2: Khối l−ợng thuỷ ngân ở phần tống của ống đo, tính bằng g.
ρHg: Khối l−ợng riêng của thuỷ ngân ở nhiệt độ thí nghiệm tính bằng g/cm3.
Lập lại các quá trình tiến hành xác định thể tích lớp xi măng trong ống đo
đến khi sai số giữa hai lần đo nhỏ hơn 0,0 1cm3 và lấy giá trị trung bình của các kết quả đo đ−ợc.
4.2.6. Xác định hằng số K của thiết bị.
Dùng xi măng chuẩn đã biết tỷ điện và khối l−ợng rồi tiến hành nh− cách
đo tỷ diện đã trình bày ở trên để xác định thời gian t của 3 lần chất lỏng trong ống thuỷ tinh hạ từ vạch B xuống vạch C.
Hàng số K của thiết bị đ−ợc tính theo công thức:
K =
t e
e S
. ).
1 .(
.
3
η ρ −
Trong đó
s: Tỷ diện của xi măng chẩn tính bằng cm2/g
ρ: khối l−ợng riêng của xi măng chuẩn, tính bằng g/cm3. e: độ xốp của xi măng chuẩn (e = 0,5)
η: độ nhớt động lực của không khí ở nhiệt độ thí nghiệm tính bằng poise t: thời gian đo đ−ợc, tính bằng giây.
Kết quả K là giá trị trung bình cộng của ít nhất là 3 kết quả thử trên 3 mẫu xi măng chuẩn khác nhau.
Chó ý;
- Quá trình sử dụng có thể ống đo, pít tông bị mòn, khi đó phải tiến hành xác định lại thể tích lớp xi măng trong ống đo và hệ số thiết bị K.
- Khi thay đổi loại giấy lọc, thay đổi nguồn gốc chất lỏng phải xác định lại thể tích V và hệ số K.
- Kết quả khối l−ợng riêng của xi măng xác định không chính sẽ làm tỷ diện tăng lên hoặc giảm đi.