I. Giới thiệu về DEIPA và cường độ đá xi măng
DEIPA (Diethanol isopropanolamine) là một phụ gia xi măng thuộc nhóm alkanolamine, được sử dụng để cải thiện quá trình hydrat hóa xi măng. Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát ảnh hưởng của DEIPA đến cường độ đá xi măng, một yếu tố quan trọng trong vật liệu xây dựng. Cường độ đá xi măng phụ thuộc vào khả năng thủy hóa của xi măng, và DEIPA được xem là chất có khả năng tăng cường quá trình này. Nghiên cứu được thực hiện trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp của sinh viên Phạm Hoàng Hiệp, dưới sự hướng dẫn của PGS. Tạ Ngọc Dũng.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu là khảo sát ảnh hưởng của DEIPA đến cường độ đá xi măng thông qua các thí nghiệm với hàm lượng DEIPA khác nhau (0, 1, 2, 3, 4 phần vạn). Nghiên cứu cũng đánh giá sự thay đổi cường độ đá xi măng theo thời gian (1, 3, 7 ngày tuổi) và khối lượng mất khi sấy/nung. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần hiểu rõ hơn về vai trò của DEIPA trong việc cải thiện tính chất cơ học của xi măng.
II. Phương pháp nghiên cứu và thí nghiệm
Nghiên cứu sử dụng phương pháp thí nghiệm để đánh giá ảnh hưởng của DEIPA đến cường độ đá xi măng. Các mẫu xi măng được nghiền với độ mịn khống chế trong khoảng 3200 – 3500 ± 50 cm²/g. DEIPA được thêm vào trong quá trình tạo hồ xi măng. Các thí nghiệm bao gồm xác định cường độ nén, khối lượng mất khi sấy/nung, và đường cong thay đổi nhiệt độ của hồ xi măng. Các kết quả được phân tích để đánh giá hiệu quả của DEIPA trong việc cải thiện tính chất cơ học của xi măng.
2.1. Chuẩn bị mẫu và thiết bị
Các mẫu xi măng được chuẩn bị từ clanhke xi măng Pooc lăng và thạch cao tự nhiên. DEIPA được sử dụng với các hàm lượng khác nhau (0, 1, 2, 3, 4 phần vạn). Thiết bị sử dụng bao gồm máy nghiền, thiết bị đo độ mịn Blaine, và máy đo cường độ nén. Quá trình tạo mẫu và thí nghiệm được thực hiện theo các tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy DEIPA có ảnh hưởng đáng kể đến cường độ đá xi măng. Hàm lượng DEIPA 2 phần vạn cho thấy sự cải thiện rõ rệt cường độ tuổi 1 ngày của đá xi măng. Điều này được giải thích bởi sự tác động của DEIPA đến quá trình hydrat hóa xi măng, làm tăng tốc độ phản ứng và cải thiện tính chất cơ học của xi măng. Ngoài ra, khối lượng mất khi sấy/nung cũng giảm đáng kể khi sử dụng DEIPA, cho thấy sự ổn định của vật liệu.
3.1. Ảnh hưởng của DEIPA đến cường độ nén
Kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ nén của đá xi măng tăng lên đáng kể khi sử dụng DEIPA, đặc biệt ở hàm lượng 2 phần vạn. Cường độ tuổi 1 ngày tăng từ 15 MPa lên 20 MPa, trong khi cường độ tuổi 7 ngày cũng tăng từ 35 MPa lên 40 MPa. Điều này chứng tỏ DEIPA không chỉ cải thiện cường độ tuổi sớm mà còn duy trì độ bền vật liệu ở tuổi muộn.
IV. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã chứng minh rằng DEIPA là một phụ gia xi măng hiệu quả trong việc cải thiện cường độ đá xi măng. Hàm lượng DEIPA 2 phần vạn được khuyến nghị để đạt được hiệu quả tối ưu. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc ứng dụng DEIPA trong kỹ thuật xây dựng, đặc biệt là trong sản xuất bê tông và vữa xi măng. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tối ưu hóa hàm lượng DEIPA và đánh giá hiệu quả trong các điều kiện môi trường khác nhau.
4.1. Ứng dụng thực tế
Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong việc sản xuất xi măng và vật liệu xây dựng có cường độ cao, đặc biệt trong các công trình yêu cầu độ bền vật liệu cao như cầu đường, nhà cao tầng. DEIPA cũng có thể được sử dụng để cải thiện tính chất cơ học của bê tông trong các điều kiện khí hậu khắc nghiệt.
