Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

3.3. Thiết bị nghiền
 
Sự thay đổi PBCH trong khi nghiền phụ thuộc nhiều vào thiết bị nghiền được sử dụng, từ kiểu máy nghiền ví dụ máy nghiền bi, máy cán ép áp lực cao hay một hệ thống liên hợp, tuần hoàn đến kích thước máy nghiền tức là máy nghiền phòng thí nghiệm hay máy nghiền toàn thang. Cũng vậy, thành phần hóa học của xi măng nghiền có vẻ như sẽ thay đổi giữa các máy nghiền khác nhau như nhiệt độ bên trong máy nghiền, do ma sát gây ra, các xu hướng thay đổi dẫn đến sự thay đổi về các tỷ lệ hydrate calcium sulfate khác nhau. Do đó, so sánh các kết quả thu được với các thiết bị khác nhau thường cần phải được thực hiện một cách cẩn thận (Hình 15).
 
Các sản phẩm từ các máy cán trục và các máy nghiền con lăn áp lực cao có phân bố cỡ hạt hẹp hơn so với các sản phẩm của các máy nghiền bi.

T. I. Fredvik đã so sánh PBCH của xi măng được nghiền trong một máy nghiền toàn thang và một máy nghiền phòng thí nghiệm. Các kết quả đã được trình bày trong Hình 16. Chỉ có các khác biệt nhỏ đối với các phần hạt mịn và thô nhưng khi quan sát kỹ trên “1/2-chiều rộng giá trị” đã nhận thấy có sự khác biệt đáng kể. Khác biệt tăng lên khi các loại xi măng được nghiền mịn hơn: máy nghiền toàn thang nghiền xi măng chủ yếu là đạt được sự chuyển dịch song song từ phải sang trái khi xi măng được nghiền mịn hơn, trái lại, các xi măng được nghiền trong phòng thí nghiệm thì đạt được mật độ phân bố rộng hơn đáng kể (đã được minh họa bằng các mũi tên trong Hình 16).
 
4. Kết luận

Việc lựa chọn nghiền riêng hay nghiền lẫn sẽ phụ thuộc vào ba tiêu chí sau đây:

- Kỹ thuật:

Quá trình nghiền riêng có ưu thế là có thể kiểm soát được đường PBCH của các thành phần khác nhau, có thể áp dụng công nghệ thích hợp cho mỗi thành phần và có thể chế tạo các loại xi măng theo như mong muốn.

Quá trình nghiền lẫn là đơn giản hơn về mặt kỹ thuật và đạt được độ đồng nhất trong khi nghiền. Tuy nhiên, PBCH của các thành phần khác nhau chủ yếu phụ thuộc vào sự khác biệt tương đối về khả năng nghiền của chúng.

- Năng lượng hay ưu thế về thời gian:

Căn cứ vào các tính chất của các chất độn đầy, lượng được pha thêm vào, chúng được nghiền trong thời gian bao lâu, độ mịn là bao nhiêu và các đặc tính về cường độ và độ bền yêu cầu, thì sẽ lựa chọn giải pháp nghiền riêng hay nghiền lẫn (biểu diễn bằng thời gian hay năng lượng). Điều này chỉ ra rằng các thành phần khác nhau có ảnh hưởng tích cực với nhau (trợ nghiền) hay có thể ngăn cản thành phần khác không bị nghiền (ví dụ lớp phủ bên ngoài của thành phần mềm hơn) trong khi nghiền lẫn.

- Tính khả thi:

Có thể là một thành phần của xi măng nhiều thành phần không đạt độ mịn yêu cầu của nó khi nghiền lẫn do ưu tiên nghiền các thành phần khác dễ nghiền hơn. Trong trường hợp này, thì rõ ràng là phải áp dụng kỹ thuật nghiền riêng.

5. Đề xuất cho nghiên cứu thêm

Việc nghiền trong một máy nghiền phòng thí nghiệm, cho dù là nghiền lẫn hay nghiền riêng, sẽ tạo ra PBCH rộng hơn đáng kể so với PBCH trong một máy nghiền toàn thang. PBCH khác nhau lần lượt sẽ dẫn tới các nhu cầu về nước khác nhau và sự phát triển cường độ khác nhau. Do đó, để mang tính đại diện cho sản xuất thực tế, các thử nghiệm nghiền phải được thực hiện trong máy nghiền toàn thang.

Đối với các ứng dụng bê tông ở nhiệt độ thấp hơn, sự phát triển đủ cường độ sớm là rất quan trọng. Các loại xi măng hỗn hợp với phần trăm hỗn hợp khoáng (tro bay, trass, đá vôi,...) lớn nói chung đều có cường độ sớm thấp hơn. Tính chất này có thể là do tỷ lệ nước/clinker cao hơn, “ảnh hưởng pha loãng” cũng như phản ứng của các phụ gia thường diễn ra chậm hơn bình thường.

Việc nghiền mịn của các nguyên liệu thô thay thế có ảnh hưởng đáng kể tới sự phát triển cường độ sớm và sự PBCH được thiết lập tốt sẽ khiến cho nhu cầu nước thấp hơn. Do đó điều rõ ràng là việc tối ưu hóa quá trình nghiền mịn của clinker và các hỗn hợp khoáng là rất quan trọng cốt yếu tới sự phát triển của xi măng hỗn hợp “nói chung”.

Tài liệu tham khảo:
- S. Tsivilis, N.Voglis, J.Photou, Technical note: a study on intergrinding of clinker and limestone, Minerals Engineering, 12 (1999) 837-840
- K. Erdogu, M. Tokyay, P. Turker, Comparison of intergriding and separate grinding for the production of natural pozzolan and GBFS-incorporating blended cements, Cem. Concr, Res., 29 (1999) 743-746
- N. Bouzoubaa, M.H. Zhang, A.Bilodeau, and V.M.Mahotra, Laboratory produced high-volume fly ash blended cements: physical properties and compressive strength of mortars, Cem. Concr. Res., 28 (1998) 1555-1569
- J. Paya, J.Monzo, M.V.Borrachero and E. Peris-Mora, Mechanical treatment of fly ashes. Part I: physico-chemical characterization of ground fly ashes, Cem. Concr. Res., 25 (1995) 1469-1479
- H. Justes, L. Elfgren, V.Ronin, Mechanism for performance of energetcally modified cement versus corresponding blended cement, Cem. Concr. Res., 35 (2005) 315-323
- M. Oner, A study of intergrinding and separate grinding of blast furnace slag cement, Cem. Concr. Res., 30 (2000) 473-480
- Beixing Li, wenquan Liang, Zhen He, Study on high-strength composite protland cement with a larger amount of industrial wastes, Cem. Concr. Res. 32 (2002) 1341-1344
- C. Hosten and C. Avsar, Grindability of mixtures of cement clinker and trass Cem. Concr. Res., 28 (1998) 1519-1524
- F.M.. Kilickale and K.Celik, Coparison between properties of separately grinded and intergrinded blended cemnts, 9th CANMET/ACI Supplementary papers Warsaw, Poland 2007
___________________
Người dịch: Lê Văn Tiệp
Nguồn: Báo cáo của SINTEF Building and Infrasture COIN - Concrete Innovation Centre