Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

>> Hiểu biết toàn diện về phụ gia trợ nghiền (P7)

>> Hiểu biết toàn diện về phụ gia trợ nghiền (P6)

>> Hiểu biết toàn diện về phụ gia trợ nghiền (P5)

>> Hiểu biết toàn diện về phụ gia trợ nghiền (P4)

>> Hiểu biết toàn diện về phụ gia trợ nghiền (P3)

>> Hiểu biết toàn diện về phụ gia trợ nghiền (P2)

>> Hiểu biết toàn diện về phụ gia trợ nghiền (P1)

6. Phụ gia trợ nghiền hoạt động thế nào?

Dựa trên kết quả của thí nghiệm toàn diện và mô phỏng động học phân tử mở rộng, chúng tôi trình bày các đặc tính quan trọng của phụ gia trợ nghiền. Có các mối tương quan phù hợp giữa cấu trúc phân tử và tính hiệu quả nghiền của chúng. Chúng tôi cũng so sánh những hiểu biết thu được với những nỗ lực trước đó để giải thích các phương thức hoạt động. Công việc này giải quyết nhiều sự khác biệt, được mô tả dưới đây đó là những hiệu ứng đã bị bác bỏ và được xác nhận của phụ gia trợ nghiền xi măng.

6.1. Các hiệu ứng bị bác bỏ

- Giảm năng lượng nghiền (hiệu ứng Rehbinder). Việc giảm độ cứng cơ học bằng hợp chất hoạt động bề mặt là không thể xác minh được.

- Sự bão hòa điện tích bề mặt

Không có bằng chứng về số lượng điện tích đáng kể trên các bề mặt clanhke, cũng  như các phụ gia trợ nghiền ion có lợi thế hơn so với các hợp chất phụ gia trung hòa điện.

- Lực đẩy tĩnh điện
 
Lực này chỉ chống lại sự kết tụ trong trong chất lỏng. Nhưng trong trường hợp của bột khô tương tác tĩnh điện (đẩy và hút) phải càng nhỏ càng tốt.

- Cường độ hấp phụ

Cường độ hấp phụ của các hợp chất không tương quan với hiệu suất nghiền.

6.2. Các hiệu ứng được xác nhận

- Sự giảm độ phân cực bề mặt

Các phân tử phụ gia trợ nghiền, với những phần phân cực và phần không phân cực của chúng, bù và giảm đáng kể độ phân cực của bề mặt clanhke.

- Giảm năng lượng bề mặt

Song song với độ phân cực cũng có sự giảm bớt năng lượng bề mặt.

- Giảm năng lượng kết tụ

Các năng lượng kết tụ tỉ lệ nghịch với hiệu suất nghiền. Lực hút giữa hai bề mặt càng thấp thì các kết tụ tạo thành càng ít và càng nhỏ hơn vì hiệu suất nghiền hiệu quả hơn. Đây là phương thức hoạt động chính của chất trợ nghiền [15, 16].

- Hiệu ứng không gian

Các phân tử PCE không chỉ hóa dẻo bê tông tươi thông qua lực đẩy không gian mà  còn giảm kết tụ trong quá trình nghiền thông qua hình dạng cấu tạo không gian của chúng. Tuy nhiên, các cơ chế phân tử với các hạt xi măng khô hoàn toàn khác biệt so với cơ chế phân tử hoạt động trong bê tông tươi.

- Phân tán qua pha khí

Nhiều hợp chất có điểm sôi thấp hơn nhiệt độ nghiền mà không được sử dụng vì  chúng bay hơi tốt trong các máy nghiền kín. Cũng vậy, các phụ gia trợ nghiền truyền thống (ví dụ DEG và TEA) có áp suất bốc hơi đủ cho mức độ chuyển pha khí.

- Phân tán qua bề mặt tiếp xúc

Nhiều hợp chất khác nhau mà chỉ bay hơi khi cơ chế thực hiện phân hủy tốt. Bay hơi có thể loại trừ được vì PCE, ví dụ, ngăn chặn hiệu ứng hóa dẻo bê tông [4, 5]. Có thể sự phân tán tiếp xúc là cơ chế chuyển pha quan trọng hơn cho tất cả phụ gia trợ nghiền nói chung mặc dù phân tán tiếp xúc chậm hơn.

- Nước hòa tan
 
Đa số các phụ gia trợ nghiền tốt có chứa nước vì cả hai lý do kỹ thuật và kinh tế. Nước tăng sự an toàn (điểm chớp cháy cao hơn) và bản thân nước là một phụ gia trợ nghiền yếu. Nước cũng hỗ trợ phân tán nhanh và đồng đều các hợp chất hữu cơ.

- Hiệu ứng hợp lực của hỗn hợp phụ gia

Các hỗn hợp có lợi về mặt kỹ thuật, kinh tế hay kết hợp, đặc biệt là những phụ gia có chứa PCE.

7. Kết luận

Toàn bộ các hiệu ứng cơ bản và phân tử cũng như các đặc tính vật liệu đóng những vai trò khác nhau trong quá trình nghiền có sử dụng các chất phụ gia trợ nghiền. Các dự đoán  hiệu suất đáng tin cậy là có thể đưa ra khi tầm quan trọng tương đối của các tác động và các tương tác được biết đến và hiểu rõ. Thông thường, các hợp chất tốt nhất là các hợp chất cho thấy sự hài hòa cân đối giữa các yêu cầu khác nhau. Thông qua sự kết hợp khéo léo của các hợp chất, vì đây là trường hợp trong các sản phẩm thương mại, có thể không chỉ để tối ưu hóa hiệu suất nghiền mà còn điều chỉnh nhiều tính chất khác, chẳng hạn như độ linh động của bột xi măng, sự phát triển cường độ sớm và cuối cùng, khả năng thi công của vữa và bê tông. Các xu hướng mới liên quan tới hiệu suất sản xuất đang đạt được, đặc biệt là với các phụ gia trợ nghiền có chứa PCE như SikaGrand^® -820, -840 và -870.
(Hết)