Xi măng bền sunfat có nhiều ưu điểm vượt trội như giảm sự ăn mòn của sunfat, clo cho bê tông trong điều kiện nước biển, nước nhiễm mặn, nhiễm phèn, nước ngầm; tăng cường tính chống nước cho bê tông; đảm bảo cho sự an toàn của kết cấu thép, giúp công trình giữ được thiết kế ban đầu, tính chất của bê tông luôn được ổn định, tăng độ bền cho bê tông, tăng tuổi thọ của công trình. Hiện nay, các nhà khoa học, doanh nghiệp ở Việt Nam đã nghiên cứu, chế tạo và sản xuất thành công xi măng bền, kiềm sunfat có tính năng chịu mặn, phục vụ cho xây dựng các công trình khu vực biển, đảo.
>> Thúc đẩy nghiên cứu, phát triển VLXD phục vụ công trình biển, đảo
Sau một thời gian xây dựng, sunfat trong đất, nước sẽ phản ứng với các chất hydroxit và hydro aluminat canxi trong bê tông, gây ăn mòn bê tông, giảm tuổi thọ của công trình. Bởi vậy những công trình xây dựng ở vùng biển đảo hay bị rỗ bề mặt, có tuổi thọ ngắn, chỉ sau vài năm đã phải sửa sang, gia cố, tốn nhiều thời gian và công sức. Khắc phục tình trạng này, các nhà khoa học đã nghiên cứu ra loại xi măng bền (hay còn gọi kiềm) sunfat, giúp các chất trong bê tông không tác dụng với sunfat.
Trước đó, trên thị trường có nhiều loại xi măng bền sunfat nhập khẩu từ nước ngoài. Tuy nhiên, các loại xi măng này chưa thực sự phù hợp với điều kiện thực tế ở Việt Nam. So với các quốc gia khác, môi trường biển Việt Nam có khí hậu nóng ẩm, mưa bão nhiều nên kết cấu bê tông dễ bị ăn mòn hơn.
Trước thực trạng này, PGS.TS Lương Đức Long, nguyên Viện trưởng Viện Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) cùng các cộng sự đã nghiên cứu chế tạo thành công xi măng có khả năng chống chịu sunfat cao trong điều kiện nước biển, nước nhiễm mặn, nhiễm phèn…
Để sản xuất xi măng chịu sunfat, người ta thường trộn clinker xi măng thông thường với các phụ gia xi măng như xỉ lò cao, đá vôi, tro bay... Mặc dù phương pháp này đã phổ biến song việc ứng dụng để tạo ra xi măng có khả năng chịu sunfat cao trong thực tế không dễ dàng bởi yếu tố mấu chốt vẫn nằm ở cách phối trộn các thành phần. Sau một quá trình nghiên cứu PGS.TS Lương Đức Long và nhóm nghiên cứu đã tìm ra công thức tối ưu để tạo ra xi măng chịu sunfat cao.
Sau một thời gian xây dựng, sunfat trong đất, nước sẽ phản ứng với các chất hydroxit và hydro aluminat canxi trong bê tông, gây ăn mòn bê tông, giảm tuổi thọ của công trình. Bởi vậy những công trình xây dựng ở vùng biển đảo hay bị rỗ bề mặt, có tuổi thọ ngắn, chỉ sau vài năm đã phải sửa sang, gia cố, tốn nhiều thời gian và công sức. Khắc phục tình trạng này, các nhà khoa học đã nghiên cứu ra loại xi măng bền (hay còn gọi kiềm) sunfat, giúp các chất trong bê tông không tác dụng với sunfat.
Trước đó, trên thị trường có nhiều loại xi măng bền sunfat nhập khẩu từ nước ngoài. Tuy nhiên, các loại xi măng này chưa thực sự phù hợp với điều kiện thực tế ở Việt Nam. So với các quốc gia khác, môi trường biển Việt Nam có khí hậu nóng ẩm, mưa bão nhiều nên kết cấu bê tông dễ bị ăn mòn hơn.
Trước thực trạng này, PGS.TS Lương Đức Long, nguyên Viện trưởng Viện Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) cùng các cộng sự đã nghiên cứu chế tạo thành công xi măng có khả năng chống chịu sunfat cao trong điều kiện nước biển, nước nhiễm mặn, nhiễm phèn…
Để sản xuất xi măng chịu sunfat, người ta thường trộn clinker xi măng thông thường với các phụ gia xi măng như xỉ lò cao, đá vôi, tro bay... Mặc dù phương pháp này đã phổ biến song việc ứng dụng để tạo ra xi măng có khả năng chịu sunfat cao trong thực tế không dễ dàng bởi yếu tố mấu chốt vẫn nằm ở cách phối trộn các thành phần. Sau một quá trình nghiên cứu PGS.TS Lương Đức Long và nhóm nghiên cứu đã tìm ra công thức tối ưu để tạo ra xi măng chịu sunfat cao.
Theo đó, xi măng chịu sunfat được tạo ra bằng cách trộn clinker xi măng thông thường hoặc các dạng tương tự với tỷ lệ nhỏ hơn 60% tổng khối lượng (tối ưu nhất là từ 22 - 40%). Tỷ lệ các chất phụ gia còn lại sẽ được tính dựa trên thành phần hóa học của chúng, sao cho tỷ lệ SiO2/Al2O3 nằm trong khoảng từ 2 - 3, tỷ lệ CaO/SiO2 trong khoảng từ 1 - 2,2 và tổng lượng SO3 nằm trong khoảng từ 1,5 - 6%. Kết quả thử nghiệm trong vòng 1 năm về độ bền sunfat, thử nghiệm phản ứng hydrat hóa (phản ứng tỏa nhiệt xảy ra khi nước và xi măng, nếu nhiệt quá cao có thể gây nứt vỡ bê tông) và độ nén cho thấy xi măng sản xuất theo phương pháp này có khả năng chịu sunfat ưu việt, nhiệt hydrat hóa thấp và độ bền cao.
Giải pháp kỹ thuật “Xi măng composite có độ bền chịu sunfat và chịu nước biển” đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) cấp Bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2 - 0001976 công bố ngày 25/2/2019. Bằng độc quyền sáng chế số 1- 0020299 công bố ngày 25/01/2020 cho giải pháp “Vật liệu đóng rắn trên cơ sở xi măng” cũng đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp cho Viện Vật liệu xây dựng và nhóm tác giả.
Ông Vũ Quang Bắc, Phó Tổng Giám đốc Công ty Cổ phần Xi măng Xuân Thành cho biết, những năm qua, Xi măng Xuân Thành nghiên cứu thành công xi măng bền, kiềm sunfat trong phòng thí nghiệm và đã làm chủ công nghệ sản xuất dòng xi măng đặc thù này.
Theo ông Bắc, xi măng bền sunfat là loại sản phẩm đặc thù khác với những loại xi măng thông thường, nên khi sản xuất Công ty phải tính toán điều chỉnh phối nguyên liệu đầu vào, quy trình sản xuất phù hợp, xi măng thành phẩm được chứa ở silo riêng… Song các yếu tố trên không làm khó được Xi măng Xuân Thành bởi đơn vị này có nhiều lợi thế như nguồn nguyên liệu dồi dào, chất lượng tốt; hệ thống dây chuyền sản xuất lớn; con người đã làm chủ công nghệ; nguồn lực mạnh nên đủ tự tin là đáp ứng được nhu cầu thị trường.
Xi măng Xuân Thành xác định nhu cầu xi măng kiềm sunfat phục vụ các công trình biển, đảo sẽ gia tăng trong thời gian tới. Do vậy, doanh nghiệp chủ động nghiên cứu và làm chủ quy trình sản xuất, công nghệ, chuẩn bị nguồn lực, sẵn sàng sản xuất đáp ứng nhu cầu đặt hàng của thị trường.
Tương tự, Công ty Cổ phần Xi măng Thành Công cũng đã công bố ứng dụng công nghệ hiện đại 4.0 của Mỹ sản xuất xi măng portland hỗn hợp bền sunfat PCP40 và PCB 40- HS đạt chất lượng đạt chuẩn quốc tế... Sản phẩm có cường độ nén cao, cường độ uốn, độ bền hóa học cao, thích hợp cho các công trình lớn, công trình ngầm, xây dựng ven biển như sân bay, bến cảng, cầu biển, đập biển, các khu nhà ở ven biển, đập nước, công trình xử lý nước, đường dẫn nước…
Một số doanh nghiệp khác như Công ty Cổ phần Xi măng X18 (thuộc Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng) cũng đã sản xuất xi măng sunfat và ứng dụng sản phẩm vào một số công trình quốc phòng. Các tín hiệu trên cho thấy các doanh nghiệp Việt Nam đã năng động, thay đổi tư duy, tầm nhìn, chủ động nghiên cứu, ứng dụng sản xuất xi măng bền sunfat, đón đầu nhu cầu thị trường trong tương lai.
ximang.vn (TH/ Xây dựng)
