Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

>> Xi măng bền sun phát (P1)
>> Xi măng bền sun phát (P2)
>> Xi măng bền sun phát (P3)
>> Xi măng bền sun phát (P4)
>> Xi măng bền sun phát (P5)
>> Xi măng bền sun phát (P6)
>> Xi măng bền sun phát (P7)
 
2.2. Xi măng portland puzolan:

Xi măng portland puzolan có đặc trưng là sự toả nhiệt nhỏ hơn xi măng portland thường. Nhưng sự giảm nhiệt toả ra không tỷ lệ với số lượng phụ gia đưa vào, điều đó được giải thích là do ban đầu các phản ứng puzolan hoá cũng là phản ứng toả nhiệt, còn sau đó phần clinker của xi măng có phụ gia bị thuỷ hoá nhanh hơn rất nhiều. Vì vậy, sự toả nhiệt của xi măng portland puzolan không thể tính lý thuyết được và việc xác định nó chỉ có thể dựa vào thực nghiệm. Do có nhiệt toả ra khi hydrat hoá thấp nên loại xi măng này thường được sử dụng khi đổ bê tông thuỷ công khối lớn.

Xi măng portland puzolan có độ bền cao hơn trong các nước sun phát vì Ca(OH)₂ và các hydroaluminat độ bazơ cao phản ứng với thạch cao tạo thành ettringit ở trong chúng ít. Nhưng khi chế tạo xi măng portland bền sun phát cần phải tính đến việc đưa vào các phụ gia núi lửa, đất sét nung (puzolan nhân tạo) chứa số lượng cao ôxit nhôm hoạt tính có thể gây ra sự tạo thành số lượng hydroaluminat bổ sung và cuối cùng là các hydrosunfoaluminat canxi. Vì vậy,  để chế tạo xi măng portland puzolan bền sun phát, người ta phải hạn chế phạm vi sử dụng phụ gia khoáng. Ngoài ra, trong thành phần khoáng của clinker cần phải khống chế hàm lượng C₃A không lớn hơn 8%.

 
Để chế tạo xi măng portland như trên, có thể sử dụng phụ gia silic và phụ gia chứa không lớn hơn 2% ôxit nhôm hoà tan. Nghiên cứu độ bền sun phát của các xi măng portland puzolan với phụ gia đất sét nung đã được tiến hành ở Udơbekistan (I.C.Kansepolski và Iu.T.Taspuchatov). Kết quả nghiên cứu đã xác định rằng để giảm số lượng ôxit nhôm hoạt tính cần phải tăng nhiệt độ nung đất sét cao lanh đến 900^oC. Ở các nước cộng hoà Trung Á (Liên xô cũ) đã sản xuất xi măng portland puzolan nhân tạo bền chống lại tác dụng của nước ngọt và nước sun phát.

Các axit khoáng và hữu cơ và axit cacbonic phá huỷ xi măng portland puzolan giống như xi măng portland thông thường. Xi măng portland puzolan được sử dụng cho các cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép của phần dưới nước và dưới đất của các công trình, đặc biệt là khi cần độ bền cao để chống lại tác dụng của nước sunphát, nước mềm và yêu cầu chống thấm. Nên sử dụng xi măng portland puzolan cho các cấu trúc trên mặt đất ở những khu vực luôn có độ ẩm cao nhưng không chịu sự đông lạnh thường xuyên. Có thể sử dụng xi măng portland puzolan trong các kết cấu bê tông đúc sẵn đóng rắn chưng hơi và gia công autoclave.

Xi măng portland puzolan được dùng trong các công trình dưới nước và dưới đất trong môi trường có xâm thực sun phát tốt hơn xi măng portland bền sun phát. Nhưng nếu công trình ở vùng có mức độ biến đổi của nước xâm thực thì chỉ được sử dụng xi măng portland bền sun phát.

Không nên sử dụng xi măng portland puzolan ở các vùng có khí hậu khô, ở các xưởng có độ ẩm không khí cao, ở các công trình chịu sự đông lạnh và tan băng, sự làm ẩm và khô có tính chất chu kỳ cũng như ở những nơi có nhiệt độ thấp (< 10^oC) mà không có sự đốt nóng nhân tạo.

2.3. Xi măng portland xỉ:

Khác biệt bởi độ bền cao chống lại nhiều môi trường xâm thực, đặc biệt là chống lại nước mềm và nước sun phát, khi đó nó hơn hẳn xi măng portland. GOST 22266-76 cho phép sản xuất xi măng portland xỉ bền sun phát trên cơ sở clinker có chứa C₃A không lớn hơn 8% và xỉ hạt lò cao hoặc xỉ phốt pho nhiệt điện có hàm lượng Al₂O₃ không lớn hơn 8%. Mác của xi măng portland xỉ bền sun phát là 300 và 400 (kG/cm²).

Độ bền cao của xi măng portland xỉ trong nước mềm được giải thích là do sự tạo thành chủ yếu của các hợp chất có độ bazơ thấp. Độ bền sun phát cao cũng liên quan tới việc giảm số lượng Ca(OH)₂ và do đó giảm khả năng tạo thành ettringit mà gây ra sự phá huỷ bên trong do nội ứng suất. Nghiên cứu đã chỉ ra độ bền cao của xi măng portland xỉ trong các dung dịch MgSO₄ và MgCl₂. Xi măng portland xỉ cũng bền hơn đáng kể chống lại sự ăn mòn kiềm, có nghĩa là chống lại sự ăn mòn gây ra bởi sự tương tác của kiềm trong xi măng với cốt liệu chứa SiO₂ hoạt tính. Hàm lượng kiềm trong các xi măng này có thể cho phép đến 2%.

Trong các nước chứa axit và axit cacbonic, độ bền của xi măng portland xỉ cũng chỉ như xi măng portland thường. Xi măng portland xỉ có thể sử dụng cho các cấu trúc bê tông và bê tông cốt thép của các công trình trên mặt đất, dưới nước và dưới đất. Việc sử dụng nó có hiệu quả đặc biệt trong các công trình xây dựng thuỷ công (trong nước biển và nước ngọt). Các công trình thuỷ điện lớn như Đnhepr, Kakhov v.v.. đã được xây dựng bằng xi măng portland xỉ. Do đặc tính toả nhiệt thấp và độ bền nhiệt cao, nó được dùng thích hợp hơn xi măng portland thường khi xây dựng các công trình bê tông khối lớn, cũng như kết cấu của các phân xưởng nóng.

Không cho phép sử dụng xi măng portland xỉ ở vùng có mức nước thay đổi cũng như ở những vùng nhiệt độ thấp mà không có sự đốt nóng nhân tạo. Trong tất cả các lĩnh vực, việc sử dụng xi măng portland xỉ sẽ kinh tế hơn xi măng portland puzolan và xi măng portland cùng mác.

2.4. Xi măng nhôm bari:

Nguyên liệu để sản xuất xi măng nhôm bari có thể sử dụng quặng barit tự nhiên hoặc kỹ thuật và ôxit nhôm kỹ thuật. Để làm dễ phản ứng tạo thành clinker, cần đưa vào phối liệu đến 18% antraxit để tạo ra môi trường khử cho phản ứng phân huỷ BaSO₄. BaO.Al₂O₃ là khoáng chủ yếu của xi măng này. Khi sử dụng nguyên liệu tự nhiên trong sản phẩm sẽ xuất hiện octosilicat. Trong xi măng thường có mặt BaS, khi đóng rắn xi măng nhôm thì bari tạo thành BaO.Al2O₃.6H₂O và BaO. Al₂O₃.7H₂O cũng còn cả gel hydrosilicat bari. Tính chất đặc trưng của xi măng nhôm bari là ngưng kết nhanh và đóng rắn nhanh, nó có thể được sử dụng để chế tạo bê tông bền nhiệt. Độ chịu lửa của các xi măng nhôm bari vượt quá 1800^oC.

2.5. Xi măng cao nhôm:

Đá vôi, ô xít nhôm kỹ thuật, xỉ cao nhôm (nhận được khi nấu chảy hợp kim phero) được dùng làm nguyên liệu để sản xuất xi măng. Xỉ nóng chảy phero bao gồm chủ yếu là ôxit nhôm (70 - 80%), spinel manhegi (3 - 10%) và các tạp chất của các hợp chất Titan, Crom hoặc Bo phụ thuộc vào sự biến dạng của xỉ.

Đá vôi để sản xuất xi măng cao nhôm "Talium" phải có hàm lượng SiO₂ < 3,0% và Fe₂O₃ < 1%, còn để sản xuất xi măng đặc biệt cao nhôm SiO₂ < 1% và Fe₂O₃ < 0,2%. Công nghệ sản xuất các xi măng cao nhôm đã được I.V.Kravchenko, T.V.Kudnhesova và một số người khác nghiên cứu. Các xi măng này được sản xuất bằng phương pháp kết khối sẽ có lợi hơn. Việc nghiền các nguyên liệu cacbonat (đá phấn, đá vôi) và ôxit nhôm (xỉ, ôxit nhôm kỹ thuật) được tiến hành trong các máy nghiền phun, sau khi điều chỉnh và đồng nhất, hỗn hợp phối liệu được tạo hạt. Để tăng cường độ của hạt và ngăn ngừa sự hao hụt của nguyên liệu đắt tiền đã đưa vào hỗn hợp đến 5% CA₂. Việc nung được thực hiện ở nhiệt độ 1420 - 14500^oC và việc nghiền clinker được thực hiện trong máy nghiền phun. Các xi măng cao nhôm là chất kết dính cường độ cao. Đối với xi măng "Talium" cho phép mác 400, 500 và 600, đối với xi măng đặc biệt cao nhôm là 400 và 500. Xi măng "Talium" đạt được cường độ lớn sau 7 ngày, còn xi măng đặc biệt cao nhôm là sau 28 ngày.

Ưu điểm nhất của các xi măng này là độ bền hoá và độ chịu lửa cao chống lại sự tương tác của các kim loại nóng chảy và của môi trường khi xâm thực. Xi măng cao nhôm "Talium" được sử dụng làm "chất mang" của chất xúc tác khi thay đổi nồng độ hoán vị nước axit cacbonic chưa bão hoà được sử dụng để lót các bao mêtan khi sản xuất amiăng cũng như trong sản xuất nóng chảy thép bằng điện.

Quỳnh Trang (Theo TTKHKT Xi măng)