So sánh chất lượng xi măng khi nghiền bằng máy nghiền đứng và máy nghiền bi (P1)

>> So sánh chất lượng xi măng khi nghiền bằng máy nghiền đứng và máy nghiền bi (P2)

1. Các chỉ tiêu chính dùng để so sánh chất lượng xi măng khi nghiền bằng VRM và BM

Máy nghiền đứng và máy nghiền bi đều hiện diện ở công đoạn nghiền xi măng thành phẩm, ở các dây chuyền khác nhau. Chưa có số liệu thống kê chính thức tỷ lệ của từng loại là bao nhiêu, nhưng nhìn chung, máy nghiền bi được ưa chuộng hơn khi cần nghiền xi măng, còn máy nghiền đứng sẽ là lựa chọn hợp lý cho nghiền than, nghiền liệu. Do các thế hệ máy nghiền liên tục được cải tiến nên đây chỉ là xu hướng chung khi lựa chọn thiết bị cho từng công đoạn, chứ không phải là nguyên tắc bất biến cần phải tuân theo. Vẫn có những nhà sản xuất lựa chọn máy nghiền đứng để nghiền xi măng, và ngược lại, máy nghiền bi cũng xuất hiện tại các phân xưởng nghiền liệu, nghiền than.
 
Việc lựa chọn chủng loại máy nghiền nào cho công đoạn nào là tùy thuộc vào từng dự án cụ thể, dựa theo đặc thù riêng của dự án đó. Các chỉ tiêu như chi phí đầu tư, khả năng vận hành, tính dễ sửa chữa, thay thế, nâng cấp... đã được đưa ra phân tích kỹ càng khá nhiều, trước khi lựa chọn. Nhưng không có nhiều công trình nghiên cứu so sánh về chất lượng sản phẩm của chúng. Nguyên nhân đầu tiên có thể thấy rằng, về cơ bản, cả hai loại máy nghiền này đều cho sản phẩm đáp ứng được các tiêu chuẩn chất lượng. Các thông số Cơ lý – Hóa đều đạt và có giá trị không chênh lệch nhiều. Nhưng nếu tìm hiểu chuyên sâu hơn, giữa chúng vẫn có những khác biệt nhất định. Đối với sản phẩm nghiền là xi măng thành phẩm, có thể lấy ba thông số sau làm chỉ tiêu đánh giá chủ yếu, từ đó có được sự so sánh, chỉ ra những khác biệt nhất định giữa xi măng nghiền bằng VRM và BM. Đó là các chỉ tiêu:

- Sự phân bố cỡ hạt;

- Tỷ lệ mất nước của thạch cao trong xi măng;

- Hiện tượng đóng rắn sớm của các khoáng xi măng.

2. Phân bố cỡ hạt (PSD – Particle Size Distribution)
 
Độ mịn của xi măng thường được kiểm tra bằng hai thông số chính là tỷ diện bề mặt theo phương pháp Blaine (cm2/g) và độ sót sàng đối với một cỡ sàng nhất định. Hầu hết các tiêu chuẩn cũng lấy hai chỉ tiêu này để quy định về độ mịn của xi măng. Các máy nghiền VRM và BM đều có thể đạt được yêu cầu về độ mịn, nếu tính theo Blaine và % sót sàng. Tuy nhiên, khi phân tích kỹ lưỡng dải phân bố cỡ hạt của chúng, sẽ thấy có sự khác nhau. Với nguyên lý chia nhỏ vật liệu nhờ lực nén ép, VRM cho các hạt thô nhiều hơn. Phần hạt thô này, khi qua phân ly sẽ được tách ra, hồi lưu trở lại máy nghiền, nhưng vẫn có một phần hạt thô có kích thước gần với hạt mịn sẽ bị hòa lẫn vào với phần hạt mịn ra khỏi phân ly, đi tới các cyclone lắng. Do hiệu suất của các cyclone lắng không bao giờ có thể đạt đến 100% nên trong xi măng thành phẩm, tất yếu vẫn có lẫn một lượng hạt thô nhất định. Nhìn chung, dải cỡ hạt của VRM có phạm vi rộng hơn, với nhiều loại cỡ hạt hơn BM, tỷ lệ các hạt thô cùng kích thước cũng cao hơn. Đường cong PSD của VRM có xu hướng thoải hơn của BM.
 
Như đã nói ở trên, sự khác biệt này khó có  thể nhận biết thông qua giá trị của Blaine và % sót sàng. Kể cả với các chỉ tiêu chất lượng chịu ảnh hưởng của độ mịn xi măng như thời gian ninh kết, độ giãn nở thể tích, hay thậm chí là cường độ, cũng khó nhận ra đâu là sự khác nhau do thành phần cỡ hạt đem lại. Tuy nhiên, thành phần cỡ hạt khác nhau sẽ cho chất lượng khác nhau. Điều này chỉ có thể khẳng định được bằng các nghiên cứu chuyên sâu hơn, chẳng hạn như độ  tuổi mẫu  xi  măng nghiên cứu  dài  hơn mức 28 ngày.  Đặc biệt, trong bối cảnh công nghệ  xây dựng hiện nay sử dụng khá nhiều các loại phụ gia chuyên dụng cho xi măng thông thường để thi công những khối bê tông có yêu cầu đặc biệt, thì vấn đề cỡ hạt của xi măng rất cần được nghiên cứu kỹ lưỡng hơn nữa, để phù hợp với các đối tượng sử dụng khác nhau, tại các công trình có yêu cầu khác nhau.