Xi măng đa cấu tử (P1)

>> Xi măng đa cấu tử (P2)

Sự tương tác này có thể đem lại ảnh hưởng tích cực hoặc tiêu cực cho quá trình nghiền nói chung, từ đó tác động đến chất lượng sản phẩm. Do đó, khi sản xuất (nghiền) xi măng đa cấu tử, cần xem xét đến yếu tố này để đảm bảo quá trình diễn ra với năng lượng tiêu hao thấp nhất mà vẫn đạt được các chỉ tiêu chất lượng chủ chốt, đặc biệt là phân bố cỡ hạt, tỷ diện bề mặt, độ sót sàng của sản phẩm.

I. Nghiền xi măng đa cấu tử

1. Vật liệu sử dụng

Nghiên cứu sử dụng đá vôi phụ gia, xỉ lò cao, tro bay, clinker lò đứng và clinker lò quay cho các cấp phối nghiền. Thành phần các nguyên liệu như trong Bảng 1a và 1b dưới đây.

Để đánh giá sự thay đổi đặc tính nghiền của xi măng đa cấu tử, các mẫu được nghiền trong phòng thí nghiệm bằng 3 loại máy nghiền khác nhau: máy nghiền bi (ɸ500x500mm), máy nghiền hành tinh và máy nghiền rung. Độ mịn được xác định bằng tỷ diện bề mặt Blaine, phân bố cỡ hạt được xác định bằng phân tích cỡ hạt phân ly.

2. Kết quả nghiên cứu
 

Hình 1: Biểu đồ quan hệ giữa độ sót sàng với thời gian nghiền.

Từ biểu đồ Hình 1 cho thấy, ở giai đoạn đầu của quá trình nghiền, quá trình suy giảm cỡ hạt của clinker và đá vôi tương đối đồng đều, đường RRSB có độ chụm. Tuy nhiên, ở giai đoạn sau (sau 15 phút), khi cả hai vật liệu đã được chia nhỏ đến mức gần tới hạn, bắt đầu có sự khác biệt khi tiếp tục nghiền nhỏ hơn nữa. Đá vôi được nghiền mịn nhanh hơn, do chúng có độ giòn cao hơn clinker. Tốc độ chia nhỏ kích thước của các hạt clinker chậm dần. Đến phút thứ 20, hai vật liệu này lại có sự tương đồng trở lại về tốc độ nghiền.

 

Hình 2: Biểu đồ phân bố cỡ hạt khi nghiền lẫn clinker với đá vôi.

Khi nghiền lẫn đá vôi với clinker, giữa chúng có sự tương tác làm thay đổi thành phần cỡ hạt của sản phẩm nghiền, tùy theo lượng đá vôi thêm vào. Hình 2 cho thấy khi % đá vôi tăng thì dải phân bố cỡ hạt cũng rộng hơn, làm tăng cả thành phần hạt thô lẫn hạt mịn, Blaine tăng. Như vậy, đá vôi thêm vào có tác dụng làm tăng tính nghiền cho hỗn hợp đá vôi – clinker so với nghiền thuần túy clinker. Tuy nhiên, sót sàng ở cỡ 80µm cũng tăng theo Blaine – như kết quả trong Bảng 2.
Ảnh hưởng qua lại giữa clinker và đá vôi trong hỗn hợp còn được thể hiện rõ khi phân tích mẫu sản phẩm nghiền chứa 20% đá vôi. Thành phần cỡ hạt được chỉ ra ở Hình 3.
Đáng chú ý là thành phần hạt thô và hạt mịn có sự khác biệt về tỷ lệ clinker, đá vôi. Trong phần hạt có kích thước <5µm chứa tới 72,1% đá vôi. Ngược lại, clinker chiếm 88,0% phần hạt có kích thước > 45µm. Như vậy, phần hạt thô chứa nhiều clinker hơn và phần hạt mịn chứa nhiều đá vôi hơn. Đó là lý do giải thích tại sao cả độ mịn Blaine và sót sàng của mẫu sản phẩm nghiền này đều cao.

Khi thêm cấu tử thứ 3 là xỉ nhiệt điện vào cấp phối nghiền, cũng cho kết quả tương tự. Tính nghiền của cấp phối này được nâng cao, dải phân bố cỡ hạt cũng rộng hơn, sản phẩm nghiền có Blaine và sót sàng đều cao, như Bảng 3.