CÁC LOẠI XI MĂNG TRÊN CƠ SỞ XI MĂNG PORTLAND

ĐỀ TÀI: CÁC LOẠI XI MĂNG TRÊN CƠ SỞ XI MĂNG PORTLAND 1. Xi măng Pooc lăng (XMP) TCVN 2682 1999 2. Ximăng hỗn hợp (PCB) 3. Ximăng Pooc lăng Puzolan (TCVN 40331995) 4. Xi măng đóng rắn nhanh 5. Xi măng mác cao 6. Xi măng trắng

CÁC LOẠI XI MĂNG

TRÊN CƠ SỞ XMP

MỞ ĐẦU

 Một lớp khá lớn các sản phẩm CKD vô cơ

được sản xuất trên cơ sở clinker XMP

Với thành phần khoáng cơ bản là các khoáng của clinker XMP trộn với các phụ gia khác

nhau tạo nên những tính chất cần thiết của

XM, nâng cao tính kinh tế cũng như khả năng ứng dụng trong những lĩnh vực khác nhau.

XIMĂNG POÓCLĂNG (PC) VÀ XI MĂNG HỖN HỢP (PCB) THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

(TCVN)

 XMP PC (Porland Cement) là sản phẩm nghiền mịn clinker XMP với phụ gia thạch cao (3-5%), có cường độ phát triển nhanh, không ăn mòn cốt thép,

tuy nhiên lượng nhiệt tỏa ra nhiều và kém chịu môi trường ăn mòn, giá thành cao

 Xi măng PCB (Porland Cement-Blended): XM

hỗn hợp) là sản phẩm nghiền mịn clinker XMP với thạch cao và những phụ gia khác (phụ gia họat tính hoặc phụ gia đầy), hàm lượng phụ gia có thể tới

40%

Xi măng Pooc lăng (XMP)

TCVN 2682 - 1999

 1- Thành phần khoáng, hóa

Xi maêng Pooc laêng (XMP)

TCVN 2682 - 1999

 2- Tính chaát cô lyù

Ximăng hỗn hợp (PCB)

 1- Thành phần khoáng, hóa

Ximăng hỗn hợp (PCB)

 Tính chất:

 ổn định thể tích

 ít tỏa nhiệt khi đóng rắn

 Giá thành thấp

 Đây là loại XM có thể dùng rất tốt trong những yêu cầu xây dựng dân dụng thông thường

 Các tính chất cơ lý của PCB phụ thuộc nhiều vào tính chất phụ gia được sử dụng

 Thường lượng nước tiêu chuẩn tăng hơn, tốc độ ninh kết và đóng rắn chậm hơn XMP thông thường Phụ gia đầy thường dùng là bột đá vôi (CaCO3 nghiền mịn)

 Các loại PCB được đánh giá là dẻo, dễ thi công, đặc biệt khi làm vữa tô trát

Xi măng Pooc lăng hỗn hợp (PCB) TCVN 6260 - 1997

 2- Tính chất cơ lý

Ximăng Pooc lăng Puzolan

(TCVN 4033-1995)

 Xi măng puzơlan là CKD thủy lực, nhận được bằng cách

nghiền đồng thời clinker XMP và phụ gia hoạt hóa puzơlan theo tỷ lệ nhất định (thường từ 20 ÷ 40%)

 Cũng có thể sản xuất bằng cách nghiền riêng biệt clinker, thạch cao và đất puzơlan tới độ mịn cho phép, sau đó trộn

lẫn với nhau

 Có thể coi đây là một dạng PCB

Ximăng Pooc lăng Puzolan

(TCVN 4033-1995)

 Trong quá trình đóng rắn, phụ gia hoạt tính Pu với SiO2 có bề mặt diện

dần dần tạo khoáng hydro-silicat canxi Do vậy, hàm lượng vôi trong pha lỏng của sản phẩm đóng rắn giảm dần

 Để tăng tốc độ đóng rắn XMP puzơlan (do lượng clinker ít):

 sản xuất clinker với việc tăng hàm lượng các chất thủy hóa nhanh (C3S và

C3A),

 dùng các phụ gia có hoạt tính cao hơn,

 tăng mức độ nghiền mịn,

 hoặc dùng phụ gia tăng tốc độ đóng rắn như CaCl2

 Trên thực tế, thời gian đóng rắn và biến đổi thể tích của các XM thương mại XMP puzơlan và XMP không được khác nhau.

Ximăng Pooc lăng Puzolan

(TCVN 4033-1995)

Tính chất:

 XMP puzơlan có độ bền nước, bền sunfat cao hơn XMP: do SiO2

hoạt tính tương tác với Ca(OH)2 tạo sản phẩm khó hòa tan, lượng CaO tự do giảm rất nhiều; sản phẩm còn nở phồng bít các lỗ xốp trong kết cấu

 Độ bền nước, bền sunfat của XMP puzơlan còn phụ thuộc thành phần khoáng của XMP:

 Để tăng độ bền nước, cần giảm C3S

 để tăng độ bền sunfat cần giảm hàm lượng C3A.

 Khối lượng riêng và khối lượng thể tích của XMP puzơlan nhỏ hơn XMP (XMP có khối lượng riêng 2700÷2900kg/m3,khối lượng thể tích 800÷1000kg/cm3,thể tích bột nén 1200÷1600kg/m3)

 Lượng nước cần cho XMP puzơlan cao hơn XMP, lượng nhiệt tỏa

1 XMP đóng rắn nhanh

trong giai đoạn đầu khi đóng rắn Đặc trưng lớn nhất là

vì vậy, cần tăng các khoáng đóng rắn nhanh khác như

là cách tăng nhanh tốc độ đóng rắn.

kỹ thuật đặc biệt: sửa chữa nhanh cầu đường, công trình

2 XM mác cao

cường độ tăng sau 28 ngày đêm dưỡng hộ, phải đạt bền nén từ 60 MPa và bền uốn từ 6,5 MPa trở lên

 hàm lượng C3S phải cao

 cần nghiền XM mịn hơn (6000 – 9000 cm2 / g)

 Dùng các chất hóa dẻo hữu cơ, phụ gia siêu dẻo làm giảm lượng nước thủy hóa

 Dùng các phụ gia hoạt tính đặc biệt như SiO2 hoạt tính

 Giảm độ xốp của XM khi đóng rắn

3 XMP trắng (PCW)

0,4-0,5 %) và các loại ôxít màu khác

 Màu trắng được so với màu của BaSO4.

 có hàm lượng ôxít gây màu như Fe2O3, Cr2O3, TiO2, MnO càng

nhỏ càng tốt

 Nguyên liệu cung cấp CaO thường là đá vôi hàm lượng CaCO3 cao (> 97%) hoặc đá phấn trắng;

 nguyên liệu cung cấp Al2O3 thường là cao lanh trắng (không dùng đất sét)

3 XMP trắng (PCW)

 Quá trình nghiền: do phải tránh sắt cũng trở nên phức tạp hơn nhiều, phải dùng những vật liệu ceramic hoặc kim loại màu (không chứa sắt) để nghiền nguyên liệu và sau đó là sản phẩm

 vòi đốt cũng không được phép dùng kim loại chứa sắt

 Nung XM trắng cũng khó khăn hơn rất nhiều vì không chứa Fe2O3 nên nhiệt độ nung cao hơn nhiệt độ nung XMP thường (cao hơn khoảng

100 0 C)

 Để tăng cường quá trình phản ứng, giảm nhiệt độ nung luyện, người

ta dùng các chất trợ dung không chứa sắt như Na2SiF6, CaF2 Có thể dùng CaCl2 làm phụ gia tăng độ trắng cho clinker XMP trắng, nhờ phản ứng tạo các hợp chất sắt FeCl2 dễ bay hơi Tuy nhiên, khi dùng các phụ gia này có thể có vấn đề về môi trường, vật liệu dùng làm lò nung cũng dùng vật liệu không chứa sắt như talc-manhezi Nhiên liệu khí hoặc lỏng hoặc nung lò điện, không chứa tro dễ gây mầu cho XM.

 Để tăng độ trắng có thể trộn thêm ZnO nghiền chung với clinker

4 XM màu:

15%) rồi nghiền chung

kiện nắng, mưa thời tiết không bị biến màu

  

5 – XIMĂNG DẺO

XMP thường Nhờ vậy có thể tạo hình những kết cấu có hình dạng phức tạp

 Các loại XM này còn có khả năng bền băng giá cao hơn XM thường.

 Xi măng dẻo được sản xuất bằng cách cho thêm các phụ gia cần thiết khi nghiền cùng với thạch cao

 Các phụ gia thường là các chất hoạt tính bề mặt dạng nấm men chứa sunfít hoặc sunfít-alcohol (0,15-0,25% khối lượng vật liệu nghiền).

6 – XI MĂNG KỴ NƯỚC:

 Loại xi măng này khác với XMP thông thường ở khả năng giảm thiểu sự tích tụ nước khi bảo quản và vận chuyển, đồng thời tăng độ linh động, khả năng bảo quản, độ bền băng giá

 “kỵ nước”: khả năng chậm phản ứng với nước So với XMP thường, thời gian tác dụng với nước chậm hơn khoảng 5 phút

 Sản xuất xi măng này bằng cách cho thêm vào xi măng thông thường khi nghiền cùng thạch cao các phụ gia chịu nước dạng acidol, acidol-dầu xà phòng, dầu xà phòng, các dầu axít, petrolatum oxy hóa (0,06-0,30% khối lượng)

 Các phụ gia này có tác dụng tạo những bọt khí rất nhỏ và phụ gia kỵ nước cũng là phụ gia dẻo

 Các phụ gia này đồng thời cũng là những chất trợ nghiền, có

7 – XI MĂNG LÀM ĐƯỜNG GIAO THÔNG

 Xi măng dùng để phủ đường ô tô, đường băng sân bay trước hết cần độ bền uốn cao hơn xi măng thường Ngoài ra, cần thỏa mãn nhiều tính chất khác như chịu biến dạng tốt, mật độ cao, bền giá băng, ít

co ngót, chịu va đập tốt

7 – XI MĂNG BỀN SUNPHÁT

trong xi măng tương đối nhỏ

bê tông cốt sắt ở ngang mức nước, chịu tác dụng của các loại nước khoáng Khi hàm lượng sunfát thấp có thể dùng XM xỉ.

8 – XI MĂNG GIẾNG KHOAN

Là loại xi măng dùng cho công nghiệp khoan dầu khí, để phân cách lỗ khoan với nước biển

 Trong công nghệ dầu khí, nhiệt độ các lỗ khoan tăng theo độ sâu các mũi khoan , xi măng phải đóng rắn trong điều kiện nhiệt độ tương đối cao, có thể 40-900C, thậm chí 1100C và cao hơn.

 Ở nhiệt độ cao, tốt nhất dùng xi măng có hàm

lượng C3S cao nhằm tăng thời gian đóng rắn và độ bền cơ Lượng C3A thấp.

9 – XI MĂNG ÍT TỎA NHIỆT

 Quá trình đóng rắn của XMP xảy ra với sự tỏa nhiệt Nếu lượng nhiệt tỏa ra trong thời gian tương đối nhanh với lượng nhiệt lớn, thì việc sử dụng khối lượng xi măng lớn (đập thủy điện, thủy lợi ) sẽ có những khó khăn nhất định.

 Clinker sản xuất loại xi măng này phải có hàm

lượng C3A < 8% và C3S < 35 -50% Cùng với tác

dụng ít tỏa nhiệt, xi măng loại này còn có độ bền

11 Xỉ lò cao:

 Các lò cao luyện gang, thép thường thải ra một lượng xỉ lớn ở trạng thái nóng chảy (Còn gọi là xỉ đáy lò, phân biệt với tro xỉ bay theo khói lò)

 Trong xỉ lò cao chứa một lượng lớn các ôxít CaO, SiO2, Al2O3và MgO

 Ngoài ra còn có TiO2, MnO, FeO, CaS, MnS, FeS

 Các ôxít này, ở nhiệt độ cao tương tác với nhau tạo những khoáng có tính thủy lực

 Một số xỉ có thể tự phân rã dạng bột do quá trình chuyển pha

β-C2S thành γ-C2S

 Tính kết dính của xỉ không rõ ràng

tiến hành làm nguội xỉ nhanh, khi đó, xỉ nhận được ở dạng hạt, pha thủy tinh có hàm lượng lớn

 Tạo hạt xỉ có thể tiến hành bằng phương pháp ướt hoặc bán khô

11 –2 - Chất kết dính xỉ -Xi măngPoóc lăng

(Xỉ-XMP):

nghiền trộn đồng thời xỉ (30 – 60%) và xi măng Poóc lăng, hoặc trộn đều bột xỉ và xi măng Poóc lăng được nghiền mịn trước theo tỷ lệ cần thiết.

Giá thành xỉ-XMP rất hạ so với XMP thông thường

12 – XI MĂNG POÓC LĂNG VỚI PHỤ GIA ĐẦY

 Các phụ gia trộn vào xi măng nhưng không tham gia các phản ứng hóa học khi đóng rắn ở nhiệt độ thường được gọi là các phụ gia đầy (hoặc phụ gia lười)

 Các phụ gia đầy thường gặp: cát, đá vôi, đolomit, đất đá núi lửa, một số loại đất đá khác Các phụ gia này có thể làm thay đổi một số tính chất vật lý (như giảm cường độ, giảm độ co khi đóng rắn ) nhưng mục đích chính là giảm giá thành sản phẩm

 Phụ gia đầy thường dùng nhất là cát (25 – 50%), đá vôi (20 – 30%) Có thể dùng phụ gia đầy cho tất cả các loại