vật liệu gốm sứ được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày, với nhu cầu thì trường, yêu câu cao của người tiêu dung đòi hỏi nhà sản xuất phải chế tao vật liệu nhiều ưu việt để cạnh tranh với các nhà cung cấp trong và ngoài nước
Biên soạn: Huỳnh Ngọc Minh KHÁI NiỆM CHUNG VỀ XI MĂNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Chất kết dính Chất kết dính (CKD) chất hợp chất có khả tự rắn chắc, động thời liên kết hệ khác (sợi hạt) thành khối vững Lực tương tác hai vật liệu để chúng kết dính với là: Lực học (ma sát), Lực hóa học (liên kết phản ứng hóa học), Những liên kết lý học đặc biệt khác (lực hạt phân tán, lực Van-der Van, lực tónh điện, cảm ứng ) Thông thường, để liên kết bền, phải có nhiều dạng tương tác tác dụng KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Phân loại chất kết dính vơ XI MĂNG PC LĂNG (PORLAND) December 3, 2016 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Xi măng Pooc lăng (Porland) Xi măng porland (PC: Porland cement), Xi măng Porland hỗn hợp (PCB: Blended porland cement), Clinker gì? Xi măng Porland (PC: Porland cement) bột vô có tính kết dính thủy lực, sản phẩm nghiền mòn hỗn hơp clinker XMP phụ gia thạch cao (3-5% kl clinker) PC = PC clinker + gypsum (3-5%) Xi măng hỗn hợp (PCB: Blended porland cement) sản phẩm nghiền mòn xi măng Porland phụ gia khác (phụ gia đầy, phụ gia hoạt tính, ) PCB = PC + aditivities ( 20 – 40%) Clinker bán thành phẩm trình sản xuất XMP: có cách nung kết khối hh nguyên liệu tự nhiên đá vôi, đất sét quặng sắt nhiệt độ cao (14500C) sau làm nguội nhanh SƠ ĐỒ QTCN ĐƠN GiẢN December 3, 2016 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Xi măng Pooc lăng (Porland) Clinker December 3, 2016 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Clinker XMP: thành phần hóa CaO: 62 – 67%, SiO2: 20 – 24%, Al2O3: – 7%, Fe2O3: – 5% Do nguyên liệu dùng công nghệ XMP nguyên liệu tự nhiên, nên thành phần clinker có tạp chất December 3, 2016 Để đảm bảo tính chất cần thiết XM, ôxít tạp chất phải nằm giới hạn cho phép, ví dụ: MgO ≤ 5% , TiO2 ≤ 0,3 %, Mn2O3 ≤ 1,5 %, R 2O Na2O) ≤ 1,5 % (tính theo SO3:0,1 – 1,5% P2O5: – 1,5% 99 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Clinker XMP: thành phần pha Tính chất clinker XMP thành phần pha (các loại khoáng pha thủy tinh) chúng đònh: C3S: 40 – 60% (khoáng alít: 3CaO.SiO2), C2S: 15 – 35% ( khoáng belít: 2CaO.SiO2), C3A: – 14% ( tri-canxi aluminát: 3CaO.Al2O3), C4AF: 10 – 18% (alumo-ferít canxi: 4CaO.Al2O3.Fe2O3) Ngoài pha thủy tinh (15-25%), ôxyt tự chưa phản ứng hết khoáng khác December 3, 2016 1010 CÁC TÍNH CHẤT CỦA HỠN HỢP BÊTƠNG Đơơ giữ nước (khả tách nước) Ngun nhân tượng tách nước - Do lực liên kết giữa phần tử (xi măng, cốt liệu…) khơng đủ lớn để giữ lớp nước liên kết bề mặt Dẫn đến tượng nước tách lên bề mặt Các yếu tố ảnh hưởng đến khả tách nước - Lượng nước nhào trộn Lượng nước nhào trộn lớn khơng gây tách nước 1,65N (N: lượng nước tiêu chuẩn xi măng) - Tỉ lệ N/X - Khả giữ nước xi măng - Bề mặt cốt liệu lớn 12/03/16 122 CÁC TÍNH CHẤT CỦA HỠN HỢP BÊTƠNG Hàm lượng bọt khí khối lượng thể tích - Hàm lượng bọt khí: % thể tích bọt khí chứa 1m3 hỡn hợp bê tơng - Với hỡn hợp BT nặng Hàm lượng bọt khí chứa 1m3 khơng vượt q 8% Các yếu tố ảnh hưởng - Vật liệu chế tạo - Phương pháp đầm chặt - Hàm lượng bọt khí khối lượng thể tích hỡn hợp bê tơng tỉ lệ nghịch với 12/03/16 123 CẤU TRÚC BÊ TƠNG ĐĨNG RẮN Trong bê tơng đóng rắn: - Hờ xi măng đóng vai trò nền đóng vai trò liên kết hạt cớt liệu với - Cớt liệu đóng vai trò khung xương chịu lực - Khả liên kết giữa hờ ximăng cớt liệu qút định cường đợ của bê tơng đóng rắn 12/03/16 124 CẤU TRÚC CỦA BÊ TƠNG ĐĨNG RẮN Pha khí Pha thủy tinh Pha tinh thể - Tinh thể quazt (cát, đá) - Tinh thể CSH - Tinh thể Ca(OH)2, Mg(OH)2 - Tinh thể ettringite, monosunfat… Cường bê tơng đóng rắn định: - Số lượng mật pha khí - Hàm lượng pha CSH 12/03/16 125 CẤU TRÚC BÊ TƠNG ĐĨNG RẮN Ca(OH)2 dạng 12/03/16 CSH dạng lục giác tuổi dài ngày 126 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ Cường độ nén - Cường độ nén hay mác bê tông (theo TCVN 3118: 1993) cường độ trung bình mẫu bê tông chuẩn có kích thước 15 x15 x15 cm điều kiện chuẩn Cường độ nén xác đònh công thức: F a: hệ số quy đổi so với mẫu chuẩn Rn = a S Hình dạng kích thước mẫu (mm) Mẫu lập phương 100 x100x100 150x150x150 200 x200x200 300x300x300 Mẫu trụ 100 x200 150 x300 200 x 400 12/03/16 Hệ số quy đổi a 0,91 1,00 1,05 1,10 1,16 1,20 1,24 127 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén * Hoạt tính hàm lượng xi măng - Tăng lượng xi măng, cường độ tăng giới hạn đònh - Tăng lượng xi măng dẫn đến tượng nứt nhiệt thay đổi thể tích * Tỉ lệ N/X - Mối quan hệ N/X Rb RB = ARX (X/N + 0,5) A: Hệ số phụ thuộc chất lượng cốt liệu RX : Mác xi măng 12/03/16 128 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén * Phẩm chất cốt liệu - Modul độ lớn cốt liệu mòn - Hàm lượng bùn sét cốt liệu mòn * Nhiệt độ, thời gian đóng rắn điều kiện bảo dưỡng - Mối quan hệ nhiệt độ thời gian đóng rắn Liên xô cũ (trong trường hợp BT khơng sử dụng phụ gia) RBn = RB28 x lgn / lg28 (3 ≤ n ≤ 28), n tuổi bê tông tính ngày – đêm -Nhiệt độ tăng cường độ ban đầu BT tăng - Để tăng cường độ ban đầu cho BT người ta tiến hành xử lý nhiệt ẩm 12/03/16 129 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén * Công nghệ trộn đầm chặt bê tông - Khi trộn máy, cường độ BT cao từ 5-15% so với trộn tay - Khi đầm BT giúp cho BT có cường độ cao 12/03/16 130 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Cường độ Cường độ uốn cường độ kéo BT - Cường độ chòu kéo BT 0,66 – 0,11 cường độ chòu nén BT - Cường độ chòu uốn BT 0,1 – 0,2 cường độ chòu nén BT - Cường độ chòu kéo chòu uốn phụ thuộc chủ yếu vào cốt liệu bề mặt cốt liệu 12/03/16 131 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Tính co nở bê tông Là thay đổi thể tích bê tông trình đóng rắn Nguyên nhân: - Do nước - Sự hình thành cấu trúc phát triển pha tinh thể - Do phản ứng hóa học cacbonat hóa, sulfate, phản ứng kiềm cốt liệu 12/03/16 132 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Tính co nở bê tông Hiện tượng co nở thể tích BT: - Khi đóng rắn, BT bò co lại - Xảy nhanh thời gian đầu, thời gian sau co dần - Trong vài ngày đầu độ co 60 - 70% độ co tháng - Khi cứng rắn nước, BT nở sau co lại Các yếu tố ảnh hưởng đến tính co nở * Lượng loại XI MĂNG - Hàm lượng xi măng tăng, BT co nhiều - Thay đổi thể tích nhiệt thủy hóa XM * Cốt liệu sử dụng * Lượng nước sử dụng *Điều kiện dưỡng hộ nhiệt 12/03/16 133 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Tính co nở bê tông 12/03/16 134 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Tính thấm nước bê tông Là khả cho nước qua lỗ rỗng áp lực thủy tónh Tính thấm nước phụ thuộc vào yếu tố: - Tỉ lệ N/ X - Cấp phối cốt liệu - Điều kiện dưỡng hộ Mối quan hệ cường độ mức chống thấm nước Rn(MPa) Độchống Cấp thấm nước Cấp B hay CT 12/03/16 15 20 25 30 35 40 45 10 12 >12 10 12 >12 >12 135 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐÁ BÊ TÔNG Tính chòu nhiệt bê tông Là khả chòu nhiệt độ cao khả chống cháy đá bê tông Khi tăng nhiệt độ cao, bê tông bò phá hủy - Sự khác hệ số giãn nở nhiệt vữa xi măng cốt liệu - Có phản ứng phân hủy Ca(OH)2 - Có tượng thay đổi thể tích trình biến đổi thù hình SiO2 - Do phân hủy khoáng CSH - Do trình bay nước 12/03/16 136 [...]... càng ít càng tốt (bé hơn 4 – 6%, tùy tiêu chuẩn mỗi quốc gia) December 3, 2016 1313 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG tính chất các pha December 3, 2016 1414 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Các thơng số kỹ thuật của XMP 1 2 3 4 5 6 7 Khả năng đóng rắn Mác xi măng Khối lượng thể tích Khối lượng riêng Độ mòn bột xi măng Lượng chất mất khi nung (MKN) Độ ổn đònh thể tích December 3, 2016 8 Lượng nước tiêu chuẩn 9 Lượng... nung: Xi măng lò đứng Xi măng lò quay Theo độ ẩm của phối liệu khi đưa vào lò nung: 4 pp: Phương pháp khô (0,5-1%: khô) Phương pháp bán khô (10-12%) Phương pháp bán ướt (16-21%) Phương pháp ướt (28-43%: bùn) Ở VN: Phương pháp khô (< 1%) Phương pháp bán khô (12 – 18%: dạng viên) Phương pháp ướt (18 – 45%: dạng bùn past) December 3, 2016 4040 QTCNSX XMP Pp bán khơ lò đứng Phối liệu. .. sấy-nghiền có thể thực hiện trong máy nghiền đứng hoặc máy nghiền bi liên tục hai ngăn 56 56 QTCNSX XMP Máy nghiền bi sấy nghiền phối liệu December 3, 2016 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG 57 QTCNSX XMP Máy nghiền đứng sấy nghiền phối liệu December 3, 2016 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG 58 ... nhiên liệu: nhiệt trò, hàm lượng chất bốc, tro, nhiệt độ lửa 55 55 QTCNSX XMP Chuẩn bị phối liệu để nung clinker Để tạo diện tích bề mặt tiếp xúc tốt khi nung: phối liệu cần có độ mòn đạt yêu cầu và lượng pha lỏng cần thiết: Độ mòn thông thường khoảng 10% sót sàng 10000 lỗ/cm2, Lượng pha lỏng khoảng 15 – 25% khối lượng - Đối với phương pháp khô: độ ẩm phối liệu cũng phải đảm bảo (< 1%) để phối liệu. .. vào nung trong lò đứng Nhiên liệu than cũng được tạo viên (2÷5mm), đổ chung lẫn vào viên phối liệu Tốt nhất là dùng than cốc hoặc than antraxit (ít tro, ít chất bốc tạo lửa ngắn) Than cháy truyền nhiệt gần như trực tiếp cho viên phối liệu, vì vậy, hiệu suất nhiệt rất cao Để tránh pha lỏng tạo thành quá nhiều ảnh hưởng không tốt tới sự thông gió, hại tường lò, phối liệu XMP theo phương pháp bán khô... Nhiên liệu (bột than, dầu, khí) phun vào đốt trong lò theo hướng ngược với chiều chuyển động của phối liệu Để tăng hiệu quả trao đổi nhiệt trong lò quay, người ta thường lắp thêm các thiết bò trao đổi nhiệt phía trong lò như xích sắt, thiết bò trao đổi nhiệt bằng gốm 44 QTCNSX XMP Pp ướt lò quay Phương pháp ướt chỉ còn áp dụng khi nguyên liệu khai thác ban đầu có độ ẩm rất cao, nguyên liệu. .. nhất phối liệu (nh ờ k ỹ thuật đồng nhất bằng khí nén Nung bằng lò quay với các thiết bò trao đổi nhiệt kiểu treo SP (Suspension Preheater) và các kiểu buồng canxi hóa (Calciner) khác nhau, Làm nguội nhanh với thiết bò kiểu ghi Phương pháp ướt chỉ tồn tại ở những nhà máy cũ, hoặc trong những điều kiện đặc biệt thuận lợi về khai thác nguyên liệu December 3, 2016 4949 QTCNSX XMP Ngun liệu chính... β-C2S thành γ - C2S, là khoáng không có tính kết dính December 3, 2016 1111 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG tính chất các pha Tri-canxi aluminát C3A (4-14%) Đóng rắn nhanh, tỏa nhiều nhiệt, không bền trong môi trường xâm thực Dùng phụ gia thạch cao CaSO4.2H2O để hạn chế tốc độ đóng rắn của C3A Alumo-ferít canxi C4AF (10 – 18%): dễ hòa tan trong nước, ít tỏa nhiệt Đóng rắn nhanh tạo cường độ ban... NGHIỀN BI ƯỚT Bể chứa -điều chỉnh -tồn trữ Nhiên liệu -Than mòn, -Dầu Sấy Bơm LÒ QUAY (1450 0C) Clinker 12500C Xuất clinker Làm nguội nhanh -Thiết bò hành tinh -Thiết bò kiểu ghi Clinker, 1000C Nghiền sơ bộ Phụ gia -Thạch cao Silo (ủû) -Đất, đá núi lửa MÁY NGHIỀN MỊN (nghiền bi, nghiền đứng) Ximăng Silo chứa Đóng bao Tiêu thụ 43 QTCNSX XMP Pp ướt lò quay Phối liệu được nghiền ướt thành dạng bùn (past,... XMP Ngun liệu chính Nguyên liệu tự nhiên: Đá vơi (Limestone ) CaCO3 ⇒ CaO Đất sét (Clay) Al2O3.nSiO2.mH2O ⇒ Al2O3 + SiO2 Quặng sắt (Iron ore) ⇒ Fe2O3 Thường quan tâm chủ yếu tới thành phần hóa và thành phần hạt, hầu như không quan tâm tới thành phần khoáng của các nguyên liệu chính dùng nung luyện clinker XMP: do trong quá trình nung luyện clinker XMP, bột phối liệu được nung tới nóng chảy ... NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Phân loại chất kết dính vơ XI MĂNG PC LĂNG (PORLAND) December 3, 2016 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Xi măng Pooc lăng (Porland) Xi măng porland... CHUNG VỀ XI MĂNG tính chất pha December 3, 2016 1414 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Các thơng số kỹ thuật XMP Khả đóng rắn Mác xi măng Khối lượng thể tích Khối lượng riêng Độ mòn bột xi măng Lượng... CHUNG VỀ XI MĂNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ XI MĂNG Chất kết dính Chất kết dính (CKD) chất hợp chất có khả tự rắn chắc, động thời liên kết hệ khác (sợi hạt) thành khối vững Lực tương tác hai vật liệu