Xi măng đối với môi trường sống

tiểu luận chuyên đề xi măng đối với môi trường sống, xi măng, môi trường sống, vật liệu xây dựng, công nghệ kỹ thuật môi trường, công nghệ môi trường, kỹ thuật môi trường, tiểu luận môn, tiểu luận chuyên đề xi măng đối với môi trường sống

BÀI TIỂU LUẬN CHUYÊN ĐỀ: XI MĂNG VỚI MÔI TRƯỜNG SỐNG Xi măng (từ tiếng Pháp: ciment) loại chất kết dính thủy lực, dùng làm vật liệu xây dựng Xi măng tạo thành cách nghiền mịn clinker, thạch cao thiên nhiên phụ gia Khi tiếp xúc với nước xảy phản ứng thủy hóa tạo thành dạng hồ gọi hồ xi măng Tiếp đó, hình thành sản phẩm thủy hóa, hồ xi măng bắt đầu q trình ninh kết sau làq trình hóa cứng để cuối nhận dạng vật liệu có cường độ độ ổn định định I Lịch sử hình thành phát triển xi măng 1.Lịch sử xi măng giới - Từ xa xưa, người biết dùng vật liệu đơn sơ đất sét, đất bùn nhào rác, dăm gỗ, khô băm… để làm gạch, đắp đường, dựng vách cho chỗ trú ngụ Có thể tóm lược bước hình thành xi măng sau: - Người Ai Cập dùng vơi tơi làm vật liệu - Người Hi Lạp trộn them vào vôi đất núi lửa đảo Santorin, hỗn hợp nhà xây dựng ưu nhiều năm - Người La Mã them vào loại tro – đất núi lửa Vesuve miền Puzzolles Về sau này, phún – xuất – thạch núi kửa dùng làm loại phụ gia hoạt tính chịu cách nhiệt cách âm, trở thành dnah từ chung “ Pozzolana “ ( Anh ), “ Pouzzolane “ ( Pháp ) - Vào năm 1750, kỹ sư Smeaton người Anh nhận nhiệm vụ xây dựng hải đăng Eddystone vùng Cornuailles Ông thử nghiệm dùng vật liệu thạch cao, đá vôi, phún xuất… Và ông khám phá loại tốt hỗn hợp nung đá vơi đất sét - Hơn 60 năm sau, 1812, người Pháp tên Louis Vicat hoàn chỉnh điều khám phá Smeaton cách xác định vai trò tỷ lệ đất sét hỗn hợp vơi nung nói Và thành ông bước định công thức chế tạo xi măng sau - Ít năm sau, 1724, người Anh tên Joseph Aspdin lấy sang chế xi măng sở nung hỗn hợp phần đá vôi + phần đất sét - 20 năm sau, Issac Charles Johnson đẩy thêm bước cách nâng cao nhiệt độ nung tới mức làm nóng chảy phần nguyên liệu trước kết khối thành “ clinker”  Từ đây, biết, bùng nổ hàng loạt nhà máy lớn nhỏ với nhiều kiểu lị nung tính khác nhau: Xi măng làm cách mạng lĩnh vực xây dựng Lịch sử xi măng Việt Nam Cùng với ngành công nghiệp than, dệt, đường sắt ngành sản xuất xi măng nước ta hình thành từ sớm Bắt đầu việc khởi cơng xây dựng nhà máy xi măng Hải Phịng vào ngày 25/12/1889, nôi ngành xi măng Việt Nam, đến đứa đầu lòng tròn 105 tuổi Trải qua kỷ xây dựng phát triển, đội ngũ người thợ sản xuất xi măng Việt Nam ngày lớn mạnh Với lực lượng cán bộ, công nhân gần 50.000 người, ngành sản xuất xi măng Việt Nam làm nên thành tựu to lớn, đóng góp quan trọng vào nghiệp phát triển kinhtế xã hội đất nước.Một kỷ trước xi măng Việt Nam có thương hiệu Rồng tiếng nước số vùng Viễn Đông, Vlađivostoc (LB Nga), JAWA (Inđônêxia), Singapo, Hoa Nam (Trung Quốc) Sau ngày giải phóng miền Nam, năm 1975 lại có thêm thương hiệu xi măng Hà Tiên, đến ngành xi măng nước ta có thêm hàng loạt thương hiệu tiếng như: Xi măng Bỉm Sơn nhãn hiệu Con Voi, xi măng Hoàng Thạch nhãn hiệu Sư Tử, xi măng Hà Tiên II, Bút Sơn, Hoàng Mai, Tam Điệp, Nghi Sơn, Từ nhà máy sản xuất xi măng Trung ương đến nhà máy địa phương, từ doanh nghiệp Nhà nước đến công ty cổ phần, công ty liên doanh ngành sản xuất xi măng có mặt miền đất nước, sẵn sàng thoả mãn nhu cầu xi măng cho cơng trình xây dựng Cơng nghệ sản xuất xi măng nước ta đa dạng từ nhà máy có cơng nghệ lị đứng đến nhà máy có cơng nghệ lị quay sản xuất từ phương pháp ướt đến phương pháp khô Nhưng nhiều năm xi măng Việt Nam khẳng định đẳng cấp chất lượng phù hợp tiêu chuẩn, chiếm lòng tin người sử dụng người tiêu dùng nước quốc tế ưa chuộng.Từ năm 1996 Hiệp hội Xi măng Việt Nam thành lập đến quy tụ gần 90 thành viên, đơn vị trực tiếp sản xuất phục vụ sản xuất xi măng nước Lực lượng lao động ngành xi măng nước ta ngày phát triển tăng số lượng nâng cao chất lượng chuyên môn Nhiều thiết bị đại công nghệ tiên tiến dây chuyền sản xuất nhà máy lớn người Việt Nam đảm nhiệm thuê chuyên gia nước ngoài.Sản xuất xi măng hàng năm thành viên Hiệp hội xi măng vượt kế hoạch giao liên tục năm sau cao năm trước Riêng năm 2004 nước sản xuất tiêu thụ đạt 27 triệu tấn, Tổng cơng ty xi măng Việt Nam đạt 12,5 triệu tấn, xi măng địa phương đạt 7,1 triệu tấn, công ty liên doanh đạt 7,4 triệu tấn; sản xuất kinh doanh tồn ngành ln đạt mức tăng trưởng cao, hàng năm ngành sản xuất xi măng nước ta ln hồn thành tốt nhiệm vụ đóng góp ngày tăng cho ngân sách Nhà nước Đời sống vật chất, tinh thần người thợ xi măng không ngừng nâng cao.Ngành sản xuất xi măng Việt Nam cịn đánh giá ngành cơng nghiệp có nhiều sáng tạo, vận dụng tiến khoa học kỹ thuật tiên tiến giới vào điều kiện cụ thể nước ta Nhiều sáng kiến, cải tiến kỹ thuật, đề tài nghiên cứu khoa học áp dụng vào sản xuất kinh doanh mang lại hiệu kinh tế làm lợi hàng trăm tỷ đồng như: cải tiến vòi phun sử dụng 100% than cám (trước phải phun thêm dầu FO từ 10 - 30%); đề tài nghiên cứu sản xuất xi măng hỗn hợp PCB30 có pha 20% phụ gia; đề tài nghiên cứu công nghệ nâng cao ổn định chất lượng Clinker Trong trình quản lý, vận hành, sửa chữa nhà máy sản xuất xi măng tiến hành cách khoa học nề nếp, đến nhà máy ximăng xây dựng thống áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9000 hệ thống quản lý môi trường theo tiêu chuẩn ISO 14000.Cùng với đội ngũ người trực tiếp sản xuất xi măng, lực lượng lao động làm công tác cung cấp tiêu thụ sản phẩm, cung ứng vật tư nguyên liệu, phục vụ sản xuất, tư vấn đầu tư đào tạo, xuất nhập khẩu, lực lượng cơng ty cổ phần, cơng ty liên doanh có nhiều đóng góp quan trọng để xây dựng đội ngũ thợ xi măng Việt Nam ngày lớn mạnh, đáp ứng yêu cầu nghiệp CNH-HĐH đất nước.Theo định hướng phát triển giai đoạn từ đến năm 2020 Chính phủ phê duyệt phải xây dựng thêm loạt nhà máy xi măng như: Bình Phước, Hồng Thạch 3, Bút Sơn, Bỉm Sơn nhằm nâng công suất ngành sản xuất xi măng nước ta lên 40 triệu tấn/năm với tổng mức đầu tư tới gần tỷ USD, ngành công nghiệp xi măng Việt Nam tiến vững trình hội nhập khu vực quốc tế.Nhìn lại lịch sử 105 năm xây dựng phát triển ngành xi măng Việt Nam 75 năm truyền thống đấu tranh cách mạng công nhân xi măng, nói rằng: Những người thợ xi măng Việt Nam có nhiều đóng góp vào nghiệp cách mạng giải phóng dân tộc xây dựng đất nước, xứng đáng với danh hiệu cao quý mà Đảng Nhà nước đãphong tặng cho đơn vị ngành như: Danh hiệu Anh hùng lực lượng vũ trang cho cơng ty xi măng Hải Phịng, danh hiệu Anh hùng Lao động thời kỳ đổi cho đơn vị: Xi măng Bỉm Sơn, Cầu Đước, Sài Sơn, Đông Trường Sơn Huân chương Độc lập hạng Nhì cho Tổng công ty Xi măng Việt Nam II Các loại xi măng Các loại xi măng nay: - Xi măng thủy lực đại bắt đầu phát triển từ bắt đầu Cách mạng Công nghiệp (khoảng năm 1800), ba nhu cầu chính: + Xi măng thủy lực (vữa) để hồn thiện cơng trình gạch khí hậu ướt + Vữa thủy cơng xây dựng cơng trình bến cảng tiếp xúc với nước biển + Phát triển bê tông bền vững - Xi măng đại thường xi măng Portland hỗn hợp xi măng Portland, loại xi măng khác sử dụng công nghiệp a Xi măng Portland Xi măng Portland loại xi măng thông dụng giới Xi măng làm cách đốt nóng đá vơi (canxi cacbonat) vật liệu khác (như đất sét) đến 1450 ° C lị, q trình gọi calcination, nhờ phân tử carbon dioxit giải phóng từ cacbonat canxi để tạo thành oxit canxi , Hoặc vơi sống, sau hóa học kết hợp với vật liệu khác bao gồm hỗn hợp để tạo thành silicat canxi hợp chất xi măng khác Kết chất cứng, gọi 'clinker', sau nghiền nhỏ thành thạch cao thành loại bột để làm cho 'xi măng poocxi thông thường', loại xi măng sử dụng phổ biến (thường gọi OPC) Xi măng Portland thành phần bê tông, vữa hầu hết loại vữa không đặc hiệu Việc sử dụng phổ biến cho xi măng poóc nhà sản xuất bê tông Bêtông vật liệu hỗn hợp bao gồm cốt liệu (sỏi cát), xi măng nước Là vật liệu xây dựng, bê tơng đúc hầu hết hình dạng mong muốn, cứng, trở thành yếu tố kết cấu (mang tải) Xi măng Portland có màu xám trắng b Hỗn hợp xi măng portland - Các hỗn hợp xi măng Portland thường sử dụng làm hỗn hợp nhà xi măng, công thức tương tự thường trộn lẫn từ phận mặt đất nhà máy trộn bê tông c Xi măng xỉ Portland - Xi măng xỉ Portland, xi măng lò cao (theo tiêu chuẩn ASTM C595 EN 197-1), chứa tới 95% mùn cưa xi măng, lại clinker Portland thạch cao nhỏ Tất chế phẩm tạo độ bền cao cuối cùng, hàm lượng xỉ tăng lên, cường độ sớm giảm xuống, độ bền sunfat tăng lên phát triển nhiệt giảm Được sử dụng giải pháp kinh tế thay cho xi măng Portland sulfate xi măng nhiệt độ thấp d Xi măng tro xỉ Portland - Portland chứa tới 40% tro bay theo tiêu chuẩn ASTM (ASTM C595), 35% theo tiêu chuẩn EN (EN 197-1) Tro bay pozzolanic, sức mạnh cuối trì Vì tro bay bổ sung cho phép có hàm lượng nước bê tơng thấp hơn, cường độ sớm trì Ở đâu có chất lượng tro bay rẻ, giải pháp kinh tế thay cho xi măng Portland thông thường e Xi măng Pozolan Portland - Bao gồm xi măng tro bay, tro bay chất pơlucan, bao gồm loại xi măng làm từ chất pozzolan tự nhiên nhân tạo khác Tại nước có tro núi lửa (ví dụ: Ý, Chilê, Mexico, Phi-líp-pin) loại xi măng thường hình thức sử dụng phổ biến Tỷ lệ thay tối đa thường định nghĩa xi măng tro bay Portland f Xi măng silic Portland - Portlan silica fume tạo độ bền cao đặc biệt, xi măng có chứa 5-20% silica fume đơi sản xuất, với 10% bổ sung cho phép tối đa theo EN 197-1 Tuy nhiên, khói silica thường thêm vào xi măng Portland máy trộn bê tông [d silica fume xi măng g Xi măng xây dựng - Được sử dụng để chuẩn bị gạch lát vữa vữa xi măng, không sử dụng bê tông Chúng thường công thức độc quyền phức tạp có chứa clanhke Portland số thành phần khác bao gồm đá vơi, vơi hydrat, khơng khí, chất làm chậm, chất chống thấm chất tạo màu Chúng chế tạo để tạo vữa thi cơng được, cho phép cơng trình xây dựng nhanh phù hợp Các biến thể tinh tế xi măng Mason Mỹ xi măng nhựa xi măng xi măng Chúng thiết kế để sản xuất trái phiếu có kiểm soát với khối xây thạch h Xi măng mở rộng - Ngoài clanke Portland, clanhke mở rộng (thường clorua sulfurat), thiết kế để bù đắp ảnh hưởng co ngót khơ thường gặp phải với xi măng thủy lực Điều cho phép sàn lớn (lên đến 60 m vuông) chuẩn bị mà khơng có khâu co lại i Xi măng pha trộn trắng - Được làm clinker trắng (chứa khơng có sắt) vật liệu bổ sung trắng xi măng metakaolin có độ tinh khiết cao k Xi măng màu - Được sử dụng cho mục đích trang trí Trong số tiêu chuẩn, việc bổ sung sắc tố để sản xuất "xi măng Poóc màu có màu" cho phép Trong tiêu chuẩn khác (ví dụ ASTM), chất nhuộm khơng cho phép thành phần xi măng Poóc lăng, xi măng có màu bán dạng "hỗn hợp xi măng thủy lực" l Xi măng mặt đất mịn - Được làm từ hỗn hợp xi măng với cát với xỉ loại khoáng chất pozzolan khác mà chúng nghiền với Các loại xi măng có đặc tính vật lý xi măng thông thường với xi măng 50%, đặc biệt diện tích bề mặt gia tăng chúng phản ứng hóa học Ngay nghiền chặt, chúng sử dụng đến 50% lượng để chế tạo so với xi măng Portland thơng thường III Q trình sản xuất xi măng cơng nghiệp Q trình chuẩn bị nguyên liệu Từ mỏ, đá vôi khai thác (nổ mìn) vận chuyển xe tải đổ qua máy đập búa (1) đưa kích thước nhỏ đưa lên máy rải liệu (2) để rải liệu chất thành đống kho (đồng sơ bộ) Tương tự với đất sét, quặng sắt( đá đỏ), than đá nguyên liệu khác chất vào kho đồng theo cách Tại kho chứa, loại máy cào liệu (5) (6) cào lớp (đồng lần hai) đưa lên băng chuyền để nạp vào Bin chứa liệu (7) theo loại Đá Vôi, Đất Sét, Quặng Sắt, Thạch Cao, Than… Than Đá thô từ kho chứa đưa vào máy nghiền đứng (20) để nghiền, với hạt đạt yêu cầu đưa vào Bin chứa (21) hạt chưa đạt hỗi máy nghiền nghiền lại đảm bảo hạt than nhiên liệu cháy hồn tồn cấp cho đầu lị nung tháp trao đổi nhiệt Quá trình sản xuất clinker thành phẩm Từ Bin chứa liệu (7), loại nguyên liệu rút chạy qua hệ thống cân định lượng theo tỷ lệ cấp phối đưa từ nhân viên vận hành điều khiển (tỷ lệ phối liệu định từ phịng thí nghiệm) Tấc nguyên liệu gom vào băng tải chung đưa vào máy nghiền đứng (8) để nghiền kích thước yêu cầu ( phải hút bể phốt => gây tốn tài + Nước thải chứa hóa chất gây chết sinh vật nước + Môi trường xung quanh bốc mùi hôi thối ảnh hưởng đến đời sống, sức khỏe người người dân bị bệnh đường tiêu hóa ăn phải thực phẩm nhiễm chất độc, bệnh đường hô hấp… - Sản xuất xi măng đồng thời hàng loạt máy móc hoạt động liên tục sinh tiếng ồn gây ô nhiễm tiếng ồn cho môi trường xung quanh, đời sống người bị xáo trộn, tinh thần bị suy giảm 11 - Xe vận chuyển xi măng nặng, cồng kềnh an tồn giao thơng, gây thiệt hại đến cơng trình giao thơng đường lún q tải, sinh khói bụi cản trở tầm nhìn người tham gia giao thông VI Biện pháp khắc phục ảnh hưởng sản xuất xi măng đến môi trường - Xây dựng nhà máy sản xuất xi măng xa khu dân cư - Nhà máy xi măng cần có cơng trình xử lý nước thải phù hợp hạn chế việc xả thải trực tiếp chất thải ngồi mơi trường - Nghiên cứu hình thành xi măng sạch, thân thiện với môi trường - Xử phạt nhà máy xi măng vi phạm vấn đề bảo vệ môi trường xung quanh VII Những cải tiến thú vị sản xuất xi măng Nhận thấy lượng nhiệt khí thải không tận dụng lãng phí vơ ích, nhiều nhà máy sử dụng lượng nhiệt này, biến đổi thành điện Ðể tận dụng lượng khí thải tái tạo thành lượng cung cấp cho sản xuất, nhà máy xi-măng cần đầu tư hệ thống phát điện tận dụng nhiệt khí thải Theo tính tốn ban đầu, với sản lượng sản xuất xi-măng tất nhà máy xi-măng lị quay hệ khơ Việt Nam trang bị hệ thống phát điện tận dụng nhiệt khí thải tổng cơng suất trạm phát điện đạt khoảng 200 MW, giảm khoảng 20% lượng điện giảm đáng kể tình trạng nhiễm khí thải Bên cạnh đó, nhiều nhà nghiên cứu lĩnh vực sáng tạo nhiều loại xi-măng thú vị thân thiện với mơi trường Tại Đức, quốc gia tìm cách vừa giảm nhiên liệu cần dùng trình sản xuất lượng kh1i CO2 thải Theo đó, loại xi măng giai đoạn đầu cần nung 300 độ C Hỗn hợp sử dụng canxi, 12 vật liệu silicon khác, thêm nước vào sớm Với thay đổi này, xi măng họ biến đổi chuỗi phản ứng hóa học giảm khí cacbonic sản xuất Đặc điểm loại xi măng vừa “xanh” lại bền, chống xói mịn tốt Tuy nhiên, nhược điểm giá thành cao Ở nước Mỹ, xi măng địa polime biết đến loại vật liệu thân thiện với môi trường đổi Loại xi măng có đặc tính vượt trội chống ma sát cao hơn, chịu lửa sức căng, biến dạng cao… Lợi ích lớn xi măng địa polime tiềm làm giảm khí nhà kính tuần hồn, lên tới 90% so với xi măng Portland thông thường 13 ... Portland hỗn hợp xi măng Portland, loại xi măng khác sử dụng công nghiệp a Xi măng Portland Xi măng Portland loại xi măng thông dụng giới Xi măng làm cách đốt nóng đá vơi (canxi cacbonat) vật... phần xi măng Poóc lăng, xi măng có màu bán dạng "hỗn hợp xi măng thủy lực" l Xi măng mặt đất mịn - Được làm từ hỗn hợp xi măng với cát với xỉ loại khoáng chất pozzolan khác mà chúng nghiền với. .. Tính chất xi măng Các phản ứng thủy hóa xi măng Khi xi măng tác dụng với nước xảy phản ứng thủy hóa khống vật chủ yếu có xi măng với nước - Alit phản ứng tạo hydro silicat canxi canxi hydroxit 2C3S