Có nhiều cách phân lọai khác nhau, tuy nhiên thường dùng là: * Phân lọai theo tính năng sử dụng:
+ Chất kết dính sử dụng trong môi trường không khí - chất kết dính bền không khí: chỉ sử dụng để xây những công trình trên mặt đất. Gồm có các loại như: vôi tôi, vôi nghiền, chất kết dính thạch cao.
+ Chất kết dính thủy lực: được sử dụng ngay cả trong môi trường không khí khô, không khí ẩm, môi trường ẩm và nước. Bao gồm: chất kết dính trên cơ sở có thành phần chủ yếu lúc nghiền là vôi và phụ gia hoạt tính, vôi thủy, xi măng La Mã (đá dolomite pha sét) và các chủng loại xi măng porland (XMP).
* Phân loại trên cơ sở thành phần gốc:
+ Xi măng portland các loại: xi măng portland thường; xi măng portland pouzoland; xi măng portland carbonate;….
+ Chất kết dính gốc từ vôi các lọai: vôi tôi; vôi thủy, vôi dolomite nghiền; ….
5.2 XI MĂNG PORTLAND (XMP):
XMP là chất kết dính chịu nước, nó khả năng đóng rắn không chỉ trong môi trường không khí, mà ngay cả trong môi trường nước và bền trong nước. Thành phần của XMP gồm những hợp chất cơ bản chứa CaO liên kết với các oxit SiO2, Al2O3, Fe2O3.
XMP được chế tạo bằng cách nung đến kết khối hỗn hợp phối liệu đã được nghiền mịn, chủ yếu là đá vôi, đất sét và các phụ gia điều chỉnh khác tạo nên clinker, sau đó clinker được nghiền mịn với một lượng nhỏ thạch cao.
5.2.1 Thành phần hóa của clinker XMP:
Gồm các oxit chính: CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3…Tổng hàm lượng các oxit trên chiếm 95 – 97%. Ngoài ra còn có một lượng nhỏ các oxit khác như MgO, TiO2, Na2O, K2O, P2O5, Mn2O3 và các loại phụ gia điều chỉnh.
Những oxit trong clinker đều ảnh hưởng đến thành phần khoáng clinker và tính chất sử dụng của ximăng.
Các oxit chủ yếu của clinker XMP có giới hạn. Các oxit khác cần khống chế trong giới hạn:
CaO = 63 – 67% Al2O3 = 4 – 7% MgO < 5% R2O < 1% SiO2 = 21 – 24% Fe2O3 = 2 – 4% TiO2 < 0,5% P2O5 < 0,3%
5.2.2 Thành phần khoáng của clinker xi măng :
Clinker XMP không phải là sản phẩm đồng nhất, mà nó tập hợp của nhiều khoáng khác nhau, bao gồm:
-Allite -Bellite -Cellite -Aluminate
-Hợp chất trung gian, ngoài ra còn một hàm lượng nhỏ các oxit khác.
5.2.3 Sản xuất XMP:
Quá trình sản xuất XMP có thể phân thành 3 giai đoạn cơ bản: - Giai đoạn 1: Chuẩn bị hỗn hợp phối liệu
- Giai đoạn 2: Nung hỗn hợp phối liệu thành clinker - Giai đoạn 3 : Nghiền clinker và phụ gia thành XMP.
Có 2 phương pháp chính sản xuất XMP : phương pháp ướt và phương pháp khô. Sự khác nhau chủ yếu của 2 phương pháp nằm ở giai đoạn 1 và 2 của quá trình sản xuất XMP.
Các nguyên liệu Phối liệu Nung thành clinker Nghiền clinker + phụ gia
Hình 5.1. Quy trình công nghệ tổng quát sản xuất XMP
Hình 5.2. Sơ đồ công nghệ sản xuất XMP theo phương pháp khô lò quay có thiết bị gia nhiệt trước
5.2.3.1 Nguyên liệu, phối liệu:
Chủ yếu là đá vôi, đất sét và các loại phụ gia (phụ gia điều chỉnh, phụ gia thủy hoạt tính, phụ gia lười, phụ gia bảo quản,…).
Chuẩn bị nguyên liệu và phối liệu là một khâu rất quan trọng trong quy trình sản xuất, nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Muốn chất lượng tốt cần đảm bảo những chỉ tiêu kỹ thuật sau:
* Nguyên liệu có đủ thành phần hóa học thích hợp
* Phối liệu phải bảo đảm thành phần hóa học, có độ mịn theo yêu cầu, độ đồng nhất cao và hàm ẩm thích hợp.
* Nếu phối liệu vào lò dạng viên cần phải có hình dạng và kích thước theo yêu cầu.
5.2.3.2 Nung:
Trong quá trình nung sẽ trải qua nhiều giai đoạn, các giai đoạn này không tách rời một cách rõ ràng mà nó xảy ra nối tiếp nhau hoặc đồng thời. Tuy nhiên có thể chia thành 6 giai đoạn chính:
1/ Sấy khô hỗn hợp phối liệu (mất nước lý học). 2/Dehydrat hóa khoáng sét (mất nước hóa học). 3/ Decarbonat hóa đá vôi.
4/ Phản ứng tỏa nhiệt ở trạng thái rắn. 5/ Phản ứng kết khối có mặt pha lỏng. 6/ Làm lạnh clinker
Quá trình nung luyện clinker XMP thường chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: 1/ Thành phần hóa
2/ Ðộ mịn
3/ Chế độ nung luyện
5.2.3.3 Nghiền, vận chuyển và đóng bao:
Sau khi ra lò clinker XMP được ủ từ 10-15 ngày, sau đó chuyển đến silo chứa clinker rồi vào máy nghiền chung với phụ gia (thạch cao, đất sét, đá vôi,…) để tạo thành XMP. Sau đó, XMP sẽ tiếp tục được vận chuyển đến silo chứa XMP để chuyển sang công đoạn đóng bao hay cung cấp trực tiếp dưới dạng xi măng xá.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Bùi Văn Chén (1984), “Bài giảng Kỹ thuật sản xuất chất kết dính”, NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội.
2. Lê Công Dưỡng (2000), “Vật liệu học”, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật. 3. Vũ Minh Đức (1999), “Công nghệ gốm xây dựng”, NXB Xây Dựng
4. Hồ Sĩ Giao, Nguyễn Sĩ Hội, Trần Mạnh Xuân (1997), “Khai thác mỏ vật liệu
xây dựng”, NXB Giáo Dục.
6. Phùng Văn Lự, Phạm Duy Hữu, Phan Khắc Trí (2004), “Vật liệu xây dựng”, NXB Giáo Dục.
7. Ðỗ Quang Minh (2001), “Kỹ thuật sản xuất vật liệu gốm sứ”, NXB Ðại Học Quốc Gia TP.HCM.
8. Bạch Ðình Thiên (2004), “Công nghệ thủy tinh xây dựng”, NXB Xây Dựng. 9. Phạm Xuân Yên, Huỳnh Ðức Minh, Nguyễn Thu Thủy (1992), “Kỹ thuật sản
xuất gốm sứ”, NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội.
10. Dương Vũ Văn (2002), “Vật liệu điện – điện tử”, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM.
Tiếng Anh
1. Singer 2. Kingery