Giáo trình Công nghệ sản xuất chất dính vô cơ

Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 1 TRUêNG §¹I HäC B¸CH KHOA §µ N½NG KHOA HãA - NGµNH cnhh & VËT LIƯU Ths.GVC NGUYÃÙN DÁN 2007 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 2 Chỉång 1 PHÁN LOẢI CHÁÚT KÃÚT DÊNH VÄ CÅ VAÌ PHỦ GIA 1.1 Phán loải cháút kãït dênh vaì laỵnh vỉûc sỉí dủng. Càn cỉï vaìo tênh cháút vaì mủc âêch sỉí dủng cuía cháút kãút dênh vä cå, ngỉåìi ta chia chụng thaình 3 loải: 1.1.1 Cháút kãút dênh khäng khê. Âọ laì nhỉỵng cháút kãút dênh khi tạc dủng våïi nỉåïc seỵ tảo thaình häư deỵo,vaì âãø trong khäng khê sau mäüt thåìi gian seỵ ràõn chàõc lải nhỉ âạ. Loải âạ naìy chè bãưn trong mäi trỉåìng khäng khê hay nhỉỵng nåi thoạng mạt, khä rạo. Loải cháút kãút dênh naìy gäưm cọ: Cháút kãút dênh väi khäng khê, cháút kãút dênh thảch cao, cháút kãút dênh manhãdi, cháút kãút dênh âälämit. 1.1.2 Cháút kãút dênh thuíy lỉûc. Ngỉåüc lải våïi cháút kãút dênh khäng khê, loải naìy cọ khaí nàng âọng ràõn trong mäi trỉåìng khäng khê, mäi trỉåìng áøm vaì caí trong nỉåïc. Khi ràõn chàõc nhỉ âạ seỵ cọ âäü bãưn nỉåïc, bãưn sulfạt cao hån. Loải cháút kãút dênh naìy gäưm cọ: xi màng portland, xi màng alumin, xi màng portland puzoland, väi thuíy, xi màng La Maỵ ... 1.1.3 Cháút kãút dênh chëu axêt, chëu nhiãût. Loải cháút kãút dênh naìy thu âỉåüc tỉì mäüt loải xi màng gäúc naìo âọ, sau âọ tuìy thuäüc yãu cáưu sỉí dủng ngỉåìi ta choün loải phủ gia hồûc họa cháút pha vaìo våïi nhỉỵng haìm lỉåüng khạc nhau vaì âäưng nháút chụng. 1.2 Khại niãûm vaì phán loải phủ gia trong cäng nghãû saín xuáút xi màng. 1.2.1 Khại niãûm vãư phủ gia. Họa cháút hay nguyãn liãûu duìng âãø pha vaìo phäúi liãûu hay cho vaìo nghiãưn chung våïi clinker xi màng, nhàịm mủc âêch caíi thiãûn cäng nghãû nghiãưn, nung hay tênh cháút cuía saín pháøm âỉåüc goüi chung laì phủ gia. Ngoaìi ra coìn gọp pháưn hả giạ thaình saín pháøm vaì tàng saín lỉåüng ( vê dủ khi sỉí dủng phủ gia âáưy chàĩng hản). 1.2.2 Phán loải phủ gia. Phủ gia trong cäng nghãû saín xuáút ximàng portland cọ thãø chia laìm hai loải: Phủ gia caíi thiãûn cäng nghãû gia cäng vaì chuáøn bë phäúi liãûu hay nung luyãûn, phủ gia caíi thiãûn tênh cháút cuía xi màng (nhỉ tênh bãưn nỉåïc, bãưn sulfat, bãưn nhiãût) 1.2.2.1 phủ gia caíi thiãûn cäng nghãû. Phủ gia tråü nghiãưn: Âọ laì họa cháút hay nguyãn liãûu cho vaìo thiãút bë nghiãưn vaì nghiãưn chung våïi häùn håüp nguyãn liãûu ( nghiãưn phäúi liãûu ) hay clinker nhàịm mủc âêch tàng nàng suáút mạy nghiãưn vaì giaím tiãu hao nàng lỉåüng âiãûn. Phủ gia khoạng họa: Âọ laì họa cháút hay nguyãn liãûu cho vaìo thiãút bë nghiãưn vaì nghiãưn chung våïi häùn håüp nguyãn liãûu. Do sỉû cọ màût cuía nọ nãn khi nung phäúi Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 3 liãûu seỵ giaím âỉåüc nhiãût âäü nung, tàng täúc cạc phaín ỉïng họa hoüc trong quạ trçnh tảo khoạng. Ngoaìi ra nọ coìn cọ tạc dủng giaím âäü nhåït, tàng tênh linh âäüng pha loíng. Do váûy tàng khaí nàng tháúm ỉåït cuía pha loíng cao ( do åí nhiãût âäü cao cháút khoạng họa phạ våỵ hay laìm yãúu cáưu näúi cáúu trục pha loíng). Tỉì âọ pha loíng tàng tênh hoìa tan vaì C2S vaì CaO dãù daìng khuãúch tạn vaìo pha loíng âãø tiãúp xục nhau tảo thaình khoạng C3S. Vê dủ: khi chuáøn bë phäúi liãûu cho loì nung ta cho vaìo mạy nghiãưn phäúi liãûu mäüt lỉåüng < 1%: CaF2 hay Na2SiF6 ...vaì cå chãú: CaF2 + H2O håi Ca(OH)2 + 2HF HF + SiO2 tinh thãø SiO2 hoảt tênh + H2O + SiF4 H2O +SiF4 SiO2 hoảt tênh + HF Ca(OH)2 nhiãût âäü cao CaO + H2O HF + CaCO3 CaO hoảt tênh + CaF2 + CO2 + H2O Nháûn xẹt: sỉû cọ màût F - seỵ tảo ra cạc CaO ht vaì SiO2 ht . Ngoaìi ra F- coìn cọ khaí nàng âënh hỉåïng tảo khoạng C3S cọ hiãûu suáút cao tỉì C3A vaì C4AF: C3A F - C5A3 + CaO ht CaOht + C2S C3S Hồûc C4AF F - C5A3 + C6A F2 + CaOht CaOht + C2S C3S Cuỵng cọ thãø sỉí dủng cạc loải phủ gia khoạng họa täøng håüp. Vê dủ: Duìng phospho, thảch cao ( lỉåüng < 6% ) vaì muäúi florua (< 1%). CaSO4 seỵ tạc dủng våïi C3A (C3A tảo thaình åí zän phaín ỉïng pha ràõn ) thaình 3C3A.Al2O3..CaSO4 ( cháút trung gian giaí bãưn ) vaì 3C3A.Al2O3..CaSO4 seỵ bao boüc hảt C3A vaì laìm hảt C3A khäng phạt triãøn kêch thỉåïc âỉåüc. Do dọ CaO coìn lải tiãúp tủc phaín ỉïng våïi C2S tảo C3S . coìn 3C3A.Al2O3..CaSO4 seỵ bë phán huyí thaình C5A3 , CaOht vaì CaSO4 . Nhỉ váûy âaỵ tảo thãm CaOht âãø tạc dủng våïi C2S tảo thaình C3S..Thỉûc ra vãư cå chãú cuỵng giäúng phủ gia hkoạng hoạ CaF2 . Khi cọ màût CaSO4 vaì P2O5 coìn laìm cáúu trục cuía C3S vaì C2S bãưn vỉỵng khọ bë phán huyí khi laìm lảnh. Phủ gia giaím áøm: phäúi liãûu( buìn) trong saín xuáút xi màng theo phỉång phạp ỉåït thỉåìng cọ âäü áøm cao (W>32%). Do âọ khi nung luyãûn täún nhiãưu nhiãût cho quạ trçnh bäúc håi vaì laìm giaím nàng suáút loì. Biãûn phạp âãø laìm giaím âäü áøm nhỉng váùn baío âaím âäü nhåït cuía buìn thỉåìng sỉí dủng cạc loải phủ gia sau: Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 4 + (0.2 - 0.5 )% S SB âäü áøm cuía buìn giaím (2 - 4)% tỉång tỉång giaím lỉåüng nỉåïc trong buìn 7%. + Häùn håüp ( SSB vaì Na2CO3 ) haìm lỉåüng tỉì (0,2 - 0,5)% seỵ giaím nỉåïc trong buìn 8%. + Häùn håüp thuyí tinh loíng vaì NaOH hồûc sôa buìn giaím (3 - 6)% . 1.2.2.2 phủ gia caíi thiãûn tênh cháút cuía xi màng. - Phủ gia thuíy: Phủ gia thuyí laì mäüt cháút khi nghiãưn mën träün våïi väi cho ta mäüt cháút cọ tênh kãút dênh vaì âọng ràõn, coìn khi träün våïi ximàng portland nọ seỵ kãút håüp våïi väi tỉû do vaì väi thoạt ra cuía cạc phaín ỉïng thuíy họa cạc khoạng xi màng trong quạ trçnh âọng ràõn ximàng tảo ra cạc khoạng bãưn nỉåïc vaì bãưn sulfạt. Do âọ laìm tàng âỉåüc âäü bãưn nỉåïc, âäü bãưn sulfạt cuía ximàng portland . Baín thán phủ gia thuyí khi nghiãưn mën träün våïi nỉåïc khäng cọ tênh cháút kãút dênh, âọ laì âàûc âiãøm cå baín khạc våïi xè loì cao. Thaình pháưn hoạ hoüc chuí yãúu cuía phủ gia thuyí laì SiO2 hoảt tênh vaì mäüt lỉåüng nỉåïc liãn kãút nháút âënh, ngoaìi ra coìn cọ chỉïa mäüt lỉåüng äxit nhäm hoảt tênh, äxit sàõt. Cháút lỉåüng cuía phủ gia thuíy hoảt tênh phủ thuäüc vaìo hoảt tênh hụt väi hồûc mỉïc âäü hoảt tênh thuíy lỉûc cuía nọ. Hoảt tênh hụt väi ( âäü hoảt tênh ): Âỉåüc xạc âënh bàịng säú miligam väi do mäüt gam phủ gia háúp thủ trong thåìi gian 30 ngaìy âãm sau 15 láưn chuáøn. Lỉåüng väi bë mäüt gam phủ gia háúp thủ caìng nhiãưu thi âäü hoảt tênh cuía phủ gia thuyí caìng cao.Âäü hoảt tênh cuía phủ gia thuyí âỉåüc phán loai nhỉ sau: Baíng 1 Xãúp phủ gia vaìo loải Âäü hoảt tênh cuía phủ gia [mg CaO/1 gam phủ gia] Ráút mảnh >150 Mảnh 100 - 150 Trung bçnh mảnh 70 - 100 Trung bçnh 50 - 70 Yãúu 30 -÷50 Hoảt tênh thuíy lỉûc coìn goüi laì chè säú hoảt tênh: Chênh laì tè säú mạc ( Rnẹn 28 ngaìy) cuía máùu xi màng cọ pha phủ gia 20% (PCB) våïi mạc ( Rnẹn 28 ngaìy) cuía máùu xi màng khäng pha phủ gia [ xi màng PC = (95% - 97%) clinker + (3% - 5%) thảch cao thiãn nhiãn]. 100. PC PCB R RI = Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 5 Hiãûn nay âạnh giạ cháút lỉåüng phủ gia thỉåìng thiãn vãư sỉí dủng chè säú hoảt tênh. Vç âạnh giạ cháút lỉåüng phủ gia theo âäü hụt väi mỉïc âäü chênh xạc tháúp hån. Lê do khaí nàng hụt väi cuía phủ gia cọ hai pháưn: pháưn háúp thủ váût lê thuáưn tụy vaìo mao quaín vaì läø räùng cuía cạc hảt phủ gia vaì pháưn phaín ỉïng họa hoüc åí 2 dảng sau: Ca(OH)2 + SiO2 ht = CaO.SiO2.H2O tảo gen CSH 2Ca(OH)2 + Al2O3 ht = 2CaO.Al2O3.2H2O (C2AH2 ) kãút tinh vaì C2AH2 + Ca(OH)2 +3H2O = C3AH6 kãút tinh. Baíng 2 phán loải phủ gia theo chè säú hoảt tênh TT Tè lãû phủ gia % Cáúp hoảt tênh Phán loải 1 < 10 Khäng hoảt tênh Phủ gia trå 2 10-12 Hoảt tênh yãúu Loải 3 3 12-15 Hoảt tênh trung bçnh Loải 2 4 >15 Hoảt tênh cao Loải 1 - Phán loải phủ gia thuyí Càn cỉï vaìo nguäưn gäúc hay thaình pháưn họa hoüc cuía cạc loải phủ gia (thỉåìng hay càn cỉï vaìo nguäưn gäúc) phủ gia thuyí âỉåüc phán loải nhỉ sau: Baíng 3 Phủ gia thuyí thiãn nhiãn Nguäưn gäúc tỉì nụi lỉía (loải phụn xuáút) Nguäưn gäúc tráưm têch (cáúu tảo tỉì voí trại âáút) Phủ gia thuyí nhán tảo + Tro nụi lỉía + Puzålan + Tup + Traxå + Âạ boüt + Âiatämit + Trãpen + Opaka + Khoạng sẹt + Âáút sẹt nung non lỉía + Silic hoảt tênh phãú liãûu + Tro, xè nhiãn liãûu + Tro tráúu - Phủ gia thuyí thiãn nhiãn cọ nguäưn gäúc tỉì nụi lỉía: Laì loải âạ thiãn nhiãn do nụi lỉía tảo thaình, thaình pháưn hoạ hoüc gäưm äxêt Silêc hoảt tênh, äxêt nhäm hoảt tênh, tảp cháút âáút sẹt vaì mäüüt lỉåüng nỉåïc hoạ hoüc. Âäü hoảt tênh cuía nọ phủ thuäüc chuí yãúu vaìo haìm lỉåüng äxêt Silêc hoảt tênh vaì nỉåïc hoạ hoüc, ngoaìi ra coìn phủ thuäüc vaìo quạ trçnh laìm lảnh khi tảo thaình nọ. - Phủ gia thuíy thiãn nhiãn cọ nguäưn gäúc tráưm têch: Do cáúu tảo voí trại âáút laì nhỉỵng khoạng nhẻ, dãù nghiãưn, xäúp, khä, dãùỵ hụt áøm, thaình pháưn hoạ hoüc chuí yãúu laì äxêt Silêc vä âënh hçnh. Troüng lỉåüng riãng cuía loải phủ gia thuíy naìy ráút nhoí vê dủ: Âiatämêt: 0,75 g/cm3 , Trãpen: 0,85 g/cm3 , Opaka: 0,14 g/cm3 . Troüng lỉåüng riãng caìng nhoí âäü xäúp caìng låïn, âäü hoảt tênh caìng cao. - Phủ gia thuíy nhán tảo gäưm cọ: Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 6 Silêc hoảt tênh phãú liãûu: laì phãú liãûu cuía ngaình saín xuáút pheìn nhäm tỉì âáút sẹt, cọ hoảt tênh cao, sỉí dủng laìm phủ gia thuíy ráút täút. - Âáút sẹt hoảt họa: Âáút sẹt nung cọ thãø sỉí dủng laìm phủ gia thuíy âỉåüc, nhỉng cáưn choün loải âáút sẹt cọ chỉïa nhiãưu khoạng Al2O3.2SiO2.2H2O âỉåüc gia cäng nhiãût åí (600 - 800)0C vaì laìm lảnh nhanh. Theo cạc cäng trçnh nghiãn cỉïu thç âäü hoảt tênh cuía phủ gia thuíy loải âáút sẹt phủ thuäüc nhiãưu vaìo nhiãût âäü nung vaì loải âáút sẹt sỉí dủng laìm phủ gia thuíy. Âäü hoảt tênh cuía âáút sẹt nung do khoạng Caolinhit åí nhiãût âäü (600- 800)0C tảo thaình mãta caolinhit hoảt tênh laì chuí yãúu vaì mäüt lỉåüng nhoí äxêt Silêc hoảt tênh, äxêt nhäm hoảt tênh. Nãn chụng dãù daìng tạc dủng våïi väi tảo khoạng bãưn nỉåïc. Do âọ cọ thãø choün âáút sẹt gia nhiãût laìm phủ gia thuíy ráút täút. - Tro, xè nhiãn liãûu ràõn: Tro xè nhiãn liãûu ràõn cọ thãø sỉí dủng laìm phủ gia thuíy âỉåüc, vç thaình pháưn hoạ hoüc cuía nọ gáưn giäúng nhỉ thaình pháưn hoạ hoüc cuía âáút sẹt nung. Muäún sỉí dủng laìm phủ gia thuíy thç nhiãn liãûu phaíi âäút åí nhiãût âäü tháúp, nãúu âäút åí nhiãût âäü cao thç âäü hoảt tênh cuía nọ giaím. - Xè loì cao hảt họa: laì phãú liãûu cuía ngaình saín xuáút gang. Vç quàûng duìng âãø luyãûn gang cọ chỉïa cạc tảp cháút: âáút sẹt, cạt, âạ väi. Cạc tảp cháút naìy seỵ tạc dủng våïi tro nhiãn liãûu tảo thaình nhỉỵng silicạt, aluminạt canxi. Cạc khoạng naìy seỵ bë nọng chaíy åí nhiãût âäü 1300oC âãún 1500oC tảo thaình xè. Do troüng lỉåüng riãng cuía xè nhoí hån gang nãn näøi lãn trãn, âỉåüc thạo ra ngoaìi vaì laìm lảnh nhanh tảo thaình nhỉỵng hảt nhoí goüi laì xè loì cao hảt họa. Baín thán xè loì cao khi nghiãưn mën âem träün våïi nỉåïc seỵ cọ tênh kãút dênh, cọ khaí nàng âọng ràõn vaì phạt triãøn cỉåìng âäü. Thaình pháưn họa hoüc cuía xè phủ vaìo thaình pháưn cuía quàûng vaì tro nhiãn liãûu. Cạc äxêt chênh cọ trong xè CaO, SiO2., Al2O3 , MgO vaì täøng haìm lỉåüng cuía chụng chiãúm tỉì 90% âãún 95%. Ngoaìi ra coìn cọ mäüt lỉåüng nhoí cạc äxêt khạc: TiO2, MnO, Fe2O3, P2O5. Thaình pháưn khoạng cuía xè loì cao chuí yãúu phủ thuäüc vaìo täúc âäü laìm lảnh xè. Vê dủ: Nãúu laìm lảnh cháûm seỵ cọ: C2AS, CAS2, C2MS2 , α , β C2S, C3S2 , CMS , MA, CM, M2S vaì cạc khoạng aluminạt canxi CA, C5A3 . Song cạc khoạng trãn kãút tinh låïn chiãúm haìm lỉåüng 90% vaì pha thuíy tinh 10%, vaỵ lải chè cọ khoạng β C2S, CA, C5A3 laì cọ tênh dênh kãút nhỉng haìm lỉåüng cuía nhoí, nãn cỉåìng âäü cuía xè khäng cao. Nãúu laìm lảnh nhanh cạc khoạng trong xè seỵ kãút tinh dảng tinh thãø nhoí, haìm lỉåüng thuíy tinh trong xè ráút låïn :95% cọ hoảt tênh cao vaì cọ tênh kãút dênh låïn. Nãn âỉåüc coi laì nguyãn liãûu quyï duìng âãø saín xuáút cạc loai cháút kãút dênh bãưn nỉåïc. Xè loì cao âỉåüc phán laìm hai loải: xè kiãưm vaì xè axêt . Âãø âàûc trỉng cho tênh cháút cuía xè duìng môun thuíy lỉûc kê hiãûu Mo vaì: Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 7 Mo = %( CaO + MgO)/ %( SiO2. + Al2O3) Mo > 1 goüi laì xè kiãưm Mo < 1 goüi laì xè axêt. Ngoaìi ra coìn sỉí dủng mäâun hoảt tênh kê hiãûu Ma âàûc trỉng cho âäü hoảt tênh cuía xè: Ma = % Al2O3/ %SiO2 Ma tàng thç âäü hoảt tênh cuía xè tàng vaì ngỉåüc lải. Chụ yï: Khi pha phủ gia thuíy hoảt tênh vaìo xi màng gäúc âãø saín xuáút xi màng häùn håüp, thåìi gian âäng kãút cuía xi màng häùn håüp bao giåì cuỵng låïn hån thåìi gian âäng kãút cuía xi màng gäúc. Do quạ trçnh háúp thủ CaO cuía vỉỵa xi màng båíi phủ gia thuíy hoảt tênh laìm cho âäü pH cuía vỉỵa xi màng giaím, màût khạc cọ sỉû ngàn caín do sỉû bạm dênh cuía cạc hảt phủ gia vaì låïp maìng moíng cuía saín pháøm khi phủ gia tạc dủng våïi cạc saín pháøm thuíy họa cuía xi màng trãn bãư màût cạc hảt xi màng. Mäüt trong nhỉỵng biãûn phạp khàõc phủc hiãûn tỉåüng trãn thỉåìng tàng âäü mën xi màng. Khi sỉí dủng phủ gia cáưn âãø yï âãún haìm lỉåüng kiãưm (R2O) cọ trong phủ gia, vç haìm lỉåüng cuía chụng låïn hån 1.5% seỵ gáy ra àn moìn xi màng vaì cäút thẹp. - Phủ gia âiãưu chènh Âãø âiãưu chènh täúc âäü âọng ràõn cuía ximàng ngỉåìi ta thỉåìng duìng thảch cao 2 nỉåïc (CaSO4.2H2O) hồûc mäüt säú muäúi nhỉ: CaCl2; NaCl; ... pha vaìo ximàng.Vç baín thán clinker khi nghiãưn mën âọng ràõn ráút nhanh khi tạc dủng våïi nỉåïc, khäng baío âaím thåìi gian nhaìo träün, váûn chuyãøn vaì thi cäng. Cạc loải phủ gia âiãưu chènh trãn pha vaìo ximàng våïi mäüt tyí lãû thêch håüp seỵ cọ tạc dủng kẹo daìi thåìi gian âọng ràõn cuía ximàng.( vãư cå chãú xem pháưn quạ trçnh hoạ lê khi xi màng âọng ràõn). -Phủ gia lỉåìi Coìn goüi laì phủ gia âáưy, cọ thãø sỉí dủng nhỉ: cạc loải âạ väi cháút lỉåüng tháúp, cạt nghiãưn mçn, v.v... mủc âêch pha vaìo ximàng laìm tàng saín lỉåüng, hả giạ thaình saín pháøm. Khi pha cạc loải phủ gia lỉåìi vaìo ximàng cáưn chụ yï tyí lãû âãø âaím baío cháút lỉåüng saín pháøm. -Phủ gia baío quaín Ximàng khi baío quaín trong kho thỉåìng bë giaím cháút lỉåüng vç cạc hảt ximàng dãù hụt áøm vaì khê CO2 trong khäng khê. Do âọ cạc hảt ximàng bë hyârat hoạ, cacbonat hoạ vaì chụng dênh lải våïi nhau tảo thaình củc goüi laì xi màng “ bë chãút gio ï” trỉåïc khi sỉí dủng. Âãø khàõc phủc hiãûn tỉåüng trãn khi nghiãưn clinker ngỉåìi ta coìn pha vaìo cạc loải phủ gia baío quaín nhỉ: Dáưu lảc, dáưu lảp, v.v...cạc phủ gia naìy tảo mäüt maìng moíng bao boüc bãn ngoaìi hảt ximàng, laìm cho ximàng cọ khaí nàng chäúng áøm täút. 1.3 Cạc biãûn phạp kiãøm soạt haìm lỉåüng phủ gia thuíy hoảt tênh pha vaìo xi màng. Âãø kiãøm tra haìm lỉåüng phủ gia pha vaìo PCB thỉåìng sỉí dủng 3 phỉång phạp sau: 1.3.1 Phỉång phạp cå lê. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 8 Thäng qua vaì so sạnh cạc tênh cháút cå lê cuía PC vaì PCB nhỉ: lỉåüng nỉåïc tiãu chuáøn, thåìi gian âäng kãút, mạc xi màng ...trong âọ chè tiãu mạc xi màg âỉåüc sỉí dủng nhiãưu nháút. Thäng thỉåìng mạc PCB sau 28 ngaìy nhoí hån mạc PC sau 28 ngaìy. Nhỉng thỉûc tãú, cọ trỉåìng håüp nãúu choün haìm lỉåüng phủ gia täúi ỉu thç mạc PCB cọ thãø bàịng hồûc låïn hån mạc PC. Do âọ phỉång phạp naìy êt sỉí dủng; hån nỉỵa khi thỉí nghiãûm vaì kiãøm tra Mạc xi màng máút nhiãưu thåìi gian, nãn khäng âạp ỉïng hiãûu chènh këp thåìi trong saín xuáút. 1.3.2 Phỉång phạp âo dung troüng. Âo dung troüng cuía PC vaì dung troüng cuía PCB, sau âọ so sạnh giạ trë chãnh lãûch giỉỵa chụng. Ỉu âiãøm cuía phỉång phạp naìy so våïi phỉång phạp cå lê thåìi gian kiãøm tra ngàõn hån, song kãút quaí cuỵng thiãúu chênh xạc. Lê do cọ mäüt säú phủ gia cọ khäúi lỉåüng thãø têch cọ thãø gáưn bàịng khäúi lỉåüng thãø têch clinker. 1.3.3 Phỉång phạp họa hoüc.Phỉång phạp naìy so våïi hai phỉång phạp trãn thç âäü chênh xạc cao hån vaì cọ ỉu âiãøm ạp dủng cho moüi loải phủ gia khäng phán biãût mỉïc âäü hoảt tênh, maìu sàõc, phủ gia âån hay phủ gia häùn håüp. Nguyãn tàõc cuía phỉång phạp naìy laì so sạnh thaình pháưn họa cuía PCB vaì thaình pháưn họa cuía cạc nguyãn liãûu chuí yãúu âãø saín xuáút ra nọ laì clinker vaì cạc loải phủ gia. Cäng thỉïc tênh tè lãû phủ gia pha vaìo PC (xi màng gäúc: gäưm clinker vaì tỉì 3% âãún 5% thảch cao thiãn nhiãn). Goüi: C1 , S1 , A1 , F1 , K1 kê hiãûu thaình pháưn CaO, SiO2 , Al2O3 , Fe2O3 vaì càûn khäng tan cuía clinker âang duìng saín xuáút PCB. C2 , S2 , A2 , F2 , K2 kê hiãûu thaình pháưn CaO, SiO2 , Al2O3 , Fe2O3 vaì càûn khäng tan cuía phủ gia C3 , S3 , A3 , F3, K3 kê hiãûu thaình pháưn CaO, SiO2 , Al2O3 , Fe2O3 vaì càûn khäng tan cuía PCB. Ct c , St c , At c , Ft c , Kt c kê hiãûu thaình pháưn CaO, SiO2 , Al2O3 , Fe2O3 vaì càûn khäng tan cuía thảch cao trong xi màng PCB. Chụ yï: Cạc cäng thỉïc trãn sỉí dủng khi haìm lỉåüng SiO2 , Al2O3 , Fe2O3 vaì càûn khäng tan cuía thảch cao âạng kãø. [ ] 12 1tc3 CC C)CC(100 )theoC(PG% − −−= [ ] 12 1tc3 SS S)SS(100 )theoS(PG% − −−= [ ] 12 1tc3 AA A)AA(100 )theoA(PG% − −−= [ ] 12 1tc3 FF F)FF(100 )theoF(PG% − −−= [ ] 12 1tc3 KK K)KK(100 )theoK(PG% − −−= Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 9 Chỉång 2 CÄNG NGHÃÛ SAÍN XUÁÚT XI MÀNG PORTLAND. 2.1 Khại niãûm vaì âënh nghéa. Xi màng portland laì kãút dênh thuíy lỉûc, khi träün nọ våïi nỉåïc seỵ tảo häư deỵo cọ tênh kãút dênh vaì âọng ràõn âỉåüc trong mäi trỉåìng khäng khê, mäi trỉåìng nỉåïc. Häư deỵo trong qụa trçnh âọng ràõn seỵ phạt triãùn cỉåìng âäü. Xi màng portland laì saín pháøm nghiãưn mën cuía clinker våïi thảch cao thiãn nhiãn, âäi khi coìn pha thãm vaìo mäüt vaìi loải phủ gia khạc nhàịm caíi thiãûn mäüt säú tênh cháút cuía xi màng vaì tàng saín lỉåüng, hả giạ thaình. Clinker saín xuáút bàịng cạch nung âãún kãút khäúi phäúi liãûu âaỵ âỉåüc nghiãưn mën vaì âäưng nháút gäưm: âạ väi, âáút sẹt hồûc âạ väi, âáút sẹt, quàûng sàõt ... hồûc âạ väi, âáút sẹt våïi cạc phãú liãûu cuía cạc ngaình cäng nghiãûp khạc (buìn nhephelin, xè loì cao...). Trong phäúi liãûu trãn thäng thỉåìng âạ väi chiãúm tè lãû tỉì: 75% - 80%. Hiãûn nay trãn thi trỉåìng cọ hai loẵi xi màng phäø dủng: PC vaì PCB. - PC viãút tàõt cuía Portland Cement: Âãø saín xuáút xi màng naìy bàịng cạch nghiãưn chung clinker våïi (3%- 5%) thảch cao thiãn nhiãn. Tuyì theo cháút lỉåüng cuía clinker, cọ thãø sỉí dủng phủ gia khoạng hoảt tênh vaì phủ gia cäng nghãû khạc. Tuy nhiãn, täøng lỉåüng phủ gia khäng âỉåüc vỉåüt quạ 15%. Trong âọ, phủ gia hoảt tênh khäng âỉåüc vỉåüt quạ 10%. Ximàng portland gäưm cọ cạc mạc sau: PC30; PC40; PC50; PC60 - PCB viãút tàõt cuía Portland Cement Blended: Saín xuáút xi màng naìy bàịng hai cạch nghiãưn chung vaì nghiãưn riãng. Tuyì theo cháút lỉåüng cuía clinker ximàng portland vaì phủ gia. Täøng lỉåüng cạc phủ gia khoạng (khäng kãø thảch cao) trong ximàng portland häùn håüp, tênh theo khäúi lỉåüng ximàng khäng vỉåüt quạ 40%. Trong âọ, phủ gia âáưy khäng âỉåüc vỉåüt quạ 20%. Phủ gia cäng nghãû khäng âỉåüc vỉåüt qua 1%. - Ximàng portland häùn håüp tuyì theo mạc âỉåüc kyï hiãûu: PCB30, PCB40. Cạch nghiãưn chung: Cho clinker, thảch cao thiãn nhiãn ((3%- 5%) vaì cạc loải phủ gia khạc vaìo chung trong thiãút bë nghiãưn âãø nghiãưn. Cạch nghiãưn riãng: Nghiãưn clinker vaì thảch cao thiãn nhiãn riãng âãø cọ PC, cạc loải phủ gia khạc nghiãưn riãng. Sau âọ tuìy theo yãu cáưu ta âënh lỉåüng PC vaì phủ gia, räưi träün vaì âäưng nháút chụng. Vê dủ: PC40 âỉåüc hiãøu laì xi màng poọclàng cọ mạc 40 N/mm2. PCB30 âỉåüc hiãøu laì xi màng poọclàng häùn håüp cọ mạc 30 N/mm2. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 10 Bang 2.1 ChØ tiªu chÊt l−ỵng cđa xi m¨ng pỗc l¨ng theo TCVN 2682:1999 Møc Tªn chØ tiªu PC 30 PC 40 PC 50 1. C−êng ®é chÞu nÐn, N/mm2, kh«ng nhá h¬n, sau: 3 ngµy ± 45 phĩt 28 ngµy ± 8 giê 16 30 21 40 31 50 2. Thêi gian ®«ng kÕt, phĩt: - B¾t ®Çu, kh«ng sím h¬n - KÕt thĩc, kh«ng muén h¬n 45 375 3. §é nghiỊn mÞn, x¸c ®Þnh theo: - PhÇn cßn l¹i trªn sµng 0,08mm, %, kh«ng lín h¬n - BỊ mỈt riªng, ph−¬ng ph¸p Blaine, cm2/g, kh«ng nhá h¬n 15 2700 12 2800 4. §é ỉn ®Þnh thĨ tÝch, x¸c ®Þnh theo ph−¬ng ph¸p Le Chatelier, mm, kh«ng lín h¬n 10 5. Hµm l−ỵng SO3, %, kh«ng lín h¬n 3,5 6. Hµm l−ỵng MgO, %, kh«ng lín h¬n 5,0 7. Hµm l−ỵng MKN, %, kh«ng lín h¬n 5,0 8. Hµm l−ỵng CKT, %, kh«ng lín h¬n 1,5 Cạc chè tiãu cháút lỉåüng cuía ximàng portland häùn håüp theo TCVN 6260 -1997 Baíng 2.2 Mỉïc Tãn chè tiãu, âån vë , quy âënh PCB30 PCB40 1. Cỉåìng âäü nẹn, N/mm2, khäng nhoí hån - 72 giåì ± 45 phụt - Sau 28 ngaìy ± 2giåì 14 30 18 40 2. Âäü nghiãưn mën: - Pháưn coìn lải trãn saìng 0,08 mm, %, khäng låïn hån - Bãư màût riãng xạc âënh phỉång phạp Blaine, cm2/g, khäng 12 2700 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 11 nhoí hån 3. Thåìi gian âäng kãút: - Bàõt âáưu, phụt, khäng såïm hån - Kãút thục, giåì, khäng muäün hån 45 10 4. Âäü äøn âënh thãø têch, âỉåüc xạc âënh theo phỉång phạp Le Chatelier, mm, khäng låïn hån 10 5. Haìm lỉåüng Anhydric Sunfuric (SO3), %, khäng låïn hån 3,5 2.2 Thaình pháưn họa hoüc cuía clinker Bäún äxit chênh trong clinker xi màng laì:CaO,SiO2 ,Al2O3, Fe2O3.. Täøng haìm lỉåüng cuía chụmg tỉì 95%-97%. Ngoaìi ra coìn cọ mäüt säú äxit khạc cọ haìm lỉåüng khäng låïn làõm: MgO, K2O, Na2O, TiO2, Mn2O3, SO3, P2O5.. . SiO2 : 21 - 24% CaO : 63 - 67% Mn2O3: 0 - 3% SO3 : 0.1 - 1% Al2O3: 4 - 8% MgO : 1 - 5% P2O5 : 0.0 - 0.1% ΣR2O: 0 - 1% Fe2O3: 2 - 4% TiO2 : 0 - 0.5% MKN: 0.5 - 3% • CaO: Thaình pháưn chênh thỉï nháút trong clènker xi màng. Muäún clinker cọ cháút lỉåüng täút thç CaO phaíi liãn kãút hãút våïi cạc äxit khạc tảo ra cạc khoạng cọ tênh kãút dênh vaì cho cỉåìng âäü cao.Trỉåìng håüp ngỉåüc lải, lỉåüng CaOtỉû do seỵ nhiãưu. Khi CaO tỉû do åí nhiãût âäü cao (1450o) thç CaO bë giaì lỉía, tảo tinh thãø låïn vaì cáúu trục sêt âàûc laìm cho saín pháøm xi màng kẹm äøn âënh vãư thãø têch vç quạ trçnh hyârat CaOtỉû do keìm theo sỉû toía nhiãût vaì trỉång nåí thãø têch. Quạ trçnh naìy cọ thãø diãùn ra trong thåìi gian daìi. Clinker chỉïa nhiãưu CaO nãúu kãút håüp täút våïi SiO2 vaì cạc äxêt khạc seỵ tảo nhiãưu dung dëch ràõn alêt. Âiãưu naìy laìm cho häư xi màng âọng ràõn nhanh, mạc seỵ cao, toía nhiãưu nhiãût. Nhỉng xi màng kẹm bãưn trong mäi trỉåìng nỉåïc vaì sulfạt. • SiO2: Thaình pháưn chênh thỉï 2. Nọ tuång tạc våïi CaO tảo ra cạc khoạng silicạt (C3S,C2S). Nãúu tàng haìm lỉåüng SiO2 thç täøng khoạng silicạt seỵ tàng(C2S tàng tỉång âäúi nhanh hån C3S). Saín pháøm âọng ràõn vaì phạt triãøn cỉåìng âäü trong nhỉỵng ngaìy âáưu cháûmü(1 , 3,7ngaìy âáưu), toía nhiãût êt. Do âọ xi màng bãưn trong mäi trỉåìng nỉåïc vaì mäi trỉåìng sulfạt. • Al2O3: Nọ seỵ liãn kãút våïi CaO tảo ra cạc khoạng aluminat canxi C3A, C5A3.. .vaì liãn kãút våïi Fe2O3 tảo khoạng alumoferit canxi. Nãúu tàng haìm lỉåüng Al2O3 thç trong clinker ximàng seỵ chỉïa nhiãưu C3A. Ximàng seỵ âọng ràõn nhanh, toía nhiãưu nhiãût, kẹm bãưn trong mäi trỉåìng nỉåïc, mäi trỉåìng sulfat. Âäưng thåìi nọ laìm âäü nhåït pha loíng tàng gáy caín tråí quạ trçnh tảo khoạng C3S. Màût khạc khi laìm lảnh cạc khoạng aluminat dãù bë phán huíy vaì tảo CaOtỉû do. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thảc si- GVC NGUYÃÙN DÁN 12 • Fe2O3: Nọ liãn kãút våïi CaO vaì Al2O3 tảo ra ferit canxi, alumoferit canxi laìm giaím nhiãût âäü kãút khäúi cuía clinker vaì âäü nhåït pha loíng. Saín pháøm âọng ràõn cháûm åí giai âoản âáưu, cọ âäü bãưn trong mäi trỉåìng nỉåïc, mäi trỉåìng sulfat cao. Nãúu tàng haìm lỉoüng Fe2O3 thç dãù bë anä clinker trong loì quay,vaì dãù bë dênh , gáy sỉû cäú treo loì trong loì âỉïng (khi Fe2O3>5%). • MgO: No