Công nghệ sản xuất chất kết dính vô cơ part 9 ppt

Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

129
Lm lảnh v váûn chuøn ximàng bäüt vãư silä
Ximàng bäüt tỉì mạy nghiãưn ra cọ nhiãût âäü thỉåìng l 80
0
C - 130
0
C cng cọ khi
cao hån, ximàng âỉåüc tiãúp tủc lm lảnh trong cạc silä chỉïa, quạ trçnh lm lảnh ny
xy ra ráút cháûm. Vç váûy cáưn phi nhiãưu silä thç måïi âạp ỉïng u cáưu ca nh mạy.
Âãø gim båït säú silä chỉïa ximàng, trỉåïc âáy åí mäüt säú nỉåïc ngỉåìi ta lm lảnh
ximàng bàòng thiãút bë lm lảnh kiãøu vêt nàòm, vêt âỉïng, mạy khúy cọ nỉåïc lm lảnh
bãn ngoi, ximàng v nỉåïc âi ngỉåüc chiãưu nhau, cúi cng nhiãût âäü ximàng ra khi
thiãút bë lm lảnh l 30
0
C - 50
0
C. Ximàng bäüt sau khi lm lảnh âỉåüc váûn chuøn lãn
silä chỉïa bàòng cạc thiãút bë váûn chuøn nhỉ: vêt ti, bàng ti, gáưu náng, khê nẹn
2.13 Quạ trçnh họa lê khi xi màng âọng ràõn
2.13.1 Quạ trçnh l hc khi âọng ràõn ximàng
 cọ ráút nhiãưu thuút nọi vãư quạ trçnh âọng ràõn ca ximàng cng våïi nhỉỵng
l gii vãư liãn kãút hrä, liãn kãút phäúi trê v.v Vê dủ nhỉ thuút Le chatelier, thuút
Bai - cäp. Tuy nhiãn âãún nay thuút Bai - cäp váùn âỉåüc sỉí dủng cho mi cháút kãút
dênh. Thuút ny cho ràòng khi âọng ràõn cháút kãút dênh chia lm 3 giai âoản.

+ Giai âoản 1: Gi l giai âoản chøn bë.
+ Giai âoản 2: Gi l giai âoản keo hoạ hay cn gi l chu k ninh kãút.
+ Giai âoản 3: Gi l giai âoản kãút tinh hay cn gi l chu k
âọng ràõn
Giai âoản 1
Nỉåïc tiãúp xục våïi cạc hảt ximàng v ngay láûp tỉïc tham gia phn ỉïng hoạ hc våïi
váût cháút trãn låïp bãư màût ca hảt. Nhỉỵng sn pháøm ho tan ca phn ỉïng (kiãưm, väi,
thảch cao, khoạng clinker khäng bãưn bë phán hu) ngay tỉïc khàõc chuøn vo dung
dëch v cạc låïp tiãúp theo ca hảt ximàng lải tiãúp tủc phn ỉïng våïi nỉåïc. Phn ỉïng
xy ra liãn tủc cho tåïi khi pha lng tråí nãn bo ho båíi sn pháøm phn ỉïng.
Giai âoản 2
L giai âoản trỉûc tiãúp tảo thnh sn pháøm phn ỉïng åí trảng thại ràõn m khäng
cáưn thäng qua sỉû ho tan trung gian ca cạc sn pháøm ban âáư
u. Sn pháøm ca phn
ỉïng åí giai âoản ny nàòm åí trảng thại ràõn khäng thãø bë ho tan trong pha lng â
bo ho. Vç váûy, chụng trỉûc tiãúp tạch ra thnh sn pháøm dảng cháút ràõn cọ kêch thỉåïc
hảt vä cng nh - trảng thại phán tạn mën tảo nãn hãû keo dỉåïi dảng cạc gel. Trong
sút quạ trçnh ny, bn tênh linh âäüng ca häư nho ximàng dáưn dáưn bë ninh kãút
nhỉng chỉa tảo cho häư ximàng cọ cỉåìng âäü. Båíi váûy giai âoản ny cn âỉåüc gi l
chu k ninh kãút, cn giai âoản 1 gi l quạ trçnh hoạ hc.





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

130
Giai õoaỷn 3
Nhổợng haỷt keo daỷng gel dỏửn dỏửn mỏỳt nổồùc, sờt chỷt laỷi taỷo nón vổợa bừt õỏửu phaùt

trióứn cổồỡng õọỹ nhổng coỡn yóỳu. Tổỡ gel mỏỳt nổồùc, haỷt vỏỷt chỏỳt vọ cuỡng nhoớ trồớ thaỡnh
tỏm cuớa nhổợng mỏửm tinh thóứ vỏỷt chỏỳt mồùi bở kóỳt tinh vaỡ phaùt trióứn kờch thổồùc taỷo
nón vỏỷt lióỷu ximng coù cổồỡng õọỹ phaùt trióứn theo thồỡi gian vaỡ sổỷ kóỳt tinh toaỡn khọỳi
vỏỷt lióỷu. Khi vỏỷt lióỷu kóỳt tinh hóỳt thỗ kóỳt thuùc quaù trỗnh õoùng rừn laỡm cho ximng
hoaù õaù coù õọỹ bóửn rỏỳt cao. Coù thóứ toùm từt nhổ sau:
Hydrat hoaù (sol) Gel Keo tuỷ Kóỳt tinh
Vổợa linh õọỹng Bừt õỏửu ninh kóỳt Kóỳt thuùc ninh kóỳt oùng rừn
Quaù trỗnh ninh kóỳt Quaù trỗnh õoùng rừn
2.13.2 Quaù trỗnh hoaù hoỹc khi õoùng rừn ximng
Ximng coù nhióửu thaỡnh phỏửn hoùa vaỡ thaỡnh phỏửn khoaùng. Vỗ vỏỷy, khi ximng
phaớn ổùng hoaù hoỹc vồùi nổồùc thỗ noù cuợng xaớy ra rỏỳt phổùc taỷp. Khi trọỹn ximng vồùi
nổồùc, caùc thaỡnh phỏửn khoaùng rióng bióỷt õọửng thồỡi taùc duỷng vồùi nổồùc song song vồùi
nhau. Sau õoù caùc saớn phỏứm hydrat laỷi taùc duỷng vồùi nhau hay saớn phỏứm hydrat cuớa
ximng phaớn ổùng vồùi nhổợng thaỡnh phỏửn hoaỷt tờnh trong phuỷ gia luùc nghióửn v.v
Theo I.un, quaù trỗnh hoaù hoỹc xaớy ra hai giai õoaỷn :
Giai õoaỷn õỏửu: Goỹi laỡ phaớn ổùng sồ cỏỳp. Chuớ yóỳu caùc khoaùng ximng phaớn ổùng
thuyớ phỏn hay thuyớ hoaù vồùi nổồùc.
Giai õoaỷn thổù hai: Goỹi laỡ phaớn ổù
ng thổù cỏỳp. Caùc saớn phỏứm thuyớ phỏn, thuyớ hoaù
cuớa ximng taùc duỷng tổồng họự vồùi nhau hay taùc duỷng vồùi caùc phuỷ gia hoaỷt tờnh
trong ximng.
ọỳi vồùi ximng portland thổồỡng, giai õoaỷn õỏửu laỡ giai õoaỷn chuớ yóỳu. ỏửu giai
õoaỷn hai laỡ quaù trỗnh õoùng rừn ximng Portland. Quaù trỗnh phaớn ổùng giổợa phuỷ gia
nghióửn trong ximng vồùi caùc saớn phỏứm hydrat khoaùng ximng chố xaớy ra õọỳi vồùi
ximng portland xố, ximng portland puzồlan, ximng portland cacbonat. Nóỳu
ximng portland pha 10% õóỳn 15% caùc loaỷi phuỷ gia hoaỷt tờnh thỗ vỏựn coù quaù trỗnh phaớn
ổùng. I.un õaợ phỏn tờch vaỡ toùm từt quaù trỗnh hydrat hoaù cuớa tổỡng khoaùng ximng nhổ sau:
Khoaùng 3CaO.SiO
2
(C

3
S)
C
3
S phaớn ổùng thuyớ phỏn vồùi nổồùc taỷo thaỡnh hydrosilicat canxi coù tố lóỷ phỏn tổớ
CaO/SiO
2
< 3





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

131
3CaO.SiO
2
+ nH
2
O = x Ca(OH)
2
+ y CaO.SiO
2
.mH
2
O
Trong õoù: x +y = 3
m = n - 2.x
a sọỳ taỡi lióỷu cho rũng saớn phỏứm hydrosilicat canxi do C

3
S thuyớ phỏn laỡ
2CaO.SiO
2
.mH
2
O. Trở sọỳ m thổỷc tóỳ rỏỳt giao õọỹng. Theo Tọrọpọp vaỡ Bólakin, m coù
thóứ tổỡ 1 õóỳn 4 mol H
2
O cho 1 mol 2CaO.SiO
2
.
Mọỹt sọỳ taỡi lióỷu nghión cổùu sổỷ thuyớ phỏn C
3
S thaỡnh hydrosilicat canxi coù tố lóỷ
CaO/SiO
2
= 3/2
2[3CaO.SiO
2
] + nH
2
O 3CaO.2SiO
2
.2H
2
O + 3Ca(OH)
2

3CaO.2SiO

2
.2H
2
O vióỳt từt laỡ C
3
S
2
H
2
goỹi laỡ aprinit
Coù rỏỳt nhióửu tranh caợi vóử traỷng thaùi cuớa saớn phỏứm thuyớ phỏn C
3
S .Coù taùc giaớ cho
rũng hydrosilicat canxi taỷo thaỡnh ồớ traỷng thaùi keo, cuợng coù taùc giaớ laỷi cho rũng
hydrosilicat canxi taùch ra ồớ daỷng tinh thóứ . Tuy nhión, kờch thổồùc cuớa chuùng thuọỹc
hóỷ keo, vỗ vỏỷy ngổồỡi ta õaợ kóỳt luỏỷn laỡ: Hydrosilicat canxi taùch ra coù kờch thổồùc traỷng thaùi keo.
Khi nghión cổùu bũng kờnh hióứn vi õióỷn tổớ cuợng cho kóỳt quaớ khọng nhỏỳt quaùn. Mọỹt
sọỳ taùc giaớ quan saùt thỏỳy hydrosilicat canxi traỷng thaùi 2CaO.SiO
2
.mH
2
O thóứ hióỷn roợ
raỡng cỏỳu truùc tinh thóứ laỡ nhổợng haỷt tỏỳm hỗnh thoi tỏỷp hồỹp dờnh kóỳt laỷi vồùi nhau. Tuy
nhión, cuợng coù mọỹt sọỳ taùc giaớ quan saùt thỏỳy hydrosilicatcanxi ồớ traỷng thaùi
2CaO.SiO
2
.mH
2
O laỡ hỗnh cỏửu daỷng gel keo, coỡn cỏỳu truùc tinh thóứ tỏỳm hỗnh thoi
thổỷc chỏỳt laỡ tinh thóứ CaCO

3
do cacbonat hoaù Ca(OH)
2
. Vỗ vỏỷy, ta taỷm chỏỳp nhỏỷn
2CaO.SiO
2
.mH
2
O taùch ra ồớ daỷng keo hay nhổợng haỷt phỏn taùn mởn coù kờch thổồùc
vọ cuỡng nhoớ thuọỹc traỷng thaùi keo.
Theo Vet, tuyỡ õióửu kióỷn mọi trổồỡng khi hydrat, õióửu kióỷn õoùng rừn vaỡ nọửng õọỹ
vọi trong pha loớng maỡ caùc khoaùng C
3
S, C
2
S thổỷc hióỷn phaớn ổùng thuyớ phỏn hay
thuyớ hoaù.
Khoaùng C
3
S vaỡ C
2
S thuyớ phỏn toaỡn phỏửn khi coù dổ nổồùc.
3CaO.SiO
2
+ nH
2
O 3Ca(OH)
2
+ SiO
2

.(n - 3)H
2
O
2CaO.SiO
2
+ nH
2
O 2Ca(OH)
2
+ SiO
2
.(n - 2)H
2
O





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

132
H
2
O
H
2
O
H
2

O
H
2
O
Trong thổỷc tóỳ 2 phaớn ổùng trón khọng xaớy ra õóỳn cuỡng, vỗ pha loớng dỏửn dỏửn baớo
hoaỡ laỡm cho phaớn ổùng ngổỡng hay chỏỷm laỷi. Do õoù tuyỡ theo nọửng õọỹ vọi trong pha
loớng maỡ C
3
S xaớy ra caùc phaớn ổùng khaùc nhau.
Taỷo thaỡnh CaO.SiO
2
.H
2
O (CSH) laỡ khoaùng bóửn. Khi tố lóỷ CaO/SiO
2
= 0,8
õóỳn 1,5 ổùng vồùi nọửng õọỹ vọi trong pha loớng bũng 0,08 (1,1 gam CaO/lờt )
Khi nọửng õọỹ vọi laỡ 1,1 g/l tờnh theo CaO thỗ hydrosilicat canxi coù cọng thổùc laỡ:
2CaO.SiO
2
.2H
2
O (C
2
SH
2
)
Tọứng hồỹp quaù trỗnh nhổ sau:
+ Nọửng õọỹ CaO < 0.08 g/l phaớn ổùng xaớy ra nhổ sau:
C

3
S 3Ca(OH)
2
+ SiO
2
.nH
2
O
+ Nọửng õọỹ CaO = 0.08 g/l phaớn ổùng xaớy ra nhổ sau:
C
3
S CSH (bóửn) + Ca(OH)
2

+ Nọửng õọỹ CaO =1,1 g/l phaớn ổùng xaớy ra nhổ sau:
C
3
S C
2
SH
2
+ Ca(OH)
2

ióửu kióỷn thổỷc tóỳ seợ theo sồ õọử sau:
C
3
S C
2
SH

2
+ Ca(OH)
2

CSH (bóửn)
Cuợng coù mọỹt sọỳ taùc giaớ nóu lón hóỷ sọỳ cuỷ thóứ laỡ:





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

133
H
2
O
3CaO.SiO
2
+ 3H
2
O 1,5Ca(OH)
2
+ C
1,5
S
1,5
H
2
O

Hồûc: 3C
3
S + 5H
2
O 3Ca(OH)
2
+ C
3
S
2
.2H
2
O
Tọm lải phn ỉïng hoạ hc giỉỵa C
3
S våïi nỉåïc ln cọ Ca(OH)
2
trong pha ràõn. Âáy
chênh l tênh cháút riãng biãût ca C
3
S khi tạc dủng våïi nỉåïc bao giåì cng sinh ra
phn ỉïng thu phán.
Khoạng 2CaO.SiO
2
(C
2
S)
Theo I.un khoạng ny ch úu thu hoạ.
2CaO.SiO
2

+ nH
2
O 2CaO.SiO
2
.nH
2
O
Nhiãưu tạc gi âãưu thäúng nháút ràòng: Nãúu thu hoạ khi cho êt nỉåïc thç khäng tháúy
Ca(OH)
2
tiãút ra. Nãúu ta làõc liãn tủc C
2
S trong nỉåïc väi cọ hm lỉåüng CaO l 0,4
g/l thç väi trong kãút ta khäng tan ra dung dëch, nãúu tàng näưng âäü väi trong dung
dëch lãn 0,6 g/l v cng làõc C
2
S liãn tủc thç väi trong s bë kãút ta háúp thủ làõng
âng lải.
Theo Vet, C
2
S khi tạc dủng våïi nỉåïc cng tỉång tỉû nhỉ C
3
S, nghéa l nãúu nhỉ
nhiãưu nỉåïc v làõc liãn tủc thç chụng cng s bë thu phán.
2CaO.SiO
2
+ nH
2
O 2Ca(OH)
2

+ SiO
2
.(n - 2)H
2
O
Thäng thỉåìng, våïi näưng âäü CaO nháút âënh trong dung dëch thç cọ thãø cọ theo så âäư
C
2
S C
2
SH
2
CSH (bãưn)
Hydrosilicat canxi l mäüt trong säú nhỉỵng váût cháút tảo nãn tênh cháút dênh kãút bo
âm cho âạ ximàng phạt triãøn cỉåìng âäü v cọ âäü bãưn vénh cỉíu.
Khoạng aluminat canxi (C
3
A).
Theo I.Un, kãút qu hydrat C
3
A tảo nãn hydroaluminatcanxi khạc hàón hydrosilicat
canxi åí chäø hydroaluminat canxi ráút nhảy dáùn âãún kãút tinh tảo tinh thãø måïi. Cáúu
trục tinh thãø ca chụng cọ 2 nhọm .





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

134
Nhoùm tỏỳm Hecxa vaỡ nhoùm tỏỳm giaớ Hecxa. Vỗ vỏỷy, tuyỡ õióửu kióỷn coù thóứ coù
hydroaluminat canxi nhổ sau:
4CaO.Al
2
O
3
.nH
2
O. Trong õoù n = 12 -14
3CaO.Al
2
O
3
.nH
2
O. Trong õoù n = 6 - 12
2CaO.Al
2
O
3
.nH
2
O. Trong õoù n = 5 - 9
Ngoaỡi 2 cỏỳu truùc Hecxa noùi trón coỡn coù cỏỳu truùc khọỳi lỏỷp phổồng
3CaO.Al
2
O
3
.6H

2
O.
Khi nghión cổùu cỏỳu truùc bũng Rồnghen, nhióửu taùc giaớ phaùt hióỷn thỏỳy
hydroaluminatcanxi chố coù 2 loaỷi cỏỳu truùc tỏỳm gọửm coù 2 lồùp Hecxa cuớa Ca(OH)
2
vaỡ
Al(OH)
3
.
2Ca(OH)
2
. 2Al(OH)
3
.3H
2
O
4Ca(OH)
2
. 2Al(OH)
3
.6H
2
O
Khi nghión cổùu hóỷ CaO -SiO
2
- H
2
O, ngổồỡi ta thỏỳy rũng ồớ nhióỷt õọỹ 21
0
C - 90

0
C,
pha bóửn vổợng chuớ yóỳu laỡ Gipxit (Al
2
O
3
.3H
2
O), khi nọửng õọỹ CaO laỡ 0,33 g/l. Nóỳu
nọửng õọỹ CaO lồùn hồn 0,33 g/l thỗ coù daỷng 3CaO.SiO
2
.6H
2
O kóỳt tinh daỷng tinh thóứ
khọỳi lỏỷp phổồng taùch ra ồớ pha rừn vaỡ Ca(OH)
2
taùch ra ồớ pha rừn.
Hydroaluminat 2canxi hay 4 canxi trong hóỷ naỡy laỡ hồỹp chỏỳt khọng bóửn.Vỗ vỏỷy,
thaỡnh phỏửn hydroaluminat canxi phuỷ thuọỹc vaỡo nhióửu yóỳu tọỳ nhổ: Tố lóỷ pha rừn C
3
A
vaỡ pha loớng laỡ nổồùc, nọửng õọỹ CaO trong dung dởch rừn, nhióỷt õọỹ thổỷc hióỷn quaù
trỗnh.v.v
nhióỷt õọỹ thỏỳp < 25
0
C, daỷng hydroaluminat thu õổồỹc chuớ yóỳu laỡ hỗnh tỏỳm.
nhióỷt õọỹ cao > 25
0
C hydroaluminat ồớ daỷng hỗnh khọỳi C
3

AH
6
coỡn daỷng Hecxa laỡ giaớ
bóỳn seợ mau choùng chuyóứn sang daỷng khọỳi .
Khoaùng C
5
A
3
coù thóứ coù trong clinker ximng (coù taỡi lióỷu goỹi laỡ C
12
A
7
) khi taùc
duỷng vồùi nổồùc seợ bở thuyớ phỏn taỷo nón hydroaluminat kióửm cao CaO/Al
2
O
3
> 5,3 vaỡ
thoaùt ra Al(OH)
3
. Cỏỳu truùc hydroaluminat C
5
A
3
luùc thuyớ phỏn laỡ daỷng khọỳi C
3
AH
6
.
C

5
A
3
+ 42H
2
O = 5C
3
AH
6
+ 8Al(OH)
3





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

135
Trong quaù trỗnh xaớy ra õoùng rừn bọỹt ximng, Al(OH)
3
coù thóứ phaớn ổùng vồùi
Ca(OH)
2
do quaù trỗnh hydrat hoaù khoaùng silicat taỷo ra õóứ tọứng hồỹp thaỡnh
hydroaluminat2canxi hay 4 canxi.
2Ca(OH)
2
+ 2Al(OH)
3

+ 3H
2
O 2Ca(OH)
2
.2Al(OH)
3
.3H
2
O
4Ca(OH)
2
+ 2Al(OH)
3
+ 6H
2
O 4Ca(OH)
2
.2Al(OH)
3
.6H
2
O
Khoaùng alumopheritcanxi (C
4
AF)
Trong clinker ngoaỡi C
4
AF coù thóứ coù C
2
F. Caùc khoaùng naỡy vổỡa tham gia phaớn ổùng

thuyớ phỏn vổỡa tham gia phaớn ổùng thuyớ hoaù õóứ taỷo thaỡnh hydroaluminat canxi vaỡ
hydropherit canxi
C
4
AF + nH
2
O C
3
AH
6
+ CaO.Fe
2
O
3
.H
2
O
CaO.Fe
2
O
3
.H
2
O + 2Ca(OH)
2
+ xH
2
O 3CaO.Fe
2
O

3
.6H
2
O
2CaO.Fe
2
O
3
+ 2H
2
O 2CaO.Fe
2
O
3
.nH
2
O
2CaO.Fe
2
O
3
.nH
2
O + Ca(OH)
2
+ xH
2
O 3CaO.Fe
2
O

3
.6H
2
O


Kóỳt quaớ nghión cổùu trong hóỷ
CaO - SiO
2
- H
2
O cuớa caùc taùc giaớ sau
Thaỡnh phỏửn caùc
hydrosilicat canxi khi caùc khoaùng
silicat taùc duỷng vồùi nổồùc
Bog Taylor
CaO.SiO
2
.1,1H
2
O CSH
( A)
CSH
(0,8 -1,5). CaO.SiO
2
.(0,5 2,5)H
2
OCSH
( B)
CSH

(I)

(1,7 -2). CaO.SiO
2
.(2 - 4)H
2
O C
2
SH
8
CSH
(II)

(1,8-2,4).CaO.SiO
2
.(1 1,25)H
2
OC
2
SH
A
CS





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

136

Giai õoaỷn 2: Caùc saớn phỏứm thuyớ hoaù ồớ trón taùc duỷng vồùi caùc loaỷi phuỷ gia:
CaSO
4
.2H
2
O, SiO
2 ht

C
3
AH
6+
+ CaSO
4
.2H
2
O + nH
2
O Ca
2+
C
3
A. CaSO
4
.(10-12)H
2
O (1)
C
3
A 3CaSO

4
.(30-32)H
2
O (2)
(1) Taỷo thaỡnh khi nọửng õọỹ vọi vaỡ nọửng õọỹ SO
4
2-
chổa baợo hoaỡ. C
3
A.CaSO
4
.(10-
12)H
2
O daỷng keo sờt õỷc.
(2) Taỷo thaỡnh khi nọửng õọỹ vọi vaỡ nọửng õọỹ SO
4
2-
baợo hoaỡ. C
3
A.CaSO
4
.(30-32)H
2
O
coù tón ettringờt, noù trổồng nồớ theớ tờch tổỡ ( 2 - 7,5) lỏửn so vồùi daỷng 1.
Ca(OH)
2
+ SiO
2 ht

= CaO.SiO
2
.H
2
O taỷo gen CSH

2Ca(OH)
2
+ Al
2
O
3 ht
= 2CaO.Al
2
O
3
.2H
2
O (C
2
AH
2
) kóỳt tinh vaỡ
C
2
AH
2
+ Ca(OH)
2
+3H

2
O = C
3
AH
6
kóỳt tinh.

C
3
AH
6
+ H
2
O + SiO
2
C
3
A.CaSiO
3
.12 H
2
O
C
3
A.CaSiO
3
.31 H
2
O
C

2
SH
2
+ SiO
2
+ H
2
O CSH


Al
2
O
3
.2SiO
2
+ Ca(OH)
2
C
3
S
2
.nH
2
O (apvinờt)

2.14 Caùc daỷng n moỡn vaỡ bióỷn phaùp baớo vóỷ õaù xi mng
Tuọứi thoỹ cuớa caùc cọng trỗnh phuỷ thuọỹc vaỡo rỏỳt nhióửu yóỳu tọỳ. Caùc nhaỡ xỏy dổỷng
thổồỡng tỗm moỹi caùch õóứ keùo daỡi tuọứi thoỹ cuớa cọng trỗnh. Vỗ trong caùc cỏỳu kióỷn bó
tọng, ximng chióỳm mọỹt tố lóỷ rỏỳt nhoớ nhổng laỷi coù giaù thaỡnh rỏỳt õừt. Thọng thổồỡng

noù chố chióỳm 1/7-1/8 khọỳi lổồỹng bó tọng nhổng laỷi chióỳm trón 2/3 tọứng giaù thaỡnh vỏỷt
lióỷu chóỳ taỷo bó tọng. Mọỹt trong nhổợng bióỷn phaùp õoù laỡ ngn chỷn vaỡ kỗm haợm caùc
yóỳu tọỳ n moỡn vaỡ xỏm thổỷc bó tọng, bó tọng cọỳt theùp.
Quaù trỗnh n moỡn naỡy thổồỡng do caùc nhỏn tọỳ n moỡn (caùc chỏỳt khờ, chỏỳt loớng) coù





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

137
trong mäi trỉåìng tạc dủng lãn cạc bäü pháûn cáúu thnh âạ ximàng, bã täng hay bã
täng cäút thẹp. Âãø tàng âäü bãưn vỉỵng ca âạ ximàng portland trong cạc mäi trỉåìng
ngoi viãûc cho thãm phủ gia ngỉåìi ta cn khäúng chãú thnh pháưn khoạng ca
ximàng portland cho thêch håüp.
Vê dủ: Trong mäi trỉåìng sulphat s gim hm lỉåüng C
3
A, C
3
S v cho thãm cạc
cháút âäün chäúng tháúm nỉåïc âäưng thåìi khi sn xút bã täng cáưn dáưm k bàòng mạy v
cạch ly màût ngoi bàòng cạc cháút khäng tháúm nỉåïc nhỉ: nhỉûa âỉåìng, bitum v.v
Tuy nhiãn thåìi gian cọ hản nãn våïi nhiãûm vủ âỉåüc giao täi chè âãư cáûp âãún loải
phủ gia thu âỉa vo ximàng v xẹt nh hỉåíng ca chụng âãún âäü bãưn vãư xám thỉûc
v àn mn trong cạc mäi trỉåìng khạc nhau.
2.14.1 Àn mn dảng 1
Àn mn dảng 1 âỉåüc xạc âënh bàòng quạ trçnh nh väi. Sn pháøm hydrat hoạ c
ximàng thỉåìng bë ho tan åí trong nỉåïc, âàûc biãût l Ca(OH)
2

. Vç váûy âäü ho tan ca
cạc sn pháøm thãø hiãûn kh nàng àn mn âạ ximàng.
Hm lỉåüng CaO
td
v hm lỉåüng nhỉỵng khoạng khi thu phán tạch ion Ca
2+
s nh
hỉåíng trỉûc tiãúp âãún cỉåìng âäü ca quạ trçnh nh väi. Do âọ, sỉû chäúng lải àn mn
dảng ny âỉåüc xạc âënh båíi âäü bãưn khi thu phán ca cạc khoạng trong âạ ximàng.
Vo âáưu thãú k XX, cạc nh bạc hc â âàûc biãût chụ âãún sỉû nguy hiãøm ca àn
mn do quạ trçnh nh väi.
Táút c cạc cäng trçnh bã täng tỉì ximàng portland khäng thãø trạnh khi sỉû nh väi,
âãún mäüt khong thåìi gian no âọ cạc liãn kãút s máút, cäng trçnh s bë phạ hu. Thỉûc
tãú â cọ nhiãưu cäng trçnh bë phạ hu nhỉ váûy, sỉû phạ hu ny âỉåüc thãø hiãûn bàòng sỉû
ho tan väi xy ra tỉì b
n cháút ximàng Portland. Quạ trçnh ho tan ny xy ra khạ
láu vç trong tỉû nhiãn ln cọ mäüt säú úu täú lm hm mäüt cạch báút thỉåìng cạc quạ
trçnh nh väi.
Cọ thãø nọi, dỉûa vo v bãư ngoi ca cạc cäng trçnh bë àn mn m ngỉåìi ta nọi
ràòng àn mn dảng ny l “sỉû chãút tràõng “ ca bã täng. Vç thỉûc tã,ú bãư màût bã täng cọ
mu tràõng. Âọ l do Ca(OH)
2
tạch ra tỉì bãn trong tạc dủng våïi CO
2
ca mäi trỉåìng
tảo nãn kãút ta cọ mu tràõng. Âiãưu ny chỉïng t quạ trçnh phạ hoải xy ra trong sáu
ca cáúu trục. Âãø âạnh giạ mỉïc âäü nguy hiãøm ca quạ trçnh phạ hu ngỉåìi ta phán
têch âiãưu kiãûn tỉåüng tạc ca nỉåïc våïi bã täng, cỉåìng âäü tháúm ca nỉåïc sỉû thay âäøi
täúc âäü tháúm theo thåìi gian chiãưu dy cáúu kiãûn v nhỉỵng tçnh húng khạc.
2.14.2 Âäü ho tan ca âạ ximàng v sỉû cán bàòng trong hãû “nhỉỵng sn pháøm

thu hoạ - nỉåïc”
Âạ ximàng khäng phi l váût thãø âäưng nháút, nọ khäng cng cáúu trục, tênh cháút nãn





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

138
khi tiãúp xục våïi Ca(OH)
2
bo ho thç âäưng thåìi nhỉỵng sn pháøm thu hoạ, nhỉỵng
hảt clinker khäng thu hoạ cng täưn tải. Hãû phỉïc tảp ny åí trảng thại cán bàòng
khäng bãưn. Trong âọ diãùn ra nhỉỵng thay âäøi khäng ngỉìng. Dỉåïi tạc dủng ca nỉåïc
nhỉỵng pháưn tỉí no âọ bë phạ våỵ v táút c hãû chëu sỉû thay âäøi nháút âënh s chuøn
sang trảng thại cán bàòng måïi, ỉïng våïi nhỉỵng âiãưu kiãûn cán bàòng måïi.
Xẹt quạ trçnh àn mn âạ ximàng tảo thnh tỉì nhỉỵng sn pháøm hydrat hoạ cạc
khoạng clinker ximàng portland v tỉì mäüt pháưn cạc hảt clinker khäng hydrat hoạ.
Âäü ho tan ca Ca(OH)
2
trong nỉåïc cáút åí 20
0
C bàòng 1.18 g/l tênh theo CaO. Cn
trong cạc khoạng thç Ca(OH)
2
cọ âäü ho tan låïn nháút, âáy chênh l cå såí âãø âiãưu
chènh sỉû cán bàòng ca hãû: Âạ ximàng - nỉåïc. Säú lỉåüng Ca(OH)
2
trong âạ ximàng

portland sau mäüt thạng âọng ràõn chiãúm 9 ÷ 11% cn sau mäüt thạng âảt 15% khäúi
lỉåüng ximàng.
Nỉåïc cọ thãø tạc dủng lãn âạ ximàng âãø tảo dung dëch quạ bo ho våïi näưng âäü
1,6 - 1,7 g/l v cọ thãø lãn âãún 1,9 g/l.
Sỉû cọ màût ca cạc múi trong dung dëch gáy nh hỉåíng âạng kãø âãún âäü ho tan
ca Ca(OH)
2
, cạc ion Ca
2+
, OH
-
lm gim âäü ho tan, cn nhỉỵng ion lả nhỉ: SO
4
2-
,
Cl
-
, Na
+
, K
+
lm tàng âäü ho tan ca Ca(OH)
2
.
Vê dủ: + Trong 1 lit dung dëch Na
2
SO
4
1% cọ 2,14 gam CaO bë ho tan.
+ Trong 1 lit dung dëch Na

2
SO
4
2% cọ 3 gam CaO bë ho tan.
+ Trong 1 lit dung dëch NaOH 5 gam/lit cọ 0.18 gam CaO bë ho tan.
Ca(OH)
2
v nhỉỵng thnh pháưn khạc ca âạ ximàng cng dãø bë ho tan thç cỉåìng
âäü àn mn dảng 1 cng tàng v täúc âäü phạ hu bã täng cng låïn.
Quạ trçnh nh väi tỉì âạ ximàng nhỉ sau: Âáưu tiãn CaO
td
chuøn vo dung dëch âãún
khi âảt âỉåüc mäüt näưng âäü â låïn thç sỉû thu phán cạc hydrosilicat v hydroaluminat
bàõt âáưu km theo sỉû tạch Ca(OH)
2
. Tu theo mỉïc âäü tàng näưng âäü CaO trong dung
dëch tiãúp xục våïi âạ ximàng m diãùn ra sỉû thu phán cạc hydrat khạc. Nhỉỵng sn
pháøm hydrat v cạc khoạng clinker ximàng portland chè täưn tải bãưn trong dung dëch
cọ näưng âäü Ca(OH)
2
nháút âënh.
Thäng thỉåìng âäúi våïi dung dëch cọ cng mäüt näưng âäü CaO thç cạc
hydrocanxisilicat v hydrocanxialuminat cọ âäü basit cao s kẹm bãưn hån so våïi cạc
hydrocanxisilicat v hydrocanxialuminat cọ âäü basit tháúp. Chụng dãø bë phán hu
thnh cạc hydrocanxisilicat v hydrocanxialuminat cọ âäü basit tháúp
Vê dủ: + Khi näưng âäü CaO < 1.1 gam/lit cạc hydrocanxisilicat cọ âäü basit cao s
chuøn thnh cạc hydrocanxisilicat cọ âäü basit tháúp.

Thaỷc si- GVC NGUYN DN

139
+ Khi nọửng õọỹ CaO <1.08 gam/lit thi hydrocanxialuminat coù õọỹ basit cao
(C
4
AH
n
) seợ chuyóứn thaỡnh hydrocanxialuminat coù õọỹ basit thỏỳp (C
3
AH
6
)
Mọựi khoaùng noù chố bóửn trong mọỹt dung dởch Ca(OH)
2
coù nọửng õọỹ nhỏỳt õởnh, nóỳu
giaớm nọửng õọỹ cuớa dung dởch Ca(OH)
2
thỗ caùc khoaùng naỡy seợ bở phỏn huyợ vaỡ thọng
thổồỡng keỡm theo sổỷ taùch Ca(OH)
2
.
Vờ duỷ: + Tổỡ hydrosilicat ờt bóửn nhỏỳt trong quaù trỗnh hydrat hoaù ximng,
hydratsilicat õổồỹc taỷo thaỡnh (C
2
S)
aq
thổồỡng gỷp trong thión nhión ồớ daỷng khoaùng

xólọnit. Noù hoaỡn toaỡn chố bóửn trong dung dởch Ca(OH)
2
baợo hoaỡ, khi giaớm nọửng õọỹ,
noù bở hoaỡ tan phỏn huyợ vaỡ taùch Ca(OH)
2

+ Khoaùng (C
3
S
2
)
aq
bóửn trong dung dởch coù nọửng õọỹ CaO > 1,1 gam/lit.
Khi nọửng õọỹ dung dởch giaớm thỗ noù cuợng thuyớ phỏn taùch Ca(OH)
2
. nóỳu ta tióỳp tuỷc
giaớm nọửng õọỹ Ca(OH)
2
nổợa thỗ hỏửu hóỳt caùc silicat bở phỏn huyợ, trong pha rừn chố coỡn
laỷi gel Si(OH)
4
. Tuy nhión coỡn rỏỳt lỏu mồùi õóỳn traỷng thaùi naỡy vỗ luùc õoù bó tọng õaợ
hoaỡn toaỡn mỏỳt õọỹ bóửn cồ hoỹc vaỡ bở phaù huyợ.
Nọửng õọỹ cuớa CaO ổùng vồùi traỷng thaùi bóửn cuớa cac hydroaluminat nhổ sau:
+ (C
2
A)
aq
: 0,17 ữ 0,315 (gam/lit)
+ (C

3
A)
aq
: 0,315 ữ 1,15 (gam/lit)
+ (C
2
A)
aq
: > 1,15 (gam/lit)
Nhổợng sọỳ lióỷu so saùnh õọỹ bóửn cuớa tọứ hồỹp õaù ximng õọỳi vồùi taùc duỷng hoaỡ tan cuớa
nổồùc cỏửn õổồỹc dổỷa trón cồ sồớ giaù trở õọỹ bóửn õọỳi vồùi n moỡn daỷng 1.
2.14.3 Anh hổồớng cuớa thaỡnh phỏửn ximng lón õọỹ bóửn cuớa bó tọng õọỳi vồùi n
moỡn daỷng 1
Tọỳc õọỹ phaù huyợ õaù ximng do n moỡn daỷng 1 khọng chố do haỡm lổồỹng CaO hay
Ca(OH)
2
trong ximng gỏy ra maỡ noù coỡn phuỷ thuọỹc vaỡo rỏỳt nhióửu yóỳu tọỳ nhổ:
+ Thaỡnh phỏửn khoaùng cuớa clinker ximng vaỡ thaỡnh phỏửn caùc chỏỳt khaùc (haỡm
lổồỹng phuỷ gia).
+ Vi cỏỳu truùc cuớa clinker - yóỳu tọỳ naỡy laỷi do õióửu kióỷn saớn xuỏỳt ximng (tọỳc
õọỹ laỡm laỷnh, õọỹ mởn khi nghióửn.v.v ) quyóỳt õởnh õóỳn.
Cỏỳu truùc vaỡ mỏỷt õọỹ õaù ximng aớnh hổồớng rỏỳt lồùn õóỳn n moỡn daỷng 1. Do õoù, khi
so saùnh õọỹ bóửn caùc loaỷi bó tọng phaới chuù yù õóỳn nhổợng nhỏn tọỳ vỏỷt lyù vaỡ hoaù hoỹc
trong lión kóỳt cuớa chuùng.
óứ tng õọỹ bóửn cuớa õaù ximng õọỳi vồùi vióỷc nhaớ vọi ngổồỡi ta thóm vaỡo thaỡnh phỏửn
ximng portland phuỷ gia thuyớ
hoaỷt tờnh. ỏy laỡ hổồùng cồ baớn trong 30 nm laỷi õỏy
nhũm tng õọỹ bóửn vổợng cho bó tọng trong caùc cọng trỗnh kyợ thuỏỷt thuyớ lồỹi.

Thaỷc si- GVC NGUYN DN

140
Thờ nghióỷm vóử õọỹ bóửn cuớa bó tọng bũng phổồng phaùp loỹc, õổồỹc tióỳn haỡnh õọỳi vồùi
caùc mỏựu tổỡ vổợa ximng, nổồùcvaỡ dung dởch Na
2
SO
4
0,1% (Tổùc laỡ cho nổồùc hay dung
dởch Na
2
SO
4
thỏỳm

qua mỏựu rọửi phỏn tờch lổồỹng nổồùc sau khi õaợ õi qua mỏựu). Kóỳt quaớ
cho thỏỳy. Khi pha ximng portland vồùi caùt õaợ gia cọng thỗ sổỷ nhaớ vọi tng, coỡn khi
thóm vaỡo thaỡnh phỏửn ximng phuỷ gia thuyớ hoaỷt tờnh thỗ õọỹ bóửn tng.
Phuỷ gia khọng nhổợng thay õọứi thaỡnh phỏửn hoaù hoỹc cuớa õaù ximng, laỡm noù bóửn
hồn õọỳi vồùi taùc duỷng cuớa nổồùc maỡ coỡn tng mỏỷt õọỹ bó tọng (giaớm õọỹ huùt nổồùc).
2.14.4 Anh hổồớng caùc nhỏn tọỳ kyợ thuỏỷt saớn xuỏỳt lón õọỹ bóửn bó tọng.
Nhổ ta õaợ bióỳt õọỹ bóửn cuớa bó tọng õọỳi vồùi n moỡn daỷng 1 õổồỹc xaùc dởnh bồới haỡm
lổồỹng Ca(OH)
2
khọng lión kóỳt vaỡ bồới mỏỷt õọỹ õaù ximng. ióửu naỡy laỷi õổồỹc quyóỳt
õởnh bồới rỏỳt nhióửu yóỳu tọỳ nhổ thaỡnh phỏửn khoaùng cuớa clinker, õióửu kióỷn vaỡ thồỡi gian
õoùng rừn

Quaù trỗnh tổồng taùc giổợa Ca(OH)
2
vồùi phuỷ gia thuyớ xaớy ra chỏỷm, nhỏỳt laỡ õọỳi vồùi
phuỷ gia coù hoaỷt tờnh yóỳu. Do õoù, hoaỷt tờnh phuỷ gia caỡng thỏỳp thỗ vai troỡ thồỡi gian
caỡng lồùn tổùc laỡ tuọứi bó tọng caỡng lồùn.
Mổùc õọỹ lión kóỳt vọi cuớa phuỷ gia thuyớ phuỷ thuọỹc vaỡo tuọứi, cho nón trong nhổợng
õióửu kióỷn thờ nghióỷm vồùi ximng portland puzồland, õóỳn 90 ngaỡy mồùi coù õọỹ bóửn
õaùng kóứ so vồùi ximng Portland.
Ximng portland coù chổùa phuỷ gia thuyớ hoaỷt tờnh õoùng rừn chỏỷm hồn so vồùi
ximng portland vaỡ phuỷ thuọỹc vaỡo tố lóỷ phuỷ gia pha vaỡo ximng.
Sổỷ phaùt trióứn cổồỡng õọỹ cuớa ximng portland coù chổùa phuỷ gia thuyớ hoaỷt tờnh coù
mọỹt sọỳ õỷc õióứm sau:
+ Giai õoaỷn õỏửu: (óỳn 6 thaùng tuọứi) Cổồỡng õọỹ
ximng giaớm khi tng
haỡm lổồỹng phuỷ gia puzồland.
+ tuọứi cao hồn: Vồùi tố lóỷ puzồland hồỹp lyù ximng portland coù chổùa
phuỷ gia thuyớ hoaỷt tờnh coù õọỹ bóửn cồ hoỹc cao hồn so vồùi ximng nóửn. Tổồng tổỷ vồùi
ximng chổùa 0 - 40% phuỷ gia sau 5 nm cổồỡng õọỹ cao hồn ximng nóửn.
Traỷng thaùi n moỡn daỷng 1 thổồỡng quan saùt thỏỳy ồớ nhổợng cọng trỗnh khaùc nhau vaỡ
nhỗn thỏỳy roớ nhỏỳt ồớ nhổợng nồi nổồùc thỏỳm qua bó tọng hay trón bóử mỷt. Trổồỡng hồỹp
naỡy laỡ do nhổợng chỏỳt bở hoaỡ tan trong nổồùc, õỏửu tión laỡ Ca(OH)
2
bở cacbonat hoaù taỷo
nón mọỹt maỡng trừng trón bóử mỷt.
Dổồùi aớnh hổồớng cuớa H
2
CO
3
trong khọng khờ, Ca(OH)
2

lión tuỷc chuyóứn thaỡnh
cacbonat, kờch thổồùc õaùng kóứ cuớa maỡng naỡy chố õaỷt õổồỹc ồớ nhổợng nồi loỹc nổồùc lỏu
qua bó tọng. Aớnh hổồớng naỡy rỏỳt roớ ồớ caùc cọng trỗnh thuyớ lồỹi.





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

141
2 .14.5 n moỡn daỷng 2.
Trong mọi trổồỡng xung quanh luọn coù caùc axit vaỡ muọỳi tọửn taỷi vỗ vỏỷy chuùng seợ
tổồng taùc vồùi caùc thaỡnh phỏửn cuớa õaù ximng. ỏy chờnh laỡ baớn chỏỳt cuớa daỷng n
moỡn 2. Khi caùc phaớn ổùng xaớy ra caỡng maỷnh kóỳt hồỹp vồùi sổỷ hoaỡ tan caùc saớn phỏứm
phaớn ổùng caỡng nhanh thỗ tọỳc õọỹ n moỡn caỡng lồùn, cọng trỗnh caỡng nhanh bở phaù huyợ.
Vóử baớn chỏỳt, bó tọng bở phaù huyợ hoaỡn toaỡn khi n moỡn daỷng 1 kóỳt thuùc (Sổỷ nhaớ
kióửm dỏửn dỏửn tổỡ nhổợng saớn phỏứm thuyớ phỏn cuớa ximng). Coỡn n moỡn daỷng 2, sổỷ
phaù huyợ õaù ximng xaớy ra ồớ nhổợng lồùp bóử mỷt , tióỳp xuùc vồùi mọi trổồỡng xỏm thổỷc.
Quaù trỗnh phaù
huyợ coù hóứ phaùt trióứn maỷnh khi thaỡnh phỏửn õaù ximng ồớ nhổợng lồùp naỡy
hỏửu nhổ khọng thay õọứi.
Nóỳu caùc hồỹp chỏỳt mồùi taỷo thaỡnh khọng coù tờnh kóỳt dờnh vaỡ khọng coù mỏỷt õọỹ õuớ õaỷt
õóứ ngn caớn sổỷ xỏm nhỏỷp cuớa mọi trổồỡng xỏm thổỷc, chuùng seợ bở hoaỡ tan vaỡ lồùp sỏu hồn
bở boùc ra.
Quaù trỗnh n moỡn naỡy xaớy ra ồớ tỏỳt caớ caùc loaỷi bó tọng, tuy nhión sổỷ n moỡn xaớy ra
vồùi nhổợng tọỳc õọỹ khaùc nhau.
Nóỳu caùc hồỹp chỏỳt mồùi taỷo thaỡnh khọng hoaỡ tan hay sau khi khổớ nhổợng saớn phỏứm
hoaỡ tan cuớa phaớn ổùng, coỡn laỷi mọỹt lồùp õuớ bóửn trong nhổợng õióửu kióỷn cuỷ thóứ, lồùp õaù
tióỳ

p xuùc vồùi mọi trổồỡng xỏm thổỷc, thỗ qua tờnh chỏỳt cuớa lồùp naỡy ngổồỡi ta xaùc dởnh
õổồỹc cổồỡng õọỹ phaù huyợ bó tọng ồớ daỷng n moỡn thổù 2.
2.14.6 Cồ sồớ lyù thuyóỳt vóử n moỡn H
2
CO
3
.
Trong nổồùc thión nhión luọn coù H
2
CO
3
vồùi mọỹt haỡm lổồỹng lồùn hay nhoớ, khi pH >
8,5 thỗ haỡm lổồỹng H
2
CO
3
mồùi khọng õaùng kóứ. Sổỷ xuỏỳt hióỷn H
2
CO
3
trong nổồùc thión
nhión laỡ cồ sồớ cuớa nhổợng quaù trỗnh hoaù sinh xaớy ra trong nổồùc cuợng nhổ trong õỏỳt
tióỳp xuùc vồùi nổồùc.
Trong khờ quyóứn coù 0,03% CO
2
, trong nổồùc khọng chổùa muọỳi ồớ 15
0
C hoaỡ tan
0,59mg H
2

CO
3
/lờt laỡm cho nổồùc coù tờnh axit yóỳu (pH = 5,7). a sọỳ trổồỡng hồỹp haỡm
lổồỹng CO
2
trong nổồùc thión nhión lồùn õaùng kóứ. Vỗ vỏỷy quaù trỗnh hỏỳp thuỷ noù tổỡ
khọng khờ thổồỡng khọng õoùng vai troỡ õaùng kóứ. Chố ồớ lồùp bóử mỷt nhổợng họử lồùn nhổ ồớ
mỷt bióứn, trong nhổợng ngaỡy nừng noùng thỗ lổồỹng CO
2
mồùi nhoớ hồn (do sổỷ quang
hồỹp, sổỷ hỏỳp thuỷ CO
2
cuớa thổỷc vỏỷt ) luùc õoù sổỷ hỏỳp thuỷ H
2
CO
3
tổỡ khọng khờ mồùi coù yù
nghộa thổỷc tóỳ.
H
2
CO
3
coù 2 mổùc õọỹ phỏn ly:






Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

142
H
2
CO
3
H
+
+ HCO
3
-
HCO
3
-
H
+
+ CO
3
2-

H
2
CO
3
2H
+
+ 2CO
3
-
Sỉû tàng H

+
phạ våỵ cán bàòng trãn v HCO
3
chuøn thnh H
2
CO
3
, cn CO
3
2-
chuøn
thnh HCO
3
.
Gim H
+
thç tảo HCO
3
v CO
3
2 -
.
Hàòng säú phán ly:
11
3
2
3
2
7
32

3
1
10.01,4
][
]][[
10.04,3
][
]][[
−
−
−+
−
+
==
==
HCO
COH
K
COH
HCOH
K

R rng tè säú ny phủ thüc näưng âäü [H
+
]. ÅÍ nhỉỵng âäü pH khạc nhau hm lỉåüng
mäùi dảng håüp cháút khạc nhau.
Trong nỉåïc bao giåì cng cọ mäüt lỉåüng CO
2
cán bàòng vç váûy nãúu cọ mäüt l do no
âọ m lỉåüng CO

2
trong dung dëch tàng lãn thç s cọ mäüt lỉåüng carbonat chuøn vo
dung dëch. Ngỉåüc lai, nãúu CO
2
trong nỉåïc gim thç s cọ mäüt lỉåüng carbonat kãút ta.
Nỉåïc trong âọ cọ H
2
CO
3
, H
+
, CO
3
2-
, HCO
3
åí trảng thại cán bàòng khäng thỉûc hiãûn
ho tan khäng thûn nghëch mng carbonat ca bã täng, v do âọ nọ khäng xám
thỉûc âäúi våïi bã täng. Khi tàng lỉåüng CO
2
vỉåüt quạ CO
2
cán bàòng, tỉïc tảo diãưu kiãûn
ho tan mng cacbonat, v nỉåïc lục âọ mang tênh xám thỉûc. Cho nãn lỉåüng CO
2

thỉìa so våïi lỉåüng CO
2
cán bàòng gi l H
2

CO
3
xám thỉûc.
2.14.7 Tạc dủng ca nỉåïc cọ H
2
CO
3
lãn âạ ximàng.
Xẹt sỉû tỉång tạc ca nỉåïc chỉïa lỉåüng CO
2
xám thỉûc hay khäng xám thỉûc våïi
CaCO
3
hay våïi âạ ximàng .
Trong khong thåìi gian xạc âënh, sau khi â ximàng tiãúp xục våïi dung dëch xám
thỉûc, åí âiãưu kiãûn dung dëch khäng thay âäøi âãún lục cán bàòng carbonat âỉåüc xạc láûp.
Âiãưu ny xy ra sau khi mäüt pháưn H
2
CO
3
xám thỉûc â liãn kãút thnh bicarbonat,
pháưn cn lải åí dảng H
2
CO
3
cán bàòng. Âäü xám thỉûc ca dung dëch trãn âỉåüc thãø
hiãûn qua kh nàng ho tan mäüt lỉåüng xạc âënh carbonat ràõn, màût khạc qua täúc âäü
ho tan sau khi âảt cán bàòng trong hãû.
Sỉû cọ màût ca nhỉỵng ion khäng trỉûc tiãúp tham gia phn ỉïng, lm tàng lỉûc ion ca
cán bàòng trong hãû v ho tan mäüt lỉåüng låïn cacbonat ràõn.

Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

143
Låïp carbonat hoạ trãn bãư màût âạ ximàng thỉåìng cọ chiãưu dy khäng låïn v bë phạ
hu dáưn dỉåïi tạc dủng ca dung dëch xám thỉûc. Trong låïp ny cọ cạc vãút räù v cạc
äúng mao qun chỉïa âáưy nỉåïc. Do âọ, xy ra sỉû khúch tạn Ca(OH)
2
tỉì trong bã
täng ra bãư màût v vo mäi trỉåìng xung quanh.
Sỉû xút hiãûn OH
-
trong dung dëch thay âäøi cán bàòng â âỉåüc xạc âënh.
Phn ỉïng giỉỵa H
2
CO
3
xám thỉûc v CaCO
3
diãùn ra nhanh cn sỉû khúch tạn ca
Ca(OH)
2
thç cháûm. Vç váûy, låïp carbonat tảo thnh trong bã täng dáưn dáưn bë phạ hu.
Sỉû phạ hu låïp ny xy ra cho âãún khi hồûc l váûn täúc khúch tạn bàòng váûn täúc àn
mn låïp carbonat, hồûc l nhỉỵng thnh pháưn thu hoạ ca âạ ximàng bàõt âáưu bë phạ
hu trỉûc tiãúp.

Trỉåìng håüp thỉìa OH
-
trãn bãư màût bã täng låïp carbonat âỉåüc hçnh thnh, sau âọ
chuøn vo dung dëch åí dảng bicarbonat.
Ngỉåìi ta phạt hiãûn ràòng, khäng thãø cọ sỉû carbonat hoạ låïp bã täng bãn trong. Song
âiãưu ny khäng cọ nghéa thỉûc tãú vç âäúi våïi sỉû phạt triãøn àn mn mng carbonat
bãn ngoi cọ giạ trë cå bn nãúu sit âàûc.
Trong giai âoản âáưu nhán täú hản chãú sỉû phạ hu bã täng l täúc âäü tảo carbonat
hoạ, täúc âäü ny phủ thüc näưng âäü v dung dëch phn ỉïng ca dung dëch xám thỉûc.
Giai âoản tiãúp theo, khi täúc âäü xám nháûp ca CO
2
xám thỉûc khäng cn l nhán täú
hản chãú täúc âäü àn mn, thç diãûn têch bãư màût phn ỉïng ca âạ ximàng v viãûc gim
sỉû khúch tạn nhåì sn pháøm àn mn l nhán täú xạc âënh täúc âäü phạ hu bã täng.
Nhỉỵng säú liãûu thỉûc tãú cho tháúy, diãûn têch bãư màût phn ỉïng cọ nh hỉåíng dạng kãø
âãún näưng âäü bicarbonat cỉûc âải v thåìi hản âảt cỉûc âải âọ.
Täúc âäü àn mn âạ ximàng bàòng täúc âäü ho tan carbonat: V
k
= w
Täúc âäü àn mn tè lãû våïi täúc däü khúch tạn HCO

3
-
tỉì låïp tiãúp cáûn ra mäi trỉåìng
xung quanh V
g
, v tè lãû våïi diãûn têch bãư màût tiãúp xục ca âạ v nỉåïc:
V
k
= F.V

g

Trong âọ:
V
k
: L täúc âäü àn mn âạ ximàng.
F : L diãûn têch bãư màût tiãúp xục giỉỵa âạ våïi nỉåïc.
V
g
: L täúc âäü khúch tạn HCO
3
-
ra mäi trỉåìng xung quanh.
Âäü bãưn ca cạc loải ximàng khạc nhau dỉåïi tạc dủng ca nỉåïc H
2
CO
3
Tênh cháút chung ca ximàng dng cho cạc cäng trçnh xáy dỉûng l säú lỉåüng





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

144
Ca(OH)
2
lồùn hay nhoớ. Sổỷ coù mỷt cuớa Ca(OH)
2

laỡ õióửu kióỷn tỏỳt nhión cuớa sổỷ tọửn
taỷi caùc hydrosilicat, hydroaluminat vaỡ hydryfericcanxi. Do õoù tỏỳt caớ caùc ximng
õóửu bở phaù huyợ bồới H
2
CO
3
xỏm thổỷc. Tuy nhión, tọỳc õọỹ phaù huyợ naỡy phuỷ thuọỹc vaỡo
thaỡnh phỏửn khoaùng hoaù cuớa ximng, vaỡo nhổợng tờnh chỏỳt vỏỷt lyù: mỏỷt õọỹ, lổồỹng vaỡ
chỏỳt cuớa caùc hồỹp chỏỳt mồùi hỗnh thaỡnh (saớn phỏứm n moỡn). Tỏỳt caớ nhổợng nhỏn tọỳ naỡy
õóửu aớnh hổồớng õóỳn tọỳc õọỹ n moỡn vaỡ õọỹ bóửn cuớa õaù ximng.
ỷc trổng cho cổồỡng õọỹ quaù trỗnh n moỡn laỡ lổồỹng CaO (ồớ daỷng bicacbonat)
trong dung dởch xỏm thổỷc, taỷo thaỡnh sau 1 phuùt ồớ nhổợng giai õoaỷn n moỡn khaùc
nhau.
Cổồỡng õọỹ n moỡn ban õỏửu õọỳi vồùi moỹi ximng giọỳng nhau. Sau õoù, khi CO
2

khọng xỏm nhỏỷp thỗ sổỷ phaùt trióứn n moỡn õọỳi vồùi ximng portland hồi nhanh so vồùi
caùc ximng khaùc.
Sổỷ khaùc nhau vóỡ cổồỡng õọỹ hoaỡ tan õọỳi vồùi ximng portland puzồland vaỡ ximng
portland khaùc coù õọỹ bóửn lồùn hồn mọỹt chuùt do coù sổỷ leỡn chỷt cuớa nhổợng saớn phỏứm n
moỡn (Al
2
O
3
, SiO
2
) caớn trồớ sổỷ khuóỳch taùn tổỷ do cuớa ion Ca
2+
õóỳn bóử mỷt õaù ximng.
Quan saùt vai troỡ cuớa lồùp carbonat hỗnh thaỡnh trón bóử mỷt bó tọng trong vióỷc phaùt

trióứn n moỡn dổồùi taùc duỷng cuớa nổồùc coù chổùa CO
2
.
Nóỳu chố coù n moỡn daỷng 1 thỗ lồùp naỡy coù nhióỷm vuỷ caớn trồớ quaù trỗnh n moỡn vaỡ coù
taùc duỷng tờch cổỷc tng õọỹ bóửn vổợng cho bó tọng, nhổng dổồùi taùc dung cuớa nổồùc coù
CO
2
xỏm thổỷc trón bóử mỷt bó tọng coù lồùp CaCO
3
xaớy ra 2 quaù trỗnh. ỏửu tión OH
-

thổỡa taỷo thaỡnh CaCO
3
. Sau õoù, OH
-
trong lồùp bóử mỷt õi ra taỷo bicarbonat canxi, bở
nổồùc hoaỡ tan vaỡ mang õi. Cuỡng vồùi sổỷ taỷo thaỡnh bicarbonate canxi cuớa lồùp CaCO
3

lổồỹng CO
2
xỏm thổỷc cuợng taỷo thaỡnh bicarbonat. Cho nón lồùp carbonat dổồùi taùc duỷng
cuớa nổồùc coù CO
2
thuùc õỏứy n moỡn vaỡ giaớm õọỹ bóửn.
Taùc duỷng cuớa axit lón ximng vaỡ aớnh hổồớng tọỳc õọỹ trao õọứi cuớa mọi trổồỡng
xỏm thổỷc lón õọỹ bóửn.
Ngoaỡi H
2

CO
3
coỡn coù mọỹt sọỳ caùc axit khaùc taùc duỷng lón ximng nhổ: HCl, H
2
SO
4
,
HNO
3
vaỡ nhổợng axit hổợu cồ nhổ giỏỳm, sổợa aù ximng bở phaù vồợ hoaỡn toaỡn dổồùi
taùc duỷng cuớa nhổợng axit, thóm vaỡo õoù nhổợng n moỡn bở hoaỡ tan.
Tọỳc õọỹ cuớa quaù trỗnh n moỡn phuỷ thuọỹc vaỡo tọỳc õọỹ hoaỡ tan cuớa nhổợng saớn phỏứm
phaớn ổùng.
Caùc axit õỏửu tión taùc duỷng vồùi Ca(OH)
2
sau õoù mồùi tổồng taùc vồùi caùc
hydrosilicatcanxi, hydroaluminatcanxi taỷo thaỡnh caùc muọỳi canxi. Tọỳc õọỹ phaù huyợ
phuỷ thuọỹc õaùng kóứ vaỡo õọỹ hoaỡ tan vaỡ cỏỳu truùc cuớa lồùp saớn phỏứm n moỡn. ọỹ hoaỡ tan