Công nghệ sản xuất chất kết dính vô cơ part 1 pot

Thaỷc si- GVC NGUYN DN

1

TRUờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Đà NẵNG
KHOA HóA - NGàNH cnhh & VậT LIệU

Ths.GVC NGUYN DN

2007





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

2
Chỉång 1
PHÁN LOẢI CHÁÚT KÃÚT DÊNH VÄ CÅ V PHỦ GIA
1.1 Phán loải cháút kãït dênh v lnh vỉûc sỉí dủng.
Càn cỉï vo tênh cháút v mủc âêch sỉí dủng ca cháút kãút dênh vä cå, ngỉåìi ta chia
chụng thnh 3 loải:
1.1.1 Cháút kãút dênh khäng khê.
Âọ l nhỉỵng cháút kãút dênh khi tạc dủng våïi nỉåïc s tảo thnh häư do,v âãø trong
khäng khê sau mäüt thåìi gian s ràõn chàõc lải nhỉ âạ. Loải âạ ny chè bãưn trong mäi
trỉåìng khäng khê hay nhỉỵng nåi thoạng mạt, khä rạo. Loải cháút kãút dênh ny 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 thy lỉûc.
Ngỉåüc lải våïi cháút kãút dênh khäng khê, loải ny cọ kh nàng âọng ràõn trong mäi
trỉåì
ng khäng khê, mäi trỉåìng áøm v c trong nỉåïc. Khi ràõn chàõc nhỉ âạ s cọ âäü
bãưn nỉåïc, bãưn sulfạt cao hån. Loải cháút kãút dênh ny gäưm cọ: xi màng portland, xi
màng alumin, xi màng portland puzoland, väi thy, xi màng La M
1.1.3 Cháút kãút dênh chëu axêt, chëu nhiãût.
Loải cháút kãút dênh ny thu âỉåüc tỉì mäüt loải xi màng gäúc no âọ, sau âọ ty thüc
u cáưu sỉí dủng ngỉåìi ta chn loải phủ gia hồûc họa cháút pha vo våïi nhỉỵng hm
lỉåüng khạc nhau v âäưng nháút chụng.
1.2 Khại niãûm v phán loải phủ gia trong cäng nghãû sn xút xi màng.
1.2.1 Khại niãûm vãư phủ gia.
Họa cháút hay ngun liãûu dng âãø pha vo phäúi liãûu hay cho vo nghiãưn chung våïi
clinker xi màng, nhàòm mủc âêch ci thiãûn cäng nghãû
nghiãưn, nung hay tênh cháút ca
sn pháøm âỉåüc gi chung l phủ gia. Ngoi ra cn gọp pháưn hả giạ thnh sn pháøm
v tàng sn lỉåüng ( vê dủ khi sỉí dủng phủ gia âáưy chàóng hản).
1.2.2 Phán loải phủ gia.
Phủ gia trong cäng nghãû sn xút ximàng portland cọ thãø chia lm hai loải: Phủ gia
ci thiãûn cäng nghãû gia cäng v chøn bë phäúi liãûu hay nung luûn, phủ gia ci
thiãûn tênh cháút ca xi màng (nhỉ tênh bãưn nỉåïc, bãưn sulfat, bãưn nhiãût)
1.2.2.1 phủ gia ci thiãûn cäng nghãû.
Phủ gia tråü nghiãưn: Âọ l họa cháút hay ngun liãûu cho vo thiãút bë nghiãưn
v nghiãưn chung våïi häùn håüp ngun liãûu ( nghiãưn phäúi liãûu ) hay clinker nhàòm
mủc âêch tàng nàng sút mạy nghiãưn v gim tiãu hao nàng lỉåüng âiãûn.
Phủ gia khoạng họa: Âọ l họa cháút hay ngun liãûu cho vo thiãút bë nghiãưn
v nghiãưn chung våïi häùn håüp ngun liãûu. Do sỉû cọ màût ca nọ nãn khi nung phäúi

Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

3
liãûu s gim âỉåüc nhiãût âäü nung, tàng täúc cạc phn ỉïng họa hc trong quạ trçnh tảo
khoạng. Ngoi ra nọ cn cọ tạc dủng gim âäü nhåït, tàng tênh linh âäüng pha lng.
Do váûy tàng kh nàng tháúm ỉåït ca pha lng cao ( do åí nhiãût âäü cao cháút khoạng
họa phạ våỵ hay lm úu cáưu näúi cáúu trục pha lng). Tỉì âọ pha lng tàng tênh ha
tan v C
2
S v CaO dãù dng khúch tạn vo pha lng âãø tiãúp xục nhau tảo thnh
khoạng C
3
S. Vê dủ: khi chøn bë phäúi liãûu cho l nung ta cho vo mạy nghiãưn phäúi
liãûu mäüt lỉåüng < 1%: CaF
2
hay Na
2
SiF
6
v cå chãú:
CaF
2
+ H
2
O
håi
Ca(OH)
2

+ 2HF
HF + SiO
2 tinh thãø
SiO
2 hoảt tênh
+ H
2
O + SiF
4

H
2
O +SiF
4
SiO
2 hoảt tênh
+ HF
Ca(OH)
2
nhiãût âäü cao CaO + H
2
O
HF + CaCO
3
CaO
hoảt tênh
+ CaF
2
+ CO
2

+ H
2
O
Nháûn xẹt: sỉû cọ màût F
-
s tảo ra cạc CaO
ht
v SiO
2 ht

. Ngoi ra F
-
cn cọ kh nàng
âënh hỉåïng tảo khoạng C
3
S cọ hiãûu sút cao tỉì C
3
A v C
4
AF:
C
3
A F
-
C
5
A
3
+ CaO
ht

CaO
ht
+ C
2
S C
3
S

Hồûc C
4
AF F
-
C
5
A
3
+ C
6
A F
2
+ CaO
ht


CaO
ht
+ C
2

S C
3
S

Cng cọ thãø sỉí dủng cạc loải phủ gia khoạng họa täøng håüp.
Vê dủ: Dng phospho, thảch cao ( lỉåüng < 6% ) v múi florua (< 1%).
CaSO
4
s tạc dủng våïi C
3
A (C
3
A tảo thnh åí zän phn ỉïng pha ràõn ) thnh
3C
3
A.Al
2
O
3
CaSO
4
( cháút trung gian gi bãưn ) v 3C
3
A.Al
2
O
3
CaSO
4
s bao bc

hảt C
3
A v lm hảt C
3
A khäng phạt triãøn kêch thỉåïc âỉåüc. Do dọ CaO cn lải tiãúp
tủc phn ỉïng våïi C
2
S tảo C
3
S . cn 3C
3
A.Al
2
O
3
CaSO
4
s bë phán hu thnh C
5
A
3
,
CaO
ht
v CaSO
4
. Nhỉ váûy â tảo thãm CaO
ht
âãø tạc dủng våïi C
2

S tảo thnh
C
3
S Thỉûc ra vãư cå chãú cng giäúng phủ gia hkoạng hoạ CaF
2
.
Khi cọ màût CaSO
4
v P
2
O
5
cn lm cáúu trục ca C
3
S

v C
2
S bãưn vỉỵng khọ bë phán
hu khi lm lảnh.
Phủ gia gim áøm: phäúi liãûu( bn) trong sn xút xi màng theo phỉång phạp
ỉåït thỉåìng cọ âäü áøm cao (W>32%). Do âọ khi nung luûn täún nhiãưu nhiãût cho quạ
trçnh bäúc håi v lm gim nàng sút l. Biãûn phạp âãø lm gim âäü áøm nhỉng váùn
bo âm âäü nhåït ca bn thỉåìng sỉí dủng cạc loải phủ gia sau:





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

4
+ (0.2 - 0.5 )% S SB âäü áøm ca bn gim (2 - 4)% tỉång tỉång gim lỉåüng nỉåïc
trong bn 7%.
+ Häùn håüp ( SSB v Na
2
CO
3
) hm lỉåüng tỉì (0,2 - 0,5)% s gim nỉåïc trong bn 8%.
+ Häùn håüp thu tinh lng v NaOH hồûc sôa bn gim (3 - 6)% .
1.2.2.2 phủ gia ci thiãûn tênh cháút ca xi màng.
- Phủ gia thy: Phủ gia thu l mäüt cháút khi nghiãưn mën träün våïi väi cho ta
mäüt cháút cọ tênh kãút dênh v âọng ràõn, cn khi träün våïi ximàng portland nọ s kãút
håüp våïi väi tỉû do v väi thoạt ra ca cạc phn ỉïng thy họa cạc khoạng xi màng
trong quạ trçnh âọng ràõn ximàng tảo ra cạc khoạng bãưn nỉåïc v bãưn sulfạt. Do âọ
lm tàng âỉåüc âäü bãưn nỉåïc, âäü bãưn sulfạt ca ximàng portland .
Bn thán phủ gia thu khi nghiãưn mën träün våïi nỉåïc khäng cọ tênh cháút kãút
dênh, âọ l
âàûc âiãøm cå bn khạc våïi xè l cao.
Thnh pháưn hoạ hc ch úu ca phủ gia thu l SiO
2
hoảt tênh v mäüt lỉåüng
nỉåïc liãn kãút nháút âënh, ngoi ra cn cọ chỉïa mäüt lỉåüng äxit nhäm hoảt tênh, äxit sàõt.
Cháút lỉåüng ca phủ gia thy hoảt tênh phủ thüc vo hoảt tênh hụt väi
hồûc mỉïc âäü hoảt tênh thy lỉûc ca nọ.
Hoảt tênh hụt väi ( âäü hoảt tênh ): Âỉåüc xạc âënh bàòng säú miligam väi do
mäüt gam phủ gia háúp thủ trong thåìi gian 30 ngy âãm sau 15 láưn chøn. Lỉåüng väi
bë mäüt gam phủ gia háúp thủ cng nhiãưu thi âäü hoảt tênh ca phủ gia thu cng
cao.Âäü hoảt tênh ca phủ gia thu âỉåüc phán loai nhỉ sau:
Bng 1

Xãúp phủ gia vo loải
Âäü hoảt tênh ca phủ gia
[mg CaO/1 gam phủ gia]
Ráút mảnh >150
Mảnh 100 - 150
Trung bçnh mảnh 70 - 100
Trung bçnh 50 - 70
úu 30 -÷50
Hoảt tênh thy lỉûc cn gi l chè säú hoảt tênh: Chênh l tè säú mạc ( R
nẹn
28
ngy) ca máùu xi màng cọ pha phủ gia 20% (PCB) våïi mạc ( R
nẹn
28 ngy) ca máùu
xi màng khäng pha phủ gia [ xi màng PC = (95% - 97%) clinker + (3% - 5%)
thảch cao thiãn nhiãn].

100.
PC
PCB
R
R
I =






Thảc si- GVC NGUÙN 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
kh nàng hụt väi ca phủ gia cọ hai pháưn: pháưn háúp thủ váût lê thưn tụy vo mao
qun v läø räùng ca cạc hảt phủ gia v pháưn phn ỉïng họa hc åí 2 dảng sau:
Ca(OH)
2
+ SiO
2 ht
= CaO.SiO
2
.H
2
O tảo gen CSH
2Ca(OH)
2
+ Al
2
O
3 ht
= 2CaO.Al
2
O
3
.2H
2
O (C
2
AH

2
) kãút tinh v
C
2
AH
2
+ Ca(OH)
2
+3H
2
O = C
3
AH
6
kãút tinh.
Bng 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 úu Loải 3
3 12-15 Hoảt tênh trung bçnh Loải 2
4 >15 Hoảt tênh cao Loải 1
- Phán loải phủ gia thu
Càn cỉï vo ngưn gäúc hay thnh pháưn họa hc ca cạc loải phủ gia (thỉåìng hay càn
cỉï vo ngưn gäúc)
phủ gia thu âỉåüc phán loải nhỉ sau:
Bng 3
Phủ gia thu thiãn nhiãn
Ngưn gäúc tỉì nụi lỉía
(loải phụn xút)
Ngưn gäúc tráưm têch

(cáúu tảo tỉì v trại âáút)
Phủ gia thu nhán tảo
+ Tro nụi lỉía
+ Puzålan
+ Tup
+ Traxå
+ Âạ bt
+ Âiatämit
+ Trãpen
+ Opaka
+ Khoạng sẹt
+ Âáút sẹt nung non lỉía
+ Silic hoảt tênh phãú liãûu
+ Tro, xè nhiãn liãûu
+ Tro tráúu
- Phủ gia thu thiãn nhiãn cọ ngưn gäúc tỉì nụi lỉía: L loải âạ thiãn nhiãn do nụi
lỉía tảo thnh, thnh pháưn hoạ hc gäưm äxêt Silêc hoảt tênh, äxêt nhäm hoảt tênh, tảp
cháút âáút sẹt v mäüüt lỉåüng nỉåïc hoạ hc. Âäü hoảt tênh ca nọ phủ thüc ch úu vo
hm lỉåüng äxêt Silêc hoảt tênh v nỉåïc hoạ hc, ngoi ra cn phủ thüc vo quạ
trçnh lm lảnh khi tảo thnh nọ
.
- Phủ gia thy thiãn nhiãn cọ ngưn gäúc tráưm têch: Do cáúu tảo v trại âáút l nhỉỵng
khoạng nhẻ, dãù nghiãưn, xäúp, khä, dãùỵ hụt áøm, thnh pháưn hoạ hc ch úu l äxêt
Silêc vä âënh hçnh. Trng lỉåüng riãng ca loải phủ gia thy ny ráút nh vê dủ:
Âiatämêt: 0,75 g/cm
3
, Trãpen: 0,85 g/cm
3
, Opaka: 0,14 g/cm
3

. Trng lỉåüng riãng
cng nh âäü xäúp cng låïn, âäü hoảt tênh cng cao.
- Phủ gia thy nhán tảo gäưm cọ:





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

6
Silêc hoảt tênh phãú liãûu: l phãú liãûu ca ngnh sn xút phn nhäm tỉì âáút sẹt, cọ
hoảt tênh cao, sỉí dủng lm phủ gia thy ráút täút.
- Âáút sẹt hoảt họa: Âáút sẹt nung cọ thãø sỉí dủng lm phủ gia thy âỉåüc, nhỉng cáưn
chn loải âáút sẹt cọ chỉïa nhiãưu khoạng Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O âỉåüc gia cäng nhiãût åí
(600 - 800)
0
C v lm lảnh nhanh.
Theo cạc cäng trçnh nghiãn cỉïu thç âäü hoảt tênh ca phủ gia thy loải âáút sẹt
phủ thüc nhiãưu vo nhiãût âäü nung v loải âáút sẹt sỉí dủng lm phủ gia thy. Âäü
hoảt tênh ca âáút sẹt nung do khoạng Caolinhit åí nhiãût âäü (600- 800)
0

C tảo thnh
mãta caolinhit hoảt tênh l ch úu v mäüt lỉåüng nh äxêt Silêc hoảt tênh, äxêt nhäm
hoảt tênh. Nãn chụng dãù dng tạc dủng våïi väi tảo khoạng bãưn nỉåïc. Do âọ cọ thãø
chn âáút sẹt gia nhiãût lm phủ gia thy ráút täút.
- Tro, xè nhiãn liãûu ràõn: Tro xè nhiãn liãûu ràõn cọ thãø sỉí dủng lm phủ gia thy
âỉåüc, vç thnh pháưn hoạ hc ca nọ gáưn giäúng nhỉ thnh pháưn hoạ hc ca âáút sẹt
nung. Mún sỉí dủng lm phủ gia thy thç nhiãn liãûu phi âäút åí nhiãût âäü tháúp, nãúu
âäút åí nhiãût âäü cao thç âäü hoảt tênh ca nọ gim.
- Xè l cao hảt họa: l phãú liãûu ca ng
nh sn xút gang. Vç qûng dng âãø luûn
gang cọ chỉïa cạc tảp cháút: âáút sẹt, cạt, âạ väi. Cạc tảp cháút ny s tạc dủng våïi tro
nhiãn liãûu tảo thnh nhỉỵng silicạt, aluminạt canxi. Cạc khoạng ny s bë nọng chy
åí nhiãût âäü 1300
o
C âãún 1500
o
C tảo thnh xè. Do trng lỉåüng riãng ca xè nh hån
gang nãn näøi lãn trãn, âỉåüc thạo ra ngoi v lm lảnh nhanh tảo thnh nhỉỵng hảt
nh gi l xè l cao hảt họa.
Bn thán xè l cao khi nghiãưn mën âem träün våïi nỉåïc s cọ tênh kãút dênh, cọ
kh nàng âọng ràõn v phạt triãøn cỉåìng âäü.
Thnh pháưn họa hc ca xè phủ vo thnh pháưn ca qûng v tro nhiãn liãûu.
Cạc äxêt chênh cọ trong xè CaO, SiO
2
., Al
2
O
3
, MgO v täøng hm lỉåüng ca chụng
chiãúm tỉì 90% âãún 95%. Ngoi ra cn cọ mäüt lỉåüng nh cạc äxêt khạc: TiO

2
, MnO,
Fe
2
O
3
, P
2
O
5
.
Thnh pháưn khoạng ca xè l cao ch úu phủ thüc vo täúc âäü lm lảnh xè.
Vê dủ: Nãúu lm lảnh cháûm s cọ: C
2
AS, CAS
2
, C
2
MS
2
, α , β C
2
S, C
3
S
2
, CMS ,
MA, CM, M
2
S v cạc khoạng aluminạt canxi CA, C

5
A
3
. Song cạc khoạng trãn kãút
tinh låïn chiãúm hm lỉåüng 90% v pha thy tinh 10%, v lải chè cọ khoạng β C
2
S,
CA, C
5
A
3
l cọ tênh dênh kãút nhỉng hm lỉåüng ca nh, nãn cỉåìng âäü ca xè khäng cao.
Nãúu lm lảnh nhanh cạc khoạng trong xè s kãút tinh dảng tinh thãø nh, hm
lỉåüng thy tinh trong xè ráút låïn :95% cọ hoảt tênh cao v cọ tênh kãút dênh låïn. Nãn
âỉåüc coi l ngun liãûu qu dng âãø sn xút cạc loai cháút kãút dênh bãưn nỉåïc.
Xè l cao âỉåüc phán lm hai loải: xè kiãưm v xè axêt . Âãø âàûc trỉng cho tênh
cháút ca xè dng môun thy lỉûc kê hiãûu M
o
v:





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

7
M
o
= %( CaO + MgO)/ %( SiO

2
. + Al
2
O
3
)
M
o
> 1 gi l xè kiãưm
M
o
< 1 gi l xè axêt.
Ngoi ra cn sỉí dủng mäâun hoảt tênh kê hiãûu M
a
âàûc trỉng cho âäü hoảt tênh ca xè:
M
a
= % Al
2
O
3
/ %SiO
2

M
a
tàng thç âäü hoảt tênh ca xè tàng v ngỉåüc lải.
Chụ : Khi pha phủ gia thy hoảt tênh vo xi màng gäúc âãø sn xút xi màng häùn
håüp, thåìi gian âäng kãút ca xi màng häùn håüp bao giåì cng låïn hån thåìi gian âäng
kãút ca xi màng gäúc. Do quạ trçnh háúp thủ CaO ca vỉỵa xi màng båíi phủ gia thy

hoảt tênh lm cho âäü pH ca vỉỵa xi màng gim, màût khạc cọ sỉû ngàn cn do sỉû bạm
dênh ca cạc hảt phủ gia v låïp mng mng ca sn pháøm khi phủ gia tạc dủng våïi
cạc sn pháøm thy họa ca 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
âãún hm lỉåüng kiãưm (R
2
O) cọ trong phủ gia, vç
hm lỉåüng ca chụng låïn hån 1.5% s gáy ra àn mn xi màng v cäút thẹp.
- Phủ gia âiãưu chènh
Âãø âiãưu chènh täúc âäü âọng ràõn ca ximàng ngỉåìi ta thỉåìng dng thảch cao 2
nỉåïc (CaSO
4
.2H
2
O) hồûc mäüt säú múi nhỉ: CaCl
2
; NaCl; pha vo ximàng.Vç bn
thán clinker khi nghiãưn mën âọng ràõn ráút nhanh khi tạc dủng våïi nỉåïc, khäng bo
âm thåìi gian nho träün, váûn chuøn v thi cäng. Cạc loải phủ gia âiãưu chènh trãn
pha vo ximàng våïi mäüt t lãû thêch håüp s cọ tạc dủng kẹo di thåìi gian âọng ràõn
ca ximàng.( vãư cå chãú xem pháưn quạ trçnh hoạ lê khi xi màng âọng ràõn).
-Phủ gia lỉåìi Cn gi l phủ gia âáưy, cọ thãø sỉí dủng nhỉ: cạc loải âạ väi cháút
lỉåüng tháúp, cạt nghiãưn mçn, v.v mủc âêch pha vo ximàng lm tàng sn lỉåüng, hả
giạ thnh sn pháøm. Khi pha cạc loải phủ gia lỉåìi vo ximàng cáưn chụ t lãû âãø
âm bo cháú
t lỉåüng sn pháøm.
-Phủ gia bo qun Ximàng khi bo qun trong kho thỉåìng bë gim cháút lỉåüng vç
cạc hảt ximàng dãù hụt áøm v khê CO
2

trong khäng khê. Do âọ cạc hảt ximàng bë
hrat hoạ, cacbonat hoạ v chụng dênh lải våïi nhau tảo thnh củc gi l xi màng “
bë chãút gio ï” trỉåïc khi sỉí dủng. Âãø khàõc phủc hiãûn tỉåüng trãn khi nghiãưn clinker
ngỉåìi ta cn pha vo cạc loải phủ gia bo qun nhỉ: Dáưu lảc, dáưu lảp, v.v cạc phủ
gia ny tảo mäüt mng mng bao bc bãn ngoi hảt ximàng, lm cho ximàng cọ kh
nàng chäúng áøm täút.
1.3 Cạc biãûn phạp kiãøm soạt hm lỉåüng phủ gia thy hoảt tênh pha vo xi màng.
Âãø kiãøm tra hm lỉåüng phủ gia pha vo PCB thỉåìng sỉí dủng 3 phỉång phạp sau:
1.3.1 Phỉång phạp cå lê.





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

8
Thäng qua v so sạnh cạc tênh cháút cå lê ca PC v PCB nhỉ: lỉåüng nỉåïc tiãu
chøn, 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 ngy nh hån mạc PC sau 28 ngy. Nhỉng
thỉûc tãú, cọ trỉåìng håüp nãúu chn hm lỉåüng phủ gia täúi ỉu thç mạc PCB cọ thãø bàòng
hồûc låïn hån mạc PC. Do âọ phỉång phạp ny êt sỉí dủng; hån nỉỵa khi thỉí nghiãûm v
kiãøm tra Mạc xi màng máút nhiãưu thåìi gian, nãn khäng âạp ỉïng hiãûu chènh këp thåìi
trong sn xút.
1.3.2 Phỉång phạp âo dung trng.
Âo dung trng ca PC v dung trng ca PCB, sau âọ so sạnh giạ trë chãnh
lãûch giỉỵa chụng. Ỉu âiãøm ca phỉång phạp ny so våïi phỉång phạp cå lê thåìi gian
kiãøm tra ngàõn hån, song kãút qu cng thiãú
u chênh xạc. Lê do cọ mäüt säú phủ gia cọ
khäúi lỉåüng thãø têch cọ thãø gáưn bàòng khäúi lỉåüng thãø têch clinker.

1.3.3 Phỉång phạp họa hc.Phỉång phạp ny so våïi hai phỉång phạp trãn thç âäü
chênh xạc cao hån v cọ ỉu âiãøm ạp dủng cho mi loải phủ gia khäng phán biãût
mỉïc âäü hoảt tênh, mu sàõc, phủ gia âån hay phủ gia häùn håüp.
Ngun tàõc ca phỉång phạp ny l so sạnh thnh pháưn họa ca PCB v thnh
pháưn họa ca cạc ngun liãûu ch úu âãø sn xút ra nọ l clinker v cạc loải phủ gia.
Cäng thỉïc tênh tè lãû phủ gia pha vo PC (xi màng gäúc: gäưm clinker v tỉì 3% âãún 5%
thảch cao thiãn nhiãn). Gi:
C
1
, S
1
, A
1
, F
1
,

K
1
kê hiãûu thnh pháưn CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
v càûn khäng tan ca clinker

âang dng sn xút PCB.
C
2
, S
2
, A
2
, F
2
, K
2
kê hiãûu thnh pháưn CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
v càûn khäng tan ca phủ gia
C
3
, S
3
, A
3
, F
3

, K
3
kê hiãûu thnh pháưn CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
v càûn khäng tan ca PCB.
C
t c
, S
t c
, A
t c
, F
t c
, K
t c
kê hiãûu thnh pháưn CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe

2
O
3
v càûn khäng tan ca thảch cao
trong xi màng PCB.
Chụ : Cạc cäng thỉïc trãn sỉí dủng khi hm lỉåüng SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
v càûn khäng tan
ca 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%
−
−
−
=





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

9
Chỉång 2
CÄNG NGHÃÛ SN XÚT XI MÀNG PORTLAND.
2.1 Khại niãûm v âënh nghéa.
Xi màng portland l kãút dênh thy lỉûc, khi träün nọ våïi nỉåïc s tảo häư do cọ
tênh kãút dênh v âọng ràõn âỉåüc trong mäi trỉåìng khäng khê, mäi trỉåìng nỉåïc. Häư
do trong qụa trçnh âọng ràõn s phạt triãùn cỉåìng âäü.
Xi màng portland l sn pháøm nghiãưn mën ca clinker våïi thảch cao thiãn
nhiãn, âäi khi cn pha thãm vo mäüt vi loải phủ gia khạc nhàòm ci thiãûn mäüt säú
tênh cháút ca xi màng v tàng sn lỉåüng, hả giạ thnh.
Clinker sn xút bàòng cạch nung âãún kãút khäúi phäúi liãûu â âỉåüc nghiãưn mën
v âäưng nháút gäưm: âạ väi, âáút sẹt hồûc âạ väi, âáút sẹt, qûng sàõt hồûc âạ väi, âáút
se
ït våïi cạc phãú liãûu ca cạc ngnh cäng nghiãûp khạc (bn nhephelin, xè l 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 v PCB.
- PC viãút tàõt ca Portland Cement: Âãø sn xút xi màng ny bàòng cạch
nghiãưn chung clinker våïi (3%- 5%) thảch cao thiãn nhiãn. Tu theo cháút

lỉåüng ca clinker, cọ thãø sỉí dủng phủ gia khoạng hoảt tênh v 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 ca Portland Cement Blended: Sn xút xi màng ny bàòng hai
cạch nghiãưn chung v nghiãưn riãng. Tu theo cháút lỉåüng ca clinker ximàng
portland v
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 tu theo mạc âỉåüc k hiãûu: PCB30, PCB40.
Cạch nghiãưn chung: Cho clinker, thảch cao thiãn nhiãn (
(3%- 5%) v cạc loải phủ gia
khạc vo chung trong thiãút bë nghiãưn âãø nghiãưn.
Cạch nghiãưn riãng: Nghiãưn clinker v thảch cao thiãn nhiãn riãng âãø cọ PC, cạc loải phủ
gia khạc nghiãưn riãng. Sau âọ ty theo u cáưu ta âënh lỉåüng PC v phủ gia, räưi träün v
âäưng nháút chụng. Vê dủ:
PC40 âỉåüc hiãøu l xi màng poọclàng cọ mạc 40 N/mm
2
.
PCB30 âỉåüc hiãøu l xi màng poọclàng häùn håüp cọ mạc 30 N/mm
2
.

Thaỷc si- GVC NGUYN DN

10
Bang 2.1 Chỉ tiêu chất lợng của xi măng poóc lăng theo TCVN 2682:1999
Mức
Tên chỉ tiêu
PC 30 PC 40 PC 50
1. Cờng độ chịu nén, N/mm
2
, không nhỏ hơn, sau:
3 ngày 45 phút
28 ngày 8 giờ

16

30

21

40

31

50
2. Thời gian đông kết, phút:
- Bắt đầu, không sớm hơn
- Kết thúc, không muộn hơn

45

375
3. Độ nghiền mịn, xác định theo:
- Phần còn lại trên sàng 0,08mm, %, không lớn hơn
- Bề mặt riêng, phơng pháp Blaine, cm
2
/g, không nhỏ hơn

15
2700

12
2800
4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phơng pháp Le
Chatelier, mm, không lớn hơn

10
5. Hàm lợng SO
3
, %, không lớn hơn 3,5
6. Hàm lợng MgO, %, không lớn hơn 5,0
7. Hàm lợng MKN, %, không lớn hơn 5,0
8. Hàm lợng CKT, %, không lớn hơn 1,5
Caùc chố tióu chỏỳt lổồỹng cuớa ximng portland họựn hồỹp theo TCVN 6260 -1997
Baớng 2.2
Mổùc
Tón chố tióu, õồn vở , quy õởnh
PCB30 PCB40
1. Cổồỡng õọỹ neùn, N/mm
2
, khọng nhoớ hồn

- 72 giồỡ 45 phuùt
- Sau 28 ngaỡy 2giồỡ

14
30

18
40
2. ọỹ nghióửn mởn:
- Phỏửn coỡn laỷi trón saỡng 0,08 mm, %, khọng lồùn hồn
- Bóử mỷt rióng xaùc õởnh phổồng phaùp Blaine, cm
2
/
g, khọng
12
2700





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

11
nhoớ hồn
3. Thồỡi gian õọng kóỳt:
- Bừt õỏửu, phuùt, khọng sồùm hồn
- Kóỳt thuùc, giồỡ, khọng muọỹn hồn

45

10
4. ọỹ ọứn õởnh thóứ tờch, õổồỹc xaùc õởnh theo phổồng phaùp
Le Chatelier, mm, khọng lồùn hồn
10
5. Haỡm lổồỹng Anhydric Sunfuric (SO
3
), %, khọng lồùn hồn 3,5
2.2 Thaỡnh phỏửn hoùa hoỹc cuớa clinker
Bọỳn ọxit chờnh trong clinker xi mng laỡ:CaO,SiO
2
,Al
2
O
3
, Fe
2
O
3.
. Tọứng haỡm
lổồỹng cuớa chuùmg tổỡ 95%-97%. Ngoaỡi ra coỡn coù mọỹt sọỳ ọxit khaùc coù haỡm lổồỹng
khọng lồùn lừm: MgO, K
2
O, Na
2
O, TiO
2
, Mn
2
O
3

, SO
3
, P
2
O
5
.
SiO
2
: 21 - 24% CaO : 63 - 67% Mn
2
O
3
: 0 - 3% SO
3
: 0.1 - 1%
Al
2
O
3
: 4 - 8% MgO : 1 - 5% P
2
O
5
: 0.0 - 0.1% R
2
O: 0 - 1%
Fe
2
O

3
: 2 - 4% TiO
2
: 0 - 0.5% MKN: 0.5 - 3%
CaO: Thaỡnh phỏửn chờnh thổù nhỏỳt trong clốnker xi mng. Muọỳn clinker coù
chỏỳt lổồỹng tọỳt thỗ CaO phaới lión kóỳt hóỳt vồùi caùc ọxit khaùc taỷo ra caùc khoaùng
coù tờnh kóỳt dờnh vaỡ cho cổồỡng õọỹ cao.Trổồỡng hồỹp ngổồỹc laỷi, lổồỹng CaO
tổỷ do
seợ
nhióửu. Khi CaO
tổỷ do
ồớ nhióỷt õọỹ cao (1450
o
) thỗ CaO bở giaỡ lổớa, taỷo tinh thóứ
lồùn vaỡ cỏỳu truùc sờt õỷc laỡm cho saớn phỏứm xi mng keùm ọứn õởnh vóử thóứ tờch vỗ
quaù trỗnh hyõrat CaO
tổỷ do
keỡm theo sổỷ toớa nhióỷt vaỡ trổồng nồớ thóứ tờch. Quaù
trỗnh naỡy coù thóứ dióựn ra trong thồỡi gian daỡi. Clinker chổùa nhióửu CaO nóỳu kóỳt
hồỹp tọỳt vồùi SiO
2
vaỡ caùc ọxờt khaùc seợ taỷo nhióửu dung dởch rừn alờt. ióửu naỡy
laỡm cho họử xi mng õoùng rừn nhanh, maùc seợ cao, toớa nhióửu nhióỷt. Nhổng xi
mng keùm bóửn trong mọi trổồỡng nổồùc vaỡ sulfaùt.
SiO
2
: Thaỡnh phỏửn chờnh thổù 2. Noù tuồng taùc vồùi CaO taỷo ra caùc khoaùng
silicaùt (C
3
S,C

2
S). Nóỳu tng haỡm lổồỹng SiO
2
thỗ tọứng khoaùng silicaùt seợ
tng(C
2
S tng tổồng õọỳi nhanh hồn C
3
S). Saớn phỏứm õoùng rừn vaỡ phaùt trióứn
cổồỡng õọỹ trong nhổợng ngaỡy õỏửu chỏỷmỹ(1 , 3,7ngaỡy õỏửu), toớa nhióỷt ờt. Do õoù xi
mng bóửn trong mọi trổồỡng nổồùc vaỡ mọi trổồỡng sulfaùt.
Al
2
O
3
: Noù seợ lión kóỳt vồùi CaO taỷo ra caùc khoaùng aluminat canxi C
3
A, C
5
A
3

.vaỡ lión kóỳt vồùi Fe
2
O
3
taỷo khoaùng alumoferit canxi. Nóỳu tng haỡm lổồỹng
Al
2
O

3
thỗ trong clinker ximng seợ chổùa nhióửu C
3
A. Ximng seợ õoùng rừn
nhanh, toớa nhióửu nhióỷt, keùm bóửn trong mọi trổồỡng nổồùc, mọi trổồỡng sulfat.
ọửng thồỡi noù laỡm õọỹ nhồùt pha loớng tng gỏy caớn trồớ quaù trỗnh taỷo khoaùng
C
3
S. Mỷt khaùc khi laỡm laỷnh caùc khoaùng aluminat dóự bở phỏn huớy vaỡ taỷo CaO
tổỷ do
.





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

12
• Fe
2
O
3
: Nọ liãn kãút våïi CaO v Al
2
O
3
tảo ra ferit canxi, alumoferit canxi lm
gim nhiãût âäü kãút khäúi ca clinker v âäü nhåït pha lng. Sn pháøm âọng ràõn
cháûm åí giai âoản âáưu, cọ âäü bãưn trong mäi trỉåìng nỉåïc, mäi trỉåìng sulfat

cao. Nãúu tàng hm lỉng Fe
2
O
3
thç dãù bë anä clinker trong l quay,v dãù bë
dênh , gáy sỉû cäú treo l trong l âỉïng (khi Fe
2
O
3
>5%).
• MgO: Nọ l thnh pháưn cọ hải trong clinker ximàng giäúng nhỉ CaO
tỉû do
.Khi
åí nhiãût âäü 1450
o
C nãúu MgO khäng liãn kãút s bë gi lỉía tảo thnh khoạng
chëu lỉía periclazå cọ kêch thỉåïc låïn, trå v khäng cọ tênh kãút dênh. Quạ trçnh
hrat cọ thãø diãùn ra vi nàm, lm sn pháøm khäng äøn âënh thãø têch.Cáưn
khäúng chãú lỉåüng MgO <5% trong quạ trçnh nung luûn. Thỉûc tãú MgO cọ
trong clinker xi màng täưn tải åí 3 dảng: khoạng periclazå, dung dëch ràõn våïi
cạc khoạng (C
54
S
16
AM), v nàòm trong pha thy tinh.
Khi MgO åí dảng periclaz våïi hm lỉåüng > 3%, kêch thỉåïc tinh thãø > 10 µm,
tạc dủng våïi nỉåïc cháûm, khi âọng ràõn ximàng khäng äøn âënh thãø têch, nh
hỉåíng âãún cháút lỉåüng sn pháøm. Cn khi MgO nàòm trong dung dëch ràõn hồûc
pha thy tinh clinker thç khäng gáy nh hỉåíng âãún cháút lỉåüng sn pháøm.
• TiO

2
: Do âáút sẹt mang vo, nọ láùn trong clinker mäüt hm lỉåüng ráút nh
0.3%.Ngỉåìi ta nghiãn cỉïu tháúy ràòng nãúu thay SiO
2
bàòng TiO
2
tỉì 4%-5%
khäng lm nh hỉåíng âãún cháút lỉåüng sn pháøm ximàng. Cn nãúu tàng hm
lỉåüng >5% s lm gim cỉåìng âäü cå hc ca ximàng.
• Mn
2
O
3
: Nọ cọ màût trong clinker khong 1.5% lm ximàng cọ mu náu hung
nhỉng khäng lm nh hỉiåíng âãún cháút lỉåüng clinker. Cọ thãø thay thãú Fe
2
O
3

bàòng Mn
2
O
3
âãún 4%, khi nung luûn Mn
2
O
3
s kãút håüp våïi cạc äxit khạc
nhỉ: CaO,Al
2

O
3
s tảo ra cạc khoạng 4CaO.Al
2
O
3
.Mn
2
O
3
cọ tênh cháút tỉång
tỉû nhỉ C
4
AF.
• P
2
O
5
: Trong clinker nọ chiãúm mäüt lỉåüng khäng låïn làõm 1% - 2% cọ tạc dủng
lm cháûm quạ trçnh âọng ràõn sn pháøm. Hiãûn nay ngỉåìi ta cọ thãø âỉa P
2
O
5
cọ
hm lỉåüng < 1% vo phäúi liãûu âãø lm phủ gia khoạng họa.
• K
2
O+Na
2
O: Ln ln cọ trong clinker vç do âáút sẹt mang vo. Khi nung

luûn åí nhiãût âäü cao cạc ä xit kiãưm dãù bë bay håi, v mäüt pháưn tan trong pha
lng tảo thy tinh hay tham gia phn ỉïng tảo khoạng chỉïa kiãưm, nãn trong
clinker chè cn 0.5% - 1%. Sỉû cọ màût äxit kiãưm lm täúc âäü âọng ràõn kẹm äøn
âënh, tảo ra cạc vãút loang trãn bãư màût sn pháøm. Hm lỉåüng kiãưm cho phẹp
trong clinker < 0.5%. Cáưn nhåï ràòng hm lỉåüng cạc äxêt kiãưm låïn khi bay håi
s gáy sỉû cäú åí thạp phán gii: âọng tng trong cạc cyclon trao âäøi nhiãût, cạc
gazoxog lm tråí lỉûc ca hãû thạp tàng lãn sinh ra hiãûn tỉåüng däüi ạp ráút nguy





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

13
hiãøm. Nháút l khi dng cạc loải âáút sẹt chỉïa nhiãưu kiãưm v nhiãn liãûu chỉïa
nhiãưu lỉu hunh. Âiãưu ny cọ thãø gii thêch nhỉ sau:
R
2
O + H
2
SO
3
R
2
SO
3
+H
2
O

2.3 Thnh pháưn khọang clinker ximàng pooclàng
Clinker ximàng pooclàng khäng phi l sn pháøm âäưng nháút, nọ l táûp håüp
ca nhiãưu khọang khạc nhau, cạc khọang chênh l: khọang silicat canxi, khọang
aluminat canxi, khọang alumoferit canxi, cạc khọang chênh trãn cn gi l khọang
alit, bãlit, cháút trung gian hay cháút âãûm, ngoi ra cn mäüt säú khọang khạc. Täøng
hm lỉåüng 4 khoạng chênh (C
3
S, C
2
S, C
3
A, C
4
AF) chiãúm tỉì 95% âãún 98%.
C
3
S, C
2
S Nhọm khoạng silicạt.
C
3
A, C
4
AF Nhọm khoạng nọng chy.
C
3
A, C
4
AF v pha thy tinh gi chung l cháút trung gian hay cn gi l cháút
âãûm. Thnh pháưn khoạng ca clinker xi màng.

Bng 2.3
Tãn cạc khoạng Âiãưu kiãûn Cäng thỉïc Kê hiãûu
Tricanxê silicạt (alêt)
Âicanxi silicạt (bãlêt)
Tricanxialuminạt
Tãtracanxi alumoferêt
Alumoferêt canxi
Aluminạt kiãưm
Sulfạt kiãưm
Sulfạt canxi



Al
2
O
3
> Fe
2
O
3
Al
2
O
3
> Fe
2
O
3
Al

2
O
3
< Fe
2
O
3
R
2
O > SO
3
R
2
O < SO
3

R
2
O < SO
3


3CaO.SiO
2

2 CaO.SiO
2

3CaO. Al
2

O
3

CaO. Al
2
O
3
. Fe
2
O
3

2CaO(Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
)
R
2
O.8CaO.3 Al
2
O
3

R
2

SO
4

CaSO
4

C
3
S
C
2
S
C
3
A
C
4
AF
C
2
(A, F)
R.C
8
A
3

• Alit: Alit l khọang silicat quan trng ca clinker ximàng pooclàng cho ta
cỉåìng âäü cao, âọng ràõn nhanh v ta nhiãưu nhiãût Trong clinker alit chiãúm
45- 60%, gáưn âáy mäüt säú tạc gi cho ràòng alit tinh khiãút cọ cäng thỉïc họa
hc 3CaO.SiO

2
, loặ ny âiãưu chãú âỉåüc trong phng thê nghiãûm, cn trong
clinker ximàng pooclàng trong sn xút alit l mäüt dung dëch ràõn ca C
3
S v
1 lỉåüng nh MgO, Al
2
O
3
, P
2
O
5
, Cr
2
O
3
, khang 2-4%, tuy hm lỉåüng cạc
oxit ny khäng låïn làõm nhỉng nọ cng cọ nh hỉåíng âãún tênh cháút v cáúu
trục ca khọang alit. Tuy nhiãn mäüt säú nh nghiãn cỉïu xem alit nhỉ mäüt
khoạng cháút cọ cäng thỉïc: 54CaO.16SiO
2
.MgO. Al
2
O
3
, viãút tàõt l (C
54
.S
16

.
MA ) . Thnh pháưn ca khoạng cháút ny v alit tinh khiãút khäng khạc nhau
nhiãưu làõm.
Khoạng %CaO %SiO
2
%Al
2
O
3
%MgO





Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

14
C
3
S 73,69 26,31 - -
C
54
. S
16
. MA 73,29 23,27 2,47 0,97
Trong cäng thỉïc C
54
. S
16

. MA cọ tè lãû phán tỉí CaO: SiO
2
:Al
2
O
3
:MgO l 54:16:1:1.
Trong âọ ion Al
3+
thay thãú ion Si
4+
theo quan hãû 4 Al
3+
bàòng 3 Si
4+
. Cn ion Mg
2+

lm nhiãûm vủ b trỉì âiãûn têch hay thay thãú vo vë trê ion Ca
2+
.
Alit tinh khiãút bãưn trong khang nhiãût âäü 1200- 1900
0
C, khi nhiãût âäü tháúp
hån 1200
0
C thç alit s phán hy thnh 2CaO. SiO
2
v CaO tỉû do, cn åí nhiãût âäü låïn
hån 1900

0
C thç alit bë chy lng. Trong thỉûc tãú nung luûn, clinker âỉåüc lm lảnh åí
nhiãût âäü 1200- 1250
0
C thç C
3
S cọ kh nàng bë phán hy thnh C
2
S v CaO. Mún
trạnh hiãûn tỉåüng phán hy C
3
S åí trãn ta ạp dủng phỉång phạp lm lảnh nhanh
clinker qua nhiãût âäü giåïi hản ny. Hån nỉỵa trong alêt cọ láùn mäüt êt äxêt nhäm, äxêt
sàõt chụng tảo thnh dung dëch ràõn cọ hoảt tênh cao v lm cáúu trục alêt bãưn vỉỵng.
Alit cã cÊu tróc d¹ng tÊm h×nh lơc gi¸c, mµu tr¾ng, cã khèi l−ỵng riªng 3,15
÷ 3,25 g/cm
3
, cã kÝch th−íc 10 ÷ 250 µm.
• Belit: Belit l khọang chênh thỉï hai trong clinker ximàng pooclàng, âọng ràõn
tỉång âäúi cháûm, cỉåìng âäü ban âáưu khäng cao làõm, sau mäüt thåìi gian cỉåìng
âäü phạt triãøn täút hån, bãưn trong mäi trỉåìng nỉåïc v nỉåïc khọang .
Bãlit cng nhỉ alit l mäüt dung dëch ràõn ca β2CaO. SiO
2
v mäüt lỉåüng khäng
låïn cạc äxit Al
2
O
3
, Fe
2

O
3
, Cr
2
O
3
, vv khang 1-3%. Trong clinker ximàng
pooclàng belit chiãúm khang 20-30% v åí dảng β2CaO. SiO
2
viãút tàõt l βC
2
S. Bãlêt
cọ 4 dảng th hçnh αC
2
S, α
’
C
2
S, βC
2
S, γC
2
S.
- αC
2
S bãưn trong khang nhiãût âäü tỉì 1425
0
C- 2130
0
C. ÅÍ nhiãût âäü tháúp hån

1425
0
C thç αC
2
S chuøn thnh α
’
C
2
S. Vç váûy thỉûc tãú trong clinker ximàng
pooclàng khäng täưn tải αC
2
S.
- α
’
C
2
S: bãưn trong khang 830-1425
0
C, åí nhiãût âäü tháúp hån 830
0
C trong âiãưu
kiãûn lm lảnh cháûm α
’
C
2
S tinh khiãút s chuøn thnh γC
2
S, nãúu lm lảnh nhanh åí
670
0

C thç α
’
C
2
S s chuøn thnh βC
2
S. Hiãûn nay ngỉåìi ta cng chỉïng minh âỉåüc
α
’
C
2
S täưn tải åí hai dảng α
’
H
v α
’
L
. Sỉû chuøn họa tỉì α
’
H
sang α
’
L
åí nhiãût âäü 1160
o
C.
- βC
2
S: khäng bãưn åí táút c cạc nhiãût âäü v dãù chuøn thnh γC
2

S, âàûc biãût åí
525
0
C v tháúp hån, sỉû chuøn họa tỉì βC
2
S sang γC
2
S v tàng 10% thãø têch nãn lm
cho khoạng våỵ vủn thnh bäüt, gi l hiãûn tỉåüng t clinker nh hỉåíng âãún cháút lỉåüng
sn pháøm. Cọ thãøí hản chãú âỉåüc bàòng cạch lm lảnh nhanh clinker khi qua nhiãût âäü
ny hồûc âỉa vo phäúi liãûu khang 1-3% phủ gia äøn âënh. Cọ thãø dng Al
2
O
3
,
Fe
2
O
3
, MgO, R
2
O, Cr
2
O
3
Thỉûc tãú thỉåìng kãút håüp c hai. Do âọ βC
2
S äøn âënh cáúu
trục âãún nhiãût âäü thỉåìng.
- γC

2
S: khäng cọ tênh cháút kãút dênh, khäng tạc dủng våïi nỉåïc, thỉûc tãú chè åí
mäüt säú âiãưu kiãûn âàûc biãût thç γC
2
S måïi cọ tênh cháút kãút dênh nhỉng ráút úu.





Thaỷc si- GVC NGUYN DN

15

Khoang Alit (C
54
S
16
AM) Khoang Belit (-C
2
S)

Chỏỳt trung gian: coỡn goỹi laỡ chỏỳt õóỷm.
Chỏỳt trung gian nũm giổợa caùc tinh thóứ alit vaỡ bólit, noù laỡ nhổợng alumọ pherit
canxi, aluminat canxi vaỡ pha thuớy tinh clinker. Tỏỳt caớ caùc khoùang naỡy khi nung ồớ
nhióỷt õọỹ cao seợ chuyóứn thaỡnh traỷng thaùi loớng.
Celit: coỡn goỹi laỡ alumọ pherit canxi.
Celit laỡ dung dởch rừn cuớa caùc alumọ pherit canxi coù thaỡnh phỏửn khaùc nhau phuỷ
thuọỹc vaỡo thaỡnh phỏửn hoùa hoỹc cuớa phọỳi lióỷu vaỡ õióửu kióỷn nung luyóỷn v v Noù coù
thóứ laỡ mọỹt tỏỷp hồỹp dung dởch rừn gọửm: C

8
A
3
F, C
6
A
2
F, C
4
AF, C
6
AF
2
, C
2
F. Trong
clinker ximng pooclng thổồỡng thỗ khoùang alumọ pherit canxi chuớ yóỳu laỡ C
4
AF.
Trong clinker C
4
AF chióỳm 10-18%, laỡ khoùang õoùng rừn tổồng õọỳi chỏỷm, cho cổồỡng
õọỹ khọng cao lừm nhổng bóửn nổồùc vaỡ bóửn trong mọi trổồỡng sulphat, C
4
AF laỡ
khoùang nỷng nhỏỳt trong clinker ximng pooclng, coù = 3,77 g/cm
3
.
Aluminat canxi: Cuợng laỡ chỏỳt trung gian nũm giổợa alit vaỡ bólit, trong clinker
ximng pooclng coù thóứ gỷp ồớ 2 daỷng laỡ 3CaO.Al

2
O
3
vaỡ 12CaO.7Al
2
O
3
. Trong
clinker thổồỡng vồùi haỡm lổồỹng CaO trong phọỳi lióỷu cao thỗ daỷng 12CaO.7Al
2
O
3

khọng coù maỡ tọửn taỷi chuớ yóỳu laỡ daỷng 3CaO.Al
2
O
3
, vióỳt từt laỡ C
3
A. C
3
A coù tờnh chỏỳt
kóỳt dờnh, õoùng rừn nhanh, toớa nhióỷt nhióửu, keùm bóửn nổồùc vaỡ nổồùc khoùang, trong
clinker ximng pooclng thổồỡng C
3
A chióỳm 5-15%. Thổỷc tóỳ C
3
A chióỳm < 10%.
Thuớy tinh clinker: Laỡ chỏỳt trung gian trong clinker ximng pooclng, õổồỹc
taỷo thaỡnh trong quaù trỗnh laỡm laỷnh chỏỳt loớng trong clinker, haỡm lổồỹng pha thuớy tinh

trong clinker chióỳm nhióửu hay ờt phuỷ thuọỹc chuớ yóỳu vaỡo tọỳc õọỹ laỡm laỷnh chỏỳt loớng
trong clinker, pha thuớy tinh clinker chổùa mọỹt lổồỹng lồùn Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
ngoaỡi ra coỡn
mọỹt lổồỹng nhoớ CaO, MgO.
Caùc khoùang chổùa kióửm: Trong clinker pooclng ồớ daỷng K
2
O. 23CaO.
12SiO
2






Thảc si- GVC NGUÙN DÁN

16
nọ chênh l 2CaO. SiO
2
m thay 1 phán tỉí CaO bàòng 1 phán tỉí K
2
O v dảng Na

2
O.
8CaO. 3Al
2
O
3
nọ chênh l 3CaO. Al
2
O
3
m thay 1 phán tỉí CaO bàòng 1 phán tỉí
Na
2
O. Cạc khọang ny khäng cọ låüi vç nọ lm täúc âäü âọng ràõn ca ximàng khäng
äøn âënh, bãư màût sn pháøm cọ vãút loang.
• Äxit canxi tỉû do: Trong clinker ximàng pooclàng thỉåìng täưn tải 1 lỉåüng
CaO
tỉû do, nọ l nhỉỵng hảt nh khäng mu, âàóng hỉåïng, chè säú chiãút sút l 1.83, hm
lỉåüng CaO tỉû do trong clinker chè cho phẹp tỉì 0,5-1%, nãúu hm lỉåüng CaO tỉû do
cao s nh hỉåíng tåïi cháút lỉåüng sn pháøm.
• Äxit Manhã: Â trçnh by åí trãn.
2.4 Cạc hãû säú cå bn ca clinker xi màng pooclàng KH hay LSF, n, p.
Âãø âạnh giạ cháút lỉåüng clinker, tênh phäúi liãûu ngỉåìi ta sỉí dủng cạc hãûû säú cå
bn KH (LSF), n, p dỉả trãn cå såí hm lỉåü
ng ( tênh theo % ) cạc äxit chênh cọ trong
clinker ximàng pooclàng. Sau âáy xẹt củ thãø tỉìng hãû säú trãn.
2.4.1 Mäâun thy hc
Âáưu tiãn âãø âàûc trỉng cho thnh pháưn clinker ngỉåìi ta dng mäâun thy hc
( hay thy lỉûc) k hiãûu l m. m l t säú giỉỵa lỉåüng CaO kãút håüp våïi cạc äxit acid
våïi täøng hm lỉåüng cạc äxit acid sau khi â kãút håüp hãút våïi CaO.

323222
%%)%(
)%(
OAlOFeSiOSiO
CaOCaO
m
tdt
tdt
++−
−
=
Âäúi våïi clinker ximàng pooclàng thỉåìng m = 1,7-2,4.
2.4.2 Mäâun silicat: kê hiãûu l n hay MS hay SR (silicat ratio)
Mäâun silicat l t säú hm lỉåüng äxit silic tham gia phn ỉïng våïi cạc äxit
khạc v täøng hm lỉåüng äxit nhäm v äxit sàõt cọ trong clinker.
)%(
)%(
3232
22
OAlOFe
SiOSiO
n
tdt
+
−
=

Trong clinker hm lỉåüng SiO
2
tỉû do khäng låïn làõm do âọ khi tênh tọan cho

phẹp sỉí dủng cäng thỉïc âån gin v xem nhỉ: %( SiO
2
täøng -SiO
2
tỉû do ) ≈ SiO
2

täøng. Ta cọ cäng thỉïc âån gin sau:
)%(
)%(
3232
2
OFeOAl
SiO
n
+
=

Mäâun silicat trong clinker ximàng pooclàng cn xạc âënh t säú giỉỵa cạc khọang
silicat v cạc khọang nọng chy. Våïi clinker ximàng pooclàng thỉåìng thç n = 1,7 -
3,5; mäüt vi loải ximàng khạc n ≥ 4 hồûc n ≤ 7.
Nãúu náng cao n thç phäúi liãûu khọ kãút khäúi khi nung luûn, cn trong clinker
hm lỉåüng cạc khọang silicat tàng lãn v cạc khọang nọng chy gim xúng.