bài giảng vật liệu silicat chương 2 các hệ số cơ bản, thông số kỹ thuật của clinker xi măng pooclăng

Chæång 2
Các hệ số cơ bản, thông số kỹ
thuật của clinker
xi măng pooclăng
óứ õaùnh giaù chỏỳt lổồỹng clinker,
tờnh phọỳi lióỷu ngổồỡi ta sổớ duỷng caùc
hóỷ sọỳ cồ baớn KH (LSF), n, p dổaỷ
trón cồ sồớ haỡm lổồỹng ( tờnh theo
% ) caùc ọxit chờnh coù trong clinker
ximng pooclng. Sau õỏy xeùt cuỷ
thóứ tổỡng hóỷ sọỳ trón.
I. caïc hãû säú cå baín
KH (LSF), n, p
1 Mọõun thuớy hoỹc.
ỏửu tión õóứ õỷc trổng cho thaỡnh phỏửn
clinker ngổồỡi ta duỡng mọõun thuớy hoỹc ( hay thuớy
lổỷc) kyù hióỷu laỡ m. m laỡ tyớ sọỳ giổợa lổồỹng CaO kóỳt
hồỹp vồùi caùc ọxit acid vồùi tọứng haỡm lổồỹng caùc
ọxit acid sau khi õaợ kóỳt hồỹp hóỳt vồùi CaO.
m
= %(
CaO
t


CaO
td

)
%(
SiO

2
t


SiO
2
td

) + %
Fe
2

O
3
+ %
Al
2

O
3
ọỳi vồùi clinker ximng pooclng thổồỡng m =
1,7-2,4.
2 Mọõun silicat: kờ hióỷu laỡ n hay MS hay SR.
Mọõun silicat laỡ tyớ sọỳ haỡm lổồỹng ọxit silic tham
gia phaớn ổùng vồùi caùc ọxit khaùc vaỡ tọứng haỡm lổồỹng ọxit
nhọm vaỡ ọxit sừt coù trong clinker.
Trong clinker haỡm lổồỹng SiO
2 tổỷ do
khọng lồùn lừm
do õoù khi tờnh toùan cho pheùp sổớ duỷng cọng thổùc õồn

giaớn vaỡ xem nhổ:
%( SiO
2tọứng
-SiO
2 tổỷ do
) SiO
2tọứng
.
Ta coù cọng thổùc õồn giaớn sau:
Vồùi clinker ximng pooclng thổồỡng thỗ n = 1,7 - 3,5
+ Nóỳu nỏng cao n thỗ phọỳi lióỷu khoù kóỳt khọỳi khi
nung luyóỷn, coỡn trong clinker haỡm lổồỹng caùc khoùang
silicat tng lón vaỡ caùc khoùang noùng chaớy giaớm xuọỳng.
+ Nóỳu giaớm n xuọỳng thỗ caùc khoùang noùng chaớy
trong clinker tng lón, caùc khoùang silicat giaớm xuọỳng,
do õoù nhióỷt õọỹ noùng chaớy cuớa phọỳi lióỷu giaớm xuọỳng.
Chỳ ý:
3 Mọõun alumin: kờ hióỷu laỡ p hay MA hay
AR.
Mọõun alumin laỡ tyớ sọỳ giổợa haỡm lổồỹng phỏửn
trm ọxit nhọm vaỡ ọxit sừt coù trong clinker.
Mọõun alumin coỡn xaùc õởnh tyớ lóỷ giổợa khoùang
C
3
A vaỡ khoùang chổùa sừt. ọỳi vồùi ximng pooclng
thổồỡng p = 1-3. Khi p 0.64 trong clinker chố coù
khoaùng C
2
F.
+ Nóỳu tng p lón cao thỗ clinker

ximng seợ chổùa nhióửu khoùang C
3
A vaỡ ờt
khoùang C
4
AF, ximng seợ õoùng rừn nhanh,
toớa nhióửu nhióỷt, keùm bóửn nổồùc.
+ Nóỳu giaớm p xuọỳng thỗ clinker seợ chổùa
nhióửu khoùang C
4
AF vaỡ ờt khoùang C
3
A,
ximng seợ õoùng rừn tổồng õọỳi chỏỷm, cổồỡng
õọỹ khọng cao lừm nhổng bóửn nổồùc tọỳt hồn.
Chỳ ý:
4 Hóỷ sọỳ baợo hoỡa kờ hióỷu KH
Hóỷ sọỳ baợo hoỡa laỡ tố lóỷ giổợa phỏửn troỹng
lổồỹng vọi coỡn laỷi sau khi õaợ hoỡan toỡan taùc
duỷng vồùi caùc ọxit Al
2
O3; Fe
2
O
3
; SO
3
trong
clinker ximng pooclng thaỡnh C
3

A; C
4
AF
vaỡ CaSO
4
trón lổồỹng vọi cỏửn õóứ hoỡan toỡan
baợo hoỡa SiO
2
trong clinker ximng
pooclng thaỡnh C
3
S.
Khỏi nim:
5 Hóỷ sọỳ baợo hoỡa kờ hióỷu KH
Trong õoù:
+ CaO
t
; SiO
2t
: tọứng haỡm lổồỹng ọxit canxi vaỡ
ọxit silic coù trong clinker.
+ CaO
td
; SiO
2td
: haỡm lổồỹng ọxit canxi vaỡ
ọxit silic tổỷ do trong clinker .
óứ õồn giaớn duỡng cọng thổùc:
trong õoù:
+ (CaO - 1,65 Al

2
O
3
- 0,35 Fe
2
O
3
-0,7 SO
3
)
laỡ tọứng lổồỹng vọi coỡn laỷi trong clinker sau khi
taùc duỷng baợo hoỡa Al
2
O
3
; Fe
2
O
3
; SO
3
thaỡnh C
3
A;
C
4
AF; CaSO
4
.
+ 2,8 SiO

2
laỡ lổồỹng vọi cỏửn thióỳt õóứ baợo hoỡa
hoỡan toỡan lổồỹng SiO
2
thaỡnh C
3
S.
Nh v y: Khi tờnh toùan phọỳi lióỷu saớn xuỏỳt clinker ximng
pooclng thổồỡng duỡng cọng thổùc õồn giaớn sau (xem lổồỹng
CaO
t d
vaỡ SiO
2 t d
khọng õaùng kóứ):
ọỳi vồùi ximng pooclng thổồỡng.
KH = 0,85 -0,95.
Chỳ ý:
+ Nóỳu tng KH lón thỗ haỡm lổồỹng khoùang
alit trong clinker tng lón, ximng coù cổồỡng õọỹ
cao, õoùng rừn nhanh nhổng khoù nung luyóỷn vỗ
nhióỷt õọỹ kóỳt khọỳi cao vaỡ seợ giaớm tuọứi thoỹ gaỷch
chởu lổớa loùt loỡ.
+ Nóỳu giaớm KH xuọỳng thỗ haỡm lổồỹng
khoùang alit trong clinker giaớm, chỏỳt lổồỹng
ximng giaớm, nhióỷt õọỹ kóỳt khọỳi giaớm, nung
luyóỷn dóự.
Tuy nhien hióỷn nay ồớ mọỹt sọỳ nhaỡ maùy laỷi
sổớ duỷng hóỷ sọỳ LSF.
+ CaO
t

: lổồỹng vọi tọứng hay CaO
lyù thuyóỳt
.
+ Giaù tri LSF < 100% Nóỳu lổồỹng vọi tổỷ do õaùng
kóứ duỡng hóỷ sọỳ FCC.
+ CaO
lk
: CaO
lión kóỳt
= CaO
lyù thuyóỳt
- CaO
tổỷ do
.
+ CaO
lt
: CaO
lyù thuyóỳt
= 2.8.SiO
2
+ 1.18Al
2
O
3
+
0.65Fe
2
O
3
.

Ngoaỡi ra coỡn sổớ duỷng caùc cọng thổùc thổỷc nghióỷm
cuớa Buùt õóứ tờnh phọỳi lióỷu. óứ tờnh thaỡnh phỏửn khoaùng
cuớa clinker theo lyù thuyóỳt coù thóứ dổỷa vaỡo thaỡnh phỏửn
hoùa hoỹc cuớa 4 ọxờt chờnh trong clinker hoỷc theo 3 hóỷ
sọỳ dỷc trổng KH, n, p.
6 Cỏc phung phỏp tớnh hm lung khoỏng
a. Caùch tờnh theo hóỷ sọỳ KH õọỹc lỏỷp:
Theo nghión cổùu cuớa Kin goỹi CO laỡ mổùc õọỹ hoaỷt
tờnh: õoù laỡ sọỳ phỏn tổớ CaO taùc duỷng vồùi 1 phỏn tổớ SiO
2
,
vaỡ nóỳu tỏỳt caớ CaO phaớn ổùng hóỳt õóứ taỷo C
3
S thỗ hóỷ sọỳ
hoaỷt tờnh CO bũng 3 lỏửn hóỷ sọỳ baợo hoỡa vọi KH
(CO = 3KH.). Nhổ vỏỷy 1% SiO
2
tham gia lión kóỳt vồùi
2.8%CaO seợ õổồỹc 3.8%C
3
S, tổồng tổỷ khi CO = 2KH
thỗ 1% SiO
2
tham gia lión kóỳt vồùi 1.87%CaO seợ õổồỹc
2.87%C
2
S. Do õoù:
%C
3
S = 3.8S.( CO - 2) = 3.8S.(3KH - 2).

%C
2
S = 2.87S.(3 - CO) = 2.87S.(3- 3KH) = 8.61S.(1- KH).
b. Caïch tênh theo 3 hãû säú KH, n, p:
Theo cäng thæïc thæûc nghiãûm cuía Kin:
c. Caùch tờnh theo haỡm lổồỹng 4 ọxờt chờnh
CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
:
+ Lổồỹng CaO coù trong C
3
S bũng 73.69% ,
( Vỗ 3M (CaO)/ M (C
3
S) = 73.69%)
+ Lổồỹng SiO
2
coù trong C
3
S bũng 26.31%
( Vỗ M (SiO
2

)/ M (C
3
S) = 26.31% )
+ Tổồng tổỷ ta tờnh lổồỹng
CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
coù trong
C
2
S , C
3
A , C
4
AF
Ta cú bng s liu sau:
Ta coù caùc hóỷ phổồng trỗnh sau:
. a = 0.7369w + 0.6512x + 0.6227y + 0.4616z
. b = 0.2631w + 0.3488x
. c = 0.3773y +0.2098z
. d = 0.3286z
Suy ra:
•

C
3
S = 4.071CaO - 7.6SiO
2
- 6.718Al
2
O
3
- 1.430Fe
2
O
3
•
C
2
S = 8.602 SiO
2
+ 5.068 Al
2
O
3
+ 1.078 Fe
2
O
3
- 3.071 CaO
•
C
3
A = 2.650 Al

2
O
3
- 1.692 Fe
2
O
3
= 2.65(Al
2
O
3
- 0.64 Fe
2
O
3
)
•
C
4
AF = 3.043 Fe
2
O
3
nãúu p > 0.64
•
C
2
(A, F) = 1.1 Al
2
O

3
+ 0.7 Fe
2
O
3
nãúu p < 0.64 khäng taûo
khoaïng C
3
A, maì chè taûo caïc khoaïng sau: C
4
AF, C
6
AF
2
, C
2
F
d. Caùch tờnh haỡm lổồỹng pha loớng:
L = 1.12C
3
A + 1.35 C
4
AF.
Thổỷc ra, nóỳu cn cổù vaỡo nhióỷt õọỹ taỷo pha loớng cuớa caùc
hóỷ nhổ sau:
Haìm læåüng cuía pha loíng tênh theo nhiãût âäü vaì hãû
säú p nhæ sau:
Têt cuía phäúi liãûu T = 1.785 CaO + 2.09MgO.
CaO vaì MgO laì thaình pháön cuía phäúi liãûu.
e. Phỏn loaỷi clinker ximng dổỷa vaỡo

thaỡnh phỏửn khoùang:
Tờnh chỏỳt cuớa clinker ximng phuỷ thuọỹc
chuớ yóỳu vaỡo thaỡnh phỏửn khoùang chổùa trong
clinker, dổỷa vaỡo nhổợng khoùang chờnh ta phỏn
loaỷi clinker thaỡnh 2 loaỷi:
+ Theo tố lóỷ caùc khoùang silicaùt: 3CaO. SiO
2

vaỡ 2CaO. SiO
2
.
+ Theo tố lóỷ caùc khoùang noùng chaớy: 3CaO.
Al
2
O
3
vaỡ 4CaO. Al
2
O
3
. Fe
2
O
3
Caïc khoïang chênh trong clinker thæåìng chia
thaình 2 nhoïm:
+ Nóỳu nỏng cao haỡm lổồỹng khoùang
noùng chaớy > 25% thỗ khi nung luyóỷn dóự taỷo
voỡng anọ õọỳi vồùi loỡ quay vaỡ dờnh thaỡnh loỡ
õọỳi vồùi loỡ õổùng, nhióỷt õọỹ kóỳt khọỳi giaớm,

nhổng cổồỡng õọỹ ximng khọng cao lừm.
+ Nóỳu giaớm haỡm lổồỹng khoùang noùng
chaớy xuọỳng < 18% thỗ nhióỷt õọỹ kóỳt khọỳi cuớa
phọỳi lióỷu phaới cao, aớnh hổồớng tồùi õọỹ bóửn
cuớa loỡ, nhổng chỏỳt lổồỹng clinker tọỳt.
Chỳ ý: