Phân loại chất kết dính vô cơ và phụ gia

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 lỉåü
ng 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)
p
hủ 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: