CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM CLINKER XI MĂNG QUANG SƠN
Clinker xi măng thương phẩm CPC50 của Công ty Xi măng Quang Sơn đảm bảo theo TCVN: 7024-2002.
* Các thông số kỹ thuật cơ bản Clinker XMQS theo TCVN 7024-2002:
* Các đặc tính ưu việt của Clinker XMQS:
Với nguồn nguyên liệu chất lượng, ổn định, sản phẩm Clinker XMQS có chất lượng tốt, đáp ứng các tiêu chuẩn của thị trường trong nước và nước ngoài.
Với các chỉ tiêu kỹ thuật nêu trên, Clinker XMQS có các tính chất ưu việt sau:
* Hạt clinker có kích thước tròn, tương đối đều, có hoạt tính cao, linh động và giòn, dễ vỡ, dễ nghiền nên tiết kiệm chi phí điện năng khi nghiền.
* Có cường độ cao, chất lượng ổn định nên có thể sản xuất ra các loại xi măng cường độ cao.
* Hàm lượng khoáng C3A thấp nên sản phẩm xi măng sản xuất từ Clinker XMQS có hệ số tỏa nhiệt thấp, thích hợp với việc đổ bê tông khối lớn, đập thủy điện, bền trong môi trường xâm thực, ngập mặn.
* Hàm lượng oxít kiềm, oxít magiê thấp nên sản phẩm xi măng nghiền từ Clinker XMQS không gây ăn mòn cốt liệu, giảm hiện tượng nứt do trương nở thể tích bên trong bê tông khối lớn.
LƯU Ý VỀ CÁC KHOÁNG TRONG SỬ DỤNG CLINKER XMQS
1. Khoáng Alit (54CaO.16SiO2.Al2O3.MgO = C54S16AM): là khoáng chính của clinker xi măng poóc lăng. Alit là dạng dung dịch rắn của khoáng C3S với ôxit Al2O3 và MgO lẫn trong mạng lưới tinh thể thay thế vị trí của SiO2. Khoáng C3S được tạo thành ở nhiệt độ lớn hơn 12500C do sự tác dụng của CaO với khoáng C2S trong pha lỏng nóng chảy và bền vững đến 20650C (có tài liệu nêu giới hạn nhiệt độ bền vững của C3S từ 12500C ¸ 19000C). Alit có cấu trúc dạng tấm hình lục giác, màu trắng, có khối lượng riêng 3,15 ¸ 3,25 g/cm3, có kích thước 10 ¸ 250 mm. Khi tác dụng với nước, khoáng Alit thủy hóa nhanh, tỏa nhiều nhiệt, tạo thành các tinh thể dạng sợi (có công thức viết tắt là CSH(B) gọi là Tobermorit) đan xen vào nhau tạo cho đá xi măng có cường độ cao và phát triển cường độ nhanh. Đồng thời nó cũng thải ra lượng Ca(OH)2 khá nhiều nên kém bền nước và nước chứa ion sunphat.
2. Khoáng Bêlít (bC2S): có cấu trúc dạng tròn, phân bố xung quanh các hạt Alit. Bêlit là một dạng thù hình của khoáng C2S, tồn tại trong clinker khi làm nguội nhanh. Trong quá trình nung clinker, do phản ứng của CaO với SiO2 ở trạng thái rắn tạo thành khoáng C2S ở nhiệt độ 600 ¸ 11000C. Khoáng C2S có 4 dạng khác nhau về hình dáng cấu trúc và các tính chất, gọi là dạng thù hình, đó là a, a'- , b- và g- C2S. Sự thay đổi trạng thái cấu trúc của Bêlít khi tăng nhiệt độ tới xuất hiện pha lỏng và khi làm nguội tới nhiệt độ bình thường rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Sự biến đổi thù hình của C2S trong quá trình làm nguội mô tả sau đây đã đơn giản hóa rất nhiều. Khi làm nguội clinker, nếu tốc độ làm nguội chậm sẽ xảy ra sự biến đổi thù hình từ dạng b- C2S sang dạng g- C2S kèm theo hiện tượng clinker bị tả thành bột vì có sự tăng thể tích. Nguyên nhân vì g- C2S có khối lượng riêng là 2,97 g/cm3, nhỏ hơn khối lượng riêng của b- C2S là 3,28 g/cm3. g- C2S không có tính kết dính ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thường, vì vậy để tránh hiện tượng tả clinker do sự biến đổi thù hình từ b- C2S sang g- C2S ở 5750C, cần ổn định bằng cách đưa một số ôxit khác như P2O5, BaO... vào mạng lưới cấu trúc của nó tạo thành dung dịch rắn. Khi tác dụng với nước, khoáng Belit thủy hóa chậm, tỏa nhiệt ít và cũng tạo thành các tinh thể dạng sợi (có công thức viết tắt là CSH(B) gọi là Tobermorit) đan xen vào nhau tạo cho đá xi măng có cường độ cao. Tốc độ phát triển cường độ của khoáng Belit chậm hơn khoáng Alit; phải sau 1 năm đóng rắn cường độ của Belit mới bằng của Alit. Belit thải ra lượng Ca(OH)2 ít hơn Alit nên nó tạo cho đá xi măng có độ bền ăn mòn rửa trôi cao hơn đá xi măng Alit.
3. Khoáng canxi aluminat (C3A): là chất trung gian màu trắng nằm xen giữa các hạt Alit và Belit cùng với alumo ferit canxi (C4AF). Trong thành phần của C3A cũng chứa một số tạp chất như SiO2 , Fe2O3 , MgO, K2O , Na2O. Aluminát canxi là khoáng quan trọng cùng với Alit tạo ra cường độ ban đầu của đá xi măng. Xi măng chứa nhiều C3A toả nhiều nhiệt khi đóng rắn, nếu thiếu hoặc không có thạch cao để làm chậm sự đông kết thì xi măng sẽ bị đóng rắn rất nhanh (không thể thi công được). C3A có tỷ trọng 3,04 g/cm3, là khoáng đóng rắn nhanh, cho cường độ cao nhưng kém bền trong môi trường sun phát.
4. Khoáng Canxi alumo ferit (C4AF): cũng là chất trung gian, có tỷ trọng 3,77 g/cm3, màu đen, nằm xen giữa các hạt Alit và Belit cùng với khoáng C3A. Khi nung clinker, do phản ứng của CaO với Fe2O3 tạo thành các khoáng nóng chảy ở nhiệt độ thấp (600 ¸ 700OC) như CaO.Fe2O3 (CF) , C2F ... Sau đó các khoáng này tiếp tục phản ứng với Al2O3 tạo thành các khoáng Canxi alumo ferit có thành phần thay đổi như C2F, C6A2F, C4AF, C6AF2. Các khoáng này bị nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ 1250OC và trở thành pha lỏng cùng với các khoáng Canxi aluminat, tạo ra môi trường cho phản ứng tạo thành khoáng C3S, nên chúng thường được gọi là chất trung gian hoặc pha lỏng clinker. Khi tác dụng với nước, Canxi alumo ferit thuỷ hoá chậm, toả nhiệt ít và cho cường độ thấp.
5. Các khoáng khác: Ngoài 4 khoáng chính ở trên, trong clinker còn chứa pha thuỷ tinh là chất lỏng nóng chảy bị đông đặc lại khi làm lạnh clinker. Nếu quá trình làm nguội nhanh thì các khoáng C3A, C4AF, MgO (periclaz), CaOtd,v.v. không kịp kết tinh để tách khỏi pha lỏng, khi đó pha thuỷ tinh sẽ nhiều. Ngược lại, nếu làm lạnh chậm thì pha thuỷ tinh sẽ ít. Khi làm nguội nhanh, các khoáng sẽ nằm trong pha thuỷ tinh ở dạng hoà tan nên có năng lượng dự trữ lớn làm cho clinker rất hoạt tính và sẽ tạo cho đá xi măng có cường độ ban đầu cao. Khi làm lạnh chậm, các khoáng sẽ kết tinh hoàn chỉnh, kích thước lớn nên độ hoạt tính với nước sẽ giảm, hơn nữa MgO và CaO tự do sẽ kết tinh thành các tinh thể độc lập, bị già hoá nên dễ gây ra sự phá huỷ cấu trúc của đá xi măng, bê tông về sau.