Phụ gia trợ nghiền xi măng là gì?

Phụ gia trợ nghiền đã được sử dụng thành công trong nhiều thập kỷ trong sản xuất xi măng và nhiều lĩnh vực khác như gốm sứ, bột màu… Các tác dụng chính là để giảm tiêu thụ năng lượng và tăng hiệu suất nghiền.

Các tính năng mà phụ gia có thể cải thiện được ví dụ bột xi măng có độ linh động cao và phát triển cường độ xi măng. Có điều thú vị về xác nhận hiểu biết về cách thức mà các chất có trong phụ gia trợ nghiền hoạt động hiệu quả.

Nghiên cứu thực nghiệm hoạt động của phụ gia trợ nghiền trong quá trình nghiền clanhke ( hay còn được gọi là clinker ) đã được thực hiện bao gồm tất cả các loại chất hữu cơ và một số hợp chất vô cơ cũng như các hỗn hợp khác nhau và có lượng dùng khác nhau.

Sự ảnh hưởng của các loại, số lượng và sự kết hợp của các nhóm chức cũng như khối lượng phân tử của hợp chất đã được nghiên cứu trên phạm vi rộng một cách có hệ thống.

Bài viết này sẽ tập trung vào các hiện tượng cơ bản và những phát hiện mới liên quan đến các phương thức hoạt động của phụ gia trợ nghiền.

phu-gia-tro-nghien-xi-mang-be-tong
Phụ gia trợ nghiền xi măng là gì?

Tính chất vật lý, hóa học của phụ gia trợ nghiền

Các định luật nhiệt động học thứ nhất và thứ hai cho rằng tất cả mọi thứ có xu hướng đạt tới trạng thái có các năng lượng thấp nhất có thể và hỗn loạn nhất có thể.

Trạng thái tự do của đống bột có xu hướng trở nên ổn định và trải rộng ra, nghĩa là để đạt được năng lượng thấp nhất có thể và mức độ trật tự có thể đạt được theo các điều kiện nhất định. Sự giảm năng lượng hoặc mức độ hỗn loạn cao hơn bởi vì năng lượng này có thể ảnh hưởng bởi quá trình vật lý và hóa học, nhưng kết hợp của cả hai quá trình này là phổ biến hơn: enthalpy tự do hoặc năng lượng Gibbs tự do có xu hướng hướng đạt tới mức giá trị thấp nhất có thể.

Quá trình không thuận nghịch và thuận nghịch

Quy luật nhiệt động học, phản ứng hóa học chỉ tự xảy ra nếu liên quan đến giải phóng năng lượng (thường là nhiệt độ).

Do đó chúng không thể xảy ra ngược chiều mà không cần năng lượng bên ngoài. Điều này cũng là trường hợp của phản ứng xi măng với nước.

Nước từ các nguyên liệu ẩm và từ nước phun làm mát thường có trong máy nghiền xi măng công nghiệp, thậm chí không có sử dụng phụ gia trợ nghiền. Vì vậy, có thể được giả thiết rằng phần lớn bề mặt của clanhke bị hydroxyl hóa chủ yếu hoặc thậm chí hoàn toàn.

Điều này cũng rất quan trọng vì nước có tác dụng trợ nghiền, nói cách khác nước là một chất trợ nghiền yếu. Các phản ứng hóa học của các ion oxi (O2- ) với nước (H2O) để tạo thành các ion hydroxit (OH-) diễn ra không thuận nghịch.

hóa chất phụ gia trợ nghiền xi măng
Nguyên lý I Nhiệt động lực học – Ảnh: thegioidienco.vn

Một vài hợp chất hữu cơ được ổn định trên nhiệt độ 200°C. Chúng phân hủy, thường hình thành các hợp chất dễ bay hơi.

Tuy nhiên, khi có mặt của không khí, trong các lớp phân tử mỏng và trên các vật liệu vô cơ, chúng có thể bị phân hủy tại nhiệt độ thấp hơn đáng kể (ví dụ 100°C) trong vòng vài giờ hoặc vài ngày.

Nhiều nghiên cứu bản chất khác nhau chỉ ra rằng các chất trợ nghiền thông thường và cũng là phụ gia bê tông có thể chịu được nhiệt độ nghiền bình thường.

Có thể đánh giá được sự phân hủy, tuy nhiên, nếu xi măng được lưu trữ trong nhiều tuần ở nhiệt độ trên 50°C. Điều này có thể xảy ra nếu silo được chứa đầy xi măng nóng.

Chủ yếu là hấp thụ chất trợ nghiền có thể thuận nghịch. Khi các lực liên kết là nhỏ ở nhiệt độ máy nghiền vận hành thường từ (80 – 120°C), hấp thụ phân tử có thể được giải hấp thụ từ bề mặt clanhke.

Các điểm sôi của chất lỏng tương quan với các liên phân tử tương tác (“cường độ hấp thụ của các phân tử với nhau”). Nếu chất lỏng tương tự về mặt hóa học, cường độ hấp thụ trên bề mặt clanhke liên quan với điểm sôi.

Cơ chế phân tán trong quá trình nghiền

Phân tán của các phân tử hữu cơ trong quá trình nghiền có thể xảy ra thông qua hai cơ chế cơ bản: chuyển giao pha khí và chuyển giao bề mặt tiếp xúc. Điều này có thể dễ dàng được chứng minh trong các thí nghiệm nghiền đơn giản trong máy nghiền thí nghiệm.

Chúng được hấp thụ rất yếu do độ bay hơi cao nên vẫn có thể ngửi thấy mùi ngay cả trên xi măng đã nguội. Vì thế, phải được giả thuyết phụ gia đã được phân tán, một phần hoặc hoàn toàn, thông qua pha khí.

Mặt khác, các polyme như Polycacboxylate ete (PCE- PCA ) cũng cải thiện hiệu suất nghiền đáng kể. PCE- PCA chỉ có thể bay hơi khi phân hủy thuận nghịch.

Tuy nhiên, trong quá trình nghiền về bản chất các phân tử không bị thay đổi – chúng tiếp tục hoạt động như là phụ gia siêu dẻo bê tông. Vì vậy cơ chế bốc hơi có thể được loại trừ. Sự phân tán phải được xem xét thông qua di chuyển đến bề mặt tiếp xúc.

Xi măng là chất kết dính quan trọng trong ngành xây dựng.
Xi măng là chất kết dính quan trọng trong ngành xây dựng. Ảnh: Soha.vn

Hiệu quả của phụ gia trợ nghiền trong công nghiệp xi măng

Nghiền mịn các vật liệu cứng không chỉ đơn thuần là giảm kích thước “cơ học” của vật liệu từ kích thước ban đầu đến một độ mịn nhất định, đây là quá trình cơ lý phức tạp.

Trong quá trình nghiền, các hiện tượng liên quan đến hoạt động bề mặt đóng một phần quan trọng; phụ gia trợ nghiền có cơ chế hoạt động làm tăng năng suất nghiền và cải thiện tính chất xi măng.

Nghiền xi măng

Khi các máy nghiền dạng vận hành thích hợp, có tiếng bi rơi liên tục trong ngăn thứ nhất: không quá ồn. Sau khi máy nghiền đã được ngừng đột ngột, việc lấy mẫu vật liệu được thực hiện dọc theo trục của máy nghiền trên bề mặt của vật liệu nghiền và phân tích cỡ hạt sẽ cung cấp cơ sở cho việc đánh giá quá trình nghiền.

Khoảng cách giữa các mẫu được lấy phải không được lớn hơn 1,0m. Trong trường hợp của máy nghiền chu trình kín các đường cong nghiền kết quả sẽ phẳng hơn đối với máy nghiền chu trình hở.

Ảnh hưởng của độ mịn và phân bố cỡ hạt đến cường độ cơ học

Các hạt có kích thước từ 0 đến 7 micromet (µm) giúp phát triển về cường độ tuổi sớm, trong khi đó phần giữa 0 và 25µm góp phần vào cường độ ở tẩt cả các tuổi, đặc biệt là những cường độ về sau.

Khi clinker xi măng được nghiền sử dụng phụ gia trợ nghiền tạo ra một dải cỡ hạt hẹp hơn, như tỷ lệ phần trăm của các hạt rất mịn, những hạt này chỉ ảnh hưởng làm giảm thời gian đông kết.

Đấy là lý do tại sao những giá trị cường độ ở độ mịn Blaine bằng nhau lại cao hơn mẫu khi nghiền không sử dụng phụ gia trợ nghiền.

Phụ gia trợ nghiền mua ở đâu ?

TEA 99% Mã Lai – Triethanolamine – Chất trợ nghiền Petronas

DEIPA – diethanolisopropanolamine 85% – Trung Quốc

TIPA Hong Bao Li – Triisopropanolamine 85% – Trung Quốc

TIPA – Triisopropanolamine 85% – JIAHUA – Trung Quốc

Glycerine – Wilfarin Refined Glycerine 99,7% – Indonesia

Công Ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ SAPA

448 Lý Thái Tổ, Phường 10, Quận 10,Thành phố Hồ Chí Minh

076.24.999.24

0971.973.023

vuongtran@sapaco.vn

www.sapaco.vn

www.zalo.me/0971973023

0/5 (0 Reviews)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.