Giải đáp thắc mắc: “Vì sao xi măng là thành phần quan trọng để làm bê tông?”

1/ Khái niệm về xi măng

Xi măng là một hợp chất có tính chất kết dính thủy lực, đóng vai trò quan trọng, là lớp keo giúp liên kết các nguyên vật liệu lại với nhau.

Xi măng được sản xuất từ các thành phần chính bao gồm: đất sét, đá vôi và một số chất phụ gia khác. Các thành phần này được phối trộn theo một tỷ lệ tiêu chuẩn quy định rồi đem đi nghiền mịn để có thể đảm bảo chất lượng tốt nhất khi làm ra thành phẩm.

Ở điều kiện nhiệt độ thông thường, xi măng sẽ tồn tại dưới dạng bột mịn màu xám đen hoặc trắng. Tuy nhiên, khi kết hợp với một vài phụ gia khác như nước, cát, đá, sỏi... thì sau một khoảng thời gian nhất định, chúng sẽ tạo thành hỗn hợp cứng được gọi là bê tông và sở hữu độ bền cùng khả năng chịu lực rất cao.

Thành phần của một loại xi măng chất lượng thường sẽ được sản xuất theo tiêu chuẩn như sau:

• Hàm lượng clinker: chiếm từ 55% đến 75% trong tổng thành phần. Clinker là nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất xi măng, .

• Hàm lượng thạch cao: chiếm khoảng 4 - 5% trên tổng thành phần. Thạch cao đóng vai trò xúc tác thời gian đông kết của xi măng khi sử dụng.

• Hàm lượng các chất phụ gia khác như pozzolan, đá vôi/đen: Chiếm khoảng 20 - 40% trong thành phần.

2/ Vai trò của xi măng trong thi công công trình xây dựng

Như chúng ta đều đã biết, xi măng đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình xây dựng của mọi dự án từ quy mô lớn đến nhỏ. Nó góp phần hỗ trợ các công đoạn quan trọng như sau:

• Là thành phần chiếm tỷ trọng cao nhất của bê tông. Và vì sao xi măng là thành phần quan trọng để làm bê tông? Vì nó quyết định trực tiếp đến chất lượng sản xuất bê tông thành phẩm.

• Kết hợp cùng với cát và đá trong quá trình tạo nên lớp nền móng vững chãi cho toàn bộ công trình xây dựng.

• Là nguyên liệu đầu vào quan trọng, tạo ra hỗn hợp xây trát tường, đảm bảo tính thẩm mỹ cho công trình sau khi hoàn thiện.

• Có công dụng bao phủ và làm mịn bề mặt tường của công trình xây dựng.

• Được tận dụng là nguồn nguyên liệu trong quá trình xử lý rác thải hạt nhân.

• Sử dụng được trong hầu hết các công trình, các công đoạn từ lớn đến nhỏ như: cầu, đường, kênh, mương, đê, kè, cống, rãnh... 

Bên cạnh đó, nhờ sở hữu đặc tính kết dính và độ mịn cao mà xi măng có thể góp phần quan trọng, đảm bảo tuổi thọ, sự bền vững theo thời gian sử dụng cho công trình.

3/ Vì sao xi măng là thành phần quan trọng để làm bê tông?

Xi măng là thành phần quan trọng nhất của bê tông, chiếm tỷ trọng từ 10 – 25% khối lượng của 1m3 bê tông. Xi măng đóng vai trò gắn kết các loại cốt liệu với nhau và giúp hỗn hợp này đông cứng rồi tạo thành bê tông. Đó là lý do vì sao xi măng là thành phần quan trọng để làm bê tông

Xi măng với nước là các cốt liệu tạo ra độ dẻo và quyết định trực tiếp đến độ sụt của vữa bê tông, cho phép tạo thành hình khối bê tông. Vữa bê tông khi được kết hợp với cốt thép tạo thành những hình cấu kiện khác nhau.

Trong thực tế thi công xây dựng, tuỳ theo yêu cầu của công trình mà đòi hỏi các loại bê tông có các tính năng khác nhau. Vì thế, cũng kéo theo nhu cầu sản xuất và cung ứng các chủng loại xi măng khác nhau.

Xi măng có thể nói là một thành phần không thể thiếu được trong cốt liệu bê tông, dù cho đó là loại bê tông nào đi nữa thì sự góp mặt của xi măng có vai trò rất quan trọng và hữu ích. Nếu thiếu đi xi măng thì không thể thay thế bằng các vật liệu khác được, cho nên cũng được xem như là không thể sản xuất được bê tông nếu không có xi măng. Hiện nay, trên thị trường vật liệu xây dựng vẫn chưa có nghiên cứu nào có thể thay thế loại vật liệu này trong bê tông.

4/ Tham khảo quy trình sản xuất xi măng hiện nay

Giai đoạn 1: Tách chiết nguyên liệu thô từ trong đá vôi

Xi măng sử dụng các nguyên liệu thô gồm: canxi, silic, sắt, và nhôm. Canxi được tách chiết từ đá vôi. Xi măng có hỗn hợp cát và đất sét với mặc dù chỉ chiếm một tỉ lệ nhỏ. Lý do dùng thêm cát và đất sét là vì trong các hỗn hợp này có thể tách chiết ra silic, sắt và nhôm. Ba nguyên liệu này kết hợp cùng canxi mới đầy đủ nguyên liệu đầu vào để sản xuất xi măng.

Giai đoạn 2: Trộn nguyên liệu theo tỷ lệ và nghiền

Nguyên liệu thô từ quặng sẽ được chuyển đến nhà máy, ở nhà máy phân tích, phân chia tỉ lệ chính xác giữa đá vôi và đất sét trước khi bắt đầu nghiền. Tỉ lệ thông thường giữa đá vôi : đất sét là 80 : 20.

Công đoạn tiếp theo của nhà máy đó là nghiền hỗn hợp nhờ vào các con lăn quay và bàn xoay. Hỗn hợp nguyên liệu thô sau khi đã nghiền hỗn hợp thành bột mịn sẽ được dự trữ trong đường ống.

Giai đoạn 3: Đưa nguyên liệu đã nghiền vào buồng trước khi nung

Sau khi được nghiền hoàn chỉnh, hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào buồng trước khi nung. Buồng này chứa một chuỗi các buồng xoáy trục đứng, nguyên liệu thô đi qua đây và vào trong lò nung. Giai đoạn trước nung này tận dụng nhiệt tỏa ra từ lò, giúp tiết kiệm năng lượng cho nhà máy.

Giai đoạn 4: giai đoạn nung trong lò

Trong lò nhiệt độ có thể lên tới 14.500 độ C. Nhiệt độ này đạt được là bắt nguồn từ phản ứng khử Cacbon, và thải ra khí CO2. Nhiệt độ cao trong lò làm cho nguyên liệu ban đầu từ từ nhão ra.

Chuỗi phản ứng giữa Canxi và Silic Đioxit tạo ra thành phần chính trong xi măng (CaSiO3). Lò nhận nhiệt từ bên ngoài nhờ khí tự nhiên hoặc than đá. Khi nguyên liệu ở phần thấp nhất của lò nung thì nó sẽ hình thành lên xỉ khô.

 Giai đoạn 5: Làm mát và nghiền thành phẩm

Sau khi ra khỏi lò, xỉ sẽ được làm mát nhờ vào khí cưỡng bức, xỉ sẽ tỏa ra lượng nhiệt hấp thụ được là từ từ giảm nhiệt, lượng nhiệt mà xỉ tỏa ra sẽ được thu lại quay trở vào lò, việc làm này giúp tiết kiệm được năng lượng. Tiếp đến là giai đoạn nghiền hoàn chỉnh, nó chính là các viên bi sắt, giúp nghiền bột mịn ra, và loại bột mịn mà chúng ta nhìn thấy và đang sử dụng chính là xi măng.

Giai đoạn 6: đóng bao và vận chuyển

Sau khi nghiền thành bột, xi măng được đóng bao với trọng lượng từ 20 - 40 kg/ túi, sau đó phân phối tới các cửa hàng rồi đến tay người tiêu dùng.

5/ Kinh nghiệm lựa chọn xi măng để đảm bảo chất lượng của bê tông

Phần chi phí cho xi măng chỉ chiếm khoảng 7 - 9% trong tổng toàn bộ chi phí xây dựng của căn nhà. Số tiền tiết kiệm được khi chọn lựa giữa các loại xi măng uy tín và xi măng giá rẻ chất lượng thấp tuy rằng không nhiều. Nhưng điều quan trọng ở đây chính là chất lượng ngôi nhà được đảm bảo, tăng tuổi thọ cũng như sự an tâm trong suốt thời gian sử dụng.

5.1. Chọn xi măng căn cứ theo thương hiệu

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các thương hiệu xi măng nên giá cả cũng có sự chênh lệch khác nhau. Vài năm trở lại đây càng xuất hiện nhiều loại dòng sản phẩm mới đã làm cho người dùng trở nên khó khăn trong khi xác định chọn loại xi măng phù hợp nhất với mình.

Để chọn lựa đúng một cách đúng đắn xi măng cho ngôi nhà hoặc công trình của bạn phải dựa trên nhiều yếu tố. Nhưng trước hết cần phải chọn lựa các thương hiệu xi măng uy tín đã hoạt động trên thị trường nhiều năm để hạn chế sai sót thấp nhất.

Ưu tiên thương hiệu xi măng đã có bề dày kinh nghiệm, dây chuyền sản xuất hiện đại, công suất lớn và chất lượng đã được kiểm định bởi người tiêu dùng… Ngoài ra cũng nên cân nhắc đến các thương hiệu có cung cấp các chất lượng hậu mãi, dịch vụ tư vấn kỹ thuật trước và sau giai đoạn xây nhà.

5.2. Kiểm tra tiêu chuẩn theo nhu cầu sử dụng

Vì do tính chất và tính cấu tạo của từng loại xi măng ở từng vị trí sử dụng cũng khác nhau nên chúng ta phải chọn loại xi măng sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng và khả năng tài chính của từng đơn vị nhà đầu tư.

Kế đến là kiểm tra tiêu chuẩn chất lượng của xi măng. Hiện nay, các công trình dân dụng thường dùng loại xi măng PCB40. Riêng ở những vùng sâu vùng xa, có thể sử dụng loại xi măng PCB30 có chất lượng thấp hơn. Các thông số này được ghi trên bao bì, là chất lượng xi măng đã qua kiểm định và được công bố chính thức sử dụng.

5.3. Kiểm tra lý tính của bao xi măng trước khi chọn mua

Giải pháp kiểm tra lý tính này rất đơn giản. Chỉ cần nâng bao xi măng lên, cảm thấy mềm, tơi xốp là xi măng mới.

Nếu khi nâng lên cảm nhận toàn bao cứng, bị vón lại thành khối là xi măng đã cũ. Nên xem kỹ ngày sản xuất trên bao bì, không nên sử dụng loại xi măng đã để quá 60 ngày kể từ ngày sản xuất. Ngoài ra, bao xi măng phải căng tròn, đủ trọng lượng theo nhà sản xuất quy định.

Trên đây là những chia sẻ về vật liệu xi măng, cũng như vai trò to lớn của nguyên vật liệu này trong sản xuất bê tông nói riêng và trong công trình xây dựng nói chung. Thông qua bài viết này, sẽ giúp đọc giả hiểu được vì sao xi măng là thành phần quan trọng để làm bê tông. Ngoài ra, có thêm những thông tin tham khảo hữu ích, giúp tiết kiệm chi phí, thời gian thi công và đảm bảo công trình sử dụng xi măng giữ nguyên vẹn thẩm mỹ, chất lượng theo thời gian dài.