Xi măng làm từ gì? Tìm hiểu nguồn gốc của xi măng
Xi măng làm từ gì?
Xi măng là một dạng chất kết dính thủy hóa, thường tồn tại dưới dạng bột mịn, có màu xám tro hoặc màu trắng tùy từng loại xi măng khác nhau. Xi măng giúp bê tông tăng độ bám dính, bền chắc, bên cạnh đó xi măng còn tăng sự liên kết của cát và sỏi bên trong hỗn hợp bê tông. Các thành phần sản xuất xi măng bao gồm clinker, đá vôi, thạch cao, đá đen, puzzolan và các chất phụ gia. Trong đó hàm lượng clinker chiếm từ 55 tới 75% nguyên liệu sản xuất, hàm lượng thạch cao chiếm 4 tới 5% và hàm lượng các chất khác chiếm từ 20 tới 40%.
Thành phần của xi măng
Xi măng là hỗn hợp các thành phần như silic, canxi, sắt, nhôm và các thành phần khác. Sau khi được trộn với nước, hỗn hợp xi măng có khả năng kết dính các vật liệu xây dựng tạo thành thành phẩm bê tông bền chắc, nền móng cho các công trình xây dựng với tuổi đời hàng thế kỷ.
Các cốt liệu tham gia trong quá trình sản xuất sản phẩm xi măng bao gồm: đá vôi, đá phấn, vỏ sò, đá phiến, quặng sắt và cát silica.Các nguyên liệu sản xuất xi măng bao gồm: đá vôi, quặng boxit, quặng sắt hoặc phiến silic.
Sự tạo thành clinker
Các nguyên liệu chính trong sản xuất xi măng được đưa vào lò nung, sau quá trình loại bỏ các nguyên tố không cần thiết, thu được chất mới gọi là Clinker, hay còn biết đến với tên là xi măng chưa nung.
Các tính chất đặc trưng của xi măng
- Thành phần khoáng
Thành phần khoáng bên trong giúp phân chia xi măng thành nhiều loại như: xi măng Alit, xi măng truyền thống, xi măng Xeelit,...
Xi măng Alit kém bền trong môi trường nước, có cường độ cao tuy nhiên tỏa nhiều nhiệt trong trạng thái đóng rắn.
Xi măng Alumin và cao nhôm tỏa nhiệt cao trong quá trình đóng rắn, kém bền trong môi trường nước mặn và có chứa sunfat.
Xi măng Beelit và Xeelit tỏa nhiệt thấp nên phù hợp sử dụng trong các môi trường bị xâm thực.
- Độ mịn
Xi măng càng có độ mịn cao càng tạo ra hỗn hợp vật liệu chất lượng cao, tăng thời gian đóng rắn. Hiện nay, có thể sử dụng sàng lọc No008 để kiểm định độ mịn của loại vật liệu này cũng như đo diện tích bề mặt của từng loại xi măng. Tùy từng yêu cầu của công trình mà sử dụng xi măng có độ mịn phù hợp. Các công trình thông thường hiện nay sử dụng loại xi măng có lượng sót sau sàng lọc nhỏ hơn 15%, tương đương với tỉ lệ diện tích 2500 tới 3000 cm2/g.
- Khối lượng riêng của xi măng
Khối lượng riêng của các loại xi măng không có phụ gia khoáng dao động trong khoảng 3,05 tới 3,15g/cm3. Khối lượng thể tích dao động tùy theo độ lèn, ở mức lèn chặt là 1600 và mức lèn trung bình là 1300kg/m3.
- Lượng nước tiêu chuẩn
Trong thí nghiệm, có thể sử dụng kim Vicat để kiểm tra tỉ lệ nước và xi măng khi thi công hồ xi măng. Trong đó, nếu kim Vicat đạt độ sâu từ 33 tới 35mm thì hồ xi măng được đánh giá đạt tiêu chuẩn.
- Thời gian ninh kết của xi măng
Sau khi trộn hỗn hợp xi măng và nước, hồ xi măng đạt được tính dẻo, theo thời gian, tính dẻo giảm dần. Thời gian tính từ lúc trộn hỗn hợp xi măng và nước cho tới khi hỗn hợp hồ xi măng mất tính dẻo và bắt đầu đông cứng gọi là thời gian đông cứng. Thời gian ninh kết của xi măng chia làm 2 giai đoạn là bắt đầu và kết thúc đông kết.
Thời gian bắt đầu đông kết tính từ lúc bắt đầu trộn tới khi hồ xi măng mất hoàn toàn tính dẻo.
Thời gian kết thúc đông kết tính từ lúc bắt đầu trộn tới khi hồ xi măng bắt đầu cứng và có khả năng chịu lực.
- Tính ổn định thể tích
Sau khi xi măng rắn chắc sẽ có sự thay đổi về thể tích. Trong môi trường không khí, xi măng sau khi rắn chắc thì thể tích sẽ co lại, trong môi trường nước xi măng sau khi rắn chắc thì thể tích sẽ nở ra.
- Lượng nhiệt phát ra sau khi rắn chắc
Tùy thuộc vào thành phần thạch cao, khoáng vật, độ mịn của xi măng mà lượng nhiệt phát ra sau khi rắn chắc khác nhau.
- Mác và cường độ xi măng
Mác và cường độ xi măng quyết định khả năng chịu nén, chịu uốn cua rloaij vật liệu này. Vữa xi măng thường có khả năng chịu nén, chịu uốn càng cao thì bê tông thành phẩm cũng có khả năng chịu nén, chịu uốn cao.
- Hàm lượng vôi tự do
Lượng vôi tự do đối với xi măng lò quay thường dao động trong khoảng dưới 1% đến tối đa 2%. Lượng vôi tự do đối với xi măng lò đứng thường lớn hơn 3%, có nơi trên 5%.
Ứng dụng của xi măng
Xi măng đang trở thành vật liệu phổ biến bởi những ưu điểm vượt trội trong ngành xây dựng. Với tính chất cơ học tốt, khả năng chịu nhiệt, chịu nén tốt, thi công đơn giản, dễ dàng tìm kiếm trên thị trường, xi măng trở thành vật liệu không thể thiếu trong hoàn thiện các công trình cầu đường, nhà ở...
Ngoài ra, xi măng còn có ứng dụng trong quy trình xử lý các chất thải hạt nhân, là tác nhân trong quá trình thủy hóa, làm bất động các chát phóng xạ trong môi trường vi cấu trúc.
Thời gian khô của xi măng
Hỗn hợp vữa xi măng sau khi trộn sẽ tồn tại ở trạng thái dẻo, sau một thời gian trở nên khô cứng, không thấm nước, không tan trong nước. Chính vì vậy, hỗn hợp vữa xi măng cần được sử dụng ngay sau khi trộn để đạt hiệu quả cao. Thời gian khô của hỗn hợp vữa xi măng thường trong khoảng từ 20 tới 30 phút. Trong thi công đổ bê tông, hỗn hợp cát, đá, xi măng, nước thường khô trong khoảng từ 3 tới 4 tiếng.
Hy vọng những thông tin về nguồn gốc của xi măng trên đây đã giúp quý khách hàng có thêm hiểu biết về loại vật liệu này và có những áp dụng phù hợp trong mua bán, xây dựng.