Xi măng là một trong những vật liệu xây dựng không thể thiếu trong các công trình xây dựng. Chúng có chức năng gắn kết các vật liệu khác lại với nhau để hình thành khung cũng như độ bền chắc cho công trình. Tuy nhiên, xi măng được làm từ những nguyên liệu gì và hình thành như thế nào không phải ai cũng biết. Hãy cùng Xây Dựng Nhà Số tìm hiểu về nguyên liệu sản xuất xi măng qua bài viết dưới đây nhé.
Nội dung bài viết
Thành phần có trong xi măng
Xi măng là một hỗn hợp gồm nhiều thành phần có liên kết chặt chẽ với nhau canxi, silic, nhôm, sắt và các thành phần khác. Bằng phản ứng với nước, xi măng tạo thành keo kết dính các vật liệu xây dựng khác với nhau để tạo thành một khối bê tông chắc chắn từ đó hình thành nên các công trình xây dựng có tuổi thọ lên tới hàng thế kỷ.
Các cốt liệu thông dụng để chế tạo sản phẩm xi măng bao gồm đá vôi, vỏ sò, đá phấn hoặc đá cẩm thạch cùng với đá phiến sét, đá phiến, cát silica và quặng sắt. Những thành phần này, khi được nung nóng ở nhiệt độ cao, tạo thành một chất dạng đá giống như chất bột mịn mà chúng ta thường nghĩ đến là xi măng.
Nguyên liệu sản xuất xi măng
Các nguyên liệu chính sử dụng trong sản xuất xi măng là: đá vôi, ngoài ra người ta còn có thể dùng quặng sắt và bôxít hoặc phiến Silíc để làm cốt liệu điều chỉnh.
Sự tạo thành clinker
Xi măng được sản xuất tại lò nung với các thành phần nguyên liệu như trên được cho vào lò tại nhà máy, sau đó một số nguyên tố không cần thiết được loại bỏ dưới dạng khí. Các thành phần còn lại hình thành chất mới gọi là Clinker và có tên gọi khác là xi măng chưa nung.
Clinker sẽ được làm mát từ ngăn dưới của lò nung và được xử lý nhiệt độ bằng bộ làm mát. Không khí nóng từ bộ làm mát được quay trở lại lò, một chu trình tiết kiệm nhiên liệu và tăng hiệu suất khí đốt.\
Clinker sau khi làm lạnh sẽ được chuyển đến chu trình nghiền nhỏ và trộn cùng đá vôi, canxi sunfat để hoàn thiện chu trình sản xuất xi măng.
Quy trình sản xuất xi măng bằng phương pháp khô
Cách phổ biến nhất để chế xuất là thông qua một quy cách khô. Bước đầu là khai thác các cốt liệu chế xuất, nhất là đá vôi. Sau khi lấy đá trong hầm ra, đá sẽ bị nghiền nát. Điều này liên quan đến nhiều giai đoạn. Đầu tiên, việc nghiền đá sẽ làm giảm kích thước đá tối đa xuống khoảng 6 inch. Sau đó, đem các đá này cho các nhà máy xi măng nghiền thứ cấp hoặc máy xay búa để giảm xuống còn khoảng 3 inch hoặc nhỏ hơn.
Lò nung xi măng
Đá nghiền được kết hợp cùng với các thành phần khác như quặng sắt, tro bay và đất, trộn lẫn đều và cho vào lò nung tại các nhà máy xi măng.
Lò nung xi măng nung nóng tất cả các thành phần trên lên khoảng 2.700 độ F trong các lò quay hình trụ có lót thép bằng lửa đặc biệt. Các lò nung thường có đường kính 12 feet – đủ lớn để chứa một chiếc ô tô và thậm chí dài hơn so với chiều cao của tòa nhà 40 tầng trong nhiều trường hợp. Các lò nung lớn được gắn với trục nghiêng theo chiều ngang.
Cốt liệu thô hoặc bùn được cho vào từ phía dưới của lò nung. Ở phía dưới, có một ngọn lữa chạy rực do việc đốt cháy một cách tỉ mỉ than bột, dầu lửa, xăng thay thế hoặc khí đốt dưới áp lực cưỡng bức.
Công dụng của vật liệu xi măng
Công dụng của vật liệu xi măng được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành do có điểm mạnh là thực hiện đơn giản, cốt liệu ban đầu sẵn có, có tính chất cơ học tốt và tuổi thọ cao. Trong ngành xây dựng công trình dân dụng , đây là vật liệu chính để xây cầu đường, nhà cao tầng, các con kênh, những cái cống… Trong việc xử lý các chất thải hạt nhân, loại vật liệu này đóng vai trò thực hiện thủy hóa cho phép làm bất động các chất phóng xạ một cách triệt để trong môi trường vi cấu trúc.
Lưu ý khi sản xuất xi măng
Khi sản xuất xi măng, có một số lưu ý quan trọng cần xem xét để đảm bảo chất lượng và an toàn trong quá trình sản xuất. Dưới đây là một số lưu ý cần nhớ:
- Lựa chọn nguyên liệu chất lượng: Chọn nguyên liệu chính, như đá vôi, đất sét và sỏi, có chất lượng cao và đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật. Điều này đảm bảo rằng xi măng được sản xuất có độ tinh khiết và tính đồng nhất cao.
- Quá trình nung chảy: Đảm bảo quá trình nung chảy trong lò nung đạt được nhiệt độ và thời gian phù hợp. Quá trình nung chảy quá nhanh hoặc quá chậm có thể ảnh hưởng đến chất lượng của xi măng.
- Kiểm soát tỷ lệ pha trộn: Đảm bảo tỷ lệ pha trộn các thành phần đúng theo quy trình và công thức đã được thiết kế. Việc kiểm soát tỷ lệ pha trộn đúng giúp đạt được độ mịn và tính ổn định của xi măng.
- Quản lý nước: Điều chỉnh lượng nước sử dụng trong quá trình sản xuất để đạt được độ nhớt và độ cứng mong muốn của bột xi măng. Quá nhiều hoặc quá ít nước có thể ảnh hưởng đến chất lượng và tính thẩm mỹ của sản phẩm cuối cùng.
- Quản lý quá trình làm nguội: Đảm bảo quá trình làm nguội sau khi nung chảy được thực hiện đúng cách. Quá trình làm nguội quá nhanh hoặc không đồng đều có thể gây ra sự co ngót và ảnh hưởng đến độ bền của xi măng.
- Kiểm soát chất lượng: Thực hiện kiểm tra chất lượng định kỳ để đảm bảo rằng xi măng đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu của ngành xây dựng.
- An toàn lao động: Đảm bảo tuân thủ các quy định an toàn lao động và cung cấp đầy đủ trang thiết bị bảo hộ cho nhân viên tham gia quá trình sản xuất xi măng.
Những lưu ý trên giúp đảm bảo quá trình sản xuất xi măng được tiến hành một cách hiệu quả, đảm bảo chất lượng và an toàn trong sản phẩm cuối cùng.
