CAÙC LOAÏI XI MAÊNG
ĐẶC BIỆT

1


MỞ ĐẦU


2



CÁC LOẠI XI MĂNG HÓA HỌC
 XIMĂNG SOREL (MAGIE OXYCLORIDE)
 XIMĂNG MAGIE OXISUNFAT
 XIMĂNG CÓ OXYCLORUA KẼM
 XIMĂNG CÓ OXYCLORUA NHÔM
 XIMĂNG SILICOPHOSPHATE
 XIMĂNG HEXAMETAPHOSPHATE NATRI
 XIMĂNG CHỨA CANXI PHOTPHAT
 XIMĂNG CHỨA PHOTPHAT KẼM
 XIMĂNG MAGIE PHOTPHAT


1. XIMĂNG SOREL

(MAGIE OXYCLORIDE)
 Quặng manhezit MgCO3 = MgO* + CO2 (680-7200C)
 Quặng bruxit
Mg(OH)2=MgO*+H2O (650-6800C)

 Khả năng kết dính của MgO* trong môi trường nước rất yếu,

yếu hơn cả vôi tôi Ca(OH)2.
 Khi MgO tác dụng với nước, lớp màng Mg(OH)2 tạo trên bề
mặt hạt ngăn nước tiếp tục thấm sâu vào trong tiếp tục quá
trình hydrat hóa. Thành phần pha chính là Mg(OH)2 ở dạng
cấu trúc gel và tinh thể MgO cường độ không cao.


1. XIMĂNG SOREL

(MAGIE OXYCLORIDE)
 Ximăng magie oxyclorit hay sorel được sản xuất bằng cách

trộn lẫn bột magie oxit với dung dịch magieclorit đậm đặc.
 Đây là CKD đóng rắn nhanh, bền không khí, có độ bến cơ rất
cao nhưng không bền nước.
 Sự hòa tan của MgO trong dung dịch MgCl2 dẫn tới sự tạo
thành gel và xuất hiện tinh thể trước khi diễn ra các quá
trình hydrat hóa khác.


1. XIMĂNG SOREL

(MAGIE OXYCLORIDE)
 Khi đóng rắn trong môi trường nước, CKD manhezi không

có cường độ cao.
 Khi đóng rắn trong môi trường dung dịch muối MgCl2 hoặc
MgSO4, CKD có cường độ cần thiết.

 Tỷ lệ phần khối lượng được coi là tối ưu như sau:
MgO : MgCl2.6H2O = 1 : 0,5 – 0,6
và MgO : MgSO4 = 1 : 0,2 – 0,25
Nếu hòa tan cùng với MgSO4, độ bền nước của XM sẽ



tăng.


1. XIMĂNG SOREL

(MAGIE OXYCLORIDE)
 Phản ứng MgO với dung dịch MgCl2 tạo phức hydroxyl clorit

manhê như sau:
5MgO + MgCl2 + 12H2O = MgCl2.5Mg(OH)2.7H2O
Sau đó MgCl2.5Mg(OH)2.7H2O dần chuyển thành:
MgCl2.5Mg(OH)2.7H2O = MgCl2.3Mg(OH)2.7H2O +
Mg(OH)2
 Hợp chất MgCl2.3Mg(OH)2.7H2O còn được viết là

[Mg2(OH)3.(H2O)3]2.Cl2.H2O kết tinh dạng kim hoặc sợi, nhờ
vậy làm tăng độ bền uốn cho CKD manhezi.


1. XIMĂNG SOREL

(MAGIE OXYCLORIDE)
 Tiêu chuẩn về độ mịn hạt manhezi kiềm tính: sót sàng No02


không quá 5%, lọt sàng No009 không dưới 75% khối lượng.
 Thời gian bắt đầu ninh kết khi hòa tan trong MgCl2 không
trước 20 phút, và kết thúc ninh kết không chậm hơn 6 giờ.
 XM Sorel phải có thể tích không đổi khi thử nghiệm.
 Mác của XM Sorel thường là 400, 500 và 600 (kG/cm2). Mẫu
thử bền nén là mẫu đầm nện cứng dung dịch MgCl2: Bột
MgO*= 1 : 3 qua 28 ngày đêm đóng rắn trong không khí.


1. XIMĂNG SOREL
Lĩnh vực sử dụng
 SP đóng rắn của XM Sorel chứa lượng nước liên kết

lớn (27-40%) nên có thể sử dụng làm bê tông hấp thụ
phóng xạ Rơnghen và các chất phát xạ.
 Do tính hút ẩm lớn (“đổ mồ hôi trên bề mặt ) nên
thường được sử dụng với nhiều loại phối liệu khác
nhau với số lượng lớn như sợi thủy tinh, gỗ và đất sét
có tính trương nở do Ximăng sorel có cường độ sớm
cao
 các sàn công nghiệp bởi vì các tính chất đàn hồi của
chúng và khả năng chịu được ứng suất tập trung.


2.

XIMĂNG MAGIE OXISUNFAT

 Ximăng magie oxysunfat được sản xuất bằng cách trộn dung


dịch magie clorit với canxi sunfat hoặc hỗn hợp canxi phốt
phát – sunfat.
 Phốt phát cải thiện tính chất lưu biến của hồ ximăng và khả

năng chống thấm nước.


3. XIMĂNG OXYCLORUA KẼM
 Phản ứng của kẽm oxide với kẽm clorua trong nước

mang lại cho một sản phẩm ximăng chứa oxyclorua
kẽm cực kì cứng, bền trong môi trường axit và nước
sôi.
 Các sản phẩm thủy hóa:
4 ZnO.ZnCl2 .5H 2O,
ZnO.ZnCl2 .2 H 2O

 Những sản phẩm đóng rắn rất bền và không hòa

tan, nhưng khó thi công .


4.

XIMĂNG OXYCLORUA NHÔM

 Oxyclorua nhôm hoà tan trong nước tạo ra một dung dịch

Al3+ đậm đặc.

 Những thay đổi nhỏ độ pH gây ra một sự thủy phân với sự
hình thành của gel ôxit nhôm nó kết dính cho cốt liệu chịu
lửa.

2 Al (OH ) 2 + (n − 1) H 2O → Al2O3 .nH 2O + 2 HCl


4. XIMĂNG CÓ OXYCLORUA NHÔM (tt)
 Nhươc điểm: trong suốt quá trình nung nóng, hidro clorua

được sinh ra, đây là chất ăn mòn đối với những kim loại.
 Ximăng có thể dùng sản xuất bê tông chịu lửa lên trên tới

1500 oC
 Dù có nhược điểm nhưng loại XM này ngày càng được dùng

trong CN Ceramic và luyện kim vì sự dễ dàng gia công của
nó.


5.

XIMĂNG SILICOPHOSPHATE

 XimăngSilicophosphate thông thường gồm có bột

wollastonite (CaSiO3) và axit buffered photphoric.
 Cường độ nén lên trên tới 50 Mpa phát triển trong 4h.
 Những nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cường độ


là kích thước hạt của wollastonite, hàm lượng photphorơ
pentoxite (P2O5) của chất lỏng và tỷ lệ chất lỏng/ độ rỗng của
bột.


5.

XIMĂNG SILICOPHOSPHATE (tt)

 Hệ ximăngphát triển ~30 % cường độ nén 28 ngày

của nó vào 2h
 Tuy nhiên độ bền kéo của ximăng silicophosphate

rất thấp so với bê tông cốt liệu thông thường nên
hạn chế khả năng sử dụng của nó.


31


XI MĂNG ALUMIN (XMA):
 XMA còn được gọi tên theo hai tác dụng chính là

chất kết dính thủy lực đóng rắn nhanh, hoặc XM
chòu lửa.
 XMA là sản phẩm nghiền mòn từ clinker XMA hoặc
nấu chảy hỗn hợp nguyên liệu rồi làm nguội hợp lý.
 So với XMP, tốc độ làm nguội XM alumin cần chậm
hơn nhiều. Sản phẩm đóng rắn của XMA ngòai tác

dụng đóng rắn nhanh còn có độ chòu lửa cao, vì vậy
XMA được dùng như XM chòu lửa.
32


Nguyên liệu và công nghệ sản xuất
 –Nguyên liệu sản xuất thường từ bô-xít và vôi hoặc

đá vôi nung kết khối hoặc nóng chảy (tỷ lệ đá vôi:
bôxít = 1:1 và phụ gia là các khoáng chứa sắt).
 Lượng nguyên liệu chứa CaO phải tính sao cho sản
phẩm cuối cùng có lượng CaO tự do ít nhất và các
khoáng aluminát canxi (chủ yếu là CA) tạo thành
nhiều nhất.
 Có thể sản xuất theo hai phương pháp: kết khối
hoặc nấu chảy.
33


Thành phần XMA
 Thành phần hóa của XMA như sau: Al2O3: 30÷ 50%, CaO

35÷ 45%, SiO2 5÷ 15%, Fe2O3 5÷ 15%.

 Thành phần khoáng quan trọng nhất của XMA là aluminat

canxi CaO.Al2O3, ngoài ra là các khoáng như 12CaO.7Al2O3
và CaO.2Al2O3, các silicat canxi 2CaO.SiO2 và ghelenhit
2CaO.SiO2.Al2O3, 6CaO.2Al2O3.Fe2O3, 2CaO.Fe2O3,
MgO.Al2O3...



Tỷ lệ các khoáng chính: CA: 60÷ 65%, C2AS: 10÷ 20%,
C2S 10÷ 15%, pha thủy tinh 5÷ 10%.

34


35


Cơng nghệ sản xuất XMA
 -Theo phương pháp nung kết khối, phối liệu được nung

trong các lò quay hoặc lò đứng thành clinker, sau đó đem
nghiền mòn clinker thu được xi măng.

 Chất lượng XM theo phương pháp này không cao, ưu điểm

rõ nhất là có thể nung ở nhiệt độ tương đối thấp, nếu bột
phối liệu được nghiền rất mòn (900 -12000C).

36


Cơng nghệ sản xuất XMA
 Theo phương pháp nấu chảy, phối liệu được nấu trong các

lò đúc,lò điện, lò buồng. Quá trình nóng chảy xảy ra ở nhiệt
độ cao (khoảng 16000C), trong môi trường khử.


 Sản xuất xi măng alumin bằng lò cao (lò luyện kim) là

thuận lợi nhất. Ngoài nguyên liệu bôxít, vôi, than cốc còn có
thể dùng mảnh kim loại để đồng thời sản xuất được gang và
xi măng alumin.

37


Khả năng dùng làm vật liệu chòu lửa
 Khi trộn XM alumin với hạt samốt, ta có phối liệu

làm bê tông chòu lửa
 nhu cầu về các loại bê tông chòu lửa làm cơ sở phát
triển XMA với những hàm lượng và tính chất (đặc
biệt là độ chòu lửa) rất khác nhau.
 Ví dụ XMA <70 – 80% Al2O3, trong thành phần có các pha

tinh thể CA,CA2 và α-Al2O3.

 Hoặc XM alumin với hàm lượng 6 – 13%MgO, trong đó có

20% spinel MgO.Al2O3.

 Nhưng khi độ chòu lửa tăng, tính kết dính sẽ giảm.
38


Ứng dụng chính của XMA

 XM alumin thường dùng trong các công trình cần

đưa nhanh vào sử dụng (sửa chữa đường sá, cầu
cống sân bay trong chiến tranh),
 làm bê tông ở điều kiện băng giá,
 các công trình bền sunfát, công trình biển, chòu tác
động của nước chứa khoáng chất,
 xi măng dãn nở,
 xi măng chòu nhiệt...
39