Đánh giá độ mịn của xi măng thường dựa vào giá trị Blaine, một chỉ số đo diện tích bề mặt cụ thể trên một đơn vị khối lượng. Tuy nhiên, chỉ số này một mình không thể phản ánh đầy đủ các đặc tính phân bố kích thước hạt phức tạp quan trọng cho hiệu suất của xi măng. Sự khác biệt trong phân bố kích thước hạt, đặc biệt là tỷ lệ giữa các hạt nhỏ và lớn, có ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính như mật độ đóng gói, nhu cầu nước, độ nhớt và phát triển độ cứng.
Ảnh Hưởng của Chất Tăng Cường Quá Trình Nghiền Trộn (GAs) Đến Phân Bố Kích Thước Hạt
Việc sử dụng các chất tăng cường quá trình nghiền trộn (GAs) trong quá trình nghiền clinker đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hình phân bố kích thước hạt của xi măng. Thông thường, GAs thu hẹp đường cong phân bố kích thước hạt, tập trung vào các phân số hạt mịn hơn. Điều chỉnh này có ảnh hưởng sâu sắc đến:
- Khả năng chảy và dễ làm việc: Xi măng quá mịn, với tỷ lệ hạt lớn hơn 1 µm cao, thường yêu cầu tỷ lệ nước/cement (w/c) cao hơn để duy trì khả năng chảy mong muốn. Điều này có thể làm mất đi lợi ích của độ mịn cao đối với cả sự phát triển sớm và muộn của độ cứng.
- Đặc tính cơ học: Ngược lại với quan niệm thông thường, xi măng có độ mịn Blaine thấp có thể có các đặc tính cơ học vượt trội nhờ vào phân bố kích thước hạt cụ thể. Ví dụ, xi măng chứa một tỷ lệ đáng kể các hạt có kích thước từ 5 đến 50 µm có thể tăng tốc quá trình thủy phân và cải thiện đặc tính cứng so với những loại xi măng có độ mịn Blaine cao hơn nhưng ít phân bố ở dải kích thước quan trọng này.
Nghiên Cứu Thực Tế: Phân Tích Phân Bố Kích Thước Hạt
Bảng 4 cung cấp một so sánh chi tiết về các phân frac kích thước hạt cho các loại xi măng nghiền khác nhau, minh họa ảnh hưởng của các Chất Tăng Cường Quá Trình Nghiền Trộn (các biến thể Triethanolamine và các dạng đã được điều chỉnh) đến phân bố kích thước hạt:
|
Loại Xi Măng
|
Blaine, cm²/g
|
< 3 µm
|
3–32 µm
|
32–60 µm
|
60–90 µm
|
> 90 µm
|
|
Kiểm Soát
|
4100
|
2.2
|
60.9
|
26.5
|
9.2
|
1.2
|
|
0.025 Triethanolamine
|
4110
|
3
|
65.5
|
23.9
|
6.8
|
0.8
|
|
0.05 Triethanolamine
|
4115
|
3.2
|
73.8
|
18.3
|
4
|
0.7
|
|
0.075 Triethanolamine
|
4100
|
3.8
|
74.6
|
17.6
|
3.5
|
0.5
|
|
0.1 Triethanolamine
|
4090
|
4.6
|
76.4
|
15.9
|
2.8
|
0.3
|
|
0.025 M-Triethanolamine-1
|
4120
|
2.8
|
67.6
|
20.6
|
8.1
|
0.9
|
|
0.05 M-Triethanolamine-1
|
4070
|
3.1
|
70.9
|
19.1
|
6.3
|
0.6
|
|
0.075 M-Triethanolamine-1
|
4100
|
3.2
|
77
|
16.3
|
3.1
|
0.4
|
|
0.1 M-Triethanolamine-1
|
4050
|
3.4
|
77.1
|
16.1
|
3.1
|
0.3
|
|
0.025 M-Triethanolamine-2
|
4080
|
2
|
64.8
|
23
|
9.1
|
1.1
|
|
0.05 M-Triethanolamine-2
|
4080
|
1.8
|
67
|
22
|
8.2
|
1
|
|
0.075 M-Triethanolamine-2
|
4060
|
2.1
|
71.6
|
19.4
|
8.1
|
0.9
|
|
0.1 M-Triethanolamine-2
|
4050
|
1.9
|
72.6
|
19.5
|
8.2
|
0.8
|
Ghi chú: M-Triethanolamine-1 và M-Triethanolamine-2 đề cập đến các dạng đã được điều chỉnh sử dụng các axit monocarboxylic với độ dài chuỗi ngắn đến trung bình.
Kết Luận
Nghiên cứu về phân frac kích thước hạt trong xi măng nghiền nhấn mạnh sự quan trọng của việc vượt ra ngoài các đo lường độ mịn truyền thống như giá trị Blaine. Hiểu và tối ưu hóa phân bố kích thước hạt thông qua các kỹ thuật như sử dụng Chất Tăng Cường Quá Trình Nghiền Trộn có thể dẫn đến các công thức xi măng được điều chỉnh một cách tối ưu, cải thiện cả hiệu quả sản xuất và hiệu suất cuối cùng trên nhiều ứng dụng trong ngành xây dựng và các lĩnh vực liên quan.