Xi măng được làm ra từ vật liệu gì?

Xi măng (từ tiếng Pháp: ciment) là một loại chất kết dính thủy lực, được dùng làm vật liệu xây dựng. Xi măng được tạo thành bằng cách nghiền mịn clinker, thạch cao thiên nhiên và phụ gia (vỏ sò, đất sét).

Trắc nghiệm: Xi măng được làm ra từ vật liệu gì?

A. Đất sét.

B. Đá vôi.

C. Đất sét và đá vôi.

D. Đất sét, đá vôi và một số chất khác.

Lời giải:

Đáp án đúng: D. Đất sét, đá vôi và một số chất khác.

Xi măng được làm ra từ đất sét, đá vôi và một số chất khác.

Kiến thức tham khảo về xi măng

1. Xi măng là gì?

Xi măng (từ tiếng Pháp: ciment) là một loại chất kết dính thủy lực, được dùng làm vật liệu xây dựng. Xi măng được tạo thành bằng cách nghiền mịn clinker, thạch cao thiên nhiên và phụ gia (vỏ sò, đất sét). Khi tiếp xúc với nước thì xảy ra các phản ứng thủy hóa và tạo thành một dạng hồ gọi là hồ xi măng. Tiếp đó, do sự hình thành của các sản phẩm thủy hóa, hồ xi măng bắt đầu quá trình ninh kết sau đó là quá trình hóa cứng để cuối cùng nhận được một dạng vật liệu có cường độ và độ ổn định nhất định.

Vì tính chất kết dính khi tác dụng với nước, xi măng được xếp vào loại chất kết dính thủy lực. Thật ra xi măng trong xây dựng có thể là thủy lực hoặc không thủy lực. Các loại xi măng thủy lực tỉ như xi măng Portland cứng lại dưới tác động của nước do quá trình hydrat hóa khoáng vật, ở đây các phản ứng hóa học diễn ra không phụ thuộc vào lượng nước trong hỗn hợp nước-xi măng; loại xi măng này có thể giữ được độ cứng khi đặt chìm trong nước hoặc thường xuyên tiếp xúc với nước. Phản ứng hóa học xảy ra khi các xi măng khan được trộn với nước và sinh ra các hydrat không tan trong nước. Trong khi đó các xi măng không thủy lực như vữa thạch cao buộc phải để khô mới giữ được độ bền vật lý.

Công dụng quan trọng nhất của xi măng chính là sản xuất vữa và bê tông, chất kết dính của các kết tủa tự nhiên hoặc nhân tạo để hình thành nên vật liệu xây dựng vững chắc, chịu được tác động thường thấy của môi trường.

Ở đây, không nên lầm lẫn bê tông với xi măng, vì xi măng là vật liệu được dùng để kết dính các vật liệu kết tập của xi măng, còn bê tông là sản phẩm của việc trộn xi măng với các vật liệu kết tập đó.

>>> Xem thêm: Nêu các công đoạn sản xuất xi măng

2. Các 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.

3. Tính chất của xi măng

+ Được làm từ đất sét, đá vôi và một số chất khác

+ Màu xám xanh (hoặc nâu đất, trắng). Xi măng không tan khi bị trộn với một ít nước mà trở nên dẻo, rất mau khô, khi khô, kết thành tảng, cứng như đá.

4. Quy trình sản xuất xi măng

Giai đoạn 1: Tách chiết nguyên liệu thô

Để sản xuất xi măng người ta cần sử dụng một số nguyên liệu thô như sắt, canxi, silic, nhôm ở trong đất sét cùng với đá vôi và cát. Các nguyên liệu thô sẽ được tách ra từ các núi đá vôi. Chúng được vận chuyển tới các nhà máy để tiếp tục công đoạn sản xuất thông qua băng chuyền.

Giai đoạn 2: Phân chia tỷ lệ, trộn lẫn và nghiền

Nguyên liệu thô từ quặng sẽ được vận chuyển tới các phòng thí nghiệm của nhà máy. Đây là nơi sẽ tiến hành các công việc phân tích và chia tỉ lệ đá vôi : đất sét một cách chính xác. Thông thường, tỉ lệ chia sẽ là 80% : 20%. Rồi đưa vào máy nghiền.

Giai đoạn 3: Trước khi nung

Trước khi tiến hành nung, nguyên liệu đã nghiền hoàn chỉnh được cho vào trong buồng trước nung. Buồng này tận dụng nguồn năng lượng nhiệt tỏa ra từ lò nên rất tiết kiệm nguyên liệu.

Giai đoạn 4: Giai đoạn trong lò

Nguyên liệu nghiền từ buồng trước nung sẽ được đẩy vào trong lò nung. Nhiệt độ trong lò có thể lên tới 1450^oC. Trong lò xảy ra phản ứng giữa Ca và SiO₂ để tạo ra CaSiO₃ – thành phần chính của xi măng. Để cung cấp nhiệt cho lò nung người ta sử dụng than đá hoặc là khí tự nhiên. Các nguyên liệu rơi xuống vị trí thấp nhất trong lò nung sẽ tạo thành sỉ khô.

Giai đoạn 5: Làm mát và nghiền thành phẩm

Sỉ được lấy ra khỏi lò và dùng khí cưỡng bức để làm mát. Chúng tỏa ra lượng nhiệt hấp thụ và nguội dần. Lượng nhiệt tỏa ra lại được thu trở ngược vào lò nên rất tiết kiệm năng lượng nhiệt. Các viên bi sắt có tác dụng nghiền bột mịn thành xi măng.

Giai đoạn 6: Đóng gói và vận chuyển

Người ta đóng gói xi măng thành các bao có trọng lượng từ 20 – 40kg/bao và vận chuyển tới các đại lý, cửa hàng tiêu thụ.

5. Tác dụng của xi măng

Xi măng được lựa chọn và sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành bởi những ưu điểm vượt trội mà nguyên liệu này đem lại. Với tính chất cơ học tốt, chịu nhiệt, thời tiết, cũng như những yếu tố bên ngoài tác động vào, các bước thực hiện đơn giản, cốt liệu ban đầu có sẵn, nên xi măng đã được ưu ái lựa chọn là vật liệu chính để xây dựng cầu đường, nhà ở, kênh, cống, các công trình qua trọng khác…

Ngoài ra, xi măng còn được sử dụng trong việc xử lý các chất thải hạt nhân, nó 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.