Ứng dụng cao lanh trong xi măng

Xi măng là thuật ngữ dùng để mô tả nhiều loại chất khác nhau được sử dụng làm chất kết dính hoặc chất kết dính. Loại xi măng quan trọng nhất được sản xuất về mặt số lượng là xi măng Portland, được sử dụng trong xây dựng. Các loại xi măng khác bao gồm khối xây và giếng dầu được sản xuất cho các ứng dụng chuyên dụng và xi măng canxi aluminat, được sử dụng trong vật liệu chịu lửa.

Phần lớn các loại xi măng này là vô cơ và thủy lực, nghĩa là chúng đông kết, cứng lại và không tan trong nước. Đặc điểm chính của các loại xi măng này là khả năng hình thành các tập hợp liên kết không hòa tan tương đối ổn định với cường độ đáng kể và độ ổn định kích thước khi hydrat hóa bằng nước. Xi măng hữu cơ bao gồm mủ cao su và các monome hòa tan trong nước nhưng cao lanh không được sử dụng trong loại xi măng này.

Xi măng thủy lực được sản xuất bằng cách xử lý và cân đối các tỷ lệ nguyên liệu thô khác nhau, sau đó được đốt để tạo ra các hạt cứng được gọi là clinker. Sau đó clinker được nghiền đến độ mịn mong muốn để đạt được tốc độ đông cứng phù hợp bằng phản ứng với nước. Thông thường có hai loại nguyên liệu thô được sử dụng, một loại giàu canxi và loại kia giàu silica. Vật liệu canxi được sử dụng bao gồm phấn đá vôi, marl và vỏ sò. Các vật liệu silica phổ biến nhất là đất sét hoặc đá phiến. Cao lanh có thể được sử dụng do có thành phần nhôm silicat, nhưng nó không cần thiết và có thể được thay thế bằng các khoáng chất khác.
1.1 Cao lanh trong xi măng

Vật liệu Pozzolanic từ lâu đã được sử dụng trong ngành xi măng. Phần lớn các vật liệu này là sản phẩm phụ của các ngành công nghiệp khác, chẳng hạn như tro bay than, xỉ lò cao hoặc silic bốc khói. Metakaolin, được sản xuất bằng cách nung cao lanh ở 650-800°C, là một loại pozzolan có hoạt tính cao thích hợp để sử dụng làm vật liệu kết dính trong bê tông. Các hạt metakaolin nhỏ hơn gần mười lần so với các hạt xi măng, cho phép sản xuất bê tông đặc hơn, không thấm nước hơn. Việc sử dụng metakaolin trong bê tông làm tăng độ bền và cải thiện tính chất cơ học.