Chế tạo và ứng dụng vật liệu compozit trên cơ sở xi măng sorel

12:00' AM - Thứ hai, 02/12/2002

Xi măng sorel hay xi măng magiê (hỗn hợp với nước của MgO và MgCl2) đã được tìm ra cách đây hơn một trăm năm. Nó có những ưu điểm như đông cứng và ổn định nhanh hơn xi măng porland, chống chịu được độ muối cao, nhưng có nhược điểm là không bền nước. Vì thế trong một thời gian dài, nó không được phổ biến rộng rãi. Khoảng hơn chục năm lại đây, có nhiều patent đã công bố về cách điều chế kèm theo các biện pháp khắc phục nhược điểm khi ứng dụng loại xi măng này. Khi gia cường bằng sợi thủy tinh xi măng sorel mở ra khả năng thay thế fibro xi măng chứa amian độc hại đã bị cấm ở nhiều nước từ năm 1975.

Vừa qua, nhiều cơ sở sản xuất đã tiếp thu công nghệ của Trung Quốc làm tấm lợp, vách ngăn, đồ dùng nội thất bằng vật liệu compozit trên cơ sở xi măng sorel gia cường sợi thủy tinh. Theo điều tra sơ bộ từ Hà Tĩnh trở ra, lúc cao điểm nhất, tổng sản lượng loại tấm lợp sản xuất từ xi măng sorel đạt tới con số l vạn, tức doanh số khoảng 90 tỷ đồng/năm. Thế nhưng do việc tiếp thu công nghệ không đồng bộ nên các sản phẩm sản xuất ra không đạt chất lượng: bị rạn nứt, bị thấm, bị phong hóa nhanh, làm mất lòng tin của người tiêu dùng, gây lãng phí của cải vật chất. Vì vậy hiện nay việc sản xuất các sản phẩm này bị thu hẹp, cầm chừng, nhiều cơ sở sản xuất phải bỏ dở. Trong giới khoa học và công nghệ nước ta cũng có nhiều ý kiến đánh giá trái ngược nhau về khả năng ứng dụng của xi măng sorel.

Cho đến nay ở nước ta chưa có cơ quan nào tiến hành nghiên cứu một cách nghiêm túc để làm rõ các mâu thuẫn trên. Vì vậy các cán bộ nghiên cứu ở Viện Hóa học Công nghiệp đã đặt vấn đề nghiên cứu một cách khoa học các vấn đề kỹ thuật có liên quan đến xi măng sorel (thành phần tối ưu; ảnh hưởng của tạp chất phụ gia, chất độn, chất gia cường; ảnh hưởng xâm thực của môi trường), nhằm đưa ra một giải pháp công nghệ khắc phục nhược điểm nói trên.

Kết quả nghiên cứu và tìm hiểu cho thấy nguyên nhân trước tiên làm giảm chất lượng tấm lợp chính là do các nguyên liệu đầu vào không bảo đảm chất lượng và không ổn định. Đa số các cơ sở sản xuất sử dụng trực tiếp MgCl2 từ nước ót. Sản phẩm này chứa đến 20 - 25% tạp chất mà chủ yếu là NaCl và KCl (15 - 20%). Các chất này lẫn vào vật liệu sẽ hút nước, hòa tan dần gây ra các lỗ hổng, các lỗ hổng này lại hút nước vào phá hoại vật liệu rất nhanh chóng. Hơn nữa hàm lượng NaCl lớn thì hàm lượng MgCl2- một thành phần chính của xi măng sorel - lại giảm nên thành phần thực sự của xi măng sẽ thay đổi, làm giảm tính bền. Còn manhezi hoạt tính - một thành phần chính thứ hai của xi măng sorel - thì phần lớn là nhập ngoại bằng đường phi mậu dịch không rõ nguồn gốc nên cũng không bảo đảm độ hoạt tính (thành phần MgO thấp, CaO cao, để lâu ngày...).

Các thực nghiệm ở Viện Hóa học Công nghiệp kết hợp với Phòng Thí nghiệm vô cơ Khoa Hóa Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội đã cho các kết quả về các ảnh hưởng có hại của các tạp chất trong vật liệu như CaO, KCl, NaCl v.v... và đưa ra thành phần (theo tỉ lệ mol) tối ưu cho xi măng sorel là MgO : MgCl2 = 5 : 1.

Ngoài ra ảnh hưởng của một số phụ gia (SiO2, một số chất hữu cơ) và chất gia cường sợi thủy tinh cùng các cơ chế làm tăng độ bền của vật liệu (tạo mầm tinh thể) cũng đã được làm rõ.

Tất cả những kết quả trên mở ra khả năng khắc phục các nhược điểm cơ bản của xi măng sorel - tính nhạy cảm với nước. Hiện nay đã có thể kết luận: đây là vật liệu thay thế thích hợp cho fibro xi măng độc hại ngay ở điều kiện khí hậu nước ta, nhưng phải tuân theo đúng quy trình công nghệ sản xuất. Nước ta có trữ lượng lớn tài nguyên manhezi nên đây là một loại vật liệu có nhiều tiềm năng phát triển.

TS. NGUYỄN KHANH
KS. PHẠM VINH QUANG
Viện Hóa học Công nghiệp

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,