Xi măng xanh: Định nghĩa, loại, ưu điểm và ứng dụng

Xi măng xanh là một sản phẩm thân thiện với môi trường, giảm thiểu lượng khí thải carbon trong sản xuất xi măng. Nhiều nỗ lực đã được thực hiện để sản xuất xi măng xanh và một số loại xi măng xanh đã được sản xuất.

Phần lớn các xi măng được sản xuất này dựa trên những tiến bộ công nghệ bao gồm các phương pháp sản xuất carbon thấp, tiết kiệm năng lượng, công thức xi măng mới, công cụ địa chất, xi măng carbon và các sản phẩm bê tông mới. Ngoài ra, sản xuất xi măng xanh làm giảm lượng xi măng và nguyên liệu chính của nó bao gồm các chất thải công nghiệp bị loại bỏ như xỉ lò cao và tro bay.

Cuối cùng, xi măng ekkomaxx, xi măng magiê oxychloride, xi măng geopolyme, ferrocret, xi măng canxi sulfoaluminate và xi măng carbon được cô lập là những ví dụ của xi măng xanh. Một số các sản phẩm này đã được thương mại hóa và sử dụng trong các dự án khác nhau trong khi số lượng xi măng này không được sử dụng rộng rãi trong các dự án xây dựng nhưng có tiềm năng lớn được sử dụng.

Các loại xi măng xanh

1. Xi măng Ekkomaxx

Nó là một loại xi măng xanh được sản xuất bởi công ty Ceratech ở các bang thống nhất bao gồm 95% tro bay và 5% phụ gia lỏng tái tạo. Dựa trên các tiêu chuẩn như Hội đồng mã quốc tế và Hội đồng công trình xanh Hoa Kỳ, xi măng này, được sản xuất bởi Công ty Ceratech, có lượng khí thải carbon gần như bằng không.

Không chỉ quá trình sản xuất xi măng đã giảm 95% việc sử dụng nguyên liệu thô mà nhu cầu nước cũng giảm một nửa.

Các đặc điểm chính của xi măng Ekkomax là cường độ sớm, khả năng phục hồi, chống nứt, độ thấm clorua thấp, khả năng chống tấn công sunfat, độ bền, khả năng chống ăn mòn cao hơn ba lần so với xi măng thông thường và khả năng chống đóng băng và tan băng lớn hơn xi măng bình thường. 

2. Xi măng Magiê Oxychloride

Xi măng Magiê Oxychloride (MOC) là một loại xi măng trung tính và thân thiện với môi trường, được sản xuất từ ​​hai nguyên liệu chính là bột magiê oxit (MgO) và dung dịch magiê clorua (MgCl?). Đây là những sản phẩm phụ từ khai thác magiê.

MOC có cường độ nén lớn và được thiết lập nhanh chóng và MgO hấp thụ CO2 từ khí quyển, nhưng nước có thể làm giảm đáng kể cường độ của nó. Tuy nhiên, điểm yếu này của MOC có thể được khắc phục ở một mức độ nhất định bằng cách đưa ra 15% tro bay và cùng một lượng silica fume.

Các chất phụ gia này lấp đầy cấu trúc lỗ rỗng trong MOC làm cho bê tông đặc hơn. Do đó, cả cường độ và độ bền của bê tông đều được cải thiện đáng kể. Hơn nữa, cần phải thêm axit photphoric và phốt phát hòa tan để cải thiện tính kháng của loại xi măng xanh này chống lại nước ấm.

Cuối cùng, Xi măng Magiê Oxychloride dẫn đến sự ăn mòn của thép, do đó loại xi măng này không thể được sử dụng để xây dựng kết cấu bê tông cốt thép trừ khi vấn đề này được khắc phục.

3. Xi măng Geopolyme

Geopolymer, còn được gọi là xi măng kiềm hoạt tính, được sản xuất từ ​​aluminosilic thay vì canxi oxit gây hại cho môi trường hơn.

Các aluminosilic thu được từ công nghiệp bằng sản phẩm như tro bay. Xi măng geopolyme cạnh tranh với xi măng Portland thông thường về hiệu suất và giá thành, và nó thải ra CO2 ít hơn 95% so với xi măng Portland thông thường. 

3. Ferroc rời

Xi măng sắt được sản xuất bằng cách trộn silica và sắt là các sản phẩm phụ thải từ ngành công nghiệp thép và thủy tinh. Hỗn hợp vật liệu này sau đó được chữa khỏi bằng CO2 và do đó nó có khả năng trở thành vật liệu âm tính carbon. Các nhà khoa học tại Đại học Arizona đã phát minh ra ferrocret.

4. Xi măng Canxi Sulfoaluminate

Xi măng canxi sulfoaluminate được sản xuất từ ​​một lò nung cần nhiệt độ 1232,2C (2250F) thay vì 1426,6 (2500F) của xi măng thông thường. Kết quả là, ít CO2 sẽ được giải phóng vào khí quyển. Các xi măng canxi sulfoaluminate thiết lập nhanh chóng; đạt được cường độ 28 ngày của bê tông thông thường trong 24 giờ.

Đó là lý do tại sao nó được sử dụng trong các dự án trong đó việc thiết lập bê tông nhanh là rất quan trọng như sàn cầu và đường băng sân bay. Xi măng canxi sulfoaluminate có thể được sử dụng làm xi măng bù co ngót khi bổ sung lượng thạch cao cao hơn.

Loại xi măng này có thể đạt được mức tiết kiệm năng lượng cao tới 25% và mang lại lợi ích môi trường bằng cách giảm khoảng 20% ​​lượng khí thải CO2 so với xi măng Portland.

5. Xi măng Carbon cô lập

Xi măng Calera Corp ở California sản xuất xi măng từ nước biển hoặc nước muối trộn với CO2 có thể được sử dụng làm chất thay thế xi măng Portland. Trong quy trình sản xuất xi măng này, khí giàu CO2 được lọc qua nước biển.

Canxi và magiê được tách ra khỏi nước biển và phản ứng với CO2 để tạo ra xi măng chất lượng cao, có màu trắng, không khí thấm và mạnh hơn OPC thông thường.

6. Xi măng được sản xuất bằng hơi quá nhiệt

Quá trình hơi quá nhiệt có thể được sử dụng để thay đổi các hạt xi măng để làm cho chúng phản ứng mạnh hơn. Trong quá trình này, CO2 phát ra có thể được thu lại sau khi nó được tách ra.

7. Xi măng được sản xuất với mật độ pha lỏng phản ứng thủy nhiệt

Loại xi măng này được sản xuất bằng cách sử dụng cùng các nguyên liệu thô như xi măng Portland thông thường, nhưng ở nhiệt độ thấp hơn và thông qua các phản ứng hóa học khác nhau tạo ra ít CO2 hơn so với quy trình sản xuất xi măng Portland truyền thống.

Xi măng này được trộn với nước và CO2 và phản ứng với CO2 để tạo ra canxi cacbonat và silica mà cuối cùng cứng lại để làm bê tông. Loại xi măng xanh này được sản xuất bởi Công ty SolidiaT Technology có trụ sở tại Hoa Kỳ, và có quan hệ đối tác với Lafarge để thương mại hóa công nghệ sản xuất xi măng.

Ưu điểm

1. Giảm phát thải carbon dioxide, nó không cần nhiều nhiệt trong quá trình sản xuất, giải phóng carbon dioxide ít hơn tới 80%.
2. Làm cho việc sử dụng chất thải công nghiệp như tro bay, silica fume và lò cuối cùng có thể cần một vài mẫu đất để xử lý nó. Kết quả là, nó bảo vệ đất khỏi trở thành bãi rác và cuối cùng bị phá hủy.
3. Yêu cầu ít năng lượng hơn Vì các sản phẩm phụ công nghiệp có trong xi măng xanh, năng lượng cần thiết trong sản xuất giảm đi rất nhiều. Ngoài ra, nó chịu được biến động nhiệt độ và do đó giảm chi phí liên quan đến cả sưởi ấm và làm mát.

Hits: 645