Xi măng nano với thuật ngữ tiếng Anh là Nanocement hay chính xác hơn là cement nanoencapsulated khác hoàn toàn với khái niệm xi măng hỗn hợp có sử dụng các phụ gia khoáng nano như silicafume thường được sử dụng hiện nay.
Sản xuất xi măng
Màng nano được hình thành nhờ công nghệ đặc biệt, biến tính xi măng poóc lăng. Xi măng poóc lăng được hoạt hóa cơ-hóa học với sự có mặt của vật liệu polyme. Vật liệu polyme này tương tác với bề mặt hạt xi măng và tạo thành một lớp màng bao bọc lấy hạt xi măng. Ý tưởng về một lớp màng như thế đã được các nhà khoa học Xô viết và Nga phát triển, và được áp dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau trong đó có xi măng. Xi măng nano được sáng chế và chế tạo tại Nga.
Màng nano này – nanoencapsulated tạo cho xi măng các tính năng hoàn toàn đặc biệt. Ví dụ, nó làm tăng hoạt tính của xi măng 1,5-2,0 lần, tăng thời gian bảo quản lên 5-10 lần, đồng thời tạo nên các tính năng vượt trội cho bê tông.
Do có màng nano bọc hạt xi măng nên xi măng nano bắt đầu làm việc theo kiểu hoàn toàn mới. Ví dụ, tính chất (cách ứng xử) của xi măng poóc lăng thường khác với xi măng nano có cùng mác 600. Xi măng poóc lăng thường có các chỉ tiêu dao động, còn xi măng nano lại có các chỉ tiêu ổn định. Ngoài ra, xi măng nano có giá rẻ hơn xi măng poóc lăng thường.
Vận chuyển xi măng
Để nghiên cứu xi măng nano, nhiều thí nghiệm đặc biệt trên các hỗn hợp của xi măng poóc lăng mác 500 với các tỷ lệ cát khác nhau đã được các đơn vị Rosnano và NIIMosstroi (Viện nghiên cứu khoa học xây dựng Moskva) thực hiện. Hàm lượng xi măng poóc lăng đã sử dụng trong xi măng nano lần lượt là 90; 75; 55; 45; 35 và 30%, và phần còn lại là cát. Kết quả cho thấy, thậm chí khi hàm lượng xi măng poóc lăng chỉ chiếm 30% thì xi măng nano cũng có cùng cường độ nén như xi măng poóc lăng mác 500.
Như vậy, việc sử dụng phụ gia nano hóa học, xi măng poóc lăng, và phụ gia khoáng rẻ tiền có thể sản xuất được nhiều xi măng hơn và chất lượng của xi măng cũng tốt hơn. Ví dụ, từ một tấn xi măng poóc lăng mác 500 và một tấn cát, có thể làm ra hai tấn xi măng nano có mác 700.
Theo ông Marcel Bikbau, Tổng giám đốc Viện vật liệu học và các công nghệ hiệu quả (IMET), viện sĩ Viện hàn lâm khoa học tự nhiên Nga, sản phẩm xi măng nano có thể được sản xuất tại bất kỳ nhà máy nào, không cần bổ sung thiết bị đặc biệt, và nguồn phụ gia hóa học nano được sản xuất tại Nga. Với công nghệ này, có thể tăng công suất sản xuất xi măng lên gần gấp đôi trong khi không cần phải đầu tư lớn về thiết bị (cần lưu ý rằng, suất đầu tư mới trung bình trên thế giới hiện nay là 300 USD/tấn xi măng).
Công nghệ sản xuất xi măng nano cho phép sử dụng đến 70% các loại phụ gia khoáng như: xỉ, tro bay, cát..., mà không làm giảm cường độ của xi măng. Suất đầu tư để áp dụng công nghệ sản xuất xi măng nano là 20-25 USD/ tấn.
Theo VIBM
