Đá Shungit và bê tông cốt liệu nhẹ Shungit

Cốt liệu sỏi (nung) shungit với cấp phối hạt tối ưu (trong dải hạt 5-20mm) có độ bền băng giá cao hơn so với cốt liệu keramzit. Chất lượng cốt liệu sỏi shungit có được sau khi nung, ví dụ như khối lượng thể tích, bền băng giá và các tính chất cơ–lý khác, sẽ phụ thuộc vào chế độ nung nguyên liệu đá phiến shungit. Khi nung đá phiến shungit đến nhiệt độ 400-550ºC sẽ xảy ra sự giải phóng khí, hơi nước hình thành trong các quá trình oxy hóa-khử và các phản ứng phân rã. Các quá trình này tiếp tục xảy ra đến khi đạt nhiệt độ trương nở là 1100ºC, kèm theo sự hóa mềm và hình thành mãnh liệt pha lỏng trong vật liệu. Trong giai đoạn này các khí hình thành từ các phản ứng hóa học làm trương nở phối liệu nhiệt mềm, tạo thành vô số các bọt nhỏ, đa phần kín, chứa đầy các sản phẩm khí hình thành.

Đá shungit làm cốt liệu nhẹ (Hình minh họa theo nguồn Internet)

Khi nung sỏi đá phiến shungit trong lò quay dài 12m, nguyên liệu được rơi vào vùng nhiệt độ cao 600-800ºC, bị đốt nóng và tiếp tục dịch chuyển đến vung nung tới nhiệt độ 1100ºC để trương nở, nằm cách khoảng 4m so với đầu vào nguyên liệu. Chiều dài vùng nung trương nở chiếm khoảng 6m. Khoảng còn lại 2m là vùng làm nguội đến 900ºC. Thực tế cho thấy nên nung riêng các cỡ hạt 5-10 và 10-20mm.

Các thông số công nghệ chủ yếu của lò quay nung 12m:

- Tốc độ quay: 1,3-1,5r/min;

- Góc nghiêng của lò: 2,8-3º;

- Thời gian lưu của liệu trong lò: 25-30min;

- Nhiệt độ nung: 1100 ± 15ºC;

- Vùng trương nở: không ngắn hơn ½ chiều dài lò;

- Tốc độ nạp liệu có sấy trước (đến 350-450 ºC): 8-9L/min.

Việc không sấy trước nguyên liệu làm giảm tốc độ nạp liệu 25-30%.

Sỏi nhẹ shungit có khối lượng đổ đống 250-450kg/m3.

Sơ đồ chế tạo sỏi shungit nung có thể được mô tả như sau:

Bunke nguyên liệu → Cấp liệu đĩa → Lò nung → Thiết bị làm nguội → Sàng phân loại → Bunke thành phẩm.

Các tính chất cơ-lý của bê tông cốt liệu shungit:
 

Chỉ tiêu	Mác bê tông
	50	75	100
Khối lượng thể tích, kg/m3	900-1000	1070-1200	1100-1300
Lượng dùng xi măng PCB 40, kg/m3	205	250	300
Giới hạn cường độ nén, MPa
Nén, sau chưng áp	4	7	8,5
Nén, sau 28 ngày	5	7,5	10
Nén, sau 60 ngày	6,5	8,0	11
Uốn	1,6	2,1	2,5
Bửa	0,5	-	0,72
Modul đàn hồi, MPa	9400	-	10900
Cường độ liên kết cốt thép và bê tông, MPa	1,75	2,5	3,0
Độ hút nước của bê tông đã chưng áp, %
Sau 1 ngày đêm	19	14	11
Sau 7 ngày đêm	21	16	13
Sau 14 ngày đêm	21	16,5	13,5
Độ bền băng giá, chu kỳ, không thấp hơn	75	75	75
Độ co, mm/m, sau 2 tháng	0,38	0,36	0,36
Hệ số dẫn nhiệt, Kcal/m.h.K	0,2	-	-

 

Qua các kết quả nghiên cứu của Viện thiết kế xây dựng khuyến cáo chỉ sử dụng bê tông cốt liệu shungit làm tường panen ngoài không chịu lực.

Theo VIBM