Cemento Works No 2 di Eric Revilious 1934
I componenti essenziali del cemento
– Chimicamente, il cemento è una miscela di silicati di calcio e piccole quantità di alluminati di calcio che reagiscono con l’acqua e causano la presa del cemento.
– Il calcio deriva dal calcare e dall’argilla, fango o scisto come fonte della silice e dell’allumina.
– La miscela è completata con l’aggiunta del 5% di gesso per aiutare a ritardare il tempo di presa del cemento.
Cemento ‘Portland’ et al
– ‘Portland’ è il cemento più ampiamente prodotto. Il nome deriva dalla sua presunta somiglianza con la pietra di Portland.
– Altri cementi includono: a rapido indurimento, a basso calore, resistente ai solfati e a basso contenuto di alcali.
Cementi miscelati
– Sempre più spesso i cementi vengono miscelati con “sostituti del cemento” come le ceneri combustibili polverizzate (PFA), dette anche “ceneri volanti” e le scorie granulate d’alto forno (GGBS). Le miscele mirano a ridurre l’impatto ambientale complessivo dell’uso del cemento al 100%. (vedi sotto)
I minerali di base usati per fare il cemento
Limestone
– I produttori di cemento di solito situano i loro impianti vicino ai depositi di calcare.
– I calcari di varie età geologiche sono distribuiti in tutto il Regno Unito. Variano considerevolmente nella loro chimica e spessore e la loro idoneità per la produzione di cemento
– I calcari carboniferi sono la principale fonte di materia prima in Gran Bretagna. Gli altri calcari principali sono il cretaceo (gesso) e il giurassico.
– Il gesso è poroso e spesso ha un alto contenuto di umidità che lo porta ad essere usato nel processo di fabbricazione del cemento “semi-asciutto/bagnato”. Questo particolare processo rappresenta circa il 16% della produzione totale.
Scisto
– Lo scisto è una roccia sedimentaria pura fatta di limo molto fine, argilla e quarzo. Lo scisto rientra nella categoria delle argille fangose. La sua granulometria è inferiore a 1/256mm. Gli scisti si distinguono dagli altri fanghi perché sono fissili e laminati. Fino al 20° secolo, le parole scisto e ardesia potevano essere intercambiabili.
– Argille, fanghi e scisti sono molto diffusi nel Regno Unito. Si presentano in formazioni che possono avere diverse centinaia di metri di spessore. ( British Geological Survey CR/03/281N)
Gypsum
– Il gesso è un minerale morbido solfato composto da solfato di calcio disidratato
– I depositi più grandi e commercialmente più importanti di gesso e anidrite si presentano come letti, che possono persistere su aree considerevoli con pochi cambiamenti in qualità o spessore. Sono frequentemente interbediti con calcari, scisti, fanghi, argille, dolomite, salgemma e localmente silvite.
– Anche se il gesso è ampiamente distribuito in tutta l’Inghilterra, ed è stato storicamente sfruttato in un gran numero di località, l’estrazione avviene ora in Cumbria, Staffordshire; Nottinghamshire (open cast), Leicestershire e East Sussex;
– Circa il 20% del gesso va verso la produzione di cemento.
E … Sostituti del cemento
Un certo numero di sottoprodotti di altre industrie può essere miscelato con cemento Portland (CEM I) che può migliorare le prestazioni ma anche aumentare il contenuto riciclato e ridurre il contenuto ECO2 del calcestruzzo. L’uso di questi materiali secondari utilizza materiale che altrimenti potrebbe essere smaltito in discarica. Per saperne di più sui sostituti del cemento…..
Processo di produzione del cemento
1 Estrazione
I materiali vengono estratti / estratti / recuperati e trasportati al cementificio.
2 Frantumazione e macinazione
Le materie prime, calcare, scisto, silice e ossido di ferro vengono frantumate e macinate in polveri fini.
3 Miscelazione e preriscaldamento
Le polveri vengono miscelate (la “farina cruda”) e preriscaldate a circa 900° C utilizzando i gas caldi del forno. Il preriscaldamento brucia le impurità.
4 Riscaldamento
Poi il materiale viene bruciato in un grande forno rotante a 1500° C. Il riscaldamento inizia la de-carbonatazione dove la CO2 viene guidata dal calcare. Il risultato parzialmente fuso è noto come clinker. Un forno moderno può produrre circa 6000 tonnellate di clinker al giorno.
CaCO3 (calcare) + calore -> CaO (calce) + CO2
5 Raffreddamento e macinazione finale
Il clinker viene poi raffreddato e ridotto in polvere fine in un mulino a tubi o a sfere. Un mulino a sfere è un tamburo rotante riempito di sfere d’acciaio di diverse dimensioni (a seconda della finezza desiderata del cemento) che schiacciano e macinano il clinker. Il gesso viene aggiunto durante il processo di macinazione per fornire i mezzi per controllare la presa del cemento.
Il cemento viene trasportato in sacchi per la produzione di calcestruzzo.
Un film decente e informativo se riesci a superare i primi 20 secondi inebrianti.