Cementářské práce č. 2 Eric Revilious 1934
Základní složky cementu
– Chemicky je cement směsí křemičitanů vápenatých a malého množství hlinitanů vápenatých, které reagují s vodou a způsobují tuhnutí cementu.
– Vápník pochází z vápence a jílu, slínovce nebo břidlice jako zdroje oxidu křemičitého a hlinitého.
– Směs se doplňuje přídavkem 5 % sádry, která pomáhá zpomalit dobu tuhnutí cementu.
„Portlandský“ cement a další
– „Portland“ je nejrozšířenější vyráběný cement. Název pochází z jeho předpokládané podobnosti s portlandským kamenem.
– Mezi další cementy patří: rychle tvrdnoucí, nízkoteplotní, síranovzdorný a nízkoalkalický.
Smíšené cementy
– Stále častěji se cementy mísí s „náhražkami cementu“, jako je popílek z rozemletého paliva (PFA), známý také jako „popílek“, a mletá granulovaná vysokopecní struska (GGBS). Cílem těchto směsí je snížit celkový dopad používání 100% cementu na životní prostředí. (viz níže)
Základní minerály používané k výrobě cementu
Vápence
– Výrobci cementu obvykle umísťují své závody vedle ložisek vápence.
– Vápence různého geologického stáří jsou rozmístěny po celém území Spojeného království. Značně se liší svým chemickým složením a tloušťkou a vhodností pro výrobu cementu
– Karbonské vápence jsou hlavním zdrojem suroviny ve Velké Británii. Dalšími hlavními vápenci jsou křídové (křída) a jurské.
– Křída je porézní a často má vysoký obsah vlhkosti, což vede k jejímu použití v „polosuchém/vlhkém“ výrobním procesu výroby cementu. Tento konkrétní proces představuje přibližně 16 % celkové výroby.
Břidlice
– Břidlice je čistá sedimentární hornina tvořená velmi jemným jílem, hlínou a kvarcem. Břidlice patří do kategorie slínovců. Její zrnitost je menší než 1/256 mm. Břidlice se od ostatních slínovců liší tím, že jsou štěpné a vrstevnaté. Ještě dlouho ve 20. století mohla být slova břidlice a břidlice zaměnitelná.
– Jílovce, slínovce a břidlice jsou ve Velké Británii velmi rozšířené. Vyskytují se v útvarech, které mohou být silné až několik set metrů. ( British Geological Survey CR/03/281N)
Sádrovec
– Sádrovec je měkký sirnatý minerál složený z dehydrátu síranu vápenatého
– Největší a komerčně nejdůležitější ložiska sádrovce a anhydritu se vyskytují jako vrstvy, které mohou přetrvávat na značných plochách s malou změnou kvality nebo tloušťky. Často jsou proloženy vápenci, břidlicemi, slínovci, jíly, dolomitem, kamennou solí a lokálně sylvitem.
– Ačkoli je sádrovec rozšířen po celé Anglii a v minulosti se těžil na mnoha místech, těžba nyní probíhá v Cumbrii, Staffordshiru; Nottinghamshiru (povrchová těžba), Leicestershiru a Východním Sussexu;
– Asi 20 % sádrovce se používá k výrobě cementu.
A … Náhražky cementu
K portlandskému cementu (CEM I) lze přimíchat řadu vedlejších produktů z jiných průmyslových odvětví, což může zlepšit jeho vlastnosti, ale také zvýšit obsah recyklátu a snížit obsah ECO2 v betonu. Použití těchto druhotných materiálů využívá materiál, který by jinak mohl být uložen na skládku. Přečtěte si VÍCE o náhradách cementu…..
Proces výroby cementu
1 Těžba
Materiály se těží / dobývají / získávají a dopravují do cementárny.
2 Drcení a mletí
Suroviny, vápenec, břidlice, oxid křemičitý a oxid železitý, se drtí a melou na jemné prášky.
3 Míchání a předehřívání
Prášky se smíchají („surová moučka“) a předehřejí na teplotu přibližně 900 °C pomocí horkých plynů z pece. Předehřevem se spálí nečistoty.
4 Zahřívání
Dále se materiál spaluje ve velké rotační peci při teplotě 1500° C. Zahříváním začíná dekarbonizace, při níž se z vápence vytlačuje CO2. Částečně roztavený výsledek se nazývá slínkem. Moderní pec může vyrobit přibližně 6000 tun slínku denně.
CaCO3 (vápenec) + teplo -> CaO (vápno) + CO2
5 Chlazení a konečné mletí
Slinek se poté ochladí a rozemele na jemný prášek v trubkovém nebo kulovém mlýně. Kulový mlýn je rotující buben naplněný ocelovými kuličkami různých velikostí (v závislosti na požadované jemnosti cementu), které drtí a melou slínku. Během procesu mletí se přidává sádra, aby se zajistily prostředky pro kontrolu tuhnutí cementu.
Cement se přepravuje v pytlích pro výrobu betonu.
Slušný a poučný film, pokud se dokážete přenést přes prvních opojných 20 sekund.