Cement Works No 2 af Eric Revilious 1934
De vigtigste bestanddele af cement
– Kemisk set er cement en blanding af calciumsilikater og små mængder calciumaluminater, der reagerer med vand og får cementen til at binde.
– Calcium stammer fra kalksten og ler, muddersten eller skifer som kilde til silica og aluminiumoxid.
– Blandingen suppleres med tilsætning af 5% gips for at forsinke cementens hærdningstid.
“Portland”-cement m.m.
– “Portland” er den mest udbredte cement. Navnet stammer fra dens formodede lighed med Portlandsten.
– Andre cementer omfatter: hurtigt hærdende, lavvarme-, sulfatbestandig og lavalkali-cement.
Blandede cementer
– Cementer blandes i stigende grad med “cementerstatninger” såsom pulveriseret brændselsaske (PFA), også kendt som “flyveaske”, og malet granuleret højovnsslagge (GGBS). Formålet med disse blandinger er at reducere den samlede miljøbelastning ved at anvende 100 % cement. (se nedenfor)
De grundlæggende mineraler, der anvendes til fremstilling af cement
Kalksten
– Cementproducenter placerer normalt deres fabrikker ved siden af kalkstensforekomster.
– Kalksten af varierende geologisk alder er fordelt over hele Det Forenede Kongerige. De varierer betydeligt med hensyn til deres kemi og tykkelse og deres egnethed til cementfremstilling
– Karbon-kalksten er den vigtigste kilde til råmateriale i Storbritannien. De andre vigtigste kalksten er kridtsten (kridt) og jurasten.
– Kridt er porøst og har ofte et højt vandindhold, hvilket fører til, at det anvendes i den “halvtørre/våde” fremstillingsproces til fremstilling af cement. Denne særlige proces udgør ca. 16 % af den samlede produktion.
Skifer
– Skifer er en ren sedimentær bjergart, der består af meget fint silt, ler og kvarts. Skifer hører til kategorien af lersten. Dens kornstørrelse er mindre end 1/256 mm. Skifer adskiller sig fra andre lersten, fordi den er spaltbar og lamineret. Langt op i det 20. århundrede kunne ordene skifer og skifer være indbyrdes ombyttelige.
– Ler, lersten og skifer er meget udbredt i Storbritannien. De forekommer i formationer, der kan være flere hundrede meter tykke. ( British Geological Survey CR/03/281N)
Gips
– Gips er et blødt sulfatmineral, der består af calciumsulfatdehydrat
– De største og kommercielt vigtigste forekomster af gips og anhydrit forekommer som lag, der kan bestå over betydelige områder med ringe ændring i kvalitet eller tykkelse. De er ofte indlejret i kalksten, skifer, muddersten, ler, dolomit, stensalt og lokalt sylvit.
– Selv om gips er vidt udbredt i hele England og historisk set er blevet udnyttet et stort antal steder, foregår udvindingen nu i Cumbria, Staffordshire; Nottinghamshire (i dagbrud), Leicestershire og East Sussex;
– Ca. 20% af gipsen går til cementproduktion.
Og … Cementerstatningsprodukter
En række biprodukter fra andre industrier kan blandes med portlandcement (CEM I), hvilket kan forbedre ydeevnen, men også øge det genanvendte indhold og reducere betonens ECO2-indhold. Ved at anvende disse sekundære materialer udnyttes materiale, som ellers ville blive deponeret. Læs MERE om cementerstatninger…..
Cementfremstillingsproces
1 Udvinding
Materialer udvindes/brydes/indvindes og transporteres til cementfabrikken.
2 Knusning og formaling
Råmaterialerne, kalksten, skifer, siliciumdioxid og jernoxid, knuses og formales til fint pulver.
3 Blanding og forvarmning
Pulvene blandes (det “rå mel”) og forvarmes til ca. 900° C ved hjælp af de varme gasser fra ovnen. Forvarmningen brænder urenhederne af.
4 Opvarmning
Dernæst brændes materialet i en stor rotationsovn ved 1500° C. Opvarmningen starter afkarboniseringen, hvor CO2 drives ud af kalkstenen. Den delvist smeltede resulterende er kendt som klinker. En moderne ovn kan producere omkring 6000 tons klinker om dagen.
CaCO3 (kalksten) + varme -> CaO (kalk) + CO2
5 Afkøling og endelig formaling
Klinkeren afkøles derefter og formales til et fint pulver i en rør- eller kuglemølle. En kuglemølle er en roterende tromle fyldt med stålkugler af forskellige størrelser (afhængigt af den ønskede finhed af cementen), som knuser og maler klinkeren. Gips tilsættes under formalingsprocessen for at give midler til at kontrollere cementens hærdning.
Cementen transporteres i sække til betonproduktion.
En anstændig og informativ film, hvis man kan komme forbi de første berusede 20 sekunder.