Cement Works No 2 by Eric Revilious 1934
De viktigaste beståndsdelarna i cement
– Kemiskt sett är cement en blandning av kalciumsilikater och små mängder kalciumaluminater som reagerar med vatten och får cementen att stelna.
– Kalcium kommer från kalksten och lera, gyttjesten eller skiffer som källa för kiseldioxid och aluminiumoxid.
– Blandningen kompletteras med tillsats av 5 % gips för att bidra till att fördröja cementens härdningstid.
”Portland”-cement et al
– ”Portland” är den mest tillverkade cementen. Namnet kommer från dess förmodade likhet med Portlandsten.
– Andra cement är: snabbt härdande, lågvärme, sulfatbeständigt och lågalkaliskt.
Blandningar av cement
– Cement blandas i allt större utsträckning med ”cementersättningar”, t.ex. pulveriserad bränslesyra (PFA), även känd som ”flygaska” och malda granulerade slagg från masugnsugnar (GGBS). Syftet med blandningarna är att minska den totala miljöpåverkan av att använda 100 % cement. (se nedan)
De grundläggande mineraler som används för att tillverka cement
Kalksten
– Cementproducenter placerar vanligen sina fabriker intill kalkstensfyndigheter.
– Kalksten av varierande geologisk ålder finns utspridda över hela Storbritannien. De varierar avsevärt i fråga om kemi och tjocklek och deras lämplighet för cementtillverkning
– Karbonkalksten är den viktigaste råvarukällan i Storbritannien. De andra viktiga kalkstenarna är krita (krita) och jura.
– Krita är porös och har ofta hög fukthalt, vilket leder till att den används i den ”halvtorra/våta” tillverkningsprocessen för cementtillverkning. Denna speciella process står för cirka 16 % av den totala produktionen.
Skiffer
– Skiffer är en ren sedimentär bergart som består av mycket fin silt, lera och kvarts. Skiffer hör till kategorin lerstenar. Dess kornstorlek är mindre än 1/256 mm. Skiffer skiljer sig från andra lerstenar eftersom den är klyvbar och laminerad. Långt in på 1900-talet kunde orden skiffer och skiffer vara utbytbara.
– Leror, lerstenar och skiffer är mycket utbredda i Storbritannien. De förekommer i formationer som kan vara flera hundra meter tjocka. ( British Geological Survey CR/03/281N)
Gips
– Gips är ett mjukt sulfatmineral som består av kalciumsulfatdehydrat
– De största och kommersiellt viktigaste avlagringarna av gips och anhydrit uppträder i form av lager, som kan bestå över betydande områden med liten förändring i kvalitet eller tjocklek. De är ofta inbäddade i kalkstenar, skiffer, lerstenar, lera, dolomit, stensalt och lokalt sylvit.
– Även om gips är vitt utbrett i hela England och historiskt sett har exploaterats på ett stort antal platser, sker brytning numera i Cumbria, Staffordshire; Nottinghamshire (dagbrott), Leicestershire och East Sussex;
– Ungefär 20 % av gipset används för cementtillverkning.
Och … Cementersättningsmedel
Ett antal biprodukter från andra industrier kan blandas med portlandcement (CEM I), vilket kan förbättra prestandan men också öka det återvunna innehållet och minska ECO2-innehållet i betongen. Användningen av dessa sekundära material utnyttjar material som annars skulle kunna deponeras. Läs mer om cementersättning…..
Cementtillverkningsprocessen
1 Utvinning
Material utvinns/bryts/återvinns och transporteras till cementfabriken.
2 Krossning och malning
Råvarorna, kalksten, skiffer, kiseldioxid och järnoxid, krossas och mals till fint pulver.
3 Blandning och förvärmning
Pulvret blandas (det så kallade ”råmjölet”) och förvärms till cirka 900° C med hjälp av de varma gaserna från ugnen. Förvärmningen bränner bort föroreningarna.
4 Uppvärmning
Nästan bränns materialet i en stor roterugn vid 1500° C. Uppvärmningen startar avkarboniseringen där koldioxid drivs ut ur kalkstenen. Det delvis smälta resultatet är känt som klinker. En modern ugn kan producera cirka 6000 ton klinker per dag.
CaCO3 (kalksten) + värme -> CaO (kalk) + CO2
5 Kylning och slutmalning
Klinken kyls sedan och mals till ett fint pulver i en rör- eller kulkvarn. En kulkvarn är en roterande trumma fylld med stålkulor i olika storlekar (beroende på cementets önskade finhet) som krossar och mal klinkern. Gips tillsätts under malningsprocessen för att tillhandahålla medel för att kontrollera cementens härdning.
Cementet transporteras i säckar för betongtillverkning.
En hyfsad och informativ film om man kan ta sig förbi de första berusade 20 sekunderna.