Gradbeni materiali so se pojavili v trenutku, ko so na zori naše civilizacije prvi ljudje začeli graditi hiše in utrdbe. Po dolgotrajnih preiskavah in poskusih so ugotovili, da drobno zdrobljen apnenec in mavec, ko se pomešata z vodo in minerali, pridobita posebne adstrigentne lastnosti.
Po strjevanju tvori monolitno spojino z lastnostmi trdnega kamna. Od tega trenutka se je cement začel proizvajati v velikih količinah in uporabljati pri gradnji velikih in majhnih konstrukcij. Ko se še enkrat sprehodimo mimo stavbe iz kamna in kovine, se pogosto vprašamo: "Kako je iz cementa?"
Zanimivost: faraoni so med gradnjo egiptovskih piramid uporabljali tehnologijo, podobno proizvodnji betona. Mešanico zdrobljenega apnenčastega in kamnitega sekanca smo vlili z vodo in jo spremenili v monolitne kamnite bloke.
Iz česa je narejen cement?
Prva faza proizvodnje se začne v kamnolomu apnenca, ko se deli bodočega cementa odstranijo iz tal s pomočjo rudarskih strojev. Da bi gradbeni material imel potrebno trdnost, je za proizvodnjo izbran apnenec, ki leži blizu površine. V svoji sestavi je v velikih količinah silicij, železo in aluminijev oksid. Če kopljete globlje, bo pasma čistejša, vendar z visoko vsebnostjo kalcijevega karbonata. Izvlečen kamen po potrebi razvrstimo in pošljemo v proizvodnjo, kjer se razmerja spremenijo, da dobimo cement različnih razredov.
Obdelava apnenca
V cementarni se kamnina odvaja v aparat za primarno drobljenje kamnov. Veliki balvani pod vplivom stiskalne sile več ton se postopoma drobijo na velikost teniške žoge in dovajajo na tekoči trak. Majhni in veliki kamni se pošljejo v sekundarno drobljenje, kjer se zmanjšajo na velikost žogice za golf in v droben prah. Apnenec z različnim odstotkom kalcijevega karbonata obdelamo ločeno.
To je potrebno za njihovo nadaljnje mešanje v različnih razmerjih in po določeni tehnologiji za proizvodnjo cementa različnih razredov.
Razvrščanje in mletje
Drobni apnenec se z uporabo nakladalca za sortiranje postavi v suha skladišča, zaščitena pred vlago in temperaturnimi skrajnostmi. Kupe nastanejo iz surove mešanice drugačne sestave, pripravljene na stopnjo mletja. Skozi tekoči trak drobljen kamen vstopi v mlinček - valjčni mlin, v katerem nastaja apnenčasti prah.
Mešanje
Za ustvarjanje cementa različnih razredov se pripravljeni kamni doda železo, aluminijev dioksid in silicij. Sestava in količina dodatkov se določi po kemijski raziskavi apnenca. Valjaj enakomerno meša sestavine cementa, tako da nastane homogen prah brez kamnov. Po končanem postopku se končana zmes pošlje na toplotno obdelavo.
Toplotna obdelava
Prah se pošlje v peč, v kateri se pod vplivom temperature 800 ° C začne postopek kemične vezave mineralnih komponent v kamniti moki.Po prvi toplotni obdelavi ga pošljemo v predalnik, kjer se s kemijsko reakcijo v nekaj sekundah odstrani 95 - 97% ogljikovega dioksida in loči apno. Nato mešanico pošljemo v rotacijsko valjasto peč, v kateri se pod vplivom temperature 1500 - 1800 ° C počasi meša.
S podaljšano izpostavljenostjo visoki temperaturi se prah spremeni v steklasto tvorbo, imenovano "klinkerji". Po izstopu iz peči se klinkerji ohladijo na 60 - 80 ° C, pošljejo v pogon in nato stisnejo.
Končno drobljenje
Klinker je postavljen v vrteči se boben, v notranjosti pa so kovinske kroglice. Vsebini se doda mavec, katerega količina je odvisna od blagovne znamke cementa. Pod vplivom rotacijskih gibov in gibanja kroglic se zmes zdrobi do praškaste oblike - to je končni cement.
Zanimivost: skok v proizvodnji betona se je začel v 19. stoletju, potem ko je Joseph Espdin leta 1824 patentiral cement, imenovan Portland cement, ki ima moč naravnega kamna.
Proizvodnja cementa poteka v specializiranih tovarnah, ki uporabljajo trenje in toplotno energijo. Hkrati se apnenčaste kamnine počasi spremenijo v cement. Po končanem postopku se lahko končni izdelek uporabi za gradnjo poljubnih konstrukcij, velikih in majhnih velikosti.