historie og udvikling af Portlandcement
Portlandcement, velsagtens en af menneskehedens vigtigste fremstillede materialer, blev opfundet og patenteret af Joseph Aspdin fra Leeds i 1824. Aspdin producerede cement ved opvarmning af pulveriseret kalksten blandet med ler i en ovn og formaling af den resulterende klinker til et pulver. Han kaldte produktet” Portland Cement ” på grund af dets lighed, når det er indstillet, til Portland stone, en type sten, der blev brudt på Isle of Portland. Aspdins cement blev forbedret i 1843 af hans søn Vilhelm ved kraftig opvarmning og brug af bedre slibeudstyr til at håndtere den hårde klinker. Den dag i dag er Portland cement stadig den mest anvendte cement over hele kloden.
fremstilling af Portlandcement
Cement fremstilles normalt ved to processer:
- våd proces
- tør proces
de to processer er grundlæggende ens, bortset fra det faktum, at råmaterialerne i den våde proces formales med vand, før de føres ind i ovnen. Alt selvom der var ringe forskel i effektivitet mellem de to processer, havde den våde proces ulemperne ved CO2-emission og mere brændstofforbrug for at fordampe vandet i opslæmningen. Dette gjorde, at de fleste cementproducenter foretrækker den tørre proces frem for den våde proces.
der er fem trin involveret i fremstilling af cement ved hjælp af den tørre proces, som diskuteres nedenfor.
- knusning og slibning: råmaterialerne som kalksten og ler, der er fremstillet af stenbruddet, knuses til dannelse af fint pulver.
- råvareproportionering: Det knuste råmateriale blandes i korrekte proportioner for at danne det, der kaldes “Råfoder” eller “ovnfoder”.
- opvarmning af ” Råfoder “i roterovn:” Råfoder ” introduceres i den højere ende af roterovnen af en transportør og opvarmes til omkring 1400 til 1500 grader Celsius.
- Klinkerdannelse: det nye produkt, der opnås fra roterovnen, kaldes “klinker”. Den rødglødende klinker, der udledes fra ovnen, får lov til at afkøle og sendes til cementfabrikken.
- slibning af klinker med gips: Cementklinkeren formales normalt i en kuglemølle for at danne fint pulver. En lille mængde gips (5%) anvendes i denne slibeproces til at styre betonens indstillingsegenskaber, når de blandes med vand. Slutproduktet af denne proces kaldes “Portland Cement”.
den således producerede cement er så fin, at den næsten fuldstændigt passerer gennem 0,075 mm sigte. Cementen pakkes derefter og transporteres til forskellige byggeprojekter.
variationer af Portlandcement
ovenstående metode producerer “general purpose” Portlandcement, der bruges til de fleste konstruktionsformål. Andre modificerede sorter af Portlandcement fremstilles også for at imødekomme forskellige specifikke konstruktionsformål/krav.
Sulfatbestandig Portlandcement: tilstedeværelsen af tungt sulfatindhold i grundvand forårsager skader såsom revner, skalering og ekspansion til beton. Anvendelsen af sulfatbestandig Portlandcement forhindrer sulfatet i at komme ind i betonen og forbedrer dermed dets levetid.
hvid Portlandcement: denne type cement er beregnet til brug i arkitektoniske formål, hvor hvidfarvet beton ønskes. Dette adskiller sig fra den grå cement primært i farve. Den hvide farve opnås ved at kontrollere brugen af ferrit, som giver cement sin karakteristiske grå farve.hurtighærdende Portlandcement: dette svarer til almindelig Portlandcement, bortset fra at dets partikler er mere finmalet for at lette hurtig reaktion med vand. Det bruges, når hurtig styrkevækst af former eller strukturer er påkrævet.Portlandcement med lav Hydratiseringsvarme: denne type cement udvikler styrke i en langsommere hastighed end andre cementtyper. Denne cement bruges i store betonkonstruktioner som dæmninger. Disse produceres efter specifikke anmodninger om store projekter.
Portlandcement i afretningslag
Cement som en nøglekomponent i afretningslag: Portlandcement bruges som en vital ingrediens for de fleste typer gulvbelægning. En standard cement-sand pudslag blanding består af 1 del Portland cement og 4,5 dele af aggregater, og vand. Cement fungerer som bindemiddel, der holder aggregatet sammen og spiller en nøglerolle i afretningens indstillings-og hærdningsegenskaber.
i henhold til Bs8204 Code of Practice anbefales Portlandcement (CEM-i) eller en sammensat blanding af Portlandcement i styrkeklasse 42.5 N til brug ved afstrygning.
i tilfælde, hvor der anvendes cement med lavere styrke, skal blandingen kompenseres med yderligere mængde cement for at opnå de forventede egenskaber og ydeevne. For eksempel i tilfælde, hvor cement med en styrke på 32.5N anvendes, yderligere 10% cement skal tilsættes for at opnå den forventede styrke og ydeevne.Portland cement ,et uvurderligt byggemateriale har medført en revolution i byggebranchen. Dens dominans over andre cement har været på grund af sin stærke natur, gode hydrauliske egenskaber og evnen til at bære en stor del af aggregatet. Bortset fra dette har Portland cementproduktion potentialet til at omdanne de industrielle biprodukter til råmaterialer. Forskellige miljøpåvirkninger såsom emission af luftbåren forurening, frigivelse af CO2 og forbrug af store mængder brændstof forårsaget under fremstillingen af Portlandcement kontrolleres strengt af improviseret teknologi, hvilket tilskrives dens succes.
