Historia i rozwój cementu portlandzkiego
cement portlandzki, prawdopodobnie jeden z najważniejszych materiałów produkowanych przez ludzkość, został wynaleziony i opatentowany przez Josepha Aspdina z Leeds w 1824 roku. Aspdin wytwarzał cement przez ogrzewanie sproszkowanego wapienia zmieszanego z gliną w piecu i mielenie powstałego klinkieru na proszek. Nazwał ten produkt „cementem portlandzkim” ze względu na jego podobieństwo, gdy jest ustawiony, do kamienia portlandzkiego, rodzaju kamienia wydobywanego na wyspie Portland. Cement Aspdin został ulepszony w 1843 roku przez jego syna Williama, dzięki intensywnemu ogrzewaniu i użyciu lepszego sprzętu do mielenia twardego klinkieru. Do dziś cement portlandzki jest nadal najczęściej stosowanym cementem na całym świecie.
produkcja cementu portlandzkiego
Cement jest zwykle wytwarzany w dwóch procesach:
- proces mokry
- proces suchy
oba procesy są zasadniczo podobne, z wyjątkiem faktu, że w procesie mokrym surowce są mielone wodą, zanim zostaną wprowadzone do pieca. Mimo niewielkiej różnicy w wydajności między tymi dwoma procesami, proces mokry miał wady emisji CO2 i większego zużycia paliwa w celu odparowania wody w gnojowicy. Dzięki temu większość producentów cementu woli proces suchy niż proces mokry.
w produkcji cementu w procesie suchym bierze udział pięć etapów, które omówiono poniżej.
- kruszenie i mielenie: surowce, takie jak wapień i glina, uzyskane z kamieniołomu, są kruszone, tworząc drobny proszek.
- dozowanie surowców: Rozdrobniony surowiec miesza się w odpowiednich proporcjach, tworząc tzw. „surową paszę” lub „karmę piecową”.
- ogrzewanie ” surowej paszy „w piecu obrotowym:” surowa pasza ” jest wprowadzana na wyższym końcu pieca obrotowego za pomocą przenośnika i podgrzewana do około 1400 do 1500 stopni Celsjusza.
- tworzenie klinkieru: nowy produkt, który otrzymuje się z pieca obrotowego nazywa się”klinkier”. Rozgrzany do czerwoności klinkier odprowadzany z pieca może ostygnąć i przesłać do cementowni.
- Szlifowanie klinkieru gipsem: Klinkier cementowy jest zwykle mielony w młynie kulowym, tworząc drobny proszek. W procesie mielenia stosuje się niewielką ilość gipsu (5%), aby kontrolować właściwości betonu po zmieszaniu z wodą. Produkt końcowy tego procesu nazywany jest”cementem portlandzkim”.
tak wytworzony cement jest tak drobny, że prawie całkowicie przechodzi przez sito 0,075 mm. Cement jest następnie pakowany i transportowany do różnych projektów budowlanych.
odmiany cementu portlandzkiego
powyższa metoda produkuje cement portlandzki ogólnego przeznaczenia, który jest używany do większości celów budowlanych. Inne zmodyfikowane odmiany cementu portlandzkiego są również produkowane w celu spełnienia różnych specyficznych celów/wymagań budowlanych.
Cement portlandzki odporny na siarczany: obecność ciężkich siarczanów w wodzie gruntowej powoduje uszkodzenia, takie jak pękanie, łuszczenie się i ekspansja do betonów. Zastosowanie cementu portlandzkiego odpornego na siarczany zapobiega przedostawaniu się siarczanu do betonu, zwiększając jego trwałość.
biały Cement portlandzki: ten rodzaj cementu jest przeznaczony do stosowania w celach architektonicznych, w których pożądany jest biały kolor betonu. Różni się od szarego cementu przede wszystkim kolorem. Biały kolor uzyskuje się poprzez kontrolowanie stosowania ferrytu, który nadaje cementowi charakterystyczny szary kolor.
szybko utwardzający się Cement portlandzki: jest to podobny do zwykłego cementu portlandzkiego, z tą różnicą, że jego cząstki są drobniej mielone, aby ułatwić szybką reakcję z wodą. Stosuje się go, gdy wymagany jest szybki wzrost siły form lub struktur.
niskie ciepło hydratacji cementu portlandzkiego: ten rodzaj cementu rozwija wytrzymałość w wolniejszym tempie niż inne rodzaje cementu. Ten cement jest stosowany w ogromnych konstrukcjach betonowych, takich jak zapory. Są one produkowane na specjalne zamówienie dla dużych projektów.
Cement portlandzki w jastrychu
Cement jako kluczowy składnik jastrychu: Cement portlandzki jest stosowany jako istotny składnik większości rodzajów jastrychu podłogowego. Standardowa mieszanka jastrychu cementowo-piaskowego składa się z 1 części cementu portlandzkiego i 4,5 części kruszyw oraz wody. Cement działa jako środek wiążący, który utrzymuje Kruszywo razem, odgrywając kluczową rolę w właściwości utwardzania i utwardzania jastrychu.
zgodnie z kodeksem postępowania BS8204 zaleca się stosowanie cementu portlandzkiego (CEM-I) lub złożonej mieszaniny cementu portlandzkiego o klasie wytrzymałości 42,5 N.
w przypadkach, gdy stosuje się cementy o niższej wytrzymałości, mieszankę należy skompensować dodatkową ilością cementu, aby uzyskać oczekiwane właściwości i wydajność. Na przykład, w przypadkach, gdy cement o wytrzymałości 32.Stosuje się 5N, należy dodać dodatkowe 10% cementu, aby osiągnąć oczekiwaną wytrzymałość i wydajność.
cement portlandzki, bezcenny materiał budowlany, spowodował rewolucję w budownictwie. Jego dominacja nad innymi cementami wynika z jego silnego charakteru, dobrych właściwości hydraulicznych i zdolności do przenoszenia dużej części kruszywa. Oprócz tego produkcja cementu portlandzkiego ma potencjał przekształcania przemysłowych produktów ubocznych w surowce. Różne skutki dla środowiska, takie jak emisja zanieczyszczeń w powietrzu, uwalnianie CO2 i zużycie dużych ilości paliwa podczas produkcji cementu portlandzkiego, są ściśle kontrolowane przez improwizowaną technologię, co przypisuje jej sukces.
