historia och utveckling av Portlandcement
Portlandcement, utan tvekan ett av mänsklighetens viktigaste tillverkade material, uppfanns och patenterades av Joseph Aspdin från Leeds 1824. Aspdin producerade cement genom uppvärmning av pulveriserad kalksten blandad med lera i en ugn och slipning av den resulterande klinkern till ett pulver. Han kallade produkten ”Portlandcement” på grund av dess likhet, när den är inställd, till Portland stone, en typ av sten som bryts på Isle of Portland. Aspdins cement förbättrades 1843 av sin son William, genom kraftig uppvärmning och användning av bättre sliputrustning för att hantera den hårda klinkern. Till denna dag är Portlandcement fortfarande den vanligaste cementen runt om i världen.
tillverkning av Portlandcement
Cement tillverkas vanligtvis av två processer:
- våt Process
- torr Process
de två processerna är fundamentalt lika, förutom det faktum att råvarorna i den våta processen mals med vatten innan de matas in i ugnen. Allt även om det var liten skillnad i effektivitet mellan de två processerna, hade den våta processen nackdelarna med CO2-utsläpp och mer bränsleförbrukning för att avdunsta vattnet i uppslamningen. Detta gjorde att de flesta cementtillverkare föredrar den torra processen framför den våta processen.
det finns fem steg involverade i tillverkningen av cement med torrprocessen, som diskuteras nedan.
- krossning och slipning: råvarorna som kalksten och lera, erhållna från stenbrottet, krossas för att bilda fint pulver.
- proportionering av råmaterial: Det krossade råmaterialet blandas i korrekta proportioner för att bilda det som kallas ”råfoder” eller ”ugnsfoder”.
- uppvärmning av ” raw feed ”i roterugn:” raw feed ” introduceras i den högre änden av roterugnen av en transportör och upphettas till cirka 1400 till 1500 grader Celsius.
- Klinkerbildning: den nya produkten som erhålls från den roterande ugnen kallas ”klinker”. Den röda heta klinkern som släpps ut från ugnen får svalna och skickas till cementfabriken.
- slipning av klinkern med gips: Cementklinkern males vanligtvis i en kulkvarn för att bilda fint pulver. En liten mängd gips (5%) används i denna slipprocess för att styra betongens inställningsegenskaper när de blandas med vatten. Slutprodukten av denna process kallas”Portlandcement”.
den sålunda producerade cementen är så fin att den nästan helt passerar genom 0,075 mm sikt. Cementet packas sedan och transporteras för olika byggprojekt.
variationer av Portlandcement
ovanstående metod producerar” allmänt ändamål ” Portlandcement som används för de flesta byggnadsändamål. Andra modifierade sorter av Portlandcement tillverkas också för att uppfylla olika specifika byggnadsändamål/krav.
Sulfatresistent Portlandcement: närvaron av tung sulfathalt i grundvatten orsakar skador som sprickbildning, skalning och expansion till betong. Användningen av Sulfatresistent Portlandcement förhindrar att sulfatet kommer in i betongen och därigenom förbättrar dess livslängd.
vit Portlandcement: denna typ av cement är avsedd att användas i arkitektoniska ändamål där vitfärgad betong önskas. Detta skiljer sig från den grå cement främst i färg. Den vita färgen uppnås genom att kontrollera användningen av ferrit, det som ger cement dess karakteristiska grå färg.
snabbhärdande Portlandcement: detta liknar vanlig Portlandcement, förutom att dess partiklar är finmalda för att underlätta snabb reaktion med vatten. Den används när snabb styrka tillväxt av former eller strukturer krävs.
låg Hydratiseringsvärme Portlandcement: denna typ av cement utvecklar styrka i långsammare takt än andra cementtyper. Denna cement används i stora betongkonstruktioner som dammar. Dessa produceras på specifika önskemål om stora projekt.
Portlandcement i Screed
Cement som en nyckelkomponent i Screed: Portlandcement används som en viktig ingrediens för de flesta typer av golvskikt. En standard cement-sand avdragare blandning består av 1 del av Portlandcement och 4,5 delar av aggregat, och vatten. Cement fungerar som bindemedel som håller aggregatet ihop och spelar en nyckelroll i screeds inställnings-och härdningsegenskaper.
enligt Bs8204 Code of Practice rekommenderas Portlandcement (CEM-I) eller en sammansatt blandning av Portlandcement av hållfasthetsklass 42.5 N för användning i screeding-applikationer.
i fall där cement med lägre styrka används, bör blandningen kompenseras med ytterligare mängd cement för att uppnå förväntade egenskaper och prestanda. Till exempel i fall där cement med styrka av 32.5N används, ytterligare 10% cement bör tillsättas för att uppnå förväntad styrka och prestanda.
Portlandcement, ett ovärderligt byggmaterial har lett till en revolution inom byggbranschen. Dess dominans över andra cement har berott på dess starka natur, goda hydrauliska egenskaper och förmågan att bära stor del av aggregatet. Bortsett från detta har Portlandcementtillverkning potential att omvandla de industriella biprodukterna till råvaror. Olika miljöpåverkan såsom utsläpp av luftburna föroreningar, utsläpp av CO2 och konsumtion av stora mängder bränsle som orsakas under tillverkningen av Portlandcement kontrolleras strikt av improviserad teknik och därmed tillskriver dess framgång.
