Cement je glavni materijal u građevinskoj industriji. Upotrebljava se zajedno s pijeskom za stvaranje otopine ili s drugim inertnim materijalima, poput drobljenog kamena. Kvaliteta cementa i derivata ovisi o sirovinama i omjerima sastavnih sastojaka, posebno u postotku vode. Omjer voda / cement je važan kako bi se izbjeglo pogoršanje otpornosti i mehaničkih svojstava mase.
Cement se može poboljšati u smislu tehnologije, a to nije posljedica samo otpornosti na vlagu. Korištenjem aditiva cement postaje tečniji, što je posebno dobro za vrijeme završnih radova ili za ispunjavanje određenih oblika. Ako je potrebno koristiti cementni malter kao ljepilo, koriste se posebni materijali kako bi izgledao poput paste. Dodatak je vrsta smole, kada se pomiješa s cementom u malim količinama pretvara u potpuno drugačiji materijal. Cement je vrlo izdašan materijal, jeftin i jednostavan za upotrebu..
Definicija portland cementa
Portland cement - široko korištena vrsta cementa, koristi se kao vezna baza za malter..
Izumio ga je 1824. godine u Engleskoj zidar Joseph Aspdin, a ime je dobio po sličnosti i izgledu s vapnencima Portlanda, otoka u okrugu Dorset (Engleska).
Portland cement dobiva se mljevenjem klinkera s dodatkom krede u potrebnoj količini za pojednostavljivanje postupka hidratacije. Mikroskopska analiza komada cementa otkriva prisutnost četiri glavne komponente, i to L alita (trikalcijev silikat), belita (dikalcijev silikat), celita (trikalcijev aluminat) i smeđihilita (feritni aluminat).
Proizvodnja portland cementa odvija se u tri faze:
- Priprema sirove smjese od sirovina.
- Proizvodnja klinkera.
- Priprema cementa.
Kao sirovine za proizvodnju Portland materijala koriste se minerali koji sadrže okside:
- Kalcij CaO (44%)
- Silicij SiO 2 (14,5%)
- Aluminij Al2O3 (3,5%)
- Željezo Fe2O3 (2%)
- Magnezij MgO (1,6%)
Iskopavanje se odvija u rudnicima, pod zemljom ili na otvorenom, u neposrednoj blizini postrojenja, koji u pravilu već imaju potreban sastav, a u nekim je slučajevima potrebno dodati glinu, vapnenac, željeznu rudu, boksit ili ostatke livarskih materijala.
Smjesa se zagrijava u posebnoj cilindričnoj peći koja se nalazi vodoravno s laganim nagibom i polako se okreće. Temperatura se uzdiže duž cilindra na oko 1480 ° C.
Stupanj zagrijavanja određuje se tako da se minerali agregiraju, ali ne tope. U donjem dijelu kalcijev karbonat (krečnjak) razgrađuje se u kalcijev oksid i ugljični dioksid (CO2).
U zoni visoke temperature kalcijev oksid reagira sa silikatima da formira kalcijev silikat (CaSiO3 i Ca2Si2O5), malu količinu trikalcijevog aluminata (Ca3Al2O6) i feritnog aluminata (C4AF, rezultat reakcije 4CaO + Al2O3 + Fe2O3).
Dobiveni materijal naziva se klinker. Klinker se može čuvati mnogo godina prije nego što krene u proizvodnju pod uvjetom - izbjegavajte kontakt s vodom.
Teorijska energija potrebna za proizvodnju klinkera je oko 1700 džula po gramu, disperzija je mnogo veća i može doseći i do 3000 džula po gramu. To podrazumijeva veliku potražnju energije i značajno ispuštanje ugljičnog dioksida u atmosferu - staklenički plinovi..Količina ugljičnog dioksida u atmosferi prosječno je 1,05 kg CO2 na 1 kg Portland cementnog klinkera.
Da bi se poboljšale karakteristike gotovog proizvoda, u klinker se dodaje oko 2% gipsa ili kalcijevog sulfata i smjesa se fino samljevi. Dobiveni prah je pakiran i spreman za upotrebu..
Sastav cementa:
- 64% kalcijevog oksida.
- 21% silicijev dioksid.
- 6,5% glinice.
- 4,5% željezovog oksida.
- 1,5% magnezijevog oksida.
- 1,6% sulfata.
- 1% ostalih materijala, uključujući vodu.
Portland cement se pomiješa s vodom, a dobivena smjesa stvrdne u nekoliko sati. Početno otvrdnjavanje nastaje reakcijom između vode, gipsa i trikalcijevog aluminata kako bi se dobila kristalna struktura kalcijevog aluminat hidrata (CAH), ettringita (AFT) i monosulfata (AFM).
Naknadno stvrdnjavanje i razvoj unutarnjih napetostnih sila dobiven je sporom reakcijom vode s tri kalcijeva silikata da nastane kalcijev silikat amorfne strukture zvane hidrat (CSH gel). U oba slučaja strukture omotavaju i vežu pojedinačne granule prisutnog materijala.
Konačnom reakcijom nastaje silika gel (Si02). Sve tri reakcije stvaraju toplinu..
Dodavanjem određenih materijala u cement (vapnenac i vapno), plastični beton proizvodi se brzom ugradnjom i visokom tehnološkom učinkovitošću. Malter koji koristi mješavinu Portland cementa i vapna poznat je pod nazivom mort. Ovaj se materijal koristi za oblaganje vanjskih površina zgrada (gipsa). Konvencionalni beton gotovo se ne razmazuje.Koja je razlika između ovih vrsta cementa
Portland cement najčešća vrsta cementa javna upotreba, koristi se kao glavni sastojak - beton, malter, žbuka, fugirna masa. Nastao je na temelju drugih vrsta hidrauličnog vapna u Engleskoj sredinom 19. stoljeća. Dolazi od vapnenca.
Prah se dobiva zagrijavanjem materijala u pećnici da se dobije klinker, dodajući malu količinu drugih aditiva.
Za i protiv:
- Portland cement može izazvati kemijske opekline, iritacije, uz dugotrajni kontakt - rak pluća. Sadrži neke štetne komponente kao što su kristalni silicijev dioksid i šesterovalentni krom..
- Ekološki problemi povezani su s velikom potrošnjom energije za rudnik, proizvodnju i transport cementa, zagađenje zraka dioksidom i česticama.
- Niska cijena i široka dostupnost vapnenca, škriljaca i drugih prirodnih materijala koji se koriste u Portland cementu čine ga jednim od najjeftinijih materijala koji se široko koriste u cijelom svijetu. Beton je izrađen od Portland cementa i poznat je kao univerzalni građevinski materijal..
