Z čeho se vyrábí cement: složení a výroba, jak se suroviny těží v závodě, technologie a výroba doma

Cement je jedním z hlavních stavebních materiálů. Používá se při tvorbě vázacích malt; cement se používá při výrobě betonu a železobetonových výrobků. Kvalita tohoto materiálu určuje, jak pevná a odolná bude budova nebo železobetonová konstrukce.

Historie cementu začala v Anglii, kde byl patent na jeho vynález zaregistrován v roce 1824. Tehdy se k výrobě cementu používal vápenný prach smíchaný s hlínou. Výsledná směs byla vystavena vysokým teplotám, při kterých se slinovala.

Vypálený polotovar cementu se nazývá slínek. Po rozemletí slínku na prášek se stává cementem.

Hlavní vlastnost cementu se využívá ve stavebnictví: při smíchání s vodou postupně tvrdne a poté se promění v odolný kámen. Materiál může získat pevnostní charakteristiku hotového výrobku i ve vzdušném prostředí při nadměrné vlhkosti.

Suroviny pro výrobu cementu, z čeho se vyrábí, technologie výroby

Dnes se proces výroby cementu změnil. Vyrábí se více způsoby a komponenty, které ho tvoří, se také liší od těch, které se používaly před dvěma sty lety.

Abychom pochopili, z čeho se cement vyrábí a jak se vyrábí, je nutné vědět, jaké druhy surovin dnes výrobci tohoto důležitého stavebního materiálu používají.

Vzhledem k tomu, že suroviny pro výrobu cementu GOST 31108 2003, GOST 30515 2013 jsou přírodní horniny, podniky zabývající se její výrobou se nejčastěji nacházejí v blízkosti míst, kde se tyto horniny těží.

Všechny minerály, ze kterých se vyrábí cement, jsou rozděleny do dvou typů:

1. Karbonátové fosilie, které se liší charakteristikami a strukturními rysy. Právě struktura horniny zajišťuje její účinnou interakci s ostatními složkami v produktu.
2. Jílové a skalní útvary sedimentárního původu. Na minerální bázi se po navlhčení stávají plastickými a zvětšují svůj objem. Protože se tento druh surovin vyznačuje viskozitou, lze je použít při výrobě cementu suchou metodou.

Nyní bychom měli konkrétně pojmenovat, které zkameněliny patří ke každému z druhů surovin používaných při výrobě cementu.

Následující typy přírodních surovin jsou klasifikovány jako uhličitanové horniny:

• křída, druh vápence. Má schopnost snadno se rozdrtit;

• Marly vápenec, vyskytující se v přírodě ve volném i pevném stavu. Hornina může obsahovat jílové nečistoty, proto je tento typ vápence považován za přechodnou surovinu s vlastnostmi charakteristickými pro vápence i jíly;

• Vápence jsou skořápkové horniny, které neobsahují křemíkové inkluze. Hornina má porézní strukturu, kterou lze snadno zničit stlačením;

Vápence – lasturové horniny

• dolomitové horniny a další sedimentární fosilie. Obsahují uhličitany, které dávají hornině cenné vlastnosti.

Hliněné horniny zahrnují následující typy fosilií:

• jíl s minerálními inkluzemi, které při kontaktu s vodou bobtnají;

• hlíny obsahující zvýšenou koncentraci částic písku;

• břidlice, které mají jílovitý podklad. Tato surovina je klasifikována jako vysoce pevná hornina. Při mechanickém působení se dělí na lamelové desky. Vyznačuje se stabilním složením a nízkým obsahem vlhkosti;

• spraš, porézní hornina obsahující částice křemene a silikátu.

Kromě těchto druhů surovin se v závodě k výrobě cementové směsi používají i některé druhy průmyslových odpadů. Pro zlepšení kvality se do jeho složení přidávají přísady poskytované technologickým procesem: oxid hlinitý a oxid křemičitý, kazivec a apatit.

Použití písku je prostě nezbytné při provádění široké škály oprav a stavebních prací. Zde je vše o využití lomového písku.

Při provádění dokončovacích prací v kuchyni, koupelně nebo jakékoli jiné místnosti je nutné znát dobu schnutí lepidla na dlaždice. Zde zjistíte, jak dlouho trvá, než lepidlo na dlaždice zaschne.

Dekorativní omítka je v dnešní době právem nejoblíbenější a nejprogresivnější metodou povrchové úpravy. Po kliknutí na odkaz se naučíte, jak si jej připravit sami.

Všechny přísady zvané změkčovadla jsou rovněž přírodního původu. Mají pozitivní vliv na následující vlastnosti cementu:

• zvýšit odolnost vůči změnám teploty;
• zvýšit sílu;
• pohyblivost a elasticita produktu;
• snižuje pronikání vody do hotového výrobku.

V závislosti na vlastnostech změkčovadel přidávaných do cementu bude jeho roztok tvrdnout rychleji nebo pomaleji.

Složení, ze kterého se vyrábí cement

Někteří lidé pracující ve stavebnictví nevědí, z čeho se cement vyrábí.

Složení cementu se může lišit v závislosti na značce a účelu.

Bez ohledu na druh cementu, tedy recepturu použitou při jeho výrobě, jsou však jeho základem dvě složky – vápenec s přídavkem jílu.

Množství vápence je třikrát větší než množství jílu. Takové poměry jsou nezbytné pro získání vysoce kvalitního slínku, což je polotovar pro výrobu cementu.

Nyní můžeme pojmenovat hlavní složky kompozice, aby každý pochopil, z čeho je cement vyroben:

• slínek, základ konečného výrobku, který určuje jeho pevnostní charakteristiky. Používá se ve formě granulí o průměru do 60 mm. Jeho tepelné zpracování se provádí při teplotách dosahujících 1500°. Při tavení slínku vzniká hmota, která se vyznačuje vysokým obsahem oxidu křemičitého a oxidu vápenatého;
• Tyto komponenty ovlivňují výkonnostní charakteristiky konečného produktu. Před vypálením se granule slínku melou do práškového stavu;
• sádrovec, který určuje rychlost tvrdnutí cementu. Základní receptury počítají s přidáním čisté sádry do kompozice až do 6% z celkového počtu složek;

• speciální přísady (změkčovadla, mrazuvzdorné přísady, tekuté mýdlo atd.), které zlepšují vlastnosti již obsažené ve výrobku nebo mu dodávají speciální vlastnosti, které mohou rozšířit rozsah použití cementu.

Výroba – jak se vyrábí cement, proces jeho získávání v závodě

Výroba materiálu se provádí v určitém pořadí, krok za krokem. Technologie jeho výroby zahrnuje následující operace:

1. Složky určené pro výrobu slínku jsou předem smíchány. Zásadní je striktně dodržovat poměry složení – 25 % jílu a 75 % vápence.
2. Výsledná kompozice se vypaluje při vysoké teplotě. Při vypalování při vysokých teplotách se jíl a vápno spojí a vytvoří slínek.
3. Hotový výrobek se mele v kulových mlýnech, které se skládají z bubnů umístěných v horizontální poloze, uvnitř kterých jsou umístěny ocelové kuličky. Slínek v nich umístěný je rozdrcen do práškového stavu.
4. Čím jemnější jsou výsledné frakce cementu, tím lepší budou jeho výkonnostní vlastnosti.

Existuje několik způsobů výroby tohoto stavebního materiálu. Jejich výběr je určen mnoha faktory, z nichž hlavní jsou specifika zařízení dostupného v podniku a poptávka po určitých stupních cementu.

Vyvinuté technologie se liší v metodách přípravy surovin použitých při výrobě kompozice. Pořadí jeho výroby zůstává stejné.

Byly vyvinuty následující metody:

1. Mokrá technologie, která zahrnuje nahrazení vápna křídou. Během procesu míchání složek kompozice se melou v kulovém mlýnu. Tento proces se provádí s přidáním vody. V důsledku toho se vytvoří náboj, který má koncentraci vlhkosti až 50%.
2. Výsledný materiál se pak vypaluje v peci. Po vypálení se stává slínkem. Poté se rozdrtí.
3. Suchá technologie výrazně snižuje výrobní náklady, protože spojuje více technologických operací do jednoho procesu. Pomocí této technologie jsou komponenty vstupující do kulového mlýna současně mlety a sušeny.
4. K sušení se používají horké plyny. Hotová vsázková hmota má konzistenci prášku.
5. Kombinovaná technologie kombinuje vlastnosti výše popsaných výrobních metod. V závislosti na zařízení používaném v závodě lze získat polosuché složení s obsahem vlhkosti až 18 %.
6. Ve druhé možnosti se nejprve připraví suchá směs, poté se navlhčí na 14 %. V obou případech se pak připravená kompozice vyžíhá a mele.

Pro více informací o výrobě cementu se podívejte na video:

Klasifikace cementových směsí

Existuje mnoho odrůd a různých značek tohoto stavebního materiálu. Vyznačují se základním složením a přísadami, které každému typu dodávají speciální vlastnosti.

Mezi hlavní typy patří:

• Portlandský cement, který byl výchozím bodem pro výrobu produktu oblíbeného ve stavebnictví. K výrobě pojivových roztoků se nepoužívá. Používá se pro výrobu vysokopevnostních betonových výrobků, omítací a dokončovací práce;
• často se používá při stavbě základů. Chcete-li to provést, musíte vědět, jak ředit cement pískem;

• struskový cement, který se vyrábí za použití vysokopecní strusky a aktivních přísad. Používá se k výrobě betonu a stavebních malt;
• hlinitanový cement, vyznačující se odolností proti vlhkosti a rychlým tvrdnutím;

• kyselinovzdorný cement, který používá křemičitý písek a fluorokřemičitan sodný. Materiál je odolný vůči kyselinám, ale není odolný.

Při nákupu jakéhokoli typu cementu byste měli vědět, že jeho složení aktivně interaguje s prostředím a při dlouhodobém skladování ztrácí svou sílu.

I když je skladován na suchém místě, po několika měsících se jeho kvalita změní na nevýhodu. Při jeho nákupu byste proto měli věnovat pozornost datu výroby. Můžete si také přečíst náš článek o technických vlastnostech cementu M400.