Složení cementu: charakteristika a vlastnosti cementu

Cement je běžný stavební materiál, nejčastěji používaný jako pojivo ve stavebních směsích a roztocích. Je to jemný šedý prášek se zelenkavým nebo jiným nádechem. Cement a výrobky na jeho bázi tvoří po interakci s vodou plastickou hmotu, která se po vytvrzení přemění na umělý kámen.

Suroviny pro výrobu cementu

Surovinou pro výrobu cementu jsou horniny těžené povrchovou těžbou:

• Uhličitan – křída, vápenec, lasturový vápenec, dolomit, opuka, tuf. Vápenec se používá především v průmyslové výrobě. Přesné množství složky závisí na jejích vlastnostech a minerálním složení. Čím více látek s krystalickou strukturou hornina obsahuje, tím vyšší je bod tání.
• Hlína – jíl, břidlice, spraš, hlína, montmorillonit. Tato složka sedimentárního původu při kontaktu s vodou bobtná. Účelem použití jílových látek je zvýšení plasticity směsí a roztoků na bázi cementového pojiva.
• Přísady. Jejich seznam je určen v závislosti na vlastnostech, které je třeba získat. Obvykle přísady obsahují oxid hlinitý, železo, křemík. K jejich výrobě se využívají různé průmyslové odpady – prach z vysokých pecí a další.

Neexistuje jediný vzorec pro chemické složení cementu, protože výrobci nabízejí velké množství odrůd tohoto stavebního materiálu s různými výkonnostními charakteristikami.

Portlandský cement je ve stavebnictví nejrozšířenější – bez minerálních přísad a s minerálními přísadami.

Existují určitá omezení ohledně minimálních přípustných sloučenin, které tvoří portlandský cement:

Chemické složení v procentech některých druhů cementů

Co je cementový slínek?

Hlavní složkou výroby cementu je slínek. Jedná se o meziprodukt získaný vypálením směsi vápence (křída, opuka nebo jiné horniny) v množství 75 % a 25 % jílu. Suroviny se roztaví a vytvoří granule. Slínek se mele a kombinuje s mletými přísadami.

Celý proces výroby cementového pojiva lze rozdělit do 3 fází:

• výroba slínku výpalem je hlavní proces, nejnákladnější a nejnáročnější na práci;
• mletí slínku, dokud se nevytvoří jemný prášek;
• míchání prášku slínku s práškovými přísadami.

Výroba slínku je rozdělena do následujících fází:

• dodávka surovin pro slínek do cementárny;
• mletí surovin;
• smíchání složek v poměrech uvedených v technické dokumentaci pro následné vypálení.

Technologie výroby cementu

Existuje několik technologií výroby cementu.

Konkrétní typ výroby je určen tím, z čeho je cement vyroben:

• Mokrý. Klinker se vyrábí z křídy, hlíny a vody. K rozdrceným přísadám se přidá voda. Mokrá směs (kal) se posílá k výpalu. Produkt získaný po vypálení se přepraví do chladničky. Po vychladnutí se rozdrtí a smíchá s přísadami pro získání potřebných vlastností pojiva. Tato technologie vyžaduje finanční náklady, proto výrobci používají především jiné. Pokud je však nutné získat cement s vynikajícími provozními vlastnostmi, používá se tato metoda, která umožňuje jemné nastavení složení suroviny. Složení se upravuje ve speciálních bazénech při teplotě 1000°C.
• Sucho. Všechny složky – vápenec, jíl, přísady jsou drceny v suché formě. Hotové prášky se mísí v uzavřených boxech za použití přívodu vzduchu. Tato technika je často používána výrobci kvůli její snadné implementaci a relativně nízké ceně. Při výrobě nevzniká vodní pára. Tato metoda vyžaduje malou spotřebu energie. Je optimální pro homogenní suroviny.
• Kombinované. Tato technologie kombinuje prvky suché a mokré metody. Jedna z těchto technologií je základní a druhá je doplňková. Pokud je hlavní metodou mokrá, tak se nejprve vyrobí surovinový kal, upraví se jeho složení, následně se odvodní a vypálí v peci určené pro suchou technologii.

Cement, bez ohledu na to, z čeho se skládá a jak je připraven, je skladován ve speciálních věžích – silech, ve kterých se díky ventilaci materiál nespéká a zachovává si své výkonnostní vlastnosti.

Cement je spotřebiteli dodáván volně ložený nebo balený v papírových pytlích.

Výroba cementu bez slínku

Surovinou pro cement bez slínku jsou vysokopecní nebo hydraulická struska, aktivátory a další doplňkové komponenty. Směs připravených složek odebraná v požadovaných poměrech se rozdrtí a rozemele na jemný stav. Cement bez slínku se vyznačuje:

• odolnost vůči různým vlivům prostředí;
• ekonomická výroba díky nízké spotřebě energie;
• recyklace odpadů z hutního a jiného průmyslu, která má pozitivní vliv na životní prostředí;
• různé barvy a vlastnosti konečného produktu, které lze získat bez změny hlavních fází technologického procesu a použití doplňkového zařízení.

Základní vybavení pro výrobu cementu

Při výrobě pojiv se používají následující hlavní typy zařízení:

• zařízení pro těžbu surovin a jejich dopravu do místa výroby;
• linka na drcení surovin;
• pece pro vysokoteplotní zpracování;
• linka na drcení vzniklého slínku, dávkování a míchání mletého slínku s přísadami;
• zařízení pro balení hotového výrobku do papírových pytlů.

<img src=”https://udarnik.spb.ru/images/new_articles/156_primenenie-tsementa-po-mark.jpg” />

Druhy cementů a oblasti jejich použití

Vyrábí se mnoho druhů pojiv s různými výkonnostními a dekorativními vlastnostmi. Hlavní typy:

• portlandský cement. Tento jemný šedý prášek se zelenkavým nádechem je nejběžnějším stavebním materiálem, široce používaným v individuální, rozsáhlé bytové a průmyslové výstavbě. Nelze použít samostatně. Působí jako složka stavebních směsí a roztoků. V kombinaci s pískem a drtí se používá při výrobě betonových směsí. Suché stavební směsi se vyrábějí z cementu a písku, prodávají se balené v pytlích, nebo z plastických cementopískových malt, dodávají se na stavbu ve formě připravené k použití. Plastifikační přísady regulují dobu tuhnutí roztoku a další vlastnosti konečného produktu.
• Odolný vůči sulfátům. Odolný vůči chemicky aktivnímu prostředí. Používá se pro betonování podzemních a podvodních staveb.
• Alumina. Do kompozice se přidává sádra a hlinitá struska, díky čemuž pojivo rychle tuhne a získává pevnost značky. Hlinitanový cement se používá při konstrukci konstrukcí pracujících v podmínkách vysoké vlhkosti.
• odolný vůči kyselinám. Při jeho výrobě se používá křemičitý písek a fluorid sodný. Míchací kapalinou není voda, ale tekuté sklo.
• Struskový portlandský cement. Do složení tohoto pojiva se přidávají struskové granule (přibližně 25 %). Materiál se používá ve výstavbě velkých rozměrů.

Autor: Andrey Vasiliev

• Stavitel s 20letou praxí
• Expert na rostlinu “Mladý Udarnik”

V roce 1998 absolvoval St. Petersburg State Polytechnic University, studoval na katedře stavebního inženýrství a aplikované ekologie.

Podílí se na vývoji a realizaci opatření k zamezení uvolňování nekvalitních výrobků.

Vypracovává návrhy na zlepšení výroby betonu a malt.