Cement od výrobce AeroBlock – stavební materiály AeroBlock
Cement — z latinského caementum — drcený kámen, lámaná hornina — minerální pojivo, obvykle hydraulické, jeden z nejdůležitějších stavebních materiálů; jemně mletý práškový anorganický materiál; chemickým složením se jedná o křemičitan vápenatý, který reaguje s vodou a má schopnost tvrdnout (tj. přecházet z těstovitého plastického stavu do kamenovitého stavu)
Nejběžnější portlandský cement na světě se skládá z vysoce bazických křemičitanů vápenatých.
Méně obvyklý a dražší je hlinitan (oxid hlinitý) obsahující převážně nízkobazické hlinitany vápenaté. Na bázi slínku, ale i vysokopecních granulovaných strusek s přísadami se vyrábí struskový portlandský cement, pucolánové plastifikované a hydrofobní portlandské cementy atd.
Při použití se cement míchá s vodou (někdy s vodnými roztoky chloridů a jiných solí) za vzniku cementové pasty a ve většině případů také s plnivy – pískem atd. za vzniku stavební malty a dále s drceným kamenem, štěrkem atd. za vzniku betonu. V jiných případech se cement míchá s vodou, kypřeným azbestem (při výrobě azbestocementových výrobků), dřevěnými štěpkami (při výrobě fibrolitu) atd.
Cement se vyrábí v cementárnách z nerostných surovin (požadovaného chemického složení) drcením, mícháním a jemným mletím, vypalováním v pecích až do slinování (méně často až do roztavení) za účelem získání cementového slínku a jemným mletím slínku v mlýnech. Při mletí slínku se obvykle zavádějí přísady, které zlepšují vlastnosti cementu nebo snižují jeho cenu. Nejjednodušší druhy cementu, jako je struska, se vyrábějí společným jemným mletím 2-3 hotových složek (vysokopecní struska, vápno, sádra atd.).
Pro výrobu portlandského cementového slínku musí surovina obsahovat přibližně 75 % uhličitanu vápenatého CaCO3 a 25 % oxidů SiO02, Al20 a Fe2O3. V přírodě se vyskytuje vápenatý slín obsahující směs těchto látek, ale zřídka v požadovaném poměru, proto se do suroviny přidávají další horniny.
Nejčastěji je surovinou umělá směs vápence (nebo křídy) a jílu (nebo jílovité břidlice); někdy směs surovin obsahuje 3-4 složky, včetně tavidel (oxidy železa, fluorid vápenatý), které usnadňují spékání; místo jílu se používá zcela nebo zčásti průmyslový odpad (vysokopecní struska, popel z ropných břidlic); pro výrobu hlinitého cementu je surovinou směs vápence a bauxitu.
V závislosti na povaze suroviny se výroba portlandského cementového slínku provádí suchou (se sušením suroviny) nebo mokrou (s přídavkem vody) metodou.
Vápenec (nebo křída) těžený v lomech se obvykle nejprve drtí přímo v lomu; hlína v lomu nebo v dílně závodu se mísí s vodou v míchacích bazénech a čerpá se potrubím do oddělení surovin závodu.
Zde se vápenec jemněji drtí a křída se mísí s vodou v míchací nádrži. Poté se vápenec (křída) a jíl přesně zváží a společně rozemele v trubkových (kuličkových) mlýnech.
Výsledný kal (obsahující asi 35 % vody) se přivádí do bazénů nebo sil, kde se míchá a skladuje; zde se také upravuje jeho složení. Kal se spaluje v rotačních pecích, což jsou dlouhé, mírně nakloněné bubny otáčející se rychlostí 1–2 ot./min.
Kal je rovnoměrně čerpán do horního konce pece. Moderní pece jsou dlouhé až 185 m, mají průměr až 5,3 m a kapacitu až 75 tun cementového slínku za hodinu. Do spodního konce pece se tryskou vhání palivo nebo uhelný prášek, zemní plyn nebo topný olej. Během procesu výpalu se surovina pohybuje po svahu v peci směrem ke spalovanému palivu. Vnitřek rotační pece je vyložen šamotem, horní část šamotem a spodní, nejteplejší část, kde je teplota výpalu slínku potřebná pro spékání 1450–1500 °C, obzvláště odolným chrommagnezitem; spékací zóna je často chlazena vodou zvenčí.
Při suchém způsobu výroby se surovinová moučka přivádí přímo do rotační pece (kratší doba než u mokrého způsobu) nebo se nejprve ve speciálním zařízení přemění na granule, které se předběžně vypalují (dekarbonizují) na pohyblivém roštu a poté se přivádějí do pece k finálnímu výpalu a spékání. V jiné variantě způsobu se surovinová moučka (smíchaná s uhelným práškem) briketuje a přivádí do automatických šachtových pecí k výpalu.
Ve všech případech se vypálený slínek chladí v chladničkách a poté se odesílá do skladu, kde se nakonec ochladí, nechá zrát a kontroluje se jeho kvalita.
Po rozdrcení se slínek a potřebné přísady přivádějí do vícekomorových trubkových (kuličkových) mlýnů (nebo do mlýnů se separátory), kde se jemně rozemele. Běžnou přísadou (pro zpomalení tuhnutí cementu) při mletí portlandského cementového slínku je nepálená sádra; pro snížení ceny středně kvalitního portlandského cementu se přidává vysokopecní granulovaná struska, křemenný písek nebo vápenec.
Při výrobě měkčeného cementu se do mlýna přivádí sulfito-alkoholové výpalky a u hydrofobního cementu mýdlový naftalín, asidol nebo oxidovaná vazelína. Z mlýna se cement přepravuje do sil, kde chladne a zraje; kontroluje se jeho kvalita. Část cementu pak putuje do balicího oddělení k expedici spotřebitelům v papírových pytlích a druhá část se nakládá do cementových vozů.
Podle norem jsou na cement kladeny požadavky ohledně složení, jemnosti mletí, doby tuhnutí, rovnoměrnosti změny objemu, pevnosti v tlaku (tato hodnota, testovaná a obvykle po 28 dnech tuhnutí za normálních podmínek, se nazývá jakost cementu), pevnosti v tahu nebo ohybu a rychlosti tuhnutí.
Pro výrobu prefabrikovaných betonových konstrukcí a rychlé betonářské práce je od cementu vyžadována vysoká pevnost v krátkém čase (1-3 dny). Rychle tvrdnoucí portlandský cement tyto podmínky splňuje.
Existují i další požadavky na speciální cementy:
- odolnost vůči síranům (pro stavbu konstrukcí v moři a jiných agresivních vodách),
- nízké tepelné emise (při stavbě masivních konstrukcí, jako jsou například vodní stavby),
- odolnost vůči kyselinám,
- zvýšená plasticita cementové malty (plastifikované),
- hydrofobicita (hydrofobní cement, který vydrží dlouhodobou přepravu a skladování bez ztráty aktivity),
- odolnost proti smrštění
- roztažnost během tvrdnutí,
- voděodolnost (voděodolná, nesmršťující se ani neroztahující se),
- speciální barva (bílá a barevná).
Cementace (ve stavebnictví) – zpevňování zemin, kamenného a betonového zdiva cementem čerpáním tekuté cementové malty nebo cementového mléka do trhlin, dutin a pórů; používá se k vytváření protiprůsakových rezerv na základnách hydraulických konstrukcí, zpevnění základů různých konstrukcí, dodání vodotěsnosti horninám během těžebních prací, zvýšení pevnosti kamenného a betonového zdiva atd.
Příprava surovin. V závislosti na vlastnostech surovin a typu pecí, ve kterých se má cement vypalovat (šachtové a rotační), se používají dva různé způsoby přípravy surovin: suchý a mokrý.
Charakteristika cementových pecí
Surovinová směs se vypaluje v pecích dvou systémů: šachtových a rotačních. Šachtové pece se plní surovinami připravenými suchou metodou, ve formě kamene vhodného složení, briket nebo „šňůr“ vytvořených ze surovinové směsi.
Vypalování surové směsi
Pro vypalování cementových surovin se používají pokročilejší automatické pece s umělým vháněním vzduchu.
V automatických šachtových pecích jsou procesy nakládání a vykládání materiálu mechanizované, což usnadňuje údržbu pecí. Pece mají kapacitu až 80–140 g cementového slínku za den.
Rotační pece se nejčastěji používají ve velkých cementárnách. Jsou to dlouhé, mírně nakloněné válce (bubny) svařené z tlustého ocelového plechu s vnitřní žáruvzdornou vyzdívkou. Délka pecí se pohybuje od 40 do 150 m průměr 2,5-3,5 м (v zóně přípravy surovin až 4,5 m). Rychlost otáčení pecí je 1-2 ot./min.
Dlouhé pece lépe využívají teplo, takže k spálení cementu je potřeba méně paliva. Pro zlepšení výměny tepla uvnitř pecí se řetězy zavěšují blíže k jejich hornímu konci, instalují se kříže atd.
Suroviny
Surovina v práškové formě (suchá metoda) nebo ve formě kalu (mokrá metoda) se rovnoměrně vkládá do pece automatickým podavačem z horního konce. Surovina zabírá pouze část průřezu pece a při otáčení se pomalu pohybuje směrem ke spodnímu konci. Uhelný prášek se sem vhání tryskou pomocí stlačeného vzduchu. Některé elektrárny používají jiné druhy paliva: topný olej (elektrárny Volžský) a zemní plyn.
Palivo hoří ve formě dlouhého hořáku ve spodní části pece; zde se nachází spékací zóna cementového slínku s nejvyšší teplotou. V této zóně je těleso pece zvenčí chlazeno vodou. Horké plyny se pohybují směrem k surovině, suší ji a ohřívají v horní části pece, poté v její střední části dochází k dekarbonizaci vápence a nakonec ve spodní části dochází k spojení vápna s jílovými látkami (spékání);
Z pece putuje vypálený slínek do chladiče umístěného pod pecí nebo do několika chladičů připojených k bubnu pece a rotujících s ním. Do chladiče je vháněn vzduch, který se ohřívá teplem chladnoucího slínku a vstupuje do pece, aby se udrželo spalování.
Zrychlení spékání směsi
Pro urychlení spékání se do surové směsi často přidává malé množství kazivce CaF2 nebo pyritových popelů obsahujících Fe2O3.
Rotační pece produkují rovnoměrnější produkty než šachtové pece, protože výpal v nich je rovnoměrnější. Tyto pece mají vysokou produktivitu (v závislosti na jejich velikosti, rychlosti otáčení a dovednosti obsluhy pece) – od 100 do 1000 t/den.
Teplota slinování
Surovina se vypaluje, dokud se materiál nespeče, teplota spékání se obvykle pohybuje kolem 1450°. Výsledkem je tzv. cementový slínek, tvrdý, kamenitý, zelenošedé nebo tmavě šedé barvy; z šachtových pecí slínek vychází ve formě velkých kusů a z rotačních pecí ve formě malých kousků – “hrachu”.
Slínek se po 1–2 týdnech skladování ve skladu podrobí jemnému mletí. V tomto případě se volný oxid vápenatý, který by mohl ve slínku zůstat v malém množství, částečně uhasí působením vzdušné vlhkosti a cement vyrobený z tohoto slínku získává vlastnost rovnoměrné změny objemu. Skladování slínku snižuje jeho tvrdost, což usnadňuje mletí; navíc se zpomaluje tuhnutí cementu, což je v určitých mezích užitečné.
Reakce, které probíhají při spalování cementu
Složení portlandského cementu závisí na druhu suroviny a chemických reakcích, které probíhají během vypalování.
S rostoucí teplotou dochází ve vypálené surovině k následujícím změnám: při teplotách do 105° se odpařuje volná voda;
- při teplotách až 750° se odděluje voda, chemicky vázaná v kaolinitu, který je součástí jílu;
- při 800-910° se uhličitan vápenatý rozkládá podle reakce:
a oxid uhličitý spolu se spalinami do potrubí;
Při teplotách nad 1200° se volný oxid vápenatý slučuje s oxidem hlinitým, oxidem železa a oxidem křemičitým; v tomto případě se s rostoucí teplotou postupně tvoří slínkové minerály: aluminoferity vápenaté proměnlivého složení xCaO • Al2O3 • 2Fe2O3, trihlinitan vápenatý 12CaO • Al3O2, křemičitan vápenatý 2CaO • SiO2 a trikřemičitan vápenatý 1450CaO • SiOXNUMX (ten druhý vzniká při XNUMX°).
Tyto čtyři sloučeniny jsou hlavními složkami cementového slínku, ale poslední dvě (křemičitany vápenaté) tvoří 70–80 % hmotnosti slínku.
Přibližný obsah různých sloučenin v portlandském cementu je (v %):
- ЗСаО • SiO2 (zkrácené označení C3S) . 37-60
- 2CaO • SiO2 (zkráceně C2S) . . . 15—37
- ЗСаО • Аl2Оз (zkrácené označení С3А) . . . 7—15
- aluminoferity vápníku, zejména 4CaO • Al₂O₃ • Fe₂O₃ (zkráceně C2AF). 3—2
Poslední dvě látky jsou tavidla, která usnadňují spékání slínku během výpalu.
Správně připravený cement by neměl obsahovat více než 0,5 % volného oxidu vápenatého, protože přepálený CaO i MgO se velmi pomalu hasí, zvětšuje svůj objem a způsobuje praskání ztvrdlého cementu. Hašení oxidu vápenatého a oxidu hořečnatého je obzvláště pomalé, pokud jsou uzavřeny ve slínkových minerálech.
Trikalciumsilikát má pro cement prvořadý význam, protože je obvykle přítomen v největším množství a má vlastnosti rychle tvrdnoucí hydraulické látky s vysokou pevností. Dikalciumsilikát je pomalu tvrdnoucí hydraulické pojivo střední pevnosti. Trikalciumhlinitan a C4AF rychle tvrdnou, ale mají nízkou pevnost. Vysoce kvalitní cementy se vyrábějí se zvýšeným obsahem trikalciumsilikátu.
Profesor V. A. Kind navrhl charakteristiku chemického složení cementu, kterou nazval koeficient nasycení (Kn).
Koeficient nasycení ukazuje, jaká část CaO může vstoupit do reakce s oxidem křemičitým za vzniku trikalciumsilikátu. Bere se v úvahu, že část CaO se musí spojit s oxidem hlinitým, oxidem železa a anhydridem kyseliny sírové. Na základě výpočtu molekulových hmotností je snadné vidět, že po reakci s Al₂O₃, Fe₂O₃ a SO₃ zbývá následující množství oxidu vápenatého:
CaO -1,65Al2O3 – 0,35Fe2O3 – 0,7SO2.
Proto stupeň nasycení (Rezervovat) Reakce oxidu křemičitého s vápnem, který je schopen s ním tvořit sloučeninu ve formě trikalciumsilikátu, může být vyjádřena vzorcem:
К – CaQ -1,65Al2O3 — 0.35Fe3O3—0,7SO3
Volný CaO a volný 2,8 SiO2 se odečtou od celkového obsahu vápna a oxidu křemičitého.
Ve všech výše uvedených vzorcích je obsah oxidů vyjádřen v hmotnostních procentech.
Umělé minerály obsažené v cementovém slínku se nazývají alit, belit a celit – podle prvních písmen latinské abecedy – a, b, c.
Alit se skládá převážně z trikalciumsilikátu 3CaO • SiOa a je proto nejcennější součástí cementu. Cement s vysokým obsahem alitu se nazývá alit. Je to rychle tvrdnoucí cement s vysokou pevností.
Belit je převážně dikalciumsilikát 2CaO • SiO2. Cement s vysokým obsahem belitu se nazývá belitový cement.
Celit je minerál s proměnlivým složením, od 2CaO • Fe2O3 až po složitější sloučeninu CaO • yА12О3 • zFe20O’3.
Cement je těsnicí složka, která zajišťuje vytvoření pevné vnitřní struktury betonu. Výroba cementu začíná těžbou nerostných surovin, poté se v pecích vypalováním získává slínek, který se drtí a balí.
Řekneme vám více o všech fázích výroby — na cestě z lomu k balení hotových stavebních materiálů.
Technologie výroby cementu
Historie portlandského cementu začíná v lomech, kde se těží vápenec, křída a slín (sedimentární hornina přechodná od dolomitů k jílům). Vzhledem ke své vysoké pevnosti se vápenec těží metodou vrtání a trhání. Hornina se vrtá a dovnitř se umisťují výbušniny. Rozdrcený minerál se nakládá do nákladních aut a odesílá ke zpracování. Křída a slín se těží pomocí lžíc bagru.
Drcení velkých frakcí minerálů se nejčastěji provádí přímo v lomu na stacionárních drtičích. Na dopravním pásu, jehož délka může dosáhnout několika kilometrů, je drcená surovina odeslána do skladu nebo přímo do závodu (naše možnost).
Další fází je další drcení výsledné minerální směsi a její sušení. Při zavádění technologie suché výroby tento úkol plní produktivní mlýny. Ve spodním sektoru mlýna probíhá primární mletí suroviny na rotujícím stole a v horním sektoru se odděluje velká frakce od malé. Velká frakce materiálu je posílána dolů k opětovnému mletí, malá frakce je přiváděna do pece k vypalování.
Technologie tepelného zpracování nerostných surovin v peci významně ovlivňuje kvalitu hotového portlandského cementu. Konstrukce pece závisí na způsobu výroby cementu (suchá, mokrá, polomokrá). Během procesu vypalování prochází surovina několika fázemi:
- odpařování volné vlhkosti;
- odstranění molekul krystalizační vody;
- rozklad uhličitanů vápenatých a hořečnatých na oxidy;
- tvorba slínkových minerálů;
- ochlazení hmoty a stabilizace slínku.
Hlavními minerály slínku, které vznikají během výpalu, jsou alit, belit, hlinitan a aluminoferit. Ty zajišťují kinetiku nárůstu pevnosti a konečné pevnosti cementu. Poslední fází výroby je mletí slínku, sádry, změkčovadel a dalších přísad, dokud se nezíská homogenní hmota připravená k balení.
Proč si kupující vybírají portlandský cement AeroBlock
Zpočátku závod Kaliningrad AeroBlock vyráběl portlandský cement a suché směsi pro interní použití.Vzhledem k zájmu zákazníků byl objem výroby navýšen a nyní je možné cement naší produkce zakoupit v libovolném množství s dovozem na místo.
- V závodě AeroBlock probíhá výroba cementu v souladu s technologickými normami a umožňuje získat materiál s následujícími kvalitativními vlastnostmi:
- značka M500;
- 50% nárůst pevnosti 7. den po betonáži;
- třída pevnosti v tlaku 42,5 MPa.
Správné balení a nakládání portlandského cementu
Vlhkost cementu je problém známý mnoha stavebníkům a je spojen se změnami v provozních vlastnostech materiálu. Důležitým rozdílem mezi normálně tvrdnoucím cementem AeroBlock a konkurenčními produkty je třívrstvé balení. Vnější strana balicího sáčku je vyrobena z kartonu, mezivrstva je z fólie a vnitřek obsahu je před vlhkostí chráněn další vrstvou papíru. Navíc při dodávce palet s sáčky balíme náklad do fólie, a tím zboží dodatečně chráníme před účinky srážek a rosy.
Záleží nám na bezpečnosti produktů ve všech fázích – od třídění nerostných surovin až po dodávku zboží konečnému spotřebiteli. Při objednávce dodávky nabízíme dvě možnosti: přepravu cementu v nákladním voze “Gazelle” nebo pomocí manipulátoru, který snadno vyloží a zvedne palety s pytli do druhého patra skladu. Ceny za dodávku v Kaliningradu a regionu se odvíjejí od ujeté vzdálenosti.
Cement si můžete koupit také online a vyzvednout si objednávku na výdejním místě. Chcete ušetřit ještě více? Kontaktujte našeho manažera telefonicky a zjistěte, zda aktuálně platí akce „Pytel portlandského cementu za 250 rublů při nákupu palety (40 pytlů)“.
