Όταν οι επαγγελματίες και οι ερασιτέχνες καταλαβαίνουν πώς κατασκευάζεται το τσιμέντο, τους βοηθά να λαμβάνουν πιο ενημερωμένες αποφάσεις σχετικά με την επιλογή, τη χρήση και την εφαρμογή του τσιμέντου στα έργα τους.
Η παραγωγή τσιμέντου είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που ξεκινά με φυσικούς πόρους. Οι κατασκευαστές τα αναμειγνύουν και τα θερμαίνουν με τέτοιο τρόπο ώστε να προκληθεί μια χημική αντίδραση, που οδηγεί στην ουσία που ονομάζουμε τσιμέντο.
Μόλις κατανοήσετε τη διαδικασία που δημιουργεί το τσιμέντο, αυτή η γνώση παρέχει πολύτιμες γνώσεις για την δομική ουσία που είναι ένα από τα πιο σημαντικά συστατικά της σύγχρονης κτιριακής υποδομής.
Πώς κατασκευάζεται το τσιμέντο
Οι κατασκευαστές παράγουν τσιμέντο μέσω μιας διαδικασίας πολλαπλών σταδίων που ξεκινά με την εξαγωγή ακατέργαστου προϊόντος και τελειώνει με τη συσκευασία και τη διανομή. Αν και κάθε κατασκευαστής έχει τη δική του διαδικασία, εδώ είναι μερικές γενικές οδηγίες για τα βήματα για την παραγωγή τσιμέντου.
Εξόρυξη Πρώτων Υλών
Οι κύριες πρώτες ύλες που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές για την παραγωγή τσιμέντου είναι σκληρά πετρώματα όπως ασβεστόλιθος και σχιστόλιθος και μαλακά πετρώματα όπως άργιλος και κιμωλία. Λατομεύουν ή σκάβουν τους βράχους και τους μεταφέρουν στην εγκατάσταση σύνθλιψης. Η μεταφορά ξηρών υλικών γίνεται συνήθως με φορτηγά, σιδηροδρομικά βαγόνια ή μεταφορικούς ιμάντες ανάλογα με την εγκατάσταση. Τα υγρά υλικά μερικές φορές παραδίδονται με αγωγό.
Θρυμματισμός και Τρίψιμο
Οι πρώτες ύλες περνούν από μια αρχική διαδικασία σύνθλιψης για να μειωθεί το μέγεθος του πετρώματος. Οι παραγωγοί τσιμέντου χρησιμοποιούν θραυστήρες σιαγόνων, σφυρόμυλους και θραυστήρες κώνων για να μειώσουν το μέγεθος του σκληρού πετρώματος. Στη συνέχεια, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν μηχανές όπως κυλινδρόμυλους για να αλέσουν το σκληρό βράχο σε μια λεπτή σκόνη που ονομάζουν ωμό γεύμα.
Το μαλακό υλικό όπως ο πηλός και η κιμωλία υφίσταται επίσης επεξεργασία. Διασπούν το μαλακό υλικό αναμειγνύοντάς το με νερό σε πλυντήρια. Αυτό παράγει ένα εναιώρημα. Περνούν τον πολτό μέσα από ένα λεπτό πλέγμα για να αφαιρέσουν τυχόν μεγάλα σωματίδια που έχουν απομείνει.
Προετοιμασία του ακατέργαστου μείγματος
Οι παραγωγοί τσιμέντου θα αναμειγνύουν στη συνέχεια αναλογίες των πρώτων συστατικών για να λάβουν την ακριβή σύνθεση των συστατικών τσιμέντου για τον τύπο τσιμέντου που κατασκευάζουν. Αυτή η σύνθεση ποικίλλει επίσης ανάλογα με τις επιθυμητές δυνατότητες του τσιμέντου, την τοπική διαθεσιμότητα πρώτων υλών και τη διαδικασία κατασκευής.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, το κύριο συστατικό του μείγματος είναι η σκόνη ασβεστόλιθου. Η αναλογία της σκόνης ασβεστόλιθου είναι συνήθως μεταξύ 80%-95%. Η σκόνη από άργιλο ή σχιστόλιθο αποτελεί μεταξύ 5%-20% του μείγματος. Πυρίτιο, οξείδιο του σιδήρου, αλουμίνα και άλλα πρόσθετα μπορούν επίσης να προστεθούν στο μείγμα, ανάλογα με τον συγκεκριμένο τύπο τσιμέντου. Η αναλογία αυτών των προσθέτων κυμαίνεται μεταξύ 1%-10%.
Προθέρμανση και Προπύρωση
Το ακατέργαστο μείγμα στη συνέχεια προθερμαίνεται και προπυρώνεται για να βελτιωθεί η απόδοση καυσίμου της διαδικασίας και να ενισχυθεί η παραγωγική ικανότητα. Οι πρώτες ύλες μπαίνουν σε ένα μηχάνημα όπως ένας προθερμαντήρας πύργου ή ένας προθερμαντήρας κυκλώνα και θερμαίνονται σε θερμοκρασία 800ο ή 900ο Κελσίου. Αυτή η διαδικασία αφαιρεί τυχόν υγρασία ή διοξείδιο του άνθρακα από το μείγμα. Αυτή η διαδικασία ξεκινά μερικές από τις χημικές αντιδράσεις που είναι απαραίτητες για το σχηματισμό του τσιμέντου.
Σχηματισμός Κλίνκερ
Η διαδικασία σχηματισμού κλίνκερ είναι το πρωταρχικό βήμα στο σχηματισμό του τσιμέντου. Αυτό είναι το στάδιο όπου λαμβάνει χώρα η περίπλοκη χημική διαδικασία που διαμορφώνει το τσιμέντο σε ένα ισχυρό και ανθεκτικό δομικό προϊόν.
Οι παραγωγοί τσιμέντου τροφοδοτούν την πρώτη ύλη τσιμέντου σε έναν κλίβανο με επένδυση από πυρίμαχα τούβλα. Υψηλές θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 1400ο Κελσίου λιώνουν τα πρόσθετα που υγροποιούν τον ασβεστόλιθο για να αντιδράσει με το πυρίτιο και να σχηματίσει τα κλίνκερ. Τα κλίνκερ είναι οζώδη ή σαν σβώλους υλικό με διάμετρο 3mm-24mm (.12in-.98in).
Ψύξη
Τα κλίνκερ ψύχονται γρήγορα σε θερμοκρασία 100ο-200ο Κελσίου χρησιμοποιώντας αέρα ή νερό. Αυτή η διαδικασία είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της ποιότητας του τελικού προϊόντος τσιμέντου, επειδή επηρεάζει τη μικροδομή του κλίνκερ. Η ταχεία ψύξη επιτρέπει στα κλίνκερ να στερεοποιούν τη σύνθεση ορυκτών τους, βελτιώνει την ικανότητα λείανσης, αποτρέπει την επανυδάτωση και βοηθά στην αποφυγή ρωγμών.
Ανάμιξη και τελική λείανση
Οι παραγωγοί τσιμέντου αναμιγνύουν το ψυχρό κλίνκερ με μια ποσότητα πρόσθετων όπως γύψο, ιπτάμενη τέφρα και ασβεστόλιθο. Αυτά τα πρόσθετα βοηθούν στη ρύθμιση του χρόνου πήξης του τσιμέντου, χρησιμεύουν ως επιβραδυντικά πυρκαγιάς, βελτιώνουν την εργασιμότητα και συμβάλλουν στη μείωση της συρρίκνωσης μεταξύ άλλων ιδιοτήτων. Το μείγμα κλίνκερ και πρόσθετων τροφοδοτείται σε μύλο με σφαιρίδια, ή παρόμοια μηχανή, και αλέθεται σε λεπτή σκόνη.
Συσκευασία και διανομή
Το τσιμέντο μεταφέρεται από το μύλο σε σιλό αποθήκευσης. Από τα σιλό αποθήκευσης το τσιμέντο συσκευάζεται σε σάκους και αποστέλλεται σε διανομείς και πελάτες.
Εικόνα από cement.org.
Αν σας αρέσει η σελίδα μας παρακαλούμε μοιραστείτε με τους φίλους σας & Facebook
