კლინკერი არის კვანძოვანი მასალა, რომელიც წარმოადგენს ცემენტის წარმოების აუცილებელ კომპონენტს. კლინკერი ძირითადად შედგება კალციუმის სილიკატის და სხვა მასალებისგან, რომლებიც ანიჭებენ მას განსაკუთრებულ დამაკავშირებელ თვისებებს, რაც ანიჭებს ძალასა და გამძლეობას ცემენტის გამოყენებას.
კლინკერის უნიკალური თვისებები ასევე ხელს უწყობს ცემენტის არსებითი გამკვრივების ხარისხს, რაც მას ერთ-ერთ ყველაზე ძვირფას სამშენებლო მასალად აქცევს.
კლინკერის წარმოების პროცესი
ცემენტის მწარმოებლები ქმნიან კლინკერებს მრავალსაფეხურიანი პროცესით, რომელიც მოიცავს ინგრედიენტების შერჩევას, გათბობას და დაფქვას.
ნედლი მინერალური მომზადება – კლინკერის წარმოების ძირითადი ინგრედიენტებია კირქვა და თიხა. მწარმოებლები ამუშავებენ ამ ინგრედიენტებს, გადააქვთ საწარმოო ობიექტში და შემდეგ აფუჭებენ და აურიებენ ერთგვაროვან ნარევს. ღუმელის წინასწარ გათბობა – ცემენტის მწარმოებლები ნედლი დაფქული ნარევს აწვდიან წინასწარ გამათბობელ კოშკში ან ციკლონში, სადაც ისინი ექვემდებარებიან ცხელ გაზებს. ეს ნაბიჯი აშორებს ნედლეულს ტენიანობას და ამზადებს მათ მომდევნო ეტაპზე ქიმიური რეაქციებისთვის. ღუმელის სროლა – წინასწარ გახურებული მასალა იკვებება მბრუნავ ღუმელში, სადაც მასალები ექვემდებარება მაღალ ტემპერატურას 1400o-1500o C-მდე (2550o-2730o F). სითბო ქმნის ქიმიურ რეაქციას, რომელიც ქმნის კლინკერს. კლინკერის ფორმირება – ნედლეული ღუმელში გადაადგილებისას განიცდის რთულ რეაქციებს. პირველადი რეაქცია არის კირქვის დეკარბონიზაცია. ამ პროცესის შედეგად წარმოიქმნება კალციუმის ოქსიდი (ცაცხვი). ცაცხვი რეაგირებს კომპონენტებთან, როგორიცაა სილიციუმი და ალუმინი თიხაში, რათა წარმოქმნას კალციუმის სილიკატები და კალციუმის ალუმინატები. ეს არის კლინკერის ძირითადი კომპონენტები. კლინკერის გაგრილება – ღუმელიდან გამოსვლის შემდეგ, კლინკერი ძალიან ცხელია. მწარმოებლებმა უნდა გააციონ კლინკერი სწრაფად, რათა უზრუნველყონ მისი ფიზიკური თვისებები. ისინი იყენებენ ჰაერს ან წყალს სპეციალიზებულ გამაგრილებელ განყოფილებებში, რომელსაც კლინკერის გამაგრილებელი ეწოდება. კლინკერის დაფქვა – ცემენტის მანქანები, როგორიცაა ბურთიანი წისქვილები ან ვერტიკალური ლილვაკები წისქვილები, გაცივებულ კლინკერს ფხვნილად ამუშავებენ. დაფქვის ეტაპზე შეიძლება ასევე იყოს დანამატების დამატება, როგორიცაა თაბაშირი ცემენტის დამაგრების დროის გასაკონტროლებლად.
კლინკერის შემადგენლობა
კლინკერის ზუსტი შემადგენლობა დამოკიდებულია ცემენტის ტიპზე, რომელსაც მწარმოებელი აწარმოებს, მაგრამ არსებობს ძირითადი ინგრედიენტები, რომლებიც გავრცელებულია კლინკერის წარმოების უმეტესობაში.
კალციუმის სილიკატები
კლინკერის ყველაზე გამორჩეული ინგრედიენტებია კალციუმის სილიკატები, რომლებიც შედგება ტრიკალციუმის სილიკატისა და დიკალციუმის სილიკატისგან. კალციუმის სილიკატები ხელს უწყობენ ცემენტის სიმტკიცეს და გამყარების თვისებებს.
კალციუმის ალუმინები
სხვა ყველაზე მნიშვნელოვანი ინგრედიენტებია კალციუმის ალუმინატები, რომელთაგან ყველაზე გამორჩეულია ტრიკალციუმის ალუმინატი. კალციუმის ალუმინატები იწვევენ ცემენტის უფრო სწრაფად დნობას და იწვევს სიმტკიცის ადრეულ განვითარებას. ტრიკალციუმის ალუმინატის მაღალი რაოდენობა გაზრდის ცემენტის დაყენების დროს, მაგრამ ასევე გაზრდის სულფატის შეტევის რისკს.
კალციუმის ოქსიდები
კალციუმის ოქსიდი არის ნედლეულის გაცხელების ქვეპროდუქტი კლინკერის შესაქმნელად. დეკარბონიზაცია, რომელიც წარმოქმნის კალციუმის ოქსიდს, ხელს უწყობს ცემენტის შემაკავშირებელ თვისებებს და მის რეაქციას წყალთან, რომელსაც ეწოდება ჰიდრატაცია.
კალციუმის სულფატი
თაბაშირი, რომელიც შეიცავს კალციუმის სულფატს, არის ჩვეულებრივი დანამატი კლინკერში. ეს ხელს უწყობს დატენიანების პროცესის დროს დამაგრების დროის რეგულირებას.
მცირე კომპონენტები
კლინკერის უმნიშვნელო ინგრედიენტები მოიცავს ისეთ ელემენტებს, როგორიცაა რკინის ოქსიდი, მაგნიუმის ოქსიდი, ტუტე და სხვა მიკროელემენტები. ეს ელემენტები გავლენას ახდენენ ფერზე, დამაგრების დროსა და სხვა ქიმიური რეაქციებისადმი წინააღმდეგობის გაწევაზე.
კლინკერების სახეები
ცემენტის მწარმოებლები ქმნიან სხვადასხვა კლინკერებს ნედლეულისა და წარმოების პროცესის ვარიაციების საფუძველზე.
ჩვეულებრივი პორტლანდცემენტის (OPC) კლინკერი – პორტლანდ კლინკერი წარმოებული კლინკერის ყველაზე გავრცელებული სახეობაა. ეს კლინკერი შესაფერისია ყველაზე ზოგადი სამშენებლო მიზნებისთვის. სულფატ-რეზისტენტული კლინკერი – მწარმოებლები ქმნიან ამ ტიპის კლინკერს, რათა მათ შეეძლოთ მისი გამოყენება სულფატგამძლე ცემენტის ნარევებში. სულფატის რეზისტენტულ კლინკერებს აქვთ ტრიკალციუმის ალუმინატების დაბალი დონე, რომლებიც მგრძნობიარეა სულფატური რეაქციების მიმართ. ისინი ეწინააღმდეგებიან სულფატების ზემოქმედებას წყალსა და ნიადაგში. დაბალი სითბოს კლინკერი – მწარმოებლები ქმნიან ამ კლინკერს, რათა გამოიმუშაონ ნაკლები სითბო დატენიანების პროცესში. ეს ნიშნავს, რომ ტრიკალციუმის ალუმინატის უფრო დაბალი დონეა, ვიდრე სტანდარტულ კლინკერში. დაბალი სითბოს კლინკერი არის ცემენტის ჩვეულებრივი ინგრედიენტი, რომელსაც მშენებლები იყენებენ დიდი კონსტრუქციებისთვის, სადაც სითბოს გამომუშავებამ შეიძლება გამოიწვიოს თერმული ბზარი. თეთრი კლინკერი – თეთრი კლინკერი ხასიათდება თავისი სისუფთავით და ნათელი, ღია ფერით. მწარმოებლები ქმნიან თეთრ კლინკერს რკინის და მანგანუმის დაბალი შემცველობის ნედლეულის გამოყენებით. ეს არის თეთრი ცემენტის ძირითადი მასალა. მაღალი ალუმინის კლინკერი – ამ კლინკერს აქვს ალუმინის უფრო მაღალი დონე, ვიდრე სხვა კლინკერის ტიპები. ეს აუცილებელია ცეცხლგამძლე ცემენტში, რადგან მას აქვს მაღალი წინააღმდეგობა ქიმიკატების და მაღალი ტემპერატურის მიმართ. Belite Calcium Sulfoaluminate Ternesite (BCT) კლინკერი – BCT კლინკერი არის კლინკერის ინოვაციური სახეობა, რომელიც აწარმოებს 30%-ით ნაკლებ ნახშირორჟანგის გამოყოფას. BCT კლინკერების წარმოების პროცესი ასევე მოითხოვს 15% ნაკლებ ენერგიას წარმოებისთვის.
კლინკერის წარმოების გარემოზე ზემოქმედება
კლინკერების წარმოებას აქვს მნიშვნელოვანი გარემოზე ზემოქმედება, მათ შორის სათბურის გაზების წარმოება (CO2), ენერგიის მოხმარება, ჰაერის დაბინძურება, მასალების მოპოვება სამთო მოპოვებით, წყლის მოხმარება და დაბინძურება და ნარჩენების წარმოქმნა. ბევრი ცემენტის კომპანია აქტიურად მუშაობს გარემოზე ამ უარყოფითი ზემოქმედების შესარბილებლად მათი ყოველდღიური პრაქტიკით.
ცემენტის კომპანიები ინვესტიციებს ახორციელებენ ნახშირბადის აღების, გამოყენების და შენახვის (CCUS) ტექნოლოგიებში. ისინი ინახავენ CO2-ს შემდგომი გამოყენებისთვის ან აკავებენ მას მიწისქვეშა მუდმივი შესანახად. ისინი ასევე ინვესტიციას ახორციელებენ საწვავის ალტერნატიულ წყაროებში, როგორიცაა ბიომასა და მეორადი საბურავები, ვიდრე გამოიყენონ წიაღისეული საწვავი ენერგიის წარმოებისთვის.
ნედლეულის გამოყენების შესამცირებლად, ზოგი იყენებს ალტერნატიულ მასალებს, როგორიცაა ნაცარი, წიდა და სილიციუმის ორთქლი. ისინი ასევე ცდილობენ თავიანთი ნარჩენების ხელახლა გამოყენებას, როგორც პროცესის ნაწილი, რათა შეამცირონ ნარჩენების განადგურება და შექმნან უფრო წრიული სისტემა. გარდა ამისა, ცემენტის კომპანიები ახორციელებენ წყლის მართვისა და კონსერვაციის უკეთეს სტრატეგიებს.
თუ მოგწონთ ჩვენი გვერდი გთხოვთ გაუზიაროთ თქვენს მეგობრებს & ფეისბუქი
