32_06_1_05-Cement_-_historie,_vyroba

Střední škola stavební Jihlava
Sada 1 – Technologie betonu
05. Cement – historie, výroba
Digitální učební materiál projektu:
SŠS Jihlava – šablony
registrační číslo projektu:CZ.1.09/1.5.00/34.0284
Šablona: III/2 - inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Iveta Čopáková
© 2012
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
• Cement je hydraulické pojivo, jemně mletá
anorganická látka.
• Po smíchání s vodou vytváří kaší, která tuhne a
tvrdne následkem hydratace vápenatých silikátů.
• Po zatvrdnutí zachovává pevnost a stálost také ve
vodě. Protože tuhne a tvrdne i pod vodou, patří mezi
pojiva hydraulická, která nepotřebují k tvrdnutí
vzduch, jako vzdušné vápno.
2
Historie cementu
• Název cement má historický původ již ve starém Římě, kde se budovala zdiva
z lomového kamene a páleného vápna vyrobeného z vápenců, obsahujících
jílové proplástky. Později se přidávaly do pojivové složky vulkanické tufy pucolány.
• Za počátek výroby cementu lze považovat rok 1824, kdy byl udělen Josephu
Aspdinovi anglický patent na výrobu maltoviny, kterou nazval portlandským
cementem.
• Význam obsahu jílu na hydraulické vlastnosti byl objeven v 18. a 19. století (J.
Smeaton, L. J. Vicat, J. F. John), když byly stanoveny poměry směsí 75 - 70 %
vápence a 25 - 30 % jílu.
• Zásadní postup zavedl právě J. Aspdin vypalováním umělé směsi vápence a
jílu, ne však až do slinutí. Šlo tedy vlastně o pojivo podobné románským
cementům. Vzniklý produkt nazýval „Portlandským cementem”. Koncem 19.
století byly objeveny latentní hydraulické vlastnosti vysokopecní strusky.
Zjištěný poznatek vedl k zavedení výroby struskoportlandských cementů a
vysokopecních cementů.
• Cement vyrábíme dvěma základními způsoby.
• Při suchém způsobu surovinu meleme a mísíme za
sucha
• Při mokrém způsobu semíláme surovinu ve vodě a
mísíme na surovinový kal, který potom vypalujeme.
• Výrobu pak označujeme jako polosuchou nebo
polomokrou.
4
Výroba cementu za sucha
1. základní surovina (vápenec, vápenné slíny, hlinité
břidlice) se roztlouká a drtí v drtičkách na menší
kusy, smíchá se s kazivcem a nechá se uležet na
skládce
2. uleželá směs se drtí v kulových mlýnech na
surovinovou moučku a ukládá se do
homogenizačních sil
5
3. ze sil putuje směs do rotační pece, kde se taví a
dochází k jejímu slinování - slínek (rotační pec se
skládá ze tří pásem: pásmo vzrůstu teploty - pásmo
slinovací cca 1400°C - pásmo ochlazovací), poté se na
delší dobu odveze na skládku
4. po dostatečném odležení se slínek mele a přidávají
se do něj přísady pro vylepšení nebo získání
požadovaných vlastností
(základní přísadou, která se přidává do všech cementů
je sádrovec, který reguluje tuhnutí)
Výroba cementu
6
Výroba cementu – 1. část
• 1) Lom - je tvořen skupinou pater (etáží) oddělených terasami.
• 2) Drtič - kámen z lomu je rozdrobován v kladivo-odrazovém drtiči
• 3) Dopravník - materiál z lomu je k drtičům dopravován pomocí demprů.
Další pohyb materiálu v rámci závodu je uskutečňován pomocí
transportních dopravníků.
7
Výroba cementu – 2. část
• 4) Homogenizační skládka - drcený vápenec je homogenizován ukládáním
a opětným odebráním z dlouhých vrstvených skládek. Tento materiál je
připraven pro mletí a tepelné zpracování v peci.
• 5) Surovinový mlýn - surovinová drť je mleta v trubnatém kulovém mlýnu
s mechanickým oběhem meliva.
• 6) Filtr - elektrofiltry na bázi tkanin či plstí čistí spaliny z pece.
8
Výroba cementu – 3. část
• 7) Výměník - umožňuje předehřát surovinu pro výrobu cementu před
vstupem do pece.
• 8) Pec
• 9) Chladič - roztavený cementový slinek je pak co nejrychleji schlazen.
9
Výroba cementu – 4. část
• 10) Slínkové silo - hotová základní surovina pro výrobu cementu je slínek.
Ten může být skladován v silech a přímo v závodě mlet na cement, nebo
dopraven do jiného závodu.
• 11) Mlýnice cementu - při konečném mletí je drcen slinek spolu s cca. 5%
přírodního nebo syntetického sádrovce.
• 12) Logistika - konečný produkt je poté dopraven k zákazníkovi. Cement je
dodáván jako volně ložený, nebo balený v papírových pytlích.
10
Výroba cementu – schéma
11
Zdroje:
http://www.betonserver.cz/
http://www.sosik.cz/_ftp/Laborator/laboratorSTA.htm
http://www.ocel.wz.cz/index.html
http://www.pozemni-stavitelstvi.wz.cz/
http://www.imaterialy.cz/
Literatura:
DVOŘÁK J.,KVÍTEK Z., SLABÝ J., Betonové kce I, 2. vydání, Sobotáles Praha,
1996, 256 s., ISBN 80-85920-20-4
Příručka technologa – beton, 2. vydání, Artis, 2005
JELÍNEK L., Dřevěné a kovové kce, ECC Strakonice, 2008, 130 s.
Materiál je určen k bezplatnému používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je : Iveta Čopáková.
Pokud není uvedeno jinak, byly při tvorbě použity volně přístupné internetové zdroje.
Autor souhlasí se sdílením vytvořených materiálů a jejich umístěním na www.ssstavji.cz.