Būvmateriāli parādījās brīdī, kad mūsu civilizācijas rītausmā pirmie cilvēki sāka māju un nocietinājumu celtniecību. Pēc ilgstošiem meklējumiem un eksperimentiem atklājās, ka smalki sasmalcināts kaļķakmens un ģipsis, sajaucoties ar ūdeni un minerāliem, iegūst īpašas savelkošās īpašības.
Pēc sacietēšanas tas veido monolītu savienojumu, kam ir cieta akmens īpašības. No šī brīža cementu sāka ražot lielos daudzumos un izmantot lielu un mazu konstrukciju celtniecībā. Ejot atkal garām ēkai, kas izgatavota no akmens un metāla, mēs sev bieži uzdodam jautājumu: “Kā tad tiek izgatavots cements?”
Interesants fakts: Ēģiptes piramīdu celtniecības laikā faraoni izmantoja tehnoloģiju, kas līdzīga betona ražošanai. Sasmalcināta kaļķakmens un akmens šķembu maisījumu ielej ar ūdeni un pārvērta monolītā akmens blokos.
No kā tiek izgatavots cements?
Pirmais ražošanas posms sākas kaļķakmens karjerā, kad ar kalnrūpniecības mašīnām no augsnes tiek noņemti topošā cementa komponenti. Lai celtniecības materiālam būtu vajadzīgā izturība, ražošanai tiek izvēlēts kaļķakmens, kas atrodas tuvu virsmai. Tā sastāvā lielos daudzumos ir silīcija, dzelzs un alumīnija oksīds. Ja jūs rakt dziļāk, šķirne būs tīrāka, bet ar lielu kalcija karbonāta saturu. Iegūtais akmens, ja nepieciešams, tiek sakārtots un nosūtīts ražošanai, kur tiek mainītas proporcijas, lai iegūtu dažādu pakāpju cementu.
Kaļķakmens apstrāde
Cementa rūpnīcā ieži tiek izvadīti aparātā akmeņu sākotnējai sasmalcināšanai. Lielus laukakmeņus vairāku tonnu spiešanas spēka ietekmē pakāpeniski sasmalcina līdz tenisa bumbiņas lielumam un pavada konveijerā. Mazus un lielus akmeņus nosūta otrreizējai drupināšanai, kur tos samazina līdz golfa bumbiņas lielumam un sasmalcina pulverī. Kaļķakmeni ar atšķirīgu kalcija karbonāta procentuālo daudzumu apstrādā atsevišķi.
Tas ir nepieciešams to turpmākai sajaukšanai dažādās proporcijās un saskaņā ar noteiktu tehnoloģiju, lai iegūtu dažādu šķiru cementu.
Šķirošana un slīpēšana
Smalks kaļķakmens, izmantojot šķirošanas iekrāvēju, tiek novietots sausās noliktavās, pasargāts no mitruma un temperatūras galējībām. Kaudzes veido no neapstrādāta dažāda sastāva maisījuma, kas ir gatavs malšanai. Caur konveijeru šķembas nonāk dzirnaviņās - velmētavā, kurā veidojas kaļķakmens putekļi.
Sajaukšana
Lai izveidotu dažādu kategoriju cementu, sagatavotajam iežam pievieno dzelzi, alumīnija dioksīdu un silīciju. Piedevu sastāvs un daudzums tiek noteikts pēc kaļķakmens ķīmiskās izpētes. Veltnis vienmērīgi sajauc cementa sastāvdaļas līdz viendabīgam pulverim bez akmeņiem. Pēc procesa pabeigšanas gatavo maisījumu nosūta termiskai apstrādei.
Termiskā apstrāde
Pulveris tiek nosūtīts uz krāsni, kurā 800 ° C temperatūras ietekmē akmens miltos sākas minerālu sastāvdaļu ķīmiskās savienošanas process.Pēc pirmās termiskās apstrādes to nosūta uz kalcinētāju, kur, izmantojot ķīmisku reakciju, dažās sekundēs tiek noņemts 95–97% oglekļa dioksīda un atdalās kaļķi. Tad maisījumu nosūta uz rotējošu cilindrisku krāsni, kurā tas lēnām tiek sajaukts 1500–1800 ° C temperatūras ietekmē.
Ilgstoši saskaroties ar augstu temperatūru, pulveris pārvēršas par stiklveida veidojumu, ko sauc par “klinkeriem”. Pēc izejas no krāsns klinkeri tiek atdzesēti līdz 60 - 80 ° C, nosūtīti uz piedziņu un pēc tam sasmalcināšanai.
Galīgā sasmalcināšana
Klinkeru ievieto rotējošā mucā, kuras iekšpusē ir metāla bumbiņas. Saturam pievieno ģipsi, kura daudzums ir atkarīgs no cementa markas. Rotācijas kustību un bumbiņu kustības ietekmē maisījumu sasmalcina līdz pulvera formai - tas ir gatavais cements.
Interesants fakts: betona ražošanas kāpums sākās 19. gadsimtā pēc Džozefa Espdina 1824. gadā patentētā cementa ar nosaukumu Portlandcements, kam ir dabīgā akmens stiprība.
Cementa ražošana notiek specializētās rūpnīcās, izmantojot berzes un siltumenerģiju. Tajā pašā laikā kaļķakmens ieži lēnām pārvēršas par cementu. Pēc procesa pabeigšanas gatavo produktu var izmantot jebkuru lielu un mazu izmēru konstrukciju celtniecībai.
