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.
