Was sind die verschiedenen Arten von Rohstoffen für Zement?
Die Grundrohstoffe für Zement sind Wasser, Kalkstein und Ton. Zement kann wie verwandte Baumaterialien wie Mörtel und Beton jedoch auch andere wesentliche Bestandteile wie Sand, Schiefer und Eisenerz enthalten, die ebenfalls Spuren von Aluminium enthalten können. Wenn die Rohstoffe für Zement in einer Umgebung gemischt werden, in der der Gefrierpunkt von Wasser bei 32 ° Fahrenheit (0,0 ° Celsius) häufig unterschritten wird, ist es üblich, der Mischung Salz oder Natriumchlorid und möglicherweise Calciumchlorid zuzusetzen, um die Temperatur zu senken Gefrierpunkt des Wassers. Obwohl der Zement selbst unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser aushärtet, kann dies länger dauern, und dies kann zu strukturellen Schwächen im Endprodukt führen. Ab 2011 werden den Zementmischungen auch industrielle Nebenprodukte zugesetzt.
Die Arten von Rohstoffen für Zement können auch in dem Sinne variieren, dass einige Gemische ab 2011 industrielle Nebenprodukte enthalten, die ansonsten als Abfall gelten und die dem Zementgemisch vorteilhafte Eigenschaften verleihen können. Zement selbst ist ein Rohstoff für Beton, der aus Zement besteht und aus groben und feinen Gesteinsmischungen wie Kies, Schiefer oder Kieselsteinen mit eingemischtem Wasser und Luft. Industrielle Nebenprodukte sind Ersatzstoffe für die Rohstoffe für Zement und Beton Asche, Kieselsäuredampf und Hochofenschlacke.
Flugasche ist ein Abfallprodukt, das bei vielen industriellen Verbrennungsprozessen anfällt. Es besteht aus feinen Aschepartikeln in der Luft sowie einigen festen Brennstoffpartikeln, die aus Schornsteinwäschern gewonnen werden können. Es wird als nützliche Verstärkungsmasse in hergestellten Gesteins- und Ziegelmaterialien wie Beton angesehen und kann Zement in der Mischung in Anteilen von 25% bis zu 70% ersetzen.
Ein weiteres wichtiges industrielles Nebenprodukt bei der Herstellung von Zement ist Kieselsäuredampf, der als 10% ige Zementersatzmasse verwendet wird. Es besteht hauptsächlich aus einer pulverförmigen Mischung von Siliciumdioxidpartikeln und ist für die Bauindustrie relativ neu. Obwohl die Herstellung von Beton und Zement seit mindestens 2.500 v. Chr. Üblich ist, ist die Verwendung von Kieselsäuredampf erst seit Anfang der 1970er Jahre in großem Umfang in die Rohstoffe für Zement eingearbeitet worden. Dies liegt daran, dass es sich um ein einzigartig erzeugtes Material handelt, das sich deutlich von Quarzglas unterscheidet und ein Nebenprodukt industrieller Aktivität in Elektrolichtbogenöfen ist. In den 1970er Jahren wurden in den USA und in Europa immer strengere Umweltvorschriften erlassen, die dazu führten, dass Hersteller Quarzstaub als Abfallnebenprodukt zurückgewannen, und Norwegen fand als erstes Land eine Verwendung dafür, abgesehen davon, dass es auf Deponien abgeladen wurde.
Hochofenschlacke ist eine weitere wichtige Zutat, die beim Kauf der Zementrohstoffe anfällt. Es wird oft als gemahlene granulierte Hochofenschlacke (GGBFS) bezeichnet und ersetzt Zement in Beton in den gleichen Anteilen, für die Flugasche verwendet wird, üblicherweise in Gemischen von 25%, 50% oder 70%. GGBFS ist ein Nebenprodukt der Stahl- und Eisenofenindustrie und verlängert bei Verwendung die Lebensdauer von Gebäuden um 50 bis 100 Jahre. Die Einarbeitung von GGBFS ab 2011 in Zement fand breite Anwendung in asiatischen Ländern wie Japan und Singapur sowie in Europa, wobei das Produkt in der US-Betonherstellung nur in begrenztem Umfang eingesetzt wird.