Wat zijn de verschillende soorten grondstoffen voor cement?
De basisgrondstoffen voor cement zijn water, kalksteen en klei. Cement, zoals verwante bouwmaterialen zoals mortel en beton, kan echter ook andere essentiële ingrediënten bevatten, zoals zand, leisteen en ijzererts, die ook sporen van aluminium kunnen bevatten. Wanneer de grondstoffen voor cement worden gemengd in een omgeving die vaak onder het vriespunt van water daalt bij 32 ° Fahrenheit (0,0 ° Celsius), is het gebruikelijk om zout of natriumchloride en mogelijk calciumchloride aan het mengsel toe te voegen om de vriespunt van het water. Hoewel cement zelfs onder het vriespunt van water zal uitharden, kan het langer duren om dit te doen en dit kan bijdragen aan structurele zwakheden in het eindproduct. Vanaf 2011 worden ook industriële bijproducten aan de cementmengsels toegevoegd.
De soorten grondstoffen voor cement kunnen ook variëren in die zin dat sommige mengsels vanaf 2011 industriële bijproducten bevatten die anders als afval zouden worden beschouwd en die nuttige eigenschappen aan het cementmengsel kunnen toevoegen. Cement zelf is een grondstof voor beton, die bestaat uit cement en zowel grove als fijne aggregaatmengsels van steen zoals grind, schalie of kiezels met water en lucht erin gemengd. Industriële bijproductvervangingen voor de grondstoffen voor cement en beton omvatten vlieg as, siliciumdamp en hoogovenslakken.
Vliegas is een soort afvalproduct dat wordt geproduceerd tijdens vele soorten industriële verbrandingsprocessen. Het bestaat uit fijne deeltjes van in de lucht zwevende as samen met enkele vaste brandstofdeeltjes die kunnen worden teruggewonnen uit rookgaswassers. Het wordt beschouwd als een nuttige versterkende verbinding in vervaardigde steen- en baksteenmaterialen zoals beton en kan cement in het mengsel vervangen in gehalten van 25% tot 70%.
Een andere van de belangrijkste industriële bijproducten die worden gebruikt bij het maken van cement, is silicadamp die wordt gebruikt als een vervangingsmiddel voor cement van 10%. Het bestaat voornamelijk uit een poederachtig mengsel van siliciumdioxide-deeltjes en is relatief nieuw voor de bouwsector. Hoewel de productie van beton en cement al sinds 2500 jaar voor Christus een praktijk is, is het gebruik van siliciumdamp pas sinds het begin van de jaren zeventig op grote schaal in de cementgrondstoffen verwerkt. Dit komt omdat het een uniek gegenereerd materiaal is dat beslist verschilt van gesmolten siliciumdioxide en een bijproduct is van industriële activiteit in vlamboogovens. De passage van steeds strengere milieuwetgeving in de VS en Europa in de jaren '70 leidde ertoe dat fabrikanten siliciumdamp als afvalbijproduct terugwinnen, en Noorwegen was de eerste natie die er gebruik van maakte, naast het dumpen op stortplaatsen.
Hoogovenslak is ook een ander belangrijk ingrediënt dat wordt gevonden bij de aankoop van grondstoffen voor cement. Het wordt vaak gemalen granulaire hoogovenslak (GGBFS) genoemd en vervangt cement in beton op dezelfde niveaus waarvoor vliegas wordt gebruikt, meestal in mengsels van 25%, 50% of 70%. GGBFS is een bijproduct van de staal- en ijzerovenindustrie en staat erom bekend dat het bij gebruik de levensduur van gebouwen met 50 tot 100 jaar verlengt. De opname van GGBFS vanaf 2011 in cement is breed toegepast in Aziatische landen zoals Japan en Singapore, evenals in Europa, met een beperkter gebruik van het product bij de productie van beton in de VS.