Jakie są różne rodzaje surowców do cementu?
Podstawowymi surowcami do cementu są woda, wapień i glina. Cement, podobnie jak pokrewne materiały budowlane, takie jak zaprawa i beton, może jednak zawierać również inne niezbędne składniki, takie jak piasek, łupek ilasty i ruda żelaza, które mogą również zawierać śladowe ilości aluminium. Gdy surowce do cementu są mieszane w środowisku, które często spada poniżej temperatury zamarzania wody w temperaturze 32 ° Fahrenheita (0,0 ° Celsjusza), zwykle dodaje się sól lub chlorek sodu i ewentualnie chlorek wapnia do mieszaniny, aby obniżyć punkt zamarzania wody. Chociaż cement ustawi się nawet poniżej punktu zamarzania wody, może to potrwać dłużej, a to może przyczynić się do słabości strukturalnych produktu końcowego. Od 2011 r. Do mieszanek cementowych dodawane są również przemysłowe produkty uboczne.
Rodzaje surowców do cementu mogą się również różnić w tym sensie, że niektóre mieszanki od 2011 r. Zawierają przemysłowe produkty uboczne, które w przeciwnym razie byłyby uważane za odpady i które mogą nadać mieszance cementowej korzystne właściwości. Cement sam w sobie jest surowcem do betonu, który składa się z cementu oraz zarówno mieszanki kruszywa, jak i drobnych kruszyw, takich jak żwir, łupek lub kamyki z domieszką wody i powietrza. Przemysłowe substytuty produktów ubocznych dla cementu i betonu obejmują muchę popiół, opary krzemionki i żużel wielkopiecowy.
Popioły lotne są rodzajem odpadów wytwarzanych podczas wielu rodzajów przemysłowych procesów spalania. Składa się z drobnych cząstek pyłu unoszącego się w powietrzu wraz z cząstkami paliwa stałego, które można odzyskać z płuczek kominowych. Jest uważany za przydatny związek wzmacniający w produkowanych materiałach skalnych i ceglanych, takich jak beton, i może zastąpić cement w mieszance na poziomach od 25% do 70%.
Innym kluczowym przemysłowym produktem ubocznym stosowanym w produkcji cementu jest dym krzemionkowy, który jest stosowany jako 10% zamienny związek dla cementu. Składa się głównie z sproszkowanej mieszaniny cząstek dwutlenku krzemu i jest stosunkowo nowy w budownictwie. Chociaż produkcja betonu i cementu jest praktyką od co najmniej 2500 lat pne, stosowanie oparów krzemionki jest szeroko stosowane w surowcach do produkcji cementu od wczesnych lat siedemdziesiątych. Wynika to z faktu, że jest to wyjątkowo wytwarzany materiał, który zdecydowanie różni się od topionej krzemionki i jest produktem ubocznym działalności przemysłowej w elektrycznych piecach łukowych. Przejście coraz bardziej rygorystycznych przepisów ochrony środowiska w USA i Europie w latach 70. doprowadziło do odzyskania oparów krzemionki jako produktu ubocznego odpadów, a Norwegia była pierwszym krajem, który znalazł dla niej zastosowanie oprócz zrzucania jej na składowiska.
Żużel wielkopiecowy jest również kolejnym ważnym składnikiem występującym przy zakupie surowców do cementu. Jest często określany jako granulowany żużel wielkopiecowy (GGBFS) i zastępuje cement w betonie na tych samych poziomach, na których stosuje się popiół lotny, zwykle w mieszaninach 25%, 50% lub 70%. GGBFS jest produktem ubocznym przemysłu pieców stalowych i żelaznych, a gdy jest stosowany, wiadomo, że przedłuża żywotność budynków o 50-50 lat. Włączenie GGBFS od 2011 r. Do cementu znalazło szerokie zastosowanie w krajach azjatyckich, takich jak Japonia i Singapur, a także w Europie, z bardziej ograniczonym zastosowaniem tego produktu w produkcji betonu w USA.