I materiali da costruzione apparvero nel momento in cui all'alba della nostra civiltà le prime persone iniziarono la costruzione di case e fortificazioni. Dopo lunghe ricerche ed esperimenti, è stato rivelato che il calcare e il gesso finemente frantumati, se miscelati con acqua e minerali, acquisiscono proprietà astringenti speciali.
Dopo l'indurimento, forma un composto monolitico avente le caratteristiche di una pietra solida. Da quel momento, il cemento ha iniziato a essere prodotto in grandi quantità e utilizzato nella costruzione di strutture grandi e piccole. Passando ancora una volta davanti a un edificio fatto di pietra e metallo, spesso ci chiediamo: "Allora, come è fatto il cemento?"
Fatto interessante: durante la costruzione delle piramidi egiziane, i faraoni usarono una tecnologia simile alla produzione di calcestruzzo. Una miscela di calcare frantumato e scaglie di pietra fu versata con acqua e trasformata in blocchi di pietra monolitici.
Di cosa è fatto il cemento?
La prima fase della produzione inizia nella cava di calcare quando i componenti del futuro cemento vengono rimossi dal terreno con l'aiuto di macchine da miniera. Affinché il materiale da costruzione abbia la resistenza richiesta, viene scelto il calcare per la produzione, che si trova vicino alla superficie. Nella sua composizione, in grandi quantità, c'è silicio, ferro e ossido di alluminio. Se scavi più a fondo, la razza sarà più pulita, ma con un alto contenuto di carbonato di calcio. La pietra estratta, se necessario, viene smistata e inviata alla produzione, dove le proporzioni vengono modificate per ottenere cemento di diversi gradi.
Elaborazione del calcare
In una cementeria, la roccia viene scaricata in un apparato per la frantumazione primaria di pietre. Grandi massi sotto l'influenza di una forza pressante di diverse tonnellate vengono gradualmente schiacciati delle dimensioni di una palla da tennis e alimentati al trasportatore. Pietre piccole e grandi vengono inviate alla frantumazione secondaria, dove vengono ridotte alle dimensioni di una pallina da golf e trasformate in polvere fine. Il calcare, con una diversa percentuale di carbonato di calcio, viene trattato separatamente.
Ciò è necessario per la loro ulteriore miscelazione in diverse proporzioni e secondo una certa tecnologia al fine di produrre cemento di diversi gradi.
Smistamento e macinazione
Il calcare fine, usando un caricatore di smistamento, viene posto in magazzini asciutti, protetto da umidità e temperature estreme. I cumuli sono formati da una miscela grezza di diversa composizione, pronta per la fase di macinazione. Attraverso il trasportatore, la pietra frantumata entra nella smerigliatrice - un mulino a rulli, in cui viene generata polvere di calcare.
Mixing
Per creare cemento di diversi gradi, ferro, biossido di alluminio e silicio vengono aggiunti alla roccia preparata. La composizione e la quantità di additivi è determinata dopo uno studio chimico sul calcare. Il rullo mescola uniformemente i componenti del cemento, fino ad ottenere una polvere omogenea senza pietre. Al completamento del processo, la miscela finita viene inviata al trattamento termico.
Trattamento termico
La polvere viene inviata a un forno in cui, sotto l'influenza di una temperatura di 800 ° C, il processo di legame chimico dei componenti minerali inizia nella farina di pietra.Dopo il primo trattamento termico, viene inviato a un calcinatore, dove, usando una reazione chimica, viene rimosso il biossido di carbonio al 95 - 97% in pochi secondi e la calce viene separata. Quindi la miscela viene inviata a un forno cilindrico rotante, in cui viene lentamente miscelata sotto l'influenza di una temperatura di 1500 - 1800 ° C.
Con un'esposizione prolungata alle alte temperature, la polvere si trasforma in una formazione vetrosa chiamata "clinker". All'uscita dal forno, i clinker vengono raffreddati a 60 - 80 ° C, inviati al convertitore e quindi per la frantumazione.
Schiacciamento finale
Il clinker è posizionato in un tamburo rotante, con sfere di metallo all'interno. Il gesso viene aggiunto al contenuto, la cui quantità dipende dalla marca del cemento. Sotto l'influenza dei movimenti di rotazione e del movimento delle sfere, la miscela viene frantumata in una forma di polvere - questo è il cemento finito.
Fatto interessante: un'impennata nella produzione di calcestruzzo iniziò nel XIX secolo dopo che il cemento brevettato Joseph Espdin chiamato cemento Portland, che ha la forza della pietra naturale, nel 1824.
La produzione di cemento avviene in fabbriche specializzate che utilizzano attrito ed energia termica. Allo stesso tempo, le rocce calcaree si trasformano lentamente in cemento. Al completamento del processo, il prodotto finito può essere utilizzato per la costruzione di qualsiasi struttura, grande e piccola dimensione.