Jaký je rozdíl mezi cementem a slínkem?
Cementový slínek se používá při stavbě výškových budov a malých domů. Tuhý roztok zvyšuje životnost nátěrů a je vhodný pro vyzdívky pecí a umělých nádrží. Klinkerové dlaždice se místo přírodního kamene používají k dekoraci fasád a používají se jako porcelánové dlaždice pro výzdobu interiérů, jakož i pro obnovu pěnového betonu a dřevěných povrchů. Stavební materiál odolá nadměrné vlhkosti a má vysoké tepelně izolační vlastnosti.
Co je cementový slínek
Vypálením směsi vápence a několika druhů jílů za vysokých teplot se získá viskózní zrnitý polotovar zvaný slínek. K výrobě cementu se do hmoty přidává sádra nebo síran vápenatý a další minerální složky, které se melou na prášek.
Poprvé byl proces slinování stavebních surovin vytěžených z hlubin země zahřátím na 1450° popsán v 19. století inženýrem z Francie, který vytvořil polotovar a cement. Louis Vic použil výsledný meziprodukt při stavbě visutého mostu, aby prokázal jeho kvalitu.
Jak se vyrábí cementový slínek?
Aby vytvořili materiál, který není v pevnosti nižší než přírodní kámen, začali holandští stavitelé pálit speciální hlínu při vysokých teplotách. V dnešní době se při výrobě cementového slínku používají suroviny, které obsahují dikalciumsilikáty nebo hlinitany. Směs se zahřívá v pecích, dokud se neroztaví nebo nesintruje. Vlastnosti slínku jsou ovlivněny několika faktory:
- vlastnosti použitých přísad a přísad;
- složení surovin;
- způsob chlazení a broušení;
- technologie vytápění.
Při metodě mokrého vypalování se používá mnoho různých složek, včetně tripolyfosfátu, sody, rašelinového extraktu a tekutého skla. Z kalu se uvolňuje oxid uhličitý a slínek má tvar koule.
Suchou metodou se minerály suší v sušárně a poté se melou na prášek. V kombinované verzi je směs vyráběna mokrou metodou, následně je vlhkost snížena na 16 % filtrací a následně jsou suroviny vypalovány. Pokud se použije suchá metoda, směs se spojí s vodou. A výsledné granule se nasypou do pece k dalšímu slinování. Téměř 67 % z nich tvoří oxid draselný, 4 % hliník. Asi 22% je oxid křemičitý, až 6% ve složení granulí jsou přísady a přísady.
Ve slínku, ze kterého se vyrábí cement, dosahuje množství minerálních umělých složek 70 %.
Čtyři hlavní fáze slínku
Stavba vícepodlažních budov vyžaduje vysoce kvalitní materiál. Vlastnosti a vlastnosti cementu jsou ovlivněny objemem a složením směsí použitých při procesu výpalu. Slínek musí obsahovat 4 složky v určitých poměrech.
Alit
Hlavní produkt používaný k výrobě cementu obsahuje silikát, což je směs oxidu křemičitého a trojitého oxidu vápenatého. Ve slínku je jeho množství nejméně 52 %. Krystalová mřížka alitu obsahuje ionty:
Silikát rychle reaguje s vodou. Tato vlastnost minerálu zajišťuje pevnost slínku ve všech fázích ohřevu a výpalu.
Belit
V cementovém polotovaru je od 14 % do 31 % fáze představující směs oxidu křemičitého a dvojnásobného objemu oxidu vápenatého. Látka nereaguje s vodou, ale po roce získává stejnou sílu jako alit. V krystalové mřížce belitu jsou detekovány ionty různých kovů.
Hlinitanová fáze
Granule cementového slínku obsahují silikát, ve kterém je oxid hlinitý smíchán s trojnásobným objemem oxidu vápenatého. Tato fáze v produktu představuje minimálně 4 %, ale ne více než 11.V krystalové mřížce jsou v malých množstvích pozorovány inkluze iontů stopových prvků:
Při interakci s vodou látka rychle tuhne. Aby se předešlo nežádoucí reakci, přidává se do směsi sádra.
Aluminoferitová fáze
Meziprodukt cementu nutně obsahuje ještě jednu složku, jejíž objem je 5% – 15%. Tetrakalcium aluminoferrit může měnit složení v závislosti na koncentraci železa a oxidu hlinitého. Další složky a nečistoty obsažené v produktu neovlivňují jeho pevnost. Rychlost interakce fáze s vodou je snížena nebo zvýšena použitím různých sloučenin.
Charakteristika minerálů cementového slínku
Trikalciumsilikát určuje vlastnosti materiálu včetně rychlosti tvrdnutí. Látka generuje teplo a má vysokou pevnost. Aditiva obsažená v alitové fázi ovlivňují její vlastnosti a mění její strukturu.
Dikalciumsilikát (C2S) tvrdne pomalu, nevytváří téměř žádné teplo, ale postupně získává vysokou pevnost. Portlandský cement vděčí za své technické vlastnosti belitu a alitu, protože koncentrace těchto pevných roztoků ve slínku přesahuje 70 %. Objem mezi silikátovými krystaly je vyplněn různými látkami, které neovlivňují vlastnosti materiálu.
Během procesu vypalování trikalciumhlinitan velmi rychle tvrdne a vytváří velké množství tepla, ale není příliš odolný. Přítomnost významného množství minerálu ve slínku vyvolává korozi v portlandském cementu obsah látky nepřesahuje 5%.
Celit má vysokou míru interakce s molekulami vody, ale roztok vápenato-hlinitoferitu neovlivňuje proces vytvrzování materiálu.
Obsah hlavních minerálů ve slínku:
Alkalické oxidy vstupují do surovin používaných při výrobě cementu se živcem nebo jílem. Většina nečistot se během výpalu odpaří a zbytek je obsažen v jiných sloučeninách. Snaží se snížit množství alkálií ve slínku na 1 %, protože zabraňují tvrdnutí roztoku.
Oxid vápenatý se objevuje při neúplném výpalu v důsledku porušení poměru mezi hlavními složkami suroviny. Látka přichycuje molekuly vody, zvětšuje objem pevné fáze, což vede k praskání a ztrátě plasticity slínku.
Aby se snížil obsah oxidu vápenatého, granule se před mletím skladují po dobu jednoho měsíce.
K výrobě slínku se v lomech těží břidlice a jílovité horniny, které obsahují sloučeniny hliníku, železa a vápence. Surové směsi se vypalují až do slinutí.
Vzniklý meziprodukt se drtí, přidává se sádra a vyrábí se portlandský cement, ze kterého se vyrábí odolný beton, obklady a umělý kámen.
Pro vytvoření jiných typů stavebního materiálu se slínek kombinuje se skořápkovou horninou a struskou nebo se mísí s přísadami.
K získání hlinitanového cementu se vypaluje směs bauxitu a vápence. Kompozice nepropouští vlhkost, je odolná vůči vysokým teplotám, je vhodná pro výrobu žáruvzdorného betonu a používá se i při havarijních pracích.
Když se vápenec zahřeje na 1 tisíc stupňů, získá se romantika, která se používá k vytváření panelů a bloků, ale má menší sílu.