Wie Zement hergestellt wird | Zementbestandteile | Geschichte des Zements

Wie Zement hergestellt wird

Der Portlandzement ist ein wesentlicher Bestandteil von Beton. Beton entsteht, wenn Portlandzement mit Wasser eine Paste bildet, die sich zum Aushärten mit Gestein und Sand verbindet.

Zement wird durch eine genau kontrollierte chemische Kombination von Kalzium, Silizium, Aluminium, Eisen und anderen Bestandteilen hergestellt.

Zur Herstellung von Zement werden häufig Kalkstein, Muscheln, Kreide oder Mergel in Kombination mit Schiefer, Ton, Schiefer, Hochofenschlacke, Quarzsand und Eisenerz verwendet.

Wenn diese Zutaten bei hoher Hitze erhitzt werden, bilden sie eine steinartige Substanz, die zu dem feinen Pulver gemahlen wird, das wir gewöhnlich als Zement bezeichnen.

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Zementbestandteile

Nachfolgend sind verschiedene Arten von Zementbestandteilen und ihre Arbeitsbereiche aufgeführt,

1. Siliziumdioxid (Silica)
2. Kalkoxid (Lime)
3. Calciumsulfat
4. Aluminium Oxid (Tonerde)
5. Alkalien
6. Eisenoxid
7. Magnesiumoxid
8. Sulfat

#1. Siliziumdioxid (Kieselsäure):

Siliciumdioxid

• Es ist auch ein wichtiger Bestandteil von Zement.
• Es ist mit Siliciumdioxid bekannt.
• Es macht 19-23% der Zementmasse aus.
• Es ist chemisch durch SiO2 gegliedert.
• Funktion: Der Zweck von Siliziumdioxid ist auch, dem Zement Festigkeit zu verleihen.

#2. Calciumoxid (Kalk):

Kalk

ist der Hauptbestandteil des Zementherstellungsprozesses bzw. steht an der Spitze der Liste der Hauptbestandteile von Zement.

Calciumoxid macht 61% bis 67% der Masse von Zement aus, was den höchsten Prozentsatz unter allen anderen ausmacht.

Kurz gesagt ist es als CaO bekannt. Im Allgemeinen ist das Calciumoxid als Kalk bekannt.

Die Funktion von diesem: Es gibt dem Zement Ton und sorgt für die innere Festigkeit des Zements.

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#3. Calciumsulfat:

Calciumsulfat

besteht chemisch aus CaSO4.

Dieses Bindemittel liegt in Form von Gips vor, und seine Funktion besteht darin, die Anfangserhärtungszeit von Zement zu erhöhen.

Funktion: Es hilft bei der Erhöhung der anfänglichen Abbindezeit von Zement.

#4. Aluminiumoxid (Tonerde):

Aluminiumoxid

• Es ist eine bekannte Tonerde. Der chemische Name ist AI2O3.
• Zement enthält seine 2% – 6% Tonerde seiner Masse.
• Dieser Bestandteil verleiht dem Zement eine schnelle und korrekte Funktion.
• Die Tonerde schwächt den Zement.
• Funktion: Es wirkt auf eine schnell abbindende Eigenschaft zu Zement.

#5. Alkalien:

Alkalien

Der größte Teil der Alkalien im Rohmaterial wird durch Erhitzen aus den Rauchgasen entfernt, und nur eine kleine Menge wird zurückgelassen.

Wenn sie im Zement im Übermaß vorhanden sind, kommt es zu Ausblühungen.

Eine sehr geringe Menge davon kann im Zement vorhanden sein.

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#6. Eisenoxid:

Eisenoxid

• Es ist auch als Eisenoxid bekannt.
• Zement hat 0,5%-6% Eisenoxid in seiner Masse.
• Der chemische Name von Eisenoxid ist Fe2O3.
• Funktion: Es hat zu beweisen, Farbe und Härte zu Zement.
• Es gab auch genug Stärke zu Zement.

#7. Magnesiumoxyd:

Magnesiumoxid

Magnesiumoxid wird durch MgO artikuliert.

Es gibt dem Zement Farbe und Härte.

#8. Sulfat:

Sulfat

• Es ist mit Schwefel bekannt.
• Es macht 1,5%-4% der Masse des Zements aus.
• Der chemische Name von Schwefel ist S.
• Funktion: Eine sehr geringe Menge an Schwefel im Zement macht ihn (Zement) gesund.

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Geschichte des Zements

Der Maurer Joseph Aspdin aus Leeds in England stellte Anfang des 19. Jahrhunderts erstmals Portlandzement her, indem er pulverisierten Kalkstein und Ton in seinem eigenen Küchenherd verbrannte.

Mit dieser groben Technik hatte er den Grundstein für eine Industrie gelegt, die jährlich Berge von Kalkstein, Zementgestein, Ton und anderen Materialien faktisch zu einem Pulver verarbeitet, das so fein ist, dass es durch ein Sieb passt, das Wasser aufnehmen kann.

Die Labors der Zementwerke überprüfen jeden Schritt bei der Herstellung von Portlandzement durch häufige chemische und physikalische Tests.

Die Labors analysieren und testen auch das fertige Produkt, um sicherzustellen, dass es allen Vorschriften der Industrie unter allen Wetterbedingungen entspricht.

Hersteller von Zement

Die bekannteste Art, Portlandzement herzustellen, ist ein Trockenverfahren. Der erste Schritt besteht darin, die wichtigsten Rohstoffe, vor allem Kalkstein, Ton und andere Materialien, abzubauen.

Nach dem Abbau wird das Gestein zerkleinert. Dies geschieht in verschiedenen Stufen. In der ersten Stufe wird das Gestein auf eine maximale Größe von etwa 6 Zoll zerkleinert.

Das Gestein wird dann in sekundären Brechern oder Hammermühlen auf eine Größe von etwa 3 Zoll oder weniger zerkleinert.

Das zerkleinerte Gestein wird mit anderen Bestandteilen wie Eisenerz und Flugasche vermengt, gemahlen, gemischt und dem Zementbrennofen zugeführt.

Der Zementofen erhitzt alle Bestandteile in riesigen zylindrischen Drehrohröfen aus Stahl, die mit speziellen Schamottesteinen ausgekleidet sind, auf etwa 2.700 Grad Celsius.

Die Öfen haben normalerweise einen Durchmesser von bis zu 12 Fuß – groß genug, um ein Auto aufzustellen, und in vielen Fällen länger als die Höhe eines 40-stöckigen Gebäudes. Die großen Öfen sind so montiert, dass die Achse gegenüber der Horizontalen geneigt ist.

Das fein gemahlene Rohmaterial oder der Schlamm wird in das obere Ende eingeführt. Das untere Ende hingegen ist eine tosende Flamme, die durch eine gezielt gesteuerte Verbrennung der enthaltenen Stoffe wie Kohlepulver, Öl, alternative Brennstoffe oder Gas unter erzwungenem Luftzug erzeugt wird.

Wenn sich das Material durch den Ofen bewegt, werden bestimmte Elemente in Form von Gasen ausgetrieben. Die verbleibenden Elemente verbinden sich nach dem Brennen zu einer neuen Substanz, die als Klinker bekannt ist.

Der Klinker kommt als graue Kugeln aus dem Ofen, die etwa die Größe von Murmeln haben.

Der Klinker wird glühend aus dem unteren Ende des Ofens entlassen, und normalerweise wird er in verschiedenen Arten von Kühlern auf Betriebstemperatur gebracht.

Die erwärmte Luft aus den Kühlern wird in die Öfen zurückgeführt, eine Methode, die Brennstoff spart und den Brennwirkungsgrad erhöht.

Danach wird der Klinker gekühlt und in Zementwerken gemahlen, wo er sich mit kleinen Mengen Kalkstein und Gips vermischt. Zement ist zu fein, zum Beispiel enthält 1 Pfund Zement 150 Milliarden Körner.

Schließlich ist der Zement bereit für den Transport zu Transportbetonunternehmen, um in einer Vielzahl von Bauprojekten verwendet zu werden.

Am Ende dieses Prozesses ist das Trockenverfahren die modernste und bekannteste Art, Zement herzustellen, einige Öfen in den Vereinigten Staaten wenden ein Nassverfahren an.

Diese beiden Methoden sind im Grunde gleich, außer beim Nassverfahren. Die Ausgangsstoffe werden mit Wasser gemahlen, bevor sie in den Ofen gegeben werden.