Jak se vyrábí cement

banner300-250.gif
Portlandský cement je základní složkou při výrobě betonu. Cement společně s vodou tvoří cementovou pastu, která váže kamenivo a písek a v důsledku chemického procesu zvaného hydratace tvrdne a získává na pevnosti.
Cement se vyrábí z pečlivě kontrolované chemické kombinace vápníku, křemíku, hliníku, železa a dalších složek.
Běžné materiály používané pro výrobu cementu jsou vápenec, skořepiny, křída nebo opuka kombinovaná s břidlicí, jíl, břidlice, vysokopecní struska, křemičitý písek a železné rudy. Tyto látky se zahřívají na vysoké teploty a vytvoří materiál připomínající skálu. Tento materiál se mele na jemný prášek, který běžně známe jako cement.
Joseph Aspdin z anglického Leedsu byl prvním, kdo vyrobil portlandský cement počátkem 19. Století vypalováním práškového vápence a jílu v jeho domácí troubě. Touto metodou položil základy pro průmysl, který ročně zpracovává doslova hory vápence, hlíny, cementových skal a dalších materiálů na prášek tak jemný, který propadá sítem, které dokáže udržet i vodu.

Pečlivý dohled nad výrobou cementu

Laboratoře pro cement kontrolují každý krok ve výrobě portlandského cementu pomocí pravidelných chemických a fyzikálních testů. Laboratoře také provádějí analýzy hotových produktů, aby ověřili, že jsou v souladu se specifickými požadavky stavebního průmyslu.
Nejběžnější způsob výroby portlandského cementu je přes tzv. suchou cestu. Prvním krokem pří této výrobě cementu je těžba hlavní surovin, zejména vápence, jílu a dalších materiálů. Po vytěžení je vše nadrceno. Drcení probíhá v několika stupních. První drcení redukuje velikost na cca 6 centimetrů. Hornina jde poté do sekundárního drtiče, kde kladivové mlýny sníží opět velikost frakce.
Rozdrcená hornina je poté v kombinaci s dalšími složkami, jako jsou železná ruda, popílek, půda smíchána a dávkována do cementářské pece.
V cementářské peci jsou suroviny zahřívány na cca 1500°C ve velkých rotačních pecích obložených speciálními šamotovými cihlami. Rotační pece mají cca 3,5 metru v průměru a jsou dlouhé jako 40ti patrová budova. Jsou umístěny v mírně nakloněné ose.
Jemně mletá surovina je přiváděna k hornímu konci pece. Na spodním konci jsou plameny ohně, které jsou přesně řízeny spalováním práškového uhlí, ropy, alternativních paliv nebo plynu pod nuceným tlakem.
V důsledku pohybu materiálu v peci jsou některé prvky odváděny ve formě plynů. Zbývající prvky poté vytvoří látkou zvanou slínek. Slínek vychází z pece jako šedé kuličky.
Slínek vychází z dolního konce pece rozžhavený a je ochlazován na manipulační teplotu v chladičích. Ohřátý vzduch z chladičů je opět přiváděn do pecí, čímž se šetří palivo a zvyšuje účinnost spalování.
Po ochlazení je slínek v cementárnách smíchán s malým množstvím sádry a vápence. Cement je tak jemný, že jedna libra (0,45kg) obsahuje 15 000 000 000 zrn. Cement je tak připraven k transportu do betonáren, kde je z něj vyráběn beton v různých pevnostech.
Ačkoliv je tzv. suchá cesta výroby cementu nejmodernější a oblíbený způsob výroby, některé pece ve Spojených státech používají mokrou cestu. Oba tyto postupy jsou ve své podstatě podobné s jedinou výjimkou, že u mokré cesty jsou suroviny smíchány s vodou.