Будівельні матеріали з'явилися в той момент, коли на зорі нашої цивілізації перші люди почали будівництво будинків і укріплень. Після тривалих пошуків і експериментів було виявлено, що мелкодроблений вапняк і гіпс, при змішуванні з водою і мінералами, набуває особливих в'яжучі властивості.
Після затвердіння утворює монолітне з'єднання мають характеристики твердого каменю. З того моменту цемент почали виробляти у великих кількостях і використовувати в будівництві великих і маленьких споруд. Проходячи черговий раз повз будівлі із каменю і металу, ми часто задаємося питанням: «Так як же роблять цемент?»
Цікавий факт: в період побудови Єгипетських пірамід, фараони використовували технологію схожу на виробництво бетону. Суміш подрібненого вапняку і кам'яної крихти заливали водою і перетворювали в монолітні кам'яні блоки.
З чого роблять цемент?
Перший етап виробництва починається в вапняковому кар'єрі, коли за допомогою гірничодобувних машин з грунту вилучають компоненти майбутнього цементу. Щоб будівельний матеріал мав необхідну міцність, для виробництва вибирають вапняк, який лежить близько до поверхні. У його складі, у великій кількості, присутній кремній, залізо і окис алюмінію. Якщо копати глибше, то порода буде чистіше, але з великим вмістом вуглекислого кальцію. Добутий камінь, за потребою, сортують і відправляють на виробництво, де змінюють пропорції, щоб отримати цемент різних марок.
Обробка вапняку
На заводі з виробництва цементу, породу вивантажують в апарат для первинного дроблення каменів. Великі валуни під впливом гнітючої сили в кілька тонн, поступово подрібнюються до розмірів тенісного м'яча і надходять на конвеєр. Дрібні і великі камені направляються на вторинне дроблення, де вони зменшуються до розмірів м'ячика для гольфу і в дрібний порошок. Вапняк, з різним відсотком вмісту вуглекислого кальцію, обробляється окремо.
Це необхідно для подальшого їх змішування в різних пропорціях і за певною технологією, щоб виробляти цемент різних марок.
Сортування і шліфування
Дрібний вапняк, за допомогою сортувального навантажувача, розміщують в сухі склади, захищені від вологи і перепадів температури. Формуються купи з сировинної суміші, різного складу, готові до етапу шліфування. По конвеєру подрібнений камінь надходить в шліфувальну машину - вальцьову млин, в якій утворюється вапняковий пил.
Змішування
Щоб створити цемент різних марок, до підготовленої породі додають залізо, двоокис алюмінію і кремній. Склад і кількість добавок визначається після хімічного дослідження вапняку. Роллер рівномірно перемішує складові цементу, до отримання однорідної порошку без каменів. По завершенню процесу готову суміш направляють на термічну обробку.
Термічна обробка
Порошок відправляють в піч, в якій під впливом температури 800 ° С, в кам'яній борошні починається процес хімічної сполуки мінеральних компонентів.Після проведення першої термічної обробки, його відправляють в кальцинаторів, де за допомогою хімічної реакції, за кілька секунд прибирають 95 - 97% двоокису вуглецю і відокремлюють вапно. Далі суміш відправляють в обертову циліндричну піч, в якій її повільно перемішують під впливом температури в 1500 - 1800 ° С.
При тривалому впливі високої температури, порошок перетворюється в склоподібні освіти під назвою «клінкери». По виходу з печі клінкери охолоджують до 60 - 80 ° С, відправляють в накопичувач і далі на дроблення.
Остаточне дроблення
Клінкер поміщається в обертовий барабан, з металевими кульками всередині. До вмісту додають гіпс, кількість якого залежить від марки цементу. Під впливом обертальних рухів і переміщення кульок, суміш подрібнюється до порошкоподібної форми - це і є готовий цемент.
Цікавий факт: сплеск виробництва бетону почався в 19 столітті після того, як в 1824 Джозеф Еспдін запатентував цемент під назвою «Портландцемент» має міцність природного каменю.
Виробництво цементу проходить на спеціалізованих заводах з використанням сили тертя і термічної енергії. При цьому, вапнякові породи повільно перетворюються в цемент. По завершенню технологічного процесу, готовий продукт можна використовувати для будівництва будь-яких конструкцій, великих і маленьких розмірів.
