Αρχική › Αρχείο Πολλαπλών Γλωσσών Δείκτης › Τσιμέντο

 Top 10 άρθρα Odnoklassniki.ru Δαίμονας Ρωσική πρωτοπορία Ιστορία της εναλλακτικής ιατρικής Εταιρική διακυβέρνηση Ryanair Non-Hodgkin λέμφωμα Κατάλογος τεχνικών kyokushin Κατάλογος λατινικών φράσεων (SZ) Κατάλογος ασθενειών σκυλιών

News:

Τσιμέντο

Υπό τη γενικότερη έννοια της λέξης, α τσιμέντο είναι ένας σύνδεσμος, μια ουσία που θέτει και σκληραίνει ανεξάρτητα, και μπορεί να δεσμεύσει άλλα υλικά από κοινού. Το όνομα «τσιμέντο» επιστρέφει στους Ρωμαίους που χρησιμοποίησαν τον όρο «caementitium opus» για να περιγράψουν την τεκτονική που εμοίασε με το σκυρόδεμα και έγινε από το συντριμμένο βράχο με το μμένο ασβέστη ως σύνδεσμος. Η ηφαιστειακή τέφρα και οι κονιοποιημένες πρόσθετες ουσίες τούβλου που προστέθηκαν στο μμένο ασβέστη για να λάβουν έναν υδραυλικό σύνδεσμο αναφέρθηκαν αργότερα ως cementum, cimentum, cäment και τσιμέντο. Τα τσιμέντα που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή χαρακτηρίζονται όπως υδραυλικός ή μη-υδραυλικός.

Η σημαντικότερη χρήση του τσιμέντου είναι η παραγωγή κονίαμα και συγκεκριμένος - η σύνδεση των φυσικών ή τεχνητών συνόλων για να διαμορφώσει ένα ισχυρό οικοδομικό υλικό που είναι ανθεκτικό παρά τις κανονικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Περιεχόμενο 1 Υδραυλικός εναντίον μη-υδραυλικό τσιμέντο 2 Ιστορία 2.1 Πρόωρες χρήσεις 2.2 Σύγχρονο τσιμέντο 3 Τύποι σύγχρονων τσιμέντων 3.1 Τσιμέντο του Πόρτλαντ 3.2 Μίγματα τσιμέντου του Πόρτλαντ 3.3 Υδραυλικά τσιμέντα μη-Πόρτλαντ 4 Περιβαλλοντικές και κοινωνικές επιδράσεις 4.1 Κλίμα 4.2 Καύσιμα και πρώτες ύλες 4.3 Τοπικές επιδράσεις 5 Επιχείρηση τσιμέντου 6 Δείτε επίσης 7 Εξωτερικές συνδέσεις 8 Περαιτέρω ανάγνωση 9 Αναφορές

Υδραυλικός εναντίον μη-υδραυλικό τσιμέντο

Τα υδραυλικά τσιμέντα είναι υλικά που θέτουν και σκληραίνουν μετά από να συνδυαστούν με ύδωρ, ως συνέπεια χημικές αντιδράσεις με το ύδωρ μίξης, και αυτό, μετά από να σκληρύνει, διατηρήστε τη δύναμη και τη σταθερότητα ακόμη και κάτω από το ύδωρ. Η βασική απαίτηση για αυτές τις δύναμη και σταθερότητα είναι ότι οι ένυδρες ουσίες που διαμορφώνονται στην άμεση αντίδραση με το ύδωρ είναι ουσιαστικά αδιάλυτες στο ύδωρ. Τα περισσότερα τσιμέντα κατασκευής είναι σήμερα υδραυλικά, και τα περισσότερα από αυτά είναι βασισμένα Τσιμέντο του Πόρτλαντ, το οποίο γίνεται πρώτιστα από ασβεστόλιθος, ορισμένος άργιλος μεταλλεύματα, και γύψος σε μια υψηλής θερμοκρασίας διαδικασία που διώχνει διοξείδιο του άνθρακα και συνδυάζει χημικά τα αρχικά συστατικά στις νέες ενώσεις. Τα μη-υδραυλικά τσιμέντα περιλαμβάνουν τέτοια υλικά όπως (τα μη-υδραυλικά) ασβεστοκονιάματα ασβέστη και γύψου, που πρέπει να κρατηθούν ξηρά προκειμένου να κερδηθεί η δύναμη, και τα τσιμέντα οξυχλωριδίων, τα οποία έχουν τα υγρά συστατικά. Τα κονιάματα ασβέστη, παραδείγματος χάριν, «θέτουν» μόνο από να στεγνώσουν, και τη δύναμη κέρδους μόνο πολύ αργά από την απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα για να ανασχηματίσουν το ανθρακικό άλας ασβεστίου κατευθείαν carbonatation.

Η ρύθμιση και η σκλήρυνση των υδραυλικών τσιμέντων προκαλούνται από το σχηματισμό των water-containing ενώσεων, οι οποίες διαμορφώνουν ως συνέπεια τις αντιδράσεις μεταξύ των τμημάτων τσιμέντου και του ύδατος. Η αντίδραση και τα προϊόντα αντίδρασης αναφέρονται ως υδάτωση και ένυδρες ουσίες ή φάσεις ένυδρων ουσιών, αντίστοιχα. Ως συνέπεια η άμεση έναρξη των αντιδράσεων, μια σκλήρυνση μπορεί να παρατηρηθεί που είναι αρχικά προσβολή αλλά που αυξάνεται με το χρόνο. Το σημείο στο οποίο η σκλήρυνση φθάνει σε ένα ορισμένο επίπεδο αναφέρεται ως έναρξη της ρύθμισης. Η περαιτέρω σταθεροποίηση καλείται ρύθμιση, και μετά η φάση σκλήρυνσης αρχίζει. Η συμπιεστική δύναμη του υλικού αυξάνεται έπειτα σταθερά, κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που κυμαίνεται από μερικές ημέρες στην περίπτωση των «εξαιρετικά-γρήγορος-σκληραίνοντας» τσιμέντων ως αρκετά έτη στην περίπτωση των συνηθισμένων τσιμέντων.

Ιστορία

Πρόωρες χρήσεις

Τα πιό πρόωρα τσιμέντα κατασκευής είναι τόσο παλαιά όσο η κατασκευή,^[1] και ήταν μη-υδραυλικός. Οπουδήποτε τα πρωτόγονα τούβλα λάσπης χρησιμοποιήθηκαν, τοποθετήθηκαν στο κρεβάτι μαζί με ένα λεπτό στρώμα του πηλού αργίλου. Τα λάσπη-βασισμένα στο υλικά χρησιμοποιήθηκαν επίσης για την απόδοση στους τοίχους της ξυλείας ή wattle και πασαλείβει δομές. Ασβέστης χρησιμοποιήθηκε πιθανώς για πρώτη φορά όπως μια πρόσθετη ουσία σε αυτοί δίνει, και για τη σταθεροποίηση των πατωμάτων λάσπης. «Πασαλείψτε» τη σύσταση από τη λάσπη, η κοπριά και ο ασβέστης αγελάδων παράγουν μια αντίσταση και ένα επίστρωμα, λόγω της πήξης, από τον ασβέστη, των πρωτεϊνών στην κοπριά αγελάδων. Αυτό το απλό σύστημα ήταν κοινό στην Ευρώπη μέχρι τους αρκετά πρόσφατους χρόνους. Με την εμφάνιση των βαλμένων φωτιά τούβλων, και τη χρήση τους στις μεγαλύτερες δομές, οι διάφοροι πολιτισμοί άρχισαν να πειραματίζονται με τα κονιάματα υψηλός-δύναμης βασισμένα στην πίσσα (στη Μεσοποταμία), το γύψο (στην Αίγυπτο) και τον ασβέστη (σε πολλά μέρη του κόσμου).

Είναι αβέβαιο όπου αρχικά ανακαλύφθηκε ότι ένας συνδυασμός ενυδατωμένων μη-υδραυλικών ασβέστη και του α pozzolan παράγει ένα υδραυλικό μίγμα, αλλά το σκυρόδεμα που έγινε από τέτοια μίγματα χρησιμοποιήθηκε αρχικά σε μια μεγάλη κλίμακα από τους Ρωμαίους. Χρησιμοποίησαν και τα δύο φυσικά pozzolans (trass ή ελαφρόπετρα) και τεχνητά pozzolans (επίγεια τούβλο ή αγγειοπλαστική) σε αυτά τα συγκεκριμέούς. Πολλά άριστα παραδείγματα των δομών που γίνονται από αυτά τα συγκεκριμέούς στέκονται ακόμα, ειδικότερα ο τεράστιος μονολιθικός θόλος Pantheon στη Ρώμη. Η χρήση του δομικού σκυροδέματος εξαφανίστηκε στη μεσαιωνική Ευρώπη, αν και τα αδύνατα πουζζολανικά συγκεκριμέοί που συνεχίζονται για να χρησιμοποιούνται ως πυρήνας συμπληρώνουν τους τοίχους και τις στήλες πετρών.

Σύγχρονο τσιμέντο

Τα σύγχρονα υδραυλικά τσιμέντα άρχισαν να αναπτύσσονται από την αρχή της βιομηχανικής επανάστασης (περίπου 1700), οδηγημένος από τρεις κύριες ανάγκες:

• Υδραυλικός δίνει για τη λήξη των κτηρίων τούβλου στα υγρά κλίματα
• Τα υδραυλικά κονιάματα για την κατασκευή τεκτονικών του λιμανιού λειτουργούν κ.λπ., σε επαφή με το θαλάσσιο νερό.
• Ανάπτυξη των ισχυρών συγκεκριμέών.

Στη Μεγάλη Βρετανία ιδιαίτερα η πέτρα κτηρίου, καλής ποιότητας έγινε πάντα ακριβότερη κατά τη διάρκεια μιας περιόδου ταχείας ανάπτυξης, και έγινε μια κοινή πρακτική να κατασκευαστούν τα κτήρια γοήτρου από τα νέα βιομηχανικά τούβλα, και να τελειωθούν με το α στόκος για να μιμηθεί την πέτρα. Οι υδραυλικοί ασβέστες ευνοήθηκαν για αυτό, αλλά η ανάγκη για έναν γρήγορο καθορισμένο χρόνο ενθάρρυνε την ανάπτυξη των νέων τσιμέντων. Ο διασημότερος μεταξύ αυτών ήταν Parker «Ρωμαϊκό τσιμέντο."^[2] Αυτό αναπτύχθηκε κοντά James Parker στο 1780s, και τελικά κατοχυρωμένος με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1796. Δεν εμοίασε, στην πραγματικότητα, με οποιοδήποτε υλικό που χρησιμοποιήθηκε από τους Ρωμαίους, αλλά ήταν ένα «φυσικό τσιμέντο» που έγινε από το septaria καψίματος - κόνδυλοι που βρίσκονται σε ορισμένες καταθέσεις αργίλου, και που περιέχουν και τα μεταλλεύματα αργίλου και το ανθρακικό άλας ασβεστίου. Οι μμένοι κόνδυλοι αλέστηκαν σε μια λεπτή σκόνη. Αυτό το προϊόν, που γίνεται σε ένα κονίαμα με την άμμο, που τίθεται σε 5-15 λεπτά. Η επιτυχία του «ρωμαϊκού τσιμέντου» οδήγησε άλλους κατασκευαστές για να αναπτύξει τα αντίπαλα προϊόντα με το κάψιμο των τεχνητών μιγμάτων αργίλου και κιμωλίας.

John Smeaton είχε μια σημαντική συμβολή στην ανάπτυξη των τσιμέντων όταν προγραμμάτιζε την κατασκευή του τρίτου Φάρος Eddystone (1755-9) στο αγγλικό κανάλι. Χρειάστηκε ένα υδραυλικό κονίαμα που θα έθετε και θα ανέπτυσσε κάποια δύναμη στην περίοδο δώδεκα ώρας μεταξύ των διαδοχικών υψηλών παλιρροιών. Εκτέλεσε μια εξαντλητική έρευνα αγοράς για τους διαθέσιμους υδραυλικούς ασβέστες, επισκεμμένος τις περιοχές παραγωγής τους, και σημείωσε ότι το «hydraulicity» του ασβέστη αφορούσε άμεσα την περιεκτικότητα σε άργιλο του ασβεστόλιθου από τον οποίο έγινε. Το Smeaton ήταν α αστικός μηχανικός από το επάγγελμα, και πήρε την ιδέα όχι πιό αργότερα. Προφανώς απληροφόρητη της εργασίας Smeaton, η ίδια αρχή προσδιορίστηκε κοντά Louis Vicat στην πρώτη δεκαετία του δέκατου έννατου αιώνα. Το Vicat πήγε για να επινοηθεί μια μέθοδος την κιμωλία και ο άργιλος σε ένα οικείο μίγμα, και, καίγοντας αυτό, παρήγαγε ένα «τεχνητό τσιμέντο» το 1817. James Frost,^[3] εργαζόμενος στη Μεγάλη Βρετανία, παρήγαγε τι που κάλεσε «βρετανικό τσιμέντο» κατά τρόπο παρόμοιο γύρω από τον ίδιο χρόνο, αλλά δεν έλαβε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μέχρι 1822. Το 1824, Joseph Aspdin κατοχύρωσε ένα παρόμοιο υλικό με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, το οποίο κάλεσε τσιμέντο του Πόρτλαντ, επειδή δώστε γίνοντας από το ήταν στο χρώμα παρόμοιο με τον προσδίδοντα γόητρο Πέτρα του Πόρτλαντ.

Όλα τα ανωτέρω προϊόντα δεν θα μπορούσαν να ανταγωνιστούν με τον ασβέστη/τα pozzolan συγκεκριμέούς λόγω fast-setting (που δίνουν τον ανεπαρκή χρόνο για την τοποθέτηση) και των χαμηλών πρόωρων δυνάμεων (που απαιτούν μια καθυστέρηση πολλών εβδομάδων προτού να μπορέσει να αφαιρεθεί ο εγκιβωτισμός). Οι υδραυλικοί ασβέστες, τα «φυσικά» τσιμέντα και τα «τεχνητά» τσιμέντα όλοι στηρίζονται επάνω στο τους belite περιεχόμενο για την ανάπτυξη δύναμης. Το Belite αναπτύσσει τη δύναμη αργά. Επειδή καηκαν στις θερμοκρασίες κάτω από 1250 °C, περιείχαν το αριθ. alite, το οποίο είναι αρμόδιο για την πρόωρη δύναμη στα σύγχρονα τσιμέντα. Το πρώτο τσιμέντο για να περιέχει με συνέπεια alite ήταν αυτό που έγινε από το γιο Joseph Aspdin's William στο πρόωρο 1840s. Αυτό ήταν αυτό που καλούμε σήμερα «σύγχρονο» τσιμέντο του Πόρτλαντ. Λόγω του αέρα του μυστηρίου με τον οποίο William Aspdin περιέβαλε το προϊόν του, άλλα (π.χ. Vicat και Ι Γ Johnson) έχει απαιτήσει την προτεραιότητα σε αυτήν την εφεύρεση, αλλά την πρόσφατη ανάλυση^[4] και από το συγκεκριμένο και ακατέργαστο τσιμέντο του έχει δείξει ότι το προϊόν William Aspdin's έκανε Northfleet, Κεντ ήταν ένα αληθινό alite-βασισμένο τσιμέντο. Εντούτοις, οι μέθοδοι Aspdin ήταν «rule-of-thumb»: Το Vicat είναι αρμόδιο για την καθιέρωση της χημικής βάσης αυτών των τσιμέντων, και Johnson καθιέρωσε τη σημασία το μίγμα στον κλίβανο.

Η καινοτομία William Aspdin's ήταν αντίθετος-διαισθητική για τους κατασκευαστές των «τεχνητών τσιμέντων», επειδή απαίτησαν περισσότερο ασβέστη στο μίγμα (ένα πρόβλημα για τον πατέρα του), επειδή απαίτησαν μια πολύ υψηλότερη θερμοκρασία κλιβάνων (και επομένως περισσότερα καύσιμα) και επειδή το προκύπτον κλίνκερ πολύ σκληρά και γρήγορα εξαντλήθηκε millstones που ήταν η μόνη διαθέσιμη τεχνολογία λείανσης του χρόνου. Το κόστος παραγωγής ήταν επομένως αρκετά υψηλότερο, αλλά το προϊόν καθορισμένο εύλογα αργά και ανέπτυξε τη δύναμη γρήγορα, ανοίγοντας κατά συνέπεια μια αγορά για τη χρήση στο σκυρόδεμα. Η χρήση του σκυροδέματος στην κατασκευή αυξήθηκε γρήγορα από 1850 και μετά, και ήταν σύντομα η κυρίαρχη χρήση για τα τσιμέντα. Κατά συνέπεια το τσιμέντο του Πόρτλαντ άρχισε τον κυρίαρχο ρόλο του.

Τύποι σύγχρονων τσιμέντων

Τσιμέντο του Πόρτλαντ

Κύριο άρθρο: Τσιμέντο του Πόρτλαντ

Το τσιμέντο γίνεται με τη θέρμανση του ασβεστόλιθου με τις μικρές ποσότητες άλλων υλικών (όπως ο άργιλος) σε 1450°C σε έναν κλίβανο. Η προκύπτουσα σκληρή ουσία, αποκαλούμενη κλίνκερ `», αλέθεται έπειτα με έναν γύψο μικρής ποσότητας σε μια σκόνη για να κάνει `το συνηθισμένο τσιμέντο του Πόρτλαντ», ο ο συνηθέστερα χρησιμοποιημένος τύπος τσιμέντου (συχνά καλούμενου το OPC).

Το τσιμέντο του Πόρτλαντ είναι ένα βασικό συστατικό συγκεκριμένος, κονίαμα και η περισσότερη μη-ειδικότητα ρευστοκονίαμα. Ο πιό κοινής χρήσης για το τσιμέντο του Πόρτλαντ είναι στην παραγωγή του σκυροδέματος. Το σκυρόδεμα είναι ένα σύνθετο υλικό που αποτελείται από σύνολο (αμμοχάλικο και άμμος), τσιμέντο, και ύδωρ. Σαν δομικό υλικό, το σκυρόδεμα μπορεί να πεταχτεί σχεδόν σε οποιαδήποτε μορφή επιθυμητή, και μόλις, μπορεί να γίνει ένα δομικό (ρουλεμάν φορτίων) στοιχείο. Το τσιμέντο του Πόρτλαντ μπορεί να είναι γκρίζο ή άσπρος.

Για τις λεπτομέρειες της κατασκευής του τσιμέντου του Πόρτλαντ, δείτε το κύριο άρθρο. Το άτομο που ο πρώτος έφηυρε το τσιμέντο του Πόρτλαντ ήταν από Wakefield, Δυτικό Γιορκσάιρ.

Μίγματα τσιμέντου του Πόρτλαντ

Αυτοί είναι συχνά διαθέσιμοι όπως διά-επίγεια μίγματα από τους κατασκευαστές τσιμέντου, αλλά οι παρόμοιες διατυπώσεις συχνά επίσης αναμιγνύονται από τα επίγεια τμήματα στις συγκεκριμένες εγκαταστάσεις μίξης.^[5]

Blastfurnace του Πόρτλαντ τσιμέντο περιέχει μέχρι 70% κοκκοποιημένη έδαφος σκουριά φούρνων φυσήματος, με το κλίνκερ του Πόρτλαντ υπολοίπου και λίγο γύψο. Όλες οι συνθέσεις παράγουν την υψηλή τελευταία δύναμη, αλλά καθώς η περιεκτικότητα σε σκουριά αυξάνεται, η πρόωρη δύναμη μειώνεται, ενώ η αντίσταση θειικού άλατος αυξάνεται και η εξέλιξη θερμότητας μικραίνει. Χρησιμοποιημένος ως οικονομική εναλλακτική λύση στην άλας-αντίσταση του Πόρτλαντ και τα low-heat τσιμέντα.^[6]

Flyash του Πόρτλαντ τσιμέντο περιέχει μέχρι 30% τέφρα μυγών. Flyash είναι πουζζολανικό, έτσι ώστε η τελευταία δύναμη διατηρείται. Επειδή flyash η προσθήκη επιτρέπει μια χαμηλότερη συγκεκριμένη περιεκτικότητα σε ύδωρ, η πρόωρη δύναμη μπορεί επίσης να διατηρηθεί. Όπου φτηνό flyash καλής ποιότητας είναι διαθέσιμο, αυτό μπορεί να είναι μια οικονομική εναλλακτική λύση στο συνηθισμένο τσιμέντο του Πόρτλαντ.^[7]

Τσιμέντο του Πόρτλαντ Pozzolan περιλαμβάνει το τσιμέντο τέφρας μυγών, δεδομένου ότι η τέφρα μυγών είναι μια pozzolan, αλλά και περιλαμβάνει τα τσιμέντα που γίνονται από άλλα φυσικά ή τεχνητά pozzolans. Στις χώρες όπου οι ηφαιστειακές τέφρες είναι διαθέσιμες (π.χ. Η Ιταλία, η Χιλή, το Μεξικό, οι Φιλιππίνες) αυτά τα τσιμέντα είναι συχνά η πιό κοινή μορφή σε λειτουργία.

Τσιμέντο καπνών πυριτίου του Πόρτλαντ. Προσθήκη καπνός πυριτίου μπορέστε να παραγάγετε εξαιρετικά τις υψηλές δυνάμεις, και τα τσιμέντα που περιέχουν τον καπνό πυριτίου 5-20% παράγονται περιστασιακά. Εντούτοις, ο καπνός πυριτίου προστίθεται πιό συνήθως στο τσιμέντο του Πόρτλαντ στο συγκεκριμένο αναμίκτη.^[8]

Τσιμέντα τεκτονικών χρησιμοποιείται για την προετοιμασία της πλινθοδομής κονιάματα και στόκοι, και δεν πρέπει να χρησιμοποιηθεί στο σκυρόδεμα. Είναι συνήθως σύνθετες ιδιόκτητες διατυπώσεις που περιέχουν το κλίνκερ του Πόρτλαντ και διάφορα άλλα συστατικά που μπορούν να περιλάβουν τον ασβεστόλιθο, τον ενυδατωμένο ασβέστη, τα entrainers αέρα, τους επιβραδυντές, τα waterproofers και τους χρωματίζοντας πράκτορες. Διατυπώνονται για να παραγάγουν τα εφαρμόσιμα κονιάματα που επιτρέπουν τη γρήγορη και συνεπή εργασία τεκτονικών. Οι λεπτές παραλλαγές του τσιμέντου τεκτονικών στις ΗΠΑ είναι πλαστικά τσιμέντα και τσιμέντα στόκων. Αυτοί σχεδιάζονται ελεγχόμενο στον προϊόντα δεσμό με τους φραγμούς τεκτονικών.

Επεκτατικά τσιμέντα περιέχετε, εκτός από το κλίνκερ του Πόρτλαντ, τα επεκτατικά κλίνκερ (συνήθως sulfoaluminate κλίνκερ), και σχεδιάζεται για να αντισταθμίσει τα αποτελέσματα της διακένωσης ξήρανσης που αντιμετωπίζεται κανονικά με τα υδραυλικά τσιμέντα. Αυτό επιτρέπει στις μεγάλες πλάκες πατωμάτων (μέχρι τετράγωνο 60 μ) για να προετοιμαστεί χωρίς ενώσεις συστολής.

Άσπρα συνδυασμένα τσιμέντα μπορέστε να γίνετε χρησιμοποιώντας το άσπρο κλίνκερ και τα άσπρα συμπληρωματικά υλικά όπως high-purity metakaolin.

Χρωματισμένα τσιμέντα χρησιμοποιείται για διακοσμητικούς λόγους. Σε μερικά πρότυπα, η προσθήκη των χρωστικών ουσιών για να παραγάγει το «χρωματισμένο τσιμέντο του Πόρτλαντ» επιτρέπεται. Σε άλλα πρότυπα (π.χ. ASTM), οι χρωστικές ουσίες δεν επιτρέπονται τα συστατικά του τσιμέντου του Πόρτλαντ, και τα χρωματισμένα τσιμέντα πωλούνται ως «συνδυασμένα υδραυλικά τσιμέντα».

Πολύ λεπτά αλεσμένα τσιμέντα γίνεται από τα μίγματα τσιμέντου με την άμμο ή με τη σκουριά ή άλλα pozzolan μεταλλεύματα τύπων που εξαιρετικά λεπτά αλέθονται. Τέτοια τσιμέντα μπορούν να έχουν τα ίδια φυσικά χαρακτηριστικά με το κανονικό τσιμέντο αλλά με 50% το λιγότερο τσιμέντο που οφείλεται ιδιαίτερα αύξησε εκεί την περιοχή επιφάνειας για τη χημική αντίδραση. Ακόμη και με την εντατική λείανση μπορούν να χρησιμοποιήσουν μέχρι 50% λιγότερη ενέργεια που κατασκευάζει από τα συνηθισμένα τσιμέντα του Πόρτλαντ. Τσιμέντο EMC

Υδραυλικά τσιμέντα μη-Πόρτλαντ

Τσιμέντα pozzolan-ασβέστη. Μίγματα εδάφους pozzolan και ο ασβέστης είναι τα τσιμέντα που χρησιμοποιούνται από τους Ρωμαίους, και πρόκειται να βρεθεί στις ρωμαϊκές δομές που στέκονται ακόμα (π.χ. το Pantheon στη Ρώμη). Αναπτύσσουν τη δύναμη αργά, αλλά η τελευταία δύναμή τους μπορεί να είναι πολύ υψηλή. Τα προϊόντα υδάτωσης που παράγουν τη δύναμη είναι ουσιαστικά τα ίδια με εκείνους που παράγονται από το τσιμέντο του Πόρτλαντ.

Τσιμέντα σκουριά-ασβέστη. Κοκκοποιημένη έδαφος σκουριά φούρνων φυσήματος δεν είναι υδραυλικός από δικοί του, αλλά «ενεργοποιείται» από την προσθήκη των αλκαλίων, ο περισσότερος οικονομικά χρησιμοποιώντας ασβέστης. Είναι παρόμοιοι με τα pozzolan τσιμέντα ασβέστη στις ιδιότητές τους. Μόνο κοκκοποιημένη σκουριά (δηλ. η ύδωρ-αποσβημένη, υαλώδης σκουριά) είναι αποτελεσματική ως τμήμα τσιμέντου.

Τσιμέντα Supersulfated. Αυτοί περιέχουν την περίπου 80% αλεσμένη κοκκοποιημένη σκουριά φούρνων φυσήματος, το γύψο ή τον ανυδρίτη 15% και ένα μικρό κλίνκερ ή έναν ασβέστη του Πόρτλαντ ως ενεργοποιητή. Παράγουν τη δύναμη από το σχηματισμό ettringite, με την αύξηση δύναμης παρόμοια με ένα αργό τσιμέντο του Πόρτλαντ. Εκθέτουν την καλή αντίσταση στους επιθετικούς πράκτορες, συμπεριλαμβανομένου του θειικού άλατος.

Τσιμέντα αργιλικών αλάτων ασβεστίου είναι υδραυλικά τσιμέντα που γίνονται πρώτιστα από τον ασβεστόλιθο και το βωξίτη. Τα ενεργά συστατικά είναι monocalcium αργιλικό άλας CaAl₂Ο₄ (Ασβέστιο μέσα Σημείωση φαρμακοποιών τσιμέντου) και ασβέστιο Mayenite₁₂Al₁₄Ο₃₃ (Γ₁₂Α₇ σε CCN). Μορφές δύναμης από την υδάτωση στις ένυδρες ουσίες αργιλικών αλάτων ασβεστίου. Καλά-προσαρμόζονται για τη χρήση στα πυρίμαχα (υψηλής θερμοκρασίας ανθεκτικός) συγκεκριμέούς, π.χ. για τις επενδύσεις φούρνων.

Τσιμέντα ασβεστίου sulfoaluminate γίνεται από τα κλίνκερ που περιλαμβάνουν YE» elimite (Ασβέστιο₄(AlO₂)₆ΕΤΣΙ₄ ή Γ₄Α₃ Σημείωση του φαρμακοποιού τσιμέντου) ως αρχική φάση. Χρησιμοποιούνται στα επεκτατικά τσιμέντα, στα υπερβολιά υψηλός πρόωρα τσιμέντα δύναμης, και στα «χαμηλής ενέργειας» τσιμέντα. Η υδάτωση παράγει ettringite, και οι ειδικευμένες σωματικές ιδιότητες (όπως η επέκταση ή η γρήγορη αντίδραση) λαμβάνονται από τη ρύθμιση της διαθεσιμότητας των ιόντων ασβεστίου και θειικού άλατος. Τη χρήση τους ως χαμηλής ενέργειας εναλλακτική λύση του τσιμέντου του Πόρτλαντ έχουν καινοτομήσει στην Κίνα, όπου αρκετοί εκατομμύριο τόνοι το χρόνο παράγονται^[9][10]. Οι σε ενέργεια ανάγκες είναι χαμηλότερες λόγω των χαμηλότερων θερμοκρασιών κλιβάνων που απαιτούνται για την αντίδραση, και του χαμηλότερου ποσού ασβεστόλιθου (που πρέπει να αφαιρεσθούν το ανθρακικό endothermically) στο μίγμα. Επιπλέον, η πιό μικρή κατανάλωση καυσίμων ασβεστόλιθων ικανοποιημένη και πιό μικρή οδηγεί σε ένα κοβάλτιο₂ εκπομπή περίπου μισό αυτό που συνδέεται με το κλίνκερ του Πόρτλαντ. Εντούτοις, ΕΤΣΙ₂ οι εκπομπές είναι συνήθως σημαντικά υψηλότερες.

«Φυσικά» τσιμέντα αντιστοιχτε σε ορισμένα τσιμέντα της εποχής προ-Πόρτλαντ, που παράγονται με το κάψιμο αργιλώδεις ασβεστόλιθοι στις μέτριες θερμοκρασίες. Το επίπεδο τμημάτων αργίλου στον ασβεστόλιθο (περίπου 30-35%) είναι τέτοιο που τα μεγάλα ποσά belite (η χαμηλός-πρόωρη δύναμη, υψηλός-πρόσφατο μετάλλευμα δύναμης στο τσιμέντο του Πόρτλαντ) διαμορφώνονται χωρίς το σχηματισμό του υπερβολικού ελεύθερου ασβέστη ποσών. Όπως με οποιοδήποτε φυσικό υλικό, τέτοια τσιμέντα έχουν τις πολύ μεταβλητές ιδιότητες.

Geopolymer τσιμέντα γίνεται από τα μίγματα υδροδιαλυτών αλκαλιμεταλλικών πυριτικών αλάτων και aluminosilicate ορυκτών σκονών όπως η τέφρα μυγών και το metakaolin.

Περιβαλλοντικές και κοινωνικές επιδράσεις

Η κατασκευή τσιμέντου προκαλεί τα στάδια περιβαλλοντικών επιδράσεων καθόλου της διαδικασίας. Αυτοί περιλαμβάνουν τις εκπομπές της αερομεταφερόμενης ρύπανσης υπό μορφή σκόνης, αερίων, θορύβου και δόνησης κατά ενεργοποιώντας τα μηχανήματα και κατά τη διάρκεια να ανατινάξουν μέσα λατομεία, και ζημία στην επαρχία από την εξόρυξη. Ο εξοπλισμός για να μειώσει τις εκπομπές σκόνης κατά τη διάρκεια της εξόρυξης και της κατασκευής του τσιμέντου χρησιμοποιείται ευρέως, και ο εξοπλισμός στην παγίδα και τα χωριστά αέρια εξάτμισης μπαίνουνε σε την αυξανόμενη χρήση. Η προστασία του περιβάλλοντος περιλαμβάνει επίσης την επανενοποίηση των λατομείων στην επαρχία αφότου έχουν κλείσει τα με την επιστροφή τους στη φύση ή την επαν-καλλιέργεια τους.

Κλίμα

Η κατασκευή τσιμέντου συμβάλλει τα αέρια και τα δύο θερμοκηπίων άμεσα μέσω της παραγωγής του διοξειδίου του άνθρακα όταν ανθρακικό άλας ασβεστίου θερμαίνεται, παραγωγή ασβέστης και διοξείδιο του άνθρακα [2], και επίσης έμμεσα μέσω της χρήσης της ενέργειας, ιδιαίτερα εάν η ενέργεια προέρχεται από απολιθωμένα καύσιμα. Η βιομηχανία τσιμέντου παράγει 5% του σφαιρικού προκαλούμενου από τον άνθρωπο κοβαλτίου₂ εκπομπές, των οποίων 50% είναι από τη χημική διαδικασία, και 40% από το κάψιμο των καυσίμων.^[11] Το ποσό του κοβαλτίου₂ εκπέμπονται από τη βιομηχανία τσιμέντου σχεδόν 900 κλ του κοβαλτίου₂ για κάθε 1000 κλ του τσιμέντου παραχθε'ντα. ^[12]

Καύσιμα και πρώτες ύλες

Μια τσιμεντοβιομηχανία καταναλώνει 3.000 έως 6.500 MJ των καυσίμων ανά τόνο του κλίνκερ που παράγεται, ανάλογα με τις πρώτες ύλες και τη διαδικασία χρησιμοποιούμενες. Οι περισσότεροι κλίβανοι τσιμέντου χρησιμοποιούν σήμερα το κοκ άνθρακα και πετρελαίου ως αρχικά καύσιμα, και σε ένα μικρότερο φυσικό πετρέλαιο αερίου και καυσίμων βαθμού. Τα επιλεγμένα απόβλητα και τα υποπροϊόντα με την ανακτήσιμη θερμαντική αξία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμα σε έναν κλίβανο τσιμέντου, που αντικαθιστά μια μερίδα των συμβατικών απολιθωμένων καυσίμων, όπως τον άνθρακα, εάν ανταποκρίνονται στις ακριβείς προδιαγραφές. Τα επιλεγμένα απόβλητα και τα υποπροϊόντα που περιέχουν τα χρήσιμα μεταλλεύματα όπως το ασβέστιο, το πυρίτιο, η αλουμίνα, και ο σίδηρος μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρώτες ύλες στον κλίβανο, που αντικαθιστά τις πρώτες ύλες όπως ο άργιλος, ο σχιστόλιθος, και ο ασβεστόλιθος. Επειδή μερικά υλικά έχουν και τη χρήσιμη ορυκτή ικανοποιημένη και ανακτήσιμη θερμαντική αξία, η διάκριση μεταξύ των εναλλακτικών καυσίμων και των πρώτων υλών είναι όχι πάντα σαφής. Παραδείγματος χάριν, η ηλύς καθαρισμού λυμμάτων έχει μια χαμηλή αλλά σημαντική θερμαντική αξία, και τα εγκαύματα για να δώσει την τέφρα που περιέχει τα μεταλλεύματα χρήσιμα στη μήτρα κλίνκερ.^[13]

Τοπικές επιδράσεις

Η παραγωγή του τσιμέντου ασκώ σημαντικές θετικές και αρνητικές επιδράσεις σε ένα τοπικό επίπεδο. Στη θετική πλευρά, η βιομηχανία τσιμέντου μπορεί να δημιουργήσει τις ευκαιρίες απασχόλησης και επιχειρήσεων για τους τοπικούς ανθρώπους, ιδιαίτερα στις μακρινές θέσεις στις αναπτυσσόμενες χώρες όπου υπάρχουν λίγες άλλες ευκαιρίες για την οικονομική ανάπτυξη. Οι αρνητικές επιδράσεις περιλαμβάνουν τη διαταραχή στο τοπίο, τη σκόνη και το θόρυβο, και τη διάσπαση στην τοπική βιοποικιλότητα από την εξόρυξη του ασβεστόλιθου (η πρώτη ύλη για το τσιμέντο).

Επιχείρηση τσιμέντου

Το 2002 η παγκόσμια παραγωγή του υδραυλικού τσιμέντου ήταν 1.800 εκατομμύριο μετρικοί τόνοι. Οι κορυφαίοι τρεις παραγωγοί ήταν Κίνα με 704, Ινδία με 100, και οι Ηνωμένες Πολιτείες με 91 εκατομμύριο μετρικούς τόνους για ένα συνδυασμένο σύνολο περίπου του μισού παγκόσμιου συνόλου από τα παγκόσμια τρία πιό πυκνοκατοικημένα κράτη.^[14]

«Για τα προηγούμενα 18 έτη, η Κίνα με συνέπεια έχει παραγάγει περισσότερο τσιμέντο από οποιαδήποτε άλληδήποτε χώρα στον κόσμο. [...] Η εξαγωγή τσιμέντου της Κίνας όξυνε το 1994 με 11 εκατομμύριο τόνους που στάλησαν έξω και ήταν στη σταθερή πτώση από τότε. Μόνο 5.18 εκατομμύριο τόνοι εξήχθησαν από την Κίνα το 2002. Προσφερθείς σε $34 ένας τόνος, κινεζικό τσιμέντο διατιμάται από την αγορά όπως η Ταϊλάνδη ρωτά τόσο ελάχιστα όπως $20 για την ίδια ποιότητα. «^[15]

«Η απαίτηση για το τσιμέντο στην Κίνα αναμένεται για να προωθήσει 5.4% ετησίως και να υπερβεί 1 δισεκατομμύριο μετρικούς τόνους το 2008, οδηγημένος από την επιβράδυνση αλλά την υγιή αύξηση των δαπανών κατασκευής. Το τσιμέντο που καταναλώνεται στην Κίνα θα ανέλθει σε 44% της σφαιρικής απαίτησης, και η Κίνα θα παραμείνει ο παγκόσμιος μεγαλύτερος εθνικός καταναλωτής του τσιμέντου από ένα μεγάλο περιθώριο. «^[16]

Το 2006 υπολογίστηκε ότι η Κίνα κατασκεύασε 1.235 δισεκατομμύριο μετρικούς τόνους του τσιμέντου, το οποίο είναι 44% της παραγωγής παγκόσμιου συνολικής τσιμέντου.^[17]

Δείτε επίσης

• Θεωρία ΣΤΟΙΧΗΜΑΤΟΣ
• Σημείωση φαρμακοποιών τσιμέντου
• Τέφρα μυγών
• Τσιμέντο του Πόρτλαντ
• Τσιμέντο Rosendale
• Το τσιμέντο δίνει

Εξωτερικές συνδέσεις

• Βρετανική ένωση τσιμέντου (UK)
• Cembureau (ΕΕ)
• Ένωση (ηε) τσιμέντου του Πόρτλαντ
• Verein Deutscher Zementwerke ε. V. (VDZ), (Γερμανία)
• Εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα από τη σφαιρική βιομηχανία τσιμέντου (το 1994)
• Διεθνής πρωτοβουλία ικανότητας υποστήριξης βιομηχανίας τσιμέντου
• Πώς το τσιμέντο γίνεται; Ζωτικότητα λάμψης
• Λεξικό των πολιτικού μηχανικού έργων

Περαιτέρω ανάγνωση

• Aitcin, Pierre-Claude (2000). "Τσιμέντα του χθες και σήμερα: Σκυρόδεμα του αύριο". Τσιμέντο και συγκεκριμένη έρευνα 30 (9): 1349-1359. doi:10.1016/S0008-8846 (00) 00365-3. 

• Friedrich W. Locher: Τσιμέντο: Αρχές της παραγωγής και της χρήσης, Duesseldorf, Γερμανία: Verlag Bau + Technik GmbH, 2006, ISBN 3-7640-0420-7
• Javed Ι. Bhatty, Φ. Μυλωνάς MacGregor, Steven H. Kosmatka συντάκτες: Καινοτομίες στην κατασκευή τσιμέντου του Πόρτλαντ, SP400, ένωση τσιμέντου του Πόρτλαντ, Skokie, Ιλλινόις, ΗΠΑ, 2004, ISBN 0-89312-234-3
• Η «βιομηχανία τσιμέντου είναι στο κέντρο της συζήτησης αλλαγής κλίματος» άρθρο από Elizabeth Rosenthal New York Times 26 Οκτωβρίου 2007

• Neville, Π.Μ. (1996). Ιδιότητες του σκυροδέματος. Τέταρτα και τελικά πρότυπα εκδόσεων. PEARSON, αίθουσα Prentice. 

• Taylor, H.F.W. (1990). Χημεία τσιμέντου. Ακαδημαϊκός Τύπος, 475. 

Αναφορές