Portlandcementis - dirbtinis cheminis junginys, miltelių pavidalo rišamoji medžiaga, kurį sumaišius su vandeniu sudaro plastišką tešlą, kuri hidratuojasi ir sukietėja. Cementas - miltelių pavidalo mineralinė rišamoji medžiaga, plačiai žinoma visame pasaulyje. Portlandcementis yra svarbiausia statybinė rišamoji medžiaga, tinka įvairioms betoninėms ir gelžbetoninėms konstrukcijoms, eksploatuojamoms ant žemės, žemėje ir vandenyje, taip pat šalčio veikiamoms.
Portlandcemento pagrindinės žaliavos ir jų šaltiniai
Portlandcemenčio pagrindinė žaliava - daug kalcio karbonato turinčios uolienos: klintis ir kreida, bei molis arba molingos uolienos. Paruoštas žaliavų mišinys degamas 1450-1500 °C temperatūroje dažniausiai sukamojoje krosnyje. Gautas klinkeris ataušinamas, šiek tiek pasigesinamas, kad pasiektų optimalią hidrataciją. Tada smulkinamas trupintuvais ir malamas rutuliniais malūnais, o į malimą dedamas nedegtas gipso kiekis, kuris lėtina rišimą.
Lietuvoje cementas dažniausiai gaminamas iš vietinių žaliavų: klinties ir molio. Akmenės cemento ir šliferio gamybiniame susivienijime (nuo 1993- Akmenės cementas) šlapiuoju būdu buvo gaminamas Portlandcementis nuo 1952 metų, naudojant klintį iš aplinkinio karjero.
Maždaug kaip vyksta žaliavų gamyba Akmenėje
Į Naująją Akmenę atvežamos dvi pagrindinės cemento gamybai reikalingos medžiagos - klintys ir molis. Molis iki klinties trupinamas „Du rotoriai su dantimis“ traktoriuje: „Du rotoriai su dantimis sukasi vienas priešais kitą, o į vidų krenta molis ir jį tiesiog suplėšo,“ - teigia technologas A. Stakeliūnas. Akmuo - šių trupintuvų siaubas, nes įrenginiai negeba jų suskaldyti. Įkritus akmeniui, viskas stabdoma, o akmuo išimamas krano pagalba. Molis sujungiamas su klintimi: 4 dalys klinties ir viena dalis molio. Taip pat dedama truputį smėlio ir geležies rūdos. Anksčiau molio ir klinties mišinio gamybai buvo naudojamas vanduo - malimo metu viskas buvo maišoma su vandeniu. Būdavo gaunama grietinės konsistencijos košė.
Šiandien įkrovos drėgmė prieš krosnį turi būti mažesnė nei 1 procentas, o nauja krosnis veikia tris kartus trumpiau, bet dirba našiau ir efektyviau. Šlapiasis cemento gamybos būdas tapo istorija.
Klinkerio gamyba ir šviesesnė cemento istorija Lietuvoje
Portlandcementinės klinkeris deginamas aukštoje temperatūroje, vėliau atšaldomas ir sumaltas kartu su 3 % gipso; šis procesas užtikrina, kad cemento rišimas prasideda tinkamai. Lietuvos cemento pramonėje šlapiojo būdo technologija buvo naudojama iki naujųjų laikų, tačiau dabar dažniausiai taikomi šlapiąjį būdą keičiančios technologijos, kurios leidžia pasiekti didesnį našumą ir trumpesnį degimo laiką.
Portlandcemenčio sudėtis ir savybės yra susijusios su klinkerio mineralų hidratacijos charakteristikomis: C3S (alitinis) aktyviausias ir greitai kietėja, C2S (beleitinis) mažiau aktyvus ir palaipsniui stiprėja, C3A-greitas šilumos išskyrimas ir greitas rišimas, o C4AF prisideda prie šilumos išskyrimo ir jėgos. Svarbu, kad cemento smulkumas ir priedų kiekiai atitiktų norimą savybių profilį.
Gamintojų pažanga ir informacijos šaltiniai
Laida „Mokslo sriuba“ pristato mokslinį požiūrį į cemento gamybos procesus ir pabrėžia, kad Lietuvoje yra žemės išteklių, ir cemento gamyboje svarbu naudoti vietinius išteklius. „Mokslo sriuba“ - ne pelno siekianti jaunų žmonių iniciatyva, bendradarbiaujanti su Baltijos pažangių technologijų institutu, rodo, kad žinios apie žaliavas ir jų paruošimą yra būtinos norint suprasti cementą ir jo gamybos procesą.
Skirtinės cementų rūšys ir panaudojimas
Portlandcementis yra pagrindinė statybinė rišamoji medžiaga, tinkama betono ir gelžbetonio konstrukcijoms, eksploatuojamoms ant žemės, po žeme ir vandenyje, taip pat šalčiui atspariose ir agresyviose aplinkose. Skirstoma į gryną cementą, mišrus cementas (CEM II, III, IV, V), greitai stingstantį cementą bei baltą cementą. Taip pat išskiriami specialūs cementai: pucolaninis cementas, šlakinis cementas, hidrofobinis cementas, sulfatams atsparus cementas, plėtrusis cementas ir kt. Spalvotasis bei baltasis cementas naudojami apdailai ir skirtingoms techninėms reikmėms.
Baltasis portlandcementis degamas iš gryno klinkerio be geležies, mangano ir chromo oksidų; dažnai dedama aktyviųjų mineralinių priedų, kad pasiekti norimą spalvą ir savybes. Kelių portlandcementis prideda trikalcio aliuminato, granuliuoto aukštakrosnių šlako ir kitų priedų, kurie pagerina atsparumą šalčiams ir kitus paramos rodiklius. Greitai kietėjantis cementas tinka skubiems darbams, o pucolaninis ir šlakinis cementas naudojami statyboms, kurios reikalauja specialių savybių.
Rekomendacijos perkant cementą
- Rinktis patikimą cemento gamintoją ir atkreipti dėmesį į sandėliavimo sąlygas - cemento pakuotės dažnai yra 25 kg ar 35 kg.
- įvertinti cemento sudėtį, priedus ir galimas priemaišas, kurios gali paveikti mišinio savybes.
- Atsižvelgti į projektą: skaitmeniniai įrankiai ir specialūs cementai gali pagerinti rezultatą skirtingose sąlygose.
