1
UNIVERZITET U NIŠU
TEHNOLOŠKI FAKULTET U LESKOVCU
TEHNOLOGIJA PRAHA KAO SIROVINE ZA INDUSTRIJSKE
PROIZVODE
CEMET, BELI CEMET
SEMINARSKI RAD
Mentor: Student:
Prof Dr Staniša Stojiljković Biljana Pešić 4999/11
Leskovac 2014
2
S A D R Ž A J
1. Uvod ……………………………………………………………………………………….
2. Teoriski deo ………………………………………………………………………………..
2.1 Građeviski materijali……………………………………………………………………
2.1.1 Podela materijala ……………………………………………………………….
2.2 Cemet ………………………………………………………………………………
2.2.1.Podela cementa …………………………………………………………………..
2 3.Aluminatni cemet…………………………………………………………………...
2.4Hidratacija aluminatnog cementa …………………………………………………...
2.5 Cement Sustainability…………………………………………………………………...
2.6 Globalni trednovi u proizvodnju cemeta………………………………………………..
2.7 Proces proizvodnje cemeta …………………………………………………………….
2.8. Sirovine za proizvodnju cemeta……………………………………………………….
3 . Beli cemet ……………………………………………………………………………….
3.1 Minimalni sadržaj čini beli cemet clerčev pogodnim za proizvodnju betona i maltera,
bez magnetskih svojstava………………………………………………………………….
3.2 Upotreba Belog cemeta ……………………………………………………………….
Zaključak……………………………………………………………………………………
Literatura……………………………………………………………………………………
4
2. TEORIJSKI DIO
2.1. GRAĐEVNI MATERIJALI
Građevni materijali su svi materijali koji se koriste u građevinarstvu. U davnoj prošlosti su se
upotrebljavali samo prirodni materijali (ilovača, drvo, kamen) koje je čovjek nalazio u svojoj
neposrednoj blizini. Razvojem ljudskog stvaralaštva, razvijala se ne samo preradba i obrada
pojedinih materijala nego i razvoj i proizvodnja novih građevinskih materijala. Danas postoje
brojni i vrlo različiti građevinski materijali, a njihovo poznavanje jedan je od najvažnijih
uvjeta za njihovu uspješnu primjenu pri projektiranju i gradnji građevinskih objekta.
Egipatska civilizacija je poznavala gradnju kamenom i sadrom. Stari narodi, Grci i Židovi su
dodavali vapnu kao vezivom materijalu vulkanski pepeo i samljevenu pečenu opeku. Tehniku
pravljenja hidrauličnog veziva usvojili su Rimljani, poboljšali njihovu kvalitetu i svojstva, pa
su se građevine napravljene od takovih materijala održale sve do danas. U devetnaestom
stoljeću počinju se usavršavati tehnike proizvodnje žbuka i mortova što je rezultiralo
pronalaskom hidrauličnog vapna i proizvodnjom Portland cementa. Portland cement značio je
prekretnicu u građevinarstvu, jer sa šljunkom i vodom daje beton, danas najvažniji
konstrukcijski material.
2.1.1. PODJELA GRAĐEVINSKIH MATERIJALA
Mogu se podijeliti prema:
- načinu proizvodnje,
- namjeni
Prema načinu proizvodnje građevinske materijale dijelimo na:
- prirodne:kamen, drvo, zemlja(glina), prirodni asfalt
- umjetne:staklo, keramika, vapno, gips, cement
Prema namjeni građevinske materijale dijelimo na:
- veziva
- konstrukcijske materijale
- izolacijske materijale
- materijale za oblaganje
Mineralna veziva su materijali koji služe za vezanje konstrukcijskih materijala, a imaju
svojstvo da u određenom trenutku nakon primjene, određenim hemijskim procesima očvrsnu i
na taj način povežu materijal s kojim su u doticaju. Zračna veziva pomiješana s vodom
očvrsnu na zraku i nisu otporna na djelovanje vode (primjerice vapno, sadra). Hidratna
veziva su veziva koja pomiješana s vodom stvrdnjavaju i na zraku i u vodi, a nakon
otvrdnjavanja su otporna prema vodi (cementi, hidraulično kreč).
5
2.2. CEMENT
Cement je fino mljeveni praškasti materijal, koji primiješan sa vodom, hemijskim reakcijama
i pratećim fizikalnim procesima prelazi u čvrstu cementnu pastu. Time postepeno razvija
kohezijska i adhezijska svojstva, te veže zrna stijena i minerala u kontinuiranu, čvrstu masu
betona. Postoji veliki broj vrsta cemenata, a najčešće se u građevinarstvu upotrebljava
portland cement (PC). Važnije vrste cemenata su još: aluminatni cement (AC), pucolanski i
metalurški cementi, ekspanzivni cement i supersulfatni cement.
. Cementne kompanije koje su integrisale održivi razvoj u svoje globalne ciljeve, predstavljaju
lidere industrijske ekologije i svojevrsne inovatore u redukciji emisije CO
2
.
Samo takve kompanije će se u budućnosti smatrati atraktivnim poslodavcima i imati jasno
definisane odnose sa zajednicama u okruženju u kojem posluju, baziranim na uzajamnom
poverenju.
Dvadeseti deo, ili 5 % od ukupne svetske emisije CO
2
, dolazi iz cementne industrije - jedna
polovina iz procesa kalcinacije/karbonatizacije, a druga polovina iz procesa sagorevanja.
Napredak moderne nauke i tehnologije, značajan broj R&D aktivnosti, kao i izražena svest o
posledicama povećane emisije CO
2
tj. GHG upošte, ide u smeru značajnog smanjivanja emisije.
Cementna industrija godišnje proizvodi 1.5 biliona tona cementa i predstavlja glavnu kariku u
povezivanju globalne infrastructure.
Cement je danas svakako jedan od najvažnijih građevinskih materijala, zato što je osnovni
sastojak u proizvodnji betona - «mešavini» cementa, agregata, peska i vode. Ipak, on je samo
međufazni proizvod, a ne finalni proizvod za specifičnu primenu. Većina cementa ipak se koristi
kao sastojak smese betona, a kvalitet cementa uveliko utiče na kvalitet betona i njegovo
ponašanje, kako u smislu trajnosti, tako i u ekološkom smislu.
Cement je danas jedan od najprodavanijih materijala na svetu. Proizvodnja cementa tesno
povezana sa aktivnostima građevinske industrije, u direktnoj je vezi sa svetskim ekonomskim
aktivnostima. Značaj cementa kao građevinskog materijala, kao i činjenice da je krečnjak –
osnovna sirovina za proizvodnju cementa geografski vrlo rasprostranjen, objašnjava podatak da
se ovaj materijal danas proizvodi praktično u svim zemljama sveta.
Različiti tipovi uticaja na životnu sredinu mogu se pripisati proizvodnji cementa i betona. Neki su
od njih vrlo negativni, kao emisija NOx (smesa gasova NO i NO
2
) i CO
2
, ili iscrpljivanje
prirodnih resursa.
Uz navedene «dobre» strane proizvodnje cementa, nikako se ne sme izostaviti činjenica da je
cementna industrija veliki potrošač energije. Cementna industrija čini 2 % primarnih svetskih
potrošača energije, ili skoro 5 % potrošača ukupne industrijske energije.
S druge su strane, cementna industrija ima veliki potencijal u zbrinjavanju otpadnih materijala iz
drugih sektora industrije.
Održivi razvoj modernog društva je praktično nezamisliv bez cementne industrije koja je u isto
vreme i ozbiljan zagađivač životne sredine.
7
Tablica 1.
Uobičajeni kemijski sastav AC bogatog željezom (maseni udjeli oksida u %)
Al
2
O
3
CaO FeO+Fe
2
O
3
SiO
2
TiO
2
MgO K
2
O+Na
2
O SO
3
38-40 37-39 15-18 3-5 2-4 <1,5 <0,4 <0,2
Tablica 2
. Uobičajeni mineraloški sastav AC bogatog željezom.
Mineralna faza Kemijski sastav određen EDX-analizom
monokalcijev aluminat (CA) CA0,95F0,05
feritna faza (C4AF) C4AF-C6AF2
Spineli M,f)(A,F) MF
titanova faza C4f2T
Pleochroit (Q-faza) C20f3A13S3
Belit C2S
Mayenit C12A7
Materijali na osnovi aluminatnog cementa nakon 24 h postižu 80% svoje konačne čvrstoće.
Čvrstoća materijala ovisi o temperaturi i vodocementnom faktoru. U usporedbi s portland
cementom, vrijeme početka vezanja AC je dulje, no brzina hidratacije i razvoja čvrstoće je
znatno veća što može biti prednost pri radu na niskim temperaturama, ali i nedostatak kod
velikih volumena betona budući da toplinska generacija dostigne i preko 40 kW/m
3
.
2.4. HIDRATACIJA ALUMINATNOG CEMENTA
Mehanizam hidratacije se osniva na otapanju mineralnih faza nakon čega dolazi do taloženja
hidrata iz otopine. Hidratacija je egzotermna reakcija i praćena je oslobađanjem topline, a
količina topline ovisi o sastavu cementa. CA, monokalcij-aluminat, je najzastupljeniji mineral
u AC. Proces njegove hidratacije je vrlo brz, Tablica 3, što AC daje jaku hidratnu aktivnost i
brzo očvršćavanje cementa. U prvim satima brzina hidratacije je najveća, što dovodi do brzog
oslobađanja velike količine topline, zbog toga je sa aluminatnim cementom moguće radit pri
niskim temperaturama.
