Què és el ciment

Què és el ciment ?

El ciment és un conglomerat hidràulic artificial de naturalesa inorgànica . Hidràulic vol dir que al ser barrejat amb aigua, quan s’aseca s’endureix . És un dels materials de construcció més importants que hi ha, si bé gairebé mai s'empra sol. El ciment està majoritàriament format per matèria orgànica i per altres components que són : caliza , cencres volants calcàries , cendres volants silícies , clínker , clínker aluminat de calci , escòria granul•lada d’alt forn , esquistos calcinats , fum de silíci , puzolana natural i puzolana natural calcinada .

La barreja de ciment portlànd i sorra forma el morter . La barreja de ciment portlànd , sorra i grava forma el formigó . I la barreja de formigó i barres d’acer corrugat forma es formigó armat .

Història del ciment:

Les primeres dades que coneixem del cement són de fa uns 5.000 anys, on trobem parets realitzades amb pedres unides entre sí amb un conglomerat hidràulic, fprovinent de la calcinació de algues. Això va succeïr a Xile. Alla les parets tancaven les cabanyes del indis.

Però el moment més remorable per al cement, va ser en època de romans, que van trobar un ciment que fabricaven barrejant cendres volcàniques amb cal viva. Aquesta barreja, era utilitzada per donar força a les seves parets i estructures i per construir acantilats i canonades. L’exemple més clar de construcció romànica amb ciment és el Panteó de Roma.

El ciment, va desaparèixer per molts segles, utilitzant solsament cnglomerats com guix i cals hidràuliques per a la construcció. Aquesta situació va estar present aproximadament fins al segle XVIII, quan va succeïr la revolució indústrial que va promoure l’interès per el coneixement dels ciments. És en aquella època, quan es van començar a provar barreges calcinades d’argila i caliza.

És van fer troballes, i es va profunditzar a la investigció de aquest material. El primer fet important va ser el descobriment de John Smeaton, que va descubrir que les calizes argilloses barrejades amb puzolana donaven un bon resultat al contacte amb l’aigua del mar, ja que no es dissolien amb el pas del temps.

Cap al 1796 J.Parker, va descubrir per casualitat que es podien fabricar ciments hidràulics naturals calcinant nóduls de cendra argilosa, anomenant-los ciments romans per les seves propietats hidràuliques

Un constructor al 1824 va patentar el ciment portland, un material en pols que al barrejar-se amb aigua i sorra forjava formant un conglomerat semblant esteticament a les calàries de portland. El ciment fabricat però era de poca calitat ja que no suportava grans temperatures en la cocció i el que s’obtenia era una calcària hidràulica.

William Aspdin, va ser el primer productor de portland iniciant la producció al 1843 a Londres. El ciment obtingut era de major calitat que el romà ja qe estava produit amb una sinterització parcial de la barreja al tindre una major temperatura de calcinaci.

Però la primera persona que va poder clinkeritzar la barreja que dóna lloc al ciment va ser Isaac Johnson al 1985. Ho va fer utilitzant majors temperatures de cocció arribant a un principi de fusió, donant-se compte que els fragments molt cuits forgen lentament. Aquest fet marca un començament de la producció industrial.

Proces de fabricació de ciment :

1. Les matèries primeres, s’extreuen de la pedrera mitjançant la perforació i voladures. Els explosius utilitzats són dinamita, goma 2, nagolita i detonants. Les trituradores, redueixen el tamany de la petedra a 50 mil•limitres de gruix. El material és pulveritzat per l’ impacte de uns martells que giren a alta velocitat.

2. Preparació del cru. El cru, és tipus de petroli, provinent de una barreja d’hidrocarburs molt complexa. El petroli cru, està format per compostos orgànic molt simples i aquest es con- siderat com la sustància principal de la que dervia el ciment.

3. Cocció del cru, o producció del clinker. Pervi a la seva entrada a forn, el cru està sotmés a un procès de precalentament a la torre intercambiadora de ciclones fins a una temperatura de 900º a 1.000º.

4. Fabricació del ciment. És posen escories a l’alt forn, després cendres volants, a continua- ció la caliza i per últim puzolanes naturals. Aquesta barreja per finalitzar, passa per una turbina.

5. Expedició. La expedició dl cement, s’efectua en sacs de paper amb capacitat per de 25kg a 35kg, o a granel a cisternes hermètiques sobre camió, vaixell o tren.

El ciment pòrtland

El ciment pòrtland és el més important i està format per silicats!!! i aluminats càlcics !!! Aquest ciment té una resistència mecànica , gràcies a això resisteix el pas del temps. Es fa servir per formar materials conglomerats , com ara : el formigó , el morter...

El procés de fabricació d’aquest ciment , consta de tres parts bàsiques:

• preparació de la barreja de les matèries primeres,

• producció del clinker

• preparació del ciment

L’extracció dels minerals , ha d’estar proper a la fàbrica , per evitar costos elevats de transports.

Per començar s’ha descalfar la barreja en un forn especial, que té forma d’un gran cilindre , que es posa horitzontalement i amb una petita inclinació . S’ha d’anar augmentant la temperatura progressivament fins arrivar als 1400ºC .

A la zona de menor temperatura, el carbonat de calci es converteix en òxid de calci i diòxid de carboni . A la zona d'alta temperatura l'òxid de calci reacciona amb els silicats i forma silicats de calci . Es forma també una petita quantitat d'aluminat tricàlcic i “ferroaluminato”

...