Çimento Nasıl Yapılır?

İnşaat işçisi olsanız da olmasanız da, özellikle yüksek gökdelenleri ve sağlam kaldırımları olan bir şehirde yaşıyorsanız, muhtemelen çimentonun gittiğimiz her yerde olduğunu fark etmişsinizdir.

Ama aslında çimento nedir? Neyden yapılmıştır? Çimento Nasıl yapılır?

Bu yazıda, farklı çimento türleri de dahil olmak üzere kimyasal bileşiminden üretim sürecine ve çimento ile beton arasındaki farka kadar çimento hakkında bilmeniz gereken her şeyi ele alacağız.

Çimento Nedir?

Çimento, esas olarak Roma İmparatorluğu’na kadar uzanan ve günümüzde inşaatta kullanılan en yaygın malzemelerden biri olarak kullanılan inşaatlarda kullanılan bir maddedir. Bunun nedeni, çimentonun diğer malzemeleri birbirine bağlamada çok iyi çalışmasıdır, çünkü çok güçlü bir bağ oluşturan sertleşir ve sertleşir.

Çimento, şeklini değiştirmeden veya herhangi bir şekilde hareket etmeden çok fazla ağırlığa dayanabileceği anlamına gelen yüksek basınç dayanımına sahiptir. Bununla birlikte, çimentonun çekme mukavemeti düşüktür, bu da kırılmadan çok fazla çekilmeye veya gerilmeye dayanamayacağı anlamına gelir, bu da onu güçlendirmek için lifli malzemelerin eklenmesi gerektiği anlamına gelir.

Bu, çimentoya, malzemeleri bir bütün oluşturmak için bir arada tutan çimento gibi malzeme veya madde için kullanılan terim olan ‘bağlayıcı’ etiketini verir. Bağlayıcılar, sertleşmeden önce sıvı, hamursu bir malzeme olarak başlayan aynı şekilde çalışma eğilimindedir, çimento içeren organik ve inorganik olmak üzere iki kategoride bağlayıcı vardır.

Çimento Nasıl Yapılır?

Çimento kimyasal olarak birçok insanın düşündüğünden çok daha fazla etki gösterir ve mukavemet, kürlenme süresi, hidratasyon ısısı ve kükürt direnci, hangi kimyasalların ve ne miktarda kullanıldığına çok bağlıdır.

Bu nedenle, üretim süreci yakından kontrol edilir ve yaygın bileşenler arasında kabuklar, kireçtaşı, tebeşir, kil, arduvaz, demir, cevher, silis kumu ve yüksek fırınlarda demir üretiminin bir yan ürünü olan yüksek fırın cürufu bulunur.

Bu bileşenler daha sonra birleştirilir ve yüksek bir sıcaklıkta ısıtılır, bu da çimentonun bir kayaya benzer bir madde oluşturmasını sağlar ve daha sonra çimento olarak bildiğimiz ince bir toz halinde öğütülür. Bu malzemeleri öğütmek için dikey çelik değirmenleri kullanılır ve çok fazla basınç uygulayan üç konik merdane bulunur.

Bundan sonra büyük döner fırınlar, karışımı yaklaşık dört santimetre çapında küçük gri yumrular olan klinker adı verilen bir maddeye dönüştürmek için kullanılır. Klinkeri iki hazneden geçerken öğütmek için farklı boyutlarda çelik bilyeler kullanılır.

Çimento o kadar ince öğütülür ki, sadece bir pound çimentoda 150 milyar tane içerir, bu aşamada çok çeşitli inşaat projelerinde kullanılmak üzere şirketlere nakliyeye hazırdır.

Çimento yapmanın bu yolu kuru süreç olarak bilinir ve çimentonun üretilmesi için en popüler yoldur. Bununla birlikte, ıslak işlemi kullanan bazı fırınlar vardır; bu, hammaddeleri fırına koymadan önce öğütmek için su kullanıldığı anlamına gelir.

Çimento Çeşitleri ve Kullanım Yerleri

Çimento çoğunlukla inşaatta kullanılır ve yapılması gereken işin türüne bağlı olarak kullanılabilecek birçok farklı çimento türü vardır.

İnşaatta kullanılan çimento türü genellikle inorganiktir ve hidrolik olmayan çimento veya hidrolik çimento olarak sınıflandırılabilir.

Hidrolik Olmayan Çimento

Bu tip çimentolarda kullanılan kireç, oksiklorür ve alçı levhaların ıslak koşullarda veya su altında kullanılması nedeniyle priz alamaz ve bunun yerine havadaki karbondioksit ile temas ettiğinde kurur. Ancak kuru koşullarda sertleşip sağlamlaştırıldıktan sonra hiçbir kimyasala tepki vermez.

Hidrolik olmayan çimento, icat edilen ilk çimento türüdür ve çoğu uygulamada daha az pratik ve kullanışlı olduğu için yaygın olarak kullanılmaz. Örneğin, dışarıda çok fazla inşaat işi yapılır, bu nedenle hidrolik olmayan çimento kullanıyorsanız ve yağmur yağmaya başlarsa, yağmur durana kadar devam edemezsiniz ve çimento tekrar kuruyabilir.

Çok yönlülüğü ve pratikliği olmaması, daha az yaygınlaşmasının en büyük nedenlerinden biridir, ancak bazı taş işçiliği ve harç kullanımlarında, bu genellikle iç mekanlarda gerçekleştiği için hala sıklıkla kullanılmaktadır.

Hidrolik bağlayıcı

Hidrolik olmayan çimentonun yıllar içinde eskimesiyle birlikte, hidrolik çimento adı verilen yeni bir çimento türü ön koltukta yerini almıştır. Günümüzde en yaygın kullanılan varyasyondur ve çok yüksek sıcaklıkta birleştirilen kalker, alçı ve kil kullanılarak yapılır.

Bu tip çimento oluşturulurken kolaylık ve pratiklik göz önünde bulundurularak yapılmıştır, bu nedenle uygulaması kolaydır ve çok hızlı kuruma süresine sahiptir. Bunun nedeni, suyla reaksiyona girdiklerinde kararlı kalsiyum silikat hidratlar oluşturan ve döküldüğünde ( ıslak koşullarda bile ) neredeyse anında sertleşmesine neden olan bileşenleridir.

Portland Çimento

Portland çimentosu en yaygın kullanılan çimentolardan biri olduğu için biraz daha üzerinde duracağız ve ASTM tarafından kategorize edilen farklı Portland çimentosu türleri hakkında konuşacağız ve nasıl yapıldıkları ve ne için kullanıldıkları hakkında konuşacağız.

Portland çimentosu, inşaat ve inşaatta kullanılan en popüler hidrolik çimento türlerinden biridir, geçmişi 19. yüzyıla kadar uzanır ve içeriği, suya eklenmeden önce çok yüksek bir sıcaklıkta birleştirilen kil ve kireçtaşından oluşur. Portland çimentosu kostik bir malzemedir, yani yeterince dikkatli kullanmazsanız cildinizi kimyasal olarak yakma yeteneğine sahiptir.

Portland çimentosu tek başına veya diğer bileşenlerle karıştırıcı olarak kullanılabilir, bu da kaldırımlar veya kapalı depolar gibi şeyler için yoğun ve pürüzsüz yüzeyler elde etmenize olanak tanır. Güçlü bir bağlayıcı maddeye dönüştüğü için diğer bileşiklerle birleştirilirse tuğla işlerinde de kullanılabilir.

Amerikan Test ve Malzemeler Derneği veya ASTM, sahip oldukları kullanım türüne bağlı olarak Portland çimentosunu sınıflandırmak için farklı yollar bulmuştur. Bu tipler tip I’den V’ye kadar çeşitlilik gösterir ve işin gereksinimlerine göre hangi tipin kullanılacağını seçebilirsiniz.

• Tip I , genel inşaat için en iyi seçimdir ve kabul edilebilir bir dayanıma ve çimentonun su ile karıştırılıp ısının açığa çıktığı düşük hidratasyon ısısına sahiptir. Genellikle zeminler, köprüler, kanalizasyonlar, borular ve güçlendirilmiş binalar için kullanılır.
• Tip II , tip I ile aynı kullanımlara sahiptir, ancak biraz daha fazla hidrasyon oluşturur, ancak daha yavaş bir oranda ve kükürt saldırılarına karşı dirençlidir, bu da onu hem Kanada’da hem de Batı ABD’de popüler bir seçim haline getirir çünkü koşulları vardır. kükürt bakımından zengindir.
• Tip III , kimyasal olarak Tip I ile hemen hemen aynıdır, ancak sertleşme süresi daha kısadır, yani sertleşmesi daha az zaman alır. Bunun nedeni kısmen daha ince öğütülmesi ve daha yüksek miktarda trikalsiyum silikat içermesidir. Bunun yanı sıra, tip I’den daha hızlı güçlenir ve çimentonun hızlı bir şekilde sertleşmesini gerektiren inşaatlarda iyi çalışır, böylece projenin hızlı bir şekilde tamamlanıp kullanıma sunulması sağlanır.
• Tip IV , bileşenlerin hafifçe değiştirilmesiyle yapılan hidrasyon sırasında çok fazla ısı açığa çıkarmayacak şekilde yapılmıştır.

Bununla birlikte, çimentonun diğer Portland çimentosu türleri kadar mukavemeti olmadığı için bunun bir bedeli vardır, ancak yine de ağırlık barajları gibi düşük yüzey-hacim oranına sahip inşaat parçaları için kullanılabilir.

Bunun nedeni, hidratasyon sırasında çimentonun daha yüksek miktarda ısıya sahip olması durumunda, barajda yıkıcı etkilere neden olabilecek çatlaklara neden olabilmesidir.

Son olarak, tip V, tip II ile pek çok benzerliğe sahiptir ancak kükürt saldırılarına karşı çok daha yüksek bir toleransa sahiptir. Bu, C 3 A olarak adlandırılan belirli bir kimyasalın %5’in altına düşürülmesiyle elde edilir . Bu, kükürt bakımından zengin iyonlarla temas edebilecekleri yeraltına gömülü yapılar için uygun hale getirir.

Beton yapımında, her birinin avantajları ve dezavantajları olan 13’e kadar farklı çimento türü vardır.

Çimento Betonla Aynı Şey mi?

Çimento ve beton terimleri, günlük konuşmalarda birbirine atıfta bulunmak için kullanılıyor gibi görünüyor, ancak ortalama bir kişi, çimentonun betonun bir bileşeni olduğunun ve bunların aynı şey olmadığının farkında olmayabilir.

Beton, macun ve agrega karışımından yapılır; macun su ve Portland çimentosu ve agregalar çakıl, kum ve kırma taştır. Çimento ve betonu birbirinin yerine kullananlardansanız, kendinizi kötü hissetmeyin çünkü 600 yıldır olağan bir durum!

Çimento üretimi

1.) Bir ocaktan kireçtaşı alınır. Çimento yapmak için gerekli olan ana bileşendir. Daha küçük miktarlarda kum ve kil de gereklidir. Kireçtaşı, kum ve kil, çimento yapmak için gereken dört temel elementi içerir. Dört temel element kalsiyum, silikon, alüminyum ve demirdir.

2.) Kaya boyutundaki kalker kayalar ocaktan çimento fabrikasına taşınır ve kayaları mermer boyutunda parçalara ayıran bir kırıcıya beslenir.

3.) Kireçtaşı parçaları daha sonra diğer hammaddelere doğru oranda eklendiği bir karıştırıcıdan geçer.

4.) Hammaddeler toz haline getirilir. Bu bazen malzemeleri dönen bir platforma karşı ezen silindirlerle yapılır.

5.) Daha sonra her şey “sinterleme” adı verilen bir işlemden geçmek için devasa, aşırı sıcak, dönen bir fırına girer. Sinterleme şu anlama gelir: Erimeden ısıtarak koherent bir kütle haline getirmek. Başka bir deyişle, hammaddeler kısmen erimiş hale gelir. Hammaddeler fırının içinde yaklaşık 2700°F (1480°C) sıcaklığa ulaşır. Bu, hammaddelerde kimyasal ve fiziksel değişikliklere neden olur ve fırından “klinker” adı verilen büyük, camsı, kırmızı-sıcak cüruflar olarak çıkar.

6.) Klinker soğutulur ve ince gri bir toz halinde öğütülür. Son öğütme sırasında az miktarda alçı da eklenir. Artık bitmiş ürün – Portland çimentosu.

Çimento daha sonra dağıtımı beklediği silolarda (büyük tutma tankları) depolanır.

Çimento genellikle toplu olarak amaca yönelik kamyonlarla, demiryoluyla veya hatta mavna veya gemiyle nakledilir. Bazıları küçük miktarlar isteyenler için torbalanmıştır.