razvoj cementa cem v v lafarge cement d.d

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO

Blanka Povše

RAZVOJ CEMENTA CEM V V LAFARGE CEMENT D.D.

Diplomska naloga

Maribor, maj 2010

Razvoj cementa CEM V v Lafarge Cement d.d.


Izkušnja je otrok Misli,

Misel pa je otrok kemije.

Ne moremo ljudi učiti iz knjige.

(Disraeli)

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorici izr. prof. dr. Andreji Goršek in

somentorici doc. dr. Luciji Hanžič za pomoč in vodenje pri

opravljanju diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem

somentorici Desanki Petrič, univ.dipl.ing., za pomoč pri

opravljanju eksperimentov v laboratoriju. Zahvaliti se želim

tudi celotnemu kolektivu laboratorija podjetja Lafarge

Cement za nasvete in pomoč pri eksperimentalnem delu.

Posebna zahvala velja moji družini - za pomoč,

potrpežljivost in razumevanje med študijem.


RAZVOJ CEMENTA CEM V V LAFARGE CEMENT D.D.

Povzetek

Diplomsko delo smo namenili razvoju cementa CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH. Glavni cilji

raziskav so bili:

• razviti lastnosti cementa CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH, primernega za širšo

uporabo,

• znižati emisije CO2 na tono proizvedenega cementa,

• znižati porabo energije na tono proizvedenega cementa,

• znižati variabilne stroške na tono cementa,

• zmanjšati vpliv na okolje z vidika ponovne uporabe odpadnih materialov,

• povečati razmerje cement glede na klinker (C/K faktor) na tono proizvedenega

cementa in

• ohraniti oziroma povečati tržni delež (LH).

CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH cement (v nadaljevanju CEM V) poleg klinkerja vsebuje še

elektrofiltrski pepel, granulirano plavžno žlindro, pucolan in sadro. S tem dosežemo nižjo

proizvodno ceno cementa, hkrati pa se morajo njegove lastnosti ohraniti oziroma

izboljšati. CEM V ima, predvsem s stališča večje odpornosti proti alkalnosilikatni reakciji,

proti sulfatni koroziji in proti prodoru kloridov, tudi pozitivne učinke na trajnost betonov.

Prav tako ima CEM V tudi pozitivne učinke na obdelavnost betonov (konsistenco), znižuje

krčenje betona in sprošča manj toplote, kar preprečuje nastanek notranjih razpok,

predvsem v masivnih betonskih elementih. CEM V ima pri isti zrnatosti mletja nekoliko

nižje začetne trdnosti (po 1 dnevu), običajno pa ima po 28 dneh večje trdnosti, kot

primerjalni portlandski mešani cement CEM II/B-M (P-S-L) 42,5N, predvsem z vidika

pucolanskih reakcij elektrofiltrskega pepela in tufa. Glavna naloga razvoja CEM V je bila

doseči in preseči lastnosti cementa, ki omogoča širšo uporabnost predvsem za

proizvodnjo transportnih betonov s stališča fizikalno mehanskih in trajnostnih vidikov. Z


laboratorijskimi testi in industrijskimi meljavami smo definirali pravilno recepturo cementa

CEM V, ki je ustrezala zahtevam standarda SIST EN 197-1 in hkrati zagotavljala

maksimalno C/K razmerje. Na osnovi teh testov in osnovnih parametrov proizvodnje smo

predpisali tudi tehnologijo proizvodnje cementa CEM V in opredelili morebitne dopolnitve

tehnologije proizvodnje in mletja le-tega.

Ključne besede: cement, klinker, pepel, žlindra, procesni parametri proizvodnje

UDK:


DEVELOPMENT OF CEMENT CEM V IN LAFARGE CEMENT D.D.

Abstract

Scope of work is on the development of cement CEM V (SVP) 42.5 N LH, which main

objectives are:

• to develop properties of cement CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH suitable for wide

usage,

• to reduce CO2 emission per ton of produced cement,

• to reduce energy consumption per ton of produced cement,

• to reduce of variable costs per ton of produced cement,

• to lower environmental impact due to recycling of waste material,

• to increase ratio between cement and clinker (C/K factor) per ton of produced

cement and

• to maintain and increase market share (LH).

CEM V/A (S-V-P) 42.5 N LH (abbreviated as CEM V) cement which beside clinker

contains also fly ash, ground granulated blast furnace slag, gypsum and pozzolan. The

result is cement with lower production cost where the main characteristics of commercial

cement are maintained. CEM V has also positive effects on concrete durability, especially

in terms of higher resistance, better reaction, resistance to sulphate corrosion and

resistance to penetration of chlorides. Additionally CEM V has positive effect on concrete

workabilitiy (consistency), is proved to reduce shrinkage and heat release of concrete and

thus prevents micro-cracking of hardened concrete. The CEM V has at the same grinding

fineness slightly lower initial strength (after 1 day) and usually higher strength (after 28)

than the reference mixture of Portland cement CEM II/B-M (P-S-L) 42,5N, due to

pozzolanic reaction of fly ash and pozzolana. The main task in development of CEM V

was to achieve and surpass the properties of cement, as to allow wider applicability,

particularly in the manufacture of transport concrete in the aspect of improved physical

and mechanical properties and durability of concrete. With the laboratory tests and

industrial milling, a new composition of CEM V was designed, which corresponded to the


requirements of standard SIST EN 197-1, having the maximum C/K factor as well.

According to tests and basic parameters the technology of milling and production of CEM

V was defined.

Key words: cement, clinker, fly ash, slag, production process parameters

UDK:


KAZALO:

1 UVOD ....................................................................................................................... 1

2 TEORETIČNI DEL .................................................................................................... 8

2.1 PREDSTAVITEV PODJETJA LAFARGE CEMENT ............................................................ 8

2.2 PROIZVODNJA KLINKERJA IN CEMENTA ...................................................................... 9

2.2.1 Pridobivanje surovine ................................................................................... 9

2.2.2 Priprava surovine ........................................................................................10

2.2.3 Žganje klinkerja ...........................................................................................11

2.2.4 Mletje cementa ............................................................................................15

2.2.5 Odprema cementa .......................................................................................17

2.3 KONTROLA KVALITETE CEMENTA IN KLINKERJA .........................................................18

2.3.1 Analitska kemija ..........................................................................................18

2.3.2 Fizikalno - mehanske lastnosti .....................................................................22

2.4 PROCES RAZVOJA NOVEGA PROIZVODA ...................................................................37

3 EKSPERIMENTALNI DEL .......................................................................................38

3.1 LABORATORIJSKE MELJAVE .....................................................................................39

3.2 PRVA INDUSTRIJSKA MELJAVA .................................................................................43

3.3 ANALIZA KLINKERJA, DODATKOV IN CEMENTA ...........................................................47

3.4 TESTIRANJE BETONOV ............................................................................................48

3.5 CERTIFIKACIJSKO MLETJE .......................................................................................52

4 REZULTATI IN DISKUSIJA .....................................................................................57

4.1 PREGLED REZULTATOV IN PRIPOROČILA ..................................................................61

4.2 POSTOPEK CERTIFICIRANJA ....................................................................................63

4.3 TEHNOLOGIJA PROIZVODNJE CEM V .......................................................................65

4.3.1 Opis sistema mletja .....................................................................................65

4.3.2 Nastavitve tehnologije mletja cementa CEM V ............................................66

5 ZAKLJUČEK ...........................................................................................................68

6 LITERATURA ..........................................................................................................69


KAZALO SLIK:

Slika 2 – 1: Izmenjevalec toplote [9]. ............................................................................... 12

Slika 2 – 2: Rotacijska peč. ............................................................................................. 12

Slika 2 – 3: Mikroskopski posnetek klinkerja (Carl Zeiss AXIO Polarizacijski mikroskop 500

x povečavi). .................................................................................................. 14

Slika 2 – 4: Diagram nastajanja klinkerja [11]. ................................................................. 15

Slika 2 – 5: Mletje cementa [9]. ........................................................................................ 16

Slika 2 – 6: Mlin cementa [11]. ......................................................................................... 16

Slika 2 – 7: XRF analizator. ............................................................................................. 19

Slika 2 – 8: Aparat za pripravo stisnjenih tabletk. ............................................................. 20

Slika 2 – 9: Aparat za pripravo taljenih tabletk. ................................................................ 21

Slika 2 – 10: Avtomatski Blain aparat. ............................................................................. 23

Slika 2 – 11: Klasični Blain aparat [13]. ............................................................................ 24

Slika 2 – 12: Laserski granulometer. ................................................................................ 25

Slika 2 – 13: Liftomat – določanje razleza. ....................................................................... 26

Slika 2 – 14: Aparatura za določanje upogibne in tlačne trdnosti. .................................... 27

Slika 2 – 15: Določanje upogibnih trdnosti. ...................................................................... 29

Slika 2 – 16: Programski vmesnik za določanje upogibnih/tlačnih trdnosti. ...................... 29

Slika 2 – 17: Določanje tlačnih trdnosti. ........................................................................... 30

Slika 2 – 18: Avtomatski in klasični Vicatov aparat. ......................................................... 31

Slika 2 – 19: Klasični Vicatov aparat [15]. ........................................................................ 31

Slika 2 – 20: Bati za Vicatov aparat. ................................................................................ 34

Slika 2 – 21: La Chatelierjev obroč. ................................................................................. 35

Slika 2 – 22: Umeritvena krivulja za določevanje Cr 6+. ................................................... 37

Slika 3 – 1: Tehnološki parametri industrijskega testa. .................................................... 45

Slika 3 – 2: Primerjava karakteristik svežih betonov (betonski laboratorij Lafarge Retznei). ....... 49

Slika 3 – 3: Barvne razlike med primerjanimi betoni po dveh dneh. ................................. 51


Slika 3 – 4: Barvne razlike med primerjanimi betoni po 28 dneh. .....................................52

Slika 3 – 5: Tehnološki parametri certifikacijskega testa. .................................................54

Slika 3 – 6: Parametri certifikacijskega testa (ostanek na situ in specifična površina). .....54

Slika 4 – 1: Primerjava lastnosti cementov. ......................................................................58

Slika 4 – 2: Učinki zamenjave CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH s CEM II/B-M(P-S-L) 42,5N (%) .......59

Slika 4 – 3: Učinki prodaje CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH v % (Vir: Kontroling Lafarge Cement). ...60


KAZALO PREGLEDNIC: Preglednica 2 – 1: Osnovne faze klinkerja [10]. ............................................................... 13

Preglednica 2 – 2: Materiali za pripravo taljenih tablet in pogostost priprave. .................. 22

Preglednica 3 – 1: Sestava CEM II/B-M (P-S-L) 42,5N. ................................................... 38

Preglednica 3 – 2: CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH okvirna ciljna sestava [%]. ...................... 39

Preglednica 3 – 3: CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH – zahtevani parametri kvalitete. .............. 40

Preglednica 3 – 4: Analiza uporabljenih materialov. ........................................................ 41

Preglednica 3 – 5: Sestava laboratorijsko mletega cementa. ........................................... 42

Preglednica 3 – 6: Rezultati analize laboratorijskih meljav. .............................................. 43

Preglednica 3 – 7: Rezultati analize industrijske meljave. ................................................ 46

Preglednica 3 – 8: Analiza uporabljenih materialov pri industrijski meljavi. ...................... 47

Preglednica 3 – 9: CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH sestava certifikacijskega mletja. ............. 53

Preglednica 3 – 10: Analiza cementa pri certifikacijski meljavi. ........................................ 55

Preglednica 3 – 11: Analiza uporabljenih materialov pri certifikacijski meljavi. ................. 56

Preglednica 4 – 1: Pregled rezultatov razvoja cementa CEM V/A (S-V-P) 42,5 LH. ......... 61

Preglednica 4 – 2: Frekvenca kontrole kvalitete cementa CEM V .................................... 63

Preglednica 4 – 3: Zahteve kontrole kvalitete cementa CEM V. ....................................... 64

Preglednica 4 – 4: Receptura CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH v sistemu vodenja procesa. .. 66


UPORABLJENE KRATICE

C/K faktor Razmerje med maso proizvedenega cementa in maso klinkerja,

uporabljenega za proizvodnjo omenjenega cementa

TEŠ Termoelektrarna Šoštanj

TET Termoelektrarna Trbovlje

TE-TOL Termoelektrarna Toplarna Ljubljana

EFP Elektrofiltrski pepel

HSE Holding Slovenskih elektrarn

CEM Cement

TOC Skupni organski ogljik

C3S Trikalcijev silikat – alit

C2S Dikalcijev silikat – belit

C3A Trikalcijev aluminat – aluminat

C4AF Tetrakalcijev aluminoferit – ferit

XRF Rentgenska flourescenca (X-ray fluorescence)

XRD Rentgenska difrakcija (X-ray diffraction)

TT Tlačna trdnost

ZAG Zavod za gradbeništvo Slovenije


UPORABLJENI SIMBOLI

OZNAKA VELIČINA ENOTA

w Masni delež %

V Volumen L

M Masa kg

T Temperatura oC

t Čas s

D Debelina, m

c Koncentracija Cr (VI) %

K Vsebnost topnega Cr (VI) %

v/c Masno razmerje voda/cement /

X Srednja vrednost rezultatov preskusov /

Xmin Minimalna še sprejemljiva vrednost rezultatov

preskusov

/

Xmax Maksimalna še sprejemljiva vrednost rezultatov

preskusov

/

GRŠKE ČRKE

OZNAKA VELIČINA ENOTA

Ν Frekvenca s-1

λ

Ф

qm

σ

η

Amplituda

Premer

Masna kapaciteta

Tlačna trdnost

Relativna vlažnost

m

m

t/h

MPa

%

Razvoj cementa CEM V v Lafarge Cement d.d. Stran 1

1 UVOD

Cement je zelo star izdelek, saj so ga poznali že Rimljani pred 2000 leti. Znanje o

postopku pridobivanja se je kasneje izgubilo ali pozabilo vse do leta 1824, ko je cement

patentiral britanski kamnosek Joseph Aspdin. Ugotavljamo, da gre za tradicionalni izdelek,

pri katerem se tehnologija proizvodnje do danes ni bistveno spremenila. Cement je

gradbeni material, ki še nima alternative, ali pa je ta zelo draga. Proizvodnja je odvisna od

gradbene dejavnosti in od investicij.

Cement ima v vsakdanjem življenju zelo pomembno vlogo, saj se kot močno vezivo

uporablja v gradbeništvu. Uporablja se pri individualni gradnji (stanovanjske gradnje,

industrijski, trgovski in poslovni objekti ter zahtevnejše gradnje) in gradnji, pri kateri se

zahtevajo visoke začetne in končne trdnosti (elektrarne, avtoceste, predori, mostovi,

viadukti). Skratka, cement je v gradbeništvu osnoven in nepogrešljiv material, ki s svojimi

lastnostmi izpolnjuje vrsto zahtev sodobne arhitekture [1].

Cement je hidravlično vezivo (fino zmlet neorganski material) in zmešan z vodo tvori

pasto, ta pa se na podlagi reakcij in procesov hidratacije veže in strjuje ter po strditvi

ohrani trdnost in stabilnost tudi v vodi. Cement, skladen s SIST EN 197-1 [2], imenovan

CEM, mora dati, če je pravilno odmerjen in zmešan z agregatom in vodo, beton ali malto,

ki ostane dovolj dolgo primerno obdelavna. Po določenem času mora doseči predpisano

trdnost in biti dolgo prostorninsko stabilen. Hidravlično strjevanje cementa CEM temelji

predvsem na hidrataciji kalcijevih silikatov; v procesu strjevanja pa lahko sodelujejo tudi

druge kemične spojine, npr. aluminati. Vsota deležev reaktivnega kalcijevega oksida

(CaO) in reaktivnega silicijevega dioksida (SiO2) v cementu CEM mora biti vsaj 50 %

mase [2].

Portland cement, osnovna sestavina betona, je kontrolirana sestavina kalcija, silicija,

aluminija, železa in majhnih količin drugih sestavin, ki ji je dodana sadra za regulacijo

časa vezave. Najpogosteje uporabljeni materiali za proizvodnjo klinkerja so: apnenec,

lapor in kalcit v kombinaciji z glinenci, žlindro, siliko, skrilavci in železovo rudo. Vsak korak

proizvodnje portland cementa je sistematsko kontroliran s kemično in fizikalno analizo, za


kar je zadolžen laboratorij tovarne. Analiziran je tudi končni produkt, kar zagotavlja, da se

le-ta sklada s standardnimi specifikacijami [3].

Proizvodnja cementa je tehnološko zahteven proces, ki se v Lafarge Cementu deli na štiri

glavne podprocese.

• Pridobivanje surovine:

Glavni surovini za pripravo klinkerja sta lapor in apnenec. Najprej se pridobita z

miniranjem v kamnolomu in nato mešata pravilnem razmerju.

• Priprava surovinske moke:

Surovina se nato fino zmelje, tako, da nastane surovinska mešanica. Ta se nato

ustrezno homogenizira.

• Proizvodnja klinkerja:

Proizvodnja klinkerja je najpomembnejši proces pri proizvodnji cementa. Klinker je

osnovna surovina za izdelavo cementa, proizvaja pa se z žganjem surovinske

moke v rotacijski peči. Portlandcementni (v nadaljevanju PC) klinker je proizveden

s sintranjem natančno predpisane mešanice surovin, ki vsebujejo elemente,

običajno izražene v obliki CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 in majhne količine drugih snovi.

PC klinker je hidravlični material, katerega masa mora vsebovati najmanj dve

tretjini mase kalcijevih silikatov, ostanek mase pa sestoji iz klinkerjevih faz, ki

vsebujejo aluminij in železo, ter drugih spojin. Masno razmerje (CaO)/(SiO2) ne

sme biti manjše od 2,0. Vsebnost magnezijevega oksida (MgO) ne sme presegati

5,0 % mase [2].

• Mletje cementa:

Ko je klinker pripravljen, se ga zmelje skupaj z virom sadre in drugimi primarnimi

ali sekundarnimi materiali, ki se jih lahko uporablja v skladu s standardom SIST EN

197-1 Sestava, zahteve in merila skladnosti za običajne cemente [2]. V skladu s

standardom SIST EN 197-1 [2] se lahko proizvaja 27 različnih vrst cementa. Te se

med seboj razlikujejo predvsem v deležu klinkerja in različnih dodatkov.

Kontrola je razdeljena v več faz in ne vključuje le kontrole končnega proizvoda (cementa),

temveč tudi kontrolo vhodnih materialov, polproizvodov (klinker), dodatkov in goriv. Vsi


materiali se preverijo v laboratoriju. Na osnovi teh podatkov se nato regulira doziranje

surovine, proces mletja ter žganje klinkerja [1].

Beton izdelan iz portland cementa, vode, agregatov ter mineralnih in kemičnih dodatkov je

eden izmed materialov, ki jih človeštvo izdeluje v največjih količinah. Povprečna svetovna

poraba betona je 1000 kg po osebi in pričakuje se, da se bo v prihodnosti še večala.

Znano je, da so se akumulirani odpadni materiali drugih industrij pogosto vkomponirali v

sestavo betona. V mnogo primerih je to pomenilo tudi izboljšanje lastnosti betona. V

vsesplošni potrebi po ohranjanju naravnih virov in okolja ter zahtevah po pravilni rabi

energije se bo težnja za uporabo odpadkov in stranskih produktov v betonu in cementu

povečevala, prav tako tudi težnja po uporabi recikliranih materialov v samem procesu

proizvodnje. Odpadki, oziroma stranski proizvodi, se lahko uporabljajo kot surovine za

proizvodnjo klinkerja, kot dodatki pri mletju cementa, kot nadomestek naravne sadre, kot

dodatki in nadomestki agregatom pri izdelavi betonov ter kot impregnatorji strjenega

betona. Prav tako lahko recikliramo tudi že uporabljene betone. Odpadki se uporabljajo

tudi za zamenjavo klasičnih goriv pri izdelavi klinkerja [4]. V nadaljevanju so predstavljene

nekatere glavne sestavine cementov, ki se uporabljajo poleg portlandcementnega

klinkerja pri proizvodnji mešanih cementov v Lafarge Cementu.

1. Elektrofiltrski pepel

V današnjem času uporaba odpadkov in stranskih produktov v industriji dobiva vse

večji pomen, tako z vidika trajnostnega razvoja, kot tudi zaradi zniževanja stroškov

in ekonomske učinkovitosti proizvodnje. Elektrofiltrski pepel je možna sestavina

cementa, pridobi se z elektrostatičnim ali mehanskim izločanjem prašnih delcev iz

dimnih plinov peči, kurjenih z uprašenim premogom.

V Sloveniji so leta 2007 delovale tri termoelektrarne na premog: Termoelektrarna

Šoštanj (TEŠ), Termoelektrarna Trbovlje (TET) ter Termoelektrarna Toplarna

Ljubljana (TE-TOL). TEŠ za gorivo uporablja domači lignit, TET domači rjavi

premog, TE-TOL pa uvoženi rjavi premog. Obe vrsti domačega premoga sta manj

kakovostni, s kurilnimi vrednostmi med 10 in 12 MJ/kg, z visoko vsebnostjo žvepla

(1,4 % do 2,5 %) in visokim deležem pepela, uvoženi premog pa je kakovosten, s

kurilno vrednostjo okoli 18 MJ/kg ter nizkim deležem pepela in žvepla (0,1 %). Med

elektrarnami je daleč največja TEŠ, ki je leta 2007 na generatorju proizvedla 4.268

GWh oziroma 78 % električne energije termoelektrarn na premog. Letna poraba

premoga znaša približno 4 mio. ton lignita. V TET je bilo leta 2007 proizvedenih


749 GWh električne energije, kar predstavlja 14 %, poraba premoga pa je znašala

skoraj 600 kt. V TE-TOL je bilo za 485 GWh električne energije leta 2007

porabljenih 445 kt premoga. V TEŠ sta za čiščenje SO2 iz dimnih plinov inštalirani

dve razžvepljevalni napravi na največjih blokih, v TET pa je bila razžvepljevalna

naprava inštalirana leta 2005. Daleč največji vir elektrofiltrskega pepela je bila leta

2007 TEŠ (78 %), sledi TET z 21 %. TE-TOL je prispevala zgolj 1 % [5].

Količina odpadkov pri zgorevanju premoga se je v obdobju 2002 – 2005

zmanjšala, vendar je to v največji meri posledica boljše kakovosti premoga in ne

nižje porabe. Daleč največji vir je Termoelektrarna Šoštanj. Na deponijo se odloži

le 12 % teh odpadkov, preostali del pa se uporabi - največ kot polnilo v rudnikih,

preostanek pa v proizvodnji cementa in betona. Med odpadki zgorevanja premoga

prevladuje elektrofiltrski pepel, ki je leta 2005 predstavljal 56 %, sledi sadra

(produkt razžveplanja dimnih plinov) z 29 % in žlindra s 15 % [6].

Elektrofiltrski pepel (EFP) se pridobi z elektrostatičnim ali mehanskim izločanjem

prašnih delcev iz dimnih plinov peči, kurjenih z uprašenim premogom. EFP je po

naravi silikatno-aluminatni (silicijski) ali silikatno-apneni (kalcijski). Prvi ima

pucolanske lastnosti, drugi pa ima lahko dodatno še hidravlične lastnosti [2].

Silicijski elektrofiltrski pepel (oznaka V po [2]) je fin prah iz pretežno kroglastih

delcev, ki imajo pucolanske lastnosti. Vsebovati mora predvsem reaktivni silicijev

dioksid (SiO2) in aluminijev oksid (Al2O3). Ostanek mase vsebuje železov oksid

Fe2O3 in druge spojine. Delež reaktivnega kalcijevega oksida mora biti manjši od

10,0 % mase, delež prostega kalcijevega oksida pa ne sme biti večji od 1,0 %

mase. Ob predpostavki, da ekspanzija pri mešanici 30 % mase silicijskega

elektrofiltrskega pepela in 70 % mase cementa CEM I, ni večja kot 10 mm, je

sprejemljiv tudi elektrofiltrski pepel, ki vsebuje več kot 1,0 % mase in manj kot 2,5

% mase prostega kalcijevega oksida. Delež reaktivnega silicijevega dioksida mora

biti najmanj 25,0 % mase [2].

Kalcijev elektrofiltrski pepel (oznaka W po [2]) je fin prah, ki ima hidravlične in/ali

pucolanske lastnosti. Vsebuje predvsem kalcijev oksid (CaO), reaktivni silicijev

oksid (SiO2) in aluminijev oksid (Al2O3). Ostanek mase vsebuje železov oksid

(Fe2O3) in druge spojine. Delež reaktivnega kalcijevega oksida ne sme biti manjši

od 10,0 % mase. Kalcijevi elektrofiltrski pepeli, ki vsebujejo od 10,0-15,0 % mase

reaktivnega kalcijevega oksida, morajo vsebovati najmanj 25,0 % mase

reaktivnega silicijevega dioksida. Primerno zmleti kalcijev elektrofiltrski pepel, ki


vsebuje več kot 15 % mase reaktivnega kalcijevega oksida, mora imeti po 28 dneh

tlačno trdnost, preizkušeno po SIST EN 196-1 [7], najmanj 10,0 MPa [2].

2. Granulirana plavžna žlindra

Možna sestavina cementa je tudi granulirana plavžna žlindra, ki se dobi s hitrim

hlajenjem žlindrine taline ob taljenju železove rude v plavžu. Granulirana plavžna

žlindra je odpadek pri proizvodnji jekla (žlindra pri izdelavi jekla v elektroobločni

peči), ima pomembno tehnološko vlogo in vpliva na sam metalurški postopek ter s

tem tudi na kvaliteto proizvedenega jekla. Granulirana plavžna žlindra je po svojih

lastnostih in mineralni sestavi povsem primerljiva z naravnimi mineralnimi

surovinami vulkanskega oziroma magmatskega izvora. Glavne sestavine žlindre

so oksidi kalcija, železa, magnezija, silicija, mangana in aluminija [8].

Granulirana plavžna žlindra (oznaka po [2] – S) mora vsebovati najmanj dve tretjini

mase steklaste žlindre. Seštevek mas kalcijevega oksida (CaO), magnezijevega

oksida (MgO) in silicijevega dioksida (SiO2) mora znašati najmanj dve tretjini mase

granulirane plavžne žlindre. Ostanek mase vsebuje aluminijev oksid (Al2O3) in

manjše količine drugih sestavin. Masno razmerje (CaO + MgO) / (SiO2) mora biti

večje od 1,0 [2].

3. Tufi

V skladu s standardom SIST EN 197-1 [2] so tufi pucolani, torej naravni materiali s

pucolanskimi lastnostmi. Tuf ,zmešan z vodo, se sam ne strjuje, toda fino zmleti v

prisotnosti vode in pri normalni zunanji temperaturi reagira z raztopljenim

kalcijevim hidroksidom (Ca(OH2)). Pri tem nastanejo spojine kalcijevih silikatov in

kalcijevih aluminatov, ki dajejo trdnost. Tuf vsebuje predvsem reaktivni silicijev

dioksid (SiO2) in aluminijev oksid (Al2O3). Ostanek mase vsebuje železov oksid

(Fe2O3) in druge okside. Količina reaktivnega silicijevega dioksida ne sme biti

manjša od 25,0 % mase. Standard [2] loči naravne tufe (oznaka P), ki so običajno

snovi vulkanskega izvora ali sedimentne kamnine s primerno kemično in

mineraloško sestavo in naravne kalcinirane tufe (oznaka Q), ki so snovi

vulkanskega izvora, gline, skrilavci ali sedimentne kamnine, aktivirane s termično

obdelavo [2].

http://www.ecologic.si/images/pdf/acroni-ocena-odpadka.pdf�


4. Apnenec

Standard SIST EN 197-1 [2] za apnenec predpisuje najmanjšo še dovoljeno

vsebnost kalcijevega karbonata, največjo še dovoljeno vsebnost gline ter največjo

še dovoljeno vsebnost skupnega organskega ogljika (TOC). Za apnenec z oznako

L je največja še dovoljena vsebnost TOC večja kot za apnenec LL.

V cementni industriji se pogosto uporablja kazalnik C/K faktor, ki je po definiciji razmerje

med maso proizvedenega cementa in maso klinkerja uporabljenega za proizvodnjo

omenjenega cementa. Cilj cementne industrije je povečati C/K faktor, kar posledično

pomeni:

• nižjo vsebnost klinkerja,

• nižjo emisijo CO2,

• manjšo porabo energije.

Običajno imajo sekundarni materiali nižjo tržno ceno kot je lastna cena klinkerja, zato

imajo običajno cementi z višjim C/K razmerjem nižje variabilne stroške na tono

proizvedenega cementa.

V Sloveniji so mešani cementi dobro sprejeti na trgu. V letu 2004 je CEM II/B-M(P-S-L)

42,5N predstavljal 73 % celotne prodaje Lafarge Cementa. Zadnja tri leta je prodajni delež

CEM II/B-M(P-S-L) 42,5N padel, predvsem zaradi uporabe elektrofiltrskega pepela v

betonarnah. Enak učinek je imela visoka dinamika gradnje avtocest, kjer se je veliki meri

uporabljal cement z višjim deležem klinkerja. Oba dejavnika sta imela negativen učinek na

kapaciteto proizvodnje cementa, CO2 emisije …

Proizvodni portfolijo iz leta 2007, 2008 je glede na standard dosegel mejni C/K (blizu

maksimuma 1,3) in v primeru povečanja slednjega, je bilo potrebno razviti nove izdelke.

Zato so se v Lafarge Cementu odločili za razvoj novega tipa cementa z višjim odstotkom

dodatkov.

Globalni cilj skupine Lafarge je zmanjševanje stroškov in okoljskih vplivov ter povečevanje

kvalitete izdelkov. Kot eden izmed globalnih vodnikov skupine za doseganje zgoraj

omenjenega cilja je povečevanje C/K faktorja, za kar je potreben razvoj novih izdelkov.

Prav tako se je pokazala potreba po razvoju cementa z nizko toploto hidratacije (LH), kar

je trenutno pomanjkljivost ponudbe Lafarge Cementa, saj takšnega cementa ni v njihovem

prodajnem programu.


Za izboljšanje konkurenčnosti se je Lafarge Cement odločil za razvoj in proizvodnjo

novega cementa, kar je tudi tema diplomske naloge. Bistvo razvoja CEM V je nižji delež

klinkerja v cementu, ki ga nadomeščajo dodatki, pri čemer je glavno vodilo tržna

orientiranost. To pomeni, ohraniti enake ali podobne lastnosti cementa, kot jih ima CEM

II/B-M (P-S-L) 42,5N (etalonski cement).

Glavni cilj in izziv razvoja je, s pomočjo laboratorijskih testov in meljav ugotoviti pravilno

recepturo cementa CEM V, ki bo ustrezala zahtevam standarda SIST EN 197-1 [2] in tudi

zagotavljala maksimalni C/K faktor. Prav tako je eden izmed ciljev diplomskega dela

predpisati tehnologijo proizvodnje cementa CEM V.


2 TEORETIČNI DEL

2.1 Predstavitev podjetja Lafarge Cement

Cementarna Trbovlje obratuje že od davnega leta 1876. Ustanovila jo je trboveljska

družba Triafailer Kohlenwergeselschaft. Pod vodstvom le-te je cementarna obratovala vse

do leta 1947, ko je bila nacionalizirana. Od leta 2002 je v lasti Lafargea in je del cementne

divizije. Takrat se je namreč nekdanja Cementarna Trbovlje pridružila trenutno drugemu

največjemu proizvajalcu cementa na svetu in vodilnemu proizvajalcu gradbenih

materialov. Skupina Lafarge je prisotna v 76 državah sveta in zaposluje več kot 80.000

ljudi.

Vstop v skupino Lafarge je pomenil uveljavljanje tehnoloških in okoljskih standardov, ki

veljajo na ravni celotne skupine Lafarge. Kot del te skupine je trboveljska cementarna

dobila dostop:

• do najnovejših spoznanj s področja izdelave cementa in postopkov ustvarjanja

inovativnih in kakovostnejših izdelkov, ki zadovoljujejo potrebe in pričakovanja

kupcev,

• do naprednih tehnologij in izboljšav, ki omogočajo okolju prijaznejšo proizvodnjo in

• do izkušenj, ki so jih Lafargeovi strokovnjaki nabirali v svetu.

Letna proizvodna kapaciteta trboveljske cementarne znaša 550 tisoč ton cementa, kar

predstavlja približno 40 % delež slovenske porabe. Približno desetino proizvedenega

cementa družba proda državam izven evropske skupnosti.

Proizvodnja družbe Lafarge Cement obsega proizvodnjo cementa, hčerinski družbi

Lafarge Transport d.o.o. in Apnenec d.o.o. pa skrbita za učinkovito organizacijo dejavnosti

prevozov ter proizvodnjo apnenca in apnenčeve moke.

Cementarna v Trbovljah ima 170 zaposlenih, skupno število zaposlenih v cementarni in

obeh hčerinskih družbah pa znaša 240 [1].

http://www.lafarge-transport.si/�

http://www.apnenec.si/�


2.2 Proizvodnja klinkerja in cementa

V Trbovljah se proizvaja klinker po suhem postopku, celotni proces pa je sestavljen iz več

faz:

• pridobivanje surovine,

• priprava surovine,

• žganje klinkerja,

• mletje cementa in

• odprema cementa.

2.2.1 Pridobivanje surovine

Proizvodnja cementa se začne s pridobivanjem surovine v kamnolomu. Najpomembnejši

osnovni surovini za proizvodnjo sta apnenec in lapor. Včasih so kot dodatek uporabljali

tudi boksit, danes pa ga je v celoti nadomestil pirit (različne zahteve za vrednosti

aluminatnega modula).

Glavni surovini za pripravo klinkerja, lapor in apnenec, pridobivajo v kamnolomu Plesko.

Kamnolom je od tovarne oddaljen tri kilometre, zato transport zdrobljenega materiala do

tovarne poteka po rovu. Pridobivalni prostor kamnoloma Plesko je velik 82 hektarjev, od

teh je že skoraj polovica v fazi pridobivanja. Podlago laškim laporjem tvori na zahodni in

severozahodni meji kamnoloma litotamnijski apnenec.

V najnovejših raziskavah so ocenili zaloge laporja v kamnolomu Plesko na 69 let, zaloge

apnenca pa na 135 let pridobivanja.

Obe surovini ločeno pridobivajo z miniranjem v kamnolomu. Na etažah se z vrtalno

garnituro vrtajo vrtine, vanje se vstavi razstrelivo (praškasto in semoplastično) in odstreli

od 6.000 do 10.000 ton materiala. Vrtanje in miniranje v kamnolomu je zelo oteženo

zaradi vpliva rudarjenja, deloma je kamnina tudi razpokana in prelomljena.

Odstreljen material se natovarja na težke tovornjake in transportira do drobilca, kjer se

skalne gmote zdrobijo do velikosti < 60 mm. Apnenec in lapor se drobita ločeno in hranita

vsak v svojem silosu pod drobilcem (kapaciteta 600 t). Transport surovin do tovarne

poteka preko gumijastega transporterja po 2,5 km dolgem podzemnem rovu. Ustrezno

pripravljeno mešanico laporja in apnenca shranjujejo v dveh, čisti apnenec pa v enem

silosu.

http://www.lafarge.si/?stran=show_text&id=149�







2.2.2 Priprava surovine

Druga faza proizvodnje cementa je priprava surovine. Prične se v zadnjem delu

transportnega rova, kjer se material preko dozirnih tehtnic in tekočega traku transportira

do mlina surovine in se shranjuje v silosih. Za ustrezno kemijsko sestavo, ki omogoča

dobro žganje in formiranje mineralov klinkerja v peči, morajo surovinski mešanici dodati

različne dodatne materiale, kot so na primer žlindra, boksit, piritni ogorki ali železova ruda.

V zadnjem času se uporablja izključno le pirit.

Ustrezno pripravljena mešanica gre v mlin surovine. Zdrobljen material iz kamnoloma,

velikosti okoli 60 mm, se zmelje v fino surovinsko moko, katere delci so manjši od 250 µm.

Takšna finost surovinske moke je pomembna zaradi dobrega žganja le-te v peči.

Dosežejo jo s pomočjo vejalnika, ki izloči grobe delce. Ti se vrnejo v mlin in ponovno

zmeljejo.

Mlin surovine je vertikalnega tipa kapacitete 120 t/h. Material se dozira vanj preko trojne

loputne zapore, ki preprečuje vstop hladnega zraka v mlin, in se drobi pod tremi prosto

vrtečimi mlevnimi kolesi v pogonsko vrteči mlevni mizi.

Ustrezna kemijska sestava zmlete surovinske moke se v laboratoriju preverja vsako uro.

Na podlagi teh analiz se mešanica korigira z naknadnim doziranjem apnenca ter dodatkov

iz silosov ob mlinu. Surovinska moka se z zračnim transportom transportira v enega od

dveh silosov homogenizacije, ki sta razdeljena na dva dela.

Zgornji del silosa homogenizacije ima ravno dno, na katero so položene porozne plošče.

Dno je pod ploščami opremljeno s sistemom cevi za zrak in je razdeljeno na štiri

kvadrante. Stisnjen zrak za mešanje ustvarjajo trije kompresorji. Dva sta namenjena

podpihu aktivnega, eden pa podpihu neaktivnih treh kvadrantov. Ob delovanju

homogenizacije se moka v aktivnem kvadrantu dviguje in meša, v treh neaktivnih pa se

drži v lebdečem stanju.

Zgornji del silosa služi mešanju zmlete surovinske moke in ga navadno napolnijo od 1400

do 1700 t, spodnji del pa je namenjen shranjevanju že pripravljene - homogenizirane

surovinske moke. V spodnjem delu vsakega od silosov homogenizacije se lahko shrani do

3000 t moke.

Ko zgornji del napolnijo in moka v njem ustreza zahtevanim parametrom, sledi mešanje

oziroma homogeniziranje. Proces običajno poteka do tri ure, in sicer s pomočjo



stisnjenega zraka, ki se vpihuje v dno zgornjega dela silosa. Ko se mešanje zaključi, v

laboratoriju preverijo učinkovitost le-tega in kemijsko sestavo homogenizirane surovinske

moke. Če mešanje ni bilo zadovoljivo, se mora ponoviti in šele nato lahko moko iz

zgornjega dela silosa spustijo v spodnjega, kjer počaka na nadaljnji proces proizvodnje

cementa - proces žganja.

2.2.3 Žganje klinkerja

Proizvodnja klinkerja je najpomembnejši proces v proizvodnji cementa. Klinker je osnovna

surovina za izdelavo cementa, proizvaja se z žganjem surovinske moke v rotacijski peči.

Proizvodnja klinkerja poteka v treh delih: izmenjevalcu toplote, rotacijski peči ter hladilcu

klinkerja.

Surovinska moka gre najprej skozi štiri ciklone izmenjevalca toplote (slika 2 – 1), kjer se

segreje pred vstopom v rotacijsko peč. Segrevanje surovinske moke skrajša čas

zadrževanja v rotacijski peči in tako zviša kapaciteto proizvodnje klinkerja. Surovinska

moka pada skozi ciklone izmenjevalca v rotacijsko peč, vroči dimni plini, ki nastajajo v

peči, pa se gibljejo protitočno. Pri tem tako učinkovito segrejejo surovinsko moko, da je pri

vstopu v peč v veliki meri dekarbonizirana. To pomeni, da se iz apnenca zaradi visokih

temperatur tvori CaO, pri tem pa izloči CO2. Temperatura surovine ob izstopu iz

izmenjevalca, to je ob vstopu v rotacijsko peč, doseže okrog 800 ºC, temperatura pl inske

faze pa okrog 1000 ºC.

Predgreta in delno dekarbonizirana surovinska moka se nadalje segreva v rotacijski peči.

Peč ima obliko cevi, med obratovanjem se vrti približno 2 /min in je nagnjena za 3,5 % od

horizontale. Naklon in vrtenje omogočata potovanje materiala po peči, ki se vrti. Material -

surovinska moka - vstopa na zgornji strani ter se zaradi vrtenja in nagiba peči pomika proti

vse večjim temperaturam na primarni strani, kjer je nameščen gorilec.



Slika 2 – 1: Izmenjevalec toplote [9].

V peči (slika 2 – 2) nekako do temperature 1300 ºC oksidi tvorijo minerale klinkerja - belit

aluminat in ferit. Pri tej temperaturi se že pojavi tudi talina. Najvišjo temperaturo (1400 -

1450) ºC doseže material v coni sintranja, kjer potekajo najpomembnejše kemijske in

fizikalne reakcije. V tem območju belit reagira s prostim apnom in nastane glavni mineral

klinkerja - alit. Minerala alit in belit dajeta klinkerju večino njegovih hidravličnih lastnosti, ki

se prenesejo v končni produkt – cement.

V tem temperaturnem območju zavzema talina že znaten delež (20 – 30) %, zaradi

prisotnosti taline in vrtenja peči pa nastajajo kroglice klinkerja. Energija, potrebna za

žganje klinkerja, se dovaja preko gorilca na primarni, izstopni strani peči, kjer klinker iz

peči pada v hladilec. Kot gorivo se uporablja mešanica fosilnih in alternativnih goriv.

Slika 2 – 2: Rotacijska peč.


Zadnja, prav tako pomembna faza v procesu žganja, je hlajenje, ki odločilno vpliva na

kvaliteto klinkerja. S tem se prepreči reverzibilna reakcija (minerali ↔ oksidi).

Prežgani material se deloma ohlaja že v zadnjem delu peči, ohlajanje pa se nadaljuje v

hladilcu klinkerja. Z več ventilatorji se v hladilec vpihuje hladni zunanji zrak, ki hitro ohladi

klinker - od 1450 ºC do manj kot 100 ºC.

Na stopnji hlajenja pride do kristalizacije taline v aluminat in ferit. Najboljši klinker dobimo,

če je hitrost hlajenja do 1250 ºC počasna, sledi pa hitro hlajenje. Bistvo hitrega ohlajanja

je v tem, da se zadrži obstoječa mineralna sestava klinkerja s čim več alita, ki v največji

meri prispeva k trdnosti cementa.

Končni produkt žganja je cementni klinker v obliki temno sivih granul, premera približno 3

cm. Proces žganja nadzoruje operater proizvodnje, kvaliteto vseh vhodnih komponent in

klinkerja pa spremljajo in analizirajo v obratnem laboratoriju. Predpogoji za uspešno in

kvalitetno voden proces žganja so: kvalitetna priprava surovine v kamnolomu, ustrezna

kvaliteta surovinske moke in goriv, pravočasne reakcije operaterjev ter hiter odziv

kemijskih analitikov v laboratoriju na procesne in kakovostne spremembe.

Za običajne vrste cementov se v glavnem proizvaja klinker, ki vsebuje (60 - 70) % alita,

(20 - 25) % belita, (7 - 10) % ferita, (7 - 10) % aluminata, vsebnost prostega apna pa naj

ne bi bila večja od 2 %. V preglednici 2 – 1 so podane osnovne faze klinkerja in njihova

kemijska sestava (oznake: C – CaO, A – Al2O3, F – Fe2O3, S – SiO2).

Preglednica 2 – 1: Osnovne faze klinkerja [10].

Spojina Kemijska formula Oznaka Ime minerala

Trikalcijev silikat 3 CaO x SiO2 C3S Alit

Dikalcijev silikat 2 CaO x SiO2 C2S Belit

Trikalcijev aluminat 3 CaO x Al2O3 C3A Aluminat

Tetrakalcijev aluminoferit 4 CaOxAl2O3xFe2O3 C4AF Ferit

Mikroskopski posnetek klinkerja prikazuje slika 2 – 3. Klinker skladiščimo v silosu

klinkerja, kjer čaka na mletje v cementnem mlinu.


Slika 2 – 3: Mikroskopski posnetek klinkerja (Carl Zeiss AXIO Polarizacijski mikroskop 500 x povečavi).

Na sliki 2 – 3 je alit pravilnih oblik (ravnih ploskev), zrna belita so okrogla in večkrat z

lamelami, aluminat in ferit pa tvorita osnovo tekoče faze in sta med seboj prepletena.

Če povzamemo celoten proces nastajanja klinkerja, lahko rečemo, da ta nastaja v ciklonih

izmenjevalca toplote in rotacijski peči v tako imenovanem štirifaznem procesu [11].

1. Izhlapevanje vode.

2. Dekarbonizacija: CaCO3 → CaO + CO2 (velika poraba energije 1700 kJ/kg

klinkerja) – začne se pri 700 oC in konča nekje med 900 oC in 1050 oC.

3. Nastajanje klinkerja se začne pri 800 oC in se intenzivira med 1200 oC in 1500 oC.

Deli se na:

• Formiranje tekoče faze: Fe2O3 najprej reagira z Al2O3 in CaO ter tvori C4AF.

Preostala količina Al2O3 reagira s CaO in tvori C3A. Pri 1338 oC se iz C4AF in

C3A se formira tekoča faza, ki je osnova za kemične reakcije v trdnem stanju

med SiO2 in CaO.

• Reakcije v trdnem stanju se pričnejo pri približno 800 oC. Al2O3 in železo tvorita

C4AF in C3A, SiO2 in CaO reagirata in nastane C2S, ki nato reagira s

preostalim CaO v C3S. Reakcija ni popolna, zato vedno ostane nekaj prostega

CaO. Tendenca je seveda čim manjši ostanek prostega CaO.

Belit

Alit

Aluminat

Ferit


4. Ohlajevanje.

Zelo pomembna faza zaradi pravilne stabilizacije komponent, nastalih v prejšnji

fazi. Hitro ohlajanje omogoča:

• Stabilizacijo C3S in preprečevanje razpada tega na C2S + C.

• Stabilizacijo C2S v β obliki in preprečevanje razpada tega v nehidravlični C2Sγ

(v prahu).

• Če je w (MgO) > 2 % pride do obarjanja Mg v majhnih kristalih.

• Obarjanje tekoče faze v obliki malih kristalov.

Celoten proces nastajanja klinkerja je predstavljen na diagramu na sliki 2 – 4.

Slika 2 – 4: Diagram nastajanja klinkerja [11].

2.2.4 Mletje cementa

Zaključna faza proizvodnje cementa je mletje cementa, kar pomeni mletje klinkerja, sadre

in dodatkov v mlinu cementa. Mletje cementa je prikazano na sliki 2 – 5. Dodatki v Lafarge

Cementu so tuf, žlindra, elektrofiltrski pepel in apnenec. Sadra se dodaja za regulacijo

vezanja, saj bi cement brez dodane sadre v prisotnosti vode takoj otrdel in ne bi bil

primeren za vgrajevanje.



Slika 2 – 5: Mletje cementa [9].

Trenutno Lafarge Cement proizvaja pet vrst cementov, ki se med seboj razlikujejo po vrsti

in količini dodatkov, kar ima za posledico različne lastnosti (trdnost, obdelavnost, čas

vezanja …).

Cement meljemo v cevnem dvokomornem mlinu (slika 2 – 6) s kapaciteto 80 t/h. Dolg je

12,75 m, njegov premer pa znaša 4 m. Nominalna kapaciteta mlina je 80 t/h pri specifični

površini 3500 cm2/g.

Že samo ime, kroglični mlin, pove, da se za mletje klinkerja in dodatkov uporablja

kinetična energija krogel, ki se sprošča v mlinu zaradi rotacije le-tega. Krogle v mlinu so

različnih dimenzij, v prvi komori so večjega, v drugi pa manjšega premera. Obe komori sta

od znotraj obloženi z zaščitnimi ploščami, ki preprečujejo poškodbe plašča mlina, hkrati

pa dvigujejo in razporejajo krogle v obeh komorah.

Technical Training – we Know How101

Slika 2 – 6: Mlin cementa [11].


Material, ki se melje, vstopa v prvo komoro mlina, kjer se zdrobi, nato pa preko predelne

stene potuje v drugo komoro, kjer se fino zmelje. Na izstopu iz mlina cementa se material

transportira po elevatorju do dinamičnega separatorja tretje generacije, kjer se separira na

želeno finost. Grobi delci se vrnejo nazaj v mlin, kjer se ponovno zmeljejo skupaj s svežim

materialom. Cement, ki ustreza zahtevam finosti, se transportira in shranjuje v silosih

cementa.

Da bi preprečili prekomerno prašenje, se vse procesne faze odprašujejo preko elektrofiltra

mlina. Regulacije pri mlinu cementa delujejo avtomatsko, in sicer s pomočjo

avtomatskega sistema, ki na podlagi ključnih parametrov, kot so količina materiala, ki gre

skozi mlin, finost materiala, vsebnost SO3 (kar nam predstavlja delež sadre), temperature

materiala, razlika tlakov in še nekaterih drugih parametrov, ustrezno spreminja in

optimizira delovanje mlina.

Približno 30 % vse porabljene električne energije v tovarni se porabi za mletje cementa.

Da se zmanjša poraba električne energije, se pri mletju dodajajo mlevni aditivi, ki

povečajo kapaciteto mletja.

2.2.5 Odprema cementa

Cement se skladišči v silosih. Vse tipe proizvedenih cementov skladiščijo v skladiščnih

silosih s skupno kapaciteto okrog 33.000 t. S pomočjo transportnih polžev, elevatorjev in

transportnih drč se skladiščeni cement iz silosov transportira do posameznih odpremnih

mest na nakladalni postaji. Z nakladalne postaje se na več načinov z raznimi prometnimi

sredstvi dostavlja do kupcev. Odprema cementa do kupcev poteka po železnici in cesti, v

vrečah ali v cisternah.

Za polnjenje cementa v vreče se uporablja sodobni polnilni stroj in paletizer. V začetku

leta 2009 so nadomestili prejšnji zastareli napravi, s katerima so cement polnili v 50 kg

vreče. Danes polnijo cement samo v 25 kg vreče. S prehodom na 25 oziroma 20 kg vreče

so pripomogli k boljši varnosti in varovanju zdravja kupcev. Vse palete so tudi prekrite in

zaščitene s folijo.

Ker na nakladalni postaji ni dovolj prostora za skladiščenje polnih palet, večina odpreme

palet poteka sproti, s kamioni po cesti in z vagoni po železnici. Zadnja tri leta se večino

cementa v vrečah odpremi po železnici do distribucijskih centrov v Mariboru, Črnomlju in

Novem mestu.



Cement v razsutem stanju se večinoma odpremi z avtomobilskimi cisternami, manjši del

pa tudi po železnici. Povpraševanje po cementu v cisternah se iz leta v leto povečuje. Z

namenom, da zagotovijo boljše oskrbovanje in nemoteno dostavo cementa do strank je

uvedeno 24-urno avtomatsko polnjenje avtomobilskih cistern.

2.3 Kontrola kvalitete cementa in klinkerja

Kontrola do končnega proizvoda je razdeljena v več faz:

• kontrola vhodnih materialov,

• kontrola klinkerja,

• kontrola dodatkov,

• kontrola goriv.

Vse te kontrole se izvajajo v kontroli kvalitete, ki je sestavljena iz:

• obratnega laboratorija,

• fizikalno-mehanskega laboratorija,

• analitskega laboratorija.

2.3.1 Analitska kemija

• Rentgenski analizator

Različnim vzorcem se z rentgenskim analizatorjem določa kemijska sestava (kalcij, silicij,

aluminij, železo, magnezij …) v obliki oksidov.

XRF (X-ray fluorescence) analizator se uporablja v cementni industriji za določanje

vsebnosti elementov v različnih materialih, medtem ko nam XRD (X-ray diffraction) služi

za določanje kristalne strukture. Aparaturo prikazuje slika 2 – 7. V Lafarge Cementu

uporabljajo XRF kanal za določanje oksidov glavnih elementov (Ca, Si, Fe, Al) in oksidov

elementov v nižjem koncentracijskem območju (Mg, Na, K, Ti, Mn, P, Cr, Cl), medtem ko

XRD kanal uporabljajo za določanje prostega apna.

http://www.lafarge.si/FileUpload/lafarge/Image/cementni_lab/rentgenski%20analizator.JPG�


Slika 2 – 7: XRF analizator.

Material, ki je pripravljen za analizo na analizatorju XRF, moramo predhodno stisniti, zato,

da ostane kompakten med samo analizo.

Material se ustrezno vzorči, da dobimo reprezentativen vzorec. Vsi materiali, razen

klinkerja, surovinske moke in sadre, se predhodno posušijo v sušilnici (pri T = 105 ºC

minimalno 3 h). Klinkerja in surovinske moke ni potrebno sušiti, medtem ko se sadra suši

pri 50 ºC. Ko se vzorec ohladi, ga je potrebno zdrobiti v mlinčku ali s pomočjo terilnice in

pestiča. Zdrobljen vzorec se ročno preseje skozi sito 90 μm. Ana lizo materialov

opravljamo na stisnjenih ali taljenih tabletah.

Stisnjene tabletke pripravimo z aparaturo za pripravo stisnjenih tabletk – Polab (slika 2 –

8). Postopek priprave vzorca za stisnjeno tabletko je naslednji:


• odpremo odprtino za vstavljanje vzorca,

• zatehtamo 12 g vzorca in ga stresemo v čašo v odprtini,

• zatehtamo 8 g vzorca in ga stresemo direktno v odprtino.

Aparaturo za pripravo stisnjenih tabletk nato zaženemo v skladu z navodili za delo in tako

dobimo stisnjeno tabletko, pripravljeno za analizo na XRF analizatorju.

Slika 2 – 8: Aparat za pripravo stisnjenih tabletk.

Taljene tabletke pripravimo z aparaturo za pripravo taljenih tabletk (slika 2 – 9).


Slika 2 – 9: Aparat za pripravo taljenih tabletk.

V platinasti lonček nato zatehtamo 7 g litijevega tetraborata Fluxana in 1 g presejanega

vzorca. Pomešamo s stekleno palčko in postavimo platinasti lonček v Polab aparat. Nato

v skladu z navodili za delo z aparatom začnemo proces taljenja. Proces taljenja poteka v

več fazah:

• predgretje – gori plamen glavnega gorilca,

• predzlivanje (fuzija) – gori plamen glavnega gorilca,

• prvo glavno zlivanje – gori plamen glavnega gorilca, vključeno je mešanje,

• drugo glavno zlivanje – gori plamen glavnega gorilca, vključeno je mešanje, gori

pomožni plamen (pod kalupom),

• vlivanje – tekočina se vlije v kalup, ugasne glavni gorilec, ugasne pomožni gorilec,

• hlajenje – hlajenje kalupa z zrakom.

V preglednici 2 – 2 so prikazani vsi materiali, ki se določujejo po postopku taljenih

tabletk:


Preglednica 2 – 2: Materiali za pripravo taljenih tablet in pogostost priprave.

MATERIAL POGOSTOST

Surovinska moka 1 / teden

Klinker 1 / teden

Pirit 1 - 2 / mesec

Železova ruda 1 / mesec

Apnenec 1 - 2 / mesec

Tuf 1 - 2 / mesec

Žlindra 1 - 2 / mesec

Elektrofiltrski pepel 1 - 2 / mesec

Sadra 1 - 2 / mesec

Pepel – premog 1 / mesec

Pepel – mešanica goriva 1 / mesec

Drugi materiali Ob dostavi

2.3.2 Fizikalno - mehanske lastnosti

• Blainov aparat

V Lafarge Cementu se za merjenje specifične površine delcev uporabljata avtomatski in

klasični Blain aparat.

Z avtomatskim Blain aparatom (slika 2 – 10) se določa specifična površina delcev

cementa. Specifična površina cementa se določa z avtomatskim Blain aparatom na

naslednji način:

• zatehtamo vzorec na 0,01g natančno,

• v čisto merilno celico vstavimo perforirano ploščico in filter papir,

• previdno dodamo vzorec in še enkrat filter papir ter

• izvedemo preizkus, ki ga izvajamo v skladu z navodili za delo z avtomatskim Blain

aparatom.

http://www.lafarge.si/FileUpload/lafarge/Image/cementni_lab/blain%20aparat.JPG�


Slika 2 – 10: Avtomatski Blain aparat.

S klasičnim Blain aparatom (slika 2 – 11) se določa specifična površina delcev cementa

po SIST EN 196-6 [12]. Za to metodo standard predpisuje merjenje časa, ki je potreben

za pretok določene količine zraka skozi vzorec stisnjenega cementa. Višja kot je

specifična površina, daljši je čas meritve in večja je finost cementa ter obratno. Pri

določanju specifične površine merimo čas, ki je potreben za pretok določene količine

zraka skozi stisnjen kolač. Klasični Blain aparat je sestavljen iz prepustne celice, ki je

opremljena z naluknjano ploščico in čepom ter manometrom. Test izvajamo v prostoru,

kjer je temperatura zraka T = (20 ± 2) ºC, relativna vlažnost pa pod η = 65 %.

Postopek določitve specifične površine lahko izvedemo tudi na naslednji način:

• vzorec cementa mešamo 2 min, da se razbijejo grudice in pustimo 2 min,

• na rob dna celice namestimo naluknjano ploščico, nanjo damo okrogel listič

belega filtrirnega papirja, tako, da v celoti pokrije ploščico,

• v celico previdno stresemo ustrezno maso vzorca in z rahlimi udarci poravnamo

površino cementa,

• na površino cementa namestimo drugi filtrirni papirček,

• previdno potisnemo čep v celico, dokler se spodnja stran čepa ne dotakne

površine cementa,


• močno stisnemo čep, dokler se spodnja površina glave čepa ne dotakne celice,

• dvignemo čep za cca. 0,5 cm in ga zavrtimo za 90 º ter ponovno pritisnemo

čep,

• čep počasi izvlečemo iz celice,

• celico vstavimo na vrh manometra in namažemo z mastjo, da preprečimo

puščanje zraka,

• odpremo pipo in s sesanjem dvigamo nivo manometrske tekočine,

• ko zapremo pipo, začne manometrska tekočina padati,

• v skladu z navodili si zabeležimo čas padanja manometrske tekočine,

• iz tabele, ki ustreza posamezni vrsti cementa, odčitamo specifično površino, ki

ustreza času padanja manometrske tekočine.

Slika 2 – 11: Klasični Blain aparat [13].


• Laserski granulometer

S pomočjo laserskega granulometra (slika 2 – 12) se določujejo ostanki mletih materialov

na različnih mikronskih sitih. Glede na rezultate, se regulira in kontrolira proces mletja

surovine in cementa.

Vzorec mora biti dobro homogeniziran, da preprečimo usedanje večjih delcev na dno.

Tako se izognemo netočnim in neponovljivim rezultatom. Za analizo potrebujemo približno

čajno žličko vzorca, le za analizo surovinske moke je potrebno zatehtati 19 g vzorca.

Analiza materiala se izvede v skladu z navodili za delo z laserskim granulometrom.

Slika 2 – 12: Laserski granulometer.

• Liftomat

Liftomat (slika 2 – 13) se uporablja za določanje obdelavnosti cementne paste. Ustrezno

pripravljeno cementno pasto se zlije v cilinder liftomata, cilinder se odpre in cementna

pasta se razleze po ravni površini. Na podlagi izmerjenega premera razleza se ugotovi

obdelavnost cementne paste.

Postopek določanja obdelavnosti je naslednji:

• vzorec cementa primerno homogeniziramo,

• v PVC čašo zatehtamo m = 200 g cementa ter m = 100 g destilirane vode,

http://www.lafarge.si/FileUpload/lafarge/Image/cementni_lab/laserski%20granulometer.JPG�

http://www.lafarge.si/FileUpload/lafarge/Image/cementni_lab/liftomat.JPG�


• mešamo 30 s s stekleno palčko, da nastane cementna pasta brez grudic,

• nato pasto mešamo z mešalom pri frekvenci ν = 5000 /min natančno 60 s,

• ko prenehamo z mešanjem, pasto takoj zlijemo v cilinder liftomata,

• z ravnilom odstranimo odvečno pasto,

• vzdignemo cilinder – ta se mora vedno dvigniti z enako hitrostjo, to je 125 mm v

5 s,

• s kljunastim merilom zmerimo razlez vsaj v dveh smereh in podamo rezultat na

0,1 cm natančno.

Slika 2 – 13: Liftomat – določanje razleza.

• Tlačne in upogibne trdnosti

Kakovost cementov se določa tudi s preizkusom tlačnih in upogibnih trdnosti po SIST EN

196-1 [7]. Standard določa, da se trdnosti določajo na testnih prizmah po (1, 2, 7, 28) d s

posebno stiskalnico (slika 2 – 14), kjer se meri obremenitev, pri kateri se prizma zlomi.

http://www.lafarge.si/FileUpload/lafarge/Image/cementni_lab/trdnosti.JPG�


Slika 2 – 14: Aparatura za določanje upogibne in tlačne trdnosti.

a) Priprava malte in vgrajevanje preizkušancev

Malto za pripravo kalupov pripravimo iz (1350 ± 5) g standardnega peska, (450 ± 2)

g cementa in (225 ± 1) mL destilirane vode. Malto zmešamo v mešalu tako, da v

posodo mešala damo (225 ± 1) mL vode in (450 ± 2) g cementa in si zabeležimo

ničelni čas. Preizkušance vgradimo v naoljene kalupe z nastavkom, ki ustrezajo

zahtevam standarda [14] takoj po pripravi malte. Kalup je čvrsto nameščen na

vibracijski mizi. Pred samo izvedbo vgrajevanja na vibracijski mizi z že pritrjenim

nastavkom nastavimo amplitudo tresljajev, λ = 0,75 mm, ter čas vibriranja, t = 120 s.

Ko je malta pripravljena, vključimo vibracijsko mizo in v dveh slojih napolnimo vsak

prekat kalupa, in sicer tako, da v 15 s napolnimo prvo plast v prekatih, naslednjih 15

s pustimo, da se prva plast enakomerno razdeli, in v nadaljnjih 15 s napolnimo

prekate z drugo plastjo ter počakamo, da proces vibriranja preneha. Kalup nato

previdno dvignemo z vibracijske mize in ga postavimo na ravno podlago.

Odstranimo nastavek na kalupu ter odvečno malto odrežemo s kovinskim ravnilom.


b) Nega preizkušancev in razkalupljanje

Na kalup položimo ploščo velikosti (210 x 185 x 6) mm, ki ne reagira s cementom

(lahko je steklena ali kovinska). Pokrit kalup za 24 h položimo v vlažno komoro. Pri

določanju enodnevne trdnosti ne razkalupimo prej kot 20 min pred izvedbo

preizkusa. Preizkušance, predvidene za negovanje v bazenih, razkalupimo (20 - 24)

h po vgrajevanju, jih primerno označimo in takoj po razkalupljanju položimo na

rešetke v bazenu s temperaturo vode T = (20 ± 1) ºC. Preizkušanci v bazenu morajo

biti vsaj 0,5 cm vsaksebi ter približno 5 cm pod vodno gladino. V posameznem

bazenu se hranijo preizkušanci iz iste vrste cementa. Prizme pustimo v bazenu

ustrezno dolgo (1, 7, 28) d. Ne glede na to, pri kateri starosti bo izvedeno

preizkušanje, ne smemo preizkušancev vzeti iz bazena prej kot 15 min pred izvedbo

preizkusa. Določitev trdnosti pri določenih starostih izvedemo v naslednjih časovnih

razdobjih:

• 24 h ± 15 min,

• 48 h ± 30 min,

• 72 h ± 45 min,

• 7 d ± 2 h,

• nad 28 d ± 8 h.

c) Določanje upogibne trdnosti

Upogibno in tlačno trdnost določamo s pomočjo naprave Zwick Roell za določanje

upogibnih in tlačnih trdnostih (slika 2 – 14). Določevanje upogibnih trdnosti deluje na

osnovi tritočkovne obremenitve. Prizmo vstavimo na podložne valjčke stiskalnice za

določanje upogibne trdnosti (slika 2 – 15), tako, da je stranska ploskev prizme

obrnjena k valjčkom. Poravnamo prizmo, da se prilega valjčkom, in zapremo vrata

stiskalnice.


Slika 2 – 15: Določanje upogibnih trdnosti.

V programski vmesnik za določanje upogibnih/tlačnih trdnosti stiskalnice (slika 2 –

16) vnesemo podatke o preizkusu in izvedemo program za določanje upogibne

trdnosti. Ponovimo postopek za vse tri prizme, izpišemo povprečno vrednost,

zapisano na 0,1 MPa natančno.

.

Slika 2 – 16: Programski vmesnik za določanje upogibnih/tlačnih trdnosti.


d) Določanje tlačne trdnosti

Tlačno trdnost določamo na polovicah prizem, ki smo jim predhodno že določili

upogibno trdnost. Preden prizmo položimo na adapter aparata za določanje tlačnih

trdnosti, ga očistimo delcev. Prizmo (njena stranska ploskev je obrnjena k ploščam

adapterja) položimo vzdolž na tlačno ploščo adapterja. V program stiskalnice

vnesemo podatke o preizkusu in izvedemo program za določanje tlačne trdnosti.

Rezultat podamo kot povprečno vrednost vseh meritev na polovicah prizem na 0,1

MPa natančno. Če kateri izmed rezultatov odstopa od povprečja več kot 10 %, ga

izločimo. Če pa za več kot 10 % odstopata dva rezultata, je potrebno ponovno

pripraviti preizkušance.

Slika 2 – 17: Določanje tlačnih trdnosti.

• Čas vezanja

Začetek in konec vezanja se v Lafarge Cementu določa z avtomatskim ali s klasičnim

Vicatovim aparatom. Določanje časa vezanja paste cementa se izvaja na avtomatskem

Vicatovem aparatu (slika 2 – 18). Ta je sestavljen iz hladilne enote in merilnega dela, oba

sta povezana v računalniškem programu. Proces dela pri določitvi časa vezanja z

avtomatskim Vicatovim aparatom je naslednji:

• vklopimo hladilno enoto,


• vklopimo računalnik,

• v skladu z navodili za delo z avtomatskim Vicatovim aparatom nastavimo

potrebne parametre in izvedemo določanje začetka in konca vezanja cementne

paste.

Slika 2 – 18: Avtomatski in klasični Vicatov aparat.

Pri klasičnem Vicatovem aparatu (slika 2 – 19) pa se čas vezanja določa glede na ugrez

igle. Začetek in konec vezanja se določujeta po SIST EN 196-3 [14].

Slika 2 – 19: Klasični Vicatov aparat [15].


a) Začetek vezanja

Pri določanju začetka vezanja uporabimo Vicatov aparat z jekleno iglo (slika 2 – 19),

primerno za začetek vezanja, ki ima naslednje dimenzije: dolžina, l ≥ 45 mm,

premer, D = (1,13 ± 0,05) mm, dolžina vstavka l ≤ 9 mm (slika 2 – 20):

• aparat umerimo tako, da spustimo iglo na površino podložne plošče nameščene

v posodi (razen za zidarski cement), nastavimo kazalec na ničelno točko in

dvignemo iglo v začetno lego,

• pripravimo pasto tako, da zatehtamo m = (500 ± 2) g cementa v posodo mešala

ter dodamo tolikšno količino destilirane vode, kot ustreza standardni

konsistenci, mešamo z mešalom in si zabeležimo ničelni čas (ko dodamo vodo

k cementu),

• napolnimo naoljen Vicatov obroč s pasto (Vicatovega obroča pri določanju

vezave za zidarskih cementih ne hranimo v vodi),

• pri predhodni določitvi standardne konsistence določamo vezavo na isti

cementni pasti,

• po določenem času postavimo obroč pod iglo (vsaj 8 mm oddaljeno od roba

obroča) Vicatovega aparata, nežno spustimo iglo, tako, da se bo dotikala paste,

ter počakamo (1 – 2) s,

• spustimo iglo in odčitamo globino ugreza igle, ko se ta ne spreminja več

oziroma 30 s po spustu,

• če je ugrez igle v intervalu (6 ± 3) mm, si zabeležimo čas, ki mu odštejemo

ničelni čas - razlika predstavlja začetek vezanja,

• če je ugrez večji od zahtevanih meja, počakamo cca. 10 min in ponovimo

izvedbo ugreza, vendar moramo v tem primeru postaviti iglo vsaj 10 mm stran

od prejšnje meritve.


b) Konec vezanja

Pri določanju konca vezanja uporabljamo Vicatov aparat (slika 2 – 19), opremljen z

iglo za določanje konca vezanja, ki je sestavljena iz nerjavečega jekla in ima obliko

obročka, premera cca. D = 5 mm (slika 2 – 20):

• po določitvi časa začetka vezanja napolnjen Vicatov obroč ločimo od steklene

podložke, ga obrnemo na drugo stran in ponovno postavimo obroč v posodo,

napolnjeno z vodo,

• zamenjamo iglo za določanje začetka vezanja z iglo za konec in jo dvignemo v

ničelni položaj,

• po določenem času postavimo posodo z vodo pod iglo Vicatovega aparata,

spustimo iglo do površine paste, počakamo 1 do 2 s, nato spustimo iglo,

• določimo ugrez igle, ki mora biti manjši od 0,5 mm in si, če je bil ugrez v skladu

z zahtevami, zabeležimo čas, od katerega odštejemo ničelni čas – razlika nam

predstavlja čas konca vezanja,

• če je ugrez večji od predpisanega, počakamo cca. 10 min in ponovimo izvedbo

ugreza, vendar moramo v tem primeru postaviti iglo vsaj 10 mm stran od

prejšnje meritve.

• Določitev standardne konsistence

Pasta standardne konsistence se določa z Vicatovim aparatom (slika 2 – 19) in batom

premera D = 10 mm in dolžine vsaj l = 45 mm (prikazan na sliki 2 – 20). Bat mora biti iz

nekorozivnega materiala.


Slika 2 – 20: Bati za Vicatov aparat.

Vicatov obroč je cilindrične oblike ali pa ima obliko prisekanega stožca iz nekorozivnega

materiala (guma, plastika, medenina). Vicatov obroč postavimo na steklen pladenj,

debeline vsaj d = 2,5 mm:

• aparat umerimo tako, da spustimo bat na površino podložne plošče ter

nastavimo kazalec na ničelno točko,

• dvignemo bat v začetno lego,

• pripravimo pasto, tako, da zatehtamo m = (500 ± 1) g cementa v posodo

mešala, dodamo ustrezno količino destilirane vode in mešamo,

• napolnimo naoljen Vicatov obroč s pasto, površino poravnamo z rahlim

stresanjem, presežno pasto pa odrežemo z ravnilom,

• obroč, napolnjen s pasto, podložimo pod bat Vicatovega aparata, spuščamo bat

toliko časa, dokler ni v kontaktu s pasto, počakamo (1 - 2) s, nato pa spustimo

bat v času 4 min ± 10 s po začetku mešanja in odčitamo vrednost na skali v

času od (5 – 30) s po spustu bata – bat mora penetrirati v pasto brez trenja,

• če je ugrez bata (6 ± 2) mm, zabeležimo porabo vode na 0,5 % natančno in

izračunamo normno konsistenco po sledeči enačbi:

NK = V (voda) / m (cement) * 100 %

Pri čemer je masa cementa m = 500 g. Če je ugrez izven opisanih meja,

ponovimo določitev standardne konsistence z višjo oz. nižjo vsebnostjo vode.


• Ekspanzija

Ekspanzija se določa po SIST EN 196-3 [16]. Standard opisuje metodo določanja

ekspanzije s pomočjo La Chatelierjevega obroča (slika 2 – 21), ki mora biti iz

nekorozivnega materiala (guma, plastika, medenina).

Slika 2 – 21: La Chatelierjev obroč.

Raztez oziroma ekspanzijo se določi kot odmik indikatorskih igel zaradi ekspanzije

cementne paste. Oddaljenost igel La Chatelierjevega obroča ne sme presegati 10 mm:

• pripravimo pasto standardne konsistence,

• napolnimo naoljen La Chatelierjev obroč s pasto standardne konsistence,

• pokrijemo obroč z rahlo naoljeno stekleno ploščo, če je potrebno dodatno

obtežimo, tako, da je masa zgornje plošče vsaj 75 g,

• celotno aparaturo takoj prestavimo v vlažno komoro ali vlažen prostor s

temperaturo (20 ± 2) ºC in vlago več kot 90 % ter pustimo stati (24 h ± 30 min),

nato izmerimo razdaljo (A) med koncema indikatorskih igel na 0,5 mm

natančno,

• obročke nato v 30 min segrejemo do vrenja in pustimo v vreli vodi nadaljnje 3 h

± 5 min,


• po končanem vrenju obroč ohladimo in določimo razdaljo (B) med koncema

indikatorskih igel na 0,5 mm natančno,

• izračunamo razliko B - A, ki ne sme biti večja od 10 mm,

• če je razdalja večja od predpisane, se ponovi določitev, in sicer cement

razprostremo v sloju 70 mm ter ga hranimo 7 d na zraku s temperaturo (20 ± 2)

ºC in vlago vsaj 50 %, nato ponovno določimo ekspanzijo.

• Določanje topnega Cr(VI)

Določanje topnega Cr(VI) po standardu SIST EN 196-10 [17] predpisuje naša zakonodaja,

in sicer samo za cement v vrečah. S tem je določen tudi rok uporabe vreče cementa.

Cr (VI) v cementih določujemo tako, da pripravimo cementno malto in filtriramo skozi

Buchnerjev (D = 185 mm) lij. Filtrat obdelamo z 1,5-difenilkarbazidom in uravnamo pH s

kislino. Krom z indikatorjem daje rdeče-vijoličasto obarvanje. Koncentracijo določimo

spektrofotometrično in sicer tako, da pri valovni dolžini 540 nm zmerimo absorpcijo.

Koncentracija Cr(VI) se določi z umeritveno krivuljo v mg/L (ppm), (slika 2 – 22). Pri

absorbanci, ki ustreza vzorcu na umeritveni krivulji, odčitamo koncentracijo Cr (VI) (mg/L).

Nato izračunamo vrednost topnega Cr (VI) v cementu po enačbi:

K = c · 10 · 0,5

Vrednost 0,5 predstavlja volumsko razmerje voda/cement, 10 je faktor redčenja, ki se

prilagodi glede na potek analize – od vsebnosti kroma je odvisno, koliko vzorca

odpipetiramo.


UMERITVENA KRIVULJA ZA Cr(VI)

y = 0,6241x + 0,0081

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4koncentracija m g/L

abso

rban

ca

24.9.2004

enačba premice

Slika 2 – 22: Umeritvena krivulja za določevanje Cr 6+.

2.4 Proces razvoja novega proizvoda

Razvoj novega proizvoda je sestavljen iz naslednjih faz:

1. Faza planiranja zajema testiranje izdelka, določitev sprejemljive sestave in

kakovostne zahteve, ocenitev okoljskih vidikov, definiranje končne proizvodnje,

pridobitev certifikata ter razvoj marketinškega modela.

2. Nov proizvod je potrebno overiti s strani pooblaščenega organa - akreditiran

laboratorij ali institucija, ki preveri skladnost izdelka z zahtevami standardov,

zahtev, predpisov ...

3. Namen validacije je, zagotoviti da proizvod izpolnjuje zahteve odjemalca in

zadovoljuje uporabnost proizvoda v praksi. Potrditev odjemalca in eksternega

laboratorija o ustreznosti pomeni zaključek razvoja novega proizvoda.

4. V fazi izvedbe se pripravi vsa potrebna dokumentacija in plan proizvodnje, izdelek

se prične uvajati in promovirati na trgu.

5. V času 6-12 mesecev po zaključku projekta razvoja novega proizvoda se opravi

pregled z namenom ugotovitve uspešnosti izvedbe projekta.


3 EKSPERIMENTALNI DEL

Glavni cilji razvoja CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH so naslednji:

• razviti cement CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH, primeren za širšo uporabo,

• znižati emisije CO2 na tono proizvedenega cementa,

• znižati porabo energije na tono proizvedenega cementa,

• znižati variabilne stroške na tono cementa,

• zmanjšati vplive na okolje z vidika ponovne uporabe odpadnih materialov,

• povečati C/K faktor na tono proizvedenega cementa in

• ohraniti oziroma povečati tržni delež.

Cement CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH je namenjen delni zamenjavi najbolj prodajanega

cementa CEM II/B-M (P-S-L) 42,5N, s sestavo, ki jo prikazujemo v preglednici 3 – 1:

Preglednica 3 – 1: Sestava CEM II/B-M (P-S-L) 42,5N.

Sestavina w / %

Klinker 68

Tuf 10

Pepel 5

Žlindra 8,5

Sadra 3

Apnenec 5,5

Glede na glavne cilje razvoja cementa CEM V in glede na primerljiv cement CEM II/B-M

(P-S-L) 42,5N lahko definiramo cilje razvoja cementa CEM V z vidika sestave in lastnosti:

• večja vsebnost elektrofiltrskega pepela (namesto tufa → boljša pucolanska

aktivnost, nižja cena ter večja količina elektrofiltrskega pepela v primerjavi s

tufom na trgu),


• manjša vsebnost klinkerja; večji C/K faktor, manjša emisija CO2 (emisija CO2

se računa glede na proizvodnjo klinkerja),

• pridobitev cementa z nizkim razvojem toplote pri hidrataciji, brez proizvodnje

posebnega klinkerja, saj se bo zaradi izgradnje hidroelektrarn potreba po

takem cementu povečala.

3.1 Laboratorijske meljave

Razvoj novega cementa se prične v laboratoriju. Po predpisanih recepturah se opravijo

meljave v laboratorijskem mlinčku.

Pri razvoju cementa CEM V (S-V-P) 42,5 LH smo si postavili začetne zahteve, ki jih

prikazuje preglednica 3 – 2.

Preglednica 3 – 2: CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH okvirna ciljna sestava [%].

Sestavina Sestava 1 Sestava 2

w / % w / %

Klinker 50 55

Tuf 8 5

Pepel 18 16

Žlindra 22 22

Sadra 2 2

Glede na standard [2] je cement CEM V sestavljen iz (40 – 64) % klinkerja, (18 – 30) %

granulirane plavžne žlindre, (18 – 30) % tufa in silicijskega elektrofiltrskega pepela ter iz 0-

5 % manj pomembnih sestavin.

V preglednici 3 – 3 so podani zahtevani parametri kvalitete za CEM V/A (S-V-P) 42,5N

LH, ki smo si jih zastavili kot cilje kvalitete razvoja novega cementa.


Preglednica 3 – 3: CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH – zahtevani parametri kvalitete.

Lastnost CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH

Specifična površina - Blaine >3500 cm2/g

Finost (ostanek na 63 μm situ) (2,5 - 3,5) %

Trdnost 1d (7 - 10) MPa

Trdnost 2 d (14 - 18) MPa

Trdnost 28 d (45 - 50) MPa

Razlez - Liftomat (14 - 18) cm

Masni delež SO3 (2,2 - 2,6) %

Cl ≤ 0,1 %

Hidratacijska toplota < 270 J/kg

Analize uporabljenih materialov (preglednica 3 – 4) so bile izvedene v skladu z opisom v

točki 2.3.

Na osnovi laboratorijske meljave in rezultatov analiz lahko ugotovimo, da pepel TEŠ ni

primeren za cement CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH, saj je delež reaktivnega kalcijevega

oksida večji kot 10,0 % mase. To pomeni, da je elektrofiltrski pepel iz TEŠ kalcijski

elektrofiltrski pepel, ki ima po standardu [2] oznako W. Prav tako je v standardu [2]

definirano, da se mora pri proizvodnji mešanega cementa uporabljati izključno silicijski

elektrofiltrski pepel.


Preglednica 3 – 4: Analiza uporabljenih materialov.

Material w/%

Pepel TET Pepel TEŠ Tuf Sadra Klinker Žlindra Voest Alpine Žlindra Lucchini

CaO 6,59 13,18 4,21 31,31 66,38 33,1 38,26

SiO2 49,88 43,58 63,42 0,18 21,23 38 35,76

Al2O3 26,71 19,58 13,02 0,23 4,03 10,12 8,93

Fe2O3 8,74 12,2 3,6 0,12 2,72 1,49 1,18

MgO 2,26 2,57 1,73 0,6 2,62 10,54 9,11

SO3 1,33 1,98 0,51 45,65 1,1 1,15 1,35

CO2 2,91 0,1 1,11 0,57 1,01 2,88

Na2O 1,09 1,15 2,59 0,08 0,31 0,43 0,42

K2O 2,32 2 2,12 0,05 0,67 1,64 0,86

TiO2 0,98 0,96 0,54 0,46

P2O5 0,15 0,33 0,16 Žaro izguba 1,22 1,88 9,07 21,67 0,3 0 0

Netopno 78,39 59,53 0,73 p.CaO 1,33 2,06 0,96 MnO2 3,28 1,62

reakt.CaO 2,56 11,64 reakt. SiO2 42,1 38,57 40

CaSO4.2H2O 95,6 (SiO2+Al2O3+Fe2O3) 84,9 75,35 (CaO+MgO+SiO2) 80,85 83,22

(CaO+MgO)/SiO2 1,14 1,33

C3S 68,5 CaO/SiO2 3,1 C3S + C2S 77,32

Glede na analize žlindre, podane v preglednici 3 – 4, lahko ugotovimo, da sta za

sestavino v CEM V primerni tako žlindra iz Voest Alpina (Avstrija), kot tudi žlindra iz

Lucchinija (Italija).

Ostale sestavine (klinker, tuf, sadra) ustrezajo zahtevam standarda [2] kot sestavine

mešanega cementa CEM V.

Na osnovi zahtev in različnih dobaviteljev pepela in žlindre, smo se odločili za nekaj

meljav v sestavah, ki jih prikazuje preglednica 3 – 5. Recepture so bile pripravljene glede

na razpoložljivost materialov na tržišču. Glede na postopno zapiranje TET, Lafarge

Cement išče nadomestek njihovega pepela, zato so kar tri sestave vsebovale pepel TEŠ.


Po zadnjih analizah je pepel TEŠ na meji med kalcijskim in silicijskim, a še vedno

prevladuje kalcijski pepel (preglednica 3 – 4).

Preglednica 3 – 5: Sestava laboratorijsko mletega cementa.

w/%

Sestava 1. 2. 3. 4. 5.

Klinker 55 55 55 50 50

Pepel TET 16 0 0 18 0

Pepel TEŠ 0 16 16 0 18

Žlindra Voest Alpine 22 22 0 22 22

Žlindra Lucchini 0 0 22 0 0

Sadra 2 2 2 2 2

Tuf 5 5 5 8 8

Dodatek meljave 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Na osnovi laboratorijskih meljav smo opravili naslednje analize laboratorijske meljave

cementa (opis posameznih analiz je podan v točki 2.3.):

• določitev specifične površine delcev cementa – Blaine (cm2/g),

• ostanek na situ (45, 63, 90 µm),

• čas vezanja (min),

• standardna konsistenca (%),

• trdnost (MPa),

• razlez z liftomatom (cm),

• SO3, CO2 in Cl (%),

• žarilna izguba (%).

Rezultati laboratorijske meljave cementa so prikazani v preglednici 3 – 6.


Preglednica 3 – 6: Rezultati analize laboratorijskih meljav.

Lab. poskus

št.

Blaine Ostanek na situ/ % Čas vezanja/ min Standardna konsistenca Trdnosti/ MPa Razlez w(SO3) w(Cl) w(CO2)

Žarilna izguba

cm2/g 45µm 63µm 90µm Začetek vezanja

Konec vezanja % 1 dan 2 dni 28 dni cm % % % %

1 4302 9,09 2,61 0,01 206 265 29,9 10,7 17,7 52,7 15,3 2,28 0,008 0,92 0,81

2 3964 10,55 3,30 0,13 190 240 28,8 10,8 17,1 51,2 16,61 2,28 0,007 0,71 0,70

3 3855 11,29 3,65 0,18 205 266 28,5 10,7 17 48,7 16,6 2,42 0,034 0,98 0,97

4 4434 9,58 2,78 0,11 265 325 32,0 7,5 15,9 53,8 11,8 2,300 0,024 1,68 1,05

5 4218 11,72 3,93 0,27 245 325 30,8 6,4 13,3 47,0 13,34 2,400 0,022 2,68 1,15

Glede na omejitve pri pepelu, lahko ugotovimo, da se najbolj približamo ciljnim vrednostim

z recepturo številka 1 v preglednici 3 – 5, kar pomeni sestavo 2 v preglednici 3 – 2.

3.2 Prva industrijska meljava

Na osnovi rezultatov laboratorijske meljave v laboratorijskem mlinčku smo izvedli še

industrijsko meljavo CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH. Industrijska meljava se izvaja v mlinu

cementa, katerega delovanje je opisano v drugi točki. Osnovne tehnološke nastavitve

testa pa so naslednje:

• Receptura cementa:

• klinker: 55 %,

• pepel: 16 %,

• žlindra: 22 %,

• sadra: 2 %,

• tuf: 5 %.

• Nastavitev tehnoloških parametrov mletja glede na kvaliteto cementa:

• ostanek na situ s premerom D = 63 μm: 3,5 %,

• specifična površina - Blain: > 3500 cm2/g,

• masni delež SO3: (2,2 ± 0,1) %,


• obrati separatorja mlina cementa: 900/min.

• Nastavitve tehnoloških parametrov delovanja mlina cementa, vzorčenja in analize

pri industrijski meljavi so naslednje:

• pretok mlina: 200-220 t/h,

• el. uho komore 1: max 96 %,

• nastavitev polža pri doziranju pepela: 16 t/h (maksimum),

• analize urnih vzorcev (MgO, SO3, ostanek na situ, D = 63 µm, specifična

površina),

• analize iz povprečnega mletega vzorca se naredijo po končanem mletju.

Industrijska meljava je trajala 4 h, pri čemer se je namlelo m = 308 t cementa. Dosežena

kapaciteta mlina cementa pri industrijski meljavi je bila qm = 77 t/h. Omeniti je potrebno, da

je maksimalno doziranje pepela omejeno na qm = 16 t/h, kar smo upoštevali že pri sami

recepturi industrijske meljave.

Potek samega testa je prikazan na sliki 3 – 1, kjer so podani nekateri tehnološki

parametri, pomembni za samo tehnologijo mletja cementa:

• električno uho (pokazatelj delovanja mlina – pretok),

• temperature cementa (temperatura cementa naj ne bi presegala 100 oC, kar je

tehnološka zahteva delovanja mlina cementa),

• doziranje svežega materiala (seštevek doziranja svežega materiala: klinker, pepel,

sadra, žlindra, tuf).


Slika 3 – 1: Tehnološki parametri industrijskega testa.

Iz slike 3 – 1 je razvidno, da so bili omenjeni tehnološki parametri med industrijsko

meljavo v okvirih nastavljenih parametrov in med potekom testa niso bistveno odstopali.

Analiza sestavin (klinker, tuf, sadra, pepel TET, žlindra Voest Alpine), izvedena v skladu s

planiranimi analizami dodatkov, je pokazala, da te ustrezajo zahtevam standarda [2] kot

sestavine mešanega cementa CEM V.

Na osnovi navedenega vzorčenja smo analizirali mleti cement. Rezultati analize cementa

CEM V prve industrijske meljave so podani v preglednici 3 – 7.


Preglednica 3 – 7: Rezultati analize industrijske meljave.

enota CEM V (S-V-P) 42,5N LH

60 min 120 min 180 min 240 min Povprečni vzorec

w(CO2) % 1,54

w(Žarilna izguba) % 1,52

w(SiO2) % 31,27

w (Al2O3) % 9,25

w(Fe2O3) % 3,31

w(CaO) % 45,69 w(MgO) % / 4,47 4,56 4,59 4,47

w(SO3) % / 2,22 1,99 2,07 2,11

w(K2O) % 1,18

w(Na2O) % 0,57

w(Cl) % 0,01 Ostanek 45µm situ % 12,56 Ostanek 63µm situ % / 3,38 4,57 5,06 4,26

Blaine cm²/g / 4140 4340 3940 4115 Začetek vezanja min 225 Konec vezanja min 282

Standardna konsistenca % 29,7 Razlez cm 14,04

Cement trd. 1d MPa / Cement trd. 2d MPa 14,7 Cement trd. 7d MPa /

Cement trd. 28d MPa 45,1

Rezultati so ustrezni glede na vhodne in standardne zahteve. Odstopanje od začetnih

zahtev je v okviru pričakovanj.

Homogenost samega materiala lahko potrdimo s konstantnimi tehnološkimi parametri

med samo industrijsko meljavo (slika 3 – 1).

Prav tako smo analizirali in pregledali ustreznost uporabljenih materialov pri industrijski

meljavi. Ugotovili smo, da uporabljeni materiali ne odstopajo glede na zahtevane vrednosti

[2] ter ustrezajo zahtevam standarda [2]. Rezultati analiz, opravljenih po postopkih,

opisanih v drugem poglavju, so podani v preglednici 3 – 8.


Preglednica 3 – 8: Analiza uporabljenih materialov pri industrijski meljavi.

KLINKER SADRA Z DOZIRNE TEHTNICE

TUF Z DOZIRNE TEHTNICE

ŽLINDRA Z

DOZIRNE TEHTNICE

EFP TET

w(CaO) % 66,11 28,92 9,52 33,71 8,60

w(SiO2) % 20,78 0,00 58,34 39,21 49,63

w(Al2O3) % 4,23 0,23 12,27 11,05 27,34

w(Fe2O3) % 2,51 0,09 2,92 0,65 8,55

w(MgO) % 2,48 0,23 1,59 10,58 2,13

w(SO3) % 1,63 48,09 0,50 1,43 1,03

w(K2O) % 0,94 0,040 1,890 1,620 2,260

w(Na2O) % 0,38 0,03 1,76 0,53 1,00

w(TiO2) % 0,55 1,03

w(MnO) %

w(pCaO) % 0,9 0,99

klinker C3S 70,8 w(C2S) % 6,17

w(C3A) % 6,96

w(C4AF) % 7,64

3.3 Analiza klinkerja, dodatkov in cementa

Analiza klinkerja, dodatkov in cementa se je izvajala po standardnih procedurah,

navedenih v tako imenovanem efektivnem kontrolnem planu. V tem planu so definirani

procesi pri kontroli procesnih materialov (surovina, surovinska moka, klinker, goriva,

cement) in kontroli končnih izdelkov (različne vrste cementov):

• material vzorčenja,

• lokacija vzorčenja,

• način vzorčenja,

• frekvenca vzorčenja,

• količina vzorca,

• odgovornost za vzorčenje,

• vrsta analize,


• odgovornost za analize,

• akcije, ki se izvajajo na osnovi analize,

• komu se posredujejo informacije analize,

• način shranjevanja informacij.

3.4 Testiranje betonov

Testiranje betonov se je izvajalo vzporedno v laboratoriju v Retzneiju in CTEC laboratoriju

na Dunaju. Kot primerjalne cementu CEM V v betonskem laboratoriju smo vzeli naslednje

cemente (konkurenčni cement – cement na voljo na slovenskem trgu):

• CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH Lafarge Cement,

• CEM II/B-M(P-S-L) 42,5N Lafarge Cement,

• CEM II/B-M(P-L) 42,5N konkurenčni cement,

• CEM V/A-(P-S) 32,5N LH konkurenčni cement.

Primerjava svežih betonov nam daje naslednje rezultate (slika 3 – 2):

• obdelavnost betona, izdelanega iz cementa CEM V Lafarge Cement, je boljša,

kot pri betonu, izdelanem iz cementa CEM II/B Lafarge Cement in slabša, kot

pri betonu, izdelanem iz konkurenčnega cementa CEM II/B,

• obdelavnost betona, izdelanega iz konkurenčnega cementa CEM V, je slabša,

kot pri betonu, izdelanem iz cementa CEM V Lafarge Cement,

• vsebnost zraka v betonu, izdelanem iz cementa CEM V Lafarge Cement, je

primerljiva z betonom, izdelanem iz cementa CEM II/B Lafarge Cement,

ampak nižja, kot v betonu, izdelanem iz konkurenčnega cementa CEM II/B

(razlika: beton iz konkurenčnega cementa CEM II/B ima za 1 % višjo vsebnost

zraka),

• vsebnost zraka v betonu, izdelanem iz konkurenčnega cementa CEM V in v

betonu, izdelanem iz cementa CEM V Lafarge Cement, je primerljiva.


Slika 3 – 2: Primerjava karakteristik svežih betonov (betonski laboratorij Lafarge Retznei).

Oznake na diagramu na sliki 3 – 2:

• TT1 v/c 053 T14C: tlačna trdnost po 1 d, masno razmerje voda/cement 0,53 in

temperatura T = 14 oC (MPa)











• Workability v/c 053 T14C: obdelavnost - razlez, masno razmerje voda/cement 0,53

in temperatura T = 14 oC (cm)

CEM V vs CEM II/B

6,8 8,

7 11,4

6,17,

6 9,6 12

,1

5,921

,3 27,3

35

18,422

,1 26,4 32

,8

18,6

38,1 45

,7

30,936

,8

38,1 43

,2

33,2

33,9

9

11,5

7

11,5

10

88

14

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

CEM V/

A(S-

V-P)

42,5N

LH

CEM II /

B-M(P

-S-L

)42,5N

CEM II /

B-M (L

-P)42

,5N

CEM V/

A(S-

P) 32

,5LH

Cement type

Stre

ngth

[MPa

]

0

2

4

6

8

10

12

1440

0

400

400

400

Quantity of cement [kg]

Wor

kabi

lity

*slu

mp*

[cm

]

TT1 v/c 0,53; T 14CTT1; v/c 0,54; T 20CTT7 v/c 0,53; T 14CTT7; v/c 0,54; T 20CTT28; v/c 0,53; T 14C TT28; v/c 0,54; T 20Cw orkability; v/c 0,53; T 14CWorkability; v/c 0,54; T 20C


• Workability v/c 054 T20C: obdelavnost - razlez, masno razmerje voda/cement 0,54

in temperatura T = 20 oC (cm)

Primerjava trdih betonov nam daje naslednje rezultate:

• trdnost betona, izdelanega iz cementa CEM V Lafarge Cement, po 1 d je

približno (15 – 20) % manjša glede na beton, izdelan iz cementa CEM II/B

Lafarge Cement,

• trdnost betona, izdelanega iz cementa CEM V Lafarge Cement po 28 d je

sprejemljiva, ampak slabša, kot pri betonu, izdelanem iz konkurenčnega

cementa CEM II/B in skoraj enaka, kot pri betonu, izdelanem iz cementa CEM

II/B Lafarge Cement,

• barva betona (slika 3 – 3), izdelanega iz CEM V Lafarge Cement, je na

začetku mnogo temnejša kot pri ostalih primerjanih betonih, ampak po 28 d je

skoraj enaka kot pri betonu, izdelanem iz cementa CEM II/B Lafarge Cement.

Hkrati pa lahko ugotovimo, da sta betona, izdelana iz cementa Lafarge

Cement, temnejša kot betona, izdelana iz konkurenčnih cementov,

• beton, izdelan iz cementa CEM V, je bolj občutljiv na nizke temperature kot

betoni, izdelani iz cementov CEM II/B.

Na sliki 3 – 3 so predstavljene barvne razlike med primerjanimi betoni po dveh dneh, in

sicer:

• 1. stolpec je sestavljen iz betonskih kock, izdelanih iz konkurenčnega cementa

CEM V (CEM V (KC)),

• 2. stolpec je sestavljen iz betonskih kock, izdelanih iz cementa CEM V Lafarge

Cement (CEM V (LC)),

• 3. stolpec je sestavljen iz betonskih kock, izdelanih iz konkurenčnega cementa

CEMII/B (CEM II/B (KC)),

• 4. stolpec je sestavljen iz betonskih kock, izdelanih iz cementa CEM II/B

Lafarge Cement (CEM II/B (LC)).


CEM V (KC) CEM V (LC) CEMII/B (KC) CEM II/B (LC)

Slika 3 – 3: Barvne razlike med primerjanimi betoni po dveh dneh.

Na sliki 3 – 4 so predstavljene barvne razlike med primerjanimi betoni po osemindvajsetih

dneh, in sicer:

• 1. betonska kocka (zgoraj levo) izdelana iz cementa CEM V Lafarge Cement

(CEM V (LC)),

• 2. betonska kocka (zgoraj desno) izdelana iz cementa CEM II/B Lafarge Cement

(CEM II/B (LC)),

• 3. betonska kocka (spodaj levo) izdelana iz konkurenčnega cementa CEM V CEM

V (CEM V (KC)),

• 4. betonska kocka (spodaj desno) izdelana iz konkurenčnega cementa CEM II/B

(CEM II/B (KC)).

Primerjava barve betonov nam pokaže, da se kasneje, ko se beton posuši, barve

testiranih betonov med seboj skoraj ne razlikujejo.


CEM V (LC) CEM II/B (LC)

CEM V (KC) CEMII/B (KC)

Slika 3 – 4: Barvne razlike med primerjanimi betoni po 28 dneh.

3.5 Certifikacijsko mletje

Glede na uspešno izvedeno laboratorijsko in industrijsko mletje ter uspešno testiranje

betonov, smo se odločili, da izvedemo certifikacijsko mletje. Sestava in pogoji so bili enaki

kot pri industrijskem testu in so podani v točki 3.2. V preglednici 3 – 9 je podana masna

sestava CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH.


Preglednica 3 – 9: CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH sestava certifikacijskega mletja.

Sestavina w / %

Klinker 55

Tuf 5

Pepel 16

Žlindra 22

Sadra 2

• Nastavitev tehnoloških parametrov mletja glede na kvaliteto cementa:

• ostanek na situ s premerom, D = 63 μm: <3,5%,

• specifična površina Blain: >3500 cm2/g,

• masni delež SO3: (2,2 ± 0,1)%,


• Nastavitev tehnoloških parametrov delovanja mlina cementa, vzorčenja in

analize pri certifikacijski meljavi:

• pretok mlina: 200-220 t/h,


• nastavitev polža pri doziranju pepela: 16 t/h,

• analize urnih vzorcev (MgO, SO3, ostanek na situ, specifična površina),

• analize iz povprečnega mletega vzorca se naredijo po končanem

mletju.

Certifikacijska meljava je trajala 12,5 h, pri čemer je bila dosežena masna kapaciteta

mlina qm = 82,5 t/h.

Potek samega testa je prikazan na sliki 3 – 5, kjer so podani nekateri tehnološki

parametri, pomembni za samo tehnologijo mletja cementa:

• hitrost separatorja (regulacija povratka),

• temperature cementa,

• doziranje svežega materiala.


Slika 3 – 5: Tehnološki parametri certifikacijskega testa.

Na sliki 3 – 6 je predstavljena specifična površina in ostanek na 63 situ (D = 63 µm) med

samim trajanjem certifikacijske meljave.

Slika 3 – 6: Parametri certifikacijskega testa (ostanek na situ in specifična površina).


Rezultati analize cementa CEM V pri certifikacijski meljavi so podani v preglednici 3 – 10.

Preglednica 3 – 10: Analiza cementa pri certifikacijski meljavi.

CEM V/A (S-V-P) 42,5 N LH

60 min

120 min

180 min

240 min

360 min

420 min

480 min

540 min

600 min

660 min

Povprečni vzorec ZAG Standard

w(CO2) % 1,00 w(Žarilna izguba) % 1,08 1,09

w(SiO2) % 30,71 29,29 w(Al2O3) % 9,18 9,43 w(Fe2O3) % 3,01 3,02 w(CaO) % 47,83 47,95 w(MgO) % 4,24 4,34 4,34 4,41 4,43 4,46 4,53 4,51 4,53 4,57 4,33 4,69 w(SO3) % 2,09 2,26 2,16 2,07 1,96 2,15 2,57 2,69 1,98 1,79 2,15 1,63 ≤ 3,5

w(K2O) % 1,21 1,00 w(Na2O) % 0,58 1,01 w(Cl) % 0,009 0,007 ≤ 0,10

Ostanek 45 µm situ % 9,73 Ostanek 63 µm situ % 3,17 2,98 3,47 3,55 3,51 3,82 2,57 2,41 1,98 1,55 3,29

Blaine cm²/g 3520 3710 3590 3410 3550 3350 3550 3610 3780 3750 3500 3745 Začetek vezanja min 210 215 ≥ 60

Konec vezanja min 255 255 Standardna konsistenca % 30,1

Razlez cm 14,9 Prostorninska obstojnost (ekspanzija)

mm 0,44 0,30 ≤ 10

Hidratacijska toplota J/g 250,4 < 270

Trdnost 1d MPa 9,1 Trdnost 2d MPa 16,0 15,1 ≥ 10 Trdnost 7d MPa 26,7 Trdnost 28d MPa 49,9 47,3 ≥ 42,5

≤ 62,5

Rezultati so ustrezni glede na začetne zahteve in standarde. Prav tako smo ugotovili, da

se rezultati internih preiskav bistveno ne razlikujejo od povprečnih rezultatov

certifikacijskega organa, ki smo mu poslali vzorec te meljave (ZAG – Zavod za

gradbeništvo Slovenije (www.zag.si)). Glede na sestavo mešanega cementa CEM V, smo

se odločili, da označimo cement CEM V z oznako, ki je v skladu s standardom [2] (pri

mešanih cementih v imenu navedene glavne sestavine razen klinkerja):



CEM V/A – mešani cement sestavljen iz (40 – 64) % klinkerja, (18 – 30) % granulirane

plavžne žlindre, (18 – 30) % tufa in silicijskega elektrofiltrskega pepela in (0 – 5) % manj

pomembnih sestavin.

S – granulirana plavžna žlindra

V – silicijski elektrofiltrski pepel (delež reaktivnega kalcijevega oksida mora biti manjši od

10 % mase) [18] [2] – glede na rezultate se lahko uporablja le elektrofiltrski pepel TET

P – tuf

42,5 N – standardna trdnost (2 d ≥ 10 Mpa, 28 d ≥42,5 MPa in ≤ 62,5 Mpa, čas začetka

vezanja ≥ 60min)

LH – low heat – nizka toplota hidratacije (po 7 d ≤ 270 J/g)

Vse zahteve standarda [2] so bile dosežene, zato je ZAG potrdil zgoraj navedeno oznako

in za cement izdal ustrezen certifikat.

Glede na zahteve standarda [2] smo analizirali tudi uporabljene materiale pri

certifikacijskem mletju. Rezultati analiz, opravljenih po postopkih, opisanih v drugem

poglavju, so podani v preglednici 3 – 11.

Preglednica 3 – 11: Analiza uporabljenih materialov pri certifikacijski meljavi.

KLINKER SADRA Z DOZIRNE TEHTNICE

TUF Z DOZIRNE TEHTNICE

ŽLINDRA Z

DOZIRNE TEHTNICE

EFP TET

w(CaO) % 65,8 29,90 6,40 36,35 8,92

w(SiO2) % 21,14 0,00 65,13 37,52 50,09

w(Al2O3) % 4,05 0,24 12,85 11,73 27,44

w(Fe2O3) % 2,61 0,08 4,19 0,64 8,83

w(MgO) % 2,47 0,69 1,98 10,44 2,09

w(SO3) % 1,76 42,89 0,51 1,56 1,17

w(K2O) % 0,85 0,040 2,190 1,470 2,160

w(Na2O) % 0,4 0,05 2,76 0,45 1,08

w(TiO2) % 0,49 1,14

w(MnO) % 1,82 w(pCaO) % 0,4 0,93

klinker C3S 69,6 w(C2S) % 8,1 w(C3A) % 6,31

w(C4AF) % 7,93


4 REZULTATI IN DISKUSIJA

CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH je namenjen predvsem proizvodnji transportnih betonov v

profesionalni rabi, kakor tudi individualni porabi (vreče), proizvodnji malt in lepil, v namene

stabilizacije tal. Proizvajalci transportnih betonov potrebujejo cement, ki omogoča pripravo

betona ustrezne obdelavnosti. Le-to mora beton ohraniti ves čas transporta in

vgrajevanja, ne da bi medtem nastopil začetek vezanja cementa. Začetne trdnosti so

pomembne, da se lahko beton razopaži in se gradbena dela nadaljujejo. Končne trdnosti

so pomembne za doseganje nosilnosti konstrukcije.

Cement CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH ima pozitivne učinke na obdelavnost, kar je ključnega

pomena za proizvajalce betona. Najpogostejša napaka, ki se pojavlja na gradbiščih, je

dodajanje vode v beton, s čimer se povsem spremenijo karakteristike slednjega. S CEM

V/A (S-V-P) 42,5N LH cementom, ki veže nekoliko počasneje in hkrati povečuje

obdelavnost betona, so možnosti za tovrstne napake na gradbišču manjše. CEM V/A (S-

V-P) 42,5N LH ima tudi pozitivne učinke na trajnost betonov v smislu zniževanja sulfatne

korozije, alkalnosilikatne korozije, znižuje prodiranje kloridov v beton, krčenje betona in

nastanek razpok. Večji delež tufa in elektrofiltrskega pepela s pucolanskimi reakcijami

porabljata portlantid Ca(OH)2. Ta je najšibkejši produkt reakcije hidratacije klinkerja, ki

zapolnjuje strukturo betona. S tem je zmanjšan transport neželenih substanc v ali iz

betona, hkrati pa se poveča 28-dnevne trdnosti.

CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH bo nadomeščal komercialni cement CEM II/B-M (P-S-L)

42,5N. Dodatni potencial je nizko sproščanje hidratacijske toplote CEM V/A (S-V-P) 42,5N

LH cementa, kar pomeni, da ga lahko uporabimo tudi za gradnje masivnih konstrukcij

(hidroelektrarne …). Za cement z nizko toploto hidratacije so v preteklosti pripravljali

različno surovinsko moko (AM < 0,8) in z njo žgali drugo vrsto klinkerja, kjer je C3A nižji od

4. S tem klinkerjem so mleli nizkohidratacijski cement (kot dodatek so uporabljali žlindro in

tuf v razmerju 2:1). Proizvodnja tega cementa je bila zato zelo draga, saj je bilo potrebno

njegovi izdelavi prilagoditi celotno proizvodno linijo. Za proizvodnjo CEM V pa se

uporablja klinker iz enako pripravljene surovinske moke kot za vse druge vrste cementov.


Prav tako se je zmanjšala količina klinkerja v recepturi nizkohidratacijskega cementa CEM

V v primerjavi s podobnim cementom v preteklosti.

Izziv razvoja cementa CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH je bil, doseči enake ali vsaj podobne

lastnosti v primerjavi z CEM II/B-M (P-S-L) 42,5N s stališča uporabe, kar pomeni, da mora

imeti cement enak prirast tlačnih trdnosti in tudi enako obdelavnost. Merilo za obdelavnost

cementa se določa z metodo razleza, pri kateri se meri razlez cementne paste po

določenem času. Na sliki 4 –1 je prikazana primerjava lastnosti CEM V/A (S-V-P) 42,5N

LH cementa s CEM II/B-M (P-S-L) 42,5N, predhodnim cementom z nizko toploto

hidratacije in konkurenčnega nizkohidratacijskega cementa. Iz slike 4 – 1 je razvidno, da

ima cement CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH podobne lastnosti kot komercialni CEM II/B-M (P-

S-L) 42,5N cement in boljše lastnosti kot predhodni cement z nizko toploto hidratacije

oziroma kot cement konkurenta (Salodur).

Slika 4 – 1: Primerjava lastnosti cementov.

Oznake na diagramu na sliki 4 – 1:

• TT2: tlačna trdnost po 2 d (MPa)

• TT28: tlačna trdnost po 28 d (MPa)

• Liftomat: obdelavnost - razlez (cm)


Primerjava pomembnejših parametrov CEM V/A-(S-V-P) 42,5N LH cementa s cementom

CEM II/B-M (P-S-L) 42,5N je prikazana na sliki 4 – 2:

• količina elektrike na tono proizvedenega cementa je nižja za 15,4 %,

• količina goriva (premog in petrolkoks) na tono proizvedenega cementa je nižja

za 15,4 %,

• emisije CO2 na tono proizvedenega cementa so nižje za 15,4 %,

• variabilni stroški proizvodnje cementa so nižji za 3,4 %,

• C/K faktor je višji za 18,2 % (iz 1,53 na 1,81),

• delež klinkerja v sestavi je nižji za 15,4 %.

Slika 4 – 2: Učinki zamenjave CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH s CEM II/B-M(P-S-L) 42,5N (%)

(Vir: Kontroling Lafarge Cement).


Učinki razvoja CEM V/A-(S-V-P) 42,5N LH cementa so sledeči (slika 4 – 3):

• Povečana je poraba dodatkov (elektrofiltrski pepel in žlindra) za 43,2 %. Večja

poraba dodatkov ima pozitivne učinke s stališča varovanja okolja,

• Nižja proizvodnja klinkerja na leto za 4,1 %.

Slika 4 – 3: Učinki prodaje CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH v % (Vir: Kontroling Lafarge Cement).

CEM V/A (S-V-P)42,5N LH ima pozitivne ekonomske učinke pretežno s treh naslovov:

• nižji variabilni stroški proizvodnje,

• večja prodaja zaradi lastnosti nizke toplote hidratacije cementa,

• nižje CO2 takse.

Vpliv CO2 ima dolgoročno bistveno večji učinek kot vpliv nižjih variabilnih stroškov, višje

prodaje, kakor tudi uporabe alternativnih goriv. Cena tone CO2 na trgu se je na ravni

skupine Lafarge v tretjem kvartalu ocenjevala med 15 in 20 €, v letih po 2012 naraste na

40 € na tono. Globalna kriza bo predvidene cene znižala, dolgoročno pa se bodo cene

gibale v omenjenem območju.


4.1 Pregled rezultatov in priporočila

Na osnovi preizkušanj in rezultatov testov razvoja CEM V smo rezultate zbrali v

preglednici 4 – 1.

Preglednica 4 – 1: Pregled rezultatov razvoja cementa CEM V/A (S-V-P) 42,5 LH.


LAB IND VREČA CERT ZAG Standard w(CO2) % 0,92 1,54 2,59 1,00 w(Žarilna izguba) % 0,81 1,52 1,08 1,09 w(SiO2) % 31,27 30,71 29,29 w(Al2O3) % 9,25 9,18 9,43 w(Fe2O3) % 3,31 3,01 3,02 w(CaO) % 45,69 47,83 47,95 w(MgO) % 4,47 4,29 4,69 w(SO3) % 2,28 2,11 2,37 2,18 1,63 ≤ 3,5

w(K2O) % 1,18 1,21 1,00 w(Na2O) % 0,57 0,58 1,01 w(Cl) % 0,006 0,007 0,009 0,007 ≤ 0,10

Ostanek 45 µm situ % 9,09 12,56 12,94 9,73 Ostanek 63 µm situ % 2,61 4,26 3,08 Blaine cm²/g 4302 4115 4221 3500 3745 Začetek vezanja min 206 225 225 210 215 ≥ 60

Konec vezanja min 265 282 280 255 255 Standardna konsistenca % 29,9 29,7 29,8 30,1 Razlez cm 15,3 14,04 14,35 14,9 Prostorninska obstojnost (ekspanzija) mm 0,44 0,30 ≤ 10

Hidratacijska toplota J/g n/a 250,4 < 270

Trdnost 1d MPa 10,7 9,1 Trdnost 2d MPa 17,7 14,7 16,0 16,0 15,1 ≥ 10

Trdnost 7d MPa 26,7 Trdnost 28d MPa 52,7 45,1 49,9 47,3 ≥ 42,5 ≤ 62,5

Legenda:

LAB – rezultati analize povprečnega vzorca laboratorijske meljave

IND – rezultati analize povprečnega vzorca industrijske meljave

VREČA – rezultati analize vzorca vzetega iz naključne odpremljene vreče

CERT – rezultati analize povprečnega vzorca certifikacijske meljave


ZAG – povprečni rezultati analize vzorca certifikacijske meljave certifikacijskega

laboratorija

Standard – standardne zahteve

Zaključimo lahko, da so standardne zahteve za mešani cement CEM V, glede na

standardne zahteve [2], ustrezne, kar je bilo ugotovljeno tudi z raziskavami na ZAG.

Prav tako lahko ugotovimo, da je certifikacijski organ ZAG certificiral cement CEM V pod

oznako:


Cement CEM V (CEM V/A (S-V-P) 42,5 N LH) bo na voljo pod oznako Modri cement in bo

na trgu delno nadomestil cement CEM II (CEM II/B-M(P-S-L) 42,5N), ki se trenutno

prodaja pod to komercialno oznako.

Glede na rezultate testov betonov lahko rečemo, da je beton, izdelan iz cementa CEM V,

primerljiv z betonom, izdelanim iz cementa CEM II.

Razlika med posameznimi betoni, izdelanimi iz cementa CEM V in iz cementa CEM II, je

le v barvi. To je pomembno predvsem za proizvodnjo betonske galanterije, na kar je

potrebno opozoriti ta segment kupcev.

Glede na ostale lastnosti lahko cement CEM V nadomesti cement CEM II, kar pomeni, da

lahko betonarne certificirajo betone izdelane iz cementa CEM V.

Vse zgoraj navedeno pa pomeni, da se lahko začne redna proizvodnja cementa CEM V.

Redna proizvodnja se bo izvajala pod enakimi pogoji, kot je bilo izvedena certifikacijska

meljava.


4.2 Postopek certificiranja

Kot je bilo že omenjeno, je ZAG certificiral cement CEM V/A (S-V-P) 42,5 N LH na osnovi

vzorca certifikacijske meljave.

Na osnovi tega certifikata in standarda [2] so se vzpostavili dokumentirani postopki in

metode preverjanja kvalitete cementa CEM V. Na osnovi standarda [2] smejo rezultati

sestave odstopati za največ -2 od spodnje in +2 od zgornje referenčne vrednosti.

Na osnovi tega so predpisane frekvence testiranja (podane v preglednici 4 – 2), kot tudi

same vrednosti (podane v preglednici 4 – 3).

Preglednica 4 – 2: Frekvenca kontrole kvalitete cementa CEM V

Trdnost (MPa)

Začetek vezanja

Razlez Standardna konsistenca w(SO3) w(Cl)

Sestava 2 d

28 d 28 d mm (%) (%) (%)

Min Max Frekvenca

testiranja odposlani 2/ted 2/ted 2/ted 2/ted 1/ted 2/mes 2/ted 2/ted 1/mes

mleti 1/šarža 1/šarža 1/šarža 1/šarža 1/šarža 1/šarža 1/šarža

V preglednici 4 – 2 so podane frekvence kontrole kvalitete cementa CEM V, kar je v

skladu s standardom [2]. Kontrolira se tako mleti (šarža pomeni vsako mletje cementa

CEM V) kot odposlani (naključna vreča ali cement v avtocisterni) cement.


Preglednica 4 – 3: Zahteve kontrole kvalitete cementa CEM V.

Cement CEM V/A (P-S-V) 42,5N LH

Ime Modri

Parametri X Xmin Xmax alarm

Standardna konsistenca % 30 29 31 Začetek vezanja min 220 190 250 Trdnost 1d MPa 8,5 6,5 10,5 Trdnost 2d MPa 17 14 20 <14

Trdnost 28d MPa 47,5 45 50 <43

Razlez (Liftomat) cm 16 14 18 <13

Sestava Klinker % 55 Žlindra % 22 Pucolan % 5 Pepel % 16 Sadra % 2

Procesni parametri SO3 % 2,4 2,2 2,6 Specifična površina po Blainu cm²/g 3550 3400 3700 Ostanek 63 μm situ % 3 2,5 3,5

Legenda:

X – srednja vrednost rezultatov preizkusov

Xmin – minimalna še sprejemljiva vrednost rezultatov preizkusov

Xmax – maksimalna še sprejemljiva vrednost rezultatov preizkusov

Alarm – alarmna vrednost rezultata prizskusov

Certifikacijski organ (ZAG) preverja skladnost cementa CEM V/A (S-V-P) 42,5 N LH

enkrat mesečno, z nenapovedanim odvzemom vzorca odposlanega cementa na

nakladalni postaji.


4.3 Tehnologija proizvodnje CEM V

4.3.1 Opis sistema mletja

Mlevni postopek je izveden v zaprtem krožnem sistemu, katerega prednosti so:

• majhna specifična poraba energije,

• široko območje spreminjanja finosti končnega produkta in kapacitete,

• homogena sestava cementa,

• nižja temperatura cementa.

Iz silosov za klinker, sadro in dodatke se material preko dozirnih tehtnic transportira skozi

votli vstop v mlin cementa. Glede na kvaliteto in vrsto cementa se določi receptura za

posamezno vrsto cementa. Receptura, ki določa razmerja materialov z upoštevano

vsebnostjo vlage, se vnese v sistem vodenja procesa. Iz sistema vodenja se odčitavajo

podatki o doziranju in drugi podatki, potrebni za vodenje toka materiala skozi mlin in

separator. Zaradi boljšega učinka je mlin s pregradno steno (z možnostjo regulacije

pretoka) razdeljen na dve komori, katerih polnitev (količina in velikost mlevnih krogel) je

prilagojena granulaciji materiala v posameznih komorah. Zato so v prvi komori mlina

krogle večjega premera, medtem ko se v drugi komori mlina velikost krogel proti izstopu

manjša. Količina in velikost posameznih dimenzij krogel sta izbrani glede na kapaciteto

mlina in zahtevano finost materiala na izstopu. Centrifugalna sila dviga krogle po obodu

mlina, da te nato prosto padajo na material in ga z udarci drobijo. Energija vrtenja se

preko obloženih plošč prenaša na mlevne krogle. Zaradi sesalnega delovanja ventilatorja,

elektrofiltra in vrtenja mlina se material pomika proti izstopu in skozi izstopno ohišje pada

v elevator. V cevovodu med izstopnim ohišjem in elevatorjema je vgrajena nihajna loputa.

Nameščena je pred vstopom materiala v elevator in ustvarja med mlinom in elevatorjem

zaporo, ki preprečuje dostop nekontroliranega zunanjega zraka v ventilacijski sistem

mlina. Elevator dvigne zmleti material do višine zračne drče po kateri se transportira v

separator. Regulacija finosti cementa v separatorju je izvedena s spreminjanjem hitrosti

vrtenja rotorja, z možnostjo reguliranja kota nastavitve statorskih lamel. Ker pa je pri

nastavljeni hitrosti rotorja separatorja in kotu odprtosti statorskih lamel finost končnega

produkta v veliki meri odvisna tudi od vstopne količine materiala v separator, moramo

regulirati tudi obtočno količino materiala. V ta namen je v drči, ki transportira povratni

material nazaj v mlin, vgrajena tehtnica povratnega materiala, s katero nadzorni sistem


uravnava dotok svežega materiala v mlin, da je pretok med obratovanjem konstanten.

Končni produkt iz separatorja in povratek iz elektrofiltra se preko sistema drč in elevatorja

transportira v silose cementa, ki se določijo in uporabljajo za skladiščenje posameznih vrst

cementa.

Ventilator elektrofiltra, ki ustvarja podtlak v celotnem mlevnem sistemu, sesa zrak na

vstopnem delu mlina. Na poti skozi mlin zračni tok nosi najfinejše delce cementa. Del tega

cementa se izloči v statičnem separatorju, ki je vgrajen v cevovodu med mlinom in

elektrofiltrom. Delci, ki odgovarjajo finosti končnega produkta, pa se izločijo v elektrofiltru,

kar se doseže z reguliranjem višine potopne cevi v separatorju in odprtosti lopatic na

vstopu v separator. Transport cementa poteka preko zračnih drč in elevatorja v silose

cementa, kjer se s kretnicami postavi odvzem za posamezni silos.

4.3.2 Nastavitve tehnologije mletja cementa CEM V

a) Receptura

Glede na certifikacijsko meljavo in izdan certifikat je v sistem vodenja procesa

vnešena receptura, podana v preglednici 4 – 4.

Preglednica 4 – 4: Receptura CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH v sistemu vodenja procesa.

Sestavina w / %

Klinker 55

Tuf 5

Pepel 16

Žlindra 22

Sadra 2

Nastavitve za kvaliteto v sistemu vodenja mletja cementa za CEM V (nastavitvene točke v

sistemu Lucie - sistem za avtomatsko vodenje mlina):

• ostanek na situ s premerom D = 63 μm: 3,5%,

• specifična površina Blain: >3500 cm2/g,

• masni delež SO3: (2 ± 0,1) %,



b) Pogoji pri delovanju mlina po procesnih pogojih:

• pretok mlina: (200 – 220) t/h,


• nastavitev polža pri doziranju pepela: 16 t/h.

c) Vsako uro mletja vzamemo vzorec iz avtomatskega vzorčnika (povprečni vzorec).

d) Analize vzorca se izvajajo na XRF analizatorju, Laserskem granulometru in na

avtomatskem Blain aparatu.

Proces proizvodnje kontrolira izmenovodja in dežurni laborant, ki po potrebi izvajata

korekcije postopka.


5 ZAKLJUČEK

V diplomskem delu opisujemo razvojne stopnje, ki so bile potrebne pri vpeljavi nove vrste

cementa v podjetju Lafarge Cement. Glavni cilj razvoja cementa CEM V/A (S-V-P) 42,5N

LH je bil, v najkrajšem možnem času razviti cement, ki bo nadomestil oziroma z lastnostmi

celo nadgradil trenutni komercialni cement CEM II/B-M (P-S-L) 42,5N. Razvoj cementa

CEM V je vključeval naslednje stopnje: laboratorijsko mletje, industrijsko mletje in

certifikacijsko mletje. Vsaki fazi je sledila tudi analiza in potrebne korekcije. S

certifikacijskim mletjem in certifikacijo pa smo lahko cement CEM V plasirali na tržišče. Z

omenjenimi fazami razvoja cementa CEM V je bilo ugotovljeno, kateri dodatki

zadovoljujejo zahteve mešanih cementov CEM V. Ugotovili smo, da elektrofiltrski pepel

TEŠ kot dodatek pri mešanih cementih CEM V ni ustrezen, saj je po svoji sestavi pretežno

kalcijski pepel. To predstavlja velik problem, saj silicijskega pepela količinsko na trgu ni

dovolj in bo v prihodnosti pri sami produkciji potrebno iskati druge vire.

Povzamemo lahko, da smo z razvojem cementa CEM V/A (S-V-P) 42,5N LH zadovoljili

vse začetno definirane zahteve. Prav tako nam je uspelo pridobiti nizkohidratacijski

cement, ki za proizvodnjo ne potrebuje posebne priprave klinkerja, kar močno poceni

proizvodnjo.

Vse razvojne faze so bile izvedene v okviru projektne skupine. Diplomantkin prispevek v

tem sklopu so bile kemijsko-tehnološke raziskave na rentgenskem analizatorju, kjer so se

ugotavljale lastnosti cementa in dodatkov. Njena naloga pa je bila tudi priprava celotnega

postopka razvoja cementa CEM V/A (S-V-P) 42,5 LH, ki bo služil kot osnova za razvoj

novih cementov v podjetju Lafarge Cement.

Zadnja stopnja pri razvoju novih proizvodov je običajno porazvojna analiza, ki jo je

potrebno opraviti najmanj eno ali največ dve leti po končanju razvoja in plasiranju

produkta razvoja na tržišče. V skladu s to prakso bo podjetje Lafarge Cement v

predvidenem času pristopila še k tej stopnji in s tem potrdila upravičenost razvoja

cementa CEM V/A.


6 LITERATURA

1. Lafarge Cement Slovenia, spletni vir: »www.lafarge.si« 27.11.2009

2. SIST EN 197-1: Sestava, zahteve in merila skladnosti za običajne cemente

3. Portland Cement Association, spletni vir:

»http://www.cement.org/basics/howmade.asp«, 26.11.2009

4. Peter C. Hewlett: LEA'S Chemistry of Cement and Concrete – 4th Ed.

5. Agencija Republike Slovenije za okolje: Kazalci okolja v Sloveniji, spletni vir:

»http://kazalci.arso.gov.si/kazalci/index_html?Kaz_id=157&Kaz_naziv=Odpadki%20o

d%20zgorevanja%20premoga%20v%20proizvodnji%20energije&Sku_id=7&Sku_nazi

v=ENERGIJA&tip_kaz=1« 27.11.2009

6. Agencija Republike Slovenije za okolje, Evropsko okoljsko informacijsko in

opazovalno omrežje v Sloveniji, spletni vir: »http://nfp-

si.eionet.europa.eu:8980/Public/irc/eionet-

circle/javna/library?l=/environmental_sloveniji/kazalci_energija/podatkovni_listi/odpad

kiodzgorevanjapremo/_SL_1.0_&a=d«, 27.11.2009

7. Helmuth, Richard. Fly Ash in Cement and Concrete. Portland Cement Association,

Publication No. SP040.01T, Skokie, Illinois, 1987

8. ECOlogic d.o.o., spletni vir: »http://www.ecologic.si/slo/crna_zlindra.html«, 26.11.2009

9. Tehničko veleučilište u Zagrebu, Stručni studijgraditeljstva, spletni vir:

»http://graditeljstvo.tvz.hr/php/skini_repoz.php?id=16102&id1=3&id2=1«, 26.11.2009

10. Rebublika Hrvatska, Ministarstvo zaštite okliša, prostornog uređenje i graditeljstva,

spletni vir: »www.mzopu.hr/doc/Cement.pdf«, 26.11.2009

11. Lafarge Cement Division: CKHC (Les Cahiers Tehniques) internal handbook January

2000

12. SIST EN 196-6: Metode preskušanja cementa - 6. del: Določevanje finosti

http://www.lafarge.si/�

http://www.cement.org/basics/howmade.asp�

http://kazalci.arso.gov.si/kazalci/index_html?Kaz_id=157&Kaz_naziv=Odpadki%20od%20zgorevanja%20premoga%20v%20proizvodnji%20energije&Sku_id=7&Sku_naziv=ENERGIJA&tip_kaz=1�



http://nfp-si.eionet.europa.eu:8980/Public/irc/eionet-circle/javna/library?l=/environmental_sloveniji/kazalci_energija/podatkovni_listi/odpadkiodzgorevanjapremo/_SL_1.0_&a=d�




http://www.ecologic.si/slo/crna_zlindra.html�

http://graditeljstvo.tvz.hr/php/skini_repoz.php?id=16102&id1=3&id2=1�

http://www.mzopu.hr/doc/Cement.pdf�


13. Humboldt Mfg. Co, Humbolldt Testing Equipment for Construction Materials, spletni

vir: »http://www.humboldtmfg.com/c-4-p-293-id-4.html«, 27.11.2009

14. SIST EN 196-3: Metode preskušanja cementa – 3.del: Določanje časa vezanja in

prostorninske obstojnosti

15. Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo, spletni vir: »www.fg.uni-

mb.si/lucija/Gradiva-GI/06%20Veziva.ppt« 26.11.2009

16. SIST EN 450-1:2005 Elektrofiltrski pepel - 1.del: Definicije, specifikacije in merila

skladnosti

17. SIST EN 196-10: Metode preskušanja cementa - 10. del: Določevanje vodotopnega

kroma (VI) v cementu

18. SIST EN 197-1: 2001/A1: Sestava, zahteve in merila skladnosti za običajne cemente

19. SIST EN 196-2: Metode preskušanja cementa – 2.del: Kemijska analiza cementa

20. SIST EN 12350-7: Preskušanje svežega betona – Del 7: Vsebnost zraka – metoda s

tlakom

21. SIST EN 12390-2: Preskušanje strjenega betona – Del 2: Izdelava in shranjevanje

betonskih preskušancev za teste trdnosti

22. SIST EN 12350-6: Preskušanje svežega betona – Del 6: Prostorninska masa

23. SIST 1026 Beton 1.del: Specifikacija, lastnosti, proizvodnja in skladnost – Pravila za

uporabo SIST EN 206-1 (revidirana izdaja)

24. SIST EN 12390-3: Tlačna trdnost betonskih preskušancev iz strjenega betona

25. Lafarge Group: The Lafarge New Product Development Process v1.0 LQMS/PDEV

IMPR-01

26. Lafarge ETC presentation: Gernold Schnedl, What cementitious materials bring to

cement, Vienna 2008

http://www.humboldtmfg.com/c-4-p-293-id-4.html�

http://www.fg.uni-mb.si/lucija/Gradiva-GI/06%20Veziva.ppt�

http://www.fg.uni-mb.si/lucija/Gradiva-GI/06%20Veziva.ppt�

razvoj cementa cem v v lafarge cement d.d

Documents