Anasayfa » Sektörler » Kompozit Teknolojisi » Çimento Üretimi

Çimento Üretimi

Çimento nedir?

Aslında şuan bu sorunun cevabını düşünürken, gözünüzün önüne inşaat halinde bir bina geldiğini ben de görüyor gibiyim. Olay bu kadar basit değil tabii ki. Beton ve çimento arasında çok fark var. Bu yazımızda biraz terimlere değinip, kısaca çimento üretiminden bahsetmek istiyorum.

Çimento, betonun sertleşip kalıplaşmasını sağlayan bir bağlayıcı maddedir diyebiliriz. Beton ise, bu bağlayıcı ile birlikte ana madde olan agrega (kum, çakıl taşı) karışımıdır. Bilimsel dil ile açıklayacak olursak, çimento kalker (kireçtaşı) ve kil karışımının pişirilip CaO, SiO2, Al2O3 ve Fe2O3 maddelerine dönüşmüş halidir. Bu maddeler ise hidratosyona uğrayarak (su ile ekzotermik bir tepkime vererek) priz olayını oluşturur ve katılaşma olayı gerçekleşir.

Çimento Üretim Aşamaları

Cement_Process_01

1- İlk olarak, kalker ve kil karışımı olan marnlı maden ocakları patlatılarak parçalar halinde konkasörlere taşınır ve burada kırılır. Fakat çimento hazırlanırken, kalker ve kil belli oranlarda karıştırıldığından her zaman bu oranlarda maden ocağı bulmak çok zordur. Bu yüzden farklı maden ocaklarından kil ve kalker ayrı alınıp daha sonra belirli oranlarda karıştırılabilir.

2- Kırılan kalker ve kil belli oranlarda karıştırıldıktan sonra değirmenlerde öğütülür ve stoklama depolarına aktarılır. Bu un şeklinde toz karışıma farin (Fransızca’da un anlamında) adı verilir.

3- Farinin stoklama depolarından sonraki durağı döner tamburlu fırınlardır. Burada farinin içinde bulunan kil ve kalker, sıcaklık yardımıyla ekzotermik bir tepkimeye girerek 1400-1450 C’ye kadar çıkar ve pişirilir. Bu aşamada yüksek oranlarda C2O oluşur. Döner tambur sayesinde tepkimeye girmiş bu maddeler agglomerasyona uğrayarak taşlaşır ve bilye şeklinde yeni maddeler oluşturur (CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 ve bileşikleri).  Bu taşlaşmış karışıma klinker adı verilir. Özetlersek, sıcaklık sayesinde iki madde tepkimeye girmiş, yeni maddeler oluşmuştur ve bu maddeler de betonda bağlayıcı görevini görecektir.

4-  Oluşan bilye şeklinde klinker, sıcaklığı 100 C’ye kadar düşürüldükten sonra  bir öğütücüden geçerek toz haline getirilir ve içine istenilen özelliklere göre belli oranlarda alçı taşı (CaSO4 2H2O) eklenir, homojen bir karışım sağlanır. Buradaki alçı katılmasının amacı, priz olayını (katılaşma) geciktirmektir. Sıcaklığın 100 C ve altına düşürüldüğünden emin olmak gerekir. Aksi halde sıcak olan çimento hemen satışa sunulup beton karılırsa, bu durum priz olayına etki eder ve bu süreyi kısaltır. Betonun şekil alması için bu olay olumsuz sonuçlar doğurabilir.

5- Oluşturulan bu homojen karışım stokhollere gönderilir ve ihtiyaca göre paketlenir veya dökme olarak satılır.

Çimento Çeşitleri

Çimento çeşitleri amaca göre farklı oranlarda maddeler eklenerek oluşturulur. Bu yüzden en iyi çimento yoktur, amaca uygun çimento vardır diyebiliriz. En yaygın kullanılan çimento çeşitleri ise şu şekildedir;

– Portland çimento: En yaygın çimento çeşididir. Hammaddenin %90’nını kil ve kalker oluştururken, içinde MgO, SO3 ve Alkali oksitleri gibi maddelerde bulunur.

– Portland kompoze çimento: İçindeki katkı maddelerinden dolayı portland çimentoya göre daha dayanıklıdır.

– Yüksek fırın cüruflu çimento: %65 klinker ve %35 granüle yüksek fırın curuf karıştırılıp öğütülerek elde edilen çimento çeşididir. Granüle yüksek fırın cüruf hızlı bir şekilde soğutularak kristal yapılar elde edilir ve bu şekilde klinkerle karıştırılır. Fazla mukavemet gereken yapılarda (baraj, liman vb.) kullanılırlar.

– Pozzolanik çimento: İçinde bol miktarda kolloidal halde silisyum ve alüminyum bulunur. Genelde termik santrallerden çıkan küller kullanılır. Portland, kompoze çimentoya göre daha geç dayanım kazanır.

– Kompoze çimento: Bu çimentolara hem curuf hem de puzolan ve uçucu kül katılır (%18-50). Normal inşaatlarda, tesislerde, kanallarda,  yol yapımında kullanılır.

cimento-uretimi-02

Betonu etkileyen parametreler sıcaklık, bağıl nem, çimento tipi ve inceliği, mineral ve kimyasal katkılardır. Bu yüzden çimentolarda çimentonun inceliği, priz süresi, hidratasyon ısısı, özgül ağırlığı, mekanik dayanımı çimento tabakasından geçen hava miktarı gibi testler yapılarak standartlara göre çimento üretimi gerçekleştirilir. Kalite kontrolleri yapılır. Çimentolar dört aydan fazla bekletilmemeli, kuru ambarlarda torbaların arasında hava akımı sağlanarak depolanmalıdır.

Kaynaklar

The European Cement Assocition official site, from; http://www.cembureau.eu/about-cement/cement-manufacturing-process
Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, TÇMB, resmi sitesi, http://www.tcma.org.tr/index.php?page=icerikgoster&menuID=54
Yard. Doç. Dr Hayri Ün, Pamukkale Üniversitesi Yapı malzemesi çimento 4 ders notları, http://hun.pamukkale.edu.tr/ders_notlari/yapi_malzemesi/Yapi_Malzemesi_4_cimento.pdf
Kapkaç, Feyyaz, Çimento Çeşitleri, Özellikleri, Hammaddeleri Ve Üretim Aşamaları, http://www.mta.gov.tr/v2.0/birimler/redaksiyon/ekonomi-bultenleri/2012_16/223.pdf
http://makina-market.com.tr/roportaj/7336/betonla-uzun-omurlu-projeler
http://www.tr.endress.com/tr/Endress-Hauser-grup/endustri-enstrumantasyon-uzmanlik/cimento-metal-maden/uretim-maliyet-azaltma/cimento-prosesi
http://www.gucaktarim.com/haber/makale/cimento-nasil-uretilir/463.html

Send this to friend