Branco Cimento Portland - White Portland cement
Cimento Portland branco ou cimento Portland comum branco (WOPC) é semelhante ao normal, cinza cimento Portland em todos os aspectos, exceto por seu alto grau de brancura. A obtenção desta cor exige alterações substanciais ao método de fabrico, e, por isso, é um pouco mais caro do que o produto cinza.
Conteúdo
usos
Cimento Portland branco é usado em combinação com o branco agregados para produzir branco concreto para projetos de construção prestígio e trabalho decorativo. Betão branco normalmente assume a forma de painéis de revestimento pré-moldados, já que não é econômico usar cimento branco para fins estruturais. Cimento Portland branco, também é usado em combinação com pigmentos inorgânicos para produzir betões e argamassas de cores vivas. Cimento comum, quando usado com pigmentos, produz cores que podem ser atraentes, mas são um pouco maçante. Com cimento branco, vermelhos brilhantes, amarelos e verdes pode ser facilmente produzido. Concreto azul também pode ser feito, em algum despesa. Os pigmentos podem ser adicionados ao misturador de betão. Em alternativa, para garantir cor repetível, alguns fabricantes fornecem os cimentos de cor pronto-misturados, usando cimento branco como uma base. A brancura da WOPC é medido como o material em pó tendo um valor de reflectância ( "valor de L" ) em excesso de 85%. Um sucesso especial no uso de WOPC e pigmentos adicionados é monocouche processa .
Em alguns países, um clínquer off-white, o que dá um valor de reflectância mais de 70 quando terreno, é produzido a um custo apenas um pouco mais de clínquer cinza normal. Quando este é misturado com solo explosão escórias do forno (até 60%, dependendo da utilização e resistência inicial) um cimento com reflectância durante 80 pode ser produzido. O cimento misturado pode ter um custo de produção inferior a finalidade geral de cimento Portland (cinzento), mas normalmente atrai uma margem como é vendido para competir com cimento Portland branco.
fabricação
formulação de várias matérias-primas
A característica de cinzento-esverdeado a castanho do cimento Portland comum deriva a partir de um número de elementos de transição na sua composição química. Estes são, por ordem de coloração efeito, a diminuição de crómio , manganês , ferro , cobre , vanádio , níquel e titânio . A quantidade destes em cimento branco é minimizado tanto quanto possível. Cr 2 O 3 é mantida abaixo de 0,003%, Mn 2 O 3 é mantida abaixo de 0,03%, e de Fe 2 O 3 é mantida abaixo de 0,35% no clínquer . Os outros elementos geralmente não são um problema significativo. O cimento Portland é normalmente feita a partir de materiais baratos, matérias extraídos, e estes geralmente contêm quantidades substanciais de Cr, Mn, e Fe. Por exemplo, pedras calcárias utilizadas no fabrico de cimento contêm normalmente 0,3-1% de Fe 2 O 3 , enquanto que os níveis abaixo de 0,1% são procurados em calcários para fabrico branco. Típicas argilas utilizadas em cinza de mistura bruta de cimento podem conter 5-15% de Fe 2 O 3 . Níveis inferiores a 0,5% são desejáveis, e argilas convencionais são geralmente substituídos com caulino . Caulino é bastante baixo em SiO 2 , e assim uma grande quantidade de areia é geralmente também incluído na mistura. Ferro e manganês normalmente ocorrem em conjunto na natureza, de modo que a selecção de materiais de baixo ferro geralmente assegura que o conteúdo de manganês também é baixo, mas crómio pode surgir a partir de outras fontes, nomeadamente a partir do desgaste de aço cromo equipamento de moagem durante a produção da mistura bruta. Veja rawmill . Este desgaste é exacerbado pela alta de areia conteúdo da mistura, o que torna extremamente abrasivo. Além disso, para fazer uma mistura bruta combinada, a areia tem de ser moído para abaixo de 45 um de diâmetro de partícula. Muitas vezes, isto é conseguido através de moagem a areia separada, usando meios de moagem cerâmicas de limitar a contaminação de crómio.
Com clínquer esbranquiçado o calculado Fe 2 O 3 nível no clínquer é mais elevada (0,6-0,8%) de carvão pode ser utilizado (se a cinza tem pequenas de Fe 2 O 3 ou outros elementos vestigiais). A cinza no carvão é útil na reacção, porque é mais fina do que as matérias-primas de terra e atinge temperaturas mais elevadas e é fundido na chama. O caulim é encontrado às vezes em associação com depósitos de carvão. Pode ser possível usar resíduos de lavagem de carvão, xisto betuminoso e passou xisto betuminoso cinzas. Clínquer esbranquiçado tem uma calculado C 3 A (aluminato tricálcico) de 7-9%. Quando misturado com solo granulado de escória de alto forno que pode satisfazer os requisitos para a resistência aos sulfatos e baixo calor.
operação do forno
Em geral, os fornos rotativos utilizados para combinar quimicamente as matérias-primas são operados a uma temperatura de pico mais elevado (1.600 ° C) do que a necessária para a produção de clinquer cinzento (1450 ° C). Isto requer um consumo de combustível mais elevado (tipicamente 20-50% mais), e resulta em menor produção de forno (tipicamente 20-50% menos) para um dado tamanho do forno. A razão para isto é a relativamente pequena quantidade de líquido fundido produzido durante a sinterização , devido ao baixo conteúdo de ferro da mistura. A reacção final no forno, a conversão de belite a alite , exige que o líquido fundido como um solvente, e é mais lenta se a quantidade de fusão é baixo. Isto pode ser parcialmente compensada por adição à mistura bruta de uma combinação de cálcio e fluoreto na forma de fluoreto de cálcio ou resíduos criolite . Esta combinação baixa a temperatura de fusão. Nos casos em que a escória de Fe 2 O 3 conteúdo é acima de 0,2% (o que é quase sempre o caso), os processos originais de "branqueamento" e "quenching" são também empregues. "Branqueamento" envolve a dirigir um segundo chama (para além do que é utilizado para aquecer o forno) sobre o leito de clínquer perto da saída do forno para reduzir o Fe (III) a Fe (II). Esta redução é rigorosamente evitado na produção de cimento cinzento, por causa do efeito deletério que pode ter na qualidade do clínquer. Mas, na produção de clínquer branco, onde o teor de ferro é baixa, isso não é um problema. Subsequentemente, para prevenir a re-oxidação do ferro, "têmpera" é executada. Este consiste de reduzir rapidamente a temperatura do clínquer de 1200 ° C até abaixo de 600 ° C, em poucos segundos, uma vez que deixa o forno. Isto envolve geralmente deixá-la cair em água e removendo-o rapidamente com um parafuso ou passando-o através de uma cortina de pulverizadores de água. Isso contribui para a relativamente pobre eficiência energética do processo, uma vez que o calor sensível do clínquer não é reciclado como na fabricação normal de clínquer.
A temperatura no forno não é necessariamente maior do que a produção de clínquer cinza, mas parece maior devido ao reflectância especialmente em gás fornos (os quais têm uma temperatura da chama superior). Com off-white queima de carvão clínquer pode ser usado que tem muitas vantagens para os custos e de saída. É importante para triturar finamente a carvão e tem um queimador que dá um muito curto chama luminosa (alta velocidade baixa de ar primário), de modo que o excesso de oxigénio pode ser mantido baixo perto de zero, com talvez a 0,1% de CO. Não há necessidade de um segundo chama se de combustão na chama de carvão é rápida e controlada. O clínquer Off-white tem uma cor esverdeada luz devido a Fe (II). Os fornos rotativos tem limitações na produção com base na área da superfície necessária para a transferência de calor. Poucos processo de forno de idade podem atingir os limites da área de superfície devido a limites em equipamentos auxiliares, tais como a entrada de combustível (por exemplo, falta de pré-calcinação), moagem de carvão e de matérias-primas, a capacidade do ventilador de escape, o controlo químico da mistura crua, a qualidade do queimador, controle do forno, etc. . Com bem operado off-white saída do forno de produção de clínquer pode ser apenas alguns por cento mais baixa do que a produção de clínquer cinza.
moagem do clinquer e manuseamento
O clínquer é chão próximo ao cimento (talvez depois de uma etapa de secagem). Aqui o sulfato de cálcio é adicionado para controlar o conjunto, na forma de um grau de elevada pureza de gesso ou anidrite . Em algumas especificações (não ASTM ), uma pequena quantidade de dióxido de titânio podem ser adicionados para melhorar a reflectância. Em todas as fases, grande é necessário cuidado para evitar a contaminação com materiais coloridos.
Especificações
Branco cimento Portland difere fisicamente de cimento cinzento só em termos de sua cor. O seu comportamento de fixação e desenvolvimento de força são essencialmente o mesmo que o esperado em cimento cinzento, e que cumpre as especificações correntes, tais como ASTM C 150 e EN 197. Na prática, porque tanto o cimento branco é utilizado em produtos de betão pré-fabricado, que é comumente feita de uma especificação elevada resistência inicial, tal como a norma ASTM C 150 Tipo III. Isso ajuda a taxa de produção dos fabricantes de concreto. Maior resistência potencial também ajuda a neutralizar os efeitos de diminuição de resistência da adição de pigmentos. Para além das especificações usuais, os fabricantes de garantir a brancura do produto, tipicamente, em termos de uma reflectância de medição, tais como L * a * b * L-valor, ou tristimulus . Neste último caso, porque fora de cor branca cimento tende a ser esverdeado, o valor Tri-Y (verde) é usado. Porque a cor muito depende do "branqueamento" e "apagar" as operações, apenas especificando um baixo teor de ferro não garante boa brancura.