Om cementproduktion

Det første af nogle indlæg om cementproduktion i almindelighed og på Aalborg Portland: Kemi, råstoffer, maskiner m.m.

Aalborg Portland 1894

Aalborg Portland 1894. Kilde: Aalborg Portlands arkiv

Et indlæg om et vedligeholdesstop på en cementovn vakte overraskende stor interesse, så jeg tænkte: ”Godt så, jamen der er da mere, hvor det kom fra.”

Så jeg har skrevet nogle sider om cementproduktion i almindelighed og på Aalborg Portland (AP), hvor jeg snart har arbejdet i 30 år.

Hvordan man laver cement? Tja, man blander noget calcium, silicium, aluminium og jern og putter det i ovnen en halv times tid ved 1450°. Glem alt om stegetermometer.

Jeg ville selvfølgelig være fuld af løgn, hvis jeg påstod, at det var så enkelt. Den industrielle proces er noget mere kompliceret, og det er den, jeg vil fortælle om.

En del vil handle om, hvordan vi gør på AP, og kommer du ind på disse sider om nogle år, kan du godt regne med, at en del information er forældet.

AP har venligt givet mig lov til at bringe billeder fra virksomhedens arkiv, og andre har jeg selv taget. Jeg er ikke talsmand for virksomheden, og alt, hvad jeg skriver, er helt for min regning.

Skorstene

Skorstene i dag. Kilde: Aalborg Portlands arkiv

Før jeg i næste indlæg tager jer 144 millioner år tilbage, hvor det hele startede, skal vi lige have på det rene, hvad cement egentlig er for noget.

Spørgsmål: Hvad er cement?

Svar: En lim.

Der er forskellige typer cement med forskellige egenskaber, men fælles for dem alle er, at hvis man blander cement med sand og andre tilslagsmaterialer som fx sten og tilsætter vand, så størkner (”afbinder”) blandingen på typisk 100 – 200 minutter.

I de efterfølgende døgn hærder blandingen og bliver hård som sten. Selvom styrken stiger i flere år, klassificerer man typisk cementen efter styrken, der måles efter 28 døgn.

Med den rette beton kan konstruktioner holde i tusinder af år. Se bare på Pantheons betonkuppel i Rom. Pantheon blev bygget omkring 120 e.Kr. og står endnu.

Lidt om cementkemi – meget lidt

Gab! Først lidt tør teori 🙁

Cementproduktion er en kemisk industri, og det overrasker mange, at man med så store maskiner og mængder kan styre efter kemiske mål, der gerne må rammes med decimalers nøjagtighed.

Når man brænder en blanding af calcium, silicium, aluminium og jern (som oxider) ved 1400 – 1500° C, dannes nogle helt nye mineraler, som giver cementen dens særlige egenskaber som højstyrkelim.

Disse nye mineraler har fine navne som tetracalcium aluminoferrit, men for ikke at slå knuder på tungen siger alle fagfolk:

C3S, C2S, C3A og C4AF

hvor C, S, A og F er forkortelser for CaO, SiO2, Al2O3 og Fe2O3.

Det er frem for noget mængden af disse mineraler, der afgør cementens egenskaber, men andre stoffer som alkali, svovl, klor, fluorid, magnesium, fosfor og forskellige spormetaller spiller også en rolle.

  • C3S er det vigtigste mineral og bidrager til både de tidlige og sene styrker.
  • C2S bidrager normalt først til styrkeudviklingen efter 28 døgn, medmindre den er særligt reaktiv.
  • C3A har et hidsigt temperament, og hvis producenten ikke tilsatte gips (sulfat) til cementen, ville C3A få mørtel og beton til at afbinde så hurtigt, at de hverken kunne transporteres eller bearbejdes.
  • C4AF bidrager kun med den grå farve. Jernet smelter i ovnens brændezone og er med til at danne en ”lava” (smeltefase), som accelererer de kemiske reaktioner og den fysiske oprulning til noduler.

Sådan, så er det på plads. Næste indlæg handler om kridt, og det er ikke nær så tørt. Faktisk indeholder det vand – kridtet altså.

/Eric

Relaterede indlæg:

2 thoughts on “Om cementproduktion

  1. Jørgen

    Her gik jeg og troede at lim er kontaktlim, Danalim og skolelim. Det er derfor meget fint at blive klogere på cement som lim. Det er jo indlysende, at det er lim. Det er bare ikke indlysende før det står skrevet.
    Jeg læser med fornøjelse videre om cementproduktion, men vil gerne vide hvor længe endnu betonen i Pantheons kuppel kan holde?
    I øvrigt ser jeg frem til at du skriver virksomhedens historie som pensionist – helst på samme måde som ovenstående indlæg er skrevet.

    Svar

Skriv et svar til Eric Annuller svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.