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Allgemein

Zementherstellung:

Zement allgemein
Der Ablauf der Zementherstellung

Zement ist ein anorganisches, fein gemahlenes, hydraulisch wirkendes Bindemittel für Mörtel und Beton.
Bei Zugabe von Wasser erhärtet Zement durch Hydratation zu wasser- und raumbeständigem Zementstein.
Dies geschieht sowohl an der Luft als auch unter Wasser.

Man unterscheidet im wesentlichen drei Arten von Zement (nach DIN 1164):

• Portlandzement CEM I
• Portlandkompositzement CEM II
• Hochofenzement CEM III

Zement setzt sich im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen zusammen:

• Portlandzementklinker,
• Hüttensand,
• Natürliches Puzzolan,
• Kieselsäurereiche Flugasche,
• Gebrannter Schiefer und Kalkstein.

Die Zementherstellung ist ein in mehrere Teile gegliederter Prozeß:

Die wichtigsten Teile sind die Gewinnung des Rohmaterials, Brechen und Mahlen zu Rohmahl,
Brennen zu Klinker und das Mischen und Mahlen zum Fertigprodukt Zement.

Nachdem das Rohmaterial in Steinbrüchen vorwiegend durch Sprengen gewonnen wurde, wird es in Brechanlagen zu Schotter zerkleinert. Das dann mit Hilfe der Abwärme vom Brennofen getrocknete Material wird nun zu Rohmehl zermahlen. Zum Einsatz kommen entweder mit Stahlkugeln gefüllte Rohrmühlen, die um ihre Längsachse rotieren, oder Walzenmühlen mit umlaufenden Stahlwalzen oder auch feststehende Walzen, die das in der rotierenden Wälzschüssel befindliche Gut zermahlen.
Bevor nun das Rohmehl in den Brennofen gelangt, durchläuft es Vorwärmeranlagen und wird durch die Abgase des Brennofens auf 800 °C am Ofeneingang aufgeheizt. Dabei wird dem Kalk die Kohlensäure entzogen.
Hauptsächlich kommen Drehöfen zur Herstellung von Zementklinker zur Verwendung; das sind unter 3 bis 4 % geneigt liegende, feuerfest ausgemauerte Stahlröhren, die sich langsam mit 1,3 bis 2 Umdrehungen in der Minute drehen. Durch die Drehung des geneigt liegenden Rohres bewegt sich das Mehl von der Aufgabestelle zur Flamme am unteren Ofenende. In diesem Bereich beginnt das Brenngut bei Temperaturen um 1450 °C zu sintern, das heißt teilweise zu schmelzen.
Beim Brennen des Rohmehls zu Klinker entstehen neue chemische Verbindungen, die die hydraulische Erhärtung des Zementes ermöglichen.
Danach verläßt der Klinker als rundliche Partikel unterschiedlicher Größe mit einem Durchmesser von bis zu 3 cm den Brennofen. Ein nachgeschalteter Kühler kühlt ihn auf 100 bis 300 °C ab.

Der Klinker wird vorwiegend in Silos oder in Hallen gelagert und noch einmal homogenisiert.
Um ein reaktionsfähiges Material zu erhalten muß der Klinker nun alleine oder zusammen mit Zuschlagstoffen in Rohr– oder Walzmühlen zu Mehl gemahlen werden.

Von den Zuschlagsstoffen ist es abhängig was für eine Zementart produziert wird. Zuschlagsstoffe sind unter Anderem Hüttensand, natürlichem Puzzolan (Traß), Ölschieferabbrand, Flugasche oder Kalksteinmehl und ein Gemisch aus Gipsstein und Anhydrit als Erstarrungsregler.

Zement ist hygroskopisch, d.h. er nimmt schnell Feuchtigkeit auf, auch aus der Luft. Um eine Erhärtung durch Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern, muß Zement in Silos trocken gelagert werden.

Vom Silo gelangt er zu den Packmaschinen (Sackzement) oder zur losen Verladung.