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L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni “ LA PRODUZIONE DEL CEMENTO PORTLAND ” Prof. Ing. Luigi Coppola UNIVERSITA ’ DEGLI STUDI DI BERGAMO FACOLTA ’ DI INGEGNERIA
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L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni
“LA PRODUZIONE DEL CEMENTO PORTLAND”
Prof. Ing. Luigi Coppola
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO
FACOLTA ’ DI INGEGNERIA
L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni
IL CEMENTO
LEGANTE IDRAULICO
Ogni anno si producono al mondo circa 4 miliardi di tonnellate di cui 20
milioni vengono prodotti in Italia
PIÙ DIFFUSO
L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni
CEMENTO PORTLAND
LEGANTE IDRAULICOPIÙ
IMPORTANTE
L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
MACINAZIONE• CLINKER• GESSO
CLINKER
CALCAREARGILLESABBIE
CENERI DI PIRITE
(T ≈ 1300÷1450 °C)
FORNI ROTANTI
L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni
COTTURA DELCLINKER
MACINAZIONE DELCEMENTO
ESTRAZIONE E PREPARAZIONEDELLE MATERIE PRIME
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni
Il cemento Portland puro rappresenta solo l’8% della produzione totale.
CEMENTI IN COMMERCIO
CEMENTO PORTLAND
POLVERI DI CALCARE
POZZOLANE NATURALI
CENERE VOLANTE
FUMO DI SILICE
LOPPA D’ALTOFORNO
SCISTO CALCINATO
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COTTURA DELCLINKER
MACINAZIONE DELCEMENTO
ESTRAZIONE E PREPARAZIONEDELLE MATERIE PRIME
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni
Contengono in proporzioni prestabilite silice (argille), ossidi di alluminio,
calcare (calcare) e ossidi di ferro (pirite)
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
SCELTA DELLE MATERIE PRIME
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SiO2 (biossido di silicio)Fe2O3 (ossido di ferro)Al2O3 (ossido di alluminio)
CALCARE
GLI ELEMENTI DI BASE -SEMPLIFICAZIONE
CaCO3 (carbonato di calcio)
MARNA/ARGILLA
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PREMISCELATO
COMPOSIZIONE MATERIE PRIME
CALCARE MARNA/ARGILLA
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Le materie prime opportunamente miscelate vengono macinate in frantoi
ed umidificate per produrre una polvere denominata “ farina ”
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
MACINAZIONE DELLE MATERIE PRIME
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COTTURA DELCLINKER
MACINAZIONE DELCEMENTO
ESTRAZIONE E PREPARAZIONEDELLE MATERIE PRIME
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
MACINAZIONE FARINA
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La “ farina ” viene introdotta all ’estremità superiore di un forno rotante costituito da
un cilindro (diametro 5 -7 m, lunghezza 100-200 m) e avanza in controcorrente
rispetto al flusso di calore
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
COTTURA DELLE MATERIE PRIME
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FORNO ROTANTE
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Cottura del clinker
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
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Il flusso di calore viene generato dalla combustione di carbone o metano all’estremità inferiore del forno.
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
COTTURA DELLE MATERIE PRIME
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Durante l ’avanzamento nel forno la farina subisce una serie di trasformazioni
chimiche che consistono:
a) ESPULSIONE DELL ’ACQUA LIBERA A 100°C
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
COTTURA DELLE MATERIE PRIME
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b) Perdita dell ’acqua legata nelle argille a 750 °C
c) Decarbonatazione del calcare tra 750 e 1000°C
d) Parziale fusione (clinkerizzazione) della massa a 1450°C con formazione di SILICATI
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
COTTURA DELLE MATERIE PRIME
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e) Parziale raffreddamento a 1350 ° C con formazione di ALLUMINATI
f) Raffreddamento mediante corrente d ’aria e formazione del CLINKER
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
COTTURA DELLE MATERIE PRIME
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Il clinker in forma di particelle sferiche di diametro 3 -25 mm viene macinato in mulini a sfere insieme al gesso (3 -4 %
come SO 3) fino ad ottenere una polvere di dimensioni inferiori a 100 micrometri
(IL CEMENTO PORTLAND)
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
MACINAZIONE DEL CLINKER
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CLINKER
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COTTURA DELCLINKER
MACINAZIONE DELCEMENTO
ESTRAZIONE E PREPARAZIONEDELLE MATERIE PRIME
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni
MULINO A SFERE PER LA MACINAZIONE DEL CLINKER
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CEMENTERIA
