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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
CALCARE
ARGILLE
SABBIE
CENERI DI PIRITE
(T ≈ 13001450 °C)
FORNI
ROTANTI
L. Coppola – Concretum – La produzione del cemento Portland, le aggiunte minerali e i cementi comuni
COTTURA DEL
CLINKER
MACINAZIONE DEL
CEMENTO
ESTRAZIONE E PREPARAZIONE
DELLE MATERIE PRIME
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
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Il cemento Portland puro rappresenta solo il
12% della produzione totale.
CEMENTI IN COMMERCIO
CEMENTO PORTLAND
POLVERI DI
CALCARE
POZZOLANE
NATURALI
CENERE
VOLANTE
FUMO DI
SILICE
LOPPA
D’ALTOFORNO
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COTTURA DEL
CLINKER
MACINAZIONE DEL
CEMENTO
ESTRAZIONE E PREPARAZIONE
DELLE MATERIE PRIME
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
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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 DEL
CLINKER
MACINAZIONE DEL
CEMENTO
ESTRAZIONE E PREPARAZIONE
DELLE 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 SO3) 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 DEL
CLINKER
MACINAZIONE DEL
CEMENTO
ESTRAZIONE E PREPARAZIONE
DELLE MATERIE PRIME
CEMENTO PORTLAND - PRODUZIONE
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MULINO A SFERE PER LA MACINAZIONE
DEL CLINKER
