La produzione del cemento: dalla pietra alla farina cruda
Attraverso il processo di produzione del cemento le materie prime che costituiscono questo eccellente legante naturale vengono prima di tutto frantumate e macinate. Si tratta di rocce calcaree e argille estratte da cave a cui, nella fase di essiccazione che segue la macinazione, vengono aggiunti minerali supplementari in modo da assicurare la corretta composizione chimica che serve a caratterizzare il cemento. Il materiale così ottenuto viene nuovamente fresato per produrre una polvere fine chiamata anche farina cruda. Questa viene preriscaldata ed inviata al forno rotante per un'ulteriore lavorazione: è il cuore del processo di produzione del cemento, la farina cruda viene riscaldata a circa 1500°C, che è una temperatura vicina a quella della lava fusa. A queste temperature avvengono le reazioni chimiche che consentono di formare il clinker di Portland che contiene i silicati di calcio, i quali conferiscono al cemento le qualità adesive che sviluppa con l'aggiunta di acqua.
Come il clinker di Portland diventa cemento
Il forno è angolato di qualche grado rispetto al piano orizzontale per consentire al materiale di passare verso la parte più bassa del forno dove si raffredda. Il clinker viene poi raffreddato e conservato, pronto per una nuova macinazione e per diventare cemento. Una piccola quantità di gesso ( dal 3 al 5 %) viene aggiunto al clinker con la funzione di ritardante di presa. La miscela viene di nuovo macinata per ottenere il cemento puro. Durante questa fase della produzione del cemento possono essere aggiunti diversi materiali, di origine naturale o industriale che conferiscono al cemento proprietà specifiche, come un'aumentata lavorabilità o una maggiore resistenza per gli ambienti umidi. Infine il cemento viene immagazzinato in silos pronto per essere spedito in tutto il mondo, sfuso o in sacchi da 25 kg. Esistono 27 tipi di cemento comune, divisi per 5 categorie generali e 3 classi di resistenza.
Domande frequenti
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Qual è la differenza tra clinker e cemento?Il clinker è il prodotto intermedio ottenuto riscaldando la farina cruda a circa 1500°C nel forno rotante; consiste principalmente in silicati di calcio che forniscono le proprietà leganti. Il cemento, invece, è il prodotto finale ottenuto macinando finemente il clinker raffreddato e aggiungendo solitamente il 3-5% di gesso come ritardante di presa. Al clinker possono essere aggiunti altri materiali naturali o industriali per conferirgli proprietà specifiche, come maggiore resistenza all'umidità o lavorabilità, prima di essere confezionato in sacchi o inviato sfuso.
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A quale temperatura avviene la cottura del cemento?La fase cruciale della produzione del cemento avviene nel forno rotante, dove la farina cruda preriscaldata viene portata a una temperatura di circa 1500°C. Questo calore intenso, paragonabile a quello della lava fusa, innesca le reazioni chimiche necessarie per formare il clinker di Portland. L'inclinazione del forno permette al materiale di avanzare gradualmente verso la zona inferiore, dove successivamente si raffredda per essere avviato alla fase successiva di macinazione.
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Perché si aggiunge il gesso durante la produzione?Il gesso viene aggiunto al clinker in percentuali variabili dal 3 al 5% con la specifica funzione di ritardante di presa. Senza il gesso, il cemento idratarebbe troppo rapidamente al contatto con l'acqua, rendendolo inutilizzabile per le operazioni edilizie. L'aggiunta di questa sostanza controlla i tempi di solidificazione, permettendo agli operai di avere il tempo necessario per mescolare, posare e livellare il materiale prima che indurisca definitivamente.
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Come si ottiene la farina cruda?La farina cruda si ottiene frantumando e macinando rocce calcaree e argille estratte dalle cave. Dopo la macinazione iniziale, il materiale subisce una fase di essiccazione durante la quale vengono aggiunti minerali supplementari per garantire la corretta composizione chimica desiderata. Successivamente, il composto viene ulteriormente fresato fino a ridursi in una polvere estremamente fine, pronta per essere preriscaldata e immessa nel forno rotante per la produzione del clinker.
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Quanti tipi di cemento esistono commercialmente?Esistono 27 tipi di cemento comuni, classificati secondo 5 categorie generali e 3 diverse classi di resistenza meccanica. Questa varietà permette di scegliere il prodotto più adatto alle specifiche esigenze costruttive, poiché durante la macinazione finale del clinker possono essere incorporati additivi di origine naturale o industriale. Tali aggiunte servono a modificare le proprietà del cemento, migliorandone ad esempio la lavorabilità o la resistenza in ambienti particolarmente umidi.
