Výroba stavebních hmot

Výroba stavebních hmot 1.Typy stavebních hmot Pojiva = anorganické hmoty, které mohou vázat kamenivo dohromady (tvrdnou s vodou nebo na vzduchu) hydraulická tvrdnou na vzduchu nebo ve vodě (např. cement) vzdušná tvrdnou jen na vzduchu (např. stavební sádra) nejsou odolná vůči vodě Malty = směsi pojiv s pískem Betony = směsi písku, štěrku nebo pórovitého kameniva s hydraulickým pojivem Omítky = směs vápno + písek směs vápno + písek + sádra Zdivo = přírodní kámen, cihly, vápenopískové cihly, pórobeton Střešní krytiny = tašky, betonové tašky, desky z azbestocementu, porézní sádry, kovové materiály apod. Sklo, tlumící a izolační hmoty 2.Suroviny pro výrobu stavebních materiálů 2.1 Vápník a hořčík a jejich výskyt v přírodě Vápník se vyskytuje ve sloučeninách, tvoří asi 7 % litosféry. Většinou se vyskytuje jako CaCO 3 vápenec, který je nejdůležitější výchozí surovinou pro stavební průmysl. Sloučeniny vápníku nerosty: CaCO 3 vápenec, křída, mramor, lasturnatý vápenec, jurský vápenec, kalcit CaCO 3. MgCO 3 dolomit CaSO 4. 2 H 2 O sádrovec CaSO 4 anhydrit Ca 5 (PO 4 ) 3 F apatit CaF 2 kazivec Hořčík se v přírodě vyskytuje ve sloučeninách. V zemské kůře je 8. nejrozšířenější prvek, v mořské vodě 3. nejrozšířenější prvek (jako MgCl 2, 1 km 3 mořské vody obsahuje 1,3 mil tun Mg 0,13 %). 1

Nejdůležitější nerosty sloučeniny hořčíku: MgCO 3 magnezit CaCO 3. MgCO 3 dolomit MgCl 2 jako podvojná sůl s KCl KCl. MgCl 2. 6 H 2 O (karnalit) MgSO 4. H 2 O - kieserit 2.2 Uhličitan vápenatý CaCO 3 Roční těžba vápence a dolomitu v celém světě činí ročně kolem 2 miliard tun. Největší producenti jsou USA, země bývalého SSSR, Japonsko, Německo. Větší je jen těžba křemene a písku. Získává se hornickým způsobem, převládá povrchová těžba. Velmi kvalitní vápenec se těží i důlním způsobem. V podstatně menší míře se jemně zrněný vápenec získává synteticky např. karbonizací vodného roztoku hydroxidu vápenatého Ca(OH) 2. Uhličitan vápenatý má široké využití: stavební průmysl výroba cementu (1 t vápence na 1 t cementu) výroba páleného vápna tavicí a rafinační prostředek (odsiřování) slinovací pomocný a struskotvorný prostředek v metalurgii (výroba surového železa) zemědělství sklářská výroba odsiřovací prostředek pro čištění kouřových plynů mletý jako plnivo vysrážený plnivo pro výrobu papíru, gumárenský průmysl, do plastů a nátěrových hmot 2.3 Oxid vápenatý a hydroxid vápenatý CaO oxid vápenatý, pálené vápno Ca(OH) 2 hydroxid vápenatý, hašené vápno, vápenný hydrát Výroba CaO Pálené vápno se vyrábí kalcinací vápence při teplotě 1 000 až 1 200 o C v šachtových nebo rotačních pecích. CaCO 3 CaO + CO 2 2

Výroba Ca(OH) 2 Hašené vápno vzniká pomalým přidáváním vody k CaO (hašením). Proces je silně exotermický. Při tzv. suchém hašení se přidává jen tolik vody, aby vznikl suchý hydrát (snadnější manipulace). CaO + H 2 O Ca(OH) 2 CaO + n. H 2 O Ca(OH) 2 + (n-1) H 2 O Použití: metalurgie ocelářský průmysl, výroba Fe k odstranění P (fosforu) a S (síry) chemický průmysl výroba sloučenin vápníku (karbidu a dusíkatého vápna) výroba sody (Solvayův způsob) neutralizační a srážecí prostředek úprava pitných a odpadních vod odstranění SO 2 z kouřových plynů cukrovarnictví stavebnictví (malta, stavební hmoty) zemědělství 3.Vápno pálené vápno CaO hašené vápno Ca(OH) 2 Výchozí surovinou je uhličitan vápenatý vápenec nebo dolomit. Směsi vápence a jílu se nazývají slíny. 3.1 Pálené vápno Vznik páleného vápna lze vyjádřit následující reakcí. Jedná se o rozkladnou reakci se značnou spotřebou energie. CaCO 3 CaO + CO 2 MgCO 3 MgO + CO 2 Teplota rozkladu se pohybuje v rozmezí 400 o až 900 o C, event. 1 100 o C, podle složení. Při znečištění vápence jílem vznikají při pálení různé sloučeniny. 2 CaO. SiO 2 3 CaO. Al 2 O 3 2 CaO. Fe 2 O 3 4 CaO. Al 2 O 3. Fe 2 O 3 Tyto sloučeniny jsou i součástí portlandského slínku a tvrdnou reakcí s vodou (hydraulická vápna) a ne reakcí s CO 2. 3

Zařízení: Šachtové pece - vápenec rozdrcený na kusy (průměr 60 až 120 mm) se smísí s uhlím a dávkuje se do svislé šachtové pece - spalováním přimíseného uhlí se hmota zahřívá na 900 až 1100 o C a uniká oxid uhličitý (CO 2 ) - při tomto způsobu se mohou pálit jen poměrně velké kusy produkt CaO má nerovnoměrnou kvalitu Proto došlo k vývoji nových typů pecí např. šachtové pece s příčným prouděním, dvojité šachtové pece (s přídavným plynovým nebo olejovým topením), prstencové šachtové pece. Teplotní zatížení v těchto pecích je rovnoměrnější, vzniká výrobek lepší kvality, lze zpracovávat jemněji mletý vápenec (průměr 20 až 70 mm). Existují i rotační pece, ve kterých lze zpracovávat i jemný vápenec (průměr do 10 mm). Vypalovací rošt -spaluje se směs vápence a paliva (uhlí) na nekonečném pohyblivém roštu Pece s otočným roštem -na roštu je materiál určený k vypálení v tenké vrstvě veden nepohyblivou spalnou zónou, produkt se při vypalování nepohybuje zpracování i velmi jemných materiálů Fluidní pece Pece s pálením ve vznosu -v několika za sebou zařazených cyklonech 3.2 Hašené vápno Vápno je vhodné pojivo, neboť hydroxid vápenatý Ca(OH) 2 reaguje s oxidem uhličitým obsaženým ve vzduchu. Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O Proto musí být pálené vápno nejprve převedeno na vápno hašené Ca(OH) 2. CaO + H 2 O Ca(OH) 2 = hašení (silně exotermní reakce) Při hašení páleného vápna za mokra vzniká mokrá kaše hydrátu. Dříve se vápno hasilo přímo na staveništi pálené vápno se sypalo do vody a vznikala hydrátová kaše s vysokou plastičností. V současné době se provádí průmyslově ve velkokapacitním zařízení. Při hašení páleného vápna za sucha vzniká Ca(OH) 2 jako suchý prášek. Využívá se toho, že při reakci CaO a vody se vyvine dostatečné množství tepla, aby se odpařilo téměř totéž množství vody, jaké je vázáno v hydrátu. 4

Hydrátory pracují kontinuálně, přidá se zhruba dvojnásobné množství vody, které může být vázáno. Exotermickou reakcí se směs ohřeje na 100 o C a odpařovaná přebytečná voda s sebou strhává velmi jemné částečky hydrátu (oddělí se na přepadu). Pálené vápno s obsahem MgO se hasí obtížně. Pro úplnou hydrataci musí být použito tlaku. Pracuje se v autoklávu, poměr CaO : H 2 O = 1 : 2, přetlak 200 800 kpa, rychlou expanzí se oddělí vodní pára od suchého hydrátu. 3.3 Staviva tvrzená párou Velké množství CaO se spotřebuje při výrobě vápnopískových cihel a pórobetonu. Vyrábějí se ze surovin obsahujících vápno a silikáty. Pevnost získávají na základě hydrotermální reakce surovin na vápenaté silikáty. Vápnopískové cihly Poměr surovin: vápno : písek : voda = 1 : 13 : 0,7. Cihly se vytvarují a potom vytvrzují v autoklávu při tlaku 700 až 900 kpa a teplotě 180 o C. Pórobetonové cihly Jsou to lehká staviva, získávají se přidáním plynotvorných přísad do vlhké směsi vápna, písku, event. cementu. V průmyslovém měřítku se s výhodou používá reakce 2 Al + 3 Ca(OH) 2 + H 2 O 3 CaO. Al 2 O 3. 6 H 2 O + 3 H 2 = YTONG (místo hliníku lze použít i zinek nebo hořčík). Byly popsány i jiné plynotvorné přísady, např. HCl s CaCO 3, H 2 O 2 s chlorovým vápnem (v průmyslovém měřítku se však v podstatě nepoužívají). 4.Cement Cementy jsou v současné době nejpoužívanějším pojivem ve stavebnictví. Je to hydraulické pojivo, které po smíchání s vodou vytváří kaši, která tuhne v důsledku hydratačních reakcí a procesů. Po zatvrdnutí zachovává svoji pevnost a stálost také ve vodě. Patent na portlandský cement byl přiznán v roce 1824 Johnu Aspdinovi, zedníku v Leedsu. Název je odvozen od názvu anglického ostrova Portland ztuhlý cement má podobu šedobílého vápence vyskytujícího se na tomto ostrově. Vynález dokončil I. Ch. Johnson, který upozornil na dodržování správného mísícího poměru surovin a na nutnost ostrého pálení, aby nastalo slinutí. 4.1 Výroba cementu Výroba cementu zahrnuje následující technologické kroky drcení, mletí a homogenizace surovin, výpal nad mez slinutí (1450 o C) a vznik slínku, ochlazení a mletí slínku s dalšími komponentami (sádrovec, struska, popílek). 5

Obecné schema technologie výroby cementu lze podle jednotlivých operací rozdělit na tři hlavní fáze: - příprava surovinové směsi těžba vápence a dalších surovin, jejich drcení, mletí a homogenizace - výroba slínku tepelné zpracování (výpal) surovinové směsi na slínek, obvykle v rotační cementářské peci a následné chlazení a odležení vypáleného slínku - výroba cementu mletí slínku s příměsemi (upravení vlastností výsledného produktu) nebo přísadami a následné skladování cementu v zásobnících a balení a expedice cementu. 4.1.1 Těžba cementářských surovin Vápenec se těží povrchovým způsobem v lomech odstřelem. Křemičité složky surovinové směsi, pokud nejsou již primárně obsaženy ve vápencích, se těží povrchově např. v hliništích. Těží se většinou v blízkosti cementárny, aby byly co nejnižší přepravní náklady objemných vstupních surovin. 4.1.2 Drcení surovin Drcení surovin pro výrobu cementu může být jednostupňové, obvykle však bývá dvoustupňové (nejprve hrubé drcení, pak na drobnější zrna). Surovinové drti se uskladňují v zásobnících nebo na předhomogenizačních skládkách. 4.1.3 Předhomogenizace surovinové směsi Předhomogenizační skládka zajišťuje dostatečnou zásobu suroviny a primární homogenizaci (stejnoměrné rozložení) suroviny. Na skládku je ukládána podrcená surovina, která je pak následně dávkována do surovinového mlýna. 4.1.4 Mletí surovinové směsi Mletí patří k nejdůležitějším fázím přípravy vstupních surovin před výpalem. Během mletí je podrcená a primárně homogenizovaná surovina mleta na moučku. Jemnost mletí má rozhodující význam na průběh procesu slinování a rychlost tvorby slínku při výpalu. 4.1.5 Výpal slínku Výpal slínku je nejdůležitější úsek technologického postupu při výrobě cementu. Slínek se vypaluje v cementářských pecích (rotační pece, šachtové pece, slinovací rošty). Nejčastěji se používají rotační pece. Poskytují vysoký výkon, kvalitní výpal slínku a jsou použitelné pro mokrý i suchý způsob výroby cementu. Rotační pece jsou v podstatě ocelové válce vyložené žáruvzdornou vyzdívkou. Délka pecí je při suchém způsobu výroby (s výměníkem tepla) 60 až 100 m, maximálně 130 m, při mokrém způsobu výroby 100 až 180 m. Průměr pecí je 3 až 7 m, pec má sklon 3 až 7 o a otáčí se kolem osy frekvencí 1 až 2 otáčky za minutu. Výkony rotačních pecí se pohybují v rozmezí asi 500 až 4 000 tun slínku za den. Během výpalu slínek prochází celou délkou pece a postupuje v ní různými tepelnými pásmy: sušícím (do 200 o C) předehřívacím (200 800 o C) 6

kalcinačním (800 1 200 o C) exotermickým (1 300 o C) chladícím (1 100 1 000 o C). Slínek vypálený v cementářské peci se ochlazuje v chladičích a pak se uskladňuje buď v krytých halách nebo ve velkoprostorových zásobnících, kde se odležuje, dokončuje se jeho chlazení a případné volné CaO se vzdušnou vlhkostí vyhasí a zkarbonatizuje. Poté se odležený portlandský slínek drtí a mele za přídavku sádrovce nebo dalších hydraulických příměsí. 4.1.6 Mletí slínku Mletí je zásadní výrobní operací vzhledem k použití cementu. Jemně mleté cementy rychleji hydratují (mají větší měrný povrch), mají větší počáteční a konečné pevnosti, vyvíjejí větší hydratační teplo, při zpracování jsou plastičtější. Minimální jemnost mletí portlandského cementu je 225 m 2. kg -1. Přísady používané při mletí portlandského slínku: - hlavní (regulátory tuhnutí): sádrovec (dnes se používá energosádrovec, chemosádrovec) - vedlejší (upravují směsnost, jde o přísady s hydraulickými vlastnostmi): vysokopecní struska, přírodní nebo umělé pucolány - speciální (upravují průběh mletí nebo vlastnosti cementu provzdušňovací, plastifikační, hydrofobizační). 4.2 Složení surovinové směsi Hlavní komponenty cementu (CaO, SiO 2, Al 2 O 3 a Fe 2 O 3 ) musejí být v surovinové směsi zastoupeny v určitých poměrech, které jsou vyjádřeny tzv. cementářskými moduly. - hydraulický modul poměr mezi obsahem CaO a sumou SiO 2, Al 2 O 3 a Fe 2 O 3 (jeho hodnota se pohybuje v mezích 1,7 2,4) - silikátový modul poměr mezi obsahem SiO 2 a sumou Al 2 O 3 a Fe 2 O 3 (jeho hodnota obvykle leží v mezích 1,7 2,7) - aluminátový modul poměr mezi obsahem Al 2 O 3 a obsahem Fe 2 O 3, který většinou kolísá v rozmezí 1,5 2,5 4.3 Druhy cementů Vyráběných druhů cementů je celá řada. Jednotlivé druhy se od sebe liší vstupními surovinami (složení slínku), pomocnými látkami, které se přidávají ke slínku při mletí cementu apod. Z hlediska použití cementů ve stavebnictví se cementy dají rozdělit na: - cementy pro obecné použití - cementy speciální 7

4.3.1 Cementy pro obecné použití Cementy pro obecné použití definuje v současné době technická norma ČSN EN 197-1. Tato norma uvádí celkem 27 jmenovitých cementů pro obecné použití (označovaných jako CEM), které jsou rozděleny do pěti hlavních skupin cementu. CEM I Portlandský cement CEM II Portlandský cement směsný Obsahuje: 6 35 % popílku křemičitého (zbytkový produkt uhelné elektrárny: pucolánová složka reagující s volným vápnem) nebo 6 20 % vápence (surovina získaná z lomů) nebo 6 35 % směsi popílek + vápenec + vysokopecní struska CEM III Vysokopecní cement Obsahuje: 36 95 % vysokopecní strusky CEM IV Pucolánový cement CEM V Směsný cement Obsahuje: portlandský slínek + 18 30 % vysokopecní strusky + 18 30 % popílku Cementy se dále dělí podle třídy pevnosti a rychlosti náběhu pevnosti. Za druhovým označením cementu, vyznačeným římskou číslicí I V se dále uvádí hodnota normalizované pevnostní třídy. V současné době se u nás vyrábějí cementy tří pevnostních tříd 32,5, 42,5 a 52,5. Číslo znamená pevnost příslušného cementu v tlaku po 28 dnech hydratace, zkoušenou podle ČSN EN 196-1. 4.3.2 Speciální cementy Mezi speciální cementy se zahrnují cementy se speciálními vlastnostmi. - silniční cement pevnost v tahu za ohybu minimálně 6,5 MPa (stavba betonových komunikací) - síranovzdorný cement používá se pro prostředí s vysokou koncentrací síranových iontů - hlinitanový cement používá se pro výrobu žárobetonů nebo jako přídavek do některých suchých maltových směsí (od roku 1984 se u nás nesmí používat pro konstrukční účely, protože časem ztrácí pevnost) - rozpínavý cement rozpojování hornin Cevamit 8

- bílý cement se vyrábí z bílých vysokopecních vápenců (zvláště čisté suroviny neobsahující železo) 4.4 Pochody při tuhnutí cementu Po rozmíchání cementového prášku ve vodě přechází část 3 CaO. Al 2 O 3 (hlinitan trivápenatý) a sádrovce do roztoku a reaguje na ettringit (3 CaO. Al 2 O 3. 3 CaSO4. 32 H 2 O). Krystaly ettringitu na povrchu cementových částeček jsou tak jemné, že nemohou překlenout prostor mezi částečkami a tím nemohou vytvořit ani žádnou pevnou strukturu. Sádrovec se přidává, aby brzdil tuhnutí cementu. Bez CaSO 4 by 3 CaO. Al 2 O 3 ihned reagoval s vodou na hydratovanou sůl, která by svými krystaly vyplnila prostor mezi cementovými částicemi a cementová kaše by tuhla velmi rychle. Portlandský cement obsahující sádrovec tuhne po 1 až 3 hodinách jehličkové krystaly ettringitu rekrystalují za vzniku větších jehel, které vzájemně svazují cementové částečky a tím hmotu zpevňují. Další zpevňování portlandského cementu je zapříčiněno hydratací 3 CaO. SiO 2 a 2 CaO. SiO 2. Tuto reakci lze pozorovat zhruba po 4 hodinách. Nejdříve se tvoří delší jehlice hydratovaného silikátu 3 CaO. 2 SiO 2. H 2 O, které vzájemně svazují částice cementu. Později pak menší částice hydratovaného silikátu vyplňují meziprostory. Ještě zbylý 3 CaO. Al 2 O 3 reaguje se vznikajícím hydroxidem vápenatým Ca(OH) 2. Hlinitan železito vápenatý 4 CaO. Al 2 O 3. Fe 2 O 3 analogicky vytváří hydratovaný produkt jen pomaleji reaguje, a část Al (hliníku) je nahrazena Fe (železem). Na počátku vytvořený ettringit ještě reaguje se zbylým hlinitanem trivápenatým 3 CaO. Al 2 O 3 a přechodně vytvořeným hydroxidem vápenatým na tzv. monosulfát 3 CaO. Al 2 O 3.CaSO 4. 12 H 2 O. 5. Sádra Je to přírodní sádra, fosfosádra z extrakční výroby kyseliny fosforečné H 3 PO 4, sádra vznikající při výrobě fluorovodíku nebo vznikající při odsiřování (energosádra). Modifikace: CaSO 4. 2 H 2 O sádrovec, dihydrát CaSO 4. ½ H 2 O bassanit, hemihydrát CaSO 4 anhydrit V přírodě se vyskytuje dihydrát a anhydrit, bassanit se vyskytuje zřídka. 5.1 Přírodní sádrovec Těží se v lomech, dolováním. Dehydratace sádrovce se provádí např. přímo nebo nepřímo ve vyhřívaných rotačních pecích. Lze jej pálit za mletí, v nosném plynu nebo provádět dehydrataci ve vyhřívaném šneku. Provádí se také výpal na roštu pro vysoce pálené sádry (horké spalné plyny se prohánějí pomocí ventilátorů vrstvou materiálu). Dehydratace tzv. α hemihydrát se provádí jen mokrým způsobem v autoklávech při 120 až 150 o C. Směsná sádra se vyrábí smícháním různých typů nebo dodržením definovaných reakčních podmínek při dehydrataci. 9

5.2 Přírodní anhydrit Dobývá se povrchově i hlubinně. Jemným mletím na zrno o průměru menším než 0,2 mm a přídavkem budičů hydraulických vlastností (cca 2 % sulfátů těžkých kovů nebo alkalických kovů, event. Ca(OH) 2 ) vzniká z přírodního anhydritu pojivo. 5.3 Průmyslový anhydrit z výroby HF HF se vyrábí rozkladem kazivce CaF 2 koncentrovanou kyselinou sírovou při teplotě 200 o C. CaF 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 + 2 HF Rušící nečistoty malé množství nezreagovaného CaF 2 a 0,5 až 10 % H 2 SO 4. Pro odstranění kyseliny sírové se ihned po výpadu z rotační pece přidává CaO. CaO + H 2 SO 4 CaSO 4 + H 2 O Po jemném semletí na žádanou jemnost produktu je syntetický anhydrit připraven ke konečnému zpracování. 5.4 Průmyslový sádrovec Z výroby a čištění organických kyselin Kyselina citronová, oxalová, vinná se vyrábějí přes jejich vápenaté soli. CaC 2 O 4 + 2 H 2 O + H 2 SO 4 CaSO 4. 2 H 2 O + H 2 C 2 O 4 (kyselina šťavelová) Z odsiřování kouřových plynů Oxid siřičitý SO 2 se absorbuje ve vodě, sráží vápnem, hydrátem nebo vápencem a pak se oxiduje. 2 SO 2 + 2 Ca(OH) 2 + O 2 + 2 H 2 O 2 CaSO 4. 2 H 2 O Z výroby kyseliny fosforečné Ca 5 (PO 4 ) 3 F + 5 H 2 SO 4 + 10 H 2 O 3 H 3 PO 4 + 5 CaSO 4. 2 H 2 O + HF Sádrovec je silně znečistěný, nelze jej použít ve stavebnictví. Musí se čistit, jsou vypracovány suchý a mokrý způsob čistění. 5.5 Pochody probíhající při tuhnutí sádry Je to reakce hemihydrátu a anhydritu s vodou, tj. opačné reakce než při výrobě sádry. 10

CaSO 4. 0,5 H 2 O + 1,5 H 2 O CaSO 4. 2 H 2 O CaSO 4 + 2 H 2 O CaSO 4. 2 H 2 O Suspenze prášku ve vodě, vzniklá rozmícháním sádry, má být homogenní a nemá se usazovat, přitom by měly být jednotlivé částečky sádry co nejlépe smočeny vodou. Hemihydrát (event. anhydrit) přechází z vnějších vrstev hydratovaného jádra do roztoku indukční perioda. Po této indukční periodě se začínají tvořit zárodky dihydrátu z přesyceného roztoku kolem jádra. Nastává další růst jehličkových krystalů dihydrátu, které se při správném poměru vody k sádře zplstí do hustého útvaru (jsou v něm ještě nezreagované částice a rozdělávací voda). Když se vytvoří pevná dihydrátová struktura, musí ještě tuhá sádra vyschnout. Vazné vlastnosti sádry jsou závislé na řadě faktorů: složení, způsob výroby, forma krystalů, obsah přídavných látek (urychlovačů, event. zpomalovačů tuhnutí). 6.Pórovité výrobky Jsou to materiály se strukturou uzavřených pórů a s nízkou hustotou, které mají velmi dobré izolační vlastnosti. K jejich výrobě se používají určité druhy jílů a břidlic, skla a určitý druh vysokopecních strusek. První typ granulátu byl vyroben v roce 1912 (Hayd) Haydite (USA), dále LECA (Dánsko) a keramzit (býv. SSSR). Jako suroviny jsou vhodné ty materiály, které při vysokých teplotách (1 100 až 1 200 o C) vytvářejí sklovitou (pyroplastickou) fázi. Její viskozita musí být tak vysoká, že plyn, který se při této teplotě vyvine, nemůže unikat a proto tuto hmotu nadouvá. Nadouvatelnost jílů závisí na: plasticitě, podílu jemného zrna, obsahu Fe 2 O 3 (min 3 až 6 %), obsahu organického uhlíku, obsahu Ca, složení (např. vysoký obsah slíd a nízký obsah kaolinitu), obsahu S, teplotě slinování a tavení, intervalu měknutí a nadouvání (malý rozdíl mezi teplotou změknutí produktu a maximálním uvolnění plynu). Přísady pro zvýšení nadouvatelnosti např.: organické látky (těžký olej, ligninsulfonáty, C) oxidy nebo hydroxidy Fe sádra Plynotvorné reakce probíhající při výrobě příklady: = CO 2, CO, O 2, SO 2, H 2 - rozklad organických nečistot při zvýšených teplotách C org + O 2 CO 2 - rozklad sloučenin síry 2 CaSO 4 2 CaO + 2 SO 2 + O 2 11

FeS 2 FeS + S (g) S (g) + O 2 SO 2 - rozklad uhličitanů CaCO 3 CaO + CO 2 - rozklad oxidů železa (podle některých autorů nejdůležitější) 6 Fe 2 O 3 4 Fe 3 O 4 + O 2 (při teplotě nad 1 150 o C) Výroba: - úprava surovin plastické jíly drobení, mletí, mísení, částečné odvodnění, granulace kusovité suroviny břidlice mletí, třídění - nadouvání - pro výrobu produktu o minimální hustotě rychlé zvýšení teploty od 600 o C na teplotu nadýmání (1 100 1 200 o C) - plynotvorná reakce se pak kryje se začátkem tvorby sklovitého povrchu a veškerý vyvinutý plyn může být využit k nadýmání granulátu - produkty o větší hustotě vznikají při pomalém vyhřívání plyn se začíná vyvíjet dřív, než je povrch slinutý a část plynu bez užitku unikne Technické provedení: - postup LECA s rotačními pecemi - slinování na roštu za přídavku paliva k surovině - proces s cirkulačním prouděním (fluidní komora, do dolní části horké spalné plyny expanze během 40 s) - výroba bloků z keramzitu pomocí keramického spojení granule vytvořené v rotační peci se slinují ve vyhřívané formě Použití: - přídavek do lehkého betonu (například k výrobě stavebních prvků, dutých tvárnic, konstrukční beton pro výškové stavby) - přídavek do izolačních betonů - volně nasypané izolátor ve stropních a podlahových konstrukcích - s organickými pojivy (např. nenasycené polyesterové pryskyřice) hotové stavební dílce - izolační vrstva při stavbě silnic - v pěstitelství keramikové granule jsou schopné nasát velké množství vody substrát pro hydroponii Zpracovala: ing. Hana Buchtová 12