The Relationship Between Cement Quality and Separation Cut Size

• Autorzy: Umucu Y. , Deniz V. , Sarac M. F. , Kuzgun A. E.

Warianty tytułu

PL

Zależność pomiędzy jakością cementu a ziarnem podziałowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Cement is prepared by firing a mixture of raw materials, one of which is mainly composed of calcium carbonate and the other of aluminium silicate. The most familiar materials answering to this description are limestone and clay, both of which occur in nature in a great number of varieties. Marls, which are a mixture of clay and shales, are also common raw materials for cement. The production of cement is an energy-intensive process. The typical energy consumption of a modern cement plant is about 90–120 kWh per ton of produced cement. The service properties of cement such as workability and strength development are affected not only by the chemical and mineralogical composition but also to a great extent by the fineness and particle size distribution of the cement produced; in practice often only the strength development of cement is of primary interest. Yet the effect on workability is just as important. Moreover, the surface area and granulometric parameters may also directly or indirectly affect the frost resistance and other durability-related properties of concrete. There are process engineering options for controlling fineness and particle size distribution of the cement by changing the mode of operation of the mill and the separator. This paper describes a study of the relationship between cement strength and separation cut size (d50). The separation cut size (d50) of air separator products obtained by different days was ascertained by using particle size analysis. It was found that the cement fineness and separation cut size (d50) are very effective on the strength of cement.

PL

Cement jest wylany z mieszanek surowców, zawierających węglan wapnia i glinokrzemiany. Najpowszechniejszymi surowcami są wapień i glina. Oba występują w naturze w dużych ilościach i wielu odmianach. Margle będące mieszaniną gliny i łupka ilastego, również są surowcem używanym do produkcji cementu. Proces produkcji cementu wymaga dużego nakładu energii. Standardowe zużycie energii w nowoczesnej fabryce wynosi około 90-120kWh na tonę wyprodukowanego cementu. Właściwości użytkowe cementu, takie jak urabialność czy wytrzymałość są zależne nie tylko od składu chemicznego i mineralogicznego, lecz również w dużej mierze od rozdrobnienia i rozkładu wielkości cząstek wyprodukowanego cementu; w praktyce często jedynie wytrzymałość cementu jest brana pod uwagę, jednakże, wpływ urabialności jest równie istotny. Ponadto, wielkość powierzchni i parametry granulometryczne mogą również bezpośrednio lub pośrednio wpływać na mrozoodporność i inne właściwości cementu związane z jego wytrzymałością. Istnieją sposoby metody sterowania rozdrobnieniem i rozkładem wielkości cząstek cementu za pomocą zmiany trybu pracy młyna i separatora. Praca opisuje badania nad związkiem między wytrzymałością cementu, a wielkością ziarna podziałowego (d50). Ziarno podziałowe (d50) produktów separatora powietrznego, uzyskane w różnych warunkach określono na podstawie analizy granulometrycznej.Wykazano, że uziarninie cementu oraz (d50) mają istotny wpływ na wytrzymałość cementu.

Słowa kluczowe

EN

cement production; cement quality; separation; cut size; air separator

PL

produkcja; cement; jakość; separacja; wzbogacalnik powietrzny

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 16, nr 2
• Strony: 189--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., wykr.

Twórcy

autor

Umucu Y.

• Süleyman Demirel University, Mining Engineering Department, Isparta, Turkey

autor

Deniz V.

• Hitit University, Polymer Engineering Department, Çorum, Turkey

autor

Sarac M. F.

• Süleyman Demirel University, Mining Engineering Department, Isparta, Turkey

autor

Kuzgun A. E.

• Süleyman Demirel University, Mining Engineering Department, Isparta, Turkey

Bibliografia

• 1. ASTM C-305, Standard practice for mechanical mixing of hydraulic cement pastes and mortars of plastic consistency, The American Society of Testing and Materials, 1996.
• 2. ASTM C-39/C39M-03: Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens, The American Society of Testing and Materials International, 2003.
• 3. CHINDAPRASIRT P., et al. 2004. "Influence of fly ash fineness on strength, drying shrinkage and sulfate resistance of blended cement mortar." Cement and Concrete Research 34(7): 1087–1092.
• 4. DENIZ, V. 2003. "A study on the specific rate of breakage of cement materials in a laboratory ball mil." Cement and Concrete Research 33(3): 439–445.
• 5. DENIZ, V. 2004. "The effect of mill speed on kinetic breakage parameters of clinker and limestone." Cement and Concrete Research 34(8): 1365–1371.
• 6. DENIZ, V. 2012. "Estimation of the Bond grindability index from chemical analysis values and modulus of mixture of raw material of marls" Advanced in Cement Research 24(1): 3–10.
• 7. ELLERBROCK H.-G. et al. 1990. "Particle size distribution and properties of cement: Part III. Influence of grinding process." Zem-Kalk-Gips 43(1): 13–19.
• 8. ERDOGDU K. and TURKER P. 1998. "Effects of fly ash particle size on strength of portland cement fly ash mortars." Cement and Concrete Research 28(9): 1217–1222.
• 9. EA & WBSCD. 2009. Cement Technology Roadmap 2009: Carbon Emissions Reductions up to 2050, IEA and The World Business Council for Sustainable Development.
• 10. JATURAPITAKKUL Ch. et al. 2004. "Use of ground coarse fly ash as a replacement of condensed silica fume in producing high-strength concrete." Cement and Concrete Research 34(4): 549–555.
• 11. KAKALI G. et al. 2000. "Hydration products of C3A, C3S and portland cement in the presence of CaCO3." Cement and Concrete Research 30(7): 1073–1077.
• 12. KIATTIKOMOL K. et al. 2001. "A study of ground coarse fly ashes with different finenesses from various sources as pozzolanic materials." Cement and Concrete Composites 23(4–5): 335–343.
• 13. OPOCZKY L. 1993. "Problems relating to grinding technology and quality when grinding composite cements." Zement-Kalk-Gips 5: 141–144.
• 14. OSBAECK B. and JOHANSEN V. 1989. "Particle-size distribution and rate of strength development of portland-cement." Journal of American Ceramic Society 72(2): 197–201.
• 15. PAYA J., et al. 1996. "Mechanical treatment of fly ashes. 2. Particle morphologies in ground fly ashes (GFA) and workability of GFA-cement mortars." Cement and Concrete Research 26(2): 225–235.
• 16. PAYA J. et al. 2002. "Long term mechanical strength behaviour in fly ash/portland cement mortars prepared using processed ashes." Journal of Chemical Technology and Biotechnology 77(3): 336–344.
• 17. SAKAI E. et al. 2009. "Effects of shape and packing density of powder particles on the fluidity of cement pastes with limestone powder." Journal of Advanced Concrete Technology 7(3): 347–354.
• 18. SENGUL O. and TASDEMIR M.A. 2009. "Compressive strength and rapid chloride permeability of concretes with ground fly ash and slag." Journal of Materials in Civil Engineering 21(9): 494–501.
• 19. SEZER G.I., et al. 2010. "Microstructure of 2 and 28-day cured Portland limestone cement pastes." Indian Journal of Engineering & Material Sciences 17(4): 289–294.
• 20. SCHNEIDER M. et al. "Sustainable cement production-present and future." Cement and Concrete Research 41(7)/2011: 642–650.
• 21. SVERAK T. et al. 2013. "Efficiency of grinding stabilizers in cement clinker processing." Minerals Engineering 43–44: 52–57.
• 22. TSAKALAKIS, G.K. and STAMBOLTZIS, A.G. 2008. "Correlation of the Blaine value and the d80 size of the cement particle size distribution." Zement-Kalk-Gips 61(3): 60–68.
• 23. VDZ. Environmental Data of the German Cement Industry. Verein Deutscher Zementwerke e.V. (VDZ) Activity Report, 2008.
• 24. VDZ. Environmental Data of the German Cement Industry, Verein Deutscher Zementwerke e.V. (VDZ) Activity Report, 2012.
• 25. TSEN 196-1, Methods of testing cement - Part 1: Determination of strength, Turkish Standards Institute, 2009.
• 26. TSEN196-6TS, Methods of testing cement - Part 6: Determination of fineness, Turkish Standards Institute, 2010.