Çimento Nasıl Üretilir? Çimento Türleri ve Kullanım Alanları

Genel anlamda çimento çeşitli yapı araçlarını bağlamak için kullanılan bir maddedir. Günümüzde özellikle inşaat sektörü için oldukça önemlidir. Toz halindeki çimento çoğunlukla su ve diğer katkı maddeleri ile karıştırılarak kullanılır. Farklı çeşitlerde çimento vardır. Genel anlamda beton ve harç yapımında kullanılan çimento türü ise portland çimentosudur.

Çimento Türleri

Portland çimentosunun çeşitli tipleri ve karışımları vardır. Bunlar başlıca beş tipe ayrılırlar. Tipler romen rakamlarıyla gösterilir.

• Tip I olarak nitelendirilen çimento genel olarak beton yapımında kullanılır.
• Tip II, çimentonun kullanılması sırasında donana kadar sıcaklığın orta derecede olduğu ya da sülfattı sulara direnç göstermesi gerektiği durumlarda elverişlidir.
• Tip III çok çabuk sertleşen ince bir çimentodur. Betonun çabuk kuruyarak hemen dayanıklı duruma gelmesini gerektiren durumlarda kullanılır.
• Tip IV düşük nem ve ısının olduğu yerlerde kullanılır. Bunun sertleşmesi sırasında düşük ısı gerekir. Ancak, genellikle betonun da kalın olmasını gerektirir, sıcaklık artışının hacim genişlemesi ve çatlama yapacak ölçülerde olacağı yerlerde kullanılır.
• Tip V sülfattı suların etkilerine yüksek çapta direnç göstermeyi gerektiren yerler için elverişli bir çimentodur.

Hava katılmış çimento, donma ve kavrulma gibi çok değişik derecelerde sıcaklık etkisine dayanıklı beton yapımı için uygundur. Beyaz portland çimentosu demir oksit oranı düşük bir çimentodur. Bu nedenle renksiz görünür ve boksit ile kireçtaşının kızdırılması ile elde edilir. Duvarcılık çimentosu başlıca hammadde olarak portland çimentosu ile kireçtaşının ve buna katılan çeşitli maddelerin çok ince bir biçimde öğütülmesiyle elde edilir. Cüruf (maden posası) çimentosu çok sağlam bir çimentodur.

Portland çimentosu ile tanelendirilmiş yüksek ergitme fırını cürufu karışımının birlikte öğütülmesi ile elde edilir. Buna metalürjik çimento da denir. Puzzolan çimentosu, eski Romalılardan beri bilinen ve kullanılan bir çimento türüdür. Kireçtaşı ile puzzolano adını alan ve özellikle İtalya’da bulunan kile benzer gözenekli volkanik artıklardan (tüf) yapılan bir karışımdır. Portland puzzolanında kireçtaşı yerine Portland çimentosu kullanılır.

Çimentonun Kullanım Alanları

Portland çimentosu suyla birleştirildiğinde yapılar için son derece kullanışlı bir bağlayıcı madde oluşturur. Çimentodan elde edilen en önemli madde de betondur. Çimentonun su ile karıştırılmasından elde edilen hamura, kum gibi ince malzeme ile çakıllı kum, çakıl taşı gibi kaba malzemenin katılmasıyla elde edilir. Çimento hamuru, katılan bu maddeleri taş gibi sert ve dayanıklı bir biçimde, bir arada tutar. Beton adı verilen bu dayanıklı madde yapı endüstrisinde çok yaygın alanlarda kullanılır. Harç da betonun benzeridir, ancak buna kaba malzeme katılmamıştır. Tuğla örülmesinde ve duvarcılık işlerinde kullanılır. Çimentonun daha başka alanlarda, çeşitli özel amaçlar için kullanıldığı görülür. Çimento tuğla, çimento blok, briket, döküm taş, çimento boru, asbestli çimento ürünleri gibi maddeler ve diğer yapı gereçleri bu örnekler arasında sayılabilir.

Çimento Nasıl Üretilir?

Günümüzde portland çimentosu, yukarıda saydığımız maddeler yapı mühendislerinin öngördüğü koşulları karşılayacak oranlarda dikkatle bir araya getirilerek hazırlanır. Bu karışım, kuru koşullarda gerçekleştirilen “kuru yöntem” ya da su kullanılarak gerçekleştirilen “yaş yöntem” uygulanarak çok ince öğütülür.

Çimento Üretim Aşamaları

Hammadde karışımı, üstteki giriş ağzından döner fırının silindirine girer. Eskiden bu işlem için genellikle 1,8 m. çapında 18 m. boyunda silindirler kullanılırdı. Günümüzde kullanılan silindirlerin çapı 5,5 m.ye, boyu 183 m.ye ulaşmaktadır. İçleri ateş tuğlası ile kaplanmıştır. Silindirler çelik tekerlekler ya da döndürücüler üstünde yer alırlar. Çevrelerinde bir tur dönüşleri 1-2 dakika sürer. Bu dönüş, giriş ağzından konulan hammadde karışımının çıkışa doğru yavaş yavaş ilerlemesini sağlar. Fırın içinden geçiş birkaç saat sürer ve hammadde karışımı sertleşmiş bir biçimde çıkar. Çıkış ağzında sıcaklık, toz durumda kömür, mazot ya da doğal gaz yakılarak sağlanır. Buradaki sıcaklığın 1470°C ile 1590°C arasında olması gerekir. Sıcak gazlar çıkış ağzından silindirin içine girerek baş tarafa doğru ilerler.

Karışım, kavrulma noktasına eriştiğinde çapı 1-2,5 m. arasında olan ve klinker diye adlandırılan tuğla sertliğinde bilyalar durumuna gelir. Klinkenler, basınçlı havayla soğutulmasına elverişli bir soğutucu içine dökülürler. Soğutucu bir döner silindir biçiminde olabileceği gibi başka herhangi biçimde bir bölme de olabilir. Burada klinker öğütücüye ya da stok yerine gelmeden önce soğutulur. Daha sonra soğutulmuş sert klinker, beton yapımı sırasında donmayı geciktirmek için % 4,5 oranında alçıtaşı eklenerek öğütülür. Böylece portland çimentosu yapımı tamamlanır.