Zeolit ako súčasť cementových zmesí (2. časť)

Prvú časť článku nájdete tu.

Zeolit – v stavebníctve

Doposiaľ bolo detailnejšie študovaných niekoľko prírodných a umelých puzolánov. K cementu sa bežne pridávajú vedľajšie priemyselné produkty, ako sú vysokopecné trosky, teplárenské popolčeky a kremičité úlety. Ich vlastnosti boli študované vo veľkej miere a ich používanie je obecne prijímané.

V prípade prírodných puzolánov sa väčšina štúdii vzťahuje k reaktivite metakaolinu alebo aj k iným tepelne aktivovaným ílovým minerálom. Až pomerne nedávno sa zvýšil záujem o prírodné zeolity alebo zeolitové tufogénne horniny. Väčšina doteraz dostupných štúdií je zameraná na štúdium vlastností surovín z konkrétneho ložiska so špecifickým minerálnym zložením. Preto je doposiaľ ťažké vysloviť nejaké širšie všeobecne platné závery o reaktívnych vlastnostiach prírodného zeolitu ako potenciálneho alternatívneho puzolánu. Ani v prípade už používaných ílových minerálov  nie je príliš veľa dostupných systematických štúdii. Pre zeolitové minerály a ich možný vplyv na mineralógiu a teplotu spracovania a aktivitu puzolánových prímesí do cementu a betónu sa však výsledky vedeckých a experimentálnych prác objavujú stále častejšie aj v odbornej literatúre. Prírodný zeolit ako puzolánová prímes je bezpochyby jedným z možných perspektívnych postupov pri nahradzovaní iných ekonomicky náročných surovín ako prímesí  pri výrobe stavebných hmôt.

Sú ekonomicky zaujímavé akumulácie zeolitov aj u nás?

V našich domácich geologických podmienkach je niekoľko veľmi zaujímavých lokalít s výskytom zeolitov. Ekonomicky zaujímavé ložiská zeolitových hornín sa vyskytujú v neovulkanických pohoriach na strednom a východnom Slovensku. Najvýznamnejšie z nich sa ťažia v katastri obce Nižný Hrabovec. Vypočítané zásoby všetkých ložísk presahujú pre celé Slovensko viac ako 100 miliónov ton. Ich ťažba od konca 90-tych rokov minulého storočia sa sústavne zvyšovala. Len v roku 2008 sa u nás vyťažilo takmer 87 tisíc ton tejto zaujímavej zeolitovej suroviny. Je to celkom pravdepodobné, že sme v prvej desiatke najväčších svetových producentov tejto významnej environmentálnej suroviny. Ťažbou, spracovaním a ekonomickým zhodnotením zeolitových surovín sa na u nás zaoberá hlavne spoločnosť Zeocem, a.s.

Zeolitové prísady do cementu a betónu

Dlhodobý vývoj spoločnosti Zeocem, a.s. v oblasti aplikácie prírodných zeolitov v stavebníctve postupne vyústil do dvoch produktových radov. Produkt ZeoBau slúži ako stabilizátor v betóne a v rôznych stavebných zmesiach ako sú omietky a lepidlá. Používa sa pre prefabrikáty, na podlahové zmesi ale aj priamo ako prímes do betónu. Zeolit ako prírodný puzolán sa používa aj ako priama prímes do cementu a tým zlepšuje vlastnosti cementu – hlavne jeho síranovzdornosť. KlinoMix je druhou takouto produktovou radou v rámci stavebníctva. Tieto produkty slúžia na redukciu šesťmocného chrómu  v cemente a tiež ako protikorózna prímes cementov.

Odchrómovacie prísady do cementu KlinoMix, patentované spoločnosťou Zeocem, a.s., sú prvou voľbou v odchrómovaní cementu vo všetkých cementárňach vo východnej Európe s dlhoročnou tradíciou, ktoré využívajú aj producenti ako Holcim, Lafarge, Heidelberg a mnoho ďalších spoločností. Je to perspektívny produkt, ktorý je vyrobený na báze technického síranu železnatého a prírodného zeolitu  aluminosilikátového chemického zloženia.

Výroba puzolánových cementov

Prírodný zeolit je možný v zmysle európskej normy EN 197-1 označiť ako prírodný puzolán. Podobne ako ostatné puzolány po zmiešaní s vodou sám netvrdne, ak je však jemne zomletý, reaguje v prítomnosti vody s rozpustným hydroxidom vápenatým za tvorby zlúčenín vápenatých silikátov a vápenatých aluminátov, ktoré sú nositeľmi postupne narastajúcich pevností stavebných materiálov. Aplikáciou 15 % hmotnostných prírodného zeolitu, ako náhrady za bežný portlandský cement, sa dosiahne rovnaká síranovzdornosť ako preukazuje síranovzdorný portlandský cement.

Zeolit je jeden z používaných substrátov pri mletí cementu ako náhrada slinku. Používa sa ako majoritný substrát  pri mletí cementu. Výhodou je náhrada slinku a tým zníženie výrobných nákladov. Vhodne spracovaný prírodný zeolit pôsobí aj ako aktivačný činiteľ slinku a trosky, čo umožňuje zvýšiť náhradu slinku inými vhodnými substrátmi. Vlastnosti puzolánového zeolitu podmieňuje hydraulická aktivita, množstvo aktívnych centier kryštalizácie na povrchu zŕn zeolitu a zvýšenie pH prostredia.
Zeolit má využitie v rôznych sférach a výnimkou nie je ani stavebníctvo. Používa sa napr. ako prímes do cementu alebo betónu, čím sa zvyšuje ich kvalita.

Prvú časť článku nájdete tu. Zeolit – v stavebníctve Doposiaľ bolo detailnejšie študovaných niekoľko prírodných a umelých puzolánov. K cementu sa bežne pridávajú vedľajšie priemyselné produkty, ako sú vysokopecné trosky, teplárenské popolčeky a kremičité úlety. Ich vlastnosti boli študované vo veľkej miere a ich používanie je obecne prijímané. V prípade prírodných puzolánov sa väčšina štúdii vzťahuje k reaktivite metakaolinu alebo aj…