Betoniek114|08 Betoniek oktober 2007B A N D U I T G AV E14 08oktober 2007 V A K B L A D V O O R B O U W E N M E T B E T O NHeet gebakkenBakkers draaien er hun hand niet meer voor om: elke ochtend opnieuw heerlijkwarme bolletjes en ovenvers brood. En dat natuurlijk met een bekende smaaken een vertrouwde kwaliteit. Maar, zou een bakker dit ook nog kunnen als deingredi?nten dagelijks een beetje wisselden van samenstelling? Zou ons brooddan nog steeds elke dag hetzelfde smaken?Bij ons cement, of beter het halffabrikaat portlandcementklinker, wisselen degrondstoffen wel dagelijks. Toch produceren klinkerovens 24 uur per dag eenvertrouwde kwaliteit portlandcementklinker, het basismateriaal voor bijna alonze cementen. Maar wat weten we nu precies van dit bakproces? Hoog tijdom hier eens goed naar te kijken.2 14|08 Betoniek oktober 2007gezien. Tussen 12000 en 6000 voor Christus wordter al mee gewerkt in Kreta, Cyprus, Griekenland enhet Midden-Oosten. De eerste sporen van kalk alsbindmiddel dateren uit circa 7000 jaar voor Christus.Resten van een vloerconstructie in Yiftah El (Noord-Isra?l, nabij de grens met Libanon) laten een laagsge-wijze opbouw zien waarbij een drukvaste kalkmortelals bindmiddel is gebruikt.Voordat je kalk als bindmiddel kunt gebruiken,moet je het eerst verhitten. Hierdoor ontstaat eenpoeder dat vervolgens met een beetje water weer eenDe portlandcementklinker vormt het basismateriaalvoor bijna al onze cementen. Voordat we direct hetproductieproces induiken is het goed even stil testaan bij de geschiedenis: hoe is men tot het huidigeproduct gekomen? Vaak kunnen we veel leren vanhet verleden. Bovendien zullen we zien dat sommigeoude ontdekkingen nog steeds gebruikt worden.Een stukje geschiedenisKalk, de belangrijkste grondstof voor ons huidigecement, kan als de voorloper van cement wordenDe levensloop van kalksteen als bouwmateriaal kan eigenlijk in een notendop worden weergegeven in dezogenaamde kalkdriehoek. We beginnen met het materiaal kalksteen (CaCO3). Door branden valt dit uiteentot vrije kalk (CaO) en kooldioxide (CO2). Dit branden doen we bij circa 1000 ?C om er zeker van te zijn dat alleCO2 verdwijnt.~1000 ?CCaCO3 CaO + CO2Kalksteen Vrije kalk kooldioxideWordt de vrije kalk vervolgens met water geblust (een chemicus noemt deze stap hydratatie), dan ontstaater door een stormachtige reactie een fijn wit poeder of een witte brei (kalkmelk), afhankelijk van de gebruiktehoeveelheid water.CaO + H2O Ca(OH)2Vrije kalk Water CalciumhydroxideDe verharding van calciumhydroxide is in eerste instantie puur gebaseerd op de verdamping van water. Alshet mengsel voldoende gedroogd is en er ook CO2 uit de lucht bij kan komen, dan volgt een volgende reactiewaarbij we ons kalksteen weer terugkrijgen:Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2OCalciumhydroxide Kooldioxide Kalksteen WaterHoewel de kalkdriehoek niet helemaal opgaat voor alle cementachtige stoffen, zien we het `branden' en het`blussen' als concept wel vaak terug.CaOCaCO3 Ca(OH)2CO2Branden~ 1000?CBlussenCarbonaterenCO2H2OH2OKalkdriehoekKader 1: De kalkdriehoekCaCO3Notatie Gebruikte namenVrije kalkCaO Ongebluste kalkKluitkalkCalciumhydroxideCa(OH)2 PortlandietGebluste kalkCalciumcarbonaatKalksteen314|08 Betoniek oktober 2007hard product oplevert (zie kader 1). Dit lijkt wellichtonzinnig ? eerst een hard product tot poeder versto-ken om er vervolgens weer een hard product van temaken ? maar er zit een belangrijke processtap tus-sen. Door het toevoegen van water krijgen we name-lijk ineens de mogelijkheid om iets te kneden en teverwerken. Deze eigenschap is nog steeds een van degrote voordelen van het bouwmateriaal beton.Voor het branden van kalk zijn hoge temperaturennodig. Vandaar dat de oude Egyptenaren voor hunpyramides hoofdzakelijk gebruik maakten van mor-tels op basis van gips (CaSO4?H2O). Bij deze mortels ishet principe hetzelfde als bij kalk, maar het afstotenvan het water uit het gips gaat al bij de relatief lagetemperatuur van 130 ?C. Nadeel van deze gips- enkalkmortels is dat ze onder een overmaat aan waterniet verharden. De oude Grieken en Romeinen had-den daar een oplossing voor. Ze mengden bepaaldevulkanische assen ? met name uit de Baai van Na-pels nabij het dorpje Pozzuoli bij de Vesuvius ? doorde kalkmortels. Ze gebruikten deze puzzolaan-kalk-mortels vooral bij constructies die veel in aanrakingkomen met water, zoals de bekleding van aquaduc-ten, kastelen, pieren en kademuren. Met hun toevoe-gingen brachten ze naast kalk ook silicaten in hetbindmiddel.Ook John Smeaton (de eerste persoon die zichzelfciviel ingenieur noemde) gebruikte eenzelfde soortbasisrecept in 1756 toen hem werd gevraagd deEddystone vuurtoren (net ten zuidwesten van Ply-mouth, Engeland) opnieuw op te bouwen. Hij voegdede silicaten via kleiverbindingen al tijdens het bran-den toe. De ontwikkeling van onze zogenaamde hy-draulische kalk wordt wel aan hem toegeschreven.Rond 1800 gaan de ontwikkelingen voor het brandenvan cement snel en buitelen de patenten over elkaarheen. Het is uiteindelijk de metselaar uit Leeds, Jo-seph Aspdin, die in 1824 het patent krijgt waaraanwij nog steeds de naam portlandcement hebben tedanken. Deze inmiddels beroemde naam wordt ove-rigens slechts tussen haakjes genoemd in het patent.De naam portland verwijst naar de portlandsteen uitDorsershire, de meest prestigieuze bouwsteen diemen in die tijd kon kopen. De verharde mortel vanAspdin vertoonde in kleur veel overeenkomsten metdeze portlandsteen.Het karakteristieke van het patent was het gebruikvan losgeraakte brokstukken uit wegen, gemaaktvan kalksteen verontreinigd met klei en zand. Asp-din is twee keer vervolgd voor het opgraven vandergelijke wegen. Het mag duidelijk zijn dat hetverkrijgen van voldoende grondstoffen in die tijdnog een hele opgave was.Het is zijn jongste zoon William die verder experi-menteerde en uiteindelijk een cement maakte dat inde buurt komt van onze huidige cementen. Veel vanzijn experimenten waren gericht op het verhogenvan de reactiviteit van het cement en het verlagenvan de oventemperatuur bij gelijkblijvende reactivi-teit.DepiramidevanCheopswaarhetgebruikvangipsmortelisvastgesteld.Joseph Aspdins eerst klinkeroven bij Kirkgate, Wakefield (rond 1828).Bron: Lea's Chemistry of cement and concrete.JuliaChernikova4 14|08 Betoniek oktober 2007Voor het branden van cementachtige materialenging men vrij snel van open vuurtjes naar geslotenkoepelovens. Een bewaarde koepeloven van WilliamAspdin is nog te zien in Northfleet, Kent. Deze ovenwas in gebruik van 1847 tot 1850 en is de oudsteovergebleven portlandklinkeroven ter wereld.Een nadeel van het ovenproces zoals dat tot nu toebeschreven is, is dat het een `batch' productie is. Deovergang naar een continu proces op basis van eenroterende cilinderoven, aan de binnenzijde bekleedmet vuurvaste stenen, hebben we te danken aanThomas Crampton, een locomotief ingenieur, diedit principe in 1877 patenteert. Het duurt uiteinde-lijk nog tot 1898 voordat de Amerikanen Hurry enSeaman de eerste volledig operationele rotatieovendraaiend hebben, uiteraard gestookt met kolen.Door onze lessen uit het verleden kennen we nu debasisstappen voor de portlandcementklinkerproduc-tie. We hebben nodig:? Kalk;? Silicium;? Een hoge temperatuur voor het branden;? Een rotatieoven voor een volcontinu proces.Deze zien we dan ook terug in het huidige produc-tieproces.Moderne productie van portlandcementklinkerDe portlandcementklinker die we maken is geenvast omschreven product. Als we ons voor de een-voud concentreren op de vier hoofdbestanddelen,dan is portlandcementklinker opgebouwd uit trical-ciumsilicaat (C3S), dicalciumsilicaat (C2S), tricalci-umaluminaat (C3A) en tetracalciumaluminaatferriet(C4AF). In deze benamingen worden niet de normalechemieafkortingen gevolgd (waar C koolstof is). Wehebben in de cementchemie onze eigen notatie (ziehiervoor kader 2).Een globale samenstelling van een portlandcement-klinker is weergegeven in figuur 1. De onderlingeverhoudingen van deze groepen liggen niet vast.Voor de productie van ??n miljoen ton portlandce-mentklinker is ongeveer twee miljoen ton grondstof-fen nodig. De samenstelling van deze grondstoffenis niet altijd dezelfde. In kader 3 kun je zien dat eenkleine verschuiving in de grondstofsamenstellingeen drastische verandering van onze portlandce-mentklinkersamenstelling tot gevolg kan hebben. Aldeze verschillende samenstellingen worden uiteinde-lijk allemaal portlandcementklinker genoemd.We gaan nu wat dieper in op het bakproces van deklinker. We beschrijven daarbij eerst de grondstof-fen, kijken dan naar het proces in de oven en eindi-gen met een paar woorden over de ovenvlam.De invoerkantGrondstoffenAls we weten dat de vier belangrijkste bestanddelenvan portlandklinker C3S, C2S, C3A en C4AF zijn, dankomen we daarin steeds de C van kalk tegen. Ditmoeten we er dus in grote hoeveelheden in stop-pen bij de bereiding. De belangrijkste grondstofvoor het maken van portlandklinker is daaromkalksteen (CaCO3). Dit is ook meteen de reden datcementfabrieken vaak te vinden zijn naast eenkalksteengroeve. In Nederland vinden we kalksteenalleen in grote hoeveelheden aan het oppervlak inhet zuiden van Limburg. Dit is tevens de plek waarde enige klinkeroven van Nederland staat.portlandcementklinkerrest3%C3S65%C4AF8%C3A11%C2S13%Figuur 1: Globale samenstelling van portlandcementklinkers.514|08 Betoniek oktober 2007Kalksteen is een sedimentair gesteente, een afzet-tingsgesteente dat ontstaat door de opeenhopingvan kalkhoudende stoffelijke overschotten vanin zee levende organismen. Daarom vinden we erook regelmatig fossielen in terug. De kalksteen diewe opgraven bestaat niet alleen uit CaCO3, maarook uit klei. De samenstelling kan zelfs per laagverschillen (zie afbeelding 4). Technisch gesprokennoemen we de grond kalksteen als het voor meerdan 85 procent kalksteen bevat. Daarentegen spre-ken we over mergel als de grond slechts voor 25 tot75 procent uit kalksteen bestaat en voor de rest uitklei. Het woord `mergel' is een verbastering van hetRomeinse woord `marga'; een woord dat de Romei-nen gebruikten voor alle gesteenten die makkelijkte verwerken (zagen) waren. Door de grote hoeveel-heid klei is de mergel een zachte steen.In de portlandklinkermineralen treffen we naastkalk ook veel S aan; de S van SiO2 ofwel zand. Dit isde tweede belangrijke grondstof. Hoofdleverancierhiervoor is klei, omdat we in klei naast S ook nog Cmeekrijgen. Aangezien we in portlandcementklin-ker voor de beste eigenschappen graag een bepaal-de verhouding tussen C en S willen hebben (denkaan C3S en C2S) moeten we de hoeveelheid C en Skunnen bijsturen. Hiervoor wordt gebruik gemaaktvan (kwarts)zand of poederkoolvliegas.Grondstoffen zoals kalksteen en klei zijn in de na-tuur nooit 100 procent zuiver. Dat betekent dat wenaast de C en de S ook nog andere stoffen meekrij-Afkorting Betekent Naam Afkorting Betekent NaamC CaO Kalk K K2O KaliumoxideS SiO2 Siliciumoxide N Na2O NatriumoxideA Al2O3 Aluminiumoxide M MgO MagnesiumoxideF Fe2O3 IJzeroxide S SO3 ZwaveltrioxideH H2O Water C CO2 KooldioxideTabel 1: Afkortingen cementchemieTabel 2: Voorbeelden cementchemie notatieNaam Werkelijk NotatieTricalciumsilicaat 3CaO.SiO2 C3SDicalciumsilicaat 2CaO.SiO2 C2STricalciumaluminaat 3CaO.Al2O3 C3ATetracalciumaluminaatferriet 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AFCalciumsilicaathydraat (cementsteen) 3CaO.2SiO2.3H2O C-S-HKader 2: Cementchemie afkortingenCementchemici zijn slimme, maar ook een beetjeluie mensen. Dus als je een paar keer tetracalciuma-luminaatferriet of 4CaO.Al2O3.Fe2O3 hebt opgeschre-ven, verzin je iets korters, zoals C4AF. En daar komtde cementchemie notatie vandaan. In onderstaandetabel staan de belangrijkste afkortingen verzameld.Als we deze naamgeving toepassen op enkele voorbeelden, zien we direct de voordelen.Soms worden ook de benamingen aliet voor C3Sen beliet voor C2S gebruikt, maar strikt genomenis dat niet correct. C3S en C2S zijn zuivere mine-raalvormen, zonder andere chemische elementenin hun mineraalstructuur. Aliet en beliet zijn de`verontreinigde vormen' van het zuivere mineraal.In deze Betoniek zullen we de benamingen C3S enC2S blijven gebruiken.6 14|08 Betoniek oktober 2007gen. Soms zijn dit maar kleine beetjes. Je kunt danbijvoorbeeld denken aan het natrium en kalium(de alkali?n) die we in kleine hoeveelheden in hetuiteindelijke cement terugvinden. Soms gaat hetechter ook om grotere hoeveelheden. In klei kanbijvoorbeeld aardig wat aluminiumoxide (A) enijzeroxide (F) meeliften. Voor de sterkteontwikke-ling van portlandcement zijn A en F niet echt nood-zakelijk; cement kan in principe ook zonder dezestoffen gemaakt worden.We weten dat F het cement grijs maakt. Als wevoorkomen dat we F toevoegen, dan kunnen we witcement maken. Nadeel is wel dat we dan hogereoventemperaturen nodig hebben. Grijs cementkunnen we maken bij 1450 ?C, terwijl we een tem-peratuur van rond de 1800 ?C nodig hebben voorwit cement. Aluminium en ijzer zijn daarom in deeerste plaats belangrijk als `smeltpuntverlagers'; zezorgen ervoor dat we de noodzakelijke C-S verbin-dingen bij lagere temperaturen kunnen vormen.Als de portlandcementklinker uiteindelijk gevormdis en het aluminium en ijzer hun werk dus feite-lijk hebben gedaan, zijn we nog niet van ze af. Zezijn niet ineens in de oven verdwenen, maar zittenmeegebakken in de klinker. Omdat ze bovendienmeespelen in het reactieproces tussen water encement (denk aan C3A en C4AF) zullen we ook dezehoeveelheden van aluminium en ijzer afzonderlijkmoeten kunnen doseren. Als sturingsmiddelen voorhet aluminiumgehalte (A) hebben we bijvoorbeeldbauxiet (aluminiumerts) of kaoliniet (aluminium-rijke klei) en voor het ijzergehalte (F) hebben weijzererts of pyriet as.MengenEen manier om de wisselende samenstelling van degrondstoffen op te vangen is door goed te mengen.De verschillen compenseren elkaar hierdoor en zowordt een zo constant mogelijke samenstelling vangrondstoffen naar de oven gevoerd. Dit mengenbegint al bij het afgraven van de groeve. Men gaatniet geordend van links naar rechts gravend door degroeve heen, maar men houdt nauwkeurig bij welkegedeeltes samen voor een optimale invoersamenstel-ling voor de oven zorgen.Oorspronkelijk ging dit mengen in een zogenaamdnat-proc?d?: een soep mengt nu eenmaal makke-lijker dan een droge pot aarde. Er werd een slurrygemaakt die door verschillende maal- en menginstal-laties werd gehaald. Omdat bij deze methode eerst alhet mengwater in de oven moest verdampen is menlater overgestapt op een proces waarbij het meng-sel eerst voorgedroogd werd alvorens de massa aande oven te voeden; een zogenaamd semi-nat proces.Zeker na de eerste oliecrisis begin jaren zeventig isdeze aanpak versneld doorgezet, waarbij men uitein-delijk is uitkomen op een volledig droog proces. Hetmengen gebeurt hierbij in drie stappen: eerst doorhet op verschillende plaatsen afgraven van kalksteenin de groeve, vervolgens door het gebroken kalksteenhorizontaal op het mengbed op te slaan en het daar-na verticaal af te graven en tenslotte door het samenmet de andere grondstoffen die niet uit de groevekomen te vermalen tot ovenmeel.Onderweg in de ovenHet gemalen en op de juiste samenstelling gebrachtegrondstoffenpakket (het `ovenmeel') valt niet koudDe groeve van de ENCI nabij Maastricht. De kleur van steen zegt ietsover de zuiverheid. Als de grond geler is bevat deze meer kalksteen. Is degrond grijzer, dan bevat deze meer klei.AirphotoNettenMaastrichtFiguur 2: Invoer van mogelijke grondstoffen in een klinkeroven.714|08 Betoniek oktober 2007in de klinkeroven. Door de hete afvoergassen uit deoven te gebruiken, wordt het meel van tevoren al be-hoorlijk opgewarmd. Het heeft een temperatuur vanrond de 700 ?C als het de buisoven bereikt. Tegendie tijd is het vrije water al uit het meel verdampten begint de klei uit elkaar te vallen. Eenmaal in debuisoven wordt de temperatuur naar het einde vande oven toe (waar de vlam zich bevindt) steeds hoger.Het materiaal wordt door de langzaam draaiendeoven steeds dichter naar de vlam gebracht. We on-derscheiden drie temperatuurzones in de oven.700 ? 900 ?CIn het begin van de buisoven valt eerst het kalk-steen (CaCO3) uit elkaar in vrije kalk (CaO) en kool-dioxide (CO2). Doordat CO2 verdwijnt naar de gasfa-se, treedt er ook een behoorlijke volumeverkleiningvan de vaste massa op. Zie ook de kalkdriehoek inkader 1.900 ? 1250 ?CBij deze hoge temperaturen is S zodanig reactief dathet gaat reageren met de vrije kalk (C) tot C2S. Dehoeveelheden C en S nemen hierdoor af, terwijl erMengsel 1 Mengsel 2 Mengsel 3Chemische samenstelling invoer (bijvoorbeeld via XRF)C 66,0 63,0 66,0S 20,0 22,0 20,0A 7,0 7,7 5,5F 3,0 3,3 4,5rest 4,0 4,0 4,0Mineralogische samenstelling portlandcementklinker (via Bogue)C3S 65 33 73C2S 8 38 2C3A 14 15 7C4AF 9 10 14Tabel 3: Effecten van veranderende invoer op klinkersamenstelling.Kader 3: De sommen van BogueIn de scheikunde is het via de thermodynamicaleer mogelijkom uit te rekenen welke producten een reactie op zal leve-ren. R.H. Bogue heeft al in 1929 formules voor de berekeningvan de mineraalfasen in portlandcementklinker voorge-steld. De meest algemene en vereenvoudigde formules zijnhieronder weergegeven:C3S = 4,07 C ? 7,60 S ? 6,72 A ? 1,43 FC2S = 8,60 S + 5,07 A + 1,08 F ? 3,07 CC3A = 2,65 A ? 1,69 FC4AF = 3,04 FDe hoofdbestanddelen kunnen dan berekend worden opbasis van de massapercentages, weergegeven als oxiden (C,S, A en F), zoals die gemeten zijn met bijvoorbeeld r?ntgen-fluorescentie (XRF) aan klinkermateriaal.De Bogue-samenstelling wordt tegenwoordig uitsluitend alseen eerste indicatie gebruikt, omdat nu bekend is dat Boguemis zat bij de C3S en C3A bepalingen. De daadwerkelijkebepaling van de mineralogische samenstelling gaat tegen-woordig steeds meer via de Rietveld-analyse.Om de effecten van de verandering van chemische samen-stelling aan de invoerkant toe te lichten, bespreken we drievoorbeelden (zie tabel 3). We beginnen met een standaard-samenstelling van de belangrijkste grondstofcomponentenin mengsel 1. Dit levert uiteindelijk een klinkersamenstellingop zoals is weergegeven in diezelfde kolom. Als we nu gaansleutelen aan de verhouding tussen C en S in het grondstof-mengsel, het kalkgehalte met slechts drie procent verlagenen de overige componenten evenredig ophogen (mengsel2), dan zien we dat dit tot een geweldige verschuiving in deklinkersamenstelling leidt. Ineens ontstaat er veel meer C2Sdan C3S ten opzichte van mengsel 1. In het volgende voor-beeld (mengsel 3) wijzigen we de verhoudingen tussen A enF. We vervangen in dit geval een deel van A door F en latende rest gelijk aan mengsel 1. Waar we bij mengsel 2 eigenlijkalleen een verschuiving zagen in C3S en C2S, hebben we nualle poppen aan het dansen. Door de kleine verschuivingin grondstofsamenstelling is onze klinkersamenstellingdrastisch gewijzigd ten opzichte van mengsel 1.8 14|08 Betoniek oktober 2007meer en meer C2S verschijnt. Verder begint in dittemperatuurtraject langzaam de vorming van C3Aen C4AF.1250 ? 1450 ?CWe zitten nu in het warmste stukje van de oven enhier gebeuren heel veel dingen tegelijkertijd. Hetgevormde C2S reageert met het nog overgeblevenvrije kalk (C) door tot C3S. Dit gaat dus ten koste vande hoeveelheid C2S en kan alleen maar doorgaan zo-lang er nog vrije kalk beschikbaar is. Nu wordt ookduidelijk waarom de verhouding tussen C en S bij degrondstoffen zo belangrijk is. Ondertussen is de tem-peratuur te hoog geworden voor C3A en C4AF om alsvaste deeltjes te overleven. Ze smelten en vormeneen vloeistof, waar de nog steeds vaste deeltjes vanC3S en C2S in drijven.C3S is een belangrijke component in het hydrata-tieproces van portlandcement. De grootte van hetC3S-deeltje heeft invloed op de reactiesnelheid. Dezegrootte wordt met name bepaald door de fijnheidvan het ovenmeel en de snelheid waarmee de deel-tjes de warmste zone van de oven passeren. Is er eenkorte vlam met een snelle opwarming, dan ontstaaner veel kleine C3S-deeltjes. Is er daarentegen eenlange vlam, dan ontstaan er minder C3S-deeltjes. Ditzijn dan echter wel grotere deeltjes.KoelingAan het eind van de oven hebben we een vloeistof(`de smelt') van C3A en C4AF met daarin veel C3S enweinig C2S deeltjes. Als het goed is, zou er bijna geenvrije kalk meer over moeten zijn.Zouden we deze hete soep met stukjes nu langzaamlaten afkoelen, dan zou het gevormde C3S weerterug reageren naar C2S en C. Om dit te voorkomenkoelen we de hete materie heel snel af naar eeneindtemperatuur van circa 150 ?C. Dit wordt ook welRoterende klinkeroven met volledig droog procesfotoJMBYLFiguur 3: Temperatuurtrajecten in de klinkeroven.914|08 Betoniek oktober 2007`schrikken' genoemd. We gebruiken hiervoor grotehoeveelheden buitenlucht, waarmee we de ontstaneklinkermineralen eigenlijk invriezen. Als je ondereen microscoop naar een portlandcementklinkerkijkt, dan zie je de C3A en C4AF inderdaad als eensoort rivieren tussen de C3S en C2S deeltjes doorkronkelen.De ovenvlamDe buisoven wordt verhit door een vlam met eentemperatuur van ongeveer 2000 ?C. Om deze vlambrandend te houden moeten we zorgen voor eencontinue aanvoer van brandstof en zuurstof. Voorde zuurstof wordt de buitenlucht gebruikt die recht-streeks via de branderkop de oven wordt ingespoten.We noemen dit ook wel de primaire zuurstofstroom.Als niet alle brandstof direct met de primaire zuur-stof verbrandt, is er nog een tweede verbrandings-kans: de buitenlucht die voor het koelen van deklinker wordt gebruikt, wordt vervolgens namelijkde oven in geleid. Deze tweede zuurstofbron noemenwe ook wel de secundaire zuurstofstroom.Traditioneel worden klinkerovens gestookt op kolen,gas of stookolie. Aangezien de brandstofkosten ech-ter tot wel 40 procent van de productiekosten vancement kunnen uitmaken, wordt serieus gekekennaar mogelijke alternatieve brandstoffen. Belangrijkzijn daarbij natuurlijk de prijs en de hoeveelheidwarmte die geproduceerd wordt, maar daarmee zijnwe er nog niet. Niet alle brandstof verbrand name-lijk volledig. Er blijven dan asresten over die vervol-gens in de portlandcementklinker terechtkomen.Het is vervelend als je hier niet op gerekend hebt.Maar het kan ook gebruikt worden om de mengsel-De vlam van een roterende klinkeroven.Microscopie-opname van een portlandklinker (afkomstig uit Y. Ono,`Ono's Method ? Fundamental Microscopy of Portland Cement Clinker',Chichibu Onada Cement Corp, Japan, 1995).0 10 20 30 mC2SC3SC3A met C4AFGerardBurgers,Velp10 14|08 Betoniek oktober 2007Abonnementsprijzen 2007:Nederland 42 (incl. 6% btw)Belgi? 44 (excl. 6% btw)Overige landen 58 (excl. 6% btw)Aanmeldingen/opzeggingen:Abonnementen kunnen op iedergewenst moment ingaan en wordenautomatisch voor een jaar verlengd,tenzij twee maanden voor de verval-datum schriftelijk wordt opgezegd.Overname van artikelen en illustra-ties (met uitzondering van foto's) istoegestaan onder voorwaarde vanbronvermelding.ISSN 0166-137xRedactie en uitgever stellen dezeuitgave zorgvuldig en naar besteweten samen. Zij aanvaarden ech-ter geen enkele aansprakelijkheidvoor schade, van welke aard ook,die het gevolg is van handelingenen/of beslissingen gebaseerd op deinformatie in deze uitgave. Niet altijdkunnen alle rechthebbenden vangebruikt beeldmateriaal worden ach-terhaald. Belanghebbenden kunnencontact opnemen met de uitgever.ColofonBetoniek is een praktijkgerichtvoorlichtingsblad op het gebied vande betontechnologie en verschijnt10 keer per jaar. Betoniek wordtuitgegeven in opdracht van hetCement&BetonCentrum. In de redactiezijn vertegenwoordigd: ENCI, MEBIN,CUR Bouw & Infra, BAM Civiel, TU Delften de Bouwdienst Rijkswaterstaat.Uitgave:Uitgeverij ?neasPostbus 101, 5280 AC, BoxtelTel: 0411 - 650085Fax: 0411 ? 650080Email: info@aeneas.nlRedactie:0411 ? 650089E-mail: betoniek@ aeneas.nlVormgeving en productie:Twin Design bvAbonnementen/adreswijzigingen:Uitgeverij ?neasPostbus 101, 5280 AC, BoxtelTel: 0411 - 650085Fax: 0411 ? 650080Email: info@aeneas.nlIn onze volgende uitgavesamenstelling van de klinker op het laatste momentnog wat bij te sturen, tenminste als je weet wat jedoet. Deze mogelijkheid van bijsturing heeft delaatste jaren voor veel vernieuwingen gezorgd. Hettraditionele aardgas wordt alleen nog bij het opstar-ten van de klinkeroven gebruikt en verder wordt deklinkeroven alleen op alternatieve brandstoffen ge-stookt. Niet elke alternatieve brandstof kan wordeningezet. Maar liefst 99 procent van de aangebodenalternatieve brandstoffen wordt afgekeurd. Belang-rijkste redenen hiervoor zijn dat de achterblijvendeas de kwaliteit van de portlandcementklinker nade-lig be?nvloedt, dat het ovenproces wordt ontregeld(verstoppingen), of dat niet meer wordt voldaan aande strenge emissie-eisen bij de schoorsteen.Tot slotIn deze Betoniek is gekeken naar het productie-proces van portlandcementklinker. Het is eeningenieus stukje procestechnologie dat zich doorde eeuwen heen heeft ontwikkeld. De bakkers vanonze portlandcementklinkerbollen kunnen zichqua kwaliteit zeker meten met de warme bakkersvan de zoete broodjes om de hoek.Literatuur? S. Mindess, J.F. Young en D. Darwin, `Concrete',2nd Ed., Pearson Education, Inc. (2003);? Lea's chemistry of cement and concrete, 4th Ed.,Edited by P.C. Hewlett, Arnold (1998);? `Cementchemie voor de bouwwereld', W. Czer-nin (vertaald door K.L.A. van der Leeuw), VNC.(1968);? Betoniek 11/20. 2000 jaar beton, november/december 1999.Wegwijs in Europese NormenDe afgelopen jaren is het pakket aan nor-men voor beton aanzienlijk uitgebreid. Deopkomst van Europese regelgeving is daarmede debet aan.Sommige normen zijn compleet nieuwverschenen. Veel Europese normen zijngecompleteerd met een NederlandseAanvulling en sommige oude (vertrouwde)Nederlandse normen zijn gewoon nog ingebruik en geldig. Voor de gebruiker blijkthet vaak lastig om opnieuw de weg te vin-den in het nieuwe Europese normenland.Wij proberen in de volgende uitgave dehuidige stand van zaken voor u in kaart tebrengen.Foto pagina 1: Portlandcementklinker / Peter de Koning1114|08 Betoniek oktober 2007nieuwsagendaBetonkanoraceOnlangs is de dertigste versie vande Betonkanorace georganiseerddoor studievereniging Conceptvan de Universiteit Twente. Tij-dens deze wedstrijd racetenteams van scholen en universitei-ten uit binnen- en buitenlandtegen elkaar in kano's gemaaktvan beton. De wedstrijd bestonduit twee onderdelen: 200 metersprint en de lange afstandracevan 400 meter. De grote winnaarvan de race was dit jaar het teamvan de University of Wisconsinuit de Verenigde Staten, dat ineigen land ook al 200 teams ach-ter zich had weten te laten. Zewonnen vijf van de zes eersteprijzen: de sprint voor de heren,dames en gemengd en de langeafstand voor de heren en ge-mengd. Het team van de Techni-sche Universiteit Eindhoven wonde eerste prijs voor de lange af-stand voor de dames.De BetonKanoRace 2007 vondplaats op de campus van de Uni-versiteit Twente te Enschede. Deconstructie van de kano's wasgebonden aan strenge regels. Zomochten de kano's maximaal zesmeter (en minimaal vier meter)lang zijn. De sterkte en stijfheidvan de vaartuigen moest geheelontleend worden aan de samen-werking van beton en de daarinopgenomen wapeningen. Delen,die niet van beton waren vervaar-digd, mogen niet bijdragen aande stijfheid van de kano en moes-ten bovendien verwijderbaarzijn. Het bindmiddel moest ce-ment zijn. Alle soorten wapenin-gen waren toegestaan zo langdeze maar geen noemenswaar-dige stijfheid bezitten.Betonprijs 2007Elke twee jaar organiseert deBetonvereniging de Betonprijs.De prijs is bestemd voor projec-ten die een voorbeeld zijn vaneen creatieve, opvallende toepas-sing van het materiaal beton endie in gebruik zijn genomen tus-1 november 2007Studiedag COBc/CUR Bouw &InfraMeer informatie: www.cur.nl14 November 2007Het Betonprijsdiner 2007Meer informatie:www.betonvereniging.nl15 november 2007Betondag 2007, de 50ste editieMeer informatie:www.betonvereniging.nl15 mei 2008Cur Bouw & Infra dagMeer informatie: www.cur.nl19? 22 mei 2008International fib Symposium2008Meer informatie: www.fib2008am-sterdam.nl14 08B A N D U I T G AV Eoktober 2 0 0 7sen 16 augustus 2005 en 15 augustus 2007. Dit jaarhebben er in totaal 107 projecten meegedaan, ver-deeld over de categorie?n `woningbouw', `utiliteits-bouw', `bruggen en viaducten', `constructies in dewaterbouw' en `uitvoering' (voorheen de Uitvoe-ringsprijs van Stubeco). In elke categorie zijn vijfinzendingen genomineerd. In de categorie `woning-bouw' (22 inzendingen) zijn dat de Vestedatoren teEindhoven, een villa in Beekbergen en het Woon-huis van de familie Van Esch in Tilburg. In de cate-gorie `Utiliteitsbouw' (48 inzendingen) zijn dat hetAtlasgebouw van de Universiteit Wageningen, hetCultureel Jongerencentrum Dynamo te Eindhovenen het Nederlands Instituut voor Beeld en Geluid inHilversum. In de categorie `Bruggen en viaducten'(18 inzendingen) zijn de Bruggen Zuiderpark (Ol-degaarde Rotterdam), het Stadsbalkon Groningenen het Viaduct Beatrixlaan (Den Haag) genomi-neerd. In de Categorie `Constructies in de Water-bouw' (7 inzendingen) zijn dat de KW17 TunnelRodenrijse Vaart N470, XBLOC toegepast in de piervan de Ierse vissershaven Port Oriel en de HSLZuid van de Belgische grens tot Amsterdam. In decategorie `Uitvoering' (16 inzendingen) zijn degenomineerden de Diepwanden Euromaxkade,Vingerpier 4 en de Woontoren Porthos in Eindho-ven. De prijswinnaars worden bekendgemaakttijdens het Betonprijsdiner op 14 november in deSint Laurens kerk in Rotterdam.
Reacties