Cemento & Green Cement -
Tecnologia sostenibile del cemento per ricerca & laboratori
Il riciclo si rivolge a un ampio spettro di materiali di scarto, tra cui oggetti di uso quotidiano come batterie, detriti edili e rifiuti organici. Per riutilizzare i diversi materiali, questi spesso devono essere frantumati e omogeneizzati, in modo da poter essere trasformati in nuove forme ed articoli. Ad esempio, con le particelle di vetro frantumato delle bottiglie usate vengono realizzate nuove bottiglie o articoli artistici, oppure le polveri provenienti dai tessuti e dalle pelli macinate vengono implementate per nuovi rivestimenti di mobili. Nonostante l'utilizzo dei materiali macinati, è necessario un controllo qualità per garantire che non vengano riutilizzate sostanze pericolose come l'amianto nei detriti edili o i componenti tossici nei rifiuti elettronici.
Tuttavia, questo ruolo centrale comporta anche sfide importanti: la produzione di cemento è ad alta intensità energetica ed è responsabile di emissioni significative di CO₂, pari a circa l’8 % delle emissioni globali. Di conseguenza, il settore è al centro del dibattito climatico globale. La riduzione delle emissioni di gas serra è quindi fondamentale. Strategie come la riduzione del contenuto di clinker, l’utilizzo di leganti alternativi, la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) e l’impiego di materiali riciclati rappresentano passi chiave verso il cemento sostenibile. I laboratori di ricerca sviluppano nuove formulazioni, ne valutano le prestazioni e supportano la transizione verso soluzioni più rispettose del clima. RETSCH offre soluzioni innovative per la macinazione, la setacciatura e la preparazione dei campioni nella tecnologia del cemento — dalla macinazione delle materie prime cementizie e dei materiali cementizi supplementari (SCM), alla lavorazione dei combustibili alternativi, fino all’attivazione delle argille per il cemento sostenibile e i concetti LC³. Il portfolio è completato da setacciatrici progettate specificamente per le polveri fini utilizzate nell’industria del cemento, inclusi sistemi di setacciatura a getto d’aria per un controllo preciso della qualità e dei processi.
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Tecnologie complementari del cemento: Utilizzo di cicloni d’aspirazione o essiccazione del campione – anche per materiali adatti al cemento sostenibile
Cicloni d’aspirazione – Un vantaggio oltre le applicazioni nel cemento sostenibile
L’uso dei cicloni d’aspirazione offre numerosi vantaggi: consentono uno scarico rapido del campione, migliorano il recupero del campione e riducono significativamente la formazione di polvere. Questo contribuisce a mantenere un ambiente di laboratorio più pulito e a proteggere la salute del personale di laboratorio. Inoltre, i cicloni d’aspirazione proteggono le macchine dalla penetrazione della polvere, con una conseguente riduzione delle esigenze di manutenzione e dei costi operativi. Nel complesso, i cicloni contribuiscono a ottimizzare la preparazione dei campioni sia nelle applicazioni cementizie convenzionali sia nei materiali utilizzati nel cemento sostenibile, garantendo risultati analitici affidabili e riproducibili. I cicloni d’aspirazione sono disponibili per un’ampia gamma di frantoi e mulini da laboratorio RETSCH. Possono essere installati successivamente con grande flessibilità ed equipaggiati con contenitori di raccolta di diverse dimensioni (fino a 30 L). Sono disponibili due diverse varianti di ciclone: un ciclone standard e un ciclone ad alte prestazioni, utilizzato principalmente per particelle di campione molto leggere e molto fini o con specifici tipi di mulino. Questo garantisce un efficace controllo della polvere per materiali come ceneri volatili o farina cruda.
How Cyclone Separators Redefine Efficiency and Cleanliness in the Lab
Cyclone separators deliver substantial benefits when used with mills in laboratory settings. While cutting mills or rotor mills are already frequently operated with a cyclone, also jaw crushers and disc mills benefit greatly from this setup. By using a cyclone, it is even possible to combine two mills directly: for example, a two-stage grinding process with a jaw crusher and a disc mill can be completed in a single step.
New Cyclone Sets 2026
Cyclone sets are the ideal solution for clean, efficient, and material-friendly sample dis-charge in modern sample preparation processes. They ensure highly efficient separa-tion of sample material from the airflow, reliably replacing conventional gravity dis-charge outlets.
Recommendations for the high performance cyclones
In the grinding and milling of sample materials, the complete and reproducible recovery of the sample is of critical importance. Cyclones are used to minimize sample loss (due to fine particles sticking to the grinding chamber, grinding tools, and connections), thereby ensuring clean and efficient sample recovery. At the same time, the generated airflow provides effective cooling of the sample material and protects the machine bearings from dust exposure.
Un esempio efficiente di applicazione della tecnologia a ciclone è l’unità combinata BB 250 – DM 200, abbinata a un separatore a ciclone. Questo sistema consente una preparazione del campione continua e automatizzata, dalla frantumazione grossolana fino alla macinazione fine. Collegando direttamente entrambi gli strumenti a un ciclone, le particelle vengono scaricate in modo affidabile e con formazione minima di polvere, riducendo ulteriormente la manipolazione manuale.
Anche frantoi a mascelle più piccoli, come il BB 50, possono essere collegati al mulino a dischi DM 200 tramite tubi flessibili o rigidi. Molte materie prime comunemente impiegate nelle applicazioni di Green Cement possono essere omogeneizzate efficacemente in questo modo, rendendo i separatori a ciclone un componente chiave della moderna tecnologia del cemento.
Arrotondamento delle particelle per migliorare le caratteristiche di lavorazione
Una sabbia artificiale più sferica (arrotondata) può migliorare il calcestruzzo "verde" perché riduce la richiesta di acqua pur mantenendo un forte incastro delle particelle, il che aiuta a ridurre il volume di pasta cementizia richiesto e l'impronta di carbonio complessiva. Nella progettazione di calcestruzzo sostenibile, l'obiettivo è utilizzare meno cemento e acqua senza sacrificare le prestazioni. I grani arrotondati riducono l'attrito durante la miscelazione e la posa, comportandosi come minuscoli cuscinetti che fanno scorrere più facilmente il composto. Poiché le particelle sferiche hanno una superficie inferiore rispetto a quelle angolari, richiedono meno pasta e acqua per essere rivestite, migliorando ulteriormente la lavorabilità. La loro forma permette anche un impacchettamento più efficiente, lasciando meno vuoti, il che supporta rapporti acqua/cemento più bassi e crea un calcestruzzo più denso e meno permeabile.
- Lavorabilità: meno attrito + minore superficie → minore richiesta di acqua e posizionamento più facile
- Prestazioni: migliore impacchettamento → meno vuoti, maggiore densità, maggiore durata e ridotto rischio di fessurazione
Un mulino a tamburo come il TM 300 o il TM 500 può essere utilizzato come fase di "modellazione delle particelle" per rendere i grani di sabbia più arrotondati prima di essere utilizzati nel calcestruzzo verde. All'interno del tamburo rotante, le particelle di sabbia collidono ripetutamente tra loro (e con i mezzi di levigatura, se utilizzati), il che rimuove gradualmente i bordi appuntiti e riduce la scheggiatura attraverso un'abrasione controllata. Regolando il tempo di processo, la velocità di rotazione e il livello di riempimento, o variando tra sfere e barre di levigatura, è possibile regolare la quantità di arrotondamento limitando la produzione eccessiva di ultrafini. Il risultato è una frazione di sabbia più sferica che può migliorare il riempimento e la lavorabilità, contribuendo a ridurre la richiesta di acqua e pasta di cemento nelle miscele di calcestruzzo sostenibile.
Determinazione dei sottocampioni rappresentativi
I divisori campione sono utilizzati nella tecnologia del cemento per ottenere sottocampioni rappresentativi dai materiali grossolani, garantendo risultati analitici affidabili e riproducibili. Sono essenziali per il controllo di qualità, poiché minimizzano gli errori di campionamento quando si preparano materiali come clinker, cemento e farina grezza per i test di laboratorio.
Vantaggi dell'essiccazione del campione
L'essiccazione dei campioni è un passaggio fondamentale nella preparazione di esso per l'analisi del cemento. Campioni umidi come gesso, calcare o sabbie possono causare incrostamento durante la macinazione, che ostacola l'omogeneizzazione e può distorcere i risultati analitici. Inoltre, l'asciugatura riduce il rischio di ostruzioni nei mulini, rendendo il flusso di lavoro più sicuro ed economico. Il TG 200 consente un'asciugatura delicata e uniforme di una vasta gamma di materiali , inclusi materiali alternativi utilizzati nelle applicazioni del Cemento Sostenibile. Una gestione controllata della temperatura e una circolazione dell'aria ottimizzata eliminano l'umidità in modo efficiente senza alterare le proprietà del materiale, mentre il sistema può essere adattato in modo flessibile a diverse quantità di campioni e tipi di materiale.
Setacciatura delle materie prime del cemento o di materiali omogenei del cemento sostenibile
La setacciatura svolgono un ruolo centrale nella tecnologia del cemento, poiché la distribuzione delle dimensioni delle particelle delle materie prime e dei prodotti intermedi ha un'influenza decisiva sulla qualità e sulle proprietà del prodotto finale. La determinazione precisa delle dimensioni delle particelle è essenziale per ottimizzare i processi di macinazione, migliorare la reattività del cemento o dei materiali utilizzati nelle applicazioni del Cemento Sostenibile e garantire la conformità agli standard pertinenti. I setacciatori RETSCH sono ampiamente utilizzate in tutto il settore e sono sinonimo di affidabilità, precisione e facilità d’uso. Consentono un’analisi rapida e riproducibile di materiali sfusi come malta, cemento, clinker o additivi come le sabbie, nonché di materiali cementizi supplementari (SCM) come ceneri volatili o residui (tailings). Un’ampia gamma di dimensioni di setacci e funzioni di valutazione automatizzata permette di determinare con precisione sia le frazioni grossolane sia quelle fini. Anche dopo le fasi di omogeneizzazione, la setacciatura aiuta a verificare se i campioni sono stati già macinati sufficientemente fini. Le setacciatrici a getto d’aria come AS 200 jet, AS 200 jet pro e AS 200 jet pharma consentono un’analisi particolarmente rapida ed efficiente dei campioni fini, poiché il flusso d’aria garantisce una dispersione e una separazione ottimali del materiale. Soprattutto per il cemento sostenibile e la moderna tecnologia del cemento, questa analisi granulometrica precisa è fondamentale per valutare reattività, qualità e stabilità del processo.
Setacciatura delle ceneri volatili come esempio di materiale per cemento sostenibile
Un campione di ceneri volatili da 100 g può essere setacciato con l’AS 200 control in meno di 10 minuti. A questo scopo è adatta una colonna di setacci con maglie da 32 / 45 / 63 / 90 / 125 / 250 µm, utilizzata con un’ampiezza di 1,1 mm. Al contrario, le setacciatrici a getto d’aria utilizzano un solo setaccio; il tempo di setacciatura dipende dalla quantità di campione e dalla dimensione della maglia ed è generalmente di 1–2 minuti per setaccio. Utilizzando il “metodo standard” o il “metodo svizzero”, è comunque possibile determinare diverse frazioni e distribuzioni granulometriche. A partire da circa sei setacci, entrambe le tipologie di strumenti risultano comparabili in termini di rapidità. Le setacciatrici a getto d’aria consentono inoltre la setacciatura a secco di campioni 50 µm, mentre per l’AS 200 control in questo intervallo è spesso necessaria la setacciatura a umido. L’AS 200 jet pro semplifica notevolmente il processo grazie alla bilancia integrata e riduce la perdita di campione. Numerosi controlli software e funzioni di setacciatura guidata supportano ulteriormente un funzionamento privo di errori.
Esempio: setacciatura del Clinker di cemento sull'AS 200 Jet Pro
Un campione di cemento da 30 g è stato setacciato sul AS 200 jet pro seguendo la procedura standard. Sono stati utilizzati setacci con dimensioni di maglia di 20, 32, 40, 63, 80, 125 e 180 μm. Il campione viene posto sul setaccio da 20 μm e setacciato per 90 secondi. Le particelle di dimensione superiore vengono poi trasferite gradualmente al setaccio con dimensione di maglia superiore e setacciato nuovamente fino a raggiungere i 180 μm. A seconda della dimensione del setaccio, i tempi di setacciatura variavano da 60 a 90 secondi, con una pressione negativa compresa tra 20 e 32 mbar. La rotazione dell'ugello è stata mantenuta a 20 giri/min per tutta la durata dell'operazione. I risultati possono essere visualizzati direttamente sul software dello strumento in tabelle, istogrammi o grafici. In questo esempio, il 54,21% del campione era sotto i 20 μm. Confrontando due campioni, si possono visualizzare chiaramente differenze nelle frazioni di 32 - 40 μm e 40 - 63 μm. Ciò consente un monitoraggio efficace dei processi produttivi e una risposta rapida in caso di deviazioni.
Clinker di cemento, possibilità di visualizzare i risultati come istogramma, tabella o sovrapposizione grafica di due campioni
FAQ – Tecnologia del cemento e cemento sostenibile
In che modo RETSCH supporta gli sforzi per allineare più strettamente le tecnologie del cemento sostenibile?
RETSCH offre un’ampia gamma di soluzioni, dai frantoi e mulini per la preparazione dei campioni di materiali cementizi convenzionali fino a sistemi in grado di rendere omogenei o persino attivare meccanicamente gli SCM.
Perché il controllo della polvere in laboratorio è così importante?
Le materie prime utilizzate nell’industria del cemento, così come i mulini da laboratorio, tendono a generare quantità significative di polvere. I cicloni d’aspirazione forniscono un contributo importante in questo ambito: mantengono l’ambiente di laboratorio pulito, raffreddano il campione, migliorano il recupero del campione e proteggono componenti sensibili delle macchine, come i cuscinetti, dalla penetrazione della polvere. Questo favorisce la salute e la sicurezza sul lavoro, l’efficienza dei processi e intervalli di manutenzione più lunghi.
Perché la setacciatura a getto d’aria è importante per il cemento sostenibile?
I materiali per cemento sostenibile, come gli SCM e le argille attivate, sono costituiti da polveri molto fini, spesso soggette ad aggregazione. La setacciatura a getto d’aria consente un’analisi granulometrica precisa e accurata, risultando essenziale per valutare reattività, qualità e controllo del processo.
Perché le particelle di sabbia più arrotondate sono benefiche nel calcestruzzo?
Particelle più arrotondate riducono l'attrito tra i grani, il che migliora la lavorabilità. Allo stesso tempo, richiedono meno acqua e pasta di cemento, contribuendo a un'impronta di CO₂ inferiore. L'arrotondamento delle particelle può essere ottenuto in mulini a tamburo come il TM 300.
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Grazie alla sua fitta rete internazionale composta da filiali, agenzie locali e società satellite, RETSCH è presente in più di 80 paesi garantendo elevati standard qualitativi e di competenza tecnica. Nei nostri laboratori applicativi, utilizzatori e potenziali clienti possono processare GRATUITAMENTE i propri campioni, in modo da poter valutare l'idoneità di sistemi proposti, prima di un eventuale acquisto. Le prove effettuate saranno inoltre accompagnate da un report di macinazione, riportante tutte le informazioni inerenti la prova (setting strumentali, strumenti ed accessori utilizzati)
