Cement & Green Cement - Technologia zrównoważonego cementu dla badań i laboratoriów
Recykling obejmuje szerokie spektrum materiałów pochodzących z odpadów, w tym przedmioty codziennego użytku, takie jak baterie, gruz budowlany i bioodpady. Aby ponownie wykorzystać różne materiały, często trzeba je rozdrobnić i ujednolicić, tak aby można je było uformować w nowe kształty i nowe artykuły. Na przykład, z pokruszonych cząstek szkła ze zużytych butelek można tworzyć nowe butelki lub artykuły artystyczne. Innym pomysłem jest rozdrabnianie tekstyliów i skóry a następnie wykorzystywanie proszków do produkcji nowych pokryć mebli. Pomimo wykorzystania rozdrobnionych materiałów, kontrola jakości jest konieczna, aby zapewnić na przykład, że żadne niebezpieczne substancje, takie jak azbest w gruzie budowlanym lub toksyczne składniki w odpadach elektronicznych nie są ponownie wykorzystywane.
However, this central role also comes with major challenges: cement production is energy intensive and responsible for significant CO₂ emissions - around 8 % of global emissions. As a result, the industry is at the center of the global climate debate. Reducing greenhouse gas emissions is therefore essential. Strategies such as lowering the clinker content, using alternative binders, carbon capture and storage (CCS), and incorporating recycled materials are key steps toward “Green Cement.” Research laboratories develop new formulations, evaluate performance, and support the transition toward more climate friendly solutions.
RETSCH offers innovative milling, sieving, and sample preparation solutions for cement technology - ranging from the grinding of cement raw materials and supplementary cementitious materials (SCMs), through the processing of alternative fuels, to the activation of clays for Green Cement and LC³ concepts. The portfolio is complemented by sieving machines specifically designed for the fine powders used in the cement industry, including air jet sieving systems for precise quality and process control.
Odkryj bardziej ekscytujące rozdziały i skorzystaj z naszej wiedzy specjalistycznej Click on the chapters to explore!
Complementary Cement Technologies: Use of Cyclone Separators or Sample Drying – Also for Green Cement Materials
Separatory cyklonowe – korzyści wykraczające poza zastosowania w produkcji zielonego cementu
Zastosowanie separatorów cyklonowych przynosi szereg korzyści: umożliwiają one szybkie odprowadzanie próbki, poprawiają jej odzysk oraz znacząco ograniczają powstawanie pyłu. Przyczynia się to do utrzymania czystszego środowiska pracy w laboratorium oraz ochrony zdrowia personelu. Dodatkowo separatory cyklonowe chronią urządzenia przed wnikaniem pyłu, co przekłada się na mniejsze wymagania konserwacyjne i niższe koszty eksploatacji. W rezultacie cyklony wspierają optymalizację przygotowania próbek zarówno w konwencjonalnych zastosowaniach cementowych, jak i w przypadku materiałów stosowanych w technologii zielonego cementu, zapewniając wiarygodne i powtarzalne wyniki analityczne. Separatory cyklonowe są dostępne dla szerokiej gamy laboratoryjnych kruszarek i młynów RETSCH. Mogą być elastycznie doposażane jako opcja modernizacyjna oraz wyposażane w pojemniki odbiorcze o różnych pojemnościach (do 30 l). Dostępne są dwa warianty cyklonów: standardowy oraz wysokowydajny, przeznaczony przede wszystkim do bardzo lekkich, bardzo drobnych cząstek próbek lub do pracy z wybranymi typami młynów. Zapewnia to skuteczną kontrolę zapylenia w przypadku materiałów takich jak popiół lotny czy mączka surowcowa.
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.
Przykładem efektywnego zastosowania technologii cyklonowej jest zestaw BB 250 – DM 200, współpracujący z separatorem cyklonowym. System ten umożliwia ciągłe, zautomatyzowane przygotowanie próbek – od kruszenia wstępnego aż po drobne mielenie. Bezpośrednie podłączenie obu urządzeń do cyklonu zapewnia niezawodne odprowadzanie materiału przy minimalnym zapyleniu, co dodatkowo ogranicza konieczność ręcznej obsługi. Mniejsze kruszarki szczękowe, takie jak BB 50, mogą być również łączone z młynem tarczowym DM 200 za pomocą połączeń wężowych lub rurowych. W ten sposób wiele surowców stosowanych w technologii zielonego cementu można skutecznie homogenizować, co sprawia, że separatory cyklonowe stanowią kluczowy element nowoczesnych rozwiązań w technologii cementu.
Rounding particles to improve the processing features
More spherical (rounded) manufactured sand can improve “green” concrete because it reduces water demand while still supporting strong particle interlocking, which helps lower the required cement paste volume and overall carbon footprint. In sustainable concrete design, the aim is to use less cement and water without sacrificing performance. Rounded grains reduce friction during mixing and placing, behaving like tiny ball bearings that make the mix flow more easily. Because spherical particles have a lower surface area than angular ones, they need less paste and water to coat them, further improving workability. Their shape also packs more efficiently, leaving fewer voids, which supports lower water-to-cement ratios and creates denser, less permeable concrete.
- Workability: less friction + lower surface area → lower water demand and easier placement
- Performance: better packing → fewer voids, higher density, improved durability and reduced cracking risk
A drum mill such as the TM 300 or TM 500 can be used as a “particle shaping” step to make sand grains more rounded before they are used in green concrete. Inside the rotating drum, sand particles repeatedly collide with each other (and with grinding media, if used), which gradually knocks off sharp edges and reduces flakiness through controlled abrasion. By tuning processing time, rotation speed, and fill level, or varying between grinding balls and rods, the amount of rounding can be adjusted while limiting excessive production of ultra-fines. The result is a more spherical sand fraction that can improve packing and workability, helping to lower water and cement paste demand in sustainable concrete mixes.
Określanie reprezentatywnych subsamplów
Sample splitters are used in cement technology to obtain representative subsamples from bulk materials, ensuring reliable and reproducible analytical results. They are essential for quality control, as they minimize sampling errors when preparing materials such as clinker, cement, and raw meal for laboratory testing.
Korzyści z suszenia próbek
Suszenie próbek stanowi kluczowy etap przygotowania próbek do analizy cementu. Wilgotne materiały, takie jak gips, wapień czy piaski, mogą podczas mielenia ulegać zbrylaniu, co utrudnia homogenizację i może prowadzić do zafałszowania wyników analitycznych. Dodatkowo suszenie ogranicza ryzyko zatykania młynów, czyniąc proces bardziej bezpiecznym i ekonomicznym. Urządzenie TG 200 umożliwia łagodne i równomierne suszenie szerokiej gamy materiałów próbki, w tym materiałów alternatywnych stosowanych w technologii zielonego cementu. Kontrolowane zarządzanie temperaturą oraz zoptymalizowana cyrkulacja powietrza pozwalają skutecznie usuwać wilgoć bez zmiany właściwości materiału, a system można elastycznie dostosować do różnych ilości próbki i typów materiałów.
Analiza sitowa surowców cementowych oraz homogenizowanych materiałów do produkcji zielonego cementu
Analiza sitowa odgrywa kluczową rolę w technologii cementu, ponieważ rozkład wielkości cząstek surowców i produktów pośrednich ma decydujący wpływ na jakość oraz właściwości produktu końcowego. Precyzyjne oznaczanie wielkości ziaren jest niezbędne do optymalizacji procesów mielenia, poprawy reaktywności cementu oraz materiałów stosowanych w technologii zielonego cementu, a także do zapewnienia zgodności z obowiązującymi normami. Przesiewacze RETSCH są szeroko stosowane w branży i stanowią synonim niezawodności, precyzji oraz łatwości obsługi. Umożliwiają szybkie i powtarzalne analizy materiałów sypkich, takich jak zaprawy, cement, klinkier czy dodatki (np. piaski), a także materiałów typu SCM (Supplementary Cementitious Materials), takich jak popiół lotny czy odpady poflotacyjne. Szeroki zakres rozmiarów oczek sit oraz funkcje automatycznej analizy wyników pozwalają na dokładne oznaczanie zarówno frakcji grubych, jak i drobnych. Nawet po procesach homogenizacji analiza sitowa umożliwia weryfikację, czy próbki zostały wystarczająco drobno zmielone. Przesiewacze strumieniowe, takie jak AS 200 jet, AS 200 jet pro oraz AS 200 jet pharma, umożliwiają szczególnie szybką i efektywną analizę próbek drobnoziarnistych, ponieważ strumień powietrza zapewnia optymalną dyspersję i rozdział materiału. Szczególnie w kontekście zielonego cementu oraz nowoczesnych technologii cementowych tak precyzyjna analiza wielkości cząstek ma kluczowe znaczenie dla oceny reaktywności, jakości oraz stabilności procesów.
Analiza sitowa popiołu lotnego jako przykładu materiału stosowanego w technologii zielonego cementu
A 100 g fly ash sample can be sieved on the AS 200 control within 10 minutes. A sieve stack with mesh sizes of 32 / 45 / 63 / 90 / 125 / 250 µm is well suited for this purpose, operated at an amplitude of 1.1 mm. In contrast, air jet sieving machines use only a single sieve; sieving time depends on sample quantity and mesh size and is typically 1 -2 minutes per sieve. Using either the “standard” or the “Swiss method,” different fractions and particle size distributions can still be determined. From approximately six sieves onward, both device types are similarly fast. Air jet sieving machines additionally enable dry sieving of samples 50 µm, whereas wet sieving is often required for the AS 200 control in this range. The AS 200 jet pro significantly simplifies the process thanks to its integrated balance and reduces sample loss. Numerous software checks and guided sieving functions further support error‑free operation.
Przykład: Analiza sitowa klinkieru cementowego na AS 200 jet pro
Próbkę klinkieru cementowego o masie 30 g poddano analizie sitowej na urządzeniu AS 200 jet pro zgodnie ze standardową procedurą. Zastosowano sita o rozmiarach oczek 20, 32, 40, 63, 80, 125 oraz 180 µm. Najpierw próbkę umieszczono na sicie 20 µm i przesiewano przez 90 s. Następnie nadziarno przenoszono etapami na kolejne sito o większym rozmiarze oczek i ponownie przesiewano, aż do sita 180 µm. W zależności od rozmiaru oczek sita czas przesiewania wynosił od 60 do 90 s, przy podciśnieniu w zakresie 20–32 mbar. Prędkość obrotowa dyszy była utrzymywana na poziomie 20 obr./min przez cały czas trwania procesu. Wyniki mogą być wyświetlane bezpośrednio na przesiewaczu w formie tabelarycznej, histogramów lub wykresów. W przedstawionym przykładzie 54,21 % próbki stanowiła frakcja poniżej 20 µm. Porównując dwie próbki, można wyraźnie zobrazować różnice, na przykład w zakresie frakcji 32–40 µm oraz 40–63 µm. Umożliwia to skuteczne monitorowanie procesów produkcyjnych oraz szybką reakcję w przypadku odchyleń.
Klinkier cementowy – prezentacja wyników w formie histogramu, tabeli lub porównania graficznego dwóch próbek
FAQs – Cement Technology and Green Cement
How does RETSCH support efforts to align cement technologies more closely with Green Cement?
RETSCH offers a wide range of solutions, from crushers and mills for sample preparation of conventional cement materials to systems that homogenize or even mechanically activate SCMs.
Why is dust control in the laboratory so important?
Raw materials used in the cement industry, as well as laboratory mills, tend to generate significant amounts of dust. Cyclone separators make an important contribution here: they keep the laboratory environment clean, cool the sample, improve sample recovery, and protect sensitive machine components such as bearings from penetrating dust. This supports occupational health and safety, process efficiency, and extended maintenance intervals.
Why is air jet sieving important for Green Cement?
Green Cement materials such as SCMs and activated clays consist of very fine, often agglomerating powders. Air jet sieving enables precise and gentle particle size analysis, making it essential for evaluating reactivity, quality, and process control.
Why are more rounded sand particles beneficial in concrete?
More rounded particles reduce friction between grains, which improves workability. At the same time, they require less water and cement paste, contributing to a lower CO₂ footprint. Particle rounding can be achieved in drum mills such as the TM 300.
Skontaktuj się z nami w celu uzyskania bezpłatnej konsultacji
Produkty RETSCH są dostępne oraz serwisowane dzięki międzynarodowej sieci naszych spółek córek oraz gruntownie przeszkolonych firm dystrybucyjnych. Nasi pracownicy z przyjemnością pomogą w związku z każdym zapytaniem dotyczącym sprzętu Retsch.
