Co to jest cement?

Rodzaje cementu

Na polskim rynku dostępnych jest pięć rodzajów cementów do powszechnego użytku. Zgodnie z obowiązującymi normami cement opisywany jest symbolami:

- CEM I – cement portlandzki

- CEM II – cement portlandzki wieloskładnikowy

- CEM III – cement hutniczy

- CEM IV – cement pucolanowy

- CEM V – cement wieloskładnikowy

Symbol CEM oznacza ogólną nazwę cementu, a cyfra rzymska oznacza zawartość klinkieru portlandzkiego w mieszance. Klinkier portlandzki jest głównym składnikiem cementu, powstającym z wypalania wapienia i gliny w wysokich temperaturach. Im więcej klinkieru portlandzkiego zawiera cement, tym lepsze ma właściwości wytrzymałościowe i odpornościowe.

• Cement portlandzki (CEM I) zawiera co najmniej 95% klinkieru portlandzkiego i do 5% dodatków uszlachetniających, takich jak gips, kamień wapienny czy popiół lotny. Jest to najlepszy rodzaj cementu pod względem jakości i uniwersalności. Można go stosować do budowy konstrukcji żelbetowych, stropów, nadproży, słupów, fundamentów i innych elementów wymagających dużej wytrzymałości.
• Cement portlandzki wieloskładnikowy (CEM II) zawiera od 65% do 94% klinkieru portlandzkiego i od 6% do 35% dodatków mineralnych, takich jak popiół lotny, żużel hutniczy, pucolan naturalny lub sztuczny czy kamień wapienny. Jest to najczęściej stosowany rodzaj cementu w budownictwie ogólnym. Można go używać do produkcji betonu towarowego i prefabrykatów betonowych, zapraw murarskich i tynkarskich oraz do prac remontowych.
• Cement hutniczy (CEM III) zawiera od 5% do 64% klinkieru portlandzkiego i od 36% do 95% żużla hutniczego granulowanego. Jest to rodzaj cementu o dużej odporności na działanie agresywnych środowisk chemicznych i mrozoodporności. Można go stosować do budowy konstrukcji narażonych na korozję chemiczną lub biologiczną, takich jak mosty, wiadukty, tunele czy zbiorniki.
• Cement pucolanowy (CEM IV) zawiera od 45% do 89% klinkieru portlandzkiego i od 11% do 55% pucolan naturalnych lub sztucznych. Pucolany są materiałami pochodzenia wulkanicznego lub przemysłowego, które reagują z wapnem i wodą tworząc spoiwo hydrauliczne. Cement pucolanowy charakteryzuje się dobrą mrozoodpornością i odpornością na działanie siarczanów. Można go stosować do budowy konstrukcji wodno-inżynieryjnym w betonach hydrotechnicznych oraz betonach narażonych na agresje chemiczne.

Jak produkowany jest cement?

Cement jest jednym z najważniejszych materiałów budowlanych, używanym do łączenia innych surowców i tworzenia betonu, zaprawy czy tynku. Jak powstaje cement i z czego się go wytwarza? Oto krótki przewodnik po procesie produkcji cementu.

• Cement to spoiwo mineralne, które otrzymuje się z surowców naturalnych, takich jak margiel, wapień i glina. Margiel jest skałą osadową, złożoną głównie z węglanu wapnia i krzemionki. Wapień to również skała osadowa, zbudowana z węglanu wapnia. Glinę stanowią minerały ilaste, bogate w glin i krzem .
• Surowce te są wydobywane w kopalniach odkrywkowych poprzez odwierty i roboty strzałowe. Następnie są transportowane do zakładu cementowego, gdzie są rozdrabniane w specjalnych kruszarkach. Po rozdrobnieniu surowce są mieszane ze sobą w odpowiednich proporcjach, aby uzyskać odpowiedni skład chemiczny .
• Mieszanka surowcowa jest następnie poddawana procesowi suszenia i mielenia w młynach kulowych lub rolowo-misowych. W ten sposób powstaje mąka piecowa lub surowcowa, która ma postać drobnego pyłu .
• Mąka piecowa jest przenoszona do silosów homogenizacyjnych, gdzie jest mieszana i równomiernie rozprowadzana. Celem tego etapu jest uzyskanie jednorodnego materiału pod względem składu i wilgotności .
• Następnie mąka piecowa jest podgrzewana i wypalana w piecu obrotowym o długości około 60 metrów i średnicy około 4 metrów. Piec składa się z kilku stref o różnej temperaturze i funkcji. W pierwszej strefie następuje suszenie i ogrzewanie mąki piecowej do około 800°C. W drugiej strefie zachodzi dekarbonizacja, czyli wydzielenie dwutlenku węgla z węglanu wapnia. W trzeciej strefie dochodzi do tworzenia klinkieru cementowego, czyli spieczonego materiału o kolorze szarym lub brązowym. Klinkier składa się głównie z krzemianów i glinianów wapnia oraz tlenków żelaza i magnezu. Temperatura w tej strefie dochodzi do około 1450°C .
• Klinkier cementowy jest następnie schładzany w chłodniach kratowych lub satelitarnych do około 100°C. Schłodzony klinkier jest magazynowany w silosach lub halach klinkrowych .
• Ostatnim etapem produkcji cementu jest mielenie klinkieru z dodatkiem siarczanu wapniowego (gipsu) i innych składników mineralnych, takich jak popiół lotny, żużel wielkopiecowy, pucolan naturalny lub sztuczny. Gips pełni rolę regulatora czasu wiązania cementu, a pozostałe dodatki wpływają na jego właściwości mechaniczne i trwałość. 
• Na sam koniec gotowy cement jest pakowany do worków bądź cysternami samochodowymi lub kolejowymi jest transportowany do miejsca docelowego.

Przeczytaj o innych materiałach budowlanych na stronie Archiwa Materiały budowlane - Sobir