Sement. Forenklet skjema over produksjonsgangen.
Sement er et bindemiddel som herder til en ekstremt hard masse når det blandes med vann. Sement er bindemiddelet i mørtel og betong. Sement blandet med vann og sand gir mørtel, som brukes til muring. Sement blandet med vann og sand, pukk eller singel gir betong.
Den mest brukte sementtypen kalles portlandsement. Denne selges i sekker eller i bulk.
Portlandsement lages ved å finpulverisere kalkstein og blande det med andre materialer, som for eksempel leire, leirskifer, sandstein, feltspat eller kvarts. Dette brennes i roterende ovner til det begynner å smelte (sintring, 1400–1500 °C). Deretter males det til et fint pulver i kule- eller rørmøller mens det tilsettes 3–5 prosent gips og eventuelt mindre mengder jernsulfat og hydraulisk aktivt materiale, for eksempel flygeaske.
Kalkstein inneholder som regel flere mineraler. Mengdeforholdet justeres slik at sammensetningen av den brente sementklinkeren blir:
Kvaliteten avhenger av den kjemisk sammensetningen, brenningsbetingelsene og nedmalingsgraden. Størsteparten av sementpartiklene skal ha kornstørrelse 0,003–0,030 millimeter eller lavere.
Sementens egenskaper kan påvirkes med ulike tilsetningsstoffer. Egenskaper som kan justeres er:
Når sement blandes med vann, starter herdingen. Det er en komplisert kjemisk-fysisk prosess som ennå ikke kjennes fullt ut. Først reagerer kalsiumoksid og silisiumdioksid med vann, og det dannes kalsiumhydroksid (Ca(OH)₂) og monokalsiumsilikat (CaO · SiO₂), samtidig som det utvikles varme.
I motsetning til lesket kalk, herder sement uten tilførsel av karbondioksid fra luften.
Portlandsement størkner relativt langsomt, det vil si over flere timer. Mørtel eller betong med slik sement oppnår ikke full styrke før etter mange måneder.
I Norge ble sement produsert av Norcem AS. Fabrikkene produserte sement basert på lokale kalksteinsforekomster. Norcem ble i 1999 en del av det tyske sement- og byggevarekonsernet HeidelbergCement.
Verdens samlede produksjon av sement er anslått til 4,1 milliarder tonn i 2020. Av dette står Kina for i overkant av halvparten (2,2 milliarder tonn). Andre store produsentland er India (340 millioner tonn), Vietnam (96 millioner tonn) og USA (90 millioner tonn).
Den samlede produksjonen nådde et foreløpig maksimumsnivå på 4,2 milliarder tonn i 2014, etter en fordobling de foregående ti årene. Prognosene for framtidig vekst varierer, og avhenger av ulike forutsetninger om tiltak for å begrense klimaendringene. Det internasjonale energibyrået (IEA) anslår et nivå mellom 4,5 og 5 milliarder tonn i 2050, basert på gjeldende teknologi og politikk.
Produksjon av sement innebærer betydelige CO₂-utslipp, både fra kalsineringen av kalkstein (CaCO₃) til kalsiumoksid (CaO) og fra forbrenningsovnene. Ifølge IEA er gjennomsnittlige CO₂-utslipp 0,5–0,6 tonn per tonn sement. De årlige CO₂-utslippene knyttet til sementproduksjon anslås til 2,4 milliarder tonn, hvorav om lag to tredeler av utslippene er knyttet til kalsineringen.
Romerne skaffet sement ved å blande vulkanske jordarter som trass, pozzolan og santorinjord, med kalk. Nå brukes mest portlandsement, som ble fremstilt første gang 1824 av engelskmannen Joseph Aspdin.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.