4.2 : Portlandzement

Portlandzement ist das wesentliche Bindemittel in Beton und wird aus fein gemahlenen Materialien wie Kalk, Eisen, Kieselsäure und Tonerde hergestellt. Kalk wird hauptsächlich aus Kalkstein, Marmor, Mergel, Muscheln und Ton gewonnen, die auch Eisen und Tonerde liefern, während Kieselsäure aus Sand, Kreide und Bauxit gewonnen wird. Die moderne Herstellung von Portlandzement ist eine bedeutende Quelle von Kohlenstoffdioxidemissionen, was zu Forschungen zur Reduzierung seines Gehalts in Beton durch alternative Zusatzmaterialien wie industrielle Nebenprodukte wie Hochofenschlacke, Flugasche und Silikastaub führt.

Der Herstellungsprozess umfasst das Zerkleinern dieser Zutaten, gefolgt von einer Nass- oder Trockenmethode zur Herstellung des Zements. Beim Trockenverfahren werden die Rohstoffe zu Pulver gemahlen, gemischt und in einem Ofen erhitzt, während beim Nassverfahren gemahlene Materialien vor dem Erhitzen mit Wasser zu einer Aufschlämmung vermischt werden. Der Hochtemperaturofen, der zwischen 1426,67 und 1648,89 °C betrieben wird, verwandelt das Material in Klinker, der dann abgekühlt und mit einer kleinen Menge Gips zu feinem Pulver gemahlen wird. Der zugesetzte Gips hilft dabei, die Abbindezeit des Zements zu kontrollieren.

Portlandzement wird überwiegend in großen Mengen per Bahn oder großen Anhängern transportiert und tonnenweise verkauft. Kleinere Mengen werden in Säcke verpackt, die normalerweise 42,64 kg wiegen und 0,03 m^3 Zement enthalten.