4.2 : cemento Portland

Il cemento Portland è l'ingrediente legante essenziale nel calcestruzzo, fatto da materiali finemente macinati tra cui calce, ferro, silice e allumina. La calce è ricavata principalmente da calcare, marmo, marna, conchiglie e argille, che forniscono anche ferro e allumina, mentre la silice è ricavata da sabbia, gesso e bauxite. La produzione contemporanea di cemento Portland è una fonte significativa di emissioni di anidride carbonica, spingendo la ricerca a ridurre il suo contenuto nel calcestruzzo attraverso materiali supplementari alternativi, come sottoprodotti industriali, tra i quali scorie di fornace di ferro, ceneri volanti e fumi di silice.

Il processo di produzione prevede la frantumazione di questi ingredienti, seguita da un metodo a umido o a secco per preparare il cemento. Nel processo a secco, le materie prime vengono macinate in polvere, mescolate e riscaldate in un forno, mentre il processo a umido prevede la miscelazione di materiali macinati con acqua per formare una poltiglia prima del riscaldamento. Il forno ad alta temperatura, che opera tra 1426,67 e 1648,89 °C, trasforma il materiale in clinker, che viene poi raffreddato e macinato con una piccola quantità di gesso per produrre una polvere fine. Il gesso aggiunto aiuta a controllare il tempo di presa del cemento.

Il cemento Portland viene prevalentemente spedito alla rinfusa su rotaia o su grandi rimorchi e venduto a tonnellate. Quantità minori sono confezionate in sacchi che in genere pesano 42 chili e contengono un volume pari a 0,03 metri cubici di cemento.