Sementti

Sementti on betonin tärkein raaka-aine ja yksi maailman käytetyimmistä rakennusaineista. Nimi sementti tulee latinan termistä opus caementicium, jolla antiikin roomalaiset tarkoittivat betonia muistuttavaa ainetta, johon oli sekoitettu poltettua kalkkia. Nykyinen sementti valmistetaan kalkkikivestä, savesta ja kipsistä.

Kalsiumkarbonaattipohjaisen portlandsementin kehitti 1824 Joseph Aspdin Britannian Yorkshiresta. Sementin nimi johtuu siihen käytetystä portlandiitista, jota sen valmistuksessa alkuun käytettiin. Ranskalainen Stanislas Sorel kehitti 1867 magnesiumkloridisementin. Magnesiumpohjaisen sementin vedenkestävyys on kuitenkin huono, joten sen lajin sementit eivät ole kilpailleet portlandsementin kanssa. Vasta viime vuosina kehitettyjen magnesiumsementtien sanotaan kestävyydeltään vetävän vertoja portlandsementille ja sillä esitetään olevan myös Sorelin sementin hyvät puolet.

Sementtiä tuotettiin vuonna 2014 yli 4 miljardia tonnia, josta Kiinan osuus on yli 60 prosenttia. Sementin tuotantoa on tilastoitu vuodesta 1926 alkaen, jolloin sitä valmistettiin 62 miljoonaa tonnia.

Sementin valmistus
Sementin valmistusprosessi alkaa kalkkikiven louhinnalla. Tämän jälkeen kalkkikivi jauhetaan kuulamyllyssä haluttuun karkeuteen. Jauhatuksen jälkeen jauheeseen sekoitetaan savea ja seos homogenisoidaan koostumuksen tasaamiseksi. Valmis seos kuljetetaan esilämmityksen kautta pitkään klinkkeriuuniin, jossa seos sintraantuu valmiiksi klinkkeriksi. Tässä sintrausprosessissa muodostuvat sementtimineraalit.

Klinkkeri jauhetaan sementiksi kuulamyllyssä. Jauhatuksen yhteydessä klinkkeriin lisätään kipsiä sitoutumisajan säätämiseksi sekä erilaisia seosaineita haluttujen ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Seosaineita ovat muun muassa masuunikuona ja kalkkikivi. Sementin kovettumisnopeutta säädetään lähinnä jauhatushienoudella. 

Sementin ominaisuuksia on pyritty parantamaan lukuisia erilaisia lisäaineita kokeilemalla. Esimerkiksi tärkkelyksen lisääminen hidastaa sementin kovettumisnopeutta ja parantaa siitä valmistettavan betonin ominaisuuksia.

Sementin valmistus tuottaa merkittävästi CO2-päästöjä. Globaalisti sementtiä valmistetaan noin kolme miljardia tonnia vuodessa, mikä tuottaa noin viisi prosenttia ihmisen aiheuttamista CO2-päästöistä. Päästöjen vähentämiseksi tutkitaan tällä hetkellä vaihtoehtoja kalkkikiven korvaamiseksi magnesiumyhdisteillä ja dolomiitilla.

Suomen ainoa sementin valmistaja on CRH-konserniin kuuluva Finnsementti Oy. Lujabetoni Oy:n, Ruskon Betoni Oy:n ja Forssan Betoni Oy:n yhteisyritys Scandinavian Cement Oy tuo lisäksi sementtiä Saksasta.

Lähteet

Aiheesta muualla

Betoni
Seulonnan keskeiset artikkelit