cement

cement (njem. Zement < franc. ciment < kasnolat. cimentum < klas. lat. caementum: zidarski kamen, prema caedere: obrađivati dlijetom), općenito, skupni naziv za različite vrste hidrauličnih veziva; u užem smislu, portland cement, kojemu se osnovni sastojak, klinker, dobiva pečenjem sirovine što sadrži okside kalcija, silicija, aluminija i željeza u potrebnim omjerima. Najčešće su to smjese vapnenca i gline, a mogu biti prirodne (→ lapor) ili pripravljene tvornički. Pri sinteriranju na temperaturi od oko 1450 °C nastaju minerali klinkera, pretežito kalcijevi silikati i aluminati, a o njihovu omjeru ovise svojstva cementa: čvrstoća, toplina hidratacije, kemijska otpornost i dr. Klinker se melje u fini prah, cement, uz dodatak približno 5% gipsa, koji služi za usporavanje vezanja, tj. produženje stanja obradivosti. Doda li se cementu voda, smjesa se polako skrućuje i postupno otvrdne kao kamen. Posljedica je to hidratacije, u kojoj nastaje čvrsti cementni gel (sadrži kalcijev silikat-hidrat, aluminat-hidrat i hidroksid). Hidratacijom najprije dolazi do vezanja, tj. gubitka obradivosti, koji nastupa u nekoliko sati, a zatim do povećanja čvrstoće, što traje mjesecima, a najizraženije je tijekom prvih mjesec dana od početka reakcije. To je osnova primjene cementa za pripravu cementnog morta (u smjesi s pijeskom) i betona (u smjesi sa šljunkom). Kvaliteta cementa izražava se ponajprije klasom, tj. tlačnom čvrstoćom standardnoga morta staroga 28 dana, pa postoje osnovne klase cementa označene s 25, 35, 45 i 55 N/mm².

Portland cement, osim klinkera i gipsa, može sadržavati i tvari koje same nemaju hidrauličnih svojstava (npr. troska visoke peći, pucolani, lebdeći pepeo), ali fino samljevene reagiraju s kalcijevim hidroksidom iz cementa i također očvršćuju u reakciji s vodom. Te tvari, osim za uštedu, služe za poboljšanje nekih svojstava cementa, npr. za smanjenje topline hidratacije ili povećanje otpornosti prema sulfatima. Ako je udio tih tvari veći od 35%, cement se naziva metalurškim ili pucolanskim cementom. Posebnu namjenu imaju: cement tzv. visokih ranih čvrstoća, cement niske topline hidratacije (za masivne betonske blokove) ili sulfatno otporni cementi (za betone koji su izloženi kemijskoj agresiji sulfatnoga tla ili voda).

Od ostalih cemenata posebnog sastava i namjene važan je bijeli cement. On uglavnom služi pri izradbi bijelih fasadnih žbuka, a kako ne smije sadržavati željezo, to se umjesto obične gline kao sirovina uzima kaolin. Cementi za naftne bušotine imaju modificiran mineralni sastav i sadrže dodatke da što dulje ostanu obradivi pri povišenim temperaturama i tlakovima koji vladaju na dubinama od nekoliko tisuća metara. Aluminatni cement najviše se primjenjuje pri izradbi vatrostalnih mortova i betona za obloge peći u procesnoj industriji. Postiže čvrstoću od 75 N/mm², i to vrlo brzo, pa nakon 24 sata ima čvrstoću kakvu obični portland cementi postignu tek nakon 28 dana. Susreće se i pod nazivima visokoaluminatni cement, taljeni cement i Lafarge cement. Vrlo je skup, daje beton otporan prema kemijskoj agresiji, a ne smije se miješati s portland cementom jer se masa trenutačno stvrdne i ne može se upotrijebiti.

Portland cement u današnjem je smislu proizveo Englez John Smeaton 1756., a ime mu je dao zbog čvrstoće i trajnosti slične kvalitetnomu građevinskom kamenu s engleskog poluotoka Portlanda. Kao nenadomjestiv građevni materijal, bez kojega je nemoguće zamisliti današnju civilizaciju, ubrzo se afirmirao i otada se njegova proizvodnja i primjena neprestano povećavaju, pa je cement po količini prvi industrijski proizvod u svijetu. Svjetska proizvodnja (u milijunima tona) bila je 40 u 1913. godini, 87 (1938), 314 (1960), 881 (1980), 1151 (1990), a 1537 milijuna tona 1997. godine.

Najveći svjetski proizvođači 2011. bili su: Kina s 2 000 milijuna tona, Indija s 210 i Iran s više od 70, a u Europi Rusija s 52, Italija s 35, Njemačka 33, te Španjolska s 20,7 milijuna tona. Potrošnja cementa smatra se važnim pokazateljem razvojnoga stupnja pojedine zemlje. Najviše cementa troše zemlje koje se intenzivno razvijaju (Kina, Saudijska Arabija).

Hrvatska ima dugu tradiciju proizvodnje cementa. Već 1865. podignuta je u Splitu prva peć za preradbu lapora. Uskoro se podiže tvornica u Podsusedu kraj Zagreba, zatim u Koromačnom i Puli, pa u Umagu, i 1979. u Našicama. God. 2010. proizvedeno je oko 2,6 milijuna tona cementa, a godišnja potrošnja po stanovniku bila je oko 400 kg. Osim našićke (NEXE grupa), niti jedna tvornica cementa više nije u hrvatskome vlasništvu.

cement. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 21.9.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=11190>.