Näin sementtiä tehdään

Aidantolppien valamiseen ja pihalaattojen tekemiseen käytetään käytännössä samaa materiaalia kuin siltojen ja pilvenpiirtäjien rakentamiseen. Tässä jutussa tutustutaan sementtitehtaaseen, joka tuottaa joka vuosi 2,5 miljoonaa tonnia sementtiä.

Se on betonin tärkein raaka-aine ja maailman eniten käytetty rakennusmateriaali sekä tee se itse -rakentamisessa että teollisuudessa.

Betonia ei voi tehdä ilman sementtiä. Betonia on joka paikassa maantiesilloista pihalaattoihin ja kerrostaloista pihateihin. Voidaan sanoa, että nykyaikainen maailma on rakennettu betonijalustan varaan. Siihen on tarvittu iso kasa kiviä ja hiekkaa sekä sementtiä ja vettä. Kuljemme joka päivä betonin päällä, jota ei olisi olemassa ilman sementtiä.

Sementtiä tehdään kalkkikivestä ja savesta tai hiekasta. Kuivat materiaalit sekoitetaan yhteen ja kuumennetaan kovassa kuumuudessa, kunnes raakaaineet muuttuvat kalsiumyhdisteiksi ja sintraantuvat. Sen jälkeen sementti kovettuu, kun siihen lisätään vettä.

Sementti ei ole mikään uusi keksintö. Roomalaiset käyttivät valamiseen Napolin läheltä louhittua tuliperäistä, kalsiumpitoista maata. Menetelmä jäi pois käytöstä, kun Rooman imperiumi hajosi.

Liitukiveä, hiekkaa, vettä ja lämpöä

Tässä jutussa tutustutaan sementin valmistukseen Tanskan Rørdalin tehtaalla. Tehdas tuottaa Tanskan kaiken sementin. Raaka-aineet saadaan Limvuonosta, josta kaivetaan tuotantoa varten hiekkaa ja valtavasti liitukiveä. Tehdas tuottaa vuodessa 2,45 miljoonaa tonnia sementtiä. Sementin resepti vaihtelee hieman sen mukaan, tehdäänkö linjalla valkoista vai harmaata laatua, mutta sementtilaatujen erot ovat lähinnä kosmeettisia.

Kuivatustornissa sementistä erotetaan suuri osa raakaaineisiin varastoituneesta hiilidioksidista. Kaasua käytetään kipsinvalmistukseen, jota hyödynnetään prosessin myöhemmissä vaihessa.

Liitukivi kulkee louhokselta kuljetinta pitkin tehtaalle, jossa siihen sekoitetaan hiekkaa. Massaan lisätään vettä, minkä jälkeen se pumpataan kuivaustorniin ja kuivataan 800 asteen lämpötilassa. Sen jälkeen massa jatkaa matkaansa sementtiuuniin.

Kalsiumyhdisteiden kehittyminen alkaa jo tornissa, minkä seurauksena sementti aktivoituu. Sen jälkeen hiilidioksidi erotetaan raakamateriaaleista. Prosessissa kehittyy savukaasuja, joihin suihkutetaan happoa. Siitä muodostuu kipsiä, jota käytetään tuotannon myöhemmissä vaiheissa.

Puolikuivaa massaa aletaan kaataa kierreuuniin vähän kerrallaan. Massa liikkuu hitaasti uunin päästä päähän 1 500 asteen lämmössä. Uuni pyörii ympäri samalla, kun sementtimassa muuttuu hitaasti pieniksi rakeiksi, joita sanotaan klinkkeriksi. Kun klinkkeri on jäähtynyt, se murskataan rummussa jauheeksi, johon sekoitetaan muun muassa kipsiä, ennen kuin sementti pakataan säkkeihin ja lähetetään rautakauppoihin ja muille asiakkaille.

Klinkkeri on Aalborgin tehtaan kaikkien tuotteiden perusraaka-aine. Portland-sementti koostuu 95-prosenttisesti klinkkeristä. Lisäksi sementissä on kipsiä, joka säätelee kipsin kovettumisnopeutta. Harmaan perussementin ja valkoisen sementin valmistuskaava on melkein samanlainen, ja niiden ominaisuudet ovat hyvin samanlaiset.

Ympäristöystävällisempää

Kehitys näyttää kulkevan uudentyyppisen sementtituotannon suuntaan, uusilla ehdoilla. Betoni on maailman käytetyin rakennusmateriaali, ja sementin tuotanto aiheuttaa kahdeksan prosenttia maailman kaikista hiilidioksidipäästöistä.

Aalborgin tehdas on korvannut puolet aiemmin käyttämistään fossiilisista polttoaineista biomassalla ja kehittää koko ajan vihreämpiä tuotteita.

Vuonna 2021 Aalborg Portland toi markkinoille sekoitesementin, joka ei perustu 95­prosenttisesti klinkkeriin. Uusi sementtilaatu tuotti 30 prosenttia vähemmän hiilidioksidipäästöjä. Tehdas kehittää jatkuvasti energian talteenottoa, vastaa Aalborgin yliopistollisen sairaalan jäähdytyksestä ja tuottaa kaukolämpöä yli 25000 kotitalouteen.

Sementti lähtee tehtaalta eteenpäin laivoilla ja kuorma­autoilla. Osa sementistä on pakattu tavallisiin, rautakaupassa myytäviin säkkeihin. Loput kuljetetaan siiloihin eri puolille Eurooppaa ja tehtaisiin, joissa siitä tehdään muun muassa pihakiviä.