portlandcementis
pòrtlandcementis (pagal Didžiosios Britanijos salos Portlando pusiasalio pavadinimą + vok. Zement < lot. caementum – akmens skalda), pilkai žalsvos spalvos miltelių pavidalo hidraulinė rišamoji medžiaga. Portlandcemenčio pagrindinė žaliava – daug kalcio karbonato turinčios uolienos (klintis, kreida) ir molis arba molingos uolienos (pvz., mergelis). Paruoštas žaliavų mišinys degamas 1450–1500 °C temperatūroje, dažniausiai sukamojoje krosnyje. Gautas portlandcemenčio klinkeris ataušinamas, šiek tiek išlaikomas, kad pasigesintų laisvasis kalcio oksidas. Tada smulkinamas trupintuvais ir malamas rutuliniais malūnais. Malant dedama apie 3 % nedegto gipso, kuris lėtina portlandcemenčio rišimąsi (išdegtas klinkeris, sumaišytas su vandeniu, iš karto kietėja). Į specialiąsias portlandcemenčio rūšis, be nedegto gipso, dedama ir aktyviųjų mineralinių, inertinių ir kitų priedų, dažnai koreguojama ir klinkerio sudėtis.
Specialiosios portlandcemenčio rūšys: pucolaninis cementas, šlakinis cementas (turi 21–60 % granuliuoto aukštakrosnių šlako), greitai kietėjantis cementas (bendras trikalcio silikato ir trikalcio aliuminato kiekis klinkeryje 60–65 %, laisvojo kalcio oksido mažiau kaip 5 %; malant pridedama iki 10 % aktyviųjų mineralinių priedų ir iki 15 % granuliuoto aukštakrosnių šlako), plastifikuotasis portlandcementis (į jį pridedama iki 0,3 % hidrofilinių plastifikatorių; šio portlandcemenčio tešla labai slanki), hidrofobinis cementas (į jį pridedama iki 3 % hidrofobinių priedų), sulfatams atsparus portlandcementis (jo klinkeryje būna iki 50 % trikalcio silikato, iki 5 % trikalcio aliuminato, iki 5 % magnio oksido, iki 22 % trikalcio aliuminato ir tetrakalcio aliuminio ferito kartu; dedama 10–20 % granuliuoto aukštakrosnių šlako), plėtrusis cementas, baltasis portlandcementis (jo klinkeris gaminamas iš grynų žaliavų be geležies, mangano ir chromo oksidų, jame neturi būti tetrakalcio aliuminato ferito; degamas mazutu arba dujomis, kad į klinkerį nepatektų pelenų, kartais dedama ir iki 20 % aktyviųjų mineralinių priedų), spalvotasis cementas (naudojamas baltasis klinkeris, į kurį dedama baltų aktyviųjų mineralinių priedų, pigmentų), kelių portlandcementis (klinkeryje gali būti iki 10 % trikalcio aliuminato; dedama iki 15 % granuliuoto aukštakrosnių šlako, šiek tiek hidrofilinių arba hidrofobinių medžiagų, mažinančių vandens sąnaudas ir didinančių atsparumą šalčiui). Nuo portlandcemenčio klinkerio mineraloginės sudėties, aktyviųjų mineralinių ir kitų priedų kiekio, malinio smulkumo priklauso portlandcemenčio savybės – vandens sąnaudos, rišimosi greitis, tankis, stiprumas, stiprumo didėjimo pobūdis, atsparumas šalčiui ir korozijai, pleišėjamumas ir kitos. Portlandcemenčio vandens sąnaudos yra 21–28 %; kuo jos mažesnės, tuo su portlandcemenčiu pagamintas betonas yra stipresnis ir tankesnis. Paprastai portlandcemenčio tešla pradeda rištis po 45 min ir baigia greičiau kaip po 10 h. Aukštesnėje temperatūroje portlandcemenčio akmuo kietėja greičiau. Kietėjant portlandcemenčiui dėl klinkerio mineralų hidratacijos ir hidrolizės skiriasi šiluma. Masyviose konstrukcijose dėl nevienodo įšilimo ir dėl netolygaus tūrio kitimo kietėjant portlandcemenčio akmeniui gali atsirasti pavojingų įtempių ir jos gali supleišėti. Pagamintas portlandcementis laikomas silosuose. Vartotojams tiekiamas sufasuotas į kelių sluoksnių popierinius maišus arba palaidas (cementvežiais). Portlandcementis yra svarbiausia, labiausiai naudojama statybinė rišamoji medžiaga. Jis tinka įvairioms betoninėms ir gelžbetoninėms konstrukcijoms, eksploatuojamoms ant žemės, žemėje ir vandenyje, t. p. šalčio veikiamoms. Greitai kietėjantis portlandcementis naudojamas skubiems darbams, t. p. betonuojant šaltyje, atsparus sulfatams, pucolaninis, šlakinis portlandcementis – mineralizuoto, agresyvaus ir jūrų vandens veikiamoms konstrukcijoms, į portlandcementį pridėjus kaitrai atsparių priedų – kaitrai atspariam betonui ir skiediniui, baltasis ir spalvotasis portlandcementis – apdailai. Portlandcemenčio dedama į statybinius skiedinius.
Portlandcementį 1824 išrado Josephas Aspdinas (Didžioji Britanija). Pirmasis portlandcemenčio fabrikas pastatytas t. p. Didžiojoje Britanijoje 1840. Lietuvoje portlandcementis pradėtas gaminti 1952 Akmenės cemento ir šiferio gamybiniame susivienijime Akmencementas (nuo 1993 bendrovė Akmenės cementas). Čia portlandcementis gaminamas šlapiuoju būdu iš vietinių žaliavų – klinties ir molio. 2020 buvo gaminamas paprastasis, su priedais, rūgštims ir šarminių metalų ir šarminių žemių metalų hidroksidams atsparus portlandcementis.
portlandcemenčio gamybos šlapiuoju būdu technologinė schema: 1 – klinties sandėlis, 2 – molio sandėlis, 3 – klinties trupintuvas, 4 – maltos klinties sandėlis, 5 – priedų sandėlis, 6 – molio malūnas, 7 – šlapiojo malimo malūnas, 8 – vertikalieji šlamo baseinai, 9 – horizontalieji šlamo baseinai, 10 – sukamoji krosnis, 11 – aušintuvas, 12 – klinkerio silosai, 13 – gipso silosas, 14 – portlandcemenčio malūnas, 15 – portlandcemenčio silosai