Τσιμέντο
Το τσιμέντο είναι ένα υλικό το οποίο ενωμένο με νερό αναπτύσσει αντοχές και εμφανίζει συγκολλητικές ιδιότητες, συνδεόμενο με τα αδρανή. Είναι ένα βιομηχανικό προϊόν του οποίου η παραγωγή ακολουθεί τα εξής στάδια:
- Εξόρυξη ασβεστολιθικών και αργιλοπυριτικών πετρωμάτων τα οποία περιέχουν οξείδια του ασβεστίου, του αργιλίου, του πυριτίου και του σιδήρου. Ο σίδηρος, το ασβέστιο, το αργίλιο και το πυρίτιο αποτελούν τα βασικά συστατικά του σύγχρονου τσιμέντου, ενώ σε μικρές αναλογίες περιέχονται και τα στοιχεία μαγνήσιο και θείο, σε μορφή οξειδίων.
- Θραύση των παραπάνω πετρωμάτων σε σπαστήρες, με σκοπό τον τεμαχισμό τους και απόκτηση διαμέτρου μερικών εκατοστών
- Προομογενοποίηση των θραυσμένων πετρωμάτων, δηλαδή ανάμειξη αυτών μετά τους σπαστήρες
- Άλεση του προομογενοποιημένου μίγματος σε μύλους ώστε να προκύψει προϊόν σε μορφή άμμου. Το προϊόν αυτό λέγεται φαρίνα.
- Εισαγωγή της φαρίνας στο άνω άκρο κεκλιμένης κυλινδρικής καμίνου, η οποία περιστρέφεται αργά γύρω από τον άξονά της. Η θερμότητα παράγεται στο κάτω άκρο από την καύση του πετρελαίου ή άνθρακα και η θερμοκρασία φτάνει μέχρι και τους 1500 ºC. Το προϊόν που παράγεται είναι μαυροπράσινο και ονομάζεται κλίνκερ.
- Συνάλεση κλίνκερ, προσθέτων και γύψου σε μύλους, από τους οποίους προκύπτει το τσιμέντο. Στο τέλος της όλης διαδικασίας προστίθεται και γύψος σε μικρή αναλογία με σκοπό τη ρύθμιση της ταχύτητας πήξης του τσιμέντου.
Για τις παραγωγικές επιχειρήσεις, ο σημαντικότερος συντελεστής διαμόρφωσης του κόστους παραγωγής τσιμέντου είναι οι αμοιβές του προσωπικού των τσιμεντοβιομηχανιών, με ποσοστό κοντά στο 29%. Η δαπάνη για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας καλύπτει το 19%. Τα καύσιμα καλύπτουν το 16% του κόστους. Περίπου 14% του κόστους της παραγωγής αντιστοιχεί στην αγορά πρώτων υλών και 12% αυτού αφορούν τη συντήρηση. Τέλος, το υπόλοιπο 10% αφορά διάφορα βιομηχανικά έξοδα.
Τα παραγόμενα τσιμέντα διακρίνονται ως προς τη σύνθεση και την αντοχή τους. Η σύνθεση καθορίζεται από τον “τύπο” και η αντοχή από την “κατηγορία” του τσιμέντου. Η Ελληνική νομοθεσία προβλέπει πέντε τύπους τσιμέντου και τρεις κατηγορίες αντοχής. Οι πέντε τύποι τσιμέντου είναι:
- CEM I (τσιμέντο πόρτλαντ)
- CEM II (τσιμέντο πόρτλαντ-σύνθετο)
- CEM III (σκωριοτσιμέντο)
- CEM IV (ποζολανικό τσιμέντο)
- CEM V (σύνθετο τσιμέντο)
Οι τρεις βασικές κατηγορίες που αποτελούν και δείκτες αντοχής μετρούμενοι σε megapascal είναι:
- 32,5 (μικρή αντοχή)
- 42,5 (μεσαία αντοχή)
- 52,5 (μεγάλη αντοχή)
Οι τιμές αυτές είναι «χαρακτηριστικές». Αυτό σημαίνει ότι εξασφαλίζονται με ασφάλεια 95%. Επιπλέον σε κάθε κατηγορία αντοχής εισάγονται και κατηγορίες πρώιμης αντοχής Ν και R με αποτέλεσμα να δημιουργούνται συνολικά έξι κατηγορίες αντοχής. Ο κάθε τύπος τσιμέντου μπορεί να συνδυασθεί με κάθε μια από τις τρεις κατηγορίες. Τα τσιμέντα ωστόσο που χρησιμοποιούνται στην αγορά και η αντίστοιχη αντοχή αυτών είναι:
- α) CEM I 42,5 52,5
- β) CEM II/ A-M 42,5
- γ) CEM II/B-M 32,5 42,5
- δ) CEM II/ A-L 42,5
- ε) CEM IV/ B 32,5
Το τσιμέντο αποτελεί το βασικότερο και σημαντικότερο συστατικό στην παραγωγή ενός δομικού υλικού, του σκυροδέματος. Το σκυρόδεμα αποτελείται από τσιμέντο, αδρανή υλικά και νερό. Οι δραστηριότητες που συμμετέχει το σκυρόδεμα, άρα και το τσιμέντο, ως δομικό υλικό είναι:
- Κατασκευαστική δραστηριότητα
- Ιδιωτική οικοδομική δραστηριότητα
- Οικοδομική δραστηριότητα ξενοδοχειακών μονάδων
- Μεγάλα δημόσια έργα
Η χρήση του τσιμέντου στην παραγωγή του λεγόμενου οπλισμένου σκυροδέματος αποτέλεσε κάτι το ξεχωριστό και συνάμα κάτι το επαναστατικό στα δομικά υλικά. Η ισχυρή πρόσφυση τσιμέντου με το χάλυβα, η προστασία αυτού από την οξείδωση, η αντοχή που προσφέρει από κάθε είδους θλιπτικές και εφελκυστικές δυνάμεις, αλλά και το χαμηλό κόστος καθιέρωσαν το οπλισμένο σκυρόδεμα ως το ευρύτερα χρησιμοποιούμενο δομικό υλικό, το οποίο έχει αντικαταστήσει πλήρως το ξύλο από τις κατασκευές και μερικώς το χάλυβα.
Μελέτες έχουν δείξει πως το 70%-75% της κατανάλωσης τσιμέντου στην Ελλάδα διακινείται χύδην και χρησιμοποιείται είτε για την παραγωγή σκυροδέματος, είτε για την παραγωγή δομικών προϊόντων όπως σωλήνες, κολώνες κτλ. Το υπόλοιπο συσκευάζεται σε σάκους και διατίθεται στην αγορά.
Στην ελληνική αγορά χρησιμοποιούνται 9 τύποι τσιμέντου. Από αυτά το τσιμέντο Portland με ποζολάνη II/35 κατέχει μερίδιο της αγοράς κοντά στο 70%. Δεύτερο σε κατανάλωση έρχεται το τσιμέντο Portland I/45, το οποίο κατέχει μερίδιο αγοράς κοντά στο 20%. Οι λοιποί 7 τύποι τσιμέντου είναι το I/35, II/45, IV/45, III/35, API 10, I/45 λευκό και το τσιμέντο τοιχοποιίας και καλύπτουν το 10% της κατανάλωσης τσιμέντου στην ελληνική αγορά.