Zement

Zement (über älteres Cement und cementum wohl gebildet aus lateinisch caementum „Bruchstein“, „Stein“, „Baustein“, von caedere „brechen“) ist ein anorganischer und nichtmetallischer Baustoff. Er ist feingemahlen und zählt daher zu den Schüttgütern. Aufgrund seiner Eigenschaften wird er in Zementwerken als Baustoff hergestellt und zum Anfertigen von Bauteilen und Bauwerken verwendet. Innerhalb der Baustoffe zählt Zement zu den Bindemitteln. Er erhärtet durch die chemische Reaktion mit Wasser (Hydratation) und bleibt danach fest. Zur Herstellung von Baustoffen wie Mörtel und Beton werden dem Zementpulver sogenanntes Zugabewasser (früher „Anmachwasser“) und andere Stoffe als Zuschlagstoffe beigemengt. Aufgrund der weltweiten Verfügbarkeit der Rohstoffe sowie der Festigkeit und Dauerhaftigkeit von Beton, ist Zement weltweit eines der wichtigsten Bindemittel. Mit einer Weltproduktion von 4,1 Milliarden Tonnen im Jahr 2017 ist Zement der meistverwendete Werkstoff. Zement wird in Zementwerken produziert. Zu seiner Herstellung werden die natürlichen Rohstoffe Kalkstein und Ton verwendet, die häufig als natürliches Gemisch vorliegen und dann als Mergel bezeichnet werden. Falls nötig, werden als Korrekturmaterialien auch Quarzsand und eisenoxidhaltige Stoffe für eine bessere Sinterung beigemischt. Die Rohstoffe werden zu Rohmehl gemahlen und anschließend auf etwa 1.450 °C erhitzt, bis sie an den Korngrenzen teilweise miteinander verschmelzen (Sintern) und der sogenannte Zementklinker entsteht. Das Material, mit nun kugelförmiger Struktur, wird abgekühlt und zum Endprodukt Zement gemahlen. Um Zementsorten mit bestimmten Eigenschaften zu erhalten, können vor dem Mahlen Hüttensand, Flugasche, Kalkstein und Gips in unterschiedlicher Dosierung und Mahlfeinheit zugegeben werden. Als problematisch gilt mittlerweile der Einfluss der Zementproduktion auf die Umwelt. Die Zementindustrie gehört zu den Hauptverursachern von Treibhausgasen, die die globale Erwärmung bewirken. Anhand der weltweiten jährlichen Produktion ergibt sich durch das Freisetzen des im Kalk gebundenen Kohlenstoffdioxids ein Ausstoß von mindestens drei Milliarden Tonnen CO2, oder etwa 6 bis 8 % des jährlichen CO2-Ausstoßes, was dem Drei- bis Vierfachen der Größenordnung des gesamten Luftverkehrs entspricht. Allerdings nehmen die Baustoffe beim Aushärten Luft-CO2 wieder auf, siehe chemische Zusammensetzung des Zements.