Alter Rohstoff und modernes Bindemittel
Hätten Sie es gewusst? Während der Kreidezeit vor 65 bis 144 Millionen Jahren waren weite Teile Deutschlands überflutet. Mit dem Sinken der Wasserspiegel zerfielen die Ablagerungen der tierischen und pflanzlichen Organismen. Im Laufe langer Jahre verdichteten sich die unverfestigten Materialien zu neuen Gesteinen. Heute sind die Ablagerungsgesteine Kalkstein, Kreide und Mergel unverzichtbar für die Herstellung von Zement. Doch der Weg vom Millionen Jahre alten Rohstoff zum modernen Bindemittel hat es in sich. Zementwerke bzw. Zementhersteller sorgen dafür, dass alles klappt.
Aus dem Steinbruch auf den Bau
Zement ist ein wesentlicher Bestandteil von Beton. Weltweit wird Zement nach dem gleichen Verfahren hergestellt. Die Arbeit des Zementproduzenten beginnt im Steinbruch. Dort werden Kalkstein, Kreide und Mergel durch Großbohrlochsprengungen gewonnen. Radlader und Muldenkipper transportieren das großstückige Haufwerk zu Zerkleinerungsanlagen, den sogenannten Brechern. Diese zerteilen das Haufwerk mittels Druckzerkleinerung oder Schlagzerkleinerung auf Schottergröße. Anschließend wird der – wie er nun heißt – Rohschotter in die Schotterhalle des Zementwerks transportiert. Dort wird er in Lagen auf dem Mischbett verteilt und später scheibenweise abgebaut.
Nun startet die Rohmehlproduktion. Hierbei wird der Rohschotter unter Zugabe von Ton und Quarzsand in großdimensionierten Rohmühlen zu feinem Rohmehl gemahlen. Anschließend beginnt mit dem Brennen des Zementklinkers der wichtigste Prozess in einem Zementwerk: Das Rohmehl strömt in den Wärmetauscherturm, wo es auf etwa 800 °C vorgewärmt wird. Von dort aus gelangt es in den geneigten Drehrohrofen, der nach dem Gegenstromprinzip funktioniert. Hier wird das Rohmehl bei 1.450 °C zum Schmelzen gebracht. Auf dem Weg zum unteren Rohrende wechselt der Aggregatzustand des Rohmehls allmählich wieder in fest und durch das Drehen des Rohrofens bildet sich der kugelähnliche Zementklinker.
Nachdem der Klinker aus dem Ofen gefallen ist, wird er auf Rostkühlern mit Luftstrom abgekühlt und anschließend in der Klinkervorratshalle eingelagert. Später wird der Klinker gemahlen. Das geschieht unter der Zugabe von Hüttensand, Gips oder Schlacke in den Zementmühlen. Erst nach dem Zermahlen ist die reaktive Oberfläche des Zementklinkers groß genug, dass er unter der Zugabe von Wasser abbindet. Die Anlagerung von Wassermolekülen an ein Ion wird als Hydration bezeichnet, daher sind Zemente hydraulische Bindemittel. Der nun fertige Zement wird in Silos gelagert, bis er an seinen vorläufigen oder endgültigen Bestimmungsort versendet wird.
Fünf Zementklassen
Zemente werden anhand ihrer Zusammensetzung in verschiedene Klassen unterteilt. Die DIN EN 197-1 unterteilt den Zement in die fünf Hauptzementarten Portlandzement, Portlandkompositzemente, Hochofenzement, Puzzolanzement und Kompositzement. Die Wahl der Zementklasse ist anwendungsabhängig.
Produktionsstätten in Deutschland
Deutschlandweit gibt es hochwertige Zementrohstoffvorkommen. Die Standorte der Zementhersteller richten sich nach den Regionen der Rohstoffvorkommen. Im Regelfall versenden die Produzenten innerhalb des Bundesgebietes und auch ins Ausland.
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