A cementipar szerepe a fenntartható, karbonsemleges körforgásos gazdaságra átállásban
A lakhatási igények kielégítése köztudottan jelentős mértékben hozzájárul a globális CO2 kibocsátáshoz. A lakhatáshoz kötődő kibocsátásnak az egynegyede az építőipari alapanyagok gyártásához, míg háromnegyede az épületek üzemeléséhez kötődik. Az építési alapanyagok legnagyobb tömegben használt anyaga a beton, amelynek kötőanyaga a cement. A hazai cementipar jelentős szerepet vállal a gyártás során keletkező CO2-emisszió csökkentése érdekében. Az energiahatékonysági beruházások, alternatív tüzelő- és nyersanyagok használata mellett csökkentett klinkerhányadú cementeket fejlesztenek ki és hoznak forgalomba. A klinker a cementgyártás félkész terméke, cementkiegészítő anyagokat (jellemzően ipari melléktermékeket) felhasználva állítják elő a kompozit-portlandcementeket és kompozitcementeket, amelyek manapság már jelentős részt képeznek a termékválasztékban világszerte és Magyarországon is. A csökkentett klinkerhányadú cementek előnye azonban nemcsak abban nyilvánul meg, hogy gyártásuk lényegesen kevesebb CO2-emisszióval jár, hanem abban is, hogy az előállításukhoz felhasznált cementkiegészítő anyag(ok) előnyös alkalmazástechnikai tulajdonságokat is biztosítanak a cementnek.
Mészkő, mint cementkiegészítő anyag
A cementkiegészítő anyagként felhasználható mészkövet inert vagy kvázi inert adalékanyagnak nevezik. Arra vonatkozóan, hogy a mészkő részt vesz-e a cement hidratációs folyamataiban, vagy pedig csak töltőanyagként (filler) viselkedik, a szakvélemények eltérőek.
A mészkőtartalmú cementekre vonatkozó nemzeti műszaki szabályozás 1994-ben lépett hatályba, ugyanis az előállítására tett korábbi próbálkozások nem vezettek sikerre. Ennek oka az akkori gyártástechnológiában keresendő, melyet a cementgyárakban azóta – különösen a rendszerváltást követően – végrehajtott modernizációs programokkal sikerült kiküszöbölni. A folyamatos műszaki fejlesztések tették lehetővé, hogy ma már a hazai cementválasztékban is elérhetőek a harmonizált európai termékszabványnak (MSZ EN 197-1:2011 Cement. 1. rész: Az általános felhasználású cementek összetétele, követelményei és megfelelőségi feltételei) megfelelő, nagyobb szilárdsági osztályú (42,5 N) vagy gyors szilárdulású (32,5 R), 21-35 m/m% mennyiségű mészkövet tartalmazó CEM II/B-LL típusú mészkő-portlandcementek.
Noha a cement szilárdságát nem növeli, azonban a mészkő, mint cementkiegészítő anyag vitathatatlanul kedvező hatást gyakorol annak egyes alkalmazástechnikai tulajdonságainak alakulására.
Mészkő-portlandcement a betonban
A legtöbb kutató szerint a mészkövet tartalmazó cementek felhasználásának előnye leginkább abban nyilvánul meg, hogy már kis mennyiségű finom mészkő is nagymértékben javítja a beton reológiai tulajdonságait, azaz csökkenti a keverővíz mennyiségét, ill. javítja a bedolgozhatóságot. Ez pedig kedvező hatással lehet a betonstruktúra alakulására, vagyis végső soron előnyösen befolyásolhatja a struktúrával összefüggő betontulajdonságok alakulását.
A mészkő-portlandcementek indirekt módon is csökkentik a globális felmelegedést. A mészkő adagolása ugyanis jelentősen csökkenti a cement hidratációs hőjét, egyes CEM II/B-LL típusú cementek már teljesíthetik az EN 14216 harmonizált európai szabvány szerinti nagyon kis hőfejlesztésű cementekre vonatkozó követelményt is, amely a globálisan felhasznált mészkő-portlandcement mennyiségét figyelembe véve számszerűsíthető eredmény.
A fentieken túlmenően a világosabb színű mészkő-portlandcementek felhasználása tovább csökkenthetné a beton Albedó-értékét, ezáltal mérsékelhető a városi hőszigetek kialakulása is, természetesen az egyéb követelményeknek való megfelelőség figyelembe vétele mellett.
Hazai helyzet
A Magyarországon még viszonylag újdonságnak számító CEM II/B-LL típusú mészkő-portlandcementek felhasználása sok országban ma már az építőipari gyakorlat szerves része, az üzemileg előállított CEM II/B-LL mészkő-portlandcementeket már referenciacementként használják. Elterjedésük nemcsak környezetbarát mivoltuknak tudható be, hanem annak is, hogy az alapvetően inertnek tekintett mészkőnek a cement szilárdságára gyakorolt kedvezőtlen hatása a cementgyártási – elsősorban az őrlési-osztályozási – technológia fejlesztésével kompenzálható, mely fejlesztéseket a magyarországi cementgyárak is megvalósították. Ugyanakkor a mészkő-portlandcementek felhasználásakor tekintettel kell lenni sajátságos tulajdonságaira, melyek lehetnek előnyösek, vagy kevésbé azok. Ez utóbbiak ellensúlyozására a megfelelő, fejlett betontechnológia alkalmazása nyújt lehetőséget.
További, mélyebb szakmai ismeret olvasható Dr. Gável Viktória cikkében a betonújság 2024. április és június havi számában.