Portlandcement

Al in de vroege oudheid gebruiken de Assyriërs en de Babyloniërs klei voor de onderlinge hechting van stenen. De Egyptenaren voegen er kalk en gips aan toe om hun piramiden extra stevigheid te geven. De oude Grieken gebruiken een mengsel van kalk en vulkanische as dat in combinatie met water langzaam uithardt.

Uit de Oudheid stamt ook het Latijnse woord ”ceamentum”, waarmee fijngehouwen steen wordt aangeduid die de Grieken en de Romeinen in hun mortels verwerken.

Vulkanische as
De Romeinen werken met vulkanische as afkomstig van de Vesuvius. In de buurt van de plaats Puzzuoli aan de baai van Napels is het in ruime mate voorhanden. De as mengen de Romeinen met kalk en water. Het eindproduct, pozzanolacement, is van uitstekende kwaliteit en kan de eeuwen verduren. De talrijke badhuizen, het Colosseum en de basiliek van Constantinopel zijn bekende staaltjes van de Romeinse architectuur. Die kan zich, mede dankzij cement, letterlijk en figuurlijk tot grote hoogte ontwikkelen.

In later eeuwen gaat deze kennis verloren. Pas in de achttiende eeuw doet de Britse ingenieur John Smeaton verwoede pogingen een vuurtoren (Eddystone Lighthouse) aan de kust van Cornwall beter bestand te maken tegen het geweld van de elementen. Hij experimenteert met mortels van diverse samenstellingen in combinatie met water. In 1756 ontdekt Smeaton dat kalksteen met een bepaalde hoeveelheid klei en water kan uitharden. Hij herbouwt met deze „natuurcement” in 1759 Eddystone Lighthouse. De toren trotseert de invloed van water, wind en zon vervolgens 126 jaar.

Verhitting
Vijfenzestig jaar na de bouw van Eddystone Lighthouse ontdekt metselaar Joseph Aspdin dat de kwaliteit van de door Smeaton en anderen gebruikte natuurcement van klei en kalksteen verder kan worden verbeterd door verhitting. Dat gebeurt in een kachel, waarbij korrels, zogeheten klinkers, ontstaan die bestaan uit calcium in combinatie met enkele andere mineralen. Na vermaling van de klinkers en toevoeging van wat gips is de portlandcement klaar voor gebruik.

De kachel van Aspdin is in de moderne cementindustrie inmiddels vervangen door grote ovens. Het vervaardigingsprocédé is in principe echter hetzelfde gebleven.

Portlandcement wordt zeer veel gebruikt in de bouw. Met water en zand vormt het de grondstof voor metselspecie en in combinatie met grind voor beton.

Afhankelijk van de toepassing kan portlandcement worden verrijkt met gemalen hoogovenslakken of vliegas. Vliegas komt vrij bij het verbranden van steenkool. De as bestaat voor het merendeel uit mineralen en een groot aantal spoorelementen in zeer kleine hoeveelheden.