सिमेंट म्हणजे कोणत्याही काँक्रीटमधील मूळ आणि महत्त्वपूर्ण घटक. सिमेंट आणि पाण्याची पेस्ट दगड आणि वाळू यांच्या मिश्रणाला एकत्र बांधून ठेवते आणि घट्ट झाल्यावर खडकाप्रमाणे टणक बनते.
सिमेंट हे प्रचंड मोठ्या कारखान्यांमध्ये तयार केले जाते. सिमेंट तयार करण्यासाठी प्रामुख्याने कॅल्शियम, सिलिकॉन, ॲल्युमिनम, लोखंड आणि इतर काही पदार्थ विशिष्ट रासायनिक प्रक्रियेमध्ये एकत्र केले जातात. या प्रक्रियेसाठी सर्वसाधारणपणे वापरण्यात येणाऱ्या पदार्थांमध्ये चुनखडी, शिंपल्यांचे कवच, चिकणमाती, शेलचा दगड, पाटीचा दगड, सिलिकामय वाळू, लोह धातूक इ. पदार्थांमध्ये एकत्र मिसळले जातात. हे सर्व पदार्थ अत्यंत उच्च तापमानाला भट्टीमध्ये गरम केले जातात. उच्च तापमानामुळे हे सर्व पदार्थ एकत्रितपणे वितळले जाऊन त्यांचे एका विशिष्ट आकाराच्या गोल दगडामध्ये रूपांतर होते. ज्यांना खंगर (Clinker)असे म्हणतात. पुढच्या टप्प्यात या खंगरच्या दगडांना अत्यंत सूक्ष्म पावडर तयार होईपर्यंत दळले जाते. ही पावडर म्हणजे सिमेंट.
एकोणिसाव्या शतकाच्या सुरुवातीला जोसेफ ॲस्पडीन या इंग्लंडमधील लीड्स येथे वीटकाम करणाऱ्या व्यक्तीने त्याच्या स्वयंपाक घरातील शेगडीवर चुनखडी आणि चिकणमातीचे एकत्रित मिश्रण भाजून जगातील सर्वप्रथम पोर्टलंड सिमेंट तयार केले. अशा पद्धतीने निर्माण झालेल्या सिमेंटमुळे भविष्यामधील अतिशय महत्त्वाच्या अशा बांधकाम साहित्याचा पाया घातला गेला. सद्यस्थितीत पोर्टलंड सिमेंटची प्रचंड मोठ्या प्रमाणावर जगभर निर्मिती केली जाते. सिमेंट निर्मितीच्या कारखान्यांमध्ये प्रत्येक पायरीवरअत्यंत काटेकोरपणे सिमेंटवर भौतिक आणि रासायनिक चाचण्या केल्या जातात. एवढ्या मोठ्या प्रमाणावर निर्माण केल्या जाणाऱ्या सिमेंटची उच्च गुणवत्ता राखण्यासाठी या चाचण्या आवश्यक असते. तसेच जगातील विविध देशातील क्राँक्रीटच्या बांधकामासाठी विनिर्देशांनुसार देखील सिमेंटचा ठराविक दर्जा राखणे गरजेचे असते.
सिमेंट निर्मितीसाठी प्रामुख्याने ओली पद्धत व कोरडी पद्धत अशा दोन पद्धतींचा वापर करण्यात येतो. ओल्या पद्धतीमध्ये सिमेंट तयार करण्यासाठी लागणारे सगळे पदार्थ (कच्चा माल) बारीक दळताना पाण्याचा वापर केला जातो. पाण्यामुळे सगळ्या पदार्थांची राळयुक्त पेस्ट तयार होते. जी पुढे भट्टीमध्ये घातली जाते. याऊलट कोरड्या पद्धतीमध्ये पाण्याचा वापर न करता सगळा कच्चा माल एकत्रितपणे दळला जातो. सिमेंटसाठी लागणारा कच्चा माल, उदा., चुनखडी, चिकणमाती किंवा पाटीचा दगड वेगवेगळ्या टप्प्यांमध्ये, वेगवेगळ्या आकारांमध्ये (६ – ३ इंच) बारीक करून नंतर त्यात लोह धातूक, कोळशाच्या भुकटीची राख इ. पदार्थ मिसळले जातात.
सर्वप्रथम हे सर्व पदार्थ व्यवस्थितपणे मिसळले जातात. त्यानंतर साधारणत: २७०००F तापमानास हे पदार्थ प्रचंड मोठ्या आकाराच्या लंबगोल स्टील आणि विशिष्ट अशा उष्णताविरोधी विटांच्या बाह्य आवरणाच्या भट्टीमध्ये गरम केले जातात. या भट्टीचा व्यास साधारणपणे १२ फूट इतका असून उंची ४० मजली इमारतीपेक्षा देखील अधिक असू शकते. अशा या भट्टीची स्थापना कललेल्या अक्षाप्रमाणे केली जाते.
ओल्या किंवा कोरड्या पद्धतीचा अवलंब करून तयार झालेले राळयुक्त मिश्रण कललेल्या भट्टीच्या वरच्या भागात सोडले जाते. भट्टीच्या खालच्या भागामध्ये ठराविक तापमानाच्या धगधगणाऱ्या ज्वाला निर्माण करणारी यंत्रणा असते. भट्टीमध्ये विशिष्ट प्रमाणाचे तापमान निर्माण करण्यासाठी कोळशाची भुकटी, पर्यायी इंधने किंवा गॅसचा वापर केला जातो. एकदा सगळ्या कच्च्या मालाचे मिश्रण भट्टीत सोडले गेले की त्यातील काही अंश भट्टीतील उच्च तापमानामुळे गॅसच्या स्वरूपात बाहेर पडतो. उरलेल्या सगळ्या पदार्थांचे मात्र एकत्रितपणे वितळून खंगर मध्ये रूपांतर होते. सरतेशेवटी हे खंगर साधारणपणे खेळातील गोट्यांच्या आकारामध्ये बाहेर पडतात. हे खंगर साधारणपणे अतिउष्ण भट्टीच्या खालच्या टोकाने बाहेर पडतात आणि त्यांना थंड करून भट्टीतून खाली आणण्यासाठी विविध प्रकारच्या शीतकांचा (Coolers) वापर करण्यात येतो. या प्रक्रियेतून शीतकांमधून बाहेर पडणाऱ्या उष्ण हवेला पुन्हा भट्टी गरम करण्यासाठी वापरले जाते. यामुळे मोठ्या प्रमाणावर ऊर्जेची बचत होते आणि ज्वलन प्रक्रिसेची कार्यक्षमता वाढते.
खंगर थंड झाल्यावर त्यांना अल्प प्रमाणात जिप्सम (Gypsum)आणि चुनखडी वापरून बारीक (सूक्ष्म) भुकटी होईपर्यंत दळले जाते. ही भुकटी इतकी सूक्ष्म असते की साधारण अर्ध्या किलो सिमेंटमध्ये १५,००० करोड इतके सूक्ष्मकण असतात. ही सिमेंटची भुकटी आता वेगवेगळ्या पद्धतीने म्हणजेच प्रत्येकी ५० किलोच्या पिशव्यांमध्ये किंवा मोठ्या ट्रक किंवा ड्रममध्ये भरून विक्रिस पाठवली जाते.
पहा : सिमेंट
संदर्भ : पोर्टलंड सिमेंट असोसिएशन www.cement.org
समीक्षक : सुहासिनी माढेकर