Ritratto del prodotto: cemento

Il cemento moderno risale all’inglese Joseph Aspdin. Nel 1824 brevettò un prodotto che divenne noto come cemento Portland. Le pietre prodotte artificialmente assomigliavano al calcare trovato sull’Isola della Manica di Portland. Da allora il cemento è stato continuamente sviluppato e migliorato. Nel 1871, Robert Vigier fondò la “Cementwerke Vigier AG” a Luterbach, Soletta, come primo cementificio della Svizzera.

Materie prime indigene

Le materie prime necessarie per la produzione di cemento sono principalmente calcare, argilla o marna. La Svizzera dispone di ricchi giacimenti di tali materie prime minerali non metalliche. L’industria svizzera del cemento può quindi coprire il cento per cento del suo fabbisogno di materie prime con risorse locali. Tra la cava e il prodotto finito di cemento avviene un complesso processo di produzione. Per ottenere le proprietà desiderate, il calcare e la marna devono essere cotti a temperature molto elevate.

Il processo di produzione

Il cemento è costituito principalmente da calcare, argilla o marna. Di questi, soprattutto nell’arco giurassiano e nelle Prealpi settentrionali, esistono ricchi giacimenti. Queste sono le uniche risorse minerarie di cui la Svizzera dispone in grande quantità. Ciò rappresenta un enorme vantaggio. Non è necessario importare materie prime o cemento. I produttori svizzeri di cemento possono utilizzare il cento per cento di materie prime locali.

Dalla pietra naturale al cemento

Il primo passo nella produzione di cemento è l’estrazione delle materie prime. Poiché il calcare è molto duro, deve essere estratto dalla montagna dai minatori. La marna meno dura può essere raschiata direttamente dalla superficie con i bulldozer. Dopo il brillamento, i massi, alcuni dei quali lunghi fino a un metro, vengono rimossi con i camion. Ci vuole circa una tonnellata e mezza di materia prima per produrre una tonnellata di cemento.

Nel frantoio per il calcare o nel frantoio per la marna, i pezzi di pietra della cava vengono frantumati in pezzi delle dimensioni di un pugno. Successivamente il materiale viene immagazzinato temporaneamente. In questo modo si può produrre cemento anche se i lavori nella cava devono essere interrotti. Dall’impianto di stoccaggio, la roccia estratta viene trasportata al mulino per la preparazione del crudo attraverso un nastro trasportatore. Il materiale viene prima essiccato con gas caldi del forno e portato ad un certo rapporto di miscelazione. Questo perché la materia prima per il cemento deve essere costituita da proporzioni esattamente definite di calce, ossido di silicio, ossido di alluminio e ossido di ferro. Nell’impianto di macinazione del crudo, i grumi di pietra vengono poi macinati in farina cruda sotto grande pressione.

Il processo di combustione

In un ulteriore passo, la miscela cruda viene preriscaldata a circa 1000 gradi Celsius dai gas emessi dei forni caldi. Il materiale entra quindi nel forno rotativo dove avviene il processo di cottura vero e proprio. Il forno è costituito da un tubo lungo 50-70 metri con un diametro da quattro a cinque metri. Questo è leggermente inclinato e ruota attorno al proprio asse. Il materiale da infornare si sposta così dall’ingresso all’uscita dove è installato il bruciatore. La temperatura all’interno del forno raggiunge circa 1450 gradi. In un processo chimico, all’interno del forno avvengono dei processi che consentiranno la trasformazione della farina in clinker.

Dopo la combustione, il clinker di cemento rovente viene raffreddato con aria fredda e conservato in silos. In una fase finale, il clinker viene macinato al grado di finezza desiderato in un mulino per cemento – a seconda dell’applicazione. Ulteriori sostanze come la cenere volante di carbone duro o la sabbia di scorie possono essere aggiunte per conferire al cemento determinate proprietà. Per regolare la solidificazione, viene aggiunto al clinker nel mulino circa il cinque percento di gesso.