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Portland
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Il cemento Portland fu inventato nel 1824 in Inghilterra dal muratore Joseph Aspdin e deve il nome alla somiglianza nell'aspetto con la roccia di Portland, un'isola nella contea di Dorset (Inghilterra). In edilizia con cemento o più propriamente cemento idraulico si intende una varietà di materiali da costruzione che miscelati con acqua sviluppano notevoli proprietà adesive. Il Portland è un cemento idraulico che indurisce sia all’aria sia in acqua, quando viene mescolato in giuste proporzioni con acqua ed inerti; è il tipo di cemento più utilizzato, ed è usato come legante nella preparazione del calcestruzzo.Viene impiegato come legante in miscela con materiali inerti (sabbia, ghiaia) a formare la malta e per preparare il calcestruzzo, utilizzato per la costruzione di edifici e strutture in cemento armato. La fabbricazione del cemento Portland avviene in tre fasi: preparazione della miscela grezza dalle materie prime, produzione del clinker, preparazione del cemento. Le materie prime per la produzione del Portland sono minerali contenenti: ossido di calcio CaO (44%), ossido di silicio SiO2 (14,5%), ossido di alluminio Al2O3 (3,5%), ossido di ferro Fe2O3 (3%) e ossido di magnesio (1,6%).
L'estrazione avviene in cave poste in prossimità della fabbrica, che in genere hanno già la composizione desiderata, mentre in alcuni casi è necessario aggiungere argilla o calcare, oppure minerale di ferro, bauxite o altri materiali residui di fonderia. Esistono diversi tipi di cemento, differenti per la composizione, per le proprietà di resistenza e durevolezza e quindi per la destinazione d'uso. Quando il cemento Portland viene miscelato con l'acqua, il prodotto solidifica in alcune ore e indurisce progressivamente nell'arco di diverse settimane. Il successivo indurimento e lo sviluppo di forze interne di tensione deriva dalla più lenta reazione dell'acqua con il silicato di tricalcio a formate una struttura amorfa chiamata calcio-silicato-idrato (CSH gel).
Con l'aggiunta di particolari materiali al cemento (calcare e calce) si ottiene il cemento plastico, di più rapida presa e maggiore lavorabilità. La malta preparata usando una miscela di cemento Portland e calce è nota come malta bastarda. Questo materiale è usato in particolare per rivestire le superfici esterne degli edifici (intonaco). Il cemento normale non si presta infatti ad essere spalmato. I cementi Portland speciali sono cementi che si ottengono allo stesso modo del Portland, ma che hanno caratteristiche differenti da questo a causa della diversa composizione percentuale dei componenti.
Il Portland ferrico è caratterizzato da un modulo dei fondenti pari a 0.64. Ciò significa che questo cemento è molto ricco di ferro. Si ottiene infatti introducendo ceneri di pirite o minerali di ferro in polvere. Questo tipo di composizione comporta dunque, oltre ad una maggior presenza di Fe2O3, una minor presenza di 3CaOAl2O3 la cui idratazione è quella che sviluppa più calore. E' per questo motivo che i cementi ferrici sono particolarmente adatti per gettate in climi caldi. I cementi ferrici migliori sono quelli a basso modulo calcareo, essi contengono infatti una minor quantità di 3CaOSiO2, la cui idratazione produce la maggior quantità di calce libera (Ca(OH)2). Poiché la calce libera è il componente maggiormente attaccabile dalle acque aggressive, questi cementi, contenendone una minor quantità, sono più resistenti all'azione della acque aggressive. I principali produttori mondiali di cemento Portland sono la Lafarge in Francia, la Holcim in Svizzera e la Cemex in Messico.
