Itu sudah pada 1500 SM, ketika pasta kalsium hidroksida dan pasir ditemukan untuk pertama kalinya (juga disebut mortar), yang dapat digunakan untuk merekatkan partisi dan batu dalam konstruksi yang berbeda. Bahan ini, sedikit demi sedikit, menangkap karbon dioksida dari atmosfer, yang dengannya kalsium hidroksida berubah kembali menjadi kalsium karbonat keras dari mana pembuatannya dimulai:
Ca (OH) 2 (s) + CO2 (g) → CaCO3 (s) + H2O (g)
Antara tahun 100 dan 400 M, Romawilah yang menyempurnakan penggunaan yang dikenal sebagai mortar kapur , agar dapat membangun gedung dan saluran air, banyak dari konstruksi ini masih dalam kondisi sempurna hingga saat ini. Itu juga orang Romawi yang membuat penemuan penting terkait lainnya, dan jika kita mencampur abu vulkanik dengan mortar kapur, kita akan memiliki produk akhir yang jauh lebih berkualitas. Bahan ini merupakan cikal bakal semen cararn seperti yang kita kenal sekarang.
Dengan demikian kita dapat mengatakan bahwa semen adalah pengikat hidrolik yang ditambahkan pasir dan air. Pengikat adalah suatu zat atau bahan yang memiliki kemampuan untuk menyatukan bahan yang berbeda, memberikan kohesi pada semuanya.
Industri kimia produksi semen adalah salah satu yang terbesar saat ini. Produksi dunia sekitar 700 juta ton. Semen dibuat dengan menggiling batu kapur dan batu tulis (campuran dari aluminosilikat yang berbeda), membawa campuran tanah tersebut menjadi panas hingga sekitar 1500ºC. Reaksi kimia yang terjadi melepaskan karbon dioksida, sebagian melelehkan komponen-komponen ini membentuk gumpalan padat yang dikenal sebagai klinker atau juga, terak semen. Bahan yang dihasilkan digiling hingga dihaluskan dan dicampur dengan sejumlah kecil senyawa kalsium sulfat. Campuran ini adalah semen Portland yang terkenal. Secara kimiawi, komponen utamanya adalah dikalsium silikat (Ca2SiO4, dalam jumlah 26%, dengan 51% bahannya adalah trikalsium silikat (Ca3SiO5), dan terakhir, 11% adalah trikalsium aluminat (Ca3Al2O6), air ditambahkan ke dalam campuran., serangkaian reaksi tipe hidrasi kompleks dilakukan. Salah satu reaksi yang paling representatif adalah:
2 Ca2SiO4 (s) + 4 H2O (l) → Ca3Si2O7. 3 H2O (s) + Ca (OH) 2 (s)
Ketika silikat sudah terhidrasi, itu disebut gel tobermorit, yang membentuk kristal yang cukup tahan yang melekat melalui ikatan silikon-oksigen yang sangat kuat ke pasir, dan juga ke konglomerat, yaitu ke batu-batu kecil yang biasanya dicampur dengannya. semen. Karena produk lain dari reaksi tersebut adalah kalsium hidroksida, campuran yang bersangkutan harus diperlakukan seolah-olah itu adalah bahan korosif selama proses pengerasan campuran.
Ada berbagai jenis semen , di antara jenis dasar kami dapat menyoroti dua:
- Semen asal tanah liat: yang diperoleh mulai dari tanah liat dan batugamping.
- Semen asal porselen: Porselen ini bisa berasal dari organik, atau juga vulkanik.
Semen bervariasi sesuai dengan komposisi, kekuatan dan sifat kekerasannya, itulah sebabnya setiap jenis semen digunakan untuk tujuan dan penggunaan yang berbeda.