سیمان - نقش کانیها در تهیه سیمان

کانی شناسی و زمین شیمی مواد اولیه، کلینکر، سیمان پرتلند و گرد و غبار تولیدشده در کارخانه سیمان نکاء، استان مازندران

نشانی: تهران، بزرگراه اشرفی اصفهانی، نرسیده به پل بزرگراه شهید همت، خیابان شهید قموشی، خیابان بهار، نبش کوچه چهارم، پلاک 1. کانی شناسی و زمین شیمی مواد اولیه, کلینکر, سیمان پرتلند و گرد و غبار تولیدشده در کارخانه سیمان نکاء, استان مازندران. کانی شناسی و زمین شیمی مواد اولیه, کلینکر, سیمان پرتلند و گرد و غبار تولیدشده در کارخانه سیمان نکاء, استان مازندران. کانی شناسی و زمین شیمی مواد اولیه, کلینکر, سیمان پرتلند و گرد و غبار تولیدشده در کارخانه سیمان نکاء, استان مازندران. مهدوی آکردی مهدی، رقیمی مصطفی، شمعانیان غلامحسین، قلی پور محسن.

سیمان چیست

البته در گذشته تلاش ‌هایی درخصوص رمزگشایی از این معما صورت گرفته و مشخص شده بود که در سطوح اتمی، هیدرات‌ های سیمان در برگیرنده مولکول‌ های سیلیکایی است که در استحکام بالای این ماده در ترکیب با آب نقش قابل توجهی را ایفا می‌کند، اما اکنون تیمی از دانشمندان دانشگاه MIT دریافته ‌اند مولکول ‌های سیلیکای مورد نظر به شکل کریستال نیستند و این در حالی است که تاکنون اینگونه تصور می ‌شد است. بیش از 2 هزار سال است که بشر با اشکال گوناگونی از سیمان آشنا شده و در این مدت طیف گسترده ‌ای از سازه‌ های سیمانی و بتونی را نیز با استفاده از این ماده ارزشمند ارائه کرده است، اما همواره ساختار سیمان و چرایی استحکام خیره‌ کننده آن در ترکیب با آب برای دانشمندان معمایی بزرگ بوده است.

کار اسپیدین توسط پسرش ویلیام پیگیری شد و وی توانست در سال 1843 با دست یابی به تکنیک استفاده از درجات حرارت بالاتر و ایجاد حالت عرق کردن در حین پخت به محصولی دست یابد که درصد قابل توجهی از مواد سازنده سیمان و مورد استفاده به صورت گداخته شده و مابقی به صورت پخته شده در آید. به نظر می ‌رسد اکنون و با تکیه بر یافته‌ هایی از این دست، راهکارهای تازه‌ ای برای استفاده گسترده ‌تر از این ماده در صنایع ساختمان‌ سازی سراسر جهان ارائه شود و در عین حال از نقش آن در افزایش آلاینده‌ های زیست ‌محیطی از جمله دی ‌اکسید کربن کاسته شود. گرچه نتیجه حاصله موفقیت آمیز بود، ولی عملا در فرانسه این روش ادامه داده نشده تا اینکه در انگلستان یک بنای آجرچین موفق شد از پختن مخلوطی از سنگ آهک و خاک رس (به نسبت متفاوت و به صورت دوغاب) در درجه حرارت بالا به نوعی آهک آبی فوق العاده جالب دست یابد.

بر این اساس سیمان ترکیبی است از اکسید کلسیم (آهک) با سایر اکسیدها نظیر اکسید آلومینیوم، اکسید سیلیسیم، اکسید آهن، اکسید منیزیم و اکسید های قلیایی که میل ترکیب سیمان با آب داشته و در مجاورت هوا و در زیر آب به مرور سخت می گردد و دارای مقاومت می شود.  ترکیبات دیگری نیز در سیمان وجود دارند که از نظر وزن قابل ملاحظه نیستند ولی تاثیرات قابل ملاحظه ای در خواص سیمان دارند که عمدتا عبارتند از: MgO، TiO2، Mn2O3، K2O ،NaO2 که اکسید های سدیم و پتاسیم به نام اکسید های قلیایی شناخته شده اند. مواد اولیه سیمان و قسمت عمده سیمان مصرفی از نوع سیمان پرتلند می باشد، که به آن سیمان پرتلند معمولی یا OPC13 نیز وجود ندارند که اکثرا در کارهای اجرایی در لایه های زیر سطحی استفاده می شود و همین طور سیمان با آلومینای بالا HAC15.

خواص شیمیایی سیمان

تأثیر سیلیکا فوم بر روی خواص شیمیایی سیمان چگونه است؟ سیلیکا فوم، ماده ای است که برای بهبود بسیاری از خواص سیمان نظیر مقاومت فشاری، مقاومت در برابر خوردگی و پیوند بین ذرات مورد استفاده قرار می گیرد. خواص شیمیایی سیمان چه هستند؟ سنگ آهک (کلسیم)، ماسه یا رس (سیلیسیم)، بوکسیت (آلومینیوم)، کانی آهن، شیل، گچ، مارن، سرباره و اسلیت از مواد خام مورد استفاده برای ساخت سیمان هستند. تأثیر سولفور اکسید آهن یا اکسید فریک بر روی خواص شیمیایی سیمان چگونه است؟ اکسید آهن یا اکسید فریک، علاوه بر تقویت استحکام و سختی، تأثیر مستقیمی بر روی رنگ سیمان ها دارد. تأثیر نمک های قلیایی بر روی خواص شیمیایی سیمان چگونه است؟ اکسید پتاسیم (K2O) و اکسید سدیم (Na2O) موجود در سیمان، میزان نمک های قلیایی یا آلکاین ترکیب را تعیین می کنند.

تأثیر مگنزیا (MgO) بر روی خواص شیمیایی سیمان چیست؟ در فرآیند ساخت سیمان های پرتلند، از مگنزیا به عنوان یک ماده خام در مراحل ترکیب مواد خشک استفاده می شود. تأثیر دی کلسیم سیلیکات (C2S) بر روی خواص شیمیایی سیمان چیست؟ برخلاف تری کلسیم سیلیکات، C2A پس از یک هفته بر روی بهبود نرخ افزایش استحکام تأثیر می گذارد. این ماده، دمای ذوب مواد خام موجود در کوره را از 3000 درجه فارنهایت (1650 درجه سانتی گراد) به 2000 درجه فارنهایت (1100 درجه سانتی گراد) می رساند. تأثیر تری کلسیم آلومینات (C3A) بر روی خواص شیمیایی سیمان چیست؟ کم بودن مقدار C3A باعث مقاومت سیمان در برابر اثرات مخرب سولفات می شود.

تأثیر آهک آزاد بر روی خواص شیمیایی سیمان چگونه است؟ در برخی از مواقع، مقداری آهک آزاد درون سیمان های مختلف وجود خواهد داشت. تأثیر آلومینا بر روی خواص شیمیایی سیمان چگونه است؟ آلومینا یک ماده مقاوم در برابر اثرات مخرب مواد شیمیایی نظیر خوردگی است. از این رو، برای پروژها یی که نیازمند مقاومت بالا هستند، معمولا 5 تا 20 درصد سیلیکا فوم به ترکیب سیمان پرتلند اضافه می شود. تأثیر سولفور تری اکسید (SO3) بر روی خواص شیمیایی سیمان چیست؟ مصرف بیش از اندازه SO3 باعث عدم سلامت سیمان ها می شود. تأثیر تری کلسیم سیلیکات (C3S) بر روی خواص شیمیایی سیمان چیست؟ C3A باعث افزایش سرعت هیدراتاسیون و سفت شدن می شود.

سیمان چیست و چگونه به وجود می آید؟

قبل از انقلاب به واسطه رشد ساخت و ساز نیاز به سیمان در کشور زیاد شد و تمام سیمان مورد نیاز به صورت وارداتی بود تا این که اولین کارخانه سیمان ایران در شهر ری افتتاح شد و ایران شروع به تولید سیمان نمود. سیمان موادی است که همه با مفهوم و کاربرد آن آشنا هستند و نیازی به توضیح ندارد، اما برای تکمیل اطلاعات اشاره ای کوچک به تعریف آن می کنیم. در ادامه راهی کوره ای که در جاده ها وقتی از کنار کارخانه سیمان رد می شویم، شده که از بیرون حرارت و ذرات معلق خروجی را می توان دید. تقریبا در همه استان های کشور کارخانه سیمان وجود دارد و از تولید سیمان خودکفا هستیم و به کشورهای همسایه صادرات هم انجام می گیرد.

این مواد اولیه تقریبا از خاک مارن حدود ۶۰ الی ۶۵ درصد، سنگ آهک حدود ۳۰ الی ۳۵ درصد و بوکسید حدود ۱/۵ درصد تشکیل شده است. سیمان ماده چسبنده‌ ای است که با ترکیب با آب بسیار سر سخت و سفت می شود و از آن برای ساخت اجسامی یکپارچه استفاده می شود. در واقع این سیمان با رنگ های معدنی ترکیب شده که بیشتر برای نماسازی، کف سازی، بندکشی و کارهای تزئینی استفاده می شود. بعد از ترکیب و خرد کردن مواد اولیه که دستگاه خرد کن این کار را انجام می دهد آن را در انبار یا سوله خاک ذخیره می کنند. برای حمل فله ای از ماشین مخصوصی که بونکر نامیده می شوند، استفاده کرد و برای نگهداری باید سیلو تخلیه و نگهداری کرد.

این نوع سیمان که یکی از پرفروش ترین نوع سیمان برای اجرای نمای سازه است که به آن سیمان زود سخت شونده هم گفته می شود. کلینکر توسط تسمه نقاله به انبار ذخیره کلینکر منتقل می شود و در این جا آماده است که به هر نوع تیپ سیمانی تبدیل شود. اکنون وارد کوره شده و شبیه مواد مذاب می شود و سپس خارج شده و سریع سرد می شوند که با سردشدن آن کلینکر بدست بیاید. ما در این مقاله سعی کردیم به طور مختصر و مفید بگوییم سیمان چیست و چگونه به وجود می آید و انواع آن را معرفی کنیم. کلینکر را با توجه به نوع سیمان تیپ ۱ یا ۲ و غیره، با میزان خاصی از گچ و پوزولان مخلوط و دوباره آسیاب می شوند. سیمان سفید بیشتر در نماسازی، بند کشی و کارهای تزئینی کاربرد دارد ولی قیمت آن از سیمان معمولی بالاتر است.

منبع