الأسمنت:
الأسمنت هو تلك المادة الناعمة الداكنة اللون التي تمتلكخواص تماسكية و تلاصقية بوجود الماء مما يجعله قادراَ على ربط مكونات الخرسانةبعضها ببعض و تماسكها مع حديد التسليح. ويتكون الأسمنت من 3 مواد خام أساسية هيكربونات الكالسيوم الموجودة في الحجر الكلسي، والسيليكا الموجودة في الطين والرمل،والألومنيا (أكسيد الألمنيوم).
أنواع الأسمنت:-
هناك عدة أنواع منالاسمنت تأحذ اسمها من الغرض منها ولزوم استعمالها ولكن تبقى مكوناتها الأساسيةواحدة وان اختلفت نسبتها من نوع لآخر ومن أهم هذه الأنواع :
الأسمنت البورتلاندي العادي،
الأسمنت البورتلاندي سريع التصلب
الأسمنت البورتلاندي المنخفض الحرارة
الأسمنت المقاوم للأملاح والكبريتات
الأسمنت الألوميني ... الخ
المكونات الرئيسية للأسمنت البورتلاندي العادي:
سليكات ثلاثي الكالسيوم وتبلغ نسبتها من 45 - 55 % وهي المسئولة عن إعطاء القوةللخرسانة خلال الأيام الثمانية والعشرين الأولى.
2. سليكات ثنائي الكالسيوموتبلغ نسبتها من 15-25 % وهي المسئولة عن ظاهرة الالتئام الذاتي حيث تقوم بإغلاقالشقوق الشعرية في المونة وفي الخرسانة و كذلك قوة الشد للخرسانة.
ألومنياتثلاثي الكالسيوم وتتراوح نسبتها من 12-15 % وهي تتفاعل بسرعة عند الخلط وتطلق حرارةعالية لذلك فهي تعطي الخرسانة قوتها في اليوم الأول ولكنها لا تؤثر في القوةالنهائية للخرسانة
ألومنيات حديد رباعي الكالسيوم وتتراوح نسبتها من 7-12 % وهي تتفاعل في الأيام الأولى وتعطي حرارة عالية ولكنها أبطأ من ثلاثي ألومنياتالكالسيوم.
5. بالاضافة إلى المكونات السابقة يحتوي الأسمنت على مركبات ثانويةعلى شكل أكاسيد مثل أكاسيد البوتاسيوم والصوديوم والمغنيسيوم والتيتانيوم وثانيأكسيد الكبريت . وتشكل هذه المركبات نسبة قليلة من وزن الأسمنت.
خواص وفحوصات الأسمنت:-
يجرى على الاسمنت العديد من الفحوصات لتحديد صفاته وللتأكدمن جودته ومطابقته للمواصفات، ومن أهم هذه الفحوصات:
نعومة الأسمنت Fineness of Cement
فحص القوام القياسي للعجينة الأسمنتية.
زمن الشك الابتدائي والنهائي Initial & Final setting time
التحليل الكيماوي للاسمنت.
ثبات الأسمنت .
مقاومة الأسمنت للضغط المباشر.
مقاومة الاسمنت للشد المباشر.
فحص الانثناء
تعتبر صناعة الأسمنت من الصناعات الإستراتيجية لارتباطها بأعمال الإنشاء والتعمير,ويستخدم الأسمنت كمادة رابطة هيدروليكية من مكونات المونه أو الخرسانة ,وهي مع ذلك صناعة بسيطة مقارنة بالصناعات الكبرى،وتعتمد على توفر المواد الخام اللازمة لذلك.
الخليط الأساسي لصناعة الاسمنت يتكون غالباً من الطفلة ( Clay) والحجر الجيري ( Limestone)، والذي يسخن في درجة حرارة كافية لإحداث التفاعل بينهما لإنتاج سيليكات الكالسيوم .(Calcium Silicate)
و تختلف الملوثات الناتجة عن مصانع الأسمنت من حيث المكونات والكمية، تبعاً لاختلاف عمليات التشغيل من مصنع لآخر وإجراءات النظافة العامة المتبعة، وعوامل أخرى متنوعة .
هناك طريقتان أساسيتان في صناعة الأسمنت
· العمليات الرطبة تطحن المواد الخام وتخلط بالمياه، ثم يفصل الناتج المعلق (Slurry) إلى الفرن.
· العمليات الجافة فيتم تجفيف المواد الخام قبل أو أثناء الطحن أي قبل إدخالها إلى الفرن, وهى الطريقة المستخدمة في المملكة
المواد الخام الأولية في صناعة الأسمنت
· الحجر الجيري
· رمل السيليكات
· الطفلة
· الأتربة السطحية ( Shale)
طفلة وأتربة البوكسيت (جسيمات متوسطة الحجم من الطبقات الرسوبية مثل الطفلة، ولها محتوى منخفض من الماء( .
أكاسيد الحديد : وتستخدم كعوامل مذيبة أو صهارة (Fluxing Agent) لتقليل درجة الحرارة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية .
· الجبس: ويضاف في المرحلة النهائية بمطاحن الأسمنت
مواد أخرى:
1. تستخدم المواد الكيميائية في المعمل للقيام بالتحاليل واختبارات التحكم في الجودة.
2. تستخدم الزيوت ومواد التزليق الأُخرى لصيانة الآلات .
3. يستخدم الغاز الطبيعي والمازوت لتوليد غازات الاحتراق المستخدمة في الأفران، وتكون الأفران مجهزة بحيث تستطيع حرق أكثر من نوع واحد من أنواع الوقود.
أنواع الأسمنت البورتلاندى وخصائصها
يستخدم في أعمال الإنشاءات بوجه عام، وهناك أصناف مختلفة من هذا النوع مثل الأسمنت الأبيض الذي يحتوى على نسبة أقل من أكسيد الحديديك، و أسمنت آبار البترول (Oil-Well Cement) المستخدم في تبطين آبار البترول، والأسمنت سريع الشك، وأصناف أخرى متعددة ذات استخدامات خاصة
ب-الأسمنت البورتلاندي المتصلب في درجة الحرارة العالية و المقاوم للكبريتات:
يستخدم في الحالات التي تتطلب حرارة تميؤ معتدلة، أو في الإنشاءات الخرسانية المعرضة لتأثيرات متوسطة من الكبريتات.
ج- الأسمنت سريع التصلب:
تختلف أصناف الأسمنت سريع التصلب عن الأسمنت العادي من عدة نواحي، منها أن نسبة الحجر الجيري إلى السيليكات ونسبة سيليكات ثلاثي الكالسيوم في الأسمنت سريع التصلب تكون أكبر من مثيلاتها في الأسمنت العادي.كما يتصف هذا النوع بدرجة نعومة أكبر من الأسمنت العادي، مما يؤدى إلى سرعة التصلب وتولد سريع للحرارة.
يستخدم الأسمنت سريع التصلب في إنشاء الطرق.
د- أسمنت بورتلاندي منخفض الحرارة:
يحتوى هذا النوع على نسبة منخفضة من كبريتات ثلاثي الكالسيوم وألومينات ثلاثي الكالسيوم، مما يؤدى إلى انخفاض في الحرارة المتولدة. تستخدم أكاسيد الحديديك لخفض نسبة ألومينات ثلاثى الكالسيوم، وبالتالى ترتفع نسبة رباعي ألومينات الكالسيوم الحديدية في هذا النوع من الأسمنت.
هـ- الأسمنت المقاوم للكبريتات:
يحتوى هذا النوع من الأسمنت على نسبة منخفضة من ألومينات ثلاثي الكالسيوم، ويتصف بقدرة أكبر على مقاومة الكبريتات بسبب مكوناته، أو بسبب العمليات المستخدمة في صناعته، لذلك فهو يستخدم في الحالات التي تتطلب مقاومة عالية للكبريتات
a. أسمنت بورتلاندي
b. أسمنت مقاوم للأملاح
c. أسمنت مقاوم للكبريت
d. كلينكر
ويشكل الأسمنت البورتلاندي معظم إنتاج المصنع نسبة لأنه النوع الرئيسي المستخدم في الإنشاءات إذ يساعد على تشكل الإنشاءات الخرسانية و يمدها بالقوة المطلوبة, وهو عبارة عن بودرة رمادية اللون يتم الحصول عليها بعد إنتاج الكلنكر من حجر الكلس , الطين, خام الحديد , البوكسايت ثم بعد ذلك يضاف اليه الجبس ,و يتم طحنهما للحصول على الأسمنت البورتلاندي بشكل سائب او معبأ في أكياس ورقية .
جودة المنتجات و المواصفات المعتمدة للتصنيع
· صمم المصنع بحيث تلبي المنتجات كل المواصفات و الشروط من قبل الهيئات و الجمعيات العلمية العالمية المعتمدة لمنتجات هذه الصناعة لتحقيق أعلى مستويات الجودة الإنتاجية:
· مواصفات هيئة المواصفات و المقاييس السعودية
· المواصفات البريطانية
· المواصفات الألمانية
· مواصفات الجمعية الامريكية لاختبار المواد
التحليل الكيمائي للأسمنت البورتلاندي وبيان مكوناته
المكون
أوكسيد الكالسيوم (Ca o)
السيلكا (Sio2)
الألومنيا (Al2o3)
أوكسيد الحديديك (Fe2o3)
الماغنيسيا (Mgo)
ثالث اوكسيد الكبريت (So3)
نسب خلطات مواد تصنيع الأسمنت البورتلاندي
المادة
نسبة الخلط ومستوى الحريق
بورتلاندي عادي- الفئة الأولي
بورتلاندي مقاوم للكبريتات - الفئة الخامسة
1450 درجة مئوية لمدة 3 ساعات
1450درجة مئوية لمدة 4 ساعات
التركيبة الكيماوية لمادة الكلنكر (صناعة الاسمنت )
المكونات الأساسية لمادة الكلنكر
المكونات الطبيعية الأساسية
وهناك المزيد يارعاكم الله
11-12-2007, 08:05 PM
