ما هو الاسمنت؟ كل شيء عن الاسمنت
كل شيء عن الأسمنت
الأسمنت عبارة عن مسحوق معدني رمادي نموذجي. غالبًا ما يتم تقديم هذا النوع من مواد البناء في السوق في أكياس سعة 50 كجم أو بكميات كبيرة بالطن لمرافق استخدام الأسمنت ، مثل مصنعي الخرسانة. بالإضافة إلى الأسمنت الذي يتكون بالكامل من الكلنكر ، هناك أيضًا أسمنت يحتوي على مواد خام أخرى مثل الرماد المتطاير وخبث التربة والحجر الجيري. تتوفر أنواع مختلفة من هذا المنتج في السوق ، اعتمادًا على الاستخدام المقصود. تعرف على المزيد حول هذه المواد المستخدمة على نطاق واسع من خلال البقاء معنا.
أصول الأسمنت
على الرغم من أن استخدام الأسمنت الأول يعود إلى روما القديمة ، فقد تم تطوير الأسمنت الحديث في إنجلترا منذ أكثر من قرنين من الزمان. كان جوزيف أسبدين ، وهو بناء حجري بريطاني من القرن التاسع عشر ، هو المخترع. طبخ مزيجًا من الحجر الجيري والطين على موقد مطبخه قبل طحن الخليط إلى مسحوق ناعم.
وكانت النتيجة أول أسمنت هيدروليكي ، والذي أصبح عجينة عند إضافة الماء وترسيخه حتى يتماسك الحجر عند تعرضه للهواء. أطلق Aspedin على اكتشافه اسم “أسمنت بورتلاند” لأنه يشبه الحجر الجيري المستخرج من جزيرة بورتلاند في القناة الإنجليزية. حصل Aspiden على براءة اختراعه في عام 1824.
معنى الاسمنت
الأسمنت عبارة عن مسحوق رمادي ناعم ، عندما يقترن بالماء ، يشكل معجونًا ويتصلب بمرور الوقت. أهم استخدامات هذه المادة هو تصنيع الخرسانة ، حيث تعمل كمكون أساسي في مقاومة الضغط للخرسانة. يتم تقسيم الأسمنت الإنشائي إلى أنواع هيدروليكية وغير هيدروليكية.
في درجات الحرارة المرتفعة ، يتم الجمع بين الجير والطين والجبس لإنشاء النوع الهيدروليكي ، بينما يتم استخدام الجير والجبس والأوكسي كلوريد لإنشاء النوع غير الهيدروليكي. يستغرق الأسمنت غير الهيدروليكي وقتًا طويلاً للتصلب ، لكن الأسمنت الهيدروليكي يبدأ في التصلب بسرعة.
مجمعات سكنية
يتم تحديد جودة الأسمنت من خلال المكونات الأربعة التالية والنسب المئوية الخاصة بكل منها:
- سيليكات ثلاثي الكالسيوم (S2C) • سيليكات ثنائي الكالسيوم (S3C) • ألومينات ثلاثي الكالسيوم (A3C) • تتراكالسيوم ألومينوفريت (AF4C)
ملغم كيميائي
| 60-66 | الجير – تساو |
| 17-25 | سيليكا سيو 2 |
| 3-8 | الألومنيوم – Al2O3 |
| 0.5-6 | أكسيد الحديد – Fe2O3 |
| 0.5-4 | أكسيد المغنيسيوم – MgO |
| 1-4 | ثالث أكسيد الكبريت – ركن 3 |
| 0.5-1.3 | الكيماويات القلوية |
تؤثر نسب المركبات السابقة على كل خطوة من الخطوات التالية:
- التوقيت • معدل تراكم القوة • القوة الكلية • المتانة • اللون
مواصفات الأسمنت
يتم تسخين مزيج من الحجر الجيري والتربة في الفرن إلى 1450 درجة مئوية لتوليد الأسمنت. يتم إطلاق جزيء ثاني أكسيد الكربون من كربونات الكالسيوم أثناء عملية التكلس ، مكونًا أكسيد الكالسيوم أو الجير الحي ، والذي يتحد مع مواد أخرى. تنتج هذه الطريقة الكلنكر ، وهي مادة صلبة تتحول إلى مسحوق رمادي مع كمية قليلة من الجبس.
السيليكات ، وبالتحديد S2C و S3C ، هي المكونات الأساسية والأكثر أهمية للأسمنت ، والتي تؤثر بشكل مباشر على قوتها. للأكاسيد التي تتكون منها السيليكات تأثير كبير على هياكلها الذرية والبلورية بالإضافة إلى خصائصها الهيدروليكية. المواد الكيميائية الأخرى مفيدة لترطيب الأسمنت وتثبيته ولكن تأثيرها ضئيل على المقاومة. الأسمنت البورتلاندي هو المكون الأساسي في إنتاج الخرسانة والملاط والجص.
فوائد الاسمنت
- إنه غلاف استثنائي.
- التوفر في أي مكان
- يتم استخدامه في تصنيع الخرسانة والملاط.
- إنه غير مكلف.
- إنه متنوع في الطبيعة
- يتم استخدامه في معظم حالات الطقس
تطبيقات في البناء
هذه هي استخدامات الأسمنت في الخرسانة:
- بناء الأساسات • بناء الأعمدة • بناء الكمرات • بناء جدران القص • بناء الجدران الجاهزة • بناء الجسور • بناء أنفاق الطرق وأنفاق المياه • بناء السدود المائية والأرضية • إنشاء وتنفيذ المشاريع المرتبطة بالمياه طرق النقل • بناء طرق الأنابيب في نظام الصرف الصحي الحضري • بناء طاولات الشوارع وبعض معدات التحكم في حركة المرور • بناء الطرق والجسور
هذه هي استخدامات الأسمنت في الملاط:
- صنع جميع أنواع الملاط • إنتاج الملاط • ربط طبقات بلاط السيراميك • تطبيق على السطح الخارجي للمبنى
إجراءات الإنتاج
يمكن بعد ذلك تنفيذ عملية التصنيع بإحدى طريقتين:
- جاف
- مبتل
في المطحنة الكروية ، يتم ترطيب المواد الخام عن طريق إضافة الماء وتوليد الملاط. يتم تسليم المسحوق المطحون ، رطبًا أو جافًا ، إلى فرن دوار للمعالجة الحرارية. يتم استخلاص ثاني أكسيد الكربون أولاً من كربونات الكالسيوم في الفرن الدوار. سيتم إذابة المادة الخام بعد ذلك عند حوالي 2700 درجة فهرنهايت.
يُطلق على التدفق الخارج من الفرن اسم “الكلنكر” لأنه يشبه الأحجار الصغيرة أو المنتجات الثانوية للأفران العالية. الكلنكر كتلة صلبة. يتراوح حجم جسيمات الكلنكر بين 1 و 25 ملم. تتم معالجة الكلنكر في مطحنة كروية لإنتاج الأسمنت البورتلاندي للبيع.
في تكوينه الأساسي ، الفرن الدوار عبارة عن أنبوب يبلغ طوله 200 متر وقطره 6 أمتار ولهب طويل في نهايته. تدخل المواد الخام إلى الفرن في الطرف البارد ويتم نقلها تدريجياً إلى النهاية الساخنة. ثم تسقط المادة من الفرن وتبرد. يمكن الاحتفاظ بالكلنكر المبرد مؤقتًا في خزان الكلنكر أو حمله مباشرة إلى المطحنة. تقلل المطحنة الكلنكر إلى حالة بودرة.
مجموعة متنوعة من الاسمنت
يتم إنشاء أنواع مختلفة من الأسمنت عن طريق خلط الجبس والكلنكر ومكونات أخرى بنسب متفاوتة. على أساس صفاتهم ، فإن الأسمنت الهيدروليكي وغير الهيدروليكي هما مجموعتان أساسيتان من أسمنت البناء. بالإضافة إلى النوعين الأساسيين من الأسمنت الهيدروليكي ، توجد الأنواع الأخرى التالية:
البورتلاندي المضاد للكبريتات (النوع 5) • الأسمنت البوزولاني
اختبار الأسمنت
الأنواع التالية من الاختبارات متوفرة:
تقييم النعومة
يمكن إجراء اختبارات النعومة عن طريق قياس حجم جزيئات الأسمنت أو حساب مساحة سطح العينة. يتم إجراء هذا الاختبار عادةً باستخدام منخل رقم 9 أو 90 ميكرون. تعمل النعومة على تحسين مقاومة الإسمنت وتثبيته.
اختبار الإعداد
ينتج الأسمنت ، عندما يقترن بالماء ، عملية ينتج عنها كتلة صلبة تصبح تدريجياً أكثر متانة بمرور الوقت. وقت الإعداد الأولي (IST) ووقت الإعداد النهائي (FCT) هما فترتا الإعداد للأسمنت.
سيتم إجراء هذا الفحص باستخدام جهاز Vicat . على سبيل المثال ، يبلغ وقت الإعداد الأولي للأسمنت البورتلاندي حوالي 30 دقيقة ، بينما تبلغ فترة الإعداد الثانوية حوالي 600 دقيقة.
اختبار المقاومة
تقاس قوة الأسمنت بالميغا باسكال (MPa) أو نيوتن لكل مليمتر مربع (N / mm2). في غضون 28 يومًا ، يجب أن تصل قوة الأسمنت البورتلاندي إلى حوالي 33 ميجا باسكال. يتم إجراء اختبار الضغط لتحديد قوة الأسمنت.
فحص الجودة:
يوصف اختبار الجودة بأنه طريقة لا يتغير فيها حجم الأسمنت بشكل كبير بعد الضبط. تستخدم اختبارات الأوتوكلاف و Le Chatler لتقييم جودة الأسمنت.
درجة الحرارة أثناء اختبار الترطيب:
حرارة الإماهة هي الحرارة المنبعثة من عجينة الأسمنت نتيجة تفاعلها مع الماء. يعد اختبار كمية الحرارة أمرًا بالغ الأهمية لأنه مفيد في تثبيت الخرسانة في كل من ظروف الطقس الحار والبارد.
تحليل التركيب الكيميائي:
يتم إجراء اختبار على الأسمنت لتحديد التركيب الكيميائي. تحدد الرموز والمعايير المختلفة قيم نسبة مختلفة. يؤثر عدد المكونات الكيميائية للأسمنت على كل صفات هذه المادة.
استنتاج:
الأسمنت مادة ملزمة متعلقة بالبناء. عندما يتم خلط هذا المسحوق الصغير بالماء ، يحدث تفاعل ترطيب. يساهم الإعداد والتصلب الناتج عن الماء في تكوين بلورات دون ميكرون أو مادة شبيهة بالهلام. أصبحت هذه السمة السمة الأساسية لهذا المنتج لاستخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات. بشكل عام ، هذه المادة هي المكون الأساسي للخرسانة: