امروز شنبه 1 ارديبهشت 1403
برای تولید سیمان از کدام سنگ ها استفاده می شود

سیمان در حقیقت نوعی ماده پرکاربرد در ساختمان سازی است که در اثر ترکیب شدن با آب قادر به چسباندن سنگدانه ها به یکدیگر است به نحوی که پس از خشک شدن دیگر به شکل محلول در آب در نمی آید. به عبارت دیگر این ماده هیدرولیک است و تمایل به ترکیب شدن با آب دارد اما بعد از سخت شدن دوباره در آب حل نخواهد شد. این ماده که نخستین بار در پرتلند مورد استفاده قرار گرفت، قدمتی 165 ساله دارد و در حال حاضر به عنوان یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی شناخته می شود. امروزه تولید سیمان رکورد دار حجم تولید در میان کالاهای صنعتی است. برای تولید سیمان باید از خاک رس و سنگ آهک استفاده شود. این مواد اگر چه به وفور در طبیعت یافت می شوند اما به صورتی در دسترس نیستند که قابل بهره گیری در فرآیند ساخت سیمان باشند. لذا باید مواد معدنی مورد نیاز ابتدا استخراج گردند و سپس با انتقال به کارخانه و کوره های مخصوص، به سیمان تبدیل گردند. برای آشنایی بیشتر با مواد تشکیل دهنده سیمان با الومتریال همراه باشید.

مواد معدنی تشکیل دهنده سیمان

مواد معدنی تشکیل دهنده سیمان

برای تولید سیمان از سنگ های آهکی، سنگ آهکی همراه با خاک رس و یا خاک های آهکی استفاده می شود. میزان 3CaCO موجود در خاک های آهکی کمتر از بقیه مواد فوق است و حداکثر مقدار ماده استخراجی از این متریال 40 درصد خواهد بود. سنگ های آهکی همراه با خاک رس وضعیت بهتری دارند و حاوی 40 تا 75 درصد 3CaCO می باشند. اما بیشترین مقدار 3CaCO در سنگ های آهکی نهفته است. این مقدار بالاتر از 75 درصد برآورد شده است. به طور کلی مواد معدنی موجود در سیمان عبارتند از:

سیلیس (2SiO): یکی از مواد اصلی مورد استفاده در تولید سیمان که به شکل سنگ طبیعی در دسترس قرار دارد، سیلیس است. این ماده با مواجه شدن با حرارت، دچار تغییراتی در ساختمان کریستالی خود می شود. مقدار سیلیس لازم برای تولید سیمان به اندازه 17 تا 26 درصد وزن تولیدات نهایی است که اغلب از طریق خاک رس فراهم می گردد. چنانچه امکان آماده سازی این ماده از طریق خاک رس وجود نباشد باید از منابع جایگزین برای تامین آن بهره گرفته شود.

اکسید کلسیم (CaO)یا آهک زنده: اصلی ترین ماده مورد نیاز برای تولید سیمان آهک است. با پختن سنگ آهک تحت حرارت بالا در کوره های مخصوص، اکسید کلسیم یا آهک زنده تولید می گردد. با ترکیب شدن آهن، آلومینیوم، اکسید سیلسیم و آهک زنده در دمای بالای 1000 درجه سانتی گراد، فازهای مختلف سیمان حاصل می شود.

آلومینا (3Al2O ) : اکسید آلومینیوم یا همان آلومینا در خاک رس وجود دارد. کائولینیت که خالص ترین نوع خاک رس موجود در طبیعت است حاوی 40 درصد از این ماده است. از ترکیب این ماده با آهک، سه کلسیم آلومینات حاصل می گردد که وجود آن در سیمان تولید شده سبب می گردد که در زمان مصرف، سیمان به اصطلاح زودگیرتر شود.

مواد موثر در ساخت سیمان 

مواد موثر در ساخت سیمان 

اکسید آهن (3Fe2O) : این ماده که بیشتر برای تولید سیمان سفید مورد استفاده قرار می گیرد، نقش ماده کمک ذوب را در صنعت سیمان ایفا می کند. با حضور این ماده در فرآیند تولید سیمان، رنگ سیمان تیره تر شده و فرآیند گیرش آن کند می شود.

اکسید منیزیم(MgO) : اگر چه وجود این ماده در تولید سیمان ضروری است اما مقدار آن نباید از 5 درصد بالاتر رود. چرا که قادر به ترکیب شدن با سایر ترکیبات سیمان نخواهد بود و نمی تواند وارد فاز سیمانی شود در نتیجه به شکل آزاد باقی می ماند. با توجه به اینکه پس از گرفتن سیمان، اکسید منگنز با سرعت خیلی کم با آب ترکیب می شود و شکفتگی حاصل سبب انبساط حجمی می گردد، ترک هایی در ملات به وجود خواهد آمد که زمینه تخریب سریع را فراهم خواهد آورد.

قلیائیها: پتاسیم و سدیم نقش روان کننده در سیمان را دارند و مقدار آنها  باید کمتر از 1 درصد وزن محصول تولیدی باشد. چرا که در غیر این صورت تنظیم گیرش با اختلال مواجه خواهد شد. لازم به ذکر است که میزان کلر نیز باید کمتر از 0.1 درصد وزن محصول نهایی در نظر گرفته شود. همچنین برای مشخص نمودن میزان سولفوریک باید به سطح توجه شود. چرا که این مقدار در سیمان های پوزولانی و پرتلند متغیر است. به طور کلی با استفاده از مواد فوق، سیمان تشکیل می شود و استحکام آن افزایش می یابد.