الاسمنت:
الأسمنت بشكل عام یعنی أي مادة لها خاصية الالتصاق ويمكن أن تربط المواد معًا تسمى الاسمنت.
تستخدم المواد اللاصقة في الغالب في صناعة البناء لربط الركام وقطعات الصخور الکبیر والطوب وما إلى ذلك.

بطبيعة الحال كان أول مادة أسمنتية يستخدمها البشر الطين ولا يزال من الممكن رؤية بقايا المباني الطينية في المناطق الصحراوية. على مر السنين تم استخدام مواد مختلفة كإسمنت واليوم تتوفر مجموعة متنوعة من المواد اللاصقة بما في ذلك مجموعة متنوعة من ملاط ​​الأسمنت وملاط الجص ومواد لاصقة البوليمر و….

اليوم الأسمنت الأكثر استخدامًا هو أسمنت بورتلاند والذي يتم مناقشته بمزيد من التفصيل أدناه.

تاريخ أسمنت بورتلاند:

كانت من أهم مشكلات الأسمنت الطيني (النوع الأول من الإسمنت المستخدم في الماضي) نقص مقاومة الماء.
قد دفع هذا البشر إلى إجراء مجموعة متنوعة من الأبحاث للوصول إلى الأسمنت المقاوم للماء وكانت النتيجة اكتشاف اسمنت يسمى الملاط.

سوراج هو مزيج من الجير الکثیر و الرماد و الرمل و الصلصال واللوي المقاوم للرطوبة مقارنة بالزهور.
في إيران القديمة فقد تم استخدام قذائف الهاون لبناء الخزانات ومستجمعات المياه والمنشات الأخرى التي سيتم إغلاقها. اما اليوم مع اختراع أسمنت بورتلاند فتوقف استهلاك الملاط تقريباً.

فقد يتم الحصول ل أفضل أسمنت عند استخدام الجير والطين في الخليط. في عام ۱۸۲۴ ، خلص جوزيف اسبادین إلى أنه من أجل الحصول على أسمنت مناسب يجب تسخين خليط من الحجر الجيري والطين وأخيرًا في عام ۱۸۴۵ سجل إسحاق جونسون اسم بورتلاند كما هو معروف اليوم.

و اليوم الطريقة العامة لإنتاج أسمنت بورتلاند هي أنه بعد استخراج المواد الخام مثل الحجر الجيري والطين وتحضيرها ، يتم تسخين الخليط إلى درجة حرارة عالیه . نتيجة هذه العملية هي الكلنكر الذي يتم طحنه بنسبة ۳ إلى ۴ في المائة من وزن الجبس بعد التبريد للحصول على مسحوق أسمنت بورتلاند.

وتجدر الإشارة إلى أنه تم استخدام اسم بورتلاند بسبب تشابه لون موجودة الأسمنت المقوى بالحجر الجيري الموجود حول مدينة بورتلاند في أقصى يمين انجلترا.

اداء الأسمنت:
صمغ الرمل والمواد الحبيبية الخشنة معًا
املأ الفراغ بين الرمل والمواد الحبيبية الخشنة
تشكل كتلة كثيفة

إنتاج أسمنت بورتلاند
بشكل عام فإن إنتاج الأسمنت البورتلاندي قدتکون مراحل مختلفة له ولكن قبل ذكرها ، من الضروري الإشارة إلى أن صناعة الأسمنت لديها العيوب الرئيسية کما نقول:

استهلاك طاقة مرتفع للغاية
التلوث البيئي
ويحاول الباحثون والحرفيون دائمًا تغيير خط الإنتاج بطريقة يمكن بها إزالة هذه العيوب قدر الإمكان.

اختيار مكان لبناء المصنع
يرتبط اختيار المكان المناسب لبناء مصنع أسمنت بعدة عوامل منها:

المصنع قريب من مناجم المواد الخام الحجر الجيري والطين.
الطاقة المعدنية للمواد الخام لتلبية احتياجات المصنع على المدى الطويل.
جودة المواد الخام مقبولة.
المصنع قريب من أعمدة الاستهلاك.
كما يتبين يرتبط العاملان الأول والرابع بتكلفة النقل في صناعة الإسمنت نظراً لأن المواد الخام للمصنع والأسمنت المنتج لأعمدة الاستهلاك عالية جدا . فقد يجب أن يكون المصنع موجودا حيث تكون المسافات منخفضة حتى قدر الإمكان……

يرتبط العاملان الثاني والثالث أيضا باختيار المناجم المناسبة لقرض المصنع. يجب أن يكون للمنجم المناسب أولاً مواد مقبولة من حيث الجودة. ثانيا : من حيث الكمية يمكنها توريد المواد الخام للمصنع لمدة ۱۰۰ إلى ۱۵۰ عامًا على الأقل. خلاف ذلك قد لا يكون بناء النبات مجديا اقتصاديا. لأنه لقد کان في إيران فإن معظم صخور الحجر الجيري رسوبية على شكل جبال وفي السهول المجاورة لهذه الجبال تتوفر تربة طينية. عادة ، تعد المسافة بين هذه الجبال والسهول مكاناً جيدًا لبناء مصنع.

استخراج ونقل المواد الخام
تستخدم المتفجرات عادة لاستخراج الحجر الجيري. باستخدام المتفجرات ينفجرون الأجزاء المرغوبة من الجبل ويحصلون على الحجر الجيري علی شكل قطعات صخرية كبيرة.

أيضاً في استخراج الطين ، بسبب الصلابة المنخفضة نسبيا لمناجمها عادة ما تستخدم الجرافات المجارف الميكانيكية ، المجارف الميكانيكية القوية ومجارف الجر. بعد استخراج المواد الخام يتم نقلها إلى المصنع بواسطة عربة أو سير ناقل أو شاحنات خاصة.

نقل الاسمنت إلى مكان الاستهلاك
بعد الإنتاج يتم تخزين الأسمنت في صوامع خاصة ليتم نقله إلى ورشة العمل. يتم نقل الأسمنت بطريقتين وهما:

۱_ظرف

۲_حجم

في طريقة المغلف يتم تعبئة الأسمنت في مظاريف قياسية وإرسالها إلى السوق الاستهلاكية. وفقًا للمعيار يجب أن تزن الأكياس ۲۵ أو ۵۰ كغم وتحتوي على ثلاث طبقات على الأقل من الورق والتي يجب أن تكون غير قابلة للانزلاق أو واحدة من طبقتين من البلاستيك لمنع اختراق الرطوبة. على عبوات الأسمنت يجب كتابة العلامة التجارية للمصنع واسمالشركة المصنعة ونوع الاسمنت ووزن الكيس وتاريخ الإنتاج بلون خاص على نوع كل أسمنت.

بكميات كبيرة يتم تحميل شاحنة الأسمنت تحت صومعة وتنقل حمولتها إلى صومعة كيرالا. عندما يتم تفريغ آلة تحميل الأسمنت بعد توصيل أنبوب الواجهة بالصومعة عن طريق زيادة الضغط وتأسيس تدفق الهواء في الأنبوب يتم نقل جزيئات الأسمنت إلى الصومعة كمائع.

تلف الأسمنت
عاملان يؤديان إلى تلف الأسمنت:

امتصاص الرطوبة من البيئة
الامتصاص من الهواء
يسمى تاكل الأسمنت بسبب الرطوبة الترطيب ويسمى الامتصاص بالكربونات. من أجل منع الإسمنت من التلف في ورشة العمل يجب مراعاة بضع نقاط حول تخزين الاسمنت واستخدامه والذي سنذكره.

اذا تم نقل الأسمنت من المصنع إلى الورشة كحقيبة فتأكد من تغطية سطح الحاملة للمقطورة أو القماش المشمع بالبلاستيك.
عند تفريغ الأكياس ونقلها امنعها من التمزق.
قم بتخزين الحقائب التي وصلت إلى الورشة في مخازن مغطاة أو ضع عليها أغلفة بلاستيكية.
لا تضع الأكياس على الأرض. استخدم أسطح خشبية على الأقل ۲۰ سم من الأرض لوضع الأكياس.
يجب وضع ۱۲ كيسا من الأسمنت كحد أقصى فوق بعضها البعض.
لا تصنع أكثر من الكمية المطلوبة من الهاون قبل الوقت المطلوب.

ملاحظات:
في الحالتين الأولى والثالثة اعتبر امتصاص الرطوبة بسبب احتمال هطول الأمطار.

الحالة الثانية تتضمن امتصاص الرطوبة والهواء.

تشير الحالة الرابعة إلى امتصاص الماء من الأرض بسبب عوامل مختلفة مثل تدفق المياه في ورشة العمل. إذا كانت هناك مسافة مناسبة بين سطح الخشب والأرض فسيتم منع تدفق الهواء تحت الأكياس من البلل.

سيؤدي الفشل في الامتثال للنقطة الخامسة إلى ضغط الأسمنت في الأكياس السفلية وانسداده قليلاً بسبب انخفاض امتصاص الرطوبة.

النقطة السادسة هي أنه إذا كانت إحدى الشحنات التي وصلت إلى ورشة العمل فاسدة أو بها أي عيوب أخرى فيمكن التعرف عليها وفصلها بسهولة. القضية الأخيرة هي تدهور الإسمنت وعدم كفاءة الهاون بسبب مرور الوقت. لمعرفة المزيد حول تحديد الوقت يمكنك قراءة اختبار وقت تعيين الأسمنت.

عناصر وخصائص الأسمنت
في عمليات إنتاج واستهلاك الأسمنت نواجه بشكل أساسي تغييرات كيميائية على مرحلتين :

۱_عندما تتفاعل المواد مع بعضها البعض عند درجات حرارة أعلى من ۱۴۰۰ درجة مئوية ، فإنها تتفاعل كيميائيًا.
۲_عندما يخلط الأسمنت بالماء ويتم إجراء تفاعل الترطيب.

أنواع الاسمنت
بشكل عام يتم تقسيم أسمنت المباني إلى نوعين بورتلاند وغير بورتلاند. في العصور القديمة شكل القار والجبس والجير الجزء الرئيسي من الأسمنت غير البورتلاندي. اليوم ومع ذلك تعتبر مجموعة متنوعة من المواد البوليمرية أسمنت غير بورتلاند. تحتوي المواد البوليمرية على العديد من الخصائص المختلفة والمفيدة. بالطبع بعض مشاكلهم الخاصة مثل عدم وجود مقاومة للحريق والتغيير طويل الأجل في العقارات والأهم من ذلك الأسعار المرتفعة للغاية.

أنواع الأسمنت البورتلاندي على أساس المعيار الإيراني
في المعيار الإيراني الذي يعتمد على معيار ASTM ، يتم تقسيم أسمنت بورتلاند إلى خمسة أنواع وهي:

النوع ۱ – الاسمنت البورتلاندي العادي.
النوع ۲ – تعديل الاسمنت البورتلاندي.
النوع ۳-الأسمنت البورتلاندي يصلب قريبا.
النوع ۴ – أسمنت بورتلاند مع حرارة منخفضة.
النوع ۵ – الاسمنت البورتلاندي المضاد للكبريتات.
المعدات اللازمة لإنتاج جميع أنواع الأسمنت الخمسة أعلاه وخط إنتاجها هي نفسها والفرق الرئيسي والمهم هو في كمية المواد الخام ودرجة حرارة الفرن.

أسمنت بورتلاند النوع الأول – أسمنت بورتلاند عادي
كما يوحي الاسم يستخدم هذا النوع من الأسمنت بشكل شائع في العمل .. ما لم يتم اعتبار ميزة معينة. في معيار أسمنت إيران .ينقسم النوع ۱ إلى ثلاث فئات: ۳۲۵۱، ۴۲۵۱، ۵۲۵_۱. يعتمد هذا التصنيف على مقاومة عينات الإسمنت لمدة ۲۸ يوما:

 المقاومة الدنيا لمدة ۲۸ يومًا للأسمنت البورتلاندي العادي هي ۳۲۵_۱ ، ۳۲۵،
المقاومة الدنيا لمدة ۲۸ يومًا للأسمنت البورتلاندي العادي هي ۴۲۵_۱ ، ۴۲۵؛
المقاومة الدنيا لمدة ۲۸ يومًا للأسمنت البورتلاندي العادي هي ۱_۵۲۵ ، ۵۲۵

تعديل الاسمنت البورتلاندي ۲ – الاسمنت البورتلاندي
الإسمنت المتوسط ​​أو المعدل هو النوع الثاني من الإسمنت البورتلاندي. يعمل هذا النوع من الأسمنت ضد حرارة الماء وضد هجوم الكبريتات المعتدلة.

لاحظ أن قوة الضغط للنوع الثاني من الأسمنت أقل من النوع الأول … لأن النوع الثاني من الأسمنت يصبح أصعب وأصعب من الأسمنت العادي. ينتج الاسمنت المعدل حرارة منخفضة عند الاصطياد.

يستخدم هذا النوع من الأسمنت في صب الخرسانة والسبب في ذلك هو خلق حرارة أقل عند أخذ الخرسانة ، ونتيجة لذلك ، لا يتم تقليل حجم الخرسانة. استخدام هذا الأسمنت في البيئات ومواقع المياه والتربة حيث يكون تركيز أيونات الكبريتات معتدلًا ومناسبًا أيضًا للخرسانة في المناطق الساخنة.

أسمنت بورتلاند نوع ۳ – أسمنت بورتلاند تصلب بسرعة
يشبه وقت ضبط هذا النوع من الأسمنت الأسمنت البورتلاندي العادي. لكن مقاومته الأولية تزداد بسرعة . بطريقة تصل خلال ثلاثة أيام إلى مقاومة السبعة أيام من النوع الأول.

لاحظ أن تصلب الأسمنت يختلف عن الأسمنت سريع الإعداد. مفهوم الاسترجاع المبكر هو وقت الاسترجاع السريع الذي يختلف عن مفهوم الاسترجاع السريع. في هذا النوع من الأسمنت يرتبط الحصول على مقاومة سريعة بإطلاق حرارة ترطيب عالية ، وبالتالي لا ينبغي استخدام هذا النوع من الأسمنت في صب الخرسانة.
لأن الخرسانة تتوسع بسبب ارتفاع درجة حرارة الماء وفي نفس الوقت يتم الحصول عليها. ومع ذلك بعد التبريد تتأثر ظاهرة انكماش الخرسانة وتتسبب في حدوث تشققات فيها.

لتحقيق هذا النوع من الأسمنت في مرحلة الإنتاج يتم عمل شيئين بشكل رئيسي:

زيادة C۳S في الاسمنت. كما تعلمون فإن مهمة توفير المقاومة الأولية هي المسؤولة.
في الطاحونة النهائية يتم تصنيعه ليونة من الأسمنت البورتلاندي العادي.
في حالة عدم توفر هذا النوع من الأسمنت ، يمكن استخدام الأسمنت البورتلاندي العادي ۵۲۵_۱

في الوقت الحاضر تتم إضافة مواد أخرى إلى الأسمنت ويتم الحصول على أسمنت سريع التصلب وصلب فائق. عند استخدام هذا النوع من الأسمنت يجب توخي الحذر لاتباع التعليمات الواردة بالضبط في الدليل.

أسمنت بورتلاند نوع ۴ – أسمنت بورتلاند مع حرارة منخفضة
النوع ۴ من الأسمنت أبطأ وينتج حرارة أقل. كمية C۳S و C۳A في هذا النوع من الأسمنت أقل من أنواع الأسمنت الأخرى ولديها المزيد من C۲S. يستخدم هذا النوع من الأسمنت حيث تكون كثافة وكمية الحرارة المنتجة مهمة

في هذا النوع من الأسمنت ، عن طريق تقليل كمية C۳S و C۳A ، يتم تقليل حرارة الترطيب بشكل كبير ويتم استخدامه في صب الخرسانة. ومع ذلك فإن إنتاج هذا النوع من الأسمنت في العالم منخفض ويحاول استخدام الأسمنت البديل مثل النوع 5.

يستخدم هذا النوع من الأسمنت في الطقس الحار ودرجات الحرارة فوق ۴۰ إلى ۵۰ درجة مئوية لتسهيل العناية بالخرسانة. استهلاك هذا النوع من الأسمنت في الطقس الحار يمنع الاتصال البارد ؛ لأنه في الخرسانة الخرسانية للجدران {جدار خزان المياه أو حوض السباحة} أن طول الجدار مرتفع .لأن الخرسانة تتم في طبقات قد يستغرق حوالي نصف ساعة أو أكثر لصب طبقة الخرسانة الجديدة على الخرسانة السابقة.

هنا من المناسب القول أن هناك طرق أخرى لتقليل حرارة الماء في الخرسانة ، وهي:

۱_المبرد المسبق: في هذه الطريقة ، يتم استخدام مسحوق الثلج بدلاً من الماء. كما يتم بذل محاولات للحفاظ على الركام باردا قدر الإمكان. لهذا السبب ، يتم تمرير الرمال من خلال أنفاق التبريد. في الوقت نفسه ، تقلل من كمية الأسمنت المستخدم في الخرسانة.
۲_إذن المبرد: في هذه الطريقة ، يتم وضع أنابيب نحاسية أو مجلفنة مناسبة في متاهة منطقة الخرسانة ، وأثناء صب الخرسانة وأثناء وقت المعالجة ، يمر الماء البارد أو الهواء من خلالها. هذه الأنابيب مدفونة في الخرسانة وتبقى هناك.

أسمنت بورتلاند نوع ۵- أسمنت بورتلاند ضد الكبريتات
في هذا النوع من الأسمنت ، المصنوع للاستخدام في الأماكن المعرضة لهجمات الكبريتات ، تقتصر النسبة المئوية لـ C۳A على ۵٪ كحد أقصى. نظرًا لأن درجة حرارة ترطيب هذا النوع من الأسمنت أقل بكثير من درجة حرارة الترطيب العادية للأسمنت البورتلاندي العادي ، يمكن استخدامه في الخرسانة السائبة.

من المهم ملاحظة أن مقاومة هذا النوع من الأسمنت أقل من النوع ۱ ؛ في ۲۸ يوما ، يتم الحصول على حوالي ۹۱ ٪ من مقاومة الاسمنت من النوع ۱ لمدة ۲۸ يوما. لذلك في بعض اللوائح ، تعتبر مقاومة هذا النوع من الأسمنت لمدة ۴۲ يوما بدلاً من مقاومتها لمدة ۲۸ يومًا.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *