مقدمه

سلام دوستان! امروز قصد داریم درباره یک ماده بسیار مهم و کاربردی به نام سیمان صحبت کنیم. سیمان یکی از عناصر کلیدی در ساخت و ساز است که بدون آن، ساخت بناهای مستحکم و  مقاوم امکان‌پذیر نخواهد بود. در این مقاله، به نحوه تولید سیمان و عناصر اولیه آن خواهیم پرداخت و همچنین به روش‌های  مختلف تولید سیمان اشاره خواهیم کرد. بیایید با هم به دنیای سیمان نگاهی دقیق‌تر بیاندازیم.

به چه موادی سیمان می گویند؟؟

هر ماده ای که قدرت چسباندن مصالح به یکدیگر را داشته باشد سیمان نامیده می شود مانند گچ، آهک قیر ،سیمان پرتلند ساروچ . بتن حاصل از چسباندن توسط خمیر سیمان می باشد  سیمان نقش چسب دربتن را دارد و اگر این چسب کیفیت خوبی نداشته باشد بتن خوبی نخواهیم داشت. پس سیمان خوب سیمانی است که نقش چسب گونه خودش را به خوبی بازی کنه و گرنه اون سیمان ، سیمان با کیفیتی نیست.

مواد اولیه ی سیمان اساساً از خاک رس و آهک تشکیل می شود که خاک رس خود عمدتاً شامل موادی چون سیلیس یا سیلیکا آلومین،اکسید آهن و اکسید منیزیم است. در کشور ما از قدیم از گلاهک مخلوط رس و آهک که به صورت طبیعی در دسترس بوده که برای ساخت سیمان ازش استفاده میشده است؛ همچنین جهت تولید سیمان میتوان سنگ آهک و خاک رس را به نسبت مناسب با هم مخلوط نموده و به کوره ی پخت سیمان وارد نمود.

فراآیند تولید سیمان چگونه است؟؟

معمولاً سیمان به دو روش تولید میشود. الف) روش تر     ب) روش خشک

 الف) روش تر

برای ساخت سیمان بر اساس روش تر، مواد اولیه ( آهک + خاک رس) را به نسبت مناسب همراه با ۳۵ تا ۵۰ درصد آب مخلوط کرده و آنها را به صورت لجن در کوره ی دوار استوانه ای تحت حرارت ۱۳۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه ی سانتی گراد قرار میدهند. مواد اولیه پس از پخت به صورت دانه هایی به رنگ سبز تیره یا یشمی و با سطح  سخت و شیشه ای در  می آید که به آن کلینکر سیمان گفته میشود.

درشتی دانه های کلینکر بین ۳ تا ۲۵ میلی متر است با آسیاب کردن این دانه ها که به منظور امکان نفوذ آب در مولکول های آن و ترکیب شدن آنها با آب انجام میشود سیمان حاصل میشود. کلینکر سیمان در آسیابهای گلوله ای به صورت کاملا نرم آسیاب میشود؛ به طوری که هر گرم از پودر سیمان حاوی حدود یک میلیارد (۱۰۹×۱/۱) دانه ی بسیار ریز سیمان میباشد. قطر میانگین دانه های سیمانی که به صورت مناسب و استاندارد آسیاب شده باشد. حدود ۱۵ میکرون است.

ب) روش خشک

مواد اولیه را ابتدا پودر نموده و سپس حدود ۱۲ درصد وزنی به آن آب می افزایند تا به شکل گلوله های کوچکی به قطر تا ۱۵ میلی متر درآید؛ آنگاه مخلوط را در کوره حرارت می دهند تا به صورت کلینکر در آید.  توجه شود که انرژی لازم جهت پخت سیمان به روش خشک کمتر از یک سوم انرژی لازم جهت پخت سیمان به روش تر میباشد؛ به طوری که اگر از سوخت ذغال سنگ استفاده شود برای تولید یک تن سیمان در روش خشک به 100 کیلو گرم و در روش تر به ۳۵۰ کیلو گرم سوخت نیاز است

نحوه جلوگیری از گیرش سریع سیمان

لازم به ذکر است که در هر دو روش تر و خشک کلینکر سیمان را همراه با حدود ۳ درصد سنگ گچ آسیاب میکنند. اضافه کردن سنگ گچ  (ژیپس CaSO₄. 2H₂O) به این دلیل است که از گیرش سریع سیمان در مراحل اولیه یساخت بتن جلوگیری شده و فرصت کافی جهت حمل و بتن ریزی فراهم گردد.