ما هي مكونات الإسمنت وخصائصه

ما هي مكونات الإسمنت هو خليط مسحوق من مواد لازم ومستخدمة في عمليات البناء يتميز بتحويله من مواد ناعمة مسحوقة إلى صلبة بعد خلطه بالماء فينتج بلورات مجهرية وهلامية تتميز بمساحة سطحها الكبير وهو ما يطلق عليه بالإسمنت الإنشائي

ويأتي في المرتبة الثانية بعد الإسمنت البروتلاندي.

ما هو مكونات الإسمنت البورتلاندي

ـــ كالسيوم

وهو خلاصو طحن الحجر الجير أو الطباشير أو الصخر الزيتي.

ـــ السيليكون

وهو خلاصة طحن الرمل أو الصخور الجيرية أو الزجاجات القديمة.

ـــ الأمنيوم

يستخلص من الألمنيوم المعاد تدويره.

ـــ الحديد

يستخرج من الطين أو من الخردة .

ـــ الجبص

وهو جزء أساسي من الحجر الجيري.

ما هي مكونات الإسمنت والمواد الأساسية لصناعة الإسمنت البورتلاندي

ـــ يتم خلط الكالسيوم والسيليكا والألمنيوم والحديد مع بعض دون إضافة الجبص ثم يطحن ويخلط بإحدى العمليتين.

ـــ الخلط الجاف دون ماء.

ـــ الخلط الرطب مع الماء.

ـــ بعد الخلط يتم وضع الناتج الكيميائي في فرن بدرجة ة 2600 فهرنهايت.

ـــ ينتج عن تسخين الفرن كريات سوداء إلى رمادية اللون تعرف بالكلنكر.

ـــ أثناء مرحلة صهر المواد تقوم مركبات الألمنيوم المتواجدة ضمن الخليط على خفض درجة حرارة إنصهار عنصر السيليكا من 3000 إلى 2600 درجو فهرنهايت.

ـــ يتم تبريد الكلنكر الناتج ثم يضاف الجبص ويتم الطحن جيدا فينتج ما يسمى بالإسمنت البورتلاندي.

استخدامات الإسمنت

يدخل الإسمنت في تركيب عدد كبير من المعدات والأدوات المعمارية و بسبب خواصه الفريدة يلعب دورا هاما في الجمع بين الوظائف التالية.

ـــ يستخدم في عمليات التجصيص والبناء.

ـــ  يستخدم يلعب دور بارز في إنشاء وصلات المصارف وأنابيب الصرف الصحي.

ـــ يستخدم في تشكيل الخرسانة للأرضيات والأسقف وبناء العتبات والعوارض والسلالم والأعمدة في البناء.

ـــ يستخدم لحماية الأسطح المكشوفة للوقاية من عوامل الطقس المدمرة.

ـــ يستخدم في صنع أنابيب مسبقة الصنع.

ـــ يرتكز بناء الهياكل الهندسية الهامة كالجسور والقنوات والسدود والأنفاق والمنارات على الإسمنت بشكل أساسي.

ـــ يتم استخدامه في صب القواعد والشيناجات لإقامة البناء عليها.

ـــ الإسمنت هو المكون الأساسي في بناء الآبار وخزانات مياه وملاعب التنس وأعمدة الإناره وكبائن الهاتف والطرق.

الأسباب التي تجعل من الإسمنت مادة بناء مهمة الاستخدام في الكثير من الأعمال

ـــ يمكن إنتاج كميات كبيرة منها وبسرعة إضافة لوجود سهولة في التعبئة والنقل.

ـــ الإسمنت هو أقوى من الطين والجير بمرات عديدة.

ـــ يمكث الإسمنت لفترة طويلة بدون تلف في حال تخزينه بشكل صحيح.

ـــ يساعد الإسمنت على زيادة السرعة في البناء لأن إنتاجه لا يتطلب الكثير من الوقت مقارنه في بعض المواد الأخرى.

ـــ يمكن إنتاج الإسمنت من مواد متوفرة بكثرة في العديد من الأماكن.

ـــ يعد الإسمنت أرخص من بعض المواد الأخرى.

ما هي مكونات الإسمنت ومراحل التصنيع

ـــ مرحلة استخدام المواد الخام

ويتم نقل المواد الخام من مكان تواجدها إلى معمل الإسمنت.

ـــ مرحلة المزج والطحن لتصنيع الإسمنت.

حيث كسر حبيبات المواد الكبيرة بجاروشة خاصة تدور فوق المواد وتحولها إلى حبيبات ناعمة.

ـــ مرحلة التسخين المسبق للمواد لتصنيع الإسمنت

تدخل هذه المواد إلى غرفة يتم تسخين المواد فيها ثم تدخل الفرن.

ـــ مرحلة الفرن لتصنيع الإسمنت.

ترتفع حرارة المواد في الفرن حتى الدرجة 1450 درجة مئوية يتم فصل الكربون عن هذه المواد فيتم تشكل الكلنكر بعد انتهاء عملية التسخين.

ـــ مرحلة التبريد والطحن النهائي لتصنيع الإسمنت.

ثم يتم تبريد الكلنكر لإمراج الحرارة منه ثم يتم طحن الكلنكر إلى ذىات صغيرة جدا لتتحول إلى مادة ناعمة هو الإسمنت يكون قد تم قبلها إضافة الجبص إلى الناتج وبنسبة صغيرة.

ـــ مرحلة التعبئة والشحن لإنتاج الإسمنت ويتم تعبئة الإسمنت الناتج في أكياس ليتم إرساله إلى الأسواق الداخلية والخارجية لبيعه.

.. يمكن الوصول لتصنيع الإسمنت بدلا من الكلنكر بإحدى الطرق التالية.

ـــ الطريقة الرطبة.

يتم خلالها إحضار المواد الأساسية المكونة للإسمنت وتتم عملية مزجها بالماء ويتم تكسير المواد وخلطها ببعضها وطحنها وتسخينها ثم توضع في المبرد وتطحن طحن نهائي وتعبئ بالأكياس وترسل إلى المستهلك.

ـــ الطريق الجافة.

حيث يتم خلط المواد الخام دون الجص و دون الحاجة للماء حيث يتم تكسير المواد الخام وخلطها ببعضها ثم تطحن وتوضع في أفران خاصة وتطحن طحن نهائي وتعبئ في أكياس وترسل إلى المستهلك.

ـــ الطريقة شبه الجافة.

حيث يستخدم فيها الفرن المزود بعمود ويعاد تكوين المواد التي تم طحنها بالطريقة الجافة إلى حبيبات ويتم إضافه الماء إليها بنسبة قليلة.

إيجابيات الإسمنت البروتلاندي البوزولاني

ـــ حرارة الإماهة باستخدام الإسمنت البوزولاني أقل من حرارة الإماهة باستخدام الإسمنت العادي لذلك فهو أفضل اختيار للخرسانة الكثيفة.

ـــ الإسمنت البوزولاني أعلى نعومة ودقة من الإسمنت العادي لذلك فهو ذو نفاذية أقل وهو يتمتع بمتانة عالية.

ـــ الإسمنت البوزولاني لديه متانة أعلى من الإسمنت العادي مما يدل على أن الهيكل سوف يستمر لفترة أطول وعمر أطول.

ـــ الإسمنت البوزولاني أكثر مقاومة لهجوم الكبريتات والقلويات والكلوريدات والمواد الكيميائية مقارنة بالإسمنت العادي.

ـــ الإسمنت البوزولاني هو صديق للبيئة ويستخدم في المنتجات الثانوية من المحطات الحرارية التي تعمل بالفحم

وهي تعتبر من أصدقاء البيئة ولا تضر بالصحة.

ـــ الخرسانة المنتجة بإستخدام الإسمنت البوزولاني أكثر تماسكا ويمكن ضخها بسهولة.

ـــ الإسمنت البوزولاني أرخص وأكثر استدامة من الإسمنت العادي.

ـــ تزيد المواد البوزولانية الموجودة في الإسمنت من نعومة الإسمنت وتقلل من محتوى الماء فيه.

ـــ يطيل الإسمنت البوزولاني من زمن الشك للخرسانة ويساعد في تحسين تشطيب وإنهاء الخرسانة.

ـــ الإسمنت البوزولاني هو الأنسب عندما تكون القوة غير مهمة وهو أكثر ملائمة لأعمال المحارة والمونة أما إذا استخدم الإسمنت العادي في المحارة فإنها تتشقق وتنكمش.

ـــ يحافظ الإسمنت البوزولاني على الحجر الجيري الذي هو مصدر طبيعي.

سلبيات الإسمنت البوزولاني

ـــ زمن الشك النهائي في الإسمنت البوزولاني أكبر من زمن الشك النهائي للإسمنت العادي.

ـــ يصعب التعامل مع الإسمنت البوزولاني بسبب نعومته العالية.

ـــ قوة الإسمنت البوزولاني الأولية أقل لذلك لا يمكن فك الدعامات باكرا.

ـــ فترة معالجة الإسمنت البوزولاني أطول من فترة معالجة الإسمنت العادي فهو يحتاج لأكثر من 14 يوم.

خصائص الإسمنت

1ـــ حجم الحبيبات

يلعب حجم الحبيبات ونعومتها دور في العجينة الإسمنتية وكلما كانت أصغر وأنعم توفر مساحة أكبر لتفاعلها مع الماء والحصول على قوة أكبر.

2ـــ القوة

يتم النظر في قدرة تحمل الإسمنت للشد والضغط عبر القيام بعدة اختبارات تختلف من بلد لآخر ويتم بذلك معرفة المعايير لهذا الإسمنت.

3ـــ دارة التفاعل

وهي الحرارة المتولدة نتيجة التفاعل بين الماء والإسمنت وتؤثر عليها نسبة وجود مركبات C3S ـــ C3A وتتأثر بكميات الماء
وحجم الحبيبات ودرجة حرارة المحيط أثناء التفاعل.