مواد تشکیل دهنده سیمان اجزای متنوعی هستند که با هم ترکیب می شوند تا یک مصالح ساختمانی قوی و بادوام ایجاد کنند. مواد خام که با دقت انتخاب و ترکیب شده اند تا جلوه ها و انواع سیمان را تولید کنند، آهک، سیلیس، آلومینا، سنگ آهن، سنگدانه ها، گچ و مواد سیمانی تکمیلی هستند.

هر یک از این ترکیبات سیمان نقش مهمی را ایفا می کند. نقش منحصر به فرد در واکنش های شیمیایی و کیفیت های خاص سیمان. این ترکیب منجر به یک ماده همه کاره و بادوام می شود که سازندگان قرن ها از آن استفاده می کردند و هنوز هم از آن استفاده می کنند.

مواد تشکیل دهنده سیمان: سیمان از چه چیزی ساخته شده است؟

سیمان مخلوطی از مواد خام است که برای تولید نوع خاصی از سیمان طراحی شده است. هر یک از مواد تشکیل دهنده سیمان ویژگی های خاصی را برای سیمان به ارمغان می آورد. اما معرفی یک عنصر خاص همچنین دارای محدودیت هایی است که عملکرد سیمان را به روشی متمایز می کند.

آهک

سنگ آهک یک سنگ رسوبی است که از آن تشکیل شده است. عمدتاً کربنات کلسیم به شکل کلسیت. سنگ آهک یک منبع طبیعی فراوان است و تطبیق پذیری، فراوانی و کیفیت زیبایی شناختی آن را به یک منبع ارزشمند تبدیل کرده است. برای قرن ها، مردم از سنگ آهک به عنوان مصالح ساختمانی، تهویه کننده خاک و ماده خام در محصولات دیگر استفاده می کردند.

سنگ آهک یک ماده خام با ارزش در سیمان است زیرا کلسیم را تامین می کند. این در واکنش های شیمیایی که در طول فرآیند هیدراتاسیون در سیمان رخ می دهد ضروری است. کلسیم با آب واکنش داده و ژل هیدرات سیلیکات کلسیم را تشکیل می دهد که به سفت شدن و استحکام سیمان کمک می کند. آهک همچنین به عنوان کندکننده عمل می کند و زمان تنظیم سیمان را کاهش می دهد.

کیفیت آهک از منبعی به منبع دیگر متفاوت است. برخی از آهک دارای مقادیر بیش از حد ناخالصی است که بر کیفیت محصول سیمانی تأثیر می گذارد. همچنین تعیین مقدار صحیح آهک در مخلوط سیمان بسیار مهم است. آهک بیش از حد باعث افزایش زمان گیرش و کاهش استحکام می شود. آهک بسیار کم باعث زمان گیرش سریع می شود و ممکن است حساسیت به حملات سولفات را افزایش دهد.

سیلیکاسیلیس یک ترکیب طبیعی و یکی از مهمترین ترکیبات است. در پوسته زمین فراوان است. تولیدکنندگان سیمان سیلیس را از منابع طبیعی مانند خاک رس و شیل به دست می آورند.

سیلیس با سنگ آهک واکنش می دهد و ترکیباتی را تشکیل می دهد که مسئول استحکام سیمان هستند. سیلیس همچنین به کیفیت هیدرولیکی سیمان کمک می کند و به سخت شدن آن در هنگام مخلوط شدن با آب کمک می کند.

هنگام ساخت سیمان، تولیدکنندگان باید مقادیر سیلیس را برای تولید سیمان با نتایج مطلوب کنترل کنند. سیلیس بیش از حد می تواند توسعه استحکام را به تاخیر بیاندازد و به زمان پخت اضافی نیاز دارد. سیلیس بیش از حد همچنین می تواند انقباض سیمان را افزایش دهد و منجر به ترک هایی شود که در طول حالت خشک شدن ایجاد می شود.

آلومینا

آلومینا یا اکسید آلومینیوم مشتق شده است. از بوکسیت بوکسیت یک ماده معدنی خاک رس مانند است که سرشار از آلومینیوم است.

آلومینا به سیمان کمک می کند تا سریعتر گیر شود و مقاومت سولفات را بهبود می بخشد. همچنین به سیمان در تولید گرما در طول هیدراتاسیون کمک می کند که در کمک به گیرش سیمان در شرایط آب و هوایی سرد بسیار مهم استآلومینای بیش از حد می تواند باعث شود سیمان خیلی سریع گیر کند و استفاده از آن را چالش برانگیز کند. مقادیر بیش از حد آلومینا می‌تواند باعث استحکام کوتاه‌مدت سریع اما کاهش دوام طولانی‌مدت سیمان شود.

سنگ آهن

سنگ آهن سنگ یا مواد معدنی است که حاوی آهن فلزی سنگ آهن حاوی اکسیدهای آهنی مانند هماتیت و مگنتیت است که از ترکیبات مهم سیمان هستند.

سنگ آهن به عنوان یک عامل رنگی در سیمان عمل می کند. این می تواند سایه هایی از سیمان قرمز، قهوه ای و سیاه ایجاد کند که به جذابیت زیبایی کمک می کند. سنگ آهن همچنین به عنوان یک عامل روان کننده برای کاهش نقطه ذوب مواد خام عمل می کند. این به آن‌ها کمک می‌کند تا به طور مؤثرتری ذوب شوند.

ناخالصی‌هایی مانند گوگرد یا فسفر موجود در سنگ آهن باعث می‌شود استحکام، دوام و کارایی سیمان آسیب ببیند.

سنگدانه‌ها سنگدانه ها مواد دانه ای هستند که تولیدکنندگان سیمان به مخلوط سیمان اضافه می کنند. آنها اکثریت حجم مخلوط را فراهم می کنند و حجم، استحکام و پایداری را فراهم می کنند. سنگدانه های رایج در سیمان عبارتند از: ماسه، شن، سنگ خرد شده، سنگدانه بتن بازیافتی (RCA) و سنگدانه های سبک مانند خاک رس منبسط شده، شیل یا تخته سنگ.

ماهیت به هم پیوسته سنگدانه ها به استحکام کلی سیمان کمک می کند. ظرفیت باربری آنها به کنترل انقباض سیمان در طول فرآیند خشک کردن و پخت کمک می کنند. افزودن سنگدانه ها همچنین به کاهش هزینه سیمان کمک می کند.

سندانه ها نیاز به آب اضافی را افزایش می دهند تا کارایی خوب سیمان تضمین شود. برخی از سنگدانه ها همچنین می توانند واکنش قلیایی-سیلیسی با اجزای قلیایی خمیر سیمان ایجاد کنند که می تواند باعث ترک خوردن، انبساط و خراب شدن سیمان در طول زمان شود.

گچ

گچ یک ماده معدنی است که از سولفات کلسیم دی هیدرات تشکیل شده و یک افزودنی رایج در سیمان است. گچ به عنوان یک کندکننده در سیمان عمل می کند و زمان گیرش اولیه را کاهش می دهد. این کیفیت به کارگران امکان کارایی بهتر و قرارگیری طولانی‌تر را می‌دهد. افزودن گچ به جلوگیری از سخت شدن سریع سیمان در تماس با آب کمک می کند و سیمان را در برابر تخریب در محیط های غنی از گوگرد محافظت می کند.

مصرف بیش از حد گچ می تواند منجر به تاخیر در توسعه استحکام شود. تولیدکنندگان همچنین باید ترکیب شیمیایی دقیق مواد تشکیل دهنده سیمان خود را در نظر بگیرند زیرا گچ می تواند با مواد شیمیایی خاصی در مخلوط واکنش نشان دهد و عملکرد سیمان را کاهش دهد و خواص.

مواد سیمانی تکمیلی (SCM)

علاوه بر مواد تشکیل دهنده استاندارد برای سیمان، مواد سیمانی وجود دارد که در برخی از سیمان ها وجود دارد. این مواد شامل خاکستر بادی، دود سیلیس، پوزولان ها و سرباره است.

SCM ها مزایای زیادی در سیمان دارند. آنها به بهبود کارایی، انسجام، استحکام و دوام و همچنین کاهش نفوذپذیری و توسعه دما در سیمان کمک می کنند. معرفی SCM ها همچنین به بهبود مزایای زیست محیطی نوع خاصی از سیمان کمک می کند. بسیاری از SCM ها محصولات جانبی صنعت سیمان هستند که به محل های دفن زباله می روند مگر اینکه خرد شوند و بخشی از سیمان شوند. آنها همچنین به کاهش نیاز به تولید سیمان خام کمک می کنند.

در برخی موارد، SCM ها با تاخیر در توسعه استحکام سیمان همراه هستند. SCM ها در ترکیبات و اندازه ذرات مختلف موجود هستند، بنابراین می توانند با توجه به کیفیتی که تولید می کنند متفاوت باشند. تولیدکنندگان سیمان باید با دقت SCM ها را برای تولید سیمان با کیفیت مطلوب انتخاب کنند.

توجه: این محتوا بصورت اتوماتیک توسط هوش مصنوعی وبلاگ سازه پلاس، تولید و منتشر شده است. ممکن است در برخی عبارات کلمه معادل و ترجمه یا جمله‌بندی‌ و رعایت نگارش درست نباشند.