سیمان

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

فهرست مندرجات ۱ سیمان ۲ اجزای تشکیل دهنده سیمان ۳ انواع سیمان‌ ۴ روشهای ساخت سیمان ۵ شیمی ترکیبات سیمان ۵.۱ معادلات بوگ ۵.۲ خواص ترکیبات اصلی سیمان ۶ جستارهای وابسته ۷ پیوند به بیرون ۸ منابع ۹ پانویس

[ویرایش] سیمان

سيمان ماده‌ای چسبنده است که قابليت چسبانيدن ذرات به يکديگر و بوجود آوردن جسم يک پارچه از ذرات متشکله را دارند و از ترکیب مصالح آهکی، رس، سیلیس و اکسید‌های معدنی در دمای ۱۴۰۰ درجه تا ۱۵۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد ساخته می‌شود. به جسم حاصل، پس از حرارت دیدن کلینگر می‌گویند و از آسیاب کردن آن سیمان بدست آید. اندازهٔ دانه‌های کلینگر ۲۰ میلی‌متر می‌باشد^[۱]

[ویرایش] اجزای تشکیل دهنده سیمان

مصالح آهکی (حدود ۶۰٪ الی ۶۷٪)

رس (حدود ۳٪ الی ۷٪)

سیلیس (۱۷٪ الی ۲۷٪)

اکسید‌های معدنی^[۲]

• • اکسید آهن (۰/۵٪ الی ۶٪)Fe2O3

    اکسید سدیم (۰/۲٪ الی ۱/۳٪)Na2O

    اکسید منیزیم (۰/۱٪ الی ۴/۵٪)MnO

    اکسید پتاسیم (۰/۲٪ الی ۱/۳٪)K2O

    اکسید آلومینیوم (۳٪ الی ۸٪)Al2O3

[ویرایش] انواع سیمان‌

سیمان پرتلند تیپ I

سیمان پرتلند تیپ II

سیمان پرتلند تیپ III

سیمان پرتلند تیپ IV

سیمان پرتلند تیپ V

سیمان پوزولان

سیمان آمیخته

سیمان برقی (پرآلومین)

سیمان رنگی

سیمان سفید

سیمان سرباره‌ای ضد سولفات

سیمان پرتلند آهکی

سیمان بنائی

سیمان نسوز

سیمان چاه نفت

سیمان پرتلند ضدآب

سیمان باگیرش تنظیم شده^[۳]

[ویرایش] روشهای ساخت سیمان

روش تر

روش نيمه تر

روش نيمه خشک

روش خشک^[۴]

[ویرایش] شیمی ترکیبات سیمان

مواد خام تشکیل دهنده سیمان اساسا از اکسیدهای کلسیم و سیلیسیم و آهن تشکیل شده است. این مواد در کوره با هم ترکیب شده و غیر از مقداری آهک آزاد باقی مانده، که فرصت کافی برای فعل و انفعال نداشته است، ترکیبات شیمیایی جدید و پایداری نتیجه می‌شوند. در هنگام خنک کردن مصالح، براساس سرعت خنک کردن، مواد به صورت بلوری و بی شکل ظاهر می‌گردند. دانه‌های بی شکل که اکثرا شیشه ای هستند و دانه‌های بلوری شده، درحالی که یک فرمول شیمیایی دارند، دارای خواص متفاوتی هستند. برای سیمان معمولی، درصد ترکیبات حاصل از فعل و انفعالات فوق با داشتن درصد اکسیدهای موجود در کلینکر و با فرض اینکه کریستاله شدن کامل انجام پذیرفته باشد قابل محاسبه است.^[۵] چهارترکیب اصلی سیمان عبارتند از:تری کلسیم سیلیکات، دی کلسیم سیلیکات، تری کلسیم آلومینات، تترا کلسیم آلومینو فریت؛ که به ترتیب با علائم اختصاری به صورت: C4AF C3A C2S C3S نامیده می‌شوند.^[۶]

[ویرایش] معادلات بوگ

محاسبه مربوط به میزان ترکیبات سیمان حاصل از اکسیدهای اصلی تشکیل دهنده آن توسط «بوگ» انجام شده و به نام معادلات بوگ معروف می‌باشد. این معادلات درصد ترکیبات اصلی سیمان را نمایش می‌دهد.^[۷]

C3S = 4.0710(CaO)-7.6024(SiO2)-1.4297(Fe2O3)-6.7187(Al2O3

C2S = 8.6024(SiO2)+1.0785(Fe2O3)+5.0683(Al2O3)-3.0710(CaO

C3A = 2.6504(Al2O3)-1.6920(Fe2O3

C4AF = 3.0432(Fe2O3

[ویرایش] خواص ترکیبات اصلی سیمان

سیلیکات ها یعنی C2S و C3S ترکیبات اصلی و مهم سیمان می‌باشند و در حقیقت مقاومت سیمان هیدراته شده به آنها بستگی دارد. اکسیدهای تشکیل دهنده این سیلیکات ها تاثیرات مهمی روی شکل اتمی و کریستالی و خواص هیدرولیکی انها دارند. در حقیقت حضور C3A در سیمان سودمند نیست. این ترکیب نقشی در مقاومت سیمان، به جز کمی در سن اولیه آن، نداشته و بعد از سخت شدن سیمان در صورت حمله سولفاتی با تشکیل سولفوآلومینات کلسیم (اترینگایت) سبب خرابی بتن می‌گردد. ولی C3A در فرایند تولید در ترکیب اکسیدکلسیم با اکسیدسیلیسیم سهولت ایجاد کرده و سودمند است. C4AF که به میزان کمی به وجود می‌آید در مقابل سه ترکیب دیگر نقش عمده ای در خواص سیمان ندارد. به هرحال این ترکیب با سنگ گج سیمان، سولفوفریت کلسیم تشکیل می‌دهد که این ماده هیدراتاسیون سیلیکات ها را تسریع می‌کند.^[۸]

[ویرایش] جستارهای وابسته

[ویرایش] پیوند به بیرون

• اولین پورتال صنعت سیمان ایران (فارسی).

• دانشنامه رشد/سیمان (فارسی).

• راهنماي صنايع سيمان ايران (فارسی).

• انجمن صنفی کارفرمایان صنعت سیمان (فارسی).
• کارخانه سیمان بجنورد

صنعت سیمان ایران

[ویرایش] منابع

• مهندس مرتضی اره پناهی. مکانیک خاک و تکنولوژی بتن. چاپ پنجم، تهران: انتشارات فرا آموژش، ۱۳۸۵، ISBN 964-9988-00-9، ‏۱۶۸.

[ویرایش] پانویس