سیمان

سیمان

مقدمه

سیمان گردی است نرم جاذب اب و چسباننده خرده سنگ که اساسا“ مرکب است از ترکیبات پخته شدهو گداخته شده اکسید سیلسیوم با اکسید کلسیم  اکسید الومینیوم با اکسید اهنملات این گرد قادراست  بمرور در مجاورت هوا یا در زیر اب سخت شود

مواد اولیه سنگ اهک و خاک رس  پس از استخراج با کامیون به محل کارخانه حمل می شود.سیمان از کلمه cement یعنی چسب گرفته شدهدر اثر ترکیب با اب قادر به چسباندن ذرات شن و ماسه است و پس از سفت و سخت شدن در اب حل نمی شود از 210 سال پیش بررسی های علمی  و سیستماتیک  روی اینگونه ملات ها اغاز شد در اواخر قرن  نوزدهم کوره های دوار ابداع گردید وهم اکنون تکنولوژی به حدی رسیده که با حداقل انرژی مصرفی ونیروی انسانی کوره های با ظرفیت 10000 تن در روز عرضه می شود.

مواد اولیه سیمان:

ماده معد نی ایده ال جهت تولید سیمان ماده ای است که مقدار کربنات کلسیم موجود در ان بین 76-80%وزنی باشد

مارل اهکی ماده ای  است که دارای خاصیت فوق می باشدولی چون در طبیعت  به ندرت یافت می شود همواره می بایست  مخلوط دقیق محاسبه شده از مواد معدنی تهیه کرده و از ان استفاده نمود

قسمت اعظم co2ازسنگ اهک و قسمت اعظم Al2o3 Fe2o3   Si2o3 مورد نیاز از خاک رس تامین  میگردد.

 انواع سیمان تولیدی:

1. سیمان پرتلند معمولی  :در مواردی به کار می رود که هیچ گونه  خواص ویژه  مانند سایر سیمان مورد نظر نیست
2. سیمان پرتلند  نوع 2:برای استفاده عمومی و مواردی  که گرمای هید راتاسیون متوسط مورد نظر است
3. سیمان پرتلند نوع 3:برای استفاده  که مقاومت های بالا در کوتاه مدت
4. سیمان  سفیدwhite cement برای سطح ساختمان و تولید سیمان رنگی

5- سیمان سر بارهای  ضد سولفات:در مقاومت متوسط در برابر سولفات ها و یا حرارت هید راتاسیون متوسط

6-سیمان پرتلند پوزولانی :در ساختمان های بتنی

7-سیمان بنائی maosny-cement:مقاومت کمتر از سیمان پرتلند

8-سیمان پرتلند اهکی:در تهیه ملات بتن در کلیه مواردی که سیمان پرتلند نوع 1 بکار می رود قابل استفاده است دوام بتن را در برابر یخ زدن اب شدن  و املاح یخ زا  و عوامل شیمیایی بهبود می بخشد

9-سیمان نسوز450:حاوی بیش از 40%Al2o3 با اتصلا هید روکسیلی و فاز های کلسیم الومینات  برای مصرف به عنوان ماده نسوز در صنایع حرارتی

10-سیمان نسوز 500 :<70%Al2o3 به عنوان ماده نسوز با درصد خلوص بالا در صنایع حرارتی  واتمسفر های co.oH به کار می رود

11-سیمان نسوز 550:<80%Al2o3

12-سیمان چاه نفت :برای درز گیری های چاه و در حفر چاه های اب و فا ضلاب

13-سیمان پرتلند ضد اب : به رنگ سفید و خاکستری  تولید می شودو انتقال مو یینه اب را تحت فشار ناچیز یا بدون فشار کاهش می دهد ولی جلوی انتقال بخا رآب را نمی گیرد

14- سیمان های با گیرش تنظیم شده:می تواند بتن با زمانهای گیرش چند دقیقه تا چند ساعت تو لید کند

15- سیمان های رنگی:بیشتر جنبه تزیینی دارد و در نمای سیمانی و تولید بتن نمادار به مصرف می رسد.

ساخت سیمان پرتلند

بیش از 165  از شروع مصرف سیمان پرتلند می گذرد و هم اکنون یکی از مصالح ساختمان مهم در امده است.

در سال 1986  از مرز یک میلیارد تن گذشت و تا سال 2006 به رقم 2 میلیارد رسیدکلمه پرتلند که به دنبال نام سیمان مصرفی در کار های ساختمانی به کار می رود نام محلی است در جنوب انگلستان علت نامگذاری این است که یک بنای انگلیسی بنام اسپدن موفق به پخت مخلوطی از سنگ اهک و خاک رس شد که بتن حاصل از ان ضمن داشتن خواص جالب دارای رنگی شبیه سنگ اهک های جزیره پرتلند بود از این رو  بنا به همین نام فراورده خود را به ثبت رساند

مواد اولیه سیمان پرتلند

اصولا“ متشکل از سنگ اهک Lime stone  و یا برخی مواد اهکی نظیر مارلMarl الوویوم  Alluvium  سنگ نرم Chalk شل ها shells خاک رس clay شیل هاshale و یا دیگر مواد رسیArgllaceous نظیر خاکستر ها و روباره می باشد

ترکیب اولیه و نسبت اختلاط  انها با هم انچنان  باشد که ترکیبی نظیر اکسید کلسیم  سلیس الومین و اکسید اهن در محدوده معینی باشند و سایر اجزاا تشکیل دهنده نظیر اکسید منیزیم و قلیایی از محدوده معینی کمتر باشند  وجود این محدودیت ها باعث می شود علاوه بر مواد اصلی  ضرورتا“مواد تصحیح کننده نظیر سنگ اهک خالص ماسه سنگ ویا سنگ اهن نیز استفاده کرد.

مراحل تولید سیمان

استخراج

خرد وآسیاب کردن

پودر شدن

ذخیره مواد پودر شده(سیلوی مواد)

پخت در کوره

کلینگرآماده شده راهی انبار می شود

مواد اماده شده با حدود 4%گچ  پودر می شوند

بارگیری فله ای و کیسه ای ودر نهایت خروج از کار خانه

بسته بندی و نشانه گذاری

1.   بسته بندی:سیمان باید در کیسه های مناسب  مقامم و قابل انعطاف بارگیری شود  بطوریکه رطوبت و مواد خارجی در ان نفوذ نکند و هنگام حمل پاره نشود

1. نشانه گذاری:روی هر کیسه باید موارد مندرج نوشته شود مثلا“ نشانه پ برای سیمان پرتلند با خط درشت در بالای محل نشانه گذاری ضمنا“مقاومت سیمان نیز درج شود مثلا“525-1
2. نام کارخانه سازنده ونشان بازرگانی ان
3. وزن خالص سیمان داخل کیسه(50 کیلو گرم)
4. تاریخ تولید سیمان(اگر به صورت فله باشد و در انبار ذخیره شده باشد هر 6 ماه ازمایش کیفیت روی ان صورت می گیرد ودر صورت کیسه ای بودن هر 3 ماه
5. در صورتی که  سیمان به صورت فله ای باشد موارد گفته شده در بارنامه باید ذکر شود.

سیمان در ایران

اینکه در چه موقع مصرف سیمان در ایران باب شده چندان مشخص نیست ولی انچه مسلم است ورود ان توسط بیگانگان بوده  برای ساخت کلیساها سفارتخانه ها... استفاده می کردند

قبل از سال 1314 ایران چهارمین تولید کننده سیمان بوده قرارداد اولین کارخانه در سال 1307 بین ایران و سوئد بسته شد  این کار خانه در 70 km   جنوب شهرری بود و در شهریور 1311 شرکت طنس المان شروع به کار کرد و به ان ترتیب به تعداد کارخانه ها افزوده شد  و هم اکنون  تعداد 58 خط تولید سیمان با مجموعه ظرفیت سالانه 32 میلیون تن  کلینگر*و 34 میلیون تن  سیمان در حال کار می باشد سیمان ایران در سال  1383 حدود 32 میلیون تن سیمان  بوده  که بازده ان  در حد 97% است بالاتر از مصرف متوسط  جهانی  340 میلیون تن می باشد        که  مصرف  سرانه کشور 450   میلیون تن می باشد هم اکنون پروژه های بسیاری در نقاط  مختلف  کشور در دست  اجرا است  که تا سال 1388 به مرحله تولید  خواهد رسید.

نقش  صنعت  سیمان در محیط  زیست:

ظاهرا“ سیمان یکی از الاینده های  بزرگ بخصوص از  نظر گرد غبار و گاز کربنیک می باشد و یکی از مصرف کنندههای اصلی مواد زاید از قبیل لاستیکهای فرسوده زباله های شهریو...است که برای مصرف این نوع ضایعات حتی بعضی از  کشورها هزینه مصرف را از شهرداری دریافت  می کنند و لذا می توان در این صنعت با استفاده از مشعل های جدید سوخت موسوم به Rotary-flamc حتی گاز های سمی مثل Nox  را کاهش داده و در ضمن میزان قابل توجهی از ضایعات را جهت تولید انرژی مصرف نمود که در این راستا کمک بزرگی به محیط زیست و اقتصاد کشور است.

تعریف ها

کلینگر:فراوردهای است مرکب از سلیکات های کلسیم و الومینات و از واکنش حرارتی-شیمیایی مواد اهکی و رسی در کوره سیمان تا دمای معین بدست می اید.فرایند سخت شدن سیمان در مجاورت اب:سیمان در مجاورت اب با انجام واکنش  هیدراتاسیون سخت می شود محصمل واکنش عمدتا“سلیکات های کلسیم ابدار و ترکیبات دیگر مثل الومینات  می باشد.

صادرا ت در سال 1380-85