سيمان ضد آب

سيمان ضد آب [1]

قبلاً ديديم كه سيمان انبار شده در اثر جذب آب يا فاسد مي‌شود. در صورتيكه بخواهند سيماني را براي مدت طولاني يا در محيط مرطوب انبار كنند،آن را به صورت ضد آب مي‌سازند. بدين صورت كه هنگام آسياب كلينكر، درصدي اسيدهاي چرب (اسيد اولئيك ، اسيد استئاريك يا اسيد لاكتيك) به آن مي‌افزايند . در اين صورت لايه‌اي از چربي دور دانه‌هاي سيمان را گرفته ، از رسيدن رطوبت يا به آنها جلوگيري مي‌كند. لذا اين سيمان در انبار فاسد نمي‌شود. اما هنگاميكه با شن و ماسه در ميكسر مي‌ريزد، لايه چربي به علت اصطكاك بين سنگدانه‌ها و ذرات سيمان از بين مي‌رود و سيمان به صورت عادي عمل مي‌‌كند. اين سيمان نيز در ايران توليد نمي‌شود.

---

[1] Hydrophobic

سيمان پرتلند رنگی

سيمان پرتلند رنگي[1]

گاهي لازم است به دلايل نماسازي يا متمايز كردن قسمتي از سازه، بخواهيم بتن رنگي داشته باشيم. در اينصورت بايد از سيمان پرتلند رنگي استفاده كرد. بدين منظور ، هنگام آسياب نهايي سيمان ، كلينكر را با حداكثر 10% مواد رنگي (براساس جدول 2ـ3) آسياب مي‌كنند تا سيمان رنگ مورد نظر را پيدا كند. در صورتيكه بخواهند سيمان با رنگهاي تيره توليد شود، از كلينكر سيمان پرتلند معمولي و در صورت لزوم به دستيابي به رنگهاي روشن ، از كلينكر سيمان پرتلند سفيد استفاده مي‌كنند.

رنگ مورد نظر	قرمز، قهوه‌اي و تيره	سبز	آبي
ماده رنگ ساز	اكسيد آهن	كروم	كبالت

جدول 2ـ3: مواد رنگ ساز مختلف براي تهيه سيمانهاي رنگي گوناگون

به طور كلي مواد رنگي ساز بايد دو خصوصيت عمده داشته باشند كه عبارتنداز:

1- خنثي باشند. يعني در واكنشهاي هيدراتاسيون سيمان شركت نكنند.

 2ـ پايدار باشند. يعني رنگ حاصل از آنها در اثر تابش آفتاب ، شرايط جوي و … تغيير نكند.

سيستم صحيح دستيابي به بتن يا سيمان رنگي همان است كه ذكر كرديم. يعني رنگ بايد هنگام آسياب شدن به سيما افزوده شود . افزودن رنگ به بتن در كارگاه هنگام ساخت بتن صحيح نيست و كيفيت يكنواخت و قابل قبولي ندارد. اين نوع سيمان در ايران توليد نمي شود.

---

[1] Coloured Portland Cement

سيمان پرتلند بنايی

سيمان پرتلند بنايي[1]

يكي از مصارف سيمان، تهيه ملات[2]و استفاده از آن در آجركاري است. بدين منظور ملات مورد استفاده بايد خصوصيات ذيل را دارا باشد.

1ـ بايد آب خود را حفظ كند. زيرا در حالت عادي، آجر در مجاورت ملات، آب ملات را جذب مي‌كند و اصطلاحاً ملات را مي‌سوزاند. چنين ملاتي به علت عدم وجود آب كافي براي هيدراتاسيون سيمان، چسبندگي و مقاومت مناسبي ندارد.

 2ـ خشن نبوده، راحت پخش شود.

 3ـ ترك خوردگي[3]در آن تا حد امكان كم باشد.

ملاتي كه از سيمان عادي تهيه مي‌شود، خصوصيات فوق را ندارد. اولاً در برابر آجر آب خود را از دست مي‌دهد. يعني آجر آب آن را مي‌كشد. برخي بنّاها براي كاستن اين اثر آجر، آجرها را پيش از آجركاري ًزنجابً مي‌كنند. يعني آنها را براي مدت معين در آب غوطه‌ور مي‌نمايند. ثانياً پخش كردن ملات ماسه سيمان چندان ساده نيست. به عبارتي اين ملات خشن است . استادان بنّا براي رفع اين مشكل ، به ملات سيمان، خاك رس يا آهك مي‌افزايند[4]. اين مسايل متخصصان را به فكر توليد سيماني با خواص مطلوب جهت كار بنايي واداشت. كه نتيجه آن توليد سيمان پرتلند بنايي بود. در توليد اين سيمان مقداري سنگ‌ آهكي را همراه سيمان آسياب مي‌كنند . با وجوديكه مقاومت اين سيمان از سيمان پرتلند معمولي كمتر است (در حدود 200)، اما براي هدف منظور بسيار مناسب است. چرا كه مقاومت خود قالبهاي آجر چيزي در حدود 80 است. لذا مقاومت زياد ملات كارايي ندارد و در صورت رسيدن بار به اين حد، آجرها خرد مي‌شوند. لازم به ذكر است افت مقاومت سيمان به ازاي افزودن تا 50% آهك ، در حدود 5% است. معمولاً جهت متمايز كردن سيمان پرتلند بنايي با سيمان پرتلند عادي. حداكثر 10% به آن پودر قرمز رنگ هماتيت[5] ـ كه در جزيره هرمز يافت مي‌شودـ مي‌زنند كه نتيجه آن پودر صورتي رنگ سيمان خواهد بود. استاندارد شماره 3516 ايران، مشخصات سيمان پرتلند بنايي را بيان كرده است. دقت كنيد از سيمان پرتلند بنايي به هيچ وجه نمي‌ توان در صنعت بتن استفاده كرد.

---

[1] Masonary Portland Cement

[2] ملات، مخلوط ماسه، سيمان و آب است.

[3] Shrinkage

[4] در صورت استفاده از آهك، ملات حاصل را ًباتاردً گويند.

[5]

سيمانهاي پرتلند پزولاني

سيمانهاي پرتلند پزولاني[1]

پزولانها مواد سيليسي يا سيليس آلوميناتي هستند كه خود قابليت چسبندگي ندارند؛ اما به صورت پودر در كنار رطوبت با آهك تركيب مي‌شوند و تركيبات سيليكات كلسيم به وجود مي‌آورند كه خاصيت چسبندگي دارند. در تهيه سيمانهاي پرتلند پزولاني، درصد مشخصي از مواد پزولاني را به سيمان پرتلند مي‌افزايند و با سيمان حاصل، خواص جديدي را تأمين مي‌كنند. يكي از مهمترين خواص اين سيمانها مقاومتشان در برابر حمله سولفاتها مي‌باشد. پودر سيمان پرتلند در مجاورت آب ، ژل سيمان را به وجود مي‌آورد.  ماده‌اي است كه در ژل سيمان يافت مي‌شود و معايبي را به همراه دارد كه عبارتند از:

 1ـ آب هنگام خروج از لوله‌هاي مويين بتن، مقداري  را در خود حل و به خارج منتقل مي‌كند. در مجاورت هوا با   تركيب مي‌شود و را به وجود مي‌آورد كه پس از تبخير آب آن به صورت سفيدكهايي بر سطح بتن ظاهر مي‌شود.

 2ـ جاي هايي كه به صورت فوق از بتن خارج مي‌شوند، خالي مي‌ماند كه اين خود، عاملي در جهت افزايش نفوذپذيري بتن است.

 3ـ بستر مناسبي براي حمله سولفاتها به وجودمي‌آورد. زيرا سولفاتها به حمله كرده، گچ به وجود مي‌آورند . اين گچ در اثر جذب رطوبت متورم مي‌شود و همان مسأله حمله سولفاتها به وقوع مي‌پيوندد. پزولانها با موجود در سيمان تركيب مي‌شوند و سيليكات كلسيم به وجود مي‌آورند كه ماده‌اي است با خاصيت چسبندگي . در حقيقت پزولانها يك ماده مضر در سيمان را به ماده‌اي مفيد تبديل مي‌كنند. تا مدتها گمان بر آن بود كه مقابله با حمله سولفاتها فقط از طريق كاستن ميزان و استفاده از سيمان تيپ 5 ميسر است. اما امروزه مي‌دانند كه ميزان زياد نيز بستر مناسبي جهت حمله سولفاتها فراهم مي‌كند و راه مقابله با آن استفاده از سيمان پرتلند پزولاني است. بر مبناي همين اصل ، همانگونه كه در جدول 2ـ1 نيز مشاهده كرديد، اگر درصد سولفات محيط بيش از 2% باشد، در كنار استفاده از سيمان تيپ 5 بايد از مواد پزولاني استفاده كرد. سيمانهاي پزولاني بر اساس ميزان پزولان موجود در آنها به صورت ًسيمان پزولاني X%ًبيان مي‌شوند. آيين نامه حداكثر ميزان مجاز پزولان در سيمان پرتلند پزولاني را 15% مي‌داند[2]. البته در برخي سيمانها ميزان پزولان تا مقاديري بسيار بيش از اين هم مي‌باشد؛ اما چنين سيمانهايي پرتلند محسوب نمي‌شوند. بلكه ًسيمانهاي پزولانيً با خواص مربوط به خود هستند. حرارت هيدراتاسيون پرتلند پزولاني بسيار پايينتر از سيمانهاي پرتلند معمولي است و لذا در بتن ريزيهاي حجيم همچون سد سازيها كاربرد دارند. اما در زمستان كه خطر يخ زدگي وجود دارد نبايد از آنها استفاده كرد. همچنين مقاومت آنها تا پيش از يك سال كمتر از مقاومت سيمانهاي عادي مي‌باشد (نمودار شكل 2ـ21) و لذا از سيمانهاي پرتلند پزولاني در قسمتهايي كه نياز به كسب مقاومت سريع است نمي‌توان استفاده كرد. مواد پزولاني به دو گونه در طبيعت يافت مي‌شوند:

؟

پزولانهاي طبيعي ، شامل خاكسترهاي آتشفشاني است كه از دهانه كوه‌هاي آتشفشان خارج مي‌شود و در اطراف اين كوه‌ها به صورت پوكه جمع مي‌شود. شايد قديميترين خاكستر آتشفشاني كه در صنعت سيمان به كار گرفته شد، خاكسترهاي موجود در دهكده پزولان در دامنه كوه آتشفشان وزوو در ايتاليا باشد ـ و نام پزولان نيز از همين جا كسب شده است ـ . استاندارد شماره 3433 ايران خواص پزولانهاي طبيعي را به دقت بيان كرده است كه در هر مورد، پزولان مورد نظر بايد تجزيه و با استاندارد تطبيق داده شود. از مهمترين مشكلات پزولانهاي طبيعي . غير يكنواختي آنهاست كه در توليد سيمان يكنواخت ايجاد مشكل مي‌كند. امروزه پزولانهاي طبيعي كاربرد چنداني ندارند. پزولانهاي مصنوعي گونه ديگري از پزولانها هستند كه برخلاف پزولانهاي طبيعي، كاربردهاي متعددي دارند. دو نوع عمده آنها عبارتنداز:

 1ـ خاكستر بادي[3].

2ـ دوده سيليسي[4] .

خاكستر بادي از سوختن ذغال سنگ در كوره‌هاي نيروگاه برق ـ كه از اين ذغال سنگ به عنوان سوخت استفاده مي‌كنندـ بدست مي‌آيد. اين ماده بر خلاف دوده سيليسي كه در دو كارخانه ًازناً در نزديكي خرم آباد و ًسمنانً تهيه مي‌شود، در ايران توليد نمي‌شود. جهت تهيه دوده سيليسي ، با استفاده از برق فشار قوي، جرقه‌اي الكتريكي در انباشته‌اي از ذغال سنگ سيليس به وجود مي‌آورند. دوده‌اي كه بدين طريق بدست مي‌آيد، همان دوه سيليسي است. ذرات دوده سيليسي 100 تا 200 بار كوچكتر از ذرات سيمان است و به دليل همين نرمي زياد هنگام استفاده از آنها يا بايد ميزان آب مصرفي را افزود يا از مواد روان كننده استفاده كرد.

---

[1] Pozzolanec Portland Cement

[2] آيين نامه سيمان پرتلند به شماره 3432

[3] Fly Ash

[4] Silica Fume

سيمان پرتلند تيپ 5

سيمان پرتلند تيپ 5

در اين نوع سيمان ـ كه با هدف استفاده در جاهايي كه در معرض حملات سولفاتي است ساخته مي‌شود ـ درصد به حداكثر 5% محدود شده است. از آنجا كه حرارت هيدارتاسيون اين نوع سيمان بسيار كمتر از حرارت هيدراتاسيون سيمان پرتلند معمولي است، مي‌توان از آن در بتن ريزيهاي حجيم استفاده كرد.

 تذكر اين نكته ضروري است كه سرعت كسب مقاومت اين نوع سيمان كمتر از تيپ 1 است؛ به طوري كه در 28 روز، حدود 91% مقاومت 28 روزه سيمان تيپ 1 را بدست مي‌آورد. لذا در برخي آيين‌نامه‌ها مقاومت 42 روزه اين نوع سيمان به جاي مقاومت 28 روزه آن لحاظ مي‌شود.

سيمان پرتلند تيپ 2

سيمان پرتلند تيپ 2

با اصطلاحاتي كه در خط توليد اين نوع سيمان صورت پذيرفته ، درصد در آن به حداكثر 8% محدود شده است. اين امر با كاستن از ميزان خاك رس در مواد اوليه امكانپذير است. چرا كه حاوي اكسيد آلومينيوم ( ) است كه اين اكسيد در خاك رس وجود دارد. لذا جهت كاهش بايد از ميزان خاك رس كاست.

كم شدن  باعث كاهش حرارت هيدراتاسيون و همچنين مقاوم شدن سيمان (و بتن) در برابر حمله سولفاتهاست . زيرا همانطور كه در بخش 2ـ5 گفتيم، در مجاورت آب با سولفاتها تركيب شده ، ماده‌اي به نام اترنژيت به وجود مي‌آورد كه در اثر جذب آب متورم مي‌شود و ايجاد ترك مي‌كند (به اين پديده حمله سولفاتها گويند).

انواع سيمان

انواع سيمان

به طور كلي سيمانهاي ساختماني به دو نوع پرتلند و غير پرتلند تقسيم مي‌شوند. در قديم ، قير، گچ و آهك قسمت عمده سيمانهاي غير پرتلند را تشكيل مي‌داد. لكن امروزه  انواع مواد پليمري به عنوان سيمانهاي غير پرتلند مورد توجه قرار گرفته‌اند . مواد پليمري داراي خواص بسيار گوناگون و مفيدي هستند. البته پاره‌اي مشكلات خاص خود مانند عدم مقاومت در برابر آتش ، تغيير خواص در دراز مدت واز همه مهمتر قيمت بسيار بالا را هم دارند.

2ـ8 ـ انواع سيمان پرتلند بر مبناي استاندارد ايران

در استاندارد ايران ـ كه بر مبناي استاندارد ASTM تدوين شده ـ سيمان پرتلند به پنج تيپ (نوع) تقسيم مي‌شود كه عبارتند از :

 تيپ 1ـ سيمان پرتلند معمولي[1]

تيپ 2ـ سيمان پرتلند اصلاح شده .

 تيپ3ـ سيمان پرتلند زود سخت شونده[2].

تيپ 4ـ سيمان پرتلند با حرارت كم[3].

تيپ 5ـ سيمان پرتلند ضد سولفات[4].

تجهيزات لازم براي توليد هر پنج نوع سيمان فوق و خط توليد آنها مشابه است و عمده اختلاف در مقدار مواد اوليه و درجه حرارت كوره مي‌باشد.

---

[1] Ordinary Portland Cement

[2] Rapid Hardening Portland Cement

[3] Low – Heat Portland Cement

[4] Sulphate – Resistance Portland Cement

عوامل فساد سيمان

عوامل فساد سيمان

دو عامل باعث فساد سيمان مي‌شود كه عبارتند از:
1ـ جذب رطوبت از محيط
2ـ جذب   از هوا
فساد سيمان در اثر رطوبت را هيدراته شدن  و در اثر جذب   را كربناته شدن  گويند. به منظور جلوگيري از فاسد شدن سيمان در كارگاه، نكات چندي در مورد انبار كردن و استفاده از سيمان بايد مدنظر قرار گيرد كه به آنها اشاره مي‌نماييم.
 1ـ در صورت انتقال سيمان از كارخانه به كارگاه به صورت كيسه‌اي ، حتماً سطح بارگير تريلي با برزنت يا پلاستيك پوشيده شود.
 2ـ هنگام تخليه و انتقال كيسه‌ها از پاره‌ شدن آنها جلوگيري شود.
 3ـ كيسه‌هاي رسيده به كارگاه در انبارهاي سرپوشيده نگهداري شوند يا روي آنها روكش پلاستيكي قرار گيرد.
 4ـ به هيچ وجه كيسه‌ها روي زمين چيده نشوند. براي قرار دادن كيسه‌ها از سطوح چوبي كه سطح آنها حداقل cm20 از زمين فاصله دارد استفاده شود.
 5ـ حداكثر تعداد 12 كيسه سيمان روي يكديگر قرار داده شوند.
6ـ هيچگاه بيش از مقدار مورد نياز و پيش از زمان لازم ملات درست نشود.
در مورد اول و سوم، جذب رطوبت در اثر بارش احتمالي مد نظر بوده است. مورد دوم مربوط به جذب رطوبت و   هواست. چهارمين مورد به جذب آب از زمين در اثر عوامل مختلف همچون جاري شدن آب در كارگاه اشاره دارد. در صورت وجود فاصله مناسب بني سطح چوب و زمين، جريان هوا زير كيسه‌ها برقرار شده ، از مرطوب شدن آنها جلوگيري مي‌‌كند (شكل 2ـ6) . عدم رعايت نكته پنجم باعث مي‌شود سيمان در كيسه‌هاي زيرين تحت فشار قرار گيرد و در اثر جذب اندكي رطوبت كلوخه شود (شكل 2ـ6). نكته ششم نيز در اين رابطه است كه اگر احتمالاً يكي از محموله‌هاي رسيده به كارگاه فاسد يا داراي هر ايراد ديگري باشد، بتوان آن محموله را به راحتي شناسايي و جدا كرد . آخرين مسأله به فاسد شدن سيمان و عدم كارايي ملات در اثر سپري شدن زمان گيرش آن اشاره دارد.

فيلترهاي الكترواستاتيك

فيلترهاي الكترواستاتيك

هواي خروجي از بالاي كوره ، پس از عبور از پيش گرم كن، در نهايت وارد جو مي‌شود. اين هوا داراي مقدار قابل ملاحظه‌اي ذرات ريز معلق است كه در صورت عدم بازيافت ، باعث آلودگي محيط زيست مي‌شود. جهت جدا كردن اين ذرات از هوا ، از فيلترهاي گوناگون استفاده مي‌شود. يكي از انواع اين فيلترها ، فيلتر الكترواستاتيك است. در اين سيستم، صفحاتي فلزي با بار مثبت الكترواستاتيكي در مسير خروجي هوا قرار مي‌گيرند و ذرات هوا پيش از ورود به فيلتر به وسيله جريان برق فشار قوي، به بار منفي باردار مي‌شوند. ذرات با بار منفي به سمت صفحات با بار مثبت جذب مي‌شوند و هواي خروجي عاري از آنها مي‌گردد. هنگاميكه ضخامت ذرات روي صفحات به حد معيني برسد، با دستگاه‌هاي لرزاننده صفحات را تميز مي‌كنند. ذرات بدست آمده در صورت دارا بودن قابليت مصرف ، به قسمت خوراك كوره بازگردانده مي‌شوند. لازم به ذكر است اين صفحات در اثر رطوبت و اسيدي بودن گازهاي كوره زنگ مي‌زنند و بايد هر از چندگاهي تعويض شوند.

كوره های تولید سیمان

كوره های تولید سیمان

هنگاميكه خوراك كوره به هر يك از چهار روش فوق آماده شد، بايد در دماي حدود1400 درجه سانتيگراد حرارت ببيند تا فعل و انفعالات لازم به وجود آيد. بدين منظور از دو نوع كوره استفاده مي‌شود. 

كوره قائم
كوره قائم، استوانه‌‌اي است ايستاده به قطر معمولاً 2 تا 3 متر و ارتفاع 7 الي 10 متر كه داخل آن با لايه‌اي از آجر نسوز پوشيده شده است. خوراك كوره از بالا همراه با درصدي پودر ذغال كك وارد كوره مي‌شود كه ذغال در مجاورت آتش و دميدن هوا از پايين كوره مشتعل گشته، حرارت لازم را تأمين مي‌كند. آنچه به صورت تفاله از پايين كوره خارج مي‌شود، كلينكر نام دارد و جهت توليد سيمان از آن استفاده مي‌شود. در حاليكه اين كوره سيستم بسيار ساده‌اي داشته، زود به بهره برداري مي‌رسد، غير يكنواختي كلينكر توليد شده ، هزينه پرسنلي زياد ، توليد كم و مصرف ذغال كك گران قيمت از مهمترين معايب آن به حساب مي‌آيد. علت عدم يكنواختي كلينكر آنست كه برخي از خواركهاي كوره بيشتر حرارت مي‌بينند و بعضي كمتر. 

 كوره گردنده افقي
كوره گردنده افقي استوانه‌اي است فلزي به قطر حدود 3 تا 4 متر و طول كافي كه گاهي تا 160 متر نيز مي‌رسد. محور اين كوره با افق زاويه كوچكي مي‌سازد تا مواد وارد شده از بالا، در اثر حركت دوراني و شيب كوره به سمت پايين آن منتقل شوند. حرارت لازم كوره توسط مشعلي كه در قسمت انتهايي قرار گرفته و جريان‌هاي گرم و حرارت را از انتهاي كوره به سمت ابتداي آن برقرار مي‌كند تأمين مي‌شود. از آنجا كه دما در داخل كوره بسيار زياد است، جهت ‌گيري از انتقال آن به بدنه كوره ، قسمت داخلي آنرا با يك لايه آجر نسوز و همچنين عايق حرارتي (معمولاً پشم شيشه يا پشم سنگ) مي‌پوشانند. در صورت خاموش كردن كوره ، تغييرات دمايي بسيار زياد حاصله (در حدود 1400 درجه)، ايجاد شوك حرارتي مي‌كند و باعث تخريب بخشهاي دروني كوره مي‌شوند. لذا حتي‌المقدور بجز در موارد ضروري يا تعمير نبايد كوره را متوقف نمود.
 مواد اوليه از بالا وارد كوره مي‌شوند. در قسمت ابتدايي كوره، مواد در دمايي حدود 800 درجه كاملاً خشك مي‌شوند. در قسمت بعدي و در دمايي حدود 1000 درجه، سنگ آهك كلسينه مي‌شود. يعني   آن خارج مي‌شود. در قسمت انتهايي كوره حدود 25% مواد تحت دمايي بيش از 1400 درجه ذوب مي‌شوند كه اين پديده همراه با حركت دوارني كوره باعث چسبيدن ساير مواد به يكديگر و توليد كلينكر مي‌گردد. اين كلينكر به عنوان محصول نهايي كوره از قسمت انتهايي آن خارج مي‌شود.

روش نيمه تر برای تولید سیمان

روش نيمه تر برای تولید سیمان

در اين شيوه، دوغاب بدست آمده از روش تر را پيش از آنكه به كوره بفرستند، داخل فيلترهايي به شكل آكاردئون مي‌‌فشارند تا آب آن گرفته شود. حاصل ، خمير سختي خواهد بود كه پس از بريدن آن به شكل استوانه‌هاي كوچك ، اين قطعات بدست آمده را به كوره مي‌فرستند.

تهيه خوراك كوره سیمان

تهيه خوراك كوره سیمان

پس از آماده شدن پودر سنگ آهك وخاك رس ، نوبت به تهيه خوراك كوره مي‌رسد. اين عمل روشهاي گوناگوني دارد و بر همين اساس ، روشهاي مختلف توليد سيمان را دسته‌بندي مي‌كنند. بدين منظور چهار شيوه وجود دارد كه در ادامه به آنها اشاره مي‌گردد.

آسياب گلوله‌ای

آسياب گلوله‌ای

در فرايند آماده سازي مواد اوليه جهت تهيه سيمان، بايد اين مواد كاملاً به شكل پودر درآيند. بدين منظور از آسياب گلوله‌اي[1](ساچمه‌اي) استفاده مي‌شود. آسياب گلوله‌اي استوانه‌اي است كه محور آن با افق زاويه كوچكي مي‌سازد وداراي ابعاد گوناگون همچون 10×4 متر است. داخل اين آسياب ، گلوله‌هايي است كه در قسمتهاي اوليه آن بزرگترند و هرچه به انتهاي آسياب نزديك شود، كوچكتر مي‌گردند. شيوه كار چنين است كه در حاليكه استوانه مي‌چرخد، اين مواد با گلوله‌ها بالا مي‌روند و از بالاترين نقطه سقوط مي‌كنند. توالي اين صعود و سقوط ، منجر به آسياب شدن مواد مي‌شود. مواد اوليه از قسمت ورودي آسياب داخل مي‌شوند و در اثر حركت چرخشي و شيب استوانه به سمت خروجي پيش مي‌روند و به صورت پودر از انتهاي آن خارج مي‌شوند. سنگ آهك و خاك رس هر يك در آسيابهاي جداگانه‌اي آسياب مي‌شوند و پودر آنها در سيلوهاي مخصوص نگهداري مي‌شود. تفاوت آسياب خاك رس با سنگ آهك آنست كه به دليل مرطوب بودن نسبي خاك رس، آسياب كردن آن با حرارت همراه است تا پودر خاك رس به صورت كاملاً خشك بدست آيد.

---

[1] Ball Mill

دپوی مصالح

دپوی[1]مصالح

  مواد اوليه تا زمان مصرف در قسمتي از كارخانه انبار مي‌شوند . از آنجا كه مواد اوليه نسبتاً ناهمگن و غير يكنواخت است و سيمان توليدي بايد كاملاً يكنواخت باشد، شيوه انباشتن و برداشت مصالح به گونه‌اي است كه تا حدودي اين هدف را تامين كند. بدين منظور از روش ًباند همگن سازً استفاده مي‌شود. در اين روش ماشين مخصوصي كه داراي يك بازوي متحرك در بالاست، در طول قسمت دپو بر روي ريل حركت مي‌كند و مواد آماده شده را توسط تسمه نقاله به بالا منتقل كرده ، با استفاده از بازوي متحرك، در كنار مسير حركت خود تخليه مي‌كند. نتيجه اين عمل در طول حركت رفت و برگشتي ماشين، ايجاد يك خاكريز از مصالح مورد نظر در امتداد مسير حركت است. هر ماشين مي‌ تواند دو خاكريز در طرفين خود ايجاد كند و هر كارخانه بسته به حجم توليد، به تعدادي از اين ماشينها مجهز است. در هر صورت مواد اوليه در لايه‌هاي افقي بر روي هم ذخيره مي‌شوند. در صورت برداشت با مقاطع عمودي، قسمت برداشتي تقريباً شامل كليه لايه‌ها خواهد بود. [1] Storage

سنگ شكن

سنگ شكن

سنگ آهكي كه از معدن بدست مي‌آيد، در بدو ورود به كارخانه ، به قسمت سنگ شكن منتقل مي‌شود. سنگ شكنها كه وظيفه خرد كردن قطعات بزرگ سنگ و ايجاد قطعات كوچكتر را بر عهده دارند، داراي انواع گوناگون همچون سنگ شكنهاي فكي[1]، چكشي[2] و دوراني[3] مي‌باشند. در زير سنگ شكنها ، سرند[4] اوليه وجود دارد كه خرده سنگهاي شكسته در سنگ شكن ، روي آن مي‌ريزند. قطعات مناسب خرده سنگها كه از سرند اوليه عبور كنند، به قسمت دپوي مصالح منتقل مي شوند و قطعات درشتي كه روي سرند باقي مي‌مانند، مجدداً به سنگ شكن باز مي‌ گردند .

---

[1] Jaw Crusher

[2] Hammer Mill

[3] Gyratory Crusher

[4] Sieve

توليد سيمان پرتلند

توليد سيمان پرتلند

به طور كلي توليد سيمان پرتلند مراحل مختلفي دارد كه در ادامه به آن اشاره خواهند شد. لكن پيش از ذكر آنها بيان اين مطلب ضروري است كه صنعت سيمان داراي دو عيب عمده زير است:

 1ـ مصرف انرژي بسيار بالا

 2ـ ايجاد آلودگي محيط زيست

و محققين و صنعتگران همواره در تلاش جهت تغيير خط توليد به گونه‌اي هستند كه اين معايب تا حد امكان مرتفع گردد.

کتاب از سیمان تا پل

کتاب از سیمان تا پل

 

Robin Nelson, "From Cement to Bridge"
 Publisher: Lerner Publications | 2004-02| PDF | 24 pages | 1.3 MB

Reading level: Ages 4-8


Table of Contents
The cement is mixed . . . . . 4
Workers prepare the land. . . 6
Workers make forms . . . . . 8
Workers build the ends. . . 10
Workers build the legs . . . 12
A machine lays beams . . . 14
Workers place bars . . . . . 16
Workers make the bridge’s deck . . . . . . . . 18
Workers add fences and lights . . . . . . . . . . . 20
Cars drive across the bridge . . . . . . . . . . . 22
Glossary. . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Please appreciate my work to rock these links:

Uploading.com

Depositfiles.com

if you can not, for whatever reason, then downloaded from these links, then download this:

Megaupload.com

 

به نقل از: http://ha30.blogfa.com

افزودنی تبدیل گچ به سیمان 

هیدارسیون سیمان

 

فعل و اتفعالاتی که در اثر آن سیمان به ماده چسبنده تبدیل میگردد در خمیر آب و سیمان صورت می­گیرد و به این عمل هیدراسیون سیمان می­گویند. به عبارت دیگر در مجاورت آب سیلکاتها و آلومیناتها مطابق جدول زیر نتیجه هیدراسیون را تولید می­کنند که به مرور زمان تبدیل به جسم سفتی به نام خمیر سخت شده سیمان می­گردد. در شکل زیر فعل و انفعالات ساختن سیمان و هیدراسیون آن به طور ساده و خلاصه نشان داده شده است.

المانهای اصلی

Fe

Al

Ca

Si

O2

اکسیدهای اصلی

Fe2O3

Al2O3

SiO2

CaO

اکسیدهای مرکب سیمان

C4AF

C3A

C2S

C3S

سیمانهای پرتلند

انواع مختلف سیمان های پرتلند

نتیجه هیدراسیون

Ca(OH)2

ژل سیمان

 

دو نوع سیلیکات کلسیم موجود (یعنی C3S و C2S) در ترکیب اصلی و مهم هستند که چسباندگی سیمان را تولید می­کنند.

ماده منتجه پس از هیدراسیون خاصیت آنرا دارد که در آب حل نمی­شود و این امر در عمل باعث پایداری سازه­های بتنی در برابر آب می­باشد. ذراتی از سیمان که در مجاورت آب قرار می­گیرند و هیدراسیون در آنها صورت می­گیرد خاصیت آنرا دارند که به ذراتی که  در  آنها هیدراسیون صورت نگرفته برسد. با این عمل دیده می­شود که شدت انجام هیدراسیون به مرور زمان کم می­شود و به کندی صورت می­گیرد و بنابراین حتی بعد از مدت زیاد هنوز ذراتی از سیمان که هیدراسیون در آنها صورت نگرفته موجود خواهد بود. این عمل باعث می­شود که پس از آن که بتن مقاومت اولیه خود را به دست آورد (در حدود شش ماه) باز هم مقاومت آن به تدریج و به مقدار کم زیاد شود.

واضح است که هر چه دانهای سیمان ریزتر باشند عمل هیدراسیون با سرعت بیشتری انجام می پذیرد . آقای (Powers) نشان داده که در شرایط عادی هیدراسیون کامل وقتی میسر است که اندازه دانها از µ 50 کمتر باشد.

بنابراین دیده می­شود که حتی بعد از مدت طولانی بعد از شروع عمل هیدراسیون هنوز ذراتی از سیمان که در آنها هیدراسیون صورت نگرفته باقی خواهند بود که به مرور زمان با آب ترکیب شده، باعث ازدیاد مقاومت بتن می­گردند. این خود یکی دیگر از مزایای سازه­های بتنی بر سازه­های فلزی است زیرا ضریب اطمینانی که در طرح ساختمان بتنی به کار برده شده تقریبا برای همیشه باقی خواهد ماند.

خواص فیزیکی سیمان پرتلند

مهمترین خواص فیزیکی سیمان که در آئین نامه BS12 ذکر شده است عبارتند از نرمی ذرات سیمان (Fineness)، زمان خود گیری (Setting Time) ، مرغوبیت (Soundness) ، حرارت هیدراسیون، مقاومت کششی برای سیمان زود سخت شونده (سوپر) ، مقاومت فشاری مکعب های ملات سیمان و با مقاومت فشاری مکعب­های بتنی.

در جدول زیر حداکثر و یا حداقل مقدار مجاز هر یک از کمیت های فوق که B S  12  تعیین نموده برای چند نوع سیمان مختلف داده شده است. خواص هر یک از این سیمانها بعدا مشروحا داده خواهد شد. لازم به تذکر است که در آمریکا برای کارهای ساختمانی آئین نامه ASTM سیمان­های پرتلند را به پنج نوع تقسیم بندی نموده و خواص فیزیکی هر نوع از این سیمان ها را داده است. در جدول زیر خواص فیزیکی مجاز چند نوع سیمان پرتلند مطابق آئین نامه BS12 داده شده است.

 

آزمایش	نوع سیمان پرتلند
	معمولی	زود سخت شونده                     (سوپر)	با حرارت­هیدراسیون کم	سیمان کوره آهن گذاری
نرمی دانها سطح مخصوص بر حسب سانتیمتر مربع بر کیلوگرم نباید کمتر از این مقادیر باشد	2250	3250	3200	2250
زمان خودگیری خودگیری اولیه بر حسب دقیقه خودگیری نهائی بر حسب ساعت	45 10	45 10	60 10	45 10
مرغوبیت گسترش در آزمایش Le Chatelier بعد از یک ساعت جوشاندن بر حسب میلیمتر بعد از هفت روز هوا دادن و یک ساعت جوشاندن بر حسب میلیمتر	10 5	10 5	10 5	10 5
مقاومت کششی برای ملات سیمان و ماسه 1:3 بعد از یک روز نباید کمتر از این مقدار باشد (اعداد داخل پرانتز 1b/In^2)
مقاومت فشاری برای مکعبهای ملات سیمان و ماسه 1:3 بعد از سه روز نباید کمتر از بعد از هفت روز نباید کمتر از  بعد از 28 روز نباید کمتر از (اعداد داخل پرانتز 1b/In^2)	154(2200) 238(3400) __	210(3000) 280(4000) __	77(1100) 140(8000) 280(4000)	112(1600) 210(3000) 350(5000)
مقاومت فشاری Kg/cm^2 برای مکعب های cm 10 بتنی به نسبت 1:6 (سیمان به مواد سنگی) بعد از سه روز نباید کمتر از  بعد از هفت روز نباید کمتر از  بعد از 28 روز نباید کمتر از	84(1200) 140(2000) __	119(1700) 175(2500) __	35(500) 70(1000) 140(2000)	56(800) 112(1600) 224(3200)
حرارت هیدراسیون بر حسب کالری به گرم بعد از هفت روز نباید کمتر از بعد از 28 روز نباید بیشتر از			60   70

 

 

برگرفته ازجزوه تکنولوژی یتن مهندس داور پناه عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد مشهد

به کوشش محمدصادق کاظمیان

http://gatch.blogfa.com

افزودنی تبدیل گچ به سیمان

استاندارد روش آزمایش زمان گیرش سیمان آبی توسط دستگاه سوزن ویکات

استاندارد روش آزمایش زمان گیرش سیمان آبی

توسط دستگاه سوزن ویکات

 

برای دانلود پروژه دانشجویی از لینک زیر استفاده کنید....

 

برای مشاهده ادامه این مطلب روی لینک ادامه مطلب کلیک فرمایید .

ادامه نوشته

آزمایشگاه بتن - روش تعیین درجه نرمی سیمان

 روش تعیین درجه نرمی سیمان

هدف:تعیین درجه نرمی سیمان پرتلند

دانسته ها : عامل مؤثر بر ميزان هيدراتاسيون سيمان، ريزي دانه‌هاي سيمان مي‌باشد، هر قدر كه ذرات سيمان ريزتر ميزان و سرعت هيدرتاسيون افزايش مي‌يابد و بنابراين روند كسب مقاومت و گيرش زودتر انجام مي‌گيرد. بطور كلي دانه‌هاي 10 الي 24 ميكرون نقش پررنگ تری در مقاومت سيمان را دارند .براي درجه خميري نياز به دانه‌هاي ريزتر از 10 ميكرون نيز نياز هست زيرا عامل پلاستيكي، نفوذ ناپذيري و اخذ مقاومت زياد و سريع بتن دانه‌هاي كوچكتر از 10 ميكرون مي‌باشد.

همچنين ابعاد دانه‌ها نبايد از 5 ميكرون كوچكتر باشد زيرا سبب گيرش بسيار سريع واحتمالاً گيرش كاذب مي‌شود، و همچنين سبب مي‌شود خمير سيمان جمع شدگي بيشتري از خود نشان دهد و مستعد ترك خوردگي بيشتر گردد، و در معرض هوا سريعتر فاسد مي‌گردند، هرچه درجه نرمي سيمان بالاتر باشد باعث ازدياد مقدار سنگ گچ لازم براي كندگير نمودن مناسب سيمان مي‌گردد. همچنين در سيمانهاي ريزدانه خطر آب انداختن سيمان كمتر از سيمانهاي درشت دانه است.افزايش در نرمي ذرات سيمان باعث كاهش سريعتر كارايي مخلوط بتن مي‌گردد.  . . .

برای مشاهده ادامه این مطلب روی لینک ادامه مطلب کلیک فرمایید .

ادامه نوشته

آزمایشگاه بتن - روش تعیین جرم حجمی سیمان

روش تعیین جرم حجمی سیمان

هدف : تعیین جرم حجمی سیمان

دانسته ها :

سیمان یک مادۀ چسبنده است که نقش اصلی آن سمنته کردن موادپر کننده وتشکیل یک ماده حجیم وسفت که ازآن برای کارهای ساختمانی که هم نقش باربری وهم نقش پرکننده وتزئینی دارداستفاده می کنیم، برای استفادۀ بهتربایدخواص وخصوصیات سیمان راشناخت ونسبت به بهبودآن اقدام نمودیکی ازخصوصیاتی که می توان برای سیمان برشمرد چگالی آن می باشد

وزن مخصوص مطلق : حجم مواد جامد منهاي حجم كليه منافذ، مي‌شود.

 براي از بين بردن منافذي كه احتمال پر شدن با آب ندارد لازم است كه مصالح آزمايشي به صورت پودر نرمي درآورده شود (رد شده از الك 200 در ASTMو يا كوچكتر از 75 ميكرون).

وزن مخصوص ويژه جسم جامد برابر است با وزن جسم جامد تقسیم بر حجم جامد. جسم جامد را حداقل 24 ساعت در اون در دماي 5 ±105 درجه سانتي‌گراد نگهداري نموده تا كلاملاً خشك شود .جسم جامد خشك شده را وزن و سپس حجم آنرا بدون فضاي خالي بدست مي‌آوريم و از تقسيم وزن  جامد بر حجم آن مي‌توان وزن مخصوص ويژه . . .

برای مشاهده ادامه این مطلب روی لینک ادامه مطلب کلیک فرمایید .

افزودنی تبدیل گچ به سیمان

ادامه نوشته

آزمایشگاه بتن - آزمايش سطح مخصوص سيمان ( بلين )

آزمايش سطح مخصوص سيمان ( بلين )

 

مقدمه :

يكي از خواص مهم سيمان ريزي دانه‌ها است. براي مشخص كردن سطح مخصوص دانه‌ها معيار اصلي واحد  است بر اساس استانداردهاي  BSو ASTM .

بهترين روش اندازه‌گيري سطح مخصوص سيمان استفاده از روش نفوذ‌پذيري در مقابل جريان هواست كه در آن افت فشار هنگامي اندازه گيري مي‌شود كه هواي خشك با سرعت ثابت از ميان سيماني با ضخامت و تخلخل معين عبور مي‌كند. در اين آزمايش نفوذ پذيري با سطح مخصوص واحد جرم سيمان ارتباط داده مي‌شود. اين روش را بعدها شخصي بنام » بلين » اصلاح كرد.

در روش بلين با عبور حجم معيني از هوا در يك فشار متوسط كه در آن سرعت جريان هوا به آرامي افت مي‌كند زمانهاي لازم براي عبور هوا اندازه گيري مي‌شود.

 

هدف :

هدف از اين آزمايش تعيين سطح مخصوص سيمان موردنظر و تعيين ريزي و درشتي دانه‌هاي پودر سيمان مي‌باشد هر چه سيمان ريزتر باشد گريش . . .

برای مشاهده ادامه این مطلب روی لینک ادامه مطلب کلیک فرمایید .

ادامه نوشته

تاثیر واکنش پذیری مواد بر ویژگیهای نسوز

تاثیر واکنش پذیری مواد بر ویژگی های نسوز

 

واکنش پذیری مواد خام و قابلیت پخت خوراک کوره ها در اثر تغییر ویژگی های فاز مایع، تعیین کننده پایداری کوتینگ بوده و در هنگام انتخاب آجرهای نسوز برای منطقه پخت، باید به میزان خورندگی و مخرب بودن این فاز که تعیین کننده نوع آجر نسوز مورد نیاز است توجه نموده و با یک برآورد اقتصادی جهت کاهش نسبی هزینه موفقترین نوع آجر را باید تعیین کرد.

واکنش پذیری(Reactivity) : سرعت انجام واکنش در شرایط و دمای مختلف

قابلیت پخت (Burnability) : بیان مشکلات مواد برای تبدیل در هر زمان و در شرایط دمایی فرآیند بعبارتی سهولت و یا سختی تبدیل مواد به کلینکرداخل کوره

قابلیت پخت:

قابلیت پخت با دو پارامتر سنجیده می . . .

برای مشاهده ادامه این مطلب روی لینک ادامه مطلب کلیک فرمایید .

ادامه نوشته

فاكتورهاي موثر بر فرآيند پخت

در فرآيند پخت مواد خام در كوره هاي سيمان ، عوامل زير موثر هستند :

• تركيب شيميائي
• تركيب مينرالو‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍ژي
• اندازه ذرات مواد خام
• همو‍ژناسيون مواد خام
• شرايط پخت

تركيبات شيميائي:

با افزايش ضريب اشباع آهك LSF  و مدول سيليس SM ياعث بالا رفتن مدت زمان پخت مي گردد

اكسيد منيزيم MgO كمتر از دو درصد و سولفات SO3 كمتر از يك درصد وزني باعث سرعت در فعل و انفعالات فرآيند پخت مي گردد.

سنگ آهن نقش كمك ذوب را دارد و باعث سهولت تشكيل تركيبات شيميائي، كه پايه سيمان هستند، در درجه حرارت پائين تر ميشود.

تركيب خوراك كوره نبايد مشكلاتي مانند سيكل قليائي و رينگ را براي پخت و روال عادي كوره ايجاد كند

برای مشاهده ادامه این مطلب روی لینک ادامه مطلب کلیک فرمایید .

افزودنی تبدیل گچ به سیمان

ادامه نوشته

فرآیند تولید سیمان با نگاه شیمی سیمان

 فرآیند تولید سیمان با نگاه شیمی سیمان

 

دو عنصر اصلی تشکیل دهنده سیمان اکسید کلسیم (CaO) و اکسید سیلیسیم (SiO2) می باشد که اولی در سنگ آهک و دومی در خاک رس به مقدار زیاد یافت می شود و عنصر سومی که در کنار این دو از اهمیت ویژه ای برخوردار است اکسید آلومینیوم (Al2O3) می باشد که این عنصر در خاک رس به مقدار زیاد وجود دارد.    سنگ های آهکی حدود 50 تا 55 درصد و مارل ها نیز با توجه به نوع آن بین 30 تا 50 درصد CaO دارند و خاک رس حدود 40 تا 50 درصد SiO2 (اکسید سیلیسیم) و حدود 10 تا 18 درصد Al2O3 (اکسید آلومینیوم) دارد.
به بیان دیگر اگر سنگ آهک و خاک رس با هم پودر  شوند و سپس پخته شوند کلینکر و یا نهایتا سیمان تولید می شود یعنی اگر شرایط را برای انجام واکنش بین اکسید کلسیم(CaO) با اکسید سیلیسیم(SiO2 ) و اکسید آلومینیوم(Al2O3) فراهم شود و فازهای مورد نظر تشکیل شوند آنگاه ماده تولیدی خواص سیمانی خواهد داشت یعنی در مجاورت آب و در دمای معمولی با گذشت زمان سفت و سخت می شود اما برای آنکه این واکنش تشکیل گردد و یا فاز های مورد نظر شکل گیرند با اضافه نمودن سنگ آهن به عنوان کمک ذوب ، دمای تشکیل فازها را کاهش می دهیم یعنی عملیات پخت را تسهیل بخشنده و کیفیت کلینکر افزایش خواهد یافت.

 در کل برای انجام هر چه بهتر واکنش های پخت و تشکیل کلینکر دو اقدام اساسی زیر را بایستی انجام داد.
1-    بایستی مواد پودر شوند تا سطح ذرات برای انجام واکنش افزایش یابد و یا واکنش سریعتر و بهتر انجام شود
2-    دمای لازم برای پخت یعنی 1450 درجه مهیا شود و از طرفی در این دما واکنش اصلی یعنی فازهای اصلی سیمان تشکیل می شوند.
در نتیجه برای تولید کلینکر سیمان نیاز به تجهیزات و ...

برای مشاهده ادامه این مطلب روی لینک ادامه مطلب کلیک فرمایید .

افزودنی تبدیل گچ به سیمان

ادامه نوشته

فرآیند تولید سیمان

فرآیند تولید سیمان

 

فرآیند تولید سیمان عموما به سه بخش کلی زیر تقسیم می شود                                                
-    قبل از کوره ( سنگ شکن ، سالن ذخیره مواد، آسیاب مواد، سیلوهای مواد )
-    کوره ( سیستم پخت )  ( کوره ، کولر، پیش گرمکن)
-    بعد از کوره ( آسیاب سیمان و سیلو های سیمان   )
قبل از کوره :  عملیات فیزیکی خردایش و سایش یعنی خرد کردن و پودر کردن به ترتیب در سنگ شکن ها و آسیاب های مواد خام انجام می شود

مواد اصلی یا مارل سیمان  از معدن استخراج  و به کارخانه منتقل می شوند سپس در سنگ شکن تا ابعاد ماکزیمم یک اینچ خرد می شوند.
سالن های پیش اختلاط (سالن مواد اوایه سیمان ): سنگ خرد شده به سالن های پیش اختلاط منتقل شده و به صورت لایه ای روی هم انباشته می شود و همواره دو پایل یکی در حال انباشت و دیگری در حال برداشت وجود دارد ظرفیت هر پایل به گونه ای است که خوراک کوره سیمان  به مدت یک هفته را تامین نماید.
دستگاه استاکر عملیات انباشت را انجام می دهد و با حرکت رفت و برگشت مواد را در پایل ذخیره میکند آنچه در این سالن ها اهمیت ویژه ای دارد این است که سالن مواد به طور مداوم و پیوسته توسط سنگ شکن به  گونه ای تغذیه شود که خروجی آن به صورت یکنواخت بوده و دستگاه استاکر همواره جریان یکنواختی از مواد اولیه سیمان را انباشت نماید . به عبارتی دیگر مقدار تناژ مواد خرد شده که توسط دستگاه استاکر به صورت لایه ای ریخته می شود همواره ثابت و یکنواخت باشد.
چنانچه به هر دلیلی مقدار تناژ بار خروجی سنگ شکن و یا ورودی سالن تغییر کند نوسانات شیمیایی مواد افزایش می یابد
سالن ها در خطوط قدیمی فقط عمل ذخیره را بر عهده داشتند اما در خطوط مدرن علاوه بر ذخیره سازی عملیات همگن سازی را نیز انجام می دهند و این سالن ها تحت عنوان سالن های پیش اختلاط (اختلاط مقدماتی مواد) نامیده می شوند . در این سالن ها تا حدی نوسانات شیمیایی مواد اصلی یا مارل کاهش می یابد چون مواد توسط دستگاه استاکر به صورت لایه ای در سالن انباشت می شوند و تا حد مطلوبی همگن شده و سپس توسط دستگاه ریکلایمر به صورت مقطعی برداشت و به آسیاب مواد تغذیه می شوند.
توضیح: سنگ آهن و سنگ سیلیس نیز در مسیر جداگانه ای توسط یک سنگ شکن مستقل خرد می شوند  و به خط تولید تغذیه می شوند .

 در هر خط با توجه به نوع سیمان تولیدی در آن خط مواد اولیه با درصد های مختلف مصرف می شود. ...

برای مشاهده ادامه این مطلب روی لینک ادامه مطلب کلیک فرمایید .

افزودنی تبدیل گچ به سیمان

ادامه نوشته

سیمان , تاریخچه و سیر تکاملی کوره های دوار

سیمان , تاریخچه و سیر تکاملی کوره های دوار

 

سیر تکاملی کوره های دوار مشابه سیرتکاملی کوره های سیمان و آهک پزی است. در سال1960 و 1970 توسط یک زمین شناس ، رسوب های طبیعی  سیمانی در مکانی  مربوط  به   12000000BC (قبل از میلاد) کشف شده است که از واکنش بین سنگ آهک و پوسته های  نفت زا در احتراق خودبخودی رخ داده است.

بین 300 تا 3000 BC سیرتکاملی سیمان توسط  مصریها ادامه پیدا کرد . مصریها گل و لای  را  همراه  با  نی و پوشال  جهت به هم چسباندن  آجرهای خشک  در بناهای عظیم مانند اهرام استفاده می کردند.

سپس این تکامل توسط  چینی ها ادامه یافت به طوری که چینی ها از مواد دارای خواص سیمانی در ساخت دیوارهای  بزرگ  سود می بردند. بعدا" پروژه هائی مانند  راه Appian    که توسط  رومی ها  ساخته  شد منجر به استفاده از مواد  پوزولانی از جزیره Pozzuoliایتالیا گردید. بهر حال تاریخچه دقیق استفاده از مخلوط پخته شده  پوزولان وآهک به عنوان یک ماده  چسبنده سیمانی  واضح نیست.در آمریکا پروژه هائی مانند کانالها در نیمه اول قرن نوزدهم، خصوصا" کانالErie ،در واقع اولین تقاضای مصرف سیمان در مقیاس بالا بوده است.

سیمان  پرتلند  به معنای امروزی توسط آقای Joseph Aspdin از انگلستان اختراع گردید . او گچ  نرم  شده  را با  خاک رس نرم شده مخلوط کرده و در یک کوره آهک پزی پخت. در ابتدا از یک کورههای ساکن جهت پخت استفاده می شد و بعد از پختن، اجازه می دادند که محصول خنک شده سپس خرد گردد. بعدا“ در سال 1870 آقای Thomas Millen و دو پسرش برای اولین بارسیمان پرتلند را  در یک قطعه لوله فاضلاب تولید کردند. این شاید اولین علامت  استفاده ازکورههای دوار در آمریکا باشد.

در سال 1885 یک مهندس انگلیسی بنام   F.Ransomeیک کوره افقی با  شیب  ملایم  که در  حال چرخش  بود و مواد از  یک  سر وارد شده و  از سر  دیگر  خارج  می شدند را اختراع کرد.در واقع منشا اصلی پیدایش کوره های دوار امروزی اختراع آقای F.Ransome بوده است.  چون این کوره دارای پخت یکنواختر و بیشتر بود به سرعت جای کورههای قدیمی را گرفت.

آقای Thomas A.Edison نقش مهمی را در پیشرفت کورههای دوار ایفا کرد.اولین کوره بلند دوار او در صنعت سیمان پرتلند در کارخانه سیمان خودش در سال 1902 استفاده شد. این کورهها در حدود 150 فوت طول داشتند . در مقابل کورههای معمول آن زمان که در حدود 60 تا 80 فوت طول داشتند.
در سال 1900 پیشرفت های اساسی در طراحی و بهره برداری از کوره های دوار رخ داد به طوریکه اختراعات زیادی در طراحی و ساخت کورهها انجام شد هر چند که بسیاری از آنها هرگز مفید واقع نشدند.

امروزه از کوره های دوار در صنعت برای احیای سنگ آهن،پختن آهک،کلسیناسیون کک و... بهره می برند.در واقع استفاده گسترده از این کوره ها در صنعت به دلیل قابلیت آنها در پخت مواد از حالت دوغابی تا حالت دانه دانه ای و با توزیع دانه بندی متفاوت و نیز قابلیت کاربرد آنها در محیطهای مجزا می باشند.مثلا" در حالیکه شرایط احیا در داخل بستر مواد است روی بستر مواد شرایط اکسیداسیون فراهم است.(این حالت، یک حالت منحصر به فرد برای کوره های دوار است که در دیگر کوره ها به راحتی قابل دسترسی نیست.)طبیعت  کوره های دوار که توانائی زمان ماند شعله 2-5 ثانیه و ایجاد دمای 2000 درجه کلوین را دارد آن را از نظراقتصادی برای کوره های زباله سوزی،ضایعات کارخانجات و... مناسب می سازد. هر چند که کار با کوره های دوار چندان هم راحت نمی باشد و تولید غبار،راندمان حرارتی پائین،عدم یکنواختی در کیفیت محصول تولیدی مشکلاتی هستند که همراه این کوره ها باقی مانده اند.

انواع کوره های دوار:

طراحی های مختلفی برای کوره های دوار انجام شده که اقتضای کاربرد آنها بوده است. این کوره ها در فرم و شکل های  مختلفی بوده اند   ولی  شکل  کلی آنها  یک  استوانه مستقیم دمبل شکل بوده است.

در داخل کورهها همچنین از موانع یا بالابرهائی برای افزایش زمان اقامت مواد و نیز از  قلابهائی  برای کمک به حرکت و اختلاط مواد استفاده گردید.

جدول : برخی از مزایای ذخیره انرژی در استفاده از بالابر ها در داخل کوره را نشان میدهد.

به دلیل راندمان  حرارتی پائین کوره های طویل اولیه ،  اکثر طراحی ها به دنبال افزایش راندمان اختلاط و انتقال حرارت در کوره بوده اند . لذا اغلب کوره ها به تجهیزات بهبود دهنده انتقال حرارت مجهز  شدند مانند  پری هیتر  ( برای گرم کردن خوراک قبل از ورود به کوره) همچنین از کولر ها جهت خنک کردن  محصول نهائی ، بازیافت حرارت جهت گرمایش هوای احتراق سود بردند.

کوره تر:

الف : خوراک این کوره به صورت دوغاب می باشد.

ب : معمولا“طویل هستند (150 -180متر ) یا (500  -600  فوت)

ج : به منظور افزایش انتقال حرارت بین خوراک و گاز و نیز خرد کردن توده های  بهم  پیوسته  خوراک  از   زنجیرهای طویلی در ورودی کوره استفاده می شود.

د : در صنعت سیمان راندمان خوبی ندارند.

کوره خشک طویل  :

الف : از کوره تر کوتاهترند  . (90-120متر) یا (300 -400 فوت) علت کوتاه تر بودن آن نسبت به کوره ترخشک بودن خوراک کوره و رطوبت کمتر آن است.

ب : مانند کوره تر عمل کلسیناسیون داخل کوره انجام می گیرد.

ج : برای وقتی که اندازه ذرات بزرگ هستند مناسب است.

کوره خشک کوتاه:

الف: کوتاهتر است به دلیل تجهیز به یک پری هیتر(15-75 متر) یا (50-250 فوت)

ب: خوراک خشک است.

ج:بار حرارتی کمتر است

کولرها و خشک کن ها :

کولر استوانه ای:

1. این نوع کولر متصل وهمراه کوره می چرخد.
2. جریان گاز و مواد در آنها متقابل است.
3. تعداد آنها با فرمول ساده زیر قابل محاسبه است:

 

D:قطر کوره

d: قطر کولر

 

کولر با بستر پر شده :(گریت کولر)

1. مواد بر روی صفحات متحرک پخش می شوند.
2. جریان مواد و هوای خنک کننده به صورت متقاطع است.
3. راندمان حرارتی بالائی نسبت به کولر دوار دارند.

کوره با حرارت غیر مستقیم:

1. این کوره از بیرون گرم می شود.
2. برای وقتی طراحی می شوند که تماس مستقیم مواد و گاز که منبع گرمائی است امکان پذیر نباشد.
3. به دلیل راندمان حرارتی پائین این کوره کوچک است.(در حدود 1.3 متر قطر) یا (50 اینچ قطر)

 

منبع:
Rotary Kilns
Transport Phenomena and
Transport Processes

By            
Akwasi A . Boateng

تهیه کننده:  مهندس مهدی قائدی حیدری

http://gatch.blogfa.com

افزودنی تبدیل گچ به سیمان

خاکستر پوسته برنج جایگزینی برای سیمان

خاکستر پوسته برنج جایگزینی برای سیمان

 

 

هرکدام از انواع ساخت و سازهای فوق، در عصر حاضر در بسیاری از کشورها خصوصاً در کشور ایران، روندی رو به رشد داشته و خواهد داشت و این یعنی افزایش مصرف مصالح ساختمانی در جهان و در راس آنها مصالحی پرمصرف مثل بتن، فولاد و سیمان. بنابراین افزایش سرمایه گذاری و افزایش مصرف سوخت در کارخانه های تولیدی مصالح را پیش رو خواهیم داشت. که در این میان فراین تولید بتن بدلیل اینکه دارای بالاترین حجم تولید در بین تمام مصالح ساختمانی در جهان است، اهمیت بسیار بالایی دارد. پس باید شرایط تولید، مواد اولیه، مواد ثانویه و مواد مضاف بتن و مهمتر از همه سیمان و جایگزین های مناسب برای آن در تولید بتن مورد مطالعه کاملاً علمی، فنی و مهندسی قرار گیرند، تا هم از نظر بهبود مشخصات بتن و افزایش مقاومت آن پیشرفت هایی حاصل شود و هم از نظر اقتصادی در هزینه ها صرفه جویی گردد. یکی از بهترین راهکارهای موجود، یافتن جایگزینهای مناسب برای سیمان مصرفی در بتن است و در این زمینه استفاده از منابع و مصالح طبیعی و در راس آنها ضایعات ومواد اضافی کشاورزی می تواند ایده بسیار کارآمد و پرثمری باشد. در ایران و نیز در بعضی کشورها عمده استفاده ای که از مواد زاید کشاورزی می شود، یکی بعنوان خوراک دام و دیگری بعنوان سوخت مصرفی در کارخانه هایی مثل کارخانه تولید آجر یا برنج کشی و... است و این بخاطر ارزانی و راحتی دسترسی به این مواد است. در بسیاری موارد حتی دیده می شود که کشاورزان اقدام به سوزاندن این مواد به ظاهر اضافی می کنند. که این امر هم آلودگی های زیست محیطی را در پی دارد و هم در مواقع بارندگی موجب اسیدی شدن آب و خاک کشاورزی و درنتیجه کاهش میزان تولیدات زراعی می گردد.

اما در سالهای اخیر با پیشرفت سریع بشر در حوزه مسایل فنی و اجرایی در بخش ساختمان سازی و با تحقیقات صورت گرفته در زمینه مصالح ساختمانی و بکار گیری مواد طبیعی و تقویت و بهسازی مصالح ساختمانی مصنوعی، نوآوری ها و ابتکارات تازه و بسیار سودمندی صورت گرفته است. یکی از بهترین رهیافتها، سوزاندن و خاکستر کردن مواد زاید محصولات کشاورزی مثل پوسته و ساقه برنج (تولید سالیانه ۴۰۰۰۰ تن در جهان)، پوسته و غلاف برگ ارزن هندی (Sorghum) یا همان نیشکر چینی، غلاف برگ گندم، تیغه برگ ذرت، برگ و ساقه گیاه شاه پسند، ساقه درخت نان (Breadfruit) که بیشتر در مناطق استوایی آسیا می روید، باگاس ( تفاله ساقه نیشکر)، برگ و ساقه آفتابگردان، قسمت داخلی گیاه بامبو (Bamboo) که در مناطق با دسترسی آب بالا مثل حاشیه دریا ها و دریاچه ها و رودخانه ها و باتلاقها و ... رشد می کند، و در نهایت جایگزینی خاکستر حاصل از سوزاندن مواد فوق، البته در حدود سی تا چهل درصد، بجای سیمان مصرفی در تولید بتن و در نتیجه افزایش میزان سیمان تولیدی و کاهش قیمت آن است. همانطور که بسیاری از شما، خصوصاً عزیزان دست اندرکار امر ساخت و ساز مطلعند، نوسان قیمت سیمان که در اکثر موارد روند افزایشی داشته است، در مقطع های زمانی مختلف همواره مشکلات عدیده ای را برای انجام صحیح و به موقع پروژه های خرد و کلان سازه ایِ کشور بوجود آورده است. از طرف دیگر تولید و عرضه کافی و بموقع سیمان به بازار، در حدی که پاسخگوی نیازهای ساخت و ساز کشور باشد، باعث می شود که مناطق شهری و روستایی دور افتاده کشور خصوصاً در مناطق با امکانات پایین (فاقد کارخانه های تولید سیمان) که در حال ساخت یا بازسازی هستند، براحتی و در اسرع وقت به مصالح مورد نظر خود از جمله سیمان دسترسی پیدا کنند.
از سوختن مواد زاید کشاورزی که متشکل از فیبر، مواد معدنی مثل اکسید آهن (Fe2O3)، اکسید آلومینیوم (Al2O3) و مواد دیگری مثل سلولز، سیلیس، پروتئین و چربی و ... هستند، خاکستری تولید می شود که حاوی سیلیس است که بسته به درجه حرارت سوختن، به صورت کوارتز، کرسیتو بالیت (Crystobalite) و تردیمیت (Tridymite) تولید می شود. که در واکنش با آهک یک ترکیب چسبنده به نام سیلیکات کلسیم تولید می کند که این محصول در بهبود مشخصات و مقاومت بتن ساخته شده تاثیر عمده ای دارد. در بین محصولات کشاورزی نامبرده بالا، پوسته برنج و باگاس یا همان تفاله ساقه نیشکر و ساقه برنج، با سوزاندن مقدار یکسان از آنها در شرایط یکسان به ترتیب بیشترین مقدار خاکستر را تولید می کنند که برای پوسته برنج حدود ۲۲ درصد، باگاس حدود ۱۵درصد و ساقه آن 5.14 درصد وزن اولیه خاکستر تولید می کنند. با سوزاندن هر تن پوسته برنج حدود ۲۲۰ کیلو خاکستر تولید می شود که حدود ۹۴ کیلو از این مقدار خاکستر، سیلیس است. البته ناگفته نماند که مقدار سیلیس تولید شده به دمای سوختن و طول مدت سوزاندن پوسته برنج بستگی دارد.
از طرف دیگر پوسته برنج بر خلاف ساقه برنج و باگاس برای خوراک دام آنچنان مناسب نیست. این در حالی است که ساقه و پوسته برنج و باگاس از نظر تولید حرارت به عنوان سوخت در کارخانه های تولید شکر، تولید آجر و حتی پوسته برنج در پخت و پز خانگی و در کارخانجات برنج کوبی کاربرد زیادی دارند. گرمای حاصل از سوختن هر تن پوسته برنج معادل گرمای آزاد شده از سوختن حدود ۳۶۰ کیلو نفت سیاه یا ۴۸۰ کیلو گرم زغال است.
عمده کاربرد علمی و مهندسی خاکستر پوسته برنج در صنعت ساخت و ساز این است که، بصورت ماده پوزولانی در سیمان های ترکیبی و هیدرولیکی حداکثرتا حدود ۴۰ درصد وزنی جایگزین سیمان می شود و با هیدراتاسیون آرام و حرارت هیدراته پایین، خصوصاً در بتن ریزی های حجیم که نیاز به کنترل درجه حرارت هیدراتاسیون می باشد، کاربرد داشته و از همه مهم تر کارایی و مقاومت بتن یا ملات سیمانی را افزایش داده و هزینه تولید و اجرای بتن ریزی را کاهش می دهد. از طرف دیگر وزن مخصوص کمتر پوزولانها، در نهایت موجب افزایش حجم ماتریس سیمانی می شود. در سیمانهای پوزولانی ابتدا سیمان و پوزولان را با هم ترکیب کرده و آسیاب می کنند ولی در مورد بتنهای حاوی خاکستر پوسته برنج (RHA - Rice Husk Ash) بهتر است ابتدا خاکستر آسیاب شده و بعد با سیمان ترکیب گردد و در بتن بکار رود.
رفتار پوزولانی خاکستر پوسته برنج و واکنش شیمیایی آن به ویژه در ترکیب باآهک بستگی به شکل سیلیس و کربن موجود در آن و نیز درجه حرارت سوختن و زمان نگهداری در آن دما دارد. با افزایش دمای سوزاندن و زمان نگهداری بیش از حد استاندارد ( حدود ۷۰۰ درجه سانتی گراد) نتیجه افزایش دما بر عکس می شود یعنی افزایش دما باعث تاثیرات منفی در عملکردRHA می شود. نباید فراموش کرد که خاصیت پوزولانی ماده ذاتی است و در درجه اول بستگی به ترکیبات شیمیایی و ساختمان کریستالی آنها دارد و عوامل فوق در مراتب بعدی از نظر تاثیر گذاری در خواص پوزولانی مواد قرار دارند.
پیشینه استفاده از پوسته برنج در بتن به سال ۱۹۲۴ میلادی در آلمان بر می گردد. در سالهای ۱۹۵۵ و ۱۹۵۶ آقایان MC DANIEL ، Hough و Barr در زمینه کاربرد این مواد تحقیقات بیشتری انجام دادند و علی الخصوص عملکرد بلوکهای ساخته شده با ترکیب سیمان وRHA را مورد بررسی قرار دادند. که نتایج آزمایشات انجام شده حاکی از افزایش تاب فشاری نمونه نسبت به حالت بدون استفاده ازRHA بود. البته مقاومت نمونه در برابر سایش و قدرت رسانایی حرارتی آنها نیز مورد بررسی قرار گرفت که نتایج بدست آمده بسیار مثبت و امیدوارکننده بود. شایان ذکر است که از آن زمان به بعد همواره در کشورهای مختلف جهان، در زمینه بکار گیری این گونه مواد در تولید ترکیبات سیمانی تحقیقات زیادی صورت گرفته و همایش ها و گردهمایی های مختلفی در سراسر دنیا هم برگزار شده است و نتیجه این گونه فعالیتها و تحقیقات، یعنی حرکت بسوی تولید بتن و ماتریس های سیمانی ارزان و در عین حال مقاوم.

شرایط سوزاندن پوسته برنج برای تولید خاکستر ایده ال
تعیین دمای بهینه سوزاندن پوسته برنج، با استفاده از نتایج آزمایش پراش سنجی اشعه ایکس و نیز آزمایش سنجش فعالیت دربرابر آهک صورت می گیرد. بهترین و درعین حال اقتصادی ترین حالت برای تولید خاکستر مناسب، همگن، دارای حداکثر فعالیت پوزولانی و با کیفیت بالا از پوسته برنج، حالتی است که عمل سوزاندن آن در دمای بین ۵۰۰ تا ۶۵۰ درجه سانتی گراد و در مدت زمان حدود دو ساعت صورت گیرد. بر اساس آزمایشها و تحقیقات صورت گرفته مشخص شده است که اگر دمای سوختن زیر ۵۰۰ یا بالای ۶۵۰ درجه سانتی گراد باشد، باعث بوجود آمدن سیلیسهای بیشکل و غیر بلوری می شود. و از طرفی در دماهای بالاتر هوا (اکسیژن) کافی برای سوختن کامل پوسته و تولید خاکستر با کارایی مناسب در محیط وجود نخواهد داشت. ونیز تخلیه گازهای مزاحم تولید شده در شرایط سخت تری انجام می شود. بلوری یا غیر بلوری بودن خاکستر تولید شده نیز به کمک اشعه ایکس و شیوه پراش سنجی مشخص می شود. نکته دیگر اینکه متناسب با افزایش دمای سوختن رنگِ خاکسترِ تولید شده سفیدتر و روشن تر خواهد بود. البته اگر در زمان سوختن هوای کافی در محل وجود نداشته باشد، رنگ خاکستر تیره تر می شود. تا جاییکه در دمای ۹۰۰ درجه اگر سرعت سوختن بالا باشد و پوسته به درستی نسوزد، خاکستر حاصل، سیاهرنگ است. در سوزاندن پوسته برنج، لازم است که هوای تازه حاوی اکسیژن بجای دی اکسید کربن تولید شده از سوختنِRH وارد کوره شود، تا ته نشینی سیلیس و بلوری شدن آنرا تنظیم نماید. کوره های باریک که دارای مجاری تهویه (ورود اکسیژن و خروج دی اکسید کربن و سایر گازهای اضافی) باشند، که سرد شدن آرام و اصولی خاکستر را در پی داشته باشند، برای تولید خاکستر از پوسته برنج مناسبند.
استفاده از کوره های غیر استاندارد، بدلیل عدم کنترل دمای سوختن و سرد شدن غیر نرمال خاکستر تولیدی و در نتیجه تشکیل بلورهای با کارایی پایین، کاری غیر فنی و غیر اصولی است. خارج کردن دی اکسید کربن و دسترسی به هوای اکسیژن دار، باعث جدایی بهتر مواد معدنی پوسته از مواد سلولزی و لیگنین می شود. و همین مساله کربن زدایی خاکستر را کنترل می کند.
خاکستر تولیدی از پوسته برنج را قبل از بکار گیری آن آسیاب می کنند. این کار باید قبل از مخلوط کردن خاکستر با سیمان صورت گیرد. زیرا اگر سیمان نیز آسیاب شود، نرم تر می شود و در نتیجه مصرف آب بیشتر شده و نهایتاً ترکیب سیمانی یا بتن حاصل کیفیت مطلوب و مورد نظر را نخواهد داشت. ولی در موردRHA برعکسِ سیمان، هر چه نرمتر باشد، آب مصرفی کمتر خواهد بود و چسبندگی ملات بیشتر خواهد بود. هر چه نسبت آب به مخلوط سیمان و خاکستر در محدوده استاندارد کمتر باشد (نزدیک به حداقل مقدار مجاز) تاب فشاری ترکیب سیمانی حاصل، بیشتر خواهد بود.
از مهم ترین محاسن بکار گیری خاکسترِ پوسته برنج در تولید بتن، افزایش دوام بتن و مقاومت آن در برابر حملات مواد مخربِ شیمیایی است. مزیت دیگر اینکه ملات یا بتن ساخته شده با RHA نسبت به انواع ساخته شده با سیمان پرتلند تنها (بدون خاکستر) دارای مقاومت بالاتری در برابر شرایط محیطی اسیدی است. بر اساس آزمایشات صورت گرفته، افت وزنی بتن ساخته شده باRHA در محلول اسید سولفوریک و اسید کلریدریک به ترتیب ۱۳ و ۸ درصد است در حالی که بتن ساخته شده با سیمان پرتلند، در برابر اسیدهای فوق به ترتیب در حدود ۲۷ و ۳۵ درصد کاهش وزن دارد. شایان ذکر است که اسید کلریدریک باعث حفره ای شدن و خوردگی بتن معمولی (بدون خاکستر) می شود در حالی بر روی بتن حاوی خاکستر پس از رسیدن به مقاومت ۷۲ روزه بی تاثیر است.

بتنی را که در تولید آن از خاکستر پوسته برنج استفاده شده، به روشهای مختلف عمل آوری می کنند.
عمل آوری به روش کاریبین (Carbbean) : که در اتاق با دمای بین ۲۹ تا ۳۱ درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی بین ۷۷ تا ۸۳ درصد انجام می شود.
عمل آوری به روش استاندارد: در اتاق با دمای ۲۰ تا ۲۱ درجه و رطوبت نسبی ۹۲ تا ۹۸ درصد.
روش تسریع شده که بیشتر برای قطعات پیش ساخته بکار می رود.
عمل آوری در محیط خارجی حفاظت شده( اتاق داغ): با دما و درصد رطوبت متفاوت و افزایش تدریجی دما و رطوبت نسبی محل محافظت شده.
عمل آوری داخلی در شرایط نسبتاً ثابت با دمای حدود ۱۹ درجه و رطوبت نسبی ۵۵ تا ۶۵ درصد. که از میان روشهای یاد شده، روش کاریبین، مناسبتر است و موجب افزایش دوام بتن شده و مصرف انرژی پایینی دارد و نیز تاب فشاری را تا حدود ۳۰درصد افزایش می دهد. در واقع روشهایی که رطوبت نسبی بالاتری داشته باشند مناسبترند.

استفاده از RHA در تولید بتنهای عایق
بتنی می تواند عایق باشد که وزن مخصوص آن کمتر از ۸۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب و تاب فشاری بین ۱۰ تا ۷۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع داشته باشد. برای ساخت این گروه بتن، از خاکستر عمل آوری شده با آهک یا خاکستر عمل آوری نشده استفاده می شود. البته پایداری و تاب فشاری گروه اول بیشتر است.و نیز استفاده از خاکستر عمل آوری شده مانع از شوره زدگی بتن می شود. مهمتر از همه باعث سبکی و کاهش وزن مخصوص بتن شده و خواص عایق بودن آنرا افزایش می دهد.
در پایان لازم به ذکر است که، علاوه بر تولید بتن، از خاکستر پوسته برنج (RHA) در تولید آجرهای سبک و نسوز و بلوکهای بتنی نیز بهره برداری می شود. این آجرها دارای خواص ویژه بسیار ارزشمندی هستند. از جمله:
• تحمل گرمای حدود ۱۲۵۰ درجه بدون ترک خوردگی یا حداکثر با ترک خوردگی ها بسیار ریز و مویی
• مقاومت فشاری ۳۰ کیلو گرم بر سانتی متر مربع
• دوام طولانی مدت
• چسبندگی کافی و موثر با ملاتهای بنایی و اندودهای گچی و سیمانی
• وزن کم در حدود یک تن بر متر مکعب
• رنگ خاکستری روشن
در آجرهایی که با خاک لاتریتی (Lateritic ) ، خاک رس و خاکستر ساخته می شوند، با افزایش مقدار خاکستر، تاب فشاری و حدود اتربرگ شامل حد حالت روانی (LL)، حد حالت خمیری (PL)، میزان آب لازم نیز افزایش می یابد ولی نشانه حالتِ خمیری (PI) کاهش پیدا می کند.

افزودنی تبدیل گچ به سیمان

انواع ملات " گل، سیمان، گچ "

انواع ملات " گل، سیمان، گچ "

 

ملاتها داراي انواع گوناگوني به شرح زير مي‌باشند:

ملات گل و كاهگل

ماده چسباننده ملات گل و كاهگل، خاك رس است. پولكهاي خاك رس پس از مكيدن آب به صورت خميري در آمده و دانه‌هاي ماسه خاك را به يكديگر مي‌چسبانند. اين ملاتها از قديمي‌ترين ملاتها هستند و در نخستين ساختمانهايي كه بشر بنا كرده، به كار رفته است. هم اكنون نيز در ساختمانهاي خشتي و گلي و حتي آجري و سنگي بسياري از روستاها اين ملات به كار مي‌رود. براي ساختن ملات گل، آخوره مي‌بندند و در آن آب مي‌اندازند و صبر مي‌كنند تا پولكهاي خاك رس آب بمكند، پس از آن ملات را خوب ورز مي‌دهند و به مصرف مي‌رسانند.

چون ملات گل پس از خشك شدن جمع شده و ترك مي‌خورد، به آن كاه مي‌زنند كه آن را مسلح كرده و از ترك خوردن آن جلوگيري كنند. براي ساختن اين ملات نيز آخوره‌اي از خاك و كاه مي‌سازند و در آن آب مي‌اندازند تا خاك گل شده و كاه خيس خورده و نرم شود. پس از آن ملات را خوب ورز مي‌دهند و به مصرف مي‌رسانند. ملات كاهگل براي اندود ساختمانهاي گلي، زيرسازي اندود گچي و آب‌بندي بام ساختمانها مصرف مي‌شود. ملات كاهگل به علت سبكي وزن، عايق، حرارتي خوبي است و از اين رو در گذشته سقف زيرين شيروانيهاي دو پوشه را با اين ملات از داخل اندود مي‌كردند تا جلو ورود گرما از سقف را بگيرند. چنانچه در آب ملات كاهگل كمي نمك طعام اضافه كنند، به علت خاصيت جذب و نگهداري رطوبت كه در نمك وجود دارد، ملات بيشتر خميري مي‌ماند و بهتر جلو عبور آب را مي‌گيرد، به علاوه از آنجا كه نمك درجه انجماد آب را پايين مي‌آورد، در فصول سرد اين ملات ديرتر يخ مي‌زند، در ساختن كاهگل براي نما بايد از كاه نرم و ريز استفاده كرد. براي ساختن هر مترمكعب كاهگل، حدود 45 تا 50 كيلوگرم كاه لازم است. گل نيمچه كاه داراي كاه كمتري است و براي فرش كردن آجر روي بام در مناطق كم باران به مصرف مي‌رسد. گاهي اوقات به ملاتهاي گلي به منظور آب‌بندي و دوام بيشتر، امولسيون قير اضافه مي‌كنند. افزودن ماسه به ملات گل، سبب كاهش جمع‌شدگي و در نتيجه كاهش ترك‌خوردگي آن مي‌شود. افزودن كمي آهك يا سيمان نيز سبب اصلاح بعضي خاكها مي‌شود.

ملات گل آهك

دو اشكال عمده در ملات گل وجود دارد، يكي انقباض ناشي از خشك شدن و ترك خوردن و ديگري وارفتن ملات در آب و آب‌شستگي، افزودن آهك به خاك، اين دو اشكال را برطرف كرده و آن را تخفيف مي‌دهد. ملات گل‌آهك ملاتي است آبي و براي گرفتن نيازي به دي اكسيد كربن ندارد. سيليس و آلومين خاك رس در صورت وجود آب با آهك تركيب شده و سيليكات و آلومينات كلسيم به وجود مي‌آيد كه در برابر آب‌شستگي و وا رفتن مقاوم هستند. از اين رو براي اينكه ملات گل‌آهك خوب به عمل آيد، بايد مرطوب بماند. ملات گل‌آهك نيز مانند ملات گل از قديم در نواحي روستايي و به ويژه در نقاط مرطوب به كار رفته است. اين ملات در بعضي جاها، ملات حرامزاده يا گل حرامزاده ناميده مي‌شده است. اين ملات چون آبي است براي فرش كردن، آجركاري و سنگ‌كاري مناسب مي‌باشد.

ملات ساروج

پيش از اختراع سيمان، ملات ساروج را براي اندود و آب‌بندي كردن آب‌انبارها و حوضها مصرف مي‌كردند، ولي امروزه مصرف آن بسيار كم شده و ملات سيمان جاي آن را گرفته است. ملاتهاي ساروج مصرفي در ايران به دو گونه تقسيم مي‌شوند: ساروج گرم و ساروج سرد.

ملات ساروج گرم

ساروجهاي گرم در واقع نوعي ملات آهك آبي هستند كه از پختن و آسياب كردن سنگهاي آهكي رس‌دار به دست مي‌آيند و اين نوع ملاتها در جنوب ايران در كناره شمالي خليج فارس به كار مي‌رفته و پس از گذشت سالها در ساختمانهاي دريايي پابرجا مانده‌اند. مشهورترين ساروج از اين نوع متعلق به بندر خمير مي‌باشد.

ملات ساروج سرد

ماده چسباننده اين ملات از اختلاط آهك، خاكستر و آب حاصل مي‌شود، براي قوام و چسبندگي به آن خاك رس مي‌افزايند و ماسه بادي نيز در آن نقش پركنندگي و استخوان‌بندي دارد، براي جلوگيري از ترك‌خوردگي به ساروج، لوئي (پنبه جگن) يا موي بز مي‌زدند. خاكستر داراي مقدار زيادي سيليس غير بلوري است كه به هنگام اختلاط با دوغاب آهك با آن تركيب شده و سيليكات كلسيم به وجود مي‌آيد، ولي اين عمل به كندي پيش مي‌رود و از اين جهت ملات ساروج، كندگير است.

ملات ساروج از اختلاط 10 پيمانه گرد آهك شفكته، 7 پيمانه خاكستر الك شده، يك پيمانه خاك رس، يك پيمانه ماسه بادي، 30 تا 50 كيلوگرم لوئي (براي هر مترمكعب ملات)، آب به قدر كافي و ورز دادن آنها به دست مي‌آيد.

ملات گچ

ملات گچ خالص از پاشيدن گرد گچ در آب و به هم زدن آن به دست مي‌آيد. چنين ملاتي زودگير است و تنها براي كارهايي كه با سرعت انجام مي‌گيرد، مناسب مي‌باشد. براي اينكه بتوان با ملات گچ كار كرد، بايد زمان گيرش آن به تأخير افتد. افزودن خاك رس، خمير آهك و افزودنيهايي ديگر مانند سريشم نجاري آن را كندگير مي‌كنند.

ملات گچ خالص براي قشر مياني سفيدكاري و اتصال قطعات گچي مناسب، است همچنين در بعضي موارد براي اندودهاي زودگير مانند اندود آستر سقفهاي كاذب به كار مي‌رود.

در قشر رويه سفيدكاري، ملات گچ خالص به كار مي‌رود و براي اينكه فرصت كافي براي كار كردن با آن وجود داشته باشد، هنگام گرفتن آن را ورز مي‌دهند تا بلورهاي سوزني شكل گچ مهلتي براي در هم رفتن پيدا نكنند و ملات يكپارچه گچ درست نشود. چنين ملاتي را ملات گچ كشته مي‌نامند.

گچ كشته در تماس با اجسام، سفيدي پس مي‌دهد و بسيار نرم است. وجود آهك نشكفته، آهك دو آتشه (سوخته) و منيزي سوخته در ملاتهاي گچ، سبب ايجاد آلوئك در اندودهاي گچي مي‌شود.

ملات گچي مرمري در اندودكاري نقاط مرطوب و مكانهايي كه نياز به شستشو دارند، به مصرف مي‌رسد.

ملات گچ و خاك

افزودن خاك رسي به گچ به مقادير زياد آن را كندگير و ارزان مي‌كند، معمولاً نسبت خاك رس به گچ از 1 به 2 تا 1 به 1 تغيير مي‌كند كه ملات اخيرالذكر به ملات گچ نيم و نيم معروف بوده و متداول‌تر است.

مصرف ملات گچ در طاق‌زني و تيغه‌سازي و قشر آستر اندودكاريهاي داخل ساختمان است. براي ساختن آن مخلوط گچ و خاك را به آهستگي در آب پاشيده به هم مي‌زنند.

ملات گچ و ماسه

از اختلاط گچ با ماسه ريزدانه ملات گچ و ماسه ساخته مي‌شود كه مي‌توان از آن به جاي ملات گچ و خاك براي زيرسازي اندودها در نقاطي كه ماسه بادي يا ساحلي يا رودخانه‌اي ريزدانه فراوان است، استفاده كرد. انواع ماسه ريزدانه و دانه‌بندي آنها در استاندارد 301 ايران آمده است، درشت‌ترين دانه در ماسه براي اين نوع ملات، 2 ميليمتر ذكر گرديده است.

ملات گچ و پرليت

از پرليت منبسط و گچ، ملات سبكي ساخته مي‌شود كه جاذب صوتي مناسب و عايق حرارتي خوبي است. اندود پرليت و گچ از نفوذ آتش به اسكلت فولادي و بتن فولادي ساختمانها جلوگيري نموده و خطر گسترش آتش را كاهش مي‌دهد.

ملات گچ و آهك

ملات گچ براي مناطق خشك مناسب است و آن را نمي‌توان در نقاطي كه رطوبت نسبي هوا از 60% تجاوز مي‌كند، مصرف كرد. براي اين نواحي ملات گچ و آهك مناسب‌تر است. افزودن 3 پيمانه خمير آهك به يك پيمانه گچ يا دو قسمت وزني گرد آهك شكفته به يك قسمت گچ، آن را كندگير كرده و براي قشر رويي مناسب مي‌سازد. براي مناطق مرطوب، ملات گچ و آهك مذكور مناسب‌تر است، زيرا پس از مدتي كه از مصرف آن گذشت، آهك با گرفتن گاز كربن از هوا به سنگ آهك تبديل مي‌شود كه جسمي سخت و در برابر آب و بخار پايدار است.

ملات ماسه سيمان

ماده چسباننده اين ملات، سيمان پرتلند و ماده پركننده آن، ماسه است. اين ملات از نوع آبي و داراي مقاومت خوبي به ويژه در سنين اوليه است. ملات ماسه سيمان جمع مي‌شود و در سطوح بزرگ و بندكشيها تركهاي ريز (مويي) و درشت برمي‌دارد. آب برف و باران بخصوص در موقع بوران[1] به داخل اندود سيماني و بندكشيها نفوذ كرده و حتي گاهي به داخل ساختمان سرايت مي‌كنند. براي زودگير كردن ملات سيماني هيچگاه نبايد به آن گچ افزوده شود، زيرا چنين ملات و اندودي پس از مدتي متلاشي مي‌شود. وجود خاك رس در ماسه ملات سبب مي‌شود كه دور دانه‌هاي ماسه، دوغابي از خاك رس درست شود و سيمان نتواند به خوبي به آن بچسبد. وجود برخي مواد آلي در ملات، باعث ديرگير شدن آن مي‌شود. مواد سولفاتي موجود در ماسه، آب يا آجر مصرفي، باعث از هم گسيختگي ملات و كار آجري مي‌شود. به اين علت ميزان مواد مضر نظير خاك رس، مواد آلي و سولفاتها در ملات محدود شده است. در مواقعي كه خطر حمله سولفاتها مطرح است، بايد از سيمان ضد سولفات نوع 2 يا 5 يا سيمان پوزولاني استفاده شود. گاهي اوقات براي مقابله با حمله ضعيف سولفاتها و سرما، توصيه مي‌شود عيار سيمان در ملات بيشتر اختيار شود، ولي بايد در نظر داشت كه هنگام نشست نامتعادل، كارهاي پرسيمان تركهاي بزرگتري برمي‌دارند، در حالي كه در ملاتهاي ضعيف تركها در تمام كار پخش شده و به صورت مويي ظاهر مي‌شوند. براي شمشه‌گيري ملاتهاي سيمان، هرگز نبايد از گچ استفاده كرد، زيرا اين دو ملات، به ويژه در صورت وجود رطوبت با يكديگر تركيب شده و متلاشي مي‌شوند

 

--------------------------------------------------------------------------------

[1] باران يا برف توأم با باد، بوران ناميده مي‌شود.

ملاتهاي ماسه سيمان آهك (باتارد)

ملاتهاي ماسه سيمان با نسبتهاي مختلفي از سيمان و آهك و ماسه ساخته مي‌شوند كه متداول‌ترين آنها 6 : 1: 1 (يك حجم سيمان و يك حجم آهك و 6 حجم ماسه) و آب به مقدار كافي مي‌باشد. حجم ماده پركننده ملات، بايد حدود2 1/4 تا 3 برابر ماده چسباننده باشد و نمي‌تواند از اين حدود تجاوز كند، در صورت كمتر شدن، جمع‌شدگي و به دنبال آن ترك‌خوردگي اتفاق مي‌افتد و در صورت بيشتر شدن، كارآيي ملات كم مي‌شود. از سوي ديگر مقاومت ملاتهاي سيماني بيش از مقاديري است كه در كار بنايي لازم است. لذا براي اينكه با مصرف سيمان كمتر، كارآيي ملات كاهش نيابد، مي‌توان مقداري آهك جانشين سيمان نمود.

آهك علاوه بر تأمين كارآيي ملات سبب مي‌شود كه:

الف: نفوذپذيري آب در ملات و اندود كم شود.

ب: خميري بودن ملات بيشتر شده و از ترك‌خوردگي آن جلوگيري شود.

پ: با خاك موجود در ماسه ملات تركيب شده و از اثر بد آن در ملات جلوگيري كند.

ت: در مصرف سيمان صرفه‌جويي شود.

ث: قابليت نگهداري آب ملات افزايش يافته و ملات كارپذيرتر شود.

ج: ظرفيت حمل ماسه در ملات افزايش يابد.

ملاتهاي ماسه، سيمان، آهك در ايران به باتارد مشهور هستند كه لفظي فرانسوي است. علاوه بر ملات باتارد 6 :1:1 (نسبتهاي حجمي سيمان به آهك به ماسه) از ملاتهاي 1:2:9 و 1:3:12 نيز مي‌توان در كارهاي كم اهميت‌تر استفاده كرد، ولي در هر حال نسبت جمع مواد چسباننده به ماده پركننده نبايد از 1/3 كمتر باشد. هرچه مقدار آهك در ملات باتارد زيادتر شود، قابليت آب‌نگهداري و كارآيي ملات افزايش مي‌يابد، ولي در مقابل، مقاومت فشاري آن كاهش پيدا مي‌كند. بسته به اينكه كدام يك از اين دو ويژگي ملات براي طراح حائز اهميت بيشتري باشد، ملات مورد نظر انتخاب مي‌شود. به اين ترتيب ملاحظه مي‌گردد كه نبايد تصور كنيم هرچه ملات قوي‌تر باشد، بهتر است.

ملات سيمان بنايي

سيمان بنايي محصولي است كه در كشورهاي صنعتي به مقدار زياد توليد شده و در كارهاي بنايي كه مقاومت زياد مورد نظر نيست، مصرف مي‌شود. سيمان بنايي از اختلاط سيمان پرتلند معمولي با جسم پركننده بي‌اثري (از نظر شيميايي) مانند گرد سنگ آهك و مواد افزودني حبابساز، مرطوب كننده و دافع آب به دست مي‌آيد. حداقل درصد سيمان پرتلند در كشورهاي مختلف متفاوت است، در كشور سوئد اين نسبت (40%) و در ايالات متحده و كانادا (50%) و در بريتانيا (75%) مي‌باشد. منظور اصلي از مصرف سيمان بنايي، دستيابي به خاصيت خميري بهتر، كارآيي و آب‌نگهداري بيشتر و كاهش جمع‌شدگي ملات است. اختلاط اين نوع ملات در كارهاي بزرگ، بهتر و ساده‌تر انجام مي‌شود. بعضي سيمانهاي بنايي آميخته‌اي از سيمان پرتلند، آهك مرده و مواد مضاف هستند. در ملات سيماني نيز مي‌توان به جاي آهك، سيمان بنايي افزود.

ملاتهاي سيمان ـ پوزولاني و آهك ـ پوزولاني

اين قبيل ملاتها داراي سابقه ديرينه هستند، به طور كلي مواد پوزولاني به موادي گفته مي‌شود كه به تنهايي خاصيت چسبندگي ندارند، ولي با آهك و با وجود آب در درجه حرارتهاي عادي تركيب شده و نوعي سيمان توليد مي‌كنند. نام پوزولان از خاكستر آتشفشاني بسيار فعالي كه از ناحيه‌اي واقع در ايتاليا به نام پوزولي استخراج مي‌گرديد، گرفته شده است. به جاي سيمان پرتلند مي‌توان از سيمانهايي كه از آسياب كردن مواد پوزولاني و اختلاط با سيمان پرتلند يا آهك شكفته ساخته مي‌شوند، استفاده كرد. اين ملاتها در برابر حمله مواد شيميايي بخصوص سولفاتها پايدار هستند. مواد پوزولاني يا طبيعي هستند مانند پوكه سنگها و كف سنگهاي آتشفشاني و خاك دياتومه، يا مصنوعي مانند سرباره كوره آهنگدازي و گرد آجر، نمونه‌اي از اين ملاتها از مخلوط كردن گرد آجر و آهك در كشورهاي شرقي، ساخته و مصرف مي‌شده است كه در ايران به نام سرخي و در هندوستان به اسم سوركي و در مصر به نام حمرا نامگذاري شده است. بعضي مواد پوزولاني در درجه حرارتهاي عادي فعال نيستند، ولي در اثر گرم كردن تا دمايي معين، فعال و براي تركيب با آهك و سيمان آماده مي‌شوند.

ملاتهاي سيمان ـ پوزولاني و آهك ـ پوزولاني، ديرگير بوده و داراي مقاومت چندان زيادي نيستند ولي براي مصرف در نقاطي كه احتمال حمله سولفاتها موجود باشد، مناسبند.

ملات ماسه آهك

ماده پركننده اين ملات، ماسه و ماده چسباننده آن، آهك است. ملات ماسه آهك ملاتي است هوايي و براي گرفتن و سفت و سخت شدن به دي اكسيد كربن موجود در هوا نياز دارد. اين ملات براي مصرف لاي جرز مناسب نيست، زيرا دي اكسيد كربن لازم نمي‌تواند به داخل آن نفوذ كند و فقط سطح رويي آن كربناتي مي‌شود، از اين رو ملات براي اندود سطوح مناسب است. اين ملات براي گرفتن و سخت شدن بايد مرطوب بماند، زيرا در غياب آب عمل كربناتي شدن انجام نمي‌شود، از اين رو ملاتهاي آهكي را بايد در مكانهاي مرطوب به كار برد و تا پايان مدت عمل آمدن نمناك نگاه داشت. چنانچه ملات ماسه آهك قدري خاك داشته باشد (اصطلاحاً ماسه كفي)، بهتر است، زيرا از تركيب خاك ماسه با آهك، همان طور كه در ملات گل آهك گفته شد، تركيبهايي ايجاد مي‌شود كه گاز كربن هوا در آنها دخالتي نداشته و به گرفتن ملات به صورت آبي كمك مي‌كند. وجود آهك نشكفته، آهك دو آتشه (سوخته) و منيزي سوخته در ملات، سبب شكفتن بعدي آنها و ايجاد آلوئك در ملاتهاي آهكي و باتارد مي‌شود. مشخصات و دانه‌بندي ماسه براي ملات سيماني در استاندارد 299 ايران درج شده است.

ملاتهاي قيري

ملات قير از 5000 سال قبل، در ساختمانهايي نظير برج بابل به كار رفته است. امروزه ملات ماسه آسفالت را براي قشر رويه پياده‌روسازيها، پوشش محافظ قشر نم‌بندي بامها، پر كردن درز قطعات بتني كف پاركينگها و پياده‌روها و مانند اينها مصرف مي‌كنند

افزودنی تبدیل گچ به سیمان

سیمان , نانو تكنولوژي براي سيمان در حجم زياد

نانو تكنولوژي براي سيمان در حجم زياد

نانوسم (nanocem) يك تحقيق جديد شبكه اروپاست كه بر روي مراحل توسعه اصول فني نانو (مقياس يك بيليوني) در مواد سيماني متمركز شده است.

بستهاي سيمان پورتلند ، اجزا اوليه فعال بتن هستند كه در بيشتر ساختمانهاي مدرن استفاده مي شوند . ديگر تشكيل دهنده هاي بتن ، آب و مصالح دانه اي ريز و درشت (مانند شن و سنگ) هستند.
بستها از جوش سيمان پورتلند با زمينه كمي از سولفات كلسيم ساخته شده اند و به طور متداول شامل پودرهاي ريز معدني مثل سنگ آهك ، پوزولان (معمولا خاكسترهاي آتش فشاني) ، خاكستر بادي (معمولا از زغال سوخته گياهان پر قدرت) و سرباره دانه اي كوره بلند ، هستند.
چنين گردهمايي به عنوان مواد سيماني تكميلي تلقي مي شوند زيرا آنها براي جايگزين شدن به جاي بيشتر چسب سيمانهاي گران استفاده مي شوند. مواد افزودني شيميايي مانند افزودني ها كاهنده آب ، فوق روان كننده ها (خمير كننده ها) ، كندگير كننده ها ، تند گير كننده هاي بتن و عوامل هوازا مي توانند به بتن در مقدار كم اضافه شوند تا خصلتهاي بتن را براي موارد استفاده خاص تغيير دهند.
 
توضيح درباره نانو : 

گر چه سيمان پرتلند در مقدار وسيع در مواد دست ساز بشر بر روي زمين استفاده مي شود اما فهم مكانيزم اصلي ، حاوي خصوصياتش به طور طبيعي باقي مانده است . مراحلي كه در طول 1لحظات نخستين واكنش با آب اتفاق مي افتد ، مي تواند ساختارهاي بزرگ و ريز را تحت تاثير قرار دهد و اجراي طولاني مدت يك ساختار را در پي داشته باشد.
بيشتر واكنشهاي شيميايي كه عملكرد مواد سيماني را كنترل مي كند در مقياس نانو سنج (يك بيليون) اتفاق مي افتد ولي اكثر تحقيقات ، عمليات مهندسي گرفته اند و بر روي مرحله درشت (قابل ديد) متمركز شده اند. فقدان فهم جزييات مولكولي از رشد چشم گير تقريبا جلوگيري كرده و موج ناتواني در پيش بيني وضع آينده شده است. نياز براي آزمايش مكرر خصوصيات در تناسب درشت دانه اي مانع نوآوري و استخراج در scm هايي كه به طور گسترده اي در دسترس قرار دارند ، شده است كه به طور كلي در جا دادن انرژي اندك (جدول سمت راست را ببينيد) و غير سمي مي باشند.
در حال حاضر ، در هر ساختماني كه در آن از مواد سيماني جديد با عملكرد بالا استفاده مي شود ، نياز به تست زمان (طولاني كردن) دارد. با كسب دانش بنيادين ، اين مواد مي توانستند به جاي آزمايش و خطا با طراحي و پايه گذاري بر روي مدلهاي معتبر ، ساخته شوند.
هدايت در مسير صحيح :
در طول اين فعاليت بر روي اين مطلب يعني نانوسم ، 21 انجمن علمي به همراه 12 شريك صنعتي كه 5 شركت بزرگ توليد كننده سيمان را در بردارد بنا نهاده شد و در 11 كشور اروپايي گسترش يافت و در طول يك چهارم قرن گذشته انقلابي در تكــــنيكهاي تجربي براي رسيدگي به مواردي مثل تشـــديد طيف بيني مغناطيســــي هستـــــه اي (nmr) و نيروهــاي ميكروسكوپي بوجود آورده اند و به شركاي نانوسم امكان دسترسي به ابزارهاي پيشرفته را داده است.
شركتهاي صنعتي خط شروع مالي براي شبكه ارتباطي فراهم كرده اند و راهنمايي با احترام به پيش بيني علايق بازار فراهم نموده اند. اعضاي انجمن علمي مجبور هستند كه حداقل يكي از پروژه هاي تحقيقاتي مستقل مالي را با شبكه ارتباطي تسهيم كنند و بايد تحقيقاتشان را به روش تعاوني و مكمل توسعه دهند .
كارگاههاي اصلي برگزار مي شوند تا قسمتهاي مهم خالي علمي را پيدا كنند و با ارتباط دادن پروژه هاي تحقيقاتي ، سعي در پر كردنشان نمايند.
اين كميته هدايت كننده شامل 5 نماينده از شركاي صنعتي و 5 نفر از انجمن علمي است . جلسات تجاري دو بار در سال برگزار مي شود . برنامه تحقيقاتي شبكه ارتباطي ، چهار پروژه اصلي و پروژه شريكي در دست اجرا داد كه شامل موارد زير است :
مجموعه هيدرات كه خود متشكل از كربن ، سولفور هيدروژن (c-s-h) مي باشد. در حال حاضر مشخص كردن كمي تركيب وجهه هيدراتي ممكن نيست در حال حاضر مشخص كردن كمي تركيبي هيدراتي كه از هيدرات يك سيستم سيماني منتج شده است ، ممكن نيست ، مخصوصا زماني كه (scm) هايي مثل خاكستر بادي يا سرباره شامل آنها مي شود. هدف اين پروژه ها تعيين مواد تشكيل دهنده و استحكام تركيب وجهي هيدرات است كه انتظار مـي رود ، در دماي بالاتر از 50 درجه سانتي گراد اتفاق بيفتد. اين تحقيق شامل پروژه هاي دكتراي تخصصي است كه به طور پيوسته توسط دانشگاه هاي ابردين aberdeen بريتانيا ، امپا empa در سوئيس و espcl در فرانسه هدايت مي شود.
ساختار منفذ توسط nmr : اين پروژه اميدوار است تا تنظيم جامعي بر روي هنرهاي غير مخرب ، ابزارهاي تكنيكي غير تهاجمي داشته باشد و آنها را قادر مي سازد ، ساختار منفذ هيدرات سيمانها را در حدي كه در آن منافذ با آب پر مي شوند و قابليت جابجايي آب در مواد اشباع كننده را تحليل كنند. نتيجه كار اجازه خواهد داد كه دوام و عملكرد بتن به طور بهتري پيش بيني شود . دو گروه از گروههاي هدايت كننده در منطقه چرخش پروتني را دانشگاههاي سوري surrey در بريتانيا و پلي تكنيك فرانسه را شامل مي شود.
فعل و انفعالات تركيبات آلب آلومينيم با اكسيد فلز : اين امر يكي از مشكلترين مباحث مربوط به اثر سيمان و فوق روان كننده (خمير كننده) در بتن است. براي مثال شتاب فوق خميريازي بر روي فرمهاي غير فعال ( كه صورت تركيب آلي آلومينيم با اكسيد فلز ناميده مي شود) در طول مراحل اوليه تركيب سازي بتن مي باشد.
اين پديده شناخته شده ، منتهي به مصرف مقدار زياد فوق خميرساني در بسياري از بتن ها و بوجود آمدن مشكلات كاربردي جدي ، زماني كه مواد خام يا شرايط تركيب تغيير كرده اند ، مي شود. اين تحقيق توسط سيكا در سوئيس و espc هدايت مي شود.
واكنش پذيري سيستم سيماني : در پروژه دكتــــري تــوسط epfl در سوئيس و dtu در دانمارك و دانشگاه آرهوس aarhus دانمارك و دانشگاه ليدز leeds در بريتانيا در دست تحقيق است كه بر روي توسعه يك روش براي تشخـــــــيص درجه عكس العمل قسمت جوش سيماني و به طور مستقل scm ها در سيمانهاي چسبيده است. 

شريك شدن :

پروژه هاي شركتي در محدوده شبكه ارتباطي ماننده تحقيقات در دست اجراي دانشگاههاي bourgogne فرانسه درباره اثر آهن بر روي پيوستگي و ساختار c-s-h در مقياس نانو از بنياد تا كاربرد است . براي مثال در موسسه تكنولوژي دنيش danish ، مطالعه اي بر روي مكانيزم زيباشناختي ظاهري بتن بر روي ساختار سرتاسري صورت پذيرفته است. 

تحقيق و تعليم : 

علاوه بر هسته تحقيقات نانوسم كه بوسيله شركاي صنعتي در حدود 500 هزار يورو در هر سال از لحاظ مالي تامين مي شود ، مركز مالي eu ، 2/3 ميليون يورو براي چهار سال تحقيق و تعليم پروژه (rtn) شبكه ارتباطي تحت برنامه ماري كوري ، برنده شده است.
اين پروژه فهم اساسي مواد سيماني براي بهبود عملكرد زيباشناختي فيزيكي و شيميايي نام نهاده شده و بين 10 پروژه دكتري و 5 پروژه فوق دكتري تقسيم شده است كه هر كدام بين دو يا چند شريك قسمت مي شود. محققان زماني براي هر منطقه شراكتي در طول پروژه صرف مي كنند .
موضوعات به چهار گروه تقسيم مي شود : كاستن قالب سيمان : اين موضوع بع طور اوليه فروسايي سيمان با تاكير بر حملات سولفات رامي پذيرد . نيروي سايش نيز در اين موضوع مد نظر گرفته مي شود . اين كار ساخت مدل كلي عملكرد سيمان را تامين مي كند.
بررسي فيزيكي و مكانيكي عملكرد : اين مقياسهاي طولاني ، بررسيهاي ارتباطي نانو ، ماكرو و ساختــــاري بزرگ براي توسعه ابزارهاي در جهت ارزش گذاري عملكرد مهندسي را احاطه مي كند. اين تحقيق به توسعه اصول تكنيكي و مدلها براي استفاده توسط مهندسين را متحمل مي شود.
مواد سيماني جديد : در اين گروه از پروژه ها ، مقدار عمده مواد علمي و مهندسي بكار گرفته مي شوند تا عملكرد مواد سيماني بر سطح و حجم را بهبود بخشند. اين كاريك رشته نوآوريهاي لازم براي بهبود عملكردي و زيباشناختي در طول افزودن محلي را مي پذيرد.
پروژه هاي متقاطع : اين پروژه ها وروديهاي مهم براي موضوعي كه در بالا اشاره شده است را تامين مي كند . آنها scmهايي را كه به طور افزايشي استفاده مي شوند ، در تركيب با جوش سيمان پورتلند ، در علايق قابل تحمل پوشش داده اند.
دستاوردهاي جاه طلبانه :
شبكه ارتباطي نانو ، خود يك منبع ساختماني جديد ذهني جاه طلبانه تنظيم كرده كه در دستاورد موثري بر تحقيقات اروپايي بر روي مواد سيماني مي باشد.
به طور كلي انجمنهاي علمي كوچك و اغلب مجزا ، طرحهايي براي انجمنهاي سرمايه گــذاري بين المللي مي سازند و در رقابت با ديگر گروههاي مواد علمي و ديسيپلين هاي مهندسين عمران ارزش گذاري مي شوند. اغلب مسائلي ناشناخته قابل توجهي درباره اين كار در ديگر كــشورها اتفاق مي افتد و چنين كارهايي هيچ گاه منتشر نمي شوند. اين امر منتهي به دو برابر شدن تلاشهاي تحقيقاتي و مطالعه زياد پارامتري شده است. جايي كه نتايج فقط براي تركيب خاصي از مطالعه مواد خام در دسترس هستند.
نانوسم تلاش بيشتري را براي روشن كردن پروژه ها و جمع آوري تجربيات همه شركا انجـــــام ميدهد.

http://gatch.blogfa.com

افزودنی تبدیل گچ به سیمان