سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
انواع سیمان
۱۳۹۰/۱۰/۰۲
2:12
|
انواع سیمان
سیمان ها بر اساس ترکیب و فازهای تشکیل دهنده به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند .عموماً در همه ی کشورها استانداردهایی برای سیمان به عنوان یک ماده پایه جهت تولید انواع ملاتها و بتن تدوین گردیده است .تفاوت های موجود در رابطه با توسعه ی اقتصادی و صنعتی ،منابع مواد خام و شرایط اقلیمی منجر به توسعه ی مصالح ساختمانی و روشهای گوناگون ساختار در کشورهای مختلف گردیده اند که این امر خود منجر به تولید مختلف سیمان شده است .بدین دلیل تفاوتهایی اساسی نیز بین استانداردهای کشورهای مختلف در مورد سیمان وجود دارد .که همگام با سایر موارد بر مشخصات دوام بتنهای ساخته شده از این سیمانها تأثیر گذار هستند.
در اروپا کار بر روی تدوین اصولی فنی استاندارد سیمان اروپایی از سال 1975 در حال توسعه و پیشرفت بوده است.در این راه،تاکید اولیه بر روی مجموعه روش های مورد توافق در انجام آزمایشات بود که این روشها در D42] EN196] ارائه گردیده اند .بدین ترتیب مشخصات انواع بتن ،ترکیبات و کلاس مقاومتی آنها که مورد پذیرش کلیه کشورهای اروپایی بود در E26] EN1971:2000] مشخص گردید .مبنای این استاندارد سیمانهایی با سخت شدگی سیلیکات کلسیم بودند که در کشورهای مرکزی و غربی اروپا برای مصارف عمومی [A19] تولید می گردیدند. با خواص ویژه اضافی (سیمانهای ویژه (special cement) و سیمانهای با مکانیزم های متفاوت سخت شوندگی در بخشهای دیگر این استاندارد می بایست مورد توجه قرار گیرد.[E26،s193].از نوع سیمان مشخص شده در EN197-1 در ابتدا فقط 12 نوع سیمان در استاندارد سیمان آلمان [oct.1994) [D51] DIN1164) مورد پذیرش قرار گرفتند .علت پذیرش این 12 نوع سیمان در آیین نامه ی DIN1164 اثبات نقش موفقیت آمیز آنها در دوام بتن های ساخته شده از این نوع سیمانها بود.از تاریخ اول آوریل 2001 استاندارد سیمان اروپا به نام Feb.2001) DIN EN1971-1:2001) به عنوان استاندارد سیمان آلمان پذیرفته شده که بدین ترتیب این استاندارد جایگزین OCT 1994) DIN 1164-1) می گردد.استفاده از سیمانهای مشخص شده در استاندارد جدید DIN EN197-1 مشمول مقررات آیین نامه های (1-DIN 1045-2 (D44،49،w2 و DIN.EN 206 می گردد.
سیمان ها بر اساس ترکیب و فازهای تشکیل دهنده به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند .عموماً در همه ی کشورها استانداردهایی برای سیمان به عنوان یک ماده پایه جهت تولید انواع ملاتها و بتن تدوین گردیده است .تفاوت های موجود در رابطه با توسعه ی اقتصادی و صنعتی ،منابع مواد خام و شرایط اقلیمی منجر به توسعه ی مصالح ساختمانی و روشهای گوناگون ساختار در کشورهای مختلف گردیده اند که این امر خود منجر به تولید مختلف سیمان شده است .بدین دلیل تفاوتهایی اساسی نیز بین استانداردهای کشورهای مختلف در مورد سیمان وجود دارد .که همگام با سایر موارد بر مشخصات دوام بتنهای ساخته شده از این سیمانها تأثیر گذار هستند.
در اروپا کار بر روی تدوین اصولی فنی استاندارد سیمان اروپایی از سال 1975 در حال توسعه و پیشرفت بوده است.در این راه،تاکید اولیه بر روی مجموعه روش های مورد توافق در انجام آزمایشات بود که این روشها در D42] EN196] ارائه گردیده اند .بدین ترتیب مشخصات انواع بتن ،ترکیبات و کلاس مقاومتی آنها که مورد پذیرش کلیه کشورهای اروپایی بود در E26] EN1971:2000] مشخص گردید .مبنای این استاندارد سیمانهایی با سخت شدگی سیلیکات کلسیم بودند که در کشورهای مرکزی و غربی اروپا برای مصارف عمومی [A19] تولید می گردیدند. با خواص ویژه اضافی (سیمانهای ویژه (special cement) و سیمانهای با مکانیزم های متفاوت سخت شوندگی در بخشهای دیگر این استاندارد می بایست مورد توجه قرار گیرد.[E26،s193].از نوع سیمان مشخص شده در EN197-1 در ابتدا فقط 12 نوع سیمان در استاندارد سیمان آلمان [oct.1994) [D51] DIN1164) مورد پذیرش قرار گرفتند .علت پذیرش این 12 نوع سیمان در آیین نامه ی DIN1164 اثبات نقش موفقیت آمیز آنها در دوام بتن های ساخته شده از این نوع سیمانها بود.از تاریخ اول آوریل 2001 استاندارد سیمان اروپا به نام Feb.2001) DIN EN1971-1:2001) به عنوان استاندارد سیمان آلمان پذیرفته شده که بدین ترتیب این استاندارد جایگزین OCT 1994) DIN 1164-1) می گردد.استفاده از سیمانهای مشخص شده در استاندارد جدید DIN EN197-1 مشمول مقررات آیین نامه های (1-DIN 1045-2 (D44،49،w2 و DIN.EN 206 می گردد.
فرآیند تولید سیمان
۱۳۹۰/۰۴/۲۶
1:21
|
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.
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.