عملية إنتاج الأسمنت - الأسئلة

ماهو الاسمنت؟

• الاسمنت مادة لها خصائص التماسك والالتصاق، تربط جزيئات الرخام ومواد البناء لتكوين كتلة بناء متكاملة.
• يعتبر من أهم المواد الإنشائية، يليه الصلب من حيث الأهمية.

تعريف الاسمنت البورتلاندي

• مادة ناتجة من طحن وتنعيم احتراق الحجر الجيري والمواد الطينية، مع نسبة بسيطة من الألومنيا وأكسيد الحديد والسيليكا.

الاستعمالات الرئيسية للأسمنت في أعمال البناء

• مادة لاحمة لربط الأجزاء بعضها ببعض.
• مادة بياض لتغطية حوائط المباني.
• مادة بناء لعمل أجزاء المباني الخرسانية (أساسات، أعمدة، كمرّات، بلاطات) بعد خلطها مع الركام المناسب.

أنواع الطين المستخدم في صناعة الأسمنت

• طين الطبقة الطباشيرية.
• طين الغريني.
• طين الخزفي.

الخطوات الرئيسية لصناعة الأسمنت البورتلاندي

• اختيار موقع مناسب للمصنع بالقرب من المواد الخام.
• توافر المواد الخام بكميات كبيرة.
• مراعاة تكاليف النقل عند اختيار الموقع.
• احتواء المواد الخام على المُكونات الكيميائية المطلوبة.

طرق تصنيع الاسمنت البورتلاندي

• الطريقة الجافة:
  • تُستخدم عندما يكون سعر الوقود مرتفعًا أو لا يوجد ما يكفي من الماء، أو عندما تكون المواد الخام صلبة.
  • تُكسّر المواد الخام (الحجر الجيري والطين) باستخدام كسارات فكية ثم كسارات المطرقة لتُصبح جاهزة للطحن.
  • تُخلط وتُسخن لدرجة حرارة عالية لإنتاج الكلنكر.
  • يُبرد الكلنكر ويُطحن، ويُضاف الجبس بنسب مناسبة، فيُنتج الأسمنت.
  • يُنعم الخليط، ثم يُعبأ للاستخدام المحلي أو التصدير.
• الطريقة الرطبة:
  • تُفضل إذا كانت المواد الخام ذات نسبة رطوبة عالية أو إذا كان هناك وفرة من الماء.
  • تجهيز أحواض لغسل الطين.
  • تُخلط كسر الأحجار الجيرية مع المواد الطينية.
  • تُطحن المواد الأولية في أسطوانات كبيرة.
  • تُحرق المواد الأولية المطحونة في أفران دوارة.
  • يُبرد الكلنكر ويُخزن.
  • يُضاف الجبس إلى الكلنكر بنسبة 2-6% (بالوزن).
  • يُطحن الكلنكر والجبس حتى تصبح درجة النعومة مطلوبة.
  • يُخزن الأسمنت، ويُعبأ في أكياس للاستخدام أو التصدير.

أزمنة الشك في الخرسانة

• زمن الشك الابتدائي:
  • لا يُقل عن 45 دقيقة (المواصفات المصرية).
  • يُسمح بوضع المونة في مكانها بعد مرور الوقت المحدد، وتُصلد الخرسانة قبل نقلها.
• زمن الشك النهائي:
  • لا يُزيد عن 10 ساعات (المواصفات المصرية).
  • يُؤخر إزالة الشدات الخشبية في الخرسانة، ويؤخر إتمام عملية الإنشاء واستعمال المنشأ.

أنواع الاسمنت البورتلاندي

• الأسمنت البورتلاندي سريع التصلد (سوبر كريت):
  • يصنع بحرق المواد الخام الغنية بالجير وطحنها بدقة عالية.
  • تكلفته أعلى من الأسمنت البورتلاندي العادي، لكنه أرخص اقتصاديًا من حيث الزمن.
  • يستخدم في الخرسانة الجاهزة.
• الأسمنت البورتلاندي بـ حرارة تفاعل منخفضة:
  • يحتوي على نسبة قليلة من الجير ونسبة عالية من السليكا.
  • أكثر نعومة من الأسمنت العادي.
  • حرارة تفاعل الأسمنت مع الماء أقل من الحرارة المنبعثة من الأسمنت العادي.
  • يساعد على تقليل التمدد والأنكماش في الخرسانة.
  • يستخدم في المنشآت ذات القطاعات الكبيرة.
• الأسمنت البورتلندي الأبيض:
  • يُصنع بنفس طريقة الأسمنت البورتلندي العادي، لكن نسبة أكسيد الحديد أقل من 10%.
  • يستخدم في صناعة البلاط، لصق الرخام، البياض الخارجي، البلاط والقيشاني، والأدوات الصحية، زخارف الواجهات.
• الأسمنت البورتلندي الملون:
  • يُضاف ألوان خالية من التفاعل مع الأسمنت بنسبة لا تتجاوز 10% من وزن الأسمنت.
  • يستخدم بنفس الاستخدامات السابقة.
• الأسمنت البورتلاندي المقاوم لنفاذية المياه:
  • يُضاف سترات صوديوم إلى الكلنكر أثناء الطحن.
  • يمكن الاعتماد على زيادة مقدار الأسمنت في الخلطة الخراسانية لمزيد من المقاومة ضد نفاذية المياه.
  • يستخدم في الأبنية المعرضة للمياه (الكباري، الأرصفة، وما إلى ذلك).
• الأسمنت عالي الألومنيا:
  • يصنع من مواد جيرية وألومنية.
  • نسبة الألومنيا عالية (35-40%).
  • يصل إلى مقاومته القصوى في 24 ساعة.
  • يُستخدم في المنشآت الخرسانية ذات الكتل الصغيرة.
• الأسمنت البورتلاندي الجديد/المقاوم لماء البحر:
  • يُصنع بخلط الحجر الجيري والرمال والطين مع إضافة بيريت الحديد.
  • يُستخدم في المنشآت الخرسانية المعرضة لمياه البحر.
• الأسمنت الخبري/الرملي (أسمنت الكرنك):
  • يُصنع بطحن الرمل والحجر الجيري.
  • يستخدم في لصق الرخام، البلاط، الأدوات الصحية، والواجهات.

اختبارات الأسمنت

• اختبار نعومة الأسمنت .
• اختبار الوزن النوعي.
• اختبار زمن الشك الابتدائي والنهائي.
• اختبار مقاومة الضغط.