۱۳۹۳-۱۱-۷، ۰۵:۲۰ عصر
مواد خام مورد مصرف در تولید سیمان در هنگام پخت با هم واکنش نشان داده و ترکیبات دیگری را بوجود میآورند. معمولا چهار ترکیب عمده بهعنوان عوامل اصلی تشکیل دهنده سیمان در نظر گرفته میشوند که عبارتند از:
• سه کلسیم سیلیکات (3CaOSiO2=C3S)
• دو کلسیم سیلیکات ( 2CaOSiO2=C2S)
• سه کلسیم آلومینات (3CaOAl2O3=C3A)
• چهار کلسیم آلومینو فریت (4CaOAl2O3Fe2O3)
که اختصارا اکسیدهای CaO را با C و SiO2 را با S و Al2O3 را با A و Fe2O3 را با F نشان میدهند. سیلیکاتهای C3S و C2S مهمترین ترکیبات سیمان در ایجاد مقاومت خمیر سیمان هیدراته میباشند. در واقع سیلیکاتها در سیمان ، ترکیبات کاملا خالصی نیستند، بلکه دارای اکسیدهای جزئی بهصورت محلول جامد نیز میباشند. این اکسیدها اثرات قابل ملاحظه ای در نحوه قرار گرفتن اتمها، فرم بلوری و خواص هیدرولیکی سیلیکاتها دارند.
ترکیبات دیگری نیز در سیمان وجود دارند که از نظر وزن قابل ملاحظه نیستند، ولی تأثیرات قابل ملاحظه ای در خواص سیمان دارند که عمدتا عبارتند از: MgO،TiO2،Mn2O3،K2O،NaO2، که اکسیدهای سدیم و پتاسیم به نام اکسیدهای قلیایی شناخته شدهاند. آزمایشها نشان داده است که این قلیائیها با بعضی از سنگدانهها واکنش نشان دادهاند و حاصل این واکنش باعث تخریب بتن شده است. البته قلیائیها در مقاومت بتن نیز اثر دارند.
وجود سه کلسیم آلو مینات (C3A) در سیمان نقش عمده ای در مقاومت سیمان به جزء در سنین اولیه ندارند و در برابر حملات سولفاتها نیز که منجر به سولفوآلومینات کلسیم میشود، مشکلاتی به بار میآورد، اما وجود آن در مراحل تولید ، ترکیب آهک و سیلیس را تسهیل میکند. میزان C4AF در سیمان هم در مقایسه با سه ترکیب دیگر کمتر است و تأثیر زیادی در رفتار سیمان ندارند، ولی در واکنش با گچ ، سولفو فریت کلسیم را میسازد و وجود آن به هیدراسیون سیلیکاتها شتاب میبخشد.
مقدار و اندازه واقعی اکسیدها در ترکیبات انواع سیمان ، مختلف است. البته باقی مانده نامحلول نیز که عمدتا از ناخالصیهای سنگ گچ حاصل میگردد، اندازه گیری میشود، تا حدود 1,5 درصد وزن در سیمان مجاز است. افت حرارتی نیز که دامنه کربناسیون و هیدراسیون آهک آزاد و منیزیم آزاد را در مجاورت هوا نشان میدهد، تا حدود 3 الی 4 در صد وزن سیمان اندازه گیری میشود.
لینک منبع: سیمان شیمیایی در معدن
• سه کلسیم سیلیکات (3CaOSiO2=C3S)
• دو کلسیم سیلیکات ( 2CaOSiO2=C2S)
• سه کلسیم آلومینات (3CaOAl2O3=C3A)
• چهار کلسیم آلومینو فریت (4CaOAl2O3Fe2O3)
که اختصارا اکسیدهای CaO را با C و SiO2 را با S و Al2O3 را با A و Fe2O3 را با F نشان میدهند. سیلیکاتهای C3S و C2S مهمترین ترکیبات سیمان در ایجاد مقاومت خمیر سیمان هیدراته میباشند. در واقع سیلیکاتها در سیمان ، ترکیبات کاملا خالصی نیستند، بلکه دارای اکسیدهای جزئی بهصورت محلول جامد نیز میباشند. این اکسیدها اثرات قابل ملاحظه ای در نحوه قرار گرفتن اتمها، فرم بلوری و خواص هیدرولیکی سیلیکاتها دارند.
ترکیبات دیگری نیز در سیمان وجود دارند که از نظر وزن قابل ملاحظه نیستند، ولی تأثیرات قابل ملاحظه ای در خواص سیمان دارند که عمدتا عبارتند از: MgO،TiO2،Mn2O3،K2O،NaO2، که اکسیدهای سدیم و پتاسیم به نام اکسیدهای قلیایی شناخته شدهاند. آزمایشها نشان داده است که این قلیائیها با بعضی از سنگدانهها واکنش نشان دادهاند و حاصل این واکنش باعث تخریب بتن شده است. البته قلیائیها در مقاومت بتن نیز اثر دارند.
وجود سه کلسیم آلو مینات (C3A) در سیمان نقش عمده ای در مقاومت سیمان به جزء در سنین اولیه ندارند و در برابر حملات سولفاتها نیز که منجر به سولفوآلومینات کلسیم میشود، مشکلاتی به بار میآورد، اما وجود آن در مراحل تولید ، ترکیب آهک و سیلیس را تسهیل میکند. میزان C4AF در سیمان هم در مقایسه با سه ترکیب دیگر کمتر است و تأثیر زیادی در رفتار سیمان ندارند، ولی در واکنش با گچ ، سولفو فریت کلسیم را میسازد و وجود آن به هیدراسیون سیلیکاتها شتاب میبخشد.
مقدار و اندازه واقعی اکسیدها در ترکیبات انواع سیمان ، مختلف است. البته باقی مانده نامحلول نیز که عمدتا از ناخالصیهای سنگ گچ حاصل میگردد، اندازه گیری میشود، تا حدود 1,5 درصد وزن در سیمان مجاز است. افت حرارتی نیز که دامنه کربناسیون و هیدراسیون آهک آزاد و منیزیم آزاد را در مجاورت هوا نشان میدهد، تا حدود 3 الی 4 در صد وزن سیمان اندازه گیری میشود.
لینک منبع: سیمان شیمیایی در معدن