تصلد وتصلب الاسمنت
المؤلف:
GEORGE T . AUSTIN
المصدر:
SHREV ‘ S CHEMICAL PROCESS INDUSTRIES
الجزء والصفحة:
ص 309
25-8-2016
4529
تصلد وتصلب الاسمنت :
اتفق عموما على ان الاماهة والحلمأة تشاركان في تجمد وتصلب الاسمنت ، على الرغم من النظريات التي اقترحت لتوضيح هاتين العمليتين . ومنتجات الحلمأة قليلة الانحلال جدا في الماء . ولو لم يكن ذلك صحيحاً ، لهوجم البيتون بسرعة عند تماسه مع الماء . وقد اوليت الحرارة المنتشرة اثناء اماهة الاسمنت كثيرا من الاهتمام . وتشارك عدة مركبات في حرارة التصلب (اساس ، اوزان مساوية ، اي غرام مقابل غرام) بعد 28 يوما ، وكما يلي :
C3A > C3S > C4AF > C2S
يظهر الجدول 1 - 1 سبب انخفاض محتوى اسمنت التصلب بالحرارة المنخفضة من C3A وارتفاع محتواها من C3S . ويتم ذلك :
(1) بإضافة كمية اكبر من Fe2O3 ، الذي يخرج Al2O3 من الدوران (circulation) على شكل C4AF ، فيخفف بالتالي كمية C3A .
(2) بتخفيض نسبة CaO/ SiO2 .
وهكذا يستخدم الاسمنت المتصلد بدرجة الحرارة المنخفضة في بناء كافة السدود الكبيرة لتفادي تصدع البناء من الضغوط الحرارية اثناء التصلد والتبريد . وكإجراء احتياطي ، يجري تبريد المنشآت اثناء التصلد بمياه باردة تدور عبر انابيب 2.5 سم خفيفة الوزن ، توضع في كتلة البيتون .
وبقدم الجدولان 2-1 و 3 - 1 مزيداً من الحقائق حول عمل مختلف المركبات في تصلد وتصلب الاسمنت . ولإعاقة " الشك السريع flash set " الذي يسببه C3A ، يعمل الجبس المضاف كمثبط تشكل C3A.3CaSO4.31H2O .
تحسن المزائج ( ما يضاف للإسمنت من اجل تشكيل البيتون ) المؤونة الاسمنتية وتضفي عليها خواصا اخرى هامة . وتعطي من الاضافات الخاصة نتائج نوعية ، والتي من اهمها مشتقات النفثالين الملدنة superplasticizer naphthalene derivatives . كما يمكن اضافة نتريت الكلسيوم لتثبيط تآكل قضبان التقوية الفولاذية في البيتون .
يستخدم البيتون الذي يقوم على اساس الاسمنت على نطاق واسع وتتزايد كمياته كل عام . الاعمدة والجسور البيتونية ذات الكثافة العالية او المنخفضة والمسبقة الاجهاد والمصلاة عند درجة حرارة منخفضة تصليدا سريعا او بطيئا اكثر قوة وتوفر الفولاذ . وتؤمن شركة الاسمنت البورتلاندي ، التي تنتشر مكاتبها في كثير من المدن ، معلومات واسعة حول استخدامات هذا الاسمنت .
الجدول 1-1 . حرارة الإماهة (جول/غ) .
|
أيام
|
|
المركب
|
3
|
7
|
28
|
90
|
365
|
|
C4AF
|
290
|
495
|
495
|
416
|
377
|
|
C3A
|
888
|
1557
|
1378
|
1302
|
1168
|
|
C2S
|
50
|
42
|
105
|
176
|
222
|
|
C3S
|
243
|
222
|
377
|
435
|
490
|
الجدول 2- 1. اسهام متانة مختلف المركبات في الاسمنت البورتلاندي (المقاومات النسبية هي المركبات النسبية الظاهرة لأوزان مماثلة من المركبات المدرجة) .
|
1 يوماً
|
C3A> C3S > C4AF > C2S
|
|
3 يوماً
|
C3A> C3S > C4AF > C2S
|
|
7 يوماً
|
C3A > C3S > C4AF > C2S
|
|
28 يوماً
|
C3A > C3S > C4AF= C2S
|
|
3 شهراً
|
C2S > C3S= C3A = C4AF
|
|
1 سنة
|
C2S > C3S > C3A = C4AF
|
|
2 سنة
|
C2S > C3S > C4AF > C3A
|
الجدول 3 - 1 . وظيفة المركبات.
|
المركب
|
الوظيفة
|
|
C3A
|
يسبب التجمد لكنه يحتاج الى تثبيط (الجبس)
|
|
C3S
|
مسؤول عن المتانة المبكرة (في 7 أو 8 يوماً)
|
|
C2S و C3S
|
مسؤول عن المتانة النهائية (في سنة واحدة)
|
|
Fe2O3, Al2O3, Mg وقلويات
|
يخفض درجة حرارة تشكل الكلنكر
|
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
