الاسمنت Cement
مقدمة :-
الاسمنت هو المادة التي تمتلك خواص تماسكية (cohesive)وتلاصقية (adhesire) لوجود الماء ، وهذه الخواص تجعله قادراً على ربط المواد المعنية ( ركام ناعم وخشن ، حديد) مع بعضها البعض وتحولها إلى وحدة متكاملة متراصة يتضمن هذا التعريف أنواع كثيرة من المواد الأسمنتية ، وللأغراض الإنسانية يقتصر معنى مصطلح الاسمنت على المواد الرابطة المستعملة مع الحصى أو الحجارة أو الرمل أو ما شابه ذلك . والاسمنت الذي بهمنا في عمل الخرسانة لها خاصية التي جمل(setting) والتصلب(hardening) بفعل التفاعلات الكيميائية وبوجود الماء .
أنواع الاسمنت :-
تتميز خواص الاسمنت أثناء التنبؤ يتغير تركيبة الكيميائي ودرجة نوعية بالنظر للاحتياجات المختلفة فقد وجدت أنواع من الاسمنت وهي كالأتي:-
1- الاسمنت البورتلاندي العادي Ordinary Portland cement
2- الاسمنت الطبيعي cement Natural
3-الاسمنت ذو المقاومة العالية للكبريتات Super sulphate cement
4-الاسمنت التمددي Expansive cement
5-الاسمنت الالوميني Aluminous cement
1-الاسمنت البورتلادي العادي :-
1- وهو اكثر الاسمنت استعمالاً حيث يمثل 95% من مجموع انواع الاسمنت العادي اذاانه ملائم جداً للانشاءات الخرسانية العامة عند عدم تعرض الانشاءات للكبريتات في التربة وفي المياه الجوفية ، اول من قام بصنعه هو اسحاق يونسن I saag Johnson وذلك بحرق خليط من الطين والطباشير (HALR) لحين الحصول على الكلنكر وذلك لافساح المجال لحدوث التفاعلات الضرورية لتكوين المركبات الاسمنتية القوية ، وسمي هذا النوع بالاسمنت البورتلاند بسبب تشابه لون ونوعية الاسمنت المتجمد لصخور بورنلاند ( وهو حجر جيري مستخرج من مقالع في دورست Dorset) استمرت هذه التسمية الى يومنا هذا لوصف الاسمنت الذي تحصل عليه بالخلط الجيد والمتالف للمواد الطينية والكلسية او لاانواع الاخرى من السلكيا او الالمونيا والمواد الحاوية على اكسيد الحديد ومن ثم حرق تلك المواد الى درجة في الحرارة نتمكن عندها من الحصول على الكلنكر واخيراً يطحن الكلنكر الناتج .
نشترط المواصفات البريطانية BS عدم اضافة أي مواد اخرى عدا الجبسي والماء بعد عملية الحرق .
2/ الاسمنت البورنلاندي المقاوم للكبريتات :-
الاسنمت المتصلب من هذا النوع من الاسمنت يمكن مبدرات الومنيات الكالسيوم من التفاعل مع املاح الكبريتات القادمة من خارج الخرسانة وخاصة الاملاح ذات الفاعلية الشديدة مثل املاح الماغنزيوم وكبريتات الصوديوم التي تؤدي الى تفتيت الخرسانة تدريجياً ، اما معالجةهذا الامر
تتلخص في استعمال اسمنت ذو محتوى منخفض من المونيات الكالسيوم الثلاثية وهو ما يعرف بالاسمنت المقاوم للكبريتات .
3-الاسمنت البورتلاندي سريع التصلب :-
تشابه الاسمنت البورتلاندي العادي كثيراً الا انه يطور المقاومة بصورة أسرع من الاسمنت العادي ولذلك يطلق عليه الاسمنت ذو المقاومة البكرة العالية High early strength portalce ، ان زمن التجميد لهذا الاسمنت هو مماثل للاسمنت العادي لهذا يجب عدم استخدام الاسمنت سريع التصلب في المنشآت الكتلية ، إذا أن الاسمنت سريع التصلب أعلى تكلفة من العادي حيث أن المقاومة بعمر 3 أيام من خرسانة الاسمنت هذا النوع توازن بالمقاومة التي يعطيها الاسمنت العادي بعمر 28 يوم .
4-الاسمنت البورتلاندي منخفض الحرارة :-
يستعمل هذا النوع في الخرسانة الكتلية مثل السدود والغرض من الاستخدام هو تقليل كمية حرارة الاماهه الناتجة من التفاعل أثناء عملية التصلب ، إذ بذلك يقل التمدد الانكماش في الخرسانة ، وبذلك نتفادى التشققات ، ويتصف هذا الاسمنت ببطء التصلد .
5-الاسمنت المعدل :- Modified cement
يتكون من 60% اسمنت بورتلاندي منخفض الحرارة و90% اسمنت بورتلاندي عادي يكون معدل سرعة إتيان الحرارة لهذا النوع أعلى بقليل من الاسمنت منخفض الحرارة ، بينما يكون معدل سرعة انبعاث الحرارة لهذا النوع اعلى بقليل من الاسمنت منخفض الحرارة ، بينما يكون معدل سرعة اكتساب المقاومة مماثل للاسمنت العادي ، ويستعمل في المنشآت التي يتطلب ان يكون حرارة الاماهه فيها اكثر من الاسمنت منخفض الحرارة ، او التي تتأثر بالكبريتات بدرجة متوسطة .
6-الاسمنت البورتلاندي خبث الافران العالمية :-
Portland blastfuramce slag cement
يشابه الى حد ما الاسمنت العادي من حيث النعومة وزمن التجمد والثبات باستعمال هذا النوع في الكتل الخرسانية الضخمة ،وايضاً يمكن استعماله في المنشآت المعرفة لماء البحر وذلك بسبب مقاومته العالية .
7-الاسمنت البورتلاندي الأبيض :-
يرجع تميزه باللون الأبيض لان نسبة اكاسيده الحديدية لا تزيد عن 0.5% وتتلخص استعمالاته فيما يلي :-
- البلاط بكل أنواعه
- تغطية الأسطح الخارجية للمبنى بمونة الاسمنت الأبيض أو الملون بأشكاله المختلفة .
- لصق الرخام والسيراميك والطوب الزجاجي والأدوات الصحية وغيرها .
- الحجر الصناعي وجميع أنواع المصبوغان
- أرصفة الطريق وعلامات المرور الأرضية بالطرق والمطارات
- ترميم الآثار وأعمال التماثيل والنافورات وغيرها
8-الاسمنت المقاوم للبكتريا :-
ينتج بإضافة مادة مقاومة للبكتريا إلى الكلنكر عند الطحن مما يكسبه هذه لخاصية للقضاء على مشكلة تآكل أرضيات مصانع الأغذية وحماية الحوائط من الأحماض العضوية التي تتفاعل مع مكونات الاسمنت .
*اماهه الاسمنت Hgdration of cement:-
هي تلك التفاعلات الفعالة التي يصبح الاسمنت لها عاملاً للالتحام في عجينة الاسمنت ، الماء وبتعبير آخر فانه بوجود الماء تشكل السيليكات والالمونيات نواتج الاماهه والتي بدورها وبمرور الزمن تنتج كتلة قوية رملية ، وهذا وتوجد هنالك طريقتان تتمكن بموجبها المركبات ( من النوع الموجود في الاسمنت) من التفاعل مع الماء فالأولى تتمثل بإضافة بعض جزئيات الماء بشكل مباشر ، وتلك هي عملية التفاعل الحقيقية الاماهه ، أما النوع الثاني للتفاعل مع الماء هو التحليل المائي ولكن من الممكن إطلاقه تعبير الاماهة على كل تفاعلات الاسمنت مع الماء *نعومة الاسمنت Fineness of cement :-
يمكن التأكيد على أن عملية طحن الكلنكي المخلوط بالجبس تمثل واحدة من خطوات تصنيع الاسمنت ، ربما أن عملية الاماهة تبدأ عند سطح حبيبات الاسمنت فإن السماد السطحية الكلية للاسمنت هي التي تمثل المواد المتوفرة لعملية الاماهة ، وهكذا نرى أن معدل الاماهة يعتمد على نعومة حبيبات الاسمنت كما انه للحصول على نمو مبكر للمقاومة ينبغي أن تكون حبيبات الاسمنت ذات نعومة عالية ، فكلما زادت نعومة الاسمنت كلما كان أسرع تضرراً عند التعرض للجو ، كما أن الاسمنت الأنعم يؤدي إلى تفاعل اشد مع الرخام القابل للتفاعل مع القلويات أضاف إلى انه يؤدي إلى انكماش العجينة ( وليس بالضرورة الخرسانية) انكماشاً أعلى ويجعلها عرضة للتشققات من الناحية الأخرى فان النزف الحاصل في حالة استعمال الاسمنت الناعم يكون اقل منه في الاسمنت الخشن ، كما يزداد محتوى الماء المطلوب لعمل عجينة ذات قوام قياسي بزيادة نعومة الاسمنت ، وتؤدي نعومة الاسمنت إلى تحسن قليل في قابلية التشغيل للخلطة الخرسانية ، ومن ذلك نرى أن النعومة عبارة عن خاصية على جانب من الأهمية للاسمنت إلا انه يجب السيطرة عليها بدقة وعناية
