المواد المستخدمة في تحضير السائل الإسمنتي - (الجزء الأول )

^ مقدمة ^ :

&يحضر السائل الإسمنتي بإضافة وخلط مسحوق الإسمنت ( وهو الجزء المعلق أو المبدد) مع الماء الذي يمثل الطور الكامل ( وسط التشتيت)، وقد يعالج هذا الخليط بمركبات أخرى لتحسين خواص الطور السائل وكذلك طوره الصلب ( الحجر الإسمنتي الذي سوف يتشكل من تصلب السائل )، ولكن يبقى الإسمنت الجزء الأساسي من هذا المركب، وفيما يلي ندرس بعض المركبات التي تستخدم في تحضير الخلطة الإسمنتية .&

** مسحوق الاسمنت**:

&يعد الإسمنت من المواد المهمة في كافة مجالات الحياة العصرية، وهو عبارة عن مسحوق مكون من مزج عدة مواد مطحونة ذات تركيب معدني معين. ويتصف بخاصية التصلب ( التحول إلى حجر) عند مزجه مع الماء وتركه ساكنة البعض الوقت. وتوجد أنواع مختلفة من مساحيق الإسمنت: مثل الإسمنت البورتلاندي، نسبة إلى المنطقة الأولى التي صنع فيها ( وهي مناطق بورتلاند في إنكلترا )، والإسمنت الحديدي... ويعد الإسمنت البورتلاندي من أهم الأنواع وأكثرها.&

1. ** المواد الأولية المستخدمة في صناعة الإسمنت البورتلاندي**:

& يكون الخبث الحراري الجزء الأساسي من مسحوق الإسمنت البورتلاندي، وهو ينتج من حرق المواد الأولية إلى درجة التحميص ( حوالي 1450 درجة مئوية ). وتتكون المواد الأولية من صخور غضارية وأخرى كلسية، إذ يؤمن حرق الصخور الغضارية الحصول على الأكاسيد الأتية: أكسيد السليسيوم ( Si02 )، أكسيد الألمنيوم (05_Al)، أكسيد الحديد ,0,Fe ، بينما تعطي الصخور الكلسي ( الطباشير - الكالسيت) أكسيد الكالسيوم Ca0

ويجب أن تتوفر الشروط الاتية في المواد الأولية كي تعطي الخبث الحراري الجيد:

1- تؤمن الحصول على الأكاسيد الرئيسية التالية: Fe203 ، Al203 ، Ca0 ، Si02 بتركيز كافي.

2- أن تكون نسبة احتوائها على الأكاسيد القلوية K20، Na20 قليلة جدا ولا تتجاوز نسبة 0.4% ، لأن وجود هذه الأكاسيد بنسب أكبر يؤدي إلى تذبذب حاد في زمن تكاثف (شك ) السائل الإسمنتي، ومقاومة ميكانيكية ضعيفة للخبث الحراري .

3- اختيار الصخور الأقل قساوة والأكثر سهولة في الطحن والتكسير ( لذلك يفضل الصخر الطباشيري على غيره من الصخور الكلسية).

تضاف إلى الخبث الحراري أثناء الطحن مواد معدنية مختلفة لتصحيح نسبة بعض الأكاسيد، وتأمين الحصول على سائل إسمنتي بمواصفات محسنة، وبالتالي على حجر إسمنتي جيد. ويستخدم البيريت والبوكسيت لتصحيح نسب أكسيد الحديد، ,Fe0وأكسيد الألمنيوم Al203 ، كما يضاف الرمل لتصحيح نسبة أكسيد السليسيوم Si0 ويضاف الجص أيضاً CaSO4 . H20 بنسب تتراوح بين 6-3 % وزنة لتنظيم ظهور التركيب الهيكلي للسائل الإسمنتي ( تحديد زمن التكاثف والتماسك)، ولرفع الصلابة الابتدائية للحجر الإسمنتي.

يتركب الخبث الحراري (Clinker composition) المكون الأساسي لمسحوق الإسمنت من الأكاسيد الأتية وبالنسب الملونة بجانب كل منها :

1. أكسيد الكالسيوم Ca0 بنسبة تتراوح من 66-60 %
2. أكسيد السليسيوم SiO2 بنسب أقل من الأول وتتراوح بين 25-18 %
3. أكسيد الألمنيوم Al2O3 بنسبة أصغر وتنحصر بين 4-8 %
4. أكسيد الحديد ; Fe203 بنسبة صغيرة أيضا وتتراوح بين0.5- 5 % . &

&تتغير خواص السائل الإسمنتي، وتبعا له خواص الحجر الإسمنتي إلى حد كبير مع تغير نسب تواجد الأكاسيد السابقة. وتتحد الخواص النشطة للسائل الإسمنتي البورتلاندي أساسا بأكسيد الكالسيوم المتحد كيميائية مع أكاسيد السليسيوم والألمنيوم وأكسيد الحديد. كما أن وجود أكسيد السليسيوم يؤدي إلى تشكل سيليكات