المواد المستخدمة في تحضير السائل الإسمنتي - (الجزء الثاني )

& عند تحميص الأكاسيد السابقة إلى درجة حرارة بحدود 1450°C فإنها تتفاعل فيما بينها معطية معادن إضافية تسمى المعادن الخبثية. ان خواص مسحوق الإسمنت البورتلاندي تتحدد بنسبة هذه المعادن على النحو الآتي :

1. سليكات الكالسيوم الثلاثية ذات الصيغة 2Ca0 . si03 والتي تعرف بالرمز المختصر C3s . تنتج سليكات الكالسيوم الثلاثية من تفاعل أكسيد الكالسيوم Ca0 مع أكسيد السليسيوم. ويتميز مسحوق الإسمنت المكون من هذا المعدن بسرعة تصلبه وبالمقاومة الميكانيكية الجيدة للحجر الإسمنتي المتشكل من تصلبه، كما أنها يطلق كمية قليلة من الحرارة عند مزجه مع الماء.
2. سيليكات الكالسيوم الثنائية ذات الصيغة الكيميائية ,22CaOsio والتي يرمز لها اختصارا C2S . ينتج هذا المعدن الخبثي أيضأ من تفاعل أوكسيد الكالسيوم مع أكسيد السليسيوم. ويتميز بتصلبه البطيء جدا، كما أن المقاومة الميكانيكية للحجر الإسمنتي المتشكل من تصلبه تصل إلى القيم التي يتميز بها المركب السابق (23Ca0SiO). يستعمل المسحوق الإسمنتي المتكون من هذا المعدن الخبثي C2S في سمنتة الآبار العميقة، لأن زمن شکه مرتفع، والذي ينتج عن إطلاقه كمية ضئيلة من الحرارة عند مزجه مع الماء. ويتصف الحجر الإسمنتي له بميزة إضافية، هي مقاومته الجيدة ضد التأكل الكيميائي للمياه الطبقية الكبريتية.
3. ألومينات الكالسيوم الثلاثية ذات الصيغة الكيميائية ,3Cao.Al203 والتي تعرف اختصارا بالرمز C3A. ينتج هذا المركب الخبثي من اتحاد أكسيد الكالسيوم مع أكسيد الألمنيوم AL203 . يتميز السائل الإسمنتي المحضر من هذا المركب بثبوت جيد ( كمية المياه المفصولة منه قليلة) وبزمن شك صغير جدا نظرة لإطلاقه كمية مرتفعة من الحرارة. عند مزجه مع الماء، وتبعا لذلك فان المقاومة الميكانيكية للحجر الإسمنتي - وكذلك مقاومته للتأكل الكيميائي من قبل المياه الطبقية الكبريتية- ضعيفة. لذلك يستخدم المسحوق الإسمنتي البورتلاندي ذو التركيز المرتفع من الومينات الكالسيوم الثلاثية C3A في سمنت الأبار الضحلة أو المراحل السطحية والوسطية قليلة العمق من الآبار العميقة. ويمكن زيادة زمن شك السائل الإسمنتي بإضافة الجص.
4. ألومينات وحديد رباعي الكالسيوم والذي يرمز له اختصار C4AF . تتشكل ألومينات وحديد رباعي الكالسيوم من اتحاد أكاسيد الحديد والألمنيوم والكالسيوم، ويتصف السائل الإسمنتي المحضر من استعمال مسحوق إسمنتي بتركيز مرتفع من CAF بزمن شك كبير ( ببطء تصلبه) وذلك بسبب إطلاقه كمية قليلة من الحرارة عند مزجه بالماء. ويتميز الحجر الإسمنتي المتشكل من تصلبه بمقاومة ميكانيكية جيدة وثبوت كبير ضد التأثير التأكلي للمياه الطبقية الكبريتية.&

&يعتمد تركيب وخواص مسحوق الإسمنت البورتلاندي على نوع المادة الأولية المستخدمة وعلى التفاعلات الكيميائية التي تتم أثناء عملية التحميص. ر من الماء الحر ( والذي يعرف برطوبة الصخر). أما عند وصوله

تتعرض الصخور الخام التغيرات هائلة مع ارتفاع درجة الحرارة وعند وصولها إلى الحد الأقصى على النحو التالي: عند بلوغ درجة الحرارة القيمة 105°C يتبخر الجزء الأكبر من الماء الحر ( والذي يعرف برطوبة الصخر). أما عند وصولها إلى درجة الحرارة 750°C فيتم تحرير المياه المترابطة المتحدة كيميائية التي تدخل في تركيب الصخور الغضارية، كما تنقسم كربونات الكالسيوم إلى أكسيد الكالسيوم وثاني أكسيد الكربون. إن أول المعادن الخبثية تشكلا ( عند درجات الحرارة الأقل) هو ألومينات وحديد الكالسيوم بتركيب متغير , ثم يتشكل المعدن الخبثي ألومينات الكالسيوم الثلاثية C3A وسليكات الكالسيوم الثنائية Cao2. وأخيرا عند درجة الحرارة 1450°C تشكل سليكات الكالسيوم الثلاثية C3S ذات الأهمية الأساسية بالنسبة لمسحوق الإسمنت البورتلاندي.

تصنف المساحيق الإسمنتية تبعا لتراكيز المعادن الخبيثة والشوائب التي قد ترافقها، إلا أن التحليل الكيميائي للخبث الحراري يعد أدق طريقة لتعيين تركيبه، وبالتالي