مقدمة:

الأسمنت عبارة عن مادة ذات قوى لاصقة ومتماسكة تربط المواد الصلبة الأخرى معًا في شكل متين مدمج. الأسمنت عبارة عن مادة معدنية مسحوقة تحتوي على الجير أو الجبس والتي عند خلطها بالماء تشكل عجينة تتماسك وتتصلب إلى مادة صلبة وهشة. يتم استخدامه كمادة رابطة في صناعة الخرسانة والملاط والجص. هناك الأسمنت الطبيعي والصناعي:

تشمل الأسمنت الطبيعي الأسمنت الروماني وأسمنت البوزولانا وأسمنت المدينة المنورة. هذه تحدث من أحجار الأسمنت الطبيعية.

الأسمنت الاصطناعي هو الذي يتم تصنيعه في المصنع، مثل الأسمنت البورتلاندي وغيره من الأسمنت الخاص.

يستخدم الأسمنت على نطاق واسع في جميع أعمال البناء والهندسة المدنية، وخاصة في العناصر الهيكلية التي تتطلب قوة عالية. ويشمل ذلك دعامات الجسور والأرصفة البحرية والجدران الاستنادية والأبراج والهياكل الكبيرة مثل الجسور المعلقة والصوامع والمداخن؛ وفي الهياكل المعرضة لعمل المياه، مثل السدود والخزانات.

الاسمنت البورتلاندي:

يتم إنتاج الأسمنت البورتلاندي عن طريق سحق الكلنكر بشكل ناعم والذي يتم الحصول عليه عن طريق التكليس إلى الاندماج الأولي، وهو خليط حميم ومتناسب بشكل صحيح من المواد الطينية والجيرية. يتم تصنيف الأسمنت البورتلاندي العادي (OPC) وفقًا لمتطلباته الفيزيائية التي تشمل النعومة، والسلامة، ووقت الإعداد (الأولي والنهائي) وقوة الضغط. لكل فئة من فئات الأسمنت هناك قوة ضغط مطلوبة بالآلام والكروب الذهنية؛ الفئة أ 32 – 37.5، ب 37.5 – 42.5، ج 42.5 – 47.5، د 47.5 – 52.5، ه 52.5 – 57.5 و ف 57.5 – 62.5 يؤدي تغيير التركيب الكيميائي لـ OPC باستخدام مواد مضافة أو أنواع أخرى من المواد الخام إلى تغيير خصائص الأسمنت لتناسب الاستخدام المطلوب في بيئة معينة.

أسمنت بورتلاند سريع التصلب:

يتم تصنيع RHPC عن طريق إضافة محتوى الجير إلى الكلنكر OPC؛ ويصل الأسمنت سريع التصلب إلى القوة في يوم واحد التي يصل إليها الأسمنت البورتلاندي العادي في ثلاثة أيام. من أجل قابلية التشغيل، فإنه يحتاج إلى الكثير من الماء الذي يسبب الانكماش فيما بعد. يتم استخدام الخرسانة المصنوعة من الأسمنت سريع الصلابة في تلك العناصر الهيكلية المعرضة بشدة للصقيع، لأنها تنضج بسرعة أكبر.

وتشمل خصائصه وقت الإعداد الأولي 30 دقيقة، ووقت الإعداد النهائي 10 ساعات، وقوة الضغط في يوم واحد تبلغ 16 نيوتن/مم²، وفي ثلاثة أيام 27.5 نيوتن/مم². يتم استخدام RHPC لبناء وإصلاح الطرق والجسور، وتلك المكونات التي يتم تطبيق الحمل عليها خلال فترة زمنية قصيرة من صب الخرسانة.

أسمنت بورتلاند فائق الكبريتات:

يتم تصنيع SSPC عن طريق الطحن الدقيق والمزج لخليط من حبيبات خبث الأفران العالية مع كبريتات الكالسيوم والأسمنت البورتلاندي درجة 33. مقاومة الماء للخرسانة المصنوعة من الأسمنت البورتلاندي الفائق الكبريت أعلى مقارنة بالأسمنت البورتلاندي العادي. ويرجع ذلك إلى عدم وجود هيدرات أكسيد الكالسيوم الحرة. وتشمل خصائصه ترطيبًا منخفض الحرارة، ومقاومة للهجمات الكيميائية، وخاصة الكبريتات، وقوة الضغط بعد ثلاثة أيام من 15 نيوتن / مم، وبعد سبعة أيام من 22 نيوتن / مم 2، وبعد 28 يومًا من 30 نيوتن / مم 2.

يتم استخدام SSPC في المنشآت والإنشاءات الهندسية الهيدروليكية مثل تركيب أنابيب الخرسانة الأسمنتية المسلحة (RCC) في المياه الجوفية، والهياكل الخرسانية في التربة الحاملة للكبريتات، والمجاري التي تحمل النفايات السائلة الصناعية والخرسانة المعرضة للكبريتات المركزة من الأحماض المعدنية الضعيفة. لا يتم استخدام SSPC في الإنشاءات التي تتعرض لتغيرات شديدة في درجة الحرارة، على سبيل المثال ظروف التجميد والذوبان.

الأسمنت البورتلاندي المقاوم للكبريتات:

يتم إنتاج SRPC عن طريق طحن ومزج خليط من المواد الجيرية والطينية والسيليكا والألومينا وأكسيد الحديد. تبلغ نعومته 400 متر مربع/كجم، وحد تمدد الأسمنت 5 مم، والإعداد الأولي 30 دقيقة والإعداد النهائي عشر ساعات. قوة الضغط بعد ثلاثة أيام 10 نيوتن/مم²، وبعد سبعة أيام 16 نيوتن/مم²، وبعد 28 يومًا 33 نيوتن/مم² يتم استخدام SRPC عندما تكون درجة الحرارة السائدة أقل من 40 درجة مئوية، وفي الظروف التي تتعرض فيها الخرسانة للتلف بسبب هجوم الكبريتات على سبيل المثال. الخرسانة عند ملامستها للتربة أو المياه التي تحتوي على كبريتات زائدة، كما هو الحال في مياه البحر أو بالقرب من الساحل.

أسمنت بورتلاند الخبث:

يتم تصنيع أسمنت خبث بورتلاند عن طريق مزج حميم وموحد بين الأسمنت البورتلاندي وخبث الحبيبات الناعم. خصائصه هي نفس خصائص الأسمنت البورتلاندي العادي، أي قوة الضغط عند 3 أيام 10 نيوتن/مم²، عند سبعة أيام 16 نيوتن/مم² وعند 28 يومًا 33 نيوتن/مم²، الإعداد الأولي والنهائي من 30 دقيقة إلى 10 ساعات على التوالي.

أسمنت بورتلاند منخفض الحرارة:

يتم تصنيع LHPC لتقليل الحرارة التي يتم إنتاجها أثناء عملية ترطيب الأسمنت البورتلاندي العادي. معدل تطور القوة بطيء ولكن القوة النهائية هي نفس قوة الأسمنت البورتلاندي العادي. يتم تطوير حرارة أقل في الإعداد، الإعداد الأولي لمدة 60 دقيقة والإعداد النهائي 10 ساعات، قوة الضغط عند ثلاثة أيام 10 نيوتن / مم²، 7 أيام 16 نيوتن / مم² و 28 يومًا 35 نيوتن / مم². مناسبة لأعمال الخرسانة ذات الكتل الكبيرة مثل السدود وأعمال أساسات الطوافة.

أسمنت بورتلاند بوزولانا:

يتم تصنيع PPC عن طريق مزج الأسمنت البورتلاندي والبوزولانا الناعم (الطين المحروق أو الصخر الزيتي أو الرماد المتطاير) بشكل ناعم وموحد. البوزولا ليس له خصائص أسمنتية في حد ذاته ولكنه يتحد مع الجير لتكوين مركب جير-بوزولانا مستقر له خصائص أسمنتية محددة. تتمتع بمقاومة أكبر للهجوم الكيميائي، مما يجعلها مناسبة للأعمال البحرية؛ يتميز بخصائص مقاومة للماء أكبر من الأسمنت البورتلاندي العادي، وله معدل تطور أقل للقوة ولكن قوته النهائية هي نفس قوة الأسمنت البورتلاندي العادي. نظرًا لخاصية تطور الحرارة المنخفضة، يتم استخدام أسمنت بورتلاند بوزولانا في أعمال الخرسانة الجماعية، مثل بناء السدود وفي المناطق التي ستتعرض فيها الخرسانة لدرجات حرارة شديدة، كما هو الحال في المحارق.

أسمنت بورتلاند سريع الإعداد:

يتم تصنيع شركة QSPC عن طريق تقليل كمية الجبس وإضافة نسبة صغيرة من كبريتات الألومنيوم، والتي يتم طحنها إلى مسحوق أنعم من الأسمنت البورتلاندي العادي. وقت الإعداد الأولي خمس دقائق ووقت الإعداد النهائي 30 دقيقة يستخدم عند صب الخرسانة الأسمنتية تحت الماء أو في الماء الجاري.