تاریخچه سیمان:
سال 1975 میلادی، درساحل جنوب غربی انگلستان بنایی به نام «جان اسمیتون» برای اولین بار خواص شیمیایی آهک[1] پی برد.
سال 1824، میلادی در شهر لیدز انگلستان، یک معمار انگلیسی به نام «ژوزف آسپرین) سیمان پرتلند را به ثبت رساند.
قبل از کشف سیمان، از مالتی به نام «ساروج»[2] استفاده می شده و طرز کار این نوع ملات، شبیه سیمان امروزی بوده است.
سیمان، درسراسر جهان، بدلیل آن که پس از ریختن در بتن، به رنگ خاکستری سنگهای صخره های جزیره پرتلند در می آید، به نام پرتلند، معروف گردیده است.
تعریف: ماده ای که در اثر تماس با آب، دانه های شن و ماسه موجود در بتن را در هم می چسباند و آنها را به صورت یکپارچه درمی آورد، سیمان مینامند. بیشترین مواد تشکیل دهنده سیمان، آهک بوده و پس از آن سیلیس (SiO2) درصد بیشتری نسبت به سایر موارد را دارا میباشد.
تولید سیمان
مصالح خام[3] مورد نیاز در تولید سیمان را تهیه نموده و بصورت پور در آورده، سپس آنها را به نسبت های معینی با یکدیگر مخلوط می کنند.
مصالح خام پودرشده، به دو روش، مخلوط می گردند:
الف) روش خشک: در این روش، مصالح خام پودر شده، بصورت خشک مخلوط میشوند.
ب) روش تر: دراین روش، مصالح خام پودر شده، بصورت خیس مخلوط می گردند.
پس از اینکه مصالح بصورت «خشک» و یا «تر» مخلوط گردید، وارد کوره میشود، (حرارت داخل کوره 1400 تا 1650 درجه سانتی گراد است) در این درجه حرارت فعل و انفعالات خاصی صورت میگیرد و در نتیجه آن کلوخ های سیمان تولید میشود. پس ازسرد شن، کلوخ های سیمان، آسیاب می گردند و سپس مقدار کمی گچ به آن اضافه می کنند تا مدت زمان لازم برای گرفتن بتن، تنظیم گردد، مخلوط حاصله را حرارت داده و سپس آسیاب می کنند. در نهایت پودر حاصل را «سیمان» مینامند.
[1] آهک (CaO) ماده اصلی ساخت سیمان است. ماده اصلی آهک، سنگ آهک یا کربنات کلسیم (CaCo3) میباشد که منشا رسوبی دارد. وزن مخصوص آن 71/2 گرم برسانتی مترمکعب است. سنگ آهک صد درصد خالص در طبیعت، یافت نمیشود و همواره با مقادیری از کربنات منیزیم، سیلیس و رس همراه بوده، خالص آن بلوری شکل و بی رنگ است.
CaCo3 (کربنات کلسیم) ---------------> CaO (آهک زنده)+ Co2
CaO+H2O ---------------> Ca(OH)2 (آهک شکفته)
Ca(OH)2 + H2Co3(اسید کربنیک) ---------------> (سنگ آهک) CaCo3+ H2O
[2] ملات ساروج= آب + آهک+ خاکستر + خاک رس+ لویی (پنبه جگن) و یا موی بز.
جهت مطالعه بیشتر در مورد ساروج به فصل چهارم کتاب نقشه کشی ساختمان به روش مدولا مهارت فنی درجه 2 انتشارات دانش و فن مراجعه نمایید.
[3] مصالح خام مورد مصرف سیمان عبارتند از:
سنگ آهک- سنگ سیمان- پوسته آهکی حیوانات دریایی- مارن (رسوبات کربنات کلسیم رامارن MARN می گویند که در کف دریاها و دریاچه هایی که خشک شده اند یافت میشود)- رس- شیست (سنگ متورق)- ماسه- سیلیس- سنگ آهن.
اجرای اسکلت بتنی
