پروژه سيمان دانشگاه به تاريخ 16/6/1391

اسم تحقيق : سيمان
نام مدرس :سركار خانم ليل نهاري
نام گردآورندگان:
علي رضا قلي زاده،امير خوشنويسان و محمد فراهاني
سال تحصيلي 1391-1392

فهرست مطالب
عنوان صفحه

اماكن اصلي توليد سيمان در ايران و تهران.................................................. 4
قيمت سيمان.................................................................................... 9
مقدمه اي بر سيمان.............................................................................
تعريف سيمان....................................................................................
تاريخچه.........................................................................................
فرآيند توليد سيمان.............................................................................
انواع سيمان.....................................................................................
سيمان در ايران.................................................................................
معادلات بوگ...................................................................................
نانو سيمان......................................................................................
نانوسيمانهاي حاوي نانو سيليس ...............................................................
نانو سيمانهاي حاوي nano-Al2O3 ............................................................
نانو سيمانهاي حاوي nano-Fe2O3 ...........................................................
نانو سيمانهاي حاوي نانو مونتموريلونيت (Organo-modifield montmorillonite) ..................................................................................................
نانو سيمانهاي حاوي نانو اكسيد روي .........................................................
نانو بتن .........................................................................................
جدول شماره (1) ويژگي هاي شيميايي الزامي پوزولان طبيعي............................
جدول شماره (2) ويژگي هاي شيميايي الزامي پوزولان طبيعي............................
جدول شماره 1- ويژگي هاي شيميايي الزامي انواع سيمان پرتلند پوزولاني.............
جدول شماره 2- رواداراي قابل قبول براي تركيبات شيمايي..............................
جدول شماره 3- ويژگي هاي فيزيكي اختياري انواع سيمان پرتلند پوزولاني...........
روابط و ضرايب مفيد و عملي براي مهندسين سيمان.......................................

اماكن اصلي توليد سيمان در ايران و تهران
نام شرکت
تلفن
فکس

س?مان آذرآبادگان خو? 021-2214581-3 021-22143578 و 3413511-0461
س?مان آزادگان ?زد 6204262-6- 0351
س?مان خمسه  7272658- 0241
س?مان ساروج اصفهان 6639005- 0311 0332427-2682 و 6623674-0311
س?مان سراوان 10- 5243200- 0548 5243201- 0548
س?مان سردار ( کاوان بوکان ) 1- 22278190- 021 04826533520 و 04826532516
س?مان كاسپ?ن 2227070- 0261
س?مان كو?ر آس?ا 88773293- 021
س?مان كو?ر كاشان 30- 22761129- 021 22766824- 021
س?مان مهرماكو 88503826- 021 و 88531095- 021 3283875- 0462 و 88531094- 021
شركت س?مان زاوه تربت 7- 7676195 0511 7687093- 0511 -3856102- 0532
شركت س?مان آذرساوالان  021-22907783
شركت س?مان اردستان 22924998- 021 22924999- 021 - 5910211- 0362 311
شركت س?مان ام?د?ه خوزستان 3- 22373952- 021
شركت س?مان باقران 0562-3433255 88747101 و 2236526- 0561
شركت س?مان ب?ارجمند    0274-7223866     7223863- 0274
شركت س?مان تنگستان 4- 88800900- 021 88893013- 021
شركت س?مان تهران - طرح جا?گز?ن? 021-22042044-5 021-22055293
شركت س?مان خرم آباد 88701377- 021 88555457- 021
شركت س?مان دزجم 22096089- 021 22364640- 021
شرکت س?مان بهبهان 9- 88215625- 021 88032802- 021 و 2223030- 0671
شرکت س?مان بوشهر ( دشتستان ) 88734161- 021 4392400- 0773 و 88730871- 021
شرکت س?مان پ?وند گلستان 22761147 - 021 02122575020 و 01744383463
شرکت س?مان تفرش 88968615- 021 88954834
شرکت س?مان تهران ( واحد هفتم ) 33421210 33860057- 021
شرکت س?مان تهران ( واحدها? 1 3- 66709902- 021 33421250- 021
شرکت س?مان ت?س چابهار 8- 88672936 -021 88778357 -021
شرکت س?مان جو?ن 88800619- 021 0572-5673702 , 88802487 -021
شرکت س?مان خاش  88451998 - 021 و 4223120- 0543
شرکت س?مان خزر 021-88828982 01326421067 و 02188820188
شرکت س?مان خوزستان 88689962- 021 3222118- 0692
شرکت س?مان داراب 88523591 -021 6239007- 0732
شرکت س?مان درود 88057844- 021 4223057- 0665 و 88614900- 021
شرکت س?مان دهلران 26206077- 021 021-22613553
شرکت س?مان ساوه 88720189- 021 02188717266 و 02565222447
شرکت س?مان سبلان خلخال 021-88878414-15 88660629- 021
شرکت س?مان سپاهان 7- 22277465- 021 7755528- 0311 و 22250336- 021
شرکت س?مان سف?د اروم?ه 0443-3722330 0443-3722996
شرکت س?مان سف?د بنو?د 02122017171 22018181 021, و 03232782101
شرکت س?مان سف?د ساوه 88712463 - 021 2447- 0256522 و 88717266 -021
شركت س?مان نهاوند 4- 66749341- 021 66749345- 021
شركت س?مان ن?زار قم 22685244-46- 021 22761135- 021 و 3675501- 0252
شركت س?مان ن?کشهر 88032118 - 021 88033168 - 021
شركت س?مان کو?ر آس?ا 021-88773293 021-88799318
شركت صنا?ع س?مان ک?اسر 22241798- 021 22230051 021
شرکت ب?ن الملل? ساروج بوشهر ( س?مان کنگان ) 7- 88670711- 021 021- 88670696 - 0772- 7228241
شرکت س?مان تجارت مهر?ز ?زد (بهروک ?زد سابق ) 88904183- 021 و 88899185- 021 5230007- 0352 و 88903186- 021
شرکت س?مان آباده 88718109- 021 و 88728676- 021 و 88727117- 021 88727118- 021 و 3335320- 0751
شرکت س?مان آب?ک 5- 88733204 021 33130603- 021 و 33112967- 021
شرکت س?مان اردب?ل 22219984 - 021 22219517- 021 و 3229740- 0452
شرکت س?مان اروم?ه -02188748955- 02188730589و 04412238083
شرکت س?مان استهبان 88844429-021 88838659- 021 و 4226001- 0732
شرکت س?مان اسفرا?ن 021-88502314
شرکت س?مان اصفهان 021-44954980 021-44954981 و 03117885454
شرکت س?مان الوند 021-22041334 0811-8263045
شرکت س?مان اکباتان 021-22246125 0812-6223720 __02122246150
شرکت س?مان ا?لام 02166341471 4863711- 0842 و 66341483- 021
شرکت س?مان بجنورد 88759571- 021 و 88738386- 021 2230666- 0584 و 02188752404
شرکت س?مان بردسکن 88663124 - 021 88663124 - 021
شرکت س?مان بعثت رفسنجان  0391-52333736

شرکت س?مان بهبهان 9- 88215625- 021 88032802- 021 و 2223030- 0671
شرکت س?مان بوشهر ( دشتستان ) 88734161- 021 4392400- 0773 و 88730871- 021
شرکت س?مان پ?وند گلستان 22761147 - 021 02122575020 و 01744383463
شرکت س?مان تفرش 88968615- 021 88954834
شرکت س?مان تهران ( واحد هفتم ) 33421210 33860057- 021
شرکت س?مان تهران ( واحدها? 1 تا 6 ) 3- 66709902- 021 33421250- 021
شرکت س?مان ت?س چابهار 8- 88672936 -021 88778357 -021
شرکت س?مان جو?ن 88800619- 021 0572-5673702 , 88802487 -021
شرکت س?مان خاش  88451998 - 021 و 4223120- 0543
شرکت س?مان خزر 021-88828982 01326421067 و 02188820188
شرکت س?مان خوزستان 88689962- 021 3222118- 0692
شرکت س?مان داراب 88523591 -021 6239007- 0732
شرکت س?مان درود 88057844- 021 4223057- 0665 و 88614900- 021
شرکت س?مان دهلران 26206077- 021 021-22613553
شرکت س?مان ساوه 88720189- 021 02188717266 و 02565222447
شرکت س?مان سبلان خلخال 021-88878414-15 88660629- 021
شرکت س?مان سپاهان 7- 22277465- 021 7755528- 0311 و 22250336- 021
شرکت س?مان سف?د اروم?ه 0443-3722330 0443-3722996
شرکت س?مان سف?د بنو?د 02122017171 22018181 021, و 03232782101
شرکت س?مان سف?د ساوه 88712463 - 021 2447- 0256522 و 88717266 -021
شرکت س?مان سف?د ن?ر?ز 8- 30006- 073252 30005- 073252 و 88903186- 021
شرکت س?مان شاهرود 3- 88027442- 021 88637992- 021 و 3300084- 0273
شرکت س?مان شرق 7- 88792467- 021 88793524- 021 ,و 2643723- 0511
شرکت س?مان شمال 7- 88731106- 021 و 88733650- 021 88734996 -021 و 76255399
شرکت س?مان شهرکرد 021-88704400 و 88708116 -021 021-88715415 و 03824564090
شرکت س?مان صوف?ان 88953986 3227140- 0472
شرکت س?مان طبس گلشن 3- 88579481- 021 021-88579483, 0353-4323633
شرکت س?مان عمران انارک-دل?جان 3- 88743980- 021 88761771- 021 و 3120-0866422 021
شرکت س?مان غرب 5- 88053094- 021 88041749- 021و 2333400- 0831
شرکت س?مان غرب آس?ا ( س?مان غرب تربت جام ) 8449255- 0511 و 8449822- 0511 88480344- 021 و 8428489- 0511
شرکت س?مان فارس نو 2308424- 0711 88736892- 021 و 6285721- 0711
شرکت س?مان فارس و خوزستان  88737260 -21 0و 6301054- 0711
شرکت س?مان فارس( ش?راز ) 8- 8228644- 0711 8224495- 0711 و 88521067-021
شرکت س?مان فار?اب 11- 2235010- 0761 2235012- 0761
شرکت س?مان فراز ف?روزکوه 021-22243775 و 22244618 -021 02122245805 و 02176446752
شرکت س?مان قائن( خراسان ) 9- 88956455- 021 88958421- 021 و 5223403- 0562
شرکت س?مان قشم 6- 2505- 0763536 و 7- 2503- 0763536 22045142- 021 و 2501- 0763536
شرکت س?مان گلستان  88760593 21 98 +
شرکت س?مان گ?لان سبز 66760505- 021
شرکت س?مان لارستان 9- 22274938 - 021 2452769- 0781 و 22274940 - 021
شرکت س?مان لوشان 6422051 132 98+ 01326422114 و 0216673596
شرکت س?مان ماد 88743288- 021 88522559- 021
شرکت س?مان مارگون 021-88481236-8 021-88481235-----07433626319
شرکت س?مان مازندران 7- 88785635- 021 5624149- 0152 و 02188783378
شرکت س?مان نائ?ن 021-22924587-90 22924586-021
شرکت س?مان هرمزگان 9- 88738774 021 88738654 021 و 3083- 0763322
شرکت س?مان هگمتان 66727816- 021 66734515- 021 و 6322509- 0812
شرکت س?مان کارون 22220314- 021 02122276305 و 06814443111
شرکت س?مان کردستان 47- 88522241- 021 88522242- 021 و 4238018- 0872
شرکت س?مان کرمان 88879421- 021 021-88879424 و 2910300-0341
شرکت س?مان کهگ?لو?ه 5- 88041093- 021 88041081- 021 و 2465522- 0741 و 2465523- 0741
شرکت س?مان ?اسوج 5- 88041093 - 021 2465522- 0741 و 88041081 - 021

قيمت سيمان

مقدمه اي بر سيمان
بيش از 165 سال از شروع مصرف انبوه سيمان پرتلند ميگذرد و هماكنون بهصورت يكي از مهمترين مصالح ساختماني درآمده است. سيمان جزو اساسي و جداييناپذير بتن است و بتن بهعنوان يك ماده و مصالح ساختماني با مفهوم ملات و سنگ مصنوعي داراي كاربرد زيادي است. توليد و مصرف جهاني اين فرآورده در سال 1986 از مرز يك ميليارد تن گذشت و امروزه مرز 2/2 ميليارد تن را نيز پشت سر گذاشته است. اين ارقام به مفهوم اين است كه سيمان بهعنوان يك كالاي صنعتي بالاترين رقم توليد را در ميان تمام كالاهاي صنعتي ديگر داراست و جالب اينكه سيمان اولين كالاي صنعتي استاندارد شده آن هم در 126 سال پيش است.

از نظر وزني توليد سيمان داراي بالاترين رقم در ميان كالاهاي صنعتي جهان است. بهطور متوسط براي توليد هر تن سيمان 7/1 تن مواد اوليه معدني نظير سنگ آهك، خاك رس، سنگ گچ، سنگ آهن، مارل و سيليس لازم است. در نتيجه در سطح جهاني صنعت سيمان سالانه چندين ميليارد تن مواد اوليه مصرف ميكند.

تعريف سيمان

سيمان گردي است نرم، جاذب آب و چسباننده خرده سنگ كه اساسا از تركيبات پخته شده و گداخته شده اكسيد كلسيم با اكسيد سيليكون، اكسيد آلومينيوم و اكسيد آهن تشكيل شده است. ملات اين گرد قادر است به مرور در مجاورت هوا يا در زير آب سخت شود، در زير آب ضمن داشتن ثبات حجم، مقاومت خود را نيز حفظ ميكند و در فاصله 28 روز در زير آب ماندن داراي حداقل مقاومت 250 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع ميشود.

در واقع سيمان پودري است كه از سيليكاتهاي كلسيم، آلومينا و فريت تشكيل شده و با اضافه كردن آب ميتواند موادي همچون شن، ماسه و قطعات سنگ را به يكديگر بچسباند.

تاريخچه

بناهاي تاريخي بسيار قديمي همچون اهرام مصر مويد اين هستند كه بشر از زمانهاي قديم برخي ملاتها را ميشناخته است. تصور اينكه چگونه اين ملاتها كشف شدهاند چندان مشكل نيست، پس از كشف آتش و چگونگي تهيه آن، بشر اوليه در اطراقگاهها براي گرم شدن و يا پختن غذا آتش برپا ميكرده است. در مواردي كه اين آتش روي تخته سنگ آهكي يا گچي برافروخته ميشده است باعث شده كه انيدريدكربنيك سنگ آهك از آن جدا شود و يا سنگ گچ دهيدراته شود و بهصورت پودر درآيند. به محض بارش باران اين پودرها بهصورت دوغاب و سپس به مرور زمان سخت شده است و احتمالا خردهسنگهاي اطراف خود را به يكديگر چسبانيدهاند. دقت در اين پديده راهنماي كشف ملات آبي و چگونه ساختن مصالح هيدروليك بوده است. منظور از مصالح هيدروليك آن نوع از مصالح ساختماني است كه در اثر تركيب با آب سخت ميشوند و در مجاورت آب، هوا و يا در زير آب مقاومت و سختي آنها كاهش نمييابد.

مصريها از ملات سنگ گچ ناخالص پخته شده استفاده ميكردند. استفاده از سنگ آهك پخته (ملات آهك) در دوران تمدن يونان و رم رواج داشته است. آن را يا به صورت خالص و يا به صورت مخلوطي از شيره آهك با شن و ماسه، سنگ شكسته، خرده آجر و يا خاكستر آتشفشان استفاده ميكردند.

تا اواخر قرن هيجدهم روال تهيه مصالح ساختماني از نوع بتن كه در آنها ماده چسبنده سيماني وجود داشته باشد، چندان تغيير اصولي نكرده بود. از اواخر قرن هيجدهم يكسري مطالعات علمي براي كشف خواص سيماني برخي مصالح صورت گرفت كه در نهايت در طي زماني حدود 70 سال، منجر به ساخت آن چيزي شد كه امروزه آن را به نام سيمان پرتلند ميناميم.

علت اين نامگذاري اين بود كه بتن (سنگ مصنوعي) حاصل از اين آهك آبي و خرده سنگ شباهت زيادي (خصوصا از نظر رنگ) با نوعي سنگ آهك دارد كه در جنوب انگلستان و در جزيره پرتلند يافت ميشود. توليد صنعتي سيمان پرتلند از اوايل قرن نوزدهم شروع شده است. در ابتدا از كورههايي با ظرفيت 5 تن در هفته كه كاملا شبيه كورههاي آهكپزي ايران بودهاند، استفاده ميشده است. به مرور و هماهنگ با افزايش تقاضا براي اين كالاي معجزهگر ابداعاتي در ساختمان كورهها و نحوه توليد صورت گرفت.

اواخر قرن نوزدهم كورههاي سيمان ابداع شد و قدم ديگري در جهت پاسخگويي به تقاضاي روزافزون سيمان برداشته شد. ثمره 80 سال كار و استفاده از تكنولوژي روز در كورههاي دوار سيمان منتج به اين شده است كه هماكنون كورههاي با ظرفيت روزانه بيش از 10 هزار تن در حال كار است.

فرآيند توليد سيمان

كارخانه هاي سيمان جهت توليد سيمان معمولا از يك روند كلي استفاده ميكنند.

مواد اوليه مورد استفاده در صنعت سيمان كه قبلا به آنها اشاره شد پس از استخراج به وسيله كاميون (يا در مواردي به وسيله واگن، كشتي، نوار نقاله و...) به محل كارخانه و به قسمت سنگشكن حمل ميشوند. خاك و سنگ آهك بهصورت جداگانه از خرد كن عبور كرده و خرد ميشوند. در سنگشكن كه مخصوص خرد كردن سنگهاي تا ابعاد 2 متر است، سنگ خرد شده و بستگي به نوع سنگشكن و آسياب مواد ابعاد آن به كمتر از 8 سانتيمتر كاهش مييابد.

پس از خرد شدن سنگ آهك و آماده شدن خاك، اين دو در يك سالن با يكديگر مخلوط ميشوند و يا در دو سالن جداگانه ريخته ميشوند و سپس به نسبت لازم قبل از ورود به آسياب مواد با يكديگر مخلوط ميشوند. ممكن است به مخلوط حاصله مواد اوليه ديگري نظير سنگآهن به منظور كمك ذوب يا سنگ سيليس جهت تصحيح و تنظيم تركيب شيميايي مواد براي ساخت سيمان ضد سولفات اضافه شود كه اين عمل ميتواند هم در سالن مواد صورت گيرد و هم اينكه مواد اوليه اصلي در قيفهاي جداگانه ريخته شوند و سپس به نسبتهاي لازم از طريق قيفها و سيستم توزين وارد آسياب مواد شوند.

آسياب مواد انواع مختلف دارد و در يك خط توليد ميتوان از آسيابهاي ميلهاي و يا از نوع گلولهاي استفاده كرد كه معمولا آسيابهاي گلولهاي كاربرد بيشتري دارند. اصولا در آسياب مواد، مواد اوليه خرد شده به نسبتهاي لازم وارد آسياب ميشوند و سپس به صورت پودر (با رطوبت كمتر از موقع ورود) از آسياب خارج ميشوند. آنچه كه از آسياب مواد خارج ميشود به نام مواد خام يا خوراك كوره نيز مرسوم است. آسياب مواد مجهز به كوره هواي گرم براي گرفتن رطوبت مواد است. غالبا از گازهاي گرم خروجي از كوره براي اين منظور استفاده ميشود.

به منظور خشك كردن و جابهجايي مواد در آسياب مواد از گازهاي خروجي از كوره استفاده ميشود. اين گازها پس از انتقال مواد از آسياب وارد الكترو***** گشته و ذرات مواد و گردوغبار بهوسيله گردگير از آن جدا ميشود و سپس از طريق دودكش به خارج (محيط اطراف) فرستاده ميشود.

مواد پودر شده پس از الكترو***** وارد سيلوهاي مخلوط كن و ذخيره ميشوند و پس از نمونهگيري و آزمايشات لازمه توسط آزمايشگاه و اطمينان از تنظيم بودن و متناسب بودن تركيب مواد خام، هموژن ميشوند و سپس به سيلوهاي ذخيره خوراك فرستاده ميشوند.

مواد خام از قسمت بالاي پيشگرم كن وارد سيستم پخت ميشود و پس از عبور از پيشگرم كن و كلساينر وارد كوره دوار ميشود. مواد خام در پيشگرم كن به مرور (در فاصله حدود 50 ثانيه) خشك، گرم و كلسينه ميشود. پيشگرمكن داراي دو برج است كه در يكي از آنها كلساينر قرار دارد. مواد پس از كلسينه شدن وارد كوره شده و نهايتا به صورت دانههاي كلينكر از كوره خارج ميشود.

درجه حرارت كلينكر خروجي از كوره حدود 1300 درجه سانتيگراد است و اين مقدار حرارت موجود در كلينكر بهوسيله جريان هواي سرد بازيابي ميشود. سپس كلينكر توسط خنك كن كلينكر خنك شده (تا حدود 100 درجه سانتيگراد) و راهي انبار كلينكر ميشود. بخشي از هواي گرم شده از طريق كانال هواي سوم به سمت كلساينر ميرود و بخشي ديگر وارد كوره ميشود و اكسيژن مورد نياز سوخت را تامين ميكند.

به كلينكر خروجي از كوره حدود 4 درصد سنگ گچ افزوده ميشود و سپس در آسياب سيمان پودر ميشوند. قبلا سنگ گچ (گچ خام) در خرد كن جداگانهاي به اندازههاي كمتر از 4 سانتيمتر خرد شده و سپس در قيف مربوطه ذخيره شده است. سنگ گچ خرده شده و كلينكر از طريق دو نوار تغذيه وارد آسياب سيمان گلولهاي ميشوند و پس از پودر شدن، پودر حاصله (سيمان) از طريق بالابر كاسهاي و هوايي (الواتر و ارليف) به سيلوهاي ذخيره سيمان فرستاده ميشود. بسته به ظرفيت توليد كارخانه تعدادي سيلوي بتني جهت ذخيره سيمان در نظر گرفته ميشود. سپس سيمان به كمك دستگاههاي بارگيري سيمان فله يا بستهبندي و پر شدن در كيسه، بارگيري شده و از كارخانه صادر ميشود. وسيله حمل سيمان از كارخانه ميتواند كاميون، واگن، قطار و يا كشتي باشد. چگونگي حمل بستگي به موقعيت كارخانه و محل مصرف دارد.
انواع سيمان

تقسيمبنديهاي مختلفي براي سيمان توليدي كارخانهها صورت گرفته است در اينجا يكي از اين تقسيمبنديها را كه معمولا در ايران مورد استفاده قرار ميگيرد، ذكر مينماييم.

سيمان پرتلند نوع يك (سيمان پرتلند معموي P.C-type I): در مواردي به كار ميرود كه هيچگونه خواص ويژه مانند ساير انواع سيمان مورد نظر نيست.

سيمان پرتلند نوع 2(P.C-type II): براي استفاده عمومي و نيز استفاده ويژه در مواردي كه گرماي هيدراتاسيون متوسط مورد نظر است.

سيمان پرتلند نوع 3 (P.C-type III): براي استفاده در مواقعي كه مقاومتهاي بالا در كوتاهمدت موردنظر است.

سيمان پرتلند نوع 5 (P.C-type V): در مواقعي كه مقاومت زياد در مقابل سولفاتها مورد نظر باشد استفاده ميشود.

سيمان سفيد (White Cement): براي استفاده در سطح ساختمانها و همچنين مواقعي كه استفاده از سيمانهاي بدون رنگ با مقاومتهاي بالا مورد نياز باشد، از اين سيمان در توليد انواع سيمانهاي رنگي استفاده ميشود.

سيمان سربارهاي ضدسولفات (SR.slag Cement): در مواقعي كه مقاومت متوسط در مقابل سولفاتها و يا حرارت هيدراتاسيون متوسط مورد نظر باشد، استفاده ميشود.

سيمان پرتلند ـ پوزولاني (P.P.Cement): در ساختمانهاي بتني معمولي و بيشتر در مواردي كه مقاومت متوسط در مقابل سولفاتها و حرارت هيدراتاسيون متوسط مورد نظر باشد، استفاده ميشود.

سيمان پرتلند ـ آهكي (P.K.Z.Cement): اين نوع سيمان در تهيه ملات بتن در كليه مواردي كه سيمان پرتلند نوع يك بهكار ميرود قابل استفاده است. دوام بتن را دربرابر يخ زدن، آب شدن و املاح يخزا و عوامل شيميايي بهبود ميدهد.

سيمان بنايي (Masonry Cement): براي استفاده در مواقعي كه ملات بنايي با مقاومتهاي كمتر از سيمان پرتلند نوع يك مورد نياز است.

سيمان نسور 450 (Rf Cement450): حاوي 3O2Al با اتصال هيدروكسيلي و فازهاي كلسيم آلومينات، براي مصرف بهعنوان ماده نسوز در صنايع حرارتي استفاده ميشود.

سيمان نسوز 500 (RF Cement 500): حاوي بيش از 70 درصد 3O2Al با اتصال هيدروكسيلي، براي مصرف بهعنوان ماده نسوز با درصد خلوص بالا در صنايع حرارتي و آتمسفرهاي CO و 2H بهكار ميرود.

سيمان نسوز 550 (Rf Cement550): حاوي بيش از 80 درصد 3O2Al با اتصال هيدروكسيلي و آلومينات كلسيم بهعنوان تركيب اصلي، داراي نسوزندگي و خواص ترمومكانيكي بالا و كاربردهاي ويژه نسوز مانند آتمسفرهاي احيا هيدروژن.

سيمانهاي چاه نفت: اين سيمانها براي درزگيري چاههاي نفت بهكار ميروند، عمده اين نوع سيمانها ديرگير بوده و در برابر دماها و فشارهاي بالا مقاوم هستند. اين سيمان ممكن است در حفره چاههاي آب و فاضلاب نيز بهمصرف برسد.

سيمانهاي پرتلند ضدآب: اين سيمان به رنگ سفيد يا خاكستري توليد ميشود، اين نوع سيمان انتقال مويينه آب را تحت فشار ناچيز يا بدون فشار، كاهش ميدهد ولي جلوي انتقال بخار آب را نميگيرد.

سيمانهاي باگيرش تنظيم شده: سيمان با گيرش تنظيم شده بهگونهاي كنترل و ساخته ميشود كه ميتواند بتني با زمانهاي گيرش از چند دقيقه تا يك ساعت توليد كند.

سيمانهاي رنگي: اين سيمانها بيشتر جنبه تزييني و آرايشي دارند و در نماسازي سيماني و توليد بتن نمادار بهمصرف ميرسند.
سيمان در ايران

آثار باقيمانده در تخت جمشيد و پلهاي قبل از اسلام مويد اين است كه ايرانيان از زمانهاي بسيار قديم قادر به تهيه ملاتهاي آبي بودهاند و مصالحي را ابداع كردهاند كه قادر به تحمل فشار و حفظ انسجام خود در مجاور آب بودهاند.

اينكه از چه موقع مصرف سيمان (سيماني كه امروزه به كار ميرود) در ايران باب شده است چندان مشخص نيست. ولي آنچه كه مسلم است ورود سيمان به ايران توسط بيگانگان بوده است كه از آن براي ساختن بناهايي نظير كليساها، سفارتخانهها و تاسيسات بندري استفاده شده است.

قبل از سال 1314 كشور ايران چهارمين كشور واردكننده سيمان در دنيا بود. رشد و گسترش كارهاي عمراني و زيربنايي باعث ميشد كه هر روز مقدار بيشتري سيمان وارد كشور شود. از آنجايي كه سيمان كالايي است ارزان، سنگين و آسيبپذير و هزينه حملونقل آن در مقايسه با قيمت سيمان بسيار بالاست، در نتيجه تمام كشورهاي دنيا براي رفع نياز خود به سيمان اقدام به احداث كارخانه سيمان ميكردند. فكر ايجاد كارخانه سيمان در ايران و انجام بررسيهاي لازم روي مواد اوليه مناسب سيمانسازي از سالهاي 1307 شروع و نهايتا در سال 1310 طي قراردادي بين دولت ايران و يك شركت سويدي قرارداد خريد يك كارخانه سيمان به ظرفيت 100 تن در روز از كمپاني اف.ال.اسميت دانمارك بسته شد.

حاصل مطالعات روي مواد اوليه، انتخاب كوره سرسره در جوار شهر ري در 7 كيلومتري جنوب تهران در امتداد كوه بيبي شهربانو بود. پس از خريد ماشينآلات كارهاي ساختماني اولين خط توليد سيمان در شهريورماه 1311 بهوسيله شركت طنس آلمانس در اين محل شروع شد و در نهايت در زمستان سال بعد در روز جمعه 8 ديماه 1312 اولين كارخانه سيمان ايران رسما افتتاح شد.

پس از گذشت بيش از 73 سال از اين واقعه هماكنون حدود 60 خط توليد سيمان با مجموع ظرفيت سالانه بيش از 32 ميليون تن كلينكر و 34 ميليون تن سيمان در حال كار هستند. توليد صنعت سيمان ايران در سال 1383 حدود 32 ميليون تن سيمان بوده است كه معادل بازده در حد 97 درصد است. ضمن چشمگير بودن چنين بازدهي كه در مقايسه با بسياري از كشورهاي دنيا بسيار بالاست، مصرف سرانه كشور در حدود 450 كيلوگرم است كه بالاتر از مصرف متوسط جهاني (340 كيلوگرم) است. در حال حاضر پروژههاي بسياري در نقاط مختلف كشور در دست اجراست كه بسياري از آنها تا سال 1388 به توليد خواهند رسيد. با راهاندازي اين پروژهها ظرفيت توليد سيمان ايران به حدود 70 ميليون تن خواهد رسيد كه معادل 3 درصد توليد دنيا خواهد بود.

ايران يكي از كشورهاي در حال توسعه است كه توليد سيمان در آن بسيار ضروري و لازم بهنظر ميرسد، علت اين مسئله را ميتوان در دو مورد بيان كرد:

1. نياز به سيمان: در داخل كشور نياز به ساخت و سازهاي گسترده نظير ساختمانهاي مسكوني، سدسازي، پلسازي، تاسيسات نظامي و دفاعي، تاسيس كارخانهها، پالايشگاهها و غيره است.

در كشورهاي اطراف از يكسو كشورهاي عراق و افغانستان داراي شرايطي هستند كه نياز شديدي به سيمان دارند و از سوي ديگر كشورهاي نفتخيز حوضه خليج فارس هستند كه با توجه به بالا رفتن قيمت نفت و اقدام به ساخت و ساز گسترده در اين كشورها نيز نياز به سيمان بسيار مشهود است.

2. منابع و مواد اوليه: احداث كارخانههاي سيمان در ايران به دليل زياد و كافي بودن مواد اوليه سيمان، وجود نيروي كار كافي و پيچيدگي كمتر تاسيسات اين صنعت نسبت به صنايع ديگر، با توجه به مورد يك مقرون بهصرفه است.

منابع

1. شيمي و فيزيك سيمان براي مهندسين راه و ساختمان، نويسنده: پروفسور چرنين، مترجم: محمدرضا عزيزيان.

2. راهبري كوره سيمان، نويسنده: محمدرضا عزيزيان

3. www.irancement.com

4. راهبري كارخانه سيمان، نويسنده: دكتر فيليپ آلسوپ، مترجم: مهندس فيروز يوسفي و مجيد محمودي.

5. كانيها و سنگهاي صنعتي، تاليف دكتر محمدحسن كريمپور.

منبع: فصلنامه بلور ـ دانشگاه صنعتي اميركبير شماره 20
معادلات بوگ
محاسبه مربوط به م?زان ترک?بات س?مان حاصل از اکس?دها? اصل? تشک?ل دهنده آن توسط بوگ انجام شده و به نام معادلات بوگ معروف م?‌باشد. ا?ن معادلات درصد ترک?بات اصل? س?مان را نما?ش م?‌دهد.
C?S = ??????(CaO)-??????(SiO?)-??????(Fe?O?)-??????(Al?O?
C?S = ??????(SiO?)+??????(Fe?O?)+??????(Al?O?)-??????(CaO
C?A = ??????(Al?O?)-??????(Fe?O?
C?AF = ??????(Fe?O?

نانو س?مان
فناوري نانو كاربردهاي وسيعي در حوزه‌هاي مختلف از جمله صنايع غذايي ، دارويي ، پزشكي ، بيوتكنولوژي ، الكترونيك و كامپيوتر و ارتباطات و حمل و نقل و انرژي و محيط زيست و هوا فضا و ... دارد. تغيير مقياس ساخت باعث تغييراتي اساسي در نحوه طراحي سيستم‌ها خواهد داشت ، زيرا در مقياس نانو ، نيروهاي بين‌مولكولي و نيروهاي ديگر مرتبط وارد محاسبات مي‌شوند. كنترل مواد در مقياس نانو به معناي ساختن ساختارهاي بنياني در مقياسي است كه در آن اندازه‌ها خواص اساسي معين مي‌شود (نانو آخرين مقايس توليد) و بنابراين كنترل خواص مواد حاوي ذرات نانو بهتر امكان‌پذير مي‌باشد.

نانو ذرات افزودني به سيمان هم مي‌تواند از نوع تركيبات تشكيل دهنده خود سيمان (اكسيد سيليس ، اكسيد آهن و آلومينا) باشند و هم از تركيباتي ديگر (براي مثال كربونانو تيوب) كه در جهت ايجاد خواصي مشخص و معين در سيمان ، كاربرد دارند. به عنوان مثال ، براي حصول به سيماني با خواص مناسب جهت استفاده در چاه‌هاي نفت افزودن نانو ذرات مناسب مي‌باشد. در حال حاضر متخصصين پژوهشگاه صنعت نفت به دانش فني مورد نياز براي ساخت نانو افزودني مناسبي براي كنترل خواص سيمان كاري جداره چاههاي نفتي دست يافته‌اند. هدف اصلي استفاده از نانو افزودني‌ها در سيمان جداره چاههاي نفتي مقابله با وجود مشكلاتي از لحاظ پايين بودن فشار مخزن و ضرورت ايجاد فشار لازم توسط سيمان استفاده شده مي‌باشد.
همچنين استفاده از كربن نانوتيوب به عنوان نانو افزودني در سيمان پتانسيل فوق‌العاده قوي (سيمان سخت) ايجاد مي‌كند چون هم يك ماده تقويت كننده ايده‌آل مي‌باشد و هم قطر آن شبيه اندازه كلسيم ـ سيليكات ـ هيدرات است از ديگر كاربردهاي كربن نانوتيوب در صنعت ساختمان استفاده از آن به عنوان اجزاء ساختاري و عامل انتقال حرارت مي‌باشد به نحوي كه يكي از كاربردهاي آن ، استفاده از آن براي گرم كردن ساختمان‌ها مي‌باشد.
در حال حاضر در كشور چين ، بيشترين تحقيقات در جهت بررسي خواص نانو سيمانها انجام شده است و لذا بسياري از مقالات معتبر در خصوص بررسي خواص نانو سيمانها مربوط به دانشگاه‌هاي اين كشور است. به طور كلي مهمترين عامل در كنترل خواص نانو سيمانها ، علاوه بر خواص نانو ذرات ، اختلاط مناسب نانو ذرات و سيمان مي‌باشد. نانو سيمانها به دليل مقاومت بالا و خواص ساختاري بهبود يافته ، كاربردهاي زيادي دارند براي مثال ، از اين نوع سيمانها ، براي ساخت آسمان خراشها ، ساختمان‌هاي رياست جمهوري و نظامي (ضد گلوله) و در مناطقي كه خورندگي زياد است ، استفاده مي‌شود.
بطور كلي ، استفاده از افزودني‌ها در توليد سيمان ، علاوه بر تأثيراتي كه بر خواص سيمان دارد ، به دليل مصرف كمتر سيمان ، كاهش مصرف انرژي و كاهش گازهاي گلخانه‌اي را نيز به همراه دارد.
نانوسيمانهاي حاوي نانو سيليس :

مهمترين تركيب پوزولانها ، سيليكا آمورف و يا سيليس شيشه‌اي است كه در نتيجه واكنش آنها با هيدروكسيد كلسيم ، سيليكات كلسيم هيدراته شده ، توليد مي‌شود.
سرعت واكنش و واكنش‌پذيري پوزولان‌ها ، سيليكا آمورف و يا سيليس شيشه‌اي است كه در نتيجه واكنش آنها با هيدروكسيد كلسيم ، سيليكات كلسيم هيدراته شده، ‌توليد مي‌شود. بنابراين بديهي است كه نانو سيليس‌ها بدليل سطح مقطع بيشتر از اهميت خاصي برخوردار باشند.
تحقيقات انجام شده نشان داده است كه مقاومت فشاري 7 روزه و 28 روزه سيمانهاي حاوي نانو سيليس بيشتر از سيمانهاي حاوي ميكرو سيليس مي‌باشد. علاوه بر اين ، آزمايشات electron microscope (SEM) scanning و باقيمانده مقدار Ca(OH)2 و سرعت تغييرات حرارتي ، نشان دهنده افزايش واكنش‌پذيري سيمانهاي حاوي نانوسيليس مي‌باشد.
استفاده از نانوسيليس در سيمان ، نه تنها به علت پركنندگي منافذ باعث بهبود ساختار مي‌شود ، بلكه واكنشهاي پوزولاني را فعالتر مي‌نمايد.
نتايج حاصل از آناليز كمي در طول 7 روز نشان داده كه مقدار Ca(OH)2 براي سيمانهاي حاوي 10% نانو سيليس 16/4% و براي سيمانهاي حاوي 10% دوده سيليس نيز بعلت افزايش واكنشهاي پوزولاني و ايجاد سيليكات كلسيم هيدراته شده و پر شدن منافذ سيمان افزايش مي‌يابد. آناليز XRD ميزان واكنش CH با نانو سيليس و دوده سيليس نشان داده شده است ، نتايج حاصل نشان مي‌دهد با افزايش نانو سيليس و دوده سيليس ، پيك مربوط به CH در طول زمان كاهش مي‌يابد.
بررسي XRD سيمانهاي حاوي نانو سيليس و دوده سيليس و مقايسه آن با سيمان معمولي نشان داده است كه افزودن 3% نانو سيليس به ملات سيمان باعث كاهش اندازه كريستالهاي CH مي‌شود ، كريستالهاي CH جمع‌تر شده و اصطلاحاً چين خورده و در نتيجه سطح مشترك مواد واكنش دهنده نسبت به سيمانهاي حاوي دوده سيليس ، مناسبتر مي‌باشد.
افزودن نانوسيليس و دوده سيليس بر روي زمان گيرش سيمان مؤثر مي‌باشد و زمان گيرش اوليه كاهش مي‌يابد. با افزايش نانو سيليس به سيمان ، ملات سيمان متراكم‌تر شده و نفوذپذيري نسبت به سيمان معمولي بتدريج كاهش مي‌يابد.
گيرش اوليه نمونه‌هاي حاوي نانوسيليس ، نسبت به نمونه‌هاي حاوي دوده سيليس، سريعتر بوده و تفاوت بين زمان گيرش اوليه و گيرش نهايي نمونه‌هاي حاوي نانو سيليس نسبت به نمونه‌هاي حاوي دوده سيليس به دليل كاهش نفوذپذيري (متراكم‌ بودن ساختار نانو سيمانها) بيشتر مي‌باشد.
نانو سيمانهاي حاوي nano-Al2O3

نتايج حاصل از تحقيقات حاصل از افزودن nano-Al2O3 به سيمان نشان داده است، مقاومت فشاري و مدول الاستيسيته سيمانهاي حاوي nano-Al2O3 نسبت به سيمانهاي معمولي افزايش مي‌يابد.
استفاده از نانو آلومينا در سيمان ، با همگن‌سازي مناسب و به مقدار مناسب (5%) ، باعث افزايش مدول الاستيسيته مي‌شود. براي مثال ، مدول الاستيسيته سيماني حاوي 5% نانو الومينا در طول 28 روز ، 143% افزايش مي‌يابد، در صورتي كه در سيمانهاي حاوي ميكرو سيليس اين مقدار معادل 15% مي‌باشد.
تغييرات مدول الاستيسيته سيمانهاي حاوي نانو آلومينا ، بستگي به دانسيته و تعداد منافذ و تخلخل موجود در ملات سيمان دارد.
ثابت شد است كه تركيب ملات سيمان ، شامل خمير سيمان ، سنگ دانه و ITZ-interfacial transition zone مي‌باشد. ITZ شامل منافذ موجود در مخلوط سيمان است. نيروي واندروالسي بين سيمان و سنگ دانه ، بستگي به مقاومت و دانسيته و تعداد منافذ ITZ دارد ملات سيمان‌هاي حاوي نانو آلومينا 30% نسبت به سيمان پرتلند معمولي كنترلي (شاهد) فرج كمتري دارند.
نانو آلومينا باعث افزايش مقاومت فشاري سيمان مي‌شود. براي مثال نتايج نشان داده مقاومت فشاري 7 روزه سيمانهاي حاوي نانو آلومينا 30% نسبت به سيمان پرتلند معمولي كنترلي (شاهد) بيشتر است.
نانو سيمانهاي حاوي nano-Fe2O3
سيمانهاي حاوي nano-Fe2O3 كمتر از 10% از لحاظ مقاومتي مناسبتر مي‌باشند.
وقتي مقدار nano-Fe2O3 مصرفي در سيمان ، افزايش مي‌يابد ، نانو آهن به خوبي در مخلوط سيمان پراكنده نمي‌شود و از تجمع آنها مناطق ضعيفي در مخلوط سيمان تشكيل مي‌شود و به همين دليل مقاومت فشاري با افزايش nano-Fe2O3 بيش از مقدار بهينه ، باعث كاهش مقاومت فشاري مي‌شود.
نانو سيمانهاي حاوي نانو مونتموريلونيت (Organo-modifield montmorillonite)
تحقيقات انجام شده نشان داده است كه استفاده از نانو مونتموريلونيت اصلاح شده، با مواد آلي در سيمان باعث مي‌شود ، نفوذپذيري ملات سيمان تا 100 مرتبه كاهش يابد و مقاومت فشاري 40% و مقاومت خمشي تا 15% افزايش يابد.
نانو سيمانهاي حاوي نانو اكسيد روي

اگر اكسيد روي با بخشي از CaO جايگزين شود باعث پايداري فاز C3S مي‌شود و اضافه كردن 5% مول نانو اكسيد منتج به بالاترين مقاومت فشاري يعني مقاومتي در حدود 166 مگاپاسكال خواهد شد.

نانو سيمانهاي حاوي نانو اكسيد روي

اگر اكسيد روي با بخشي از CaO جايگزين شود باعث پايداري فاز C3S مي‌شود و اضافه كردن 5% مول نانو اكسيد منتج به بالاترين مقاومت فشاري يعني مقاومتي در حدود 166 مگاپاسكال خواهد شد.
نانو بتن
يكي از چالشهايي كه در رشته مصالح ساختماني بوجود آمده است ، توليد بتنهاي با عملكرد بالا ، مقاومت زياد و دوام در برابر شرايط نامناسب جوي مي‌باشد. ا ين نوع بتن‌هاي مقاوم ، از مخلوط سيمانهاي مقاوم بهمراه ساير افزودنيها ساخته مي‌شوند.
استفاده از خاكستر بادي ، الياف ، ميكرو سيليس ، پليمرها به عنوان افزودني باعث بهود خواص بتن ، افزايش مقاومت ، دوام بيشتر و سايش كمتر و مقاومت در برابر خوردگي مي‌شود. مواد نانو ساختار نيز با توجه به رفتارهاي بارزي كه از خود نشان داده‌اند ، مورد توجه بخش صنعت و دانشگاه در دهه‌هاي اخير قرار گرفته‌اند. در اين ميان صنعت بتن نيز با توجه به نيازهاي خود چه از نظر استحكام ، مقاومت و دوام و نيز كارايي بالا ، از استفاده كنندگان مهم مواد نانو ساختار مي‌باشد.
خواص ، رفتار و عملكرد بتن بستگي به نانو ساختار ماده زمين بتن و سيماني دارد كه چسبندگي ، پيوستگي و يكپارچگي را بوجود مي‌آورد. بنابراين ، مطالعات بتن و خمير سيمان در مقياس نانو براي توسعه مصالح ساختماني جديد و كاربرد آنها بسيار حائز اهميت مي‌باشد.
با استفاده از نانو ذرات در بتن مي‌توان خواص ديگري از جمله خاصيت الكترومغناطيسي و قابليت به كارگيري در سازه‌هاي اتمي (محافظت از تشعشعات) و حفظ انرژي ساختمانها و ... را كنترل نمود.
با توجه به مقاومت بالا در برابر خوردگي و سايش در مناطقي كه نياز به استفاده از بتونهاي با كارايي بالا مي‌باشد‌، براي مثال باندها، فرودگاه، پلها، ساختمانهاي بلند (آسمان خراشها) و پاركينگها كاربرد زيادي دارند. همچنين با توجه به اينكه مي‌تواند از نانو ذراتي در بتون استفاده نمود كه جلوي تشعشعات راديو اكتيو را بگيرد، از اين نوع بتن‌ها در ساخت بلوكهاي نگهداري ضايعات هسته‌اي نيز استفاده مي‌شود. بكارگيري فناوري نانو در بتن به دو طريق انجام مي‌گيرد.
1-     استفاده از نانو سيمان
2-     استفاده از نانو افزودنيها (كربن ناتيوپ ، نانو تيتانيوم اكسيد ، نانو الياف ، نانو سيليس)
با توجه به تأثيرافزايش نانو ذرات در سيمان و بهبود خواص سيمان ، مشخص است كه استفاده از نانو سيمان‌ها در بتن نيز باعث بهبود خواص بتن مي‌شود در ادامه به بررسي تأثير انواع نانو افزودنيها و نانو سنگ دانه‌ها پرداخته خواهد شد.
انبار نمودن
پوزولان طبيعي بايد به گونه اي انبار شود كه نمونه برداري و بازرسي از سطوح مختلف آن به آساني انجام پذيرد.
- اين ويژگي در مواردي كه شن و ماسه مصرفي خاصيت واكنش زايي با قليايي هاي سيمان را داشته باشد الزامي است .
يادآوري 3 : مشخصات پوزولان مورد استفاده در تهيه سيمان ها پرتلند پوزولاني در استاندارد ملي ايران به شماره 3443 داده شده است .
5- ويژگي ها
5-1- ويژگي هاي شيميايي:
سيمان هاي پرتلند پوزولاني بايد با مندرجات جدول شماره يك مطابقت داشته باشد.
يادآوري 4 : چنانچه توليد كننده بنا به درخواست خريدار ملزم به اعلام نتايج تركيبات شيميايي سيمان پرتلند پوزولاني باشد ، رواداري تركيبات شيمايي بايد مطابق جدول شماره دو باشد.
5-2-2- ويژگي هاي فيزيكي اختياري انواع سيمان پرتلند پوزولاني در جدول شماره چهار مشخص گرديده است.

جدول شماره (1) ويژگي هاي شيميايي الزامي پوزولان طبيعي
رديف خواص ميزان درصد
1 اكسيد سيليسيم ( SiO2) - اكسيد آلومينيوم (Al2O3) - اكسيد آهن (Fe2O3) حداقل 70
2 انيدريد سولفوريك ( - -- SO) حداكثر 4
3 سولفور ( S) حداكثر 3
4 رطوبت حد اكثر 3
5 كسر وزن در اثر سرخ شدن حداكثر 10

جدول شماره (2) - ويژگي هاي شيميايي اختياري پوزولان طبيعي
رديف خواص ميزان درصد
1 قليايي هاي موجود در پوزولان (برحسب Na2O)    حداكثر 5/1

اين ويژگي در مواردي كه شن و ماسه مصرفي خاصيت واكنش زدايي با قليايي هاي سيمان را داشته باشد الزامي است.

جدول شماره (3) ويژگي هاي فيزيكي الزامي پوزولاني طبيعي
رديف آزمون مقدار
1 دانه بندي (يادآوري 5) درصد باقي مانده روي الك 45 ميكرون روشن تر (يادآوري 1) حداكثر 34 درصد
2 شاخص پوزولاني بر مبناي مقاومت آزمونه پوزولاني مخلوط با : ( يادآوري 3) سيمان پرتلند در 7 روز حداقل 75 درصد آزمونه شاهد (3)
  سيمان پرتلند در 28 روز حداقل 75 درصد آزمونه شاهد (3)
  آهك در 7 روز (يادآوري 2) حداقل 55 كيلوگرم بر سانتي مترمربع
3 آب مصرفي در مقايسه با سيمان پرتلند : حداكثر 15 درصد بيش از آزمونه شاهد
4 انبساط دز آزمايش اتوكلاو (يادآوري 3 ) حداكثر 8/0 درصد
5 الزامات يكنواختي (يادآوري 5 ) وزن مخصوص متوسط نمونه ها حداكثر تغييرات 5 درصد
  مقدار درصد باقيمانده روي الك 45 ميكرون حداكثر تغييرات 5 درصد


جدول شماره 1- ويژگي هاي شيميايي الزامي انواع سيمان پرتلند پوزولاني
رديف تركيب شيمايي (حداكثر درصد وزني) سيمان پرتلند پوزولاني روش آزمايش استاندارد ملي
1 اكسيد منيزيم         MgO 0/6 1692
2 سه اكسيد گوگرد SO3 0/4 1692
3 افت حرارتي          LOl 0/5 1692
4 يون كلرايد 1         Cl-1 10/0

جدول شماره 2- رواداراي قابل قبول براي تركيبات شيمايي
تركيبات شيميايي CaO Al2O3 SiO2
رواداري 3%
2%
3%

جدول شماره 3- ويژگي هاي فيزيكي اختياري انواع سيمان پرتلند پوزولاني
خواص فيزيكي سيمان پ پ سيمان پ.پ.و روش آزمايش استاندارد ملي
حرارت هيدراتاسيون (cal/gr) 7 روزه (حداكثر ) 70 60 394
28 روزه (حداكثر) 80 70 394
انبساط ملات[1]
(حداكثر درصد) 2 هفته - 02/0
8 هفته - 06/0
حداكثر درصد انبساط در محيط سولفاتي پس از 80 روز[2]
1/0 1/0
يادآوري 1 - آزمايش انبساط ملات ، به درخواست خريدار و در صورتيكه سيمان با سنگدانه هاي واكنش زا با قليايي ها مورد استفاده قرار گيرد، انجام مي شود .
يادآوري 5 : در صورتيكه محدوديت هاي حرارت هيدارتاسيون مندرج در جدول شماره چهار مورد درخواست خريدار باشد مقاومت هاي فشاري انواع سيمان پرتلند پوزولاني مي توان حداقل 80 درصد مقاومت هاي مندرج در جدول شماره سه در نظر گرفته شود .
منبع :
موسسه استاند ارد و تحقيقات صنعتي ايران

روابط و ضرايب مفيد و عملي براي مهندسين سيمان
1- مدول هاي اساسي در صنعت سيمان و حدود مجاز آنها

كاهش LSF باعث افزايش فاز مذاب و بهبود دانه بندي كلينكر مي گردد .

كاهش SIM باعث افزايش فاز مذاب ، بهبود دانه بندي كلينكر ، درشت تر شدن دانه ها و افزايش كوتينگ مي گردد ، ولي طول منطقه تشكيل فاز مذاب ثابت خواهد ماند .

تعيين كننده درجه حرارت تشكيل فاز مذاب است . در 6/1 = AlM درجه حرارت تشكيل فاز مذاب به حداقل مي رسد . با افزايش درجه حرارت تشكيل فاز مذاب ، طول منطقه تشكيل فاز مذاب (كوتينگ) كاهش يافته و طول ساير مناطق گرمايش كوره (مانند مناطق ترانزيشن) افزايش مي يابد.

2- محاسبه فازهاي اصلي كلينكر (سيمان) براساس روابط بوگ (Bogue)

تبصره : روابط بالا نشان دهنده مقدار پتانسيل قابل تشكيل فازها مي باشد . اما آنچه عملاً در اثر پخت حاصل مي گردد (ميكروسكپي ) ، معمولاً متفاوت از مقادير بالاست ، كه نسبت آنها با مقادير حاصل از روابط bogue در شكل 1 نشان داده مي شود.

3- انديس كوتينگ (AW)
در صورت تمايل به ارزيابي قابليت تشكيل كوتينگ مواد مي توان روابط زير را به كار بست :
مدول آلومين (A.R.) > 64/0

مدول آلومين (A.R.) > 64/0

محدوده مناسب براي اين انديس 20 الي 35 مي باشد در كمتر از 20 كوتينگ پذيري مواد ضعيف بوده و در بالاتر از 35 نيز تمايل به تشكيل رينگ زياد مي باشد .
4- مقدار فاز مذاب كلينكر
رابطه عملي براي ارزيابي مقدار فاز مذاب كلينكر معمولاً در 1400 درجه سانتي گراد و براساس رابطه زير است :

مقدار MgO در رابطه بالا حداكثر 2 مي باشد . به عبارت بهتر ، در صورتي كه مقدار MgO در كلينكر بالاتر از 2 باشد ، همان عدد 2 در اين رابطه منظور گردد . محدوده مطلوب براي L.P.27-24 مي باشد.
5- معادل قليايي ها (A.K.)
اين پارامتر معمولاً براساس معادل سديم و به صورت زير تعريف مي گردد :

اين عدد بهتر است در كلينكر كمتر از 6/0 درصد باشد .
6- مدول سولفات (MSO3)
اين مدول به صورت زير تعريف مي گردد و بيان كننده نسبت مولي بين ايون سولفات و ايون هاي اكسيدهاي قليايي است . به عبارت ديگر در صورتي كه اين مدول در محدوده مطلوب 00/1-85/0 باشد، كليه اكسيدهاي قليايي به صورت سولفات درآمده و از سيستم پخت همراه با كلينكر خارج مي گردند . درصدها براساس كلينكر محاسبه مي گردند . در صورتي كه از سوخت مازوت استفاده گردد ، معمولاً حدود 25% به مقدار SO3 بايد افزود .

اگر بخواهيم حضور كلرور را نيز در اين رابطه بالا دخالت دهيم ، رابطه فوق به صورت زير در مي آيد :
محدوده مطلوب

7- محدوده هاي مجاز تركيبات چرخه اي در كوره هاي سيمان
الف - نقاط ذوب و تركيب اين تركيبات
جدول 1
پتاسيم (K) سديم (Na)
نقطه ذوب نقطه تبخير نقطه ذوب نقطه تبخير
كربنات 894 850
سولفات 1074 1689 884
كلرور 768 1411 801 1440
هيدروكسيد 360 1320 328 1390
اكسيد - 350 - 1275

ب- محدوده هاي مجاز كلر (Cl) و سولفات (SO3)
اين محدوده ها بر مبناي درصدهاي بدون LOI (معادل كلينكر) مي باشند :
1- حداكثر كلر و سولفات در مواد ورودي به كوره هاي مجهز به پيش گرم كن
Cl : 023/0 SO3 : 5/1
(بالاترين حد) : 044/0 (بالاترين حد) : 25/2
2- حداكثر كلر و سولفات در مواد ورودي به كوره هاي مجهز به كلساينر (ILC)
Cl : 8/0 SO3 : 25/1
(بالاترين حد) : 029/0 (بالاترين حد) : 9/1
3- حداكثر كلر و سولفات در خوراك داغ كوره ورودي به كوره (از پايين ترين طبقه پيش گرم كن) كوره هاي سيمان ( با كلساينر و بدون كلساينر)
Cl : 8/0 SO3 : 5/2
(بالاترين حد) : 5/1 (بالاترين حد) : 75/3
4- حداكثر مقدار مجاز تركيبات فرار در كلينكر براي حفظ كيفيت مطلوب آن :

1.5 :
SO3 1.6 :
Cl 0.1 :
5- قانون كلي : براي پرهيز از گرفتگي بايد در خوراك داغ ورودي به كوره از پايين ترين طبقه پيش گرم كن .

بعضي توصيه ها :
فلوئور (F) - اين ماده در مواد خام معمولاً تا 14/0 درصد حضور دارد . معمولاً براي كاهش دماي پخت ، آن را به صورت CaF2 به مواد كوره سيمان مي افزايند . اگر مقدار آن 5/0-3/0 درصد باشد ، فعاليت ملات سيمان كاهش مي يابد ولي اگر مقدار به بالاتر از 5/0 درصد برسد ، احتمال گيرش تأخير يافته ، كاهش مقاومت اوليه و افزايش مقاومت نهايي ملات وجود دارد .
فسفر ( ) - اگر چه منشاء اين ماده در بعضي از انواع مواد خام است ، ولي معمولاً از طريق مصرف سوخت هاي ثانوي و ضايعاتي وارد سيستم پخت مي شوند (مانند خوراك دام و لاشه حيوانات). اگر مقدار آن به بالاتر از 0/1 - 5/0 درصد در كلينكر برسد ، اثرات منفي بر روي گيرش و فعاليت ملات خواهد داشت .
8- رابطه بين درصد كلسيناسيون و مقدار افت وزني - حرارتي (LOI) مواد ورودي به كوره
براي اين كار ، با فرض اين كه LOI خوراك كوره 35% باشد ، رابطه صفحه قبل را به كار مي بريم: (شكل 2)
9- فراريت تركيبات چرخه اي
به منظور تحليل كامل رفتار تركيبات چرخه اي در كوره هاي سيمان نمودار ارائه شده توسط شركت FLSmidth را در اين جا مي آوريم . (شكل شماره 3)

: فراريت
Celi : غلظت تركيبات در كلينكر
CHot : غلظت تركيبات در خوراك داغ
خوراك داغ : ماده اي است كه در سيستم كلساينر 9

پروژه سيمان دانشگاه به تاريخ 16/6/1391

مطالب مشابه :

گلشن ، معاون وزیر ،کارگران و شکیبی

تندیس شهید محمدحسین فهمیده در طبس رونمایی شد

دیدار با شکیبی مرد روزهای بهاری

استان شاهرود یا شاهوار ؛ همه چیز نزدیک است

طبس و الحاق به خراسان +خبر تکمیلی

نسبت جعلی محمد علی عبداله زاده نماینده طبس

از آیات طبیعت تا آیات قرآن

پروژه سيمان دانشگاه به تاريخ 16/6/1391

بال کلی چیست ؟

کارخانه چینی بهداشتی صدف