طرح توجیهی سیمان پوزولانی

معرفی طرح توجیهی سیمان پوزولانی

روش تولید برخی سیمان ها نظیر سیمان پوزولانی کاملاً متفاوت با روش تولید سیمان پرتلند می‌باشد.

وقتی پوزولان‌ها در سیمان حضور دارند می‌توانند به تدریج با آهک موجود در خمیر سیمان با آب به ویژه واکنش فازهای آلیت (C₃S) و بلیت (C₂S) با آب ایجاد می‌شود، در محیط مرطوب ترکیب شوند و هیدرات های سیلیکاتی مناسب را به صورت ژل چسباننده تولید نمایند که به آن سیمان پوزلانی گفته می‌شود.

تولید این مواد چسباننده به مرور زمان فضاهای خالی را پر می‌کنند زیرا حجم آن از مواد اولیه بیشتر است. پر کردن فضاهای خالی موجب افزایش مقاومت، افزایش مدول ارتجاعی، کاهش ضریب یا نسبت پواسون و بهبود سایر خواص مکانیکی خمیر سیمان می‌شود.

همچنین کاهش فضای خالی موجب افزایش نفوذ ناپذیری خمیر شده و جذب آب خمیر سیمان کم می‌گردد و دوام آن در برابر حملات شیمیایی به دلیل نفوذ کمتر آب افزایش می‌یابد. از طرفی هم کاهش جذب آب موجب می‌شود تا دوام خمیر سیمان در برابر سیکلهای یخبندان بهبود یابد.

بسیاری از عوامل مضر شیمیایی مانند سولفات‌ها و یون کلر از طریق فضای خالی موجود به داخل بتن راه می‌یابند که با کاهش این تخلخلها می‌توان به دوام بیشتر بتن کمک نمود که علاوه بر این برخی حملات سولفاتی با ترکیب سولفات‌ها و هیدروکسید کلسیم همراه است و کاهش هیدروکسید کلسیم می‌تواند این حملات را کمرنگ کند.

مطمئناً وقتی پوزولان‌ها جایگزین سیمان شوند، بخشی از ماده چسباننده که سریع عمل می‌نماید حذف شده و جهت انجام واکنشهای تکمیلی، پوزولانها باید منتظر تولید هیدروکسید کلسیم بمانند و به همین دلیل گیرش اولیه و نهایی سیمانهای آمیخته پوزولانی اندکی طولانی‌تر می‌شود و مقاومتهای اولیه به میزان حدود 5 تا 15 درصد (بسته به درصد پوزولان مصرفی) کاهش می‌یابد.

هر چند افزایش زمان گیرش اولیه و نهایی در بسیاری از موارد یک نکته مثبت است اما در برخی کارها ممکن است به عنوان یک مشکل مطرح گردد، لذا برخی کارخانه‌ها با تغییر کیفیت کلینکر و به کارگیری پوزولان های فعالتر و ریزتر این مشکل را مرتفع می‌نمایند.

وجود پوزولانها می‌تواند تا حدودی مشکلات ناشی از حملات سولفاتی و به ویژه واکنش زایی سنگدانه‌ها با قلیایی های سیمان و انبساط سیمان و بتن که در اثر وجود آهک آزاد و MgO آزاد می‌باشد، را کنترل نماید. کاهش گرمازایی و مهمتر از آن کاهش سرعت گرمازایی اولیه، یکی از نکات مثبت سیمان پوزولانی است.

در زمان ریختن قطعات بتن حجیم با ضخامت زیاد مشکل حبس گرما و افزایش دما در درون بتن و ایجاد تنش‌های حرارتی مشاهده می‌گردد که این امر می‌تواند به ایجاد ترک و میکرو ترک به ویژ در قطعات غیرمسلح منجر گردد، این مشکل با مصرف پوزولان با درصدهای بیش از 25 درصد قابل حل است.

برخی پوزولان‌های طبیعی مانند توف و خاکسترهای آتشفشانی ممکن اسلامپ بتن را کم کنند و آب مصرفی را افزایش دهند اما با تنظیم میزان آب به سیمان و به کارگیری فوق روان کننده مناسب کارایی بتن و ملات بهبود می‌یابد.

بازار هدف طرح تولید سیمان پوزولانی

فرآیند تولید سیمان عموماً به سه بخش کلی زیر تقسیم می‌شود:

• قبل از کوره (سنگ شکن، سالن ذخیره مواد، آسیاب مواد، سیلوهای مواد)
• کوره و سیستم پخت (کوره، کولر و پیش ‌گرمکن)
• بعد از کوره (آسیاب سیمان و سیلوهای سیمان)

روش های مختلفی برای تولید سیمان های مختلف وجود دارد که عمدتاً بستگی به تکنولوژی مورد استفاده و جنس سیمان دارد، تکنولوژی مورد استفاده برای تولید سیمان به مرور دست خوش تحول و پیشرفت بوده است.

هم اکنون صنعت سیمان با استفاده از روش خشک و به کمک سیستم های اتوماتیک، شاهد پیشرفت های شگرف در طول تاریخ 160 ساله تولید صنعتی خود می باشد.