كيفية-صناعة-الإسمنت
محتويات
الإسمنت
قبل الإجابة على سؤال: " كيفية صناعة الإسمنت؟ " سيتم التطرق إلى مفهوم الإسمنت، فهو يُعتبر مادة ربط وأحد المواد التي تستخدم في البناء؛ إذ تجمع مواد البناء الأخرى وتعمل على تصلبها والالتصاق بها لربطها معًا، ومن إحدى المفاهيم المرتبطة بالإسمنت هي الخرسانة، وهي مزيج من الإسمنت والحصى والرمال التي تجف وتلتصق مع بعضها البعض، ويعد الإسمنت المورد الأكثر استهلاكًا في الكرة الأرضية بعد المياه، ويعد مادة غير عضوية تتكون من سيليكات الكالسيوم ويمكن وصفه بالهيدروليكي أو غير الهيدروليكي، ويعود أصل كلمة إسمنت إلى الرومانية وهو مصطلح يعني مادة بناء مكونة من الصخور المكسرة مع الجير المحترق، ومن أكثر الدول إنتاجًا له هي الصين والولايات المتحدة الأميركية.[١]
كيفية صناعة الإسمنت
إنّ إجابة سؤال: " كيفية صناعة الإسمنت؟ " تشمل عددًا من الخطوات للحصول عليه بشكله النهائي، وعمليات تصنيع الإسمنت تعرف بالعمليات الرطبة والجافة وشبه الجافة، فندما تكون المواد الخام مبللة تسمى بالملاط، وبالتالي وللإجابة على سؤال: " كيفية صناعة الإسمنت؟" بشكل دقيق يجب ذكر عدد من الخطوات وهي كالآتي[٢]:
سحق وطحن المواد الخام
إنّ عملية السحق والطحن تتم على مرحلتين أساسيتين وهما: سحق وطحن المواد الجافة حيث يتم تجفيف المواد الخام في مجففات أسطوانية دوارة ثم يتم طحنها في طاحونة أسطوانية أو دائرية تحتوي على مجموعة من كرات الطحن الفولاذية، أما المرحلة الثانية فهي سحق وطحن المواد اللينة عن طريق التحريك القوي بواسطة الماء في طواحين الغسيل، بحيث ينتج الملاط، ولإزالة الجزيئات كبيرة الحجم يتم تمريره عن طريق مرشحات للحصول على ملاط دقيق.[٢]
مزج المواد
في هذه المرحلة أيضًا تتم عمليتان إحداهما للمواد الجافة وأخرى للمواد الرطبة، خيث يتم في عملية المواد الجافة وضع خطة أولية للإسمنت المراد إنتاجه عن طريق التحكم في كمية المواد الخام التي يتم الحصول عليها من مصنع التكسير والطحن، ويتم تخزين الخليط الناتج في صوامع بحيث يتم ضمان الخلط الجيد للمواد الجافة عن طريق ضغط الهواء القوي، بينما في المرحلة الرطبة يتم تخزينها في خزانات الملاط ويتم خلط هذه المواد عن طريق الوسائل الميكانيكية أو الهواء المضغوط أو كليهما معًا، وعادةً ما يحتوي هذا الخليط على 35-45% من الماء ولتقليل نسبة الماء إلى 20-30% يتم تمرير المزيج عبر مرشحات؛ وذلك لتقليل كمية احتراق الوقود المستهلك.[٢]
الاحتراق
إنّ الفرن السائد في مرحلة الحرق هي الأفران الدوارة ولكن لا تزال أفران القمامة تستخدم في بعض الدول، حيث يبلغ طول الأفران الدوارة 200 مترًا وبقطر 6 أمتار وتكون موجودة في مصانع المعالجة الرطبة وفي العملية الجافة تكون مبطنة بمواد مقاومة للحرارة، وسميت بالدوارة لأنّها تدور ببطء على محور يميل ببضع درجات أفقية، حيث يتم إضافة المواد الخام من الطرف العلوي وتتحرك نحو الأسفل باتجاه النيران، ويتم تزويد الوقود عن طريق أنابيب والذي يشمل الغاز الطبيعي أو الفحم أو الزيت إذ تتراوح درجات الحرارة بين 1350-1550 درجة مئوية، والمواد الخام التي تم حرقها تخرج من الفرن على شكل عقيدات صغيرة وتنقل بعدها إلى المبردات والتي تتم العملية عن طريق الهواء.[٢]
بعد عملية الحرق في الفرن الدوار تنتقل المواد إلى الفرن الدوار الأقصر حيث تخرج العقيدات وتحتوي على الماء بنسبة 10-15% وعند دخولها الفرن الدوار الأقصر يتم امتصاص المياه عن طريق الغازات الساخنة، وهذه الغازات قد تكون مصدر تلوث للبيئة ومصدر ازعاج للسكان وخاصة في المناطق المأهولة ؛ لذلك يتم وضع أجهزة منع تسرب أو أنظمة ترشيح أو أجهزة ترسيب الغبار الكهروستاتيكي بين المدخنة ومخرج الفرن.[٢]
الطحن بعد الحرق
يتم مرور المواد الخام في هذه المرحلة عبر مطاحن أفقية للحصول على مسحوق ناعم من الجبس ومكونات الإسمنت وقد تمر مباشرة عبر المطحنة أو يمكن فصل المواد الخشنة وإعادتها إلى المطحنة لضمان الحصول على مسحوق ناعم، وفي بعض الأحيان يتم إضافة كميات صغيرة من مساعدات الطحن إلى مادة التغدية.[٢]
في نهاية عملية صناعة الإسمنت يتم توريده إلى صوامع للتخزين أو وضعه داخل أكياس ورقية مفرغة من الهواء وإرساله في حاويات كبيرة الحجم لاستخدامه لاحقًا.[٢]
أنواع الإسمنت
بعد الإجابة على سؤال: " كيفية صناعة الإسمنت؟ " يمكن الحديث عن أنواع الإسمنت المختلفة واستخداماتها، إذ إنّ هنالك العديد من الأنواع لمختلف الاستخدامات، حيث يوجد نوعين أساسيين من الإسمنت هما الإسمنت البورتلاندي العادي وإسمنت بورتلاند وعلى الرغم من ذلك يتحتم في بعض الأحيان استخدام أنواع أخرى من الإسمنت وهي[٣]:
- الإسمنت سريع التصلب، ويتم استخدامه في حالة ضرورة الحصول على تصلب أسرع؛ لاحتوائه كمية مياه أقل.
- الإسمنت الحراري، ويتم استخدامه في الأبنية الخرسانية.
- الإسمنت البورتلاندي المقاوم للماء، ويستخدم في عزل المياه.
- الإسمنت المتمدد، ويستخدم في بناء القنوات الخرسانية مسبقة الإجهاد ولتثبيت مسامير الحشو.
- الإسمنت الأبيض، يوستخدم في أعمال السباكة.
- الإسمنت المقاوم للكبريتات، وهذا النوع يستخدم في بناء أساسات الأبنية المقامة على ترب تحتوي على نسبة عالية من الكبريتات.
- إسمنت بورتلاند، ويستخدم بشكل رئيس في الأبنية الخرسانية الضخمة وللأبنية المتصلة مع الماء والأبنية الهيدروليكية.
