ما هو الأسمنت الخاص للبناء الخرساني والبناء؟
غالبًا ما تحدد مستندات البناء نوع الأسمنت بناءً على الأداء المطلوب للخرسانة أو شروط التنسيب. حيث تنتج بعض مصانع الأسمنت أنواعًا معينة فقط من الأسمنت البورتلاندي. وبشكل عام، يتم إنتاج الأسمنت البورتلاندي عن طريق تسخين مصادر الجير والحديد والسيليكا والألومينا إلى درجة حرارة الكلنكر (2500 إلى 2800 درجة فهرنهايت) في فرن دوار.
ومن ثم، طحن الكلنكر إلى مسحوق ناعم. حيث يحول التسخين الذي يحدث في الفرن المواد الخام إلى مركّبات كيميائية جديدة. لذلك، يتم تحديد التركيب الكيميائي للأسمنت من خلال النسب المئوية الكتلية وتكوين المصادر الخام للجير والحديد والسيليكا والألومينا بالإضافة إلى درجة الحرارة ومدة التسخين.
هذا الاختلاف في مصدر المواد الخام والخصائص الخاصة بالمصنع، وكذلك عمليات التشطيب (أيّ الطحن والمزج المحتمل مع الجبس أو الحجر الجيري أو مواد الأسمنت التكميلية)، هي التي تحدد الأسمنت المنتج. حيث يستخدم الأسمنت الخاص لخدمة بعض الوظائف المحددة في البناء الخرساني.
يمكن أن تؤدي هذه الوظائف إلى تغيير الإعداد أو سلوك التصلب للخرسانة أو إنتاج تأثيرات معمارية مختلفة أو تحسين قابلية التشغيل أو نقل احتباس الماء ومرونة البناء أو مقاومة اختراق الماء في الجدران أو أوعية الاحتواء أو تقليل تكلفة عامل الأسمنت. وبالتالي، يتم استخدام هذه الأنواع الخاصة من الأسمنت لمتطلبات محددة.
تتوفر الآن العديد من أنواع الأسمنت الخاصة لصناعة البناء الخرساني. بحيث يعطي كل نوع من أنواع الأسمنت الخاصة وظيفة محددة من حيث التطبيق والأداء والمتانة. كما يمكن استخدام هذه الأنواع من الأسمنت في درجات حرارة عالية جدًا أو منخفضة جدًا.
من بينها، يمكن أيضًا استخدام بعض الأسمنت الخاص في الأحماض. حيث يتميز الأسمنت الخاص، مثل أسمنت السيليكات، بمعدل تثبيت مرتفع جدًا. والباريوم والأسمنت السترونشيوم مقاومان للإشعاع.
أنواع الأسمنت الخاصة المستخدمة للبناء:
1. أسمنت البناء:
لفترة طويلة، تمَّ استخدام الجير المقاس بالرمل لمدافع الهاون لوضع الطوب. حيث أنه لزيادة قوة وسرعة اكتساب القوة، أصبح من الشائع خلط الأسمنت البورتلاندي مع الجير. والنسبة المعتادة للأسمنت إلى الجير إلى الرمل يمكن أن تتراوح من 1 إلى 1 إلى 6 للأحمال الثقيلة إلى 1إلى 3 إلى 12 للأحمال الخفيفة.
ملاط الرمل الأسمنتي قاسي للغاية، لذلك يضاف الجير لتسهيل العمل. ولتجنب ضرورة خلط الأسمنت والجير، يتم إدخال الأسمنت الحجري. حيث يتم نقل اللدونة وقابلية العمل للأسمنت الحجري بواسطة الحجر الجيري وعامل حبس الهواء. كما تعمل سهولة استخدام الأسمنت الحجري وخاصية الاحتفاظ بالماء على زيادة التصاقها بالطوب أو وحدات البناء الأخرى.
2. أسمنت آبار النفط:
في عملية حفر آبار النفط، يتم استخدام أسمنت آبار النفط لملء الفراغ بين أنبوب البطانة الفولاذية وجدار البئر وأيضًا لحشو الطبقات المسامية ومنع الماء أو الغاز من الوصول إلى الطبقات الحاملة للنفط.
يخضع هذا الأسمنت لضغط عالٍ جدًا، وقد ترتفع درجة الحرارة إلى 400 فهرنهايت، وبالتالي، يجب أن يكون الأسمنت المستخدم قادرًا على الضخ لمدة تصل إلى ثلاث سنوات تقريبًا. حيث تصبح صلبة بسرعة بعد الإعداد.
3. الأسمنت المتوسع:
يتمدد الأسمنت المتوسع أثناء التصلب. وعادة، تتقلص الخرسانة أثناء تصلبها ينتج عنها تشققات انكماشية. لذلك، يمكن تجنب هذا التأثير عن طريق خلط الأسمنت المتمدد مع الأسمنت العادي في الخرسانة، والذي لن يتقلص أو يتوسع. كما يمكن أيضًا استخدام هذا الأسمنت في أعمال الإصلاح حيث يتم ملء الوصلة المفتوحة بهذا الأسمنت بحيث يتم الحصول على وصلة محكمة بعد التمدد.
4. أسمنت كلوريد المغنيسيوم:
يتم تحضير أسمنت كلوريد المغنيسيوم عن طريق إضافة كلوريد المغنيسيوم القوي إلى المغنيسيا المكلس المطحون ناعماً. وفي غضون 3-4 ساعات، يتحول إلى كتلة صلبة. بحيث يزداد معدل تصلب الأسمنت بإضافة 1.5% كلوريد الكالسيوم. كما تتمثل ميزة أسمنت كلوريد المغنيسيوم في معدله المتسارع للإعداد، وهو أمر مفيد أثناء الطقس البارد.
5. الاسمنت الحراري:
يعتبر الأسمنت الحراري عمليا نفس أسمنت الفرن العالي فيما عدا أن خبث الفرن العالي يكون رطبًا ومنفصلًا عن الأسمنت. وهذا الأسمنت له انكماش أصغر وحرارة تطور أصغر أثناء الإعداد من أسمنت بورتلاند العادي.
6. أسمنت عالي الألومينا:
يتم الحصول على هذا الأسمنت عن طريق صهر الحجر الجيري والبوكسيت بكميات قليلة من أكسيد السيليكون وأكسيد التيتانيوم عند درجة حرارة 1500-1600 درجة مئوية في فرن دوار ثم طحن المنتجات الناتجة إلى النعومة بنفس الطريقة المستخدمة في الأسمنت البورتلاندي.
