الأسمنت المخلوط

ما هو الأسمنت المخلوط؟

يمكن تعريف الأسمنت المخلوط على أنه مزيج موحد من الأسمنت البورتلاندي العادي (OPC) ومواد مزج مثل أبخرة السيليكا والرماد المتطاير والحجر الجيري والخبث لتعزيز خصائصه للاستخدامات المختلفة. كما يمكن للأسمنت المخلوط تحسين قابلية التشغيل والقوة والمتانة والمقاومة الكيميائية للخرسانة. حيث أنه سنناقش في هذه المقالة خصائص وأنواع ومزايا واستخدامات الأسمنت المخلوط.

الأسمنت المخلوط ينتج عن الجمع بين الأسمنت البورتلاندي والمواد الأسمنتية التكميلية الأسمنت المخلوط. حيث يتم تجميع المواد عن طريق طحنها معًا كجزء من عملية تصنيع الأسمنت أو عن طريق مزجها معًا بعد الطحن. كما تستبدل المكملات بعض الأسمنت البورتلاندي بمواد يتم إعادة تدويرها غالبًا كمنتجات ثانوية من صناعات أخرى.

فوائدها البيئية مقنعة مثل، تقليل النفايات واستخدام الطاقة وَانبعاثات غازات الاحتباس الحراري مع الحفاظ على الموارد الطبيعية. حيث أن أكثر المكملات شيوعًا في الأسمنت المخلوط هي الرماد المتطاير وأبخرة السيليكا والأسمنت الخبث والحجر الجيري.

يعتبر الرماد المتطاير، وهو المادة التكميلية الأكثر استخدامً ، نتيجة ثانوية لاحتراق الفحم في محطات الطاقة الكهربائية. حيث يتم تصفية الرماد المتطاير من غازات العادم كمسحوق ناعم. ودخان السيليكا هو أيضًا منتج ثانوي صناعي. كما أنه مسحوق فائق النعومة يتم استعادته من إنتاج معادن وسبائك السيليكون في أفران القوس الكهربائي.

الأسمنت الخبث هو منتج ثانوي لإنتاج الحديد. حيث يتكون من الخبث المنصهر في أفران الصهر المستخدمة لمعالجة خام الحديد لصنع الفولاذ. ويمكن أن يحل الحجر الجيري المطحون ناعماً محل 5% إلى 15% من الأسمنت البورتلاندي. كما تتطلب الأسمنت البورتلاندي والحجر الجيري طاقة أقل لإنتاجه لأن الحجر الجيري لا تتم معالجته بالحرارة مثل الأسمنت البورتلاندي الذي يحل محله.

خصائص الأسمنت المخلوط:

الخصائص المحسّنة التي يتم الحصول عليها بسبب مزج الأسمنت بمواد مختلفة هي:

• تحسين قابلية التشغيل والقدرة على الضخ.

• انخفاض الطلب على المياه.

• تحكم محسن في النزيف.

• انخفاض تجفيف الانكماشوالزحف.

• تحسين مقاومة هجوم الكبريتات واختراق الكلوريد.

• انخفاض احتمالية التفاعل القلوي الكلي.

أنواع الأسمنت المخلوط:

يعتمد تصنيف الأسمنت المخلوط على نوع مادة المزج المستخدمة في الأسمنت. وَوفقًا لمواصفات الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM)، يتم تصنيف الأسمنت المخلوط إلى 4 أنواع.

1. نوع أسمنت بورتلاند الخبث IS (X):

تستخدم الخلائط التي تحتوي على ما يصل إلى 70% من خبث الأسمنت في الإنشاءات العامة.

2. نوع أسمنت بورتلاند بوزولان IP (X):

يستخدم هذا المزيج في البناء العام، ويمكن أن يحتوي على ما يصل إلى 50% من البوزولان. حيث أن الرماد المتطاير هو البوزولان الأكثر استخدامًا في الأسمنت المخلوط.

3. نوع أسمنت بورتلاند من الحجر الجيري IL (X):

جديد نسبيًا في سوق الولايات المتحدة ، يحتوي الاسمنت البورتلاندي بِالحجر الجيري على ما بين 5% و 15% من الحجر الجيري بين الأرض.

4. الأسمنت المخلوط الثلاثي:

الأسمنت الثلاثي عبارة عن مزيج من مادتين تكميليتين مثل الرماد المتطاير أو الأسمنت الخبث أو دخان السيليكا. حيث تحدد أكبر كمية من المواد في المزج نوعه. على سبيل المثال، إذا كان الرماد المتطاير هو المكون الأعلى، فسيتم اعتباره من النوع أسمنت بورتلاند البوزولان.

تشير “(X)” في التسمية إلى النسبة المئوية للمكون المتضمن في الأسمنت المخلوط. والباقي هو الاسمنت البورتلاندي. على سبيل المثال، النوع من أسمنت بورتلاند من الحجر الجيري، يحتوي على 10% حجر جيري و 90% أسمنت بورتلاند.

مزايا الأسمنت المخلوط:

• يوفر ملمسًا أنعم من الأسمنت العادي عند خلطه ووضعه. لذلك، يمكن استخدامه في أعمال التشطيب والرفع.

• استهلاك المياه أقل ممّا يجعل من السهل التعامل معها وتشكيلها.

• القوة المكتسبة بعد 28 يومًا أقوى بشكل ملحوظ من الأسمنت العادي، في كل من الضغط الانضغاطي والانحناء.

• نفاذية الخرسانة المخلوطة منخفضة، ممّا يؤدي إلى إطالة عمر الخرسانة عن طريق تقليل تغلغل مركبات جريان الماء العدوانية مثل الكبريتات والكلوريدات عند مقارنتها بالأسمنت العادي.

• تحدث التشققات بسبب الإجهاد الحراري عن طريق تغيير درجة الحرارة يتم تقليله باستخدام الأسمنت المخلوط.

• تقليل المشكلات الناتجة عن تفاعل القلويات والسيليكا باستخدام مزيج من الأسمنت المخلوط إمّا على شكل غبار السيليكا والخبث، أو دخان السيليكا والرماد المتطاير.

• تعتبر مواد المزج المستخدمة صناعية من قبل المنتجات، ويقلل استخدام هذه المنتجات الصناعية من استخدام الموارد الطبيعية مثل الحجر الجيري والسيليكا والطين.

استخدامات الأسمنت المخلوط:

يجعله الأسمنت المخلوط خيارًا مثاليًا لمجموعة واسعة من التطبيقات مثل:

• البناء المحلي.

• مشروع هندسي كبير.

• الخرسانة مسبقة الصب حيث يلزم وجود متانة عالية وإنهاء غير مناسب.

• الاستقرار بما في ذلك إعادة تدوير الرصيف لبناء الطرق.

• تطبيقات التعدين.

• التركيبات المتخصصة مثل المواد اللاصقة والملاط والملاط والجص.