کتاب سیمانهای کلسیم آلومینی با تاکید روی کاربردهای سیمان فوندو

سیمان های کلسیم آلومینی در زمره سیمانها یا بایندرهای غیرالی قرار میگیرند. سیمانهای غیرالی معدنی) موادی پودری هستند که اگر اجازه داده شود با یک فاز مایع مناسب (معمولاً آب یا محلول آبی یک واکنش کننده مناسب واکنش کنند دستخوش فعل و انفعالات شیمیایی میشوند که منجر به یک ساختار جامد سفت و محکم میشود. [۱] آن سیمانهایی که تنها با آب واکنش میکنند و به یک جسم صلب و سخت تبدیل میشوند از جمله مواد یا بایندرهای هیدرولیک هستند. سیمان کلسیم آلومینی سیمان هیدرولیک است.

داستان هیدراته شدن و گیرش و سخت شدن این سیمانها به اجمال اینگونه است مواد اولیه را پخت میدهند یا ذوب میکنند تا با هم ترکیب شوند و کلینکر بوجود آید.

کلینکر را پودر میکنند بسیار نرم تا خاصیت سیمانی پیدا کند یعنی قابلیت واکنش با آب و متعاقب آن سخت شدن مینرالهای به وجود آمده در کلینکر که ترکیبات اکسیدهای عناصر موجود در مواد اولیه هستند در تماس با آب به صورت یون در می آیند و وارد محلول می شوند. مثلاً در مورد سیمان کلسیم آلومینی مواد اولیه شامل مواد آلومین دار و آهک دار است. اینها کلینکر که میشوند ترکیباتی از Al2O3 و CaO بوجود می آید. در تماس با آب اینها حل میشوند و یونهای کلسیم و آلومینات در محلول وارد میکنند و محلول را به حد اشباع و فوق اشباع میرسانند در این حالت شرایط برای جوانه زنی و رسوب بلورهای متشکل از ترکیبات یونهای مختلف و آب فراهم میشود با پیشرفت مداوم حل شدن رسوب بلورها بیشتر رشد میکنند به یکدیگر ملحق میشوند و ذرات مخلوط اطراف خود را احاطه مینمایند با ادامه یافتن فرایند هیدراته شدن بلورهای بیشتر و بیشتری بوجود می آیند و رشد میکنند در هم تنیده میشوند و به ساختار استحکام می بخشند. به این بلورهای شکل گرفته هیدرات گفته میشود. هيدراتها بسته به یونهای تشکیل دهنده شان نوع و میزان شرکتشان و مقدار آبی که با آنها همراه میشود شکلها و خصوصیات مشخص متفاوتی دارند در نتیجه خصوصیات ....

علل اصلی که منجر به نواحی تغییر یافته در یک نسوز میشود گرم شدن بیش از حد و

خورده شدن هستند. گرم شدن بیش از حد وجه کاری یک نسوز به شکل گیری فاز مایع و یا رشد بلورها کمک میکند که در نتیجه آن یک لایه فشرده شده یا شیشه ای شده شکل میگیرد. در اثر انقباض یا تغییرات دما نزدیک مرز بین ناحیه اصلی و ناحیه تغییر یافته تنش بوجود می آید که باعث ترک خوردن و شکستگی میشود. گرم شدن بیش از حد ممکن است ناشی از سهل انگاری در راهبری یا افزایش دمای غیر معمول ناشی از ورود هوا به داخل یک اتمسفر احیایی باشد از یک چنین افزایش دمای غیر معمولی در وضعیتهای این چنینی بایستی جلوگیری کرد یا یک نسوز با نسوزندگی بالاتر انتخاب نمود. پوسته شدن ساختاری در ناحیه تغییر یافته در نتیجه واکنش یا نفوذ سرباره در تماس با نسوز هم پیش میآید نسوزی که قابلیت نفوذ پائینی دارد مثل یک نسوز شاموتی کمتر احتمال دارد که در معرض پوسته شدن ساختاری قرار گیرد اما این چنین پوسته شدنی بسادگی در نسوزهای منیزیتی یا کروم منیزیتی که به سرباره اجازه نفوذ میدهند اتفاق می افتد.

نسوزهای قلیایی از نظر شیمیایی در برابر سرباره قلیایی مقاوم ترند، اما آنها در اثر واکنش با سرباره نفوذ یافته یک فاز مایع شکل میدهند و مقداری ترکیبات نقطه ذوب پائیین در یک ناحیه دمایی بخصوص در لایه نسوز شکل میگیرند در نتیجه ترکها پشت ناحیه تغییر یافته ایجاد میشوند و نهایتاً منجر به پوست انداختن میشوند. برای اجتناب از تشکیل نواحی تغییر یافته نبایستی اجازه داد فاز مایع شکل گرفته به داخل نسوز تغییر نیافته مهاجرت کند معیارهایی برای حذف چنین پدیده ای با توجه به عواملی نظیر مقاومت شیمیایی تخلخل توزیع اندازه خلل و فرج قابلیت ترشوندگی نسوز در تماس با سرباره و غیره عنوان شده است. اما به هر حال از یک چنین پوسته شدن ساختاری جز با جلوگیری از نفوذ سرباره نمیتوان اجتناب کرد.

سیمانهای کلسیم آلومینی مهمترین نوع سیمانهای غیر پرتلند یا سیمانهای ویژه هستند. آنها را می توان در کاربردهای روزمره به جای سیمان پرتلند استفاده کرد. اما به دلیل تولید بسیار پائین و قیمت گران استفاده به جای سیمان پرتلند مقرون به صرفه نیست. در عوض در جاهایی که سیمان پرتلند کارایی ندارد یا ضعیف عمل میکند از مزایای ویژه سیمانهای کلسیم آلومینی می توان بهره برد.

ه این سیمانها تاب آوری بالایی در برابر درجات حرارت بالا و تغییرات دما دارند به این خاطر به

سیمانهای نسوز هم شناخته میشوند. ه استحکام ۲۴ ساعته آنها بیشتر از استحکام ۲۸ روزه سیمان پرتلند است. ایجاد

استحکام سریع حتی در دماهای زیر صفر ه تاب آوری در برابر دامنه وسیعی از شرایط مخرب شیمیایی ه تاب آوری در برابر ضربه و سایش  سیمان کلسیم آلومینی را هم میتوان به عنوان یک بایندر (چسب) به تنهائی بکار برد عمدتا برای موارد بالا و هم در مخلوط با بایندرهای دیگر برای ساخت ملاتهای موسوم به مخلوط های خشک آماده مصرف برای کاربردهای ویژه ساختمانی استفاده کرد.

امروزه حدود ۸۰ درصد مصرف سیمانهای کلسیم آلومینی در جرمهای ریختنی نسوز و ملاتهای مخلوط خشک آماده مصرف است.

سایر کاربردها از جمله در لایه کاری لوله های فاضلاب شهری تعمیرات سریع کفهای ضدسایش و سایر بتنهای فنی میباشد