الاسمنت من أهم المواد وأكثرها استخدامًا في مجال البناء والعمارة وتعبييد الطرقات، فهو يمتلك الكثير من المزايا التي تجعله من المواد الأكثر شعبية في هذا المجال.
والاسمنت هو مادة دقيقة على شكل مسحوق رملي ناعم، لونه رمادي يمتلك مزايا تمكنه من التلاصق والتماسك عند إضافة الماء إليه ليتحول بعد ذلك إلى الحالة الصلبة، ويتميز الإسمنت بصلابته وقساوته وقدرته على مقاومة العوامل البيئية التي يتعرض لها، وقدرته على ربط مكونات الخرسانة مع بعضها البعض.

يتكون الاسمنت من ثمانية مكونات أساسية هي:

  • الكالسيوم وهو من أهم العناصر المكونة للاسمنت و يتم استخراجه من الحجر الجيري.
  • السيليكات يتم استخراجه من الطين أو الرمل وهذه المادة هي المادة الأساسية في صناعة السيلكون.
  • الألومينا والتي يتم استخدامها في هذه الصناعة بكمياتٍ قليلةٍ، وتُستخرج من خام الحديد.
  • المغنيسيا، أكسيد المغنسيوم.
  • أكسيد الحديد والذي يستخدم كعوامل مذيبة لتخفيف درجة الحرارة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية.
  • كبريتات الكالسيوم.
  • ثالث أكسيد الكبريت.
  • مواد قلوية لاتزيد نسبته عن 1%.

وللإسمنت طريقة خاصة يعمل بها فغالبًا ما يتم استخدام الاسمنت لإغلاق الفتحات التي يدخل عبرها الماء، ولإستخدام الاسمنت يتم خلطه مع الماء  مما يؤدي إلى حصول تفاعلات كيميائية بين الماء والمواد الموجودة في الاسمنت،ونتيجة هذا التفاعل يتحول الاسمنت إلى كتلة صلبة قاسية.

هناك عدة طرق لاستخدام الاسمنت منها:

  • إذا مزجت الاسمنت مع الحصى والماء والرمل تحصل على خرسانة قوية ومتماسكة.
  • إذا مزجت الاسمنت بالماء والرمل تحصل على جص اسمنتي.
  • إذا مزجت الاسمنت مع الماء والرمل والجير تحصل على طين اسمنتي.

أما طريقة تحضير الاسمنت فهي على الشكل التالي:

يتم وضع الكالسيوم والحديد والسيليكات والالومينات مع بعضها وسحقها جيدًا لينتج لدينا الاسمنت الخام،وتضاف هذه المواد إلى الحجر الجيري بعد وضعه في خلاطٍ كبيرٍ ثم يتم خلطه وسحقه جيدّا للحصول على مزيجٍ متجانسٍ، بعد ذلك يتم وضع هذا الخليط في الفرن ويُسخن على درجة حرارة عالية ولمدة كافية لإحداث تغيراتٍ كيميائية وفيزيائية في هذا الخليط.

بعد ذلك يتم إخراج هذا الخليط من الفرن ويُترك حتى يبرد،ثم يتم سحقه بشكلٍجيدٍ للحصول على مسحوق ناعم جدًا، وبذلك نحصل على مسحوق يدعى الكلينكر (Clinker) ويتم إضافة الجبس وبعض المواد الأخرى إلى الكلينكر لنحصل على الاسمنت.

وللاسمنت عدة أنواع هي:

  • الاسمنت البورتلاندي العادي: من أكثر أنواع الاسمنت شيوعًا واستخدامًا، وهو مناسب لجميع أنواع الخرسانة التي لا تحتاج إلى أنواعٍ خاصة فيها مميزات محددة.
  • الاسمنت البورتلاندي سريع التصلب: يستخدم عندما يكون هناك ضرورة لإزالة قوالب الخرسانة في وقت قصير وذلك من أجل السرعة في البناء، فهذا النوع يتميز بقدرة التحمل العالية خلال الثلاثة أيام الأولى والتي تعادل قدرة تحمل الاسمنت العادي خلال أسبوع.
  • الاسمنت البورتلاندي منخفض الحرارة: في هذا النوع يتم تغيير النسب المئوية للمواد الأولية المستخدمة حتى تكون الحرارة الناتجة عن تفاعل المواد الأولية أقل من الحرارة لناتجة في الاسمنت العادي،وهذا النوع يستخدم في المنشآت الضخمة كالخزانات والسدود وذلك لأن الحرارة المنخفضة لا تسبب تمدد الكتل الخرسانية وتكسرها أو تشققها فيما بعد.
  • الاسمنت البورتلاندي الأبيض: يختلف عن الاسمنت البورتلاندي العادي بدرجة بياضه العالية، ويُستخدم غالبًا في الأماكن الجمالية وفي صناعة المنحوتات.
  • الاسمنت المقاوم للكبريتات: هذا النوع يتميز بمقاومته العالية للعوامل الطبيعية والمركبات الكيميائية ذات التأثيرات السلبية، ويستخدم في الأماكن التي تتعرض لدرجات حرارة عالية وأمطار غزيرة وفي الأماكن المعرضة لتفاعلاتٍ كبريتةٍ شديدةٍ، وغالبًا ما يستخدم في محطات الضخ وتصريف المياه والجدران الاستنادية و السيفونات والقنوات.

أكمل القراءة

بشكل عام يمكن القول إن الأسمنت هو عبارة عن جميع المواد اللاصقة بأنواعها المختلفة، ولكن بالمعنى الضيق والذي نعرفه جميعًا الأسمنت هو مادة رابطة تستخدم في تشييد وإنشاء المباني الخرسانية، وهو عبارة عن مسحوق مطحون ناعم بشكل بودرة وبخلطه بالماء يصبح صلب، حيث ان خلط الأسمنت بالماء ينتج عنه بلورات دون مجهرية وهي مادة تشبه الهلام تكون ذات مساحة سطح عالية، ونظرًا لخصائصها المرطبة يُطلق على الأسمنت الذي يتصلب ويتماسك تحت الماء اسم الأسمنت الهيدروليكي، وأهم أنواعه هو البورتلاندي.

الأسمنت

أما عن مكونات الأسمنت فهو يتكون من المواد الأساسية التالية:

  • الكالسيوم: العنصر الرئيسي المكون للإسمنت والذي نحصل عليه من الحجر الجيري.
  • السيليكات: التي نأخذها من الرمل أو الطين.
  • الألومينا: تستخرج من خام الحديد، ونحتاجها بكميات قليلة في الأسمنت .
  • أكسيد الحديد: الذي يعمل كعامل مذيب لتخفيض درجة الحرارة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية.
  • المغنيسيا: أي أكسيد المغنزيوم.
  • ثالث أكسيد الكبريت.
  • كبريتات الكالسيوم.
  • مواد قلوية لا تزيد عن 1.2%.

هناك أنواع عديدة للأسمنت ولكل منها خصائصه ومزاياه واستخداماته الخاصة، إذ تختلف هذه الأنواع بالمواد الداخلة في تركيبه وهذه الأنواع هي:

  • الاسمنت البورتلاندي العادي: من أكثر الأنواع انتشارًا وأكثرها استخدامًا وهو منتج عالي الجودة، يتناسب مع جميع أنواع الخرسانة ويلبي جميع الاستخدامات التي لا تحتاج إلى خصائص محددة تلبيها الأنواع الأخرى من الاسمنت.
  • الاسمنت البورتلاندي سريع التصلب: يستخدم للتسريع من عملية التصلب بتوفيره مقاومة عالية من الأيام الأولى لصبه إذ يمكن إزالة القوالب في وقت مبكر، أي يستخدم لتسريع عملية البناء كما انه يقلل من التكلفة لتوفيره زمن استخدام القوالب، والمقاومة التي يوفرها هذا الاسمنت خلال 3 أيام تساوي إلى المقاومة التي يعطيها الاسمنت البورتلاندي العادي خلال أسبوع.
  • الاسمنت البورتلاندي المنخفض الحرارة: يحضر هذا النوع من الاسمنت من خلال تغيير النسب المئوية للمواد الداخلة في تركيبه، يستخدم بشكل خاص في المنشآت المائية الضخمة كالسدود والخزانات إذ إن الحرارة التي يولدها تكون أقل من الاسمنت البورتلاندي العادي حيث لا تسبب هذه الحرارة تمدد في الكتل الخرسانية، الأمر الذي يمنع تكسير الخرسانة وحدوث تشققات فيما بعد.
  • الاسمنت البورتلاندي الأبيض: يشبه هذا النوع الاسمنت البورتلاندي العادي ولكنه يختلف عنه بلونه الأبيض وهو نوع عالي الجودة يستخدم لأغراض معمارية جمالية مختلفة كالمنحوتات وفي الديكورات الداخلية.
  • الاسمنت المقاوم للكبريتات: هذا النوع يتميز بمقاومة عالية للتأثيرات السلبية للتغيرات الطبيعية والمركبات الكيميائية، ويفضل استخدام ها النوع في المنشآت الخرسانية المتعرضة لتفاعلات كبريتية كبيرة وذلك للتقليل من تأثيرها، كما يستخدم في المناطق التي يحدث فيها تغيرات مفاجئة في كميات الأمطار ودرجات الحرارة، وأيضًا ينصح باستخدامه في المناطق التي تحتوي التربة والمياه الجوفية فيها على نسبة عالية من الكبريتات، يشمل نطاق استخدام هذا النوع  من الاسمنت في القنوات ومحطات الضخ والجدران الاستنادية والسيفونات.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو الأسمنت"؟