شناخت انواع سیمان نسوز
مواد اولیه مورد استفاده برای تولید سیمان نسوز یا سیمان نسوز کلسیم آلومینایی بیشتر بوکسیت و سنگ آهک می باشد. استفاده از بوکسیت های پر آهن، سیمان نسوز های پر آهن و بوکسیت های با آهن کمتر سیمان های کم اهن تولید می کنند. برای سیمان نسوز با خلوص بالا از سنگ آهک با درصد های کم ناخالصی با آلومینا حاصل از فرآیند بایر استفاده می شود.
در حال حاضر سیمان آلومینایی که به بازار عرضه می شود بر طبق ترکیب شیمیایی به پنج گروه طبقه بندی میشوند. در جدول زیر ترکیب شیمیایی سیمان های نسوز اصلی چند کشور نشان داده شده است.
- گروه A شامل سیمان نسوز کلسیم آلومینایی پر آهن مانند سیمان های فوندو و لومینت می شود
- گروه B با آهن پایین تر نسبت به گروه A و هر دو گروه A و B مطابق سیمان نسوز کلسیم آلومینات نوع دوم (2) اشاره شده در جدول فوق می باشند.
- گروه C سیمان نسوز کلسیم آلومینایی کم آهن (خلوص متوسط)، مطابق سیمان نوع اول (1) می باشد.
- گروه D سیمان نسوز کلسیم آلومینایی خلوص بالا گرید آلومینای 70% می باشند بطور مثال سیمان آلومینا بالای Denka و Secar-71 لافارژ .
- گروه E سیمان نسوز کلسیم آلومینایی خلوص بالا با حدود 80% آلومینا هستند مانند سیمان سوپر آلومینا بالای Denka، CA-25 شرکت Alcoa و Secar-80 لافارژ.
در این سیمان ها برای بدست آوردن واکنش پذیری بالا با آب ، استحکام و قابلیت نصب از نظر دانه بندی بسیار ریزدانه می شوند. با توجه به سطح ویژه، ریزدانگی این محصولات یا بلین بطور معمول بین cm2/gr 2500 تا 5000 می باشد. در سیمان های غنی از آلومینا ممکن است این عدد به cm2/gr 7000تا 10000 نیز برسد.
انواع فازهای موجود در سیمان نسوز کلسیم آلومینات و خواص عمومی آن ها
اختلاف بین ترکیبات تشکیل دهنده سیمان آلومینایی و سیمان پرتلند در دیاگرام سه فازی Al2O3 -SiO2 -CaO بیان شده است. سیمان های نسوز عمدتا از نظر ترکیب شیمیایی از Al2O3 ،SiO2 و CaO تشکیل شده اند و برحسب مقدار آلومینا و ناخالصی های موجود در سیمان درجه نسوزندگی آن ها متفاوت است. ترکیب کانی شناسی سیمان ها در نمودار فازی سه تایی Al2O3.SiO2.CaO نشان داده شده است.
سیمان پرتلند معمولی در منطقه 1 نمودار سه فازی واقع شده است و جز ترکیبات سیلیکات کلسیمی (SiO2.CaO) محسوب می شود. در منطقه 2 این نمودار سیمان نسوز با ترکیب کلسیم آلومینا (Al2O3.CaO) نشان داده شده اند.
سیمان پرتلند بطور نسبی در ناحیه CaO بالا واقع شده است و فازهای C2S و C3S بعنوان فازهای اصلی آن بحساب می آیند. از طرف دیگر سیمان نسوز کلسیم آلومینایی در ناحیه ای با مقدار CaO پایین تر واقع شده است، فاکتوری که باعث می شود این سیمان بعنوان سیمان نسوز استفاده شود. CA فاز اصلی سیمان نسوز کلسیم آلومینایی میباشد همچنین شامل فازهای C12A7 ، C A 2 و/یا C2AS یا C4AF، C6A4FS و یا یک فاز شیشه باشد.
در شکل بعد دیاگرام دو فازی Al2O3.CaO نشان داده شده است. در این دیاگرام پنج فاز کلسیم آلومینایی با نام های C12A7, C3A, CA2,CA,CA6 مشخص شده است.
