صناعة الأسمنت وطرق الأستفادة من الملوثات الناتجة عنها

التلوث الناتج عن صناعة الأسمنت

خلق الله الإنسان ، وجعل على الأرض بيئة صالحة لحياته ومعيشته مكونة من نباتات متنوعة، وكائنات حية مختلفة ، وأنهار وعيون ، وهواء نقي منعش ، وتربة تعطي من كل الخيرات
ولما تزايدت أعداد البشر على وجه الأرض ، بدأت معهم ظواهر التلوث ، وزادت منذ بدأ الإنسان إنجازات التقنية المختلفة وهو يغير سطح الأرض فيزيائياً وكيميائياً وأحدث بذلك اضطراباً أثر في العلاقات بين الكائنات وبيئتها وأصابها بأضرار بالغة .
تلوث الهواء :
يصبح الهواء ملوثاً عندما تدخل مركبات ضاره إلى الغلاف الحيوي غازات مثل : أول أكسيد الكربون CO ، وثاني أكسيد الكربون CO2 ، وكبريتيد الهيدروجين H2S، و أكاسيد الكبريت SO2 ، و أكاسيد النيتروجين NO2 ، و الكلور Cl ، و الفلور F ، و مركباتهما، و كثير من أبخرة المواد العضوية ، وصلبة مثل : ألياف الأسمنت ، السيلكات و ذرات الكربون .
ومن أهم مصادر إطلاق الغازات إلى الهواء السيارات ثم تأتي بعد ذلك المصانع و محطات القوى النووية .
مصادر تلوث الهواء :
هناك العديد من مصادر تلوث الهواء ، وتقسم المصادر حسب نوعيتها إلى مصادر طبيعية و مصادر ناتجة عن نشاط الإنسان و يصعب أحياناً الفصل بين هذين المصدرين إذا أن مايصدر عن نشاط الإنسان في منطقة ما قد يدعمه مصدر طبيعي كالرياح إلى منطقة أخرى فيصعب بتالي تحديد أصل المصدر .
ففي البلدان الصناعية تقذف المصانع بأنواع عديدة من ملوثات الهواء . ويختلف النوع باختلاف الصناعة ، فمنها ما يقذف بالغارات الضارة و منها ما يقذفها بالغبار الذي يحتوي على الملوثات الصلبة .
ومن أمثلة ملوثات المصانع الزئبق ، وهباب الفحم ، وغبار مصانع الأسمنت ، وغاز فلور الهيدروجين HF ، و مركبات الفلور الأخرى و التي تنتجها مصانع الأسمنت و الأمونيوم .

الآثار السلبية لتلوث الهواء :
لاشك أن لتلوث الهواء الكثير من الأضرار . و يعتمد الضرر الناجم عن تلوث الهواء على عوامل عديدة منها كمية الملوثات وتركيزها في الهواء وفي الجسم المستقبل لها ، ونوعية الملوثات ، ونوعية الضرر الذي قد ينجم عنها ، وقابلية الجسم للتأثر بها . ويؤثر تلوث الهواء بشكل مباشر أو غير مباشر على حياة الإنسان وصحته ، و على الغلاف الحيوي ، وعلى المواد الطبيعية .
ويسبب تلوث الهواء خسائر اقتصادية تتمثل في ازدياد معدل الأمراض التي تؤدي إلى تعطيل القوى المنتجة وإلى ازدياد معدل استهلاك واستيراد الكثير من الأدوية والعقاقير . بالإضافة إلى الخسائر المادية يؤثر تلوث الهواء سلبياً على استقرار حياة الإنسان بما يسببه من اضطراب في الظروف البيئة التي تلام حياته و أنشطته المختلفة . و تنعكس هذه الآثار في ترك العمال و السكان للمناطق الملوثة و الهجرة منها الأمر الذي يترتب علية آثار سلبية كثيرة .

إعادة تدوير غاز ثاني أكسيد الكربون
الناتج من صناعة الأسمنت
الغازات الناتجة من صناعة الأسمنت تحتوي على 40 % من غاز CO2 ناتج تفكك الكربونات بالإضافة إلى حرق زيت الوقود Fuel Oil تكنولوجيا التدوير .
أضراره :
انطلاق غاز إلى الغلاف الجوي تساعد على امتصاص الحرارة فهو يعمل كصوبة بحيث يخزن الحرارة ويبعثها إلى الأرض و لا يسمح بانطلاقها إلى الأجواء العلية ولذلك يسمى بالصوبة الحرارية . مما يزيد من رفع درجات حرارة الأرض . مما يترتب علية أضرار بالغة من حرائق الغابات و ذوبان الجليد في القطبين . فإن زيادة 10 % في تركيز ثاني أكسيد الكربون تؤدي إلى رفع متوسط حرارة الغلاف الجوي الملاصق للأرض بحوالي 0.3 درجة مئوية .
و يتوقع رفع درجات الحرارة في الأعوام القادمة إلى 7 درجات مئوية مما ينجم عنها ذوبان كميات من الجليد يؤدي إلى ارتفاع منسوب المياه البحرية نحو 60 قدماً مما يسبب غمراً لكثير من المناطق الساحلية . كما أن ارتفاع درجات الحرارة يساعد على انبعاث كمية إضافية من غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 المذاب في البحار و المحيطات مما يؤدي إلى ازدياد متتابع في درجات الحرارة .
كما أن لثاني أكسيد الكربون ضرر آخر وهو يكون مع ماء المطر حمض الكربونيك و يساعد على تكوين الأمطار الحمضية وعند نزوله إلى المياه الجوفية يتفاعل مع عناصر التربة من الكالسيوم و الماغنسيوم ….. الخ فيكون كربونات و بيكربونات المقابلة لها و هو ما يسبب العسر للماء .

استخداماته :
(1) يستعمل CO2 الصلب ( ثلج CO2 ) في مختلف عمليات التبريد و التجمد وحين مزجه مع عدد من المذيبات مثل الأسيتون أو رابع كلوريد الكربون نحصل على حمام سائل ذي درجة حرارة ثابتة و منخفضة ( -69 م في الحالة الأولى و –20 م في الحالة الثانية ) و يستخدم هذا الحمام البارد في إجراء العديد من الدراسات و البحوث و تجميد النباتات أو البكتريا و غير ذلك . كما يستعمل CO الثلجي لإعداد أجواء باردة لحفظ اللحوم فيها حيث أن البكتريا التي تحلل اللحوم لا تعيش في جو من CO2 .
(2) يستعمل CO2 المسال في المشروبات الغازية حيث يعطيها نكهة مرغوبة .
(3) يستعمل CO2 الغازي في إطفاء الحرائق حيث يعمل عند ضخة بكثافة عالية على عزل الأكسجين المساعد على الاشتعال وبذلك يتوقف الحريق ، إلا أن هذا الغاز لا يصلح لإيقاف جميع الحرائق .
(4) يستعمل ثاني أكسيد الكربون لمعادلة القواعد غير المرغوب بها في الماء فهو يعطي عند ذوبانه في الماء حمض الكربونيك
CO2 + H2O  H2CO3 .

تكنولوجيا إعادة تدوير CO2 الناتج من صناعة الأسمنت
يوضح المخطط التالي فكرة مبسطة عن كيفية استغلال CO2 الناتج من عملية تصنيع الأسمنت . و هو بعد عملية الحرق ينتج حوالي 40 % CO2 كتالى:
1- يتم سحبة من أعلى الأفران و تنقيته بإمراره على ماء لإذابة غبار الأسمنت و غاز SO2 .
2- ثم يمر على عامود امتصاص به كربونات الصوديوم المذابة في الماء فيتحول إلى بيكربونات صوديوم .
3- ثم يمر على سخانات فيتحلل إلى CO2 و هيدروكسيد صوديوم NaOH 0
4- يمر على مراحل متعددة لتنقيته ثم ضغط و تبريد0
5- في المرحلة الأخيرة إما يعبأ كسائل في اسطوانات أو يتم تبريده مفاجئ فيجمد و يقطع كثلج

غبار الأسمنت :
يعتبر تصاعد غبار الأسمنت من المداخن أكبر عامل ملوث للهواء الذي يسبب كثيراً من الأمراض الصدرية لسكان هذه المناطق و للعمال الموجودين في المصنع و حولها . و يعتبر غبار الأسمنت من المواد التي يمكن الاستفادة منها لأنها تعتبر من الأسمنت النقي الذي يتكون من العديد من الأكاسيد . و توجد عدة حلول لمعالجة هذه المشكلة و هي تركيب فلاتر على أفواهه المداخن و تجميعها و هذه الفلاتر تتطلب صيانة دائماً، و يجمع الغبار و غبار الأسمنت علية دراسات كثيرة منها يمكن استخدامها بعد المعالجة و الحرق كمواد ماصة للصبغات التي تلقيها شركات الصباغة في الماء . و في أحد الدراسات يمكن إضافتها على البويات أثناء عمليات التصنيع كبديل لأكسيد الزنك .

صناعة الأسمنت

تستعمل المواد الأسمنتية بأنواعها المختلفة كمواد لاصقة تعمل على التماسك في المباني والإنشاءات الخرسانية بالإضافة إلى استخدامها في الأغراض الأخرى مثل إنشاء الطرق والكباري والأفران الصناعية وأعمال البياض والتغطية بالبلاط .
الخامات المستخدمة في عمليات تصنيع الأسمنت :
(1) حجر الكالس ( CaCO3 ) الذي يعطي أوكسيد الكالسيوم ويجب ألا تزيد نسبة SO3 أو Fe2O3 أو Al2 فيه على 4 % .
(2) حجر الجبس ( CaSO4 ) كبريتات الكالسيوم .
(3) الطين ( التراب ) السليكات والألومينات ويجب ألا تزيد نسبة SiO2 فيه عن نسبة 50 %
(4) الوقود السائل .
(5) بعض مصادر الحديد للحصول على Fe2o3 .
(6) بعض مصادر أكسيد الألومنيوم .
تطلق كلمة الأسمنت على جميع المواد التي تتحول إلى الحالة الرخوة عند خلطها بالماء ثم تتحول بالتدريج إلى مادة صلبة نتيجة لتبلورها .
خواص الأسمنت
تختلف خواص الأسمنت تبعاً لتركيبة وعمليات تحضيره، وأهم خواصه هي :
(1) سرعة التصلب :
هناك أسمنت سريع التصلب يتجمد خلال عدة دقائق ويوجد أنواع أخرى تحتاج إلى عدة ساعات في الهواء وقد يتصلب وهو مبلل .
(2) تزداد قوة تماسكه إذا كان مسحوقاً سحقاً جيداً بينما تقل قوة تماسكه إذا كانت حبيباته كبيرة الحجم نسبياً .
(3) لا يذوب في المـاء .
(4) لا يحتاج إلى CO2 عند التصلب .
تأثير المواد على خواص الأسمنت
هناك بعض المواد تؤثر على خواص الأسمنت وجودته والمواصفات التسويقية ومنها :
(1) المخلفات غير الذائبة والناجمة عن الشوائب الموجودة في الجبس تكون مقياساً لرداءة الأسمنت .
(2) الجبس يضاف إلى كلنكر الأسمنت Clinker لأنه يمنع حدوث التصلب الفوري فهو يتفاعل مع الومينات الكالسيوم الثلاثية النقية فيكون السلفو الومينات الكالسيوم غير القابلة للذوبان .
3CaO. Al2O3. 3CaSO4. 3H2O

وتجب ملاحظة كمية الجبس المضافة إلى Clinker كلنكر الأسمنت بعناية كبيرة لأن وجود دقائق من الجبس يؤدي إلى تمدد ثم تشقق لاحق لعجينة الأسنمت المتصلبة .
(3) ألومينات الكالسيوم :
وجودها غير مرغوب فيها حيث تسهم قليلاً في مقاومة الأسمنت وتعمل كمادة مساعدة على الصهر وبذلك تقل من درجة حرارة حرق الكلنكر .
المواصفات الكيميائية للأسمنت
(1) التشبع الكلسي : يجب ألا يزيد عن 1.02 ولا يقل عن 0.66
وتحسب الأكاسيد على أساس نسبتها المئوية في نموذج الأسمنت ولا تشمل أكاسيد ما يتبقى من الأسمنت من المواد غير قابلة الذوبان .
(2) الفقد الحرق : لا يزيد على 4 % وزنـاً .
(3) المواد المتبقية غير قابلة للذوبان : لا تزيد على 1.5 % وزنـاً .
(4) أكسيد الماغنسيوم لا يزيد على 5 % وزنـاً .
(5) نسبة الألومينا إلى أكسيد الحديديك : لا تقل عن 66 % وزنـاً .
(6) مجموع الكبريت محسوباً SO2 أ و SO3 لا يزيد على 2.5 % عندما تكون نسبة الومينات ثلاثي الكالسيوم 7 % أو أقل . ولا تزيد على 3 % عندما تكون نسبة الالومينا أكثر من 7 % وتحسب الومينات ثلاثي الكالسيوم من المعادلة التالية :
ألومينات ثلاثي الكالسيوم = ( 2.65 ) أوكسيد الألومنيوم - ( 1.69 ) أوكسيد الحديديك .

الماء المستعمل في الخرسانة
يجب أن يكون الماء المستعمل في الخرسانة خالياً من المواد الدهنية والحامضية والقلويات والمواد النباتية ، ويجب أن تتوافر فيه الشروط اللازمة بحيث يكون صالح للشرب .
وتتم عملية فحص الحوامض والقلويات باستخدام ورق عباد الشمس أما المواد النباتية والدهنية فيمكن رؤيتها بالعين المجردة .
يتلخص عمل ماء الخرسانة في النقاط التالية :
(1) يتفاعل مع الأسمنت فيكون مادة لها قابلية للتماسك فترتبط ذرات الرمل وقطع الحصى مع بعضها نتيجة تبلور حبيبات الأسمنت .
(2) نشر حبيبات الأسمنت على سطح الرمل والحجارة في الأقسام الدقيقة منها .
(3) يسهل عملية خلط الرمل والحصى فيكون مزيجاً ذا كتلة متجانسة .
(4) يحجز في كتلة الخرسانة فراغاً معيناً .

التركيب الكيميائي للأسمنت
يتكون الأسمنت كيميائياً من :
(1) CaO 60 - 65%
(2) SiO2 20 - 24%
(3) Al2O3 4 - 10%
(4) Fe2O3 2 - 4%
(5) MgO 1 - 3%
(6) SO3 1 - 2%
(7) القلويات ( 0.5 – 1 % )
( Cool

مواد غير ذائبة في الحوامض 1.5 %
تصلب الأسمنت
يتغير وقت تصلب الأسمنت في حدود كبيرة ومعرفته مهمة جداً بالنسبة إلى نوعية استعمال الأسمنت في البناء فقدم الأسمنت له تأثير في التصلب لأنه يمتص الرطوبة من الجو وتتبلور قسم من حبيباته وتفقد فعاليتها في أثناء التخزين .
كما أن الجبس المضاف في الأسمنت لتعديل وقت التصلب هو الآخر يفقد فعاليته بمرور الوقت ويمكن معالجة ذلك بزيادة نسبة الجبس في الأسمنت .
هناك مرحلتان لتصلب الأسمنت هي :
التصلب البدائي والنهائي :
وأحسن أنواع الأسمنت هو البطيء في عملية التصلب البدائي السريع في التصلب النهائي وأقل مدة للأسمنت البورتلاندي لإكمال عملية التصلب البدائي هو أربعون دقيقة وأطول مدة للتصلب النهائي هو عشر ساعات .
ويمكن ضبط وقت التصلب البدائي بإضافة كمية من الجبس إذ يتناسب الوقت بصورة طردية مع كمية الجبس المضافة .
نظريات تصلب الأسمنت
هناك نظريتان لتفسير الكيفية التي تتم بها عملية تصلب الأسمنت :
(1) النظرية الأولى :
تتحول المركبات الناتجة من تأثير الماء على سليكات الكالسيوم الثنائية إلى مواد غروية تحيط بحبيبات الرمال معها مكونة كتلاً جامدة والتي يرجع إليها قوة الأسمنت وتصلبه .
(2) النظرية الثانية :
تنفصل المكونات الجديدة التي تتكون من تفاعل الماء مع نواتج مكونات الأسمنت على شكل بلورات وترجع قوة وصلابة الأسمنت الناتج إلى تماثل هذه البلورات المترسبة من محلول فوق المشبع .
الأسمنت البورتلاندي
أطلق اسم الإسمنت البورتلاندي على هذه المادة الأسمنتية الناتجة لأن خواصها تشبه خواض الأحجار البورتلاندية الموجودة في جزيرة بورتلاند بالقرب من إنجلترا .
طرق تصنيع الأسمنت البورتلاندي
(1) الطريقة الرطبة :
هي أقدم الطرق في الاستعمال حيث يضاف الماء قبل عملية الطحن فيكون الناتج معجوناً وتتراوح نسبة الماء فيه بين 30-40% ويتم بعد ذلك ضخ هذه العجينة إلى خزانات خاصة مفتوحة لتهيئتها لعملية الحرق في الأفران ويثبت بداخلها عدد من السلاسل الفولاذية حيث تقوم بعمل تجفيف المواد الأولية داخل الفرن .
(2) الطريقة نصف الجافة :
تطحن المواد الأولية وهي جافة وتنقل إلى خزانات مغلقة لتكون جاهزة ومهيأة حتى يتم إرسالها إلى جهاز يقوم بخلطها بنسبة 10 % من الماء وجعلها على شكل حبيبات كروية صغيرة تتم تغذيتها عن طريق شبكة متحركة لتجفيفها ثم ترسل إلى فرن دوار لحرقها حيث تتم التغذية بصورة مستمرة .
3- الطريقة الجـافـة :
تطحن المواد الأولية وتسخن حيث تتحول إلى مسحوق ناعم وتنقل إلى خزانات مغلقة لتكون جاهزة ومهيأة حتى يتم إرسالها للفرن الدوار الذي لا يوجد بداخله سلاسل فولاذية في هذه الحالة وذلك لإكمال عملية الحرق .
مراحل تصنيع الأسمنت البورتلاندي

(1) تهيئة المواد الأولية :
حجر الكلس :
يتم تكسيره في كسارات حسب طبيعته بحيث يكون حجم الحجر أقل من 25 مم وينقل إلى مخزن المواد الأولية أو إلى مخازن تغذية الطواحين مباشرة بواسطة أحزمة ناقلة .
الطين أو التراب :
يتم تفريغ الطين الوارد للعمل في غسالة خاصة ثم يغسل بالماء بحيث يخرج الخليط من شبكة حديدية لمنع مرور المواد الشائبة والصلبة مع الطين وتكون نسبة الماء في الخليط بحدود ( 50-60% ) فيضخ هذا المعجون إلى خزان ثم ينقل إلى طواحين المواد الأولية ( طواحين أفقية ) دوارة تستخدم فيها الكرات أو القضبان وتتم تغذيتها مع حجر الكلس .
(2) طحن المواد الأولية :
يتم طحن الكلس المكسر مع الطين المغسول بواسطة طواحين أفقية إسطوانية دوارة بداخلها كرات فولاذية تقوم بتكسير وطحن المواد بحيث تنتج عجينة تحتوي على ما ء بنسبة ( 35-40% ) وذلك حسب نوعية المواد الأولية ثم ينقل المعجون إلى خزانات خاصة حيث يتم فحصها وذلك لضبط نسبة خليط الطين وحجر الكلس للحصول على المعجون الذي عند حرقه ينتج الكلنكر ذا مواصفات مطلوبة فتؤخذ باستمرار نماذج من العجينة المنتجة من الطواحين وتفحص في المختبر للتأكد من تركيبها ومكوناتها ثم ترسل إلى ضباطات المعجون حيث تتم تغذيتها إلى الأفران .
(3) حرق المعجون :
يتم حرق المعجون بأفران إسطوانية دوارة أفقية ويميل قليل حيث تتحرك المواد داخل الفرن باتجاه واحد وتغذى من الجهة العليا بينما يحرق الوقود من الجهة الثانية ، يتم تجفيف المعجون في منطقة السلاسل في بداية الفرن وبعدها يمر بمنطقة تجزئة حجر الكلس حيث تزداد الحرارة كلما اقتربت المواد باتجاه منطقة الحرق .
وعند مرورها في هذه المنطقة تصل الحرارة فيها إلى حوالي 2450مْ فيتم التفاعل بين المواد الطينية والكالسية في المعجون ويتكون الكلنكر على شكل حبيبات صغيرة ينقل بعد منطقة الحرق إلى مبردات خاصة لتبريده ثم ينقل بأجهزة تصل إلى مخازن الكلنكر .
(4) طحن الأسمنت :
ينقل الكلنكر إلى مخازن تغذية طواحين حجر الجبس مع الأسمنت حيث يدخل الأسمنت وحجر الجبس بنسبة ( 3.5 % ) بواسطة مغربلات خاصة ويضاف الجبس لتأخير وقت التجمد وتعديل وقت تماسك الأسمنت ويتم طحنه داخل طاحونة تشبه طاحونة المواد الأولية ثم ينقل الأسمنت بشكله النهائي بواسطة مضخات هوائية إلى مخازن الأسمنت .
(5) تعبئة وتجهيز الأسمنت :
يتم سحب الأسمنت من المخازن بواسطة تخلخل الهواء إلى النواقل الحلزونية أو الهوائية التي توصله إلى جهاز التعبئة لتتم تعبئته بأكياس أو السيارات الحوضية مباشرة من المخازن .

العمليات التي تحدث في أثناء عملية الحرق
تحدث العمليات الكيميائية والفيزيائية التالية :
( أ ) يتبخر جميع الماء المتواجد عند التسخين حتى درجة 105 مْ .
(ب) يفقد المخلوط ماء التبلور عند درجة 500 م ْ .
(ج) تتحول كربونات الكالسيوم والماغنسيوم إلى أكاسيد وغاز CO2 عند درجة 900مْ .
CaCO3 CaO + CO2
MgCO3 MgO + CO2
( د ) تتحد الأكاسيد الموجودة بالخليط مثل Al2O3 والسليكون والحديد مكونة مركبات عند درجة 120مْ فما فوق وهي التي توجد في مادة الكلنكر بشكل بلورات متداخلة وهي كما يلي :
1- سليكات الكالسيوم الثنائية : C2S
تتحد مع الماء بسرعة وبقوة وتتبلور بالشكل التالي :
3CaO. SiO2 + H2O 2CaO. SiO2 .X H2O + Ca (OH)2
ولهذه المادة قوة لاصقة كبيرة وهي القوة الأولية التي يحصل عليها الأسمنت .
2- سليكات الكالسيوم الثلاثية : C3S
تتفاعل مع الماء ببطء مكونة 2CaO. SiO2 .X H2O وهي المادة الناتجة من تفاعل سليكات الكالسيوم الثلاثية وغالباً ما يبدأ التفاعل بعد الأسبوع الأول .
3- الومينات الكالسيوم الثلاثية : C3A
تتفاعل مع الماء بسرعة وبشكل مباشر عند تماس الأسمنت مع الماء ليكون الومينات الكالسيوم الثلاثية المائية 3CaO. Al2O3.6H2O التفاعل الشديد وينتج عنه حرارة ويتم التماسك مباشرة .
ولمادة الومينات الكالسيوم الثلاثية قوة لاصقة قليلة وأن وجود مواد حبيبية تفقد قابليتها على التفاعل السريع مع الماء بسبب تكون الومينات الكالسيوم الكبريتية .
3CAO. AL2O3. 3CaSO4. 3H2O
4- الومينات الكالسيوم الرباعية الحديدية : تتفاعل بطء مع الماء ولها قوة لاصقة قليلة نسبياً .

كيمياء تصلب الأسمنت
يعزي التصلب ( أي بعد مزج الأسمنت بالماء وصياغة بالشكل أو القالب المطحون ) إلى تفاعل ( أو عمليتي ) الهدرتة ( Hydration ) والتحلل المائي ( Hydrolysis ) لمكونات الأسمنت أو لإجراء منها ، وكما يتضح من التفاعلات الكيميائية الآتية :
(1) C2S + XH2O C2S. XH2O
(2) C3S + XH2O C2S ( X -1 ) H2O + Ca(OH)2
(3) C3A + 6H2O C3A. 6H2O
(4) C3A + 3( CaSO4. 2H2O) + 25H2O C3A.CaSO4. 31H2O
(5) C4AF + XH2O C3A.6H2O + CAO.Fe2O3(X- 6) H2O
(6) MgO + H2O Mg( OH )2

تكون نواتج الهدرته قليلة الذوبان جداً في الماء ومن الضروري معرفة كمية الحرارة المنبعثة من الأسمنت بعد الامتزاج مع الماء كما هو موضح بالجدول الآتي ، وإلا حدثت تشققات في الأسمنت في أثناء عملية التصلب وحيث أن زيادة الحرارة المنبعثة تكون بالمقدار والتسلسل المبين في أدناه .

كمية الحرارة المنبعثة C3A C3S C4AF C2S
( سعر / حجم ) 202 114 48 44

وعلى هذا الأساس فإن الأسمنت الغني نسبياً بالمكونتين C3A ، C3S يعرف بأنه أسمنت عالي حرارة التصلب ( High Heat of Setting ) بينما يكون الأسمنت الغني بالمكونتين C4AF ، C2S منخفض حرارة التصلب وهكذا .
يضاف الجيس ( CaSO4 2H2 O ) عادة في حالة ارتفاع نسبة C3A في خلطه الأسمنت وتعتمد الكمية المضافة على نسبة هذه المكونة حيث أن الجبس فعلاً مهدئاً للحرارة الناتجة من امتزاج C3A مع الماء بفعل تكوينه للمعقد المؤقت وأن هذا المعقد يعطي حرارة أقل بكثير من الحرارة الناتجة من تفاعل الهدرته ( التميؤ ) في المعادلة (3) في أعلاه ، هناك تعليل آخر لدور الجبس في السيطرة على حرارة هدرته C3A تتمثل في تكوين المركب الهادئ المستقر 4CaO . AI2O3C4 .
أو : C3A + CaSO4 C4A + SO3
وفي كلا التفسيرين في أعلاه سيقل تركيز C3A وبذلك ستقل كمية الحرارة المنبعثة من امتزاجه مع الماء وبما يوفر تصلباً هادئاً وبطيئاً نسبياً للأسمنت وبذلك تقل احتمالات التشقق .
________________________________________________
المراجع
(4) شركة الأسمنت السعودي www.saudicement.com
(5) د / أحمد زكى " أسس الكيمياء الصناعية " – جامعة الازهر ، 1995م .
(6) د / عمر موسى رمضان – خالد عبد الله الغنام - أحمد عبد الكريم ذنون
" الكيمياء الصناعية والتلوث الصناعي " – جامعة الموصل ، 1991م .