مقاله درباره سیمان و فرآورده های آن
قالب بندی : پاورپوینت
مقاله درباره سیمان و فرآورده های آن
مقاله درباره سیمان و فرآورده های آن
قالب بندی : پاورپوینت
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه :10
بخشی از متن مقاله
چکیده
در مقاله حاضر ابتدا به پدیده هزاره سوم – ننوتکنولوژی- بطور اجمالی پرداخته خواهد شد، پس از معرفی و آشنایی با این پدیده و اشاره مختصر به کاربردهای آن در کلیه علوم و فنون، منحصراً زمینههای کاربردی آن در صنعت سیمان بررسی خواهد شد. یکی از مهمترین مباحث روز در مورد سیمان و ننوتکنولوژی، مسئله کامپوزیتهای سیمان و کربن ننوتیوبها میباشد. در مجموعه تحقیق حاضر پس از معرفی این پدیده و ذکر مختصر کاربردهای آن در کلیه زمینههای مختلف موجود و زمینههایی که کاربردهای آن هنوز در حد بحث و بررسی میباشد، کربن، کربن ننوفایبرز و کربن ننوتیوبها و طیف وسیع کاربردهای آن بخصوص در صنعت سیمان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.
اثر تغییر ترکیب بر خواص سیمانهای بیواکتیواستخوان
بر پایه شیشه و شیشه – سرامیکهای بیواکتیو سیستم
Mgo- CaO- P2O5- SiO2
چکیده
در این مقاله، امکان تشکیل سیمان از شیشه و شیشه- سرامیکهای سیستم Mgo- CaO- P2O5- SiO2 و همچنین اثر جایگزینی SiO2 به جای بر رفتار گیرش و استحکام فشاری سیمانهای تهیه شده مورد مطالعه قرار گرفته است. با افزودن محلول فسفاتی به پودر شیشه و شیشه- سرامیکهای تهیه شده خمیری بدست میآید که بر اساس جزء تشکیل دهنده قسمت جامد سیمان در مدت 14- 2 دقیقه دچار گیرش (اولیه و نهایی) میشود. واکنش گیرش به تشکیل فاز کلسیم آمونیوم فسفات هیدراته نسبت داده میشود. با غوطهوری سیمانهای حاصل از شیشه و شیشه- سرامیکهای مورد بررسی در محلول شبیهسازی شده بدن (SBF)، استحکام فشاری سیمان به دلیل تشکیل هیدروکسی آپاتیت میباشد. فوق اشباع بودن SBF نسبت به تشکیل فاز هیدروکسی آپاتیت و همچنین وجود مواضع مناسب جوانهزنی روی سطوح شیشه و شیشه سرامیکها سبب می گردد تا در اثر غوطهوری سیمان در SBF، نسبت به تشکیل فاز هیدروکسی آپاتیت و همچنین وجود مواضع مناسب جوانهزنی روی سطوح شیشه و شیشه سرامیکها سبب میگردد تا در اثر غوطهوری سیمان در SBF ، فاز هیدروکسی آپاتیت تشکیل گردد. با عملیات حرارتی پودر شیشهها، دو نوع شیشه- سرامیک حاوی فازهای بلوری آپاتیت و آپاتیت/ ولاستونیت حاصل میشود. جایگزینی به جای تأثیری بر زمان گیرش اولیه و نهایی سیمانهای حاصل از شیشه و شیشه سرامیکهای مورد بررسی ندارد. کاهش میزان فاز شیشه، پایینتر بودن استحکام فشاری قبل از غوطهوری در SBF را به دنبال دارد. سرعت افزایش استحکام فشاری سیمانها در زمانهای اولیه غوطهوری در، SBF را به دنبال دارد. سرعت افزایش استحکام فشاری سیمانها در زمانهای اولیه غوطهوری در، در سیستم شیشه سرامیکها کندتر از سیستم شیشهها است هر چند که پس از گذشت یک هفته، میزان استحکام فشاری شیشه سرامیکها به دلیل حضور فاز و لاستونیت، بالاتر از شیشهها قرار میگیرد. سیمانهای تهیه شده از شیشه برای کاربردهای نیازمند گیرش و سختشدن نسبتاً سریع و انواع شیشه سرامیک برای کاربردهای نیازمند استحکام بالاتر در زمانهای طولانیتر مناسب خواهد بود.
متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.
دانلود فایل
ریشه لغوی
کلمه سیمان از یک لغت لاتین به نام سیمنت ( cement ) گرفته شده است و ماده ای است که دارای خاصیت چسبانندگی مواد به یکدیگر است و در حقیقت ، واسطه چسباندن است.
سیمان در صنایع ساختمانی
در صنایع ساختمانی ، سیمان به ماده ای گفته میشود که برای چسباندن مصالح مختلف به یکدیگر از قبیل سنگ و شن ، ماسه ، آجر و غیره بکار میرود و ترکیبات اصلی این سیمان از مواد آهکی است. سیمانهای آهکی معمولا از ترکیبات سیلیکات و آلومیناتهای آهک تشکیل شدهاند که هم بهصورت طبیعی یافت میشوند و هم قابل تولید در کارخانجات سیمانسازی هستند.
تاریخچه
اگرچه از زمانهای بسیار گذشته اقوام و ملل مختلف به نحوی با استفاده از سیمان در ساخت بنا سود میجستند، ولی اولین بار در سال 1824 ، سیمان پرتلند به نام "ژوزف آسپدین" که یک معمار انگلیسی بود، ثبت شد. به لحاظ شباهت ظاهری و کیفیت بتنهای تولید شده از سیمانهای اولیه به سنگهای ناحیه پرتلند در دورست انگلیس ، سیمان به نام سیمان پرتلند معروف شد و تا به امروز برای سیمانهایی که از مخلوط نمودن و حرارت دادن مواد آهکی و رسی و مواد حاوی سیلیس ، آلومینا و اکسید آهن و تولید کلینکر و نهایتا آسیاب نمودن کلینکر بدست میآید، استفاده میشود.
ساختار سیمان
اساسا سیمان با آسیاب نمودن مواد خام از قبیل سنگ و آهک و آلومینا و سیلیسی که به صورت خاک رس و یا سنگهای رسی وجود دارد و مخلوط نمودن آنها با نسبتهای معین و با حرارت دادن در کورههای دوار تا حدود 1400درجه سانتیگراد بدست میآید. در این مرحله ، مواد در کوره تبدیل به گلولههای تقریبا سیاه رنگی میشوند که کلینکر نامیده میشود.
کلینکر پس از سرد شدن ، با مقداری سنگ گچ بهمنظور تنظیم گیرش ، مخلوط و آسیاب شده و پودر خاکستری رنگی حاصل میشود که همان سیمان پرتلند است. با توجه به نوع و کیفیت مواد خام ، سیمان با دو روش عمدهتر و خشک تولید میشود، ضمن اینکه روشهای دیگری نیز وجود دارد. البته امروزه عمومـا از روش خشک در تولید سیمان استفاده میشود، مگر در مواردی که مواد خام ، روش تر را ایجاب کند، زیرا در روش خشک ، انرژی کمتری برای تولید مورد نیاز است.
ترکیبات شیمیایی سیمان
مواد خام مورد مصرف در تولید سیمان در هنگام پخت با هم واکنش نشان داده و ترکیبات دیگری را بوجود میآورند. معمولا چهار ترکیب عمده بهعنوان عوامل اصلی تشکیل دهنده سیمان در نظر گرفته میشوند که عبارتند از:
سه کلسیم سیلیکات (3O2=C3S)
که اختصارا اکسیدهای CaO را با C و SiO2 را با S و Al2O3 را با A و Fe2O3 را با F نشان میدهند. سیلیکاتهای C3S و C2S مهمترین ترکیبات سیمان در ایجاد مقاومت خمیر سیمان هیدراته میباشند. در واقع سیلیکاتها در سیمان ، ترکیبات کاملا خالصی نیستند، بلکه دارای اکسیدهای جزئی بهصورت محلول جامد نیز میباشند. این اکسیدها اثرات قابل ملاحظه ای در نحوه قرار گرفتن اتمها، فرم بلوری و خواص هیدرولیکی سیلیکاتها دارند.
ترکیبات دیگری نیز در سیمان وجود دارند که از نظر وزن قابل ملاحظه نیستند، ولی تأثیرات قابل ملاحظه ای در خواص سیمان دارند که عمدتا عبارتند از: MgO،TiO2،Mn2O3،K2O،NaO2، که اکسیدهای سدیم و پتاسیم به نام اکسیدهای قلیایی شناخته شدهاند. آزمایشها نشان داده است که این قلیائیها با بعضی از سنگدانهها واکنش نشان دادهاند و حاصل این واکنش باعث تخریب بتن شده است. البته قلیائیها در مقاومت بتن نیز اثر دارند.
وجود سه کلسیم آلو مینات (C3A) در سیمان نقش عمده ای در مقاومت سیمان به جزء در سنین اولیه ندارند و در برابر حملات سولفاتها نیز که منجر به سولفوآلومینات کلسیم میشود، مشکلاتی به بار میآورد، اما وجود آن در مراحل تولید ، ترکیب آهک و سیلیس را تسهیل میکند. میزان C4AF در سیمان هم در مقایسه با سه ترکیب دیگر کمتر است و تأثیر زیادی در رفتار سیمان ندارند، ولی در واکنش با گچ ، سولفو فریت کلسیم را میسازد و وجود آن به هیدراسیون سیلیکاتها شتاب میبخشد.
مقدار و اندازه واقعی اکسیدها در ترکیبات انواع سیمان ، مختلف است. البته باقی مانده نامحلول نیز که عمدتا از ناخالصیهای سنگ گچ حاصل میگردد، اندازه گیری میشود، تا حدود 1,5 درصد وزن در سیمان مجاز است. افت حرارتی نیز که دامنه کربناسیون و هیدراسیون آهک آزاد و منیزیم آزاد را در مجاورت هوا نشان میدهد، تا حدود 3 الی 4 در صد وزن سیمان اندازه گیری میشود.
هیدراسیون سیمان
ماده مورد نظر ما ملات یا خمیر سیمان است که با اختلاط آب و پودر سیمان ماده چسباننده ای میشود. در واقع سیلیکاتها و آلومیناتهای سیمان در مجاورت آب محصولی هیدراسیونی را تشکیل میدهند که کمکم با گذشت زمان ، جسم سختی بوجود میآید.
دو ترکیب عمده سیلیکاتی سیمان یعنی C3S و C2S عوامل عمده سخت شدن سیمان هستند و عمل هیدراسیون روی C3S سریعتر از C2S انجام میگیرد.
حرارت هیدراسیون
همانند هر واکنش شیمیایی ، هیدراسیون ترکیبات سیمان نیز حرارتزا است و به میزان حرارتی که در هر گرم از سیمان هیدراته در اثر هیدراسیون در دمای معینی تولید میگردد، حرارت هیدراسیون گفته میشود و به روشهای مختلفی قابل اندازه گیری است. درجه حرارت و دمائی که در آن عمل هیدزاسیون انجام میشود، تأثیر قابل ملاحظه ای در نرخ حرارت تولید شده است دارد.
برای سیمانهای پرتلند معمولی ، حدود نصف کل حرارت تا سه روز و حدود 3,4 حرارت تا حدود 7 روز و تقریبا 90 در صد حرارت در 6 ماه آزاد میشود. در واقع حرارت هیدراسیون بستگی به ترکیب شیمیایی سیمان دارد و تقریبا برابر است با مجموع حرارتهای ایجاد شده یکایک ترکیبات خالص سیمان ، اگر به صورت جداگانه هیدراته شود.
هر گرم از سیمان تقریبا 120 کالری حرارت آزاد میکند. چون هدایت حرارتی بتن کم است، لذا حرارت میتواند بهعنوان یک عایق حرارتی عمل نماید. از طرف دیگر حرارت تولید شده بوسیله هیدراسیون سیمان میتواند از یخ زدن آب در لولههای موئین بتن تازه ریخته شده جلوگیری نماید. بنابراین آگاهی به خواص حرارتزایی سیمان میتواند در انتخاب نوع مناسب سیمان برای هدف مشخصی مفید باشد.
همانطور که گفته شد، نقش اصلی در مقاومت سیمان C3S و C2S ایفا میکنند و C3S در 4 هفته سنین اولیه و C2S پس از آن مقاومت سیمان را ایجاد میکنند. نقش این دو ترکیب در مقاومت سیمان پس از یک سال تقریبا مساوی میشود.
به لحاظ اهمیت کیفیت سیمان در ساختن بتن ، معمولا تولید کنندگان ، آزمایشهای متعدد و استاندارد شده ای را برای کنترل کیفیت سیمان انجام میدهند و بعضا نیز مصرفکنندگان برای اطمینان خاطر ، خواص سیمان تولید شده را از کارخانجات درخواست میکنند و گاها نیز آزمایشهایی انجام میدهند. خواص فیزیکی سیمان عمدتا عبارتست از نرمی سیمان ، گیرش سیمان ، سلامت سیمان و مقاومت سیمان.
نرمی سیمان
از آنجا که هیدراسیون از سطح ذرات سیمان شروع میشود، مساحت تمامی سطح سیمان موجود در هیدراسیون شرکت دارند. بنابراین نرخ هیدراسیون بستگی به ریزی سیمان دارد و مثلا برای کسب مقاومت سریعتر نیز به سیمان نرم تر یا ریزتر میباشد. اما باید توجه داشت که همیشه یک سیمان نرم از نظر اقتصادی و فنی مقرون به صرفه نیست، زیرا هزینه آسیاب کردن و اثرات بیش از حد نرم بودن سیمان بر خواص دیگر آن مانند نیاز بیشتر به گچ برای تنظیم گیرش ، کارآیی بتن تازه و سایر موارد نیز باید مد نظر باشد.
نرمی یکی از خواص عمده سیمان است که معمولا در استانداردها با سطح مخصوص تعیین میشود (m2/kg). روشهای متداول و متفاوتی برای تعیین نرمی سیمان در دنیا بکار گرفته میشود. استاندارد ملی ایران به شماره 390 تعیین نرمی سیمان را مشخص میکند.
گیرش سیمان
کلمه گیرش برای سفت شدن خمیر سیمان بکار برده میشود، یعنی تغییر وضعیت از حالت مایع به جامد. گیرش بهعلت هیدراسیون C3S و C2A با افزایش دمای خمیر سیمان اتفاق میافتد. گیرش اولیه مربوط به افزایش سریع دما و گیرش نهایی مربوط به دمای نهایی است. مدت زمان گیرش سیمان با افزایش درجه حرارت کاهش مییابد، ولی آزمایش نشان داده است که در دمای حدود 30 درجه سانتیگراد ، اثر معکوس را میتوان مشاهده نمود. در درجات حرارت پائین ، گیرش سیمان کند میشود.
شامل 24 صفحه فایل word قابل ویرایش
شرح مختصر : در گزارش کارآموزی پیش رو که در دو فصل تهیه شده است ابتدا در فصل اول با خط تولید کارخانه آشنا می شویم و قسمت های مختلف کارخانه همانند آسیابها ، گرمکن ها،سیلوها،را می شناسیم.در طول آشنایی با این قسمتها روند کلی تولید سیمان را نیز می آموزیم.همچنین به بررسی وضعیت برق کارخانه می پردازیم.سپس در فصل دوم آموزش هایی که در طول این دوره داده شده را مرور می کنیم.آشنایی بابرخی قطعات از جمله قطعات ابزار دقیق (سنسورها) در این کارخانه مورد مطالعه قرار می گیرند.
فهرست :
فصل اول آشنایی با مکان کارآموزی
موقعیت مکان
تکنولوژی طرح
چارت سازمانی
ویژگی های کارخانه
شرح مختصری از فرآیند تولید و آشنایی با قسمتهای مختلف
معدن
سنگ شکن
سالن اختلاط
برجهای چهارگانه
آسیاب مواد
پیش گرمکن
کوره
خشک کن (کولر) Grate cooler
سیلوی ذخیره کلینکر
آسیاب سیمان
سیلوی ذخیره سیمان
الکتروفیلترها
فصل دوم آشنایی با بخش های مرتبط با رشته علمی کارآموزی
ساختمان کنترل مرکزی C.C.R(Central Control Room)
ساختمان MV/HV
برقگیر(LA)
ترانس ولتاژ (PTیاVT)
سکسیونر
ترانس جریان (CT)
دژانکتور
شین کوپلاژ
اتاق ترانس
پست های برق
اتوماسیون صنعتی ابزاردقیق
ترانسدیوسر
ترانسمیتر
فشارسنج (preasure)
سنسور آلتراسونیک (ultrasonic)
سنسورهای القایی (Inductive Sensor)
سنسور ترموکوپل
PT
سنسور خازنی (capactive)
پیزوالکتریک (piezoelectric)
سنسور لودسل
فلومتر یا سنسور جریان سیال
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه138
2ـ1ـ تاریخچه سیمان پرتلند[1]
2ـ2ـ5ـ آسیاب گلولهای
سیمان و خواصّ آن
1ـ مقدمه
جهت احداث هر ساختمان مانند واحدهای مسکونی ، ساختمانهای اداری ، مراکز آموزشی، سدهای خاکی و مخزنی، راههای گوناگون، تأسیسات دریایی و … عوامل گوناگون مورد مطالعه قرار میگیرند که نتیجه هر مطالعه، انتخاب پرامتر ویژهای در آن زمینه است. از جمله زمینههایی که در هر عملیات ساختمانی باید بررسی شود، مصالح مصرفی آن پروژه است. با عنایت به اهمیت این مطلب، هدف از فراگیری درس مصالح ساختمانی ً آشنایی با روش تولید، خواص و کاربردهای انواع گوناگون مصالح کسب توانایی جهت انتخاب مناسب آنها با توجه به مقتضیات هر پروژه ً میباشد.
1ـ1ـ مبنای انتخاب مصالح
پس از مطالعه مشخصات هر پروژه ساختمانی و تعیین نوع و ویژگیهای مصالح مورد نیاز، باید در بین مصالح موجود و توجه به خصوصیات هر یک از آنها، مواد مطلوب را انتخاب نمود. خواص مصالح گوناگون به دو روش زیر بررسی و مطالعه میشود و در اختیار مصرف کنندگان قرار میگیرد که عبارتند از : 1ـ بر اساس استاندارد 2ـ بر اساس گواهی نامه فنی [2] در روش استاندارد ، خواص مصالح مورد نظر با آزمایشهای گوناگون سنجیده میشود و نتایج با ویژگیهای داده شده در استاندارد مقایسه میگردد. برای مثال استاندارد معین میکند که زمان گیرش اولیه سیمان نوع 1 باید 60 دقیقه باشد . حال با روش مشخص شده در استاندارد ، زمان گیرش نمونه سیمان آزمایش و با عدد فوق مقایسه می گردد. همانطور که ملاحظه می کنید، خواص مورد نظر اینگونه مصالح به صورت اعداد مطلق ارائه شده است. در صورتیکه نتایج آزمایش بر روی نمونه تهیه شده با استاندارد مربوطه مطابقت نداشته باشد، استفاده از آن مصالح مجاز نخواهد بود. در ایران ، مبحث پنج از مجموعه مقررات ملی ساختمانی ایران[3] تحت عنوان ًمصالح و فرآوردههای ساختمانی ً به تشریح این استانداردها میپردازد. گواهی نامه فنی در مورد مصالحی صادر میشود که وضعیت مطلوب خواص آنها را نمیتواند به صورت اعداد مطلق بیان کرد. به این مثال توجه کنید: تولید کنندگان قفل و دستگیره در، نمونهای از تولیدات خود را جهت صدور گواهی نامه فنی در اختیار آزمایشگاههای تحقیقاتی قرار میدهند. این نمونهها با نمونههای سایر تولیدکنندگان به صورت تسریع شده آزمایش میشوند و نتایج بدست آمده، عملکرد این محصولات را به صورت مقایسهای نشان میدهد و آزمایشگاه این نتایج را به صورت رسمی در قالب گواهینامه فنی ارائه مینماید. این گواهی نامهها به همراه کالا به مشتری عرضه میشود و مصرفکننده با توجه به نیاز خود و عنایت به محتوای گواهینامه مصالح مورد نیاز را انتخاب مینماید. به عبارت دیگر، در مورد گواهینامههای فنی، انتخاب بر مبنای مقایسه انواع کالا و نیاز مشتری صورت میپذیرد.
1ـ2ـ انواع مصالح ساختمانی
در کلی ترین تقسیم بندی، مصالح ساختمانی به سه دسته تقسیم میشوند که عبارتند از:
1ـ سرامیکها
2ـ فلزات
3ـ مواد آلی
1ـ2ـ1ـ سرامیکها
مشخصات این مصالح عبارت است از :
1ـ به وفور یافت میشوند.
2ـ از پوسته خارجی زمین بدست میآیند.
3ـ نسبتاً ارزان قیمت هستند.
4ـ پس از استخراج یا مستقیماً مصرف میشوند یا با فرایندهایی ساده قابل مصرف خواهند بود.
5ـ معمولاً وزن مخصوص زیادی دارند (سنگین هستند).
6ـ شکننده و تغییر شکل ناپذیرند.
7ـ دارای مقاومت فشاری زیاد و مقاومت کششی اندک هستند. شکنندگی و تغییر شکل ناپذیری این نوع مصالح بدین معناست که در صورت اعمال نیرویی بیشتر از مقاومت آنها ، بدون آنکه تغییر شکل قابل ملاحظهای بدهند، گسیخته میشوند. به عنوان مثال یک ماده سرامیکی مانند گچ یا بتن در اثر نیروی خمشی تنها چند درجه خم میشود و سپس میشکند. یکی دیگر از خصوصیات مهم مصالح سرامیکی مقاومت فشاری نسبتاً زیاد و مقاومت کششی کم آنهاست. مقاومت کششی این مصالح تقریباً 10/1 مقاومت فشاری آنها می باشد. لذا از این مصالح عمدتاً در ساخت اعضایی که تحت فشار قرار می گیرند میتوان استفاده کرد. مثلاً در یک تیر ساده بارگذاری شده ، قسمتهای فوقانی تیر تحت فشار و بخشهای تحتانی آن تحت کششند. در صورتیکه این تیر به صورت بتن آرمه طراحی و ساخته شود، بتن در قسمت فوقانی تیر جوابگوی بارهای فشاری وارده میباشد؛ ولی در قسمت تحتانی تیر نمیتواند نیروی کششی وارده را تحمل نماید. لذا در این قسمت از مقاومت کششی فولاد بهره میگیرند.
؟