سیمان نسوز یا همان سیمان پر آلومین (سیمان برقی) یکی از مصالح ساختمانی می باشد. با شهر ساختمانی همراه باشید تا به این سوال پاسخ دهیم. سیمان نسوز از مواد اتصال دهنده با خواص ترمودینامیکی بهبود یافته برای کاهش خطر خرابی مکانیکی استفاده‌می‌کند. مواد معدنی ذوب شده مانند اکسید آلومینیوم یا آلومینا برای اتصال مواد دانه درشت و ایجاد خواص مقاوم در برابر درجه حرارت برتر بدون کاهش شکل پذیری مواد استفاده‌می‌شود. این ترتیب ساخت سیمان های نسوز با ترکیبی برجسته از شکل پذیری و مقاومت حرارتی را امکان پذیر می‌سازد.
در بخش سیمان، آشنایی با یک سیمان غیر پرتلند به دلیل خاصیت های جالب آن مناسب به نظر می رسد. به دنبال کشف مساله حمله سولفات ها، یک دانشمند فرانسوی به نام ژول برد، تحقیقاتی را به جهت دستیابی به سیمانی مقاوم در برابر سولفات ها آغاز کرد. نتیجه این تحقیقات، دستیابی به سیمان پرآلومین بود. در تولید سیمان نسوز، حدود ۴۰% سنگ آهک را با ۴۰% بوکسیت مخلوط کرده و درنهایت ۲۰% مواد دارای آهن و سیلیس اضافه میکنند.
تولید سیمان نسوز
در تولید سیمان نسوز، حدود ۴۰% سنگ آهک را با ۴۰% بوکسیت مخلوط کرده، ۲۰% مواد دارای آهن و سیلیس اضافه میکنیم و مخلوط را درون کوره حرارت می دهیم. کوره تولید سیمان نسوز دارای یک قسمت قائم و یک قسمت افقی می باشد که دما در قسمت افقی به بالاترین حد یعنی حدود ۱۶۰۰ درجه می رسد. در این دما برخلاف روند تولید سیمان پرتلند که ۲۵% مواد ذوب می شوند، کلیه مواد اولیه به شکل مذاب در می آیند.
مواد مذاب از انتهای کوره خارج‌شده و داخل سینی هایی قرار میدهند تا به سرعت سرد شود. حاصل آن، ورقه های شیشه ای مانند است که به دستگاه خردکن می روند و به صورت قطعات کوچکی در می آیند. این قطعات، کلینکر سیمان برقی می باشند. کلینکر سیمان برقی را به آسیاب می برند و بدون افزودن هیچگونه ماده ای آن را آسیاب می کنند. نتیجه این فرآیند، سیمان پرآلومین می باشد که دارای رنگی تیره تر از سیمان پرتلند معمولی (تقریباً سیاه) می باشد.
مزایای سیمان نسوز
- این محصولات، با خواص مقاومت در برابر دما تا 1095 درجه سانتیگراد (2000 درجه فارنهایت) و قوام متنوع بسته‌به نیاز و با محدودیت استفاده مداوم 538 درجه سانتیگراد (1000 درجه فارنهایت) و قوام الیاف ، پیشروترین سیمان با درجه حرارت بالا است.
- با انتخاب سیمان نسوز در دمای بالا، کاهش آسیب ناشی از انقباض گرمایی را در پی دارد و مزایای قابل توجهی هم در هزینه وجود دارد. این می تواند به طور اساسی عمر سرویس دهی قطعات را بهبود بخشد و هزینه های مربوط به نگهداری را کاهش دهد.
- این سیمان برای مقاومت در برابر انبساط و انقباض حرارتی تحت شرایط نوسان گرما ، به دقت فرموله شده‌است. برای استفاده در هنگام قرار‌دادن واشر و مهر و موم در شومینه، کوره ها، و اجاق های چوب و ذغال بسیار عالی است.
- با کاربرد سیمان نسوز، طیف قابل توجهی از مواد قابل قالب گیری در دمای بالا برای کاربردهای صنعتی و خانگی را توسعه داده‌شده‌است. از مهر و موم های حرارتی برای محافظت از شومینه های استاندارد و کوره های صنعتی به طور یکسان استفاده‌شده‌است ، سیمان های نسوز محصولات متمایزی هستند که برای طیف وسیعی از نیازهای داخل دما بهینه شده‌اند. سیمان های نسوز برای نیاز دما از 538 درجه سانتیگراد تا 1095 درجه سانتیگراد در دسترس هستند.
کاربرد سیمان نسوز
همانطور که گفته شد، هدف از تهیه این نوع سیمان، مقاومت در برابر حمله سولفات ها بوده‌است که به خوبی انجام پذیرفت. بعد از آن مشاهده شد که مقاومت این سیمان در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی بسیار سریع تر افزایش می یابد؛ به گونه ای که در یک روز، مقاومت ۲۸ روزه سیمان پرتلند عادی را بدست می دهد. با توجه به اینکه این کشف، پس از جنگ جهانی دوم و آغاز دوران بازسازی در اروپا صورت گرفت، سیمان پرآلومین با اقبال فراوان و مصرف گسترده ای مواجه شد. اما برخی سازه هایی که در آن از این نوع سیمان به‌کار‌رفته‌بود، خراب میشد.
مدتها علت این امر پوشیده‌بود تا نهایتاً در دهه ۱۹۶۰ پدیده تبدیل کشف گردید. دانشمندان نشان دادند که این سیمان در دمای بین ۲۰ تا ۳۰ درجه مخصوصاً در محیط های مرطوب دچار تغییرات شیمیایی می شود، چسبندگی خود را از دست می دهد که این امر موجب تخریب سازه های این نوع سیمان می شود. کشف پدیده تبدیل، مصرف سیمان پرآلومین در کارهای ساختمانی را ممنوع کرد.
امروزه کاربرد این سیمان در دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین است؛ مثلاً در مناطق قطبی یا استوا. لکن مهمترین کاربرد آن استفاده به عنوان سیمان نسوز است. این سیمان تا دمای حدود ۱۶۰۰ درجه را به خوبی تحمل می کند و لذا می توان از آن در چسباندن‌آجرهای نسوز درون کوره سیمان بهره‌گرفت. یکی از گونه های این سیمان سیمان نسوز اصفهان می باشد.