جزوه حاضر برای گستره ی قابل ملاحضه ای از صنایع نفت، گاز،نیروگاه، فولاد، پتروشیمی و سیمان قابل استفاده می باشد. همچنین نمونه هایی از فرم های رایج در تست پکیج ها نیز ضمیمه گردیده است.

—مواد اولیه سیمان اصولاً متشکل از سنگ آهک یا Lime ston یا برخی مواد حاوی آهک نظیر مارل، آلوویوم، سنگ آهک نرم ، شل ها و همچنین خاک رس و شیل و یا دیگر مواد رسی نظیر خاکسترها و روباره هستند. —در ابتدا مواد اولیه از معادن مربوطه استخراج می شوند و سپس با توجه به موقعیت معان به طرق مختلف راهی کارخانه شده و سنگ شکن های مناسب خرد می شوند و سپس درسالن اختلاط ضمن مخلوط شدن ذخیره می شوند مواد مخلوط شده راهی آسیاب مواد شده راهی آسیاب مواد شده و در این قسمت ضمن خشک شدن پودر هم می شوند و بعد از آسیاب شدن در سیلوهای بتنی که نقش همگن سازی و ذخیره مواد پودر شده( سیلوهای مواد) را دارند انبار می شوند که در تمام این مراحل آزمایشگاه کنترل کیفی نظارت دارد و نمونه برداری های لازم را انجام می دهند و در نیتجه آنچه که در سیلوهای مواد ذخیره می شوند آماده تغذیه به کوره است ( خوراک کوره).

—سیستم پخت متشکل از یک سری سیکلون ( پیش گرمکن)، دستگاه تکلیس و یک استوانه دوار
( کوره) و خنک کن برای بازیابی حرارتی محصول خروجی از کوره یعنی کلینکر است. خوراک کوره از سمت سیلکون ها وارد سیستم پخت می شوند و از طرف دیگر شعله و گازهای داغ جاری در کوره به سوی پیش گرمکن مکیده می شود و در نهایت خوراک کوره پخته شده به صورت دانه های تیره رنگ از سیستم خارج می شوند کلینکر خارج شده از کوره راهی انبار کلینکر شده و سپس به آسیاب سیمان فرستاده می شود و در این قسمت با حدود 4% سنگ گچ پودر شده و به صورت سیمان در می آید.

—به طوری که می دانیم سنگ آهک caco3 و خاک رس، سنگ سیلیس که قبلاً مخلوط شده و سپس پودر و به صورت خوراک کوره در آمده اند به تدریج وارد سیستم پخت می شوند و به مرور به اکسیدهای cao، sio2 ، Al2O3 ، Fe2O3 تبدیل می شوند سپس این اکسیدها در اثر نزدیک شدن به حرارت بالاتر به فازهای مختلف سیمان تبدیلب می شوند در حضور درجه حرارت 1250 درجه سانتیگراد فاز مایع تشکیل می شود و در حضور فاز مایع فاز C3S که اصلی ترین فاز مینرالی سیمان است بوجود می آید از این مرحله به بعد مواد داخل کوره شعله را پشت سر گذاشته و به تدریج فازهای اصلی سیمان یعنی C3S،C2S،C3aوC4af تثبیت می شوند

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)

• دو کلسیم سیلیکات ( 2CaOSiO₂=C₂S)

• سه کلسیم آلومینات (3CaOAl₂O₃=C₃A)

• چهار کلسیم آلومینو فریت (4CaOAl₂O₃Fe₂O₃)

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.