ماهو الأسمنت؟
الأسمنت هو أهم المواد الأساسية التى تستخدم فى جميع أنواع الإنشاءات وهو عبارة عن مادة ناعمة رمادية اللون وقد تكون بألوان أخرى أكثرها شيوعا الأبيض تتكون بشكل أساسي من الحجر الجيري والطين يتم تسخينهم وطحنهم للحصول علي مسحوق ناعم عند إضافة الماء إليه يصبح مادة لها القدرة علي ربط مكونات الخرسانة ببعضها.
ونادرًا ما يُستخدم الأسمنت بمفرده، بل يُستخدم لربط الرمل والحصى (الركام) معًا. ينتج عن خلط الأسمنت مع الركام الناعم الملاط للبناء، أو مع الرمل والحصى، الخرسانة. وتُعد الخرسانة أكثر المواد استخدامًا على الإطلاق، وهي تأتي في المرتبة الثانية بعد الماء كمورد الأكثر استهلاكًا على هذا الكوكب.
يستخدم الأسمنت في البناء عادةً بشكل غير عضوي، وغالبًا ما يحتوي على الجير أو السيليكات الكالسيوم، والتي يمكن تصنيفها على أنها هيدروليكية أو غير هيدروليكية (الأقل استخداما)، اعتمادًا على قدرة الأسمنت على التصلب في وجود الماء.
الأسمنت الهيدروليكي (مثل أسمنت بورتلاند) يتصلب ويصبح لاصقًا من خلال تفاعل كيميائي بين المكونات الجافة والماء. ينتج عن التفاعل الكيميائي هيدرات معدنية ليست قابلة للذوبان في الماء بدرجة كبيرة. وهذا يسمح بالتصلب في الظروف الرطبة أو تحت الماء ويحمي أيضًا المادة المتصلبة من الهجوم الكيميائي. تم العثور على العملية الكيميائية للأسمنت الهيدروليكي بواسطة الرومان القدماء الذين استخدموا الرماد البركاني (بوزولانا) مع الجير المضاف (أكسيد الكالسيوم).
الأسمنت غير الهيدروليكي (الأقل شيوعًا) لا يتصلب في الظروف الرطبة أو تحت الماء. بدلاً من ذلك، يتصلب أثناء جفافه ويتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون في الهواء. إنه مقاوم للهجوم بالمواد الكيميائية بعد التصلب.
يمكن تتبع كلمة “أسمنت” إلى المصطلح الروماني القديم opus caementicium، والذي كان يُستخدم لوصف البناء الذي يشبه الخرسانة الحديثة المصنوعة من الصخور المسحوقة مع الجير المحروق كمادة رابطة. تم الإشارة لاحقًا إلى الرماد البركاني والملحقات من الطوب المسحوق التي تمت إضافتها إلى الجير المحروق للحصول على مادة رابطة هيدروليكية باسم cementum، cimentum، cäment، و cement. في العصر الحديث، تُستخدم أحيانًا البوليمرات العضوية كمواد رابطة في الخرسانة.
يبلغ الإنتاج العالمي للأسمنت حوالي 4.4 مليار طن سنويًا نصفها يُصنع في الصين، وتليها الهند وفيتنام.
تُعد عملية إنتاج الأسمنت مسؤولة عن حوالي 8% (2018) من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، والتي تشمل تسخين المواد الخام في فرن الأسمنت عن طريق احتراق الوقود والنتيجة الناتجة عن إطلاق ثاني أكسيد الكربون المخزن في كربونات الكالسيوم (عملية الحرق). تعيد منتجاتها المائية، مثل الخرسانة، امتصاص كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون الجوي (عملية الكربنة) مما يعوض ما يقرب من 30% من الانبعاثات الأولية لثاني أكسيد الكربون.
الاسمنت الرغوي والخرسانة الرغوية:
هي المعروفة أيضًا باسم الخرسانة الخلوية الخفيفة (LCC) والخرسانة الخلوية ذات الكثافة المنخفضة (LDCC)، وغيرها من الأسماء، تُعرّف بأنها خليط قائم على الأسمنت، مع وجود 20% كحد أدنى (حسب الحجم) من الرغوة المحاصرة في الملاط البلاستيكي.[1] نظرًا لعدم استخدام الركام الخشن في إنتاج الخرسانة الرغوية، فإن المصطلح الصحيح سيكون الملاط بدلاً من الخرسانة؛ كما يمكن أن يُطلق عليه “الأسمنت الرغوي” أيضًا. تتراوح كثافة الخرسانة الرغوية عادةً من 400 كجم/م³ إلى 1600 كجم/م³. يتم التحكم في الكثافة عادةً عن طريق استبدال كل أو جزء من الركام الناعم بالرغوة.