المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية


Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تربية أنواع ماشية اللحم
2024-11-05
زكاة الذهب والفضة
2024-11-05
ماشية اللحم في الولايات المتحدة الأمريكية
2024-11-05
أوجه الاستعانة بالخبير
2024-11-05
زكاة البقر
2024-11-05
الحالات التي لا يقبل فيها الإثبات بشهادة الشهود
2024-11-05



الاسمنت  
  
1450   04:46 مساءً   التاريخ: 2023-02-08
المؤلف : الاستاذ محمد عبدالله الدرايسة + عدلي محمد عبد الهادي
الكتاب أو المصدر : خامات البناء
الجزء والصفحة : ص 33 – 36
القسم : الهندسة المدنية / الانشاءات /

الاسمنت في الأصل كلمـة معـريـة عـن اللاتينية Caementum، ويقصد منها مسحوق الحجارة والرخـام الـتي كان يستخدم رابطـاً لأحجار البناء زمـن الرومان، ويطلـق اسـم الاسمنت + اللغات الأوربيـة علـى كـل رابـط عضوي أو غير عضوي كالصـمـغ والهـلام والـلـدائـن والمعجونـات وسبائك اللحـام والإسفلت والاسمنت المائي.

إلا أن استعمال أنواع الاسمنت المائي في البناء والطرق غدا الأكثر أهمية. وأصبح مصطلح الاسمنت – إذا لم يحدد - يدل على الاسمنت العادي (البورتلندي) خاصـة. أمـا أول مـادة رابطـة مـصـنعة عرفها الإنسـان منـذ القـدم فهـي الجـص (كبريتات الكلسيوم المميه) plaster والكلس الحـي (أكسيد الكلسيوم (Ca). وكانوا يحصلون على هاتين المادتين مـن شـي الجـص غير النقي والحجر الكلسي (فحمات الكلسيوم)، وقد استعملهما المصريون القدماء في إقامة منشأتهم الحجرية الضخمة ولاسيما الأهرامات، كما استعملهما الإغريق، وكانت أحجار الأبنية قبـل ذلك تبنى من غير رابط، أو يربط بعضها ببعض بالغضار أو الحمر Bitumen كما في بابل وأغاريت واليونان. واستعمل الرومان الكلس بكثرة في أبنيتهم، وأضافوا إليها خلطـات مـن البـزولان الطبيعي Pouzzolane (وهـو مـاد بـركـانـي نشط أساسه السليس والألومين وأكسيد الحديد) وأضاف غيرهم مسحوق الأجـر ورماد الحطب لإكساب تلك المعجونات قدرة التصلب بالتميه والتماسك مع الحجارة المحاطة بها، وحصـلوا بهذه الطريقـة علـى رابـط مـائـي اصـطلح على تسميته «الاسمنت الروماني» وسماه العرب الملاط التي هو بالفعل وسط بين الكلس الحي والاسمنت المعروف اليـوم، وقـد مـكـن ذلك الرابط البنائين مـن إقامة منشآت ضخمة مقاومة لتأثير الماء كالجسور والمرافئ، وظل يستعمل، إلى جانب المواد الرابطة الأخرى، في جميع بلدان العالم القديم إلى أواخر العصور الوسطى. وي مطلع القرن الثامن عشر أدخلت تحسينات كبيرة مكنت من إنتاج أنواع محسنة من الكلس الماني. ففي عام 1756 توصـل الإنكليزي سميتـون Smeaton إلى إنتاج ملاط يشبه الاسمنت

الأسـود المعروف شبهاً كبيراً. وفي سنة 1796 حصـل جـون بـاركر الإنكليزي علـى ترخيص لصنع مادة رابطـة عـن طـريـق شـي المزل الطبيعي (وهو خليط من الغضار والكلس) ثم طحنه، وقد جاءت هذه المادة مماثلة للاسمنت الروماني في مواصفاتها . وفي عام 1812 باشر الفرنسي لويس فيكا Louis Vicat بحوثاً منظمة في بعض الطبقات الغضارية الكلسية، ونشري عام 1818 بحثه الأول التي بـرهـن فيـه عملياً على أن الصفات المائية للمواد الكلسية «الهزيلة» Maigres تنجم عن احتوائها نسبة من الغضار، وأوصـى بـأن يـشـوى خليط من الكلس والغضار بنسب ملائمة للحصول على أفضل مواصفات لهذا الرابط. وبذلك عد فيكا مخترع «الأكلاس» المائية الطبيعية والأسمنت الأسود الصنعي في أن واحد. إلا أن الإنكليزي جوزيف اسبدین Joseph Aspdin، وهو بناء أجر من ليدز، هـو التي أطلق اسم «الاسمنت البورتلندي» على ذلك الرابط المائي التي توصل إليه بتجارب مشابهة، ونال في عام 1824 براءة اختراعه، وسبب هذه التسمية الشبه الكبير في المظهر، التي يبديه هذا الرابط عند تصلبه، مع الحجر الرمادي المنتشري شبه جزيرة «بورتلند» الإنكليزية على بحر المائش، وقد شيد أسبدين أول مصنع لإنتاج هذا الاسمنت بطريقته المبتكرة التي عرفت فيما بعد باسم «الطريقة الرطبة». وتستخدم فيها الأفران البرجية، التي طرأت عليها فيما بعد تحسينات كثيرة.

وي عام 1825 توصـل الـعـالم الروسي يغ. تشيلييف E.Geliev، وحـده إلى اختراع نوع من الاسمنت البورتلاندي مزيج صنعي من الحجر الكلسي والغضار. وقـام هـذا العـالم بتأليف أول كتاب في صناعة الاسمنـت تنـاول فيـه تقنيـة هـذه الصناعة والخواص الفيزيائية والكيماوية للاسمنت المنتج. وظل الأمر كذلك إلى أن بين الإنكليزي جونسـون Jonson & عـام 1845 قواعـد صـنع الاسمنـت البورتلاندي بدقة، ولاسيما اقتراح أسلوب طحن العجيرات nodules المتلبدة عند شي الخليط، والتي كانت تؤلف كتلاً صلبة صغيرة لا ينفذ منها الماء ولا تذوب فيه. وأصبح اسم الاسمنت البورتلاندي مقتصرا منذئذ على الاسمنت المنـتـج مـن طـحـن المـواد بـعـد تـلبـدها . وقد شهدت هذه الحقبة بداية الصناعة الحقيقيـة للاسمنت، إذ شيد جونسون المذكور في عام 1851 مصنع يوداليت uudalit لإنتاج الاسمنت البورتلاندي(الأسود)، وتوصل إلى رفع درجة الحرارة في أفـرانـه 1450 درجة مئوية. وأقيم أول مصنع للاسمنت البورتلاندي * الولايات المتحدة عام 1876 على يد ديفيد سايلور، وكان الخليط يشوى 4 أتونات برجية مشاء لتلك التي يشوى فيها الكلس، وفي عام 1885 أقام فريدريك رانسوم ederick Ransome أول فرن دوار يعمل بالطريقة الرطبة. ويعد هذا التاريخ خطوة مهمة تطور صناعة الاسمنت وانتشارها في العالم، وقد أدخل هذا الاختراع إلى الولاي المتحدة الأمريكية أول مرة عام 1899 وفي أواخر القرن التاسع عشر كذلك در الفرنسـي لوشاتولييه Le Chatelier التركيب الكيماوي لمختلـف مركب الاسمنت. وتابع الأمريكي بوغ Bogue استكمال هذه البحوث وإنجازها، كما تود الفرنسي بييه Bied سنة 1908 إلى صنع الاسمنت الألوميني، ومع تزايد الحاء إلى الاسمنت طـورت صناعته، وبذلت كل الإمكانات لتحسين نوعيته، وتحس طرائق إنتاجه والوسائل التقنية المستخدمة لزيادة كمية الإنتاج وتقليل الكلف وغدت صناعة الاسمنت مؤشراً مهماً لنمو الفعاليات الإنشائية، كما أصبحت مـاده الاسمنت أحد العناصر المهمة في بناء الحضارات الحديثة، وأحد المعايير الأساس للتطور الاقتصادي.

 الأسمنـت هـو تلك المادة الرابطة الناعمة التي تتصلب وتقسى فتمك بذلك خواصا تماسكية وتلاصقية بوجود الماء مما يجعله قادرا على ربط مكون الخرسانة بعضها ببعض. وأهم استخدام للأسمنت هو الملاط والخرسانة حيث يرب المواد الاصطناعية أو الطبيعية لتشكل مـواد بناء قوية مقاومة للتأثيرات البيئ العادية. يجب عدم الخلط بين الخرسانة الأسمنت، فالأسمنت يشير إلى المسح الجاف المستخدم في ربـط المواد الكلية للخرسانة، وللأسمنت المستخدم في البناء نوعين هما الأسمنت المائي والأسمنت غير المائي، والاسمنت cement رابـط مـا ذروري مصنع غير عضوي له خاصة التفاعل مع الماء وتكوين عجينة لدنة قادرة ع تصلبها على ربط الرمل والحصى والحجارة التي تخلط بها، وبذلك يتشكل الملا  mortar والخرسانة Baton المقاومان لتأثير العوامل الطبيعية والماء تأثيراً مدي يعد الاسمنت من أهم مواد البناء، ويرجع تصلبه إلى التفاعلات الكيماوية القائمة على تميه Hydratation سيليكات الكلسيوم وألوميناته وكبريتاته التي يتركب منها ، وأنواعه كثيرة أشهرها وأكثرها انتشارا «الاسمنت البورتلاندي» التي يعرف في بعض البلاد العربية باسم «الاسمنت الأسود» أو «التربة السوداء» . تعتبر صناعة الاسمنت من الصناعات الإستراتجية، وهي مع ذلك صناعة بسيطة مقارنة بالصناعات الكبرى، وتعتمد على توفر المواد الخام اللازمة لذلك.