خواص مکانیکی سیمانهای هیدرولیکی توسط سیلیکاتهای آن (بلیت و آلیت) کنترل میشود. به علاوه، رفتار این نوع سیمانها در فاز مایع (هنگام قرارگیری ترکیب در کوره) نیز به دو ماده دیگر (سلیت و براون میلریت) بستگی دارد.
ثمره ۸۰ سال کار و استفاده از تکنولوژی دوار سیمان منتهی به ساخت کورههایی با ظرفیت ۱۰۰٫۰۰۰ تن کلینکر در روز شدهاست. اکنون هزاران کوره در کلیه نقاط دنیا هر جا که معادن سنگ آهک و خاکرس وجود داشته باشد، مشغول به تولید سیمان است.[۱۳]
سیلیکاتها که حدود ۷۵% سیمان پرتلند معمولی را تشکیل میدهند، نقش اصلی را در تعیین مشخصههای سختشدگی (روند توسعه مقاومت) ایفا میکنند. به منظور به دست آوردن درک واضحی از تغییرات شیمیایی و فیزیکی در زمان هیدراتاسیون سیمان پرتلند، مطلوب آن است که واکنشهای هیدراتاسیون آلومیناتها و سیلیکاتها به طور جداگانه مورد بحث قرار گیرند.
از آنجا که موازنه آلومینات به سولفات در فاز محلول خمیر سیمان پرتلند هیدراته تعیینکننده این است که رفتار گیرش معمولی است یا خیر، لذا پدیدههای مختلف گیرش که تحتتأثیر ناموازن بودن نسبت A/Š قرار میگیرند و اهمیت کاربردی در تکنولوژی بتن دارند، در شکل بالا به تصویر درآمده و در ذیل مورد بحث قرار گرفتهاند:
برای اعمال حرارت اولیه، مواد خام به محلی با چندین سیکلون انتقال داده میشوند. این سیکلونها با استفاده از گازهای داغ تولید شده از طرف کوره، حرارت اولیه را به مواد خام انتقال میدهند.
اکسید آلومینیوم : اکسید آلومینیوم به تنظیم زمان گیرش سیمان و همچنین افزایش مقاومت آن کمک میکند.
دادههای متعارف تأثیر نرمی بر مقاومت در شکل بالا نشان داده شده است.
به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی، حرارت ایجاد شده توسط کلینکر به کوره بازمیگردد. آخرین مرحله از تولید سیمان، فرآیند آسیاب کردن نهایی است. در کارخانه سیمان، طبلکهای گردانی به همراه گلولههای فولادی وجود دارند.
استخدام نویسنده
یونهای سولفات از طریق تجزیه گچ به محلول کمک کرده، تأثیر دیرگیر کنندهای روی آلومیناتها داشته، ولی تأثیر زودگیر کنندهای روی هیدراتاسیون سیلیکاتها بر جای میگذارد. بنابراین بسته به ترکیب سیمان، مقداری گچ برای عملکرد بهینه سیمان مشخص میشود.
در فرآیند تولید سیمان به صورت تر، آسیاب و همگن کردن مخلوط مواد خام به شکل دوغاب حاوی ۳۰ تا ۴۰% مراجعه به منبع آب انجام میگیرد. کارخانجات سیمان مدرن، فرآیند خشک را که از نظر انرژی، کارایی بیشتری نسبت به فرآیند تر دارد ترجیح میدهند، زیرا آب مصرفی برای دوغاب متعاقباً قبل از عمل کلینکر کردن باید بخار شود.
اصطلاح رنگ سیمانی به رنگهای مبتنی بر سیمان پرتلند با افزودن رنگدانهها، پرکنندهها، شتابدهندهها و مواد دفعکننده آب گفته میشود. این رنگها به صورت پودر خشک عرضه میشوند و قبل از استفاده با آب مخلوط میشوند. برای رنگهای روشنتر از سیمان پرتلند سفید استفاده میشود اما برای رنگهای تیره میتوان از سیمان پرتلند معمولی به عنوان پایه استفاده کرد. دیاکسید تیتانیوم و سولفید روی برای بهبود کدورت رنگهای سیمانی سفید و روشنتر استفاده میشود.
در هر حال، هزینه آسیاب و حرارت ایجاد شده در هنگام هیدراتاسیون، محدودیتهایی را برای نرمی به وجود میآورد.
فرآیندهای بالا را میتوان بر اساس تغییر دمای درون کوره به چهار بخش تقسیم کرد: