لماذا تحتاج إلى إضافة الجبس إلى الأسمنت؟
النوع الأكثر شيوعًا من الأسمنت هو الأسمنت البورتلاندي. أنه يحتوي على ألومينات ثلاثي الكالسيوم (C3A) - أحد المكونات الرئيسية. على الرغم من أن C3A يمثل أقل من 10% من التركيب الإجمالي، إلا أن تفاعله القوي مع الماء سوف يسبب تصلبًا سريعًا. تسمى العملية "ضبط الفلاش" أو "ضبط الأسمنت".
كلما اختلط الماء مع الأسمنت، تتشكل عجينة ناعمة، تبقى بلاستيكية لفترة قصيرة. خلال هذه الفترة، يمكن إزعاج المعجون وإعادة خلطه دون إصابة.
مع استمرار التفاعل بين الماء والأسمنت، يتم فقدان اللدونة من عجينة الأسمنت. باعتباره مثبطًا، يمكن للجبس أن يمنع المواد الأسمنتية من التصلب بسرعة كبيرة، ويتحكم بشكل فعال في وقت الإعداد.
آلية التثبيط للجبس هي أنه عندما يتم ترطيب الأسمنت، يتفاعل الجبس بسرعة مع C3A لتكوين هيدرات سلفوألومينات الكالسيوم أو ما يسمى الإترينجيت. يشكل هذا الإترينجيت في البداية بلورات دقيقة للغاية، مما يولد طبقة على سطح جزيئات C3A.
ستكتمل عملية الإعداد بأكملها بسرعة في وقت قصير بحيث لا يكون هناك وقت للنقل والخلط والوضع. يؤثر وقت النقل والتخزين على قوة الخرسانة.
للحفاظ على اللدونة وقابلية التشغيل لخليط الأسمنت، فإن إضافة الجبس يمكن أن يضبط الإعداد السريع بشكل فعال.
متى يضاف الجبس إلى الأسمنت وما هو الأفضل؟
يضاف الجبس بعد تبريد الكلنكر
تختلف أنواع محددة من الأسمنت إلى حد ما في مراحل معالجة المواد وعمليات الإنتاج.
على سبيل المثال، يتكون الأسمنت عالي الألومينا من الحجر الجيري والبوكسيت. أولا، يتم تكليس البوكسيت والحجر الجيري للحصول على الكلنكر، ثم طحن الكلنكر ليصبح المادة الخام الأولية لصناعة أسمنت الألومينات.
إلى جانب ذلك، الحجر الجيري (80% إلى 90%، الجزء الكتلي، نفس أدناه)، الطين (10% إلى 15%)، ومسحوق خام الحديد (1% إلى 2%) يتم تطبيقها أيضًا في عملية تصنيع الأسمنت .
للتحكم في معدل الإعداد، بعد تبريد كلنكر الأسمنت، يتم إضافة 3% جبس إلى الكلنكر، ومن ثم يتم إرسال الخليط إلى عملية الطحن النهائية.
إبقاء كمية الجبس المضافة بين 3% و 4%
يتحول جص باريس بسرعة إلى جبس ثنائي الهيدرات. إن إضافة كمية صغيرة من الأسمنت إلى الجبس ثنائي الهيدرات سيزيد من صلابة الأسمنت الكلية في الأخير.
يجب أن يظل النموذج رطبًا بعد أن يصبح الجص قاسيًا. يستغرق الأسمنت وقتًا طويلاً حتى يرطب ويتصلب ويحتاج إلى كمية كافية من الماء لضمان الترطيب.
بالنسبة للأسمنت البورتلاندي العادي، تتراوح نسبة إضافة الجبس بين 3% و4%، بينما بالنسبة للأسمنت سريع التثبيت يمكن أن تكون إضافة الجبس 2.5%.
إذا كان الأسمنت الخاص بك يحتوي على الكثير من C3A، فقد يتفاعل مع الكبريتات الزائدة في الجبس لتكوين الإترينجيت. سوف يتوسع حجم الإترينجيت، مما يتسبب في تشقق الجبس.
ماذا لو لم يتم إضافة كمية قليلة من الجبس إلى الأسمنت أو تم إضافته فقط؟
بدون الجبس، سوف يتماسك الأسمنت على الفور ويطلق الحرارة بعد خلطه بالماء، ولن يكون هناك وقت لصب الخرسانة. السبب الرئيسي هو أن C3A الموجود في الكلنكر يمكن أن يذوب بسرعة في الماء، مما يشكل ألومينات الكالسيوم المائية - وهي مادة تخثر يمكن أن تدمر خصائص الأسمنت.
يحتوي إنتاج الأسمنت على حوالي 4% من الجبس (جبس ثنائي الهيدرات) نفسه لضبط زمن تماسك الأسمنت.
كمية كبيرة من مسحوق الأسمنت فقط مع كمية صغيرة من جص باريس ستشكل ما تسميه صناعة الأسمنت "الإعداد الزائف". سيؤثر ذلك على قابلية تشغيل ملاط الأسمنت ويسبب صعوبات في البناء.
ما هي عواقب إضافة الكثير من الجبس؟
من حيث المبدأ، فإن إضافة الجبس الزائد من شأنه أن يؤخر وقت الإعداد أكثر من المعتاد.
ولكن هذا ليس هو الحال. إن إضافة الجبس الزائد سوف يؤدي إلى تسريع زمن التجمد لأن الجبس سوف ينتج مادة تخثر مما يؤدي إلى تماسك الأسمنت بسرعة وإضعاف قوته وتمدده حتماً. والسبب هو أن الماء يشغل الكثير من الفراغات، وعند فقدان الماء يصبح الهيكل الخرساني مفككاً.
ما هي قوة الشد للأسمنت بعد إضافة الجبس？
النسبة بين قوة الانضغاط والانحناء للخرسانة ذات الوزن الطبيعي هي 6:8، بينما بالنسبة للخرسانة خفيفة الوزن ذات الركام المسامي، فهي 9:12.
يتم تطبيق الخرسانة الجبسية التي تعتمد على مقاومة الماء للمواد الرابطة القائمة على الجبس لإنتاج كتل وألواح الجدران في الهياكل والأظرف غير الحاملة.
يعتبر الأسمنت الخفيف الوزن المعتمد على الجبس والموفر للطاقة والذي يتميز بخصائص عالية الأداء ذا أهمية أساسية لممارسات البناء. تسمح المركبات المختلفة القائمة على الجبس خفيفة الوزن بتوفير كبير في الطاقة في إنتاج الوحدات وفي أداء المنتجات.
| قوة الضغط للخرسانة القائمة على الجبس | ||||
|---|---|---|---|---|
| الموثق | الخرسانة ذات الوزن الطبيعي | الخرسانة الدقيقة الحبيبات | معدنية مسامية | عضوي |
| بناء الجبس | 4.5...8 | 2...8 | 3...9 | 2.5...4 |
| الجبس عالي القوة | 15...30 | 3...15 | 3.5...20 | 3.5...5 |
| الأنهيدريت | 7...15 | 2...12.5 | 3.5...15 | 3...7.5 |
| جص استريش | 4.5...8 | 2...13.5 | - | - |
| الموثق المركب (مقاوم للماء) | 9...35 | 5...25 | 5...22 | 3.5...9.5 |
| بيانات من Dvorkin, L., Dvorkin, O., 2011. مواد البناء المعدنية. إنفرا إنجينيريا، موسكو، الصفحات من 27 إلى 90 (بالروسية). | ||||
مراجعة تأثير الجبس على الأسمنت
- 1 يمنع الجبس ثبات الوميض للأسمنت أثناء التصنيع
- 2 يؤخر زمن ثبات الأسمنت
- 3. يمتزج الماء مع ألومينات الأسمنت والكبريتات فيحدث تفاعل ويطلق بعض الحرارة. يعمل الجبس كمبرد لخفض حرارة الترطيب.
- 4 يتيح وقت عمل أطول للخلط والنقل والوضع.
- 5 الأسمنت الجبس يعالج قوة وصلابة أكبر بكثير بالمقارنة مع الأسمنت غير الجبس.
- 6 المياه المطلوبة في الأسمنت القائم على الجبس لعملية الترطيب أقل.
تساعدك على اختيار مثبط الجبس عالي الجودة
بما أن جودة عمليات إنتاج مسحوق الجبس المختلفة بما في ذلك التكسير والطحن والتكليس مختلفة، فإن المعايير والاتساق المستخدم يختلفان أيضًا.
تخضع مثبطات الجبس عالية الجودة عمومًا لبعض الاختبارات الصارمة، مثل استخدام المجهر الإلكتروني الماسح SEM، وتقنية قياس تسرب الزئبق MIP.
يتم استخدام طرق الاختبار هذه للكشف عن تأثير المثبطات على فرط تشبع الطور السائل المبكر، والتشكل البلوري لترطيب الجبس، وتأثير بنية المسام في الجسم المتصلب، وما إلى ذلك. لذلك، يمكنهم في النهاية الوصول إلى أفضل حالة.
أكثر أنواع مثبطات الجبس شيوعًا هي الأبيض والبني، وهي على شكل مسحوق وقابلة للذوبان في الماء بسهولة. تستخدم مثبطات الجبس بشكل رئيسي في مواد البناء الأسمنتية والجصية.
في الوقت الحاضر، مثبط الأسمنت الأكثر شعبية هو مثبط الفوسفوجيبسوم. إنه مورد ثانوي يتمتع بإمكانيات تطوير كبيرة ومعدل استخدام مرتفع. إنها تساعد كثيرًا حقًا في إنتاج منتجات أسمنتية جيدة.
