सीमेंट

सीमेंट में 35 से 40 प्रतिशत चूना, 40 से 50 प्रतिशत एल्यूमिना, 15 प्रतिशत तक आयरन ऑक्साइड और अधिमानतः लगभग 6 प्रतिशत से अधिक सिलिका नहीं होता है। प्रमुख सीमेंटिंग यौगिक कैल्शियम एल्युमिनेट (CaO· Al₂O₃) है।

सीमेंट का रासायनिक सूत्र

इसका रासायनिक सूत्र CaO·SiO₂·Al₂O₃·Fe₂O₃ है। सीमेंट विभिन्न यौगिकों का मिश्रण है। इसमें कैल्शियम ऑक्साइड (CaO), सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO₂), एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al₂O₃), आयरन ऑक्साइड (Fe₂O₃), जल (H₂O), सल्फेट (SO₃) होता है और इसका कोई विशिष्ट सूत्र नहीं होता है।

किसी भी कंक्रीट के लिए आदर्श कंक्रीट मिश्रण अनुपात 4:2:1 है, जहां 4 भाग कुचले हुए पत्थर हैं, 2 भाग रेत हैं, और 1 भाग सीमेंट है।

पोर्टलैंड सीमेंट

पोर्टलैंड सीमेंट में ट्राई और डाइकैल्शियम सिलिकेट, ट्राईकैल्शियम एल्युमिनेट और टेट्राकैल्शियम एल्युमिनो फेराइट और जिप्सम के रूप में कैल्शियम सल्फेट सम्मिलित होता है। इसमें चिपकने वाले गुण होते हैं और यह जल की उपस्थिति में खनिज टुकड़ों को एक साथ बांधने में सक्षम है ताकि एक निरंतर कॉम्पैक्ट द्रव्यमान तैयार किया जा सके।

सीमेंट का औद्योगिक निर्माण

सीमेंट एक जोड़ने वाली सामग्री है, जो जल के साथ मिश्रित होने पर एक पेस्ट बनाती है जो विभिन्न सामग्रियों के बीच चिपक सकती है और सख्त हो जाता है। यह कंक्रीट में एक प्रमुख घटक है, जो सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली निर्माण सामग्री में से एक है। सीमेंट की निर्माण प्रक्रिया में कई चरण सम्मिलित हैं:

कच्चे माल का निष्कर्षण

सीमेंट निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली प्राथमिक कच्ची सामग्री चूना पत्थर, मिट्टी और सिलिका युक्त सामग्री हैं। ये सामग्रियाँ सामान्यतः खदानों से निकाली जाती हैं।

क्रशिंग और प्रीब्लेंडिंग

निकाले गए कच्चे माल को छोटे टुकड़ों में कुचल दिया जाता है और फिर सही अनुपात में मिलाया जाता है। इस मिश्रण को कच्चा मिश्रण कहा जाता है।

कच्चे भोजन की तैयारी

फिर कच्चे माल के मिश्रण को कच्ची चक्की में पीसकर नमी की मात्रा कम करने के लिए सुखाया जाता है। इससे एक बढ़िया पाउडर तैयार होता है जिसे कच्चा भोजन कहा जाता है।

जलन (कैलसिनेशन)

कच्चे भोजन को घूमने वाली भट्टी में उच्च तापमान (लगभग 1400-1500°C) पर गर्म किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, रासायनिक अभिक्रियाएं होती हैं और कच्चा माल क्लिंकर में बदल जाता है। क्लिंकर एक गांठदार पदार्थ है जिसका रंग भूरा-काला होता है।

क्लिंकर का ठंडा होना

क्लिंकर का तापमान कम करने के लिए उसे कूलर में ठंडा किया जाता है। सीमेंट की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए शीतलन आवश्यक है।

क्लिंकर को पीसना

अंतिम सीमेंट उत्पाद तैयार करने के लिए ठंडे क्लिंकर को जिप्सम और फ्लाई ऐश या स्लैग जैसे अन्य एडिटिव्स के साथ बारीक पाउडर में मिलाया जाता है। यह चरण सामान्यतः ऊर्ध्वाधर रोलर मिल या बॉल मिल में किया जाता है।

भंडारण और पैकेजिंग

तैयार सीमेंट को थोक में भेजने या बैग में पैक करने से पहले साइलो में संग्रहित किया जाता है। अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए भंडारण और पैकेजिंग प्रक्रियाएं महत्वपूर्ण हैं।

सीमेंट का रासायनिक संघटन

रासायनिक संघटन	सांद्रता
SiO2	21.06%
CaO	57.9%
Al2O3	6.10%
Fe2O3	3.08%
MgO	2.74%
SO3	2.40%
अन्य	4.07%

सीमेंट के भौतिक गुण

अच्छे सीमेंट के भौतिक गुण निम्न पर आधारित होते हैं:

• दृढ़ता
• स्थिरता
• ताकत
• सीमेंट के सेट होने का समय
• जलयोजन की गर्मी
• इग्निशन का नुकसान
• थोक घनत्व
• विशिष्ट गुरुत्व (सापेक्षिक घनत्व)

सीमेंट की ताकत

सीमेंट की ताकत तीन प्रकार से मापी जाती है - संपीड़न, तन्यता और लचीली

विभिन्न कारक सीमेंट की ताकत को प्रभावित करते हैं, जैसे जल-सीमेंट अनुपात, सीमेंट-महीन समुच्चय अनुपात, नमूने का आकार, मोल्डिंग और मिश्रण का तरीका, लोडिंग की स्थिति और उम्र।

अभ्यास प्रश्न

• सीमेंट से क्या तात्पर्य है ?
• जिप्सम क्या है ?
• सीमेंट का रासायनिक सूत्र बताइये।
• सीमेंट का औद्योगिक निर्माण कैसे किया जाता है ?