سیمان نسوز چیست و چه ویژگی‌هایی دارد ؟

سیمان نسوز چیست و چه ویژگی‌هایی دارد ؟

در صنایع مختلف، استفاده از مصالح خاص با مقاومت متناسب با همان صنعت از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. ‏سیمان نسوز، یکی از انواع مصالح با ترکیبات ویژه و خاص است که مقاومت بالایی در برابر دماهای بالا و حرارت دارد. ‏سیمان نسوز، برخلاف سیمان‌های معمولی، از ترکیباتی با خاصیت دیرگدازی تشکیل می‌شود.‌ پس، می‌تواند با مقاومت عالی ‏در برابر حرارت، نیازهای انواع صنایع در معرض دمای بالا را ارضا نماید. به طوری که طبق ادعای بسیاری از تولید کنندگان ‏این سیمان، این متریال نسوز در بهترین حالت، می‌توانند تا حداکثر دمای 2000 درجه سانتی گراد را نیز تحمل کنند. ‏آشنایی با سیمان نسوز و کاربردهای مختلف آن، به شما این امکان را می‌دهد تا بر اساس نیاز خود از بهترین نوع سیمان ‏نسوز، استفاده نمایید. از این رو، در ادامه این مقاله، سیمان‌های نسوز و انواع آن، کاربردهای آن و تمامی آن چیزی که باید ‏در مورد این مصالح بدانید، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. ‏

سیمان نسوز چیست ؟

هیچ شکی در این نیست که سیمان یکی از مصالح ساختمانی پرکاربرد است. اما به هر حال، در برخی از مواقع لازم است ‏که این متریال‌ها مقاومت بالاتری در برابر شرایط مختلف داشته باشند. از این رو، استفاده از ترکیبات و طرح اختلاط‌ها ‏مهندسی شده در سیمان‌ها، مقاومت آن‌ها را در برابر شرایط مختلف افزایش پیدا می‌دهد. ‏سیمان نسوز (‏Refractory cement‏)، یکی از انواع سیمان‌های موجود در بازار است که می‌تواند با کاربردهای متنوع خودش، ‏برای هر محیطی مورد استفاده قرار گیرد. این سیمان با نام سیمان پرآلومین و دیرگداز نیز شناخته می‌شود. سیمان‌های ‏نسوز، از ترکیبات یا موادی با ذات مقاومت بالا در برابر حرارت هستند که می‌توانند، مقاومت و مشخصات مکانیکی سیمان ‏نسوز را برای مقابله با تنش‌های شدید حرارتی و شرایط خشن خورنده افزایش و بهبود ببخشند.‏

سیمان نسوز
سیمان نسوز

سیمان نسوز، برای اولین بار توسط یک مهندس اتریشی در اوایل قرن بیستم معرفی شد. با توجه به خواص مکانیکی، ‏شیمیایی و فیزیکی خوب این سیمان، این محصول مورد استقبال مهندسین و مردم قرار گرفت و توانست به یکی از بهترین ‏و پرکاربردترین سیمان‌های موجود در بازار جهانی تبدیل شود. سیمان‌های نسوز، می‌توانند با ترکیب با آب و قرار گرفتن در ‏معرض هوا یا در برخی از آن‌ها با فرآیند گرمادهی برنامه ریزی شده از قبل، سخت شوند. پس می‌توان بیان کرد که نوع ‏عمل آوری (کیورینگ) یا فرآیند تنظیم انواع سیمان‌های نسوز، بسته به مشخصات مکانیکی و فیزیکی ذاتی اجزای تشکیل ‏دهنده این نوع از سیمان‌ها، متفاوت است. ‏

جرم نسوز چیست ؟

‏جرم نسوز از ماتریس‌های دیرگداز گروه بزرگ مواد فرانسوز است که به شکل پودری از پیش ترکیب و آماده شده، با ‏خصوصیات مکانیکی و فیزیکی ویژه، طراحی، تولید، بسته بندی و به بازار عرضه می‌شود. همانطور که از نام این جرم‌ها ‏مشخص است، آن‌ها مقاومت بالایی در برابر حرارت دارند. ماتریس‌های نسوز، عمدتا می‌توانند تا دمای 1500 درجه سانتی ‏گراد را نیز تحمل کنند. این جرم‌ها از نظر ترکیبات شیمیایی به انواع مختلفی تقسیم بندی می‌شوند. از انواع رایج آن، ‏می‌توان به جرم‌های نسوز جرم‌ نسوز معمولی، جرم نسوز با مقدار سیمان متوسط، جرم نسوز با مقدار سیمان کم، فوق ‏العاده کم، ماتریس نسوز بدون سیمان و… اشاره نمود. این جرم‌ها به واسطه نوع ترکیبات، خواص خاص و ویژه خود را دارند. از این رو باید ‏با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی هر یک از جرم‌های نسوز، آن‌ها را برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار داد.‏

پیشنهاد برای مطالعه

جرم نسوز و انواع آن !

سیمان نسوز از چه ترکیباتی ساخته می‌شود ؟

ترکیبات موجود در سیمان‌های نسوز، توانسته‌اند مقاومت آن را در برابر دما و حرارت  را به طور قابل توجهی، افزایش دهند. ‏این ترکیبات شامل موارد زیر می‌باشند که البته درصد این ترکیبات بر اساس نوع سیمان نسوز و طرح اختلاط ویژه آن، ‏متفاوت است :‏

  • اکسید کلسیم
  • اکسید سیلیسیوم
  • اکسید آهن
  •  اکسید آلومینیم

ترکیبات موجود در سیمان نسوز، در مجاورت با هوا تنظیم و سخت می‌شوند. وجود آلومینیوم سیلیکات در اجزای اساسی ‏تشکیل دهنده این سیمان، باعث سفت شدن آن‌ها می‌شود. در واقع، این ماده می‌تواند در هنگام ترکیب شدن با آب، ‏ترکیبی به نام هیدرات آلومینات کلسیم به وجود آورد. این همان فرآیند هیدراتاسیون است که منجر به گیرش و سخت ‏شدن محصولات یا مواد سیمانی می‌شود.‏

سیمان نسوز در کوره‌های مذاب فولاد
سیمان نسوز در کوره‌های مذاب فولاد

مهم‌ترین مزایا و ویژگی های سیمان نسوز چیست ؟

سیمان‌های نسوز، در حال حاضر به عنوان یکی از رایج‌ترین و بهترین سیمان‌های موجود در بازار شناخته می‌شوند. آن‌ها ‏تمامی نیازهای تجهیزات مورد استفاده در صنایع در معرض حرارت و شرایط محیطی خشن ناشی از حرارت را ارضا ‏می‌کنند. عمدتا به عنوان یک پوشش نهایی محافظ در لاینینک انواع کوره و دیگر تجهیزات در معرض حرارت، کاربرد دارند.  ‏مقاومت بالا در برابر حرارت، مهم ترین ویژگی و مزیت سیمان نسوز محسوب می ‌ود. به طوری که می‌توان این سیمان‌ها را ‏تا دمای 2000 درجه سانتی گراد گرم کرد و شاهد هیچ واکنش و تغییر ظاهری در آن‌ها نبود. ولی در کنار این خصوصیت، ‏سیمان های نسوز دارای ویژگی ها و مزایای دیگری نیز هستند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم :‏

  • سخت شدگی سریع‌ : سیمان‌های نسوز قدرت سخت شدگی سریع‌تری نسبت به سیمان‌های معمولی دارند. پس در زمان ‏کوتاه‌تری به حد گیرش نهایی خود می‌رسند.‏
  • مقاومت بالا در برابر مواد خورنده : سیمان‌های نسوز، مقاومت بالایی در برابر مواد خورنده دارند و می‌توانند در برابر سایش، ‏اصطکاک و خوردگی مقاومت خوبی از خود نشان دهند.‏
  • مقاومت در برابر ضربه  : مقاومت سیمان‌های نسوزی که برای ساخت بتن نسوز و پنل‌های از پیش ساخته، مورد استفاده ‏قرار می‌گیرند، در برابر ضربه بسیار زیاد است. آن‌ها، در حین ضربات وارده، با تمام توان در مقابل آن مقاومت کرده و ‏ضربات وارده را بدون آسیب دیدن دفع می‌نماید. این می‌تواند در محیط‌های صنعتی با شرایط محیطی خشن و با ‏فرآیندهای پر تنش، به طور موثر، استفاده شود.‏
  • عایق سرما و گرما : سیمان‌های نسوز به دلیل ترکیبات خاصی که دارند، عایق خوبی برای سرما و گرما محسوب می‌شوند ‏و می‌توانند از هدر رفت انرژی نیز جلوگیری کنند. این ویژگی، سیمان‌های نسوز را برای استفاده در کاربردهای صنعتی ‏که نیاز به حفظ دمای ثابت و عملکرد بی وقفه در این دما را دارند، به بهترین گزینه، تبدیل می‌کند.‏
  • مقاومت در برابر مواد شیمیایی : سیمان‌های نسوز، اگر به درستی و با ترکیبات مناسب ساخته شده باشند، مقاومت بالایی ‏در برابر مواد شیمیایی را در اختیار مصرف کننده قرار می‌دهند. به طوری که می‌توان با خیالی راحت آن‌ها را در ‏معرض مواد قلیایی و اسیدی قرار داد و از عملکرد پایدار آن در چنین محیطی، اطمینان حاصل نمود. ‏

انواع سیمان نسوز کدام است؟

سیمان‌های نسوز را می‌توان بر اساس عوامل بسیار متنوعی در دسته بندی‌های مختلف قرار داد. مهم‌ترین عامل تغییر در ‏مدل‌های سیمان نسوز، ترکیبات موجود در این سیمان‌ها است که ویژگی‌های این سیمان‌ها را مشخص می‌کنند. درجه ‏خلوص و درصد ترکیبات متنوع به کار رفته در سیمان‌های نسوز، می‌توانند از عوامل اساسی و موثر در ایجاد تنوع در انواع ‏این سیمان‌ها باشند.‏ترکیبات و اجزای تشکیل دهنده سیمان نسوز، از عوامل اصلی در ایجاد خواص مکانیکی، خواص شیمیایی، رنگ، میزان ‏چسبندگی و ویژگی‌های ظاهری و فیزیکی مانند درصد تخلخل در سیمان‌های نسوز هستند. بنابراین، لازم است تا قبل از ‏تهیه سیمان نسوز، بنا بر کاربرد مد نظر از آن، به ترکیبات موجود در آن‌‌ها توجه شود. در حال حاضر سیمان های نسوز را ‏می توان به چند دسته زیر تقسیم بندی کرد :‏

  • سیمان دیرگذار ضد آب ‏
  • سیمان دیرگداز حباب زا ‏
  • سیمان دیرگداز پوزولانی ‏
  • سیمان دیرگداز ضد سولفات ‏
  • سیمان دیرگداز منبسط شونده
  • سیمان دیرگداز رنگی
  • سیمان دیرگداز سفید
  • سیمان‌های دیرگداز با درجه چسبندگی بالا
  • سیمان دیرگداز قلیایی کم ‏
  • سیمان‌های دیرگداز با درجه حرارت کم ‏

سیمان نسوز کم آهن چیست؟

یکی از پرکاربردترین انواع سیمان‌های نسوز موجود در بازار مواد دیرگداز، سیمان نسوز کم آهن است. این سیمان مقاومت ‏بالایی در برابر حرارت بالا دارد. این سیمان می‌تواند برای قالب‌گیری ساختارهای مختلف و یا ساخت و سازه‌های مقاوم به ‏حرارت، مورد استفاده قرار گیرد. اسید سولفوریک بیوژنیک و مونوکسید کربن دو ترکیبی هستند که می‌توانند باعث تخریب ‏سازه‌های ساخته شده با سیمان شوند. اما سیمان کم آهن نسوز، مقاومت بالایی در برابر این دو ماده نشان می‌دهد. پس ‏می‌تواند به طور موثر برای ساختارهای صنعتی در معرض حرارت و این دو ماده مخرب، مورد استفاده قرار گیرد.‏

سیمان نسوز در کوره‌های مذاب شیشه
سیمان نسوز در کوره‌های تولید شیشه

سیمان نسوز فوندو چیست ؟

سیمان نسوز فوندو، یکی دیگر از انواع سیمان‌های نسوز موجود در بازار است که از قدرت تنظیم و گیرش سریع‌تر از ‏سیمان‌های معمولی، بهره می‌برد. این سیمان، دارای مقاومت بالایی در برابر فشار زیاد می‌باشد. این نوع سیمان نسوز در ‏محیط‌های در معرض مواد اسیدی و فرسایشی بسیار کارآمد هستند.‏

مهمترین کاربردهای سیمان نسوز کدام است؟

سیمان نسوز که حاوی ترکیب آلومینا است، می‌تواند مقاومت خوبی در برابر حرارت نشان دهد. همین موضوع باعث شده تا ‏کاربردهای این سیمان بیشتر در مکان‌هایی که در معرض حرارت و دماهای بالا قرار دارند، دیده شود. سیمان‌های نسوز، ‏می‌توانند به صورت خالص و یا همراه با ترکیبات دیگر از جمله شاموت، خاک نسوز و… برای ساخت و سازه‌های مختلف ‏مورد استفاده قرار گیرند. در حال حاضر، به دلیل خصوصیات مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی این سیمان‌ها، نمی‌توان ‏محدودیت خاصی برای استفاده از آن‌ها قائل شد. با این حال، مهم‌ترین کاربردهای این سیمان در صنایع مختلف را در ذیل ‏توضیح داده‌ایم :‏

  • ساخت خشک کن و کوره‌های پیش گرم‌‏
  • ساخت انواع کوره‌های تونلی و تناوبی ‏
  • ساخت انواع دودکش‌ها ‏
  • نصب آجر در در کوره‌های تولید سیمان ‏
  • ساخت کف و دیوارهای کوره‌ها ‏
  • ساخت تجهیزات زباله سوز ‏
  • قابل استفاده در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی ‏

 

پیشنهاد برای مطالعه

آجر نسوز و کاربردهای آن

آشنایی با خواص شیمیایی، مکانیکی و فیزیکی سیمان نسوز

سیمان نسوز که حاوی ماده مهمی به نام آلومینا سیلیکات است، می‌تواند مقاومت بالایی در برابر حرارت را ارائه دهد. در ‏واقع، این ماده با مولکول‌های آب ترکیب شده و هیدرات آلومینات کلسیم را ایجاد می‌کند. این ترکیب، ویژگی قدرت ‏چسبندگی بالا و افزایش سرعت سخت شدن را به سیمان نسوز، می‌بخشد. بسته به ترکیبات موجود در سیمان‌های نسوز، ‏رنگ‌های این سیمان‌ها از خاکستری تیره تا قهوه‌ای متفاوت است. خواص مکانیکی سیمان‌های نسوز، به دلیل ترکیبات یا ‏اجزای تشکیل دهنده متنوع موجود در این سیمان‌ها، متفاوت است.‏سیمان‌های نسوز، علاوه بر مقاومت بالا در برابر حرارت، در برابر ضربه، مواد شمیایی، حملات قلیایی، حملات اسیدی، نفوذ ‏آب و مواد مخرب و… پایداری خود را حفظ و عملکردی ثابت را ارائه می‌دهند. استحکام مکانیکی بالا در سیمان‌های نسوز، ‏سبب شده تا به عنوان جایگزینی ویژه برای سیمان‌های معمولی موجود در بازار، معرفی شوند. ویسکوزیته و چسبندگی ‏سیمان‌های نسوز مهندسی شده نیز بهتر از سایر سیمان‌ها است. در نهایت، از آخرین خاصیت مهمی که از سیمان‌های ‏نسوز، می‌توان به آن اشاره نمود، خاصیت غیر رسانایی این سیمان‌ها است. سیمان‌های نسوز، فاقد رطوبت هستند و ‏می‌توانند پایداری بالایی در برابر حرارت داشته باشند.‏

تفاوت سیمان نسوز با سیمان معمولی چیست؟

مهم‌ترین تفاوت میان سیمان‌های نسوز با سیمان‌های معمولی، مقاومت آن‌ها در برابر حرارت است. سیمان‌های نسوز، ‏می‌توانند مقاومت بالایی در برابر حرارت‌های بالا تا 2000 درجه سانتی گراد داشته باشند؛ اما سیمان های معمولی به ‏راحتی در این دماها آسیب می‌بینند و خواص آن‌ها تغییر می‌کند. ‏ به غیر از این خاصیت، سیمان‌های نسوز به دلیل داشتن ترکیبات خاص، می‌توانند مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ‏ساییدگی داشته باشند که این مقاومت در سیمان معمولی نیست. گیرش و چسبندگی سیمان‌های نسوز بهتر از سیمان‌های ‏معمولی است. از این رو در بسیاری از پروژه‌ها، سیمان‌های نسوز را با سیمان‌های معمولی و پرتلند ترکیب می‌کنند تا از ‏خواص هر دوی آن‌ها بهره مند شوند.‏

مراحل تولید سیمان نسوز کدام است؟

به منظور تولید سیمان نسوز، ابتدا لازم است که سنگ آهک با مقدار مساوی بوکسیت (ممکن است از ترکیبات دیگری ‏استفاده شود) ترکیب شود. سپس، عناصری دیگر مانند آهن و سیلیس به ترکیبات سیمان‌های نسوز اضافه می‌شوند و در ‏نهایت مخلوط حاصل در کوره برای حرارت دادن، قرار می‌گیرد. پس از ذوب شدن مواد، می‌توان آن‌ها را از کوره خارج کرد ‏و در یک سینی ریخت تا سرد شوند. این مواد سیمان‌های نسوز به صورت ورقه‌های شیشه‌ای شکل، سرد می‌شوند. سپس ‏آن‌ها را در دستگاه خردکن قرار می‌دهند تا به قطعات ریزتری تبدیل شوند. در نهایت این قطعات در دستگاه آسیاب پودر ‏می‌شوند و یک مخلوط پودری از سیمان مقاوم به حرارت را تشکیل می‌دهند.‏

شرایط نگهداری از سیمان نسوز چگونه است؟

با توجه به اینکه سیمان‌های نسوز ممکن است در مجاورت هوا، واکنش‌های خاصی نشان دهند، آن‌ها را در کیسه‌های چند ‏لایه قرار می‌دهند. در این صورت، این سیمان‌ها در برابر رطوبت هوا محافظت می‌شوند و می‌توانند تا مدت‌ها بدون هیچ ‏تغییری باقی بمانند. نگهداری از سیمان نسوز باید در یک مکان بدون رطوبت و در دمای متعادل باشد. پس از قرار دادن این ‏سیمان‌ها در دمای بالا و بسیار پایین خودداری کنید. ‏ در صورت نیاز به استفاده از سیمان، باید در حد نیاز، آماده به مصرف گردد. توجه داشته باشید که در فصول گرم باید از ‏ترکیبات سدیم گلوکونات برای جلوگیری از گیرش سریع سیمان‌های نسوز استفاده گردد. همچنین، در روزهای سرد نیز ‏بهتر است که ملات را در یک محیط با دمای متعادل قرار دهید و از یخ زدگی آنها جلوگیری نمایید. چرا که یخ زدگی ‏مخلوط جرم نسوز سیمانی، می‌تواند ساختار تشکیل دهنده این ماده را به شدت تضعیف نماید.‏

ساخت و اجرای بتن با سیمان نسوز

یکی از کاربردهای سیمان نسوز، ساخت بتن است. بتن‌هایی که با سیمان نسوز تولید می‌شوند، به عنوان بتن‌های ضد ‏حریق و نسوز شناخته خواهند شد که مقاومت بالایی در برابر حرارت دارند. این بتن‌ها، می‌توانند با درصد وزنی متفاوتی از ‏سیمان‌های نسوز تولید شوند. بنابراین، ممکن است خواص آن‌ها کمی با یکدیگر متفاوت باشد. اما به طوری کلی، معمولا ‏آن‌ها می‌توانند تا دمای 1900 درجه سانتی‌گراد را نیز تحمل کنند. این بتن‌های نسوز، می‌توانند کارایی زیادی در امر ‏ساخت و سازهای ساختمان و به خصوص پروژه‌های صنایع مختلف، داشته باشند.

تفاوت ملات نسوز و سیمان نسوز ‏

در واقع ملات نسوز، مخلوطی از سیمان نسوز و سنگدانه‌های خاص و دانه‌بندی شده برای کاربردهای ترمیمی، تعمیری و یا ‏اجرای قطعات نسوز است که برای اجرا به روش ماله کشی، طراحی شده‌اند. آن‌ها نیز همچون انواع ماتریس یا جرم‌های ‏نسوز، می‌توانند مقاومت بالایی در برابر حرارت و دما داشته باشند. این ملات‌ها برای ساخت و بندکشی ساختارهای آجرهای ‏نسوز، ترمیم و تعمیر دودکش‌ها، کوره و کباب پزها و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. بنابراین، تفاوت ملات نسوز با سیمان ‏نسوز، در ترکیبات تشکیل دهنده آن‌ها است. ‏

ملات نسوز در اجرای آجرهای دیرگداز
ملات نسوز در اجرای آجرهای دیرگداز

قیمت سیمان نسوز چقدر است؟

‏قیمت سیمان نسوز بر اساس عوامل بسیار متنوعی محاسبه می‌شود. همین موضوع باعث شده تا تنوع در قیمت این ‏سیمان‌ها در بازار زیاد باشد. از جمله عواملی که می‌توانند روی قیمت این سیمان ها موثر باشند، عبارتند از :‏

قیمت واحد سیمان

قیمت واحد سیمان، هر 6 ماه یک بار از سوی وزارت سمت مشخص می‌شود. بدیهی است که هر ‏چقدر قیمت سیمان بالاتر رود، قیمت سیمان‌های نسوز نیز در موازات آن افزایش پیدا می‌کند. قیمت واحد سیمان، ‏تحت تاثیر وضعیت ارز و دلار و میزان عرضه و تقاضا در کشور، تعیین می‌شود.‏

شرکت تولید کننده

شرکت‌های تولید کننده نیز می‌توانند با توجه به ترکیبات و تکنولوژی‌هایی که برای ساخت این ‏سیمان‌ها به کار می‌برند، قیمت‌های متفاوتی را برای آن‌ها اعلام کنند. درست است که برای خرید سیمان‌های نسوز از ‏شرکت‌های مطرح، هزینه بیشتری باید پرداخت کرد، اما در عوض می‌توان از کیفیت محصول به دلیل سابقه و اعتبار آن ‏تولید کننده، اطمینان حاصل نمود.‏

کیفیت بسته بندی

کیفیت بسته بندی و نوع بسته بندی که تاثیر زیادی روی طول عمر این سیمان‌ها دارد، عاملی ‏برای تغییر قیمت آن‌ها است. ‏

نوع ترکیبات به کار رفته

نوع ترکیبات به کار رفته در سیمان‌های نسوز باعث ایجاد تغییر در قیمت آن‌ها می‌شود. درجه ‏خلوص این مواد و کیفیت بالای آن‌ها، قیمت سیمان‌های نسوز را افزایش خواهد داد.‏

نکات مهم هنگام خرید انواع سیمان نسوز

سیمان نسوز دارای انواع مختلفی است که در این مقاله به آن‌ها اشاره کردیم. خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی هر کدام ‏از این جرم‌های نسوز، با هم متفاوت بوده و این موضوع، باعث ایجاد تفاوت در کاربردهای این سیمان‌ها می‌شود. شما ‏می‌توانید برای خرید انواع سیمان‌های نسوز، به ترکیبات موجود در آن ها توجه داشته باشید. ‏ همه انواع سیمان‌های نسوز مقاومت بالایی در برابر حرارت دارند؛ اما این تنها ویژگی آن‌ها نیست. برخی از انواع سیمان ‏نسوز مقاوم در برابر مواد اسیدی هستند و برخی دیگر نمی‌توانند به خوبی در برابر شرایط اسیدی مقاومت کنند. باید ‏مطابق با نیاز و کاربرد مورد نظر خودتان، از هر یک از این سیمان‌ها استفاده نمایید. پس، پیشنهاد می‌شود تا قبل از تهیه ‏سیمان یا جرم نسوز، هدف موردنظر از کاربرد را تعیین و بر اساس مشخصه‌های مورد نیاز، این ماتریس نسوز را تهیه نمایید.‏

پرسش و پاسخ

نظر خود را درج کنید..

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *