سیمان از مصالح ساختمانی بسیار مهمی است که در صنعت ساختمان استفاده می شود. 188 سال پیش بود که سیمان همانطور که امروزه می شناسیم تولید شد. جوزف آسپدین از انگلستان برای اولین بار در سال 1824 ساخت یک نوع ماده ساختمانی برای ساخت و ساز را ثبت اختراع کرد. خمیر سیمان سخت شده به سنگ طبیعی موجود در پورتلند انگلیس شباهت داشت. از این رو سیمان پرتلند نامگذاری شد.
اینگونه شد که سیمان جایگزین تمام مواد اتصال دهنده دیگر مانند آهک و خاک رس شد .
دلایل اهمیت سیمان
• سیمان قوی ترین ماده اتصال دهنده بین آهک و سیمان است.
• سیمان اکنون در بسیاری از موارد تجاری ساختمانی مانند بتن ساده، بتن آرمه، ملات، گچ، دوغاب، رنگ و عناصر پیش ساخته استفاده می شود. در ساخت و سازهای معمولی سیمان حدود 10 تا 12 درصد هزینه ساخت را تشکیل می دهد.
• در برخی دیگر از ساخت و سازهای بزرگ مانند پل ها، اهمیت سیمان بسیار بیشتر است.
دلایل محبوبیت و مقبولیت جهانی سیمان
1. سیمان را می توان در شرایط کنترل شده در حجم زیاد تولید، بسته بندی و در مسافت های طولانی حمل کرد.
2. سیمان چند برابر ماده اتصال دهنده آهک و خاک رس است.
3. می تواند به دلخواه با مواد محلی موجود در سایت مخلوط و مورد استفاده قرار گیرد.
4. اگر به طور مناسب در جو معمولی نگهداری شود، برای مدت زمان معقول تری خراب نمی شود یا واکنشی نشان نمی دهد.
5. وقتی با آب مخلوط شود ، خیلی زود شروع به تنظیم می کند و در طی یک یا دو روز قدرت کافی را به دست می آورد، در حالی که سایر مواد اتصال دهنده به زمان بسیار بیشتری نیاز دارند.
6. بتن به دلیل قیمت ارزان و مقدار زیاد ، پرمصرف ترین ماده در جهان است. نیازی به گفتن نیست که بتن از سیمان ساخته شده و اهمیت سیمان برای ساخت بتن در چه حد است.. با این حال ، سیمان همچنین به دلیل انتشار شدید CO 2 فرآیند تولید، ماده ای مورد انتقاد عموم است. تولید سیمان حدود 5-8٪ CO 2 غیر طبیعی در سراسر جهان را تشکیل می دهد.
ممکن است بپرسید که آیا می توانیم به جای سیمان ، یک ماده ساختمانی دیگر مانند چوب یا فولاد را جایگزین کنیم؟
جواب نه است. استفاده سالانه از چوب بسیار بالاتر از سطح کاشت مجدد است و تهیه چوب در بعضی از نقاط مانند آفریقا و چین امکان پذیر نیست. همانطور که فولاد، پر هزینه است و تولید فولاد نیز گاز CO 2 انتشار می دهد. بعلاوه، تولید سیمان در مقایسه با سایر مواد آنقدر انرژ یزا نیست.
در واقع یافتن ماده ساختمانی جایگزین امکان پذیر نیست. 98٪ پوسته زمین از هشت عنصر تشکیل شده است، O ، Si ، Al ، Fe ، Ca ، Na ، K ، Mg که عناصر اصلی سیمان نیز هستند. در بلند مدت ، جهان هنوز به مقدار زیادی سیمان نیاز خواهد داشت. تقاضای سیمان عمدتاً از کشورهای در حال توسعه مانند هند و چین ناشی از شهرنشینی و رشد جمعیت آن است.
از آنجا که در آینده باید از سیمان استفاده کنیم ، چگونه می توانیم انتشار CO 2 را کاهش دهیم و آینده سیمان چیست؟
از دهه ها پیش در صنعت سیمان و جامعه تحقیقاتی تلاش هایی انجام شده است. امروزه کارخانه های سیمان زباله های (خطرناک) ، مثلاً لاستیک های اتومبیل را به عنوان سوخت سیمان می سوزانند. چوب های شناور روی آب سد حتی برای تولید سوخت کارخانه های سیمان جمع آوری می شوند. از طرف دیگر ، روند تولید سیمان همیشه بهینه بوده است.
برخی از کارخانه های سیمان حتی می توانند به راندمان 80٪ برسند که حتی از نظر تئوری نیز یک موفقیت بزرگ است. به طور کلی، سیمان یک ماده ساختمانی بسیار مهم است و جای نگرانی نیست که برای انتشار CO 2 در آینده وجود داشته باشد.
