تطبيقات الكاولين في الاسمنت

الأسمنت هو مصطلح يستخدم لوصف العديد من أنواع المواد المختلفة التي تستخدم كمواد رابطة أو مواد لاصقة. وأهم الأسمنت المنتج من حيث الكمية هو الأسمنت البورتلاندي الذي يستخدم في البناء. وتشمل الأنواع الأخرى من الأسمنت البناء وآبار النفط التي يتم تصنيعها للتطبيقات المتخصصة وأسمنت ألومينات الكالسيوم الذي يستخدم في الحراريات.

معظم هذه الأسمنتات غير عضوية وهيدروليكية مما يعني أنها تتماسك وتتصلب ولا تتحلل في الماء. السمة الأساسية لهذه الأسمنت هي قدرتها على تكوين تجمعات غير قابلة للذوبان مستقرة نسبيًا ذات قوة كبيرة وثبات الأبعاد عند الماء بالماء. تشتمل الأسمنت العضوي على اللاتكس والمونومرات القابلة للذوبان في الماء ولكن لا يستخدم الكاولين في هذا النوع من الأسمنت.

يتم تصنيع الأسمنت الهيدروليكي عن طريق معالجة وتناسب نسب مختلفة من المواد الخام، يليها حرقها لإنتاج عقيدات صلبة تعرف باسم الكلنكر. يتم بعد ذلك طحن الكلنكر إلى النعومة المطلوبة المطلوبة للحصول على معدل تصلب مناسب عن طريق التفاعل مع الماء. عادة يتم استخدام نوعين من المواد الخام، أحدهما غني بالكالسيوم والآخر غني بالسيليكا. تشمل مواد الكالسيوم المستخدمة طباشير الحجر الجيري والمارل والأصداف. مواد السيليكا الأكثر شيوعًا هي الطين أو الصخر الزيتي. ويمكن استخدام الكاولين بسبب مكونه من سيليكات الألومنيوم، ولكنه ليس ضروريا ويمكن استبداله بمعادن أخرى.
1.1 الكاولين في الأسمنت

لقد تم استخدام المواد البوزولانية منذ فترة طويلة في صناعة الأسمنت. غالبية هذه المواد هي منتجات مشتركة من صناعات أخرى، مثل الرماد المتطاير للفحم، أو خبث الأفران العالية، أو السيليكا المدخنة. الميتاكاولين، الذي يتم إنتاجه عن طريق تكليس الكاولين عند درجة حرارة 650-800 درجة مئوية، هو بوزولان عالي التفاعل ومناسب للاستخدام كمادة أسمنتية في الخرسانة. إن جزيئات الميتاكاولين أصغر بعشر مرات تقريبًا من جزيئات الأسمنت، مما يسمح بإنتاج خرسانة أكثر كثافة وأكثر مناعة. يؤدي استخدام الميتاكاولين في الخرسانة إلى زيادة المتانة وتحسين الخواص الميكانيكية.