سیمان

مواد اولیه سیمانهای پرتلندسیمان پرتلند عمدتا" از ترکیبات آهک (اکسید کلسیم) ، همراه با سیلیس (اکسید سیلیس) و آلومینیوم (اکسید آلومینیوم) تشکیل شده است . آهک مورد نظر از مواد خام آهکی و اکسیدهای دیگر نیز از مواد رسی بدست می‌آید . از مواد خام دیگری چون خاک سیلیس ، اکسید آهن و بوکسیت نیز می‌توان در مقادیر کمتر و برای بدست آوردن ترکیب مورد نظر استفاده نمود . ماده خام دیگر سنگ گچ است ، که تا حدود 5 درصد آن در طی آسیاب کردن به "کلینکر" سیمان پخته شده اضافه می‌گردد تا زمان گیرش سیمان را کنترل نماید .

مواد خام بکار رفته در تولید سیمان چنانچه بصورت سنگ سخت باشد ، مانند سنگ آهک ، سنگهای رسوبی لایه‌ای ، و بعضی سنگهای رسی ، یا از معدن استخراج شده و یا با انفجار بدست می‌آیند . بعضی از ذخایر را با استفاده از روشهای زیرزمینی استخراج می‌نمایند . سنگهای نرم‌تری چون گچ و رس مستقیما" توسط معدنچیان از دیواره معدن جدا می‌شود . مواد استخراجی از معدن را با استفاده از کامیون ، واگنهای حمل قطار و نوارهای نقاله به آسیابهای سنگ‌شکن و خردکن منتقل می‌نمایند .
سنگ آهک و خاک رس اجزاء اصلی مواد اولیه تولید سیمان پرتلند را تشکیل می‌دهند و از مواد دیگر بصورت افزودنی و تنظیم‌کننده استفاده می‌شود .

تولید سیمان

راساس طبقه‌بندی بین المللی ، صنعت سیمان جزء گروه صنایع کانی غیر فلزی محسوب می‌شود .
اصولا" سه روش برای تولید سیمان وجود دارد : 1- روش تر 2- روش نیمه‌تر 3- روش خشک
نوع این روشها بستگی به مواد خام ورودی به کوره از نظر غلظت و میزان آب اضافه شده به آنها دارد . مهمترین و پرکاربردترین روش تولید سیمان در جهان روش خشک است . سیستم پخت اکثر کارخانه‌های سیمان کشور ما نیز بر این روش استوار است .
در فرآیند نخست (تر) مواد خام بطور مرطوب به داخل کوره تغذیه می‌گردد . در فرآیند تولید سیمان به صورت خشک ، مواد خام خشک ، آسیاب شده و به صورت پودر خشک به درون کوره تغذیه می‌شود . در فرآیند نیمه‌تر مواد خام ابتدا بصورت خشک آسیاب شده و سپس گویچه‌های حاصله به درون کوره تغذیه می‌شود .
خط تولید سیمان از معدن شروع و به بارگیرخانه و بسته‌بندی سیمان خاتمه می‌یابد . در تولید سیمان به روش خشک نخست مواد خام و اولیه نظیر سنگ آهک ، خاک رس ، مارل (خاک آهکدار) ، سنگ گچ ، سنگ آهن و سنگ سیلیس از معادن استخراج می‌گردند . در استخراج موادی نظیر سنگ آهک ، سنگ آهن و سنگ گچ نیاز به چال‌زنی و ایجاد انفجار بوسیله دینامیت و مواد منفجره است . موادی نظیر خاک رس و مارل (خاک آهکدار) نیاز به چال‌زنی و انفجار ندارند و صرفا" از بولدوزرها و یا دستگاههای مشابه جهت دپو کردن مواد استفاده می‌شود .
چهار مرحله اصلی در تولید سیمان پرتلند وجود دارد (روش خشک) :
الف- خردکردن و آسیاب کردن مواد خام
ب- ترکیب مواد به نسبت مناسب
ج- پخت مخلوط تهیه شده در کوره (سیستم پخت)
د- آسیاب کردن (نرم‌کردن) محصول پخته شده که به "کلینکر" معروف است
الف- خرد کردن و آسیاب کردن مواد خام
در ابتدا مواد اولیه بایستی خرد شوند و به ابعادی تا حدود کمتر از ده میلی‌متر برسند . برای خرد کردن سنگ آهک ، سنگ آهن ، سنگ سیلیس و کلوخه‌های درشت و خرده سنگهای خاک رس از دستگاههای سنگ‌شکن یا خردکن استفاده می‌شود . در صورت ضرورت و همچنین در صورتیکه مقدار رطوبت مواد بالا باشد ، می‌بایستی خشک شوند .
پس از خرد شدن و خشک شدن ، در سیستمهای مدرن ، مواد اولیه اصلی ضمن افزوده شدن مواد اولیه فرعی به نسبتهای لازم با یکدیگر مخلوط مقدماتی شده و سپس در سیلوهای مشخص و معینی ذخیره می‌شوند و آنگاه جهت پودر شدن راهی "آسیابهای مواد خام" می‌گردند . در روش خشک تولید سیمان ، ضرورت دارد که مواد خام قبل از ورود به کوره بصورت پودر درآیند ، همچنین برای جلوگیری از کلوخه‌ شدن و پایین آوردن چسبندگی مواد ، می‌بایستی تا حد امکان قبل از فرستادن پودر مواد خام به سیلوهای ذخیره ، خشک و رطوبت‌گیری شوند .
ب- ترکیب مواد به نسبت مناسب
اولین ترکیب شیمیایی مورد نیاز نوع بخصوصی از سیمان ، از طریق استخراج گزینشی و کنترل مواد خامی حاصل می‌گردد که به درون دستگاه خردکننده و آسیاب وارد می‌شوند . نظارت دقیق‌تر از طریق بدست آوردن دو یا چند دسته مواد حاوی مخلوط خامی که ترکیب شیمیایی آن اندکی متفاوت است حاصل می‌گردد .
در فرآیند خشک این مخلوطها در سیلو ذخیره می‌شود ، در فرآیند تر مخازن دوغاب بکار می‌رود .
برای اطمینان از مخلوط شدن کامل مواد خشک در سیلو ، هوای متراکم به درون مخزن وارد شده و موجب چرخش شدید و بهم خوردن مواد می‌گردد . در فرآیند تر ، مخازن دوغاب با استفاده از وسایل مکانیکی یا هوای خشک ، و یا هر دو هم زده می‌شود .
دوغاب که حاوی 35 الی 45 درصد آب است ، گاهی از صافی گذرانیده می‌شود ، که در نتیجه 20 الی 30 درصد محتوی آب آن کاهش می‌یابد . آنچه که از صافی گذشته ، سپس به درون کوره تغذیه می‌شود . این کار موجب کاهش مصرف سوخت مورد نیاز برای پخت می‌گردد . در قسمت آسیابهای مواد خام تنظیم نهایی مخلوط مواد خام که بنام "خوراک کوره" موسوم است ، انجام شده و مخلوط حاصله که بصورت گردی نرم و حاوی ترکیبات لازم است ، آماده تغذیه به کوره می‌باشد .
در کارخانه‌های سیمان آسیابهای گلوله‌ای و غلتکی کاربرد بیشتری دارند . پس از پودر شدن مواد خام از طریق این آسیابها ، پودر حاصله را در "سیلوهای مواد خام" ذخیره می‌نمایند .
عامل مهمی که در یکنواخت کار کردن کوره و بالا بردن کیفیت کلینکر و در نتیجه سیمان موثر است ، یکنواختی ترکیب خوراک کوره ، خوب مخلوط شدن و همگن بودن آن می‌باشد . به منظور همگن یا هموژنیزه کردن مطلوب مواد خام ، از سیلوهای ذخیره مجهز به سیستمهای "پنوماتیک" استفاده می‌شود . مواد خام از بالای سیلوهای ذخیره وارد سیلوهای تنظیم می‌شود و پس از تنظیمات لازم ، از پایین سیلو تخلیه و به کوره تغذیه می‌گردد .
ج- پخت مخلوط تهیه شده در کوره (سیستم پخت)
کوره‌های اولیه‌ای که سیمان در آن پخته می‌شد ، کوره‌های بطری شکل عمودی بودند . پس از آنها کوره‌های محفظه‌ای و سپس کوره‌های استوانه‌ای یکسره بکار گرفته شد . لیکن وسیله اصلی پخت سیمان در حال حاضر , کوره‌های استوانه‌ای دوار است .
سیستم پخت سیمان شامل سه قسمت "پیشگرمکن" ، "کوره" و "خنک کن" است . وظیفه پیشگرمکن ، گرفتن رطوبت سطحی باقیمانده در مواد خام ، آب تبلور و تجزیه کردن مقدماتی سیلیکاتها و همچنین کلسینه (آهک کردن) بخشی از کربناتهای موجود در مواد خام است .
قسمت اصلی عمل پخت در کوره صورت می‌گیرد . کوره‌های پخت سیمان استوانه‌های فلزی بزرگی هستند که طول و قطر آنها متناسب با ظرفیت کارخانه می‌باشد . این استوانه با شیب حدود 3 تا 4 درصد روی چند پایه مجهز به غلتک ، قرار گرفته و دارای حرکت دورانی می‌باشد . مواد خام پس از طی مسیر پیشگرمکن از انتهای کوره ، وارد کوره می‌شوند و به دلیل وجود شیب و حرکت دورانی مواد به سمت خروجی کوره و منطقه پخت سرازیر می‌شوند .
در انتهای کوره یک مشعل تعبیه شده که با استفاده از سوختهای مختلف ، ایجاد محیط حرارتی با درجه حرارت بالای 1400 درجه سانتی‌گراد را می‌نماید . برای حفاظت از بدنه کوره در مقابل این حرارت بسیار زیاد ، مناطق مختلف کوره با استفاده از انواع آجرهای نسوز ، بتون و جرمهای نسوز پوشیده می‌شوند . محصول سیستم پخت که از کوره خارج می‌گردد "کلینکر" نام دارد که بصورت دانه‌های خاکستری یا قهوه‌ای رنگ می‌باشد و برای پختن هر کیلوگرم آن حدود 800 کیلو کالری انرژی حرارتی صرف می‌گردد .
کلینکر خروجی از کوره دارای درجه حرارتی حدود 1000 تا 1200 درجه سانتی‌گراد است . بازیابی این مقدار حرارت و همچنین مشکل بودن جابجا کردن "کلینکر" داغ ، ضرورت سرد کردن آنرا ایجاب می‌نماید . خاصیت اساسی دیگر مربوط به سرد کردن "کلینکر" تکمیل تشکیل کریستالهای "کلینکر" و بالا رفتن کیفیت آن می‌باشد . عمل سرد کردن کلینکر توسط دستگاه خنک کن (کولر) انجام می‌پذیرد .
کلینکر تولیدی یا محصول سیستم پخت قبل از ورود به آسیاب سیمان در سیلو ، انبار و یا سالنهای مربوطه ذخیره می‌گردد .
بموازات رشد و توسعه صنعت سیمان و پیشرفت تکنولوژی ، جهان امروز شاهد فعالیت کوره‌هایی با ظرفیت تولیدی 5000 تن در روز است .
د- آسیاب کردن محصول سیستم پخت (کلینکر)
برای پودر کردن "کلینکر" از آسیابهای گلوله‌ای استفاده می‌شود . در این قسمت از خط تولید به همراه کلینکر ورودی به آسیاب سیمان ، مقداری گچ خام نیز به آسیاب تغذیه می‌گردد . افزایش گچ در ترکیب سیمان جهت کنترل گیرش کلینکر صورت می‌گیرد . محصولی که از پودر شدن کلینکر و گچ خام در آسیاب سیمان حاصل می‌گردد "سیمان" نامیده می‌شود .
سیمان تولیدی در سیلوهای سیمان ذخیره می‌گردد و سپس بوسیله "ارسلاید" (که با کمک نیروی فشار هوا سیمان را به سمت مورد نظر هدایت و پمپ می‌کند) از سیلوها خارج و به داخل مخازن یا قیفهای دستگاه بارگیری هدایت می‌شود .
بارگیری به دو صورت انجام می‌پذیرد : یکی بصورت پاکت و دیگری بصورت فله . قسمت بارگیرخانه در انتهای خط تولید قرار دارد و با توجه به موقعیت جغرافیایی و محل کارخانه ممکن است دارای امکانات مختلف بارگیری نظیر بارگیری در کامیون ، کشتی و واگن بصورت کیسه و یا فله باشد .

کنترل کیفی

احد آزمایشگاه و کنترل کیفی در کلیه مراحل تولید سیمان از ابتدای خط تولید تا بارگیرخانه نظارت دقیق و محاسبات مستمری را جهت تولید سیمان با کیفیت مطلوب و مطابق با استانداردهای لازم بعمل می‌آورد .
در این ارتباط آزمایشهای شیمیایی و فیزیکی مختلفی از جمله تعیین مقادیر اکسیدهای مختلف , تعیین مقدار گچ , گیرش سیمان , ثبات حجم , مقاومت فشاری , مقاومت کششی , مقاومت خمشی , نرم و زیری سیمان و نظایر آن توسط کارکنان واحد کنترل کیفی صورت می‌پذیرد . امروزه کارخانه‌های مدرن سیمان به وسایل پیشرفته کنترل فرآیند پخت مجهز می‌باشند . در بعضی از کارخانه‌ها از مواد خام بطور اتوماتیک نمونه‌برداری می‌شود و کامپیوترها ترکیب مخلوط خام را کنترل و محاسبه می‌کنند .

کاربردهای سیمان

امروزه سیمان دارای مصارف گوناگون و کاربردهای وسیعی است و بسته به انواع مختلف آن در زمینه‌های گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد .
سیمان را می‌توان تنها بکار برد ، یعنی خالص بعنوان ماده دوغاب , اما استفاده معمولی و اصلی سیمان در ملات و بتون است که در آنها سیمان با مواد بی‌اثر که به سنگدانه معروف هستند مخلوط می‌شود . ملات عبارت از سیمانی است که با ماسه یا سنگ خرد شده‌ای که اندازه قطرش تقریبا" 5 میلیمتر است , مخلوط شده باشد .
بتون ترکیبی از سیمان , ماسه یا دیگر سنگدانه‌های کوچک است , اما هنگامی که بتون در حجم عظیمی چون ساختن سدها ریخته می‌شود از سنگدانه‌های به اندازه 19 تا 25 میلی‌متر نیز استفاده می‌گردد . بتون برای اهداف گوناگون ساختمانی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد . از سیمان پرتلند در تولید آجر , موزائیک , بلوک , تیر سقف , اتصالات خط آهن , و دیگر محصولاتی که با فشار در قالب شکل می‌گیرند , استفاده می‌شود . این محصولات در کارگاههای مربوطه تهیه شده و بصورت آماده برای نصب عرضه می‌گردد .
از آنجاییکه در دنیای امروز بتون مصرف بسیار زیادی دارد , تولید سیمان از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد . همه ساله در کشورهای توسعه یافته افزایش سرانه سیمان تقریبا" یک تن است . سنگدانه یا سیمان بکار رفته , کیفیت ویژه بتون , یا روش تهیه آن عواملی هستند که نوع بتون را مشخص می‌کنند . در بتون معمولی که در ساختمان بکار می‌رود , ویژگی سیمان عمدتا" از طریق نسبت آب به سیمان مشخص می‌گردد . هر چه آب سیمان کمتر باشد , بتون محکمتر می‌گردد . مخلوط بایستی به اندازه کافی آب داشته باشد تا از احاطه کامل هر ذره سنگدانه بوسیله چسب سیمان , پرشدن فضای بین سنگدانه‌ها , شل‌بودن کافی بتون به منظور ریختن و پخش آن اطمینان حاصل گردد . عامل دیگر دوام بتون , میزان سیمان به نسبت سنگدانه است . (که به صورت نسبت یک به سه سیمان به سنگ دانه ریز و درشت بیان می‌شود) . در جایی که به بتون بسیار محکمی نیاز باشد , میزان سنگدانه به نسبت کمتر خواهد بود .
قدرت بتون را با استفاده از نیروی وارده به هر اینچ مربع توسط هر پوند و یا کیلوگرم بر سانتیمتر مربع که برای خرد کردن بتونی با سختی و یا عمر مفروض می‌سنجند .
عوامل محیطی چون درجه حرارت و رطوبت بر استحکام بتون تاثیر می‌گذارد , و چنانچه بطور کامل خشک نشود , تحمل فشارهای کششی آن نامتعادل خواهد بود و اگر بطور ناقص سفت شده باشد نمی‌تواند این فشارها را تحمل کند . در فرآیندی که به عمل‌آوردن شناخته می‌شود , بتون را بعد از ریختن تا مدتی مرطوب نگاه می‌دارند تا انقباض حاصله به هنگام سفت شدن را کند کنند . درجه حرارت پایین نیز بر استحکام آن تاثیر منفی می‌گذارد . برای جبران این مسئله ماده‌ای افزودنی چون کلرید کلسیم به سیمان اضافه می‌گردد . این ماده موجب تسریع در فرآیند سفت شدن می‌گردد که خود باعث ایجاد گرمای کافی برای بی‌اثرکردن درجه حرارت تقریبا" پایین می‌شود . در هوای بسیار سرد از ریختن بتون در ابعاد وسیع خودداری می‌شود .
بتونی که بر روی فلز (معمولا" فولاد) محکمی سفت گردیده "بتون آرمه" یا "بتون آهن" نامیده می‌شود . اختراع آن عموما" به "ژوزف مونیر" نسبت داده می‌شود . وی باغبانی از اهالی پاریس بود که گلدانها و لوله‌هایی برای باغ درست می‌کرد که با توری فلزی تقویت می‌شدند . وی در سال 1867 اختراع خود را به ثبت رساند .
فولاد تقویت کننده , که ممکن است به شکل میله , نرده و یا توری باشد , به استحکام کششی بتون کمک می‌کند . بتون ساده نمی‌تواند به آسانی در مقابل کشش‌های ناشی از عوامل باد , زلزله , ارتعاشات و دیگر نیروهای خمشی مقاومت نماید و بنابراین برای بسیاری از عملیات ساختمانی مناسب نیست .
در بتون آرمه , نیروی کششی فولاد و قدرت تراکمی بتون , قدرتی ایجاد می‌کند که قادر است تمامی انواع تنش‌های خیلی زیاد در سطح وسیع را تحمل نماید .
بتون علاوه بر توانائی بالقوه برای استحکام بسیار زیاد و امکان شکل‌گیری به هر فرمی , در مقابل آتش نیز مقاوم می‌باشد و به خاطر این ویژگیها یکی از متداولترین مواد ساختمانی در دنیا گشته است . سازه‌های بتونی در برابر آتش‌سوزی مقاومت خوبی دارند و حتی تا 24 ساعت دوام می‌آورند .

مواد تشکیل‌دهنده بتون

1- سیمان: حدود 7 الی 15 درصد از حجم بتون را تشکیل می‌دهد .
2- آب: حدود 14 الی 21 درصد از حجم بتون را تشکیل می‌دهد .
3- دانه‌های سنگی (شن و ماسه): حدود 60 الی 75 درصد از حجم بتون را تشکیل می‌دهد .
4- هوا: در بتون بدون هوا میزان حجم هوای موجود بین 5/0 تا 3 درصد است و در بتون هوادار میزان حجم هوای موجود بین 4 تا 8 درصد است .
نقش سیمان در بتون صرفا" چسباندن دانه به یکدیگر بوده و بخودی خود تاثیری در مقاومت و باربری ندارد , از این جهت بتون خوب بتونی است که وقتی در آزمایشگاه نمونه‌ای از آن را بشکنند , دانه‌های سنگی آن از وسط شکسته شود و سیمانها (چسب) پاره نشود .
محصول سیمان به دو صورت فله و پاکتی به بازار عرضه شده و از آن در بسیاری از کارهای ساختمانی و زیربنایی استفاده می‌شود . از اتاقهای کوچک تا آسمانخراشهای عظیم , از حوض‌های کوچک تا تاسیسات عظیم بندری , از استخرهای شنا تا سدهای مستحکم و عظیم ذخیره آب , از پلهای کوچک بر روی نهرها و جویها تا تونلهای بسیار بزرگ زیر بستر دریاها , از پیاده‌روها تا بزرگراههای پیشرفته , خطوط مترو و فرودگاههای گسترده بین‌المللی و از سنگرها و جان‌پناههای کوچک تا انبارهای عظیم جنگ‌افزارها و تسلیحات نظامی , همه و همه نقش و اهمیت سیمان را در زندگی انسان متجلی و آشکار می‌سازند .

انبارکردن سیمان

همواره باید سعی شود سیمان در معرض رطوبت نباشد چون سیمان مکنده رطوبت است و حتی هوای مرطوب همه سیمان را خراب می‌کند .
در انبارکردن سیمان به صورت فله‌ای باید شرایطی فراهم شود که کف انبار (زیر سیمان) کاملا" خشک باشد , لذا می‌توان در کف مقداری شن خشک پهن کرد تا از نفوذ رطوبت به طرف بالا جلوگیری شود . همچنین بهتر است روی سیمان پلاستیک کشیده شود .
سیمان پاکتی را روی سطوح تخته‌ای با شکل و ابعاد مشخص بنام "پالت" انبار می‌کنند . پالتها از کف با زمین حداقل 10 سانتی‌متر فاصله دارند و حداکثر تا 8 ردیف سیمان پاکتی روی آن چیده می‌شود . همچنین بین پالتهای مختلف که حدود پنجاه پاکت سیمان روی آنها چیده می‌شود , حداقل 5/0 متر فاصله جهت عبور جریان هوا لازم است . سیمان پاکتی را تحت شرایط صحیح تا یکسال می‌توان در انبار نگهداری کرد .

آینده صنعت سیمان

دانشمندان ، آینده خوبی را برای صنعت سیمان پیش‌بینی می‌کنند . آنها بتون تهیه شده از سیمان را بعنوان مهمترین ماده این قرن توصیف می‌کنند . در واقع سیمان را می‌توان بعنوان ماده چسبنده‌ای توصیف کرد که ارزانتر از هر ماده چسبنده‌ای است که در صنعت بکار می‌رود و این ماده برای زندگی انسان ضروری است .
از آنجا که سیمان خواص ممتاز و برجسته‌ای دارد , و همچنین بخاطر بی‌ضرربودن آن برای محیط زیست , انواع سیمان همچنان افزایش پیدا خواهد نمود , و در آینده تقاضای بیشتری برای محصولات سفارشی وجود خواهد داشت . همگام با این تحولات تغییرات بیشتری نیز در ساختار صنعت سیمان بوجود خواهد آمد .
حتی با فرض اینکه در میان مدت , تغییرات اساسی در سیستم شیمیایی و فیزیکی سیمان بوجود نیاید , با توجه به روند افزایش منطقه‌ای شدن تولید و توزیع , بایستی در اندیشه تغییرات تکنولوژیکی بود .
صنعت سیمان از آینده خوبی برخوردار است زیرا سیمان , بعنوان متصل‌کننده مواد ساختمانی , دارای آینده روشنی است . هرچند که عواملی چون رقابت درون این صنعت و با مواد ساختمانی دیگری که راه خود را به بازار باز می‌کنند , فشار ناشی از قانونگذاریهای زیست محیطی , و همچنین جهانی شدن فزاینده , صنعت سیمان را مجبور خواهد نمود تا هزینه‌ها را کاهش دهد , کیفیت را تضمین کند و محافظت زیست محیطی را بهبود بخشد . دامنه تولیدات کارخانه نیاز دارد تا خود را با نوآوریهای تکنیکی هماهنگ کند .
چنانچه بخواهیم مقایسه‌ای بین صنعت سیمان امروز و یکصد سال پیش بعمل آوریم , آمار و اطلاعات فاصله‌ای را که این صنعت از نظر فن‌آوری در طول یک قرن پیموده است , به ما نشان می‌دهد . مصرف گرما برای فرآیند پخت از 1900 کیلوکالری به کیلوگرم کلینکر در یکصد سال پیش به 700 کیلوکالری بر کیلوگرم کلینکر در حال حاضر کاهش یافته است .
امروزه میزان تولید سالانه هر کوره بین 5/1 الی 2 میلیون تن است , که 70 تا 80 برابر بیشتر از تولید کوره‌های دواری است که در سال 1899 به کار گرفته می‌شد . انتشار گرد و غبار مربوط به تولید کلینکر از 200000 میلی‌گرم غبار در هر کیلوگرم کلینکر به 50میلی‌گرم غبار در هر کیلوگرم کلینکر رسیده است . در واقع در یکصد سال پیش هیچگونه غبارگیری صورت نمی‌گرفت .
میانگین تولید سالانه کلینکر به ازای هر کارگر (معیار سنجش بهره‌وری) در یکصد سال پیش 700 تا 800 تن برای هر نفر شاغل در این بخش بود که امروزه این مقدار به 2000 تن رسیده است . در گذشته انتشار گازهایی چون Nox و Co مسئله عمده‌ای نبود , لیکن امروزه حد فعالیت کارخانه , به حدود اعلام شده مجاز توسط قانون بستگی دارد .
هزینه سرمایه برای کارخانه تولید سیمان در سال 1899 یکصد درصد بیشتر از زمان حال بوده است . امروزه پیشرفتهای فنی نه تنها تولید مطلوب‌تری را امکان‌پذیر نموده است , بلکه هزینه سرمایه‌گذاری و شرایط تجاری مساعدتری نیز بوجود آورده است .
آنچه که در زمان گذشته بدون تغییر باقی مانده , زیبایی , و تا اندازه‌ای طبیعت خراب نشده بازار است , هنوز هم برای مهندسین جوان و با تجربه‌تر چشم‌اندازهای جذاب , فرهنگ جالب , اشتیاق خاص برای ماجراجویی و بدست آوردن نواحی توسعه نیافته , جاذبه خاصی ایجاد می‌نماید تا برای ساختن ماشین‌آلات و کارخانه برای صنعت سیمان اقدام نمایند .
به امید آنکه با همت , تلاش و کوشش مستمر کارکنان و متخصصان امور , این صنعت مهم و زیربنایی در کشور همچنان رو به رشد و توسعه نهاده و بیش از پیش یاریگر آرمانهای رشد , شکوفایی , سازندگی , عمران و آبادی کشور عزیزمان در زمینه‌های مختلف باشد .

انواع سیمانهای استاندارد (پرتلند)

1- سیمان تیپ یک (I) , (سیمان معمولی)
همان سیمان معمولی بوده و در شرایط آب و هوای عادی مصرف می‌شود . همچنین در جایی بکار می‌رود که از نظر سولفات مشکلی وجود نداشته باشد .
2- سیمان تیپ دو (II) , (سیمان متوسط)
این سیمان از نظر خواص متوسط است , بدین معنی که تا حدی کندگیر بوده و نیز تا حدی در مقابل حمله سولفاتها مقاوم است .
برای ساخت این سیمان سعی می‌شود تا حد ممکن از مقدار (C3A، C3S) کاسته و (C2S) را افزایش دهند .
3- سیمان تیپ سه (III) , (سیمان زودگیر)
این سیمان تقریبا" اجزاء اولیه سیمان تیپ (I) را دارد , با این تفاوت که به شدت ریزتر آسیاب شده و به همین جهت گیرش سریعتری دارد .
موارد مصرف سیمان تیپ (III):
الف- در هوای سرد (حدود 4 درجه سانتیگراد) , در دمای زیر صفر درجه کاربرد این سیمان به تنهایی کفایت نمی‌کند و لذا در یخبندان علاوه بر مصرف این سیمان مسائل دیگری نیز باید رعایت شود (مثلا" مصرف ضد یخ) , سیمان تیپ (III) در ساعات اولیه مصرف , حرارت قابل توجهی آزاد می‌کند و باعث گرم شدن بتن می‌شود .
ب- مراقبت از بتن در هوای سرد بسیار مشکل است و هزینه مراقبت در هوای سرد بالاست . سیمان زودگیر طول دوره مراقبت را کم کرده و موجب می‌شود بتن زودتر به مقاومت مورد نظر برسد .
ج- در تعمیرات فوری , مثلا" تعمیر قسمتی از سازه‌هایی که باید سریعا" مورد بهره‌برداری قرار گیرند , این سیمان کاربرد زیادی دارد و موجب می‌شود بتن سریعا" به مقاومت مورد نظر رسیده و ظرف مدت کوتاهی مورد بهره‌برداری قرار گیرد .
د- در مکانهایی که به دلیل محدودیت امکانات قالب , بخواهند قالبها را زودتر باز کنند , نیز این سیمان کاربرد دارد .
4- سیمان تیپ چهار (IV) , (سیمان دیرگیر)
سیمان تیپ چهار کندگیر بوده و در هنگام گیرش حرارت کمی تولید می‌کند . مقدار C3S و C3A موجود در این سیمان در مقایسه با انواع دیگر سیمان , کمتر بوده و در مقابل C2S زیادتری بکار برده شده است .
موارد مصرف سیمان تیپ (IV):
الف- در هوای گرم و در دمای بالای 40 الی 50 درجه سانتیگراد برای تسهیل مراقبت از بتن بکار می‌رود .
مصرف این سیمان در هوای گرم و در جایی که تبخیر بالاست باعث می‌شود که لااقل دمای تولید شده توسط بتن در عملیات گیرش کمتر شود , زیرا گرمای حاصل از عملیات هیدراسیون در طول مدت زمان بیشتری آزاد می‌شود .
از طرفی اجزاء موجود در این سیمان در مقایسه با سایر سیمانها (C3A و C3S کمتر و C2S بیشتر) این سیمان را خودبخود کم حرارت‌تر می‌کند .
ب- مصرف این سیمان در هوای گرم باعث جلوگیری از اتصال سرد می‌شود .
توضیح :
در بتن‌ریزی دیوارها (دیوار مخزن آب و یا استخر) که طول دیوار زیاد است چون بتن‌ریزی لایه لایه انجام می‌گیرد , ممکن است فاصله زمانی حدود نیم‌ ساعت یا بیشتر طول بکشد تا لایه بتن جدید روی بتن قبلی ریخته شود , بدین ترتیب در هنگام ریختن بتن لایه جدید , بتن لایه قبلی سفت شده و اتصال خوبی بین دو لایه برقرار نمی‌شود . این اتصال ضعیف بین لایه‌های بتن قدیم و جدید را اتصال سرد می‌گویند که ضعف بتن‌ریزی به شمار می‌رود , بخصوص اگر سازه یک سازه آبی باشد , این اتصال نقطه ضعفی برای نشت آب خواهد بود . مصرف سیمان تیپ چهار در چنین مواردی باعث می‌شود که فرصت کافی برای بتن‌ریزی باشد و لایه‌های قبلی هنوز وارد واکنش نشده باشند تا بتوانند با لایه‌های جدید اتصال مناسبی را برقرار نمایند .
ج- در بتن‌ریزی‌های حجیم به منظور کاهش تنش‌های حرارتی می‌توان از این سیمان استفاده کرد . بتن حجیم بتنی را گویند که طول و عرض و ارتفاع آن زیاد باشد مانند بتن‌ریزی سدها و یا پایه‌های پل . از اشکالات بتن‌ریزی حجیم , ایجاد تنش‌های حرارتی است , بدین صورت که به دلیل حجیم بودن بتن , تبادل حرارتی عمق بتن با محیط بیرونی , کندتر صورت می‌گیرد , و بنابراین هنگامی که بتن سفت شده , هنوز دمای قسمتهای مرکزی آن با محیط اطراف , یکنواخت نشده است از این لحظه به بعد تغییر دمای بتن در راستای تبادل حرارتی با محیط خارج , همراه با ایجاد تنش‌های حرارتی خواهد بود .
استفاده از سیمان تیپ (IV) سبب می‌شود که اولا" دمای قسمتهای میانی بتن حجیم کمتر از بتن مشابه ساخته شده با سیمان تیپ (I) باشد (چون سیمان تیپ (IV) هم کم حرارت‌تر است و هم دمای خود را در طول زمان بیشتری آزاد می‌کند) و ثانیا" فرایند سفت شدن بتن طولانی‌تر بوده و در این مدت قسمت اعظم از تبادل حرارتی بتن با محیط اطراف صورت پذیرد . قابل ذکر است که برای جبران تنش حرارتی در بتن , گاهی آرماتورهایی موسوم به آرماتورهای حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند .
5- سیمان تیپ پنج (V) , (سیمان ضد سولفات)
در ساخت این سیمان سعی می‌شود حتی‌الامکان C3S و C3A را به حداقل برسانند و در مقابل C2S بیشتری مصرف نمایند .
این سیمان برای مصرف در بتن‌هایی که در معرض حمله سولفاتها قرار دارد , مناسب است و به همین جهت به سیمان ضد سولفات شهرت دارد .
6- سیمان تیپ (I-A)
این سیمان همان سیمان تیپ (I) بوده که با اضافه کردن مواد مناسبی به آن خاصیت هوازائی نیز در آن ایجاد شده است .
7- سیمان تیپ (II-A)
این سیمان همان سیمان تیپ (II) می‌باشد که هوازا هم هست.
8- سیمان تیپ (III-A)
همان سیمان تیپ (III) بوده که هوازا نیز هست.

منبع:www.isfahancement.co