up
Search      menu
عمران :: مقاله سيمان PDF
QR code - سيمان

سيمان

ساختار توليد، توزيع و مصرف سيمان

مقاله اي که مي خوانيد، خلاصه يک طرح تحقيقاتي است با عنوان،« بررسي ساختار توليد، توزيع و مصرف سيمان» که توسط گروه کارشناسي مرکز تحقيقات ايران فريمکو تهيه شده است.
سيمان به عنوان مهم ترين فرآورده ساختماني نقش مهمي در ساخت و سازهاي کشور دارد. براي رسيدن به توسعه پايدار نيازمند فضاهاي مختلف مسکوني، تجاري، اداري، صنعتي ، آموزشي و زير ساختارهاي اساسي از قبيل سد، تونل، پل، راه و ... هستيم که در ساخت همه آنها بتن نقش اساسي دارد. نکته مهم، پايداري، دوام و مقاومت بخش هاي سازه اي اين بناهاست. در صورت طراحي و اجراي دقيق بنا در کنار مقاومت و ايستايي در برابر نيروهاي وارده، در زمان کاربري دوام لازم را در برابر پديده هاي جوي يا شرايط اقليمي مختلف خواهد داشت. بنابراين مقاومت بتن در کنار دوام آن در مرحله طراحي و ساخت مدنظر قرار مي گيرد تا سازه ها از طول عمر بيشتري برخوردار باشند. سيمان به عنوان ماده اصلي بتن در کنار قابليت ها و توانمندي هايي که دارد، در مرحله توليد مسايل و مشکلات زيست محيطي شديدي به جامعه تحميل مي کند.
در فرآيند توليد هر تن سيمان، يک تن گاز کربن دار وارد محيط زيست مي شود و بيش از ۱۲۵ ليتر سوخت فسيلي (مازوت و يا گاز طبيعي) در کنار ۱۱۰ کيلو وات ساعت برق مصرف مي شود.
برابر آمارهاي ارايه شده بيش از ۵ ۸ درصد گازهاي گلخانه اي جهان ناشي از توليد بيش از يک هزار و ۸۰۰ ميليون تن سيمان است. بنابراين ضرورت حداکثر بهره وري از اين عنصر در اولويت برنامه ريزي کشورهاي توسعه يافته قرار دارد.
همچنين با توجه به اينکه سوخت و ساير انرژي هاي مصرفي در کارخانجات سيمان در کشور ما با يارانه هاي دولتي توزيع مي شود، برنامه ريزي براي توليد سيمان بايد با اهداف تامين منافع ملي و رعايت حقوق مصرف کنندگان انجام پذيرد. زيرا رقم ريالي يارانه هاي پرداختي به صنعت سيمان در قالب سوخت و انرژي تحويلي بالغ بر ۶۸۰ ميليارد تومان است. اين در حالي است که هزينه هاي اجتماعي ناشي از توليد ۳۲ ميليون تن گازهاي آلاينده گلخانه اي ناشي از توليد سيمان نيز، بيش از ۱۵۰ ميليارد تومان است.
در دهه هاي اخير به خاطر بالا رفتن قيمت جهاني نفت در کنار آلودگي هاي زيست محيطي ناشي از توليد سيمان حداکثر بهره وري از قابليت هاي سيمان در همه ابعاد در دستور کار کشورهاي توسعه يافته قرار گرفته و نتايج با ارزشي نيز به دست آمده است. اين برنامه ها با محورهاي زير پي گيري شده است :
۱) ضرورت حداکثر صرفه جوئي در مصرف انرژي : با توجه به حجم بالاي مصرف انرژي در فرآيند توليد سيمان موضوع کاهش ميزان سوخت مصرفي طي دهه هاي اخير اولويت نخست کارخانه سيمان بوده است. انرژي لازم براي توليد يک تن سيمان در تئوري و عمل اختلاف فاحش ۵۰ درصد دارد، ليکن همه اين انرژي تلف شده را نمي توان صرفه جويي کرد، اما با اصلاح خطوط توليد و تعريف سيستم هاي جديد، بخش قابل توجهي از اين انرژي تلف شده را مي توان کاهش داد. طي دو دهه گذشته کشورهاي توسعه يافته بيش از ۳۳ درصد از مصرف انرژي براي توليد سيمان را کاهش داده اند. همچنين موضوع جايگزيني سوخت هاي ضايعاتي نيز از ديگر دستاوردهاي صنعت سيمان در کاهش هزينه هاي بخش انرژي توليد سيمان بوده است.
۲) ارتقاء کيفيت سيمان و فرآورده هاي سيماني : کيفيت سيمان توليد شده نقش اساسي در کاهش مصرف سيمان و کيفيت محصول نهايي دارد بر همين اساس توليد سيمان هاي با مقاومت بالا براي کارهاي سازه اي، توليد سيمان هاي ويژه براي پروژه هاي خاص و توليد سيمان بنايي براي کارهاي بنايي از جمله اقداماتي بوده که در کشورهاي توسعه يافته مورد توجه قرار گرفته است.
۲-۱) سيمان هاي با مقاومت بالا :
بخش قابل توجهي از سيمان به صورت بتن سازه اي مصرف مي شود. در صورت جايگزيني سيمان هاي با مقاومت بالا (۴۲ ۵ و ۵۲ ۵ و ۶۲ ۵) به جاي سيمان پرتلند معمولي (۳۲ ۵) در بخش مصارف سازه اي، حداقل۲۰ درصد از ميزان سيمان مصرفي کاسته مي شود. نتايج تحقيقات صورت گرفته نشان مي دهد که براي رسيدن به يک سازه با ابعاد و مقاومت فشاري مورد نياز، با تغيير رده مقاومتي سيمان، حجم سيمان مصرفي نيز تغيير پيدا مي کند. چنانچه مصارف بخش سازه اي سيمان را ۱۰ ميليون تن در نظر بگيريم، با ۱۰ ميليون تن سيمان ۴۲ ۵ مي توان به اندازه ۵ ۱۲ ميليون تن سيمان ۳۲ ۵ ، بتن با مقاومت فشاري معين توليد کرد. با جايگزيني سيمان هاي با مقاومت بالا (به ميزان ۱۰ ميليون تن در سال)، بيش از ۲۴۳ هزار و ۷۵۰ هزارم تن در مصرف سوخت (۴۳ ميليون دلار) و بيش از ۲۸۰ ميليون دلار در بخش سرمايه گذاري براي ايجاد کارخانجات سيمان صرفه جويي مي شود و از انتشار بيش از ۲ ميليون تن گاز گلخانه اي در محيط زيست نيز جلوگيري مي شود. امروزه در کشور آمريکا و بسياري از کشورهاي توسعه يافته قيمت بتن بر اساس رده مقاومتي آن تعيين مي شود و اين در حاليست که همچنان در کشور ما قاعده حاکم بر قيمت بتن، عيار سيمان مصرفي است. به گفته پروفسور نويل- بتن بد ترکيبي است از سنگدانه، سيمان و آب و بتن خوب نيز ترکيبي است از سنگدانه، سيمان و آب. تنها تفاوت اين دو دانش فني است که در ساخت بتن خوب به کار رفته است. بنابراين عيار سيمان، بدون توجه به دانش فني که اين بتن را ساخته- نمي تواند گوياي تمام مشخصات بتن باشد.
۲-۲) سيمان بنايي :
دومين گروه مصارف سيمان، در بخش کارهاي بنايي صورت مي گيرد که ديوارکشي، آجر چيني، نصب سنگ و آجرنما و موزائيک، کاشي کاري و اندود سيمان و ... را شامل مي شود. با وجود تدوين استاندارد ملي سيمان بنايي به شماره ۳ هزار و ۵۱۶ (۳۵۱۶) توليد اين نوع سيمان به فراموشي سپرده شده است. در توليد سيمان بنايي مشخصه هايي از سيمان مورد نياز که با سيمان هاي آميخته با ترکيب ۶۰ تا ۷۰ درصد کلينکر و ۳۰ تا ۴۰ درصد انواع پوزولان و روباره مشخصه هاي لازم براي ملات بنايي به دست مي آيد. بنابراين توليد سيمان بنايي در کنار منافعي که براي کارخانجات سيمان دارد، به خاطر کم کردن ميزان کلينکر مصرفي نيز براي جامعه مفيد است. توليد سيمان بنايي به ساماندهي شبکه توزيع و مصرف سيمان نيز کمک مي کند. به نحوي که به خاطر قابليت هاي پايين مصارف سازه اي اين نوع سيمان ها، امکان جابه جايي و يا ساخت بتن سازه اي به صورت دستي با اين سيمان به حداقل مي رسد و انگيزه هاي توليد بتن هاي دست ساز و غير استاندارد را به شدت پايين مي آورد. توليد سيمان بنايي به ميزان ۱۰ ميليون تن در سال، بيش از ۳۶۵ هزار تن در مصرف سوخت صرفه جويي به دنبال دارد. همچنين از انتشار ۳ ميليون تن گازهاي گلخانه اي جلوگيري مي شود و سرمايه گذاري براي کارخانجات جديد سيمان نيز بيش از ۳۶۰ ميليون دلار کاهش مي يابد.
۲-۳) سيمان هاي ويژه :
با توجه به اينکه سازه ها و قطعات بتني در شرايط کاربردي مختلف قرار مي گيرند، به منظور حفظ فاکتورهاي دوام، کارايي و پيش گيري از خطرهاي آسيب احتمالي سازه در مرحله ساخت و نگهداري نيازمند ايجاد تغييرات در ترکيبات شيميايي سيمان هستيم. محيط هاي قليايي يا در معرض حمله سولفات ها و شرايط اقليمي غير متعارف، بتن ريزي هاي حجيم (سد سازي) و سازه هاي خاص صنعتي در معرض سايش از جمله مهم ترين محل هايي هستند که به سيمان هاي ويژه براي ساخت بتن نياز دارند. سيمان هايي که با عث شوند کارايي و دوام بتن هاي ساخته شده در اين محيط ها پايداري لازم را داشته باشد
ب) مرحله توزيع سيمان :
شبکه هاي توزيع يکي از مهم ترين نهادهاي اقتصادي هر جامعه هستند که فاصله بين توليد و مصرف را تکميل مي کنند. شبکه هاي توزيع مهم ترين تاثير گذاري را در رشد و توسعه اقتصادي کشورهاي توسعه يافته داشته اند. هر کالا بر اساس مشخصات و شرايط خاص حمل و نقل و نگهداري و ساختار مصرف، الگوي مشخصي براي سازمان و نظام توزيع خود انتخاب مي کند. هر الگوي توزيع داراي سه مرحله اساسي است:
الف) تحويل کالا از توليدکننده
ب) انبارش و تقسيم
ج) تحويل به مصرف کننده
سرعت، دقت و حفظ کيفيت از مرحله تحويل اوليه تا تحويل به مصرف کننده مهم ترين الزامات طي اين مراحل است.
● طراحي سازمان مناسب توزيع :
متاسفانه ساختار نظام توزيعي در کشور ما با کشورهاي توسعه يافته تفاوت فاحشي دارد. نظام توزيع سيمان در کشورهاي توسعه يافته با هدف پوشش مصرف صحيح سيمان تنظيم مي شود. اين در حاليست که در کشورما عکس اين رفتار حاکم است.
سيمان توليدي در هر کشور بين ۳ گروه اصلي تقسيم مي شود :
۱) براي توليد بتن سازه اي و قطعات بتني- در اختيار کارخانجات توليد بتن آماده و قطعات بتني قرار مي گيرد.
۲) براي استفاده در پروژه هاي عمراني در اختيار شرکتهاي عمراني بزرگ قرار مي گيرد.
۳) براي مصرف در بخش کارهاي بنايي در اختيار کارخانجات توليد کننده ملات خشک بنايي و يا شبکه هاي توزيع مصالح فروشي قرار داده مي شود.
فراواني نسبت توزيع سيمان بين اين گروه ها بر اساس حجم سيمان مصرفي در هريک از بخش هاي عمراني مشخص مي شود. اما در کشور ما اين مساله بدون هيچگونه پشتوانه مطالعاتي و فقط بر اساس يک عرف و سنت غلط شکل گرفته است.
فاصله بين سهم هر يک از بخش هاي تحويل گيرنده سيمان نشان مي دهد که ساختار توزيع سيمان در کشور، منطبق بر ساختار مصرف نيست، بلکه شبکه خرده فروشي سيمان در اين ساختار حاکميت دارد. اين در حاليست که سيمان توزيع شده توسط بخش خرده فروشي، به بدترين شکل ممکن فرآوري مي شود. زيرا سيمان دريافتي اين بخش يا براي توليد بتن هاي سازه اي غير استاندارد و دستي پاي کار مصرف مي شود و يا وارد شبکه دلالي شده و در موارد مشابه به مصرف مي رسد و بخش اندکي از اين حجم سيمان دريافتي براي کارهاي بنايي در اختيار سازندگان بنا قرار مي گيرد. ضرورت تغيير اساسي ساختار توزيع سيمان و انطباق آن با ساختار مصرف، مهم ترين نکته پيش دست اندرکاران سيمان است. اين مهم به مطالعات مهندسي معکوس مراحل مصرف، توزيع و توليد سيمان نياز دارد.
● محاسبات مرحله مصرف سيمان در بخش مسکن :
برابر محاسبه و برآوردهاي صورت گرفته از مصرف سيمان در ساختمان هاي مختلف ميانگين مصرف سيمان در بخش هاي مختلف براي ساختمان هاي با اسکلت فلزي، اسکلت بتني و ساختمان هاي آجري محاسبه مي شود.
نياز سيمان بخش ساختمان در دو بخش سازه اي و غير سازه اي کمتر از ۱۰ ميليون تن در سال است، اين در حاليست که از اين ميزان نيز، بيش از ۲ ۴ ميليون تن در بخش سازه و تنها ۲۵ ۵ ميليون تن سيمان براي بخش کارهاي بنايي مورد نياز است. اما در حال حاضر بيش از ۶۵ درصد از ۳۲ ميليون تن توليدي کشور،(۲۱ ميليون تن) در قالب سهميه هاي مردمي توسط مصالح فروشان توزيع مي شود که با وجود ۴۰۰ درصد افزايش سيمان دريافتي نسبت به محل مصرف، اين بازار همواره دچار بحران و آشفتگي است. علت اين امر جابه جايي سيمان از بخش هاي مختلف در کنار مصرف غلط در همه بخش ها است.براي ساماندهي بازار مصرف سيمان در بخش ساختمان سازي لازم است مراحل زير طي شود :
۱) سيمان مورد نياز بخش سازه اي در قالب سيمان سازه اي با رده هاي مقاومتي۴۲ ۵ و ۵۲ ۵ در اختيار کارخانجات مجاز توليد کننده بتن آماده که داراي گواهينامه استاندارد براي توليد بتن هستند، قرار داده شود.
۲) سيمان توزيعي براي پروژه هاي عمراني بزرگ و دستگاه هاي دولتي نيز بايد منطبق بر ساختار مصرف طبقه بندي شود.براي پروژه هايي از قبيل سد سازي که حجم قابل توجهي از سيمان اين بخش را به خود اختصاص مي دهد، بايد سيمان هاي پوزولاني و ويژه و نيز براي ساير بخش هاي
عمراني که به صورت قطعات بتني مورد استفاده مي شود نيز از طريق کارخانجات توليد کننده قطعات بتني توزيع شود.بنابراين براي ورود به بحث سيمان ناگزير از انتخاب روش زير هستيم.
محاسبه سيمان مورد نياز هر يک از بخش هاي سازه اي و غير سازه اي و پروژه هاي مختلف عمراني.
انتخاب نوع سيمان و مشخصات فني سيمان مورد نياز براي هر بخش که بر اساس کاربردها و الزامات استاندارد مرحله مصرف و بهره برداري فرآورده سيماني معين مي شود.
تحويل سيمان مورد نياز هر بخش به سازمان هاي مصرف که قادر به فرآوري و ساخت صحيح فرآورده هاي سيماني هستند.

کلمه سيمان از يک لغت لاتين به نام سي منت(cement) گرفته شده است و ماده اي است که داراي خاصيت چسبانندگي مواد را به يکديگر دارد ودر حقيقت واسطه چسباندن ا ...

تعريف سيمان سيمان (Cement) گردي است نرم، جاذب آب و چسباننده خرده سنگ كه اساسا مركب است از تركيبات پخته شده و گداخته شده اكسيد كلسيم با اكسيد سيليكون، ...

ريشه لغوي کلمه سيمان از يک لغت لاتين به نام سي‌منت ( cement ) گرفته شده است و ماده اي است که داراي خاصيت چسبانندگي مواد به يکديگر است و در حقيقت ، واس ...

ريشه لغوي کلمه سيمان از يک لغت لاتين به نام سي‌منت ( cement ) گرفته شده است و ماده اي است که داراي خاصيت چسبانندگي مواد به يکديگر است و در حقيقت ، واس ...

● انتخاب سيمان استفاده از سيمانهاي با حرارت هيدراتاسيون کم، ممکن است تا حدودي سبب تخفيف اشکالات مربوط به ازدياد درجه حرارت بتن شود. ولي بايد درنظر داش ...

خوردگي يکي از مؤثرترين فاکتورها در تعيين عمر اقتصادي براي ساختمانها مي باشد. خوردگي نتيجه يک سري فعل و انفعالات شيميايي در بتن و آرماتور ها مي باشد. د ...

بتن اساسا از دو قسمت دانه­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­باشد. - در ...

در دهه گذشته شاهد تئوريزه شدن موضوعات مختلفي در صنعت بتن بوديم. بيشترين تمرکز بر روي بتن هاي با مقاومت بالا (HSC) صورت گرفت.محققان توانستند مقاومت بتن ...

دانلود نسخه PDF - سيمان