سیمان چیست ؟

سيمان ها مواد چسبنده اى هستند که قابليت چسبانيدن ذرات به يکديگر و بوجود آوردن جسم يک پارچه از ذرات متشکله را دارند. اين تعريف از سيمان داراى آن چنان جامعيتى است که مى تواند شامل انواع چسبها از جمله چسبهاى مايع که در چسبانيدن قطعات سنگ يا سنگ و فلزات به يکديگر بکار مى روند نيز بشود.

نمونه اى از اين چسبها در صنعت سيمان در کار گذاشتن آجر نسوز در کوره سيمان مورد مصرف دارد و خاصيت اصلى آن اين است که آجر نسوز ( که يک جسم سراميکى است ) را به بدنه کوره ( آهن ) مى چسباند، همچنين انواع سيمان هاى ديگر که در دندانپزشکى مورد مصرف دارند، از جمله چسب ها مى باشد. آنچه که از کلمه سيمان در اين متن مورد نظر است، آن نوع از سيمان ها است که داراى ريشه آهکى مى باشند. به عبارت ديگر سيمان هايى که ماده اصلى تشکيل دهنده آنها آهک و ماده اوليه اصلى آنها سنگ آهک است. بر اين اساس سيمان ترکيبى است از اکسيد کلسيم ( آهک ) با ساير اکسيدها نظير اکسيد آلومينيم، اکسيد سيليسيم، اکسيد آهن، اکسيد منيزيم و اکسيدهاى قليايى که ميل ترکيب با آب داشته و در مجاورت هوا و در زير آب بمرور سخت مى گردد و داراى مقاومت مى شود.

با توجه به مشخصه فوق سيمان مى تواند داراى ترکيبات متفاوتى باشد و اصولا جزوملاتهاى آبى محسوب مى گردد. ملاتهاى آبى از دوران گذشته شناخته شده بودند، از جمله اين ملاتها آهک است که مصرى ها و يونانى ها با مخلوط کردن آن با خاکستر آتش فشانى، خاک آجر و آب به نوعى آهک آبى دست مى يافتند که خاصيت سخت شدن و فشار پذيرى داشت. با بکار بردن اين ساروج رومى ها توانسته اند ساختمانهاى عظيمى بسازند که هنوز بقاياى آنها پس از گذشت چند هزار سال پا بر جا و قابل مشاهده است.

تاریخچه سیمان 

 با توجـه به اشـاره اى که به ريشـه کلمه سيمـان شـد و با توجه به اينـکه سابقه ساخت آهک به زمانه قديم ( بيش از دو هزار سال پيش ) بر مى گـردد، مى تـوان ريشه و سابقه توليد سيمان ( منظور سيمان طبيعـى ) را چيزى در حد تاريخ تولـيدآهک دانـست. در سيمـان طبيعى از گرد حاصل از خاکستـــر آتشـفشان و سنگهاى آتشفشاني   Volcanic Tuffor pozzolana  و مخلوط کردن اين گرد با آهک شکفته استفاده مى شود.تا پايان نيمه اول قرن هجدهم، عواملى که ايجاد خاصيت هيدروليکى و چسبندگى در برخى مواد مى کرد در پرده اسرار بود تا اينکه يک مهندس انگليسى به نام جان اسميتون به خواص مهم ترکيبات موجود در خاک رس و خاصيت سخت شدن اين ترکيبات پى برد. اين اکتشاف در سال 1765 و در موقعى که نامبرده بدنبال پيدا کردن مصالحى بود که داراى چسبندگى و مقاومت کافى در مقابل آب باشند، حاصل ماده اين مصالح براى تجديد بناى فانوس  دريايى Eddy Stone در نزديکى پليموت بود.اسميتون در ساختن ملاتهاى آزمايشى خود، چند جور آهک مصرف کرد و از هر يک نمونه هايى ساخت، پس از تست نمونه زير آب و مقایسه نمونه ها به اين نتيجه رسيد که بهترين آهک از پختن نوعى سنگ آهک به نام  Glamorgan بدست مى آيد. از تجزيه اين سنگ آهک روشن شد که حاوى مقدارى خاک رس است. اين نکته سر نخ اکتشاف خواص هيدروليکى ترکيبات خاک رس بود. در حقيقت علت کشف فوق اين بود که اسميتون در ضمن تجزيه انواع آهک ها متوجه شد آن نوع آهکى که داراى باقيمانده محلول بيشترى در اسيد نيتريک باشد، داراى خاصيت هيدروليکى بيشترى مي باشد. اين باقيمانده ها Insoluble Residue به علت وجود کوارتز و خاک رس در سنگ آهک مورد استفاده جهت پخت آهک مى باشند.در سال 1776 يک نفر انگليسى ديگر به نام James Parker  سيمان هيدروليکى ديگرى ساخت و نام آنرا سيمان رومى Roman Cement  گذاشت.