الفرق بين الجير والجبس والاسمنت الابيض

بسم الله الرحمن الرحيم
اولا ياجماعة كل سنه وانتو طيبين بمناسبة العام الجديد 2010
انا النهارده حبيت ارفع لكم الموضوع ده بالصور عشان تعرفو الفرق بين الجير والجبس والاسمنت الابيض منحيث الشكل (ماهو كله ابيض) بس دكتور شفيق سأل السؤال ده قبل كده فى امتحان الشفوى وعطى لطالب عينه والطالب معرفش ده جير ولا جبس
طيب يالا مع بعض نتعرف على الجير والجبس والاسمنت الابيض وطريقة تصنيعهم واستخداماتهم
بسم الله الرحمن الرحيم
اولا:الجير lime
هو مصطلح عام يطلق علي مركبات الكالسيوم(ca) والتى قد تكون على شكل كربونات(co3) او اوكسيد(o) او هيدروكسيد(oh)
وبالتالي فإن الجير قد يكون كربونات كالسيوم (الحجر الجيري) او أكسيد كالسيوم (الجير الحي) أو هيدروكسيد الكالسيوم (الجير المطفي)
ثانياً: الحجر الجيري Lime Stone: -
وهو من الصخور الرسوبية التي تتكون في معظمها من كربونات الكالسيوم (CaCO3) وهو في الغالب لونه أبيض ولكن قد يحتوي علي بعض الشوائب من العناصر الأخرى التي تغير من لونه، فقد يكون مائل للون البني أو الأصفر أو الأحمر لوجود عنصر أكسيد الحديد وقد يتواجد عنصر الكربون فيكون لونه أزرق أو أسود أو رصاصي وعموما علي حسب نسبة الشوائب الموجودة يتغير لون الحجر الجيري وخواصه أيضا ..
تعريفه:-
هو الصخر الذى يستخلص منه الجير (Lime) ويطلق على الصخور التى تحتوى على (50%) أو أكثر من الكالسيت أو الدولوميت على أن تكون نسبة الكالسيت هى الغالبة . وعندما يحتوى الحجر الجيرى على أكثر من (10%) من الدولوميت يسمى بالحجر الجيرى الدولوميتى
ويتزايد الطلب بصورة فائقة على الحجر الجيرى عندما تزيد نسبة الكالسيت فيه عن (95%) ويحتوى الحجر الحجر الجيرى غالباً على بعض المعادن غير الكربونيتية مثل فتات البراكين وعلى حبيبات السيليكا أو الطين وعلى بقايا الأصداف والهياكل والعظام وأسنان الأسماك وعلى بعض المعادن الكربونيتية مثل الارجونيت . ويشكل الحجر الجيرى حوالى (20%) من الصخور الرسوبية للقشرة الأرضية .
انواعه:-
(1)- الحجر الجيرى العضوى
(2)- الحجر الجيرى الفتاتى
(2)- الحجر الجيرى الكيميائى
استخدماته:-
1- صناعة الأسمنت البورتلاندى
2- صناعة كربونات الصوديوم اللامائية أو رماد الصودا
3-كمادة مساعـدة فى مصاهر الحديـد والفولاذ
4-صناعة الصوف الصخرى
5-صناعة الجير
6- صناعة أحجار الزينة
7- صناعة كتل البناء
ثالثاً: الجير الحي Burnt Lime, Quick lime: -
مادة الجير الحي quicklime ما هي إلا أكسيد الكالسيوم الذي ينتج عن احتراق حجر الجير (تمثل كربونات الكالسيوم المادة الأساسية به) في عملية كيميائية تسمى بالتكلس
ومادة الجير الحي عبارة عن بودرة بيضاء كاوية وقلوية تتفاعل بشدة مع الماء لتكون هيدروكسيد الكالسيوم (المعروف أيضا باسم ماء الكلس lime water or hydrated lime-) في عملية كيميائية تسمّى بانطفاء الكلس التي يمتص خلالها الجير الحي الماء ليصدر طاقة تصل درجة حرارتها إلى 300 درجة مئوية. تخليط ماء الكلس الناتج عن تلك العملية بالرمال ينتج عنه "مادة الهاون" التي تدخل في عمليات البناء.
استخداماته:-
يدخل استخدام الجير الحي في الكثير من الصناعات الحديثة، مثل: صناعة الحديد والزجاج والورق وإنتاج السكر ودباغة الجلود، وفي معاملة المجاري ونفايات العمليات الصناعية، وفي تحضير بعض أنواع الصبغات والمبيّضات. ذلك بالإضافة إلى الصناعات التي تقوم باستخراج المعادن، وكمعدّل لحمضية التربة، وكعامل مساعد للأسمدة داخل التربة
رابعاً: الجير المطفي Slaked Lime: -
الجير المطفأ هو : هيدروكسيد الكالسيوم وينتج عن خلط الماء مع الجير الحي ويستخدم في الدباغة والزراعة(ونلاحظ فى الصوره اتحاد المء مع الجير مكونه جزيئات بلوريه بعد ان تشبع الجير تماما بالماء)

وهو الجير الحي بعد تشبيعه بالماء ليعطي هيدروكسيد الكالسيوم (Ca(OH)2) ومن المهم أن نذكر أن هناك صورة منه موجودة بالطبيعية ويسمي تجاريا بورتلاند ولكنه لحد ما نادر الوجود. والجير المطفي أيضا عند معاملته بالحرارة (500 درجة مئوية) يتحول مرة أخرى إلي جير حي.
والجير المطفي (هيدروكسيد الكالسيوم) لا يذوب في الماء وعند إضافة الماء له يتكون ما يسمى حليب (لبن) الكالسيوم هذا المكون له رد فعل عنيف مع الأحماض ويؤثر حتى علي المعادن وقد يؤكسدها أو يذيبها
2-الجبس gypsum:-
تعريف الجبس:-
يعد الجبس من الخامات الأرضية الشائعة ، وهو من أكثر معادن الكبريتات انتشارا في الطبيعة كمعدن أو كصخر رسوبي ، ويتواجد عادة مع الحجر الجيري والدولوميت والطين ، كما أنة يتداخل مع معدن الأنهيدريت ـ كبريتات الكالسيوم اللامائية ـ ويكون لونه عادة أبيض أو رمادي ، وفى بعض الأحيان مائلا إلى الاحمرار، ويوجد الجبس في الطبيعة إما على سطح الأرض أو على أعماق متفاوتة قد تصل إلى أكثر من 200متر .
الاسم الكيميائي للجبس : كبريتات الكالسيوم المائية
الصيغة الكيميائية : CaSO4.2H2O
ويستخرج على شكل كتل كبيرة نسبيا ً لا يمكن شيّها دون تكسيرها و طحنهاثم غربلتها ليكون الجص ثم يتم تحميص الجص فى فرن دوار درجة حرارته لاتقل عن 130درجه مؤيه وذلك للحصول على الجبس نوع SH – B
وهذا الشكل يبين احجار الجبس بعد استخراجها وتكسيرها
صناعة الجبس:-
صنـاعة الجبــس

تمر صناعة الجبس الطبيعي بعدة مراحل هي :

التكسير: وتتم بتكسير الخامات المستخرجة ـ بواسطة كسارات ـ إلي قطع صغيرة على مرحلتين إحداهما تكسير أولي لإنقاص حجمه إلى قطع صغيرة بحجم كف اليد ، والأخرى تكسير ثانوي ليصل إلى حجم العدسات . ثم يخزن في مستودعات تمهيداً لإرساله إلى المحمصة .

الاستخراج: و يتم ذلك بغسل الجبس ثم غربلته ، وفصل الشوائب ، وأخيراً التجفيف .

التحميص: يتم إرسال الجبس المكسر بعد عملية الاستخلاص من مستودعات التخزين إلى أفران خاصة عند درجة حرارة 130درجة مئوية لتحميصه ، ويبقى بداخلها مدة كافية لطرد ثلاثة أرباع الماء الذي يحتوي عليه الجبس الخام فتصبح صيغته الكيميائية CaSO4.1/2H2O .
CaSO4. 2 H2O + heat = CaSO4.½ H2O + 1.5 H2O
وينتج عن ذلك نوعين من الجبس ، هما : جبس ألفا نصف مائي و جبس بيتا نصف مائي ، و يتشابه النوعان في التبلور، لكن الأول أقل قابلية للتفاعل والذوبان ، وبالتالي يتطلب كمية كبيرة من الماء وفترة أطول للتصلب ، وهوالأكثر إنتاجاً واستخداماً .
الطحن: يرسل الجبس بعد تحميصه إلى المطاحن لطحنه ، ويمكن معايرة هذه المطاحن للحصول على النعومة المطلوبة
التعبئة: يرسل الجبس المطحون إلى مستودعات خاصة تمهيداً لتعبئه في الأكياس . ويتم قبل تعبئته في الأكياس أخذ عينات منه لإجراء عدد من الاختبارات لمعرفة مدة التصلب ، والنقاوة ، وقوة السحق والإنحناء ، و نوع الشوائب ونسبة كل منها ليتم تصنيفه على ضوء تلك النتائج
3-الاسمنت الابيض
الإسمنت الأبيض white cement رابط مائي أبيض اللون يستعمل لأغراض البناء المختلفة، ويراعى فيه استبعاد الأكاسيد المعدنية الملونة حفاظاً على درجة البياض المطلوبة. وأهم المواد التي تؤثر في لون الإسمنت هي أكسيد الحديد Fe2O3 وأكسيد الكروم Cr2O3 وثالث أكسيد الكبريت SO4 وأكسيد المنجنيز Mn2O3.
ويمكن القول ان خليطة المواد الخام في صناعة الإسمنت الأبيض هو مثله في صناعة الإسمنت البرتلندي، بغية الحصول على كلنكر أبيض، وإن الطريقة المثلى لإنتاج الإسمنت الأبيض هي استخدام مواد أولية نقية
المواد الأولية في الإسمنت الأبيض:-
1-الحجر الكلسي (كربونات الكلسيوم CaCO3):
2-الكاولين
3-الرمل الأبيض الكوارتزي
4-الجص: يستخدم الجص (كبريتات الكلسيوم المميهة CaSO4.2H2O ) لتنظيم زمن التصلب.
مواد تستخدم لرفع درجة بياض الاسمنت:-
ـ الحجر الطباشيري الذي يضاف إلى الكلنكر بعد الشي فيزيد من بياضه
ـ الروتيل rutile
-فلوريد الصوديوم والسيليسيوم
ـ كلوريدات القلويات وحمض كلور الماء
الدياتوميت diatomite
وهي صخرة سيليسية مطبقة من أصل عضوي (من المشطورات diatomées) تطحن مع الكلنكر والجص بنسبة محددة.(مونيوم وكبريتات الأمونيوم)
درجة البياض:
يرجع اللون الأبيض إلى أن فلزات الكلنكر جميعها بيضاء ماعدا السيليت الذي يحوي أكسيد الحديد الملون، ولذلك يراعى في إنتاج الإسمنت الأبيض أن تكون نسبة أكسيد الحديد وبعض الأكاسيد الأخرى الملونة متدنية جداً.
وتتحدد درجة البياض بالموازنة بين الإسمنت الأبيض وكبريتات الباريوم وأكسيد المغنزيوم MgO، فدرجة بياض هذين المركبين هي 100%، ولذلك يقال إن درجة بياض الإسمنت الأبيض هي 90ـ 95% نسبة إلى المركبين المذكورين.
وأهم الأجهزة التي تحدد درجة البياض هو المطياف الكهرضوئي العاكس. وتقوم عملية التحديد على قياس شدة الضوء المنعكس عن العينة المفحوصة والموازنة بين هذه النتيجة والعينة المعيارية من كبريتات الباريوم. ويقال إن السطح أبيض عندما يعكس أكثر من 65% من الضوء.
ويصنف الإسمنت الأبيض بالاعتماد على درجة البياض، في أنواع ثلاثة:
نوع أول ودرجة بياضه من 91-100%، ونوع ثان ودرجة بياضه من 80 - 90%، ونوع ثالث ودرجة بياضه من 65- 80%.

الخواص الفيزيائية والميكانيكية
وهي تشمل النعومة والتصلب والتمدد والمتانة.
أما النعومة فتقاس بجهاز قياس مساحة السطوح، ويكون السطح النوعي للإسمنت الأبيض في العادة نحو 3500 سم2/جرام، ويكون في النوع الأول نحو 4000سم2/ جرام، وللنعومة شأن مهم في تحديد مواصفات الإسمنت وجودته وخواصه الميكانيكية.
وأما التصلب فيحدد بدؤه بحسب المواصفة البريطانية، بعد 45 دقيقة على الأقل وتكون نهايته بعد عشر ساعات حداً أقصى.
وعند استخدام جهاز فيكات Vicat تكون بداية التصلب بعد ساعة على الأقل، وتكون نهايته بعد 3- 6 ساعات على الأكثر. ويرجع بطء تصلب الإسمنت الأبيض إلى أخطا
في تقنية زمن الشك.
وأما التمدد فيجب أن يكون قليلاً في كل الحالات. والمسؤول عن تمدد الإسمنت هو أكسيد الكلسيوم الحر أو أكسيد المغنزيوم، ولذا يجب أن تكون نسبة هذين الأكسيدين قليلة لا تؤثر في تمدد الإسمنت. وحددت المواصفة البريطانية نسبة أكسيد المغنزيوم بـ4% حداً أعظمياً.
ويقاس التمدد بجهاز «لوشاتولييه» Le Chatelier باستعمال ملاط إسمنتي قياسي. ويجب ألا تزيد ثخانته على 10مم.
وأما متانة الإسمنت الأبيض فقد حددتها المواصفة البريطانية بضغط عينات من ملاط إسمنتي قياسي في مكعبات أبعادها 70.7×70.7×70.7مم. على النحو التالي: للإسمنت الأبيض العادي بعد ثلاثة أيام 230كغ/ سم2، وبعد 28 يوماً 410 كغ/ سم2، وللإسمنت الأبيض العالي الجودة، بعد ثلاثة أيام 290كغ/ سم2، وبعد 28 يوماً 460كغ/ سم2.
مجالات استعمال الإسمنت الأبيض:-
يستعمل الإسمنت الأبيض في تغطية الجدران الخارجية والداخلية، وفي صناعة الإسمنت الملون بإضافة صبغات معدنية أو عضوية، وفي صناعة البلاط بأنواعه المختلفة، وفي أعمال التزيين ورسم الإعلانات على الجدران الخارجية، وفي أعمال الخرسانة البيضاء لغايات خاصة، وفي ترميم الآثار والمنحوتات، وفي أرصفة الطرق العامة وعلامات المرور الأرضية في الطرق والمطارات، وفي إنتاج المصبوبات المختلفة، وفي التبليط ولصق الرخام وفي إنتاج المرمر الصناعي وأنواعه، وفي إنتاج صفائح الإسمنت الأمينتي، وفي أعمال الحمامات والمطابخ وغير ذلك.
وبكده اكون نهيت معاكم الموضوع ارجو ان ينال اعجابكم واكون قدمت لكم حاجه مفيده

ياريت الردو الحلوه