सीमेंट क्लिंकर: Difference between revisions
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सीमेंट | '''सीमेंट क्लिंकर''' मध्यस्थ उत्पाद के रूप में [[पोर्टलैंड सीमेंट]] के निर्माण में उत्पादित ठोस सामग्री है। क्लिंकर सामान्यतः पिंड के रूप में होता है। यह [[सिंटरिंग]] [[चूना पत्थर]] एवं एलुमिनोसिलिकेट सामग्री जैसे कि [[सीमेंट भट्ठा]] चरण के समय [[मिट्टी]] द्वारा निर्मित होता है।<ref name="Berger">{{cite book |url=https://books.google.com/books?id=uI-gTuATcZEC&dq=clinker&pg=PA29 |page=29|title=पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर के लिए कैल्शियम सल्फेट रिटार्डर्स|first1=Ernest Elmer |last1=Berger |location=United States |publisher=[[U.S. Government Printing Office]]|year=1929}}</ref><ref>{{cite journal |url=https://books.google.com/books?id=gZItAQAAMAAJ&dq=clinker+stone&pg=PA55 |pages=55–56|date=December 1898 |title=सीमेंट जलाने और पीसने के लिए उपकरण|journal=Stone, an Illustrated Magazine: Devoted to the Quarrying and Cutting of Stone for Architectural Uses|place=New York, New York, United States |publisher=Frank W. Hoyt}}</ref> | ||
== रचना एवं प्रस्तुति == | == रचना एवं प्रस्तुति == | ||
पोर्टलैंड | पोर्टलैंड क्लिंकर में अनिवार्य रूप से चार खनिज होते हैंI दो [[कैल्शियम सिलिकेट]], एलीट (CA<sub>3</sub>C) एवं बेलाइट (CSA<sub>2</sub>Si), ट्राइकैल्शियम एलुमिनाईट (Ca<sub>3</sub>L) एवं [[कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट]] (Ca<sub>4</sub>AlFe) (Ca<sub>3</sub>Si), Ca<sub>2</sub>Si, Ca<sub>3</sub>Al, Ca<sub>4</sub>AlFe संक्षिप्त रूप हैं जो प्रमुख तत्वों के [[स्तुईचिओमेटरी]] को दर्शाते हैं। ये मुख्य खनिज चरण उच्च तापमान मिट्टी एवं चूना पत्थर पर गर्म करके निर्मित होते हैं।<ref>Siegbert Sprung "Cement" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012 Wiley-VCH, Weinheim. {{doi|10.1002/14356007.a05_489.pub2}}</ref> क्लिंकर बनाने के लिए प्रमुख कच्चा माल सामान्यतः एल्युमिनो-सिलिकेट के स्रोत के रूप में मिट्टी युक्त दूसरी सामग्री के साथ मिश्रित चूना पत्थर होता है। अशुद्ध चूना पत्थर जिसमें मिट्टी या [[सिलिकॉन डाइऑक्साइड]] (SiO<sub>2</sub>) उपयोग किया जा सकता है। [[कैल्शियम कार्बोनेट]] (CaCO<sub>3</sub>) इन चूना पत्थरों की मात्रा भार के अभिकलन से 80% तक अर्घ्य हो सकती है। दूसरा कच्चा माल (चूना पत्थर के [[लावा]] कच्चे मिश्रण में सामग्री) चूना पत्थर की शुद्धता पर निर्भर करता है। उपयोग किए जाने वाले कुछ दूसरे कच्चे माल हैंI मिट्टी, [[रेत]], [[लौह अयस्क]], [[ बाक्साइट ]], [[फ्लाई ऐश]] एवं लावा होते है। | ||
पोर्टलैंड सीमेंट | पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर उच्च तापमान पर रोटरी भट्ठा में कच्चे माल के समान मिश्रण को गर्म करके बनाया जाता है। रासायनिक अभिक्रिया के उत्पाद के साथ उनके सिंटरिंग तापमान पर एकत्र होते हैं, लगभग {{convert|1450|C|F}}. [[अल्यूमिनियम ऑक्साइड]] एवं [[लौह ऑक्साइड]] केवल प्रवाह (धातु विज्ञान) के रूप में उपस्थित होते हैं जो सिंटरिंग तापमान को अर्घ्य करते हैं एवं सामग्री की सीमेंट की शक्ति में अधिक अर्घ्य योगदान करते हैं। विशेष सीमेंट्स, जैसे अर्घ्य गर्मी (LH) एवं सल्फेट प्रतिरोधी (SR) प्रकार के लिए, ट्राइकैल्शियम एल्युमिनेट की मात्रा को सीमित करना आवश्यक है। | ||
क्लिंकर एवं इसकी जलयोजन प्रतिक्रियाओं को [[उष्मामिति]], [[सम्पीडक क्षमता]] विकास, एक्स-रे विवर्तन, [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप|अवलोकन विद्युदअणु सूक्ष्मदशंक यंत्र]] एवं [[परमाणु बल माइक्रोस्कोपी|परमाणु बल अणुवीक्षण यंत्र]] सहित कई प्रौद्योगिकी द्वारा विस्तार से वर्णित एवं अध्ययन किया जाता है।<ref>{{cite journal|last=Ferrari|first=L.|title=क्लिंकर सतहों की प्रतिक्रिया की परमाणु बल माइक्रोस्कोपी से जांच की गई|journal=Construction and Building Materials|year=2012|volume=35|pages=92–96|doi=10.1016/j.conbuildmat.2012.02.089 }}</ref> | |||
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पोर्टलैंड सीमेंट | पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर (यूरोपीय मानदंडों में संक्षिप्त k) चूर्णन के लिए [[पीसने का कार्य]] है एवं कई सीमेंट उत्पादों में बाइंडर के रूप में उपयोग किया जाता है। ट्राईकैल्शियम एल्युमिनेट (Ca<sub>3</sub>L<sub>2</sub>O<sub>6</sub>), पोर्टलैंड क्लिंकर में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील खनिज चरण (एक्सोथर्मिक हाइड्रेशन रिएक्शन)। सीमेंट पोर्टलैंड सीमेंट मिश्रण का उत्पादन करने के लिए इसे अन्य सक्रिय सामग्रियों के अतिरिक्त भी जोड़ा जा सकता है, जिसमें यूरोपीय EN 197-1 मानक का पालन करना सम्मिलित हैI<ref name="EN 197-1">European cement standard EN 197-1 Cement – Part 1: “Composition, specifications and conformity criteria for common cements” which defines 27 distinct common cement products and their constituents.</ref> | ||
* सीईएम I: शुद्ध पोर्टलैंड | * सीईएम I: शुद्ध पोर्टलैंड क्लिंकर (साधारण पोर्टलैंड सीमेंट, ओपीसी) होते है I | ||
* सीईएम II: चूर्ण पत्थर भराव या | * सीईएम II: चूर्ण पत्थर भराव या विस्फोट से निकलने वाला लावा के सीमित जोड़ के साथ समग्र सीमेंट होते है I | ||
* सीईएम III: | * सीईएम III: भूमि को दानेदार बनाने के लिए विस्फोट करने वाली भट्ठी का लावा बीएफएस-ओपीसी वात भट्टी सीमेंट्स होते है I | ||
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क्लिंकर अपने आविष्कारक के पश्चात पुलहमाइट नामक कृत्रिम चट्टान की सामग्री में से है। अन्य अवयव पोर्टलैंड सीमेंट एवं रेत थे। उन्नीसवीं दशक में प्राकृतिक दिखने वाले चट्टान उद्यान बनाने में पुलहमाइट अधिक विश्वासपात्र हो सकता है । | |||
क्लिंकर, यदि शुष्क परिस्थितियों में संग्रहीत किया जाता है, तो गुणवत्ता में उल्लेखनीय हानि के बिना कई महीनों तक रखा जा सकता है। इस कारण से, इसे सामान्य खनिज हैंडलिंग उपकरण द्वारा सरलता से सुरक्षित किया जा सकता हैI क्लिंकर का अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बड़ी मात्रा में व्यवसाय होता है। क्लिंकर विक्रय वाले सीमेंट निर्माता सामान्यतः इसे स्वयं सीमेंट संयंत्रों में क्लिंकर के अतिरिक्त के रूप में पीसते हैं। निर्माता क्लिंकर को उन क्षेत्रों में पीसने वाले संयंत्रों में भी भेजते हैं जहां सीमेंट बनाने का कच्चा माल उपलब्ध नहीं है। | |||
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क्लिंकर में जिप्सम मुख्य रूप से योज्य के रूप में मिलाया जाता है, जो सीमेंट की चमक व्यवस्था को बाधित करता है, किन्तु यह क्लिंकर को पीसने (अपघर्षक काटने) एवं सुविधाजनक बनाने के लिए भी अधिक प्रभावी है एवं गेंदों की सतह एवं [[सीमेंट मिल]] की दीवार पर चूर्ण के एकत्र एवं लेप को बाधित करता है। | |||
चूर्ण ढेर से बचने के लिए कार्बनिक यौगिकों को प्रायः पीस एड्स के रूप में जोड़ा जाता है। [[triethanolamine|ट्राइथेनोलामाइन]] (टीईए) का उपयोग सामान्यतः 0.1 wt% पर किया जाता है। एवं अधिक प्रभावी प्रमाणित हुआ है। अन्य योजक कभी-कभी उपयोग किए जाते हैं, जैसे [[इथाइलीन ग्लाइकॉल]], [[तेज़ाब तैल]] एवं डोडेसिल-बेंजीन सल्फोनेट आदि किये जाते है।<ref> | |||
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पानी मिलाने पर, | पानी मिलाने पर, क्लिंकर खनिज विभिन्न प्रकार के हाइड्रेट्स बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं एवं समुच्चय (कठोर) हो जाते हैं, क्योंकि हाइड्रेटेड सीमेंट मिश्रण [[ठोस]] हो जाता है। [[कैल्शियम सिलिकेट हाइड्रेट|कैल्शियम सिलिकेट हाइड्रेटेड]] (C-S-H) (एलिट एवं बेलीट खनिजों के हाइड्रेट्स) कंक्रीट के मुख्य गोंद घटकों का प्रतिनिधित्व करते हैं। प्रारंभिक समायोजन के पश्चात कंक्रीट कठोर होना एवं अपनी [[यांत्रिक शक्ति]] विकसित करना निरंतर रखता है। कठोर होने के लिए पूर्व 28 दिन अधिक महत्वपूर्ण हैं। कंक्रीट सूखती नहीं है किन्तु कहा जाता है, कि यह एकत्र हो जाती है एवं कठोर हो जाती है। सीमेंट हाइड्रोलिक बाइंडर है जिसके जलयोजन के लिए पानी की आवश्यकता होती है। यह पूर्ण रूप से पानी के नीचे समुच्चय हो सकता है। इसके कठोर होने के लिए पानी आवश्यक है एवं दरारों के विकास से बचने के लिए अर्घ्य उम्र में पानी के क्षति से बचना चाहिए। नए कंक्रीट को सुखाने (अप्रतिक्रियाशील पानी के वाष्पीकरण) से बचाया जाता है। सुखाने को बाधित करने के लिए पारंपरिक प्रविधियों में उत्पाद को गीले बर्लेप के उपयोग से आवरण करना सम्मिलित है। बड़ी परियोजनाओं के लिए, जैसे कि राजमार्गों, सतह को चिकित्सा के यौगिक के समाधान के साथ छिड़काव किया जाता है जो पानी-अपरागम्य आवरण त्याग देता है।<ref>{{cite journal |doi=10.3141/1834-08|title=पोर्टलैंड सीमेंट कंक्रीट के इलाज के यौगिकों की प्रभावशीलता|year=2003 |last1=Whiting |first1=Nancy M. |last2=Snyder |first2=Mark B. |journal=Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board |volume=1834 |pages=59–68 |s2cid=110538072 }}</ref> | ||
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Latest revision as of 11:55, 30 October 2023
सीमेंट क्लिंकर मध्यस्थ उत्पाद के रूप में पोर्टलैंड सीमेंट के निर्माण में उत्पादित ठोस सामग्री है। क्लिंकर सामान्यतः पिंड के रूप में होता है। यह सिंटरिंग चूना पत्थर एवं एलुमिनोसिलिकेट सामग्री जैसे कि सीमेंट भट्ठा चरण के समय मिट्टी द्वारा निर्मित होता है।[1][2]
रचना एवं प्रस्तुति
पोर्टलैंड क्लिंकर में अनिवार्य रूप से चार खनिज होते हैंI दो कैल्शियम सिलिकेट, एलीट (CA3C) एवं बेलाइट (CSA2Si), ट्राइकैल्शियम एलुमिनाईट (Ca3L) एवं कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट (Ca4AlFe) (Ca3Si), Ca2Si, Ca3Al, Ca4AlFe संक्षिप्त रूप हैं जो प्रमुख तत्वों के स्तुईचिओमेटरी को दर्शाते हैं। ये मुख्य खनिज चरण उच्च तापमान मिट्टी एवं चूना पत्थर पर गर्म करके निर्मित होते हैं।[3] क्लिंकर बनाने के लिए प्रमुख कच्चा माल सामान्यतः एल्युमिनो-सिलिकेट के स्रोत के रूप में मिट्टी युक्त दूसरी सामग्री के साथ मिश्रित चूना पत्थर होता है। अशुद्ध चूना पत्थर जिसमें मिट्टी या सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) उपयोग किया जा सकता है। कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO3) इन चूना पत्थरों की मात्रा भार के अभिकलन से 80% तक अर्घ्य हो सकती है। दूसरा कच्चा माल (चूना पत्थर के लावा कच्चे मिश्रण में सामग्री) चूना पत्थर की शुद्धता पर निर्भर करता है। उपयोग किए जाने वाले कुछ दूसरे कच्चे माल हैंI मिट्टी, रेत, लौह अयस्क, बाक्साइट , फ्लाई ऐश एवं लावा होते है।
पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर उच्च तापमान पर रोटरी भट्ठा में कच्चे माल के समान मिश्रण को गर्म करके बनाया जाता है। रासायनिक अभिक्रिया के उत्पाद के साथ उनके सिंटरिंग तापमान पर एकत्र होते हैं, लगभग 1,450 °C (2,640 °F). अल्यूमिनियम ऑक्साइड एवं लौह ऑक्साइड केवल प्रवाह (धातु विज्ञान) के रूप में उपस्थित होते हैं जो सिंटरिंग तापमान को अर्घ्य करते हैं एवं सामग्री की सीमेंट की शक्ति में अधिक अर्घ्य योगदान करते हैं। विशेष सीमेंट्स, जैसे अर्घ्य गर्मी (LH) एवं सल्फेट प्रतिरोधी (SR) प्रकार के लिए, ट्राइकैल्शियम एल्युमिनेट की मात्रा को सीमित करना आवश्यक है।
क्लिंकर एवं इसकी जलयोजन प्रतिक्रियाओं को उष्मामिति, सम्पीडक क्षमता विकास, एक्स-रे विवर्तन, अवलोकन विद्युदअणु सूक्ष्मदशंक यंत्र एवं परमाणु बल अणुवीक्षण यंत्र सहित कई प्रौद्योगिकी द्वारा विस्तार से वर्णित एवं अध्ययन किया जाता है।[4]
उपयोग करता है
पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर (यूरोपीय मानदंडों में संक्षिप्त k) चूर्णन के लिए पीसने का कार्य है एवं कई सीमेंट उत्पादों में बाइंडर के रूप में उपयोग किया जाता है। ट्राईकैल्शियम एल्युमिनेट (Ca3L2O6), पोर्टलैंड क्लिंकर में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील खनिज चरण (एक्सोथर्मिक हाइड्रेशन रिएक्शन)। सीमेंट पोर्टलैंड सीमेंट मिश्रण का उत्पादन करने के लिए इसे अन्य सक्रिय सामग्रियों के अतिरिक्त भी जोड़ा जा सकता है, जिसमें यूरोपीय EN 197-1 मानक का पालन करना सम्मिलित हैI[5]
- सीईएम I: शुद्ध पोर्टलैंड क्लिंकर (साधारण पोर्टलैंड सीमेंट, ओपीसी) होते है I
- सीईएम II: चूर्ण पत्थर भराव या विस्फोट से निकलने वाला लावा के सीमित जोड़ के साथ समग्र सीमेंट होते है I
- सीईएम III: भूमि को दानेदार बनाने के लिए विस्फोट करने वाली भट्ठी का लावा बीएफएस-ओपीसी वात भट्टी सीमेंट्स होते है I
- सीईएम IV: पॉज़ोलन सीमेंट्स होते है I
- सीईएम वी: मिश्रित सीमेंट (बीएफएस या सिलिका गंध के बड़े परिवर्धन के साथ) होते है I
क्लिंकर अपने आविष्कारक के पश्चात पुलहमाइट नामक कृत्रिम चट्टान की सामग्री में से है। अन्य अवयव पोर्टलैंड सीमेंट एवं रेत थे। उन्नीसवीं दशक में प्राकृतिक दिखने वाले चट्टान उद्यान बनाने में पुलहमाइट अधिक विश्वासपात्र हो सकता है ।
क्लिंकर, यदि शुष्क परिस्थितियों में संग्रहीत किया जाता है, तो गुणवत्ता में उल्लेखनीय हानि के बिना कई महीनों तक रखा जा सकता है। इस कारण से, इसे सामान्य खनिज हैंडलिंग उपकरण द्वारा सरलता से सुरक्षित किया जा सकता हैI क्लिंकर का अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बड़ी मात्रा में व्यवसाय होता है। क्लिंकर विक्रय वाले सीमेंट निर्माता सामान्यतः इसे स्वयं सीमेंट संयंत्रों में क्लिंकर के अतिरिक्त के रूप में पीसते हैं। निर्माता क्लिंकर को उन क्षेत्रों में पीसने वाले संयंत्रों में भी भेजते हैं जहां सीमेंट बनाने का कच्चा माल उपलब्ध नहीं है।
क्लिंकर पिसाई उपार्जित अल्परोगक्षम संलक्षण
क्लिंकर में जिप्सम मुख्य रूप से योज्य के रूप में मिलाया जाता है, जो सीमेंट की चमक व्यवस्था को बाधित करता है, किन्तु यह क्लिंकर को पीसने (अपघर्षक काटने) एवं सुविधाजनक बनाने के लिए भी अधिक प्रभावी है एवं गेंदों की सतह एवं सीमेंट मिल की दीवार पर चूर्ण के एकत्र एवं लेप को बाधित करता है।
चूर्ण ढेर से बचने के लिए कार्बनिक यौगिकों को प्रायः पीस एड्स के रूप में जोड़ा जाता है। ट्राइथेनोलामाइन (टीईए) का उपयोग सामान्यतः 0.1 wt% पर किया जाता है। एवं अधिक प्रभावी प्रमाणित हुआ है। अन्य योजक कभी-कभी उपयोग किए जाते हैं, जैसे इथाइलीन ग्लाइकॉल, तेज़ाब तैल एवं डोडेसिल-बेंजीन सल्फोनेट आदि किये जाते है।[6]
क्लिंकर खनिज जलयोजन
पानी मिलाने पर, क्लिंकर खनिज विभिन्न प्रकार के हाइड्रेट्स बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं एवं समुच्चय (कठोर) हो जाते हैं, क्योंकि हाइड्रेटेड सीमेंट मिश्रण ठोस हो जाता है। कैल्शियम सिलिकेट हाइड्रेटेड (C-S-H) (एलिट एवं बेलीट खनिजों के हाइड्रेट्स) कंक्रीट के मुख्य गोंद घटकों का प्रतिनिधित्व करते हैं। प्रारंभिक समायोजन के पश्चात कंक्रीट कठोर होना एवं अपनी यांत्रिक शक्ति विकसित करना निरंतर रखता है। कठोर होने के लिए पूर्व 28 दिन अधिक महत्वपूर्ण हैं। कंक्रीट सूखती नहीं है किन्तु कहा जाता है, कि यह एकत्र हो जाती है एवं कठोर हो जाती है। सीमेंट हाइड्रोलिक बाइंडर है जिसके जलयोजन के लिए पानी की आवश्यकता होती है। यह पूर्ण रूप से पानी के नीचे समुच्चय हो सकता है। इसके कठोर होने के लिए पानी आवश्यक है एवं दरारों के विकास से बचने के लिए अर्घ्य उम्र में पानी के क्षति से बचना चाहिए। नए कंक्रीट को सुखाने (अप्रतिक्रियाशील पानी के वाष्पीकरण) से बचाया जाता है। सुखाने को बाधित करने के लिए पारंपरिक प्रविधियों में उत्पाद को गीले बर्लेप के उपयोग से आवरण करना सम्मिलित है। बड़ी परियोजनाओं के लिए, जैसे कि राजमार्गों, सतह को चिकित्सा के यौगिक के समाधान के साथ छिड़काव किया जाता है जो पानी-अपरागम्य आवरण त्याग देता है।[7]
ग्लोबल वार्मिंग में योगदान
As of 2018[update], सीमेंट उत्पादन ने विश्व में सभी कार्बन उत्सर्जन का लगभग 8% योगदान दिया, जो ग्लोबल वार्मिंग में महत्वपूर्ण योगदान देता है। उनमें से अधिकांश उत्सर्जन क्लिंकर निर्माण प्रक्रिया में उत्पन्न हुए थे।[8]
यह भी देखें
- क्लिंकर (अपशिष्ट)
- कंक्रीट का पर्यावरणीय प्रभाव
संदर्भ
- ↑ Berger, Ernest Elmer (1929). पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर के लिए कैल्शियम सल्फेट रिटार्डर्स. United States: U.S. Government Printing Office. p. 29.
- ↑ "सीमेंट जलाने और पीसने के लिए उपकरण". Stone, an Illustrated Magazine: Devoted to the Quarrying and Cutting of Stone for Architectural Uses. New York, New York, United States: Frank W. Hoyt: 55–56. December 1898.
- ↑ Siegbert Sprung "Cement" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a05_489.pub2
- ↑ Ferrari, L. (2012). "क्लिंकर सतहों की प्रतिक्रिया की परमाणु बल माइक्रोस्कोपी से जांच की गई". Construction and Building Materials. 35: 92–96. doi:10.1016/j.conbuildmat.2012.02.089.
- ↑ European cement standard EN 197-1 Cement – Part 1: “Composition, specifications and conformity criteria for common cements” which defines 27 distinct common cement products and their constituents.
- ↑ Sohoni, S.; R. Sridhar; G. Mandal (1991). "Effect of grinding aids on the fine grinding of limestone, quartz and portland cement clinker". Powder Technology. 67 (3): 277–286. doi:10.1016/0032-5910(91)80109-V.
- ↑ Whiting, Nancy M.; Snyder, Mark B. (2003). "पोर्टलैंड सीमेंट कंक्रीट के इलाज के यौगिकों की प्रभावशीलता". Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 1834: 59–68. doi:10.3141/1834-08. S2CID 110538072.
- ↑ Rodgers, Lucy (2018-12-17). "The massive CO2 emitter you may not know about". BBC News (in British English). BBC. Retrieved 2018-12-17.
