الأسمنت CEM I 42.5 مقابل 52.5 والكلنكر: اختيار الروابط للجسور والأبراج العالية والخرسانة مسبقة الصب

المشترون الذين يطلبون "أسمنتاً بورتلاندياً" دون فئة مقاومة ونوع يحصلون على ما يصنعه أقرب مصنع. وبالنسبة لسطح جسر أو نواة برج عالٍ أو ساحة خرسانة مسبقة الصب، نادراً ما يكون ذلك هو الرابط الصحيح. يشرح هذا المقال الفرق بين CEM I 42.5 وCEM I 52.5 وفق EN 197-1، ودور الكلنكر في سلسلة التوريد، وكيف يتبع الاختيار طبيعة المنشأ.

CEM I 42.5 مقابل 52.5: ماذا تعني الأرقام

CEM I هو الأسمنت البورتلاندي الذي يحتوي على 95 إلى 100 % كلنكر، والباقي مكوّنات إضافية ثانوية، إضافة إلى كبريتات الكالسيوم للتحكم في التصلّب. والرقم هو فئة المقاومة القياسية: الحد الأدنى لمقاومة الضغط لمونة قياسية عند 28 يوماً، مختبَرة وفق EN 196-1. تتطلب الفئة 42.5 ما لا يقل عن 42.5 MPa وما لا يزيد عن 62.5 MPa؛ وتتطلب الفئة 52.5 ما لا يقل عن 52.5 MPa دون حد أعلى. أما الحرف التالي فيصف المقاومة المبكرة عند يومَين: N (عادية) وR (سريعة). فللفئة 42.5 N الحد الأدنى عند يومَين هو 10 MPa، وللفئة 42.5 R هو 20 MPa؛ وللفئة 52.5 N هو 20 MPa وللفئة 52.5 R هو 30 MPa. ولاحقة ثالثة، L (مقاومة مبكرة منخفضة)، موجودة فقط لأسمنتات خبث الأفران العالية CEM III.

تُنتَج الفئة الأعلى من الكلنكر نفسه مطحوناً بنعومة أكبر، ما يزيد مساحة السطح والطلب على الماء وحرارة الإماهة والمقاومة المبكرة. وهي لا تزيد المقاومة النهائية لخرسانة مصمَّمة لنسبة ماء إلى أسمنت معينة بما يتناسب معها؛ بل تُقدّم المقاومة في الزمن أساساً.

القاعدة: اختر فئة المقاومة بحسب البرنامج الزمني للإنشاء والتعرّض، لا بحسب مقاومة التصميم. فمقاومة التصميم تأتي من نسبة الماء إلى الأسمنت؛ والفئة تقرر مدى سرعة فك القوالب والإجهاد والتحميل.

الكلنكر: شراء المنتج نصف المصنَّع

الكلنكر هو المنتج المُلبَّد الذي يخرج من الفرن قبل الطحن. ويُتداول سائباً، عادةً بطرود من 20,000 إلى 50,000 طن، إلى مصانع الطحن التي لديها طواحين دون فرن. والمزايا التجارية بسيطة: لا يتدهور الكلنكر كما يتدهور الأسمنت المكيَّس، ولا يخضع لوسم فئة المقاومة إلى أن يُطحن، ويستطيع مصنع الطحن إنتاج CEM I وCEM II بالحجر الجيري أو الخبث أو الأنواع المقاومة للكبريتات من المخزون نفسه. وبارامترات الجودة المهمة هي التركيب المعدني (C3S وC2S وC3A وC4AF، المحسوبة بطريقة Bogue من التحليل الكيميائي)، والجير الحر، ومحتوى القلويات، والفقد عند الاشتعال. وينبغي أن تذكر مواصفة الكلنكر طرق الاختبار (EN 196-2 للكيمياء) وإجراء أخذ العينات، وشهادة من مختبر مستقل على الشحنة المحمَّلة هي الدليل الموثوق الوحيد على ما شُحن.

مقاومة الكبريتات وحرارة الإماهة

يعرّف EN 197-1 الأسمنتات البورتلاندية المقاومة للكبريتات بـCEM I-SR 0 وSR 3 وSR 5، بحسب الحد الأقصى لمحتوى ألومينات ثلاثي الكالسيوم (C3A) في الكلنكر: 0 % و3 % و5 %. ومكافئاتها في ASTM C150 هي النوع II (متوسط، C3A حتى 8 %) والنوع V (عالٍ، C3A حتى 5 %). والتطبيقات النموذجية هي الأساسات في تربة حاملة للكبريتات والأرصفة البحرية ومنشآت الصرف الصحي. وتُستخدم الأسمنتات منخفضة الحرارة (LH، بحد لحرارة الإماهة وفق EN 197-1) في الصبّات الضخمة مثل قواعد ركائز الجسور والأساسات اللبشية، حيث يكون التشقق الحراري هو الخطر الحاكم لا المقاومة.

أي رابط لأي منشأ

فئات التعرّض والخلطة

يعرّف EN 206 فئات التعرّض (XC للكربنة، وXD لكلوريدات إذابة الجليد، وXS لكلوريدات مياه البحر، وXF للتجمد والذوبان، وXA للهجوم الكيميائي)، وتحدد الملاحق الوطنية الحد الأقصى لنسبة الماء إلى الأسمنت والحد الأدنى لمحتوى الأسمنت والحد الأدنى لفئة المقاومة لكل منها. وهذه الحدود، لا فئة الأسمنت، هي التي تحدد الخلطة؛ ثم تُختار الفئة بحيث تُبلغ المقاومة المطلوبة ضمن البرنامج الزمني دون حرارة مفرطة.

ما ينبغي أن تتضمنه مواصفة الشراء

1. نوع الأسمنت وفئة المقاومة بترميز EN 197-1، مثلاً CEM I 42.5 R، أو نوع ASTM C150، وليس كليهما معاً أبداً.
2. تسمية المقاومة للكبريتات حيث تتطلب ذلك دراسة التربة أو المياه.
3. شكل التسليم: سائب بشاحنة صومعة أو سفينة، أو مكيَّس؛ وللأسمنت المكيَّس مدة صلاحية تُقاس بالأسابيع في المناخات الرطبة.
4. المطابقة: علامة CE بموجب لائحة منتجات البناء مع شهادة ثبات الأداء، أو العلامة الوطنية المكافئة، إضافة إلى شهادات اختبار المصنع لكل تسليم.
5. للكلنكر: الحدود الكيميائية والمعدنية، والجير الحر، والرطوبة، وطريقة أخذ العينات، والمختبر المُصدِر للشهادة.
6. نقطة التسليم وفق Incoterms 2020 ومن يتحمل تكلفة التفتيش المستقل عند التحميل.

الأسمنت رخيص للطن غالٍ للخطأ. ومواصفة رابط واضحة، تُكتب قبل المناقصة وتُربط بفئات التعرّض، لا تكلّف شيئاً وتُزيل معظم النزاعات التي تلي سطحاً متشققاً أو خط صب مسبق متباطئاً.