पोर्टलैंड सीमेंट

पोर्टलैंड सीमेंट (Portland cement) वर्तमान समय की सामान्य उपयोग में आने वाली पूरे संसार में सर्वाधिक प्रचलित सीमेंट है। यह कांक्रीट, गारा, आदि का मूल अवयव (basic ingredient) है। सीमेंट की विभिन्न किस्में उपलब्ध हैं। साधारण निर्माण कार्य में आमतौर पर पोर्टलैंड सीमेंट ही प्रयुक्त होता है।

पोर्टलैंड सीमेंट के आविष्कार से पहले तक जोड़ने के काम में लाए जाने वाले पदार्थ साधारण चूना और बुझा चूना थे। पोर्टलैंड सीमेंट का आविष्कार एक अंग्रेज राज जोसेफ एस्पडिन (Joseph Aspdin) ने 1824 ई. में किया। कठोर हो जाने के गुण तथा इंग्लैंड के पोर्टलैंड स्थान में पाई जाने वाली एक शिला के नाम पर इसका नाम 'पोर्टलैंड' सीमेंट पड़ा।

पोर्टलैंड सीमेंट का निर्माण चूना पत्थर और जिप्सम के मिश्रण को एक निश्चित अनुपात में मिलाकर 1600° सें. ताप पर, जिस ताप पर प्रारंभिक गलन होता है, गरम करने से होता है। ऐसे प्राप्त अवशिष्ट राख (Clinker) को ठंडा कर, फिर पीसकर महीन चूर्ण बनाया जाता है जिसका 90% भाग चलनी संख्या 170 (एक इंच में 170 छिद्र होते हैं) से छाना जाता है। इन तीन कच्चे घटकों के अनुपात को समायोजित करने और अल्प मात्रा में अन्य रसायनकों के मिला देने से सीमेंट की विभिन्न किस्में प्राप्त की जा सकती हैं।

पोर्टलैंड सीमेंट के बड़े पैमाने पर निर्माण में जिन खनिजों का प्रयोग होता है उनमें सिलिका (Si O2, 20-25%), ऐल्युमिना (Al2 03, 4-8%), आइरन ऑक्साइड (Fe2 O3, 2-4%) चूना (60-65%), मैग्नीशिया (Mg O, 1-3%) हैं। इन्हें जलाने पर उनके बीच रासायनिक संयोजन होता है। सीमेंट के मुख्य घटक हैं, ट्राई कैल्सियम सिलिकेट (ऐलाइट-3 Ca O, Si O2), डाइ कैल्सियम सिलिकेट (बेलाइट-2 Ca O2, Si O2) तथा ट्राई कैल्सियम ऐल्युमिनेट (सेलाइट-3 CaO Al2 O3),टेट्रा कैल्शियम एल्युमीनो फेरेट (फैलाइट)होता है इसके अतिरिक्त पीसने के पूर्व इसमें लगभग 3% जिप्सम (Ca SO4 .2H2O) मिलाने से मुख्य रूप सीमेंट का आरंभिक जमाव काल बढ़ जाता है। इससे सीमेंट के जमने के समय पर नियंत्रण रखा जा सकता है।

सीमेंट में पानी मिलाने से सीमेंट जमता और कठोर होता है। इसका कारण उसके उपर्युक्त घटकों का जलयोजन और जल अपघटन है। प्रारंभिक जमाव ट्राई कैल्शियम ऐल्युमिनेट के कारण तथा इसके बाद की प्रारंभिक मजबूती प्रधानतया ट्राइ कैल्शियम सिलिकेट के कारण होती है। डाइसिलिकेट की क्रिया सबसे मंद होती है। इसे मजबूती प्रदान करने में 14 से 28 दिन या इससे अधिक लग जाते हैं।^[1]

बड़ा जल्द मजबूत हो जाता है यद्यपि इसका प्रारंभिक और अंतिम जमाव का समय सामान्य सीमेंट से कुछ अधिक होता है। इसमें ट्राइ कैल्सियम सिलिकेट अधिक होता है और यह अधिक महीन पीसा जाता है। इसके अलावा थोड़ी मात्रा मे एल्युमीना को मिलाकर और जिप्सम की मात्रा को कम करके इस सीमेंट को बनाया जाता है ऊष्मा का उत्पादन तथा जमने और कठोरीकरण के समय आयतन मे परिवर्तन के करण इसका उपयोग बड़े पैमाने पर कंकरीट में नहीं होता है।^[1]

इस सीमेंट को सामान्य पोर्टलैंड सीमेंट के रासायनिक संगठन को समायोजित करके बनाया जाता है ट्राइ कैल्सियम ऐल्युमिनेट जलयोजन ऊष्मा विकास का प्रमुख कारण है। अत: सीमेंट में इसकी मात्रा न्यूनतम, केवल 5% ही, रखी जाती है। इस प्रकार का सीमेंट प्रारंभिक अवस्थाओं में कम मजबूत होता है। पर इसकी अंतिम मजबूती में कोई अंतर नहीं होता है।^[2]

जल्द मजबूत होने तथा रासायनिक प्रभावों के विरुद्ध दृढ़ रहने के लिए इसका प्रयोग होता है, जैसे बहते हुए पानी अथवा समुद्री जल में। इसका उत्पादन बड़े पैमाने पर ऐल्युमिनी (बॉक्साइड)तथा कैल्सियमी (कैल्शियम ऑक्साइड) को उपयुक्त अनुपात में मिला कर मिश्रण को 1600°c गलाने तथा बाद में उत्पाद को महीन पीसकर किया जाता है।^[2]

ऐसा सीमेंट जमाव के समय फैलता है। इसकी थोड़ी मात्रा का प्रयोग अन्य किस्म के सीमेंट में मिलाकर द्रवधारक संरचनाओं के निर्माण में किया जाता है ताकि संकुचन और ऊष्मा के कारण कंकरीट में उत्पन्न होने वाली दरारों को रोका जा सके।^[2]

सीमेंट का धूसर रंग अपद्रव्य रूप में आइरन आक्साइड (Fe2 O3) के कारण होता है। यदि पोर्टलैंड सीमेंट में आइरन आक्साइड न हो तो सीमेंट का रंग सफेद होगा। आइरन आक्साइड जो प्राकृतिक सामग्री का आवश्यक घटक होता है जिसको अलग करना महँगा पड़ता है इसी वजह से सफेद सीमेंट की कीमत बढ़ जाती है।

सफेद सीमेंट को पीसते समय लगभग दस प्रतिशत वर्णक मिला देने से रंगीन सीमेंट तैयार होता है। धूसर सीमेंट में भूरा तथा लाल रंग सफलता से डाला जा सकता है।

सीमेंट की अन्य मुख्य किस्में हैं, वायु मिश्रित या वायु चढ़ित सीमेंट (air entrained cement) इस प्रकार का सीमेंट को सामान्य पोर्टलैंड सीमेंट मे अपमिश्रक मिला कर प्राप्त किया जाता है इस सीमेंट के प्रयोग से कंक्रीट मे दरारे रोकने का गुण होता है

सल्फेट निरोधक और जलाभेद्य सीमेंट।[2]

सीमेंट का घन संपीडन में बनाया जाता है। उस घन को परीक्षण मशीन में रखकर तब तक दबाया या संपीडित किया जाता है जब तक वह टूट न जाए। इससे सीमेंट की मजबूती का पता चलता है। तनन सामर्थ्य के निर्धारण के लिए मानक ईटं, जिसके कम-से-कम एक वर्ग इंच, को तोड़ा जाता है। पोर्टलैंड सीमेंट के तनन तथा संपीडन सामर्थ्य निम्नलिखित प्रकार है।

दिन--- संपीडन सामर्थ्य--- तनन सामर्थ्य

3 दिनों के बाद--- 1,600 --- 300

7 दिनों के बाद--- 2,500 --- 375

भारत में चूना पत्थर की अधिकता के कारण सीमेंट उद्योग का भविष्य बहुत उज्ज्वल है।^[2]

• सीमेंट

• World Production of Hydraulic Cement, by Country
• PCA - The Portland Cement Association
• Alpha The Guaranteed Portland Cement Company: 1917 Trade Literature from Smithsonian Institution Libraries
• Cement Sustainability Initiative
• 1771589,00.html A cracking alternative to cement^{[मृत कड़ियाँ]}
• What is the Difference Between Cement, Portland Cement & Concrete?
• Aerial views of the world's largest concentration of cement manufacturing capacity, Saraburi Province, Thailand, at 14°37′57″N 101°04′38″E / 14.6325°N 101.0771°E / 14.6325; 101.0771
• Fountain, Henry (March 30, 2009). "Concrete Is Remixed With Environment in Mind". The New York Times. मूल से 26 दिसंबर 2012 को पुरालेखित. अभिगमन तिथि 2009-03-30.