قبل از شناخته شدن سیمان ، از ملاتهای آهکی برای کارهای ساختمانی استفاده می گردید ، ولی بعد از شناخت خواص سیمان و طریقه تولید آن ، این کالا به میزان وسیعی جایگزین آهک گردید.
سیمان ، پودری است نرم و جاذب آب که باعث چسبندگی خرده سنگها به یکدیگر شده و ماده ای است از ترکیبات پخته وگداخته شده اکسید کلسیم با اکسیدهای سیلیسیم ، آلومینیوم و آهن که ملات این ماده به مرور در مجاورت هوا یا در زیر آب سخت شده و با حفظ ثبات حجم ، مقاومت خود را در زیر آب نگه می دارد. این ماده در فاصله 28 روز به حداقل مقاومت مجاز ، یعنی 250 کیلو گرم بر سانتی متر مربع می رسد.
امروزه در جهان متناسب با تنوع نیازها ، سیمانهائی با خواص فیزیکی و شیمیائی مختلف تولید می گردد که هر کدام کاربردهای مشخصی را دارا می باشد.
احتمالاً رومیها نخستین کسانی بودند که بتن را بکار بردند آنان بتن را که بر اساس سیمان ساخته می شد ، بعنوان مواد هیدرولیکی ، یعنی موادی که در آب سخت می شد ، بکار می بردند. این خاصیت بتن وخواص دیگر آن ضمن گیرش در آب ، سبب استفاده روز افزون این ماده ساختمانی گشته است. سالها سیمان ساخت رومیها بکار می رفت تا اینکه یکنفر بنای انگلیسی بنام (جوزف اسپدین) موفق به پیدا کردن سیمان پرتلند در سال 1824 میلادی گردید سیمان پرتلند ، سیمانی است که از مخلوط کردن مواد آهکی ورسی یا هر ماده دارای اکسیدهای سیلیسی و آلومینیومی و آهنی وپختن آنها تا مرحله تولید کلینکر بدست می آید.
بر اساس مشخصات استاندارد انگلیس (BS) و آمریکا (ASTM) قبل از آسیاب مقداری سنگ گچ به کلینکر افزوده می شود ، تا از گیرش سریع آن جلوگیری نماید.
مواد اولیه مورد نیاز و روش استخراج آن
ترکیباتی از سنگ آهک و خاک رس (مارل) ، مواد اولیه اصلی سیمان را تشکیل میدهند . استخراج سنگ آهک ، بطور معمول در معادن رو باز با استفاده از دریلهای چالزنی و ایجاد حفره صورت می گیرد.
بر حسب نوع سنگ و روش کار ، مواردی از قبیل عمق ، قطر و فاصله چالها و حفره ها تعیین شده و اقدام به حفاری می شود.
پس از آماده شدن چال ها ، با خرج گذاری مواد منفجره و اتصال آنها بوسیله چاشنی و کابلهای الکتریکی ، با استفاده از دستگاه انفجار (مینیاتور) با ولتاژ معین ، انفجار صورت می گیرد.
بر حسب موقعیت ، مخلوط طبیعی سنگ آهک و خاک رس و مواد معدنی دیگری مثل سنگ آهن و سنگ سیلیس ، به مقدار معینی برای ساختن انواع سیمان به کار می رود.
معدن سنگ آهک
این معدن دارای موادی آهکی است که دارای املاحی از سنگ آهک ، سیلیس ، اکسید آلومینیوم ، اکسید منیزیم و غیره می باشد.
معدن خاک
معدن خاک نیز به صورت رو باز بهره برداری میشود و استخراج آن با استفاده از ماشین آلات راهسازی همانند لودر ، بلدوزر و ... و بدون ایجاد انفجار صورت می گیرد.
بارگیری مواد اولیه هر دومعدن عملاً بوسیله ماشین آلات مکانیکی از قبیل بیل سنگین ، لودر و بلدوزر و غیره انجام شده و حمل آن بسمت آسسیاب خاک یا آسیاب سنگ بوسیله کامیون صورت می گیرد.
آسیابهای سنگ و خاک
مواد اولیه (سنگ) استخراج شده بوسیله ماشین آلات جهت خرد شدن به ابعاد کوچکتر به قسمت آسیاب سنگ یا سنگ شکن انتقال داده می شود.
در سنگ شکنها ، که عملاًَ از نوع چکشی ، پاندولی ، ژیراتوری است سنگها تا ابعادی کمتر از 2 الی 3 سانتی متر خرد شده و پس از جدا شدن توسط الکهای میله ای ، بوسیله نوار نقاله به سیلوهای سنگ انتقال می یابند. سنگهای درشتتر مجددا برای خرد شدن به آسیاب ژیراتوری برگشت داده شده و آنچه از سنگ شکن خارج می شود مخلوط خرد شده سنگ آهک است.