در تولید این سیمان حدود ۴۰% سنگ آهک را با ۴۰% بوکسیت مخلوط نموده، ۲۰% مواد دارای آهن و سیلیس می‌افزایند و مخلوط را درون کوره حرارت می‌دهند. کوره تولید سیمان برقی دارای یک قسمت قائم و یک قسمت افقی است که دما در قسمت افقی به بالاترین حد، یعنی حدود ۱۶۰۰ درجه می‌رسد. در این دم‌، برخلاف روند تولید سیمان پرتلند، ۲۵% مواد ذوب می‌شوند. تمامی مواد اولیه به صورت مذاب در می‌آیند. مواد مذاب از انتهای کوره خارج می‌شوند و داخل سینی‌هایی می‌ریزند تا به سرعت سرد شوند‌. حاصل، ورقه‌های شیشه‌ای مانند است که به دستگاه خردکن می‌روند و به صورت قطعات کوچکی در می‌آیند. این قطعات‌، کلینکر سیمان برقی هستند.

کلینکر سیمان برقی را به آسیاب می‌برند و بدون افزودن هیچگونه ماده‌ای آن را آسیاب می‌کنند. نتیجه فرایند‌، سیمان پرآلومین است که دارای رنگی تیره تر از سیمان پرتلند معمولی (تقریباً سیاه) است. ‌هدف از تهیه این سیمان، مقاومت در برابر حمله سولفات‌ها بود که به خوبی انجام پذیرفت. بعداً دیده شد که مقاومت این سیمان در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی بسیار سریعتر افزایش می‌یابد. به گونه‌ای که در یک روز، مقاومت ۲۸ روزه سیمان پرتلند عادی را بدست می‌دهد.

این سیمان در دمای بین ۲۰ تا ۳۰ درجه مخصوصاً در محیط‌های مرطوب دچار تغییرات شیمیایی شده‌، چسبندگی خود را از دست می‌دهد که این امر باعث تخریب سازه‌های این نوع سیمان است. کشف پدیده تبدیل‌، مصرف سیمان پرآلومین در کارهای ساختمانی را ممنوع کرد‌. امروزه کاربرد این سیمان در دماهای بسیار بالا یا پایین است.‌ مهمترین کاربرد آن‌، استفاده به عنوان سیمان نسوز است. این سیمان تا دمای حدود ۱۶۰۰ درجه را به خوبی تحمل می‌کند و لذا می توان از آن در چسباندن آجرهای نسوز درون کوره سیمان بهره جست.

هیدارتاسیون سیمان نسوز

مقدار آب مورد نیاز سیمان پر آلومین به میزان ۲۴٪ تا ۲۸٪ وزنی جهت دستیابی به قوام استاندارد معمولاً به مراتب کمتر از میزان آب مورد نیاز سیمان پرتلند با مقاومت اولیه بالا است. این سیمان دارای یرش کندتری است اما فاصله زمانی بین گیرش اولیه و گیرش نهایی آن به مراتب کوتاهتر است. سیمان پر آلومین استاندارد متناظر با هیدراتاسیون بسیار سریع خود با سرعتی فوق العاده بالا سخت می‌شود. در واقع مقاومت نهایی این نوع سیمان همسان و قابل مقایسه با مقاومت نهایی سیمان‌های سیلیکاتی است اما زمان دستیابی آن به این مقاومت صرفاً چند روز به طول می‌انجامد. گرمای حاصل از هیدراتاسیون این گونه سیمان‌ها نیز سریعاً آزاد می‌شود. اما مقدار کافی کل گرمای آزاد شده چندان بزرگتر از گرمای آزاد شده در طول هیدارتاسیون سیمان‌های پرتلند نیست.

بافت میکروسکوپی سیمان نسوز (سیمان پر آلومین)

میزان جمع شدگی شیمیایی سیمان پر آلومین در حدود ۱۶ سانیتمتر مکعب در هر ۱۰۰ گرم سیمان است که به طور قابل ملاحظه‌ای بزرگتر از سیمان پرتلند است. با این حال به منظور افزایش دوام، در بتن ساخته شده از سیمان پر آلومین حداقل سیمان معرفی ۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. و حداکثر نسبت آب به سیمان برابر ۰/۰۴ است. بنابراین حتی با وجود مونوکلسیم آلومینات به مقدار بسیار کم‌، میزان آب اختلاط جهت هیدراسیون کامل سیمان کافی نیست. بدین ترتیب جمع شدگی شیمیایی این نوع سیمان معمولاً چندان بیشتر از سیمان پرتلند نیست.

پس از سخت شدن در دمای ۱۰ درجه سانتیگراد خمیر سیمان سخت شده از سیمان پر آلومین عمدتاً حاوی مونوکلسیم آلومینات است. با توجه به پایین بودن نسبت آب به سیمان تخلخل مویینه این خمیر پایین و متناظراً مقاومت آن بالا است. بدین ترتیب رابطه بین تخلخل مویینه و مقاومت اساساً شبیه به خمیر سیمان پرتلند سخت ‌شده است.

میزان جمع شدگی بتن‌های ساخته شده از سیمان پر آلومین که پس از خشک شدن در مدت زمانی نسبتاً طولانی رخ می‌دهد مشابه با میزان جمع شدگی در بتن‌های تهیه شده از سیمان‌های سیلیکاتی است. با این حال به دلیل هیدراتاسیون سریع این نوع سیمان دستیابی به ابعاد نهایی با سرعت به مراتب بیشتری امکان پذیری است. ‌

خواص سیمان نسوز در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی

آنچه این نوع سیمان را از سیمان پرتلند متمایز می‌سازد خواص زیر است.

1. بتن ساخته شده با سیمان نسوز‌ و دانه‌های مناسب مقاومت بسیار زیادی در برابر ضربه و سایش از خود نشان می‌دهد. از این رو برای کف سالن‌های صنعتی مناسب است.
2. سیمان نسوز‌ در برابر مواد خورنده بسیاری  از جمله، آب دریا، آب‌های اسیدی و سولفاته، آب خالص، اسیدها با PH حدود ۳/۵ تا ۴ مقاوم است. از خاصیت مقاومت این سیمان در برابر خورندگی اسید سولفوریک‌‌ استفاده می‌شود.
3. در اثرسخت شدن سریع سیمان نسوز فوندو، گرمای زیادی تولید می‌شود که آن را مناسب کاربرد در هوای سرد تا-10⁰C  می‌نماید.
4. زمان گیرش سیمان نسوز ‌تقریباً معادل سیمان پرتلند معمولی است، اما بسیار سریع‌تر سخت می‌شود. از این رو در کارهای تعمیراتی که زمان به کارگیری مجدد محل مهم است مثل باند فرودگاه جا‌ده‌ها و پل‌ها و فوندانسیون دستگاه‌ها، از این خاصیت به خوبی می‌توان استفاده کرد.
5. بتن این سیمان در درجات حرارت بالا مقاومت مکانیکی خود را حفظ می‌نماید و برخلاف سیمان معمولی مقاومت خوبی در برابر شوک حرارتی و متلاشی شدن از خود نشان می‌دهد. به این دلیل در صنعت نسوز برای تولید جرم‌های سبک (عایق) و سنگین نسوز کاربرد دارد.
6. در ساخت بتن حداقل ۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب سیمان نسوز باید استفاده شود و نسبت آب به سیمان ۰/۴ رعایت شود.

سیمان نسوز کم آهن

سیمان نسوز کم آهن IRC-۵۰‌ سیمان هیدرولیکی با محتوای آلومینای تقریبا ۵۰ % است. جزء اصلی تشکیل دهنده سیمان IRC-۵۰ ‌ترکیبات کلسیم آلومینا است. این ترکیبات سیمان ایده آلی برای کاربردهای نسوز فراهم می‌­آورند. فاز اصلی تشکیل دهنده IRC-۵۰ مونوکلسیم آلومینات ‌(CA)است. در اثر وجود این فاز‏‏، خصوصیات مکانیکی عالی در جرمها ‌ و بتن‌ها بوجود می‌­آید. درصد کم اکسید آهن در این سیمان باعث می­‌شود این سیمان در مقابل اتمسفر احیایی ناشی از مونواکسیدکربن مقاوم باشد. به علت خواص روانی خوب، نصب این سیمان با تمامی انواع روش‌های نصب مخصوصاً قالب گیری و  روش پاشیدن امکان پذیر است. این محصول برای کاربرد‌هایی که خواص سخت شدن سریع و کارایی مکانیکی عالی مورد نیاز است، پیشنهاد می‌شود. این سیمان در برابر اسید سولفوریک بیوژنیک مقاوم است. ‌IRC-۵۰ فاقد مواد اضافه شونده است و برای کاربرد در جرم‌های نسوز از پیش مخلوط شده پیشنهاد می‌شود.

همانند انواع سیمان‌ها، IRC-۵۰ باید دور از رطوبت نگهداری شود و ترجیحاً روی زمین قرار داده نشود. این سیمان خواص خود را تا ۶ ماه حفظ می‌کند. بسیاری از موارد این سیمان تا یک سال نیز خواص خود را حفظ کرده است.

خواص سیمان نسوز کم آهن IRC-50‌

عمدتاً حاوی مونو کلسیم آلومینات (CA) است. این فاز بلوری دلیل اصلی استحکام سریع و بالاست. با مخلوط شدن این سیمان با آب، هیدرات‌های کلسیم آلومینات بوجود می‌آید.

سیمان نسوز فوندو

جزء اصلی تشکیل دهنده سیمان پرتلند که در کار‌های ساختمانی استفاده می‌شود ترکیبات آهک سیلیس (کلسیم سیلیکات) است. در سیمان‌های نسوز که به سیمان آلومینی و سیمان کلسیم آلومینات هم معروف‌اند، ترکیبات آهک – آلومینا جزء اصلی را تشکیل می‌دهند. سیمان نسوز وقتی با آب مخلوط می‌شود هیدرات‌های کلسیم آلومینات شکل می‌گیرند. حین هیدراته شدن این سیمان بر خلاف سیمان پرتلند، آهک آزاد [Ca(OH)۲] به وجود نمی‌آید.

انقباض بتن سیمان فوندو مشابه بتن سیمان پرتلند معمولی است، ولی این انقباض خیلی سریع تر اتفاق می‌افتد. (در دو سه روز) بنابراین در بتن سیمان فوندو شیارهای با فاصله کمتر نیاز است.

سیمان نسوز فوندو ضد اسید نیست، ولی در مواجه شدن با محیط های اسیدی و خورنده عملکرد بسیار بهتری نسبت به سیمان پرتلند دارد. عملاً این سیمان در محیط های باکتریایی و اسیدی با PH بیشتر از ۴ کاملاً مقاوم است. به طور خاص از این سیمان در شبکه‌های فاضلاب، دیوارهای در تماس با آب دریا، و بتن‌های محیط‌های کشاورزی و صنایع غذایی استفاده شده‌ و مناسب بوده است. ‌ برای محیط های اسیدی تر با PH کمتر از ۳/۵ محصول دیگر ما به نام ‌ملات نسوز ضد اسید‌ مناسب است.

سیمان نسوز فوندو با ذوب مخلوطی از مواد اولیه (بوکسیت و آهک) در کوره‌های مخصوص این کار و سپس پودر کردن مواد بلوری بدست آمده در آسیاب با نرمی مورد نظر تولید می‌شود.

سیمان فوندو و آب دریا

• کف و دیوار کوره
• کف واگن صنایع سرامیک و آجر
• سقف معلق کوره ذوب آلومینیوم
• سقف کوره تولید هوای گرم
• انواع دودکش‌ها
• زباله سوزها
• پیش گرم و خشک کن کوره‌های سیمان
• عایق کاری کوره ریورب روی
• کوره های تونلی و تناوبی
• بوته نسوز

بتن نسوز ساخته شده از سیمان نسوز (سیمان پر آلومین)

بتن‌های ساخته شده از سیمان‌های سیلیکاتی معمولاً تا دماهای حدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد قابل استفاده هستند. ‌هر گاه از سنگدانه‌های ویژه، نظیر شاموت استفاده شود‌، استفاده از آنها تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد نیز امکان پذیر است. از جمله عوامل محدود کننده در این رابطه می‌توان از تشکیل اکسید کلسیم که در نتیجه آب زدایی هیدروکسید کلسیم تولید شده و در هوای مرطوب بروز انبساط می‌شود و حضور کوارتز نام برد.‌ کوارتز ‌‌موجب آسیب رسانیدن به بافت میکروسکوپی بتن در حین تغییر تبدیل اجزای آن می‌شود‌.

بتن ساخته شده از سیمان پر آلومین که در حین سخت شدن خود هیچ گونه هیدروکسید کلسیم تولید نکند تا دماهایی در حدود ۱۹۰۰ درجه و بسته به ترکیب سیمان و نوع سنگدانه‌های بتن، ضد آتش است. به هنگام به کارگیری بتن در دماهایی پایین مقدار سیمان نسبتاً زیادی در حدود ۲۰٪ تا ۳۰٪ وزنی در بتن مصرف می‌شود حال آنکه به هنگام مواجهه با درجه حرارت‌های بالاتر مقدار سیمان مصرفی در بتن کاهش یافته و ‌به ۱۰٪ وزنی محدود می‌شود. بالاترین مقاومت در برابر آتش (دیرگدازی) با بتنی متشکل از سنگدانه‌های Fusion Cast Aluminium Oxide و حاوی درصدهای پایین سیمان پر آلومین در حدود ۵٪ تا ۱۵٪ وزنی که حداقل ۷۰٪ وزنی اکسید آلومینیوم دربرداشته باشد حاصل می‌شود. موقعی که این بتن‌ها حرارت می‌بینند در ابتدا از مقاومتشان کاسته می‌شود و در دماهایی بین ۱۱۰۰-۹۰۰ درجه سانتیگراد به حداقل مقاومت خود می‌رسند و سپس در نتیجه ایجاد پیوند سرامیکی بین فازهای تازه تشکیل یافته سیمان پر آلومین، دوباره مقاومت آنها افزایش می‌یابد.