سیمان چیست؟

سیمان چیست؟

سیمان چیست
به هر ماده چسبنده ای سیمان اطلاق می شود. لکن به ماده چسباننده مصالح سنگی در بتن، سیمان هیدرولیکی و اصطلاحا سیمان گویند. سیمان، چسبی است که پس از مخلوط با آب به صورت دوغاب سیمان یا خمیر سیمان دور دانه را آغشته و آنها را بهم می چسباند. لذا نقش سیمان در بتن صرفا چسباندن دانه به یکدیگر بوده و بخودی خود تاثیری در مقاومت و باربری ندارد، از این جهت بتن خوب بتنی است که وقتی در آزمایشگاه نمونه ای از آن را بشکنند دانه های سنگی آن از وسط شکسته شود و سیمان پاره نشود.

سیمان چیست

مواد اولیه سیمان

سیمان چیست

مواد اولیه سیمان عمدتا از خاک رس و آهک تشکیل می شود که شامل مواد زیر است:

سیمان چیست؟

سیلیس، آلومین، اکسید آهن و اکسید منیزیم در خاک رس وجود دارد. برای ساخت سیمان در کشور ما یا از گلاهک استفاده می شود یا از آهک و خاک رس که آنها را به نسبت مناسب باهم مخلوط می نمایند. معمولا سیمان را به دو روش می سازند:

سیمان چیست

الف: روش تر:

برای ساخت سیمان بر اساس روش تر مواد اولیه (آهک + خاک رس) را به نسبت مناسب با 50 درصد آب با هم مخلوط کرده و نها را بصورت لجن در کوره دوار استوانه تحت حرارت 1100 الی 1200 درجه سانتی گراد قرار می دهند که پس از پخت به صورت دانه هایی به رن سبز تیره در می آید که به آن کلینکر گفته می شود. درشتی دانه های کلینکر بین 0/5 الی 2 سانتی متر است. با آسیاب کردن این دانه ها، که به منظور بهتر ترکیب شدن آنها با آب انجام می شود، سیمان حاصل می شود.

ب: روش خشک:

مواد اولیه را بتدا پودر نموده و سپس حدود 12 درصد وزنی به آن آب می افزایند و مخلوط را در کوره حرارت می دهند تا بصورت کلینکر درآید. لازم به ذکر است که در هر دو روش تر و خشک، کلینکر حاصل را همراه با 2 الی 3 درصد سنگ گچ آسیاب می کنند. اضافه کردن گچ به این دلیل است که از گیرش سریع سیمان در مراحل اولیه ساخت بتن جلوگیری شده و فرصت کافی جهت مصرف بتن ایجاد شود.

مواد شیمیایی موجود در سیمان

1- تری کلسیم سیلیکات(C3S):

این ماده سریعا وارد واکنش های شیمیایی شده و بتن را سفت می کند. C3S در هنگام ترکیب با آب گرمای زیادی ایجاد می کند. ضرر عمده C3S این است که سبب می شود مقاومت بتن در برابر حمله سولفات ها کاهش یابد.

1- دی کلسیم سیلیکات(C2S):

خصوصیات C2S بر خلاف C3S می باشد، بدین معنی که گیرش اولیه دی کلسیم سیلیحکات کم است و بعد از 2 تا 7 روز حتی تا یک ماه به تدریج وارد عملیات شیمیایی می شود. به عبارت دیگر دیرگیر است. این ماده در هنگام گرفتن گرمای کمی تولید می کند.

1- تری کلسیم آلومینات(C3A):

این ماده همان خواص تری کلسیم سیلیکات را دارد، بدین معنی که درگیرش اولیه سیمان دخالت می کند و از طرفی مقاومت بتن را در مقابل حمله سولات ها می کهاد. در هنگام گیرش گرمای بیشتری نسبت به سایر اجزاء سیمان تولید می کند.

1- تترا کلسیم آلومینوفریت(C4AF):

از نظر گیرش حد متوسط را دارد و حدود 100 کالری بر گرم گرما آزاد می کند.

انواع سیمان های استاندارد (پرتلند)

1- سیمان تیپ یک (سیمان معمولی)

همان سیمان معمولی بوده و در شرایط آب و هوای عادی مصرف می شود. همچنین در جایی بکار می رود که از نظر سولفات مشکلی وجود نداشته باشد.

2- سیمان تیپ دو (سیمان متوسط)

این سیمان از نظر خواص متوسط است، بدین معنی که تا حدی کنگیر بوده و نیز تا حدی در مقابل حمله سولفات ها مقاوم است. برای ساخت این سیمان سعی می شود تا حد ممکن از مقدار C3S و C3A کاسته و C2S افزایش دهند.

3- سیمان تیپ سه (سیمان زودگیر)

این سیمان تقریبا اجرا اولیه سیمان تیپ 1 را دارد، با این تفاوت که به شدت ریزتر آسیاب شده و به همین جهت گیرش سریع تری دارد.

موارد مصرف سیمان تیپ 3:

الف: در هوای سرد حدود 4 درجه سانتی گراد در دمان زیر صفر درجه کاربرد این سیمان به تنهایی کفایت نمی کند و لذا در یخبندان علاوه بر مصرف این سیمان مسائل دیگری نیز باید رعایت شود مثلا مصرف ضد یخ. سیمان تیپ 3 در ساعات اولیه مصرف، حرارت قابل توجهی آزاد می کند و باث گرم شدن بتن می شود.

ب: مراقبت از بتن در هوای سرد بسیار مشکل است و هزینه مراقبت در هوای سرد بالاست. سیمان زودگیر طول دوره مراقبت را کم کرده و موجب می شود بتن زودتر به مقاومت مورد نظر برسد.

ج: در تعمیرات فوری مثلا تعمیر قسمتی از سازه هایی که باید سریعا مورد بهره برداری قرار گیرند، این سمیان کاربرد زیادی دارد و موجب می شود بتن سریعا به مقاومت مورد نظر رسیده و ظرف مدت کوتاهی مورد بهره برداری قرار گیرد.

د: در جاه هایی که به دلیل محدودیت امکانات قالب، بخواهند قالب ها را زودتر باز کنند، نیز این سیمان کاربرد دارد.

سیمان چیست

4- سیمان تیپ چهار (سیمان دیرگیر)

سیمان تیپ چهار کند گیر بوده و در هنگام یرش حرارت کمی تولید می کند. مقدار C3S و C3A موجود در این سیمان در مقایسه با انواع دیگر سیمان، کمتر بوده و در مقابل C2S زیاد تری بکار برده شده است. 

موارد مصرف سیمان تیپ 4:

الف: در هوای گرم و در دمای بالای 40 لی 50 درجه سانتی گراد برای تسهیل مراقبت از بتن بکار می رود. مصرف این سیمان در هوای گرم و در جایی که تبخیر بالاست باعث می شود که لااقل دمای تولید شده توسط بتن در عملیات گیر کمتر شود، زیرا گرمای حاصل از عملیات هیداسیون در طول مدت زمان بیشتری آزاد می شود. از طرفی ازا موجود در این سیمان در مقایسه با سایر سیمان ها این سیمان را خود به خود کم حرارت تر می کند.

ب: مصرف ای نسمان در هوای گرم باعث جلوگیری از اتصال سرد می شود.

توضیح»

در بتن ریزی دیوار ها (دیوار مخزن آب و یا استخر) که طول دیوار زیاد است چون بتن ریزی لایه لایه انجام می گیرد، ممکن است فاصله زمانی حدود نیم ساعت یا بیشتر طول بکشد تا لایه بتن جدید روی بتن قبلی ریخته شود، بدین ترتیب در هنگام بتن ریختن بتن لایه جدید، بتن لایه قبلی سفت شده و اتصال خوبی بین دو لایه برقرار نمی شود. این اتصال ضعیف بین لایه های بتن قدیم و جدید را اتصال سرد می گویند که ضعف بتن ریزی به شمار می رود، بخ خصوص اگر سازه یک سازه آبی باش، این اتصال نقطه ضعفی برای نشت آب خواهد بود.
مصرف سیمان تیپ چهار در چنین مواردی باعث می شود که فرصت کافی برای تن ریزی باشد و لایه های قبلی هنوز وارد واکنش نشده باشند تا بتوانند با لایه های جدید اتصال مناسبی را برقرار نمایند.

ج: در بتن ریزی های حجیم به منظور کاهش تنش های حرارتی می توان از این سیمان استفاده کرد. بتن حجیم بتنی را ویند که طول و عرض و ارتفاع آن زیاد باشد مانند بتن ریزی سد ها و یا پایه های پل. از اشکالات بتن ریزی خجیم، ایجاد تنش های حرارتی است، بدین صورت که به دلیل حجیم بودن بتن، تبادل حرارتی عمق بتن با بیرونی، کند تر صورت میگیرد، و بنابراین هنگامی که بتن سفت شده هنوز دمای قسمت های مرکزی آن با محیط اطراف یکنواخت نشده است از این لحظه به بعد تغییر دمای بتن در راستای تبادل حرارتی با محیط خارج همراه با ایجاد تنش های حرارتی خواهد بود.

استفاده از سیمان تیپ 4 سبب می شود که اولا دمای قسمت های میانی بتن حجیم کمتر از بتن مشابه ساخته شده با سیمان تیپ 1 باشد (چون سیمان تیپ 4 هم کم حرارت تر است و هم دمای خود را در طول زمان بیشتر آزاد می کند) و ثانیا فرایند سفت شدن بتن طولانی تر بوده و در این مدت قسمت اعظم از تبادل حرارتی بتن با محیط اطراف صورت پذیرد. قابل ذکر است که برای جبران تنش حرارتی در بتن گاهی آرماتور های موسوم به آرماتور های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند.

سیمان چیست

4- سیمان تیپ پنج (سیمان ضد سولفات)

در ساخت این سیمان سعی می شود حتی الامکان C3S و C3A را به حداقل برسانند و در مقابل C2S بیشتری مصرف نمایند. این سمان برای مصرف در بتن هایی که در معرص حمله سولفات ها قرار دارند مناسب است و به همین جهت به سیمان ضد سولفات شهرت دارد.

4- سیمان تیپ یک A

این سیمان همان سیمان تیپ 1 بوده که با اضافه کردن مواد مناسبی به آن خاصیت هوازایی نیز در آن ایجاد شده است.

4- سیمان تیپ دو A

این سیمان همان سیمان تیپ 2 می باشد که هوازا هم هست.

4- سیمان تیپ سه A

این سیمان همان سیمان تیپ 3 می باشد که هوازا هم هست.

سیمان سفید

رنگ تیره سیمان به دلیل وجود سولفات آهن و سولفات منیزیم در سیمان است، همچنین دوده ناشی از سوخت نیز باعث رنگ تیره سیمان می شود. پس برای سفید شدن سیمان باید سولفات آهن و منیزیم سیمان حذف شود و همچنین از سوخت مناسب و بدون دوده استفاده شود. به همین جهت برای تولید سیمان سفید از خاک رسی که میزان سولفات آهن و منیزیم آن 0/8 درصد کمتر است استفاده می کنند و برای جبران همین مقدار اندک سولفات آهن و منیزیم، مقدار نشادر اضافه می نمایند. از طرفی سوخت کوره را به نحوی انتخاب می کنند که تولید دوده نکند(مثلا از گاز استفاده می کنند.).سیمان چیست

سیمان رنگی

سیمان هایی به رنگ های قرمز-زرد-آبی و…، همان سیمان های عادی هستند که در ساخت آنها از 2 الی 15 درصد پودر سنگ های رنگی استفاده شده است. معمولا در ساخت سیمان های رنگی روشن از سیمان سفید استفاده می شود که سبب افزایش قیمت می شود و در ساخت سیمان های رنگی تیره از سیمان معمولی استفاده می شود. معمولا در تهیه سیمان با رنگ سبز از سنگ های کرم دار، سیمان آبی رنگ از سنگ های کبالت دار، سیمان زرد رنگ از سیمان آهن دار (به صورت هیدروکسید آهن یا هماتیت) سیمان قرمز رنگ از اکسید آهن به صورت فریت و سیمان سیاه از اکسید آهن دو ظرفیتی استفاده می شود.سیمان چیست

سیمان پرتلند سرباره ای

برای تهیه این سیمان، سیمان معمولی را با 25 الی 65 درصد پورد سرباره کوره ذوب آهن مخلوط ما کنند و به عنوان سیمان پرتلند سرباره ای به مصرف می رسانند. مقاومت سیمان سرباره ای از سیمان معمولی کمتر بوده و در مقابل ارزان قیمت تر از سیمان معمولی است. در آجر چینی، در بتن ریزی کف ها و اصولا در هر جا که مقاومت های بالا مورد نیاز نباشد می توان از این سیمان استفاده کرد. ضمنا این سیمان کمی ضد سولفات و تا حدودی کند گیر است ( در حد سیمان تیپ 2).

سیمان پوزولانی (سیمان خاکستر آتش فشانی)

این سیمان را از مخلوط کردن 15 الی 20 درصد پوزولان با کلینکر سیمان معمولی و آسیاب کردن این مخلوط بدست می آورند، در ایران معادن پوزولان زیادی وجود دارد که می تون از آنها در تولید این سیمان استفاده کرد. جنس پوزولان سیلیکات و تقریبا شبیه سیمان است، منتهی واکنش های مشخص سیمان را ندارد. با توجه به ارزان این سیمان برای مصرف کار های عادی نظیر آجر چینی مناسب است. این سیمان کندگیر بوده و تا حدودی نیز ضد سولفات است.

سیمان بنایی

این سیمان را مهندس یا مجری بسته به مورد تهیه می کند. این سیمان در حقیقت مخلوطی است از سیمان عادی به اضافه مواد پر کننده دیگری چون خاک رس پودر شده یا هیدروکسید کلسیم (آهک آب دیده و پورد شده) یا سنگ آهک پودر شده که نسبت اختلاط آن حدود 70 درصد سیمان و 30 درصد مواد دیگر است.

سیمان چاه نفت

این سیمان را با افزدون بعضی مواد شیمیایی خاص به کلینکر سیمان معمولی بدست می آورند. سیمان چاه نفت در درجه حرارت و فشار بالا مقاوم است.

سیمان انبساطی (سیمان ضد افت)

این سیمان را با افزودن مواد شیمیایی مخصوص مانند سولفو آلومینات) به کلینکر سیمان معمولی بدست می آورند. سیمان ضد افت در هنگگام ترکیب با آب انبساط پیدا می کند که افزایش حجم این سیمان ( با افزایش حجم بتن ساخته شده با این سیمان) با کاهش حجم ناشی از افت خنثی می شود.

سیمان آلومینیم

بسیار زودگیر است به صورتیکه نزدیک به 80 درصد مقاومت خود را در همان 24 ساعت اول بدست می آورد (بعلارت دیگر گیرش 24 ساعت سیمان آلومینیم معادل گیرایی حدود 10 روز سیمان معمولی است). حتی میتوان بین 6 الی 8 ساعت پس از ریختن بتن حاوی این سیمان، قالب ها را از آن باز کرده و بتن ریزی بعدی را انجام داد. مقاومت این سیمان در مقابل حمله سولفات ها و نیز در مقابل عملکرد آب های حاوی CO2 که به صورت اسید کربنیک عمل می کنند بسیار رضایتبخش است. این سیمان بسیار گران قیمت بوده و برای کارهای ویژه و در موارد خاص بکار گرفته می شود. این سیمان از 40 درصد آلومین، 40 درصد آهک، 8 درصد سیلیکا و مقدار آهن و اکسید های آن تشکیل شده است که معمولا از مصالح اولیه سن آهک یا گچ و بوکسیت ساخته می شود.

انبار کردن سیمان

همواره باید سعی شود سیمان در معرض رطوبت نباشد چون سمیان مکنده رطوبت است و حتی هوا مرطوب هم سیمان را خراب می کند. سیمان به دو صورت فله و پاکتی عرضه می شود. در انبار کردن سیمان به صورت فله ای باید شرایطی فراهم شود که کف انبار (زیر سیمان) کاملا خشک باشد، لذا می توان در کف مقدار ن خشک پهن کرد تا از نفود رطوبت به طرف بالا جلوگیری شود. همچنین بهتر است روی سیمان پلاستیک کشیده شود.

سیمان پاکتی را روی سطوح تخته ای با شکل و ابعاد مشخص بنام پالت انبار میکنند. پالت ها از کف با زمین حداقل 10 سانتی متر فاصله راند و حداکثر تا 8 ردیف سیمان پاکتی روی آنها چیده شده باشد، حداقل 0/5 متر فاصله جهت عبور جریان هوا لازم است. سیمان پاکتی را تحت شرایط صحیح تا یک سال می توان در انبار نگهداری کرد.

0 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟
خیالتان راحت باشد :)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سیمان چیست

به اشتراک بذار