سیمان خوب چه ویژگی هایی دارد؟ پرکاربردترین انواع سیمان کدام است؟

نویسنده: جعفر حسن نژاد, 1401/2/15

زمان مطالعه: 32 دقیقه, 40 ثانیه

سیمان خوب چه ویژگی هایی دارد؟ پرکاربردترین انواع سیمان کدام است؟

سیمان پودری است که در حین اختلاط با آب خاصیت چسبندگی بدست می آورد. و از ترکیب سنگ آهک و خاک رس تهیه و تولید می شود. از مخلوط آن با متریال سنگی مانند ماسه، شن و سنگ برای ساخت انواع ملات و بتن استفاده می گردد.


سیمان خوب چه ویژگی هایی دارد؟ پرکاربردترین انواع سیمان کدام است؟

سیمان پودری است که در حین اختلاط با آب خاصیت چسبندگی بدست می آورد. و از ترکیب سنگ آهک و خاک رس تهیه و تولید می شود. از مخلوط آن با متریال سنگی مانند ماسه، شن و سنگ برای ساخت انواع ملات و بتن استفاده می گردد. همچنین این ملات به عنوان ملات چسبنده معروف میباشد، که توانایی چسباندن ذرات به یکدیگر و به وجود آوردن جسم یکپارچه از این ذرات را دارند .

تاریخچه استفاده از سیمان

از زمان ظهور تمدن بشری تا به امروز، سیمان به شکل‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است. توسعه سیمان از خاکسترهای آتشفشانی، ژیپس (سنگ گچ) سوخته، آهک آبدار و اولین سیمان هیدرولیکی مورد استفاده توسط رومیان در قرون وسطی تا قرن 18 میلادی (قرن 11 شمسی) ادامه داشت. در این قرن، جیمز پارک، حق اختراع سیمان رومی را به نام خود ثبت کرد. این سیمان در آن دوران از شهرت بالایی برخوردار بود. با این وجود، در دهه 1850 میلادی (دهه 1230 شمسی)، محصول جدیدی با نام سیمان پرتلند جای سیمان رومی را گرفت. در قرن 19 میلادی (قرن 12 شمسی)، تحقیقات و نوآوری‌های زیادی بر روی نحوه ساخت و کاربرد سیمان پرتلند انجام شد. در این دوران، ویلیام اسپدین، سیمان پرتلند جدیدی را گسترش داد که خیلی زود مورد توجه قرار گرفت. با این وجود، ایزاک چارلز جانسون به عنوان پدر سیمان پرتلند شناخته می‌شود. این فرد با معرفی روشی برای ساخت سیمان پرتلند در کوره، مشارکت بزرگی در تاریخ سیمان داشته است.

انواع اصلی سیمان

با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی، کیفیت و انواع سیمان‌های مورد استفاده در ساخت سازه‌ها نیز گسترش یافت. امروزه، سیمان‌های متنوعی در سازه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع اصلی سیمان از نظر مکانیزم گیرش و سفت شدن به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:

  • سیمان هیدورلیکی (Hydraulic Cement)

سیمان‌های هیدرولیکی طی واکنش شیمیایی هیدراتاسیون (Hydration) یا آبپوشی سفت می‌شوند. سنگ آهک، رس و سنگ گچ، مواد اصلی سیمان‌های غیر هیدرولیکی را تشکیل می‌دهند. با اعمال حرارت بالا به ترکیب این مواد، سیمان‌‌های هیدرولیکی به دست می‌آیند. با وجود تاثیر مستقیم آب در گیرش سیمان‌های هیدرولیکی، این مواد در برابر آب مقاوم هستند.

  • سیمان غیر هیدرولیکی (Non-Hydraulic Cement)

سیمان‌های غیر هیدرولیکی برای سفت شدن به آب نیاز ندارند. گیرش این نوع از سیمان‌ها در شرایط خشک صورت می‌گیرد. سیمان‌های غیر هیدرولیکی از موادی نظیر آهک، گچ و اکسید کلراید ساخته می‌شوند. آهک هیدراته (آهک مرده)، یکی از انواع سیمان‌های غیر هیدرولیکی است.

تفاوت سیمان هیدرولیکی و سیمان غیر هیدرولیکی

همان طور که اشاره کردیم، سیمان بر اساس نحوه سفت شدن به دو نوع هیدرولیکی و غیر هیدرولیکی تقسیم می‌شود. سیمان هیدرولیکی، پس از اضافه کردن آب و طی واکنش شیمیایی هیدراتاسیون یا آبپوشی سفت می‌شود. در طرف مقابل، سفت شدن سیمان غیر هیدرولیکی طی واکنشی به نام «کربوناتسیون» (Carbonatation) یا کربناته شدن صورت می‌گیرد. برای درک بهتر تفاوت بین سیمان هیدرولیکی و سیمان غیرهیدرولیکی باید با ترکیب شیمیایی این دو آشنا شد.

کاربردهای سیمان

سیمان، ماده بسیار پرکابردی است. ویژگی‌های منحصر به فرد این ماده باعث اهیمت بسیار بالای آن در حوزه مهندسی عمران شده است. از کاربردهای اصلی سیمان، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. ساخت ملات برای گچ کاری، بنایی، بندکشی و غیره

  2. استفاده به عنوان درزگیر اتصالات زهکش‌ها و لوله‌ها

  3. مقاوم‌سازی سازه در برابر آب

  4. به کارگیری در بتن برای ساخت کف، سقف، نعل درگاه، تیر، پله، ستون و غیره

  5. ساخت سطوح سخت به منظور جلوگیری از آثار مخرب شیمیایی و دمایی

  6. ساخت لوله‌های پیش ساخته پایه‌ها و تیر حصار

  7. ساخت سازه‌های مهندسی نظیر پل، آبگذر، سد، تونل، فانوس دریایی و غیره

  8. اجرای فونداسیون، کف آببند، گذرگاه و غیره

  9. ساخت چاه، مخزن آب، زمین بازی، تیر چراغ برق، جاده و غیره

خواص سیمان

خواص سیمان، به دو گروه اصلی خواص فیزیکی و خواص شیمیایی تقسیم می‌شوند.

خواص فیزیکی سیمان

انواع مختلفی از سیمان در ساخت سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. وجه تمایز این سیمان‌ها، خواص فیزیکی آن‌‌ها است. برخی از پارامترهای کلیدی باعث کنترل کیفیت سیمان‌های مختلف می‌شوند. خواص فیزیکی سیمان‌های مناسب عبارت هستند از:

  • نرمی

  • سلامت

  • روانی

  • استحکام

  • حرارت هیدراتاسیون

  • افت حرارتی

  • چگالی توده ای

  • وزن مخصوص (چگالی نسبی)

خواص شیمیایی سیمان

سنگ آهک (کلسیم)، ماسه یا رس (سیلیسیم)، بوکسیت (آلومینیوم)، کانی آهن، شیل، گچ، مارن، سرباره و اسلیت از مواد خام مورد استفاده برای ساخت سیمان هستند. آنالیز شیمیایی این مواد باعث آشنایی بهتر با خواص شیمیایی سیمان‌های مختلف می‌شود. کم بودن مقدار C3A باعث مقاومت سیمان در برابر اثرات مخرب سولفات می‌شود. سنگ گچ، هیدارتاسیون C3A را کاهش داده و میزان حرارت آزاد شده در مراحل اولیه گیرش را افزایش می‌دهد. C3A تاثیر زیادی بر روی استحکام ندارد C3A. باعث افزایش سرعت هیدراتاسیون و سفت شدن می‌شود. این ماده تاثیر بسزایی بر روی بهبود نرخ افزایش استحکام در طی مدت زمان گیرش اولیه دارد. برخلاف تری کلسیم سیلیکات، C2A پس از یک هفته بر روی بهبود نرخ افزایش استحکام تاثیر می‌گذارد. فریت، یک نوع ماده کمک ذوب است. این ماده، دمای ذوب مواد خام موجود در کوره را از 3000 درجه فارنهایت (1650 درجه سانتی‌گراد) به 2000 درجه فارنهایت (1100 درجه سانتی‌گراد) می‌رساند. با وجود افزایش سرعت هیدارتاسیون به دلیل حضور فریت، استحکام تغییر زیادی نمی‌کند. در فرآیند ساخت سیمان‌های پرتلند، از مگنزیا به عنوان یک ماده خام در مراحل ترکیب مواد خشک استفاده می‌شود. مصرف بیش از اندازه مگنزیا بر روی سلامت، افزایش حجم و استحکام مخلوط تاثیر منفی می‌گذارد. با این وجود، استفاده کم از آن می‌تواند استحکام را افزایش دهد. در صورت به کارگیری مگنزیا، میزان کربن دی اکسید (CO2) تولید شده نیز کاهش می‌یابد. حداکثر میزان MgO مورد استفاده در تمام سیمان‌ها، 6 درصد است. مصرف بیش از اندازه SO3 باعث عدم سلامت سیمان‌ها می‌شود. اکسید آهن یا اکسید فریک، علاوه بر تقویت استحکام و سختی، تاثیر مستقیمی بر روی رنگ سیمان‌ها دارد. اکسید پتاسیم (K2O) و اکسید سدیم (Na2O) موجود در سیمان، میزان نمک‌های قلیایی یا آلکاین ترکیب را تعیین می‌کنند. سیمان‌های دارای نمک‌های قلیایی زیاد، در هنگام گیرش با مشکل مواجه می‌شوند. در صورت استفاده کم از آلکالین به همراه کلسیم کلراید، احتمال بی‌رنگ شدن ترکیب وجود دارد. افزودن نمک‌های قلیایی به سیمان سرباره‌ای، ویژگی هیدرولیکی مواد سرباره‌ای را فعال می‌کند. حداکثر میزان آلکالین مورد استفاده در سیمان‌ها 0.6 درصد است که طبق رابطه Na2O+0.658K2O محاسبه می‌شود. در برخی از مواقع، مقداری آهک آزاد درون سیمان‌های مختلف وجود خواهد داشت. این ماده بر روی انبساط ترکیب تاثیر می‌گذارد. سیلیکا فوم، ماده‌ای است که برای بهبود بسیاری از خواص سیمان نظیر مقاومت فشاری، مقاومت در برابر خوردگی و پیوند بین ذرات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده زمان گیرش را افزایش می‌دهد و با این وجود، تاثیر آن بر روی افزایش استحکام منحصر به فرد است. از این‌رو، برای پروژها‌یی که نیازمند مقاومت بالا هستند، معمولا 5 تا 20 درصد سیلیکا فوم به ترکیب سیمان پرتلند اضافه می‌شود. آلومینا یک ماده مقاوم در برابر اثرات مخرب مواد شیمیایی نظیر خوردگی است. استفاده زیاد از این ماده درون سیمان، مقاومت در برابر هوای بسیار سرد را افزایش می‌دهد. آلومینا باعث سرعت بخشیدن به زمان گیرش می‌شود اما استحکام را تضعیف می‌کند.

ویژگی یک سیمان خوب

هنگام اجرای یک پروژه، همیشه اولویت با استفاده از بهترین مصالح است. به همین دلیل، باید خواص سیمان‌های مورد استفاده را بررسی و کیفیت آن‌ها را کنترل کرد. در بخش قبلی، خواص فیزیکی و شیمیایی سیمان را به طور کامل مورد بررسی قرار دادیم. ویژگی‌های یک سیمان خوب با توجه به نیازهای پروژه تغییر می‌کند. با این وجود، از خواص زیر می‌توان به عنوان معیارهای کلی سیمان‌های خوب نام برد:

  • استحکام کافی برای بنایی

  • سختی و سفت شدن سریع

  • پلاستیسیته (روانی) مناسب

  • کارایی آسان

  • مقاومت خوب در برابر رطوبت

انواع سیمان

سیمان در حالت کلی به ۹ دسته تقسیم میگردد که عبارتند از :

1. سیمان پرتلند نوع یک یا معمولی

این نوع متریال درایران و جهان، یکی از پر مصرف ترین نوع سیمان ها می باشد. این سیمان به دلیل مرغوب بودن از آن در مناطقی با اقلیم معتدل و خشک در صنعت ساختمان سازی از آن استفاده نمود.

.2سیمان پرتلند نوع دو یا اصلاح شده

در زمین هایی که خاک آنها دارای سولفاته و خاکشان شور باشد استفاده میشود، زیرا این متریال ها مقاومت بیشتری دارد و در هنگام شروع واکنش شیمیایی نسبت به پرتلند نوع یک حرارت از خود متصاعد میکنند. این نوع متریال تا حدودی کند گیر بوده و جلوگیری از افزایش دمای بتن به هنگام بتن ریزی در هوای گرم از این نوع متریال توصیه میگردد.

3. سیمان پرتلند نوع سه یا زود سخت شونده

این نوع سیمان در مدت زمان کوتاهی کمتراز یک هفته مقاومت کامل خود را بدست می آورد به همین دلیل به این نوع سیمان با بدست آوردن مقاومت کامل ،زودگیرمعروف است این سیمان دارای مقاومت اولیه زیادی است و معمولا در مواردی استفاده میشود که قالبها باید زود باز شود مقاومت ۳ روزه این بتن تقریبا برابر مقاومت ۷ روزه پرتلند نوع ۱ است .

.4سیمان پرتلند نوع چهاریا کندگیر

این نوع متریال به کند گیر معروف است حرارت متصاعد کننده نسبت به سیمان پرتلند نوع ۲ نیز کمتر میباشد از این نوع ملات در بتن ریزی های حجیم مخصوصا در فصول تابستان ( دمای بالای ۴۰ الی ۵۰ درجه سانتیگراد) قابل استفاده میباشد.

.5 سیمان پرتلند نوع پنج یا ضد سولفاته

این نوع سیمان در مدت زمان کوتاهی کمتراز یک هفته مقاومت کامل خود را بدست می آورد به همین دلیل به این نوع متریال با بدست آوردن مقاومت کامل ،زودگیرمعروف است این نوع ملات دارای مقاومت اولیه زیادی است و معمولا در مواردی استفاده میشود که قالبها باید زود باز شود مقاومت ۳ روزه این بتن تقریبا برابر مقاومت ۷ روزه سیمان نوع ۱ است .

6. سیمان روباره ای

از مخلوط کلینر و روباره کوره آهن گدازه آسیاب شده به دست می آید. این نوع متریال روباره ای نرم تر از سیمان‌ پرتلند معمولی بیشتر ولی حصول مقاومت آن کمتر است. حرارت این سیمان ‌نیز کمتر از مدل معمولی می باشد.

7. سیمان دریاگیر

بر اساس سفارش این نوع متریال تهیه و ساخته میشود . تنظیم ترکیبات تشکیل دهنده آن در صورت ماندن در انبار فاسد میشود.

8. سیمان پرآلومین

این نوع ملات به عنوان سیمان برقی نیز معروف است که میزان اکسید آلومینیوم این متریال تقریبا بالا می باشد. این سیمان ‌را با سنگ آهک و بوکسیت می سازند. به همین خاطر خواص شیمیایی ترکیبات تشکیل دهنده آن مقاومت ملات یک روزه آن مشابه مقاومت ملات ۲۸ روزه ی سیمان‌پرتلند معمولی است. مقاومت شیمیایی آن به خصوص در آب دریا و در مجاورت سولفات ها بسیار عالی است.

9. سیمان پوزولان

کلینر و سنگ های آتشفشانی آسیاب شده و مخلوط میشوند و برای رویه های بتنی و سایر نقاطی که برای ذوب یخ روی آنها از نمک و سایر مواد یخ زا استفاده میشود مناسب است. این متریال حالت کلوئیدی دارد و جمع شدگی آن بسیار کم است.

10. سیمان رنگی

در این نوع متریال ، رنگ (اکسید) انواع پرتلند در نسبت های مشخص با یکدیگر ترکیب می شوند. رنگ به کار رفته در این متریال به صورت پودری و ریزدانه است. اغلب از نسبت وزنی کمتر از 10 درصد رنگ در ساخت این نوع متریال استفاده می گردد.

کاربرد انواع سیمان

  • کاربرد سیمان پرتلند نوع یک یا معمولی: این نوع متریال در کف سازی و اسکلت سازی بتنی و ملات ها وفونداسیون (پی) ساختمان که امکان حمله سولفاتها به ان وجود ندارد در ساختن پیاده روها در مکان های عمومی ، جاده سازی ها، پل های بتن مسلح، راه آهن، مخازن، لوله های آب و ملات برای بنائی مورد استفاده قرار میگیرند.

  • کاربرد سیمان پرتلند نوع دو یا اصلاح شده : در پی سازی و دیواره پل ها و دیوارهای حائل به طور کلی مکانهایی که بتن با خورشید در معرض نور و گرمای خورشید هستند مورد استفاده قرار می گیرد.

  • کاربرد سیمان پرتلند نوع سه یا زود سخت شونده: تعمیرات و یا بتن ریزی در زمستان استفاده میشود. تولید حرارت بالا در بتن ریزیهای حجیم و یا قطعات بزرگ بتنی توصیه نمیشود.

  • کاربرد سیمان پرتلند نوع چهاریا کندگیر:در بتن ریزیهای حجیم مخصوصا در فصول تابستان ( دمای بالای ۴۰ الی ۵۰ درجه سانتیگراد) قابل استفاده می باشد.همچنین در بتن ریزی دیوارهای طول و همچنین بتن ریزی چند لایه استفاده میشود.

  • کاربرد سیمان پرتلند نوع پنج یا ضد سولفاته: این نوع متریال در تعمیرات و یا بتن ریزی در زمستان استفاده میشود ولی بدلیل تولید حرارت زیاد در بتن ریزیهای حجیم ویا قطعات بزرگ بتنی توصیه نمیشود.

  • کاربرد سیمان روباره ای:این نوع متریال در مجاورت محیط های حاوی کلر حفاظت خوبی برای میلگرد های آرماتور تامین میکند.

  • کاربرد سیمان پرآلومین :این نوع متریال در هوای مرطوب و گرم و شرجی حساس است و در مناطق استوایی قابل استفاده می باشد.

ترکیبات تشکیل دهنده انواع رنگی سیمان عبارتند از :

  • اکسید کروم

  • کبالت

  • آهن اکسید

  • منگنز دی اکسید

انواع پرکاربرد سیمان

سیمان‌ های رایج و پرکاربرد می ‌پردازیم که عبارتند از:

  • سیمان زود سخت شونده

سیمان زود سخت شونده (Rapid Hardening Cement) سیمانی است که در همان روزهای اولیه‌ ی ترکیبش با آب به سرعت سفت می‌ شود و مقاومت کسب می‌ کند. این سیمان از لحاظ ویژگی‌ های دیگر شبیه سیمان پرتلند معمولی است. این سیمان دارای مقدار C3S بیشتری نسبت به دیگر سیمان ‌هاست که همین موضوع باعث می‌شود تا سرعت کسب مقاومت آن بالاتر باشد. مقاومت کسب شده توسط این سیمان در ۳ روز اول مشابه مقاومت کسب شده توسط سیمان پرتلند معمولی در ۷ روز اول با نسبت آب به سیمان مشابه می ‌باشد. به علاوه این که استفاده از این سیمان می‌ تواند سرعت ساخت و ساز را افزایش و هزینه‌ های پروژه را کاهش دهد.

  • سیمان تندگیر

فرق میان سیمان تندگیر (Quick Setting Cement) و سیمان زود سخت شونده آن است که گیرش آن نسبت به سیمان معمولی سریع‌ تر است. اما میزان مقاومت کسب شده توسط آن مشابه سیمان معمولی است. در حالی که سیمان زود سخت شونده، کسب مقاومتش هم سریع ‌تر است. استفاده از سیمان تندگیر برای بتن‌ ریزی در آب ‌های ساکن یا جاری معمول و مرسوم است.

  • سیمان با تولید حرارت کم

با کاهش آلومینات در سیمان به زیر شش درصد و افزایش نسبت C2S در آن، سیمان کم حرارت Low Heat Cement)) تولید می ‌شود. استفاده از این سیمان برای پروژه‌ هایی که بتن ‌ریزی‌ های عظیمی دارند، همانند سد های بتنی معمول است، چرا که تولید حرارت در چنین پروژه ‌هایی بسیار بالاست و می تواند مشکل ‌ساز باشد. همچنین این سیمان نسبت به سولفات ‌ها مقاومت بیشتری دارد (در مقایسه با سیمان معمولی) و زمان گیرش اولیه آن نیز طولانی ‌تر است.

  • سیمان با مقاومت سولفاتی بالا

با استفاده از این سیمان احتمال و خطر حملات سولفاتی تا حد زیادی کاهش می‌ یابد؛ از این رو هنگامی که فنداسیون بر روی خاکی با مقدار بالای سولفات بنا می ‌شود، از این نوع سیمان استفاده می‌ شود. در این سیمان میزان C3A و C4AF نسبت به سیمان معمولی کاهش داشته است. همچنین در پروژه‌ هایی که بتن در آن در معرض آب دریا قرار دارد نیز از این سیمان استفاده می‌ شود.

  • سیمان تشکیل شده از سرباره کوره

این نوع سیمان با جایگزینی ۶۰ درصد از کلینکرهای سیمان با سرباره‌ ی کوره تولید می‌ شود و تمام ویژگی‌ هایش تقریبا شبیه سیمان پرتلند معمولی است. از این سیمان برای کاهش هزینه ‌ها و اهداف اقتصادی استفاده می ‌شود. با ترکیب و ذوب کردن مواد بوکسیت، آهک و کلینکر با یکدیگر، سیمان با آلومینای بالا تولید می ‌شود. گیرش اولیه و گیرش نهایی این نوع سیمان به ترتیب ۳٫۵ و ۵ ساعت طول می ‌کشد. بنابراین این سیمان جزو سیمان‌ های زود سخت شونده نیز محسوب می ‌شود. مقاومت فشاری این نوع سیمان بسیار بالاست و کارایی آن در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی بیشتر می ‌باشد. در مناطقی که سازه تحت تاثیر عواملی همچون دمای بالا، یخ زدگی و حملات اسیدی قرار دارد، استفاده از این نوع سیمان توصیه می ‌شود.

  • سیمان سفید

این سیمان از مواد خام گرفته شده از اکسید آهن تشکیل شده و ویژگی‌ های آن کاملا شبیه سیمان پرتلند معمولی است. تنها تفاوت میان آن ‌ها در رنگشان است. این نوع سیمان گران ‌تر است و بیشتر به خاطر اهداف معماری و زیبایی در پروژه‌ ها به کار برده می شود. به طور مثال در ساخت کرتین وال ‌های پیش ساخته، پنل ‌ها و طراحی دکوراسیون داخلی و خارجی ساختمان ‌ها.

  • سیمان رنگی

با اضافه کردن میزان ۵ تا ۱۰ درصد رنگدانه ‌های معدنی به سیمان معمولی پرتلند، رنگ آن تغییر می ‌کند. ویژگی ‌های دیگر این نوع سیمان تفاوتی با سیمان پرتلند معمولی ندارد. همان طور که شاید حدس زده باشید، استفاده از این نوع سیمان بیشتر اهداف دکوراتیو و زیبایی شناسی دارد.

  • سیمان پوزولانی

سیمان پوزولانی سیمانی است که در رویه‌ ی تولید آن، پوزولان با کلینکرهای پرتلند ترکیب می‌ شود. همچنین ممکن است در این پروسه مقداری گچ یا کلسیم سولفات نیز به این ترکیب اضافه شود. این سیمان به خاطر ویژگی ‌های شیمیایی ‌اش، در برابر حملات شیمیایی مختلف مقاومت بسیار بالایی دارد و به همین دلیل، استفاده از آن روز به روز گسترده تر می‌ شود. از این نوع سیمان در سازه‌ های دریایی، فاضلاب ‌ها، سد‌ها، پل‌ ها و غیره استفاده می ‌شود.

  • سیمان هوازا

با اضافه کردن افزودنی‌ های هوازا همچون رزین ‌ها، چسب ‌ها، نمک‌ های سدیمی سولفات و غیره در هنگام تولید کلینکر، سیمان هوازا تولید می ‌شود. از این نوع سیمان برای افزایش کارایی بتن در مواقعی نسبت آب به سیمان در آن کم است و همچنین افزایش مقاومت در برابر یخ زدگی استفاده می‌ شود. همان طور که احتمالا می ‌دانید، آب ویژگی خاصی دارد که بر مبنای آن هنگامی که منجمد می ‌شود، حجمش افزایش پیدا می ‌کند. هوازایی در بتن باعث می‌ شود تا آب در هنگام منجمد شدن جا برای افزایش حجم داشته باشد.

  • سیمان منبسط شونده

این نوع سیمان با گذر زمان انبساط می ‌یابد و هیچ گونه جمع شدگی در آن، چه در هنگام و چه پس از سخت شدن، رخ نمی ‌دهد. از این سیمان به طور گسترده برای ساخت داکت‌ های پیش ‌تنیده استفاده می ‌شود.

  • سیمان هیدروگرافیک

سیمان هیدروگرافیک با افزودن مواد شیمیایی کاهنده‌ ی آب به سیمان تولید می ‌شود و کارایی و مقاومت آن نسبت به سیمان پرتلند معمولی بالاتر می ‌باشد. این سیمان همچنین در برابر بارندگی و باران ‌های موسمی مقاوم است و مشکلی خاصی ندارد. از این سیمان به طور گسترده برای ساخت سازه‌ های آبی هم چون سدها، مخازن آب، آب‌ راه‌ ها، سازه‌ های نگهدارنده‌ ی آب و غیره استفاده می شود.

ترکیبات شیمیایی سیمان

مواد خام مورد مصرف در تولید سیمان در هنگام پخت با هم واکنش نشان داده و ترکیبات دیگری را بوجود می آورند. معمولا چهار ترکیب عمده به عنوان عوامل اصلی و مواد تشکیل دهنده سیمان در نظر گرفته می شوند که عبارتند از:

  • تری کلسیم سیلیکات (3O2=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. (120 کالری بر گرم). این ماده نقشی در مقاومت سیمان ندارد و در برابر حمله ی سولفات ها که منجر به سولفو آلومینات کلسیم می شود نیز مشکلاتی به بار می آورد، اما وجود آن در مراحل تولید، ترکیب آهک و سیلیس را تسهیل می کند.

  • دی کلسیم سیلیکات ( 2CaOSiO2=C2S)

خصوصیات C2S برخلاف C3S می باشد بدین معنی که گیرش اولیه دی کلسیم سیلیکات کم است و بعد از 2 تا 7 روز و 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. (حدود 62 کالری بر گرم)

  • تری کلسیم آلومینات (3CaOAl2O3=C3A)

این ماده همان خواص C3S را دارد بدین معنی که در گیرش اولیه سیمان دخالت می کند و از طرفی مقاومت بتن را در مقابل حمله ی سولفات ها می کاهد. در هنگام گیرش گرمای بیشتری نسبت به سایر اجزای سیمان تولید می کند (210 کالری بر گرم)

  • تترا کلسیم آلومینو فریت (4CaOAl2O3Fe2O3)

از نظر گیرش حد متوسط را دارد و حدود 100 کالری بر گرم گرما آزاد می کند. میزان C4AF در سیمان در مقایسه با سه ترکیب دیگر کمتر است و تاثیر زیادی در رفتار سیمان ندارد ولی در واکنش با گچ، سولفوفریت کلسیم را می سازد و وجود آن به هیدراسیون سیلیکات ها شتاب می بخشد. ترکیبات دیگری نیز در سیمان وجود دارند که از نظر وزن قابل ملاحظه نیستند ولی تاثیرات قابل ملاحظه ای در خواص سیمان دارند که عمدتا عبارتند از: MgO، TiO2، Mn2O3، K2O ،NaO2 که اکسید های سدیم و پتاسیم به نام اکسید های قلیایی شناخته شده اند. آزمایش ها نشان داده است که این قلیایی ها با بعضی سنگ دانه ها واکنش داده اند و حاصل این واکنش باعث تخریب بتن شده است. البته قلیایی ها در مقاومت بتن نیز اثر دارند.

** سیلیکات های C3S و C2S مهم ترین ترکیبات سیمان در ایجاد مقاومت خمیر سیمان هیدراته می باشند. در واقع سیلیکات ها در سیمان، ترکیبات کاملا خالصی نیستند، بلکه دارای اکسید های جزیی به صورت محلول جامد نیز می باشند. این اکسید ها اثرات قابل ملاحظه ای در نحوه قرار گرفتن اتم ها، فرم بلوری و خواص هیدرولیکی سیلیکات ها دارند.

سیمان- انواع سیمان- سیمان مرغوب- سیمان فله- سیمان سپاهان- فروش سیمان- کاربرد سیمان- سیمان تیپ 2- سیمان تیپ 1- سیمان با کیفیت- سیمان فروشی


پیشنهاد مطالعه بیشتر

نظر خود را بنویسید

آگهی ها