سفارش تبلیغ
مسابقه صبح رسانه

آشنایی با سیمان

 

اگرچه شواهد مربوط به استفاده از سیمان در ساختمان پانتئون شهر رم در ایتالیا در سال 27 قبل از میلاد به چشم می خورد ، با این حال در سده ی 18 میلادی یک معمار و بنای انگلیسی به نام ژوزف اسپدین با ترکیب آهک و خاک رس و حرارت دادن به این ترکیب موفق به کشف اولین و ابتدایی ترین نمونه سیمان شد. 

ژوزف اسپدین در تاریخ در تاریخ 21 اکتبر سال 1824 ، این ترکیب یعنی سیمان را به نام خود به ثبت رساند . واژه سیمان برگرفته از واژه سمنتوم رومی می باشد، که واژه انگلیسی سمنت Cement  نیز برگرفته از آن است.

عملکرد عمده سیمان ایجاد چسبندگی در دیگر مصالح ساختمانی می باشد ، اما با توجه به نوع سیمان و نوع عملکرد آن ، سیمان را می توان به چند نوع تقسیم بندی کرد :

 سیمان پرتلند نوع 1؛

سیمان پرتلند نوع 2 یا  پرتلند آمیخته؛

 سیمان پرتلند نوع 3 یا سیمان زودگیر؛

سیمان پرتلند نوع 4؛

سیمان پرتلند نوع 5 یا سیمان ضد سولفات؛

 سیمان پوزولانی؛

سیمان تیپ 1 : سیمان نوع 1 یا سیمان پرتلند برای مصارف عمومی مانند ساخت پیاده رو ها ، روسازی جاده­ ها ، راه آهن ، لوله های آب و غیره استفاده می شود . از این سیمان نباید در محیط های حاوی یون های مهاجم بتن استفاده شود.

سیمان تیپ 2 : زمانی که حرارت هیدراتاسیون و مقاومت در برابر حمله سولفات ها نیاز باشد ، از سیمان نوع 2 برای استفاده می شود . میزان گیرش سیمان نوع 2 ، از سیمان نوع 1 کمتر بوده و حرارت کمتری از خود تولید می کند. در ساخت ساختمان های حجیم معمولا از سیمان نوع 2 استفاده می شود.

سیمان تیپ 3 : سیمان نوع 3 یا سیمان زود گیر، گیرش سریعتری نسبت به تیپ 1 و 2 داشته و در مدت کوتاهی مقاومت بالایی به دست می آورد . از سیمان نوع 3 در محیط های سرد استفاده می شود.

سیمان تیپ 4 : این سیمان کندگیر بوده و در ساخت ساختمان های حجیم بتنی کاربرد دارد. 

سیمان تیپ 5 : این نوع سیمان در محیط هایی که در معرض حمله سولفات ها قرار دارند کاربرد دارد . اگر آب و خاک دارای مقادیر زیاد سولفات باشد ، می بایست از سیمان نوع 5 استفاده شود.  

سیمان پوزولانی : این نوع سیمان برای مصارف عمومی در ساخت ملات یا بتن به کار می رود و دوام قابل توجهی در محیط های حاوی املاح خورنده دارد . جذب قلیایی های سیمان ، قابلیت حفظ خواص بتن در زمان طولانی از دیگر ویژگی های سیمان پوزولانی می باشد .  

سیمان از ترکیب مصالح آهکی ، رس ، سیلیس و اکسید های معدنی در دمای 1400 تا 1500 درجه سانتی گراد به دست می آید . ترکیبات شیمیایی موجود در سیمان پرتلند شامل :

تری کلسیم سیلیکات به نسبت 20 تا 75 درصد

دی کلسیم سیلیکات به نسبت 15 تا 46 درصد

تری کلسیم آلومینات به نسبت 4 تا 13 درصد

و 8 تا 12 درصد تتراکلسیم آلومینوفریت می باشد .

 با تغییر در مقادیر مواد فوق و اضافه کردن سنگ گچ سیمان می توان تیپ های مختلف سیمان با مقاومت های گوناگون تشکیل داد ، همچنین با اضافه نمودن گونه ای خاکستر آتشفشانی ریزدانه با ترکیبات سیلیسی به نام پوزولان به ترکیبات سیمان می توان به سیمان پوزولانی دست یافت.

فرایند تولید سیمان

 

برای تولید سیمان دو روش ( خشک و مرطوب ) وجود دارد . در روش خشک می بایست مواد اولیه سیمان را با یکدیگر مخلوط ، خرد و تبدیل به پودر کرده و ذخیره می کنند . در فرایند تولید سیمان می بایست به منظور حذف مواد آلی موجود در آن ، رس شسته شود . 

مواد پودر شده و آب ناشی از شستن رس که ماده چسبناکی است و به دوغاب معروف است به کانال آسیاب جهت اختلاط فرستاده شده و سپس در مخازن برای آماده سازی نگه داری می شود . اما در فرایند مرطوب تولید سیمان ، مواد آهکی و سیلیسی به صورت جداگانه خرد شده ، شسته می شود و پس از انتقال به انبار برای اختلاط در کوره دوار قرار می گیرند .

 

 

عملکرد سیمان در بتن

سیمان یکی از مهم ترین ترکیبات بتن محسوب می شود . بتن از سه جزء اساسی :

·         آب

·         سنگدانه ( شن و ماسه )

·         و سیمان پرتلند تشکیل می شود .

 عملکرد اصلی سیمان در بتن ایجاد چسبندگی در شن و ماسه به وسیله ترکیب با آب می باشد . همچنین مقادیر مختلف بتن می تواند مقاومت های مختلفی به بتن ببخشد . 

 

مزایا و معایب سیمان

همانطور که پیش تر گفته شد سیمان ماده‌ای چسبنده است که قابلیت چسبانیدن ذرات به یک دیگر را دارد . به کمک قابلیت چسبندگی سیمان می توان جسم و ماده یکپارچه به دست آورد . اصلی ترین مزیت سیمان در ساخت بتن قابلیت چسبندگی آن برای چسباندن مواد تشکیل دهنده بتن می باشد . 

سیمان انواع گوناگونی دارد که می بایست متناسب با نوع کاربری ، محیط ، شرایط جغرافیایی ، میزان مقاومت مورد نیاز و غیره نسبت به انتخاب آن اقدام کرد . مقادیر مختلف ترکیبات سیمان ، قابلیت کاهش یا افزایش میزان مقاومت سیمان را دارد . 

 

آزمایش ها و کنترل کیفیت سیمان

برای تعیین و مشخص کردن خواص سیمان می توان دو آزمایش ( فیزیکی و شیمیایی )
انجام داد .  از مهم ترین آزمایش های سیمان
می توان به آزمایش تعیین وزن مخصوص؛ آزمایش نرمی سیمان، حرارت هیدراتاسیون یا حرارت آبگیری سیمان، آب لازم برای خمیر متعارف سیمان گیرش کاذب تعیین زمان شروع و پایان گیرش اشاره کرد . انجام هر کدام از آزمایش ها ی مربوط به سیمان نیازمند ابزار مناسب و شرایط خاصی می باشد که خود یک مبحث قابل بحث می باشد .

روش های آزمایش سیمان

 

آزمایش های سیمان

آزمایش کامل شیمیایی جهت تعیین تیپ سیمان : ASTM C 114

تعیین غلظت نرمال :ASTM C 187

تعیین زمان گیرش:  ASTM C 191

تعیین گیرش کاذب سیمان:  ASTM C 451

سلامت سیمان به روش اتوکلا و دلوشاتلیه : ASTM C 151 / ISIRI 391

تعیین نرمی(بلین) : ASTM C 204 / ISIRI 390

تعیین چگالی سیمان : ASTM C 188 / ISIRI 7148

آزمایش مکانیکی تعیین مقاومت فشاری سیمان: ASTM C 109 / ISIRI 393

تعیین مقاومت خمشی سیمان :ISIRI 393

تعیین مقاومت کششی سیمان:/        

تعیین انبساط سولفات در 14 روز (مقاومت سولفاته) :/

تعیین روانی (سیلان) سیمان

منبع:

 گروه ایران بتن 

گروه ایران بتن - بتن آماده - قطعات پیش ساخته و صنایع وابسته
اینستاگرام گروه ایران بتن:  https://www.instagram.com/irconcrete_group/ 
توییتر گروه ایران بتن:  https://twitter.com/21L4U54xzBikjBv?s=08 
تلگرام گروه ایران بتن:  https://t.me/irconc 
فیسبوک گروه ایران بتن:  https://www.facebook.com/irconcretecom/

گروه ایران بتن - بانک اطلاعات صنعت بتن ایران صنایع وابسته به آن. سیمان، سنگدانه، شن و ماسه، مواد افزودنی بتنی، الیاف، بتن آماده و قطعات پیش ساخته آزمایشگاه.  مشاوره تخصصی خرید و فروش و تولید انواع بتن آماده و قطعات بتنی پیش ساخته