سیمان (CAEMENTE)

مقدمه

 با توجه به تحولات قرن اخیر که در کلیه علوم و فنون منجمله و صنعت ساختمان سازی ایجاد گردید و با توجه به رشد روز افزون جمعیت و احتیاج جوامع بشری به مسکن بیشتر و در نتیجه احتیاج به گسترش شهرها کارشناسان متوجه شدند که اگر شهرها به طورافقی گسترش یابد رساندن سرویس ها و غیره به شهروندان با مشکل مواجه خواهد گردید بدین لحاظ تشخیص دادند شهرها به صورت عمودی گسترش یابد در نتیجه ساختمان های یک یا دو طبقه قرون 18 و 19 به ساختمان های بلند قرن بیستم تبدیل شد رفته رفته مصالح مانند آجر و آهک و ملات های کم مقاومت منسوج شده مصالحی که بتواند بار فشار و کششی بیشتر را تحمل کند مورد توجه قرار گرفت که در رأس آنها سیمان و انواع فولاد می باشد.سیمان یا سمنت واژه ای است که از لغت سمنتوم رومی گرفته شد  و قدمت آن به بیش از میلاد می رسد. شاید بتوان قدمت سیمان را همزمان با کشف آهک دانست مصرف آن در ساختمان پانتئون شهر رم واقع در ایتالیا که مربوط به سنه 27 قبل ازمیلاد است دیده شده. در ساختمان گنبد این بنا که 43 متر قطر دارد مخلوطی از خرده سنگ و آهک پخته به کاررفته است. ولی کشف سیمان به شکل امروز مربوط است به یک بنای انگلیسی به نام ژورف اسپدین که از پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن آن موفق شد ابتدایی ترین نوع سیمان را کشف نموده و آنرا در تاریخ 21 اکتبر 1824 به نام خود در انگلستان ثبت نماید و نام محصول بدست آمده را سیمان پرتلند گذاشت علت نامگذاری همانطور که گفته شد سیمان از سمنتوم رومی گرفته شده و پرتلند نام جزیره ای است در انگلستان که رنگ سیمان پس از سخت شدن به رنگ سنگ های ساحلی این جزیره در می آید البته قبل از ژورف اسپدین اشخاص دیگری در فرانسه و انگلستان از پختن خاک رس و آهک مصالح مشابهی بدست آورده بودند ولی هیچکدام کار خود را به ثبت نرساندند.

تاریخچه رواج سیمان در ایران

  اولین کارخانه سیمان با تولید روزانه 100 تن سیمان در نزدیکی شهر ری در تهران احداث و در سال 1312 آغاز به کار کرد و تا سال 1334 به تدریج با افزودن واحدهای دیگر به این مجموعه ظرفیت این کارخانه به 600 تن در روز رسید ولی به علت شروع عملیات ساختمانی و راه سازی در ایران این مقدار چوابگوی نیازهای کشور نبود و بتدریج در نقاط دیگر مملکت کارخانه های بزرگ سیمان دایر گردید از جمله سیمان تهران، سیمان شمال، سیمان مشهد، سیمان فارس، سیمان ارومیه، سیمان آبیک که تعداد آنها به حدود 20 کارخانه می رسد و تولید آن فعلاً داخلی نبوده و مجبور به واردات سیمان می باشیم.

سیمان ها دو دسته هستند:

سیمان های آبی طبیعی و سیمان های آبی مصنوعی

سیمان های آبی طبیعی :

مواد تشکیل دهنده این سیمان ها عبارتند از آهک، سیلیس، آلومین و اکسید آهن

سیمان پرتلند مصنوعی:

باید توجه داشته باشیم رایج ترین و پر مصرف ترین سیمان مورد استفاده در صنعت ساختمان سازی اعم از پل، تونل و راه سازی و یا ساختمان و غیره همان سیمان پرتلند است. از مهمترین سیمان های هیدرولیک مصنوعی سیمان پرتلند است. سیمان پرتلند فرآورده ای است که از اختلاط سنگ آهک و خاک رس به نسبت وزنی حدود 3 به 1 تا 4 به 1 (بستگی به ترکیب شیمیایی آنها ) آسیاب کردن و مخلوط کرد به روشهای تر یا خشک، همگن کردن مواد خام پختن مواد در کوره تا مرز عرق کردن سطح دانه های و چسبیدن آنها به یکدیگر به شکل جوش یا کلینکر، سرد کردن و آسیاب کردن کلینکر با کمی سنگ گچ به دست می آید. ولی اگر بخواهیم به طور مجزا مواد تشکیل دهنده سیمان را مطالعه نمائیم آنها عبارتند از 

1- Cao (آهک زنده) به میزان 60 تا 70 درصد البته باید توجه نمود که در ابتدا بجای آهک زنده سنگ آهک به کوره وارد می شود و در مراحل اولیه پخت CaCP3 به Ca0 و CO2 بتدیل گشته متصاعد می شود و Ca0 در کوره باقی مانده و در فعل و انفعلات سیمان پزی شرکت می نماید.

انواع سیمان پرتلند در استانداد ایران به پیروی از استاندارد آمریکا ASTM به شرح زیر است:

 سیمان نوع 1

سیمان پرتلند معمولی در کارهای معمولی و عمومی نظیر ساختن اسکلتهای بتن آرمه، پلها، قطعات پیش ساخته بتن آرمه، جداول خیابان ها، ملات ها، اندودها و پی ساختمان هایی که امکان حمله سولفاتها وجود ندارد مصرف      می شود.

سیمان نوع 2

این سیمان، سیمان اصلاح شده برابر سولفاتها از سیمان معمولی مقاوم تر است و در مواردی که آب زیر زمینی حاوی کمی سولفات است مصرف می شود. به علاوه چون گرمازدگی این نوع سیمان هنگام آبگیری کمتر از سیمان معمولی است، در بتن ریزیهای حجیم و بتن ریزی در هوای گرم نیز به مصرف می رسد.

سیمان نوع 3

سیمان نوع 3 یا سیمان خیلی زودگیر را در مواقعی که بارگذاری باید مدتی کوتاه بعد از بتن ریزی صورت گیرد یا بخواهند قالبها را زودتر بردارند یا به هنگام بتن ریزی در هوای سرد به مصرف می رسانند.

سیمان نوع 4

سیمان نوع 4 یا سیمان کم حرارت غالباً در بتن ریزیهای حجیم به ویژه در فصول گرم به مصرف می رسد.

سیمان نوع 5

سیمان نوع 5 یا سیمان ضد سولفات، برای مصرف در بخشهایی از ساختمان که شدیداً در معرض حمله سولفاتها باشد، مناسب است.

در حال حاضر کارخانه های ایران سیمان های انواع 1، 2 و 5 را تولید می کنند و برای تولید انوع دیگر سفارش   می پذیرد.

در استاندارد آمریکایی   ASTMانواع IA، IIA و IIIA نیز وجود دارد که به ترتیب همانند سیمانهای نوع I، II و III      می باشند، با این تفاوت که حاوی مواد افزودنی حباب ساز می باشند این سیمان ها تاکنون در ایران استاندارد و تولید نشده اند.

انواع سیمان های پرتلند:

1- سیمان پرتلند ممتاز 2- سیمان زودگیر3- سیمان ضد سولفات4- سیمان هوازا 5- سیمان رنگی 6- سیمان چاه کنی 7- سیمان روباه 8- سیمان پوزولان 9- سیمان انبساطی 10 سیمان  برقی

سیمان پرتلند ممتاز:

این نوع سیمان کاملاً شبیه سیمان پرتلند معمولی است در تهیه آن دقت بیشتری بعمل آمده و سعی می نمایند تا ترکیب موادی را که به کوره می برند کاملاً مطابق درصد مواد تعیین شده وسیله آزمایش باشد.و همچنین بهتر مخلوط شده باشدیعنی پراکندگی مواد تشکیل دهنده آن قبل از ورود به کوره یکسان باشد تا کلینکر بدست آمده از این موارد همگی یک نوع باشند. و همچین قبل از آنکه مواد را به کوره ببرند آنرا ریزتر آسیاب می کنند.تا سطح تماس دانه ها با آتش بیشتر بشود.و در تنیجه ترکیب آهک با سایر مواد بهتر انجام شود.

برای تهیه سیمان پرتلند ممتاز آنرا دو بار به کوره می برند یعنی کلینکر را پس از آسیاب کرد دو بار به کوره       می برند بدینوسیله درصد آهک ترکیب نشده در سیمان با خاک رس به حداقل می رسد. هر قدر میزان آهک ترکیب نشده در سیمان کمتر باشد سیمان مرغوب تر است و در نتیجه زمان سخت شدن ملات یا بتن سریع تر می شود.

سیمان زود گیر:

سیمانی است که دارای C3S (سه کلسیم سیلیکات) بالائی باشد و در حدود 59 درصد کلینکر را این ماده تشکیل دهد و C2S حدود 20 درصد و C3A حدود 10 درصد و بالاخره C4AF حدود 11 درصد و در کلینکر این نوع سیمان وجود دارد این نوع سیمان به علت زودگیر بودن دارای حرارت هیدراسیون بالائی در ابتدای سخت شدن می باشد. به همین علت مصرف این نوع سیمان در مناطق سردسیر پیشنهاد می گردد د استاندارد ایران به آن سیمان نوع سوم گویند. به طور کلی به سیمانی زودگیر گفته می شود که مقاومت 7 روزه آن مساوی 50 درصد مقاومت 28 روزه سیمان معمولی از همان نوع باشد.و طبق استاندارد ASTM مقاومت یک روزه آن 127 کیلوگرم و مقاومت 3 روزه آن 247 کیلو گرم بر سانتی متر مربع باشد.

سیمان ضد سولفات:

این نوع سیمان که همان سیمان نوع 5 می باشد و در مقابل حمله سولفات ها مناسب است بر اساس آزمایشات به این تنیجه رسیده اند که اگر مقدار C3A موجود در کلینکر به حدود 3 تا 5 درصد تقلیل یابد سیمان حاصله می تواند در مقابل حمله سولفات ها مقاومت نماید.

سیمان هوازا:

سیمان نوع A1، A2 و A3 سیمان های هوازا می باشند.

با توجه به اینکه همیشه همراه بتن مقداری حباب های ریز هوا وارد قالب میشود این حباب های هوا همیشه در مجاورت آب واقع شده و از آب پر می شوند و در نتیجه اتصال این فضاها به یکدیگر فضای بزرگتری از آب در داخل بتن تشکیل می شود که در اثر یخبندان ازدیاد حجم پیدا کرده و موجب متلاشی شدن بتن می گردد برای رفع این اشکال به سیمان مواد افزودنی مانند زرین مصنوعی یا طبیعیش، روغن های نباتی و اسیدهای چرب اضافه     می نماینداین مواد در بتن به طور مصنوعی ایجاد حباب هایی می نماید که قطر آن حدود 3 دهم میلیمتر و به جای دانه های ماسه در بتن عمل می کند وجود این حباب ها باعث بیرون راندن هوای اضافه در بتن شده و این حباب ها مانند ذرات آب به هم مربوط نمی شوند.

سیمان های سفید و رنگی 

ترکیب شیمیایی سیمان سفید همانند سیمان پرتلند معمولی است با این تفاوت که با انتخاب مواد اولیه مناسب از ورود مواد رنگی نظیر اکسیدهای آهن و منیزیم و غیره به فرایند ساخت جلوگیری می شود. مواد خام برای تهیه سیمان سفید تقریباً دارای ترکیباتی به شکل زیر است:

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: