گروه قنبری

سیمان :

* سیمان ماده ای متشکل از مواد آهکی نظیر سنگ آهک و سایر مواد شامل اکسیدهای سیلیسیم و آلومینیوم یعنی رس ها و شیل ها می باشد.

* سیمان گرد نرمی است که مخلوط آن با آب قابلیت چسباندن ذرات به یکدیگر و در نهایت به وجود آوردن جسمی صلب و یکپارچه را دارد.

* عمده مصرف سیمان در صنعت ساختمان ، به عنوان ملات چسباننده و نیز اتصال دانه های سنگی به یکدیگر در تهیه بتن است.

* سیمان علاوه بر ساختمان سازی ] در راه سازی ، ساخت تونل ، پل ، لوله ها و قطعات سیمانی پیش ساخته و ... نیز کاربرد دارد.

خواص سیمان پرتلند :

وزن مخصوص : وزن مخصوص سیمان معمولی 3.1 گرم بر سانتی متر مکعب است . هرچه وزن مخصوص سیمان بیشتر باشد ، مقاومت آن افزایش می یابد.

نرمی سیمان : نرمی سیمان از عوامل تأثیر گذار بر مقاومت سیمان است . هر چه ذرات سیمان ریز تر باشد ، سیمان نرم تر و مرغوب تر است . در سیمان ریزدانه مجموع سطوح خارجی ( جانبی ) دانه ها در یک واحد وزن بیشتر میشود ، در نتیجه ترکیب سیمان با آن سریعتر انجام میگیرد و حرارت بیشتری آزاد میشود و مقاومت بتن یا ملات سیمان نیز سریعتر افزایش می یابد ، همچنین چسبندگی خمیر سیمان بیشتر میشود.

انقباض : همه انواع سیمان به هنگام سخت شدن منقبض میشوند . اگر بتن و محصولات سیمانی در روزهای اولیه مصرف مرطوب شوند ، این انقباض و ترکهای احتمالی ناشی از آن ، کاهش می یابد . از طرفی پرکننده هایی که همیشه با سیمان مصرف میشوند ، میزان انقباض آن را کاهش میدهند ولی استفاده بیش از حد از این پر کننده ها تاثیر منفی بر مقاومت سیمان خواهد داشت . همچنین نرمی پیش از حد سیمان نیز انقباض آن را افزایش می دهد.

مقاومت در برابر آتش : سیمان و فرآورده های آن در برابر آتش مقاومند.

خواص شیمیایی : آب دریا و آب سولفات دار به سیمان پرتلند معمولی صدمه میزنند که در این موارد از سیمانهای ویژه استفاده میکنند . شکر و نمک هم به محصولات سیمانی آسیب وارد می کنند.

خوردگی : سیمان بر آهن مس و رنگهای ساختمانی بی اثر است و مخلوط های سیمانی رقیق تا حدی بر روی سرب ، آلومینیوم ، روی و شیشه تأثیر گذارند . همچنین چون سیمان پرتلند خورنده است تماس آن با چشم ، پوست و دستگاه تنفسی ایجاد ناراحتی میکند . وجود خاک و گل بر زمان سخت شدن ، چسبندگی و کیفیت سیمان موثر است بنابراین هنگام استفاده از مخلوطهای سیمانی ، محل مصرف باید عاری از این مواد باشد.

حرارت آبگیری ( هیدراتاسیون ) : زمانی که سیمان با آب مخلوط میشود بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی ، ایجاد حرارت میکند . هر چه سیمان تندگیرتر باشد و مقاومت آن زودتر افزایش یابد ، گرما زایی آن نیز سریعتر و بیشتر است . این حرارت تولید شده میتواند در زمستان از یخ زدن آب در شکافهای موئینه بتن تازه ریخته شده جلوگیری نماید . بنابراین در زمستان با سیمانهایی که سریع گرما پس میدهند ، بتن میسازند . ولی در مواقعی که حجم بتن ریزی زیاد باشد نظیر سد سازی ، گرما زایی زیاد به بتن آسیب میرساند . زیرا درون بتن را داغ کرده و سبب افزایش حجم آن میگردد . ولی چون سطح بتن در اثر مجاورت با هوا زود سرد میشود بنابراین بتن نمیتواند منبسط شود و در اثر اختلاف درجه حرارت ، در آن تنش ایجاد شده و ترک میخورد . لذا باید برحسب نوع و محل مصرف ، در انتخاب سیمان مناسب دقت شود.

مقاومت فشاری : مقاومت فشاری سیمانهای مختلف متفاوت است و به ترکیب شیمیایی سیمان ، میزان نرمی ، چسبندگی آن و ... بستگی دارد . رشد مقاومت سیمانهای پرتلند در روزهای اولیه بتن ریزی سریع و در روزهای بعد کمتر است . رطوبت و بخار آب از عوامل موثر در رشد مقاومت سیمان هستند . به طوری که در زیر بخار آب در 14 سانت میتوان به مقاومت سیمان 28 روزه رسید.

مقاومت کششی : توان سیمان در برابر نیروهای کششی بسیار اندک است بر همین مبنا در آن از میلگرد یا مسلح کننده استفاده میکنند.

درصد مقاومت فشاری انواع سیمان پرتلند :

نوع سیمان	1 روزه	7 روزه	28 روزه	90 روزه	نرمی سیمان cm2/gr
یک	100%	100%	100%	100%	1800
دو	75	85	90	100	1800
سه	190	120	110	100	2600
چهار	55	55	75	100	1900
پنج	65	75	85	100	1900

سخت شدن مخلوط های سیمانی و عوامل موثر در آن :

*زمان گیرش ( خودگیری ) سیمان به دو مرحله تقسیم میشود :

*1-گیرش اولیه که حدود 30 دقیقه بعد از اختلاط با آب آغاز میشود.

*2-گیرش نهایی که حدود 120 دقیقه زمان لازم دارد و پس از آن هر گونه عملیات مکتانیکی بر روی ملات سیمان یا بتن غیر مجاز است.

بعد از گیرش نهایی ، سختی و مقاومت خمیر سیمان مرتبا افزایش می یابد . این مرحله را سخت شدن گویند. عوامل موثر بر خودگیری و سخت شدن سیمان بدین قرارند :

*میزان مواد اولیه : مصرف اکسید آلومینیوم بیشتر ، گیرش ملات سیمان را سریعتر میکند ولی سنگ گچ گیرش آن را کند میکند .

*نرمی سیمان : هر چه ذرات سیمان نرمتر باشد ، گیرش آن بهتر و سریعتر صورت میگیرد.

*دمای پخت : پختن سیمان با حرارت بیش از حد ، ملاتش را کندگیر میکند.

*میزان آب : مقدار آبی که برای هیدراتاسیون کامل سیمان لازم است ، حدود 25% - 35 وزن آن میباشد . آب افزون بر این مقدار ، بین ذرات سیمان باقی مانده و به مرور زمان تبخیر میشود و باعث پوک شدن و کاهش استحکام ملاتهای سیمانی میگردد . همچنین آب بیش از حد سبب تأخیر در گیرش ملاتهای سمانی میشود.

*مدت زمان انبار کردن : هر چه سیمان پس از تولید دیرتر مصرف شود ، گیرش آن کندتر میشود.

انواع سیمان پرتلند :

سیمان پرتلند نوع 1 (سیمان معمولی )

این سیمان پر کاربردترین نوع سیمان محسوب میشود و در تمام کارهای ساختمانی ، پل سازی ، تونل سازی و .... وقتی خواص ویژه ای از سیمان مد نظر نباشد ، مورد استفاده قرار میگیرد . ولی نباید از آن در شرایط آب و هوایی خاص و در آبها و خاکهای دارای اسید و سولفات استفاده کرد.

سیمان پرتلند نوع 2 ( سیمان ممتاز ) :

مواد اولیه این سیمان از نوع مرغوب بوده و در ساخت آن نیز دقت بیشتری به عمل می آید. مقاومت این سیمان در برابر سولفاتها از سیمان نوع 1 بیشتر است و میتوان از آن برای ساخت کانالهای فاضلاب استفاده کرد ولی مصرف آن در کارهای دریایی و آبهایی که سولفات زیاد دارند ، مجاز نیست . حرارت آبگیری آن نیز از سیمان نوع 1 کمتر است بنابراین برای بتن ریزی با حجم نسبتا زیاد و نیز بتن ریزی در هوای گرم مناسب است.

سیمان پرتلند نوع 3 ( سیمان زودگیر ) :

این سیمان زودگیر در مواقعی استفاده میشود که مقاومت اولیه بالایی مدنظر بوده و نیاز به قالب برداری فوری باشد ، نظیر بتن ریزی در آب و زودگیر بودن با خودگیری سریع متفاوت است ؛ در بتنی که با این سیمان ساخته میشود گیرش اولیه مشابه سیمان پرتلند معمولی است ولی پس از آن مقاومت بتن سریعتر افزایش می یابد . به طوری که مقاومت 3 روزه سیمان نوع 3 برابر مقاومت 7 روزه سیمان نوع 1 ؛ و مقاومت 7 روزه آن برابر مقاومت 28 روزه سیمان نوع 1 است. علت این امر ریز بودن ذرات این نوع سیمان است . همچنین به علت بالاتر بودن حرارت آبگیری سیمان نوع 3 نسبت به سیمانهای دیگر ، استفاده از آن در هوای سرد پیشنهاد میشود.

<< از این سیمان در ساخت قطعات پییش ساخته نیز استفاده میکنند. >>

سیمان نوع 4 ( سیمان کم حرارت ) :

این سیمان دارای کمترین حرارت آبگیری است بنابراین از آن در بتن ریزیهای حجیم نظیر سد سازی و نیز در هوای گرم استفاده میشود . البته طبیعی است که رشد مقاومت آن هم کم بوده و باید مدت زمان بیشتری از بتن آن مراقبت کرد.

سیمان نوع 5 ( ضد سولفات ) :

مقاومت این سیمان در برابر حمله سولفاتها بالاست چون مقدار آلومینیات کلسیم در آن کمتر است . سولفاتها ممکن است در خاکها و آجرهای رسی ، آبهای زیرزمینی و آب دریا وجود داشته باشند بنابراین از این سیمان میتوان در کارهای دریایی ، ساختن پلها ، اسکله ها و ... استفاده کرد.

مقاومت این سیمان همانند نوع 1 است همانند نوع 1 است ولی کندتر به مقاومت نهایی میرسد و حرارت کمتری نیز آزاد میکند . رنگ آن نیز از سیمانهای دیگر تیره تر است . سیمان نوع 5 نباید در مجاورت کلرور کلسیم قرار گیرد زیرا در این صورت مقاومت آن در برابر سولفاتها کاهش مییابد.

سیمانهای ویژه :

سیمان سرباره ( روباره کوره آهنگدازی ) : سرباره ، دورریز کوره های بلند ذوب فلزات است. این سرباره ها را همراه با کلینکر و سنگ گچ آسیاب می کنند و سیمان حاصل را ، سیمان سرباره یا سیمان متالوژی مینامند . میزان سرباره نباید کمتر از 30 درصد و بیشتر از60 درصد وزن سیمان حاصل باشد . سیمان سرباره در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی در مقابل عوامل شیمیایی ، رطوبت و حرارت مقاومتر است ، حرارت آبگیری کمتری دارد و طبیعتا رشد مقاومت آن در هوای سرد و یخبندان به سرعت افت میکند . مزیت اصلی سیمان سرباره این است که از سیمان معمولی بسیار ارزانتر ( تقریبا نصف قیمت آن ) است.

سیمان تراس یا سیمان پوزولانی : پوزولان ( گرفته شده از نام منطقه ای در ایتالیا ) یا تراس ماده ای سیلیسی است که در طبیعت به صورت سنگ یافت میشود . اگر سنگ پوزولان را پودر کرده و با گرد آهک شکفته مخلوط کنند ، خاصیت چسبندگی می یابد که این مخلوط را سیمان طبیعی می نامند . ولی در صورتی که 40 درصد – 20 پوزولان را همواره با کلینکر سیمان پرتلند و مقداری سنگ گچ مخلوط و آسیاب کنند ، سیمان پوزولانی حاصل میشود . سیمان پوزولانی در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی ارزانتر ، نرمتر و در برابر نفوذ آب و حمله سولفات مقاومتر است .و لذا میتوان از آن در سازه های دریایی استفاده کرد. خودگیری اولیه سیمان از سیمان پرتلند معمولی کندتر و در نتیجه کم حرارت تر است و سخت شدن نهایی آن تا 12 ماه به طول می انجامد ولی مقاومت نهایی آنها برابر است . همچنین بتنی که با این سیمان ساخته شود کتر ترک میخورد . ب اساس استاندارد آلمان سیمان پرتلند معمولی ، سیمان سرباره و سیمان پوزولانی از لحاظ مقاومت هم ردیف هستند.

سیمان آلومینیومی ( برقی ) : افزایش اکسید آلومینیوم در سیمان باعث میشود که واکنشهای ترکیبی آهک افزایش یافته و مقدار آهک زنده در سیمان بسیار کاهش یابد . به این ترتیب سیمان در برابر حمله سولفاتها نیز مقاوم میشود . این سیمان را سیمان نسوز یا فوندو نیز میگویند چون میتوان د حداکثر حرارتی معادل 1370 درجه سانتیگراد را تحمل کند. از این رو آن را برای عایق کاری کوره ها و بتن ریزی ماشین آلات سنگین و حرارت زا به کار میبرند.

سیمان بنایی : در کارهای بنایی ، ساخت ملات ، نازک کاری و ... احتیاج به سیمان مرغوب پرتلند با هزینه و کیفیت بالا نیست . سیمان بنایی از ترکیب سیمان پرتلند معمولی با مقداری پودر سنگ بسیار ریز و برخی مواد افزودنی دیگر ساخته میشود . مقاومت آن سیمان پرتلند معمولی کمتر است ولی چسبندگی خوبی دارد و ارزانتر است .

سیمان چاه کنی ( چاه نفت ) : سیمان چاه نفت مخلوط سیمان پرتلند معمولی با سیمان پوزولانی است که برای آب بندی و درزگیری چاه نفت به کار میرود . این سیمان دیرگیر است و تحمل دما و فشار بسیار بالا را دارد به طوری که در حرارت زیاد چاههای خیلی گود نفت نیز ، مانند روی زمین میگیرد و سخت میشود.

سیمان انبساطی (ورم کن ) : کلیه مصالح ساختمانی به جز گچ هنگام سخت شدن اندکی کاهش حجم پیدا میکنند ولی سیمان انبساطی هنگام سخت شدن حدود 1 درصد ازدیاد حجم می یابد . علت این امر بیشتر بودن مقدار آلومینات و. سولفات آن نسبت به سیمان پرتلند معمولی است . از این سیمان جهت اندود دیوار آب انبارها و نیز آب بندی درز استخرها استفاده میکنند.

ردیف نوع سیمان خواص ویژه محل کاربرد 1 تیپ 1 تولید در سه کلاس : 325 - 1 425 - 1 525 - 1 مصارف عمومی – بتن مسلح – فنداسیون – ستون و ... جاده سازی – بتن پیاده روها – بتن باند فرودگاهها – بتن ریزی ساختمانهای پیش ساخته – بتن آماده – پل سازی – سدسازی – لول های بتنی – قالبهای بتنی – تونل سازی – نگهدارنده ریل آهن 2 325 – 1 سیمان معمولی با مقاومت مکانیکی متوسط استحکام فیزیکی م مکانیکی مناسب رشد مقاومتی مناسب در سنین مختلف مصارف عمومی – ساخت ملات بنایی – بلوک سازی و کاربردهای داخل سازه استفاده در شرایط محیطی ملایم مطلوب جهت دیوارکشی و بلوک سازی 3 425 – 1 سیمان با مقاومت مکانیکی متوسط استحکام فیزیکی و مکانیکی بالا امکان قالب برداری سریعتر مصارف عمومی در ساخت ملات بتن های مقاوم نباید در مجاور محیطهای ابهای زیرزمینی قرار گرفته تا حمله سولفاتها به آنها در حداقل ممکن باشد. مطلوب جهت اجرای سقف و ستون های بتنی 4 525 – 1 سیمان پرتلند معمولی مقاومت فشاری بسیار بالا استفاده در شرایط محیطی ملایم استحکام فیزیکی و مکانیکی بسیار بالا مقاومت فشاری بیش از 560 کیلوگرم بر سانتی مترمربع مصرف ویژه آن در ساخت بتن هایی که نیاز به سرعت بالا در ساخت و باردهی مورد نیاز باشد نباید در مجاورت آبهای زیرزمینی قرار گیرد تا حمله سولفاتها به حداقل برسد مصارف عمومی (ساخت ملات و بتن های مقاوم) 5 تیپ 2 حرارت هیدراسیون متوسط مقاومت فشاری اولیه و نهایی کمتر از سیمان تیپ 1 گیرش کندتر از سیمان تیپ 1 برای بتن ریزی در هوای سرد توصیه می شود. بتن ریزی نیمه حجیم در مواردی که مقاومت در برابر حمله سولفاتها در حد متوسط لازم باشد کارهای عمومی ساختمان – بتن مسلح – پی – ستون و ... 6 تیپ 3 سیمان با مقاومت اولیه زیاد – سیمان زودگیر – گرمای هیدراسیون بالا – استفاده درهوای سرد – حداقل مقاومت فشاری در سنین 1 و 3 روزه – 240 و 125 کیلوگرم بر سانتی مترمربع می باشد. ساختمان سازی تجاری که نیاز به بازکردن سریع قالب دارند – کارگاههای تولید بلوک ، تیرچه و قطعات پیش ساخته – نیاز به کاهش زمان عمل آوری در تعمیرات فوری 7 تیپ 4 تولید حرارت کمتر – رشد مقاومت آهسته تر (دیرگیر) – مصرف این سیمان در هوای گرم باعث جلوگیری از اتصال سرد می شود. بتن ریزی حجیم 8 تیپ 5 سیمان پرتلند ضد سولفات با مقاومت شیمیایی بالا استفاده در شرایط محیطی کاملاً خورنده و مرطوب مناسب فنداسیون سازه های دریایی 9 M400 سیمان معمولی با مقاومت مکانیکی متوسط می باشد جهت استفاده در شرایط محیطی ملایم استحکام فیزیکی و مکانیکی بالا مصارف عمومی (ساخت ملات و بتن مقاوم ) مطلوب جهت اجرای سقف و ستون 10 M500 سیمان پرتلند معمولی با مقاومت فشاری بالا مصرف ویژه در ساخت بتن هایی که نیاز به سرعت بالا در ساخت و بازدهی مورد نیاز باشد استحکام فیزیکی و مکانیکی بسیار بالا مصارف عمومی مطلوب جهت اجرای سقف و ستون 11 M600 سیمان با مقاومت فشاری بسیار بالا جهت استفاده در شرایط محیطی ملایم رشد مقاومتی بسیار مطلوب در سنین مختلف مصارف خاص (پل و انواع سازه های خاص بتنی ) 12 پرتلند آهکی Portland kalsteinzement پمپاژ بهتر بتن بدلیل استفاده از سنگ آهک ویژه و مرغوب مقاومت مناسب در دوره های یخ زدن و آب شدن ایجاد سطح یکنواخت و کاهش ترکهای موئین در بتن سخت شده کاهش نفوذپذیری – قابلیت استفاده در مناطق سردسیر – کاهش شوره در بتن حاصل از این سیمان – قیمت ارزان – کاهش آلودگی محیط زیست استفاده در ساخت قطعات پیش ساخته مصارف عمومی (ساخت ملات – بتن در کلیه مواردی که سیمان نوع 325 – 1 بکار می رود قابلیت کاربرد دارد. 13 سیمان پرتلند ویژه نرمی بسیار زیاد سخت شدن در زمان کوتاه افزایش مقاومت اولیه کاربرد این نوع سیمان در مواردیکه گیرش اولیه سریع و مقاومت اولیه زیاد مورد نظر باشد نظیر سد – بتن پرمقاومت – تونل – قطعات پیش ساخته – بتن پاشیدنی 14 سیمان پوزلانی گرمای هیدراسیون کم دوام سیمان در محیط های خورنده به ویژه سولفوتها و بعضاً کُلُر – عایق بیشتر – نفوذپذیری کمتر – بهتر است از روانساز استفاده شود. استفاده در بتن ریزی حجیم مصارف عمومی (ساخت ملات – بتن) 15 سیمان پوزلان ویژه مقاوم در مقابل واکنشهای سیلیکانی و قلیایی کاهش گرمای هیدراسیون – کاهش نفوذپذیری – افزایش مقاومت نهایی در برابر خوردگی – کاهش جمع شدگی و انقباض و ترک خوردگی – کاهش آب انداختن بتن – افزایش چسبندگی استفاده در بتن ریزی های حجیم (سدها – پلها – فنداسیون و ...) 16 سیمان مرکب استفاده همزمان سنگ آهک ویژه پزولان در تولید این سیمان که موجب بهبود مقاومت اولیه و نهایی سیمان گردیده است قابلیت استفاده در هوای گرم و سرد کاهش نفوذپذیری – مقاومت بیشتر در سیکل یخبندان – نرمی بیشتر – کاهش ترک عمقی و میکرو ترک به دلیل پایین بودن حرارت حاصل از واکنش در تهیه ملات و بتن بکار می رود در اکثر مواردی که سیمان پرتلند تیپ یک بکار می رود.

---

<<تأمین مصالح معمار>>