سیمان

سیمان یکی از مهمترین مواد ساختمانی است که برای ساخت و ساز از آن استفاده می‌شود. این ماده به صورت پودری تولید می شود. با اضافه کردن آب به پودر سیمان، این ماده در اثر فرایند شیمیایی گرماده که به هیدراتاسیون سیمان شناخته می شود، سخت شده و خاصیت چسبندگی پیدا می کند. سیمان دارای انواع مختلفی است که هر یک از انواع آن دارای خصوصیات متفاوتی بوده و به تبع آن موارد استفاده متفاوت از هم دارند. بنابراین در انتخاب نوع سیمان حتما باید به عملکردی که از سیمان مدنظر هست توجه کافی نمود. به طور کلی انواع سیمان مورد استفاده در امور ساخت و ساز را می توان در گروه های زیر دسته بندی نمود:

1 – سیمان پرتلند معمولی: این نوع سیمان که بیشترین استفاده را در صنعت ساخت و ساز دارد، با ترکیب آهک و خاک رس تولید شده و خود در پنج دسته (تیپ) کلی قرار می گید.

1- الف) سیمان پرتلند تیپ I: این نوع سیمان که به سیمان معمولی نیز معروف است، برای کلیه کارهای متعارف و معمولی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

1- ب) سیمان پرتلند تیپ II: این نوع سیمان با حرارت هیدراتاسیون متوسط، برای نواحی گرم و بتن ریزی حجیم کاربرد دارد. علیرغم عملکرد نامناسب این بتن در محیط هایی که به طور همزمان تحت تاثیر کلر و سولفات قرار دارند، برای محیط های با غلظت متوسط سولفات مناسب هستند.

1-پ) سیمان پرتلند تیپ III: این نوع سیمان ترکیب مشابهی با سیمان تیپ I دارد ولیکن به دلیل آسیاب ریزتر، گیرش سریع تری دارد. این نوع سیمان مقاومت مناسبی داشته و به دلیل حرارت هیدراتاسیون بالا، برای بتن ریزی در هوای سرد مناسب است.

1-ت) سیمان پرتلند تیپ IV: این نوع سیمان که به سیمان با حرارت کم نیز معروف است، بسیار کندگیر بوده و برای بتن ریزی های حجیم مانند سد سازی و غیره مناسب است.

1-ث) سیمان پرتلند تیپ V: سیمان تیپ V یا ضد سولفات مقاومت بالایی در برابر حملات سولفاتی داشته و در محیط هایی که در معرض غلظت بالای یون های سولفاتی قرار دارند، عملکرد مناسبی دارند.

2- سیمان ترکیبی: این نوع سیمان ها از ترکیب کلینکر سیمان پرتلند با افزودنی های مجاز جایگزین سیمان مانند سرباره یا مواد پوزولانی به دست می آید.

2-الف) سیمان پرتلند پوزولانی: این نوع سیمان از ترکیب با پوزولان های طبیعی یا مصنوعی به دست می آیند. مواد پوزولانی علاوه بر اینکه ارزان قیمت هستند و سیمان مقرون به صرفه تری را به دست می دهند، مقاومت بتن را نیز افزایش می دهند. همچنین این نوع سیمان می تواند نفوذ پذیری بتن را کاهش داده و همین طور مقاومت خوبی را در برابر سرما و یخ زدگی ایجاد نماید. با این وجود، بتن ساخته شده با این نوع سیمان نسبت به بتن ساخته شده با سیمان معمولی مقاومت کمتری را در برابر هوازدگی از خود نشان می دهد. ضمنا استفاده از مواد پوزولانی منجر به دیرگیر تر شدن بتن و در نتیجه مقاومت پایین آن در طی روزهای اول می شود.

2-ب) سیمان سرباره ای:

سیمان سرباره ای یک ماده بازیابی شده از فرآیند تولید آهن است که اثرات زیست محیطی مخلوط بتن را کاهش می دهد. سیمان سرباره ای مقاومت خوبی را در برابر خوردگی و سولفاته شدن از خود نشان می دهد. همچنین این سیمان به دلیل حرارت هیدراتاسیون کم و گیرش کند، برای بتن ریزی های حجیم مناسب است. به دلیل کند بودن سرعت سخت شدگی این نوع سیمان طی روزهای اول، بتن در ابتدا مقاومت پایین تری نسبت به بتن معمولی دارد اما با گذشت 12 ماه از شروع گیرش بتن، مقاومت آن یا بسیار نزدیک به مقاومت بتن معمولی و یا فراتر از آن می شود. ضمنا این نوع سیمان به دلیل حرارت هیدراتاسیون کم، برای بتن ریزی در هوای سرد مناسب نمی باشد.

2-پ) سیمان پرتلند آهکی: این نوع سیمان که از ترکیب کلینکر سیمان با درصد های معینی از سنگ آهک ویژه و سرباره ای تولید می شود، خواصی مشابه سیمان پرتلند تیپ I دارد. ضمنا این نوع سیمان به دلیل نفوذپذیری کم، دوام بالایی در برابر املاح شیمیایی و یخ زدگی دارد. لازم به ذکر است که به دلیل حرارت هیدراتاسیون کم تر این نوع سیمان نسبت به سیمان پرتلند نوع یک، بتن ریزی آن در هوای سرد باید با دقت بیشتری انجام شود.

2-پ) سیمان بنایی: این نوع سیمان که از ترکیب کلینکر سیمان با موادی همچون سنگ آهک تولید می شود، معمولا به عنوان ملات در ساختمان های بنایی به کار رفته و استفاده از آن در سازه های بتن آرمه مجاز نمی باشد.

3- سیمان آلومینات: این نوع سیمان با ترکیب آلومینات کلسیم تولید می‌شود و به دلیل هزینه بالای تولید، استفاده محدودی دارد. بتن ساخته شده با این نوع سیمان علاوه بر استحکام بالا، گیرش بسیار سریعی داشته و در برابر آتش مقاومت خوبی از خود نشان می دهد. همچنین این نوع سیمان در برابر خوردگی، حملات اسیدی و سولفاته مقاومت بالایی داشته و به دلیل آزاد سازی حرارت هیدراتاسیون بالا، بتن ریزی در هوای سرد را نیز ممکن می سازد.

4- سیمان سفید: این نوع سیمان که از مواد خام بدون اکسید آهن ساخته می شود، معمولا برای مقاصد معماری مورد استفاده قرار می گیرد.

5- سیمان رنگی: این سیمان در امور تزئینی مورد استفاده قرار گرفته و از ترکیب مواد معدنی رنگی با سیمان معمولی یا سفید به دست می آید. در تولید این نوع سیمان باید توجه کرد که مواد معدنی مورد استفاده نباید با سیمان واکنش شیمیایی دهد.