معرفی انواع سیمان در ساخت ملات و بتن

سیمان یک پودر رنگی سبز مایل به خاکستری است که مخلوطی آهکی از رس و سنگ آهک است و هنگامی که با آب مخلوط می شود ، به ماده ساختمانی قوی و سختی تبدیل می شود. از این رو سیمان یکی از مصالح ساختمانی مهم و از اجزای اصلی بتن ، ملات و گچ است که مواد اولیه تشکیل دهنده ساختمان هستند.

گروت با مقاومت زیاد بر پایه سیمان B.S.I. 505

مقایسه

0 out of 5

سیمان پاششی

مقایسه

0 out of 5

ملات بندکشی

مقایسه

0 out of 5

انواع سیمان برای رفع نیاز های متنوع و پروژه های ساختمانی خاص تولید شده است. در این نوشته به بررسی انواع سیمان و فرآیند تولید آن پرداخته شده است.

سیمان می تواند با سنگدانه های ریز مخلوط شده و ملات را به وجود آورد ، که برای کارهای بنایی می باشد ، و نیز می تواند با ماسه و شن مخلوط شده و بتن را به وجود آورد. در نهایت ، 10 تا 15 درصد بتن از سیمان تشکیل شده است. از طرفی زمانی که عملکردی خاص در بتن مد نظر است ، افزودنی های سیمانی به عنوان افزودنی معدنی بتن و به عنوان مواد مکمل سیمانکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. این عملکردها عبارتند از: افزایش مقاومت بتن، کاهش تقاضای آب در ساخت بتن، نفوذناپذیری ، دمای کم هیدراسیون، بهبود دوام بتن ، کاستی در تصحیح دانه‌بندی ( به عنوان فیلتر ) و غیره.

به طور کلی انواع سیمان بر روی سطوح مختلف ، اعم از آجری و بتنی قابل اجرا است. به طور کلی انواع سیمان در دو دسته انواع سیمان هیدرولیکی و سیمان غیر هیدرولیکی تقسیم بندی می شود.

فرآیند تهیه انواع سیمان به روش تر

فرآیند تولید انواع سیمان

تولید انواع سیمان متشکل از میکس مواد خام مختلف ، فرآیند خرد کردن آن ها و واکنش های شیمیایی حاصله است. مراحل کلی تولید انواع سیمان مشابه بوده و تنها بسته به روش تولید در قسمت هایی با یکدیگر متفاوت هستند. مواد اولیه اصلی در تهیه انواع سیمان ، اکسید های کلسیم ، سیلیسیوم و آهن هستند که به شیوه های مختلفی با یکدیگر ترکیب شده و واکنش نشان می دهند. انواع سیمان به روش های تر ، نیمه تر ، خشک و نیمه خشک تولید می شود و در حالت کلی تولید آن شامل خرد کردن اولیه و مخلوط کردن مواد خام ، پختن مواد خام ، آسیاب کردن کلینکر و خرد کردن آن و ذخیره سازی ، بسته بندی و بارگیری است.

مخلوط خاک رس شسته شده و سنگ آهک پودر شده

تفاوت روند خشک و مرطوب در روش مخلوط سازی مواد اولیه تشکیل دهنده سیمان است. در روش خشک مواد اولیه توسط سنگ شکن خرد و مجددا آسیاب می شوند تا جایی که ذرات به اندازه کافی ریزدانه شوند ، سپس مواد معدنی پودری حاصل در نسبت مورد نیاز ترکیب و در انتها به کوره دوار فرستاده می شوند. در روش تر مواد خام پس از خرد شدن و پودری شدن در سیلو ها ذخیره می شوند. خاک رس در ماشین شستشو ، به منظور حذف مواد آلی موجود در خاک رس ، شستشو داده می شود. سنگ آهک پودر شده و خاک رس آب شسته پس از ترکیب با نسبت معین به داخل حوضچه های آب اضافه می شود و توسط ماشین مخصوص اختلاط می یابند. پس از مخلوط شدن خمیر نهایی تشکیل شده به عنوان دوغاب شناخته می شود.

در نهایت ترکیبات اصلی انواع سیمان تشکیل شده ، تری کلسیم سیلیکات C₃S ،دی کلسیم سیلیکات C₂S ،تری کلسیم آلومینات C₃A ،تترا کلسیم آلومینو فریت C₄AF است.

اختلاط مواد و تولید خمیر نهایی دوغاب سیمان

انواع سیمان و خصوصیات آنها

در این قسمت به تشریح انواع سیمان های هیدرولیکی و غیر هیدرولیکی، انواع تیپ بندی سیمان و به طور کلی انواع سیمان مصرفی در بتن و ساخت آن پرداخته شده است. انتخاب نوع سیمان نقش موثری در دوام سازه های مختلف بتنی دارد. بنابراین انواع مختلفی از سیمان ها را می توان برای مصارف خاص انتخاب نمود تا از خرابی سازه ها جلوگیری کرده و در هزینه های تعمیر و بازسازی صرفه جویی کرد.

انواع سیمان پرتلند مورد استفاده در ساخت بتن

سیمان پرتلند معمولی ( سیمان تیپ 1 )

سیمان پرتلند از انواع سیمان هیدرولیکی است که دارای تیپ های مختلف با مشخصات متفاوت است. سیمان پرتلند معمولی ، همان سیمان تیپ یک و فراوان ترین نوع از انواع سیمان می باشد که در رنگ های سفید یا خاکستری موجود است. سیمان پرتلندد معمولی در سراسر جهان تولید و استفاده می شود ، به طوری که مصرف سالیانه آن 3/8 میلیون متر مکعب می باشد. از سیمان تیپ 1 می توان در کلیه مصارف عمومی ، ملات ها ، پلاستر ها ، ساخت بتن و گچ استفاده نمود. این سیمان در سه درجه 33 ، 43 و 53 تقسیم بندی می شود. در سیمان پرتلند تیپ 1 مقدار C₃A نباید بیشتر از 15 درصد باشد.

سیمان پرتلند اصلاح شده ( سیمان تیپ 2 )

سیمان پرتلند اصلاح شده برای کاهش خطر حمله سولفات ها به بتن استفاده می شود . سیمان تیپ 2 از طریق کاهش مقادیر C₃S و C₄AF ، دارای مقاومت متوسط در برابر سولفات ها بوده و مقدار C₃A در آن نباید بیشتر از 8 درصد باشد.

سیمان پرتلند پوزولانی

سیمان پرتلند پوزولانی از انواع سیمان معمولی و ترکیبی از مواد پوزولانی ، سیمان پرتلند معمولی و گچ است. این سیمان از آسیاب کردن کلینکر سیمان پرتلند ، که به صورت توده هایی با قطر 3 تا 25 میلی متر و از طریق سخت شدن سنگ آهک و سیلیکات آلومینیوم مانند رس در مرحله کوره سیمان تولید می شود ، و پوزولان به همراه گچ یا کلسیم سولفات و یا توسط مخلوط کامل و یکنواخت سیمان پرتلند و پوزولان نرم به وجود می آید. سیمان پوزولانی گرمای هیدراتاسیون کمی داشته ، نسبت به انواع سیمان پرتلند تیپ 1 مقاومت بیشتری در برابر حملات شیمیایی داردو  از آن در سازه های دریایی ، کارهای مربوط به فاضلاب ، کار های بتنی زیر آب از قبیل پل ها ، شمع ها ، پایه ها ، سد ها ، ملات ها  و محیط های خورنده استفاده می شود.

کاربرد انواع سیمان زود سخت شونده در هوای سرد

سیمان زود سخت شونده ( سیمان تیپ 3 )

سیمان زود سخت شونده ، ظرف مدت کوتاهی به مقاومت بالایی می رسد. در یک نسبت آب به سیمان مشخص ، مقاومت 3 روزه بتن با سیمان زود سخت شونده ، با مقاومت 7 روزه بتن با سیمان معمولی برابری می کند. مزیت سیمان تیپ 3 نسبت به انواع سیمان تیپ 1 این است که می توان قالب برداری را در زمان کمتری انجام داد که این کار باعث کم کردن هزینه ها و افزایش سرعت کار می شود. در سیمان تیپ سه ، مقادیر آهک افزایش یافته و دارای مقادیر بیشتری C₃S است. در صورت افزودن کلرید کلسیم به سیمان زود سخت شونده ، سیمان بسیار زود سخت شونده تشکیل می شود که مقاومت فشاری آن در یک یا دو روز اول ، حدود 25 درصد بالاتر از سیمان سخت شونده است.

این سیمان برای استفاده در آب و هوای سرد و همچنین در شرایطی که نیاز به باز کردن قالب سقف و ستون بتنی زودتر از حالت عادی پروژه باشد ، بسیار مناسب است.

کاربرد سیمان تیپ 3 برای باز کردن سریع تر قالب

سیمان زودگیر

تفاوت سیمان زودگیر با سیمان زود سخت شونده این است که در سیمان زودگیر ، عمل گیرش سریع تر اتفاق می افتد، اما روند افزایش مقاومت در سیمان زود سخت شونده سریع تر است و می توان عملیات قالب برداری را سریع تر انجام داد. در سیمان زودگیر ، زمان گیرایی اولیه 5 دقیقه و زمان گیرش نهایی 30 دقیقه است. از سیمان زودگیر در تعمیرات و بازسازی ، جایی که کار به دلیل محدودیت زمانی باید به سرعت به اتمام برسد ، و یا در بتن ریزی در هوای سرد می توان استفاده کرد.

جلوگیری از ایجاد ترک در بتن با استفاده از سیمان با حرارت کم از انواع سیمان پرتلند دیرگیر

سیمان دیرگیر ( سیمان تیپ 4 )

در سیمان کم حرارت یا سیمان دیرگیر با افزایش C₂S ، مقدار C₃A زیر 6 درصد نگه داشته می شود. این کار باعث می شود بتن حاصله گرمای کمتری در هیدراتاسیون آزاد کند ، بنابراین استفاده از سیمان تیپ 4 در سازه های حجیم مانند سد های وزنی ، به دلیل ممانعت از ایجاد ترک در بتن توسط گرمای کم هیدراتاسیون مناسب است. سیمان دیرگیر نسبت به سیمان پرتلند معمولی در برابر حمله سولفات ها مقاوم تر بوده و با آن ها واکنش می دهد و نیز زمان گیرش اولیه آن نسبت به سیمان تیپ 1 بیشتر است. از سیمان تیپ 4 در بتن ریزی های حجیم مانند سد ها ، سازه های نگهدارنده آب ، رو سازی های ضخیم ، دیوار های حائل ، پایه ها و دال ها استفاده می شود.

سیمان ضد سولفات ( سیمان تیپ 5 )

در سیمان ضد سولفات ، که مانند سیمان تیپ 2 برای کاهش خطر حمله سولفات ها به بتن استفاده می شود ، مقادیر C₃A و C₄AF  کاهش یافته است. با این تفاوت که در انواع سیمان تیپ 5 مقدار C₃A باید زیر 5 درصد باشد. سیمان تیپ 5 ، به طور عمده در ساخت فونداسیون ، کانال ها ، دیوار های حائل و به طور کلی مناطق ساحلی و یا مناطق در معرض خاک و آب های شور زیر زمینی استفاده می شود. از سیمان ضد سولفات نباید در محیط های کلریدی استفاده نمود. در صورتی که محیط سولفاتی و کلریدی باشد ، باید از سیمان پرتلند معمولی تیپ 1 استفاده شود.

سیمان سرباره ای

انواع سیمان سرباره ای ، که سیمان روباره آهن گدازی نیز نامیده می شود ، از آسیاب کردن کلینکر با حدود 60 درصد روباره به دست می آید . خواص این نوع از انواع سیمان ها کم و بیش شبیه به سیمان پرتلند معمولی است و گرمای هیدراتاسیون پایینی دارد. قیمت سیمان سرباره ای نسبت به سیمان های دیگر پایین تر است و در سد ها ، دستگاه های تصفیه آب ، سازه های دریایی و ساحلی به کار می رود.

سیمان ضد سولفات با آلومین بالا قابل استفاده در محیط های با دمای بالا

سیمان آلومیناتی

سیمان با آلومین بالا از مخلوط شدن بوکسیت و آهک و آسیاب کردن آن ها با کلینکر به دست می آید. سیمان پر آلومین ، زود سخت شونده بوده و گیرش اولیه و نهایی آن به ترتیب 3/5 و 5 ساعت است. مقاومت فشاری این سیمان و همچنین مقاومت آن در برابر حمله اسید ها و سولفات ها بالاست و نسبت به سیمان معمولی کاربرد بیشتری دارد. سیمان آلومیناتی در جایی که دمای محیط بالاست ، مانند ریخته گری ها ، محیط های اسیدی و غیره کاربرد دارد.

کاهش اکسید آهن در سیمان سفید از انواع سیمان پرتلند معمولی

سیمان سفید

سیمان سفید ، نوعی سیمان پرتلند معمولی است که مواد سازنده و مقاومت آن نیز با سیمان معمولی برابری می کند. مواد خام استفاده شده در انواع سیمان سفید ، آهک و خاک رس چینی است. برای اینکه این سیمان کاملا به رنگ سفید در آید ، مقدار اکسید آهن آن به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. از سیمان سفید ، به طور عمده در کار های معماری ، مانند ترکیب سطوح سیمانی و متریال های مختلف نما ، بتونه دیوار ، چسب کاشی و همچنین دکوراسیون داخلی و خارجی ، ساخت بتن های تزئینی ، استخر ها و غیره استفاده می شود.

سیمان دکوراتیو

سیمان دکوراتیو که هم برای محیط داخلی و هم در فضای باز برای ساخت یک پوشش تزئینی به کار می رود ، آماده ترکیب با آب است و بدون نیاز به هیچگونه افزودنی ، پس از اجرا به صورت طرح دار خواهد بود. این محصول ، جایگزین مناسب سیستم های سنتی مانند اجرای نما با سیمان تگری می باشد. سیمان های دکوراتیو قابل استفاده در نمای بیرونی ساختمان هستند و رطوبت محیط موجب افزایش استحکام آن ها می شود. سهولت اجرا از مزایای انواع سیمان دکوراتیو است. پودر سیمان دکوراتیو را می توان به صورت دستی و یا با استفاده از میکسر مخلوط کرد و با استفاده از ماله فلزی و ماله پلاستیکی آن را اجرا نمود.

سیمان رنگی با کاربرد تزئینی از انواع سیمان دکوراتیو

سیمان رنگی

سیمان رنگی از انواع سیمان دکوراتیو بوده که با افزودن 5 تا 10 درصد رنگدانه به سیمان معمولی به وجود می آید. به دلیل گستردگی در رنگ ، از انواع سیمان رنگی به طور عمده در کار های تزئینی و کف ها و سقف های اماکنی مانند استخر های شنا و زمین های تنیس استفاده می شود.

سیمان هوازا

این سیمان با افزودن مواد هوازا مانند رزین ها ، چسب ها و سولفات سدیم در حین آسیاب کردن کلینکر به وجود می آید. سیمان هوازا ، با نسبت کم آب به سیمان برای بهبود کارایی بتن و نیز بهبود مقاومت آن در برابر سرما و یخبندان استفاده می شود. در استفاده از سیمان هوازا باید به این نکته توجه شود که به دلیل داشتن حفره ، این سیمان از دوام کمتری برخوردار است.

سیمان منبسط شونده

ایننوع از انواع سیمان با گذشت زمان ، کمی منبسط می شود و در حین سخت شدن و بعد از آن دچار جمع شدگی نمی شود و به طور عمده به عنوان گروت برای پیچ های مهار و نیز در بتن پیش تنیده به کار می رود.

سیمان ضد آب

سیمان ضد آب با اضافه کردن مواد شیمیایی آبگریز به سیمان پرتلند معمولی ، در زمان آسیاب کردن کلینکر به وجود می آید. بتن حاصل ، مقاومت و کارایی بالایی داشته و خاصیت ضد آب آن باعث افزایش عمر مفید در مناطقی که دارای رطوبت و میزان بارندگی بالایی هستند می گردد. عمده کاربرد سیمان ضد آب در سازه های آبی مانند سد ها ، مخازن آب ، سر ریز ها و سازه های نگهدارنده آب است.

سیمان ضد اسید در ساخت کارخانه های شیمیایی

سیمان ضد اسید

سیمان ضد اسید از افزودن سنگدانه های مقاوم در برابر اسید ها ، مانند کوارتز و سیلیکات سدیم تشکیل می شود. از این سیمان ، به طور عمده در انواع سیمانکاری برای ساخت کارخانه های شیمیایی استفاده می شود.

سیمان خاکستر بادی

خاکستر بادی محصول جانبی نیروگاه های حرارتی است. ذرات آن بسیار ریز و در هوا معلق هستند و باعث آلودگی هوا می شوند. این نیروگاه ها مخارج سنگینی را برای به دام انداختن این ذرات و انتقال ایمن آن ها متحمل می شوند. یکی از بهترین راه ها برای به دام انداختن خاکستر بادی ، مخلوط کردن آن با سیمان در یک شرایط کنترل شده است. امروزه کارخانه های تولید انواع سیمان ، خاکستر بادی را در نیروگاه های حرارتی خود تولید می کنند و یا از کارخانه های دیگر می گیرند و روی آن ها کار کرده تا آماده مخلوط شدن با سیمان شوند. در این مخلوط 20 تا 30 درصد خاکستر بادی استفاده می شود. سیمان های خاکستر بادی مقاومت بالایی در برابر فعالیت های جوی دارند. مقاومت نهایی این سیمان ، مانند سیمان پرتلند معمولی می باشد.

سیمان بنایی به کار رفته در چسباندن بلوک بتنی ومصالح سنگی

سیمان بنایی

سیمان بنایی با اضافه کردن مواد پلاستیکی مانند سنگ آهک و آهک هیدراته به کلینکر ، در طی تولید سیمان پرتلند معمولی به دست می آید. سیمان بنایی برای مدت طولانی حالت پلاستیکی و خمیری خود را حفظ می کند تا مصالح ساختمانی به درستی بر سر جای خود قرار گرفته ، فیکس و اجرا شوند. سیمان بنایی اغلب در ساخت آجر ، بلوک بتنی و مصالح سنگی و همچنین در تولید گچ به کار می رود.

ملات سیمان بنایی در قرار دادن آجر ها سر جای خود

سیمان چاه نفت

با افزودن کندگیر کننده به سیمان پرتلند معمولی ، سیمان چاه نفت تولید می شود. سیمان چاه نفت را می توان تحت شرایط با درجه حرارت بالا و فشار بالا استفاده کرد. زمانی که این سیمان با سیمان پرتلند معمولی ترکیب می شود ، بسیار مقرون به صرفه است. انواع سیمان چاه نفت در صنعت نفت و برای حفاری چاه های نفت و گاز استفاده می شود. همچنین برای پر کردن شکاف بین سنگ ها و پوشش فولادی چاه های نفت به کار می رود.

نحوه اجرای سیمان پاششی بر روی انواع سطوح

سیمان پاششی

ار انواع سیمان ، سیمان پاششی است که مانند گچ پاششی با استفاده از دستگاه ، قابلیت پاشیده شدن بر روی انواع سطوح ، از جمله بتنی ، آجری ، بلوک سیمانی و غیره را دارد. سیمان پاششی به عنوان محصول مکمل در ساخت و ساز صنعتی از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و باعث مدیریت بهینه در کنترل پروژه می گردد. این سیمان به دلیل سرعت اجرا نسبت به سیستم سنتی ، در پروژه های انبوه سازی کاربرد گسترده ای دارد.

برای اجرای سیمان پاششی سطح زیر کار می بایست عاری از هر گوه چربی ، رنگ و یا گرد و غبار باشد. حد فاصل دستگاه پاشش ملات تا دیوار باید 10 تا 15 سانتی متر باشد و پس از پر شدن فضای بین بلوک ها و پاشیدن سیمان بر روی سطح ، با استفاده از غلتک ، سطح یکدستی ایجاد شود. این عملیات تکرار شده و با دادن آب به سیمان و استفاده از غلتک اسفنجی ، سطح یکدست نهایی تشکیل می شود. پس از خاتمه اجرا باید به سطح سیمانی زمان کافی برای خشک شدن داده شود.

در فیلم زیر ، نحوه اجرای سیمان پاششی یکی از انواع سیمان ، توسط سیمان پاش دستی نشان داده شده است.

منبع : gharpedia , theconstructor

تحریریه کلینیک ساختمان بیلدینگ پلاس

“برداشت از مطالب با ذکر منبع و لینک سایت بیلدینگ پلاس کاری حرفه ای و اخلاقی است”