اجرای اسكلت بتنی 1

سیمان، درسراسر جهان، بدلیل آن كه پس از ریختن در بتن، به رنگ خاكستری سنگهای صخره های جزیره پرتلند در می آید، به نام پرتلند، معروف گردیده است.

تعریف: ماده ای كه در اثر تماس با آب، دانه های شن و ماسه موجود در بتن را در هم می چسباند و آنها را به صورت یكپارچه درمی آورد، سیمان می‎نامند. بیشترین مواد تشكیل دهنده سیمان، آهك بوده و پس از آن سیلیس (SiO₂) درصد بیشتری نسبت به سایر موارد را دارا می‎باشد.

تولید سیمان

مصالح خام[1] مورد نیاز در تولید سیمان را تهیه نموده و بصورت پور در آورده، سپس آنها را به نسبت های معینی با یكدیگر مخلوط می كنند.

مصالح خام پودرشده، به دو روش، مخلوط می گردند:

الف) روش خشك: در این روش،  مصالح خام پودر شده، بصورت خشك مخلوط می‎شوند.

ب) روش تر: دراین روش، مصالح خام پودر شده، بصورت خیس مخلوط می گردند.

پس از اینكه  مصالح بصورت «خشك» و یا «تر» مخلوط گردید، وارد كوره می‎شود، (حرارت داخل كوره 1400 تا 1650 درجه سانتی گراد است) در این درجه حرارت فعل و انفعالات خاصی صورت می‎گیرد و در نتیجه آن كلوخ های سیمان تولید می‎شود. پس ازسرد شن، كلوخ های سیمان، آسیاب می گردند و سپس مقدار كمی گچ به آن اضافه می كنند تا مدت زمان لازم برای گرفتن بتن، تنظیم گردد، مخلوط حاصله را حرارت داده و سپس آسیاب می كنند. در نهایت پودر حاصل را «سیمان» می‎نامند.

انواع سیمان پرتلند فرعی

الف) سیمان پرتلند هواتپان= حباب زا

ب) سیمان پرتلند سفید= سیمان سفید

ج) سیمان پرتلند رنگی= سیمانهای رنگی

                        1) سیمان چاههای نفت

د) سیمان های پرتلند مخصوص 2) سیمان پلاستیك= سیمان خمیری

                      3) سیمان ضد آب= سیمان آب بند=سیمان آب دور كننده

الف) سیمان پرتلند هواتپان= حباب زا

سیمان پرتلند حباب زا نوع IA= آسیاب+ درصد كمی از مواد اضافی مناسب[2] + كلینكر سیمان پرتلند تیپ I

سیمان پرتلند حباب زا نوع IIA= آسیاب+ درصد كمی از مواد اضافی مناسب+ كلینكرسیمان پرتلند تیپ II

سیمان پرتلند حباب زا نوع IIA= آسیاب + درصد كمی از مواد اضافی مناسب+ كلینكر سیمان پرتلند تیپ III

خصوصیات و ویژگیهای سیمان پرتلند هواتپان در بتن

1. پایین آوردن اصطكاك داخلی بتن
2. نفوذ ناپذیری
3. مقاومت در مقابل یخ زدگی، تورق، تغییر حجم
4. نیاز به آب كمتر
5. مقاومت خمشی و سایشی

ب) سیمان پرتلند سفید= سیمان سفید

سیمان سفید= مواد متشكله سیمان پرتلند نوع I+ خاك رس چینی (كائولن+ گچ نوع بسیار اعلا

كاربرد: 1- اندود نمایی روی دیوارهای خارج ساختمان (سطح بیرونی دیوارخارجی ساختمان)

2- كارهای تزئینی دیوارهای داخلی و سطح داخلی سقف

نكته 1: «گچ» و «خاك رس» مورد نظر، عاری از ناخالصی های رنگی از قبیل اكسید منیزیم و اكسید آهن باشند.

نكته 2: بدلیل اینكه وجود خاكستر در زغال ، رنگ سیمان را تیره می كند، سوخت كوره، از مواد روغنی انتخاب میشود.

ج) سیمان های پرتلند رنگی= سیمانهای رنگی

سیمان رنگی= 5/2 تا 10 درصد از مواد رنگی مناسب + سیمان سفید

كاربرد: 1- خشت های موزائیك رنگی

    2- اندودهای خارجی ساختمان

    3- كارهای تزئینی

    4- پاسیوسازی و …

د) سیمان پرتلند مخصوص

1. سیمان چاههای نفت
2. سیمان پلاستیك
3. سیمان ضد آب

1. سیمان چاههای نفت:

خاصیت ویژه این نوع سیمان، خودگیری مطلوب، در درجه حرارت زیاد می‎باشد.

توجه: در فضای داخل چاه نفت. حرارت زیادی وجود دارد.

2) سیمان پلاستیك= سیمان خمیری

سیمان پلاستیك = آسیاب + مواد روان كننده مناسب (حداكثرتا 12% حجم كل) + سیمان پرتلند I و یا II

كاربرد: جهت تهویه ملات  واندود خارج و داخل ساختمان استفاده می‎شود.

3) سیمان ضد آب= آب بند= آب دور كننده

سیمان ضد آب= آسیاب + مواد مناسب[3] آب بند و یا آب دور كننده + كلینكر سیمان

نكات مربوط به سیمان

1. چنانه در سیمان، «آهك» بصورت «آزاد»  وجود داشته باشد، سیمان سالم نیست.
2. «آهك» بصورت «آزاد» درسیمان، در هنگام تماس با آب منبسط می‎شود.
3. «آهك» بصورت «آزاد» در سیمان، باعث تجزیه سیمان می‎شود.
4. سیمان به كاررفته در بتن، 28 روز پس ازمصرف، 90 درصد مقاومت خود را بدست می‎آورد و 10 درصد باقی مانده، پس از گذشت 20 تا 25 سال بدست می‎آید.
5. تا 28 روز پس از مصرف، به سیمان آب بیشتری برسد، مقاومت آن نیز بیشتر خواهد شد (آب به سیمان مصرف شده به گرفتن سیمان بطریق شیمیایی (تبلور) كمك میكند)
6. مدت زمان تغییر وضعیت سیمان، از حالت خمیر تا حالت جامد را زمان گیرش (زمان سفت شدن) سیمان می‎نامند.
7. زمان گیرش سیمان، توسط دستگاه «ویكات» با سوزنهای نفوذی در دفعات متعدد، اندازه گیری می‎شود.
8. مقاومت سیمان در مقابل نیروهای «فشاری»‌ ، «كششی» و «زمان خودگیری» و همچنین «سلامت سیمان» ، مورد آزمایش قرار می‎گیرد.
9. نمونه های مختلف سیمان، در شرایط یكسان، از نظر دانه بندی نیز مورد آزمایش قرار می‎گیرد.
10. نیم ساعت، پس از مخلوط سیمان با آب، گیرش آن شروع شده و پس از یك ساعت ، خودگیری آن كامل می شود، بدین علت، آزمایش زمان گیرش خمیر سیمان را تا یك ساعت تعیین كرده اند.

آزمایش سیمان

1. سلامت سیمان
2. زمان گیرش سیمان

1) سلامت سیمان

برای آزمایش سلامت سیمان، مقداری از سیمان را روی شیشه تمیز به شكل مخروط ناقص به بلندی 75 میلیمتر و به قطر 12 میلیمتر درست كرده، آنرا به مدت 24 ساعت در معرض هوای مرطوب قرارداده، بتدریج حرارت را بیشتر می كنیم و به همین حالت به مدت 5 ساعت نگه می داریم.

نتیجه آزمایش: اگر سیمان مورد نظر به شیشه چسبیده و كوچكترین اثر تجزیه (انبساط و ترك) در آن مشاهده نگردد سیمان سالم است.

2) زمان گیرش خمیرسیمان

همانگونكه در نكات مربوط به سیمان نیز اشاره شد، زمان  گیرش سیمان، توسط دستگاه «ویكات» با سوزنهای نفوذی در دفعات متعدد، اندازه گیری میشود.

مقدمات آزمایش: جهت آزمایش، ابتدا با استفاده از ترازو، 300 گرم سیمان را وزن كرده سپس با 90 گرم (90 سانتی متر مكعب) آب مخلوط نموده و برای ایجاد حالت خمیری، آنرا ورز می‎دهیم.