عتنححهغتت

انواع سيمان:

انواع سیمان _ سیمان های پرتلند انواع گوناگون سيمان ها توليد ميشود، تا شرايط فيزيكي و شيميايي معيني را براي هدف هاي خاص که لازم است را برآورد نمايد. در استاندارد ایران به پیروی از استاندارد امریکا ASTM به پنچ دسته تقسیم شده است:

سیمان پرتلند نوع 1:

سیمان پرتلند نوع مصارف عمومي دارد و براي هر كاري كه مستلزم ويژگيهاي خاص نباشد بخصوص برای مناطق معتدل و خشک مناسب است. بطور کلی: سیمان پرتند نوع 1 در تمام مواردی که بتن درخطر مجاورت با سولفاتها نباشد، و یا حرارت ناشی از هیدراتاسیون سیمان باعث افزایش نامطلوب درجه حرارت بتن نشود؛ مورد استفاده قرار میگیرد. به این دلیل این نوع سیمان پر مصرف ترین نوع سیمان در ایران و دنیا میباشد.

این نوع سیمان در ساختمانهای معمولی و اسکلت بتن آرمه، قطعات پیش ساخته بتن آرمه و بتنی مانند جدول خیابانها بلوکهای سیمانی، کف سازیها، دیوارسازی، راه سازی، کانالهای آب، مخازن آب، تراورسهای راه آهن، پلهای بتنی، و پی ساختمانهایی که امکان حمله سولفاتها وجود ندارد؛ مورد استفاده قرار میگیرد.

در نقشه های اجرایی چنانچه نوع سیمان مشخص نشده باشد، و یا زمانی که ویژگی خاصی از سیمان مشخص نشده باشد، از سیمان پرتلند نوع 1 استفاده میگردد. در کل، این نوع سیمان، در همه موارد بجز موارد خاص مانند حمله سولفاتها، حرارت زایی کم یا زیاد، مقاومت زود رس مورد استفاده قرار میگیرد.


سیمان پرتلند نوع 2:

یا سیمان پرتلند اصلاح شده، در مواردي مصرف ميگردد كه اقدام احتياطي براي جلوگيري از گزند سولفاتها لازم باشد. همچنين هنگاميكه مسئله پايايي بتن درمقابل سولفاتها، و حفاظت ميلگردها و آرماتور در مقابل حمله نمكهاي كلر بطور همزمان مطرح باشد، استفاده ميگردد.

این نوع سیمان، در برابر خاکهای سولفاته، و خاکهای شور نسبت به سیمان نوع 1 مقاومت بیشتری دارد. در هنگام هیدراسیون(فعل و انفعالات شیمیایی که منجر به گیرش سیمان میگردد)، حرارت زایی کمتری دارد. این مطلب یکی دیگر از مزایای این نوع سیمان میباشد. بوسیله آن میتوان از افزایش دمای بتن در هنگام بتن ریزی، بخصوص در هوای گرم، و بتن ریزی های نسبتاً حجیم جلوگیری نمود.

بنابراین میتوان نتیجه گرفت که سیمان پرتلند نوع 2 نسبت به سیمان نوع 1 کندگیرتر است. برای ساخت سیمان پرتلند نوع 2 مقدار C3S و C3A را کم نموده و درصد C2S را افزایش میدهند.

تفسیر بخش اول…

در آیین نامه بتن ایران(آبا) و جدول 1 بند 4-1 استاندارد ملی ایران شماره 389 “مقدار C3A برای سیمان پرتلند نوع 2 را به 8 درصد محدود نموده است. همچنین مجموع C3A+ C3S) ) باید حداکثر از 58 درصد بیشتر نشود ”

در مناطقی که خطر حمله سولفاتها و کلرید ها بصورت هم زمان وجود دارد(مانند سواحل جنوبی ایران)، باید از سیمان پرتلند نوع 2 استفاده نمود. در سازه هایی که با آبهای زیر زمینی در تماس هستند، ولی درجه سولفاتهای این نوع آبها زیاد نمیباشد، میتوان از سیمان پرتلند نوع 2 استفاده نمود.

.

.

.

خصوصیات سیمان پرتلند اصلاح شده( سیمان پرتلند نوع 2) در استاندارد 389ایران و ASTM C 150-94 شرح داده شده است. مقدار حرارت هیدراتاسیون این سیمان 70 کالری بر گرم در عمر 7 روزه محدود شده است. حرارت هیدراتاسیون سیمان پرتلند نوع 2 حدود 80 الی 85 درصد سیمان پرتلند نوع 1 است.


سيمان پرتلند نوع 3:

یا سیمان پرتلند زود سخت شونده، سيماني با مقاومت زودرس است. معمولا در مواردي بكار ميرود كه قالبها بايد زودتر از موعد باز شوند. این نوع سیمان، در مدت کوتاهی(معمولاً یک هفته) مقاومت زیادی را کسب میکند. مقاومت 3 روزه این نوع سیمان، برابر مقاومت 7 روزه سیمان پرتلند نوع 1 است. در نتیجه، در روزهای اول حرارت بیشتری تولید میکند.

این خاصیت به سبب درصد بالای C3S، و ریزی بسیار بالای دانه های این نوع سیمان است. به این دلیل، این نوع سیمان در موقع گرفتن، گرمای بیشتری نسبت به سیمان پرتلند نوع 1 تولید میکند. بنابراین، برای بتن ریزی در هوای سرد، از این نوع سیمان استفاده میگردد.

از این نوع سیمان، بدلیل تولید حرارت زیاد، در بتن ریزی های حجیم، و یا در قطعات بزرگ بتنی، نباید استفاده گردد. همانگونه که بیان شد، سیمان پرتلند زود سخت شونده(نوع 3)، مقاومتش سریعتر افزایش مییابد. صحیح تر است که نام این سیمان، به سیمان با مقاومت اولیه زیاد تغییر یابد.

نکته:

باید توجه داشت روند سخت شدن و کسب مقاومت نباید با روند گیرش اشتباه شود. در حقیقت،(همانگونه که در جدول شماره 4 نشان داده شده است) سیمانهای معمولی و کند گیر و زودگیر، دارای زمانهای گیرش اولیه مشابهی میباشند. این زمان در استاندارد ملی ایران شماره 389 وBS 12:1991 و ASTM C 150-94 برابر 45 دقیقه عنوان شده است.

ویژگی این سیمان در استاندارد ملی ایران شماره 389 وBS 12:1991 و ASTM C 150-94 شرح داده شده است. حرارت هیدراتاسیون سیمان پرتلند نوع 3 حدود 150 درصد سیمان پرتلند نوع 1 است.

 


سيمان پرتلند نوع 4:

 یا سیمان کند گیر،  یا سیمان با حرارت زایی کم است. در جايي كه آهنگ حرارت توليد شده بايد حداقل باشند، مورد استفاده قرار ميگيرد. حرارت تولید شده این نوع سیمان حتی نسبت به سیمان نوع 2 هم کمتر است. و در نتیجه نسبت به تمام سیمانهای پرتلند کندگیرتر است. مقدارC3S و C3A آن، کمتر از سیمانهای پرتلند 1 و 2 و 3 بوده، ولی بیشتر از سیمان پرتلند نوع 5 می باشد. با این حال، مقدار C2S آن بیشترین مقدار در تمامی سیمانهای پرتلند میباشد. گرچه آهنگ افزایش مقاومت این سیمان نسبت به سیمان نوع 1 کندتراست. لیکن مقاومت نهایی آن با مقاومت نهایی سیمان نوع 1 برابر است.

از این نوع سیمان برای بتن ریزی در هوای گرم و بتن ریزیهای بسیار حجیم (مانند سدهای وزنی بتنی)، و برای جلوگیری از اتصال سرد استفاده میگردد. در مواردی که بتن ریزی به صورت لایه لایه انجام میگردد، و فاصله زمانی بین ریختن لایه ها بیشر از نیم ساعت طول بکشد، باعث میگردد که لایه قبلی سفت وسخت شود، و در نتیجه اتصال بین دو لایه به خوبی صورت نگیرد. این اتصال ضعیف میان لایه های بتن جدید و قدیم را اتصال سرد گویند.

خصوصیات سیمان پرتلند با حرارت زایی کم (سیمان پرتلند نوع 4) در استاندارد ملی ایران شماره 389 و BS 1370:1979 و ASTM C 150-94 و ENV 197_1:1992 شرح داده شده است. مقدار حرارت هیدراتاسیون این سیمان 60 کالری بر گرم در عمر 7 روزه، و 70 کالری بر گرم در عمر 28 روزه محدود شده است. حرارت هیدراتاسیون سیمان پرتلند نوع 4 حدود 40 الی60 درصد سیمان پرتلند نوع 1 است.

 


سيمان پرتلند نوع 5:

یا سیمان پرتلند ضد سولفات، يك سيمان مقاوم در برابر سولفاتهاست. و در بتني كه مورد حمله شديد سولفاتها قرار ميگيرند، به كار ميرود. اگر سولفاتهای حلّال در آب، در مجاور بتن قرار گیرند و بداخل آن نفوذ کنند؛ در اثر واکنش با سیمان منبسط شده و سبب ایجاد ترک در بتن میگردد. ضمن اینکه، تاثیر سولفاتها در اثر خشک و تر شدن بتن تشدید میگردد. (مواردی مانند جذر و مد دریا)

لازم به توضیح است که تهاجم سولفات منیزیم در مقایسه با دیگر سولفاتها شدت بیشتری دارد. زیرا قابلیت حلالیت بیشتری با آب دارد.

در این نوع سیمان تا حد امکان مقدار C3S وC3A کم میگردد و از C2S بیشتری استفاده میگردد.

استاندارد BS 4027:1991حداکثر مقدار C3A در سیمان پرتلند نوع 5 را به 5/3 درصد محدود نموده است.

آیین نامه ASTM C 150-94 حداکثر مقدار C3A در سیمان پرتلند نوع 5 را به 5 درصد محدود کرده است.

در تفسیر بخش اول آیین نامه بتن ایران (آبا) و استاندارد ملی ایران شماره 389 مقدار C3A برای سیمان پرتلند نوع 5 را به 5 درصد محدود نموده است .و همچنین اعلام نموده که مجموع C4AF+2C3A برای سیمانهای پرتلند نوع 5 نباید از 25 درصد تجاوز کند. روند افزایش مقاومت سیمان نوع 5 کمتر از سیمان نوع 1 میباشد .بطوریکه مقاومت 42 روزه سیمان پرتلند نوع 5 برابر مقاومت 28 روزه سیمان پرتلند نوع 1 میباشد.

حرارت هیدراتاسیون سیمان پرتلند نوع 5 حدود 60 الی 75 درصد سیمان پرتلند نوع 1 است.آهنگ کسب مقاومت این نوع سیمان آرامتر و کند تر از سیمان پرتلند نوع 1 است. و در نتیجه گرما زایی کمتری نیز دارد. مصرف اين نوع سيمان در محيطهايي كه علاوه بر سولفاتها به املاح كلر هم آلوده باشند از لحاظ حفاظت ميلگردها نامناسب است. بنابراین در سواحل جنوبی کشور که سازه های بتن آرمه مورد حمله همزمان سولفاتها و کلریدها میباشند، نباید از سیمان نوع 5 استفاده کرد.( به جهت حفاظت از آرماتورها)، و باید دراین محیطها ازسیمان پرتلند نوع 2 استفاده گردد.

نکته:

باید توجه داشت که برای مقابله با حمله سولفاتها فقط استفاده از سیمان ضد سولفات کافی نیست.و پیش بینیهای دیگری مانند استفاده از بتن با کیفیت عالی و تراکم کافی و با نسبت آب به سیمان کم ضروری است .در اینگونه موارد ، استفاده از افزودنیهای کاهنده قوی آب، افزودنیهای حباب ساز و مواد پوزولانی، مواد شبه سیمانی و سیمانهای آمیخته نیز بسیار موثر است.

در بند 4 استاندارد ملی ایران شماره 389، و همچنین بند 9-3-2-1-1 مقررات ملی ساختمان مبحث شماره 9؛ ويژگيهاي شيميايي الزامي انواع پنجگانه سيمان پرتلند مطابق جدول شماره 2 تعین شده است.


ويژگيهاي شيميايي الزامي انواع پنجگانه سيمان پرتلند طبق استانداردهای بین المللی به قرار زیر است:

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *