۱۳۹۷ دوشنبه ۲ مهر -
23:24:31
مصالح ساختمانی

مصالح ساختمانی خانه مصالح

سیمان ، سنگدانه ، آب و پوزولانها
 

1-1- سیمان پرتلند : 

سیمان های پرتلند ، سیمان هایی هیدرولیکی اند که اساسا از کلسیم سیلیکاتهای هیدرولیکی تشکیل شده اند . سیمان هیدرولیکی در اثر واکنش شیمیایی با آب ، گیرش بروز می دهند و سخت می شوند . در حین این واکنش ، که آبگیری (هیدراسیون) نامیده می شود ، سیمان با آب ترکیب می شود و توده ای سنگ مانند تولید میکند . وقتی خمیر سیمان (ترکیب سیمان و آب) به سنگدانه ها (ماسه و شن ، خرده سنگ ، یا سایر مصالح دانه ای ) افزوده می شود ، مانند چسب عمل می کنند و سمنگدانه ها را به یک دیگر میچسبانند و بتن را پدید می آورد که دارای کاربردهای فراوان است و پر مصرف ترین مصالح ساختمانی در دنیا به شمار می آید . به محض اینکه سیمان با آب تماس پیدا کند ، آبگیری آغازمی شود . بر روی سطح هر ذره سیمان نوعی رشد ایجاد می شود که به تدریج گسترش می یابد تا وقتی به رشد سایر ذرات سیمان متصل شود ، یا به مواد مجاورش بچسبد . این رشد تدریجی منجر به افزایش سفتی ، سخت شدن  و کسب مقاومت می شود  . سفت شدن بتن را می توان از طریق کاهش کارپذیری تشخیص داد که معمولا در ظرف 3 ساعت پس از مخلوط کردن به وقوع می پیوندد ، ولی در هر حال ، میزان سفت شدن به ترکیبات شیمیایی و ریزی سیمان ، نسبت اجزای مخلوط ، و شرایط دمایی محیط و مخلوط بستگی دارد . پس از مرحله سفت شدن بتن خود را میگیرد و سخت می شود . 
 

مادام که فضای کافی برای فراورده های آبگیری وجود داشته باشد و شرایط رطوبت و دما نیز مطلوب و مناسب باشند ( عمل آوری ) ، آبگیری ادامه می یابد ، بتن سخت تر و قوی تر می شود . قسمت عمده آبگیری و کسب مقاومت در نخستین ماه از دوره عمر بتن رخ می دهد ، ولی این دو خاصیت برای مدت زمانی طولانی ، هر چند بسیار کند ، ادامه می یابند . 
 

2-1-تولید سیمان پرتلند : 
 

سیمان پرتلند از آسیاب کردن کلینکر ، که بیشتر شامل سیلیکات های کلسیم هیدرولیکی همراه با مقداری آلومینات های کلسیم و آلومینو فریت های کلسیم است ، تولید می شود و معمولا شامل یک یا چند نوع سولفات کلسیم (گچ) است که در حین آسیاب کردن کلینکر به صورت سنگ گچ به آن افزوده می شود . موادی که در تولید سیمان پرتلند به کار می روند ، باید نسبت های مناسبی از ترکیبات اکسید کلسیم ، سیلیس ، آلومین و اکسید آهن داشته باشند . با حصول اطمینان از تولید سیمان پرتلند یکنواخت با کیفیت خوب از تمامی مصالح باید تجزیه مداوم به عمل آید . 
برای تولید سیمان از روش خشک یا از روش تر استفاده می شود . در روش خشک ، عملیات آسیاب و مخلوط کردن با مصالح خشک انجام می گیرد . در روش تر عملیات آسیاب کردن و مخلوط کردن با مصالحی که در حالت لجنی اند ، انجام می گیرد . فرق روش خشک و تر در نحوه آسیاب ومخلوط کردن مواد خام است و این دو روش در بقیه موارد به یکدیگر شباهت زیادی دارند . 
 
 3-1-انواع سیمان پرتلند : 

انواع مختلف سیمان پرتلند برای تامین نیازهای فیزیکی و شیمیایی متعارف گوناگون ، برای اهداف و کاربردهای خاص تولید می شوند . آزمون شماره ASTM150 « مشخصه استاندارد برای سیمان پرتلند » هشت نوع سیمان به شرح زیر را فراهم می آورد . 

نوع سیمان 
خاصیت 
تیپ 1 
معمولی 
تیپ 2
مقاومت متوسط در برابر سولفات 
تیپ 3 
مقاومت اولیه بالا 
تیپ 4 
با حرارت آبگیری کم 
تیپ 5 
بسیار مقاوم در برابر سولفات ها 
تیپ 6
معمولی هوازا 
تیپ 7 
مقاومت متوسط در برابر سولفات و با خاصیت هوازایی 
تیپ 8 
با مقاومت اولیه بالا و با خاصیت هوازایی 
 

1-3-1- سیمان تیپ 1 : 

سیمان پرتلند تیپ 1 ، سیمانی برای مصارف عام و مناسب برای همه کارهایی است که خواص سایر سیمان در آنجا مورد نیاز نیستند . این نوع سیمان در بتنی به کار میرود که در معرض شرایط محیطی خورنده مانند حمله سولفات های خاک و آب ، یا در معرض افزایش دمای نامطلوب ناشی از گرمای آزاد شده از طریق آبگیری نباشد . این نوع سیمان ، در بتن جاده ها ، کف ها ، ساختمان بتن های مسلح ، پل ها ، سازه های راه آهن ، مخازن و منابع ، لوله ، سازه های بنایی و سایر فراورده های بتنی پیش ساخته به کار می رود . 

 2-3-1- سیمان تیپ 2 :

هر جا لازم باشد ، در برابر حمله معتدل سولفاتها اقدامات احتیاطی به عمل آید ، مثلا در سازه های زهکشی که غلظت سولفات های آب زیرزمینی در آنها بالاتر از معمول است ولی در حد نامتعارفی شدید نیست ، از سیمان پرتلند تیپ 2 استفاده می شود . سیمان تیپ 2 عموما گرمای کمتری را با سرعت کمتری نسبت به سیمان تیپ 1 تولید می کند . مصرف این نوع سیمان باعث کاهش بالا رفتن دما می شود که به ویژه در بتن ریزی در هوای گرم دارای اهمیت است .   

3-3-1-  سیمان تیپ 3 : 

سیمان پرتلند تیپ 3 امکان دستیابی به مقاومت های بالا در مدت زمانی کوتاه , معمولا یک هفته یا کمتر ، فراهم می آورد . این نوع سیمان از نظر فیزیکی و شیمیایی شبیه سیمان تیپ 1 است، با این تفاوت که ذرات آن ریزتر آسیاب شده اند . این سیمان در جایی به کار میرود که قالب ها باید حتی الامکان زود باز شوند یا وقتی سازه ها به سورعت مورد بهره برداری قرار می گیرد . استفاده از این سیمان در هوای سرد باعث کاهش دوره عمل آوری کنترل شده بتن می شود . اگر چه برای دستیابی به مقاومت اولیه بالا می توان از مخلوط های پر سیمان نوع 1 استفاده کرد ، ولی استفاده از مخلوط های دارای سیمان تیپ 3 برای این منظور مناسب تر و با صرفه تر است . 

4-3-1- سیمان تیپ 4 : 

سیمان پرتلند تیپ 4 در جایی که باید میزان و مقدار گرمای آبگیری تولید شدهحداقل باشد ، به کار می رود . روند رشد مقاومت این نوع سیمان ، آهسته تر از دیگر انواع سیمان است . سیمان تیپ 4 برای مصارف در سازه های بتنی حجیم ، مانند سازه های وزنی بزرگ ، که در آنها باید افزایش دمای ناشی از گرمای آزاد شده در حین سخت شدن به حداقل برسد ، استفاده می شود . 

5-3-1- سیمان تیپ 5 : 

سیمان پرتلند تیپ 5 فقط در بتن هایی که در معرض اثر شدید سولفاتها قرار دارند و اساسا در جاهایی که خاکها یا آبهای زیرزمینی دارای مقدار زیادی سولفات هستند ، به کار می روند . روند رشد مقاومت این نوع سیمان آهسته تر از سمان تیپ 1 است . 

6-3-1- سیمان پرتلند هوازا : 

این نوع سیمانها ، بتنی تولید می کنند که در برابر یخ زدن و آب شدن ، در برابر پوسته شدگی حاصل از مواد شیمیایی ، برای از بین بردن برف و یخ ، مقاومت بهبود یافته ای دارند . چنین بتنی دارای حباب های هوای کاملا مجزا ، ریز ، و با پراکندگی یکنواختی است . 

7-3-1- سیمان پرتلند سفید : 

سیمان پرتلند سفید یک سیمان پرتلند واقعی است که با سیمان خاکستری ( پرتلند معمولی ) ، در رنگ تفاوت بنیادی دارد . سیمان پرتلند سفید معمولا برای مقاصد معماری مانند دیوار های جدا ساز پیش ساخته و پانل های فضا ، سطوح موزاییکی ، اندود سیمانی ، رنگ سیمان ، ( دوغاب ) بند کشی کاشی ها و بتن تزئینی استفاده می شود . مصرف این سیمان هر جا که بتن با ملات سفید یا رنگی مطلوب باشد توصیه می شود . 

4-1- ترکیبات شیمیایی سیمان پرتلند : 

در حین عملیات پخت در تولید کلینکر سیمان پرتلند ، اکسید کلسیم با ترکیبات اسیدی مواد خام ترکیب می شود و چهار ترکیب اصلی ، که حدود 90 درصد وزن سیمان را تشکیل می دهند ، به وجود می آورد . مابقی وزن سیمان را گچ و مواد دیگر تشکیل میدهند . ترکیبات اصلی به همراه فرمول های شیمیایی و نشانه های اختصاری آنها از این قرارند : 

آهک 
Cao
60 تا 67 درصد وزن سیمان 
سیلیس 
Sio2
17 تا 26 درصد وزن سیمان 
رس 
AL2O3
3 تا 7 درصد وزن سیمان 
اکسید آهن
Fe2o3
0.5 تا 6 درصد وزن سیمان  
منیزیم 
Mgo
0.1 تا 4.5 درصد وزن سیمان