کاربرد تیپ های مختلف سیمان پرتلند

در سال 1824 محصولی با ترکیبات آهک هیدرولیک و خاک رس به نام سیمان پرتلند توسط فردی به نام اسپین تولید شد. علت نام گذاری این نوع محصول به نام سیمان پرتلند، تشابه آن با رنگ سنگ های آهکی موجود در جزیره پرتلند انگلستان می باشد. در این نوشته از ساختمانچی قصد داریم به بررسی تیپ های مختلف سیمان پرتلند و خصوصیات این محصول بپردازیم پس با ما همراه باشید.

ترکیبات شیمیایی سیمان پرتلند

سیمان پرتلند از چهار ترکیب اصلی کلسیم سیلیکات، آلومینو فریت تترا کلسیم، دی کلسیم سیلیکات و تری کلسیم آلومینیت تشکیل می شود. مهم ترین ساختار هیدرولکیی آن کلسیم سیلیکات است.

با مخلوط کردن این ماده با آب، کلسیم سیلیکات با مولکول های آب واکنش می دهد و کلسیم سیلیکات هیدراته و کلسیم هیدروکسید تشکیل می شود که واکنش آن به شرح زیر است:

2C₃S + 6H = C₃S₂H₃ + 3CH

2C₂S + 4H = C₃S₂H₃ + CH

خواص ساختاری

استحکام حاصل از این نوع سیمان به ترکیب و ظرافت آن در زمین بستگی دارد. تری کلسیم سیلیکات عمدتاً مسئول مقاومت در هفته اول سخت‌شدن و دی کلسیم سیلیکات برای افزایش قدرت هفته های بعدی است. ترکیبات آلومینا و آهن که در مقادیر کمتر وجود دارند، نقش کمتری نیز در تقویت دارند.

انواع سیمان پرتلند

این نوع سیمان از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی و با توجه به درجه هیدراتاسیون و توانایی مقاومت در برابر حمله سولفات ها به انواع زیر دسته بندی می شود.

سیمان پرتلند معمولی یا تیپ 1

این نوع سیمان برای ساخت و سازهای عمومی که نیازی به استفاده از دیگر خواص سیمان نیست کاربرد دارد. نوع 1 سیمان پرتلند در ساخت پل ها، پیاده روها، واحدهای پیش‌ساخته، ساختمان ها، مخازن و روسازی جاده ها مورد استفاده قرار می گیرد.

سیمان پرتلند اصلاح شده یا تیپ 2

سیمان پرتلند تیپ 2 در ساخت سازه هایی استفاده می شود که در معرض خاک یا آب شامل یون های سولفات قرار دارند. این نوع سیمان در معرض حمله سولفات ها مقاومت متوسطی از خود نشان می دهد و سرعت هیدراتاسیون آن پایین است.

به دلیل همین سرعت پایین هیدراتاسیون سرعت گیرش سیمان پرتلند تیپ 2 کندتر از سیمان تیپ 1 می باشد. از این سیمان می توان در بتن ریزی در هوای گرم استفاده کرد، زیرا ساختار این سیمان به نحوی است که در زمان گیرش، حرارت کمی تولید می کند.

سیمان پرتلند زودگیر یا تیپ 3

سرعت هیدراتاسیون سیمان تیپ 3 بسیار بالا است و این سیمان بعد از گذشت مدت زمان کوتاهی، مقاومت زیادی از خود نشان می دهد. سرعت گیرش سیمان تیپ 3 بسیار بالا می باشد و در ساخت و سازهایی که قرار است در مدت محدود انجام شوند کاربرد دارد.

سیمان پرتلند تیپ 3 در هنگام گیرش حرارت بالایی تولید می کند. بنابراین از این سیمان می توان برای بتن ریزی در مناطق سردسیر استفاده نمود.

سیمان پرتلند کم حرارت یا تیپ 4

از این نوع سیمان در بتن ریزی های بسیار حجیم مانند ساخت سدها استفاده می شود. سرعت هیدراتاسیون این سیمان بسیار پایین است و گیرش آن به کندی انجام می شود.

میزان حرارتی که در حین استفاده از سیمان تیپ 4 تولید می شود پایین است، به همین دلیل در بتن ریزی های حجیم که حرارت بالا خطرناک می باشد، کاربرد دارد.

سیمان پرتلند ضد سولفات یا تیپ 5

سیمان تیپ 5 در برابر حمله ی سولفات ها بسیار مقاوم است و به آن نام سیمان ضد سولفات داده‌اند. به همین دلیل در ساخت سازه هایی که در معرض محیط های آبی و خاکی سولفاتی قرار دارند مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت این تیپ در مقایسه با مقاومت سایر سیمان های پرتلند پایین تر می باشد.

انواع مختلف دیگری از این نوع سیمان نیز وجود دارد که از مخلوط این محصول با مواد دیگر تشکیل می شود. در ذیل به معرفی این محصولات می پردازیم:

• سیمان پرتلند رنگی که با سنگ زنی 5 تا 10 درصد رنگدانه های مناسب با سیمان خاکستری سفید یا معمولی تولید می شود.
• سیمان پرتلند کم قلیایی که با انواع خاصی از سنگدانه های حاوی سیلیس تولید می شوند.
• مدل سیمان سنگ تراشی که از مخلوط این نوع سیمان و سنگ آهک زمینی تشکیل می شود.
• سیمان پرتلند پوزولانی که از جنس سیلیکات است و حداکثر ۱۵ درصد این سیمان را ماده پوزولانی تشکیل می‌ دهد.
• سیمان سرباره که مخلوطی از پرتلند و سرباره گرانول می باشد.

آزمایش و نمونه برداری از سیمان پرتلند

سنجش کیفیت سیمان از جمله مواردی است که باید به صورت دائمی انجام شود. نمونه برداری ها باید طبق اصول و استاندارد صورت بگیرد. نحوه نمونه برداری از این نوع سیمان به شرح ذیل می باشد.

• نمونه‌ برداری از محل تسمه نقاله یا لوله انتقال سیمان به سیلو
• نمونه‌ برداری از محل تخلیه سیمان از سیلو
• نمونه‌ برداری از انبار سیمان فله
• نمونه‌ برداری از انبار کیسه‌ های سیمان
• نمونه‌ برداری از محموله کامیون

شرایط پذیرش کیفیت سیمان پرتلند

• اگر ویژگی‌ نمونه‌ های آزمایشی هر محموله با قوانین استاندارد مطابق نباشد، آن محموله مردود اعلام می شود.
• در صورتی که هر محموله از این نوع سیمان قبل از بارگیری بیش از شش ماه در سیلوی کارخانه مانده باشد باید قبل از مصرف دوباره آزمایش شود.
• اگر پس از انجام آزمایشات، سیمان به صورت کیسه ای بیشتر از سه ماه نزد فروشنده باشد، باید قبل از مصرف دوباره آزمایش شود و مورد انطباق با استاندارد قرار بگیرد.
• وزن نوشته شده روی هر کیسه پرتلند ۵۰ کیلوگرم است. اگر وزن هر کیسه کم تر از ۴۹ کیلوگرم باشد یا وزن میانگین هر کیسه از ۵۰ کیسه ای که به طور تصادفی از یک محموله انتخاب می‌شود، کمتر از ۵۰ کیلوگرم باشد، کل محموله غیر قابل قبول است و پذیرش نمی شود.

مزایای سیمان پرتلند

• در دسترس بودن گسترده مواد آن مانند سنگ آهک، شیل و سایر مواد طبیعی که در این سیمان مورد استفاده قرار می گیرد، آن را به محصولی کم هزینه و دارای قیمت مناسب تبدیل کرده است.
• بتن تولید شده از این نوع سیمان یکی از مصالح ساختمانی با تنوع بالا در جهان می باشد.

معایب سیمان پرتلند

• این سیمان سوز آور است، بنابراین در صورت تماس با پوست، چشم و بینی می تواند باعث سوختگی شود.
• این پودر می تواند باعث تحریک یا در معرض قرارگرفتن سرطان ریه شدید شود.
• این محصول نگرانی های زیست محیطی بوجود می آورد، زیرا مصرف انرژی بالایی دارد که برای استخراج، ساخت و انتقال سیمان به آن نیاز دارد و باعث انتشار گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن، نیتروژن و دیوکسین می شود.

کلام پایانی

ما در این نوشته از ساختمانچی به معرفی نوعی سیمان پرطرفدار به نام سیمان پرتلند پرداختیم که کاربردهای زیادی در صنعت ساختمان دارد.

امیدواریم از مطالعه این مطلب لذت ببرید و به اطلاعات ارزشمندی دست یابید. در صورت تمایل می توانید نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را در این باره با ما در میان بگذارید.