سیمان پورتلند

امروزه در اکثر سازه های بتنی ضروری است. به همین دلیل است که ما این مقاله آموزنده را در مورد سیمان پورتلند گردآوری کرده ایم تا شما همه چیز را در مورد آن بدانید.

سیمان پورتلند چیست؟

سیمان پورتلند یک پودر ریز آسیاب شده است که عمدتاً توسط سیلیکات های کلسیم و به میزان کمتری توسط آلومینات های کلسیم تشکیل می شود.

هنگامی که با آب مخلوط می شود، خمیری به وجود می آید که در دمای محیط سفت می شود.

سیمان هیدرولیک نیز نامیده می شود، زیرا در صورت مخلوط شدن با آب قابلیت گیرش و سفت شدن را دارد، زیرا واکنش شیمیایی بین این دو ماده با خواص اتصال عالی ایجاد می کند.

این یک نوع سیمان است که بیشتر در ساختمان سازی استفاده می شود. با این حال، در ابتدا به دلیل روش های پیچیده به منظور سفت شدن به شکل کنونی نبود، و روش تولید را گرانی داشت. با این وجود، پیشرفت های تکنولوژیکی به آن اجازه داده است که به سرعت و در مقیاس جهانی تولید شود.

تاریخچه سیمان پورتلند

آیا می دانید اولین بار در مورد سیمان پورتلند چه زمانی صحبت شد؟

در سال 1824 بود که جوزف آسپدین و جیمز پارکر این مخلوط را ثبت کردند. نام پورتلند به آن داده شد، زیرا پس از غروب، رنگ بسیار مشابهی با سنگ پورتلند، سنگ آهکی که در ساحل کانال پورتلند، واقع در دورست، در جنوب انگلستان استخراج می‌شود، داشت.

این مخلوط رنگی شبیه به سنگ کانال پورتلند داشت
پسر جوزف آسپدین، ویلیام آسپدین (1815-1864)، تولید سیمان پورتلند را در نزدیکی لندن، در کارخانه ای در روترهیت در سال 1843 آغاز کرد. ویلیام آسپدین اولین تولید کننده مدرن سیمان پورتلند در نظر گرفته می شود.

تولید سیمان پورتلند هم در آلمان و هم در فرانسه در سال 1850 آغاز شد.

اولین سیمان پورتلند اسپانیایی در آستوریاس ساخته شد. تا سال 1909، 100000 تن سیمان پورتلند تولید شد و در سال 1940 تولید به 400000 تن رسید.

موارد استفاده از سیمان پورتلند

سیمان پورتلند را می توان برای انواع سازه ها استفاده کرد زیرا تقریباً با تمام مصالح ساختمانی معمولی سازگار است. این یک محصول بسیار پرکاربرد و با کیفیت است.

برای ساخت بلوک های بتنی، سنگفرش، آجر و ساخت پروژه ها یا سازه های بتن مسلح که نیاز به برداشتن سریع قالب دارند، استفاده می شود.

قوی و بادوام بودن، استفاده از سیمان پورتلند را محبوب کرده است.

برخی از رایج ترین کاربردهای آن عبارتند از:

• پله ها، فواره ها، نیمکت ها، سطل زباله، گلدان ها و پله های عمومی.
• ستون ها، تیرهای تلفن یا چراغ های خیابان.
• جاده ها، مسیرها، زمین های ورزشی.
• کارهای عمرانی در مقیاس بزرگ (اسکله ها، تونل ها، ساختمان ها، پل ها، سدها).
• طبقات.
• ملات سیمان برای کارهای بنایی.
• دوغاب سیمان برای پرکردن ترک‌های بتنی.

انواع سیمان پورتلند

ما قصد داریم 5 نوع سیمان پورتلند را معرفی کرده و خصوصیات شیمیایی و فیزیکی هر یک از آنها را شرح دهیم.

تیپ I
به سیمان همه منظوره معروف است. از مخلوط کردن گچ با کلینکر به دست می آید. در بسیاری از ساخت و سازهای صنعتی و عمرانی (کف، سازه، خانه و غیره) استفاده می شود.

در اکثر پروژه ها استفاده می شود، مگر اینکه مشخصات ساخت و ساز خلاف آن را توصیه کند.

عامل مساعد این نوع سیمان مقاومت اولیه و زمان ریخته گری کوتاهتر آن است.

تیپ II
این یک سیمان اصلاح شده است که در ساخت و سازهایی که به مقدار زیادی بتن نیاز دارند (مثلاً سد) یا نیاز به مقاومت در برابر حمله سولفات ها یا کلریدها (کارهایی که در تماس با آب هستند، به عنوان مثال، بسیار مفید است)

ما همچنین می توانیم از این سیمان برای ساخت پل یا لوله های بتنی استفاده کنیم.

پورتلند نوع II مقاومتی خود را کمتر از نوع I دارد، اگرچه در نهایت با آن مطابقت دارد. از ویژگی های اصلی آن می توان به مقاومت آن در برابر تخریب و خوردگی اشاره کرد. این بدان معناست که برای افزایش عمر مفید ساخت و ساز، نیازی به نگرانی در مورد تعمیر و نگهداری مداوم و جامع ساخت و ساز نداریم.

تیپ III
مقاومت اولیه بسیار بالایی دارد و با گذشت زمان افزایش می یابد. 7 روز برای دستیابی به مقاومت نوع I و 28 روز برای مقاومت نوع II طول می کشد.

برای ساخت و سازهای اضطراری یا  پیش ساخته استفاده می شود. می توان گفت در مواردی که به مقاومت تسریع شده نیاز داریم به شدت توصیه می شود.

تیپ IV
این نوع سیمان به دلیل گرمای کم هیدراتاسیون شناخته شده است، بنابراین در کارهایی که نیاز به مقاومت اولیه زیادی ندارند از آن استفاده می شود.

در سازه های بتنی بزرگ مانند تونل ها یا سدها استفاده می شود.

پس از 30 روز به مقاومت مطلوب خود می رسد. با این حال، روند تقویت به آرامی و بدون توقف ادامه می یابد.

تیپ V
در ساخت آثار یا عناصری که نیاز به مقاومت قوی در برابر حمله قلیایی و سولفات دارند (لوله ها، دال ها، فاضلاب ها، زیرساخت های بندری و …) استفاده می شود.

برای دستیابی به این امر، کاهش میزان آلومینات تری کلسیم از ترکیب آن به دلیل آسیب پذیری آن در برابر سولفات ها ضروری است.

کیفیت سیمان پورتلند

اینها برخی از ویژگی هایی است که آن را به یکی از پرکاربردترین مصالح در انواع کارهای ساختمانی تبدیل کرده است.

هیدرولیک

هنگامی که با آب مخلوط می شود، واکنش شیمیایی می دهد تا زمانی که سفت شود. قابلیت پخت در شرایط مرطوب و دمای اتاق را دارد.

ماندگاری طولانی

به اندازه سنگ بادوام است. حتی در شرایط آب و هوایی سخت مانند برف یا باران، سیمان می تواند شکل، حجم و عملکرد خود را حفظ کند.

چسبندگی

پس از تنظیم، شکستن پیوند آن با سایر مواد مانند سنگ، شن، فولاد یا آجر عملا غیرممکن است.

عایق

اگر به درستی محاسبه شود، هنگام ساخت سقف و دیوار، سیمان یک عایق عالی در برابر صدا است.

مراحل ساخت سیمان پورتلند

سیمان پورتلند فقط از ترکیب گروهی از مواد ساخته نمی شود. این نیاز به فرآیندی دارد که شامل یک سری مراحل پیچیده است که در ادامه توضیح خواهیم داد.

1. بدست آوردن مواد اولیه

بدون مواد خام (سنگ آهک) هیچ فرآیند تولیدی وجود ندارد. اینها معمولاً از معادن به دست می آیند و سپس به کارخانه منتقل می شوند.

2. طبقه بندی و تهیه مواد اولیه

در کارخانه، اندازه سنگ آهک و خاک رس کاهش می یابد، تا زمانی که بین 5 تا 10 میلی متر باشد.

3. همگن سازی

سنگ آهک خرد شده و خاک رس با هم مخلوط می شوند. این کار با استفاده از آسیاب سیمان یا تسمه نقاله انجام می شود تا اندازه آن به قطر 0.5 میلی متر کاهش یابد.

4. کلینکریزاسیون

پس از اینکه مخلوط یکدستی به دست آمد، آن را به کوره با دمای بالا (حدود 1450-1600 درجه سانتیگراد) می بریم. این تامین حرارت باید یکنواخت و ثابت باشد.

در حالی که در کوره دوار، اجزای مخلوط ذوب می شوند و دانه هایی به قطر 1 تا 3 سانتی متر را تشکیل می دهند که به کلینکر معروف هستند.

5. خنک کننده

با توجه به دمای بالایی که در فاز 4 به دست می آید، باید مواد را خنک کنیم تا بتوانیم با آن کار کنیم.

6. ادغام سنگدانه های نهایی و آسیاب

پس از خنک شدن کلینکر، آن را با گچ مخلوط می کنیم. مخلوط آسیاب شده و سیمان پورتلند ایجاد می شود.

نتیجه گیری در مورد مقاله سیمان پورتلند ما

سیمان پورتلند در سال 1824 اختراع شد، اما در طول تاریخ مخلوط‌های بسیار زیادی وجود داشته است که منجر به تولید انواع سیمان شده است.

این اساساً فقط ماده دیگری است که در ساخت و سازهای بتنی استفاده می شود، ممکن است آن را بیشتر به عنوان “سیمان سیاه” بشناسید که در بسیاری از عناصر معماری عمومی وجود دارد.

امیدواریم این مقاله به سوالات شما پاسخ داده باشد! در صورت نیاز به تامین انواع سیمان و اطلاع از قیمت روز سیمان می توانید با واحد فروش پتروکیمیا در ارتباط باشید.