انواع سیمان مورد استفاده در ساخت و ساز و مهندسی عمران

انجمن آمریکا برای آزمایش و مواد (ASTM) پنج دسته اصلی سیمان را به رسمیت می شناسد، اما تنوع زیادی در بین این دسته ها وجود دارد تا بتن هایی را بسازد که بتواند در برابر استرس اضافی، آب، خوردگی شیمیایی و غیره مقاومت کند. در این راهنما، ما به چیستی سیمان و همچنین مواد تشکیل دهنده و کاربردهای انواع سیمان مورد استفاده در ساخت و ساز و مهندسی عمران، از سیمان آبگریز تا سیمان معمولی تر مانند OPC خواهیم پرداخت. در یک نگاه:

سیمان چیست؟

سیمان معمولی مخلوطی از سنگ آهک، گچ یا مارن و خاک رس است. با مخلوط کردن دو ماده، حرارت دادن مخلوط در یک کوره، سپس آسیاب کردن کلینکر به دست آمده به پودر ریز تولید می شود. اگرچه سیمان معمولاً با بتن اشتباه گرفته می شود، اما در واقع یکی از اجزای بتن است. بتن از ترکیبی از سیمان، آب و سنگ و ماسه تشکیل شده است. شما می توانید در مورد تفاوت بین این دو ماده در مقاله بتن و سیمان – چه تفاوتی دارند؟ بیشتر بدانید.

انواع سیمان

انواع مختلف سیمان از افزودن مواد مختلف و تغییر نسبت مواد تشکیل می شود. این اضافات و تغییرات به سیمان اجازه می دهد تا در همه چیز از کارهای ساختمانی عمومی گرفته تا کاربردهای مقاوم در برابر سولفات مانند سیستم های فاضلاب استفاده شود. سیمان پرتلند تنها یکی از پنج نوع سیمان اصلی است که توسط ASTM به رسمیت شناخته شده است، لیست کامل شامل موارد زیر است:

• نوع 1 سیمان پرتلند معمولی (OPC) است که یک ماده عمومی است.
• نوع 2 مقاومت سولفات متوسطی دارد و نوع MH آن نسبت به گرمای هیدراتاسیون نسبتاً مقاوم است. در سازه هایی که با سولفات موجود در آب یا خاک تماس دارند استفاده می شود.
• سیمان نوع 3 یک سیمان با سخت شدن فوق العاده سریع است. بیشتر بتن پس از ریختن حدود یک ماه طول می کشد تا به استحکام کامل خود برسد. این سیمان سریعتر سخت تر می شود.
• نوع 4 یک سیمان با حرارت کم است که هنگام گیرش و خشک شدن، گرمای کمتری از خود ساطع می کند. برای کاربردهایی که گرمای بیش از حد نامطلوب است استفاده می شود.
• سیمان نوع 5 بسیار مقاوم به سولفات است و برای تماس با خاک و آب با قلیایی بالا استفاده می شود.
• سایر انواع سیمان که ممکن است با آنها برخورد کنید عبارتند از:
• انواع 1A، 2A و 3A که انواع سیمان های نوع 1، 2 و 3 هستند. این نوع سیمان دارای مواد حباب کننده هوا هستند که در برابر آسیب های رطوبتی مقاوم می شوند.
• انواع سیمان IL (پرتلند-سنگ آهک)، IS (سیمان پرتلند-سرباره)، IT (ترکیبی) و سیمان IP (پورتلند پوزولانا) که هیدرولیک بوده و خواص ویژه ای دارند. سیمان IS که معمولاً به عنوان سیمان سرباره شناخته می شود، شامل سرباره کوره بلند دانه بندی شده است و اغلب برای جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند که وارد بتن می شود استفاده می شود.
• نوع سیمان های GU، HE، MS، HS، MH و LH که نام آنها به خواص آنها اشاره دارد. GU مخفف استفاده عمومی، HE برای استحکام اولیه بالا و MS و HS برای مقاومت متوسط ​​و بالا در برابر سولفات است. به طور مشابه، MH و LH به انواع سیمانی با گرمای هیدراتاسیون متوسط ​​و زیاد اشاره دارد.

در تمام این انواع سیمان، رایج ترین انواع سیمان مورد استفاده عبارتند از:

سیمان پرتلند معمولی (OPC)

سیمان پرتلند معمولی که به سادگی به عنوان سیمان پرتلند یا سیمان نوع 1 نیز شناخته می شود، به طور گسترده در کارهای ساختمانی استفاده می شود. از آرژیل یا سیلیکات آلومینا (رس و شیل) و آهکی یا کربنات کلسیم (سنگ آهک، گچ و مارن) ساخته شده است. برای اهداف عمومی ساختمانی و بیشتر کارهای بنایی استفاده می شود.

سیمان سفید

سیمان سفید از مواد اولیه عاری از اکسید آهن تهیه می شود و به جز رنگ سفید آن شبیه سیمان پرتلند است. گران‌تر است و برای اهداف معماری مانند دیوارهای پرده‌ای پیش‌ساخته، و کارهای تزئینی داخلی و خارجی مانند دال‌های روبرو، کف‌پوش‌ها، محصولات بتنی زینتی و مسیرهای باغ استفاده می‌شود.

سیمان آب گریز

سیمان دافع آب یا ضد آب از سیمان معمولی یا با سخت شدن سریع همراه با درصد کمی از استئارات فلزی (مانند کلسیم یا آلومینیوم) در هنگام آسیاب تشکیل شده است. برای ساخت سازه هایی استفاده می شود که یا آب را در خود نگه می دارند و یا به طریق دیگری در تماس دائمی با آب خواهند بود، مانند مخازن، مخازن، دیوارهای حائل، استخرها، سدها، پل ها و اسکله ها.

سیمان مقاوم در برابر سولفات

این نوع سیمان مقاوم در برابر سولفات حرارت هیدراتاسیون بسیار کمی دارد، به این معنی که هنگام واکنش به آب گرمای زیادی تولید نمی کند و با سرعت کمتری استحکام پیدا می کند. در کاربردهایی که خاک دارای سطوح بالایی از ترکیبات حاوی سولفات / قلیایی در آب های زیرزمینی، سیستم های فاضلاب، اسکله ها و سکوهای ساحلی است استفاده می شود. خطر حمله سولفات به بتن را کاهش می دهد و در ساخت فونداسیون هایی که خاک دارای محتوای سولفات یا قلیایی بالایی است استفاده می شود، زیرا اغلب در برابر قلیایی نیز مقاوم است. این شامل مکان هایی است که سیمان ممکن است با آب های زیرزمینی، سیستم های فاضلاب یا آب اقیانوس ها در تماس باشد. همچنین برای پوشش کانال ها، کانال ها، دیوارهای حائل و سیفون ها استفاده می شود.

سیمان کم حرارت

سیمان با حرارت کم گرمای هیدراتاسیون کمتری دارد و برای مخلوط کردن و گیرش به آب کمتری نیاز دارد. این نوع سیمان از همان مواد تشکیل دهنده سیمان پرتلند با تغییراتی در نسبت مواد تشکیل شده است: دارای مقادیر کمتر تری کلسیم روشنایی (حدود 5٪) و مقادیر بیشتری از سیلیکات دی کلسیم (حدود 46٪) است. از آنجایی که مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی بالایی دارد، اغلب برای کف و سطوح در کارخانه های شیمیایی استفاده می شود. این سیمان به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش و گسیختگی، در سدها، پایه توربین‌های بادی و پایه‌های بزرگ و دال‌های رافت بتنی نیز کاربرد دارد.

سیمان با آلومینا بالا

سیمان با آلومینا بالا معمولاً در ساخت و سازهای دریایی و فاضلاب و همچنین در کاربردهای نسوز استفاده می شود. این ماده که متفاوت از سیمان های دیگر ایجاد می شود، از پخت بوکسیت و آهک در کوره و سپس آسیاب مجدد کلینکر به وجود می آید. سیمان با آلومینا بالا دارای pH پایین است که آن را در برابر مواد شیمیایی از جمله اسید سولفوریک بسیار مقاوم می کند.

سیمان هیدرولیک

سیمان های هیدرولیک، مانند انواع IL، IS، IP و IT که در بالا ذکر شد، کهن الگوهای سیمان آبگریز هستند. آنها در برابر آب غیر قابل نفوذ هستند و به سرعت گیر می کنند که منجر به استفاده از آنها در زیر آب و سازه های ضد آب می شود. همچنین بسیار قوی است و در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم است. با این حال، سیمان هیدرولیک در دماهای سردتر خوب عمل نمی کند.

سیمان سخت شدن سریع

سیمان با سخت شدن سریع با سیمان پرتلند قابل مقایسه است. حاوی سیلیکات تری کلسیم بیشتری نسبت به سیمان پرتلند است و آسیاب ریزتری دارد. این به آن توسعه استحکام بیشتری در مراحل اولیه نسبت به سیمان پرتلند می دهد. استحکام این سیمان بعد از سه روز تقریباً با سیمان پرتلند پس از یک هفته با همان نسبت آب به سیمان برابر است. مزیت اصلی استفاده از سیمان با سخت شدن سریع این است که قالب را می توان زودتر حذف کرد و مجدداً در مناطق دیگر استفاده کرد و هزینه کلی قالب را کاهش داد. اغلب در ساخت و سازهای بتنی پیش ساخته و کارهای جاده ای استفاده می شود.

سیمان گسترده

سیمان منبسط کننده در طول زمان سخت شدن و بعد از آن منقبض نمی شود اما با گذشت زمان کمی منبسط می شود. به طور کلی از کلینکر سیمان پرتلند با سولفات کلسیم و گاهی اوقات تری کلسیم آلومینات تشکیل شده است. این نوع سیمان برای کمک به غلبه بر افت انقباض استفاده می شود و اغلب زمانی که به عنوان سیمان درز انبساط مورد استفاده قرار می گیرد جزء ضروری اتصالات آب بندی می باشد. از دیگر کاربردهای این نوع سیمان می توان به تزریق انکر بولت ها و کانال های بتنی پیش تنیده اشاره کرد.

سیمان حباب هوا

سیمان حباب هوا بتن را با میلیاردها حباب ریز هوا در هر فوت مکعب ایجاد می کند. هنگامی که آب موجود در بتن به دلیل دمای پایین یخ می زند، منبسط می شود. با سیمان حباب کننده هوا، فضای خالی هوا در بتن فضایی را برای انبساط آب بدون ترک بتن فراهم می کند. حباب های هوا بین 4 تا 7 درصد حجم سیمان را اشغال می کنند، اما در شرایط خاص این مقدار متفاوت است. این نوع سیمان سیمانی با مقاومت بالا نیست. در مناطقی که دما بسیار پایین است و از مواد شیمیایی یخ زدا استفاده می شود استفاده می شود.

خلاصه ای از انواع سیمان

این راهنما یک درک اساسی از انواع مختلف سیمان، از جمله طبقه بندی ASTM آنها و رایج ترین انواع سیمان ارائه می دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت سیمان و بتن، راهنمای ما را در اینجا بخوانید. برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات مرتبط، با سایر راهنماهای محصولات اطلاع از قیمت روز سیمان با ما تماس گرفته و با کارشناسان ما مشورت کنید.