انواع سیمان و کاربرد هر یک در ساختمان

انواع سیمان مورد استفاده در صنعت ساختمان : در صنعت ساختمان ، سیمان انواع مختلفی دارد. تفاوت بین هر نوع سیمان، خواص، موارد استفاده و ترکیب مواد مورد استفاده در فرآیند تولید است. سیمان یک ماده پوششی است که بین سنگدانه ها و مواد تقویت کننده پیوند ایجاد می کند. در طول سال ها، سیمان به لطف فناوری توسعه بیشتری یافته است. 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. انواع سیمان برای کارهای ساختمانی مختلف وجود دارد. در این مقاله از شرکت ساختمانی تاتیان همراه باشید تا در مورد رایج ترین آنها بیشتر بدانید.

انواع 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 به رسمیت شناخته شده .

♦ نوع 1 سیمان پرتلند معمولی (OPC) است که یک ماده عمومی است.

♦  نوع 2 سیمانی که 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 سفت 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 سفت 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.

انواع سیمان با توجه به کاربرد آنها

 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 پیش‌ساخته، و کارهای تزئینی داخلی و خارجی مانند دال‌های روبرو، کف‌پوش‌ها، محصولات بتنی زینتی و مسیرهای باغ استفاده می‌شود.

سیمان ضد آب

سیمان دافع آب یا ضد آب از سیمان معمولی یا با سفت 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 منبع ها، 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. این خطر را کاهش می دهد

سولفات به بتن حمله می کند و در ساخت پی هایی استفاده می شود که در آن خاک دارای محتوای سولفات یا قلیایی بالایی است، 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 با حرارت کم

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 کمتری کلسیم (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 هیدرولیکی

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

سیمان زود سخت شونده

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 منبسط کننده یا 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 با حباب زا

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.

سیمان پرتلند چیست؟

برای مصارف مختلف سیمان انواع مختلفی دارد برای بتن ریزی در شرایط معمولی از سیمان پرتلند نام محلی در انگلستان استفاده مینمایند مواد متشکله سیمان پرتلند عبارت است از حدود ٦٥ درصد آهک و بقیه ۳۵ درصد آن تشکیل شده است از سیلیس و اکسید آلومینیوم و اکسید آهن و غیره که پس از پختن و آسیاب کردن در حدود ۲ درصد هم به آن گچ اضافه می نمایند.

قطر دانه های سیمان در حدود ۲ میکرون است هر قدر دانه های سیمان درشت تر باشد سیمان نامرغوبتر میباشد چنانچه قطعه بتنی در معرض خورندگی شیمیایی قرار داشته باشد باید از سیمانهای مخصوص استفاده نمود مانند سیمانهای ضد سولفات که برای پایه پلهایی که در مجاورت آبهای سولفاته ساخته می شود مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین سیمانهای ضد اسید و یا ضد آب واترپروف و غیره که هرکدام در محل مخصوصی مورد مصرف دارند انواع دیگری از سیمان از لحاظ رنگ و مواد متشکله ای که در آن وجود دارد که در بخش ساختمانهای بتنی توضیح داده خواهد شد.

بتن از لحاظ سیمان مصرفی به ٦ طبقه زیر تقسیم میشود.

بتن طبقه ۱ با ۳۵۰ کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه ۲ با ۳۰۰ کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه ۳ با ۲۵۰ کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه ٤ با ۲۰۰ کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه ۵ با ۱۵۰ کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه ٦ با ۱۰۰ کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه ٥ و ٦ را بتن مگر نیز میگویند.

ممکن است طبقات بتن را به نامهای A و B و C و D و E و F هم بخوانند در بعضی از آیین نامه ها تا ٤٠٠ کیلوگرم سیمان در متر مکعب را هم مجاز دانسته اند و آنرا باعث استحکام بیشتر بتن میدانند ولی مصرف سیمان بیشتر از ٤٠٠ کیلوگرم باعث کاهش استحکام آن میگردد.

برای هر نوع بتن ریزی باید از بتونیر استفاده نمود بتونیر دستگاهی است که در آن اجزاء تشکیل دهنده بتن به خوبی مخلوط میشود.