مقاله 99 : سیمان

[13675744]

تاریخچه سیمان:​

سیمان یا سمنت واژه ای ست که از لغت سمنتوم رومی گرفته شده و قدمت آن به پیش از میلاد می رسد. مصرف آن در ساختمان پانتئون شهر رم واقع در ایتالیا که مربوط به سنه 27 قبل از میلاد است دیده شده است. در ساختمان گنبد این بنا که 43 متر قطر دارد مخلوطی از خرده سنگ و آهک پخته به کار رفته است. ولی کشف سیمان به شکل امروز مربوط است به یک نفر بنای انگلیسی بنام ژوزف اسپدین که از پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن آن موفق شد ابتدایی ترین نوع سیمان را کشف نموده و آن را در تاریخ 21 اکتبر 1824 بنام خذثود در انگلستان ثبت نماید و نام محول بدست آمده را سیمان پرتلند گذاشت. علت این نامگذاری همانطوری که گفته شد سیمان از سمنتوم رومی گرفته شده است و پرتلند نام جزیره ایست در انگلستان که رنگ سیمان پس از سخت شدن به رنگ سنگ های ساحلی این جزیره در می آید به همین دلیل نام پرتلند را به دنبال سیمان برای آن انتخاب نموده اند. البته قبل از ژوزف اسپدین اشخاص دیگری در فرانسه و انگلستان از پختن خاک رس و سنگ آهک مصالح مشابهی بدست آوردند ولی هیچکدام کار خود را دنبال نکرده و محصول خود را به ثبت نرسانیدند، زوزف اسپدین نخستین شخصی بود که سیمان را به در اوایل قرن نوزدهم در انگلستان به ثبت رسانید و آن را ابتدا برای ساخت فانوس دریایی مورد استفاده قرار داد.

مواد تشکیل دهنده ی سیمان پرتلند:​

باید توجه نمود رایج ترین و پر مصرف ترین سیمان مورد استفاده در صنعت ساختمان سازی اعم از پل، تونل، راه سازی و یا ساختمان و غیره همان ساختمان پرتلند است. مواردی که برای پختن سیمان به کوره می روند از دو ماده اصلی تشکیل شده اند: خاک رس ، سنگ آهک. ولی اگر بخواهیم به طور مجزا مواد تشکیل دهنده ی سیمان را مطالع نماییم، این مواد عبارتند از:
1- آهک زنده 2 - سیلیس 3 - اکسید آلومینیوم 4 - اکسید منیزیم 5 - مواد دیگر
باید توجه داشت مواد فوق با نسبت های نختلف وارد کوره می شوند و این تفاوت مربوط می شود به جنس سیمان و سایر مشخصات فنی آن است. گاهی در طبیعت مخلوط سنگ آهک و خاک رس به نسبت مورد نیاز در صنعت سیمان پزی به طور دقیق یافت می شود به این اختلاط که از قبل برای بشر آماده شده است مارل MARL می گویند. اگر در خاک رس کلیه مواد مورد نیاز سیمان پزی یافت نشود می توان مواد مورد نیاز را به ان اضافه نمود. این مواد قالباً از ضایعات کارخانه جات صنعتی بدست می آیند.

انواع گوناگون سیمان تولید می شود تا شرایط فیزیکی و شیمیایی معینی را که برای هدف های خاص لازم است برآورد. سیمان های معمول در ایران به شرح زیر می باشد:​

1- سیمان نوع 1: این نوع سیمان که سیمان پرتلند معمولی نیز موسوم است برای عموم مصارفی است که ویژگی های خاصی از بتن خواسته نشده است. این نوع سیمان فراوان تر از سایر اناع سیمان می باشد. از این نوع سیمان در ساختن پیاده رو ها رو سازی جاده ها پل های بتن مسلح راه آهن مخازن لوله های آب و ملات ساختمان های بنایی استفاده می شود به طور کلی این سیمان در تمام مواردی که بتنن در خطر مجاورت با سولفات ها نباشد و یا حرارات آبگیری سیمان باعث افزایش نا مطلوب درجه حرارت بتن نشود مورد استفاده قرار می گیرد.
2 – سیمان نوع 2: این نوع سیمان نوع مرغوب تری ست و در مواردی که در مقابل حمله سولفات ها ی معتدل احتیاط لازم باشد به کار می رود. سیمان تیپ 2 معمولاً کندتر از سیمان تیپ 1 می گیرد و در گرفتن حرارت کمتری تولید کی می کند. از این سیمان می توان در ساختمان های حجیم استفاده نمود تا در هنگام گرفتن بتن حرارت کمتری ایجاد شود و حجم بتن کمتر باشد.
3- سیمان نوع 3: سیمان نوع 3 سیمانی ست که در مدت کوتاهی یعنی معمولاً در عرض 1 هفته یا کمتر مقاومت زیادی به دست می آورد و مقاومت 7 روزه ی آن حدود مقاومت 28 روزه ی سیمان نوع 1 می باشد. این نوع سیمان نسبت به سیمان نوع 1 در هنگام گرفتن حرارت بیشتری تولید می کند. از این سیمان وقتی استفاده می کنند که بخواهند زود تر از معمول قالب را برداشته و بتن را مورد استفاده قرار بدهند در هوای سرئ نیز می توان از این سیمان استفاده کرد تا مدت زمان لازم برای محافظت بتن ریخته شده کوتاه تر شود گرچه با بکار بردن مخلوط پر سیمان تر با سیمان نوع 1 هم می توان بتنی تهیه کرد که در مدت کوتاه مقاومت بیشتری کسب کند ولی سیمان نوع 3 همین کار را به نحو بهتر و با صرفه تر انجام می دهد. سیمان نوع 3 را سیمان زود گیر هم می گویند.
4- سیمان نوع 4: سیمان نوع 4 سیمانی ست که هنگام گرفتن حرارت خیلی کمتری تولید می کند و مورد استفاده ی ان جایی ست که شدت و مقدار حرارت تولید شده اهمیت دارد . بتنی که با این سیمان ساخته می شود آهسته تر افزایش مقائمت پیدا می کند یعنی دیرتر می گیرد . کاربرد اصلی این نوع سیمان در ساختمان های حجیم بتنی ست . در ساختمان های حجیم چون سد های وزنی بتنی به علت حجم زیاد بتن افزایش درجه حرارت ناشی از گرفتن بتن می تواند بسیار زیاد و خطرناک شود. برای پایین نگه داشتن درجه حرارت سیمان ، سیمان نوع 4 که به آن سیمان دیرگیر نیز می گویند به کار می رود
5- سیمان نوع 5: سیمان ضد سولفات یا نوع 5 وقتی به کار می رود که بتن در تماس شدید با سولفات ها قرار داشته باشداز این سیمان اساساً وقتی استفاده می شود که خاک یا آب زیرزمینی که در تماس با ساختمان بتنی قرار دارد مقدار زیادی املاح سولفات داشته باشد سیمان نوع 5 دیرتر از سیمان معمولی می گیرد.