معرفی سیمان و کاربرد آن در ساختمان سازی

در ایران اولین کارخانه سیمان در نزدیکی شهر ری احداث و در سال 1312 آغاز به کار کرد. ظرفیت تولید این کارخانه در ابتدا 100 تن اعلام شده است.

تا سال های بعد به تدریج با افزودن واحدهای دیگر به این مجموعه ظرفیت کارخانه به 600 تن در روز رسید.

در حال حاضر با افزایش مصرف سیمان در سال های گذشته تعداد کارخانه های سیمان به بیش از 35 واحد می باشد که از جمله آن ها می توان از کارخانه های تولید سیمان تهران، لوشان، حکمتانه، شمال، مشهد، فارس و آبیک نام برد.

سیمان پرتلند چیست ؟
سیمان شامل آهک، سیلیکات، آلومینات و اکسید آهن بوده به طوری که 60 تا 65 درصد آن را آهک تشکیل می دهد.

اندازه دانه های سیمان خشک به طور متوسط برابر 10 میکرومتر بوده و قسمت اعظم آن از الک شماره 200 عبور می نماید. GS ذرات سیمان معمولا بین 12/3 تا 20/3 متغیر می باشد.

نسبت سطح به وزن آن برابر 0.3 متر مربع بر گرم می باشد که در اثر هیدراسیون به 300 متر مربع به گرم افزایش می یابد.

انواع مختلف سیمان پرتلند عبارتند از:

• سیمان معمولی یا نوع 1.
• سیمان معمولی اصلاح شده یا نوع 2.
• سیمان تندگیر یا نوع 3.
• سیمان با حرارت زایی کم یا نوع 4.
• سیمان ضد سولفات یا نوع 5.

در اکثر فعالیت های عمرانی از سیمان پرتلند نوع 1 استفاده می شود. در مواردی که خاک حاوی 0.1 درصد سولفات باشد یا آب مصرفی حاوی بیش از 150 ppm سولفات باشد از سیمان نوع 2 استفاده می شود.

سیمان نوع 3 در مواردی که گیرش سریع سیمان و افزایش مقاومت کوتاه مدت مد نظر باشد استفاده می شود.

سیمان نوع 4 معمولا در عملیات سد سازی و در مواردی که باید نرخ افزایش حرارت ناشی از هیدراسیون کمتر باشد مصرف می شود.

درصد سیلیکات کلسیم و آلومینات کلسیم سیمان نوع 4 در مقایسه با انواع دیگر سیمان کمتر بوده و به همین دلیل به سرعت حرارت را از دست نمی دهد و سخت نمی شود.

سیمان نوع 5 معمولا در مواردی که اب های زیر زمینی حاوی بیش از 100 ppm سولفات هستند یا این که خاک حاوی بیش از 20 درصد سولفات است مصرف می شود.

درصد آلومینات کلسیم سیمان نوع 5 تقریبا یک سوم درصد آلومینات سیمان نوع 1 می باشد.

انواع تثبیت با سیمان:
به طور کلی تثبیت خاک با سیمان در سه نوع سیستم مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

1 - خاک سیمان:
مخلوطی از خاک با سیمان بوده که دارای مقدار کافی سیمان جهت ایجاد ساختمان سخت و با دوام می باشد.

در این سیستم از آب به مقدار لازم برای تامین رطوبت کافی جهت انجام عمل هیدراسیون سیمان با خاک و همچنین تامین روغن کاری مناسب برای تراکم ترکیب تا دانسیته بالا استفاده می گردد.

ترکیب حاصله مقاومت آشکاری در مقابل هوازدگی، تغییرات آب و هوایی و نیروهای مکانیکی دارد.

آزمایش های استاندارد شده بسیاری جهت پیش بینی عملکرد و کارایی ترکیب خاک سیمان توسعه یافته اند. از جمله این آزمایشات آزمایش دوام، آسیب پذیری در مقابل آب و مقاومت در مقابل یخزدگی می باشد.

از خاک سیمان معمولا برای تثبیت اساس و زیر اساس راه های انعطاف پذیر و صلب استفاده می گردد.

2- خاک - سیمان پلاستیک:
مانند خاک سیمان از مخلوط نمودن خاک با سیمان حاصل می گردد با این تفاوت که از مقدار کافی آب جهت تولید ملات با غلظت بالا استفاده می شود.

حاصل این اختلاط نیز توده سخت و متراکم می باشد. غلظت بالای ملات حاصله در مناطق پر شیب و نامنظم که دسترسی به تجهیزات اجرایی سخت و غیر ممکن می باشد، استفاده بهینه از این مخلوط را ارجح می سازد.