سیمان

سیمان

تعریف

سیمان (هیدرولیکی) ماده ی چسباننده ای است که در هوا و مجاورت آب و جایی که هوا نیست می گیرد و سخت می شود . این ماده را در
ساختن بتن و ملات های سیمانی به کار می برند . سیمان با آب سفت و سخت می شود و جسمی یکپارچه تشکیل می دهد .

دسته بندی

سیمان های هیدرولیکی به شرح زیر دسته بندی می شود :

الف ) سیمان های پرتلند که در پنج نوع ۱تا۵ طبقه بندی می گردد .

ب ) سیمان های آمیخته : که جزء اصلی آنها کلینکر سیمان پرتلند است و دارای مقادیری از مواد مناسب ، مانند پوزولان های طبیعی ، مصنوعی ، یا مواد افزودنی ویژه جایگزین سیمان پرتلند است . انواع سیمان های پرتلند آمیخته معمول در ایران عبارت است از : پوزولانی ، سرباره ای ، بنایی و آهکی (pkz ) .

پ ) سیمان پرتلند پوزولانی : چسباننده ی هیدرولیکی است ، متشکل از مخلوط کامل و یکنواخت سیمان پرتلند و پوزولان ، که یا به روش پودر کردن هم زمان کلینکر سیمان پرتلند ، پوزولان و سنگ گچ در آسیاب ، و یا با سایش جداگانه پوزولان و آمیختن آن با سیمان پرتلند ، و یا ترکیبی از دو روش ، به دست می آید .

مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۳۴۳۲ ، سیمان پرتلند پوزولانی بر دو گروه است :

– پرتلند پوزولانی (پ.پ) با میزان پوزولان حداقل ۵ و حداکثر ۱۵ درصد وزنی سیمان .
– پرتلند پوزولانی ویژه (پ.پ.و) با میزان پوزولان بیش از۱۵تا۴۰ درصد وزنی سیمان .

ت ) سیمان پرتلند سرباره ای : سیمانی است که از آسیاب کردن مخلوط کلینکر سیمان پرتلند ، سرباره ی دانه شده و سنگ گچ و یا از مخلوط سیمان پرتلند و پودر سرباره ، به نسبت های معین به دست می آید .

مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۳۵۱۷ ، سیمان سرباره ای بر سه گروه است :

– سیمان پرتلند سرباره ای (پ – س) با میزان سرباره ی حداکثر ۲۵درصد وزنی سیمان .
– سیمان پرتلند سرباره ای ضد سولفات (پ – س – ۵) با میزان سرباره ی ۲۵تا ۷۰ درصد وزنی سیمان .
– سیمان سرباره ای (س) با میزان سرباره ی بیش از۷۰ درصد وزنی سیمان .

ث ) سیمان پرتلند آهکی : ماده چسباننده هیدرولیکی ، از خانواده سیمان پرتلند ، که از آسیاب کردن مخلوط ۶الی ۲۰درصد سنگ آهک ویژه ، همراه با درصد مناسبی سنگ گچ و حداقل ۸۰ درصد کلینکر سیمان پرتلند تولید می گردد .
– در تولید این نوع سیمان ، میزان مواد افزودنی حداکثر یک درصد است . مواد افزودنی نباید شدت خوردگی میلگرد را افزایش دهد و یا باعث افت کیفیت سیمان یا ملات و بتن ساخته شده از آن شود .

ج ) سیمان بنایی : چسباننده ای هیدرولیکی که در تهیه ی ملات های مختلف مورد استفاده در بنایی به کار برده می شود .

این سیمان از :

– آسیاب کردن مخلوط کلینکر سیمان پرتلند و سنگ آهک طبیعی ؛
– یا مخلوط کردن سیمان پرتلند و پودر نرم شده سنگ آهک ، یا پوزولان های طبیعی و مصنوعی ، و یا سرباره ی آهن گذاری ، به نسبت های معین ، با رنگدانه های معدنی به دست می آید .

مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱-۳۵۱۶ ، سیمان بنایی بر چهار گروه است :

  سیمان بنایی نوع (س – ب – ح – ۵ ) با حداقل ۲۵درصد وزنی کلینکر . در این سیمان از ماده حباب زا استفاده می شود .
•    سیمان بنایی نوع (س – ب – ح – ۵/۱۲ ) با حداقل ۴۰ درصد وزنی کلینکر . در این سیمان از ماده حباب زا استفاده می شود .
•    سیمان بنایی نوع (س – ب –۵ /۱۲) با حداقل ۴۰ درصد وزنی کلینکر.
•    سیمان بنایی نوع (س – ب – ۵/۲۲ ) با حداقل ۴۰ درصد وزنی کلینکر.
– استفاده از سیمان های بنایی در بتن و بتن آرمه مجاز نیست و آن را فقط در ملات و مانند آن باید به کار برد . برای شناسایی سیمان بنایی و پرهیز از مصرف آن در ساخت بتن ، این نوع سیمان ها را رنگی تولید می کنند .

چ ) سیمان پرتلند مرکب الف – ۵/۳۲ : ماده چسباننده هیدرولیکی از خانواده سیمان پرتلند است که از آسیاب و مخلوط کردن کلینکر سیمان پرتلند با حداقل دو نوع از انواع مواد افزونی ( سنگ آهک ویژه ، پوزولان طبیعی مرغوب ، سرباره کوره آهن گذاری ، خاکستر بادی ، پوزولان کلسینه شده ، رس یا شیل پخته شده ، دوده سیلیسی ) همراه با درصد مناسبی از گچ حاصل می شود .
سیمان پرتلند مرکب الف – ۵/۳۲ در تهیه ملات و بتن استفاده می شود و در اکثر مواردی که سیمان پرتلند نوع یک ( ۳۲۵-۱ ) به کار می رود ، قابلیت کاربرد دارد .

ح ) سیمان سفید : سیمان پرتلند سفید سیمانی است که در تولید آن از مواد اولیه ای که ترکیبات رنگ زای آن در حد مجاز باشد ، استفاده می شود .
– این نوع سیمان عمدتا در نماسازی ، بندکشی و کارهای تزئینی کاربرد دارد .

خ ) سیمان پرتلند رنگی : از افزودن رنگدانه های معدنی ( بدون داشتن واکنش شیمیایی ) با سیمان پرتلند معمولی یا سفید به دست می آید . از سیمان پرتلند معمولی برای ساخت سیمان های پرتلند رنگی قرمز ، قهوه ای و از سیمان سفید در تولید سیمان هایی با رنگ های روشن ، استفاده می شود .
– در ساخت سیمان های رنگی باید از رنگدانه هایی استفاده شود در برابر عوامل جوی و تابش نور پایدار است .
– از این نوع سیمان ها بیشتر در نماسازی ، کف سازی ، بندکشی و کارهای تزئینی استفاده می شود .
– رنگ ها نباید در کارگارهای تولید بتن به بتن افزوده شود .

استانداردها

ویژگی ها

ویژگی های انواع سیمان پرتلند باید با استاندارد ملی ایران شماره ۳۸۹ مطابقت کند . ویژگی های سیمان پرتلند پوزولانی باید مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۳۴۳۲ ، سیمان سرباره ای مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۳۵۱۷ ، سیمان بنایی مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱-۳۵۱۶ ، سیمان پرتلند مرکب الف ۵/۳۲ مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱-۱۱۵۷۱ و سیمان پرتلند آهکی مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۴۲۲۰ و ویژگی سیمان پرتلند سفید باید مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۲۹۳۱ باشد . ویژگی رنگدانه های مورد مصرف در سیمان بنایی و سیمان های رنگی باید مطابق استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۱۴۹ باشد .

آزمایش های استاندارد

روش های آزمایش شیمیایی سیمان باید بر اساس استاندارد ملی ایران شماره های ۱۶۹۲ و۱۶۹۵ به کار گرفته شود . این آزمون ها عبارت است از :
اندازه گیری اکسید های سیلیسیم ، آلومینیم ، آهن ، کلسیم ، منیزیم ، سدیم ، پتاسیم ، تری اکسید گوگرد ، افت سرخ شدن در ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد ، باقی مانده نا محلول ، آهک آزاد .

آزمایش شیمیایی سیمان ، برای اندازه گیری عناصر فرعی ، آهک آزاد ، گوگرد به صورت سولفید و کلرید – مواد آلی قابل حل کلروفرم – کربن دی اکسید ، باید برا اساس استاندارد ملی ایران شماره های ۱-۱۶۹۳ ، ۲-۱۶۹۳ ،۱۶۹۴ و ۶۴۴۳ انجام گیرد.

روش آزمایش فیزیکی سیمان باید بر اساس استاندارد ملی ایران شماره های ۳۹۰،۳۹۱ ،۳۹۲ ، ۳۹۳ ، ۳۹۴ و ۷۱۴۸ باشد . این آزمایش ها عبارتند از :
اندازه گیری زمان گیرش اولیه و نهایی ، تعیین غلظت نرمال ، تعیین سلامت ، اندازه گیری مقاومت فشاری ۳ ، ۷ و ۲۸ روز ، اندازه گیری مقاومت خمشی ۳ ، ۷ و ۲۸ روز ، تعیین نرمی ، چگالی و حرارت هیدراتاسیون .

استانداردهای مرجع

–    استاندارد ملی ایران شماره ۳۸۹ ، ” سیمان پرتلند – ویژگی ها ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۳۹۰ ، ” تعیین نرمی سیمان پرتلند ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۳۹۱ ، ” تعیین انبساط سیمان پرتلند ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۳۹۲ ، ” سیمان پرتلند – روش آزمون ”
–    استاندارد ملی ایران شماره  ۳۹۳ ، ” سیمان – تعیین مقاومت فشاری و خمشی – روش آزمون ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۳۹۴ ، ” سیمان پرتلند – تعیین حرارت هیدراتاسیون ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۱۶۹۲ ، ” سیمان های هیدرولیکی – روش های آزمون شیمیایی – اندازه گیری عناصر اصلی ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۱-۱۶۹۳ ، ” ” سیمان های هیدرولیکی – روش های آزمون شیمیایی – قسمت اول –  اندازه گیری عناصر فرعی  ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۲ -۱۶۹۳ ، ” ” سیمان های هیدرولیکی – روش های آزمون شیمیایی – قسمت دوم –  اندازه گیری کلسیم اکسید آزاد  ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۱۶۹۴ ، ” سیمان های هیدرولیکی – روش های آزمون شیمیایی – اندازه گیری گوگرد به صورت سولفید ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۱۶۹۵ ، ” ” سیمان های هیدرولیکی – روش های آزمون شیمیایی – تعیین سدیم اکسید و پتاسیم اکسید ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۲۷۶۱ ، ” آیین کاربرد حفاظت و انبار کردن سیمان در کارگاه ساختمانی ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۲۹۳۱ ، ” ویژگی ها و روش های آزمون سیمان پرتلند سفید ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۳۴۳۲ ، ” سیمان پرتلند پوزولانی – ویژگی ها ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۳۴۳۳ ، ” پوزولان طبیعی – ویژگی ها ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۱-۳۵۱۶ ، ” سیمان بنایی – قسمت اول : ترکیبات ، ویژگی ها و معیار های انطباق ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۲ -۳۵۱۶ ، ” سیمان بنایی – قسمت دوم : روش های آزمون ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۳۵۱۷ ، ” سیمان سرباره ای – ویژگی ها ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۴۲۲۰ ، ” سیمان پرتلند آهکی – ویژگی ها ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۱-۱۱۵۷۱ ، ” سیمان پرتلند مرکب الف ۵/۳۲ – ویژگی ها ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۹- ۱۰۴۴۷ ، ” سنگدانه – آزمون های خصوصیات ساختاری – قسمت نهم : تعیین نرمه به روش متیلن بلو ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۱۲۱۴۹ ، ” مصالح ساختمانی – رنگدانه ها برای رنگی کردن مصالح ساختمانی پایه سیمانی و یا آهکی – ویژگی ها و رورش های آزمون ”
–    استاندارد ملی ایران شماره ۴۵۴۳ ، ” بسته بندی – پاکت های کاغذی سیمان ، گچ و سایر مصالح پودری ساختمانی با جرم ویژه مشابه – ویژگی ها و رورش های آزمون ”
–    استاندارد ملی ایران شماره  ۶۴۴۳ ، ” سیمان های هیدرولیکی – روش های آزمون شیمیایی – تعیین مقدار کلرید ، مواد آلی قابل حل در کلروفرم و کربن دی اکسید ”
–    استاندارد ملی ایران شماره  ۷۱۴۸ ، ” سیمان های هیدرولیکی – تعیین چگالی – روش آزمون “