سیمان چیست و چه کاربردی دارد؟

سیمان چیست

در این کره خاکی، هستند برخی مواد و محصولات که امکان ندارد نام آن ها به گوشتان نخورده باشد. سیمان دقیقا یکی از همان دست محصولات است. در این مقاله از وب سایت تداوم تجارت زینو: پرتال جامع مصالح، تاسیسات و ابزار ساختمانی ما به شما خواهیم گفت که سیمان چیست و چه کاربردی دارد. مجموعه تداوم تجارت زینو به سبب تجربه چندین ساله خود در زمینه های مربوط به مصالح ساختمانی، شما مخاطبان عزیز را با تمام محصولاتی که با این حوزه مرتبط هستند، آشنا خواهد کرد. تلاش شده تا به جامع ترین حالت ممکن سیمان را به شما معرفی کنیم و ضمن پاسخگویی به سوال سیمان چیست، مباحث بیشتری در اختیار شما قرار دهیم. پیش آغاز مباحث، بهتر است کمی در خصوص تاریخچه ساخت و ساز آن هم به صورت مختصر صحبت کنیم و ببینم چه عاملی انسان را به سمت ساخت و تولید سیمان سوق داد. همان طور که می دانید، انسان های اولیه، پیش از اینکه به یکجا نشینی روی بیاورند، در غارها زندگی می کردند. پس از گذشت مدت زمانی نامعلوم، با گردهم آمدن تعداد بیشتری از انسان در کنار یکدیگر، جوامع بشری شکل گرفتند. در نتیجه بشر به این نیتجه رسید که به سرپناهی ثابت و مشخص نیاز دارد که امروز آن را مسکن (یا همان خانه) می نامیم. این شد که دست به کار شد و با کمک محیط پیرامون خود و منابع طبیعی که در اختیار داشت، قصد کرد خانه بسازد. نتیجه ساده ای که از همین توضیحات مقدماتی می توان گرفت این است که نیاز، همان محرک انسان برای ساخت و تولید سیمان بوده است. به طور کلی هر آنچه که در اطراف خود مشاهده می کنید و از آن بهره می برید، به دلیل احساس نیازی بوده که برای آن وجود داشته است. آزمون و خطاهای بسیار، بالاخره یک روز نیتجه داده و سبب گشته ماده ای به نام سیمان ساخته شود. شاید نتوان به طور دقیق، تاریخ ساخت سیمان را برآورد کرد، اما می توان مطمئن بود که سیمان نتیجه همان احساس نیاز و البته حس کنجکاوی به علاوه ایده آل طلبی بوده است. در ادامه مقاله سیمان چیست و چه کاربردی دارد، حتما به تاریخچه کشف سیمان اشاره خواهیم داشت. در مقدمه کار، بیشتر بر روی اینکه سیمان چیست متمرکز شده ایم و مطالب خود را حول محور آن تنظیم کرده ایم. پیش از آغاز تعاریف و توضیحات لازم است به شما خواننده گرامی مژده بدهیم که کلیه ی تعریف های ممکن و کاربردی برای سیمان در این مقاله ارائه شده و شما را از خواندن و مراجعه به سایر منابع بی نیاز خواهد کرد. اولین تعریف ممکن برای سیمان چیست این گونه است: سیمان گردی است نرم جاذب آب و چسباننده خرده سنگ که اساسا مرکب است از ترکیبات پخته شده و گداخته شده اکسید کلسیم با اکسید سیلیکون، اکسید آلومینییم و اکسید آهن. ملات این گرد قادر است بمرور در مجاورت هوا یا در زیرآب سخت شود ؛ در زیر آب ضمن داشتن ثبات حجم مقاومت خود را نیز حفظ می نماید و در فاصله ۲۸ روز در زیر آب ماندن دارای حداقل مقاومت دویست و پنجاه کیلوگرم بر سانتی متر مربع می شود. در رم قدیم مخلوطی از خرده سنگ و آهک پخته درست می کردند که از ترکیب این مخلوط با آب بتن حاصل می شد و از این بتن برای کارهای ساختمانی استفاده می گردید. شما می توانید در مقاله بتن چیست و چه کاربردی دارد، با این ماده نیز آشنا شوید. این نوع ساختمان ها را (Opus Caementitium) می نامیدند به مرور کلمه Cementum به مخلوط های مورد استفاده در این نوع ساختمان سازی اطلاق گردید منظور از Cementum نوع خاصی خرده سنگ بوده است که وقتی پودر آن ها با آهک مخلوط می شد، مخلوط حاصله دارای خاصیت هیدرولیکی بیشتر می شد و به مرور در مجاورت هوا و در زیر آب سخت می گردید و دارای مقاومت و سختی قابل توجهی می شد . این خرده سنگ ها یا از باقیمانده های آتشفشان یعنی خاکستر آتشفشان بودند و یا اینکه از خرد کردن خرده آجرهای تولید شده در کوره آجرپزی، که در واقع همان خاک رس پخته است ، بدست می آمده اند. همان طور که مشاهده کردید، در این تعریف، سیمان به عنوان نوعی پودر توصیف شد. اما آشنایی ما با سیمان به همین یک تعریف ختم نمی شود و همان طور که وعده داده بودیم، تعریف دیگری هم برای این ماده شگفت انیگز آماده کرده ایم که پارت به پارت آن را تقدیم حضورتان خواهیم کرد. حال به سراغ یک تعریف مورد پسند دیگر می رویم. سیمان یکی از اصلی ‌ترین مصالحی است که در ساختمان‌ سازی به کار می‌رود و تصور ساخت یک سازه بدون آن اساساً غیرممکن است. به همین دلیل است که این ماده برای ساختمان‌سازان اهمیت بسیار زیادی دارد. اگر بخواهیم به‌صورت ساده و خلاصه توضیحی راجع به این نوع از مصالح خاص داشته باشیم باید بگوییم که سیمان ماده‌ای چسبنده است که باعث می ‌شود مصالح مختلف به همدیگر بچسبند و استحکام پیدا کنند. شاید این تعریفی ساده و بچگانه به نظر برسد، اما واقعیت اینجاست که این بهترین توضیح ممکن است. اما قبل از این‌که به مباحثی مانند قیمت این ماده و مواردی در باب خرید و فروش آن بپردازیم، می‌خواهیم به سؤالات مختصری حول این موضوع پاسخ بدهیم. درواقع قبل از هر چیزی ما باید بدانیم که سیمان چیست؟ چگونه عمل می‌ کند؟ اجزای سازنده ‌اش چیست و در نهایت این‌که چه نوع سیمان ‌هایی در بازار وجود دارند. به‌طور کلی پاسخ به این سؤالات می‌تواند شما را در خرید این ماده یاری کند؛ بنابراین اگر شما هم نسبت به این موضوع علاقه‌ مند هستید، توصیه می‌کنیم به مطالعه این متن ادامه دهید و با ما همراه باشید. همان‌طور که گفتیم یکی از اصلی‌ ترین مصالح ساختمان‌ سازی سیمان است. در همین ابتدا به سراغ تاریخچه این ماده می‌ رویم که اولین بار در کشور فرانسه تولید شد. سیمان در ابتدای قرن نوزده و توسط فردی به نام ویکات ساخته شد. ویکات برای این‌که دوغاب مناسبی برای ساخت پیدا کند، مقداری سنگ‌ آهک و خاک رس را باهم دیگر ترکیب کرد و درنهایت هم مقداری آب به آن اضافه نمود؛ اما این روش به نظر چندان کارآمد نیامد و به همین خاطر در فرانسه زیاد استفاده نشد؛ اما چندین سال بعد، در انگلستان از این روش برای چیدن آجرها روی‌ هم استفاده شد. یک بنای خبره، دوباره خاک رس و سنگ‌ آهک را با هم مخلوط کرد و نوعی دوغاب آبی‌ رنگ ساخت. این محصول به‌قدری خوب عمل می‌کرد که سازنده‌ ی آن، این محصول را با نام سیمان پرتلند ثبت کرد. جالب است بدایند که پرتلند تا همین امروز هم در دنیا ساخته می‌ شود، به دلیل شباهت رنگش با رنگ سواحل جنوب انگلستان، این‌گونه نام‌گذاری شده است. روند رشد استفاده از سیمان و پیشرفتش به همین نقطه محدود نشد. بلکه این محصول در طول سالیان دستخوش تغییرات زیادی در مورد نحوه چیدن پخت شد. یکی از تکنیک‌ های فوق‌ العاده‌ ی پخت آن بود، به این صورت بود که مواد اولیه را با حرارت بیشتر می‌ پختند تا حالتی از عرق کردن در محصول به وجود آید. درنهایت بخشی از این ماده به‌صورت گداخته درمی‌ آمد و بخشی دیگر نیز پخته می‌ شد. درنهایت پس از خشک شدن، این نوع از سیمان مقاومت بسیار بالایی از خود نشان داد و کیفیت بسیار بهتری پیدا کرد. این ماده ساختمانی جالب که به نام سیمان اسپیدین مشهور است تا به همین امروز نیز با همین دستور پخت ساخته می‌ شود و در میان ساختمان‌ سازان به‌ شدت محبوب است. از طرفی همان‌ طور که گفتیم این نوع از مصالح را می توان نوعی پودر دانست که از ترکیب سنگ‌ آهک و خاک رس به دست می‌ آید. معمولا این ترکیب را با سنگ، ماسه، شن و دیگر مصالح ترکیب می‌ کنند تا ملات های مختلفی بسازند. حتما شما هم تابه‌ حال بتن‌ های بزرگ ساختمانی دیده‌ اید. همان‌طور که احتمالاً خودتان هم بدانید این بتن‌ ها از ملات سیمان با سنگ، شن و ماسه ساخته می‌ شوند. طبیعتا هرچه سیمان مورد استفاده در بتن مرغوب‌ تر باشد، استحکام بتن نیز افزایش پیدا می‌ کند. چراکه در صورت عدم مرغوبیت نمی‌ توان به‌کل سازه اطمینان چندانی پیدا کرد. از این ماده همچنین برای آجرچینی و کارهای دیگر ساختمانی نیز استفاده می‌ شود. در ادامه‌ ی این مقاله راجع به کاربردهای آن نیز صحبت خواهیم کرد. پس به خواندن این مطلب ادامه دهید. در این تعریف نیز به خصلت پودری بودن سیمان اشاره شد اما همان طور که در ابتدای آن آمده بود، سیمان یکی از انواع مصالح ساختمانی به شمار رفته بود. پس باید دقت کرد که این نوع دیدگاه ماست که مشخص می کند سیمان چیست و چه کاربردی دارد. شاید اگر با سایر زمینه های کاربردی آن آشنا شوید، شما هم تعریف مخصوص به خود را ارائه کنید. تعریف سیمان هر چه که باشد، قطع به یقین به خوبی یک بکگراند کلی از آن را به شما خواهد داد و سبب آشنایی نسبی شما با آن خواهد شد. در خلال تعریف دوم، نام دو نوع سیمان خاص به کار گرفته شد که هم اکنون روی یکی از آن نام ها بیشتر تمرکز خواهیم کرد. البته ما سعی می کنیم به فراخور نیاز، هر نوع سیمان قابل تولید را به شما معرفی کنیم و تا آنجایی که امکان داشته باشد، در مورد روش تولید و کاربردهای آن صحبت کنیم. پس با همین رویکرد به سراغ ارائه یک تعریف خلاصه از سیمان پرتلند می رویم. این تعریف نیز در خدمت عنوان اصلی مقاله یعنی سیمان چیست و چه کاربردی دارد می باشد. با ما همراه باشید. سیمان پرتلند یک ماده اتصال دهنده است، ماده ای که برای ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد و برای محکم شدن، سخت شدن و چسبیدن سایر مواد به هم اضافه می ‌شود. سیمان به ندرت به تنهایی مورد استفاده قرار می ‌گیرد، بلکه برای اتصال ماسه و شن (سنگدانه) به یکدیگر استفاده می ‌شود. سیمان مخلوط با سنگدانه ریز، ملات بنایی و یا مخلوط با شن و ماسه، بتن تولید می‌ کند. بتن پرکاربردترین مصالحی است که وجود دارد و بعد از آب به عنوان پر مصرف ترین منبع کره زمین قرار دارد. این نوع از مصالح ساختمانی از طریق ترکیب شیمیایی کنترل شده از کلسیم، سیلیکون، آلومینیوم، آهن و سایر مواد تشکیل می ‌شود. مواد رایج مورد استفاده برای تولید سیمان شامل سنگ آهک و گچ یا مارن است که با شیل، خاک رس، سنگ، سرباره کوره بلند، ماسه سیلیس و سنگ آهن ترکیب می‌شود. تعیین مقدار سیمان، ماسه و سنگدانه را برای مخلوط بتن به مقاومت مد نظر برای بتن بستگی دارد. بنابراین طرح اختلاط بتن فرآیندی است برای تعیین مصالح با کیفیت مناسب و نسبت مقدار آن‌ ها برای تهیه بتن با خواص مورد نظر مانند کارایی، استحکام، زمان گیرش و دوام. طرح اختلاط بتن نسبت سیمان، ماسه و آب و شن با توجه به حجم را به ترتیب تعیین می کند. بنابراین طرح اختلاط یک : دو : چهار  نشان دهنده (سنگدانه: ماسه: سیمان) است. به طور معمول، یک مخلوط حدود ده تا پانزده درصد سیمان، شصت تا هفتاد و پنج درصد سنگدانه و پانزده تا بیست درصد آب است. هوای ورودی در بسیاری از مخلوط‌های بتن نیز ممکن است پنج تا هشت درصد دیگر را اشغال کند. یک نکته مهم در خصوص تعاریف مطرح شده در این نوشتار این است که به سبب مشترک بودن ساختار بسیاری از مواد، با مباحث مشابه و نزدیک به هم بسیاری روبرو خواهید شد. پس به هیچ عنوان تعجب نکنید اگر دیدید بعضی مطالب، در لحن ها و گفتارهای متفاوت در متن پیش رو درج شده باشند. برای نمونه همین تعریفی که از سیمان پرتلند خواندید، کمی جلوتر هم به صورت اختصاصی به آن پرداخته خواهد شد. مهم توجه به نکات اصلی و پایه ای است؛ نکاتی که به کمک آن ها خواهید فهمید سیمان چیست و چه کاربردی دارد. حال بیایید به سراغ آخرین تعریف در دسترس برای سیمان برویم. آخرین تعریف به منزله ی پایان کار نخواهد بود و ما مباحث بیشمار دیگری برای ارائه کردن داریم. شاید اولین مورد شناخته شده سیمان مربوط به دوازده میلیون سال پیش باشد. پس از وقوع شیل نفت شیلی واقع در مجاورت بستر سنگ آهک که به دلایل طبیعی رخ داده بود، رسوب سیمان تشکیل شد. سیمان در صنعت ساخت و ساز حکم چسب را دارد. سیمان به ندرت به تنهای مورد استفاده قرار می‌ گیرد، بلکه بیشتر برای اتصال شن و ماسه (سنگدانه‎ های) کاربرد دارد. مخلوط سیمان با سنگ‌ ریزی باعث ایجاد ملات برای سنگ‌ تراشی و ترکیب آن با شن و ماسه باعث تولید بتن می‌ شود، که حدود هفت الی پانزده درصد از حجم آن را تشکیل می‌ دهد. بعد از آب، بتن پرکاربردترین ماده در سیاره زمین است. امروزه به لطف فناوری، تهیه و تولید سیمان در مالزی توسعه گسترده‌ای یافته است. در این تعریف نیز کمی دیدگاه تاریخچه ای داشتیم و یک اشاره حدودی به تاریخی داشتیم که در آن اولین بار از سیمان استفاده شده است. البته این تنها یک تخمین است و نمی توان به صورت صد در صدی به آن استناد کرد. هر تخمین، تنها یک برآورد کلی از وقایع رخ داده در طول تاریخ است که شاید درصد خطای بالایی داشته باشد. با عبور از مبحث سیمان چیست، به سراغ سایر مباحث قابل ذکر در این خصوص می رویم.

سیمان پرتلند چیست

همان طور که گفتیم، سیمان انواع مختلفی دارد که یکی از آن ها سیمان پرتلند می باشد. به سبب پرتکرار بودن این نام در بازار سیمان، بنا را برآن گذاشتیم که در همین آغاز کار، تعریفی صحیح و واضحی نیز از سیمان پرتلند ارائه کنیم و مباحث مربوط به سیمان چیست و چه کاربردی دارد را بیش از پیش بشکافیم. دور از انتظار نیست که شما با این نام آشنا باشید و حتی تا حدود زیادی با کاربردهای آن آشنا باشید. برخی محصولات در دنیای امروز بسیار پرکاربرد هستند و به همین دلیل نام نهاده شده بر روی آن ها، زیاد به گوش می خورد. التبه حالت دیگری هم وجود دارد که شما تاکنون در مورد این محصول چیزی نشنیده باشید که چندان غیر طبیعی نیست. ما اینجاییم تا به درستی سیمان پرتلند را به شما خوبان معرفی کنیم. سیمان پرتلند رایج‌ ترین نوع سیمان است که به سبب گیرش سریع، مقاومت و کارایی بالا در ترکیبات بتنی به کار می‌ رود. سیمان پرتلند نوعی سیمان با ساختار هیدرولیکی است که از پودر کردن کلینکری که عمدتا از اکسیدهای سیلیسی، آلومینیومی و آهنی بوده، به دست می‌ آید. در ایران برای ساخت سیمان از ترکیب خاک و رس که حاوی سیلیس ، آلومین، اکسید آهن و اکسید منیزیم است به نسبت مناسب یا گلاهک استفاده و به دو روش تر و خشک تولید می شود. برای چسب‌ های سیمانی، آب با سنگدانه و سیمان مخلوط و تبدیل به دوغاب نیمه مایع می‌ شود که می‌ تواند به شکل معمول، با ریختن آن در یک فرم، شکل بگیرد. باید به خاطر داشته باشید که سیمان را هرگز در مکان‌ های مرطوب قرار ندهید، زیرا سیمان باعث مکش رطوبت می شود و در نتیجه آن را خراب می کند. همچنین یکی دیگر از نکات مهم در نگه‌ داری سیمان، حمله سولفات‌ ها است که به تبع آن منجر به تشکیل حجم زیاد در بتن سخت شده و تنش‌ های فشاری می شود. همان طور که انتظار می رفت، دو مشخصه در این تعریف خودنمایی می کند. یکی رایج بودن و یکی پرکاربرد بودن. پس دلیل شنیده شدن نام سیمان پرتلند در صنعت ساختمان و به طور کلی بازار مصالح، همین راحتی کار و مشخصاتی است که این محصول دارد. اجازه بدهید به مثابه بخش آغازین، یک تعریف شماره دو نیز برای سیمان پرتلند بیان کنیم. در توضیح پیش رو، یک اشاره کوچک به سال ساخت و استفاده از سیمان پرتلند داشته ایم. این محصول هنگامی که برای اولین بار در اوایل قرن نوزده در انگلستان ساخته شد و مورد استفاده قرار گرفت، سیمان پرتلند نامیده شد زیرا محصول هیدراتاسیون آن شبیه سنگ ساختمانی از جزیره پورتلند در سواحل بریتانیا بود. اولین اختراع برای این محصول در سال یک هزار و هشت صد و بیست و چهار توسط جوزف آسپدین، یک ماسون انگلیسی به دست آمد. وزن مخصوص ذرات آن حدود سه و پانزده صدم است. در سیمان پرتلند چهار فاز اصلی وجود دارد: سیلیکات تری کلسیم (C۳A)، سیلیکات دی کلسیم (C۲A)، آلومینات تری کلسیم (C۳A) و آلومینوفریت تترا کلسیم (C۴AF). استحکام و سایر خواص بتن عمدتآ از هیدراتاسیون سیلیکات‌های تری کلسیم و دی کلسیم ناشی می‌شود. کیسه این نوع محصول چهار و نیم فوت مکعب بتن تولید می‌کند. برای ضخامت کمتر از دو اینچ و روکش از: یک قسمت سیمان پرتلند با سه تا چهار قسمت ماسه استفاده کنید. بسیاری از حوادث مهم زندگی امروز ما، به خاطر وقایعی است که در حدود سه قرن پیش رخ داد؛ جایی که انقلاب صنعتی به وقوع پیوست. این انقلاب، زادگاه بسیاری از حوادث صنعتی مهم امروز می باشد. همان طور که دیدید، سیمان پرتلند هم در همان روزها و سال ها، بیشتر مورد توجه قرار گرفته و دستخوش تغییر شده است. داستان توضیحات سیمان پرتلند در اینجا به پایان نمی رسد و هنوز هم مطالب دیگری برای گفتن وجود دارند. دقت داشته باشید که با همین فرمول، تمامی ریزه کاری های سیمان چیست و چه کاربردی دارد هم مطرح خواهند شد. ترکیبات شیمیایی در سیمان پرتلند ترکیب مواد اولیه منجر به واکنش بین اکسید ها می شود و چهار ترکیب مرکب در محصول نهایی تشکیل می‌ شود که بدین شرح می باشد: C۳S = ۳CaO.SiO۲ (تری کلسیم سیلیکات)، C۲S = ۲CaO.SiO۲ (دی کلسیم سیلیکات)، C۳A = ۳CaO.Al۲O۳ (تری کلسیم آلومینات)، C۴AF = ۴CaO. Al۲O۳.Fe۲O۳ (تترا کلسیم آلومینو فریت). شاید در حالت عمومی دانستن فرمول ها و ترکیب ها چندان ضروری به نظر نرسد اما به دو دلیل باید به آن اشاره می شد. اول این که این یک مقاله جامع و کامل است و حتما باید به تمام ابعاد و زوایا اشاره کند و دوم اینکه مخاطبان ما از تمام اقشار جامعه هستند و شاید تمایل داشته باشند اطلاعات بیشتری از یک محصول به دست آورند. حالا که هنوز تنور ترکیبات شیمیایی سیمان پرتلند داغ است، اجازه دهید نقش هر ترکیب را نیز بررسی کنیم. C۳S: به سرعت هیدراته می ‌شود و سفت می ‌شود و تا حد زیادی مسئول تنظیم اولیه و استحکام اولیه است. مقاومت اولیه با افزایش درصد C۳S بیشتر است. C۲S: هیدراته شدن و سفت شدن یه آرامی رخ می‌ دهد. تا حد زیادی به افزایش مقاومت در سنین بالاتر از یک هفته کمک می‌کند. C۳A: مقدار زیادی گرما را در چند روز اول هیدراتاسیون و سفت شدن آزاد می ‌کند. همچنین کمی به افزایش مقاومت اولیه کمک می ‌کند. گچ اضافه شده به سیمان سرعت هیدراتاسیون C۳A را کند می‌کند. سیمان‌ های با درصد پایین C۳A به ویژه در برابر خاک ‌ها و آب ‌های حاوی سولفات مقاوم هستند. C۴AF: هیچ نقش مهمی در هیدراتاسیون بازی نمی کند. اگر دانشجو و یا مدرس رشته شیمی باشید، مطمئنا از این مباحث بیشتر سر در خواهید آورد. پس شما می توانید تشخیص دهید که خواص کلی سیمان پرتلند به چه ترتیب است. در غیر این صورت جملات قبل را تنها با هدف افزایش اطلاعات شخصی خودتان مورد مطالعه قرار دهید.

روش پخت سیمان

بله درست خواندید، روش پخت سیمان. روش پخت سیمان در فرآیند تولید آن نقش مهمی ایفا می کند. پس اگر قرار باشد چگونگی تولید و ساخت سیمان را درک کنیم، ابتدا باید با روش پخت آن آشنا شویم. از آنجا که انجام این مرحله کاملا و ضروری است، پس در نظر گرفتیم روی آن مانور دهیم و به شما در مورد کلیات آن توضیح دهیم. شک نداشته باشید که اگر به خوبی متوجه این قسمت از نوشتار وب سایت تداوم تجارت زینو بشوید، در واقع توانسته اید بفهمید که سیمان چیست و چه کاربردی دارد. پس لطفا به خواندن مطالب ادامه دهید. مراحل ساخت سیمان پرتلند بدین صورت خواهد بود: مخلوط کردن مواد اولیه: مواد اولیه اصلی مورد استفاده در تولید این نوع از مصالح عبارتند از کلسیم، سیلیکون، آهن و آلومینیوم. این مواد معدنی با توجه به در دسترس بودن به اشکال مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. روش اختلاط به دو روش انجام می‌شود: فرآیند خشک: مواد اولیه آهکی و آجری ابتدا در دستگاه‌ های سنگ شکن چرخشی خرد می‌ شوند تا قطعات دو تا پنج سانتی متر جداگانه به دست آید. مواد خرد شده مجددا آسیاب می‌ شوند تا ذرات ریز به آسیاب لوله وارد شوند. هر ماده خرد شده پس از غربالگری در قیف ذخیره می‌شود. اکنون این مواد معدنی پودر شده به نسبت مورد نیاز مخلوط می‌ شوند تا مخلوط خام خشک به دست آید و سپس در سیلوها ذخیره شده و آماده ارسال به کوره دوار می‌شود. در حال حاضر مواد اولیه به نسبت‌های خاصی مخلوط می‌شوند تا ترکیب متوسط محصول نهایی به درستی حفظ شود. فرآیند تر: مواد اولیه ابتدا خرد شده و به شکل پودر درآمده و در سیلوها ذخیره می‌ شوند. سپس خاک رس شسته می‌ شود تا مواد آلی چسبیده در خاک رس حذف شود. سنگ آهک پودر شده و خاک رس شسته شده برای جریان در کانال‌ها ارسال شده و به آسیاب‌ها منتقل می‌شود که در آن کاملا مخلوط شده و خمیر تشکیل می‌ شود، یعنی به عنوان دوغاب شناخته می‌ شود. فرآیند سنگ زنی را می‌توان در آسیاب لوله ای انجام داد. سپس دوغاب به حوضچه جمع آوری هدایت می‌شود که در آن ترکیب را می‌توان تنظیم کرد. دوغاب حاوی حدود سی و هشت تا چهل درصد آب است که در مخازن ذخیره می‌ شود و برای کوره دوار آماده است. دقت داشته باشید که برخی از اعداد و ارقام اشاره شده در متن حدودی هستند. یعنی ممکن است با کمی بالا و پایین کردن آن ها نیز محصول نهایی به دست آید. البته که به این سادگی ها نخواهد بود و به سال ها تجربه و کار در این زمینه نیازمند است اما من باب اطلاع شما، گفتیم بد نیست که از این قضیه با خبر باشید. اما فرآیند بعدی در مقوله روش پخت سیمان، مبحث سوزاندن است. فرآیند سوزاندن در کوره دوار انجام می‌شود در حالی که مواد اولیه در محور طولی آن در یک تا دو دور در دقیقه می‌ چرخند. کوره دوار از لوله‌ های فولادی با قطر دو و نیم تا سه متر تشکیل شده است و طول آن بین نود تا صد و بیست متر متفاوت است. قسمت داخلی کوره با آجرهای نسوز روکش شده است. کوره بر روی ستون‌ های بنایی یا بتنی تکیه داده شده و بر روی غلتک در موقعیت کمی متمایل در شیب یک در بیست و پنج تا یک در سی قرار گرفته است. مخلوط خام فرآیند خشک و یا دوغاب اصلاح شده مرطوب از انتهای بالایی به کوره تزریق می‌ شود. کوره با کمک ذغال سنگ یا روغن یا گازهای داغ از انتهای پایین کوره گرم می‌ شود تا شعله تولید شود. همانطور که موقعیت کوره متمایل است و به آرامی می‌ چرخد، مواد شارژ شده از انتهای بالایی با سرعت پانزده متر در ساعت به سمت انتهای پایین حرکت می‌ کند. در قسمت فوقانی، آب یا رطوبت مواد در دمای چهارصد درجه سانتی گراد تبخیر می‌شود، بنابراین این فرایند به عنوان منطقه خشک شدن شناخته می‌ شود؛ یعنی قسمت مرکزی. بر حسب میزان تولیدی که قرار است انجام شود، روش پخت سیمان هم می تواند کمی تا حدودی با آنچه که در قبل گفته شد متفاوت باشد، اما کلیات آن به همین ترتیبی است که ذکر شد. شاید بد نباشد اگر یک روز فرصت کردید، حتما به کارخانجات و تولیدی هایی که مشغول به تولید سیمان هستند سر بزنید و روش پخت سیمان را از نزدیک مشاهده کنید. آن گاه مطالب ما نیز به خوبی برایتان جا خواهد افتاد.
روند تکاملی تکنولوژی پخت سیمان
سفر در تاریخ، همواره پاسخ بسیاری از سوالات ما را می دهد. اجازه بدهید پیرامون روش پخت سیمان، سیری داشته باشیم بر تحول و روند تکامل آن. بی شک دانستن تاریخچه مربوط به روش پخت سیمان، ما را به هدف اصلی این مقاله یعنی فهمیدن اینکه سیمان چیست و چه کاربردی دارد، نزدیک تر خواهد کرد. بنابراین اگر علاقمند به مباحث تاریخی هستید، مطالعه این بخش را در دستور کار خود قرار دهید. در غیر این صورت می توانید از این بخش عبور کنید. پس از به کارگیری کوره های گنبدی شکل، در سال یک هزار و هشتصد و پنجاه و پنج اولین کوره قائم سیمان به صورت غیر مداوم (طرح بطری شکل) با سوخت چوب یا زغال سنگ استفاده گردید که مواد و سوخت به صورت لایه لایه وارد کوره شده و احتراق از سمت پائین صورت می گرفت. عمل احتراق و زینتر شدن به کاهش حجم مواد منجر شده و ضمن ایجاد فضای خالی در بالا، امکان شارژ مجدد را فراهم می نمود. کلینکر پخته شده معمولاً به جداره می چسبید که در هنگام تخلیه، جدا می شد. این نوع کوره ها داری ظرفیت سه تن در هفته بودند. بعدها مواد اولیه ورودی به صورت قالب گیری شده وارد کوره می شد. در سیتم های تر، مواد دوغابی را مدتی در داخل حوضچه های مخصوصی برای سفت شدن نگهداری می کردند و در برخی از واحدها، خشت های مرطوب به وسیله گازهای خروجی کوره، خشک می شد. اولین قدم برای کوره های مداوم در سال یک هزار و هشت صد و شصت و چهار با بکارگیری کوره های استوانه ای برداشته شد که دارای سه قسمت تونل پخت، بخش خروج گازهای احتراق و دودکش بودند. تونل پخت ساختمانی استوانه ای شکل با سقف ضربی داشت که با دیواره هایی به تعدادی اتاقک تفکیک می گردید. هر اتاقک دارای دریچه تغذیه و تخلیه مواد بود و در هنگام حرارت دادن تمام این اتاقک ها (به جز یکی دو مورد) کاملاً آب بندی می شد. در تونل پخت گازهای داغ احتراق از اتاقکی به اتاقک دیگر منتقل می گردید. سوخت (مخلوط زغال سنگ و کک) از نقاط ویژه ای وارد کوره می شد. زمان پخت هجده تا بیست ساعت برای هر اتاقک بود و یک کوره بزرگ می توانست بیست تا بیست و پنج هزار تن سیمان در سال تولید نماید. در سال یک هزار و هشت صد و هشتاد و سه کوره های چند طبقه مداوم Dietzsch طراحی و عرضه شد. در این کوره محفظه احتراق در پائین به وسیله یک کوره افقی، از محفظه پیش گرمکن در بالا جدا شده بود. ظرفیت چنین کوره هایی که معمولاً به صورت دوقلو کار می کردند حدود بیست تا سی و پنج تن در روز بود. اصلاحات مستمری بر روی این کوره ها صورت گرفت تا اینکه از سال یک هزار و نهصد و ده با مجهز کردن آنها به تجهیزاتی مانند سینی توزیع برای مواد ورودی و سیستم گریت چرخان برای تخلیه کلینکر، هزینه راهبری بسیار کاهش یافت و ظرفیت کوره ها به صد تن در روز افزایش پیدا کرد. تاریخچه کوره های دوار به سال یک هزار و هشت صد و هفتاد و هفت برمی گردد. کوره دوار برای نخستین بار درسال یک هزار و هشت صد و پنجاه و پنج بوسیله فردریک رانسوم اهل انگلستان وارد تکنولوژی پخت سیمان گردید. این کوره گازسوز در آمریکا به ثبت رسید. این کوره ها که تکامل بعدی آن ها نقطه عطفی در صنعت سیمان ایجاد کرد، بعداً بوسیله مهندسین آمریکایی کاملتر شد. همان طور که مشاهده شد، روش پخت سیمان و سیر تکامل آن، چیزی نبوده که یک شبه به آن رسیده باشند. این جریان در طول تاریخ و به مرور رخ داده است و هر بار پیشرفت هایی حاصل شده است. در نهایت فکر و خلاقیت انسان، او را به سمتی سوق داده که به فن آوری های امروز دست یابد، و بسیار بهتر از قبل به سایرین بفهماند که سیمان چیست و چه کاربردی دارد.

اجزای تشکیل‌ دهنده سیمان

همان‌ طور که بارها در طول این مقاله گفتیم، اولین و اساسی‌ ترین مواد تشکیل‌ دهنده‌ی سیمان سنگ‌ آهک و خاک رس هستند اما با افزودن عناصر مختلف به این ترکیب، می‌ توان به انواع مختلفی از سیمان دست پیدا کرد که در بالا به آن‌ها اشاره کردیم. اما به‌طور اساسی ۴ ترکیب وجود دارد که از آن‌ ها به‌ عنوان اصلی‌ ترین مواد تشکیل‌ دهنده‌ ی آن یاد می‌ شود که در ادامه به آن‌ ها اشاره‌کرده‌ ایم. تری کلسیم سیلیکات، دی کلسیم سیلیکات، تری کلسیم آلومینات، تترا کلسیم آلومینو فریت، تری کلسیم سیلیکات.
تری کلسیم سیلیکات: اصلی‌ ترین کاربردی که تری کلیسیم سیلیکات دارد این است که بتن را سفت می‌ کند. نکته‌ای که باید بدانید این است که C۳S وقتی‌که با آب ترکیب می‌ شود، حرارت بسیار بالایی را تولید می‌ کند. تری کلسیم سیلیکات به‌طور طبیعی، سیمان را مقاوم‌ تر نمی‌ کند. چه‌ بسا موجب می‌ شود که سولفات‌ ها راحت‌ تر به ساختار ملات حمله کنند اما مهم‌ ترین مزیتی که دارد این است که ترکیب آهک با سیلیس را ساده‌ تر و راحت‌ تر می‌ کند. به همین خاطر معمولا از آن برای ساخت سیمان استفاده می‌ شود.
دی کلسیم سیلیکات: دی کلسیم سیلیکات که با نام C۲S هم شناخته می‌ شود کاملا برعکس‌ تری کلسیم سیلیکات عمل می‌ کند. به این معنی که سرعت گیرایی را کاهش می‌ دهد و به‌این‌ترتیب حدودا هفت روز زمان لازم دارد تا تغییر شیمیایی داشته باشد. به خاطر این آهسته عمل کردن، طبیعتا میزان انرژی گرمایی تولید شده توسط دی کلسیم سیلیکات کمتر است.
تری کلسیم آلومینات: تری کلسیم آلومینات هم تقریبا شبیه به تری کلسیم سیلیکات عمل می‌ کند و درروند گیرندگی اول سیمان اثرگذار است؛ اما باید بدانید که مثل تری کلسیم سیلیکات، باعث می‌ شود که مقاومت سیمان در برابر حمله‌ ی سولفات‌ ها کم شود و البته میزان گرمای تولید شونده توسط آن نیز بیشتر است.
تترا کلسیم آلومینو فریت: تترا کلسیم آلومینو فریت، فرق چندان زیادی در خصوصیات و ویژگی‌های سیمان نمی‌ گذارد اما اگر آن را با گچ واکنش دهید، سولفوریت کلسیم را تشکیل می‌ دهد و به‌ این‌ترتیب هیدراسیون سیلیکات‌ها را شتاب می‌ دهد. درنهایت باید بگوییم که احتمال وجود عناصر و مواد دیگر در این نوع از مصالح هم وجود دارد اما به خاطر وزن بسیار ناچیز نمی‌ توانند اثر چندانی روی رفتار سیمان داشته باشند.

سیمان چگونه ساخته می‌ شود

همچنان با مقاله سیمان چیست و چه کاربردی دارد در خدمت شما عزیزان هستیم. به هر میزان که در این مبحث عمیق تر بشویم، نیاز است تا نگاهی جزئی تر به سیمان داشته باشیم و با تمامی فرآیندهای قابل اجرا بر روی آن آشنا شویم. اینک می خواهیم پس از بررسی تعاریف و آشنایی های اولیه، به سراغ روش ساختمان سیمان برویم و با یکدیگر این پروسه را بررسی کنیم. همان‌ طور که گفتیم سیمان از ترکیب مصالح مختلفی مانند سنگ‌آهک و خاک رس تشکیل می‌ شود؛ اما با تغییر اندکی در میزان هر یک از مواد تشکیل‌دهنده می‌ توان به انواع مختلفی از آن دست پیدا کرد. به‌ عنوان‌ مثال درصورتی‌که میزان سنگ‌ آهک (گچ) را در آن تغییر بدهیم، میزان سختی آن نیز تغییر خواهد کرد و می‌ توان به تیپ‌ های مختلفی از سیمان دست پیدا کرد که در ادامه توضیح خواهیم داد. اصولا این نوع از مصالح پرکاربرد را در کارگاه‌ ها و کارخانه‌ های بزرگی که بتوان آن را به‌ خوبی حرارت داد و با مواد مختلف مانند شن و ماسه و... ترکیب کرد، می‌ سازند. در این میان میتوان سیمان‌ ها را دارای کیفیت‌ های مختلفی دانست. به‌ عنوان‌ مثال سیمان پرتلند یکی از عادی‌ ترین مصالح موجود در بازار است اما بازهم نباید تنها به نام آن‌ها اکتفا کرد. هرکدام از آن‌ها ویژگی و کاربردهای منحصر به‌ فرد خود را دارند. در ادامه می‌ خواهیم در مورد کاربردهای سیمان صحبت کنیم و بگوییم که در چه مواقعی می‌ توان از این ماده‌ ی شگفت‌ انگیز استفاده کرد.

مواد اولیه در تولید سیمان

مواد اولیه درزمان تولید و در حین پخت با هم واکنش می دهند و ترکیبات جدیدی بوجود می آورند. ۴ ترکیب اصلی سیمان عبارتند از: سه کلسیم سیلیکات، دو کلسیم سیلیکات سه کلسیم آلومینات : سه کلسیم آلومینات ترکیب آهک با سیلیس را در مراحل اولیه تولید سیمان راحت تر کرده اما در مقاومت سیمان تاثیر گذار نیست. چهار کلسیم آلومینو فریت: چهار کلسیم آلومینو فریت به نسبت ترکیبات دیگر به میزان کمتر در سیمان وجود داشته و سرعت هیدراتاسیون سیلیکات ها را بالا خواهد برد اما در رفتار سیمان هیچ تاثیری ندارد. سیلیکات ها نقش مهمی در افزایش مقاومت خمیر سیمان هیدراته دارند و جزء مهم ترین و جدایی ناپذیر ترکیبات در نظر گرفته می شوند. این ترکیبات خالص نیستند و از اکسیدهای جزئی که تاثیر قابل توجهی در خواص هیدرولیکی و فرم دهی اتم ها دارند، ایجاد شده است. ترکیباتی همانند اکسید پتاسیم و اکسید سدیم نیز در سیمان وجود دارد که به اکسیدهای قلیایی معروف اند. این ترکیبات قلیایی به علت واکنش با سنگدانه ها منجر به تخریب بتن خواهند شد. برای حفاظت از سازه های بتنی در برابر سولفات ها علاوه بر اهمیت نوع سیمان، باید سولفاتی بودن خاک و آب های نزدیک به سازه نیز مورد توجه قرار گرفته شود. سیمان های مختلف در ترکیب با آب به ماده ای سخت تبدیل خواهند شد که در برابر عوامل مختلف مقاومت بالایی دارند. درصورت مشاهده اختلاف بین آن ها به میزان مقاومت و زمان گیرش آن ها بستگی دارد. سیمان در هنگام سخت شدن منقبض می شود و به تنهایی از آن استفاده نمی شود و مواد پر کننده با آن ترکیب می شوند. پر کننده ها انقباض سیمان را کم کرده اما استفاده بیش از حد آن ها خواص مکانیکی مصالح را نیز پایین خواهد آورد. سیمان متریال بسیار مقاوم در برابر آتش می باشد و ترکیبات و محصولات آن نیز از این قابلیت برخوردارند. این محصولات مقاومت فشاری بالایی داشته و در برابر ضربه دچار آسیب نخواهند شد. مقاومت و استحکام بسیار بالای سیمان آن را به یک مصالح ضروری و کاربردی در صنعت ساختمان تبدیل کرده که استفاده از آن عمر سازه را طولانی تر خواهد کرد.

مقدار سیمان در انواع ملات و سیمانکاری

استفاده از انواع ملات در کارهای ساختمانی کاربرد بسیاری دارد. به طور مثال، پلاستر و سیمانکاری، نصب کاشی و سرامیک، نصب سنگ و نما ، شیب بندی و … است. هر ملاتی دارای مشخصات و طرح اختلاط های متفاوتی خواهد بود.

نحوه محاسبه عیار سیمان مصرفی در بتن

مقاومت بتن بر حسب مگاپاسکال و برای نمونه استاندارد استوانه‌ای می باشد. مقدار سیمان بر حسب کیلوگرم در یک متر مکعب مخلوط، یا همان عیار سیمان می باشد. fc=(w/۱۰)-۹ w=(fc+۹)×۱۰ مثلا برای بتنی با مقاومت ۲۵ مگاپاسکال، مقدار سیمان مورد نیاز w=(۲۵+۹)×۱۰=۳۴۰ کیلوگرم محاسبه می شود. همچنین می توان بتن را با عیار سیمان مصرفی در آن خواند. این نامگذاری در مراجع رسمی، برای بتن با مقاومت کم و بتن مگر به کار گرفته می شود. پس نام بتن، نشان دهنده مقدار سیمان مصرفی در هر متر مکعب آن است.
برای ملات ماسه سیمان ۱:۵: دو نوع ماسه استفاده می شود، زیرا برای برخی از کارها از قبیل فرش کف با موزائیک، تقسیم و انتقال نیروی زیادی مدنظر نبوده که می‌ توان از ماسه کفی (خاکدار) نیز جهت تهیه این ملات استفاده کرد. بعضی از ملات ها نیز به تازگی از نظر فنی واقتصادی مناسب نبوده و اندازه گیری دقیق برای آن ها صورت نگرفته و مقدار مصالحی تعیین و ارائه نشده است. در محاسبات فوق وزن مخصوص مواد به صورت متعارف (نه به صورت متراکم) در نظر گرفته شده است. برای مثال وزن مخصوص سیمان ۱۱۵۰ و وزن مخصوص آهک ۵۷۵ کیلوگرم در متر مکعب است.
عیار سیمان مصرفی درعملیات بنایی: آجرچینی، بلوک چینی، بنایی با سنگ و … از جمله کارهایی هستند که در اجرای آن، سیمان به مقدار زیاد استفاده می ‌شود. مهمترین نکته در محاسبه عیار سیمان مصرفی در این کارها، اطلاع از حجم ملات مصرفی در آن ها می باشد. به طور کلی در عملیات بنایی به جزء بنایی با بلوک سفالی، ۳۰ درصد حجم کار را حجم ملات در نظر می گیرند. برای ساخت هر متر مکعب بلوک سیمانی، ۱۷۵ کیلوگرم سیمان مورد نیاز است. سیمان مورد نیاز برای بنایی با بلوک های بتن سبک (گازی) بسیار کمتر از بلوک های سیمانی می باشد، و ۲۵ کیلوگرم سیمان در هر مترمکعب بنایی با آن نیاز است. در محاسبه سیمان برای ملات های بنایی، اطلاع از طرح اختلاط و نوع ملات در وهله دوم قرار دارد. ملات های بنایی به دو دسته ماسه سیمان و باتارد، تفکیک شده اند.
عیار سیمان در کف سازی، نماسازی، کاشیکاری و موزائیک: برای کف سازی از مخلوط پوکه چه به صورت معدنی و یا صنعتی و سیمان استفاده می‌ شود. در هر متر مکعب از این آن، ۱۵۰ کیلوگرم سیمان به کار گرفته می شود. برای ساخت هر متر مکعب فوم بتن برای کف سازی نیز، میزان ۲۲۵ کیلوگرم سیمان استفاده خواهد شد. نمای سنگی و کاشی کاری اندکی مشابه هم هستند و از دوغاب سیمان در اجرای آن بهره گرفته می شود. اگر پشت کار برجستگی‌ ها و فرو رفتگی‌ های نامتعارفی نداشته باشد، ۳ سانتی متر ضخامت برای آن در نظر می گیرند. در هر متر مکعب از این دوغاب ۴۳۰ کیلوگرم سیمان استفاده شده و برای سهولت در اجرا، از دوغاب با نسبت آب به سیمان بسیار زیاد استفاده می کنند، پس برای جذب آب اضافی و افزایش سرعت کار، علاوه بر سیمان مصرفی در دوغاب، پس از هر بار دوغاب ریزی مقداری سیمان نیز به پشت کار می ریزند. این کار میزان مصرف سیمان را بالا برده و به دلیل کاهش چسبندگی در پشت کار و سنگ یا کاشی غیر مجاز خواهد بود. برای اجرای موزائیک از ملات موزائیک استفاده می کنند. این ملات در دو نوع ۱:۲ /۵:۲ /۵ و ۱:۲ /۵:۲ تهیه می شود. عیار سیمان در این دو نوع ملات موزائیک به ترتیب ۳۵۰ و ۴۵۰ خواهد بود.
عیار سیمان مصرفی در اندود‌ها و بندکشی: انواع ندودهای سیمانی اجرایی آستر: ملات ماسه سیمان به عنوان اجرا گر عمل می کند و بسته به نوع ملات، برای محاسبه سیمان مصرفی در آن از فرمول های مختلف استفاده می کنند. رویه : ملات پودر سنگ خاک سنگ و سیمان در اجرا ایفای نقش می کند که برای هر متر مکعب از این ملات ۳۰۰ کیلوگرم سیمان استفاده می کنند. سیمان مصرفی در این ملات سیمان سفید می باشد. در بندکشی سنگ پلاک، کاشی و سرامیک از دوغاب سیمان سفید و پودر سنگ ۱:۴ استفاده می کنند. در هر مترمکعب از این دوغاب ۴۰۰ کیلوگرم سیمان به کار گرفته می شود. در بندکشی موزائیک فرنگی از دوغاب سیمان سفید و خاک سنگ ۱:۶ استفاده می کنند که ۲۲۵ کیلوگرم سیمان با خود ترکیب کرده است. بندکشی آجر نما با استفاده از ملات ماسه بادی و سیمان است که عیار سیمان مصرفی در دو نوع ۱:۳ و ۱:۴ از این ملات به ترتیب ۳۶۰ و ۲۸۵ کیلوگرم در هر متر مکعب ملات خواهد بود.

تیپ های سیمان

تیپ های سیمان پرتلند: انواع مختلف از این نوع محصول برای برآوردن الزامات برای اهداف خاص تولید می‌ شود. انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM) C۱۵۰ هشت نوع سیمان پرتلند زیر را مشخص می‌ کند.
سیمان تیپ I: این یک سیمان کلی است که در بتن برای ساخت روسازی، کف، ساختمان‌های بتنی مسلح، پل، مخازن، لوله ها و غیره استفاده می‌شود. از این نوع مصالح در بتن‌هایی استفاده می شود که در معرض تهاجم، مانند حمله سولفات از خاک و آب و یا افزایش درجه حرارت قرار نگرفته اند.
سیمان تیپ II: در مواردی که احتیاط در برابر حمله متوسط سولفات مهم است، مانند ساختارهای زهکشی، که ممکن است تحت غلظت متوسط سولفات آب‌های زیرزمینی قرار گیرند، استفاده می‌ شود. معمولا حرارت کمتری از هیدراتاسیون را با سرعت کمتری نسبت به نوع I ایجاد می کند و بنابراین می توان از آن در سازه‌های جرمی مانند پایه های بزرگ، تکیه گاه‌ های سنگین و دیوارهای حائل استفاده کرد. به دلیل تولید گرمای کمتر می توان آن را در هوای گرم ترجیح داد.
سیمان تیپ III: از نظر شیمیایی و فیزیکی شبیه تیپ I است، با این تفاوت که ذرات آن ریزتر شده اند. این سیمان مقاومت اولیه را در دوره اولیه، معمولا یک هفته یا کمتر فراهم می‌کند. زمانی استفاده می‌ شود که قالب‌ بندی بتن باید در اسرع وقت برداشته شوند و یا زمانی که سازه باید به سرعت ساخته شود. در هوای سرد برای کاهش دوره عمل آوری بهتر است.
سیمان تیپ IV: در مواردی استفاده می‌شود که میزان و مقدار حرارت تولید شده از هیدراتاسیون باید به حداقل برسد. نسبت به سایر انواع آن مقاومت بتن را با سرعت کمتری افزایش می‌ دهد. در سازه‌ های بتنی عظیم، مانند سدهای بزرگ، مناسب است که در آن افزایش دما ناشی از حرارت ایجاد شده در طول سخت شدن باید برای کنترل ترک خوردگی بتن به حداقل برسد.
سیمان تیپ V: از این ماده فقط در بتن‌ هایی که در معرض سولفات شدید هستند استفاده می‌ شود. عمدتا در جایی که خاک یا آب‌ های زیرزمینی دارای مقدار زیادی سولفات هستند. مقاومت بالای سولفات آن به دلیل محتوای کم C۳A آن که در حدود ۴ است، می‌ باشد. در برابر اسیدها و سایر مواد بسیار خورنده مقاوم نیست. سیمان‌های پرتلند به همراه عامل حباب ساز (تیپ های IA، IIA و IIIA) این سیمان‌ ها بتن با مقاومت بهتری در برابر یخ زدن و ذوب شدن و پوسته پوسته شدن ناشی از مواد شیمیایی برای حذف برف و یخ تولید می کنند. این محصول که دارای افزودنی حباب هوا ساز بتن تا کنون در ایران استاندارد و تولید نشده‌ اند.
سیمان پرتلند سفید: این ترکیب مشابه نوع I یا III است، با این تفاوت که به جای رنگ خاکستری دارای رنگ سفید است. این ماده از مواد اولیه حاوی مقادیر ناچیز آهن و اکسیدهای منیزیم ساخته شده است. این در درجه اول برای اهداف معماری استفاده می شود.
سیمان هیدرولیک: این سیمان ‌ها با ترکیب دقیق و یکنواخت سیمان پرتلند و مواد جانبی مانند سرباره، خاکستر بادی، بخار سیلیس و سایر پوزولان‌ ها تولید می شوند.

انواع سیمان

انواع مختلف سیمان در ساختار بتن استفاده می ‌شود. هر نوع از آن بر اساس مواد ترکیبی مورد استفاده در طول ساخت، خواص، مصارف و مزایای خود را دارد.
سیمان پرتلند معمولی (OPC): سیمان معمولی پرتلند پرکاربردترین نوع است که برای همه ساختمان‌ های بتنی معمولی مناسب است. این رایج ترین نوع سیمان تولید شده و مورد استفاده در سراسر جهان است، با تولید سالانه جهانی حدود ۳.۸ میلیون متر مکعب در سال. این نوع مصالح برای انواع ساختمان‌های بتنی مناسب است.
سیمان پرتلند پوزولانی (PPC): سیمان پرتلند پوزولانی با آسیاب کردن کلینکر پوزولانی با سیمان پرتلند تهیه می‌ شود. همچنین با افزودن گچ یا سولفات کلسیم یا با ترکیب کامل و یکنواخت سیمان پرتلند و پوزولانای ریز تولید می‌ شود. این محصول در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی از مقاومت بالایی در برابر حملات شیمیایی مختلف به بتن برخوردار است و بنابراین، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌ گیرد. در سازه‌ های دریایی، فاضلاب، برای بتن ریزی در زیر آب، مانند پل‌ ها، اسکله‌ ها، سدها و غیره استفاده می‌ شود.
سیمان سخت کننده سریع: سیمان سخت کننده سریع در روزهای اولیه از استحکام بالایی برخوردار است. در بتنی مورد استفاده قرار می‌ گیرد که قالب‌ها در مراحل اولیه برداشته می‌ شوند و شبیه پرتلند معمولی (OPC) هستند. این نوع مقدار آهک را افزایش داده و دارای محتوای c۳s بالاتر و آسیاب دقیق تر است، که باعث افزایش استحکام بیشتر از OPC در مراحل اولیه می‌ شود. مقاومت این محصول در سه روز مشابه مقاومت ۷ روزه OPC با نسبت آب به سیمان یکسان است. بنابراین، مزیت این محصول این است که قالب را می‌ توان زودتر از بین برد که باعث افزایش سرعت ساخت و کاهش هزینه ساخت با صرفه جویی در هزینه قالب می‌ شود. سیمان سخت کننده سریع در ساخت بتن پیش ساخته، کارهای جاده ای و غیره استفاده می‌ شود.
سیمان زودگیر کننده: تفاوت بین سیمان زودگیر و سیمان سخت کننده سریع این است که زودتر خودش را می‌ گیرد. در عین حال، میزان افزایش مقاومت مشابه سیمان پرتلند معمولی است، در حالی که سیمان سخت کننده سریع به سرعت مقاومت می‌گیرد. قالب بندی‌ ها در هر دو مورد را می‌ توان زودتر حذف کرد. سیمان زود گیر در مواردی که کارها باید در مدت زمان بسیار کوتاهی به پایان برسد و برای بتن ریزی در آب‌های ساکن یا جاری استفاده می‌ شود.
سیمان کم حرارت: سیمان کم حرارت با حفظ درصد آلومینات تری کلسیم زیر ۶ درصد با افزایش نسبت C۲S تولید می‌ شود. مقدار کمی آلومینات تری کلسیم باعث می‌ شود که بتن حرارت کمی از هیدراتاسیون را تولید کند. سیمان کم حرارت مناسب برای ساختارهای بتنی بزرگ مانند سدها، با حرارت کم هیدراتاسیون، از ترک خوردگی بتن در اثر حرارت جلوگیری می‌ کند. این سیمان مقاومت بیشتری در برابر سولفات‌ها دارد و کمتر واکنش پذیر است و زمان گیرش اولیه بیشتر از OPC است.
سیمان مقاوم در برابر سولفات: سیمان مقاوم در برابر سولفات برای کاهش خطر حمله سولفات به بتن استفاده می‌ شود و بنابراین در ساخت فونداسیون‌ هایی که خاک دارای سولفات زیاد است استفاده می‌ شود. این سیمان محتویات C۳A و C۴AF را کاهش داده است. سیمان مقاوم در برابر سولفات در ساختارهایی که در معرض سولفات شدید آب و خاک قرار دارند؛ در مکان‌ هایی مانند روکش کانال‌ ها ، آبگیرها، دیوارهای حائل، سیفون‌ ها و غیره استفاده می‌ شود.
سیمان سرباره: سیمان سرباره با آسیاب کردن کلینکرها در حدود ۶۰ درصد سرباره به دست می‌ آید و از نظر خواص به سیمان پرتلند کم و بیش شباهت دارد. می توان از آن برای آثاری که ملاحظات اقتصادی در آن‌ها غالب است استفاده کرد.
سیمان با آلومینا بالا: سیمان آلومینای بالا با ذوب مخلوط بوکسیت و آهک و آسیاب کردن با کلینکر به دست می‌ آید. این یک سیمان سخت کننده سریع با زمان گیرش اولیه و نهایی به ترتیب حدود ۳.۵ و ۵ ساعت است. مقاومت فشاری این سیمان بسیار زیاد و قابل استفاده تر از سیمان پرتلند معمولی است و در کارهایی که بتن در معرض دمای بالا، یخ زدگی و عمل اسیدی قرار می‌گیرد، استفاده می‌ شود.
سیمان سفید: از مواد اولیه عاری از اکسید آهن تهیه می‌ شود و نوعی سیمان پرتلند معمولی است که سفید است. گرانتر است و برای اهداف معماری مانند دیوارهای پرده ای و روکشی پیش ساخته، برای تزئینات داخلی و خارجی مانند نمای خارجی ساختمان‌ ها، کفپوش، محصولات بتنی زینتی، مسیرهای باغ و استخرهای شنا و غیره استفاده می‌ شود.
سیمان رنگی: با مخلوط کردن ۵ تا ۱۰ درصد رنگدانه‌ های معدنی با سیمان معمولی تولید می‌ شود. آن‌ ها به طور گسترده ای برای کارهای تزئینی روی کف استفاده می‌ شوند.
سیمان هوا زا: سیمان جذب کننده هوا با افزودن عوامل جذب کننده هوا مانند رزین ها ، چسب‌ها، نمک‌ های سدیم سولفات‌ ها و غیره در حین ساییدن کلینکر تولید می‌ شود. این نوع سیمان به ویژه برای بهبود کارایی با نسبت آب به سیمان کمتر و بهبود مقاومت در برابر سرما برای بتن مناسب است.
سیمان انبساطی: سیمان انبساطی با گذشت زمان اندکی منبسط می شود و در طول و پس از زمان سخت شدن منقبض نمی شود. این سیمان عمدتا برای تزریق پیچ لنگر و مجاری بتنی پیش تنیده استفاده می‌ شود.
سیمان ضد آب: سیمان ضد آب با مخلوط کردن مواد شیمیایی دفع آب تهیه می‌ شود و از قابلیت کارکرد و استحکام بالایی برخوردار است. خاصیت دفع آب را دارد و در زمان بارندگی‌ های موسمی تحت تأثیر قرار نمی‌ گیرد. سیمان ضد آب عمدتا برای ساخت سازه‌ های آبی مانند سدها، مخازن آب، سرریزها، ساز‌ه‌ های نگهدارنده آب و غیره استفاده می ‌شود.

سیمان مورد استفاده در صنعت ساختمان

صنعت ساختمان انواع سیمان وجود دارد که تفاوت بین هر سیمان براساس خصوصیات، کاربردها و مواد ترکیبی آن در طی فرآیند تولید، است. سیمان یک ماده پوششی است که بین سنگدانه‌ ها و مواد تقویت‌ کننده پیوند ایجاد می‌ کند. انواع سیمان برای کارهای مختلف ساختمانی عبارتند از:
سیمان سفید White Cement: سیمان سفید یکی دیگر از سیمان‌ های پرکاربرد و مهم بوده که شبیه به سیمان پرتلند، اما گران‌ تر است. این نوع سیمان از سنگ آهک خالص و خاک کائولین سفید، که فاقد اکسیدهای رنگی است، تهیه می‌ شود. نرمی سیمان سفید بسیار بالا بوده و بتن نهایی از این سیمان مقاومت بیشتری نسبت به بتن‌ های معمولی دارد. کاربرد سیمان سفید در نماسازی، کاشی کاری، کارهای هنری و ... است.
سیمان پرآلومین یا آلومینا بالا High Alumina Cement: این سیمان که به سیمان نسوز نیز معروف است از ترکیب اصلی ۴ اسید اکسید کلسیم، آلومینیوم، سیلیسیم و آهک در طی فرآیند سیمان‌ سازی تهیه و به دلیل وجود اکسید آلومینا در برابر حرارت بالا مقاوم است. برای رسیدن به این ترکیب باید مقدار کل آلومینا حداقل ۳۲ درصد و وزن آن بین ۸۵/۰ تا ۳۰/۱ به نسبت آهک باشد. در مخلوط سیمان پرآلومین حدود۴۰% سنگ آهک، ۴۰% بوکسیت و ۲۰% مواد دارای آهن و سیلیس وجود دارد. بیشترین کاربرد سیمان نسوز در ساخت و سازهای که در معرض دمای بالا قرار دارند مانند کارگاه ریخته‌ گری، دودکش، کف و دیواره کوره و ... است.
سیمان نسوز: سیمان نسوز که به آن سیمان پرآلومین نیز می گویند از انواع خاص سیمان است که مقاومت بالایی در برابر حرارت دارد. سیمان نسوز در برابر خوردگی و فرسایش نیز مقاومت بالایی از خود نشان می دهد. مقدار خیلی کمی از سیمان نسوز به چسباننده هایی مانند سیمان پرتلند اضافه می شود . این عمل باعث بالا رفتن سرعت گیرش آن می شود . رنگ سیمان نسوز بر اساس مقدار اکسید آهن موجود در آن تعیین می شود. اگر این مقدار بالا باشد رنگ سیمان نسوز قهوه ای تا خاکستری تیره است. در غیر این صورت رنگ سیمان نسوز از قهوه ای تا تا خاکستری روشن است.
سیمان سرباره کوره بلند (سرباره آهن) Blast Furnace Slag Cement: این نوع سیمان بسیار شبیه به سیمان پرتلند معمولی است با این تفاوت که با آسیاب کردن حدود ۶۰ درصد کلینکر سرباره تهیه می‌ شود. به طور معمول این نوع سیمان برای ساخت و سازهای که ملاحظات اقتصادی در آن مهم است به کار می‌ رود.
سیمان تنظیم (کارگذاشتن) سریع Quick Setting Cement: تولیدکنندگان سیمان نوعی سیمان را تهیه کرده‌ اند که سریع‌ تر از سیمان معمولی کار می‌ شود، اما مقاومت آن یکسان است. در این فرمول نسبت گچ کاهش می‌ یابد. سیمان با تنظیم سریع برای ساخت و سازهایی که نیاز به کارگذاشتن سریع دارند مانند سازه‌های زیر آب یا در هوای سرد و بارانی استفاده می‌ شود.
سیمان ضد سولفاتSulfates Resisting Cement: سیمان ضدسولفات برای بتن‌ های که در معرض سولفات شدید قرار می‌ گیرند مانند خاک یا آب‌های زیرزمینی، استفاده می‌ شود. در سیمان‌ های ضد سولفات سعی می‌ شود میزان C۳A و C۳S را کاهش و به ازای آن میزان S۲C بیشتری مصرف کنند. این نوع سیمان همچنین برای سطح بتون‌ های اسکله‌ های پل که در معرض خشکی و رطوبت هستند نیز استفاده می‌ شود.
سیمان کم حرارت Low Heat Cement: تولیدکنندگان سیمان با نگه داشتن زیر ۶ درصد از تری‌کلسیم آلومینات و با افزایش نسبت C۲S، سیمان کم حرارت را تهیه می‌کنند. سیمان کم حرارت در ساخت بتن‌های انبوه مانند سدها استفاده می‌شود. این نوع سیمان واکنش‌پذیری کمتر و زمان تنظیم اولیه آن بیشتر است.
سیمان سریع سخت شونده Extra Rapid Hardening Cement: همان‌طور که از نام این سیمان پیدا است، قابلیت بارز آن سریع سخت شدن است. این سیمان با افزودن کلرید کلسیم باعث سرعت بخشیدن به پروسه سخت‌شوندگی می‌شود. سیمان سریع سخت‌شونده، به طورگسترده در بتن‌ریزی‌های هوای سرد، نسبت به دیگر سیمان‌ها ۲۵ درصد سریع‌تر تنظیم و سفت می ‌شود.
سیمان زودگیر Rapid Hardening Cement: سیمان زودگیر یک سیمان با مقاومت زودرس است که اغلب در پروژه‌هایی مصرف می‌شود که برای به حداکثر رساندن مقاومت فشاری، ۲۴ ساعت اول آن بسیار مهم است. بتن ساخته شده با سیمان زودگیر می‌تواند بیشتر از دیگر سیمان‌ها تحمل و دوام داشته باشد، به همین خاطر در صنعت بتن‌سازی پیش ساخته و پروژه‌هایی که باید در هوای سرد ارائه شود، کاربرد فراوانی دارد.
سیمان پورتلند پوزولانا (PPC): این نوع سیمان از تبدیل پوزولان به کلینکر در آسیا‌‌ب‌های سیمان به دست می‌آید، که مقاومت بالایی در برابر حملات شیمیایی دارد. این نوع سیمان برای سازه‌های دریایی، فاضلاب، پل‌ها، اسکله‌ها، بتن‌ریزی حجیم، کانال‌های آب و ... کاربرد دارد.
سیمان پرتلند معمولی (OPC): سیمان پرتلند معمولی که به آن OPC نیز می‌گویند نوع پرکاربرد سیمان است که در سراسر دنیا تولید و مورد استفاده قرار می‌ گیرد و این نوع سیمان به طور گسترده‌ ای برای همه اهداف از جمله بتن‌سازی و ساخت و ساز ساختمان‌ها، ملات برای پیوستن سنگدانه‌ها، در گچ برای ایجاد جلوه عالی روی دیوارها، تولید دوغاب، بتونه دیواری، بلوک‌ های بتونی و ... استفاده می‌ شود.

دسته بندی سیمان

سیمان پرتلند نوع ۱ (سیمان معمولی) این نوع سیمان در ایران و جهان پرمصرف‌ ترین نوع سیمان می‌ باشد. این سیمان دارای مرغوبیت بالایی است و می‌توان از آن در مناطقی با اقلیم معتدل و خشک استفاده نمود. این نوع سیمان در ساختمان‌ های معمولی، کفسازی، اسکلت‌ های بتن آرمه، ملات ها، اندودها و فونداسیون ساختمان که امکان حمله سولفات‌ ها به آن وجود ندارد مورداستفاده قرار می‌ گیرد.
سیمان پرتلند نوع ۲ (سیمان با حرارت متوسط یا سیمان اصلاح‌شده) این نوع سیمان در برابر زمین‌های سولفاته و خاک‌ های شوره‌ دار مقاومت بیشتری دارد و در هنگام فعل‌ و انفعالات شیمیایی نسبت به سیمان نوع یک حرارت کمتری تولید می‌ کند. این نوع سیمان تا حدی کند گیر است جلوگیری از افزایش دمای بتن به هنگام بتن‌ ریزی در هوای گرم از مزایای این نوع سیمان می‌باشد و از این نوع سیمان در فونداسیون سازی  دیواره پل‌ ها دیوارهای حائل به‌ طور کلی مکان‌هایی که بتن با خورشید تماس دارد مورداستفاده قرار می‌ گیرد.
سیمان پرتلند نوع ۳ (سیمان زود سخت شونده) این نوع سیمان در مدت کوتاهی (یک هفته یا کمتر) مقاومت زیادی به دست میاورد به همین دلیل به سیمان با مقاومت زودرس معروف است این سیمان دارای مقاومت اولیه زیادی است و معمولا در مواردی استفاده می‌شود که قالب‌ها باید زود باز شود مقاومت سه روزه این بتن تقریبا برابر مقاومت هفت روزه سیمان نوع ۱ است از این نوع سیمان در تعمیرات فوری و یا بتن‌ریزی در هوای سرد استفاده می‌ شود ولی به دلیل تولید حرارت زیاد در بتن‌ ریزی‌های حجیم و یا قطعات بزرگ بتنی نباید مورداستفاده قرار گیرد. یکی از رایج‌ ترین مصالح، سیمان‌ هایی هستند که در معرض هوا به‌سرعت سخت می‌ شوند. به این صورت که این ماده در ترکیب با آب، در همان روزهای اول سخت شده و مقاوم می‌ شود و شبهت آن با نوع پرتلند بسیار زیاد است. اگر مهندس عمران یا ساختمان هستید، شاید برایتان جالب باشد که بدانید میزان C۳S این مصالح نسبت به دیگر مصالح ساختمانی بالاتر است و همین ویژگی باعث می‌شود که زودتر سخت شوند. اما سیمان سخت شونده چندین مزیت بی‌ نظیر دارد: اولین نکته این است که به خاطر سرعت در سفت شدن، باعث می‌شود که معطلی کمتر شده و درنتیجه سرعت ساخت‌ و ساز بالاتر برود. این مسئله برای پیمانکارانی که تمایل دارند کار را سریع‌ تر ساخته و درنهایت هزینه‌ های پروژه را کاهش دهند، یک ویژگی بی‌ نظیر است. دوم این‌که اگر بخواهیم نوع زود سخت شونده را با نوع پرتلند معمولی مقایسه کنیم، اگر نسبت مشابه سیمان را با آب ترکیب کنیم، ملات زود سفت شونده فقط به سه روز نیاز دارد تا کاملا مستحکم و مقاوم شود درحالی‌که این زمان برای انواع پرتلند معمولی حدود هفت روز است.
سیمان پرتلند نوع ۴ (سیمان کم حرارت یا کند گیر) این سیمان به سیمان کند گیر معروف است حرارت تولیدشده این سیمان حتی از سیمان نوع ۲ نیز کمتر است از این نوع سیمان در بتن‌ ریزی‌ های حجیم مخصوصا در فصول گرم دمای بالای ۴۰ الی ۵۰ درجه سانتی‌گراد استفاده در بتن‌ ریزی دیوارهای طول و همچنین بتن‌ ریزی چندلایه استفاده می‌ شود.
سیمان پرتلند نوع ۵ (سیمان ضد سولفاته) خود گیری و مقاومت این نوع سیمان آرام‌تر و دیرتر از سیمان نوع ۱ می‌ باشد و گرمازایی کمتری دارد از این نوع سیمان زمانی استفاده می‌ شود که بتن در تماس شدید با حمله سولفات‌ها باشد استفاده از این نوع سیمان در سواحل خلیج‌ فارس که علاوه بر سولفات‌ ها به املاح کلر هم آلوده هستند نامناسب است و به‌ جای آن باید از سیمان نوع ۲ استفاده نمود. مقاومت ۲۸ روزه سیمان نوع ۱ برابر مقاومت ۴۲ روزه سیمان نوع ۵ است. از سیمان‌ های نام‌ برده شده در بالا سیمان نوع ۵ در مناطقی مانند آبادان و شهرهای هم‌ جوار به دلیل مقاومت خوب این سیمان در مقابل سولفات‌ ها استفاده می‌ شود البته در این مکان‌ ها می‌ توان از سیمان نوع ۲ هم که در مقابل سولفات‌ ها وهم کلرها مقاومت دارد استفاده نمود ولی به دلیل کم بود این سیمان در بازار سیمان نوع ۵ بهترین گزینه برای استفاده در این مناطق پرتلند ۳ و ۴ و ۵ می‌ باشد.
سیمان روباره ای که از آسیاب کردن مخلوط کلینر و روباره کوره آن گدازی به دست می‌ آید. نرمی این سیمان ‌از سیمان‌ پرتلند معمولی بیشتر ولی وسعت حصول مقاومت آن کمتر است. حرارت آبگیری این سیمان نیز کمتر از سیمان‌ پرتلند معمولی است و در مجاورت محیط‌ های حاوی کلر حفاظت خوبی برای میلگردهای آرماتور تامین می‌ کند.
سیمان دیرگیر براساس سفارش ساخته می‌ شود و علاوه بر مشکل بودن تنظیم ترکیبات تشکیل‌ دهنده آن در صورت ماندن در انبار و دیر استفاده شدن از آن با سرعتی بیش از سایر سیمان‌ ها فاسد می‌ شود.
سیمان پر آلومین سیمان برقی که میزان اکسید آلومینیوم آن نسبتا زیاد است. این سیمان ‌را با سنگ‌ آهک و بوکسیت می‌ سازند و به خاطر خواص شیمیایی ترکیبات تشکیل‌ دهنده آن مقاومت ملات یک‌ روزه آن مشابه مقاومت ملات ۲۸ روزه‌ ی سیمان ‌پرتلند معمولی است. مقاومت شیمیایی آن به‌خصوص در آب دریا و در مجاورت سولفات‌ ها بسیار عالی است. این سیمان به هوای مرطوب و گرم حساس است و در مناطق استوایی قابل کاربرد نیست.
سیمان تندگیر شاید تصور کنید که فرق زیادی میان نوع تندگیر و زود سخت شونده وجود ندارد اما باید بدانید فرق میان این دو در میزان گیرندگی این دو ملات است. سیمان تندگیر، سریع‌ تر می‌ گیرد اما نکته‌ ی مهم اینجاست که مقاومت آن با نوع زود سفت شونده قابل‌ مقایسه نیست. همچنین مقاومتی شبیه به مقاومت نوع معمولی دارد. یکی از مهم‌ترین موارد کاربرد سیمان تندگیر این است که از آن برای بتن‌ ریزی کف آب‌های ساکن یا جاری استفاده می‌ شود.
سیمانی که با تولید حرارت کم تهیه می‌شود سیمان کم حرارت همان‌ طور که از نامش هم پیداست با حرارت کم نیز تولید می‌ شود. کافی است میزان آلومینات را به زیر ۶ درصد رساند و نسبت C۲S را در آن افزایش داد. به این صورت این نوع از مصالح تهیه می‌ شود. یکی از اصلی‌ ترین کاربردهای این ملات درجاهایی است که نیازمند بتن‌ ریزی‌ های بزرگی دارند. مثلا در ساخت سدهای بتنی از این نوع سیمان استفاده می‌ شود. در پروژه‌ های این‌ چنینی، حرارت بسیار زیادی تولید می‌ شود و اگر خود سیمان نیز حرارت بالا باشد، امکان دارد که مشکل‌ ساز شود. به همین خاطر معمولا از این ماده استفاده می‌ کنند که نسبت به سولفات‌ ها مقاوم‌ تر است و البته باید مدت‌ زمان طولانی‌ تری برای گیرش اولیه‌ ی آن منتظر ماند.
سیمانی که در برابر سولفات مقاوم‌ تر هستند سولفات‌ ها می‌ توانند بزرگ‌ ترین دشمن سیمان باشد. به همین خاطر اگر بتوان ملات سیمانی تولید کرد که در برابر سولفات مقاوم‌ تر باشد، عمر و استحکام سازه بالاتر خواهد رفت. خوشبختانه نوع مقاوم در برابر سولفات چنین عملکردی دارند. درصورتی‌ که بخواهید بنایی روی خاکی بسازید که سولفات بالایی دارد، احتمالا استفاده از این متریال بهترین کاری است که می‌ توانید انجام دهید. برای مقاوم‌ سازی آن در برابر سولفات، باید میزان C۳A و C۴AF را کاهش داد. یکی دیگر از موارد مصرف سیمان مقاوم در برابر سولفات این است که از آن در سازه‌ هایی که با آب دریا تماس دارند استفاده می‌ شود. چرا که آب دریا سرشار از سولفات است و می‌ تواند به‌ سادگی سیمان را مستهلک سازد.
سیمانی که از سرباره کوره تولید می‌ شود همان‌ طور که از نامش پیداست این مصالح را از سرباره‌ های تولید سیمان‌ های دیگر می‌ سازند. این ملات که شباهت زیادی با نوع پرتلند معمولی دارد، با جایگزینی ۶۰ درصد از کلینکرها با سرباره‌ های کوره ساخته می شود. این سیمان می‌ تواند هزینه‌ ها را تا حد قابل‌ توجهی کاهش دهد و برای اشخاصی که می‌ خواهند پروژه‌ های اقتصادی و به‌صرفه داشته باشند، بهترین گزینه است. گیرش نهایی آن بیشتر از ۵ ساعت طول نخواهد کشید و دقیقا به همین دلیل است که جزو موارد زود سخت شونده به‌حساب می‌ آید. نکته‌ ی دیگری این است که مقاومت فشاری بسیار بالایی دارد؛ حتی بیشتر از سیمان پرتلند معمولی. به همین خاطر معمولا در مناطق سردسیر یا گرمسیر که احتمال فشار روی ملات سیمانی بیشتر است، استفاده می‌ شود.
سیمان ‌سفید این ماده که خصوصیاتی شبیه به سیمان‌ سفید دارد، از مواد خامی گرفته می‌شود که در اکسید آهن تشکیل می‌ شوند و رنگ آن سفید است. بیشتر مواقع از آن برای زیبا سازی ساختمان و نما استفاده می‌ شود و دقیقا به همین خاطر است که قیمت بالاتری هم دارد. اشخاصی که در حیطه‌ی دکوراسیون داخلی فعالیت دارند، به‌خوبی با این محصول آشنا هستند و می‌ دانند که چه کاربردهای بی‌نظیری در دکور داخلی می‌ تواند داشته باشد.
سیمان ‌های رنگی اگر به سیمان پرتلند معمولی، درصد خاصی از سنگ‌ های معدنی رنگی را اضافه کنید، می‌ توان به‌ سادگی رنگش را تغییر داد؛ اما این تغییر رنگ، تفاوتی در ماهیت کلی سیمان پرتلند نخواهد داشت. از این محصولات نیز هم همان‌ طور که در این نوشتار گفتیم، در ساخت نماهای رنگی و زیبای ساختمان‌ ها استفاده می‌ شود. خیلی از طراحان دکور، برای دکوراسیون داخلی نیز از این مصالح استفاده می‌ کنند.
سیمان پرتلند پوزولانی این محصول از ترکیب پوزولان با کلینکرهای پرتلند استفاده می‌ شود. البته در برخی مواقع ممکن است مقداری گچ یا سولفات کلسیم نیز به این ترکیب اضافه کنند و به‌ این‌ ترتیب مقاومت آن را در برابر تغییرات شیمیایی بیشتر سازند. دقیقا به خاطر همین ترکیب بی‌ نظیر و مقاومت خوب است که محبوبیت این نوع ملات هر روز در حال افزایش است. بیشتر مواقع از سیمان پرتلند پوزولانی در ساخت پل، فاضلاب و تاسیسات شهری، سدها و ...استفاده می‌ شود.
سیمان هوازا اگر تصمیم بر ساخت سیمان هوازا باشد، تنها کاری که کافی است انجام دهید این است که مقداری افزودنی‌های هوازا مانند چسب، رزین، نمک‌های سدمی سولفات و ...به ترکیب اضافه کنید. این افزودنی‌ها همان‌طور که از نامشان پیداست، قادر به هوازایی هستند. از این نوع متریال زمانی استفاده می‌کنند که امکان یخ‌زدگی وجود داشته باشد یا این‌که نسبت آب به سیمان در ساخت بتن کم بوده است و به همین دلیل این ماده را هم به آن اضافه می‌ کنند تا کارایی‌ اش را بیشتر سازند. اما هوازا بودن این نوع محصول چه اهمیتی دارد؟ همان‌طور که می‌ دانید آب به هنگام یخ‌زدگی افزایش حجم خواهد داشت. حال اگر آب به داخل سیمان نفوذ کند و در همان‌ جا یخ بزند، به خاطر این‌که جای افزایش حجم ندارد احتمال شکستن سیمان وجود خواهد داشت؛ اما درصورتی‌ که از افزونه‌ های هوازا در ترکیب استفاده شود، آب جای کافی برای افزایش حجم پیدا خواهد کرد و دیگر خطر شکستن سیمان بعد از خشک شدن وجود نخواهد داشت. لازم به ذکر است که از این مصالح بیشتر مواقع در مناطق سردسیر استفاده می‌ شود.
سیمانی که منبسط می‌ شود همان‌طور که واضح است، این ماده قابلیت انبساط خوبی در طول زمان دارد و بعد از مدتی منبسط می‌ شود؛ اما نکته‌ی مهم اینجاست که چه قبل از سخت شدن سیمان و چه بعد از آن، هیچ‌گونه جمع شدگی در آن مشاهده نخواهید کرد.
سیمان هیدروگرافیک این نوع محصول ساختمانی هم که محبوبیت زیادی در ساخت سازه‌ های آبی دارد را می‌ توان با اضافه کردن مواد شیمیایی کاهنده آب به سیمان ساخت. به این صورت مقاومت آن در برابر آب بسیار بالاتر می‌ رود. باید بدانید که مقاومت این نوع ملات از نوع پرتلند معمولی نیز بیشتر است. بیشتر مواقع از آن در محیط‌ هایی که بارش فراوانی دارند و احتمال نفوذ آب به داخل سیمان وجود دارد، استفاده می‌ کنند. هم‌چنین در ساخت سد، آب راه و کانال‌ های آبی نیز استفاده می‌ شود.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی ترکیبات سیمانی

ارائه اطلاعاتی درباره ی جنبه هایی از مشخصات داخلی بتن می باشد که به دوام بتن مربوط می شود. مشخصات شیمیایی و فیزیکی مربوطه بخصوص آنهایی که شامل محلول های حفره ای و ساختارهای حفره ای می باشند، به طور نسبتا دقیق مورد بحث قرار می گیرند، چرا که این مشخصات به میزان قابل ملاحظه ای بر اغلب جنبه های دوام اثرگذار می باشند. بتن یک ماده مهندسی غیرعادی می باشد. برخلاف اغلب مواد مهندسی، اجزاء این ماده توسط یک چسباننده متخلخل کنار یکدیگر نگهداشته شده اند که این ماده چسباننده مخلوطی از ذرات جامد و حفرات بوده و «خمیر سیمانی هیدراته» نامیده می شود. ماده چسباننده، فاز پیوسته موجود در ترکیب سیمانی می باشد و بنابراین متخلخل بودن آن از نظر حرکت آب و مواد شیمیایی به داخل یا خارج بتن، دارای اهمیت می باشد. این مشخصه ای است که ارتباط تنگاتنگی با دوام بتن در حال بهره برداری دارد. یکی دیگر از مشخصاتی که بتن را از دیگر مواد مهندسی متمایز می سازد، آبدار بودن طبیعی یا ذاتی آن می باشد. یعنی بجز سیمان هیدراته نشده باقیمانده، از ترکیباتی ساخته شده است که همگی ذرات جامد هیدراته هستند. این ترکیبات سیلیکات کلسیم هیدراته با C-S-H، هیدروکسید کلسیم، اترینگایت، مونوسولفات و غیره در نتیجه واکنش های میان آب و سیمان پرتلند به طور خود به خود در ساختار بتن تولید می شوند. این ترکیبات در یک محیط شیمیایی داخلی ویژه از یک بتن خاص، ته نشین می شوند و حین بهره برداری، در یک تعادل موقتی حداقل با آن محیط داخلی قرار دارند. گاهی در معرض بازآرایی قرار گرفتن ترکیبات هیدراته در صورت تغییر محلی محیط شیمیایی داخلی در اثر شسته شدن، ورود نمک های نامحلول یا دیگر فرایندها، کاملا محسوس و قابل شناسایی نمی باشد. این امر منشا بسیاری از مشکلات نامطلوب مربوط به دوام می باشد. تمایز دیگری نیز وجود دارد که بتن را از بسیاری مواد مهندسی دیگر جدا می سازد. علاوه بر اینکه چسباننده آبدار متخلخل است، حداقل برخی حفرات نیز شامل محلولی با غلظت بالای هیدروکسید قلیایی می باشند. تحت برخی شرایط محیطی نامتعارف، حفرات موجود در یک سازه بتنی ممکن است از این محلول کاملا اشباع باشند. به طور کلی اینگونه نمی باشد، زیرا حفرات بزرگ تر معمولا خالی هستند، خصوصا آنهایی که در نزدیکی سطوح بتن بوده و در معرض تبخیر قرار گرفته اند و یا حفراتی که در بتن هایی با نسبت آب به سیمان پایین کافی وجود داشته و در معرض خود خشک شدگی قرار دارند. از سوی دیگر، حتی قرارگیری طولانی در معرض شرایط خشک حین بهره برداری، موجب خالی شدن کامل حفرات بسیار ریز از این محلول ها نمی گردد.
ترکیبات سیمانی: درصد الیاف پلی پروپلین
الیاف یک قطعه کوچک از مواد تقویت کننده است که دارای ویژگی‌ های خاصی است. الیاف شامل الیاف فولادی، الیاف شیشه، الیاف مصنوعی و الیاف طبیعی است. الیاف پروپیلن، الیاف مصنوعی هستند و الیاف پلی پروپیلن با وزن مخصوص کم و هزینه کم شناخته می‌ شوند. پلی پروپیلن (PP)، همچنین به عنوان پلی پروپن شناخته می‌ شود، یک پلیمر ترموپلاستیک است که کاملا مقاوم است. توزیع تصادفی الیاف پلی پروپیلن در مخلوط‌های بتنی منجر به افزایش مقاومت در برابر سایش و یخ زدگی و کاهش گسترش حجم ایجاد شده در نتیجه حمله سولفات و واکنش سیلیس قلیایی می‌ شود. الیاف پروپیلن ماتریس سیمانی است که ابتدا در اثر حمله شیمیایی تهاجمی خراب می‌ شود. از آنجا که افزودن الیاف پلی پروپیلن در نسبت‌های مناسب به مخلوط بتن باعث بهبود خواص دوام عناصر می‌ شود، هزینه کل کاهش می‌ یابد. با جذب الیاف پلی پروپیلن، ظرفیت جذب انرژی مخلوط های بتن افزایش می‌ یابد و ترک‌های جمع شدگی پلاستیک آن‌ ها به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. مقدار الیاف اضافه شده به مخلوط بتن به عنوان درصدی از حجم کل کامپوزیت (بتن و الیاف) درصد حجمی اندازه گیری می‌ شود. الیاف پلی پروپیلن که آبگریز هستند را می‌ توان به راحتی مخلوط کرد زیرا در حین اختلاط نیازی به تماس طولانی ندارند و فقط باید به طور مساوی در مخلوط پراکنده شوند. الیاف کوتاه پلی پروپیلن در درصدهای حجم پایین بین ۰.۵ تا ۱۵ مورد استفاده تجاری در بتن. الیاف PP دارای ویژگی‌های عالی با وزن سبک، استحکام کششی بالا است. هنگام افزودن الیاف PPF ها، بتن دارای تخلخل کمتری و مقاومت بیشتری در برابر ترک خوردگی نسبت به بتن بدون الیاف PP دارد. بنابراین، می تواند انتقال آب و مواد مضر در بتن را کاهش داده و منجر به افزایش دوام شود. بتن تقویت شده با الیاف پلی پروپیلن PP دارای جذب آب کمتر و نفوذ ناپذیری بهتر، مقاومت در برابر کلراید، مقاومت در برابر سولفات، مقاومت در برابر کربناسیون و مقاومت در برابر آتش است. انقباض خشک شدن را می‌توان با افزودن الیاف مسلح کننده کاهش داد زیرا الیاف PP تأثیر مثبتی بر جلوگیری از تغییر شکل دارد. با این حال، خزش بتن با استفاده از PPF به دلیل مدول الاستیک پایین الیاف پلی پروپیلن PP نسبت به بتن ساده کاهش نیافت. دوام بتن مسلح با الیاف پلی پروپیلن را می‌ توان با ترکیب با انواع دیگر الیاف، به ویژه الیاف فولادی، افزایش داد. با این حال، استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن به دلیل پراکندگی الیاف در بتن و پیوند با سیمان محدود است. با اصلاح سطح الیاف با استفاده از پودر واکنشی مانند نانو SiO۲ و نانو CaCO۳ می‌توان بر این ایرادات غلبه کرد.

استفاده از نانوذرات در ملات سیمانی

سالانه حدود سه میلیارد تن سیمان در سراسر جهان تولید می شود، که اکثریت آن به دلیل افزایش روزافزون تقاضا در کشورهای در حال توسعه مصرف می‌ شود که به اقتصاد نوظهور آن‌ ها نسبت داده می‌ شود. علاوه بر فعالیت‌ های ساختمانی، بلایای طبیعی مانند زلزله و جنگ منجر به تخریب بسیاری از زیرساخت‌ ها می‌ شود و تقاضا برای سیمان و مصالح سیمانی مانند ملات و بتن را افزایش می‌ دهد. ملات سیمانی است که با ماسه ریز، آب و آهک مخلوط شده است تا دوام محصول را افزایش دهد. به طور کلی به عنوان خمیری استفاده می‌شود که سایر مصالح معمول بنایی از جمله آجر، بلوک‌ های بتنی و سنگ را در کنار هم نگه می‌دارد. اگرچه ملات مزایای زیادی دارد، اما در برابر زلزله مقاومت کمتر، شکننده و دارای مقاومت کششی کمی است. این اشکالات دانشمندان را بر آن داشت تا چندین راه حل جایگزین از جمله استفاده از نانوذرات را مورد بررسی قرار دهند.
نانوذرات برای افزایش خواص ملات سیمانی: نانوذرات با ویژگی‌های متمایز مساعد مساحت بزرگ، چگالی عملکردی بالا، اثر سطح فوق العاده و مقاومت زیاد در برابر کرنش، نقش حیاتی در کاربردهای مختلف ایفا کرده اند. تصور می شود که آن‌ ها خواص مواد را افزایش داده و پدیده های منحصر به فرد را به کاربردهای بدیع تبدیل می کنند. افزودن نانوذرات اکسید فلز به سیمان، نفوذپذیری آن را به یون ها کاهش می‌دهد و استحکام و دوام آن را افزایش می‌دهد. برخی از نانوذرات مورد بررسی عبارتند از SiO۲ ، TiO۲ ، Al۲O۳ ، Fe۲O۳، نانولوله کربنی، نانوالیاف کربنی، گرافن و اکسید گرافیت. با این حال، SiO۲ به دلیل داشتن نانو اندازه و واکنش پوزولانی بیشترین استفاده از نانوذرات را دارد. نانوذرات با تحریک واکنش هیدراتاسیون و پر کردن ریز حفره ها در ساختار خمیر سیمان، استحکام و دوام بتن را بهبود می‌ بخشد. این باعث کاهش تخلخل بتن می شود که باعث افزایش مقاومت و خواص مکانیکی ملات سیمان می‌ شود. استفاده از نانوذرات یک راه حل موثر برای کاهش تأثیرات زیست محیطی مرتبط با تولید بتن است. نتایج نشان داد که استفاده از ذرات نانوMT تا ۱ درصد وزنی به عنوان درصد مطلوب، ساختار و خواص مکانیکی را افزایش می‌دهد و انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش می‌ دهد.

استفاده از مواد زاید کشاورزی در سیمان

پسماندهای کشاورزی می‌ توانند به عنوان جایگزین پوزولان‌های سازگار با محیط زیست و پایدار برای بتن آینده عمل کنند. ضایعات نه تنها برای محیط زیست مفید است، بلکه عملکرد فوق العاده ای را نیز به همراه دارد. در حال حاضر خاکستر پوسته برنج به عنوان مناسب ترین جایگزین شناخته شده است. سیمان جزء اصلی بتن است. مواد زائد کشاورزی به صورت ریز و درشت خرد می‌شوند و یا در خاکستر سوزانده می‌شوند و سپس با سیمان مخلوط می‌شوند که به سیمان کشاورزی معروف است. اخیرآ مطالعات زیادی برای استفاده از ضایعات کشاورزی مانند پوسته برنج، خاک اره، پوسته بادام زمینی، کاه برنج و پوسته نارگیل را به عنوان بخشی از جایگزینی شن و ماسه در تولید سیمان انجام شده است. آزمایشات برای تعیین ویژگی های فیزیکی، استحکام و دوام انجام شده است. نتایج آزمایش نشان می‌ دهد که بلوک‌ های سیمانی با زباله‌ های کشاورزی مطابق استاندارد ASTM از استحکام لازم برخوردار بودند، اما دوام مسئله اصلی این بلوک‌ ها است. بلوک با پوسته نارگیل و پوسته بادام زمینی مقاومت و دوام مناسبی را نشان می‌ دهد.

سیمان مصرفی در بتن بر اساس نشریه ۵۵

در نشریه ۵۵ آمده است که مواد اصلی تشکیل دهنده سیمان‌ های آبی عبارتند از: آهک، سیلیس، آلومین و اکسید آهن. سیمان پرتلند از ترکیب به نسبت وزنی حدود ۳ به ۱ تا ۴ به ۱ سنگ آهک و خاک رس بدست می‌ آید. که انواع آن به پیروی از استاندارد آمریکایی ASTM می‌ باشد. نوع ۱ یا پرتلند معمولی، نوع ۲ یا سیمان اصلاح شده در برابر حمله سولفات‌ها، نوع ۳ یا سیمان زودگیر، نوع ۴ یا سیمان کم حرارت و نوع ۵ یا سیمان ضد سولفات، سیمان سفید و رنگی که ترکیب شیمیایی سیمان سفید همان پرتلند معمولی می‌ باشد اما از ورود مواد رنگی مانند اکسید آهن و منیزیم جلوگیری می‌ گردد اما برای ساخت سیمان رنگی مواد شیمیایی رنگی بی اثر حدود ۵ تا ۱۰ درصد وزنی سیمان می‌افزایند. مثلا برای رنگ سبز اکسید و هیدروکسید. سیمان‌های طبیعی که به دو نوع سیمان اطلاق می‌شود. ۱) سیمانی که از پختن با درجه کمتر از سیمان‌های پرتلند به دست می‌آید. ۲) سیمان‌هایی که از ترکیب گردهای باقی مانده آتش فشانی یا رسوب‌های دیاتومه یا آب آهک به دست می‌ آیند.

سیمان ‌های آمیخته

سیمان پرتلند پوزولانی: از اختلاط گرد سیمان پرتلند و پوزولان طبیعی و سپس آسیاب کردن مخلوطی از این دو با سنگ گچ بدست می‌آید.
سیمان پرتلند روباره آهن گدازی: از آسیاب کردن کلینکر سیمان پرتلند به همرا سرباره کوره آهنگدازی که سریعا سرد شده با کمی سنگ گچ بدست می‌آید. هر دو نوع پرتلند پوزولانی و پرتلند روباره با توجه به مقدار مواد پوزولانی و روباره ای در برابر سولفات‌ ها مقاوم هستند و بتن آن‌ ها نفوذپذیری کمتری دارد و این دو نوع سیمان نسبت به پرتلند معمولی دیرگیر تر هستند.
سیمان بنایی: از مخلوط کردن کلینکر سیمان پرتلند و گرد سنگ آهک مرغوب و قدری سنگ گچ و برخی مواد افزودنی ساخته می‌شوند. برخی از نوع مصالح از مخلوط سیمان پرتلند و آهک مرده و مواد افزودنی ساخته می‌شوند.

عیار سیمان

عیار سیمان اصطلاحی می باشد که معمولا در ساخت بتن استفاده می‌شود.عیار سیمان، مقدار سیمان بر حسب کیلوگرم در متر مکعب مخلوط است. انواع بتن، ملات ها، دوغاب ها و … از جمله مخلوط هایی هستند که در آن‌ها سیمان مصرف می‌ شود. در مراحل مختلف ساختمانی در هریک برآورد اولیه، سفارش خرید مصالح و انجام عملیات اجرایی، محاسبه مقادیر مورد نیاز مصالح، از مهمترین قسمت های عملیات محسوب خواهد شد. سیمان به عنوان یکی از اصلی ترین و بنیادی ترین مصالح ساختمانی، در هر بخش از ساختمان، برای مطابقت مشخصات فنی و اجرا نقش عمده‌ ای دارد. البته مصرف بیش از اندازه از آن موجب غیر اقتصادی بودن و مصرف کم آن باعث خارج شدن از مشخصات فنی خواهد شد. سیمان دارای ترکیبات متفاوت بوده و به دلیل قابلیت ترکیب با آب یک ملات آبی به شمار می رود.

کنترل کیفی سیمان

ایجاد یک طرح کنترل کیفی جامع در فرآیند SCC از اهیمت ویژه ای برخوردار است و به منزله دستیابی به اهداف عملی درست و یا بهبود ویژگی های مناسب مخلوط می باشد. در چنین شرایطی ممکن است تولید کننده یا پیمانکار، طرح کنترل کیفی را به عنوان یک منبع بی ارزش تلقی کنند و آن را برای فرآیند تولید SCC ضروری ندانند. این نگرش به خاطر این است که آنها تنها از داده ها استفاده می کنند و از آن ها مطالبی می آموزند. واژه ACI بیان کننده کنترل کیفی به عنوان فعالیت انجام شده توسط پیمانکار و یا تولید کننده جهت ایجاد کنترل بر آنچه در حال انجام است و یا آنچه در دست تهیه است، بطوری که استانداردهای لازم و مناسب در فرآیند فعالیت ها و عملکردها قابل اجرا باشد، می باشد. کنترل کیفی مطلوب در SCC شامل انجام آزمایش های متعدد و دستیابی به نتایج، تبدیل یافته ها به دانش و اطلاعات و استفاده از این دانش برای اصلاح و توسعه برنامه های SCC می باشد. این موضوع به ویژه در مراحل نخست تولید و زمان استفاده از SCC دارای اهمیت است. به خصوص زمانی که میزان سطح تجربه ما پایین باشد، نیاز به فعالیت کنترل کیفی در این مرحله بیش از بتن معمولی است. باید دقت فراوانی در مواد، ویژگی های تازه مخلوط و نیز تاثیر آنها بر کیفیت نهایی بتن در حمل مبذول داشت. چه میزان دقت و توجه در کنترل کیفی در تولید SCC ضروری است تا شرایط مورد نیاز برای عملکرد مناسب SCC فراهم شود؟ مشابه عملکرد بالای مخلوط در ایجاد مقاومت و یا دیگر عملکردهای بالای SCC، چنانچه میزان دقت و توجه افزایش یابد، شرایط لازم برای عملکرد مخلوط نیز افزایش یافته، در نتیجه اشتباه کاهش می یابد. برای مثال زمانی که جریان اسلامپ در مخلوط SCC به میزان بالایی افزایش می یابد. تفکیک اتفاق می افتد. بنابراین افزایش بالای میزان جریان اسلامپ باید تحت مراقبت و نظارت بیشتری در مقایسه با مخلوط های مشابه با جریان اسلامپ پایین انجام شود تا از ایجاد ثبات در مخلوط اطمینان حاصل کرد. به تدریج تجربیات بیشتری در مورد SCC حاصل می شود و تولید کنندگان نیز درک بیشتری نسبت به رابطه متقابل مواد اولیه و عملکرد مخلوط پیدا می کنند. زمانی که تولید کنندگان به تخصص کافی در این زمینه دست یابند، کنترل کیفی اهمیت ویژه ای پیدا می کند و کار کنترل و نظارت هوشمند بر متغیرهایی که نقش اساسی در عملکرد خاص را دارند، عهده دار خواهد بود، این همان سطح مهارت و تخصصی است که بدان نیاز دارید. به منظور ایجاد سرفصل هایی برای طرح های کنترل کیفی در حوزه SCC، باید قبل از شروع پروژه، بررسی کرد که آیا این طرح در توسعه مخلوط مفید و موثر است؟ و آیا تمام اعضای گروه با این طرح رابطه خوبی برقرار کرده اند؟ آیا کنترل کیفیت، وظیفه تمام اعضای ساخت و ساز است؟ عرضه کنندگان سنگدانه ها، افزودنی ها، سیمان و دیگر پودرها باید به تولید کننده بتن در مورد مواد اولیه و نیز فراهم کردن نیازها، تضمین لازم را بدهند. در عوض تولید کننده نیز مسئول کنترل و هماهنگی بتن پیمانه شده و ارسال شده می باشد و بالاخره زمانی که بتن به محل پروژه می رسد و مورد استفاده قرار می گیرد، این وظیفه پیمانکار است که در مورد کیفیت مواد در محل پروژه اطمینان دهد و چنانچه هر فرد مسئولیت های خود را در ابتدای کار به نحو احسن انجام دهد، پروژه به موفقیت های سرشاری دست خواهد یافت و این برداشت کلی در بتن SCC و بتن معمولی هیچ تفاوتی با هم ندارند. همه کسانی که به دنبال ارائه یک طرح کنترل کیفی خوب و مناسب هستند، از مزایای زیر بهره مند خواهند شد: یک پروژه با درصد موفقیت بالا و ایجاد کیفیت های نهایی برای محصول، افزایش سطح مواد داخلی و نیز افزایش مهارت عملکرد SCC، حذف و یا کاهش مشکلات پس از بچینگ و یا پس از بتن ریزی، ارائه طرح اقتصادی تر برای مخلوط SCC و یا روش های بتن ریزی، افزایش فروش و نیز افزایش تعداد مصرف کنندگان SCC و افزایش اعتبار به خاطر مهارت دقیق فنی و تخصصی بتن پیشنهادات ارائه شده در این فصل، به منظور افزایش برنامه کنترل کیفی تبیین شده است و هدف از آن مشخص کردن محدوده های خاصی از SCC می باشد که قبل از تولید و نیز طی تولید باید تحت نظارت قرار گیرند، همچنین مواردی که باید به آن افزوده شود تا طرح جامع به وجود آید. این محدوده های خاص شامل نظارت بر مواد اولیه مانند سنگدانه ها و پودرها، مرور موارد مطالعاتی و دستورالعمل های منتشر شده در مورد نظارت بر عملکرد بتن و ارائه یک معیار قابل قبول و در آخر یک فرآیند ارزیابی داخلی به وسیله تولید کننده توصیه می شود. در اینجا شایان ذکر است که بگوییم هدف از آزمایش کنترل کیفی این است که از عملکرد، ثبات و عمر مفید سازه نهایی اطمینان حاصل کنیم. اما کنترل کیفی همچنین قادر به ایجاد فرصت هایی مناسب برای درک بهتر تاثیر مواد بر عملکرد SCC نیز می باشد. چنانچه بچینگ دچار اختلال شود و بیش از میزان مورد نظر بتن بریزد، تولید کننده باید زمانی را صرف یافتن علت آن نماید. اگر این فرآیند نیازمند صرف وقت و سرمایه است، عقیده نویسنده این است که دستیابی به علل و عواملی که باعث می شوند بعضی از کارها به خوبی پیش برود و بعضی دیگر دچار اختلال شود بسیار مهم است. همچنین برای دستیابی به این علل باید از تجهیزات نظارت بر تولید و ابزار پیشرفته استفاده کرد و همیشه نقص ها و اشتباهات موجب ایجاد فرصت می شوند.
نظارت بر پودرها
برخی از پودرها که در تهیه بتن SCC به کار می روند در مقایسه با دیگر مصالح از تنوع بالایی برخوردارند. برای مثال: ممکن است منشا پودر مورد استفاده در SCC از وزش ضایعات صنعتی باشد مانند خاک سنگ حاصل از دستگاه سنگ شکن (در تولیدات سنگدانه) یا موادی که تحت کنترل و نظارت تولید می شوند مانند سیمان پرتلند. مواد متنوع جهت استفاده باید همواره تحت نظارت دقیق و آزمایش های مکرر قرار گیرند. اما معمولاً این آزمایش ها توسط تولید کنندگان بتن انجام نمی شوند (همان طور که قبلاً نیز در نتایج حاصل از بررسی ها مشاهده شد). شناسایی درست و دقیق پودرها نیازمند تجهیزات تخصصی و صرف وقت و انرژی فراوانی است. اصولاً یک تولید کننده، پودرهایی را که عملکرد مخلوط بتن را تحت تاثیر قرار می دهند، کنترل می کند. داده های ارائه شده در این روش، دستورالعمل های روشنی را در رابطه با عملکرد پودرها ارائه نمی دهند (به علت اینکه انجام آزمون ها نیاز به دقت خاصی دارد). چنانچه تولید کننده قادر به انجام آزمایش شناسایی پودرها نباشد، باید از گزارشات ارائه شده توسط عرضه کنندگان مربوطه در مورد ویژگی های فیزیکی و یا شیمیایی پودرها استفاده کند. تولید کننده همچنین باید از صحت اطلاعات ارائه شده در مورد بسیاری از مواد مورد استفاده خود، اطمینان حاصل کند. جمع آوری داده ها جهت ثبت سوابق ویژگی های مواد نیز دارای اهمیت است. به عنوان مثال: جدول-۱ نشان دهنده داده های مربوط به سنگدانه های ریز بلین در تعدادی از انواع سیمان است که از سه عرضه کننده سیمان تهیه شده است. چنانچه یک نفر داده هایی را در مورد مواد مرتبط با داده های بتنی جمع آوری کند روند تاریخی مشخصی نمایانگر می شود. برای مثال استفاده از یک سیمان با سنگدانه های ریز مختلف مانند سیمان A در جدول -۱ منجر به کاهش پایداری ویژگی های تازه، نوسان در میزان نیاز به آب و مقدار HRWR می گردد. داده های ارائه شده در مورد سوابق گذشته نوع مصالح (براساس ثبات آنها) برای استفاده در آینده پروژه آینده کمک خواهند کرد. یا اگر امکان انتخاب مصالح وجود نداشته باشد، آنگاه نسبت بندی تنظیم خواهد شد، مانند افزایش استفاده از پودرهای جانشین یا افزایش مقدار افزودنی های اصلاح کننده ویسکوزیته جهت بالا بردن قدرتمندی و کاهش تلاش های لازم برای کنترل کیفی. ابزارهای معمول برای کنترل کیفی ویژگی های مواد مانند هیستوگرام ها روش خوبی برای نظارت دائمی هستند.
نظارت بر سنگدانه ها
چنانچه ویژگی سنگدانه ها بطور چشمگیری تغییر کند، این امر موجب تغییر در ویزگی مخلوط تازه خواهد شد. احتمالاً تا زمانی که فرآیند تولید و ترکیب سنگدانه ها تغییر نکند، سنگدانه هایی که منشأ و منبع یکسانی دارند، شکل ذراتشان نیز ثابت خواهد بود. ویژگی های اصلی سنگدانه هایی که تحت کنترل می باشند شامل درجه بندی یا توزیع اندازه ذرات و میزان فضاهای خالی می باشد و چنانچه میزان جذب بالا باشد فرآیند تغییر نظارت بر ویژگی جذب اعمال خواهد شد. علاوه بر این، ویژگی های آماری میزان رطوبت آزاد سنگدانه ها باید مورد نظارت و کنترل قرار گیرند.
نظارت بر توزیع اندازه ذرات
با تفکیک الک می توان اندازه سگدانه ها را درجه بندی کرد، از این روش اصولاً در تفکیک سنگدانه های ریز و درشت که در ساخت SCC کاربرد دارند استفاده می شود. براساس دستورالعمل کنترل کیفی متعلق به انجمن ملی بتن پیش ساخته، لازم است که آزمایشات جداسازی (تفکیک) برای تقریباً ۱۳۶۰ متریک تن سنگدانه های ریز و ۱۸۰۰ متریک تن سنگدانه های درشت انجام می شود. اما چگونه اطلاعات حاصل از درجه بندی سنگدانه ها برای ارتقاء کیفیت و ثبات SCC مورد استفاده قرار می گیرد؟ غربالگری با الک های ۷۵ و ۳۰۰ میکرومتر پیشنهاد شد و پس از نظارت نتایج زیر به دست آمد که کل مواد مخلوط از یک الک ۳۰۰ میکرومتری عبور داده شد (شامل سنگدانه ها و پودرها) که برای ارزیابی میزان آب دهی مخلوط مورد استفاده قرار می گرفت. اگر چه میزان آب دهی مخلوط بستگی به نسبت بندی مخلوط دارد، نظارت بر این ویژگی به ما کمک می کند که زمان تنظیم مخلوط را پیش بینی کنیم. مثلاً آیا افزودن VMA و یا افزایش مقدار آن ضروری است. برای مثال شکل -۱ جداسازی بیش از ۱۰۰ مجموعه مجزا از سنگدانه های ریز با منبع یکسان که از یک الک ۳۰۰ میکرومتری عبور داده شده اند را ترسیم کرده است. توجه کنید که در برخی از نمونه ها، کاهش و یا افزایش چشمگیری از گروهی به گروه دیگر مشاهده می شود، برای مثال گروه ۵۲ و ۵۳ به ترتیب ۱۵ و ۴ درصد از الک عبور کرده اند. این تغییر چشمگیری می باشد و به خاطر چنین تغییر رادیکالی، آزمایش روی گروه ۵۳ برای چندین بار تکرار می شود که از صحت آن اطمینان حاصل شود (قبل از اینکه نسبت بندی مخلوط را تغییر دهیم). فرض کنید نتیجه آزمایش معتبر است، چگونه این عامل می تواند بر روی عملکرد مخلوط SCC تاثیر بگذارد. حال فرض کنید تولید کننده ای مخلوط خود را با سنگدانه های ریز به میزان ۸۵۰ کیلوگرم توسعه داده است، اگر شاخص تولید را با گروه ۵۲ آغاز کند و سپس گروه ۵۳ را جانشین آن کند، این امر منجر به کاهش ۱۰۰ کیلوگرم در هر مترمکعب از مواد عبوری از الک ۳۰۰ میکرومتر می باشد. با توجه به نسبت بندی مخلوط اصلی، این تغییر و تحول منجر به ایجاد تغییرات زیادی در میزان آب دهی مخلوط می گردد. همچنین قدرتمندی مخلوط پیمانه شده با نسبت بندی مشخص، کاهش می یابد و تفاوت در ویژگی به دلیل تفاوت در منشأ و منبع مواد می باشد. بنابراین، جمع آوری و تجزیه و تحلیل این داده های زمانی در این ویژگی ها و در مورد منابع مختلف، بسیار ارزشمند است. جدول ۱۱-۲ نشان دهنده یک تحلیل مقایسه ای بین دو سنگدانه ریز که از الک ۳۰۰ میکرومتر عبور داده شده اند، می باشد. سنگدانه ریز شماره ۲ نسبت به شماره ۱ دارای ضریب تغییرات پایینی است. اما یکی از آنها می تواند در عملکرد نوسان ایجاد کند و این جایی است که نظارت و مرور داده های تاریخی جمع آوری شده، از نظر نسبت بندی مخلوط می تواند ارزشمند باشد. اگر چه سنگدانه های ریز شماره ۱ متنوع تر است، درصد مواد ریز در آن بیشتر از سنگدانه های ریز شماره ۲ می باشد، بدین معنی که میزان سنگدانه های ریز افزوده شده به مواد که دارای منشأ متفاوتی هستند کاهش می یابد و این می تواند بر ارزش کل مواد در مخلوط تاثیر بگذارد. در هر حال تولید کننده باید بین ارزش مصالح، توانایی نظارت بر مصالح و تنظیم نسبت بندی آنها تصمیم گیری کند. اگر تولید کننده ای داده های تاریخی (زمانی) را در طی نسبت بندی اولیه در اختیار نداشته باشد، فرآیند نظارت و در نتیجه تنظیم مخلوط می تواند به بهبود عملکرد کمک کند. از آنجایی که تفاوت و تنوع در سنگدانه شماره ۱ بیشتر است، این سنگدانه باید بیش از سنگدانه شماره ۲ مورد آزمایش قرار گیرد و تا زمانی که به ثبات مورد نظر دست نیافته، آزمایشات باید ادامه یابد. موادی که از الک ۷۵ میکرومتر عبور می کنند بخشی از پودرها بوده و نیز محتوای خمیری یک مخلوط SCC را تشکیل می دهند. اطمینان از همسان بودن پودرها و خمیرها در عملکرد هماهنگ مخلوط نقش اساسی دارد. تصویر -۲ درصد عبور از الک ۷۵ میکرومتر را برای ۹۰ گروه از سنگدانه های ریز شماره ۱ نشان می دهد. در تغییرات گسترده ای در بین گروه های متوالی براساس این ویژگی ها دیده شده است. برای مثال گروه ۵۰ و ۵۱، درصد عبور از الک ۷۰ میکرومتر به ترتیب ۲/۳ درصد و ۳/۰ درصد بوده است، اختلافی برابر با ۹/۲ درصد. دوباره یک مخلوط ۸۵۰ کیلوگرم در هر مترمکعب را فرض کنید، به همان ترتیب وقتی از گروه ۵۰ به گروه ۵۱ می رسیم، کاهش تقریبی ۲۵ کیلوگرم در هر متر مکعب در میزان پودر مشاهده می کنیم. با چگالی ۶/۲ سنگدانه های ریز، تقریباً ۱% کاهش در میزان حجم خمیر خواهیم داشت. با توجه به ویژگی های بیشتر سنگدانه های ریز که در نسبت بندی اولیه مخلوط مورد استفاده قرار می گیرند، باید با افزایش میزان مواد ریز شاهد افزایش ویسکوزیته، آب، نیاز به افزودنی ها و همچنین کاهش در میزان جریان اسلامپ باشیم. برعکس، اگر میزان مواد ریز افزایش یابد، پایداری در مخلوط، میزان نیاز به آب یا افزودنی ها و میزان جریان اسلامپ همگی افزایش می یابند. جمع آوری و مرور داده های تاریخی در این مورد نیز ارزشمند است، جدول -۳ یک تحلیل مقایسه ای از مواد عبوری از الک ۷۵ کیلوگرم در هر متر مکعب ارائه می دهد که براساس آیین نامه استاندارد ASTM C ۱۱۷ الک مرطوب، برای دو نوع سنگدانه های ریز به دست آمده است. براساس ضریب تغییرات، تنوع این سنگدانه ها مشابه یکدیگر است. از آنجایی که میزان سنگدانه های ریز (۲) در مواد کمتر است، تاثیر آنها نیز به مراتب کمتر از تاثیر سنگدانه های شماره (۱) است. در طی مرحله نسبت بندی مواد، چنانچه مواد ریز (که از سنگدانه ریز به دست آمده است) به صورت محتوای پودری در مخلوط داشته باشیم باید از اهمیت تغییر پذیری آن آگاه باشیم. گام های اساسی برای نسبت بندی مخلوط باید با در دست داشتن مقدار کافی از دیگر پودرها آغاز شود بطوری که نباید حجم خمیر از میزان حداقل مشخص شده کمتر شود، گذشته از این شرایط، سنگدانه های ریز شماره (۱) به دلیل تغییرات بالقوه عمده باید بیشتر مورد آزمایش قرار بگیرند. در بیشتر مواردی که طرح کنترل کیفی وجود دارد، درجه بندی سنگدانه ها بطور مرتب انجام می شود. پیشنهاد نویسنده ایجاد یک هیستوگرام درصد عبوری از الک های ۷۵ و ۳۰۰ میکرومتر جهت کنترل و نظارت می باشد. اگر چه در حال حاضر هیچ معادله و توازنی میان عملکرد مخلوط و اندازه گیری های موجود پیش بینی نشده است، اما همان طور که قبلا بیان شده و با توجه به تجربیات زیاد تولید کننده در توسعه SCC با افزایش و یا کاهش بعضی از این مقادیر به مشکلاتی در عملکرد مخلوط پی می بریم. از آنجایی که قابلیت عبور مسئله مهمی است، تولید کننده باید درصد سنگدانه های بزرگ تر باقیمانده در الک را کنترل کند. افزایش تعداد خرده سنگ های درشت تر موجب افزایش انسداد و کاهش در توانایی عبور مخلوط می شود، برآورد میزان لازم مواد از طریق معادله بیلبرگ امکان پذیر است.
نظارت بر فضای خالی سنگدانه ها
در SCC ویژگی سیالیت و روان بودن مخلوط موجب ایجاد حجم خمیر می شود. فضای خالی سنگدانه ها بر حجم خمیر مورد نیاز تاثیر می گذارد. افزایش در حجم فضای خالی باعث تاثیر در کاهش میزان خمیر آزاد مورد استفاده در ارتقاء سیالیت مخلوط می شود. می توان فضای خالی بین سنگدانه های درشت و سنگدانه ریز را بطور جداگانه کنترل و نظارت کرد یا می توان بر فضای خالی بین ترکیب سنگدانه ها (ریز و درشت) که در تولید مخلوط SCC مورد استفاده قرار می گیرد نظارت کرد و البته مورد آخر (نظارت بر ترکیب سنگدانه ها) در مورد SCC از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و بسیار مفید می باشد. در شرایط یکسان، تغییر در فضای خالی ترکیب سنگدانه ها رابطه مستقیمی با عملکرد بتن دارد. چنانچه فضای خالی افزایش یا کاهش یابد جریان روانی مخلوط کاهش یا افزایش می یابد. انجام آزمایشات مکرر بستگی به طرح کنترل کیفی در محل پروژه داشته یا با شناسایی قابلیت تغییر پذیری منابع و منشأ مواد خام مشخص می شود.
نظارت بر رطوبت سطح آزاد
بیشتر تجهیزات مدرن در بخش تولید، نظارت مستمر و دقیقی بر میزان رطوبت دارند (چه در سیلوی شن و ماسه و چه در مخزن مخلوط). کنترل رطوبت به صورت دقیق و مستمر برای تولید SCC بسیار دارای اهمیت است. براساس آیین نامه کنترل کیفی که توسط انجمن ملی بتن پیش ساخته ارائه شده، میزان رطوبت سطح باید از نظر فیزیکی روزی یک بار و قبل از اولین بچینگ SCC کنترل شود، حتی زمانی که از رطوبت سنج استفاده می شود. اگر از رطوبت سنج خطی استفاده نشود، دستورالعمل های PCI و NPCA اظهار می دارند که رطوبت باید بصورت دستی و در ابتدای شروع هر عملیات بچینگ و هر ۴ ساعت یک بار در طی این مرحله آزمایش شود، حتی زمانی که از رطوبت سنج استفاده می شود. یک مخلوط قدرتمند که توسط تجهیزات پیشرفته تولید می شود نیازی به استفاده از رطوبت سنج خطی ندارد.
نظارت بر عملکرد
برای اینکه از کارایی و تاثیر یک طرح آزمایش بتن اطمینان حاصل کنیم باید قبل از شروع پروژه همه چیز مکتوب شود. باید مشخص شود که چه آزمایش هایی مورد نیاز این طرح است، تعداد دفعات تکرار آزمایش و وظایف آنها ذکر شود، بخشی از ویژگی های SCC و یا تمام آن از جمله سیالیت، قابلیت عبور، مقاومت بتن و ثبات و ویسکوزیته با هدف کنترل تولید و یا پذیرش آن در محل پروژه اندازه گیری می شود و هنگام انجام آزمایش به این ویژگی ها (به عنوان بخشی از برنامه کنترل کیفی) باید توجه خاصی مبذول داشت.
سیالیت
تامین حداقل میزان سیالیت و حفظ این میزان از ابتدای تولید تا بتن ریزی لازم و ضروری است. آزمون جریان اسلامپ، اندازه گیری استاندارد این ویژگی (سیالیت) می باشد. اگر چه این همواره در طرح های کنترل کیفی SCC وجود ندارد. محدوده حداقلی و حداکثری، همچنین دامنه پذیرش برای میزان جریان اسلامپ بستگی به ماهیت پروزه دارد. در فصل قبل رابطه بین جریان اسلامپ با دو ویژگی ثبات و پرداخت سطحی مورد بررسی قرار گرفت. در بعضی موارد باید حداکثر میزان جریان اسلامپ به منظور ایجاد اطمینان از پایداری در مخلوط مورد نظر بطور دقیق کنترل شود و این در مورد میزان بالای جریان اسلامپ مورد نظر بسیار اهمیت دارد. برای مثال اگر در یک پروژه میزان اسلامپ مورد نظر ۶۰۰-۵۰۰ میلی متر بوده و در پروزه ای دیگر این میزان ۸۰۰-۷۰۰ میلی متر باشد مخلوط با اسلامپ بالاتر قابلیت نوسان بالاتری داشته و باید بطور دقیق نظارت و کنترل شود. چنانچه یک پرداخت سطحی با کیفیت بالا مورد نیاز باشد باید مطمئن باشیم که میزان جریان اسلامپ به کمتر از حداقل میزان استاندارد کاهش پیدا نکند. چنانچه میزان جریان اسلامپ از میزان هدف نیز پایین تر باشد فضاهای خالی در حین انجام پرداخت سطحی محبوس می شوند. دامنه ماکزیمم و مینیمم جریان اسلامپ باید در طی مرحله ی نسبت بندی مخلوط و ارزیابی، تعیین شود که در این صورت مخلوط با کیفیت مورد نظر تولید می شود. سه گروه ارائه شده در دستورالعمل های اروپایی SCC در زمینه میزان جریان اسلامپ شامل ۱۸۰، ۱۶۰ و ۱۶۰ میلی متر برای کلاس های SF۱ و ۲ و ۳ به ترتیب می باشد. این بدین معنی است که اگر میزان اسلامپ هدف در یک مخلوط در حد میانگین باشد میزان جریان هدف به ترتیب ۹۰، ۸۰ و ۸۰ میلی متر خواهد بود.
قابلیت عبور
در صورت نیاز، آزمایش قابلیت عبور باید بخشی از طرح کنترل کیفی در پروژه باشد. روش های مختلفی از آزمایش قابلیت عبور انجام شد، شامل جعبه U، جعبه L و حلقه J. کلیه این آزمایش ها در این زمینه (قابلیت عبور) مورد استفاده قرار می گیرد. نویسنده قبلاً (در بخش روش های آزمون مورد نیاز) فهرستی ارائه نموده است. از آنجایی که کسانی که مشخصات آزمون را ثبت می کردند به جزئیات روش این آزمایش ها آشنا نبودند، لیست های متعددی ارائه می کردند که این برای تولید کننده و پیمانکار خشته کننده بود. در این موارد تحقیق و بررسی قبل از انجام پروژه در کنترل کیفی، مانع از بروز چنین مشکلاتی خواهد شد. علاوه بر این آزمون ها، ابزاری شامل چندین مانع (در نقش آرماتور) برای انجام آزمایش قابلیت عبور جریان، در ژاپن طراحی شد. این وسیله بر روی یک قیف پمپ قرار می گیرد و مخلوط SCC از یک کامیون به داخل این وسیله تخلیه می شود و بتن باید از داخل این ابزار (وسیله) عبور کند. مزیت این روش استمرار آزمایش در انواع مخلوط SCC است که در بتن ریزی به کار می روند.
پایداری (مقاومت)
آزمون پایداری در محل یا در کارخانه، محدود به روش هایی است که با سرعت منطقی و بدون تاخیر در بتن ریزی انجام می شود. به همین دلیل ASTM اشاره می کند که آزمون تفکیک ستون در آزمایشگاه انجام می شود نه د رمحل بتن ریزی، شاخص ثبات بصری (چشمی) باید بخشی از برنامه کنترل کیفی باشد. اگر چه این روش آزمون محدود است، اما روشی آسان بوده و تجهیزات و زمان اضافی نیاز ندارد. اگر یک تکنسین آموزش دیده آزمایش VSI (شاخص ثبات بصری) را انجام دهد، می تواند اطلاعات مفیدی در رابطه با عملکرد مخلوط و یا مشکلاتی که ممکن است ایجاد شود به دست آورد. هدف اصلی VSI دقیقاً تحقق همین اهداف است و این آزمون ابزاری برای توصیف و سا سنجش کیفی پایداری نیست (حتی اگر اعداد و ارقامی به عنوان میزان شاخص چشمی ارائه شده باشد). این نتایج براساس مشاهدات صدها مخلوط SCC و آزمایش چشمی مخلوط، اطلاعات کاملاً واقعی را ارائه می دهد و ادعای دقیق نبودن این آزمون را باید فراموش کرد. VSI یک روش ارزشمند برای نظارت بر تداوم ویژگی های تازه مخلوط می باشد. چنانچه VSI در طی مرحله تولید تغییر کند نشان دهنده این است که چیزی در حال تغییر است مخصوصا زمانی که میزان جریان اسلامپ ثابت باشد.
ویسکوزیته
تغییر در ویسکوزیته مخلوط را می توان به وسیله استفاده از آزمایش T۵۰ یا سایر آزمایش ها از قبیل قیف V و یا قیف O، تحت کنترل و نظارت قرار داد. در بین همه این آزمایش ها، آزمایش T۵۰ از دقت کمتری برخوردار است، اما برای بتن ریزی در محل به زمان، کارگر و نیز تجهیزات کمتری نیاز دارد. آزمایش T۵۰ ابزاری مناسب برای نظارت و کنترل بتن تولید و ارائه شده می باشد.

تحلیل مطالعات موردی
تعداد متعددی از آزمون ها می توانند به عنوان بخشی از برنامه های کنترل کیفی به کار گرفته شوند. اما چگونه می توان تشخیص داد که در یک پروژه کدام آزمایش را باید به کار برد؟ در بررسی تعداد متعددی از مطالعات موردی، برخی از آنها استفاده از برنامه آزمایش پذیرش در محل بتن ریزی را شرح می دهند. جدول ها نشان دهنده نتایج حاصل از این بررسی است که به وسیله ارزیابی ویزگی ها و استفاده از روش ها برجسته می شود. با توجه به نمونه هایی از این مطالعات موردی، در می یابیم که ویژگی سیالیت و ویسکوزیته از جمله دو ویژگی مهمی هستند که بطور گسترده برای کنترل در محل کار مورد استفاده قرار می گیرند و از جمله آزمایش های معتبر تلقی می شوند. پایداری به ندرت از طریق روش آزمون ارزیابی کمی در محل اندازه گیری می شود. یکی از علل آن این است که قبلاً روش سریع و قابل اعتمادی برای ارزیابی کمی پایداری مخلوط در محل وجود نداشت تا اینکه آزمون ابزار نفوذ در این مورد معرفی شد. حال می توان کمیت پایداری یک مخلوط را با تلاش منطقی و دقیق به دست آورد. تا قبل از این VSI یکی از روش های اصلی برای سنجش کیفیت پایداری مخلوط SCC در طی مرحله تولید بوده و هست. همان طور که قبلاً نیز ذکر شد، هر دو ویژگی جریان اسلامپ و ویسکوزیته با ثبات مرتبط هستند و برخی برای اطمینان از ایجاد پایداری به این رابطه تکیه می کنند. علاوه بر مطالعات موردی، بیشتر دستورالعمل های منتشر شده در رابطه با SCC در راستای انجام آزمون بتن در کارخانه های تولیدی و یا در محل بتن ریزی است. موارد برجسته زیر از الزامات برای انتخاب دستورالعمل های قابل قبول در صنعت می باشد: توصیه برای بتن خود متراکم، انجمن دولتی مهندسین ژاپن (JSCE) توصیه می کند که تست جریان اسلامپ، T۵۰ یا قیف V و تست جعبه U جهت کنترل تولید در کارخانه و همچنین در محل پروژه قبل از بتن ریزی انجام شود. دستورالعمل های اروپایی برای بتن خود متراکم، براساس این دستورالعمل ها توصیه می شود که تولید کننده، تست جریان اسلامپ بتن را در محل تولید بر روی هر بچینگ SCC انجام دهد تا به یک نتیجه ثابت برسد و بقیه تست ها را در هر زمان که مورد نیاز پروژه بود انجام دهد (مانند تست قابیلت عبور). بررسی چشمی در هر بچینگ قبل از حمل و ارسال بتن (حتی زمانی که جریان اسلامپ به پایداری رسیده باشد) انجام شود. ارزیابی تست های جریان اسلامپ و VSI در محل پروژه به عنوان نشانگر تفکیک توصیه می شود. کنترل آیین نامه کنترل کیفی برای کارخانه های بتن پیش ساخته/ پیش تنیده انجمن ملی بتن پیش ساخته (NPCA). براساس این دستورالعمل ها توصیه می شود هر دو تست جریان اسلامپ و VSI برای تولید و آزمون پذیرش انجام شود. تست های جریان اسلامپ و VSI هر روز و بر روی اولین بچینگ مخلوط SCC و نیز بچینگ های بعدی در حیطه مشخصات فنی انجام شود. پس از آن تست های جریان اسلامپ و VSI هر ۵۰ یارد و یا ۲۵ Batches (هر کدام زودتر پیش بیاید) و یا هنگام تغییر در طراحی ترکیب و یا مواد خام و یا زمانی که مشکلی پیش آید و یا مورد مشکوک در مخلوط دیده شود، انجام می گردد. باید تست های متعددی در کارخانه ها انجام شود (در کارخانه هایی که از تجهیزات اتوماتیک کنترل رطوبت سنگدانه ها استفاده نمی کنند). دستورالعمل های داخلی برای استفاده از بتن خود متراکم در کارخانه های عضو انجمن بتن پیش ساخته PCI, (PCI) توصیه می کند که برای تولید و آزمون پذیرش، آزمایش جریان اسلامپ و VSI انجام شود. تست T۵۰ نیز یک تست گزینشی است که در یک ماه دو بار انجام می شود. تعداد دفعات لازم برای انجام تست های جریان اسلامپ و VSI همانند تعداد دفعات لازم انجام تست جریان اسلامپ در دستورالعمل های کنترل کیفی می باشد که شامل انجام تست در اولین روز شروع تولید، زمانی که نمونه ها تحت مقاومت فشاری قرار می گیرند و نیز زمانی که پایداری بتن دچار تغییر شود. در هر سه مورد، تست درصد هوا حداقل یک بار انجام شود.
پیشنهادات بیشتر
دستورالعمل ها و مطالعات موردی که مورد بحث قرار گرفتند، همگی از جریان اسلامپ به عنوان بخشی از تولید و نیز آزمون پذیرش در محل کار استفاده کردند. بعضی از ارزیابی های ویسکوزیته بتن و آزمایش چشمی بتن به عنوان علائم ناپایداری اصولاً پیشنهاد می شود. عقیده نویسنده این است که وقتی جریان اسلامپ مورد آزمایش قرار می گیرد باید T۵۰، VSI و نیز جریان اسلامپ همگی با هم گزارش شوند. زیبایی این عمل در این است که هنگام انجام تنها یک آزمایش جریان اسلامپ، سه ارزیابی با هم انجام می شوند. اگر میزان دقیقی از ویسکوزیته مورد نیاز باشد، آزمایش قیف O و یا V انجام می شود، مشابه زمانی که نیاز به اطلاعات دقیق در مورد پایداری بوده که از آزمایش ابزار نفوذ استفاده می شود. وقتی این آزمایش ها با هم انجام می شودف یک ماتریس جریان اسلامپ، T۵۰ و VSI می تواند مورد استفاده قرار گیرد. شکل -۳ مثالی از یک ماتریس را ارائه می دهد که شامل یک محدوده هدف کلی جریان اسلامپ ۶۵۰ تا ۷۵۰ میلی متر و T۵۰ با زمان s ۵/۲-۱ می باشد و بیانگر این است که کنترل کیفی همراه با مشاهدات چشمی پی در پی توسط متخصص انجام گرفته و مورد تایید می باشد و بیانگر عملکرد خوب مخلوط است (تا زمانی که پایداری قابل پذیرش باشد). به منظور نشان دادن پایداری، ۴ مورد از نتایج تست ارائه شده و اعداد در هر مرحله منطبق بر VSI مخلوط می باشد. VSI یک شاخص مهم ارزیابی در فرآیند عیب یابی در پروژه محسوب می شود. با استفاده از این ماتریس، تولید کننده قادر به مشاهده یک رابطه مناسب و دقیق میان سیالیت، ویسکوزیته و پایداری می باشد. همان طور که تولید کننده این روابط را ایجاد کرده و داده ها را در تمام مدت جمع آوری می کند، این اطلاعات می تواند جهت خلق یک نمودار از تنظیمات مورد نیاز در مخلوط مورد استفاده قرار گیرد. این نمودار شامل همه مخلوط های SCC نمی شود. این وظیفه تولید کننده است که ابزاری مرتبط با مخلوط و مواد ایجاد کند. در این شرایط، چنانچه نتیجه پیمانه های آزمایش شده در مورد جریان اسلامپ و T۵۰ به یک محدوده سایه روشن نزول کند، مخلوطی توسعه یافته و متمایز خواهیم داشت که در بخش تولید مورد استفاده قرار خواهد گرفت. (در این مورد میزان کمی کیفیت نیز خواهیم داشت). اما سایه متوسط بیانگر وجود توانایی برای تفکیک می باشد و محدوده سایه پر رنگ نشان دهنده این است که قدرت تفکیک نسبتاً بالا است. جایی که مجموعه نتایج به دست آمده از آزمایش های مرتبط با محدوده هدف، دچار افت شده باشد، دستورالعمل های بیشتری جهت تنظیم پیمانه های بعدی برای دستیابی به جریان اسلامپ و T۵۰ هدف ارائه شده است. این دستورالعمل های کلی، محدوده هدف را در داخل این نمودار در بر می گیرد. در ارتباط با محدوده (ناحیه) هدف، نواحی بالا، پایین، بالا به سمت راست و پایین به سمت چپ، نمایانگر محدوده هایی است که متغیرهای متعددی در آنجا فعل و انفعال انجام می دهند که موجب اختلال در رسیدن به هدف می شود و ممکن است ارائه راهکارهایی برای حل مشکل ضروری باشد. نواحی چپ، راست، بالا به سمت چپ و پایین به سمت راست نمایانگر محدوده ای است که توانایی انجام صریح تنظیمات به صورت بالقوه در آنجا وجود دارد و این جایی است که میزان دامنه VSI بیانگر این است که تنظیم ایجاد شده در مخلوط منطقی است. بنابراین آزمایش VSI بیانگر این است که تنظیم ایجاد شده در مخلوط منطقی است. بنابراین آزمایش VSI از این نقطه نظر بسیار مفید است. برای مثال چنانچه یک پیمانه در محدوده بالا سمت چپ که باید پایدار باشد، علائمی از ناپایداری بروز دهد، پس تنظیمات ارائه شده در این ماتریس دقیق نمی باشد و لازم است بررسی های مفصلی در مورد وزن پیمانه، میزان رطوبت یا دیگر متغیرها انجام داد. هر تولید کننده در صورتی که داده ها را بطور مستمر جمع آوری کرده و آنها را مرور کند قادر به ترسیم این نمودارها در مخلوط SCC می باشد. هنگام انجام آزمون جهت پایداری تولید، جریان اسلامپ، زمان T۵۰ و VSI همگی شاخصی برای نشان دادن تغییرات مهم در عملکرد مخلوط می باشند. دیگر آزمون ها مانند تست هایی که ویژگی قابلیت عبور را نشان می دهند و یا آزمون هایی که پایداری را بطور دقیق تایید می کنند و یا آزمون ویسکوزیته مخلوط، همگی می توانند به برنامه کیفی به عنوان ملزومات پروژه اضافه شوند.
ارتباط میان آزمون کنترل کیفی و تولید
با کمی تلاش، تولید کننده قادر است اطلاعات برگرفته از ماتریس آزمایشات کنترل کیفی را با ماتریس پذیرش تولید که در فصل ۱۰ معرفی شد مرتبط سازد. در این ماتریس، میزان مصرف برقی که از میکسر بتن به دست می آید و میزان نسبت آب به سیمان که به وسیله دستگاه رطوبت سنج مشخص می شودبه ترتیب بر روی نمودار X و Y ترسیم شده است. مجدداً در این فرآیند کنترل کیفی، فرض کنید که تنها از یک گروه از نسبت های مخلوط استفاده می کنیم (بدون تنظیمات رادیکال و یا افزودن ترکیبات) و ویژگی مصالح نسبتا ثابت است. در این مورد، این تصور کاملاً منطقی است که نسبت آب به پودر، زمان T۵۰ (که نشانگر ویسکوزته مخلوط است) را به میزان قابل توجهی تحت تاثیر قرار می دهد. زمانی که میزان نسبت آب به پودر افزایش یا کاهش می یابد، زمان T۵۰ (ویسکوزیته) به ترتیب کاهش و یا افزایش می یابد. برق کشیده شده توسط میکسر برای محاسبه جریان اسلامپ استفاده می شود. از آنجایی که ما تغییرات ویسکوزیته را پیش بینی و ارزیابی می کنیم، می توان تصور کرد که چنانچه برق کشیده شده در میکسر افزایش یابد، میزان جریان اسلامپ به ترتیب کاهش و یا افزایش می یابد. ارتباط میان یک میزان هدف T۵۰ با نسبت آب به پودر و یا میزان آب، (بسته به بچینگ و سیستم ترکیب) و سپس ارتباط میان میزان هدف جریان اسلامپ و میزان برق کشیده شده توسط میکسر، اهداف مشخص و دقیقی را برای تولید و نیز کارکنان بخش مخلوط، ارائه می دهد. داده ها حاکی از جایگاه متقابل در پذیرش تولید و ماتریس آزمایش کنترل کیفی می باشد.
ارزیابی داخلی ثبات تولید SCC
زمانی که SCC در مرحله تولید است، برنامه ریزی تولید کننده بتن برای ارائه طرحی در زمینه آزمایش، عملی بسیار ارزشمند است. زمانی که موسسه کنترل کیفیت به صورت تصادفی یک یا دو روز برای انجام آزمایش هایی در زمینه ویژگی های SCC از جمله سیالیت، پایداری، قابلیت عبور و نیز ویسکوزیته برای مخلوط مورد نظر، اختصاص می دهد. این اساساً به معنی ارزیابی تولید و فرآیند کنترل کیفی می باشد. نویسنده همراه با تولید کنندگان متعددی در چند مورد از این برنامه ها شرکت کرده است. این زیر مجموعه مثال هایی از میزان سطح ثبات مخلوط که هنگام استفاده و یا تولید SCC به راحتی تجربه می شود را تهیه می کند. سه مثال از تولید SCC در سه کارخانه تولیدات پیش ساخته مجزا (کارخانه A، B و C) نشان داده شده است. برنامه آزمایش در دوره زمانی یک یا دو روزه و با حضور متخصصین انجام می شود. نمونه ها در تولید SCC به صورت تصادفی انتخاب شده اند. پیش از برنامه ارزیابی، هیچ ورودی به نسبت های مخلوط یا اهداف عملکرد اضافه نشده، اما بعد از برنامه ریزی توصیه هایی برای توسعه و بهبود مخلوط یا اهداف عملکرد اضافه نشده، اما بعد از برنامه ریزی توصیه هایی برای توسعه و بهبود مخلوط به تولید کنندگان ارائه شده است. آزمون های صورت یافته شامل جریان اسلامپ، T۵۰، VSI، قیف V و ستون تفکیک می باشد. کارخانه A قطعات دیواری پیش ساخته جهت ارائه در بازار مسکونی تولید می کند. قطعات به صورت قطعات افقی همراه با تعدادی باکس جهت پنجره ها و درگاه ها، ارائه می شود. جدول بیانگر اطلاعات جمع آوری شده در طی مرحله تولید است. اهداف عملکرد برای کارخانه A تنها به وسیله جریان اسلامپ با میزان هدف ۵۵۰ تا ۶۵۰ میلی متر تعریف می شود. در طی برنامه آزمایش در کارخانه A، امکان انجام آزمایش ستون تفکیک بر روی همان نمونه هایی که برای سایر ویزگی ها مورد آزمایش قرار می گیرند، وجود ندارد. بنابراین هیچ تحلیل بر روی این داده ها انجام نمی شود، به استثناء این مورد که بگوییم دو پیمانه آزمایش شده از پایداری خوبی برخوردارند. جدول یک آنالیز آماری از انسجام (پایداری) تولید و براساس یک سری از داده ها، ارائه می دهد. باید یادآوری کرد که نتایج حاصل از این تجزیه و تحلیل و نیز نتایج مطالعات بعدی، به وسیله تغییرپذیری آزمایش و تولید، تحت تاثیر قرار می گیرد. نتایج حاصل از آزمون قیف V در این مثال، نشان می دهد که میزان ثابت به اندازه سطح انتظار ما نیست، به هر حال براساس نتایج حاصل از آزمایش پایداری (ثبات) جریان اسلامپ و T۵۰، تغییر پذیری تست قیف V بیشتر تحت تاثیر اشتباهات آزمایش است تا اشتباهات تولید. ارزیابی جریان اسلامپ و T۵۰ بسیار منسجم و ثابت است. ترکیب نتایج حاصل از این تست ها با تست ستون تفکیک و VSI، کنترل تولید و کیفیت SCC در کارخانه A بسیار خوب است. کارخانه B تولید کننده قطعات دیواری برای ساختمان های تجاری، با میزان جریان اسلامپ ۵۵۰ تا ۶۵۰ میلی متر تنها هدف عملکرد SCC می باشد که برای تولید کارخانه B در نظر گرفته شده است. اولین Batch (پیمانه) در جدول -۷ نشان داده شده است که میزان جریان اسلامپ پایین تر از میزان هدف است. تنظیمات پیمانه های بعدی انجام شده، دامنه جریان اسلامپ افزایش می یابد و به بیش از میزان سطح انتظار ما می رسد، زمان های T۵۰ و قیف V کاهش می یابند و درصد تفکیک ستون و VSI افزایش می یابد. زمانی که جریان اسلامپ بسیار پایدار شود (پایداری بیش از حد) و به زیر دامنه هدف کاهش پیدا می کند، تنظیم دوم انجام می شود. به انتهای بتن ریزی که نزدیک می شویم، جریان اسلامپ به تدریج شروع به افزایش می کند و میزان قیف V و T۵۰ پایین می آیند و این موجب می شود که پایداری مخلوط کمی کاهش یابد (همان طور که در تست تفکیک ستون و VSI نیز دیده می شود). جدول نشان دهنده یک آنالیز آماری از تولید SCC از کارخانه B می باشد. تجزیه و تحلیل کلی تولید کارخانه B نشان می دهد کنترلی منطقی در آنجا وجود دارد. اگر چه ضریب متغیر آزمون تفکیک ستون بالا می باشد اما میزان دامنه تغییر پذیری منطقی است. به هر حال به این کارخانه توصیه شده که فرآیند را مورد بررسی قرار دهند بطوری که زمان و نحوه انجام تنظیمات، پیمانه به پیمانه در طول مرحله تولید، مشخص شود. همچنین باید توجه خاصی به بچینگ های اولیه روزانه مبذول داشت. کارخانه C تولید کننده Double-Tee پیش تنیده می باشد و تنها هدف عملکردی تولید آنها دامنه اسلامپ ۵۰۰ تا ۶۰۰ میلی متر می باشد و در این شرایط بتن از کارگاه تولید، به وسیله میکسر به داخل قالب بتن ریزی منتقل می شود. جدول ۱۱-۹ نشان دهنده اطلاعات جمع آوری شده از تولید می باشد. Batchهای اول، سوم و چهارم در بیرون از کارخانه تولید بتن به حداقل هدف جریان اسلامپ نرسیدند. در این شرایط جهت افزایش جریان اسلامپ بعد از انجام آزمایش ویزگی تازه بر روی نمونه ها و نیز قبل از بتن ریزی به این سه Batch (پیمانه) آب اضافه می شود. ولی این روند در مورد SCC توصیه نمی شود. چنانچه هر گونه تنظیم و تعدیل در جریان اسلامپ لازم باشد، توصیه می شود که این عمل همراه با افزودنی HRWR انجام شود و مجدداً مورد آزمایش قرار گیرد، بطوری که نتایج به دست آمده بطور دقیق ثبت گردد. در جداول یک تحلیل آماری از اطلاعات جمع آوری شده می باشد، از آنجایی که این سه پیمانه به عملکرد حداقل مورد نیاز دست نیافتند. تعدادی از نتایج به دست آمده از چندین مورد روش آزمون صرفاً به چهار نمونه محدود می شود. بطور کلی پایداری تولید در کارخانه C پایین بوده و نیاز به بهبود دارد. توصیه می شود ارزیابی بیشتری بر روی برنامه کنترل کیفی کلی از جمله کنترل مواد انجام شود. توصیه دیگر اختلاط مجدد مخلوط SCC با آب می باشد و توصیه آخر این که همه کارخانه ها باید دارای VSI و T۵۰ به عنوان اهدافی برای تولید باشند. عقیده نویسنده این است که جریان اسلامپ به تنهایی کافی نیست. نتایج حاصل از کارخانه C به وسیله لوزی های سایه دار مشخص شده اند. جهت تضمین پایداری، میزان جریان اسلامپ هدف ۵۰۰ تا ۵۵۰ میلی متر و زمان T۵۰، s۴-۳ می باشد. این اهداف، به خصوص میزان ۵۰ میلی متری جریان اسلامپ برای کارخانه C کاملاً محدود کننده است که در ترکیب با نتایج ارزیابی، پیشنهاد می شود کارخانه C فورا زمانی را صرف بهبود برنامه SCC خود نماید. ایجاد تنظیمات مخلوط و همچنین توسعه فرآیند کنترل کیفی مخلوط نسبتاً ضروری می باشد.
خلاصه: فرآیند کنترل کیفی به معنی یک فرآیند یکپارچه و بدون شکاف است (از کنترل مواد خام گرفته تا آزمون پذیرش در محل بتن ریزی). این فرآیند عملکرد مورد انتظار بتن را در خصوص تازگی و سخت شوندگی تضمین می کند. علاوه بر برنامه های کنترل کیفی معمول، پیشنهادات در خصوص کنترل کیفی SCC شامل موارد زیر می باشد: نظارت و کنترل بر مواد، شامل سنگدانه های ریز و مواد پودری، درصد مواد عبوری از الک ۷۵ و ۳۰۰ میکرومتر در سنگدانه های ریز، اندازه فضای خالی بین ترکیب سنگدانه های مورد استفاده در مخلوط و نیز کنترل رطوبت در سنگدانه های ریز و درشت. کنترل ویزگی های تازه تولید شامل اندازه گیری مناسب و استفاده از تجهیزات کنترل تولید مانند آمپرسنج، میکسر و رطوبت سنج اتوماتیک (که یا سنگدانه را اندازه گیری می کند و یا رطوبت پیمانه های بتن را) می باشد. اولین بچینگ روزانه باید آزمایش شود و به دنبال آن همه بچینگ ها تا جایی که دو بچینگ متوالی به اهداف عملکرد تازه برسند. داده های آزمون ها باید با گذشته نیز مرتبط باشند که شامل تجهیزات کنترل تولید در یک فرآیند مستمر به منظور اصلاح اهداف تجهیزات تولید می باشد. چنانچه تجهیزات اتوماتیک جهت کنترل رطوبت و یا تولید در دسترس نباشد، باید طرحی شامل آزمایش بتن اضافی جایگزین شود. در مورد بتن آماده در این شرایط میزان جریان اسلامپ باید قبل از افزودن HRWR اندازه گیری شود و بعد از افزودن HRWR میزان جریان اسلامپ، T۵۰ و VSI (با مجموعه دیگری از تست ها، در حیطه کنترل سیالیت، ویسکوزیته و پایداری) باید قبل از این که میکسر کارخانه را ترک کند اندازه گیری شود. در مورد تولیدات پیش ساخته در این شرایط، بعد از تخلیه بتن امکان انجام تنظیمات وجود ندارد. کنترل و بازبینی بتن در میکسر، علیرغم صرف وقت زیاد، جهت حمل در مسیرهای طولانی ارزشمند است. هرگونه کنترل و بازبینی در این مسیر باید به منظور تضمین کامل ایمنی افرادی که در این زمینه فعالیت دارند، انجام شود. تعداد دفعات آزمایش بتن اضافی، باید به نحوی بوده که در ابتدا بیشتر باشد تا وقتی که یک سابقه زمانی در تولید و کنترل حاصل شود. اما مخلوط SCC باید حداقل روزانه دو یا سه بار بیشتر آزمایش شود تا زمانی که مخلوط به پایداری برسد. اگر قابلیت عبور، یک ویژگی عملکردی حیاتی برای پروژه است، پس کنترل و نظارت بر این ویژگی نیز لازم است. آزمون پذیرش در محل باید شامل آزمون هایی باشد که متعلق به ضروریات پروژه باشند، باید از انجام چندین روش آزمون که برای کنترل ویژگی های مشابه و یکسان به کار می رود خودداری کرد. مانند استفاده از هر دو تست حلقه J و جعبه L و در حال حاضر دست کم استفاده از ارزیابی جریان اسلامپ، T۵۰ و VSI مورد تایید و مطلوب است و با این روش یک ارتباط مستقیم میان ارزیابی های کارخانه و محل بتن ریزی ایجاد می شود. یک برنامه ارزیابی تولید داخلی، جایی است که آزمایش های سیالیت، قابلیت عبور، پایداری و ویسکوزیته بر روی بتن تولیدی انجام می شود، همچنین ایمنی را در محل پروژه SCC و برنامه کنترل کیفی را نیز ارزیابی می کند.

نسبت آب به سیمان

افزایش حفره‌ ها با افزایش وزن آب رابطه مستقیمی دارد. زمانی که آب به مقدار مناسب به مخلوط اضافه نشود، مقاومت بتن پایین آمده و در نهایت بتن نهایی حدود ۱ درصد حفره هوا خواهد داشت. در نمودار بالا نشان می ‌دهد که دامنه نسبت آب به سیمان بسیار محدود است. هنگامی که نسبت آب به سیمان کم باشد، مقاومت فشاری حداکثر میزان را خواهد داشت. توجه داشته باشید که اگر سنگ ‌دانه ‌های بزرگ در مخلوط سیمان زیاد و آب کم باشد، مقاومت بتن کاهش خواهد یافت. همچنین در این شرایط که به علت افزایش تنش ‌های کششی انقباض و خزش اتفاق می‌افتد، باعث ترک ‌خوردگی سیمان و از بین رفتن چسبندگی بین سیمان و سنگدانه می ‌شود. مفهوم نسبت آب به سیمان برای اولین بار توسط Duff A. Abrams در سال ۱۹۱۸ منتشر شد که به صورت C/W، یعنی نسبت ترکیب سیمان و آب نشان داده می ‌شود. مفهوم نسبت آب به سیمان C/W یک مفهوم اساسی جهانی بوده که به عنوان قدیمی ‌ترین قانون در فن ‌آوری بتن در نظر گرفته می ‌شود. بتن در نتیجه واکنش شیمیایی بین سیمان و آب (معروف به هیدراسیون) سخت می ‌شود. به ازای هر پوند (کیلوگرم یا هر واحد وزنی مورد استفاده) سیمان برای تکمیل کامل واکنش ‌های هیدراسیون حدود ۳۵/۰ پوند (کیلوگرم یا هر واحد وزنی مورد استفاده)، آب لازم است. با این حال ممکن است مخلوطی با نسبت ۰.۳۵ کاملا ترکیب نشود و احتمال دارد به اندازه کافی جریان نداشته باشد، بنابراین از نظر فنی می‌ توان آب بیشتری برای واکنش‌ پذیری سیمان استفاده کرد که به طور معمول نسبت آب به سیمان بین ۰.۴۵ تا ۰.۶۰ خواهد بود. برای داشتن بتن با مقاومت بالا از نسبت ‌های کمتر به همراه نرم‌ کننده برای افزایش جریان ‌پذیری استفاده می ‌شود. به خاطر داشته باشید آب زیاد منجر به جداسازی ماسه و اجزای سنگدانه در خمیر سیمان می‌شود. هم چنین آبی که در واکنش هیدراسیون کاهش نیابد، ممکن است باعث ترک و ایجاد منافذ در بتن نهایی شود. مخلوط با آب زیاد جمع ‌شدگی زیادی را تجربه می‌کند که منجر به ترک‌ های داخلی و شکستگی به ویژه در گوشه ‌ها خواهد شد و در نتیجه باعث کاهش مقاومت نهایی می‌ شود.
نسبت آب به سیمان چه ارتباطی با مقاومت بتن دارد؟
نسبت آب به سیمان
نسبت آب به سیمان، وزن آب موجود در یک ترکیب تقسیم بر وزن مواد سیمانی است. وزن کل آب شامل تمام آب مخلوط بتن و آب سطح مصالح است. مواد سیمانی شامل سیمان پرتلند، سیمان مخلوط و مواد افزودنی سیمانی مانند خاکستر بادی، سیلیکا فوم و سرباره می باشد. به این دلیل، نسبت آب به سیمان ممکن است به عنوان نسبت آب به مصالح سیمانی( (W/C نامیده شود.
مقاومت بتن
نسبت آب به سیمان یکی از بزرگترین عواملی است که بر مقاومت بتن خوب متراکم شده بستگی دارد. مقاومت بتن عمل آوری شده به دو عامل اصلی بستگی دارد: ۱-نسبت آب به سیمان، ۲ -درجه تراکم. حفره های هوا در بتن به نسبت آب به سیمان بستگی دارد. افزایش حفره های هوا با افزایش وزن آب رابطه مستقیم دارد. زمانی که چنین وضعیتی اتفاق میافتد، مقاومت بتن پایین میآید. بتن سخت شده حدود ۱ ٪حفره هوا دارد. در بتن سخت شده، مقاومت با نسبت آب به سیمان رابطه عکس دارد. دامنه اعتبار نسبت آب به سیمان بسیار محدود است. هنگامی که نسبت آب به سیمان کم باشد،مقاومت فشاری حداکثر میزان را دارد. آغاز منحنی بستگی به ابزار متراکم کننده دارد. اگر سنگدانههایی با اندازه بزرگ، نسبت آب به سیمان کم و مقادیر زیاد سیمان استفاده شود؛ مقاومت بتن کاهش مییابد. اگر نسبت آب به سیمان در مخلوط تازه کمتر از بتن سخت شده باشد، نسبت آب به سیمان نمیتواند مقاومت باالتری در بتن به همراه داشته باشد. این شرایط به علت افزایش تنشهای کششی ناشی از انقباض و خزش اتفاق میافتد. این امر منجر به ترک خوردگی سیمان و یا از دست رفتن چسبندگی (که بین سیمان و سنگدانه وجود دارد) میشود چرا که سنگدانه سعی میکند تنشهای کششی را مهار کند. اجازه دهید تا دو حالت را در نظر بگیریم: حالت ۱ :هنگامی که نسبت آب به سیمان بالا است. اگر نسبت W/C بالا باشد، مقدار زیادی آب به ازای هر واحد وزن سیمان در مخلوط بتن وجود دارد؛ بنابراین اگر یک حجم ثابت از بتن به صورت یک مکعب بتن ریزی شود، تعداد زیادی حفره آب در مکعب بتنی وجود خواهد داشت؛ بنابراین هنگامی که واکنش هیدراتاسیون در سطح ذرات سیمان شروع میشود، فرآورده های ژل مانند هیدراتاسیون در آب به دور از سطح ذرات سیمان رسوب می کنند.دو دلیل وجود دارد که چرا مقاومت بتن در این مورد کم است: ۱-از آنجایی که یک فضای بزرگی برای فرآورده های خارجی هیدراتاسیون وجود دارد، فرآورده های خارجی هیدراتاسیون ابعاد بزرگی دارند. از قانون اثر اندازه میدانیم که ذرات بزرگتر مقاومت پایینتری در مقایسه با ذرات با اندازه کوچکتر دارند. ۲ -اهمیتی ندارد که چقدر نرخ مصرف آب در واکنش زیاد است، با توجه به مقدار زیاد آب موجود در مخلوط، مقداری آب همچنان زمانی که بتن به سخت شدگی رسید و آماده استفاده شد باقی می ماند. این آب محبوس شده به تدریج تبخیر می شود و فضاهای خالی را در بلوک بتنی برجای می گذارد. حضور این حفره ها منجر به کاهش زیاد مقاومت می شود. حالت ۲ :هنگامی که نسبت آب به سیمان کم است. در این حالت، زمانی که بتن به داخل قالب ریخته می شود، مقدار بسیار کمی آب در بلوک قالب باقی می ماند و بنابراین حفرات کمتری خواهیم داشت. هنگامی که واکنش هیدراتاسیون انجام می گیرد، ژل های تشکیل شده فضای کافی برای انتقال و رسوب در حفرات را ندارد؛ بنابراین آن ها در سطح ذرات سیمان رسوب خواهند کرد. فرآورده های اینچنینی هیدراتاسیون به عنوان فرآورده های داخلی هیدراتاسیون نامیده می شوند. فضای در دسترس برای رشد کریستال ها محدود است، به طوری که آن ها در مقایسه با فرآورده های خارجی هیدراتاسیون با اندازه بسیار کوچکتری باقی می مانند. زمانی که نسبت W/C کم باشد، به دلایل زیر مقاومت بتن بیشتر خواهد بود: ۱- همانطور که در قانون تأثیر اندازه گفته شد، ژل های تشکیل شده با اندازه کوچکتر در این مورد مقاومت بسیار بیشتری در مقایسه با زمانی که نسبت W/C بالا است، دارند. ۲- از آنجایی که آب موجود برای هیدراتاسیون بسیار کمتر است، تقریبا همه آن در طول واکنش استفاده میشود؛ بنابراین آبی برای تبخیر شدن باقی نمی ماند و از این رو کاهش مقاومت به علت تشکیل حفرات نیز هنگامی که نسبت W/C کم است، بسیار پایینتر خواهد بود.

آشنایی با محتویات سیمان و نسبت مصالح به سیمان

اصول نظری: معمول ترین روش ها برای تعیین مقدار سیمان برای یک ملات سفت شده یا بتن بر این حقیقت استوار هستند که ترکیبات آهک و سیلیکات در سیمان پرتلند عموما نسبت به ترکیبات مشابه در سنگدانه بسیار آسان تر توسط هیدرولیک اسید تجزیه، محلول و رقیق می شوند. کیفیت سیلیس محلول یا کلسیم اکسید با مراحل ساده تحلیلی تعیین می گردد و اگر ترکیبات سیمان شناخته شده باشند، مقدار سیمان حجم اصلی نمونه قابل محاسبه است. هر ماده ای که می تواند سنگدانه در آن حل شود باید مجاز باشد و نمونه های سنگدانه باید با روش های مشابه تحلیل شوند تا اجازه اصلاحات را بدهند. برخورد مشابه با همه بتن ها به دلیل تفاوت های خواص سنگدانه ممکن نیست اما از هر روشی که استفاده شود نسبت سنگدانه به سیمان مانند مقدار سیمان پیدا خواهد شد. در این مقاله با محتویات سیمان و نسبت مصالح به آن آشنا خواهید شد.
مراحل: استاندارد آمریکا از یک نمونه خرد شده در دمای ۵۵۰ درجه به مدت سه ساعت با نسبت ۱ به ۳ هیدرولیک اسید به آب مقطر استفاده می کند. سیلیس محلول با روش های شیمیایی استاندارد تعیین می گردد و محلول صاف شده از این سپس برای مقدار کلسیم اکسید آزمایش می شود. محاسبات به ماهیت سنگدانه (یک نمونه که باید از آن موجود باشد) بستگی دارد و تصاویر برای کمک به ارزیابی باید تهیه شوند (آیین نامه بتن انگلیس قسمت ۱۲۴). روش های پیشنهادی پیچیده تر هستند اما از مراحل اصلی مشابه پیروی می کنند با تغییراتی در اهمیت قائل شده برای روش های تحلیلی با توجه به نوع سنگدانه. سنگدانه ها بدین منظور در سه گروه گسترده طبقه بندی می شوند: نوع I – سنگدانه های طبیعی اساسا غیرقابل حل در هیدروکلرید رقیق نوع S – سنگدانه های طبیعی عمدتا محلول در هیدروکلراید رقیق نوع O – دیگر سنگدانه ها
آماده سازی نمونه: ابتدا نمونه به تکه های کوچکتر از ۵۰ میلی متر شکسته می شوند تا جایی که امکان دارد از آن مراقبت شود تا از شکستگی سنگدانه جلوگیری شود. اینها در کوره در دمای ۱۰۵ درجه به مدت ۱۵ تا ۲۴ ساعت خشک می شوند و در دمای اتاق خنک می شوند و به زیرنمونه ها تقسیم می شوند. یک بخش از نمونه خشک شده خرد و آسیاب می شود تا به پودری تبدیل شود که از الکی با سوراخ به ریزی ۱۵۰ میکرومتر عبور می کند. این مرحله پیشنهادی با جزئیات است اما اگر یک نمونه نماینده باید حاصل شود دقت ضروری است. اقدامات باید با سرعت هر چه تمام تر انجام شوند تا قرار گیری در معرض دی اکسید کربن هوا به حداقل برسد. این بخش در ابتدا خرد می شود تا از الک ۵ میلی متری عبور کند و یک زیر نمونه ۵۰۰- ۱۰۰۰ گرمی حاصل شود که سپس این زیرنمونه به اندازه عبور از الک ۶۳/۲ میلی متری خرد می شود و به چهار قسمت تقسیم می شود تا یک نمونه به دست دهد که برای عبور از الک ۶۰۰ میکرونی آسیاب شده است. این نیز به چهار قسمت تقسیم می شود و بیشتر آسیاب می شود تا از الک ۱۵۰ میکرونی عبور کند. وقتی از وسایل مکانیکی برای تهیه نمونه استفاده می شود، امکان دارد تعدادی از این مراحل حذف شود و از نمونه ۵ میلی متری مستقیما به نمونه ۱۵۰ میکرونی برسد.
تعیین فقط مقدار اکسید کلسیم: یک بخش از نمونه تحلیلی آماده شده به وزن g ۰۰۵/۰± ۵ به اسید هیدروکلریک رقیق در حال جوشیدن آغشته شده است. تری اتانولامین، سدیم هیدروکسید و شاخص کالسئین به محلول از صافی رد شده اضافه می گردد که سپس در برابر محلول استاندارد اتیلن در آمین تترااستیک اسید عیار آن تعیین می شود. مقدار اکسید کلسیم در این روش با دقت %۱/۰ محاسبه می شود. روش اسپکتروفتومتری جذب اتمی نیز غالبا مورد استفاده قرار می گیرد. تکیه بر اندازه گیری های مقدار اکسید کلسیم به تنهایی ممکن است قابل قبول باشد اگر مقدار اکسید کلسیم سنگدانه کمتر از ۵/۰ درصد باشد، اما تشخیص مضاعف مقدار سیلیس محلول توصیه می گردد. لازم به ذکر است که کلسیم در بتن به شکل اکسیدکلسیم نیست اما طبق رسم معمول CaO گزارش می شود.
تعیین سیلیس محلول، اکسید کلسیم و باقی مانده حل نشده: سیلیس محلول از یک بخش g ۰۰۵/۰±۵ نمونه تهیه شده یا آغشتگی به هیدروکلریک اسید که در ادامه به محلول سدیم کربنات آغشته می شود و باقی مانده حل نشدنی که با صافی جمع آوری شده استخراج می شود. محلول صاف شده با تبخیر کاهش می یابد و مجدد به هیدروکلریک اسید و اکسید پلی اتیلن پیش از تصفیه و رقیق شدن آغشته می شود تا محلول ذخیره به دست آید. کاغذ صافی حاوی رسوب شیمیایی تهیه شده در این مرحله آخر در بوته پلاتین وزن شده در دمای ۵۰± ۱۲۰۰ درجه مشتعل می شود تا زمانی که یک جرم ثابت به دست آید پیش از خنک کردن و وزن کردن. مقدار سیلیس محلول با دقت ۱/۰ درصد را می توان از نسبت جرم باقی مانده مشتعل شده به جرم نمونه تحلیلی به دست آورد. همچنین می توان مقدار سیلیس محلول مستقیما روی عصاره محلول ذخیره را با استفاده از یک اشعه اکسید نیتروژن/استیلن و روش های اسپکتروفتومتری جذب اتمی اندازه گیری کرد. این روش می تواند به طور چشم گیری سریع تر باشد. مقدار اکسید کلسیم از محلول ذخیره با استفاده از مراحل مشابه تعیین می گردد. باقی مانده حل نشده از ماده باقی مانده در حین فرآیند تصفیه اولیه با آغشته سازی مکرر به محلول داغ کلرور آمونیاک، هیدروکلریک اسید و آب داغ پس از مشتعل سازی در یک بوته تا دمای ۲۵±۹۲۵ درجه به دست می آید.
محاسبه مقدار سیمان و سنگدانه: مقدار سیمان باید هم جداگانه از محتوای اکسیدکلسیم و هم سیلیس محلول محاسبه شود، مگر اینکه مقدار اکسیدکلسیم سنگدانه کمتر از ۵/۰ درصد یا بیشتر از ۳۵ درصد باشدکه در این حالت نتایج مبتنی بر اکسیدکلسیم توصیه نمی گردد. در حالت آخری، اگر مقدار سیلیس محلول سنگدانه بیش از ۱۰ درصد باشد، می بایست تحلیل صورت گیرد تا برخی دیگر از اجزا اصلی مانند ترکیبات آهن یا آلومینیوم که در مقادیر بسیار متفاوتی در سیمان و سنگدانه موجودند تعیین گردند. ترجیحا باید در مقادیر بیشتری در سیمان وجود داشته باشد. فرض بر این است که آب ترکیبی از هیدراتاسیون ۲۳/۰ برابر مقدار درصد محتوای سیمان است و بتن ۱۰۰ درصد خشک شده با کوره حاوی %C سیمان بعلاوه %R+ سنگدانه در کنار %C۲۳/۰+ آب هیدراسیون است. بنابراین اگر: a= مقدار اکسید کلسیم یا سیلیس محلول سیمان (%)، b= مقدار اکسید کلسیم یا سیلیس محلول سنگدانه (%)، c= مقدار اکسید کلسیم یا سیلیس محلول اندازه گیری شده نمونه تحلیل (%)، d= چگالی بتن خشک شده با کوره به kg/m۳ بنابراین نسبت سنگدانه/ سیمان = R/C (با دقت ۰/۱) مقدار سیمان به kg/m۳ با رابطه ی زیر به دست می آید. Fe۲O۳ (با دقت حدود kg/m۳ ۱) در صورتی که درشت دانه و ریزدانه دارای مقادیر اکسیدکلسیم و سیلیس محلول متفاوتی باشند، ابزار وزن کلی باید به عنوان مقادیری برای b به کار روند که براساس درجه بندی مورد ارزیابی، طرح مخلوط یا بازرسی بصری تعیین می گردد. استفاده از این عبارات نیازمند تحلیلی از سیمان و سنگدانه است. اگر تحلیلی برای سیمان وجود نداشته باشد، سخت شدن عادی و سریع سیمان مطابق با استاندارد بریتانیا ممکن است با اندکی عدم دقت دارای مقدار کلسیم اکسید ۵/۶۴ درصدی فرض شود. مقدار سیلیس محلول فرض شده ۷/۲۰ درصد کمتر قابل اطمینان است. پیوست A از آیین نامه بتن انگلیس قسمت ۱۲۴ (تحلیل های دقیق نمونه از اینها و دیگر انواع سیمان معمول در اختیار می گذارد. عدم وجود یک تحلیل سنگدانه مشکلات بیشتری را در بر خواهد داشت، اگرچه در برخی موارد مقدار سیلیس ممکن است به نحو موجهی کم فرض شود (بسیاری از آزمایشگاه ها به استفاده از ارزش %۵/۰-۲/۰ اصلاح سیلیس به طور معمول شناخته می شوند) و برای سنگدانه نوع اول مقدار اکسید کلسیم ممکن است صفر در نظر گرفته شود. در غیر این صورت بررسی میکروسکوپی لازم به نظر می رسد . اگر دو مقدار تخمینی سیمان به اندازه kg/m۳۲۵ یا ۱ درصد با جرم باشد، ارزش میانگین به تصویب می رسد. اگر تفاوت بزرگ تری وجود داشته باشد و هیچ دلیلی نتوان برای اختلاف پیدا کرد، هر دو نتیجه با شاخصی از ارزش مورد نظر براساس عواملی که در بالا برشمرده شد نقل می شود. در جایی که خاکستر سوخته پودر شده یا پوزولان های طبیعی مانند ترکیبات راکتیو استفاده شود، تعیین مقدار ترکیب دشوار است، اما یک تخمین تقریبی از مقدار سیمان پرتلند معمول زده می شود که ماده اضافه شده دارای مقدار اکسید کلسیم پایین تر از ۲ درصد است.

کاربردهای سیمان

کاربردهای هر نوع سیمانی بستگی زیادی به این دارد که از چه نوعی می‌ باشد. به‌ عنوان‌مثال سیمان پرتلند که در طول این مقاله بارها از آن نام ‌برده‌ایم، بیشتر مواقع در صنعت ساختمان‌سازی کاربرد دارد؛ اما نکته‌ای که بسیار حائز اهمیت است این می‌ باشد که این ماده نیز خود دارای چندین نوع است. به‌طورکلی نوع پرتلند این مصالح در ساخت آجر، موزاییک، اتصالات خط آهن، بلوک و تیر سقف استفاده می‌ شود. نکته‌ ی مهم دیگر این است که از سیمان پرتلند برای ساخت محصولاتی استفاده می‌شود که نیازمند قالب هستند و با فشار دادن در قالب شکل می‌ گیرند. یکی دیگر از انواع سیمان‌ های پرتلند، نوع ضد آب آن است. البته این به این معنا نیست که مصالح ضد آب می‌ تواند جلوی بخارآب را بگیرد اما به‌ طور قطع می‌ تواند جلوی نشت آب را بگیرد. یکی از انواع کاربردهای دیگر سیمان پرتلند، در بتن‌ ریزی‌ های حجیم ساختمانی است. در مزایای و کاربردهای آن می‌توان نکات بسیار دیگری گفت اما همین‌ قدر بدانید که این سیمان به دلیل قیمت مناسب و کاربرد وسیع خود، یکی از پرفروش‌ ترین مصالح دنیاست. یکی دیگر از انواع سیمان‌ ها، نوع معمولی آن است که استفاده‌ ها و کاربردهای فراوانی دارد. یکی از جالب‌ ترین ویژگی‌ های آن تولید در رنگ‌ های متنوع است. در واقع جالب است بدایند که شما می‌ توانید سیمان‌ هایی با رنگ قرمز، آبی و ... پیدا کنید؛ اما دلیل رنگی بودن این نوع متریال در چیست؟ دلیل اصلی رنگی بودن، در استفاده از سنگ‌ های رنگی در ترکیب آن‌ هاست. اگر می‌ خواهید که مصالح شما رنگی روشن داشته باشند، از متریالی با سنگ‌ های سفید و اگر می‌ خواهید مصالح شما رنگی تیره داشته باشید، از سیمان معمولی استفاده کنید. همچنین می‌ توان از سنگ‌ های مختلفی مانند کبالت، سنگ‌آهن، اکسید آهن و ...استفاده کرد تا سیمان‌ هایی رنگی و زیبا پدید آورد. کاربرد این مصالح معمولا در ساخت نمای ساختمان‌ ها است. چراکه تصویر ساختمانی رنگی در نمای خانه، تصویری نیست که بتوان به‌ راحتی از آن گذشت و به‌ سادگی در خاطر می‌ ماند. شاید برایتان جالب باشد که بدانید ما نوعی از سیمان پلاستیکی هم داریم که کاربردهای مخصوص به خود را دارد. اولین نکته‌ ای که باید در مورد این ماده بدانید این است که برای استفاده در بتن چندان مناسب نیست؛ اما چرا؟ دلیل اصلی عدم استفاده از سیمان پلاستیکی در بتن این است که هوای زیادی ایجاد می‌کند و طبیعتا سختی و مقاومت سیمان را کاهش می‌دهد و آن را شکننده‌ تر می‌ سازد. اما کاربرد اصلی این مصالح پلاستیکی در چیست؟ بیشتر مواقع از آن برای پلاسترهای پرتلند و گچ استفاده می‌ شود. و اما یکی دیگر از سیمان‌ های معروف، همان مصالحی است که در بنایی و ساختمان‌ سازی استفاده می‌ شود. از این سیمان به‌ عنوان ملات دیوارچینی استفاده می‌ شود. نکته‌ ی بسیار جالبی که در مورد آن وجود دارد این است که هر یک از کارخانه‌ های سازنده‌، فرمول انحصاری خود را دارند و با قدرت تمام از این فرمول محافظت می‌ کنند تا لو نرود.

خرید سیمان

یکی از مهم‌ ترین نکاتی که در مورد خرید سیمان باید بدانید این است که دسترسی به این ماده به‌ راحتی امکان‌ پذیر است اما به این شرط که مشاور خوبی در این زمینه داشته باشید. تنوع جنس‌ های موجود در بازار، انتخاب را بسیار سخت‌ تر کرده است. یادتان باشد که هرگونه اشتباهی در خرید مصالح ساختمانی می‌تواند منجر به ایجاد مشکل در سازه شود. به همین دلیل است که بیشتر سازندگان ترجیح می‌ دهند که از راهنمایی‌های مشاوران در این زمینه استفاده کنند. طبیعی است که برندهای معروف سیمان مانند پرتلند نیازی به معرفی ندارند اما قبل از هر چیزی باید مطمئن شوید که این نوع سیمان برای سازه‌ ای که می‌ خواهید بسازید، مناسب خواهد بود. در غیر این صورت احتمال بروز مشکل چندین برابر خواهد شد. یک مهندس عمران شاید با استفاده از محاسبه‌ های شیمی و ریاضی بتواند میزان خلوص ماده و درنتیجه مقاومت آن را به‌ درستی بسنجد اما بدون تجربه‌ ی کافی در این زمینه، نمی‌ توان برند خوب را تشخیص داد. امروزه خرید این مصالح در مقیاس‌ های مختلفی انجام می‌ شود. به‌ عنوان‌ مثال درصورتی‌که بخواهید سیمان را مستقیما از درب کارخانه تهیه کنید، باید با در دست داشتن کارت ملی و پروانه ساخت ساختمان به کارخانه‌ ی موردنظر مراجعه کنید. احتمال این‌که به‌ این‌ ترتیب بتوانید جنس ارزان‌ تری پیدا کنید بسیار زیادی خواهد بود اما این روش نیز دردسرها و مشکلات مربوط به خود را دارد. به‌ عنوان‌ مثال شما نمی‌ توانید از یک حد مشخصی، سیمان را از درب کارخانه تهیه کنید که همین مسئله، چالش‌ های زیادی برای پیمانکاران و سازندگان پدید آورده است. علاوه بر این، قیمت حمل‌ و نقل بار و سازمان‌ دهی آن نیز بر عهده‌ ی شما خواهد بود. به‌ این‌ ترتیب خیلی از پیمانکاران ترجیح می‌دهند که این روش‌ها را کنار گذاشته و به سراغ خرید از آشنایان خود برود. قیمت هر تن سیمان درب کارخانه، در آبان ماه سال یک هزار و سیصد و نود و نه بالای سیصد هزار تومان بوده است که طبیعتا تا لحظه‌ی نوشتن این مقاله بالاتر هم رفته است. متأسفانه بالا رفتن قیمت آن، باعث می‌ شود که تمام افرادی که در این تجارت حضور دارند، متحمل ضرر شوند. حتی کارگری که مشغول کار بر روی ساختمان است نیز از بالا رفتن قیمت مصالح ساختمانی ضربه خواهد دید و این افزایش قیمت در دستمزد او نیز بی‌ اثر نخواهد بود.
خرید آنلاین سیمان
در حال حاضر سامانه‌ های مختلف و متنوعی جهت فروش آنلاین سیمان طراحی‌شده‌اند که شما می‌ توانید به‌ سادگی به آن‌ ها دسترسی داشته باشید. خوشبختانه این سامانه‌ها فقط برای کلان‌شهرها نیستند و در خیلی از شهرستان‌ های کوچک‌ تر نیز شما می‌ توانید با مراجعه به این سامانه‌ ها، مصالح مورد نیاز خود را تهیه کنید. در حال حاضر شرکت‌ های مختلفی در سراسر ایران وجود دارند که بسته به کیفیت محصول خود، قیمت‌های متنوعی را ارائه می‌ کنند. معروف‌ ترین این محصولات در ایران شامل این موارد هستند: سیمان پاکتی تهران، سیمان پاکتی ساوه، سیمان پاکتی قم، سیمان پاکتی آبیک، سیمان پاکتی فیروزکوه، سیمان فله ساوه، سیمان فله تهران، سیمان پاکتی شمال، سیمان فله آبیک، سیمان فله فیروزکوه، سیمان فله شمال، سیمان فله قم. شما می‌ توانید به‌ سادگی با مراجعه به سامانه‌ های خرید آنلاین سیمان، هر یک از این محصولات نام برده را خریداری کنید.
مزایای خرید آنلاین سیمان
خرید آنلاین سیمان نیز مانند هر خرید آنلاین دیگری مزایای مربوط به خود دارد. ما در این مقاله نمی‌ خواهیم به‌طور صد در صد شما را ترغیب به خرید متریال ساختمانی به شکل آنلاین کنیم اما با بررسی مزایای آن بد نیست که این ایده را در ذهن خود داشته باشید. اولین مزیت خرید این محصول به‌صورت آنلاین است که شما می‌ توانید در هزینه و زمان خود صرفه‌جویی کنید. مواقع زیادی وجود دارد که شما در میانه‌ ی کار متوجه می‌ شوید که سیمان کم آمده است و زمان کافی نیز برای مراجعه به بازار و خرید وجود ندارد. به‌ این‌ ترتیب با چند کلیک ساده و سفارش آنلاین می‌ توانید ماده موردنظر خود را خریداری کنید. دومین مزیت خرید آنلاین است که شما می‌ توانید تمام ویژگی‌ های آن را به‌دقت چک کنید. در این شکل از خرید سیمان، تمام مشخصات محصول درج‌شده است و شما می‌ توانید کیفیت، کارایی و البته قیمت آن را به‌سادگی مشاهده کنید. معمولا جزئیات محصول به‌صورت ردیفی در کنار عکس محصول درج می‌ شود و شما می‌ توانید مقاومت، مواد تشکیل‌ دهنده و تمام آنچه لازم است در مورد سیمان مورد نظرتان بدانید را مشاهده کنید. از دیگر مزیت‌ های بسیار بزرگ خرید آنلاین مصالح ساختمانی این است که شما می‌ توانید نظر دیگر افراد را راجع به این محصول، در پایین صفحه مشاهده کنید. اگر از اشخاصی باشید که مرتب از وب‌ سایت‌ ها خریدهای روزمره‌ تان را انجام می‌ دهید احتمالا به‌ خوبی آگاه هستید که این نکته تا چه حد می‌ تواند مهم و ضروری باشد. نظرات دیگرانی که از این محصول استفاده کرده‌ اند، می‌ت واند ایده‌ ای کلی در مورد آن به شما بدهد و به این صورت کار انتخاب را ساده‌ تر کند. کافی است که برآورد کلی نظرات درج‌ شده در مورد محصول را بررسی کرده و میانگین بگیرید. همچنین گاهی تخفیف‌ های خیلی خوبی نصیبتان می‌ شود. شرکت‌ های فروش محصولات ساختمانی برای جذب مشتری‌ های آنلاین ممکن است تخفیف‌ های جذابی ارائه کنند که طبیعتا می‌توانند در کاهش هزینه‌ های پروژه موثر و مفید باشند. لازم به ذکر است که در این روش تنوع محصول نیز پیش روی شما است؛ زیرا شما با جستجویی کوتاه در بستر وب می‌ توانید ده‌ ها محصول را مشاهده کنید و گستره‌ی انتخابتان بسیار بالاتر خواهد رفت. در حال حاضر بیشتر شرکت‌ ها به دلایل رقابتی، ترجیح می‌ دهند که حضور فعالی در فضای مجازی و اینترنت داشته باشند و دقیقا به همین خاطر است که شما باید از این مزیت نهایت استفاده را ببرید.

فروش سیمان

فروش سیمان به عنوان یک ماده پرکاربرد در شهرهای بزرگ ایران، یکی از بهترین اتفاقاتی است که رقم خورده و شما می‌ توانید از مراجع مختلفی سیمان مدنظر خود را تهیه کنید. تنوع محصول و شرکت‌ های مختلف باعث شده است که دست سازندگان در انتخاب این محصول از سازندگان بازتر باشد. البته همان‌ طور که در بالای همین متن هم عنوان کردیم، فروشگاه‌های آنلاین کار را برای سرتاسر کشور راحت‌تر کرده‌ اند و تنها کافی است با یک سفارش، محصول خود را در اختیار داشته باشید. این روزها می‌ توان سیمان را از مصالح‌ فروشی‌ های سر کوچه نیز تهیه کرد اما باید در نظر داشته باشید که خرید از فروشگاه‌ های معتبر می‌ تواند تغییر زیادی در هزینه‌ هایتان داشته باشد. عموم پیمانکاران به‌عنوان مصرف‌ کنندگان اصلی سیمان، آن را به‌صورت عمده خریداری می‌ کنند و به همین دلیل است که قیمت تمام‌ شده ماده به‌ صورت عمده برای آن‌ ها بسیار ارزان‌ تر از چیزی است که ما یک پاکت سیمان را از مصالح‌ فروشی محله خریداری می‌ کنیم. بنابراین برای خرید هم بهتر است در ابتدا نیازسنجی شود و مشخص گردد که به چه میزان از این مصالح احتیاج است. اگر مقدار آن فراوان باشد، توصیه می‌ کنیم به سراغ خرید از فروشگاه‌ های معتبری بروید که جنس را به‌ صورت عمده عرضه می‌ کنند. به این صورت می‌ توانید تا حد زیادی در هزینه‌ های خود صرفه‌جویی کنید.

قیمت سیمان

حالا که به‌ خوبی با سیمان، انواع آن و نحوه‌ ی ساختش آشنا شدید، باید در مورد قیمت آن صحبت کنیم. در حال حاضر سیمان یکی از ضروری‌ ترین مواد سازنده‌ ی بنا است و بدون آن نمی‌ توان هیچ‌ گونه سازه‌ ای ساخت. اگر متن این مقاله را با دقت مطالعه کرده باشید به‌ خوبی می‌ دانید که این مصالح انواع و اقسامی دارند. این تنوع باعث تغییرات قیمت در آن می‌ شود. قیمت سیمان بر اساس چند فاکتور اساسی مشخص می‌ شود. اول از هر چیزی باید بدانید که معیار شمارش آن، پاکت است. شما نمی‌ توانید کمتر از یک پاکت سیمان تهیه کنید؛ اما همین پاکت‌ ها هم سایزها و اندازه‌ های متنوعی دارند که طبیعتا بر قیمت آن نیز مؤثر خواهد بود. فاکتور دیگر این است که میزان مقاومت این ماده نسبت به عناصر مختلف باید سنجیده شود. به‌ عنوان‌ مثال میزان مقاومت سیمان در برابر حمله‌ ی سولفات‌ ها در قیمت آن مؤثر است. هم‌ چنین برندهای مختلف تولیدی می‌ توانند قیمت‌ های متنوعی داشته باشند. مثلا نوع پرتلند که یکی از معروف‌ ترین سیمان‌ های دنیاست، قیمت کاملا متفاوتی با دیگر محصولات دارد. بهترین گزینه این است که شما بسته به نوع کاربری، نوع مربوطه را انتخاب کنید. البته نباید فاکتور قیمت را نیز مدنظر نداشته باشید. در حال حاضر بر اساس مصوبه دولت، نرخ قیمت هر پاکت سیمان در بازار حدود هزار تومان است اما این مسئله بدین معنی نیست که واقعا بتوانید آن را با همین قیمت خریداری کنید. محمد جعفر منتظری رئیس اتحادیه فروشندگان مصالح ساختمانی با اشاره به این موضوع که زمانی که برای کالایی قیمت مصوب از سمت دولت تعیین میگردد، به طور طبیعی قیمت آن تغییری نمیکند بیان داشت که قیمت سیمان دولتی در مقایسه با سال گذشته تغییری نکرده است اما اکنون نوسانات قیمت سیمان بازار آزاد بین ده تا سی درصد است . با توجه به اقدامات انجام شده و تصمیم های وزارت صمت به نظر میرسد قیمت سیمان در روزهای آتی کاهش یابد. کاهش قیمت سیمان تاثیر مستقیم بر کاهش قیمت مؤلفه‌های دیگر و مرتبط با ساختمان دارد. متاسفانه بازار مصالح ساختمانی بازاری مشوش و پر تغییر است. هرلحظه امکان دارد که قیمت‌ها دستخوش تغییرات متعددی شوند و سازندگان را با چالش‌های مختلف روبه‌ رو سازند. قیمت سیمان گاهی می‌ تواند حتی تا پاکتی چند صد هزار تومان نیز بالا رود. از آنجایی‌ که برای ساخت هر مترمربع سازه، به مقدار زیادی از این ماده احتیاج است، تغییرات قیمتی هرچقدر هم که کوچک و ناچیز باشند در قیمت کل سیمان پروژه می‌ توانند اثر بسیار زیادی داشته باشند. در حال حاضر دیگر می‌ توان به‌ سادگی و با چند کلیک به مجموعه‌ای از اطلاعات متنوع دست پیدا کرد که ما را در انتخاب‌ های خود یاری کنند. در مورد مصالح ساختمانی نیز به همین صورت است. همان‌ طور که گفتیم مصالح ساختمانی مانند سیمان ممکن است قیمت‌ های متغیری داشته باشند و با توجه به لحظه و ساعت روز، قیمت آن‌ها نیز بالا و پایین شود. به دلیل تقاضای زیادی این نوع مصالح ساختمانی، قیمت سیمان و آجر و ...نیز مانند طلا شده است که با تغییرات مختلف، دستخوش تغییرات قیمتی می‌ شود؛ اما همان‌ طور که گفتیم، قیمت لحظه‌ای آن، ممکن است بسیار مختلف باشد. به همین خاطر شما نیازمند مرجعی هستید که بتوانید قیمت لحظه‌ ای سیمان را به‌سادگی به دست آورید. نکته‌ی دیگری که در مورد قیمت این محصول وجود دارد این است که متاسفانه قیمت نهایی آن با آنچه از کارخانه تولید شده است، تفاوت چشمگیری دارد. در این میان دست دلالان مختلف را نباید نادیده گرفت. گاهی این تفاوت قیمت حتی تا دو برابر هم می‌رسد و دقیقا به همین دلیل است که خیلی از سازندگان و پیمانکاران ترجیح می‌ دهند که به‌ جای خرید آن از فروشگاه‌ های مربوطه، به سراغ کارخانه‌ های تولید کننده سیمان بروند و از همان‌ جا مصالح خود را تهیه کنند.

تاریخچه سیمان

شاید قرن ها پیش در یک اطراقگاه گروهی، انسان های عصر حجر، روی تخته سنگی آهکی، آتشی برپا کرده و از گرمای آن غرق تفکرات خویش بودند که ناگهان رگبار باران رشته آن تفکرات را قطع و آن ها را وادار به فرار به زیر سایبانی می‌کند. در اثر آب باران آتش خاموش شده و سنگ داغ در اثر بارش باران خیس شده و بلافاصله متلاشی و تبدیل به پودری سفید می‌ شود. پس از روزها یا هفته‌ ها که افراد گروه به اطراقگاه خود باز می‌ گردند ملاحظه می‌ کنند که سنگی نوظهور متولد شده است. احتمالا کشف ملات آهکی به همین سادگی صورت گرفته است و مطالعات تاریخی و باستانی بیانگر این مطلب است که ریشه و سابقه تولید سیمان (سیمان طبیعی) از نظر تاریخی با تولید آهک همزمان می‌ باشد. فنیقی‌ ها در حدود ۱۰۰۰ ق.م.، یونانی‌ها ۲۰۰ ق.م. و رومی‌ها ۱۰۰ ق.م. قادر به تهیه مصالحی بودند که با آب سخت می‌ شده است. بناهای تاریخی بسیار قدیمی همچون اهرام مصر مؤید این نکته هستند که بشر از ازمنة قدیم برخی ملات ها را به خوبی می‌ شناخته است. مصری‌ها از ملات سنگ گچ ناخالص پخته شده در حالی استفاده می‌کرده‌اند که سنگ آهک فراوانی در زیر پا داشتند. استفاده سنگ آهک تکلیس شده (ملات آهکی) در دوران تمدن یونان و روم رواج داشته و آن را یا به صورت خالص و یا به صورت مخلوطی از شیره آهک با شن و ماسه و سنگ شکسته و یا خاکستر آتشفشان استفاده می‌کرده‌ اند. مطالعات تاریخی نشان می‌ دهد که ایرانیان نیز قادر به تهیه ملات‌های آبی بوده‌اند که توانایی تحمل فشار و حفظ انسجام خود را در مجاورت آب نیز حفظ می‌کرده است. آثار باقیمانده‌ای مانند سدها و پلهای عظیم در نقاط مختلف ایران همچون سد ایزدخواست که اولین سد قوسی جهان است، سد کرخه و سد شادروان مسلم می‌ سازد که ایرانی ها از خیلی قدیم خواص هیدرولیک آهک را می‌ شناخته‌ اند. پختن آهک را رومی ها از یونانی ها و یونانی ها از ایرانیان فرا گرفتند. زیرا قدیمی‌ ترین ملات آهکی در ایران پیدا شده است. آشوری ها و بابلی‌ ها بناهای خود را با گل و سنگ گچ و آجر و ملات گل یا قیر می‌ ساخته‌ اند. چینی‌ ها هم پختن سنگ آهک را می‌ دانستند و در ساختن برج های دیوار چین که حدود دوهزار سال پیش ساخته شده است، از ملات آهکی استفاده کرده‌ اند اما ملات های ایران خیلی قدیمی‌ تر از آن زمان ها است. اقوام ساکن در مناطق شمالی خلیج فارس از نوعی ساروج استفاده کرده‌ اند که دارای خواص هیدرولیکی جالب و مقاومت بالایی بوده است. معروف ترین این ساروج‌ ها ساروج خمیر است که در بندر خمیر تهیه می‌ گردید. هنوز تاسیسات بندری ساخته شده با این نوع ملات در نقاطی از بندر لنگه و بندر بوشهر پابرجا هستند.
تاریخچه پیدایش سیمان در جهان
انسان از دیرباز سیمان را می شناخته و با گذشت زمان بر نقش و اهمیت آن وقوف و آگاهی بیشتر یافته و هر روز کوشیده است بناها وساخته های خود را مستحکم تر از گذشته احداث نماید. انسان های اواخر عصر حجر که از طریق شکار کردن و جمع آوری مواد غذایی ارتزاق می نمودند و در پی غذا در ناحیه وسیعی در حرکت بودند، در پناهگاه های موقت زندگی میکردند. وقوع انقلاب کشاورزی که به حدود ۱۰۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح باز می گردد، انگیزه ای برای سکونت دائمی و ایجاد ساختمان و خانه برای انسان بود. انسان دیگر به دنبال شکار یا گله های خود، از جائی به جای دیگر نمی رفت، بلکه برای مراقبت از مزارع خود در یک محل می ماند. در خاورمیانه آثار و بقایای دهکده های کاملی با محل سکونت مدوری بنام تولوی یافت شده که دیوارهای آن از گل رس متراکم ساخته شده است. تولوی گام بسیار مهمی در جستجوی دوام ساختمان به حساب می آید. در واقع ایجاد آنها آغاز فرآیند ساختمان سازی است. شناخت انسان از خواص از این رو ساختن ملات هایی . « ساختمان و خانه سازی » و تاریخ « سیمان » خاک رس و سنگ آهک نقطه عطف مهمی است در تاریخچه که دارای خاصیت سخت شدن و فشارپذیری بود، مورد توجه قرار گرفت و از ترکیبات خاک رس و سنگ آهک و مواد دیگر جهت ساختارهای مهم نظیر پل ها، تأسیسات بندری و ساختمان های بزرگ استفاده گردید. در میان آشوری ها و بابلی های دوران کهن، ماده چسبنده بکار رفته اغلب خاک رس بوده است. مصری ها با استفاده از آهک و سنگ گچ ماده ای تولید کرده بودند که شباهت بسیاری با بتن فعلی داشت. در روم باستان برای ساختن بناها و ساختمان ها از سنگ، سفال، ملات و چوب استفاده می کردند. آن ها از خاک رس، آجر و کاشی و خشت می ساختند و سپس آن ها را در کوره می پختند. ملاتی که در اتصال سنگ ها و سفال ها از آن استفاده می شد، مخلوطی بوده از ماسه، آهک و آب و در ساختمان قسمت هایی که در زیر آب قرار اضافه می کردند که ملات را سخت و در مقابل آب مقاوم می ساخت. « پوزولانا » می گرفت، ماده ای سیلیسی بنام ایتالیای کنونی استخراج می شد، سرشار از سیلیکات آلومینیوم بود و« پوزولا » خاکستر آتشفشانی که از معدنی در نزدیکی شهر مربوط به دوران روم باستان نیز از این نام برگرفته شده است. امروزه اصطلاح پوزولان ا یا پوزولا ن یا به خود « پوزولانا ۲ » سیمان مشهور سیمان اشاره دارد و یا به هر ماده نرم حاوی سیلیکات آلومینیومی اطلاق می شود که در مجاورت آب با آهک واکنش نشان داده و تشکیل سیمان می دهد. بهترین سیمان بدست آمده از دوران گذشته، ساخته دست رومیان است. کشفیات باستان شناسی و پژوهش های انجام گرفته بر روی آثار و بقایای ساختمان های عصر باستان و آثار مورخین چنین نشان می دهد که رومیان نخستین کسانی بودند که با چگونگی و ارزش کاربرد سیمان به مفهوم گیرش و سخت شدن آگاهی پیدا کرده اند . از ۲۶۰۰ سال پیش از میلاد مسیح تا اواسط قرن هجدهم علاوه بر گل رس وگچ ، چسبنده د یگری بنام آهک پخته بطور مصنوعی تهیه می شد که از پختن سنگ آهک حاصل می گردید و موسوم بود و از طریق پاشیدن آب، آن را به آهک شکفته تبدیل می نمودندکه متعاقباً تبدیل به گرد آهک می گردید. (CaO) به آهک زنده رومیها با استفاده از این مواد بناهایی ساخته اند که بسیاری از آن ها هنوز پابرجاست. از جمله این بناها معبد پانتئون در رم است که در سال ۱۲۰ میلادی ساخته شده است و دارای بدنه استوانه ای به قطر ۴۳ متر و سقف گنبدی شکل است. ملات آهکی که در سطور بالا بدان اشاره شد، منحصراً جهت ساختن دیوارهای آجری معابد و نظایر آن بکار می رفت ، ولی در ساختمان کانالهای آب کاربردی نداشت، زیرا از کیفیت سخت شونده در زیر آب بی بهره بود . در نتیجه نمی توانست پاسخگوی نیازهای ساختمانی آبی و دریایی از قبیل پل، سد، اسکله و نظایر آن باشد. قرن ها سپری شد تا رومیان به کشف بزرگی نائل آمدند و ماده ای را که پوزولان(Puzzolan) نامیده می شد به گرد آهک شکفته افزودند و با آب ، ملاتی ساختند که پس از گیرش توانست در هوا و در زیر آب به حالت سخت باقی بماند . بعد از این کشف بزرگ، به مزایای مخلوط آهک پخته و خاک رس پی برده شد، که اولین گام برای ساختن سیمان به شمار می رود. در آن عصر محصولی را که از اختلاط پوزولان و آهک پخته به دست آمد،. سیمان(CAEMENTE) نامیدند که از واژه یونانی CAEDER مشتق شده (به معنی بریدن ، قطع کردن و شکسته شدن ) و به سن گ های شکسته (خرده سنگ ) اطلاق می گردید . اصطلاح CAEMENTE تا اواسط قرن هجدهم برای آن دسته از مواردی به کار برده می شد که به صورت مخلوط با جسم مورد نظر، سبب ازدیاد سختی آن جسم می گردیدند. سیمان به مفهوم امروزی برای نخستین بار بوسیله پارکر انگلیسی در سال ۱۷۹۶ بکار گرفته شد. واژه سیمان در زبان های آلمانی ،انگلیسی و فرانسه به کلیه موادی که خاصیت چسبندگی داشته باشند - به غیر از ترکیبات قیر و آسفالت که در ساختمان ها و راه ها مورد استفاده قرار می گیرد اطلاق می شود. تهیه سیمان به طرق علمی جدید از قرن هجدهم آغاز شد. در سال ۱۷۵۶جان اسمیتون که در فاصله سال های۱۷۹۲ – ۱۷۲۴ میزیست، موفق به کشف بزرگ و ارزنده ای گردید. وی در این سال ماموریت یافت که « فانوس دریایی ادیستون » را که در دریای مانش و در ساحل کورتوال انگلستان قرار داشت، دوباره بازسازی کند. اسمیتون نیاز به ملاتی داشت که در مقابل آب مقاوم و پایدار بماند. اسمیتون در ساختن ملات های آزمایشی خود، چند نوع آهک مختلف را آزمود و از هر یک نمونه هایی ساخت. سرانجام با کوشش و آزمایش های فراوان از طریق پختن سنگ آهک(Glamorgan) برای اولین بار کیفیت ویژه ملات آهک آبی را کشف نمود و در این رهگذر با پدیده بسیار ارزنده ای مواجه شد. از تجزیه این سنگ آهک مشخص شد که حاوی مقداری خاک رس است. وی در آزمایش های خود به وجود آورد. البته با « پرتلند » موفق شد که از ترکیب سنگ آهک ناخالص و خاک رس و پختن آن دو، ماده ای شبیه به سنگ های پختن مخلوط های گوناگون سنگ آهک و خاک رس طی سال های بعد تجربیات بیشتری در این زمینه بدست آمد. اما از این کشف بزرگ استقبال چندانی به ع مل نیامد تا اینکه در سال ۱۷۷۶ یک فرد انگلیسی بنام جیمز پارکر از پختن سنگ های مارل لندن محصولی به دست آورد که آن را سیمان رومی نام نهاد. این سیمان در همان سال در انگلستان به ثبت رسید. در فاصله سال ۱۸۱۵-۱۸۱۹ دو دانشمند بزرگ یکی بنام ویکات و دیگری آلمانی بنام J.Fjohn هر یک به طور جداگانه از تحقیقات و بررسی خود به این نتیجه رسیدند که از پختن مخلوط سنگ آهک و خاک رس به میزان ۲۵ الی ۳۰ درصد، مناسبترین محصول هیدرولیکی حاصل خواهد گشت. معمار ژوزف آسپدین نتیجه کارهای ویکات هرچند که موفقیت آمیز بود، ام ا در فرانسه با استقبال مواجه نشد.
تاریخچه کشف سیمان: بناهای تاریخی بسیار قدیمی همچون اهرام مصر موید این هستند که بشر از ازمنه قدیم برخی ملاتها را می شناخته است. تصور اینکه چگونه این ملاتها کشف شده اند چندان مشکل نیست : پس از کشف آتش و چگونگی تهیه آن ، بشر اولیه در اطراقگاه ها برای گرم شدن و یا پختن غذا آتش برپا می کرده است. در مواردی که این آتش روی تخته سنگ آهکی یا گچی بر افروخته می شده است باعث شده که انیدرید کربنیک سنگ آهک از آن جدا گردد ویا سنگ گچ دهیدراته شود و بصورت پودر آیند. بمحض بارش باران این پودرها بصورت دوغاب و سپس بمرور زمان سخت شده است و احتمالا خرده سنگهای اطراف خود را به یکدیگر چسبانیده اند. دقت دراین پدیده راهنمای کشف ملات آبی و چگونه ساختن مصالح هیدرولیک بوده است .منظور از مصالح هیدرولیک آن نوع از مصالح ساختمانی است که در اثر ترکیب با آب سخت میشوند ودر مجاورت آب ، هوا ویا در زیر آب مقاومت و سختی آنها کاهش نمی یابد. مصری ها از ملات سنگ گچ نا خالص پخته شده استفاده میکرده اند. استفاده از سنگ آهک پخته (ملات آهک) در دوران تمدن یونان و رم رواج داشته است.آنرا یا بصورت خالص و یا بصورت مخلوطی از شیره آهک با شن و ماسه, سنگ شکسته, خرده آجر و یا خاکستر آتشفشان استفاده می کرده اند . با توجه به اشاره ای که به ریشه کلمه سیمان شد و با توجه به اینکه سابقه ساخت آهک به زمان های خیلی قدیم برمیگردد. میتوان ریشه و سابقه تولید سیمان(منظور سیمان طبیعی) را چیزی درحد تاریخ تولید آهک دانست. درسیمان طبیعی از گرد حاصل از خاکستر آتشفشان و سنگهای آتشفشانی (پوزولان – تراس) و مخلوط کردن این گرد با آهک شکفته استفاده میشود. در ابتدا از مخلوط شن و ماسه و خرده سنگ و امثالهم استفاده می شد وبه مرور معلوم شد که مخلوط شیره آهک با باقیمانده های آتشفشانی ملات بهتری را بدست می دهد . بهمین خاطر یونانی ها از خاکستر آتشفشانی واقع در جزیره سانتورین که بنام خاک سانتورین معروف است استفاده می کرده اند. هم اکنون نیز از این خاک استفاده می شود. رومی ها از جسم مشابهی که دارای رنگ تیره تر بود و بمقدار زیاد در پوزولی Pozzoli واقع در نزدیک خلیج ناپل یافت می شد استفاده می کرده اند . با استفاده از این ملات رومی ها بناهائی نظیر Roman Pantheon, Colosseum ,Basilica of Constantine, در رم و Pont du Gard را در جنوب فرانسه ساخته اند که بخوبی در مقابل عوامل مخرب در طول قرنها دوام آورده اند و پا بر جا می هستند. قرن های هیجدهم و نوزدهم , زمان کشف بسیاری از پدیده ها بود . توجه زیادی به پدیده های علمی و طبیعی توسط دانشمندان , مهندسین , هنرمندان, شیمیدان ها و دانشگاهیان می شد. یکی از پدیده های مورد توجه ، مسئله گیرش و سخت شدن ملاتها بود. در این مقطع از تمدن بشر دانشمندان بسیاری بی خبر از یکدیگر , درکشورهای مختلف روی موضوع های فراوانی تحقیق می نمودند و بسیار اتفاق می افتاد که همزمان و یا در فاصله زمانی کمی دو یا چند دانشمند بی هیچگونه رابطه ای با یکدیگر پدیده ای را کشف و رازی را بر ملا می ساختند از جمله این موارد ، خواص هیدرولیکی ملات ها بود که در سال ۱۷۵۶ توسط جان اسمیتون کشف گردید و در فاصله ۱۷۵۶ تا ۱۸۳۰ حداقل شش بار کشف مجدد شده است. جان اسمیتون و شرح مختصری در باره او: تا پایان نیمه اول قرن هیجدهم , عواملی که ایجاد خاصیت هیدرولیکی و چسبندگی در برخی مواد میکردند در پرده اسرار بود تا اینکه یک مهندس انگلیسی بنام جان اسمیتون به خواص مهم ترکیبات موجود در خاک رس ، گیرش هیدرولیکی و خاصیت سخت شدن این ترکیبات پی برد. این اکتشاف در سال ۱۷۵۶ و در موقعی که نامبرده بدنبال پیدا کردن مصالحی بود که دارای چسبندگی و مقاومت کافی در مقابل آب باشند ، حاصل آمد. این مصالح برای استفاده در تجدید بنای فانوس دریایی ادی استون Eddystone Lighthouse در نزدیکی پلیموت بود. فانوس دریائی ادی استون و شرح مختصری در باره آن: اسمیتون بررسی های خود را که منجر به کشف ملات هیدرولیکی مطلوب جهت ساخت فانوس دریایی شده است در کتابی بنام "داستان سخت فانوس دریائی ادی استون" آورده است. این کتاب در سال ۱۷۹۱ بچاپ رسیده است. اسمیتون در ساختن ملاتهای آزمایشی خود, چند جور آهک مصرف کرد و از هر یک نمونه هایی ساخت . پس از آنکه نمونه ها خود را گرفتند ، آنها را زیر آب گذاشت و با هم سنجید و به این نتیجه رسید که بهترین آهک از پختن نوعی سنگ آهک بنام Glamorgan بدست می آید . از تجزیه این سنگ آهک روشن شد که حاوی مقداری مواد رسی است. این نکته سر نخ اکتشاف خواص هیدرولیکی ترکیبات خاک رس بود . در حقیقت علت کشف فوق این بود که اسمیتون در ضمن تجزیه انواع آهکها متوجه شد آن نوع آهکی که دارای باقیمانده نامحلول بیشتری در اسید نیتریک است ، دارای خاصیت هیدرولیکی بیشتریست . این باقیمانده های نامحلول همان کوارتز و خاک رس موجود در سنگ آهک مورد استفاده جهتن پختن آهک هستند. در سال ۱۷۸۰ Bryan Higgins انگلیسی بی خبر از کارهای اسمیتون که تا این تاریخ منتشر نشده بود ، سنگ آهک را از نقطه نظر دی اکسید کربن موجود درآن مورد بررسی قرار داده و نتیجه گرفته بود که درصورت پختن در درجه حرارت بالاتر و مخلوط کردن آهک حاصله با خاکستر چوب , ملات مرغوبتری حاصل می شود. در ضمن آهکی که دارای ناخالصی های رسی یا گچی باشد سریعتر و بهتر شیشه ای می شود. برداشت نامبرده از شیشه ای شدن همان چیزی است که امروزه ما به کلینکر شدن اطلاق می کنیم. در سال ۱۷۹۶ یک نفر انگلیسی دیگر بنام جیمز پارکرآهک هیدرولیکی دیگری ساخت و نام آنرا سیمان رومی گذاشت. این سیمان (آهک آبی ) از پختن قلوه سنگهای آهکی رسی (گل آهک) بدست آمد و در همان سال در انگلستان به ثبت رسید. اولین اقدام بشر در زمینه تهیه مخلوط مصنوعی از سنگ آهک و خاک رس برای تهیه سیمان (آهک آبی) در فرانسه و توسط ویکا (L.J.Vicat) در ابتدای قرن نوزدهم صورت گرفت. ویکا ، سنگ آهک و خاک رس را با هم مخلوط کرد, سپس بهمراه آب این مخلوط را آسیاب نمود و دوغاب حاصله را پخت . گرچه نتیجه حاصله موفقیت آمیز بود ، ولی عملاً در فرانسه این روش پیگیری نشد. همزمان با ویکا, دانشمند آلمانی J.F.John چیز مشابهی را کشف کرد. انجمن علوم آلمان جایزه ای برای پاسخ به سئوال مربوط به تفاوت خواص آهک های مختلف مطرح کرده بود و نامبرده در تاریخ ۱۸۱۹ برنده این جایزه شد . نکته ای که وی بدان پی برده بود همان چیزی بود که ۶۸ سال قبل اسمیتون متوجه شده بود. یعنی اینکه : وجود مقدار معینی ترکیبات رسی در سنگ آهک ملات مرغوبتری می دهد. در انگلستان یک بنای آجرچین بنام ژوزف آسپدین (Joseph Aspdin) موفق شد از پختن مخلوطی از سنگ آهک و خاک رس (به نسبت متفاوت و بصورت دوغاب ) در درجه حرارت بالا به نوعی آهک آبی فوق العاده جالب دست یابد . وی نام این محصول بدست آمده را سیمان پرتلند (Portland Cement) گذاشت و در ۲۱ اکتبر ۱۸۲۴ سیمان اختراعی خود را بثبت رسانید . نکته قابل ذکر اینست که استفاده از کلمه پرتلند اولین بار توسط اسمیتون صورت گرفته است ولی او اقدام به ثبت این نام و یا محصول حاصله نکرده است. علت این نام گذاری هوشیارانه این بود که بتن (سنگ مصنوعی) حاصل از این آهک آبی و خرده سنگ شباهت زیادی (خصوصاً از نظر رنگ) با نوعی سنگ آهک دارد که در جنوب انگلستان و در جزیره پرتلند یافتمی شود. البته این سیمان با آنچه که هم اکنون بنام سیمان پرتلند معروف است تفاوت دارد و کاملاً مشابه نیستند. کار آسپدین توسط پسرش ویلیام آسپدین پیگیری شد . در سال ۱۸۴۳ نامبرده موفق گردید با دست یابی به تکنیک استفاده از درجه حرارت بالاتر و ایجاد حالت عرق کردن و نیمه ذوب شدن در حین پخت ، به محصولی دست یابد که درصد قابل توجهی از مواد مورد استفاده بصورت گداخته شده (Sintered) درآید. منظور از گداخته شدن همان پختن در درجات حرارت بالاست, بطوریکه بخشی از مواد در حال پخت بصورت گداخته (مذاب) در آید. سیمان ساخته شده توسط ویلیام آسپدین واقعاً بهتر و عالی تر از سیمان های قبلی و دارای مقاومت بیشتری بود. از این سیمان در ساختمان جدید پارلمان انگلستان استفاده شد. لازم به توضیح است که کارهائی که تا این تاریخ , خصوصاً توسط آسپدین ها صورت می گرفت کاملاً سری بود. در سال ۱۸۴۵ شخصی بنام Isaac Charles Johnson نیز موفق به کشف اثرات درجه حرارت بالا ورسیدن به نقطه تعریق(زینتر شدن) گردید. در رابطه با این مطلب ذکر مفاهیم زیر از قول جانسون خالی از لطف نیست : هیچ منبع اطلاعاتی که بتواند کمک من باشد موجود نبود. گرچه آسپدین کارهائی انجام داده بود ولی امکان دستیابی به کارهای او و جود نداشت . زیرا محل کار او بوسیله دیوارهای بارتفاع ۶ متر کاملاً محصور شده بود و راه ورود به کارگاه او فقط از طریق دفترش بود. گرچه برخی از همکاران او مدعی بودند که نحوه عمل بسیار سرٌی است ولی من مطمئن بودم که اگر راه نفوذی وجودمیداشت راز مسئله را کشف می کردم . گفته می شد که برخی مواد را خود آسپدین بدست خود پودر می کرد و آنرا در سینی هائی می ریخت . پس از اینکه لایه ای از کلوخه های مواد و کک در کوره چیده می شد به سر کوره می رفت و با دست خود مقداری از این پودرهای گوناگون را روی لایه ها می پاشید. کسی از ماهیت این پودرهای اسرار آمیز اطلاعی نداشت. از این مرحله به بعد است که از نیمه دوم قرن نوزدهم شاهد گسترش تولید سیمان به مقیاس صنعتی می باشیم. مشروح چگونگی این گسترش تحت عنوان روند ساخت سیمان از نیمه دوم قرن ۱۹ تا ابتدای قرن ۲۱ خواهد آمد.

تاریخ علم سیمان

قرون ۱۸ و ۱۹ زمان کشف بسیاری از پدیده‌ها بود و توجه زیادی به پدیده‌های علمی و طبیعی توسط دانشمندان و محققین می‌شد. یکی از پدیده‌هایی که مورد توجه زیادی بود گیرش و سخت شدن ملات‌ها بود. از جمله این مواد، خواص هیدورلیکی ملات‌ها بود که در سال ۱۷۵۶ توسط «جان اسمیتون» انگلیسی کشف گردید. نامبرده به خواص مهم ترکیبات موجود در خاک رس، گیرش هیدرولیک و خاصیت سخت شدن این ترکیبات پی برد. این اکتشاف در پی تحقیقات او برای ربودن جایزه مسابقه‌ای بود که تحت عنوان بهترین ملات جهت تجدید بنای «فانوس دریایی ادی استون» مطرح شده بود و اسمیتون طی تحقیقات خود متوجه شد که بهترین ملات از پختن نوعی سنگ آهک به دست می‌آید که در آن مخلوط سنگ، مقداری خاک رس نیز وجود داشته باشد. دنبال کردن این کشف توسط آقایان هیگینز و پارکر سرنخ اکتشافات بعدی بود تا اینکه اولین اقدام بشر در زمینه تهیه مخلوط مصنوعی از سنگ آهک و خاک رس برای تهیه سیمان آبی به نام آقای ویکت فرانسوی ثبت شد. اما نهایتاً افتخار نهایی نصیب آجرچین انگلیسی به نام جوزف اسپیدین شد. او موفق شد از پختن مخلوطی از سنگ آهک و خاک رس (به نسبت متفاوت و به صورت دوغاب) در درجه حرارت بالا به نوعی آهک آبی فوق‌العاده جالب دست یابد که نام آن را سیمان پرتلند گذاشت و در ۲۱ اکتبر ۱۸۲۴ سیمان ساخته شده خود را به ثبت رسانده و لوح تقدیر از جرج چهارم دریافت دارد. علت این نامگذاری هوشیارانه شباهت خیلی زیاد رنگ آن با نوعی سنگ آهک موجود در جزیره پرتلند انگلیس است. سیمان ساخته شده او واقعاً بهتر و عالی‌تر از تمام سیمانهای قبلی بوده و دارای مقاومت بیشتری بود. به همین علت از آن در ساخت پارلمان جدید انگلستان که از سال ۱۸۴۰ تا ۱۸۵۲ طول کشید، استفاده گردید. بدین ترتیب بشر وارد عصر تولید صنعتی سیمان شد و برای اولین بار در تاریخ صنعتی، نخستین مؤسسه استاندارد تولید توسط تولیدکنندگان سیمان در کشور آلمان به وجود آمد؛ لذا سیمان اولین محصول صنعتی است که دارای استاندارد تولید شده است. تولید صنعتی سیمان پرتلند از اوایل قرن ۱۹ با کوره‌های دارای ۵تن ظرفیت در هفته که کاملاً شبیه به کوره‌های آهک‌پزی بوده شروع و به مرور هماهنگ با افزایش تقاضا برای این کالای معجزه‌گر ابداعاتی در ساختمان کوره‌ها و نحوة تولید صورت گرفت. بالاخره با ابداع کوره‌های دوار، قدم عظیمی در جهت پاسخگویی به بازار مصرف برداشته شد. ثمره ۸۰سال کار و استفاده از تکنولوژی دوار سیمان منتهی به ساخت کوره‌هایی با ظرفیت ۱۰۰٫۰۰۰ تن کلینکر در روز شده است. اکنون هزاران کوره در کلیه نقاط دنیا هر جا که معادن سنگ آهک و خاک رس وجود داشته باشد، مشغول به تولید سیمان است، چنانکه در حال حاضر تولید سیمان با ۱۲۰۰میلیون تن، بزرگترین تولید صنعتی بشری است.

تاریخ تولید سیمان در ایران

اینکه از چه تاریخی مصرف سیمان در ایران باب شده است چندان مشخص نیست ولی آنچه که مسلم است ورود سیمان به ایران توسط بیگانگان بوده است که از آن برای ساختن بناهایی نظیر کلیساها و سفارتخانه‌ ها و تاسیسات بندری استفاده شده است. با شروع قرن ۱۴ هجری شمسی سرعت گسترش کارهای زیربنایی همزمان با تحولات صنعتی جهانی آنچنان بده است که کیفیت و کمیت محصولات سنتی ساختمانی جوابگوی نیازها نبوده است و خصوصا با شروع احداث راه‌ آهن سراسری ضرورت استفاده از سیمان جهت ساختمان پل ها و تونل ها و ایستگاه‌ ها کاملا محسوس‌ تر گشت. از آنجایی که سیمان کالایی ارزان قیمت و سنگین وزن است و مصرف آن وقتی مقرون به صرفه است که محل تولید و مصرف، حتی‌ الامکان نزدیک به یکدیگر باشند، لذا پس از مدتی که سیمان وارد می‌ شد تصمیم بر این شد که با توجه به وفور مواد اولیه سیمان در ایران، از محل عواید حاصل از قند و شکر اقدام به تاسیس یک کارخانه ۱۰۰تنی (روزانه) سیمان نیز بشود. در سال ۱۳۱۰ این تصمیم شروع به عمل شده و مطالعات اولیه زمین‌ شناسی منجر به انتخاب محلی واقع در ۷ کیلومتری جنوب آن زمان و در کنار کوه بی‌ بی‌ شهربانو گردید. کار احداث این واحد با سرمایه ۸میلیون ریالی در بهمن‌ماه ۱۳۱۲ به پایان رسیده و بلافاصله بهره‌ برداری از آن آغاز گردید. (تقریباً ۵۰ سال پس از ژاپن، ۶۰ سال پس از آمریکا، ۷۰ سال پس از آلمان و ۱۰۰ سال بعد از انگلیس). با گذشت زمان و فزونی تقاضا برای این محصول، نیاز به کارخانه‌های دیگر معلوم و آشکار شد. لذا در تاریخ ۱۳۱۴ کارخانه دیگری با ظرفیت روزانه ۲۰۰ تن خریداری و در سال ۱۳۱۵ در جوار کارخانه قبلی عملیات ساختمانی آن شروع و در سال ۱۳۱۶ بهره‌برداری از واحد دوم آغاز شد. شاید لزومی به گفتن ندارد که رکن اصلی هر بنایی سیمان و خواص معجزه‌آسای آن می‌ باشد و هیچ سازه و بنایی بدون وجود سیمان قابل تصور هم نیست.
تاریخچه صنعت سیمان در ایران
ایرانیان از پیشینه کهنی در شناخت و تهیه مصالح ساختمانی برخوردارند . بناهای به یادگار مانده از پیشینیان ما در نقاط مختلف کشور از دوران های گذشته ، ابعاد این امر را مشخص م یسازد. آهک و ساروج از جمله موادی است که در یران قدیم به وفور به کار گرفته شده است. بناهایی همچون فانوسهای دریایی خلیج فارس یا سدها و تأسیسات بندری مجاور آب که از ترکیب آهک و مواد رسی میباشند، از این قبیل می باشد . استاد احمد حامی در کتاب مصالح ساختمانی شرح البی در این خصوص بیان نموده است که نشاندهنده پیشینه تاریخی قابل ملاحظه ای برای اینگونه مواد ساختمانی از جمله ساروج در ایران است. زمان شروع مصرف سیمان در ایران به صورت کنونی کاملاً مشخص نیست، لیکن ورود سیمان به ایران، توسط خارجیان صورت گرفت که از آن برای ساختن بناهائی نظیر کلیسا، سفارتخانه و تأسیسات بندری استفاده شده است. مصالح ساختمانی قدیمی برای ساخت زیربناهای اقتصادی با روش مدرن امروزی کارایی و استقامت لازم را نداشتند، نابراین نیاز به مصالح ساختمانی جدید اجتنا ب ناپذیر گردید که یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی برای ساخت این بن اها، سیمان بود . اجرای پروژه های جدید از قبیل خطوط و ساختمان راه آهن دولتی، پل ها، و تونل ها و سایر ابنیه نیاز مبرم به مقدار زیادی سیمان داشت، بنابراین دولت اقدام به واردات سیمان نمود و هر ساله بر حجم واردات اضافه می گردید به طوری که در سال ۱۳۱۴ ایران چهارمین کشور وارد کننده سیمان در جهان به شمار می رفت. کشور ایران از لحاظ جغرافیایی در منطق های واقع شده که سلسله کو ههای آهکی آن را احاطه نموده است، در نتیجه مواد اولیه برای تولید سیمان در داخل کشور به وفور یافت می شود. بنابراین دولت تصمیم به ساخت کارخانه سیمان در ایران گرفت. در سال ۱۳۰۷ مطالعات و برس ی های لازم برای ایجاد اولین کارخانه سیمان و همچنین برآورد ذخایر مواد اولیه مورد نیاز این پروژه آغاز شد و در سال ۱۳۰۹ قراردادی با شرکت دانمارکی اف ال اسمیت جهت ایجاد این کارخانه موسوم به سیمان ری با ظرفیت تولید ۱۰۰ تن سیمان در روز و با سرمایه دولتی معادل ۱۳۳۸۰۰ لیره انگلیس برای تأمین ماشین آلات و ۶۶۹۰۰ لیره انگلیس جهت تأمین تجهیزات نیروگاه برق مورد نیاز آن منعقد شد. سرمایه این کارخانه توسط دولت و از محل عایدات قند و شک ر تامین گردید و بهای آن به صورت خشکبار و سایر فراورده های کشاورزی به دانمارک پرداخت شد . بهای تمام شده این کارخانه ۱۵ میلیون ریال بود. پس از خرید ماشین آلات، کارهای ساختمانی آن از شهریور ۱۳۱۱ توسط شرکت طنس آلمان شروع گردید و در ۸ دی ماه ۱۳۱۲ اولین کوره سیم ان ایران با ظرفیت ۱۰۰ تن در روز در هفت کیلومتری جنوب نزدیک به کوههای بی بی شهربانو و کوه سرسره در شرکت سیمان ری به بهر ه برداری رسید. مدیریت این پروژه را مهندس علی قلی خان بر عهده داشت. به دلیل تقاضای بالا برای سیمان و همچنین کافی نبودن میزان تولید کارخانه فوق جهت رفع نیازهای داخلی، واحد دوم سیمان ری با ظرفیت ۲۰۰ تن در روز در سال ۱۳۱۴ از شرکت پلیزیوس آلمان خریداری شد . کار ساختمان و نصب این خط در سال ۱۳۱۵ آغاز و در ۱۳۱۶ به مرحله تولید رسید . جهت ساخت این کارخانه معادل ۱۸ میلیون ریال هزینه گردید. استقبال مردم از سیمان، دولت را برآن داشت تا در سال ۱۳۱۷ سومین خط تولید با ظرفیت ۳۰۰ تن در روز را به لیزیوس آلمان سفارش دهد. کار ساختمانی این واحد در سال ۱۳۱۸ آغاز شد و حدود ۷۵ درصد از آن تا سال ۱۳۲۰ اجرا گردید. بخشی از ماشین آلات نیز حمل شده بود، ولی با وقوع جنگ جهانی دوم ، کشتی حاوی بخش عمده ماشی ن آلات در کانال سوئز توسط نیروهای متفقین توقیف و مصادره گردید. ۱۱ سال بعد، در سال ۱۳۳۰ با عقد قرارداد متممی با شرکت پلی زیوس، ادامه کار خط تولید سوم شرکت سیمان ری از سر گرفته شد و در سال ۱۳۳۴ به بهره برداری رسید. تا آبان ۱۳۲۰ حدود ۴۱ میلیون ریال برای واحد سوم هزینه شده بود که با هزینه های بعدی، مجموع هزینه این واحد بالغ بر ۵۰ میلیون ریال گردید. بنابراین ت ا سال ۱۳۳۰ تنها دو کوره سیمان با مجموع ظرفیت ۳۰۰ تن در روز و یا به عبارتی ۹۰۰۰۰ تن در سال در ایران نصب گردیده بود . جنگ جهانی دوم سبب تأخیر ۱۵ ساله در افزایش ظرفیت صنعت سیمان ایران گردید. در سال ۱۳۱۷ فکر ایجاد یک کارخانه ۳۰۰ تنی در ناحیه لرستان و سه کارخانه یکصد تنی در تبریز، مشهد و شیراز جزء برنامه های وزارت صنایع و معادن قرار گرفت که به علت وقوع جنگ جهانی دوم عملیات اجرائی آن ها راکد ماند. اولین واحد تولید سیمان ایران (سیمان ری ) به دلیل توسعه شهر و شرایط تولید قدیمی و همراه با انتشار آلودگی در سال ۱۳۶۰ تعطیل گردید تا اینکه در اسفند سال ۱۳۶۴ کل این مجموعه متوقف و سیمان ری منحل گردید. فیلمی از این کارخانه در دفتر ماهنامه فن آوری سیمان موجود است. طرح توسعه سیمان ری به ظرفیت ۲۰۰۰ تن در روز واقع در انتهای شهرک مشیریه از دهه ۱۳۵۰ اقدام و ماشین آلات آن از کشور آلمان و چکوسلواکی خریداری شده بود که که بعد از انقلاب عملیات اجرائی آن پی گرفته شد . در ادامه این واحد توسط شرکت سیمان خریدار ی و در سال ۱۳۶۴ راه اندازی شد. در فاصله سالهای ۱۳۴۰ تا ۱۳۶۰ صنعت سیمان از رشد چشمگیری برخوردار گردید، بطوریکه از مصرف سرانه ۳۰ کیلوگرم سیمان در سال ۱۳۴۰ به ۱۰۰ کیلوگرم در سال ۱۳۵۰ و ۲۵۰ کیلوگرم در سال ۱۳۶۲ رسید. صنعت سیمان کشو ر، با سابقه ۷۸ سال تولید، یکی از صنایع زیربنایی کشور محسوب میگردد که رابطه و پیوندی عمیق ب ا طیف گسترده ای از صنایع و مراکز خدماتی گوناگون برقرار نموده است . در حال حاضر ایران با ظرفیت نامی تولید بیش از ۷۶ میلیون تن سیمان در سال، بالاترین ظرفیت تولید سیمان در خاورمیانه را دارا می باشد و از نظر رتبه بندی جهانی نیز در بین ۵ کشور اول تولیدکننده سیمان قرار دارد. به طوری که برای صادرات بیش از ۱۰ میلیون تن خود را آماده نموده است. در این دوره به دلیل پیشرفت های صورت گرفته و توسعه شهرنشینی و همچنین آشنایی با ویژگی ها و مزایای سیمان، تقاضای رو به رشدی برای آن ایجاد گردید . بنابراین توسعه کارخانه های سیمان جزء عناوین اصلی برنامه های عمرانی اول تا سوم قبل از انقلاب قرار گرفت . هرچند در این دوره حضور بخش خصوصی در سرمایه گذاری در صنعت سیمان پررنگ بود . طی سالهای ۱۳۳۲ الی ۱۳۳۶ (برنامه عمرانی ۵ ساله اول ) ۵ شرکت جدید سیمان تأسیس و همچنین دو طرح توسعه نیز در سیمان ری و سیمان شرق به منظور افزایش ظرفیت تولید سیمان اجراء گردید.
اولین کارخانه سیمان ایران را چه کسی ساخت
هشتاد و چهار سال پیش کارخانه سیمان واقع در بین راه حضرت عبدالعظیم در پای کوه چشمه علی افتتاح شد. منصور وزیر طرق گفت: قسمتی از اولین کارخانه سیمان ایران از دانمارک و بخشی از سوئد خریداری شده است. همچنین این کارخانه روزانه استعداد ساختن ۱۰۰ تن سیمان را دارد. نخستین گام برای راه‌اندازی صنعت سیمان را در ایران، علی‌قلی خان سپاهی دنبلی ملقب به مهندس‌الدوله برداشت که در سال ۱۲۹۲ خورشیدی از پلی‌تکنیک زوریخ فارغ‌ التحصیل شده بود. او در سال ۱۲۹۵ خورشیدی قراردادى برای کسب امتیاز انحصارى ساخت کارخانه سیمان با وزارت فوائد عامه بست اما چون مجلس شورای ملی تا پنج سال بعد به دلیل شرایط جنگی تعطیل بود و امتیازهای انحصاری باید به تصویب مجلس می‌رسید، این قرارداد به اجرا درنیامد. پس از بازگشایی مجلس نیز، متقاضی بیشتر و اعتقاد بر این شده بود که امتیازی داده نشود و به جای انحصار، همه آزاد باشند کارخانه سیمان بزنند. متقاضیان دیگری که برای بستن قرارداد ساخت کارخانه سیمان با دولت گام پیش نهادند، به ترتیب الکساندر طومانیانس سرمایه‌دار ارمنی، شرکت ایران و آلمان، حاج رحیم اتحادیه سرمایه‌دار ایرانی و شرکت وانگهو بودند. مهندس‌الدوله چون با دولت قرارداد داشت، دستگاه هایی برای ساخت کارخانه‌ وارد کرد اما چون اطمینان نداشت که آخر کارش چیست، شروع به ساخت کارخانه نکرد. در آن زمان، سیمان ایران از روسیه تأمین و از باکو وارد کشور می شد. بهای هر خروار سیمان پنجاه تومان بود اما مهندس‌الدوله وعده داده بود که هر خروار سیمان را با بهای تمام شده خرواری سه تومان عرضه کند. از آغاز قرن چهاردهم خورشیدی رویکرد جدیدی به سوی توسعه اقتصادی و مدرن سازی کشور مد نظر قرار گرفت و به تبع آن طرح‌های بسیاری از قبیل خطوط راه‌آهن، سدها، جاده‌ها، اماکن آموزشی و عمومی متعددی در دستورکار قرارگرفت. ساخت تأسیسات و ساختمان‌های جدید، استفاده از مصالح جدید را نیز در سرلوحه برنامه‌های توسعه‌ای قرار می‌داد که بالطبع سیمان یکی از مهم‌ترین این مصالح بود. رشد واردات سیمان به حدی بود که در سال ۱۳۱۴ ایران چهارمین کشور وارد کننده سیمان جهان به‌شمار می‌رفت. توجه به این نکته که ایران در منطقه‌ای واقع شده که سلسله کوه‌های آهکی آن را احاطه نموده‌است، اندیشه ساخت کارخانه سیمان را پدیدار ساخت. در سال ۱۳۰۷ مطالعات لازم برای ایجاد اولین کارخانه سیمان آغاز گردید و هشتاد و چهار سال پیش کارخانه سیمان واقع در بین راه حضرت عبدالعظیم در پای کوه چشمه علی افتتاح شد. منصور وزیر طرق گفت: قسمتی از اولین کارخانه سیمان ایران از دانمارک و بخشی از سوئد خریداری شده است. همچنین این کارخانه روزانه استعداد ساختن ۱۰۰ تن سیمان را دارد در روز ۸ دی‌ماه ۱۳۱۲ اولین کوره سیمان ایران با ظرفیت ۱۰۰ تن در روز در شرکت سیمان ری به بهره‌برداری رسید. پس از خرید ماشین آلات، کارهای ساختمانی اولین خط تولید سیمان در شهریور ماه ۱۳۱۱ در این محل شروع شد . ساختمانهای فرعی این کارخانه به وسیله وزارت طرق ساخته شد و در نهایت در زمستان سال بعد و در روز ۸ دی ماه ۱۳۱۲ اولین کارخانه سیمان ایران رسماً‌ افتتاح شد . مدیر این پروژه آقای مهندس علی قلی خان سپاهی (مهندس ساختمان) بود که بعدها نیز ریاست کارخانه را عهده دار شد رشد بالای مصرف سیمان و سودآوری بالای تولید آن توجه زیادی را برای ساخت واحدهای دیگر تولید سیمان جلب نمود، به‌گونه‌ ای که احداث کارخانه‌ های سیمان بخشی از سرفصل‌ های برنامه‌های اول، دوم و سوم توسعه قبل از انقلاب بود. در برنامه‌ های عمرانی پیش‌بینی‌هایی با هدف تشریک مساعی بین دولت و بخش خصوصی جهت گسترش هرچه بیشتر صنعت سیمان صورت گرفت. اهداف هر یک از این برنامه‌ ها توسط دولت تعیین شده بود و بخش خصوصی به عنوان سرمایه‌ گذار عمل می‌ نمود؛ بنابراین بیشتر سرمایه‌ گذاری در صنعت سیمان توسط بخش خصوصی تأمین گردید.

سخن پایانی

حال که با تمام جزئیات مربوط به سیمان، انواع آن و نحوه خریدش آشنا شدید، زمان آن رسیده که توجه شما را به نکته‌ی کوچک دیگری نیز جلب کنیم. یادتان باشد که سیمان، آجر و تمام مصالح ساختمانی تنها ابزارهایی هستند که به ما در ساخت سازه کمک می‌کنند. به همین دلیل انتخاب بهترین مصالح ممکن، مهم‌ترین نکته‌ای است که به آن توجه داشته باشید. بدون داشتن مصالح مناسب و باکیفیت نباید انتظار ساخت یک سازه‌ی بی‌نظیر و مستحکم را داشت. حتی اگر بهترین مهندسین و پیمانکاران هم گرد هم بیایند، بدون در اختیار داشتن محصول مرغوب، کار چندان زیادی از عهده‌ی آن‌ها درنخواهد آمد. به همین دلیل است که همواره توصیه می‌کنیم به هنگام خرید مصالح ساختمانی بیشترین توجه لازم را به کیفیت محصول کنید و تلاش داشته باشید با توجه به قیمت آن‌ها بهترین انتخاب ممکن را داشته باشید؛ اما درصورتی‌که اطلاعات کافی در مورد بهترین مصالح ساختمانی ندارید، کارشناسان زیادی حضور دارند که می‌توانید با مراجعه به آن‌ها اطلاعات کافی در مورد مصالح موردنظرتان را به دست آورید. علاوه بر این امروزه بستر فضای اینترنت هم محل بسیار مناسبی جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد هر چیزی است؛ بنابراین یادتان باشد که اگر تصمیم به خرید سیمان دارید، قبل از هر چیزی اطلاعات کافی در مورد آن به دست بیاورید. مطمئن شوید که می‌دانید محصول مورد انتخاب شما از چه ساخته می‌شود و هر یک از انواع آن برای ساختن چه سازه‌ای مناسب‌تر است. اطمینان حاصل نمایید که راجع به کیفیت آن تحقیقات کافی به عمل‌آورده‌اید و سپس درنهایت دست به خرید محصول بزنید. درنهایت این‌که این بخش می‌تواند مرجع بسیار خوبی جهت خرید سیمان موردنظرتان باشید. امیدواریم که بتوانید نهایت استفاده را از این مطلب برده باشید.

درباره تداوم تجارت زینو

برای این که بتوانیم برنامه ریزی درستی در زمینه طراحی و اجرای ساختمان داشته باشیم باید با دقت راهنمای ساخت ساختمان از صفر تا صد بخوانید و طبق دستورالعمل مشخص آنان عمل کنیم. سیمان بنایی‌ یکی از اساسی ترین انواع سیمان در بین مصالح ساختمانی می باشد که امروزه کاربرد های مختلفی را در صنعت ساخت و ساز پیدا کرده و تقاضای بالایی نیز دارد شما گرامیان می توانید با تکمیل فرم استعلام اقدام به خرید سیمان بنایی‌ نمایید. آجر چیست؟ سوالی پر تکرار در زمینه صنعت ساخت و ساز است که باید با توجه به نظر کارشناسان سایت تداوم تجارت زینو به بررسی آن بپردازید.