قسمتی از متن یا فهرست کلی:

انواع سيمان پرتلند

موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران، سيمان پرتلندره به 5 نوع زيرتقسيم بندي نموده است:

1- سيمان نوع يك (I) (سيمان پرتلند معمولي)

سيمان معمولي بوده و بيشترين كاربرد را دارد. در ساخت بتن ساختمان ها، جاده ها و كليه كارهايي كه به خواص خاصي نياز ندارند مورد استفاده قرار مي‎گيرد. تقريبا 90 درصد كل سيمان مصرفي در جهان از سيمان پرتلند نوع يك است.

2- سيمان نوع دو (II) (سيمان اصلاح شده)

اين نوع سيمان نسبت به سيمان نوع يك مرغوب تر است. براي مواردي كه خطر حمله سولفات ها ضعيف باشد مصرف مي گردد. اين سيمان نسبت به  تيپ يك، كندگيرتر است و در موقع گيرش، حرارت كمتري توليد مي‎كند. از اين نظر براي بتن ريزي در هواي گرم مناسب بوده و درسازه هايي كه بايستي حرارت زايي سيمان كم باشد مانند پايه پل هاي بزرگ، لوله ها و ديوارهاي حايل بزرگ استفاده مي‎شود.

استفاده نمودن از اين سيمان موجب مي‎شود كه ازبالا رفتن دما جلوگيري نموده كه اين مورد خصوصا در هواي گرم از اهميت خاصي برخوردار است.

در محل هايي كه خطر حمله سولفات ها و كلرايدها به صورت همزمان مطرح باشد، (مانند سواحل جنوبي ايران) از اين نوع سيمان استفاده مي‎شود.

3- سيمان نوع سه (III) (سيمان با مقاومت اوليه زياد يا سيمان زودسخت شونده)

از لحاظ شيميايي مانند سيمان پرتلند معمولي است. ريز بودن آن موجب كسب مقاومت سريع در اوايل سن بتن مي‎شود. بتني كه از اين نوع سيمان ساخته مي شود، سرعت سفت و سخت شدن اوليه آن شبيه سيمان پرتلند معمولي است. اما پس از سفت شدن اوليه ، سرعت كسب مقاومت بتن بيشتر مي‎شود.

اين نوع سيمان در محل هايي مورد استفاده قرار مي‎گيرد كه قالب ها بايد حتي الامكان زود باز شوند و يا سازه بايد سريعا مورد بهره برداري قرار گيرد.

اين نوع سيمان نسبت به سيمان نوع يك، حرارت بيشتري توليد  مي كند، ازاين نظر استفاده از آن در هواي سرد توصيه مي‎شود. زمان گيرش اين نوع سيمان و سيمان پرتلند معمولاً تقريبا با هم برابر است.

4- سيمان پرتلند نوع چهار (IV) (سيمان كم حرارت)

روند كسب مقاومت اين نوع سيمان به آهستگي صورت مي‎گيرد. اين سيمان نسبت به  سيمان پرتلند معمولي مقدار حرارت كمتري توليد مي‎كند. به اين دليل براي بتن ريزي حجيم مانند سدهاي وزني و جايي كه كم شدن حرارت بتن، امري حياتي است، مصرف مي‎شود.

5- سيمان پرتلند نوع پنج (V) (سيمان ضد سولفات)

موقعي كه مقاومت در مقابل اثر شديد سولفات ها مورد نظر باشد، از اين نوع سيمان استفاده ميشود. معمولاً اين سيمان نسبت به ديگر سيمان هاي پرتلند تيره تر است.

چنانچه براي ساختن بتن ازاين نوع سميان استفاده شود، درهر مترمكعب بتن بايد حداقل 280 كيلوگرم سيمان مصرف شود و حداكثر نسبت آب به سيمان بايد برابر 55% باشد. اين سيمان نسبت به سيمان معمولي ديرتر ميگيرد.

سيمان رنگي

مقدار رنگ مصرفي درسيمان هاي رنگي حدود 5 تا 10 درصد وزن سيمان است. براي رنگ هاي قرمز، زرد، قهوه اي و سياه ازاكسيد اهن، براي رنگ هاي سياه  وقهوه اي از اكسيد منگنز، براي رنگ سبز از اكسيد كرم، براي رنگ آبي از كبالت، براي رنگ سرمه اي از اولترامارين، براي رنگ سياه از دوده، براي رنگ قهوه اي كهرباي خام، باري رنگ زرد از گل اخراو براي سفيد از اكسيد تيتانيوم استفاده مي‎شود.

خواص سيمان پرتلند

اغلب مشخصات فني مربوط به سيمان پرتلند، براي تركيبات شيميايي و خواص فيزيكي سيمان، يكسري محدوديت هايي را در نظر ميگيرند. آزمايش هاي خواص فيزيكي سيمان ها بايد صرفا براي ارزيابي خواص سيمان استفاده شوند و براي پي بردن بر خواص فيزيكي بتن، كاربرد آنچناني را دارا نمي باشند.

ريزي (نرمي)

ميزان آب گيري و گرماي آزاد شده تحت تاثير ريزي سيمان مي‎باشد. هر چه سيمان ريزتر باشد، ميزان آب گيري (هيدراسيون) افزايش مي يابد، بنابراين برروند رشد مقاومت سرعت مي بخشد. هر چه سيمان ريزتر باشد آثار آن برمقاومت اساسا در خلال هفته اول  بروز مي‎كند. با استفاده از آزمون نفوذ هواي بلين مي‎توان ريزي سيمان را مشخص كرد.

اثرات ريزدانه تر بودن روي مقاومت اساسا در خلال هفت روز اول بروز مي‎كند. حدود 85 تا 95 درصد ذرات سيمان از 45 ميكرون كوچك تر مي باشند.

سلامت

به ثبات حجم خمير سيمان سخت شده پس ازگيرش، سلامت مي گويند. عدم سلامت يا انبساط مخرب تاخيري، به دليل وجود مقادير پيش از اندازه آهك آزاد خوب پخته نشده يا منيزيم مي‎باشد. اكثر مشخصات سميان پرتلند، مقدار منيزيم و انبساط در دستگاه اتوكلاو را محدود مي كند.

رواني

به تحرك نسبي مخلوط تازه ساخته شده يا قابليت جريان يافته آن، رواني مي گويند. رواني بتن را با آزمايش اسلامپ اندازه گيري مي كنند.

زمان گيرش

براي تعيين زمان گيرش زمان ازدستگاه ويكات يا سوزن گيلمور استفاده مي‎شود. گيرش اوليه خمير سيمان نبايد خيلي زود و گيرش نهايي آن نبايد خيلي دير رخ دهد. زمان گيرش سيمان توسط گچ موجود در آن تنظيم مي‎شود. از جمله عواملي كه بر زمان گيرش سيمان تاثير گذار مي‎باشد مي‎توان به ريزي سيمان، نسبت آب به سيمان و مواد افزودني اشاره نمود.

زمان هاي گيرش بتن، به دليل تغييرات دما و كاهش اب بتن در اثرتبخير يا نفوذ به لايه هاي زيرين، با زمان هاي گيرش خمير سيمان داراي رابطه مستقيم نمي باشد.

گيرش كاذب

كاهش چشمگير حالت خميري مخلوط به مدت كوتاه پس از اختلاط بدون آزاد شدن مقدار گرماي زياد را گيرش كاذب مي گويند. چنانچه بتن در مدت زمان بيشتر از زمان متعارف مخلوط گردد و يا اگر بدون اضافه نمودن اب، قبل از انتقال و تخليه، دوباره مخلوط گردد، تمايل به گيرش كاذب در سيمان پرتلند از لحاظ تخليه و منتقل نمودن آن مشكلي به وجود نمي آورد.

مقاومت فشاري

مقاومت فشاري سيمان با آزمون مكعب هاي استاندارد 50 ميلي متري ملات سيمان، بر طبق 109  ASTM C به دست مي‎آيد. تركيبات شيميايي سيمان و ريزي آن، مقاومت فشاري آن را تحت تاثير قرار مي‎دهد.

گرماي آب گيري (هيدراسيون)

به گرماي توليد شده در موقع واكنش سيمان و آب، گرماي آب گيري مي گويند. مقدار گرماي توليد شه تركيبات شيميايي سيمان بستگي دارد. از جمله عواملي كه بر مقدار گرماي توليد شده تاثير پذير مي‎باشد مي‎توان به نسبت آب به سيمان، ريزي و دماي عمل آوري افزايش يابد، گرماي آب گيري نيز افزايش مي يابد.

مقادير تقريبي گرماي توليد شده در خلال هفت روز اول، بر مبناي 100 درصد براي سيمان پرتلند تيپ يك به  صورت زير مي‎باشد:

تيپ 2        متوسط            80 تا 85 درصد

تيپ 3        با مقاومت اوليه بالا       تا 15 درصد

تيپ 4        كم حرارت         40 تا 60 درصئد

تيپ 5        ضد سولفات             60 تا 75 درصد

افت ناشي از حرارت دادن

افت حرارتي سيمان پرتلند ازحرارت دادن جرم مشخصي از يك نمونه سيمان در دماي 900 تا 1000 درجه سانتيگراد تا رسيدن به جرم ثابت به دست مي‎آيد. سپس كاهش جرم نمونه را مشخص مي كنند. معمولاً افت حرارتي زياد، نشان دهنده پيش آب گيري و كربناسيون مي‎باشد كه ممكن است به دليل انبار نمودن غلط و طويل مدت يا نامناسب در موقع حمل و نقل ايجاد شود.

چگالي

چگالي سيمان پرتلند حدود  15/3 مي‎باشد. امكان دارد كه چگالي سيمان هاي سرباره آهن گذاري و سيمان هاي پرتلند پوزولاني در حدود  9/2 باشد. چگالي سيمان كه با روش ASTMC188 به دست مي‎آيد، نشانگر كيفيت سيمان نمي باشد. در اغلب موارد در محاسبات طرح مخلوط بتن مورد استفاده قرار ميگيرد. سيمان فله به صورت تني اندازه گيري مي‎شود. در ايران پاكت هاي سيمان 50 كيلوگرم وزن و 33% مترمكعب حجم دارند.