Table of Contents
- سیمان پرتلند و سیمان هیدرولیکی آمیخته
- سیمان پرتلند (شکل ۲-۱) مسلماً یکی اجزای بی بدیل میباشد که به عنوان مواد چسبنده در ساخت بتن سیمان هیدرلیک استفاده می شود. انتخاب سیمان پرتلند با داشتن خواص شیمیایی و فیزیکی مناسب برای استفاده در بتن با مقاومت بالا یکی از پر اهمیتترین ملاحظات است. امّا اغلب در فرآیند انتخاب مصالح کم اهمیت پنداشته میشود.
- در انتخاب مواد سیمانی نه فقط مقاومت بلکه باید تمامی عملکردهای مورد نیاز مورد توجه قرار بگیرند. برای جلوگیری از مشکلات مربوط به برهمکنش مواد افزودنی شیمیایی و دیگر فرآورده های سیمانی، میبایست در ابتدا سازگاری سیمان مورد تایید قرار بگیرد. تولید کنندگان در ساخت بتن به خاطر تجربه می توانند در مرحلۀ اوّل از چگونگی معیار انتخاب مواد سیمانی آگاه شوند. آنهایی که تجربه کافی ندارند این مهم را به بهای سنگین خواهند آموخت.
- چگالی ظاهری سیمان پرتلند و مواد مکمل سیمانی
- عملکرد سیمان پرتلند، در بتن با مقاومت بالا میتواند تغییرات گسترده ای داشته باشد، انتخاب مواد سیمانی مناسب، مهمترین گام برای تولید موقفیت آمیز بتن با مقاومت بالا است. در این قسمت، اصول اوّلیۀ چگونگی تولید سیمان پرتلند بررسی خواهد شد؛ همچنین، به حالات مختلفی که میتواند خواص سیمان پرتلند را تغییر دهد و به خواص با اهمیت سیمان که با عملکرد و به ویژه مقاومت بتن در ارتباط است، پرداخته میشود.
- سیمان پرتلند
سیمان پرتلند و سیمان هیدرولیکی آمیخته
سیمان پرتلند (شکل ۲-۱) مسلماً یکی اجزای بی بدیل میباشد که به عنوان مواد چسبنده در ساخت بتن سیمان هیدرلیک استفاده می شود. انتخاب سیمان پرتلند با داشتن خواص شیمیایی و فیزیکی مناسب برای استفاده در بتن با مقاومت بالا یکی از پر اهمیتترین ملاحظات است. امّا اغلب در فرآیند انتخاب مصالح کم اهمیت پنداشته میشود.
در انتخاب مواد سیمانی نه فقط مقاومت بلکه باید تمامی عملکردهای مورد نیاز مورد توجه قرار بگیرند. برای جلوگیری از مشکلات مربوط به برهمکنش مواد افزودنی شیمیایی و دیگر فرآورده های سیمانی، میبایست در ابتدا سازگاری سیمان مورد تایید قرار بگیرد. تولید کنندگان در ساخت بتن به خاطر تجربه می توانند در مرحلۀ اوّل از چگونگی معیار انتخاب مواد سیمانی آگاه شوند. آنهایی که تجربه کافی ندارند این مهم را به بهای سنگین خواهند آموخت.
چگالی ظاهری سیمان پرتلند و مواد مکمل سیمانی
عملکرد سیمان پرتلند، در بتن با مقاومت بالا میتواند تغییرات گسترده ای داشته باشد، انتخاب مواد سیمانی مناسب، مهمترین گام برای تولید موقفیت آمیز بتن با مقاومت بالا است. در این قسمت، اصول اوّلیۀ چگونگی تولید سیمان پرتلند بررسی خواهد شد؛ همچنین، به حالات مختلفی که میتواند خواص سیمان پرتلند را تغییر دهد و به خواص با اهمیت سیمان که با عملکرد و به ویژه مقاومت بتن در ارتباط است، پرداخته میشود.
Normal
۰
false
false
false
EN-US
X-NONE
AR-SA
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:”Table Normal”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-right:0cm;
mso-para-margin-bottom:8.0pt;
mso-para-margin-left:0cm;
text-align:justify;
mso-line-height-alt:1.2pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
mso-bidi-font-size:11.0pt;
font-family:”Times New Roman”,serif;
mso-bidi-font-family:”B Nazanin”;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-tstyle-rowband-size:1;
mso-tstyle-colband-size:1;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
border-top:solid windowtext 2.25pt;
border-left:none;
border-bottom:solid windowtext 2.25pt;
border-right:none;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
text-align:justify;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
mso-bidi-font-size:11.0pt;
font-family:”Calibri”,sans-serif;
mso-ascii-font-family:Calibri;
mso-ascii-theme-font:minor-latin;
mso-fareast-font-family:”Times New Roman”;
mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;
mso-bidi-font-family:Arial;
mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5FirstRow
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:first-row;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#4472C4;
mso-tstyle-shading-themecolor:accent5;
mso-tstyle-border-top:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-bottom:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
line-height:normal;
color:white;
mso-themecolor:background1;
mso-ansi-font-weight:bold;
mso-bidi-font-weight:bold;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5LastRow
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:last-row;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:white;
mso-tstyle-shading-themecolor:background1;
mso-tstyle-border-top:2.25pt double windowtext;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-bottom:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
line-height:normal;
color:windowtext;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5FirstCol
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:first-column;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#4472C4;
mso-tstyle-shading-themecolor:accent5;
mso-tstyle-border-top:cell-none;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
color:white;
mso-themecolor:background1;
mso-ansi-font-weight:bold;
mso-bidi-font-weight:bold;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5LastCol
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:last-column;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#4472C4;
mso-tstyle-shading-themecolor:accent5;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
color:white;
mso-themecolor:background1;
mso-ansi-font-weight:bold;
mso-bidi-font-weight:bold;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5OddColumn
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:odd-column;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#D8D8D8;
mso-tstyle-shading-themecolor:background1;
mso-tstyle-shading-themeshade:216;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5OddRow
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:odd-row;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#D8D8D8;
mso-tstyle-shading-themecolor:background1;
mso-tstyle-shading-themeshade:216;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5NECell
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:ne-cell;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-border-top:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5NWCell
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:nw-cell;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-border-top:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
color:white;
mso-themecolor:background1;}
وزن مخصوص ظاهری مواد سیمانی
![](http://irconcrete.com/wp-content/uploads/2019/12/سیمان-پرتلند-نوع-I-انجمن-سیمان-پرتلند.jpg)
سیمان پرتلند
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:”Table Normal”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-right:0cm;
mso-para-margin-bottom:8.0pt;
mso-para-margin-left:0cm;
text-align:justify;
mso-line-height-alt:1.2pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
mso-bidi-font-size:11.0pt;
font-family:”Times New Roman”,serif;
mso-bidi-font-family:”B Nazanin”;}
سیمان پرتلند به سیمانی اطلاق میشود که از مخلوط کردن مواد آهکی و رُسی و یا هر ماده دارای اکسیدهای سیلیسی، آلومینیمی و یا آهنی و پختن آنها تا دمای تولید کلینکر و سپس آسیاب کردن کلینکر، حاصل میشود. طبق تعاریف استانداردهای قدیمی انگلستان و استانداردهای جدید اتحادیه اورپا و استانداردهای آمریکا پس از مخلوط فوق، تنها ممکن است مقداری سنگ گچ، آب و مواد تسهیل کننده آسیاب کردن به این مخلوط، اضافه شود (۲۰۱۰Neville, ).
سیمان پرتلند بهوسیله حرارت دادن منابعی از آهک، آهن، سیلیس، آلومینا و آسیاب کردن و مخلوط کردن با یک خوراک خام و یا ”طرح اختلاط“ در یک کوره دوار در حرارت ۱۴۰۰ – Cº ۱۵۵۰ بهطور شیمیایی تبدیل شده و بهدست میآید. محصول دانه ای سرد شده، یک کلینکر چند فازه و پیچیده است که عمدتاً شامل تعدادی از ترکیبات کلسیم سیلیکات و ترکیبات آلومینات میباشد که توام با مقدار کمی از کلسیم سولفات تا رسیدن به یک پودر آسیاب میشود (۱۹۷۶،Hall ).
/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:”Table Normal”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-right:0cm;
mso-para-margin-bottom:8.0pt;
mso-para-margin-left:0cm;
text-align:justify;
mso-line-height-alt:1.2pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
mso-bidi-font-size:11.0pt;
font-family:”Times New Roman”,serif;
mso-bidi-font-family:”B Nazanin”;}
در علوم شیمی سیمان، ترکیب شیمیایی سیمان پرتلند بهصورت سنّتی با نماد اکسید نشان داده میشود. این فرم از ”اختصار نویسی“ برای هر اکسید یک حرف بزرگ است. لیست اختصارات مورد استفاده در علوم شیمی سیمان و ترکیبات اصلی شکل گرفته در کلینکر سیمان پرتلند در جداول نشان داده شدهاند. کلینکر سیمان پرتلند متشکل از مخلوط از دو فاز کریستال کلسیم سیلیکات، C3S و C2S ساکن در فاز درون شبکه و یا ”گدازش“ متشکل از A3C و AF4C میباشد.
همان طور که در شکل مشاهده میشود، هر ترکیب یک واکنشپذیری هیدراسیون منحصر بهفرد است. عوامل اصلی مرتبط با فرآیند که با ویژگی های سیمان پرتلند مشارکت میکنند عبارتند از: دمای سوزاندن، استمرار سوزاندن، دسترسی به اکسیژن، مدت سرد سازی و دمای آسیاب کردن. عوامل ذکر شده بر روی شکل گیری ناخالصی ها شدیداً تأثیر گذارند، نا خالصی هایی مانند سولفات قلیایی، پریکلاز و آهک مرده بر مقاومت و پایداری حجمی تأثیرگذار هستند.
/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:”Table Normal”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-right:0cm;
mso-para-margin-bottom:8.0pt;
mso-para-margin-left:0cm;
text-align:justify;
mso-line-height-alt:1.2pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
mso-bidi-font-size:11.0pt;
font-family:”Times New Roman”,serif;
mso-bidi-font-family:”B Nazanin”;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-tstyle-rowband-size:1;
mso-tstyle-colband-size:1;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
border-top:solid windowtext 2.25pt;
border-left:none;
border-bottom:solid windowtext 2.25pt;
border-right:none;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
text-align:justify;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
mso-bidi-font-size:11.0pt;
font-family:”Calibri”,sans-serif;
mso-ascii-font-family:Calibri;
mso-ascii-theme-font:minor-latin;
mso-fareast-font-family:”Times New Roman”;
mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;
mso-bidi-font-family:Arial;
mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5FirstRow
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:first-row;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#4472C4;
mso-tstyle-shading-themecolor:accent5;
mso-tstyle-border-top:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-bottom:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
line-height:normal;
color:white;
mso-themecolor:background1;
mso-ansi-font-weight:bold;
mso-bidi-font-weight:bold;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5LastRow
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:last-row;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:white;
mso-tstyle-shading-themecolor:background1;
mso-tstyle-border-top:2.25pt double windowtext;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-bottom:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
line-height:normal;
color:windowtext;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5FirstCol
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:first-column;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#4472C4;
mso-tstyle-shading-themecolor:accent5;
mso-tstyle-border-top:cell-none;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
color:white;
mso-themecolor:background1;
mso-ansi-font-weight:bold;
mso-bidi-font-weight:bold;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5LastCol
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:last-column;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#4472C4;
mso-tstyle-shading-themecolor:accent5;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
color:white;
mso-themecolor:background1;
mso-ansi-font-weight:bold;
mso-bidi-font-weight:bold;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5OddColumn
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:odd-column;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#D8D8D8;
mso-tstyle-shading-themecolor:background1;
mso-tstyle-shading-themeshade:216;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5OddRow
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:odd-row;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-shading:#D8D8D8;
mso-tstyle-shading-themecolor:background1;
mso-tstyle-shading-themeshade:216;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5NECell
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:ne-cell;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-border-top:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;}
table.MsoTableMediumShading2Accent5NWCell
{mso-style-name:”Medium Shading 2 – Accent 5″;
mso-table-condition:nw-cell;
mso-style-priority:64;
mso-style-unhide:no;
mso-tstyle-border-top:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-left:cell-none;
mso-tstyle-border-bottom:2.25pt solid windowtext;
mso-tstyle-border-right:cell-none;
mso-tstyle-border-insideh:cell-none;
mso-tstyle-border-insidev:cell-none;
color:white;
mso-themecolor:background1;}
اختصارات مورد استفاده در شیمی سیمان.
علامت اختصاری | فرمول شیمیایی | مواد |
C | CaO | کلسيم اکسيد |
S | SiO2 | سیلیس |
A | Al2O3 | آلومینا |
F | Fe2O3 | آهن |
T | TiO2 | تیتانیوم |
M | MgO | منیزی |
K | K2O | پتاسیم |
N | Na2O | سدیم |
Ŝ | SO3 | سولفور |
H | H2O | آب |
ترکیبات اصلی در کلینکر سیمان پرتلند.
علامت اختصاری | فرمول شیمیایی | مواد |
C3S | 3 CaO · SiO2 | تری کلسيم سیلیکات |
C2S | 2 CaO · SiO2 | دی کلسیم سیلیکات |
C3A | 3 CaO · Al2O3 | تری کلسیم آلومینات |
C4AF | 4 CaO · Al2O3·Fe2O3 | تترا کلسیم آلومینات فریت |
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:”Table Normal”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-right:0cm;
mso-para-margin-bottom:8.0pt;
mso-para-margin-left:0cm;
text-align:justify;
mso-line-height-alt:1.2pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
mso-bidi-font-size:11.0pt;
font-family:”Times New Roman”,serif;
mso-bidi-font-family:”B Nazanin”;}
چهار ترکیب اصلی سیمان دارای خواص ذیل است (۲۰۰۲، Kosmatka و همکاران):
تری کلسیم سیلیکات (C3S): هیدراتهشدن و سخت شدن سریع که تا حد زیادی مسئول گیرش و مقاومت اوّلیه میباشد. بهطور کلی با افزایش درصد C3S مقاومت اوّلیه بتن سیمان پرتلند افزایش مییابد.
دی کلسیم سیلیکات (C2S): هیدراتهشدن و سخت شدن تدریجی که در افزایش مقاومت فراتر از یک هفته مشارکت میکند.
تری کلسیم آلومینات (C3A): سبب رها شدن مقدار زیادی از حرارت در چند روز ابتدائی هیدراسیون و سخت شدن میشود و همچنین کمی در افزایش مقاومت اوّلیه مشارکت میکند. سیمان با درصد کمی از C3A باعث افزایش پایداری بیشتر در محیط سولفاته میشود.
![](http://irconcrete.com/wp-content/uploads/2019/12/کلینکر-سیمان-پرتلند-انجمن-سیمان-پرتلند.jpg)