سیمان، یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی در صنعت است و سابقه استفاده از آن به سال ها قبل از عصر تمدن نوین باز می گردد. در حال حاضر این ماده به عنوان ماده پرمصرف در ساخت و ساز استفاده می شود. این ماده یک محصول و پودر شیمیایی است که در ترکیب با آب سفت می شود. صنعت ساختمان نیاز مبرمی به آن دارد؛ زیرا که مقاومت سیمان بسیار بالا است و از آن در ساختن بتن که یکی دیگر از مصالح مهم صنعت ساخت و ساز است استفاده می‌شود.
سیمان چیست؟
تاریخچه استفاده از سیمان
تاریخچه استفاده از سیمان، یک سفر زمانی است که ما را به دوران‌های دور می‌برد. اولین استفاده‌های شناخته شده از سیمان به حدود 3000 سال قبل از میلاد مسیح برمی‌گردد، زمانی که مردم مصر باستان از آن برای ساخت اهرام بزرگ خود استفاده می‌کردند. رومیان نیز در دوران باستان از سیمان در ساختمان‌ها و سازههای مهم خود استفاده می‌کردند. آنها از یک نوع سیمان خاص به نام “پوزولان” استفاده می‌کردند که از خاکستر آتشفشانی تهیه می‌شد. این سیمان، به دلیل مقاومت بالایی که در برابر آب داشت، برای ساخت سازه‌هایی مانند آب‌راه‌ها و حمام‌های عمومی استفاده می‌شد.
در ایران نیز استفاده از سیمان تاریخچه طولانی دارد. در دوران باستان، ایرانیان از یک نوع سیمان طبیعی به نام “ساروج” استفاده می‌کردند. این سیمان، که از ترکیب خاک رس و سنگ آهک ساخته می‌شد، برای ساخت بناهای مقاوم و دوام‌دار استفاده می‌شد. اما سیمانی که امروزه می‌شناسیم، نتیجه تلاش‌های جوزف آسپدین، یک معمار بریتانیایی در سال 1824 میلادی است. او سیمان پرتلند را اختراع کرد، نوعی سیمان که از ترکیب سنگ آهک و خاک رس در دماهای بسیار بالا ساخته می‌شود. این اختراع، سیمان را به یکی از مهمترین مواد ساختمانی تبدیل کرد و باعث شد تا استفاده از آن در ساخت و سازهای بزرگ و مقاوم گسترش یابد.
با گذشت زمان تحولات بزرگی که در صنعت و ساخت و ساز رخ داد، مصالح سنتی دیگر پاسخگوی نیاز انسان نبود. به تدریج پس از ورود سیمان به ایران، مهندسان و فعالان ساختمانی کارخانه مدرن آن را به سبک امروزی را در سال 1312 ایجاد کردند و این فناوری به صورت علمی به ایران راه یافت. پس از آن از این مصالح برای ساخت تونل‌ها، پل‌ها، ایستگاه‌ها و سازههای مقاوم استفاده شد.
امروزه، با پیشرفت‌های فناوری، انواع متعددی از سیمان با خواص متفاوت تولید شده و در پروژه‌های مختلف ساختمانی و مهندسی استفاده می‌شود. این تاریخچه نشان می‌دهد که چگونه سیمان از یک ماده ساده به یکی از مهمترین عناصر ساختمانی تبدیل شده است. در حال حاضر کارخانه‌های تولید سیمان متعددی در ایران وجود دارند و شما می‌توانید انواع سیمان باکیفیت را از طریق سیوان لند با بهترین قیمت خریداری کنید. برای خرید سیمان آبیک، خرید سیمان تهران، سیمان فارس و انواع دیگر سیمان به سیوان لند مراجعه کنید.
ترکیبات سیمانی
سیمان ترکیبات مختلفی دارد و به دلیل قابلیت ترکیب شدن با آب، ملات آبی به حساب می آید. مواد خام مورد استفاده در تولید آن در هنگام پخت با یکدیگر واکنش داده و ترکیبات جدیدی تشکیل می‌دهند. به طور کلی می توان به چهار ترکیب زیر به عنوان اجزای اصلی سیمان اشاره کرد:
- سه کلسیم سیلیکات (3O2=C3S)
- دو کلسیم سیلیکات ( 2CaOSiO2=C2S)
- سه کلسیم آلومینات (3CaOAl2O3=C3A)
- چهار کلسیم آلومینو فریت (4CaOAl2O3Fe2O3)
سیلیکات‌ها نقش مهمی در افزایش استحکام خمیر هیدراته این مصالح ساختمانی دارند و در واقع مهمترین ترکیبات هستند. این‌ها ترکیبات خالص و اکسیدهای جزئی هستند که دارای خواص هیدرولیکی مناسبی هستند.
سه آلومینات کلسیم نیز در مراحل اولیه تولید، آهک را با سیلیس ترکیب می‌کنند اما تاثیری بر مقاومت آن ندارند. چهار فریت آلومینا نسبت به سایر ترکیبات کمتر وجود دارد و سرعت هیدراتاسیون سیلیکات‌ها را افزایش می دهد.
ترکیبات دیگری نیز مانند پتاسیم و اسید سدیم نیز یافت می‌شوند که به اکسیدهای قلیایی معروف هستند و به مقدار کم در آن موجود هستند.
انواع سیمان در صنعت ساختمان
این ماده به عنوان رایج ترین مصالح ساختمانی در انواع مختلف تولید و در اختیار مشتریان قرار می گیرد. هر کدام از آنها تاثیر متفاوتی در دوام سازه های بتنی دارند و بر اساس مقاومت و کارایی که دارند برای مکان های مختلف قابل استفاده هستند که در ادامه به توضیح آن پرداخته می‌شود. انواع سیمان شامل سیمان پرتلند، بنایی، نسوز، سفید، سیاه، پلیمری و رنگی می‌شود و هر کدام از آنها مصارف مختلفی دارد.
سیمان پرتلند
پرتلند در 5 نوع به بازار عرضه می شود که هر کدام خواص منحصر به فرد خود را دارند.
- پرتلند نوع 1: همان سیمان معمولی است که برای ساخت و ساز در شرایط آب و هوایی معمولی استفاده می شود.
- پرتلند نوع 2: دمای هیدراتاسیون کمتری نسبت به انواع معمولی دارد و در مکان هایی که مقدار کمی سولفات مصرف می کند استفاده می شود.
- پرتلند نوع 3: به عنوان سیمانی سریع گیرش شناخته می شود که در طول یک روز بتن با مقاومت بسیار بالایی ایجاد می کند. پرتلند نوع 3 نیز در تعمیر فوری قسمت هایی از سازه ها استفاده می شود که باید در اسرع وقت و به سرعت، تعمیر شود. از آن، به دلیل دمای هیدراتاسیون بالا در هوای سرد برای آزادسازی گرمای زیاد و جلوگیری از یخ زدگی آن و یا بتن در حین کار استفاده می‌شود.
- پرتلند نوع 4: همانند تیپ 3 یک سیمان مقاوم است اما برخلاف آن گرمای زیادی ایجاد نمی‌کند. این نوع در مناطق گرم استفاده بیشتری دارد. استفاده از پرتلند نوع 4 باعث کاهش تنش های حرارتی در بتن ریزی حجیم می شود. در بتن ریزی حجیم که عرض، طول و ارتفاع بتن ریزی زیاد است، تبادل حرارت بین بتن و محیط دشوارتر بوده و زمان بیشتری می‌برد پس سیمان پرتلند تیپ 4، گزینه بسیار مناسبی برای این امر است. هنگامی که سطح بتن جامد است، هنوز گرما در داخل وجود دارد و در نتیجه تنش حرارتی وجود دارد. با توجه به این موضوع می‌توان گفت که پرتلند نوع 4، این تنش دمایی را به کمترین میزان خود می‌رساند.
- سیمان پرتلند نوع 5: در برابر سولفات ها بسیار مقاوم است و حرارت کمتری نسبت به نوع 1 تولید می‌کند. سولفات‌ها با ترکیبات موجود در بتن واکنش نشان می‌دهند و باعث تخریب آن و آسسیب جدی به سازه می‌شوند. به منظور حفاظت سازههای بتنی در برابر سولفات‌ها، علاوه بر نوع سیمان مصرفی، سولفاته بودن خاک و آب نزدیک به سازه نیز باید بررسی شود. این واقعیت که سولفات هنگام حل شدن در آب می‌تواند خطرناک باشد و حتما باید در نقاطی که امکان سولفاته شدن بتن است باید از پرتلند نوع 5 استفاده شود.
سیمان سرباره
نام سرباره، از سرباره مذاب ساخته شده است، زیرا سنگ‌ها همراه با مقدار ناخالصی موجود در سنگ آهک وارد می شوند و به دلیل سبکی، این مواد روی مذاب قرار می گیرند.
این سرباره ها به سرعت سرد می‌شوند و در تولید این نوع سیمان استفاده می شوند. سیمان سرباره ارزان است و مقاومت خوبی در برابر عوامل مخرب شیمیایی دارد. فقط باید توجه داشت که این نوع در هوای سرد از قدرت و گیرش مناسبی برخوردار نیست.
سیمان پوزولانی
ترکیب اصلی این سیمان نوعی ماده سیلیسی است که در طبیعت به شکل سنگ وجود دارد و به آن پوزولان می‌گویند. سیمان پوزولانی نسبت به پرتلند معمولی مقاومت بیشتری در برابر سولفات دارد و مقرون به صرفه تر است.
سیمان ساختمانی
سیمان بنایی یکی از پرمصرف‌ترین سیمان‌ها برای چسباندن مصالح بنایی، تولید ملات و نازک کاری ساختمان می باشد. این نوع سیمان برای تولید بتن مناسب نیست. سیمان بنایی از ترکیب پرتلند معمولی با پودر سنگ و مواد حباب‌زا تهیه می شود و نیازی به استفاده از آهک در تولید ملات نیست.
سیمان سفید
روش تهیه سفید مشابه پرتلند است و برای تولید آن از خاک رس استفاده می شود که میزان سولفات منیزیم و آهن آن کمتر از 8 درصد است.
در تهیه نوع سفید، اساساً انتخاب سوخت کوره از موارد مهم است. باید از سوختی استفاده شود که دوده تولید نمی‌کند، به علاوه برای سفید شدن رنگ و افزایش استحکام و دوام آن هنگام آسیاب کردن، کمی پودر گچ به آن اضافه می کنند.
سیمان رنگی
نوع رنگی همان سیمان‌سفید است که توسط رنگدانه ها به سیمان‌رنگی تبدیل می‌شود. از این نوع برای ساختمان‌ها، طرح‌های تزئینی و سطوح رنگی خیابان استفاده می‌شود. سطح رنگی این سیمان‌ها نور خورشید را جذب یا تشدید می‌کند. سیمان‌رنگی، چسبندگی زیادی دارد و استحکام مکانیکی آن زیاد است. این ماده سطحی یکپارچه و بدون درز ایجاد می‌کند و ترک نمی‌خورد.
سیمان انبساط
سیمان انبساطی در هنگام سفت شدن کمی منبسط می‌شود و برای دیواره‌های مخازن و قسمت‌هایی که نیاز به آب‌بندی دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سیمان نسوز
این ماده در برابر حرارت بسیار مقاوم است و کاربرد زیادی در صنعت دارد. از آن در ساخت انواع کوره‌های صنعتی و نیمه صنعتی به صورت گسترده استفاده می‌شود. برای شناخت بیشتر سیمان‌نسوز محتوای آن را از سایت سیوان لند مطالعه فرمائید.
پرکننده‌های سیمان
انواع سیمان در ترکیب با آب به ماده‌ای سخت تبدیل می‌شود که مقاومت بالایی در برابر عوامل مختلف دارد. تفاوت انواع سیمان‌ها با یکدیگر به دلیل تفاوت در مقاومت و زمان گیرش آن‌هاست. سیمان هنگام سفت شدن منقبض می شود؛ بنابراین به تنهایی استفاده نمی‌شود و پرکننده‌ها با آن مخلوط می‌شوند. پرکننده‌ها انقباض را کاهش می‌دهند اما اگر بیش از حد از آن استفاده شود، خواص مکانیکی آن کاهش می‌یابد.
روش های بسته بندی سیمان
این مصالح ساختمانی ارزشمند به دو صورت بسته بندی می‌شود.
- سیمان پاکتی
- سیمان فله
سیمان پاکتی
در روش پاکت، آنها در پاکت های استاندارد بسته بندی و به بازار عرضه می شوند. بر اساس استاندارد، کیسه ها باید در وزن های 25 یا 50 کیلوگرمی و حداقل سه لایه کاغذ تولید شوند. این لایه ها از نفوذ رطوبت به داخل کیسه جلوگیری می کنند. روی کیسه ها، برند کارخانه، نام سازنده، نوع آن، تاریخ تولید و وزن کیسه درج می شود. برای دانستن قیمت سیمان پاکتی 50 کیلویی به سایت سیوان لند مراجعه فرمائید.
سیمان فله
در روش فله‌ای، کامیون زیر سیلو بارگیری می‌کند و سپس بار خود را به سیلو کارگاه منتقل می‌کند. پس از اتصال این لوله به سیلو، با فشار دادن و برقراری جریان هوا در لوله، ذرات سیال به سیلوها منتقل می شود.
عوامل موثر بر فاسد شدن سیمان و راه های پیشگیری از آن
فاسد شدن این ماده یا با جذب رطوبت افزایش می یابد که به آن هیدراتاسیون می گویند.
- برای جلوگیری از خراب شدن باید به نکات زیر توجه کرد:
- هنگام حمل از کارخانه به کارگاه بصورت کیسه ای،سطح باربر تریلر یا برزنت باید به خوبی با پلاستیک پوشانده شود.
- مراقب باشید که کیسه ها را هنگام جابجایی سوراخ نشوند.
- کیسه ها که به انبار حمل می شوند باید با پلاستیک پوشانده شوند.
- از قرار دادن کیسه ها روی زمین جدا خودداری کنید. یک سطح چوبی با ارتفاع حداقل 20 سانتی متر از سطح زمین می تواند برای قرار دادن آن مناسب باشد.
- هنگام نگهداری، فاصله کیسه ها باید با دیوار حفظ شوند.
- لازم به ذکر است که نباید بیش از 12 کیسه بر روی هم چیده شود،زیرا وزن کیسه رویی به کیسه های پایینی فشار وارد می کند.
- از ساخت ملات زیاد و طولانی مدت قبل از استفاده،خودداری کنید.
نکات مهم در خرید سیمان
- یکی از نشانه های مرغوب بودن این ماده، نرمی آن است. اطمینان حاصل کنید که سیمانی که تهیه می کنید نرم باشد، زیرا وجود ذرات درشت در آن نشان دهنده ناخالصی است.
- رنگ مرغوب آن باید خاکستری روشن یا خاکستری مایل به سبز باشد.
- این مصالح را نباید به مدت طولانی نگهداری کرد زیرا پس از مدتی با جذب رطوبت از محیط به قطعات سخت تبدیل شده و استحکام و کیفیت اولیه خود را از دست می دهد.همچنین برای تعیین کیفیت می توان به نحوه ته نشین شدن آن در آب توجه کرد. اگر زود ته نشین شود یعنی ناخالصی دارد و کیفیت پایینی دارد.
- دقت کنید این ماده در زمان خرید بوی خاک ندهد.
سخن پایانی
سیمان یک ماده پرکاربرد در ساخت ملات و همچنین بتن است که انواع زیادی دارد. س پرتلند پرکاربردترین نوع آن است که دارای 5 تیپ متفاومت است. در کارهای عادی ساختمان سازی و ساختن ملات از تیپ یک آن استفاده می‌شود. می‌توان به انواع دیگر آن نیز در بازار نیز اشاره کرد از جمله نسوز، انبساط، رنگی، پلیمری. این ماده هم به صورت پاکتی و هم فله در بازار خرید و فروش می‌شود که هر کدام مزیت و معایب خود را دارد. برای خرید آن حتما باید به نکات گفته شده در محتوا مثل رنگ، بو و تاریخ انقضای نوشته شد بر روی آن توجه کرد.
