up
Search      menu
ساختمان و معماری :: مقاله سيمان پوزولان PDF
QR code - سيمان پوزولان

سيمان پوزولان

مساله اي که تاکنون در کشور ما کمتر بدان توجه شده است ، استفاده مجدد و مفيد از زوايد وضايعات اعم از معدني ، صنعتي ، کشاورزي در محيط ، حياط را به مخاطره مي اندازد . و از همه مهمتر تعهد نسبت به آيندگان ايجاب مي کند که تحقيقات جامعي بر روي مصارف ضايعات مختلف به عمل آمده و با ارائه راه حل هاي کاربردي نسبت به کاهش مصرف مواد اوليه و توليد ضايعات و به کارگيري ضايعات مختلف به عنوان ماده اوليه اقدام گردد . در ادامه به بررسي يکي از موارد استفاده از اين ضايعات در صنعت ساختمان ، يعني در توليد سيمان ، مي پردازيم .
● تعاريف :
سيمان پوزولان : همانطور که از نام اين سيمان پيداست سيماني است که از ترکيب سيمان پرتلند معمولي با يک يا چند پوزولان بدست مي آيد . اغلب براي آنکه آب دريا و آب هاي سولفات دار در زمين هاي گچي در بتن سيماني اثر بد نکند به سيمان بتن ، پوزولان مي افزايند .
پوزولان ها : پوزولان ها مواد سيليسي و يا سيليسي آلوميني هستند که به عنوان يک مکمل سيمان پرتلند معمولي در افزايش خاصيت چسبندگي بتن موثرند . اين مواد در حالت معمولي با آب واکنش نمي دهند ولي در مجاورت آهک يا سيمان واکنش شيميايي ايجاد مي کنند و مقاومت و دوام بتن را در دراز مدت افزايش مي دهند .
پوزولان ها که از ديرباز به عنوان جاي گزين و مکمل سيمان در ساخت و سازها مورد استفاده قرار گرفته اند مي توانند مشکلات مربوط به محدوديت توليد را حل کنند . اين مواد که به صورت طبيعي و مصنوعي قابل حصول مي باشند ، توانسته اند با جايگزيني با سيمان ضمن ايجاد صرفه جويي در سوخت براي توليد سيمان و کاهش آلودگي محيط زيست ، در خواص بتن نيز موثر بوده و دوام آنها را بويژه در محيط خوردنده افزايش دهند . لازم به ذکر است که واژه پوزولان از پوزولي ( منطقه اي در ايتاليا ) گرفته شده که حدود ۲۰۰۰ سال پيش براي اولين بار پوزولان در آنجا پيدا شده است . امروزه سيمان پوزولان کاربرد وسيعي پيدا کرده و در اغلب کشورهاي پيشرفته مورد استفاده قرار مي گيرد . در آمريکا در ۱۹۱۰ کاربرد آن رواج پيدا کرده . در چين ، مکزيک ، هند ، ژاپن ، ايتاليا و …. مصرف بالايي دارد . پوزولان در ايران در سال ۱۳۲۰ کشف شد و از پوزولان هاي طبيعي ايران مي توان تراس جاجرود ، خاک سرخ لومار ، پوکه بستان آباد ، را نام برد . دامنه کوه هاي سهند ، دماوند ، تفتان و استان کرمان نيز از جمله مکان هاي پوزولان هاي طبيعي ايران مي باشند .امروزه پوزولان هاي مصنوعي در کشورهاي صنعتي که توليدات زيادي دارند کاربرد وسيعي پيدا کرده است . پوزولان هاي مصنوعي شامل سربازه کوره هاي آهن گذاري ، دوده سيليس ، خاکستر پوسته برنج ، رس کلسينه شده و …. است که البته استفاده از اينها هم ارزش اقتصادي به آنها داده و هم منجر به کاهش آلودگي محيط زيست شده است ، چرا که اين مواد ، مواد زائد و توليدات فرعي کارخانه ها و از آلاينده هاي محيط زيست هستند .
● تاريخچه استفاده از چند پوزولان مصنوعي در سيمان پرتلند :
کاربرد دوده سيليس به سال ۱۹۵۰ در نروژ بر مي گردد که در تونل ها استفاده مي شد و سپس اولين استاندارد استفاده از اين ماده در بتن در نروژ نوشته شد و سپس در کشورهاي ديگر مانند سوئد ، دانمارک ، کانادا و…. مورد استفاده و تحقيق قرار گرفت . دوده سيليس يک پورد بسيار نرم است که فرايند صنايع فلزي سيليسيم مي باشد . خاکستر پوسته برنج نيز يک پوزولان نرم و مشهور است که مي تواند در توليد سيليس جايگزين ميکروسيليس شود . اين ماده در کشورهايي مانند مالزي ، هند ، ژاپن ، آمريکا مورد آزمايش و تحقيق قرار گرفت . در ايران نيز در مرکز تحقيقات ساختمان ومسکن ، دانشگاه علم وصنعت ايران و دانشگاه اميرکبير تحقيقاتي در اين زمينه انجام شده و نتايج قابل قبولي بدست آمده که مي توان به عنوان پوزولان مرغوب در توليد ميکروسيليس از اين ماده استفاده کرد . کاربرد رس کلسينه شده در گذشته هاي دور هم رايج بوده است و در حدود ۳۶۰۰ سال پيش از ظروف شکسته ي پخته شده و آهک ، ماده پوزولايي و مواد چسبنده درست مي کردند که توسط رومي ها و يوناني ها استفاده مي کنند که رنگ سرخ دارند و نماي ساختمان را سرخ مي کنند . امروزه در کشورهايي مثل دانمارک ، برزيل ، فرانسه ،انگلستان ، آمريکا و کشورهاي پيشرفته از آهک و رس کلسينه شده در سدسازي استفاده مي شود که مقاومت بسيار خوبي دارد .
● انواع سيمان هاي پوزولاني :
۱) سيمان پوزولاني نوع S .
اين سيمان متشکل از ذرات آسياب شده و ريز شده سرباره کوره هاي آهن گذاري و کلينکر سيمان و مقدار لازم سنگ گچ که همراه با يکديگر آسياب مي شوند وافزودن مقدار کمي ماده هوازا به آن است . بيش از ۷۰ درصد وزني اين سيمان را سرباره تشکيل مي دهد . از نمونه هاي آن نو ع entrainment Air , A يا در برگيرنده هوا مي باشد .
خواص ملات ساخته شده از اين نوع سيمان و ماسه به نسبت ۱۶ در مقايسه با ملات سيمان –آهک ماسه به نسبت ۶؛ ۱ :۱ بسيار بهتر است ازآنجا که مقاومت فشاري ملات هاي ساخته شده با اين نوع سيمان بالاتر است بنابراين ميتوان آن را براي ساخت ديوارهاي آجري که به بار طراحي شده بيشتري نياز دارند ، توصيه کرد . قابليت آب نگهداري ملات اين سيمان چندين بار بيشتر از ملات ماسه سيمان است ، ترک خوردگي در آن کمتر بوده و خاصيت آبندي بيشتري دارد اين سيمان در برابر حمله سولفات ها مقاوم است بنابراين استفاده از آن از شوره زدگي در آجرکاري جلوگيري مي کند . سيمان پرتلند پوزولاني با بيش از ۵۰ درصد پوزولان سرباره کوره آهنگزاري در مقابله با سولفات قوي به همراه يون کلر ، مقابله با واکنش قليايي سنگدانه ها و ساخت بتن متراکم با نفوذ پذيري کم بکار مي رود .
۲) سيمان پوزولاني نوع (SM ) I :
اين سيمان مخلوطي از سيمان پرتلند و سرباره کوره بلند است . سرباره کمتر از ۲۵ درصد وزني اين سيمان را تشکيل مي دهد .
در انواع مختلف Air enterainment A يا دربرگيرنده هوا ، MS resistace Moderate Suifate يا مقاوم در برابر سولفات Moderate hear OF hydration MH يا گرماي مناسب هيدراسيون عرضه مي شود . از اين سيمان در کارهاي حجيم مانند سدهاي وزني ، کارهايي که در معرض حمله ضعيف سولفات ها قرار دارند و بتن ريزي و اندودکاري در هواي گرم استفاده مي شود .
۳) سيمان پوزولاني نوع IS :
اين سيمان مخلوطي از سيمان پرتلند و سرباره کوره بلند است .حدود ۲۵ تا ۷۰ درصد وزني آن پوزولان مي باشد .
در انواع مختلف Air enterainment A يا دربرگيرنده هوا ، resistance Mmoderate Sulfat MS يا مقاوم در برابر سولفات و Modernate hear of hydration MH يا گرماي مناسب هيدراسيون عرضه مي شود .
۴) سيمان پوزولاني نوع IP يا P :
اين سيمان مخلوطي از سيمان پوزولان هاي گوناگون و پرتلند است و اغلب مخلوطي با پوزولان بکار رفته در نوع IS مي باشد . ۱۵ تا ۴۰ درصد وزني اين سيمان از پوزولان هاي ياد شده تشکيل شده است . نوع IP در انواع Air entrainment A يا دربرگيرنده هوا ، Moderate Sulfate MS resistance يا مقاوم در برابر سولفات Modernate hear of hidration MH يا گرماي مناسب هيدراسيون عرضه مي شود .نوع P در انواع مختلف Low Hear of hydration LH يا دماي هيدراسيون پايين entrainment AIR A يا در برگيرنده هوا Moderate Sulfate resistance MS يا مقاوم در برابر سولفات عرضه مي شود . از اين سيمان نيز در کارهاي حجيم مانند سدهاي وزني ، و بتن ريزي و اندود کاري در هواي گرم استفاده ميشود ضمنا از اين سيمان براي مقابله با سولفات هاي قوي استفاده مي شود .
۵) سيمان پوزولاني نوع I(PM) :
مخلوطي از سيمان پرتلند و چند پوزولان است .پوزولان ها کمتر از ۱۵ درصد وزني اين سيمان را تشکيل مي دهد .در انواع مختلف Air enterainment A يا دربرگيرنده هوا . resistance Moderate Sulfat MS يا مقاوم در برابر سولفات و Moderate hear of hydration MH يا گرماي مناسب هيدراسيون عرضه مي شود .ضمناً موارد ديگري نيز وجود دارد .
سيمان يا پوزولان خاکستر بادي :
فرآيند توليد کلينکر اين نوع سيمان که داراي مقاومت بالايي نيز هست . در دماي ۱۳۵۰درجه سانتيگراد انجام مي شود ، و در حالي که کلينر سيمان پرتلند معمولي در دماي ۱۴۵۰ درجه سانتي گراد توليد مي شود . اين سيمان را مي توان در کارخانه با آسياب کردن توام سيمان پرتلند و خاکستر بادي و افزودن مقدار لازم سنگ گچ به هنگام آسياب کردن ، يا با آميختن خاکستر بادي يا سيمان پرتلند معمولي توليد کرد .مخلوط هاي بتني ساختمان که ۲۰ درصد وزن سيمان آنها با خاکستر بادي جايگزين شده است ، مي توانند براي مقاومت فشاري ، خمشي و ضريب ارتجاعي برابر بتن هاي ساخته شده با سيمان پرتلند در ۲۸ روز طراحي شوند .
● خواص پوزولان ها :
▪ معايب توليد سيمان پرتلند معمولي :
براي توليد هر تن سيمان ۲۵ ۱ تن دي اکسيد کربن توليد مي شود که يک گاز گلخانه اي مضر است . در ضمن براي ساختن سيمان پرتلند به انرژي گرمايي بسيار بسيار زيادي احتياج داريم (گفته مي شود که اين انرژي بيش از انرژي مورد نياز در هر صنعت ديگري است ) براي توليد هر تن سيمان پرتلند حدود ۶ ميليون BTU ( واحد گرمايي بريتانيايي معادل با شش ميليون و سيصد هزار کيلو ژول ) گرما نيازمنديم . پس مي توان با استفاده کردن از پوزولان هم باعث صرفه جويي در سوخت و انرژي لازم براي توليد سيمان شده و هم توليد ارزان تر سيمان ، زيرا پوزولان انرژي اقتصادي کمي دارند .دادن ارزش اقتصادي به آن ها ؛ زيرا پوزولان ها مواد زائد و توليدات فرعي کارخانه ها مي باشند . با استفاده از آن ها مي توان مواد زائد و توليدات فرعي کارخانه ها و آلاينده هاي محيط زيست را به مصرف رساند و نيز استفاده از آنها در کاهش انتشار گازهاي گلخانه اي مانند (CO۲ ) نيز موثر است .
▪ خواصي که سيمان هاي پوزولاني به بتن مي دهند :
باعث تاخير در زمان گيرش بتن مي شوند . به همين دليل در سدها بيشتر از آنها استفاده مي شود ، با استفاده از اين مواد مي توان ترک هاي حرارتي را کنترل کرد .کاهش نفوذپذيري ، بهبود خواص فيزيکي و شيميايي ، افزايش عمر مفيد سازه ها از ديگر خواص سيمان هاي پوزولاني است .لازم به ذکر است که اکثر اين بتن را تا حدودي کاهش مي دهند که با بکار بردن افزودني هايي مثل روان کننده ها يا فوق روان کننده ها مي توان از کاهش کارايي آن جلوگيري کرد .

کلمه سيمان از يک لغت لاتين به نام سي منت(cement) گرفته شده است و ماده اي است که داراي خاصيت چسبانندگي مواد را به يکديگر دارد ودر حقيقت واسطه چسباندن ا ...

تعريف سيمان سيمان (Cement) گردي است نرم، جاذب آب و چسباننده خرده سنگ كه اساسا مركب است از تركيبات پخته شده و گداخته شده اكسيد كلسيم با اكسيد سيليكون، ...

ريشه لغوي کلمه سيمان از يک لغت لاتين به نام سي‌منت ( cement ) گرفته شده است و ماده اي است که داراي خاصيت چسبانندگي مواد به يکديگر است و در حقيقت ، واس ...

ريشه لغوي کلمه سيمان از يک لغت لاتين به نام سي‌منت ( cement ) گرفته شده است و ماده اي است که داراي خاصيت چسبانندگي مواد به يکديگر است و در حقيقت ، واس ...

روکش بتوني Quikrete يک مخلوط خاص از سيمان پورتلند و شن و يک پليمر معتدل ساز و رنگهاي افزودني است که براي کاهش ميزان خسارات مواد تعميري و بازسازي کردن ...

مقدمه : مساله اي كه تاكنون در كشور ما كمتر بدان توجه شده است ، استفاده مجدد و مفيد از زوايد وضايعات اعم از معدني ، صنعتي ، كشاورزي در محيط ، حياط را ب ...

خارجي ترين قسمت ساختمان را نما سازي مي گويند . با توجه به اين كه نماي ساختمان در مقابل عوامل جوي شديد قرار دارد در انتخاب مصالح براي نماسازي بايد دقت ...

● دياتوميت دياتوميت ها، سنگ هاي رسوبي متشکل از ذرات ريز و بي شکل سيليسي مي باشند که در اثر مکانيزم تجمع پوسته يا اسکلت هاي فسيل شده جلبک ها و گياهان و ...

دانلود نسخه PDF - سيمان پوزولان