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

سيمان پوزولان

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 به مخاطره مي اندازد . و از همه مهمتر تعهد نسبت به آيندگان ايجاب مي كند كه تحقيقات جامعي بر روي مصارف ضايعات مختلف به عمل آمده و با ارائه راه حل هاي كاربردي نسبت به كاهش مصرف مواد اوليه و توليد ضايعات و به كارگيري ضايعات مختلف به عنوان ماده اوليه اقدام گردد . در ادامه به بررسي يكي از موارد استفاده از اين ضايعات در صنعت ساختمان ، يعني در توليد سيمان ، مي پردازيم .
تعاريف :
سيمان پوزولان : همانطور كه از نام اين سيمان پيداست سيماني است كه از تركيب سيمان پرتلند معمولي با يك يا چند پوزولان بدست مي آيد . اغلب براي آنكه آب دريا و آب هاي سولفات دار در زمين هاي گچي در بتن سيماني اثر بد نكند به سيمان بتن ، پوزولان مي افزايند .
پوزولان ها : پوزولان ها مواد سيليسي و يا سيليسي آلوميني هستند كه به عنوان يك مكمل سيمان پرتلند معمولي در افزايش خاصيت چسبندگي بتن موثرند . اين مواد در حالت معمولي با آب واكنش نمي دهند ولي در مجاورت آهك يا سيمان واكنش شيميايي ايجاد مي كنند و مقاومت و دوام بتن را در دراز مدت افزايش مي دهند .
ساخت و سازها مورد استفاده قرار گرفته اند مي توانند مشكلات مربوط به محدوديت توليد را حل كنند . اين مواد كه 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 كاهش آلودگي محيط زيست ، در خواص بتن نيز موثر بوده و دوام آنها را بويژه در محيط خوردنده افزايش دهند . لازم به ذكر است كه واژه پوزولان از پوزولي ( منطقه اي در ايتاليا ) گرفته شده كه حدود 2000 سال پيش براي اولين بار پوزولان در آنجا پيدا شده است . امروزه سيمان پوزولان كاربرد وسيعي پيدا كرده و در اغلب كشورهاي پيشرفته مورد استفاده قرار مي گيرد . در آمريكا در 1910 كاربرد آن رواج پيدا كرده . در چين ، مكزيك ، هند ، ژاپن ، ايتاليا و …. مصرف بالايي دارد . پوزولان در ايران در سال 1320 كشف شد و از پوزولان هاي طبيعي ايران مي توان تراس جاجرود ، خاك سرخ لومار ، پوكه بستان آباد ، را نام برد . دامنه كوه هاي سهند ، دماوند ، تفتان و استان كرمان نيز از جمله مكان هاي پوزولان هاي طبيعي ايران مي باشند .امروزه پوزولان هاي مصنوعي در كشورهاي صنعتي كه توليدات زيادي دارند كاربرد وسيعي پيدا كرده است . پوزولان هاي مصنوعي شامل سربازه كوره هاي آهن گذاري ، دوده سيليس ، خاكستر پوسته برنج ، رس كلسينه شده و …. است كه البته استفاده از اينها هم ارزش اقتصادي به آنها داده و هم منجر به كاهش آلودگي محيط زيست شده است ، چرا كه اين مواد ، مواد زائد و توليدات فرعي كارخانه ها و از آلاينده هاي محيط زيست هستند .
تاريخچه استفاده از چند پوزولان مصنوعي در سيمان پرتلند :
كاربرد دوده سيليس به سال 1950 در نروژ بر مي گردد كه در تونل ها استفاده مي شد و سپس اولين استاندارد استفاده از اين ماده در بتن در نروژ نوشته شد و سپس در كشورهاي ديگر مانند سوئد ، دانمارك ، كانادا و…. مورد استفاده و تحقيق قرار گرفت . دوده سيليس يك پورد بسيار نرم است كه فرايند صنايع فلزي سيليسيم مي باشد . خاكستر پوسته برنج نيز يك پوزولان نرم و مشهور است كه مي تواند در توليد سيليس جايگزين ميكروسيليس شود . اين ماده در كشورهايي مانند مالزي ، هند ، ژاپن ، آمريكا مورد آزمايش و تحقيق قرار گرفت . در ايران نيز در مركز تحقيقات ساختمان ومسكن ، دانشگاه علم وصنعت ايران و دانشگاه اميركبير تحقيقاتي در اين زمينه انجام شده و نتايج قابل قبولي بدست آمده كه مي توان به عنوان پوزولان مرغوب در توليد ميكروسيليس از اين ماده استفاده كرد . كاربرد رس كلسينه شده در گذشته هاي دور هم رايج بوده است و در حدود 3600 سال پيش از ظروف شكسته ي پخته شده و آهك ، ماده پوزولايي و مواد چسبنده درست مي كردند كه توسط رومي ها و يوناني ها استفاده مي كنند كه رنگ سرخ دارند و نماي ساختمان را سرخ مي كنند . امروزه در كشورهايي مثل دانمارك ، برزيل ، فرانسه ،انگلستان ، آمريكا و كشورهاي پيشرفته از آهك و رس كلسينه شده در سدسازي استفاده مي شود كه مقاومت بسيار خوبي دارد .
انواع سيمان هاي پوزولاني :
1-سيمان پوزولاني نوع S .
اين سيمان متشكل از ذرات آسياب شده و ريز شده سرباره كوره هاي آهن گذاري و كلينكر سيمان و مقدار لازم سنگ گچ كه همراه با يكديگر آسياب مي شوند وافزودن مقدار كمي ماده هوازا به آن است . بيش از 70 درصد وزني اين سيمان را سرباره تشكيل 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 16 در مقايسه با ملات سيمان –آهك ماسه به نسبت 6؛ 1 :1 بسيار بهتر است ازآنجا كه مقاومت فشاري ملات هاي ساخته شده با اين نوع سيمان بالاتر است بنابراين ميتوان آن را براي ساخت ديوارهاي آجري كه به بار طراحي شده بيشتري نياز دارند ، توصيه كرد . قابليت آب نگهداري ملات اين سيمان چندين بار بيشتر از ملات ماسه سيمان است ، ترك خوردگي در آن كمتر بوده و خاصيت آبندي بيشتري دارد اين سيمان در برابر حمله سولفات ها مقاوم است بنابراين استفاده از آن از شوره زدگي در آجركاري جلوگيري مي كند . سيمان پرتلند پوزولاني با بيش از 50 درصد پوزولان سرباره كوره آهنگزاري در مقابله با سولفات قوي به همراه يون كلر ، مقابله با واكنش قليايي سنگدانه ها و ساخت بتن متراكم با نفوذ پذيري كم بكار مي رود .
2 . سيمان پوزولاني نوع (SM ) I :
اين سيمان مخلوطي از سيمان پرتلند و سرباره كوره بلند است . سرباره كمتر از 25 درصد وزني اين سيمان را تشكيل 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 كارهاي حجيم مانند سدهاي وزني ، كارهايي كه در معرض حمله ضعيف سولفات ها قرار دارند و بتن ريزي و اندودكاري در هواي گرم استفاده مي شود .
3 . سيمان پوزولاني نوع IS :
اين سيمان مخلوطي از سيمان پرتلند و سرباره كوره بلند است .حدود 25 تا 70 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 .
4 . سيمان پوزولاني نوع IP يا P :
اين سيمان مخلوطي از سيمان پوزولان هاي گوناگون و پرتلند است و اغلب مخلوطي با پوزولان بكار رفته در نوع IS مي باشد . 15 تا 40 درصد وزني اين سيمان از پوزولان هاي ياد شده تشكيل 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 كارهاي حجيم مانند سدهاي وزني ، و بتن ريزي و اندود كاري در هواي گرم استفاده ميشود ضمنا از اين سيمان براي مقابله با سولفات هاي قوي استفاده مي شود .
5 . سيمان پوزولاني نوع I(PM) :
مخلوطي از سيمان پرتلند و چند پوزولان است .پوزولان ها كمتر از 15 درصد وزني اين سيمان را تشكيل 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 خاكستر بادي :
فرآيند توليد كلينكر اين نوع سيمان كه داراي مقاومت بالايي نيز هست . در دماي 1350درجه سانتيگراد انجام مي شود ، و در حالي كه كلينر سيمان پرتلند معمولي در دماي 1450 درجه سانتي گراد توليد مي شود . اين سيمان را مي توان در كارخانه با آسياب كردن توام سيمان پرتلند و خاكستر بادي و افزودن مقدار لازم سنگ گچ به هنگام آسياب كردن ، يا با آميختن خاكستر بادي يا سيمان پرتلند معمولي توليد كرد .مخلوط هاي بتني ساختمان كه 20 درصد وزن سيمان آنها با خاكستر بادي جايگزين شده است ، مي توانند براي مقاومت فشاري ، خمشي و ضريب ارتجاعي برابر بتن هاي ساخته شده با سيمان پرتلند در 28 روز طراحي شوند .
خواص پوزولان ها :
معايب توليد سيمان پرتلند معمولي :
براي توليد هر تن سيمان 25 1 تن دي اكسيد كربن توليد مي شود كه يك گاز گلخانه اي مضر است . در ضمن براي ساختن سيمان پرتلند به انرژي گرمايي بسيار بسيار زيادي احتياج داريم (گفته مي شود كه اين انرژي بيش از انرژي مورد نياز در هر صنعت ديگري است ) براي توليد هر تن سيمان پرتلند حدود 6 ميليون BTU ( واحد گرمايي بريتانيايي معادل با شش ميليون و سيصد هزار كيلو ژول ) گرما نيازمنديم . پس مي توان با استفاده كردن 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 كمي دارند .دادن ارزش اقتصادي به آن ها ؛ زيرا پوزولان ها مواد زائد و توليدات فرعي كارخانه ها مي باشند . با استفاده از آن ها مي توان مواد زائد و توليدات فرعي كارخانه ها و آلاينده هاي محيط زيست را به مصرف رساند و نيز استفاده از آنها در كاهش انتشار گازهاي گلخانه اي مانند (CO2 ) نيز موثر است .
خواصي كه 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 ترك هاي حرارتي را كنترل كرد .كاهش نفوذپذيري ، بهبود خواص فيزيكي و شيميايي ، افزايش عمر مفيد سازه ها از ديگر خواص سيمان هاي پوزولاني است .لازم به ذكر است كه اكثر اين بتن را تا حدودي كاهش مي دهند كه با بكار بردن افزودني هايي مثل روان كننده ها يا فوق روان كننده ها مي توان از كاهش كارايي آن جلوگيري كرد .

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 ...

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 ...

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 ...

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