• 1
  • 2
  • 3

 

افزایش روز افزون جمعیت و نیاز به فضاهای مسکونی، اداری، ورزشی، آموزشی و... امری عادی واجتناب ناپذیر میباشد .                                در این راستا ساخت و سازها ، عملیات ساختمانی که به صورت ساخت اولیه ، مرمت ، بازسازی موقت ، بازسازی کامل بناها انجام میگیرد نیازمند علم و دانش فنی ، مصالح استاندارد ، اکیپ اجرائی ماهر و تخصص ، آگاهی و شناخت بروز افراد شاغل در بخش ساختمان است  .

با توجه به اینکه بتن ، مصالح مناسبی برای امر ساخت و ساز بوده و اهمیت بسیار بالایی دارد . شرایط تولید ، مواد اولیه ، مواد ثانویه و مواد مضاف بتن و مهمتر از همه سیمان و جایگزین های مناسب برای آن در تولید بتن بایستی مورد مطالعه کاملاً علمی، فنی و مهندسی قرار گیرد ،       تا هم از نظر بهبود مشخصات بتن و افزایش مقاومت آن پیشرفت هایی حاصل شود ، هم از نظر اقتصادی در هزینه ها صرفه جویی گردد .             یکی از بهترین راهکارهای موجود ، یافتن جایگزینهای مناسب برای سیمان مصرفی در بتن است و در این زمینه استفاده از منابع و مصالح طبیعی با حفظ محیط زیست و منابع ارزشمند کشور ایده بسیار کارآمد و پرثمری میباشد .

چنانچه تولید سیمان با شرایط فوق گامی در جهت پیشرفت جامعه بحساب می آید ، استفاده و بکارگیری آگاهانه و بجا از آن  توسط مهندسین و افراد شاغل در بخش ساخت و ساز کشور نتایج مطلوب تری بدست می آورد .

 

 

            

سیمان پرتلند پوزولانی     P.P.Cement  

حسین اصلانی - کارشناس عمران      این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

مقدمه :

افزایش روز افزون جمعیت و نیاز به فضاهای مسکونی، اداری، ورزشی، آموزشی و... امری عادی واجتناب ناپذیر میباشد .   در این راستا ساخت و سازها ، عملیات ساختمانی که به صورت ساخت اولیه ، مرمت ، بازسازی موقت ، بازسازی کامل بناها انجام میگیرد نیازمند علم و دانش فنی ، مصالح استاندارد ، اکیپ اجرائی ماهر و تخصص ، آگاهی و شناخت بروز افراد شاغل در بخش ساختمان است  .

با توجه به اینکه بتن ، مصالح مناسبی برای امر ساخت و ساز بوده و اهمیت بسیار بالایی دارد . شرایط تولید ، مواد اولیه ، مواد ثانویه و مواد مضاف بتن و مهمتر از همه سیمان و جایگزین های مناسب برای آن در تولید بتن بایستی مورد مطالعه کاملاً علمی، فنی و مهندسی قرار گیرد ،       تا هم از نظر بهبود مشخصات بتن و افزایش مقاومت آن پیشرفت هایی حاصل شود ، هم از نظر اقتصادی در هزینه ها صرفه جویی گردد    یکی از بهترین راهکارهای موجود ، یافتن جایگزینهای مناسب برای سیمان مصرفی در بتن است و در این زمینه استفاده از منابع و مصالح طبیعی با حفظ محیط زیست و منابع ارزشمند کشور ایده بسیار کارآمد و پرثمری میباشد .

چنانچه تولید سیمان با شرایط فوق گامی در جهت پیشرفت جامعه بحساب می آید ، استفاده و بکارگیری آگاهانه و بجا از آن  توسط مهندسین و افراد شاغل در بخش ساخت و ساز کشور نتایج مطلوب تری بدست می آورد .

چکیده :

سیمان پرتلند - مواد پوزولانی - بتن - مقاومت و دوام

سیمان پرتلند پوزولانی و ارزیابی واکنش زائی

سيمان پرتلند پوزولاني معمولی , مخلوطي است از حداقل 5 و حداكثر 15 درصد پوزولان طبيعي و دست كم 85 درصد كلينكر يا سيمان پرتلند با نرمي مشخص كه در مجاورت آب به صورت جسم چسبنده‏اي در كارهاي ساختماني مصرف مي‏گردد  . این سیمان با نماد " پ پ " نشان داده میشود .

پوزولان یک ماده طبیعی یا مصنوعی حاوی سیلیس فعال یا سیلیس آلومیناتی است که به تنهایی ارزش چسبندگی ندارد ، ولی بصورت پودر شده و درحضوررطوبت و در دمای معمولی با هیدراکسید کلسیم واکنش شیمیائی حاصل  کرده و ترکیباتی را که خواص چسبندگی دارد ،               بوجود می آورد . ماده پوزولانی بایستی بصورت آسیاب شده باشد تا درحضور آب با آهک ، سیلیکاتهای کلسیم پایدار با خواص چسبندگی ایجاد کند .

مواد پوزولانی از خاکستر آتشفشانی غیربلورین- پوزلانی اصلی - پودرسنگ ، سنگهای رسی و چرتهای اوپالینی ، خاک دیاتومه ای کلسینه شده ، خاک رس پخته شده ، خاکستر بادی ودوده سیلیسی و غیره  بدست می آید .

جهت ارزیابی درجه فعالیت واکنش زائی مواد پورولانی با سیمان ، آئین نامه  ASTM.C- 618-78 سنجش ضریب فعالیت پوزولانی را توصیه می نماید که این  ضریب از تعیین مقاومت مخلوطها با جایگزین نمودن مقدار معینی از سیمان با مواد پوزولانی بدست می آید .

مقایسه مقاومت

روند توسعه مقاومت سیمان پرتلند پوزولانی به درجه فعال بودن پوزولان و نسبت سیمان پرتلند در مخلوط بستگی دارد . در سیمان پرتلند پوزولانی   هیدراسیون بکندی انجام  و حرارت هیدراسیون  کمتر دارد  و برای بتن های حجیم مناسب است .  مقاومت اولیه بتن حاوی سیمانی که بخشی از آن با مواد پوزولانی جاگزین شده  باشد ، کمتر از مقاومت مربوطه بتن حاوی سیمان خالص است  و نیاز به یک عمل آوری و مراقبت  نسبتا" طولانی دارد ولی مقاومت نهائی آن تقربیا" با مقاومت سیمان پرتلند خالص یکسان وبلکه قدری بیشتر است .

مشخصات و خواص سیمان پرتلند پوزولانی

آئین نامه  ASTM . C595-79  سیمان پرتلند پوزولانی را بعنوان نوع IP برای کاربردهای عمومی ساختمانهای بتنی و نوع P را برای مصرف در مواردیکه مقاومت اولیه زیاد مواد نیاز نباشد مانند پایه های پل ، سدها ، و شالوده های تکی توصیف نموده است .

چگالی سیمان پرتلند عموما" حدود 15/3 است و چگالی سیمانهای پرتلند پوزولانی حدود 9/2 میباشد . چگالی سیمان ، که با                         روش ASTM . C188 تعیین میشود ، نشانگر کیفیت سیمان نیست و عمدتا" در محاسبات مربوط به تعیین نسبت اجزای مخلوط بتن                 بکارمی آیند .

سيمان پرتلند پوزولاني معمولی در حال حاضر با كيفيتي مطلوب و خواص مناسب با مشخصات برتر از شاخص هاي مطرح در استاندارد ملي ايران به شماره 3432 به صورت انبوه در کارخانجات سیمان کشورتوليد مي گردد . اين نوع سيمان حاوي  حداکثر 15% پوزولان طبيعي بوده و از خواص ويژه و كاربردي متنوعي برخوردار مي باشد .

از خواص ويژه آن به موارد ذيل اشاره مي شود .
1- دوام و پايايي بتن ساخته شده با سيمان پوزولاني در برابر محيط هاي خورنده و آبهاي شور نسبت به سيمان هاي معمولي
2- ميزان حرارت هيدراتاسيون اين نوع سيمان نسبت به سيمانهاي معمولي پايين تر بوده و در بتن ريزيهاي نسبتاً حجيم كاربرد دارند .
3- در طي زمان وجود پوزولان باعث جذب Ca(OH)2 آزاد شده از فازهاي سيمان شده و از افزايش پوكي و تخلخل تدريجي بتن مي كاهد .
4-  در مواقعي كه شن و ماسه مصرفي استعداد واكنش خطرناك قليايي ـ سيليكاتي را داشته باشند تاحد زيادي از تشكيل اين واكنش خطرناك بين سنگدانه و قليايي هاي سيمان جلوگيري مي كند .
5- اين نوع سيمان ها ضد سولفات اصلاح شده مي باشند .
6- بتن اين نوع سيمانها آب بيشتر در خود نگهداشته و آب انداختگي كمتري از خود نشان مي دهند .
7- مصرف اين سيمان در هواي گرم و مرطوب ، مطلوب مي باشد .
8-  به خاطر ويژگي حرارت هيدراتاسيون پايين و ماهيت پوزولان اين نوع سيمان ديرگير بوده و مي بايد مدت بيشتري بعد از بتن ريزي نگهداري شود تا نتيجه ايده آل حاصل گردد .
9- در بتن ريزي در شرايط آب و هواي سرد به خاطر ويژگي حرارت هيدراتاسيون كمتر ، بايد بتن تازه در برابر يخ زدن محافظت شود تا نتيجه ايده آل حاصل گردد و قالب برداری دیرتر انجام گیرد .
10- در مواقعي كه براي ساخت قطعات پيش ساخته مانند موزائيك و بلوك استفاده مي شود بايستي به علت ديرگير بودن اين سيمان مدت نگهداري آن طولاني تر باشد .

11- در عملیات بتن ریزی در دمای کمتر از شش درجه سانتیگراد بایستی از مواد افزودنی مناسب استفاده شود .

مقايسه مشخصات شيميايي سيمان پرتلند پوزولاني استاندارد هاي ملي ايران و  ASTM

پارامتر

مقدار در استاندارد ملي ايران 3432

مقدار در استاندارد آمريكا ASTM C595-79


Mgo  ( درصد )

حداكثر 5

حداكثر 5


SO3 ( درصد )

حداكثر 4

حداكثر 4


افت حرارتي ( درصد )

حداكثر 5

حداكثر 5


يون كلر ( درصد )

حداكثر 1/0

ــــ


مقايسه مشخصات فيزيكي سيمان پرتلند پوزولاني استاندارد هاي ملي ايران و  ASTM

پارامتر

مقدار در استاندارد ملي ايران 3432

مقدار در استاندارد آمريكا ASTM C595-79


سطح مخصوص (     (

3000

ــــ


انبساط اتوكلاو ( % )

حداكثر 5/0

حداكثر 8/0


زمان گيرش اوليه ( دقيقه )

حداقل 60

حداقل 45


زمان گيرش نهايي ( دقيقه )

حداكثر 420

حداكثر 420


مقاومت فشاري 3روزه(   (

حداقل 100

حداقل 125


مقاومت فشاري 7روزه(  (

حداقل 175

حداقل 193


مقاومت فشاري 28روزه(  (

حداقل 300

حداقل 241


حرارت هيدراتاسيون (  )

در سن 7 روزه

در سن 28روزه

حداكثر 70

حداكثر 80

حداكثر 70

حداكثر 80


مقدار پوزولان( درصد)

15-5



سيمان پرتلند پوزولانی ویژه

 
 

سیمان پرتلند پوزولانی ویژه طبق استاندارد ملي ايران به شماره 3432  دارای 15 تا 40 درصد مواد پوزولانی مي باشد . كاربرد اين مقدار پوزولان خواص بسيار مطلوبي به اين سيمان مي دهد كه كاربردهاي ويژه اي را براي آن ايجاد مي نمايد  . این سیمان با نماد " پ پ و " نشان داده میشود  اين سيمان داراي كاربرد گسترده به سبب خواص برتر ذيل مي باشد :
1- دوام و پايداري بتن حاصل در محيط هايي با خورندگي زياد حاوي غلظت بالاي كلر و سولفات بسيار مطلوب مي باشد .
2-  به سبب حرارت هيدراتاسيون اوليه كم داراي كاربرد گسترده اي در بتن ريزيهاي حجيم مي باشد .
3 ـ Ca(OH)2 سبب جذب نسبتاً كامل حاصل ازهيدراتاسيون وحذف نسبتاً كامل تخلخل بتن ميگردد.
4 ـ قابليت مصرف بسيار گسترده در مواردي دارد كه شن و ماسه مستعد ايجاد واكنش سيليكاتي ـ قليائي دارند و انجام اين واكنشها را به شدت محدود مي كند.

 5  ـ اين نوع سيمان ها قابليت مصرف بالائي در محيط هاي بسيار گرم و مرطوب دارند و نياز به خنك سازي و كاهش درجه حرارت بتن و صرف هزينه زياد در اين مورد براي بتنهاي ساخته شده از اين سيمانها وجود ندارد .
6  ـ با توجه به ماهيت پوزولان و حرارت هيدراتاسيون كم در مورد كاربرد اين سيمانها در هواي سرد و مصارف معمولي بايد زمان بيشتري را براي نگهداري بتن صرف نمود .

مشخصات شيميايي سيمان پرتلند پوزولاني ويژه

مشخصه شيميايي الزامي

معيار استاندارملي به شماره 3432 برای سيمان پوزولاني ويژه


Mgo  ( درصد )

SO3 ( درصد )

افت حرارتي ( درصد )

يون كلر ( درصد )

حداكثر 6

حداكثر 4

حداكثر 5

حداكثر 1/0


مشخصه فيزيكي الزامي

معيار استاندارملي به شماره 3432 برای سيمان پوزولاني ويژه


سطح مخصوص (     (

3200


انبساط اتوكلاو ( % )

حداكثر 5/0


زمان گيرش اوليه ( دقيقه )

حداقل 45


زمان گيرش نهايي ( دقيقه )

حداكثر 420


مقاومت فشاري 3روزه(   (

ـــــ


مقاومت فشاري 7روزه(  (

حداقل 150


مقاومت فشاري 28روزه(  (

حداقل 275


مقدار پوزولان ( % )

40-16


حرارت هيدراتاسيون (  )

در سن 3 روزه

_


در سن 7 روزه

60


در سن 28  روزه

70


مشخصات فيزيكي سيمان پرتلند پوزولاني ويژه

تعيين ميزان پوزولان در سيمان پوزولاني

براي تعيين پوزولان موجود در سيمان پوزولاني نخست بايد مقدار CaO در نمونه مورد نظر تعيين شود و سپس با استفاده از فرمول زير ميزان پوزولان موجود در نمونه محاسبه گردد .

در اين معادله فرض بر آن است كه مقدار CaO كلينكر سيمان پرتلند مورد مصرف در توليد سيمان پوزولاني 65 درصد مي‏باشد و نمونه افت حرارتي نداشته باشد .  در معادله بالا :

 P : درصد پوزولان در سيمان پوزولاني

 Cpz : درصد CaO در سيمان پوزولاني ( پس از كسر مقدار CaO موجود در سولفات كلسيم )

 S : 7/1 برابر ميزان سولفات كلسيم در سيمان

 Cp : مقدار درصد CaO در پوزولان ( با فرض 5 درصد )

يادآوري - تعيين ميزان پوزولان در سيمان پوزولاني اختياري بوده و بنا به درخواست مصرف كننده بايد توسط توليدكننده انجام پذيرفته و گزارش شود . 

منابع مورد استفاده :

•1-    استاندارد ملی ایران شماره 3432 و 3433

•2-    بتن شناسی ( خواص بتن ) دکتر هرمز فامیلی

•3-    طراحی و کنترل مخلوط بتن - مهندس علیرضا خالو - محمود ایراجیان

•4-    استاندارد  ASTM