سیمانهای نوع IP , IS,I و P I(PM) II , و III با مواد هوا زا نیز که با علامت A مشخص می شود ، ساخته می شوند.
| سیمان |
ترکیبات سیمان ، درصد |
| |
C3S |
C2S |
C3A |
C4AF |
CaSO4 |
CaO آزاد |
MgO |
پس ماند نامحلول |
| نوع I |
59 |
15 |
12 |
8 |
2-Sep |
Aug-00 |
2-Apr |
1-Feb |
| نوع II |
46 |
29 |
6 |
12 |
2-Sep |
6/. |
2 |
1 |
| نوع III |
60 |
12 |
12 |
8 |
3-Sep |
1-Mar |
2-Jun |
1-Sep |
| نوع IV |
20 |
46 |
5 |
12 |
2-Sep |
Mar-00 |
2-Jul |
1 |
| نوع V |
43 |
36 |
4 |
12 |
2-Jul |
Apr-00 |
1-Jun |
1 |
شکل (2 4 ) روند افزایش مقاومت بتن های ساخته شده با 335 کیلوگرم از سیمانهای مختلف در متر مکعب بتن ،
سیمان پرتلند معمولی (تیپ I ) ، سیمان اصلاح شده (نوع II ) ، سیمان زود سخت شونده (نوع III ) ، سیمان با حرارت زایی کم ( نوع IV ) و سیمان ضد سولفات (نوع V )
تقسیم بندی سیمان ها به تیپ های مختلف به این معنی نیست که سیمان های قرار گرفته در یک نوع خاص با یکدیگر متفاوت نیستند. بعلاوه خواص بعضی سیمانها به گونه أی است که می توان آنها را در چند نوع طبقه بندی نمود. یک نوع سیمان ممکن است خاصیت خواسته شده أی را برآورد نماید ، لیکن از نقطه نظرهای دیگر مسائلی را ایجاد کند. به این دلیل باید تعادلی بین خواص درخواستی بوجود آورده و بعلاوه ملاحظات اقتصادی را نیز منظور داشت.
سیمان نوع 2 مثالی است از سیمانی که این تعادل در آن رعایت شده است . امروزه روش ساخت سیمان پیشرفت زیادی نموده است و سعی می شود با توسعه بیشتر آن سیمانهای مختلف با خواص خواسته شده و مطابق با استاندارد تهیه شود .
سیمان پرتلند معمولی (نوع 1)
این نوع سیمان معمولترین سیمانی است که در همه موارد به غیر از مواردی که بتن در معرض سولفات موجود در خاک یا آب قرار می گیرد ، بکار می رود . استاندارد B S12 : 1978 ضریب اشباع آهک را برای این نوع سیمان بین 66/0 و 02/1 محدود می کند . این ضریب بر اساس فرمول زیر که عبارات داخل پرانتزها درصد وزنی اکسیدهای تشکیل دهنده سیمان هستند ، قابل محاسبه می باشد .
آهک آزاد اضافی سلامت سیمان را به مخاطره می اندازد ، لذا باید محدود گردد . اگرچه در استاندارد ASTM C150-84 محدودیت خاصی برای آهک توصیه نشده است و لیکن مقدار آهک آزاد معمولاً کمتر از 5/0 درصد می باشد .
طی سالها تولید سیمان نوع 1 ، تغییراتی در مشخصات آن پدید آمده است . در مقایسه با 40 سال قبل سیمانهای جدید C3S و ریزی بالاتری را دارا می باشند . استاندارد B S 12:1978 حداقل سطح مخصوص 225 m2/kg را مشخص می کند . در نتیجه مقاومت فشاری 28 روزه سیمانهای جدید بیشتر بوده ولی افزایش مقاومت دراز مدت آنها کمتر است . نتیجه عملی این تغییرات این است که باید انتظار مقاومت بیشتر با زمان را در سیمانهای جدید تا حدی تقلیل داد . این نکته مهمی است که باید در نظر داشت بخصوص که امروزه مقاومت 28 روزه معمولاً اساس سنجش قرار می گیرد .
سیمان پرتلند نوع 1 معمولترین سیمانی است که دارای مرغوبیت بالایی است و امروزه در مقیاس وسیعی در جهان مصرف قرار دارد .
سیمان پرتلند زود سخت شونده ( نوع 3 )
همانطوریکه از نام سیمان پیداست مقاومت این سیمان به سرعت افزایش می یابد . (جدول 2-8 را ببینید) این خاصیت به علت درصد بالای C3S در این سیمان ( تقریباً 70 درصد ) و ریزی بالا ( حداقل 225 m2/kg ) می باشد . البته در سالهای اخیر وجه تمایز این سیمان با سیمان نوع 1 در ریزی بالای این سیمان است و اختلاف مابین ترکیبات شیمیایی آنها ناچیز است .
استفاده اساسی از این سیمان موقعی است که قالبها باید برای بتن ریزی مجدد سریعاً بازشوند و یا زمانی که برای پیشرفت سریعتر کار ساختمان به مقاومت زودرس نیاز می باشد . این سیمان به علت ایجاد حرارت خیلی بالا نبایستی در بتن ریزی های حجیم و یا در قطعات بزرگ بتنی بکار رود . اما از طرف دیگر در بتن ریزی در هوای سرد بعلت حرارت بالا این سیمان می تواند از یخ زدگی سریع جلوگیری نماید . زمان گیرش سیمانهای نوع 1 و نوع 3 تقریباً یکسان است . قیمت تمام شده سیمان نوع 3 کمی بیش از سیمان پرتلند نوع 1 می باشد .
سیمان پرتلند زود سخت شونده مخصوص
این سیمان که مقاومت بالایی در زمانی کوتاه ایجاد می کند ، برای کارهای خاص و بر اساس سفارش مخصوص ساخته می شود . مقاومت زودرس بالا توسط ریزی ( 700 تا 900 متر مربع بر کیلوگرم ) و گچ بالاتر تامین می گردد . استفاده خاص این سیمان در قطعات پیش تنیده و در تعمیرات فوری بتن های خراب می باشد .
در پاره ای از کشورها سیمانی با گیرش تنظیم شده از مخلوطی از سیمان پرتلند ، فلوئور و آلومینات کلسیم با یک کند گیر کننده مناسب (معمولاً اسید سیتریک ) ساخته می شود. زمان گیرش (1 تا 20 دقیقه ) توسط مواد خام تشکیل دهنده و آسیاب و پختن آنها کنترل می گردد. در حال که مقاومت زود رس اولیه با مقدار فلوئور و آلومینات کلسیم کنترل می گردد. این سیمان قابل منبسط شدن می باشد ولی ارزش آن موقعی است که مقاومت بالایی در زمانی کوتاه مورد نیاز می باشد.
افزایش حرارت هیدراتاسیون سیمانهای پرتلند نگهداری شده در C ْ21 (نسبت آب به سیمان 4/0 می باشد).
سیمان
سیمان پرتلند با حرارت زایی کم (نوع 4 )
این سیمان که نخستین بار جهت مصرف در سدهای وزنی عظیم ساخته شد ، در واکنش با آب حرارت کمی تولید می کند. هر دو استاندارد ASTM C150 – 84 و BS1370:1979 حرارت هیدراتاسیون را به j/g 250 ( cal/g 60 ) پس از 7 روز و به j/g 290 ( cal/g 70 ) بعد از 28 روز محدود می کنند.
بر اساس استاندارد BS1370 محدودیت ضریب اشباع آهک بین 66/0 تا 08/1 بوده و به علت درصد کمتر ترکیبات C3S و C3A در این سیمان ، آهک افزایش مقاومت این سیمان کندتر ازسیمان پرتلند معمولی است لیکن مقاومت نهائی بی اثر باقی می ماند. میزان ریزی این سیمان نبایستی از m 2/kg 320 کمتر باشد تا بدینوسیله افزایش مقاومت لازم تأمین گردد.
در آمریکا سیمان پرتلند یوزولانی (نوع P ) بعنوان سیمانی با حرارت زایی کم مشخص می گردد در حالی که برای سیمان نوع IP حرارت هیدراتاسیون متعادلی در نظر گرفته می شود . این نوع سیمان در استاندارد ASTM C 595-83a مشخص گردیده است .
(جداول و نمودار در فایل اصلی موجود است)