سیمان های مختلف

در امریکا همانطور که توضیح داده شد سه استاندارد مختلف برای طبقه بندی سیمان ها موجود است.

برای سیمان پرتلند، استاندارد ASTM C150:

توضیحات	نوع سیمان پرتلند
مصارف معمولی (ساخت ملات، دوغاب، بتن های معمولی)	تیپ 1
مقاومت متوسط در برابر سولفات ها (ساخت بتن های در تماس مستقیم با خاک)	تیپ 2
مقاومت اولیه بسیار بالا و حرارت زایی اولیه بالا( مناسب برای استفاده در مکان هایی که ساخت سریع مدنظر است)	تیپ 3
سیمان با حرارت هیدراسیون پایین مناسب برای بتن های حجیم	تیپ 4
مقاومت بالا در برابر محیط های سولفاتی(مناسب برای بتن هایی که در معرض آب شور و خاک با سولفات بالا هستند)	تیپ 5

 

سیمان پرتلند تیپ یک (پرتلند معمولی)

سیمان پرتلند تیپ یک در ساختن پیاده روها، روسازی جاده ها، پل های بتن مسلح، راه آهن، مخازن، لوله های آب و ملات برای بنائی میتواند مصرف شود.

سیمان پرتلند تیپ دو

مقاومت فشاری اولیه و نهائی سیمان پرتلند تیپ دو کمتر از تیپ یک می باشد. سیمان تیپ دو معمولا کندتر از سیمان تیپ یک می گیرد و حرارت کمتری در گیرش تولید می کند. از این نوع سیمان می توان در بتن ریزی حجیم استفاده کرد تا هنگام گیرش حرارت کمتری از بتن ساطع شود و حجم بتن ریزی محدود نشود

سیمان پرتلند تیپ سه

سیمان پرتلند تیپ سه یا سیمان زودگیر تقریبا شیمیایی مشابه با تیپ یکرا دارد اما با این تفاوت که به ریزتر آسیاب تر شده و گیرش سریع تری دارد. البته این نوع از سیمان به نسبتتیپ یک به هنگام گیرش، حرارت بیشتری ایجاد میکند. اگر قصد داشته باشیم زودتر از حد معمول قالب را برداریم و بتن را مورد استفاده و بارگذاری قرار دهیم، از این نوع سیمان مصرف می کنیم. در محیط های سرد نیز می توان از سیمان زودگیر استفاده کرد تا مدت زمان لازم برای محافظت از بتن تا گیرش اولیه کوتاه تر شود.

سیمان پرتلند تیپ چهار

این نوع از سیمان کندگیر بوده و هنگام گیرش حرارت زایی کمی دارد. بنابراین، سیمان پرتلند تیپ چهار در مواقعی استفاده می گردد که شدت و مقدار حرارت تولید شده حائز اهمیت است. کاربرد اصلی این نوع سیمان در ساختمان های حجیم بتنی می باشد. چرا که به علت حجم زیاد بتن، افزایش حرارت ناشی از گیرش می تواند بسیار خطرناک باشد. برای مصرف سیمان نوع 4 باید زمان بیشتری در اختیار داشت.

سیمان پرتلند تیپ پنج

سیمان تیپ پنج معروف به سیمان ضدسولفات می باشد که برای مصرف در بتن هایی که در معرض حمله سولفات ها قرار دارند، مناسب است. سیمان تیپ پنج دیرتر از تیپ یک می گیرد. طبق آیین نامه بتن ایران، سیمان پرتلند نتیپ پنج باید در محیط های آب و خاک سولفاتی شدید استفاده گردد. البته اگر در محیط مذکور یون کلر همراه یون سولفات باشد، باید با احتیاط و آزمایش های لازم از این نوع سیمان استفاده کرد.

برای سیمان های هیدرولیکی آمیخته، استاندارد ASTM C595:

توضیحات	نوع سیمان آمیخته
سیمان پرتلند آهکی	تیپ IL
سیمان پرتلند سرباره ای	تیپ IS
سیمان پرتلند پوزولانی	تیپ IP
سیمان سه جزئی آمیخته	تیپ IT

 

برخی از سیمان های آمیخته مشخصات خاصی دارند که در ادامه ی آنها در پرانتز آمده است(در استاندارد مذکور)؛ مثلا سیمان تیپ (MS)IP سیمان پوزولانی پرتلند است که دارای خاصیت حرارت زایی کم و نیز مقاومت متوسط در محیط های سولفاتی را داراست. ویژگی های دیگر مثل (HS) برای مقاومت بالا در محیط های سولفاتی و نیز (A)برای سیمان های هوادار، (MH)برای حرارت زایی متوسط هیدراسیون، و نیز (LH) برای حرارت زایی متوسط هیدراسیون مشخص میگردد.

 

استاندارد C1157ASTM نیز یکسری سیمان را با کارایی که دارند نام گذاری کرده است که در ادامه به آنها اشاره شده است:

توضیحات	نوع سیمان پرتلند
مصارف عمومی	تیپ GU
مقاومت اولیه ی بالا	تیپ HE
مقاومت متوسط در برابر حملات سولفاتی	تیپ MS
مقاومت بالا در برابر حملات سولفاتی	تیپ HS
حرارت زایی متوسط هیدراسیون	تیپ MH
حرارت زایی پایین هیدراسیون	تیپ LH

 

الزامات فیزیکی و شیمیایی عملکردی سیمان

آزمایش های شیمیایی سیمان مقادیر هریک از عناصر موجود در سیمان و نیز فازهای ترکیبی آن را نشان میدهد در حالی که آزمایشات فیزیکی سیمان ضوابط فیزیکی آن را مشخص میکند.

آزمایش های شیمیایی مقادیر آلومینات ها و سیلیکات های سیمان (…،FE₂O₃،AL₂O₃،CAO،SIO₂) را نمایش میدهند. تیپ 2 سیمان پرتلند در استاندارد ASTM C150 مقدار تری کلسیم آلومینات(C₃A) را به 8 درصد محدود کرده است و میدانیم که مقدار این فاز سیمانی در تعیین مقاومت در برابر حملات سولفاتی موثر است. منیزیم اکسید نیز در سیمان پرتلند بخاطر کنترل انبساط و ترک خوردگی به 6 درصد در سیمان پرتلند محدود شده است.

الزامات فیزیکی سیمان نیز مقدار هوای تولید شده، نرمی سیمان، انبساط ، مقاومت سیمان، حرارت هیدراسیون، و مدت زمان گیرش است؛ عمده مشخصات ذکر شده با ساخت ملات با روش استاندارد بدست می آید و در کاربرد آن تاثیر گذار است.

عموما عملکرد سیمان ها در بتن و با برهم کنش مصالح سنگی میتواند کمی متفاوت از عملکرد سیمان با انجام و ساخت ملات باشد و درنتیجه ساخت بتن و بررسی آزمایشگاهی طرح مخلوط نیز از جمله مواردی است که باید مورد نظر قرار بگیرد.