اطلاعات مفید درباره سیمان

همیشه زمانی که صحبت از سیمان می شود این سئوال مطرح است که سیمان چیست و چگونه اکسیر آبادانی دست یافته است و آن را به اشکال مختلف به کار می برد.
با اندکی مطالعه و تحقیق بر آن شدم تا علاوه بر تعریفی از این ماده، تقویم پیدایش و سیر تکامل فرمولهای مختلف آن را بیان کنم تا شاید در جهت بالا بردن سطح کمی و کیفی کادر فنی و مجرب صنایع سیمان کشور به کار آید و نکته مهمتر اینکه در فکر توسعه موارد مصرف این ماده اعجاب انگیز برآییم تا اجرای پروژه های کشاورزی، عمرانی، صنعتی و... هر چه سریعتر با بهترین کیفیت به اجرا برسد.
سیمان چیست:
سیمان گردی است نرم، جاذب آب و اینکه قابلیت به هم چسباندن ذرات را به یکدیگر به وجود می آورد که در نتیجه جسم صلب و یکنواختی را پدید می آورد. براین اساس سیمان ترکیبی است از اکسید کلسیم (آهک) با سایر اکسیدها نظیر اکسید آلومینیوم اکسید سیلیسم، اکسید آهن، اکسید منیزیم و اکسیدهای قلیایی که ترکیبی با آب را دارا می باشد و در مجاورت با هوا و همچنین در زیر آب به تدریج سخت می گردد و دارای مقاومت بالایی می شود به طوریکه در زمانی حدود ٢٨ روز که در زیر آب باشد دارای مقاومتی حداقل ٢٥٠ کیلو گرم بر سانتی مترمربع می گردد.
بنا به مطالعات پدید آمده قدمت استفاده از سیمان در رم قدم بوده است به طوریکه مخلوطی از خرده سنگ و آهک پخته درست می کردند و از ترکیب این مخلوط با آب، بتن حاصل گردیده است و از بتن بدست آمده در مراحل اجرایی کارهای ساختمانی استفاده می شده است.
تاریخچه سیمان:
در اواخر قرن هیجدهم به منظور آشنایی با خواص هیدرولیکی ملاتهای ساختمانی گامهای موثری توسط مهندس انگلیسی جوانی به نام جان اسمیتون (John Smeaton) برداشته شد و در سال ١٧٦٩ میلادی مطالعاتی در زمینه خواص ترکیبی موجود در خاک رس، گیرش هیدرولیکی و خاصیت سخت شدن این ترکیبات به عمل آمد که در نتیجه مواد جدید حاصله، سیمان (Cement) نامگذاری گردید.
پس از نتایج بدست آمده در سال ١٨٠٢ میلادی اولین کارخانه سیمان در انگلیس بنا شد که به جهت سعی و تلاش یک شیمیدان معروف به نام فردریچ جان (friedrich John) با بالا بردن کیفیت پخت سیمان و همچنین ازدیاد درجه حرارت دمای کوره و خردایش بهتر مواد، سیمان مرغوبتری را بدست آورد. و اما ٢٣ سال بعد یعنی در سال ١٨٢٥ یک بنای جوان آجرچین بنام ژوزف آسپدین (Joseph Aspdin) موفق شد از پخت مخلوط سنگ آهک و خاک رس (به صورت دو غالب) در درجه حرارت بالا به نوعی آهک آبی بی نظیر دست پیدا کند و این شخص، این محصول را سیمان پرتلند نامید و اولین کارخانه سیمان پرتلند را بنا کرد و همچنین این روش را به نام خودش به ثبت رسانید. بنابراین اولین کارخانه سیمان در کشور انگلستان تاسیس گردید، خالی از لطف نیست که بدانیم اولین کارخانه سیمان آلمان در سال ١٨٥٥ توسط دکتر هرمان بلیب تره ( Dr. Hermann Bleibtrev ) در اشتاین اجرا گردیده است. و همچنین اولین کوره دوارسیمان در دنیا در سال ١٩٠٣ میلادی در کارخانه سیمان Adler شروع به کار کرد حال پس از تعریف مختصری از سیمان و تاریخچه آن به بررسی تقویم تاریخی بدست آمدن سیمان و بتن به نامهای غیر از اینها در ادوار گذشته قبل و بعد از میلاد مسیح می پردازیم تا بدانیم که انسان گذشته نیز به منظور استقامت بخشیدن به محل زندگی خود و همچنین سازه های جانبی دست ساز خودشان اهمیت ویژه ای قایل بوده است.
سیمان پرتلند نوع 1 ( سیمان پرتلند معمولی ) P. C - type I :
در مواردی به کار می رود که هیچ گونه خواص ویژه مانند سایر انواع سیمان مورد نظر نیست.
سیمان پرتلند نوع 2 ( P. C - type II ) :
برای استفاده عمومی و نیز استفاده ویژه در مواردی که گرمای هیدراتاسیون متوسط مورد نظراست.
سیمان پرتلند نوع 3 ( P. C - type III ):
برای استفاده در مواقعی که مقاومت های بالا در کوتاه مدت مورد نظر است.
سیمان پرتلند نوع 5 ( P. C - type V ) :
در مواقعی که مقاومت زیاد در مقابل سولفات ها مورد نظر باشد استفاده می شود.
سیمان سفید ( White Cement ) :
برای استفاده در سطح ساختمان ها و مواقعی که استفاده از سیمان های بدون رنگ با مقاومت های بالا مورد نیاز باشد. از این سیمان در تولید انواع سیمان های رنگی استفاده می شود.
سیمان سرباره ای ضد سولفات :( SR. slag Cement ) :
در مواقعی که مقاومت متوسط در مقابل سولفات ها و یا حرارت هیدراتا سیون متوسط مورد نظراست، استفاده می گردد
سیمان پرتلند - پوزولانی ( P. P. Cement ) :
در ساختمان های بتنی معمولی و بیشتر در مواردی که مقاومت متوسط در مقابل سولفات ها و حرارت هیدراتاسیون متوسط مورد نظر باشد استفاده می شود.
سیمان پرتلند - آهکی ( P. K. Z. Cement ):
این نوع سیمان در تهیه ملات و بتن در کلیه مواردی که سیمان پرتلند نوع 1 به کار می رود قابل استفاده است. دوام بتن را در برابر یخ زدن، آب شدن و املاح یخ زا و عوامل شیمیایی بهبود می دهد.
سیمان بنایی ( Masonry Cement ) :
برای استفاده در مواقعی که ملات بنایی با مقاومت های کمتر از سیمان پرتلند نوع 1 مورد نیازاست.
سیمان نسوز 450 ( Rf Cement 450 ) :
حاوی بیش از 40% Al2O3 با اتصال هیدروکسیلی و فازهای کلسیم آلومینات، برای مصرف به عنوان ماده نسوز در صنایع حرارتی استفاده می شود.
سیمان نسوز 500 ( Rf Cement 500 ) :
حاوی بیش از 70% Al2O3 با اتصال هیدروکسیلی و فازهای CA2,CA برای مصرف به عنوان ماده نسوز با درصد خلوص بالا در صنایع حرارتی و آتمسفرهای CO. H2 به کار می رود.
سیمان نسوز 550 ( Rf Cement 550 ):
حاوی بیش از 80% Al2O3 با اتصال هیدروکسیلی و آلومینات کلسیم به عنوان ترکیب اصلی، دارای نسوزندگی و خواص ترمومکانیکی بالا و کاربردهای ویژه نسوز مانند آتمسفرهای احیاءهیدروژن.
سیمان های چاه نفت:
این سیمان ها برای درزگیری چاه های نفت به کار می روند. عمده این نوع سیمان ها دیرگیر بوده و در برابر دماها و فشارهای بالا مقاوم می باشند. این سیمان ممکن است در حفره چاه های آب و فاضلاب نیز به مصرف برسد.
سیمان های پرتلند ضد آب:
این سیمان به رنگ سفید، خاکستری تولید می شود. این نوع سیمان، انتقال مویینه آب را تحت فشار ناچیز یا بدون فشار، کاهش می دهد ولی جلوی انتقال بخار آب را نمی گیرد.
سیمان های با گیرش تنظیم شده:
سیمان با گیرش تنظیم شده به گونه ای کنترل و ساخته می شود که می تواند بتنی با زمان های گیرش از چند دقیقه تا یک ساعت تولید کند.
سیمان های رنگی:
این سیمان ها بیشتر جنبه تزئینی و آرایشی دارند و در نماسازی سیمانی و تولید بتن نمادار به مصرف می رسند.