سیمان پرتلند پوزولانی جزو انواع سیمان های مخلوط می باشد و می تواند بجای سیمان پرتلند مورد استفاده قرار گیرد. این سیمان که از ترکیب سیمان پرتلند، سنگ گچ و پوزولان تهیه می شود، در دو نوع معمولی و ویژه تولید شده است که در میزان درصد خلوص پوزولان با یکدیگر متفاوت می باشند. در این مقاله به آشنایی با سیمان و معرفی سیمان پرتلند پوزولانی می پردازیم.

سیمان چیست؟

سیمان به موادی گفته می شود که از ترکیبات مواد آهکی به وجود آمده است و برای به هم چسباندن مصالح گوناگون نظیر، سنگ، شن، ماسه و آجر استفاده می شود. مهم ترین کاربرد سیمان یکپارچه سازی و چسباندن ذرات مختلف است.ترکیبات دیگر به کار رفته در ساخت سیمان ها عبارتند از:

• اکسید های معدنی

• سیلیس

• رس

سیمان در کارخانه های تولید سیمان و با مواد اولیه خاک مارون و سنگ آهک تشکیل می شود. در دسته بندی سیمان می توان به چهار نوع دسته بندی تحت عنوان زیر اشاره نمود:

• هیدرولیکی

• آمیخته

• سفید

• پرتلند رنگی

که سیمان پرتلند پوزولانی در دسته ی دوم سیمان های آمیخته قرار می گیرد.

انواع سیمان

با توجه به گستردگی کاربرد و مصالح سازنده ی سیمان می توان سیمان را با توجه به استاندارد آمریکا که در ایران نیز از آن پیروی می شود به ۵ دسته تقسیم بندی نمود:

• سیمان پرتلند نوع ۱ یا سیمان معمولی: این نوع سیمان پرکاربرد می باشد که مرغوبیت بالایی داشته و در ساختمان سازی، کف سازی، اسکلت ها، ساخت ملات ها، فونداسیون ها ساختمان ها به کار گرفته می شود.

• سیمان پرتلند نوع ۲: این سیمان حرارت کمتری تولید کرده و کندگیر می باشد. از کاربرد های آن می توان به فنداسیون سازی، ساخت دیوارهای حائل و اماکن باز اشاره کرد.

• سیمان پرتلند نوع ۳ یا سیمان زود سخت شونده: این نوع سیمان می تواند در طول یک هفته به مقاومت حداکثر خود برسد، به همین خاطر از این نوع سیمان برای کاربردهایی مانند تعمیرات فوری و بتن ریزی در هوای سرد استفاده می شود.

• سیمان پرتلند نوع ۴ : این نوع سیمان ها در بتن ریزی های با حجم زیاد به عنوان مثال برای سد ها کاربرد دارد ، از جمله ویژگی های این نوع سیمان می توان به حرارت زایی کم آن اشاره نمود.

• سیمان پرتلند نوع ۵: از این نوع سیمان برای کاربرد هایی از قبیل ساخت پایه های پل و داخل آب می توان استفاده کرد که نیاز به مقاومت بالا در برابر سولفات ها دارد.

از انواع دیگر سیمان ها می توان به موارد زیر نیز اشاره نمود:

• سیمان روباره ای

• سیمان دیرگیر

• سیمان پرآلومین

• سیمان پوزولان

تصویر شماره دو

سیمان پرتلند پوزولانی

پوزولان ها موادی از جنس سیلیسی یا سیلیسی – آلومیناتی می باشند که به تنهایی ویژگی چسبندگی نداشته اما طی واکنش های پوزولانی با ترکیب سیمان، آب، آهک در دمای معمولی می توانند به ترکیب هایی با خاصیت های سیمانی و چسبندگی تبدیل شوند.همچنین این ماده به صورت گرد در محیطی که رطوبت دارد، می تواند با هیدروکسید کلسیم واکنش دهد و به ترکیبات با خواص سیمانی تبدیل شود.مواد پوزولانی از مواد زیر بدست می آیند

• خاکستر آتشفشان غیر بلورین

• پودر سنگ

• چرتهای اوپالینی

• سنگ های رسی

• خاک دیاتومه کلسینه ای

• خاکستر بادی و دوده سیلیسی

این مواد می تواند به صورت طبیعی یا مصنوعی باشد.این سیمان از پودر سازی و ترکیب موادی چون پوزولان و گچ به صورت همزمان در آسیاب های سیمان تولید شده و دارای خواص کلینکر می باشد.سیمان پرتلند پوزولان در بتن ریزی هایی با مقدار حجیم بکار می رود و به علت اینکه فرآیند هیدراسیون در آن به کندی انجام می شود، حرارت هیدراسیون تولید شده کمتر می باشد. از ویژگی های این نوع سیمان می توان به مقاومت آن اشاره کرد که با توجه به درجه ی فعال بودن پوزولان و مقدار سیمان پرتلند در مخلوط آن، می تواند مقاومت بیشتری داشته باشد. مقاومت نهایی سیمان پرتلند پوزولانی با مقاومت سیمان پرتلند خالص تقریبا یکسان بوده اما مقاومت اولیه آن کمتر از بتن حاوی سیمان خالص است. به همین جهت عمل آوری و کیورینگ تقریبا بلند مدتی برای آن لازم است.از انواع سیمان پرتلند پوزولانی می توان به دو نوع معمولی و ویژه اشاره کرد که در نوع معمولی ۵-۱۵ درصد و در نوع ویژه ۱۵-۴۰ درصد پوزولان استفاده شده است. همانطور که در ابتدا گفتیم، درصد پوزولان می تواند با توجه به درخواست مشتری، متغیر باشد.این نوع سیمان اکنون در کارخانجات کشور با کیفیت مطلوبی به صورت انبوه تولید می شود که حاوی ۱۵ درصد پوزولان طبیعی می باشد. چگالی سیمان پرتلند پوزولانی در مقایسه با سیمان پرتلند در حدود ۹/۲ یعنی با تفاوت ۶/۱ می باشد.

مشخصات و خواص سیمان پرتلند پوزولانی

از جمله ویژگی ها و مشخصات سیمان پرتلند پوزولانی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• بالا بودن دوام و پایابی بتن ساخته شده در مقایسه با سیمان های معمولی در محیط های شور و خورنده

• جلوگیری از تخلخل و پوکی تدریجی با آزاد شدن Ca(OH)2 و جذب آن

• جلوگیری از واکنش قلیایی – سیلیکاتی بین سنگدانه ها و قلیایی ها

• این سیمان ضد سولفات اصلاح شده است.

• آب انداختگی کمتر و آب انباشتگی بیشتر در این نوع سیمان

• استفاده مناسب در هوای گرم و مرطوب

• تاخیر و دیر گیر بودن این نوع سیمان

• استفاده از مواد افزودنی مناسب برای بتن ریزی در دمای کمتر از ۶ درجه سانتیگراد

با توجه به اینکه سیمان پرتلند پوزولانی در حدود ۱۵-۴۰ درصد مواد پوزولانی دارد می توان به ویژگی های زیر نیز که مخصوص این نوع سیمان است اشاره نمود:

• دوام در محیط های با خورندگی بالا برای کلر و سولفات

• اندک بودن حرارت هیدراتاسیون اولیه

از این نوع سیمان هم چنین می توان در محیط های گرم و مرطوب استفاده نمود و از پرداخت هزینه های خنک سازی جلوگیری کرد.

مزایای سیمان پرتلند پوزولانی

از جمله مزایای استفاده از سیمان پوزولانی می توان گفت:

• کاهش هزینه های ساخت و ساز با مقرون به صرفه بودن این نوع سیمان به علت مواد ارزان جایگزین سیمان و عدم نیاز به عملیات حرارتی

• عدم وجود احتمال ترک خوردگی در سطح بتن

• کاهش قابل توجه حجم بتن ریزی

• کاهش استفاده از بتن با مصرف سیمان پوزولانی

• حفظ منابع طبیعی با کم شدن مقدار سوخت و مواد اولیه

• مقاومت بالا در برابر فاضلاب و مواد شیمیایی

• حجم وزنی بالاتر در مقایسه با وزن مشابه سیمان های پرتلند

ساخت و تولید بتن معمولی، پروژه ها شامل ساخت اسکله، سد سازی ها، بندرها و بتن ریزی های حجیم از نمونه کاربرد های این نوع بتن می باشد.