فایل مارکت

پایان نامه اجراي اسكلت بتني

سيمان[1]

تاريخچه سيمان:

سال 1975 ميلادي، درساحل جنوب غربي انگلستان بنايي به نام «جان اسميتون» براي اولين بار خواص شيميايي آهك[2] پي برد.

سال 1824، ميلادي در شهر ليدز انگلستان، يك معمار انگليسي به نام «ژوزف آسپرين) سيمان پرتلند را به ثبت رساند.

قبل از كشف سيمان، از مالتي به نام «ساروج»[3] استفاده مي شده و طرز كار اين نوع ملات، شبيه سيمان امروزي بوده است.

سيمان، درسراسر جهان، بدليل آن كه پس از ريختن در بتن، به رنگ خاكستري سنگهاي صخره هاي جزيره پرتلند در مي آيد، به نام پرتلند، معروف گرديده است.

تعريف: ماده اي كه در اثر تماس با آب، دانه هاي شن و ماسه موجود در بتن را در هم مي چسباند و آنها را به صورت يكپارچه درمي آورد، سيمان مي‎نامند. بيشترين مواد تشكيل دهنده سيمان، آهك بوده و پس از آن سيليس (SiO₂) درصد بيشتري نسبت به ساير موارد را دارا مي‎باشد.

توليد سيمان

مصالح خام[4] مورد نياز در توليد سيمان را تهيه نموده و بصورت پور در آورده، سپس آنها را به نسبت هاي معيني با يكديگر مخلوط مي كنند.

مصالح خام پودرشده، به دو روش، مخلوط مي گردند:

الف) روش خشك: در اين روش،  مصالح خام پودر شده، بصورت خشك مخلوط مي‎شوند.

ب) روش تر: دراين روش، مصالح خام پودر شده، بصورت خيس مخلوط مي گردند.

پس از اينكه  مصالح بصورت «خشك» و يا «تر» مخلوط گرديد، وارد كوره مي‎شود، (حرارت داخل كوره 1400 تا 1650 درجه سانتي گراد است) در اين درجه حرارت فعل و انفعالات خاصي صورت مي‎گيرد و در نتيجه آن كلوخ هاي سيمان توليد مي‎شود. پس ازسرد شن، كلوخ هاي سيمان، آسياب مي گردند و سپس مقدار كمي گچ به آن اضافه مي كنند تا مدت زمان لازم براي گرفتن بتن، تنظيم گردد، مخلوط حاصله را حرارت داده و سپس آسياب مي كنند. در نهايت پودر حاصل را «سيمان» مي‎نامند.

انواع سيمان پرتلند فرعي

الف) سيمان پرتلند هواتپان= حباب زا

ب) سيمان پرتلند سفيد= سيمان سفيد

ج) سيمان پرتلند رنگي= سيمانهاي رنگي

1) سيمان چاههاي نفت

د) سيمان هاي پرتلند مخصوص       2) سيمان پلاستيك= سيمان خميري

3) سيمان ضد آب= سيمان آب بند=سيمان آب دور كننده

الف) سيمان پرتلند هواتپان= حباب زا

سيمان پرتلند حباب زا نوع IA= آسياب+ درصد كمي از مواد اضافي مناسب[5] + كلينكر سيمان پرتلند تيپ I

سيمان پرتلند حباب زا نوع IIA= آسياب+ درصد كمي از مواد اضافي مناسب+ كلينكرسيمان پرتلند تيپ II

سيمان پرتلند حباب زا نوع IIA= آسياب + درصد كمي از مواد اضافي مناسب+ كلينكر سيمان پرتلند تيپ III

خصوصيات و ويژگيهاي سيمان پرتلند هواتپان در بتن

• پايين آوردن اصطكاك داخلي بتن
• نفوذ ناپذيري
• مقاومت در مقابل يخ زدگي، تورق، تغيير حجم
• نياز به آب كمتر
• مقاومت خمشي و سايشي

ب) سيمان پرتلند سفيد= سيمان سفيد

سيمان سفيد= مواد متشكله سيمان پرتلند نوع I+ خاك رس چيني (كائولن+ گچ نوع بسيار اعلا

كاربرد: 1- اندود نمايي روي ديوارهاي خارج ساختمان (سطح بيروني ديوارخارجي ساختمان)

2- كارهاي تزئيني ديوارهاي داخلي و سطح داخلي سقف

نكته 1: «گچ» و «خاك رس» مورد نظر، عاري از ناخالصي هاي رنگي از قبيل اكسيد منيزيم و اكسيد آهن باشند.

نكته 2: بدليل اينكه وجود خاكستر در زغال ، رنگ سيمان را تيره مي كند، سوخت كوره، از مواد روغني انتخاب ميشود.

ج) سيمان هاي پرتلند رنگي= سيمانهاي رنگي

سيمان رنگي= 5/2 تا 10 درصد از مواد رنگي مناسب + سيمان سفيد

كاربرد: 1- خشت هاي موزائيك رنگي

2- اندودهاي خارجي ساختمان

3- كارهاي تزئيني

4- پاسيوسازي و …

د) سيمان پرتلند مخصوص

• سيمان چاههاي نفت
• سيمان پلاستيك
• سيمان ضد آب
• سيمان چاههاي نفت:

خاصيت ويژه اين نوع سيمان، خودگيري مطلوب، در درجه حرارت زياد مي‎باشد.

توجه: در فضاي داخل چاه نفت. حرارت زيادي وجود دارد.

2) سيمان پلاستيك= سيمان خميري

سيمان پلاستيك = آسياب + مواد روان كننده مناسب (حداكثرتا 12% حجم كل) + سيمان پرتلند I و يا II

كاربرد: جهت تهويه ملات  واندود خارج و داخل ساختمان استفاده مي‎شود.

3) سيمان ضد آب= آب بند= آب دور كننده

سيمان ضد آب= آسياب + مواد مناسب[6] آب بند و يا آب دور كننده + كلينكر سيمان

نكات مربوط به سيمان

• چنانه در سيمان، «آهك» بصورت «آزاد» وجود داشته باشد، سيمان سالم نيست.
• «آهك» بصورت «آزاد» درسيمان، در هنگام تماس با آب منبسط مي‎شود.
• «آهك» بصورت «آزاد» در سيمان، باعث تجزيه سيمان مي‎شود.
• سيمان به كاررفته در بتن، 28 روز پس ازمصرف، 90 درصد مقاومت خود را بدست مي‎آورد و 10 درصد باقي مانده، پس از گذشت 20 تا 25 سال بدست مي‎آيد.
• تا 28 روز پس از مصرف، به سيمان آب بيشتري برسد، مقاومت آن نيز بيشتر خواهد شد (آب به سيمان مصرف شده به گرفتن سيمان بطريق شيميايي (تبلور) كمك ميكند)
• مدت زمان تغيير وضعيت سيمان، از حالت خمير تا حالت جامد را زمان گيرش (زمان سفت شدن) سيمان مي‎نامند.
• زمان گيرش سيمان، توسط دستگاه «ويكات» با سوزنهاي نفوذي در دفعات متعدد، اندازه گيري مي‎شود.
• مقاومت سيمان در مقابل نيروهاي «فشاري»‌ ، «كششي» و «زمان خودگيري» و همچنين «سلامت سيمان» ، مورد آزمايش قرار مي‎گيرد.
• نمونه هاي مختلف سيمان، در شرايط يكسان، از نظر دانه بندي نيز مورد آزمايش قرار مي‎گيرد.

[1] سيمان يك واژه يوناني بوده و اولين بار در جزيره پرتلند انگلستان كشف گرديده است.

[2] آهك (CaO) ماده اصلي ساخت سيمان است. ماده اصلي آهك، سنگ آهك يا كربنات كلسيم (CaCo₃) مي‎باشد كه منشا رسوبي دارد. وزن مخصوص آن 71/2 گرم برسانتي مترمكعب است. سنگ آهك صد درصد خالص در طبيعت، يافت نمي‎شود و همواره با مقاديري از كربنات منيزيم، سيليس و رس همراه بوده، خالص آن بلوري شكل و بي رنگ است.

CaCo₃ (كربنات كلسيم) —————> CaO (آهك زنده)+ Co₂

CaO+H₂O —————> Ca(OH)₂ (آهك شكفته)

Ca(OH)₂ + H₂Co₃(اسيد كربنيك) —————> (سنگ آهك) CaCo₃+ H₂O

[3] ملات ساروج= آب + آهك+ خاكستر + خاك رس+ لويي (پنبه جگن) و يا موي بز.

جهت مطالعه بيشتر در مورد ساروج به فصل چهارم كتاب نقشه كشي ساختمان به روش مدولا مهارت فني درجه 2 انتشارات دانش و فن مراجعه نماييد.

[4] مصالح خام مورد مصرف سيمان عبارتند از:

سنگ آهك- سنگ سيمان- پوسته آهكي حيوانات دريايي- مارن (رسوبات كربنات كلسيم رامارن MARN مي گويند كه در كف درياها و درياچه هايي كه خشك شده اند يافت مي‎شود)- رس- شيست  (سنگ متورق)- ماسه- سيليس- سنگ آهن.

[5] مواد اضافي حباب زاي مناسب (هنگام ساختن بتن، حبابهاي بسيار ريز هوا را مي سازند) عبارتند از:

الف) رزينهاي چوب Wood resien

ب) ليگنوسولفونيت ها Lignoslfinates

ج) اسيدهاي چرب

د) صابونهاي اسيدهاي چرب

[6] مواد مناسب آب دور كننده يا آب بند: اسيد لاريك، اسيد اولئيك، اسيد استريك يا نمك هاي كلسيم و آمونيوم آنها.

پایان نامه اجراي اسكلت بتني