بررسی خواص اصلی سازنده های سیمان

سیلیکات 3 کلسیم ـ سازنده و ترکیب فعال سیمان پرتلند است که در کلنکر به کل دانه هائی بنام آلبت Alite وجود دارد (C3S ناخالصیهائی همراه دارد که بحال معلق‌اند) خواص آلیت با C3S خالص اندکی متفاوت است

دسته بندی	عمران
فرمت فایل	doc
حجم فایل	15 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	15

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

خواص اصلی سازنده های سیمان

سیلیکات 3 کلسیم ـ سازنده و ترکیب فعال سیمان پرتلند است که در کلنکر به کل دانه هائی بنام آلبت Alite وجود دارد (C₃S ناخالصیهائی همراه دارد که بحال معلق‌اند). خواص آلیت با C₃S خالص اندکی متفاوت است.

C₃S موجب زیاد شدن مقاومت سیمان می‌شود و حرارت آبگیری آن بالنسبه زیاد است.

در زیر میکروسکوپ دانه های آن به شکل چندضلعی است که طول متوسط هر ضلع آن m 50 می‌باشد.

C₃S در درجه حرارت بالاتر از °1900 سانتیگراد تجزیه و تبدیل به C₃S و سیلیس می‌گردد.

همچنین در حین سرد کردن کلنکر هرگاه درجه حرارتی مدتی در حوالی °1100 بماند آلیت تجزیه شده و به C₂S و آهک تبدیل می‌گردد. آهک تولید شده در این عمل را آهک ثانوی می نامند (در مقابل آهکی که از تجزیه کربنات کلسیم حاصل شده و به نام آهک اولی معروف است).

سیلیکات 2 کلسیم ـ ترکیبی است که موجب سخت شدن سیمان با مرور زمان می‌شود. این ترکیب هم ناخالصیهائی همراه دارد که خواص آن را اندکی متغیر می سازد و به نام Belite معروف است.

C₂S را حداقل به چهار شکل، در درجات مختلف حرارت تشخیص داده‌اند:

°2130ـ°1470 C₂S (a) °675 C₂S (b)

°1470ـ°675 C₂S (a) °820 C₂S (g)

وقتی که شکل b به g تبدیل می‌شود حجم آن تا 10% زیاد و در نتیجه باعث خردشدن دانه ها و تشکیل گرد می‌گردد. این پدیده را پراکندگی و شگفتگی نامند که مخصوصاً در کلنکرهائی که C₂S (b) زیاد دارد مشاهده می‌شود.

C₂S (g) عملاً خاصیت هیدرولیک ندارد.

دانه های b که تعداد آنها در کلنکر بیشتر است باشکال مختلف و اغلب کروی شکل است که قطر متوسط آنها m 30 و سطح دانه های آن مخطط و یا صاف است (مخططها از تبدیل شکل a به b حاصل شده اند).

تبدیل شکل b به g را ممکن است با افزون Mn₂O₃ و B₂O₅ و As₂O₅ و P₂O₅ جلوگیری نمود. (زیرلا که g خاصیت هیدرولیک ندارد).

درحین سرد شدن نیز هرگاه C₂S (b) بصورت دانه های درشت باشد در °500 به g تبدیل می شود، و حال انکه هرگاه دانه های آن ریز (به قطر کوچکتر از m5) باد تا درجه حرارت معمولی به شکل b باقی بماند. زیرا در اینحالت امکان تشکیل دانه اولیه g در محیطی که دانه ها ریز است کمتر می‌شود.

آلومینات 3 کلسیم C₃A : ترکیبی است که موجب گیرش سریع سیمان می‌شود و حرارت آبگیری آن بیش از سایر سازنده های سیمان است. دانه ها آن متبلور و شکل آنها برحسب کیفیت دانه ها درشت و مستطیل است.

بطور کلی اگر سد کردن کلنکر سریع باشد، دانه ها ریز، و هرگاه سرد کردن آهسته باشد، دانه ها درشت و مستطیل است.

آلومنیوفریت 4 کلسیم C₄AF : این ترکیب عملا در مقاومت سیمان مؤثر نیست و در مایع صاف کلنکر وجود دارد.

تبصره ـ مجموعه C₃A + C₄AF را اکثر بنام سیلت Celite می نامند.

همچنین مجموعه Al₂O₃+Fe₂O₃ را اکثر بصورت R₂O₃ معرفی می‌کنند.

رل سازنده های مختلف: برای آن که مقاومتهای سیمان زیاد باشد باید نسبت در آن افزایش یابد. و برعکس اگر بخواهیم که حرارت متصاعد سیمان در موقع آب زدن کم باشد (در مرود استعمال مقادیر عظیم سیمان مثل سدسازی و پل‌سازی و غیره) باید مقدار C₂S نسبت به C₃S زیاد باشد.

برای این منظور لازم است ضریب سیلیسی سیمان را زیاد و ضریب هیدرولیک و آلومینوفریت آن را کم نمود.

هرگاه بخواهیم که مقاومت سیمان را در مقابل آبهای سولفات دار زیاد نمائیم باید (در مورد سیمانهای دریائی) مقدار C₃A را در سیمان افزایش دهیم.

آزمایشهای سیمان

از آنجا که کیفیت سیمان در تولید یک بتن خوب بسیار مؤثر می باشد، لازمست که در ساخت سیمان کنترلهای دقیقی بعمل آید. در کارخانه‌های سیمان برای تولید سیمانی مطابق استانداردهای بین المللی آزمایشهای متعددی روی سیمان انجام می‌گیرد.

همچنین خریداران و آزمایشگاههای خصوصی علاقه دارند با انجام آزمایشهای لازم، سیمانی مناسب با کارهایا ختصاصی خود را انتخاب نمایند. آزمایشهای تعیین خواص شیمیائی ترکیبات سیمان در این کتاب آورده نشده است. علاقمندان می توانند به استانداردهای ASTM و BS 4550 مراجعه کنند. در این‌جا آزمایشهای ریزی، زمان گیرش، سلامت و مقاومت سیمان براساس استانداردهای ASTM و BS توضیح داده می شوند.

ریزی سیمان

هیدراتاسیون سیمان از سطح دانه های آن آغاز می‌شود. کل سطح جانبی دانه ها، نماینده مواد ترکیب شونده با آب می باشد، سرعت واکنش شیمیائی آب و سیمان، به ریزی سیمان مربوط بوده و لذا برای هیدراتاسیون سریع و افزایش مقاومت سریع، سیمانی با ریزی بالا مورد نیاز است. در مقابل باید هزینة آسیاب دانه ها تا ریزی بالا و اثراتی را که سیمانهای ریز بر روی کارآیی بتن تازه، خواص دراز مدت و میزان گچ موردنیاز می گذارد، درنظر داشت.

خواص سیمانسازنده های سیمانآزمایشهای سیمان