سیمان چیست و چگونه به وجود می آید؟

سیمان ( Cement ) یکی از مصالح ساختمانی بسیار مهم برای پروژه های عمرانی، ساخت و ساز و بازسازی در دستان بشر امروزی، برای توسعه و پیشرفت در صنعت ساخت و ساز است. به دلیل ساختار فیزیکی و شیمیایی که سیمان دارد از آن برای متصل کردن اجزای مختلف سازه ها مثل آجر، کاشی، سنگ و …. استفاده می شود. بنابراین سیمان ماده ای چسبنده است که وقتی با آب ترکیب شود بسیار سخت و سفت می شود و باعث یکپارچه شدن و چسبیدن مصالح به یکدیگر می شود.

عمر مفید سیمان نسبتا طولانی است و در حدود 30 تا 60 سال به هر بنایی استحکام و دوام می بخشد. همانطور که میدانید سیمان ماده اصلی ساخت بتن است که در اکثر سازه هایی چون پل، ساخت و بازسازی ساختمان های مسکونی، سدها، انواع ساخت و بازسازی ساختمان های اداری و تجاری و … بسیار کاربرد دارد و نقش اساسی را در بالا رفتن هر بنایی ایفا می کند.

سیمان چیست انواع سیمان

ساختار و مواد اولیه ساخت سیمان

تمامی مواد اولیه ساخت سیمان از معادن استخراج و طی مراحلی با یکدیگر ترکیب می شوند تا به شکل سیمانی شود که به دست مصرف کننده می رسد. سیمان نیز انواع گوناگونی دارد و با ترکیباتی که در فرایند تولید به سیمان معمولی اضافه می شود کاربرد و نوع عملکرد آن در ساختمان سازی تغییر می کند.

مواد اولیه سیمان معمولی عبارتند از:

  •  آهک
  • سیلیکا
  •  آلومینا
  • مگنزیا
  • اکسید آهن
  • سولفات کلسیم
  • سولفور تری اکسید
  • آلکالین

ساخت در طی شش مرحله انجام می شود که عبارتند از:

  • استخراج مواد اولیه و خام از معادن
  • آسیاب کردن (در کنار وزن کردن و مخلوط کردن مواد اولیه خام)
  • حرارت دادن اولیه
  • حرارت دادن ثانویه در کوره
  • خنک سازی در کنار آسیاب نهایی
  • بسته بندی

هر یک از مواد ذکر شده با درصدی مشخص با یکدیگر ترکیب و سیمان ساده و معمولی ساخته می شود. هر یک از مواد دارای خصوصیاتی مشخص هستند و پس از گذراندن شش مرحله بالا در کارخانه به سیمان معمولی تبدیل و بسته بندی می شوند.

انواع سیمان

گوناگونی انواع سیمان موجود در بازار مصالح ساختمانی بسیار زیاد است و مطمئنا هر یک از آنها کاربرد و ویژگی خاصی دارند. با اضافه کردن ترکیباتی به سیمان ساده و معمولی در مرحله تولید در کارخانه، انواع سیمان با کاربردهای متفاوت تولید می شود. با کمک پیشرفت تکنولوژی کیفیت و همچنین تعداد انواع سیمان های تولیدی در کارخانه جات بسیار زیاد شده است.

به طور کلی از نظر مکانیزم سفت شدن و همچنین گیرش، انواع اصلی سیمان را به دو دسته تقسیم می کنند:

  • سیمان هیدرولیکی
  • سیمان غیر هیدرولیکی

سیمان هیدرولیکی: مکانیزم سفت شدن این نوع سیمان طی واکنش شیمیایی هیدراتاسیون یا همان آبپوشی صورت می گیرد. مواد تشکیل دهنده سیمان هیدرولیکی، سنگ گچ، آهک و رس است که با کمک اعمال حرارت بالا ترکیب مواد صورت می گیرد. درست است که آب در گیرش سیمان هیدرولیکی بسیار موثر است ولی سیمان بعد از سفت شدن در برابر آب از مقاومت خوبی برخوردار است.

بیشتر بخوانید: مراحل تجهیز کارگاه ساختمانی

سیمان غیر هیدرولیکی: این نوع سیمان در بین انواع سیمان های تولیدی برای سفت شدن به آب نیاز نخواهد داشت. سیمان غیر هیدرولیکی در شرایط خشک گیرش دارد. مواد تشکیل دهنده این نوع سیمان آهک، اکسید کلراید و گچ می باشد. یکی از انواع سیمان غیر هیدراته، آهک مرده ( آهک هیدراته) است.

انواع مختلف سیمان عبارتند از:

  • سیمان تیپ 1
  • سیمان تیپ 2
  • سیمان تیپ 3
  • سیمان تیپ 4
  • سیمان تیپ 5
  • سیمان پوزولانی
  • سیمان سفید
  • سیمان های رنگی
  • سیمان بنایی
  • سیمان سرباره ای
  • سیمان آمیخته
  • سیمان پرتلند آهکی
  • سیمان زود سخت شونده
  • سیمان هوازا
  • سیمان منبسط شونده
  • سیمان هیدروگرافیک
  • سیمان با آلومینای بالا
  • سیمان با مقاومت سولفاتی بالا
  • سیمان با تولید حرارت کم

سیمان غیر پرتلند‍‍: از این نوع سیمان بیشتر برای روسازی، پل، لوله های سیمانی، کف، ساختمان های بتنی مسلح و … استفاده می شود. معمولا این نوع سازه ها در معرض حمله سولفات موجود در آب و خاک و یا بالا رفتن درجه حرارت محیط هستند. بنابراین مناسب ترین نوع سیمان برای ساخت آنها از بین انواع سیمان تولید شده، این نوع سیمان خواهد بود.

بیشتر بخوانید: هر آنچه در مورد خرید میلگرد باید بدانید

سیمان پرتلند: ویژگی اصلی سیمان پرتلند مقاومت بالای آن در برابر ذوب شدن، یخ زدگی، عدم پوسته شدن در برابر مواد شیمیایی که به سازه های بتنی برای حذف برف و یخ زدگی می زنند است. این نوع سیمان نیز خود انواع گوناگونی دارد که برای استفاده در محیط های ویژه ای طراحی و تولید می شوند.

انواع سیمان پرتلند عبارتند از:

  • سیمان پرتلند نوع I ( سیمانی معمولی برای استفاده در همه ساختمان ها)
  • سیمان پرتلند نوع II ( در برابر حمله ضعیف سولفات های محیط مقاوم است این سیمان نسبت به نوع I حرارت آزاد میکند)
  • سیمان پرتلند نوع III( این سیمان زودگیر بوده و جزء سیمان های پر حرارت دسته بندی می شود. این سیمان گرمای بیشتری آزاد می کند و مناسب استفاده در مناطقی که هوای سرد دارند، است. در تعمیرات فوری نیز این نوع سیمان کاربرد دارد)
  • سیمان پرتلند نوع IV( این سیمان جزء سیمان های کندگیر و کم حرارت دسته بندی می شود و مناسب استفاده در مناطقی با هوای گرم است. در بتن ریزی های حجیم برای کاهش دادن تنش های حرارتی از این نوع سیمان استفاده می شود)
  • سیمان پرتلند نوع V( این نوع سیمان نیز در برابر حمله سولفات مقام بوده و تا حدودی دیر گیر است و حرارت کمتری نیز تولید می کند.

با توجه به نوع ترکیب مواد اولیه ساخت انواع سیمان، هر یک کاربردهای متفاوتی دارند و در جاهای مختلف با نوع شرایط جوی محیط مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین می بایست در انتخاب نوع سیمان مصرفی در پروژه های گوناگون دقت داشت تا سیمان مناسبی را برگزینید.

مقالات مرتبط:

تخریب ساختمان 

انواع پایدارسازی گود 

نیلینگ