سیمان های پرتلند خیلی زودسخت شونده ویژه

چندین نوع سیمان وجود دارند که با روش خاصی تولید می گردند و به ویژه زودسخت شونده می باشند. یکی از اینها به نام سیمان با مقاومت اولیه خیلی زیاد می باشد. این نوع سیمان استاندارد نشده است، اما این سیمان توسط تولیدکنندگان به خصوصی تامین می شود. عموما توسعه سریع مقاومت این سیمان به علت خیلی زیاد نرم بودن ذرات آن است: ۷۰۰ تا ۹۰۰m2/kg. به این دلیل، مقدار سنگ گچ آن باید زیادتر (۴ درصد بر حسب SO3) از سیمان هایی که با ENV 197-1:1992 مطابقت می نمایند، باشد، ولی از نظر سایر جوانب، سیمان با مقاومت اولیه خیلی زیاد، با الزامات آن آیین نامه مطابقت دارد. می توان متذکر شد که مقدار سنگ گچ زیاد آن هیچ اثر نامساعدی بر سلامت درازمدت سیمان ندارد، زیرا سنگ گچ در واکنش های اولیه هیدراتاسیون بکلی مصرف می شود.

 

اثر نرمی سیمان بر توسعه مقاومت در شکل ۳-۲ نشان داده شده است. کلیه سیمان های به کار رفته در این مطالعه19-2 دارای ۴۵ تا ۴۸ درصد C3S و 3/14 تا 9/14 درصد C3A بودند.

سیمان با مقاومت اولیه خیلی زیاد با جدا نمودن ریز دانه ها از سیمان پرتلند زودسخت شونده توسط یک دستگاه جداکننده گردبادی هوایی، تولید می شود. به دلیل نرمی زیاد، سیمان با مقاومت اولیه خیلی زیاد دارای وزن مخصوص انبوهی کمی بوده و اگر در معرض هوا قرار گیرد به سرعت فاسد می شود. نرمی زیاد ذرات منجر به هیدراتاسیون سریع، و بنابراین روند ایجاد حرارت زیاد در عمرهای اولیه و توسعه سریع مقاومت می گردد. به عنوان مثال مقاومت سه روزه سیمان پرتلند زودسخت شونده در ظرف ۱۶ ساعت و مقاومت ۷ روزه آن در ظرف ۲۴ ساعت ایجاد می گردد۳۵-۲ . ولیکن پس از ۲۸ روز، کسب مقاومت این سیمان بسیار کم است. نمونه مقاومت بتن های ۱:3 حاوی سیمان با مقاومت اولیه خیلی زیاد در جدول ۶-۲ داده شده است. (نسبت 1:3 معرف نسبتهای جرمی سیمان به سنگدانه است).

اخیرا گزارش شده است 12-2 که سیمان های با مقاومت اولیه خیلی زیاد دارای مقدار زیاد C3S(۶۰ درصد) و مقدار خیلی C2S (۱۰ درصد) می باشند. گیرش اولیه در ۷۰ دقیقه حادث می شود، اما گیرش نهایی با فاصله کمی پس از آن در ۹۵ دقیقه رخ می دهد ۲۱-۲. وليكن، لازم به تذکر است که برای نسبتهای مخلوط یکسان، کاربرد سیمان با مقاومت اولیه خیلی زیاد، منجر به کارآیی کمتر می گردد.

 شکل ۳-۲: افزایش در مقاومت بتن با نسبت آب به سیمان 40/0 با استفاده از سیمان های پرتلند با سطح مخصوص های متفاوت به دست آمده با روش نفوذپذیری هوا) ۱۹ -۲

 

جدول ۲۶: مقادیر نمونه مقاومت یک بتن ۱:3 ساخته شده از سیمان با مقاومت اوليه خیلی زیاد ۳۵-۲

 

عمر

مقاومت فشاری، MPa

با نسبت آب به سیمان:

0.40

0.45

0.50

8ساعت

16 ساعت

24 ساعت

28 روز

1سال

12

33

39

59

62

10

26

34

57

59

7

22

30

52

57

سیمان با مقاومت اولیه خیلی زیاد در تعدادی از سازه ها که پیش تنیدگی اولیه، با بهره برداری هرچه سریع تر از سازه حائز اهمیت بوده، به نحو موفقیت آمیزی مورد مصرف قرار گرفته است. با نسبت های مخلوط یکسان، جمع شدگی و خزش این نوع سیمان تفاوت چشم گیری با مقادیر متناظر به دست آمده با سایر سیمانهای پرتلند ندارد ۳6-۲؛ در مورد خزش، لازم است مقایسه بر اساس نسبت تنش به مقاومت یکسان به عمل آید.

سیمان های با مقاومت اولیه خیلی زیاد که تاکنون مورد بحث قرار گرفتند، حاوی مواد افزودنی آمیخته شده نبوده و اساسا از انواع «فقط سیمان پرتلند» می باشند. سیمان های تجاری با ترکیبات ویژه نیز عرضه شده اند. یکی از آنها به اصطلاح سیمان با گیرش تنظیم شده با سیمان جت نامیده می شود که در ایالات متحده توسعه یافته است. این سیمان اساسا از مخلوطی از سیمان پرتلند و فلوئورو آلومینات کلسیم (C11A7.CaF2) با کندگیر کننده مناسب (معمولا اسید سیتریک یا نمکهای لیتیم تشکیل می گردد. زمان گیرش سیمان می تواند بین یک تا ۳۰ دقیقه تغییر کند (هر چه گیرش کندتر باشد افزایش مقاومت نیز کندتر می گردد) و این زمان در مرحله تولید سیمان، وقتی که مواد خام با یکدیگر آسیاب و پخته می شوند تنظیم می گردد. به علت تفاوت بین سختی مواد اولیه، عمل آسیاب نمودن مشکل است 65-2.

توسعه مقاومت اولیه به وسیله مقدار فلوئورو آلومینات کلسیم کنترل می شود: وقتی که مقدار این ماده ۵ درصد باشد، می توان مقاومتی در حدود 6MPa را ظرف یک ساعت به دست آورد؛ مخلوط ۵۰ درصد، مقاومت 20MPa را در همین مدت یا حتی کمتر تولید می کند. این مقادیر بر اساس مخلوطی با مقدار سیمان ۳۳۰kg/m3 به دست آمده اند. توسعه مقاومت بعدی مشابه با مقاومت سیمان پرتلند اصلی آن است ولی در دمای اطاق معمولی عملا هیچگونه کسب مقاومتی بین یک و سه روز مشاهده نمی شود.

سطح مخصوص نمونه ای از سیمان جت ژاپنی 23-2 به روش Blaine برابر ۵۹۰m2/kg بوده و ترکیبات اکسیدی آن (بر حسب درصد) به صورت زیر است:

CaO          SiO2          Al2O3         Fe2O3          SO3

11                2                 11                 14                 59

در نسبت آب به سیمان 0.30 ، مقاومت های فشاری MPa ۸ در ۲ ساعت و ۱۵MPaدر ۶ ساعت، حاصل شده اند ۳۰-۲. جمع شدگی ناشی از خشک شدن بتن حاوی سیمان جت، کمتر از جمع شدگی بتن حاوی مقدار مساوی از سیمان پرتلند در متر مکعب بتن، گزارش گردید ۲۳-۲. همچنین نفوذپذیری، در عمرهای تا ۷ روز خیلی کمتر بود23-2. این ویژگی ها وقتی که سیمان با گیرش تنظیم شده برای تعمیرات اضطراری (با توجه به گیرش سریع و توسعه خیلی سریع مقاومت اولیه آن بسیار مناسب است) به کار می رود، حائز اهمیت است. واضح است که فرآیند مخلوط نمودن باید مناسب باشد. در صورت لزوم می توان از یک ماده افزودنی کندگیر کننده استفاده نمود۲۳-۲. سیمان با گیرش تنظیم شده به علت مقدار زیاد آلومینات کلسیم، در برابر حمله سولفات ها آسیب پذیر است ۳۷-۲.

سیمان های خیلی زود سخت شونده خاص دیگری نیز وجود دارند که ترکیبات افشا نشده ای داشته و با نام خاص یا تجاری به فروش می رسند. به این دلایل، بحث آنها در این کتاب مناسب یا موثق نخواهد بود. ولیکن برای نشان دادن انواع محصولات موجود در بازار (حداقل در بعضی از کشورها) و عملکرد این سیمانها، یکی از آنها در زیر مورد بحث واقع می شود و به فرض نام آن سیمان X باشد. سیمان Xیک سیمان آمیخته است که حاوی ۶۵ درصد سیمان پرتلند و با نرمی (با روش Blaine)  ۵۰۰m2/kg ، حدود ۲۵ درصد خاکستر بادی طبقه C و مواد مضاف شیمیایی کمکی افشا نشده می باشد. این مواد احتمالا شامل اسید سیتریک، کربنات پتاسیم و یک فوق روان کننده می باشند ولیکن کلرید ندارد. این سیمان نوعا، در مقدار ۴۵۰kg در متر مکعب بتن با نسبت آب به سیمان تقریبا 0.25 ، به کار برده می شود. زمان گیرش آن ۳۰ دقیقه یا بیشتر است. ادعا بر این است که بتن حاوی آن را می توان در دماهای قدری کمتر از نقطه یخ زدن درجا ریخت، اما عایق بندی بتن به منظور حفظ حرارت لازم خواهد بود.

توسعه مقاومت بتن حاوی سیمان X خیلی سریع است: حدود 20MPa در ۴ ساعت و مقاومت فشاری ۲۸ روزه آن حدود 80MPa می باشد. بیان شده است که این سیمان مقاومت خوبی در برابر حمله سولفاتها و یخ زدن و آب شدن دارد، بدون اینکه حباب هوا در آن ایجاد شود. خاصیت اخیر به دلیل نسبت آب به سیمان خیلی کم آن است. همچنین ادعا شده است که جمع شدگی آن نیز کم است.

این ویژگی ها، سیمان X را برای کار تعمیر سریع و احتمالا برای بتن پیش ساخته نیز مناسب می سازد. وليكن لازم به ذکر است که سیمان X دارای قلیایی حدود 2.4 درصد است (بر حسب معادل سود سوزآور) و در مواردی که ممکن است سنگدانه های با واکنش قلیایی مصرف شوند، این نکته را باید در نظر داشت. به علت واکنش زایی و درجه نرمی زیاد، نگاه داری این سیمان در شرایط کاملا خشک، ضروری است.

 

بازگشت به فهرست

شرکت مقاوم سازان مینو با بیش از 10 سال سابقه اجرای ژئوسنتتیک ها در زمینه های مختلف از جمله کشاورزی، صنعت و معدن، گودهای ساختمانی و... در تمامی نقاط کشور ... بیشتر بدانید

ساعت کاری

شنبه تا

پنج شنبه

08:00 صبح  الی

15:00 بعد از ظهر

جمعه   تعطیل

 

نماد اعتماد الکترونیکی

Please publish modules in offcanvas position.