کاربرد و مزایای استفاده از سیمان پوزولانی؛ سیمان پوزولانی چه کاربردی دارد؟

سیمان پوزولانی از آنجایی که از موادی به نام پوزولان‌ها تشکیل شده، دارای ویژگی‌ها و مزایای ویژه‌ای است. سیمان پوزولانی کاربرد بسیار گسترده و وسیعی در زمینه صنعت داشته و یکی از مهم‌ترین دستاوردهای بشر در دنیای صنعت به حساب می‌آید.

کاربرد سیمان پوزولانی در یک یا دو مورد خلاصه نشده و کاربرد بسیار زیادی در بهینه کردن کارهای اجرایی، افزایش میزان بهره‌وری، کم کردن هزینه‌ها و بالا بردن سطح کیفیت کار دارد قصد داریم شما را با انواع سیمان پوزولانی آشنا کنیم و با مزایا و معایب سیمان پوزولانی آشنا شوید.

از ویژگی‌های منحصر به فرد و مزایای سیمان پوزولانی می‌توان به افزایش میزان مقاومت بتن، ساختن انواع سد و اسکله، افزایش میزان مقاومت نسبت به مواد شیمیایی و... اشاره کرد. تا انتهای این مقاله همراه ما باشید تا اطلاعاتی جامع و مفید درباره این که سیمان پوزولانی چیست را در اختیار شما قرار دهیم.

از حدود ۲۰۰۰ سال پیش یعنی زمان تمدن‌های باستانی یونان و روم، از پوزولان‌ها برای تولید بتن استفاده می‌کردند؛ یعنی درست زمانی که خاکستر آتشفشان‌ها با آهک سوخته ترکیب شد تا یک چسب هیدرولیکی به وجود آمد. ازجمله سازه‌هایی که به وسیله این‌گونه مواد ساخته شده و امروزه همچنان پابرجا است می‌توان به پانتئون روم اشاره کرد.

کلمه پوزولان از روستایی به نام پوزولی در نزدیکی ناپل گرفته شده که بعدها نام خود را به پوزولان تغییر داده است؛ از آنجایی که این روستا به کوه وزوویوس نزدیک بود، بهترین منابع خاکستر آتشفشانی را داشت. امروزه در سراسر جهان از خاکستر بادی به عنوان پوزولان برای تولید بتن استفاده می‌کنند. از خاکستر بادی به عنوان ماده‌ای جداگانه و به صورت مستقیم یا به عنوان جزئی از سیمان مخلوط شده در بتن استفاده می‌کنند.

کاربرد سیمان پوزولانی در ساخت بسیاری از سازه‌ها دیده می‌شود که ازجمله این سازه‌ها که با استفاده از سیمان پوزولانی ساخته شده‌اند می‌توان به پل ساین شاین اسکای وی در فلوریدا، پل خلیج سانفرانسیسکو، اوکلند در کالیفرنیا، تونل کانال بین انگلستان و فرانسه، سد سه دهانه در چین و برج خلیفه دبی که در حال حاضر بلندترین ساختمان در جهان شناخته می‌شود.

سیمان پوزولانی چیست؟

اگر بخواهیم سیمان پوزولانی را با سیمان پرتلند معمولی مقایسه کنیم، باید بگوییم که سیمان پوزولانی از نظر خصوصیات شیمیایی و مکانیکی بهبود یافته و به یک ماده‌ی بسیار پرکاربردتر، مقاوم‌تر، ارزان‌تر و همچنین پرطرف‌دار تبدیل شده است. پوزولان در حقیقت یک نوع پوکه یا خاکستر بادی است که به شکل بسیار ریزی آسیاب شده و وزن آن کمتر از سیمان است و این ویژگی در کنار قیمت ارزان آن سبب شده تا افرادی زیادی برای انجام پروژه‌های خود از آن استفاده کنند. قابل ذکر است که بدانید پوزولان‌ها انواع مختلفی از مواد نسوز هستند که در فرمول‌های مختلف به بازار عرضه می‌شوند. پوزولان‌های از مواد ریزی به نام‌های سیلیسی و آلومینیومی تشکیل شده‌اند و به طور طبیعی در طبیعت یافت می‌شوند و در صورتی که با آب ترکیب شوند، واکنش داده و مواد سیمانی را به وجود می‌آورند. شما می‌توانید برای بهبود کیفیت سیمان پرتلند، پوزولان‌ها را به آن اضافه کنید.

از مهم‌ترین ویژگی‌های سیمان پوزولانی می‌توان به پیشگیری آن از خوردگی آهن در بتن و همچنین افزایش طول عمر سازه‌های بتنی اشاره کرد. شاید جالب باشد که بدانید در بتن معمولی از سیمان پرتلند استفاده می‌شود که خاصیت قلیایی دارد؛ این سیمان بعد از خشک شدن در بتن منافذ، ترک‌ها و حفره‌های مختلفی ایجاد می‌کند؛ حال باید بدانید که مواد قلیایی، اسیدی و خنثی می‌توانند از این منافذ و حفره‌ها به داخل بتن نفوذ کرده و آن را تخریب کند؛ اما اگر به بتن مواد پوزولانی رزین‌های آلی مانند پلی استر، اپوکسی و... اضافه شود، می‌تواند منافذ و فضاهای خالی را به طور کامل پر کند و از این جهت به افزایش مقاومت و عمر مواد کمک می‌کند؛ این فرایند از مزایای سیمان پوزولانی محسوب می‌شود. شایان ذکر است که بدانید از دوده سیلیس هم می‌توان به عنوان یک جایگزین برای پوزولان های طبیعی استفاده کرد؛ اما ویژگی‌ها و خصوصیات این نوع سیمان با سیمان پوزولانی متفاوت است.

سیمان پوزولانی جزء یکی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین مصالح ساختمانی در صنعت ساخت و ساز به حساب می‌آید که در انواع مختلفی تولید و به بازار عرضه می‌شود. سیمان پوزولانی را به عنوان بهترین نوع سیمان می‌شناسند که کاربردهای فراوانی در صنعت ساخت و ساز داشته و به انجام هر چه بهتر پروژه‌ها کمک می‌کند. ازجمله کاربردهای سیمان پوزولانی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. کاربرد سیمان پوزولانی در بتن‌ریزی‌های حجیم است.
2. این سیمان در محیط‌های گرم بیشتر کاربرد دارد.
3. در ساخت ملات و بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
4. میزان مقاومت سیمان پوزولانی در مقابل سولفات و دیگر حمله‌های شیمیایی بسیار زیاد است.
5. از این نوع سیمان در گچ‌کاری نیز استفاده می‌شود.
6. برای سنگ‌تراشی ساختمان‌ها نیز این نوع سیمان بسیار مناسب است.
7. از سیمان تهیه شده توسط پوزولان در ساخت و تولید لوله‌های فاضلاب استفاده می‌شود.
8. اگر می‌خواهید در نزدیکی محیط‌ها و اماکن مرطوب مانند ساحل، سد، بندرها، سازه‌های دریایی و اسکله‌ها ساخت و ساز انجام دهید، ما به شما سیمان ساخته شده از پوزولان را پیشنهاد می‌کنیم.
9. این نوع سیمان در تولید بتن معمولی نقش دارد.
10. در ساخت سازه‌های هیدرولیکی نقش دارد.
11. برای شرایط بتن‌ریزی سخت بسیار مناسب است.
12. برای کارهای تزئینی و هنری نیز می‌توان از سیمان‌های پوزولانی استفاده کرد.

ذرات و دانه‌های تشکیل دهنده این نوع سیمان به شکل کروی بوده و در بازار ارزش بسیار بیشتری نسبت به دیگر انواع سیمان‌ها دارد. همان‌طور که گفتیم عدم استفاده از سیمان پوزولانی برای ساخت بتن، باعث به وجود آمدن حفره‌ها، منافذ و ترک‌هایی در بتن می‌شود که به دنبال آن خرابی و آسیب به بتن حتمی است؛ ذرات کروی شکل سیمان ساخته شده از پوزولان و ظرافت آن‌ها باعث شده تا این حفره‌ها و منافذ بهتر پر شده و به راحتی و آزادانه در بین بتن حرکت کنند.

قابل ذکر است که بدانید انواع سیمان پوزولان چسبندگی بسیار خوبی به بتن می‌دهند و میزان اتلاف اسلامپ بتن را در شرایط آب و هوایی گرم، نسبت به دیگر بتن‌های ساخته شده با سیمان معمولی، به طرز قابل توجهی کاهش می‌دهند.

فضاهای خالی متصل به هم در بتن، باعث نفوذپذیری بیشتر آن می‌شود. بتن‌هایی که در آن‌ها سیمان پوزولانی استفاده شده، آهک موجود در آن آزاد شده و در طول هیدراتاسیون اولیه، به وسیله سیلیس واکنش‌پذیر مصرف می‌شود و به جای اینکه روی سطح بتن شسته شود، می‌تواند یک ترکیب سیمانی نامحلول را به وجود آورد. همین موضوع باعث شده تا فضاهای خالی موجود در بتن کاهش پیدا کند و کانال‌های مویرگی هم مسدود شوند؛ این روند طبیعتاً کاهش نفوذپذیری بتن را به دنبال خواهد داشت.

از دیگر کاربردها و مزایای سیمان پوزولانی می‌توان به مواردی همچون مقرون به صرفه و اقتصادی، مقاوم در برابر یخ زدگی و سرما، کاهش حرارت ناشی از هدراتاسیون، پیشگیری از ترک خوردگی بتن، کاهش مصرف سیمان در بتن، کاهش هزینه‌های تولید سیمان، محافظت در برابر مواد خورنده و همچنین مقاومت بالا در برابر فاضلاب و مواد شیمیایی اشاره کرد.

معایب سیمان پوزولانی

پیش‌تر به مزایای سیمان پوزولانی اشاره کردیم؛ اما همان‌طور که می‌دانید هیچ چیزی به صورت 100% کامل و بی‌نقص نبوده و از یک سری معایبی نیز برخوردار است. سیمان پوزولانی معایبی مختصری دارد که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

1. ترکیبات شیمیایی موجود در سیمان‌های تهیه شده از پوزولان بسیار بالا بوده و همین موضوع باعث شده تا میزان مقاومت آن‌ها در برابر عواملی همچون فرسایش هوازدگی، کم باشد.
2. باتوجه به مورد اول، در پروژه و کارهایی که به بتن ریزی های حجیم و بزرگ نیاز است و احتمال هوازدگی در آن وجود دارد، سعی بر این است تا برای انجام این نوع پروژه‌ها از سیمان  پوزولانی استفاده نشود.
3. از دیگر معایب سیمان پوزولانی می‌توان به مقاومت فشاری بسیار پایین آن در روزهای اولیه استفاده اشاره کرد؛ البته این نوع سیمان کم‌کم بعد از ۲۸ روز به کیفیت مطلوب و مورد نظر می‌رسد. 

با انواع سیمان پوزولانی آشنا شوید

انواع سیمان پوزولان شامل پوزولان های طبیعی، پوزولان های مصنوعی و سیمان پوزولانی ویژه می‌شود. هریک از این سیمان‌های ویژگی‌ها و مشخصات خاص خود را دارند که در ادامه هر کدام را مفصل مورد بررسی قرار می‌دهیم.

پوزولان‌های طبیعی

پوزولان های طبیعی از مواد مختلفی ازجمله خاک‌های دیاتومه‌دار، پوکه سنگ طبیعی و موارد مشابه تشکیل می‌شود. البته باید به این نکته توجه داشته باشید با مواد دیگر هم مانند رس‌ها، شیل‌ها، خاکسترهای آتشفشانی، چرت‌های اوپالینی می‌توان پوزولان های طبیعی را تولید کرد. خبر خوب این است که کشور عزیزمان ایران، ازجمله بزرگ‌ترین تولیدکننده و همچنین صادرکننده پوزولان های طبیعی محسوب می‌شود و ذخایر بزرگی از انواع پوزولان های طبیعی را دارد.

پوزولان‌های مصنوعی

تولید پوزولان های مصنوعی به واحدهای نیروگاهی نیاز دارد که سوخت آن‌ها معمولاً از زغال‌سنگ تأمین شود. تولید پوزولان های مصنوعی علاوه بر این روش، با کوره‌های متالورژیکی نیز امکان‌پذیر است؛ این کوره‌ها در تولید آلیاژهای مختلفی همچون چدن، سیلیسیم و... نقش دارند.قابل ذکر است که بدانید 85% پوزولان های مصنوعی از سیلیس بلوری نشده است؛ که اندازه متوسط قطر ذرات بلوری نشده این نوع سیمان معمولاً در حدود ۱/۰ الی ۲/۰ میکرون است.

سیمان پوزولانی ویژه

سیمان پوزولانی ویژه یک نوع خاصی از محصول است که کاربردهای ویژه‌ای دارد؛ این نوع سیمان میزان مقاومت بالا و کیفیت بسیار خوبی داشته و از این جهت توانسته در چند سال اخیر توجه بسیاری از افراد را به سمت خود جلب کرده و در امر ساختمان سازی بسیار محبوب شود.

از سیمان پوزولانی ویژه معمولاً در بتن‌ریزی‌های حجیم مانند بتن‌ریزی سدها، بتن‌ریزی فونداسیون‌ها، بتن‌ریزی پل‌ها و... استفاده می‌شود. سیمان پوزولانی ویژه علاوه بر موارد ذکر شده کاربرد دیگری نیز دارد؛ در مناطق و اماکنی که احتمال دارد واکنش‌های به خصوصی مانند واکنش قلیایی و سیلیکاتی صورت گیرد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. از مزایای سیمان پوزولانی ویژه می‌توان به مواردی همچون مقاومت بالا، امکان نفوذ بیشتر و میزان کارایی بالا اشاره کرد. 

تفاوت سیمان پرتلند و سیمان پوزولانی چیست؟

تفاوت سیمان پرتلند و پوزولانی باعث شده تا از هر کدام در کارهای متفاوت و بتن‌ریزی‌های خاص استفاده شود. تفاوت سیمان پرتلند و پوزولانی در موارد زیر خلاصه می‌شود:

1. ماهیت کلی سیمان پوزولانی و سیمان پرتلند کاملاً متفاوت است؛ چراکه سیمان پوزولانی از پوزولان‌ها به وجود آمده و مواد تهیه کننده آن با سیمان پرتلند کاملاً فرق دارد.
2. از دیگر تفاوت‌های این دو نوع سیمان می‌توان به گرمای ناشی از واکنش آن‌ها اشاره کرد. میزان گرمایی که از واکنش سیمان پوزولانی متصاعد می‌شود، بسیار کمتر از واکنش سیمان پرتلند است.
3. تفاوت دیگر این دو نوع سیمان در میزان مقاومت آن‌ها است؛ سیمان پوزولانی در برابر یون و سولفات مقاومت زیادی داشته، در حالی سیمان پرتلند در برابر آن‌ها مقاومت چندانی ندارد. 

مقاومت بتن با استفاده از سیمان پوزولانی

میزان مقاومت بتن ساخته شده با سیمان پوزولانی برابر با یک بتن معمولی ساخته شده بعد از ۲۸ روز است؛ این موضوع به مقاومت بسیار زیاد سیمان پوزولانی اشاره دارد، بنابراین بسیار عقلانی است که برای ساخت و ساز و احداث بناهای مختلف، از سیمان پوزولانی در بتن به جای سیمان معمولی استفاده کنید تا شاهد مقاومت بسیار بالای سازه خود باشید. قابل ذکر است که بدانید تشکیل سیلیکات حتی بعد از کم شدن سرعت هیدراتاسیون سیمان معمولی هم ادامه دارد و همین موضوع باعث می‌شود تا میزان قدرت و مقاومت بتن، در مدت زمان بیشتر، افزایش پیدا کند؛ هر چه مدت زمان بیشتری از ساخت بتن با سیمان پوزولان بیشتر باشد، میزان قدرت و مقاومت آن بتن هم بیشتر خواهد شد.

مشخصات فنی سیمان پوزولانی

شاید جالب باشد که بدانید سیمان تهیه شده از پوزولان برای گیرش اولیه حدود ۳۰ دقیقه و برای گیرش نهایی حداکثر ۶۰۰ دقیقه زمان لازم دارد. مقاومت فشاری این سیمان در ۳ روز اول برابر با ۱۳ MPA، در 7 روز اول برابر با ۲۲ مگاپاسکال و در مدت زمان ۲۸ روز حداقل برابر با ۳۳ مگاپاسکال است.

از نکات قابل توجه در مورد سیمان تهیه شده از پوزولان می‌توان به جمع شدگی و انقباض آن اشاره کرد که نباید بیشتر از 15% و عیار آن هم نباید بیشتر از ۳۰۰ مترمکعب در کیلومتر باشد. برای اینکه بتوانید به نحو احسنت از این نوع سیمان در پروژه‌های کاری خود استفاده کنید و قصد خرید آن را دارید، بد نیست از مشخصات فنی آن هم اطلاعاتی در دست داشته باشید. این اطلاعات در میزان خرید، نحوه استفاده کاربرد داشته و در نتیجه رضایت از کار نهایی را برای شما به همراه دارد. مشخصات فنی و ویژگی‌های این نوع سیمان به گونه‌ای است که می‌توان از آن برای ساخت بناهای مختلف با عمر و دوام طولانی استفاده کرد. 

نکات مراقبت و نگهداری از سیمان پوزولانی

برای استفاده از هر مصالح و ابزاری در کار خود ابتدا باید به خوبی با آن محصول آشنا باشید و همچنین اطلاعات بسیار مفیدی از مشخصات فنی و نحوه نگهداری آن‌ها در اختیار داشته باشید تا بتوانید طول عمر سازه‌های خود را تا حد امکان بالا برده و به خوبی از آن‌ها مراقبت کنید. اگر شما هم قصد خرید سیمان پوزولانی و استفاده از آن در سازه‌های خود را دارید، باید با نکات مراقبت و نگهداری آن آشنا باشید تا عمر سازه را بالا ببرید.

از سری نکات مراقبت و نگهداری این سیمان می‌توان به دو مورد زیر اشاره کرد:

1. در هنگام خرید سیمان تهیه شده از پوزولان حتماً به این نکته توجه داشته باشید که تاریخ تولید آن بیشتر از یک سال نباشد.
2. اگر قصد ذخیره این نوع سیمان را در انبار خود دارید، حتماً باید به این نکته توجه داشته باشید که پاکت‌های آن از زمین و از دیوار حداقل ۱۰ سانتی‌متر فاصله داشته باشند.

همان‌طور که گفتیم استفاده از این نوع سیمان قیمت پایینی داشته و برای شما مقرون به صرفه تمام می‌شود؛ اگر می‌خواهید در طول استفاده از این نوع سیمان بهتر نتیجه را حاصل کنید، اطلاعات خود را در رابطه با آن بالا برده و حتماً به نکات مراقبت و نگهداری آن توجه کنید. 

چگونگی تولید سیمان پرتلند پوزولانی

نحوه تولید سیمان پرتلند پوزولانی تقریباً شبیه به فرایند تولید سیمان پرتلند معمولی است که می‌توان آن را در ۴ مرحله زیر خلاصه کرد:

خرد کردن مواد اولیه

مواد اولیه‌ای که برای ساخت این نوع سیمان به کار می‌رود، سنگ آهک و خاک رس است. این زنگ‌ها را بعد از حفاری به کامیون‌های مخصوص بارگیری منتقل کرده و سپس برای تبدیل به ذرات ریز، به سنگ‌شکن‌ها فرستاده می‌شوند.

آسیاب کردن مواد اولیه

حال ذرات خرد شده سنگ آهک و خاک رس به مقدارهای دلخواه وارد آسیاب‌های گلوله‌ای می‌شوند و در این مرحله قبل از اینکه برای ذخیره در سیلوها آماده شوند، به خوبی با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

کلسیناسیون کلینکر

در این مرحله سیمان خام برای کلسینه شدن در دمای بالا به اجاق دوار سیمانی فرستاده می‌شود؛ این مخلوط تا دمای ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت می‌بیند و کلسیناسیون CACO3 به CAO صورت می‌گیرد. حال مخلوط گرم شده به کوره فرستاده می‌شود و تا دمای ۱۴۵۰ درجه سانتی‌گراد در کوره دوار حرارت داده می‌شود. بعد از انجام بسیاری از واکنش‌های شیمیایی، ذرات کروی شکل خاکستری رنگ به نام کلینکر تولید می‌شود که دمای بسیار زیادی دارند؛ برای خنک کردن آن‌ها می‌توان از خنک‌کننده سیمانی استفاده کرد.

آسیاب کردن سیمان

بعد از فرایند انجماد و خنک سازی، کلینکر به خوبی با پوزولان و گچ ترکیب شده و برای آسیاب به آسیاب سیمان انتقال داده می‌شود. مواد سیمانی به دست آمده در سیلوهای سیمان فراوری می‌شوند و کار بسته‌بندی و پردازش در کارخانه صورت می‌گیرد. زمانی که کلینکر با مواد گچی و مواد پوزولانی ترکیب شود، سیمان پرتلند پوزولانی به دست می‌آید.

قیمت سیمان پوزولانی چقدر است؟

قابل ذکر است که بدانید سیمان تهیه شده از پوزولان، جزو سیمان‌های ارزان قیمت بازار بوده و شما می‌توانید با توجه به قیمت ارزان، کارایی خوب و کیفیت بالا آن را برای انجام کارهای عمرانی و پروژه‌های ساختمانی خود از سایت‌های معتبر خریداری کنید. البته باید به موضوع توجه داشته باشید که قیمت تمام شده‌ی این نوع سیمان به موارد مختلفی ازجمله حجم مورد نیاز، نوع سیمان و همچنین کارخانه تولیدکننده این سیمان بستگی دارد.

جمع بندی

امیدواریم در این مقاله توانسته باشیم جواب سوال شما درباره اینکه سیمان پوزولانی چیست را داده باشیم و شما را از مزایا و معایب سیمان پوزولانی آگاه کرده باشیم. از آنجایی که امروزه شیوه و روش‌های ساخت تغییر کرده، بنابراین باید از مواد جدیدی همچون سیمان پوزولانی در ساخت و ساز استفاده کرد. کاربرد سیمان پوزولانی و ویژگی‌های آن به سیمان پرتلند بسیار شباهت داشته و تفاوت آن‌ها در افزودن پوزولان‌های به سیمان است که تغییراتی در مکانیزم و ساختار سیمان به وجود می‌آورد.

ازجمله مزایای سیمان پوزولانی می‌توان به خصوصیات شیمیایی و فیزیکی منحصر به فرد آن اشاره کرد که همین امر باعث می‌شود تا در ساخت و ساز بسیاری از سازه‌ها و بناهای مختلف کاربرد داشته باشد. این نوع سیمان‌ها به دلیل قیمت مناسب و مقرون به صرفه، مقاومت بالا، کاربرد فراوان در صنایع مختلف و... بسیار مورد توجه قرار گرفته و در سال‌های اخیر به محبوبیت آن افزوده شده است. در آخر اگر می‌خواهید سازه‌های شما از بیشترین میزان مقاومت و استحکام برخوردار باشند، ما به شما پیشنهاد می‌کنیم تا از انواع سیمان پوزولانی در صنعت ساخت و ساز خود استفاده کنید.

برای خرید و قیمت سیمان تماس بگیرید.