آشنایی با خواص فیزیکی و شیمیایی سیمان پرتلند

از مهم‌ترین مصالح ساختمانی می‌توان به سیمان اشاره کرد که در ابتدا باید با آن و کاربرد‌هایش آشنا شویم. اگر از سیمان در ساخت سازه‌ها استفاده نشود، آجر و سنگ و سایر اجزا مقاومتی ندارند و خیلی سریع فرو می‌ریزند. سیمان ماده چسبنده‌ای است که در بیشتر مراحل ساختمان‌سازی از آن استفاده می‌شود.

ما در این مقاله سعی داریم شما را با در ابتدا با خواص شیمیایی سیمان پرتلند آشنا کنیم. در ادامه مقاله نیز به بررسی دقیق‌تر خواص فیزیکی سیمان پرتلند خواهیم پرداخت.

با خرید سیمان پرتلند که نوعی سیمان هیدرولیک شده است. از آسیاب کردن کلینکر بوجود می‌آید. از ترکیبات سیمان پرتلند، اکسید سلیسی، آلومینیومی، آهنی پدید می‌آید. سیمان پرتلند، متشکل از موادی همچون سیلیکاتی و آلومیناتی است.

خواص شیمیایی سیمان پرتلند

در این مرحله، تعادل ترکیبات به خوبی حفظ نمی‌شود و این فرآیند بر اندازه بعضی از مواد مانند آمورف در ترکیب کلینکر اثر می‌گذارد. آمورف یا همان شیشه، تفاوت قابل توجهی با سایر مواد شیمیایی متبلور شده دارد. همینطور واکنش شیمیایی بین مایع کلینکر و ترکیبات متبلوری که پیش از این بوجود آمده، پیچیدگی خاصی بوجود می‌آورد. با توجه به موارد گفته شده، می‌توانیم سیمان را در حالت متعادل منجمد در نظر گرفت به این دلیل که ترکیبات و مواد سرد شده، دوباره به دمای کلینکر می‌رسند. در واقع این یک فرض است که در محاسبات ترکیب شیمیایی سیمان‌های تجاری در نظر گرفته می‌شود که:

با فرض اینکه تبلور تمامی محصولات در شرایط متعادل صورت گیرد، مقدار پتانسیل ساخت ترکیبات را از مقدار اندازه‌گیری شده اکسید‌های کلینکر محاسبه می‌کنند.

سیمان از چهار ترکیب مهم تشکیل می‌شود. یعنی اگر در ساختار شیمیایی سیمان، یکی از این ترکیبات نباشد، سیمان بوجود نمی‌آید. این ترکیبات شیمیایی سیمان، حروف و علامت‌های انحصاری خود را در جدول شیمی دارند. شایان ذکر است که سیلیکات‌های موجود در ساختار شیمیایی سیمان پرتلند، خالص نیست. بلکه در ترکیبات شیمیایی آن چندین مواد معدنی دیگر نیز وجود دارد. جالب است بدانید این مواد معدنی، در ساختار سیمان جامد هستند. این مواد معدنی، در ترکیب اتم‌ها، بسیار تأثیر می‌گذارد و همچنین بر شکل‌گیری بلور‌ها و سیلیکات مؤثر هستند.

زیرا اکسید‌های دیگری جانشین بخشی از CaO در C3S کم می‌شود. شایان ذکر است که C3S و C2S به صورت خالص در ساختار سیمان پرتلند وجود ندارد.

نکته حائز اهمیت، ترکیبات اصولی سازگار با ساختار مواد است. اگر این ویژگی به درستی در ترکیب و ساختار سیمان رعایت شود، سیمان مرغوب و با کیفیتی بوجود می‌آید. برای مطمئن شدن از ترکیب درست در ساختار سیمان، فاز‌های جامد و مایع در دما‌های مختلف، سنجیده می‌شود. روش دیگر برای تشخیص ساختار بلور و مطالعه ساختار بلور، استفاده از اشعه ایکس در انواع پودر‌ها می‌باشد.

‌روش دیگر، عبور دادن نور و انعکاس دادن آن در مقطع‌های قابل پرداخت در مواد بوجود آمده می‌باشد. برای تخمین زدن دقیق اتم‌های موجود در ساختار سیمان، روش‌های نوینی وجود دارد. میکروسکوپ‌های الکترونیکی ساخته شده است که مشخص کردن تعداد اتم‌ها و الکترون‌های موجود در ترکیب سیمان پرتلند را بسیار آسان و راحت کرده است.

در این بخش، سعی داریم شما را با خواص فیزیکی سیمان پرتلند آشنا کنیم. پس ادامه مقاله را از دست ندهید.

هنگامی که آب و سیمان را با سایر مواد از جمله ماسه و شن ترکیب می‌کنیم، ملات به دست می‌آید. وقتی ملات به دست آمده را در ساخت و ساز استفاده می‌کنیم، حفره‌هایی بوجود می‌آید که در آن چربی اشباع شده وجود دارد.

سیمان از مواد بسیار مهمی است که در ساخت بتن استفاده می‌شود‌. هیدراسیون موجود در سیمان، هنگامی‌که تازه است، میزان جذب و نفوذ را کاهش می‌دهد. با کم شدن هیدراسیون موجود در سیمان، میزان جذب و نفوذ آن بالا می‌رود.

برای اینکه حفره‌های بوجود آمده را در سطوحی که بتن کاری کرده‌ایم را کاهش دهیم، میکروسیلیس را به ترکیبات سیمان اضافه می‌کنیم. با اضافه کردن میکرو سیلیس به سیمان، هم حفره‌های کمتری ایجاد می‌شود، هم میزان مقاومت و کیفیت سیمان بیشتر می‌شود.