سیمان پرتلند چیست و انواع سیمان پرتلند در استاندارد ایران

همان‌طور‌که می‌دانید سیمان یکی از متریال‌های ثابت در ساخت‌و‌ساز است که عموما از خاک رس و سنگ آهک ساخته می‌شود. مخلوط این ماده با مصالحی مثل سنگ، ماسه و شن منجر به ساخت انواع بتن و ملات خواهد شد که استحکام و پایداری قابل توجهی را برای سازه به‌دنبال دارند. در ایران و در بسیاری از پروژه‌های ساخت‌و‌ساز از سیمان پرتلند آن‌هم از نوع معمولی یا OPC13 استفاده می‌‌شود. از سیمان پرتلند تیپ ۱ (معمولی)گرفته تا نوع ۵ همگی در ساخت‌‌و‌سازها کاربرد دارند. اغلب شرکت‌های تولید‌کننده سیمان این محصول را در بسته‌های ۵۰ کیلوگرمی تولید و به بازار عرضه می‌کنند. البته در برخی پروژه‌های کلان سیمان به‌صورت فله‌ای و به‌کمک تانکر در محل مورد نظر تخلیه می‌شود تا عملیات ساخت با سرعت بیشتری انجام شود. در این مقاله بیشتر متوجه خواهید شد که سیمان پرتلند چیست و انواع سیمان پرتلند به چه کاری می‌آید، پس تا انتها همراه ما بمانید.

سیمان پرتلند چیست؟

به‌دلیل بالا بودن خواص سیمان پرتلند این محصول همچون گروت سیمانی یکی از پرکاربردترین نوع مصالح در ساخت‌و‌سازها است که در ایران به‌وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیمان برای اولین بار توسط ژوزف اسپین در سال ۱۸۲۴تولید و به‌کار برده شد. این سیمان در کوره‌های مخصوص و درجه حرارت بسیار بالا از ترکیب خاک رس و آهک تولید می‌شود که در حین چرخش به آن گچ اضافه می‌کنند و در اصطلاح به آن کلینکر سیمان پرتلند می‌گویند.

قطعا می‌دانید که گروت سیمانی چیست و چه کاربردی دارد، در سیمان پرتلند از این محصول نیز استفاده می‌شود. به محض قرار گرفتن سیمان در معرض آب واکنش شیمیایی هیدراتاسیون شکل می‌گیرد که به چسبندگی بالای آن در شرایط خاص کمک می‌کند. این حد از چسبندگی در انواع سیمان پرتلند شکل می‌گیرد و منجر به استحکام و مقاومت قابل توجه سازه می‌شود و آن را در برابر بلایای طبیعی مستحکم خواهد کرد.

انواع سیمان پرتلند

براساس آیین‌نامه‌ها، استاندارد ASTM، استاندارد AASHTO و استاندارد ملی ایران سیمان پرتلند به ۵ نوع تقسیم می‌شود که در ادامه با هر یک آشنا خواهید شد:

سیمان پرتلند معمولی نوع ۱

سیمان معمولی یا سیمان پرتلند تیپ ۱ ( معمولی)اولین سری از سری‌های سیمان پرتلند است که با اضافه کردن مواد اولیه و افزودنی‌هایی مشخص شکل می‌گیرد و از مقاومت قابل توجهی برخوردار است. سیمان پرتلند تیپ ۱ (معمولی) رایج‌ترین نوع سیمان پرتلند محسوب می‌شود.

سیمان پرتلند تیپ ۲ یا سیمان اصلاح شده

این نوع سیمان اصلاح شده سیمان نوع ۲ است این محصول هیدراتاسیون کمی دارد؛ بنابراین ترک‌های محدودی در آن شکل می‌گیرد. سیمان پرتلند تیپ ۲ یا سیمان اصلاح شده رایج‌ترین نوع سیمان پرتلند در ایران به‌حساب می‌آید.

سیمان پرتلند تیپ ۳ (سیمان زودگیر)

سیمان پرتلند تیپ ۳ (سیمان زودگیر) به‌دلیل سخت شدگی سریع از مقاومت و استحکام بالایی برخوردار است. سیمان پرتلند تیپ ۳ (سیمان زودگیر) در شرایط آب و هوایی سرد و مرطوب اصلی‌ترین انتخاب سازندگان محسوب می‌شود.

سیمان پرتلند تیپ ( سیمان کم حرارت)

سیمان پرتلند تیپ ( سیمان کم حرارت) به‌دلیل حرارت‌‌زایی کم به سیمان کندگیر نیز معروف است و در بتن ریزی‌های حجیم مانند سدسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیمان پرتلند تیپ ( سیمان کم حرارت) هم یکی از انواع سیمان پرمصرف در ساخت‌وسازهای بزرگ ایران به‌حساب می‌آید.

سیمان پرتلند تیپ ۵ یا ضد سولفات

سیمان پرتلند تیپ ۵ یا ضد سولفات در برابر حمله سولفات از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است و در ساخت سکوهای بزرگ نفتی و دریایی کاربرد دارد. نکته مهم این است که مقاومت سیمان پرتلند تیپ ۵ یا ضد سولفات نسبت به موارد دیگر گیرش ضعیفی دارد، بنابراین باید زمان زیادی را به آن اختصاص داد. این محصول در مقایسه با سیمان پرتلند تیپ ۳ (سیمان زودگیر) مخصوص مناطق گرم و مرطوب است.

تفاوت سیمان پرتلند با سیمان معمولی چیست؟

فرق سیمان پرتلند و سیمان معمولی در ویژگی‌های آن‌ها است. به‌طور کلی حرارت هیداتاسیون در سیمان معمولی بیشتر از سیمان پرتلند است، در عین حال انواع سیمان پرتلند به بالا رفتن مقاومت سازه کمک می‌کنند و اغلب در بتن‌ریزی‌های حجیم و هوای گرم و مرطوب کاربرد دارند. سیمان پرتلند مانع ایحاد ترک‌‌های حرارتی بزرگ در سازه می‌شود، اما پدیده آب انداختگی در آن از سیمان معمولی کم‌تر است. همچنین سیمان پرتلند در مقایسه با سیمان معمولی علاوه بر سیلیس، آلومینیوم و آهک، مقدار بالایی از فلزات و آهک سنگی را در خود دارد.

خواص سیمان پرتلند

از آن جا‌که در این نوع از گروت اپوکسی استفاده می‌شود خواص آن جزو مزایای استفاده از گروت اپوکسی به‌‌شمار می‌روند که به ترتیب زیر می‌توان با آن‌ها آشنا شد:

• جلوگیری از بروز ترک‌های حرارتی در سازه؛
• جلوگیری از ایجاد ترک‌های عمیق و سطحی؛
• کاهش آهک در بتن؛
• جلوگیری از شوره زدن و کربناته شدن بتن؛
• سخت شدگی و گیرش اولیه طولانی اما با استقامت بالا؛
• قیمت مناسب و به‌صرفه.

سیمان پرتلند پوزولانی

نردیک به ۱۵ درصد از این محصول شامل ترکیب سه نوع اول سیمان پرتلند است و اغلب در مصارف عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال سیمان پرتلند تیپ ۲ یا سیمان اصلاح شده به‌همراه دو نوع دیگر از مهم‌ترین متریال‌ها در سیمان پوزولانی محسوب می شوند. در ادامه به تفاوت سیمان پرتلند و پوزولانی نیز خواهیدپرداخت. به‌طور معمول پدیده آب انداختگی در سیمان پرتلند پوزولانی از بتن معمولی کم‌‌‌تر است و مانع ایجاد ترک‌های عمیق می‌شود. این سیمان هم از گیرش اولیه بالایی برخوردار است و زمان بیشتری باید منتظر بود تا شکل بگیرد. به علت جذب کم آب و کاهش روانی بهتر است از آب در این نوع سیمان استفاده نشود.

تفاوت سیمان پرتلند و پوزوزلانی

تا پیش از این خواندیم که سیمان پرتلند با سیمان معمولی چه فرقی دارد اما تفاوت سیمان پرتلند و پوزولانی از دیگر مواردی است که باید به آن اشاره کرد. به‌طور معمول گرمای تولید شده از واکنش هیدراتاسیونی سیمان پوزولان کم‌تر از سیمان پرتلند است، به‌همین دلیل از آن در مناطق گرم و شرجی استفاده می‌شود. این سیمان در مقایسه با سیمان پرتلند از مقاومت یونی خوبی برخوردار است و در پروژه‌های سدسازی به‌‌وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد و با توجه به به‌صرفه بودن قیمت گروت اپوکسی مورد استفاده در آن از رواج بیشتری نیز برخوردار است.