سیمان پرتلند پوزولانی به دلیل تغییر در برخی ویژگی‌های سیمان معمولی جهت کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع سیمان پرتلند از دستاویز بشر برای تولید موادی خبر می‌دهد که برای بهینه کردن هر نوع کار اجرائی جهت بهره‌وری بالا و کاهش هزینه‌ها به کار گرفته می‌شود.
بهبود خصوصیات شیمیایی و مکانیکی سیمان پرتلند معمولی، مهمترین هدفِ ساخت سیمان پوزولانی است. اما به معنای واقعی، این نوع سیمان چیست؟ و چه ویژگی‌هایی از آن باعث شده است که این چنین در پروژه‌های عمرانی به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد؟ با ویکی ساختمون همراه باشید.
سیمان پرتلند پوزولانی چیست؟
سیمان پرتلند پوزولانی (Portland Pozzolana Cement) یا به اختصار PPC با خرد کردن و ترکیب سیمان کلینکر پرتلند و پوزولان‌های مصنوعی (خاکستر آتشفشانی، دوده سیلیس و مواد دیگر) با افزودن گچ یا سولفات کلسیم تولید می‌شود.
خاکستر آتشفشانی ماده‌ای بسیار ریز است که از بقایای الکتروشیمیایی یا مکانیکی از گازهای خروجی نیروگاه حرارتی ذغال سنگ ایجاد می‌شود.
به‌طورکلی، 15-25٪ خاکستر آتشفشانی و در کنار 65-75٪ سیمان کلینکر پرتلند و 3 تا 6٪ گچ برای ساخت بهترین سیمان PPC مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سیمان پوزولانی به صورت زیست محیطی و از ضایعات بازیافت مواد ساخته می‌شود. بنابراین، این سیمان تا حد زیادی به عنوان ماده‌ای کارآمد از نظر پسماند طبیعی در ساخت مصالح ساختمانیِ باکیفیت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مهمترین خصیصه سیمان پوزولانی، مقاومت شیمیایی نسبتاً بالای آن است. به همین دلیل برای محیط‌ها با خطر حمله سولفات و کلر استفاده از این سیمان توصیه می‌شود. ناگفته نماند، در طرح اختلاط سیمان پوزولانی، نسبت آب به سیمان نباید به اندازه‌ای باشد که باعث افزایش کارایی بتن شود.
مشخصات کلی
- زمان گیرش اولیه= 30 دقیقه (حداقل)
- زمان گیرش نهایی= 600 دقیقه (حداکثر)
- مقاومت فشاری در 3 روز= 13MPa (حداقل)
- مقاومت فشاری در 7 روز= 22 مگاپاسکال (حداقل)
- مقاومت فشاری در 28 روز= 33 مگاپاسکال (حداقل)
- جمع‌شدگی (انقباض) نباید بیشتر از 0.15٪ باشد.
- عیار سیمان نباید از 300 متر مربع در کیلوگرم باشد.
ویژگی‌های سیمان پرتلند پوزولانی
- سیمان پوزولانی از مقاومت بسیار بالایی در برابر حمله سولفات‌ها برخوردار است.
- پوزولان‌ها موادی هستند که بدون تغییر در خصوصیات سیمان به کاهش هزینه‌های عملیاتی کمک می‌کنند.
- این سیمان از مقاومت اولیه بسیار پایینی برخوردار است، ولی در بلند‌مدت حتی نسبت به سیمان تیپ 1 و 2 مقاومت بالاتری را از خود نشان می‌دهد.
- سیمان پرتلند پوزولانی در فرآیند هیدراتاسیون، گرمای کمتری تولید می‌کند.
- باعث تخلیه هیدروکسید کلسیم آزاد شده هنگام تنظیم و هیدراتاسیون سیمان می‌شود.
- شکل گرد خاکستر آتشفشانی به طور قابل توجهی به کارآیی بتن می‌افزاید. این امر باعث می‌شود مقدار ماسه کمتری نسبت به مخلوط‌های بتن معمولی استفاده شود. با کاهش نسبت ماسه، کلیه جنبه‌های عملکرد بتن افزایش می‌یابد.
- به دلیل شکل ذرات مواد پوزولانی، جهت دستیابی به بتن قوی به آب کمتری نیاز است. مخلوط‌های بتونی ساخته شده از PPC به طور معمول آب مورد نیاز را تا میزان 5٪ تا 10٪ بیش از بتن‌های ساخته شده از سیمان پرتلند معمولی (OPC) کاهش می‌دهند.
- مخلوط کردن مواد پوزولانی با کلینکر و گچ، پتانسیل پوزولانی خاکستر را به حداکثر می‌رساند که منجر به عملکرد بهتر بتن می‌شود.
- نتایج بررسی‌ها حاکی از آن است که عملکرد بتن با استفاده از مواد پوزولانی بهتر از بتن با سیمان معمولی است، خصوصاً با توجه به شاخص دوام، عملکرد پوزولان‌ها که منجر به متراکم شدن بتن می‌شوند.
- سیمان پرتلند معمولی از پایه کلسیم بالایی برخوردار است که بر میکروکلسیم بتن و ملات تأثیر می‌گذارد. پیوند رابط بین خمیر سیمان و مصالح با ساختار منافذ بهتر و ترک‌های میکرو با استفاده از همین پوزولان‌ها به حداقل می‌رسد.
- وزن مخصوص PPC بسیار پایین‌تر از OPC است، در نتیجه به کاهش وزن سازه کمک می‌کند.
- مخلوط کردن مواد پوزولانی با کلینکر و گچ، ترکیبی کاملاً همگن با سطح بالای تماس بین ذرات بین سیمان و دانه های پوزولانی را ایجاد می‌کنند.
- آسیاب نمودن اولیه مواد پوزولانی، باعث نرم‌تر شدن آنها می‌شود. این ویژگی سطوح واکنش اضافی را برای هیدراتاسیون فراهم می‌کند و توزیع کلی ذرات سیمان حاصل را بهبود می‌بخشد.
- مقادیر نفوذپذیری آب به دلیل پالایش منافذ برای بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی کمتر است، بنابراین توزیع اندازه ذرات در بتن به شکلی مطلوب انجام می‌گیرد.
- علاوه بر این، پوزولان‌ها می‌توانند محتوای آلومینات کلسیم را در مواد سیمانی کاهش دهند و منجر به افزایش مقاومت بتن نسبت به سولفات‌ها شوند.
- یک کیسه 50 کیلوگرمی از سیمان پرتلند پوزولانی، حجم بیشتری از ملات را نسبت به سیمان پرتلند معمولی فراهم می‌کند، زیرا مواد پوزولانی دارای چگالی کمتری هستند.
کاربردهای سیمان پوزولانی
این نوع سیمان به دلیل داشتن گرمای هیدراتاسیون کمتر نسبت به سیمان نوع 1 و 2 برای مصارف عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین کاربردهای بسیار دیگری همانند موارد نیز دارد:
- سازه‌های دریایی
- سازه‌های نزدیک به ساحل همانند اسکله‌های پل
- ساخت سد
- سازه‌های هیدرولیکی
- کارهای بتن ریزی گسترده و حجیم
- در شرایط بتن ریزی سخت
- در کارهای تزئینی و هنری به دلیل ایجاد سطح و نمای بهتر
- ملات سنگ تراشی و گچ کاری
- در شرایط آب و هوایی گرم
- در ساخت لوله‌های فاضلاب از پیش ساخته شده
- موقعیت‌هایی که در معرض شدید سولفات‌ها هستند.
- هر نوع کاربرد دیگری که در آن از سیمان پرتلند معمولی استفاده می‌شود.
اهمیت استفاده از سیمان پرتلند پوزولانی چیست؟
امروزه به دلیل تغییر در شیوه‌های ساخت، برخورداری از متریال‌های جدید که از هر لحاظ به بهینه شدن موقعیت پروژه‌های عمرانی کمک کند، اجتناب‌ناپذیر شده است. به دلیل آنکه نقش سیمان و بتن در بسیاری از صنایع انکارناپذیر است، پس تغییر در خصوصیات شیمیایی و مکانیکی این مواد، لازمه توسعه و پیشرفت روزافزون صنعت در آینده می‌باشد.
-
-
-
-
-
-
-
