افزایش مقاومت سیمان یکی از مهمترین عوامل در تضمین کیفیت و طول عمر سازهها است. در صنعت ساخت و ساز، انتخاب و به کارگیری روشها و افزودنیهای مناسب برای افزایش مقاومت سیمان، نقش کلیدی در کاهش هزینههای نگهداری و افزایش ایمنی سازهها ایفا میکند. با استفاده از تکنولوژیهای مدرن و مواد پیشرفته، میتوان به نتایجی فراتر از انتظار دست یافت و پروژههای ساختمانی را با کیفیتی بینظیر به پایان رساند. در این مقاله از تامین ۲۴ روشهای نوین برای افزایش مقاومت سیمان را ارائه خواهیم کرد.
بررسی افزایش مقاومت سیمان و ترکیبات سازنده آن
مقاومت سیمان به ترکیبات شیمیایی و معدنی آن بستگی دارد که هرکدام نقشی کلیدی در بهبود استحکام و پایداری ایفا میکنند. ترکیبات اصلی سیمان شامل سیلیکاتها، آلومیناتها، فریتها و گچ هستند. سیلیکاتهای سهکلسیم و دیکلسیم عمدتاً مسئول ایجاد استحکام اولیه و مقاومت بلندمدت سیمان هستند، درحالیکه آلومیناتها نقش مهمی در فرآیند گیرش سریع ایفا میکنند. حضور فریتها به سیمان مقاومت بیشتری در برابر حرارت میبخشد و گچ نیز برای کنترل زمان گیرش به کار میرود.
برای افزایش مقاومت سیمان، استفاده از افزودنیهای معدنی و شیمیایی بسیار موثر است. بهعنوان مثال، مواد پوزولانی مانند خاکستر بادی و میکروسیلیس میتوانند دوام و تراکم سیمان را افزایش داده و نفوذپذیری آن را کاهش دهند. همچنین مواد فوق روانکننده به توزیع بهتر ذرات و بهبود تراکم کمک میکنند، که نتیجه آن افزایش مقاومت مکانیکی سیمان خواهد بود.
شرایط عملآوری نیز نقش حیاتی در بهبود مقاومت ایفا میکنند. رطوبت و دمای مناسب در فرآیند عملآوری، واکنشهای هیدراتاسیون را کاملتر کرده و به سیمان استحکام بیشتری میبخشد. علاوه بر این، زمان عملآوری نیز اهمیت دارد، زیرا با پیشرفت واکنشهای شیمیایی در طول زمان، مقاومت سیمان افزایش مییابد. کاهش نسبت آب به سیمان نیز یکی از عوامل کلیدی است؛ زیرا این کار باعث افزایش تراکم و کاهش تخلخل سیمان میشود که مستقیماً بر مقاومت نهایی آن تأثیر میگذارد.
در نهایت استفاده از فناوریهای نوین مانند نانوذرات، بهویژه نانوسیلیس، میتواند ساختار میکروسکوپی سیمان را بهبود داده و آن را به گزینهای ایدهآل برای پروژههای ساختمانی حساس تبدیل کند. همچنین روشهایی مانند عملآوری با بخار یا بخار تحت فشار برای پروژههای خاص، نتایجی فراتر از انتظار در افزایش مقاومت سیمان به همراه دارند.
این رویکردها در کنار اصلاح ترکیبات اولیه سیمان، امکان تولید محصولی با مقاومت و دوام بیشتر را فراهم میکنند که پاسخگوی نیازهای روزافزون صنعت ساختوساز خواهد بود.
ترکیبات اصلی سیمان پرتلند
مواد اولیه مورد استفاده برای تولید سیمان پرتلند شامل:
مواد آهکی (متشکل از کلسیم و منیزیم) و مواد ارژیلوس (سیلیس، الومینا و اکسید اهن) چهار ترکیب معمولا به عنوان اجزای اصلی سیمان پورتلند در جدول زیرنشان داده شده است.
نام ترکیبات سیمان | اکسید ترکیبات | اختصار |
سیلیکات تری کلسیم | 3CaO.Sio۲ | C۳S |
دی کلسیم سیلیکات | 2CaO.Sio۲ | C۲S |
الومینات های تری کلسیم | 3CaO.Al۲O۳ | C۳A |
تتراکلسیوم الومینوفریت | 4CaO.Al۲O۳.Fe۲O۳ | C۴AF |
بررسی عملکرد مواد تشکیل دهنده سیمان
در ادامه مطالب افزایش مقاومت سیمان به بررسی عملکرد هر ماده تشکیل داده اصلی سیمان که تایر بر مقاومت سیمان ایجاد کرده است را مورد مطالعه قرار داده ایم.
- اهک (CaO): اهک ۶۳٪ سیمان را تشکیل می دهد. برای تشکیل سیلیکات های مورد نیاز و الومینات کلسیم، مقدار کافی اهک باید وجود داشته باشد. کمبود اهک قدرت سیمان را کاهش می دهد و باعث می شود ان را به سرعت تنظیم کند. در غیر این صورت، بیش از حد ان باعث می شود سیمان ناخوشایند شود و باعث گسترش و فروپاشی ان شود.
- سیلیکا (SiO2): مقدار کافی سیلیس باید در سیمان وجود داشته باشد تا دی کلسیم و سیلیکات تری کلسیم تشکیل شود. سیلیس قدرت را به سیمان می دهد که معمولا تا حدود ۳۰٪ سیمان وجود دارد.
- الومینا (Al2O3): این ویژگی تنظیم سریع سیمان را به ارمغان می اورد. دمای Clinkering با حضور مقدار لازم الومینا کاهش می یابد. اما بیش از حد الومینا سیمان شما را تضعیف می کند.
- منیزیم (MgO): منیزیم نباید بیش از ۲٪ در سیمان وجود داشته باشد. بیش از حد ان مضر است و قدرت سیمان را کاهش می دهد.
- اکسید اهن (Fe2O3): به عنوان شار عمل می کند. در دمای بسیار بالا وارد واکنش شیمیایی با کلسیم و الومینیوم می شود تا تری کلسیم الومینوافریت را تشکیل دهد. این سختی و قدرت را به سیمان منتقل می کند.
- سولفات کلسیم (CaSO4): ان را در سیمان به شکل گچ (CaSO4.2H2O) ارائه می دهد. این عمل تنظیم سیمان را کند می کند.
- گوگرد تری اکسید (SO3): نباید بیش از ۲٪ در سیمان وجود داشته باشد. بیش از حد باعث می شود سیمان تبدیل به ناخوشایند شود.
- قلیایی: این نباید بیش از ۱٪ در سیمان وجود داشته باشد، زیرا ماده قلیایی اضافی باعث شکوفایی می شود.
بررسی ظرافت سیمان و تاثیر بر هیدراتاسیون
ظرافت سیمان و افزایش مقاومت سیمان تاثیر مهمی بر میزان هیدراتاسیون و از این رو میزان افزایش قدرت و همچنین ارزیابی گرما دارد. سیمان، سطح بیشتری از هیدراتاسیون و توسعه سریع تر قدرت را ارائه می دهد. که با غربال کردن ظرافت سیمان می تواند بررسی شود.
اصطلاح هیدراتاسیون برای تمام واکنش های سیمان به اب اعمال می شود. ترکیبات تشکیل دهنده مختلف دارای میزان هیدراتاسیون متفاوتی هستند. Tricalcium aluminate (C3A) و tetracalcium aluminoferrite (C4AF) بلافاصله به اب واکنش نشان می دهند و به سرعت هیدراته می شوند. سیلیکات Tricalcalcium (C3S) در کنار هیدراته قرار دارد و مسئول انتقال قدرت به سیمان در روزهای اولیه است. سیلیکات دی کلسیم (C2S) کندترین ترکیب تشکیل دهنده برای هیدراته شدن است.
چگونه مقاومت سیمان را افزایش دهیم؟
مقاومت مکانیکی سیمان یا افزایش مقاومت سیمان سخت شده شاید به وضوح برای استفاده ساختاری مورد نیاز باشد. قدرت سازه سیمانی به گچ، به انسجام خمیر سیمان و چسبندگی آن و ذرات سنگدانه بستگی دارد.
ضروری است که خمیر سیمان، هنگامی که تنظیم شده است، تغییر بزرگی در حجم نداشته باشد. چنین تغییراتی در حجم ممکن است به دلیل تاخیر در هیدراتاسیون در سیمان سخت شده، به دلیل اهک ازاد، منیزیم و سولفات کلسیم رخ دهد.
سیمان می تواند به دلیل حضور منیزیم اضافی (MgO) که با اب به شیوه ای شبیه به اهک واکنش نشان می دهد، ناخوشایند باشد. با این حال، تنها انواع کریستالی منیزیم مضر است، اما منیزیم موجود به شکل شیشه ای بی ضرر است. سولفات کلسیم سومین ترکیب است که باعث انبساط می شود.
۴ راه کار افزایش مقاومت سیمان
در اختلاط سیمان نکاتی را باید رعایت کنیم و با استفاده از همان مقدار سیمان می توان استحکام بیشتری را در تولید سیمان بدست آورد.
۱. افزایش مقاومت سیمان با بررسی کیفیت مواد اولیه و اندازه ریز سنگدانه
راه کار اول برای افزایش مقاومت سیمان از نظر کیفیت سیمان، ماسه و سنگدانه باید مطابق مشخصات و ارزش آزمایشات مختلف در مزارع مطابق با هنجارهای تعیین شده مشخصات باشد. مواد مشخص شده در صورت استفاده استحکام بیشتری نسبت به مواد معمولی می دهند. پوشش بهتر سیمان به ذرات می تواند استحکام بیشتری را ایجاد کند، هنگامی که از مواد درجه بندی شده مناسب ریز، استفاده می شود، فضای خالی کمتر در بتن و سفتی مخلوط استحکام بیشتری ایجاد می کند.
۲. افزایش مقاومت سیمان نسبت آب و سیمان مناسب
راهکار دوم برای افزایش مقاومت سیمان به طور کلی مشاهده می شود که برخی در نظر دارند برای استحکام بیشتر سیمان ، مقدار سیمان بیشتری اضافه کنند. عاملی که عمدتاً بر مقاومت سازه تأثیر می گذارد، نسبت آب به سیمان در خمیر سیمان است که سنگدانه ها را به هم می چسباند و به این نسبت آب سیمان می گویند. هر چه این نسبت بیشتر باشد، بتن ضعیف تر و مقاومت بتن کاهش می یابد. برای کارایی بیشتر بتن با افزودن آب بیشتر که بر مقاومت بتن سیمانی تأثیر منفی می گذارد.
در مواد درجه بندی شده سطح سنگدانه کم است، نیاز آبی برای روانکاری ذرات کمتر خواهد بود. بنابراین با استفاده از همان مقدار سیمان، به دلیل نسبت آب کم سیمان، انقباض کمتر و استحکام بیشتری حاصل می شود.
۳. افزایش مقاومت سیمان با بررسی عوامل فیزیکی محیط
راهکار سوم برای افزایش مقاومت سیمان، اختلاط باید در یک میکسر که توسط گازوئیل کار میکند انجام شود، تا تمام اجزای تشکیل دهنده کاملاً مخلوط شده و به جرمی همگن تبدیل شوند بدون اینکه جدایی بین اجزای سیمان ایجاد شود.
قرار دادن مخلوط بتن سیمانی در زمان ریخته گری اعم از ستون یا تیر و یا دال تاثیر زیادی بر مقاومت بتن سیمانی دارد. هرگز بتن سیمانی را بالاتر از ارتفاع یک متر قرار ندهید اگر این کار انجام شود، مخلوط بتن جدا می شود که منجر به کاهش مقاومت سیمان می شود.
استفاده از فشار و رطوبت مناسب در فرایند تراکم پذیری سیمان تاثیر بسزایی در افزایش مقاومت سیمان دارد،یک روز بعد سیمانکاری خیس کردن سازه سیمانی در طی ۴تا۵روز یه یک نوبت سبب استحکام بخشیدن به سازه سیمانی می شود.
۴. افزایش مقاومت سیمان با افزودن مواد خاص به سیمان
راهکار چهارم افزایش مقاومت سیمان با افزودن موادی شیمیایی که در لیست زیر اوردیم می باشد شما با افزودن یکی از موارد در دسترس زیر می توانید کمک زیادی به افزایش مقاومت سیمان در سازه خود شوید، که شامل مواد :
- سیلیس فوم
- فیبر
- واترپروف سفت کننده سیمان
- نانو ژل سفت کننده سیمان
- ابر روانکننده سفت کننده سیمان
- نانو لاتکس سفت کننده سیمان
- محلول نفوذگر سفت کننده سیمان
- پودر الیافی سفت کننده سیمان
- رزین سفت کننده سیمان
سبب تقویت بافت های خالی سیمان می شود و در نتیجه این کار سبب افزایش مقاومت سیمان در دراز مدت می شود.
بررسی کیفیت سیمان تولیدی در مدت زمان های متفاوت
افت کیفیت سیمان پس از گذشت ۳ماه از تولید | ۲۰% کاهش می یابد |
افت کیفیت سیمان بعد ازگذشت ۶ماه از زمان تولید | ۳۰% کاهش می یابد |
افت کیفیت سیمان پس از گذشت ۱۲ ماه از زمان تولید | ۴۰% کاهش می یابد |
افت کیفیت سیمان پس از گدشت ۲۴ماه از زمان تولید | ۵۰% کاهش می یابد |
علت ترک خوردن سیمان و پودر سنگ بعد گذشت چند سال
تمامی انواع سیمان در ترکیب با آب و در مجاورت هوا، به طور کامل منسجم شده و ساختاری غیرقابلنفوذ به آب، حرارت، نم و رطوبت ایجاد میکنند. امروزه برند های گوناگون سیمان با مشخصههای شیمیایی، فیزیکی و تاثیر و عملکرد های متفاوت در بازار وجود دارد و در دسترس خریداران قرار گرفته است. یکی از مشکلات و معضلات سازهها بهویژه سازههای بتنی و سازههای سیمانی، ترکخوردگی سیمان در آنها است. درمطالب زیر یه دلایل این مشکل و راهحلهای جلوگیری از ترک خوردن سیمان را برای شما شرح میدهیم.
- استفاده از مصالح بیکیفیت در ساخت و ساز
- عدم رعایت کردن نسبت مناسب ترکیب مواد و آب در ساخت ملات اولیه
- نوسانات دمایی محیط
- عدم اجرای نما توسط مجری ماهر در ساخت
- عدم رطوبتدهی به سیمان سفید بعد از اجرای نما و خشک ماندن سطح
- نماکاری بر روی سطح نامناسب و غیر صاف
جهت خرید مصالح ساختمانی باکیفیت با مشاورین تامین۲۴ تماس حاصل فرمایید.
روشهای ترمیم ترک سیمان
اشتباه بزرگی که اکثرمردم در مواقع ترمیم ترک استفاده می کنند، استفاده مجدد از سیمان و پودر سنگ است. اما این روش اصلی برای برطرفکردن این مشکل امروزه نیست. برای رفع مشکل ترک سیمان ابتدا باید سطح تخریب شده را بهاندازه کافی سمباده بکشید و هرگونه لایه خرابشده و نم زده را از روی سطح مد نظر خارج کنید.در مرحله بعد باید از چسب بتن در ملات استفاده کنید. استفاده از رنگهای پلیمری خاص امروزه، پس از نما کردن باعث میشود که از ترکخوردن سطح جلوگیری کنید.
نکات کلیدی به هنگام خرید سیمان
با توجه به نقش اساسی سیمان در ساخت و ساز باید سیمانی خریداری شود که با کیفیت باشد. رعایت چند نکته ذکر شده در هنگام خرید سیمان میتواند به شما کمک کند تا یک پودر سیمان مناسب تهیه کنید. هم چنین می توانید برای استعلام قیمت امروز سیمان به سایت تامین۲۴ مراجعه نمایید و با مشاورین ما مشورت بگیرید .
- سیمان نباید بوی خاک دهد، زیرا نشانهای از ناخالص بودن آن است. سیمان ناخالص در عمل سفت شدن و استحکام سازه مشکل ایجاد می کند.
- در ابتدا سیمانی که به سرعت در آب تهنشین شود دارای کیفیت پایین است و چسبندگی و کیفیت مناسب نخواهد داشت.
- بافت سیمان مرغوب، پودر بسیار نرمی دارد. اگر در پودر سیمان ذرات زبر وجود داشت یعنی این پودر ناخالص است و زمان سخت شدن سیمان را افزایش میدهد.
سیمان نباید به مدت زمان طولانی انبار شود زیرا پس از مدتی با جذب رطوبت از محیط اطراف خود به تکههای سخت تبدیل میشود، کیفیت و مقاومت اول خود را از دست خواهد داد و خودگیری سیمان دچار مشکل خواهد شد.
نتیجه گیری
افزایش مقاومت سیمان نقش کلیدی در دوام و کیفیت سازههای ساختمانی دارد. ترکیبات پیشرفته مانند سیلیکاتها و آلومیناتها به همراه افزودنیهای معدنی نظیر میکروسیلیس و خاکستر بادی، باعث بهبود چسبندگی، کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت مکانیکی سیمان میشوند. علاوه بر این، استفاده از نانوذرات و عملآوری در شرایط استاندارد میتواند مقاومت نهایی را به طرز چشمگیری ارتقا دهد.
برای اطلاع از قیمت بروز سیمان و همچنین خرید مستقیم از درب کارخانه می توانید با کارشناسان فروش تامین ۲۴ در تماس باشید.
سوالات متداول
افزایش مقاومت سیمان با بررسی کیفیت مواد اولیه و اندازه ریز سنگدانه به چه صورت است؟
برای افزایش مقاومت سیمان از نظر کیفیت سیمان، ماسه و سنگدانه باید مطابق مشخصات و ارزش آزمایشات مختلف در مزارع مطابق با هنجارهای تعیین شده مشخصات باشد. مواد مشخص شده در صورت استفاده استحکام بیشتری نسبت به مواد معمولی می دهند.
نقش آهک در ماده اولیه سیمان به چه صورت است؟
اهک 63٪ سیمان را تشکیل می دهد. برای تشکیل سیلیکات های مورد نیاز و الومینات کلسیم، مقدار کافی اهک باید وجود داشته باشد. کمبود اهک قدرت سیمان را کاهش می دهد و باعث می شود ان را به سرعت تنظیم کند.
نام ترکیبات شیمیایی برای افزودن استحکام به مقاومت سیمان؟
سیلیس فوم، فیبر،واترپروف سفت کننده سیمان، نانو ژل سفت کننده سیمان، ابر روانکننده سفت کننده سیمان ،نانو لاتکس سفت کننده سیمان
محلول نفوذگر سفت کننده سیمان، پودر الیافی سفت کننده سیمان،رزین سفت کننده سیمان.
دیدگاه ها