سیمان یکی از مصالح ساختمانی پر کاربرد است که در صنایع مختلف به ویژه صنعت ساخت و ساز، نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. در این مقاله قصد داریم به طور اختصاصی در مورد سیمان صحبت کنیم و به این سوال پاسخ دهیم که سیمان چیست؟ علاوه بر این تاریخچه، اجزای تشکیل دهنده و کاربرد آن را مورد بررسی قرار دهیم. با الومتریال همراه باشید.
سیمان در واقع پودر چسبنده ای است که از سنگ آهک و خاک رس ساخته می شود. با مخلوط کردن سیمان با آب و مصالح دیگر از جمله ماسه، شن، سنگ و ملات های دیگر، اجسامی سخت و محکم تولید می شود. جالب است بدانید بعد از آب، سیمان پر کاربردترین و پر مصرف ترین مصالحی است که در منابع کره زمین استفاده می شود. سیمان به تنهایی پودری نرم و لطیف است و با مخلوط شدن آن با آب، خمیرهای نرم به وجود می آید. اما همین خمیر سیمان بعد از خشک شدن و در معرض هوا قرار گرفتن سفت می شود. با توجه به نوع سیمان و میزان مصرف آن، سیمان به جسمی محکم و بادوام تبدیل می شود.
تاریخچه کشف سیمان
تاریخچه کشف سیمان به قرن ۱۸ میلادی توسط ویکات بر می گردد. ویکات آب و آهک و خاک رس را ابتدا مخلوط کرد و سپس آسیاب کرد، در آخر دوغاب آن را پخت تا سیمان تولید شود. نتیجه مخلوط ویکات موفقیت آمیز بود ولی از آن حمایت نشد و ادامه پیدا نکرد. چندین سال بعد از آن یک بنای آجرچین به نام اسپیدین با پختن مخلوطی از سنگ آهک و خاک رس با درجه حرارت بالا، آن را به نوعی آهک آبی فوق العاده جالب تبدیل کرد. این بنا محصول و حاصل کار خود را سیمان پرتلند نام گذاشت و آن را به ثبت رساند.
پسر اسپیدین به نام ویلیام با استفاده از درجه حرارت بالاتر در حین پخت به محصول بهتری دست یافت. درصد زیادی از محصول تولیدی ویلیام به صورت گداخته و مابقی پخته شده در می آید. سیمان ساخته شود توسط ویلیام بهتر و با مقاومت بالاتری نسبت به سیمان های قبلی بود. کشورهای خارجی از جمله روسیه برای اولین بار برای ساخت سفارت خانه های خود سیمان را وارد ایران کردند. این کشورها علاوه برای منافع شخصی خودشان سیمان را وارد کرده بودند. بعد از مدتی برای پروژه های دیگر هم که منافعشان در آن دخیل بود بر عهده می گرفتند با واردات سیمان از آن استفاده می کردند. از جمله برای اماکن تأسیسات، کلیساها، بنادر تجاری، پل ها، تونل ها، ساختمان های راه آهن و ایستگاه ها هم از سیمان استفاده می کردند.
در سال ۱۲۹۵ مهندس الدوله که فارغ التحصیل پلی تکنیک زوریخ بود، اولین گام راه اندازی صنعت سیمان را در ایران رقم زد. مهندس الدوله که قصد داشت به صورت انحصاری کارخانه سیمان را راه اندازی کند، دستگاه های مجهز مورد نیاز را به ایران وارد کرد. اما به دلایل مختلفی شروع به ساخت کارخانه نکرد. تا اینکه در سال ۱۳۱۲ اولین کوره سیمان ایران با ظرفیت تولید ۱۰۰ تن در روز توسط شرکت سیمان ری به بهره برداری رسید. این کارخانه در سال ۱۳۱۵ واحدهای بیشتری را اضافه کرد.
با توجه به سود دهی بالا به مرور زمان تولید سیمان به واحد های بیشتری به این کارخانه اضافه شد تا تولید این کارخانه افزایش یابد. سیمان به مرور زمان مهم ترین مصالح برای ساخت و سازهای مختلف شد. در سال ۱۳۱۴ ایران یکی از چهار وارد کننده بزرگ سیمان شناخته شده بود. اما در سال ۱۳۳۴ کارخانه تولید سیمان به ظرفیت ۳۰۰ تنی راه اندازی شد. البته در زمان جنگ جهانی دوم عملیات اجرای آنها راکد ماند.
سیمان به انگلیسی Cement
سیمان با نام Cement به زبان انگلیسی شناخته می شود. البته باید گفت سیمان انواع مختلفی دارد که هر نوع سیمان ترکیبات و درصد خاص خود را دارد. نام هر نوع سیمان با توجه به مدل آن متفاوت است اما به طور کلی آن را Cement می نامند. 16 نوع اصلی و متفاوت سیمان عبارتند از:
Ordinary Portland Cement : سیمان پرتلند معمولی
Rapid hardening cement : سیمان زود مقاوم
Low heat cement : سیمان با حرارت زایی کم
Ultra-rapid hardening cement : سیمان با مقاومت بسیار بالا
Quick setting cement : سیمان زود گیر
High alumina cement : سیمان با آلومینای بالا
Blast furnace slag cement : سیمان با سرباره کوره آهن
Pozzolana cement : سیمان پوزولانی
White cement : سیمان سفید
Hydrophobic cement : سیمان هیدروفوبیک یا سیمان آب گریز
Sulfate Resistant cement : سیمان ضد سولفات
Low alkali cement : سیمان قلیایی کم
Water proof cement : سیمان ضد آب
Air entraining cement : سیمان با حباب زا
Expansive cement : سیمان منبسط شونده
Colored cement : سیمان رنگی
اجزای تشکیل دهنده سیمان چیست
اجزاء اصلی سیمان از سنگ آهک و خاک رس تولید می شود. اما اجزای تشکیل دهنده سیمان را می توان Al2o3، Fe2o3، Cao، Sio2 نام برد. یاین اجزا را می توان دی کلسیم، کلسیم آلومینات، تری کلسیم، کلسیم سیلیکات، کلسیم آلومینوفریت معرفی کرد. البته اما اجزای ثانویه هم برای تولید سیمان سیمان استفاده می شود، این اجزا شامل Na2o، K2o، Mgo و So3 است. در واقع کربنات هایی که در سیمان وجود دارد باعث ساخت cao در نهایت به وجود آمدن سنگ های آهکی می شود. با ادامه این فرایند انواع اکسیدها شامل اکسید آلومینیوم، اکسید سدیم، اکسید پتاسیم، اکسید منیزیوم تأمین می شود. هر چه ترکیبات شیمیایی در مواد خام سیمان کم باشد، می توان با استفاده از سنگ آهک برای کمبودهای سنگ شیشه، خاک سیلیس در سیمان آن را جبران کرد. مواد رسی و آهکی نوعی مواد خام به حساب می آیند و ترکیبی از آلومینیوم و سیلیکات هستند. به همین خاطر در تولید سیمان از آن استفاده می شود.
کاربرد سیمان در بتن
سیمان یکی از مصالحی است که کاربرد بسیاری در ساخت و ساز و بتن سازی دارد. از جمله مواردی که می توان به کاربرد سیمان در بتن اشاره کرد: ساخت پل، سد، انواع سازه های بتنی و سیمانی، المان های شهری مانند تندیس ها، نما کاری های ساختمان، کانال های آب و فاضلاب، نماهای خانگی مانند حوض و گلدان ها همگی با سیمان و بتن انجام می شود.
کلام آخر
همان طور که گفته شد سیمان انواع مختلفی دارد هر نوع سیمان، کاربرد و قابلیت خاص خود را دارد. شما باید بر اساس نیازی که دارید مناسب ترین سیمان را تهیه کنید. انتخاب سیمان نامناسب برای بتن و... می تواند خسارات مالی و جانی زیادی را به بار آورد. بهتر است قبل از انتخاب سیمان کارشناسان ما در الومتریال مشورت کنید و مناسب ترین و پر کاربرترین سیمان را انتخاب کنید. قیمت سیمان امروز در سایت الومتریال وجود دارد. با اطلاع از قیمت دقیق و روز سیمان کارخانه مدنظر خود از الومتریال خرید کنید.