مهندسی ساختمانی

خصوصیات عمومی مصالح:

احاطه بر تاثیر این خصوصیات، مهندسین را در انتخاب بهینه مصالح در جهت بدست آوردن کیفیت مناسب کل بنا کمک می‌کند. برای دستیابی به حداقل قابل قبول خصوصیات هر یک ازمصالح در شرایط خاص، روشهای آزمایشگاهی بکار می‌رود.

درایران موسسه استاندارد تحقیقات صنعتها این وظیفه را انجام می‌دهد.

گروه بندی خصوصیات مصالح:

1- خواص فیزیکی:

1-اطلاعات پایه‌ای: (ابعاد، جرم مخصوص، جرم مخصوص فضایی، چگالی، تخلخل).

2- تاثیرات فیزیکی آب و رطوبت بر مصالح: ( 1- قابلیت جذب آب، 2- میزانجذب آب، 3- ضریب نرمی، 4- ضریب خشک شدن، 5- مقاومت دربرابر تغییر رطوبت محیط، 6- عدم نفوذ آب، 7- مقاومت در برابر یخبندان، 8- تعرق).

3- واکنش جسم در برابر تغیرات حرارتی و آتش: ( 1- ضریب هدایت حرارت، 2- عنار گیری سطحی، 3- خاصیت انعکاس، جذب و انتشار سطوح، 4- گرمای ویژه، 5- ظرفیت حرارتی، 6-مقاومت در برابر آتش، 7- سرتاس، 8- مقاومت در برابر متلاشی شدن، 9- ضریب انبساط و انقباض)

4- تاثیرات متقابل فیزیکی نور، صوت و الکتریسیته با مصالح: (1- قابلیت جذب و انعکاس نور، 2- قابلیت عبور نور، 3- تاثیر متقابل صوت بر مصالح (انعکاس، جذب، ارتعاش، صوت ضربه‌ای، صوت هوایی) 4- تاثیر متقابل الکتریسیته بر مصالح.

2- خواص شیمیایی مصالح:

توانایی مصالح جهت مقابله با اثر اسیدها، گازها، محلول‌های نمکی وگازها.

- دوام

3- خواص مکانیکی مصالح:

1- مقاومت: توانایی مصالح برای مقابله با گسیختگی تحت تاثیر تنش ناشی از بار.

2- سختی: مقاومت مصالح در برابر خراش اجسام سخت تر.

3- تغییر شکل مکانیکی: مصالح باید توانایی تحمل وزن خود و بارهای وارده را بدون ایجاد خطر و هیچ‌گونه تغییر شکلی که موجب کاهش کارایی ساختار و یا بد نما شدن آنها گردد داشته باشند.

4- خواص کاربردی مصالح:

ابعاد و اندازه، حمل و نقل، استفاده از سیستمهای نصب و امکان تولید در کارگاه و ... .

5- خواص معمارانه مصالح:

مسائل زیباشناسی بومی یا شخصی، ترکیب مناسب در هم‌نشینی مصالح گوناگون.

6- هزینه‌ها و مسائل اقتصادی:

مرحله اجرا: به راحتی و بر اساس قیمت روز؛

مرحله نگهداری: هزینه ادواری مثل تعمیر کاری، بازدید و نقاشی؛

هزینه نگهداری بلندمدت مثل تعمیرات و اصلاحات.

عمر ساختمان مدت زمان بهره‌وری اقتصادی ساختمان است.

طرح موفق با انتخاب بهینه مصالح و هم نشینی آنها فاصله دوره های نگهداری کوتاه مدت و بلندمدت را افزایش می‌دهد و در نهایت عمر ساختمان را افزایش می‌دهد. توقف بهره برداری جهت تعمیرات: وارد کردن خسارات مالی (بیمارستان یا ادارات).

استخراج گچ از سنگ:

CaSo₄, 2H₂O+حرارت200^o_c 1.1/2H₂O+CaSo₄, 1/2H₂O

تبلور و سخت شدن گچ:

CaSo₄, 1/2H₂O+1.1/2H₂O CaSo₄, 2H₂O + O

گچ:

گچ از جمله مصالحی است که درصنایع ساختمان ازاهمیت ویژه ای برخوردار می‌باشد و به علت ویژگیهایی که دارد از زمانهای قدیم درامر ساختمان سازی مصرف داشته است. در بسیاری از ساختمانهای قدیمی گچ نقش موثری داشته است و گچ بریهای بسیار زیبایی از دوران صفویه باقی مانده است.

گچ بعلت خواص خود از اولین قدم در ایجاد یک بنا که پیاده کردن حدودزمین می‌باشد تا آخرین مراحل آن که سفیدکاری و نصب مورد استفاده قرار می‌گیرد و حتی در نقاشی ساختمان نیز از گچ استفاده می‌شود.

منابع تهیه گچ:

گچ از پختن و آسیاب کردن سنگ گچ بدست می‌آید.سنگ گچ از گروه مصالح ساختمانی کلسیم‌دار است که به وفور در طبیعت یافت می‌شود و تقریبا در تمام نقاط زمین وجود دارد و از لحاظ فراوانی در طبیعت در ردیف پنجم می‌باشد. سنگ گچ خالص بیر نگ است و سنگ گچ ترکیب شده با کربن به رنگ خاکستری و سنگ گچ ترکیب شده با اکسدهای آهن، بیرنگ، زرد روشن ‌æ یا کبود و یا سرخ است که بر حسب نوع اکسید آهن این رنگها متفاوت است.

مصارف گچ:

گچ در ساختمان مصارف متعددی دارد. از جمله ریختن رنگ ساختمان برای مشخص کردن اطراف زمین و پیاده کردن نقشه، ملات‌سازی ( خاک و گچ)، سفیدکاری، سنگ‌کاری که درمورد اخیر برای نگهداشتن سنگ بطور موقت و ریختن ملات پشت آن مورد مصرف دارد و در صنایع مجسمه‌ÓÇÒí و ریخته‌گری برای قالب سازی مصرف می‌شود و در کارهای طبی برای شکسته‌بندی مورد نیاز است.

خواص گچ:

گچ علاوه بر دو خاصیت عمده که یکی زورگیری و دیگری ازدیاد حجم به هنگام سخت شدن است دارای خواص دیگری هم هست. از جمله آنکه گچ آکوستیک است، در آتش سوزی مقاوم می‌باشد، ارزان و فراوان است و دارای رنگی سفید و خوشایند است. بطور کلی خواص گچ را می‌توان در موارد زیر دانست:

1-زورگیر بودن: ملات گچ از جمله ملاهایی است که بسیار زورگیر می‌باشد، در حدود 10 دقیقه سخت می‌گردد. این خاصیت به ما امکان می‌دهد که متغیر های 5 سانتیمتری و همچنین طاق‌åÇí ضربی را که باید قبل از چیدن هر ردیف آجر بردیفی که قبلا چیده شده است سخت شده و در جای خود ایستاده باشد با این ملات بسازیم.

2-خاصیت ازدیاد حجم: گچ تنها ملاتی است که در موقع سخت شدن در حدود یک درصد به حجمش افزوده می‌شود و پس از خشک شدن تقلیل حجم پیدا نمی کند. با استفاده از آن خاصیت است که میتوان سطوح وسیعی را با آن اندود کرد زیرا این اندود بعلت آنکه در موقع سخت شدن به حجمش افزوده می‌شود، کلیه خلل و فرج خود را پر کرده و در آن ایجاد ترک وشکاف نمی شود ودر نتیجه حشرات نمی توانند در انجا لانه کرده و در نتیجه برای اندود داخل اتاقها کلاً می‌تواند مفید و بهداشتی باشد.

3-مقاومت در برابر آتش‌سوزی: با توجه به اینک گچ سخت شده مانند سنگ گچ دارای دو مولکول آب تبلور است اگر لایه گچ در مقابل حرارت ناشی از آتش سوزی قرار گیرد این آب تبلور دراثر حرارت دوباره از گچ جداشده و بصورت یک لایه آب در مقابل آتش قرار گرفته و برای مدت 2 تا 3 ساعت می‌تواند در مقابل سرایت آتش به فضاهای دیگر مقاومت کند.

4- خاصیت آکوستیک بودن گچ: گچ در مقابل ارتعاشات صوتی رفتار مطلوبی دارد و تقریبا بین 60 الی 75 درصد این ارتعاشات را بخود جذب نموده و مانع انعکاس آن می‌شود و در نتیجه از ایجاد پژواک جلوگیری می‌کند. این حد جذب ارتعاش برای اتاق‌های زندگی و کلاس های درس و حتی سالن‌های کوچک کنفرانس کافی است.

(سالن‌های بزرگ اجرا موسیقی و یا تئاتر باید با وسایل بهتری آکوستیک شوند).

5-ارزان بودن گچ: بعلت ارزانی وسهل الوصول بودن در همه کارگاهها به مقدار کافی وجود دارد، مورد استفاده است.

6- خاصیت پلاستیک بودن گچ: ملات گچ بعلت خاصیت شکل پذیری فوق العاده ای که دارد می‌توان با آن شکل و نقش های زیبایی بوسیله هنر گچ بری ایجاد کرد و بدین وسیله درفضاهای ساختمان زیبایی مخصوصی ایجاد نمود.

7- خاصیت رنگ‌پذیری گچ: اندود گچ پس از خشک شدن تقریبا هر نوع رنگی را بخود می‌پذیرد و بدین وسیله می‌توانیم فضاهای مورداستفاده خود را به رنگ دلخواه رنگ آمیزی کنیم.

8: زمان سخت شدن ملات گچی: ریز دانه‌های گچ نیز زمان متبلور شدن آنرا کوتاه می‌کند. مواد خارجی تاثیراتی ب زمان سخت شدن ملات گچ دارند. درکارگاه افزودن مواد مختلف باعث تعویق و یا تسریع زمان سخت شدن آن می‌گردد. بطور مثال افزودن نمک طعام تا 2 درصد به ملات، زمان سخت شدن ملات را تا 3 دقیقه کاهش می‌دهد.

آهک شکفته در ملات گچ زمان خودگیری راافزایش می‌دهد با افزودن خاک رس به گچ مدتها آنرا کند گیر می‌کند.بلکه در مصرف آن نیز صرفه‌Ìæíí می‌شود. از این مخلوط ملات گچ و خاک برای زدن طاق ضربی و آستر دیوارها استفاده می‌شود.

وقتی گچ زنده را با آب مخلوط می‌کنیم به سرعت خود را می‌گیرد و کم کم خاصیت خمیری و قدرت چسبندگی خود را از دست می‌دهد، تا کاملا سخت شود. زمان گیرش گچ زیرکاری پس از 4 دقیقه شروع و پس از 10 دقیقه خاتمه می‌یابد. در صورتی که زمان گیرش گچ اندود کاری ( گچ کشته) 8 تا 25 دقیقه پس از مخلوط شدن با آب آغاز می‌شود وپس از 25 تا 60 دقیقه خاتمه می‌یابد.

باید در نظر داشت که سخت شدن ملات گچ بایستی درحرارت پایین تر از 65 درجه سانتی‌گراد باشد، در غیر اینصورت گچ مجددا آب تبلور خود را از دست می‌دهد و از تاب آن کاسته می‌شود.

سرعت جلوگیری ملاتهای گچی باعث می‌شود سطح اندود شده صاف و یکنواخت نباشد. برای سفید کاری صاف و بدون موج سطوح را در دو لایه اندود مینمایند. برای لایه آستر از ملات گچ زنده و برای تخت و یکنواخت کردن سطح آبستر از ملات گچ کشته استفاده می‌نمایند که اصطلاحا آنرا اندود گچی می‌نامند.

برای تهیه ملات گچ کشته آب ملات را افزا یش می‌دهند، در حالت خمیری آنرا ورز می‌دهند تا همنشینی بلورهای آن بتاخیر افتد. ضخامت ملات گچ کشته بسیار کم است و برای پر کردن پستی و بلندیها و خلل و خرج لایه اول بکار می‌رود. لایه گچ کشته چون بطریقه فیزیکی خشک می‌شود، نه تنها در موقع خشک شدن ازدیاد حجم پیدا نمی کند بلکه بعلت از دست دادن آب از حجم آن کاسته می‌شود بنابراین اگر ضخامت این لایه زیاد باشد، ترک برمی‌دارد.

9- گچ در مقابل آب: گچ در مقابل آب و رطوبت مقاومت نداشته و بسیار ضعیف است و لایه‌های سفید کاری اگر در مجاورت رطوبت قرار گیرند طبله کرده و بصورت جدا از هم در دیوار ظاهر می‌شوند و پس از اینکه رطوبت از بین رفت نیز به حالت اولیه با زنمی گردد، به همین علت از بکار بردن گچ در مکانهایی که آب در تماس است مانند توالت و آشپزخانه و حمام باید خودداری کرد. همچنین در ساختمانهایی که در مناطق مرطوب هستند برای سفید کاری بجای گچ از سیمان سفید یا آهک استفاده می‌شود.

10-تاثیر حرارت بر گچ: ضریب هدایت حرارت گچ ناچیز است ولی اگر ملات گچ در گرمای بیش از 50 درجه سانتی گراد بماند تاب مکانیکی خود بتدریج از دست می‌دهد.

11- ملات گچ در برابر یخبندان: ملات‌های گچی د رمقابل سرما و یخبندان مطمئن و مقاوم می‌باشند.

12- همنشینی با فلزات: بعلت محلول بودن گچ در آب و پایداری کم ترکیب آن این ملات موجب زنگ زدن و خرده شدن آهن، روی و سرب می‌شود. به همین علت باید فلزات همجوار با گچ را بخوبی عایق‌کاری نمود.

13- مقاومت مکانیکی: نمونه ملات گچ که در حرارت 35 تا 45 درجه سانتی گراد خشک شده باشد پس از 28 روز 25 کیلوگرم بر سانتی متر مکعب تاب خمشی و 60 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع تاب فشاری داشته باشد.

بطور کلی گچ باید کاملا پخته آسیاب و الک شده و کاملا سفید باشد. گچهای کاملا سوخته نباید در ساختمان مصرف شود.گچی که از کوبیدن نخاله گچ بدست می‌آید تنها یکبار برای آستر گچ و خاک قابل استفاده است. دانه های گچ ساختمانی باید از 2/0 میلیمتر ریزتر باشد و زیر دست کاملا نرم باشند.

گچ مناسب برای مصارف ساختمانی

موارد مصرف	نوع گچ
کارهای عمومی مانند ملاتها، تولید قطعات پیش ساخته و بلوکهای گچی درنقاطی که میزان رطوبت هوا کمتر از 60/0 باشد.	گچ ساختمانی
اندودهای داخلی در مناطقی که رطوبت نسبی هوا کمتر از 60/0 باشد.	گچ اندود
اندودهای داخلی و نماسازی در مناطقی که رطوبت نسبی هوا از 60/0 بیشتر باشد.	گچ بری ـ ملات

حمل و نگهداری:

گچ پخته را باید از اثر آب دررطوبت هوا حفظ کرد و در ظروف مخصوص یا کیسه های آب بندی شده نگهداری نمود و مشخصات انواع آن بر روی کیسه ها نوشته شود.

آهک:

آهک از مهمترین مصالح کلسیم دار است که در ساختمان به شکلهای گوناگون مورداستفاده قرار می‌گیرد. در صنعت ساختمان سازی کربناتهای کلسیم که سنگهای آهکی جزء آنهاست، بصورت‌های گوناگون مصرف می‌شود از جمله بصورت سنگ‌های ساختمانی مانند سنگ‌های تراورتن و مرمرو... و یا بصورت اکسید کلسیم که به آن آهک زنده می‌گویند که بعنوان ماده چسبنده ملات در ساختمان سازی استفاده می‌شود.ولی آهک زنده به علت میل ترکیبی شدید که با فلزات دارد با فلزات مصرف شده ساختمان نظیر لوله های آّب و لوله شوفاژ ترکیب شده درآنها خوردگی ایجاد کرده و موجب پوسیدگی می‌شود.

آهک‌Òí (اصول تهیه و بکارگیری آهک):

در واقع اصول تهیه و بکارگیری آهک، تبدیل سنگ آن به حالت قابل مصرف و بازگشت مجدد آن به سنگ آهک پس از مصرف می‌باشد.

تهیه سنگهای آهکی از معادن مربوطه سنگهای آهکی دارای منشاء CaCo₃ می‌باشند.

با بوجود آوردن قریب به 900 درجه سانتی گراد حرارت پس از بخار شدن آّب همراه با سنگ، ترکیب CaCo₃ را در کوره های مکانیزه و یا سنتی می‌شکنند و آنرا تبدیل به آهک زنده به فرمول CaO و گاز CO₂ می‌کنند. گاز کربنیک با سایر بخارات از بالای کوره خارج می‌شود.

آهک زنده را با آب ترکیب و تبدیل به آهک شکفته با فرمول Ca(OH)₂ می‌کنند. این ماده که از دسته قلیایی‌هاست میل ترکیبی فراوانی با اسیدها دارد. آهک شکفته را بصورت خالص با خاک یا ماسه به عنوان شفته آهکی در اندود و یا ملات بکار می‌برند.

گاز دی اکسید کربن موجود در هوا با آب و رطوبت ترکیب می‌شود و ایجاد اسید ناپایداری را می‌نماید که به داخل ملات نفوذ می‌کند و با آن ترکیب می‌شود و تولید CaCo₃ می‌کند. این عمل بسته به مکان کاربرد و نوع ملات حتی تا ماهها به طول می‌انجامد. این مدت به رطوبت هوا، میزان گرمای آن و ضخامت ملات بستگی دارد.

خواص آهک زنده:

آهک زنده جسمی سفید رنگ با درجه ذوب 2500 درجه سانتی‌گراد است. بخاطر درجه ذوب بالا از آن به منظور اندود نمودن سطح کوره ها استفاده می‌نمایند. این ماده میل ترکیبی فراوانی با آب دارد و به همین دلیل درنگاهداری آن باید دقت فراوانی بعمل آورد. سنگ آهکی که به روش صنعتی حرارت دیده باشد و مبدل به آهک زنده شود مرغوب تر و یکنواخت‌تر است.

شکفتن آهک:

عمل تبدیل آهک زنده به نیترات کلسیم را شکفتن آهک می‌خوانند. آهک پس از آنک شکفته شد بسته به درجه خلوص، ازدیاد و حجم پیدا می‌کند و در آهک‌های لاغر این ازدیاد حجم 25/1 تا 2 برابر و در آهک‌های چاق از 2 تا 5/3 برابر حجم اولیه است. همراه با این فعل و انفعالات شیمیایی مقداری حرارت نیزآزاد می‌شود. سرعت عمل شکفته شدن به سه عامل زیر بستگی دارد.

حالت فیزیکی آهک:

آهکی که خرد شده باشد سریعتر از قطعات بزرگتر هیدراته می‌شود.

ساختمان شمیایی آهک:

آهک خالص بسیار سریعتر از آهکی که ناخالصی دارد شکفته می‌شود.

درجه حرارت پختن آهک:

آهک پخته قادر به شکفتن نیست و آهک سوخته نیز به علت اثر ناخالصیها دیر یا هرگز نمی‌شکند. در ضمن بسته بهمیزان تمایل آهک به هیدراته شدن سه حالت زیر باید رعایت شود.

1- آهکی که به سرعت می‌شکفد بایستی به آب اضافه شود نه آب به آهک. آّ ب بایستی روی آهک را بپوشاند و باید مانع از تبخیر آب بوسیله افزودن آهک شد. این آهک تولید ملات کاملا هوایی می‌ßäÏ.

2- آهکی که متوسط شکفته می‌شود بایستی آنقدر آب به آن اضافه نمود تا نیمی از آن درآب غوطه‌ور گردد. این نوع آهک تولید ملات نیمه آبی می‌نماید.

3- آهکی که به آهستگی شکفته شود بایستی آنقدر آب به آ اضافه کرد تا کاملا آنرا مرطوب کند. از این آهک ملات‌های آبی تولید می‌شود.

شکفتن آهک زنده ممکن است با سوختن آهک بعلت بروز حرارت زیادی که آزاد می‌شود همراه باشد. آهک سوخته فعالیت ندارد و در ملات مثل یک جسم خنثی عمل می‌کند و بی‌مصرف است. برای جلوگیری از سوختن آهک باید سعی کرد که تمام ذرات آهک با آب تماس داشته باشد و برای این کار باید مخلوط را خوب بهم زد. باید در نظر داشت که استفاده از آهک شکفته در ملات موجود ازدیاد حجم می‌شود و خساراتی در پی خواهد داشت. برای آهک خالص میزان آب مورد نیاز در حدود 22 درصد ولی درعمل تا 35 درصد وزن آهک آّب مصرف می‌شود.

روش‌های شکفتن آهک:

به منظور شکفته شدن آهک چند روش معمول است که برخی درکارگاه و بعضی در کارخانه انجام می‌شود.

1-طریقه حوضچه آهک‌شویی:

عبارت است از یک حوض که در یک طرف آن و بر روی سطح زمین یک حوضچه چوبی ساخته شده است. این دوقسمت توسط یک دریچه با توری سیمی با هم ارتباط دارند.

- آهک را در حوضچه چوبی و پخش می‌کنند.

- روی آن آب می‌پاشند تا نیمه ارتفاع آن آب بالا بیاید (این میزان مربوط به آهکی است که متوسط شکفته شده باشد).

- پس از اینکه کلوخه ها خوب خیس خوردند، آنها را بهم می‌زنند تا تبدیل به شیر آهک شود.

- دریچه‌åÇ را باز می‌کنند تا شیر آهک را در حوض عمیق مجاور شود. در این هنگام کلوخه‌هایی را که در پشت توری جمع شده، بیرون می‌ریزند (این اعمال تکرار می‌ÔæÏ).

- شیر آهک در کف حوض رسوب می‌کند و آب اضافی بر روی آن جمع می‌ÔæÏ (یا جذب خاک و یا تبخیر می‌گردد).

- برای آنکه همه آهک درون حوض بخوبی بشکفد درشرایط های عادی 6 تا 8 هفته بطول می‌انجامد.

- هرگاه ترک‌هایی به عرض یک بند انگشت در سطح آهک پیدا شد، آهک بخوبی شکفته و قابل مصرف است.

- برای آکه گاز کربنیک موجود در هوا با آهک شکفته ترکیب شود، روی آنرا با قشری از ماسه می‌پوشانند و از حرارت و تابش آفتاب حفظ می‌کنند.

باید توجه داشت که بایستی از ریختن شیر آهک تازه بر روی خمیری که خود را گرفته جلوگیری کرد.

2- روش تنگ گذاری:

محصول این روشها مرغوبتر از نوع اول است و به شیوه زیر عمل می‌کنند:

- سطح زمین را تمیز می‌کنند.

- یک لایه 20 الی 30 سانتی متری از آهک زنده بر روی این سطح پهن می‌کنند.

- روی قشر آهک زنده آب پاشیده و کلوخه‌ها را زبر و رو می‌کنند.

- پس از شکفتن قشر اول یک لایه دیگر آهک زنده بر روی آن می‌ریزند و عمل را تا ارتفاع قریب به یک متر ادامه می‌دهند.

- یک لایه کاه‌گل بر روی پشته فراهم آورده می‌کشند. این عمل باعث می‌Ôæد که گرمای تولید شده محفوظ بماند و با تبخیر آّب اضافی در زیر پوسته کاه گل، فشار بالا می‌رود و گرمای محبوس شده تا حدود 400 درصد درجه ساتی‌ÑÇÏ می‌رسد، پس از یک هفته آهک تماما شکفته و بصورت پودر در می‌آید.

- پودر حاصل را سرند می‌ßääÏ و مورد استفاده قرار می‌دهند.

3- روش مخازن‌ دوار:

ساختمان آن شامل چند استوانه می‌باشد که بر روی یکدیگر قرار گرفته‌اند. آهک را وارد استوانه بالایی می‌نمایند و در آنجا با آب مخلوط می‌کنند. مقدار این آب بوسیله یک شیر کنترل می‌شود. این استوانه شروع به حرکت می‌کند و آهک مخلوط شده در آب بتدریج از استوانه بالا به استوانه پایینتر منتقل می‌گردد.وقتی که شیره آهک از استوانه تحتانی خارج می‌شود کاملا تیدراته شده است.

4- روش فشار بخار:

در این طریقه بخار آب را با 3 تا 4 اتمسفر فشار به آهک درون مخزن استوانه‌ای فولادی می‌پاشند. پس از چند ساعت آهک شکفته را از مخزن خارج می‌کنند.

خواص آهک شکفته:

آهک شکفته گردی است با وزن مخصوص 2/2 تن در متر مکعب که بایستی درشتی دانه‌های آن کمتراز 2/0 میلیمتر باشد. معمولا آهک‌هایی که دارای مقدار بیشتری هیتریت هستند دارای خاصیت ارتجاعی بیشتری نسبت به نوع خالص‌تر می‌باشند و همینطور آهک‌åÇí منیزیمی دارای سختی بیشتری هستند. آهک شکفته درهنگام سخت شدن تغییر حجم نمی‌دهد.

آهک شکفته درهنگام ساختن شفته و ملاتهای ماسه، آهک، گل آهک، باتارد (ماسه، آهک، سیمان)، گچ و آهک، در کارهای بنایی و اندودها استفاده می‌شود. همچنین در ساختن چسباننده‌های آهک، پورولان، آهک سرباره) آجر ماسه آهکی، پایدار کردن خاک و ساختن خشت‌های پایدار شده آهکی، بتن، آهکی سنگین یا متخلخل از آهک بهره‌گیری می‌شود. افزودن آهک به ملات سیمانی باعث افزایش خاصیت خمیری و قابلیت کابرد، افزایش نگهداری آب، انعطاف‌پذیری بیشتر ملات تحت تنش و چسبندگی بیشتر ملات به مصالح بنایی می‌شود.

کاهش نفوذپذیری ملات‌åÇ و اندودها در مقابل آّب، کاهش جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن ملات و ثابت ماندن حجم آن پس از گرفتن و سخت شدن از دیگر محاسن افزودن آهک به ملات سیمانی است. آهک با خاک احتمالی موجود در ماسه ترکیب می‌شود و از آثار مخرب خاک در ملات سیمانی می‌کاهد.

مصرف آهک در پایداری خاک نیز بسیار معمول است. کاهش زمان خشک شدن مخلوط در نواحی مرطوب، کاهش میزان انقباض و انبساط خاک بر اثر تغییر رطوبت، تسریع در شکستن کلوخه‌åÇí خاک رسی، افزایش مقاومت، کاهش نفوذ رطوبت و افزایش دوام و پایایی خاک از جمله مزایای استفاده از آهک بشمار می‌ÂíÏ. همچون وجود آهک در خاک مانع از روئیدن گیاهان می‌ÔæÏ.

طبقه‌ÈäÏí ملات‌åÇí آهکی

1. آهک‌åÇí هوایی (چاق):

که در حین تبدیل شدن به کربنات به آهستگی سخت می‌ÔæäÏ¡ قریب به 100-85درصد CaO همراه دارد و خیلی زود شکفته می‌ÔæÏ و در طی این مدت حرارت زیادی از خور بروز می‌ÏåÏ.

2. آهک‌åÇí نیمه‌ÂÈí (لاغر):

که دارای کمی ناخالصی رسی می‌ÈÇÔäÏ. 85-75 درصد آهک به همراه دارند. در زیر آب هم سخت می‌ÔæäÏ و مقاومتی بیش از آهک‌åÇí هوایی دارند.

3. آهک‌åÇí آبی:

از پختن سنگ‌åÇí آهکی رسدار و نرم کردن آن بدست می‌ÂíäÏ. 75-65درصد آهک CaO دارد و همچون سیمان درون آب سخت می‌ÔæäÏ¡ ولی سرعت شکفته شدن و ازدیاد حجم بسیار اندکی دارند.

4. شفته آهک:

مخلوطی است از خاک و شن و دوغاب آهک که به عنوان یک ملات هیدرولیک (آبی) مورد مصرف می‌ÈÇÔÏ و برای سخت شدن نیازی به هوا ندارد.

مشخصات شفته آهک:

معمولاً مقدار آهک مورد نیاز بین 350-200 کیلوگرم دوغاب آهک شکفته چاق در هر مترمکعب می‌ÈÇÔÏ.

خاک مورد استفاده برای شفته بایستی به طور متوسط دارای 30% دانه‌åÇí سنگی باشد.

زمان گرفتن شفته بر حسب درجه حرارت متغیر است. برای بارگذاری بر روی شفته (شروع عملیات ساختمانی) بایستی حداقل بطور متوسط 5 روز از زمان ریختن آن گذشته باشد، بطوری که شفته افت لازم را کرده باشد.

شفته آهکی را برای آنکه دانه‌åÇí رسی آهک احاطه گردند، بایستی با دوغاب آهک و خاک ساخت، در صورتی که از آهک خشک استفاده شود، آب اضافه شده قبل از تولید شیر آهک، دانه‌åÇí رسی را احاطه می‌ßääÏ و در عمل ترکیب ناقصی انجام می‌ÔæÏ.

خواص ملات‌åÇí آهکی

1. همنشینی با سایر مصالح:

به علت میل ترکیبی فراوان آهک بایستی در ساختمان از همنشینی فلزاتی چون سرب، روی، آلومینیوم و آهن با ملات آهکی خودداری کرد و با قیراندود کردن، پیچیدن نوار عایق یا رنگ‌ÂãíÒí با رنگ‌åÇí مقاوم فلزات از پوسیدن تدریجی آنها خوداری به عمل آورد.

2. رنگ‌ÐíÑí:

سطح اندود از آهک خشک نشده موجب ضایع شدن رنگ‌ÂãíÒí می‌ÑÏÏ. این تاثیر بر روی رنگ‌åÇí روغنی بیشتر است و رنگ را تجزیه کرده از بین می‌ÈÑÏ.

3. اختلاط با سایر ملات‌åÇ:

اضافه نمودن آهک به بعضی روکش‌åÇí گچ، بلامانع است، ولی در برخی که به نام روکش‌åÇí سولفات کلسیم‌ÏÇÑ خشک معروفند، ایجاد اشکالاتی می‌äãÇíÏ. با اضافه کردن آهک شکفته به ملات‌åÇí سیمانی، کارایی آنها را افزایش می‌ÏåäÏ. آهک را نباید با سیمان‌åÇí دارای اکسید آلومینیوم مخلوط کرد.

4. کارایی:

یکی از مزیت‌åÇí بزرگ ملات‌åÇí آهکی بر ملات‌åÇí سیمانی، انقباض نسبتاً اندک آنها پس از خشک شدن می‌ÈÇÔÏ که باعث می‌ÑÏÏ که با مخلوط کردن آهک در ملات‌åÇí سیمانی، کارایی آنها را افزایش دهند.

5. خودگیری:

برای استفاده از ملات آهکی در دیوارهای ضخیم، چون خودگیری ملات به کندی صورت می‌íÑÏ¡ پس از مدت زیادی کامل می‌ÔæÏ. به عنوان تسریع در سخت شدن به آنها مقداری سیمان اضافه می‌äãÇíäÏ.

6. سرما:

خودگیری ملات آهکی را به تعویق می‌ÇäÏÇÒÏ و به همین منظور مخلوط‌åÇí آهکی لاغر را نباید در نقاط سردسیر بکار برد.

7. مقاومت مکانیکی:

تاب فشار در ملات‌åÇí گوناگون آهکی متفاوت است،‌ اما ملات ماسه آهک که پس از ملات ماسه سیمان پرمصرف‌ÊÑíä آنهاست، باید پس از 28 روز در هوای نمناک دارای 10 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع تاب فشاری و نصف آن تاب خمشی باشد.

حمل و نقل و نگهداری:

آهک زنده را باید از اثر آب و دی‌ÇßÓíÏ کربن هوا حفظ کرد و همانند سیمان در ظروف مخصوص و کیسه‌åÇí آب‌ÈäÏí شده نگهداری نمود. مشخصات آهک باید روی ظروف حمل و کیسه‌åÇ نوشته شود. چنانچه آهک مدتی را در انبار بماند و از نظر کیفیت مشکوک باشد، باید آزمایش کیفیت آنرا قبل از مصرف انجام داد.

آهک‌åÇí مناسب برای مصارف گوناگون

موارد مصرف	نوع آهک
ملات‌åÇí ماسه ‌Âåß¡ گل آهک و...، پایدار کردن خاک در راه‌ÓÇÒí¡ خشت‌åÇí پایدار شده با آهک، شفته آهکی، پی‌ÓÇÒí در خاک‌åÇí معمولی، بتن آهکی سنگین یا متخلخل.	خمیر یا گرد آهک شکفته‌Çí که به صورت دوغاب درآمده باشد (آهک سفید)
ملات و اندود ساختمان‌åÇí دریایی، پی‌ÓÇÒí در خاک‌‌åÇí سولفات‌ÏÇÑ با سولفات زیاد	آهک‌åÇí آبی (آهک‌åÇí لاغر)
پی‌ÓÇÒí در خاک‌åÇí سولفات‌ÏÇÑ با سولفات کم	آهک‌åÇí نیمه‌ÂÈí (خاکستری)
پایدار کردن خاک در راه‌ÓÇÒí¡ آجر ماسه آهکی، بتن آهکی سنگین و متخلخل، سیمان آهک پوزولان و آهک سرباره	آهک زنده کلسیمی پرمایه
شفته پی‌ÓÇÒí ساختمان‌åÇí کم‌ ارتفاع	دوغاب آهک کم‌ãÇíå

سیمان

ساختمان شیمیای سیمان پرتلند

سیمان پرتلند یکی از مصالح چسبنده آبی (هیدرولیک)‌ است که در آب و هوا سخت می‌ÔæÏ. این سیمان محصول آسیاب کردن مخلوطی از آهک و رس است که بر اثر حرارت به خوبی پخته شده‌ÇäÏ.

وجود رس نشان‌ÏåäÏå وفور سیلیکات کلسیم در کلینکر است که مخلوطی از مواد اولیه است که حرارت دیده و گداخته شده‌ÇäÏ و به صورت گلوله‌åÇíí به قطر 40-10 میلیمتر درآمده‌ÇäÏ. کیفیت کلینکر بیان کننده مشخصات سیمان است که مقاومت‌åÇí بدست آمده، دوم و تحمل شرایط مختلف از آن جمله‌ÇäÏ.

برای کنترل زمان خودگیری سیمان در هنگام آسیاب کردن کلینکر، آن را با 5/3-5/1درصد وزنی گچ مخلوط می‌äãÇíäÏ. برچسب نیاز ممکن است سیمان به همراه خود تا 15% وزنی افزودنی‌åÇí مورد لزوم داشته باشد. کیفیت کلینکر بستگی به خصوصیات شیمیایی و معدنی مواد اولیه و ترکیب آنها دارد. کلینکر سیمان پرتلند بوسیله مخلوطی از سنگ آهک و خاک رس تهیه می‌ÔæÏ.

سنگ آهک عمدتاً از دو اکسید CaO, Co₂ تشکیل شده است، در حالی که خاک رس شامل انواع اکسیدهای مواد معدنی است (SiO₃, Al₂O₃, Fe₂O₃) و اکسیدهای منیزیم و اکسیدهای قلیایی هم در کلینکر موجودند که حضور آنها کیفیت سیمان را به شدت کاهش می‌ÏåÏ.

تولید سیمان پرتلند:

سیمان پرتلند معمولاً از مخلوط سنگ آهک و خاک رس که به کمک میزان معین از مواد افزودنی که اکسیدهای موردنظر را تامین می‌ßäÏ¡ تهیه می‌ÔæÏ (78-75درصد کربنات کلسیم و 25-22درصد مواد رسی).

روند تولید سیمان پرتلند:

تهیه مواد اولیه و تکمیل کمبودها ← گداختن مخلوط ← آسیاب نمودن کلینکر بدست آمده به همراه مواد افزودنی مورد نیاز.

دو راه برای تولید سیمان پرتلند:

1. روش تر 2. روش خشک

الف) روش تر: مواد اولیه به کمک آب مخلوط می‌ÔæäÏ¡ خمیر شده و پخته می‌ÔæäÏ که به علت کیفیت بالای محصول ترجیح داده می‌ÔæÏ.

ب) روش خشک: مصالح به صورت خشک مخلوط و گداخته می‌ÔæäÏ.

در آسیاب کلینکر با نسبت متناسب گرد گچ مخلوط و آسیاب می‌ÔæÏ و سیمان بدست آمده از سیلوها به سمت بخش بسته‌ÈäÏí هدایت می‌ÔæÏ.

سیمان معمولاً در کیسه‌åÇíÐ 50 کیلویی که دارای حجم تقریبی 30 دسی‌ãÊÑãßÚÈ است، بسته‌ÈäÏí می‌ÔæÏ. برای کارهای بزرگ ساختمانی چون پل‌åÇ و سدهای بتنی، سیمان را می‌ÊæÇä به صورت فله با کامیون‌åÇí دارای مخزن مخصوص حمل کرد و در سیلوهای سیمان انبار نمود.

خودگیری و سخت شدن مخلوط‌åÇí سیمانی:

زمانی که سیمان با آب مخلوط شود، واکنش شیمیایی آغاز می‌ÔæÏ. بر روی سطح هر دانه سیمان، محصولات حاصل از هیدراته شدن پدید می‌ÂíÏ که بر اثر اتصال این هیدرات‌åÇ به یکدیگر تمام دانه‌åÇ به هم ارتباط می‌íÇÈäÏ.

خودگیری مخلوط سیمانی به نسبت‌åÇí اختلاط و شرایط هوا که معمولاً حدود 3 ساعت پس از جا دادن و متراکم کردن مخلوط انجام می‌ÔæÏ.

باید درنظر داشت که در این مرحله مخلوط سیمانی مقاومت بسیار کمی دارد و به آسانی آسیب‌ÐíÑ است. واکنش‌åÇí شیمیایی ادامه یافته و بتن سخت‌ÊÑ و مقاوم‌ÊÑ می‌ÔæÏ. بیشتر واکنش‌åÇ و همچنین کسب مقاومت در ماه اول سن بتن به عنوان یک مخلوط سیمانی صورت می‌ÐíÑÏ¡ ولی تا سال‌åÇí زیادی به کندی ادامه می‌íÇÈÏ.

عوامل موثر در خودگیری سیمان

ترکیبات شیمیایی:

تغییر میزان مواد متشکله سیمان موجب دگرگونی در سرعت خودگیری آن می‌ÔæÏ.

مقدار پخت:

سیمان پخته تاب ملاتش کم است و همچنین سیمانی که بیش از حد حرارت دیده باشد، کنتر هیدراته می‌ÔæÏ.

حرارت محیط:

با افزایش حرارت محیط خودگیری سیمان تسریع می‌íÇÈÏ. مخلوط‌åÇí سیمانی نباید در مدت خودگیری در حرارت کمتر از 2 درجه سانتیگراد قرار گیرند، مگر اینکه پیشگیری‌åÇí مربوطه انجام شده باشد. در اینگونه موارد می‌ÊæÇä از آن دسته سیمان‌åÇíí که از خود حرارت بیشتری بروز می‌ÏåäÏ¡ استفاده کرد و سعی در حفظ حرارت کرد.

استفاده از مخلوط‌åÇí سیمانی در حجم‌åÇí بزرگ باعث بروز حرارت زیادی خواهد شد که زیا‌ä‌ÂæÑ می‌ÈÇÔÏ.

در اینگونه موارد از سیمان‌åÇíí که حرارت کمتری در هنگام خودگیری از خود پس می‌ÏåäÏ¡ استفاده می‌ÔæÏ.

مدت انبار:

هر چه بین زمان پختن سیمان و استفاده از آن طولانی‌ÊÑ باشد، خودگیری نیز کندتر است.

آب:

آب همراه با املاحی چون گچ، خودگیری سیمان را کند می‌ßäÏ. به همین ترتیب مواد شیمیایی موجود در آب هر یک به نحوی در مشخصات محصولات سیمانی موثرند. آب مورد استفاده در مخلوط سیمانی باید بی‌Èæ¡ بی‌ØÚã و رنگ و به مقدار مناسب باشد.

عوامل موثر در سخت شدن و استحکام سیمان:

مقدار آب:

آب مصرفی محصولات سیمانی به 3 بخش تقسیم می‌ÔæÏ:

1. به میزان 25%وزن سیمان با آب ترکیب می‌ÔæÏ.

2. به میزان 15% وزن سیمان به شکل لعاب در ملات می‌ãÇäÏ.

3. باقی در فضای بین ذرات باقی می‌ãÇäÏ و به مرور تبخیر می‌ÔæÏ.

آب و هوای بجای مانده در محصولات سیمانی، آن را پوک و از تاب آن می‌ßÇåÏ. از این رو نباید در ساختن ملات آب اضافی مصرف کرد. مقدار آب همراه با آن بستگی به عوامل مختلفی چون گرمای هوا، شکل دانه‌åÇí پرکننده و زمان مصرف دارد.

مقدار سیمان:

تغییر مقدار سیمان باعث تغییرات در مقاومت فشاری آن می‌ÑÏÏ.

زمان:

هرچه محصول سیمانی بیشتر در محل محفوظی باقی بماند، مقاومت آن بیشتر می‌ÔæÏ. بتن حاصل از سیمان پرتلند معمولی در شرایط پس از 3 روز و پس از 28 روز، 86% مقاومت نهایی را پیدا می‌ßäÏ.

ترکیبات شیمیایی:

هرچه مقدار ترکیبات مواد اولیه سیمان دقیق‌ÊÑ باشد، مقاومت بیشتری حاصل خواهد شد. ترکیبات گوگردی، قلیایی و اکسید منیزیم تاثیر مخربی در مقاومت محصول سیمانی دارند.

شرایط محیطی:

هرچه میزان حرارت و فشار در هنگام سخت شدن بتن بیشتر باشد، مقاومت آن بیشتر خواهد شد، اما افزایش بیش از حد آن باعث سقوط مقاومت بتن می‌ÔæÏ. افزایش حرارت باعث تبخیر آب در بتن و پوک شدن آن می‌ÔæÏ. به همین دلیل آن را مرطوب نگهداری می‌ßääÏ.

وزن مخصوص:

هرچه هوای مخلوط سیمانی بیشتر خارج شود و وزن مخصوص بیشتری داشته باشد، مقاومت بالاتری بدست خواهد آمد.

میزان اختلاط:

مخلوط‌åÇí سیمانی را به نسبت‌åÇí حجمی تهیه می‌äãÇíäÏ. گرچه اعمال نسبت‌åÇí وزنی از دقت بیشتری برخوردار است. بطور مثال ملات ماسه سیمان 1:6، مخلوطی است شامل یک قسمت سیمان و شش قسمت ماسه شسته به همراه آب و یا بتن 1:2:3، شامل یک حجم سیمان، دو حجم ماسه و سه حجم شن می‌ÈÇÔÏ.

مقدار آب با میزان رطوبت دانه‌åÇí سنگی و شکل آنها، حرارت هوا، نوع سیمان و مکان مصرف و نوع مصرف متناسب است.

انواع سیمان:

سیمان پرتلند معمولی (نوع 1):

بیشتری کاربرد را دارد و برای ساخت بتن جهت ساختمان‌åÇ¡ جاده‌åÇ و کلیه کارهایی که نیاز به خواص ویژه‌Çí نیست، مصرف می‌ÑÏÏ. کسب مقاومت این نوع سیمان برای کلیه کارهای بتنی به اندازه کافی سریع است.

در برابر اسیدها و سولفات‌åÇ صدمه می‌ÈíäÏ¡ لذا در شرایطی که در مقابل این عوامل قرار می‌íÑÏ¡ قابل بهره‌ÈÑÏÇÑí نیست.

سیمان پرتلند ممتاز (نوع 2):

همانند پرتلند معمولی است، با این تفاوت که مواد اولیه آنرا با دقت بیشتری تهیه و استفاده می‌ßääÏ و بیشتر آسیاب می‌ßääÏ. خیلی سریع خود را می‌íÑäÏ و به سرعت سخت می‌ÔæäÏ و مقاومت بیشتری در برابر هجوم سولفات‌åÇ از خود نشان می‌ÏåäÏ.

سیمان پرتلند زودگیر (نوع 3):

از لحاظ شیمیایی مشابه سیمان پرتلند معمولی است و به علت ریز بودن ذرات آن باعث سریع و مقاومت در اوایل سن بتن می‌ÔæÏ. واژه زودگیر نباید با خودگیری سریع اشتباه گردد. در بتنی که با سیمان پرتلند زودگیر ساخته می‌ÔæÏ¡ خودگیری اولیه مشابه پرتلند معمولی است، ولی پس از خودگیری اولیه، سرعت کسب مقاومت بتن بیشتر می‌ÔæÏ. این سرعت کسب مقاومت باعث می‌ÔæÏ که قالب‌ÈÑÏÇÑí در زمان کوتاهتری انجام پذیرد. به همین دلیل این نوع سیمان بیشتر در کارخانه‌åÇí قطعات پیش ساخته یا زمانی که در کارگاه کار باید با سرعت انجام پذیرد، مصرف می‌ÑÏÏ.

این نوع سیمان به دلیل آنکه نسبت به سیمان پرتلند معمولی حرارت بیشتری تولید می‌ßäÏ¡ مصرف آن در هوای سرد توصیه می‌ÔæÏ و اثر منفی دمای پایین در بتن را خنثی می‌ßäÏ.

سیمان پرتلند کم‌ÍÑÇÑÊ (نوع 4):

روند کسب مقاومت آن به آهستگی صورت می‌íÑÏ و همانطور که از نام آن پیداست، مقدار حرارت تولید شدن توسط آن نسبت به سیمان پرتلند معمولی کمتر است. به این دلیل مصرف آن برای بتن‌ÑíÒí با حجم زیاد مانند سدها، یعنی جایی که کم شدن حرارت بتن امری حیاتی است، الزامی می‌ÈÇÔÏ.

سیمان پرتلند سولفات (نوع 5):

در این نوع سیمان، اصلاح مواد اولیه و کاهش آلومینات کلسیم باعث می‌ÔæÏ تا مقاومت بهتری در مقابل تهاجم شیمیایی ناشی از سولفات‌åÇ در شرایط مرطوب در پساب‌åÇí صنعتی آجرهای رسی و همچنین شرایط قلیایی از خود نشان دهد.

رنگ آن کمی تیره‌ÊÑ است و بطور کلی سیمان ضدسولفات برای بتن‌åÇíí که در معرض سولفات قرار دارند، مانند‌ آب دریا، خاک یا آب زیرزمینی دارای سولفات مصرف می‌ÔæÏ.

چنانچه از سیمان پرتلند ضدسولفات استفاده می‌ÔæÏ¡ مقدار آن نباید کمتر از 280 کیلوگرم در مترمکعب باشد (برای بتن با حداکثر اندازه سنگدانه، 20 میلی‌ãÊÑ) و نسبت به سیمان نباید بیش از 55% در نظر گرفته شود. بسته به افزایش مقاومت نسبت سیمان آن افزایش می‌íÇÈÏ (بدون تغییر در میزان آب).

این سیمان نسبت به سیمان پرتلند معمولی کندتر به سختی نهایی می‌ÑÓÏ و مقدار کمتری حرارت تولید می‌ßäÏ که برای بتن‌ÑíÒí حجیم و مقاطع ضخیم به علت تولید حرارت کمتر، مصرف این نوع سیمان مناسب است.

سیمان پرتلند روباره آهنگدازی (سرباره):

از آسیاب شدن مخلوطی از کلینکر سیمان پرتلند معمولی و روباره کوره آهن‌ÏÇÒí ساخته می‌ÔæÏ. برای کلیه مواردی که سیمان پرتلند معمولی استفاده می‌ÔæÏ¡ قابل مصرف است، اما کسب مقاومت اولیه آن کندتر صورت می‌íÑÏ¡ بخصوص اگر هوا سرد باشد. بنابراین در مواقعی که قالب‌ÈÑÏÇÑí در زمان کوتاهتری انجام می‌ÐíÑÏ¡ ممکن است مصرف این سیمان مناسب نباشد.

سیمان پرتلند سرباره یک سیمان کم حرارت است و مانند سیمان ضدسولفات برای کاهش حرارت در قطعات ضخیم به عنوان یک مزیت می‌ÊæÇä آن را مصرف نمود.

مقاومت آن در برابر تهاجم مواد شیمیایی بیش از سیمان پرتلند معمولی است.

سیمان پرتلند سفید:

از مواد خاصی ساخته می‌ÔæÏ که دارای آهن و منگنز بسیار کمی است.

مصرف آن محدود به جایی است که نیاز به نما با رنگ سفید یا روشن باشد و معمولاً همراه با سنگدانه‌åÇí مخصوصی استفاده می‌ÔæÏ.

قیمت آن دو برابر پرتلند معمولی است. بنابراین در تمام مراحل کار، انتقال و مخلوط کردن باید رعایت احتیاط به عمل آید تا از آلودگی آن جلوگیری گردد.

خواص گیرش و کسب مقاومت این نوع سیمان مشابه سیمان پرتلند معمولی است.

سیمان پرتلند بنایی:

برای ساخت ملات و آجر و اجرای کارهای بنایی نازک‌ßÇÑí است. از این سیمان نباید برای ساخت بتن استفاده کرد. این نوع سیمان از سیمان پرتلند معمولی و مقدار پودر سنگ بسیار ریز و پر کننده و مواد حباب‌ÓÇÒ ساخته می‌ÔæÏ و بدون اینکه نیازی به آهک باشد، می‌ÊæÇä از آن ملاتی با کارایی مناسب ساخت.

سیمان پرتلند ضدرطوبت:

مشابه سیمان پرتلند معمولی است که مقدار ماده مضاف دافع آب به آن اضافه شده است. خواص آن همانند پرتلند معمولی است و به همان صورت مصرف می‌ÔæÏ.

مزایای عمده این نوع سیمان، موقعی است که در پشت لایه نازک‌ßÇÑí استفاده گردد تا عمل مکش آب کنترل شود و کاهش یابد و لایه نازک‌ßÇÑí آب خود را پس ندهد.

سیمان پرتلند ضدآب:

همانند پرتلند معمولی است که در هنگام تولید بر روی آن فرآیند بخصوصی می‌íÑÏ تا یک روکش ضدآب بر روی ذرات سیمان بوجود آید که در موقع انبار کردن از جذب رطوبت جلوگیری نماید.

استفاده از آن محدود به مواقعی است که شرایط انبار کردن نامطلوب بوده یا زمان انبار کردن بیش از 3 ماه قبل از مصرف باشد.

در هنگام اختلاط روکش ضدآب از بین می‌ÑæÏ و سیمان با آب بطور معمول واکنش نشان می‌ÏåÏ. زمان اختلاط را باید حداقل یک دقیقه بیش از حد معمول افزایش داد و از مخلوط کن دستی نیز بهتر استفاده نشود.

سیمان با آلومین بالا:

این سیمان، سیمان پرتلند محسوب نمی‌ÔæÏ. از پخت مخلوط سنگ آهک و بوکسیت (سنگ معدن آلومینیوم) در کوره بدست می‌ÂíÏ.

روند خودگیری بتن ساخته شده با این سیمان مشابه پرتلند معمولی است، ولی وقتی روز سخت شدن آغاز می‌ÔæÏ¡ کسب مقاومت آن بسیار سریع است و این مقاومت ظرف 24 ساعت به بیش از 550Kg/Cm² می‌ÑÓÏ. در مقابل تهاجم عوامل شیمیایی مقاومت بیشتری نسبت به سیمان پرتلند معمولی دارد و اگر با سیمان پرتلند معمولی آلوده شود، گیرش آن ناگهانی خواهد بود. باید جدا از سیمان‌åÇí دیگر انبار شود و هیچ نوع ماده اضافی با آن مخلوط نگردد.

سیمان پوزولانی:

مخلوطی از دوده نرم یا پودر سرباره آهن‌ÐÇÑí و سیمان پرتلند معمولی است. این دوده نسبت به آهک آزادی که در هنگام هیدراتاسیون سیمان پرتلند آغاز می‌ÔæÏ¡ عکس‌ÇáÚãá نشان می‌ÏåÏ.

سیمان پوزولانی از نوع سیمان‌åÇí کم‌ÍÑÇÑÊ است و خودگیری اولیه آن کندتر از سیمان پرتلند معمولی انجام می‌ÔæÏ و سخت شدن نهایی آن تا 12 ماه به طور می‌ÇäÌÇãÏ و مقاومت خوبی در برابر آب دریا و سولفات‌åÇ دارد.

خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مخلوط‌åÇí سیمانی:

تمام سیمان‌åÇ وقتی با آب مخلوط می‌ÔæäÏ¡ به مصالح سخت تبدیل می‌ÑÏäÏ و همگی در تماس با آب سخت‌ÊÑ می‌ÔæäÏ. اختلاف کلی آنها در زمان خودگیری، میزان استقامت، مقاومت در برابر فعل و انفعالات شیمیایی و رنگ می‌ÈÇÔÏ. تمام سیمان‌åÇ به هنگام خودگیری و سخت شدن انقباض پیدا می‌ßäÏ.

چون سیمان‌åÇ اغلب با پرکننده‌åÇí مختلف مصرف می‌ÔæäÏ¡ این پرکننده‌åÇ میزان انقباض سیمان را کاهش می‌ÏåÏ و با افزایش میزان آنها ارزش مکانیکی مصالح حاصل، سقوط می‌ßäÏ.

علاوه بر انقباض ابتدایی، تغییر حجم ناشی از تغییرات دما و رطوبت نیز در محصولات سیمانی قابل مشاهده است که چاره ناپذیر و قابل گذشت است (میزان همکشیدگی حدود یک میلیمتر به ازاء یک متر می‌ÈÇÔÏ).

ظاهر اندود سیمانی خاکستری کم‌Ñä است. سیمان پرتلند معمولی به رنگ خاکستری تیره ـ سبز می‌ÈÇÔÏ که این رنگ از تاثیر اکسید منیزیم (MgO) همراه آن است. سیمان و محصولات آن در برابر آتش مقاوم هستند.

باید درنظر داشت که مقاومت سیمان به تنهایی دارای مفهوم نیست، بلکه محاسبات مقاومت مخلوط سیمان‌ÏÇÑ قابل اهمیت است. مقاومت محصولات سیمانی متاثر از مواد متشکله و نسبت آب در مخلوط و آب و هوای محیط و مهارت استادکاران این حرفه می‌ÈÇÔÏ.

خصوصیات شیمیایی مخلوط‌åÇí سیمانی:

همانطور که می‌ÏÇäíã آب‌åÇí سولفات‌ÏÇÑ و آب دریا بر سیمان پرتلند اثر می‌ÐÇÑÏ. شکر یا نمک نیز به مخلوط سیمانی لطمه وارد می‌ßäÏ. مخلوط‌åÇí سیمانی رقیق تا اندازه‌Çí بر روی سرب، روی و آلومینیوم و شیشه اثر می‌ÐÇÑäÏ¡ ولی در مقابل، آهن‌ÂáÇÊ و مس از خود عکس‌ÇáÚãá نشان نمی‌ÏåäÏ. نقاشی با رنگ روغنی نیز بر روی محصولات سیمانی خشک شده عملی است.

از آهک در ساخت مخلوط‌åÇí سیمانی به صورت ملات برای تاخیر در زمان خودگیری و صرفه اقتصادی معمولاً در کارهای بنایی استفاده می‌ÔæÏ. این عمل معمولاً با سیمان پرتلند معمولی انجام می‌ÔæÏ که نام آن ملات باتارد می‌ÈÇÔÏ.

در هنگام کار با مخلوط‌åای سیمان، ابزار بنایی نباید به مواد خارجی آغشته باشند. وجود مواد ارگانیک، خاک و گل در زمان خودگیری و چسبندگی و کیفیت آن موثر است.

انبار کردن سیمان

سیمان باید به صورت خشک نگهداری شود. حداکثر زمان انبار کردن سیمان بستگی به مکان انبار و شرایط هوا دارد. چنانچه سیمان در ظروف غیرقابل نفوذ هوا جای داده شود، می‌ÊæÇä تا مدت نامحدودی آن را نگهداری نمود. اگر سیمان در سیلو و به صورت فله و در شرایط مناسب نگهداری شود، تا حدود 3 ماه قابل مصرف خواهد بود. به هر حال، سیمانی که در کیسه‌åÇí معمولی کاغذی سه‌áÇ تحت شرایط مطلوب نگهداری شود، مقاومتش را پس از 6-4 هفته در حدود 20% از دست می‌ÏåÏ.

سیمان باید مرتب مورد بازدید قرار گیرد تا دچار هوازدگی نشود. کلوخه شدن سیمان نشانگر هوازدگی آنهاست. چنانچه کلوخه‌åÇí سیمانی در بین انگشتان به آسانی نرد نشوند، مصرف آن برای بتن سازه توصیه نمی‌ÔæÏ. اگر سیمان هواخورده، قابل مصرف تشخیص داده شود، به علت کاهش مقاومت، مقدار آن را در مخلوط بتن 20-10% افزایش می‌ÏåÏ.

انبار کردن در زیر سقف:

به دور از نفوذ آب و کف آن کاملاً خشک باشد. کیسه‌åÇ دور از دیوار و تعداد ردیف‌åÇ بر روی یکدیگر بیش از 5/1 یا 9 کیسه ارتفاع نباشد. کیسه‌åÇ نزدیک به هم چیده شوند تا هوا و رطوبت کمتر به آنها برسد. روی آن را با ورقه‌åÇí پلاستیک می‌æÔÇääÏ و در انبار کاملاً بسته باشد.

انبار کردن در فضای باز:

در مواردی که حجم کار کم است، کف به ضخامت 10 سانتیمتر با آجر یا تخته چوبی روی زمین ساخته شده و کیسه‌åÇ را روی آن قرار می‌ÏåäÏ. روی آنها را برزنت یا پلاستیک می‌ßÔäÏ و با گذاردن وزنه‌åÇíí بر روی آن، آنها را محکم و مقاوم در برابر وزش باد می‌ÓÇÒäÏ.

انبار کردن سیمان فله:

1. ارزانتر است.

2. جهت انتقال سیمان به نیروی انسانی نیازی نیست.

3. ضایعات به علت پارگی کیسه وجود ندارد.

4. به علت عایق بودن سیلوها در برابر هوا، امکان خرابی سیمان وجود ندارد.

5. سیمان‌åÇ به ترتیب ورود به کارگاه مصرف می‌ÔæäÏ.

6. سیلوها تضمین می‌ßääÏ که سیمان مصرفی دارای مشخصاتی است که تحویل گفته می‌ÔæäÏ.

7. دستگاه بتن‌ÓÇÒí با حداکثر ظرفیت قال بهره‌ÈÑÏÇÑí است.

سیلوها باید مانع دخول آب باشند و میعان داخل سیلو را به حداقل برسانند. سیمانی که بیش از 6 ماه در سیلو مانده باشد، یک لایه نازک سخت به ضخامت 50 میلیمتر در بالای سطح آن بوجود می‌ÂíÏ که باید دقت نمود از آن برای ساخت بتن استفاده نشود.

فهرست مطالب

خصوصیات عمومی مصالح:..................................................................................................1

گروه بندی خصوصیات مصالح:..........................................................................................1

گچ:..................................................................................................................................3

منابع تهیه گچ:.................................................................................................................3

مصارف گچ:.......................................................................................................................3

خواص گچ:.........................................................................................................................4

گچ مناسب برای مصارف ساختمانی.....................................................................................7

حمل و نگهداری:...................................................................................................................7

آهک:...................................................................................................................................7

آهک‌Òí (اصول تهیه و بکارگیری آهک):................................................................................8

خواص آهک زنده:...................................................................................................................8