آشنایی با تاریخچه سیمان

همشهری آنلاین: سیمان یا سمنت واژه‌ایست که از لغت سمنتوم رومی گرفته شده و قدمت آن به پیش از میلاد می‌رسد. مصرف آن در ساختمان پانتئون شهر رم واقع در ایتالیا که مربوط به ۲۷ قبل از میلاد است، دیده شده است.

در ساختمان گنبد این بنا که ۴۳ متر قطر دارد، مخلوطی از خرده‌سنگ و آهک پخته به‌ کار رفته است.

ولی کشف سیمان به شکل امروز مربوط است به یک نفر بنای انگلیسی بنام ژوزف اسپدین که از پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن آن موفق شد ابتدایی‌ترین نوع سیمان را کشف نموده و آن را در تاریخ ۲۱ اکتبر ۱۸۲۴ به نام خود در انگلستان ثبت نماید و نام محصول به دست آمده را سیمان پرتلند گذاشت. علت این نامگذاری همان طور که گفته شد آن است که سیمان از سمنتوم رومی گرفته شده است و پرتلند نام جزیره‌ایست در انگلستان که رنگ سیمان پس از سخت شدن به رنگ سنگ‌های ساحلی این جزیره در می‌آید، به همین دلیل نام پرتلند را به دنبال سیمان برای آن انتخاب نموده‌اند. البته قبل از ژوزف اسپدین، اشخاص دیگری در فرانسه و انگلستان از پختن خاک رس و سنگ آهک مصالح مشابهی به دست آوردند ولی هیچکدام کار خود را دنبال نکرده و محصول خود را به ثبت نرساندند، ژوزف اسپدین نخستین شخصی بود که سیمان را در اوایل قرن نوزدهم در انگلستان به ثبت رسانده و آن را ابتدا برای ساخت فانوس دریایی مورد استفاده قرار داد.

مواد تشکیل دهنده سیمان پرتلند:

باید توجه نمود رایج‌ترین و پر مصرف‌ترین سیمان مورد استفاده در صنعت ساختمان‌سازی اعم از پل، تونل، راه‌سازی و یا ساختمان و غیره همان سیمان پرتلند است. مواردی که برای پختن سیمان به کوره می‌روند از دو ماده اصلی تشکیل شده‌اند: خاک رس، سنگ آهک. ولی اگر بخواهیم به طور مجزا مواد تشکیل دهنده‌ سیمان را مطالعه نماییم، این مواد عبارتند از:

۱- آهک زنده ۲ – سیلیس ۳ – اکسید آلومینیوم ۴ – اکسید منیزیم ۵ – مواد دیگر

باید توجه داشت مواد فوق با نسبت‌های مختلف وارد کوره می‌شوند و این تفاوت مربوط می‌شود به جنس سیمان و سایر مشخصات فنی آن. گاهی در طبیعت مخلوط سنگ آهک و خاک رس به نسبت مورد نیاز در صنعت سیمان‌پزی به طور دقیق یافت می‌شود به این اختلاط که از قبل برای بشر آماده شده است، مارل MARL می‌گویند. اگر در خاک رس کلیه مواد مورد نیاز سیمان‌پزی یافت نشود، می‌توان مواد مورد نیاز را به آن اضافه نمود. این مواد غالباً از ضایعات کارخانجات صنعتی به دست می‌آیند.

انواع گوناگون سیمان تولید می‌شود تا شرایط فیزیکی و شیمیایی معینی را که برای هدف‌های خاص لازم برآورد. سیمان‌های معمول در ایران به شرح زیر می‌باشند:

۱- سیمان نوع ۱: این نوع سیمان که به سیمان پرتلند معمولی نیز موسوم است، برای عموم مصارفی است که ویژگی‌های خاصی از بتن خواسته نشده است. این نوع سیمان فراوان‌تر از سایر انواع سیمان می‌باشد. از این نوع سیمان در ساختن پیاده‌روها، روسازی جاده‌ها، مخازن لوله‌های آب و ملات ساختمان‌های بنایی استفاده می‌شود. به طور کلی این سیمان در تمام مواردی که بتن در خطر مجاورت با سولفات‌ها نباشد و یا حرارت آبگیری سیمان باعث افزایش نامطلوب درجه حرارت بتن نشود، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۲ – سیمان نوع ۲: این نوع سیمان نوع مرغوب‌تری است و در مواردی که در مقابل حمله سولفات‌های معتدل احتیاط لازم باشد به کار می‌رود. سیمان تیپ ۲ معمولاً کندتر از سیمان تیپ ۱ می‌گیرد و در گرفتن حرارت کمتری تولید می‌کند. از این سیمان می‌توان در ساختمان‌های حجیم استفاده نمود تا در هنگام گرفتن بتن حرارت کم‌تری ایجاد شود و حجم بتن کم‌تر باشد.

۳- سیمان نوع ۳: سیمانی است که در مدت کوتاهی یعنی معمولاً در عرض ۱ هفته یا کم‌تر مقاومت زیادی به دست می‌آورد و مقاومت ۷ روزه آن، حدود مقاومت ۲۸ روزه سیمان نوع ۱ می‌باشد. این نوع سیمان نسبت به سیمان نوع ۱ در هنگام گرفتن حرارت بیشتری تولید می‌کند. از این سیمان وقتی استفاده می‌کنند که بخواهند زودتر از معمول قالب را برداشته و بتن را مورد استفاده قرار دهند. در هوای سرد نیز می‌توان از این سیمان استفاده کرد تا مدت زمان لازم برای محافظت بتن ریخته شده کوتاه‌تر شود. اگرچه با به کار بردن مخلوط پر سیمان‌تر با سیمان نوع ۱ هم می‌توان بتنی تهیه کرد که در مدت کوتاه مقاومت بیشتری کسب کند ولی سیمان نوع ۳ همین کار را به نحو بهتر و با صرفه‌تر انجام می‌دهد. سیمان نوع ۳ را سیمان زودگیر هم می‌گویند.

۴- سیمان نوع ۴: سیمانی است که هنگام گرفتن حرارت خیلی کم‌تری تولید می‌کند و مورد استفاده آن جایی است که شدت و مقدار حرارت تولید شده اهمیت دارد. بتنی که با این سیمان ساخته می‌شود آهسته‌تر افزایش مقاومت پیدا می‌کند یعنی دیرتر می‌گیرد. کاربرد اصلی این نوع سیمان در ساختمان‌های حجیم بتنی است چون سدهای وزنی بتنی به علت حجم زیاد بتن، افزایش درجه حرارت ناشی از گرفتن بتن می‌تواند بسیار زیاد و خطرناک شود. برای پایین نگه داشتن درجه حرارت سیمان، سیمان نوع ۴ را که به آن سیمان دیرگیر نیز می‌گویند، به کار می‌برند.

۵- سیمان نوع ۵: سیمان ضدسولفات یا نوع ۵ وقتی به کار می‌رود که بتن در تماس شدید با سولفات‌ها قرار داشته باشد. از این سیمان اساساً وقتی استفاده می‌شود که خاک یا آب زیرزمینی که در تماس با ساختمان بتنی قرار دارد، مقدار زیادی املاح سولفات داشته باشد. سیمان نوع ۵ دیرتر از سیمان معمولی می‌گیرد.

http://sazefulady.persianblog.ir