6/05/2009


دفترچه راهنمای نکات حائز اهمیت در محاسبات و نقشه های سازهشامل:موارد کلی درباره نقشه های شالودهموارد عمومی در نقشه های سازهنکات حائز اهمیت در جزئیات سازه های بتنینکات حائز اهمیت در جزئیات سازه های فلزینکات مهم در دفترچه محاسباتنکات کلی درباره فایل مدل کامپیوتری سازه
به انضمام چک لیست گودبرداری و سازه نگهبان ،چک لیست شالوده و سازه بتنی و چک لیست زلزله
تهیه شده توسط آقای مهندس حسین صفرمردانلو در سازمان نظام مهندسی استان تهران

6/02/2009

همه چیز در مورد سیمان

سیمان
سيمان ماده‌ای چسبنده است که قابليت چسبانيدن ذرات به يکديگر و بوجود آوردن جسم يک پارچه از ذرات متشکله را دارند و از ترکیب مصالح
آهکی، رس، سیلیس و اکسید‌های معدنی در دمای ۱۴۰۰ درجه تا ۱۵۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد ساخته می‌شود. به جسم حاصل، پس از حرارت دیدن کلینگر می‌گویند و از آسیاب کردن آن سیمان بدست آید. اندازهٔ دانه‌های کلینگر ۲۰ میلی‌متر می‌باشد[۱]


اجزای تشکیل دهنده سیمان
مصالح آهکی (حدود ۶۰٪ الی ۶۷٪)
رس (حدود ۳٪ الی ۷٪)
سیلیس (۱۷٪ الی ۲۷٪)
اکسید‌های معدنی
[۲]
·
اکسید آهن (۰/۵٪ الی ۶٪)Fe2O3
اکسید سدیم (۰/۲٪ الی ۱/۳٪)Na2O
اکسید منیزیم (۰/۱٪ الی ۴/۵٪)MnO
اکسید پتاسیم (۰/۲٪ الی ۱/۳٪)K2O
اکسید آلومینیوم (۳٪ الی ۸٪)Al2O3


انواع سیمان‌
سیمان پرتلند تیپ I
سیمان پرتلند تیپ II
سیمان پرتلند تیپ III
سیمان پرتلند تیپ IV
سیمان پرتلند تیپ V
سیمان پوزولان
سیمان آمیخته
سیمان برقی (پرآلومین)
سیمان رنگی
سیمان سفید
سیمان سرباره‌ای ضد سولفات
سیمان پرتلند آهکی
سیمان بنائی
سیمان نسوز
سیمان چاه نفت
سیمان پرتلند ضدآب
سیمان باگیرش تنظیم شده[۳]


روشهای ساخت سیمان
روش تر
روش نيمه تر
روش نيمه خشک
روش خشک
[۴]


شیمی ترکیبات سیمان
مواد خام تشکیل دهنده سیمان اساسا از
اکسیدهای کلسیم و سیلیسیم و آهن تشکیل شده است. این مواد در کوره با هم ترکیب شده و غیر از مقداری آهک آزاد باقی مانده، که فرصت کافی برای فعل و انفعال نداشته است، ترکیبات شیمیایی جدید و پایداری نتیجه می شوند. در هنگام خنک کردن مصالح، براساس سرعت خنک کردن، مواد به صورت بلوری و بی شکل ظاهر می گردند. دانه های بی شکل که اکثرا شیشه ای هستند و دانه های بلوری شده، درحالی که یک فرمول شیمیایی دارند، دارای خواص متفاوتی هستند. برای سیمان معمولی، درصد ترکیبات حاصل از فعل و انفعالات فوق با داشتن درصد اکسیدهای موجود در کلینکر و با فرض اینکه کریستاله شدن کامل انجام پذیرفته باشد قابل محاسبه است.[۵] چهارترکیب اصلی سیمان عبارتند از:تری کلسیم سیلیکات، دی کلسیم سیلیکات، تری کلسیم آلومینات، تترا کلسیم آلومینو فریت؛ که به ترتیب با علائم اختصاری به صورت: C4AF C3A C2S C3S نامیده می شوند.[۶]


معادلات بوگ
محاسبه مربوط به میزان ترکیبات سیمان حاصل از اکسیدهای اصلی تشکیل دهنده آن توسط «
بوگ» انجام شده و به نام معادلات بوگ معروف می باشد. این معادلات درصد ترکیبات اصلی سیمان را نمایش می دهد.[۷]
C3S = 4.0710(CaO)-7.6024(SiO2)-1.4297(Fe2O3)-6.7187(Al2O3
C2S = 8.6024(SiO2)+1.0785(Fe2O3)+5.0683(Al2O3)-3.0710(CaO
C3A = 2.6504(Al2O3)-1.6920(Fe2O3
C4AF = 3.0432(Fe2O3


خواص ترکیبات اصلی سیمان
سیلیکات ها یعنی C2S و C3S ترکیبات اصلی و مهم سیمان می باشند و در حقیقت مقاومت سیمان هیدراته شده به آنها بستگی دارد. اکسیدهای تشکیل دهنده این سیلیکات ها تاثیرات مهمی روی شکل اتمی و کریستالی و خواص هیدرولیکی انها دارند. در حقیقت حضور C3A در سیمان سودمند نیست. این ترکیب نقشی در مقاومت سیمان، به جز کمی در سن اولیه آن، نداشته و بعد از سخت شدن سیمان در صورت حمله سولفاتی با تشکیل سولفوآلومینات کلسیم (اترینگایت) سبب خرابی بتن می گردد. ولی C3A در فرایند تولید در ترکیب اکسیدکلسیم با اکسیدسیلیسیم سهولت ایجاد کرده و سودمند است. C4AF که به میزان کمی به وجود می آید در مقابل سه ترکیب دیگر نقش عمده ای در خواص سیمان ندارد. به هرحال این ترکیب با سنگ گج سیمان، سولفوفریت کلسیم تشکیل می دهد که این ماده هیدراتاسیون سیلیکات ها را تسریع می کند


سیمان پرتلند نو 1 - سیمان پرتلند معمولیP.C-type I :
در مواردی به کار می رود که هیچگونه خواص ویژه مانند سایر انواع سیمان موردنظر نیست


سیمان پرتلند نوع 2 ، P.C-type II :
برای استفاده عمومی و نیز استفاده ویژه در مواردی که گرمای هیدراتاسیون متوسط موردنظر است


سیمان پرتلند نوع 3، P.C-type III :
برای استفاده در مواقعی که مقاومتهای بالا در کوتاه مدت موردنظر است


سیمان پرتلند نوع 5، P.C-type V :
در مواقعی که مقاومت زیاد در مقابل سولفاتها موردنظر باشد استفاده می شود


سیمان سفید - White Cement :
برای استفاده در سطح ساختمانها و مواقعی که استقاده از سیمانهای بدون رنگ با مقاومتهای بالا موردنیاز باشد، از این سیمان در تولید انواع سیمانهای رنگی استفاده می شود


سیمان سرباره ای ضد سولفات - SR.slag Cement :
در مواقعی که مقاومت متوسط در مقابل سولفاتها و ا حرارت هیدراتاسیون متوسط موردنظر است، استفاده می گردد


سیمان پرتلند - پوزولانی - P.P.Cement :
در ساختمانهای بتنی معمولی و بیشتر در مواردی که مقاومت متوسط در مقابل سولفاتها و حرارت هیدراتاسیون متوسط موردنظر باشد، استفاده می گردد


سیمان پرتلند - آهکی - P.K.Z.Cement :
این نوع سیمان در تهیه ملات بتن در کلیه مواردی که سیمان پرتلند نوع 1 به کار می رود قابل استفاده است. دوام بتن را در برابر یخ زدن، آب شدن و املاح یخزا و عوامل شیمیائی بهبود می دهد


سیمان بنائی - Masonry Cement :
برای استفاده در مواقعی که ملات بنائی با مقاومتهای کمتر از سیمان پرتلند نوع 1 موردنیاز است


سیمان نسوز 450 - Rf Cement 450 :
حاوی بیش از 405 A12O3 با اتصال هیدروکسیلی و فازهای کلسیم آلومینات، برای مصرف به عنوان ماده نسوز در صنایع حرارتی استفاده می شود


سیمان نسوز500 - Rf Cement 500 :
حاوی بیش از 70% A12O3 با اتصال هیدروکسیلی و فازهای CA2,CA برای مصرف به عنوان ماده نسوز با درصد خلوص بالا در صنایع حرارتی و آتمسفرهای CO,H2 به کار می رود
سیمان نسوز 550 - Rf Cement 550 :
حاوی بیش از 80% A12O3 با اتصال هیدروکسیلی و آلومینات کلسیم به عنوان ترکیب اصلی، دارای نسوزندگی و خواص ترمومکانیکی بالا و کاربردهای وِژه نسوز مانند آتمسفرهای احیا هیدروژن


سیمانهای چاه نفت :
این سیمانها برای درزگیری چاه های نفت به کار می روند، عمده این نوع سیمانها دیرگیر بوده و در برابر دماها و فشارهای بالا مقاوم می باشند. این سیمان ممکن است در حفره چاه های آب و فاضلاب نیز به مصرف برسد


سیمانهای پرتلند ضدآب :
این سیمان به رنگ سفید، خاکستری تولید می شود، این نوع سیمان انتقال مویینه آب تحت فشار ناچیز یا بدون فشار، کاهش می دهد ولی جلوی انتقال بخار آب را نمی گیرد


سیمانهای باگیرش تنظیم شده :
سیمان با گیرش تنظیم شده به گونه ای کنترل و ساخته می شود که می تواند بتنی با زمانهای گیرش از چند دقیقه تا یک ساعت تولید کند


سیمانهای رنگی:
این سیمانها بیشتر جنبه تزئینی و آرایشی دارند و در نماسازی سیمانی و تولید بتن نمادار به مصرف می رسند