انواع سیمان

سیمان از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است و یکی از اجزای مهم تشکیل‌دهنده بتن به شمار می‌آید و غالباً برای اتصال و چسبندگی اجزای سازه‌های ساختمانی به کار می‌رود. هرکدام از انواع و تیپ‌های سیمان، کاربرد مخصوص به خود را دارند. شاید ما فقط نام سیمان سفید و سیمان سیاه به گوشمان خورده باشد؛ درحالی‌که تقریباً برای هر کاری در ساختمان‌سازی سیمان به خصوصی استفاده می‌شود تا بهترین نتیجه به دست آید. در این مقاله انواع سیمان را معرفی می‌کنیم و با کاربرد هرکدام از آن‌ها آشنا می‌شویم. اگر مهندس ساختمان هستید یا در صنعت ساختمان‌سازی مشغول به کار هستید، خواندن این مقاله را به شما توصیه می‌کنیم.

سیمان غیر هیدرولیکی چیست؟

سیمان غیرهیدرولیکی برای سفت شدن به آب نیاز ندارد و مواد تشکیل‌دهنده این سیمان اکسید کلراید، آهک و گچ است. سیمان‌های غیرهیدرولیکی در برابر آب مقاوم نیستند و در آن حل می‌شوند؛ بنابراین کاربردهای محدود و خاصی دارند و هرجایی استفاده نمی‌شوند.

سیمان هیدرولیکی چیست؟

از سیمان هیدرولیکی در طراحی و اجرای سازه ها برای ساخت بتن استفاده می‌شود و خاصیت گیرش و سفت شدن در آب را دارد. مواد تشکیل‌دهنده این سیمان سنگ آهک، سنگ گچ و رس است. با اعمال فرآیندهای شیمیایی روی مواد اولیه، سیمان‌های هیدرولیک در برابر آب مقاوم می‌شوند و در آن حل نمی‌شوند. سیمان‌های هیدرولیکی به ۵ دسته تقسیم می‌شوند:

• سیمان پرتلند
• سیمان سفید
• سیمان پرتلند رنگی
• سیمان آمیخته
• سیمان‌ استاندارد ملی

در ادامه و برای آشنایی بیشتر شما، به بررسی و معرفی کامل هرکدام از این ۵ دسته به‌صورت جداگانه می‌پردازیم.

سیمان پرتلند چیست؟

سیمان پرتلند از دو ماده اولیه که یکی دارای کلسیم و دیگری دارای سیلیس است تشکیل می‌شود؛ یعنی گچ یا آهک و خاک رس یا سنگ‌ رس است. این دو ماده ترکیب‌های بالای آهن و آلومینیوم را دارند و رنگ خاکستری سیمان پرتلند نیز به خاطر وجود آهن در آن است. به‌طورکلی ۵ نوع یا تیپ از سیمان پرتلند وجود دارد که به آن‌ها سیمان‌های پرتلند تیپ ۱ تا ۵ گفته می‌شود. در ادامه خصوصیات و کاربرد انواع سیمان پرتلند را توضیح می‌دهیم.

1. سیمان پرتلند تیپ ۱ یا سیمان پرتلند معمولی

سیمان‌های پرتلند معمولی یا تیپ ۱ به شکل «۱-پ» نشان داده می‌شوند و برای مصارف عمومی استفاده می‌شوند. در پایین انواع کاربردهای سیمان پرتلند معمولی را لیست کرده‌ایم.

• ملات‌ها
• سازه‌ها در بنایی
• پل‌ها
• قطعات پیش‌ساخته برای بتن مسلح
• جداول خیابان‌ها
• مخازن
• اسکلت بتن‌آرمه

2. سیمان پرتلند تیپ ۲

سیمان پرتلند تیپ 2 را در ساخت‌وسازهای نزدیک به آب‌ها استفاده می‌کنند. تیپ دوی سیمان پرتلند نسبت به تیپ ۱، گرمای کمتری را هنگام هیدراتاسیون آزاد می‌کند و این مسئله برای بتن‌ریزی در هوای گرم بسیار مهم است؛ بنابراین نیازی به ترمیم بتن نیست. از کاربردهای پرتلند تیپ ۲ می‌توان به ساخت سازه‌های حجیم مثل دیوارهای سنگین حائل یا پایه‌های پل‌های عظیم نام برد.

3. سیمان پرتلند تیپ ۳ یا سیمان پرتلند زودگیر

سیمان پرتلند تیپ 3 از نظر ترکیب، تا حدی شبیه سیمان پرتلند تیپ ۱ است ولی دانه‌های آن نرم‌تر است که باعث می‌شود سرعت هیدراتاسیون افزایش ‌یابد. مقاومت یک‌هفته‌ای آن‌ها برابر با مقاومت ۲۸ روزه پرتلند تیپ ۱ است و همین خاصیت باعث می‌شود پرتلند تیپ ۳ برای بتن‌ریزی در هوای سرد مناسب‌تر باشد.

4. سیمان پرتلند تیپ ۴ یا سیمان پرتلند دیرگیر

سرعت هیدراتاسیون پرتلند تیپ ۴ نسبت به پرتلند معمولی بسیار کمتر است و با سرعت کمی حرارت تولید می‌کند. حرارت ایجادشده به وسیله پرتلند تیپ ۴ در  ۲۸ روز، برابر است با حرارتی که پرتلند تیپ ۱ در ۷ روز ایجاد می‌کند. کاربرد پرتلند دیرگیر بیشتر در ساخت‌وسازهای حجیم است. همچنین از این سیمان در مواردی که میزان حرارت آزادشده از سیمان معمولی باعث تولید تنش‌های حرارتی در بتن نابالغ شود نیز استفاده می‌شود.

5. سیمان پرتلند تیپ ۵ یا سیمان پرتلند ضدسولفات

سیمان پرتلند تیپ 5 از نظر مواد اولیه مانند پرتلند تیپ ۱ است اما روش تولید متفاوت آن باعث می‌شود که ترکیب شیمیایی و کاربرد آن تغییر کند. برای انبار کردن و نگهداری از آن نیز باید مانند سیمان پرتلند تیپ ۱ عمل کرد.

پرتلند تیپ ۵ در برابر سولفات‌ها مقاومت بالایی دارد ولی باید توجه کنید که در برابر اسیدها چندان مقاومتی از خود نشان نمی‌دهد. رنگ آن نسبت به تیپ‌های دیگر کمی تیره‌تر است و کاربرد آن نیز بیشتر در مکان‌هایی است که با آب دریا یا منابع آب‌های زیرزمینی تماس دارند. موادی که کلرور کلسیم دارند را همراه با پرتلند ضد سولفات استفاده نکنید زیرا مقاومت آن را در برابر سولفات کم می‌کند. قیمت سیمان پرتلند تیپ ۵ معمولاً گران‌تر از پرتلند تیپ ۱ است.

سیمان سفید چیست؟

یکی دیگر از انواع سیمان‌های هیدرولیکی، سیمان سفید است که از کلینکر و سنگ گچ تشکیل شده و میزان آهن و منگنز در آن به‌گونه‌ای است که باعث تیرگی نمی‌شود. طبق استاندارد ملی ایران، سیمان سفید جزو سیمان پرتلند سفید و سیمان بنایی سفید به‌حساب می‌آید و یکی از انواع سیمان است. سیمان سفید بر اساس درجه سفیدی دو رده معمولی (۸۶) و ویژه (۹۲) دارد. کاربرد آن بیشتر در بندکشی، کارهای تزئینی و نماسازی است و نباید در اهداف سازه‌ای اصلی و باربر استفاده شود.

تصویری از سیمان پرتلند

سیمان پرتلند رنگی چیست؟

یکی دیگر از انواع سیمان‌های‌ هیدرولیکی، سیمان رنگی است که با اضافه کردن رنگ‌دانه‌های معدنی با پرتلند معمولی یا سیمان سفید بدون اینکه تولید واکنش شیمیایی کنند به دست می‌آید. این مواد رنگی معمولاً بین ۵ تا ۱۰ درصد وزن سیمان را تشکیل می‌دهند و باید در برابر نور و عوامل جوی دیگر مقاومت لازم را داشته باشند.

کاربرد سیمان پرتلند رنگی بیشتر در بندکشی‌ها و کارهای تزئینی و همچنین نماسازی و کف‌سازی است. برای رنگ‌دهی به این سیمان معمولاً از موادی مانند گل افرا، اکسید آهن، اکسید کرم، هیدروکسید کرم، کبالت، اولترا مارین، اکسید منگنز، دوده، کهربای خام یا سوخته استفاده می‌شود.

سیمان آمیخته چیست؟

از اصلی‌ترین مواد تشکیل‌دهنده سیمان آمیخته، کلینکر سیمان‌های پرتلند و همچنین مقادیر مناسبی از پوزولان طبیعی و مصنوعی است. انواع مختلفی از این نوع سیمان هیدرولیکی در ایران عرضه می‌شود:

1. سیمان پوزولانی

به‌طور کلی سیمان پوزولانی به سه روش ترکیب یکنواخت سیمان پرتلند و پوزولان به دست می‌آید:

• روش اول: پودر کردن کلینکر سیمان‌های پرتلند و پوزولان و سنگ گچ به‌طور هم‌زمان در آسیاب.
• روش دوم: پودر کردن جداگانه پوزولان و سپس ترکیب آن با سیمان پرتلند
• روش سوم: ترکیبی از دو روش اول

این سیمان برای پروژه‌هایی که بتن‌های حجیم دارند یا تحت تهاجم شیمیایی هستند به کار می‌رود.

2. سیمان پرتلند سرباره‌ای

از ترکیب نسبت‌های معینی از کلینگر سیمان پرتلند، آمورف، سنگ گچ و سرباره دانه‌شده در آسیاب درست می‌شود.

3. سیمان پرتلند آهکی

مطابق استاندارد شماره ۴۲۲۰ ملی ایران، از مخلوط حداقل ۸۰% کلینگر سیمان پرتلند با ۶% تا ۲۰% سنگ آهک و درصد متناسبی از سنگ گچ درون آسیاب ساخته می‌شود. در ترکیب مواد دقت می‌شود تا مقدار هرکدام به‌گونه‌ای نباشد که کیفیت ملاط را کم کند یا احتمال خوردگی میلگرد را بالا ببرد.

4. سیمان‌ بنایی

از ترکیب نسبت معینی از پوزولان‌های طبیعی و مصنوعی یا سرباره کوره‌های آهن با پودر سنگ آهک و سیمان پرتلند به دست می‌آید. همچنین می‌توان با آسیاب کردن کلینگر سیمان پرتلند و سنگ آهک نیز سیمان بنایی ساخت. موارد استفاده از سیمان بنایی بیشتر در ملاط‌های آجرکاری است و به‌هیچ‌وجه نباید در بتن یا بتن‌آرمه استفاده شود. برای اینکه اشتباهی در استفاده آن صورت نگیرد، معمولاً به‌صورت رنگی تولید می‌شوند.

5. سیمان‌ پرتلند مرکب

از ترکیب و آسیاب کلینگر سیمان‌های پرتلند با دو یا چند مواد مانند پوزولان طبیعی یا کلسینه‌شده، سرباره کوره‌های آهن، خاکسـتر بـادی، سنگ آهک ویژه، رس پخته‌شده، دوده سیلیسی و غیره ساخته می‌شود. کاربرد سیمان پرتلند مرکب در تهیه ملاط و بتن است و تقریباً در هر موردی که پرتلند تیپ ۱ استفاده شود، می‌توان از سیمان مرکب استفاده کرد.

سیمان‌ استاندارد ملی

طبق استاندارد شماره ۱-۱۷۵۱۸ ملی ایران، ۵ مدل سیمان تولید می‌شود:

• سیمان پرتلند معمولی، سیمان ضدسولفات معمولی، سیمان متوسط، سیمان ویژه و سیمان فراویژه.
• سیمان پرتلند سرباره‌ای، سیمان دوده سلیسی، سیمان خاکستر بادی، سیمان شیل پخته و سیمان آهکی.
• سیمان سرباره‌ای
• سیمان پوزولانی
• سیمان مرکب

روش های سیمان کاری

سیمان از مصالحی است که کاربردهای اساسی و متنوعی در ساخت‌وساز دارد. سیمان کاری نیز بنا بر نوع سیمان و روش ساخت ملاط و محل به کار بردن آن انواع گوناگونی دارد در که ادامه آن‌ها را توضیح می‌دهیم.

• سیمان کاری به وسیله سیمان سیاه: برای ساخت ملاط دیوار چینی، اندودکاری دیوارهای داخلی و خارجی ساختمان، فضاهای مرطوب مثل سرویس بهداشتی و استخر از سیمان سیاه استفاده می‌شود.
• سیمان کاری نمای ساختمان: رنگ‌های متنوع و مقاومت انواع مختلف سیمان در برابر عوامل جوی مانند رطوبت و همچنین قیمت مقرون‌به‌صرفه آن باعث شده است گزینه مناسبی برای نمای ساختمان باشد. نماهای سیمانی با طرح‌ها و رنگ‌های مختلفی مثل نمای سفید ساختمان، نمای چکشی، نمای تیشه‌ای، نمای رومی، نمای کلنگی، نمای سیمان شسته، نمای تگری و غیره اجرا می‌شوند.
• سیمان‌کاری برای کف‌سازی و شیب‌بندی
• بندکشی
• بتون‌ریزی

سیمان کاری

استفاده از انواع سیمان در صنعت ساختما‌ن سازی

در این مقاله درباره انواع سیمان و کاربردهای آن‌ها توضیح دادیم و با مواد تشکیل‌دهنده و استانداردهای آن بیشتر آشنا شدیم. انواع سیمان هیدرولیکی و سیمان غیرهیدرولیکی است و سیمان هیدرولیکی شامل سیمان پرتلند، سیمان سفید، سیمان پرتلند رنگی، سیمان آمیخته و سیمان‌ استاندارد ملی می‌شوند. امیدواریم با استفاده از این مطلب به سؤال‌های شما در خصوص انواع مختلف سیمان پاسخ داده باشیم. خوشحال می‌شویم تا با ما در تماس باشید و نظرها و پرسش‌های خود را در قسمت کامنت به اشتراک بگذارید.

سؤالات متداول

1. کاربردهای سیمان مرکب چیست؟

در بتن‌ریزی‌های حجیم و شرایط بتن‌ریزی سخت مانند سدسازی، ساخت اسکله و بندر، کارهای تزئینی و سازه‌های هیدرولیکی از سیمان مرکب استفاده می‌شود.

2. سیمان هوازا چیست؟

سیمان هوازا از ترکیب کلینکر سیمان با رزین‌، چسب‌ و نمک‌های سدیمی و سولفاتی ساخته می‌شود. این سیمان‌ها در برابر یخ‌زدگی مقاوم است و در مناطق سردسیر به کار می‌رود.

3. معایب سیمان پرتلند پوزولانی چیست؟

از سیمان پرتلند پوزولانی در پروژه‌های بتن‌ریزی گسترده استفاده نمی‌شود، مقاومت پایینی در برابر فرسایش و هوازدگی دارد و مقاومت فشاری ۲۸ روزه آن کم است.