یکی از آزمایش های ویژه ای که برای کنترل سیمان لازم است، نرمی درات سیمان است. نرمی ذرات سیمان روی هیدراسیون و آبگیری تأثیر می گذارد. به طوری که سیمانهایی که نرم هستند سریعتر با آب ترکیب می شوند و در نتیجه این سرعت در روزهای نخست مقاومت بیشتری خواهند داشت. ولی ریز نمودن ذرات سیمان سبب افزایش قیمت آن می گردد. (مقاومت ۷ روز را به ۳ روز تبدیل می کند.) در نتیجه هزینه بیشتر می شود، ولی نتیجه ای که در اثر سریعتر باز نمودن قالب ها پدید می آید جبران هزینه های ناشی از ریز تر نمودن ذرات سیمان را خواهد نمود. یکی از مشکلات دیگری که در اثر ریز نمودن ذرات سیمان حاصل میشود در این است که انبار کردن آنها مشکل است. چون حتی با ذرات آب موجود در هوا ترکیب می شوند.
مؤسسه A.S.T.M نرمی ذرات سیمان را به شرح زیر محاسبه می کند.
(هر چه اختلاف عدد با ۱۰۰ کمتر باشد سیمان بهتر است.)
توضیحات در فرمول بالا
توضیحات در فرمول بالا
از دستگاه کدر سنج وگنر استفاده میشود. این دستگاه شامل منبع شیشه ای بوده که از یک طرف نور را ساطع کرده و در طرف دیگر ذرات فتو الکتریک نور را جذب می کند. هر چه میزان جذب نور بیشتر باشد میزان نرمی کمتر می شود. (داخل محفظه سیمان است).
برای انجام این آزمایش مقدار معینی سیمان مثلا2.88گرم برای هر سانتیمتر مربع انتخاب می کنیم و این مقدار را با دقت ۰/۰۱ گرم وزن می کنیم سپس آن را داخل محفظه ای که در درون آن یک صفحه مشبک وجود دارد و بر روی آن صفحه مشبک یک کاغذ صافی قرار داده ایم ریخته سپس یک کاغذ صافی دیگر روی آن قرار می گیرد. سطح مخصوص را توسط دستگاه بلین (Belain) و فرمول زیر محاسبه می کنیم و سپس آن را با استاندارد آن که چیزی حدود ۲۸۰۰ تا ۴۰۰۰ سانتی متر مربع برگرم می باشد مقایسه می کنیم.
بهترین کیفیت و مشاوره رایگان
یکی از خواص لازم برای سیمان سالم در ساختن بتن (یا هر چیزی دیگر)ثبات حجمی است. هر چه ثبات حجمی یکسان تر (ثابت تر)باشد سیمان سالم تر است. به دلایل مختلفی سیمان ما ثبات حجمی پایداری نخواهد داشت و در اثر نداشتن این ثبات باعث ترکیدگی و گسیختگی سیمان می شود. عواملی که باعث نا سالم بودن سیمان می شوند عبارتند از : Mgo,Cao,So3 و….
اگر مقادیر این مواد از حدود معینی تجاوز کند سیمانها سیمان سالمی نخواهند بود. چرا که این عوامل در اثر ترکیب شدن با آب باعث ازدیاد حجم می شوند.
به طوری که حتی حجم سیمان یا بتن به چند برابر حجم اولیه رسیده و در نتیجه گسیخته خواهد شد برای این که سیمان سالم باشد باید این مواد کنترل گردد و اگر چنانچه سیمانی در این مرحله مقادیرش بیش از حد استاندارد باشد مردود است.
برای آزمایش کنترل سلامت سیمان روشهای مختلفی وجود دارد که یکی از روشهای معمول که بر اساس روند کشور آلمان انجام می شود به این شرح است که نمونه ای از خمیر سیمان را دو ساعت در آب جوش قرار میدهند. (DIN) و سپس تغییر شکل نمونه خمیر را مورد بررسی قرار داده، بر اساس مقدار تغییر شکل سلامت آن بررسی می شود. روش دوم روش A.S.T.M است که در انجمن آزمون آمریکا ابتدا سلامت سیمان را به همان روش آلمان انجام میدادند ولی پس از گذشت زمان متوجه شدند با این که ارزیابی سلامت سیمانها تأئید شده است ولی در موارد زیادی آنها تغییر حجم داده و ثبات حجمی خود را حفظ ننمودند. پس از پیگیری این مسئله متوجه شدند که در آزمایش به روش DIN مقادیر Mgo یا به عبارت دیگر وجود بلورهای اکسید منیزیم مشخص نمیشود. چرا که در آزمایش به آن روش MgO فورا با آب ترکیب نمی شود. بلکه در اثر گذر زمان (ماهها و سال ها)این عمل صورت می گیرد. و در نتیجه منجر به تغییر حجم و ناسالمی سیمان می شود. لذا جهت پی بردن به وجود بلورهای MgO آزمایش به روش اتو کلاو را پیشنهاد نمودند که در این روش نمونه هایی از ملات دست نخورده که به حالت منشوری در آمده در فشار و حرارت معینی قرار می گیرد و سپس افزایش طول بر حسب درصد بیان می شود. که در واقع درصد انبساط اتوکلاو معرف میزان سلامت سیمان است.
نمونه های مورد آزمایش پس از ساخته شدن به مدت ۲ ساعت در محلی مرطوب نگهداری و سپس به مدت ۳ ساعت در اتو کلاو ۲۰۰ درجه سانتیگراد و فشار ۲۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع بخار آب نگهداری می شود. سپس آن را در آب خنک وارد نموده و مقدار افزایش طول را اندازه می گیرند که نباید بیش از1.7 میلیمتر باشد.این آزمایش مشابه آزمایش قطعات یونولیت نیز میباشد. (ابعاد 25.4*25.4*25.4)
سیمان پرتلند در واقع تهیه شده از در هم نمودن ۳ وزن سنگ آهک به علاوه ۱ وزن خاک رس می باشد که این مجموعه را با هم آسیاب می کنند تا گردی همگن بدست آید.
سپس گرد آسیاب شده را به ترتیب در کوره های مختلف حرارت میدهند. به این ترتیب که ابتدا در گرمای زیر ۱۰۰۰ درجه حرارت میدهند تا این که Co از سنگ آهک خارج و همچنین رس ها، آب شیمیایی خود را از دست بدهند. (یعنی مثلا CaCo2->Cao) سپس در کوره بعدی تا زیر ۱۲۰۰ درجه حرارت میدهند تا این که سیلیس ها با بقایای آهک ترکیب شوند.
بعد از این مرحله دما را در کوره سوم به بالای ۱۲۰۰ درجه می برند تا این که گرد همگن فوق در نتیجه ازدیاد حرارت عرق کرده و به هم بچسبد. سپس مجموعه فوق را که کلینکر می نامند با کمی سنگ گچ مخلوط نموده و آسیاب می کنند تا سیمان حاصل شود.
در سیستم کارخانه های جدید معمولا سیمان های ترکیبی از حدود ۴۵٪ C3S (تری کلسیم سیلیکات) و ۲۵٪ C2S (دی کلسیم سیلیکات و مقدار کمی CA3 (تری کلسیم آلومینات) و مقادیری C4AL (تترای کلسیم آلومینوفریت) است.
بهترین کیفیت و مشاوره رایگان
