سیمان پرتلند پوزولانی چیست؟
مشخصات سیمان پرتلند پوزولانی
پزولانها مواد سیلیسی یا سیلیس آلومیناتی می باشند که خودشان دارای قابلیت چسبندگی نیستند؛ اما به صورت پودر در کنار رطوبت با آهک ترکیب شده و ترکیبات سیلیکات کلسیم به وجود می آورند که خاصیت چسبندگی دارند. در تهیه سیمان های پرتلند پزولانی، درصد مشخصی از مواد پزولانی را به سیمان پرتلند اضافه میکنند و با سیمان بدست آمده، خواص جدیدی را تامین می نمایند. یکی از مهمترین خواص سیمان پرتلند پوزولانی، مقاومت آنها در برابر حمله سولفات ها می باشد. پودر سیمان پرتلند در مجاورت با آب، ژل سیمان را به وجود خواهد آورد. ۲(Ca(OH ماده ای است که در ژل سیمان پیدا می شود و معایبی را به همراه دارد که عبارتند از:
۱ـ آب هنگام خروج از لوله های مویین بتن، مقداری ۲(Ca(OH را در خود حل نموده و به خارج انتقال میدهد. ۲(Ca(OH در مجاورت هوا با CO2 ترکیب می شود و CaCo2+H2O را به وجود می آورد که پس از تبخیر آب آن، به صورت سفیدک هایی بر سطح بتن ظاهر می شود.
۲ـ جای ۲(Ca(OH هایی که به صورت فوق از بتن خارج می شوند، خالی می ماند که این خود عامل افزایش نفوذپذیری بتن می باشد.
۳ـ ۲(Ca(OH بستر مناسبی برای حمله سولفات ها به وجود می آورد. زیرا سولفات ها به ۲(Ca(OH حمله کرده و گچ به وجود می آورند . این گچ در اثر جذب رطوبت متورم شده و همان مساله حمله سولفات ها به وقوع می پیوندد. پزولانها با ۲(Ca(OH موجود در سیمان ترکیب شده و سیلیکات کلسیم به وجود می آورند که ماده ای با خاصیت چسبندگی می باشد. در حقیقت پزولان ها یک ماده مضر در سیمان را به ماده ای مفید مبدل می نماید. تا مدتها گمان بر آن بود که مقابله با حمله سولفات ها فقط از طریق کاستن میزان C3A و استفاده از سیمان تیپ ۵ میسر می باشد. اما امروزه می دانند که میزان زیاد ۲(Ca(OH نیز بستر مناسبی جهت حمله سولفات ها فراهم می آورد و راه مقابله با آن، استفاده از سیمان پرتلند پزولانی می باشد. بر مبنای این اصل، اگر درصد سولفات محیط بیش از ۲% باشد، در کنار استفاده از سیمان تیپ ۵ باید از مواد پزولانی استفاده نمود. سیمان های پزولانی بر اساس میزان پزولان موجود در آن به صورت سیمان پزولانی X%ً بیان می شوند. آیین نامه میزان حداکثر مجاز پزولان در سیمان پرتلند پزولانی را ۱۵% تعیین کرده اند. البته در گونه اب از سیمان ها میزان پزولان تا مقادیری بسیار بیش از این هم می باشد؛ اما چنین سیمان هایی پرتلند محسوب نمی شوند. بلکه سیمان های پزولانی با خواص ویژه مربوط به خود می باشند. حرارت هیدراتاسیون پرتلند پزولانی بسیار کم تر از سیمان های پرتلند معمولی می باشد و لذا در بتن ریزی های حجیم مانند سد سازی ها کاربرد خواهند داشت. اما در زمستان که خطر یخ زدگی وجود دارد نباید از آن ها استفاده نمود. همچنین مقاومت آن ها تا پیش از یک سال کمتر از مقاومت سیمان های عادی می باشد (نمودار شکل ۲ـ۲۱). از سیمان های پرتلند پزولانی در قسمتهایی که نیاز به دریافت مقاومت سریع است نمی توان استفاده نمود. مواد پزولانی به ۲ نوع در طبیعت یافت می شوند:
پوزولانهای طبیعی ، شامل خاکسترهای آتشفشانی می باشد که از دهانه کوه های آتشفشان خارج مشود و در اطراف این کوه ها به صورت پوکه جمع می شوند. شاید قدیمی ترین خاکستر آتشفشانی که در صنعت سیمان به کار گرفته شد، خاکسترهای موجود در دهکده پزولان در دامنه کوه آتشفشان وزوو در کشور ایتالیا باشد و نام پزولان نیز از همین جا کسب شده است. استاندارد شماره ۳۴۳۳ ایران، خواص پزولانهای طبیعی را به دقت بیان می کند که در هر مورد، پزولان مورد نظر باید تجزیه و با استاندارد تطبیق داده شود. از مهمترین مشکلات پزولانهای طبیعی. غیر یکنواختی آنها است که در تولید سیمان یکنواخت ایجاد مشکل می خواهد کرد. امروزه پزولانهای طبیعی کاربرد چندانی ندارند.
پزولان های مصنوعی گونه دیگری از پزولان ها می باشند که برخلاف پزولان های طبیعی، کاربردهای متعددی دارند. ۲ گونه عمده آنها عبارتنداز:
۱ـ خاکستر بادی.
۲ـ دوده سیلیسی.
خاکستر بادی از سوختن زغال سنگ در کوره های نیروگاه برق که از این ذغال سنگ به عنوان سوخت استفاده می شود بدست می آید. این ماده بر خلاف دوده سیلیسی که در دو کارخانه ازنا در نزدیکی خرم آباد و سمنان تهیه می شود، در ایران تولید نمی شود.
جهت تهیه دوده سیلیسی، با استفاده از برق فشار قوی، جرقه ای الکتریکی در انباشته ای از زغال سنگ سیلیس به وجود می آورد. دوده ای که بدین طریق بدست می آید، همان دوده سیلیسی می باشد. ذرات دوده سیلیسی ۱۰۰ تا ۲۰۰ بار کوچکتر از ذرات سیمان هستند و به دلیل همین نرمی زیاد، زمان استفاده از آنها یا باید میزان آب مصرفی را افزود یا از مواد روان کننده استفاده نمود.