تحقیق خصوصیات سیمان

آزمایشهای سیمان

از آنجا كه كیفیت سیمان در تولید یك بتن خوب بسیار مؤثر می باشد، لازمست كه در ساخت سیمان كنترلهای دقیقی بعمل آید. در كارخانه‌های سیمان برای تولید سیمانی مطابق استانداردهای بین المللی آزمایشهای متعددی روی سیمان انجام می‌گیرد.

همچنین خریداران و آزمایشگاههای خصوصی علاقه دارند با انجام آزمایشهای لازم، سیمانی مناسب با كارهایا ختصاصی خود را انتخاب نمایند. آزمایشهای تعیین خواص شیمیائی تركیبات سیمان در این كتاب آورده نشده است. علاقمندان می توانند به استانداردهای ASTM و BS 4550 مراجعه كنند. در این‌جا آزمایشهای ریزی، زمان گیرش، سلامت و مقاومت سیمان براساس استانداردهای ASTM و BS توضیح داده می شوند.

ریزی سیمان

هیدراتاسیون سیمان از سطح دانه های آن آغاز می‌شود. كل سطح جانبی دانه ها، نماینده مواد تركیب شونده با آب می باشد، سرعت واكنش شیمیائی آب و سیمان، به ریزی سیمان مربوط بوده و لذا برای هیدراتاسیون سریع و افزایش مقاومت سریع، سیمانی با ریزی بالا مورد نیاز است. در مقابل باید هزینة آسیاب دانه ها تا ریزی بالا و اثراتی را كه سیمانهای ریز بر روی كارآیی بتن تازه، خواص دراز مدت و میزان گچ موردنیاز می گذارد، درنظر داشت.

ریزی سمان یكی از خواص مهم سیمان است و استانداردهای ASTM و BS برای مشخص كردن آن، سطح مخصوص دانه ها برحسب (m²/kg) را ملاك قرار می‌‌دهند. روش مستقیم تعیین منحنی توزیع اندازه ذرات، استفاده از قانون «استوك» و ته نشین شدن دانه ها در یك محلول، تحت اثر جرم آنها، می‌باشد. «واگنر» با استفاده از یك سلول فتوالكتریك درصد اشعه خارج شده از ذرات معلق سیمان در یك محلول نفت چراغ را اندازه گرفته و از روی آن قطر و درصد ذرات را تعیین نموده است.

جدول:  دو مثال از اندازه گیری سطح مخصوص سیمان با روشهای مختلف

روش دیگر اندازه گیری سطح مخصوص سیمان استفاده از روش نفوذپذیری در مقابل جریان هواست (روش لی ویزس) كه در آن افت فشار هنگامی كه هوای خشك با سرعت ثابت از میان سیمانی با ضخامت و تخلخل معین عبور می كند، اندازه گیری می‌شود. (استاندارد BS 4550 بخش 3). در این آزمایش نفوذپذیری با سطح مخصوص واحد جرم سیمان ارتباط داده می‌شود. این روش بعدها توسط «بلین» (ASTM C204-84) اصلاح شده است.

«بلین» با عبور حجم معینی از هوا در یك فشار متوسط، كه در آن سرعت جریان هوا، به آرامی افت می كند، زمان لازم برای عبور این هوا را اندازه گیری كرده و برای دستگاه بخصوص و تخلخل استاندارد سیمان، سطح مخصوص سیمان را محاسبه می‌كند.

هر دو روش نفوذ هوا مقادیری مشابه برای سطح مخصوص ارائه می‌كند كه این مقادیر از اعداد بدست آمده از روش «واگنر» بزرگتر می باشند (جدول 2-5) . این اختلاف به دلیل فرضیاتی است كه «واگنر» ضمن دست پایین گرفتن دانه ها زیر
75 میكرون بكار برده است. بهرحال در عمل همه این روشها بطور نسبی سطح مخصوص را مشخص می‌كند. در جدول مقادیر سطح مخصوص سیمان اندازه‌گیری شده با روش جذب نیتروژن نیز آورده شده است. مقادیر بالای سطح مخصوص در این روش بعلت تماس بیشتر مولكولهای نیترژون با سطح جانبی دانه‌های سیمان، توجیه می‌شود.