آنچه در این مقاله می خوانید:
پوزولان یک ماده پر طرفدار جهانی است که اغلب در صنایع ساختمانی استفاده می شود. در واقع پوزولان خاکستر آتشفشانی است و یک سری مواد معدنی سیلیسی و آلومینیومی دارد. از ترکیب این ماده با سیمان پورتلند، سیمان پوزولانی بدست می آید. در ادامه با املاک داران همراه باشید تا با مفهوم سیمان پوزولانی، مزایا، معایب و کاربردهای آن آشنا شوید.
قدمت استفاده از پوزولان برای تولید بتن به بیش از دو هزار سال پیش می رسد. رومیان باستان با ترکیب آهک و خاکستر پوزولانی، نوعی چسب هیدرولیکی تولید می کردند. در گذشته، اغلب از این خاک حاوی پوزولان برای افزایش خواص آهک، بتن و ملات استفاده می شد. یکی از نمونه های بارز استفاده از سیمان پوزولانی در پانتئون رم به چشم می خورد. جایی که از خاکستر آتشفشانی به عنوان چسب یا سیمان پوزولانی در گنبد بتنی سبک استفاده شده است.
لغت پوزولان از روستایی با نام Pozzuoli در نزدیکی ناپل ایتالیا گرفته شده است. این روستا دلیل نزدیکی به کوه وزوویوس، یکی از بهترین منابع خاکستر آتشفشانی است. خاکستر بادی که به عنوان پوزولان مورد استفاده قرار می گیرد، تا مدت ها در دسترس نبود. اما امروزه خاکستر بادی در سرتاسر دنیا به منظور تولید بتن بکار می رود.
از سیمان پوزولانی در بسیاری از سازه های مهم در جهان مانند پل خلیج (سانفرانسیسکو)، تونل کانال (مابین انگلستان و فرانسه)، سد سه دهانه (چین) و برج خلیفه (دبی) استفاده شده است.
پوزولان یک پودر آتشفشانی است که در نزدیکی وزوویوس ایتالیا یافت می شود. انواع ماده پوزولانی طبیعی و مصنوعی، دارای سیلیس و آلومینیوم است. این مواد معمولا خاصیت سیمانی ندارد ولی زمانی که با آب یا آهک مخلوط می شوند، با هیدروکسید کلسیم واکنش نشان می دهد. سپس ترکیباتی با خواص سیمان ایجاد می کند.
برای تولید سیمان پوزولانی باید مواد پوزولانی مثل خاکستر بادی، فلوم سیلیس، پوسته برنج و غیره به سیمان پورتلند اضافه شود. با تولید سیمان پوزولانی، استفاده از سیمان پورتلند معمولی به حداقل می رسد. در نتیجه میزان دی اکسید کربن آزاد شده در جو کاهش می یابد.
مواد پوزولانی از نظر منشآ به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می شود. به دلیل کمیاب بودن مواد پوزولانی طبیعی، نوع مصنوعی آن کشف شد. در ادامه به توضیح انواع مواد پوزولانی می پردازیم:
مواد پوزولانی طبیعی مانند پوکه سنگ معدنی، پومیست های آتشفشانی، مواد اوپالین، انواع خاک دیاتمه دار و غیره، از ذخایر معدنی آتشفشانی و منشا رسوبی به دست می آید. پومیست یکی از مواد پوزولانی طبیعی است که ظرافت بالایی دارد. این نوع مواد برای قابل استفاده شدن در بتن و سیمان نیاز به سنگ زنی دارند. معمولا پوزولان های طبیعی را با افزودن مواد شیمیایی، ارتقا می بخشند.
کشور ما بزرگ ترین ذخایر منابع پوزولان های طبیعی را در اختیار دارد. همین مسئله ایران را به یکی از تولید کنندگان و صادر کنندگان سیمان پوزولان طبیعی تبدیل کرده است. مواد دیگری که می توان از آن پوزولان های طبیعی ساخت، عبارتند از:
سیلیس آتشفشانی
خاکستر آتشفشانی
شیل
رس
توف های شیشه ای
پوزولان های مصنوعی مانند خاکستر بادی، دود سیلیس، خاکستر پوسته برنج، شیل نفتی سوخته، آجر پودری، سرباه کوره و غیره ، یک سری محصولات جانبی و یا ضایعات صنایع هستند. تولید سیمان پوزولانی مصنوعی در جهان به واحدهای نیروگاهی وابسته است. سوخت چنین نیروگاه هایی معمولا از زغال سنگ تامین می شود.
یکی از رایج ترین مواد پوزولانی در هند، خاکستر بادی است. چرا که نیروگاه های حرارتی متعددی در هند وجود دارد که به تولید میلیون ها تن خاکستر بادی می پردازند. از این ماده می توان در تولید سیمان پوزولانی استفاده کرد. همچنین موادی مثل خاکستر پوسته برنج و سرباره کوره بلند دانه بندی شده در هند به وفور یافت می شود.
سیمان پورتلند پوزولانی (PPC)، نوعی سیمان پورتلند معمولی (OPC) است. در واقع مواد پوزولونا یعنی همان خاکستر بادی، خاکستر آتشفشانی و غیره به سیمان معمولی اضافه می شود تا به سیمان پوزولانی تبدیل گردد. نسبت مواد پوزولانی به سیمان، حدود 15 تا 35 درصد است.
به طور کلی می توان گفت تفاوت سیمان پوزولانی با سیمان معمولی در سازگاری آن ها با محیط زیست است. هر چند هر دو ماده سازگار با محیط زیست هستند، اما سیمان پوزولانی از ضایعات طبیعی و صنعتی استفاده می کند. در نتیجه منجر به کاهش آلودگی محیط زیست خواهد شد.
سیمان پوزولانی یا PPC نسبت به سیمان معمولی، از مقاومت بیشتری در برابر سولفات، آب و سایر حملات شیمیایی برخوردار است. بنابراین از این نوع سیمان در ساخت سازه های دریایی و نزدیک به دریا و مکان های مرطوب استفاده می شود. همچنین در ساخت پایه ها و تکیه گاه های پل های زیر آب نیز مواد پوزولانی بکار می رود. یون های کلر و سولفات در ساخت بنادر و اسکله ها باعث خوردگی آن می شود. به همین دلیل از سیمان پرتلند پوزولان به منظور جلوگیری از خوردگی سازه استفاده می شود. از طرف دیگر، این سیمان برای تولید بتن معمولی در مناطق گرمسیر کاربرد دارد، چرا که در حین گیرش، از دمای پایینی برخوردار است. کاربردهای سیمان پوزولانی پورتلند عبارتند از:
یکی از رایج ترین کاربردهای سیمان پوزولانی، ساخت سازه های هیدرولیکی است.
معمولا از این نوع سیمان در ساخت سازه های عظیم مانند پایه های پل، سد و سایر پایه های ضخیم استفاده می شود.
ساخت سیستم فاضلاب و زهکشی ساختمان یکی دیگر از کاربردهای سیمان پوزولانی به شمار می رود.
ساختمان های نزدیک به دریا، مستعد حمله سولفات هستند. بنابراین بهتر است از سیمان معمولی در ساخت و سازهای ساحلی استفاده نشود. در چنین شرایطی سیمان پوزولانی بهترین انتخاب است.
در ساخت زیرزمین معمولا از سیمان پوزولانی استفاده می شود. چرا که میزان مقاومت بنا در برابر رطوبت را افزایش می دهد.
در کانال ها نیز به منظور جلوگیری از حمله آب و نمک محلول در آب، این نوع سیمان PPC بکار می رود.
در مرحله بعد از هیدراتاسیون، میزان سختی سیمان پوزولانی از سیمان معمولی بیشتر است. به همین دلیل می توان در ساخت سازه های غول پیکر، دیوارهای بلند، پایه های بزرگ و غیره از این متریال استفاده کرد.
سیمان دارای ذرات کروی شکل است و ارزش بالاتری نسبت به انواع سیمان دارد. در واقع به دلیل شکل کروی سیمان، بتن آزادانه حرکت می کند و باعث پر شدن منافذ می شود. از طرف دیگر، چسبندگی بهتری به بتن می دهد.
سیمان پوزولانی یکی از رایج ترین مصالح ساختمانی در بین پیمانکاران به شمار می رود. از مزایای سیمان پورتلند می توان به موارد زیر اشاره کرد:
سیمان پوزولانی یک نوع سیمان سازگار با محیط زیست است. چرا که در تولید آن از زباله های بازیافتی طبیعی بکار می رود.
این سیمان بسیار ریز است و برای گچ کاری گزینه مناسبی به شمار می رود.
سیمان پوزولانی از مواد سیلیسی تشکیل شده که باعث مقرون به صرفه بودن این متریال می شود.
سیمان پوزولانی نسبت به سیمان معمولی هیدروکسید کم تری تولید می کند. چرا که PPC هیدروکسید کلسیم را مصرف می کند.
سیمان پوزولانی به دلیل خاصیت فیزیکی و شیمیایی، از ترک خوردن بتن جلوگیری می نماید.
اگر از این نوع سیمان در بتن ریزی استفاده شود، حجم بتن تا حد زیادی کاهش می یابد.
از آنجایی که سیمان پوزولان از ذرات ریزی تشکیل شده است، باعث کاهش ترک های میکرو در خمیر سیمان در ناحیه انتقال خواهد شد.
مهندس سازه به دلیل حرارت کم هیدراتاسیون در سیمان پوزولانی، می تواند از آن در بتن ریزی های انبوه استفاده کند.
یکی از معایب سیمان پوزولانی، کاهش مقاومت در برابر خوردگی آماتورهای فولادی است. اما از طرف دیگر، نفوذ پذیری بتن را تا حد قابل توجهی افزایش می دهد.
مقاومت فشاری سیمان پوزولانی در روزهای اولیه استفاده بسیار پایین است. در حقیقت حدود 28 روز بعد از استفاده، این سیمان به کیفیت لازم دست پیدا می کند.
در بتن پوزولانی ترکیبات شیمیایی وجود دارد. بنابراین بهتر است در پروژه هایی که احتمال هوازدگی و فرسایش وجود دارد، از این ماده استفاده نشود.
امروزه مواد پوزولانی برای تولید سیمان پوزولانی در سطح جهانی استفاده می شود. در واقع جایگزین کردن این نوع سیمان با سیمان معمولی باعث کاهش میزان دی اکسید کربن در جو شده و در نهایت منجر به کنترل گرمایش جهانی می شود. در این مقاله به توضیح مفهوم سیمان پوزولانی، مزایا و معایب و کاربرد آن پرداختیم. برای تهیه انواع سیمان پوزولانی سعی کنید از تولید کنندگان مصالح ساختمانی معتبر خرید کنید.
.png){kind=icon}
ورود / ثبت نام
