سیمان، سنگدانه درشت (شن)، سنگدانه ریز (ماسه) و آب، مواد تشکیل‌دهنده بتن هستند. سیمان به‌عنوان ماده چسبنده و اتصال‌دهنده در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. چسباننده‌های دیگری مانند گچ، سیمان، قیر در مصالح ساختمانی انواع مختلفی دارند که برخی از این چسباننده‌های مصالح ساختمانی، در گروه چسباننده‌های آبی (هیدرولیک) و برخی دیگر چسباننده‌های هوایی قرار می‌گیرند.
تفاوت چسباننده‌های آبی (هیدرولیک) با چسباننده‌های هوایی در این است که: چسباننده‌های هیدرولیک با آب ترکیب می‌شوند و دوغاب آنها در معرض آب و هوا سفت و سخت می‌شود و می‌توانند در داخل آب پایداری خود را حفظ کنند. سیمان جزو چسباننده‌های آبی است که در ترکیب با آب سفت و در داخل آب پایدار باقی می‌ماند. گچ هم مانند سیمان نقش چسبانندگی دارد و در ترکیب با آب و هوا سفت می‌شود امّا به‌علت ناپایداری در داخل آب، جزو چسباننده‌های هوایی محسوب می‌شود. سیمان می‌تواند به‌عنوان ماده چسبنده در بتن مصرف شود که در طی واکنش با آب خاصیت چسبندگی از خود نشان می‌دهد و منجر به ایجاد چسبندگی بین سنگدانه‌های بتن می‌شود.
سیمان از ترکیبات ثابت مشخصی تشکیل می‌شود که تغییر درصد آنها منجر به تغییر ویژگی‌های سیمان می‌شود.
مواد تشکیل‌دهنده انواع مختلف سیمان‌ها عبارتند از: آهک ، سیلیس ، آلومین و اکسید آهن.
در تمامی انواع مختلف سیمان این مواد به نسبت‌های مختلف وجود دارد. برای استفاده از نوع سیمان مناسب برای موقعیت‌ها و کاربردهای مختلف باید نقش هر یک از این مواد و واکنش‌های آنها با سایر مواد اولیه سیمان و تاثیر آنها در شرایط مختلف محیطی آشنا بود.
در کارخانه‌های سیمان با تغییر ترکیب نسبت هر یک از این مواد اولیه می‌توان سیمانی با ویژگی‌های مختلف از جمله: سیمان زودگیر، سیمان کم حرارت، سیمان دیرگیر، سیمان ضد سولفات، سیمان پر مقاومت تولید کرد.
سیمان‌ها با توجه به درصد اختلاط مواد اولیه خود ویژگی‌های متفاوتی دارند. بر اساس این ویژگی‌ها و کاربردهای مختلف، انواع سیمان به شرح زیر خواهد بود:
10- سیمان هیدروفوبیک (آب گریز) (Hydrophobic cement)
11- سیمان ضد سولفات (Sulfate Resistant cement)
12- سیمان قلیایی کم (Low alkali cement)
13- سیمان ضد آب (Water proof cement)
14- سیمان هوازا (حباب‌زا) (Air entraining cement)
15- سیمان منبسط شونده (Expansive cement)
16- سیمان رنگی (Colored cement)
تقسیم‌بندی سیمان‌ها در ایران بر اساس مبحث پنجم و نهم مقررات ملی ساختمان، عبارتند از:
2- سیمان‌های ویژه
3- سیمان‌های پرتلند آمیخته
4- سیمان بنایی
سیمان مناسب با توجه به شرایط محیطی پروژه و همچنین محل مورد استفاده در سازه، از بین سیمان‌های مختلف، انتخاب می‌شود. در جدول زیر به‌طور خلاصه سیمان‌های مناسب برای کاربردهای مختلف بیان شده است.
کاربردهای مختلف سیمان | |
موارد مصرف سیمان | نوع سیمان بر اساس تقسیم بندی مقررات ملی ساختمان |
کارهای معمولی و عمومی شامل: اسکلت‌های بتن آرمه، پل‌ها، قطعات پیش‌ساخته بتن آرمه، جداول و کف‌فرش خیابان‌ها، ملات‌ها و اندودها و پی ساختمان‌هایی که در معرض حمله سولفات‌ها نباشند. | سیمان پرتلند معمولی – نوع 1 |
کارهای حجیم مانند سدهای وزنی، کارهایی که در معرض حمله سولفات‌ها قرار دارند، بتن‌ریزی و اندودکاری در هوای گرم | سیمان پرتلند نوع 2 سیمان پرتلند سرباره (با 15 تا 25درصد سرباره) سیمان پرتلند پوزولانی (با 15 تا 25 درصد پوزولان) |
بتن‌هایی با مقاومت زودرس، مواردی که قالب‌برداری زودتر از زمان مقرر مورد نیاز است. بتن‌ریزی، بنایی و اندودکاری در هوای سرد | سیمان پرتلند نوع 3 |
بتن‌ریزی و اندودکاری در هوای گرم، کارهای بتن حجیم که در معرض حمله سولفات‌ها نباشند. | سیمان پرتلند نوع 4 |
مقابله با سولفات‌های قوی | سیمان پرتلند نوع 5 سیمان پرتلند سرباره (با بیش از ( 25 %) سرباره) سیمان پرتلند پوزولانی (با بیش از ( 25 %) پوزولان) |
ملات‌ها و اندودهای سیمانی تزئینی بتن‌های نمایان | سیمان سفید سیمان رنگی |
مقابله با سولفات‌های قوی به‌همراه یون‌کلر، مقابله با واکنش سنگدانه‌ها و ساخت بتن متراکم با نفوذپذیری کم | سیمان پرتلند سرباره (با بیش از ( 50 %) سرباره) سیمان پرتلند پوزولانی ( با بیش از ( 40 %) پوزولان) |
کارهای بنایی، ملات‌ها و اندودها در شرایط عادی | سیمان بنایی سیمان آهکی- پوزولانی سیمان آهکی – سرباره |
M.Gh.
