اینکه سیمان پرتلند چیست و چه انواع و کاربردی دارد، یکی از متداول‌ترین پرسش‌ها درباره مصالح ساختمانی پرکاربرد است.
فرق سیمان پرتلند با سیمان معمولی از نظر ساختاری و کاربردی، مزایا و معایب و بسیاری نکات دیگر در رابطه با این موضوع، از مباحث مهم سازه در بخش مصالح ساختمانی محسوب می‌شوند.
در ادامه با نگاهی موشکافانه‌تر این مباحث را یک به یک بررسی خواهیم کرد. درباره این سیمان همچنین می‌خوانیم:
از ماهیت تا کاربرد سیمان پرتلند
مصالح ساختمانی همواره نقش مهمی در ساخت‌وسازها دارد. و تاثیر به‌سزایی در کیفیت بناها ایفا می‌کنند. از مهم‌ترین این مصالح سیمان هیدرولیک با نام پرتلند است که عمدتا از پودر کردن اکسیدهای سیلیسی، آهنی و آلومینیومی به‌دست می‌آید.
دلیل نام‌گذاری این سیمان تشابه ساختاری کانسارهای آهکی موجود در جزایر پرتلند انگلستان با این محصول است. سیمان پرتلند در ۸ تیپ مختلف با کاربردهای متنوع در ساخت‌وساز دسته‌بندی می‌شوند. این تولیدات به لحاظ حرارت آب‌بندی و درجه مقاومت در برابر کلر و سولفات‌ها با یکدیگر متفاوت‌اند، و واکنش‌های مختلفی نشان می‌دهند.
از پرتلند زودگیر با استحکام اولیه بالا، تا نمونه‌هایی با هیدراتاسیون پایین و گرمازایی کم، نمونه‌های مقاوم در برابر سولفات و هوادهنده، انواع سیمان پرتلند در تیپ‌های مختلف تولید و استفاده می‌شوند.
درصد اکسیدهای تشکیل شده این نوع سیمان نیز با یکدیگر متفاوت است. و تاثیر محسوسی در پایین آوردن میزان پسماند نهایی برجای می‌گذارد. اکسیدهای سیلیسیم، آهن، منیزیوم، آلومینیوم، گوگرد و اکسید گوگرد در این ترکیب وجود دارند (مورد آخر معمولا به جای سنگ گچ به کار می‌رود، و سولفات لازم برای تشکیل سولفیت فریت کلسیم را تامین می‌کند).
قلیایی‌های سیمان شامل اکسید پتاسیم و اکسید سدیم هستند. میزان مصرف آنها در سیمان پرتلند بسیار دقیق است، و افزایش بی‌رویه آنها به تخریب ساختار مقاومتی بتن می‌انجامد.
در بخش‌های بعد درباره اینکه تیپ‌های مختلف یا همان انواع سیمان پرتلند و کاربرد آنها با یکدیگر گفتگو می‌کنیم.
انواع سیمان پرتلند و کاربرد آنها
انواع سیمان با در نظر گرفتن واکنش‌های سخت شوندگی، به دو دسته اصلی هیدرولیک و غیرهیدرولیک تقسیم می‌شوند. نوع هیدرولیک در واکنش با آب که هیدراتاسیون نام دارد سخت شده و خاصیت چسبندگی قوی پیدا می‌کنند.
ترکیب اصلی انواع سیمان پرتلند شامل آهک، خاک رس و گچ است، که همراه با آب به عنوان یکی از اصلی‌ترین مصالح ساختمانی استفاده می‌شود. ترکیب خاک رس و آهک هیدرولیک با عنوان سیمان پرتلند نیز ترکیبی صنعتی و شناخته شدهه با گیرایی قوی و کاربردهای مشخص است.
بنابه نوع ترکیب و موارد استفاده. این ترکیب نام‌های متفاوت دارد. که با عنوان تیپ‌های سیمان نیز شناخته می‌شوند. در ادامه به معرفی انواع سیمان پرتلند می‌پردازیم.
سیمان پرتلند تیپ ۱ یا معمولی
این نوع که با عنوان سیمان معمولی معروف است، برای مصارف عمومی و بدون نیاز به بتن تخصصی کاربرد دارد. این محصول از پیاده‌روسازی و روسازی جاده تا ملات بنایی، پل‌های بتن آرمه و مخزن‌سازی کاربرد دارد.
رده‌های مقاومتی ۳ گانه این نوع پرتلند با دمای هیدراتاسیون متفاوت در اقلیم‌های آب و هوایی گوناگون با رعایت ضوابط مربوطه کاربرد دارند.
مواد تشکیل دهنده سیمان پرتلند پوزولانی با سیمان معمولی شباهت‌های زیادی دارد. پوزولان در واقع ماده‌ای سیلیکاتی و بسیار مشابه سیمان است، که کاربردهای وسیعی در ساخت‌وسازهای عمومی و تولید بتن دارد.
سیمان پرتلند پوزولانی با توجه به میزان و ویژگی پوزولان مصرفی خواص و کاربردهای گوناگونی دارد. اما در هرحالت، درجه حرارت هیدراتاسیون پایین، دوام و گیرایش بالا و کاهش چشمگیر نفوذپذیری از مزایای کاربردی این نوع سیمان به‌شمار می‌آیند.
دوام بالایی که سیمان پوزولانی به ترکیب نهایی می‌دهد. آن را برای محیط‌هایی با خواص خورندگی بالا مناسب کرده. و کاربردهای وسیعی به این نوع سیمان در پروژه‌های فراوانی می دهد.
محیط‌های حاوی یون کلر و سولفات، مناطق گرمسیری و پروژه‌هایی با بتن‌ریزی‌های عظیم از اصلی‌ترین موارد کاربرد سیمان پرتلند از این نوع هستند. در صورت مرغوب نبودن سنگدانه‌های بتن یا واکنش‌پذیر بودن آنها با مواد قلیایی هم استفاده از این نوع سیمان توصیه می‌شود.
از دیگر ویژگی‌های این سیمان می‌توان به کاربرد بالای آن در مصارف عمومی، حرارت هیدراتاسیون پایین و سخت‌شوندگی طولانی‌تر به‌دلیل کاهش سهم کلینکر در تولید آن اشاره کرد.