پوزولان چیست و چگونه تولید میشود؟

دسته:عمران و ساختمان
بازدید:1بار
فرمت فایل:docx
حجم فایل:778 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل:37

این جزوه در مورد پوزولان چیست و چگونه تولید میشود؟ در 37 ص و در قالب ورد آمده است

پوزولان چیست و چگونه تولید میشود؟

پوزولان(بهانگلیسی:Pozzolan) گونه ای خاکسترآتشفشانیریزدانه است که در ساختبتنکاربرد دارد.

پوزولان ها عبارتند از موادسیلیسی، یا سیلیسی-آلومینیکه خود به تنهایی فاقد ارزش چسبانندگی بوده و یا دارای ارزش چسبانندگی کم هستند، اما به شکل بسیار ریز در مجاورت رطوبت طیواکنش شیمیاییباکلسیم هیدروکسیددر دمای معمولی ترکیب هایی باخاصیت سیمانیبه وجود می آورند.

واژه پوزولان ازپوزولی(بهایتالیایی:Pozzuoli) منطقه ای درایتالیا[۱]گرفته شده که حدود ۲۰۰۰ سال پیش برای اولین بار پوزولان در آنجا پیدا شده است.

اگر چهبتندارای پوزولان، نسبت به بتن باسیمان پرتلندآهسته تر به مقاومت اولیه می رسد، اما مقاومت نهایی (بهانگلیسی:ultimate strength) آن، برابر یا بیشتر ازمقاومت بتنباسیمان پرتلندمی باشد. شایان ذکر است با اختلاط بین سیمان و پوزولان نوعیسیمان آمیختهبا عنوانسیمان پوزولانیتهیه می شود.

میکروسیلیسیک سوپر پوزولان است که در صورت کاربرد درست از آن تاثیر بسیار قابل توجهی در افزایش مقاومت و دوام سازهای بتنی دارد.میکروسیلیسدر حرارت زایی بتن تا حد زیادی ناشی از همان مکانیزم هایی است که باعث افزایش دوام و مقاومت بتن می شود، در حقیقت خواص پرکنندگی و واکنش پوزولانی میکروسیلیس می تواند باعث کاهش میزان حرارت زایی بتن شود. حرارت زایی یک گرم میکروسیلیس بیشتر از یک گرم سیمان پرتلند معمولی است و در مواردی بیشتر از ۲ برابر آن خواهد بود. اما مقاومت زایی بالاتر میکروسیلیس (۲ تا حدود ۴ برابر سیمان)، امکان کاهش مقدار کل مواد سیمانی بتن جهت دستیابی به یک مقاومت مشخص را فراهم نموده و بدین شکل استفاده از میکروسیلیس می تواند باعث کاهش حرارت زایی بتن شود.

سیمان پوزولان یا طبیعیمادهٔ اصلی این سیمان خاکسترها و پوکه های آتش فشانی است که سیلیس آن ها به علت زود سرد شدن به صورت پوک وغیر بلوری در آمده است. سیمان طبیعی از مخلوط کردن سیمان پرتلند با آهک شکفته با پوکه های معدنی به دست می آید. این سیمان ها در شهر رم و مناطق ایتالیابه نام (پوزولان) و در شمال اروپا به نام (تراس) نامیده می شود.

با مخلوط کردن نسبت وزنی ۱ به ۴ این سیمان باموادمناسب بهترین مقاومت به دست می آید. این سیمان هنگام هیدراته شدن حرارت کمتری آزادمی کند؛ از این رو در بتن ریزی های حجیم و جاهایی که بتن مورد هجوم سولفات هاست مصرف می شود. طبق استاندارد ملی ایران سیمانهای پوزولانی به دسته سیمان پرتلند پوزولانی و سیمان پرتلند پوزولانی ویژه طبقه بندی می شوند. در سیمان پرتلند پوزولانی، ماده پوزولانی حداقل ۵٪ و حداکثر ۱۵٪ وزنی سیمان را تشکیل می دهد و این سیمان با نشانه پ. پ. عرضه می گردد. در سیمان پرتلند پوزولانی ویژه، ماده پوزولانی حداقل ۱۵٪ و حداکثر ۴۰٪ سیمان را تشکیل داده و این سیمان با نشانه پ. پ. و. عرضه می گردد.

مصرف مواد پوزولانی دربتنمی تواند یک یا چند خاصیت مشروح زیر باشد:

• کاهش میزان مصرفسیمان
• کاهش سرعت و میزان حرارت حاصل از فرایندآب گیری سیمان
• بهبودکارآیی بتن
• افزایشمقاومت بتندر پایان ۲۸ روز
• افزایشپایایی بتناز طریق کاهش نفوذپذیری
• صرفه اقتصادی
• بالابردن مقاومت در برابر حملهاسیدهاوقلیاییسنگدانه ها
• جلوگیری از ترک خوردن سطحی گسترده بتن
• کاهشبتن ریزی

پوزولان هابر دو نوعند:

۱-پوزولان های طبیعی خامو یاتکلیس شده:خاکسترهای آتشفشانی

۲-پوزولان های صنعتی:خاکستر بادی(بهانگلیسی:fly ash)[۲]،دوده سیلیس،سربازه کوره های آهن گذاری،خاکستر پوسته برنج،رس کلسینه

• سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور.آیین نامه بتن ایران(آبا). چاپ هفتم (تجدید نظر اول). تهران:سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور؛ معاونت امور اداری، مالی و منابع انسانی، مرکز مدارک علمی، موزه و انتشارات.ISBN 964-425-596-8.در آدرسhttp://www.mporg.ir
• <<پوزولان ها در ویکی پدیای انگیلیسی>>. بازبینی شده در ۲۲ اکتبر ۲۰۰۸.
• <<تاثیر مواد افزودنی پوزولانی بر خصوصیات بتن پلاستیک>>lrm;(فارسی)lrm;. وب گاه رسمی. بازبینی شده در ۲۲ اکتبر ۲۰۰۸.
• علی اکبر مقصودی، حامد احمدی مقدم.<<بررسی مقاومت خمشی بتن ها معمولی پوزولانی در محیط سولفاتی>>lrm;(فارسی)lrm;. وب گاه رسمی. بازبینی شده در ۲۲ اکتبر ۲۰۰۸.
• مسعود بقائی کیا.<<سیمان پوزولان>>lrm;(فارسی)lrm;. وب گاه رسمی. بازبینی شده در ۲۲ اکتبر ۲۰۰۸.
• مهندس جعفر هنرمند.<<پوزولانها>>lrm;(فارسی)lrm;. بازبینی شده در ۲۲ اکتبر ۲۰۰۸.
• <<پوزولان به عنوان مادهٔ جایگزین سیمان>>lrm;(فارسی)lrm;. وب گاه رسمی. بازبینی شده در ۲۲ اکتبر ۲۰۰۸.

چكیده:

پوزولان ها مواد سیلیسی و آلومینی هستند كه در مجاورت آب در حرارت معمولی با آهك تركیب شده و تشكیل مواد پایدار و نامحلول (ژل) داده و خاصیت سیمانی شدن دارند. اقدام جهت شناسایی خاصیت پوزولان ها در بتن و ملات سال هاست كه به طور وسیعی در كشورهای مختلف آمریكایی، اروپایی و ایران صورت گرفته است به نحوی كه به كارگیری این مواد به عنوان ماده جایگزین سیمن در بتن در آیین نامه ها آورده شده است. در این نوشتار به معرفی پوزولان ها از دیدگاهASTM، حدود تركیبات شیمیایی و طبقه بندی آن ها پرداخته شده است. همچنین معرفی مواد اصلی، چگونگی پیدایش و نیز بررسی مزایای استفاده از پوزولان ها صورت گرفته است. از جمله مزایای استفاده از پوزولانها، داشتن خصوصیات سیمانی و در نتیجه صرفه ی اقتصادی، بالابردن مقاومت در برابر حمله اسیدها و قلیایی سنگدانه ها و جلوگیری از ترك خوردن سطحی گسترده بتن، كاهش بتن ذیری، خاصیتی كه در ارتباط با آب بند بودن سازه های نگهدارنده آب و همچنین در ارتباط با حملات شیمیایی مورد توجه می باشد. بررسی مكانیزم حمله سولفات ها و تاثیر پوزولان ها بر افزایش مقاومت بتن در برابر حمله سولفات ها، از طریق كاهش میزانC3Aدر سیمان كه منجر به بالا بردن دوام بتن مورد تهاجم آب دریا می شود، صورت می گیرد.

مواد مكمل سیمان سازی

مقدمه

خاكستر پرندگان، تفاله های خرد شده كوره های بلند روی زمین، دود سیلیكا و پوزولان های طبیعی مانند متاكالین، سنگ رسی و خاك رسی سوزانده موادی هستند كه - زمانی كه با سیمان پُرتلند یا سیمان مخلوط استفاده می شدند - از طریق این مواد به عنوان مواد مكمل سیمان سازی(SCM'S)یا مواد مكمل سیمان سازی برای بهبود ویژگی های خاص مانند سیمان مانند كاهش فعل و انفعال زیان آور تراكم قلیایی استفاده می شوند.

از قدیم، خاكستر پرندگان، تفاله، دود سیلیكا و پوزولان های طبیعی مانند خاك رس و سنگ رسی سوزانده در بتون استفاده می شدند. امروزه، به خاطر دسترسی ساده به این مواد، تولیدكنندگان بتون می توانند دو یا چند تا از این مواد را برای بهینه سازی ویژگی های بتون به كار برند. تركیبات با استفاده از این سه مواد سیمان سازی - كه تركیبات سه تایی نامیده می شوند متداول تر می شوند.

زغالسنگ، روباره كوره بلند، خاكستر سبوس برنج یا دوده سیلیس. به همین منظور كارهای كمی در خصوص تولید، بهینه سازی و مهندسی كردن مصالح پوزولانی كه به طور خاص در طرح های اختلاط سیمان های پرتلند استفاده می شوند، انجام شده است. متاكائولین یك پیشرو در میان نسل جدید چنین مصالحی می باشد.

استفاده از دوده سیلیس و دیگر افزودنی های شیمیایی برای بتن هایی با مقاومت های طراحی بیش ازMP50و یا مواردی كه شرایط بهره برداری، شرایط جوی و یا ملاحظات هزینه های طول عمر سازه، استفاده از بتن های توانمند(HPC)را دیكته می كند، متداول می باشد.

تولیدHRMبه عنوان جایگزینی برای دوده سیلیس می باشد. معادل بودن در افزایش مقاومت و خصوصیات مربوط به دوام به اضافه چند ویژگی و مشخصه دیگرHRMشامل رنگ و كارپذیری، به طور مؤثرتری مرزبندی های طراحی مصالحHPCرا توسعه داده و وسیع كرده است. مزایایی كه از نظر خواص مهندسی در صورت استفاده ازHRMحاصل می شود با عوارض جانبی اندكی همراه است. در صورتی كه متاكائولین به طور مناسب تنظیم شود، بافت مخلوط بتن تازه، كارپذیری و قابلیت پرداخت در صورت جایگزینیHRMبا 15- 5 % سیمان بهبود می یابد. ضمناً متاكائولین سفید رنگ است و محصولات سیمانی و بتنی سفید یا خاكستری را تیره نخواهد كرد.

متاكائولین یك سیلیكات آلومینیم آمورف سفید رنگ می باشد كه دارای خواص پوزولانی می باشد و براساس استانداردASTM C 618در رده پوزولان های كلاس (Nپوزولان های طبیعی خام یا كلسینه شده) قرار می گیرد. پیشوند متا(meta)در ادبیات برای نشان دادن "تغییر" به كار می رود. از لحاظ علمی این پیشوند به این منظور استفاده شده است تا عبارت "كمترین میزان هیدراته شده از یك گونه یا سری" را نشان دهد.

متاكالئولین به طور كامل قابل جایگزینی با پوزولان توانمند (نظیر دوده سیلیس/ میكروسیلیس) است. درباره مقاومت فشاری، كاهش درصد افزودن متاكائولین برای ایجاد كارایی معادل با پوزولان های قبلی ممكن خواهد بود. در ضمن امكان كاهش درصد فوق روانساز مورد نیاز برای طرح اختلاط حاوی متاكائولین در مقایسه با طرح اختلاط حاوی دوده سیلیس وجود دارد.

متاكائولن نیز همانند پوزولان های دیگر با هیدروكسید كلیسم ایجاد شده بر اثر هیدراته شدن سیمان واكنش داده و سیلیكات كلسیم هیدراته(C-S-H)تولید می كندSiO2وAl2O3بیشترین مواد شیمیایی تشكیل دهنده متاكائولن هستند. همان طور كه در نمودار 2 مشخص شده در هرم پوزولان ها متاكائولن در ناحیه میانی هرم قرار می گیرند.

سیمان های آمیخته پوزولانی بنا به ضرورت هایی از جمله مصرف انرژی كمتر، حفظ محیط زیست و كاهش قیمت سیمان در دنیا تولید شدند سیمان های آمیخته ای سرباره ای نیز به همین دلیل سال هاست كه به بازار عرضه شده اند. كاهش در مصرف انرژی برای تولید كلینگر سیمان و كاهش تولید گازهای آلاینده ای كه از سوختن مواد سوختنی حاصل می شود را از دلایل تولید و مصرف سیمان های آمیخته است و می توان با مصرف پوزولان های طبیعی یا مصنوعی از مصرف سوخت زیاد و تولید مواد آلاینده و گازهای نامطلوب جلوگیری كرد.

سیمان پورتلند پوزولانی

سیمان پرتلند پوزولانی حاوی حداكثر 15% پوزولان طبیعی مرغوب از دامنه كوه سبلان می باشند كه از خواص ویژه كاربردی به شرح ذیل برخوردار است:

• مقاومت در مقابل مواد شیمیایی و فاضلاب
• مقاومت نهایی بالاتر
• قابلیت نفوذ و كارپذیری بهتر برای ویبره شدن
• حفاظت مصالح و آرماتور درون بتون در مقابل نفوذ مواد خورنده
• خارج كردن املاح قلیایی از بتن
• انبساط كمتر و قابل استفاده در بتن ریزی های حجیم
• حرارت هیدراتاسیون كمتر در بتن ریزی های حجیم
• بتن تشكیل شده از سیمان پوزولانی به علت نفوذ پذیری بهتر پوزولان و روانی آن دچار ترك خوردگی نمی شود.
• جلوگیری از واكنش قلیائی - سیلیكا در سنگدانه های بتن مخصوصاً در سد سازی (سرطان بتن)
• حفظ منابع طبیعی به علت كاهش مصرف در سوخت و مواد اولیه سیمان
• كاهش آلودگی هوا به علت جایگزین شدن به جای كلینگر و كاهش مصرف سوخت های فسیلی
• كاهش میزان سایش تجهیزات در آسیاب های سیمان
• كاهش مصرف انرژی الكتریكی به علت كم سایش بودن در آسیاب های سیمان
• كاهش قیمت تمام شده در تولید سیمان

مصرف این سیمان در هوای گرم مخصوصاً معتدل و مرطوب بسیار مطلوب می باشد. در آب و هوای سرد به علت ویژگی هیدراسیون كمتر باید بتن تازه در مقابل یخ زدن محافظت می شود. این سیمان به دلیل ویژگی فوق و همچنین ماهیت پوزولان می بایست مدت زمان بیشتری بعد از بتن ریزی نگهدای شود تا آماده بارگزاری گردد. با رعایت این موارد می توان نتیجه ایده آل تری از مصرف سیمان پرتلند پوزولانی به دست می آورد.

برچسب ها :پوزولان چیست و چگونه تولید میشود؟,پوزولان،سیمان ،عمران،Pozzolan،پوزولان و سیمان،پوزولان چیست؟,پروژه,پژوهش,مقاله,جزوه,تحقیق,دانلود پروژه,دانلود پژوهش,دانلود مقاله,دانلود جزوه,دانلود تحقیق