سیمان‌های نسوز جزو مصالح اساسی و پرکاربرد در صنعت ساختمان‌سازی هستند و همان‌طور که از نام آن پیدا است، در برابر حرارت و آتش مقاوم‌اند و به‌اصطلاح نمی‌سوزند. اگر سیمان‌های نسوز در سازه‌ای به کار بروند، هنگام آتش‌سوزی خسارت‌های کمتری وارد می‌شود. سیمان نسوز یا سیمان پرآلومین و دیرگداز انواع مختلفی دارند و هرکدام با ویژگی‌های خاصی شناخته می‌شوند. در این مقاله با انواع سیمان نسوز ساختمانی آشنا می‌شویم و کاربرد هرکدام را بررسی می‌کنیم. اگر شما مهندس ساختمان هستید یا در صنعت ساخت‌وساز کار می‌کنید، این مقاله برای شما نوشته شده است.
1. سیمان نسوز کم آهن
اصلی‌ترین ماده تشکیل‌دهنده سیمان نسوز کم‌آهن یا IRC-50 در طراحی و اجرای سازه، کلسیم آلومینا است. به دلیل اینکه مقدار اکسید آهنی که در آن به کار می‌رود بسیار کم است، مقاومتش در برابر کربن مونوکسید بالا است و اسیدها مخصوصاً اسیدسولفوریک تأثیر بسیار کمی بر آن دارند؛ به‌نوعی ضداسید محسوب می‌شود.
از سایر ویژگی‌های سیمان نسوز کم‌آهن، سرعت گیرش خوب آن نسبت به انواع دیگر سیمان نسوز است و می‌توان از آن در پروژه‌هایی که نیاز به سفت شدن سریع سیمان دارند استفاده کرد. تقریباً هر نوع سازه‌ای با این سیمان نسوز اجرا می‌شود. نصب آن نیز با هر روشی سازگار است و از آن به‌راحتی در روش‌های پاشیدن یا قالب‌گیری استفاده می‌شود.
2. سیمان نسوز فوندو
سیمان نسوز فوندو یا IRC-40 شباهت‌های بسیاری با سیمان پرتلند معمولی یا تیپ 1 دارد. سیمان نسوز فوندو در برابر فرسایش و خوردگی مقاوم‌تر است و حین عمل هیدراتاسیون برخلاف سیمان پرتلند، آهک آزاد به وجود نمی‌آورد. انقباض‌ها در سیمان نسوز فوندو سریع‌تر اتفاق می‌افتند و شیارهایی با فاصله کمتر تولید می‌کنند. این سیمان در فاضلاب‌های صنعتی به کار می‌رود؛ چراکه در این محیط‌ها از سیمان معمولی استفاده نمی‌شود. البته سیمان نسوز فوندو ضداسید نیست، اما در برابر محیط‌های اسیدی به‌خوبی مقاومت نشان می‌دهد.
بتن نسوز
وقتی در ساخت انواع بتن از سیمان نسوز استفاده شود، بتن نسوز حاصل می‌شود. این نوع بتن هنگام سفت شدن و عمل‌آوری، هیدروکسید کلسیم تولید نمی‌کند و به همین خاطر می‌تواند تا 1900 درجه سانتی‌گراد گرما را تحمل کند.
مقدار سیمان نسوز در بتنی که قرار است درجه حرارت بالا را تحمل کند، حدوداً شامل 10% از وزن کل بتن است؛ ولی اگر بخواهید بتن نسوز را در مناطق سردسیر و دماهای پایین استفاده کنید باید مقدار بیشتری سیمان نسوز در آن به کار ببرید. به طور مثال 30% از وزن کل بتن را باید سیمان نسوز تشکیل دهد.
کاربرد انواع سیمان نسوز
به‌طورکلی وقتی بخواهند هر نوع سطحی را با کمک سیمان در برابر حرارت، فشار یا خوردگی مقاوم کنند، از سیمان نسوز استفاده می‌کنند و هیچ محدودیتی برای مکان مورداستفاده آن وجود ندارد. حتی می‌توان در منازل مسکونی نیز از سیمان نسوز استفاده کرد ولی به علت هزینه و قیمت بالا کمتر استفاده می‌شود.
سیمان نسوز علاوه‌بر تحمل دمای بسیار بالا، در برابر ضربه، سایش و اسیدها نیز مقاوم است. پس اغلب در مکان‌هایی مانند معادن، صنایع پتروشیمی و پلیمری، تونل‌ها، کوره‌ها و تنورها، صنایع ریخته‌گری و ذوب فلزات و سایر مکان‌های صنعتی که در معرض حرارت و فشار بالا هستند به منظور مقاوم سازی سازه ها به کار می‌رود. در ادامه چند مکان دیگر را که سیمان نسوز در آن‌ها به کار می‌رود نام می‌بریم:
- سامانه‌های زباله‌سوزی
- انواع دودکش
- عایق‌سازی و احداث خطوط برق روی زمین و زیر زمین
- سردخانه‌های صنعتی و سازه‌ها در مناطق سردسیر
- فونداسیون‌ها در زمین‌های باتلاقی یا سولفاته
- صنایع دریایی و زیردریایی
- مخازن شامل مواد خورنده شیمیایی
- آب‌بندها و کانال‌ها
مزایای انواع سیمان نسوز
استفاده از سیمان نسوز در سازه‌ها باعث افزایش طول عمر آن‌ها می‌شود و هزینه‌های احتمالی آینده را کاهش می‌دهد. یکی دیگر از ویژگی‌های سیمان نسوز، خاصیت ترمودینامیکی است که آن را نسبت به انواع دیگر سیمان ایمن‌تر و مقاوم‌تر می‌کند. نصب و اجرای آن نیز بسیار راحت و سریع انجام می‌شود. سایش و خوردگی ناشی از اسید نیز تأثیر چندانی بر آن ندارد. همه این‌ها باعث می‌شود تا سیمان نسوز یکی از کارآمدترین و پرطرفدارترین ملات چسبنده در سازه‌ها به شمار بیاید.
آماده‌سازی و استفاده از انواع سیمان نسوز
آماده‌سازی سیمان نسوز نسبت به انواع دیگر سیمان نسبتاً کار آسان و راحتی است ولی توجه به برخی موارد باعث می‌شود تا سیمان نسوز به بهترین شکل آماده و اجرا شود. به نکات زیر هنگام آماده‌سازی سیمان نسوز دقت کنید:
- به کمک یک ترازو میزان دقیق آبی که با سیمان نسوز ترکیب می‌کنید، اندازه بگیرید و هیچ‌گاه با شلنگ و به‌طور مستقیم به آن آب اضافه نکنید زیرا ممکن است بیش‌ازاندازه لازم آب اضافه کنید و ملات خراب شود. برای سیمان نسوز معمولاً از ۴ واحد سیمان و یک واحد آب استفاده می‌شود.
- به‌اندازه کافی زمان برای مخلوط کردن ترکیب آب و سیمان نسوز صرف کنید و حتماً از وسایل مناسبی برای هم زدن آن کمک بگیرید.
- به میزان قوام مخلوط سیمان نسوز دقت کنید؛ گاهی نیاز است سیمان بنا بر استفاده موردنظرمان، کمی رقیق‌تر یا غلیظ‌تر باشد.
- برای گیرش سریع‌تر، سیمان نسوز را با سیمان پرتلند ترکیب کنید ولی میزان سیمان پرتلند باید کم باشد.
- در روزهای سرد مراقب یخ‌زدگی ملات باشید و در روزهای گرم برای اینکه از گیرش سریع سیمان نسوز جلوگیری کنید، از موادی مانند سدیم گلو کنات استفاده کنید.
در نظر داشته باشید که اگر ملات سفت شد به آن آب اضافه نکنید؛ چراکه باعث کاهش استحکام می‌شود. حتماً ملاتی را که می‌سازید سریعاً استفاده کنید. امروزه سیمان نسوز در سیستم های پیش تنیده که بهترین و مدرن‌ترین روش‌ها در صنعت ساختمان‌سازی محسوب می‌شوند مورداستفاده قرار می‌گیرند.
شرایط انبار کردن و نگهداری از انواع سیمان نسوز
هنگام نگهداری از سیمان نسوز باید به ترکیبات آن توجه داشت. بعضی از آن‌ها را نباید در معرض رطوبت قرار داد و رطوبت باعث از بین رفتن خواص شیمیایی و عملکرد آن‌ها می‌شود. در ساختن بتن از سیمان استفاده می‌شود؛ بنابراین اگر خواص شیمیایی سیمان از بین برود باید فرآیند برش بتن برای اصلاح سازه‌ها انجام شود. بهتر است سیمان نسوز را در کیسه‌های چندلایه و ضدآب نگهداری کنیم.
معمولاً در همه‌جای دنیا سیمان نسوز درون بسته‌هایی با وزن 25 تا 100 کیلوگرم نگهداری و توصیه می‌شود حتماً انبار یا محل نگهداری آن‌ها خشک و خنک باشد. در ضمن بهتر است کیسه‌های سیمان نسوز مستقیماً روی زمین قرار نگیرند و کمی با سطح زمین فاصله داشته باشند.
استفاده از انواع سیمان نسوز در صنعت ساختمان سازی
ما در این مقاله اطلاعات مختصر و مفیدی را از انواع سیمان نسوز ساختمانی، مزایا و کاربردهای آن در اختیارتان قرار دادیم. سیمان نسوز در انواع صنایع کاربرد دارد و در برابر آتش، دمای بالا و یخ‌زدگی مقاوم است. همچنین عملکرد خوبی مقابل سایش یا فرسایش ناشی از اسید دارد و خاصیت اصلی خود یعنی نسوختن را از ماده‌ای به نام بوکسیت کسب می‌کند. امیدواریم با خواندن این مقاله اطلاعات لازم و کافی در این خصوص کسب کرده باشید.
سؤالات متداول
1. نسبت مواد تشکیل دهنده در سیمان نسوز معمولاً به چه مقدار است؟
در ترکیب سیمان نسوز معمولاً 40 درصد بوکسیت و 40 درصد سنگ آهک به کار می‌رود و 20 درصد باقی‌مانده نیز شامل ترکیبات آهن و سیلیس می‌شود.
2. سیمان نسوز با چه اسامی دیگری شناخته می شود؟
نام صنعتی این محصول سیمان نسوز است ولی در بازار به نام‌های دیگری مانند سیمان آلومینا، سیمان کوره، سیمان دیرگداز، سیمان پرآلومین، سیمان شاموتی و غیره شناخته می‌شود.
3. فرآیند هیدراتاسیون سیمان نسوز نسبت به سیمان پرتلند چگونه است؟
هیدراتاسیون سیمان نسوز نسبت به سیمان پرتلند بسیار سریع‌تر است و گرمای حاصل از فرآیند عمل‌آوری در آن بسیار سریع آزاد و خیلی زود خشک می‌شود. زمان دستیابی به مقاومت نهایی سیمان نسوز نیز بسیار کمتر از سیمان پرتلند است.
4. مقدار آب مورد نیاز سیمان نسوز نسبت به سیمان پرتلند چقدر است؟
برای دستیابی به قوام استاندارد، سیمان نسوز نسبت به سیمان پرتلند به آب کمتری نیاز دارد و این مقدار حدود ۲۴ تا ۲۸ درصد وزن کل آن است.
