ﺳﻴﻤﺎن واژه اى اﺳﺖ ﮐﻪ از ﻟﻐﺖ روﻣﻰ ﺳﻤﻨﺘﻮم ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻏﺮﺑﻰ ﺗﺎرﻳﺦ ﺑﻪ ﮐﺎرﮔﻴﺮی ﺳﻴﻤﺎن را در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎ حدود 2000 سال پیش ﻳﻌﻨﻰ زﻣﺎن ﺳﺎﺧﺖ ﺑﻨﺎى ﭘﺎﻧﺘﺌﻮن رم ( 27 سال قبل از میلاد ) ﮐﻪ در آن ﺳﻴﻤﺎﻧﻰ ﺑﺎ ﺗﺮﮐﻴﺐ ﺧﺮده ﺳﻨﮓ و آﻫﮏ ﭘﺨﺘﻪ ﺷﺪه ﺑﻪ ﮐﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﺑﻮد، ﻋﻨﻮان ﻧﻤﻮده اﻧﺪ. با توجه به قدمت استفاده از ساروج در ایران ( تخت جمشید ) می توان پیدایش و استفاده از سیمان را به سال های قبل از میلاد نسبت داد.
سیمان به شکل امروزی اختراع یک بنای انگلیسی است. وی از پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن آن ها ابتدایی ترین نوع سیمان امروزی را به وجود آورد. ﺑﻪ اﻳﻦ دﻟﻴﻞ ﮐﻪ ﺳﻴﻤﺎن ﻣﺬﮐﻮر ﭘﺲ از ﺳﺨﺖ ﺷﺪن ﺑﻪ رﻧﮓ ﺳﻨﮓ ﻫﺎى آﻫﮑﻰ ﺳﺎﺣﻞ ﺟﺰﻳﺮه ى ﭘﺮﺗﻠﻨﺪ ( اﻧﮕﻠﻴﺲ ) درﻣﻰ آﻣﺪ ﺑﻪ ﻧﺎم ﺳﻴﻤﺎن ﭘﺮﺗﻠﻨﺪ ﻣﺸﻬﻮر ﮔﺮدﻳﺪ. سیمان امروزه انواع مختلفی دارد که هر کدام از انواع سیمان مصارف مختلفی در صنعت ساخت و ساز دارد . همچنین قیمت سیمان امروزه در کشور ما دارای نوسانات زیادی می باشد که این موضوع تاثیر زیادی بر قیمت ساختمان ها گذاشته است.
سیمان پرتلند و مواد تشکیل دهنده ی آن :
ﺳﻴﻤﺎن ﭘﺮﺗﻠﻨﺪ ﭘﻮدرى اﺳﺖ ﻃﻮﺳﻰ رﻧﮓ، ﻣﺘﻤﺎﻳﻞ ﺑﻪ ﺳﺒﺰ ﮐﻪ از ﺗﺮﮐﻴﺐ، آﺳﻴﺎب ﮐﺮدن و ﻫﻤﮕﻦ ﻧﻤﻮدن ﺳﻨﮓ آﻫﮏ و ﺧﺎک رس ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺳﻪ ﺑﻪ ﻳﮏ و ﺣﺮارت دادن ﺑﻪ آن ﻫﺎ ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﻰ آﻳﺪ. .ﺳﻴﻤﺎن ﭘﺮﺗﻠﻨﺪ راﻳﺞ ﺗﺮﻳﻦ و ﭘﺮﻣﺼﺮف ﺗﺮﻳﻦ ﺳﻴﻤﺎن ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺻﻨﻌﺖ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺳﺎزى، اﻋﻢ از ﭘﻞ، ﺗﻮﻧﻞ، راه و ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻰ ﺷﻮد.
ﻣﻮاد ﺗﺸﮑﻴﻞ دﻫﻨﺪه ى ﺳﻴﻤﺎن ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺠﺰا و ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﻣﻴﺰان ﻣﺼﺮف از ﺑﻴﺶ ﺗﺮ ﺑﻪ ﮐﻢ ﺗﺮ ﻋﺒﺎرت اﻧﺪ از:
ﮐﻠﺴﻴﻢ اﮐﺴﻴﺪ ، ﺳﻴﻠﻴﺲ ، آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم اﮐﺴﻴﺪ ( ﺧﺎک رس ) ، آﻫﻦ اﮐﺴﻴﺪ ، ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ اﮐﺴﻴﺪ ، ﻗﻠﻴﺎﻳﻰ ﻫﺎﻳﻰ
اﻧﻮاع ﺳﻴﻤﺎن ﭘﺮﺗﻠﻨﺪ :
ﺳﻴﻤﺎن اﻳﺮان ﻣﻄﺎﺑﻖ اﺳﺘﺎﻧﺪارد در ﭘﻨﺞ ﮔﺮوه دﺳﺘﻪ ﺑﻨﺪى ﻣﻰ ﺷﻮد ﮐﻪ ﻫﺮﮐﺪام ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻓﻨﻰ و ﮐﺎرﺑﺮد ﺧﺎﺻﻰ دارﻧﺪ .اﻧﻮاع اﺻﻠﻰ آن ﻫﺎ ﻋﺒﺎرت اﻧﺪ از:
- ﺳﻴﻤﺎن ﭘﺮﺗﻠﻨﺪ ﻧﻮع ﻳﮏ : اﻳﻦ ﺳﻴﻤﺎن راﻳﺞ ﺗﺮﻳﻦ و ﭘﺮﻣﺼﺮف ﺗﺮﻳﻦ ﻧﻮع ﺳﻴﻤﺎن در اﻳﺮان و ﺟﻬﺎن است و در تمام کارها ساختمانی مانند پل ها ، تونل ها ، ساختمان های بتنی و ... مصرف می شود. ﻣﺼﺮف اﻳﻦ ﻧﻮع ﺳﻴﻤﺎن در ﺳﺎزه ﻫﺎﻳﻰ ﮐﻪ در ﻣﻌﺮض ﺣﻤﻠﻪ ى ﺳﻮﻟﻔﺎت ﻫﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ مانند اسکله های دریای و پایه های پل ها یا زمین ها سنگ گچی مجاز نیست. گرفتن این سیمان پرتلند 2 ساعت پس از ساخت بتن شروع و پس از 28 روز پایان می یابد.
- سیمان پرتلند نوع دو : این نوع سیمان علاوه بر کاربردهای عمومی و مصرف در بتن ریزی ها ، فونداسیون ها و ... در محیط هایی که احتمال حمله سولفات ها وجود دارد و یا محل هایی که غلظت سولفات در آب های زیر زمینی و یا خاک ها بالاتر از حد معمول است مناسب می باشد. درکل در محیط هایی که بتن در معرض حملات شیمیایی از جمله سولفات و کلر به صورت همزمان قرار دارند این نوع سیمان از انواع دیگر سیمان پرتلند بهتر عمل می کند.
سیمان پرتلند نوع سه : این نوع سیمان این سیمان تقریباً اجزاء اولیه تیپ 1 را دارد، با این تفاوت که به شدت ریزتر آسیاب شده و به همین جهت گیرش سریعتری دارد. سیمان نوع 3 در مدت کوتاهی یعنی معمولاً در عرض 1 هفته یا کمتر مقاومت زیادی به دست می آورد و مقاومت 7 روزة آن حدود مقاومت 28 روزة سیمان نوع 1 میباشد. این نوع سیمان نسبت به سیمان نوع 1 در هنگام گیرش حرارت بیشتری تولید میکند.
سیمان پرتلند نوع چهار : اﻳﻦ ﻧﻮع ﺳﻴﻤﺎن ﮐﻢ ﺗﺮﻳﻦ ﺣﺮارت ﻫﻴﺪراﺳﻴﻮن را ﺑﻪ ﻫﻨﮕﺎم ﺳﺨﺖ ﺷﺪن ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻰ ﮐﻨﺪ. ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ دﻟﻴﻞ در ﺑﺘﻦ رﻳﺰى ﺳﺎزه ﻫﺎى ﺣﺠﻴﻢ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺳﺪﻫﺎ از آن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻰ ﺷﻮد. معمولاً در جاهایی که گرمای بدست آمده سیمان برای سازه های بتنی ضرر دارد نیز این نوع سیمان اضافه می شود. استفاده از این نوع سیمان در مناطق گرم کشور مشروط به اینکه خطر حمله سولفات ها وجود نداشته باشد، توصیه می شود.
سیمان پرتلند نوع پنج : اﻳﻦ ﻧﻮع ﺳﻴﻤﺎن ﺑﺮاى ﭘﺎﻳﺪارى در ﺑﺮاﺑﺮ ﺣﻤﻠﻪ ى ﺷﺪﻳﺪ ﺳﻮﻟﻔﺎت ﻫﺎ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻰ ﺷﻮد و ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ دﻟﻴﻞ ﺑﻪ ﺳﻴﻤﺎن ﺿﺪ ﺳﻮﻟﻔﺎت ﻣﻌﺮوف اﺳت. ﻣﺼﺮف اﻳﻦ ﻧﻮع ﺳﻴﻤﺎن در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن اﺳﮑﻠﻪ ﻫﺎ، ﭘﺎﻳﻪ ﻫﺎى ﭘﻞ ﻫﺎ و ﮐﺎرﻫﺎى درﻳﺎﻳﻰ ﻳﺎ در ﺑﻨﺎدر ﮐﻪ ﻣﺤﻴﻂ ﻃﺒﻴﻌﻰ داراى ﺧﻮرﻧﺪﮔﻰ ﺑﺴﻴﺎر اﺳﺖ ﺗﻮﺻﻴﻪ ﻣﻰ ﺷﻮد. به چنین سیمانی به علت زیادی اکسید آهن ، سیمان آهنی هم می گویند.
تهیه و پخت سیمان :
ﺑﺮاى ﺗﻬﻴﻪ ى ﺳﻴﻤﺎن، اﺑﺘﺪا ﻣﻮاد اوﻟﻴﻪ از ﻣﻌﺎدن ﺳﻨﮓ آﻫﮏ و ﺧﺎک اﺳﺘﺨﺮاج و ﺑﻪ ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪ ﺣﻤﻞ ﻣﻰ ﺷﻮد. ﺳﭙﺲ اﻳﻦ ﻣﻮاد در آﺳﻴﺎب ﺧﺮد ﻣﻰ ﺷﻮﻧﺪ و ﺑﻪ داﻧﻪ ﻫﺎﻳﯽ ﺑﺎ ضخامت 0.1 میلیمتر تبدیل می گردد. این خاک یه دو صورت خشک و تر و به خوبی با هم مخلوط می شوند و از آن ها نمونه برداری می شود. ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎ ﭘﺲ از آزﻣﺎﻳﺶ و ﺗﺄﻳﻴﺪ ﻧﺴﺒﺖ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺗﺸﮑﻴﻞ دﻫﻨﺪه، اﺟﺎزه ى ورود ﺑﻪ ﮐﻮره ﭘﻴﺪا ﻣﻰ ﮐﻨﻨﺪ. مواد اوﻟﻴﻪ ى ﻣﻮﺟﻮد در ﮐﻮره در دمای 1500 درجه سانتیگراد عرق می کند. بخشی از آن ها ذوب می شود و ﺑﻘﻴﻪ ى داﻧﻪ ﻫﺎ ﺑﻪ ﻳﮏ دﻳﮕﺮ ﻣﻰ ﭼﺴﺒﻨﺪ. .آن ﭼﻪ ﺑﻪ وﺟﻮد ﻣﻰ آﻳد ( کلینکر ) نام دارد ، که ترکیبی از چهار عنصر کلسیم ، سیلیسیم ، الومینیوم و اهن است. کلینکر پس از خروج از کوره و سرد شدن با 2 درصد سنگ گچ مخلوط می شود و پس از آسیاب شدن در آسیاب های ساچمه ای به پودر سیمان تبدیل می شود.