جزوه تایپ شده طراحی معماری و شهرسازی
شهاب الدین همتی دانشگاه پیام نور علمی کاربردی رشته اتاق عمل کاردانی کارشناسی ارشد برای آزمون استخدامی موسویان ویژه رشته مهندسی
() :
– ()
– – – () (ً ) (ً ) ً () () 
ً ().ً () ()، -//: :
/:
() “” () ” ” ” ” ” -” ((“” ((() () طراحی معماری و شهرسازی کلسیم (آهک زنده) و دي اکسید کربن تجزیه می شود:
CaCo3 → CaO+Co2
که 2Co بصورت گاز از دودکش کوره خارج می شود.
در درجات حرارت بالاتر سیلیس خاك رس (2(Sio با آهک زنده (Cao) ترکیـب شـده و ایجـاد سیلیکات کلسیم (2(Cao, Sio می نماید. باید توجه داشت که اگر چه هدف اصلی ایجاد و تولیـ د سیلیکات کلسیم است ولی به خاطر وجـود ناخـالص هـایی در خـاك رس (مثـل ترکیبـات آهـن، آلومینیم، منگنز ، …) ترکیبات اضافه دیگري نیز در نهایت تولید می شـوند . بـه سـیمانی کـه از ایـن روش تولید می شود سیمان پرتلند یا به اختصار سیمان می گویند.
افزودن گچ در مراحل نهایی تولید سیمان براي کنترل زمان گیرش سیمان است. اگر گچ بـه سـیمان اضافه شود سیمان در مجاورت آب به سرعت می گیـرد و کـار کـردن بـا بـتن مشـکل مـی شـود . همانطور که در ادامه گفته می شود یکی از ترکیبـاتی کـه در سـیمان تولیـد مـی شـود سـه کلسـیم آلومینات (3(3Cao, Al2O نیز هست که این ماده میل ترکیب شدیدي با آب دارد. وقتی این مـاده آب سیمان را می گیرد سیمان ، یا بتن تولید شـده بـا سـیمان، کـارآیی و روانـی خـود را از دسـت می دهد. با اضافه کردن سنگ گچ کریستالهایی بصورت یک غشاء روي ذرات سه کلسیم آلومینات را می گیرد (غشایی از سولفات کلسیم 4Ca So ) و اجازه نمی دهد آب سریعاً به ذرات سه کلسیم آلومینات برسد و زمان گیرش قابل کنترل خواهد بود.
روشهاي تولید سیمان
سیمان به دو صورت کلی “روش تر” و “روش خشک” تولید می شود ولـی روشـهاي نیمـه تـر و نیمه خشک نیز وجود دارند. در روش تر مواد اولیه خود داراي رطوبت هستند (حدود 25 درصد). با افزودن آب اضافی به آنها رطوبت آنها را بالاتر مـی برنـد و ایجـاد لجـن مـی کننـد . لجـن را در حوضچه هایی که داراي پره هاي گردنده است بطور مدام مخلوط مـی کننـد تـا از رسـوب کـردن ذرات جلوگیري شود. این لجن بعداً بصورت خوراك کوره وارد کوره شده و پخته می شود. روش خشک وقتی استفاده می شود که درصد رطوبت اولیۀ مواد پائین است، در این روش مواد بـا همـان رطوبت اولیه اي کـه دارنـد (معمـولاً کمتـر از 25 درصـد ) بصـورت پـودر در آمـده و وارد کـوره می شوند.
مقایسۀ روش تر و روش خشک
– در روش تر چون نسبت به روش خشک گرد و خاك کمتري تولیـد مـی شـود از نظـر ایمنـی و سلامت کارگران مناسب تر است.
– سیمانی که از روش تر بدست می آید بدلیل مخلوط شدن بهتر مواد با هم مرغوب تر است.
– سیمان تهیه شده از روش تر چون براي خشک کردن مواد در کوره نیاز بـه انـرژي بیشـتري دارد گران تر تمام می شود. اضافه بر این، هزینۀ نگهداري مواد هم در روش تر بیشتر است چون نیاز بـه حوضچه و مخلوط کننده دارد.
ترکیبات اصلی سیمان پرتلند
پس از آنکه سیمان پخته شد چهار مادة اصلی زیر در آن تولید می شود که بر جزوه طراحی معماری و شهرسازی سـیمان تولید شده تأثیر خواهند گذاشت. معمولاً به منظور رعایت اختصار CaO را با حـرف Sio2, C را با حرف Al2O3, S را با حرف Fe2O3, A را با حرف F نشان می دهند. به این ترتیب ترکیبـات اصلی سیمان عبارتند از: سه کلسیم سیلیکات (C3S) و دو کلسیم سیلیکات (C2S) و سـه کلسـیم آلومینات (C3A) و چهار کلسیم آلومنیوفریت (C4AF).
در جدول 2-1 هر کدام از ترکیبات اصـلی سـیمان معمـولی همـراه بـا فرمـول شـیمیایی ، علامـت اختصاري و درصد حضور آنها در سیمان پرتلند معمولی آورده شده است.
دانلود رایگان خلاصه کتاب طراحی معماری و شهرسازی pdf
جدول 2-1 ترکیبات اصلی سیمان پرتلند معمولی
درصد حضور در
سیمان معمولی علامت اختصاري فرمول () (ً ) ً () () ً () ()
() ()
واکنش آب با ذرات سیمان اصطلاحاً مـی گوینـد کـه ذرات سیمان در حال هیدره شدن هستند. در ترکیب آب با سیمان سیلیکاتها و حتـی آلومیناتهـاي سـیمان هیدره شده و به تدریج سخت می شوند. البته سیلیکاتها و مخصوصاً C3S بیشترین فعل و انفعال را با آب جهت سخت شدن سیمان ایجـاد مـی کننـد . نکتـه : C3S ناخـالص الایـت (alite) و C2S ناخالص بلایت (belite) نام دارند کـه مقـدار آنهـا در س ـیمانهاي مرغـوب تجـارتی کـم اسـت و سیلیکاتهاي خالص تر وجود دارد. همـانطور کـه قـبلاً ذکـر شـد گیـرش C3A سـریعتر از گیـرش سیلیکاتهاي کلسیم بوده و با اضافه کردن گچ کنترل می شـود . C3A نسـبت بـه سـیلیکاتها بـه آب بیشتري جهت فعل و انفعال نیازمند است. به حرارت ایجاد شـده در واحـد وزن سـیمان “حـرارت هیدراسیون” می جزوه طراحی معماری و شهرسازی (مثلاً مقدار حرارتی بر حسب ژول که از هیدره شدن هر گرم سیمان تولیـد می شود). هر گرم سیمان تقریباً 120 کالري حرارت آزاد می کند. در سیمانهاي پرتلند تقریباً نصف کل حرارت در 1 تا 3 روز ،75 درصد آن پس از 7 روز و حدود 90 درصد آن پـس از 6 مـاه بـه تدریج آزاد می شود. نکته: در سیمان بیشترین حرارت متصاعد شده مربوط به C3A اسـت . بعـد ازآن C3S حرارت بیشتري آزاد می کند. C4AF در رتبۀ بعد و C2S در پائین تـرین رتبـه از لحـاظتولید حرارت قرار دارند بنابراین با کاهش C3S, C3A می توان حرارت هیدراسیون را کم کرد.
(Setting Time) زمان گیرش سیمان
در سیمان قبل از مرحلۀ سخت شدن دو زمان گیرش وجود دارد: زمان گیرش اولیه و زمـان گیـرش نهایی. در گیرش اولیه مخلوط آب و سیمان هنوز بصورت جامد در نیامده است و اگـر سـوزنی بـا وزن مشخص بر روي مخلوط قرار دهیم سوزن در آن فرو می رود. پس از گیرش اولیه امکان قالب گیري سیمان وجود ندارد. () () :
(()) + () = () ()
فهرست مطالب