سیمان سربارهای از چه ساخته میشود؟
سیمان سربارهای از آسیاب کردن کلینکر سیمان پرتلند با سربارهٔ دانه‌ای کورهٔ بلند و کمی سنگ گچ ساخته میشود. سربارهٔ کورهٔ بلند همان مذاب غیرفلزی است که هنگام ذوب سنگ‌آهن روی آهن مذاب می‌ایستد؛ اگر با آب ناگهان سرد شود، دانه‌های شیشه‌ای می‌دهد که پس از آسیاب خاصیت سیمانی دارند. در ایران یک نمونهٔ شناخته‌شده‌اش سربارهٔ کورهٔ بلند ذوب‌آهن اصفهان است که در پژوهش‌های دانشگاه صنعتی اصفهان روی سیمان مرکب بررسی شده.
سرباره به‌تنهایی با آب کند واکنش می‌دهد و هیدروکسید کلسیمی که از آب‌گیری کلینکر آزاد میشود آن را به کار می‌اندازد. برای همین سیمان سربارهای همیشه بخشی کلینکر پرتلند دارد و سهم سرباره نامش را تعیین میکند.
سیمان پوزولانی با سربارهای چه فرقی دارد؟
فرق اصلی در ماده‌ای است که جای بخشی از کلینکر را گرفته. پوزولان، به تعریف گزارش آکادمی‌های ملی آمریکا دربارهٔ مواد مکمل سیمانی، مادهٔ سیلیسی یا سیلیسی و آلومینی است که «در حالت نرم‌آسیاب‌شده با هیدروکسید کلسیم واکنش می‌دهد» و مادهٔ سیمانی می‌سازد. پوزولان خودش چسبندگی ندارد؛ سرباره اما خودش هم کمی خاصیت سیمانی دارد.
در کارگاه این تفاوت کم دیده میشود: هر دو گرمای آب‌گیری کمتری از تیپ ۲ دارند، هر دو بتن را کم‌نفوذتر میکنند و هر دو در روزهای اول کندتر از پرتلند خالص مقاومت می‌گیرند. انجمن سیمان سربارهٔ آمریکا می‌نویسد ریزی بیشتر سرباره معمولاً بتن را راحت‌تر جای‌گیر و پرداخت میکند و آب لازم را تا ۵ درصد کم میکند. پوزولانی در بازار ما بسیار رایج‌تر است و سربارهای کمیاب.
سیمان سربارهای بازار ایران چقدر سرباره دارد؟
سیمان سربارهای که در بورس کالا عرضه میشود، سربارهای کم‌سهم است. در نام کالاهای بورس، سهم سرباره «تا ۲۰ درصد» یا «۲۰ تا ۳۵ درصد» قید شده و رده‌اش ۳۲.۵ یا ۴۲.۵ است. این همان سیمان پرتلند سربارهای است، نه بتن‌های پرسرباره‌ای که سهم سرباره در آن‌ها به ۵۰ تا ۸۰ درصد می‌رسد.
این عدد اهمیت دارد، چون خاصیت‌هایی که دربارهٔ سرباره گفته میشود با سهمش بالا می‌رود. همان انجمن (SCA) در جدول کاربردهایش برای مقاومتی هم‌تراز سیمان تیپ ۲ در برابر سولفات ۲۵ تا ۵۰ درصد سرباره، و برای هم‌ترازی با تیپ ۵ ۵۰ تا ۶۵ درصد پیشنهاد میکند. پس سربارهای ۲۰ درصدی بازار، جای سیمان تیپ ۵ را در خاک یا آب سولفاتی شدید نمی‌گیرد.
سیمان سربارهای ضد سولفات است؟
سیمان سربارهای در برابر سولفات و کلر از تیپ ۱ و ۲ مقاوم‌تر است، ولی «ضد سولفات» بودنش به سهم سرباره بستگی دارد. شرکت سیمان کردستان در معرفی سیمان سربارهای خود از «مقاومت شیمیایی بسیار ممتاز در مقابل تهاجم توأم املاح سولفات و کلر» و محافظت آرماتور در برابر خوردگی نوشته و کاربردهایی مثل سد، اسکله، کانال آب و فاضلاب و مسیر مترو را نام برده است.
SCA کمترین نفوذپذیری و بیشترین مقاومت در برابر سولفات را معمولاً در ۴۰ تا ۵۰ درصد سرباره می‌داند. برای پی در خاک سولفاتی یا سازهٔ کنار خلیج فارس، نوع سیمان را مهندس طراح بر پایهٔ آزمایش خاک و آب تعیین میکند؛ اگر طرح تیپ ۵ خواسته، سربارهای کم‌سهم را بی تأیید او جایگزین نکنید.
چرا سیمان سربارهای دیرتر سخت میشود و چه باید کرد؟
سیمان سربارهای دیرتر سخت میشود چون سرباره منتظر هیدروکسید کلسیمی می‌ماند که کلینکر باید اول آزاد کند. به نوشتهٔ SCA، سهم سرباره بیش از ۲۵ درصد زمان گیرش را بیشتر میکند؛ در تابستان این فرصت بیشتری برای پرداخت می‌دهد و در زمستان با افزودنی یا مصالح گرم جبران میشود.
نتیجهٔ عملی برای بنّا و ناظر این است: قالب را زودتر از معمول باز نکنید، عمل‌آوری مرطوب را کامل و حتی طولانی‌تر انجام دهید و در هوای سرد بیشتر مراقب باشید. سرباره به عمل‌آوری حساس است و راهنمای سیمان سربارهٔ مؤسسهٔ بتن آمریکا (ACI) بخشی جدا به اثر عمل‌آوری بر عملکرد آن داده است.
سیمان سربارهای در ایران کجا عرضه میشود؟
سیمان سربارهای در ایران کمیاب است. از حدود ۵۸ میلیون و ۵۰۰ هزار تن سیمانی که در سال ۱۴۰۴ در بورس کالا معامله شد، فقط ۰.۳۹ درصد سربارهای بود و از چهار کارخانه: سیمان بهبهان، سپاهان، عمران انارک و کرمان. پوزولانی ۳.۲۲ درصد بازار را داشت و ۱۹ کارخانه آن را عرضه کردند.
در دو هفتهٔ ۲۸ شهریور تا ۱۱ مهر ۱۴۰۵ هم سربارهای فقط از سه کارخانه در بورس معامله شد: فلهٔ عمران انارک و کرمان و پاکت ۵۰ کیلویی بهبهان. در همان بازه پاکت سربارهای بهبهان حدود ۱۸۷ هزار و ۹۰۰ تومان معامله شد، نزدیک به میانهٔ پاکت پوزولانی و حدود ۹ درصد زیر میانهٔ پاکت تیپ ۲. نرخ روز را در «قیمت‌های تفکیکی» ببینید؛ اگر کارگاهتان از این کارخانه‌ها دور است، «کرایهٔ حمل» ممکن است همین ارزانی را بخورد.
سربارهای بخرم، پوزولانی یا تیپ ۲؟
- پی حجیم، دیوار ضخیم و هر جا گرمای بتن دردسر است: سربارهای یا پوزولانی، هر کدام که نزدیکتر است
- خاک یا آب سولفاتی شدید: نوعی که مهندس بر پایهٔ آزمایش تعیین کرده، معمولاً تیپ ۵؛ سربارهای کم‌سهم جایگزین خودکار آن نیست
- کنار دریا با کلر و سولفات با هم: سیمان سربارهای یا پوزولانی همراه با پوشش بتنی کافی روی میلگرد، با تأیید طراح
- سقف و ستونی که قالبش باید زود باز شود، یا بتن‌ریزی در سرما: تیپ ۲ یا ۱-۴۲۵
- ملات و کارهای غیرسازه‌ای: هر کدام که ارزان‌تر و نزدیکتر است؛ تفاوت در این کارها کم است
دو سیمان را در یک بتن‌ریزی با هم قاطی نکنید و در میانهٔ کار نوع سیمان را عوض نکنید؛ رنگ، زمان گیرش و رشد مقاومت دو قسمت فرق میکند. فهرست کامل تیپ‌ها و کاربردشان در مطلب انواع سیمان آمده است.
