یکی از مصالح پرکاربرد و مهم در صنعت ساخت و ساز سیمان است. استفاده از سیمان در ساختمان سازی، ساخت سد و کاربردهای مشابه قدمتی بسیار طولانی دارد. با ترکیب سیمان و ماسه همراه آب، ملات تشکیل می‌شود که در ساخت و ساز استفاده می‌کنند. سیمان یک ماده پرمصرف است که در تولید بتن نیز استفاده می‌شود. اگر سیمان را با آب ترکیب کنیم یک ماده سفت و سخت ایجاد می‌شود که چسبنده نیز هست. این چسبندگی سیمان در بتن بسیار پرکاربرد است زیرا با اضافه کردن آب باعث چسبیدن سنگ دانه‌ها، ماسه و پودر سیمان به یکدیگر می‌شوند.
برای عملیات ساخت و ساز و قرار دادن مصالح روی یکدیگر به ماده‌ای نیاز است که مقاومت بسیار بالایی داشته باشد و مصالح را به هم بچسباند. همچنین این ماده در برابر واکنش‌های شیمیایی مقاومت نشان دهد، از دوام و استحکام بالا برخوردار باشد، به سرعت سفت شود، پس از خشک شدن ترک روی آن ایجاد نشود و تنوع رنگ بالا داشته باشد که سیمان همه این ویژگی‌ها را نسبت به سایر ملات دیگر دارد. با ترکیب آهک با اکسید آهن، اکسید آلومینیوم، اکسید سیلیسیم، اکسیدهای قلیایی و اکسید منیزیم سیمان تولید می‌شود. با توجه به نیاز روز افزون به این ماده شاهد تولید بالای آن در انواع مختلف هستیم.
چرا سیمان سفت می‌شود؟
همان طور که اشاره کردیم سیمان یکی از سودمندترین مصالح ساختمانی است که پودر نرمی دارد. برای استفاده از سیمان، این ماده را با آب مخلوط می‌کنند. پس از گذشت چند دقیقه به دلیل چسبندگی بالای سیمان از این ترکیب می‌توان برای چسباندن مصالح یا متصل کردن دانه‌های شن و ماسه به یکدیگر استفاده کرد. با اضافه شدن آب به پودر سیمان یک سری واکنش‌های شیمیایی در آن رخ می‌دهد که باعث تولید یک سنگ سفت و با دوام می‌شود. سیمان با دارا بودن 4 ماده اصلی و خاص در ترکیب خود وقتی با آب ادغام شود بلور ایجاد می‌کند. با متصل شدن این بلورها به یکدیگر سیمان سفت خواهد شد.
عوامل موثر در سفت شدن (خودگیری) سیمان
در سفت شدن سیمان عوامل مختلفی مانند نرمی سیمان، مواد افزودنی، درجه حرارت، مقدار آب، مواد شیمیایی، حرارت محیط اطراف سیمان و مدت زمان نگهداری این پودر در انبار اثرگذار هستند که در ادامه به بیان بعضی از این موارد می‌پردازیم.
آب
از آن جایی که آب نقش مهمی در چسبندگی و سفت شدن سیمان دارد باید بدون بو، بدون طعم و رنگ باشد و به مقدار مناسب استفاده شود. اگر آب را با موادی مانند گچ ترکیب کنید روند سفت شدن سیمان کند خواهد شد. پس برای سفت شدن این ماده باید مقدار آب و املاحی که با آن ترکیب می‌شود دقیق باشد.
ترکیبات شیمیایی سیمان
میزان مواد شیمیایی در تولید سیمان یک امر بسیار حساس و مهم است زیرا در خودگیری این ماده نقش بسزایی ایفا می‌کند.
حرارت محیط
اگر حرارت محیط افزایش پیدا کند، سفت شدن سیمان سریع‌تر اتفاق می‌افتد. در حرارت کمتر از 2 درجه سانتی‌گراد سفت شدن سیمان با مشکل روبرو می‌شود به جز این که شرایط لازم را برای سفت شدن آن ایجاد کرده باشید. در این صورت از سیمان‌هایی که حرارت بیشتری از خود بروز می‌دهند باید استفاده کرد و سعی کنید میزان درجه حرارت محیط حفظ شود.
مدت زمان انبار کردن سیمان
سیمان نباید بیش از اندازه در انبارها بماند. در واقع شروع زمانی که این ماده تولید می‌شود تا وقتی که به دست مصرف‌کننده می‌رسد نباید طولانی باشد. اگر این مدت زیاد شود روند خودگیری سیمان کاهش پیدا می‌کند و زمان بیشتری برای سفت شدن لازم دارد.
مدت زمان سفت شدن سیمان
زمان نقش مهمی در سفت شدن و مقاومت سیمان دارد. با اضافه کردن آب به سیمان فرآیند سفت شدن این ماده آغاز خواهد شد. سیمان‌ها در 2 مرحله خودگیری اولیه و خودگیری نهایی سفت می‌شوند که در ادامه هر کدام توضیح داده خواهند شد.
خودگیری اولیه
با گذشت 30 تا 45 دقیقه از افزودن آب به سیمان این مرحله رخ می‌دهد که خمیر سیمان شروع به سفت شدن می‌کند و باعث اتصال محکم مصالح به یکدیگر می‌شود.
خودگیری نهایی
در این مرحله که کمتر از 10 ساعت اتفاق می‌افتد زمانی است که سیمان به طور کامل سفت شده است و آمادگی کامل برای گذاشتن بار و اجسام را روی آن دارد. این مدت زمان در سفت شدن اولیه و سفت شدن نهایی نباید کمتر یا بیشتر شود، زیرا ممکن است به بافت و کارایی سیمان آسیب برسد. هر چه بیشتر از زمان استفاده سیمان در مصالح گذر کنیم و سیمان بیشتر سفت شود، استحکام آن نیز افزایش پیدا می‌کند.
انواع سفت کننده سیمان
برای سریع‌تر کردن روند سفت شدن سیمان می‌توان از سفت کننده‌های سیمان استفاده کرد که در کمترین زمان باعث سخت شدن سیمان می‌شوند و از عبور آب و سایر عوامل محیطی به داخل سازه‌ها جلوگیری می‌کنند. با توجه به تنوع و گستردگی سفت کننده‌ها در بازار در ادامه بعضی از آن‌ها را به شما معرفی خواهیم کرد.
- واترپروف سفت کننده سیمان
- نانو ژل سفت کننده سیمان
- ابر روان‌کننده سفت کننده سیمان
- نانو لاتکس سفت کننده سیمان
- محلول نفوذگر سفت کننده سیمان
- پودر الیافی سفت کننده سیمان
- رزین سفت کننده سیمان
نکات مهم در خرید سیمان
با توجه به اساسی بودن نقش سیمان در ساخت و ساز باید سیمانی خریداری شود که با کیفیت باشد تا به خوبی سفت شود و در افزایش مقاومت مصالح موثر باشد. رعایت چند نکته در هنگام خرید سیمان می‌تواند به شما کمک کند تا یک پودر سیمان مناسب تهیه کنید. هم چنین می توانید برای استعلام قیمت امروز سیمان به سایت شهر بتن مراجعه نمایید .
- ابتدا دقت کنید که سیمان بوی خاک ندهد، زیرا نشانه‌ای از ناخالص بودن آن است. سیمان ناخالص در عمل سفت شدن به طور صحیح مشکل ایجاد می‌کند.
- سیمانی که به سرعت در آب ته‌نشین شود دارای کیفیت پایین است و چسبندگی مناسب نخواهد داشت.
- سیمان مرغوب، پودر بسیار نرمی دارد. اگر در پودر سیمان ذرات زبر وجود داشت یعنی این پودر ناخالص است و زمان سخت شدن سیمان را افزایش می‌دهد.
- سیمان نباید به مدت طولانی انبار شود زیرا پس از مدتی با جذب رطوبت از محیط اطراف خود به تکه‌های سخت تبدیل می‌شود، کیفیت و مقاومت اول خود را از دست خواهد داد و خودگیری این ماده دچار مشکل خواهد شد.
دلایل افزایش قیمت سیمان
متاسفانه امروزه با توجه به نوسانات قیمت ارز، قیمت سیمان نیز دچار نوسان شده و روز به روز در حال افزایش می‌باشد، اگر این افزایش قیمت به همین صورت ادامه پیدا کند، بیشتر ساخت و سازها در کشور متوقف خواهد شد، امروزه در شهر‌هایی مانند تهران، سیمان به صورت سفارشی تولید و به فروش می رسد، این روش نیز یکی از دلایل افزایش نرخ روز سیمان می شود. همچنین دلیل اصلی رشد تعرفه سیمان، افزایش تورم در کشور می باشد، از دلایل دیگر آن می توان به قطعی برق کارخانه های تولید کننده، افزایش هزینه های حمل و نقل، افزایش تقاضا سیمان و افزایش صادرات سیمان اشاره کرد.
آینده سیمان چیست؟
چشم انداز بلند مدت برای سیمان مثبت است. قیمت این کالا همچنان با افزایش تقاضا با رشد جمعیت جهانی و توسعه اقتصاد جهان پشتیبانی خواهد شد. برخی از تحلیلگران پیش بینی می کنند که در پنج سال آینده افزایش قیمت سیمان همراه با هزینه بتن و سایر مصالح ساختمانی که از این ماده کلیدی استفاده می کنند، وجود خواهد داشت.
خبر خوب برای مهندسان ساخت و ساز و صاحب خانه ها این است که درحالی که قیمت بسیاری از مواد ساختمانی از جمله سیمان در حال افزایش است، این باعث می شود که برای افراد و کسب و کارهایی که نیاز به سرمایه گذاری در خانه های جدید یا سازه های بتنی دارند، مقرون به صرفه تر باشد.