تاریخچه سیمان

^{تاریخچه سیمان}

^{در اواخر قرن هیجدهم به منظور آشنائی با خواص هیدرولیکی ملاتهای ساختمانی گامهای موثری توسط مهندس انگلیسی جوانی به نام جان اسمیتون (John Smeaton) برداشته شد و در سال ١٧٦٩ میلادی مطالعاتی در زمینه خواص ترکیبی موجود در خاک رس، گیرش هیدرولیکی و خاصیت سخت شدن این ترکیبات به عمل آمد که در نتیجه مواد جدید حاصله، سیمان (Cement) نامگذاری گردید.}

^{تاریخچه سیمان/سیمان پرتلند}

^{تاریخچه سیمان}

^{در اواخر قرن هیجدهم به منظور آشنائی با خواص هیدرولیکی ملاتهای ساختمانی گامهای موثری توسط مهندس انگلیسی جوانی به نام جان اسمیتون (John Smeaton) برداشته شد و در سال ١٧٦٩ میلادی مطالعاتی در زمینه خواص ترکیبی موجود در خاک رس، گیرش هیدرولیکی و خاصیت سخت شدن این ترکیبات به عمل آمد که در نتیجه مواد جدید حاصله، سیمان (Cement) نامگذاری گردید.}

^{پس از نتایج بدست آمده در سال ١٨٠٢ میلادی اولین کارخانه سیمان در انگلیس بنا شد که به جهت سعی و تلاش یک شیمیدان معروف به نام فردریچ جان (friedrich John) با بالا بردن کیفیت پخت سیمان و همچنین ازدیاد درجه حرارت دمای کوره و خردایش بهتر مواد، سیمان مرغوبتری را بدست آورد. و اما ٢٣ سال بعد یعنی در سال ١٨٢٥ یک بنای جوان آجرچین بنام ژوزف آسپدین (Joseph Aspdin) موفق شد از پخت مخلوط سنگ آهک و خاک رس (به صورت دو غالب) در درجه حرارت بالا به نوعی آهک آبی بی نظیر دست پیدا کند و این شخص، این محصول را سیمان پرتلند نامید و اولین کارخانه سیمان پرتلند را بنا کرد و همچنین این روش را به نام خودش به ثبت رسانید. بنابراین اولین کارخانه سیمان در کشور انگلستان تاسیس گردید، خالی از لطف نیست که بدانیم اولین کارخانه سیمان آلمان در سال ١٨٥٥ توسط دکتر هرمان بلیب تره ( Dr.Hermann Bleibtrev ) در اشتاین اجرا گردیده است. و همچنین اولین کوره دوار سیمان در دنیا در سال ١٩٠٣ میلادی در کارخانه سیمان Adler شروع به کار کرد حال پس از تعریف مختصری از سیمان و تاریخچه آن به بررسی تقویم تاریخی بدست آمدن سیمان و بتون به نامهای غیر از اینها در ادوار گذشته قبل و بعد از میلاد مسیح می پردازیم تا بدانیم که انسان گذشته نیز به منظور استقامت بخشیدن به محل زندگی خود و همچنین سازه های جانبی دست ساز خودشان اهمیت ویژه ای قائل بوده است.}

<sup>- ١٢ میلیون سال قبل از میلاد مسیح: اختلاط میان سنگ آهک و مایع موجود در سنگهای کناری دیواره های مناطق نفت خیز که باعث پدید آمدن بتون امروزی شده است .(حوالی اسرائیل کنونی )
- ٥٦٠٠ سال قبل از میلاد مسیح: ساخت اولین بنای بتونی .
- ٣٠٠٠ سال قبل از میلاد مسیح: مصریهای باستان جهت ساخت اهرام از اختلاط سنگهای آهکی و گچی با آب به صورت بلوکهای منظم استفاده کرده اند .
- ٨٠٠ سال قبل از میلاد مسیح: استفاده از ملاتهای ساختمانی در یونان باستان .
- ٣٠٠ سال قبل از میلاد مسیح: استفاده بابلیان و آشوریان از مخلوط مواد معدنی به صورت سنگ و آجر.
- ٢٩٩ سال قبل از میلاد مسیح - ٤٧٦ سال قبل از میلاد مسیح: استفاده از جسمی شبیه خاک که تیره تر از خاک معمولی بوده و مقدار زیادی در پوزولی واقع در نزدیکی خلیج ناپل یافت شده بود که در بناهایی از قبیل Coliseum در رم، Basilica of Constantine در رم، Pantheon در رم و همچنین Pont dv Gard در جنوب فرانسه استفاده گردیده است که هم اکنون نیز این بناها پابرجا و استوار می باشد.
- سال ٥٤٠ میلادی: استفاده از بناهای بتنی جهت طاق سقفها و گنبد در موزه ها، ساختمانهای مجلل و همچنین استفاده از سقفهای بتنی جهت جدا کردن طبقات از یکدیگر.
- سال ١٢٠٠ تا ١٥٠٠ میلادی: استفاده از آهک پخته و پوزولان در بناهای قدیمی و همچنین ایجاد انگیزه و علاقه در مردم به استفاده بهتر از این نوع مصالح به جهت استحکام بخشیدن به بناها و سازه ها.
- سال ١٧٧٤ میلادی: کشف سیمان توسط آقای جان اسمیتون به روش جدید.</sup>

<sup>سال ١٧٧٩ میلادی: کشف خواص هیدرولیکی سیمان.
- سال ١٧٨٠ میلادی: انتشار کتاب اکتشافات و مشاهدات ملاتهای ساختمانی گرفته شده از سیمان.
- سال ١٧٩٦ میلادی: ثبت خواص هیدرولیکی سیمان توسط Mr.James parker</sup>

<sup>-       سال ١٨٠٠ میلادی: ساخت لنگرگاهی عظیم از بتن در انگلیس توسط Mr.william Jessop
- سال ١٨٠٢ میلادی: استفاده از سیمان معمولی در فرانسه.
- سال ١٨١٠ میلادی: استفاده از سیمان مقاوم و تحقیق درباره خواص هیدرولیکی سیمان در فرانسه.
- سال ١٨٢٤ میلادی: بدست آوردن سیمان پرتلند توسط آقای Joseph Aspdin
- سال ١٨٢٥ میلادی: ساخت اولین کانال مدرن بتنی در آمریکا و همچنین ساخت تعدادی سازه در نیویورک.
- سال ١٨٢٨ میلادی: اولین استفاده ترمیمی از سیمان پرتلند جهت تقویت و ترمیم تونل thames آمریکا.
- سال ١٨٣٠ میلادی: تولید اولین نوع آهک و سیمان در کانادا و ساخت دیوارهای بتنی در آمریکا.
- سال ١٨٣٦ میلادی: اولین آزمایش سیستماتیک جهت تست مقاومت کششی و فشاری سیمان در آلمان.
- سال ١٨٤٣ میلادی: ثبت تولید سیمان پرتلند توسط شرکت J.M.Mouder,Son & Co
- سال ١٨٤٩ میلادی: ساخت اولین آزمایشگاه شیمی دقیق جهت تست سیمان پرتلند در آلمان.
- سال ١٨٥٠ میلادی: بدست آوردن اولین بتون مسلح و آزمایشات دقیق بر روی آن در فرانسه.
- سال ١٨٥٤ میلادی: ساخت اولین میکسر بتن در فرانسه.
- سال ١٨٦٠ میلادی: ترکیبات جدید سیمان گرفته شده از سیمان پرتلند.</sup>

<sup>- سال ١٨٦٧ میلادی: ساخت و تست انواع سیلندرهای بتنی عمودی به صورت بتون مسلح با سیمهای فلزی توسط Mr.Joseph monier از فرانسه و Mr.william wands از آمریکا.
- سال ١٨٦٨ میلادی: ساخت بلوکهای سیمانی مستحکم در آمریکا.
- سال ١٨٧٩ میلادی: ساخت جاده حمل و نقل باری از سیمان پرتلند با بهترین کیفیت در اسکاتلند.
- سال ١٨٨٦ میلادی: طراحی و تست ابتدائی کوره دوار سیمان جهت جایگزینی کوره های عمودی.
- سال ١٨٨٩ میلادی: ساخت اولین پل سیمانی در آمریکا.
- سال ١٨٩٠ میلادی: طرح جایگزینی کوره دوار به جای کوره عمودی و همچنین آسیابهای</sup>

        <sup>گلوله ای افقی جهت خردایش بهتر سیمان.
- سال ١٨٩٨ میلادی: اعلام ٩١ فرمول مختلف جهت ساخت انواع سیمان.
- سال ١٩٠٠ میلادی: استاندارد شدن تستهای مقدماتی سیمان معمولی.
- سال ١٩٠٢ میلادی: ساخت اولین آپارتمان بلند بتنی در فرانسه.
- سال ١٩٠٣ میلادی: ساخت اولین آسمانخراش بتنی در سین سیناتی آمریکا.(</sup>ohio<sup>)
- سال ١٩٠٨ میلادی: ساخت خانه بتنی توسط توماس ادیسون در نیوجرسی آمریکا.
- سال ١٩٠٩ میلادی: ثبت طرح کوره دوار سیمان توسط توماس ادیسون.
- سال ١٩١١ میلادی: ساخت پل بتنی ٣٢٨ فوتی در رم.
- سال ١٩١٤ میلادی: اتمام اجرای کانال پاناما توسط سازه های بتن مسلح به ضخامت ٢٠ فوت.
- سال ١٩١٥ میلادی: ساخت اتاق تست بتنی اتومبیل در شرکت فیات در تورین ایتالیا.
- سال ١٩١٦ میلادی: تاسیس انجمن سیمان پرتلند در شیکاگو آمریکا.</sup>

<sup>سال ١٩١٧ میلادی: تاسیس اداره استاندارد تست سیمان پرتلند در آمریکا.
- سال ١٩٢٣ میلادی: تاسیس شرکتهای تولید سنگفرشهای بتنی خیابانی در آمریکا.
- سال ١٩٢٧ میلادی: ساخت اولین تراک میکسر افقی بتن در سیاتل آمریکا.
- سال ١٩٣٠ میلادی: ساخت تراک میکسرهای افقی و عمودی بتن به شکل ماشین آلات امروزی در آمریکا.
- سال ١٩٣٣ میلادی: اتمام سازه های بتنی زندان آلکاتراز.
- سال ١٩٣٦ میلادی: ساخت اولین سد بتنی در آمریکا.
- سال ١٩٤٨ میلادی: اجرای سطح بتنی فرودگاههای آمریکا .( بتن مسلح )
- سال ١٩٥١ میلادی: در این سال آمار ١٧٠٠ بچینگ پلانت سیمان در ١٣٠٠ شهر آمریکا می باشد.
- سال ١٩٥٦ میلادی: تاییدیه مبنی بر تاسیس اتوبانهای آمریکا از سازه های بتنی.
- سال ١٩٦٧ میلادی: ساخت اولین استادیوم بتنی در آمریکا.
- سال ١٩٧٣ میلادی: ساخت سالن اپرای سیدنی در استرالیا.
- سال ١٩٧٥ میلادی: برج CN در تورنتو کانادا.
- سال ١٩٨٥ میلادی: استفاده پی در پی از سیمان پوزولان در سازه های مختلف آمریکا.
- سال ١٩٩٢ میلادی: بلندترین سازه مسلح بتنی در جهان در شیکاگو آمریکا.
- سال ١٩٩٣ میلادی: ساخت موزه JFK در بوستون آمریکا - ساخته شده از شیشه و بتن.
و تا امروز که می توان گفت، سیمان نقش اول را، در ساخت و ساز انواع سازه های بزرگ و کوچک، از خود به نمایش می گذارد.</sup>

/* /*]]-->*/

مواد تشکیل دهنده ی سیمان پرتلند:

باید توجه نمود رایج ترین و پر مصرف ترین سیمان مورد استفاده در صنعت ساختمان سازی اعم از پل، تونل، راه سازی و یا ساختمان و غیره همان ساختمان پرتلند است. مواردی که برای پختن سیمان به کوره می روند از دو ماده اصلی تشکیل شده اند: خاک رس ، سنگ آهک. ولی اگر بخواهیم به طور مجزا مواد تشکیل دهنده ی سیمان را مطالع نماییم، این مواد عبارتند از:

1- آهک زنده 2  - سیلیس 3  - اکسید آلومینیوم 4  - اکسید منیزیم 5  - مواد دیگر

باید توجه داشت مواد فوق با نسبت های نختلف وارد کوره می شوند و این تفاوت مربوط می شود به جنس سیمان و سایر مشخصات فنی آن است.  گاهی در طبیعت مخلوط سنگ آهک و خاک رس به نسبت مورد نیاز در صنعت سیمان پزی به طور دقیق یافت می شود به این اختلاط که از قبل برای بشر آماده شده است مارل MARL می گویند. اگر در خاک رس کلیه مواد مورد نیاز سیمان پزی یافت نشود می توان مواد مورد نیاز را به ان اضافه نمود. این مواد قالباً از ضایعات کارخانه جات صنعتی بدست می آیند.

انواع گوناگون سیمان تولید می شود تا شرایط فیزیکی و شیمیایی معینی را که برای هدف های خاص لازم است برآورد. سیمان های معمول در ایران به شرح زیر می باشد:

1- سیمان نوع 1:    این نوع سیمان که سیمان پرتلند معمولی نیز موسوم است برای عموم مصارفی است که ویژگی های خاصی از بتن خواسته نشده است. این نوع سیمان فراوان تر از سایر اناع سیمان می باشد. از این نوع سیمان در ساختن پیاده رو ها رو سازی جاده ها پل های بتن مسلح راه آهن مخازن لوله های آب و ملات ساختمان های بنایی استفاده می شود به طور کلی این سیمان در تمام مواردی که بتنن در خطر مجاورت با سولفات ها نباشد و یا حرارات آبگیری سیمان باعث افزایش نا مطلوب درجه حرارت بتن نشود مورد استفاده قرار می گیرد.

2 – سیمان نوع 2:     این نوع سیمان نوع مرغوب تری ست و در مواردی که در مقابل حمله سولفات ها ی معتدل احتیاط لازم باشد به کار می رود. سیمان تیپ 2 معمولاً کندتر از سیمان تیپ 1 می گیرد و در گرفتن حرارت کمتری تولید کی می کند. از این سیمان می توان در ساختمان های حجیم استفاده نمود تا در هنگام گرفتن بتن حرارت کمتری ایجاد شود و حجم بتن کمتر باشد.

3- سیمان نوع 3:   سیمان نوع 3 سیمانی ست که در مدت کوتاهی یعنی معمولاً در عرض 1 هفته یا کمتر مقاومت زیادی به دست می آورد و مقاومت 7 روزه ی آن حدود مقاومت 28 روزه ی سیمان نوع 1 می باشد. این نوع سیمان نسبت به سیمان نوع 1 در هنگام گرفتن حرارت بیشتری تولید می کند. از این سیمان وقتی استفاده می کنند که بخواهند زود تر از معمول قالب را برداشته و بتن را مورد استفاده قرار بدهند در هوای سرئ نیز می توان از این سیمان استفاده کرد تا مدت زمان لازم برای محافظت بتن ریخته شده کوتاه تر شود  گرچه با بکار بردن مخلوط پر سیمان تر با سیمان نوع 1 هم می توان بتنی تهیه کرد که در مدت کوتاه مقاومت بیشتری کسب کند ولی سیمان نوع 3 همین کار را به نحو بهتر و با صرفه تر انجام می دهد. سیمان نوع 3 را سیمان زود گیر هم می گویند.

4- سیمان نوع 4:  سیمان نوع 4 سیمانی ست  که هنگام گرفتن حرارت خیلی کمتری تولید می کند و مورد استفاده ی ان جایی ست که شدت و مقدار حرارت تولید شده اهمیت دارد . بتنی که با این سیمان ساخته می شود آهسته تر افزایش مقائمت پیدا می کند یعنی دیرتر می گیرد . کاربرد اصلی این نوع سیمان در ساختمان های حجیم بتنی ست . در ساختمان های حجیم چون سد های وزنی بتنی به علت حجم زیاد بتن افزایش درجه حرارت ناشی از گرفتن بتن می تواند بسیار زیاد و خطرناک شود. برای پایین نگه داشتن درجه حرارت سیمان ، سیمان نوع 4 که به آن سیمان دیرگیر نیز می گویند به کار می رود

5- سیمان نوع 5:  سیمان ضد سولفات یا نوع 5 وقتی به کار می رود که بتن در تماس شدید با سولفات ها قرار داشته باشداز این سیمان اساساً وقتی استفاده می شود که خاک یا آب زیرزمینی که در تماس با ساختمان بتنی قرار دارد مقدار زیادی املاح سولفات داشته باشد سیمان نوع 5 دیرتر از سیمان معمولی می گیرد