مقاومت سیمان

مقاومت خمیر سخت شده یکی از خواص بسیار لازم و مهمی است که باید سیمان دارا باشد تا بتوان از ان در سازه ها استفاده نمود از این جهت کلیه آیین نامه ها آزمایش هایی برای بدست آوردن مقاومت سیمان توصیه نموده اند در اینجا باید متذکر شد که مقاومت یک ملات سیمان و یا بتن بستگی به سه عامل دارد دارد که عبارتند ازچسبندگی خمیر سیمان و قابلیت چسبندگی آن.

مقاومت کششی ملات سیمان

این آزمایش قبلا"زیاد متداول بوده  اخیرا" آیین نامه های BS12 و ASTM آنرا برای بدست آوردن مقاومت یک روزه سیمان زود سخت شونده مجاز دانسته اند .

در این آزمایش یک ملات به نسبت 1:3 که مقدار آب آن 8 % وزن مواد جامد است تهیه نموده و آنها را در قالبهای مخصوصی که سطح مقطع آنها مطابق فوق بوده میریزند . به عبارت دیگر دانه های تقریبا"کروی شکل ماسه باید بین 841/0 و 595/0 میلیمتر باشد پس از قالب ریختن ملات آنها را در کابین بخار که درجه حرارت و رطوبت نسبی آن حداقل 90% است برای 24 ساعت قرار می دهیم پی از این مدت نمونه ها را دردستگاه کشش مخصوص که می تواند دو انتهای پهن نمونه را بگیرد و بکشد قرار داده و نیروی مقاوم را اندازه میگیرم .

مقاومت فشاری سیمان

دو نوع ازمایش برای بدست آوردن مقاومت فشاری پیشنهاد شده است که عبارتند از مقاومت فشاری ملات ماسه و سیمان و مقاومت بتن در آزمایش ملات سیمان نسبت سیمان به ماسه 1 به 3 بوده است و ماسه آن همانطور که در فوق ذکر شد استاندارد است مقدار آب در مخلوط برابر 10 % وزن مواد خشک می باشد.پس از مخلوط کردن ملات آنرا در قالبهای مکعب شکل به ابعاد 1  + -7/70 میلیمتر ریخته و آنها را در روی میز لغزانده ایکه فرکانس آن 12000 سیکل در دقیقه است بمدت دو دقیقه می لرزانند و سپس قالبها را در کابین بخار برای 24 ساعت نگه می دارند بعداز این مدت نمونه ها را از قالب خارج نموده و آنها را در آب خالص قرار می دهیم و پس از 3 یا هفت روز نمونه ها را در دستگاه فشاری آزمایش می نمایند.آزمایش فوق خیلی قابل اعتماد بوده و جوابها را میتوان با تکرار آزمایش دوباره بدست آورد ولی باید دو مورد را در نظر گرفت که عبارتند از :

* برای بدست آوردن مقاومت هایی مشابه با مقاومت بتن معمولی باید نسبت آب به سیمان را بیشاز آنچه که در این آزمایش توصیه شده گرفت .

*غرض از آزمایشات بدست آوردن نقش سیمان در عمل میباشد و نه در ملاتی که فقط دارای ذرات ماسه یک اندازه باشد که در عمل هرگز به کار برده نمیشود.

بخاطر دلایل فوق BS12 از سال 1985 به بعد از آزمایش بتن را به جای آزمایش ملات توصیه نموده است در آزمایش بتن یک وزن معین از اب و سیمان با نسبت W/C = 0/6 را با مقداری شن و ماسه به نسبتی با هم ترکیب می کنند که مقدار نشست بتن حاصله در آزمایش اسلامپ بین 15 تا 50 میلیمتر گردد از بتن حاصله نمونه هایی مکعبی 10cm تهیه می کنند قالبها را در درون لایه پر کرده و تراکم بوسیله میله کوبنده مخصوص که در هر لایه 35 ضربه میزند انجام میگردد

پس از قالب ریختن قالبها را در اطاق بخار قرار داده و روی آنها را با شیشه می پوشانند تا از ورود یا خروج آب به خمیر تازه سیمان جلوگیری به عمل آید بعد از 24 ساعت نمونه ها را از قالب خارج نموده و آنها را در آبیکه درجه حرارت 19 - +1 است نگهداری می کنند.

حرارت هیدراسیون

قبلا" اشاره نمودیم که خود گرفتگی و سخت شدن خمیر سیمان در اثر فعل انفعالات شیمیایی صورت می گیرد و مانند اثر انفعالات دیگر این عمل نیز توأم  با ایجاد حرارت میباشد جنس بتن به خودی خود عایق نسبتا" خوبی بوده و بنابراین در یک توده عظیم بتنی مانند سد حرارت تولید شده نمی تواند به آسانی بخار انتقال یابد و در نتیجه درجه حرارت قسمت داخلی بالا میرود و باعث گسترش حجمی می شود بعد از آنکه درجه حرارت بتن سخت شده کم شده و انقباض حاصل کرد تولید ترکهای خطرناک می نماید اگر چه می توان از دیاد درجه حرارت را با ریختن تدریجی بتن و قرار دادن سرد کن های مخصوص کنترل نمود ولی بهترین راه تغییر دادن ترکیب شیمیایی سیمان می باشد برای اینکه مقادیر C3S و C3A را در سیمان پرتلند محدود می کنند . حرارت هیدراسیون سیمان پرتلند معمولی در حدود 85 تا 100 کالری بر گرم است و برای سیمانهای مخصوص با حرارت هیدراسیون این عدد در حدود 60 تا 70 می باشد .در این روش از یک کالری متر استفاده می کنند اول حرارت محلول سیمان خشک را در اسید فلریدریک اندازه می گیرند و سپس حرارت محلول خمیرهای مخصوص از سیمان که 7 تا 28 روز از شروع هیدراسیون آن میگذرد در اسید مذکور اندازه میگیرند تفاوت این دو عدد مقدار حرارت هیدراسیون سیمان برای مدت 7 یا 28 روز می دهد .