انواع سازه ساختمان

 

در معنای کلی هر سازه‌ای را می‌توان ساختمان نامید، در اینجا منظور از ساختمان بناهای ساخته شده با مصالح بنایی (آهن، سیمان، گچ، آجر و …) می‌باشد.

ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد.

در این نوع طراحی ساختمان، سقفها به وسیله تاوه (دال)های بتنی پوشیده می‌شود، و یا از سقف‌های تیرچه بلوک و یا سایر سقف‌های پیش ساخته استفاده می‌شود.

برای ساخت دیوارهای جدا کننده (پارتیشن‌ها) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه‌ای، آجر ماشینی سوراخ دار، آجر معمولی فشاری، فوم استاندارد ضد حریق، تیغه گچی و یا چوب استفاده شود.

همچنین ممکن است از دیوارهای بتن آرمه هم استفاده شود که در این صورت نوع این دیوارها دیوار برشی می‌باشد.

در این نوع از ساختمان ها برای ساخت شاه تیرها و ستون‌ها از بتن آرمه (بتن مسلح) استفاده می‌شود.

ساختمان فلزی

طراحی ساختمان‌های فلزی

این نوع طراحی ساختمان‌ ها برای ساختن ستون‌ها و پل‌ها از پروفیل‌های فولادی استفاده می‌شود.

در ایران معمولاً برای ساختن ستون‌ها از تیر آهن‌های دوبل و یا بال پهن‌های تکی استفاده می‌نمایند.

برای اتصالات از نبشی-تسمه و برا س ل سیب ی زیر ستون‌ها از صفحه فولادی (بیس پلیت) استفاده می‌شود و معمولاً دو قطعه را به وسیله جوش به هم متصل می‌نمایند (استفاده از پرچ یا پیچ و مهره نیز متداول است).

این نوع ساختمان برای مقابله با زلزله از باد بندهای فلزی استفاده می شود.

ساختمان های آجری

برای طراحی ساختمان‌ های کوچک که از ٢ طبقه تجاوز نمی‌نمایند می‌توان از این نوع ساختمان استفاده نمود.

اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها آجری بوده و برای ساختن سقف‌ها در ایران معمولاً از پروفیل‌های فولادی و آجر به صورت طاق ضربی استفاده می‌گردد؛ و یا از سقف تیرچه و بلوک استفاده می‌شود.

در این نوع ساختمان برای مقابله با نیروهای جانبی (نظیر زلزله) باید حتماً از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقف‌ها استفاده شود؛ همچنین در ساختمان‌های آجری معمولاً دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می‌گیرند و اغلب پارتیشن‌ها نیز همین دیوارهای حمال می‌باشند

حداقل عرض دیوارهای حمال نباید از ۳۵ سانتی متر کمتر باشد.

ساختمان های خشتی و گلی

اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها از خشت خام و گل می‌باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی‌کند و در مقابل نیروهای جانبی همانند زلزله به هیچ وجه مقاومت نمی‌نمایند.

ساختمان و سازه های چوبی

طراحی ساختمان‌ ها در مناطقی که چوب با قیمت ارزان در دسترس است ساخته می‌شوند،مانند شهرهای جنوبی کشور اتریش، بعضی ایالت‌های کشور آمریکا و …

ساختمان‌های چوبی در ایران به علت کمبود منابع کمتر ساخته می‌شود.

طراحی ساختمان‌های ترکیبی

ممکن است ساختمانی از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمان‌های فلزی-بتنی و یا فلزی-آجری و … .

hamsite.ir

هزینه ساخت خانه

امروزه افرادی که دارای سرمایه هستند اقدام به ساخت خانه برای تجارت می نمایند. سالانه هزاران خانه در سراسر کشور در جهت سکونت شخصی و تعداد زیادی از آن ها نیز به قصد تجارت ساخته می شوند. از آن جایی که ساخت خانه نیز مانند هر کسب و کار دیگری نیازمند تجربه است،  با عوامل موثر بر هزینه های ساخت خانه آشنا می شویم.

ناپایداری قیمت مصالح خانه: بی شک یکی از دغدغه های افرادی که ساخت و ساز دارند، نوسان قیمت مصالح است. به همین دلیل باید قبل از ساخت شرایط را بررسی کنید.

هزینه معمار و کارکنان ساختمان: سرمایه ای که برای این کار احتیاج دارید وابسته به متراژ و سبک طراحی می باشد. بدیهی است برای دیزاین های لاکچری نیاز به سرمایه بیشتری است.

هزینه آماده سازی زمین برای ساخت: بودجه اولیه برای آماده سازی زمین تامین می گردد. علاوه بر این، بودجه کلی بر اساس متراژ خانه، تعداد طبقات و …  متغیر خواهد بود.

هزینه پیمانکاری ساختمان

یکی از روش های محاسبه هزینه پیمانکاری ساختمان مراجعه به وبسایت ” سازمان نظام مهندسی ساختمان ” شهر مربوطه می باشد. این سازمان سالانه تعرفه های گوناگون را در حوزه های مهندسی نظارت، طراحی، ساخت و ساز و …. برای عموم منتشر می نماید. این تعرفه شامل گروه های ساختمانی متعدی مانند ۲-۱ طبقه ، ۵-۳ طبقه ، ۷-۶ طبقه و … است. بنابراین با توجه به ساختمان خود می توانید از قیمت ها آگاه شوید.

به عنوان مثال هزینه خدمات ساخت و ساز هر متر مربع بنا در سال ۱۳۹۹ در شهر تهران برای گروه ساختمان های ۲-۱ طبقه ۱۶.۸۷۵.۰۰۰ ریال و برای ساختمان های ۵-۳ طبقه ۱۹.۶۸۷.۰۰۰ ریال است.

پیشنهاد می شود با مراجعه به وبسایت رسمی این سازمان اقدام به دانلود پی دی اف مربوطه نمایید.

هزینه ساخت خانه در سال ۱۴۰۰

هزینه ساخت خانه هر ساله تحت تاثیر مواردی از جمله رشد تورم، افزایش نرخ حقوق و دستمزد و همچنین افزایش قیمت زمین ، مواد اولیه و مصالح ساختمانی، قرار می گیرد. در نتیجه نیاز است اشخاصی که در زمینه ساخت و ساز فعالیت دارند، از میانگین هزینه ساخت خانه آگاهی داشته باشند.

روزنامه دنیای اقتصاد با بررسی شرایط بازار سرمایه گذاری ساختمان در ۵ کلان شهر کرج، اهواز، اصفهان، مشهد و تبریز، تخمین هزینه تمام شده ساخت هر متر مربع زمین را اعلام نمود.

مطابق با جزئیات منتشر شد در این روزنامه، بازار ساخت مسکن در حال حاضر با رکود مواجهه بوده، اما در سال ۱۴۰۰ چشم انداز بهتری را خواهد داشت. تخمین هزینه ساخت هر متر مربع مسکن در کرج  ۱۰ تا ۱۲ میلیون تومان، اهواز و مشهد حدوداً ۱۰ میلیون تومان، اصفهان و تبریز بیش از ۱۰ میلیون تومان می باشد.

برآورد هزینه ساخت خانه به صورت تقریبی انجام می شود و یک برآورد دقیق نیاز به جزئیات دارد. برخی از کارفرمایان با بررسی نقشه ها، شرح کار پروژه، تهیه ساختار شکست کار، نیروی کار مورد نیاز و فعالیت های مورد نیاز اقدام به برآورد هزینه می نمایند. به این شیوه اصطلاحاً احجام از پایین به بالا گفته می شود که مطابق با آن حجم هر بسته کاری در سطح پایین محاسبه شده و تا سطوح بالاتر جمع زده می شود. مطابق با این روش مقادیر در سطوح پایین، میانی و  بالاترین سطح ساختار شکست ، حاصل می گردد. البته روش های دیگری نیز برای برآورد هزینه وجود دارد.

منبع:

romakcompany.com

مزایای خرید خانه

خرید خانه نوساز مزیت هایی به شرح زیر دارد :

امکانات و دسترسی بهتر 

در صورتی که قصد خرید زمین و ساخت یک خانه را دارید، در نظر داشته باشید که اکثر زمین های آماده برای ساخت، امکاناتی از قبیل مدرسه، فروشگاه و … را در محدوده ندارند و این امکانات به مرور زمان اضافه می شوند. در حالیکه به هنگام خرید خانه از پیش ساخته ، قادر به انتخاب محل سکونت خواهید بود. در نتیجه منطقه مورد نظر را از لحاظ دسترسی به نقاط مختلف مورد بررسی قرار می دهید.

البته در برخی موارد خانه های تازه ساخت حاصل نوسازی ملک های قدیمی هستند، در نتیجه کمبودی از نظر امکانات و دسترسی ندارند.

صرف مدت زمان کمتر 

خرید آپارتمان فرایند سریع تری دارد، در حالیکه فرایند ساخت بسیار زمان بر است و گاهاً مطابق با برنامه ریزی پیش نمی رود. پس از تکمیل ساخت نیز مواردی از جمله رنگ کاری، ساخت و نصب درب ها، پنجره ها، کابینت ، کمد و … نیز به مدت زمان مذکور می افزاید.

محوطه و منظره ای زیبا 

در صورتی که اقدام به ساخت خانه در زمین های آماده به ساخت نمایید، محوطه اطراف چندان سرزنده نخواهد بود. در حقیقت زیباسازی محوطه، به مرور زمان انجام می گردد. خانه های از پیش ساخته شده؛ منظره و محوطه زیباتری دارند.

 

مزایای ساخت خانه

ساخت خانه نیز مزیت هایی دارد که تا حدودی وسوسه کننده است:

سفارشی سازی ساختمان مطابق با نیازهایتان 

یکی از بزرگترین مزایای ساخت آپارتمان، اعمال نظرات شما برای دستیابی به طرح ایده آل تان است. در نتیجه خانه آینده تان مطابق با سلیقه و نیاز شما طراحی می گردد. علاوه بر اینکه در انتخاب متریال ، دستتان باز خواهد بود، امکانات مورد نظرتان نیز به هنگام طراحی مدنظر قرار می گیرد.

در نتیجه سبک معماری و متراژ اتاق ها ، آشپزخانه، محوطه بیرونی و … مطابق نیاز شما انجام می گردد.

 

کاهش هزینه های نگهداری 

امروزه ساختمان سازی مدرن مطابق با استانداردهایی برای مصرف بهینه انرژی انجام می گردد. در نتیجه هزینه نگهداری و مخارج ماهانه ساختمان کاهش می یابد. در حالیکه اگر خانه نوساز خریداری نکنید، هزینه های نگهداری بیشتری بر شما محول خواهد شد.

مشارکت در ساخت 

در صورتی که ملک شما پتانسیل بالایی داشته باشد، سازندگان اقدام به سرمایه گذاری و ساخت آن می نمایند. در نتیجه، پس از اتمام ساخت هر دو طرف قرارداد ذی نفع خواهند بود.

بخاطر داشته باشید انتخاب گروه طراحی و اجرایی مناسب و برنامه ریزی دقیق، مهم ترین قدم در طراحی و ساخت یک آپارتمان می باشد. در نتیجه با تحقیق و بررسی ، یک تیم متعهد را برای شروع کار انتخاب نمایید.

منبع:

romakcompany.com

فرایند ساختمان سازی

ساختمان سازی نیاز به آگاهی، برنامه ریزی، مدیریت و سرمایه دارد. به هنگام ساخت ساختمان، لازم است برنامه ریزی آن از نقطه آغاز تا پایان با دقت بالایی انجام شود.

شاید برای شما هم این سوال مطرح شود که آیا ساختن خانه مقرون به صرفه تر است، یا خرید خانه از پیش ساخته شده ؟ در این مقاله اطلاعات پایه در خصوص ساخت ساختمان و مشارکت در ساخت را در اختیارتان قرار می دهیم. سپس به بررسی ساخت و یا خرید خانه می پردازیم.

ساخت و ساز

فرایند ساختمان سازی

ساختمان ها ممکن است فرایند ساخت متفاوتی داشته باشند. اما در مجموع، مراحل اولیه برای شروع پروژه ساخت به شرح زیر می باشد:

۱- برنامه ریزی پروژه

برنامه ریزی یک پروژه شامل طراحی ساختمان ، برآورد مالی و انتخاب گروه ساخت و ساز می باشد. پس از انتخاب محل ساخت ( سایت) ؛ کارشناسان و مهندسان باید از محل بازدید نمایند تا بتوانند طرح ریزی آن را انجام بدهند.

در برخی مواقع نیز سایت پس از طراحی انتخاب می گردد تا برای طرح مدنظر مناسب باشد. نکته قابل توجه این است که طراحی مطابق با درخواست و بودجه مالک صورت می گیرد.

برنامه ریزی ساختمان سازی

۲- هزینه های ساختمان سازی

پس از طراحی، سرمایه مورد نیاز برای اجرا محاسبه می گردد. طرح همراه با جزئیات و اطلاعات کامل در خصوص متریال مورد نیاز می باشد، در نتیجه سرمایه مورد نیاز برآورد می گردد. هزینه های ساخت شامل خرید متریال ، حق الزحمه طراحی و اجرا، حق الزحمه کارگران و سایر هزینه های متفرفه می باشد.

پس از برآورد هزینه ها، فرایند اجرای طرح به پیمانکار واگذار می شود. کارفرما و پیمانکار نیاز به یک قرارداد دارند تا جزئیات، حق و حقوق طرفین، تاریخ و سایر موارد در آن ذکر شود.

۳- دریافت مجوزهای مورد نیاز برای ساخت و ساز

قبل از شروع فرایند ساخت، کارفرما باید اقدام به دریافت پروانه ساخت و مجوزهای لازم نماید که این مجوزها از ارگان های مختلفی کسب می شوند. عدم کسب مجوز، منجر به توقف پروژه و جریمه های سنگین می گردد. پیشنهاد می شود با مراجعه به شهرداری، اطلاعات دقیقی را از مجوزها و روند دریافت آنها کسب نمایید.

۴- آماده سازی سایت

در این مرحله فرایند ساخت به صورت رسمی آغاز می گردد. آماده سازی سایت مطابق با طرح باید انجام شود. این مرحله شامل حفاری و هموارسازی است. حفاری برای فراهم کردن بستری برای خدمات رفاهی از جمله آب ، برق، خدمات موقت و … می باشد. این امور تحت نظر بازرس رسمی انجام می گردد.

آماده سازی سایت

۵- پی ریزی و زیر سازی

فونداسیون یا بتن ریزی لازمه آغاز ساخت می باشد. برای انجام این کار جنس خاک و سطح آب های زیرزمینی در منطقه باید مورد بررسی قرار گیرد. به همین دلیل آزمایش خاک برای سنجش ظرفیت آن انجام می شود. بتن ریزی یا فونداسیون کم عمق برای ساختمان ها با تعداد طبقات پایین و فونداسیون شمعی برای ساختمان های مرتفع رایج هستند.

در بتن ریزی شمعی، سازه های بلندی همانند ستون در داخل خاک قرار می گیرند تا وزن سازه به اعماق خاک منتقل شود.

فونداسیون ساختمان

۶- آرماتوربندی و اسکلت ساختمان

پس از آماده سازی زیر بنا؛ نسبت به فریم بندی سازه ساختمان یا اصطلاحاً اسکلت آن ، اقدام می شود. در ادامه بر اساس طرح، دیوارچینی صورت می پذیرد. سایر جزئیات در روند ساخت نیز در زیر مجموعه این مرحله قرار می گیرد.

لازم به ذکر است مراحل مذکور تنها فرایند اولیه برای شروع کار ساخت را بصورت خلاصه شرح می دهد. در نهایت پس از اتمام ساخت، باید اقدام به تشکیل پرونده در شهرداری نموده تا پایان کار ساختمان را دریافت نمایید.

منبع:

romakcompany.com

مشارکت در ساخت

مشارکت در ساخت توافقی بین مالک و پیمانکار برای تکمیل فرایند ساخت و یا نوسازی ساختمان می باشد. در این توافق، مالک ممکن است بودجه کافی را برای ساخت ملک خود نداشته باشد. در نتیجه با مشارکت با یک شرکت پیمانکاری، پروژه را با حمایت مالی پیمانکار آغاز می نماید. در ازای این خدمات، بخشی از ملک به پیمانکار تعلق می یابد. اینگونه مشارکت ها برای هر دو طرف قرارداد، سودمند خواهد بود.

 

بنابراین در صورتی که قصد نوسازی ملک قدیمی خود را دارید اما سرمایه کافی ندارید، مشارکت با پیمانکار گزینه مناسبی برای شما می باشد.

 

مشارکت در ساخت

نکاتی مهم برای مشارکت در ساخت

 

در صورتی که به قوانین مشارکت در ساخت واقف باشید، این امر فواید زیادی برای شما به ارمغان می آورد. از آنجایی که این قرارداد از لحاظ سود و زیان دو طرفه است، نکات زیر را در نظر داشته باشید.

 

  1. تعداد طبقات قابل ساخت باید به طور کامل در قرارداد ذکر شده و سهم هر یک از طرفین در سود پروژه در نظر گرفته شود. در صورت وجود واحد مشترک، سهم هریک از طرفین مشخص گردد.

 

  1. مقدار سرمایه های طرفین در پروژه ی مشارکت در متن قرار داد درج شود. همچنین ارزش واقعی زمین و سایر امکانات قابل انتقال به مالک شرح داده شود.

 

  1. اگر قصد دارید از خدمات مشارکت در ساخت شرکت های پیمانکاری بهره ببرید، از اعتبار عملکرد آن مطمئن شوید تا از خسارت های بعدی جلوگیری به عمل آورید.

مزایای مشارکت در ساخت

 

مشارکت در ساخت مزایای فراوانی دارد. به طور مثال می توان به این نکته اشاره کرد که ساختمان بر اساس استاندارد های روز ساخته و از مصالح و ماشین آلات مدرن برای ساخت بنا استفاده می شود. همچنین اصول نوین مهندسی برای ساخت بنا رعایت شده و در مدت زمان کوتاهی هر دو طرف قرارداد به سود دست می یابند.

 

از دیگر مزایا می توان به افزایش سرمایه و رشد مالک نیز اشاره کرد که با انعقاد قرارداد نه تنها سرمایه اولیه خود را حفظ می کند، بلکه می تواند سرمایه خود را نیز افزایش داده و صاحب تعدادی واحد ساختمانی نوساز شود.

مقایسه هزینه های ساختن خانه و خرید خانه

بسیاری از افراد در خانه هایی با بافت قدیمی زندگی می کنند و تمایل به نوسازی ملک شان دارند. شاید برای تصمیم گیری دچار تردید شوید که کدام یک به نفع تان است؛ ساخت یک خانه و یا خرید خانه ای نوساز ؟ هر دو گزینه نیازمند بودجه زیادی می باشد و انتخاب گزینه بهتر به اولویت های شخص بستگی دارد. در ادامه به مقایسه هر دو گزینه می پردازیم.

منبع:

romakcompany.com

سیمان پرتلند نوع ۳

سیمان پرتلند نوع ۳

 زمان گیرش این نوع سیمان، مشابه سیمان پرتلند معمولی است. اما مقاومت اولیه آن به سرعت زیاد می‌شود؛ به گونه‌ای که در سه روز ، به مقاومت هفت روزه تیپ ۱ می‌رسد. یادآوری می‌‌کنیم که سیمان زود سخت شونده با سیمان زودگیر تفاوت دارد.مفهوم زودگیر یعنی زمان گیرش سریع که با مفهوم کسب مقاومت سریع متفاوت است. در این نوع سیمان، کسب مقاومت سریع با آزاد شدن گرمای هیدراتاسیون زیادی همراه است و لذا نباید از این نوع سیمان در بتن ریزیهای حجیم استفاده کرد. زیرا بتن در اثر گرمای زیاد هیدراتاسیون منبسط می‌شود و در همان حال گیرش حاصل می‌کند. اما پس از سرد شدن، پدیده انقباض بتن را تحت کشش قرار می‌دهد و باعث ایجاد ترکهایی در آن می‌شود. برای دستیابی به این نوع سیمان در مرحله تولید عمدتاً دو کار انجام می‌شود:

 

۱ـ میزان C3S در سیمان را افزایش می‌دهند. همانطور که در بخش ۲ـ۵ متذکر شدیم، C3S وظیفه تامین مقاومت اولیه را بر عهده دارد.

 

۲ـ در آسیاب نهایی آن را نرمتر از سیمان پرتلند معمولی می‌کنند (حدود۳۲۰۰cm2/gr).

 

در صورت عدم دسترسی به این نوع سیمان می‌توان از سیمان پرتلند معمولی ۵۲۵-۱ بهره جست.

 

امروزه مواد دیگری نیز به سیمان اضافه می‌کنند و سیمانهای خیلی زود سخت شونده و سوپر سخت شونده بدست می‌آورند. در مصرف این نوع سیمانها باید دقت داشت که دقیقاً مطابق روش ارائه شده در راهنمای آن عمل شود.

سیمان پرتلند نوع ۲

سیمان پرتلند نوع ۲

این نوع سیمان مطابق با مشخصات مطرح شده در استاندارد ملی ایران به شماره ISIRI–۳۸۹   و استاندارد امریکا ASTM–C150  تولید می شود و دارای حد اکثر  (C3A) به میزان ۸ درصد می باشد.

مقاومت اولیه و نهایی ملات استاندارد آن نسبت به سیمان نوع ۱ کمتر می باشد. سیمان نوع ۲ به عنوان سیمان اصلاح شده در برابر حمله متوسط سولفات ها از سیمان معمولی مقاوم تر است و در مواردی که آب های زیر زمینی یا خاک حاوی مقدار کمی سولفات باشند مصرف می گردد (در آب کمتر از PPm 1200 و در خاک کمتر از ۵/۰ درصد). به علت گرمازائی کمتر در بتن ریزی های نسبتا حجیم نیز مصرف می شود.

کاربرد  این  نوع  سیمان در  هوای  گرم  که  خطر افزایش دمای بتن  معمولی به  بیش  از C320  و  بتن ریزی های  حجیم  که  بیش از C150 می رسد  توصیه  می گردد.

(استفاده از این نوع  سیمان در محیط هایی که یون کلر و  سولفات به صورت  توام  وجود  دارد  و  همچنین بتن ریزی  در هوای سرد  توصیه نمی گردد).

پرتلند نوع ۲ در سازه و بنا و فنداسیون به کار میرود.

 

سیمان پرتلند

سیمان پرتلند

سیمان پرتلند طبق تعریف ‎ ASTM C ۱۵۰نوعی سیمان هیدرولیک است که از پودر کردن کلینکری که عمدتاً از اکسیدهای سیلیسی، آلومینیومی و آهنی که عامل تشکیل ترکیبات سیلیکاتی و آلومیناتی سیمان پرتلند می‌باشند، بدست می‌آید.

ترکیب شیمیایی

فازهای اصلی تشکیل‌دهندهٔ سیمان پرتلند

 

    تری‌کلسیم سیلیکات (آلیت)‎ (C۳S)‏ ۲۰-۷۵ درصد

    دی‌کلسیم سیلیکات (بلیت) (C۲S)۱۵-۴۶ درصد

    تری‌کلسیم آلومینات (C۳A)۴-۱۳ درصد

    تتراکلسیم آلومینوفریت (C۴AF)۸-۱۲ درصد است.

 

    نسبت این فازها بسته به نوع و کاربرد سیمان متغیر است.

 

اکسیدهای تشکیل‌دهندهٔ سیمان پرتلند

 

    اکسید کلسیم شصت تا شصت و هفت درصد ترکیبات سیمان را تشکیل می‌دهد

    اکسید سیلیسیم

    اکسید آلومینیوم

    اکسید آهن

    اکسید منیزیم

    اکسید گوگرد که معمولاً به جای سنگ گچ، سولفات مورد نیاز تترا کلسیم آلومینو فریت را برای تشکیل سولفو فریت کلسیم به منظور تسهیل هیدراتاسیون سیمان، تأمین می‌کند. (برای پایین آوردن میزان پسماند نامحلول که توسط اسید کلریدریک مشخص می‌شود از این ترکیب به جای سنگ گچ استفاده می‌شود.)

    قلیایی‌های سیمان: شامل اکسید پتاسیم و اکسید سدیم می‌باشد که با پاره‌ای از مواد سنگی در بتن ترکیب شده و سبب خرابی بتن و تغییر در میزان افزایش مقاومت آن می‌شوند. در نتیجه مقدار کم این ترکیبات نیز بایستی کنترل و به آن اهمیت داده شود.

 

افزودنی‌ها (که بعد از تولید کلینکر سیمان به آن اضافه می‌شود)

 

    سولفات کلسیم:این ترکیب حداکثر به میزان ۳ درصد وزنی در سیمان پرتلند استفاده می‌شود، این ماده با تتراکلسیم آلومینوفریت ترکیب شده و مقدار کمی سولفوفریت کلسیم ایجاد می‌کند که این ماده هیدراتاسیون سیلیکات‌ها را تسریع می‌کند. ضمناً تماس این سولفات با ترکیب تری آلومینات کلسیم موجب ایجاد سولفو آلومینات کلسیم (اترینگایت) می‌شود که موجب افزایش حجم ملات می‌گردد. این افزایش حجم در هنگامی که ملات در حالت خمیری است بی ضرر است، اما در صورتی که پس از گیرش ملات ایجاد شود باعث ایجاد سلسله تَرَک‌های متوالی و تخریب بتن می‌گردد. در نتیجه میزان سنگ گچی که به سیمان اضافه می‌شود بسیار مهم بوده و بستگی به میزان تری آلومینات کلسیم و قلیایی‌های سیمان دارد. بالا رفتن ریزی سیمان باعث افزایش میزان سنگ گچ مورد نیاز می‌شود و افزایش سنگ گچ بنوبه خود سبب انبساط بیش از حد و خرابی سیمان سخت شده می‌گردد. میزان بهینه سنگ گچ بر اساس حرارت ایجاد شده از فعل و انفعالات سیمان تعیین می‌شود، و پیشرفت مناسب فعل و انفعالات ما را مطمئن می‌سازد که وقتی همهٔ سنگ گچ ترکیب می‌شود مقدار کمی تری آلومینات کلسیم باقی می‌ماند. آزمایش مشخصی جهت نشان دادن عدم سلامت سیمان به علت وجود سولفات کلسیم اضافی وجود ندارد ولی مقدار آن با روش تجزیهٔ شیمیایی به آسانی قابل محاسبه است. استاندارد BS۱۲ مقدار مناسب سنگ گچ را به صورت میزان SO۳ موجود توصیه می‌کند.

    انواع افزودنی‌های شیمیایی که به سه گروه اصلی زیر تقسیم می‌شوند:

 

    ۱- تندگیرکننده‌ها که ترکیباتی هستند مانند: کلرور کلسیم، کربنات سدیم، کلرور آلومینیوم، کربنات پتاسیم، فلوئورور سدیم، آلومینات سدیم و نمک‌های آهن می‌باشند.

    ۲- کندگیرکننده‌ها: نظیر مشتقات هیدروکربنی نمک‌های محلول روی، شکر و برات‌های محلول

    ۳- تقلیل دهندگان آب: نظیر اسید هیدروکسی کربوکسیلیک و اسید لیگنوسولفونیک

 

مصرف آب در هنگام تهیهٔ بتن بر اساس سیمان پرتلند بتن دومین مادهٔ مصرف شده در جهان است، همانطور که در بالا ذکر شد. بتن بر اساس سیمان پرتلند-با مخلوط کردن مصالح) هر دو درشت و ریز (سیمان پرتلند معمولی (OPC)، مواد افزودنی) مواد معدنی یا شیمیایی و آب ساخته شده‌است. اجزای آب بتن در ساخت بتن دو نقش دارد. اول، ارائه ویژگی‌های جریان مورد نیاز به مخلوط بتن، به‌طوری‌که می‌توان آن را شکل داده و شکل گرفته است. دوم این است که بتن را درمان کنیم، به عنوان مثال، شیمیایی با OPC واکنش نشان می‌دهد تا هیدرات کلسیم سیلیکات، هیدرات آلومینیوم کلسیم و هیدروکسید کلسیم را تشکیل دهد. بیش از ۳۰ میلیارد بتن در سال ۲۰۱۱ تولید می‌شود که بیش از سه میلیارد تن سیمان پرتلند معمولی مصرف ۰٫۳۵ تن آب در هر تن سیمان می‌کند. نسبت آب به سیمان برای فرمول بتن معمولی از ۰٫۳۵ تا ۰٫۴ ۱٫۵ میلیارد تن آب) ۳ – متغیر است. براساس این تعداد تخمین زده می‌شود که در طول تولید بتن سالانه ۱٫۳ ۰٫۳۵ تن آب در هر تن سیمان = ۱٫۳ میلیارد تن آب (استفاده می‌شود. × ۱۰۹ تن سیمان × به خوبی شناخته شده‌است که بتن‌های مبتنی بر OPC به آرامی درمان می‌شوند، و اغلب نیاز به سختی هدف را تا ۲۸ روز افزایش می‌دهند. در بسیاری از عملیات‌های بتن‌سازی، آب باید به‌طور مداوم در طولبتن به بتن اضافه می‌شود، برای جبران تبخیر آب در طول فرایند پخت طولانی. مقدار آب اضافی مورد نیاز بر اساس شرایط محیطی مانند سرعت باد، درجهٔ حرارت و رطوبت نسبی است. ۸ در این موارد مقدار آب اضافی از ۶۵ تا ۷۵ درصد از آن در فرمول اصلی استفاده می‌شود. به‌طور کلی، مصرف آب سالانه در تولید بتن براساس سیمان پرتلند بین ۲٫۱۵ تا ۲٫۶ میلیارد تن تخمین زده می‌شود.

ایمنی

 

    سیمان پرتلند خورنده است. تماس آن با چشم، پوست و دستگاه تنفسی باعث ایجاد ناراحتی می‌شود. در مورد چشم این امر ممکن است موجب سوزش شیمیایی و حتی در موارد شدیدتر منجر به کوری شود. تماس مکرر و دراز مدت آن با پوست موجب آماس می‌شود.

ساختار شیمیایی سیمان

ساختار شیمیایی سیمان

مواد خام تشکیل دهنده سیمان اساساً از اکسیدهای کلسیم و سیلیسیم و آهن تشکیل شده‌است. این مواد در کوره با هم ترکیب شده و غیر از مقداری آهک آزاد باقی مانده، که فرصت کافی برای فعل و انفعال نداشته‌است، ترکیبات شیمیایی جدید و پایداری نتیجه می‌شوند. در هنگام خنک کردن مصالح، براساس سرعت خنک کردن، مواد به صورت بلوری و بی‌شکل ظاهر می‌گردند. دانه‌های بی‌شکل که اکثراً شیشه‌ای هستند و دانه‌های بلوری شده، درحالی که یک فرمول شیمیایی دارند، دارای خواص متفاوتی هستند. برای سیمان معمولی، درصد ترکیبات حاصل از فعل و انفعالات فوق با داشتن درصد اکسیدهای موجود در کلینکر و با فرض اینکه کریستاله شدن کامل انجام پذیرفته باشد قابل محاسبه‌است. چهارترکیب اصلی سیمان عبارتند از:تری کلسیم سیلیکات (آلیت)، دی کلسیم سیلیکات (بلیت)، تری کلسیم آلومینات (آلومینات)، تترا کلسیم آلومینو فریت (فریت)؛ که به ترتیب با علائم اختصاری به صورت

C۴AF C۳A C۲S C۳S نامیده می‌شوند

سیلیکات‌ها یعنی C۲S و C۳S ترکیبات اصلی و مهم سیمان می‌باشند و مقاومت سیمان هیدراته شده به آن‌ها بستگی دارد. اکسیدهای تشکیل دهنده این سیلیکات‌ها تأثیرات مهمی روی شکل اتمی و کریستالی و خواص هیدرولیکی آن‌ها دارند. حضور C۳A در سیمان سودمند نیست. این ترکیب نقشی در مقاومت سیمان، به جز کمی در سن اولیه آن، نداشته و بعد از سخت شدن سیمان در صورت حمله سولفاتی با تشکیل سولفوآلومینات کلسیم (اترینگایت) سبب خرابی بتن می‌گردد؛ ولی C۳A در فرایند تولید در ترکیب اکسیدکلسیم با اکسیدسیلیسیم سهولت ایجاد کرده و سودمند است. C۴AF که به میزان کمی به وجود می‌آید در مقابل سه ترکیب دیگر نقش عمده‌ای در خواص سیمان ندارد. به هرحال این ترکیب با سنگ گج سیمان، سولفوفریت کلسیم تشکیل می‌دهد که این ماده هیدراتاسیون سیلیکات‌ها را تسریع می‌کند.

محاسبه مربوط به میزان ترکیبات سیمان حاصل از اکسیدهای اصلی تشکیل دهنده آن توسط بوگ انجام شده و به نام معادلات بوگ معروف می‌باشد. این معادلات درصد ترکیبات اصلی سیمان را نمایش می‌دهد.[۶]

C۳S = ۴٫۰۷۱۰(CaO)-7.6024(SiO۲)-۱٫۴۲۹۷(Fe۲O۳)-۶٫۷۱۸۷(Al۲O۳

C۲S = ۸٫۶۰۲۴(SiO۲)+۱٫۰۷۸۵(Fe۲O۳)+۵٫۰۶۸۳(Al۲O۳)-۳٫۰۷۱۰(CaO

C۳A = ۲٫۶۵۰۴(Al۲O۳)-۱٫۶۹۲۰(Fe۲O۳

C۴AF = ۳٫۰۴۳۲(Fe۲O۳

اجزای تشکیل دهنده سیمان

        مصالح آهکی خارجی (حدود ۶۰٪ الی ۶۷٪)

        رس (حدود ۳٪ الی ۷٪)

        سیلیس (۱۷٪ الی ۲۷٪)

        اکسیدهای معدنی[۲]

            اکسید آهن (۰/۵٪ الی ۶٪)Fe2O۳

            اکسید سدیم (۰/۲٪ الی ۱/۳٪)Na2O

            اکسید منیزیم (۰/۱٪ الی ۴/۵٪)MgO

            اکسید پتاسیم (۰/۲٪ الی ۱/۳٪)K2O

            اکسید آلومینیوم (۳٪ الی ۸٪)Al2O۳

تاریخچه مختصر سیمان

تاریخچه مختصر سیمان

سیمان (به فرانسوی: Ciment) ماده‌ای چسبنده است که قابلیت چسبانیدن ذرات به یکدیگر و به‌وجود آوردن جسم یکپارچه و محکم از ذرات متشکله را دارا می‌باشد و از ترکیب مصالح آهکی، رس، و اکسیدهای معدنی در دمای ۱۴۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد ساخته می‌شود. به جسم حاصل، پس از حرارت دادن کلینکر گویند و از آسیاب کردن آن به همراه مقدار مناسبی سنگ گچ سیمان تیپ‌های مختلف بدست می‌آید و همچنین اضافه نمودن پوزولان به کلینکر و گچ سیمان پوزولانی حاصل می‌شود. اندازه دانه‌های کلینکر۲۰–۵ میلی‌متر و رنگ آن سبز تیره می‌باشد.

سیمان یا سمنت واژه‌ایست که از لغت سمنتوم رومی گرفته شده و قدمت آن به پیش از میلاد می‌رسد. مصرف آن در ساختمان پانتئون شهر رم واقع در ایتالیا که مربوط به ۲۷ سال قبل از میلاد است، دیده شده‌است. در ساختمان گنبد این بنا که ۴۳ متر قطر دارد، مخلوطی از خرده‌سنگ و آهک پخته به کار رفته‌است.

 

ولی کشف سیمان به شکل امروز مربوط است به یک نفر بنای انگلیسی بنام ژوزف اسپدین که از پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن آن موفق شد ابتدایی‌ترین نوع سیمان را کشف نموده و آن را در تاریخ ۲۱ اکتبر ۱۸۲۴ به نام خود در انگلستان ثبت نماید و نام محصول به دست آمده را سیمان پرتلند گذاشت. علت این نامگذاری همان‌طور که گفته شد آن است که سیمان از سمنتوم رومی گرفته شده‌است و پرتلند نام جزیره‌ایست در انگلستان که رنگ سیمان پس از سخت شدن به رنگ سنگ‌های ساحلی این جزیره در می‌آید، به همین دلیل نام پرتلند را به دنبال سیمان برای آن انتخاب نموده‌اند. البته قبل از ژوزف اسپدین، اشخاص دیگری در فرانسه و انگلستان از پختن خاک رس و سنگ آهک مصالح مشابهی به دست آوردند ولی هیچ‌کدام کار خود را دنبال نکرده و محصول خود را به ثبت نرساندند، ژوزف اسپدین نخستین شخصی بود که سیمان را در اوایل قرن نوزدهم در انگلستان به ثبت رسانده و آن را ابتدا برای ساخت فانوس دریایی مورد استفاده قرار داد.

اینکه از چه تاریخی مصرف سیمان در ایران باب شده‌است چندان مشخص نیست ولی آنچه که مسلم است ورود سیمان به ایران توسط خارجی‌ها بوده‌است که از آن برای ساختن بناهایی نظیر کلیساها و سفارتخانه‌ها و تأسیسات بندری استفاده شده‌است. با شروع قرن ۱۴ هجری شمسی سرعت گسترش کارهای زیربنایی، همزمان با تحولات صنعتی جهانی آنچنان گسترده‌است که کیفیت و کمیت محصولات سنتی ساختمانی جواب‌گوی نیازها نبوده‌است و خصوصاً با شروع احداث راه‌آهن سراسری ضرورت استفاده از سیمان جهت ساخت پل‌ها و تونل‌ها و ایستگاه‌ها کاملاً محسوس‌تر گشت. از آنجایی که سیمان کالایی ارزان قیمت و سنگین‌وزن است و مصرف آن وقتی مقرون به صرفه است که محل تولید و مصرف، حتی‌الامکان نزدیک به یکدیگر باشند، لذا پس از مدتی که سیمان وارد می‌شد تصمیم بر این شد که با توجه به وفور مواد اولیه سیمان در ایران، از محل عواید حاصل از قند و شکر اقدام به تأسیس یک کارخانه ۱۰۰تنی (روزانه) سیمان بشود. در سال ۱۳۱۰ این تصمیم شروع به عمل شده و مطالعات اولیه زمین‌شناسی منجر به انتخاب محلی واقع در ۷ کیلومتری جنوب تهران آن زمان و در کنار کوه بی‌بی‌شهربانو گردید. کار احداث این واحد با سرمایه ۸ میلیون ریالی در بهمن‌ماه ۱۳۱۲ به پایان رسیده و بلافاصله بهره‌برداری از آن آغاز گردید. (تقریباً ۵۰ سال پس از ژاپن، ۶۰ سال پس از آمریکا، ۷۰ سال پس از آلمان و ۱۰۰ سال بعد از انگلیس). با گذشت زمان و فزونی تقاضا برای این محصول، نیاز به کارخانه‌های دیگر معلوم و آشکار شد؛ لذا در تاریخ ۱۳۱۴ کارخانه دیگری با ظرفیت روزانه ۲۰۰ تن خریداری و در سال ۱۳۱۵ در جوار کارخانه قبلی عملیات ساختمانی آن شروع و در سال ۱۳۱۶ بهره‌برداری از واحد دوم آغاز شد. شاید لزومی به گفتن ندارد که رکن اصلی هر بنایی سیمان و خواص معجزه آسای آن می‌باشد و هیچ سازه و بنایی بدون وجود سیمان قابل تصور هم نیست.