پوزولان‌ها جهت تولید سیمان‌های ترکیبی به کار گرفته می‌شوند و در انواع پروژه‌های عمرانی مانند بتن سازه‌ای، بتن پیش‌ساخته و پیش‌تنیده، بتن حجیم، لوله‌های بتنی، سازه‌های بتنی، مصالح کنترل شده با مقاومت کم (CLSM)، گروت و ملات مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله از بلاگ رامکا به بررسی انواع کاربردهای پوزولان و تأثیر آن بر بتن‌های تولید شده می‌پردازیم. پس تا انتها همراه ما باشید.
سیمان پوزولانی چیست؟
پوزولان‌ها مواد سیلیسی یا سیلیسی – آلومینی هستند که به شکل ریزدانه در طبیعت وجود دارند یا به صورت هدفمند و غیر هدفمند در فرآیندهای صنعتی تولید می‌شوند. این مواد در ترکیب با آهک یا سیمان پرتلند، می‌توانند نوعی سیمان ترکیبی تولید کنند که با نام سیمان پوزولانی شناخته می‌شود. سیمان پوزولانی به راحتی می‌تواند جایگزین سیمان پرتلند خالص شود و در مصالح ساختمانی مختلف مانند: بتن، بلوک بنایی، ملات بنایی، آجر و سایر واحدهای ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد.
از جمله مزایای بتن تولید شده با سیمان پوزولانی، نسبت به بتن تهیه شده با سیمان پرتلند، می‌توان به افزایش مقاومت نهایی بتن پوزولانی اشاره کرد؛ گرچه سیمان پوزولانی نسبت به سیمان پرتلند خالص آهسته‌تر به مقاومت اولیه می‌رسد.
کاربردهای پوزولان
بتن تهیه شده از سیمان پوزولانی، علاوه بر آنکه هنگام هیدراته شدن حرارت کمتری آزاد می‌کند، باعث افزایش دوام و کارایی، مقاومت نهایی، تراکم بتن، کاهش نفوذپذیری و… نیز می‌شود. بنابراین بتن‌های تولید شده به این روش برای پروژه‌هایی مانند بتن‌ریزی‌های حجیم، ساخت اسکله و بند، سازه‌های آبی، کارهای تزئینی، گروت و ملات، لوله‌های بتنی فاضلاب پیش ساخته، موقعیت‌هایی که بتن در معرض حمله سولفاتی است یا در مناطقی که یون‌های کلر باعث خوردگی در بتن می‌شوند و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به بررسی ۷ کاربرد پوزولان در انواع بتن می‌پردازیم.
۱) کاربردهای پوزولان در بتن سازه‌ای
پوزولان در بتن سازه‌ای به صورت مواد جایگزین سیمان یا افزودنی جداگانه به کار گرفته می‌شود؛ از جمله مهم‌ترین کاربردهای پوزولان در بتن سازه‌ای می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- افزایش خواص رئولوژیک بتن تازه
- افزایش مقدار انسجام، یکپارچگی و کارایی مخلوط بتنی
- کاهش نرخ جداشدگی و آب‌انداختگی بتن تازه
- تسهیل فرآیند تثبیت
- کاهش مقدار نفوذپذیری بتن
- افزایش و بهبود دوام بتن
۲) بتن پیش‌ساخته و بتن پیش‌تنیده
یکی از کاربردهای پوزولان، استفاده از آن در عناصر بتنی پیش‌ساخته و پیش‌تنیده است. وجود این ماده در بتن باعث افزایش مقاومت اولیه، سرعت قالب‌برداری و دوام بتن می‌شود. بدین‌ترتیب استفاده از مواد پوزولانی در ساخت عناصر بتنی پیش‌ساخته و پیش‌تنیده مورد استفاده برای ساخت سازه‌های بتنی مانند پل‌ها، ساختمان‌ها، گاراژها و…، می‌تواند به افزایش مقاومت اولیه و دوام سازه کمک فراوانی کند. از این رو متاکائولن به دلیل واکنش‌پذیری بالا، یکی از پوزولان‌های مناسب برای ساخت واحدهای بتن پیش‌ساخته و پیش‌تنیده است.
۳) کاربردهای پوزولان در بتن حجیم
در طراحی سدهای بزرگ بتنی، کاهش حرارت ناشی از هیدراتاسیون سیمان بسیار حائز اهمیت است. دلیل این امر آن است که تنش‌های حرارتی داخل سیمان هنگام سرد شدن باعث ایجاد جمع‌شدگی و ترک‌خوردگی در بتن می‌گردد. این ترک‌ها که به صورت موازی با محور سد خود را نشان می‌دهند، باعث کاهش پایداری سازه‌ی سد می‌شوند.
استفاده از پوزولان‌ها می‌تواند باعث کاهش چشمگیر گرمای هیدراتاسیون و ایجاد ترک در سازه شود. علاوه بر این از دیگر کاربردهای پوزولان در بتن حجیم می‌توان به مواردی مانند بهبود مقاومت سولفاتی بتن و کاهش پتانسیل انبساطی ناشی از واکنش‌های قلیایی – سیلیس اشاره نمود.
بیشتر بخوانید: بتن حجیم چیست؟
۴) لوله‌های بتنی
امروزه لوله‌های بتنی یکی از رایج‌ترین مسیرها برای انتقال آب و فاضلاب از نقطه‌ای به نقطه دیگر است؛ اما یکی از مشکلات شایعی که این لوله‌ها را تهدید می‌کند، خطر خوردگی لوله توسط عواملی مانند کلریدها و گوگرد موجود در خاک، قرارگیری لوله در خاک‌های سولفاته و اسیدی و… است. بنابراین استفاده از پوزولان به جای سیمان در بتن مورد استفاده برای ساخت لوله‌های بتنی، ضمن اینکه باعث کاهش مقدار مصرف سیمان و حفظ کارایی بتن در پروسه تولید لوله بتنی می‌شود، با به حداقل رساندن مقدار نفوذپذیری، چگالی لوله‌های بتنی را کاهش داده و با کاهش هیدراتاسیون حرارتی بتن، احتمال ایجاد ترک‌های مویی در سطح لوله را به سمت صفر متمایل می‌کند.
۵) کاربردهای پوزولان در سازه‌های بتنی
یکی دیگر از کاربردهای پوزولان، استفاده از این ماده در سازه‌های بتنی است. استفاده از پوزولان در ساخت بتن، باعث بهبود خواص رئولوژیک و انسجام بتن تازه می‌شود. از این رو به افزایش تراکم بتن مورد استفاده در تولید سازه‌های بتنی کمک می‌کند. از سوی دیگر افزایش تراکم مانع از عبور آب از ترک‌ها یا درزهای اجرایی و در نتیجه، ایجاد پدیده‌ی شوره‌زدگی روی واحدهای ساخته‌شده‌ی بتنی می‌گردد.
۶) مواد کنترل شده با مقاومت کم (CLSM)
CLSM ترکیبی از پوزولان، سیمان پرتلند، آب و سنگدانه‌های ریز است که به عنوان مواد پُر کننده با مقاومت کم در ساخت‌وسازهایی با اهداف غیرسازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. CLSMها نسبت به بتن معمولی روانی بیشتری داشته و نیازی به تراکم برای دستیابی به چگالی، مقاومت و ظرفیت باربری ندارند. کاربرد اصلی این نوع بتن‌ها، استفاده از آن به عنوان جایگزین مواد دانه‌ای فشرده است.
علاوه بر این، CLSM برای پر کردن ترانشه، بستر لوله، زیرپایه فونداسیون، زیرپایه سنگفرش، پر کردن کف، پر کردن مخازن متروکه، خطوط فاضلاب و.. به کار گرفته می‌شوند.
۷) کاربردهای پوزولان در گروت و ملات
گروت یا ملات ماده‌ای متشکل از آب، سیمان و ماسه ریزدانه است. این ماده نسبت به بتن معمولی بسیار نرم‌تر است و معمولاً برای پر کردن فضاهای خالی موجود در سازه‌های بتنی یا ترک‌های عمیق و بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از پوزولان‌ها در گروت یا ملات، می‌تواند باعث بهبود خواصی مانند: کارایی، کاهش گرمای هیدراتاسیون، کاهش انبساط واکنش قلیایی – سیلیسی، کاهش نفوذپذیری، بهبود مقاومت بتن در برابر سولفات‌ها و… شود. همچنین پوزولان می‌تواند روی زمان گیرش و سایر خواص حیاتی گروت تأثیر مستقیم داشته باشد.
همان‌طور که گفته شد، پوزولان‌ها مواد سیلیسی یا سیلیسی – آلومینی ریزدانه‌ای هستند که در ترکیب با آهک یا سیمان پرتلند، سیمان پوزولانی را تشکیل می‌دهند. این ماده از نظر ویژگی‌هایی مانند مقاومت بتن نهایی، تراکم، نفوذناپذیری، کارایی، دوام و…، موفق‌تر از سیمان پرتلند خالص در بتن عمل می‌کند. همین امر باعث شده این سیمان به راحتی در مصالح ساختمانی برای ساخت انواع بتن سازه‌ای، غیر سازه‌ای، لوله‌های بتنی، بتن پیش‌ساخته، بتن پیش‌تنیده، بتن حجیم، CLSM، گروت، بلوک و ملات بنایی، آجر و… مورد استفاده قرار گیرد.
در این مقاله تلاش شد اطلاعات کاملی در حوزه کاربردهای پوزولان در انواع بتن بیان شود. امیدواریم بتوانید با مطالعه این مطلب به اطلاعات دلخواهتان در این زمینه دست یابید. خواهشمندیم با بیان نظرات و پیشنهادات خود، ما را در مسیر ارتقای کیفیت مقالات یاری رسانید.
منبع +
ابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن فیوژن پلاس +FUSION
افزاینده مقاومت بتن و کاهنده آب قوی در مدت کمابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن نئون پلاس +NEON
افزایش اسلامپ بتن با نسبت آب به سیمان پایین در کوتاهمدتابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن فیوژن FUSION
کاهنده سریع و قوی آبدیرگیر بتن
دیرگیر بتن دلکو DELCO
بالا بردن زمان گیرش بتن در تابستانضد یخ بتن
ضد یخ ملات مایع اپکس APEX
تسریع‌کننده گیرش ملات، حاوی کلرضد یخ بتن
ضد یخ بتن مایع نیترو NITRO
تسریع‌کننده گیرش بتن، فاقد کلرروان کننده بتن
روان کننده بتن ایندکس INDEX
افزایش اسلامپ بتن در پای کار، ویژه پمپاژ طولانیروان کننده بتن
روان کننده بتن کربن CARBON
افزایش اسلامپ و مقاومت بتن در تابستانفوق روان کننده بتن
فوق روان کننده بتن اوپال OPAL
افزایش میزان روانی بتن در لوله‌های طولانی پمپفوق روان کننده بتن
فوق روان کننده بتن توتال TOTAL
افزایش اسلامپ و مقاومت بتن در تابستانابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن کریپتون KRYPTON
ویژه تولید بتن با حفظ اسلامپ در زمستانابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن وانادیوم VANADIUM
تسهیل روان کردن بتن در محل پروژه