مواد مکمل سیمانی در بتن
اصطلاح مواد سیمانی مکمل(SCM) طیف گستردهای از موادی را تعریف میکند که علاوه بر سیمان پرتلند، در بتن نیز به مقدار زیاد مورد استفاده قرار میگیرد. SCM ممکن است به عنوان موادی تعریف شود که در صورت ترکیب با سیمان پرتلند، از طریق فعالیت هیدرولیکی یا پوزولانی یا هر دو به خاصیت بتن سخت شده کمک کند (CSA A3001, 2003). از اینرو SCM ها شامل هر دو مواد پوزولانی و هیدرولیکی هستند.SCM هایی که امروزه استفاده از آنها در بتن رایج است شامل خاکستر بادی، سرباره کورههای آهنگدازی، دوده سیلیس و طیف گستردهای از پوزولانهای طبیعی مانند خاکستر آتشفشانی، خاک رس و رسهای کلسینه شده و شیل و خاکهای دیاتومهای هستند.
پوزولان به عنوان یک ماده سیلیکاتی یا سیلیکاتی ـ آلومینی تعریف شده است که به خودی خود خاصیت سیمانی نداشته یا خاصیت سیمانی کمی دارد، اما در حضور آب با هیدروکسید کلسیم که محصول هیدراتاسیون سیمان پرتلند میباشد، در دمای طبیعی واکنش میدهد و به ترکیبی با خاصیت سیمانی تبدیل میشود (ACI 116, 2000). پوزولانهایی که معمولاً در بتن مورد استفاده قرار میگیرند شامل خاکستر بادی، دوده سیلیس و انواع پوزولانهای طبیعی مانند خاک رس و شیل کلسینه شده و خاکستر آتشفشانی است. برخی از SCM ها، مانند سرباره کورههای آهنگدازی، رفتار هیدرولیکی از خود نشان میدهند به این دلیل که مستقیماً با آب وارد واکنش شده و محصولی هیدراته شدهای با خاصیت سیمانی تشکیل میدهند. چنین موادی برای سخت شدن و کسب مقاومت نیازی به سیمان پرتلند ندارند، اما واکنشهای شیمیایی آنها در حضور سیمان پرتلند تسریع میشود. بنابراین موادی مانند سرباره بیشتر در ترکیب با سیمان پرتلند استفاده میشود. برخی از مواد مانند خاکستر بادی که حاوی مقدار زیادی کلسیم میباشد (خاکستر بادی کلاس C) هنگام استفاده در بتن به هر دو صورت پوزولانی و هیدرولیکی واکنش نشان میدهد. SCM ها در بتن وارد واكنش شيميايي شده که محصول واكنش دارای خاصیت سیمانی میباشد. یعنی این واکنش همانند واکنش هیدراتاسیون سیمان پرتلند باعث چسباندن اجزای بتن میشود. در نتیجه، SCM ها جزئی از اجزای سیمانی بتن محسوب شده و باید در محاسبه نسبت آب به مواد سیمانی بتن در نظر گرفته شوند. به این ترتیب، بایستی بین SCM ها و پرکنندههای معدنی، مانند پودرهای آهکی یا کوارتز که به طور کلی از لحاظ شیمیایی در بتن بی اثر هستند و جزء مواد سیمانی محسوب نمیشوند تمایز قائل شد.
SCM ها میتوانند به عنوان یک جزء جداگانه به مخلوطکن بتن اضافه شده و یا به عنوان جزئی از سیمان آمیخته باشد. سیمان آمیخته یک محصول کارخانهای است که حاوی سیمان پرتلند ترکیب شده با یک یا چند SCM است.
با سلام