سیمان پرتلند پوزولانی ، ترکیبی است از حداقل 5 و حداکثر 15 درصد پوزولان طبیعی و 85 درصد کلینکر یا سیمان پرتلند که در مجاورت آب به صورت خمیر چسبنده ای در آمده و در کارهای ساختمانی مصرف می شود .
مواد پوزولانی موادی طبیعی یا مصنوعی هستند که از خاکستر آتشفشانی غیربلورین (پوزولان اصلی) ، پودرسنگ، سنگ های رسی و چرتهای اوپالینی، خاک دیاتومه ای کلسینه شده، خاک رس پخته شده، خاکستر بادی ودوده سیلیسی و غیره بدست می آیند.
پوزولان حاوی سیلیس فعال یا آلومیناتی است که به تنهایی خاصیت چسبندگی ندارد، ولی به صورت پودر شده و همراه با رطوبت و در دمای معمولی با هیدروکسید کلسیم واکنش شیمیائی برقرار کرده و ترکیباتی را بوجود می آورد که چسبنده هستند.
روند افزایش مقاومت این نوع سیمان به درجه فعال بودن پوزولان و نسبت سیمان پرتلند در مخلوط بستگی دارد. در سیمان پرتلند پوزولانی فرایند هیدراسیون به کندی انجام می شود و حرارت هیدراسیون کمتری تولید می شود، لذا این سیمان برای بتن ریزی های حجیم مناسب است. مقاومت اولیه بتن حاوی سیمان پوزولانی، کمتر از مقاومت بتن حاوی سیمان خالص است و نیاز به یک عمل آوری و کیورینگ نسبتا" طولانی دارد، ولی مقاومت نهائی آن تقریبا با مقاومت سیمان پرتلند خالص یکسان و چه بسا قدری بیشتر است.
چگالی سیمان پرتلند حدود 15/3 است و چگالی سیمان های پرتلند پوزولانی حدود 9/2 می باشد. چگالی سیمان، که با روش ASTM . C188 تعیین می شود، بیانگر کیفیت سیمان نیست و معمولا در محاسبات مربوط به تعیین نسبت اجزای مخلوط بتن بکار می آیند.
سیمان پرتلند پوزولانی معمولی در حال حاضر با کیفیتی مطلوب و خواص مناسب به صورت انبوه در کارخانجات سیمان کشور تولید می گردد. این نوع سیمان حاوی حداکثر 15% پوزولان طبیعی بوده و از خواص ویژه و کاربردی متنوعی برخوردار می باشد.
مشخصات و خواص سیمان پرتلند پوزولانی
- دوام و پایایی بتن ساخته شده با سیمان پوزولانی در برابر محیط های خورنده و آبهای شور نسبت به سیمان های معمولی بیشتر است.
- با گذشت زمان، وجود پوزولان باعث جذب Ca(OH)2 آزاد شده از فازهای سیمان شده و از ازدیاد پوکی و تخلخل تدریجی بتن جلوگیری می کند.
- در مواردی که شن و ماسه مصرفی مستعد واکنش خطرناک قلیایی سیلیکاتی باشند، تاحد زیادی از انجام این واکنش خطرناک بین سنگدانه ها و قلیایی های سیمان جلوگیری می کند.
- این نوع سیمان، ضد سولفات اصلاح شده می باشند.
- بتن تهیه شده از این نوع سیمان آب بیشتری در خود نگهداشته و آب انداختگی کمتری از خود نشان می دهد.
- مصرف این سیمان در هوای گرم و مرطوب، مناسب می باشد.
- به خاطر حرارت هیدراتاسیون پایین و ماهیت پوزولان، این نوع سیمان دیرگیر است و باید مدت بیشتری بعد از بتن ریزی از آن نگهداری شود تا نتیجه مطلوب بدست آید.
- در زمان بتن ریزی در دمای کمتر از شش درجه سانتیگراد، باید از مواد افزودنی مناسب استفاده شود.
سیمان پرتلند پوزولانی ویژه دارای 15 تا 40 درصد مواد پوزولانی است. کاربرد این مقدار پوزولان خواص بسیار مطلوبی به این سیمان می دهد که کاربردهای خاصی را برای آن ایجاد می نماید . این سیمان به سبب خواص برتر ذیل دارای کاربردهای گسترده ای می باشد :
- دوام و پایداری بتن حاصل از این نوع سیمان در محیط هایی با خورندگی زیاد حاوی غلظت بالای کلر و سولفات بسیار مطلوب می باشد.
- به سبب کم بودن حرارت هیدراتاسیون اولیه، دارای کاربرد گسترده ای در بتن ریزیهای حجیم می باشد.
Ca(OH)2 موجود در این نوع بتن سبب جذب نسبتا کامل حاصل ازهیدراتاسیون و حذف تقریبا کامل تخلخل بتن می گردد.
قابلیت مصرف بسیار گسترده در مواردی دارد که شن و ماسه مستعد ایجاد واکنش سیلیکاتی قلیائی هستند و انجام این واکنشها را به شدت محدود می کند.
- این نوع سیمان مصرف زیادی در محیط های بسیار گرم و مرطوب دارد زیرا نیازی به خنک سازی و کاهش درجه حرارت بتن و صرف هزینه زیاد در این مورد برای بتن های ساخته شده از این سیمان وجود ندارد.
با توجه به ماهیت پوزولان و حرارت هیدراتاسیون کم در مورد کاربرد این سیمان ها در هوای سرد و مصارف معمولی باید زمان بیشتری را برای نگهداری بتن صرف نمود.