فصل اول: آشنایی مقدماتی

1ـ1ـ مقدمه.................................................................................................................................. 3

1ـ2ـ وجوه تمایز سیمان‌های کلسیم آلومینی با سیمان پرتلند.................................................. 4

1ـ3ـ چگونگی پیدایش و ساخت سیمان‌های کلسیم آلومینی.................................................... 7

فصل دوم: کاربردها

2ـ1ـ مقدمه.................................................................................................................................. 15

2ـ2ـ انواع سیمان‌های کلسیم آلومینی........................................................................................ 15

     2ـ2ـ1ـ استانداردها................................................................................................................ 16

     2ـ2ـ2ـ طبقه‌بندی براساس عرضه و تقاضا........................................................................... 18

2ـ3ـ کاربرد سیمان‌های کلسیم آلومینی در محصولات نسوز (دیرگداز).................................... 19

     2ـ3ـ1ـ مقدمه....................................................................................................................... 19

     2ـ3ـ2ـ سیمان فوندو (سیکا 40)......................................................................................... 20

مشخصات عمومی......................................................................................................................... 20

انواع جرم‌های ریختنی نسوز قابل ساخت با سیمان فوندو........................................................... 21

     2ـ3ـ3ـ سیمان کلسیم آلومینی کم آهن (سیکا 50)........................................................... 27

مشخصات نوعی............................................................................................................................ 27

جرم‌های ریختنی نسوز قابل ساخت با سیکا 50.......................................................................... 28

     2ـ3ـ4ـ سیمان‌های کلسیم آلومینی سفید............................................................................ 30

مشخصات فنی نوعی سیکا 70 و سیکا 80.................................................................................. 30

جرم‌های ریختنی معمولی که در آنها سیکا 80 به کار رفته است............................................... 31

جرم‌های ریختنی کم سیمان که با سیکا 70 ساخته می‌شوند.................................................... 33

     2ـ3ـ5 ـ سیمان کلسیم مگنزیم آلومینات............................................................................ 34

2ـ4ـ کاربردهای دما بالا (توضیحات).......................................................................................... 36

     2ـ4ـ1ـ مقدمه....................................................................................................................... 36

     2ـ4ـ2ـ از سیکا چگونه در کاربردهای دما بالا استفاده می‌شود؟.......................................... 38

تعریف جرم ریختنی...................................................................................................................... 38

     2ـ4ـ3ـ بتن‌های مقاوم در برابر حرارت.................................................................................. 41

     2ـ4ـ4ـ بتن‌های عایق........................................................................................................... 41

     2ـ4ـ 5 ـ بتن‌های مقاوم در برابر حرارت و سایش................................................................. 43

     2ـ4ـ6 ـ بتن نسوز دما بالا..................................................................................................... 44

     2ـ4ـ7ـ جرم‌های ریختنی کم سیمان و فوق‌العاده کم سیمان.............................................. 45

     2ـ4ـ 8 ـ جرم‌های ریختنی خود روان‌شونده......................................................................... 46

2ـ 5 ـ جرم‌های ریختنی بر پایه سیمان کلسیم آلومینی............................................................ 47

2ـ6 ـ انتخاب جرم‌های ریختنی نسوز برای کوره‌های صنایع مختلف.......................................... 62

مقدمه............................................................................................................................................ 62

     مکانیزم‌های اصلی فرسایش نسوزهای یکپارچه...................................................................... 63

سایش ـ شسته شدن.................................................................................................................... 64

     پوسته شدن............................................................................................................................ 65

     خوردگی.................................................................................................................................. 68

     کاربرد جرم‌های ریختنی نسوز در صنایع مختلف................................................................... 70

2ـ7ـ کاربردهای سیمان‌های کلسیم آلومینی ـ غیرنسوزی......................................................... 75

     2ـ7ـ1ـ مقدمه ...................................................................................................................... 75

     2ـ7ـ2ـ کاربردهای قدیمی در بتن‌ریزی‌های حجیم.............................................................. 76

     2ـ7ـ3ـ استفاده در تیرهای بتنی پیش‌تنیده (دهه‌های 1950 و 60) ................................. 77

     2ـ7ـ4ـ ساخت / تعمیر سریع................................................................................................ 78

مورد مثال: تعمیر سریع باند یک فرودگاه در هوای سرد با استفاده از ملات سیکا ..................... 79

     2ـ7ـ 5 ـ تاب‌آوری در محیط‌های فرسایشی......................................................................... 81

سنگدانه‌هایی از جنس کلسیم آلومینات....................................................................................... 81

بتن سیکا / سنگدانه‌های کلسیم آلومینی..................................................................................... 82

تاب‌آوری در برابر سایش (شسته شدن) هیدرولیکی.................................................................... 85

ف سالن‌های ریخته‌گری در معرض سایش، بارهای نقطه‌ای و شوک حرارتی............................ 88

بتن سیمان فوندو/ الگ در کک‌سازی‌ها ...................................................................................... 90

     2ـ7ـ6 ـ استفاده از راه‌کارهای کلسیم آلومینات در صنعت آلومینیم.................................... 91

      2ـ7ـ7ـ استفاده از بتن کلسیم آلومینات در سولفورپیت پالایشگاه‌های نفت و گاز و پتروشیمی‌ها.................. 100

     2ـ7ـ 8 ـ تاب‌آوری در برابر خوردگی اسیدی ـ کاربرد در لوله‌ها و تجهیزات فاضلاب شهری       102

یک راه‌حل برای مقابله با خوردگی در تجهیزات فاضلاب............................................................. 108

     2 ـ 7 ـ 9ـ تصفیه فاضلاب صنعتی....................................................................................... 114

      2ـ7ـ10ـ ملات‌های سیمان کلسیم آلومینی با گیرش سریع برای کاربردهای بتنی خطوط لوله دریایی ............ 116

     2ـ7ـ11ـ کاربرد سیمان‌های کلسیم آلومینی برای ساخت مکان‌های آموزش اطفاء حریق.. 120

2ـ 8 ـ کاربرد سیمان کلسیم آلومینی نه به تنهایی بلکه در مخلوط با بایندرهای دیگر........... 122

     2ـ 8 ـ1ـ کاربرد سیکا در سیستم‌های مخلوط چند بایندر در شیمی ساختمان.................. 124

          ملات‌های خودترازشونده .................................................................................................. 128

          فرمول‌بندی برای چسب کاشی......................................................................................... 131

          فرمول‌بندی برای ملات بندآورنده نشتی آب................................................................... 131

          فرمول‌بندی ملات مناسب برای تعمیر سریع.................................................................... 132

          کپسول پایه سیمانی کاشت میلگرد................................................................................. 133

          سیمان‌های معدن کاری................................................................................................... 136

          اترینگات چیست؟............................................................................................................. 136

          سیمان‌های معدن............................................................................................................. 138

فصل سوم: ماهیت ـ خواص

3ـ1ـ ماهیت سیمان‌های کلسیم آلومینی.................................................................................... 145

     مقدمه...................................................................................................................................... 145

     تعاریف.................................................................................................................................... 146

     ویژگی­ها.................................................................................................................................. 148

     هیدراته شدن سیمان کلسیم آلومینی.................................................................................... 150

     اهمیت پائین بودن نسبت آب به سیمان............................................................................... 152

3ـ2ـ سیمان کلسیم آلومینی در مخلوط با بایندرهای دیگر....................................................... 156

     سیستم سه تایی سیمان کلسیم آلومینی، کلسیم سولفات، سیمان پرتلند............................ 166

     تأثیر انواع کلسیم سولفات....................................................................................................... 173

     تأثیر سیمان پرتلند................................................................................................................. 174

     تأثیر مینرالوژی سیکا.............................................................................................................. 175

     کنترل انبساط......................................................................................................................... 176

پیوست فصل سوم: ترجمه فصل 13 کتاب شیمی سیمان و بتن Lea «سیمان‌های کلسیم آلومینی»

13 ـ 1 ـ مقدمه........................................................................................................................... 179

13ـ2ـ پیدایش سیمان کلسیم آلومینی...................................................................................... 180

13ـ3ـ ساخت............................................................................................................................... 182

     13ـ3ـ1ـ مواد اولیه................................................................................................................ 182

     13ـ3ـ2ـ روش‌های ساخت.................................................................................................... 182

     13ـ3ـ3ـ مشخصات فیزیکی سیمان‌های کلسیم آلومینی.................................................... 184

13ـ4ـ ترکیب و ساختار مینرالی سیکاها..................................................................................... 184

     13ـ4ـ1ـ ترکیب شیمیایی.................................................................................................... 184

     13ـ4ـ2ـ ترکیب فازی........................................................................................................... 185

     13ـ4ـ3ـ تعیین ترکیب فازی و سنجش سنگ نگاری.......................................................... 191

13ـ 5 ـ هیدراته شدن سیکاها.................................................................................................... 192

     13ـ 5 ـ1ـ هیدرات‌های کلسیم آلومینی............................................................................... 192

     13ـ 5 ـ2ـ واکنش‌های هیدراته شدن کلسیم آلومیناتها ...................... 196

     13ـ 5 ـ3ـ مکانیزم هیدراته شدن......................................................................................... 197

     13ـ 5 ـ4ـ هیدرات‌هایی که با حضور  شکل می‌گیرند............................................. 200

     13ـ 5 ـ 5 ـ هیدرات‌هایی که با حضور فریت‌ها شکل می‌گیرند.......................................... 200

     13ـ 5 ـ6 ـ آب در ترکیب و تغییرات حجم حین هیدراته شدن.......................................... 201

     13ـ 5 ـ7ـ هیدراته شدن مخلوط سیمان کلسیم آلومینی با سایر مواد............................... 204

     13ـ 5 ـ 8 ـ حرارت ناشی از هیدراته شدن.......................................................................... 208

13ـ6 ـ ایجاد گیرش و استحکام.................................................................................................. 209

     13ـ6 ـ1ـ گیرش................................................................................................................... 209

     13ـ6 ـ2ـ ایجاد استحکام و تبدیل........................................................................................ 210

     13ـ6 ـ3ـ جای‌دهی، کاردهی و عمل‌آوری............................................................................ 225

     13ـ6 ـ4ـ مسائلی که با استفاده از بتن سیکا با آنها مواجه می‌شویم................................... 227

13ـ7ـ سایر خواص مهندسی....................................................................................................... 230

     13ـ7ـ1ـ وزن حجمی............................................................................................................ 230

     13ـ7ـ2ـ انقباض................................................................................................................... 230

     13ـ7ـ3ـ  خزش.................................................................................................................... 231

     13ـ7ـ4ـ خواص حرارتی........................................................................................................ 232

13ـ 8 ـ افزودنی‌ها....................................................................................................................... 232

     13ـ 8 ـ 1 ـ تسریع‌کننده‌ها.................................................................................................. 234

     13 ـ 8 ـ2 ـ کندکننده‌های گیرش....................................................................................... 235

     13ـ 8 ـ3ـ کاهنده‌های آب، سیال‌کننده‌ها و روان‌کننده‌ها................................................... 236

     13ـ 8 ـ4 ـ مواد حباب هوازا و کف‌زا..................................................................................... 237

     13ـ 8 ـ 5 ـ رزین‌های لاتکس و پلیمر ـ محصولات فرموله شده......................................... 237

13ـ9ـ دوام بتن سیکا.................................................................................................................. 238

     13ـ9ـ1ـ ملاحظات کلی....................................................................................................... 238

     13ـ9ـ2ـ تاب‌آوری در برابر سولفات‌ها................................................................................... 241

     13ـ9ـ3ـ عملکرد در آب دریا................................................................................................ 243

     13ـ9ـ4ـ حفاظت از آرماتورهای فولادی تقویتی................................................................... 246

     13ـ9ـ 5 ـ کلرایدها............................................................................................................... 246

     13ـ9ـ6 ـ کربناته شدن......................................................................................................... 248

     13ـ9ـ7ـ رفتار در حضور قلیائی‌ها........................................................................................ 249

     13ـ9ـ 8 ـ هیدرولیز قلیائی.................................................................................................. 249

     13ـ9ـ9ـ رفتار در حضور اسیدها........................................................................................... 252

     13ـ9ـ10ـ منجمد شدن ـ آب شدن.................................................................................... 255

13ـ10ـ کاربردها......................................................................................................................... 256

     13 ـ 10 ـ 1 ـ سخت شدن سریع........................................................................................ 256

     13 ـ 10 ـ 2 ـ تاب‌‌آوری در برابر سایش و ضربه ................................................................. 258

     13 ـ 10 ـ 3 ـ کاربرد در دماهای پائین............................................................................... 258

     13 ـ 10 ـ 4 ـ کف‌های صنعتی............................................................................................ 260

     13 ـ 10 ـ 5 ـ لوله‌ها............................................................................................................ 260

          لوله‌های فاضلاب............................................................................................................... 260

          آب آشامیدنی و آب سبک................................................................................................ 261

     13ـ10ـ6 ـ معادن و تونل‌ها.................................................................................................. 262

     13ـ10ـ7ـ شیمی ساختمان.................................................................................................. 262

     13ـ10ـ 8 ـ کاربردهای زیست محیطی............................................................................... 263

     13ـ10ـ 9ـ  سیمان MDF................................................................................................. 265

     13ـ10ـ10ـ بتن‌های مقاوم در برابر حرارت و بتن‌های نسوز................................................ 265

فصل چهارم: سایر کلسیم آلومینات‌ها

4 ـ 1 ـ سیمان کلسیم سولفوآلومینات (CSA)......................................................................... 283

4 ـ 2 ـ سیمان‌های منبسط شونده.............................................................................................. 292

4 ـ 3 ـ سیمان‌های با گیرش بسیار سریع و کسب استحکام بسیار سریع................................... 295

     سیمان‌های براساس کلسیم آلومینات آمورف......................................................................... 296

     کلسیم آلومینات آمورف پرآهن.............................................................................................. 298

4 ـ 4 ـ کلسیم آلومینات برای متالورژی...................................................................................... 304

4 ـ 5 ـ کلسیم هگزا آلومینات ......................................................................................... 307

فصل پنجم: پیوست‌ها

استاندارد ملی ایران (17678) سیمان کلسیم آلومیناتی ـ ویژگی‌ها........................................... 310

فهرست مندرجات......................................................................................................................... 311

پیش‌گفتار...................................................................................................................................... 312

قدمه............................................................................................................................................ 312

1. هدف و دامنه کاربرد................................................................................................................. 313

2. مراجع الزامی............................................................................................................................. 314

3. اصطلاحات و تعاریف................................................................................................................ 315

4. سیمان کلسیم آلومینات (CAC).......................................................................................... 316

5. تشکیل‌دهنده‌ها........................................................................................................................ 317

6. نوع و ترکیب سیمان................................................................................................................. 318

7. الزامات مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی...................................................................................... 318

8. معرفی و نشانه‌گذاری............................................................................................................... 320

9. معیار انطباق............................................................................................................................. 321

10. پیوست الف (اطلاعاتی)......................................................................................................... 327

11. پیوست ب (اطلاعاتی)........................................................................................................... 341

پیوست شماره 2: تولیدکنندگان سیمان‌های کلسیم آلومینی در جهان...................................... 342

واژه‌نامه.......................................................................................................................................... 347