بهبود خواص ملات گچ با سیمان و روان کننده گچ

سیمان سفید

رنگ تیره سیمان خاکستری به دلیل وجود سولفات آهن و سولفات منیزیم در سیمان است، همچنین دوده ناشی از سوخت نیز باعث رنگ تیره سیمان می‌شود، پس برای سفید شدن سیمان باید سولفات آهن و منیزیم از سیمان حذف شوند و همچنین از سوخت مناسب و بدون دوده در پخت آن استفاده شود. به همین جهت برای تولید سیمان سفید از خاک رسی که میزان سولفات آهن و منیزیم آن از ۰٫۸ درصد کمتر است، استفاده می‌کنند و برای جبران همین مقدار اندک سولفات آهن و منیزیم مقداری نشادر اضافه می‌نمایند. جداول ۱ و ۲ مشخصات ترکیبات شیمیایی و اصلی سیمان سفید را نشان می‌دهند.

جدول ۱: متوسط مقادیر ترکیبات شیمیایی سیمان سفید

جدول ۲: متوسط مقادیر ترکیبات اصلی سیمان سفید

ابر روان ‌کننده گچ و سیمان

ابرروان‌کننده DEZO BUILD D-10 برای مصرف در تولید بتن‌های توانمند که انتظار کسب مقاومت‌های زیاد و عملکرد خوب می‌رود طراحی شده که فاقد کلر می‌باشد، پایه این محصول پلی کربوکسیلات اتر بوده و دارای زنجیره‌های جانبی مولکولی می‎باشد. در شروع هیدراسیون همانند فوق روان‌کننده‌های متداول به کمک خاصیت افزایش الکتریسیته ساکن ذرات سیمان را به خوبی پخش می‌کند، در ادامه حضور زنجیره‌های جانبی باعث ممانعت شدید از تجمع مجدد ذرات سیمان می‌گردند و آن‌ها را به صورت پخش شده نگه می‌دارد.

خاصیت عالی پخش‌کنندگی سیمان توسط این ابرروان‌کننده، آن را تبدیل به افزودنی ایده‌آل برای ساخت بتن آماده و بتن پیش ساخته نموده است. به خصوص در طرح‌هایی که نسبت آب به سیمان خیلی کم است، این خاصیت امکان تولید بتن‌هایی با مقاومت‌های اولیه بالا و دراز مدت بسیار زیاد را فراهم می‌آورد که حاوی حباب کمتری بوده و در نتیجه بسیار فشرده می‌باشد.

این ویژگی امکان صرفه جویی و انرژی عمل‌آوری با بخار در کارخانه‌های قطعات پیش ساخته را بوجود می‌آورد.

جدول ۳: ویژگی‌های روان‌کننده

روان کننده گچ چیست؟

روان کننده گچ یا روان ساز گچ در حقیقت یک نوع افزودنی به شکل پودر می‌باشد که برای روا سازی ملات گچ به آن اضافه می‌گردد. این افزودنی باعث ایجاد روانی بیشتر در دوغاب یا ملات گچ شده و میزان مصرف آب را برای تهیه ملات کاهش می‌دهد.

روان کننده گچ بصورت پودری در بازار موجود بوده و برای استفاده از آن می‌توانید مقدار ۰٫۱ الی ۰٫۲ درصد نسبت به وزن گچ مورد استفاده به ملات اضافه نمایید. این مقدار افزودنی فوق روانساز گچ می‌تواند میزان مصرف آب برای تهیه ملات را تا ۲۰ درصد کاهش دهد. برای آشنایی بیشتر با نسبت اختلاط آب و گچ در تهیه ملات‌های گچی می‌توانید مقاله نسبت آب به گچ را مطالعه کنید.

پلی کربوکسیلات که با نشان اختصاری PC-P شناخته می‌شود یک روان کننده عالی و پرکاربرد پودری در صنعت گچ و سیمان است که با افزودن آن به ملات گچ می‌توان روانی ملات گچ را تا حد قابل توجهی افزایش داد و باعث بهبود خواص گچ ساختمانی مورد استفاده گردید.

آب

آب مرزد استفاده در انجام این آزمایش، آب شرب با مشخصات موجود در جدول ۴ می‌باشد.

جدول ۴: مشخصات آب مصرفی

گچ

ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی گچ‌های ساختمانی مورد استفاده در این آزمایش طبق استاندارد ISIRI ۱۲۰۵۰-۱ می‌باشد.

جدول ۵: ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی گچ‌های ساختمانی

روش انجام آزمایش

در این سری آزمایشات به میزان ۲۰، ۳۰، ۴۰ و ۵۰ درصد سیمان سفید به‌عنوان جایگزین گچ استفاده شده است (جدول ۶). ابرروان‌کننده با درصدهای ۰٫۵، ۱ و ۱٫۵ به طور جداگانه و به صورت محلول در آب به مخلوط گچ و سیمان اضافه گردید. نتایج به دست آمده نشان دهنده آن است که درصد بهینه برابر ۱ می‌باشد. آب نیز به مقدار ۳۰ درصد مجموع وزن گچ و سیمان مورد استفاده قرار گرفته است.

برای ساخت نمونه‌ها در آزمایشگاه ابتدا گچ و سیمان به صورت خشک توسط میکسر ۵ لیتری به مدت ۳۰ ثانیه مخلوط شد، سپس آبی که ابرروان‌کننده در آن حل شده به مخلوط اضافه گردید و به مدت ۳۰ ثانیه با سرعت کم (۱۴۰ دور در دقیقه) مخلوط حاصل هم زده شد، بعد از ۳۰ ثانیه میکسر را خاموش کرده تا ملات‌هایی که به جداره‌ی جام یا کف آن چسبیده شده با استفاده از کاردک پاک و مخلوط شوند. عملیات اختلاط با سرعت متوسط (۲۵۰ دور در دقیقه) به مدت ۱ دقیقه باید انجام گردید. سپس ملات در قالب‌های ۵*۵*۵ و همزمان، در قالب ویکات (دستگاه سنجش زمان گیرش ملات‌ها) ریخته و زمان گیرش اولیه و ثانویه از لحظه اضافه کردن آب به مخلوط اندازه گیری شد.

سپس نمونه‌های قالب گیری شده را در محل مناسب قرار داده، پس از یک روز قالب‌ها را باز نموده و مقاومت فشاری سن ۱، ۷ و ۲۸ روزه آن‌ها توسط دستگاه تعیین مقاومت فشاری با دقت ۰٫۱ کیلونیوتن اندازه گیری شد.

جدول ۶: طرح‌های اختلاط

تفسیر نتایج

نتایج نشان داد که با افزایش نسبت سیمان مورد استفاده در بتن، مقاومت فشاری نمونه‌ها افزایش می‌یابد و بطور کلی باعث بهبود خواص ملات گچ خواهد گردید. در جدول زیر، مقایسه مقاومت فشاری طرح‌ها نشان داده شده است. با توجه به جدول ۷، مشاهده می‌شود که با افزایش مقدار سیمان از ۲۰ به ۵۰ درصد، مقاومت ۱ روزه نمونه‌ها کاهش و مقاومت‌های ۷ و ۲۸ روزه آن‌ها افزایش می‌یابد که این امر به علت زمان شروع فرآیند هیدراتاسیون بوده و همچنین مشاهده می‌شود که در نسبت‌های ثابت سیمان و ابرروان‌کننده مقدار مقاومت از ۱ تا ۷ روزه و از ۷ تا ۲۸ روزه افزایش یافته است و این افزایش مقاومت در نمونه‌هایی که از میزان سیمان بیشتری برخوردارند بیشتر می‌باشد، پس میتوان نتیجه گرفت با افزایش نسبت سیمان و ثابت ماندن ابرروان‌کننده، روند کسب مقاومت فشاری به شکل صعودی بوده است.

ضمنا با توجه به نتایج، میتوان دید که با افزایش مقدار سیمان ضمن ثابت بودن درصد روان‌کننده گیرش‌های اولیه و ثانویه افزایش یافته‌اند و به طور کلی زمان گیرش نمونه‌ها نسبت به نمونه شاهد روند صعودی داشته است.

جدول ۷: نتایج مقاومت فشاری و وزن حجمی نمونه‌ها

نتیجه‌گیری

با مشاهده جدول و بررسی گیرش نهایی نمونه‌ها، مشخص گردید که با افزایش سیمان ضمن ثابت بودن درصد ابر روان ‌کننده گچ مدت زمان گیرش ملات گچی افزایش می‌یابد.

این ملات در مقایسه با ملات گچی معمولی مقاومت و گیرش مطلوبی داشته و لذا پروفیل‌های گچی ساخته شده با این نوع ملات ماندگارتر بوده و استقامت بیشتری در برابر ضربه دارند. با استفاده از این محصول به دلیل وزن کم و سهولت کار، هزینه و زمان اجرا کاهش و حمل و نقل آسان می‌گردد.

همچنین سبکی این نمونه‌های گچی نقش مؤثری در کاهش وزن ساختمان دارد. از آنجا که نیروی زلزله وارد بر سازه، رابطه مستقیم با وزن سازه دارد با استفاده از آن‌ها نیروی مؤثر زلزله و در نتیجه ابعاد سازه کاهش می‌یابد. همچنین دیوارهای ساخته شده با این محصول دارای مقاومت مطلوبی در برابر بارهای وارده هستند.