بررسی موردی اثر تغییرات فازهای کلینکر در عملکرد سیمان و بتن (بتن فاقد افزودنی و بتن دارای یک نمونه افزودنی فوق روان کننده)

فازهای کلینکر، بر مشخصات فنی سیمان و عملکرد آن در بتن تاثیر قابل توجهی دارند، لیکن اطلاعات کافی برای تعیین میزان تاثیر هر یک از این فازها، جهت عملکرد مطلوب بتن در دسترس نیست. لذا در این مطالعه کاربردی به آن پرداخته شد و یک عملیات آزمایشگاهی طراحی گردید. در مرحله اول طی سه ماه، نمونه گیری مرتب از کلینکر دو کوره کارخانه سیمان تهران انجام شد. سپس 11 نمونه کلینکر (پرتلند نوع2) انتخاب شدند که مقادیر فازهای آنها نسبت به هم متفاوت بودند. طی مرحله دوم، سیمان سازی آزمایشگاهی در شرایط کاملا یکسان با استفاده از 11 نمونه کلینکر انجام شد. یک نمونه افزودنی فوق روان کننده نیز تهیه گردید. در مرحله سوم آنالیز فیزیکی و شیمیایی بر روی نمونه سیمان های آزمایشگاهی صورت گرفت. طی مرحله چهارم 22 مخلوط بتنی با 11 نمونه سیمان تهیه گردید که روانی و اسلامپ آنها ثابت (در گروه اول 8 سانتی متر و در گروه دوم 12 سانتی متر) اعمال شد؛ بطوریکه 11 مخلوط با عنوان "بدون افزودنی" و 11 مخلوط با عنوان "دارای افزودنی" بودند. بر روی مخلوط های بتنی آزمایش های افت اسلامپ طی 1 ساعت، تعیین چگالی، تعیین درصد هوای بتن تازه، مقاومت فشاری بتن سخت شده 7، 28 و 90 روزه انجام شد. بر اساس نتایج حاصله، مقایسه تاثیر مقدار C3S کلینکر بر مقاومت فشاری ملات استاندارد و بتن نشان داد که رابطه مستقیم مقدار C3S و مقاومت فشاری (ملات و بتن) همبستگی مطلوبی ندارد؛ اما می توان گفت که با افزایش هر یک درصد C3S کلینکر، مقاومت 7 و 28روزه بتن حدود 5/1 واحد (کیلوگرم بر سانتی متر مربع) افزایش می یابد و با افزایش C3S از حدود 57% به بعد، افت مقاومت بتن مشاهده می شود که می توان به تاثیر منفی ازدیاد بیش از حد فاز C3S اشاره نمود. بر اساس نتایج آزمایش های تعیین درصد هوای مخلوطهای بتن تازه حاوی افزودنی و روند کاهش آن پس از30دقیقه مشخص گردید که مقدار بهینه C3A حدود 6-5% بود.