سیمان سرباره ای
سرباره (Slag) محصولی مصنوعی و جانبی است، که به هنگام جداسازی آهن در کوره‌های ذوب آهن از ناخالصی‌های موجود در سنگ آهن به وجود می‌آید. سرباره ترکیبی از سیلیکات و اکسیدهای فلزی پیچیده‌است که پس از سرد شدن مواد ناخالص باقی می‌ماند.این ترکیب پس از گرفتن شکل جامد در مصارف گوناگون کاربرد دارد که اعم از سیمان‌های سرباره‌ای و مواد نسوز و پشم سرباره و بالاست راه آهن و مصالح زیرسازی جاده و مصالح سنگی آسفالت و بتن می‌باشد.
به طور کلی ویژگی های بتن این نوع سیمان عبارت است از : نفوذپذیری بسیار کم ، کارائی بیشتر به دلیل جذب هیدروکسید کلسیم توسط سلیس فعال سرباره و بافت سطحی صاف تر سرباره ، مقاومت شیمیایی بسیار ممتاز در مقابل تهاجم توام املاح سولفات و کلر ، محافظت و سلامت آرماتور در مقابل خوردگی و زنگ زدگی ( نفوذ پذیری پایین و غیر فعال شدن یون کلر و سولفات توسط سرباره ) گرمای هیدراتاسیون پایین ، انبساط بسیار کم بتن در حد صفر و گیرش طولانی تر در کوتاه مدت .
استاندارد ویژگی‌های سرباره و سیمان سرباره‌ای ایران نخستین بار در سال ۱۳۷۳ تهیه شد. در این استاندارد چند نوع سیمان سرباره‌ای آورده شده‌است. سیمان پرتلند سرباره‌ای با جداکثر وزنی سرباره ۲۵ درصد، سیمان پرتلند سرباره‌ای ضد سولفات با حداکثر مقدار سرباره ۷۰ درصد و سیمان سرباره‌ای کع در آن مقدار وزنی سرباره بیش از ۷۰ درصد می‌باشد. در این سیمان‌ها ویژگی‌های شیمیایی اجباری نظیر مقدار گوگرد به صورت‌های مختلف، باقی‌مانده نامحلول‌ها، قلیایی‌های قابل حل در آب و افت حرارتی باید کنترل گردد. در بخش ویژگی‌های شیمیایی اختیاری مقادیر اکسیدهای سیلیسیم آلومینیوم و کلسیم مورد ارزیابی قرار قرار می‌گیرند. در خصوص ویژگی‌های فیزیکی سیمان‌های سرباره‌ای مواردی چون نرمی انبساط و انقباض با آزمایش اتوکلاو زمان گیرش حداقل مقاومت فشاری و حداکثر حرارت هیدراتاسیون باید کنترل و با استاندارد مطابقت ئائه شود.
ساخت سیمان‌های سرباره‌ای
سرباره دانه‌ای را جهت ساخت سیمان‌های سرباره‌ای استفاده می‌کنند برای انجام این امر سه روش وجود دارد:
گرد سرباره را به مواد اولیه سیمان پرتلند اضافه می‌کنند
به همراه کلینکر سیمان پرتلند و قدری سنگ گچ، آن را آسیاب می‌کنند که به سیمان آهن گدازی معروف است.
از آسیاب کردن آن با سنگ گچ و قدری کلینکر، سیمان سوپر سولفات می‌سازند.
سرباره در صنعت شیشه‌سازی و کارخانه‌های سیمان و نیز به عنوان عایق حرارتی در ساختمان‌ها به کار می‌رود. با تشکیل سرباره مناسب در کوره که به سرباره پفکی معروف است می‌توان از نسوز کوره محافظت نموده (در کوره قوس الکتریکی) مخصوصأ جمع‌آوری سرباره از روی زمین نیاز دارد که متریال مانند آهک ودلمیت مناسب و به اندازه باشد. feo بالا وعناصری مانند سلیس سرباره را از حالت پفکی خارج کرده و ضمن بالارفتن چگالی سرباره، سرباره بسیار سیال و سخت می‌گردد، تزریق کربن به داخل سرباره ضمن گوگرد زدائی باعث پفکی شدن سرباره می‌شود و عملیات تصفیه مذاب را بهتر انجام می‌دهد.
از دیگر مزایای سرباره پفکی کم شدن صدای کوره (آلودگی صوتی کمتر) می‌باشد.
۱- سیمان سرباره ای در کوتاه مدت مقاومت خمشی و فشاری کمتری از خود نشان می دهند که این کاهش با افرایش سرباره بیشتر می شود.
۲- گیرش این سیمان ها به دلیل حضور آلومین در سرباره طولانی تر از سیمان پرتلند است. گیرش با افزایش سرباره بیشتر می شود.
۳-انبساط سیمان سرباره ای کمتر از سیمان پرتلند است. با افرایش سرباره این مقدار کمتر می شود.
۴- در بلند مدت مقاومت فشاری و خمشی این سیمان ها به حد مطلوب و یا بیشتر از سیمان پرتلند می رسد.
۵- برای کنترل گیرش و نیز جبران مقاومت کوتاه مدت می توان نرمی سیمان را در حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ سانتی متر مربع بر گرم بالا برد و/یا مقدار گچ را کاهش داد.
۶- سیمان های سرباره ای در مقابل مهاجم مقاوم تر هستند و این مقاومت با افزایش سرباره افزایش می یابد.
