كاربردهاي سيمان

امروزه سيمان داراي مصارف گوناگون و كاربردهاي وسيعي است و بسته به انواع مختلف آن در زمينه‌هاي گوناگون مورد استفاده قرار مي‌گيرد .
سيمان را مي‌توان تنها بكار برد ، يعني خالص بعنوان ماده دوغاب , اما استفاده معمولي و اصلي سيمان در ملات و بتون است كه در آنها سيمان با مواد بي‌اثر كه به سنگدانه معروف هستند مخلوط مي‌شود . ملات عبارت از سيماني است كه با ماسه يا سنگ خرد شده‌اي كه اندازه قطرش تقريبا" 5 ميليمتر است , مخلوط شده باشد .
بتون تركيبي از سيمان , ماسه يا ديگر سنگدانه‌هاي كوچك است , اما هنگامي كه بتون در حجم عظيمي چون ساختن سدها ريخته مي‌شود از سنگدانه‌هاي به اندازه 19 تا 25 ميلي‌متر نيز استفاده مي‌گردد . بتون براي اهداف گوناگون ساختماني مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد . از سيمان پرتلند در توليد آجر , موزائيك , بلوك , تير سقف , اتصالات خط آهن , و ديگر محصولاتي كه با فشار در قالب شكل مي‌گيرند , استفاده مي‌شود . اين محصولات در كارگاههاي مربوطه تهيه شده و بصورت آماده براي نصب عرضه مي‌گردد .
از آنجاييكه در دنياي امروز بتون مصرف بسيار زيادي دارد , توليد سيمان از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد . همه ساله در كشورهاي توسعه يافته افزايش سرانه سيمان تقريبا" يك تن است . سنگدانه يا سيمان بكار رفته , كيفيت ويژه بتون , يا روش تهيه آن عواملي هستند كه نوع بتون را مشخص مي‌كنند . در بتون معمولي كه در ساختمان بكار مي‌رود , ويژگي سيمان عمدتا" از طريق نسبت آب به سيمان مشخص مي‌گردد . هر چه آب سيمان كمتر باشد , بتون محكمتر مي‌گردد . مخلوط بايستي به اندازه كافي آب داشته باشد تا از احاطه كامل هر ذره سنگدانه بوسيله چسب سيمان , پرشدن فضاي بين سنگدانه‌ها , شل‌بودن كافي بتون به منظور ريختن و پخش آن اطمينان حاصل گردد . عامل ديگر دوام بتون , ميزان سيمان به نسبت سنگدانه است . (كه به صورت نسبت يك به سه سيمان به سنگ دانه ريز و درشت بيان مي‌شود) . در جايي كه به بتون بسيار محكمي نياز باشد , ميزان سنگدانه به نسبت كمتر خواهد بود .
قدرت بتون را با استفاده از نيروي وارده به هر اينچ مربع توسط هر پوند و يا كيلوگرم بر سانتيمتر مربع كه براي خرد كردن بتوني با سختي و يا عمر مفروض مي‌سنجند .
عوامل محيطي چون درجه حرارت و رطوبت بر استحكام بتون تاثير مي‌گذارد , و چنانچه بطور كامل خشك نشود , تحمل فشارهاي كششي آن نامتعادل خواهد بود و اگر بطور ناقص سفت شده باشد نمي‌تواند اين فشارها را تحمل كند . در فرآيندي كه به عمل‌آوردن شناخته مي‌شود , بتون را بعد از ريختن تا مدتي مرطوب نگاه مي‌دارند تا انقباض حاصله به هنگام سفت شدن را كند كنند . درجه حرارت پايين نيز بر استحكام آن تاثير منفي مي‌گذارد . براي جبران اين مسئله ماده‌اي افزودني چون كلريد كلسيم به سيمان اضافه مي‌گردد . اين ماده موجب تسريع در فرآيند سفت شدن مي‌گردد كه خود باعث ايجاد گرماي كافي براي بي‌اثركردن درجه حرارت تقريبا" پايين مي‌شود . در هواي بسيار سرد از ريختن بتون در ابعاد وسيع خودداري مي‌شود .
بتوني كه بر روي فلز (معمولا" فولاد) محكمي سفت گرديده "بتون آرمه" يا "بتون آهن" ناميده مي‌شود . اختراع آن عموما" به "ژوزف مونير" نسبت داده مي‌شود . وي باغباني از اهالي پاريس بود كه گلدانها و لوله‌هايي براي باغ درست مي‌كرد كه با توري فلزي تقويت مي‌شدند . وي در سال 1867 اختراع خود را به ثبت رساند .
فولاد تقويت كننده , كه ممكن است به شكل ميله , نرده و يا توري باشد , به استحكام كششي بتون كمك مي‌كند . بتون ساده نمي‌تواند به آساني در مقابل كشش‌هاي ناشي از عوامل باد , زلزله , ارتعاشات و ديگر نيروهاي خمشي مقاومت نمايد و بنابراين براي بسياري از عمليات ساختماني مناسب نيست .
در بتون آرمه , نيروي كششي فولاد و قدرت تراكمي بتون , قدرتي ايجاد مي‌كند كه قادر است تمامي انواع تنش‌هاي خيلي زياد در سطح وسيع را تحمل نمايد .
بتون علاوه بر توانائي بالقوه براي استحكام بسيار زياد و امكان شكل‌گيري به هر فرمي , در مقابل آتش نيز مقاوم مي‌باشد و به خاطر اين ويژگيها يكي از متداولترين مواد ساختماني در دنيا گشته است . سازه‌هاي بتوني در برابر آتش‌سوزي مقاومت خوبي دارند و حتي تا 24 ساعت دوام مي‌آورند .