عیار سیمان چیست و چطور محاسبه می شود؟

سیمان یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین مصالح در ساختمان‌سازی است. محاسبه مقدار سیمان مصرفی در محاسبه هزینه‌ها نقش بسیار پررنگی دارد. برای محاسبه مقدار سیمان مصرفی از اصطلاح عیار سیمان استفاده می‌کنیم. عیار سیمان مقدار سیمانی است که در یک متر مکعب مخلوط به کار می‌رود و بر حسب کیلوگرم بیان می‌شود. 

برای اینکه عیار سیمان را در انواع ملات بنایی مانند ماسه سیمان محاسبه کنیم، باید از نوع و طرح اختلاط ملات آگاه باشیم. پس شاید بد نباشد قبل از آنکه به سراغ جدول عيار سیمان برویم با انواع ملات‌های سیمانی بیشتر آشنا شویم. در ادامه با عیار سیمان در بتن آشنا خواهیم شد. 

انواع ملات سیمانی در بنایی 

ملات یک ترکیب خمیری است که از مخلوط یک ماده به‌عنوان جسم چسباننده و یک ماده به‌عنوان جسم پرکننده ایجاد می‌شود. از ملات به‌منظور چسباندن مصالح بنايي به يكديگر، اندودکاری، ایجاد بسـتري بـرای توزيع بار، بندکشی و نماسازي استفاده مي‌كنند. ملات‌های سیمانی برای چسباندن مصالح به هم کاربرد دارند. ملات ماسه سیمان، ملات سیمان و چسب بتن، ملات سیمان و آهک (باتارد) و ملات سیمان و پودر سنگ از جمله ملات‌هایی هستند که با سیمان درست می‌شوند.

از آنجایی که ملات باید ویژگی‌های خاصی داشته باشد، ما نمی‌توانیم از هر نوع سیمانی برای تهیه ملات سیمانی استفاده کنیم. سیمان پرتلند معمولی تیپ ۱ تا ۵، سیمان رنگی، سیمان سفید، سیمان نسوز، سیمان هیدرولیک و سیمان تندگیر از جمله انواع سیمان مصرفی برای تهیه ملات هستند. 

طرح اختلاط ملات چیست؟

برای تهیه ملات سیمان از ترکیب مقدار معینی سیمان با مواد دیگر مانند ماسه و آب استفاده می‌شود. طرح اختلاط در حقیقت فرایندی است که با توجه به مشخصات فنی که از ملات انتظار داریم، نسبت‌های مواد مصرفی را تعیین می‌کند. در جدول زیر می‌توانید طرح اختلاط تیپ‌های مختلف ملات ماسه و سیمان را ببینید.

معمولاً تیپ ۲ ملات ماسه و سیمان در ساختمان‌سازی کاربرد بسیاری دارد و در جاهایی که نیاز به تحمل بار بیشتری وجود دارد از تیپ یک استفاده می‌شود. همچنین در مورد ملات باتارد یا آهک و سیمان عیار سیمان در باتارد ۱:۲:۸ برابر با ۱۳۰ و عیار سیمان در باتارد ۱:۲:۱۰ برابر ۱۱۰ است.

عیار سیمان مصرفی در بنایی

در عملیات مختلف مانند آجرچینی و بلوک چینی از ملات سیمانی استفاده می‌شود. برای محاسبه عیار سیمان باید حجم ملات مصرفی را در نظر داشته باشیم. در بنایی با بلوک سفالی ۱۵ درصد حجم بنایی را به‌عنوان حجم ملات در نظر می‌گیریم. در سایر عملیات بنایی به طور معمول ۳۰ درصد حجم بنایی را به‌عنوان حجم ملات در نظر می‌گیریم. در جدول بالا عیار سیمان برای انواع ملات سیمان و ماسه را ذکر کرده‌ایم. 

عیار سیمان مصرفی در کف‌سازی و نماسازی

برای اجرای عملیات کف‌سازی از مخلوط پوکه و سیمان استفاده می‌شود. نوع کف سازی در فضاهای مختلف با توجه به کاربری آنها متفاوت خواهد بود. برای مثال در سرویس بهداشتی کف سازی باید طوری انجام شود که شیب کف آب و رطوبت اضافی را به طرف خروجی فاضلاب هدایت کند، در حالی که این مسئله در کف سازی اتاق خواب وجود ندارد. کف سازی هر اتاق باید طوری انجام شود که کف وزن مصالح را خیلی خوب تحمل کند و سطح رویی آن در برابر ساییدگی مقاوم باشد. 

انتخاب نوع پوکه نیز به شرایط بستگی دارد. پوکه پوزولان در مقایسه با اسکریا و پومیس چگالی بالاتر و استحکام بهتری دارد. اگر بخواهیم از پوکه معدنی پوزولانی کانیار برای اجرای کف استفاده کنیم، می‌توانیم کار را به سه شکل انجام دهیم. 

یک روش این است که ابتدا پوکه را در کف ساختمان پخش می‌کنیم و سپس بر روی آن سیمان می‌ریزیم تا جایی که به اندازه ۲ سانتی‌متر روی آن را بپوشاند. همچنین می‌توانیم سیمان را با پوکه ترکیب کرده و کف ساختمان می‌ریزیم. در نهایت باید مقداری دوغاب به آن اضافه می‌کنیم. در روش آخر ملات پوکه و سیمان آماده می‌کنیم و در کف ساختمان پهن می‌کنیم. برای تهیه ملات یا بتن پوکه‌ای از ۱ واحد سیمان، ۴ واحد ماسه و ۸ واحد پوکه معدنی استفاده می‌کنیم.

برای اجرای نمای سنگ یا کاشی از دوغاب سیمان با ضخامت ۳ سانتی‌متر استفاده می‌شود. عیار سیمان به کار رفته در این دوغاب ۴۳۰ است. اما در صورتی که بخواهیم از موزاییک در نما استفاده کنیم، دو نوع ملات موزاییک با نسبت‌های ۱:۲.۵:۲.۵ و ۱:۲.۵:۲ کاربردی خواهند بود که عیار سیمان در آنها به ترتیب ۳۵۰ و ۴۵۰ خواهد بود.

عیار سیمان مصرفی در بندکشی و اندود

 دو عملیاتی دیگری که با ملات سیمانی انجام می‌شود بندکشی و اندود هستند. اندود سیمانی معمولاً به دو شکل آستر و رویه انجام می‌شود. در اجرای آستر از ملات ماسه سیمان با عیار سیمان ۳۰۰ استفاده می‌شود. به طور معمول از سیمان سفید برای تهیه این ملات استفاده می‌کنند. عیار سیمان در اجرای رویه نیز همان ۳۰۰ است؛ اما از ملات پودر سنگ و سیمان برای این کار استفاده می‌کنند. 

 به منظور اجرای بندکشی موارد مختلف نیز از دوغاب و ملات سیمانی استفاده می‌شود. در جدول زیر می‌توانید هر بندکشی را با نسبت مواد و عیار سیمان مربوط به آن ببینید.

محاسبه عیار سیمان مصرفی در بتن 

عیار بتن همان مقداری سیمان مصرفی بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب را نشان می‌دهد. به طور معمول انواع بتن بر اساس عیار سیمان مصرفی‌شان نام‌گذاری می‌شوند. انتخاب بتن به عملیات مورد نظر ما و مقاومت فشاری مورد نیاز بستگی دارد. در سازه‌های مختلف نقشه‌های طراحی وجود دارد که عیارهای بتن بر طبق آنها انتخاب می‌شود. 

اگر بخواهیم عیار سیمان مصرفی برای بتن ريزي را محاسبه کنیم، باید بدانیم مقاومت بتن مورد نظر ما چقدر است. فرمول محاسبه عیار سیمان به صورت زیر است. 

w = (fc+9) ×10

در این فرمول w عیار سیمان را نشان می‌دهد و fc مقاومت بتن را بر حسب مگاپاسکال نشان می‌دهد. همان‌طور که مشاهده می‌کنید هر چقدر مقاومت بتن کمتر باشد عیار سیمان آن کمتر خواهد بود. حالا برای مثال اگر بخواهیم بدانیم عیار بتن ۳۵۰ یعنی چه یعنی یک بتن با مقاومت ۲۶ مگاپاسکال که در هر متر مکعب از مخلوط آن 350 کیلوگرم سیمان به کار رفته است. 

یک فرمول دیگر هم برای تعیین عیار بتن وجود دارد که در آن تنها به وزن سیمان به کار رفته و وزن کل بتن نیاز داریم:

(وزن سیمان / وزن کل بتن) × 100=W

همان‌طور که پیش‌تر گفتیم یک راه نام‌گذاری انواع بتن استفاده از سیمان مصرفی آنها است. اما بتن‌ها با توجه به مقاومتشان هم شناخته می‌شوند. برای مثال بتن c25 یک بتن با مقاومت ۲۵ مگاپاسکال است. همچنین عیار سیمان بتن c25 نیز ۳۵۰ است. 

انتخاب عیار بتن در هر پروژه

انتخاب عیار بتن در ایمنی و کیفیت سازه‌ها نقش بسیار مهمی دارد. موارد زیر در انتخاب عیار مناسب تعیین‌کننده هستند:

1. نوع سازه: از ساختمان‌های تجاری و مسکونی از بتن c20 تا c35 استفاده می‌شود. عیار بتن در سازه‌هایی مانند پل و سد بالاتر است.

2. بارگذاری: هرچه بارگذاری بیشتر باشد به بتن با عیار بالاتر احتیاج خواهد بود.

3. شرایط محیطی: اینکه سازه در چه محیط و شرایط آب‌وهوایی قرار دارد در عیار بتن مؤثر خواهد بود. 

4. نوع قالب: نوع قالب به کار رفته هم در عیار بتن تأثیرگذار خواهد بود. 

5. بودجه: بتن با عیار بالاتر باعث هزینه‌برتر شدن پروژه می‌شود. 

6. نظر متخصص سازه: مهندس سازه بر اساس تجربه و دانش خود عیار بتن در سازه را تعیین خواهد کرد.