دلیل ابتدایی توسعه سیمان‌های پرتلند آمیخته، صرفه‌جویی در قیمت و در نهایت کاهش کلینکر سیمانی مصرفی بوده است. ولی در حال حاضر تولید این سیمان‌ها بیشتر بدلیل صرفه‌جویی در انرژی و ملاحظات زیست‌محیطی می‌باشد. از جمله سیمان‌های پرتلند آمیخته می‌توان به سیمان پرتلند آهکی، سیمان پرتلند روباره آهن‌گدازی و سیمان پرتلند پوزولانی اشاره کرد که توضیحات بیشتر در مورد آن‌ها در ادامه آورده شده است.
سیمان پرتلند آهکی
سیمان پرتلند آهکی مخلوطی است از حداقل 80 درصد کلینکر سیمان پرتلند و حداکثر 20 درصد سنگ آهک ویژه که از پودر کردن این دو ماده در آسیاب سیمان حاصل می‌گردد و در ایران نیز گهگاه در کارخانه سیمان آبیک تولید می‌شود (طبق استاندارد 4220).
مواردی از دامنه کاربرد و ویژگی‌های سیمان پرتلند آهکی مانند کاهش قیمت، کارآیی مناسب، کاهش جداشدگی و آب انداختن، قابلیت پمپ کردن، نگهداری و حفظ آب بیشتر و نفوذپذیری کمتر نسبت به سیمان پرتلند معمولی ذکر شده است.
سیمان آمیخته روباره آهن‌گدازی (نوع ISدرC595 ASTM)
این نوع سیمان را می‌توان در ساختمان‌های عمومی بکار برد و حاوی مخلوط کامل و یکنواخت روباره آهن‌گدازی آسیاب شده با سیمان پرتلند است. سیمان‌های نوع IS بطور متعارف دارای 25 تا70 درصد روباره هستند و به اندازه ذرات ریزتر از سیمان آسیاب می‌شوند تا کاهش مقاومت اولیه را تا حدی جبران کنند. طبق توصیه آیین‌نامه BS146:1973 مقدار روباره دانه شده نباید از 65 درصد وزن مخلوط کلینکر سیمان پرتلند و روباره آهن‌گدازی تجاوز کند. طبق استاندارد ASTM C595 سیمانی که کمتر از 25 درصد روباره داشته باشد، (SM)I نامیده می‌شود (پرتلند اصلاح شده با روباره). انواع دیگری از سیمان‌های آمیخته روباره‌ای در ASTM وجود دارد.
بدلیل قدرت نسبتاً زیاد سیمان پرتلند آهن‌گدازی در برابر حمله سولفات‌ها، اغلب از این سیمان برای سازه های دریایی استفاده می‌کنند.
در استاندارد ایران به شماره 3517 تولید سه نوع سیمان آمیخته روباره ای به نام های پرتلند سرباره‌ای ، پرتلند سرباره‌ای ضدسولفات و سیمان سرباره‌ای پیش بینی شده است که مقدار سرباره در آن‌ها به ترتیب کمتر از 25 درصد، بین 25 تا 70درصد و بیش از 70درصد است . نوع اول و دوم آن در ایران و معمولاً در کارخانه سیمان سپاهان تولید شده است.
سیمان‌های آمیخته پوزولانی (نوعIP درC595 ASTM)
این نوع سیمان دارای 15 تا 40 درصد پوزولان طبیعی می‌باشدکه البته پوزولان‌ها به اندازه ذرات ریزتر از سیمان پرتلند آسیاب می‌شوند تا کاهش مقاومت اولیه را تا حدی جبران کنند. سیمان نوع (PM)I با حداکثر 15 درصد پوزولان، سیمان پرتلند اصلاح شده با پوزولان نام دارد. انواع دیگری از سیمان‌های آمیخته روباره‌ای در استاندارد ASTM وجود دارد.
در استاندارد ایران به شماره 3432 تولید دو نوع سیمان آمیخته پوزولانی به نام‌های پرتلند پوزولانی و پرتلند پوزولانی ویژه پیش‌بینی شده است که در اولی حداکثر پوزولان مصرفی 15 درصد و در دومی، حداقل پوزولان مصرفی 15 و حداکثر40 درصد می‌باشد. هر دو نوع در حال حاضر در ایران تولید می‌شود.
مقاومت اولیه بتن حاوی سیمانی که بخشی از آن با مواد پوزولانی جایگزین شده باشد، کمتر از مقاومت مربوطه بتن حاوی سیمان خالص است اما پس از حدود سه ماه هیچ‌گونه افتی در مقاومت وجود نخواهد داشت. جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند با مواد پوزولانی، نفوذپذیری بتن را کاهش می‌دهد که این کاهش به میزان 7 تا 10 برابر گزارش شده است.
برخی از ویژگی‌های سیمان‌های آمیخته روباره‌ای و پوزولانی عبارتند از:
- كاهش میزان مصرف کلینکر سیمان.
- صرفه‌جویی در مصرف انرژی و حفظ منابع و بطورکلی بهای کمتر نسبت به سیمان پرتلند.
- تغییر خواص بتن تازه.
- كاهش سرعت هیدراسیون و کاهش میزان گرمای حاصل از فرآیند آبگیری سیمان.
تأثیر استفاده از مواد پوزولانی بر مقاومت فشاری بستگی به نوع پوزولان و ارزش پوزولانی آن دارد. در مورد پوزولان‌های فعال نظیر دوده سیلیس، مقاومت فشاری افزایش می‌یابد ولی در خصوص سایر پوزولان‌ها نظیر پوزولان‌های طبیعی و روباره‌ها، نتایج متفاوتی به دست می‌آید
مطالب فوق، اثر مناسب پوزولان و روباره آهن‌گدازی در کاهش مصرف سیمان در حالی که مقاومت بتن کاهش چشم‌گیری نداشته باشد، مشخص می‌شود و با توجه به قیمت کمتر سیمان‌های آمیخته به نسبت سیمان پرتلند، استفاده از سیمان‌های آمیخته دارای صرفه اقتصادی می‌باشد. به هر حال لازم است سیمان‌های آمیخته از كیفیت استاندارد برخوردار باشند و قیمت آن‌ها نیز مدنظر قرار گیرد.
توجه شود سیمان پرتلند پوزولانی ایران همان سیمان پرتلند اصلاح شده با پوزولان در ASTM می‌باشد، همچنین سیمان پرتلند پوزولانی ویژه ایران مشابه سیمان پرتلند پوزولانی ASTM است. سیمان پرتلند سرباره‌ای ایران همان سیمان پرتلند اصلاح شده با سرباره طبق ASTM می‌باشد.
منبع:روش صحیح ساخت بتن –دکتر محسن تدین
