دنیای بتــــــــن

[Alireza Hashemi 33,392]

بتن بهتر است یا فولاد ؟

هر روز هنگام عبور از خيابان‌هاي شهر شاهد ساخت و سازهاي روز افزوني هستيم، ساختمان‌هاي مختلف از يك طبقه تا 60 طبقه كه جلوي آنها انواع مصالح ديده مي‌شود؛ سازه‌هايي كه گاه از بتن ساخته مي‌شوند و گاه از فولاد.در مورد اينكه كدام نوع سازه بر ديگري برتري دارد، اختلاف نظر شديدی بين سازندگان ساختمان‌ها وجود دارد. معمولاً معيارهاي ساخت، جواب‌هاي متفاوتي براي ما به همراه دارند.

عمده عوامل مؤثر در اين روند، هزينه، زمان و كيفيت ساخت هستند.هزينه ساخت و سود حاصل از اين سرمايه‌گذاری با زمان اتمام طرح رابطه تنگاتنگي دارند. بديهي است هر چه زمان طرح طولاني‌تر ‌شود شاهد افزايش قيمت مصالح، قيمت تمام شده طرح، هزينه‌هاي متفرقه و بازگشت ديرتر سرمايه خواهيم بود كه خوشايند هيچ سازنده‌اي نيست.

سازه‌هاي بتن آرمه در مقابل سازه‌هاي فولادي معمولاً نياز به هزينه كمتر و زمان بيشتري براي ساخت دارد؛ در حالي‌كه سازه‌هاي فولادي ابتدا نياز به سرمايه زيادي براي خريد آهن آلات دارد ولي در عوض شاهد سرعت اجراي بالاتري خواهيم بود.بنابراين در ساختمان‌هاي عادي كمتر از 6 طبقه در نهايت از اين منظر تفاوت زيادي وجود ندارد.

در اسكلت‌هاي فولادي حتماً بايد تمام اسكلت آماده باشد تا بتوان سقف را اجراكرد. به عبارت ديگر اول بايد تير و ستون‌هايي وجود داشته باشد تا بتوان روي آن سطحي به نام سقف يا همان كف اجرا كرد. در حالي‌كه در سازه‌هاي بتن آرمه ابتدا ستون‌هاي هر طبقه و سپس سقف همان طبقه كه خود مشتمل بر تير‌ها و كف يكپارچه‌تري نسبت به سازه‌هاي فولادي است اجرا مي‌شود.

مزيت اين روش نسبت به روش اول آن است كه مي‌توان طبقه مورد نظر را سريعتر براي اجراي ديگر مراحل از جمله تيغه چيني، اجراي تأسيسات مكانيكي و برقي و... در اختيار ساير پيمانكاران قرار داد كه خود موجب تسريع در روند طرح خواهد بود.

ولي به‌طور كلي زمان اجراي سازه‌هاي فولادي در مقياسهاي بزرگ تا حدودي كوتاه‌تر از سازه‌هاي بتن آرمه و هزينه‌هاي سازه‌هاي بتن آرمه كمتر از سازه‌هاي فولادي است كه هر سازنده‌اي با توجه به شرايط و معيار‌هاي خود تصميم‌گيرنده اصلي است.

حال با فرض وجود شرايطي كاملاً ايده‌آل، يعني عدم‌وجود محدوديت زمان و هزينه‌ها، عامل سوم يعني كيفيت سازه را بررسي مي‌كنيم. كيفيت را مي‌توان از جنبه‌هاي متفاوتي مانند مقاومت در برابر بارهاي ثقلي وارده و زلزله، مقاومت در برابر حرارت، ابعاد، دهانه‌هاي قابل پوشش، تعداد طبقات قابل طراحي، قابليت ترميم آسان و... مورد نقد و بررسي قرار داد. با توجه به گستردگي و پيچيدگي مسئله، در اينجا فقط تصميم‌گيري براي ساختمان‌هاي عادي را مورد توجه قرار مي‌دهيم.

اولين و مهم‌ترين نكته قابل ذكر در اين مورد مقاومت مصالح و ابعاد مصالح مصرفي است. معمولاً هر چه اعضای باربر ما ابعاد بزرگتر از نگاه عام و ممان اينرسي بالاتر از ديد مهندسي داشته باشد، رفتار سازه‌اي مناسب‌تر است و هر چه مصالح مصرفي كه در عرف ساختمان‌سازي‌ بتن يا فولاد هستند قابليت تحمل نيروهاي بيشتر را داشته باشند منجر به طراحي اعضاي ظريف‌تري خواهند شد.

اگر هر دو عامل در كنار هم قرار گيرند منجر به رسيدن به سختي و صلبيت بالاتري خواهند شد كه جزء اصلي‌ترين آيتم‌هاي طراحي يك مهندس محاسب به شمار مي‌روند.

در طراحي سازه‌ها، مقاومت بتن را 10 درصد مقاومت فولاد فرض مي‌كنند بنابراين ابعاد ستون‌ها و تيرهاي بتني، به‌مراتب بيش از سازه‌هاي فولادي است. البته اين ابعاد بزرگ اعضای بتني، ممان اينرسي بسيار بالاتري نسبت به گزينه ديگر به ارمغان خواهند آورد كه در نهايت سازه بتنی، سختي بالاتر و معمولاً رفتار سازه‌اي مناسب‌تری دارد.

« سازه‌هاي بتني سنگين هستند.» در پاسخ به اين ايراد بايد گفت: ابعاد بزرگ سازه تا جايي مورد پذيرش يك مهندس است كه منجر به سنگيني بيش از حد سازه نشود و با توجه به آنكه بحث ما در مورد سازه‌هاي عادي كمتر از 6 طبقه است تفاوت وزن اسكلت نيز آنچنان نخواهد بود تا مهندس طراح را به سمت طراحي سازه فولادي بكشاند. اين موضوع در بسياري از سازه‌هاي عظيم نيز صادق است كه برج 56 طبقه تهران نمونه بارزي از اين دست است.

بحث زلزله كه بحث داغ اين روزهاي تهران است مي‌تواند جنبه ديگري از كيفيت مناسب يك سازه باشد. سازه‌هاي بتن آرمه عادي و به ويژه مجهز به ديوارهاي بتني به‌علت سختي بالا نسبت به سازه‌هاي فولادي در برابر زلزله، در بيشتر موارد مقاومت بسيار بالايي از خود نشان مي‌دهند اما سازه‌هاي فولادي نيز مي‌توانند همين رفتار را از خود نشان دهند مشروط برآنكه طراحي مناسبي داشته باشند.

نكته قابل تامل اينجا است كه اين رفتار به چه قيمتي به دست خواهد آمد؟ اگر طراحي، يك طراحي بدون نقص باشد، هم سازه فولادي و هم سازه بتن آرمه در چند ثانيه وقوع زلزله، با حداقل خسارت ممكن جان سالم به در خواهند برد. اما كار به اينجا ختم نخواهد شد و پس از زلزله‌هاي زيادي شاهد شكستگي لوله‌هاي گاز و وقوع آتش سوزي‌هاي مهيب بوده‌ايم كه گاه از خود زلزله مخرب‌تر هستند.

با توجه به اينكه اطفاء حريق بلافاصله بعد از وقوع حادثه ممكن نيست، ساختمان بايد به گونه‌اي طراحي شود كه تا چند ساعت متوالي بتواند آتش را با حداقل خسارات وارده تحمل كند. در سازه‌هاي بتن آرمه مقاومت بالايي در برابر آتش سوزي وجود دارد، اما درسازه‌هاي فولادي درصورتي‌كه تمهيدات ايمني لازم در آنها صورت نپذيرد در چند دقيقه ابتدايی حريق، شاهد تخريب‌هاي بسيار سريع و غيرقابل جبران خواهيم بود كه اين مورد نيز مزيتي بسيار ارزشمند براي سازه‌هاي بتن آرمه به حساب مي‌آيد.

اما آنچه اكثر مهندسان را نسبت به سازه‌هاي بتن آرمه به شدت بد‌بين كرده، عدم‌قطعيت‌ها، يكنواخت نبودن مقاومت بتن و كم اطلاعي بسياري از سازندگان از نحوه عمل‌آوري و به دست آوردن نتيجه‌اي مطلوب از اين ماده است.

قابليت اشتباه در تهيه بالقوه اين نوع ماده در مقابل فولاد توجيه ديگري است كه از سوي عده زيادي در مخالفت با بتن ارائه مي‌شود، چرا‌كه ممكن است حين عمل آوری، مقاومت فشاری كمتر از حد مورد نياز به دست آيد.

اين گروه معتقدند جبران يك اشتباه در سازه‌های بتن آرمه در مواردي منجر به تخريب اجباري سازه مي‌شود در حالي‌كه فولاد در هر لحظه كه سازنده اراده كند با هزينه‌اي به نسبت پايين قابل ترميم و تقويت است

در پاسخ به اين ايراد بايد گفت اين عدم‌قطعيت‌ها در آيين نامه‌ها با اعمال ضريب ايمني بسيار بالايي پيش‌بيني شده تا جايي كه در موارد زيادي شاهد مقاومتي چند برابر مقاومت مورد نياز در ساخت اين قبيل سازه‌ها هستيم.از سوي ديگر اين عدم‌قطعيت كيفيت بتن در شالوده و سقف‌هاي سازه فولادي نيز وجود دارد و صرفاً متعلق به سازه‌هاي بتن آرمه نيست.

 

در نهايت بايد بر اين موضوع تاكيد كرد كه به‌طور كلي هم سازه‌هاي فولادي و هم سازه‌هاي بتن آرمه درصورتي كه در طراحي آنها سيستم مناسب و منطبق بر آيين‌نامه‌های به روز، مورد استفاده قرار نگيرد و متخصصين متبحر آنها را اجرا و مهندسين با تجربه بر اجراي آنها نظارت مستمر نكنند، هيچ رجحاني از نظر كيفيت و قابليت اطمينان بر ديگري ندارند.

 

فراموش نكنيم معيار چهارمي نيز در انتخاب وجود دارد؛ معياري كه 3 معيار هزينه، زمان و كيفيت را تحت سيطره خود قرار مي‌دهد: فولاد به‌عنوان يك سرمايه ملي ماده‌اي است كه ارزان به دست نمي‌آيد و همانند نفت روزي تمام خواهد شد؛ ماده‌اي كه بايد در صنايع ارزشمندتر ‌و يا حداقل در سازه‌هاي خاص كه نياز به ظرافت خاصي دارند و پس از بررسي‌هاي علمي برتري فولاد در آن محرز شده، مورد استفاده و بهره برداري قرار گيرد تا شاهد رشد اقتصادي در ديگر زمينه‌ها باشيم.

به‌نظر نويسنده استفاده از سازه‌هاي بتن آرمه با توجه به مصرف به‌مراتب پايين‌تر از فولاد (به‌صورت ميلگرد) هم از نظر سازه‌اي و هم از نظر اقتصادي و هم از جنبه ملي به‌مراتب مناسب‌تر و بهينه‌تر از سازه‌هاي فولادي است. __________________

[Alireza Hashemi 33,392]

بتون و سیمان ضد آب

از گذشته ها تاکنون دیوارهای بتونی و سنگی وشالوده های ساختمان می بایست دارای جدار ضد آب باشند تا از نفوذ آب به داخل آن تاحدامکان بتوان جلوگیری کرد چراکه همانطور که می دانیم نم و رطوبت می تواند خساراتجبران ناپذیری را به ساختمان وارد کند.

شرکت "کویکرت" (quikrete) توانستهاست محصولاتی را در این زمینه تولید کند که شامل بتون مقاوم ضد آب "کویکرت"، بتونمعمولی ضد آب، بتون و مصالحی که دارای رنگ ثابت در برابر آب هستند، می باشد. تمامیاین محصولات قابل مصرف در بخش های داخلی و خارجی دیوارهای منزل می باشد. البته اینمصالح در کف سازی سطوح کاربرد ندارد.

استحکام بتون مقاوم ضد آب "کویکرت" وبتون معمولی ضد آب بوسیله مواد معدنی افزایش می یابد و در برابر آب نفوذ پذیری کمترو در نتیجه دام بیشتری خواهد داشت.

رطوبت شالوده دیوارها ممکن است در اثرایجاد میعان در فضای داخلی ساختمان و یا نفوذ آب از بیرون ساختمان به درون دیوارهاپدید آمده باشد. برای اینکه مطمئن شوید این رطوبت نتیجه میعان در داخل ساختمان نیستبهترین راه این است که یک ورقه آلومینیومی مربع شکل طوری بر روی دیوار قرار داده وبچسبانید که هوا از هیچ یک از اضلاع آن وارد نشود. بگذارید 2 روز ورقه آلومینیومیبه همین شکل باقی بماند. پس از 2 روز آن را بردارید اگر قسمت بیرونی نوارآلومینیومی نمناک است مشکل از میعان داخل ساختمان می باشد.

این مشکل را میتوان از طریق نصب یک دستگاه رطوبت زا و یا یک دستگاه تهویه در زیر زمین حل کرد. اگربخشی ا ورقه آلومینیومی که با دیوار در تماس بوده است نمناک شد، مشکل از بیرونساختمان است.

چگونگی تعمیر و لکه گیری نقاطی که از آنها آب به دیوارنفوذ می کند.

1) دیوارها را به درستی بررسی کنید و محل نشتی آب و نقاطی کهدارای درز و شکاف هستند را شناسایی کنید. این نقاط می توانند طرفین بالایی سقف کهبه ناودانی منتهی می شوند و یا زیر تاق بالکن باشد. در صورت امکان نگذارید مسیر آببه سمت دیوارها باشد.

. شکاف های بزرگ و سوراخ ها می بایست قبل از جدار بندیو رنگ کردن تعمیر شوند. برای این منظور می توانید از سیمان آبی استفاده کنید (2.

جداربندیبرای استفاده از جدار بتونی مقاوم آماده ساختندیوار پیش از جداربندی بسیار مهم است.

1) اگر سطح دیوار نو است آن را با برسسیمی بسایید و سپس با آب بشویید. اگر دیوار از ابتدا صاف و هموار بود مثلا دیوار ازابتدا بتونی بود آن را با محلول 20% تا 50% اسید هیدروکلریک شسته و سپس با آب شستشودهید و یا اینکه بتون غنی شده با آکریلیک را به مخلوط اضافه کنید(در شماره 4 به آنخواهیم پرداخت)

2) اگر سطح دیوار کهنه است و یا اینکه بوسیله رنگ یا دیگرپوشش ها پوشانده شده باید تمام پوشش ها قبل از استفاده از این جدارها از سطح دیوارپاک شوند. با یک برس سیمی رنگ، گل و آهک و کثیفی ها و هر آنچه به دیوار چسبیده راجدا کنید. در نهایت می بایست 75% دیوار اولیه باقی مانده و باقی ساییده شود. همچنینمواد زائد روی دیوار را می توان بوسیله انواع زدایشگر های آسفالت از بین برد و سپسدیوار را با آب شستشو داد.

3) بتون مقاوم ضد آب در کیسه های بزرگ و ستردهاست که باید برای استفاده آن را با آب سرد و تمیز مخلوط کرد. بطور تقریبی برای هرکیسه 18 کیلو گرمی از این بتون 8/3-6/4 لیتر آب لازم است و همچنین می توان گفت برایهر سطل 9 کیلویی از بتون معمولی ضد آب 8/3-6/4 لیتر آب لازم است.

4**اگردیواری را که می خواهید جدار بندی کنید یک دیوار صاف و بدون شکاف است در مایع شستشواز مایع بتون آکریلیک دار مقاوم کننده استفاده کنید. به جای استفاده از 2 لیتر آبدر بتون مقاوم ضدآب و یا بتون استاندارد از 2 لیتر مایع بتون آکریلیک دار استفادهکنید.

.این مخلوط به تدریج رقیق تر می شود، بنابراین بیسشتر از اندازه ای کهذکر شد بدان آب نیافزایید. به اندازه کافی از این مخلوط درست کنید چون تا حداکثر 2ساعت پس از درست کردن مخلوط می توان از آن استفاده کرد (5 .

اجازه دهید اینمخلوط 20 دقیقه قبل از مصرف همین طور باقی بماند. درست قبل از شروع کردن به کار آنرا هم بزنید و این کار بطور مداوم در طول مدت کار انجام دهید. (6.

.دیوارهایدارای درز و نفوذ پذیر را قبل از شروع به کار کمی مرطوب کنید. اما اگر دیوار صاف وبدون درز است از این کار خودداری کنید (7.

. در هنگام استفاده از این مخلوطاز یک برس الیافی با عرض 15 سانتی متر برای کشیدن بر روی دیوار استفاده کنید و آنرا به صورت مدور بر روی دیوار بکشید (8.

. اگر هوا گرم و خشک است چندین باربا اسپری بر روی دیوار آب بپاشید (9.

10) از 2 لایه جدار استفاده کنید. لایهدوم 12 تا 48 ساعت پس از لایه اول بر روی دیوار کشیده می شود. قبل از مرحله دومجداربندی با اسپری بر روی دیوار آب بپاشید. پس از انجام مرحله دوم جداربندی دوبارهبر روی دیوار جداربندی نکنید و از نمناک کردن دیوار بپرهیزید.

سیمانهیدرولیک ضد آب چیست؟این نوع سیمان در دیوارهای بتونی و یا سنگی کاربرددارد و از نفوذ آب جلوگیری می کند. فرمول این نوع سیمان طوری است که خیلی سریع سفتمی شود و در مقابل نفوذ آب بسیار مقاوم و مستحکم است. سیمان هیدرولیک ضد آب، مشکلنشتی آب را در مناطقی که آبهای جاری از زیر و یا بالای سطوح بتونی و یا سنگی عبورمی کند را حل می کند.

از این نوع سیمان می توان در اطراف لوله های بتونی کهآب از آنها عبور می کند نیز استفاده کرد. بطور کل موارد استفاه از این سیمان به شرحزیر می باشد:

-- دیوارهای باربر و دیوارهای پشت بند

-- دودکشها

-- استخر های شنا، حوضچه های فواره دار، مخازن آبی زیر زمینیموادتشکیل دهنده: این سیمان مخلوطی از سیمان پورتلندی و سیمان آلومینات کلسیم، دانه هایسیلیکا و دیگر افزودنی های مخصوص می باشد. رنگ این محصول بطور معمول خاکستری میباشد اما انواع خاص آن که سفید رنگ است هم تهیه شده است.

دیواری را که میخواهید بر روی آن از این سیمان استفاده کنید می بایست عاری از گرد و غبار و جلبکزدگی و کپک زدگی باشد. از ایجاد شکاف های vشکل ممانعت کنید. به ازای وزن هر 4-5/4بخش از این سیمان از 1 بخش آب استفاده کنید. آب و سیمان باید طوری با هم مخلوط شوندکه یک بتونه یکنواخت به دست آید. به اندازه ای از این مخلوط استفاده کنید که در عرض 2-3 دقیقه مصرف شود. برای هر بار استفاده 113 تا 170 گرم از پودر سیمان تجویز میشود.

اخطار: حرارت بالا زمان سفت شدن سیمان را افزایش می دهد. این محصول میبایست در دمای پایین تر 50 درجه فارنهایت و با استفاده از آب نیمه گرم تهیه شود.

[Alireza Hashemi 33,392]

ساخت بتن هاي چند منظوره با استفاده از مكمل بتن a.c.p

از جمله عوامل اصلي نفوذپذيري بتن مي توان به تبخير بخشي از آب اختلاط كه جهت حصول كارائي يا رواني بيشتر به بتن اضافه مي شود اشاره نمود كه به دليل عدم شركت در واكنش هيدراسيون از بتن تبخير شده و باعث ايجاد لوله هاي موئين زيادي در بتن خواهد شد. يكي ديگر از عوامل اثر گذار درنفوذپذيري بتن كسري فيلر سنگدانه ها و عدم استفاده از ريز دانه يا پر كننده مناسب است كه ما را ناگزير به مصرف سيمان بيشتر مي كند . سيمان اضافه با جذب آب از مخلوط بتن باعث افزايش ميزان مصرف آب شده و نهايتا نفوذپذيري را افزايش مي دهد از سوي ديگر سيمان ميزان قلياي بتن را بالا برده و احتمال سرطاني شدن بتن (A-A-R) را افزايش مي دهد .

ماده افزودني مكمل بتن A.C.P كه بخش اساسي مواد سازنده اش را 1- ميكروسيليس 2- فوق روان كننده 3- واترپروف 4- كاتاليزور تشكيل مي دهد با هدف ارتقاء خواص در زمان ساخت به بتن اضافه مي كنيم. اين ماده كه در حدود 6 الي 9 درصد وزن سيمان به بتن افزوده مي شود علاوه بر امكان كاهش حدود 15% الي 20% از نسبت آب به سيمان باعث افزايش كارائي يا اسلامپ بتن شده لذا به تراكم بهتر بتن و جلوگيري از حبس شدن هوا در بتن كمك نموده و هنگام باز نمودن قالبها هرگز مقاطع كرمو يا متخلخل روي بتن به چشم نخواهد خورد از سوي ديگر زمان حفظ اسلامپ بتن را جهت حمل بتن در مسافت هاي طولاني تر يا بتن ريزي با مدت زمان بيشتر افزايش داده و ميزان نفوذپذيري و درصد جذب آب بتن را در حدود 90% كاهش داده و مقاومت فشاري را در حدود 50% افزايش مي دهد.

افزودني مكمل بتن پس از افزوده شدن به بتن رفتار هاي شيميائي خود را به ترتيب ذيل شروع مي كند:

ابتدا مواد فوق روان كننده سازنده A.C.P با انتقال بار الكتريكي منفي به دوغاب سيمان و افزايش اسلامپ به دليل تبديل نمودن بتن به مخلوط تك قطبي باعث افزايش اسلامپ مي گردند.

به طور همزمان مواد واترپروف موجود در مكمل بتن با توجه به بافت كاملا ميكرونيزه و غير قابل انحلال خود طي انجام عمل اختلاط در بچينگ و تراك ميكسر با جايگيري در ريز ترين فضاهاي خالي و خلل فرج ريز ميكروسكپي باعث رفع اثرات نامطلوب كم بودن فيلر در بتن مي گردند بدين ترتيب نفوذپذيري بتن به مقدار قابل توجهي كاهش پيدا مي كند.

پس از آغاز واكنش هيدراسيون ميكروسيليس(SiO2)موجود در مكمل بتن با Ca(OH)2 قابل انحلال وارد واكنش شده و سيليكات كلسيم هيدراته(C-S-H)توليد مي كند.

سيليكات كلسيم ايجاد شده علاوه بر غير قابل انحلال بودن باعث بالا بردن مقاومت فشاري بتن شده و يكي از عوامل اصلي قليائي بتن را كاهش مي دهد و نقش موثري در كاهش احتمال بروز واكنش قليائي سنگدانه ها خواهد داشت .

مواد كاتاليزور سازنده افزودني مكمل بتن نقش اساسي در بهبود انجام واكنش ميكروسيليس با Ca(OH)2 موجود در بتن دارند زيرا تمامي واكنش هاي شيميائي براي پيشرفت نياز به نوعي كاتاليزور دارند.

كاتاليزور به كار رفته در مكمل بتن باعث تكميل و بهبود واكنش فوق الذكر مي گردد و از به هدر رفتن ميكروسيليس ( كه در طرح هاي اختلاط معمول در حدود 15% است) جلوگيري به عمل مي آورد به همين دليل است كه مصرف مكمل بتن در حدود 2% كمتر از ژل ميكروسيليس يا ميسكروسيليس و فوق روان كننده به صورت مجزا خواهد بود.

[Alireza Hashemi 33,392]

مبانی بتن

بتن اساسا از دو قسمت دانه­های سنگی (Aggregates) و خمیر سیمان (Concrete) تشکیل شده است. خمیر سیمان که در واقع مخلوطی از سیمان پرتلند و آب می­باشد. - در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه­ها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر می­چسباند.

- دانه­ها به دو گروه ریزدانه که تا ¼ اینچ (6میلیمتر) و درشت دانه که روی الک شماره 16 (1.18 میلیمتر) تقسیم می­شوند.

- خمیر سیمان عموما حدود 25 تا 40% کل حجم بتن را تشکیل می­دهد که حجم مطلق سیمان بین 7 تا 15% و حجم آب از 14 تا 21% است. مقدار هوای در بتن تا حدود 8% حجم بتن را تشکیل می­دهد این اندازه به درشت ترین دانه بستگی دارد.

- برای مصالح و شرایط عمل آوردن (Curing) معین، کیفیت بتن سخت شده به مقدار آب در مقابل با مقدار سیمان بستگی دارد.

مزایای کاهش مقدار آب

1. افزایش مقاومت فشاری و مقاومت خمشی

2. افزایش قابلیت آب بندی (WaterTightness)

3. کاهش جذب آب (Absorption)

4. افزایش مقاومت نسبت به عوامل جوی

5. پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی

6. چسبندگی بهتر میان میلگرد و بتن

7. کاهش تغییرات حجمی در اثر تر و خشک شدن

انواع سیمان پرتلند

نوع 1 : برای استفاده عمومی ومناسب برای همه کارها

نوع 2 : زمانی که احتیاطات علیه حمله سولفات ها مهم باشد

نوع 3 : با مقاومت زودرس که مقاومت های بالا را در مدت کوتاهی می دهد

نوع 4 : با حرارت هیدراسیون کم در جائی که میزان و حرارت تولید شده باید حداقل باشد

نوع 5 : در بتن هائی که در معرض شدید سولفاتها قرار دارن (ضد سولفات)

سیمان حباب زا (نوع A1، A2، A3) در برابر یخ زدن و آب شدن و همچنین پیوسته شدگی حاصل از اثرات مواد شیمیائی برای از بین بردن یخ جاده ها مقاومت بهبود یافته ای دارند.

سیمان پرتلند سفید تفاوت بنیادی آن در رنگ می باشد

اختلاط

ترتیب 5 مادﮤ متشکله بتن در مخلوط کن نقش مهمی را در یکنواختی بتن خواهد داشت.

کنترل ترک

دو عامل اصلی برای ترک در بتن عبارتند از :

1. تنش بر اثر بارهای وارده (Controljoints)

2. تنش بر اثر آب رفتگی در حین خشک شدن یا تغییرات دما (Restraint)

شیوه جلوگیری

1. درزهای کنترل مؤثرترین شیوه جلوگیری از ترک های غیر قابل رؤیت به شمار می آیند (IsolationJoints)

2. درزهای جداکننده دال را از قسمتهای دیگر سازه جدا می کنند و اجازه حرکت افقی و عمودی را در دال می دهد (Footings)

3. درزهای اجرائی جائی که کار بتن ریزی روزانه پایان می یابد، ایجاد می شوند; و مناطقی را که در دفعات مختلف بتن ریزی می شوند از یکدیگر جدا می سازند.

مواد افزودنی بتن (Admixtures)

1. مواد افزودنی حباب زا (Air-entraining)

2. مواد افزودنی کاهنده آب (WaterReducing)

3. مواد افزودنی کندگیرکننده (Retarding)

4. مواد افزودنی تسریع کننده (Accelerating)

5. پوزولانها

6. مواد کارائی ساز شامل روان سازهای اعلا (SuperPlasticizers)

7. مواد متفرقه مانند مواد پیوند ساز، ضد رطوبت، کاهنده نفوظ پذیری، دوغاب ساز و گاز ساز

بتن ریزی و پرداخت

تدارکات پیش از بتن ریزی

شامل متراکم کردن، درست شکل دادن، مرطوب نمودن سطح زمین ، بستن قالبها،قرار دادن آرماتورها و سایر اقلام کار گذاشته شده بطور محکم در محلهای خود.

قالبها باید بطور دقیق قرار داده شوند وخود یا آستر آنها با مصالحی ساخته شده باشد که سرانجام نمای مطلوبی را به سطحبتن سخت شده ارائه کنند.قالبهای چوبی باید قبل از بتن ریزی مرطوب شوند در غیر اینصورت آب بتن را جذب کرده و متورم می شوددر استفاده از قالبهای چوبی باید از بکار بردن میخهای خیلی بزرگ یا به تعداد خیلی زیاد اجتناب ورزید تا برداشتن قالبها آسان شود و آسیب پذیری کاهش یابد.و برای سهولت در برداشتن قالبها باید آنها را با یک ماده رها ساز مانند روغن یا لاک آغشته کرد.

هنگامی که بتن ریخته می شود،میلگردهای فولادی باید تمیز بوده وعاری از زنگیا لایه اکسیده باشد. میلگردهای فولادی و سایر اقلام کار گذاشته که آغشته به ملات باشند، نیازی به .پاک کردن ندارند به شرطی که عملیات بتن ریزی در عرض چند ساعت پایان پذیرد.

ریختن بتن

بتن باید بطور پیوسته تا حد امکان در نزدیکی محل نهای خود ریخته شود.در اجرا دالها ، بتن ریزی باید در امتداد پیرامون انتهای دال آغاز شو د و هر پیمانه روی بتن ریخته شده قبلی تخلیه شود. عموما بتن در لایه­های افقی با ضخامت یکنواختریخته شود وهر لایه باید قبل از ریختن لایه بعدی بطور کامل تراکم یابد. میزان بتن ریزی باید به اندازه کافی سریع بوده تا هنگام ریختن لایه جدید روی لایه قبلی ،آن لایه در حالت خمیری باشد . این امر باعث جلوگیری از خطوط جریان، درزها و سطوح سفحات ضعیف می شود که هنگام ریختن بتن تازه روی بتن سخت شده روی می­دهد.

پیمانه های نخستین در هر مرحله بتن ریزی در دیواره ها و تیرهای اصلی باید در دو انتهای عضو ریخته شوند و سپس بتن ریزی های بعدی به سوی قسمت مرکزی پیش روند. در تمام حالات باید از جمع شدن آب در انتهاها، در گوشه ها جلوگیری شود.

-ارتفاع سقوط آزاد بتن نیازی به محدود شدن ندارد مگر اینکه جدائی درشت دانه ها رخ دهد که در آن صورت بتن از طریق بازشوهای پهلوئی موسوم به پنجره، که در اطراف قالبهای بلند و باریک وجود دارند، ریخته می شوند. در خارج بازشوها باید از یک مخزن قیفی شکل جمع شونده استفاده شود تا بتن امکان یابد آرام تر از کنا بازشو جریان یافته و تمایل به جدائی دانه ها کاهش یابد.

قبل از اینکه سطح بتن سخت شود بتن ریزی باید دوباره از سر گرفته شود تا بدینوسیله از ایجاد اتصال سرد جلوگیری به عمل آید.

متراکم کردن بتن

متراکم کردن عبارتست از نزذدیک ساختن ذرات جامد در بتن تازه به گونه ای که ریختن آن در قالبها و دور اقلام کار گذاشته شده و آرماتورها انجام گیرد و نیز محفظه های سنگی و هوای محبوس که بصورت حفره های هوائی اتفاقی یا تصادفی در بتن موجود است از بین برود.

تراکم بوسیله دست یا توسط روشهای مکانیکی صورت می گیرد. روش انتخاب شده بستگی به روانی مخلوط و شرایط بتن ریزی مانند، پیچیدگی قالب بندی و مقدار آرماتورها دارد. مخلوط های خمیری و روان را می توان بطور دستی با کوبیدن بتن با یک میله فولادی یا یک وسیله فولادی دیگر متراکم ساخت.

تراکم مکانیکی مناسب، بتن ریزی مخلوطهای سفت با نسبتهای آب به سیمان پایین و بتن های خوب حاوی درشت دانه های زیاد را امکان پذیر می سازد.

برداشتن قالبها( باز کردن آنها)

قالبها راتا مادامی که بتن به اندازه کافی مقاومت پیدا نکرده تا بتواند به طور رضایت بخشی تنشهای ناشی از بار مرده و نیز هر گونه بار اجرایی((constructionload وارده را تحمل کند،نباید برداشته شود.بتن باید به اندازه کافی سخت شده باشد به نحوی که وقتی دقت معقولی در باز کردن قالبها انجام شود هیجگونه آسیبی به به سطوح نرسد.به طور کلی برداشتن قالبهای مقاطع نسبتا ضخیم را می توان 12 تا 24 ساعت پس از بتن ریزی برداشت.در اغلب شرایط ، برای زمان برداشتن قالبها بهتر است که متکی به مقاومتی از بتن بوده که بوسیله آزمایش تعیین می شود .

میله نوک تیز یا سایر ابزار فلزی را نباید جهت شل کردن قالبها میان بتن و قالب به زور گذاشته شود.اگر لازم باشد جدا کردن قالب از بتن با استفاده از گوه (wedge (انجام گیرد، فقط باید با گوه های چوبی بکار روند.

برداشتن قالبها باید از قسمتهای ساده آغاز شده وسپس به سوی قسمتهای پیش آمده پیشروی شود.این امر فشار وارد به گوشه های پیش آمده را کاهش می دهد.

لکه گیری، پاک کردن،وپرداختن سطوح قالب گیری شده

پس از برداشتن قالبها تمام برجستگیها،خطوط نشت،و پیش آمدگیهای کوچک باید به وسیله قلم زنی (chipping ( از بین برده شود.سطح بتن سپس باید سابیده یا مالیده شود. هر گونه باید پر شود.سطوح کرمو باید مرمت شده و تمام لکه ها باید پاک شوند . با دقت در عملیات اجرای قالب بندی و بتن ریزی ، تمامی این عملیات به حداقل می رسد.

بتن کرمو و دیگر بتن های معیوب باید کنده شوند تا مصالح خوب و سالم پدید آید.

اگر بتن معیوبی مجاور محل لکه گیری شده باقی بماتد ،ممکن است رطوبت به درون خلل و فرج راه یابد و به مرور زمان عوامل جوی موجب کنده شدن بتن مرمت شده شود. لبه ها باید به طورمستقیم و عمود بر سطح ، بریده یا قلم زنی شوند ،یسا مقدار کمی تو بریدگی داده شوند تا زبانکی را در کنار جای لکه گیری شده فراهم سازد.

پیش از اعمال بتن لکه گیری ، بتن اطراف باید برای چندین ساعت خیس نگه داشته شود.تمام سطوحی که بتن جدید به آنها پیوند داده می شوند،باید بوسیله برس دوغاب زده شوند.

تکه های کم عمق را با ملات سفت مشابه آنچه کهدر بتن بکار می رود ،می توان پر کرد.لکه گیری باید لایه به لایه انجام شود. به گونه ای که ضخامت هر لایه بیشتر از13 میلی متر نبوده و نیز هر لایه به صورت مضر س پرداخت شود تا پیوند آن به لایه بعدی بهتر صورت گیرد. لایه نهایی را با استفاده از تخته ماله به نحوی پرداخت کرد که با بتن اطرهف خود همگون باشد

عمل آوردن تکه های لکه گیری شده

پس از لکه گیری، عمل آوردن باید تا جایی که ممکن است زودتر آغاز شودتا از خشک شدن زود هنگام جلوگیری شود . کرباس تر،ماسه خیس، نایلون را میتوان به کا برد.

عمل آوردن و حفاظت

عمل آوردن بتن تاثیر قوی روی خواص بتن سخت شده مانند دوام، مقاومت، آب بندی، مقاومت سایشی، ثبات حجمیو مقاومت در برابر یخ زدن وآب شدن دارد.

تمامی سازه های بتنی تازه ریخته شده، باید از خشک شدن سریع، از تغییرات شدید دما، و از آسیبهای ناشی از کارهای ساختمانی و عبور و مرور بعدی محفوظ بمانند.

عمل آوردن تا حد امکان باید بلافاصله پس از پایان کار بتنی آغاز شود.

عمل آوردن به دلایل زیر ضروری است :

نگهداری بتن تحت دمای ثابت و جلو گیری از افت رطوبت برای مدت زمانی که برای هیدراسیون مطلوب سیمان ونیز برای کسب مقاومت بتن لازم است.

بتن ریزی در هوای گرم

هوای گرم می تواند اشکالاتی زیر را در بتن تازه ایجاد کند :

-افزایش نیاز به آب

-افت سریع تر و شدیدتر اسلامپ

-افزایش سرعت گیرش

-افزایش امکان ترک های پلاستیک

-اشکالات در کنترل مقدار حبابهای هوا

-نیاز شدید به عمل آوردن سریع

 

 

________________

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Alireza Hashemi 33,392]

ويژگي هاي مهم بتن

 

 

با توجه به نوع سازه و درجه اهميت آن بايد به ويژگي هاي اصلي بتن به

هنگام ساخت ، ريختن و نگهداري توجه مخصوص به عمل آيد . بتن با کارايي

و دوام زياد به بتني گفته مي شود که بتواند به راحتي ريخته شود و در شرايط

محيطي خورنده و بالاخره بارهاي وارده بر آن بخوبي مقاومت کند و مشخصات

آن تغيير ننمايد .

کارايي بتن : بتن کارا بتني است که بتوان به راحتي آن را ساخت ، حمل

نمود ، در قالب مورد نظر ريخت و متراکم نمود بدون آنکه در يکنواختي آن در طول

مراحل فوق تغييري حاصل شود . کارايي بتن بستگي به عوامل زير داشته و

پيمانکار ملزم به رعايت آن است :

 

اسلامپ : کارايي به ميزان اسلامپ و رواني بتن ساخته شده بستگي دارد .

ميزان اسلامپ بر اساس جدول مندرج در استاندارد ( د ت 505 ) کنترل مي شود .

بتن هايي که موقع ريختن اسلامپشان با اسلامپ خواسته شده مطابقت ننمايد

مردود بوده و بايستي از مصرف آن خودداري شود و از محوطه کارگاه خارج

گردند . اضافه کردن آب براي بالا بردن اسلامپ بتنهاي سفت شده پس از

ساخت به هيچ وجه مجاز نيست و انجام اين امر باعث تغييرات کلي در

مشخصات بتن ساخته شده خواهد شد .

 

مصالح مصرفي : از ديگر عوامل مهم در کارايي بتن ، انتخاب صحيح مصالح

مصرفي و نسبتهاي اختلاط آنهاست . سيمان با نرمي زياد باعث بالابردن کارايي

بتن مي شود . مصالح سنگي نيز از عوامل مهم در کارايي بتن محسوب

شده و بايستي با توجه به دستورات دستگاه نظارت نسبت به انتخاب آن اقدام

شود .

 

مواد افزودني : براي بالا بردن کارايي بتن با نسبت آب به سيمان معين از

مواد افزودني استفاده ميشود .ميزان مصرف اين مواد طبق دستورالعملهاي

کارخانه سازنده خواهد بود و نوع و ميزان مواد افزودني بايد به تائيد دستگاه

نظارت برسد .

 

درجه حرارت : عدم رعايت درجه حرارت تعيين شده براي مخلوط بتن به

هنگام ساخت ، باعث بروز اشکالاتي در امر ريختن بتن و نهايتا تغييرات جدي در

ويژگي هاي آن خواهد شد .

 

پايايي ( دوام ) بتن : بتني که در ساخت و نگهداري آن تمامي مشخصات

فني رعايت شود داراي پايايي زياد در برابر شرايط محيطي مي باشد . عوامل

مهمي که براي دستيابي به بتن پايا بايستي به آن توجه شود به قرار زير است :

 

نسبت آب به سيمان : از خصوصيات مهمي که بر دوام بتن اثر مي گذارد ميزان

آب در مخلوط بتن است.بسته به شرايط محيطي و عملکرد سازه بايد نسبت

آب به سيمان در مشخصات فني خصوصي قيد شود.

حداقل مقدار سيمان : انتخاب صحيح آب به سيمان تراکم کافي و عمل

آوردن مناسب ميتواند دوام بتن را بهبود بخشد . براي دستيابي به اهداف

فوق با نسبت آب به سيمان معين حداقل ميزان مصرف سيمان بسته به قطر

مصالح درشت دانه نبايد از حدودي کمتر باشد تا امکان لرزاندن و مرتعش

ساختن در کارگاه فراهم آيد .

 

بتن با حباب هوا:هنگامي که بتن در برابر شرايط يخ زدن قرار دارد يا براي

آب شدن يخهاي مجاور آن از نمکهاي يخ زدا استفاده مي شود براي بالا بردن

دوام بتن بايد از مواد حباب ساز استفاده شود . ويژگي هاي مواد حباب ساز

قبل از استفاده بايستي به تاييد دستگاه نظارت برسد .

 

بتن مقاوم در برابر حملات شيميايي : بتني که با شرايط کاملا خوب و

مناسب ساخته نشده باشد چنانچه در مجاورت آبها يا خاکهاي آلوده به مواد

شيميايي مهاجم و ياخورنده قرار گيرد از پايايي آن به شدت کاسته مي شود .

از اين رو شناخت عوامل کاهش دهنده اين اثرات الزامي است.انواع مواد

شيميايي که سازه هاي بتني اغلب با آن مواجه هستند عبارت اند از :

سولفاتها ، فاضلابهاي صنعتي و خانگي ، آبهاي لب شور و آبهاي دريا ،

عواملي نظير درجه حرارت ، سرعت زياد مايع يا يخ مجاور سازه ، عدم دقت

در عمل آوردن بتن ، تر و خشک شدنهاي پياپي و بالاخره خوردگي فولاد

نيز باعث تضعيف بتن در برابر حملات شيمايي ميشود . عواملي نظير پايين

بودن نسبت آب به سيمان ، انتخاب صحيح نوع سيمان و نفوذپذيري کم

ميتواند دوام بتن را در مقابل حملات شيميايي و فيزيکي فزوني بخشد .

 

بتن مقاوم در برابر سايش : بتن مقاوم در برابر سايش بتني است که

بتواند به نحوي در برابر اثرات فرسايشي عبور و مرور ، تردد ، ضربه ، سائيدن

مواد يا اسباب و لوازم بر روي آن مقاومت نمايد . در ساخت بتن مقاوم به

فرسايش و سايش بايستي به عوامل زير توجه کرد :

 

الف : مقاومت فشاري

ب : دانه بندي مصالح

پ : اسلامپ

 

ت : ميزان هوا : براي بتن هاي داخل ساختمان که در معرض يخ زدن و

تغييرات جوي نيستند حداکثر هواي موجود در بتن 3 % اختيار مي شود . در

غير اين صورت از جدولهاي مربوطه ميزان حداکثر هوا را تشخيص مي دهند .

 

ث : چنانچه امکان فرسايش سطح بتن با توجه به نوع مصرف زياد باشد

توصيه مي شود که بتن اصلي با يک رويه از طبقه C30 که حداکثر قطر

دانه هاي آن 5/12 ميليمتر باشد روکش شود .

 

ج:پرداخت کاري سطح بتن : معمولا براي صافکاري بتن حداقل 2 ساعت

زمان بعد از ريختن آن لازم است . لذا تا زماني که آب سطح بتن کاملا محو

نشده بايد از ماله کشي بتن پرهيز شود . بدين منظور ممکن است از روشهاي

خاصي مانند Vacuum Dewatering براي جمع آوري آب سطح استفاده شود .

 

چ : عمل آوردن : عمل آوردن بتن بايستي بلافاصله پس از بتن ريزي شروع

شود . رعايت دستورات دستگاه نظارت الزامي است .

[Alireza Hashemi 33,392]

فوم بتن مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت های مختلف بنا با سبک کردن وزن ساختمان به طور مستقیم ( به لحاظ سبکی ویژه این نوع بتن ) و صرفه جویی در مصرف انرژی بطور غیر مستقیم ( به لحاظ عایق بودن این نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش میزان مواد سوختی ) , از لحاظ اقتصادی امروزه گام های بلند و مهمی برداشته اند .خانم مهندس آزاده شفاعی د ر مقاله ای به معرفی فوم بتن ( بتن کفی ) و ذکر خواص ویژه آن پرداخته اند. ایشان در این مقاله می نویسد: فوم بتن مصالحی است جدید که برای مصارف مختلف در ساختمان بکار می رود.باید اشاره کرد خواص فیزیکی منحصر به فرد این محصول ، آن را بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب می نماید . این محصول از ترکیب سیمان , ماسه بادی (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شیمیائی تولید کننده کف ) تشکیل می شود . ماده کف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با سرعت زیادی , حباب های هوا را تولید و تثبیت نموده و کف حاصل که کاملا پایدار می باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه , خمیری روان تشگیل می دهد که به صورت درجا با در قالب های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده می باشد .لازم به ذکر است این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی دارای وزن فضایی از 300 الی 1600 کیلو گرم در متر مربع خواهد بود .

گفتنی است ویژگی های عمده فوم بتن را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد::

۱-عامل اقتصادی : سبکی وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن یا توجه به نوع کاربرد آن , بطور کلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد

۲- سهولت در حمل و نقل و نصب قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته با فوم بتن هزینه کمتری را نسبت به قطعات بتنی دربرداشته و نصب قطعات بعلت سبکی آنها . بسیار آسان می باشد

۳- خواص فوق العاده عایق بودن در مقابل گرما , سرما و صدا : فوم بتن به علت پائین بودن وزن مخصوص آن یک عایق موثر در مقابل گرما , سرما و صداست . ضریب انتقال حرارتی فوم بتن بین65 0/0 تا (435/0 k cal / m2 hc می باشد ( ضریب هدایت حرارتی یتن معمولی بین 3/1 تا 7/1 واحد

۴- خصوصیات عالی در مقابل یخ زدگی و فرسایش ناشی از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب : نظر به اینکه فوم بتن در قشرهای سطحی دارای تخلخل فراوان می باشد در نتیجه شکاف های موئین و و درزهای کمتری در سطح ایجاد می شود و اگر پوشش فوم بتن با ضخامت کافی مورد استفاده قرار گیرد در مقابل خطر نفوذ باران و رطوبت مقاومت مطلوبی خواهد داشت .

۵- مقاومت فوق العاده در مقابل آتش : مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده می باشد .

۶- قابل برش بودن : به دلیل قابل برش بودن با اره نجاری و میخ پذیر بودن آن . کارهای سیم کشی و نصب لوازم

برقی و تاسیسات خیلی سریع و به راحتی قابل عمل خواهد بود .

شایان ذکر است از کاربرد فوم بتن در ساختمان می توا د به موارئد زیر اشاره کرد:

۱- شیب بندی پشت بام . ۲- کف بندی طبقات . ۳- بلوک های غیر بار بر سبک . ۴- پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص _

[Alireza Hashemi 33,392]

معرفی بتن های سبک

 

به طور کلی و براساس یک تعریف عمومی ، بتن های سبک دارای وزنی کمتر از 1840 کیلو گرم برمتر مکعب مي باشند . بتن های معمولی ( سنگین ) عموما وزنی بالاتر از 2400 کیلوگرم درهرمترمکعب دارند . بتن های سبک متعارف عموما کمتر از 1000 کیلوگرم در هر متر مکعب وزن دارند یعنی سبک تر از آب هستند و برروی آن شناور باقی می مانند .

تولید و کاربرد بتن های سبک از اوایل قرن بیستم در دنیا آغاز شده است و عمده کاربرد آن در دنیا درصنعت ساختمان می باشد. مصارف صنعتی همانند عایق ها و آجرهای نسوز و پروفیل های خاص صنعتی نیز برای آنها گزارش شده است . به به به طور کلی بتن های سبک به دلیل استفاده از مواد متخلخل و یا بواسطه ایجاد تخلخل در بافت بتن توليد مي گردند و در تعاریف کلاسیک به سه دسته کلی تقسیم بندی می شوند :

●بتن های دانه سبک : دراین گروه از بتن ها از مواد اولیه سبک معدنی(همانند پومیس –پومیت و ورمیکولیت و ....) و غیر معدنی ( انواع epsو پلی استایرن ) ویا صنعتی (. همانند رس و شیل منبسط شده و پرلیت فراوری شده) به عنوان جایگزین مصالح سنگی دربتن استفاده می شود.

این گروه از بتن های سبک دارای طرح اختلاط متفاوت با بتن های معمول هستند و احیانا نیاز به افزودنی های خاصی در طرح اختلاط وجود دارد . سیمان در این نوع بتن نقش سیمان وبتن های معمولی را داشته و به عنوان چسب به کار می رود .

●بتن های متخلخل ( هوادار ) : ازمواد اولیه سبک استفاده نمی شود و تمام مواد اولیه دارای وزن معمولی هستند . ولی فرایند تولید به گونه ای است که یک عامل ایجاد حباب هوا به میزان ناچیز به مخلوطی از مواد اضافه می شود و در حین فرایند تخلخل در بافت جامد بتن جاگیر می شود

 

 

 

عامل تخلخل ساز می تواند به صورت فیزیکی عمل نموده که دراین حالت گروه بتن های کفی یا فوم بتن ایجاد می شوند که عمل آوری آنها در محیط معمولی یا حداکثر در گرمخانه انجام می شود و از مواد اولیه در ابعاد بتن های معمول استفاده می کنند .

درحالت دوم ایجاد تخلخل ناشی از واکنش شیمیایی یک عامل حباب ساز مانند پودر آلومینیم در یک محیط دوغابی است. مواد اولیه دراین گروه از بتن های متخلخل به طور کامل پودر میشوند چرا که همه واکنش شیمیایی پودرآلومینیوم باید در شرایط سوسپانسیون و دوغابی و بعد از سفت شدن اولیه و برش عمل آوری كيك ها در محیط های ایزوله ای تحت عنوان اتو کلاو تحت فشار صورت می گیرد . این گروه از بتن های متخلخل پسوند اتو کلاو شده رانیز به خود می گیرند . و به طور خلاصه بتن متخلخل اتوکلاو شده نام می گیرند .

ازنظر تکنولوژی ساخت بالاترین سطح تکنولوژی در بتن های سبک مربوط به این نوع بتن هاست

●زیرگروه سوم بتن های سبک ،بتن های بدون ریزدانه می باشند که داری کمترین کاربرد در صنایع ساختمان هستند . چون دراثر حذف ریزدانه در طرح اختلاط بتن هرچند که سبکی نسبی حاصل می شود ولی مقاومت ناچیز و بی دوام و خوردگی و موک د ربافت بتن حادث می شود . این گروه از بتن های بیشتر در صنایعی همچون آب و فاضلاب و ساخت مقاطع مدولار بتنی سبک کاربرد دارند.

 

ویژگی های بتن های سبک

 

سبکی وزن باعث اقتصادی شدن ساختمان به جهت کم شدن مصرف مصالح سازه ای همانند تیرآهن و بتن سنگین در اسکلت ساختمان می شود

 

 

پایین بودن ضریب انتقال حرارت باعث کم شدن حجم تاسیسات و کم شدن مصرف سوخت در ساختمان می شود

 

 

سبکی وزن کلی ساختمان باعث کم شدن ریسک خرابی ساختمان در اثر امواج زلزله می شود چرا که کمانش سازه ای دراثرارتعاشات در بارهای جانبی با وزن ساختمان نسبت مستقیم دارند . همچنین در اثر تخریب احتمالی ساختمان و کم شدن وزن آوارفروریخته باعث کم شدن تلفات میشود

 

 

هزینه اجرا ( بنایی ) ساختمان به دلیل بزرگی و سبکی ابعاد بلوکها 3/1 تا 4/1 کاهش می یابد

 

 

هزینه مصرف مواد اولیه در ملات اتصال دهنده ردیف بلوکها و ملات پلاستر اولیه و نهایی دیوارها کاهش می یابد

 

 

عموما به دلیل داشتن بافت متخلخل و توپر کارهایی مانند اره کردن ، میخ کوبی ، شیارزنی در آنها به راحتی انجام می شود

 

 

مقاومت در برابر آتش ، یخ زدگی ، دیرپایی ، عایق صدایی بتن های سبک در بین مصالح ساختمانی منحصربه فرد است

[Alireza Hashemi 33,392]

جلوه دادن به روکش های بتنی

روکش بتن Quikrete یک مخلوط خاص از سیمان پرتلند و شن و یک پلیمر معتدل ساز و رنگهای افزودنی است که برای کاهش میزان خسارات مواد تعمیری و بازسازی کردن ظریف و بی عیب و نقص نما به کار می رود. روکش بتن یک پوشش با دوام و مقاوم که بمنظور مقاوم سازی پیاده رو ها و برخی خیابان ها در مقابل عبور و مرور عابرین پیاده و وسائط نقلیه طراحی شده است و راهی مقرون به صرفه برای تعویض بتن های سنگی فرسوده و قدیمی می باشد.

هر فردی می تواند به تنهایی از این بتن استفاده کند و در موارد پروژه های عظیم شهری هم می بایست برای این کار با پیمانکاران قرارداد منعقد کرد.موارد استفاده از این بتن ها در : راههای اختصاصی و مدخل های ورودی، دالان ها و گذرگاه های سرپوشیده، پیاده روها، حیاط خلوت و گلخانه هااز این روکش بتن می توان در موارد جزئی و تعمیرات و یا در موراد کلان مانند تک لبه هاوجدول های کناره خیابان ها و یا ساخت پله ها استفاده کرد.

زمان خشک شدن

روکش کردن با این نوع بتن می بایست 6 ساعت قبل از عبور عابرین پیاده و 24 ساعت قبل از عبور و مرور وسائط نقلیه موتوری پایان پذیرد. در آب و هوای سرد زمان بیشتری برای این کار لازم است. از نفوذ آب و بارش باران بر روی روکش تا 6 ساعت پس از پایان کار جلوگیری کنید. تنها هنگام بارندگی های ناگهانی روی آن را بپوشانید و در غیر این صورت هیچ نیازی به پوشاندن روی روکش وجود ندارد.

در صورت نا مساعد بودن وضعیت آب و هواییهوای سرد: در دمای پایین تر از 50 درجه فارنهایت(10 درجه سانتیگراد) این کار را انجام ندهید. در آب و هوای نیمه سرد و یا خنک از آب نسبتا گرم با دمای 120 درجه فارنهایت(50 درجه سانتیگراد) برای تسریع روند کار استفاده کنید.

هوای گرم: هنگامی که هوا گرم است در محل های سایه دار و در ساعات خنک روز کار کرده و در مخلوط از آب سرد استفاده کنید.

لایه های ضخیم: برای ایجاد لایه های ضخیم بعد از اولین غلتک بر روی روکش، از لایه های نازکروکش بتن و یا از لایه های از پیش ساخته شده استفاده کنید.

در لایه های سطحی از تخته ها و ابزار سیمان کاری استفاده کنید.

ابزار و مواد لازم:بتن Quikrete ، شستشوگر با فشار آب بالا ، ماله فولادی ، غلتک صنعتی ، دریل و پاروچه برای مخلوط کردن ، دو سطل برای مخلوط کردن مواد ، چکش ، اسکنه ، دستکش ، عینک ، جارو

آماده کردن سطوح: بتن های قدیمی باید با دقت تمیز شوند تا از چسبیدن روکش بتن Quikrete به سطح قدیمی مطمئن شویم. برای این کار می بایست از شستشوگری با فشار آب بالا استفاده کرد تا بتن ها کاملا تمیز شوند.

تعویض: بخش پیشنهاد شده کار برای مکان هایی که بیشتر از 5/13 متر مربع مساحت دارند، می باشد. کنترل محل های اتصال و میزان فراخی اتصال معمولا برای تعیین محدوده کاری می تواند لازم می باشد. همچنین محافظت کامل از آنها باید صورت گیرد. از مکنده هوا و یا مجرای آب برای جلوگیری از ریختن روکش بتن در مفصل ها و درزها استفاده کنید. محل هایی را که با روکش بتن پوشانده نشده است را بپوشانید.

تعمیر زیرسازی سطوح: ضخامت لایه های بتن که به کار برده می شود بستگی به میزان تراشیدن محل دارد. برای روکاری مجدد از مخلوط 7 پیمانه بتن و 1 پیمانه آب استفاده کنید. پس از آن اجازه دهید لایه ای که به عنوان روکاری و برای تعمیر استفاده شده کاملا سفت شود و سپس لایه جدید سطح را اضافه کنید.

مخلوط کردن: در یک سطل 5 گالنی(19 لیتری) مواد را با استفاده از دریل5/0 اینچی(12میلیمتری) و یک پاروچه مخلوط کنید و برای جلوه بیشتر روکش بتن می توانید به آن رنگ و یا پوشش ساروج و یا ملاط رنگی و آب اضافه کنید و از راهنمایی های درج شده بر روی بطری پیروی کنید.

کاربرد محصول بر روی سطوح قدیمی و کهنه: سطح مورد نظر را خیس کنیدسپس آبهایی که در محل جمع شده را از روی سطح بزدایید. سپس مواد را بر روی سطح بپاشید و با غلتک آن را صاف کنید. از غلتک برای ساییدن اجسام بر روی سطح مورد نظر استفاده کنید. با استفاده از یک برس نازک زائده ها را از گوشه ها و لبه ها پاک کنید و به مدت 5 دقیقه روی سطح را جارو کنید. برای حصول نتیجه مطلوب، جارو را بصورت یکنواخت و پی در پی در تمام سطوح به طور عرضی بکشید.

بافت ظاهری روکش: با استفاده از غلتک می توانید سطح روی روکش را کاملا صاف و مسطح کنید. این کار را می توانید با استفاده از ماله و یا تی هم انجام دهید که البته کیفیت سطح با استفاده از غلتک مطلوب تر خواهد بود.

طول مدت انجام کار: طول مدت انجار کار با استفاده از بتن Quikrete حدود 20 دقیقه است که در این حالت می بایست دمای هوا 73 درجه فارنهایت و یا 23 درجه سانتیگراد باشد. در دماهای بالاتر این زمان کاهش پیدا می کند

[Alireza Hashemi 33,392]

فوق روان کننده و کاهش دهنده شدید آب بتنفوق روان کننده بر اساس الزامات استاندارد ASTM-C494 Types A& F ساخته می شوند این مواد را بعنوان روانسازهای بتن و فوق روانسازهای بتن مصرف کنند و براساس استاندارد 2930 ایران ساخته می شوند.

گفتنی است این مواد ممکن است توسط تولید کنندگان بتن آماده و قطعات پیش ساخته بتنی برای تولید کار آمد و مقرون به صرفه زمانی که شکل پذیری زیاد بتن و افزایش مقاومت اولیه و نهایی مد نظر است ، مورداستفاده قرار گیرند .

باید اشاره کرد این محصولات در کاهش آب بسیار موثر بوده تا جایی که وقتی به عنوان یک کاهش آب دهنده شدید آب بتن مورد استفاده قرار می گیرند در مقادیر متعارف می تواند به سادگی بین 20%-18% کاهش در میزان آب مصرفی ایجاد نماید ودر مواردی در بتنهای خاص و با استفاده از مقادیر متعارف، کاهش آب تا حداکثر 40% نیز ممکن شده است .

همچنین خاصیت روان کنندگی زیاد این مواد سبب می شود بتنی با اسلامپ زیاد، روان و خود تراز شونده حاصل گردد . کارآیی این بتن نسبت به بتن معمولی بسیار شگرف و قابل تمایز است . بطوریکه بتن با حداقل عملیات و ویبره کردن یا حتی به خودی خود ، در حالیکه مصرف آب آن به حداقل رسیده در قالب جای می گیرد .

شایان ذکر است از ترکیب خواص فوق روان کنندگی و کاهش دهندگی شدید آب بتن مزایای زیر حاصل می گردد :

مقاومت اولیه زیاد امکان تسریع در عملیات بازکردن قالبها و باعث استفاده مقرون به صرفه تر از قالبهامی شود، مقاومت اولیه و نهایی زیاد برای بتن پر مقاومت و مقرون به صرفه، افزایش کار آیی باعث کاهش هزینه های استهلاک و سختی کار می گردد و افزایش اسلامپ ،امکان تولید بتنی خود تراز شونده رابوجودمی آورد، مقاومت نهایی بالاتر به مهندسین محاسب قدرت انعطاف بیشتری را در ارائه یک طرح بهینه اقتصادی ارائه می دهد .

خاصیت فوق العاده روان کنندگی باعث تسهیل در پمپ نمودن و کاهش نیاز به ویبره کردن بتن می گردد .

نسبت آب به سیمان کاهش یافته ، دوام و تراکم بیشتر بتن را با کاهش نفوذپذیری بتن باعث می شود.

[Alireza Hashemi 33,392]

اثير ديركرد بتن ريزي بر مقاومت فشاري بتنچكيده :

هدف مقاله حاضر , بيان تاثير تاخير بتن ريزى بر مقاومت فشارى بتن است . مسافتهاى طولانى حمل بتن موجب می شود كه بتن مدتى پس از ساخت و اختلاط , در قالب ريخته شود . (اين مساله در مورد بتنى كه قبلا در كارگاه ساخته شده و بدليل صرف جويي از آن استفاده می شود , نيز صادق است .) در اين مطالعه آزمايشى تعيين مقاومت فشارى براى نمونه هايىكه با 5/0 , 1 , 2 و 3 ساعت تاخير زمانى بتن ريزى مى شوند انجام میگردد .

در پايان نتايج آزمايش با مقاومت طراحى و نيز مقاومت نمونه مبنا كه با تاخير زمانى صفر در قالب ريخته میشود مقايسه میگردد و چينن نتيجه گيرى میشود كه ميزان تاثير ديركرد زمانى , به مقاومت بتن وميزان ديركرد بستگى دارد و بيشترين ديركرد مجاز , متناسب با مقاومت بتن , بين يك تا دو ساعت است .

مقدمه :

يكى از مشكلات حمل و نقل بتن فاصله زياد كارخانه هاى بتن سازى ازكارگاههاى ساختمانى است . اين مساله در شهرهايی كه به دليل فقدان يا كمبود كارخانه هاى بتن سازى مجبورند بتن را از كارخانه هاى واقع در شهرهاى مجاور وارد نمايند باعث میشود كه بتن ساخته شده در هنگام حمل و نقل , زمان زيادى را در راه باشد.

در مسافتهاى طولانى حمل بتن , هيدراسيون سيمان و در نتيجه گيرش بتن , ممكن است در داخل بتونير آغاز شود و در هنگام ريختن بتن در محل استفاده , كيفيت و در نتيجه مقاومت و روانى آن در حد مطلوب نباشد.

مشكل ديگر , استفاده از بتنى میباشد كه از روز قبل به جاى مانده است . بتنی كه هر روز ساخته میشود ممكن است تماماً در همان روز مصرف نگردد و مقدارى از ان به عنوان مازاد باقى بماند كه اگر تمهيداتى براى تاخيرگيرش بتن انديشيده شود میتوان از آن در روز بعد نيز استفاده نمود.

استانداردهاي astm c-94 در مورد بتن اماده و astm c-685 براى بتن سازى با اختلاط دائمى , در مورد اثر ديركرد بتن ريزى بر مقاومت آن بحثى نمیكنند. اخيراً در امريكا مطالعات عملى بر روى موادى اغاز شده كه نوعى از ان باعث توقف كيرش بتن میشود وگيرش مجدد بتن پس از افزودن نوع ديگرى از ان مواد اغاز میگردد.

در ايران مواردى از افزودن بى رويه مقادير آب و سيمان به عنوان راه حلهاى براى مقابله با كاهش روانى و مقاومت بتن مثاهده میشود.

در مقاله حاضر , اثر ديركرد بتن ريزى بر مقاومت فشارى بتن , با تاخيرات زمانى نيم تا سه ساعت پس از ساخت بتن , طى آزمايشهاى مورد بررسى قرار میگيرد.

مشخصات مصالح

مصالح سنكى ريز دانه شامل ماسه رودخانه اى و درشت دانه شامل سنگ شكسته با حداكثر اندازه دانه 25 ميلى متر مورد استفاده قرار مىگيرند. دانه بندى ريز دانه مطابق جدول 1 استاندارد astm c-33 و درشت دانه مطابق جدول 2 استاندارد فوق انتخاب مىشود.

سيمان مصرفى از نوع 1 سيمان پرتلند و آب مصرفى , آب آشاميدنى شهر تهران میباشد . مخلوط هاى بتنى به روش وزنى طراحى مي شوند . جدول 1 نتايج طراحى مخلوط هاى بتن را براى مقاومتهاى 200 , 250 و 300 كيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع نشان میدهد .

مشخصات و تعداد نمونه ها

هريك از نمونه ها استوانه اى به قطر 15 سانتيمتر و ارتفاع 30 سانتيمتر میباشد . نمونه گيرى در 5 نوبت انجام مىگيرد. و در هر نوبت 3 نمونه گرفته میشود. نخستين 3 نمونه در نوبت اول يعنى 15 دقيقه پس از مخلوط كردن بتن گرفته میشود. اين 3 نمونه مقاومت فشارى مبنا را به دست مىدهد و كاهش مقاومتهاى فشارى نمونه هاى ديگر نسبت به آن سنجيده میشود. در پروژه حاضر , اين زمان , زمان صفر تعريف میشود.

نمونه هاى ديگر در نوبتهاى بعدى به ترتيب در ساعتهاى 5/0 , 1 , 2 ,3 ساعت پس از ساعت صفر گرفته مىشوند. پس براى هر مقاومت فشاری كلاً 15 نمونه در 5 نوبت زمانى تحت آزمايش قرار میگيرد.

نحوه ساخت بتن و انجام آزمايش

استاندارد astm c-39 براى ساخت نمونه ها مورد استفاده قرار مىگيرد. 15 دقيقه پس از افزودن اب به مخلوط مصالح سنكى و سيمان , نخستين نمونه گيرى انجام می شود . مخلوط كن از آغاز اختلاط مصالح تا پايان نمونه گيرى بدون توقف می چرخد . نمونه گيرى در هر نوبت با برگردانيدن مخلوط كن در حال چرخش انجام می شود.

تراكم نمونه ها با كوبيدن ميله انجام می گيرد. 24 ساعت پس از نمونه گيرى قالبها را باز كرده نمونه ها را بيرون می آوريم و در تشت هاى پر از آب می گذاريم . آب تشت نيمى از ارتفاع نمونه ها را در برمی گيرد. روى نمونه ها را باگونى خيس می پوشانيم . براى جلو گيرى از تبخير اب گونی ها در اثر جريان هوا , روى تمام تشت ها را با پوشش نايلونى می پوشانيم . هر 3 تا 4 روز يكبار پوششها را بر می داريم و با غلتانيدن نمونه ها در جاى خود نيمه ديگر نمونه ها را به درون آب می بريم و روى نمونه ها را مجددأ می پوشانيم .

نمونه ما را 28 روز به همين شيوه نگه می داريم و پس از 28 روز آزمايش تعيين مقاومت فشارى نمونه ها انجام مىگيرد. مقاومت فشارى بتن برابر ميانگين مقاومت هاى فشارى سه نمونه مربوط به هرنوبت آزمايش در نظرگرفته می شود.

نتايج آزمايش و تحليل آنها

مقاومت فشارى نمونه ها در جدول 2 نشان داده شده است . جدول 3 تغييرات مقاومت فشارى نمونه ها را نسبت به مقاومت طراحى مفروض و جدول 4 تغييرات مقاومت فشارى نمونه ها را نسبت به مقاومت فشارى نمونه مبنا كه از آزمايش نمونه ها با ديركرد زمانى صفر به دست امده است نشان می دهد.

چنانچه از اين جداول پيدا است ميزان اثر ديركرد زمانى بر مقاومت فشارى بتن به مقاومت بتن و ميزان ديركرد زمانى بستگى دارد.

اگر مقاومت طراحي ملاك قرار گيرد. بتن با ديركردهاى زمانى بيش از 2 ساعت براى مقاومتهاى تا 250 كيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع و بيش از 1 ساعت براى مقاومت 300 كيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع داراى كاهش مقاومت فشارى مىباشد. براى همه نمونه ها ديركرد زمانى 3 ساعت منجر به كاهش بسيار شديد مقاومت می شود.

چنانچه مقاومت فشارى مبنا در زمان صفر ملاك قرار گيرد , ديركرد زمانى در بتن ريزى مجاز نيست , مگر اينكه روشها و موادى كه از طريق آزمايش مشخص شده باشند , براى مقابله باكاهش مقاومت در اثر ديركرد زمانى به كار روند.

قابل توجه است كه در اين صورت روانى بتن نيز كاهش می يابد. البته نمونه سازى در اين آزمايشها بدون افزودن روان سازها انجام شد. نمونه هاى با 3 ساعت تأخير بسيار خشك و زبر بودند و به نظر می رسد كه در ديركردهاى زمانى بيشتر كاهش روانى به حدى خواهد بود كه استفاده از روان سازها الزامى باشد.

نتيجه گيري

1- چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پايه روش وزنى انجام گيرد , مقاومت فشارى مبناى بتن بيش از 20 درصد از مقاومت طراحى نمونه بيشتر می باشد.

2- ميزان تأثير ديركرد زمانى , به مقاومت بتن و ميزان ديركرد بستگي دارد.

3- چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پايه روش وزنى انجام گيرد و مقاومت طراحى , مبناى مقايسه قرار گيرد بيشترين ديركرد مجاز برابر يك ساعت خواهد بود .

مصطفي توكلي – فرزين ظفر عزيزي

[Alireza Hashemi 33,392]

آرماتورهای غیر فولادی در بتندر سال های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (

FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند.

خاصیت عمده این آرماتورها که سبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که می تواند در محیط های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند.

اخیراً از الیاف مختلف شبکه هایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژه در پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

منبع : سایت دانشنامه رشد

[Alireza Hashemi 33,392]

شاتکریت

شاتکریت را می توان به عنوان بتن یا ملاتی که از طریق شیلنگهای لاستیکی حمل شده و با استفاده از هوای فشرده با سرعت زیاد به سطح مورد نظر پاشیده می شود، تعریف کرد.

اولین کاربرد شاتکریت به سال 1909 میلادی بر می گردد که در آن زمان تحت عنوان گونیت نامیده می شد و به کمک دستگاهی موسوم به تفنگ سیمان به کار می رفت.

در سال 1914 برای اولین بار شاتکریت در یک معدن آزمایشی در ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار گرفت . پس از آن این سیستم برای پوشش سطوح سنگها و حفاظت آنها در برابر هوازدگی و گاه نیز به عنوان سیستم نگهداری موقتی به کار رفت . از آنجا که شاتکریت به صورت ورقه هایی از سنگ زیرین جدا می شد ، لذا به عنوان یک سیستم نگهداری اصلی چندان مورد توجه واقع نشد. از جمله امتیازات شاتکریت آن است که سطوح ناهموار حفریات زیرزمینی را می پو شانند و به شکل یک سطح نسبتا صاف در می آورد. البته شاتکریت همراه با پیچ سنگ ، به عنوان سیستم نگهداری بسیاری از تونلها به کار رفته است.

در سالهای اخیر کاربرد شاتکریت در معادن زیرزمینی ، نگهداری حفریات دائمی از قبیل جاده های مورب ، راهروهای اصلی حمل و نقل ، ایستگاههای چاه و حجره های زیرزمینی سنگ شکن است . بازسازی پیچ سنگها و توری های متداول در سیستم نگهداری ممکن است مشکل ساز و گران باشد. تعداد حفریات زیرزمینی که بلافاصله بعد از حفاری شاتکریت می شوند روبه فزونی است. مسلح ساختن شاتکریت با الیاف فولادی یکی از مهمترین عوامل در گسترش کاربرد شاتکریت است زیرا کار طاقت فرسای نصب توری را کاهش می دهد.

آزمایشات و تجربیات اخیر نشان داده است که شاتکریت در شرایط ترکش سنگ ملایم بسیار موثر است . اگر چه نتایج این مطالعات برای نتیجه گیری قطعی در این زمینه هنوز زود است ولی علائم موجود بیانگر آن است که در آینده در مورد کاربرد شاتکریت توجه جدی تری خواهد شد.

به طور کلی شاتکریت نوعی بتن مرکب از سیمان ، ماسه و خرده سنگ است که به کمک هوای فشرده اجرا خواهد شد و در اثر سرعت زیاد به صورت دینامیکی فشرده می شود . __________________

[Alireza Hashemi 33,392]

مقدمه:

یکی از عوامل تخریب بتن در فلات مرکزی ایران بتن ریزی در هوای گرم می باشد. در محیطهای گرم دمای بتن زیاد بوده و این مسوله موجب تبخیر سریع آب ، گیرش زود رس و کاهش کارایی بتن می شود.

برای رسیدن به بتن مناسب و با مشخصات مکانیکی مورد نیاز باید شرایط ویژه ای رعایت شود.

اقلیم شناسی:

طبق طبقه بندی اقلیمی بخش بزرگی از ایران دارای اقلیم گرم می باشد در فلات مرکزی اقلیم گرم و خشک و در سواحل و جزایر جنوبی اقلیم گرم و مرطوب وجود دارد . در اقلیم گرم و خشک تبخیر بیشتر از بارندگی و اختلاف دمای شبانه روز به 25 درجه سلسیوس می رسد. متوسط دما در روزهای تابستانی حدود 45 و در زمستان حدود 30 درجه سلسیوس است. رطوب نسبی بسیار کم و به ندرت از 50 درجه افزایش می یابد و عموما در حدود 10_20 درجه می باشد تغییرات دما در شبانه روز منجر به وزش باد های گرم و عموما با گردباد و سرعت زیاد می شود. شرایط مزبور برای کارهای بتنی مناسب نمی شود و مقاومت و پایائی (دوام) به طور محسوسی کاهش می یابد و برای دسترسی به بتن بادوام زیاد تهمیدات ویژه ای را باید به کار برد.

خرابیهای بتن:

بتن سالهاست که به عنوان مصالح پایا و بادوام ، ارزان و مقاوم(در حد قابل قبول) به عنوان مصالح سازه ای،ملات،کف سازی،و پرکننده در ساختمانها و ابنیه مختلف به کار گرفته شده است. ولی متاسفانه اگر به طور مناسب، تهیه و عمل آوری نشود در محیط های گرم و خورنده طول عمر مفید آن به طور محسوسی کاهش می یابد. قبل از وارد شدن به مشکلات بتن ریزی در هوای گرم مکانیزم های خرابی بتن را به طور کلی مورد بحث قرار می دهیم.

خرابیهای بتن به طور کلی یا به صورت شیمیائی و یا به صورت فیزیکی می باشند. در ضمن خرابی خطاهای اجرائی را نیز باید به این مجموعه اضافه کرد که عمدتا نقش تسریع در کاهش پایائی خواهند داشت. خلاصه انواع خرابی بتن در زیر ارائه شده است :

خرابی بتن:

 

 

1) شیمیائی:

 

 

 

• حمله سولفات ها

• حمله کلرورها و خوردگی فولاد

• کربناتی شدن

 

• واکنش قلیاوی سنگدانه ها

 

 

 

2) فیزیکی:

 

• یخ زدگی و ذوب متوالی

 

• فرسایش و سایش

 

 

 

• خلاء زایی (کاویتاسیون)

• نفوذ نمک ها در بتن

• حریق

 

• ضربه

 

• شرایط محیطی

 

• حمله باکتریها

 

3) خطاهای اجرائی:

 

• دانه بندی یکنواخت و نامناسب

 

• خاک دار بودن شن و ماسه

 

• انبار کردن نامناسب مصالح بتن (شن و ماسه،سیمان،آب،مواد افزودنی)

 

• به کار گیری نوع و مقدار نامناسبسیمان

 

• تراکم نامناسب

 

• عمل آوری نامناسب

 

• به کار گیری آب بیش از حد مورد نیاز در مخلوط بتن

 

 

وجود اقلیم گرم به طور مستقیم و غیر مستقیم تمام عوامل خرابیهای شیمائی و فیزکی بتن را به جز یخ زدگی و ذوب متوالی تشدید می کند. بنابراین و در اینچنین اقلیمی باید شرایط ویژه ای را به کار برد و حتی الامکان خطاهای اجراوی را نیز به حداقل کاهش داد.

تاثیر محیط گرم روی بتن:

هم بتن تازه و هم بتن سخت شده در محیطهای اقلیمی گرم و در درجه حرارت زیاد بخشی از عملکرد مطلوب و پایائی خود را از دست می دهند. نیاز به آب بیشتر ، گیرش سریع و کاهش اسلامپ و کارائی، افزایش امکان ترک خوردگی خمیری ، تبخیر سریع آب سطحی بتن و تغییر در مشخصات مکانیکی این بخش و نیاز به عمل آوری سریع از مشکلات بتن تازه در اقلیم گرم است. این مشکلات با افزایش نفوذ پذیری که خود منجر به کاهش مقاومت ذاتی بتن در مقابله با خرابیهای دیگر می شود از تاثیرات محیط گرم روی بتن سخت شده می باشد . علت تغییرات در بتن سخت شده به طور عمده ناشی از اجبار به مصرف آب بیشتر در طرح اختلاط است.

بزرگترین مشکل اقلیم گرم روی بتن، گیرش سریع و کاهش کارائی بتن تازه می باشد که برای جبران آن تولید کنندگان آب مصرفی طرح اختلاط افزایش می دهند. با افزایش آب مصرفی مقاومت کاهش و نفوذ پذیری افزایش می یابد و در صورتیکه عوامل مخرب دیگر مثل یونهای مضرر هم در محیط وجود داشته باشد و به سرعت عمر مفید و پایائی بتن کاهش خواهد یافت و در مناطق گرم و خشک و تبخیر سریع آب از سطح آزاد بتن فرایند آبگیری ( (Hydration سیمان متوقف شده و منجر به ترکهای جمع شدگی خمیری (Plastic shrinkage cracks) خواهد شد.

در محیطهای گرم و مرطوب به علت نفوذ رطوبت در بتن سخت شده خرابی های بتن افزایش می یابد البته به جز ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی. به هر حال در محیط های گرم و خشک نیز امکان رطوبت در پاره ای از کاربردها به طور محسوس وجود دارد مثل سازه های آبی بتنی ، پی ها که در خاک مدفون هستند و به احتمال کاربرد زمینهای اطراف آب و رطوبت به خاک تزریق خواهد شد.

مشکلات بتن ریزی در مناطق گرمسیر به صورت خلاصه عبارتند از :

 

_ نیاز به آب بیشتر در طرح اختلاط

 

_افزایش سرعت گیرش سیمان

 

_کاهش اسلامپ و کارآئی بتن تازه به علت گیرش زود رس

 

_ایجاد ترکهای جمع شدگی خمیری

 

_مقاومت فشاری نهائی کمتر (گرچه مقاومت فشاری اولیه افزایش می یابد)

 

_افزایش نفوذ پذیری و کاهش محسوس پایائی بتن

 

_ظاهر نامطلوب سطح بتن

_کاهش زمان اجرائی جهت حم و ریختن بتن و ویبره زدن (در پاره ای از موارد این زمان به 20 دقیقه کاهش می یابد)

تمهیدات بتن ریزی در مناطق گرمسیری :

در صورتیکه دمای بتن در لحظه بتن ریزی از 32 درجه بیشتر باشد باید بتن ریزی رامتوقف کرد یا شرایط ویژه ای را جهت کنترل دمای بتن به کار برد. به هر حال در ردزهای گرم سال در مناطق گرمسیر موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد.

_دمای سیمان در هنگام اختلاط باید کمتر از 50 درجه باشد نگهداری سیمان در محلهای سایه و خنک و با استفاده از سیلو مناسب با رنگ آمیزی مناسب می تواند در پائین نگهداشتن دمای سیمان به کار رود.

_میزان مصرف سیمان نباید از 350 کیلوگرم بر متر مکعب کمتر باشد تا بتوان کاراوی و مقاومت لازم را به دست آورد در ضمن نباید از 450 کیلوگرم بر متر مکعب بتن بیشتر باشد چون گرمای آزاد شده ناشی از فعل و انفعالات سیمان منجر به دمای زیاد بتن تازه خواهد شد.

_به کار گیری سیمان کند گیر (در حد تیپ دو)به کار گیری سیمان پوزولانی به خصوص استفاده از میکروسیلیس یا به کارگیری مواد افزودنی که موجب کاهش دمای گیرش شود توصیه می شود.

_شن و ماسه باید در محل خنک و سایه (زیر سایه بان) نگهداری شوند . در صورت لزوم سنگدانه ها با آبپاشی خنک شوند.

_به کارگیری دانه های گرد گوشه (رودخانه ای) به علت ایجاد کارائی بیشتر مناسب تر است.

_دانه بندی شن و ماسه باید حتما در محدوده استاندارد باشد و اگر در حد میانی استاندارد باشد که منجر به تولید بتن متراکم شود بهتر است.

_به کار گیری شن درشت منجر به نفوذ پذیری بیشتر می شود بنابراین به کارگیری شن ریزتر در طرح اختلاط توصیه می شود.

_حتی المکان باید آب خنک استفاده شود به کارگیری عایق حرارتی برای لوله ها و مخازن آب توصیه می شود. در صورت ناتوانی در کنترل بتن می توان از خرده یخ برای خنک کردن آب استفاده نمود.

_به هیچ وجه نباید برای کنترل سلامپ و کارائی از آب بیشتر از حد تعیین شده در طرح اختلاط استفاده نمود.

میلگرد در شرایط محیطی فوق العاده شدید باید باید گالوانیزه با آغشته به اپوکسی باشند(در مناطق گرم و خشک به کارگیری این روشها ضروری نمی باشند)

_به کارگیری پوشش بتنی در اطراف میلگرد ها جهت تامین پایائی ضروری می باشد باید از به کارگیری مقاطع نازک بتنی با درصد زیاد میلگرد خودداری شود.

_به کار گیری قالب چوبی به علت کوچکی ضریب انتقال حرارت نسب به قالب های فلزی مرجع است.

 

_قالب ها باید حتما آب بندی باشند تا شیره و آب از دسترس بتن خارج نشود.

 

_بتن ریزی در ساعات خنک و سایه روز انجام شود.

 

_حتما از تبخیر آب سطحی بتن جلوگیری به خصوص در مقابل وزش باد و تشعشعخورشید با بکارگیری روکشهائی روی سطحی جلوگیری کرد.

 

_تراکم بتن حتی الامکان باید به صورت کامل انجام شود تا پایائی بتن را بتوان تضمین نمود.

 

 

_عمل آوری بتن باید به طور کامل و در اولین فرصت ممکن انجام شود و به نحوی که آب سطحی بتن از دست نرود. روشهای عمل آوری عبارتند از:

· جاری نمودن آب مناسب روی بتن (توجه به تبادل حرارتی و از دست رفتن حرارت بتن لازم است)

· آب پاشی به طور مدوام و با آب مناسب البته توصیه می شود به خصوص دفعات اولیه آب دارای حرارت نزدیک بتن تازه باشد تا امکان تباد حرارتی از بین ببرد.حتی اگر قرار است آبّ روی سطح بتن گرفته شود باید چند ساعت اولیه با آب گرم روی سطح بتن آب پاشی نمود و سپس اقدام به این کار کرد.

· به کارگیری روکش مرطوب نظیر گونی، نمد، حصیر،کاه،ماسه تمیز و خاک اره.

 

· به کار گیری روکش غیر قابل نفوذ شامل کاغذ نفوذناپذیر،نایلون.

 

حداقل زمان عمل آوری در مناطق گرمسیری 7 روز می باشد ولی برای سیمانهای تیپ 2و 5 و سیمانهای پوزولانی 14 روز است.

 

_به کار گیری گوشه های پخ شده در قطعات جهت جلوگیری از تبخیر سریع از این نواحی.

 

 

 

 

نتیجه گیری:

 

 

فلات مرکزی ایران کویری بوده و دارای اقلیم گرم و خشک می باشد. شرایط آب و هوای اقلیم مزبور جهت بتن ریزی و عمل آوری مناسب نمی باشد. طراحان و مجریان می توانند با به کار گیری مشخصات و روشهای اجرائی مناسب بتن با مقاومت فشاری ،پایائی و کارائی خواسته شده تولید نمایند. افزایش آب به بتن جهت افزایش کارائی نتیجه نامطلوب دارد. تامین رطوبت و جلوگیری از وزش باد از روی سطح بتن در دوره عمل آوری ضروری می باشد و به طور وسیعی از ترک خوردگی جمع شدگی جلوگیری می کند طبق آیین نامه آبا به کارگیری بتن تازه با دمای بیشتر از 32 درجه سلیسوس ممنوع است و باید در شرایط هوای گرم با خنک کردن آب و سنگدانه ها از دمای بتن کاست و سپس استفاده نمود.

منبع: نشریه گنجینه - شماره نهم

[Alireza Hashemi 33,392]

درجه حرارت بتن تازه :

۱-ناشی از عوامل جوی که به اختصار به آنها اشاره گردید.

۲-ناشی از حرارت هیدراتاسیون

حرارت هیدراتاسیون گیرش و سخت شدن خمیر سیمان در اثر فعل و انفعالات شیمیایی صورت می گیرد . در جریان هیدراتاسیون ، هر دانه گرد سیمان در ترکیب با آب به ذرات بی نهایت ریزی تجزیه شده و جسم کریستیاله ای موسوم به ژل به وجود می آید. مقدار آبی که برای هیدراتاسیون کامل سیمان لازم است ، حدود ۲۵ تا ۳۵ درصد وزن سیمان می باشد. هیدراتاسیون سیمان همانند بسیاری از فعل و انفعالات شیمیایی حرارت زا بوده و میزان آن به ترکیب شیمیایی ، نرمی ذرات سیمان و درجه حرارت محط بستگی دارد. برای سیمانهای پرتلند ، حدود نیمی از کل حرارت در مدت بین ۱ تا ۳ روز و ۴/۳ آن در ۷ روز و تقریباً ۹۰درصد آن در مدت ۶ ماه پس از ترکیب آب با سیمان آزاد می شود. از این رو نگهداری و مراقبت از بتن و یا ملات های سیمانی در روزهای اولیه مصرف سیمان بسیار حائز اهمیت می باشد.

با توجه به نکات ذکر شده هر چه درجه حرارت اجزاء متشکله بتن بیشتر باشد ، مقدار آب لازم برای حصول درجه معینی از قابلیت کاربرد بیشتر است . مقدار دقیق آب اضافی ، بستگی به عواملی نظیر مقدار سیمان ، دانه بندی مصالح سنگی و شکل دانه ها دارد. با وجود این اگر انتخاب نسبت اجزاء متشکله بر مبنای قابلیت کاربرد ومقاومت مخلوط های امتحانی ساخته شده در درجه حرارت های بخصوص بوده باشد، وجود درجه حرارت خیلی زیاد در بتن ساخته شده در کارگاه ممکن است سبب شود که قابلیت کاربرد بتن از آنچه انتظار است کمتر شود .عمل تراکم ممکن است دچار اشکال شودیا چنانچه آب اضافی در دوره کنترل جهت حصول قابلیت کاربرد مورد نظر افزوده شود ، نسبت وزنی آب به سیمان (c/w) افزایش خواهد یافت .در هر دو حالت ، مقاومت و دوام محتملاً کاهش می یابند .لازم به ذکر است ، افزودن مقدار آب در حالیکه مقدار سیمان ثابت باشد، انقباض حاصله از خشک شدن را افزایش می دهد

عکس العمل های شیمیایی که بین آب و سیمان ، در بتن تازه رخ می دهد پیچیده است . ولی عموماً تابع این قانون کلی است که میزان عکس العمل شیمیایی ، محتملاً به ازاء هر ۱۰ درجه سانتی گراد افزایش درجه حرارت اجزاء ترکیب شونده دوبرابر پیش بینی شده است. تاثیر درجه حرارت هائی که در طول مدت مخلوط کردن و سخت شدن اولیه افزایش یافته این است که پیشرفت مقاومت در سنین اولیه بتن افزایش می یابد. برای مثال بتنی که درجه حرارت

 

 

آن در مدت اختلاط و گرفتن اولیه به ۴۰ درجه سانتی گراد رسیده است دارای مقاومت یکروزه زیادی است ولی پس از آن میزان ازدیاد مقاومت به مقدار زیادی کاهش می یابد در نتیجه مقاومت ۲۸ روزه فقط در حدود دو ونیم برابر مقاومت یکروزه است و بالعکس چنانچه درجه حرارت بتن در طول همان مراحل اولیه در ۱۵ درجه سانتی گراد ثابت بماند ، میزان کاهش یافته هیدراتاسیون سیمان ، مقاومت یکروزه کمتری را ارائه خواهد داد . لذا میزان حصول مقاومت بعدی بیشتر است ، مقاومت ۲۸ روزه در حدود ۸ برابر مقاومت یکروزه خواهد بود.

 

نتیجه:

به طور خلاصه هرچه درجه حرارت بتن تازه بیشترباشد ، امکان اینکه درجه حرارتهای بالای ایجاد شده در طول مراحل اولیه سخت شدن بتن پیشرفت و تداوم پیدا کند بیشتر است . احتمالاً مقاومت های اولیه بالا می روند ولی مقاومت مورد انتظار ۲۸ روزه ممکن است بدست نیاید.

[Alireza Hashemi 33,392]

عوامل جوی و تاثیرشان بر بتن:

 

درجه حرارت هوا ، درجه حرارت بتن ، سرعت باد ورطوبت ، بر میزان تبخیر سطحی بتن تأثیر می گذارند . هیچگاه منحنی ساده ای که بتواند بصورت مناسبی نتایج اوضاع جوی را خلاصه کند وجود ندارد و هر یک از عوامل ، توجه جداگانه ای را ایجاب می کندکه در ذیل به آنها اشاره می شود.

۱-تشعشع خورشیدی:

این عامل به مقدار قابل توجهی بر درجه حرارت مصالح انبار شده تاثیر می گذارد. حرارت جذب شده از تشعشع خورشید در طول ساعات روز ممکن است در طول شب که سردتر است ، تماماً از دست نرود. در نتیجه درجه حرارت درون دانه های سنگی انبار شده ممکن است به تدریج به اندازه ای برسد که یقیناً بتن گرم غیر قابل قبولی را ارائه دهد.

 

۱-۱- ماشین آلات :

ماشین آلات معمولاً ظرفیت حرارتی کمی دارند . با آنکه این موضوع اجازه سرد شدن در شب را به آنها می دهد ولی آنها را قادر می سازد که سریعاً پس از بالا آمدن آفتاب گرم شوند مقادیر گرمای ذخیره شده نسبتاً کم است ولی ماشین آلاتی که در آفتاب قرار دارند سریعاً گرمای ذخیره شده در خود را به بتن تازه ای که در تماس با آنها واقع شود پس دهند.

 

۲-۱- قالب و آرماتور :

مـــخصوصاً قالـــب و آرماتور لزوماً باید قبل از بتن ریزی آماده شوند. به استثنای مواردی که آنها را در سایه قرار می دهیم و یا به وسیله دیگری سرد نگه داری کنیم ، احتمالاً در طول مدت جادادن بتن، به مقدار قابل توجهی گرم خواهند شدکه ممکن است بتن ، در تماس با آنها قبل از آنکه بتواند متراکم شود سفت گردد.

 

۳-۱- زمین :

ریختن بتن در زمین خشک و گرم می تواند دو نتیجه بد داشته باشد . بتن نه فقط ممکن است از زمین گرما بگیرد ، بلکه آب خود را نیز از طریق جذب ، بوسیله زمین از دست می دهد.

 

۲-درجه حرارت های هوا:

هوا ظرفیت حرارتی کمی دارد و در صورت سکون ، هدایت حرارتی آن ضعیف است معهذا قدرت هوا در جذب بخار آب با درجه حرارت آن افزایش می یابد . وجود درجه حرارت زیاد در هوا می تواند شدتی داشته باشد که آب موجود در بتن را حتی در موقع ساختن ، حمل ، جادادن یا سخت شدن ، تبخیر نماید . مثلاً هر گاه درجه حرارت بتن و آب ۲۰ درجه سانتی گراد باشد ، میزان از دست رفتن آب از راه تبخیر دو برابر زمانی است که درجه حرارت ده درجه سانتی گراد باشد.

 

۳-رطوبت:

تقلیل رطوبت نسبی از ۹۰ % به ۵۰ % بدون تغییر در سایر شرایط ، پنج مرتبه میزان تبخیر آب از بتن محافظت نشده را افزایش می دهد. و این موضوع تفاوتی براینکه بتن درچه مرحله ای از حمل یا جادادن باشد نخواهد داشت.

۴-سرعت باد:

میزان جابجایی هوا ، محتملاً عاملی است که بیشترین اشکالات را در ارتباط با بتن ریزی در آب و هوای خشک کننده به وجود می آورد هوای ساکن به سهولت از بخار آب اشباع می شود. وزش سبکترین نسیم باعث تجدید دائمی و فراهم شدن هوائی می شود که آب موجود در بتن محافظت نشده می تواند در آن تبخیر شود.

بدین معنی که در نسیمی به سرعت ۱۵ کیلومتر در ساعت ، تبخیر آب ۴ برابر میزان تبخیر در هوای ساکن است و در بادی باسرعت ۴۰ کیلومتر در ساعت ، میزان تبخیر به ۹ برابر موقعی که هوا بی حرکت است می رسد.

 

۵-درجه حرارتهای شب هنگام :

تأثیر پائین افتادن درجه حرارت شب هنگام ، که بعضی اوقات در مناطقی که دور از دریا هستند مشاهده می شود ، اغلب از نظر دور مانده است . نتایج نافعی در آنها است و مصالح انبار شده ممکن است قدری از حرارتی را که روز قبل ذخیره کرده اند از دست بدهند و ماشین آلات کارگاه سرد شوند. با وجود این ، درجه حرارتهای تنزل یافته شبانه می توانند شدیداً بر بتن محافظت نشده در مراحل اولیه سخت شدن تاثیر بگذارند.

چنانچه بتن مزبور محافظت نشده باشد ، سطح آن باید الزاماً حرارت خود را به محیط سرد شبانگاهی پس بدهد و همراه با این عمل منقبض شود. ولی قابلیت هدایت نسبی کم بتن ، باعث می شود که درجه حرارت وابعاد قسمتهای داخلی توده بتن به همان صورت باقی بمانــد. تنش کششی منتج در سطح خارجی بتن احتمالاً به واسطه تشکیل ترک ها آزاد می گردد . در حالیکه لزوماً ترکهای مذکور از اهمیت سازه ای برخوردار نیستند ولی بد نما بوده و ممکن است چنانچه بخواهیم در آتیه مراکز فسادی نشوند لازم شود آنها را با هزینه زیاد و وسایل پر زحمت تری پر کنیم . _