بانک اطلاعات [ انواع بتن] ►

P O U R I A · Jan 23, 2014

کاربرد مواد نانو در ساختمان سازی:

کاربرد مواد نانو در ساختمان سازی:

کاربرد مواد نانو در ساختمان سازی:

مواد نانو به عنوان موادی که حداقل یکی از ابعاد آن ( طول و عرض و ضخامت ) زیر 100 nm نانو متر باشد تعریف شده اند. یک نانو متر یک هزارم میکرون یاحدود 100000 برابر کوچکتر از ضخامت موی انسان است. خواص فیزیکی و شیمیاییمواد نانو ( در شکل و فرم های متعددی که وجود دارند از جمله ذرات ، الیاف، گلوله و غیره ) در مقایسه با مواد میکروسکوپی نوع دیگر تفاوت اساسیدارند.تغییرات اصولی که وجود دارد نه تنها از نظر کوچکی اندازه بلکه ازنظر خواص جدید آنها در سطح مقیاس نانو می باشد.

یکی از چالش هایی که در رشته مصالح ساختمانی به وجود آمده است بتن باعملکرد بالا (HPC) می باشد مثلاً بتن مقاوم و با دوام یک مصالح کامپوزیت وچند فازی مرکب و پیچیده می باشد.

خواص ، رفتار و عملکرد بتن بستگی به نانو ساختار ماده زمینه ای بتن وسیمانی داردکه چسبندگی، پیوستگی و یکپارچگی را بوجود می آورد. بنابراینمطالعات ساختار بتن و خمیر سیمان در مقیاس نانو برای توسعه مصالح ساختمانیجدید و کاربرد آنها بسیار حائز اهمیت می باشد.

به هر حال روش معمولی برای توسعه بتن با عملکرد بالا اغلب شامل پارامترهای مختلفی از جمله طرح اختلاط بتن معمولی و بتن مسلح با انواع مختلفالیاف می باشد. تا اندازه بسیار زیادی، این روش کار اغلب توسط روابط داخلیصنعت ساختمان می باشد که دلیل کندی پیشرفت در صنعت ساختمان عدم درک عمیقاز مفهوم مصالح ساختمانی می باشد. در گسترده جدید علم و تکنولوژی نانودیگر این قبیل فعالیت ها بی معنی بوده و نیاز به شناخت و مطالعه دقیق ازمصالح ساختمانی دارد و این فعالیت باید به روش علمی جهت یافتن مصالح نسلجدید و با عملکرد بالا ونیز اقتصادی کردن آنها دنبال گردد. در مثال هایعملی و به طور مشخص در بتن ، این تحقیقات تنها زمانی می تواند به جامعهعمل بپیوندد که درک مناسب از مفهوم ریز ساختار سیمان در مقیاس نانو و دیگرساختار ها وجود داشته باشد .

هدف اصلی و نهایی ، یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملکرد بالا میباشد که آنرا می توان به مصالح با عملکرد بالای چند منظوره اطلاق نمود. منظور از عملکرد چند منظوره، ظهور خواصی جدید و متفاوت نسبت به خواص موادمعمولی می باشد به گونه ای که مصالح بتوانند کاربرد های گوناگونی را ارائهنمایند.

در خصوص بتن به طور خاص ، علاوه بر عملکرد با دوام بهتر و خواص مکانیکیبهتر بتن با عملکرد بالای چند منظوره خواص اضافه دیگری را دارا می باشد. ازجمله این خواص به عنوان مثال می توان خاصیت الکترومغناطیسی بکارگیری درحرارت های بالا و محافظت های اتمی و افزایش مؤثر بودن آن در حفظ انرژیساختمان و غیره را نام برد.

علاوه بر این به کار گیری مصالح نانو می تواند به ساختار های جدیدبیانجامد، به طوری که دیگر به منابع طبیعی در ساخت و ساز وابسته نباشد وبتوان در حفظ این منابع کوشید. این می تواند با اصلاح ساختار ها در مقیلسنانو انجام شود یا با به کارگیری ساختارهای مختلف و ارتقاء واکنش هایاتفاق افتاده به طوری که خواص سطوح مخصوص زیاد آنها یا خواص بنیادین آنها ( از جمله ) نفوذپذیری ، خواص مغناطیسی ، الکتریکی هادی حرارت بهبود مییابد.نانو تکنولوژی یک نیاز و رقابتی جهت حفظ محیط زیست و رشد نوآوری درصنعت ساخت و ساز می باشد. درحقیقت یک نوع زندگی و راه جدید برای آینده بشرمی باشد. فکر کردن در اشل نانو راه جدید برای زندگی جدید می باشد.

P O U R I A · Jan 23, 2014

نانو سیلیس آمورف :

نانو سیلیس آمورف :

نانو سیلیس آمورف :

چنانکه دیده می شود ، یکی از ترکیبات موجود در بتن سیلیکاتهای مختلفی استکه در ضمن واکنش تولید می شود به همین دلیل می توان گفت سیلیس یکی ازمهمترین بخش بتن است و اهمیت زیادی در چسبندگی ،مقاومت و کارایی بتن دارد . اکسید سیلیس با انجام واکنش های شیمیایی با هیدراکسید کلسیم آزاد شدهموجود در بتن را مصرف می کنند و از خاصیت قلیایی آن می کاهند و در کنار آببصورت شوره از بتن خارج می شوند. و از خوردگی آرماتورهای فولادی قرارگرفته در بتن جلوگیری می کند .

محلول نانویی سیلیس ( Nanosilica ) دی اکسید سیلیس ( Sio2 ) است که اندازهذرات آن در ابعاد نانو متر می باشد. محلول نانو سیلیس متشکل از ذراتیهستند که گلوله شکل با قطر کمتر از 100 nm یا به صورت ذرات خشک پودر یا بهصورت معلق در مایع محلول قابل انتشار می باشند ، که مایع آن معمول تریننوع محلول نانو سیلیس معلق کاربرد های چند منظوره مانند خاصیت ضد سایش ،ضد حریق، ضد انعکاس سطوح از خود نشان مید هد.

این آزمایشات نشان داده اند که واکنش محلول نانو سیلیس ( Ccolloidal silica ) با هیدرواکسید کلسیم در مقایسه با میکرو سیلیکا بسیار سریع ترانجام گرفته و مقدار بسیار کم این مواد همان تأثیر پوزولانی مقدار بسیاربالای میکروسیلیکا را در سنین اولیه دارا می باشد. این خاصیت ماده ، بدلیلریز بودن ذرات محلول نانو سیلیس معلق می باشد. هیچ جای تعجب نیست که ذراتمیکروسیلیکا نوعاً دارای سطح مخصوص N2 شامل m2g 25-15 می باشد، در صورتیکه ذرات محلول نانو سیلیس 180-m2g می باشند. تحقیقات کاربردی انجام شدهشامل کاربرد نتایج نانو سیلیس ( nano silica ) به شکل محلول آن در گروت میباشد. آزمایشات خواص ریولوژی فرمول گروت در مقایسه با گروت میکروسیلیکا،هیچ جدا شدگی و آب اندازی از خود نشان نداده و نیز مقاومت فشاری 28 روزهبیش از mpa 155 را بدست می دهد.

اضافه کردن نانوذرات سیلیکا (nano sio2) به ملات سیمان باعث بهبود مقاومتفشاری و خمشی ملات نسبت به ملات معمولی گردیده است. در این طرح خصوصیاتنانوذرات سیلیکا با مشخصات مندرج در جدول زیر در سیمان استفاده شده اند. ودر ضمن به ملات سیمان ماده پراکننده ذرات نانو (UNF) و حباب زدا برای کاهشحبابهای هوا در داخل بتن اضافه می شود.

گزارش آزمایش:
شش نمونه از هر کدام گروهبندی برای هر نوع مخلوط انجام شده و سپس در درجهحرارت 21 ( QOC ) زیر آب برای 14 و 28 روز نگهداری شدند. سیمان مصرفی درتمام نمونه ها ثابت نگهداشته شده 100 gr و نسبت آب به سیمان 36/0 و w/c=0.33 و برای مخلوط های نانو سیلیکا و نانو تیوب انتخاب شده اند. مصرفسیلیس مایع به صورت سوسپانسیون مخلوط مستقیم به آب مخلوط اضافه شده و سپسپودر سیلیس به سیمان افزوده شده بود .در صورتی که نانو تیوب در آب مخلوطبتن انتشار یافته و هم زده تا 10 دقیقه وسپس برای حدود 30 دقیقهالکتراسونیک شده در حوضچه 400 w و سپس با سیمان مخلوط می گردند.

هیچ فوق روان کننده ای برای مخلوط نانو سیلیکا افزوده نشده بود ، به خاطراینکه قصد مطالعه نقش نانو سیلیکای خالص بر خمیر سیمان را داشتیم. درصورتی که در مصرف نانو تیوب هیچ نوع سرفکتنت استفاده نشده به همین خاطر سرفکتنت پیشنهادی برای انتشار نانو تیوب ها با سیمان همخون نیستند.

P O U R I A · Jan 23, 2014

بتن‌های توانمند و ويژه

بتن‌های توانمند و ويژه

بتن‌های توانمند و ويژه

نمایی از بتن توانمند و ضد سایش و با دوام در برابر عوامل جوّی و ضد سولفات تصفیه خانه سد بانه

سالهاي زيادي است که بتن بعنوان يک ماده ساختماني مهم در ساخت و سازه‌هاي بتني چون ساختمانها، سدها، پلها، تونلها، راهها، اسکله‌ها و برجها و سازه‌هاي خاص ديگر کاربرد دارد. در اکثر موارد به بتن بعنوان ماده‌اي مقاوم در برابر نيروهاي فشاري نگريسته مي‌شده است. انجام پروژه‌هاي وسيع تحقيقاتي بر روي مواد مختلف تشکيل دهنده بتن و ازمايش‌ بتن‌هاي مختلف با مواد جديد در سالهاي آخر قرن اخير منجر به پيدايش بتن‌هايي شده است که علاوه بر تأمين مقاومت خواص ديگري از اين ماده نظير دوام، کارايي، نرمي و مقاومت در برابر عواملي چون آتش و محيط و هوازدگي را دستخوش تغييرات اساسي نموده است. علاوه بر دگرگوني و تحول در مواد تشکيل دهندة بتن، افزودن مواد ديگري به بتن همچون افزودنيهاي مختلف، انواع الياف‌ها و حتي مواد زائدي که ارزش خاصي نداشته و باعث آلودگي محيط زيست نيز مي‌شوند، موجب پيدايش بتن‌هاي جديد با خواص جديد و بهبود يافته شده است.

در بتن مسلح علاوه بر خود بتن بر روي آرماتور نيز تحولاتي صورت پذيرفته است. بعنوان مثال کاربرد فولادهاي ضد زنگ براي مناطق بسيار خورنده، استفاده از آرماتورهاي ساخته شده با الياف‌هاي مختلف پلاستيکي و پليمري از جمله تحقيقاتي بوده است که نتايج اوليه سودمندي بدست داده است، ليکن کار بر روي آنها و تحقيقات وسيع‌تر و دراز مدت براي بررسي داوم آنها هنوز ادامه داشته و به قرن آينده خواهد رسيد.

هدف از مقالة اخير عنوان نمودن پاره‌اي از دستاوردهاي اخير در بتن و بتن مسلح و ادامه راه در سالهاي آينده مي‌باشد. در اين خصوص به تحول دستيابي به بتن‌هاي با مقاومت زياد و بسيار زياد و بالاتر ازMPa 100 و همچنين بتن‌‌‌هاي توانمند با عملکرد بالا خواهيم پرداخت. همچنين کاربرد مواد مختلف و الياف‌ها براي افزايش نرمي بتن که مسألة بسيار مهمي در پديدة زلزله و بارهاي ديناميکي بر روي سازه‌هاي بتني است، بيان خواهد شد. در ادامه به بتن‌هايي که بسيار کارا بوده و نياز به لرزاندن نداشته و درعين حال مقاومت زيادي دارند، اشاره خواهد شد. در بخش ديگري از مقاله کاربرد بتن بعنوان راه حلي براي کاهش آلودگي محيط زيست توضيح داده خواهد شد. در بخش پاياني آخرين نتايج و کاربرد محدود آرماتورها با جنسيت‌هاي مختلف از جمله الياف کربني، پليمري و پلاستيکي شده است.

بايد اذعان نمود که نتايج تحقيقات سالهاي آخر قرن حاضر و ادامة‌ آنها در آينده و قرن جديد مي‌تواند نگرش تازه‌اي به بتن بعنوان يک مادة ساختماني پرمصرف بدهد. اين نتايج منجر خواهد شد تا ديدگاه بتن بعنوان تنها يک ماده با مقاومت فشاري خوب به کلي دگرگون شده و خواص ويژه بتن‌هاي جديد نظر اکثر دست‌اندرکاران پروژه‌هاي بزرگ عمراني را در جهان بخود معطوف سازد.

مقدمه:
سالهاي زيادي است که از بتن بعنوان يک مادة ساختماني مهم و با تحمل فشارهاي بالا جهت ساخت و ساز انواع سازه‌ها استفاده مي‌شود. ضعف اين مادة مهم و پر مصرف ساختماني در مقابل کشش با قرار دادن آرماتور تا حد زيادي جبران شده است. در سالهاي اخير و با بررسي دوام سازه‌هاي بتني مسلح بويژه در مناطق خورنده و سخت براي بتن نظر اکثر کارشناسان و دست‌اندرکاران کارهاي بتني به اين مسأله جلب شده است که مقاومت به تنهايي نمي‌تواند جوابگوي کليه خواص مربوط به بتن بخصوص دوام آن باشد و لازم است در طراحي بتن براي مناطق مختلف علاوه بر مسأله مقاومت و تحمل بارها در طول مدت بهره‌دهي، پايايي و دوام آن نيز مد نظر قرار گيرد. در حال حاضر با اضافه نمودن مواد مختلف بتن و تغييرات در طرح اختلاط مي‌توان به بتن‌هايي دست يافت که بدون تغيير قابل ملاحظه در مقاومت آنها از نقطه نظر دوام به بتن‌هايي با دوام بالا دست يافت. مسأله محيط زيست وآلودگي آن نيز در سالهاي اخير نظر جهانيان را بخود معطوف ساخته است. کاربرد مواد و مصالحي که در ساخت آن آلودگي کمتري به محيط منتقل گردد و همچنين برداشت مصالح طبيعي که کمتر محيط را تخريب نمايد، مورد توجه خاص قرار دارد. در اين راستا محدوديت کاربرد سنگدانه‌ها، دستيابي به مواد جديد و نيز استفاده از مواد زائد کارخانه‌ها و آلاينده‌هاي محيط زيست در بتن در رأس برنامه‌هاي تحقيقاتي پاره‌اي از کشورهاي جهان قرار گرفته است.

علاوه بر خود بتن و مصالح تشکيل‌دهندة آن در سالهاي اخير بر روي آرماتور مصرفي در سازه‌هاي بتني مسلح نيز تحولاتي صورت گرفته است. بعنوان مثال و براي پرهيز از خطر خوردگي آرماتور، از فولادهاي ضد زنگ و نيز آرماتورهاي ساخته شده با الياف‌ مختلف پلاستيکي و پليمري در محيط‌هاي بسيار خورنده استفاده مي‌شود. کار بر روي عملکرد دراز مدت چنين موادي هنوز ادامه دارد.

در مقالة اخير به چند مورد از بتن‌هاي جديد که چند سالي است از آنها در صنعت ساخت و ساز براي سازه‌هاي بتني استفاده مي‌شود اشاره شده و مواد جديد مورد استفاده در بتن که تحقيقات روي آنها هنوز ادامه دارد، نيز بيان خواهد شد. بعنوان مثال بتن‌هاي با مقاومت زياد و بتن‌هاي توانمند و با عملکرد بالا در اين خصوص جايگاه ويژه‌اي دارند. کاربرد الياف و مواد مختلف در بتن براي افزايش نرمي آن و مقاومت در مقابل بارهاي ضربه‌اي و نيروهاي ناشي از زلزله مورد ديگري از بتن‌هاي خاص مي‌باشد. با نگرشي عميق به مسأله دوام بتن و ضمن تأمين مقاومت لازم، کاربرد بتن‌هاي با کارايي بالا که اجراي آن را نيز آسان مي‌سازد در برنامه کار مراکز بسياري قرار گرفته و برخي از اين بتن‌ها با اضافه کردن افزودنيهاي مختلف به آنها، اينک وارد صنعت بتن شده‌اند.

P O U R I A · Jan 23, 2014

بتن با مقاومت زياد:

امروزه بر اساس تکنولوژي رايج بتن، ساخت بتن‌هاي با مقاومت‌هاي فشاري زياد و دور از انتظار که مي‌تواند براي طراحي سازه‌هاي اجرايي رايج مورد استفاده قرار گيرند، امکان‌پذير مي‌باشد. اگر چه اغلب آيين‌نامه‌هاي بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازه‌ها را به MPa 60 محدود مي‌کنند، اما آيين‌نامه‌هاي جديد اخيراً حدي بالاتر از MPa 105 را نيز در نظر گرفته‌‌اند (1). ساخت بتن‌هاي با مقاومت زياد و در حد MPa 120 و کاربرد آن در ساختمان‌هاي بلند در کشورهاي پيشرفته دنيا رواج يافته است. اين مقاومت با اضافه نمودن مواد ريز و فعال به سيمان تا حدي افزايش يافته که بتن‌هايي با مقاومت‌هاي فشاري بين MPa 200 و MPa 800 و مقاومت‌هاي کششي بين MPa 30 و MPa 150 در نمونه‌هاي آزمايشگاهي بدست آمده است. براي دستيابي به چنين مقاومت‌هايي لازم است تغييراتي در طرح اختلاط داده و از مواد و افزودني‌هاي جديدي استفاده نمود.
از عوامل مهم در رسيدن به چنين مقاومت‌هايي استفاده از سنگدانه‌هاي مقاوم و کاهش حداکثر اندازه سنگدانه در مخلوط بتني براي همگني بيشتر آن مي‌باشد. همچنين با استفاده از مواد بسيار ريزدانه و با اندازه‌هاي کمتر از دهم ميکرون مي‌توان مجموعه‌اي متراکم‌تر و با تخلخل بسيار کم که بالاترين وزن مخصوص را خواهد داشت، تهيه نمود. در بتن‌هاي با مقاومت زياد بايستي تا حد ممکن نسبت آب به سيمان (w/c) را کاهش داد (امروزه حتي نسبت 18/0 = w/c استفاده شده است) که در اين حالت بعضي دانه‌هاي سيمان هيدراته نشده بصورت مواد ريزدانه پرکننده، دانسيته را افزايش داده و در نتيجه سبب افزايش مقاومت مي‌شوند. بديهي است براي تأمين کارايي چنين مخلوط‌هايي با آب بسيار کم لازم است از روان‌کننده‌ها، فوق‌روان‌کننده‌ها و پخش کننده ذرات ريز در بتن استفاده نمود. براي افزايش نرمي چنين بتن‌هايي (با افزايش مقاومت شکنندگي و تردي بتن افزايش مي‌يابد) مي‌توان به آنها الياف‌هاي کوتاه اضافه نمود. در ساخت چنين بتن‌هايي (مقاومت در حد فولاد و بالاتر) از روشهاي سخت شده تحت فشار و دما براي عمل آوري بتن و تأمين مقاومت اوليه زياد استفاده مي‌گردد.

بتن های با کارايی بسيار زياد (بتن خود متراکم):

امروزه در بعضي کشورهاي جهان و بويژه در ژاپن بتن جديدي با کارايي بسيار بالا که نياز به لرزاندن نداشته و خودبخود متراکم مي‌گردد ساخته شده و در برخي پروژه‌ها اجرا شده است. با داشتن کارايي بسيار زياد اين بتن در اجرا، خطر جدايي سنگدانه‌ها و خمير را نداشته و در عين حال از مقاومت زياد و دوام نسبتاً بالايي برخوردار است. در طرح اختلاط اين بتن، موارد زير در نظر گرفته شده است.
ميزان شن در اين بتن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن بوده و در آن ماسه به ميزان
40 درصد حجم ملات استفاده شده است. نسبت آب به مواد ريزدانه و پودري بر اساس خواص مواد ريز بين9/0 تا 1 انتخاب مي‌شود. براي تعيين ميزان نسبت آب به سيمان و مقدار فوق روان کننده مخصوص مصرفي با استفاده از روش ميز رواني، مقدار بهينه با آزمون و خطا تعيين مي‌گردد .

P O U R I A · Jan 23, 2014

بتن با سنگدانه بازيافتی:

امروزه با توجه به پيشرفت جمعيت و مشکل فضا در شهرهاي بزرگ براي ساخت و ساز لازم است ساختمان‌هاي قديمي بتني تخريب و بجاي آن ساختمان‌هاي بلند جديد احداث شوند. در کشور ژاپن و چند کشور اروپايي که زمين و فضاي لازم براي ايجاد بنا ارزش ويژه‌اي دارد و همچنين براي جلوگيري از مسائل محيط‌زيستي که از تخريب ساختمانها ناشي مي‌شود و کاربرد مصالح آن در بناي جديد تحقيقات وسيعي در ساخت بتن با سنگدانه بازيافتي (خورد کردن بتن قديم و استفاده از آن بعنوان سنگدانه در بتن جديد) در حال انجام است. بعنوان مثال در کشور هلند هر سال حدود 10 ميليون تن مصالح ناشي از تخريب ساختمان‌هاي بتني که حدود حجم بتن مورد نياز در ساخت ساختمانهاست، توليد مي‌شود. قرار است نيمي از اين مصالح در بتن‌هاي جديد استفاده شوند. در حال حاضر تحقيقات روي ميزان جمع‌شدگي و خزش و دوام اين بتن‌ها ادامه دارد تا در قرن بيست و يکم کاربرد وسيع‌تر آن را امکان‌پذير سازد.

بتن‌های با نرمی بالا:

امروزه کاربرد بتن با نرمي بالاتر که بتواند تغيير شکل‌هاي زياد را بدون شکست تحمل نمايد، مورد توجه قرار گرفته است. تحقيقات وسيعي در خصوص تأمين نرمي لازم در بتن با الياف‌هاي مختلف و حتي حذف آرماتور در حال انجام مي‌باشد. هدف از کاربرد الياف در بتن افزايش مقاومت کششي، کنترل گسترش ترکها و افزايش طاقت (Toughness) بتن مي‌باشد تا قطعه بتني بتواند در مقابل بارهاي وارده در يک مقطع ترک خورده تغيير شکل‌هاي زيادي را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید.

بتن با الياف مختلف در سالهاي اخير در سازه‌هاي عمده‌اي چون روسازي راهها و فرودگاه‌ها، بتن پي‌هاي عظيم با تغيير شکل‌هاي زياد و بويژه در پوشش بتني تونلها بکار رفته است. در ساخت پوشش تونلها بتن اليافي با پاشيدن بر جداره شکل مي‌پذيرد. اخيراً براي حذف ترکها در پوشش تونلهايي که بصورت چند تکه پيش ساخته اجرا مي‌شود از بتن بدون آرماتور و تنها الياف استفاده شده و اين نوع بتن سبب حذف ترکها در حين عمل‌آوري و حمل و نقل قطعات و نصب آنها براي کامل کردن مقطع تونلهاي مترو شده است.
در نوع بسيار جديد بتن اليافي که مي‌توان با آن به حداکثر نرمي در بتن رسيد از روش ريختن دوغاب روي الياف (SIFCON) استفاده مي‌شود. در اين روش ابتدا الياف ريخته شده و سپس فضاي بين آنها با ملات دوغابي پر مي‌شود. ميزان الياف در اين بتن حدود 10 درصد مي‌باشد که حدود 10 برابر ميزان الياف در بتن‌هاي اليافي متداول است. با اين مصالح لايه‌هاي محافظي بدون ترک و تقريباً غير قابل نفوذ مي‌توان ايجاد نمود. بعلت نرمي زياد اين قطعات ظرفيت تغيير شکل‌پذيري اين قطعات به ميزان ظرفيت دالهاي فولادي مي‌رسد. مقاومت فشاري اين نوع بتن حدود 110-85 مگاپاسکال و مقاومت خمشي حدود 45-35 مگاپاسکال مي‌باشد. از اين قطعات نه تنها مي‌توان بعنوان لايه‌هاي محافظ کوچک استفاده نمود، بلکه در باندهاي فرودگاه در برابر ضربات عملکرد خوبي نشان مي‌دهند. در کارهاي تعميراتي دالها مي‌توان از آنها بعنوان لايه روي بتن قديم و بدون درز و در زماني کوتاه استفاده نمود.

آرماتورهای غيرفولادی در بتن:

در سالهاي اخير استفاده محدودي از آرماتورهاي غيرفلزي آغاز گشته است هر چند تحقيقات بر روي کاربرد وسيع‌تر آنها و عملکرد دراز مدت اين نوع آرماتورها ادامه دارد. اين آرماتورها که معروف به آرماتورهاي با الياف پلاستيکي (FRP) هستند از الياف مختلفي چون الياف شيشه‌اي (GFRP)، الياف آراميدي (AFRP) و الياف کربني (CFRP) در يک رزين چسباننده تشکيل شده اند.

خاصيت عمده اين آرماتوها که سبب کاربرد آنها شده است، مقاومت در برابر خوردگي آنهاست که مي‌تواند در محيط‌هاي بسيار خورنده دوام دراز مدتي داشته باشند. علاوه بر اين مقاومت بالا، مقاومت به خستگي بالا، ظرفيت بالاي تغيير شکل ارتجاعي، مقاومت الکتريکي زياد و هدايت مغناطيسي پايين و کم اين مواد از مزاياي آنها شمرده مي‌شود. البته اين مواد معايبي چون کرنش گسيختگي کم و شکننده بودن و خزش زياد و تفاوت قابل ملاحظه ضريب انبساط حرارتي آنها در مقايسه با بتن را به همراه دارند.

اخيراً از الياف مختلف شبکه‌هايي بافته شده و بصورت يک شبکه آرماتور در سطح بتن براي کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنين در ديوارهاي نماي بتني از آن استفاده مي‌کنند. تحقيقات روي کاربرد صفحات اليافي بجاي صفحات فولادي براي تقويت قطعات خمشي و تيرها و دالها بويژه در پلها ادامه دارد. اين صفحات بارزين‌هاي اپوکسي به نواحي کششي از خارج اتصال داده مي‌شوند. کاربرد صفحات با الياف کربني براي اين تقويت بيشتر رايج گشته و در چندين پل در ژاپن و در بعضي کشورهاي اروپايي از آن استفاده شده است.

P O U R I A · Jan 23, 2014

بتن‌های ابداعی:

در بعضي موارد با تغيير در مواد تشکيل‌ دهنده بتن و با روش‌هاي ابداعي مي‌توان پاره‌اي از خواص نامطلوب بتن را حذف نمود. اين امر منجر به پيدايش بتن‌هاي خاص با خواص ويژه‌اي مي‌گردد. بعنوان مثال تغييراتي است که مي‌توان در ترکيب بتن‌هاي با مقاومت زياد که اين روزها کاربرد بيشتري پيدا مي‌کنند را نام برد. بتن‌هاي با مقاومت بالا معمولاً با سيمان زياد و نسبت آب به سيمان کم و اضافه و جايگزين نمودن سيمان با دوده سيليس ساخته مي‌شوند. در حين عمل هيدراسيون سيمان و سخت شدن اين بتن‌ها چون آب داخل بتن کافي نيستَ، مقداري آب از سطح خارجي به قسمت داخلي براي تکميل عمل فوق مي‌رسد. بنابراين بتن هاي با مقاومت زياد در ساعت اوليه سخت شدن دچار جمع‌شدگي ذاتي قابل ملاحظه‌اي مي‌شوند. ممکن است اثرات منفي ديگري نظير حساسيت به ترک‌خوردگي بيشتر در اين بتن‌ها مشاهده شود. اين معايب را مي‌توان با روش ساده‌اي برطرف نمود. در يک عمل ابداعي مي‌توان حدود 25 درصد از حجم سنگدانه را با سنگدانه سبک وزن قبلاً خيس شده جايگزين نمود. اين سنگدانه‌ها باعث ايجاد ذخيره آب در بتن شده و محيطي با عمل‌آوري مرطوب فراهم مي‌سازند. نتيجه اضافه کردن سنگدانه پيش اشباع شده به بتن با مقاومت زياد، کاهش جمع‌شدگي ذاتي و کم شدن و حذف ترکهاي مويي خواهد بود. همچنين تراکم و دانسيته بالاي بتن‌هاي با مقاومت زياد سبب کاهش مقاومت در برابر آتش اين بتن‌ها مي‌شود که بعنوان يک عيب محسوب مي‌شود. در دماي بالا آب شيميايي خمير سيمان بخار شده ولي به علت متراکم بودن بتن با مقاومت زياد نمي‌تواند از آن خارج شود. در نتيجه پوشش بتني بصورت ورقه جدا شده و ظرفيت بارپذيري ستون کاهش مي‌يابد. در يک کار ابداعي مي‌توان الياف پروپيلني به بتن اضافه نمود. در دماي بالا الياف ذوب شده و کانالهايي براي فرار و خروج بخار آب از بتن فراهم مي‌سازند و از ورقه ورقه شدن بتن جلوگيري بعمل مي‌آورند.

نتيجه ‌گيری:

در سالهاي اخير تحول عظيمي در تکنولوژي بتن و پيدايش بتن‌هاي جديد صورت گرفته است. اين تحولات به پيدايش بتن‌هاي با مقاومت بسيار زياد، بتن‌هاي با نرمي بالا، بتن‌هاي با آرماتورهاي غيرفلزي، بتن با کارايي بسيار زياد، بتن با سنگدانه‌هاي بازيافتي و بتن‌هاي ابداعي منجر شده است. بايد اذعان نمود که نتايج تحقيقات سالهاي آخر قرن حاضر و ادامه آنها در قرن جديد مي‌تواند نگرش تازه‌اي به بتن بعنوان يک ماده ساختماني پرمصرف بدهد. اين نتايج منجر خواهد شد تا ديدگاه بتن بعنوان تنها يک ماده با مقاومت فشاري خوب به کلي دگرگون شده و خواص جديد بتن‌هاي نوين نظر اکثر دست اندرکاران پروژه‌هاي عظيم عمراني را در جهان بخود معطوف سازد.

P O U R I A · Jan 23, 2014

توليد سيمان كه ماده اصلي چسبندگي در بتن است در سال 1756 ميلادي در كشور انگلستان توسط «John smeaton » كه مسئوليت ساخت پايه برج دريايي «Eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهايت سيمان پرتلند در سال 1824 ميلادي در جزيره اي به همين نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin » به ثبت رسيد . مردم كشور ما نيز از سال 1312 با احداث كارخانه سيمان ري با مصرف سيمان آشنا شدند و با پيشرفت صنايع كشور ، امروزه در حدود 26 الي 30 ميليون تن سيمان در سال توليد مي گردد . با آگاهي مهندسان از نحوه استفاده سيمان در كارهاي عمراني ، اين ماده جايگاه خودش را در كشورمان پيدا كرد .
يكي از روشهاي ساختمان سازي كه امروزه در جهان به سرعت توسعه مي يابد ساختمانهاي بتني است . بعد از انقلاب اسلامي به علت كمبود تير آهن در نتيجه تحريمها و نيز گسترش ساخت و سازهاي عمراني در كشور ، كاربرد بتن بسيار رشد نمود . علاوه بر اين موضوع ساختمانهاي بتني نسبت به ساختمانهاي فولادي داراي مزايايي از قبيل مقاومت بيشتر در مقابل آتش سوزي و عوامل جوي ( خورندگي ) آسان بودن امكان تهيه بتن به علت فراواني مواد متشكله بتون و عايق بودن در مقابل حرارت و صوت مي باشند كه توسعه روز افزون اين نوع ساختمانها را فراهم مي سازد .

يكي از معايب مهم ساختمانهاي بتني وزن بسيار زياد ساختمان مي باشد كه با ميزان تخريب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقيم دارد . اگر بتوانيم تيغه هاي جدا كننده و پانل ها را از بتن سبك بسازيم وزن ساختمان و در نتيجه آن تخريب ساختمان توسط زلزله مقدار زيادي كاهش مي يابد . ولي كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمي در محدود نمودن دامنه كاربرد اين نوع بتن و بهره گيري از امتيازات آن بوده است . استفاده از ميكروسيليس در ساخت بتن سبك سبب شده است كه مقاومت بتن سبك بالا رود و اين محدوديت كاهش يابد . در اين تحقيق ضمن توضيحاتي در مورد بتن و تاثير آب بر روي مقاومت بتن ، بيشتر در باره بتن سبك و روشهاي افزايش مقاومت آن با استفاده از ميكروسيلس ، خواص مكانيكي و همچنين موارد كاربرد آن بحث مي شود .

1- سيمان

- سيمان توليد شده در كشور ما با سيمان توليد شده در كشورهاي صنعتي متفاوت است كه لازم است تفاوت آن تا حد ممكن بررسي شود .
- طبقه بندي سيمانها شناسايي شود .
- عدم تنوع در كيفيت سيمان نشانه ضعفهايي از سيستم ساخت و ساز مي باشد .
- عدم استفاده از سيمان با كيفيت بالا از عوامل اوليه عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح مي باشد .

2 – شن و ماسه

- معيارها و آئين نامه هاي توليد كلان شن و ماسه بررسي شود .
- توليد كلان شن و ماسه در كشور ما از نظر معيار و رعايت آئين نامه هاي توليد بررسي شود .
- معايب شن و ماسه توليدي در كشور در حد كلان بدلائل زير آنرا در درجه دوم و يا سوم كيفيت قرار مي دهد .

الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندي نا صحيح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه اي بجاي شن و ماسه شكسته .

- استفاده از شن و ماسه درجه 2 و يا 3 از عوامل ثانوي عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح مي باشد .
افزايش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندركاران صنعت توليد بتن مي باشد .

ساختار بتن :
- بتن داراي چهار ركن اصلي مي باشد كه به صورت مناسبي مخلوط شده اند ، اين چهار ركن عبارتند از :

الف : شن
ب : ماسه
ج : سيمان
د : آب

- در برخي شرايط براي رسيدن به هدفي خاص مواد مضاف به آن اضافه مي شود كه جزﺀ اركان اصلي بتن به شمار نمي آيد .
- توده اصلي بتن مصالح سنگي درشت و ريز ( شن و ماسه ) مي باشد .
- فعل و انفعال شيميايي بين سيمان و آب موجب مي شود شيرابه اي بوجود آيد و اطراف مصالح سنگي را بپوشاند و مصالح سنگي را بصورت يكپارچه بهم بچسباند .
- استفاده از آب براي ايجاد واكنش شيميايي است .
- براي ايجاد كار پذيري لازم بتن مقداري آب اضافي استفاده مي شود تا بتن با پر كردن كامل زواياي قالب بتواند دور كليه ميلگرد هاي مسلح كننده را بگيرد .
- جايگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هيدراتاسيون داراي حساسيت بسيار زيادي است .

ويژگيهاي آب مصرفي بتن :
- آب هاي مناسب براي ساختن بتن

1- آب باران
2- آب چاه
3- آب بركه
4- آب رودخانه در صورتي كه به پسابهاي شيميايي كارخانجات آلوده نباشد و غيره …

بطور كلي آبي كه براي نوشيدن مناسب باشد براي بتن نيز مناسب است باستثناﺀ مواردي كه متعاقبا توضيح داده خواهد شد .

- آبهاي نا مناسب براي ساختن بتن

1- آبهاي داراي كلر ( موجب زنگ زدگي آرماتور مي شود )
2- آبهايي كه بيش از حد به روغن و چربي آلوده مي باشند .
3- وجود باقيمانده نباتات در آب .
4- آب گل آلود ( موجب پايين آوردن مقاومت بتن مي شود )
5- آب باتلاقها و مردابها
6- آبهاي داراي رنگ تيره و بدبو
7- آبهاي گازدار مانند2 co و…
8- آبهاي داراي گچ و سولفات و يا كلريد موجب اثر گذاري نا مطلوب روي بتن مي شوند .

نكته : 1- آبي كه مثلا شكر در آن حل شده است براي نوشيدن مناسب است ولي براي ساخت بتن مناسب نيست .
نكته : 2- مزه بو و يا منبع تهيه آب نبايد به تنهايي دليل رد استفاده از آب باشد .
نكته : 3- ناخالصيهاي موجود در آب چنانچه از حد معين بيشتر گردد ممكن است بشدت روي زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پايداري حجمي آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگي فولاد شود .
نكته : 4- استفاده از آب مغناطيسي بعنوان يكي از چهار ركن اصلي مخلوط بتن مي تواند بعنوان تاثيرگذار بر روي يارامترهاي مقاومت بتن انتخاب گردد .

P O U R I A · Jan 23, 2014

تمايز بتن از نظر چگالي :

تمايز بتن از نظر چگالي :

تمايز بتن از نظر چگالي :

الف : بتن معمولي : چگالي بتن معمولي در دامنه باريك 2200 تا 2600 kg/m3 قرار دارد زيرا اكثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندكي دارند ( ادامه اين مبحث از بحث ما خارج است )

ب : بتن سنگين : از اين بتنها در ساختمان محافظهاي بيولوژيكي بيشتر استفاده مي شود مانند ساختار ، آكتورهاي هسته اي و پناهگاههاي ضد هسته اي كه مورد بحث ما نمي باشد كه چگالي آن معمولا بيشتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد .

ج : بتن سبك : مصرف بتن سبك اصولا تابعي از ملاحظات اقتصادي است ضمن اينكه استفاده از اين بتن بعنوان مصالح ساختماني داراي اهميت بسيار زيادي است اين بتن داراي چگالي كمتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم در متر مكعب مي باشد . بدليل اينكه داراي چگالي كمتر از بتن سنگين است داراي امتياز قابل توجهي از نظر ايجاد بار وارده بر سازه مي باشد چگالي بتن سبك تقريبا بين 300 و 1850 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد يكي از امتيازات مهم امكان استفاده از مقاطع كوچكتر و كاهش مربوطه در اندازه پي ها مي باشد ضمن اينكه قالبها فشار كمتري را از حالت بتن معمولي تحمل مي كنند و همچنين در كاهش جابجايي كل وزن مصالح بدليل افزايش توليد جايگاه ويژه اي دارد .

روش هاي كلي توليد بتن سبك :

- روش اول : از مصالح متخلخل سبك با وزن مخصوص ظاهري كم بجاي سنگدانه معمولي كه تقريبا داراي چگالي 6/2 مي باشد استفاده مي كنند .

- روش دوم : بتن سبك توليد شده در اين روش بر اساس ايجاد منافذ متعدد در داخل بتن يا ملات مي باشد كه اين منافذ بايد به وضوح از منافذ بسيار ريز بتن با حباب هوا متمايز باشد كه بنام بتن اسفنجي ، بتن منفذ دار و يا بتن گازي يا بتن هوادار مي شناسند .

- روش سوم : در اين روش توليد ، سنگدانه ها ي ريز از مخلوط بتن حذف مي شوند . بطوريكه منافذ متعددي بين ذرات بوجود مي آيد و عموما از سنگدانه هاي درشت با وزن معمولي استفاده مي شود . اين نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ريز مي نامند .
نكته : كاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه و جود منافذ يا در مصالح يا در ملات و يا در فضاي بين ذرات درشت موجب كاهش مقاومت بتن مي شود .

طبقه بندي بتن هاي سبك بر حسب نوع كاربرد آنها :

- بتن سبك بار بر ساختمان
- بتن مصرفي در ديوارهاي غير بار بر
- بتن عايق حرارتي

نكته 1- طبقه بندي بتن سبك بار بر طبق حداقل مقاومت فشاري انجام مي گيرد .
مثال : طبق استاندارد 77 – 330 ASTM C در بتن سبك ---- مقاومت فشاري بر مبناي نمونه هاي استوانه اي استاندارد از شده پس از 28 روز نبايد كمتر از Mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نبايد از 1850 كيلوگرم بر متر مكعب تجاوز نمايد كه معمولا بين 1400 او 1800 كيلوگرم بر متر مكعب است .

نكته : 2- بتن مخصوص عايق كاري معمولا داراي وزن مخصوص كمتر از 800 كيلوگرم بر متر مكعب و مقاومت بين 7/0 و Mpa 7 مي باشد .
انواع سبك دانه هايي كه به عنوان مصالح در ساختار بتن سبك استفاده مي شود :
الف - سبك دانه هاي طبيعي : مانند دياتومه ها ، سنگ پا ، پوكه سنگ ، خاكستر ، توف كه بجز دياتومه ها بقيه آنها منشاﺀ آتشفشاني دارند .

نكته :1- اين نوع سبك دانه ها معمولا بدليل اينكه فقط در بعضي از جاها يافت مي شوند به ميزان زياد مصرف نمي شوند ، معمولا از ايتاليا و آلمان اينگونه مصالح صادر مي شود .

نكته : 2- از انواعي پوكه معدني سنگي كه ساختمان داخلي آن ضعيف نباشد بتن رضايت بخشي با وزن مخصوص 700 تا 1400 كيلو گرم بر متر مكعب توليد مي شود كه خاصيت عايق بودن آن خوب مي باشد اما جذب آب و جمع شدگي آن زياد است . سنگ پا نيز داراي خاصيت مشابه است .

ب - سبك دانه هاي مصنوعي : اين سبك دانه ها به چهار گروه تقسيم مي شوند .
- گروه اول : كه با حرارت دادن و منبسط شدن خاك رس ، سنگ رسي ، سنگ لوح ، سنگ رسي دياتومه اي ، پرليت ، اسيدين، ورميكوليت بدست مي آيند .
- گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره كوره آهن گدازي به طريقي مخصوص بدست مي آيد .
- گروه سوم : جوشهاي صنعتي ( سبكدانه هاي كلينكري) مي باشند .
- گروه چهارم : مخلوطي از خاك رس با زباله خانگي و لجن فاضلاب پردازش شده را مي توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در كوره تبديل به سبك دانه شود ولي اين روش هنوز به صورت توليد منظم در نيامده است .

الزامات سبكدانه ها بتن سازه اي :
الزامات سبكدانه ها در آيين نامه هاي ASTM C330-89 ( مشخصات سبكدانه ها براي بتن سازه اي در آمريكا ) و BS 3797:1990 ( مشخصات سبكدانه ها براي قطعات بنايي و بتن سازه اي در بريتانيا ) داده شده اند . در استاندارد بريتانيايي مشخصات واحدهاي بنايي نيز مورد بحث قرار گرفته است . اين آيين نامه ها محدوديتهايي براي افت حرارتي ( 5% درASTM و4% در BS)و همچنين در BS براي مقدار سولفات 1% 3 so (به صورت جرمي ) را مشخص نموده اند . برخي الزامات دانه بندي اين آيين نامه ها در جداول 2 ، 3 و 4 نشان داده شده اند .
ذكر اين نكات براي فهم بهتر اين جداول مفيد است :

1- آيين نامه BS 1047:7983 مشخصات دوباره در هواي سرد شده ، كه منبسط نشده است را در بر مي گيرد .
2- سبكدانه هاي به كار رفته در بتن سازه اي ، صرفنظر از منشأ آنها توليداتي مصنوعي مي باشند و در نتيجه معمولا يكنواخت تر از سبكدانه طبيعي مي باشند . بنابراين سبكدانه را مي توان براي توليد بتن سازه اي با كيفيت ثابت مورد استفاده قرار داد .

نكته : سبكدانه ها داراي خصوصيت ويژه اي هستند كه سنگدانه هاي معمولي فاقد آن مي باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهاي مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل داراي اهميت ويژه اي مي باشند .اين ويژگي عبارتست از توانايي سبكدانه ها در جذب مقادير زياد آب و همچنين امكان نفوذ مقداري از خمير تازه سيمان به درون منافذ باز ( سطحي ) ذرات سبكدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتيجه اين جذب آب توسط سبكدانه ، وزن مخصوص آنها زيادتر از وزن مخصوص ذراتي مي شود كه در گرمچال خشك شده اند .
روشهاي افزايش مقاومت بتن سبك :
كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمي در محدود نمودن دامنه كاربرد اين نوع بتن و بهره گيري از امتيازات آن بوده است براي بدست آوردن بتن سبك با مقاومت زياد روشهاي زيادي مورد توجه قرار گرفته است .

نكته : عامل موثر و مشترك در كليه اين پژوهشها مصرف ميكروسيليس در بتن مي باشد . در اينجا اجمالا بهیک روش اشاره مي گردد :
تحقيقات مشترك V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزايش مقاومت بتن سبك و بهبود ديگر خواص آن با استفاده از سبكدانه هاي سيليسي منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبك تابعي از مقاومت سبكدانه ها و ملات است كه اين رابطه به صورت ذيل ارائه گرديد .
fc = fm (vm)+fa (1-vm)
fc = مقاومت بتن fa = مقاومت سبكدانه
fm = مقاومت ملات vm = حجم نسبي ملات
بدين ترتيب مشاهده مي شود كه مي توان با افزايش مقاومت سبكدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبك را افزايش داد .

P O U R I A · Jan 23, 2014

اولین سؤالی که پیش می آید این است که چه رابطه ای بین تشکیل دهنده بتن باید وجود داشته باشد تا یک بتن خوب به دست آید و اصولا بتن خوب دارای چه شرایط و ویژگیهایی است. رابطه بین اجزاء تشکیل دهنده بتن،در خواص فیزیکی و شیمیایی و همچنین نسبت اختلاط آنها با هم است.چه اگر مصالح یا آب و سیمانی با خواصی مناسب بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومت دربرابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت دربرابر سولفاتها و ... نیز همسو با مقاومت فشاری، بهبود یافته و متناسب می شوند.

اگر چه شناخت مصالح مورد مصرف در ساخت بتن و همچنین خواص مختلف بتن کار آسانی نیست اما سعی می شود به خواص عمومی مصالح و همچنین بتن پرداخته شود.
بتن اینک با گذشت بیش از 170 سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است.در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها، پل ها، تونل ها، سدها، اسکله ها، راه ها و سایر سازه های خاص دیگر، این ماده را بسیار پر مصرف نموده است.
اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است. اکنون کاملاً مشخص شده است که توجه به مقاومت تنها به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربریهای متفاوت نمی تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه های بتنی ایجاد می گردد. چند سالی است که مسأله پایایی و دوام بتن در محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته است.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها واستانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشته اند.

در مواد تشکیل دهنده بتن نیز تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنی های مختلف به عنوان ماده چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره ای از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یک افزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمان های مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشتر شده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه از نظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد. در سازه های بتنی مسلح نیز جهت پرهیز از خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری چون فولاد ضد زنگ و نیز مواد پلاستیکی و پلیمری (frp) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجه به نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد. کاربرد مواد افزودنی به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دوده سیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود. بتن های خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحمل ضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود. کوشش های فراوان برای مبارزه با مسأله خوردگی آرماتور در بتن و راه حل ها و ارائه مواد جدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشاره خواهد شد.

افزودنی های خاص در شرایط ویژه :
برای ساخت بتن های ویژه در شرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی های مختلفی می باشد. پس از پیدایش مواد افزودنی حباب هواساز در سالهای 1940 کاربرد این ماده در هوای سرد و در مناطقی که دمای هوا متناوباً به زیر صفر رفته و آب بتن یخ می زند، رونق بسیار یافت. این ماده امروز یکی از پر مصرف ترین افزودنی ها در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است.
ساخت افزودنی های فوق روان کننده که ابتدا نوع نفتالین فرمالدئید آن در سالهای 1960 در ژاپن و سپس نوع ملامین آن بعداً در آلمان به بازار آمد شاید نقطه عطفی بود که در صنعت افزودنی ها در بتن پیش آمد. ابتدا این مواد برای کاستن آب و به دست آوردن کارایی ثابت به کار گرفته شد و چند سال بعد با پیدایش بتن های با مقاومت زیاد نقش این افزودنی اهمیت بیشتری یافت. امروزه بتن های مختلفی برای منظور ها و خواص ویژه و نیز به منظور مصرف در شرایط خاص با این مواد ساخته می شود که ازمیان آنها به ساخت بتن های با مقاومت زیاد، بتن های با دوام زیاد، بتن های با مواد پوزولانی زیاد (سرباره کوره های آهن گدازی و خاکستر بادی)، بتن های با کارایی بالا، بتن های با الیاف و بتن های زیر آب و ضد شسته شدن می توان اشاره نمود.
بتن های با کارآیی بسیار زیاد که چند سالی است از پیدایش آن در جهان و برای اولین بار در ژاپن نمی گذرد، تحول جدیدی در صنعت ساخت و ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشته و خود به خود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محلهای مشکل برای ایجاد تراکم را حل نموده است. این بتن علیرغم کارایی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارایی و اسلامپ تامدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایاپی مناسب ایجاد کند. در طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40 درصد حجم ملات انتخاب می شود.

بتن های با عملکرد و دوام زیاد
از آنجا که رسیدن به مقاومت بالا در بتن از اهداف دست اندرکاران کارهای بتنی در دو دهه اخیر بوده است، ابتدا این نوع بتن با مقاومت بیش از MPA50 ساخته شد.با پایین آوردن نسبت آب به سیمان تا حد 3/0 رسیدن به چنین مقاومتهایی بسیار آسان است. برای ساخت بتن هایی با مقاومت بیشتر و در حد Mpa 110-80 و برای تقویت ناحیه فصل مشترک سنگدانه درشت و خمیر سیمان مواد سیلیسی فعال و غیر بلوری به نام دوده سیلیس به کار گرفته شد. همزمان سنگدانه هایی با مقاومت بیشتر و با دانه بندی مناسب تر و با کنترل حداکثر اندازه سنگدانه در این مخلوط ها به کار رفت.
از آنجا که در کاربرد این بتن گاه مقادیر بالایی سیمان و بیش از 400 کیلوگرم (حتی تا 500 کیلوگرم) مصرف می شد، علاوه بر گرانی این بتن، ترک هایی نیز حین ساخت به دلیل جمع شدگی پلاستیکی و ناشی از خشک شدن بیشتر این بتن ها و نیز ترک های حرارتی بوجود آمد. همچنین با افزایش این مقاومت تردی و شکنندگی بتن نیز افزایش یافت. چنین بتنی نمی توانست در شرایط محیطی سخت و محیطهای خورنده به علت وجود ترک های زیاد دوام قابل قبولی داشته باشد.

به منظور افزایش دوام حین افزایش مقاومت ضمن کاربرد دوده سیلیس و کم کردن آب و مصرف فوق روان کننده، مقدار سیمان کاهش یافته و در عوض مواد پوزولانی همچون دوده سیلیس، خاکستر بادی، سرباره کوره های آهن گدازی، خاکستر پوسته برنج و بالاخره پوزولان های طبیعی به صورت مواد ریزدانه جایگزین آن گردید. امروز شاهد ساخت بتن هایی با دوام که نفوذپذیری کمی دارند و در مقابل حملات شیمیایی کلرورها و سولفات ها و گاز کربنیک و بعضاً واکنش قلیایی پایدارتر می باشند، هستیم.

برای مصرف این بتن در سازه های بلند و رفع نقیصه شکنندگی در پاره ای موارد از الیاف های کوتاه استفاده شده تا بدین وسیله نرمی این بتن ها افزایش یابد. از مزایای عمده این بتن ها کاهش وزن ساختمان ها به علت کم کردن ابعاد ستون ها، صرفه جویی در میزان بتن و فولاد، کوتاه شدن دوران ساخت، تغییر شکل های وابسته به زمان کمتر و پایایی و داوم بشتر آ نها می باشد.
به منظور کاستن وزن سازه های بتنی که با بتن با مقاومت زیاد ساخته می شوند چند سالی است که با مصرف بخشی از سنگدانه های سبک در آن، بتن های سبک تری تولید نموده اند. امروزه بتن هایی با وزن مخصوص 2 تن بر متر مکعب و مقاومت های mpa 80-60 در بعضی پروژه ها به کار رفته است. به علت دوام قابل قبولی که این بتن ها در آزمایشات متعدد از خود نشان داده اند مصرف آنها در چند سازه بتنی دریایی در محیط های خورنده در کشورهای نروژ، کانادا، ژاپن، آمریکا و استرالیا گزارش شده است.

در کشور ما نیز اخیراً با تولید دوده سیلیس در کارخانه های داخلی کاربرد این ماده در بتن آغاز گشته است. در چند پروژه در جنوب کشور که به علت داشتن آب و هوای گرم و محیطی خورنده برای بتن و نیز فولاد از سخت ترین شرایط محیطی برای بتن است، بتن با سیمان دارای حدود 7 تا 10 در صد میکرو سیلیس به عنوان جابگزین سیمان استفاده شده است. بایستی توجه داشت که به علت عدم آب انداختگی این بتن و واکنش های سریع و گرمای محیط خطر ایجاد ترک های پلاستیک در ساعات اولیه و سپس ترک های ناشی از خشک شدن و حرارتی در این بتن ها زیاد بوده و در صورت عدم کنترل و دقت و عمل آوری سریع و مناسب علیرغم مقاومت زیاد وجود ترک در این بتن ها سبب افزایش نفوذ پذیری آنها گشته و در نتیحه املاح و مواد خورنده به داخل بتن و خوردگی آرماتور خرابی بتن تشدید می گردد. در پاره ای از تونل های انتقال آب و نیز تونل سدها نیز از این ماده در طرح اختلاط بتن برای بتن پاشی پوشش استفاده شده است. پیوستگی خوب این بتن و کم شدن مصالح بازگشتی و مقاومت و دوام خوب از خصوصیات آن درپوشش تونل ها است. این ماده در لایه نهایی سرریز بعضی سدهای کشور نیز در حال استفاده و یا در آینده استفاده نخواهد شد. مصرف میکرو سیلیس در بتن سبب افزایش مقاومت سایشی و فرسایشی بتن می گردد.

P O U R I A · Jan 23, 2014

بتن های با نرمی بالا
امزوزه کار برد بتن با نرمی بالاتر که بتواند تغییر شکل های زیاد را بدون شکست تحمل نماید، مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات در خصوص تأمین نرمی لازم در بتن با الیاف های مختلف و حتی حذف آرماتور در حال انجام می باشد. هدف از کاربرد الیاف در بتن افزایش مقاومت کششی، کنترل گسترش ترک ها و افزایش طاقت بتن می باشد تا قطعه بتنی بتواند در مقابل بارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید.
بتن با الیاف مختلف در سال های اخیر در سازه های عمده ای چون رو سازی راهها و فرودگاه ها، پی های عظیم با تغییر شکل های زیاد و به ویژه در پوشش بتنی تونل ها به کار رفته است. در ساخت پوشش تونل ها بتن الیافی با پاشیدن بر جداره شکل می پذیرد. اخیراً برای حذف ترک ها در پوشش تونل هایی که به صورت چند تکه پیش ساخته اجرا می شود از بتن بدون آرماتور و تنها الیاف استفاده شده و این نوع بتن سبب حذف ترک ها در حین عمل آوری و حمل و نقل قطعات و نصب آنها برای کامل کردن مقطع تونل های مترو شده است.
در نوع بسیار جدید بتن الیافی که می توان با آن به حداکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیاف استفاده می شود . در این روش ابتدا الیاف ریخته شده و سپس فضای بین آنها با ملات دوغابی پر می شود. میزان الیاف در این بتن حدود 10 در صد می باشد که حدود 10 برابر میزان الیاف در بتن های الیافی متداول است. با این مصالح لایه های محافظی بدون ترک و تقریبا غیر قابل نفوذ می توان ایجاد نمود. به علت نرمی زیاد این قطعات ظرفیت تغییر شکل پذیری این قطعات به میزان ظرفیت دال های فولادی می رسد. مقاومت فشاری این نوع بتن حدود 110-85 مگا پاسکال و مقاومت خمشی حدود N/m 45-35 می باشد. از این قطعات می توان نه تنها به عنوان لایه های محافظ کوچک استفاده نمود بلکه در باندهای فرودگاه در برابر ضربات عملکرد خوبی نشان می دهند. در کارهای تعمیراتی دال ها می توان از آنها به عنوان لایه روی بتن قدیم و بدون درز و در زمان کوتاهی استفاده نمود.

آرماتورهای غیر فولادی در بتن
در 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.

مقابله با خوردگی بتن
مسأله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. این مسأله حتی در کشورهای پیشرفته همچون آمریکا، کانادا، ژاپن و بعضی کشورهای اروپایی هزینه های زیادی را برای تعمیر آنها به دنبال داشته است. به عنوان مثال درگزارش های اخیر بررسی پل ها در امریکا حدود 140،000 پل مسأله داشته اند. این مسأله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدیدتر بوده و سازه های بتنی زیادی در زمانی نه چندان طولانی دچار خوردگی و خرابی گشته اند. بررسی ها در این مناطق نشان می دهد که اگر مصالح مناسب انتخاب گردد، بتن با مشخصات فنی ویژه این مناطق طرح گردد، در اجرای بتن از افراد کاردان استفاده شود و سرانجام اگر عمل آوری کافی ومناسب اعمال شود، بسیاری از مسائل بتن بر طرف خواهد گشت. به هرحال برای پیشگیری در سال های اخیر روش ها و موادی توصیه و به کار گرفته شده است که تا حدی جوابگوی مسأله بوده است.
استفاده از آرماتورهای ضدزنگ و نیز آرماتورهای با الیاف پلاستیکیfrp یکی از این روش ها است که به علت گرانی آن هنوز کاملا توسعه نیافته است. به علاوه عملکرد دراز مدت این مواد باید پس از تحقیقات روشن گردد.
از روش های دیگر کاربرد حفاظت کاتدیک در بتن می باشد با استفاده از جریان معکوس با آند قربانی شونده می توان محافظت خوبی برای آرماتورها ایجاد نمود. این روش نیاز به مراقبت دائم دارد ونسبتا پرخرج است ولی روش مطمئنی می باشد.
برای محافظت آمارتور در مقابل خوردگی، چند سالی است که از آرماتور با پوشش اپوکسی استفاده می شود. تاریخچه مصرف این آرماتورها بویژه در محیط های خورنده نشان می دهد که در بعضی موارد این روش موفق و در پاره ای نا موفق بوده است. به هرحال اگر پوشش سالم بکار گرفته شود با این روش می توان حدود 10 تا 15 سال خوردگی را عقب انداخت.
استفاده از ممانعت کننده ها و بازدارنده های خوردگی بتن نیز به دو دهه اخیر برمی گردد. مصرف بعضی از این مواد همچون نیترات کلسیم و نیترات سدیم جنبه تجارتی یافته است. به هر حال عملکرد این مواد در تاخیر انداختن خوردگی در تحقیقات آزمایشگاهی و نیز در محیط های واقعی مناسب بوده است. بازدارنده های دیگری از نوع آندی و کاتدی مورد آزمایش قرار گرفته اند ولی دلیل گرانی زیاد هنوز کاربرد صنعتی پیدا نکرده اند.
برای محافظت بیشتر آرماتور و کم کردن نفوذپذیری پوشش های مختلف سطحی نیز روی بتن آزمایش و به کار گرفته شده است. این پوشش ها که اغلب پایه سیمانی و یا رزینی دارند با دقت روی سطح بتن اعمال می گردند. عملکرد دوام این پوشش به شرایط محیطی وابسته بوده و در بعضی محیط ها عمر کوتاهی داشته و نیاز به تجدید پوشش بوده است. روی هم رفته پوشش های با پایه سیمانی هم ارزانتر بوده و هم به علت سازگاری با بتن پایه پیوستگی و دوام بهتری در محیط های خورنده و گرم نشان می دهند.
با پیشرفت روزافرون انقلاب تکنولوژیک به ویژه در تولید بتن های خاص برای مناطق و شرایط خاص می توان از این بتن ها در ساخت وسازهای آینده استفاده نمود. دانش استفاده صحیح از مصالح، اجرای مناسب و عمل آوری کافی می تواند به دوام بتن ها در مناطق خاص بیفزاید. تحقیفات گسترده و دامنه داری برای بررسی دوام بتن های خاص در شرایط ویژه و در دراز مدت بایستی برنامه ریزی و به صورت جهانی به اجرا گذاشته شود.

P O U R I A · Jan 23, 2014

ضوابط نمونه برداری برای آزمایش مقاومت فشاری بتن

ضوابط نمونه برداری برای آزمایش مقاومت فشاری بتن

ضوابط نمونه برداری برای آزمایش مقاومت فشاری بتن

دراکثرقراردادهای طرحهای عمرانی کشور ، ضوابط و مقررات ، آئین نامه های رایج بخصوص آئین نامه بتن ایران جزء مشخصات فنی پیمان بوده و رعایت آنها ضروری است .

پذیرش بتن در کارگاه براساس نتایج آزمایش فشاری نمونه های برادشته شده از بتن مصرفی صورت می پذیرد .
دراکثر طرحها عمرانی کشور و آزمایشگاه ها روش b.s.1881 با قالب مکعبی نمونه گیری انجام و نسبت به حجم بتن مطابق بند 6-5-1-2 آئین نامه بتن ایران می‌باشد:
الف ) برای دالها و دیوارها ، یک نمونه برداری از 30 مترمکعب بتن یا 150 مترمربع سطح
ب ) برای تیرها و کلافها درصورتی که جدا از قطعات دیگر بتن ریزی میشوند ، یک نمونه برداری از هریکصد مترطول
ج ) برای ستونها ، یک نمونه برداری از هر50 مترطول
براین اساس و روش فوق حداقل شش نمونه مکعبی از حجم بتن به ترتیب:
یک نمونه (یک آزمونه ) ـــــــــــــــــــــــــ 7 یا 11 روزه
سه نمونه (سه آزمونه )‌ ـــــــــــــــــــــــ 28 یا 42 روزه
یک نمونه (یک آزمونه )‌ ـــــــــــــــــــــــ 90 یا 125 روزه
یک نمونه (یک آزمونه ) ــــــــــــــــــــــــ کنترل یا آگاهی
به عبارت دیگر حداقل شش نمونه (آزمونه )‌از هربتونیر در مدت تخلیه اش بصورت تصادفی ، با رعایت بند 6-5-1-2 حجم بتن برداشته شود.
با نمونه های فوق طبق ردیف ب بند 6-5-2-1 و بند 6-5-2-2 می توان از نمونه ها ( آزمونه ها ) نسبت به ارزیابی پذیرش بتن اعلام نظر شود ولی مغایر با ردیف الف بند 6-5-2-1 و بند 6-5-1-1 و بند 6-5-1-5 است .

نمونه برداری از بتن

روش آئین نامه بتن ایران :‌
در بند 6-5-1-1 - مقصود از هر نمونه برداری از بتن ، تهیه دوآزمونه از آن است که آزمایش فشاری آنها در سن 28 روزه یا هر سن مقرر شده دیگر انجام می پذیرد و متوسط مقاومتهای فشاری بدست آمده بعنوان نتیجه نهایی آزمایش منظور میشود .

در هرنمونه برداری از بتن ، تهیه آزمونه های زیر انجام می گیرد:

آزمونه اول ـــــــــــــــــ 7 یا 11 روزه
آزمونه دوم ــــــــــــــــ 28 یا 42روزه
آزمونه سوم ـــــــــــــــ 28 یا 42 روزه
آزمونه چهارم ـــــــــــ 90 یا 125 روزه یا آگاهی

لازم به توضیح است که برابر بند 6-5-1-2 و رعایت عملی ردیف الف بند 6-5-2-1 وبا درنظر گرفتن دو آزمونه دوم و سوم بجای کلمه مقاومت نمونه در احجام مختلف می توان طبق بند 6-5-2 نسبت به مقاومت فشاری اظهار نظر کرد .
مقدارنمونه برداری مورد نیاز برای دالها و دیوارها:
تعداد نمونه برداری ـــــــــــــــــــــــــ حجم بتن ( مترمکعب بتن )
سه نمونه برداری ـــــــــــــــــــــــــ 1 الی 90
شش نمونه برداری ـــــــــــــــــــــــــ 91 الی 180
نه نمونه برداری ـــــــــــــــــــــــــ ـــ 181 الی 270
و ..........

حداقل چهار نمونه (آزمونه )‌از هربتونیر در مدت تخلیه اش بصورت تصادفی برداشته شود و اگر حجم بتن کم باشد ، نمونه ها ی متوالی میبایستی همزمان با تخلیه 4/1 و 4/2 و 4/3 فواصل مخلوط بتن داخل مخلوط کن برداشته شود و اگر بیشتر شود ، مابین فواصل مقادیر تخلیه شده به همان نسبت بطور مساوی فاصله می گذاریم.
نمونه های متوالی به نمونه هایی گفته میشود که فاصله زمانی هر نمونه برداری با نمونه برداری بعد از آن بیشتر از سه شبانه روز نباشد.
لازم به توضیح است که نمونه برداری ، واحد آئین نامه بتن ایران به ترتیب نمونه استوانه ایی ، مگا پاسگال مبیاشد که برای تبدیل نمونه مکعبی 15*15 به نمونه استوانه ای به شرح زیر اقدام میشود.
25=(25/1*2/10): 306
20=(20/1*2/10) : 26080 سال گذشته در بسياري از رشته هاي ساختماني كاربرد داشته و با عمر مفيد طولاني خود، مصالح با دوامي را به اثبات رسانده است. به هر حال بتن در پروژه هاي صنعتي بكار برده شده و در معرض شرايط بسيار سخت محيطي قرار گرفته و صدمات ساختاري و كاربردي را در طول عمر خود نشان داده است، كه این صدمات از 3 منبع اصلي سرچشمه گرفته اند شامل : پروژه هاي صنعتي كه عموماً توسط طراحان بومي، پيمانكاران بين المللي و كساني كه متخصص در اين رشته مي باشند، انجام مي شود. طراحان اين پروژه ها از شرايط سختي كه بتن در معرض آن قرار مي گيرد اطلاع كافي ندارند. در اكثر مواقع، افراد بهره بردار، نگهدارنده و محافظ اين سازه هاي بتني بيشتر از متخصصين داراي تجارب كاري در رشته هاي مكانيك، برق و يا شيمي بوده اند و بنابراين صدمات وارده بر اجزاء بتني را تشخيص نداده اند. نهايتاً اين صدمات عميق تر و پيشرفته تر مي شدند.

P O U R I A · Jan 23, 2014

ارزیابی و پذیرش بتن درکارگاه

ارزیابی و پذیرش بتن درکارگاه

ارزیابی و پذیرش بتن درکارگاه

وجود استاندارد ها و آیین نامه های ملی در هرکشور نشانه رشد و توسعه آن کشور است و هدف از ارائه آئین نامه ، حداقل ضوابط و مقرراتی است که با رعایت آن میزان مناسبی از ایمنی ، قابلیت بهره برداری ، پایایی سازه ها تامین میشود.
درطرحهای عمرانی و کارگاه های کشور رعایت استانداردها و آئین نامه ها الزامی است ، اما باتوجه به شرایط اقلیمی ، تنوع مصالح ، نیروی انسانی و ..... وگستردگی کشور ، طرحهای عمرانی و کارگاه ها نیازمند آئین نامه و دستورالعمل خاص بوده و منابع آنها بایستی در دسترس شاغلین دربخش مورد نظر قرارگیرد .
در آئین نامه بتن ایران بند ( 6-5 ) ارزیابی و پذیرش بتن قید گردیده است ، اما باتوجه به اینکه درتهیه آئین نامه بتن ایران از‌ آئین نامه های متفاوت کشورها استفاده شده است ، با شرایط کارگاه های ایران ، ضوابط آزمایشگاه ها در نحوه نمونه گیری ،‌ بررسی بتنهای با مقاومت کم منطبق نیست.
چنانچه میدانیم در کارگاه های عمرانی ، بنا به خطای انسانی ، ماشین آلات ، مصالح متفاوت مصرفی ، شرایط اقلیمی و ... احتمال استفاده از بتنهای با مقاومت کم وجود دارد که در محدوده غیر قابل قبول (بند 6-5-2-2) قرارمیگیرد .
با توجه به هزینه مالی طرح و مدت زمان اجراء آن ، استفاده از بند ( 6-6 ) و بررسی بتن ها اقدامی علمی خوبی است اما عملی نیست . بدین منظور ما باید منطقه تخفیف ، منطقه مشمول جریمه ، منطقه تخریب و بازسازی مجدد را دقیقا" بسته به سازه مورد نظر مشخص کنیم.

الف – منطقه تخفیف
با بررسی فرمولهای ارائه شده در بند 6-5-2-1 و 6-5-2-2 آئین نامه بتن و بند 6-5-2-3 مشخص میشود که به تشخیص طراح بدون بررسی بیشتر به مقدار 5 الی 6 درصد مقاومت فشاری بتن از نظر سازه قابل قبول تلقی میشود .

ب- منطقه مشمول جریمه
درمحاسبات هرسازه حداقل مقاومت فشاری بتن مورد نظر برای طراح بایستی مشخص بوده و در محاسبات منظور شود . با توجه به رده بندی بتن ، طراح میتواند برای جبران مشکلات اجرایی ، ضریب اطمینان یک رده بیشتر از رده محاسباتی درنقشه اجرایی قید نماید و استفاده از رده بیشتر توجیه اقتصادی ندارد . در جدول زیر ( 1- 1 ) محدوده ارزیابی نتایج آزمایش مقاومت فشاری بتن به عیار 350 کیلوگرم برمترمکعب بتن در شرایط آزمایشگاهی و ضریب جریمه تنظیم شده است.
مقاومت فشاری بتن 28 یا 42 روزه (کیلوگرم برسانتی مترمربع ) ــــــــــــــــــــــــــــ ضریب جریمه
306 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 0
296 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــ 56/4
287 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــ 23/7
278 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــ 90/9
269 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــ 57/12
260 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــ 25/15
251 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــ 59/17
242 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــ 56/20
233 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــ 26/23
224 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــ 93/25
215 ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ 60/28

ضریب جریمه یا بهای عملیات خارج از مشخصات ، شامل کلیه اقلامی است که منجر به تهیه بتن میگردد . اعم از بتن ( شن ، ماسه ، سیمان و .... ) و هزینه های مربوط به بهاء میلگرد ، قالب بندی و غیره .
لازم به توضیح است که نمونه برداری ، واحد آئین نامه بتن ایران به ترتیب نمونه استوانه ایی ، مگا پاسگال مبیاشد که برای تبدیل نمونه مکعبی 15*15 به نمونه استوانه ای به شرح زیر اقدام میشود .
25=(25/1*2/10): 306
20=(20/1*2/10) : 260

ج- منطقه تخریب
درمحاسبات سازه بصورت دستی یا کامپیوتری ، حداقل رده بتن توسط طراح اعمال ، ولی محاسبات نتیجه قابل قبول ارائه نمیگردد . این رده بتن مرز تخریب بوده و مقاومت فشاری کمتر از آن برای سازه قابل قبول نیست

P O U R I A · Jan 23, 2014

فـرآيند مخرب :
فعاليت مخربي در سطوح بين حدفاصل آب و هواي ميكروني محيط و بتن شروع مي شود و به طرف عمق و توده بتن
(جسم بتن) از طريق خلل و فرجهاي موئينه منتشر شده و پيشروي مي كند. مساحت سطح داخلي خمير سيمان سخت شده چندين برابر مساحت سطح خارجي ساختار بتن است.

اين مطلب بيانگر ميل بيشتر به آسيب ديدگي (شدت بيشتر آسيب ديدگي) حتي در زماني است كه لايه مواد عملاً درگير در تداخل شيميايي بسيار نازك باشد كه در مقايسه با نسبت سرعت نفوذ مواد آسيب رسان (مضر) به واكنش آنها سنجيده مي شود.

درجه تخريب ناشي از شكل هاي مختلف آسيب ديدگي اساساً با صور (Features) آسيب ديده ساختار بتن و بخصوص بوسيله ساختمان ظريف سيمان سخت شده تعيين يا تعريف مي شود.

از آنجائيكه آسيب ديدگي در سطح تماس خمیر سیمان وفلز، بوجود مي آيد بنابراين نفوذپذيري بتن تعيين كننده ميزان خرابي آن مي باشد.

نفوذپذيري بتن تابعي از ساختار آن است و بنابراين داشتن درك مناسب از تماميت ساختار بتن و پارامترهايي كه آن را تعريف مي كند، رابطه آن با تكنولوژي و بالاخره رابطه بين نفوذپذيري، دوام، ساختار بتن و ايستايي بتن در مقابل عوامل آسيب رسان) مضر) با اهميت مي باشند.

رابطه بين نفوذپذيري و دوام بتن
ساختار متخلخل بتن قابليت ايستادگي آن را در مقابل عبور سيالات يا گازها، تحت گراديانهاي مختلف تعيين مي كند، يك سيال مي تواند تا عمق كامل بتن تحت يك گراديان بوجود آمده بطور مثال ديواره بتني سازه آبي از جمله سد، مخزن آب و فاضلاب و غيره حركت كند.

مواد مضر
(تركيبات) در محيط گازي يا مايع مي توانند به درون بتن بواسطه وجود فشار و غلظت، نفوذ كنند، انتقال از طـريق نفـوذ (انتـشار) بـا پديده تماس (Connection ) مي تواند تشديد شود. گازها و مايعات مي توانند همچنين دراثر بوجود آمدن يك گراديان حرارتي كه بين دو سطح مخالف يك عضو بتني در يك سازه با گراديان رطوبتي پديدار شده در جاي جاي بتن (كه داراي يك جسم متخلخل و لوله هاي موئينه است)، حركت كنند. گراديانهاي رطوبتي و حرارتي، انتقال آب (بصورت بخار يا مايع) را به درون بتن تعيين مي كنند و در نتيجه تنظيم كننده ميزان رطوبت در اعضاء سازة بتني هستند. مايعات ضمن حركت، مواد محلول در خود را نيز به همراه خود به ميان بتن منتقل مي سازند.

نفوذپذيري چيست؟
سرعت انتقال مواد از ميان بتن بستگي به ساختار آن دارد. براي مشخص كردن نفوذپذيري يك ساختار، بايد ضريب نفوذپذيري آن تأيين گردد كه عبارت است از ميزان جريان مايع يا گاز عبوري (معمولاَ بر حسب ليتر) در واحد زمان از ميان واحد سطح مقطع، تحت يك گراديان هيدروليكي واحد (نسبت هد، يك متر آب، به مسير عبور، واحد ضخامت بتن بر حسب متر) كه معمولاً بطور كمي نفوذپذيري بتن با ضريب نشت مايع (سيال) مشخص مي شود كه با عوامل نفوذ گاز يا آب با يك شاخص قراردادي تعيين شده و محاسبه مي گردد.
ضريب نفوذپذيري با واحد ذيل بيان مي شود
سانتيمتر مربع
نفوذپذيري بتن : سانتيمتر مكعب × سانتيمتر (يا) سانتيمتر مكعب × سانتيمتر × ثانيه ×‌ سانتيمتر سانتيمتر مربع × ثانيه × 1 اتمسفر (Concrete Permeability) :

نفوذپذيري بتن يكي از خواص مهم بتن در رابطه با دوام آن است، كه اين خاصيت، تسهيلاتي را فراهم مي كند كه آب يا سيالات ديگر بتوانند از ميان بتن جريان پيدا کرده و مواد مضر و آسيب رسان را با خود به درون بتن حمل نمايند، به طور مثال :

حمله سولفاتها :
عبارت است از حركت يونهاي سولفات SO3+ به داخل بتن و تركيب آنها با آلوميناتها و در نتيجه تورم و تركيدگي بتن در جايي كه واكنش هاي شيميايي مضر اتفاق مي افتد.

کوکاکا
( Webster) , ( Kukacka ) بيان مي كنند كه گازهاي خشك براي اجزاء ساختمان مضر نمي باشند، ولي همراه با رطوبت به داخل خمير سيمان نفوذ كرده باعث خرابي بتن مي شوند. هرچند SO2 (Sulfur Dioxide) خشك براي بتن مضر نمي باشد، ولي به هر حال يك واحد حجم آب، 45 واحد حجم گاز را حل مي كند كه محلول اسيد سولفوريك حاصل باعث خرابي بتن مي شود.

در تـأسيسات صنعتـي، در جائيـكه سولفـور دي اكسيـد از دوده آزاد شده و با رطوبت اتمسفر تركيب مي شود، باعث توليد اسيد سولفيدريك

Caco3 + H2SO4 + H2O Caso4 + 2H2O + CO2
(H2SO3) شده كه به تدريج با وجود اكسيژن، اسيد سولفوريك توليد مي شود، و باعث ايجاد باران هاي اسيدي می شود كه براي بتن و فولاد مضر مي باشد. اين واكنشها، عامل اصلي كاهش وزن مخصوص، مقاومت و دوام بتن مي شوند.

كه با اجزاء آلوميناتي سيمان تركيب شده توليد اترينگايت ( Itrringite ) مي نمايد كه به آلومينات – سولفو، كلسيم معروف است. اتـرينگايت در محلول كلـرور حل شده و در زمان شستشوي سطح بتن از روي آن پاك مي شود و به دلیل تخلخل زياد خلل و فـرجهاي موئينـه موجود در بتن سخت شده بخاطر نسبت آب به سيمان بالا W/C در زمان ساخت بتن و اثر حمله سولفاتها باعث خرابي بتن مي گردد. همچنين مي تواند در اثر سفيدك زدن (Leaching) مداوم، سولفات كلسيم و گچ بوجود آيد.

مكانيزم فيزيكي داشته كه در اثر از دست دادن رطوبت در منافذ موئينه، نمكها غليظ و كريستاله گردند، كه همانند مكانيزم عمل انجماد و ذوب شدن مكانيزم فيزيكي آن سبب ترك خوردگي مي شود. واكنش شيميايي سولفات ها با هيدرواكسيد كلسيم آزاد 2(OH)Ca، محصول هيدراسيون تركيب شده ساختار منافذ بتن را تخريب مي نمايد. واكنش يـون سولفـات با فـاز C3A سيمان توليـد اترينگايت حجيم مي نمايد و سبب ترك خوردگي مي شود.

P O U R I A · Jan 23, 2014

مقاومت در مقابل يخ زدگي :
نفوذ آب به داخل خلل و فرج موئينه، باعث ايجاد تنش در اثر تشكيل كريستالهاي يخ زدگي مي شود.

حمله قليايي ها با مصالح سنگي :
حركت يونهاي قليايي و واكنش با مصالح سنگي در حضور آب منجر به ايجاد ژل متورم مي شود.

ايستادگي در مقابل آتش سوزي :
بيرون زدن بخار آب ژلي (فرار بخار آب) از لايه هاي گرم شده بالاي 105OC باعث قلوه كن شدن بتن و تخريب پوشش روي آرماتورها مي شود.

خوردگي آرماتورهاي فولادي :
نفوذ يون هاي كلر به سطح فولاد و باعث ايجاد خوردگي و ترك خوردگي بتن مي شود. يون كلر با آلومينات تركيب شده توليد كلرور آلومينوم مي نمايد كه مقدار آنرا براي تركيب شدن با گچ يا سولفات ها كاهش مي دهد، در واقع كمك به كاهش تركيبات سولفاته مي شود.

واكنش شيميايي :
تركيب مواد شيميايي با هيدرواكسيد كلسيم 2(OH)Ca و سيليكات كلسيم CSH در مجاورت رطوبت توليد ژل متورم مي نمايد كه سبب ترك خوردگي پوشش بتني مي گردد.

ساختمان خلل و فرج :
از آنجائيكه جريان سيالات از طريق سيستم خلل و فرج موئينه صورت مي گيرد، بررسي آزمايش ساختار خلل و فرج داخل بتن ضروري است

دسته بندي خلل و فرج خمير سيمان
در دسته بندي كلاسيك، پيش بيني شده است توسط Power, Brown yard، خلل و فرج ها به دو دسته زير تقسيم مي شوند :

خلل و فرج هاي ژلي (Gel Pores)
كه به همراه تشكيل محصولات هيدراسيون (ژل سيمان) تشكيل مي شوند كه خلل و فرج ساختاري محسوب مي شوند، در حاليكه خلل و فرج لوله هاي موئينه Capillary Pores به عنوان فضاهائي است كه با پر شدن آب بوجود آمده و باقي مي مانند.

خلل و فرج ميكروني (Micro Pores)
تخلخل ساختاري را تشكيل مي دهند، در حاليكه، دلايل كافي وجود دارد كه شامل خلل و فرج Mesu نيز مي بـاشند. خلل و فـرج هاي Mesu و Macro همگي سيستم خلل و فرج لوله هاي موئينه را تشكيل مي دهند.

سيستـم خلل و فـرج در خميـر سيـمان، يك سيــستم ادامـه دار (Continuation) را تشكيل مي دهد كه مي توان آن را با سيستم (MIP) Basic Mercury Inmison Porosity اندازه گيري كرد.

با ادامه و پيشروي هيدراسيون و يا كاهش نسبت آب به سيمان، حجم و اندازه خلل و فرج موئينه بطور محسوسي كاهش مي يابند

P O U R I A · Jan 23, 2014

ترمیم خود به خود ترک در بتن

ترمیم خود به خود ترک در بتن

ترمیم خود به خود ترک در بتن

در بتن ترک خورده اگر اجازه داده شود ترک های ریز بدون تغییر مکان مماسی بسته شوند، در شرایط مطلوب کاملا" از بین خواهند رفت. این پدیده به عنوان ترمیم خود به خود شناخته می شود و اساسا" ناشی از هیدراتاسیون ذرات سیمان است که تا آن زمان هیدراته نشده و در هنگام باز شدن ترک ها در معرض آب قرار می گیرند. ترمیم همچنین توسط تشکیل کربنات کلسیم غیر محلول از هیدروکسید کلسیم موجود در سیمان هیدراته شده (چنانچه کربناته شدن اتفاق افتد) بهتر انجام می شود. چنانچه ذرات خیلی ریز در آب معلق باشند، می توانند به صورت مکانیکی باعث بند آوردن ترک ها شوند.
حداکثر عرض ترک هایی که می توانند تحت تأثیر ترمیم خود به خود قرار گیرند، بین 0.1 تا 0.2 میلی متر تخمین زده شده است و شرایط رطوبتی لازم، شامل مرطوب نمودن در دوره های پی در پی و همچنین غوطه ور نمودن است. اما نباید از آب با جریان سریع یا فشار زیاد که موجب کاهش حرکت آب از میان ترک ها می گردد، استفاده نمود. اعمال فشار در دو طرف ترک ها به ترمیم کمک می کند.
اگر عرض ترک ها در بتن جوان کمتر از 0.1 میلی متر باشد، می تواند پس از چند روز ترمیم شود. اما ترک های با عرض 0.2 میلی متر به چند هفته زمان نیاز دارند. به طور کلی هر چه بتن جوان تر باشد ( یعنی سیمان هیدراته نشده بیشتری را در بر داشته باشد)، کسب مجدد مقاومت آن زیادتر خواهد بود، اما ترمیم بدون افت مقاومت تا عمرهای سه سال مشاهده شده است. گزارش گردیده است که حتی وقتی که ترک ها ترمیم می شوند، محل آنها منطقه ضعیفی را به وجود می آوردکه در آن منطقه تحت شرایط نامساعد آتی، ممکن است بتن ترک بخورد.

برگرفته از خواص بتن _ تألیف پروفسور نویل، ترجمه دکتر هرمز فامیلی.

P O U R I A · Jan 23, 2014

بتن سبك و اثر ميكروسيليس ها در افزایش مقاومت آن

بتن سبك و اثر ميكروسيليس ها در افزایش مقاومت آن

بتن سبك و اثر ميكروسيليس ها در افزایش مقاومت آن

مقدمه :
توليد سيمان كه ماده اصلي چسبندگي در بتن است در سال 1756 ميلادي در كشور انگلستان توسط «John smeaton » كه مسئوليت ساخت پايه برج دريايي «Eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهايت سيمان پرتلند در سال 1824 ميلادي در جزيره اي به همين نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin » به ثبت رسيد . مردم كشور ما نيز از سال 1312 با احداث كارخانه سيمان ري با مصرف سيمان آشنا شدند و با پيشرفت صنايع كشور ، امروزه در حدود 26 الي 30 ميليون تن سيمان در سال توليد مي گردد . با آگاهي مهندسان از نحوه استفاده سيمان در كارهاي عمراني ، اين ماده جايگاه خودش را در كشورمان پيدا كرد .
يكي از روشهاي ساختمان سازي كه امروزه در جهان به سرعت توسعه مي يابد ساختمانهاي بتني است . بعد از انقلاب اسلامي به علت كمبود تير آهن در نتيجه تحريمها و نيز گسترش ساخت و سازهاي عمراني در كشور ، كاربرد بتن بسيار رشد نمود . علاوه بر اين موضوع ساختمانهاي بتني نسبت به ساختمانهاي فولادي داراي مزايايي از قبيل مقاومت بيشتر در مقابل آتش سوزي و عوامل جوي ( خورندگي ) آسان بودن امكان تهيه بتن به علت فراواني مواد متشكله بتون و عايق بودن در مقابل حرارت و صوت مي باشند كه توسعه روز افزون اين نوع ساختمانها را فراهم مي سازد .
يكي از معايب مهم ساختمانهاي بتني وزن بسيار زياد ساختمان مي باشد كه با ميزان تخريب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقيم دارد . اگر بتوانيم تيغه هاي جدا كننده و پانل ها را از بتن سبك بسازيم وزن ساختمان و در نتيجه آن تخريب ساختمان توسط زلزله مقدار زيادي كاهش مي يابد . ولي كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمي در محدود نمودن دامنه كاربرد اين نوع بتن و بهره گيري از امتيازات آن بوده است . استفاده از ميكروسيليس در ساخت بتن سبك سبب شده است كه مقاومت بتن سبك بالا رود و اين محدوديت كاهش يابد . در اين تحقيق ضمن توضيحاتي در مورد بتن و تاثير آب بر روي مقاومت بتن ، بيشتر در باره بتن سبك و روشهاي افزايش مقاومت آن با استفاده از ميكروسيلس ، خواص مكانيكي و همچنين موارد كاربرد آن بحث مي شود .

1- سيمان
- سيمان توليد شده در كشور ما با سيمان توليد شده در كشورهاي صنعتي متفاوت است كه لازم است تفاوت آن تا حد ممكن بررسي شود .
- طبقه بندي سيمانها شناسايي شود .
- عدم تنوع در كيفيت سيمان نشانه ضعفهايي از سيستم ساخت و ساز مي باشد .
- عدم استفاده از سيمان با كيفيت بالا از عوامل اوليه عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح مي باشد .

2 – شن و ماسه
- معيارها و آئين نامه هاي توليد كلان شن و ماسه بررسي شود .
- توليد كلان شن و ماسه در كشور ما از نظر معيار و رعايت آئين نامه هاي توليد بررسي شود .
- معايب شن و ماسه توليدي در كشور در حد كلان بدلائل زير آنرا در درجه دوم و يا سوم كيفيت قرار مي دهد .
الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندي نا صحيح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه اي بجاي شن و ماسه شكسته .
- استفاده از شن و ماسه درجه 2 و يا 3 از عوامل ثانوي عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح مي باشد .
افزايش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندركاران صنعت توليد بتن مي باشد .

ساختار بتن :
- بتن داراي چهار ركن اصلي مي باشد كه به صورت مناسبي مخلوط شده اند ، اين چهار ركن عبارتند از :
الف : شن
ب : ماسه
ج : سيمان
د : آب
- در برخي شرايط براي رسيدن به هدفي خاص مواد مضاف به آن اضافه مي شود كه جزﺀ اركان اصلي بتن به شمار نمي آيد .
- توده اصلي بتن مصالح سنگي درشت و ريز ( شن و ماسه ) مي باشد .
- فعل و انفعال شيميايي بين سيمان و آب موجب مي شود شيرابه اي بوجود آيد و اطراف مصالح سنگي را بپوشاند و مصالح سنگي را بصورت يكپارچه بهم بچسباند .
- استفاده از آب براي ايجاد واكنش شيميايي است .
- براي ايجاد كار پذيري لازم بتن مقداري آب اضافي استفاده مي شود تا بتن با پر كردن كامل زواياي قالب بتواند دور كليه ميلگرد هاي مسلح كننده را بگيرد .
- جايگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هيدراتاسيون داراي حساسيت بسيار زيادي است .

ويژگيهاي آب مصرفي بتن :
- آب هاي مناسب براي ساختن بتن
1- آب باران
2- آب چاه
3- آب بركه
4- آب رودخانه در صورتي كه به پسابهاي شيميايي كارخانجات آلوده نباشد و غيره …

بطور كلي آبي كه براي نوشيدن مناسب باشد براي بتن نيز مناسب است باستثناﺀ مواردي كه متعاقبا توضيح داده خواهد شد .
- آبهاي نا مناسب براي ساختن بتن
1- آبهاي داراي كلر ( موجب زنگ زدگي آرماتور مي شود )
2- آبهايي كه بيش از حد به روغن و چربي آلوده مي باشند .
3- وجود باقيمانده نباتات در آب .
4- آب گل آلود ( موجب پايين آوردن مقاومت بتن مي شود )
5- آب باتلاقها و مردابها
6- آبهاي داراي رنگ تيره و بدبو
7- آبهاي گازدار مانند2 co و…
8- آبهاي داراي گچ و سولفات و يا كلريد موجب اثر گذاري نا مطلوب روي بتن مي شوند .

نكته : 1- آبي كه مثلا شكر در آن حل شده است براي نوشيدن مناسب است ولي براي ساخت بتن مناسب نيست .
نكته : 2- مزه بو و يا منبع تهيه آب نبايد به تنهايي دليل رد استفاده از آب باشد .
نكته : 3- ناخالصيهاي موجود در آب چنانچه از حد معين بيشتر گردد ممكن است بشدت روي زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پايداري حجمي آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگي فولاد شود .
نكته : 4- استفاده از آب مغناطيسي بعنوان يكي از چهار ركن اصلي مخلوط بتن مي تواند بعنوان تاثيرگذار بر روي يارامترهاي مقاومت بتن انتخاب گردد .

تمايز بتن از نظر چگالي :
الف : بتن معمولي : چگالي بتن معمولي در دامنه باريك 2200 تا 2600 kg/m3 قرار دارد زيرا اكثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندكي دارند ( ادامه اين مبحث از بحث ما خارج است )
ب : بتن سنگين : از اين بتنها در ساختمان محافظهاي بيولوژيكي بيشتر استفاده مي شود مانند ساختار ، آكتورهاي هسته اي و پناهگاههاي ضد هسته اي كه مورد بحث ما نمي باشد كه چگالي آن معمولا بيشتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد .
ج : بتن سبك : مصرف بتن سبك اصولا تابعي از ملاحظات اقتصادي است ضمن اينكه استفاده از اين بتن بعنوان مصالح ساختماني داراي اهميت بسيار زيادي است اين بتن داراي چگالي كمتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم در متر مكعب مي باشد . بدليل اينكه داراي چگالي كمتر از بتن سنگين است داراي امتياز قابل توجهي از نظر ايجاد بار وارده بر سازه مي باشد چگالي بتن سبك تقريبا بين 300 و 1850 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد يكي از امتيازات مهم امكان استفاده از مقاطع كوچكتر و كاهش مربوطه در اندازه پي ها مي باشد ضمن اينكه قالبها فشار كمتري را از حالت بتن معمولي تحمل مي كنند و همچنين در كاهش جابجايي كل وزن مصالح بدليل افزايش توليد جايگاه ويژه اي دارد .

روش هاي كلي توليد بتن سبك :
- روش اول : از مصالح متخلخل سبك با وزن مخصوص ظاهري كم بجاي سنگدانه معمولي كه تقريبا داراي چگالي 6/2 مي باشد استفاده مي كنند .
- روش دوم : بتن سبك توليد شده در اين روش بر اساس ايجاد منافذ متعدد در داخل بتن يا ملات مي باشد كه اين منافذ بايد به وضوح از منافذ بسيار ريز بتن با حباب هوا متمايز باشد كه بنام بتن اسفنجي ، بتن منفذ دار و يا بتن گازي يا بتن هوادار مي شناسند .
- روش سوم : در اين روش توليد ، سنگدانه ها ي ريز از مخلوط بتن حذف مي شوند . بطوريكه منافذ متعددي بين ذرات بوجود مي آيد و عموما از سنگدانه هاي درشت با وزن معمولي استفاده مي شود . اين نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ريز مي نامند .
نكته : كاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه و جود منافذ يا در مصالح يا در ملات و يا در فضاي بين ذرات درشت موجب كاهش مقاومت بتن مي شود .

طبقه بندي بتن هاي سبك بر حسب نوع كاربرد آنها :
- بتن سبك بار بر ساختمان
- بتن مصرفي در ديوارهاي غير بار بر
- بتن عايق حرارتي
نكته 1- طبقه بندي بتن سبك بار بر طبق حداقل مقاومت فشاري انجام مي گيرد .

مثال : طبق استاندارد 77 – 330 ASTM C در بتن سبك ---- مقاومت فشاري بر مبناي نمونه هاي استوانه اي استاندارد از شده پس از 28 روز نبايد كمتر از Mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نبايد از 1850 كيلوگرم بر متر مكعب تجاوز نمايد كه معمولا بين 1400 او 1800 كيلوگرم بر متر مكعب است .

نكته : 2- بتن مخصوص عايق كاري معمولا داراي وزن مخصوص كمتر از 800 كيلوگرم بر متر مكعب و مقاومت بين 7/0 و Mpa 7 مي باشد .
انواع سبك دانه هايي كه به عنوان مصالح در ساختار بتن سبك استفاده مي شود :
الف - سبك دانه هاي طبيعي : مانند دياتومه ها ، سنگ پا ، پوكه سنگ ، خاكستر ، توف كه بجز دياتومه ها بقيه آنها منشاﺀ آتشفشاني دارند .

نكته :1- اين نوع سبك دانه ها معمولا بدليل اينكه فقط در بعضي از جاها يافت مي شوند به ميزان زياد مصرف نمي شوند ، معمولا از ايتاليا و آلمان اينگونه مصالح صادر مي شود .
نكته : 2- از انواعي پوكه معدني سنگي كه ساختمان داخلي آن ضعيف نباشد بتن رضايت بخشي با وزن مخصوص 700 تا 1400 كيلو گرم بر متر مكعب توليد مي شود كه خاصيت عايق بودن آن خوب مي باشد اما جذب آب و جمع شدگي آن زياد است . سنگ پا نيز داراي خاصيت مشابه است .

ب - سبك دانه هاي مصنوعي : اين سبك دانه ها به چهار گروه تقسيم مي شوند .
- گروه اول : كه با حرارت دادن و منبسط شدن خاك رس ، سنگ رسي ، سنگ لوح ، سنگ رسي دياتومه اي ، پرليت ، اسيدين، ورميكوليت بدست مي آيند .
- گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره كوره آهن گدازي به طريقي مخصوص بدست مي آيد .
- گروه سوم : جوشهاي صنعتي ( سبكدانه هاي كلينكري) مي باشند .
- گروه چهارم : مخلوطي از خاك رس با زباله خانگي و لجن فاضلاب پردازش شده را مي توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در كوره تبديل به سبك دانه شود ولي اين روش هنوز به صورت توليد منظم در نيامده است .

در جدول ( 1 ) خواص انواع بتن هاي سبك كه با اين سنگدانه ها ساخته مي شوند نشان داده شده اند :
الزامات سبكدانه ها بتن سازه اي :
الزامات سبكدانه ها در آيين نامه هاي ASTM C330-89 ( مشخصات سبكدانه ها براي بتن سازه اي در آمريكا ) و BS 3797:1990 ( مشخصات سبكدانه ها براي قطعات بنايي و بتن سازه اي در بريتانيا ) داده شده اند . در استاندارد بريتانيايي مشخصات واحدهاي بنايي نيز مورد بحث قرار گرفته است . اين آيين نامه ها محدوديتهايي براي افت حرارتي ( 5% درASTM و4% در BS)و همچنين در BS براي مقدار سولفات 1% 3 so (به صورت جرمي ) را مشخص نموده اند . برخي الزامات دانه بندي اين آيين نامه ها در جداول 2 ، 3 و 4 نشان داده شده اند .
ذكر اين نكات براي فهم بهتر اين جداول مفيد است :

1- آيين نامه BS 1047:7983 مشخصات دوباره در هواي سرد شده ، كه منبسط نشده است را در بر مي گيرد .

2- سبكدانه هاي به كار رفته در بتن سازه اي ، صرفنظر از منشأ آنها توليداتي مصنوعي مي باشند و در نتيجه معمولا يكنواخت تر از سبكدانه طبيعي مي باشند . بنابراين سبكدانه را مي توان براي توليد بتن سازه اي با كيفيت ثابت مورد استفاده قرار داد .
نكته : سبكدانه ها داراي خصوصيت ويژه اي هستند كه سنگدانه هاي معمولي فاقد آن مي باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهاي مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل داراي اهميت ويژه اي مي باشند .اين ويژگي عبارتست از توانايي سبكدانه ها در جذب مقادير زياد آب و همچنين امكان نفوذ مقداري از خمير تازه سيمان به درون منافذ باز ( سطحي ) ذرات سبكدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتيجه اين جذب آب توسط سبكدانه ، وزن مخصوص آنها زيادتر از وزن مخصوص ذراتي مي شود كه در گرمچال خشك شده اند .
روشهاي افزايش مقاومت بتن سبك :
كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمي در محدود نمودن دامنه كاربرد اين نوع بتن و بهره گيري از امتيازات آن بوده است براي بدست آوردن بتن سبك با مقاومت زياد روشهاي زيادي مورد توجه قرار گرفته است .

نكته : عامل موثر و مشترك در كليه اين پژوهشها مصرف ميكروسيليس در بتن مي باشد . در اينجا اجمالا به چند روش اشاره مي گردد :

1- تحقيقات مشترك V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزايش مقاومت بتن سبك و بهبود ديگر خواص آن با استفاده از سبكدانه هاي سيليسي منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبك تابعي از مقاومت سبكدانه ها و ملات است كه اين رابطه به صورت ذيل ارائه گرديد .
fc = fm (vm)+fa (1-vm)
fc = مقاومت بتن fa = مقاومت سبكدانه
fm = مقاومت ملات vm = حجم نسبي ملات
بدين ترتيب مشاهده مي شود كه مي توان با افزايش مقاومت سبكدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبك را افزايش داد .

P O U R I A · Jan 23, 2014

عمليات بهسازي بتن

عمليات بهسازي بتن

عمليات بهسازي بتن

عملیات ترمیمی (REMEDIAL – ACTION)

پس از اینکه عامل یا عوامل سازه دقیقا مشخص شد ، مهندسین مسؤول با در نظر گرفتن هزینه اقدامات لارم ، عملیاتی را که برای استفاده و ادامه بهره برداری از سازه برای مدت مورد نظر ضروری است ، به کارفرما ارائه می دهند. این عملیات ممکن است شامل خراب کردن و از بین بردن کامل سازه و ساخت مجدد آن باشد یا اینکه تعمیرات اساسی صورت گیرد و یا اینکه روشهایی اتخاذ شود تا پیشروی خرابی و فرسودگی را در سازه کاهش دهد. البته این امر یعنی کاستن از سرعت پیشرفت خرابی در سازه ، در مواقعی ضرورت می یابد که امکان تعمیرات اساسی پیشگیری کننده وجود نداشته باشد، مانند تخریبی که علت اصلی آن عکس العمل واکنش قلیایی – سیلیکا ( SILICA – ALKALI) می باشد . در هر حال اگر در مراحل تشخیص و ارائه راه حل ، تعمیر سازه به عنوان تصمیم مقتضی ، اتخاذ شده باشد ، با در نظر گرفتن نوع سازه بتنی ، طرق متعددی برای اجرای این تعمیرات موجود می باشد که اعم آنها عبارتند از :
(الف) جایگزین نمودن یا قسمتی از المانهای سازه
(ب) تزریق و تلقیح ترکها
(پ) چسباندن المانهای فلزی کمکی ( مانند آرماتور ، صفحات فلزی ، بخیه و...)
(ث) پوششها
از آنجا که با توجه به موقعیت و موضع مناطق تحت تعمیر سازه ، ممکن است عمل تعمیر در شرایط کاملا خشک ، نیمه خشک ، و داخل آب ( مغروق) انجام گیرد ، مطالبی که در پی خواهد آمد ، شامل تمامی روشهای مرتبط و معمول در صنعت بتن می باشد.

1 – آماده سازی سطوح (SURFACE PREPARATION)
قبل از انجام و اعمال سیستم تعمیری ، سطوح بتن مادر ( قدیم ) بایستی کاملا آماده گردد. از جمله اهداف اصلی آماده سازی سطوح رامی توان موارد زیر ذکر نمود:
(الف) بر طرف کردن تمامی تکه ها و قطعه های نا مناسب و نرم و جدا شدهء بتنی جهت ایجاد سطحی مناسب با مقاومت کافی
(ب) تمیز نمودن سطوح از آلودگیها . این آلودگیها مانع از ایجاد چسبندگی لازم بین لایه تعمیری و بتن مادر می گردند .
(پ) آشکار نمودن و در دسترس قرار دادن طول و یا عمق آرماتورها برای تمیز کردن ، تقویت ف پوشش و ...
(ت) ازدیاد درجه زبری سطوح بتنی جخت ایجاد سطح تماس بیشتر بین یتن مادر و لایه تعمیری و همچنین ازدیاد قفل و بست مکانیکی
1-1- تمیز نمودن با اسید ، شستن با اسید ، اسید خراشی ( ACID ETCHING)
این روش ، علاوه بر تمیز نمودن ، درجه زبری سطح را افزایش می دهد. با توجه به اهداف تعمیرات مورد نظر ، اسید هیدروکلریک رقیق شده را روی سطح بتنی ریخته و سپس با برس زبر سطح مذکور را با شدت می سایند ، تا زمانی که عمل ایجاد حباب متوقف گردد. پس از کاربرد اسید مذکور ، سطوح بتنی سریعا با آب شستشوی کامل داده شده ، به طریقی که آب بر روی سطح جاری گردد و آلودگیهای اسیدی را از بین ببرد. درجه زبری سطح بتن بستگی خواهد داشت به قدرت اسید و عمل برس زدن . از آنجا که اسید مذکور برای پوشت ضرر دارد ، لازم است که اقدامات ایمنی مناسبی جهت اجتناب از آلودگی به اسید و همچنین تهویه مناسب صورت گیرد. لازم به یادآوری است که علاوه بر اسید هیدروکلریک ، اسید ارتوفسفریک نیز برای تمیز کردن سطوح بتنی به کار گرفته شده است.

1-2 – برس زدن (WIRE BRUSHING) :
در نقاطی که قطعات و تکه های شل روی سطوح بتنی چسبیده است ، استفاده از برس زدن جهت تمیز نمودن سطوح ، از معمولترین روشها می باشد. مثلا در مناطقی که جلبکها و گیاهان دریایی روییده اند این روش به کار می رود. نقطه ضعف این روش کند بودن آن می باشد و عملا وقت زیادی جهت حصول نتایج مطلوب صرف می شود.
1-3 – چکش زدن (JAKHAMMERING) :
این روش در مواقعی مورد استفاده قرار می گیرد که علاوه بر برطرف نمودن تکه ها و قطعات شل ، ایجاد زبری لازم بر روی سطوح از اهداف آماده سازی باشد.
1-4 – سند بلاست و گریت بلاست ( شن و ساچمه پاشی ) (SAND OF GRIT BLASTING)
این روش یکی از روشهای بسیار مناسب است ، چرا که علاوه بر تمیز نمودن سطوح بتنی ، طریفه ایده آلی نیز جهت تمیز نمودن سطوح آرماتورها سایر فلزات از زنگ زدگی و سایر آلودگیها به شمار می آید. این روش علاوه بر تمیز نمودن سطح ، درجه زبری را نیز افزایش می دهد . بایستی توجه داشت که گرد خاک حاصله در این روش آن را بر جاهای بسته مناسب نمی سازد.
1-5 – وترجت ( آب فشاری ) با مواد ساینده و بدون آن ( WATER JETTING WITHOR)
این روش که وترجت با فشار بسیار بالا می باشد ، هم می تواند به همراه مواد ساینده از قبیل شن و ساچمه به کار گرفته شود و هم بدون مواد ساینده از امتیازات این روش آن است که بدون تولید گرد و خاک ، سطوح بسیار تمیزی ایجاد می کند که علت این امر وجود آب می باشد. بایستی توجه داشت که در این روش رعایت موارد ایمنی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

1-6 روشهای دیگر (OTHER MTHODS)
علاوه بر روشهایی که شرح آنها گذشت ، روشهایی نیز از قبیل جت آتش ( فواره آتش) ، عمل آوری توسط تفنگهای سوزنی ، سائیدن ، اسکراپر دستی و دستگاه های دوار برقی ، موجود می باشد که بسته به شرایط محیط ، سطح بتن تعمیری و انتظاراتی که از تعمیرات می رود ، مورد استفاده واقع می شوند.

طرق مختلف ترمیم (REPAIR TECHNIQUES)
در این قسمت ، روشهای مختلف ترمیمی که در صنعت بتن معمول هستند ، شرح داده می شوند . این روشها شامل پر کردن ترکها ، جایگزین نمودن قسمتهایی از سازه که از دست رفته اند ، اضافه نمودن قطعات جدیدی برای سازه موجود ، اعمال حفاظهای سطحی و همچنین تعمیراتی است که صرفا جنبه زیبا سازی دارند.

1 – تزریق ترکها (CRACK INJECTION)
ترکهای باریکی را می توان به طریقه تزریق رزینهای اپوکسی پر نمود. در این روش ، نقاط تزریق متناوبا با فواصل کوتاهی در طول ترک قرار داده شده و سپس سطح ترک کاملا آب بند ( SEAL) می شود تا از فرار و نشست رزین در مدت تزریق جلوگیری گردد. روش تزریق به این صورت است که رزین از یک نقطه تزریق شده و سپس اطمینان حاصل می گردد که عمل تزریق تا نقطه بعدی کاملا صورت گرفته و خلل و فرجهای اطراف پر شده است. در این روش ، مواد تزریقی به صورت مداوم ( لاینقطع) به ترتیب از نقاط مختلف تزریق ، پمپ می شود تا اطمینان حاصل گردد که علاوه بر مسیر اصلی ترک ، کلیه خلل و فرجها نیز کاملا پر شده اند.
در صورتی که ابتدا و انتهای ترک در یک سطح ( از جهت ارتفاع) نباشد تزریق بایستی از پایین ترین نقطه آغاز و به بالاترین نقطه ختم گردد ؛ و همچنین برای حصول اطمینان از پر شدن مطلوب ترک از مواد تزریقی ، از لوله های شفاف استفاده می شود.

2- قنداق کردن ( JACKE TING):
برای اینکه مقاومت بتن را در مقابل عوامل مخرب و مزاحمی که باعث خرابی و خرد شدن آن می شود ، بالا بریم ، می توانیم از مواردی از قبیل فلزات ، لاستیک ، پلاستیک و یا بتن با مقاومت بالا ، جهت پوشش دادن سطح بتنی مورد نظر استفاده کنیم. عامل پوششی ( حفاظتی ) را یم توان با استفاده از میخ ، پیچ ، پرچ ، چسب ، مواد و یا عمل ثقلی روی سطح بتن مورد نظر تثبیت نمود. معمولترین بخشهایی که در آنها از سیستم JACKE TING استفاده می شود ، عبارتند از : تانکها و مخازن ، لوله ها ، سرریزها ، شمعها و غیره که در معرض عوامل ساینده و یا خورنده قرار دارند.

3- بتن با سنگدانه از پیش آکنده ( AGGREGATE PREPLACED CONCRETE)
در این روش ، سنگدانه هایی که از نظر دانه بندی دارای شکاف هستند ( GAP – GRADED) در داخل حفره ها و یا کانالهایی قرار داده می شوند و سپس با استفاده از آب ، این سنگدانه ها را کاملا اشباع می نمایند ( در بعضی اوقات خود کانال و یا حفره از قبل پر از آب می باشد) . سپس ملات و یا دوغاب از پایین ترین نقطه به وسیله پمپ وارد سیستم می شود ف به گونه ای که آب موجود را جا به جا می نماید.
این روش برای محلهایی که در دسترس نیستند مانند بتنهای مغروق ، بسیار مناسب می باشد. در مواقعی این روش به همراه روش قنداق کردن JACKE TING نیز مورد استفاده قرار می گیرد. از این روش در موارد تعمیر شمعها ف پایه ها ، ستونها ، دیوارهای حائل RETAINING WALLS , ABUTMENTS BASEPLATES , ( کف ستون ) ، تونلها و DAWS استفاده می گردد.
اگر چه چسبندگی خوب و جمع شدگی کم ( LOW SHRINKAGE) از جمله خصوصیات این روش می باشد، معذالک خلل و فرجهایی در داخل این بتن یافت می شود. با توجه به مهارت و تجهیزات فنی پیشرفته که از ضرورتهای به کارگیری این روش می باشد ؛ کار بایستی حتما به وسیله یا تحت نظر پیمانکاران متخصص انجام گیرد.

4- لایه های سطحی ( THIN OR REGULAR RESURFACING)
در این روش یک لایه یکنواخت ( UNIFORM) از مواد تعمیری بر روی سطح گسترده ای از بتن اعمال می شود. این شیوه بیشتر در تعمیرات سطحی کفها و محلهای عبوری که از نظر سازه ای یعنی استحکام ، دارای مقاومت کافی بوده ولی سطح بتن دچار فساد و. خرابی و خردشدگی شده است ، به کار می رود. اعمال یک لایه نازک روی سطح (THIN RESURFACING) را اغلب TOPPING (لایهء رویی) می نامند که در این صورت ضخامت لایه کمتر از پنج سانتیمتر می باشد. همچنین لایه های تعمیری که ضخامت آنها بیش از 5 cm باشد ، لایه منظم سطحی (EGULAR RESURFACING ) نامیده می شوند.

5- بتن پاشی ( SHOTCRETING)
به روش شاتریت یا بتن پاشی ، روش اعمال بتن یا ملات به طریقه هوایی یا پنوماتیک ( PNEUMATIC) نیز اطلاق می گردد. در این روش بتن یا ملات با استفاده از فشار هوا به داخل حفره ها ، کانالها ، قالبها و... و سطوحی که بایستی تعمیر گردند ، پرتاب می شود. اگر اندازه سنگدانه مخلوط کوچکتر از 6 میلیمتر باشد ، روش را گانیت (GANITING) می خوانند.
اصولا روش بتن پاشی و یا شاتکریت به دو گروه « تر» و « خشک » تقسیم می شود . در روش « تر» ، عمل مخلوط شدن آب ، سیمان و سنگدانه قبلا مخلوط شده و سپس موا مخلوط شده با فشار پرتاب می گردند . ولی در روش « خشک » ، پس از آنکه سیمان و سنگدانه مخلوط شدند ، این مخلوط با فشار پرتاب شدهو در سر نازل ( شیلنگ ) آب به مخلوط اضافه می گردد . معمولا این سیستم در جاهایی به کار رگفته می شود که سطح تعمیری وسیع بوده و عمق تعمیر در حدود 10 سانتیمتر باشد. همچنین در جاهایی که عمل آوری لایه تعمیری مشکل بوده و یا روشهای عمل آوری معمول در صنعت بتن ، اثر مطلوب را نداشته باشند، می توان از این سیستم بهره جست. نکته ای را که بایستی در این روش به خاطر داشت ، آن است که سطح نهایی تعمیرات صاف نبوده و بسته به اندازه سنگدانهء مخلوط ، دارای زبری و ناهمواری است.

6- بخیه زنی ( STITCHING)
این روش در موقعی به کار گرفته می شود که ترکهای زیادی روی سطح بلتن ظاهر شده و بایستی برای به دست آوردن و حفظ مقاومت سازه ای ، آنها را مسدود کنیم. در این روش المانهای "U" شکل با پایه های کوتاه در عرض ترکها در درون حفره های تعبیه شده ، قرار گرفته ( ANCHORED یا مهاری) و سپس این حفره ها با ملاتهای روان یا دوغاب که خاصیت جمع شدگی ندارند پر می شود . برای جلوگیری از تمرکز تنشها ، المانهایی با اندازه های متفاوت در جهات مختلف از نظر صفحه ترکها (PLANE) ، در نظر گرفته می شود. نکته ای که بایستی به هنگام به کار گیری این روش در نظر داشت ؛ آن است که هر چه ترکها بیشتر سخت (STIFF) گردند ، احتمال به وجود آمدن ترک در جاهای دیگر بیشتر می شود. چارهء کار ، آن است که یک لایه بتن مسطح بر روی محلهایی که بحرانی هستند ، اعمل گردد.

7 – تنیدن (STRESSING)
اگر در محلهای مورد تعمیر ، ترکها در منطقه بسیار وسیعی ظاهر شده باشد ، به طوری که بخیه زدن (STITCHING) بسیار گسترده ای را ایجاب نماید ، ممکن است راه حل تنیدن (STRESSING) ، را مد نظر قرار داد. در روش تنیدن (STRESSING) ، میلگرد یا کابلهایی در منطقه ، بتن آسیب دیده کارگذاری شده و سپس به آنها تنشهای از پیش محاسبه شده را وارد کرده و در نهایت مهارشان می نماییم. در اینر وش بایستی دقت کافی مبذول گردد تا عمل تنیدگی (STRESSING) باعث به وجود آمدن ترکهایی در مناطق دیگر نشود.

8- درزگیری (CAULKING)
در این روش ، گسل یا RUPTURE ( ترکهای باریک ایجاد شده در بتن) با ماده ای پر می شود که حالت پلاستیک دارد. از خصوصیات این مواد آن است که نه مثل ملات روان و دوغاب ، جاری می شود و نه مثل ملات خشک ، سفت می ماند ، بلکه حالت پلاستیکی دارد. در صورتی که ترکهایی که بایستی پر شوند غیر فعال باشند ، می توان از ملات شناخته شده از سیمان پر تلند و یا ملاتی که خاصیت انبساطی داشته باشد استفاده نمد. اما اگر ترکهای مذکور فعال باشند ، بایستی از مواد ارتجاعی (ELASTOMERIC) که از خاصیت ارتجاعی برخوردار هستند استفاده گردد. در بعضی مواقع و با توجه به شرایط خاصی ، ممکن است عمل درزگیری با فشار نیز انجام پذیرد.

9- پوشش ( COATING)
در این روش نازکی به حالت مایع یا پلاستیک روی قسمتهایی از سطح بتن آسیب دیده و یا در معرض خرابی است اعمال می گردد . در مواقع انتخاب پوشش مذکور ، دقت کافی بایستی مبذول گردد تا لایه محافظ حاصله دارای مشخصات مورد نظر باشد. این پوشش را می توان با برس ، غلتک و یا به طریقه پاشیدن ( اسپری) اعمال نمود. پایداری این گونه پوششها ، بسیار متفاوت است. این پوششها اغلب برای جلوگیری از نفوذ آب ، محافظت در برابر عوامل مخرب شیمیایی و ایجاد پایداری و دوام بیشتر برای سطح بتن در مقابل آمد و شد زیاد و سنگین کاربد داشته و یا ممکن است پوشش فقط جنبه ظاهری و زیبایی داشته باشد.

10- طریقه معمول مرمت قسمتهای خراب شده با استفاده از مواد شکل پذیر (CONVENTIONAL REPLACEMENT USING PLASTIC MATERIALS)
در این روش پس از کندن و خارج کردن بتن نا مرغوب ( نا مناسب و ناسالم) ، قسمتهای بر داشته شده را می توان با استفاده از ملات ، بتن ، سیمان معمولی و یا سایر موادی که برای تعمیرات تکه ای یا وصله پینه ای (PATCH) به کار می روند ف جایگزین نمود. بایستی توجه داشت که این گونه مواد ، شامل مواد الاستومری ( ارتجاعی ) نمی باشند. این روش *** از روشهای بسیار معمول در تعمیرات سازه های بتنی بوده و مناسب جاهایی است که عامل خرابی تکرار نشده و یا کاملا از بین رفته باشد.

11 – باروری توسط خلاء (VACUUM IMPREGNATION)
در این روش ، معمولا قسمت آسیب دیده به وسیله صفحه پولیتن (POLYTHENE SHEET) پوشانده شده ، سپس عمل خشک کردن سطح با استفاده از خلاء (VACUUM) انجام پذیرفته و منافذ کاملا مسدود می شوند. پس از اطمینان کامل از هوابند و آب بند بودن سیستم ، موادی که قرار است بر روی سطوح و خلل و فرج آسیب دیده اعمال شود ، مورد مصرف قرار می گیرند.
در این روش ادعا شده است که از طرفی به دلیل ایجاد خلاء در قسمتهای اطراف منطقهء آسیب دیده و از طرف دیگر به دلیل اینکه رزین و یا سایر بارور کننده (IMPREGNAT) به توسط فشار اتمسفر درون منافذ و خلل و فرج تزریق می گردند ، مواد بارور کننده به درون منافذ کاملا نفوذ کرده و حتی ترکهای مویی را نیز به واسطه عمل موئینگی CAPILLARY پر می نماید ، لذا پس از انجام باروری (IMPREGNATION) هیچگونه حفره ای باقی نمی ماند.
به عنوان مقایسه ، باید توجه داشت که در سیستم باروری (IMPREGNATION) با فشار ، ممکن است مواد ، کاملا منافذ و خلل و فرجها را پر نکند . تشکیل حفره های هوادار و یا وجود ذرات خاشاک و غیره از استحکام پوشش کاسته و در نتیجه رسیدن به یک پوشش کامل و بی نقص را تقریبا غیر ممکن می سازد.

12 – روشهای سطلی (DUMPBUCKET METHODS)
در این روش سطلهایی را از مواد تعمیری پر کرده و بر روی نقاطی که باید تعمیر شود قرار می دهند . اگر این روش برای تعمیرات زیر آبی به کار گرفته شود ، قسمتی از مواد تعمیری هر سطل به علت شسته شدن (WASH – OUT) از بین رفته و در نتیجه حفره های لانه زنبوری در سیستم تعمیر شده به وجود می آید. جهت جلوگیری یا به حداقل رساندن حفره های لانه زنبوری ، بایستی از مخلوطی با درجه چسبندگی (COHESIVE) بالا استفاده نمود . باید به خاطر داشت که این روش ، مناسب مکانهایی است که به اندازه کافی وسیع بوده و عمل خالی کردن سطل دارای مواد تعمیری ، بدون آسیب رساندن به قالب امکان پذیر باشد.

13- روش قیفی (HOPPER METHODS)
در این روش ، لوله سخت و یا ارتجاعی به یک قیف (HOPPER) که منبع تغذیه ای مواد تعمیری است ، اتصال دارد. با اینکه در شروع عملیات ، خروجی لوله بر روی کف قرار می گیرد ، اما به تدریج که جریان مواد تعمیری ادامه می یابد ، خروجی لوله پایین تر از سطح مواد واقع شده و امکان تماس موادرا با آب که ممکن است در اطراف وجود داشته باشد، قطع کرده و یا به حداقل می رساند. در این سیستم جریان مواد به طریقه ثقلی صورت می گیرد.

14 – روش پمپ (PUMP METHOD)
ابن روش شباهت زیادی به روش HOPPER دارد ( قسمت 2-2-13) و فرق اساسی این دو روش در آن است که در این روش به جای استفاده از جریان ثقلی ، از یک پمپ دارای فشار استفاده می شود که فشار آن را نیز می توان تغییر داد.

15 – روش کیسه ای (BAGGED METHOD)
ابن روش مشابه روش پیش آکنده (PREPACKED) می باشد. تفاوت این روش با روش مذکور در آن است که در این سیستم سنگدانه های درشت درون قالبی قرار داده شده و سپس فضاهای خالی بین سنگدانه ها با تزریق ملات روان یا دوغاب پر می گردد.

منبع: superomran.blogfa.com
نویسنده: مهندس سید علی امیری

P O U R I A · Jan 24, 2014

کاربرد پوشش های صنعتی در نفوز نا پذیری بتن

کاربرد پوشش های صنعتی در نفوز نا پذیری بتن

کاربرد پوشش های صنعتی در نفوز نا پذیری بتن در کنار روشهای متداول برای جلوگیری از نفوذپذیری و خوردگی بتن و آب بند نمودن آن چون استفاده از سیمانهای پوزولان طبیعی و مصنوعی ، میکرو سیلیس ، حفاظت کاتدی ، پوشش آرماتور ها با رزین اپوکسی ، استفاده از ورقهای محافظ آلیاژی ، آرماتورهای آلیاژی و کامپوزیت ، کاربرد ژئوسنتتیک ها ، استفاده از پوشش بتنی محافظ و بتن پلیمری، یکی از روشهای مقرون به صرفه و مؤثر استفاده از پوششهای صنعتی است.
در این نوشتار به بررسی تأثیر برخی از پوششها در کاهش نفوذ برخی از یونهای مضر چون کلر و سولفات می پردازیم.
بتن در محیط های خورنده حاوی یون کلر و سولفات به مرور زمان خورده شده و خلل و فرج در آن زیاد می گردد و تصور عمومی بر این است که به دلیل مقاومت بالای آن نیازی به پوشش محافظ ندارد ولی بایستی اذعان داشت که بتن با خواص قلیایی ذاتی در محیط اسیدی به شدت آسیب می بیند و بتن به دلیل شکننده بودن تحت تنشها و ضربات مکانیکی در طی مدت زمان ترک خورده و خرد می شود و زنگ زدگی و خوردگی آرماتورهای بتن در شرایط خورنده محیط به سطوح بتن گسترش می یابد و در میان روشهای فوق الذکر ، استفاده از پوششهای صنعتی کار آمد می باشد همواره در ذهن یک مهندس سازه سوالاتی چون
- پوشش صنعتی مناسب بایستی چه مشخصاتی داشته باشد ؟
- چه نکاتی را در هنگام انتخاب یک پوشش باید مد نظر داشت ؟
- چه باید کرد نا پوشش انتخاب شده خواص عالی خود را در طول سالیان حفظ کند ؟
مطرح است.
• عوامل مؤثر در آسیب بتن مسلح در محیط های خورنده :

1- استفاده نادرست از سازه ( بارگذاری بیش از حد، ضربه، خستگی )
2- سایش و فرسایش ( کف ها، زیرسازی ها، موج گیری ها )
3- اثرات محیطی ( حرارت، رطوبت، کربناسیون )
4- مواد اولیه ناسازگار ( مصالح سنگی قابل انقباض، ساختار مرکب )
5- شسته شدن ( حل شدن با جاری خنثی یا قلیایی )
6- حمله مواد شیمیایی ( سولفات ها، اسیدها، اسیدهای آلی،... )
7- واکنش قلیایی سنگدانه
8- خوردگی فولاد

آشنایی با خرابی های شیمیایی ناشی از عوامل محیطی :
1- خرابی سولفاتی
سولفاتهای محلول چون سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم در اغلب نقاط دنیا به طور طبیعی در آب و خاک وجود دارند. معمولاً خاکها یا آبهایی که دارای چنین سولفات هایی هستند، قلیایی نامیده می شوند. کلیه این سولفاتها برای بتن مضرند.

مکانیزم حمله سولفات ها
سولفات ها ترکیبات مختلف سیمان هیدراته شده را مورد حمله قرار می دهند. سولفات های سدیم و پتاسیم با هــــیدروکسید کلسیم و هــیدروآلومینات کلسیم ترکیب مــی شونـد.
فــعل و انــفعال ســولفات ســــدیم با هیدروکسید کلسیم
و فعل و انفعال سولفات سدیم با هیدرو آلومنیات کلسیم

محصولات واکنشهای فوق عبارتند از:
1- گچ که موجب سستی سطح بتن و مقاومت آن شده، به میزان 125 درصد حجم مواد جامد را افزایش می دهد.
2- سولفو آلومینات کلسیم که بنام اترینگایت خوانده می شود و باعث افزایش قابل ملاحظه در حجم بتن و در نتیجه ترک و ریزش آن می گردد. میزان افزایش حجم مواد بر اثر این ترکیب به 225 درصد می رسد.
سولفات کلسیم فقط با هیدرو آلومینات کلسیم واکنش انجام می دهد که در اثر این واکنش دو شکل مختلف هیدرو سولفو آلومینات کلسیم تشکیل می شود:

منو سولفات با مقدارکم
سولفو آلومینات کلسیم یا اترینگایت به مقدار زیاد

2- خرابی کلروری

علاوه بر تأثیر کربناسیون، مهمترین عامل زنگ زدگی و خوردگی آرماتور در بتن، وجود یون کلرید در آن است که ممکن است از مصالح آلوده یا مواد افزونی آغشته به کلر یا در اثر نفوذ منابع خارجی مثل محیط دریا وارد بتن گردد. یونهای کلرید تنها در آب وجود دارند از این رو نفوذ کلرید مشروط به حضور آب در سیستم منفذی بتن می باشد. مکانیسم ورود یون کلرید به داخل بتن یا از طریق سیستم مکنده موئینگی است که آب آلـوده به کلـر وارد بتـن میشود، یـا ازطریق نفوذ ساده یونها ( انتشار ) در آب راکد، وارد منافذ بتن می گردد. حالت اول مختص بتن های خشک می باشد و آب وسیله ای است که یون ها را در داخل بـتن حمل می کند. درحالت دوم ( انتشار ) مختص بتن اشباع شده یا نزدیک به اشباع است ( بتن مغروق ) در بتنی که درچرخه متناوب تر و خشک قرار می گیرد هر دو مکانیسم اجرا می شود و بنابراین تحت چنین شرایطی سرعت افزایش یافته نفوذ یون کلرید وجود دارد.

مکانیزم خرابی کلروری

معمولاً خاصیت قلیایی بالای سیمان پرتلند ( PH در حدود 13 ) منجر به ایجاد لایه محافظ نازک از اکسید فریک Fe2O3 بر روی سطح فولاد می گردد و آن را روئین و درمقابل خوردگی بیشتر محافظت می نماید. اگرچه خوردگی کلاً متوقف نمی گردد، ولـی آهنگ آن بسیار نـاچیز بوده و درحـد قـابل قبول می باشد، تا زمانی که این لایه روئین کننده فولاد بر روی سطح آن باقی بماند، بتن محیطی ایده آل برای حفاظت فولاد در مقابل خوردگی می باشد. ترکیباتی چون دی اکسیدکربن و یون کلر می توانند باعث تخریب و از بین رقتن این قشر محافظ گردند و میلگردها را در مقابل عوامل تخریبی بدون محافظ بگذارند.

تمام کلریدها در بتن بصورت آزاد نیستند و بخشی از یونها با محصولات هیدراتاسیون سیمان پیوند فیزیکی و شیمیایی برقرار می کنند. بنابراین یونهای کلـــــرید در بـــتن به سه حالت پیوند فیزیکی ، شیمیایی و آزاد یافت می شوند محصول هیدرتاسیون و پیوند شیمیایی یون کلر، تمک فریدل می باشد.

عوامل موثر در سرعت نفوذ یون کلر

1- تخلخل پوشش بتنی (ساختار منافذ)

2- نوع سیمان و مقدار سیمان (اثر شیمیایی بتن)

3- شرایط محیطی

4- ضخامت پوشش روی آرماتور

5- کربناتی شدن بتن

6- وجود ترک در بتن به علت انقباض و یا مقاومت کم در مقابل یخ زدگی

7- استفاده از تسریع کننده های کلروی با درصد بالا در بتن، غلظت یون کلر در اطراف آرماتور را افزایش می دهد.

3- مکانیزم خوردگی فولاد

خوردگی فولاد (میلگردها) در بتن یک فرآیند الکتروشیمیایی است.

واکنش آندیک

واکنش کاتدیک

در صورتی که Fe(OH)3 محصول اصلی زنگ زدگی میلگرد باشد حجم آن 4 برابر آهن خورده نشده است و در نتیجه انبساط آن فشار زیادی به اطراف بتن وارد می کند که باعث ترک خوردگی پوشش بتنی اطراف آرماتور می شود و آرماتور بدون محافظ در معرض عوامل محیطی قرار می گیرد. ادامه خوردگی باعث کاهش تدریجی سطح میلگرد می گردد و در صورتی که تعمیرات انجام نشود تخریب و شکستگی ممکن است بطور کامل روی دهد که در این حالت عمر مفید نمونه به اتمام رسیده است.

انجام فرایند خوردگی مشروط به حضور آب واکسیژن می باشد. از این رو انتظار می رود بتنی که کاملا در آب مغروق است به دلیل کمبود اکسیژن و یا بتنی که در فضای کاملا خشک (احتمالا در رطوبت زیر 40 درصد) قرار دارد، خوردگی وجود نداشته باشد.

4- کربناسیون

هوای معمولی دارای 0.03 درصد گاز دی اکسید کربن CO2 است که در صورت نفوذ CO2 به داخل بتن، بین هیدروکسید موجود در بتن و CO2 واکنش شیمیایی انجام می گردد و کربناتها تشکیل می شوند.

عوامل موثر در میزان کربناسیون

1- شرایط محیطی
2- تخلخل پوشش بتن
3- مقدار سیمان و تاثیر سیمانهای پوزولانی

عوامل داخلی مؤثر بر خرابی های بتن
1- نفوذ پذیری بتن
عوامل مؤثر در نفوذ پذیری بتن

1- نسبت آب به سیمان
2- تخلخل بتن
3- درجه هیدراتاسیون
4- خواص سیمان
5- اثر دما : با افزایش دما میزان نفوذ پذیری افزایش می یابد.

2- واکنش قلیایی سنگدانه ها
برای واکنش قلیایی سنگدانه ها باید

1- اجزای فعال و واکنش زا در سنگدانه باشد.
2- قلیایی کافی ( K2O ، Na2O ) در بتن وجود داشته باشد.
3- رطوبت کافی

مکانیزم واکنش قلیایی - کربناتی
مکانیزم واکنش قلیایی - سیلیسی

3- فساد مصالح ( وجود بیش از حد املاح در مصالح تشکیل دهنده بتن )
4- آب مصرفی
5- کیفیت و نوع سنگدانه

P O U R I A · Jan 24, 2014

روشهای مکانیکی : نظیر فشار بخار مایع ( بخار آب تحت فشار ) و ساینده های تحت فشار( سند بلاست )، هوای متراکم، فشار مستقیم و ثقل، سایش با ورقه های سمباده کاغذی و فلزی و ابزارهای دستی چون برس سیمی، کاردک کم عرض قلم چکش چلقئ چکش لبه تیز در این تحقیق با فرض ناهمواریهای سطح بتن تا حد امکان اصلاح شده است.

ابزارهای الکتریکی ( ضربه ای - چرخشی ) پاشیدن آب تحت فشار ( واترجت ) و استفاده از سود برای واکنش با سولفات و کلرید سطحی و تشکیل نمک و شستشو با آب

مکانیسم پاشیدن ساینده ها

1- جریان هوای متراکم

2- نیروی چرخ دوار ( نیروی گریز از مرکز)

عوامل تعیین کننده در میزان فشار

1- انرژی ذرات ساینده پرتاب شده

2- زاویه برخورد ساینده با سطح کار

3- سختی سطح کار

4- سختی ساینده

مکانیسم فشار مستقیم

در صنعت 3 سیستم ابزار مختلف وجود دارد

1- سیستم معمولی پاشیدن ساینده خشک

2- سیستم پاشیدن در خلاً

3- سیستم پاشیدن ساینده مرطوب

عوامل مؤثر در انتخاب ساینده مناسب

1- اندازه

2- شکل

3- ترکیب شیمیایی

4- ph

5- درصد رطوبات موجود

6- درصد روغن موجود

7- رنگ

8- ثبات وزن در اثر حرارت

9- وزن مخصوص

10- قابلیت تهیه

11- قیمت

12- سختی

ساینده ها را به 2 دسته تقسیم می کنیم.

1- معدنی (طبیعی)

2- سربار فلز

تقسیم بندی ساینده ها براساس درصد بلور سیکا انجام می گردد که از طیف سنجی مادون قرمز بدست می آید .

P O U R I A · Jan 24, 2014

روشهای شیمیایی : حلال شویی، اسید شویی، قلیا شویی ( مثل هیدروکسید سدیم )، شستشو با محلولهای الکترولیتی، استفاده از رنگ برها و ترکیبات تشکیل دهنده کمپلکس آلی فلزات روشهای حلال شویی : مالیدن حلال از طریق پارچه یا برس - اسپری - غوطه وری سطح کار قابل حمل در حوضچه یا تانک حلال - روغن زدایی با بخار حلال

اسیدشویی از طریق اسیدسولفوریک ، کلریدریک ، نیتریک ، فلوئوریدریک و فسفریک

در 3 مرحله انجام می شود 1- آماده سازی قبل از اسید شویی 2- شستشو با اسید 3- شستشوی سطح تمیز شده پس از اسید شویی

رنگبرها به 2 دسته 1- آلی (مثل متیل کلراید) 2 - معدنی تقسیم می شوند.

در فرمولاسیون رنگبرها 1- مواد فعال کننده سطحی جهت کاهش سطحی مایع 2- الکل ها جهت نفوذ در لایه رنگ و تورم و جداسازی آن از سطح 3- اسیدگلونات و یا نمکهای آن جهت جدا شدن رنگ از سطح ( آب، الکلهاو گلیکول اتر ) وجود دارد.

تمیزکاری انرژیک

1- با استفاده از انرژی حرارتی شعله

2- استفاده از امواج ماورا صوت

3- استفاده از لامپ

4- استفاده از اشعه لیزر

5- استفاده از پلاسمای گاز گرم

6- استفاده از جت اسفنجی

1- واش پرایمر 2- فسفاته کردن شامل فسفات روی و فسفات آهن 3- کروماته کردن

خواص آستریهای کارگاهی

• ایجاد چسبنگی خوب در سطح فلز
• مقاومت لازم و کافی در مقابل خوردگی قلز
• زمان خشک شدن کوتاه
• مقاومت در مقابل ضربه و ترک خوردگی
• مقاومت در برابر سایش
• قابلیت پرکنندگی حفره ها
• چسبندگی به پوشش بعدی

بخشهای مختلف تشکیل دهنده یک پوشش
1- رزینها
2- رنگدانه و پرکننده
- واقعی
- حفاظتی نظیر پودر روی و فسفات) (Zinc Rich
- با اثر خاص
3- مواد افزودنی واصلاح کننده
- رقیق کننده ها
- نرم کننده ها
- شتاب دهنده ها
- بهبود دهنده های سطحی شامل رقیق کننده،نرم کننده، شتاب دهنده و بهبود دهنده سطحی و . . .
4- بتونه ( ماستیک )
5- حلال
مایعات شیمیایی فراری هستند که برای رقیق کردن رزین به آن افزوده می شود و در انتخاب حلال مناسب بایستی به 1- قدرت حلالیت 2- سرعت تبخیر 3- نقطه جوش 4- نقطه اشتعال و قابلیت شعله وری 5- سمیت آن توجه داشت.
طبقه بندی حلالها
1- ترپنها
2- هیدروکربنها (نفتیک مثل وایت اسپریت، آلیفاتیک و آروماتیک مثل تولوئن و ترکیات آن نظیر تولوئن دی ایزو سیانات TDI، تری نیترو تولوئن TNT، زایلن و منومر استایرن (وینیل بنزن) )
3- حلالهای اکسیژندار ( الکلها ( هیدروکسیل) مثل متانول ، اتانول ، بوتانول ، گلیکولها و گلیسرولها و . . . ، اترها ، کتونها مثل استون ، استرها )
4- نیتروپارافین ها
5- حلالهای کلر دار :
خواص آنها عبارت است از 1- وزن مخصوص بالا 2- قابلیت اشتعال کم 3- بوی خاص 4- خواص بیهوش کننده و سمیت زیاد 5- قدرت حلالیت زیاد
6- هاردنر ( سخت کننده )
برای اصلاح برخی از خواص رزین از هاردنر استفاده می شود به عنوان مثل برای رزین اپوکسی از پلی آمین، پلی آمید، استر، وینیل و کولتار ( از مشتقات قطران )

P O U R I A · Jan 24, 2014

برخی از پوششهای صنعتی کاربردی عبارتند از

پوشش اکریلیکی، پوشش آلکیدی، پوشش قیری، پوششهای اپوکسی شامل کولتار، پوشش اصلاح شده با پلی آمید و پلی آمین، پوشش وینیل و استر اپوکسی، پوشش پلی استر، پوشش پلی اورتان، پوشش سیلیکون، پوشش وینیل و...

زیرسازی سطحی که قرار بود پوشش گردد با فرز به حد کاقی هموار گردید و پس از مالیدن پوشش با رولر و ترکیب و تختلاط رزین با حلال پوشش را در 2 و 3 لایه روی سطح کشیده و بایستی به زمان اجرا و Pot Life توجه گردد. در نهایت به بررسی عملکرد پوشش با آزمایشات شیمیایی می پردازیم.

خصوصیات پوشش کولتار اپوکسی

1- چسبندگی عالی به سطح
2- مقاومت عالی در برابر آب
3- مقاومت سایشی
4- سختی و نفوذ پذیری بالا
موارد مصرف : به عنوان لایه محافظ در برابر نفوذ آب، رطوبت در زیر خاک و آب دریا استفاده می شود. از قطران در آن استفاده شده و سطح را کاملاً عایق و مانع از نفوذ عوامل خورنده می گردد.
1- لوله ها و مخازن مدفون در خاک
2- سازه ها و اسکلتهای صنعتی و غوطه ور در آب
3- کارخانجات پتروشیمی و ایستگاههای تصفیه آب
4- ایستگاههای تصفیه فاضلاب و پوشش داخلی لوله های بتنی مسیر فاضلاب
5- پوشش داخلی مخزن تعادل کشتی

خصوصیات پرایمر دو جزیی پوشش اپوکسی پلی آمید

1- مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و آب
2- ایجاد فیلمی با انعطاف پذیری خوب
3- مقاومت سایش بالا
4- خشک شدن سریع و تحمل ضربه عالی 1- چسبندگی عالی به سطح
موارد مصرف : در مناطقی که شرایط خوردگی درآن ها بسیار شدید نمی باشد به عنوان لایه میانی بر روی پرایمرهاس ضد خوردگی قوی استفاده می شود.
1- پالایشگاه ها و نیروگاه ها
2- سکوها و تأشیشات حفاری
3- تجهیزات و تأسیسات فلزی در مناطق صنعتی و دریایی در بالای خط آبخور
خصوصیات پوشش پلی اورتان بدون حلال با انعطاف پذیری بالا
این پوشش دو جزیی ( Two Components ) متشکل از پلی ایزوسیانات 2 و پلی ال3 می باشد.دارای پرایمر (آستری) بی رنگ بوده و دارای 2 لایه Top Coat زیتونی رنگ می باشد ضخامت لایه پوشش 3000 تا 5000 میکرون می باشد.

مقاوم در برابر اسیدها، آب دریا و آب مقطر
1- مقاوم در برابر پرتوهای رادیو اکتیو
2- مقاومت سایش و مقاومت مکانیکی بالا
3- جسبندگی عالی به سطوح
4- مقاوم در برابر شوکهای حرارتی
5- قابلیت ترمیم آسان

P O U R I A · Jan 24, 2014

موارد مصرف : به عنوان پوشش محافظ خوردگی در دامنه وسیعی از بسترها با جنس متفاوت استفاده می شود

1- تأسیسات نیروگاههای حرارتی
2- لوله و خطوط انتقال (داخل و خارج )
3- تانکها و مخازن فلزی
4- تانکها و مخازن بتنی ( داخل و خارج)
5- قابل استفاده در محیطهای غوطه ور در گاز
6- قابل استفاده در محیطهای غوطه ور در آب
7- پلهای شنی و فلزی
8- استخرهای شنا و ذخیره آب
9- ژاکتها و تجهیزات مورد استفاده در محیطهای دریایی
10- پوششهای سطوح در تماس با مواد غذایی (داخل و خارج)
11- کفپوش سازه های فلزی و بتنی
12- درزگیرها و پوششهای مقاوم در برابر ضربه و سایش
13- پشت بامها و شیروانی ها و بالکن ها و . . .

خصوصیات لایه رویه اپوکسی بدون حلال

1- مقاومت بسیار عالی در برابر آب
2- سختی بالا
3- چسبندگی عالی به سطح
4- مقاومت مکانیکی بالا
5- مقاومت سایشی بالا
موارد مصرف : ازاین پوشش به عنوان لایه رویه برای تجهیزات به دور از تابش مستقیم خورشید (uv)
1-مخازن آب آشامیدنی 2- مخازن نگهداری روغنها و چربیها 3- محیطهای در تماس با مواد شیمیایی
1- بلوک نمونه یا شاهد ( بدون پوشش)
2- کلیه پوششها
3- پوشش پلی اورتان (3000-5000 میکرون ضخامت)
4- پوشش کولتار اپوکسی بدون حلال (400-800 میکرون ضخامت)
5- پوشش کولتار اپوکسی با حلال (400-800 میکرون ضخامت)
6- پوشش اپوکسی پلی آمین (دارای پرایمر کرم رنگ و دو لایه نهایی با فام آبی)

نتیجه گیری :
با توجه به تنوع پوششهای مختلف و تبلیغات کارخانجات سازنده لزوم آشنایی با پوششهای اصلی، نحوه اجرا و ترکیب آنها ضروری به نظر می رسد و توجه به محیط اجرا، قیمت، دوام، سرعت و سهولت اجرا، زمان گیرش، کارایی، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر تأثیر اشعه ماورای خورشید و طول موجهای مختلف در انتخاب پوشش مورد نظر مؤثر است.

P O U R I A · Jan 24, 2014

بتن با مقاومت بالا و تاثير بزرگترين اندازه سنگدانه در آن

بتن با مقاومت بالا و تاثير بزرگترين اندازه سنگدانه در آن

بتن با مقاومت بالا و تاثير بزرگترين اندازه سنگدانه در آن

تاثير بزرگترين اندازه سنگدانه در مقاومت بتن با مقاومت بالاامروزه در اكثر دنيا تحول عظيمي در تكنولوژي بتن براي دستيابي به بتن با مقاومت بالا پديد آمده است. اگرچه اغلب آئين نامه هاي بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازه ها را به ‏‎‏‎65Mpa‎‏ محدود مي كنند ليكن آئين نامه هاي جديد در كشوهاي پيشرفته حدي بالاتر از ‏‎105Mpa‎‏ را معرفي نموده اند.ريزي بسيار زياد و فعاليت پوزولاني ميكرو سيليس، كاسته شدن آب مصرفي و كارايي مناسب توسط فوق روان كننده و ايجاد سطح چسبندگي مناسب بين خمير سيمان و سنگدانه ها با انتخاب يك اندازه بهينه براي بزرگترين سنگدانه، سبب كاهش خلل و نفوذپذيري و افزايش دوام و مقاومت در بتن ها شده است.يك ماده پوزولاني يك ماده سيليسي است كه به خودي خود ارزش چسبندگي ندارد، اما پودر شده آن در حضور روطبت و در دماي معمولي با مواد موجود در سيمان (هيدروكسيد كلسيم) واكنش شيميايي ايجاد كرده و تركيباتي را كه داراي چسبندگي مي باشند ايجاد مي كند.ميكروسيليس بسيار نرم و بصورت پودر مي باشد و مركب از مواد غير بلوري است و ميزان ‏‎(Sio2)‎‏ آن بين 85 تا 98 درصد مي باشد. مواد معدني مختلفي براي ساخت بتن با مقاومت بالا وجود دارد، از اين مواد براي بهبود و توسعه كارايي بتن تازه و دوام بتن سخت شده استافده مي شود. موثرترين آنها ميكروسيليس مي باشد كه به عنوان پركننده بين اجزا متشكله بتن عمل نموده و نه تنهاي باعث جسبندگي بين ذرات سيمان مي شود بلكه چسبندگي بين سيمان و سندگدانه را افزايش مي دهند.اين رساله مروري است بر تحقيقاتي كه در سلاهاي اخير پيرامون بتن با مقاومت زياد انجام گرفته و سپس روشهاي رسيدن به اين مقاومتها با مصالح موجود در منطقه مازندران و ارائه و آزمايشات مربوط انجام گرفت. نقش مصالح تشكيل دهنده بتن، از جمله ميكروسيليس فوق روان كننده و بخصوص بزرگترين سنگدانه در رسيدن به مقاومت بالا مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. روابط بين مقاومتهاي فشاري، كششي و خمشي و مدول الاستيسيته در بتن هاي با مقاومت معمولي و زياد و بتن بدون ميكروسيليس جهت مقايسه نيز مورد بررسي قرار گرفته است، كه خلاصه نتايج بدست آمده به صورت زير ارائه مي گردد:

1- به دليل ريزتر شدن بزرگترين اندازه سنگدانه، ميزان سطح اتكا سنگدانه ها به هم در واحد حجم بيشتر شده و عامل تمركز تنش كه منجر به شكست سنگدانه و در نهايت ترك در بتن مي گردد، كمتر شده و مقاومت زياد مي شود.
2- با ريزتر شدن بزرگترين اندازه سنگدانه، مقدار باند (سطح چسبندگي) بين سيمان و سنگدانه در واحد حجم بيشتر شده و سهم تحمل نيرو بوسيله خمير سيمان بيشتر مي شود كه در نهايت مقاومت بتن بيشتر مي شود.
3- به دليل وجود ميكروسيليس در بتن، اكثر خلل و فرج ما بين سنگدانه ها و سيمان پر شده و جسم همگن و يكپارچه اي ايجاد شده كه باعث افزايش سطح تماس گرديده، ميزان تنش كمتر شده و مقاومت بيشتر مي شود.
4- به علت وجود فوق روان كننده ها، نسبت آب به سيمان (كه در بتن عامل تعيين كننده اي براي مقاومت است) كاسته شده و مقاومت بتن افزايش مي يابد.
5- احتمال وجود تركهاي ريز (ناشي از توليد سنگدانه در ماشينهاي سنگ شكن) كه مقاومت بتن را كم مي كند و سنگدانه هاي كوچكتر كمتر است

P O U R I A · Jan 24, 2014

بتن سبک و اثر میکروسیلیس ها در مقاومت آنها

بتن سبک و اثر میکروسیلیس ها در مقاومت آنها

بتن سبک و اثر میکروسیلیس ها در مقاومت آنها

مقدمه :
توليد سيمان كه ماده اصلي چسبندگي در بتن است در سال 1756 ميلادي در كشور انگلستان توسط «john smeaton » كه مسئوليت ساخت پايه برج دريايي «eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهايت سيمان پرتلند در سال 1824 ميلادي در جزيره اي به همين نام در انگلستان توسط «joseph aspdin » به ثبت رسيد . مردم كشور ما نيز از سال 1312 با احداث كارخانه سيمان ري با مصرف سيمان آشنا شدند و با پيشرفت صنايع كشور ، امروزه در حدود 26 الي 30 ميليون تن سيمان در سال توليد مي گردد . با آگاهي مهندسان از نحوه استفاده سيمان در كارهاي عمراني ، اين ماده جايگاه خودش را در كشورمان پيدا كرد .
يكي از روشهاي ساختمان سازي كه امروزه در جهان به سرعت توسعه مي يابد ساختمانهاي بتني است . بعد از انقلاب اسلامي به علت كمبود تير آهن در نتيجه تحريمها و نيز گسترش ساخت و سازهاي عمراني در كشور ، كاربرد بتن بسيار رشد نمود . علاوه بر اين موضوع ساختمانهاي بتني نسبت به ساختمانهاي فولادي داراي مزايايي از قبيل مقاومت بيشتر در مقابل آتش سوزي و عوامل جوي ( خورندگي ) آسان بودن امكان تهيه بتن به علت فراواني مواد متشكله بتون و عايق بودن در مقابل حرارت و صوت مي باشند كه توسعه روز افزون اين نوع ساختمانها را فراهم مي سازد .
يكي از معايب مهم ساختمانهاي بتني وزن بسيار زياد ساختمان مي باشد كه با ميزان تخريب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقيم دارد . اگر بتوانيم تيغه هاي جدا كننده و پانل ها را از بتن سبك بسازيم وزن ساختمان و در نتيجه آن تخريب ساختمان توسط زلزله مقدار زيادي كاهش مي يابد . ولي كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمي در محدود نمودن دامنه كاربرد اين نوع بتن و بهره گيري از امتيازات آن بوده است . استفاده از ميكروسيليس در ساخت بتن سبك سبب شده است كه مقاومت بتن سبك بالا رود و اين محدوديت كاهش يابد . در اين تحقيق ضمن توضيحاتي در مورد بتن و تاثير آب بر روي مقاومت بتن ، بيشتر در باره بتن سبك و روشهاي افزايش مقاومت آن با استفاده از ميكروسيلس ، خواص مكانيكي و همچنين موارد كاربرد آن بحث مي شود .
1- سيمان
- سيمان توليد شده در كشور ما با سيمان توليد شده در كشورهاي صنعتي متفاوت است كه لازم است تفاوت آن تا حد ممكن بررسي شود .
- طبقه بندي سيمانها شناسايي شود .
- عدم تنوع در كيفيت سيمان نشانه ضعفهايي از سيستم ساخت و ساز مي باشد .
- عدم استفاده از سيمان با كيفيت بالا از عوامل اوليه عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح مي باشد .
2 – شن و ماسه
- معيارها و آئين نامه هاي توليد كلان شن و ماسه بررسي شود .
- توليد كلان شن و ماسه در كشور ما از نظر معيار و رعايت آئين نامه هاي توليد بررسي شود .
- معايب شن و ماسه توليدي در كشور در حد كلان بدلائل زير آنرا در درجه دوم و يا سوم كيفيت قرار مي دهد .
الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندي نا صحيح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه اي بجاي شن و ماسه شكسته .
- استفاده از شن و ماسه درجه 2 و يا 3 از عوامل ثانوي عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح مي باشد .
افزايش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندركاران صنعت توليد بتن مي باشد .
ساختار بتن :
- بتن داراي چهار ركن اصلي مي باشد كه به صورت مناسبي مخلوط شده اند ، اين چهار ركن عبارتند از :
الف : شن
ب : ماسه
ج : سيمان
د : آب
- در برخي شرايط براي رسيدن به هدفي خاص مواد مضاف به آن اضافه مي شود كه جزﺀ اركان اصلي بتن به شمار نمي آيد .
- توده اصلي بتن مصالح سنگي درشت و ريز ( شن و ماسه ) مي باشد .
- فعل و انفعال شيميايي بين سيمان و آب موجب مي شود شيرابه اي بوجود آيد و اطراف مصالح سنگي را بپوشاند و مصالح سنگي را بصورت يكپارچه بهم بچسباند .
- استفاده از آب براي ايجاد واكنش شيميايي است .
- براي ايجاد كار پذيري لازم بتن مقداري آب اضافي استفاده مي شود تا بتن با پر كردن كامل زواياي قالب بتواند دور كليه ميلگرد هاي مسلح كننده را بگيرد .
- جايگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هيدراتاسيون داراي حساسيت بسيار زيادي است .
ويژگيهاي آب مصرفي بتن :
- آب هاي مناسب براي ساختن بتن
1- آب باران
2- آب چاه
3- آب بركه
4- آب رودخانه در صورتي كه به پسابهاي شيميايي كارخانجات آلوده نباشد و غيره …
بطور كلي آبي كه براي نوشيدن مناسب باشد براي بتن نيز مناسب است باستثناﺀ مواردي كه متعاقبا توضيح داده خواهد شد .
- آبهاي نا مناسب براي ساختن بتن
1- آبهاي داراي كلر ( موجب زنگ زدگي آرماتور مي شود )
2- آبهايي كه بيش از حد به روغن و چربي آلوده مي باشند .
3- وجود باقيمانده نباتات در آب .
4- آب گل آلود ( موجب پايين آوردن مقاومت بتن مي شود )
5- آب باتلاقها و مردابها
6- آبهاي داراي رنگ تيره و بدبو
7- آبهاي گازدار مانند2 co و…
8- آبهاي داراي گچ و سولفات و يا كلريد موجب اثر گذاري نا مطلوب روي بتن مي شوند .
نكته : 1- آبي كه مثلا شكر در آن حل شده است براي نوشيدن مناسب است ولي براي ساخت بتن مناسب نيست .
نكته : 2- مزه بو و يا منبع تهيه آب نبايد به تنهايي دليل رد استفاده از آب باشد .
نكته : 3- ناخالصيهاي موجود در آب چنانچه از حد معين بيشتر گردد ممكن است بشدت روي زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پايداري حجمي آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگي فولاد شود .
نكته : 4- استفاده از آب مغناطيسي بعنوان يكي از چهار ركن اصلي مخلوط بتن مي تواند بعنوان تاثيرگذار بر روي يارامترهاي مقاومت بتن انتخاب گردد .
تمايز بتن از نظر چگالي :
الف : بتن معمولي : چگالي بتن معمولي در دامنه باريك 2200 تا 2600 kg/m3 قرار دارد زيرا اكثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندكي دارند ( ادامه اين مبحث از بحث ما خارج است )
ب : بتن سنگين : از اين بتنها در ساختمان محافظهاي بيولوژيكي بيشتر استفاده مي شود مانند ساختار ، آكتورهاي هسته اي و پناهگاههاي ضد هسته اي كه مورد بحث ما نمي باشد كه چگالي آن معمولا بيشتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد .
ج : بتن سبك : مصرف بتن سبك اصولا تابعي از ملاحظات اقتصادي است ضمن اينكه استفاده از اين بتن بعنوان مصالح ساختماني داراي اهميت بسيار زيادي است اين بتن داراي چگالي كمتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم در متر مكعب مي باشد . بدليل اينكه داراي چگالي كمتر از بتن سنگين است داراي امتياز قابل توجهي از نظر ايجاد بار وارده بر سازه مي باشد چگالي بتن سبك تقريبا بين 300 و 1850 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد يكي از امتيازات مهم امكان استفاده از مقاطع كوچكتر و كاهش مربوطه در اندازه پي ها مي باشد ضمن اينكه قالبها فشار كمتري را از حالت بتن معمولي تحمل مي كنند و همچنين در كاهش جابجايي كل وزن مصالح بدليل افزايش توليد جايگاه ويژه اي دارد .
روش هاي كلي توليد بتن سبك :
- روش اول : از مصالح متخلخل سبك با وزن مخصوص ظاهري كم بجاي سنگدانه معمولي كه تقريبا داراي چگالي 6/2 مي باشد استفاده مي كنند .

- روش دوم : بتن سبك توليد شده در اين روش بر اساس ايجاد منافذ متعدد در داخل بتن يا ملات مي باشد كه اين منافذ بايد به وضوح از منافذ بسيار ريز بتن با حباب هوا متمايز باشد كه بنام بتن اسفنجي ، بتن منفذ دار و يا بتن گازي يا بتن هوادار مي شناسند .
- روش سوم : در اين روش توليد ، سنگدانه ها ي ريز از مخلوط بتن حذف مي شوند . بطوريكه منافذ متعددي بين ذرات بوجود مي آيد و عموما از سنگدانه هاي درشت با وزن معمولي استفاده مي شود . اين نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ريز مي نامند .
نكته : كاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه و جود منافذ يا در مصالح يا در ملات و يا در فضاي بين ذرات درشت موجب كاهش مقاومت بتن مي شود .
طبقه بندي بتن هاي سبك بر حسب نوع كاربرد آنها :
- بتن سبك بار بر ساختمان
- بتن مصرفي در ديوارهاي غير بار بر
- بتن عايق حرارتي
نكته 1- طبقه بندي بتن سبك بار بر طبق حداقل مقاومت فشاري انجام مي گيرد .
مثال : طبق استاندارد 77 – 330 astm c در بتن سبك ---- مقاومت فشاري بر مبناي نمونه هاي استوانه اي استاندارد از شده پس از 28 روز نبايد كمتر از mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نبايد از 1850 كيلوگرم بر متر مكعب تجاوز نمايد كه معمولا بين 1400 او 1800 كيلوگرم بر متر مكعب است .
نكته : 2- بتن مخصوص عايق كاري معمولا داراي وزن مخصوص كمتر از 800 كيلوگرم بر متر مكعب و مقاومت بين 7/0 و mpa 7 مي باشد .
انواع سبك دانه هايي كه به عنوان مصالح در ساختار بتن سبك استفاده مي شود :
الف - سبك دانه هاي طبيعي : مانند دياتومه ها ، سنگ پا ، پوكه سنگ ، خاكستر ، توف كه بجز دياتومه ها بقيه آنها منشاﺀ آتشفشاني دارند .
نكته :1- اين نوع سبك دانه ها معمولا بدليل اينكه فقط در بعضي از جاها يافت مي شوند به ميزان زياد مصرف نمي شوند ، معمولا از ايتاليا و آلمان اينگونه مصالح صادر مي شود .
نكته : 2- از انواعي پوكه معدني سنگي كه ساختمان داخلي آن ضعيف نباشد بتن رضايت بخشي با وزن مخصوص 700 تا 1400 كيلو گرم بر متر مكعب توليد مي شود كه خاصيت عايق بودن آن خوب مي باشد اما جذب آب و جمع شدگي آن زياد است . سنگ پا نيز داراي خاصيت مشابه است .
ب - سبك دانه هاي مصنوعي : اين سبك دانه ها به چهار گروه تقسيم مي شوند .
- گروه اول : كه با حرارت دادن و منبسط شدن خاك رس ، سنگ رسي ، سنگ لوح ، سنگ رسي دياتومه اي ، پرليت ، اسيدين، ورميكوليت بدست مي آيند .
- گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره كوره آهن گدازي به طريقي مخصوص بدست مي آيد .
- گروه سوم : جوشهاي صنعتي ( سبكدانه هاي كلينكري) مي باشند .
- گروه چهارم : مخلوطي از خاك رس با زباله خانگي و لجن فاضلاب پردازش شده را مي توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در كوره تبديل به سبك دانه شود ولي اين روش هنوز به صورت توليد منظم در نيامده است .
در جدول ( 1 ) خواص انواع بتن هاي سبك كه با اين سنگدانه ها ساخته مي شوند نشان داده شده اند :
الزامات سبكدانه ها بتن سازه اي :
الزامات سبكدانه ها در آيين نامه هاي astm c330-89 ( مشخصات سبكدانه ها براي بتن سازه اي در آمريكا ) و bs 3797:1990 ( مشخصات سبكدانه ها براي قطعات بنايي و بتن سازه اي در بريتانيا ) داده شده اند . در استاندارد بريتانيايي مشخصات واحدهاي بنايي نيز مورد بحث قرار گرفته است . اين آيين نامه ها محدوديتهايي براي افت حرارتي ( 5% درastm و4% در bs)و همچنين در bs براي مقدار سولفات 1% 3 so (به صورت جرمي ) را مشخص نموده اند . برخي الزامات دانه بندي اين آيين نامه ها در جداول 2 ، 3 و 4 نشان داده شده اند .

ذكر اين نكات براي فهم بهتر اين جداول مفيد است :
1- آيين نامه bs 1047:7983 مشخصات دوباره در هواي سرد شده ، كه منبسط نشده است را در بر مي گيرد .
2- سبكدانه هاي به كار رفته در بتن سازه اي ، صرفنظر از منشأ آنها توليداتي مصنوعي مي باشند و در نتيجه معمولا يكنواخت تر از سبكدانه طبيعي مي باشند . بنابراين سبكدانه را مي توان براي توليد بتن سازه اي با كيفيت ثابت مورد استفاده قرار داد .
نكته : سبكدانه ها داراي خصوصيت ويژه اي هستند كه سنگدانه هاي معمولي فاقد آن مي باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهاي مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل داراي اهميت ويژه اي مي باشند .اين ويژگي عبارتست از توانايي سبكدانه ها در جذب مقادير زياد آب و همچنين امكان نفوذ مقداري از خمير تازه سيمان به درون منافذ باز ( سطحي ) ذرات سبكدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتيجه اين جذب آب توسط سبكدانه ، وزن مخصوص آنها زيادتر از وزن مخصوص ذراتي مي شود كه در گرمچال خشك شده اند .
روشهاي افزايش مقاومت بتن سبك :
كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمي در محدود نمودن دامنه كاربرد اين نوع بتن و بهره گيري از امتيازات آن بوده است براي بدست آوردن بتن سبك با مقاومت زياد روشهاي زيادي مورد توجه قرار گرفته است .

نكته : عامل موثر و مشترك در كليه اين پژوهشها مصرف ميكروسيليس در بتن مي باشد . در اينجا اجمالا به چند روش اشاره مي گردد :
1- تحقيقات مشترك v.novokshchenov و w.whitcomb جهت افزايش مقاومت بتن سبك و بهبود ديگر خواص آن با استفاده از سبكدانه هاي سيليسي منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبك تابعي از مقاومت سبكدانه ها و ملات است كه اين رابطه به صورت ذيل ارائه گرديد .
fc = fm (vm)+fa (1-vm)
fc = مقاومت بتن fa = مقاومت سبكدانه
fm = مقاومت ملات vm = حجم نسبي ملات
بدين ترتيب مشاهده مي شود كه مي توان با افزايش مقاومت سبكدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبك را افزايش داد .

برگرفته از سایت آموزش و پرورش خراسان

P O U R I A · Jan 24, 2014

خرده شیشه در بتن

خرده شیشه در بتن

خرده شیشه در بتن

مقدار زیادی از شیشه های مصرف شده دوباره بازیافت می شوند و قسمتی نیز برای مصارف گوناگون از جمله سنگدانه های بتن به کار می روند .مقدار زیادی از این مواد شرط لازم برای بازیافت را فراهم نمی کنند و این مواد برای دفن فرستاده می شوند. فضای مورد استفاده برای دفن قابل توجه است و این فضا می تواند برای مصارف دیگری به کار برده شود. شیشه یک قلیایی غیر پایدار است که در محیط بتن میتواند باعث بوجود آمدن مشکلات ناشی از واکنش قلیایی – سیلیسی (ASR) شود. این ویژگی به عنوان یک مزیت در خرد کردن پودر شیشه و استفاده از آن به عنوان یک ماده پوزولانی در بتن استفاده شده است. رفتار دانه های بزرگ شیشه را در واکنش قلیایی در آزمایشگاه نمی توان با رفتار واقعی پودر شیشه در طبیعت برابر دانست. تجربه مزایای واکنش پوزولانی شیشه را در بتن مشخص کرده است. می توان در بعضی از مخلوطهای بتن تا %30 وزن سیمان پودر شیشه اضافه کرد و به مقاومت مناسبی دست یافت.
مقدمه
شیشه در انواع مختلفی تولید می شود (بسته بندی ، شیشه صاف ، حباب لامپها ، لامپ تلویزیونها و ...). اما همه این وسایل عمر مشخصی دارند و نیاز به استفاده دوباره و بازیافت آنها به منظور جلوگیری از مشکلات زیست محیطی که ناشی از ذوب آنها و یا دفن ایجاد می شود احساس می شود.
بازیافت شیشه های مصرف شده بصورت تجاری به محلهای مخصوص طراحی شده برای بازیافت یا دفن و یا جمع آوری کربنات و سپس حمل آنها به محلهای دپو می روند. بزرگترین هدف قوانین زیست محیطی تا خد امکان کم کردن ضایعات شیشه و بردن آنها به محلهای دفن و تجزیه شیمیایی آنها به طور اقتصادی است. شیشه یک ماده منحصر به فرد است که می تواند بارها و بارها بدون تغییر در خواصش بازیافت شود. به عبارت دیگر یک بطری می تواند ذوب شده و دوباره به بطری تبدیل شود بدون اینکه تغییر زیادی در خواصش ایجاد شود.
بیشتر شیشه های تولیدی بصورت بطری هستند و مقدار زیادی از شیشه های جمع آوری شده دوباره برای تولید بطری به کار می روند. اثر این پروسه به شیوه جمع آوری و مرتب کردن شیشه ها با رنگهای مختلف وابسته است. اگر رنگهای مختلف شیشه قابل جدا کردن باشند می توان از آنها جهت تولید شیشه با رنگهای مشابه استفاده کرد. ولی وقتی که شیشه با رنگهای متفاوت با هم مخلوط شدند، برای تولید بطری نامناسب می شوند و باید آنها را در مصارف دیگری به کار برد و یا دفن کرد. آقای ریندل (Rindl) به چند مورد از استفاده های غیر بطری شیشه اشاره می کند که شامل : سنگدانه روسازی راه ،پوشش آسفالت ، سنگدانه بتن ، مصارف ساختمانی ( کاشی شیشه ای ، پانلهای دیوار و ...) ، فایبر گلاس ،شیشه های هنری ،کودهای شیمیایی ،محوطه سازی ،سیمان هیدرولیکی و بسیاری دیگر. استفاده از بتن در سنگدانه های بتن در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرد. نگرانی بزرگی که در استفاده از شیشه در بتن وجود دارد واکنش شیمیایی مابین ذرات سیلیس اشباع شیشه و قلیاییهای مخلوط بتن است که به واکنش سیلیسی – قلیایی(Alkali Silica Reaction ASR) معروف است. این واکنش می تواند برای پایداری بتن بسیار خطرناک باشد. به همین منظور باید پیشگیری مناسبی در جهت کمتر کردن اثر این واکنش انجام شود. پیشگیری مناسب می تواند با استفاده از یک ماده پوزولانی مناسب مانند :خاکستر هوایی ،سرباره کوره آهن گدازی و یا میکرو سیلیس (Silica Fume SF) با نسبت مناسب در مخلوط بتن انجام گیرد. حساسیت شیشه به مواد قلیایی این حدس را بوجود می آورد که شیشه درشت و فیبر شیشه می تواند اثر واکنش ASR را کم و یا محو کند. اگرچه این تصور نیز وجود دارد که پودر شیشه می تواند خواص پوزولانی (مانند مواد ذکر شده در بالا) از خود نشان دهد و از اثرات و انجام واکنش ASR توسط دانه های شیشه جلوگیری کند.
برای مثال پودر شیشه آهکی سیلیکاتی رد شده از الک 100# در جهت کاهش ASR است. همچنین مرکز زمین پاک واشنگتن بیان می کند که دانه های ریز (پودر) می توانند بتن را بوسیله آزمایش ASR تضعیف کنند. همچنین کارهای انجام شده توسط آقای Samtur بر روی این موضوع بیان می کند که پودر شیشه رد شده از الک 200# می تواند مانند یک ماده پوزولانی و در جهت کاهش اثر واکنش سنگدانه ها (ASR) عمل کند. همچنین آقای Pattengil نیز به همین نتایج دست یافت. ذرات شیشه باعث انبساط زیادی می شوند. اگرچه ذرات کوچکتر از mm 0.25 در آزمایشگاه باعث هیچ گونه انبساطی در بتن نگردیدند.مشخص شد که ذرات شیشه حدود mm 1.2 باعث بیشترین انبساط ملات در بین دانه های با اندازه mm 4.75 تا mm 0.15 می شوند.همچنین این نتیجه حاصل شد که بیشترین انبساط وقتی حاصل می شود که 100% ذرات شیشه بصورت سنگدانه باشند و اگر شیشه های سبز بیش از 1% اکسید کرم داشته باشند اثر مثبتی بر واکنش ASR دارند. mm1.5
پودر شیشه بر کم کردن اثر واکنش ASR در آزمایش تسریع شده ملات مانند اثر خاکستر بادی و میکروسیلیس و سرباره موثر است. این نشان می دهد که پودر شیشه می تواند انبساط ناشی از ASR را در سنگدانه های حساس و شیشه های دانه ای متوقف کند. از مطالب بالا نتیجه گیری می شود که شیشه می تواند به سه صورت در بتن استفاده شود: درشت دانه ریز دانه پودر شیشه درشت دانه و ریز دانه می توانند باعث واکنش ASR در بتن شوند. اما پودر شیشه می تواند اثر ASR آنها را کاهش دهد. در بعد تجاری بسیار به صرفه است که پودر شیشه به جای سیمان مصرف شود تا اینکه شیشه به عنوان سنگدانه در بتن مصرف شود. پودر پودر شیشه یک ماده با ارزش است که از شیشه هایی که برای بازیافت مناسب نیستند به دست می آید. در قسمتهای بعدی اطلاعاتی در مورد استفاده از شیشه در بتن در سه حالت ذکر شده ارائه می گردد. کارهای آزمایشگاهی سه مورد از کاربردهای شیشه در بتن در برنامه تحقیق ARRB مشخص شده است. اینها شامل : شیشه های درشت دانه شیشه های ریزدانه و پودر شیشه است. حدود ذرات برای هر شاخه در زیر ذکر شده است. شیشه درشت دانهmm 12-4.75 CGA شیشه ریز دانه mm4.7-0.15 FGA پودر شیشه کوچکتر از mm0.01 GLP ترکیب شیمیایی تولیدات یک تیپ شیشه مشابه هستند.
شیشه های درشت دانه و ریز دانه جهت جایگزینی حدود اندازه های مشابه سنگدانه های طبیعی به کار می روند. پودر شیشه به عنوان یک ماده پوزولانی مورد مطالعه قرار می گیرد(مانند کاربرد خاکستر هوایی و میکروسیلیس). مواد طبیعی استفاده شده در این کار شامل ماسه طبیعی بتن ویکتوریا و سنگ شکسته طبیعی بازالتی بود. یکسری سنگدانه فعال خاکستری از NSW برای تشخیص اثر پودر شیشه بر توقف انبساط AAR (Alkali Aggregate Reaction) مصرف شد.
3- سنگدانه های درشت و ریز شیشه در بتن تاثیر خصوصیات فیزیکی سنگدانه های شیشه ای مانند اندازه آنها در مخلوط بتن مشخص است. شیشه بنابر طبیعت اشباع از سیلیس و شکل بی ریخت ملکولی آن به حمله شیمیایی مخیط قلیایی که در بتن هیدراته شده ایجاد می شود حساس است. این حمله شیمیایی می تواند تولید تغییر شکلهای وسیعی بر ژل AAR بتن داشته باشد که توسعه پیدا می کند و اگر پیشگیریهای مناسب در فرمولاسیون طرح اختلاط لحاظ نشود باعث ترک خوردن زودرس بتن می شود. طبیعت واکنش شیشه در کاربرد آن در بتن بسیار اهمیت دارد. برای مثال بعضی از سنگدانه های طبیعی می توانند وقتی که به مقدار کمی در بتن استفاده می شوند باعث انبساط بیش از اندازه بتن شوند و بعضی دیگر به صورت 100% در بتن استفاده می شوند. واکنش سنگدانه ها بوسیله آزمایش تسریع شده استوانه ملات (AMBT) مشخص می شود (ASTM C1260). نتایج آزمایش AMBT نشان می دهد که مخلوط با شیشه بیشتر در ملات انبساط بیشتری نیز داشته است. شرط برای این آزمایش این است که انبساط کمتر از 0.1% در عمر 21 روزه نشان دهنده سنگدانه غیر فعال و بیش از 0.1% در عمر 10 روزه نشان دهنده سنگدانه فعال است. انبساط کمتر از 0.1% در 10 روز ولی بیش از 0.1% در 21 روز نشان دهنده سنگدانه با واکنش آهسته است. بر اساس این شرط استفاده از بیش از 30% شیشه در بتن ممکن نیست اثرات زیانباری داشته باشد. (مخصوصا اگر قلیاییهای بتن کمتر از kg3 Na2O در یک متر مکعب باشد). بتنهای با قلیایی بیشترممکن است انبساطهای بیشتری را بوجود بیاورند. نتیجه نشان می دهد که اندازه های شیشه زیر mm0.3 اختمال کمی برای انبساط خطرناک دارند ولی اندازه های بزرگتر ازممکن است باعث انبساطهای قابل ملاخظه ای شوند. بنابراین اندازه انبساط وابسته به میزان شیشه موجود، اندازه ذرات و میزان قلیاییهای مخلوط است.این نتایج نشان می دهد که شیشه می تواند ژلAAR تولید کند و اگر اندازه ذرات به اندازه کافی کوچک شود می تواند به عنوان یک ماده پوزولانی عمل کند. mm0.6
مشخص شده است که فعالیت سنگدانه ها و انبساط حاصله می تواند با بکار بردن میزان مناسب از مواد با خاصیت سیمانی شدن مانند میکرو سیلیس و خاکستر هوایی کنترل شود. همچنین پودر شیشه ریز می تواند بصورت مشابه عمل کند. با توجه به کاربرد سنگدانه های ریز و درشت که مورد بررسی قرار گرفتند مخلوطهای آزمایشی با توجه به میزان سنگدانه های ریز و درشت مناسب در مخلوط بتن گسترش یافته اند. آزمایشات به سمت تولید بتن با حدود Mpa32 تحمل پیش رفتند. مخلوط محتوی Kg/m3255 سیمان و Kg/m3 85 خاکستر هوایی بود. میزان شن و ماسه به ترتیب Kg/m3 1080 و Kg/m3780 مناسب به نظر می رسید.
بعد از تعدادی سعی و خطا فرمولی رضایتبخش به سمت ویژگیهای مناسب بتن تازه جهت این مخلوط پیدا شد که به صورت زیر است: این موضوع از مقاومت بتنها آشکار است که این مخلوطها به راحتی به مقاومتMpa32 رسیده و ختی از آن عبور می کنند( در حالی که از مقدار زیادی شیشه بازیافتی استفاده شده است). برای مصارف غیر سازه ای که مقاومت کمتری مورد نیاز است از همین مخلوط بدون کاهش دهنده (روان کننده) آب می توان استفاده کرد. با توجه به وجود 25% خاکستر هوایی در مخلوط ،بتن از واکنش ASR نیز محفوظ است. جمع شدگی ناشی از خشک شدن این مخلوطها خوب و زیر مرز 0.075% که توسط استاندارد استرالیا معین شده ، بود. با توجه به مطالب بالا به این نتیجه می رسیم که مقدرا حتی بیش از 50% از هر کدام از درشت دانه یا ریز دانه می توانند در مخلوط بتن سازه ای یا غیرسازه ای مصرف شوند. اگرچه دیگر پارامترهای مهندسی این مخلوط ها نیاز به تحقیق و بررسی بیشتری دارند.
4- اثرات پودر شیشه بر مقاومت ملات تقسیم اندازه ذرات پودر شیشه (GLP) بصورت زیر است: اندازه ذرات کوچکتر از 5 میکرون 5-10 میکرون 10-15 میکرون بزرگتر از 15 میکرون درصد 39 49 4.4 7.6 سطح مخصوص پودر شیشه m2/Kg 800بود که تقریبا دو برابر بیشتر سیمانهای موجود است. در مورد جایگزینی سیمان ممکن است کاهش مقاومت 28 روزه پیش بیاید که یک اثر کوتاه مدت است و خواص پوزولانی را آشکار می کند. همچنین خاکستر هوایی نیز وقتی که با میزان مشابه سیمان جایگزین می شود اثری مشابه تولید می کند. مقاومتهای طولانی تر با میکرو سیلیس مورد مطالعه قرار گرفتند. این سری از نمونه ها تشکیل شده بود از : نمونه کنترلی که ریزدانه فعال خاکستری داشت، نمونه با 10% میکروسیلیس ، با 20% پودر شیشه ، با 30% پودر شیشه که با سیمان مساوی جایگزین شده بودندو در یک نمونه نیز 30% پودر شیشه جایگزین سنگدانه ها شده بود. سه نتیجه نشان می دهد که جایگزینی 10% بخار سیلیس مقاومت بیشتری از جایگزینی GLP دارد. ولی همچنین نشان می دهد نمونه ملاتی که حاوی GLP باشد برای مدت طولانی تری رشد مقاومت خواهد داشت (به خاطر واکنش پوزولانی). باید توجه شود که وقتی 30% ماسه با پودر شیشه جایگزین می شود مقاومت 90 روزه برابر مقاومت مخلوط حاوی میکروسیلیس است. برای بررسی اثر مثبت جایگزینی پودر شیشه به جای سنگدانه ها دو آزمایش اضافی بر روی مکعبهای ملات انجام شد (270 روز عمل آوری شده).

در یک سری از نمونه ها 20% از سیمان با پودر شیشه جایگزین شد و در سری بعدی به علاوه 20% سیمان 10% از سنگدانه ها نیز جایگزین شدند. این جایگزینی به صرفه است (احتمالا به خاطر بهبود دانه بندی و واکنش پوزولانی). همچنین باید توجه شود که مقاومت مخلوط با 20% شیشه به جای سیمان و 10% به جای سنگدانه ها به مقاومت مخلوط محتوی میکرو سیلیس رسیده و از آن تجاوز می کند. ظاهرا اثرات سود آور مقایسه شده میکرو سیلیس بر مقاومت نسبت به پودر شیشه بصورتی زیاد در این آزمایش افزایش یافته اند. زیرا مخلوط با میکروسیلیس حاوی 90% سیمان است ولی مخلوطهای با پودر شیشه حاوی 80 و 70% سیمان هستند. برای مقایسه مبتنی بر میزان سیمان مساوی ، آزمایش مقاومت ملات بر روی دو سری از نمونه ها که حاوی شیشه دانه بندی شده به جای ریزدانه (80% شیشه و 20% ماسه طبیعی) که 30% از سیمان نیز با مواد دیگر جایگزین شده بود انجام شد. در یک نمونه 30% از سیمان با پودر شیشه جایگزین شد و در دیگری با مخلوطی از 10% میکروسیلیس و 20% سنگ بازالتی غیر پوزولانی نرم و ساییده شده. در این روش میزان سیمان هردو نمونه مساوی است. نتایج مقاومت برای هر دونمونه تقریبا یکسان است. باید به این نکته توجه شود که مقاومتهای نشان داده شده به علت تفاوت کلی در سنگدانه های ملات اساسا قابل مقایسه نیستند.

5- اثر پودر شیشه بر انبساط ملات دانه های در حد ماسه شیشه می توانند باعث واکنش قلیایی سنگدانه ها بصورت خطرناکی باشند ( مخصوصا در میزان بالای شیشه در آزمایش تسریع شده ملات). بنابر این 6 سری نمونه های ملات محتوی 80% دانه های شیشه فعال ساخته شد. نمونه کنترلی که حاوی سنگدانه و سیمان معمولی بود، و در 5 نمونه دیگر سیمان با 5% و 10% میکروسیلیس و 10 و20 و 30% پودر شیشه جایگزین شده بودند.

این ترکیبات (هردو حالت GLPو میکروسیلیس) در کاهش انبساط واکنش AAR موثر هستند به شرط اینکه به اندازه مناسب مصرف شوند (10%میکروسیلیس و <20%GLP). این نتایج نشان می دهد که نقش 20 و 30% GLP در توقف واکنش AAR بیشتر از 10% میکروسیلیس است. با وجود مقدار زیاد کربنات سدیم در شیشه (حدود13%) این نکته مهم است که خود دانه های پودر شیشه باعث انبساط طولانی مدت ملات نشوند و یا باعث تحریک سنگدانه های فعال مخلوط نباشند. آزمایش طولانی مدت استوانه ملات در 38 درجه سانتیگراد و 100% اشباع با سنگدانه های فعال و غیر فعال و با میزان جایگزینی مساوی سیمان (مانند آنچه در بالا گفته شد) انجام شد. انبساط کمتر از 0.1% در یک سال نشان دهنده ترکیب بی ضرر است. وقتی سنگدانه ها غیر فعالند خود GLP باعث انبساط مخلوط نمی شود. اما وقتی سنگدانه ها فعال هستند وجود 30%GLP باعث تحریک واکنش سنگدانه های خیلی حساس هم نمی شود. همچنین وقتی که سیمان جایگزین نشود و 30% GLP به جای سنگدانه استفاده شود باعث انبساط خطرناک استوانه ملات نمی شود. اطلاعات نشان می دهد که GLP می تواند بدون ترس از اثرات زیانبار آن استفاده شود.

6 -پودر شیشه در بتن اثر پودر شیشه بر انبساط بتن مشخص شد. یکسری سنگدانه خیلی فعال در منشور بتن (بر اساس ASTM C1293) استفاده شد.انبساط خطرناک در این آزمایش 0.03% تا 0.04% در یک سال است. 40% GLP که پتانسیل رها سازی قلیایی بیشتری از 30%GLP دارد می تواند تا 80% از انبساط ناشی از سنگدانه های فعال جلوگیری کند. برای سنگدانه های کمتر فعال نیز انبساط متوقف می شود. این امر نشان دهنده اثر مثبت GLP در بهبود دوام بتن است. وقتی که نسبتهای متفاوتی از GLP با سنگدانه های غیر فعال در بتن با قلیایی بالاتر (Na2O/m3 5.8) استفاده می شوند خود شیشه نیز باعث انبساط خطرناکی در مخلوط نمی شود. نتیجه آخر اینکه GLP اثر زیان آوری بر مخلوط بتن ندارد.

اثر پودر شیشه بر خزش و مقاومت بتن به تعداد نمونه ها ولی با قلیایی کمتر برای تعیین خزش خشک شدن بتن با مقادیر مختلف GLP و میکروسیلیس استفاده شد. اطلاعات طولانی مدت نشان می دهد که خزش خشک شدگی مخلوطهای متفاوت زیاد نیست و به راختی استانداردهای AS3600 را برآورده می کند.(کمتر از 0.075% در 56 روز).

به نظر می رسد که اگرچه مخلوط های محتوی GLP مقاومت اولیه کمتری دارند (با توجه به سیمان کمتر) ولی به رشد مقاومت خود در محیط نمناک ادامه می دهند و به مقاومت نمونه کنترلی نزدیک می شوند. همچنین وقتی که GLP با ماسه جایگزین می شود مقاومت بصورت چشمگیری از نمونه کنترلی بیشتر است. رشد ممتد مقاومت به وضوح اثر مثبت واکنش پوزولانی را در بتن نمایان می سازد.

7-بافت میکروسکوپی ملات محتوی پودر شیشه نمونه های ملات محتوی GLP که 270 روز در محیط نمناک بودند بوسیله میکروسکوپ الکترونی اسکن شدند. این نمونه های ملات نشان دهنده خصوصیات بتنهای با عمر مشابه نیز بودند. در هر دو مورد شکست سطح نمونه ملات حاکی از بافت میکروسکوپی متراکم بود.

8- نتیجه اطلاعات موجود در این مقاله نشان می دهد که پتانسیل زیادی در بازیافت شیشه و مصرف آن در حالتهای پودر ،ریزدانه و درشت دانه وجود دارد. این نتیجه نهایی می تواند حاصل شود که می توان با جایگزینی شیشه با مواد گرانقیمت ری مانند میکروسیلیس یا خاکسترهوایی و یا حتی سیمان در هزینه ها صرفه جویی کرد.

GLP

مصرف پودر شیشه در بتن می تواند از انبساط ASR در حضور سنگدانه های فعال جلوگیری کند. همچنین بهبود مقاومت پودر شیشه در ملات و بتن چشمگیر است. آزمایشات بافت میکروسکوپی نشان دهنده این است که پودر شیشه می تواند یک مخلوط متراکم تر تولید کند و خصوصیات دوام بتن را بهبود ببخشد. این نتیجه که 30% پودر شیشه می تواند به جای سیمان یا سنگدانه در بتن (بدون نگرانی از اثرات زیانبار طولانی مدت) جایگزین شود حاصل شد. بیشتر از 50% از هر دو (پودر شیشه یا سنگدانه شیشه ای) می تواند در بتن با رده مقاومت Mpa 32 باعث بهبود قابل قبول مقاومت بتن شود.

P O U R I A · Jan 24, 2014

جلوه دادن روکش بتنی

---------------------------
روکش بتونی Quikrete یک مخلوط خاص از سیمان پورتلند 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 بتونی 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 بتون های سنگی فرسوده و قدیمی می باشد.

هر فردی می تواند به تنهایی از این بتون استفاده کند و در موارد پروژه های عظیم شهری هم می بایست برای این کار با پیمانکاران قرارداد منعقد کرد.

موارد استفاده از این بتون ها در : راههای اختصاصی و مدخل های ورودی، دالان ها و گذرگاه های سرپوشیده، پیاده روها، حیاط خلوت و گلخانه ها

از این روکش بتونی می توان در موارد جزئی و تعمیرات و یا در موراد کلان مانند تک لبه هاو جدول های کناره خیابان ها و یا ساخت پله ها استفاده کرد.

زمان خشک شدن

روکش کردن با این نوع بتون 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 هوایی

هوای 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 نازک روکش بتونی 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

1-روکش بتونی Quikrete
2-شستشوگر با فشار آب بالا
3-ماله فولادی
4-غلتک صنعتی
5-دریل و پاروچه برای مخلوط کردن
6-5عدد سطل برای مخلوط کردن مواد
7-چکش
8-اسکنه
9-دستکش
10-عینک ایمنی
11-جارو

آماده کردن سطوح: بتون های قدیمی باید با دقت تمیز شوند تا از چسبیدن روکش بتونی Quikrete به سطح قدیمی مطمئن شویم. برای این کار می بایست از شستشوگری با فشار آب بالا استفاده کرد تا بتون 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 بتونی در مفصل ها و درزها استفاده کنید. محل هایی را که با روکش بتونی پوشانده نشده است را بپوشانید.

تعمیر زیرسازی سطوح: ضخامت لایه های بتونی که به کار برده می شود بستگی به میزان تراشیدن محل دارد. برای روکاری مجدد از مخلوط 7 پیمانه بتون 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(12 میلیمتری) و یک پاروچه مخلوط کنید و برای جلوه بیشتر روکش بتونی 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 علتک مطلوب تر خواهد بود.

طول مدت انجام کار: طول مدت انجار کار با استفاده از بتون 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

P O U R I A · Jan 24, 2014

کاربرد نیتروژن مایع در کاهش حرارت بتن های حجیم

نیتروژن مایع سیالی خنثی و دارای دمای بسیار پایین حدود -196°c می باشد. نیتروژن مایع می تواند به صورت مؤثری برای خنک کردن بتن و یا اجزاء آن به کار رود. در حال حاضر سیستم های نیتروژن مایع در ابعاد مختلف برای مراکز تولید بتن آماده تا پروژه های بزرگ سدسازی مهیا می باشد. هزینه ها بسته به حجم مورد نظر می تواند متفاوت باشد.

کاربرد نیتروژن مایع جهت خنک کردن آب اختلاط:

در این روش برای خنک کردن آب ختلاط بتن، نیتروژن مایع از داخل مخزن تحت فشار توسط لوله به داخل مخزن آب آزاد می شود تا دماب آب را به حدود 1°c برساند. همچنین در مخلوط کن های خاصی، نیتروژن باعث سرد شدن و انجماد بخشی از آب ورودی به دیگ مخلوط کن می شود. با تغییر دادن در حجم گاز خروجی می توان میزان سرمایش و یخ ایجاد شده را بسته به نیاز تنظیم نموده و ایجاد مخلوط یخ و آب نمود. استفاده از این روش امکان پایین آوردن دما را به میزان 11°c فراهم می آورد. هزینه نسبتاً بالای سیستم نیتروژن مایع در انتخاب سیستم خنک کن باید ملحوظ گردد.

کاربرد نیتروژن مایع جهت سرد کردن بتن تازه:

اعمال نیتروژن مایع به بتن تازه روشی مؤثر برای کاهش دمای آن می باشد. حد عملی مقدار سرد کردن بتن تازه هنگامی می باشد که بخش هایی از بتن تازه به حالت یخ زده در می آیند. این روش با موفقیت در چندین پروژه مهم به کار رفته است. سیستم لازم برای پیش سررد کردن بتن توسط نیتروژن مایع شامل مخزن نیتروژن مایع، تجهیزات اعمال نیتروژن در محل مخلوط کن می باشد. البته می توان با استقرار واحد اعمال نیتروژن مایع در محل بتن ریزی، مستقیماً بتن را در داخل کامیون مخلوط کن خنک کرده و از گرم شدن تدریجی بتن در حین انتقال پس از خنک شدن آن جلوگیری نمود.
از نیتروژن مایع می توان برای سرد کردن بتن در مخلوط کن های بشکه ای، تغاری، کامیون مخلوط کن بتن و مخلوط کن های پیوسته استفاده نمود. ممکن است لازم باشد زمان اختلاط را به میزان قابل توجهی افزایش داد تا مخلوط به میزان کافی سرد گردد. در یک پروژه که لازم بود دمای بتن تازه ریخته شده در محل بتن ریزی به 5°c محدود شود، بتن تازه با استفاده از یخ در مخلوط کن بتن با دمای 9.5°c تولید شد. این بتن با کامیون مخلوط کن به محل بتن ریزی حمل، و در آنجا با اعمال نیتروژن به داخل کامیون مخلوط کن دمای بتن تا حد 3°c پایین آورده شد. بدین طریق پس از ریختن بتن ، دمای درجای آن به زیر 5°c محدود گشت. در رابطه با مقدار نیتروژن مایع جهت دست یابی به سرمایش مورد نظر، جمع بندی ارائه شده از تجربه مهندسین در ژاپن مبنی بر حدود 14 کیلوگرم بر متر مکعب نیتروژن مایع برای هر یک درجه کاهش در دمای بتن تازه در صورتی که نیتروژن مایع به داخل کامیون مخلوط کن بتن اعمال شود، می باشد. در صورتی که نیتروژن مایع به مخلوط کن بتن اعمال گردد، مقدار لازم برای هر یک درجه کاهش دما حدود 11 کیلوگرم بر متر مکعب ذکر شده است. شایان ذکر است که عایق بندی مخلوط کن بتن جهت جلوگیری از جذب حرارت از محیط و استفاده بهینه از سرمایش نیتروژن مایع مورد توصیه می باشد.
مثال دیگری از کاربرد نیتروژن مایع از این قرار است: نیتروژن مایع به داخل کامیون مخلوط کن بتن که حاوی بتن آماده مخلوط شده بود، ریخته شد و دمای بتن تازه را از 27°c به 12°c رساند. زمان اختلاط اضافی لازم طی سرد کردن بتن در کامیون توسط نیتروژن مایع 8 دقیقه در نظر گرفته شد. هیچ گونه اثرات سوء از کاربرد نیتروژن مایع روی خواص بتن در این پروژه نیز دیده نشد.

سرد کردن بتن با ماسه منجمد شده توسط نیتروژن مایع:

همان طور که در بخش های قبل ذکر شد، سنگ دانه ها حجم عمده بتن را تشکیل می دهند و سرد کردن آنها می تواند در پایین آوردن دمای بتن تازه بسیار مؤثر باشد. روش های معمول سرد کردن سنگ دانه ها توسط آب سرد و ... معمولاً دمای آنها را تا حدود 3°c می تواند پایین آورد. روش جدید که در سال 1990 توشط مهندسین ژاپنی معرفی گردید، شامل پایین بردن دمای ماسه به زیر دمای انجماد بوده است. در این روش برای اولین بار از نیتروژن مایع جهت خنک کردن ماسه در تجهیزات خاص این کار استفاده شده است. این تجهیزات شامل یک مخزن انجماد ماسه، لوله ورودی نیتروژن که به مخزن نیتروژن مایع تحت فشار متصل است، و همچنین لوله خروجی برای گاز نیتروژن می باشد.
پره های مخلوط کن برای جلوگیری از گلوله شدن ماسه منجمد و اجازه انجماد دانه های ماسه به صورت مجزا می باشد. همچنین مخزن انجماد ماسه دارای عایق بندی حرارتی جهت جلوگیری از جذب حرارت از محیط می باشد. مخزن انجماد ماسه می تواند به راحتی بین مخزن انتظار ماسه در ایستگاه بتن سازی و دیگ مخلوط کن بتن قرار گیرد و ماسه منجمد تولیدی آن مستقیماً داخل دیگ مخلوط کن بتن ریخته و دمای آن پایین آورده شود.
شایان ذکر است که دمای ماسه بسته به نیاز قابل تنظیم است و در صورتی که نیاز به پایین بردن دما به زیر صفر نباشد، ماسه را می توان تنها به میزان لزوم سرد نمود. در بررسی انجام شده که علاوه بر مطالعات آزمایشگاهی، شامل اجرای بتن ریزی های حجیم در پروژه ها بوده است، دمای ماسه تا -133°c نیز کاهش داده شده است. از نکات جالب بررسی انجام شده این است که در روش استفاده از ماسه منجمد، مقدار نیتروژن مایع به کار رفته به ازای هر یک درجه کاهش حرارت بتن تازه، برابر 8.5 کیلوگرم بر متر مکعب بوده است. بر این اساس مقدار نیتروژن مایع لازم در این روش کمتر از مقدار لازمه در روش های کاربرد نیتروژن مایع برای سرد کردن بتن در مخلوط کن بتن و یا کامیون مخلوط کن بتن بوده است. همچنین کاهش دمای بتن تازه با کاربرد ماسه منجمد به میزان 30°c میسر می باشد که این مقدار بیش از مقادیر مربوط به کاربرد نیتروژن مایع برای سرد کردن بتن است.
در بررسی انجام شده اثرات جانبی مضر بر بتن به علت کاربرد ماسه منجمد شده با نیتروژن مایع مشاهده نشد و کاهش دمای بتن باعث افزایش جزئی در اسلامپ بتن تازه و افزایش کمی در مقاومت بتن سخت شده گردید.

P O U R I A · Jan 24, 2014

سبک سازی ساختمان ها با 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

P O U R I A · Jan 24, 2014

كاربرد فوم بتن در ساختمان

۱- شيب بندي پشت بام : فوم بتن با صرفه ترين و محكم ترين مصالح سبكي است كه مي توان از آن براي پوشش شيب بندي استفاده نمود . نظر به اينكه با دستگاه مخصوص به صورت بتن يكپارچه در محل قابل تهيه و استفاده است مي توان مستقيما روي آن را عايق بندي يا ايزولاسيون نمود .

۲- كف بندي طبقات : به دليل سبكي وزن فوم بتن و آسان بودن تهيه آن . مي توان تمامي كف طبقات . محوطه و بالكن ساختمان را بعد از اتمام كارهاي تاسيساتي با آن پوشانده و بلافاصله عمليات بعدي را مستقيما روي آن انجام داد .

۳- بلوك هاي غير بار بر سبك : با بلوك هاي تو پر به ابعاد دلخواه مي توان تمامي كار تيغه بندي قسمت هاي جدا كننده ساختمان را با استفاده از ملات يا چسب بتن انجام داد . با اين نوع بلوك ها علاوه بر اينكه از سنگين كردن ساختمان جلوگيري مي شود عمليات حمل و نصب خيلي سريع انجام مي گيرد و دست مزد كمتري هزينه مي شود . پس از اجراي ديوار مي توان مستقيما روي آن را گچ نمود . اين بلوك ها داراي وزن فضايي بين 800 الي 1100 كيلو گرم مي باشند .

۴- پانل هاي جدا كننده يكپارچه و نرده هاي حصاري جهت محوطه و كاربري در موارد خاص : جهت ساخت ديوارهاي سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن هاي ضد صدا مي توان در محل با قالب بندي . فوم بتن را به صورت يك پارچه عمودي ريخت . به دليل ويژگي عمده عايق بودن اين نوع بتن . جهت عيق بندي سردخانه ها . گرم خانه ها . پوشش لوله هاي حرارتي و برودتي و ...... كاربرد مهمي دارد . ضمنا به دليل اينكه عايق صدا مي باشد براي موتورخانه ها و اتاق هاي آكوستيك مورد استفاده وسيع قرار مي گيرد . رهاي سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن هاي ضد صدا مي توان در محل با قالب بندي . فوم بتن را به صورت يك پارچه عمودي ريخت . به دليل ويژگي عمده عايق بودن اين نوع بتن . جهت عيق بندي سردخانه ها . گرم خانه ها . پوشش لوله هاي حرارتي و برودتي .....

P O U R I A · Jan 24, 2014

بررسی رفتار و خصوصیات بتن اسفنج

مقدمه
همانطور که می‌دانیم امروزه صنعت بتن نقش بسیار مهمی در ساخت و سازهای جوامع بشری ایفا می‌کند و یکی از عوامل بسیار مؤثر در سازه‌های بتنی در جهان است. در این راستا انجمن سیمان پرتلند (PCA) تحقیقاتی را به منظور استفاده از بتن در دیگر پروژه‌ها آغاز نموده؛ پس از آزمایشات و تحقیقات فراوان موفق شد به راه حل بسیار خوبی به نام بتن اسفنجی (بتن تراوا ) دست یابد. بتن اسفنجی که حاصل این دست رنج بود، توانست تحولات زیادی را در محوطه سازی‌های شهر‌های اروپا و آمریکا ایجاد کند. البته این نوع بتن هنوز در ایران جا نیفتاده، ولی امید است با تلاش مسئولین ادارات، مهندسین و متخصصین فن این بتن به منظور حفظ بیشتر محیط زیست و مقرون به صرفه بودن مورد استفاده در پروژه‌های کشورمان نیز قرار بگیرد.
بتن اسفنجی چیست؟
بتن اسفنجی یک مخلوط سنگدانه درشت(شن)،سیمان، آب و ماسه به میزان اندک(وگاهی اوقات بدون ماسه) است. در ساختار این بتن %25-15 (از لحاظ حجم) فضای خالی وجود دارد و این امر‌ موجب عبور آب از داخل این بتن می‌شود.
در بتن اسفنجی از آب نسبت به دیگر انواع بتن کمتر استفاده می‌شود و این مسأله باعث شده تا پس از ساختن مخلوط بتن آب آن به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یک ساعت کاملا" از آب تخلیه خواهد شد.

نسبت مواد مختلف در بتن اسفنجی
برای آشنایی بیشتر با این بتن، در جدول، زیر میزان مواد مختلف به کار رفته شده از آن ذکر شده است:
نسبت مواد
مقدار مواد
1-مواد دارای خواص بتن (البته در مورد مواد دارای خواص سیمای یا همان افزونی‌های بتن بعدا" بیشتر توضیح داده می‌شود.)
270 to 415 kg/m^3 (450to 700 1b/y^3)
2-سنگدانه
1190 to 1480 kg/ m^3 (2000 to 2500 1b/y^3)
3-نسبت آب به سیمان (از لحاظ جرم)

0.27 to 0.30

4-نسبت ‌سنگدانه ‌به ‌سیمان (ازلحاظ جرم)

4 to 4.5:1

5- نسبت ‌سنگدانه ریز (ماسه) به سنگدانه درشت (شن)

0 to 1:1

رفتار بتن اسفنجی
همچنین به منظور آشنایی بیشتر با رفتار این بتن، ویژگی‌های آن در زیر بیان شده است:
مشخصات
مقدار
اسلامپ یا نشست (stump)

20 mm (3/4 in)

چگالی (وزن مخصوص)
1600 to 2000 kg/m^3 (100 to 125 1b/ft^3)
زمان گیرش (setting time)

1 ساعت

تخلخل (از لحاظ حجم)

15% to 25%

میزان نفوذ پذیری (از لحاظ میزان سرعت)

120 L/min to 320 L/m^2/min (3ga1/ft^2/ min to 8 gal /ft^2/min)

مقاومت فشاری

3.5 Mpa TO 28 Mpa (500psi to4000 psi)

مقاومت خمشی

1 Mpa to 3.8 Mpa (150 psi to 550 psi)

افت بتن

200x10^-6

نصب بتن اسفنجی
نصب بتن اسفنجی شامل 4 مرحله اساسی است:
مخلوط کردن
جاگذاری کردن (گماردن، قراردادن)
تراکم و فشرده سازی (کوبیدن )
عمل آوردن بتن
بوجود آوردن، قرار دادن و عمل آوردن بتن اسفنجی همه به جای اینکه در یک کارخانه زیر شرایط یکسان انجام شوند، در محل کار (پای کار) انجام می‌شوند.
اگر چه بتن اسفنجی می‌تواند توسط همان تهیه کننده‌های بتن توپر تهیه شده و توسط همان کامیون‌های بتن توپر تحویل داده شود، اما این ویژگی‌های فیزیکی منحصر به فردش است که نیاز به یک پیمانکار با تجربه تخصصی دارد. همچنین تفاوت‌های ساختاری ما بین بتن اسفنجی و بتن غیر قابل نفوذ نصب متفاوت آن را نیازمند است.
به هر حال، کیفیت و عملکرد بتن اسفنجی بستگی به میزان آشنایی و عملکرد نصب کننده و خاصیت ضربه‌های ساختاری (کمپکت) دارد.
این نوع بتن به دلیل مقاومت نسبتاً پایین آن psi400 الی psi 4000 اساس مشخص شده و پذیرفته شده‌ای برای مقاومت بالا نیست. و مساله مهم تر در موفقیت یک روسازی بتن اسفنجی مقدار پوکی (فضای خالی) آن است.
البته باید بدانیم که زیر سازی این بتن و زمین زیرینش نباید کاملاً غیر قابل نفوذ باشد و باید حداقل اندکی خاک و زیر سازی آن نفوذ پذیری داشته باشد. در مناطق ماسه‌ای هم بتن اسفنجی مستقیماً بالای ماسه گذاشته می‌شود.
همچنین باید به این موضوع اشاره کرد که یخ‌زدن آب در داخل این بتن مشکلی ایجاد نمی‌کند، زیرا آزمایش‌هایی صورت گرفته که در آن بتن اسفنجی را به مدت بیش از 15 سال در آب و هوای سرد گذاشته و آب باران و برف پس از ورود به داخل بتن یخ می‌زد. کاربرد موفق بتن اسفنجی در این مناطق این مساله را حل نموده است و مشکلی در به کار بردن این بتن در این مناطق وجود ندارد.

نقش مواد افزودنی ( مواد دارای خواص سیمانی ) در بتن اسفنجی
مواد افزودنی(یا همان مواد دارای خواص سیمانی) که در بتن اسفنجی بکار می‌روند عبارتند از: رقیق‌کننده‌های سیمان(C 1157، C 595 ASTM )، خاکستر بادی و پوزولان طبیعی (ASTM C 618)، روباره (ASTM C 989) و بخار سیلیس(ASTM C 1240‌).
حال به برخی از آن‌ها که نقش بسیار مهمی در ساختار بتن دارند و می‌توانند به جای سیمان مورد استفاده قرار گیرند(که در ایران از آنها به ندرت استفاده می‌شود) اشاره می‌کنیم. در واقع این مواد بر عملکرد زمان گیرش، میزان افزایش مقاومت، تخلخل، نفوذ پذیری و ... در بتن تأثیر می‌گذارند و در یک کلام کلید عملکرد بالای بتن، در استفاده از مواد افزودنی (SCMS) است.
از آن جمله می‌خواهیم به گاز سیلیس، خاکستر بادی و روباره که همگی دوام بتن را بوسیله کم کردن نفوذ پذیری و شکاف ( ترک خوردگی) افزایش می‌دهند اشاره می‌کنیم:
گاز سیلیس (Silica fume): یک فرآورده فرعی (محصول جانبی) از تولید سیلیکون است، و از دانه‌های خیلی ریز و ذرات کروی شکلی تشکیل شده است و به طور موثری مقاومت و دوام بتن را افزایش می‌دهد. به طور مکرر برای ارتفاعات بلند ساختمان‌ها به منظور افزایش مقاومت فشاری بتن(با استفاده از گاز سیلیس مقاومت بتن از psi 2000 هم فراتر می‌رود.) استفاده می‌شود و می‌توان از آن %12- 5 به جای سیمان در بتن استفاده کرد.
خاکستر بادی (fly ash): خاکستر بادی، محصول فرعی انبار زغال سنگ سوزان در نیروگاه‌های برق است و سال‌ها قبل به عنوان ماده‌ای بی‌مصرف روی زمین انباشته می‌شد و بدون استفاده بود. اما حالا به عنوان یک ماده مهم در صنعت سیمان سازی به کار برده می‌شود و می‌توان از آن %65-5 به جای سیمان در بتن استفاده کرد.
روباره (Blast furnace Slag): روباره، محصول فرعی زباله در صنعت پولاد (فولاد) است، و سهم آن در مقاومت و دوام بتن بیشتر است و می‌توان از آن %70-20 به جای سیمان در بتن استفاده کرد.

مزایای بتن اسفنجی چیست و موارد استفاده از آن کدام است؟
بتن اسفنجی دارای مزایای اقتصادی و زیست محیطی فراوانی است، که البته مزایای زیست محیطی آن بیشتر مد نظر است. از مزایای اقتصادی آن می‌توان به پایین آمدن خرج‌های فراوان به منظور هدایت آب باران و فاضلاب اشاره داشت. در واقع می‌توان گفت با وجود بتن اسفنجی نیازی به ساختن جوی‌های آب فراوان در سطح شهر و کنار خیابان و کوچه‌ها و همچنین کانال‌های بزرگ آب نیست. زیرا این بتن هر گونه بارندگی را مستقیماً به زمین و سفره‌های آب زیرزمینی منتقل می‌کند و در واقع یک مزیت زیست محیطی نیز محسوب می‌شود. از دیگر مزایای زیست محیطی آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
جلوگیری از بروز آب گرفتگی در معابر و مکان‌ها به هنگام بارندگی
جلوگیری از آلوده شدن آب بارندگی‌ها (زیرا اگر زمین غیرقابل نفوذ باشد، آب باران و برف در سطح زمین که آلودگی فراوان دارد جریان می‌یابد و منجر به آلوده شدن آب بارندگی می‌شود.)
پر شدن ذخایر آب زیرزمینی
در نقاط سرد که ماندن برف و باران روی زمین (بعد از بارش) منجر به سردتر شدن آن مناطق می‌شود می‌توان با استفاده از این بتن آب باران و برف را به داخل زمین هدایت کرد و از سردتر شدن آن ناحیه جلوگیری کرد.
همچنین می‌توان از این نوع بتن در مکان‌هایی که نیاز به زمین خشک است استفاده کرد مثلاً در زیر سازی چمن‌های استادیوم‌های فوتبال.
همچنین در مناطق سردسیر، بدلیل عبور آب از این بتن از یخ زدگی سطح معابر و در نتیجه ایجاد خطر جلوگیری می‌کند که شهرداری‌های محترم می‌توانند از این بتن در پیاده‌رو سازی‌ها و محوطه سازی پارک‌ها، پارکینگ‌ها و معابری که مشکل آبگیری دارند استفاده نمایند.(مترجم)
ایجاد مناظری زیبا به هنگام بارندگی، زیرا با وجود این بتن دیگر هنگام بارندگی آب گرفتگی وجود ندارد.

منبع:
سایت تکنولوژی عمران - civil-tech.net

Thread starter	عنوان	تالار	پاسخ ها	تاریخ
	بتن پلاستيکي چيست ؟	مصالح ساختمانی	0	Nov 7, 2015
M	الیاف پلیمری آجدار بتن MFRC محصول مشترک ایران و کانادا - الیاف جایگزین آرماتور	مصالح ساختمانی	1	Feb 26, 2015
	[ آزمایشات بتن ] ►	مصالح ساختمانی	17	Dec 31, 2013
	مصالح [ بتن بیولوژیکال ]	مصالح ساختمانی	0	May 14, 2013
M	مصالح [ بتن مغناطیسی]	مصالح ساختمانی	3	Jul 21, 2010

بانک اطلاعات [ انواع بتن] ►

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد

Similar threads