[مصالح ساختمانی] بتن

mpb

مدیر تالار مهندسی معماری
مدیر تالار
بتن پلاستیک دیوارهای آب بند فرازبند و نشیب بند سد و نیروگاه استور

بتن پلاستیک دیوارهای آب بند فرازبند و نشیب بند سد و نیروگاه استور

بتن پلاستیک دیوارهای آب بند فرازبند و نشیب بند سد و نیروگاه استور
محمدعلی مجتهدی – کارشناس ارشد ژئوتکنیک

طرح سد و نیروگاه استور

منبع:ساختمون
 

پیوست ها

  • بتن_پلاستیک_دیوارهای_آب_بند_فرازبند_و_نشیب_بند_سد_و_ن?.pdf
    1.6 مگایابت · بازدیدها: 0

mpb

مدیر تالار مهندسی معماری
مدیر تالار
استفاده از خرده شیشه در بتن

استفاده از 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 دانه mm 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 مقاومت Mpa32 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.
منبع:omid-1900.blogfa.com

 

mpb

مدیر تالار مهندسی معماری
مدیر تالار
**ضد آب کردن بتن**

**ضد آب کردن بتن**

فناوری کریستالی
Concrete Waterproofing With Crystalline Technology


مواد شیمیایی کریستالی مقاومت بتن را بهبود بخشیده , هزینه های نگهداری را پایین آورده و دوره استفاده از بنا ر ا افزایش می دهند.

از پی , کف طبقات و پانل های پیش ساخته خارجی تا بناهای آبی و زیربناهای شهری , بتن یکی از عمومی ترین مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز می باشد. هرچند از ترکیب دانه های سنگی , سیمان و آب ناشی می شود, ولی اغلب مستعد خرابی با نفوذ آب و ترکیبات شیمیایی می باشد.

این تاثیرات مخرب را می توان با استفاده از فناوری ضد آب کردن کریستالی دور کرده و پایایی و دوام ساختار بتنی را بهبود بخشیده و با این وسیله هزینه های نگهداری دردراز مدت را کاهش داد. این مقاله چگونگی اجرای یک سطح عالی را با مخلوط های بتن , مواد و ترکیبات سبک توضیح داده و چگونگی اقتصادی بودن این روش را به طراحان حرفه ای نشان میدهد.

طبیعت بتن


ماده اصلی پرکننده در یک ترکیب بتنی دانه های سنگی می باشد که ماده چسباننده حاصل از ترکیب آب و سیمان , آنها را به یکدیگر میدوزد.زمانی که اجزاء سیمان هیدراته می شود ویا با آب ترکیب میگردد , آنها تشکیل سیلیکات کلسیم هیدراته را می دهند که این ترکیب همانند یک توده صلب سخت می گردد.

بتن یک ترکیب آبی است . برای ساخت این ترکیب کارا و پیوسته و یکپارچه از آبی بیشتر از مقدار لازم برای هیدراتاسیون سیمان استفاده میگردد. این آب اضافی که برای روانی بتن استفاده می شود از منافذ و شیارهای نازک بتن بیرون می آید. با وجود اینکه بتن ظاهرا یک جسم صلب و سخت شده است , ولی یک جسم متخلخل و نفوذپذیر می باشد.تقلیل دهنده های آب و فوق روان کننده ها به منظور کاهش مقدار آب در مخلوط بتن و افزایش کارایی آن بکار میروند , با این وجود منافذ , سوراخها و مسیر های نفوذی در بتن سالم , باقی می مانند و می توانند آب و مواد شیمیایی مهاجم را به عناصر سازه ای انتقال داده و باعث پوسیدن فولاد مسلح کننده و تخریب بتن گردند. که با این وجود بی نقصی سازه به خطر خواهد افتاد.

خاصیت نفوذپذیری و تخلخل بتن


بتن بهترین نمونه برای توصیف یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است.تخلخل مقدار منافذ و سوراخهای داخل بتن می باشد که با درصدی از مجموع حجم ماده نشان داده می شود. نفوذپذیری نیز بیانی از چگونگی ارتباط میان منافذ می باشد. این خاصیت ها به کمک یکدیگر اجازه تشکیل مسیری برای انتقال آب به درون ماده را همراه با ایجاد شکافی که هنگام انقباض بوجود می آید , میدهد.

نفوذپذیری مدت زمان انتشار از منافذ , توانایی عبور آب در فشار بین منافذ ماده می باشد.نفوذپذیری با یک مقدار مشخص مثل ضریب نفوذپذیری توضیح داده می شود و عموما به ضریب "دارسی" باز می گردد. نفوذپذیری آب در یک ترکیب بتنی شاخص خوبی برای سنجش کیفیت کارایی بتن است . ضریب "دارسی" کم نشان دهنده غیر قابل نفوذ بودن و کیفیتی بالا برای مصالح می باشد.با اینکه یک بتن با نفوذپذیری کم نسبتا مقاوم می باشد , اما ممکن است هنوز نیاز به ضدآب کردن برای جلوگیری از نشت میان شکاف ها وجود داشته باشــــد.
با وجود دانسیته (تراکم) معلوم آن , بتن یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است که می تواند با جذب آب و برخورد با مواد شیمیایی متجاوز نظیر دی اکسید کربن , مونواکسید کربن , کلراید ها و سولفات ها و دیگر ترکیبات آنها به سرعت تباه شود. اما راه دیگری نیز وجود دارد که هر آبی می تواند به عمق بتن نفوذ پیدا کند .

جریان بخــار و رطوبت ناشی از آن


آب همچنان در قالب بخار همانند رطوبت نسبی انتقال می یابد . رطوبت نسبی همان آب موجود در هوا به صورت یک گاز محلول می باشد. زمانیکه دمای بخار آب بالا می رود , آب زیاد آن فشار بخاری ایجاد میکند . آب به صورت بخار نیز به میان بتن انتقال می یابد . مسیر جریان از فشار بخار زیاد , عموما منابع , به فشار بخار کم با یک فرایند انتشار می باشد . مسیر انتشار بسیار متکی بر شرایط محیطی است.
جریان انتشار بخار , زمانیکه اجرای ضد آب کردن در مکان هایی که فشار بخار آب موجود به صورت غیر یکنواخت می باشد , بحرانی است . چند نمونه از این موارد شامل :

- استفاده از پوسته ایی که در مقابل بخار بسیار کم نفوذپذیر است , مانند یک پوشش حرکتی روی یک بتن مرطوب [ ولو اینکه پوشش رویی خشک باشد ] در یک روز گرم , در اثر فشار بخار ، فشار موجود افزایش یافته و باعث طبله شدن یا تاول زدن بتن می شود.
- بکار بردن یک اندود یا بتونه برای دیوارهای خارجی یک بنا ممکن است در صورت بقدر کافی نفوذ پذیر نبودن بتونه در مقابل بخار , رطوبت را به داخل دیوارها انتقال دهد.
- استفاده از کف با قابلیت نفوذ پذیری کم در مقابل بخار روی یک دال شیبدار در محلهای زیر سطحی در برخورد با رطوبت بالا ممکن است باعث تورق (لایه لایه شدن ) کف گردد.

عموما یک بتونه یا پوشش کم نفوذ در برابر بخار نباید روی سطح داخلی یک بنا یا سازه قرار داده شود. فشار بخار یا فشار آب برای خراب کردن و یا طبله کردن اندود عمل خواهد کرد . بعضی از انواع پوشش ها و افزودنی های کاهنده آب در بتن حرکت بخار آب را به طور قابل ملاحظه ای اصلاح می کنند و بدین صورت اجازه می دهند از آنها در قسمت داخلی استفاده شود. مثالهای اولیه پوشش های ضد آب سیمانی و مواد افزودنی تقلیل دهنده نفوذ آب می باشند.

چگونگی عملکرد فناوری ضد آب کردن کریستالی

فناوری کریستالی دوام و کارایی ساختار بتن را بهبود بخشیده ، هزینه های نگهداری آن را پائین آورده و با محافظت کردن بتن در مقابل تاثیرات مواد شیمیایی مهاجم ، طول عمر آن را افزایش می دهد. این کیفیت کارایی بالا از راه کار با فناوری کریستالی منتج می گردد. زمانیکه فناوری کریستالی در بتن استفاده می گردد ، ضد آب کردن و دوام بتن را با پر کردن و مسدود ساختن منافذ ، شیارهای موئین ، شکافهای بسیار ریز و دیگر سوراخها بوسیله یک فرم کریستالی بسیار مقاوم حل نشدنی ، اصلاح می کند . این ضد آب بودن بر پایه دو واکنش ساده شیمیایی و فیزیکی اتفاق می افتد . بتن ماده ای شیمیایی است و زمانیکه ذرات سیمان هیدراته می شوند ، واکنش بین آب و سیمان باعث می شود [ بتن ] شروع به سختی کند ، توده ای صلب گردد.همچنین واکنشی شیمیایی با مواد پنهان داخل بتن اتفاق می افتد .

ضدآب کردن کریستالی ، مجموعه ای از مواد شیمیایی دیگر را در [ بتن ]جمع می کند . زمانیکه مواد شیمیایی اجزاء سیمان هیدراته شده و مواد شیمیایی کریستالی در حضور رطوبت قرار می گیرند ، واکنشی شیمیایی اتفاق می افتد ، محصول نهایی این واکنش ساختار کریستالی غیر قابل حلی می باشد .

این ساختار کریستالی فقط در مکان های مرطوب می تواند اتفاق بیفتد و بدین ترتیب در منافذ ، شیارهای موئین و ترک های ناشی از جمع شدگی بتن شکل خواهد گرفت . هرجایی نشت آب صورت پذیرد ضد آب کریستالی با پر کردن منافذ و سوراخها و شکافها ایجاد خواهد گردید.
زمانیکه ضد آب کریستالی در سطوح همانند یک پوشش یا همانند عملکرد پاشش خشک روی دال بتنی تازه بکار گرفته می شود ، فرایندی به نام انتشار شیمیایی رخ می دهد. طبق نظریه انتشار ، محلول با دانسیته بالا میان محلولی با دانسیته پائین جا خواهد گرفت تا این دو متعادل گردند .

بدین سان ، زمانیکه بتن قبل از اجرای ضد آب کردن کریستالی با آب اشباع می شود ، یک محلول با دانسیته شیمیایی کم بکار برده شده است و زمانیکه ضد آب کریستالی در بتن بکار گرفته می شود ، محلولی با دانسیته شیمیایی بالا روی سطح آن ایجاد می شود که فرایند انتشار شیمیایی را راه اندازی می کند ، ضد آب کریستالی با جابجا شدن میان [ محلول با دانسیته پائین ] به تعادل می رسد .

مواد شیمیایی ضد آب کریستالی میان بتن پخش شده و در دسترس اجزای سیمان هیدراته قرار میگیرد و اجازه می دهد واکنشی شیمیایی اتفاق افتاده ، یک ساختار کریستالی شکل گیرد و همانند ماده شیمیایی ادامه می یابد تا میان آب پخش گردد . این رشد کریستالی ، پشت مواد شیمیایی مهاجم شکل خواهد گرفت . واکنش تا جایی که ترکیب شیمیایی کریستالی آب را تمام کرده و یا آن را از بتن خالی کند ، ادامه می یابد .انتشار شیمیایی ، ترکیب بوجود آمده را در حدود 12 اینچ به داخل بتن انتقال می دهد . چنانچه آب فقط 2 اینچ در عمق بتن جذب شده باشد ، در این صورت ماده شیمیایی کریستالی فقط 2 اینچ پیشرفت خواهد کرد و سپس خواهد ایستاد .در صورت ورود مجدد آب به بتن از چند نقطه دیگر در آینده ، با واکنش شیمیایی مواد ، قابلیت پیشروی تا 10 اینچ دیگر وجود دارد .

بجای کاهش تخلخل بتن همانند تقلیل دهنده های آب و روان کننده ها و فوق روان کننده ها ، ماده کریستالی ، مواد پرکننده و مسدود کننده سوراخها را در بتن به منظور ایجاد یک بخش بی عیب و پایدار از سازه ، بکار می گیرد.فرم کریستالی در داخل بتن وجود دارد و به صورت نمایان در سطح آن نیست و نمی تواند بتن را سوراخ کرده و یا به صورت های دیگری نظیر اندودها و یا سطوح پوششی آن را خراب کند .ضد آب کریستالی در برابر مواد شیمیایی با PH بین 3 تا 11 در برخوردهای ثابت و 2 تا 12 در برخوردهای متناوب بسیار مقاوم می باشد. این ماده دمای بین 25 - درجه فارنهایت [ 32- درجه سانتی گراد ] و 265 درجه فارنهایت [ 130 درجه سانتی گراد ] را در یک حالت ثابت تحمل می کند .رطوبت ، نور ماوراء بنفش و میزان اکسیژن هیچگونه اثری بر روی توانایی عملکرد محصول ندارد .

ضد آب کریستالی محافظت در مقابل عوامل و پدیده های زیر راایجاد می کند:
مانعی برای تاثیرات CO ، CO2 ، SO2 ، NO2 ، گازهای خورنده و نیز کربناته شدن می باشد. کربناته شدن فرایندی است که گازهای خارجی پدیده خوردگی را در لایه های بتن ایجاد میکنند.آزمایش کربناتی نشان می دهد که افزایش شکل کریستالی جریان گازهای داخل بتن را کاهش می دهد . کربناتاسیون حالت قلیایی خمیر سیمان هیدراته شده را خنثی نموده و محافظت آرماتورها در مقابل خوردگی از بین میرود.
محافظت کردن از بتن در مقابل واکنش توده های قلیایی [ AAR ] با رد کردن آب به فرایند آنها در نتیجه واکنش توده ها
آزمایش انتشار گسترده یون کلراید نشان می دهد که ساختار بتنی که با ضد آب کریستالی محافظت گردیده است ، از انتشار کلراید ها جلوگیری می کند. این ساختار از فولادهای تقویتی بتن حفاظت کرده و از خرابی های ناشی از اکسیداسیون و انبساط آرماتورها پیش گیری می کند.

بسیاری از روش های سنتی حفاظت بتن نظیر اندودها و دیگر پوشش ها ، ممکن است در دراز مدت مستعد خرابی از آب و ترکیبات شیمیایی گردند در صورتیکه فناوری کریستالی منافذ و شیارهای ناشی از فرایند خودگیری و عمل آوری بتن را بسته و بتن را مقاوم می نماید.

انواع بناها و کاربرد مناسب فناوری کریستالی

فناوری حفاظت و ضد آب کردن کریستالی در دو شکل پودر و مایع وجود دارد. سه روش به کارگیری متفاوت شامل :
استفاده کردن بر روی یک ساختار موجود به عنوان مثال یک دیوار سازه ای یا یک دال کف
ترکیب مستقیم با مقدار بتن در کارگاه همانند یک افزودنی
پاشیدن مثل یک پودر خشک ، کاربرد سبز یا بدون رطوبت ماده خشک روی سطح بتن
منبع:Xypex.com

 

mohammad5mousavi

کاربر حرفه ای
کاربر ممتاز
تاثیر روان کنندها بر خواص مکانیکی بتن

تاثیر روان کنندها بر خواص مکانیکی بتن

تاثیر روان کنندها بر خواص مکانیکی بتن
159967 -۷ مرداد ۱۳۹۲​
مقاله ای که در پی می آید مقایسه تاثیر استفاده از روان کننده با پایه های پلی کربوکسیلات و نفتالین بر روی خواص مکانیکی بتن های سبک تولیدی با سنگدانه اسکوریا می باشد که توسط واحد تحقیق و توسعه شرکت ساختمانی، تولیدی و تحقیقاتی آپتوس ایران به همت مهندس امینیان تهیه شده است.


  • مقایسه تاثیر استفاده از روان کننده با پایه های پلی کربوکسیلات و نفتالین بر روی خواص مکانیکی بتن های سبک تولیدی با سنگدانه اسکوریا
چکیده
رشد روزافزون استفاده از بتن های سبک تولیدی از سنگدانه ی طبیعی اسکوریا و عواملی چون کاهش قیمت تمام شده بتن تولیدی با این سنگدانه در مقایسه با دیگر سنگدانه های سبک و ویژگی در دسترس بودن آن از جمله عواملی است که ما را برای استفاده از این سنگدانه ترغیب می نماید. در گذشته در آزمایش های متعددی که توسط محققین مختلف انجام شده به بررسی عواملی هم چون نسبت آب به سیمان و منحنی دانه بندی بر روی خواص مکانیکی این بتن ها پرداخته شده است، اما متاسفانه توجه کمتری به تاثیرات احتمالی استفاده از افزودنی هایی با پایه های مختلف شیمیایی شده است؛ لذا در این مقاله تلاش شده است تا به بررسی تاثیر استفاده از افزودنی هایی با پایه های پلی کربوکسیلات و نفتالینی در یک طرح اختلاط مشخص و با دانه بندی ثابت، به مقایسه نتایج حاصله در اسلامپ های متفاوت (استفاده از درصدهای مختلف افزودنی) بر روی خواص مکانیکی بتن های حاصله پرداخته شود.
واژه های کلیدی: روان کننده، پلی کربوکسیلات، نفتالین، خواص مکانیکی، بتن سبک، سنگدانه اسکوریا مقدمهامروزه با توجه به پیشرفت علم ساختمان و نیاز به استفاده از بتن هایی با ویژگی های منحصر به فرد برای شرایط محیطی متفاوت آب و هوایی و کارکردی که سازه های بتنی با آن مواجه هستند، استفاده از افزودنی هایی که بتواند خواص بتن را متناسب با شرایط محیطی مختلف ارتقا بخشد، یا منجربه کاهش مصرف مواد تشکیل دهنده بتن (سیمان وغیره) گردد، ویا به هرنحوی ویژگی مثبتی در خواص بتن ایجاد نماید لازم و ضروری می باشد.
مواد افزودنی بتن با توجه به کاربردشان در دودسته کلی طبقه بندی می شوند:
1- مواد افزودنی معدنی (میکروسیلیکا، دوده سیلیسی و غیره) که معمولا موادی هستندکه جایگزین بخشی از سیمان مصرفی می شوند و یکی از راهکارهای کاهش مصرف سیمان می باشند]1.[
2- مواد افزودنی شیمیایی (زودگیرکننده، دیرگیرکننده، حباب زا ویا ترکیبی از آن ها و غیره) این مواد معمولا با درصدهای مجاز (توسط شرکت سازنده توصیه می گردد) نسبت به وزن مواد سیمانی موجود در طرح اختلاط مورد استفاده قرار می گیرند.
یکی از مواد افزودنی شیمیایی پرکاربرد روان کننده وکاهنده آب می باشدکه با حفظ روانی بتن، نسبت آب به سیمان را که از اصلی ترین عوامل موثر در بهبود خواص مکانیکی بتن می باشد راکاهش می دهد.
پیشرفت علم شیمی و نیاز روزافزون صنعت ساختمان به مواد افزودنی شیمیایی جدید، منجر به تحول در صنایع تولید کننده مواد افزودنی شیمیایی بتن گردیده است به نحوی که در حال حاضر این صنعت در خصوص روان کننده ها پیشرفت های بسیاری را داشته است و افزودنی هایی با قدرت روان کنندگی بیشتری را به مرور زمان وارد بازار نموده است:
1- روان کننده با پایه ملامین
2- روان کننده با پایه لیگنوسولفات
3- فوق روان کننده با پایه نفتالین
4- با نام ابرروان کننده با پایه پلی کربوکسیلات وارد بازار شده است]2.[با توجه به نیاز روزافزون استفاده از بتن های سبک تولیدی از سنگدانه طبیعی اسکوریا و عواملی چون کاهش قیمت تمام شده بتن تولیدی با با این سنگدانه در مقایسه با سنگدانه های دیگر و همچنین ویژگی در دسترس بودن آن و با توجه به این امر که آزمایش هایی که تا کنون بر روی تاثیرات مواد افزودنی شیمیایی بر روی این بتن ها شده بود محدود به تاثیرات یک ماده افزودنی خاص بود، در این مقاله سعی شد تا به مقایسه تاثیرات دو ماده افزودنی شیمیایی کاهنده آب با پایه های متفاوت
(پلی کربوکسیلاتی و نفتالینی) بر خواص مکانیکی بتن های سبک ساخته شده با سنگدانه طبیعی اسکوریا پرداخته شود.
با توجه به ماهیت رفتاری متفاوت این دو ماده افزودنی و نیز توان عملکردی این دو ماده، به جهت قابل استناد بودن نتایج برای مقایسه عملکرد، نمونه هایی با درصد های متفاوت افزودنی نفتالینی ساخته شده و پس از اندازه گیری اسلامپ این نمونه ها مجددا نمونه هایی با افزودنی پلی کربوکسیلاتی با درصد هایی متفاوت که اسلامپی یکسان با نمونه های نفتالینی ایجاد می کردند، ساخته و به بررسی ویژگی های مکانیکی این نمونه ها پرداخته شده است.مصالح مصرفیدر ساخت آزمونه های آزمایشی مورد نیاز برای این مقاله از مصالح مصرفی زیر استفاده شد:
سبکدانه اسکوریا
پرلیت
میکروسیلیس
سیمان پرتلند تیپ 2
فوق روان کننده با پایه پلی کربوکسیلات
فوق روان کننده با پایه نفتالین
سبکدانه (اسکوریای) مصرفی در این آزمایش براساس استاندارد ASTM C-33 ]2 [با تغییرات جزئی برروی شماره الک های مورد استفاده (افزایش تعدادالک ها) تحت آزمایش دانه بندی قرارگرفت که نتایج حاصله در جدول 1 قابل مشاهده می باشد.
پرلیت مورد استفاده از معادن سبزوار تهیه شده و سیمان مصرفی، سیمان تیپ 2 تولیدی کارخانه آبیک با چگالی (kg/m3
3018.9) بوده و آب مصرفی نیز از آب شرب شهری تامین شده است. افزودنی های شیمیایی مورد استفاده در این آزمایش نیز از نوع Power Plast – ES(پایه پلی کربوکسیلات) و S.P.A.Plast -403 (پایه نفتالین) هردو محصول شرکت آبادگران می باشند.
جدول 1- نتایج دانه بندی اسکوریا (درصدعبوری)
طرح اختلاططرح اختلاط مرجع برای این آزمایش براساس آزمونه های آزمایشی ساخته شده در آزمایشگاه بتنی باعیار 400 کیلوگرم بر مترمکعب وبا حداقل مقاومت مشخصه 280 کیلوگرم بر سانتی مترمربع بااستفاده از سنگدانه اسکوریا، پرلیت و میکروسیلیس به عنوان آزمونه مرجع در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفت.
از آنجا که هدف آزمایش بررسی اثرات استفاده از درصد های مختلف روان کننده با پایه پلی کربوکسیلات و نفتالین بر خواص مکانیکی بتن بود، لازم بود تا نمونه هایی با درصد های مختلف این روان کننده ها از روی طرح اختلاط نمونه مرجع ساخته شود که بدین ترتیب ابتدا نمونه هایی با مقادیر مختلف 4/0، 6/0 ، 8/0 درصد وزن مواد سیمانی با افزودنی نفتالینی ساخته شد و سپس برای ایجاد شرایط یکسان برای مقایسه عملکرد نمونه های ساخته شده با افزودنی کربوکسیلات (با توجه به متفاوت بودن قدرت عمل این افزودنی در مقایسه با افزودنی نفتالینی) با افزودن درصد های 13/0، 28/0 و 4/0 به ترتیب به آزمونه هایی با اسلامپی برابر با سه آزمونه نفتالینی رسیده شد. همچنین مقدار و نوع مواد سیمانی و سنگدانه ها و همچنین نسبت آب به سیمان در کلیه نمونه ها مقدار ثابت 38/ 0 در نظر گرفته شد.
نامگذاری آزمونه ها بر اساس حرف اول نام و درصد ماده افزودنی مصرفی در آزمونه ها می باشد که به طور مثال طرح PC-0.4 معرف طرحی با نسبت 4/0 درصدی افزودنی پلی کربوکسیلات و یا C-0 آزمونه ای فاقد ماده افزودنی (شاهد) بوده که طرح اختلاط آزمونه ها در جدول شماره 2 قابل مشاهده می باشد. همچنین به جهت همسان سازی و راحت تر نمودن مقایسه آزمونه ها در مورد درصد آزمونه های پلی کربوکسیلاتی از درصد هم ارز نفتالینی این آزمونه ها در روانی برابر استفاده شده است.
جدول 2-طرح اختلاط آزمونه های آزمایشی
آزمایش ها و نتایج حاصلهجذب آب وزنی
جذب آب وزنی آزمونه های ساخته شده توسط قالب های مکعب 10 ×10 سانتی متر و با تغییراتی در استانداردBS 1881 Part 122 ]3 [ و اندازه گیری جذب آب آزمونه های خشک در دو زمان غوطه وری 30 دقیقه و 24 ساعت اندازه گیری شد که نتایج آن در جدول 3 قابل رویت می باشند.
جدول 3-نتایج آزمایش بررسی جذب آب وزنی کوتاه مدت برروی آزمونه ها


شکل 1- نتایج آزمایش بررسی جذب آب وزنی نیم ساعته برروی آزمونه ها

شکل 2- نتایج آزمایش بررسی جذب آب وزنی بیست و چهار ساعته برروی آزمونه ها

مقاومت الکتریکیمقاومت الکتریکی آزمونه ها طبق روش Impedance Spectroscopy(IS)و با اندود کردن سطح بالا و پائین آزمونه های مکعبی 10×10 سانتی متربا خمیر سیمان و با فرکانس KHZ 1 انجام شد و همچنین مقاومت ویژه الکتریکی آزمونه ها با استفاده از فرمول شماره (1) بدست آمد.
r=(R×A)/L (1)
که در آن R مقاومت الکتریکی، A سطح مقطع آزمونه و L ارتفاع آزمونه می باشند.
نتایج حاصل شده از آزمایش مقاومت الکتریکی در جدول4 قابل مشاهده می باشند:
جدول 4-نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برروی آزمونه ها

شکل 3- نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برروی آزمونه ها

مقاومت فشاری​
آزمایش مقاومت فشاری بر طبق استاندارد BS1881 روی آزمونه ها انجام پذیرفت که نتایج آن در جدول شماره5 قابل دسترسی است.

جدول 5-نتایج آزمایش مقاومت فشاری بر روی آزمونه ها (kg/cm2)
شکل 4- نتایج آزمایش مقاومت فشاری بر روی نمونه ها (kg/cm2)
نتیجه گیری1. با توجه به نتایج مربوط به جذب آب نیم ساعته و 24 ساعته چنین نتیجه می شود که حضور این افزودنی ها باعث افزایش جزئی جذب آب نیم ساعته آزمونه ها نسبت به آزمونه شاهد می شوند که این مقدار در آزمونه هایNC-0.4 ماکزیمم، و برابر4.32% بوده است. همچنین درآزمایش مربوط به جذب آب 24 ساعته آزمونه ها مشاهده گردید که جذب آب آزمونه های حاوی افزودنی پلی‌کربوکسیلات تقریبا مشابه و بعضا کمتر از آزمونه شاهد بوده و تنها در آزمونه های حاوی افزودنی نفتالینی شاهد افزایش جذب آب می باشیم که مجددا این مقدار برای آزمونه های NC-0.4 ماکزیمم و برابر با 4.88 % بوده است.
2. با توجه به رابطه عکس میان جذب آب و نیز مقاومت الکتریکی، نتایج مربوط به آزمایش تعیین مقاومت الکتریکی در مورد آزمونه های نفتالینی و پلی کربوکسیلاتی جز در مورد نمونه های PC -0.4 و PC -0.8 که با کاهش جزئی مقاومت همراه بوده است تقریبا از روند تغییرات در جذب آب آزمونه ها پیروی می کند.
3. روند مقاومت فشاری کسب شده توسط آزمونه ها، با افزودن افزودنی های مورد آزمایش روند کاهشی داشته که با توجه به استاندارد های موجود ]4 [ جز در آزمونه PC -0.4که کاهش زیاد مقاومتی خارج از محدوده استاندارد را داشته، باقی نمونه ها در محدوده مجاز و قابل قبول قرار دارند که دلیل کاهش مقاومت زیاد آزمونه یاد شده را با توجه به بررسی آزمونه ها بعد از شکست و تخلخل آنها به دلیل خطای آزمایشگاهی دانست.در مجموع با درنظر گرفتن تاثیرات این دو افزودنی بر خواص مکانیکی بتن های سبک تولید شده با سنگدانه اسکوریا فارغ از مسائل اقتصادی که خارج از محدوده این مقاله می باشد به نظر می رسد در شرایطی که منعی از نظر طراحی برای انتخاب این افزودنی ها نباشد، استفاده از افزودنی های پایه پلی کربوکسیلات به رغم تاثیرات سوء و اندک این افزودنی بر روی خواص مکانیکی بتن های یاد شده برای تولید بتن های سبک سازه ای با توجه به مقدار مصرف مورد نیاز برای حصول شرایط مشابه در مقایسه با افزودنی های نفتالینی، مطلوب به نظر می رسد و البته برای استفاده از این افزودنی در پروژه های ساختمانی نیاز است دقت عمل بیشتری لحاظ شده و آزمایش های تکمیلی به جهت تعیین درصد بهینه استفاده از این افزودنی برای پاسخگو بودن نیاز های پروژه انجام پذیرد.6. مراجع
1. حاجی کریمی، پ. کیوان آرا، م. (1387)، «مقاومت الکتریکی بتن، » اولین کنفرانس بین المللی تکنولوژی بتن، تبریز، ایران
2.کریمی نیا، م. پیروی، م. (1391)، «بررسی تاثیرات درصدهای مختلف ابر روان کننده با پایه پلی کربوکسیلات بر خواص مکانیکی بتن های سبک سازه ای ساخته شده با اسکوریا»، اولین کنفرانس ملی صنعت بتن، مرکز بین¬المللی علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی،
کرمان- ایران
2. ASTM C 330 – 04, "Lightweight Aggregates for Structural Concrete". [7] ACI Committee 211, "(ACI 211.1-Reapproved 1997)
3. BS 1881-122 Methods of Testing Concrete Part 122: Method for Determination of Water Absorption (AMD 6108) July 31, 1989.
4.استانداردشماره 2930 مؤسسه استانداردوتحقیقات صنعتی ایران، بتن – موادافزودنی شیمیایی – ویژگیها‌، تجدیدنظراول
 

claccik39

عضو جدید
[h=1]بتن[/h]بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرأت می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنا دنبال می شود،بتن وفولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند. فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید می شود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتن است. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامتر های مختلف از قبیل نوع سیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد.

با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی در قرن اخیر، علم شناخت انواع بتن و خواص آنها نیز توسعه قابل ملاحظه ای داشته است، به نحوی که امروزه انواع مختلف بتن با مصالح مختلف تولید و استفاده می شود و هر یک خواص و کاربری مخصوص به خود را داراست.هم اکنون انواع مختلفی از سیمانها که حاوی
پوزولانها ،خاکستر بادی،سرباره کوره های آهنگدازی،سولفورها،پلیمرها،الیافهای مختلف،و افزودنیهای متفاوتی هستند،تولید می شد. ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشار هیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد.

بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با
سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است.

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 وپلیمری (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.

[h=1]افزودنی های خاص در شرایط ویژه :[/h]
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. نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین 9/0 تا 1 می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده فوق روان کننده مخصوص برای مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگری که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.
 

گروت من

عضو جدید
بتن و فوق روان کننده بتن

بتن و فوق روان کننده بتن

شکل 4- نتایج آزمایش مقاومت فشاری بر روی نمونه ها (kg/cm2)
نتیجه گیری1. با توجه به نتایج مربوط به جذب آب نیم ساعته و 24 ساعته چنین نتیجه می شود که حضور این افزودنی ها باعث افزایش جزئی جذب آب نیم ساعته آزمونه ها نسبت به آزمونه شاهد می شوند که این مقدار در آزمونه هایNC-0.4 ماکزیمم، و برابر4.32% بوده است. همچنین درآزمایش مربوط به جذب آب 24 ساعته آزمونه ها مشاهده گردید که جذب آب آزمونه های حاوی افزودنی پلی‌کربوکسیلات تقریبا مشابه و بعضا کمتر از آزمونه شاهد بوده و تنها در آزمونه های حاوی افزودنی نفتالینی شاهد افزایش جذب آب می باشیم که مجددا این مقدار برای آزمونه های NC-0.4 ماکزیمم و برابر با 4.88 % بوده است.
2. با توجه به رابطه عکس میان جذب آب و نیز مقاومت الکتریکی، نتایج مربوط به آزمایش تعیین مقاومت الکتریکی در مورد آزمونه های نفتالینی و پلی کربوکسیلاتی جز در مورد نمونه های PC -0.4 و PC -0.8 که با کاهش جزئی مقاومت همراه بوده است تقریبا از روند تغییرات در جذب آب آزمونه ها پیروی می کند.
3. روند مقاومت فشاری کسب شده توسط آزمونه ها، با افزودن افزودنی های مورد آزمایش روند کاهشی داشته که با توجه به استاندارد های موجود ]4 [ جز در آزمونه PC -0.4که کاهش زیاد مقاومتی خارج از محدوده استاندارد را داشته، باقی نمونه ها در محدوده مجاز و قابل قبول قرار دارند که دلیل کاهش مقاومت زیاد آزمونه یاد شده را با توجه به بررسی آزمونه ها بعد از شکست و تخلخل آنها به دلیل خطای آزمایشگاهی دانست.در مجموع با درنظر گرفتن تاثیرات این دو افزودنی بر خواص مکانیکی بتن های سبک تولید شده با سنگدانه اسکوریا فارغ از مسائل اقتصادی که خارج از محدوده این مقاله می باشد به نظر می رسد در شرایطی که منعی از نظر طراحی برای انتخاب این افزودنی ها نباشد، استفاده از افزودنی های پایه پلی کربوکسیلات به رغم تاثیرات سوء و اندک این افزودنی بر روی خواص مکانیکی بتن های یاد شده برای تولید بتن های سبک سازه ای با توجه به مقدار مصرف مورد نیاز برای حصول شرایط مشابه در مقایسه با افزودنی های نفتالینی، مطلوب به نظر می رسد و البته برای استفاده از این افزودنی در پروژه های ساختمانی نیاز است دقت عمل بیشتری لحاظ شده و آزمایش های تکمیلی به جهت تعیین درصد بهینه استفاده از این افزودنی برای پاسخگو بودن نیاز های پروژه انجام پذیرد.6. مراجع
1. حاجی کریمی، پ. کیوان آرا، م. (1387)، «مقاومت الکتریکی بتن، » اولین کنفرانس بین المللی تکنولوژی بتن، تبریز، ایران
2.کریمی نیا، م. پیروی، م. (1391)، «بررسی تاثیرات درصدهای مختلف ابر روان کننده با پایه پلی کربوکسیلات بر خواص مکانیکی بتن های سبک سازه ای ساخته شده با اسکوریا»، اولین کنفرانس ملی صنعت بتن، مرکز بین¬المللی علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی،
کرمان- ایران
2. ASTM C 330 – 04, "Lightweight Aggregates for Structural Concrete". [7] ACI Committee 211, "(ACI 211.1-Reapproved 1997)
3. BS 1881-122 Methods of Testing Concrete Part 122: Method for Determination of Water Absorption (AMD 6108) July 31, 1989.
4.استانداردشماره 2930 مؤسسه استانداردوتحقیقات صنعتی ایران، بتن – موادافزودنی شیمیایی – ویژگیها‌، تجدیدنظراول

موارد کاربرد فوق روان کننده بتن - Fabcrete -100 :
فوق روان کننده بتن - Fabcrete-100 به عنوان يك فوق روان کننده زودگیر و كاهش دهنده ممتاز آب بتن برای كسب روانی و مقاومت بالا « خصوصا مقاومتهای اوليه بالا » استفاده می شود و همچنين در موارد زير كاربرد دارد:
- بتن پيش ساخته ، بتن پیش تنيده و قالبهای جهنده
- بتن ريزی در هواي سرد
- بتنهای معماری
- ملاتهای ترميمی
- بتن ريزی برای مقاطع با آرماتورهای متراكم
- بتن های ميكروسيليسی
بتن فوق روان کننده بتن

منبع
 

A.R.A.M.Del

عضو جدید
کاربر ممتاز
معرفی بتن پلیمری

بتن پلیمری ( pc ) یا بتن رزینی شامل یک چسباننده ی پلیمری که ممکن است ترموپلاستیکها باشند اما غالباً بیشتر یک پلیمر ترموست می باشد و یک پرکننده ی معدنی مانند شن و ماسه، شن و یاسنگ گسسته است.
Pcها مقاومت بالاتر، مقاومت بیشتر در برابر مواد شیمیایی و خورنده ها، جذب آب کمتر و پایداری بالاتر در مقابل پدیده یخ زدگی – ذوب (ذوب مجدد) نسبت به بتن سیمان پر تلند رایج دارند.
......
 

پیوست ها

  • بتن+پليمري.pdf
    170.3 کیلوبایت · بازدیدها: 0

irantunnelitt

عضو جدید
شاتکریت چیست؟

شاتکریت چیست؟

شاتکریت چیست؟

شاتکریت را می توان به عنوان بتن یا ملاتی که از طریق شیلنگهای لاستیکی حمل شده و با استفاده از هوای فشرده با سرعت زیاد به سطح مورد نظر پاشیده می شود، تعریف کرد.
اولین کاربرد شاتکریت به سال ۱۹۰۹ میلادی بر می گردد که در آن زمان تحت عنوان گونیت نامیده می شد و به کمک دستگاهی موسوم به تفنگ سیمان به کار می رفت.
در سال ۱۹۱۴ برای اولین بار شاتکریت در یک معدن آزمایشی در ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار گرفت . پس از آن این سیستم برای پوشش سطوح سنگها و حفاظت آنها در برابر هوازدگی و گاه نیز به عنوان سیستم نگهداری موقتی به کار رفت . از آنجا که شاتکریت به صورت ورقه هایی از سنگ زیرین جدا می شد ، لذا به عنوان یک سیستم نگهداری اصلی چندان مورد توجه واقع نشد. از جمله امتیازات شاتکریت آن است که سطوح ناهموار حفریات زیرزمینی را می پو شانند و به شکل یک سطح نسبتا صاف در می آورد. البته شاتکریت همراه با پیچ سنگ ، به عنوان سیستم نگهداری بسیاری از تونلها به کار رفته است.
در سالهای اخیر کاربرد شاتکریت در معادن زیرزمینی ، نگهداری حفریات دائمی از قبیل جاده های مورب ، راهروهای اصلی حمل و نقل ، ایستگاههای چاه و حجره های زیرزمینی سنگ شکن است . بازسازی پیچ سنگها و توری های متداول در سیستم نگهداری ممکن است مشکل ساز و گران باشد. تعداد حفریات زیرزمینی که بلافاصله بعد از حفاری شاتکریت می شوند روبه فزونی است. مسلح ساختن شاتکریت با الیاف فولادی یکی از مهمترین عوامل در گسترش کاربرد شاتکریت است زیرا کار طاقت فرسای نصب توری را کاهش می دهد.
آزمایشات و تجربیات اخیر نشان داده است که شاتکریت در شرایط ترکش سنگ ملایم بسیار موثر است . اگر چه نتایج این مطالعات برای نتیجه گیری قطعی در این زمینه هنوز زود است ولی علائم موجود بیانگر آن است که در آینده در مورد کاربرد شاتکریت توجه جدی تری خواهد شد.
به طور کلی شاتکریت نوعی بتن مرکب از سیمان ، ماسه و خرده سنگ است که به کمک هوای فشرده اجرا خواهد شد و در اثر سرعت زیاد به صورت دینامیکی فشرده می شود .
www.ittirantunnel.com
 

M I N A

دستیار مدیر مهندسی معماری
کاربر ممتاز
فوم بتن کف

فوم بتن کف

بتن از مصالح اصلی و بنیادین در ساخت ساختمان های کنونی است که می توان با ایجاد ترکیبات مختلف و افزودن مواد دیگر به ترکیبات کارایی آن را بالا برد . از جمله موادی که می توان برای افزایش کارایی بتن به آن اضافه نمود فوم ( ماده کف ساز با پایه پروتئین شیمیایی و گیاهی ) است .این نوع بتن علاوه بر داشتن مزایای بتن معمولی خواص دیگری مانند وزن مخصوص کم و مقاومت فشاری بالا را نیز دارا می باشد . سبکی این نوع بتن در سازه های ساختمانی باعث کاهش بار مرده ساختمان ، صرفه جویی در حجم خاک برداری و بتن مصرف شده در فوندانسیون ها و همچنین کاهش بارهای زلزله می شود .

برای تولید این بتن از ملات ماسه ، سیمان ، ماسه بادی ، ملات بتن فوم ( از نوع پروتئین شیمیایی و گیاهی ) و افزودنیهای مجاز استفاده می گردد . این مواد توسط دستگاه های مخصوص ، مخلوط و تولید شده و برای استفاده آماده می گردد که توسط دستگاه های پمپاژ به علت سبکی به راحتی می توان بتن را به طبقات بالاتر انتقال داد . در نتیجه این عملکرد ، میزان دقت کلی مصرفی در این پروژه افزایش می یابد .

مقدمه

بتن فوم ، بتنی است با کاربری بالا در صنعت ساختمان سازی که می توان با رعایت اصول تولیدی و بکارگیری مناسب ، از آن در انواع پروژه های ساختمانی استفاده نمود . این بتن برای اولین بار کشور سوئد ، ابداع و اختراع شد و امروزه در بیشتر کشورها مورد استفاده قرار می گیرد .

موارد استفاده :

1 -استفاده به صورت بلوک برای دیوارهای غیر باربر :

یکی از مزایای استفاده از بلوک تهیه شده با بتن فوم بی نیاز کردن دیوار از گچ خاک قبل از سفیدکاری می باشد که خود باعث صرفه جویی در وقت و هزینه می گردد .

2 -استفاده در مسطح کردن کف طبقات و تنظیم شیب بندی بام ها

3 - استفاده در پوشش های تیر و ستون :


این بتن به عنوان لایه محافظ در مقابل آتش سوزی برای پوشش تیر وستون های سازه های فولادی

4 -به عنوان عایق رطوبتی :

از بتن فوم در بلوکاژ کف ساختمان ها و به عنوان ماده پر کننده ( به جای خاکریزی و کامپکشن آن ) در فضای پشت دیوارهای حایل دور لوله کشی های آب و فاضلاب حد فاصل بین خاکبرداری . برای کارایی بالا در استفاده از بتن باید یکنواختی در داخل بتن ایجاد شده و یکنواختی میان ذرات داخل بتن مخصوص در حین انتقال به محل از بین نرود . برای بتن فوم نیز نباید طرح اختلاط به هم ریخته و حباب های موجود از بین بروند ، زیرا از بین رفتن حباب ها و ناپایداری آنها باعث تغییر در برخی مواد شده و در اجرای پروژه و پایداری آن تاثیر منفی خواهد گذاشت .

از موارد دیگری که باعث ایجاد حصول اطمینان در اجرای پروژه ها می گردد استفاده از مواد کف زای مناسب می باشد که از مناسب ترین آن ماده کف زای تولیدی از مواد شیمیایی ، گیاهی می باشد که با استفاده از آن می توان بتن با خواص یکنواخت تولید کرد .




تسهیلات تولید :

بتن فوم ، پس از آنکه در دستگاه های مخلوط افکن به حالت خمیری درآمد آماده انتقال و تخلیه در محل می باشد .

این بتن به دلیل سبکی به راحتی به طبقات بالا پمپاژ شده و انرژی کمتری را نسبت به بتن های دیگر مصرف می کند . این بتن به دلیل داشتن کف و روانی نیازی به ویبره کردن نداشته و سطوح بیرونی صاف و بدون ترک خوردگی می باشند.از بتن فوم می توان در ساخت قطعات پیش ساخته استفاده نمود که این نوع قطعات بتنی بیشتر در کشورهای آفریقایی و کشور هند به دلیل کمبود آب استفاده می گردد که به ساخت ساختمان های ارزان قیمت در طول مدت 8 ساعت می انجامد .

طول مدت گیرش این بتن در قالب و در صورت استفاده از سیمان تیپ I و بدون استفاده از زودگیر کننده ها در حدود 8 الی 12 ساعت است که با استفاده از مواد افزودنی می توان طول مدت را کاهش داد . افزودن فوق روان کننده ها که با کاهش آب بتن همراه است می تواند مقاومت بتن را با درصد مناسبی افزایش داد .





خواص بتن فوم

1 - پایین بودن بودن ضریب هدایت حرارتی : مقاومت در برابر حرارت در بتن بسیار مناسب می باشد که در هر صورت 4 تا 6 برابر بیشتر از آجر معمولی است .

2 - مقاومت در برابر آتش :

بتن فوم آتش گیر نمی باشد و با افزودن ضخامت قطعه می توان مقاومت آن را در برابر آتش تا حد زیادی افزایش داد. مقاومت بتن فوم در برابر آتش بیشتر از بتن معمولی بوده و دلیل آن خواص ویژه عایقی آن است .

3 - برش آسان و مته کاری :

قطعات تولید شده با این بتن به راحتی قابل بریدن و اره کردن و همچنین مته کاری و میخ کوبی می باشد . بنابراین می توان پس از نصب قطعه محل عبور کابل ها و لوله ها را در آن جاسازی کرد .

4 - سرعت در اجرا :

با بهره گیری از بتن سبک در اجرای پروژه ها می توان از اتلاف وقت در اجرا جلوگیری کرده و در کمترین زمان به بهترین نتیجه رسید .

5 - عدم امکان نفوذ جانوران موذی در کف سازی

6 - کاهش خطرات ناشی از زلزله به علت سبکی


7 - هزینه مالی کمتر نسبت به سبک سنتی ( پوکه ریزی و پلاستر )

8 - کاهش قابل توجه آلودگی صوتی

9 - قابلیت پمپاژ تا ارتفاع 30 متر ( عدم نیاز به بالابر )

10 - قابلیت فرم و رنگ پذیری

11 - دارای وزنی حجمی در حدود 300 الی 350 کیلوگرم در متر مربع





مزیت های اقتصادی


بتن فوم وزن ساختمانی که در آن از بتن فوم استفاده می گردد می تواند تا حدود 35% نسبت به وزن ساختمانی که با بتن معمولی ساخته شده کاهش یابد و با استفاده کردن از تجربه و دقت بیشتر در طراحی و استفاده بهینه از بتن فوم امکان کاهش وزن آن تا 50% نسبت به ساختمان بتن معمولی وجود خواهد داشت و متعاقباً سهم بار با کاهش وزن بار مرده ساختمان به نصف کاهش خواهد یافت . با کاهش وزن بار مرده ساختمان کاهش درون اسکلت سازه ، ابعاد فوندانسیون و کاهش آرماتور مصرفی برای فوندانسیون را خواهیم داشت و در نتیجه آن زمان اجرای پروژه مدت کوتاه تری طول خواهید کشید . وزن سبک بتن سبب می شود تا بتوان این بتن را به راحتی به طبقات بالاتر پمپاژ نمود و در نتیجه در هزینه صرفه جویی خواهیم کرد . در زمان استفاده از ساختمان و بهره برداری به علت عایق خوب حرارتی بتن صرفه جویی قابل توجه ای در هزینه مصرف انرژی (سرمایش و گرمایش ساختمان )حاصل می شود و کاهش چشم گیری در مصرف منابع ملی خواهیم داشت . در ضمن دستگاه تولید این بتن سیار می باشد و می توان آن را در کارگاه کارفرما مستقر نمود .

زیست محیطی :

این بتن با ماده مولد فوم یا کف با پایه شیمیایی ، گیاهی تولید می شود و از نطر زیست محیطی سالم ترین و بهترین روش تولید بتن سبک می باشد . صرفه جویی در حمل و نقل قطعات پیش ساخته و حذف هزینه های مصالح : با استفاده از بتن سبک دیگر نیازی به تهیه مصالح از نقاط دیگر و هزینه های حمل وانتقال به محل پروژه و صرف دستمزد برای کارگران متعدد جهت حمل ، جا به جایی و یا ساخت ملات ماسه و سیمان نمی باشد . افزایش عمر مفید ساحتمان : بتن سبک با بهره گیری از دقت عمل و گذراندن آزمایشات متعدد تولید شده و با استفاده از این محصول می توان بنای سبک و مستحکمی ساخت که حتی عمر مفید ساختمان را بسیار افزایش دهد .

نتیجه گیری :
با توجه به مطالب ارائه شده این بتن را می توان به عنوان سریع ترین و اقتصادی ترین و مطمئن ترین راه برای ساخت و ساز در جهان نام برد .

قابل توجه انبوه سازان و مجتمع سازان اجرای سریع ، سبک و ارزان کف سازی و شیب بندی استفاده از فوم بتن جایگزین بسیار مناسبی برای پوکه ریزی جهت کف سازی و شیب بندی است زیرا : در پوکه ریزی :

1 - پوکه و ماسه نیاز به فضایی جهت دپو دارند .

2 - پوکه نیاز به محیطی جهت مخلوط شدن با ماسه وسیمان دارد .

3 - جهت بالابردن پوکه نیاز به اشغال شدن بالابرها است

. 4 - وزن هر متر مکعب پوکه اجرا شده تقریبا kg 1000 به بالا می باشد . ( پوکه وزن ثابت و یکنواختی ندارد )

5 - اختلاط پوکه و ماسه و سیمان کاملاً یکدست نمی باشد و به همین خاطر پوکه هایی که کاملاً با سیمان آغشته نشده اند با وارد شدن کمترین نیرو شروع به لغزش و حرکت می نمایند .

6 - قابلیت اجرای پوکه که روزانه حدوداً ( 7 مترمکعب ) می باشد و ضایعات اجرا تقریباً 5 الی 10 % است .

7 - جهت اجرای عایق بندی و ایزوگام نمودن پشت بام ، آشپزخانه ، سرویس بهداشتی ، حمام و ... بر روی پوکه نیاز به اجرای لیسه به قطر 3 الی 5 سانتی متر می باشد .

در اجرای فوم بتن :


1 - در این روش نیاز به دپو محصول و اختلاط آن نمی باشد .

2 - جهت ارسال ملات به طبقات ، خود دستگاه به تمامی طبقات پمپاژ می نماید و نیازی به استفاده از بالابرها و اشغال آنها نیست .

3 - وزن هر متر مکعب فوم بتن 300 الی 350 کیلوگرم و ثابت می باشد .

4 - سرعت اجرای فوم بتن روزانه حداقل 30 الی 50 مترمکعب می باشد .

5 - اختلاط مواد موجود در این ملات توسط دستگاه و کاملاً یکدست و همگن می باشد .

6 - این محصول به علت وجود حباب های هوا به طور یکنواخت می باشد ، بنابراین به عنوان یک عایق رطوبت عمل می کند .

7 - این محصول عایق صدا و حرارت بوده بنابراین می تواند باعث ایزوله شدن تاسیسات موجود در کف ساختمان شود .

8 - این محصول عایق صدا و حرارت بوده بنابراین می تواند باعث ایزوله شدن تاسیسات موجود در کف ساختمان شود .

9 - چون این محصول داخل میکسر مخلوط می شود و توسط شیلنگ به طبقات ارسال می گردد تقریباً بدون ضایعات است .
منبع : sahelabikhazar.com
 

M I N A

دستیار مدیر مهندسی معماری
کاربر ممتاز
مایع کف زای بتن سبک ( فوم بتن کف )

مایع کف زای بتن سبک ( فوم بتن کف )

مایع کف زای بتن سبک ( فوم بتن کف ) شامل ترکیبات پروتئینه و حلال های شیمیایی بوده و توانایی ایجاد حباب های ریز ، فشرده و بسیار پایدار را دارا می باشد .



کف ایجاد شده دارای آبدهی اندکی بوده و از پایداری بالایی برخوردار می باشد .

پایداری حباب های ایجاد شده به گونه ای است که توانایی نگهداری حجم بتن تا زمان گیرش اولیه بتن را دارا بوده و از نشست بتن جلو گیری می نماید .




مشخصات ماده توليد کننده فوم



دارای ph خنثی ( برخلاف مواد توليد کننده فوم با منشاء حيوانی و منشاء شيميايی ) .

کف زايي بسيار قوی ( هر ليتر جهت توليد يک متر مکعب فوم بتن ) .


سازگاری با محيط زيست ، اتصالات و تاسيسات .


عدم حساسيت های پوستي و تنفسي .


کمترين تاثير منفی بر روی بتن .


ماندگاري بالا و عدم افت بتن در حين اجراء .


زودگير شدن بتن اجراء شده .


کاهش هزينه حمل و نقل بعلت کاهش مصرف ( یک لیتر به ازای یک متر مکعب ) .


به علت عدم تاثير منفی بر مقاومت بتن می توان دانسيته را کاهش داد .


همگن بودن فوم در سرتاسر بتن .



نحوه استفاده


مایع کف زا می باید متناسب با کارایی فوم ژنراتور و نوع مصرف به صورت 1 به 20 و 1 به 40 در فوم ژنراتور مخلوط شده و محصول خروجی از فوم ژنراتور به صورت کف خامه ای شکل جهت اختلاط با بتن مصرف گردد .





بسته بندی


در بشکه های 220 لیتری مقاوم پلاستیکی و یا فلزی


در بسته های 20 لیتری


در بسته های 4 لیتری






منبع : sahelabikhazar.com
 
بتن بازیافتی

بتن بازیافتی

مقدمه
امروزه استفاده از بتن هاي بازيافتي به يكي از مهم ترين مسائل تبديل شده است و اقتصاد توجه زيادي به استفاده از بتن با دانه بندي بازيافتي (RAC) دارد.
تخمين زده شده است كه نزديك به 150 ميليون تن قلوه سنگ براي شن و ماسه بتن ساليانه در ايالات متحده توليد مي شود و به مصرف مي رسد. حال اگر اين حجم بالاي مصالح سنگي مي توانست از مصالح گذشته بازيافت شود ديگر معادن شن و ماسه به سرعت رو به كاهش نمي رفت. بنابراين استفاده از بتن سازه هاي فرسوده جهت ساختن بتن با دانه بندي بازيافتي شايد نتوان كه به طور كامل در نگه داشتن ذخاير و منابع طبيعي كمك كند ولي مي تواند از هدررفتن يك حجم بزرگي از اين منابع خدادادي كمك كند. همچنين استفاده از بتنهاي RAC به تخريب نشدن محيط زيست نيز كمك بزرگي خواهد كرد.
استفاده از بتن هاي بازيافتي از سازه هاي قديمي در دهه هاي گذشته منافعي را براي انسانها به دنبال داشته است. براي مثال در سال 1980بخش حمل و نقل مينسولتا (Minnesolta) 16 مايل از يك مسير مسطح را با بتن بازيافتي پوشاند و بعد از آن تخمين زده شد كه تقريباً در اين پروژه حدود 600 هزار دلار صرفه جويي شده است.

بسمه تعالي
بخش اول:
[h=1]مقاومت بتن بازيافتي در برابر سيكلهاي ذوب شدن و يخ زدن[/h]اين مقاله به بررسي مقاومت بتن با دانه هاي بازيافتي (Recycled Aggregate Concrete) در برابر سيكلهاي يخ زدن و ذوب شدن مي پردازد و آن را با بتنهاي طبيعي (معمولي) (Natural Aggregate Concrete) مقايسه مي‌كند. اين بررسي ها و نتايج حاصل يك سري آزمايشات علمي است كه در آزمايشگاه صورت گرفته است.
سه حالت مختلف براي مقايسه بتنهاي RAC و NAC درنظر گرفته مي شود:
حالت يكم (Case I): استفاده از يك نسبت آب به سيمان متوسط file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif با مقدار 0.47 را مورد رسيدگي قرار مي دهد (base Mixture) كه براي RAC و NAC استفاده مي شود.
حالت دوم (Case II): در اين حالت با كم كردن نسبت آب به سيمان file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif از 0.47 به 0.29 حالتي را پديد مي آورد كه متفاوت از حالت اول خواهد بود كه به آن بتن با عملكرد بالا گويند. (Concrete High-Performance)
حالت سوم (Case III): با اضافه كردن %5 مواد هوازا به بتن اصلي (base Mixture) اين حالت را پديد مي آوريم.
عملكرد بتن RAC (بتن بازيافتي) در حالتهاي I و II به دليل استفاده از دانه هاي بازيافتي خوب نخواهد بود. اين نتيجه با بتن NAC مقايسه مي شود كه به دوام كامل رسيده است و نهايتاً نتيجه گرفته مي شود كه اگر در بتن RAC از مواد هوازا استفاده شود دوام بتن RAC به اندازه بتن NAC خواهد شد.
مقدمه :
امروزه استفاده از بتن هاي بازيافتي به يكي از مهمترين مسائل تبديل شده است و اقتصاد توجه زيادي به استفاده از بتن بازيافتي (RAC) دارد.
تخمين زده شده است كه نزديك 150 ميليون تن قلوه سنگ براي تهيه سنگدانه هاي بتن ساليانه در ايالات متحده آمريكا توليد مي شود و به مصرف مي رسد. حال اگر اين حجم بالاي مصالح سنگي مي توانست از مصالح گذشته و قديمي بازيافت شود ديگر معادن شن و ماسه رو به كاهش و نابودي نمي رفت.
بنابراين استفاده از بتن سازه هاي فرسوده و راهها كه عمر مفيد خود را كرده اند جهت ساختن بتن با دانه هاي بازيافتي شايد نتواند كه به طور كامل در نگه داشتن ذخاير و منابع طبيعي كمك كند ولي مي تواند كه از هدر رفتن يك حجم بزرگي از اين منابع خدادادي كمك كند. همچنين استفاده از بتنهاي RAC به تخريب نشدن محيط زيست نيز كمك بزرگي خواهد كرد.
استفاده از بتن هاي بازيافتي با تخريب بتن هاي فرسوده در دهه هاي گذشته منافعي را براي انسانها به دنبال داشته است. به عنوان مثال در سال 1980 بخش حمل و نقل مينسوتا (Minnesota) توانست 19 مايل از يك مسير مسطح را با بتن بازيافتي بپوشاند و تقريباً 600 هزار دلار صرفه جويي اقتصادي داشته باشد.
اهميت تحقيق:
بازيافت بتن سيماني (Portland Cement Concrete) و تهيه يك بتن مناسب از مصالح بازيافتي به يك مطالعه كامل و جامع در رابطه با مشخصات فيزيكي مصالح و عملكرد دوام (durability concrete) نياز دارد.
هرچند اطلاعات زيادي در رابطه با عملكرد دوام بتن سيماني (PCC) در دست است اما با اين حال اين اطلاعات نمي تواند به خوبي عملكرد دوام بتن را براي ما آشكار كند، زيرا محدوديتها و تناقضات در نتايج آزمايشات انجام شده وجود دارد. بنابراين واضح است كه گستره استفاده از بتن با دانه هاي بازيافتي (RAC) نيازمند تحقيقات وسيع به منظور انتقال دادن شفاف شرايط ساختاري موادي كه ممكن است بر دوام و مقاومت بتني در برابر يخبندان تأثير كند.

اهداف:
بر طبق كميته ACI شماره 201 (ACI Committee 201)، دوام بتن سيماني (PCC) اينگونه تعريف مي شود كه توانايي مقاومت كردن در برابر عوامل جوي (Weathering faction)، مواد شيميايي، ساييدگي يا ديگر مسايلي كه باعث تخريب مي شود. يك بتن بازيافتي (RAC) مقاوم مانند بتن طبيعي (NAC) بايد بتواند شكل خود را حفظ كند، كيفيت خودش را از دست ندهد و كارآيي خود را از لحاظ سرويس دهي در سرتاسر عمر طراحي سازه حفظ كند.
بيوك (BUCK) متوجه شد كه اختلاف بين مقاومت در برابر ذوب شدن و يخ زدن بتن اصلي (بتني كه بتن RAC از آن مشتق مي شود.) و بتن RAC كه از بتن خرد شده در آزمايشگاه تهيه شده است زياد نيست.
مالهرون و اُماهوني (Malheron and Omahony) گزارش كردند كه بتن ساخته شده از دانه هاي كه بتن ساخته شده از دانه هاي بازيافتي در آزمايشگاه از نظر مقاومت در برابر ذوب شدن و يخ زدن مشابه يا بهتر از بتن ساخته شده با دانه هاي معمولي (Conventional aggregates) با همان طرح اختلاط هستند.
برخلاف مالهرون و اُماهوني دو دانشمند ديگر به نامهاي نيشيباياشي و يامورا (Nishibayashi & Yamura) گزارش كردند كه مقاومت در برابر ذوب شدن و يخ زدن بتن RAC بطور قابل توجهي نسبت به بتن نرمال پايين است و حتي به وسيله استفاده از مواد هوازا در آن (Case III) نيز افزايش نمي يابد.
همانطور كه ملاحظه مي كنيم سه نظريه داده شده با هم اختلاف دارند. بنابراين نياز به تحقيق و مطالعه زياد در باره فاكتورهاي اوليه داريم با بتوانيم عملكرد بتن RAC را در مقابل ذوب شدن و يخ زدن و ديگر عوامل را بفهميم.
برنامه تجربي:
مصالح (Materials):
از سيمان پرتلند تيپ I برطبق ASTMC 150 براي طرح اختلاط بتنهاي RAC و NAC استفاده مي شود. در هر دو بتن از سنگدانه هاي خوب استفاده مي شود و سنگدانه هايي كه در بتن NAC مورد استفاده قرار مي گيرد بايد از نوع خشن و زبر باشد مطابق ASTMC33 (كميته C[SUB]33[/SUB] يكي از كميته هاي مؤسسه ASTM است كه روي خصوصيات مصالح شن و ماسه تحقيق مي كند. جداول 1 و 2 از استاندارد فوق الذكر اقتباس شده است و محدوده مجاز شن و ماسه مصرفي را مشخص مي كند.)
خاكستر بادي (Fly ash):
خاكستر بادي كه مورد استفاده قرار مي گيرد بر طبق ASTM 618 بايد از نوع F باشد.

file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg

خاكستر بادي در هر دو بتن RAC و NAC مورد استفاده قرار مي گيرد و در طرح اختلاف بايد مصرف گردد.













آب:
آب مورد نياز براي اختلاط بر طبق ASTMC494 مورد نياز است براي انواع A و F.


file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg


تركيبات شيميايي:
تركيبات شيميايي شامل سوفونات نفتالين فرمالدئين شده است. (Sulfonated naphthalene Formal) دانه هاي بازيافتي به وسيله خرد كردن نمونه هاي قديمي استوانه اي كه در آزمايشات قبلي در آزمايشگاه مورد استفاده قرار گرفته است تهيه شده است. ابعاد خرد شده (12in×6) 305mm×152 مي‌باشد.
روش خرد كردن به اين ترتيب است كه ابتدا هركدام از نمونه هاي بتني استوانه‌اي را به دو قسمت تبديل مي كنند سپس در داخل دستگاه خردكننده مي‌اندازند. دستگاه آرواره هايي كه اين آرواره ها به ميزان 1in باز و بسته مي‌شوند. با باز شدن و بسته شدن آرواره هاي دستگاه نمونه ها خرد مي‌شوند. سپس به وسيله يك سرند كه به صورت اتوماتيك حركت مي كند (Sieve Shaker) دانه هاي خرد شده به چهار اندازه مختلف تقسيم مي شوند و براي تهيه بتن RAC آماده مي شود بر طبق ASTMC33.
لازم به تذكر است كه دانه هاي بازيافتي و دانه هاي طبيعي در تهيه بتن RAC و NAC به صورت خشك مورد استفاده قرار مي گيرند.
اختلاط بتن:
همه طرحهاي اختلاطي كه در اين تحقيق مورد استفاده قرار مي گيرند قابل استفاده كردن در روش حجم مطلق است. جدول شمارة 1 سهم اختلاط هر يك از عناصر در طرح را براي هر دو بتن NAC و RAC مشخص كرده است. همانطور كه در جدول مشاهده مي شود نسبت آب به سيمان file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif حالت II در مقايسه با حالت I و III كمتر است. ولي مقدار خاكستر بادي (Fly ash) در حالت II بيشترين مقدار است file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif.
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.gifحالت III نيز با اضافه كردن %5 مواد هوازا به طرح اختلاط با حالتهاي I و II كاملاً متفاوت شده است.
توضيح در بارة طرح اختلاط بتن بر طبق ACI211:
طرح مخلوط بتني به اين مفهوم است كه به چه نسبتي اجزاء بتن (سيمان – آب – شن و ماسه) را مخلوط كنيم تا بتن ساخته شده به خواص مشخصي دست يابد. معمولاً در طرح مخلوط بتن سه مسئله مطرح است:
1- رسيدن به مقاومت مورد نظر.
2- تأمين دوام كافي.
3- رسيدن به اسلامپ مورد نظر.
موارد يكم و دوم به بتن سخت شده و مورد سوم به بتن تازه مربوط مي شود.
در مورد دوم بايد توجه كرد كه دوام كافي براي هر بتني به شرايط محيطي كه آن بتن در معرض آن قرار خواهد گرفت، بستگي دارد.
عامل مخرب براي بتني كه در محيط سولفاتي قرار گرفته با بتني كه در ساحل دريا و در تماس با آب دريا قرار گرفته، متفاوت خواهد بود و عامل مخرب براي بتني كه در معرض يخ زدن و آب (ذوب) شدن متوالي قرار گرفته، با دو مورد قبلي (كه مورد بحث ما نيز است) تفاوت خواهد داشت.
بنابراين در يك طرح مخلوط مناسب، تأثير هر يك از عوامل مخرب محيطي در جاي مناسب درنظر گرفته شده و تدابير مناسب جهت تأمين دوام كافي، اتخاذ خواهد گرديد.
قابل ذكر است كه اكثر روشهاي طراحي مخلوط بتن بر اساس خواص مصالحي كه در هر منطقه يا هر كشور موجود بود تنظيم شده و طبعاً كاربرد آنها در يك منطقه ديگر چندان دقيق نخواهد بود.
آيين نامه آمريكا يا ACI از اين مزيت برخوردار است كه در مراحل پاياني طرح، با ساخت يك نمونه آزمايشگاهي و انجام چند آزمايش ساده روي اين نمونه، نتايج مراحل قبلي را اصلاح كرده و به اين ترتيب تأثير خواص ويژه مصالح هر منطقه را به نحو مناسب، در نتايج طراحي دخالت مي دهد.
آزمايش ذوب شدن و يخ زدن:
مقاومت بتن در برابر ذوب شدن و يخ زدن به وسيله نمونه منشوري file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.gif مطابق ASTMC666، روش A، تعيين مي شود.
سيكلهاي ذوب شدن و يخ زدن به اين ترتيب است كه ابتدا درجه نمونه بتني منشوري از file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.gif به file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.gif كاهش و سپس از file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.gif به file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.gif (file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.gif به file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.gif) افزايش مي يابد.
بعد از 14 روز كه از عمل آوردن (Curing) نمونه ها در محيط مرطوب استاندارد گذشت (همانطور كه در روش آزمايش مشخص شده) سه نمونه از هر اختلاط وزن و براي فركانس عرضي اصلي (Frequency Fundamental Transvers) آزمايش مي شود برطبق ASTM215.
نمونه ها مورد آزمايش قرار مي گيرند براي فركانس هاي بسامد افزار (پرطنين) و هر 36 بار كه سيكل ذوب شدن و يخ زدن صورت گرفت وزن مي شوند اين كار ادامه دارد تا وقتي كه سيكلهاي ذوب شدن و يخ زدن به 300 مرتبه برسد يا مربع مقدار فركانس عرضي اصلي كمتر از %60 مقدار فركانس عرضي آغازين برسد.


مراقبت از بتن:
چون در بالا از نگهداري (Curing) 14 روزه بتن صحبت شد در اينجا چند سطري در بارة عمل آوردن بتن (نگهداري) توضيح مي دهيم.
به عمل آوردن بتن يا مراقبت از بتن مراقبتي است كه سازنده بتن بايد در طول 7 الي 10 روز اول از بتن به عمل آورد. (كه در اين آزمايش 14 روز مراقبت لازم است.)
در مراقبت از بتن بايد به دو مسئله مورد توجه باشد:
الف) رطوبت كافي و مناسب.
ب) دماي خوب و كافي.
كنترل دما در هواي معمولي چندان ضروري نيست، ولي در هواي بسيار گرم و يا در هواي سردتر از 4 درجه سانتي گراد بايد تدابير ويژه اي اتخاذ شود.
روشهاي مراقبت شامل موارد زير است:
الف) روشهايي كه حضور آب در كنار بتن تأمين مي شود كه به قرار زير است:
1- ايجاد بركه آب
2- ايجاد مه (آب پاشي)
3- استفاده از پوششهاي خيس نظير گوني
4- استفاده از كاغذهاي نفوذناپذير
5- استفاده از پوششهاي نايلوني
6- استفاده از مواد محافظ
7- قالبهاي در جا نگهداشته شده
ب) روشهايي كه با ايجاد حرارت زياد همراه با رطوبت كافي، گيرش بتن را تسريع مي كند:
1- استفاده از جريان بخار آب.
2- استفاده از بخار آب همراه با فشار.
نتايج:
مشخصات مصالح دانه اي بازيافتي:
دانه بندي دانه هاي بازيافتي:
دانه بندي دانه هاي بازيافتي كه در محدودة مجاز از لحاظ ابعاد قرار دارند براي دانه بندي خاصي كه توسط ASTMC33 مشخص مي شود در شكل زير نشان داده شده است.
شكل 1- نمودار محدودة مجاز دانه هاي درشت در بتن بازيافتي برطبق ASTM
براي مشخص كردن بهترين تركيب دانه بندي به اين ترتيب عمل مي كنيم كه از ميان نقاط موجود در شكل 1 يك نقطه را انتخاب كرده كه بهترين شرايط دانه بندي را داشته و با شرايط ASTM نيز مطابق باشد. اين كار چندان مشكلي نيست.
شكل و بافت:
دانه هاي بازيافتي داراي لبه هاي معين و زاويه دار در شكل هستند بطوري كه نتيجه اين مطلب يك نسبت سطح به حجم بالايي مي شود.
به دليل وجود چسب ملات قديمي در سطح دانه هاي بازيافتي بافت سطح اين دانه ها ناصاف و داراي خلل و فرج است. آزمايش فيزيكي براي سنجيدن زاويه داري دانه هاي بازيافتي صورت نگرفته است. ولي به صورت چشمي و ديداري رده بندي مي شود كه دانه هاي بازيافتي در سطح داراي 100% شكستگي هستند.
جذب (Absorption):
جذب آب دانه هاي طبيعي و بازيافتي به وسيله ASTMC128 معين مي شود و در جدول 2 نيز نشان داده شده است.
جدول 2- مشخصات دانه هاي طبيعي و بازيافتي.
جدول 3- اسلامپ و مقدار مواد هوازي اضافه شده.
همانطور كه در جدول 2 مشاهده مي شود درصد آب جذبي توسط دانه هاي بازيافتي 4/70 درصد و توسط دانه هاي طبيعي 0.3% است يعني %4/4 بين آب جذبي دانه هاي بازيافتي و طبيعي اختلاف است.
دليل اين اختلاف زياد براي درصد جذب آب را مي توان به چسب ملات كهنه كه برروي دانه هاي بازيافتي قرار دارد نسبت داد. يعني وجود اين ملات كهنه برروي اين دانه ها باعث ايجاد جذب بالاي آب دانه هاي بازيافتي گرديده است.
وزن مخصوص:
همانطور كه مي دانيم وزن مخصوص مصالح دانه اي به صورت نسبت وزن به حجم file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.gif و يا وزن واحد حجم تعريف مي شود. همچنين وزن شن و ماسه نيز بر اساس حالت اشباع با سطح خشك (SSD) تعيين مي شود. به عبارت ديگر فرض بر اين است كه دانه ها نه آبي از مخلوط جذب مي كنند و نه آبي به مخلوط اضافه نمايند. اگر رطوبت شن و ماسه در حالت SSD نباشد، بايد تصحيحات لازم براي وزن شن و ماسه و آب مصرفي صورت گيرد.
در اين آزمايش نيز مصالح در حالت اشباع با سطح خشك هستند. و تعيين وزن مخصوص با فرض SSD بودن مصالح صورت گرفته است (Saturated Surface dry). همانطور كه در جدول 2 مشاهده مي شود وزن مخصوص دانه هاي بازيافتي 2/4 و دانه هاي طبيعي 2/67 است. كمتر بودن وزن مخصوص دانه هاي بازيافتي را مي توان به نسبت كم چگالي ملات قديمي كه به دانه هاي بازيافتي چسبيده است نسبت داد.
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.gif
مشخصات بتن RAC تازه:
بتن تازه بتني است كه تازه ساخته شده و داراي خاصيت رواني يا پلاستيسيته است.
كارآيي (Workability):
كارآيي عبارت است از درجه سهولت ريختن و كاركردن با بتن. هرچه ريختن بتن تازه سخت تر باشد كارآيي آن كمتر يا پايين تر است. آزمايش اسلامپ براي تعيين ميزان كارآيي بتن به كار مي رود. بديهي است كه هرچه اسلامپ كمتري انتخاب شود، خواص مطلوب بتن در بتن سخت شده بهتر خواهد شد.
همانطور كه در جدول شماره 3 مشاهده مي شود كارآيي تمام مخلوطها در جدول مشخص شده است. اين كارآيي توسط آزمايش اسلامپ مشخص شده است. مطابق با ASTMC143.
مخلوطي كه حاوي دانه هاي بازيافتي است در مقايسه با مخلوطي كه حاوي دانه هاي طبيعي است داراي زبري و سختي بيشتري است. براي رسيدن به يك مقدار مساوي اسلامپ در هر دو مخلوط مقدار آب بيشتري را جهت احتياط بايد به مخلوط بتن RAC اضافه كرد (اين آب بايد از نوع F برطبق ASTMC494 بايد باشد.) تا مخلوط بتن RAC كارايي بيشتري مشابه NAC پيدا كند.
به طور كلي كم بودن كارآيي بتن RAC نسبت به بتن NAC را مي توان به جذب بالاي آب توسط ملات قديمي كه به دانه هاي بازيافتي چسبيده است نسبت داد. به همين دليل در 5 تا 10 دقيقه اول كمبود كارايي، بيشتر به چشم مي خورد.
حجم هوا:
همانطور كه در جدول شماره 3 مشاهده مي كنيد حجم هواي محبوس شده بتن RAC مقداري بيشتر از بتن NAC است. اين هواي بيشتر را مي توان به دليل وجود فضاي خالي بيشتر در داخل دانه هاي بازيافتي نسبت داد. باز هم يادآوري مي شود كه مخلوطهاي نوع I و II فاقد مواد هوازا در طرح اختلاطشان هستند ولي در مخلوطهاي نوع III همانطور كه اشاره شد به ميزان %5 مواد هوازا به مخلوط به صورت عمدي اضافه شده است.
مشخصات مكانيكي:
شكل 2 مقاومت فشاري 28 روزه بتنهاي RAC و NAC را براي هر سه مخلوط مختلف نشان مي دهد. همانطور كه در شكل مشاهده مي شود كاهش نسبت آب به سيمان file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif از 0.47 به 0.29 باعث افزايش مقاومت فشاري حالت II نسبت به حالت I گرديده است.
(شكل 2- مقاومت فشاري 28 روزه بتنهاي RAC و NAC براي سه حالت I، II و III)
همانطور كه در شكل 2- مشاهده مي شود نسبت افزايش مقاومت فشاري از حالت I به II براي بتنهاي RAC و NAC يكي نيست به طوري كه مقاومت فشاري بتن NAC به ميزان 34% افزايش پيدا مي كند، يعني از مقدار 38/1 به 51/2 مگاپاسكال (5523-7416Psi) افزايش پيدا مي كند ولي مقاومت فشاري بتن RAC به ميزان %14 افزايش دارد. يعني از مقدار 38/1 به 44/2 مگاپاسكال (5635-6575Psi) افزايش مي يابد.
دليل افزايش كمتر مقاومت فشاري از حالت I به II در بتن RAC را مي توان به مقاومت فشاري بتن اصلي (بتني كه دانه هاي بتن RAC از آن مشتق شده است.) نسبت داد.
به طوري كه مقاومت فشاري بتن اصلي 35 مگاپاسكال (5000Psi) است در صورتي كه مقاومت فشاري مورد نياز طراحي براي بتنهاي RAC و 48MpaNAC (7000Psi) است.
نتيجه اي كه وجود دارد اين است كه گسيختگي بتن RAC ممكن است به دليل استفاده از دانه هاي بازيافتي باشد يعني گسيختگي از دانه هاي بازيافتي آغاز مي گردد درحالي كه دليل اصلي گسيختگي بتن NAC ممكن است چسب سيمان بتن باشد يعني گسيختگي از چسب سيمان بتن آغاز مي گردد. دليل اصلي مطالب فوق بر پايه مشاهدات ديداري است.
بتن RAC گسيخته مي شود وقتي كه تركها عبور مي كنند از ميان دانه هاي بازيافتي و آنها را در طول با ملات شكاف مي دهند. از طرف ديگر بتن طبيعي (NAC) گسيخته مي شود وقتي كه تركهاي ايجاد شده از ميان چسب ملاط عبور كنند و دانه هاي بتن (NAC) را در بر بگيرند كه اين امر سبب گسيخته شدن چسبندگي بين دانه ها گشته و نمونه گسيخته مي شود. بنابراين، دانه هاي بازيافتي كه از بتن اصلي (Original Concrete) مشتق مي شوند ممكن است كه از سنگ آهك خرد شده ضعيف تر عمل كنند. نتيجه اينكه يك تأثير معكوس برروي عملكرد دوام بتن RAC در مقايسه با بتن NAC به وجود مي آيد. مشخصات ديگر مانند مدول الاستيسيته و مدول گسيختگي در شكلهاي 3 و 4 نمايش داده شده اند كه همان روال قبلي را طي كرده اند.
همانطور كه قبلاً ذكر شد تفاوت حالت I و حالت II در حدود %5 مواد هوازا در طرح اختلاط با حالت III است. همانطور كه در شكل 2 ملاحظه مي شود حالت III نسبت به حالت I بترتيب براي بتن هاي NAC ، RAC، 25 و 23 درصد كاهش مقاومت داريم يعني به ازاي هر يك درصد مواد هوازا در طرح اختلاط 4 تا %5 كاهش مقامت براي بتن ايجاد مي شود.
(شكل 3- مدول الاستيسيته 28 روزه بتن هاي RAC و NAC براي سه حالت.)
مقاومت در برابر ذوب شدن و يخ زدن (Resistance to freezing and thawing)
مدول ديناميكي نسبي:
مدول ديناميكي الاستيك براي تخمين زدن مقاومت بتن در مقابل يخبندان به كار مي رود. دليل استفاده از مدول ديناميكي الاستيك به خاطر تخريب نكردن نمونه هاي ماست. يعني بدون اينكه باعث تخريب نمونه هاي بتني شود مقاومت نمونه ها را براي ما تعيين مي كند.
گوناگوني در مقدار مدول ديناميكي در تمام مدتي كه سيكلهاي ذوب شدن و يخ زدن اعمال مي شود يك شرايط خوبي را از گوناگوني در مقاومت نمونه هاي بتني تهيه مي كند. گوناگوني مقاومت در هر تكرار سيكل درجه مقاومت بتن در برابر ذوب شدن و يخ زدن را منعكس مي كند.
(شكل 4- مدول گسيختگي 28 روزه بتنهاي RAC و NAC)
مدول ديناميكي نسبي الاستيكي (RDM) تعريف مي شود مطابق ASTMC215 و از روابط زير محاسبه مي شود:
(1) file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif
را اين رابطه:
RDM= مدول ديناميكي نسبي الاستيكي بعد از گذشت C سيكل ذوب شدن و يخ زدن به درصد.
C= تعداد تكرارها در طول آزمايش.
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.gif= فركانس عرضي اصلي بعد از گذشت C سيكل ذوب شدن و يخ زدن.
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.gif= فركانس عرضي اصلي در زماني كه هيچ سيكل ذوب شدن و يخ زدن نداشته باشيم (Hertz)
در جدول 4 مقدار RDM براي سه حالت بيان شده وجود دارد. براي حالت 1 كه در شكلهاي 5 و 6 نشان داده شده است، همانطور كه مشاهده مي كنيم براي بتن طبيعي پس از گذشت 36 سيكل مقدار RDM به %33 مقدار اوليه خود مي رسد. درحالي كه براي بتن بازيافتي پس از 72 سيكل مقدار RDM به %45 مقدار اوليه خود مي رسد. (مقدار اوليه صفر است.)
وجود يك مقدار مهمي از آب منجمد در داخل لوله هاي موئين كه در چسب سيمان وجود دارد يك فشار داخلي را در بتن به وجود مي آورد. اين فشار به دليل منبسط شدن آب در اثر انجماد است. وجود اين فشار باعث ايجاد خسارت به نمونه بتني مي شود و مي تواند موجب كوتاهي زمان بقا و پايداري براي هر دو نوع بتن RAC و NAC گردد.
(جدول 4- مقدار RDM به درصد براي سه حالت بتنهاي RAC و NAC)
(شكل 5- نمودار RDM براي سه حالت متفاوت بين RAC)
(شكل 6- نمودار RDM براي سه حالت متفاوت بين NAC)
براي حالت II كه در شكلهاي 5 و 6 نشان داده شده اند بتن NAC حتي پس از گذشت 300 سيكل ذوب شدن و يخ زدن سالم است و هيچگونه افت در ميزان RDM ندارند. در حالي كه بتن RAC پس از گذشت 100 بار تكرار ذوب شدن و يخ زدن دچار كاهش در ميزان RDM مي شود. در حقيقت بتن RAC دچار گسيختگي مي شود وقتي 252 بار ذوب شدن و يخ زدن تكرار شود، زيرا RDM به ميزان 60% مقدار اوليه كاهش مي يابد.
دليل بهتر شدن مقاومت بتن در برابر ذوب شدن و يخ زدن در مورد II نسبت به مورد (حالت) I در اين است كه نسبت آب به سيمان در اين حالت (حالت II) كاهش يافته و همين امر باعث كاهش ميزان لوله هاي موئين و فضاهاي خالي در بتن NAC گرديده است. كاهش ميزان لوله هاي موئين در بتن NAC باعث كاهش ميزان آب منجمد در بتن مي گردد كه اين مسئله نيز باعث مي شود كه تنش هاي فشاري در بتن كه به دليل يخ زدن آب ايجاد مي شود كاهش يابد.
در بارة بتن RAC همانطور كه در شكل مشاهده مي شود كاهش نسبت آب به سيمان (Water Cement Ratio) از 0.47 به 0.29 ظاهراً يك مقاومت كامل در برابر يخ زدن عرضه نمي كند، هرچند كه عملكرد دوام بتن افزايش مي يابد.
دليل اينكه بتن با دانه هاي بازيافتي (RAC) در حالت II نمي تواند يك مقاومت كامل در برابر سيكلهاي ذوب شدن و يخ زدن داشته باشد (مانند بتن NAC)، مي توان به وجود مقادير قابل توجهي از آب منجمد كه در لوله هاي موئيني كه در چسب سيمان قرار دارد نسبت داد. اين لوله هاي موئين در بتن RAC حالت II كاملاً اصلاح نشده است يا به اندازه اي افزايش نيافته كه باعث بالا رفتن مقاومت بتن RAC در برابر ذوب شدن و يخ زدن بشود.
دليل ديگري كه مي توان بيان كرد اين است كه همانطور كه بيان شد بتن RAC به دليل داشتن خلل و فرج در داخل دانه هاي بازيافتي آب بيشتري جذب مي كند بنابراين واضح است كه جذب آب بيشتر توسط اين بتن و يخ زدن آب مي تواند فشار داخلي بيشتري را در داخل بتن RAC ايجاد كند.
وجود فشار داخلي در داخل بتن بازيافتي (RAC) مي تواند موجب عوارضي براي بتن گردد، ازجمله اين عوارض اين است كه فشار داخلي باعث مي شود كه مقاومت كششي (Tensile Strength) دانه هاي بازيافتي به حد نهايي خود برسد و بتن گسيخته شود. ديگر عاملي كه ممكن است اتفاق بيفتد اين است كه فشار داخلي بتن باعث شود مقداري از آب بتن كه در تركيب شركت دارد و دور چسب سيمان را احاطه كرده است از بتن خارج گشته و باعث خسارت زدن به بتن مي شود و يا يك تركيبي از همه اينها (همه اين مكانيزمها) ممكن است ايجاد شود كه باعث زوال سريع بتن RAC گردد.
براي حالت III همانطور كه در شكلهاي 5 و 6 مشاهده مي شود هر دو نوع بتن مورد بررسي (بتن طبيعي و بتن بازيافتي)‌ در برابر بيش از 300 سيكل ذوب شدن و يخ زدن پايدار هستند و مقاومت مي كنند. اين افزايش مقاومت در برابر ذوب شدن يخ زدن را فقط مي توان به حبابهاي هواي درون بتن نسبت داد. در واقع حبابهاي هوا ضمن آنكه نفوذ آب در بتن را محدود مي كند، اگر چنانچه آب به مقدار كمي نفوذ كرد و يخ زد، اين حفره هاي كوچك هوا افزايش حجم ناشي از يخ زدن را جبران كرده و مانع خرابي بتن مي شوند.
تغييرات وزن:
تغييرات وزن نمونه بتني در تمام طول سيكلهاي ذوب شدن و يخ زدن يكي ديگر از حالتهايي است كه باعث فساد و زوال نمونه بتني مي گردد.
تغيير وزن باعث به وجود آمدن اين طرز تفكر مي شود كه يك مقداري از رطوبت جذب مي شود به دليل تركهايي كه در نمونه بتني در اثر انبساط چسب سيمان به وجود مي آيد.
تغيير وزن در اثر سيكلهاي ذوب شدن و يخ زدن از رابطه زير بدست مي آيد:
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif
در اين رابطه:
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image034.gif= تغيير وزن نمونه پس از C بار تكرار عمليات ذوب شدن و يخ زدن.
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif= وزن نمونه در ابتداي آزمايش، g
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.gif= وزن نمونه پس از C بار تكرار عمليات ذوب شدن و يخ زدن، g.
به عنوان مثال اگر 10=file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif و 1/10=file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.gif كيلوگرم باشد تغيير وزن به صورت زير بدست مي آيد:
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.gif
در واقع براي اين مثال %1 نمونه تغيير وزن داشته است.
جدول 5 تغييرات وزن نمونه هاي بتني را براي حالتهاي I، II و III نمايش مي دهد.
(جدول 5- درصد تغييرات وزن براي نمونه هاي بتني NAC و RAC)
(شكل 7- درصد تغييرات وزن بتن RAC)
(شكل 8- درصد تغييرات وزن بتن NAC)
همانطور كه در شكلهاي 7 و 8 ملاحظه مي شود براي حالت I (base mixture) هرچه كه تعداد سيكلهاي آزمايش ما بالا رود تغييرات وزن بتن NAC و RAC نيز افزايش مي يابد. اين افزايش براي بتن NAC (افزايش تغييرات وزن) با سرعت بيشتري نسبت به بتن RAC صورت مي گيرد (مطابق شكل)، اين مطلب دلالت بر اين نكته دارد كه بتن NAC آب بيشتري جذب مي كند. روند افزايش تغييرات وزن باعث فساد بتن RAC و يا NAC مي شود و همانطور كه ديديم روند كاهش RDM در طول سيكلهاي اعمالي باعث فساد بتن مي شود، حال اگر به شكلهاي 5 و 6 نگاه كنيم مي‌بينيم كه روند فساد بتن با كاهش RDM در بتن NAC با سرعت بيشتري صورت مي‌گيرد همين مطلب براي تغييرات وزن نيز مشاهده شد يعني افزايش تغييرات وزن بتن NAC با سرعت بيشتري نسبت به بتن RAC صورت مي گرفت، و در نتيجه بتن NAC در حالت I زودتر از بتن RAC دچار فساد و زوال مي شود. براي حالت II كه در شكل 8 مشاهده مي شود بتن طبيعي (NAC) در سرتاسر دوره آزمايشي در حدود 0.2% تغيير وزن دارد. همينطور سرعت افزايش نسبت وزن در اين حالت بسيار با كندي صورت مي‌پذيرد و اين نشان مي دهد كه قابليت نفوذپذيري و جذب آب توسط بتن كاهش پيدا كرده است، دليل اين كاهش يافتن اين است كه نسبت file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif (آب به سيمان) كاهش پيدا كرده است و همين قابليت جذب آب توسط دنه‌هاي طبيعي نيز كاهش پيدا كرده است و همچنين قابليت جذب آب توسط دانه هاي طبيعي نيز كاهش پيدا كرده است.
جذب آب در حالت II (Case II) براي بتن طبيعي تأثير منفي بر مقاومت در برابر ذوب شدن و يخ زدن ندارد و شايد به فرايند هيدراسيون چسب سيمان نيز كمك كند. زيرا تغيير وزن تا حدود 100 سيكل ذوب شدن و يخ زدن پايدار باقي مي ماند.
از طرف ديگر براي بتن بازيافتي همانطور كه در شكل 7 نشان داده شده است افزايش وزن به صورت سريع در طول دوره آزمايش انجام مي گيرد، و اين مطلب از جذب بالاي آب توسط اجزاي بتن خبر مي دهد. افزايش وزن به طور متداوم براي بتن بازيافتي (RAC) كاهش ميزان RDM را به دنبال خواهد داشت. در حقيقت يك ارتباط معكوس بين تغييرات وزن با RDM وجود دارد يعني با افزايش وزن. RDM كاهش پيدا مي كند. براي حالت III (Case III)، همان طور كه مشاهده مي شود (شكلهاي 7 و 8) افزايش وزن يك روند بسيار آرام را دارد و اين روند براي هر دو بتن (RAC وNAC) صادق و اين مقاومت بالاي اين بتنها را در برابر جذب رطوبت نشان مي دهد.
فاكتور دوام – (Durability Factor):
فاكتور دوام از رابطه زير بدست مي آيد:
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.gif
در اين رابطه:
DF: فاكتور دوام نمونه هاي مورد آزمايش.
P: مدول ديناميكي نسبي الاستيسيتي پس از N سيكل به درصد.
N: تعداد سيكلهايي كه P به يك مقدار مينيمم مشخص براي متوقف كردن آزمايش برسد، يا تعداد سيكلهاي مشخصي كه در معرض خاتمه پيدا كردن است؛ هرچند اندك باشد.
M: تعداد سيكلهاي مشخصي كه در معرض خاتمه پيدا كردن است.
عملكرد دوام براي هر دو بتن (بازيافتي و طبيعي) در جدول 6 و تصوير 9 نشان داده شده است. براي حالت I (base mixture) واضح است كه عملكرد دوام براي هر دو نوع بتن بسيار پايين است. نتيجه اينكه دوام هر دو بتن براي حالت I ضعيف است. بالا بودن DF (فاكتور دوام) بتن بازيافتي ممكن است كه به كمتر بودن آب در لوله هاي موئين موجود در چسب سيمان نسبت داده شود. پس نتيجه گرفته مي شود كه به طور طبيعي دانه هاي بازيافتي قابليت جذب بالايي دارند، كه باعث فشار هيدروليكي كم در RAC مي شود. با اين همه مي توان نتيجه گرفت كه آزمايش نمونه تحت شرايط نسبت file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif بالا و استفاده نكردن از مواد هوازا باعث مي شود كه بتن در برابر يخبندان دوان نداشته باشد و مقاومت نمي كند و بايد تدابير ديگري براي بالا بردن مقاومت انجام داد.
براي حالت II براي بتن NAC مقدار DF، %100 است، پس در برابر يخبندان كاملاً مقاوم است، درحالي كه مقدار عملكرد دوام بتن RAC در حدود %24 است و اين مقدار نشان دهنده دوام پايين بتن RAC براي حالت II است. مي توان نتيجه گرفت كه كم كردن نسبت آب به سيمان عامل مهمي است براي بالا بردن عملكرد دوام بتن NAC به طوري اين بتن مي تواند به طور كامل در برابر سيكلهاي ذوب شدن و يخ زدن مقاومت كند.
در حالي كه در بتن RAC كم كردن نسبت file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif براي بالا بردن دوام بتن بصورت مطلوب كافي نيست، البته مقدار مقدار دوام را بالا مي برد ولي نه بطور كامل و مطلوب. دليل اين امر را مي توان اينگونه بيان كرد كه در بتن NAC و RAC تمام موارد در طرح اختلاط مشابه هستند به جز نوع دانه ها و و زبري آنها، دانه هاي بازيافتي باعث تأثير معكوس و منفي در روند بالا رفتن دوام بتن RAC مي گردد.
شكل 9- فاكتور دوام براي بتن RAC و NAC
جدول 6- فاكتور دوام براي سه حالت I، II و III در بتن RAC و NAC
براي حالت III (Case III)، هر دو بتن داراي رفتار بسيار عالي هستند (DF=100) بنابراين اين مطلب روشن است كه هوادار كردن بتن با مواد هوازا تأثيري كه برروي دوام بتن بازيافتي دارد همان تأثير را نيز براي بتن طبيعي دارا مي باشد، و بتن بازيافتي (RAC) بدون مواد هوازا داراي عملكرد دوام پاييني مي باشد و بدون مواد هوازا بتن بازيافتي مسلماً بدون ارزش است.
بخش آخر – نتيجه گيري كلي:
نتايج گرفته شده از مطالعه مطالب بالا به اين شرح است:
1- نتايج تهيه دانه بندي خوب براي دانه هاي بازيافتي در آزمايشگاه كه مطابق ASTM تصريح و مشخص شده را بصورت عملي انجام مي دهد. استفاده از شرايط دانه بندي حاضر همچنين يك شرايط دوام پذير است.
2- به علت وجود ملات كهنه و قديمي كه به دانه هاي بازيافتي چسبيده است، مقدار آب جذبي دانه ها بالاتر از دانه هاي سنگ آهك خرد شده زبر مناسب در حالي كه وزن مخصوص آنها كمتر از سنگ آهك خرد شده مناسب است.
3- نسبت جذب آب بالاي دانه هاي بازيافتي در بتن RAC باعث كاهش مقاومت در برابر ذوب شدن و يخ زدن مي شود. دليل اين مطلب اشباع شدن دانه ها در طول آزمايش است. اين نتيجه براي تمام آزمايشاتي كه روي بتن RAC صورت گرفته صادق است به جز زماني كه مواد هوازا را در طرح اختلاط اضافه مي كنيم.
4- كاهش نسبت آب به سيمان file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif به يك مقدار معين براي بالا بردن مقاومت بتن NAC در برابر ذوب شدن و يخ زدن سودمند خواهد بود. كاهش نسبت آب به سيمان به 0.29 مقاومت در برابر ذوب شدن و يخ زدن بتن NAC را بشدت بالا مي برد.
استفاده از همان نسبت file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif براي بتن بازيافتي هرچند مفيد است ولي يك مقاومت قابل قبول را براي ما ايجاد نمي كند.
5- استفاده از مواد هوازا براي توليد هواي عمدي در بتن تأثير بسيار بيشتر نسبت آب به سيمان دارد. (البته براي بتن RAC). نتيجه اين آزمايش اين مي شود كه استفاده از مواد هوازا در بتن بازيافتي باعث بالا بردن دوام اين بتن به حد قابل قبول و عالي مي شود.

بخش دوم
(مقاومت بتن با دانه هاي بازيافتي ساخته شده از تخريب بتن سازه هاي قديمي به عنوان دانه بندي)
آزمايشات صورت گرفته به منظور تعيين مقاومت فشاري، مقاومت كششي شكافنده (Splitting tensile) و مقاومت خمشي بتن با دانه بندي درشت بازيافتي صورت گرفته است. همچنين بتن هاي بازيافتي را با بتنهاي طبيعي حاصل از خرد كردن سنگهاي بزرگ به عنوان شن و ماسه مقايسه مي كند.
اين كارهاي آزمايشي به مقايسه مشخصات دانه بندي نيز مي پردازد. دانه بندي ريز براي بتن بازيافتي و بتن معمولي دانه بندي است كه از %100 ماسه طبيعي تشكيل شده باشد.
براي بتن بازيافتي از دو منبع براي تأمين سنگدانه استفاده مي شود كه يكي بتن خرد شده پياده روها از پروژه U.S23 است و ديگر از پروژه 1-75 در ميشيگان است. همچنين براي بتن طبيعي از يك منبع استفاده شده است، (سنگ آهك خرد شده). دو اندازه حداكثر (Maximum Size) از دانه بندي، دو سطح از نسبت آب به سيمان، دو سطح زمان اختلاط خشك (dry mixing time) از دانه بندي درشت براي اجرا كردن آزمايش اصلي انتخاب مي شود البته براي يك فاكتور طراحي كامل.
نتيجه آزمايش اين است كه مقاومت بتن با دانه بندي بازيافتي تحت تأثير فاكتورهاي مختلفي قرار دارد كه از آن جمله به مقاومت بتن اصلي (Original Concreate)، نسبت دانه بندي درشت به دانه هاي ريز در بتن اصلي (بتن اصلي بتني است كه دانه هاي بتن بازيافتي از آن مشتق شده است، البته دانه هاي درشت)، نسبت بالاترين اندازه دانه بندي در بتن اصلي به نسبت بالاترين اندازه دانه بندي در بتن بازيافتي اشاره كرد. اين فاكتورها همچنين تحت تأثير نتيجه نسبت آب به سيمان، بالاتر بودن اندازه دانه بندي و اختلاط خشك برروي مقاومت مشخصه هاي بتن با دانه بندي بازيافتي است.
اين آزمايشات همچنين نشان مي دهد رابطه عادي بين مقاومت كششي شكافنده، مقاومت خمشي و مقاومت فشاري ممكن است اصلاحاتي را براي بتن با دانه بندي بازيافتي داشته باشد.
كاهش منابع مصالح دانه درشت با كيفيت همراه با ملاحظات اقتصادي، زيست محيطي و انرژي، بازسازي و چرخه دوبارة سازه ها و سنگفرشهاي بتني تخريب شده را به عنوان مصالح دانه درشت در ساختارهاي بتني جديد تشويق مي كند.
محققان تلاش كرده اند تا كيفيت بتن احيا شده انبوه را به خواص بتن و چسب اصلي مرتبط سازند و وضعيت تخريب قديمي، روند خرد شدن تركيب جديد مخلوط را نيز مد نظر داشته باشند و يافته هاي آنها آنها به صورت جامع توسط هانسن (Hansen) مورد بازبيني و بررسي قرار گرفته است.
عموماً اين نكته پذيرفته شده است كه چسب سيمان از بتن اصلي (Original Concrete) كه به مصالح دانه درشت بازسازي شده مي چسبد، نقش مهمي در تعيين عملكرد بتن دانه درشت احياء شده (بازيافت شده) ايفاء مي كند. كيفيت هاي چسب و نواحي رابط، بعلاوة محتواي چسب در بتن اصلي برروي خواص بتن دانه درشت احياء شده تأثير مي گذارد.
عمدة محققان بتن اصلي را در آزمايشگاه مي سازند تا به خواص و نسبت هاي مخلوط كنترل داشته باشند و قادر به مطالعه بعضي خواص خاص بتن بازيافت شده (احياء شده) تحت اوضاع كنترل شده باشند. با وجود تمام اين امر مي تواند نتايجي بدست آيد كه متفاوت از نتايج بدست آمده در ميزان عملي باشد.
فشار اصلي اين تحقيق، براي ارزيابي بتن بازيافت شده از عملياتهاي تخريب ميداني بود كه به عنوان مصالح دانه درشت در بتن مورد استفاده قرار مي گرفتند.

اهميت تحقيق:
فاكتورهاي محيط زيست و اقتصاد به صورت روزافزون مشوق استفاده بيشتر از واريزه هاي تخريب شده مي باشند. تحقيق گزارش شده در اينجا راجع به بازيافت بتن تخريب شده به عنوان مصالح دانه درشت در بتن جديد مي‌باشد و اين جريان بحراني را مد نظر دارد. اوضاع واقع گرايانه تخريب و دامنه هاي گسترده متغيرها در اين تحقيق مورد استفاده قرار گرفته اند تا مبناي كلي براي ارزيابي بتن بازيافتي را ارائه كنند. و كمك كنند تا راجع به هزينه ها و محدوديتهاي مصالح دانه درشت بازيافت شده به نتيجه كلي دست پيدا كنيم.
برنامه آزمايشي:
يك برنامه تجربي فرضيه آماري طراحي فاكتوري (Statistical Concept of Factional Design) استفاده شد تا تأثيرات منبع و اندازه بتن دانه درشت بازيافت شده، مخلوط خشك (dry mixing) و نسبت آب به سيمان در بتن جديد و ... مورد بررسي قرار گيرند. طراحي فاكتوري آزمايشات در جدول 1 نمايش داده شده است كه همراه با آزمايشات كنترلي انجام شده انجام شده با سنگ آهك خرد شده اجرا شده است. متغيرهاي طراحي آزمايشي را در ذيل بررسي نموده ايم.
(جدول 1- فاكتورهاي طراحي براي آزمايشها)
منابع مصالح دانه درشت بازيافتي و طبيعي:
دو منبع مختلف مصالح دانه درشت احيا شده انتخاب شدند كه هر دو از شاهراه هايي در ايالات ميشيگان آمريكا هستند، يكي از پروژه U.S.23 در فنتون (Fenton) و ديگري از پروژه بازسازي دترويل (Detroil) 1-75.
دانه بندي طبيعي براي بتن معمولي از سنگ آهك خرد شده اي بود كه از شاهراه جان ميشيگان بدست آمده بود.
جدول 2 ارائه كنندة بعضي اطلاعات راجع اين دو پروژة بازسازي مي‌باشد.
(جدول 2- منابع دانه بندي بازيافتي)
حداكثر اندازة مصالح دانه درشت:
دو اندازه حداكثر يعني mm19 و mm4/25 براي مصالح دانه درشت طبيعي و احياء شده مورد آزمايش هستند.
(جدول 3- مشخصات دانه بندي اصلي در بتن تخريب شده)
مخلوط خشك مصالح دانه درشت:
مخلوط خشك مصالح دانه درشت براي 20 دقيقه در يك مخلوط‌گر استوانه اي گردان مورد امتحان قرار گرفتند تا احتمال حذف جزئي ملات چسبيده به مصالح دانه درشت بازيافت شده را بررسي نمايند. به منظور مخلوط نمودن خشك، مصالح دانه درشت در وضعيت احيا شدة خشك سطحي در مخلوط‌گر استوانه اي قرار گرفت (SSD) و مخلوط كن پيش از اضافه شدن مواد ديگر به مدت 30 دقيقه به حركت درآمد و در اين مدت مصالح ديگر نيز به مخلوط اضافه مي شوند. اين مصالح تا زماني كه مخلوط كن كار مي كند بايد اضافه شوند. در طول مدت اختلاط ممكن است مقداري رطوبت دانه ها تبخير شود و درنتيجه منجر به كاهش رطوبت دانه ها شود. در اين صورت هرگونه اصلاح رطوبت بعد از عمليات اختلاط خشك مي تواند منجر به ضربه زدن و نادرست كردن نتيجه تحقيقات شود.
نسبت آب به سيمان:
دو سطح نسبت آب به سيمان (0/3 و 0/4) براي مطالعه اثر نسبت آب به سيمان برروي عملكرد بتن با دانه هاي بازيافتي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. روش محاسبه نسبت آب به سيمان به همان صورتي است كه براي بتن قديمي مورد بررسي قرار مي گرفت.
مشخصات بتن اصلي:
توزيع اندازه مصالح دانه درشت در بتن قديمي در جدول 3 نشان نشان داده شده شده است. جدول 4 نشان دهندة نسبت اختلاط و مقاومت بتن تخريب شده مي باشد.
(جدول 4- مشخصات بتن اصلي)
همچنانكه در جدول 4- مشاهده مي شود نسبت مصالح دانه درشت به دانه ريز در مخلوط بتن اصلي براي دانه هاي بازيافتي (نمونه اولي) U.S.23 در جدول 1/68 برابر دانه هاي بازيافتي 1-75 است. بتن اصلي 1-75 نسبت به U.S.23 داراي داراي مقدار بالاي سيمان مي باشد. بنابراين دانه هاي بازيافتي 1-75 داراي ملات چسبنده بيشتر نسبت به دانه هاي U.S.23 با همان اندازه در دانه بندي اصلي مي باشند. به تعبير بهتر در بتن 1-75 به دانه هاي بازيافتي ملات كهنه دانه بندي اصلي بيشتر از دانه هاي U.S.23 چسبيده است.
مشخصات دانه بندي:
بتن دانه درشت بازيافتي داراي 100 درصد مصالح دانه درشت بازيافتي و 100 درصد ماسه طبيعي بود. دو درجه بندي مصالح دانه درشت با 2 اندازه حداكثر متفاوت مطابق جدول 5 انتخاب شدند.
(جدول 5- درجه بندي مصالح دانه درشت)
جدول 5 همچنين به مقايسه درجه بندي مصالح دانه درشت استفاده شده در بتن اصلي از 2 منبع با آنهايي مي پردازد كه از مصالح دانه درشت با 2 دانه حداكثر متفاوت حاصل شده بودند.
(جدول 6- درجه بندي ماسه طبيعي)
درجه بندي ماسه طبيعي در جدول 6 نمايش داده شده است. وزن ويژه ماسه 5/2 است.
(جدول 7- مشخصات دانه بندي طبيعي و بازيافتي)
جدول 7 نشان دهنده خواص مصالح دانه درشت از منابع مختلف مي باشد.
نيم ساعت (1/2 hr) اختلاط خشك مصالح دانه درشت براي مطالعه احتمال جدا شدن ملاط متصل به مصالح اصلي مورد استفاده قرار گرفت، و سپس مصالح دانه درشت از مخلوط كن خارج شدند و توزين شدند تا مقدار ذرات خيلي ريز آزاد شده در فرايند مخلوط كردن خشك تعيين شود. سپس آنها را از ميان الكي با كوچكترين اندازه مصالح دانه درشت گذرانده مي شوند تا مقدار ذرات آزاد شده از مصالح بازيافتي دانه درشت مشخص شود.
مقدار ذرات آزاد شده از مصالح دانه درشت احياء شده از نمونه اول و دوم (1-75 , U.S.23) به شكل برجسته اي با هم فرق نداشت و به نظر مي رسيد كه كمترين اتلاف را دارا مي بودند.
مصالح دانه درشت طبيعي عبارت از سنگ خرد شده بود كه منجر به اتلاف زيادي مي شدند كه براي مصالح دانه درشت حادث مي شد. با وجود اين، درصد اتلاف استهلاك LA براي مصالح دانه درشت در نمونه دوم (1-75) حدوداً 50/1 برابر نمونه اول بود كه اين مي تواند شاخصي از اين باشد كه ملاط بيشتري به نمونه دوم چسبيده است كه داراي نسبت كوچكتر مصالح دانه درشت به دانه ريز هستند و ضريب سيمان بالاتري در زمان مقايسه شدن با مصالح نمونه اول از خود نشان مي د هند. بنابراين تحت تنش هاي ايجاد شده توسط بارهاي ضربه اي حادث شده توسط ماشين استهلاك LA، مقادير بيشتري ملاط از مصالح نمونه دوم آزاد گرديد.
اختلاف عمده ديگري كه بين مصالح دانه درشت از 2 منبع مختلف وجود دارد، جذب آب است. جذب آب در نمونه دوم (I-75) بين 5/1 تا 25/2 برابر نمونه اول (U.S.23) است كه وابسته به اندازة مصالح دانه درشت مي باشد و اين فرضيه نيز تأييد مي كند كه ملاط بيشتري به مصالح دانه درشت احياء شده نمونه دوم چسبيده اند.
در كل، مصالح دانه درشت از پروژه اول، خواص نزديكي به مصالح طبيعي در زمان استفاده نشان مي دهد.
روند آزمايش:
تمام روندهاي آزمايش مطابق با استانداردهاي ASTM مي بودند كه در جدول 8 نمايش داده شده است.
جدول 9 نشان دهندة اندازه نمونه‌ها و سرعت‌هاي بارگيري براي سرعت‌هاي مختلف مي‌باشد.
(جدول 8 و 9- استانداردهاي آزمايش و مشخصات ديگر)
طرح مخلوط بتن:
نسبت آب به سيمان در دو سطح مختلف مورد بررسي قرار گرفت، 3/0 و
4/0. سيمان استفاده شده از سيمان پرتلند نوع I بود و محتويات سيمان براي بتن با مقاومت كمتر (4/0=file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.gif) برابر file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.gif530 با in75/0 و file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.gif510 با lin به عنوان اندازه فوقاني مصالح دانه درشت بود. مقادير مربوطه براي بتن با مقاومت بيشتر (3/0=file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.gif) برابر file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.gif675 بود. مصالح دانه درشت و ماسه طبيعي در حجم هاي يكسان مورد استفاده قرار گرفته بودند. بتن احياء شده داراي 100% درصد مصالح دانه درشت بازيافتي و 100 درصد ماسه طبيعي بود. حدود 1/0 درصد وزن سيمان از يك عامل هوازا (مواد هوازا) كه مطابق با ASTM C250 مي باشد در تمام مخلوط‌ها مورد استفاده قرار گرفت.
نتايج آزمايش و تحليل:
شكل 1 تا 6 به مقايسه مقادير متوسط مقاومت خمشي، مقاومت كششي شكافنده و مقاومت فشاري در بتن با مصالح دانه درشت طبيعي با بتن با مصالح بازيافتي در نسبت هاي مختلف آب به سيمان، زمان مخلوط شدن و اندازه مصالح دانه درشت مي‌پردازد.
نتايج آزمايش براي مقاومت خمشي، فشاري و كششي در شكلهاي 7 تا 9 براي تمام مصالح دانه درشت و دو سطح آب به سيمان و ... نمايش داده شده اند.
(شكل 1 و 4) مقايسه مقدار مقاومت فشار بتن طبيعي با بتن بازيافتي و مقايسه مقاومت كششي بتن طبيعي و بازيافتي)
(شكل 2 و 5)
(شكل 3 و 6)
(شكل 7) مقاومت فشاري 28 روزه بتن.
((شكل 8) مقاومت كششي 28 روزه بتن)
AS= اندازه دانه بندي (اينچ)
WC= نسبت آب به سيمان
DM= زمان اختلاط خشك (ساعت)
((شكل 9) مقاومت خمشي 28 روزه بتن)
AS= اندازه دانه بندي (اينچ) 4/25 ميليمتر = يك اينچ
WC= نسبت آب به سيمان
DM= زمان اختلاط خشك (ساعت)
مقاومت فشاري:
جداول 10 و 11 نشان دهندة اهميت متغيرهاي گوناگون و فعل و انفعالات آنها در تعيين مقاومت فشاري 28 روزة بتن مي باشد. يك مشاهدة كليدي در اين جدول اين است كه پارامترهاي گوناگون، عموماً نشان دهندة فعل و انفعالات قوي مي باشند. بنابراين، تأثير هركدام از اين متغيرها در سطوح گوناگون متفاوت از ديگري (ديگر متغيرها) مي باشد.
(جدول 10)
(جدول 11)
شكل 7 نشاندهنده اين است كه بتن احيا شده در پروژه اول عموماً داراي مقاومت فشاري بيشتري نسبت به نمونه كنترلي و پروژة دوم مي باشد. اين امر بويژه وقتي صحت دارد كه نسبت آب به سيمان، پايين انتخاب شده باشد. عملكرد بهتر مصالح احيايي پروژه اول عموماً از لحاظ آماري در سطح 95 درصد اطمينان مورد تأييد قرار مي گرفت. مخلوط كردن خشك، قدرت بتن بازيافتي پروژه اول را زياد تغيير نمي داد اما به نظر مي رسد باعث تضعيف بتن احيايي ساخته شده در پروژه دوم گردد. با اين وجود، سطح آماري تاييد براي اين تأثير براي مقادير گوناگون متغيرهاي مختلف، فرق مي كند.
براي نسبت آب به سيمان هاي يكسان، مصالح نمونه دوم به نظر مي رسد ضعيف تر از مصالح دانه درشت طبيعي عمل كنند البته وقتي قدرت بتن كنترلي كمتر از بتن اصلي باشد، بهتر خواهد بود. اين امر به خوبي مطابق با يافته هاي ديگر محققان مي باشد. مخلوط كردن خشك باعث افزايش بين قدرت و مقاومت هاي بتن كنترلي و بتن دانه درشت احياء شده پروژة دوم مي شود چون مخلوط كردن خشك باعث تضعيف بتن كنترلي به مقدار بيشتر در نسبت بالاتر آب به سيمان مي شود و در نسبت هاي پايين تر آب به سيمان (WCR)، بتن دانه درشت پروژه دوم (1-75) را بيشتر تضعيف مي كند.
اين حقيقت كه بتن دانه درشت احياء شده ممكن است به صورت متفاوت رفتار كند نيز توسط محققان ديگري مشاهده شده است. آنها دريافتند كه مقاومت بتن دانه درشت بازيافتي مي تواند كمتر از مقدار مشابه بتن كنترلي‌اي مي باشد كه با مصالح دانه درشت طبيعي در نسبت file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif مشابهي توليد شده است، در زماني كه قدرت چنين بتن كنترلي‌اي متجاوز از قدرت بتن اصلي باشد كه مصالح دانه درشت احياء شده از آن حاصل شده است.
بتن ضعيف‌بين ملات ‌قديمي و ذرات واقعي سنگ در مصالح دانه درشت احياء شده به نظر مي رسد كه باعث اين رفتار مي شود. در مقايسه با بتن كنترلي كه داراي قدرت كمتري از بتن اصلي است، بتن احياء شده با مصالح دانه درشت، به خوبي عمل مي نمايد. تأثير اندازه مصالح دانه درشت در مقاومت فشاري از لحاظ آماري براي بتن با مصالح دانه درشت طبيعي و بتن با مصالح دانه درشت U.S.23، زياد اهميت ندارد كه به خاطر اين حقيقت است كه اختلاف عمده‌اي بين 2 حداكثر اندازه مصالح دانه درشت وجود ندارد. با وجود اين، حتي در اين سطح اختلاف بين 2 اندازة فوقاني مصالح دانه درشت، اندازه نقش عمده اي را براي دانه درشت احياء شده پروژه اول در نسبت آب به سيمان پايين ايفا مي كند. اين امر به چسب ملاط نسبت داده مي شود كه به ذرات سنگ در مصالح دانه درشت احياء شده، چسبيده اند. تحقيقات قبلي نشان داده اند كه اندازه ذرات درشت احياء شده، يك فاكتور حياتي در تعيين مقدار ملاط متصل به ذرات سنگ مي‌باشد. بنابراين ذرات احياء شده كوچكتر، درصد بيشتري از ملاط را از دست مي‌دهند. اين منجر به اختلاف بزرگتر در اندازه ذره سنگ واقعي بين 2 مصالح دانه درشت احياء شده مي گردد.
از سوي ديگر، ذره احياء شدة U.S.23 داراي مقدار بزرگتري از ذرات سنگ دانه درشت در بتن اصلي نسبت به ذرات دانه درشت احياء شده پروژه دوم مي باشد كه منجر به ملاط چسبنده كمتر و اندازه فوقاني نزديكتر براي ذرات واقعي سنگ مي گردد.
مقاومت خمشي:
نتايج تحليل فاكتوريل واريانس نتايج آزمايشات مقاومت خمشي در جدول 10 و 14 نمايش داده شده اند.
(جدول 12)
(جدول 13)
1- كه در آنها، فعل و انفعلات قوي بين متغيرهاي گوناگون بازهم مشاهده مي گردد. همچنانكه در جدول 9 نمايش داده شده است، مصالح دانه درشت پروژه دوم (1-75) كه اندازة فوقاني كوچكتر دارند عموماً منجر به مقاومت بيشتري در مقايسه با پروژة اول مي گردند و در مقايسه با مصالح دانه درشت طبيعي، در WCR بالاتر، بهتر عمل مي كنند، اما به استثناي وقتي كه مخلوط كردن خشك استفاده شده باشد، در WCR پايين، بدتر عمل مي كند.
2- طبق ACI318، مقاومت خمشي file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image048.gif را با معادله زير بيان مي كند:
file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image050.gif
جدول 13 به مقايسه مقادير حاصله با استفاده از اين معادله و مقادير حاصله از آزمايشات مي پردازد. رابطه، براي بتن دانه درشت طبيعي بسيار احتياط آميز مي باشد. بويژه در file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif پايين تر. براي بتن با مصالح احياء شده، مقادير آزمايش كمتر از مقادير ACI هستند و اختلاف در CWR بالاتر، بزرگتر است.
نتايج:
1- اگر مقاومت فشاري بتن اصلي كه احياء شده است بالاتر از بتن كنترلي باشد آنگاه بتن دانه درشت احيايي نيز مي تواند طوري ساخته شود تا داراي مقاومت فشاري بالاتري از بتن كنترلي باشد.
2- اتلاف سايشي افزودة LA و ظرفيت جذب آب مصالح دانه درشت احياء شده كه تا حدي منعكس كنندة مقدار افزودة ملاط چسبيده به مصالح درشت سنگي اصلي مي باشد عموماً منجر به مقاومت فشاري كاهش يافتة بتن دانه درشت احياء شده مي گردد.
3- كشش و مقاومت خمشي بتن با مصالح دانه درشت مي تواند بالاتر يا پايين تر از بتن با مصالح طبيعي باشد كه وابسته به WCR و دوره زماني مخلوط شدگي مي باشد.
4- تأثيرات مخلوط شدگي خشك و اندازه حداكثر مصالح احياء شده برروي قدرت بتن با مصالح احيايي، وابسته به
نسبت نسبت اندازة ذرات سنگي اصلي در بتن اصلي به اندازة فوقاني مصالح احيايي، نسبت ذرات درشت به ريز در بتن اصلي، محتواي سيمان بتن اصلي، و WCR بتن با مصالح احيايي مي باشد.
5-روابط معمول تثبيت شده بين مقاومت هاي گوناگون بتن، معمولاً در كاربردهايي كه از بتن هاي با مصالح احيايي استفاده مي كنند محتاطانه است.
6-كيفيت هاي بتن اصلي به نظر مي رسد كه كيفيتهاي قابل حصول را در بتن با مصالح دانه درشت احيايي محدود مي نمايد. با وجود اين، تأثيرات پيچيده و فعل و انفعالات متغيرهاي گوناگون، پيش بيني كار راجع به رفتار بتن احيايي را مشكل مي سازد.
7-تا وقتي مقاومت‌ها مد نظر هستند، روندهاي پايه در رفتار مصالح تخريب شده بتن زياد از مصالح احيايي ساخته در آزمايشگاه متفاوت نمي‌باشند. تفاوت عمده بين آنها در اين است كه خيلي از متغيرهاي گوناگون هستند كه نمي‌توانند در طي فرايند احياء، تغيير يابند.

بخش سوم
اثر سنگدانه هاي بازيافتي روي رابطة تنش كرنش بتن
خلاصة بحث:
در خلال انجام اين مطالعه، مخلوطهاي بتن مختلفي ساخته شدند تا اثر سنگدانه هايي كه از مصالح ساختماني معدني بازيافت مي شوند با توجه به رابطه تنش – كرنش بتن مشخص شود. اين مخلوطهاي بتن از سنگدانه هاي طبيعي، سنگدانه هايي كه از تخريب بتن يا از تخريب آجر بدست آمده بودند با اندازه هاي مختلف و مقادير مختلف ساخته شدند. تمام مخلوطهاي بتن حاوي يك نوع سيمان با يك نوع كيفيت و نسبت آب به سيمان يكسان بودند.
1-مقدمه:
به منظور تعيين اثر دانه هاي بازيافتي روي رابطه تنش-كرنش بتن، مخلوطهاي بتن مختلفي در خلال اين مطالعه ساخته شدند. نمونه هاي آزمايشي فقط در نوع سنگدانه و مقدار آن با هم تفاوت داشتند. به عنوان مرجع يك نمونه بتني شامل 100% سنگدانة طبيعي ساخته شد. در نمونه هاي بعدي، دانه هاي طبيعي بتدريج با دانه هاي بازيافتي جايگزين شدند. دانه هاي بازيافتي كه از تخريب بتني (BB) و رس بازيافتي (ZI) بدست آمده بودند، اندازه دانه هايي در حدود 6 تا 8 mm و 8 تا 16 mm داشتند. در تمام نمونه هاي بتن، اندازه دانه هاي 0 تا 4 mm از دانه هاي 100% طبيعي بودند.
در ادامه تمام نمونه هاي بتني به آزمايش تنش – كرنش هدايت شدند. اندازه گيريها همانطور كه در «روشهاي آزمايشي براي تحليل تكنولوژي» شرح داده شده بود، انجام شدند و جاي خود را به پروژة تحقيقاتي «بازيافت مصالح ساختماني معدني» دادند. براي تعيين منحني كامل تنش – كرنش تغيير شكل نمونه ها در مقدار file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image052.gif ثابت نگه داشته شدند.
2-تفكيك نمونه هاي آزمايشي:
علامت مشخصة نمونه ها، از تركيبات مصالح مخلوط بتني بدست مي آيد. نمونه ها با سه عدد دورقمي كه با خط فاصله از هم جدا مي شوند، نامگذاري مي شوند. عدد اول نشان دهندة NZ است يعني درصد حجمي مصالح طبيعي در دانه هاي باندازة 4 تا 16 mm عدد دوم نشان دهندة BB است، يعني: درصد حجمي سنگدانه‌هايي كه از تخريب زباله هاي بتني در اندازه 4 تا 16 mm بدست مي آيند. و عدد سوم بيان كنندة ZI است يعني درصد حجمي سنگدانه هايي از رس بازيافتي ساخته شده اند. در تمام مخلوطهاي بتني، دانه هاي طبيعي در اندازه هاي بين 0 تا 4 mm به كار رفته اند.
مثال: نام نمونة آزمايشي كه 50 درصد از دانه هاي طبيعي در اندازة 4 تا 16 mm آن با 50 درصد از دانه هاي بتن بازيافتي جايگزين شده اند به صورت 50-50-00 مي باشد.
جدول شمارة 1: ليست نمونه هاي آزمايشي كه در اين تحقيق به كار رفته اند.
3-مشخصات سنگدانه هاي مصرفي:
براي تهيه مخلوطهاي بتن، معين كردن وزن مخصوص و ظرفيت جذب آب دانه ها در مدت 10 دقيقه لازم بود.
3-1- وزن مخصوص:
جدول شمارة 2 وزن مخصوص خشك دانه هاي بازيافتي را با توجه به اندازة آنها نشان مي دهد:
جدول شمارة 2: وزن مخصوص خشك دانه هاي مصرفي
3-2- جذب آب در مدت 10 دقيقه:
جدول 3 ظرفيت جذب آب اندازه گيري شده دانه هاي بتن بازيافتي را نشان مي دهد. ظرفيت جذب آب اين مصالح را نمي توان ناديده گرفت. به دليل قابليت جذب آب. براي معين كردن مقدار سنگدانه و آب، بايد مقدار رطوبت هستة سنگدانه مشخص شود. بنابراين، مفهوم «نسبت آب به سيمان مؤثر» تعريف مي شود.
براي محاسبه، جذب آب ده دقيقه اي مناسب است. زيرا در اين مدت ميزان جذب آب به بيش از %90 مقدار خود ظرف 24 ساعت مي رسد. اگر ميزان آب دروني سنگدانه ها تقريباً مقدار 24 ساعتة جذب آب باشد، در هنگام مخلوط كردن و عمل آوردن بتن هيچ آبي توسط سنگدانه ها جذب نخواهد شد.
جدول شماره 3: ظرفيت جذب آب سنگدانه هاي مصرفي
4-تركيب بتن:
براي تمام مخلوطهاي بتن پيش نيازهاي زير بايد رعايت شوند:
- نوع سيمان: CEN I 32, SR
-مقدار سيمان: file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image054.gif320
-نسبت آب به سيمان: 0.55
-حدود استحكام: KR
-سنگدانه 0 تا 4 mm: منحصراً NZ
-سنگدانه 4-16 mm: NZ، BB، Zi
-توزيع اندازة‌اي ذرات: AB16
با پيش نيازهاي نشان داده شده در بالا، اينچنين مي توان فرض كرد كه تغييرات در رابطة تنش – كرنش بتن فقط با تغيير در سنگدانه هاي مصرف شده در مخلوط رخ مي دهد. مقدار سنگدانه مورد نياز براي يك متر مكعب بتن براي تمام مخلوطهاي بتن به ميزان file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image056.gif معين شد. با فرض كردن اين مقدار، مقدار دقيق هر نوع از سنگدانه ها را مي توان محاسبه كرد.
5-نگهداري:
تمامي نمونه ها براي مدت 24 ساعت درون قالب ريخته شدند . بعد از قالب خارج شده و براي نگهداري درون يك مخزن آب با دماي file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image058.gif قرار داده شدند. مكعبهاي آزمايشي تا روز هفتم درون آب باقي مي مانند و سپس با دماي file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image058.gif و رطوبت نسبي %65 تا عمر 28 روز نگهداري شدند.
6-رابطه تنش–كرنش:
براي نيروي عمل كننده يك بعدي، قانون هوك بصورت file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image060.gif براي بيان كردن رابطة بين نيرو و تغيير شكل مي تواند به كار رود. E بيان كنندة مدول الاستيسيته و e بيان كنندة تغيير شكلي است كه بوسيلة تنش file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image062.gif بوجود مي آيد. بتن فقط تا 40 درصد مقاومت فشاري خود از اين رابطه پيروي مي كند. بعد از اين حد، تغيير شكلها بدون تناسب با افزايش تنش، اضافه مي شوند. اين بدين معني است كه يك بخش از تغيير شكل غيرقابل برگشت است. اين بخش، با افزايش تنش افزايش مي يابد. با تجاوز از بيشترين تنش قابل تحمل، يك كاهش مقاومت فاحش را مي توان مشاهده كرد. با عبور از ماكزيمم تنش قابل تحمل، تغيير شكل با كاهش تنش، افزايش مي يابد. يك منحني تنش – كرنش كامل كه شامل يك قسمت نزولي باشد را تنها زماني مي توان اندازه گيري (ترسيم) نمود كه سرعت تغيير شكل در تمام طول آزمايش ثابت نگه داشته شود.
6-1- رفتار در هنگام شكست:
طراحي سازه هاي بتني به جز در موارد تنشهاي كوتاه مدت، بر مبناي منحتي تنش-كرنش قرار دارد. در هر صورت، حالت استاندارد در اين مورد، انرژي ذخيره شده تا زمان تخريب كامل سازة بتني است. انرژي ذخيره شده، معياري راجع به شكلپذيري سازة بتني بدست مي دهد. منحني تنش-كرنش، ارزيابي رفتار انهدامي انواع مختلف بتن را ممكن مي سازد. با افزايش مقاومت فشاري، سختي (سفتي يا استحكام) كاهش مي يابد.

7-نتايج آزمايش:
7-1-مقاومت فشاري:
بررسيهاي انجام شده به اين سوال پاسخ مي دهد كه آيا دانه هاي مصرف شده اثر منفي روي مقاومت فشاري مي گذارد يا نه.
شكل 1: نتايج اثبات شدة بررسيهاي انجام شده را نشان مي دهد.
شكل 1: ماكزيمم تنش بتني با تركيبات دانه بندي مختلف
شكل 1 نشان مي دهد كه رابطة روشن و قابل توجهي بين دانه هاي مصرفي و ميزان مقاومت فشاري اندازه گيري شده وجود ندارد. اين مطلب مي تواند با تركيب اصلي مصالح به كار رفته توضيح داده شود. در دانه‌هاي بتني بازيافتي كه از مصالح بدست آمدن كه 100% از بتن تشكيل شده بودند، مقدار ناخالصي و مصالح با مقاومت پايين، كمتر از 1.1% بود. در رس بازيافتي كه 100% از آجرهاي قبلي بدست آمدند، مقدار مصالح با مقاومت پايين، كمتر از 2% بود. هيچ ماده اي مانند بيتومن يا قير طبيعي در تركيب دانه بندي وجود نداشت. با توجه به اين مطالب، مقاومت فشاري فقط تحت تأثير سختي خمير سيمان قرار داشت.

7-2-تغيير شكل:
در ادامة روند آزمايشي، تغيير شكل با سرعت ثابت اعمال شد. در شكل 2، تغيير شكل تحت اثر ماكزيمم تنش با توجه به مخلوط بتن مصرفي نشان داده شده است. شكل 3، تأثير دانه ها را روي تغيير شكل تحت اثر ماكزيمم تنش نشان مي دهد.
عكس 1، وسيلة آزمايشي را نشان مي دهد.
شكل 2: تغيير شكل تحت ماكزيمم تنش
شكل 3: تغيير شكل تحت ماكزيمم تنش در رابطه با دانه هاي بازيافتي
بطور واضح مي توان ديد كه ميزان تغير شكل، با افزايش حجم دانه هاي بازيافتي، زياد مي شود. با جايگزيني %100 دانه هاي طبيعي با دانه هاي بتني بازيافتي در سايزهاي 4-16 mm، تغيير شكل حدود %20 افزايش مي يابد. با جايگزيني دانه هاي طبيعي با رس بازيافتي در سايزهاي 4-16mm، تغيير شكل حدود %27 افزايش مي يابد. اين افزايش، نتيجة مصرف مصالحي كه نسبت به دانه هاي طبيعي، مدول الاستيسيتة كمتري دارند. (مدول الاستيسيتة دانه هاي بتني بازيافتي، file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image064.gif، مدول الاستيسيتة رس بازيافتي ، file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image066.gif). بنابراين نتيجه مي شود كه سختي بتن بالا مي رود. همچنين اين مطلب را مي توان در شكل 1 ديد، كه در آن منحني هاي كامل تنش-كرنش بتني كه از دانه هاي طبيعي ساخته شده. بتني كه دانه هاي آن %100 از دانه هاي بتني بازيافتي 4-16 mm هستند و بتني كه %100 از رس بازيافتي در سايزهاي 4-16 mm ساخته شده است نشان داده شده است.
شكل 4: منحنيهاي ارتباطي تنش – كرنش بتنهايي كه با دانه هاي مختلف ساخته شده اند.
با طبقه بندي تنش موجود و تنش ماكزيمم، رفتار سه نوع بتن را مي توان مقايسه كرد.
بطور مشخص، مساحت رو به افزايش زير منحني، توانايي و قابليت بتن را براي مشخص كردن شكست آتي را نشان مي دهد. بتني كه با دانه هايي كه از بتن بازيافتي بدست آمده، ساخته شده است، مدول الاستيسيته اي در حد file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image068.gif دارد. مقدار مدول الاستيسيتة بتني كه از رس بازيافتي ساخته شده است حدود file:///C:/Users/IRANCO~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image070.gif است. بنابراين سطح زير منحني تنش-كرنش با كاهش مدول الاستيسيته، افزايش مي يابد.
8-نتايج:
نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه تغيير شكل نمونه هاي آزمايشي با بالا رفتن مقدار مصالح بازيافتي از تخريب مصالح ديگر، افزايش مي يابد. دانه‌هايي كه از رس بازيافتي بدست مي‌آيند، بيشترين تأثير را دارند. تغيير شكل در اثر ماكزيمم تنش در بتني كه %100 از سنگدانه هاي بتني بازيافتي ساخته شده، %20 بيشتر از تغيير شكل بتني است كه %100 از سنگدانه هاي طبيعي ساخته شده است. با جايگزين كردن %100 دانه هاي طبيعي با رس بازيافتي، تغيير شكل حدود %30 افزايش مي يابد. در بررسي مقاومت فشاري نمونه هاي آزمايشي با مقدار مصالح بازيافتي، تغيير قابل ملاحظه و روشني در مقايسه با نمونه هاي با %100 دانه‌هاي طبيعي اندازه گيري و مشاهده نشد. برحسب نسبت سنگدانه‌ها، مقاومت فشاري اندازه‌گيري شدة اين نمونه ها، حول و حوش مقدار مقاومت فشاري بتن با %100 سنگدانة طبيعي پراكنده است.
9-نتيجه‌گيري و پايان:
با به كار بردن بتن و رس بازيافتي به جاي سنگدانة بتني، يك مقدار افزايش تغيير شكل را بايد پذيرفت. يعني اينكه در ساختمانهايي كه تغيير شكلها بايد مورد بررسي قرار گيرند، مدول الاستيسيتة كوچكتر كه از به كار بردن دانه هاي بازيافتي ناشي مي شود، بايد مورد توجه قرار گيرد.
مطالعه، نشان مي دهد كه كاهش مقاومت فشاري وقتي دانه‌هايي كه از بازيافت بتن يا رس بدست مي‌آيند به كار مي‌روند، وجود ندارد. اجزاء ساختماني كه با بتن داراي دانه‌هاي بازيافتي ساخته مي شود با همان مقادير و مشخصاتي مي‌توانند طراحي شوند كه اجزاء ساختمان با بتن داراي سنگدانة طبيعي ساخته مي‌شوند.
 

mpb

مدیر تالار مهندسی معماری
مدیر تالار
بتن بیولوژیکال

بتن بیولوژیکال



امروزه در اکثر کشورهای اروپایی ساختمان‌ها با استفاده از جدیدترین ساختارهای زیست‌محیطی و مصالح ساختمانی سبز احداث می‌شوند که نه تنها مصرف انرژی را به حداقل می‌رساند، بلکه سبب کاهش هزینه‌های ساخت و افزایش طول‌عمر سازه خواهد شد. گروه تکنولوژی‌های سبز دانشگاه پلی‌تکنیک بارسلونا برای نخستین بار بتن جدیدی را با عنوان «بتن بیولوژیکال» طراحی کرده که در احداث ساختمان‌های سبز مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌توان دیواره‌های عمودی سبز با پوشش انواع گیاهان را بر روی آن نصب کرد. بتن بیولوژیکال جایگزین سیمان پورتلند می‌شود و با ترکیب فسفات منیزیم خاصیت علاوه بر مقاومت بالا، به حفظ محیط زیست نیز کمک خواهد کرد. در واقع فسفات منیزیم خاصیت اسیدی مضر را از بتن گرفته و آن را با شرایط زیست‌محیطی سازگار می‌سازد.کاربرد این نوع بتن به ویژه در مناطق مدیترانه‌ای بسیار موثر است، چرا که از تولید باکتری و تجمع آلاینده‌های رطوبت‌زا جلوگیری می‌کند. پارامترهایی که برای طراحی و تولید بتن بیولوژیکال به کار گرفته می‌شود به لطافت، سبک وزنی و در عین حال مقاومت بدنه ساختمان کمک می‌کند و رشد گیاهان سبز در دیواره‌های عمودی ساختمان را دوبرابر افزایش می‌دهد.


همچنین این بتن سازگار با محیط‌ زیست، در ساخت پنل‌های گیاهی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پنل‌های دیواری در سه لایه طراحی می‌شوند که لایه اول شامل ورقه ضدآب حرارتی است و چرخش آب درون دیواره را کنترل می‌کند و به خروج و ورود آن نظم می‌بخشد. لایه دوم مربوط به خروج آب آلوده به مخزن تصفیه و جذب مجدد آب پاک برای گیاهان زنده می‌شود که در عین حال از فرار یا هدر رفتن آب جلوگیری می‌کند. لایه سوم را نیز بتن بیولوژیکال تشکیل می‌دهد که حفظ ساختار داخلی دو لایه دیگر را تحت کنترل و نظارت قرار داده و از ورود مواد زائد به داخل آن­ها جلوگیری می‌کند. تمامی این بخش‌ها بدان معناست که با استفاده از این بتن، عملیات مکانیکی سخت در تشکیل بدنه خارجی ساختمان حذف می‌شود و تکنیک‌های سازگار با محیط‌زیست جایگزین آن خواهد شد. ارگانیسم حرکت آب و جذب آب باران در لایه‌های درونی بتن بیولوژیکال به اندازه‌ای منظم انجام می‌شود که هدر رفتن انرژی پاک و خالص به طور تقریبی به صفر می‌رسد.




طرح ساخت پنل‌های گیاهی با استفاده از بتن بیولوژیکال و احداث سازه از طریق این نوع بتن مورد استقبال کارشناسان و سازندگان اسپانیایی قرار گرفته است. هم‌اکنون توسعه‌دهندگان فناوری‌های سبز ساختمانی این کشور کاربرد بتن سبز بیولوژیکال را در دستور کار خود قرار داده و این طرح جدید را در پروژه‌‌های شهری بارسلونا به اجرا درمی‌آورند. همچنین می‌توان بتن بیولوژیکال را در رنگ­ها و طرح‌های فانتزی متنوع تولید کرد که در این­صورت استفاده از رنگ‌های صنعتی مضر به حداقل می‌رسد. الگوها و رنگ‌های بدنه بتن بیولوژیکال به گونه‌ای است که در شرایط گوناگون زیست‌محیطی دچار کم‌ترین تغییرات می‌شوند و به هیچ عنوان در سطح آن­ها ترک یا شکاف به وجود نمی‌آید.


منبع:گروه معماری آرل
 

M I N A

دستیار مدیر مهندسی معماری
کاربر ممتاز
[مصالح ساختمانی] - بتن الیافی

[مصالح ساختمانی] - بتن الیافی



استفاده از الیاف طبیعی جهت تقویت مواد ترد وشکننده به دوران باستان بر می گردد. در حدود 3500 سال پیش خشت ها را با کاه تقویت می کردند.چنین تکنیکی برای اولین بار در سال 1950 در کشور شوروی و بعد در کشور امریکا استفاده شد. امروزه در کشور های زیادی از الیاف در بتن استفاده می شود . نظیر کشور های مناطق سرد در شمال امریکاو کانادا و بعضی کشور های اروپایی. در ژاپن به علت مقاومت در بتن الیافی در برابر خوردگی در پل ها و دیوار های نما از الیاف استفاده می شود.در ایران چند شرکت از الیاف در بتن استفاده می کنند.
منبع :برگرفته از سایت گروه معماران آرل




برای دیدن توضیحات بیشتر و ادامه مطلب فایل زیر را دانلود کنید :

 

hadi1525

کاربر حرفه ای
کاربر ممتاز
بلوک سبک بتنی هبلکس (HEBELEX

بلوک سبک بتنی هبلکس (HEBELEX




گردآورنده: مهرداد نجیب زاده

در این مقاله، گروه معماری آرل به بررسی و خصوصیت بتن سبک هوادار پرداخته است.
بلوک بتنی هبلکس نام تجاری است که برای بتن هوادار اتوکلاوی (Autoclaved Aerated Concrete - AAC) به کار برده‌ می‌شود که همان بتن سبک، بتن گازی سبک یا متخلخل می‌باشد.
این نام برای بتن هوادار تولید شده در اروپا قرار داده‌اند. در سال ۱۹۲۴ میلادی توسط مهندس آرشیتکت سوئدی اختراع و به جامعه مهندسین معرفی گردید.
این بتن هم اکنون در اروپا وآمریکا به نام‌های تجاری YTOMG یا HEBELEX ارائه می‌شود و در ساخت و ساز نیز بسیار از آن استفاده می‌شود.






[h=3] دانلود پاورپوینت[/h]
 

hadi1525

کاربر حرفه ای
کاربر ممتاز
بتن انعکاسی، پارچه های چوبی و ... : پنج متریالی که شما هرگز نمی دانستید

بتن انعکاسی، پارچه های چوبی و ... : پنج متریالی که شما هرگز نمی دانستید



لیستی از متریال های جالب که در 30 سال گذشته در طراحی داخلی امریکا مورد استفاده قرار گرفته بود به دست ما رسید که 5 متریال آن را در این مطلب معرفی می کنیم. همراه آرل لذت ببرید.


1- متریال BlingCrete

متریال BlingCrete، تمام ویژگی های عملکردی بتن را داراست و علاوه بر آن دارای حالت انعکاسی می باشد.
سایت شرکت تولید کننده : http://www.blingcrete.com






2- متریال ArboSkin
ArboSkin محصول بیو پلاستیکی است که می توان مانند چوب بروی آن کارهای CNC، سوراخ ، چند لایه ، لیزر ، برش، و غیره را انجام داد و یا قالبگیری تزریقی / اکسترود تولید می شوند




3- متریال Mushroom (قارج)
متریال Mushroom ماده تجزیه پذیر و دوستار محیط زیست است که از قارچ گرفته می شود و در صنعت بسته بندی کاربرد دارد.




4- متریال Wool-Aluminum
متریال پشم - آلومینیوم ساختاری از انعطاف پذیری پسم و استحکام آلومینیوم دارد که می توان یک فرش را به صندلی تبدیل کرد.




5- متریال پارچه های چوبی
پارچه های چوبی به راحتی می تواند جای منسوجات چوبی سخت را بگیرد و با داشتن ساختار نرم می توان به راحتی آن را در فرم های دلخواه ایجاد کرد.
مشاهده طرح های بیشتر : http://www.elisastrozyk.de






برای مشاهده بقیه 14 متریال ها می توانید به لینک زیر مراجعه کنید : Interiors and Sources!

دنبال متریال های بیشتری هستید ، به صفحه متریال آرل مراجعه کنید.

به نظر شما این متریال ها را در کجاها می توانیم استفاده کنیم؟

تحریریه معماری آرل
مترجم : مسعود فلاح
منبع : آرک دیلی
 

hadi1525

کاربر حرفه ای
کاربر ممتاز
ده پروژه برتر که با الهام پذیری از متریال بتن ساخته شدند

ده پروژه برتر که با الهام پذیری از متریال بتن ساخته شدند




با توجه با ساخت و ایجاد متریال های مدرن معماری و 170سال استفاده از بتن به صورت مدرن (تالار شهر بوستون در سال 1968) ، ما به بررسی 10 پروژه برتر و به خصوص که با الهام پذیری از نوع و کارکرد بتن ساخته شده اند، می پردازیم. تا قبل از اجرای این پروژه ها، بتن در اکثریت پروژه ها نقش سازه ای (استراکچر) را داشته است. اما بعد از به دست آمدن خواص بتن و استفاده از آن به عنوان تزئینات و خلوصه های بصری، پروژه های مدرن معماری ماهیت جدیدی به خود گرفتند.


ایستگاه آتش نشانی ویترا / زاها حدید





یکی از اولین پروژه های تحقق یافته در طول فعالیت زاها حدید، ایستگاه آتش نشانی ویترا در آلمان می باشد که با الهام پذیری از بال های هواپیما ساخته شده است. شیب، خم، و شکست های بصری در این پروژه با توجه به مقاومت نیروهای دینامیکی و استاتیک تحقق پزیر بود و پس از ساخت یک چشم انداز زیبای معماری را خلق کرد. البته به خاطر اجرای نامناسب، این پروژه چند سال بعد به مشگل تعمیر و نگهداری بر خورد و نیاز به مرمت داشت.


کلیسای جامع برازیلیا / اسکار نیمایر




ساختمان کلیسای جامع برزیل توسط یکی از استادان بزرگ بتن طراحی شده که با استفاده از شانزده ستون بتنی و به صورت سهمی، مفهوم رسیدن به آسمان را در کار خود نشان دهد. ستون ها به رنگ سفید در ادغام با پنجره های آبی و قهوه ای، یک منظره فوق العاده را به نمایش گذاشته است. در این پروژه ، نیمایر به خوبی توانسته دیدگاه عرفانی و آینده نگر را در رابطه با فرضیه بیگانگان غیر زمینی خلق کند.



کوره های آدم سوزی شولتز (مرده سوز خانه) / شولتز




فضای این مرده سوز خانه از جعبه ها و ستون های بتنی تشکیل شده است. در این پروژه سرستون ها، نمای بام، وبخشی از بدنه اصلی، از ادغام شیشه و بتن تشکیل شده تا یک فیلتر مناسب و به جا از ورود نور به داخل فضا باشد.


مؤسسه سالک / لوئی کان




مؤسسه سالک واقع در کالبفرنیا، یکی از شاهکارهای بزرگ معماری و یک طرح روشنفکرانه و الهام بخش برای یک مرکز تحقیقات علمی است. بتن این مجموعه با توجه با مطالعات گسترده نسبت به معماری رم صورت گرفته است. مانند بسیاری از پروژه های دیگر لوئی کان، نور به صورت بهینه و کاملاً مناسب،و البته ساده در فضا به کار رفته است.



کلیسای Bagsværd / Jørn Utzon





نمای خارجی این کلیسا صرفاً ساده و تآکید معمار در استفاده بتن در داخل فضا بوده است. ساختمان این کلیسا در دانمارک واقع شده است. در فضای داخلی از پانل های بتنی سفید همراه با روکش کاشی سفید لعاب دار مزین شده است. اوتزن، با استفاده از تلفیق کاشی های لعاب دار و شفافیت آن با بتن، محراب زیبا و ساده ای را در داخل خلق کند.


کتابخانه دانشگاه هنر تاما/تویو ایتو





قوسی که در فضای این کتابخانه اجرا شده، به صورتی کاملا تصادفی طراحی شده است. این کتابخانه که در حومه توکیو واقع شده به بازدیدکنندگان این اجازه را می دهد تا از طریق فضاهای مختلف و تنوع در نماهای اطراف بنا، ارتباط خوبی با این کتابخانه برقرار کنند.

مرکز اجتماعی Brufe





این مرکز اجتماعی که در پرتغال واقع شده، از مرکز سایت اصلی و پلان طراحی شده و بعد به بیرون گسترش پیدا کرده است، و با رشد الگوی اصلی در داخل، فرم بیرون را تشکیل داده است. در ساخت دهانه اصلی و لایه ها، از بلوک های بزرگ بتنی استفاده شده است.


گورستان Igualada/ انریک میرالس+ کارمه پینوس





این پروژه یک نوع متفاوت و جدید را از قبرستانی در اسپانیا به نمایش می گذارد و به عنوان یک پروژه ای که از سنگ و استحکامات بتنی تشکیل شده، منحصر به فرد می باشد. دیوار بتنی محافظ به همراه صفه ای که از فضای سخت و خشن اصلی بیرون زده، یک چشم انداز فوق العاده را به نمایش گذاشته است.


کالج گریسونز / پابلو هوروات




سازه بتنی این دانشگاه در ترکیب فرم چند قطعه ای آن، یک فضای آموزشی مناسب را در سوئیس خلق کرده است. فضای آزاد و بازشوهای وسیع این پروژه ، اجازه می دهد تا نور به راحتی فضا را در بر گیرد.


کلیسای غروب/BNKR





مردم شهر کوچکی در مکزیک، خواستار یک فضای دیدنی و جذاب از نور در پشت صلیب محراب این کلیسا بوده اند. تیم طراحی این پروژه ، با طراحی فرم این کلیسا به صورت یک تخته سنگ عظیم در بالای کوه و ایجاد نورگیرهای غیر بصری و کانسچپوال، توانست به نیاز های مردم این منطقه پاسخ دهد. استفاده هوشمندانه از بتن در این پروژه از نکات مهم آن به شمار میرود.






گردآورنده: گروه معماری آرل
 

*FARZAN*

دستیار مدیر کتابخانه الکترونیکی
کاربر ممتاز
[مصالح ساختمانی] بتن خود ترميم شونده

[مصالح ساختمانی] بتن خود ترميم شونده

مصالح بتني را تصور كنيد كه در هنگام ترك ،خود به خود و بدون دخالت انسان شروع به ترميم و بازسازي ،تنها توسط آب و دي اكسيد كربن مي نمايد. یکی از نگرانی های مهندسین در مورد بتن، ترک خوردن آن است. ترک ها باعث نفوذ مواد مضر، کاهش عمر بتن و کاهش عملکرد سازه ای آن می گردد. اخیرا تحقیقاتی انجام شده که در آن ریز کپسول های حاوی پر کننده های ترک در مخلوط بتن قرار داده می شود. زمانی که در بتن ترک ایجاد می شود این کپسول ها شکسته شده و مواد داخل آن فضای ترک را پر می کند.
مواد خود ترمیم شونده موادی با قابلیت ترمیم در مقابل خراش و خمش می‌باشند که امروزه توجه زیادی را در علم مواد به خصوص در مواد پلیمری با این خاصیت به خود جلب کرده‌اند.
پیشرفت های تازه‌ای در زمینه مواد خود ترمیم شونده انجام شده است. در این مواد کاتالیزور‌های پلیمریزاسیون همگن و پنهان بکار رفته است که با قرار گرفتن در معرض نیروهای مکانیکی مانند خمش، خراش، پارگی و یا افزایش تنش فعال می‌شوند. قبلاً نیز کاتالیست هایی ساخته شده بود که با انرژی حرارتی و نور و مواد ترمیم کننده فعال می‌شدند.



نحوه عملكرد:


اين بتن به گونه اي عمل مي كند كه به هنگام ايجاد ترك در آن ، مقداري از مواد سيماني خشكي كه در درز ترك ها موجود است در مجاورت دي اكسيد كربن و آب واكنش داده و لايه ي بسيار نازك سفيد رنگي از كربنات كلسيم عمل كرده و مانع از گسترش ترك مي گردد و در واقع ترك ها را ترميم مي كند. كربنات كلسيم تركيب بسيار مقاومي است كه در طبيعت به وفور در استحكامات محكمي مانند لاك ، لاك پشت و حلزون يافت مي شود. سيكل تر و خشك كردن بتن جهت ترميم درز ممكن است بين 4 تا 5 بار لازم گردد.



با مثالي ساده به شرح و بسط موضوع مي پردازيم. اگر دست انسان خراش كوچكي بردارد مادامي كه ابعاد و عمق گسترش خراش كوچك باشد بدن مي تواند به آساني به ترميم خود به خود آن بپردازد ولي اگر جراحت تا حد زيادي گسترده و عميق باشد نياز به اعمال عمليات جراحي خارجي مانند بخيه بوجود مي آيد. عملكرد بتن هاي خود ترميم شونده نيز بر همين روال مي باشد، بدين گونه كه با ترميم مداوم و نگهداري از ترك هاي ريز حاصله، به هيچ وجه اجازه گسترش ترك و ايجاد شكاف عميق را نمي دهد. حتي اگر قطعه بتني مذكور بارها تحت بارگذاري قرار گيرد.










دانشگاه دلف در هلند اخرین تحقیقات خودر این زمینه منتشر کردن علاقه مندان می توانند به لینک زیر مراجعه کنند:

http://www.citg.tudelft.nl/en/research/projects/self-healing-concrete/



 

*FARZAN*

دستیار مدیر کتابخانه الکترونیکی
کاربر ممتاز
[مصالح ساختمانی] بتن الیافی

[مصالح ساختمانی] بتن الیافی

در ساخت این نوع بتن از کامپوزیت‌ها به عنوان یک فناوری نوین در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود. از جمله مواد جدیدی که جایگاه ویژه‌ای در ساخت وساز به خود اختصاص داده، افزودنی‌های بتن و الیاف تقویت کننده می‌باشد. این مواد باعث بهبود خواص مطلوب بتن، همچون مقاومت آن می‌گردد و در بعضی موارد با کاهش وزن بتن، مصالح بسیار سبکی را فرا راه مهندسین بنا قرار می‌دهد, از سال ۱۹۶۰ میلادی به بعد نوع جدیدی از این بتن وارد عرصه صنعتی شد. در این راه این نوع بتن جدا از هم با توزیع تصادفی به عنوان فاز جدیدی علاوه بر فازهای بتن معمولی به کار گرفته شده است. مقاومت کششی و برشی بتن الیاقی نسبت به بتن معمولی بیشتر می‌باشد. ضخامت نهایی بتن الیاقی علاوه بر کفایت در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی ضریب اطمینان بسیار بالایی در اجرا ایجاد می‌کند. در سازه‌های زیرزمینی که در معرض آب و رطوبت و خوردگی بیشتر قرار دارند اهمیت بالاتری دارد. علاوه بر این موارد بتن‌های الیافی در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله، و ضربه به دلیل خصوصیات جذب انرژی مناسب، عملکرد بسیار مناسب تری از خودشان نشان می‌دهند.بکارگیری بتن غیر مسلح به علت تردی آن بغیر از سازه‌های وزنی عملاً کاربرد چندانی ندارد. این عیب عمده بتن در عمل با مسلح کردن آن بوسیله میلگردهای فولادی یا آرماتور برطرف می‌گردد. اما از آنجا که آرماتور منحصراً بخش کوچکی از مقطع را تشکیل می‌دهد تصور اینکه مقطع بتن یک مقطع ایزو تروپ و هموژن است چندان صحیح نخواهد بود. به منظور ایجاد شرایط ایزوتروپی و نیز کاهش ضعف شکنندگی و تردی جسم بتن تا حد ممکن در چند دهه اخیر از رشته‌های نازک و نسبتاً دراز که در تمام حجم بتن بطور همگن و درهم پراکنده می‌گردد استفاده می‌شود. کاربرد اینگونه رشته‌ها یا الیاف در بتن و بطور کلی در ملات‌های سیمانی که مورد استفاده است، می‌تواند الیاف شیشه‌ای، پلی اتیلنی، فولادی، آزبست و یا نایلونی باشد.


مزایای این نوع بتن در مقایسه با بتن معمولی را می‌توان بطور خلاصه به شرح ذیل بیان داشت:
مقاومت در مقابل تورق، سایش و هوازدگی سطح
مقاومت زیاد در مقابل تنش‌های خستگی
مقاومت بسیار عالی در مقابل ضربه
قابلیت کششی خوب (ظرفیت زیاد کرنش)
قابلیت باربری زیاد بعد از ترک خوردگی
مقاومت کششی، خمشی و برشی زیاد
طاقت خیلی زیاد

این مصالح بر خلاف بتن معمولی قادر به تحمل تنش‌ها و کرنش‌های کششی قابل ملاحظه در بارهای کششی می‌باشد و می‌توان از آن در طراحی استفاده کرد.
در این مواد، ترک خوردگی از حالت ترک‌های متمرکز خارج شده و بصورت ترک‌های متعدد ظاهر شده است. این رفتار در افزایش شکل پذیری اعضا و مهمتر از آن در پایانی سازه‌های بتنی تأثیرات چشمگیری دارد.
با اتکا بر ظرفیت کرنش پذیری این مصالح در فشار می‌توان از میزان آرماتورهای محصور کننده در نواحی فشاری کاست.
مقاومت برشی در این بتن‌ها و رفتار آنها به گونه‌ای است که می‌توان آرماتورهای برشی را حذف نمود.
از دیگر مزایای استفاده این مواد شکل پذیری در اعضای لرزه بر، افزایش میزان تغییر شکل‌های غیر الاستیک، عدم افت مقاومت و حفظ یکپارچگی در این تغییر شکل‌ها است که منجر به دست یابی به رفتار آسیب مدار می‌شود.

این مواد پتانسیل زیادی جهت استفاده در المانهای جاذب انرژی به عنوان کنترل غیر فعال در بهسازی لرزه‌ای ساختمان را دارند.
یک مزیت بارز بتن الیاقی ظرفیت کاری زیاد آن است. ظرفیت کاری در این متن به مفهوم ظرفیت یک جسم به منظور تبدیل کار خارجی به :الف) انرژی کرنشی ذخیره شده قابل تغییر ب) کار داخلی با تشکیل ترک‌های جدید با رها شدن و تغییر شکل الیاف و یا تولید حرارت می‌باشد. قابلیت انعطافی بتن الیافی همانند خواص مواد پلاستیکیباعث می‌شود که بتن الیافی گسیختگی ناگهانی نداشته باشد. از آنجا که الیاف فولادی در جسم بتن به طور سه بعدی و به بیانی بهتر چند بعدی پراکنده می‌شود در صورت تشکیل یک ترک که معمولاً انتظار تغییر شکل می‌رود در جهات مختلف الیاف اتصالاتی را بوجود آورده و از گسترش ترک جلوگیری می‌نماید؛ بنابراین رشته‌های الیاف بطور فعال در محدود کردن عرض ترک‌ها نقش داشته و در نتیجه با تشکیل ریزترک‌های زیاد قابلیت بهره‌برداری بتن را افزایش می‌دهد.








منبع: ویکی پدیا
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

mpb

مدیر تالار مهندسی معماری
مدیر تالار
بتن در معماری

بتن در معماری

عناوین:

تعمیرات
شاتکریت
تاریخچه شاتکریت
تعریف شاتکریت
موارد کاربرد
مخلوط خشک
معایب
مخلوط تر
مزایای کیفی
مقاومت های مکانیکی
چسبندگی بین بتن و میلگرد
کاهش نفوذ پذیری
مزایای زمانی
کاربرد مخلوط تر در تعمییرات سدها
توصیه های مهم در تعمییرات سد در شاتکریت
لایه لایه شدن
درز انقباض و انبساط
آب بندی سطوح زیر کار

کلیک کنید....

منبع:pupuol.com
 

hooman_haghighi

عضو جدید
روان کننده بتن (افزودنی های کاهنده آب) و کند گیر کننده

روان کننده بتن (افزودنی های کاهنده آب) و کند گیر کننده

[h=2]روان کننده بتن چیست؟[/h] افزودنی های کاهنده آب که با نام افزودنی های روان کننده بتن نیز شناخته می شوند یکی از پرکاربردترین افزودنی های مورد استفاده در بتن می باشند. روان کننده بتن , برای کاهش آب اختلاط در اسلامپ ثابت , ساخت بتنی با مقاومت بیشتر , دستیابی به مقاومت ثابت در عیار سیمان کمتر و یا افزایش اسلامپ بتن بدون نیاز به اضافه کردن آب به مخلوط بتنی استفاده می گردد. این افزودنی ها موجب بهبود خواص سخت شده بتن و به خصوص افزایش مقاومت و دوام آن می شود. همچنین با توجه به امکان کاهش عیار سیمان در صورت به کارگیری این افزودنی ها , استفاده از این افزودنی ها در بتن ریزی حجیم و بتن ریزی در هوای گرم برای کاهش گرمای هیدراتاسیون بسیار مناسب می باشد.در صورت استفاده از این افزودنی ها در مخلوط بتنی بدون تغییر مقدار آب اختلاط , این افزودنی ها به عنوان روان کننده بتن عمل کرده که این ویژگی به بتن ریزی در سازه ای با تراکم آرماتور زیاد کمک کرده و عملیات تراکم را ساده تر می کند.
روان کننده بتن در استاندارد ASTM C494 در سه دسته A,D و E که به ترتیب مربوط به روان کننده بتن معمولی , روان کننده بتن کندگیر کننده و روان کننده بتن تندگیر کننده هستند, قرار می گیرند. این افزودنی ها علاوه بر دارا بودن خواص معمول روان کننده ها بر اساس نوعشان می توانند روند هیداتاسیون سیمان را دستخوش تغییراتی کرده و موجب تاخیر یا تسریع آن شده و یا بر آن تاثیری نداشته باشند.
تاثیر این افزودنی ها بر مقاومت بتن در نسبت آب به سیمان مشابه با بتن شاهد : تاثیر روان کننده بتن کندگیر کننده بیشتر در سنین اولیه بوده که در هفت روز نخست کمتر از مقدار مقاومت در حالت های دیگر است و با توجه به یکسان بودن نسبت آب به سیمان مقاومت دراز مدت نمونه ها تقریبا یکسان می باشد.
تاثیر این افزودنی ها بر مقاومت بتن در اسلامپ مشابه با بتن شاهد : در اسلامپ ثابت ,روان کننده بتن امکان کاهش نسبت آب به سیمان را فراهم کرده و بدین ترتیب مقاومت نمونه ها دارای افزودنی بیش از مقاومت نمونه شاهد خواهد بود.همچنین تاثیر روان کننده بتن تند گیر کننده بیشتر در هفته اول و تاثیر روان کننده بتن کندگیرکننده بیشتر در سه روز اول می باشد.
افزودنی های کندگیر کننده برای جبران اثرات منفی ناشی از هوای گرم همچون تسریع زمان گیرش و کاهش مقاومت 28 روزه و نیز برای حفظ کارایی بتن در طول زمان قراردهی و تراکم استفاده می شوند. از مزایای بکارگیری این افزودنی ها جلوگیری از تشکیل درز سرد با به تاخیر انداختن زمان گیرش , تسهیل عملیات پرداخت در بتن ریزی در هوای گرم و جلوگیری از ترک خوردن بتن می باشد. این افزودنی ها در استانداردASTM C494 با عنوان افزودنی های تیپ B طبقه بندی می شوند.
بر اساس الزامات ذکر شده در استاندارد ASTM C494 , روان کننده بتن باید قادر باشند تا مقدار آب اختلاط را حداقل به میزان 5 درصد کاهش دهند. با توجه به اینکه افزودنی های فوق روان کننده بتن قادر هستند تا مقدار آب اختلاط را به میزانی بیش از 12 درصد کاهش دهند , مقدار کاهش آب برای روان کننده بتن بین 5 تا 12 درصد در نظر گرفته می شود. به طور کلی استفاده از مقادیر زیاد روان کننده بتن موجب کندگیر شدن مخلوط های بتنی می گردد. از این رو با استفاده از این افزودنی ها به طور معمول نمی توان به میزان کاهش آبی بیش از 10درصد دست پیدا کرد. معمولا برای برطرف کردن خاصیت دیرگیری روان کننده بتن , این افزودنی ها را با ترکیبات تندگیر کننده ترکیب می کنند. تاثیر این افزودنی ها بر زمان گیرش به مقدار ترکیباتی که در ساخت آنها به کار رفته است بستگی دارد. معمولا به افزودنی های کاهنده آبی که برای ایجاد خواص گیرش عادی تنظیم شده و دارای سورفاکتانت های غیر یونی برای بیشتر کردن خاصیت کاهندگی آب هستند , کاهنده آب متوسط گفته می شود. این افزودنی ها قادر هستند تا میزان آب اختلاط را تا 12 درصد کاهش داده بدون اینکه تغییری در زمان گیرش مخلوط های بتنی ایجاد کنند. در این استاندارد برای افزودنی های کندگیر کننده الزاماتی در مورد میزان کاهش آب اختلاط نبوده اما این افزودنی ها باید قادر باشند تا زمان گیرش اولیه و نهایی مخلوط های بتنی را بر مبنای حدود ذکر شده در استاندارد تغییر دهند. افزودنی های کاهنده آب کندگیر کننده از نظر ویژگیهای مربوط به کاهش مقدار آب اختلاط مشابه روان کننده بتن و از نظر ویژگی های مربوط به گیرش اولیه و نهایی مشابه با افزودنی های کندگیر کننده می باشند. الزامات مقاومتی این افزودنی ها نیز مشابه با الزامات مربوط به افزودنی های کاهنده آب می باشد.بیشتر افزودنی های کاهنده آب , همانند بیشتر افزودنی های کندگیر کننده ترکیبات آلی و انحلال پذیر در آب هستند و بسیاری از ترکیبات شیمیایی این افزودنی ها بر پایه ترکیباتی مشابه همچون لیگنوسولفونات , هیدروکسی کربوکسیلیک اسید ها , کربوهیدرات ها و غیره می باشد.با توجه به مشابهت موجود در ترکیبات شیمیایی این افزودنی ها , عملکرد آن ها نیز در برخی موارد مشابهت هایی داشته به طوری که استفاده از روان کننده بتن در مقادیری بیش از 2/0 درصد وزنی سیمان , معمولا گیرش بتن را با تاخیر همراه می کند.به دلیل تشابهات موجود در عملکرد و ترکیبات مورد استفاده در ساخت افزودنی های کاهنده آب و افزودنی های کندگیر کننده , خواص و ویژگی های این دو افزودنی در یک فصل بررسی می گردد. [h=2]ترکیبات شیمیایی روان کننده بتن[/h] فورمول بندی های مختلفی در مورد روان کننده بتن یا کندگیر کننده ها وجود دارد. معمولا اصلی ترین جزء تشکیل دهنده این فورمول بندی ها ترکیبات آلی محلول در آب هستند. اولین مراجع منتشر شده درباره استفاده از افزودنی های کاهنده آب در دهه سی میلادی به پلیمر های خاصی از اسید سولفونیک های نفتالین تغلیظ شده اشاره داردکه در مقادیر جزئی 1/0 درصد وزن سیمان استفاده شده است. این پلیمر ها پیش از دهه هفتاد میلادی در مقیاس وسیع به عنوان روان کننده یا افزودنی کاهنده آب مورد استفاده قرار نگرفتند تا زمانیکه در دهه هفتاد استفاده از این ترکیبات به عنوان افزودنی های فوق روان کننده بتن ( با تغییراتی در درجه پلیمریزاسیون و مقدار مصرف ) در مقیاس وسیع آغازز شد.
ترکیبات اصلی مورد استفاده در تولید روان کننده بتن را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد :نمک های کلسیم , سدیم و آمونیوم اسید لیگنوسولفونیک اسید های هیدروکسی کربوکسیلیک که عموما به شکل نمک های تری اتانول آمین , آمونیوم و سدیم هستند, کربوهیدرات ها نظیر شکر , اسید های شکر و پلی ساکارید ها نمک های ملامین تغلیظ شده ی سولفوناته شده و نمک های نفتالین تغلیظ شده ی سولفوناته شده و سایر ترکیبات مشابه. معمولا تمامی افزودنی های کاهنده آب به صورت یک محلول آبی با وزن مخصوصی در حدود 1/1 تا 3/1 میلی گرم بر لیتر توسط تولید کننده ارائه می گردد. در ادامه به تشریح ترکیبات شیمیایی عمده تشکیل دهنده این افزودنی ها پرداخته می شود. [h=2]لیگنوسولفونات ها در روان کننده بتن[/h] با وجود اینکه استفاده از لیگنوسولفونات به عنوان روان کننده بتن در دهه سی میلادی آغاز شده بود اما همچنان این ماده به عنوان رایج ترین ترکیب در تولید این افزودنی به کار می رود. وزن مولکولی لیگنوسولفونات از چند صد تا حدود صد هزار تغییر می کند اما به طور میانگین دارای وزن مولکولی در حدود 20000 تا 30000 می باشد. مولکول لیگنوسولفونات بسیار پیچیده بوده و می توان آن را به صورت پلیمری که واحد فنیل پروپان آن با هیدروکسیل (OH) , متوکسیل (OCH3), حلقه فنیل (C6H5) و گروه اسید های سولفونیک (SO3H) جایگزین شده است نشان داد.
لیگنوسولفونات ها از چربی زائد به دست آمده در فرآیند تولید کاغذ از خمیر بدست آمده از چوب درختی که دارای 20 تا 30 درصد لیگنین است گرفته می شود. این ماده ترکیب پیچیده ای از محصولات حاصل از تجزیه سلولز و لیگنین , کربوهیدرات های مختلف و اسید های گوگرد و سولفات های آزاد است. ترکیبات سازنده لیگنوسولفونات با توجه فرآیندهای پی در پی خنثی سازی , ته نشینی و تخمیری که این محصول جانبی صنعت کاغذ تجربه می کند و همچنین بر اساس سن و نوع چوب استفاده شده به عنوان ماده اولیه متفاوت خواهد بود. جدول زیر نتایج تحلیل شیمیایی یک افزودنی پودری لیگنو سولفوناتی رایج را نشان می دهد.
لیگنوسولفونات های تجاری که در فورمول بندی های روان کننده بتن به کار می روند , دارای تا 30 درصد کربوهیدرات هستند. در نمک های لیگنوسولفونات استفاده شده به عنوان افزودنی یک فلز یا کاتیون آمونیوم جایگزین هیدروژن در گروه سولفونیکی می شود. نمک های کلسیم و سدیم رایج ترین کاتیون های مورد استفاده در فورمول بندی افزودنی های کاهنده آب هستند. نتایج رسانایی الکتریکی نشان می دهد که لیگنوسولفونات ها تنها به میزان 20 تا 30 درصد یونیزه شده و درجه یونیزه شدن در محلول برای نمک های سدیم بیش از کلسیم لیگنوسولفونات است.این مطلب علت نیاز به مقدار بیشتر نمک های کلسیم برای دستیابی به مقدار مشابه کاهش آب در مقایسه با نمک های سدیم را توضیح می دهد. با این حال کلسیم لیگنوسولفونات نسبت به سدیم لیگنوسولفونات ارزان تر می باشد.به طور کلی لیگنوسولفونات به تنهایی به عنوان افزودنی کندگیر کننده یا افزودنی کاهنده آب کندگیر به کار میرود. عموما در فورمول بندی روان کننده بتن معمولی یا افزودنی های کاهنده آب و تند گیر کننده ,برای جبران تاثیر لیگنوسولفونات در به تاخیر انداختن زمان گیرش و همچنین کاهش مقاومت اولیه , از افزودنی های تندگیر کننده مانند تری اتانول آمین که موجب تسریع گیرش می گردد , و کلسیم کلرید , فرمات یا نمک های دیگر که زمان گیرش و سخت شدن را سرعت می بخشند استفاده می شود.
به طور کلی افزودنی های کاهنده آب بر پایه لیگنوسولفونات , مقدار مشخصی از هوا را به بتن اضافه می کنند. این ویژگی در مواردی که به مقاومت در برابر چرخه ذوب و یخ نیاز بوده و یا برای افزایش چسبندگی بتن های کم عیار و بتن های با ماسه زبر و دانه بندی نا مناسب مطلوب می باشد.با این وجود استفاده همزمان از یک افزودنی حباب ساز با روان کننده بتن و افزودن آن ها به طرح مخلوط به طور جداگانه تا زمانی که مقدار هوای مورد نیاز در بتن تامین شود مطلوب تر خواهد بود. جهت کاهش مقدار هوای وارد شده در بتن , مقدار مشخصی از عامل ضد کف در فرآیند تولید افزودنی های کاهنده آب تجاری با پایه لیگنوسولفونات به آنها افزوده می شود. تریبوتیل فسفات ,دی بوتیل فتالات , استر های بورات و مشتقات سیلیکون با مقادیر حدود یک در صد لیگنوسولفونات برای این منظور استفاده می شوند. با توجه به قیمت مناسب لیگنوسولفونات , علاقه به استفاده از این ترکیب , حتی در زمینه ساخت افزودنی های فوق روان کننده , همواره وجود داشته است. لیگنوسولفونات های اصلاح شده که از طریق انجام فرآیند های فیلتراسیون , شکر زدایی و یا سولفوناتاسیون به دست می آیند قابلیت رقابت با افزودنی های بر پایه سولفونات ملامین و سولفونات نفتالین را دارا هستند. [h=2]هیدروکسی کربوکسیلیک اسید ها[/h] نمک های اسید های هیدروکسی کربوکسیلیک آلی در دهه پنجاه میلادی به عنوان کندگیر کننده و افزودنی های کاهنده آب توسعه یافتند. با وجود افزایش کاربرد این ماده , میزان استفاده از آن به اندازه لیگنوسولفونات نمی باشد. همانطور که از نام آنها بر می آید, اسید های هیدروکسی کربوکسیلیک دارای چند گروه هیدروکسیل (OH) و یک یا دو گروه کربوکسیلیک اسید (COOH) در انتهای زنجیره می باشد که به یک زنجیره کربنی کوتاه متصل شده است. شکل زیر برخی هیدروکسی کزبوکسیلیک اسید های رایج را که به عنوان کندگیر کننده یا روان کننده بتن استفاده می شود را نشان می دهد. احتمالا اسید گلوکونیک رایج ترین ترکیب مورد استفاده می باشد. اسید های سیتریک , تارتاریک , میوسیک, مالیک, سالیسیلیک, هپتونیک , ساکاریک و تانیک نیز برای هدف مشابهی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات معمولا به صورت محلول آبی 30 درصد نمک های سدیم و گاهی نیز به صورت نمک های آمونیا و تری اتانول آمین مورد استفاده قرار می گیرند. عموما این ترکیبات به صورت مصنوعی ساخته شده و از آنجا که به عنوان ماده اولیه در صنایع دارویی و غذایی استفاده می شوند دارای درجه خلوص بالایی هستند. با این وجود می توان هیدروکسی کربوکسیلیک اسید های الیفاتیک را از تخمیر و اکسیداسیون کربوهیدرات ها تولید کرد و به همین دلیل به آن هااسید های شکر نیز گفته می شود. هیدروکسی کربوکسیلیک اسید ها می توانند به تنهایی به عنوان کندگیر کننده و یا افزودنی های کاهنده آب کندگیر مورد استفاده قرار بگیرند. برای استفاده به عنوان روان کننده بتن معمولی یا تند گیر کننده , این ترکیبات باید همانند افزودنی های کاهنده آب با پایه لیگنوسولفونات , با یک افزودنی تندگیر کننده ترکیب شوند. [h=2]کربوهیدرات ها[/h] این ترکیبات دارای بخش های طبیعی مانند گلوکز و ساکاروز و پلیمر های هیروکسیلاته , که از هیدرولیز جزیی پلی ساکارید هایی مشابه با پلی ساکارید های موجود در نشاسته ذرت به دست می آیند , تشکیل می شوند. در تولید روان کننده بتن معمولی یا تند گیر کننده کربوهیدرات ها باید با مقادیر کمی از تری اتانول آمین یا کلسیم کلرید یا نمک های دیگر مخلوط شود تا اثر دیرگیرکنندگی آنها را کاهش دهد. نمونه ای از فورمول مولکولی این کربوهیدرات ها در شکل زیر نشان داده شده است. [h=2]سایر مواد شیمیایی روان کننده بتن[/h] ثبت اختراع های زیادی در مورد کاربرد انواع دیگری از ترکیبات آلی به عنوان روان کننده بتن وجود دارد. بررسی مقالات منتشر شده در مورد فورمول بندی افزودنی های شیمیایی نشان می دهد که فورمول بندی برخی از افزودنی های کاهنده آب بر پایه پلیمر های آکریلات و متاکریلات می باشند. این افزودنی ها موجب کاهش افت اسلامپ , بهبود کارپذیری و افزایش مقاومت می شوند. علاوه بر ترکیبات آلی ذکر شده , برخی ترکیبات غیر آلی نیز می توانند به عنوان افزودنی های کندگیر کننده عمل کنند. بورات ها, فسفات ها و نمک های سرب , روی , مس , آرسنیک و آنتیموان کندگیرکننده های سیمان پرتلند می باشند. با این وجود به علت قیمت بیشتر این ترکیبات در مقایسه با ترکیبات آلی و انحلال پذیری اندک آنها در محیط های آبی با PH نزدیک به خنثی , این ترکیبات به صورت تجاری استفاده نمی شوند. همچنین آلودهشدن آب های حاوی این ترکیبات از مسائلی است که باید مورد نظر قرار بگیرد. [h=2]مکانیزم عمل افزودنی های روان کننده[/h] زمانی که سیمان پرتلند با آب مخلوط می شود, به علت کم بودن نیروی دافعه بین ذرات سیمان , این ذرات به هم چسبیده و مطابق شکل زیر کلوخه هایی را تشکیل می دهند. در حضور روان کننده بتن کلوخه های شکل گرفته باز شده و ذرات سیمان به صورت تقریبا مجزا پراکنده می شوند. کاهش نیروهای جذب کننده بین ذرات سیمان اجازه حرکت بیشتری را به آنها می دهد.
مکانیزم های مختلفی در توضیح اثر روان کنندگی افزودنی های کاهنده آب در نسبت آب به سیمان ثابت مطرح شده است : جذب مولکول های آلی در لایه های مختلف , ایجاد غلافی از مولکول های آب , آزاد شدن آب به تله افتاده در بین ذرات سیمان , ایجاد تاخیر در فرآیند هیدراتاسیون سیمان و تغییر مورفولوژی [h=2]سیمان هیدراته[/h] برخی پژوهشگران معتقدند که جذب یک لایه ضخیم متشکل از ده ها لایه مولکولی , انرژی متقابل بین ذرات را کاهش داده و از طریق ایجاد ممانعت فضایی باعث پراکندگی ذرات سیمان می گردد. با این وجود بکارگیری مکانیزم ممانعت فضایی برای توجیه نحوه عملکرد افزودنی های فوق روان کننده نسل جدید بسیار رایج تر می باشد. رایج ترین مکانیزم برای توضیح نحوه عملکرد روان کننده بتننیروی دافعه الکتروستاتیکی می باشد. با جذب ذرات روان کننده بتن بر روی دانه های سیمان , این دانه ها دارای بار منفی شده و به این ترتیب دانه های سیمان که پیش از این در میدان الکتریکی جهت گیری نمی کردند دارای بار منفی شده و به علت ایجاد نیروی دافعه الکتروستاتیکی از یکدیگر فاصله می گیرند.
برخی معتقدند که بار منفی روی سطح ذرات سیمان موجب می شود که مولکول های دو قطبی آب به سمت آنها جهت گیری کرده و به این ترتیب غلافی هیدراته را بر روی سطح دانه های سیمان تشکیل دهند. تشکیل این غلاف حرکت ذرات سیمان نسبت به یکدیگر را تسهیل کرده و به این ترتیب موجب افزایش روانی خمیر سیمان می گردد. برخی دیگر از پژوهشگران معتقدند که با فاصله گرفتن دانه های سیمان از یکدیگر آب به تله افتاده در بین کلوخه های سیمان آزاد شده و به این ترتیب روانی افزایش می یابد.
علاوه بر این مکانیزم ها که بر اساس دافعه دانه های سیمان از یکدیگر می باشد مکانیزم های دیگری نیز پیشنهاد شده است. در یکی از این نظریهها کاهش سرعت تشکیل اترینگایت در حضور لیگنوسولفونات , موجب کاهش میزان آب مورد نیاز می گردد. فرضیه ای مشابه بر اساس کاهش سرعت تشکیل آلومینات هیدراته شش ضلعی , برای توجیه اثر روان کنندگی ترکیبات سدیم کربنات-لیگنوسولفونات پیشنهاد شده است. در پژوهش دیگری کاهش میزان قفل و بست پل های اترینگایتی که متصل کننده ذرات جامد هستند در حضور لیگنوسولفونات مشاهده شده است. این پدیده می تواند به علت کاهش اندازه کریستال های اترینگایت و به دنبال آن بهبود خواص رئولوژیکی منجر می شود. [h=2]تاثیر بر بتن در حالت تازه و خمیری[/h] خواص رئولوژیکی بتن تازه همچون کارایی و پمپ پذیری و خصوصیات بتن در حالت خمیری مانند پرداخت , گیرش و جمع شدگی در حالت خمیری با افزودن روان کننده بتن تا حد قابل توجهی تغییر می کند. این تغییرات بیشتر ناشی از تاثیرات فیزیکی و شیمیایی مولکول های آلی روان کننده بتن بر سطح ذرات سیمان در حال هیدراتاسیون است. مهمترین این تاثیرات در ادامه بررسی می شود. [h=3]کاهش آب با روان کننده بتن[/h] استفاده از افزودنی های کاهنده آب موجب کاهش مقدار آب اختلاط در اسلامپ ثابت می گردد.کاهش مقدار آب اختلاط از آن جهت مطلوب است که موجب افزایش مقاومتیا کاهش جمع شدگی و عیار سیمان می گردد. این مقدار کاهش آب اختلاط به عوامل مختلفی مانند نوع افزودنی مورد استفاده , نحوه اضافه کردن افزودنی , میزان اسلامپ و نسبت آب به سیمان , نوع سیمان , عیار سیمان , نوع سنگدانه ها , نوع ومیزان استفاده از افزونه ها مانند روباره و خاکستر بادی و نیز مقدار هوا بستگی دارد . عوامل موثر بر قدرت کاهندگی آب افزودنی ها ی کاهنده آب در ادامه بررسی شده است.
نوع افزودنی مورد استفاده – جدول زیر نشان می دهد که سدیم گلوکنات از نظر میزان کاهش آب موپرتر از گلوکز و لیگنوسولفونات عمل می کند. تاثیر انواع مختلف افزودنی های تجاری در مقدار کاهش آب اختلاط به ترکیب شیمیایی و میزان استفاده از آن ها بستگی دارد. هرچه مقدار استفاده از افزودنی بیشتر باشد , میزان کاهش آب بیشتر خواهد بود.با این وجود در مقادیر بیشتر از حد اشباع کاهش چندانی در مقدار آب اختلاط ایجاد نخواهد کرد. مقدار حد اشباع در افزودنی های مختلف متفاوت است اما برای روان کننده بتن تجاری که به صورتمحلولعرضه می شوند این مقدار در حدود 1 تا 5/1 درصد وزن سیمان است.
میزان اسلامپ و نسبت آب به سیمان – میزان کاهش آب در اسلامپ 50 میلیمتر تقریبا برابر 6 درصد و در اسلامپ 150 میلیمتر تقریبا برابر 11 درصد می باشد. بنابراین انتظار میرود که قدرت کاهندگی آب افزودنی ها در بتن های روان بیشتر باشد. نتایج تحقیقات دیگر نشان می دهد که در یک طرح مخلوط بتنی (با 300 کیلوگرم در متر مکعب سیمان تیپ 1) دارای افزودنی کاهنده آب , برای افزایش اسلامپ از 75 میلیمتر به 200 میلیمتر نیازمند افزایش مقدار آب از 179 به 190 کیلوگرم در متر مکعب بوده در حالی که در بتن مشابه اما بدون افزودنی برای همین مقدار افزایش اسلامپ مقدار آب از 189 به 210 کیلوگرم در متر مکعب افزایش یافته است. این بدان معناست که روان کننده بتن اجازه افزایش اسلامپ را با میزان کمتری از آب فراهم می کنند. [h=4]نوع سیمان[/h] میزان کاهش آب در بتن هایی که دارای سیمان با قلیایی کم و تری کلسیم آلومینات (C3A) کمتری هستند , بیشتر می باشد. سیمانی با تیپ مشخص که توسط تولیدکنندگان مختلفی تولید شده است می تواند مقادیر متفاوتی از کاهش آب را با وجود یکسان بودن افزودنی مورد استفاده نتیجه دهد.
نوع سنگدانه – میزان کاهش آب بدست آمده در بتن هایی با سنگدانه های متفاوت , چه از نظر گردگوشگی و تیز گوشگی و چه از نظر منشا سنگدانه , یکسان نبوده و نوع سنگدانه در میزان کاهش آب موثر است.
نوع و میزان استفاده از افزودنی های معدنی- روان کننده بتن در بتن های دارای مواد معدنی مانند دوده سیلیس نیز موثر می باشد.در بتن های حاوی دوده سیلیس مقدار افزودنی مورد نیاز برای کاهش آب بیش از میزان مورد نیاز برای بتنی مشابه اما بدون دوده سیلیس خواهد بود . علت این امر می تواند جذب سطحی زیاد دوده سیلیس باشد.
مقدار هوا- عوامل حباب ساز خود باعث کاهش مقدار آب اختلاط مورد نیاز می شوند. به همین دلیل در صورت استفاده همزمان از روان کننده بتن در کنار عوامل حباب ساز , مقدار کاهش آب بیشتر خواهد بود. [h=3]افزایش کارایی[/h] در مقدار آب ثابت , اضافه کردن روان کننده بتن موجب افزایش کارایی بتن می گردد. افزایش کارایی که معمولا با آزمایش اسلامپ اندازه گیری می شود به همان عواملی که در بخش کاهش آب ذکر شد بستگی دارد. برای مثال تاثیر روان کننده بتن در اسلامپ های بیشتر , بیش از تاثیر این افزودنی ها بر بتن های با اسلامپ کمتر (مقدار آب کمتر) بوده است.با این وجود آزمایش اسلامپ به تنهایی معیار مناسبی برای سنجش کارایی مخلوط بتن نمی باشد.
استفاده از رئو متر در تعیین کارایی , قابلیت جریان و ویسکوزیته مخلوط های بتنی سودمند می باشد. جدول زیر تاثیر افزودنی های کاهنده آب را بر اسلامپ بتن در میزان ثابت آب نشان می دهد. [h=3]گیرش[/h] یکی از تاثیرات اصلی افزودنی های کاهنده آب و مشتقات آن تاثیر بر زمان گیرش بتن می باشد.با توجه به اینکه انواع مختلف افزودنی های کاهنده آب بسته به نوع افزودنی تاثیر متفاوتی بر گیرش بتن دارند , در این بخش تاثیر روان کننده بتن , کاهنده آب کندگیر کننده و کاهنده آب تند گیر کننده بر خواص گیرش بتن به صورت مجزا بررسی می گردد. [h=4]کندگیر کننده ها و افزودنی های روان کننده بتن[/h] به طور کلی این افزودنی ها زمان گیرش اولیه و گیرش نهایی را به تاخیر می اندازند. با این وجود نمونه هایی از تسریع زمان گیرش اولیه در اثر استفاده از این افزودنی ها نیز مشاهده شده است که با تاخیر در اضافه کردن افزودنی قابل جلوگیری می باشد. معمولا زمان گیرش اولیه و نهایی سیمان های پوزولانی و روباره ای بیش از زمان گیرش سیمان های معمولی به تاخیر می افتد. تعیین زمان گیرش بتن های دارای افزودنی کاهنده آب نباید بر روی خمیر سیمان انجام شود چرا که نتایج بدست آمده از این آزمایش بسیار متفاوت خواهد بود. به طور کلی زمان گیرش خمیر سیمان از بتن بیشتر می باشد. داتری و کوالوسکی نشان داده اند که مقدار افزودنی مورد نیاز برای ایجاد تاخیر در زمان گیرش بتن , تقریبا نصف مقدار لازم برای ایجاد تاخیر مشابه در خمیر سیمان است. عوامل متعددی بر زمان گیرش بتن در زمان اجرا تاثیر می گذارند که مهمترین آن ها مقدار آب اختلاط می باشد. با تغییر دادن مقدار افزودنی مورد استفاده می توان به زمانی مناسب برای تراکم بتن دست یافت به گونه ای که از تشکیل درز سرد در حین بتن ریزی لایه های مختلف جلوگیری کرد. صرف نظر از دمای محیط , می توان مقدار افزودنی را به گونه ای تنظیم کرد که زمان موجود برای تراکم بتن تقریبا ثابت بماند. افزودنی های کندگیر کننده برای کنترل گیرش کاذب بتن مناسب نبوده و استفاده از آن پیشنهاد نمی گردد. همچنین گزارش ها ی موجود نشان می دهد که برخی روان کننده بتن کندگیر باعث سخت شدگی پیش از بلوغ مخلوط های بتنی می گردند.
افزودنی های با پایه لیگنین می توانند گیرش آنی را به تاخیر انداخته و در مقابل افزودنی های با پایه شکر می توانند در سیمان هایی که نسبت سولفات به آلومینات آنها کم هستند, گیرش آنی را به دنبال داشته باشند. میزان تاخیر در زمان گیرش اولیه و نهایی در اثر استفاده از میزان مشخصی از افزودنی , با تغییرات دما تغییر می کند. با این وجود , در صورتی که زمان گیرش اولیه و نهایی برای بتن حاوی افزودنی کندگیر بر حسب درصد ساعات مورد نیاز برای گیرش بتن شاهد بیان گردد , تغییرات دما تاثیر چندانی بر نتایج نخواهد داشت.
استفاده از این افزودنی ها باید بر اساس درصد های پیشنهادی توسط تولید کننده صورت گیرد مگر اینکه شرایط خاصی برای گیرش در نظر باشد. به عنوان مثال در بتن ریزی در هوای گرم برای دستیابی به زمان گیرش مطلوب می توان از مقادیر بیشتری از افزودنی استفاده نمود. استفاده بیش از مقدار پیشنهادی می تواند تاثیر زیادی در به تاخیر انداختن زمان گیرش داشته باشد و به این ترتیب زمان بیشتری برای عمل آوری نیاز خواهد بود. بنابراین در هنگام استفاده از مواد افزودنی با خاصیت کندگیر کنندگی باید دقت نمود که مقدار مصرف افزودنی بیش از مقادیر مجاز نباشد. با این وجود اگر به طور تصادفی مقداری بیش از مقدار مورد نظر از افزودنی به مخلوط اضافه شود , در صورت عمل آوری مناسب سطوح و باز نکردن قالب ها تا زمانی که بتن به مقاومت کافی برسد , مقاومت بتن در سنین بیشتر دچار مشکل نمی شود. [h=4]افزودنی های روان کننده بتن[/h] روان کننده بتن تجاری می توانند دارای برخی ترکیبات شیمیایی باشند که این ترکیبات هیدراتاسیون سیمان را تسریع بخشیده و با اثر دیر کنندگی ترکیبات اصلی تشکیل دهنده این افزودنی ها مقابله کنند. معمولا افزودنی های کاهنده آب با خاصیت گیرش عادی به گونه ای تنظیم می گردند که زمان گیرش بتن حاوی این افزودنی ها در محدوده زمانی 5/1 -+ ساعت نسبت به بتن شاهد قرار بگیرد . مقادیر واقعی این محدوده به استانداردها و دستورالعمل های اجرایی موجود در مورد روان کننده بتن بستگی دارد. جدول زیر تاثیر کاهنده های آب تجاری را بر زمان گیرش نشان می دهد. تاخیر در زمان اضافه کردن افزودنی موجب ایجادخاصیت دیر گیری در بتن شده که با کاهش مقدار استفاده از افزودنی کاهش می یابد. علاوهبر این ترکیب کردن افزودنی های کاهنده آب عادی با افزودنی های کاهنده آب متوسط می تواند باعث ایجاد تاخیر در گیرش بتن گردد. [h=4]افزودنی های روان کننده بتن تند گیر کننده[/h] معمولا برای کاهش اثر دیر کنندگی روان کننده بتن , مقادیر مشخصی از تندگیر کننده در این افزودنی ها وجود دارد. عوامل تندگیر کننده غیر کلریدی برای تولید افزودنی های کاهنده آب تندگیر کننده بدون کلر استفاده می شوند. این افزودنی ها همانطور که از نامشان بر می آید باعث کاهش زمان گیرش بتن می شوند. میزانتسریع در زمان گیرش بسته به نوع افزودنی , دمای محیط و نوع سیمان به کار رفته متفاوت است.
در ساخت و ساز هایی نظیر ساخت قطعات پیش ساخته , کانال ها و پوشش تونل ها که قالب های بتن پیش از 24 ساعت بعد از بتن ریزی باز می شوند , مقاومت کسب شده توسط بتن در سنین اولیه (مثلا در 12 یا 24 ساعت) حائز اهمیت زیادی می باشد. این مساله مستلزم تسریعزمان گیرش بتن برای کسب مقاومت کافی در سنین اولیه ,برای امکان پذیر بودن باز کردن قالب ها و حمل و نقل قطعات بتنی می باشد. همچنین برای بهبود عملیات پرداخت دال های بتنی , استفاده از روان کننده بتن تندگیر کننده به خصوص در بتن ریزی در هوای سرد بسیار سودمند می باشد. [h=3]افت اسلامپ[/h] بیشتر روان کننده بتن , کندگیر کننده نیز هستند و زمان موجود برای عملیات تراکم را افزایش می دهند. به همین علت , می توان خاصیت کاهش افت اسلامپ را برای این افزودنی ها قائل شد.ا
این ویيگی ها در آزمایش های اسلامپ بسیاری تایید شده است. بررسی های آزمایشگاهی و تجربیات عملی نشان می دهد که افزودنی های کاهندهآب و کندگیر کننده ها به طور کلی مشکلی بر روند افت اسلامپ بتن ایجاد نمی کند. با این وجود برخی دیگر از گزارش ها نشان می دهند که استفاده از افزودنی میزان افت اسلامپ را افزایش می دهد. در هنگامبررسی این نتایج باید بین استفاده از افزودنی در نسبت آب به سیمان ثابت و استفاده از افزودنی در اسلامپ ثابت تفاوت قائل شد.توجه به این نکته نیز مفید است که با وجود اینکه میزان افت اسلامپ در بتن های حاوی افزودنی بیش از بتن های بدون افزودنی بوده اما اسلامپ این بتن ها حتی بعد از 2 ساعت بیشتر از بتن های بدون افزودنی بوده است.
مستقل از مکانیزم شیمیایی که باعث افزایش میزان افت اسلامپ در حضور افزودنی می شود, تاخیر چند دقیقه ای در زمان اضافه کردن افزودنی پس از اختلاط یا اضافه کردن مقدار بیشتری از افزودنی پس از کاهش کارایی , می تواند در موارد اجرایی مشکل افت اسلامپ بتن را , حداقل تا زمانی که اقدامات دیگری انجام شود , کاهش داده یا به طور کامل برطرف کند. روش های دیگر شامل تغییر تیپ سیمان یا کارخانه تولید کننده آن , تغییر نوع و یا مقدار افزودنی مورد استفاده و کاهش دمای بتن می باشد.
آب انداختگی و ته نشینی
کندگیر کننده ها و روان کننده بتن سرعت و ظرفیت آب انداختگی و ته نشینی در بتن تازه را دست خوش تغییراتی می کنند.در شکل زیر تاثیر سه افزودنی کاهنده آب را بر آب انداختگی بتن تازه در اسلامپ ثابت 100 میلیمتر نشان می دهد. لیگنوسولفونات و به خصوص گلوکز سرعت و ظرفیت آب انداختگی در بتن را کاهش می دهد. در طرف مقابل , سدیم گلوکونات با وجود کاهش مقدار آب اختلاط , ظرفیت آب انداختگی را افزایش می دهد.
همچنین شکل دیگر نشان دهنده تاثیر عوامل کاهنده آب بر آب انداختگی بتن تازه در نسبت آب به سیمان ثابت 68/0 می باشد. گلوکونات موجب افزایش آب انداختگی شده در صورتی که گلوکز آن را کاهش داده و لیگنوسولفونات تاثیری بر آن نداشته است.این نتایج مشاهدات انجام شده در مورد تاثیر افزودنی های کاهنده آب تجاری بر آب انداختگی بتن را تایید می کند. کاهنده های آب تجاری با پایه لیگنوسولفونات و به خصوص گلوکز در اسلامپ ثابت میزان آب انداختگی را کاهش می دهند. کاهش بیشتر میزان آب انداختگی با استفاده از عوامل حباب ساز امکان پذیر خواهد بود. از طرف دیگر افزودنی های تجاری بر پایه هیدروکسی اسید ها و نمک های آنها سرعت و ظرفیت آب انداختگی را افزایش می دهند. [h=3]حباب سازی روان کننده بتن[/h] استفاده از مقادیر معمول برخی کندگیر کننده ها یا روان کننده بتن باعث ایجاد 2 تا 3 درصد حباب هوا در بتن تازه می شود.افزودنی های با پایه لیگنوسولفونات می توانند 2 تا 6 درصد هوای محبوس در بتن ایجاد کنند. استفاده از مقادیری بیش از مقادیر پیشنهادی توسط تولید کننده , به خصوص در هوای سرد , می توانند 7 تا 8 درصد حباب هوا را در بتن به دام بیاندازند. این مساله می تواند به علت مواد پایه شیمیایی استفاده شده مانند لیگنوسولفونات تصفیه نشده و یا به علت وجود مقداری عامل حباب زا که عمدا به افزودنی اضافه شده است باشد. ورود 2 تا 3 درصد هوا در بتن می تواند تا حدودی علت کاهش میزان آب مورد نیاز و ایجاد خاصیت خمیری در بتن تازه باشد.
فواید موجود در امکان کاهش آب در اثر ورود هوا به بتن بیشتر از کاهش مقاومتی است که ورود هوا به بتن به دنبال دارد. علاوه بر این بخشی از این هوای ورودی در طی فرآیند تراکم بتن از آن خارج می شود. در صورتی که حجم هوای ورودی بیش از میزان مطلوب باشد, باید از افزودنی های با پایه شیمیایی اصلاح شده و یا عوامل ضد کف استفاده کرد. در مواردی که برای افزایش دوام بتن در برابر چرخه ذوب و یخ مقدار مشخصی از هوا نیاز باشد و روان کننده بتن قادر به تامین این مقدار از هوا نباشد , از یک عامل حباب زا به صورت جداگانه استفاده می گردد.
به طور کلی اضافه کردن کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب در کارایی ثابت به بتنی هوادمیده با اسلامپ کم (20 تا 50 میلیمتر) تغییر چندانی در مقدار هوای موجود ایجاد نکرده و در صورتی که اسلامپ بتن در حدود 70 تا 150 میلیمتر باشد مقدار هوا افزایش می یابد. در بتن های حاوی کندگیر کننده یا روان کننده بتن که نیاز مند مقدار مشخصی از هوا می باشند , باید از مقادیر کمتری از عوامل حباب ساز استفاده شود. برای تعیین مقدار ماده حباب ساز ساخت طرح های اختلاط در محل کارگاه و در شرایط موجود در محل و با مصالح مصرفی لازم می باشد. [h=3]پمپ پذیری روان کننده بتن[/h] افزودنی های خاصی (کمک کننده پمپ) برای بهبود قابلیت پمپ شدن بتن های کم عیار موجود هستند با این حال , برای مخلوط های بتنی معمولی و بتن های با عیار سیمان زیاد استفاده از روان کننده بتن در نسبت آب به سیمان ثابت روانی بیشتری به بتن بخشیده و پمپ شدنآن را تسهیل می بخشد. البته در نسبت آب به سیمان ثابت ممکن است آب انداختگی بتن افزایش یابد که در این حالت افزایش مقدار ماسه و مواد ریز پرکننده سودمند می باشد. همچنین روان کننده بتن برای بهبود پمپ پذیری مخلوط های بتنی با آب اختلاط کمتر و در اسلامپ ثابت سودمند هستند. [h=3]یکنواختی تولید روان کننده بتن[/h] برای دستیابی به بتنی با کیفیت یکنواخت , باید نسبت آب به سیمان ثابت نگه داشته شود. تغییرات دمایی از مهمترین عوامل نوسان در مقدار آب اختلاط است. با افزایش دما , مقدار آب لازم برای رسیدن به اسلامپ ثابت افزایش می یابد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که برای ثابت نگه داشتن اسلامپ بتن معمولی با تغییر درجه حرارت از 5 تا 38 درجه سانتیگراد به 21 کیلوگرم آب اضافه نیاز خواهد بود.
برای جلوگیری از افزودن آب اضافه به مخلوط به دلیل گرمای هوا می توان از افزودنی های کاهنده آب استفاده کرد تا نسبت آب به سیمان و همچنین مقدار اسلامپ ثابت بماند. در صورتی که مقدار افزودنی به درستی تنظیم نگردد, افزایش دما باعث نوسانات بیشتری در آب اختلاط و کیفیت بتن می گردد. [h=3]قابلیت پرداخت روان کننده بتن[/h] برخی روان کننده بتن , افزودنی های کاهنده آب کندگیر کننده و افزودنی های کاهنده آب متوسط , خصوصیات مربوط به پرداخت بتن را در مقایسه با بتن های بدون افزودنی بهبود می بخشند. این ویژگی بخصوص در موارد نامناسب بودن مشخصات و دانه بندی سنگدانه ها که عملیات پرداخت را با مشکلاتی روبرو می کند سودمند خواهد بود. در حضور کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب کندگیر کننده بتن می تواند تا چند ساعت پس از قراردهی حالت خمیری خود را حفظ کرده تا فرصت بیشتری برای عملیات تراکم فراهم شود. به این ترتیب احتمال تشکیل درز سرد کاهش می یابد. این ویژگی همچنین , در بتن ریزی در هوای گرم دارای اهمیت قابل توجهی بوده چرا که استفاده از مقادیر مناسبی از افزودنی می تواند زمان گیرش بتن را به تاخیر بیاندازد. با این وجود در هوای گرم سطح بتن با سرعت بیشتری خشک شده و این افزودنی ها نمی توانند مانع از ترک خوردگی سطح بتن گردد. در چنین شرایطی عمل آوری دقیق و طولانی مدت برای دستیابی به گیرش یکنواخت در همه دال بتنی نیاز خواهد بود.
تاثیر منفی افزودنی های کاهنده آب بر عملیات پرداخت در مورد بتن های کم عیار می باشد. زمانی که از افزودنی ها برای کاهش عیار سیمان و به طور کلی برای کاهش خمیر استفاده می شود, دوغاب بر روی سطح ظاهر نمی شود که این امر ممکن است باعث ایجاد ترک های جمع شدگی خمیری در سطح بتن بشود. با استفاده از پودر حاوی سیمان , کاهنده آب و ماسه ریزدانه بر روی سطح این بتن ها در زمان گیرش می توان این مشکل را برطرف ساخت. [h=3]گرمای هیدراتاسیون[/h] غوامل کاهنده آب تولید حرارت اولیه در اثر هیدراتاسیون سیمان را به تاخیر می اندازد . با وجود اینکه استفاده از این افزودنی ها گرمای تولید شده در سنین کم در اثر فرآیند هیدراتاسیون را کاهش می دهند , گرمای ایجاد شده در مدت زمان 28 روز تغییری نکرده و یا افزایش می یابد. در مقاومت و اسلامپ ثابت افزودنی های کاهنده آب تنها از طریق کاهش عیار سیمان می توانند مقدار گرمای ایجاد شده را کاهش داده و به این ترتیب مقدار افزایش دمای بتن را کاهش دهند. در یکی از پژوهش های انجام شده در این زمینه اختلاف 5/4 درجه سانتیگرادی در سن 28 روزه بین بتن شاهد و بتن حاوی افزودنی با 5 درصد کاهش عیار سیمان مشاهده شده است. البته این در شرایطی است که از افزودنی کاهنده آب تندگیر کننده استفاده نشده باشد. به طور کلی تاثیر عیار و ترکیبات سیمان مورد استفاده بر گرمای هیدراتاسیون بیش از افزودنی می باشد. کاهش گرمای اولیه ایجاد شده در اثر استفاده از کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب در جلوگیری از ترک خوردن بتن بخصوص در هوای گرم مفید می باشد. از سوی دیگر افزودنی های کاهنده آب تندگیر کننده برای افزایش حرارت اولیه در بتن ریزی در هوای سرد مطلوب هستند. [h=3]جمع شدگی خمیری[/h] کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب کندگیر می توانند با تاخیر در زمان گیرش موجب تشدید جمع شدگی خمیری شوند , مگر در صورتی که از کاهش رطوبت بتن جلوگیری شود. در مواقعی که جمع شدگی پلاستیک علت ترک خوردن بتن می باشد , استفاده از این افزودنی ها مشکل ترک خوردگی را افزایش می دهد. تنها در صورتی که سرعت زیاد هیدراتاسیون سیمان علت تشکیل ترک باشد کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب کندگیر قادر خواهند بود تا مشکل تر خوردگی را رفع نمایند. [h=3]تاثیر بر خواص بتن سخت شده[/h] کندگیر کننده ها و روان کننده بتن , می توانند خواص سخت شده بتن را , بخصوص در مواقعی که با هدف کاهش مقدار آب اختلاط به کار می روند , دستخوش تغییراتی کنند. [h=3]مقاومت فشاری روان کننده بتن[/h] کاهش آب اختلاط در اثر استفاده از روان کننده بتن موجب افزایش قابل توجه مقاومت 28 روزه می گردد. به طور کلی افزایش مقاومت حاصل در اثر استفاده از افزودنی کاهنده آب بیش از افزایشی است که از کاهش نسبت آب به سیمان انتظار می رود.به عبارت دیگر حتی با ثابت نگه داشتن نسبت آب به سیمان , استفاده از مواد روان کننده بتن باعث بهبود مقاومت فشاری بتن می گردد. این مساله بیشتر به علت تغییراتی است که افزودنی های کاهنده آب در ریز ساختار خمیر سیمان ایجاد می کنند و باعث می شوند از سیمان به صورت بهیته تری استفاده شود. نتایج ترسیم شده در شکل زیر نشان می دهند مقاومت 28 روزه برای بتن حاوی افزودنی بیشتر از مقاومت مربوط به بتن بدون افزودنی است. به نظر میرسد که این افزایش مقاومت به دلیل بیشتر بودن درجه هیدراتاسیون در دراز مدت ناشی از استفاده از این افزودنی هاست که موجب افزایش میزان مقاومت حتی در نسبت آب به سیمان یکسان است. نتایج مشابهی برای سایر افزودنیهای کاهنده آب به دست آمده است. برای نمونه نتایج مقاومت فشاری بتن های حاوی سدیم گلوکونات و ساکاروز تایید کننده این موضوع هستند.
با توجه به مرتبط بودن سایر پارامتر های مکانیکی به مقاومت فشاری , انتظار می رود که با افزایش مقاومت فشاری مشخصات مکانیکی بتن به طور کلی افزایش یابد. با وجود این نتایج تحقیقات انجام شده نشان می دهد که مقاومت خمشی یتن حاوی افزودنی , کمتر از مقدار مورد انتظار می باشد. [h=3]روند کسب مقاومت[/h] در کوتاه مدت , مثلا در سن 1 روز , مقاومت فشاری نمونه های دارای روان کننده بتن لیگنوسولفونات , گلوکونیک اسید و سوکروز کمتر از نمونه شاهد دارای نسبت مشابه آب به سیمان می باشد که به علت اثر تاخیری این افزودنی ها بر هیدراتاسیون سیمان در سنین اولیه است. برای نمونه تاثیر افزودنی با پایه کلسیم لیگنوسولفونات در مقاومت بتن تا سن 3 روز نشان می دهد که : منحنی مقاومت 1 روزه بتن حاوی افزودنی کاهنده آب کندگیر کننده در مقایسه با نمونه بتن شاهد پایین تر می باشد اگر چه مقاومت بتن حاوی افزودنی پس از 3 روز بیش از مقاومت بتن شاهد بدون افزودنی است. هر چه مقدار استفاده از روان کننده بتن کندگیر بیشتر باشد , اثر تاخیری آن نیز بیشتر خواهد بود. مقایسه بتن دارای افزودنی با بتن بدون افزودنی در اسلامپ و عیار سیمان ثابت نشان می دهد که کاهش مقاومت 1 روزه آن تا حدودی کمتر بوده , با این حال این مساله بیشتر به نوع افزودنی مورد استفاده بستگی دارد. در بتن های حاوی مواد روان کننده بتن تند گیر کننده پدیده متفاوت است به این ترتیب که کسب مقاومت در سنین اولیه معمولا بیش از بتن های بدون افزودنی است. [h=3]تخلخل[/h] تاثیر افزودنی های کاهنده آب بر تخلخل خمیر سیمان یا ملات به درجه هیدراتاسیون و نسبت آب به سیمان بستگی دارد. در سنین بیشتر , در صورتی که استفاده از افزودنی تاثیر چندانی بر درجه هیدراتاسیون نگذاشته باشد , با کاهش نسبت آب به سیمان تخلخل خمیر سیمان کاهش می یابد. بنابراین فاز ملات بتن شاهد و بتن حاوی افزودنی که در آن هم عیار سیمان و هم مقدار آب اختلاط کاهش یافته و در کل نسبت آب به سیمان ثابت مانده است , دارای تخلخل و توزیع اندازه حفرات مشابهی می باشند.
در نسبت آب به سیمان ثابت , استفاده از افزودنی به میزان کمتری بر تخلخل و توزیع اندازه خلل و فرج تاثیر می گذارد. شکل زیر توزیع اندازه خلل و فرج خمیر سیمانی (نسبت آب به سیمان 5/0) که یکبار در آن از 2/0 درصد افزودنی تجاری لیگنوسولفونات استفاده شده و بار دیگر خمیر سیمان بدون استفاده از افزودنی ساخته شده است را نشان می دهد. اضافه کردن افزودنی لیگنوسولفونات , تغییر چندانی در تخلخل های با شعاع در حدود 10 تا 75 آنگستروم ایجاد نکرده است. نسبت حجمی تخلخل های با شعاع بزرگتر از 75 آنگستروم در خمیر دارای لیگنوسولفونات کمتر از نمونه شاهد است. مقدار کل تخلخل شامل حفره های با شعاع کمتر از 200 آنگستروم در حضور لیگنوسولفونات کمی کمتر است در حالی که تفاوت چندانی در مخلوط های سیمانی پوزولانی و روباره ای دیده نشده است.نتایج مشابهی توسط استوپاچنکو گزارش شده است که در آن استفاده از 25/0 درصد افزودنی لیگنوسولفوناتی تغییر چندانی در مقدار کل خلل و فرج ایجاد نکرده است. با وجود این , نسبت حجمی حفره های با شعاع بیش از 100 آنگستروم در ملات های حاوی لیگنوسولفونات 8 درصد کمتر و در خمیر سیمان حاوی این افزودنی 30 درصد کمتر می باشد. [h=3]نفوذ پذیری[/h] با کاهش نسبت آب به سیمان در صورت استفاده از روان کننده بتن , تخلخل خمیر سیمان و در نتیجه نفوذپذیری آن کاهش می یابد. آزمایش نشان می دهد که در عیار سیمان (300 کیلوگرم در متر مکعب ) و اسلامپ ثابت (100 میلیلیتر) افزودن 2/0 درصد افزودنی کاهنده آب با پایه پلیمر هیدروکسیلاته نفوذپذیری بتن در سنین کوتاه مدت و بلند مدت را کاهش می دهد. نتایج مشابهی با استفاده از افزودنی های با پایه لیگنوسولفونات آمونیوم, لیگنوسولفونات تجاری و اسید کربوکسیلیک هیدروکسیلاته به دست آمده است.کاهش نفوذپذیری در بتنهای حاوی روان کننده بتن , در صورت کاهش عیار سیمان هم اتفاق می افتد که می تواند به علت درجه بیشتر هیدراتاسیون صورت گرفته در بتن حاوی افزودنی باشد. [h=3]جمع شدگی ناشی از خشک شدگی و خزش[/h] جمع شدگی بتن حاوی افزودنی کاهنده آب در دراز مدت می تواند کمتر از نمونه شاهد باشد و از طرفی خزش بتن به نسبت افزایش مقاومت آن کاهش پیدا می کند. به طور کلی تاثیر مقدار مشخصی از یک افزودنی بر جمع شدگی و خزش بتن , به ترکیبات سیمان مورد استفاده بستگی خواهد داشت. [h=3]تاثیر بر دوام بتن[/h] دوام بتن نیز مانند سایر پارامتر ها به واسطه استفاده از مواد افزودنی تحت تاثیر قرار می گیرد. مقاومت در برابر پدیده ذوب و یخ , معمولا به عنوان معیاری برای سنجش دوام بتن محسوب می شود. با این وجود , دوام بتن در واقع مقاومت بتن در برابر عوامل مهاجم شامل حملات سولفاته و کلراید نیز می باشد. [h=3]مقاومت در برابر ذوب و یخ[/h] به طور کلی مقاومت در برابر ذوب و یخ تابعی از مقدار هوای عمدی , نحوه توزیع حباب های هوا در خمیر سیمان و درجه اشباع خمیر سیمان و سنگدانه ها است. کاهش نسبت آب به سیمانیا افزایش کارایی بتن در اپر استفاده از روان کننده بتن , می تواند بر ماتریس خمیر سیمان و یا بر توزیع حباب های هوا تاثیر بگذارد. استفاده از روان کننده بتن بدون استفاده از عوامل حباب ساز برای تامین مقاومت در برابر یخ زدن بتن کافی نمی باشد.
والاس و اور تاثیر اضافه کردن افزودنی های کاهنده آب به بتن های هوا دمیده را بررسی کرده و دریافتند که به طور میانگین مقاومت در برابر ذوبو یخدر این مخلوط ها 39 درصد بیش از نمونه های کنترل بوده است. سایر نتایج بدست آمده در این حوزه نیز تایید می کند که استفاده از روان کننده بتن به همراه عوامل حباب ساز در مقایسه با استفاده از عوامل حباب ساز به تنهایی , نه تنها دوام بتن در برابر یخ زدگی را بهبود بخشیده بلکه کاهش مقاومت ایجاد شده به دلیل ایجاد حباب در بتن را نیز جبران می کند.نتایج پژوهشی دیگر نشان می دهد که دوام بتنی که در آن برای کاهش عیار سیمان و آب از افزودنی استفاده می شود در مقایسه با بتن شاهدی که دارای مقاومت , اسلامپ و مقدار هوای یکسان با آن بتن باشد , تغییری نخواهد داشت. مثال هایی از کاهش مقاومت در برابر ذوب و یخ در صورت استفاده از روان کننده بتن نیز گزارش شده است.احتمالا چنین مثال هایی به کاهش مقدار هوا یا ساختار توزیع حفره ها نامناسب مربوط می شود. اضافه کردن افزودنی کاهنده آب و عامل حباب ساز به طور جداگانه امکان دستیابی به مقدار هوای مطلوب و ساختار توزیع حفره ها مناسب را فراهم می کند. [h=3]مقاومت روان کننده بتن در برابر سولفات ها[/h] تهاجم سولفات محلول در آب بر روی سطح خمیر سیمان اتفاق می افتد. بنابر این , سرعت تهاجم بیش از هر چیز به نفوذپذیری خمیر سیمان و همچنین توانایی خمیر سیمان به مقاومت در برابر حملات سولفاتی بستگی دارد. مقاومت خمیر در برابر حملات سولفاتی به درصد فاز آلومیناتی موجود در سیمان بستگی دارد در حالیکه نفوذپذیری بتن تابعی از میزان تخلخل و ساختار آن است. به دلیل کاهش نسبت آب به سیمان در صورت استفاده از افزودنی های کاهنده آب , نفوذپذیری خمیر سیمان کاهش یلفته و بنابراین تصور می شود نفوذ سولفات به داخل بتن کاهش می یابد. این مساله بر اساس نتایج ترسیم شده در شکل زیر تایید می شود. این نتایج نشان می دهد که بتن حاوی افزودنی در مقایسه با بتن شاهد به مقدار کمتری افزایش حجم می یابد که در نتیجه کاهش سرعت واکنش یون سولفات وفاز آلومیناتی است. والاس و اور نشان دادند که روان کننده بتن استفاده شده برای کاهش نسبت آب به سیمان همواره مقاومت سازه های بتنی را در برابر حملات سولفاته بهبود بخشیده اند. [h=3]مقاومت در برابر کلر و خوردگی آرماتور[/h] حضور یون های کلر می تواند موجب خوردگی آرماتور ها در بتن های مسلح و به ویژه در بتن های پیش تنیده گردد. ورود یون های کلراید به داخل بتن می تواند از طریق اجزای سازنده بتن شامل افزودنی های مورد استفاده و همچنین از طریق قرار گرفتن در معرض این یون ها باشد. در مورد اول مقدار کل کلر موجود در بتن باید کمتر از مقادیر مشخص شده در ACI 318 باشد. در چنین شرایطی بر اساس مقدار کلر موجود در ترکیبات سازنده بتن , کلر موجود در افزودنی های کاهنده آب و تندگیر کننده باید بسیار کم و یا تقریبا در حد صفر باشد.
از سوی دیگر همانطور که ذکر شد استفاده از روان کننده بتن نفوذپذیری بتن را کاهش می دهند و مقاومت بتن را در برابر حملات کلریدی افزایش می بخشند. بنابر این به دلیل کاهش نفوذپذیری در اثر استفاده از روان کننده بتن , بخصوص در شرایطی که مصالح در دسترس دارای مقادیری از کلر هستند, می توان مقدار کلر اولیه را کمی بیشتر در نظر گرفت. [h=3]واکنش های سیلیکاتی قلیایی[/h] به خوبی مشخص شده است که آب یا رطوبت موجود در محیط تا حدودی در واکنش های سیلیکاتی قلیایی نقش دارند. به همین دلیل کاهش امکان نفوذ رطوبت به داخل بتن و در معرض رطوبت قرار گرفتن بتن های دارای سنگدانه های واکنش زا می تواند عمر مفید سازه های بتنی را افزایش دهد. اسکریپچر نشان داد که اضافه کردن کلسیم لیگنوسولفونات سرعت و شدت افزایش حجم ناشی از واکنش های سیلیکاتی قلیایی را کاهش می دهد. با این حال او استفاده از این افزودنی را تنها به عنوان عامل کاهنده مطرح کرده و آن را راه حل جلوگیری از این واکنش ها نمی داند. [h=2]نحوه مصرف , کاربرد ها و استانداردهای روان کننده بتن[/h] روان کننده بتن و کندگیر کننده ها به عنوان محلول های آبی خنثی و یا با خاصیت قلیایی کم مورد استفاده قرار می گیرند . در صورت عرضه این افزودنی ها به صورت جامد باید بر اساس توصیه های تولید کننده تا غلظت مناسب به صورت محلول تهیه شوند. [h=2]نحوه اضافه کردن مواد افزودنی روان کننده بتن[/h] روان کننده بتن باید به گونه ای به طرح اختلاط بتن افزوده شوند که به سرعت و به صورت یکنواخت در مخلوط بتنی پخش شوند. این کار , از طریق اضافه کردن افزودنی به آب توزین شده که پس از آن به سیمان و سنگدانه های خشک مخلوط شده اضافه می شود, امکان پذیر است. با این حال این روش بیشترین میزان کاهش آب یا افزایش کارایی را به دنبال نخواهد داشت. بهترین عملکرد زمانی حاصل می شود که اضافه کردن افزودنی درست در پایان زمان اختلاط سنگدانه ها , سیمان و آب اختلاط انجام گیرد. برای دستیابی به شرایطی که هم از نظر مشخصات بتن و هم از نظر استفاده از افزودنی در شرایط اجرایی مطلوب باشد , پس از اختلاط اولیه سنگدانه , سیمان و بخشی از آب (تقریبا 50 درصد), افزودنی با تقریبا نیمی از آب باقیمانده مخلوط شده و به مخلوط بتنی اضافه می گردد و در نهایت آب باقی مانده تا رسیدن به کارایی مورد نظر به مخلوط افزوده می شود.
در جدول زیر نتایج مربوط به بتن های ساخته شده دارای یک روان کننده بتن تجاری با سه روش مختلف به منظور مقایسه آورده شده است. کاهش نسبت آب به سیمان از 8 درصد برای زمانی که 30 درصد افزودنی بلافاصله به مخلوط اضافه می شود تا تقریبا 12 درصد برای حالتی که مقدار مشابه افزودنی با بخشی از آب اختلاط مخلوط شده و پس از 30 ثانیه اختلاط اولیه به مخلوط اضافه می شود متفاوت است. نحوه افزودن افزودنی بر مقاومت فشاری و زمان گیرش نیز تاثیر می گذارد. با به تاخیر انداختن زمان اضافه کردن افزودنی به مخلوط , زمان گیرش طولانی تر و مقاومت 1 روزه کمتری به دست آمده است در حالی که به علت کاهش بیشتر نسبت آب به سیمان در این مخلوط ها مقاومت 3 و 28 روزه افزایش پیدا کرده است. تاثیر روش اضافه کردن افزودنی های کاهنده آب با مشاهده مقادیر متفاوت افزودنی مورد نیاز برای رسیدن به کارایی یکسان در روش های مختلف قابل تعیین است. جدول زیر نشان می دهد که زمان گیرش و مقاومت فشاری مخلوط تولید شده با 25/0 درصد افزودنی که بلافاصله اضافه شده است مشابه مخلوطی با 2/0 درصد افزودنی است که در آن افزودنی با تاخیر به مخلوط اضافه شده است. [h=2]نحوه مصرف و نکات اجرایی روان کننده بتن[/h] روان کننده بتن همانند سایر افزودنی ها , باید بر اساس مقادیر پیشنهادی توسط تولید کننده آن مورد استفاده قرار بگیرند. مقادیر رایج پیشنهادی برای استفاده از کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب که به صورت محلول عرضه می شوند در محدوده 3/0 تا 1 درصد وزن مواد سیمانی در مخلوط بتن است. به عبارت دیگر به ازای هر 100 کیلوگرم از سیمان 300 تا 1000 میلی لیتر افزودنی استفاده می شود. با این حال برای رسیدن به مقدار بهینه استفاده از این افزودنی ها در شرایط خاص و با مصالح اولیه مشخص باید طرح مخلوط های آزمایشی ساخته شود. این کار به خصوص در شرایطی که دمای محیط در حدوددمای معمول اتاق (10 تا 30 درجه سانتیگراد) نیست اهمیت ویژه ای پیدا می کند و باید طرح های آزمایشی اولیه با درصد های مختلف افزودنی برای دستیابی به درصد بهینه ساخته شود.
در برخی موارد ممکن است به صورت تصادفی مقادیر بیشتری از افزودنی (2 تا 3 برابر مقادیر پیشنهادی توسط تولید کننده) به طرح اختلاط اضافه گردد. در چنین شرایطی زمان گیرش بسیار طولانی مدت به همراه افت مقاومت اولیه , به خصوص در شرایط هوای سرد , قابل انتظار خواهد بود. همچنین ممکن است بتن برای چند روز در حالت خمیری خود باقا بماند. با این حال با دو برابر شدن مقدار استفاده نسبت به حالت عادی , مقاومت فشاری در سن 2 روزه می تواند بیش از مقاومت بدست آمده برای نمونه دارای مقدار معمول افزودنی باشد. با استفاده از مقادیری بیش از 3 برابر مقدار معمول, در صورتی که استفاده بیش از حد از افزودنی موجب ایجاد هوای اضافه در بتن نگردد ( و ناپایداری بتن را به همراه نداشته باشد), مقاومت فشاری دراز مدت (28 تا 90 روزه) معمولا بیشتر از نمونه شاهد خواهد بود. بنابراین درصورتی که مقاومت کوتاه مدت بتن هایی که دارای مقادیر بیش از حد افزودنی هستند کاهش پیدا نکرده باشد , مقدار اضافی حباب هوا در بتن ایجاد نشده و خطر کاهش مقاومت در سنین دراز مدت وجود ندارد.
جنبه های احتیاطی استفاده از روان کننده بتن , همانند سایر افزودنی ها باید توسط تولید کننده آن ارائه گردد. کندگیر کننده ها و افزودنی های کاهنده آب به طور کلی به میزان کمی قلیایی بوده و از تماس آن ها با پوست و به ویژه با چشم باید اجتناب کرد. در صورت تماس با پوست یا چشم باید بلافاصله با آب یا محلول آبی رقیق اسید بوریک شسته شده و برای اطمینان بیشتر مراقبت های پزشکی انجام گیرد. احتیاط های لازم در مورد سمی بودن افزودنی ها و اقدامات مورد نیاز در صورت خوردن این ترکیبات باید توسط تولید کننده ارائه گردد. ریختن روان کننده بتن یا کندگیر کننده باعث لیز شدن سطح زمین شده و به همین علت باید به سرعت تمیز شود. این ترکیبات قابل اشتعال نبوده اما ماده جامد باقی مانده پس از تبخیر آن ها معمولا ترکیبی آلی است که قابل اشتعال است.

zhikavaco.com

 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

sara350

عضو جدید
همه چیز در مورد بتن پیش تنیده

همه چیز در مورد بتن پیش تنیده

مفهوم پیش تنیدگی : پیش تنیدگی عبارت است از ایجاد یک تنش ثابت و دائمی ( Prestress ) در یک عضو بتنی به نحو دلخواه و به اندازه لازم ، به طوریکه در اثر این تنش ، مقداری از تنش های ناشی از بارهای مرده و زنده در این عضو خنثی شده و در نتیجه مقاومت باربری آن افزایش پیدا می کند . هدف اصلی از پیش تنیده کردن یک عضو بتنی ، محدود کردن تنش های کششی و ترک های ناشی از لنگر خمشی ، تحت تاثیر بارهای وارده در آن عضو می باشد . بتن جسمی است مقاوم در مقابل فشار ، ولیکن مقاومت آن در مقابل کشش بسیار کم می باشد ، بنابراین می توان با وارد کردن فشار به بتن ، کشش ایجاد شده در اثر بار مرده و زنده را در عضو بتنی تقلیل و در نتیجه مقاومت آن را افزایش داد .
لطفا ادامه مطلب را ببینید…
کاربرد بتن پیش تنیده معمولاً در عضوهایی است که تحت تاثیر خمش می باشد مانند : تیرها ، دال ها ، دیوارهای حائل و ستون ها . ولی می توان از بتن پیش تنیده در عضوهایی که تحت تاثیر کشش هستند مانند : لوله ها ، مخازن آب و غیره نیز به نحو مطلوب استفاده نمود .​
مزایای بتن پیش تنیده : ۱ ) نداشتن ترکهای دائمی یکی از مهمترین خواص سازه های بتن پیش تنیده نداشتن ترک های دائمی می باشد . این موضوع باعث دوام بیشتر این نوع سازه ها نسبت به سازه های بتنی و بتن آرمه می شود . این امر به خصوص در محیط هایی با گازها و زمین های خورنده و همچنین سازه های دریایی بسیار حائز اهمیت می باشد . برتری بتن پیش تنیده نسبت به بتن آرمه در ساختمان تانکرهای آب و مخازن به جهت نداشتن ترک واضح است . ۲ ) وزن کمتر سازه وزن سازه های بتن پیش تنیده به مراتب از وزن سازه های بتن آرمه معادل کمتر است . اولاً چون از مقاومت تمام سطح مقطع بتن استفاده می شود ، میزان بتن لازم کمتر است . ثانیاً چون فولاد مصرفی دارای مقاومت زیادتری است ، معمولاً وزن فولاد لازم بین یک سوم تا یک پنجم وزن فولاد معمولی معادل می گردد . ۳ ) نداشتن خیز به سمت پایین خیز به طرف پایین ( deflection ) تیرهای بتنی پیش تنیده تحت اثر بارهای سرویس معمولاً بسیار کم می باشد . زیرا قبل از وارد آمدن بارهای سرویس ، تحت تاثیر نیروهای پیش تنیدگی مقداری خیز به طرف بالا در تیر به وجود آمده است ، که از شدت خیز به طرف پایین می کاهد . ۴ ) تست سازه قبل از بارگذاری در سازه های بتن پیش تنیده قبل از وارد آمدن بارهای سرویس ، سازه به وسیله نیروی پیش تنیدگی به شدت بارگذاری شده و بتن و فولاد تحت اثر تنش های زیادی قرار می گیرد ، و این خود یک نوع امتحان از نظر مطمئن بودن بتن و فولاد می باشد . ۵ ) قابلیت انعطاف پذیری با تغییر مقداری نیروی پیش تنیدگی می توان سازه را صلب و یا انعطاف پذیر کرد ، بدون اینکه مقاومت نهایی آن تغییری بکند . ۶ ) اقتصادی بودن سازه سازه های بتن پیش تنیده معمولاً برای دهانه های بزرگ و بارهای سنگین اقتصادی تر از سازه های بتن آرمه می باشد . ۷ ) انعطاف پذیری در معماری سازه های بتن پیش تنیده به دلیل حذف بعضی از ستون ها و پایه ها ، امکان اجرای سازه با دهانه های بزرگتر را امکان پذیر ساخته و قابلیت سازه از نظر معماری را افزایش می دهد . به عنوان مثال سطح هیپربولوئید ( که از دوران هذلولی به وجود می آید ) پیش تنیده برای پوشش سقف ساختمان های صنعتی با دهانه های ۱۰ تا ۱۸ متر ، سازه های فضایی و … از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه و از نظر آرشیتکتی بسیار زیبا می باشد . روشهای پیش تنیدگی: ۱- بتن پیش تنیده پیش کشیده (Pre-tensioned concrete) : بتن پیش کشیده بتنی است که کابل های پیش تنیدگی آن قبل از ریختن بتن کشیده شده باشند . در بتن پیش کشیده کابل های داخل بتن به بتن چسبیده اند و در واقع کابل بدون غلاف داخل بتن جای می گیرد و بعد از اینکه بتن به مقاومت مشخصه رسید ، کابل ها را از تکیه گاههای دو طرف آزاد کرده و قسمت اضافی بیرون مانده از بتن را قطع می نمایند . تمام نیروی پیش تنیدگی به طور کامل در طولی از کابل به بتن منتقل می شود که این طول انتقال ، بستگی به نوع سطح فولاد ، شکل مقطع و قطر آن دارد . همچنین مقاومت بتن نیز در آن موثر می باشد همانند تولید شمع ها و تیرهای پیش ساخته .
برای جلوگیری از وارد شدن ضربه به بتن در موقع انتقال نیروی پیش تنیدگی ، باید این نیرو به طور آرام و تدریجی به بتن منتقل شود . همچنین قطعه بتنی باید بتواند به راحتی در روی بستر خود بلغزد تا جلوی به وجود آمدن نیروهای داخلی در اثر اصطکاک گرفته شود . یکی از خاصیت های مهم بتن پیش کشیده این است که می توان چندین عضو یک شکل را در آن واحد بین دو تکیه گاه ریخته و پس از گرفتن بتن با قطع کردن کابل های مشترک ، آنها را از هم جدا کرد . این کار از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می باشد ، زیرا عمل کشیدن کابل ها برای تمام عضوها فقط یکبار انجام می شود همانند تولید قطعات پیش ساخته Hallow-core که مراحل تولید به شکل زیر می باشد .
۲- بتن پیش تنیده پس کشیده (Post-tensioned concrete) :
اگر فولاد پیش تنیدگی را بعد از گرفتن و سفت شدن بتن بکشند ، بتن را اصطلاحاً بتن پس کشیده می نامند . نیروی پیش تنیدگی توسط گیره های ( anchorages ) دو انتهای سازه از کابل به بتن منتقل می گردد . فولاد پیش تنیدگی نباید قبل از کشیدن به بتن چسبیده باشد ، در غیر این صورت امکان کشیدن آن وجود نخواهد داشت . فولادهای پیش تنیدگی را باید در داخل غلاف ها یا مجراهایی که در داخل بتن یا خارج از آن تعبیه شده است ، قرار داد .
کابل های پیش تنیدگی را می توان قبل و یا بعد از بتن ریزی در داخل غلاف ها کار گذاشت . کابل ها به صورت یکی یکی به وسیله دستگاه کابل ردکن ( strand pusher ) و یا به طور دسته ای بوسیله نیروی انسانی در داخل غلاف کار گذاشته می شود .
انواع بتن پیش تنیده پس کشیده
۱) با روش چسبنده ( Bonded )
بعد از پایان عملیات کشش کابل ها ، برای جلوگیری از زنگ زدن کابل ها ، دوغاب سیمان به داخل غلاف ها تزریق می شود تا فاصله بین کابل و غلاف را پر کند . در این حالت چون کابل توسط دوغاب به غلاف و در نتیجه به بتن می چسبد ، اصطلاحاً این روش را چسبنده ( Bonded ) می نامند .
.
پل صندوقه ای به وسیله دستگاه شاریو​
.
.
پل صندوقه ای درجا ریز​
.
تیر پس کشیده​
.
سقف ساختمان پس کشیده​
.
.
گروت تزریق شده داخل گیره​
۲) با روش غیر چسبنده ( Unbonded ) گاهی اوقات به دلائل خاصی از جمله ایجاد انعطاف پذیری بیشتر سازه جهت مقاومت بهتر در مقابل زلزله ، ممکن است دوغاب به داخل غلاف تزریق نکنند . در چنین حالاتی چون هیچ نوع چسبندگی بین کابل و غلاف وجود ندارد ، این روش را غیر چسبنده ( unbonded ) می نامند . در چنین مواقعی برای جلوگیری از زنگ زدن کابل ، داخل غلاف و دور کابل را پر از گیریس می کنند . بعضی از کارخانه های کابل سازی ، کابل هایی تولید می کنند که در داخل لوله های پلاستیک پر از گریس قرار دارد . این نوع کابل های فاقد چسبندگی را می توان مستقیماً در داخل بتن کار گذاشت و بعد از کسب مقاومت از بتن ، کابل ها را کشید که گریس مانع از چسبیدن کابل به غلاف پلاستیکی و در نتیجه به بتن می شود . در روش غیر چسبنده اگر به دلائلی کابل از داخل گیره ها در برود و یا از هر نقطه پاره شود ، نیروی پیش تنیدگی در آن مقطع از بین می رود .
اصولاً مقاومت نهایی بتن پس کشیده چسبنده خیلی بیشتر از مقاومت نهایی بتن پس کشیده غیر چسبنده مشابه می باشد .
سقف ساختمان های پس کشیده به روش Unbonded​
سقف ساختمان های پس کشیده به روش Unbonded​
 

ArchCo

عضو جدید
فوم بتن و مزایای آن نسبت به پوکه ریزی

فوم بتن و مزایای آن نسبت به پوکه ریزی

فوم بتن (foamed concrete) یا بتن سبک به‌عنوان مصالحی که چگالی آن به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای از بتن معمولی پایین‌تر است می‌تواند نقش مؤثری در کاهش وزنساختمان‌ها، به‌ویژه در قسمت غیر سازه‌ای داشته باشد.
بتن همراه با ماده کف‌ساز با پایه پروتئین حیوانی را بتن فوم می‌نامند. این نوع بتن علاوه بر، داشتن مزایای بتن معمولی خواص دیگری مانند وزن مخصوص کم و مقاومت فشاری بالا را نیز دارا می‌باشد سبکی این بتن در سازه‌های ساختمانی باعث کاهش بار مرده ساختمان، صرفه‌جویی در حجم خاک‌برداری و بتن مصرف‌شده در فونداسیون‌ها و همچنین کاهش بارهای زلزله می‌گردد. برای افزایش کارایی این محصول در پروژه‌های مختلف مقدار اختلاط و افزودنی‌های موردنیاز طبق تجربیات و استانداردهای کشورهای آلمان، انگلیس و آمریکا تنظیم و تهیه می‌گردد و برای تولید نهایی و آزمایش‌های مقاومت بر روی آن‌ها صورت می‌گیرد. برای تولید این بتن از ملات ماسه، سیمان، ماسه‌بادی، ملات بتن فوم (از نوع پروتئین حیوانی) و افزودنی‌های مجاز استفاده می‌گردد. برای استفاده بهینه از این محصول ابتدا وزن مخصوص و مقاومت فشاری آن برای کاربری‌های موردنظر در پروژه تعریف‌شده و بر اساس آن بتن با اختلاط مناسب و افزودنی‌های موردنیاز بر اساس دستورالعمل‌ها و تجربیات قبلی تولید می‌شود که در حین تولید توسط استانداردهای بین‌المللی کشورهای آلمان، انگلیس و آمریکا فرموله می‌گردد.

عمده‌ترین واصلی‌ترین کاربردهای بتن سبک شامل بلوک‌های سبک سقفی و دیواری و هم‌چنین بتن کف‌سازی و شیب‌بندی است.
بتن به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین مصالح ساختمانی در گستره‌ای وسیع در انواع کاربردهای سازه‌ای و غیر سازه‌ای در ساختمان استفاده می‌شود. بتن سبک به‌عنوان مصالحی که چگالی آن به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای از بتن معمولی پایین‌تر است می‌تواند نقش مؤثری در کاهش وزن ساختمان‌ها، به‌خصوص در قسمت غیره سازه‌ای داشته باشد. عمده‌ترین واصلی‌ترین کاربردهای بتن سبک که امروزه در ایران، شاهد آن هستیم شامل بلوک‌های سبک سقفی و دیواری و همچنین بتن کف‌سازی و شیب بندی است.

مواد تشکیل‌دهنده
در تولید این بتن‌ها عمدتاً از پوکه و مواد صنعتی یا معدنی با چگالی پایین به‌عنوان سنگ‌دانه یا پرکننده سبک استفاده می‌شود. در کنار بتن با سنگ‌دانه‌های سبک، تولیدات بعضی کارخانجات نیز به شکل بلوک‌ها و پانل‌های بتن سبک بر پایه بتن اسفنجی یا هوادار (Aerated concrete) است. مزایای این نوع بتن در کنار سبک بودن، بالا بودن عایق حرارتی و امکان بریدن با اره، امکان شیار زدن و به‌کار بردن میخ و پیچ است.

انواع
این نوع بتن بسته به روش تولید حباب‌های هوا به دو نوع تقسیم‌بندی می‌شود:

بتن گازی
در تولید بتن گازی پودر نرم آلومینیوم در شرایط خاصی به مخلوط اضافه می‌شود تا در اثر واکنش شیمیایی با هیدروکسید کلسیم حباب‌هایی از هیدروژن در داخل بتن تولید شود. آزاد شدن این حباب‌ها باعث انبساط مخلوط می‌شود.

بتن کفی
اما در تولید بتن کفی برعکس بتن گازی، حباب‌های هوا به کمک یک ماده کف زا تولید می‌شود و در مخلوط بتن اضافه می‌شوند. تکنولوژی تولید بتن کفی ساده‌تر از تکنولوژی تولید بتن گازی است، و امکان ساخت این نوع بتن در کارگاه‌های ساختمانی نیز وجود دارد. مواد پایه در ساخت بتن کفی عبارت‌اند از سیمان، آب و کف حاصل از یک ماده کف زا.
برای تولید کف معمولاً از ماده‌ای به نام فوم استفاده می‌شود. این ماده ابتدا با آب رقیق‌شده و سپس در محفظه‌ای به کمک فشار ناشی از کمپرس هوا یا در اثر هم زدن سریع، تبدیل به کفی می‌شود که در آن حباب‌هایی با قطر در حد میلی‌متر و کمتر تولیدشده‌اند. برای تولید کفی پایدار در ساختار داخلی ماده کف زا و یا به‌طور مستقل یک ماده پایدارکننده کف استفاده می‌شود تا حباب‌های تولیدشده پایدار شوند. منظور از پایدار شدن حباب‌ها این است که حباب‌ها در اثر جابجایی و اختلاط، شکل خود را حفظ نمایند و اصطلاحاً کف نخوابد. معمولاً کف پایدار حاصل، خامه‌ای شکل می‌باشد.
مواد کف زا فوم را می‌توان به لحاظ ساختاری در دو کلاس طبقه‌بندی کرد که شامل مواد بر پایه پروتئین حیوانی فوم پروتئینه و مواد کف زای شیمیایی فوم شیمیایی می‌باشند معمولاً کف حاصل از مواد بر پایه پروتئین به لحاظ حجمی، کمتر و پایدارتر از کف حاصل از مواد شیمیایی می‌باشد (مواد شیمیایی دارای وزن مخصوص کف حدود ۴۰ گرم در لیتر با پایداری کف در حد کمتر از ۲ ساعت و افزایش حجم حاصل از کف کردن حدود ۲۵ برابر حجم اولیه می‌باشند این در حالی است که در مواد فوم پروتئینه با چگالی و پایداری کف ۲ برابر بیشتر و حجم کف تولیدشده حدود نصف مواد شیمیایی می‌باشند) تجربه نشان می‌دهد که مواد شیمیایی برای ساخت بتن‌های با چگالی بالای۱۰۰۰ مناسب‌اند این در حالی است که از مواد پروتئینی در ساخت انواع بتن از چگالی ۵۰۰ الی ۱۶۰۰ کیلو بر مترمکعب می‌توان استفاده کرد.
باید این نکته را خاطرنشان کرد که (پایداری کف باید تا حدی باشد که بعد از فرایند اختلاط کف با ملات سیمانی و تا گیرایش اولیه مخلوط، کف پایداری خود را حفظ نماید در غیر این صورت، ساختاری که با قرارگیری و توزیع حباب‌ها در داخل مخلوط ایجادشده) در اثر از بین رفتن قسمتی از حباب‌ها قبل از گیرش اولیه سیمان، ازهم‌پاشیده و درنتیجه وزن افزایش می‌یابد.

میزان آب به سیمان
معمولاً میزان آب لازم برای بتن به رطوبت ماسه بستگی دارد ولی به‌طورکلی و میانگین به ازای ۱۰۰ کیلو سیمان در مخلوط حدود ۴۰ الی ۴۵ کیلو آب لازم می‌باشد منتهی در بتن‌های کفی، مقدار آبی که جهت ساخت فوم استفاده می‌شود نسبت آب به سیمان را در کل مخلوط تا ۶/۰ افزایش می‌دهد.
وزن چگالی‌های بین ۳۰۰ الی ۶۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب که از سیمان و کف ساخته می‌شوند به‌عنوان عایق حرارتی صوتی بخصوص در کف‌سازی طبقات و بام استفاده می‌شود.

روش تهیه فوم بتن
برای تولید فوم بتن ابتدا سیمان و آب با در نظر گرفتن مقدار مشخص‌شده جهت چگالی موردنظر باهم در میکسر دستگاه مخلوط می‌شود سپس ماده فوم در فوم ژنراتور دستگاه با آب مخلوط شده و توسط پمپ هوا از لوله مخصوص که دارای ساچمه‌های ریز می‌باشد با فشار عبور داده می‌شود این عمل باعث به دست آمدن کف می‌شود و کف حاصل در میکسر با ملات سیمان و آب مخلوط می‌شود که در حین اختلاط حباب‌های بسیار ریز در سرتاسر ملات به وجود می‌آید و بعد از عمل آمدن، توسط پمپ به طبقات پمپاژ و روی سطح ریخته می‌شود. خاصیت فوم این است که حباب‌های هوا را تا گیرایش بتن در ملات پایدار نگه دارد وزن بتن حاصله به پایداری این حباب‌ها بستگی دارد.

تولید فوم بتن
مواد موردنیاز در تولید بتن فوم، ملات ماسه و سیمان، ملات بتن فوم با اسلامپ (سیمان پرتلند) و ماسه‌بادی می‌باشد؛ که در تهیه آن اشاره نمود. (gravel) مزیت‌های این بتن می‌توان به عدم به‌کارگیری شن ماده عامل تولید فوم: پروتئین حیوانی که از شاخ و سم حیوانات تولید می‌شود که پس از تمیز نمودن آن‌ها و افزودن مواد شیمیایی لازم و افزودنی‌های مناسب ماده کف‌ساز حاصل می‌شود. طول عمر مفید آن حدود دو سال است و ازنظر زیست‌محیطی بی‌ضرر می‌باشد که علت آن تجزیه‌پذیری ماده کف‌ساز می‌باشد ولی در مواد کف‌ساز شیمیایی برای تجزیه‌پذیری از کلرید استفاده می‌گردد و چون کلرید باعث خوردگی در فولاد بتن‌آرمه می‌گردد استفاده از آن‌ها مناسب نمی‌باشد برای تولید بتن، ابتدا فوم را در دستگاه‌های مناسب تولید و با توجه به‌تناسب مناسب، آن را به داخل دستگاه اختلاط محتوی ملات ماسه و سیمان می‌ریزند. فوق روان کننده‌ها(Super plasticizer)، برای تولید بتن با مقاومت بالا، از افزودنی‌هایی نظیر میکرو سیلیکا(Micro silica)و خاکستر بادی(Fly Ash)استفاده می‌شود.

عمل‌آوری فوم بتن
دستیابی به بسیاری از خواص فوم بتن نیاز به عمل‌آوری مطلوب آن دارد. آب دهی در روزهای اولیه یکی از مهم‌ترین عوامل عمل‌آوری است در روزهای گرم حداقل ۲ بار آب دهی روزانه بسیار لازم است تا سرعت خشک شدن آب بتن کم شده و از ترک‌های روی سطح بتن جلوگیری به عمل آورد همچنین این کار باعث بالا رفتن مقاومت می‌شود .

مشخصات مقاومتی
مقاومت فشاری: مقاومت فشاری بتن کفی تحت تأثیر عوامل متعددی نظیر چگالی بتن، سن بتن، رطوبت بتن، مشخصات شیمیایی و مکانیکی اجزای تشکیل‌دهنده بتن و نسبت‌های اختلاط آن‌ها دارد. درصورتی‌که بتوان نسبت‌های اختلاط، سیمان آب و ماده کف را ثابت کرد در این صورت می‌توان به رابطه‌ای بین مقاومت فشاری و چگالی وزن بتن دست‌یافت. تغییر در فاکتورهای یادشده روابط را دچار تغییر می‌کند. مقاومت فشاری را به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای می‌توان به کمک روش‌های عمل‌آوری بالا برد. عمل‌آوری با رطوبت تأثیر عمیقی در افزایش مقاومت فشاری دارد.
مقاومت کششی: مقاومت کششی بتن کفی بسته به روش عمل‌آوری معمولاً بالای ۲۵/۰ مقاومت فشاری بتن بوده و در لحظه گسیختگی دارای کرنش در ۱/۰ درصد می‌باشد.

انقباض یا افت بتن
مانند سایر انواع بتن، انقباض یک پدیده ذاتی بتن کفی است و میزان آن بسته به پارامترهای مختلف مثل نوع سیمان، روش عمل‌آوری، میزان سیمان در مخلوط، چگالی بتن و کیفیت و نوع ماده فوم مورداستفاده و نسبت آب به سیمان دارد. حداکثر انقباض بتن کفی تا سن ۲۸ روزگی بتن رخ می‌دهد و ازآن‌پس مقدار انقباض قابل‌چشم‌پوشی است. درصورتی‌که در این مدت‌زمان شرایط نگهداری کنترل شوند می‌توان میزان انقباض بتن را به ۱/۰ و کمتر نیز محدود کرد.

عایق حرارتی و صوتی
به علت طبیعت متخلخل داخل بتن، این نوع بتن یک عایق حرارتی و صوتی بسیار مناسب می‌باشد. ازلحاظ صوتی عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب آکوستیک به شمار می‌رود که درنتیجه به‌عنوان یک فاکتور رفاهی در جهت جلوگیری از ورود صداهای اضافی اخیراً موردتوجه طراحان قرارگرفته است. میزان مقاومت حرارتی این نوع بتن با کاهش چگالی بتن افزایش می‌یابد. این به دلیل وجود حباب‌های بیشتر در چگالی پائین می‌باشد.

سرعت و خصوصیات فوم بتن در کف‌سازی
یکی از دلایل پائین بودن سرعت اجرای کار در مصالح سنتی انجام فرایند تولید و پخش آن توسط اشخاص و یا به عبارتی به‌صورت دستی می‌باشد.
دستگاه سیار تولید فوم بتن به دلیل مکانیزه بودن آن و استفاده از تکنیک تولید و پخش در محل پروژه با در نظر گرفتن میانگین شرایط کاری می‌تواند در هر ساعت به‌طور متوسط ۵ الی ۷ میکسر با حجم ۱ الی ۱٫۵ مترمکعب تولید نماید و با در نظر گرفتن یک شیفت کاری می‌توان گفت متوسط روزانه بین ۴۰ تا ۵۰ میکسر تولید فوم بتن دارد البته می‌توان با اضافه کردن ساعت کاری حجم تولید را بالا برد؛ و یکی دیگر از خصوصیات تولید بتن سبک با دستگاه در محل پروژه یکدست و یکنواختی بتن تولیدشده می‌باشد.
سطح فوم بتن به دلیل روان بودن نیازی به ماله کشیدن ندارد و فقط با یک صاف کننده مثل یک طی بلند می‌توان سطح آن را یکدست و صاف نمود.
خصوصیت روان بودن فوم بتن باعث پر شدن کلیه درزها و شیارهای کوچک و منفذهای موجود در کف ساختمان می‌شود؛ و به دلیل وجود حباب‌های ریز و روان بودن می‌تواند به‌صورت مستقل عایق لوله‌های تأسیساتی در کف ساختمان باشد و نیازی به ماهیچه کشی روی لوله‌ها نمی‌باشد.

بررسی سبک بودن فوم بتن در کف‌سازی
در مورد کف‌سازی و شیب بندی‌های انجام‌گرفته در ساختمان‌ها که عمدتاً از پوکه و سیمان استفاده می‌شود در صورت جایگزینی این نوع بتن با چگالی ۴۰۰، وزن مرده کف‌سازی از ۱۰۰۰ به ۴۰۰ کیلو در مترمکعب کاهش می‌یابد؛ و اگر ۱۰ سانتی‌متر ارتفاع برای کف‌سازی در نظر بگیریم این یعنی کاهش ۶۰ کیلوگرم در مترمربع از وزن ساختمان.
در صورت استفاده از بتن کفی با چگالی ۵۰۰ در کف‌سازی، وزن مؤثر لرزه‌ای فوق به میزان ۸۰ کیلو و یا به‌عبارت‌دیگر به میزان ۹ درصد کاهش می‌یابد که برابر با کاهش ۹درصدی میزان نیروی زلزله می‌باشد. با این میزان کاهش، حدود ۴ درصد در مصرف میلگرد صرفه‌جویی می‌شود. با احتساب مصرف ۴۵ کیلو میلگرد در هر متر ساختمان میزان این صرفه‌جویی به‌راحتی قابل‌محاسبه می‌باشد.
این در حالی است که در صورت استفاده از بتن کفی بجای مصالح پوکه سیمان در کف‌سازی با کاهش چگالی و همچنین تغییر ساختار ماده (از حالت حباب‌های هوای مرتبط به حالت حباب‌های هوای محبوس) میزان عایق بودن حرارتی و صوتی حدود ۳ برابر بیشتر می‌شود؛ و خود باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌باشد؛ و در هنگام بروز زلزله به علّت سبکی وزن فوم بتن، آوار ناشی از خرابی ساختمان، خسارت کمتری به لوازم و ساکنین وارد می‌کند و این موضوع هم ازلحاظ مالی و هم جانی قابل‌ملاحظه می‌باشد.

پیشنهادهایی برای استفاده از بتن کفی در مصارف مختلف در کشور
در مناطق شمالی و جنوبی کشورمان که دسترسی به منابع خاک رس جهت ساخت آجر و بلوک‌های سفالی وجود ندارد هزینه‌های حمل‌ونقل موجب افزایش تا ۱۰۰ درصدی قیمت تمام‌شده محصولات آجر و بلوک می‌شود. این در حالی است که منابع ماسه‌بادی فراوان در این مناطق وجود دارد. در این مناطق می‌توان با استفاده از بتن کفی اقدام به ساخت بلوک‌ها و پانل‌های بتنی کرد که به لحاظ اقتصادی کاملاً به‌صرفه می‌باشد.
به‌عنوان مصالح بدون نشست نیز می‌توان در پر کردن حفاری‌های انجام‌شده در خیابان‌ها، بجای مصالح دانه‌ای، از این مصالح استفاده کرد. همین امتیاز اخیر عملکرد فوم بتن را در صورت استفاده در لایه‌های زیراساس راه، خصوصاً در مناطقی که دسترسی به منابع مصالح دانه‌ای مناسب وجود ندارد، تضمین می‌کند. در کنار امتیازات فوق، با توجه به مقاومت بالای این نوع بتن در مقابل آتش‌سوزی، می‌توان از آن به‌عنوان مصالح نسوز نیز استفاده کرد.

مشخصات بتن
برای تولید بتن فوم مناسب با کارایی بالا باید علاوه بر ترکیب مناسب ملات ماسه و سیمان از ماده کف‌ساز مناسب که در بهترین حالت از پروتئین‌های حیوانی تولیدشده است استفاده نمود. از مزیت‌های دیگر این بتن تولید آن با چگالی‌های مختلف و با کارایی‌های متفاوت می‌باشد.

وزن ساختمانی که در آن از بتن فوم استفاده می‌گردد می‌تواند تا حدود ۳۵٪ نسبت به وزن ساختمانی که با بتن معمولی ساخته‌شده کاهش یابد با استفاده کردن از تجربه و دقت بیشتر در طراحی و استفاده بهینه از بتن فوم امکان کاهش وزن آن تا ۵۰٪ نسبت به ساختمان بتن معمولی وجود خواهد داشت و متعاقباً سهم بار با کاهش وزن بار مرده ساختمان به نصف کاهش خواهد یافت. با کاهش وزن بار مرده ساختمان کاهش درون اسکلت ساز ه، ابعاد فونداسیون و کاهش آرماتور مصرفی برای فونداسیون را خواهیم داشت و درنتیجه آن زمان اجرای پروژه مدت کوتاه‌تری طول خواهد کشید. وزن سبک بتن سبب می‌شود تا بتوان این بتن را به‌راحتی به طبقات بالاتر پمپاژ نمود و درنتیجه در هزینه صرفه‌جویی خواهیم کرد. در زمان استفاده از ساختمان و بهره‌برداری به علت عایق خوب حرارتی بتن صرفه‌جوئی قابل‌توجهی در هزینه مصرف انرژی (سرمایش و گرمایش ساختمان) حاصل می‌شود و کاهش چشم‌گیری در مصرف منابع ملی خواهیم داشت.
به‌طورکلی مزایای فوم بتن نسبت به پوکه ریزی به شرح زیر می‌باشد:
1.مزیت‌های اقتصادی فوم بتن نسبت به پوکه ریزی در لحظه‌ی اجرا : این مزیت شاید سهل‌الوصول‌ترین علت اجرای بتن سبک باشد زیرا به‌راحتی از همان ابتدا می‌تواند صرفه اقتصادی اجرای فوم بتن استاندارد را نسبت به پوکه ریزی نمایان سازد .
2.سرعت اجرای فوم بتن نسبت به پوکه ریزی : بتن سبک حداقل سه برابر سریع‌تر از پوکه ریزی انجام می‌شود که با افزایش ارتفاع کف‌سازی این مقدار بیشتر نیز می‌شود .
3.عامل اقتصادی در درازمدت: در مقایسه فوم بتن با پوکه ریزی به علت وجود حباب‌های ریز ، این محصول می‌تواند عایق لوله‌هایی که از کف رد شده‌اند باشد و نیازی به ماهیچه کشی و کرم بندی لوله‌ها ندارد و آن‌ها را ایزوله می‌نماید اختلاط مواد موجود در این ملات توسط دستگاه کاملاً یکدست و همگن می‌باشد .
درحالی‌که برای پوکه ریزی علاوه بر خطاهای ساخت،نیاز به ماهیچه کشی و ، برای پوکه‌های معدنی ۳۰ درصد هزینه بیشتر و برای پوکه‌های صنعتی بالای ۵۰ درصد هزینه بالاتر برای اجرای کف‌سازی نیاز می‌باشد . فوم بتن با توجه به نوع کاربرد آن , به‌طورکلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را به میزان قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد چون درنتیجه استفاده از آن , وزن اسکلت فلزی و دیوارها و سقف کاهش‌یافته و ضمناً باعث کاهش مخارج فونداسیون و پی در ساختمان می‌گردد که با سبک‌تر بودن ساختمان , نیروی زلزله خسارات کمتری را در صورت وقوع متوجه آن می‌سازد .

4.سهولت دربرش و مته‌کاری : فوم بتن به‌راحتی توسط قلم چکش و یا اره قابل بریدن و اره کردن و همچنین مته‌کاری و میخ‌کوبی می‌باشند. لذا در صورت نیاز به تعمیر تأسیسات در آینده ، تأسیسات موردنظر در دسترس می‌باشد و می‌توان پس از اجرا محل عبور کابل‌ها ولوله‌ها را در آن جداسازی کرد.
5.خصوصیات عالی در مقابل یخ‌زدگی و فرسایش ناشی از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب و عایق صوتی : فوم بتن دارای تخلخل فراوان می‌باشد درنتیجه عایق بسیار خوبی برای صوت است و حتی صداهای ضربه‌ای و کوبه‌ای را جذب می‌کند و ازنظر عایق حرارتی هر ۱۰۰ سانتی‌متر بتن سبک معادل ۳۰ سانتی‌متر پوکه معدنی عمل می‌کند.
6.خواص فوق‌العاده در مقابل گرما , سرما و صدا: مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق‌العاده می‌باشد. به‌طور مثال قطعه‌ای از نوع فوم بتن با وزن فضایی ۲۵۰ الی ۳۰۰کیلوگرم در مترمکعب که حداقل ۸ سانتی‌متر ضخامت داشته باشد به‌راحتی تا ۱۲۷۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل می‌نماید و اصولاً در هر دانسیته ای غیرقابل‌احتراق است.
7.مقاومت در برابر آتش: بتن فوم آتش‌گیر نمی‌باشد و با افزودن ضخامت می‌توان مقاومت آن را در برابر آتش تا حد زیادی افزایش داد. مقاومت بتن فوم در برابر آتش بیشتر از بتن معمولی بوده و دلیل آن خواص ویژه عایق آن است.
8.مقاومت فشاری: این پارامتر در بتن سبک تقریباً مشابه بتن معمولی در ۲۸ روز، به قسمت عمده مقاومت خود دست می‌یابد و پس‌ازآن به صورتی تابعی خطی در بازه۱۲۲ ماهه می‌باشد. روند افزایش مقاومت در بتن کفی تقریباً نامحدود می‌باشد و علت آن واکنش با دی‌اکسید کربن محیط می‌باشد.
9.مقاومت حرارتی: به علت طبیعت متخلخل و فوم داخل بتن،این نوع بتن یک عایق حرارتی فوق‌العاده عالی می‌باشد که با کاهش چگالی بتن افزایش چشمگیری می‌یابد.
10.مقایسه وزنی با پوکه : در مورد کف‌سازی و شیب بندی‌های انجام‌گرفته در ساختمان‌ها که عمدتاً از پوکه و سیمان استفاده می‌شود در صورت جایگزینی این نوع بتن با چگالی ۳۰۰ وزن مرده کف‌سازی از ۱۳۰۰۰ به ۳۰۰ کاهش می‌یابد. این یعنی کاهش ۱۰۰کیلوگرم در مترمربع از وزن ساختمان.
11.در زمان استفاده از ساختمان و بهره‌برداری به علت عایق خوب حرارتی بتن سبک ، صرفه‌جویی قابل‌توجهی در هزینه مصرف انرژی حاصل می‌شود و کاهش چشمگیری در مصرف منابع ملی خواهیم داشت.

پوسیدگی آرماتور در داخل بتن فوم
آزمایش‌ها بر روی نمونه‌های بتن فوم آرماتور دار نشان داده است که طی ۷۲ سیکل تغییر در شرایط محیطی هیچ‌گونه زنگ‌زدگی در فولاد به وجود نمی‌آید و همچنین هیچ‌گونه پوسیدگی در نمونه‌هایی که به مدت ۶ ماه در مقابل جریان مستقیم آب روان قرار داده‌شده بودند مشاهده نشده است.
 

reza._y

کاربر فعال
بتن مگر و موارد مصرف آن

بتن مگر و موارد مصرف آن

بتن مگر نوعی بتن است که سیمان کمتری نسبت به سایر بتن ها دارد موارد مصرف آن هم موقع آرماتوربندی است. بتن مگر به دلیل اینکه آب بیشتری دارد روان است برای تراز کردن فونداسیون نیز کاربرد دارد جاده هایی که از مگر در لایه های پایینی جاده استفاده می کنند طول عمر بیشتری دارند همچنین خاصیت دیگر مگر عدم نفوذ حشرات موذی به فونداسیون است. حین استفاده از مگر باید توجه داشته باشیم خاک مرطوب باشد تا از جذب آب بتن جلوگیری نماید اگر خاک مرطوب نباشد خاک آب بتن را جذب میکند و مگر در اصطلاح پوک می شود. همچنین شفته آهک نیز باید مرطوب باشد تا اب بتن را جذب نکند. تمیزی سطح بتن مگر برای اجرای دقیق فاصله گذاری آرماتورها خیلی مهم است. بعد از ریختن بتن بنابر آب و هوای محل مورد نظر تقریبا 8تا10 ساعت سطح بتن مرطوب باشد.

 

reza._y

کاربر فعال
بتن ریزی در هوای سرد

بتن ریزی در هوای سرد

یکی از مشکلات عمده استفاده از بتن در هوای سرد ترک خوردن بتن و حجیم شدن آن است در این مطلب قصد داریم راهکارهایی را بیان کنیم تا در هوای سرد بتوان از بتن با کیفیت استفاده نمود. به دلیل کاهش سرعت هیدراتاسیون سیمان و آب در دمای صفر و زیر صفر و به دلیل انجام نگرفتن واکنش در سیمان، پس از بازکردن قالب ها مشاهده می شود که بتن به راحتی خرد می گردد. دلیل این امر عدم تشکیل خمیر سیمان می باشد. برای پیشگیری از معضل فوق لازم است از مواد افزودنی ضدیخ بتن استفاده گردد.
ضدیخ هم فقط از یخ زدگی درون بتن جلوگیری می کند استفاده از مواد زودگیر باعث می شود سیمان سریع تر خود را بگیرد.اما تشکیل محلول الکترولیت توسط این مواد در درون بتن و جابجایی مداوم یونهای سدیم و کلر باعث فرسایش میلگردهای موجود در بتن شده و خوردگی را در آنها به شدت افزایش می دهد. این مشکل با استفاده از ضدیخ های فاقد کلر قابل رفع است. در این گونه ضدیخ ها تبدیل آب از حالت خالص به محلول، توسط مواد با پایه های الکلی و نیتریتی انجام می گیرد. این ترکیبات بدون داشتن عوارض منفی برای بتن و آرماتور، با آب موجود در بتن ترکیب شده و از یخ زدگی آن جلوگیری می کنند.
 

reza._y

کاربر فعال
راه های جلوگیری از یخ زدگی بتن

راه های جلوگیری از یخ زدگی بتن

با فرا رسیدن فصل سرما یخ زدگی بتن جزو مشکلاتی است که صاحبان این صنعت را درگیر خود نموده است در زمان های قدیم و بعضا در حال حاضر عده ای مواد بتن را گرم نگه می داشتن اینکار علاوه بر زحمت زیاد اغلب نتیجه لازم را در پی نداشت. روش دیگر نیز استفاده از روان کننده هایی است که باعث می شود بتن زودتر خود را بگیرد اما باید در نظر داشت بهترین حالت برای یخ نزدن بتن آن است که نقطه انجماد آن را کاهش دهیم و فرایند هیدراتاسیون را شتاب دهیم که این امر توسط ضد یخ بتن صورت می گیرد که بستگی به بتن و شرایط محیطی باید از ضد یخ مناسب استفاده نمود.
 

reza._y

کاربر فعال
ویبراتور بتن چه وظیفه ای دارد؟

ویبراتور بتن چه وظیفه ای دارد؟

مهم ترین مرحله بتن ریزی را می توان متراکم نمودن آن بیان کنیم برای تراکم بتن باید هوای داخل آ« را از بین ببریم تا بتن به تمامی قسمت ها برسد برای اینکار از دستگاه ویبراتور بتن استفاده می نماییم هنگام ریختن بتن همزمان تراکم آن را نیز انجام می دهیم تا زمانی که مطمئن شویم بتن به مقاومت لازم برای عدم نفوذپذیری و دوام رسیده باشد. باید توجه داشت زمان مناسب برای استفاده از ویبراتور در بتن های مسلح،حدود 5 تا 15 ثانیه است و پس از مشاهده ی لایه ی درخشان و یا حباب باید به آرامی و عمودی لوله خرطومی ویبراتور را از بتن خارج نماییم. باید توجه داشته باشیم ویبره بیشتر می تواند موجب جدایی اجزای بتن شود و در انجام اینکار باید دقت لازم را به کار بست.

 

reza._y

کاربر فعال
آب بندی بتن

آب بندی بتن

آب بندی بتن زمانی مطرح می شود که سازه های ما با آب سروکار داشته باشند در این حالت از مرحله ی طراحی تا اجرا این موضوع بسیار مهم و حیاتی می شود که سازه نشتی آب نداشته باشد تصفیه خانه های آب یکی از هزاران سازه ای است که با آب سروکار دارد. راهکارهای علمی برای آب بندی مناسب بتن وجود دارد یکی از آن ها استفاده از بتن با کیفیت و وارتراستاپ می باشد. باید به این نکته توجه داشت برای اینگونه سازه ها استفاده از بتن متخلخل کاری اشتباه و زیان آور است و تا جایی که می شود باید این تخلل را کم نمود تخلخل بتن رابطه ی مستقیمی با میزان ترکیب سیمان و آب دارد هر چه نسبت آب بیشتر باشد بعد از هیدراتاسیون و تبخیر آب تخلخل بیشتر می شود. استفاده نکردن از سنگ دانه های درشت در ملات و همچنین افزودن افزودنی های مجاز به بتن نسبت تخلخل را پایین می آورد. البته فقط کیفیت بتن عامل تاثیر گذار بر نشتی ندادن نیست هر چقدر هم بتن با کیفیت استفاده کنیم باز ترک هایی در سازه بوجود می آید که باید آن ها را با غشاهای وارتراستاپ بپوشانیم. انتخاب نوع و سایز وارتراستاپ در عدم نشتی آب بسیار تاثیر گذار است.
 
  • Like
واکنش ها: mpb

Similar threads

بالا