• آتی برج
    آتی برج

    سقف کاذب - سقف کناف - دکوراسیون داخلی

  • دژآبسنگ
    دژآبسنگ

    عایق دائمی بتن،آببندی،انواع کفپوش و پوشش های محافظتی

مقاله ساختمانی - مقالات صنعت ساختمان

مقاله ای کامل راجع بتن

مقاله ای کامل راجع بتن

 مهمترین متداولترین مصالح ساختمانی «بتن» (Concrete) است بعلت دارا بودن خواصی جمله شکل خمیری قبل گیرش، مقاومت خوب برابر آتش سوزی، دسترسی آسان مصالح مقاومت فشاری خوب آن استفاده آن مقبولیت عمومی روبرو کرده است.

بتن مصالحی شبیه سنگ است مخلوط کردن مقدار متناسبی سیمان، شن، ماسه، آب افزودنی های دیگر بدست می‌آید. توده اصلی بتن، سنگ دانه‌های درشت ریز (شن ، ماسه) است فعل انفعال شیمیایی بین آب  سیمان بصورت شیره‌ای اطراف سنگدانه‌ها پوشانده است، باعث یکپارچه شدن چسبیدن سنگدانه‌ها بیکدیگر می شود.این سنگدانه‌ها اسکلت اصلی بتن تشکیل داده نیروی وارد بر بتن تحمل می کنند، آب نیزاین مخلوط موجب ایجاد واکنش شیمیایی سیمان می‌شود سخت شدن مخلوط بتن بعد طی دوره حدود بیست هشت روز رسیدن مقاومت نهایی بتن بهمراه دارد. شن ماسه حدود ۶۵ درصد مخلوط بتن مابقی خمیر سیمان درصد بسیار کمی هوا تشکیل می دهد.

نیمه دوم قرن نوزدهم برای غلبه این محدودیت مقاومت کششی بتن، اقدام استفاده میلگردهای فولادی دارای مقاومت کششی بالایی هستند قسمت های تحت کشش بتن شد؛ چسبندگی عالی فولاد بتن این ترکیب یکی دیگرمهم ترین عوامل استفاده فولاد بتن است. ترکیب بدست آمده “بتن مسلح” خوانده می‌شود اغلب مزایای خوب دو ماده مختلف بتنهایی داراست همین مشخصه مطلوب، استفاده بتن مسلح انواع مختلف سازه ها نظیر، ساختمان‌ها، پل ها، سدها و… امکان پذیر می‌کند. اما سازه هایی نظیر پل‌های قوسی، پوشش گنبدی، پوشش‌های پلیسه‌ای مخازن استوانه‌ای بعلت دخیل بودن عامل خمش سازه نوع دیگر بتن نام “بتن پیش تنیده” استفاده می‌شود.این روش فولاد بصورت مفتول یا کابل است نزدیکی حد جاری شدن کشیده می شود،بعد بتن‌ریزی گرفتن بتن نتیجه ایجاد چسبندگی لازم بین فولاد بتن، عامل کشش فولاد حذف شده کلیه نیروی کششی فولاد بصورت فشاری بتن وارد می شود قابلیت باربری سازه برابر نیرو های ناشی خمش زیاد می کند.

فرایند استفاده بتن دو عامل نقش اساسی دارند رسیدن بتن مقاومت نهایی آن مهندسین طراح سازه طبق آیین نامه های موجود برای سازه های مختلف در نظر گرفتن پارامترهای طراحی اعلام می دارند بسیار موثرند. ۱)ساخت بتن ۲)بتن ریزی.

فرایند ساخت بتن طراح استفاده آیین نامه های موجود نظر گرفتن مقاومت نهایی لازم، درصد هر یک مواد تشکیل دهنده بتن اعلام و شرکت سازنده نیز بوسیله این دستورالعمل اقدام ساخت بتن می‌کند.مرحله دوم نیز مجری طرح رعایت کامل ضوابط آیین‌نامه‌های اجرایی بتن‌ریزی اقدام بتن ریزی نگهداری آن تا رسیدن مقاومت نهایی آن می‌کند.عدم رعایت هر یک ااین ضوابط موجب می‌شود تا بتن هنگام بارگذاری مواقع بحرانی دچار آسیب شده خسارات جبران ناپذیری موجب شود. لذا باید مبادی ذیربط نظارت کامل نسبت اجرای صحیح ضوابط موجود توسط طراحان، شرکتهای سازنده بتن پیمانکاران بازرسی های منظم آزمایشات مقاومت بتن تمامی مراحل ساخت اجرا بروز خسارات ناشی اجرای ناصحیح این ضوابط جلوگیری کنند.

……………………………………………………………………………………………………………………………

بتن سبک اثر میکروسیلیس ها افزایش مقاومت آن

مقدمه :

تولید سیمان ماده اصلی چسبندگی بتن است سال ۱۷۵۶ میلادی کشور انگلستان توسط «John smeaton » مسئولیت ساخت پایه برج دریایی «Eddystone »بر عهده داشت آغاز شد درنهایت سیمان پرتلند سال ۱۸۲۴ میلادی جزیره ای همین نام انگلستان توسط «Joseph Aspdin » ثبت رسید . مردم کشور ما نیزسال ۱۳۱۲ احداث کارخانه سیمارن ری مصرف سیمان آشنا شدند پیشرفت صنایع کشور ، امروزه حدود ۲۶ الی ۳۰ میلیون تن سیمان سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان نحوه استفاده سیمان کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش کشورمان پیدا کرد .

یکی روشهای ساختمان سازی امروزه جهان بسرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد انقلاب اسلامی بعلت کمبود تیر آهن نتیجه تحریمها نیز گسترش ساخت سازهای عمرانی کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت ساختمانهای فولادی دارای مزایایی قبیل مقاومت بیشتر مقابل آتش سوزی عوامل جوی ( خورندگی ) آسان بودن امکان تهیه بتن بعلت فراوانی مواد متشکله بتون عایق بودن مقابل حرارت صوت می باشند توسعه روز افزون این نوع ساختمانها فراهم می سازد .

یکی معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد میزان تخریب ساختمان اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده پانل ها بتن سبک بسازیم وزن ساختمان نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولی کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن بهره گیری امتیازات آن بوده است . استفاده میکروسیلیس  ساخت بتن سبک سبب شده است مقاومت بتن سبک بالا رود این محدودیت کاهش یابد .این تحقیق ضمن توضیحاتی مورد بتن تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر در باره بتن سبک روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده میکروسیلس ، خواص مکانیکی همچنین موارد کاربرد آن بحث می شود .

۱- سیمان

– سیمان تولید شده کشور ما با سیمان تولید شده کشورهای صنعتی متفاوت است لازم است تفاوت آن تا حد ممکن بررسی شود .

– طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .

–  عدم تنوع کیفیت سیمان نشانه ضعفهای سیستم ساخت و ساز می باشد .

–  عدم استفاده سیمان کیفیت بالا عوامل اولیه عمر کوتاه ساختمان بحث مصالح می باشد .

۲ – شن ،ماسه

– معیارها آئین نامه های تولید کلان شن ،ماسه بررسی شود .

– تولید کلان  شن ،ماسه کشور ما نظر معیار رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود .

–  معایب شن ، ماسه تولیدی کشورحد کلان بدلائل زیر آنرا درجه دوم -سوم کیفیت قرار می دهد .

الف : وجود گرد و غبار

ب : عدم شستشو

ج : دانه بندی نا صحیح

د : استفاده از شن و ماسه رودخانه ای بجای شن و ماسه شکسته .

– استفاده از شن ، ماسه درجه ۲ -۳ عوامل ثانوی عمر کوتاه ساختمان بحث مصالح می باشد .

افزایش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندرکاران صنعت تولید بتن می باشد .

ساختار بتن :

– بتن دارای چهار رکن اصلی می باشد صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار رکن عبارتند از :

الف : شن

ب : ماسه

ج : سیمان

د : آب

– برخی شرایط برای رسیدن هدفی خاص مواد مضاف آن اضافه می شود جزﺀ ارکان اصلی بتن بشمار نمی آید .

– توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز ( شن ، ماسه ) می باشد .

–  فعل انفعال شیمیایی بین سیمان آب موجب می شود شیرابه ای بوجود آید اطراف مصالح سنگی بپوشاند مصالح سنگی بصورت یکپارچه بهم بچسباند .

–  استفاده آب برای ایجاد واکنش شیمیایی است .

–  برای ایجاد کار پذیری لازم بتن مقداری آب اضافی استفاده می شود بتن با پر کردن کامل زوایای قالب بتواند دور کلیه میلگرد های مسلح کننده بگیرد .

–  جایگاه استفاده آب در بتن لحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است .

ویژگیهای آب مصرفی بتن :

– آب های مناسب برای ساختن بتن

۱- آب باران

۲- آب چاه

۳- آب برکه

۴- آب رودخانه صورتیکه پسابهای  شیمیایی کارخانجات آلوده نباشد غیره …

بطور کلی آبی برای نوشیدن مناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثناﺀ مواردی متعاقبا توضیح داده خواهد شد .

– آبهای نا مناسب برای ساختن بتن

۱- آبهای دارای کلر ( موجب زنگ زدگی آرماتور می شود )

۲-  آبهایی بیش حد به روغن چربی آلوده می باشند .

۳-  وجود باقیمانده نباتات آب .

۴-  آب گل آلود ( موجب پایین آوردن مقاومت بتن می شود )

۵-  آب باتلاقها مردابها

۶-  آبهای دارای رنگ تیره بدبو

۷-  آبهای گازدار مانند۲ co و…

۸- آبهای دارای گچ سولفات یا کلرید موجب اثر گذاری نا مطلوب روی بتن می شوند .

نکته : ۱- آبی مثلا شکر آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .

نکته : ۲- مزه بو منبع تهیه آب نباید بتنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .

نکته : ۳- ناخالصیهای موجود آب چنانچه حد معین بیشتر گردد ممکن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد موجب زنگ زدگی فولاد شود .

نکته : ۴- استفاده آب مغناطیسی بعنوان یکی چهار رکن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیرگذارروی یارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد .

تمایز بتن نظر چگالی :

الف : بتن معمولی : چگالی بتن معمولی دامنه باریک ۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ kg/m3 قرار دارد زیرا اکثر سنگها وزن مخصوص تفاوت اندکی دارند ( ادامه این مبحث از بحث ما خارج است )

ب : بتن سنگین :این بتنها ساختمان محافظهای بیولوژیکی بیشتر استفاده می شود مانند ساختار،آکتورهای هسته ای پناهگاههای ضد هسته ای مورد بحث ما نمی باشد چگالی آن معمولا بیشتر۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد .

ج : بتن سبک : مصرف بتن سبک اصولا تابعی ملاحظات اقتصادی است ضمن اینکه استفاده این بتن بعنوان مصالح ساختمانی دارای اهمیت بسیار زیادی است این بتن دارای چگالی کمتر ۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ کیلوگرم متر مکعب می باشد . بدلیل اینکه دارای چگالی کمتر بتن سنگین است دارای امتیاز قابل توجهی نظر ایجاد بار وارده بر سازه می باشد چگالی بتن سبک تقریبا بین ۳۰۰ ۱۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد یکی امتیازات مهم امکان استفاده مقاطع کوچکتر کاهش مربوطه اندازه پی ها می باشد ضمن اینکه قالبها فشار کمتری حالت بتن معمولی تحمل می کنند همچنین کاهش جابجایی کل وزن مصالح بدلیل افزایش تولید جایگاه ویژه ای دارد .

روش های کلی تولید بتن سبک :

– روش اول :مصالح متخلخل سبک با وزن مخصوص ظاهری کم بجای سنگدانه معمولی که تقریبا دارای چگالی ۶/۲ می باشد استفاده می کنند .

–  روش دوم : بتن سبک تولید شده این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد داخل بتن یا ملات می باشد این منافذ باید بوضوح منافذ بسیار ریز بتن حباب هوا متمایز باشد بنام بتن اسفنجی،بتن منفذ داریا بتن گازی یا بتن هوادار می شناسند .

– روش سوم :این روش تولید ، سنگدانه ها ی ریزمخلوط بتن حذف می شوند .بطوریکه منافذ متعددی بین ذرات بوجود می آید عموما سنگدانه های درشت با وزن معمولی استفاده می شود . این نوع بتن بتن بدون سنگدانه ریز می نامند .

نکته : کاهش وزن مخصوص هر حالت بواسطه و جود منافذ مصالح - ملات -فضای بین ذرات درشت موجب کاهش مقاومت بتن می شود .

طبقه بندی بتن های سبک بر حسب نوع کاربرد آنها :

– بتن سبک بار بر ساختمان

–  بتن مصرفی دیوارهای غیر بار بر

–  بتن عایق حرارتی

نکته ۱- طبقه بندی بتن سبک بار بر طبق حداقل مقاومت فشاری انجام می گیرد .

مثال : طبق استاندارد ۷۷ – ۳۳۰ ASTM C بتن سبک —- مقاومت فشاری مبنای نمونه های استوانه ای استاندارد شده بعد ۲۸ روز نباید کمتر Mpa 17 باشد .وزن مخصوص آن نباید ۱۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز نماید معمولا بین ۱۴۰۰  ۱۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است .

نکته : ۲- بتن مخصوص عایق کاری معمولا دارای وزن مخصوص کمتر۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مقاومت بین ۷/۰ و Mpa 7 می باشد .

انواع سبک دانه هایی بعنوان مصالح ساختار بتن سبک استفاده می شود :

الف –  سبک دانه های طبیعی : مانند دیاتومه ها ، سنگ پا ، پوکه سنگ ، خاکستر ، توف بجز دیاتومه ها بقیه آنها منشاﺀ آتشفشانی دارند .

نکته :۱- این نوع سبک دانه ها معمولا بدلیل اینکه فقط بعضی جاها یافت می شوند میزان زیاد مصرف نمی شوند ، معمولا ایتالیا  آلمان اینگونه مصالح صادر می شود .

نکته : ۲-انواعی پوکه معدنی سنگی که ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد بتن رضایت بخشی وزن مخصوص ۷۰۰ تا ۱۴۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب تولید می شود خاصیت عایق بودن آن خوب می باشد اما جذب آب جمع شدگی آن زیاد است . سنگ پا نیز دارای خاصیت مشابه است .

ب –  سبک دانه های مصنوعی : این سبک دانه ها چهار گروه تقسیم می شوند .

– گروه اول :حرارت دادن منبسط شدن خاک رس ، سنگ رسی ، سنگ لوح ، سنگ رسی دیاتومه ای ، پرلیت ، اسیدین، ورمیکولیت بدست می آیند .

– گروه دوم :سرد نمودن منبسط شدن دوباره کوره آهن گدازی بطریقی مخصوص بدست می آید .

– گروه سوم : جوشهای صنعتی ( سبکدانه های کلینکری) می باشند .

– گروه چهارم : مخلوطی خاک رس زباله خانگی لجن فاضلاب پردازش شده می توان بصورت گندوله آورد پختن کوره تبدیل سبک دانه شود ولی این روش هنوز بصورت تولید منظم نیامده است .

 جدول ( ۱ ) خواص انواع بتن های سبک سنگدانه ها ساخته می شوند نشان داده شده اند :

الزامات سبکدانه ها بتن سازه ای :

الزامات سبکدانه ها آیین نامه های ASTM C330-89 ( مشخصات سبکدانه ها برای بتن سازه ای در آمریکا ) BS 3797:1990 ( مشخصات سبکدانه ها برای قطعات بنایی بتن سازه ای بریتانیا ) داده شده اند .استاندارد بریتانیایی مشخصات واحدهای بنایی نیز مورد بحث قرار گرفته است . این آیین نامه ها محدودیتهایی برای افت حرارتی ( ۵% درASTM و۴% در BS)همچنین BS برای مقدار سولفات  ۱% ۳ so (به صورت جرمی )مشخص نموده اند . برخی الزامات دانه بندی این آیین نامه ها جداول ۲ ، ۳ و ۴ نشان داده شده اند .

ذکر این نکات برای فهم بهتر این جداول مفید است :

۱- آیین نامه BS 1047:7983 مشخصات دوباره هوای سرد شده ،منبسط نشده است بر می گیرد .

۲- سبکدانه های بکار رفته بتن سازه ای ، صرفنظر منشأ آنها تولیداتی مصنوعی می باشند نتیجه معمولا یکنواخت ترسبکدانه طبیعی می باشند . بنابراین سبکدانه می توان برای تولید بتن سازه ای کیفیت ثابت مورد استفاده قرار داد .

نکته : سبکدانه ها دارای خصوصیت ویژه ای هستند سنگدانه های معمولی فاقد آن می باشند رابطه انتخاب نسبتهای مخلوط خواص مربوط بتن حاصل دارای اهمیت ویژه ای می باشند .این ویژگی عبارتست توانایی سبکدانه ها جذب مقادیر زیاد آب همچنین امکان نفوذ مقداری خمیر تازه سیمان درون منافذ باز ( سطحی ) ذرات سبکدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) نتیجه این جذب آب توسط سبکدانه ، وزن مخصوص آنها زیادتر وزن مخصوص ذراتی می شود گرمچال خشک شده اند .

روشهای افزایش مقاومت بتن سبک :

کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن بهره گیری امتیازات آن بوده است برای بدست آوردن بتن سبک مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است .

نکته : عامل موثر مشترک کلیه این پژوهشها مصرف میکروسیلیس بتن می باشد .اینجا اجمالا چند روش اشاره می گردد :

۱- تحقیقات مشترک V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزایش مقاومت بتن سبک  بهبود دیگر خواص آن استفاده سبکدانه های سیلیسی منبسط شده ، اعتقاد آنان مقاومت بتن سبک تابعی مقاومت سبکدانه ها  ملات است این رابطه بصورت ذیل ارائه گردید .

fc = fm (vm)+fa (1-vm)

fc = مقاومت بتن    fa = مقاومت سبکدانه

fm = مقاومت ملات  vm = حجم نسبی ملات

بدین ترتیب مشاهده می شود می توان افزایش مقاومت سبکدانه مقاومت حجم ملات مقاومت بتن سبک افزایش داد .(مقاله نت)

………………………………………………………………………………………………………………………….

منبع: مقاله ای کامل راجع به بتن - سیویلتکت 

Xبستن پنجره

logo-samandehi