بتن مگر چیست ؟ نحوه ی اجرای بتن مگر
بتن مگر یا بتن نظافت یا همان بتن رگلاژ کف قالبندی فونداسیون ، در واقع یک بتن با عیار سیمان کم (بین 100 تا 150 کیلوگرم سیمان بر مترمکعب) است که به منظور آماده سازی بستر خاکبرداری شده برای آرماتوربندی و صفحه گذاری اجرا می گردد
موارد استفاده بتن مگر
1 . جلوگیری از نفوذ سیمان به خاک
2 . جلوگیری از جذب آب بتن توسط خاک
3 . آماده سازی بستر خاک برای پی ریزی
4 . صاف ، تراز و همگن کردن فونداسیون
5 . اگر خاک برداری بیش از حد لازم انجام شود برای تراز کردن کف پی و پر کردن فضای خالی از بتن مگر استفاده می شود
رعایت نکات ذیل جهت اجرای بتن مگر الزامی است :
1- قبل از اجرای بتن مگر خاک بستر باید مرطوب شود تا آب بتن جذب خاک نگردد و بتن پوک نشود .
2- شفته آهک باید قبل از اجرای بتن مگر مرطوب شود تا آب بتن را جذب نکند .
3- بتن مگر باید زمانی بر روی شفته آهک اجرا شود که مقاومت شفته به 5/1 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع رسیده باشد . ( شفته آهکی زمانی به مقاومت 5/1 کیلوگرم بر متر مربع رسیده است که اثر کفش پس از راه رفتن بر روی آن باقی نماند.)
4- بتن مگر معمولا توسط دستگاههای بتونیر کوچک ساخته می شود . دقت شود که بتن درون دستگاه حداقل دو دقیقه پس از اضافه کردن آب، به خوبی مخلوط شود و سپس مورد استفاده قرار بگیرد .
5- بتن مگر معمولا جهت پاکسازی کف و اجرای دقیق تر فاصله گذاری آرماتورها از کف اجرا می شود بنابراین باید دقت شود که سطح تمام شده آن تمیز و یکنواخت باشد تا آرماتوربندی بهتر انجام شود .
6- بعد از ریختن بتن مگر ، بسته به دمای هوا ، باید حدود 10 ساعت سطح آن مرطوب نگه شود . بعد از گذشت یک روز می توان عملیات بعدی را شروع کرد .
ساختار بتن و مصارف آن
بتن اصطلاحا به مواد سختي گفته مي شود كه اساسا از بهم چسبانيدن سنگدانه ها توسط مواد واسطه اي نظير انواع سيمان و آب بدست آمده باشد . بتن براي ايجاد سد ها ، آبراهه ها ، بزرگراهها ، بندرگاهها ، پلها و خيابانها و بناهاي صنعتي و مسكوني بكار مي رود هم چنين براي عمليات ضد آتش كردن و ضد آب و ضد زلزله كردن بنا ، همينطور زيبا سازي نما ، ديوارها و كف از آن استفاده مي شود . بتن ماده مناسبي براي راكتورهاي اتمي و حفاظت بسيار خوبي براي تشعشعات اتمي است همچنين بتن به علت شرايط خاص آثار تخريب زيست محيطي نداشته و نسبت به ديگر مواد نظير آهن و آلومينيوم با .كمترين ميزان مصرف انر?ي و آلودگي محيط و هزينه و به علت استفاده از مواد آماده طبيعي و هماهنگي با محيط از پايداري و دوام بيشتري نيز برخوردار است
عوامل مهم در كاربرد بتن و اهميت نقش آن
عواملي كه باعث كاربرد بتن در ساختمان به جهت توسعه و رشد استفاده از آن مي باشد عبارتند از
یک ـ كيفيت بتن : خواصي همچون مقاومت در برابر بارهاي وارده بر آن و دوام آن در برابر تاثيرات خارجي نظير يخ زدگي ، گرما ، رطوبت ، خوردگي و مواد شيميايي و غيره و همچنين حفظ ابعاد به لحاظ انقباض و .انبساط در برابر بارهاي خارجي و عواملي ديگر ارتباط دارد
دو ـ كارايي مناسب : بتن با كارايي خوب نبايد چندان سفت باشد كه نتوان آن را به آساني جابجا نمود و همچنين نبايد چندان شل باشد كه به هنگام ريزش درقالب ، دانه ها و اجزاي آن از يكديگر جدا گردند .بطور كلي مي بايست دقت كافي در ميزان درصد و كيفيت تركيب اجزاي بتن صورت پذيرد ، تا از عواقب سوء آن در سازه بتني جلوگيري شود
اجزاء بتن
اجزاي تشكيل دهنده بتن ( سنگدانه ـ سيمان ـ آب افزودني ) مي بايست آن چنان با نسبت و كيفيت متناسب آميخته شود كه بتوان بهترين مخلوط را به دست آورد . در مورد افزودنيها به بتن بايد گفت پاره اي موارد هستند كه بنا به ضرورت و لزوم اصلاح پاره اي از خواص و عوامل به اجزاي اصلي بتن اضافه مي گردند . به عنوان مثال هواسازها را در مواقعي كه بتن ريزي در هواي سرد انجام مي شود جهت افزايش رواني بتن تازه و دوام و پايداري بتن و كم كردن آب براي پيشگيري از يخ زدگي اضافه مي كنند . بطور كلي بايد گفت نسبت آب به سيمان در بتن و هوادهي دو عامل مهم در تكنولوژي ساخت بتن مي باشد . چنانكه بايد گفت بتن يك محصول كارگاهي است كه از آميختگي موادي به دست مي آيد كه توسط صنايع ديگر ساخته و تهيه شده است ، در واقع كار واحدهاي توليد بتن همانا اختلاط اجزاء به نسبت .مورد نظر و تحويل آن به مصرف كننده است
نحوه بتن ريزي و نگهداري بتن
بتن بايد هر چه زودتر در محل خود ريخته شود تا از گرفتن و يا جدا شدن دانه هاي آن جلوگيري شود و در تمام مدت به حالت نرم و روان باقي مانده و به راحتي در ميان فولادها جاي گيرد . محل بتن ريزي بايد از مواد زائد كاملا تميز گردد . قالب ها مرطوب يا روغن كاري شوند . مصالح بنايي كه در مجاورت بتن قرار مي گيرند خوب خيس شوند و فولادهاي مقطع كاملا تميز گردند و توده آب موجود در محل بتن ريزي پاك گردد . همچنين بايد قبل از بتن ريزي مجدد روي بتني كه قبلا ساخته و سخت شده ، سطخ بتن كاملا تميز گردد . در موقع بتن ريزي فولادها بايد از پوسته ، غبار گل ، روغن يا هر آنچه كه .ياعث كاهش چسبندگي بتن مي شود پاك گردند
در موقع ريختن بتن در قالب بايد دقت شود كه بتن به ديواره قالب پرت نشود ، زيرا دانه هاي دشت از دانه هاي ريز جدا شده و در كف قالب مي ريزد و اصطلاحا بتن « كرمو» مي شود . بتن درشت دانه را نبايد از ارتفاع بيش از 2 متر فرو ريزد . همچنين در مودر عمل آوري بتن بايد گفت كه مقاومت بتن روزهاي اوليه سرع بالا مي رود ولي هر چه عمر آن بگذرد از سرعت افزايش ان كاسته مي شود . بتن حداكثر مقاومت نسبي خود را در هفته اول بدست مي آورد . مقاومت نهايي بتن بستگي به شرايط رطوبت و درجه حرارت بخصوص در هفته اول بتن دارد . بتن اگر در شرايط خشك و نامساعد نگهداري شود حدود 30 درصد از مقاومت خود را از دست مي دهد . گرما در گرفتن و سخت شدن بتن اثر زيادي دارد . در گرما بتن زودتر ميگيرد و سخت مي شود . براي تهيه قطعات بتن پيش ساخته ، بتن را در .گرم خانه يا اطاقهاي بخار عمل مي آورند تا پس از چند ساعت گرفته و پس از چند روز مقاومت نهايي خود را بدست آورد
بتن خود تراکم از تئوري تا توليد
تراکم کامل بتن و جاگيري مناسب آن در قالب از مهمترين نکات در اجراي صحيح سازه هاي بتني مي باشد. متراکم نمودن بتن با استفاده از روشهاي معمول يعني استفاده از ويبراتورها مشکلات متعددي از جمله جداشدگي دانه ها، شن‌نماشدن بعضي نقاط را به همراه دارد.
بتن خودتراکم راه حل بسيار مناسبي براي مقابله با اين مشکلات است که اولين بار در دهه گذشته توسط دانشمندان ژاپني ابداع گرديد.
سطح تمام شده بهتر، اطمينان از تراکم بتن بدون استفاده از ويبراتور، افزايش سرعت اجرا و کاهش نيروي انساني مورد نياز براي اجرا، از جمله مزاياي بتن خودتراکم مي باشد.
در اين مقاله علاوه بر معرفي کلي بتن خودتراکم و خواص آن آزمايشات مربوطه به صورت کامل تشريح گرديده است.
1- مقدمه
يکي از نکات مهم در اجراي صحيح سازه هاي بتني تراکم کامل بتن و جا گيري مناسب آن در قالب مي باشد . اين مسأله در مورد المان هايي همچون ديوار برشي و ستون که در آنها فشردگي آرماتور زياد و ابعاد مقطع بتن ريزي کوچک مي باشد از اهميت بيشتري برخوردار است.
استفاده از ويبراتور جهت متراکم کردن بتن، مشکلات زيادي به همراه دارد که از جمله آنها ميتوان به موارد زير اشاره نمود:
• جداشدگي دانه بندي بتن به علت ويبره زياد در بعضي مناطق
• تراکم ناهمگن در نقاط مختلف سازه و در نتيجه مقاومت فشاري متفاوت در مقاطع مختلف سازه
• گير کردن شيلنگ ويبره بين آرماتورها در حين اجرا
• کرمو شدن بعضي مناطق به علت غيرقابل دسترس بودن
• کرمو شدن نقاطي از سطح بتن به علت ويبره بيش از حد و فرار شيره بتن
جاگيري ناقص بتن در قالب
به موارد فوق بايد آلودگي صوتي و خطرات جاني عمليات ويبره در مورد ديوارها و ستونهاي بتني را نيز افزود.
بتن خود تراکم راه حلي است که امروزه جهت رفع اين مشکلات و همچنين رسيدن به بتني با کيفيت بالاتر مطرح مي باشد .
نظريه بتن خود تراکم که انقلابي در زمينه تکنولوژي بتن ناميده شده است اولين بار توسط پروفسور حجيم اکمورا از دانشگاه کوجي ژاپن در سال 1986 مطرح گرديد .
درسال 1988 اين نظر تکميل و براي اولين بار بتن خود تراکم ساخته شد .
درسال 1989 اولين مقاله درباره بتن خود تراکم در دومين کنفرانس مهندسي سازه و ساختمان آسياي شرقي ارائه شد .
امروزه بتن خود تراکم در پروژه هاي مختلف عمراني در سطح دنيا مورد استفاده قرار مي گيرد همچنين آزمايشات تحقيقي و پژوهشي در اين زمينه ادامه دارد .
2- آشنايي کلي با بتن خود تراکم
بتن خود تراکم بتني است که بدون اعمال هيچگونه انرژي خارجي و تحت اثر وزن خود متراکم گردد. اين بتن که ماده اي بسيار سيال و روان و مخلوطي همگن است ، بسياري از مشکلات بتن معمولي نظير جدا شدگي ، آب انداختن ، جذب آب ، نفوذپذيري و …را رفع نموده و علاوه بر اين بدون نياز به هيچ لرزاننده (ويبره) داخلي يا ويبره بدنه قالب تحت اثر وزن خود متراکم مي شود.
اين بتن به راحتي توانايي پر کردن قالب در محل شبکه هاي آرماتور فشرده را دارا مي باشد و حتي در جاهايي که دسترسي به آنها دشوار است به راحتي عبور مي کند .
بتن خود تراکم در طرح اختلاط و ساختارش تفاوت عمده اي با بتن معمولي ندارد . البته مواد خاصي جهت نيل به مشخصات ويژه اين بتن در توليد آن مورد مصرف قرار مي گيرد. اين مواد عمدتاً شامل فوق روان کننده ها، مواد مضاف پوزولاني و فيلرها (پودر سنگ با قطر دانه هاي ريزتر از 125 ميکرون) مي باشند. همچنين ملاحظات خاصي در مورد دانه بندي سنگدانه هاي مورد مصرف در اين نوع بتن در نظر گرفته مي شود .
مزاياي استفاده از بتن خود تراکم به شرح زير مي باشد:
• اطمينان از تراکم بخصوص در مقاطعي که کاربرد لرزاننده دشوار است .
• جاگيري آسانتر در قالب
• سطح تمام شده بهتر
• کاهش نيروي انساني
• اجراي سريعتر خصوصاً در مورد مقاطع ديوار و ستون
• آزادي عمل بيشتر در طراحي (امکان ايجاد مقاطع نازک تر )
• کاهش آلودگي صوتي ناشي از عمليات ويبره
سطح تمام شده بتن خود تراکم در مقايسه با بتن معمولي
3- مواد تشکيل دهنده بتن خود تراکم
3-1- سنگدانه :
سنگدانه ها به دو دسته تقسيم مي شوند:
3-1-1- ماسه:
تمامي ماسه هاي متداول در توليد بتن معمولي در اين صنعت نيز به کار مي رود . هر دونوع ماسه شکسته و يا گرد گوشه اعم از سليسي و يا آهکي مي تواند مورد استفاده قرار گيرد . ذرات ريزتر از
125 ميکرون که به عنوان ” پودر” تلقي ميشوند، برخواص رواني بتن خود تراکم بسيار مؤثر بوده و به منظور توليد بتن يکنواخت ، رطوبت آن بايد دقيقاً کنترل شود. حداقل ميزان ريزدانه ها (از ماسه تا مواد چسباننده پودري ) به منظور جلوگيري از جداشدگي دانه‌بندي از مقدار شخصي نبايد کمتر باشد.
3-1-2- شن (درشت دانه ها ):
تمامي انواع درشت دانه در اينجا به کار مي رود، ولي حداکثر اندازه معمولي دانه ها 16 تا
20 ميليمتر مي باشد . به هر حال سنگدانه هاي تا حدود 40 ميلي متر نيز مي تواند در بتن خود تراکم به کار رود.استفاده از سنگدانه هاي شکسته سبب افزايش مقاومت بتن خود تراکم(بدليل افزايش قفل و بست بين ذرات) مي شود در حاليکه سنگدانه هاي گرد گوشه بدليل گوشه بدليل کاهش اصطکاک داخلي رواني آن را بهبود مي بخشد .
3-2- سيمان:
به طور کلي تمامي انواع سيمان هاي استاندارد مي تواند در بتن خود تراکم به کار رود . انتخاب نوع سيمان بستگي به پارامترهاي مورد انتظار بتن مثل مقاومت ، دوام و … دارد .
دامنه عمومي ميزان مصرف سيمان در اينجا 350 تا 450 کيلوگرم در مترمکعب مي باشد . ميزان بيشتر از 500 مي تواند سبب افزايش خطر جمع شدگي شود . ميزان کمتر از 350 نيز فقط در صورتي قابل قبول مي باشد که به همراه مواد پوزولاني ، خاکسترهاي بادي ، دوده سيليسي و … به کار رود .
حضور بيش از 10% ميزان در سيمان مي تواند سبب کاهش نگهداشت کارايي بتن گردد .
3-3- مواد مضاف :
مصالح بسيار ريز غير آلي هستند که به منظور بهبود و يا ايجاد خواص مشخص در بتن به آن افزوده مي شوند .اين مواد باعث بهبود کارايي ، کاهش حرارت هيدراتاسيون و عملکرد بهتر بتن در دراز مدت مي گردند .
مواد مضاف عمومي مورد استفاده عبارتند از:
3-3-1- پودر سنگ:
ذرات شکسته بسيار ريز (کوچکتر از 125 ميکرون) سنگ آهک، دولوميت و يا گرانيت است که به منظور افزايش مواد پودري به کار مي رود . استفاده از پودرهاي دولوميتي، بدليل واکنش هاي کربنات قليايي مي تواند دوام بتن را با مشکل مواجه نمايد .
3-3-2- خاکستر بادي:
ماده اي است که از سوختن زغال سنگ حاصل مي شود و داراي خصوصيات پوزولاني است که در بهبود خواص بتن خيلي مؤثر مي باشد .
3-3-3- ميکرو سيليس
ميکرو سيليس در بتن خود تراکم باعث سياليت بالاي بتن شده و دوام بتن را افزايش مي دهد و نقش مهمي در چسبندگي و پرکنندگي بتن با عملکرد بالا دارد. ميکروسيليس داراي حدود 90 درصد دي اکسيد سيليس مي باشد .
ذکر اين نکته ضروري مي نمايد که استفاده از پرکننده در هر کشوري با توجه به ذخائر همان کشور تعيين مي شود. براي مثال در کشورهاي اروپايي که هنوز از زغال سنگ به عنوان سوخت کربني استفاده مي شود به کاربردن خاکستر بادي امري بهينه و مفيد است، در کشورهايي که به لحاظ صنعت ذوب آهن در مرحله صنعتي قراردارند ، ميتوان از سرباره کارخانجات ذوب آهن استفاده نمود در کشور ما نيز با توجه به در دسترس بودن و همچنين کارآيي آن پرکننده، بايد به دنبال ماده اي مناسب و مقرون به صرفه براي جايگزيني فيلرهاي مرسوم در صنعت بتن خود تراکم اروپايي باشيم .
3-4- مواد افزودني :
موادي هستند که به منظور ايجاد و يا بهبود خواص مشخصي به بتن تازه و يا سخت شده در حين ساخت بتن به آن افزوده ميشوند. استفاده از فوق روان کننده ها براي توليد بتن خود تراکم به منظور ايجاد کارآيي مناسب، ضروري مي باشد. از انواع ديگر مواد افزودني ميتوان به عامل اصلاح لزجت (V.M.A) به منظور اصلاح لزجت، مواد افزودني حباب زا (A.E.A) به منظور بهبود مقاومت در برابر يخ زدگي و آب شدن، کندگير کننده ها به منظورکنترل گيرش و . . . اشاره نمود .
استفاده از V.M.A در حضور پودرها امکان جدا شدگي دانه بندي را کاهش داده و مخلوط را يکنواخت‌تر مي‌کند ولي در استفاده از آن بايد به اثرات آنها برروي عملکرد بلند مدت بتن توجه داشت.
استفاده از فوق روان کننده ها مي تواند تاحدود 20% مصرف آب را کاهش دهند .
3-5- آب مخلوط :
مطابق استاندارد بتن هاي معمولي به کار مي رود .
4- خصوصيات ويژه بتن خود تراکم
اين بتن مي تواند براي ساخت هر نوع سازه با ويژگيهاي مطلوب دوام ، مقاومت و … به کار رود . به لحاظ مقاومت فشاري ، کششي ، مدول الاستيسيته و . . . با بتن هاي معمولي فرق نمي کند و تمامي پارامترها و فرمول هاي طراحي بتن معمولي اينجا نيز کاربرد دارد . بدليل استفاده از مقادير زياد مواد پودري ، انقباض خميري و خزش بيشتري را نسبت به بتن معمولي انتظار داريم لذا سرعت در شروع عمليات عمل آوري در بتن خود تراکم يک امر ضروري است .
جهت بررسي خواص بتن تازه مهمترين فاکتورمطرح، رواني بتن مي باشد که عموماً بوسيله آزمايش اسلامپ سنجيده مي شود ولي در مورد بتن خود تراکم بايد فاکتورهاي بيشتري مورد بررسي قرار گيرد تا از توانايي بتن ساخته شده جهت تراکم خودکار اطمينان حاصل شود ، اين پارامترها به شرح ذيل مي باشد:
– رواني
– توان عبور
– مقاومت در برابر جدا شدگي
– لزجت (ويسکوزيته)
4-1- رواني
به قابليت جريان يابي روان و آسان بتن تازه وقتي مانعي بر سر راه آن نباشد، رواني گويند اين ويژگي با آزمايش جريان اسلامپ سنجيده مي شود.
4-2- توان عبور:
به توانايي بتن خود تراکم در جاري شدن وعبور از بين فضاي کوچک شبکه آرماتور بدون توقف يا جدا شدگي توان عبور گويند .
اين ويژگي با آزمايش جعبه L سنجيده مي شود .
4-3- مقاومت در برابر جدا شدگي:
به توانايي بتن خود تراکم براي يکنواخت و همگن ماندن، طي مراحل حمل و بتن ريزي گويند .
مقاومت در برابر جدا شدگي به وسيله آزمايش پايايي الک سنجيده مي شود .
4-4- لزجت (ويسکوزيته)
به خاصيتي که باعث مقاومت دربرابر جاري شدن سريع بتن مي گردد گويند . بتن داراي لزجت پايين به سرعت جريان مي يابد و توقف مي کند ولي بتن با لزجت زياد مدت زمان بيشتري حرکت مي کند تا متوقف شود .
اين ويژگي بوسيله آزمايش قيف V سنجيده مي شود .
روش سنجش خواص کارآيي بتن خود تراکم
رديف ويژگي مورد سنجش نام آزمايش
1 رواني جريان اسلامپ
2 توان عبور جعبه L
3 مقاومت در برابر جدا شدگي پايايي الک
4 لزجت (ويسکوزيته ) قيف
5- آزمايشات بتن خود تراکم
در اينجا به اختصار اشاره اي به روش انجام آزمايشات مربوط به خواص بتن خود تراکم مي گردد .
5-1- آزمايش جريان اسلامپ
بتن سازی و بتن ريزی
در اين مرحله نوبت به بتن سازي مي رسد ولي قبل از آن بايد نسبت هاي مخلوط كردن اجزاء بتن تعيين شود . منظور از نسبت مخلوط كردن اجزاء بتن آنست كه نسبت مناسبي براي اختلاط شن و ماسه به دست بياوريم تا دانه هاي ريزتر فضاي بين دانه هاي درشت تر را پر كرده و جسم توپر بدون فضاي خالي و با حداكثر وزن مخصوص به دست آيد همچنين تعيين مقدار لازم آب به طوري كه بتن براحتي قابل حمل و نقل بوده و در قالب خود جا گرفته و دور ميل گرد ها را احاطه نموده و كليه فضاي خالي قالب را پر نمايد و در مجاورت آن فعل و انفعالات شيميايي سيمان شروع شده و تا مرحله سخت شدن ادامه يابد . و بالاخره تعيين مقدار سيمان مورد لزوم براي به دست آوردن بتن با مقاومت كافي كه بتواند براحتي بارهاي وارده ساختمان را تحمل نمايد . در اين مرحله بايد دقت کرد که حداقل عيار سيمان در پی ها برای ايننکه ميلگردهای درون بتن سالم بمانند 240 است.
پس از تعيين نسبت اختلاط ، بتن سازي شروع مي شود . براي ساختن بتن معمولا از ماشين هاي بتن سازي ( بتن‌ير ) استفاده مي شود و چنان چه به بتن ير دسترسي نباشد اين كار به صورت دستي و توسط كارگر صورت مي گيرد .
بتن ير ها داراي ديگ گرداننده اي هستند كه به آهستگي حول محوري مايل نسبت به افق مي گردد و به وسيله تيغه هايي كه در داخل آن تعبيه شده محتويات خود را مخلوط مي نمايد . در شروع كار هميشه مقداري سيمان و ماسه به بدنه ديگ مخلوط كننده مي چسبد بدين لحاظ مشخصات اولين بتن با ساير دفعات متفاوت خواهد بود . براي جلوگيري از اين موضوع بهتر است قبل از شروع كار قدري سيمان و ماسه را در ديگ بتن ير چرخانيده و تخليه مي نمايند آنگاه مخلوط اصلي را بارگيري مي كنند بدين ترتيب مشخصات كليه قسمت هاي بتن يكسان خواهد بود . بايد دقت داشت که مقدار آب مورد نياز را نبايد ناگهان در مخلوط داخل بتونير ريخت بلکه 10% آنرا قبل از بارگيری و 80% آنرا در حين بارگيری و مابقی را در حين چرخش ديگ به آن افزود. بتن بايد به حدي روان باشد كه دانه هاي آن به خوبي روي يكديگر غلطيده و كاملا آرماتور ها را احاطه نموده و گوشه هاي قالب خود را كاملا پر نموده و كليه هواي موجود در قالب از آن خارج شود و بايد حداقل آب ممكنه را كه براي انجام كارهاي فوق لازم است صرف نمود زيرا آب بيشتر از اندازه تبخير شده و جاي آن به صورت لوله هاي موئين باقي مانده وسبب پوكي قطعه بتني مي گردد و مقاومت بتن کاهش می يابد. بتني كه به اين ترتيب به دست مي آيد با وسايلي مانند دامپر يا فرقون به محل مورد استفاده حمل مي كنند با هر وسيله اي كه بتن جابجا مي شود بايد توجه داشت كه اجزاء متشكله آن از همديگر تفكيك نشود .
قبل از بتن ريزي بايد كليه آرماتور ها با نقشه كنترل شود مخصوصا دقت شود كه آرماتورها به همديگر با سيم آرماتور بندي بسته شده باشد و اگر جايي فراموش شده باشد مجددا بسته شود. همچنين بايد کنترل شود تا فاصله آرماتورها يكنواخت باشد زيرا اغلب اتفاق مي افتد كه بعضي از آرماتورها به هم چسبيده و بعضي با فاصله از همديگر قرار مي گيرند. اين موضوع باعث مي شود كه بتن نتواند كليه ميل گردها را احاطه نموده و قطعه همگن و توپري به وجود بياورد و مقاومت بتن در برخی نواحی بيش از حد نياز باشد و در برخی نواحی مقاومت بتن از حد مورد نياز کمتر باشد.
بايد محل بتن ريزي عاري از خاك و مواد زائد باشد و بايد قبل از بتن ريزي از روغن كاري كليه قسمت هاي قالب مطمئن شويم . بهتر است از قسمت جلو ( آن طرف كه به مركز تهيه بتن نزديك تر باشد ) شروع به بتن ريزي نمود زيرا در اين صورت رفت و آمد كارگران از روي آرماتورها به حداقل مي رسد در اين صورت براي آنكه پاي كارگران در بتن تازه ريخته شده فرو نرود در مسير عبور و مرور كارگران از تخته هاي زير پا استفاده مي شود . بايد كاملا مطمئن شويم كه بتن تمام گوشه هاي قالب را پر نموده و بعد از قالب برداری بتن ما كرمو نباشد . براي جلوگيری از اين کار بايد بعد از ريختن بتن در آن ارتعاش ايجاد نمود تا بتن در قالب به خوبي جابجا شود. اين كار توسط دستگاه ويبره ( ويبراتور ) انجام مي گيرد كه معمولا اين دستگاه از نوع سرسوزني مي باشد . بايد دقت داشت که عمل ويبره کردن هم نبايد از مقدار مجاز فراتر رود و هم نبايد از مقدار مجاز کمتر انجام شود. چرا که با ويبره کردن بيش از حد عمل جداشدگی دانه ها از ملات سيمانی رخ مي دهد و با کم ويبره زذن عمل هوا گيری از بتن به خوبی انجام نمی شود و بتن کرمو می شود. بتن را تا ارتفاع مشخص شده در نقشه ، ريخته و رويه ی آن را با ماله چوبي صاف مي كنند و فنداسيون هاي ديگر نيز به همين روش بتن ريزي می کنند . پس از اتمام كار ، ديگ بتن ير را بايد به وسيله آب و قدري ماسه ، تميز كرده و براي روز بعد آماده كنند .سيمان موجود در بتن ريخته شده در مجاورت رطوبت بايد سخت شده و دانه هاي سنگي موجود در مخلوط را به همديگر چسبانيده و مقاومت بتن را با حداكثر برساند. بدين لحاظ مي بايد از خشك كردن سريع بتن تازه جلوگيري نموده و آن را از تابش شديد آفتاب و وزش بادهاي تند محفوظ نگاه داشت و سطح آن را حداقل تا هفت روز مرطوب نمود براي اين كار بهتر است بعد از 3 الي 4 ساعت بعد از ريختن بتن شروع به آب دادن روي آن بنماييم يا اين كه روي بتن تازه ريخته شده را با گوني يا كاغذ پوشانيده و اين پوشش را مرطوب نگاه داريم زيرا در غير اين صورت سطح آن ترك خورده و موجب نفوذ هوا به داخل بتن شده و آرماتور به كار رفته در بتن در معرض خوردگي واقع گرديده و موجب ضعف قطعه خواهد شد .
کنترل های لازم قبل از بتن ریزی
کنترلهای لازم قبل از بتن ریزی که شامل : تعبیه مشمع ( نایلون ) روی قالب ها , کنترل آکسها , بیرون ریختن نخاله ها از داخل فونداسیون و همچنین آب پاشی روی بتن مگر می باشد که در زیر به آنها اشاره میشود
تعبیه مشمع ( نایلون ) روی قالب ها : البته به این موضوع در بخشهای قبل اشاره شد اما در اینجا سعی می شود که به طور جامع تری در این مورد صحبت شود . می دانیم که بتن برای رسیدن به حد اکثر مقاومت خود نیاز به جذب آب دارد . ساختمان مورد بحث از نوع بتنی میباشد . قالب در اکثر ساختمان ها از نوع آجری می باشد . این آجرها هنگامی که در پی استفاده میشوند مقدار بسیار زیادی از آب پی را جذب میکنند و در نتیجه آب کافی به بتن نمی رسد و بتن نمی تواند به مقاومت نهایی خود برسد . بعضی تصور میکنند که میتوان آجر قالب را کاملا سیراب نمود تا دیگر نیازی به جذب آب بتن نداشته باشد . این عمل همانطور که قبلا اشاره شد دو عیب عمده دارد . اولا هیچگاه نمی توانیم به آجر انقدر آب برسانیم که سیراب شود و ثانیا آب اضافی بنا به شکل پی ها در آن جمع میشود و ما قادر به تخلیه آن به صورت کامل نمی باشیم . به همین دلیل بر روی قالبها در پی نایلون می کشیم .
کنترل آکس ها : به صورت کلی میتوانیم تمام کنترل های زیر را در گروه کنترل اکسهای پی حساب کنیم . در اولین مورد می توانیم به قرار دادن آرماتورهای شبکه ای در داخل پی اشاره کنیم . یادآور میشویم که این شبکه باید 5 سانتیمتر کوچکتر از ابعاد پی بافته شده باشد و حدود 2.5 سانتیمتر از هر طرف که به راحتی درون پی قرار گیرد . همچنین لازم است که حداقل 5 سانتیمتر از کف پی بالاتر قرار گیرد که این مورد را با کمک تکه های آجر انجام می دهیم , دلیل آن غرق شدن کامل شبکه در داخل بتن می باشد . ذکر این نکته ضروری میباشد که آرماتور های چپ و راست را با مفتولهای غیر فنری 3 یا 4 به هم متصل میکنیم . کنترل سر کلیه آرماتورها مهم است , باید توجه شود که سر آرماتور به صورت چنگک خم شده و یا به صورت گونیا بر گردانده شود .بازبینی تمام محلهای بر خورد میله گردها ضروری است که ببینیم آیا با مفتول بسته شده یا نه ؟ فاصله میله گردها باید باید یکنوتخت و در حدود 10 سانتیمتر باشد به طوری که بزرگترین دانه بتن به راحتی از داخل آن رد شود.
کنترل بعدی که میخواهم به آن اشاره کنم بیرون ریختن نخاله ها از داخل فونداسیون می باشد . ببیرون ریختن نخاله ها از داخل فونداسیون که بیشتر و مهمترین جا همان مکانهایی است که شبکه را قرار دادهایم . باید تمامی نخاله های ساختمانی از روی این سطح جمع آوری شده باشند تا در هنگام بتن ریزی یک بتن کامل با مقوامت مورد نظر داشته باشیم . اکثر مواد اضافه ای که در کف پی وجود داشته باشند و با بتن مخلوط شده با بتن تشکیل یک جسم واحد دهند موجب کرمو شدن بتن میود .
آخرین کنترلی که در این قسمت لازم است به آن اشاره شود بتن مگر می باشد . در این مورد لازم میدانم دوباره بتن مگر را توضیح دهم .
بن مگر که به آن بتن لاغر یا بتن کم سیمان نیز گفته میشود اولین قشر پی سازی در پی های نقطه ای می باشد . مقدار سیمان در بتن مگر در حدود 100 الی 150 کیلوگرو بر متر مکعب میباشد . در این پی ها بتن مگر به دو دلیل مورد استفاده قرار میگیرد . برای جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی پی با خاک و برای رگلاژ کف پی و ایجاد سطحی صاف برای ادامه پی سازی . در مجموع باید اشاره کنم که بتن مگر در حدود 10 سانتیمتر ضخامت دارد و همچنین 10 سانتیمتر از طول کل بتن پی بیشتر باشد . لازم است به اندازه کافی بتن مگر سیراب شود تا هنگام بتن ریزی پی بتن مگر برای جبران کمبود آب خود از آب بتن تازه ریخته شده استفاده کند .
تمام این کنترلها به صورت خلاصه : قبل از بتن ریزی باید حتما یک بار دیگر فاصله محور تا محور آرماتور های ریشه کنترل شده و با نقشه مطابقت داده شود . کلیه میله گردهای دیگر نیز باید کنترل شود . کف پی و اطراف آرماتورها باید کنترل شده و مواد زاید از آن خارج شود . بست های اتصال می باید کنترل شود
تکنولوژی بتن
1-1- ويژگيهاي مهم بتن
كليات
با توجه به نوع سازه و درجه اهميت آن بايد به ويژگيهاي اصلي بتن به هنگام ساخت ، ريختن و نگهداري توجه مخصوص به عمل آيد . بتن با كارايي و دوام زياد به بتني اطلاق مي شود كه بتواند به راحتي ريخته شود در مقابل شرايط محيطي خورنده و بالاخره بارهاي وارد بر آن به خوبي مقاومت كند و مشخصات آن تغيير ننمايد از اين رو پيمانكار بايد نسبت به ساخت بتن با كيفيت خوب اقدام نمايد ويژگيهايي كه بايد مورد توجه پيمانكار قرار گيرد به شرح زير است :
كارايي بتن [1]
بتن كارا بتني است كه بتوان به راحتي آن را ساخت ، حمل نمود ، در قالب مودر نظر ريخت و متراكم نمود بدون اينكه در يكنواختي[2] آن در طول مراحل فوق تغييري حاصل شود . كارايي بتن بستگي به عوامل زير داشته و پيمانكار ملزم به رعايت آن مي باشد .
اسلامپ[3]
كارايي به ميزان اسلامپ و رواني[4] بتن ساخته شده بستگي دارد . ميزان اسلامپ بر اساس روش مندرج در استاندارد (دت505) كنترل مي شود . پيمانكار موظف است بتن مورد نظر را بر اساس اسلامپهاي خواسته شده در مشخصات فني خصوصي و نقشه هاي اجرايي تهيه نمايد . بتن هايي كه به هنگام ريختن ، اسلامپ شان با مشخصات خواسته شده مطابقت ننمايد مردود بوده ، بايد از مصرف آن خودداري شده و از كارگاه خارج گردند اضافه نمودن آب براي بالا بردن اسلامپ بتن هاي سفت شده پس از ساخت به هيچ وجه مجاز نيست و انجام اين امر باعث تغييرات كلي در مشخصات بتن ساخته شده خواهد شد . بسته به ميزان اسلامپ و نوع كاربرد بتن به 4 گروه سفت ، خميري ، شل و آبكي تقسيم مي شود . ميزان اسلامپ براي اعضا و قطعات ختلف بر اساس جدول (1-1) توصيه مي شود .
جدول (1-1) ميزان اسلامپ براي اعضا و قطعات بتني
|
رديف |
نوع عضو يا قطعه بتني |
اسلامپ به ميليمتر |
|
|
حداقل |
حداكثر* |
||
|
1 |
شالوده ها و پي ديوارهاي بتن آرمه [5] |
25 |
75 |
|
2 |
شالوده هاي با بتن ساده ، صندوقه ها و ديوارهاي زير سازه ها |
25 |
75 |
|
3 |
تيرها و ديوارهاي بتن آرمه |
25 |
100 |
|
4 |
ستونها |
25 |
100 |
|
5 |
دالها و پياده روهاي بتني[6] |
25 |
75 |
|
6 |
بتن حجيم |
25 |
50 |
*در صورتي كه لرزش و ارتعاش با روشهاي دستي انجام شود به مقدار حداكثر مي توان 25 ميليمتر اضافه نمود.
مصالح مصرفي
از ديگر عوامل مهم در كارايي بتن ، انتخاب صحيح مصالح مصرفي و نسبتهاي اختلاط آنها است . سيمان با نرمي زياد باعث بالا بردن كارايي بتن مي شود شن و ماسه طبيعي گرد گوشه داراي كارايي بيشتري نسبت به شن و ماسه شكسته است و شن و ماسه شكسته مكعبي داراي اولويت بيشتري نسبت به وضعيت مشابه با دانه هاي غير مكعبي مي باشد در هر صورت مصالح سنگي مناسب از عوامل مهم در كارايي بتن محسوب مي شود و بايد با توجه به مندرجات اين کتاب و دستورات دستگاه نظارت نسبت به انتخاب آن اقدام شود .
مواد افزودني[7]
براي بالا بردن كارايي بتن با نسبت آب به سيمان معين از مواد افزودني استفاده مي شود نوع و ميزان مصرف اين مواد مطابق مندرجات اين کتاب مشخصات فني خصوصي و دستورالعملهاي كارخانه سازنده خواهد بود نوع و ميزان مصرف مواد افزودني بايد به تاييد دستگاه نظارت برسد .
درجه حرارت
عدم رعايت درجه حرارت تعيين شده براي مخلوط بتن به هنگام ساخت ، باعث بروز اشكالاتي در امر ريختن بتن و نهايتاً تغييرات جدي در ويژگيهاي آن خواهد شد . از اين رو رعايت مندرجات اين کتاب بخصوص « بتن ريزي در هواي گرم » و « بتن ريزي در هواي سرد » الزامي است .
پايايي[8] (دوام) بتن
بتني كه در ساخت و نگهداري آن“ تمامي مشخصات فني رعايت شود داراي پايايي زياد در برابر شرايط محيطي مي باشد عوامل مهمي كه بايد براي دستيابي به بتن پايا به آن توجه شود به قرار زير است.
نسبت آب به سيمان
از خصوصيات مهمي كه بر دوام بتن اثر مي گذارد ميزان آب در مخلوط بتن است بسته به شرايط محيطي و عملكرد سازه بايد نسبت آب به سيمان در مشخصات فني خصوصي قيد شود در صورت عدم وجود اين نسبت استفاده از ارقام جدول (2-1) با توجه به شرايط رويارويي[9] الزامي است .
جدول(2-1)نسبت آب به سيمان با توجه به شرايط رويارويي بتن
|
شرايط رويارويي |
نسبت آب به سيمان |
|
1- بتن با شرايط نفوذ ناپذيري |
|
|
الف- در رويارويي با آب صاف |
5/0 |
|
ب- در رويارويي با آب لب شور[10] و آب دريا |
45/0 |
|
2- بتن در معرض شرايط جوي مرطوب و يخ زدن |
|
|
الف- جدول ، آبرو ، جان پناه و مقاطع با ضخامت كم |
45/0 |
|
ب- ساير مقاطع |
5/0 |
|
پ – بدون بكار بردن مواد يخ زدا |
45/0 |
|
3- براي حفاظت بتن آرمه در برابر خوردگي هنگام رويارويي با نمكهاي يخ زدا و آبهاي لب شور |
|
|
آب دريا و ترشحات حاصل از آن |
45/0 |
حداقل مقدار سيمان
انتخاب نسبت صحيح آب به سيمان تراكم كافي و عمل آوردن مناسب مي تواند دوام بتن را بهبود بخشد . براي دستيابي به اهداف فوق با نسبت آب به سيمان معين حداقل ميزان مصرف سيمان بسته به قطر مصالح درشت دانه نبايد از ارقام مندرج در جدول (3-1) كمتر باشد تا امكان لرزاندن و مرتعش ساختن د ركارگاه فراهم آيد بسته به شرايط رويارويي و حداكثر قطر شدن ميزان حداقل سيمان در جدول مورد بحث داده شده است .
جدول (3-1) حداقل مقدار سيمان لازم در بتن براي حصول پايايي در شرايط محيطي مختلف
(كيلوگرم در متر مكعب )
|
نوع بتن حداكثر اندازه اسمي مصلح سنگي به ميليمتر |
بتن آرمه |
بتن پيش تنيده |
بتن ساده[11] (بدون آرماتور) |
|||||||||
|
شرايط محيطي |
40 |
20 |
15 |
10 |
40 |
20 |
15 |
10 |
40 |
20 |
15 |
10 |
|
بتن كاملاً محافظت شده در برابر هوا با شرايط مخرب به جز مدت كوتاهي كه در هنگام ساخت در معرض هواي معمولي واقع مي شود |
225 |
250 |
275 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
بتني كه از باران شديد و يا يخزدگي در حالتي كه از آب اشباع شده محافظت گردد بتن زير خاك و بتني كه بطور مداوم زير آب قرار مي گيرد . |
275 |
300 |
325 |
350 |
300 |
300 |
325 |
325 |
325 |
250 |
275 |
300 |
|
بتني كه در معرض نمكهاي يخ زدا قرار مي گيرد |
275 |
300 |
325 |
350 |
300 |
300 |
325 |
350 |
250 |
275 |
325 |
350 |
|
بتن در معرض آب دريا يا باتلاق يا باران شديد و يا در معرض تر و خشك شدنهاي پياپي و يا يخزدگي هنگامي كه تر است و يا در معرض بخارهاي خورنده است . |
325 |
375 |
400 |
425 |
325 |
375 |
400 |
425 |
275 |
300 |
325 |
375 |
|
بتني كه در معرض فرسايش شديد ، عبور و مرور وسايط نقليه يا آب جاري يا PH حداكثر 5/4 است و يا رويه هاي بتني محافظت نشده و … |
نيازمند بررسيهاي ويژه است . |
|||||||||||
2-1-بتن با حباب هوا
هنگامي كه بتن در برابر شرايط يخ زدن قرار دارد يا براي آب شدن يخهاي مجاور آن از نمكهاي يخ زدا استفاده مي شود براي بالا بردن دوام بتن بايد از مواد حباب ساز استفاده مي شود با رعايت ميزان نسبت آب به سيمان مندرج در جدول(4-1) ،بسته به قطر درشت ترين دانه شدن مصرفي و شرايط رويارويي ، ميزان كل حباب هوا در بتن براي مقابله با يخ زدن ، نبايد بيشتر از ارقام جدول(4-1) اختيار شود نسبت آب به سيمان در بتن با حباب هوا نبايد در هيچ مورد از 5/0 تجاوز نمايد ويژگيهاي ماده حبابساز بايد قبل از مصرف به تاييد دستگاه نظارت برسد ميانگين نتايج به دست آمده در سه آزمايش متوالي نبايد از مقادير داده شده در جدول (4-1) تجاوز نمايد براي بتن هاي طبقه ز30 و بالاتر مي توان ميزان هواي مندرج در جدول (4-1) را تا (1%) كاهش داد به هنگام ساخت بتن با حباب هوا بايد طرح اختلاط بتن توسط آزمايشگاه مورد قبول كارفرما تهيه گردد در مواردي كه ميزان هواي موجود در بتن ، (4%) تا (6%) است بايد به ميزان اوليه سيمان 50 كيلوگرم درمتر مكعب اضافه نمود در مواردي كه به تشخيص دستگاه نظارت ميزان هواي بيشتري مورد نياز باشد بايد به ازاي هر (1%) هواي اضافه 25 كيلوگرم سيمان به متر مكعب بتن اضافه شود .
جدول(4-1)مقدار درصد هواي توصيه شده براي بتن هاي با حباب هوا مقاوم در برابر يخزدگي«1»
|
رديف |
حداكثر اندازه شن ميليمتر(اينچ) |
مقدار كل درصد هواي موجود در بتن با حباب هوا |
|
|
شرايط محيطي شديد«2» |
شرايط محيطي معتدل«3» |
||
|
1 |
5/9(8/3) |
5/7 |
6 |
|
2 |
5/12(2/1) |
7 |
5/5 |
|
3 |
19(4/3) |
6 |
5 |
|
4 |
25(1) |
6 |
5/4 |
|
5 |
5/37(2/11) |
5/5 |
5/4 |
|
6 |
50(2) |
5 |
5/4«4» |
|
7 |
75(3) |
5/4 |
5/3«4» |
«1» رواداري براي ارقام جدول (5/1%)+ است
«2» شرايط محيطي شديد – شرايط محيطي سردي است كه بتن قبل از يخ زدن به صورت مداوم در تماس با رطوبت قرار داشته است مانند سطح جاده ها ، دال پلها ، پياده روها و منابع آب
«3» شرايط محيطي معتدل – شرايط محيطي سردي است كه بتن قبل از يخ زدن به ندرت در معرض رطوبت قرار گرفته است و از مواد يخ زدا استفاده نمي شود مانند بعضي ديوارهاي خارجي ، شاه تيرها و دالهايي كه درتماس با زمين نمي ابنشد .
«4» درصد هوا براي اين دو رديف مانند ساير رديفهاي جدول نسبت به كل مخلوط محاسبه مي شود ولي به هنگام آزمايش اندازه گيري درصد هوا بايد مصالح بزرگتر از قطر 5/37 ميليمتر به وسيله دست يا الك جمع آوري و از مخلوط حذف شود .
3-1-بتن مقاوم در برابر حملات شيميايي [12]
بتني كه با شرايط كاملاً مناسب و خوب ساخته نشده باشد چنانچه در مجاورت آبها يا خاكهاي آلوده به مواد شيميايي مهاجم[13] و خورنده[14] قرار گيرد از پايايي آن به شدت كاسته مي شود از اين رو شناخت عوامل كاهش دهنده اين اثرات الزامي است انواع مواد شيميايي كه سازه هاي بتني اغلب با آن مواجه هستند عبارتند از سولفاتها ، فاضلابهاي خانگي و صنعتي . آبهاي لب شور و آب دريا ، عواملي نظير درجه حرارت ، سرعت زياد مايع يا يخ مجاور سازه عدم دقت در عمل آوردن بتن ، تر و خشك شدنهاي پياپي و بالاخره خوردگي فولاد نيز باعث تضعيف بتن در مقابل حملات شيميايي مي شود عواملي نظير پايين بودن نسبت آب به سيمان ، انتخاب صحيح نوع سيمان و نفوذ پذيري كم ، مي تواند دوام بتن در مقابل حملات شيميايي و فيزيكي را فزوني بخشد در جدول شماره (5-1) با توجه به شرايط محيطي و ميزان سولفات موجود در آب و خاك ، نوع سيمان و حداكثر نسبت آب به سيمان براي تهيه بتني پايا توصيه شده است .
جدول (5-1) انتخاب نوع سيمان براي بتن هايي كه در معرض سولفاتها قرار مي گيرند *
|
رديف |
شرايط رويارويي |
درصد سولفات خاك قابل حل در آب (– –so4 ) |
ميزان سولفات موجود در آبppm(– –so4 ) |
نوع سيمان توصيه شده |
حداكثر نسبت آب به سيمان |
|
1 |
ملايم |
1/0-0 |
150-0 |
— |
— |
|
2 |
متوسط |
2/0-1/0 |
1500-150 |
نوع 2 يا نوع 1 همراه با مواد پوزولاني يا نوع 1 همراه با مواد سوپر پوزولاني |
5/0 |
|
3 |
شديد |
2-2/0 |
10000-1500 |
توع 5 |
45/0 |
|
4 |
بسيار شديد |
بيشتر از 2 |
بيشتر از 10000 |
نوع 5 همراه با مواد پوزولاني |
45/0 |
توضيح :
– آب دريا با توجه به املاح موجود در آن حداقل در رديف 2 جدول طبقه بندي مي شود
– ميزان موجودي به هنگام استفاده بايد توسط آزمايشگاه معتبر مشخص شود
– در شرايط رويارويي رديف 4 در صورت درخواست دستگاه نظارت بايد تدابير اضافي براي عمل آوردن و مراقبت كردن بتن اتخاذ گردد .
× جدول فوق به عنوان راهنما از ACI-318-89 نقل شده است و بايد به تفاوتهايي كه در شرايط رويارويي اين جدول و مندرجات آيين نامه بتن ايران وجود دارد توجه شود .
به كار بردن مواد پوزولاني به ميزان (15%) تا (25%) وزن سيمان مصرفي ، براي بالا بردن كيفيت بتن در مقابل حملاتشيميايي توصيه مي شود ميزان سولفات وارد شده به بتن توسط مصالح سنگي بايد به وزن (1/0%) وزن مصالح سنگي محدود شود كل ميزان سولفات قابل حل در آب در مخلوط بتن بر حسب بنيان – –so4 نبايد از (4%) و مقدار كلي سولفات از (5%) وزن سيمان موجود در مخلوط بتن بيشتر باشد د اين محاسبه مقدار كل سولفات در مصالح و مواد متشكله بتن بايد مورد توجه قرار گيرد.
4-1- بتن مقاوم در برابر سايش
بتن مقاوم در برابر سايش بتني است كه بتواند به نحوي در برابر اثرات فرسايشي عبور و مرور، تردد ماشين آلات، ضربه ، سائيدن مواد و يا اسباب و لوازم بر روي آن مقاومت نمايد در ساخت بتن مقاوم به سايش و فرسايش بايد به عوامل زير مودر قرار گيرد .
الف : مقاومت فشاري
يكي از مهمترين عواملي كه اثر مستقيم بر فرسايش بتن دارد مقاومت فشاري است مقاومت فشاري و يا مقاومت سايشي بتن با كم شدن فضاي خالي بتن و پايين بودن نسبت آب به سيمان تامين مي شود حداقل بتن مقاوم در برابر سايش بتن طبقه C25 است كه نسبت آب به سيمان آن با توجه به شرايط رويارويي از جدول (2-1) به دست مي آيد .
ب : دانه بندي مصالح
دانه بندي مصالح بتن بايد پيوسته بوده و با توجه به مشخصات مندرج در فصل مصالح حتي الامكان از نوع مصالح با مقاومت زياد انتخاب شود حداكثر قطر مصالح سنگي در بتن هاي مقاوم به سايش 25 ميليمتر توصيه مي شود
پ : اسلامپ
حداكثر اسلامپ براي بتن مقاوم در برابر سايش 75 ميليمتر است . توصيه مي شود اسلامپ بتن براي لايه روكش[15] و مقاوم در برابر سايش در حدود 25 ميليمتر اختيار شود .
ت : ميزان هوا
حداقل ميزان هوا با توجه به شرايط رويارويي بتن از جدول (4-1) استخراج مي شد براي بتن هاي داخل ساختمان كه در معرض يخ زدن و تغييرات جوي نيستند حداكثر هواي موجود در بتن (3%) اختيار مي شود.
ث : چنانچه امكان فرسايش سطح بتن با توجه به نوع مصرف بسيار زياد باشد توصيه مي شود كه بتن اصلي با يك رويه از طبقه c30 كه حداكثر قطر دانه هاي آن 5/12 ميليمتر باشد روكش شود.
ج : پرداخت سطح بتن
معمولاً براي صافكاري بتن حداقل 2 ساعت زمان بعد از ريختن آن لازم است لذا تا زماني كه آب سطح بتن كاملاً محو نشده است بايد از ماله كشي سطح بتن پرهيز شود بدين منظور ممكن است از روشهاي خاصي[16] براي جمع آوري آب سطح استفاده شود.
چ : عمل آوردن
عمل آوردن بتن بايد فوراً پس از بتن ريزي شورع شود رعايت اصول و مندرجات اين فصل و نيز دستورالعملهاي تكميلي دستگاه نظارت الزامي است.
5-1- مقاومت بتن
از مهمترين خصوصيات بتن ، مقاومت آن است براي دستيابي به بتني با مقاومت زياد بايد در انتخاب مصالح از نظر كميت و كيفيت ، ساخت بتن ، حمل و ريختن و نهايتاً عمل آودرن و نگهداري ، دقت كافي به عمل آيد عوامل متعددي در مقاومت نهايي بتن مؤثر خواهد بود كه اهم آنها به شرح زير و رعايت آنها توسط پيمانكار الزامي است .
نسبت آب به سيمان
مقاومت نهايي بتن شديداً تحت تأثير نسبت آب به سيمان است با توجه به شرايط ساخت و رويارويي بتن ، نسبت آب به سيمان در هر پروژه در دفترچه مشخصات فني خصوصي ذكر مي شود.دستگاه نظارت همواره خصوصاً به هنگام تهيه بتن اين نسبت را كنترل مي نمايد.عدم رعايت نسبت آب به سيمان از طرف پيمانكار موجب مردود شدن شناختن بتن شده و چنين بتني بايد فوراً از كارگاه خارج شود چنانچه اين نسبت در دفترچه مشخصات خصوصي ذكر نشده باشد استفاده از ارقام جدول 5-3-4-2 براي بتن معمولي و بتن با حباب هوا توصيه مي شود .
جدول (6-1) حداكثر نسبت آب به سيمان مجاز براي بتن با مقاومتهاي فشاري مختلف
|
رديف |
مقاومت فشاري بتن (مگاپاسگال) |
بتن معمولي |
بتن با حباب هوا |
|
1 |
15 |
8/0 |
71/0 |
|
2 |
20 |
7/0 |
61/0 |
|
3 |
25 |
62/0 |
53/0 |
|
4 |
30 |
55/0 |
46/0 |
|
5 |
35 |
48/0 |
40/0 |
|
6 |
40 |
43/0 |
– |
|
7 |
45 |
38/0 |
– |
توضيح :
– منظور از مقاومت فشاري بتن در جدول ، مقاومت فشاري 28 روزه آزمونه استوانه اي به قطر 15 و ارتفاع 30 سانتيمتر و دماي آزمايش 7/1 + 23 درجه سلسيوس است
– براي بتن با حباب هوا و مقاومت بيش از 32 مگاپاسگال و بتن معمولي با مقاومت بيش از 35 مگاپاسگال بايد نسبت آب به سيمان با توجه به طرح اختلاط و توسط آزمايشگاه معتبر مشخص شود
– حداكثر ميزان هوا در بتن نبايد از ارقام مندرج در جدول (4-1) تجاوز نمايد .
– حداكثر قطر مصالح سنگي 20 تا 30 ميليمتر فرض شده كه با ثابت بودن نسبت آب به سيمان ، مقاومت بتن با كم نمودن قطر حداكثر شن ، زياد خواهد شد .
عمل آوری بتن
یکی از قسمتهای مهم در عملیات بتن ، عمل آوری بتن است . عمل آوری ، یعنی نگه داشتن مقدار رطوبت و دمای بتن در حدی رضایت بخش در طی دوره ای مشخص ، که بلافاصله پس از بتن ریزی و اتمام عملیات پرداخت آغاز میشود ، چنانکه بتن بتواند به خواص مورد نظر برسد بعبارت دیگر فرایندی که از افت رطوبت بتن جلوگیری کرده و دمای بتن در حد رضایت بخش حفظ شود ، را عمل آوری بتن گویند .
عمل آوری بتن برخواص بتن سخت شده مانند دوام ، مقاومت ، آب بندی ، مقاومت سایشی ، ثبات حجمی ، مقاومت در برا بر یخ زدن و آب شدن ، نمکهای یخ زدا ، تاثیر بسزایی می گذارد .
اهداف عمل آوری :
۱- جلوگیری از کاهش رطوبت یا تامین رطوبت از دست رفته
۲- حفظ دمای بتن در حدی مطلوب به مدت زمانی معین
۳- توسعه مقاومت بتن با تکمیل عملیات هیدراسیون سیمان
مدت عمل آوری
مدت زمانی که بتن باید از نظر کاهش رطوبت محافظت شود ، به نوع سیمان ، نسبت اجزای مخلوط ، مقاومت مورد نیاز ، اندازه و شکل عضو بتنی ، هوای محیط و به شرایط بعدی که بتن در معرض آن قرار خواهد گرفت ، یستگی دارد . در این مقاله همه شرایط یکسان فرض شده و فقط نوع سیمان مصرفی ( سیمان پرتلند دو – سیمان پرتلند پوزولانی ) که اکثرا” در سازه های بتنی مورد استفاده قرار میگیرد ، بررسی و نتیجه گیری میشود .
تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت را می توان بصورت نمودار زیر که برای بتن با نسبت آب یه سیمان ۵۰/۰ بدست آمده است ، مشاهده کرد .
نمودار فوق نشان می دهد که بتن ساخته شده با سیمان پرتلند و نگهداری شده در محیط کارگاهی ، و بدون عمل آوری و مراقبت تقریبا” ۵۲ درصد مقاومت مورد نیاز را کسب می کند و پس از سه روز ، هفت روز ، حالت مرطوب کامل به ترتیب ۷۸ درصد و ۹۰ درصد و ۱۲۵ درصد افزایش می یابد . بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی به علت پایین بودن میزان حرارت هیدراتاسیون این نوع سیمان نسبت به سیمانهای دیگر و ماهیت دیرگیر بودن آن تا ۹۰ روزه ، درصد کمتری نسبت که سیمان پرتلند دارد و نگهداری بیشتری را می طلبد . دمای محیط و تاثیر آن بر بتن دما محیط فاکتور مهمی در عمل آوری بتن می باشد ، بی شک افزایش درجه حرارت عمل آوری با عث تسریع واکنش های شیمیایی هیدراسیون میگردد ، ولی اثرات نامساعد درجه حرارت زیاد بر مقاومت بعدی در عمر بتن متفاوت است . در روزهای اول عمر بتن که رطوبت مورد نیاز عمل هیدراسیون در داخل بتن وجود دارد ، افزایش درجه حرارت روند کسب مقاومت بتن را افزایش می دهد . اما بعد از ۲۸ روز که عملیات هیدراسیون نسبتا” تکمیل شده است ، افزایش درجه حرارت موجب کاهش رطوبت بتن میشود و روند کسب مقاومت بتن کاهش می یابد .
حداقل نسبت آب به سیمان برای هیدراسیون کامل سیمان تقربیا” ۲۲/۰ تا ۲۵/۰است .مادام که سیمان هیدرات نشده موجود باشد ، افزایش مقاومت بتن نسبت به زمان ادامه می یابد ، مشروط براینکه بتن مرطوب باقی بماند یا رطوبت نسبی داخل بتن بیش از ۸۰ درصد بوده و دمای بتن نیز مناسب و مطلوب باشد .
سیمان پرتلند پوزولانی با توجه به مواد جانشین سیمان ، خیلی بکندی مقاومت کسب می نماید ، بنابراین احتیاج به یک زمان عمل آوری نسبتا” طولانی نسبت به سیمان پرتلند معمولی دارد و براین اساس توصیه میشود که برای سیمان پرتلند پوزولانی در دمای کمتر از شش درجه حتما” از مواد افزودنی استفاده شود .
روش ها و مواد عمل آوری
بتن را می توان به کمک سه روش عمل آوری ، مرطوب نگه داشت :
۱- روش هایی که با اشباع کردن محیط پیرامون بتن ، حضور آب اختلاط در بتن را در دوره سخت شدن اولیه حفظ می کنند . این روش ها شامل ایجاد برکه یا غوطه ور کردن ، آبپاشی و پوشش های خیس اشباع شده مانند گونی خیس می باشد .
۲- روش هایی که از طریق اندود کردن سطح ، از کاهش آب اختلاط بتن جلوگیری می کنند . این کار را می توان از طریق پوشاندن بتن با کاغذ نفوذ پذیر یا ورقهای نایلون انجام داد .
۳- روشهایی که با تامین حرارت و رطوبت اضافی برای بتن ، رشد مقاومت آن را تسریع می کنند . این کار معمولا” با بخار زنده ، سیم پیچ های گرما زا ، قالبها یا بالشتک هایی که با برق گرم می شوند ، انجام میگیرد .
نتیجه گیری : ۱- نظر براینکه روند توسعه مقاومت سیمان پرتلند پوزولانی به درجه فعال بودن پوزولان و نسبت سیمان پرتلند در مخلوط بستگی دارد ، لذا کارخانه های تولید کننده سیمان پرتلند پوزولانی بایستی مشخصات کامل سیمان و درجه فعال بودن پوزولان را بصورت کامل به اطلاع مصرف کنندگان برسانند .
۲- زمان لازم برای عمل آوردن را نمی توان بسادگی توصیه نمود و لیکن معمولا” حداقل مدت هفت روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند معمولی توصیه می نمایند و حداقل مدت ده روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند پوزولانی معمولی توصیه میشود .
۳- با توجه با اندازه و شکل سازه ، مدت زمان عمل آوری سازه ها متفاوت می باشد و در این راستا دالها و سقف های تیرچه بلوک که دارای ضخامت کمتر و سطح بیشتر هستند ، نسبت به تیرها و ستونها و فونداسیون ساختمان ، نیازمند مدت زمان عمل آوری بیشتر و مناسب تر می باشد
منابع :
۱- بتن شناسی ( خواص بتن ) ، ترجمه دکتر هرمز فامیلی
۲- طراحی و کنترل مخلوط های بتن ، ترجمه علیرضا خالو – محمود ایراجیان
۳- مقررات ملی ساختمان مبحث نهم ، طرح و اجرای ساختمان بتن آرمه ، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان – وزارت مسکن و شهرسازی کشور
۴- آئین نامه بتن ایران ، معاونت امور فنی و تدوین معیارها ، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور
ASTM C ۳۰۹, “Specification for Liquid Membrane Forming Compounds for Curing Concrete,” American Society for Testing Materials, ۱۹۱۶ Race Street, Philadelphia, PA, ۱۹۱۰۳.
ACI ۳۰۸, “Standard Practice for Curing Concrete,” ACI Manual of Concrete Practice, Part ۲, American Concrete Institute.
ASTM C ۱۷۱, “Specification for Sheet Materials for Curing Concrete,” American Society for Testing Materials.
ACI ۳۰۶, “Cold Weather Concreting,” ACI Manual of Concrete, Part ۲, American Concrete Institute