...... بـتــــــــــــــــــــــ ــــــــن .......

ترمیم خود به خود ترک در بتن


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

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

بتن سبك و اثر ميكروسيليس ها در افزایش مقاومت آن


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

تمايز بتن از نظر چگالي :
الف : بتن معمولي : چگالي بتن معمولي در دامنه باريك 2200 تا 2600 kg/m3 قرار دارد زيرا اكثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندكي دارند ( ادامه اين مبحث از بحث ما خارج است )
ب : بتن سنگين : از اين بتنها در ساختمان محافظهاي بيولوژيكي بيشتر استفاده مي شود مانند ساختار ، آكتورهاي هسته اي و پناهگاههاي ضد هسته اي كه مورد بحث ما نمي باشد كه چگالي آن معمولا بيشتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد .
ج : بتن سبك : مصرف بتن سبك اصولا تابعي از ملاحظات اقتصادي است ضمن اينكه استفاده از اين بتن بعنوان مصالح ساختماني داراي اهميت بسيار زيادي است اين بتن داراي چگالي كمتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم در متر مكعب مي باشد . بدليل اينكه داراي چگالي كمتر از بتن سنگين است داراي امتياز قابل توجهي از نظر ايجاد بار وارده بر سازه مي باشد چگالي بتن سبك تقريبا بين 300 و 1850 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد يكي از امتيازات مهم امكان استفاده از مقاطع كوچكتر و كاهش مربوطه در اندازه پي ها مي باشد ضمن اينكه قالبها فشار كمتري را از حالت بتن معمولي تحمل مي كنند و همچنين در كاهش جابجايي كل وزن مصالح بدليل افزايش توليد جايگاه ويژه اي دارد .
روش هاي كلي توليد بتن سبك :
- روش اول : از مصالح متخلخل سبك با وزن مخصوص ظاهري كم بجاي سنگدانه معمولي كه تقريبا داراي چگالي 6/2 مي باشد استفاده مي كنند .
- روش دوم : بتن سبك توليد شده در اين روش بر اساس ايجاد منافذ متعدد در داخل بتن يا ملات مي باشد كه اين منافذ بايد به وضوح از منافذ بسيار ريز بتن با حباب هوا متمايز باشد كه بنام بتن اسفنجي ، بتن منفذ دار و يا بتن گازي يا بتن هوادار مي شناسند .
- روش سوم : در اين روش توليد ، سنگدانه ها ي ريز از مخلوط بتن حذف مي شوند . بطوريكه منافذ متعددي بين ذرات بوجود مي آيد و عموما از سنگدانه هاي درشت با وزن معمولي استفاده مي شود . اين نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ريز مي نامند .
نكته : كاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه و جود منافذ يا در مصالح يا در ملات و يا در فضاي بين ذرات درشت موجب كاهش مقاومت بتن مي شود .
طبقه بندي بتن هاي سبك بر حسب نوع كاربرد آنها :
- بتن سبك بار بر ساختمان
- بتن مصرفي در ديوارهاي غير بار بر
- بتن عايق حرارتي
نكته 1- طبقه بندي بتن سبك بار بر طبق حداقل مقاومت فشاري انجام مي گيرد .
مثال : طبق استاندارد 77 – 330 ASTM C در بتن سبك ---- مقاومت فشاري بر مبناي نمونه هاي استوانه اي استاندارد از شده پس از 28 روز نبايد كمتر از Mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نبايد از 1850 كيلوگرم بر متر مكعب تجاوز نمايد كه معمولا بين 1400 او 1800 كيلوگرم بر متر مكعب است .
نكته : 2- بتن مخصوص عايق كاري معمولا داراي وزن مخصوص كمتر از 800 كيلوگرم بر متر مكعب و مقاومت بين 7/0 و Mpa 7 مي باشد .
انواع سبك دانه هايي كه به عنوان مصالح در ساختار بتن سبك استفاده مي شود :
الف - سبك دانه هاي طبيعي : مانند دياتومه ها ، سنگ پا ، پوكه سنگ ، خاكستر ، توف كه بجز دياتومه ها بقيه آنها منشاﺀ آتشفشاني دارند .
نكته :1- اين نوع سبك دانه ها معمولا بدليل اينكه فقط در بعضي از جاها يافت مي شوند به ميزان زياد مصرف نمي شوند ، معمولا از ايتاليا و آلمان اينگونه مصالح صادر مي شود .
نكته : 2- از انواعي پوكه معدني سنگي كه ساختمان داخلي آن ضعيف نباشد بتن رضايت بخشي با وزن مخصوص 700 تا 1400 كيلو گرم بر متر مكعب توليد مي شود كه خاصيت عايق بودن آن خوب مي باشد اما جذب آب و جمع شدگي آن زياد است . سنگ پا نيز داراي خاصيت مشابه است .
ب - سبك دانه هاي مصنوعي : اين سبك دانه ها به چهار گروه تقسيم مي شوند .
- گروه اول : كه با حرارت دادن و منبسط شدن خاك رس ، سنگ رسي ، سنگ لوح ، سنگ رسي دياتومه اي ، پرليت ، اسيدين، ورميكوليت بدست مي آيند .
- گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره كوره آهن گدازي به طريقي مخصوص بدست مي آيد .
- گروه سوم : جوشهاي صنعتي ( سبكدانه هاي كلينكري) مي باشند .
- گروه چهارم : مخلوطي از خاك رس با زباله خانگي و لجن فاضلاب پردازش شده را مي توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در كوره تبديل به سبك دانه شود ولي اين روش هنوز به صورت توليد منظم در نيامده است .
در جدول ( 1 ) خواص انواع بتن هاي سبك كه با اين سنگدانه ها ساخته مي شوند نشان داده شده اند :
الزامات سبكدانه ها بتن سازه اي :
الزامات سبكدانه ها در آيين نامه هاي ASTM C330-89 ( مشخصات سبكدانه ها براي بتن سازه اي در آمريكا ) و BS 3797:1990 ( مشخصات سبكدانه ها براي قطعات بنايي و بتن سازه اي در بريتانيا ) داده شده اند . در استاندارد بريتانيايي مشخصات واحدهاي بنايي نيز مورد بحث قرار گرفته است . اين آيين نامه ها محدوديتهايي براي افت حرارتي ( 5% درASTM و4% در BS)و همچنين در BS براي مقدار سولفات 1% 3 so (به صورت جرمي ) را مشخص نموده اند . برخي الزامات دانه بندي اين آيين نامه ها در جداول 2 ، 3 و 4 نشان داده شده اند .
ذكر اين نكات براي فهم بهتر اين جداول مفيد است :
1- آيين نامه BS 1047:7983 مشخصات دوباره در هواي سرد شده ، كه منبسط نشده است را در بر مي گيرد .
2- سبكدانه هاي به كار رفته در بتن سازه اي ، صرفنظر از منشأ آنها توليداتي مصنوعي مي باشند و در نتيجه معمولا يكنواخت تر از سبكدانه طبيعي مي باشند . بنابراين سبكدانه را مي توان براي توليد بتن سازه اي با كيفيت ثابت مورد استفاده قرار داد .
نكته : سبكدانه ها داراي خصوصيت ويژه اي هستند كه سنگدانه هاي معمولي فاقد آن مي باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهاي مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل داراي اهميت ويژه اي مي باشند .اين ويژگي عبارتست از توانايي سبكدانه ها در جذب مقادير زياد آب و همچنين امكان نفوذ مقداري از خمير تازه سيمان به درون منافذ باز ( سطحي ) ذرات سبكدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتيجه اين جذب آب توسط سبكدانه ، وزن مخصوص آنها زيادتر از وزن مخصوص ذراتي مي شود كه در گرمچال خشك شده اند .
روشهاي افزايش مقاومت بتن سبك :
كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمي در محدود نمودن دامنه كاربرد اين نوع بتن و بهره گيري از امتيازات آن بوده است براي بدست آوردن بتن سبك با مقاومت زياد روشهاي زيادي مورد توجه قرار گرفته است .
نكته : عامل موثر و مشترك در كليه اين پژوهشها مصرف ميكروسيليس در بتن مي باشد . در اينجا اجمالا به چند روش اشاره مي گردد :
1- تحقيقات مشترك V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزايش مقاومت بتن سبك و بهبود ديگر خواص آن با استفاده از سبكدانه هاي سيليسي منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبك تابعي از مقاومت سبكدانه ها و ملات است كه اين رابطه به صورت ذيل ارائه گرديد .
fc = fm (vm)+fa (1-vm)
fc = مقاومت بتن fa = مقاومت سبكدانه
fm = مقاومت ملات vm = حجم نسبي ملات
بدين ترتيب مشاهده مي شود كه مي توان با افزايش مقاومت سبكدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبك را افزايش داد .

بتن متراکم غلتكی



معمولا برای متراکم سازیRCC ، تجهیزات متراکم سازی به كمك دست نیاز داریم. اگر يك سیستم روکار یا لغزنده كه يك سطح لغزنده داخلی دارد با فاصله زیاد از RCC ، استفاده شود. غلتكهای بزرگ در فاصله نزديكتر از سطح روکار عمل می کنند.
نیروی ديناميك ( پويا ) در عرض هر غلطك یا در محل تأثیر این نیرو مهمترین فاکتور در تأثیر تجهیزات متراکم سازی است. تجربه نشان داده است كه غلتكهایی با بسامد بالاتر و دامنه پایینتر RCC را بهتر از غلتكهایی با دامنه بالاتر و بسامد پایینتر متراکم می کنند. اگر چه در بعضی پروژه ها با استفاده از غلتكهایی با بسامد و دامنه بیشتر نتایج قابل قبولی بدست آمده است. استفاده از غلتكهایی كه بسامد و دامنه متنوع تری داشته باشند ، در تعیین بهترین تركيب در تلفیق RCC انعطاف ایجاد می كند. تراکم کننده خاصی با 10 تن وزن ( 160/10 كيلوگرم ) با غلتك يك یا دو نیروی ديناميك ( پویا ) حداقل باندازه 450 پوند / اينچ است. ( 8كيلوگرم / ميلی متر) در عرض غلتك . اين متراکم کننده خاص به طور ویژه برای سفت کردن آسفالت و مواد دانه دانه و زبر استفاده می شود. غلتكهای بزرگتر 10 تا 20 تنی ( 240/15 و 320/23 كيلوگرم ) باندازه و تراکم بیشتر مخصوصا در سفت کردن سنگهای بزرگ استفاده می شوند ، كه در RCC هم استفاده شده اند، اما آنها معمولا دامنه بزرگتروبسامد پایینتری دارند و در انبوه سطح بندی های استفاده شده در RCC مناسب نیستند. به دست آوردن تراکم لازم ويك سطح مشترك
برای بالابر انتقالی یا غلتكهای بزرگتر خیلی مشکل است . مکانیسم ارتعاش باید بطور اتوماتيك با توقف غلتك جدا شود. ادامه ارتعاش در يك محل باعث جايگيری نادرست مواد زیر غلتك و شکافته شدن گوشه های در معرض ارتعاش می شود.
در محلهای سفت مانند نقاط مجاور تركيبات و كنار برون زدهای سنگی ، متراکم کننده های جك عمودی با قدرت بالا مناسبتر هستند . آنها سیار هستند و انرژی بسیار زیادی برای ایجاد تراكمی بالا تولید می کنند . اگر چه آنها معمولا از يك سطح صاف خارج نمی شوند ، و در زمان جايگيری RCC با فشار در تلفیق روپوش حسيس با ضخامت زیاد ، جذب می شوند . و همینطور زمانی كه جايگيری با با فشار RCC با آب زیاد ، در زمان متراکم سازی در طول يك سطح کناری تحت فشار و یا در طول تلفیق بتن به طرز مرسوم كه كيفيت خود را از دست نداده باشد ، در تمام اين مراحل متراکم کننده های با خصوصیات مزبور جذب می شوند. متراکم کننده های‌سطح در حال ارتعاش كه برای سفت کردن آسفالت و به طور كلی فقط برای سفت کردن سطوح به كار می روند. متراکم کننده های نوع جك عمودی و سطح سنگین در حال ارتعاش در دستیابی به تراکم مورد نیاز از طریق بالا برد مؤثر هستند به شرطی كه ضخامت ( پهنا ) بالابر بیش از حد نباشد ، آنها گذر گاههای متعددی نیاز دارند. غلتكهای‌ متوالی‌ ( غلتكهایی كه يكی پس از دیگری بيايد ) در بسیاری از موارد چندان مؤثر نبستند . مگر اینکه بتوانند يك متراکم سازی به قدرت 350 پوند نیروی ديناميك در هر اينچ داشته باشند . ( 6 كيلوگرم در ميلی متر هر غلتك استوانه ای ) . 4 تا 6 گذر گاه از اين نوع غلتكـهای 6 تا 12 اينچی ( 150 تا 300 ميلی متر ) بالابرهای ضخیم با پهنای بیشتر معمولا باعث متراکم سازی و سفت کردن خوب و مناسب در محلهای سفت با تراکم %98 كه با غلتكهای بزرگتر بدست آمده باشد ، می شود.
در برتن جورج دام در استرالیا ، تراکم و سفتی %100 با يك مقدار كوچك در قسمت بالایی سند با عوض کردن تلفیق با يك مانع بدست می آید . و با استفاده از يك مقاومت RCC مرطوب تر و جايگيری سریعتر (‌ يك بالابر در 1 تا 4 ساعت ) و شکاف به اندازه 12 اينچ ( 300 ميلی متر ) به هنگام توزیع آنها ( بالابر ها ) بدست می آیند . اين مسأله در نتیجه تراكمی است كه به فرضيه تلفیق تراکم هوای آزاد رسیده باشد. در طول شکاف Nozer در همان تلفیق اما با مقاومت خشكتر و بدون فشار و با تلفیق 30 دقيقه ای کمتر از تقریبا به تراکم %96 درصدی فرضيه هوای آزاد می رسد ، تراکم سازی غلطكی بعد به تراکم نهایی‌بيشتر نیاز دارد . در حاليكه متراکم سازی در پايه اساسی با غلتكهای پلاستيكی بر تراکم RCC بالا نزديك به غلتكهای ارتعاشی رسیده است ، درجه اتصال در سطوح درونی RCC سؤال برانگیز است . در استفاده از اين وسیله قبل از اینکه عملکرد آن کاملا ارزیابی نشده است و احتیاط زیادی لازم است . غلتكهای پلاستيكی در درزگيری ، هموار کردن و محکم کردن تلفیقی كه مشكوك و آسیب دیدگی هستند کاربرد دارند .
كوچكترين گذرگاه ها و ضخامت ( پهنای ) بالابر :
کمترین تعداد گذرگاه ها برای يك غلتك ارتعاش برای رسیدن به تراکم خاصی کاملا به عملکرد دقیقRCC ضخامت پهنای بالابر بستگی دارد. تجربه نشان می دهد
كه بالاترین حد ضخامت و پهنای بالابر بر اساس اینکه تلفیق در آن لحظه چقدر تازه تر باشد ، بر اساس طبقه بندی و مؤثر بودن Nozer در حال توضيع تعيين می شود . تا اینکه بر اين اساس تعداد گذرگاههای غلتكی تعيين شود . بعنوان يك قانون كلی ، ضخامت متراکم شده و فشرده شدۀ‌ هر بالابر RCC باید حداقل سه برابر قطر NMSA باشد.
تعداد مورد نیاز گذرگاههای غلتكی باید در مرحله آزمایش تعيين ویا کنترل شود ( فصل 6 ) بر اساس برخی خصوصیات تراکم اولین گذرگاه باید در حالت پویا باشد تا در مراحل اوليه RCC را محکم كرده و از گير کردن غلتك بر تركيبات مقاومت مرطوب تر جلوگیری كند . بسامد و دامنه باید بسته به قابلیت عملکرد تلفیق تعيين و تعدیل شود . مؤثرترین تراکم با بسامدی بالا و به ترتیب 1800 تا 3200 ارتعاش در دقيقه شکل می گیرد و همینطور با دامنه كم به ترتیب تقریبا 015/0 تا 030/0 اينچ ( 14 تا 8/0 ميلی متر ) شکل می گیرد.
بازگيری موقتی و ارتعاش منجر به تثبیت مقاومت مرکز تلفیق با يك زمان قابل اندازه گيری ‌وب ( Web ) می شود همان محدوده دامنه و بسامد در تراکم تلفیق مقاومت خشكتر مؤثر بوده اند.
مخصوصا ، 4 تا 6 گذرگاه يك غلتك دوگانه 10 تنی ارتعاشی به تراکم مورد نظر بالابرهای RCC در محدوده و مناسب 6 تا 12 اينچ ( 150 تا 300 ميلی متر ) می رسد. اين مسأله تراکم را يك كار به موقع با تجهیزات مناسب می خوانند از تراکم زیاد و یا چرخش بیش از حد پرهیز كرد . چرخش زیاد ممکن است غلظت و تراکم را به قسمتهای بالاتر بالابر کاهش دهد. متراکم سازی در بالابرهای ضخیم بعد از توضيع در لایه های نازکتر در برخی تركيبات RCC مؤثر می باشد . اين مرحله به يك تركيب RCC با يك Vebe و با يك محدوده دید 10 تا30 برای رسیدن به تراکم مؤثر توسط Nozer مسئول توزیع كه ممکن است در طول توزیع به تلفیق RCC منتشر شده و گذرگاه غلتكی در بالاترین لايۀ بالابر مورد نیاز باشد .
3-5-5- زمانبندی و مراحل :
ظاهر يك RCC کاملا متراکم به تناسب تلفیق بستگی دارد. تلفیق مقاومت مرطوب تر معمولا موج فشار قابل تشخیص جلوی غلتك را نشان می دهد تلفیق هایی‌ كه چسب بیش از اندازه برای پر کردن انبوه خلا ها و مقاومت مرطوب تر لازم داشته باشند مقدار چسب قابل رئويت در سطح ممکن 4 است ... .

عمليات بهسازي بتن



عملیات ترمیمی (REMEDIAL – ACTION)

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


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

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

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

طرق مختلف ترمیم (REPAIR TECHNIQUES)
در این قسمت ، روشهای مختلف ترمیمی که در صنعت بتن معمول هستند ، شرح داده می شوند . این روشها شامل پر کردن ترکها ، جایگزین نمودن قسمتهایی از سازه که از دست رفته اند ، اضافه نمودن قطعات جدیدی برای سازه موجود ، اعمال حفاظهای سطحی و همچنین تعمیراتی است که صرفا جنبه زیبا سازی دارند.
1 – تزریق ترکها (CRACK INJECTION)
ترکهای باریکی را می توان به طریقه تزریق رزینهای اپوکسی پر نمود. در این روش ، نقاط تزریق متناوبا با فواصل کوتاهی در طول ترک قرار داده شده و سپس سطح ترک کاملا آب بند ( SEAL) می شود تا از فرار و نشست رزین در مدت تزریق جلوگیری گردد. روش تزریق به این صورت است که رزین از یک نقطه تزریق شده و سپس اطمینان حاصل می گردد که عمل تزریق تا نقطه بعدی کاملا صورت گرفته و خلل و فرجهای اطراف پر شده است. در این روش ، مواد تزریقی به صورت مداوم ( لاینقطع) به ترتیب از نقاط مختلف تزریق ، پمپ می شود تا اطمینان حاصل گردد که علاوه بر مسیر اصلی ترک ، کلیه خلل و فرجها نیز کاملا پر شده اند.
در صورتی که ابتدا و انتهای ترک در یک سطح ( از جهت ارتفاع) نباشد تزریق بایستی از پایین ترین نقطه آغاز و به بالاترین نقطه ختم گردد ؛ و همچنین برای حصول اطمینان از پر شدن مطلوب ترک از مواد تزریقی ، از لوله های شفاف استفاده می شود.

2- قنداق کردن ( JACKE TING):
برای اینکه مقاومت بتن را در مقابل عوامل مخرب و مزاحمی که باعث خرابی و خرد شدن آن می شود ، بالا بریم ، می توانیم از مواردی از قبیل فلزات ، لاستیک ، پلاستیک و یا بتن با مقاومت بالا ، جهت پوشش دادن سطح بتنی مورد نظر استفاده کنیم. عامل پوششی ( حفاظتی ) را یم توان با استفاده از میخ ، پیچ ، پرچ ، چسب ، مواد و یا عمل ثقلی روی سطح بتن مورد نظر تثبیت نمود. معمولترین بخشهایی که در آنها از سیستم JACKE TING استفاده می شود ، عبارتند از : تانکها و مخازن ، لوله ها ، سرریزها ، شمعها و غیره که در معرض عوامل ساینده و یا خورنده قرار دارند.
3- بتن با سنگدانه از پیش آکنده ( AGGREGATE PREPLACED CONCRETE)
در این روش ، سنگدانه هایی که از نظر دانه بندی دارای شکاف هستند ( GAP – GRADED) در داخل حفره ها و یا کانالهایی قرار داده می شوند و سپس با استفاده از آب ، این سنگدانه ها را کاملا اشباع می نمایند ( در بعضی اوقات خود کانال و یا حفره از قبل پر از آب می باشد) . سپس ملات و یا دوغاب از پایین ترین نقطه به وسیله پمپ وارد سیستم می شود ف به گونه ای که آب موجود را جا به جا می نماید.
این روش برای محلهایی که در دسترس نیستند مانند بتنهای مغروق ، بسیار مناسب می باشد. در مواقعی این روش به همراه روش قنداق کردن JACKE TING نیز مورد استفاده قرار می گیرد. از این روش در موارد تعمیر شمعها ف پایه ها ، ستونها ، دیوارهای حائل RETAINING WALLS , ABUTMENTS BASEPLATES , ( کف ستون ) ، تونلها و DAWS استفاده می گردد.
اگر چه چسبندگی خوب و جمع شدگی کم ( LOW SHRINKAGE) از جمله خصوصیات این روش می باشد، معذالک خلل و فرجهایی در داخل این بتن یافت می شود. با توجه به مهارت و تجهیزات فنی پیشرفته که از ضرورتهای به کارگیری این روش می باشد ؛ کار بایستی حتما به وسیله یا تحت نظر پیمانکاران متخصص انجام گیرد.
4- لایه های سطحی ( THIN OR REGULAR RESURFACING)
در این روش یک لایه یکنواخت ( UNIFORM) از مواد تعمیری بر روی سطح گسترده ای از بتن اعمال می شود. این شیوه بیشتر در تعمیرات سطحی کفها و محلهای عبوری که از نظر سازه ای یعنی استحکام ، دارای مقاومت کافی بوده ولی سطح بتن دچار فساد و. خرابی و خردشدگی شده است ، به کار می رود. اعمال یک لایه نازک روی سطح (THIN RESURFACING) را اغلب TOPPING (لایهء رویی) می نامند که در این صورت ضخامت لایه کمتر از پنج سانتیمتر می باشد. همچنین لایه های تعمیری که ضخامت آنها بیش از 5 cm باشد ، لایه منظم سطحی (EGULAR RESURFACING ) نامیده می شوند.
5- بتن پاشی ( SHOTCRETING)
به روش شاتریت یا بتن پاشی ، روش اعمال بتن یا ملات به طریقه هوایی یا پنوماتیک ( PNEUMATIC) نیز اطلاق می گردد. در این روش بتن یا ملات با استفاده از فشار هوا به داخل حفره ها ، کانالها ، قالبها و... و سطوحی که بایستی تعمیر گردند ، پرتاب می شود. اگر اندازه سنگدانه مخلوط کوچکتر از 6 میلیمتر باشد ، روش را گانیت (GANITING) می خوانند.
اصولا روش بتن پاشی و یا شاتکریت به دو گروه « تر» و « خشک » تقسیم می شود . در روش « تر» ، عمل مخلوط شدن آب ، سیمان و سنگدانه قبلا مخلوط شده و سپس موا مخلوط شده با فشار پرتاب می گردند . ولی در روش « خشک » ، پس از آنکه سیمان و سنگدانه مخلوط شدند ، این مخلوط با فشار پرتاب شدهو در سر نازل ( شیلنگ ) آب به مخلوط اضافه می گردد . معمولا این سیستم در جاهایی به کار رگفته می شود که سطح تعمیری وسیع بوده و عمق تعمیر در حدود 10 سانتیمتر باشد. همچنین در جاهایی که عمل آوری لایه تعمیری مشکل بوده و یا روشهای عمل آوری معمول در صنعت بتن ، اثر مطلوب را نداشته باشند، می توان از این سیستم بهره جست. نکته ای را که بایستی در این روش به خاطر داشت ، آن است که سطح نهایی تعمیرات صاف نبوده و بسته به اندازه سنگدانهء مخلوط ، دارای زبری و ناهمواری است.

6- بخیه زنی ( STITCHING)
این روش در موقعی به کار گرفته می شود که ترکهای زیادی روی سطح بلتن ظاهر شده و بایستی برای به دست آوردن و حفظ مقاومت سازه ای ، آنها را مسدود کنیم. در این روش المانهای "U" شکل با پایه های کوتاه در عرض ترکها در درون حفره های تعبیه شده ، قرار گرفته ( ANCHORED یا مهاری) و سپس این حفره ها با ملاتهای روان یا دوغاب که خاصیت جمع شدگی ندارند پر می شود . برای جلوگیری از تمرکز تنشها ، المانهایی با اندازه های متفاوت در جهات مختلف از نظر صفحه ترکها (PLANE) ، در نظر گرفته می شود. نکته ای که بایستی به هنگام به کار گیری این روش در نظر داشت ؛ آن است که هر چه ترکها بیشتر سخت (STIFF) گردند ، احتمال به وجود آمدن ترک در جاهای دیگر بیشتر می شود. چارهء کار ، آن است که یک لایه بتن مسطح بر روی محلهایی که بحرانی هستند ، اعمل گردد.
7 – تنیدن (STRESSING)
اگر در محلهای مورد تعمیر ، ترکها در منطقه بسیار وسیعی ظاهر شده باشد ، به طوری که بخیه زدن (STITCHING) بسیار گسترده ای را ایجاب نماید ، ممکن است راه حل تنیدن (STRESSING) ، را مد نظر قرار داد. در روش تنیدن (STRESSING) ، میلگرد یا کابلهایی در منطقه ، بتن آسیب دیده کارگذاری شده و سپس به آنها تنشهای از پیش محاسبه شده را وارد کرده و در نهایت مهارشان می نماییم. در اینر وش بایستی دقت کافی مبذول گردد تا عمل تنیدگی (STRESSING) باعث به وجود آمدن ترکهایی در مناطق دیگر نشود.
8- درزگیری (CAULKING)
در این روش ، گسل یا RUPTURE ( ترکهای باریک ایجاد شده در بتن) با ماده ای پر می شود که حالت پلاستیک دارد. از خصوصیات این مواد آن است که نه مثل ملات روان و دوغاب ، جاری می شود و نه مثل ملات خشک ، سفت می ماند ، بلکه حالت پلاستیکی دارد. در صورتی که ترکهایی که بایستی پر شوند غیر فعال باشند ، می توان از ملات شناخته شده از سیمان پر تلند و یا ملاتی که خاصیت انبساطی داشته باشد استفاده نمد. اما اگر ترکهای مذکور فعال باشند ، بایستی از مواد ارتجاعی (ELASTOMERIC) که از خاصیت ارتجاعی برخوردار هستند استفاده گردد. در بعضی مواقع و با توجه به شرایط خاصی ، ممکن است عمل درزگیری با فشار نیز انجام پذیرد.
9- پوشش ( COATING)
در این روش نازکی به حالت مایع یا پلاستیک روی قسمتهایی از سطح بتن آسیب دیده و یا در معرض خرابی است اعمال می گردد . در مواقع انتخاب پوشش مذکور ، دقت کافی بایستی مبذول گردد تا لایه محافظ حاصله دارای مشخصات مورد نظر باشد. این پوشش را می توان با برس ، غلتک و یا به طریقه پاشیدن ( اسپری) اعمال نمود. پایداری این گونه پوششها ، بسیار متفاوت است. این پوششها اغلب برای جلوگیری از نفوذ آب ، محافظت در برابر عوامل مخرب شیمیایی و ایجاد پایداری و دوام بیشتر برای سطح بتن در مقابل آمد و شد زیاد و سنگین کاربد داشته و یا ممکن است پوشش فقط جنبه ظاهری و زیبایی داشته باشد.
10- طریقه معمول مرمت قسمتهای خراب شده با استفاده از مواد شکل پذیر (CONVENTIONAL REPLACEMENT USING PLASTIC MATERIALS)
در این روش پس از کندن و خارج کردن بتن نا مرغوب ( نا مناسب و ناسالم) ، قسمتهای بر داشته شده را می توان با استفاده از ملات ، بتن ، سیمان معمولی و یا سایر موادی که برای تعمیرات تکه ای یا وصله پینه ای (PATCH) به کار می روند ف جایگزین نمود. بایستی توجه داشت که این گونه مواد ، شامل مواد الاستومری ( ارتجاعی ) نمی باشند. این روش *** از روشهای بسیار معمول در تعمیرات سازه های بتنی بوده و مناسب جاهایی است که عامل خرابی تکرار نشده و یا کاملا از بین رفته باشد.

11 – باروری توسط خلاء (VACUUM IMPREGNATION)
در این روش ، معمولا قسمت آسیب دیده به وسیله صفحه پولیتن (POLYTHENE SHEET) پوشانده شده ، سپس عمل خشک کردن سطح با استفاده از خلاء (VACUUM) انجام پذیرفته و منافذ کاملا مسدود می شوند. پس از اطمینان کامل از هوابند و آب بند بودن سیستم ، موادی که قرار است بر روی سطوح و خلل و فرج آسیب دیده اعمال شود ، مورد مصرف قرار می گیرند.
در این روش ادعا شده است که از طرفی به دلیل ایجاد خلاء در قسمتهای اطراف منطقهء آسیب دیده و از طرف دیگر به دلیل اینکه رزین و یا سایر بارور کننده (IMPREGNAT) به توسط فشار اتمسفر درون منافذ و خلل و فرج تزریق می گردند ، مواد بارور کننده به درون منافذ کاملا نفوذ کرده و حتی ترکهای مویی را نیز به واسطه عمل موئینگی CAPILLARY پر می نماید ، لذا پس از انجام باروری (IMPREGNATION) هیچگونه حفره ای باقی نمی ماند.
به عنوان مقایسه ، باید توجه داشت که در سیستم باروری (IMPREGNATION) با فشار ، ممکن است مواد ، کاملا منافذ و خلل و فرجها را پر نکند . تشکیل حفره های هوادار و یا وجود ذرات خاشاک و غیره از استحکام پوشش کاسته و در نتیجه رسیدن به یک پوشش کامل و بی نقص را تقریبا غیر ممکن می سازد.
12 – روشهای سطلی (DUMPBUCKET METHODS)
در این روش سطلهایی را از مواد تعمیری پر کرده و بر روی نقاطی که باید تعمیر شود قرار می دهند . اگر این روش برای تعمیرات زیر آبی به کار گرفته شود ، قسمتی از مواد تعمیری هر سطل به علت شسته شدن (WASH – OUT) از بین رفته و در نتیجه حفره های لانه زنبوری در سیستم تعمیر شده به وجود می آید. جهت جلوگیری یا به حداقل رساندن حفره های لانه زنبوری ، بایستی از مخلوطی با درجه چسبندگی (COHESIVE) بالا استفاده نمود . باید به خاطر داشت که این روش ، مناسب مکانهایی است که به اندازه کافی وسیع بوده و عمل خالی کردن سطل دارای مواد تعمیری ، بدون آسیب رساندن به قالب امکان پذیر باشد.
13- روش قیفی (HOPPER METHODS)
در این روش ، لوله سخت و یا ارتجاعی به یک قیف (HOPPER) که منبع تغذیه ای مواد تعمیری است ، اتصال دارد. با اینکه در شروع عملیات ، خروجی لوله بر روی کف قرار می گیرد ، اما به تدریج که جریان مواد تعمیری ادامه می یابد ، خروجی لوله پایین تر از سطح مواد واقع شده و امکان تماس موادرا با آب که ممکن است در اطراف وجود داشته باشد، قطع کرده و یا به حداقل می رساند. در این سیستم جریان مواد به طریقه ثقلی صورت می گیرد.
14 – روش پمپ (PUMP METHOD)
ابن روش شباهت زیادی به روش HOPPER دارد ( قسمت 2-2-13) و فرق اساسی این دو روش در آن است که در این روش به جای استفاده از جریان ثقلی ، از یک پمپ دارای فشار استفاده می شود که فشار آن را نیز می توان تغییر داد.
15 – روش کیسه ای (BAGGED METHOD)
ابن روش مشابه روش پیش آکنده (PREPACKED) می باشد. تفاوت این روش با روش مذکور در آن است که در این سیستم سنگدانه های درشت درون قالبی قرار داده شده و سپس فضاهای خالی بین سنگدانه ها با تزریق ملات روان یا دوغاب پر می گردد.
منبع: superomran.blogfa.com
نویسنده: مهندس سید علی امیری

بتن اساسا از دو قسمت دانههای سنگی (Aggregates) و خمیر سیمان (Concrete) تشکیل شده است. خمیر سیمان که در واقع مخلوطی از سیمان پرتلند و آب میباشد.

- در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانهها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر میچسباند.

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

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

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

مزایای کاهش مقدار آب

1. افزایش مقاومت فشاری و مقاومت خمشی

2. افزایش قابلیت آب بندی (Water Tightness)

3. کاهش جذب آب (Absorption)

4. افزایش مقاومت نسبت به عوامل جوی

5. پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی

6. چسبندگی بهتر میان میلگرد و بتن

7. کاهش تغییرات حجمی در اثر تر و خشک شدن


انواع سیمان پرتلند

- نوع 1 : برای استفاده عمومی ومناسب برای همه کارها

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

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

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

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

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

سیمان پرتلند سفید تفاوت بنیادی آن در رنگ می باشد

اختلاط

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

کنترل ترک

دو عامل اصلی برای ترک در بتن عبارتند از :

1. تنش بر اثر بارهای وارده (Control joints)

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


شیوه جلوگیری

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

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

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


مواد افزودنی بتن (Admixtures)

1. مواد افزودنی حباب زا (Air-entraining )

2. مواد افزودنی کاهنده آب (Water Reducing)

3. مواد افزودنی کندگیرکننده (Retarding)

4. مواد افزودنی تسریع کننده (Accelerating)

5. پوزولانها

6. مواد کارائی ساز شامل روان سازهای اعلا (Super Plasticizers)

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

بتن ریزی و پرداخت

- تدارکات پیش از بتن ریزی

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

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

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

ریختن بتن

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

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

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

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


متراکم کردن بتن

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

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

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

برداشتن قالبها( باز کردن آنها)

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

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

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

لکه گیری، پاک کردن،وپرداختن سطوح قالب گیری شده

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

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

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

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

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

عمل آوردن تکه های لکه گیری شده

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

عمل آوردن و حفاظت

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

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

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

عمل آوردن به دلایل زیر ضروری است :

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

بتن ریزی در هوای گرم

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

- افزایش نیاز به آب

- افت سریع تر و شدیدتر اسلامپ

- افزایش سرعت گیرش

- افزایش امکان ترک های پلاستیک

- اشکالات در کنترل مقدار حبابهای هوا

- نیاز شدید به عمل آوردن سریع

منبع:مقاله نت

در کنار روشهای متداول برای جلوگیری از نفوذپذیری و خوردگی بتن و آب بند نمودن آن چون استفاده از سیمانهای پوزولان طبیعی و مصنوعی ، میکرو سیلیس ، حفاظت کاتدی ، پوشش آرماتور ها با رزین اپوکسی ، استفاده از ورقهای محافظ آلیاژی ، آرماتورهای آلیاژی و کامپوزیت ، کاربرد ژئوسنتتیک ها ، استفاده از پوشش بتنی محافظ و بتن پلیمری، یکی از روشهای مقرون به صرفه و مؤثر استفاده از پوششهای صنعتی است.
در این نوشتار به بررسی تأثیر برخی از پوششها در کاهش نفوذ برخی از یونهای مضر چون کلر و سولفات می پردازیم.
بتن در محیط های خورنده حاوی یون کلر و سولفات به مرور زمان خورده شده و خلل و فرج در آن زیاد می گردد و تصور عمومی بر این است که به دلیل مقاومت بالای آن نیازی به پوشش محافظ ندارد ولی بایستی اذعان داشت که بتن با خواص قلیایی ذاتی در محیط اسیدی به شدت آسیب می بیند و بتن به دلیل شکننده بودن تحت تنشها و ضربات مکانیکی در طی مدت زمان ترک خورده و خرد می شود و زنگ زدگی و خوردگی آرماتورهای بتن در شرایط خورنده محیط به سطوح بتن گسترش می یابد و در میان روشهای فوق الذکر ، استفاده از پوششهای صنعتی کار آمد می باشد همواره در ذهن یک مهندس سازه سوالاتی چون
- پوشش صنعتی مناسب بایستی چه مشخصاتی داشته باشد ؟
- چه نکاتی را در هنگام انتخاب یک پوشش باید مد نظر داشت ؟
- چه باید کرد نا پوشش انتخاب شده خواص عالی خود را در طول سالیان حفظ کند ؟
مطرح است.
• عوامل مؤثر در آسیب بتن مسلح در محیط های خورنده :
1- استفاده نادرست از سازه ( بارگذاری بیش از حد، ضربه، خستگی )
2- سایش و فرسایش ( کف ها، زیرسازی ها، موج گیری ها )
3- اثرات محیطی ( حرارت، رطوبت، کربناسیون )
4- مواد اولیه ناسازگار ( مصالح سنگی قابل انقباض، ساختار مرکب )
5- شسته شدن ( حل شدن با جاری خنثی یا قلیایی )
6- حمله مواد شیمیایی ( سولفات ها، اسیدها، اسیدهای آلی،... )
7- واکنش قلیایی سنگدانه
8- خوردگی فولاد


آشنایی با خرابی های شیمیایی ناشی از عوامل محیطی :
1- خرابی سولفاتی
سولفاتهای محلول چون سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم در اغلب نقاط دنیا به طور طبیعی در آب و خاک وجود دارند. معمولاً خاکها یا آبهایی که دارای چنین سولفات هایی هستند، قلیایی نامیده می شوند. کلیه این سولفاتها برای بتن مضرند.
مکانیزم حمله سولفات ها
سولفات ها ترکیبات مختلف سیمان هیدراته شده را مورد حمله قرار می دهند. سولفات های سدیم و پتاسیم با هــــیدروکسید کلسیم و هــیدروآلومینات کلسیم ترکیب مــی شونـد.
فــعل و انــفعال ســولفات ســــدیم با هیدروکسید کلسیم
و فعل و انفعال سولفات سدیم با هیدرو آلومنیات کلسیم
محصولات واکنشهای فوق عبارتند از:
1- گچ که موجب سستی سطح بتن و مقاومت آن شده، به میزان 125 درصد حجم مواد جامد را افزایش می دهد.
2- سولفو آلومینات کلسیم که بنام اترینگایت خوانده می شود و باعث افزایش قابل ملاحظه در حجم بتن و در نتیجه ترک و ریزش آن می گردد. میزان افزایش حجم مواد بر اثر این ترکیب به 225 درصد می رسد.
سولفات کلسیم فقط با هیدرو آلومینات کلسیم واکنش انجام می دهد که در اثر این واکنش دو شکل مختلف هیدرو سولفو آلومینات کلسیم تشکیل می شود:

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