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

[Mahdi/s]

تاثير ديركرد بتن ريزي بر مقاومت فشاري بتن

چكيده :
هدف مقاله حاضر , بيان تاثير تاخير بتن ريزى بر مقاومت فشارى بتن است . مسافتهاى طولانى حمل بتن موجب می شود كه بتن مدتى پس از ساخت و اختلاط , در قالب ريخته شود . (اين مساله در مورد بتنى كه قبلا در كارگاه ساخته شده و بدليل صرف جويي از آن استفاده می شود , نيز صادق است .) در اين مطالعه آزمايشى تعيين مقاومت فشارى براى نمونه هايىكه با 5/0 , 1 , 2 و 3 ساعت تاخير زمانى بتن ريزى مى شوند انجام میگردد .
در پايان نتايج آزمايش با مقاومت طراحى و نيز مقاومت نمونه مبنا كه با تاخير زمانى صفر در قالب ريخته میشود مقايسه میگردد و چينن نتيجه گيرى میشود كه ميزان تاثير ديركرد زمانى , به مقاومت بتن وميزان ديركرد بستگى دارد و بيشترين ديركرد مجاز , متناسب با مقاومت بتن , بين يك تا دو ساعت است .
مقدمه :
يكى از مشكلات حمل و نقل بتن فاصله زياد كارخانه هاى بتن سازى ازكارگاههاى ساختمانى است . اين مساله در شهرهايی كه به دليل فقدان يا كمبود كارخانه هاى بتن سازى مجبورند بتن را از كارخانه هاى واقع در شهرهاى مجاور وارد نمايند باعث میشود كه بتن ساخته شده در هنگام حمل و نقل , زمان زيادى را در راه باشد.
در مسافتهاى طولانى حمل بتن , هيدراسيون سيمان و در نتيجه گيرش بتن , ممكن است در داخل بتونير آغاز شود و در هنگام ريختن بتن در محل استفاده , كيفيت و در نتيجه مقاومت و روانى آن در حد مطلوب نباشد.
مشكل ديگر , استفاده از بتنى میباشد كه از روز قبل به جاى مانده است . بتنی كه هر روز ساخته میشود ممكن است تماماً در همان روز مصرف نگردد و مقدارى از ان به عنوان مازاد باقى بماند كه اگر تمهيداتى براى تاخيرگيرش بتن انديشيده شود میتوان از آن در روز بعد نيز استفاده نمود.
استانداردهاي astm c-94 در مورد بتن اماده و astm c-685 براى بتن سازى با اختلاط دائمى , در مورد اثر ديركرد بتن ريزى بر مقاومت آن بحثى نمیكنند. اخيراً در امريكا مطالعات عملى بر روى موادى اغاز شده كه نوعى از ان باعث توقف كيرش بتن میشود وگيرش مجدد بتن پس از افزودن نوع ديگرى از ان مواد اغاز میگردد.
در ايران مواردى از افزودن بى رويه مقادير آب و سيمان به عنوان راه حلهاى براى مقابله با كاهش روانى و مقاومت بتن مثاهده میشود.
در مقاله حاضر , اثر ديركرد بتن ريزى بر مقاومت فشارى بتن , با تاخيرات زمانى نيم تا سه ساعت پس از ساخت بتن , طى آزمايشهاى مورد بررسى قرار میگيرد.
مشخصات مصالح
مصالح سنكى ريز دانه شامل ماسه رودخانه اى و درشت دانه شامل سنگ شكسته با حداكثر اندازه دانه 25 ميلى متر مورد استفاده قرار مىگيرند. دانه بندى ريز دانه مطابق جدول 1 استاندارد astm c-33 و درشت دانه مطابق جدول 2 استاندارد فوق انتخاب مىشود.
سيمان مصرفى از نوع 1 سيمان پرتلند و آب مصرفى , آب آشاميدنى شهر تهران میباشد . مخلوط هاى بتنى به روش وزنى طراحى مي شوند . جدول 1 نتايج طراحى مخلوط هاى بتن را براى مقاومتهاى 200 , 250 و 300 كيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع نشان میدهد .
مشخصات و تعداد نمونه ها
هريك از نمونه ها استوانه اى به قطر 15 سانتيمتر و ارتفاع 30 سانتيمتر میباشد . نمونه گيرى در 5 نوبت انجام مىگيرد. و در هر نوبت 3 نمونه گرفته میشود. نخستين 3 نمونه در نوبت اول يعنى 15 دقيقه پس از مخلوط كردن بتن گرفته میشود. اين 3 نمونه مقاومت فشارى مبنا را به دست مىدهد و كاهش مقاومتهاى فشارى نمونه هاى ديگر نسبت به آن سنجيده میشود. در پروژه حاضر , اين زمان , زمان صفر تعريف میشود.
نمونه هاى ديگر در نوبتهاى بعدى به ترتيب در ساعتهاى 5/0 , 1 , 2 ,3 ساعت پس از ساعت صفر گرفته مىشوند. پس براى هر مقاومت فشاری كلاً 15 نمونه در 5 نوبت زمانى تحت آزمايش قرار میگيرد.
نحوه ساخت بتن و انجام آزمايش
استاندارد astm c-39 براى ساخت نمونه ها مورد استفاده قرار مىگيرد. 15 دقيقه پس از افزودن اب به مخلوط مصالح سنكى و سيمان , نخستين نمونه گيرى انجام می شود . مخلوط كن از آغاز اختلاط مصالح تا پايان نمونه گيرى بدون توقف می چرخد . نمونه گيرى در هر نوبت با برگردانيدن مخلوط كن در حال چرخش انجام می شود.
تراكم نمونه ها با كوبيدن ميله انجام می گيرد. 24 ساعت پس از نمونه گيرى قالبها را باز كرده نمونه ها را بيرون می آوريم و در تشت هاى پر از آب می گذاريم . آب تشت نيمى از ارتفاع نمونه ها را در برمی گيرد. روى نمونه ها را باگونى خيس می پوشانيم . براى جلو گيرى از تبخير اب گونی ها در اثر جريان هوا , روى تمام تشت ها را با پوشش نايلونى می پوشانيم . هر 3 تا 4 روز يكبار پوششها را بر می داريم و با غلتانيدن نمونه ها در جاى خود نيمه ديگر نمونه ها را به درون آب می بريم و روى نمونه ها را مجددأ می پوشانيم .
نمونه ما را 28 روز به همين شيوه نگه می داريم و پس از 28 روز آزمايش تعيين مقاومت فشارى نمونه ها انجام مىگيرد. مقاومت فشارى بتن برابر ميانگين مقاومت هاى فشارى سه نمونه مربوط به هرنوبت آزمايش در نظرگرفته می شود.
نتايج آزمايش و تحليل آنها
مقاومت فشارى نمونه ها در جدول 2 نشان داده شده است . جدول 3 تغييرات مقاومت فشارى نمونه ها را نسبت به مقاومت طراحى مفروض و جدول 4 تغييرات مقاومت فشارى نمونه ها را نسبت به مقاومت فشارى نمونه مبنا كه از آزمايش نمونه ها با ديركرد زمانى صفر به دست امده است نشان می دهد.
چنانچه از اين جداول پيدا است ميزان اثر ديركرد زمانى بر مقاومت فشارى بتن به مقاومت بتن و ميزان ديركرد زمانى بستگى دارد.
اگر مقاومت طراحي ملاك قرار گيرد. بتن با ديركردهاى زمانى بيش از 2 ساعت براى مقاومتهاى تا 250 كيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع و بيش از 1 ساعت براى مقاومت 300 كيلوگرم نيرو بر سانتيمتر مربع داراى كاهش مقاومت فشارى مىباشد. براى همه نمونه ها ديركرد زمانى 3 ساعت منجر به كاهش بسيار شديد مقاومت می شود.
چنانچه مقاومت فشارى مبنا در زمان صفر ملاك قرار گيرد , ديركرد زمانى در بتن ريزى مجاز نيست , مگر اينكه روشها و موادى كه از طريق آزمايش مشخص شده باشند , براى مقابله باكاهش مقاومت در اثر ديركرد زمانى به كار روند.
قابل توجه است كه در اين صورت روانى بتن نيز كاهش می يابد. البته نمونه سازى در اين آزمايشها بدون افزودن روان سازها انجام شد. نمونه هاى با 3 ساعت تأخير بسيار خشك و زبر بودند و به نظر می رسد كه در ديركردهاى زمانى بيشتر كاهش روانى به حدى خواهد بود كه استفاده از روان سازها الزامى باشد.
نتيجه گيري
1- چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پايه روش وزنى انجام گيرد , مقاومت فشارى مبناى بتن بيش از 20 درصد از مقاومت طراحى نمونه بيشتر می باشد.
2- ميزان تأثير ديركرد زمانى , به مقاومت بتن و ميزان ديركرد بستگي دارد.
3- چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پايه روش وزنى انجام گيرد و مقاومت طراحى , مبناى مقايسه قرار گيرد بيشترين ديركرد مجاز برابر يك ساعت خواهد بود .
مصطفي توكلي – فرزين ظفر عزيزي

[Mahdi/s]

آرماتورهای غیر فولادی در بتن

در سال های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (

FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند.
خاصیت عمده این آرماتورها که سبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که می تواند در محیط های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند.
اخیراً از الیاف مختلف شبکه هایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژه در پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

منبع : سایت دانشنامه رشد

[Mahdi/s]

شاتکریت را می توان به عنوان بتن یا ملاتی که از طریق شیلنگهای لاستیکی حمل شده و با استفاده از هوای فشرده با سرعت زیاد به سطح مورد نظر پاشیده می شود، تعریف کرد.
اولین کاربرد شاتکریت به سال 1909 میلادی بر می گردد که در آن زمان تحت عنوان گونیت نامیده می شد و به کمک دستگاهی موسوم به تفنگ سیمان به کار می رفت.
در سال 1914 برای اولین بار شاتکریت در یک معدن آزمایشی در ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار گرفت . پس از آن این سیستم برای پوشش سطوح سنگها و حفاظت آنها در برابر هوازدگی و گاه نیز به عنوان سیستم نگهداری موقتی به کار رفت . از آنجا که شاتکریت به صورت ورقه هایی از سنگ زیرین جدا می شد ، لذا به عنوان یک سیستم نگهداری اصلی چندان مورد توجه واقع نشد. از جمله امتیازات شاتکریت آن است که سطوح ناهموار حفریات زیرزمینی را می پو شانند و به شکل یک سطح نسبتا صاف در می آورد. البته شاتکریت همراه با پیچ سنگ ، به عنوان سیستم نگهداری بسیاری از تونلها به کار رفته است.
در سالهای اخیر کاربرد شاتکریت در معادن زیرزمینی ، نگهداری حفریات دائمی از قبیل جاده های مورب ، راهروهای اصلی حمل و نقل ، ایستگاههای چاه و حجره های زیرزمینی سنگ شکن است . بازسازی پیچ سنگها و توری های متداول در سیستم نگهداری ممکن است مشکل ساز و گران باشد. تعداد حفریات زیرزمینی که بلافاصله بعد از حفاری شاتکریت می شوند روبه فزونی است. مسلح ساختن شاتکریت با الیاف فولادی یکی از مهمترین عوامل در گسترش کاربرد شاتکریت است زیرا کار طاقت فرسای نصب توری را کاهش می دهد.
آزمایشات و تجربیات اخیر نشان داده است که شاتکریت در شرایط ترکش سنگ ملایم بسیار موثر است . اگر چه نتایج این مطالعات برای نتیجه گیری قطعی در این زمینه هنوز زود است ولی علائم موجود بیانگر آن است که در آینده در مورد کاربرد شاتکریت توجه جدی تری خواهد شد.
به طور کلی شاتکریت نوعی بتن مرکب از سیمان ، ماسه و خرده سنگ است که به کمک هوای فشرده اجرا خواهد شد و در اثر سرعت زیاد به صورت دینامیکی فشرده می شود .

[Mahdi/s]

مقدمه:
یکی از عوامل تخریب بتن در فلات مرکزی ایران بتن ریزی در هوای گرم می باشد. در محیطهای گرم دمای بتن زیاد بوده و این مسوله موجب تبخیر سریع آب ، گیرش زود رس و کاهش کارایی بتن می شود.
برای رسیدن به بتن مناسب و با مشخصات مکانیکی مورد نیاز باید شرایط ویژه ای رعایت شود.
اقلیم شناسی:
طبق طبقه بندی اقلیمی بخش بزرگی از ایران دارای اقلیم گرم می باشد در فلات مرکزی اقلیم گرم و خشک و در سواحل و جزایر جنوبی اقلیم گرم و مرطوب وجود دارد . در اقلیم گرم و خشک تبخیر بیشتر از بارندگی و اختلاف دمای شبانه روز به 25 درجه سلسیوس می رسد. متوسط دما در روزهای تابستانی حدود 45 و در زمستان حدود 30 درجه سلسیوس است. رطوب نسبی بسیار کم و به ندرت از 50 درجه افزایش می یابد و عموما در حدود 10_20 درجه می باشد تغییرات دما در شبانه روز منجر به وزش باد های گرم و عموما با گردباد و سرعت زیاد می شود. شرایط مزبور برای کارهای بتنی مناسب نمی شود و مقاومت و پایائی (دوام) به طور محسوسی کاهش می یابد و برای دسترسی به بتن بادوام زیاد تهمیدات ویژه ای را باید به کار برد.

خرابیهای بتن:

بتن سالهاست که به عنوان مصالح پایا و بادوام ، ارزان و مقاوم(در حد قابل قبول) به عنوان مصالح سازه ای،ملات،کف سازی،و پرکننده در ساختمانها و ابنیه مختلف به کار گرفته شده است. ولی متاسفانه اگر به طور مناسب، تهیه و عمل آوری نشود در محیط های گرم و خورنده طول عمر مفید آن به طور محسوسی کاهش می یابد. قبل از وارد شدن به مشکلات بتن ریزی در هوای گرم مکانیزم های خرابی بتن را به طور کلی مورد بحث قرار می دهیم.
خرابیهای بتن به طور کلی یا به صورت شیمیائی و یا به صورت فیزیکی می باشند. در ضمن خرابی خطاهای اجرائی را نیز باید به این مجموعه اضافه کرد که عمدتا نقش تسریع در کاهش پایائی خواهند داشت. خلاصه انواع خرابی بتن در زیر ارائه شده است :

خرابی بتن:


1) شیمیائی:



• حمله سولفات ها
• حمله کلرورها و خوردگی فولاد
• کربناتی شدن

• واکنش قلیاوی سنگدانه ها



2) فیزیکی:

• یخ زدگی و ذوب متوالی

• فرسایش و سایش



• خلاء زایی (کاویتاسیون)
• نفوذ نمک ها در بتن
• حریق

• ضربه

• شرایط محیطی

• حمله باکتریها

3) خطاهای اجرائی:

• دانه بندی یکنواخت و نامناسب

• خاک دار بودن شن و ماسه

• انبار کردن نامناسب مصالح بتن (شن و ماسه،سیمان،آب،مواد افزودنی)

• به کار گیری نوع و مقدار نامناسبسیمان

• تراکم نامناسب

• عمل آوری نامناسب

• به کار گیری آب بیش از حد مورد نیاز در مخلوط بتن

وجود اقلیم گرم به طور مستقیم و غیر مستقیم تمام عوامل خرابیهای شیمائی و فیزکی بتن را به جز یخ زدگی و ذوب متوالی تشدید می کند. بنابراین و در اینچنین اقلیمی باید شرایط ویژه ای را به کار برد و حتی الامکان خطاهای اجراوی را نیز به حداقل کاهش داد.

تاثیر محیط گرم روی بتن:

هم بتن تازه و هم بتن سخت شده در محیطهای اقلیمی گرم و در درجه حرارت زیاد بخشی از عملکرد مطلوب و پایائی خود را از دست می دهند. نیاز به آب بیشتر ، گیرش سریع و کاهش اسلامپ و کارائی، افزایش امکان ترک خوردگی خمیری ، تبخیر سریع آب سطحی بتن و تغییر در مشخصات مکانیکی این بخش و نیاز به عمل آوری سریع از مشکلات بتن تازه در اقلیم گرم است. این مشکلات با افزایش نفوذ پذیری که خود منجر به کاهش مقاومت ذاتی بتن در مقابله با خرابیهای دیگر می شود از تاثیرات محیط گرم روی بتن سخت شده می باشد . علت تغییرات در بتن سخت شده به طور عمده ناشی از اجبار به مصرف آب بیشتر در طرح اختلاط است.
بزرگترین مشکل اقلیم گرم روی بتن، گیرش سریع و کاهش کارائی بتن تازه می باشد که برای جبران آن تولید کنندگان آب مصرفی طرح اختلاط افزایش می دهند. با افزایش آب مصرفی مقاومت کاهش و نفوذ پذیری افزایش می یابد و در صورتیکه عوامل مخرب دیگر مثل یونهای مضرر هم در محیط وجود داشته باشد و به سرعت عمر مفید و پایائی بتن کاهش خواهد یافت و در مناطق گرم و خشک و تبخیر سریع آب از سطح آزاد بتن فرایند آبگیری ( (Hydration سیمان متوقف شده و منجر به ترکهای جمع شدگی خمیری (Plastic shrinkage cracks) خواهد شد.
در محیطهای گرم و مرطوب به علت نفوذ رطوبت در بتن سخت شده خرابی های بتن افزایش می یابد البته به جز ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی. به هر حال در محیط های گرم و خشک نیز امکان رطوبت در پاره ای از کاربردها به طور محسوس وجود دارد مثل سازه های آبی بتنی ، پی ها که در خاک مدفون هستند و به احتمال کاربرد زمینهای اطراف آب و رطوبت به خاک تزریق خواهد شد.

مشکلات بتن ریزی در مناطق گرمسیر به صورت خلاصه عبارتند از :

_ نیاز به آب بیشتر در طرح اختلاط

_افزایش سرعت گیرش سیمان

_کاهش اسلامپ و کارآئی بتن تازه به علت گیرش زود رس

_ایجاد ترکهای جمع شدگی خمیری

_مقاومت فشاری نهائی کمتر (گرچه مقاومت فشاری اولیه افزایش می یابد)

_افزایش نفوذ پذیری و کاهش محسوس پایائی بتن

_ظاهر نامطلوب سطح بتن

_کاهش زمان اجرائی جهت حم و ریختن بتن و ویبره زدن (در پاره ای از موارد این زمان به 20 دقیقه کاهش می یابد)

تمهیدات بتن ریزی در مناطق گرمسیری :

در صورتیکه دمای بتن در لحظه بتن ریزی از 32 درجه بیشتر باشد باید بتن ریزی رامتوقف کرد یا شرایط ویژه ای را جهت کنترل دمای بتن به کار برد. به هر حال در ردزهای گرم سال در مناطق گرمسیر موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد.
_دمای سیمان در هنگام اختلاط باید کمتر از 50 درجه باشد نگهداری سیمان در محلهای سایه و خنک و با استفاده از سیلو مناسب با رنگ آمیزی مناسب می تواند در پائین نگهداشتن دمای سیمان به کار رود.
_میزان مصرف سیمان نباید از 350 کیلوگرم بر متر مکعب کمتر باشد تا بتوان کاراوی و مقاومت لازم را به دست آورد در ضمن نباید از 450 کیلوگرم بر متر مکعب بتن بیشتر باشد چون گرمای آزاد شده ناشی از فعل و انفعالات سیمان منجر به دمای زیاد بتن تازه خواهد شد.
_به کار گیری سیمان کند گیر (در حد تیپ دو)به کار گیری سیمان پوزولانی به خصوص استفاده از میکروسیلیس یا به کارگیری مواد افزودنی که موجب کاهش دمای گیرش شود توصیه می شود.
_شن و ماسه باید در محل خنک و سایه (زیر سایه بان) نگهداری شوند . در صورت لزوم سنگدانه ها با آبپاشی خنک شوند.
_به کارگیری دانه های گرد گوشه (رودخانه ای) به علت ایجاد کارائی بیشتر مناسب تر است.
_دانه بندی شن و ماسه باید حتما در محدوده استاندارد باشد و اگر در حد میانی استاندارد باشد که منجر به تولید بتن متراکم شود بهتر است.
_به کار گیری شن درشت منجر به نفوذ پذیری بیشتر می شود بنابراین به کارگیری شن ریزتر در طرح اختلاط توصیه می شود.
_حتی المکان باید آب خنک استفاده شود به کارگیری عایق حرارتی برای لوله ها و مخازن آب توصیه می شود. در صورت ناتوانی در کنترل بتن می توان از خرده یخ برای خنک کردن آب استفاده نمود.

_به هیچ وجه نباید برای کنترل سلامپ و کارائی از آب بیشتر از حد تعیین شده در طرح اختلاط استفاده نمود.

میلگرد در شرایط محیطی فوق العاده شدید باید باید گالوانیزه با آغشته به اپوکسی باشند(در مناطق گرم و خشک به کارگیری این روشها ضروری نمی باشند)
_به کارگیری پوشش بتنی در اطراف میلگرد ها جهت تامین پایائی ضروری می باشد باید از به کارگیری مقاطع نازک بتنی با درصد زیاد میلگرد خودداری شود.

_به کار گیری قالب چوبی به علت کوچکی ضریب انتقال حرارت نسب به قالب های فلزی مرجع است.

_قالب ها باید حتما آب بندی باشند تا شیره و آب از دسترس بتن خارج نشود.

_بتن ریزی در ساعات خنک و سایه روز انجام شود.

_حتما از تبخیر آب سطحی بتن جلوگیری به خصوص در مقابل وزش باد و تشعشعخورشید با بکارگیری روکشهائی روی سطحی جلوگیری کرد.

_تراکم بتن حتی الامکان باید به صورت کامل انجام شود تا پایائی بتن را بتوان تضمین نمود.

_عمل آوری بتن باید به طور کامل و در اولین فرصت ممکن انجام شود و به نحوی که آب سطحی بتن از دست نرود. روشهای عمل آوری عبارتند از:

· جاری نمودن آب مناسب روی بتن (توجه به تبادل حرارتی و از دست رفتن حرارت بتن لازم است)

· آب پاشی به طور مدوام و با آب مناسب البته توصیه می شود به خصوص دفعات اولیه آب دارای حرارت نزدیک بتن تازه باشد تا امکان تباد حرارتی از بین ببرد.حتی اگر قرار است آبّ روی سطح بتن گرفته شود باید چند ساعت اولیه با آب گرم روی سطح بتن آب پاشی نمود و سپس اقدام به این کار کرد.

· به کارگیری روکش مرطوب نظیر گونی، نمد، حصیر،کاه،ماسه تمیز و خاک اره.

· به کار گیری روکش غیر قابل نفوذ شامل کاغذ نفوذناپذیر،نایلون.

حداقل زمان عمل آوری در مناطق گرمسیری 7 روز می باشد ولی برای سیمانهای تیپ 2و 5 و سیمانهای پوزولانی 14 روز است.

_به کار گیری گوشه های پخ شده در قطعات جهت جلوگیری از تبخیر سریع از این نواحی.





نتیجه گیری:

فلات مرکزی ایران کویری بوده و دارای اقلیم گرم و خشک می باشد. شرایط آب و هوای اقلیم مزبور جهت بتن ریزی و عمل آوری مناسب نمی باشد. طراحان و مجریان می توانند با به کار گیری مشخصات و روشهای اجرائی مناسب بتن با مقاومت فشاری ،پایائی و کارائی خواسته شده تولید نمایند. افزایش آب به بتن جهت افزایش کارائی نتیجه نامطلوب دارد. تامین رطوبت و جلوگیری از وزش باد از روی سطح بتن در دوره عمل آوری ضروری می باشد و به طور وسیعی از ترک خوردگی جمع شدگی جلوگیری می کند طبق آیین نامه آبا به کارگیری بتن تازه با دمای بیشتر از 32 درجه سلیسوس ممنوع است و باید در شرایط هوای گرم با خنک کردن آب و سنگدانه ها از دمای بتن کاست و سپس استفاده نمود.

منبع: نشریه گنجینه - شماره نهم

[Mahdi/s]

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

استفاده از بتن های با مقاومت بالا در سازه های شهری

[Mahdi/s]

درجه حرارت بتن تازه :
۱-ناشی از عوامل جوی که به اختصار به آنها اشاره گردید.
۲-ناشی از حرارت هیدراتاسیون
حرارت هیدراتاسیون گیرش و سخت شدن خمیر سیمان در اثر فعل و انفعالات شیمیایی صورت می گیرد . در جریان هیدراتاسیون ، هر دانه گرد سیمان در ترکیب با آب به ذرات بی نهایت ریزی تجزیه شده و جسم کریستیاله ای موسوم به ژل به وجود می آید. مقدار آبی که برای هیدراتاسیون کامل سیمان لازم است ، حدود ۲۵ تا ۳۵ درصد وزن سیمان می باشد. هیدراتاسیون سیمان همانند بسیاری از فعل و انفعالات شیمیایی حرارت زا بوده و میزان آن به ترکیب شیمیایی ، نرمی ذرات سیمان و درجه حرارت محط بستگی دارد. برای سیمانهای پرتلند ، حدود نیمی از کل حرارت در مدت بین ۱ تا ۳ روز و ۴/۳ آن در ۷ روز و تقریباً ۹۰درصد آن در مدت ۶ ماه پس از ترکیب آب با سیمان آزاد می شود. از این رو نگهداری و مراقبت از بتن و یا ملات های سیمانی در روزهای اولیه مصرف سیمان بسیار حائز اهمیت می باشد.
با توجه به نکات ذکر شده هر چه درجه حرارت اجزاء متشکله بتن بیشتر باشد ، مقدار آب لازم برای حصول درجه معینی از قابلیت کاربرد بیشتر است . مقدار دقیق آب اضافی ، بستگی به عواملی نظیر مقدار سیمان ، دانه بندی مصالح سنگی و شکل دانه ها دارد. با وجود این اگر انتخاب نسبت اجزاء متشکله بر مبنای قابلیت کاربرد ومقاومت مخلوط های امتحانی ساخته شده در درجه حرارت های بخصوص بوده باشد، وجود درجه حرارت خیلی زیاد در بتن ساخته شده در کارگاه ممکن است سبب شود که قابلیت کاربرد بتن از آنچه انتظار است کمتر شود .عمل تراکم ممکن است دچار اشکال شودیا چنانچه آب اضافی در دوره کنترل جهت حصول قابلیت کاربرد مورد نظر افزوده شود ، نسبت وزنی آب به سیمان (c/w) افزایش خواهد یافت .در هر دو حالت ، مقاومت و دوام محتملاً کاهش می یابند .لازم به ذکر است ، افزودن مقدار آب در حالیکه مقدار سیمان ثابت باشد، انقباض حاصله از خشک شدن را افزایش می دهد
عکس العمل های شیمیایی که بین آب و سیمان ، در بتن تازه رخ می دهد پیچیده است . ولی عموماً تابع این قانون کلی است که میزان عکس العمل شیمیایی ، محتملاً به ازاء هر ۱۰ درجه سانتی گراد افزایش درجه حرارت اجزاء ترکیب شونده دوبرابر پیش بینی شده است. تاثیر درجه حرارت هائی که در طول مدت مخلوط کردن و سخت شدن اولیه افزایش یافته این است که پیشرفت مقاومت در سنین اولیه بتن افزایش می یابد. برای مثال بتنی که درجه حرارت


آن در مدت اختلاط و گرفتن اولیه به ۴۰ درجه سانتی گراد رسیده است دارای مقاومت یکروزه زیادی است ولی پس از آن میزان ازدیاد مقاومت به مقدار زیادی کاهش می یابد در نتیجه مقاومت ۲۸ روزه فقط در حدود دو ونیم برابر مقاومت یکروزه است و بالعکس چنانچه درجه حرارت بتن در طول همان مراحل اولیه در ۱۵ درجه سانتی گراد ثابت بماند ، میزان کاهش یافته هیدراتاسیون سیمان ، مقاومت یکروزه کمتری را ارائه خواهد داد . لذا میزان حصول مقاومت بعدی بیشتر است ، مقاومت ۲۸ روزه در حدود ۸ برابر مقاومت یکروزه خواهد بود.

نتیجه:
به طور خلاصه هرچه درجه حرارت بتن تازه بیشترباشد ، امکان اینکه درجه حرارتهای بالای ایجاد شده در طول مراحل اولیه سخت شدن بتن پیشرفت و تداوم پیدا کند بیشتر است . احتمالاً مقاومت های اولیه بالا می روند ولی مقاومت مورد انتظار ۲۸ روزه ممکن است بدست نیاید.

[Mahdi/s]

عوامل جوی و تاثیرشان بر بتن:

درجه حرارت هوا ، درجه حرارت بتن ، سرعت باد ورطوبت ، بر میزان تبخیر سطحی بتن تأثیر می گذارند . هیچگاه منحنی ساده ای که بتواند بصورت مناسبی نتایج اوضاع جوی را خلاصه کند وجود ندارد و هر یک از عوامل ، توجه جداگانه ای را ایجاب می کندکه در ذیل به آنها اشاره می شود.
۱-تشعشع خورشیدی:
این عامل به مقدار قابل توجهی بر درجه حرارت مصالح انبار شده تاثیر می گذارد. حرارت جذب شده از تشعشع خورشید در طول ساعات روز ممکن است در طول شب که سردتر است ، تماماً از دست نرود. در نتیجه درجه حرارت درون دانه های سنگی انبار شده ممکن است به تدریج به اندازه ای برسد که یقیناً بتن گرم غیر قابل قبولی را ارائه دهد.

۱-۱- ماشین آلات :
ماشین آلات معمولاً ظرفیت حرارتی کمی دارند . با آنکه این موضوع اجازه سرد شدن در شب را به آنها می دهد ولی آنها را قادر می سازد که سریعاً پس از بالا آمدن آفتاب گرم شوند مقادیر گرمای ذخیره شده نسبتاً کم است ولی ماشین آلاتی که در آفتاب قرار دارند سریعاً گرمای ذخیره شده در خود را به بتن تازه ای که در تماس با آنها واقع شود پس دهند.

۲-۱- قالب و آرماتور :
مـــخصوصاً قالـــب و آرماتور لزوماً باید قبل از بتن ریزی آماده شوند. به استثنای مواردی که آنها را در سایه قرار می دهیم و یا به وسیله دیگری سرد نگه داری کنیم ، احتمالاً در طول مدت جادادن بتن، به مقدار قابل توجهی گرم خواهند شدکه ممکن است بتن ، در تماس با آنها قبل از آنکه بتواند متراکم شود سفت گردد.

۳-۱- زمین :
ریختن بتن در زمین خشک و گرم می تواند دو نتیجه بد داشته باشد . بتن نه فقط ممکن است از زمین گرما بگیرد ، بلکه آب خود را نیز از طریق جذب ، بوسیله زمین از دست می دهد.

۲-درجه حرارت های هوا:
هوا ظرفیت حرارتی کمی دارد و در صورت سکون ، هدایت حرارتی آن ضعیف است معهذا قدرت هوا در جذب بخار آب با درجه حرارت آن افزایش می یابد . وجود درجه حرارت زیاد در هوا می تواند شدتی داشته باشد که آب موجود در بتن را حتی در موقع ساختن ، حمل ، جادادن یا سخت شدن ، تبخیر نماید . مثلاً هر گاه درجه حرارت بتن و آب ۲۰ درجه سانتی گراد باشد ، میزان از دست رفتن آب از راه تبخیر دو برابر زمانی است که درجه حرارت ده درجه سانتی گراد باشد.

۳-رطوبت:
تقلیل رطوبت نسبی از ۹۰ % به ۵۰ % بدون تغییر در سایر شرایط ، پنج مرتبه میزان تبخیر آب از بتن محافظت نشده را افزایش می دهد. و این موضوع تفاوتی براینکه بتن درچه مرحله ای از حمل یا جادادن باشد نخواهد داشت.
۴-سرعت باد:
میزان جابجایی هوا ، محتملاً عاملی است که بیشترین اشکالات را در ارتباط با بتن ریزی در آب و هوای خشک کننده به وجود می آورد هوای ساکن به سهولت از بخار آب اشباع می شود. وزش سبکترین نسیم باعث تجدید دائمی و فراهم شدن هوائی می شود که آب موجود در بتن محافظت نشده می تواند در آن تبخیر شود.
بدین معنی که در نسیمی به سرعت ۱۵ کیلومتر در ساعت ، تبخیر آب ۴ برابر میزان تبخیر در هوای ساکن است و در بادی باسرعت ۴۰ کیلومتر در ساعت ، میزان تبخیر به ۹ برابر موقعی که هوا بی حرکت است می رسد.

۵-درجه حرارتهای شب هنگام :
تأثیر پائین افتادن درجه حرارت شب هنگام ، که بعضی اوقات در مناطقی که دور از دریا هستند مشاهده می شود ، اغلب از نظر دور مانده است . نتایج نافعی در آنها است و مصالح انبار شده ممکن است قدری از حرارتی را که روز قبل ذخیره کرده اند از دست بدهند و ماشین آلات کارگاه سرد شوند. با وجود این ، درجه حرارتهای تنزل یافته شبانه می توانند شدیداً بر بتن محافظت نشده در مراحل اولیه سخت شدن تاثیر بگذارند.
چنانچه بتن مزبور محافظت نشده باشد ، سطح آن باید الزاماً حرارت خود را به محیط سرد شبانگاهی پس بدهد و همراه با این عمل منقبض شود. ولی قابلیت هدایت نسبی کم بتن ، باعث می شود که درجه حرارت وابعاد قسمتهای داخلی توده بتن به همان صورت باقی بمانــد. تنش کششی منتج در سطح خارجی بتن احتمالاً به واسطه تشکیل ترک ها آزاد می گردد . در حالیکه لزوماً ترکهای مذکور از اهمیت سازه ای برخوردار نیستند ولی بد نما بوده و ممکن است چنانچه بخواهیم در آتیه مراکز فسادی نشوند لازم شود آنها را با هزینه زیاد و وسایل پر زحمت تری پر کنیم .

[Mahdi/s]

عمل آوردن ( مراقبت )

هدفهای عمل آوردن اینست که آب در میان بتن محبوس شود که بتواند با سیمان ترکیب گردیده و بتن را در درجه حرارتی نگه دارد که عمل ترکیب به میزان قابل قبولی پیشرفت نماید. پوشش سطح بتن با ورقه های نفوذ ناپذیر نظیر پولی تن که ترجیحاً برای انعکاس تابش خورشید، رنگی آن توصیه شده است چنانچه به درستی مورد استفاده واقع شود می تواند مانع مؤثری در مقابل تبخیر باشد. بهتر است در همان حال که تکمیل بتن پیشرفت می کند، ورقه های مذکور نصب شود به طوری که هم سطح بتن تازه خراب نگردد و هم لبه های پوشش طوری محکم شود که از وزش باد زیر آن ها جلوگیری به عمل آید.
چنانچه باد زیر ورقه ها بوزد، تبخیر افزایش یافته و موضوع عمل آمدن به مخاطره خواهد افتاد. در اینصورت یک ورقه شل ممکن است از نبودنش باعث ایجاد ترک خوردگی خمیری شود.
بعضی روشهای عمل آوردن مانند آب گرفتن، پوشش با ماسه نم دار یا خاک اره نمدار با گونی خیس بهتر است تا موقعی که سطح بتن به اندازه کافی سخت نشده و استحکام کافی در مقابل آسیب پیدا نکرده است بکار نروند در صورت کاربرد آنها، مراقبت دائمی برای محافظت در مقابل خشک شدن لایه های محافظت فرضی و جلوگیری از بی فایده شدن آنها لازم است. چنانچه لایه های ماسه، خاک اره و گونی خشک شوند، نبودنشان بهتر از وجودشان می باشد زیرا در این حالت مانند فتیله ای رطوبت را از بتن کشیده و تبخیر آن را در هوا تسریع می کند .
در صورت کاربرد آب، درجه حرارت آن باید نظر درجه حرارت خود بتن باشد و باید از یک آب فشان با سوراخ ریز نظیر مه خارج شود.
مه مصنوعی که بدین شکل ایجاد می شود ممکن است به علت وزش باد از بتن دور شود. لذا لازم است بادشکن های موقت در جهت وزش باد به سمت سطح بتنی که باید عمل آید، تعبیه شود.

در اکثر موارد، منطقی ترین راه برای رسیدن به نتیجه مطلوب، به حداقل رساندن ضریب زاویه منحنی افزایش درجه حرارت است تا کوشش برای کنترل سطح درجه حرارت بدین معنی که افت حرارت از قسمت خارجی توده توده بتن باید محدود شود. به قسمتی که حرارتی که از سیمان آزاد می شود، قادر باشد درجه حرارت تمام توده بتنی که در حال عمل آمدن است بصورت یکنواختی بالا ببرد. بدیهی است بتنی که بدین طریق به عمل آمده است نیز باید حتی الامکان بصورت یکنواختی سرد شود. در غیر اینصورت، در حالی که قسمت خارجی بتن خیلی سریعتر از داخل آن سرد می شود، تنش کشش ممکن است توسعه یابد. در صورت امکان ساده ترین روش عملی اینست که قالب عایق شده یا چوبی به کار برده شود و نه تنها تا هنگامی که بتن در حین سخت شدن وگرم آن است بلید بار شد بلکه تا هنگامی که درجه حرارت آن به حد محیط اطرافش تنزل پیدا کند، لازم است قالب در محل خود بماند .

خواص بتن تازه و سخت شده بستگی زیادی به رفتار خمیر سیمان و آبی که محتوی آن است دارد این خمیر باید در مدت زمان کافی بصورت روان باقی بماند تا بتن بتواند مخلوط ، حمل و جاداده شود.
سپس سیمان و آب با یکدیگر ترکیب شوند تا مصالح جدید صلبی که دانه های سنگی را به یکدیگر می چسباند حاصل گردد.
هر نوع تأثیری که سبب از دست رفتن آب بتن تازه یا نارس شود، یا باعث ترکیب غیر عادی بین سیمان و آب میگردد و یا ممکن است به خواصی که بتن ریزی خوب به آن بستگی دارد ، آسیب برساند . از دست رفتن آب در فاصله زمانی اختلاط و مصرف می تواند قابلیت کاربرد را به حدی کاهش دهد که عمل متراکم کردن با دشواری مواجه شود.
تمایل آب به تبخیر، چنانچه بتن گرم باشد افزایش می یابد. به علاوه ترکیب سیمان و آب موقعی که درجه حرارت افزایش یابد سریعتر انجام می گیرد. بنابراین در هر مقطع زمانی ، پس از افزودن آب به سیمان ، مقدار هیدراتاسیون موجود در یک بتن تازه وقتی گرمتر است ، بیش از موقعی است که سرد می باشد. بدین معنی که بتن گرم سریعتر از بتن سرد سفت می شود . ضمن اینکه کاهش قابلیت کاربرد ممکن است به سبب تبخیر آب بروز کند. شدت افزایش ترکیب آب و سیمان در بتن گرم ، میزان سخت شدگی را چنان بالا می برد که در ظرف چند روز اول به تکامل می رسد . ولی مقاومت نهایی آن احتمالاً از حالتی که بتن در سنین اولیه خود سرد بماند به میزان قابل توجهی کمتر خواهد بود .از دست رفتن آب و گرماگیری، ممکن است در یک یا تمام مراحل مابین زمان اختلاط و عمل آوردن به وقوع پیوندد . در صورت عدم پیشگیری های لازم و مناسب ، طبیعیت و شدت اثر این دو عامل بستگی زیادی به اوضاع جوی حاکم در طول انجام مراحل مختلف بتن ریزی خواهد داشت

[Mahdi/s]

دپو، اختلاط، پرداخت انبار کردن سیمان

در مواقعی که هوا معمولی است و آب مورد اختلاط و دانه های سنگی سرد هستند، سهم گرمائی که بوسیله سیمان گرم در بتن تازه وارد می شود جزئی است معهذا در شرایط واقعاً گرم، استعمال سیمان گرم قدری بیشتر گرمای ناخواسته به بتن تازه داخل می کند. لذا در حد مقدورات و امکان بایستی از مصرف سیمان گرم اجتناب نمود. از آنجاکه سرد کردن سیمان به طریق مصنوعی قبل از حمل، غیر ممکن می باشد لذا تدارکات سیمان باید قبلاً انجام شودبه طوری که امکان سرد شدن آن در کارگاه و قبل از مصرف وجود داشته باشد .در هر صورت نحوه صحیح انبارداری و جلوگیری از تشعشع مستقیم خورشید به کیسه های سیمان و یا سیلوهای نگهداری سیمان و محافظت صحیح آنها ضروری می باشد که بایستی مد نظر قرار گیرد.




اختلاط و حمل

حتی در شرایط مطلوب، نباید تأخیری بی مورد بین ساختن بتن و جادادن آن وجود داشته باشد. در هوای خشک، به حداقل رساندن تأخیرات مهمترین اقدام می باشد. از آنجائیکه در اثر درجه حرارت های زیاد ترکیب دو عامل تبخیر آب و سفت شدگی باعث تسریع در کاهش قابلیت کاربرد بتن می شود و چون هیچ کدام از این عوامل را نمی توان متوقف کرد، لذا بهترین و تنها راه مبارزه با آنها، جادادن بتن بلافاصله پس از اختلاط است.
اگر اجازه دهیم کاهش قابلیت کاربرد رخ دهد، به ندرت ممکن است کار خوبی بدون آثار نامطلوب داشته باشیم. برای مثال بتنی که مدت طولانی در یک مخلوط کن با دیگ دوار رها شده باشد، محتمل است به همان اندازه که از منبع خارجی نظیر تابش خورشید گرما میگیرد، از اصطحکاک داخلی نیز حرارت جذب کند. به همچنین آب خود را بر اثر تبخیر از دست بدهد. گر چه هر گونه کاهش قابلیت کاربرد را ممکن است با افزودن آب بیشتر قبل از خالی کردن آن از دستگاه تصحیح کرد، ولی افزایش نسبت آب به سیمان ممکن است آثار غیر قابل قبولی بر روی انقباض ناشی از خشک شدن، مقاومت فشاری، مقاومت در مقابل سایش و دوام ایجاد کند. هم چنین اگر به منظور بازیابی کاهش قابلیت کاربرد که بر اثرسفت شدگی حین حمل ایجاد شده، چنانچه سعی شود بتن با آب اضافی در محل جادادن دوباره خمیر گردد، خواص مذکور ممکن است به طریق مشابه فوق آسیب ببیند.





جادادن و پرداخت سطوح بتنی

وجود شرایط خشک کننده، احتیاج عادی به جادادن سریع و متراکم کردن مؤثر ( ویبره ) را تاکید می نماید.
همواره خارج گردن هوای محبوس از یک توده بتنی جاداده شده مشکل می باشدمطلوب آنست که بتن چنان جاداده شود که در آخرین مرحله جاگرفتن در قالب سریعاً ویبره شود. در شرایط خشک کننده که بتن سریعتر از معمول تمایل به سفت شدگی دارد، توجه به این موضوع مهمتر است. به محض متراکم شدن بتن در محل خود، تبخیر آب فقط از سطح آزاد آن صورت می گیرد. لذا در صورت عدم تدابیر مناسب، وجود شرایط خشک کننده ممکن است میزان تبخیر را به حدی زیاد کند که آب موجود در عمق بیشتر در داخل بتن، نتواند به سرعت کافی به سطح بتن نقل مکان نموده و بنابر این کاهش آب به اندازه زیاد صورت گیرد. در این شرایط سطح بتن منقبض شده و چون بتن خمیری نمی تواند در مقابل تنش مقاومت نماید، لذا ترک ها، بلافاصله پس از جادادن بتن می توانند تشکیل شوند.
هر چند این ترک ها ندرتاً در بتن مسلح از اهمیت سازه ای برخوردار هستند اما این ترک ها گاهی به عمق نفوذ کرده و در اینصورت ممکن است در محل مجاورت با آرماتورها، باعث خوردگی آنها و نهایتاً ضعف پنهانی سازه شود.
لذا توصیه اکید می شود پس از جادادن بتن فوراً تدابیری اتخاذ شود که تبخیر به صورت مثبتی کاهش داده شود. روشهای پیشنهاد شده عبارتند از ایجاد بادشکن های موقت در سمت وزش باد – آب فشانی ریزمه مانندی جهت بالا بردن میزان رطوبت هوائی که در تماس با بتن است – پیش بینی روکشهایی که می توانند فوراً پس از جادادن بتن نصب شوند.

[Mahdi/s]

انتخاب سیمان

استفاده از سیمانهای با حرارت هیدراتاسیون کم، ممکن است تا حدودی سبب تخفیف اشکالات مربوط به از دیاد درجه حرارت بتن شود. ولی باید درنظر داشت که مصرف سیمانهای مذکور پیشگیری های لازم را غیر ضروری نمی سازد. گر چه در درجه حرارتهای معمولی، سیمانهای با حرارت هیدراتاسیون کم، آهسته تر از سیمانهای معمولی هیدراته می شوند ولی میزان هیدراتاسیون آنها با زیاد شدن درجه حرارت افزایش می یابد. هرنوع سیمانی که مصرف شود وقتی بتن گرم می شود قابلیت کاربردخودرا سریعتر از موقعی که سرد باشد از دست می دهد به علاوه گر چه وقتی سیمان با حرارت زائی کم به کار رود درجه حرارت بتن ممکن است تا حدودی در تمام مراحل پائین تر باشد، ولی در شرایط خشک کننده، تبخیر آب در مراحل اختلاط، حمل، جادادن و عمل آوردن، تسریع خواهد شد. اگر بخواهیم عیوبی نظیر ترک خوردگی خمیری یا به عبارتی ترک خوردگی ناشی از باد رخ ندهد، لازم است برای به حداقل رساندن این تبخیر تدابیری اتخاذ گردد.







انبار کردن مصالح سنگی

اقدامات انجام شده در جهت محدود کردن درجه حرارت دانه های سنگی انبار شده بیشترین تأثیر در به حداقل رساندن درجه حرارت بتن تازه را به وجود می اورد. به نظر می رسد سایه انداختن و آب پاشی توده دانه های سنگی انبار شده در اغلب اوقات صرفاً بخاطرحجم مصالح غیر عملی باشد. معهذا مشکلات را ممکن است در بسیاری از مواردبتوان با محدود کردن مقادیر سنگی به ابعاد عملی کاهش داد. به این معنی که مقادیر به اندازه مصرف در بتن ریزی روز بعد مورد نیاز است می توان در زیر سایه قرار داد و خنک کرد.




آب

بعضی اوقات پیشنهاد اینست که آب مورد نیاز برای اختلاط را سرد نمائیم ،در حالیکه به لحاظ نظری این موضوع مطلوب است ولی در عمل برای بتن ریزی های زیاد، مقادیر یخ مورد تقاضا به ندرت در مدت کوتاه و با نرخ مناسب در دسترس می باشد. در مواردیکه آب مصرفی از مخازن ذخیره آب استفاده می شود بایستی مخازن مذکور را پوشانیدویا از طریق قراردادن آنها در سایه و رنگ آمیزی با رنگهای منعکس کننده در مقابل تششع خورشیدی محافظت نمود.
چنانچه آب مصرفی از لوله آب رسانی و یا شیلنگ های طویل متصل به لوله اصلی شهر بدست می آید، بایستی جذب حرارتی آنها را از طریق گذاردن روپوش و یا کپه کردن خاک روی آنها ودرصورت امکان از طریق دفن لوله به حداقل رسانید.