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

[Mahdi/s]

2- خرابی کلروری
علاوه بر تأثیر کربناسیون، مهمترین عامل زنگ زدگی و خوردگی آرماتور در بتن، وجود یون کلرید در آن است که ممکن است از مصالح آلوده یا مواد افزونی آغشته به کلر یا در اثر نفوذ منابع خارجی مثل محیط دریا وارد بتن گردد. یونهای کلرید تنها در آب وجود دارند از این رو نفوذ کلرید مشروط به حضور آب در سیستم منفذی بتن می باشد. مکانیسم ورود یون کلرید به داخل بتن یا از طریق سیستم مکنده موئینگی است که آب آلـوده به کلـر وارد بتـن میشود، یـا ازطریق نفوذ ساده یونها ( انتشار ) در آب راکد، وارد منافذ بتن می گردد. حالت اول مختص بتن های خشک می باشد و آب وسیله ای است که یون ها را در داخل بـتن حمل می کند. درحالت دوم ( انتشار ) مختص بتن اشباع شده یا نزدیک به اشباع است ( بتن مغروق ) در بتنی که درچرخه متناوب تر و خشک قرار می گیرد هر دو مکانیسم اجرا می شود و بنابراین تحت چنین شرایطی سرعت افزایش یافته نفوذ یون کلرید وجود دارد.
مکانیزم خرابی کلروری
معمولاً خاصیت قلیایی بالای سیمان پرتلند ( PH در حدود 13 ) منجر به ایجاد لایه محافظ نازک از اکسید فریک Fe2O3 بر روی سطح فولاد می گردد و آن را روئین و درمقابل خوردگی بیشتر محافظت می نماید. اگرچه خوردگی کلاً متوقف نمی گردد، ولـی آهنگ آن بسیار نـاچیز بوده و درحـد قـابل قبول می باشد، تا زمانی که این لایه روئین کننده فولاد بر روی سطح آن باقی بماند، بتن محیطی ایده آل برای حفاظت فولاد در مقابل خوردگی می باشد. ترکیباتی چون دی اکسیدکربن و یون کلر می توانند باعث تخریب و از بین رقتن این قشر محافظ گردند و میلگردها را در مقابل عوامل تخریبی بدون محافظ بگذارند.
تمام کلریدها در بتن بصورت آزاد نیستند و بخشی از یونها با محصولات هیدراتاسیون سیمان پیوند فیزیکی و شیمیایی برقرار می کنند. بنابراین یونهای کلـــــرید در بـــتن به سه حالت پیوند فیزیکی ، شیمیایی و آزاد یافت می شوند محصول هیدرتاسیون و پیوند شیمیایی یون کلر، تمک فریدل می باشد.
عوامل موثر در سرعت نفوذ یون کلر
1- تخلخل پوشش بتنی (ساختار منافذ)
2- نوع سیمان و مقدار سیمان (اثر شیمیایی بتن)
3- شرایط محیطی
4- ضخامت پوشش روی آرماتور
5- کربناتی شدن بتن
6- وجود ترک در بتن به علت انقباض و یا مقاومت کم در مقابل یخ زدگی
7- استفاده از تسریع کننده های کلروی با درصد بالا در بتن، غلظت یون کلر در اطراف آرماتور را افزایش می دهد.

3- مکانیزم خوردگی فولاد
خوردگی فولاد (میلگردها) در بتن یک فرآیند الکتروشیمیایی است.
واکنش آندیک
واکنش کاتدیک
در صورتی که Fe(OH)3 محصول اصلی زنگ زدگی میلگرد باشد حجم آن 4 برابر آهن خورده نشده است و در نتیجه انبساط آن فشار زیادی به اطراف بتن وارد می کند که باعث ترک خوردگی پوشش بتنی اطراف آرماتور می شود و آرماتور بدون محافظ در معرض عوامل محیطی قرار می گیرد. ادامه خوردگی باعث کاهش تدریجی سطح میلگرد می گردد و در صورتی که تعمیرات انجام نشود تخریب و شکستگی ممکن است بطور کامل روی دهد که در این حالت عمر مفید نمونه به اتمام رسیده است.
انجام فرایند خوردگی مشروط به حضور آب واکسیژن می باشد. از این رو انتظار می رود بتنی که کاملا در آب مغروق است به دلیل کمبود اکسیژن و یا بتنی که در فضای کاملا خشک (احتمالا در رطوبت زیر 40 درصد) قرار دارد، خوردگی وجود نداشته باشد.

[Mahdi/s]

4- کربناسیون
هوای معمولی دارای 0.03 درصد گاز دی اکسید کربن CO2 است که در صورت نفوذ CO2 به داخل بتن، بین هیدروکسید موجود در بتن و CO2 واکنش شیمیایی انجام می گردد و کربناتها تشکیل می شوند.
عوامل موثر در میزان کربناسیون
1- شرایط محیطی
2- تخلخل پوشش بتن
3- مقدار سیمان و تاثیر سیمانهای پوزولانی

عوامل داخلی مؤثر بر خرابی های بتن
1- نفوذ پذیری بتن
عوامل مؤثر در نفوذ پذیری بتن
1- نسبت آب به سیمان
2- تخلخل بتن
3- درجه هیدراتاسیون
4- خواص سیمان
5- اثر دما : با افزایش دما میزان نفوذ پذیری افزایش می یابد.
2- واکنش قلیایی سنگدانه ها
برای واکنش قلیایی سنگدانه ها باید
1- اجزای فعال و واکنش زا در سنگدانه باشد.
2- قلیایی کافی ( K2O ، Na2O ) در بتن وجود داشته باشد.
3- رطوبت کافی

مکانیزم واکنش قلیایی - کربناتی
مکانیزم واکنش قلیایی - سیلیسی

3- فساد مصالح ( وجود بیش از حد املاح در مصالح تشکیل دهنده بتن )
4- آب مصرفی
5- کیفیت و نوع سنگدانه

[Mahdi/s]

روشهای مکانیکی : نظیر فشار بخار مایع ( بخار آب تحت فشار ) و ساینده های تحت فشار( سند بلاست )، هوای متراکم، فشار مستقیم و ثقل، سایش با ورقه های سمباده کاغذی و فلزی و ابزارهای دستی چون برس سیمی، کاردک کم عرض قلم چکش چلقئ چکش لبه تیز در این تحقیق با فرض ناهمواریهای سطح بتن تا حد امکان اصلاح شده است.
ابزارهای الکتریکی ( ضربه ای - چرخشی ) پاشیدن آب تحت فشار ( واترجت ) و استفاده از سود برای واکنش با سولفات و کلرید سطحی و تشکیل نمک و شستشو با آب
مکانیسم پاشیدن ساینده ها
1- جریان هوای متراکم
2- نیروی چرخ دوار ( نیروی گریز از مرکز)
عوامل تعیین کننده در میزان فشار
1- انرژی ذرات ساینده پرتاب شده
2- زاویه برخورد ساینده با سطح کار
3- سختی سطح کار
4- سختی ساینده
مکانیسم فشار مستقیم
در صنعت 3 سیستم ابزار مختلف وجود دارد
1- سیستم معمولی پاشیدن ساینده خشک
2- سیستم پاشیدن در خلاً
3- سیستم پاشیدن ساینده مرطوب
عوامل مؤثر در انتخاب ساینده مناسب
1- اندازه
2- شکل
3- ترکیب شیمیایی
4- ph
5- درصد رطوبات موجود
6- درصد روغن موجود
7- رنگ
8- ثبات وزن در اثر حرارت
9- وزن مخصوص
10- قابلیت تهیه
11- قیمت
12- سختی
ساینده ها را به 2 دسته تقسیم می کنیم.
1- معدنی (طبیعی)
2- سربار فلز
تقسیم بندی ساینده ها براساس درصد بلور سیکا انجام می گردد که از طیف سنجی مادون قرمز بدست می آید .

[Mahdi/s]

روشهای شیمیایی : حلال شویی، اسید شویی، قلیا شویی ( مثل هیدروکسید سدیم )، شستشو با محلولهای الکترولیتی، استفاده از رنگ برها و ترکیبات تشکیل دهنده کمپلکس آلی فلزات روشهای حلال شویی : مالیدن حلال از طریق پارچه یا برس - اسپری - غوطه وری سطح کار قابل حمل در حوضچه یا تانک حلال - روغن زدایی با بخار حلال
اسیدشویی از طریق اسیدسولفوریک ، کلریدریک ، نیتریک ، فلوئوریدریک و فسفریک
در 3 مرحله انجام می شود 1- آماده سازی قبل از اسید شویی 2- شستشو با اسید 3- شستشوی سطح تمیز شده پس از اسید شویی
رنگبرها به 2 دسته 1- آلی (مثل متیل کلراید) 2 - معدنی تقسیم می شوند.
در فرمولاسیون رنگبرها 1- مواد فعال کننده سطحی جهت کاهش سطحی مایع 2- الکل ها جهت نفوذ در لایه رنگ و تورم و جداسازی آن از سطح 3- اسیدگلونات و یا نمکهای آن جهت جدا شدن رنگ از سطح ( آب، الکلهاو گلیکول اتر ) وجود دارد.
تمیزکاری انرژیک
1- با استفاده از انرژی حرارتی شعله
2- استفاده از امواج ماورا صوت
3- استفاده از لامپ
4- استفاده از اشعه لیزر
5- استفاده از پلاسمای گاز گرم
6- استفاده از جت اسفنجی

1- واش پرایمر 2- فسفاته کردن شامل فسفات روی و فسفات آهن 3- کروماته کردن

خواص آستریهای کارگاهی
• ایجاد چسبنگی خوب در سطح فلز
• مقاومت لازم و کافی در مقابل خوردگی قلز
• زمان خشک شدن کوتاه
• مقاومت در مقابل ضربه و ترک خوردگی
• مقاومت در برابر سایش
• قابلیت پرکنندگی حفره ها
• چسبندگی به پوشش بعدی

بخشهای مختلف تشکیل دهنده یک پوشش
1- رزینها
2- رنگدانه و پرکننده
- واقعی
- حفاظتی نظیر پودر روی و فسفات) (Zinc Rich
- با اثر خاص
3- مواد افزودنی واصلاح کننده
- رقیق کننده ها
- نرم کننده ها
- شتاب دهنده ها
- بهبود دهنده های سطحی شامل رقیق کننده،نرم کننده، شتاب دهنده و بهبود دهنده سطحی و . . .
4- بتونه ( ماستیک )
5- حلال
مایعات شیمیایی فراری هستند که برای رقیق کردن رزین به آن افزوده می شود و در انتخاب حلال مناسب بایستی به 1- قدرت حلالیت 2- سرعت تبخیر 3- نقطه جوش 4- نقطه اشتعال و قابلیت شعله وری 5- سمیت آن توجه داشت.
طبقه بندی حلالها
1- ترپنها
2- هیدروکربنها (نفتیک مثل وایت اسپریت، آلیفاتیک و آروماتیک مثل تولوئن و ترکیات آن نظیر تولوئن دی ایزو سیانات TDI، تری نیترو تولوئن TNT، زایلن و منومر استایرن (وینیل بنزن) )
3- حلالهای اکسیژندار ( الکلها ( هیدروکسیل) مثل متانول ، اتانول ، بوتانول ، گلیکولها و گلیسرولها و . . . ، اترها ، کتونها مثل استون ، استرها )
4- نیتروپارافین ها
5- حلالهای کلر دار :
خواص آنها عبارت است از 1- وزن مخصوص بالا 2- قابلیت اشتعال کم 3- بوی خاص 4- خواص بیهوش کننده و سمیت زیاد 5- قدرت حلالیت زیاد
6- هاردنر ( سخت کننده )
برای اصلاح برخی از خواص رزین از هاردنر استفاده می شود به عنوان مثل برای رزین اپوکسی از پلی آمین، پلی آمید، استر، وینیل و کولتار ( از مشتقات قطران )

[Mahdi/s]

انواع رزین
- طبیعی
به صورت خام در طبیعت یافت می شود صمغ و شیره درختان، رزینهای فسیلی می باشد یکی از آنها رزین کولتار است که از قطران بدست می آید و برای اصلاح و بهبود مقاومت و نفوذ ناپذیری رزین اپوکسی و پلی اورتان بکار میرود.
- مصنوعی ( سنتزی )
الف- آلکیدی
از پلی ال، پلی اسید و اسید چرب (روغن) تشکیل شده
پلی ال الکل با بیش از دو هیدروکسیل (مثل گلیسرین) و پلی اسید، اسید آلی با دو یا چند عامل کربوکسیل یا انیدرید ( مثل انیدرید فتالیک ) تشکیل شده است
روغنها به 3 دسته 1- خشک شونده (مثل روغن برزک و ماهی) 2- نیمه خشک شونده (مثل سویا و تال) 3- غیر خشک شونده (مثل نارگیل، کرچک و پنبه دانه) تقسیم بندی می شوند
کلرو کائوچو : کائوچو در طبیعت نئوپرن یا ایزوپرن با فرمول کلی پلیمری با زنجیره فنر مانند که خاصیت ارتجاعی دارد
ب- اپوکسی نوعی رزین ترموست ( گرما سخت ) می باشد. و ازمشتقات پلی آمین می باشد.
بیس فنول A : از واکنش فنول و استون بدست می آید .
بیس فنول F : از واکنش تراکمی فنول یا کروزل با فرمالدئید بدست می آید
اپوکسی نووالاک : با افزایش زنجیره بیس فنول F تشکیل می شود
اپوکسی آلیفاتیک : از پلی ال های خطی ( آلیفاتیک) به واسطه با ویسکوزیته پایین به عنوان رقیق کننده فعال برای سیستم اپوکسی بدون حلال کاربرد دارد
اپوکسی سیکلو آلیفاتیک و هتروسیکلیک
فنوکسی : در زنجیره خود بجای 2 گروه اپوکسی انتهایی فنول دارد.
واکنش با عوامل شیمیایی و ایجاد تغییرات در رزین اپوکسی
واکنش با انیدرید پلی کربوکسیلیک اسید، اسید چرب وپلی فنول
ایجاد شبکه 3 بعدی و عرضی ( Cross Link ) با آمین ها ازطریق اضافه کردن هاردنر (سخت کننده) پلی آمین به رزین،کتیمین ( واکنش یک کتون با پلی آمین ) ، رزول و آمینوپلاست ، پلی ایزو سیانات و پلی سیلوکسان و کاتالیزور ( آنیونی یا کاتیونی )
نسبت اختلاط رزین و هاردنر در اپوکسی 2 جزئی براساس عدد پاپوکسی و آمین اکی والان تعیین می شود که برای داشتن پیوند مناسب رعایت نسبت اختلاط براساس دستورالعمل کارخانه های سازنده حاپز اهمیت است نسبت اختلاط در Pot life ( گیرش اولیه ) پس از 5 دقیقه واکنش گرمازا ( شبیه به واکنش سیمان با آب در بتن ) حالت ژل و فیلم سخت ایجاد می گردد، تأثیر دارد
کاربرد پوششهای اپوکسی
- پرایمر بتن اپوکسی
- بتونه اپوکسی (درزگیر) - ترکهای مویین بتن را پر می کند
- ملات و گروت اپوکسی
- رنگ اپوکسی با حلال
- رنگ اپوکسی بدون حلال
- ورنی اپوکسی
- چسب اپوکسی
- روکشهای اپوکسی
- پوششهای منعطف اپوکسی :
- مقاومت در برابر نفوذ آب
- مقاومت در برابر یخ زدگی
- چسبندگی خوب به سطح بتن
- انعطاف پذیری عالی
- پوششهای ضد لغزندگی اپوکسی : روی سطح آن سیلیس ریخته می شود.
پوشش اپوکسی با الیاف شیشه
پ- پلی اورتان
اجزا تشکیل دهنده : جز اول ایزو سیانات ها مثل تولوئن دی ایزو سیانات (TDI)، دی فنیل متان دی ایزو سیانات (MDI)، هگزا متیل دی ایزو سیانات (HDI) جز دوم ترکیبات دارای گروه عاملی OH جز سوم حلالها
طبقه بندی : پلی اورتان اصلاح شده با روغن ( آلکید اورتان )
پلی اورتان هایی که با رطوبت هوا خشک می شوند،پلی اورتانهای کوره ای
پلی اورتان دو جزئی با کاتالیزور و پلی اورتان دو جزئی با پلی ال
ت- اتیل سیلیکات
روش 1- تولید بچ به بچ 2- تولید پیوسته
ث- سیلیکونی
خواص : مقاومت حراتی بسیار عالی، مقاومت خوب در برابر شوکهای حرارتی، بسیار خوب در برابر عوامل خورنده محیط، کاهش میزان مصزف حلال در رنگ، خشک شدن سریع،کاربرد آسان، مقاومت بسیار خوب در برابر نورخورشید و رطوبت محیط، هماهنگی از نظر سختی و انعطاف رزین با سطح
ج- وینیلی
کوپلیمر وینیل کلراید و وینیل ایزو بوتیل اتر ، پلی وینیل استات ، پلی وینیل بوتیرال
چ- اکریلیک
اکریلیک ترموپلاست، اکریلیک ترموست، اکریل آمید، اکریلیک امولسیونی
ح- پلی استر
پلی استر اشباع، پلی استر غیر اشباع
آمینو اوره فرم آلدئید، ملامین فرمالدئید
خ - نیترو سلولز
برای نصب کاشی ضد اسید از رزین پلی استر، رنگدانه فلزی کبالت، پرکننده میکروسیلیس برای نفوذناپذیری پوشش ایروزیل به عنوان ماستیک یا بتونه، هاردنر ------ و درنهایت کاشی ضد اسید ( Anti Acid Tile ) استفاده شده است.

[Mahdi/s]

برخی از پوششهای صنعتی کاربردی عبارتند از


پوشش اکریلیکی، پوشش آلکیدی، پوشش قیری، پوششهای اپوکسی شامل کولتار، پوشش اصلاح شده با پلی آمید و پلی آمین، پوشش وینیل و استر اپوکسی، پوشش پلی استر، پوشش پلی اورتان، پوشش سیلیکون، پوشش وینیل و...
زیرسازی سطحی که قرار بود پوشش گردد با فرز به حد کاقی هموار گردید و پس از مالیدن پوشش با رولر و ترکیب و تختلاط رزین با حلال پوشش را در 2 و 3 لایه روی سطح کشیده و بایستی به زمان اجرا و Pot Life توجه گردد. در نهایت به بررسی عملکرد پوشش با آزمایشات شیمیایی می پردازیم.
خصوصیات پوشش کولتار اپوکسی
1- چسبندگی عالی به سطح
2- مقاومت عالی در برابر آب
3- مقاومت سایشی
4- سختی و نفوذ پذیری بالا
موارد مصرف : به عنوان لایه محافظ در برابر نفوذ آب، رطوبت در زیر خاک و آب دریا استفاده می شود. از قطران در آن استفاده شده و سطح را کاملاً عایق و مانع از نفوذ عوامل خورنده می گردد.
1- لوله ها و مخازن مدفون در خاک
2- سازه ها و اسکلتهای صنعتی و غوطه ور در آب
3- کارخانجات پتروشیمی و ایستگاههای تصفیه آب
4- ایستگاههای تصفیه فاضلاب و پوشش داخلی لوله های بتنی مسیر فاضلاب
5- پوشش داخلی مخزن تعادل کشتی
خصوصیات پرایمر دو جزیی پوشش اپوکسی پلی آمید
1- مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و آب
2- ایجاد فیلمی با انعطاف پذیری خوب
3- مقاومت سایش بالا
4- خشک شدن سریع و تحمل ضربه عالی 1- چسبندگی عالی به سطح
موارد مصرف : در مناطقی که شرایط خوردگی درآن ها بسیار شدید نمی باشد به عنوان لایه میانی بر روی پرایمرهاس ضد خوردگی قوی استفاده می شود.
1- پالایشگاه ها و نیروگاه ها
2- سکوها و تأشیشات حفاری
3- تجهیزات و تأسیسات فلزی در مناطق صنعتی و دریایی در بالای خط آبخور
خصوصیات پوشش پلی اورتان بدون حلال با انعطاف پذیری بالا
این پوشش دو جزیی ( Two Components ) متشکل از پلی ایزوسیانات 2 و پلی ال3 می باشد.دارای پرایمر (آستری) بی رنگ بوده و دارای 2 لایه Top Coat زیتونی رنگ می باشد ضخامت لایه پوشش 3000 تا 5000 میکرون می باشد.
مقاوم در برابر اسیدها، آب دریا و آب مقطر
1- مقاوم در برابر پرتوهای رادیو اکتیو
2- مقاومت سایش و مقاومت مکانیکی بالا
3- جسبندگی عالی به سطوح
4- مقاوم در برابر شوکهای حرارتی
5- قابلیت ترمیم آسان

[Mahdi/s]

موارد مصرف : به عنوان پوشش محافظ خوردگی در دامنه وسیعی از بسترها با جنس متفاوت استفاده می شود
1- تأسیسات نیروگاههای حرارتی
2- لوله و خطوط انتقال (داخل و خارج )
3- تانکها و مخازن فلزی
4- تانکها و مخازن بتنی ( داخل و خارج)
5- قابل استفاده در محیطهای غوطه ور در گاز
6- قابل استفاده در محیطهای غوطه ور در آب
7- پلهای شنی و فلزی
8- استخرهای شنا و ذخیره آب
9- ژاکتها و تجهیزات مورد استفاده در محیطهای دریایی
10- پوششهای سطوح در تماس با مواد غذایی (داخل و خارج)
11- کفپوش سازه های فلزی و بتنی
12- درزگیرها و پوششهای مقاوم در برابر ضربه و سایش
13- پشت بامها و شیروانی ها و بالکن ها و . . .
خصوصیات لایه رویه اپوکسی بدون حلال
1- مقاومت بسیار عالی در برابر آب
2- سختی بالا
3- چسبندگی عالی به سطح
4- مقاومت مکانیکی بالا
5- مقاومت سایشی بالا
موارد مصرف : ازاین پوشش به عنوان لایه رویه برای تجهیزات به دور از تابش مستقیم خورشید (uv)
1-مخازن آب آشامیدنی 2- مخازن نگهداری روغنها و چربیها 3- محیطهای در تماس با مواد شیمیایی
1- بلوک نمونه یا شاهد ( بدون پوشش)
2- کلیه پوششها
3- پوشش پلی اورتان (3000-5000 میکرون ضخامت)
4- پوشش کولتار اپوکسی بدون حلال (400-800 میکرون ضخامت)
5- پوشش کولتار اپوکسی با حلال (400-800 میکرون ضخامت)
6- پوشش اپوکسی پلی آمین (دارای پرایمر کرم رنگ و دو لایه نهایی با فام آبی)

نتیجه گیری :
با توجه به تنوع پوششهای مختلف و تبلیغات کارخانجات سازنده لزوم آشنایی با پوششهای اصلی، نحوه اجرا و ترکیب آنها ضروری به نظر می رسد و توجه به محیط اجرا، قیمت، دوام، سرعت و سهولت اجرا، زمان گیرش، کارایی، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر تأثیر اشعه ماورای خورشید و طول موجهای مختلف در انتخاب پوشش مورد نظر مؤثر است.

[Mahdi/s]

دانه بندی مناسب سنگدانه ها برای بتن


نويسنده : علی رضایی جعفری

برای تعیین دانه‌بندی مناسب در ابتدا لازم است تا موارد ذیل بخوبی شناخته شوند:

الف- سطح مخصوص دانه‌ها: آنچنانکه پیشتر نیز ذکر شد، هر چه مقدار سنگدانه بیشتر باشد (یا به عبارت دیگر مقدار سیمان مصرفی در بتن کمتر شود)، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر است. اما از طرف دیگر در مخلوط بتن دوغاب سیمان باید به اندازه‌ای موجود باشد که بتواند سطح دانه‌ها را بپوشاند.

پس اگر سطح دانه‌ها کمتر شود، میزان سیمان مورد نیاز و آب مصرفی نیز کمتر خواهد بود. اما کم کردن سطح مخصوص (نسبت سطح یه حجم) به منظور کم کردن مصرف آب و سیمان، مستلزم تغییر شکل دانه‌ها و استفاده از ذرات درشت‌تر می‌باشد.

ب- حجم نسبی دانه‌ها: اگر چه افزایش حجم سنگدانه مصرفی در بتن مقرون به صرفه تر است، اما در صورت ایجاد بتنی با حداکثر حجم ذرات ممکن (و کمترین میزان سیمان لازم برای پر کردن بین ذرات) عملاً ترکیبی با کارآیی کم تولید شده است. بنابراین درصورتیکه سیمان بیش از حداقل مقدار لازم برای تر کردن دانه‌ها باشد، موجب افزایش کارایی بتن خواهد شد.

ج- تمایل به جدایی در دانه‌ها: اگر چه برای پر کردن فضای خالی بین ذرات درشت وجود ذرات ریزتر لازم است، اما نگهداری این ذرات در این فضاهای خالی کاری مشکل است که توسط سیمان ((ماده چسباننده) صورت می‌پذیرد.

د- میزان درصد ریزدانه‌ها: دیگر عامل مهم و اثرگذار بر عملکرد بتن وجود مصالح ریزتر از 300 میکرون است. این مصالح می‌توانند شامل سنگدانه‌ها، سیمان و دیگر پرکننده‌های مصرفی باشند.

يكي ديگر از عوامل مؤثر در دوام لوله‌هاي بتني خصوصيات سنگدانه‌ها است و بطور كلي استفاده از سنگدانه‌هاي با دوام و سالم كه بطور مناسبي انتخاب، آزمايش و كنترل كيفيت شده‌‌اند بايد بعنوان يك اصل مهم در دستور كار توليد بتن مورد مصرف در ساخت لوله قرار گيرد.
سختي مخصوص (Specific hardness) يا مقاومت سايشي دانه‌ها از موارد مورد توجه در مطالعات مربوط به دوام مي‌باشند و بطور كلي با استفاده از دانه‌هاي سخت‌تر مي توان بتني با مقاومت سايشي بيشتر و در نتيجه دوام بالاتر توليد كرد.

از نكات مهم ديگر براي استفاده از سنگدانه‌ها، مقاومت سنگدانه‌ها در برابر حملات اسيدي مي‌باشد. سنگدانه‌هاي سيليسي مانند گرانيت، كوارتزيت در برابر حمله اسيدها مقاوم هستند، اما سنگدانه‌هاي كربناتي مانند سنگ آهك و دولوميت در بسياري موارد با اسيدها واكنش نشان مي‌دهند.

نتايج حاصله از انجام بعضي تحقیقات كاربردي نشان داده شده است كه در شرايطي كه تهاجم ناشي از فاضلاب چندان شديد نباشد، حتي استفاده از سنگدانه‌هاي كربناتي ممكن است پايداري در برابر تهاجم را افزايش دهد. زيرا در اين شرايط اسيدهاي فاضلاب بطور يكنواخت به تمام سطح بتن حمله مي‌كنند و در اين صورت جداشدگي دانه‌ها به علت انحلال خمير سيمان اتفاق نمي‌افتد.

از سوي ديگر، تحقيقات نشان مي‌دهد كه هر چه نسبت سنگدانه به سيمان در بتن بيشتر باشد، مقاومت بتن در برابر اسيد افزايش مي‌يابد، چرا كه در حجم ثابتي از بتن با افزايش مقدار سنگدانه حجم كمتري براي خمير سيمان كه آسيب‌پذيرترين جزء بتن است، باقي مي‌ماند.

منبع civiz.com

[Mahdi/s]

بتن با مقاومت بالا و تاثير بزرگترين اندازه سنگدانه در آن



تاثير بزرگترين اندازه سنگدانه در مقاومت بتن با مقاومت بالاامروزه در اكثر دنيا تحول عظيمي در تكنولوژي بتن براي دستيابي به بتن با مقاومت بالا پديد آمده است. اگرچه اغلب آئين نامه هاي بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازه ها را به ‏‎‏‎65Mpa‎‏ محدود مي كنند ليكن آئين نامه هاي جديد در كشوهاي پيشرفته حدي بالاتر از ‏‎105Mpa‎‏ را معرفي نموده اند.ريزي بسيار زياد و فعاليت پوزولاني ميكرو سيليس، كاسته شدن آب مصرفي و كارايي مناسب توسط فوق روان كننده و ايجاد سطح چسبندگي مناسب بين خمير سيمان و سنگدانه ها با انتخاب يك اندازه بهينه براي بزرگترين سنگدانه، سبب كاهش خلل و نفوذپذيري و افزايش دوام و مقاومت در بتن ها شده است.يك ماده پوزولاني يك ماده سيليسي است كه به خودي خود ارزش چسبندگي ندارد، اما پودر شده آن در حضور روطبت و در دماي معمولي با مواد موجود در سيمان (هيدروكسيد كلسيم) واكنش شيميايي ايجاد كرده و تركيباتي را كه داراي چسبندگي مي باشند ايجاد مي كند.ميكروسيليس بسيار نرم و بصورت پودر مي باشد و مركب از مواد غير بلوري است و ميزان ‏‎(Sio2)‎‏ آن بين 85 تا 98 درصد مي باشد. مواد معدني مختلفي براي ساخت بتن با مقاومت بالا وجود دارد، از اين مواد براي بهبود و توسعه كارايي بتن تازه و دوام بتن سخت شده استافده مي شود. موثرترين آنها ميكروسيليس مي باشد كه به عنوان پركننده بين اجزا متشكله بتن عمل نموده و نه تنهاي باعث جسبندگي بين ذرات سيمان مي شود بلكه چسبندگي بين سيمان و سندگدانه را افزايش مي دهند.اين رساله مروري است بر تحقيقاتي كه در سلاهاي اخير پيرامون بتن با مقاومت زياد انجام گرفته و سپس روشهاي رسيدن به اين مقاومتها با مصالح موجود در منطقه مازندران و ارائه و آزمايشات مربوط انجام گرفت. نقش مصالح تشكيل دهنده بتن، از جمله ميكروسيليس فوق روان كننده و بخصوص بزرگترين سنگدانه در رسيدن به مقاومت بالا مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. روابط بين مقاومتهاي فشاري، كششي و خمشي و مدول الاستيسيته در بتن هاي با مقاومت معمولي و زياد و بتن بدون ميكروسيليس جهت مقايسه نيز مورد بررسي قرار گرفته است، كه خلاصه نتايج بدست آمده به صورت زير ارائه مي گردد:1- به دليل ريزتر شدن بزرگترين اندازه سنگدانه، ميزان سطح اتكا سنگدانه ها به هم در واحد حجم بيشتر شده و عامل تمركز تنش كه منجر به شكست سنگدانه و در نهايت ترك در بتن مي گردد، كمتر شده و مقاومت زياد مي شود.2- با ريزتر شدن بزرگترين اندازه سنگدانه، مقدار باند (سطح چسبندگي) بين سيمان و سنگدانه در واحد حجم بيشتر شده و سهم تحمل نيرو بوسيله خمير سيمان بيشتر مي شود كه در نهايت مقاومت بتن بيشتر مي شود.3- به دليل وجود ميكروسيليس در بتن، اكثر خلل و فرج ما بين سنگدانه ها و سيمان پر شده و جسم همگن و يكپارچه اي ايجاد شده كه باعث افزايش سطح تماس گرديده، ميزان تنش كمتر شده و مقاومت بيشتر مي شود.4- به علت وجود فوق روان كننده ها، نسبت آب به سيمان (كه در بتن عامل تعيين كننده اي براي مقاومت است) كاسته شده و مقاومت بتن افزايش مي يابد.5- احتمال وجود تركهاي ريز (ناشي از توليد سنگدانه در ماشينهاي سنگ شكن) كه مقاومت بتن را كم مي كند و سنگدانه هاي كوچكتر كمتر است

[Mahdi/s]

خزیدن بتن



کلیدواژه : خزش,بتن,خزیدن,خزیدن بتن,تنش,کرنش,بار,بارگذاری,... ..سیمان,آب,عمران,معماری,مقال ه تکنولوژی بتن,بتن ریزی


اگر تنش وارد بر بتن کوچک باشند ، در شروع بارگذاري , کرنش هاي اوليه بتن تقريبا کشسان است . با اين وجود , حتي اگر بار ثابت باقي بماند ، کرنش ها به مرور زمان افزايش خواهند يافت . بنا به تعريف : تغيير شکل خميري بتن در اثر بار و يا تنش ثابت را _در طي يک دوره طولاني از بارگذاري_ خزيدن بتن مي گويند اين پديده مستقيما به تنش هاي وارده بستگي دارد , به نحوي که با هر افزايش در ميزان تنش , خزيدن نيز افزايش خواهد يافت .

تعريف فوق تلويحا نشان مي دهد که عامل اصلي خزيدن بتن , بارگذاري است . با اين حال عوامل جنبي ديگري مي توانند در افزايش خزش موثر واقع شوند . از جمله ي اين عوامل : بارگذاري در سنين کم , يعني در روزهاي اوليه بعد از بتن ريزي است. عوامل ديگر عبارتند از بالا بودن نسبت آب به سيمان و نيز رها کردن بتن تا مرحله خشک شدن . در اين مورد هر چه رطوبت محيط بيشتر باشد , خزش بتن کمتر خواهد بود . هم چنين خزيدن بتن در شرايطي که کاملا خشک يا کاملا مرطوب باشد , کم است .

در بتن ساده براي تنش هاي کم و حداکثر تا تنش بارهاي بهره برداري , خزيدن مستقيما متناسب با تنش خواهد بود . ضمن اينکه با گذشت زمان , سرعت آن سريعا کاهش مي يابد . براي بارهاي بيشتر از بهره برداري , اين تناسب ديگر وجود نخواهد داشت .

در بتن مسلح , وجود فولاد با ضريب کشساني ثابت , باعث مي شود تا آهنگ سريع خزش در روزهاي اوليه ي بارگذاري و نيز کند شدن سريع آن در روزهاي بعد , تعديل گردد.

خيز تيرهاي بتن مسلح به مرور زمان افزايش مي يابد و يکي از دلايل اصلي آن خزيدن بتن است . در اين اعضا , در بالاي تار خنثي , بتن ناحيه ي فشاري دستخوش خزش مي گردد که نتيجتا جمع شدگي تارهاي فوقاني و افزايش خيز را سبب مي شود . در تيري که فاقد فولاد در منطقه ي فشاري است , خيز نهايي مي تواند 2.5 تا 3 برابر خيز اوليه گردد.

خزش بتن در اعضاي فشاري و ستون هاي بتن مسلح , کاهش تدريجي طول عضو را به همراه دارد . اين کاهش با مقاومت ميلگردها روبرو مي شود و در نتيجه با گذشت زمان , تنش در بتن کاهش و در ميلگرد ها افزايش مي يابد .

نويسنده : علی رضایی جعفری