تعریف بتن، عوامل موثر در کیفیت بتن، نکات اساسی در ساخت بتن

اثر جسم های ترکیب کننده سیمان:
۱- اثر آهک: این ماده هنگامی که به صورت (سه کلسیم سیلیکات ) ۳CaOSiO2 یا C3S در ترکیبات سیمان زیاد باشد، در روزهای نخستین مقاومت سیمان را افزایش می دهد، در افزایش ماده فوق پایداری در مقابل آب های سولفات دار را کم می کند و هنگام گرفتن ملات، سیمان گرمای زیادی تولید می کند.

۲- اثر اکسید آهن و اکسید آلو مینیم: این ماده تشکیل ترکیبی بنام اکسید آلومینیم C3A و اگر آهن باشد C4AF بوجود می آید.

اکسید آلومینیم C3A 3CaO

اکسید آهنC4AF (4Ca . Al2O3 . Fe2O3)

اثر C3A و C4AFبر روی خواص سیمان:

۱- سیمان های با اکسید آهن زیاد، کند گیر تر است و اکسید آهن زیاد رنگ سیمان را تیره می کند

۲- در مورد سیمان های سفید اکسید آهن وجود ندارد

۳- اثر اکسید آلومینیم بر سیمان این است که گیرش آن را سریع می کند

۴- ملات های سیمانی که اکسید الومینیم آن زیاد باشد گرمای زیاد تولید می کند

۵- چنانچه ترکیب C4AF جایگزین C3S شود پایداری ملات سیمان در برابر آب دریا و آب های سولفاته زیاد می شود و هنگام گرفتن ملات گرمای کم تولید می کند.

۳- اثر اکسید منیزیم MgO: اکسید منیزیم در آب حل نمی شود و نقش گداز آور دارد و هرچقدر کمتر است زیرا با سیمان ترکیب نمی شود و به صورت آزاد باقی می ماند ودر مجاورت سیمان شکفته و ورم می کند، از این رو از ۵% وزن سیمان بیشتر نباید باشد، در نهایت زیاد شدن MgO از جمع شدن ملات سیمان در هنگام گرفتن می کاهد.

۴- اثر قلیائی سدیمNa بر روی سیمان: چون وجود این عنصر گرفتن سیمان را دشوار می کند و اثر سوء بر روی سیمان می گزارد، مقدار آن نباید از ۱% بیشتر باشد.

تعریف بتن: استخوان بندی است از دانه های سنگ که دوغاب سیمان سنگ شده روی دانه های سنگ را پوشانده و آنها را به هم می چسباند.

سیمان باربد: استخوان بندی است که از سنگ دانه بندی شده به کمترین جای خالی که دوغاب سیمان سنگ شده روی دانه های سنگ را اندود کرده و جاهای خالی استخوان بندی سنگی را پر کرده و دانه های سنگ را به همدیگر چسبانده باشد.

کیفیت بتن به عوامل زیر بستگی دارد:

جنس سیمان و اندازه آن در ساختن بتن

جنس آب و اندازه آن در ساختن بتن

جنس سنگ و دانه بندی آن در ساختن بتن

ساختن، ریختن، عمل آوردن و حفظ کردن بتن

عمر بتن( ۳ ، ۷ ، ۲۸ ،۹۱) بر حسب روز

انواع سیمان:

۱- سیمان زود گیر : خواص آن : ایجاد حرارت زیاد و زود گیری آن

این سیمان، سیمان پرتلندی است که آلومینیاتش یا اکسید آلومینیم آن زیاد است و وجود اکسید آلومینیم باعث سریع گرفتن آن می شود و در بتن ریزی هایی که در زیر آبند و در جاهایی که لازم است بتن زود بگیرد استفاده می شود.

۲- سیمان دیر گیر: بر عکس سیمان زود گیر ، گیرایی آن دیر است و در این نوع سیمان Fe2O3اکسید آهن زیاد می باشد و در محل هایی استفاده می شود که بخواهند زمان گیرش آن کم باشد، نظیر بتن ریزی در مکانهای گرم یا بتن با حجم زیاد.

۳- سیمان ضد سولفاته: این نوع سیمان در مقابل اثرات یون سولفاتSO4-2 که اصطلاحا” این سیمان با نام سیمان تیپ ۵V نوشته می شود و یا ضد سولفات. این نوع سیمان در زمینهایی که خاصیت سولفات دارد استفاده می شود(در محل هایی که زمین گچ دارد).

۴- سیمان های رنگی: برای ساختن سیمان های رنگی با کلنگر سیمان سفید ۵ تا۱۰% رنگش رنگ های معدنی یا نرمه سنگ های رنگی آسیاب می کنند . با سیمان پرتلند می شود تنها سیمان های رنگ سرخ، قهوه ای و سیاه ساخت. سیمان های رنگ دیگر را با سیمان سفید می سازند.

۵- سیمان سفید: سیمان پرتلند سفید مانند سیمان پرتلند ساخته می شود و در نماسازی بیرون بناها و رومالی جاهای نمناک مانند گرمابه ها و آبریز ها و در آجر و موزاییک و کاربری ساختمانی زینتی استفاده می شود. آهن در کلسیم آلومینات ضریب رنگ سیمان پرتلند را تیره می کند، اگر مواد خام سیمان پرتلند آهن نداشته باشد ویا آهن آن را از مواد خام گرفته باشند رنگ سیمان پرتلند سفید می شود.

۶- سیمان برقی: یک نوع سیمان زود گیر است و ترکیبات آن عبارتند از:

۱۰% اکسید آهن ۴۰% CaO Fe2O3 سنگ آهک

۱۰% سیلیس ۴۰% Al2O3 SiO2 خاک رس

۷- سیمان طبیعی: (تراس ، پوزلان) سیمان های طبیعی خاکسترها، پوکه سنگ ها، کفسنگهای آتشفشانی هستند که سیلیس شان بلوری نیست. گردشان با دوغاب آهک ترکیب می شود در هوا و در هوا یا زیر آب سفت و سخت می شوند

۸- سیمان ورم کن: آلومینات و سولفاتش از سیمان پرتلند بیشتر است ، از این رو ملاتش هنگام گرفتن ورم می کند.

اندازه سیمان در بتن:
کمترین سیمان در ساختن بتن باید به اندازه هایی باشد که دوغاب آن رویه سنگ دانه هارا بپوشاند. بیشترین سیمان در ساختن بتن باید به اندازه هایی باشد که دوغاب آن رویه سنگ دانه هارا پوشانده و بیشترین جاهای خالی میان سنگ دانه ها را پر کند. اندازه سیمان در بتن به کیلو گرم در مترمکعب بتن ساخته شده داده می شود. بسته به اندازه سیمان بتن ، سه نوع سیمان ساخته می شود:

بتن کم مایه: با ۱۰۰تا ۱۵۰ کیلو گرم سیمان در یک متر مکعب بتن

بتن میان مایه: با۱۵۰ تا۲۵۰ کیلو گرم سیمان در یک متر مکعب بتن

بتن پر مایه: با ۲۵۰تا ۴۰۰ کیلو گرم سیمان در یک متر مکعب بتن

تذکر:برای اینکه سیمان در بتن زنگ نزند باید سیمان بتن فولادی دست کم ۲۴۰ کیلوگرم در متر مکعب بتن در نظر گرفته شود.

جنس آب در بتن و اندازه آن:
آبی که در ساختن بتن مصرف می شود باید آشامیدنی باشد و دارای جسم هایی که به بتن آسیب برساند نباشد. گند آبها، پسابها، فاضلاب شهر ها، آب مردابها و این قبیل آب ها را نباید در ساخت بتن مصرف کرد.

اندازه آب در بتن به عوامل زیر بستگی دارد:

۱- شل و سفت بودن بتن ۲- درشتی سنگ دانه ها ۳- نمناکی سنگ دانه ها ۴- زبری رویه سنگ دانه ها ۵- شکل سنگ دانه ها ۶- گرما و خشکی هوا هنگام ساختن بتن

اندازه آبی که در ساختن بتن مصرف می شود به دو طریق لحاظ می شود:

۱- به وزن جسم های جامد بتن (سیمان وسنگ) ۲- به وزن سیمان بتن

تذکر: هرچه در ساختن بتن بیشتر آب مصرف شود تاب بتن کاهش می یابد پس آب زیاد تاب بتن را کم می کند.

۱- برای بتن های خمیری: w/c = 0.6

۲- برای بتن های با ضخامت کم: w/c =0.7 که برای آسانی جابجایی بتن از این نسبت استفاده می شود.

۳- برای آبهای آلوده باید : w/c = 0.5 باشد زیرا آب های آلوده باعث فاسد شدن و از کیفیت افتادن سیمان می شود.

۴- برای سیمان های پر مایع : w/c =0.55 باید باشد.

*جنس سنگ و دانه بندی آن در ساختن بتن:
سنگی که در ساختن بتن مصرف می شود باید:

۱- سالم باشد ۲- پوسیده نباشد ۳- در برابر اثرهای جوی مقاومت کند ۴- آب در آن اثر شیمیایی و فیزیکی ایجاد نکند (با آب ترکیب نشود) ۵- درجه سختی آن کمتر از ۳ نباشد ۶- پوکه نباشد و وزن فضایی آن بیش از ۱.۵t/m3 باشد ۷- تاب فشاری آن از ۱۰N/m3 کمتر نباشد. ۸- اگر بتن زیر اثر مکانیکی باشد، مانند بتن راه باید تاب ضربه ای سنگ زیاد باشد و کم ساییده شود.

* دانه بندی سنگ بتن:
۱- بتن ضخیم یا ضمخت: دانه سنگ به درشتی یا قطر ۶۳mm

۲- بتن فولادی : دانه سنگ به درشتی یا قطر ۱۵mm تا۳۱mm

۳- بتن نازک: دانه سنگ به درشتی یا قطر ۱۶mm

۴- ملات بنایی: دانه سنگ به درشتی یا قطر۸mm

۵- ملات درز پرکن و بند کشی: دانه سنگ به درشتی یا قطر۱mmتا۳mm

۶- بتن در سد سازی : درشتی سنگ تا قطر ۲۵۰mm نیز در آن مصرف می شود

* نکات اساسی در ساخت بتن:
۱- در ساختن بتن بایستی دانه ها درشت و ریز باشد تا مقاومت بتن افزایش یابد

۲- بتن باید دانه های ریز از ۰.۰۲mmداشته باشد این دانه ها در ساخت بتن مانند ساچمه عمل می کنند.

۳- برای آنکه روئیه بتن نازک و بتن دارای نمای یکپارچه شود و درزها تخته شوندبایستی در ساخت آن از دانه های ریز استفاده کرد.

۴- در بتن ریزی که با سنگ شکفته استفاده می شود بایستی گرد سنگ یا گرد آهک شکفته یا بهتر از آنها گرد تراسص یا پوزلان ( که قطرش ۰.۰۲ میلیمتر است ) به مصرف برسد.

۵- در ساختن بتن اگر سنگ ها با دانه های ریز زیاد استفاده شوند به آب بیشتری نیاز خواهیم داشت .

*روشهای ساخت بتن و نحوه تولید، انتقال(حمل) با ماشین آلات:
الف) بتن سازی بادست: در صورتی که دستگاه بتن ساز فراهم نباشد و حجم بتن ریزی کم باشد با دست می توان بتن را آماده نمود، به این ترتیب که شن و ماسه را به نسبت مناسب با سیمان ترکیب نموده و با اضافه نمودن مقدار آب مناسب به آن بتن را تهیه می کنید. محلی که برای ساخت بتن انتخاب می شود بایستی مرطوب و تمیز باشد و مخلوط نمودن دانه ها می بایست توسط پیمانه صورت گیرد و قبل از ساختن بتن باید دانه های سنگ را مرطوب نمود و در هنگام ساختن بتن باید آنها را بهم بزنید تا مخلوطی همگن داشته باشید.

ب) بتن سازی بوسیله دستگاه: بتن سازهایی که توسط آن بتن را می سازند به سه دسته تقسیم می شوند:

۱- بتن سازهایی که توسط یدک کش حمل می شوند(بتنیر): از لحاظ حجم با ظرفیتهای مختلف در بازار وجود دارند که ظرفیت آنها براساس لیتر به ترتیب زیر می باشد: ۱۵۰لیتر،۲۵۰لیتر، ۵۰۰لیتر،۷۵۰ لیتر،۱۵۰۰ لیتر.

۲- تراک میکسر: این گونه دستگاه برای حمل بتن به کار گرفته می شود و بر روی کامیون قرار دارد ، بتن را به صورت نیمه آماده یا مصالح اولیه در تراک میکسر ریخته تا در راه مخلوط شده و آماده جهت بتن ریزی گردد.

تذکر: فاصله زمانی از زمان مخلوط شدن تا موقع استفاده بتن نباید بیش از ۲ ساعت باشد

۳- بتن ریزی توسط دستگاه مرکزی بتن یا بچینگ پلنت(کارخانه مخلوط کننده): طرز کار این دستگاه آن است که مصالح را پای کار آماده نموده و توسط تسمه نقاله حمل و جابجا و به نسبت مناسب در دستگاه می ریزند این نسبت در دستگاه های پیشرفته به صورت اتوماتیک صورت می گیرد.

* جابجایی و حمل بتن:
جهت حمل و جابجایی بتن باید دقت شود که دانه ها از هم جدا نشوند و نکات زیر بایستی رعایت گردد:

۱- حمل بتن حتی الامکان سریع باشد تا گیرش نشود و خشک نگردد.

۲- دانه های شن و ماسه از هم جدا نگردد و شیره سیمان از آن خارج نشود.

۳- بایستی طوری برنامه ریزی شود که در کار بتن ریزی وقفه ای ایجاد نشود.

۴- در حمل بتن در راه های دور به آن افزونه های دیگر اضافه می کنند که البته این عمل مقاومت بتن را کاهش میدهد.

* روشهای حمل بتن ریزی توسط دستگاه در کارگاه ساختمانی:

۱) حمل بتن توسط چرخ دستی، فرغون، زنبه یا دامپر ۲) توسط ترک میکسر ۳) جرثقیل و بونکر ۴) پمپ بتن

تذکر:اگر بتن ریزی با دست صورت گیرد ، ارتفاع بتن ریزی از ۱.۵m بیشتر باشد .

* بتن ریزی در هوای گرم:
به علت اینکه بتن ریزی در هوای گرم به آب بیشتری نیاز دارد و پس از ریختن بتن و تبخیر سریع به علت گرمی هوا در بتن ترک ایجاد می شود و به همین علت افت بتن بیشتر خواهد بود به همین منظور برای پایین نگه داشتن درجه گرمای مصالح مصرفی را بایستی پایین نگه داشت و به همین منظور بایستی آب مصرفی راخنک نمود یا توسط ایجاد سایبان بر رویه دستگاه بتن ساز از بالا رفتن درجه حرارت جلوگیری به عمل آید یا اینکه بتن ریزی را بجای روز در شب انجام دهیم ، و همچنین قالب های محل هایی را که می خواهیم بتن ریزی کنیم قبل از شروع آب پاشیده و تبخیر آب درجه حرارت محیط را کم می کند. و در مواقع گرما حمل بتن حتی الامکان سریع باشد تا از گیرش آن جلو گیری به عمل آید و پس از بتن ریزی باید سطح آن را با گونی و یا وسیله دیگری پوشاند تا از تبخیر سریع آب و نتیجتا” از ترک خوردن جلو گیری به عمل آید. در ضمن می توان از محلول کندگیرکن نیز استفاده کرد. درجه حرارت بتن ریزی حداکثر ۳۵درجه سانتی گراد می باشد.

*بتن ریزی در هوای سرد:
در بتن ریزی در هوای سرد بایستی مراقبت هایی به خصوص صورت گیرد چنانچه درجه حرارت از ۵درجه سانتی گراد کمتر باشد بایستی مراقبت های زیر صورت گیرد:

۱- گرم کردن مصالح

۲- گرم کردن آب (توسط پیش گرم کن تا ۸۰ درجه سانتی گراد)

۳- کاربرد سیمان زود گیر یا محلول هایی که تسریع به عمل آورد. البته ناگفته نماند که این محلول ها در مقاومت بتن اثر منفی دارد

۴- در بتن ریزی روی زمین های یخ زده قبل از بتن ریزی بایستی یخ هارا ذوب نموده و بعدا بتن ریزی نمایند.

*مراقبت هایی که از بتن در دوران گیرش آن صورت می گیرد:
در موقعی که بتن در حال گرفتن است بایستی مراقبت های لازم برای جلو گیری از یخ زدگی انجام شود بدین منظور در زمستان تا زمانی که مقاومت بتن به مقدار لازم نرسیده است نبایستی به آن باری اعمال کرد. همچنین بایستی سطوح آن را با وسایل آب بندی بپوشانیم. بهترین روش مراقبت در هوای سرد ، روش بخار دادن است زیرا این عمل باعث می شود که آب بتن تبخیر نشود. از ترک خوردگی جلو گیری می شود و گیرش آن سریع است . پس از بخار دادن بایستی سطح آن را با وسایل آب بندی بپوشانیم .

*آب بندی بتن:

برای آب بندی بتن می توان از محلول هایی که از نفوذ آب به داخل بتن جلو گیری می کنند استفاده کرد. این مواد با نام های مختلف در بازار موجود است که یکی از انواع آن سیکا (SIKA) نام دارد.

*تعمیر کاری بتن:

پس از برداشتن قالب معمولا سطح بتن ناصاف و در بعضی جاها کرمو می باشد بنابراین جاهای ناصاف را بایستی به مناسبت صیقلی و جاهای کرمو را با ملات پر کرد. اندود ماسه سیمان جهت پر کردن به ضخامت یک سانتی متر بیشتر می باشد.

*عمل آوردن بتن:

منظور از عمل آوردن بتن مراقبت هایی است که پس از عمل بتن ریزی و در زمان گرفتن بتن بایستی صورت گیرد و منظور از مراقبت شرایط مناسب محیط برای رسیدن بتن به نهایت است. این مراقبت ها ممکن است حفظ گرمای مناسب برای محیط ویا مرطوب نگه داشتن سطح بتن باشد. بدین منظور حد اقل بایستی سطح بتن را تا ۱۲روز مرطوب نگه داشت.

*روشهای مرطوب نگه داشتن بتن:
۱- پاشیدن آب بر روی بتن

۲- پو شاندن سطح بتن با گونی و یا برزنت

۳- پوشش بتن با پوشال یا غیره و حفظ رطوبت آن برای جلو گیری از تبخیر آب از لوله های پلاستیکی یا نایلون و یا مواد مخصوص که برای آب بندی است استفاده می شود.

*وصله نمودن بتن:
درموقع وصله نمودن بتن با بتن قدیم ضمن آنکه باید بتن قدیم را مرطوب کرد، بایستی میله گردها را به اندازه کافی روی هم قرار داد ((اورلپ)(OVERLOP)) و پس از آن قالب بندی و بتن ریزی نمود.

آشنایی باآزمایش های مختلف کارگاهی وسایل موردنیاز جهت کنترل کیفیت بتن:

۱- آزمایش افت بتن یا اسلامپ تست (slump test ) :

برای آزمایش حد روانی بتن انجام می گیرد ومقدار مجاز آن توسط طراح بتن و یا مشاور به پیمانکار اعلام می گردد.

۲-آزمایش مقامت فشاری بتن :

جهت تعیین آزمایش بتن ، بتن را به درون قالب هایی به شکل مکعب مستطیل یا مکعب بیضی ریخته وپس از ریختن آن توسط میله هایی ویبره نموده وآن را در آب نگهداری نموده وپس از هفت یا چهارده یا بیست وهشت روزبا آزمایش مقاومت آن بدست می آید.

افزودنی های بتن:

این مواد بنامهای تجارتی در بازار یافت می شوند و به منظورهای ذیل افزوده می شوند.

۱- به منظور شل بودن بتن ۲- به منظور زود گیر نمودن بتن

۳- به منظور دیرگیر بودن بتن ۴- به منظور آب بندی بتن

۵- به منظور ساختن حباب هوا بتن ۶- به منظور ضد سولفات بتن

افزودنیهای شل کن بتن :
برای تو پر کردن بتن بی آنکه آن را ویبره کنند به آن افزوده بتن شل کن اضافه می کنند که بتن شل کن کار ۵% تا ۲۰% آب بتن را فراهم می کند . بدون آنکه به بتن آب اضافه نمود این نوع بتن را بوسیله لوله یا پمپ جابجا نموده ضمن اینکه کرمه نمی شود ونمای آن تخت وپایداری در برابر اجسام شیمایی ویخ زدگی افزایش می یابد وهنگام گرفتن و وارد شدن آب نمی اندازد بتنی که از این نوع ساخته می شود هنگام گرفتن بیشتر جمع شده بتن کمی آب بندی شده وکند گیرتر می شود .

افزونه کندگیر بتن :
برای اینکه بتن در هوای گرم زود نگیرد به آن افزونه کندگیرکن اضافه می کنند . این مواد در هوای گرم از تبخیر سریع آب وافت بیش از حد بتن ودر نتیجه ازترک خوردگی آن جلوگیری به عمل می آید که با اضافه نمودن این مواد از مقاومت آن کم شده و بایستی بتن را مورد آزمایش قرار دهند یکی از موادی که اضافه می کنند . آب آهک ، نشاسته و …

افزونه های هوا ساز (حباب های هوا ) :

اگر هوای درون بتن به صورت سوراخ های ریز به هم پیوسته در بتن جای گرفته باشد بتن آسیب پذیر خواهد بود برای اینکه به بتن آسیب نرسد به آن افزونه های هوا ساز می افزایند تا هنگام ساختن بتن به شکل حباب های ریز هوا در بیایند .

افزونه های ضد سولفات : از سیمان ضد سولفات استفاده می شود .

مواد افزودنی وپایدار کننده های بتن تازه : مواد افزودنی عامل کارآیی و عمل آوری بهتر بتن هنگام ساخت هستند .

۱- سودا (soda) :

همان کربنات سدیم (Na­۲co3) است که به علت ارزانی ، کاربرد فراوان دارد و قالبا” به شکل پودر یا جامد (solid) موجود است . این ماده سبب افزایش سرعت ته نشینی مواد معلق می گردد.

۲- سلولزکربوهگزی متال(CMC):

بصورت خمیر یا جامد موجود است . در حالت خشک بصورت پودر جامد است. بسته به روش تهیهء دوغاب بصورت محلول در الکل یا آب (سرد یا گرم ) نگهداری می شود و حاوی ۱۰ تا ۱۲ درصد مواد جامد است .

انواع بتن:
بتن هایی که در ساخت و ساز بکار برده می شود شامل:

۱- بتن سبک : وزن مخصوص آن از gr/cm3 10/2 کمتر باشد

۲- بتن سنگین : وزن مخصوص آن gr/cm3 8/2 یا ton/m3 5

۳- بتن میانه : وزن مخصوص آن gr/cm3 5/2 تا gr/cm3 10/2

۴- بتن پیش ساخته

۵- بتن پیش تنیده

بطور کلی با گذشت زمان تاب بتن زیاد می شود . بتنی که در جای نمناک بماند پس از ۲۸ روز دارای ۹۰%تاب یا مقاومت آن بدست می آید زیرا در ۲۸ روز نزدیک به همهء دوغاب سیمان بتن هیدرات می گردد .

افزایش تاب یا مقاومت بتن بستگی به :

۱- جنس و اندازهء سیمان:

۲- نمناکی جای نگهداری آن :

در گرما و در زیر بخار آب دوغاب سیمان بتن زودتر می گیرد و سفت و سخت می شود و تابش افزوده می شود بتن که در جاهای نمناک باشد تا یک سال و بیشتر تاب یا مقاومتش زیاد می شود . افزایش تاب بتن پس از یک سال خیلی کند می شود . تاب یا مقاومت خمش بتن اگر پیوسته نمناک بماند زیاد است.

مزایای بتن پیش ساخته :
۱- در بتنهای پیش ساخته کار به سرعت صورت می گیرد

۲- برای اجرای ساختمانهای بتنی درمواقع مناسب قطعات پیش ساخته در کارخانه تولید و در مواقع لزوم از آن استفاده می شود در صورتی که در کارگاه درهرفصلی نمی توان بتن ساخت .

۳- بتن ریزی در کارخانه ارزانتر و آسانتر از کارگاه صورت می گیرد

۴- اطمینان به بتن پیش ساخته در کارخانه بیشتر از کارگاه بتن است

روشهای ساخت بتن پیش ساخته:
۱- روش قرار دادن زیر بخار: در این روش بتن را زیر چادر بخار تا 0c80 گرم می کنند این نوع بتن پس از ۱۰ ساعت از ۷۰% مقاومت خود را بدست می آورد.

۲- روش استفاده از گرم خانه : در این روش قطعات بتن در گرم خانه که درجه حرارت آن 0c80 و رطوبت آن۹۵%برده می شودو پس ۳ الی ۷ ساعت سفت شده ومقاومت آن تا ۷۰% مقاومت ۲۸ روز خواهد رسید این نوع کارخانه ها در اصفهان بنام ریسمان قطعاتی که در این کارخانه ساخته می شود عبارتند از انواع فنداسیون پیش ساخته ، ستونها وسقفهای بتنی

بتنهای پیش ساخته :
جهت افزایش مقاومت کششی بتن ، فولادها را تحت کشش قرار داده وسپس رها می کنند ان عمل باعث می شود بتن مجاور تحت فشار قرار گرفته و در بتن ایجاد تنش می نمایند نتیجتا پس از با رگذاری مقداری از بار صرف خنثی نمودن تنش های فشار اولیه در بتن شده و بقیه ایجاد تنش کششی و در بتن می شوند در نتیجه مقاومت کششی این نوع بتن در مقابل بار گذاری بیشتر خواهد بود .

بتن های تخصصی :
۱- بتن مسلح با الیاف آزبست ۲- بتن مسلح با الیاف شیشه C.R.C

۳- پلاستیک با فولاد ۴- بتن پلیمری (اپوکسی )

بتن مسلح با الیاف آزبست :

بتن مسلح با الیاف یا بتن الیافی ،بتنی است که با سیمان هیدرولیکی ،مصالح سنگی ریزدانه و درشت دانه و الیافی مجزا و غیر پیوسته ساخته می شود .

الیافی ممکن است از مصالح طبیعی مانند پنبه نسوز ، انواع مخصوص کتف وسلولز ویا از محصولات تولیدی مانند شیشه ، فولاد ، کربن وپلیمر (مانند پلی پروپیلین یا کولار )ساخته شوند .

بتن مسلح به الیاف شیشه ای (GRC ) :

الیاف به صورت یک کلاف بصورت مداوم به داخل یک تفنگ هوای فشرده تغذیه می شود که آنها را به طول لازم بریده و به همراه دو غاب سیمان به داخل قالب می پاشند که روشهای دیگری هم وجود دارد : برای افزودن الیاف فلزی ، پلاستیکی یا شیشه ای به بتن می تواند از تکنیکهای استاندارد اختلاط استفاده نمود .

فرق کلی بتن معمولی با بتن های الیافی در سیمان بیشتر ، ریزدانه بیشتر و درشت دانه ها کوچکترند استفاده از سیمان و بتن مسلح به الیاف به مقدار زیادی مرسوم شده است . سیمان مسلح به الیاف شیشه ای در قطعات پیش ساخته وپانلها و نماهای تزیینی مورد استفاده قرار می گیرند . سیمان آزبستی ارزانتر است ومی توان از آن در تولید صفحات تخت ، پانلهای مقاوم در برابر آتش و لوله ها استفاده نمود .

عوامل موثر بر استحکام الیاف شیشه ای :

۱- سرعت اعمال بار : استحکام الیاف با افزایش سرعت کشش اعمال شده در حین آزمایش کشش ، افزایش می یابد .

۲- دما : استحکام الیاف با افزایش دما کاهش می یابد .

۳- رطوبت : استحکام الیاف با افزایش رطوبت کاهش می یابد .

بتن پلیمری : پلیمرها از نظر شیمیایی مواد بی اثری هستند که مقاومت های کششی وفشاری بالاتری نسبت به بتن متداول دارند .

نکته حایز اهمیت این است که پلیمرها دارای مدول الا ستیسیته کمتر خزش بیشتری می باشند وممکن است توسط عوامل اکسید کننده حرارتی ، پرتوهای ماورا بنفش ، مواد شیمیایی و میکروارگانیزمها فاسد گردند . پس بنابراین با افزودن مواد به پلیمر از جمله مواد اکسیداسیون ، مواد پایدار کننده در مقابل اشعه امکان استفاده وجوده دارد .

پلیمرها برای تولید سه نوع بتن مورد استفاده قرار می گیرند

۱- بتن با پلیمر تزریقی ( PIC )

۲- بتن پلیمری (PC )

۳- بتن پلیمری با سیمان پرتلند ( ( PPCC

برای تولید بتن با پلیمر تزریقی ابتدا بتن معمولی که با سیمان پرتلند ساخته شده خشک می شود وسپس توسط یک منومر مایع (مثلا متیل متاکرایلیت MMA) ویا استایرن اشباع می شود نکته قابل توجه اینکه ضریب انبساط حرارتی بتن با پلیمر تزریقی بالاتر می باشد و در مقایسه با بتن معمولی خصوصیات مکانیکی آن در معرض آتش بصورت جدیتری تحت تاثیر قرار می گیرد.

عیب اصلی بتن با پلیمر تزریقی گران تمام شدن آن می باشد ولی تزریق جزئی قطعات بتنی از نظر اقتصادی توجیه پذیر می باشد .

عمر بتن
با گذشت زمان تاب بتن زیاد می شود . بتنی که در جای نمناک بماند پس از ۲۸ روز دارای ۹۰% تاب پایانی اش می شود زیرا در ۲۸ روز نزدیک به همهء سیمان پرتلند بتن هیدراته می شود . برای اندازه گیری تاب بتن از آن نمونه هایی به شکل مکعب یا استوانه ای یا منشوری می سازند ، مکعبهای بتنی را بیشتر در ابعاد ۲۰*۲۰*۲۰ سانتیمتر می سازند و تاب فشاری را با خورد کردن آن اندازه گیری می کنند . تاب بتن را با استوانه های بتنی هم اندازه گیری می کنند این استوانه ها را به ارتفاع ۵/۳۰سانتیمتر (۱۲ اینچ) و قطر ۲۵/۱۵ سانتیمتر(۶ اینچ) می سازند و آن را زیر فشار شاغولی قرار می دهند . اگر همه چیز یکسان باشد تاب فشاری مکعب های بتنی تا ۱۳% از تاب فشاری استوانه های بتنی بیشتر نشان می دهد . در نتیجه تاب فشاری بتن به نمونه ای آزمایش هم بستگی دارد .

ضمنا” تاب فشاری استوانه های بتنی خود بستگی به : نسبت بلندی به قطر استوانه ها دارد

تذکر : هر چه بتن کهنه تر شود ، ضریب برجهندگی اش زیادتر می شود بتن هم در برابر یخبندان پایدار تر می گردد.

ویژگیهای بتن : از بتن ساخته شده باید وزن ویژه ، وزن فضایی ، پوکی ، تاب فشاری وخمش و کشش ، ضریب بر جهندگی ، اندازه ساییده شدن ، یخ زدن ، بهم رفتن وجمع شدن ، ورم کردن ، خزیدن ، چسبندگی به فولاد را دانست .

وزن ویژه : وزن ویژه جسم چسبنده (دو غاب سیمان سنگ شده ) + وزن ویژه جسم پرکننده سنگ دانه های آن است . وزن ویژه بتن میان وزن را حدود ۵/۲ تا ۶۵/۲

وزن فضایی بتن : وزن بتن نسبت به حجم آن و برابر است با وزن فضایی دو غاب سیمان سنگ شده + وزن فضایی استخوان بندی سنگدانه های آن

در بتن میان وزن برابر ۱/۲ تا ۵/۲ تن

در بتن پر مایه برابر ۸/۱ تا ۱/۲ تن

و در بتن درشت دانه میان وزن را ۵/۲ و بتن سنگین وزن را ۸/۲ تن وبیشتر می گیرند .

آزمایش تاب فشاری ، مقاومت :
به دلیل اشکالات عملی ، آزمایش مقاومت بتن ، روی نمونه های کوچک انجام می شود . مقاومت نمونه ها تحت تاثیر عوامل ثانویه ای نظیر سرعت بارگذاری ، رطوبت محیط ، اندازه نمونه و شرایط نگهداری بتن تغییر می یابد ونوع ماشین آزمایش نیز در نتایج بدست آمده موثر می باشد . بنابراین جهت ارزیابی دقیق کیفیت بتن بایستی نحوه ساختن نمونه های بتن ونحوه آزمایش آنها استاندارد گردد . آزمایش مقاومت فشاری در استاندارد ASTM روی نمونهای استوانه ای mm300 *150 (12*6 اینچ) در روش BC روی نمونه های مکعبی mm 150 (6 اینچ) انجام می شود .

با رعایت دستور العملهای C 470-81 ASTM

C192-81 ASTM

ASTM C617-84

ASTM C31-84

ودستور العمل C39 – BBb ASTM تحت سرعت با گذاری ثابتی در محدوده ۱۵% تا ۳۴% مگا پاسکال در ثانیه برای دستگاههای آزمایش هیدرولیکی و یا با سرعت تغییر شکل ۳/۱ میلیمتر در دقیقه برای دستگاههای مکانیکی تعیین می شود با تقسیم

سطح مقطع نمونه / نیروی ثبت شده = مقاومت فشاری بدست می آید

تذکر : انجام آزمایش بتن ۲۸ روزه می باشد اما ممکن است آزمایشهای دیگری در سنین ۳ یا ۷ روزه و در مواردی کمتر از سنین ۱ و۲ و ۱۴ روزه و یا ۱۳ و ۲۶ هفته ویک سال انجام شود .

مقاومت کششی:

از آنجا که کشش محوری به نمونه بتنی مشکل می باشد . مقاومت کششی بتن با روشهای غیر مستقیم یعنی آزمایش شکافتن ( دو نیم شدن ) تعیین می گردد . برای انجام آزمایش خمشی باید از دستور العمل ۱۸۸۱BS چاپ ۱۹۸۳ که در آن ابعاد مناسب برای تیرmm750*150*150 مناسبتر است اما اگر بزرگترین اندازهء دانه ها کمتر از ۲۵ میلیمتر باشد می توان از تیرهای با ابعاد۵۰۰* ۱۰۰* ۱۰۰میلی متر استفاده نموده و سرعت بار گذاری در محدودهء ۰۲% تا ۱% مگا پاسکال در ثانیه باشد (ص۳۲۶ تکنولوژی بتن )

مقاومت در برابر یخ زدن :

در حالی که آب خالص و آزاد در صفر درجه سانتیگراد یخ می زند آب موجود در بتن محلولی از نمکهای گوناگون است . لذا نقطه انجماد آن پایینتر می باشد هنگامی که آب یخ می زند افزایش حجمی در حدود ۹% در آن بوجود می آید .

هنگامی که دمای بتن پایین می آیید یخ بندان بتدریج به گونه ای رخ می دهد که آبی که هنوز در حفره های مویینه یخ نزده است ، در اثر افزایش حجم یخ در معرض فشار هیدرولیک قرار می گیرد اگر این فشار رها شود می تواند باعث ایجاد تنش های کششی داخلی شود به اندازه ای که در بتن گسیختگی های موضعی پدید آید .

در دستور العمل ASTM C672-76 برای ارزیابی واقعی مقاومت تن در مقابل پوسته شدن روش آزمایشی ارایه شده است .

عوامل اصلی در تعیین مقاومت بتن در مقابل یخ زدن و آب شدن :

۱) در اشباع : اگر درجه اشباع ۸۰ تا ۹۰ در صد باشد مقدار زیادی مقاوم در برابر یخبندان است وبتن کلا تحت تاثیر یخبندان قرار نمی گیرد .

۲) ساختار حفره های خمیر سیمان

۳) مقاومت ، آلاستیسته و خزش آن

برای جلوگیری از خسارت های ناشی از یخ زدن بتن وآب شدن متناوب از طریق ایجاد عمدی حباب های هوا با استفاده از یک افزودنی مناسب مهیا خواهد شد .

به طور کلی مواد حباب زا عبارتند از :

۱) چربیهای گیاهی و حیوانی و روغنها واسیدهای چرب آنها

۲) رزینهای طبیعی چوب

۳) عوامل تر کننده مانند نمکهای قلیایی ترکیبهای سولفاته

برسی اصول قالب بندی : جهت فرم دادن به یک شکل خاص وحصول اطمینان از قالب استفاده می کنند . قالب بایستی تحمل بار مورد نیاز بتن ریزی را داشته باشد .

اصول قالب بندی :
۱) قالب بایستی طبق نقشه و مشخصات ساخته شود ، قالب ها بایستی به اندازه کافی پیوسته بوده و درزهای آن بوسیله مناسب پر شده تا از خروج شیرهبتن جلوگیری بعمل آید .

۲) قالبهاوسط پشت بندهایی در جای مناسب ودر زمین محکم شود و در جایی نظیر سقف شمع کوبی شود ، قالبها باید طوری نصب شوند که برداشتن آن به سهولت انجام گیرد ضمنا قالب ها از چوب مناطق جنگی نظیر کاج و صنوبر باید ساخته شوند .

۳) قالبها بایستی از چوب سالم و بدون گیره باشند و ضخامت آن ۵/۲سانتی متر باشد به استثنای تخته های کف تیرها که ضخامتش ۳ سانتی متر باشد .

۴) قالب ها بایستی کاملاصاف بوده و در جاهایی که در مجاورت بتن ریزی است بایستی توسط روغن اندود گردد

۵) قالب بندی در ستونها بایستی پس از آلوموتورها صورت گرفته و توسط پشت بندها چهار تراش محکم گردد وبه فواصل۸۰سانتی متر چهار تراش ها باشد و حداقل ضخامت قالب ستونهاmm 30 یا cm3 باشد

۶) در محل قالبهای ستون در قسمت پایین بایستی توسط تیرهای چوبی به زمین محکم شوند

اصول قالب برداری
۱- قالب برداری بایستی جزء به جزء و با کشیدن میخها صورت گیرد و ضربه زدن به قالب ها و کشیدن آنها باید طوری باشد که به بتن آسیب وارد نکند

۲- بطور کلی برداشتن قالب که متحمل بار است قبل از این که بتن به حد مقاومت لازم رسیده باشد

۳- مدت نگهداری قالب بستگی به نوع بتن و شرایط محیط دارد حد اقل مدت نگهداری قالب در هوای مناسب که درجه حرارت آن کمتر از ۵ درجه نیست برای ساختمانهای معمولی و برای قسمتهای مختلف در صورتی که سیمان مصرف ۲۸۵ کیلو گرم بر متر مکعب با شد به قرار زیر است

الف) قالب سطح جانبی تیرها ، دیوار و ستون سه روز باید در بتن باشد بعدا” آن را برداریم

ب) قالب لانه های دو طرفه و دال ( سقف های یک پارچه alab ) 8 روز

ج) قالب دالهای یک طرفه و کف تیرهای کوچک و دالهای تخت ۱۶ روز می باشد

د) قالب کف تیرهای بزرگ ۲۱ روز

*** تذکر : چنانچه پس از ریختن بتن یخبندان شود مدت نگهداری قالب را بایستی حداقل به مدت یخبندان اضافه شود.

ه) درقسمتی از سازه که پایه ها برداشته می شود نبایستی هیچ باری بزرگتراز ترکیب بارهای زنده و مرده قید شده در طرح وارد شود مگر انکه تحلیل نشان دهد که مقاومت کافی برای بارهای اضافه وجود دارد.

ر) برای پایه های داربست باید حتی الامکان چوب راست وبدون ترک ویا پایه فلزی بکار برد در مورد پایه های چوبی نبایستی قطر آن کمتر از cm 10 باشد و در مورد چهار تراش نباید از cm 8 کمتر باشد و چوب پایه هاو پشت بند ها و چهار تراش میتوان از چوب سفید استفاده کرد .

ذ) قالب های چوبی بسته به نوع آن نبایستی بیشتر از ۳ تا ۴ بار استفاده شوند و چهارتراش پشت بند قالب جهت تقویت آن وبرای جلو گیری از شکم دادن و در جهت عمود بر درز تخته نصب می شود.

***تذکر : چنانچه فاصله پشت بند از۲/۱ تا ۵/۱ متر تجاوز نماید از جهت تقویت آن از چهار تراش کش استفاده می شود.