آتروپات

چکیده

یکی از جدیدترین نوآوری‌های فناوری نانو استفاده از میکرو نانو حباب‌ها (میناب) به عنوان جایگزین آب در بتن می‌باشد. استفاده از میناب به عنوان جایگزین آب مصرفی در بتن می‌تواند در خصوصیات بتن اثرات ویژه‌ای داشته باشد. که بعضاً این اثرات می‌تواند در جهت بهبود یا تضعیف خصوصیات بتن سخت شده و بتن در حالت خمیری باشد. با توجه به مشخصات فوق روان کنننده‌ها، استفاده از آن‌ها می‌تواند نقش موثری در کاهش اثرات بعضاً منفی میناب در خصوصیات بتن داشته باشد. در این پژوهش به منظور بررسی اثرات جایگزین میناب با آب در بتن در حضور درصدهای مختلف روان کننده در مرحله‌ی اول تأثیر میناب بر زمان گیرش، جریان ملات سیمان و مقاومت فشاری ملات سیمان بررسی می‌گردد. بدین منظور تعداد 16 نمونه آزمایشگاهی سوزن ویکات، 48 نمونه آزمایشگی ملات فشاری سیمان و 16 نمونه جریان ملات سیمان به ترتیب به منظور بررسی زمان گیرش، مقاومت فشاری و جریان سیمان با درصدهاهی مختلف فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر (1.4,0.9,0.5) در حضور و عدم حضور میناب آزمایش شد. نتایج نشان می‌دهد که فوق روان کننده باعث شد زمان گیرش افزایش چند ساعته بیابد و فوق روان کننده توانست کاهش جریان ملات سیمان با میناب را بهبود ببخشد. همینطور مقاومت فشاری با میناب نسبت به آب در سنین 7 و 28 روز افزایش داشت. مقاومت فشاری ملات سیمان با میناب در حضور فوق روان کننده نسبت به ملات سیمان با آب در حضور فوق روان کننده در سنین 7 و 28 روز افزایش داشته است که بیشترین مقاومت در 0.5 درصد فوق روان کننده رخ داد که در سن 7 روز 21 درصد افزایش و در سن 28 روز 10 درصد افزایش داشتیم.

ادامهٔ «بررسی آزمایشگاهی تأثیر میکرو نانو حباب در حضور فوق روان کننده بر زمان گیرش و مقاومت فشاری ملات سیمان»

چکیده

حمله سولفاتی یک مکانیزم پیچیده از تعامل خمیر سیمان سخت شده با یون‌های سولفات می‌باشد. اترینگایت یکی از محصولات اصلی واکنش است که انبساط و خرابی را به دنبال دارد، اما هنوز ارتباط مستقیمی بین اترینگایت و یا جامدات تشکیل شده طی حمله سولفاتی با میزان انبساط مشاهده شده، وجود ندارد.

ادامهٔ «بررسی مکانیزم حمله سولفاتی در ملات‌های حاوی میکروسیلیس با استفاده از مدل‌سازی ترمودینامیکی»

چکیده

امروزه با توجه به حجم ساخت وساز در کشور و به دنبال زیان‌های جانی و مالی گسترده دراثر حوادث طبیعی همچون زلزله، استفاده از مصالح و روش‌های نوین جهت افزایش کیفیت، عمر مفید و دوام سازه‌ها و کاهش هزینه‌های ساخت ضرورتی انکار ناپذیر است. در مواردی مانند پایه پل‌ها، ستون‌های طبقات پایین ساختمان‌های بلند و … عملا ویبره کردن بتن غیر ممکن است. برای رفع این مشکل باید از بتن خودتراکم استفاده شود که باعث تراکم کامل بتن شده و سرعت بتن‌ریزی افزایش می‌یابد. این نوع بتن با استفاده از فوق روان کننده‌ها و مواد افزودنی دیگر تولید می‌شود. در بتن خودتراکم به خاطر نیاز به حجم خمیر بیشتر در طرح مخلوط، استفاده از عیارهای زیاد سیمان مرسوم می‌باشد و گاهی این افزایش میزان سیمان؛ باعث عبور از مقدار بهینه مصرف سیمان می‌گردد که بر خلاف تصور عموم، با افزایش هزینه و مصرف سیمان بیشتر، کاهش مقاومت فشاری را نیز به دنبال دارد. همچنین استفاده بیش از حد از سیمان سبب افزایش تولید گازهای گلخانه‌ای شده و باعث آلودگی محیط زیست می‌گردد. از آنجایی که ژل میکروسیلیس و پوزولان خاش در کشور به طور قابل ملاحظه‌ای تولید می‌گردد و استفاده از آن‌ها نیز از نظر اجرایی و همچنین اقتصادی قابل توجیه است؛ لذا در تحقیق حاضر از این نوع پوزولان‌ها استفاده نموده‌ایم. در تحقیق انجام شده 21 طرح مخلوط بتن خودتراکم در نسبت‌های آب به سیمان 0/40، 0/45 و 0/50 با مصرف میکروسیلیس 7.5% و 10% پوزولان خاش 25%، 15% و 35% و 3 طرح مخلوط شاهد نیز جهت مقایسه نتایج مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از میکروسیلیس و پوزولان خاش سبب کاهش عمق نفوذ آب گردیده است.

کلمات کلیدی: بتن خود تراکم، عمق نفوذ آب تحت فشار، میکروسیلیس، پوزولان خاش

مقدمه

بتن خود متراکم امروزه در صنعت ساختمان به دلیل سهولت در انتقال، کاهش نیروی انسانی، تراکم و پرداخت سطح آسان و کاهش هزینه‌های پروژه‌ها در طولانی مدت در مقایسه با بتن معمولی، استفاده روزافزونی داشته است.

بتن به عنوان یکی از مصالح نسبتاً ارزان و پایا می‌باشد که می‌توان با قالب‌بندی آن را به هر شکل هندسی مورد نظر درآورد. اما در بعضی موارد به دلایل طراحی ضعیف، ضعف در اجرا، کیفیت نامرغوب مصالح و شرایط محیطی لحاظ نشده در طراحی و یا ترکیبی از این عوامل، سازه بتن آرمه ساخته شده کارایی مورد نظر را در دوره عمر مفید خود نخواهد داشت.

استفاده از انواع پوزولان‌ به عنوان ماده جایگزین سیمان در بتن علاوه بر کمک به کاهش مصرف سیمان و انرژی و تولید گازهای گلخانه‌ای، خواص مکانیکی مانند مفاومت فشاری در سنین بالا و دوام بتن نظیر نفوذپذیری را بهبود می‌بخشد. همچنین استفاده از مواد پوزولانی همراه با مواد افزودنی شیمیایی در سال‌های اخیر این امکان را برای دانشمندان علم تکنولوژی بتن فراهم نموده است که بتوانند بتن‌های خاصی را برای شرایط مختلف طراحی نمایند.

تفاوت عمده بتن خودتراکم با بتن معمولی استفاده از مقادیر بالای مواد پودری و فوق روان کننده‌های قوی در بتن خودتراکم می‌باشد. در حالی که در بتن معمولی در بسیاری از اوقات نیازی بر استفاده از این مواد نیست. همچنین در بتن خودتراکم به دلیل روانی بالا احتمال جداشدگی مصالح سنگی درشت از بتن زیاد می‌باشد، لذا غلظت مناسب بایستی تأمین گردد.

طرح بتن خودتراکم بایستی به نحوی باشد که علاوه بر داشتن مشخصات مناسب از لحاظ کارایی و رئولوژی، از نظر مقاومت و دوام نیز مشخصات فنی را برآورده سازد. به همین دلیل تا کنون روش استاندارد و مورد اجماع در دنیا برای طرح مخلوط بتن خودتراکم بیان نشده است.

می‌دانیم که برای تولید بتن خودتراکم استفاده از فوق روان کننده‌ها برای رسیدن به خواسته‌های مورد انتظار نظیر کارایی نیز الزامی می‌باشد. همچنین استفاده از فوق روان کننده‌ها سبب کاهش مصرف آب گردیده که کاهش تخلخل بتن و بهبود رفتار ناحیه انتقال بتن را به دنبال دارد. انتخاب دانه‌بندی مناسب سنگ‌دانه‌ها و استفاده از مواد افزودنی معدنی سبب کنترل آب انداختگی و جداشدگی در بتن خودتراکم می‌گردد.

نسل‌های جدید فوق روان کننده‌ها و افزودنی‌های جایگزین سیمان به بهبود رفتار و دوام بتن کمک زیادی کرده است. اگرچه تولید بتن‌های با مقاومت بالا و دوام بالا، در سطح قابل قبولی در دسترس می‌باشد، چالش‌های زیادی از جمله تعریف مشخصات بتن توسط مشاور، کنترل کیفیت در زمان تولید، شناخت نیازهای مقطع بتن‌ریزی و همچنین عمل‌آوری بتن باعث شده است که مشکلاتی در مراحل مختلف ایجاد شود.

برنامه آزمایشگاهی

مصالح مصرفی

مواد سیمانی

سیمان یکی از عوامل اصلی و تعیین کننده در طرح مخلوط بتن خودتراکم نیز می‌باشد. استاندارد ASTM C150، سیمان پرتلند را سیمانی هیدرولیکی تعریف می‌کند که از پودر کردن کلینکر، که اساساً حاوی سیلیکات‌های کلسیم هیدرولیکی می‌باشد، به دست آمده است و معمولاً دارای یک یا چند شکل از سولفات کلسیم است که با هم آسیاب شده و به آن افزوده شده است. کیفیت سیمان در مقاومت اولیه و نهایی، خواص بتن تازه و سخت شده تأثیر به سزایی خواهد داشت. سیمان مورد استفاده در این پژوهش از نوع پرتلند تیپ 2 مطابق استاندارد ASTM C150 تولید کارخانه سیمان بجنورد می‌باشد.

میکروسیلیس عبارت است از سیلیس غیربلوری که در کوره‌های قوس الکتریکی به عنوان محصول جانبی تولید عنصر سیلیسیم، یا آلیاژهای حاوی سیلیسیم تولید می‌شود. ذرات میکروسیلیس بسیار کوچک بوده و بیش از 95% ذرات آن از یک میکرون کوچک‌تر است و از آنجا که ذرات میکروسیلیس بسیار کوچک هستند، مساحت سطح بسیار بزرگ می‌باشد. مساحت سطح بالای ذرات میکروسیلیس عامل مهمی است که بر واکنش‌پذیری ذرات اثر می‌گذارد. پاور ژل میکروسیلیس مصرفی در این تحقیق از محصولات تولیدی صنایع فروسیلیس سمنان بوده که به صورت بسته‌بندی از شرکت صنایع شیمیایی بتن ژیکاوا تهیه شده است.

پوزولان تهیه شده از کارخانه سیمان خاش به عنوان یکی از مواد پودری معدنی فعالی است که در این سال‌ها شناخته می‌شود به گونه‌ای که در ساخت اولین سد بتن غلتکی در ایران واقع در جگین هرمزگان به عنوان تنها پوزولان مورد تأیید مهندسین مشاور طرح و در سال 1382 به عنوان محصول برتر کشور انتخاب گردیده است. مشخصات شیمیایی پوزولان خاش با توجه به اطلاعات دریافتی از کارخانه سیمان خاش مطابق شکل 1 نیز می‌باشد. خواص فیزیکی مواد سیمانی مطابق جدول 1 نیز می‌باشد. لازم به ذکر است به دلیل عدم امکانات کافی جهت محاسبه دقیق وزن مخصوص و سطح مخصوص مصالح و همچنین نداشتن مشخصات خواص فیزیکی پوزولان‌ها در کارخانه‌های تولید کننده اعداد ذیل فرض گردیده‌اند.

سنگ‌دانه‌ها

سنگ‌دانه‌ها نبستا‌ً ارزان هستند و با آب واکنش‌های شیمیایی پیچیده‌ای برقرار نمی‌سازند؛ بنابراین مرسوم است که سنگ‌دانه‌ها به عنوان پرکننده خنثی در بتن تلقی گردند. سنگ‌دانه‌های معدنی طبیعی مهم‌ترین طبقه‌ی سنگ‌دانه‌ها را برای ساخت بتن سیمان پرتلند تشکیل می‌دهند.

درشت‌دانه مصرفی در این پژوهش از نوع شکسته با حداکثر قطر 19 میلی‌متر و وزن مخصوص 2680 کیلوگرم بر مترمکعب و ماسه با وزن مخصوص 2680 کیلوگرم بر مترمکعب و ماسه بادی با وزن مخصوص 2685 استفاده شد. همچنین از پودر سنگ آهکی با وزن مخصوص 2700 کیلوگرم بر مترمکعب نیز استفاده گردید. در شکل 2 و 3 منحنی دانه‌بندی ماسه و شن نخودی و در شکل 4 منحنی ترکیبی دانه‌بندی و همچنین در جدول 2 سهم استفاده از مصالح و مدول نرمی نیز آورده شده است.

آب

آب مصرفی جهت ساخت بتن از آب آشامیدنی شهر چناران با PH=7/5 استفاده گردید.

افزودنی فوق روان‌کننده

به منظور رسیدن به خواص رئولوژیکی مناسب در بتن خودتراکم از فوق روان کننده با پایه کربوکسیلات با وزن مخصوص 1090 کیلوگرم بر مترمکعب و درصد مواد جامد 49% استفاده گردید.

طرح مخلوط و نحوه ساخت و عمل‌آوری

طرح مخلوط بتن باید به گونه‌ای طراحی گردد که بتواند تمامی ویژگی‌های بتن تازه و سخت شده را برآورده نماید. در ابتدای هر روز درصد رطوبت مصالح گرفته شده و پس از توزین مصالح، ابتدا سنگ‌دانه‌ها و پودر سنگ آهکی درون مخلوط کن ریخته شد و پس از یک دقیقه چرخیدن مخلوط‌کن و یکنواخت شدن مصالح، سیمان و پوزولان‌ و در انتها آب نیز به طرح اضافه گردید. فوق روان کننده به عنوان تنها پارامتر متغیر طرح‌ها با توجه به رسیدن جریان اسلامپ در محدوده 55 الی 75 سانتی‌متر به طرح‌ها اضافه می‌گردید. سپس آزمایش‌های جریان اسلامپ، T50، حلقه J و جعبه L نیز صورت گرفتند. همچنین جداشدگی دانه‌ها و آب انداختگی بتن به صورت چشمی کنترل گردید. نمونه‌ها مطابق با استاندارد ASTM C192 پس از 24 ساعت عمل‌آوری در قالب و با یک لایه روکش پلاستیکی بلافاصله پس از خروج از قالب در حوضچه‌های آب با دمای استاندارد تا روز آزمون قرار گرفتند. طرح‌های اختلاط در جدول 3 ارائه شده است.

نمونه‌های آزمایشگاهی

جهت سنجش عمق نفوذ آب تحت فشار از 2 آزمونه مکعبی 15*15*15 سانتی‌متری در سن 28 روزه استفاده گردید.

بحث و بررسی

خواص تازه بتن

به منظور بررسی ویژگی‌های رئولوژی بتن خود تراکم؛ آزمایش‌های جریان اسلامپ، T50، حلقه J و جعبه L نیز انجام پذیرفت که در شکل 5 مشخص می‌باشد. همچنین نتایج آن در جدول 4 ارائه گردیده است.

با توجه به نتایج جریان اسلامپ مشخص گردید کلیه طرح‌ها در محدوده‌ی 55 الی 75 سانتی‌متری می‌باشند که بیشترین و کمترین مقادیر اسلامپ به ترتیب مربوط به طرح‌های N13 و N21 نیز می‌باشد. طبق آزمایش T50 ملاحظه گردید که بتن‌های حاوی پوزولان خاش نسبت به بتن‌های حاوی میکروسیلیس زمان بیشتری را صرف رسیدن به قطر 50 سانتی‌متر می‌کند که این به دلیل لزجت ظاهری بالاتر بتن‌های حاوی پوزولان خاش نسبت به بتن‌های حاوی میکروسیلیس می‌باشد. در کلیه طرح‌ها در آزمایش جعبه L عدم جداشدگی بتن در پشت میلگردها نیز مشاهده گردید و در بتن‌های حاوی پوزولان خاش سرعت حرکت بتن نسبت به بتن‌های شاهد و بتن‌های حاوی میکروسیلیس کمتر بود. به طور کلی می‌توان گفت که بتن‌های حاوی پوزولان خاش نسبت به بتن‌های حاوی میکروسیلیس از نظر رئولوژی رفتار و عملکرد مطلوب‌تری داشتند. البته شایان ذکر است که میزان مصرف میکروسیلیس با پوزولان خاش تفاوت چشمگیری دارد و برای مقایسه رئولوژی این دو نوع پوزولان بهتر است در درصدهای مصرف یکسان مورد مقایسه قرار گیرد.

آزمایش عمق نفوذ آب تحت فشار

هدف از انجام این آزمایش تعیین میزان نفوذ آب تحت فشار در بتن سخت شده می‌باشد که در آب عمل‌آوری شده است بدین ترتیب که آب با فشار به سطح بتن سخت شده اعمال می‌شود و سپس آزمونه به دو نیم تقسیم شده و عمق نفوذپذیری مربوط به پیشروی آب اندازه گیری می‌شود. 2 عدد آزمونه مکعبی 15*15 برای انجام این آزمایش در نظر گرفته شد که آزمونه‌ها باید حداقل در سن 28 روزه مورد آزمایش قرار گیرد. روش آزمایش بدین گونه است که آزمونه را درون دستگاه قرار داده و فشار آبی برای 450 الی 550 کیلو پاسکال در مدت 72 ساعت اعمال گردد. در طول آزمون به طور پیوسته سطوحی از آزمونه را که در معرض فشار آب قرار ندارد کنترل تا آب نشت و تراوش نداشته باشد. پس از اعمال فشار در مدت زمان مشخص، آزمونه را از درون دستگاه خارج کرده و قطرات آب قرار گرفته به دو نیم شکاف می‌دهیم. هنگامی که آزمونه دو نیم شد، سطحی از آزمونه را علام‌گذاری کرده به طوری که پیشرفت نفوذ آب به وضوح در سطح قابل مشاهده باشد و آزمونه دو نیم شده خشک نشود، سپس بیشترین عمق نفوذ اندازه‌گیری و به میلی‌متر ثبت گردد. نتیجه آزمون بیشترین عمق نفوذ آب است که به میلی‌متر بیان گردیده است. شکل 6 آزمایش عمق نفوذ آب تحت فشار نیز می‌باشد.

نتایج آزمایش عمق نفوذ آب تحت فشار در طرح‌های اختلاط بتن خودتراکم حاوی میکروسیلیس و پوزولان خاش در مقایسه با بتن خودتراکم شاهد مطابق شکل‌های 7 الی 8 نیز می‌باشد.

از مقایسه نمودارهای عمق نفوذ آب تحت فشار در طرح‌های حاوی میکروسیلیس و پوزولان خاش با نمونه شاهد نتیجه می‌شود که استفاده از میکروسیلیس و پوزولان خاش سبب کاهش عمق نفوذ آب نیز می‌گردد. همچنین بایستی دقت کافی در میزان مصرف پوزولان‌ها برای افزایش دوام بتن نیز صورت پذیرد. کمترین عمق نفوذ آب تحت فشار در طرح N2 به مقدار 8/5 میلی‌متر می‌باشد و بیشترین عمق نفوذ آب تحت فشار در طرح N17 به مقدار 51 میلی‌متر نیز گزارش می‌شود. از بررسی کلی آزمایش عمق نفوذ آب تحت فشار و مقایسه با نمونه‌های شاهد ملاحظه می‌گردد که بهترین نتایج آزمایش مربوط به بتن‌های خودتراکم حاوی میکروسیلیس 5% نیز می‌باشد.

ذکر این نکته حائز اهمیت است که خطای ناشی از انجام آزمایش عمق نفوذ آب تحت فشار به دلیل مصرف افزودنی فوق روان کننده جهت رسیدن به الزامات حالت خمیری غیر قابل اجتناب بوده و مصرف این ماده سبب افزایش هوازایی در بتن نیز می‌گردد که در نتیجه موجب افزایش خلل و فرج در نمونه‌ها شده و افزایش عمق نفوذ را در بردارد، لذا توصیه می‌گردد برای افزایش دقت در انجام آزمایش عمق نفوذ آب تحت فشار، میزان مصرف افزودنی فوق روان کننده نزی مد نظر قرار گیرد. در نمودارهای فوق ملاحظه می‌گردد که در نسبت آب به مواد سیمانی 0/40 در بتن خودتراکم حاوی پوزولان خاش به دلیل افزایش مصرف فوق روان کننده و در نتیجه امکان هوازایی بیشتر نتایج آزمایش عمق نفوذ آب تحت فشار نیز دارای دقت کافی و مطلوبی نمی‌باشد و نسبت به نمونه‌های شاهد ساخته شده عمق نفوذ بیشتری را گزارش می‌کند.

نتیجه‌گیری

استفاده از بتن‌های ویژه نظیر بتن خودتراکم روز به روز در حال گسترش و توسعه می‌باشد. همچنین ضرورت تدوین روش طرح ملی مخلوط بتن خودتراکم احساس می‌شود، همچنین مطالعات اولیه کافی در خصوص آن وجود ندارد لذا نتایج زیر قابل استخراج می‌باشد:

1. با توجه به نتایج جریان اسلامپ مشخص گردید کلیه طرح‌ها در محدوده‌ی 55 الی 75 سانتی‌متری می‌باشند که بیشترین و کمترین مقادیر اسلامپ به ترتیب مربوط به طرح مخلوط حاوی 25 درصد پوزولان خاش در نسبت آب به مواد سیمانی 0/40 و طرح مخلوط شاهد در نسبت آب به مواد سیمانی 0/50 می‌باشد.
2. در آزمایش جعبه L عدم جداشدگی بتن در پشت میلگردها نیز مشاهده گردید و در بتن‌های حاوی پوزولان خاش سرعت حرکت بتن نسبت به بتن‌های شاهد و بتن‌های حاوی میکروسیلیس کمتر بود. به طور کلی میتوان گفت که بتن‌های حاوی پوزولان خاش نسبت به بتن‌های حاوی میکروسیلیس از نظر رئولوژی رفتار و عملکرد مطلوب‌تری داشتند. البته شایان ذکر است که میزان مصرف میکروسیلیس با پوزولان خاش تفاوت چشمگیری دارد و برای مقایسه رئولوژی این دو نوع پوزولان بهتر است در درصدهای مصرف یکسان مورد مقایسه قرار گیرند.
3. از مقایسه نمودارهای عمق نفوذ آب تحت فشار در طرح‌های حاوی میکروسیلیس و پوزولان خاش با نمونه شاهد نتیجه می‌شود که استفاده از میکروسیلیس و پوزولان خاش سبب کاهش عمق نفوذ آب نیز می‌گردد. همچنین بایستی دقت کافی در میزان مصرف پوزولان‌ها برای افزایش دوام بتن نیز صورت پذیرد.
4. کمترین عمق نفوذ آب تحت فشار در طرح مخلوط حاوی 5 درصد میکروسیلیس به مقدار 8/5 میلی‌متر می‌باشد و بیشترین عمق نفوذ آب تحت فشار در طرح مخلوط حاوی 35 درصد پوزولان خاش به مقدار 51 میلی‌متر نیز گزارش می‌شود.
5. از بررسی کلی آزمایش عمق نفوذ آب تحت فشار و مقایسه با نمونه‌های شاهد ملاحظه می‌گردد که بهترین نتایج آزمایش مربوط به بتن ‌های خودتراکم حاوی میکروسیلیس 5% می‌باشد.

منبع: انجمن بتن ایران

همان‌طور که می‌دانید ستون بتنی به‌عنوان یکی از اعضای اصلی سازه و انتقال‌دهنده‌ی بارهای فشاری به فونداسیون، اهمیت به سزایی دارد. اما آیا روش طراحی ستون بتنی مورداستفاده ما بر روی تیپ بندی ستون اثرگذار خواهد بود؟

ما در این مقاله جامع گام‌به‌گام طراحی ستون بتنی و نحوه محاسبه تعداد میلگرد در هر ستون را به شما آموزش خواهیم داد.

ادامهٔ «طراحی ستون بتنی؛ محاسبه تعداد میلگرد در ستون»

آمار بالای مرگ و میر افراد بر اثر فعالیت‌های پر خطر و سخت ساختمانی مانند گودبرداری، تخریب، کار در ارتفاع و … باعث شده است که در سال‌های اخیر ایمنی در کارگاه ساختمانی جزو ضروری ترین فعالیت‌های حوزه ساختمان به شمار رود.

• منظور از hse در پروژه های عمرانی چیست؟
• تجهیزات حفاظت فردی کار در ارتفاع شامل چه مواردی است؟

در این مقاله جامع قصد داریم تمامی موارد کاربردی و مهم hse یا همان اصول ایمنی در کارگاه ساختمانی را مطرح کنیم.

ادامهٔ «بررسی اصول ایمنی در کارگاه ساختمانی به همراه چک لیست رایگان»

بتن خود متراکم یا scc نوعی بتن خاص است که نیاز به ویبراتور و لرزاندن ندارد اما مواد افزودنی بر بتن خود تراکم چه تاثیری می گذارند؟ آزمایش جریان اسلامپ بتن خود متراکم با چه هدفی صورت می گیرد؟ مراحل انجام آزمایش حلقه J را می‌دانید؟

در این مقاله فوق العاده روان ابتدا بیان می‌کنیم بتن خود متراکم چیست؟ سپس با آزمایش‌های بتن خود متراکم آشنا خواهید شد و در نهایت آیین نامه‌ها را بررسی خواهیم کرد.

بتن خود متراکم چیست؟

مشخصه‌های اصلی یک بتن سازه‌ای در مراحل مختلف عمر آن یا به عبارتی انتظاراتی که از یک بتن با کیفیت داریم، عبارتند از:

زمانی که بتن تازه و خمیری شکل است، باید بدون اینکه سنگدانه‌های ریز و درشت ازیکدیگر و از دوغاب جدا شوند، گوشه‌ها و زوایای قال را به راحتی پر کنند و همینطور میلگردها را باید احاطه کنند. در واقع ما انتظار داریم بتن تازه کارایی بالایی داشته باشد.
بتن سازه‌ای پس از سخت شدن باید خواص یک بتن استاندارد را داشته باشد به طور مثال باید مقاومت آن به حد استانداردش رسیده باشد، جمع شدگی آن کم باشد، بسته به نیاز ما قابلیت نفوذپذیری آن کم یا بسیار زیاد باشد.
بتن سازه‌ای باید خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خود را در طول عمر مفید پیش‌بینی‌شده در حد مطلوب حفظ کند.
بتنی که یک یا تعدادی از سه مشخصه‌ فوق را داشته باشد «بتن توانمند» یا «بتن با عملکرد فوق العاده» (High Performance Concrete) نامیده می‌شود و اگر این مشخصه‌ها در یک بتن در سطح بسیار عالی باشند، اصطلاحا به بتن، اَبَر بتن گفته می‌شود.

در اجرای بتن‌ریزی‌ها ممکن است با مشکلاتی از جمله موارد زیر روبرو شویم:

• جداشدگی دانه‌بندی بتن به علت ویبره زیاد در بعضی مناطق.
• تراکم ناهمگن در نقاط مختلف سازه و درنتیجه مقاومت فشاری متفاوت در بخش‌های مختلف سازه.
• گیرکردن شلنگ ویبره بین آرماتورها در حین اجرا.
• کرمو شدن بعضی مناطق به علت غیرقابل‌دسترس بودن آن جهت ویبره زدن.
• کرمو شدن نقاطی از سطح بتن به علت ویبره بیش‌ازحد و فرار شیره بتن.

یکی از فرآیندهای اصلی که در زمان بتن‌ریزی به منظور خارج شدن حباب‌های هوا از مخلوط و همچنین متراکم کردن بتن معمولا انجام می‌شود، فرآیند ویبره کردن است. استفاده از ویبراتور جهت متراکم کردن بتن مشکلات زیادی به همراه دارد که مشکلات زمانی بحرانی‌تر می‌گردد که تراکم آرماتور از حالت معمول بیشتر باشد و یا دانه‌بندی درشت‌تری برای بتن در طرح اختلاط منظور گردد. همین شرایط باعث شد که متخصصان و تولید کنندگان به فکر تولید و استفاده از بتن خود متراکم بیفتند که به عنوان فناوری نوپا در عرصه ساخت‌وساز، یکی از انواع جالب توجه بتن با عملکرد فوق العاده است که در بدو امر برای استفاده در قطعات بتن آرمه پر آرماتور ابداع و ساخته شد. بتن خود متراکم بتنی است که تحت وزن خود جاری‌شده و بدون نیاز به ویبره به‌طور کامل قالب‌ها را (حتی با وجود میلگردهای متراکم) پر می‌کند و علی‌رغم داشتن روانی و قابلیت تراکم و پراکندگی خوب، حالت همگن بودن خود را حفظ می‌کند.

به طور کلی فلسفه بتن خود متراکم به این شرح است که با حفظ نسبت آب به سیمان و اضافه کردن افزودنی‌هایی مانند میکرو سیلیس، خاکستر بادی و انواع فوق روان‌کننده‌ها و ایجاد تغییراتی در دانه‌بندی به کارآیی یا اسلامپ مورد نظرمان می‌رسیم. نسبت آب به سیمان با مقاومت و دوام بتن رابطه معکوس دارد به این معنا که هر چه نسبت آب به سیمان کمتر باشد، مقاومت و دوام بتن بیشتر خواهد بود. بتن خود متراکم به‌راحتی توانایی پر کردن شبکه‌هایی با آرماتور پیچیده را داراست و حتی در محل‌هایی که دسترسی به آن‌ها دشوار است به‌راحتی عبور می‌کند.

ویژگی‌های بتن خود متراکم

بتن SCC دارای ویژگی‌هایی می‌باشد که سبب تمایز آن با بتن‌های متداول شده است و مهندسین را به استفاده هر چه بیشتر از آن تشویق می‌کند. در ادامه می‌توان مواردی را مشاهده کرد:

قابلیت پراکندگی: یکی از ویژگی‌های بتن خود تراکم پر کردن و جا گرفتن آسان در لابه‌لای آرماتورهای سازه به‌ کمک وزنِ خود بتن است.
قابلیت گذردهی: به این معنی که از بین تنگناها مانند فضای بین آرماتور، بدون جداشدگی و گرفتگی به‌راحتی عبور می‌کند.

پایداری: پایداری و حفظ همگن بودن مخلوط، در طول حمل‌ونقل و بتن‌ریزی.
کارایی: حرکت و جای‌گیری آسان بتن در مکان موردنظر و تراکم تحت اثر وزن مخلوط را کارایی می‌گویند.
پیشرفت چشم گیر کار: پیشرفت سریع‌تر کار به دلیل افزایش ارتفاع بتن‌ریزی (Free Fall) که منجر می‌شود به:
کاهش تعداد سیکل‌ها در پروسه ساخت
کاهش درزهای ساخت (Construction Joint) و اتصالات سرد
بهبود کیفیت ساخت به دلیل حذف فاکتور انسانی تراکم.
حذف آلودگی صوتی ویبراتور.
شکل‌پذیری زیاد: به دلیل روانی زیاد بتن خودمتراکم، المان‌های معماری پیچیده را به سادگی می‌توان اجرا کرد.

مواد افزودنی بتن خود متراکم

افزودنی‌ها موادی هستند که به‌منظور ایجاد و یا بهبود خواص مشخصی به بتن تازه یا سخت شده در حین ساخت افزوده می‌شوند. پتانسیل کاهش هزینه سیمان و به‌ طور کلی کاهش نیروی انسانی و انرژیِ تولید بتن، عامل اصلی جذابیت افرودنی‌ها جهت تولید و توسعه می‌باشد همچنین از افزودنی‌هایی به عنوان فوق‌روان‌ کننده‌ هم در مخلوط بتن خودمتراکم استفاده می‌شود که میکروسیلیس از مهم‌ترین آن‌ها می‌باشد. در ادامه‌ی این بخش به بررسی برخی از افزودنی‌های مهم پرداخته شده است.

مواد افزودنی بتن خود متراکم

در ادامه با اصلی‌ترین افزودنی‌هایی که در بتن خود تراکم استفاده می‌شوند آشنا خواهیم شد.

پودر سنگ

در واقع کاربرد پودر سنگ دولومیت در بتن خود متراکم دوام بتن را در مقابل واکنش‌های قلیایی کربنات‌ها کاهش می‌دهد.

خاکستر بادی

ماده‌ای است غیرآلی با خصوصیات پوزولانی که تأثیر زیادی در بهبود خواص بتن همانند پایداری آن دارد.

نانو سیلیس

محصولی است که کاربردهای چندمنظوره از خود نشان می‌دهد؛ مانند خاصیت ضدسایش، ضد لغزش، ضد حریق و ضد انعکاس

فوق روان کننده‌ها

روان‌کننده‌ها، عناصری به عنوان کاهنده آب را در ترکیبات خود دارا می‌باشند و قابلیت‌های جانبی به بتن می‌دهند که عبارت‌اند از:

• قابلیت پرداخت بتن را افزایش می‌دهند.
• قابلیت پمپاژ بتن را افزایش می‌دهند.
• موجب استقرار بتن بدون ویبره می‌گردند.

میکروسیلیس

میکروسیلیس باعث روان‌تر شدن بتن شده و دوام بتن را نیز افزایش می‌دهد و نقش مهمی در چسبندگی و یکنواختی بتن پخش شده با عملکرد بالا دارد.

سنگدانه

لازم به ذکر است که سنگدانه‌هایی که در بتن معمولی استفاده می‌شود، در بتن خود متراکم هم کاربرد دارد. انواع سنگ‌ها ازنظر شکل و ابعاد عبارتند از:

• سنگدانه های گرد گوشه
• سنگدانه های تیز گوشه

آزمایش‌های بتن خود متراکم

علاوه بر آزمایش‌های متداول بتن، تعداد دیگری آزمایش مختص بتن خود تراکم وجود دارد که در زیر تعدادی از آن‌ها توضیح داده‌شده‌اند.

آزمایش جریان اسلامپ بتن خود متراکم

آزمایش جریان اسلامپ جهت سنجش توانایی بتن خود تراکم برای تغییر شکل تحت اثر وزن خود است که برای اولین بار در ژاپن برای سنجش کارایی بتن‌هایی که در زیر آب استفاده می‌شوند، مورد استفاده قرار گرفت. قطر دایره‌ی بتن معیاری برای جریان و پراکندگی بتن خود متراکم می‌باشد.

آزمایش حلقه J

به‌نوعی شبیه‌سازی گذر بتن از میان موانع، به‌خصوص شبکه‌های آرماتور متراکم در قالب می‌باشد. روش انجام آزمایش به صورت زیر می‌باشد:

• مخروط ناقص اسلامپ را در وسط حلقه J قرار می‌دهیم.
• سپس 6 لیتر بتن را در داخل بتن می‌ریزیم، در انتها با سرعتی ثابت و به‌صورت قائم، مخروط ناقص را به بالا می‌کشیم.
• اختلاف ارتفاع بتن را در داخل و خارج حلقه J در 4 نقطه اندازه‌گیری کرده و میانگین می‌گیریم.
• در صورت وجود شیره در اطراف، آن را یادداشت می‌کنیم.
• هر چه اختلاف ارتفاع قبل و بعد از حلقه بیشتر باشد، توانایی عبور بتن از میان آرماتورها کمتر است.
• همچنین از روی آبی که در اطراف بتن جمع می‌شود می‌توان به‌صورت کیفی میزان آب انداختگی را تخمین زد.

از دیگر آزمایش‌های مربوط به کیفیت بتن خود متراکم می‌توان به آزمایش قیف V شکل، جعبه‌ای L شکل، جعبه‌ای U شکل، اوریمت و GTM اشاره کرد.

بتن خود تراکم در آئین‌نامه ACI

آئین‌نامه ACI تحت کد ACI 237R-07 به معرفی بتن خود متراکم و محدودیت‌ها و مشخصات این نوع از بتن پرداخته که معیار مناسبی برای استفاده‌کنندگان در سراسر جهان است. مشخصاتی در زیر به آن‌ها اشاره‌شده است.

مشخصات بتن خود متراکم پس از سخت شدن

کارایی مخلوطِ بتن پارامتر پراهمیتی می‌باشد اما طبیعتا مشخصات بتن سخت شده هم اهمیت بالایی دارد که لازمه‌ی فراگیر شدن بتن SCC تضمین کیفیت بتن قبل و پس از سخت شدن آن است. با معرفی بتن SCC در آمریکا دو نگرانی اصلی سبب شد که سؤالاتی در مورد مشخصات سخت‌شدگی مطرح گردد:

در آن زمان یک تصور غلط قدیمی در ذهن عموم وجود داشت که اسلامپ بالا (سیالیت بیشتر) باعث کاهش کیفیت بتن نسبت به بتن با اسلامپ پایین می‌شود، دلیل این امر این بود که در گذشته برای افزایش اسلامپ (کارایی) بتن، مرسوم‌ترین راهکار افزایش آب مخلوط بود که این کار سبب کاهش مقاومت بتن می‌گردد. این تصور سبب بروز این سوال گردیده بود که مگر می شود بتنی تولید کرد که هم دارای اسلامپ مناسب و هم مقاومت بالا باشد؟!
در گذشته در مخلوط‌های بتن‌های خود متراکم نسبت مصالح اولیه برای مخلوط بتن بر اساس استفاده از حجم زیادی ماسه و خمیر سیمان بود که نگرانی‌ها را از بابت پدیده‌هایی همچون انقباض یا خزش افزایش می‌داد. چرا که احتمال وقوع خزش و انقباض در بتن معمولی زمانی زیاد بود که بتن‌ریزی حجیم باشد.
بیش از 1000 مقاله در مورد بتن SCC نوشته‌شده و تعدادی از این تحقیقات به‌طور خاص در خصوص ویژگی‌های سخت‌شدگی بتن می‌باشند. برخی به این نتیجه رسیده‌اند که مشخصات سخت‌شدگی SCC معادل بتن با اسلامپ متعارف نیست، درحالی‌که برخی دیگر به این نتیجه رسیده‌اند که مشخصات شبیه و یا حتی بهتر از بتن با اسلامپ معمولی می‌باشد؛ به‌عبارت‌دیگر، پر واضح است که نمی‌توان SCC را همیشه بدتر یا همیشه بهتر از بتن معمولی در نظر گرفت.

نتیجه اینکه اصولاً مشخصات سخت‌شدگی SCC توسط نسبت‌های اختلاط و مصالح تشکیل‌دهنده مخلوط تعیین می‌شود. اگر نسبت‌ها به‌طور قابل‌توجهی از اختلاط اسلامپ بر طبق آئین‌نامه تغییر کند، باید منتظر عملکرد متفاوتی باشیم. داشتن یک طرح اختلاط مشخص برای عملکرد موردنظر ضروری است؛ اگر یک طرح اختلاط مشخص وجود نداشته باشد می‌تواند روی مشخصات اصلی تأثیر منفی بگذارد، درحالی‌که سایر مشخصات به‌طور محسوسی تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند. به عنوان مثال، سطح سیالیت SCC روی عملکرد بتن اثر منفی می‌گذارد، روان بودن بتن روی کارایی آن تأثیر منفی دارد و این تأثیر منفی بیشتر از تأثیر مثبت آن روی پایداری است. شایان‌ذکر است که روانی بالا و طرح اختلاط ثابت SCC با مشخصات سخت شدگی عالی می‌تواند وجود داشته باشد و مدام ساخته می‌شود.

به کار بردن افزودنی‌های شیمیایی برای تولید مخلوط SCC اجتناب ناپذیر است، به عنوان مثال استفاده از افزودنی‌های HRWR (فوق کاهنده آب یا همان فوق روان کننده) ضروری می‌باشند، درحالی‌که سایر افزودنی‌ها همچون VMA (اصلاح‌کننده ویسکوزیته) و افزودنی‌های محافظ کارایی معمولا مورداستفاده قرار می‌گیرند. همه افزودنی‌های HRWR بر پایه PCE (پلی کربوکسیلات) یکسان نیستند. افزودنی‌ها ممکن است در مقدار تأثیر دوز، تأثیر ویسکوسیته مخلوط، حفظ کارایی و تأثیر نرخ سخت شدگی و نرخ رشد مقاومت اولیه‌شان متفاوت باشند، همچنین تاثیر افزودنی‌ها بر روی آب انداختگی بتن، جدایی ذرات بتن و زمختی بتن هم متفاوت است.

نسبت‌های مخلوط SCC

نسبت‌های مخلوط SCC خیلی با نسبت‌های مخلوط‌های با اسلامپ مرسوم تفاوتی نمی‌کند. در بسیاری از شرایط، بخشی از خمیر بتن مخلوط SCC (شامل هوا) است که مشخصات روانی و پایداری مخلوط را کنترل می‌کند. خمیر همچنین موجب تأثیر فراوان بر روی مشخصات سخت شدگی و قیمت نهایی مخلوط دارد. فرآیندهای متعدد نسبت‌های SCC مسیر خوبی را برای انتخاب نسبت‌های اولیه فراهم کرده‌اند. همچون تمام فرآیندهای طرح اختلاط، آزمایش و ارزیابی نسبت‌های انتخاب‌شده ضروری است.

کیفیت مخلوط

کیفیت یک مخلوط SCC از طریق آزمایش‌های آزمایشگاهی، بررسی مشخصات بتن تازه و سخت شده، آزمایش استحکام، آزمایش‌های مدل‌سازی ساخت مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. این پروسه، گام مهمی در بر قراری ارتباط بین شرایط تئوری با عملی می‌باشد.

بچینگ و ترکیب بتن

گذر از آزمایش‌های آزمایشگاهی کنترل‌شده‌ی کوچک به تولید بتن SCC با استفاده از تجهیزات صنعتی، یک گام مهم در جهت گسترش استفاده از بتن SCC می‌باشد. در یک فرآیند فکر شده برای ساخت بتن SCC، باید همه موارد از ذخیره و انبار مصالح، تجهیزات بچینگ تا تجهیزات میکس و درنهایت پروتکلی برای کنترل کیفیت بتن جهت استفاده لحاظ شود. یک راهنمای گام‌به‌گام برای اختلاط همه نوع مخلوط SCC با استفاده از منابع، بچینگ و ابزار اختلاط متنوع، باید ارائه داد. بنابراین اپراتور سازنده بتن باید تلاش کند که تفاوت‌های جزئی امکانات و ابزارآلات خود را بداند. هدف از مرحله کنترل دقیق این است که در طول فرآیند و متعاقباً در حین بهره‌برداری یک محصول SCC خوب، باکیفیت پایدار و با حداقل دخالت انسان، تولید شود.

عموماً، SCC می‌تواند با روش‌های استفاده‌شده برای بتن‌های معمول انتقال داده و ریخته شود. اگرچه بعضی ملاحظات در مورد SCC باید در محاسبات در نظر گرفته شود، مثلاً اندازه سنگدانه‌ها و مشخصات میکسر، تکنیک ریختن، جهت جریان بتن و مشخصات میکسر و ارتباط بین مشخصات میکسر و الزامات پرداخت و عمل‌آوری بتن. علاوه بر این پیمانکار باید توجه داشته باشد که فرآیند چگونه ریختن بتن را تنظیم کند که از تمام ظرفیت موجود SCC استفاده کند.

بتن خود متراکم در مقررات ملی ساختمان

طبق بند 9-9-4-2-3 مواد افزودنی معدنی مانند دوده سیلیس، کائولین و سرباره به‌عنوان جایگزین بخشی از سیمان و یا به‌عنوان جایگزین بخشی از سیمان و یا به‌عنوان پرکننده در مخلوط بتن مجاز می‌باشند.

طبق بند 9-9-4-2-4 برای تأمین مخلوط بتن استفاده از ماده شیمیایی اصلاح‌کننده گرانروی مجاز است. همچنین برای ساخت مخلوط بتن با گرانروی مناسب حاصل از پودر سنگ و پودرهای فعال و ماده اصلاح‌کننده گرانروی امکان‌پذیر است.

طبق بند 9-9-4-2-5 تأمین روانی مخلوط بتن باید توسط مواد افزودنی فوق روان کننده‌های ممتاز مانند پلی کربوکسیلات فراهم گردد.

بر اساس بند 9-9-4-2-6 استفاده از سنگدانه با هر اندازه‌ای در ساخت بتن خود متراکم مجاز است، اما توصیه می‌شود برای حفظ پایداری مخلوط، اندازه حداکثر به 20 میلی‌متر محدود شود.

طبق بند 9-9-4-3 در خصوص طرح اختلاط هم آئین‌نامه مواردی را توصیه می‌کند که به شرح زیر خلاصه می‌گردد:

تعیین نسبت‌های مخلوط بتن خود متراکم بر اساس تراکم میلگردها، شکل و اندازه قالب و روش بتن‌ریزی انجام می‌گیرد.

نسبت‌ها باید در محدوده زیر باشد، مگر آنکه بررسی آزمایشگاهی کاربردی بودن خلاف این نسبت‌ها را ثابت نماید.

نسبت حجمی آب به‌کل پودر (شامل سیمان، پودر سنگ و مواد افزودنی معدنی)، باید بین 8/0 تا 10/1 باشد و حجم خمیر باید بین 34 تا 40 درصد کل حجم مخلوط باشد.
مقدار سنگدانه درشت باید بین 28 تا 35 درصد حجم مخلوط باشد.
کل مقدار پودر باید 380 تا 600 کیلوگرم بر مترمکعب باشد.
در خصوص نحوه اجرای SCC باید در نظر داشت که زمان موردنیاز برای مخلوط کردن بتن خود متراکم معمولاً طولانی‌تر از بتن معمولی است، اما مدت موردنیاز و ترتیب ریختن مصالح به درون مخلوط‌کن باید با آزمایش بر مبنای آزمون‌وخطا تعیین شود.

در صورت استفاده از پودر سنگ فله‌ای، برای انبار کردن آن در کارگاه باید از سیلوی فلزی استفاده شود تا دچار تغییرات رطوبت و کلوخه شدگی نشود.

مواد افزودنی شیمیایی باید همراه با بخشی از آب مخلوط به‌عنوان آخرین جزء، به مخلوط بتن افزوده شوند. در مواردی که ماده اصلاح‌کننده گرانروی استفاده می‌شود باید پس از فوق روان کننده به مخلوط افزوده شود.

ارتفاع مجاز بتن‌ریزی در سقوط آزاد 3 متر است. برای ارتفاع بیشتر از این مقدار باید با آزمایش اثر ارتفاع در جداشدگی ذرات بررسی شود و سپس بتن‌ریزی انجام گیرد؛ اما توصیه مبحث نهم این است که برای سقوط آزاد بیش از 2 متر از قیف و لوله‌ترمی استفاده شود و همچنین حداکثر طول جریان آزاد مخلوط بتن 10 متر است، چراکه در طول بیشتر احتمال جداشدگی دینامیکی ذرات وجود دارد.

بسیاری از مخلوط‌های خود متراکم به سرعت غلیظ شده ، بنابراین عملیات بتن‌ریزی باید استمرار داشته باشد تا از بروز درز سرد ناشی از آن اجتناب گردد. لازم به تذکر است که لرزاندن SCC مجاز نیست، زیرا منجر به نشست سنگدانه های درشت می‌شود.

در پرداخت سطح بتن باید از ابزار فلزی استفاده شود، زیرا ابزار چوبی سبب کنده شدن سطح بتن می‌گردد.

پس از پرداخت سطح بتن باید با پوشش پلاستیک بر روی سطح بتن از تبخیر آب جلوگیری شود تا منجر به ترک‌خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک نشود.

برای جلوگیری از خود خشک‌شدگی بتن باید از عمل‌آوری با روش آب‌رسانی استفاده شود و از عمل‌آوری عایقی اجتناب گردد.

علاوه بر آزمایش تعیین مقاومت فشاری به‌مانند بتن معمولی باید از آزمایش‌های مربوط به SCC همچون حلقه J، جعبه L و جریان اسلامپ جهت بررسی وضعیت بتن استفاده شود.

نتیجه گیری

با توجه به این مقاله که بر اساس استانداردها و مقالات بین المللی نوشته شده، می توان به این نتیجه رسید که در شرایطی که امکان ویبره زنی به علل مختلف از جمله سردی هوا، نبود فضای کافی، عدم امکان تامین انرژی مورد نیاز ویبراتور و … وجود ندارد، SCC یکی از بهترین جایگزین ها برای تولید بتنی متراکم، با مقاومت، دوام و پایداری زیاد می باشد.

همچنین نکته ای که وجود دارد این است که نیاز به آموزش اپراتورها در تهیه و ریختن این بتن بسیار بیشتر از بتن های رایج می باشد و کوچکترین اشتباهی می تواند به یک فاجعه تبدیل شود. همچنین باید برای انتخاب یک افزودنی مناسب با توجه به شرایط موجود به یک متخصص امر مراجعه کنیم تا از هرگونه اشتباهی جلوگیری کنیم.

منبع: سبز سازه

مقاله بررسی رابطه مقاومت بتن در سنین مختلف با سیمان‌های گوناگون؛ با ما همراه باشید.

چکیده

بتن یکی از پر مصرف‌ترین مصالح ساختمانی است. مقاومت بالای بتن در مقابل آب، سهولت شکل دادن به آن برای ساخت اجزای مختلف سازه و سهولت دسترسی و ارزانی از دلایل عمده کاربرد گسترده بتن است. دسته‌بندی بتن‌ها از نقطه نظر مقاومت، در اروپا و بسیاری دیگر از کشورها رایج است و بتن با مقاومت متوسط (20 تا 40 مگاپاسکال) که به بتن معمولی نیز معروف است در اغلب کارهای ساختمانی استفاده می‌شود.

در ساختمان‌ها و سازه‌های متعارف، به ویژه وقتی از سیمان‌های پرتلند با روند عادی کسب مقاومت مانند نوع 1 استفاده می‌شود، معمولاً از سن مقاومت مشخصه 28 روزه در مشخصات فنی و آیین‌نامه‌ها استفاده می‌گردد. در برخی سازه‌ها ممکن است سن مقاومت مشخصه کمتر یا بیشتر از 28 روز باشد. در سال‌های اخیر با توجه به گستردگی استفاده از سیمان‌های آمیخته (با درصدهای قابل توجهی از پوزولان‌های طبیعی یا مصنوعی و یا سرباره‌ها) و برای کاهش تولید و مصرف کلینکر سعی می‌شود در حد امکان سن مقاومت مشخصه بتن پروژه‌ها بیش از 28 روز انتخاب شود تا از پتانسیل مقاومتی این نوع سیمان‌ها به نحو احسن استفاده گردد.

از آنجا که مقاومت بتن تابعی است از پیشرفت هیدراته شدن سیمان، که پدیده‌ای نسبتاً کند است، بنابراین روند کسب مقاومت بتن‌هایی که با شرایط یکسان، ولی با انواع مختلف سیمان پرتلند ساخته می‌شوند یکسان نیست و بتن‌های ساخته شده با سیمان‌های مختلف در سنین مختلف روند رشد مقاومت متفاوتی دارند.

با وجود طیف وسیعی از انواع سیمان در کشور، بعضاً بتن‌های تهیه شده از انواع مختلف سیمان‌های استاندارد، ویژگی‌های متمایز کننده مورد انتظار را دارا نمی‌باشند.

در این تحقیق با انتخاب سیمان نوع 425-1 و 2 به عنوان پر مصرف‌ترین سیمان‌های کشور و ساخت بتن با عیار 350 (kg/cm³) به عنوان پر مصرف‌ترین عیار بتن با مصالح یکسان و روانی برابر و عمل‌آوری در شرایط یکسان سعی در ارزیابی، تحلیل و مقایسه همزمان نتیجه مقاومت فشاری بتن‌ها شده است تا روند رشد مقاومت و همچنین نسبت مقاومت فشاری بتن‌های ساخته شده با سیمان‌های مختلف در سنین 3،7 و 28 روزه بررسی شود.

کلمات کلیدی: بتن، مقاومت فشاری 28 روزه، انواع سیمان.

ادامهٔ «رابطه مقاومت بتن در سنین مختلف با سیمان‌های گوناگون»

چکیده

بتن ژئوپلیمری یک ماده جدید و نوین در صنعت ساخت و ساز دارای عملکرد و کارایی مطلوب بوده که با مصرف پوزولان‌های طبیعی و پسماندهای صنعتی حاوی سیلیکات آلومینیوم، سازگار با محیط زیست بوده و می‌تواند به عنوان یک ماده جایگزین در مقابل انتشار آلودگی ناشی از تولید سیمان‌های پرتلند برای تولید بتن مورد استفاده قرار گیرد. از سوی دیگر خصوصیات مکانیکی و دوامی این بتن تحقیقات بیشتر در مورد عوامل موثر بر این دو مشخصه را حائز اهمیت گردانیده است. در این مقاله سعی بر مطالعه‌ی ساخت بتن‌های پر مقاومت ژئوپلیمری بر پایه سرباره کوره آهنگدازی با استفاده از محلول قلیایی فعال کننده پایه سدیم گردیده است که در آن سه غلظت مختلف 18/75، 150 و 11/25 مولار محلول هیدروکسید سدیم و سه نسبت ترکیبی سیلیکات سدیم به هیدروکسید سدیم برابر با 2، 2/5 و 3 مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همچنین نسبت آب به مواد چسباننده در کلیه طرح‌ها ثابت در نظر گرفته شده است. در این تحقیق عمل آوری نمونه‌ها به صورت مستغرق در آب در دمای محیط بوده و آزمایش جذب آب حجمی در سن 28 روزگی بر روی نمونه‌های هر طرح مخلوط صورت گرفته است. آزمایش جذب آب نیم ساعته، جذب آب 24 ساعته و جذب آب نهایی بر روی نمونه‌ها نشان دهنده تأثیر کاهنده افزایش غلظت هیدروکسید سدیم بر جذب آب بتن‌های ژئوپلیمری دارد.

واژگان کلیدی: بتن ژ ئوپلیمری، سرباره کوره آهنگدازی، غلظت مولاریته، هیدروکسید سدیم، جذب آب حجمی.

ادامهٔ «تأثیر غلظت مولاریته محلول سود و نسبت مقدار آب شیشه به سود بر جذب آب حجمی بتن ژئوپلیمری بر پایه سرباره کوره آهنگدازی»