بتن تازه

اختلاط

درشکل 1.1پنج ماده ی اصلی تشکیل دهنده ی بتن را به طورجدا گانه مشاهده می کنید . برای اطمینان از اینکه در ضمن ترکیب این مواد مخلوطی همگن تولید شود. باید دقت وسعی کافی به عمل اید. ترکیب ریختن این مواد به داخل مخلوط کن نقش مهمی دریکنواختی محصول نهایی داردباهمه ی این ها باتغییرریختن مواد همچنان می توان بتن خوبی تولید کرد بر حسب چگونگی ترتیب ریختن مواد درمخلوط کن بایدزمان افزودن آب تعدادکل چرخش دیگ مخلوط کن وسرعت چرخیدن آن تنظیم شوداندازه ی هر پیمانه نسبت به اندازه ی دیگ مخلوط کن فاصله زمانی بین پیمانه کردن واختلاط وطراحی. شکل بندی شرایط دیگ وتیغه های مخلوط کن از عوامل مهم در اختلاط به شمار می آید. مخلوط کن های مناسب که به درستی راه اندازی و نگه داری می شوندآن هایی هستند که در حین مخلوط کردن بتن مصالح هر پیمانه را به کمک غلتاندن بر روی هم خواباندن ومالیدن بر روی یک دیگر ازیک سر به سر دیگر دیگ منتقل کنند.

کارایی (کار پذیری)

سهولت درریختن متراکم کردن و پرداخت کردن مخلوط بتن تازه را کارایی (کار پذیری) آن می نامند بتن باید کارپذیر باشد اما نباید بیش ازاندازه دست خوش اب انداختگی یا جدا شدگی باشد. اب انداختگی بتن عبارت است از حرکت اب به سمت سطح بتن تازه ریخته شده که در اثر نشست مواد جامد شامل سیمان ماسه و شن در داخل توده ی بتن ایجاد می شود. نشست ذرات جامد پیامدجمع اثار لرزاندن و وزن ذرات است.

اب انداختگی بیش از اندازه نسبت آب به سیمان را در نزدیکی سطح بالایی بتن افزایش می دهد و لایه ای ضعیف با پایایی(دوام) کم در سطح بالایی بتن به وجود می اورد مخصوصا اگر عملیات پرداخت زمانی انجام گیرد که آب ناشی ازآب انداختگی حضور داشته باشد . به سبب تمایل بتن تازه به جدا شدگی دانه ها و آب انداختگی بهتر است بتن حتی الامکان نزدیک به محل نهایی خود حمل و در انجا ریخته شود. هوا زایی دربتن کارایی آن را بهبود می بخشد واز گرایش بتن به جدا شدگی و آب انداختگی می کاهد.

آبگیری (هیدراسیون) زمان گیرش سخت شدن

خاصیت چسبندگی خمیرسیمان پرتلندناشی ازواکنش شیمیایی بین سیمان وآب است که به آن ابگیری سیمان می گویند.

سیمان پرتلندترکیب شیمیایی ساده ای نیست بلکه امیزه ای چندین ترکیب است. تری کلسیم سیلیکات- دی کلسیم سیلیکات - تری کلسیم الومینات- تترا کلسیم الومینوفریت چهار ترکیب شیمیایی اندکه 90درصدوزن سیمان پرتلند یا بیشتررا تسکیل می دهند. علاوه بر این ترکیبات اصلی چندین ترکیب دیگر نیزدرفرایند آبگیری آن نقش مهمی دارند . انواع گوناگون سیمان پرتلند دارای این چهار ترکیب اصلی به نسبت های متفاوت اند.

با بررسی کلینکریا کلوخه (محصول کوره که برای تهیه ی سیمان پرتلند آسیاب می شوند) درزیرمیکروسکوپ میتوان بسیاری ازترکیبات جداگانه ی سیمان را تشخیص داد و مقدارشان را تعیین کرد. با همه ی اینها ریزترین دانه ها را نمی توان تشخیص داد. قطر میانگین نمونه ی ذره ی سیمان تقریبا m 10 یا حدود یکصدم میلیمتر است. اگر همه ی ذرات سیمان دارای قطر میانگین باشد هر کیلو گرم سیمان پرتلند دارای حدود 300 میلیارد دانه خواهد بود اما چون اندازه ی ذرات بسیار متفاوت است در حقیقت حدود 1550 میلیارد دانه در هر کیلو گرم سیمان یافت می شود. سطح ذرات موجود در یک کیلو گرم سیمان پرتلند در حدود 400 متر مربع است.

دو ترکیب سیلیکات کلسیم (تری کلسیم سیلیکات و دی کلسیم سیلیکات) حدود 75% وزن سیمان پرتلند را تشکیل می دهندبا آب واکنش برقرارمی کنند ودوترکیب جدید کلسیم هیدروکسیدوکلسیم سیلیکات هیدرات راتولیدمی کنند. کلسیم سیلیکات هیدارت مهمترین ماده ی چسباننده در بتن به شمار می اید. خواص مهندسی بتن مانند گیرش وسخت شدن مقاومت- ثبات ابعادی ومانند اینها عمدتا به ژل کلسیم سیلیکات هیدرات بستگی دارد در واقع این ماده قلب بتن است.

ترکیب شیمیایی کلسیم سیلیکات هیدرات تا حدودی متغیراست لیکن نسبت آهک (Cao) به سیلیکات(Sio2)آن حدود 5/1 است. سطح کلسیم سیلیکات هیدرات در حدود 300متر مربع بر گرم است. ذرات چندان ریزند که آنها را فقط می توان با میکروسکوپ های الکترونی دید. این ذرات در خمیر سیمان سخت شده گروه های به هم چسبیده ی متراکمی را در بین سایر اجزای بلوری شده و باقی مانده ی دانه های سیمهن آب نگرفته (هیدرات نشده) تشکیل می دهند. این ذرات به دانه های ماسه و سنگدانه ی درشت نیز می چسبد و اصولا همه چیز را به هم می چسبانند تشکیل این ساختار سیمانی همان خاصیت چسبانندگی خمیر سیمان است که عامل گیرش سخت شدن و کسب مقاومت در سیمان را تشکیل می دهد.

وقتی بتن خود را می گیرد حجم کل آن تقریبا بدون تغییرباقی می ماند اما بتن سخت شده دارای حفره هایی است که با آب و هوا پر شده اند و مقاومتی ندارند مقاومت خمیر سیمان مربوط به قسمت توپر آن است و عمدتا در کلسیم سیلیکات هیدرات و اجزای بلورین آن موجود است.

هر چه خمیر سیمان حفره های کمتری داشته باشد بتن مقاوم تر است. بنابراین هنگام اختلاط بتن نباید ابی بیشتر از انچه که دقیقا برای خمیری شدن و کارا(کار پذیر) کردن بتن لازم است به کار برده شود. حتی مقدار ابی که در این حالت به کار می رود معمولا بیشتر از ابی است که برای ابگیری(هیدراسیون) کامل سیمان پرتلاند مورد نیازاست. حداقل نسبت وزنی اب به سیمان برای ابگیری کامل سیمان تقریبا 22/0 تا25/0 است.

گاهی اگاهی از مقدار گرمایی که در روند ابگیری سیمان ازاد می شود در برنامه ریزی اجرایی سودمند است. در زمستان گرمای ابگیری کمک می کند تا بتن در برابر اسیب های ناشی از یخبندان محافظت شود. با همه ی این ها چنین گرمایی می تواند در سازه های حجیم مانند سد ها زیانبار باشد زیرا میتواند به ایجاد تنش های نا مطلوبی در حین سرد شدن و پس از سخت شدن بتن بیانجامد.

سیمان پرتلند نوع 1 در خلال سه روز کمی بیش از نیمی از گرمای ابگیری خود را ازاد می کند. سیمان نوع 3 که سیمانی با مقاومت اولیه زیاد است تقریبا همان درصد گرمای خود را در زمانی خیلی کوتاه تر از سه روز ازاد می کند . گرمای کل ازاد شده ی سیمان نوع 2 با گرما زایی متوسط کمتر از دو نوع دیگر است و برای رها کردن فقط نیمی از گرمای خود به مدت زمانی بیش از سه روز نیاز دارد. از انجا که گرمای ابگیری پایین از اهمیت زیادی برخوردار است باید مصرف سیمان پرتلاند نوع 4 که سیمانی با گرمای ابگیری پایین است در نظر گرفته شود.

آگاهی از میزان واکنش بین سیمان و آب اهمیت دارد زیرا این میزان مشخص کننده ی زمان گیرش و سخت شدن سیمان است. واکنش اولیه باید به اندازه ی کافی آهسته صورت گیرد تا زمان لازم را برای حمل و ریختن بتن فراهم آورد. با همه ی اینها پس از ریختن و پرداخت کردن بتن سخت شدن سریع آن مورد نظر است گچی که هنگام آسیاب کردن کلینکر سیمان به آن اضافه می شود به عنوان تنظیم کننده ی میزان آبگیری اولیه سیمان پرتلند عمل می کند. ریز آسیاب کردن-مواد افزودنی-مقدارآب اضافه شده و دمای مصالح در هنگام اختلاط از سایر عواملی اند که بر میزان آبگیری تاثیر می گذارند.

بتن سخت شده

عمل آوری مرطوب

مادام که سیمان هیدرات نشده(آبگیری نشده) همچنان موجود باشد افزایش مقاومت بتن نسبت به زمان ادامه می یابد مشروط بر اینکه بتن مرطوب باقی بماند یا رطوبت نسبی داخل بتن بیش از 80% باشد و دمای بتن نیز مناسب و مطلوب باقی بماند. وقتی رطوبت نسبی داخل بتن به حدود 80% کاهش یابد یا دمای بتن به زبر دمای یخبندان برسد در این صورت هیدراسیون و افزایش مقاومت عملا متوقف می شوند. هرگاه بتن پس از یک دوره خشک شدن دوباره اشباع شود هدراسیون بار دیگر آغاز می شود و مقاومت نیز همچنان افزایش خواهد یافت با همه ی اینها بهتر است عمل آوری مرطوب بتن از زمانی که ریخته می شود تا زمانی که به کیفیت مطلوب می رسد پیوسته ادامه یابد زیرا اشباع مجدد بتن دشوار است.

مقاومت

مقاومت فشاری را می توان به عنوان حداکثر مقاومت اندازه گیری شده ی آزمونه ی بتن یا ملات در برابر بار گذاری محوری تعریف کرد مقاومت فشاری بتن یکی از خواص فیزیکی اصلی بتن است که در محاسبات طراحی مربوط به پل ها- ساختمانها و سایر سازه ها غالبا مورد استفاده قرار می گیرد. بتن هایی که معمولا بیشتر به کار می روند دارای مقاومت فشاری بین 21Mpa و35Mpa هستند. بتن های پر مقاومت دست کم دارای مقاومت فشاری 42Mpa هستند. در عملیات ساختمانی از بتن های با مقاومت 140Mpa استفاده شده است.

مقاومت کششی بتن حدود 8 تا 12 درصد مقاومت فشاری آن است و غالبا 42/0 تا 63/0 برابر جذر مقاومت فشاری براورد می شود.

مقاومت پیچشی بتن به مدول گسیختگی آن و ابعاد عضو بتنی بستگی دارد.

مقاومت برشی بتن بین 35% تا 80%مقاومت فشاری آن است. رابطه ی بین مقاومت فشاری و مقاومت خمشی- کششی- پیچشی و برشی بتن به اجزای تشکیل دهنده ی بتن و شرایط محیطی بستگی دارد.

نسبت آب به سیمان و سن بتن یا میزان پیشرفت هیدراسیون بتن از عوامل اصلی موثر بر مقاومت آن به شمار می آیند.

وزن مخصوص

وزن مخصوص بتنی که عموما در رو سازی- ساختمان ها و سازه های دیگر به کار می رود در حدود 2240تا 2400 کیلو گرم بر متر مکعب است. وزن مخصوص بتن متغییر است و به مقدار و دانسیته ی نسبی سنگدانه ها مقدار هوای محبوس یا مقدار هوای عملا ایجاد شده و مقادیر آب و سیمان که در حقیقت بین تحت تاثیر بزرگترین اندازه ی سنگدانه قرار دارند بستگی دارد.

وزن مخصوص بتن مسلح در طراحی سازه های بتن مسلح عموما 2400 کیلو گرم بر متر مکعب گرفته می شود وزن بتن خشک برابر است با وزن بتن تازه منهای وزن آب تبخیر شده ی آن. مقداری از آب اختلات در خلال فرایند آبگیری بطور شیمیایی با سیمان ترکیب می شود و آن را به ژل سیمان تبدیل می کند مقداری ازاین آب نیز در حفره ها و لوله های مویین گیر می افتد و تحت شرایط معمولی تبخیر نمی شود. مقدار آبی که در محیطی با رطوبت نسبی 50% تبخیر می شود حدود 2 تا 3 % وزن بتن است که به مقدار آب اولیه بتن مشخصه های جذب آب سنگدانه ها و اندازه ی سازه بستگی دارد.
جدا ازبتن معمولی انواع بسیاری از بتن های دیگر برای تامین نیازهای گوناگون وجود دارند که می توان از بتن های سبک با وزن مخصوص 240 کیلو گرم بر متر مکعب که برای عایق بندی به کار می روند تا بتن سنگین با وزن مخصوص 240 کیلو گرم بر متر مکعب که برای عایق بندی به کار می روند تا بتن سنگین با وزن مخصوصی در حدود 6400 کیلوگرم بر متر مکعب که برای وزنه های تعادل یا محافظت در برابر تابش پرتو زا به کار می روند.

مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن

انتظار می رود بتنی که در سازه ها و رو سازی ها مصرف می شود عمری طولانی و هزینه ی نگه داری کمی داشته باشد بتن برای مقاومت در برابر شرایط محیطی پیش بینی شده باید از پایایی مطلوبی برخوردار باشد مخرب ترین عامل جوی یخ زدن و آب شدن است به ویژه هنگامی که بتن خیس و در مجاورت مواد شیمیایی یخ زدا قرار داشته باشد خرابی به دلیل یخ زدن آب در خمیر سیمان- در ذرات سنگدانه- یا در هر دو به وجود می آید.

هوا زایی بتن یا به بیانی ایجاد حباب های هوا در بتن مقاومت آن را در برابر این پدیده ی مخرب به میزان زیادی بهبود می بخشد. حباب های هوا در حین یخ زدن در خمیر سیمان مانند محفظه هایی عمل می کنند که آب رانده شده ی متاثر از تشکیل یخ در خمیر سیمان را در خود جای دهند و به این ترتیب از فشار هیدرولیکی آب می کاهند و در نتیجه انبساط آب در این حالت ویرانگر نیست.

نفوذ پذیری و قابلیت آب بندی

بتنی که در سازه های نگه دارنده ی آب به کار می رود یا بتنی که در معرض هوا یا سایر شرایط محیطی نا مساعد فرار می گیرند باید تقریبا نفوذ نا پذیر یا آب بندی شده باشد به توانایی بتن در نگه داری آب بدون اینکه نشت چشم گیری داشته باشد آب بندی اطلاق می شود. نفوذ پذیری به مقدار آب تراوش کرده از بتن وقتی آب تحت فشار باشد یا به توانایی بتن در جلو گیری از نفذ آب یا سایر مواد(مایع- گاز- یونها و مانند انها) اطلاق می شود به طور کلی همان خواصی از بتن که نفوذ پذیریش را کاهش می دهند بتن را نیز آب بند تر می کنند.

نفوذ پذیری یا تراوایی کلی بتن در برابر اب به تراوایی خمیر سیمان-نفوذ پذیری و دانه بندی سنگدانه-ونسبت خمیر به سنگدانه بستگی دارد. کاهش نفوذ پذیری بتن مقاومت ان را در برابر اشباع شدگی مجدد حمله ی سولفات ها ومواد شیمیایی دیگرونفوذ یون کلر بهبود می بخشد.

نفوذ پذیری برقدرت ویرانگر یخ زدن در حالت اشباع نیز تاثیر می گذارد. در این مورد خاص نفوذپذیری خمیر سیمان از اهمیت خاصی بر خوردار است زیرا خمیر سیمان روی همه ی اجزای بتن را می پوشاند. نفوذ پذیری خمیر سیمان به نسبت آب به سیمان اهنگ آبگیری سیمان یا مدت زمان عمل آوری مرطوب خمیر بستگی دارد. برای دستیابی به بتن کم- تراوا لازم است که نسبت آب به سیمان آن پایین باشد هوازایی در بتن به آب بندی آن کمک می کند ولی بر نفوذ پذیری آن اثر کمی دارد. نفوذ پذیری بر اثر خشک شدن بتن افزایش می یابد.

مهار ترک خوردگی

دو عامل اصلی ایجاد ترک در بتن عبارتند از 1- تنش ناشی از بارهای وارد آمده 2- تنش ناشی از جمع شدگی در حین خشک شدن یا تغییرات دما در بتن مقید شده.

جمع شدگی در حین خشک شدن از جمله خواص ذاتی و اجتناب نا پذیر بتن است.

بنابراین برای کاهش عرض ترک ها می توان از میلگرد های فولادی که در جای مناسبی قرار داده شده اند(میلگرد های جمع شدگی و حرارتی) استفاده کرد یا اینکه برای تعیین محل ترک ها از قبل و کنترل آنها می توان درزهای گوناگون را به کار برد تنش حرارتی ناشی از نوسان دما می تواند باعث ترک خوردگی به خصوص در سنین اولیه بتن شود.

ترک های جمع شدگی بتن به دلیل درگیری و مقید بودن بتن است. وقتی جمع شدگی رخ دهد و بتن درگیر مقید نباشد بتن ترک نمی خورد. درگیری بتن از چندین منبع ناشی می شود.

جمع شدگی در حین خشک شدن همواره در نزدیکی سطح بتن بیشتر از داخل آن است از این رو بخش های مرطوب داخلی بتن سطح را مقید می کنند و می توانند باعث ترک خوردگی شوند. آرماتورهای فولادی داخل بتن بخشهای به هم پیوسته شده ی سازه ی بتنی و اصطکاک بین بتن و بستر زیر آن از عوامل دیگر مقید کننده ی بتن بشمار می آیند.

انواع سیمان پرتلند

انواع مختلف سیمان پرتلند برای تامین نیازهای فیزیکی و شیمیایی متعارف گوناگون برای اهداف و کاربرد های خاص تولید می شوند آزمون شماره ی ASTM C150 {مشخصه ی استاندارد برای سیمان پرتلند} هشت نوع سیمان پرتلند به شرح زیر را فراهم می آورد:

نوع I معمولی

نوعIA معمولی هوا زا

نوعVI مقاومت متوسط در برابر سولفات

نوعIIA مقاومت متوسط در برابر سولفات و با خاصیت هوازایی

نوع III با مقاومت اولیه بالا

نوع IIIA با مقاومت اولیه ی بالا و با خاصیت هوازایی

نوع IV با حرارت آبگیری کم

نوع V بسیار مقاوم در برابر سولفات

سیمان های هیدرولیکی آمیخته

سیمان های هیدرولیکی آمیخته از آمیختن دقیق و یکنواخت دو یا چند نوع مواد نرم بدست می آیند مواد عمده ای که برای آمیختن مورد استفاده قرار می گیرند شامل سیمان پرتلند- روباره ی آهن گدازی دانه دانه آسیاب شده- خاکستر بادی و سایر پوزولان ها- آهک آبدیده و ترکیبات پیش آمیخته ی سیمان با این مواد می شوند.

استفاده از غبار کوره ی سیمان- دوده ی سیلیسی و مواد دیگر نیز برای کاربرد در سیمان های آمیخته ی در دست بررسی اند. سیمان های هیدرولیکی آمیخته باید با ضوابط ASTM C595 مطابقت داشته باشند.استاندارد ASTM C595 سیمان های آمیخته را به پنج گروه تقسیم می کنند:

سیمان پرتلند آمیخته با روباره ی آهن گدازی- نوع 1S

سیمان پرتلند پوزولانی – نوع 1P و نوع P

سیمان روباره ای- نوع S

سیمان پرتلند اصلاح شده با پوزولان- نوع 1(PM)

سیمان پرتلند اصلاح شده با روباره- نوع 1(SM)

سیمان های پرتلند آب بند

سیمان پرتلند آب بند معمولا با افزودن مقدار کمی از یک ماده ی مضاف ضد آب مانند استئارات(سدیم-الومینیم-و مانند آنها) به کلینکر سیمان پرتلندبه هنگام آسیاب کردن نهایی ان تهیه می شود. این سیمان به رنگ سفید یا خاکستری تولید می شود. این نوع سیمان انتقال مویینه ی آب را تحت فشار ناچیز یا بدون فشار کاهش می دهد ولی جلوی انتقال بخار اب را نمی گیرد.

سیمان های خمیری

سیمان های خمیری با افزودن مواد روان کننده تا 12% حجم کل به سیمان های پرتلند نوع I یا نوع II درهنگام آسیاب کردن تولید می شوند. سیمان های خمیری برای ساختن اندود و پوشش های سیمانی نما به کار می رود.

سیمان با گیرش تنظیم شده

سیمان با گیرش تنظیم شده سیمانی هیدرولیکی است که کنترل و ساختنش چنان است که می تواند بتنی با زمان های گیرش از چند دقیقه تا یک ساعت تولید کند به همین ترتیب بتن تولید شده دارای رشد مقاومت اولیه ی سریعی است و می تواند در طی یک ساعت پس از گیرش به مقامت فشاری 7Mpa یا بیشتر برسد.

این سیمان سیمان پرتلند اصلاح شده ای است که می تواند در همان کوره ای تولید شود که برای ساخت سیمان پرتلند معمولی استفاده می شود.

سیمان با گیرش تنظیم شده شامل ترکییب های کنترل کننده ی گیرش(سولفات کلسیم) و ترکیبات افزاینده ی رشد مقاومت اولیه است. خواص فیزیکی نهایی به دست امده با این نوع سیمان در بسیاری موارد با مخلوط های مشابه که با سیمان پرتلند ساخته می شوند شبیه است.

سیمان های دارای افزونه ی سودمند

افزونه های سودمندی که می توانند همراه با کلینکرسیمان آسیاب شوندترکیبی از افزونه های کاهنده ی آب-دیر گیرکننده هاوتسریع کننده هاهستند. سیمان ساخته شده با این افزونه ها شامل کنترل کننده ی گیرش باید ضوابط ASTM C688راتامین کند .

کربنات و بی کربنات قلیایی

اثر کربنات ها و بی کربنات های سدیم و پتاسیم بر زمان گیرش سیمان های گوناگون متفاوت است. کربنات سدیم می تواند باعث گیرش خیلی سریع شود بی کربنات ها می توانند گیرش را تسریع یا کند کنند. وجود این نمک ها با غلظت های زیاد می تواند مقاومت بتن را به نحو چشمگیر کاهش دهد. زمانی که مقدار کل نمک های محلول بیشتر از 1000قسمت در میلیون باشد باید برای تعیین اثر انها برزمان گیرش و مقاومت 28روزه آزمایش هایی انجام شود. در چنین مواردی احتمال تشدید واکنش قلیایی سنگدانه نیز باید در نظر گرفته شود.

آب های اسیدی

پذیرش آب اختلاط اسیدی باید بر اساس غلظت(بر حسب قسمت در میلیون) اسید ها در اب صورت گیرد. گاهی پذیرفتن اب اختلاط بر اساس مقدار PHاست که مقدار غلظت یون هید روژن را نشان می دهد. مقدار PHیکی ازمعیار های شد ت است.ولی بهترین معیار واکنش اسیدی یا بازی به شمار نمی آید. اب های اختلاط حاوی اسید کلریدریک –اسید سولفوریک وسایر اسید های غیر عالی تا مقدار غلظت 10000قسمت در میلیون عموما بر مقاومت اثر نا مطلوبی نمی گذارد. آب های اسیدی بامقدارPHکمتر از سه ممکن است در زمینه ی حمل و نقل بتن مشکلاتی به وجود می آورد و تا حد امکان باید از کار برد آنها اجتناب کرد.

لای یا ذرات معلق

وجود حدود PPM2000از رس معلق یا ذرات ریز سنگ در آب اختلاط مجاز است. مقادیر بیش تر این مواد ممکن است بر مقاومت اثری نداشته باشند ولی بر سایر خواص برخی مخلوط های بتنی تاثیر گذارند. اب گل الود را باید پیش از مصرف از میان حوضچه های ته نشینی گذرانید ویا با روش های دیگری تصفیه کرد تا مقدارلای رسی که به مخلوت اضافه می شود کاهش یابد. وقتی ذرات سیمان توسط آب شستشویی که به مصرف مجد د می رسد به بتن برگردانده می شوند می توانند دارای غلظت قابل قبولی برابر با PPM50000باشند.

دانه بندی

دانه بندی عبارت است از توزیع دانه های سنگدانه که از طریق جدایش به کمک الک تعیین می شود (ASTM C136). اندازه ی دانه های سنگدانه با استفاده از الک های توری سیمی با سوراخ های مربعی تعیین می شود. هفت نوع الک استاندارد ASTM C33 برای سنگدانه ی ریز دارای سوراخ هایی از الک نمره ی100(m150) تا mm9.5 هستند. سیزده نوع الک استاندارد برای سنگدانه ی درشت دارای سوراخ هاییاز 1.18تاmm100 هستند مقادیر روا داری برای اندازه ی سوراخ الک ها در ASTM E11 آورده شده اند.

شماره های اندازه برای سنگدانه های درشت مربوط به درصد (وزنی) سنگدانه های رد شده ازمجموعه ای از الک ها است. برای ساخت واجرای بزرگراهها استاندارد ASTM C33 دربردارنده ی شش شماره ی اندازه ی دیگربرای سنگدانه های درشت افزون برسیزده شماره ی اندازه ی مورداشاره درASTM C33 است. سنگدانه ی ریز یا ماسه فقط دارای یک محدوده ی اندازه ی دانه هاست. دانه بندی و محدوده های دانه بندی معمولا بر حسب درصد مواد رد شده از هر الک بیان می شوند. دلایل بسیاری برای مشخص کرد ن حدود دانه بندی وحداکثر اندازه ی سنگدانه وجود دارد دانه بندی و حداکثر اندازه ی سنگدانه علاوه بر تاثییر بر نسبت ترکیب سنگدانه ها بر سیمان و اب مورد نیاز-کارایی-قابلییت پمپ شدن-به صرفه بودن –تخلخل-جمع شدگی و پایایی (دوام) بتن نیز تاثییر می گذارد تغییرات دانه بندی می تواند به طور جدی بر یک نواختی بتن در هر بار بتن سازی تا ثیر بگذارد. ماسه های خیلی ریزغالبا به صرفه نیستند ماسه های خیلی درشت مخلوط های خشن بدون کارایی تولید می کنند. به طور کلی –سنگدانه هایی که دارای منحنی دانه بندی پیوسته باشند و برخی از اندازه ی دانه ها در انها بسیار کم یا بسیار زیاد نباشد رضایت بخش ترین نتایج را به دست می دهند

دانه بندی سنگدانه ی درشت

بزرگ ترین اندازه ی سنگدانه ی درشت مصرف شده ی در بتن از جنبه های اقتصادی حائز اهمییت است. معمولا برای سنگدانه های کوچک تر آب و سیمان بیشتری نسبت به سنگدانه های بزرگ تر مورد نیاز است. افزایش هزینه ی تهیه و حمل و نقل سنگدانه های بزرگتر از mm50 ممکن است با صرفه جوییدر مصرف سیمان جبران شود. از این گذشته برای نسبت اب به سیمان یکسان-سنگدانه های با بزرگترین اندازه ی گوناگون ممکن است بتن هایی تولید کنند که مقاومت انها با یکدیگر اختلافی جزئی داشته باشد در برخی موارد در نسبت اب به سیمان یکسان بتن با حداکثر اندازه ی سنگدانه ی کو چک تر مقاومت فشاری بالاتری دارد. این موضوع به ویژه برای بتن های مقاومت بالا صادق است حداکثر اندازه ی بهینه سنگدانه ی درشت برای بتن های بامقاومت بالا تر به مقاومت نسبی خمیر سیمان چسبندگی ی سیمان و سنگدانه – ومقاومت دانه های سنگدانه بستگی دارد.

دانه بندی سنگدانه ی ریز

ضوابط ASTM C33 دامنه ی نسبتا وسیعی را برای دانه بندی ی سنگدانه ی ریز مجاز می داند در حالی که گاهی مشخصات سازمان های دیگر محدودیت های بیشتری را اعمال می کنند. مطلوب ترین دانه بندی برای سنگدانه ی ریز به نوع کار-پرمایه بودن- مخلوط و بزرگ ترین اندازه ی سنگدانه ی درشت بستگی دارد. در مخلوط های کم مایه یا هنگامی که سنگدانه های درشت با اندازه ی کوچک به کار می روند. دانه بندی مطلوب سنگدانه ی ریز برای تامین منظور کارایی ان دانه بندی است که در صدهای عبوری اش به حداکثر درصد های عبوری پیش نهاد شده برای هر الک نزدیک باشد. در حالت کلی چنانچه نسبت اب به سیمان ثابت نگه داشته شود ونسبت سنگدانه ی ریز به سنگدانه ی درشت به درستی انتخاب شود-محدوده ی وسیعی از دانه بندی را می توان مورد استفاده قرارداد بدون اینکه اثر چشمگیری بر مقاومت بگذارد. گاهی با تنظیم مخلوط بتن به گونه ای که با دانه بندی سنگدانه های محلی سازگاری داشته باشد حداکثر صرفه جویی ی اقتصادی به دست می اید. هر اندازه که منحنی ی دانه بندی یک نواخت تر باشد با صرفه تر خواهد بود.

مقادیری از سنگدانه ی ریز که از الک سماره ی 50و100 عبور می کنند بر کارایی بافت سطحی و اب انداختگی بتن اثر می گذارند. بیشتر مشخصات فنی مقدار عبوری از الک شماره ی 50 را بین 10تا30 درصد مجاز می دانند. حد پایینی (10%) می تواند برای بتن ریزی در شرایط اسان یا درمواردی که بتن با دستگاههای مکانیکی پرداخت می شود مانند روسازی ها کافی و مناسب باشد. با همه ی این ها برای کف های بتنی که با دست پرداخت می شوند یا در مواردی که دسطح صاف مورد نیاز باشد. باید از سنگدانه ی ریزی استفاده شود که حداقل 15 درصد ان از الک شماره ی 50 وسه درصد ان یا بیشتر از الک شماره ی 100 رد شده باشد.

غنی سازی سنگدانه

فراوری سنگدانه شامل دو مرحله است:

1) مرحله ی اصلی که شامل خرد کردن- سرند کردن وشستن می شود و برای دست یابی به دانه بندی و تمیزی مناسب است.

2) غنی سازی که عبارت است از بالا بردن کیفیت سنگدانه به کمک روش های تکمیلی- روش های تکمیلی شامل جدا سازی در محیط غلیظ- لرزاندن- طبقه بندی با جریان بالا رونده و خرد کردن می شود.

در روش جدا سازی در محیط غلیظ سنگدانه ها از یک محیط غلیظ گذرانده می شوند. این محیط از مواد معدنی سنگین ریز اسیاب شده و آب تشکیل شده است و نسبت ترکیب آنها چنان است که چگالی ی مخلوط حاصل از چگالی ی دانه های

سنگدانه کم تر اما از چگالی ی دانه های زیان آور بزر گتر باشد. دانه های سنگین تر ته نشین و دانه های سبک تر شناور می شوند. این روش را وقتی می توان به کار برد که چگالی ی دانه های قابل قبول و دانه های زیان اور اختلاف زیادی با یکدیگر داشته باشند. درروش لرزاندن(زیرورو کردن) دانه هایی که چگالی ی انها اختلاف کمی با یکدیگر داشته باشند به کمک جریان ضربه ای آب از یکدیگر جدا می شوند. جریان ضربه ای رو به بالای آب از طریق یک قوطی ی سوراخ دار(جعبه ای که کف آن سوراخ دار است) باعث حرکت مصالح سبک تر به لایه ای بر روی مصالح سنگین تر می شود. سپس می توان لایه ی بالایی را برداشت. دانه هایی که چگالی انها اختلاف زیادی با هم دارند به کمک روش طبقه بندی با جریان بالا رونده از یکدیگر جدا می شوند. مصالح سبک مانند چوب و لیگنیت به وسیله ی جریان سریع رو به بالای آب شناور شده و دفع می شوند. روش خرد کردن دانه های نرم و شکننده را از سنگدانه های درشت جدا می کند. پاره ای اوقات این روش تنها وسیله ای است که می تواند مناسب بودن مصالح را برای مصرف امکان پذیر سازد. متا سفانه با هر روشی همواره مقداری از مصالح قابل قبول تلف شده و جدا کردن دانه های زیان آورنیزممکن است دشواریا گران باشد

بازیافت بتن کهنه

فکر استفاده از بتن کهنه و قدیمی-رو سازی ها-ساختمان ها و دیگر سازه ها به عنوان منبع تهیه ی سنگدانه که در سالهای اخیر در چندین پروژه مورد توجه قرار گرفته است منجر به صرفه جویی در مصالح و انرژی شده است. مراحل این روش شامل: 1)خرد کردن و کندن بتن قدیمی : 2) شکستن بتن ها در سنگ شکن اولیه و ثانویه:3) جدا کردن میلگرد های فولادی وقطعات دیگری که در بتن مدفون شده است :4) دانه بندی و شستن: وسرانجام :5) دپو کردن سنگدانه ی درشت و ریز به دست آمده است. محصول نهایی باید از آلوده گی هایی مانند خاک- قطعات گچ- چوب و مصالح دیگری جز بتن عاری باشد. بتن باز یابی شده صرفا بتن کهنه ی خرد شده ای است که به عنوان سنگدانه به مصرف می رسد. بتن بازیابی شده عمدتا در بازسازی روسازی ها به کار میرود. بتن بازیابی شده به طور رضایت بخشی به عنوان سنگدانه در زیر اساس های دانه ای- زیر اساس های بتنی کم سیمان- خاک های تقویت شده با سیمان و در بتن جدید به عنوان تنها نوع سنگدانه یا به عنوان جایگزینی بخشی از سنگدانه ی مصرفی به کار رفته شده است. سنگدانه ی حاصل از بازیابی بتن عموما جذب آب بالا تر و چگالی پایین تری نسبت به سنگدانه ی معمولی دارد.

مقاومت

هر گاه مقدار هوا ثابت نگه داشته شود مقاومت به نسبت عکس آب به سیمان تغییر می کند. نمونه ای از رابطه ی ما بین مقاومت فشاری 28 روزه و نسبت آب به سیمان برای بتنی که درصد هوازایی مشخصی دارد.با افزایش مقدار هوا عموما می توان مقاومت حاصل را با ثابت نگه داشتن نسبت حفره ها به سیمان حفظ کرد. با همه ی این ها برای این منظور شاید ضرورت پیدا شود که مقدار سیمان در مخلوط های پر مایه تر افزایش یابد. علاوه بر بتن هوازایی نشده بتن هوازایی شده را نیز می توان به آسانی چنین طراحی کردکه از هر دو نوع بتن مقاومت های متوسط یکسانی به دست آید. به طور کلی هر دو نوع بتن مقدار یکسانی سنگدانه ی درشت دارند. وقتی مقدار سیمان و اسلامپ ثابت نگه داشته شود هوادهی به کاهش ماسه و آب مورد نیاز می انجامد. بنابراین بتن های هوادار می توانند نسبت های آب به سیمان پایین تری در مقایسه با بتن های هوازایی نشده داشته باشند وکاهش در مقاومت را که عموما با هوا دهی همراه است به حداقل برسانند. به ازای نسبت های ثابت آب به سیمان مقاومت متناسب با افزایش مقدار هوا کاهش می یابد. با همه ی این احوال مقداری کاهش مقاومت به منظور کسب مزیت های دیگر مانند بهبود کار پذیری می تواند قابل تحمل باشد. کاهش مقاومت در مخلوط های با مقاومت بالاتر (با مقدار سیمان بیشتر) چشمگیر می شود. مقاومت در مخلوط های کم مایه یا زبر عموما با ایجاد مقادیر مناسبی از حباب های هوا افزایش می یابد زیرا هوازایی در این مخلوط ها به کاهش نسبت آب به سیمان و بهبود کارایی (کارپذیری) می انجامد. برای بتن های با مقاومت متوسط به ازای هر 1درصد افزایش هوا مقاومت فشاری 2تا6 درصد کاهش می یابد. مقاومت واقعی متغیر است و تحت ثاثیر نوع سیمان- مواد افزودنی وسایر اجزای تشکیل دهنده ی بتن قرار دارد. ممکن است دست یابی به مقاومت بالا با بتن هوازایی شده گاهی دشوار باشد. هر چند حباب های هوا با کاهش آب اختلاط بتن همراه است لیکن مخلوط هایی با مقدار سیمان زیاد در مقایسه با مخلوط های کم سیمان به اب بیشتری نیاز دارند بنابر این افزایش مقاومت مورد انتظار به خاطر سیمان اضافی به نحوی باازیاداب خنثی می شود.

مواد افزودنی بتن

مواد افزودنی موادی به غیر از سیمان پرتلند-آب –سنگدانه ها و الیاف هستند که اندکی پیش از اختلاط یا در خلال اختلاط به مخلوط بتن افزوده می شوند. مواد افزودنی بر حسب نوع عملکرد خود می توانند به قرار زیر دسته بندی شوند

1)مواد افزودنی حباب هوا ساز

2)مواد افزودنی کاهنده ی آب

3)مواد افزودنی کندگیر کننده

4)مواد افزودنی تسریع کننده

5)مواد افزودنی روان کننده

6)مواد افزودنی معدنی بسیار ریز شده

7)مواد افزودنی متفرقه – مانند مواد افزودنی کارایی بخش- پیوند زا- عایق رطوبت- کاهنده ی تراوایی- دوغاب ساز- کف ساز- رنگ زا- بازدارنده ی خوردگی و آسان کننده ی پمپاژ.

دلایل اصلی استفاده از مواد افزودنی عبارت اند از:

1)کاهش قیمت ساخت و اجرای بتن

2)دستیابی به برخی خواص که رسیدن به آنها به کمک مواد افزودنی کارآمد تر و موثرتر ازهر دو روش دیگری است.

3) برای اطمینان از کیفیت بتن در هنگام مراحل اختلاط- حمل- ریختن و عمل آوردن در شرایط آب و هوایی نا مناسب.

4) برای غلبه بر برخی پیش آمدهای ناگهانی در حین عملیات بتن ریزی .

علی رقم این موارد تاکید این نکته ضروری است که هیچ ماده ی افزودنی از هر نوع و هر مقداری که باشد نباید به عنوان جانشینی برای اجرای خوب بتن تلقی شود. میزان تاثیر مواد افزودنی به عواملی از جمله نوع-جنس و مقدار سیمان:مقدار آب:شکل- دانه بندی و نسبت ترکیب سنگدانه زمان اختلاط: اسلامپ:ودمای هوا وبتن بستگی دارد.

مواد افزودنی کاهنده ی آب

مواد افزودنی کاهنده ی آب برای کاهش مقدار آب اختلاط مورد نیاز برای تولید بتنی با اسلامپ مشخص به منظور کاهش آب به سیمان یا به منظور افزایش اسلامپ مصرف می شوند. کاهنده های متعارف آب مقدار آب را تقریبا 5تا10 درصد کاهش می دهند. کاهنده های ممتاز آب مقدار آب را بین 12تا30 درصد کاهش می دهند. افزودن ماده ی افزودنی کاهنده ی آب به یک مخلوط چنانچه از مقدار آب اختلاط آن کاسته نشود می تواند مخلوطی با اسلامپ بسیار بالا ذتولید کند. با همه ی این ها میزان افت اسلامپ کاهش نمی یابد و در بسیاری موارد ممکن است افزایش یابد. افت اسلامپ سریع منجر به کاهش کارایی و زمان کمتر برای بتن ریزی می شود. به دطور کلی استفاده از مواد افزودنی کاهنده ی آب چنانچه نسبت آب به سیمان کاهش یابد با افزایش مقاومت توام است. مواد افزودنی کاهنده ی آب علیرغم کاهش در مقدار آب ممکن است باعث افزایش چشمگیری در جمع شدگی ناشی از خشک شدن شوند. بهره گیری از کاهنده ی آب به منظور کاهش مقدار سیمان و آب در حالی که نسبت آب به سیمان ثابت نگه داشته شود می تواند به مقاومت فشاری یکسان یا اهش یافته منجر شود و نیز ممکن است افت اسلامپ را در برابر یا بیشتر کند.

مواد افزودنی ضد قارچ- ضد میکروب و ضد حشره

رشد باکتری ها و قارچ ها بر روی سطح بتن یا در درون بتن را می توان تا حدودی با بهره گیری از مواد افزودنی ضد قارچ و ضد میکروب و ضد حشره کنترل کرد. موثر ترین مواد از این دسته فنل های پلی هالوژنه- امولسیون های دی آلدرین و ترکیبات مس هستند اثر این مواد عموما موقتی است و در مقادیر مصرف بالا ممکن است مقاومت فشاری بتن را کاهش دهند.

اختلاط بتن

تمامی بتن باید به کلی مخلوط شود تا ظاهری یکنواخت داشته باشد و همه ی اجزای تشکیل دهنده ی آن به صورت موزونی پخش شوند. نباید مخلوط کن ها را بیشتر از ظرفیت اسمی آنها بار گیری کرد و تقریبا باید با سرعت های طراحی شده ی خود کار کنند. برای افزایش تولید بتن به جای افزایش سرعت یا بار گیری بیش از اندازه تجهیزات و مخلوط کن موجود باید از مخلوط کن بزرگ تر یا مخلوط کن های اضافی استفاده کرد. چنانچه تیغه های مخلوط کن فرسوده یا با بتن سخت شده پوشانده شوند بهره وری عمل اختلاط کم تر خواهد شد. تیغه هایی که خیلی فرسوده شده اند باید جایگزین شوند وبتن سخت شده باید هر چند وقت یکبار و ترجیحا پس از هر بار تولید روزانه ی بتن از اطراف تیغه ها زدوده شود. اگر بتن به خوبی مخلوط شده باشد نمونه های برداشته شده از قسمت های گوناگون یک پیمانه اساسا دارای وزن مخصوص مقدارهوا- اسلامپ ومقدار سنگدانه ی درشت یکسانی خواهند بود. حداکثر اختلاف های مجاز در نتایج آزمایش های مربوط به یک پیمانه بتن آماده در مرجع ASTM C94 درج شده است. بتن سبک سازه ای را می توان به همان روش بتن معمولی مخلوط کرد به شرطی که جذب کل سنگدانه ی سبک از نظر وزنی کمتر از 10درصد باشد یا در ساعت اول پس از قوطه ور شدن در آب کمتر از 2 درصد جذب داشته باشد.

مخلوط کن های پر انرژی

مخلوط کن های پر انرژی بر خلاف مخلوط کن های معمولی بتن در ابتدا آمیزه ی سیمان و آب را با کمک تیغه های چرخنده ی بسیار سریع به شکل لجن در می آورند. سپس این لجن به سنگدانه ها افزوده می شود و با تجهیزات معمولی اختلاط مخلوط می شود تا مخلوط بتن یک نواختی به دست آید. اختلاف پر انرژی باعث می شود که آب به طور کامل تری با دانه های سیمان مخلوط شود و به هیدراسیون(آب گیری) کامل تر سیمان انجامد. این روش اختلاط در مقایسه با روش اختلاط معمولی به بهره گیری کار آمد تر از سیمان مقاومت بالا تر و بهبود در سایر خواص بتن می انجامد. مخلوط کن های پر انرژی برای اولین بار در سال 1987میلادی برای تولید بتن آماده در ایالات متحده به کار گرفته شدند.

درزهای اجرایی

درز های اجرایی محل های توقف در مراحل ساخت به شمار می آیند. هر درز اجرایی خوب باید بتن جدید را به بتن موجود بچسباند و از هر گونه جا به جایی

جلو گیری کند. غالبا برای محدود کردن جا به جایی در درس های اجرایی از میلگرد هلی کلاف آجدار استفاده می شود. چون ساختن یک درز اجرایی خوب نیاز به دقت بسیار دارد معمولا این درز ها چنان طراحی و ساخته می شوند که به عنوان درز های انقباض یا جدا کننده عمل کنند و بنابراین در این حالت به طور عمدی غیر چسبنده ساخته می شوند. برای مواد نا چسباننده از روغن- روغن غالب و رنگ استفاده می شود. در کف های ضخیم با بار گذاری سنگین عموما از درز های اجرایی غیر چسبنده با میلگردهای زبانه استفاده میشود در غیر این صورت استفاده از درز های غیر چسبنده ی کام و زبانه ای رضایت بخش خواهد بود. برای دال های نازک درز صاف لب به لب مناسب است.

در بیش تر سازه ها درز هایی در دیوار مورد نظرند که از زیبایی ظاهری نکاهند. با استفاده از نوار های شیار ساز می توان درز ها را در صورتی که خوب اجرا شده باشند نا پیدا یا پنهان کرد. چنین درز هایی هم ظاهر معماری زیبایی دارند وهم ازعملکرد سازه ای مناسبی برخوردارند. با همه ی اینها چنانچه ازنوارهای شیار ساز در سازه هایی استفاده میشود که ممکن است در تماس با نمک های یخ زدا قرار گیرند مانند ستون ها و کوله های پل باید دقت شود که آرماتور های فولادی در محل درز از پوشش بتنی مناسب مورد نیاز برای جلو گیری از خوردگی بر خوردار باشند.

آزمایش سنگدانه ها

نمونه گیری از سنگدانه ها

روش های تهیه ی که معرف سنگدانه باشد در ASTM D75 ارائه شده اند. نمونه گیری دقیق و صحیح اهمیت بسزایی دارد. فرو کاستن نمونه های بزرگ کارگاهی به مقادیر کوچک برای هر یک از آزمایش هاباید دقت انجام گیرد به گونه ای که نمونه های که نمونه های نهایی واقعا معرف سنگدانه ها باشند. برای سنگدانه ی درشت این کار معمولا با روش یک چهارم کردن انجام می گیرد: نمونه را کاملا مخلوط و روی تکه ای کرباس در یک لایه ای 75 یا 100 میلی متری پخش می کنند. سپس دو قسمت روبه رو دور ریخته می شوند. این عمل تا زمانی انجام می شود که اندازه ی مطلوب نمونه باقی بماند. گاهی روشی مشابه برای سنگدانه ی ریز مرطوب به کار می رود. دستگاه های دو نیم کننده ی نمونه برای سنگدانه ی ریز خشک مناسب و مطلوب هستند.

اندازه گیری دما

به علت تاثیر ژرفی که دمای بتن بر خواص بتن تازه و بتن سخت شده دارد بسیاری از مشخصات فنی محدودیت هایی را برای دمای بتن تازه قائل شده اند. برای اندازه گیری دمای بتن می توان از دما سنج های شیشه ای یا دما سنج های حفاظ دارعقربه ای بهره گرفت. دقت دماسنج باید +_0.5Cباشد و باید حداقل 2 دقیقه یا تا زمانی که دمای قرائت شده پایدار شود در نمونه ی معرف بتن باقی بماند. دست کم تا mm75 اطراف بخش حساس دما سنج را باید بتن در بر گرفته باشد. می توان از دما سنج های الکترونیکی دقیق دیجیتالی استفاده کرد. اندازه گیری دما باید تا 5 دقیقه پس از نمونه گیری انجام شده باشد.

مقدار سیمان

مقدارسیمان بتن سخت شده را می توان با کمک روش های استاندارد ASTM C85 و ASTM C1084 یا با بهره گیری از اسید مالیک یا سایر روش های غیر استاندارد تعیین کرد. آزمایش های تعیین مقدار سیمان برای تعیین علت کمبود مقاومت یا دلیل دوام ضعیف بتن سودمندند هر چند که کار برد زیادی در این زمینه ندارند. با این آزمون ها می توان مقدار سنگدانه ی بتن را نیز تعیین کرد. کسی که از این روش های آزمون سود می جوید باید نسبت به تاثیر برخی مواد افزودنی و انواع خاصی از سنگدانه ها که می توانند موجب تغییر نتایج آزمایش شوند آگاهی کامل داشته باشند. وجود مواد افزودنی معدنی بسیار ریز در نتایج آزمایش تاثیر می گذارد.

مقدار مواد افزودنی معدنی و مواد افزودنی آلی

وجود و مقدار انواع خاصی از مواد افزودنی معدنی- مانند خاکستر بادی را می توان با روش ها و تکنیک های سنگ نگاری تعیین کرد. برای تعیین نوع و مقدار ماده ی افزودنی معدنی موجود معمولا نمونه ای از ماده ی افزودنی مصرف شده در بتن به عنوان مرجع مقایسه مورد نیاز است. با استفاده از طیف نگاری فرو سرخی می توان وجود وتا حدودی مقدار مواد افزودنی آلی ( مانند کاهنده های آب) را تعیین کرد.

اختلاط بتن سبک

به طور کلی روش های اختلاط برای بتن سبک سازه ای مشابه روش های اختلاط بتن با جرم حجمی معمولی اند با این تفاوت که ممکن است برخی سنگدانه هایی که جذب بالاتری دارند پیش از استفاده خیس شوند آب افزوده شده در مرکز بتن باید به اندازه ی کافی باشد تا اسلامپ مورد نیاز در محل بتن ریزی را به دست دهد. اسلامپ اندازه گیری شده در مرکز بتن عموما به اندازه ی کافی بالاتر از اسلامپ در کارگاه است.

طرح مخلوط- اختلاط- و بتن ریزی

شیوه های انتخاب نسبت های اختلاط برای بتن سنگین با شیوه های مورد استفاده در بتن معمولی یکسان است. با همه ی این ها اطلاعات اضافی درباره ی طرح مخلوط و نمونه ی محاسباتی ACI 211.1 آورده شده است. در زیر متداول ترین روش های اختلاط و بتن ریزی بتن سنگین را می آوریم:

برای اختلاط و بتن ریزی غالبا روش های معمول و متداول به کار می روند ولی باید دقت کرد تا از پر کردن بیش از اندازه ی مخلوط کن به خصوص با سنگدانه های بسیارسنگینی مانند دم قیچی های فولادی اجتناب شود. پیمانه ها باید تا حدود 50 درصد ظرفیت اسمی مخلوط کن کاهش یابند. چون برخی سنگدانه های سنگین بسیار شکننده اند برای جلوگیری ازخرد شدن این گونه سنگدانه ها که آثار زیانبخشی بر کارایی و آب انداختگی به دنبال دارد باید از اختلاط بیش از اندازه پرهیز شود.

روش های سنگدانه ی از پیش آکنده را می توان برای بتن ریزی بتن بتن معمولی و سنگین در نواحی محبوس واطراف اقلام کارگذاری شده به کاربرد تا جدا شدگی

سنگدانه های درشت به خصوص دم قیچی ها یا ساچمه های فولادی به حداقل برسد. این روش جمع شدگی حین خشک شدن را نیز کاهش می دهد و بتنی با جرم حجمی و ترکیب یکنواخت تولید می کند. در این روش سنگدانه های درشت در داخل قالب ها چیده می شوند و سپس دوغاب ساخته شده از سیمان- ماسه و آب از طریق لوله هایی که از پیش کار گذاشته اند به داخل این سنگدانه ها پمپ می شود تا فضاهای خالی بین آنها را پر کند. آنجا که فضا محدود باشد پمپ کردن بتن سنگین می تواند سودمند افتد. به دلیل جرم حجمی بالاتر بتن های سنگین نمی توان آنها را در مقایسه با بتن های معمولی تا مسافت های طولانی پمپ کرد.

روش فرو بردن روشی است که در آن 50 میلی متر یابیشتر ملات در داخل قالب ریخته و روی آن با لایه ای از سنگدانه ی درشت پوشانده می شود سنگدانه ها به کمک کوبیدن با میله یا ایجاد ارتعاش داخلی به داخل ملات فرو می روند. باید دقت شود تا از توزیع یکنواخت سنگدانه در سرتاسر بتن اطمینان حاصل آید.

بتن پر مقاومت

بتن پر مقاومت به طور کلی به بتنی گفته می شود که مقاومت فشاری آن 42Mpa یا بیشتر باشد. بتن های پر مقاومت 140Mpaرا در ساختمان ها به کار برده اند. مقاومت مشخصه ی بتن معمولا بر مبنای نتایج آزمایش28 روزه سنجیده می شود. با همه این ها در سازه های بلندی که به بتن پر مقاومت نیاز دارند روند اجرایی چنان است که اعضای سازه ای در طبقات پایین تر در کمتر از یکسال یا حتی بیشتر تحت بارگذاری کامل قرار نمی گیرند. به همین دلیل در چنین مواردی برای صرفه جویی چشمگیر در هزینه ی مصالح وبتن معمولا مقاومت های فشاری بر اساس نتایج آزمایش 56یا90 روزه تعیین می شوند.

در کارخانه های پیش ساخته و پیش تنیده با استفاده از مخلوط های پر سیمان با اسلامپ پایین یا بدون اسلامپ و تحت کنترل دقیق بتن با مقاومت بالا به طور عادی و روز مره تولید می شود. این مخلوط های خیلی سفت در قالب های بسیار محکم ریخته می شوندوازطریق ارتعاش درازمدت یا روش های شوکی (تقه ای) متراکم می شوند. ولی بتن های درجا را در قالب های ضعیف تری می ریزند که استفاده از روش های پیش گفته را برای متراکم کردن بتن را نمی دهند بنابر این برای دست یابی به تراکم مورد نظر و جلو گیری از جدا شدگی و کرمو شدگی در چنین مواردی به بتن های کاراتری نیاز است. برای تولید بتن کارآ و گاهی بتن های روان غالبا مواد افزودنی فوق روان کننده به مخلوط بتن می افزایند.

بتن تازه

مطالب مشابه :

ارائه طرح اختلاط بتن با مشخصات ويژه براي استفاده در قالب هاي منقش طرح توسعه حرم حضرت معصومه (س)

طرح اختلاط بتن

اختلاط بتن آماده و بتن ريزی

بتن تازه

طرح اختلاط بتن

آزمایشگاه تکنولوِژی بتن - سه مورد آزمایش

بتن سبك ، طرح اختلاط و مسابقات دانشجويي

دونمونه از طرح اختلاط بتن خود متراکم