برآورد فوری شدت زلزله‌های کشور امکانپذیر شد

برآورد فوری شدت زلزله‌های کشور امکانپذیر شد

ایران از این پس می‌تواند تنها یک دقیقه پس از هر زمین‌لرزه، نقشه‌های لرزش زمین را برای برآورد شدت زلزله و خسارات احتمالی تهیه کند؛ نقشه‌هایی که سازمان زمین‌شناسی آمریکا نیز آن را تأیید می‌کند.

به گزارش خبرنگار علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، دکتر «محمد پورمحمد شاهوار» که تهیه این نقشه‌ها را به عنوان موضوع پایان‌نامه خود در پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله پی گرفته است، نخستین ایرانی متخصص در زمینه تهیه نقشه‌های لرزش زمین(Shake Map) است.

وی در گفت‌وگو با خبرنگار علمی ایسنا درباره کاربرد این نقشه‌ها گفت: نقشه‌های لرزش زمین می‌تواند شدت، شتاب و سرعت وقوع زلزله را پس از رخداد تعیین کند تا گروه‌های امداد و نجات بر اساس آن راحت‌تر نیروهای خود را به محل‌های بیشتر آسیب‌دیده اعزام کنند.

این متخصص تهیه نقشه‌های لرزش زمین که دانش‌آموخته رشته ژئوفیزیک- زلزله‌شناسی از پژوهشگاه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله است، طبق راهنمایی‌های دکتر مهدی زارع، معاون این پژوهشگاه که استاد راهنمای وی در پروژه کارشناسی‌ارشد و دکتری بوده است، تهیه نقشه‌های لرزش زمین را آغاز کرده است.

به گفته شاهوار نخستین نقشه لرزش زمین توسط وی برای زلزله کوه‌زرد سمنان تهیه شده است و پس از آن تهیه نقشه برای زلزله‌های دیگر نیز پیش گرفته شده تا جایی که برای زلزله وان ترکیه نیز با این که خارج از مرزهای کشور بوده است، نقشه لرزش زمین دقیقی تهیه کرده است.

وی در این باره توضیح داد: نقشه‌های تهیه شده در پژوهشگاه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله برای زلزله وان تا اندازه‌ای دقیق بود که سازمان زمین‌شناسی امریکا نیز نقشه‌های لرزش زمین‌ خود را با آن تطبیق داد و دکتر وال که خود پایه‌گذار تهیه نقشه‌های این‌چنین است طی ایمیلی به دکتر زارع از ایشان خواسته بود تا کالیبریشن‌های ما در اختیار آنان قرار داده شود تا برای تهیه نقشه لرزش زمین کشورهای زلزله‌خیز منطقه از آنها استفاده کنند.

نقشه‌های تهیه شده در ایران با استفاده از روابطی که متخصصان در پژوهشگاه به دست آورده‌اند تهیه شده است و سازمان زمین‌شناسی امریکا نیز این نقشه‌ها را بر اساس روابط خود تنظیم می‌کند. به همین دلیل است که نتایج مختلفی از آنها حاصل می‌شود.

نقشه لرزش زمین زلزله 20 فروردین کاکی

به گفته وی تهیه این نقشه‌ها در دنیا نیز از سال 1999 آغاز شده و با گذشت زمان کاملتر و کاربردی‌تر شده است.

شاهوار دوره کارشناسی ارشد خود را در سال 1382- سالی که زلزله بم به وقوع پیوست- آغاز کرده است و به گفته وی در آن سال تا آخرین ساعات روز نیز کسی به درستی نمی‌دانست که کدام مناطق خسارت بیشتری دیده‌اند و حتی مؤسسه ژئوفیزیک نیز زلزله را بسیار دورتر از بم تخمین زده بود و همین موضوع باعث شد تا امدادرسانی بسیار دیر انجام شود.

وی افزود: در زلزله سراوان نیز بسیاری به دلیل احساس زلزله در دبی تصور می‌کردند که مرکز زلزله به درستی تخمین زده نشده است و در شدت و بزرگای زلزله اشتباه شده است در حالی که چنین نبود و تهیه نقشه‌های لرزش زمین به رفع این سوءتفاهم کمک کرد.

قرار است از این پس پژوهشگاه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله پس از هر زمین‌لرزه این نقشه‌ها را در وب‌سایت خود قرار دهد تا بر اساس مختصات شهری مشخص شود که کدام مناطق خسارات بیشتری دیده‌اند. نقشه‌های این‌چنین را سازمان زمین‌شناسی امریکا نیز تهیه کرده است اما پایه نقشه‌های این سازمان اطلاعات کم آنها درباره ساختار ایران است.

وی برای تهیه این نقشه‌ها از اطلاعات اولیه بزرگی و مکان زمین‌لرزه استفاده می‌کند تا نقشه‌های پایه‌ای را برای نشان دادن شدت، سرعت و شتاب زلزله در فواصل مختلف نشان دهد.این نقشه‌ها معمولا یک دقیقه پس از زمین‌لرزه آماده هستند و با تکمیل شدن داده‌های شتاب‌نگاری و لحاظ کردن مشاهدات مردم، کامل‌تر می‌شود. البته در این نقشه‌ها باید سازه‌های منطقه نیز لحاظ شود که قاعدتاً شدت خرابی در مناطق روستایی بیش از مناطق شهری است.

شاهوار درباره اینکه این نقشه‌ها در نهایت قرار است چه کمکی به مدیریت زلزله پس از وقوع آن کنند، تصریح کرد: مهمترین هدف تهیه این نقشه‌ها این است که سازمان‌های امداد و نجات مانند هلال احمر بتوانند بر اساس آنها تصمیم بگیرند که نیروهای خود را چگونه به مناطق زلزله‌زده گسیل کنند.

وی چندین نقشه همزمان را با کاربردهای مختلف برای رسانه‌ها و متخصصان تهیه می‌کند که همگی آنها در نهایت شدت، سرعت و شتاب زلزله را نشان می‌دهند.

شاهوار ادامه داد: قرار است اطلاعات این نقشه‌ها را روی FTP سرور پژوهشگاه بفرستیم تا سازمان هلال احمر نیز با بتواند با یک لینک مستقیم نقشه‌ها را دریافت و از اطلاعات آنها استفاده کند. پروژه‌ای نیز برای بیشتر کردن این همکاری از دو سال پیش آغاز شده اما تا کنون به نتیجه ای نرسیده است.

نقشه‌های تهیه شده توسط وی اگر به اطلاعات دقیق‌تری مانند بافت زمین و یا نوع ساخت‌وسازهای منطقه نیز مجهز شود با احتمال زیاد تخمین می‌زند که کدام مناطق خسارات شدیدتر و کدام مناطق تلفات بیشتری داشته‌اند.

شاهوار و همکاران او در حال تهیه نرم‌افزاری هستند که بتواند به صورت اتوماتیک نقشه‌های لرزش زمین را تهیه کند تا تهیه آن‌ها به یک فرد و زمان مشخص محدود نشود. این برنامه مراحل آزمایش خود را نیز گذرانده است و در صورت تأمین مالی برای برخی سخت‌افزارهای مرد نیاز در پژوهشگاه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله راه‌اندازی خواهد شد.

انتهای پیام
کد خبرنگار: 71458

بدست اوردن نیروها

بدست اوردن نیروها

برای مشاهده نیروهایی که برای طراحی و کنترل برش پانچینگ بکار برده می شوند می توانید به منوی Display - Show Tables رفته سپس در برگه باز شده گزینه Punching Shear Data را علامت دار می نمائیم .

مورد دیگر که راحتتر می باشد می توانیم با راست کلیک کردن بر روی گره عضو ستون نتایج مربوط به کنترل برش منگنه ای مختص به همان محیط بحرانی را مشاهده فرمائید .

بخشنامه نما سازی

بخشنامه نما سازی 
این دستورالعمل در دو بخش مشتمل بر الزامات، چک لیست راهنمای طراحی نما و پیوست های مربوطه (توصیه ها و تعاریف) به شرح ذیل تدوین گردیده و کلیه ساختمان ها با مساحت زیربنای 2500 مترمربع و بیشتر در شمول آن قرار می گیرند.
الف- الزامات
1- نحوه طراحی 
1-1- طراحی سطوح اصلی و جانبی
1-2- طراحی نمای خرپشته در هماهنگی با نمای ساختمان
1-3- طراحی و تاکید بر فضای ورودی ساختمان متناسب با سایر اجزاء نما
1-4- مجزا نمودن فضای ورودی سواره و پیاده در زمان طراحی
1-5- پوشش درز انقطاع ساختمان از هر دو طرف با استفاده از مصالح به کار رفته در نما
1-6- عدم استفاده از نماهای شیشه ای پیوسته در ساختمان های مسکونی
1-7- طراحی اتصال مصالح به سازه ساختمان (جزئیات اجرایی)
1-8- مکانیابی الحاقات مانند کانال ها و لوله های تاسیساتی، کولر و نظایر آن در بخش های غیر قابل رویت از معبر عمومی و در صورت عدم امکان ارائه طرح پوشش آن ها هماهنگ با نمای ساختمان
1-9- طراحی آبچکان، قرنیز بام و کف پنجره ها در جلوگیری از لغزش آب باران بر روی سطح نما
1-10- طراحی ناودان و سایر کانال های تخلیه آب باران در داخل ساختمان
1-11- طراحی محل نصب هرگونه تابلو، تبلیغ و آگهی بر سطح خارجی نمای ساختمان های غیرمسکونی منطبق بر مواد مبحث بیستم مقررات ملی ساختمان
1-12- رعایت تراز کف خیابان در زمان طراحی ورودی های ساختمان (اعم از سواره و پیاده)
1-13- عدم توسعه دسترسی سواره و پیاده به خارج از حریم ملک (بالابر معلول، پله، رامپ و ...)
1-14- تامین فاصله ایمنی حداقل 2 متر بین نمای ساختمان تا پیاده رو و خط محدوده زمین در ساختمان های غیر مسکونی نما شیشه ای
1-15- استفاده از شیشه ایمن و غیر ریزنده در کلیه سطوح شیشه ای مجاور فضای باز و معبر که دارای عرض 0/9 متر و مساحت بیش از 1/50 متر می باشند.
2- نقشه ها و مدارک مورد نیاز نما جهت صدور پروانه ساختمان 
2-1- جانمایی طرح پیشنهادی در محیط زمینه و نمایش و نحوه تطبیق با عناصر همجوار حداقل دو پلاک از هر طرف ملک (مقیاس 1/200) به همراه تصاویری از بناهای همجوار
2-2- نقشه های نمای پیشنهادی با جزئیات کامل شامل ابعاد بازشوها، ورودی، رنگ، مصالح و ... (مقیاس 1/50)
2-3- نقشه های نمای تمام جبهه های اصلی ساختمان به همراه سایر نقشه های معماری فاز یک ساختمان (مقیاس 1/100)
2-4- جزئیات اتصالات نما به اسکلت ساختمان به مقیاس 1/20 (شامل نقشه سازه نگهدارنده نما)
2-5- برش (عمودی و افقی) از نحوه تعبیه پنجره ها در دیوار به مقیاس 1/10
2-6- تکمیل و تایید چک لیست های طراحی (مطابق بند ب دستورالعمل) توسط مهندس معمار به منظور درج در سوابق پلاک ثبتی
2-7- درج مشخصات کامل مصالح (رنگ، جنس، ضخامت،* ابعاد) در جدول اطلاعات نقشه های نما
3- ساز و کارهای اجرایی 
3-1- صدور گواهی پایان کار ساختمان منوط به انطباق مراحل اجرای ساختمان با نقشه ای مصوب (اعم از پلان،* نما، حجم کلی و سایر جزئیات نما) خواهد بود.
3-2- کلیه مناطق نتایج اقدامات انجام شده نسبت به این دستورالعمل را در هر سه (3) ماه یکبار به اداره کل معماری و ساختمان حوزه معاونت شهرسازی و معماری ثاعلام تا در صورت لزوم نسبت به بازنگری مجدد دستورالعمل اقدام گردد.
3-3- بررسی طراحی نمای ساختمان های 12 طبقه و بیشتر و یا با زیر بنای 20000 مترمربع و بیشتر به عهده شورای معماری حوزه معاونت شهرسازی و معماری خواهد بود.
ب- چک لیست های راهنمای طراحی و اجرای نما
1- آیا نمای جبهه های اصلی و جانبی ساختمان طراحی گردیده است؟ 
- بله
- خیر
2- طراحی نمای خرپشته در هماهنگی با نمای ساختمان طراحی شده؟
- بله
- خیر
3- ورودی ساختمان در طراحی مورد تاکید قرار گرفته؟
- بله
- خیر
4- فضای ورودی سواره و پیاده تفکیک گردیده؟
- بله
- خیر
5- درز انقطاع ساختمان در هماهنگی با نما پوشش دارد؟
- بله
- خیر
6- آیا به عدم استفاده از نماهای شیشه ای پیوسته در طراحی ساختمان های مسکونی توجه گردیده؟
- بله
- خیر
7- اتصالات مصالح به سطح بدنه ساختمان (جزئیات اجرایی) ارائه گردیده؟
- بله
- خیر
8- مکانیابی الحاقات (مانند کانال ها و لوله های تاسیساتی، کولر و نظایر آن) در بخش های غیر قابل رؤیت ساختمان طراحی گردیده؟
- بله
- خیر
9- طراحی آبچکان،* قرنیز بام و کف پنجره ها به نحوی است که از لغزش آب باران بر روی سطح نما جلوگیری نماید؟
- بله
- خیر
10- طراحی کانال های تخلیه آب باران و ناودان و در داخل ساختمان پیش بینی شده؟
- بله
- خیر
11- طراحی محل نصب هرگونه تابلو، تبلیغ و آگهی بر سطح خارجی نمای ساختمان های غیر مسکونی منطبق بر مواد بیستم مقررات ملی ساختمان می باشد؟
- بله
- خیر
12- آیا در طراحی ورودی های ساختمان (اعم از پیاده و سواره) تراز کف خیابان رعایت گردیده؟
- بله
- خیر
13- دسترسی سواره و پیاده به ساختمان (بالابر معلول، پله و رامپ) در محدوده ملک طراحی گردیده؟
- بله
- خیر
14- آیا فاصله ایمنی حداقل 2 متر بین نمای ساختمان تا پیاده رو و خط محدوده زمین در ساختمان های غیر مسکونی بیش از 4 طبقه دارای نمای شیشه ای رعایت گردیده است؟
- بله
- خیر
15- استفاده از شیشه ایمن و غیر ریزنده در کلیه سطوح شیشه ای مجاور فضای باز و معبر که دارای عرض 0/9 متر و مساحت بیش از 1/50 متر مربع می باشند رعایت شده است؟
- بله
- خیر
پ- توصیه های طراحی
1- ایجاد رواق یا پیش آمدگی سقف طبقه همکف برای ایجاد سایه و جذابیت بصری در سطح نما 
2- تاکید بر فضای ورودی ساختمان ها با استفاده از تمهیداتی متناسب با ساختار اصلی در طراحی پلان، مانند عقب رفتگی با پیش آمدگی، سایبان (در حد حریم ملک) و سایر موارد مشابه به نحوی که خاصیت دعوت کنندگی و جذابیت را القا نماید.
3- ایجاد عقب نشینی ساختمان از بر معبر اصلی (پیشخوان فضایی) در جهت ایجاد فضای شهری مطلوب یا ایجاد فضای سبز، مبلمان شهری، آب نما و مجسمه و نیمکت.
4- در قطعاتی که دارای عرض بیش از حد متعارف در محل می باشند، تقسیم پهنه نما به پهنه های کوچکتر، متناسب با دانه بندی قالب در ساختمان های همجوار، با استفاده از تمهیدات مناسب در طراحی معماری (پلان و نما)
5- به منظور تامین مطلوبیت بصری در بافت های شهری استفاده از جاگلی (فلاورباکس) در لبه بالکنی ها و یا در مجاورت پنجره ها، مشروط بر اتصال ثابت بر سطح نما.
6- استفاده از نور، رنگ و سایه روشن در سطح نما، به نحوی که جذابیت بصری تاکید گردد.
7- استفاده از پوشش گیاهی در سطح بام و نمای ساختمان
8- طراحی فرم سقف ساختمان ها در هماهنگی با بناهای همجوار، به نحوی که تکمیل کننده فرم سقف همجواری ه و زمینه موجود باشد.
9- ایجاد هماهنگی در خط آسمان (خط بام، خط پیشانی ساختمان، پیش آمدگی در و پنجره) با همجواری ها
10- انطباق طراحی سقف با اقلیم خرد محله (نزولات جوی/تابش آفتاب)
11- استفاده از ریتم و الگوی مشخص در ابعاد و فرم بازشوها (در و پنجره ها)، لبه بالکنی ها و دست اندازها با توجه به الگوی به کارگرفته در نمای ساختمان های مجاور
12- ایجاد در جداره خیابان ها توجه و تاکید بر خط و لبه ساختمان های مجاور
13- طراحی ارتفاع قرنیز در خط پایه ساختمان هماهنگ با شیب زمین و ساختمان های مجاور و نیز انتخاب مصالح مناسب، مقاوم و قابل شستشو
14- آرایش و تزئین دیواره ها و جداره های صاف و یکدست
ت- تعاریف
- نمای ساختمان: بخشی از جداره خارجی ساختمان است که در معرض دید عموم قرار دارد. 
- نمای شیشه ای پیوسته: به نمایی اطلاق می گردد که دارای سطوحی از شیشه باشد بطوریکه در تقسیم آن به سطوح 20 مترمربع و بیشتر، جداکننده ای با مصالح دیگر در بین نباشد.
- اجزاء ساختمان: ورودی ها، پنجره ها، تراس ها و بالکن ها و .... - ارکان اصلی نما: ریتم های افقی (ترکیب لبه های افقی بالای فضاها با طبقات) و ریتم های عمودی (جرزها و ...) و خط آسمان ریتم: تکرار منظم و پیوسته گروه عناصر و اجزای تشکیل دهنده نمای ساختمان

مقاوم سازی ساختمان‌ها

بحث مقاوم سازی ساختمان‌ها به ویژه پس از زمین‌لرزه بم به طور گسترده در کشور مطرح شده است. به گفته رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن حدود 70 درصد ساختمانهای پایتخت که در میان گسلهای شمال و جنوب شهر واقعند در برابر زلزله کاملا آسیب‌پذیرند و سایر شهرهای کشور نیز وضع چندان بهتری ندارند. با این حال به نظر می‌رسد که هنوز اقدامی عملی در جهت مقاوم‌سازی ساختمانهای مسکونی کشور صورت نگرفته است. 
دکتر محمود حسینی، رییس پژوهشکده ‌سازه پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله اساسی‌ترین مانع مقاوم‌سازی ساختمانهای موجود را هزینه‌های سنگین آن می‌داند که بخش عمده‌ای از شهروندان از عهده تامین آن برنمی‌آیند. 
دکتر حسینی با اشاره به تهیه دستورالعمل مقاوم‌سازی ساختمانها در پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی به سفارش سازمان مدیریت که در سال‌های اخیر در طرح‌های مقاوم سازی ساختمانهای دولتی مورد استفاده قرار گرفته، خاطر نشان کرد: 
"در سال 82 مبلغ 10 میلیارد تومان برای مقاوم سازی ساختمانهای دولتی تخصیص داده شد و در سال جاری نیز دو بودجه 20 میلیارد تومانی برای ساختمان‌های دولتی مهم و ساختمان‌های روستایی اختصاص یافته است که این بودجه جذب شده و استفاده می‌شود ولی بخش خصوصی و عموم مردم که بیشتر ساختمانهای غیرمقاوم کشور را در اختیار دارند به تنهایی قادر به تامین هزینه‌های سنگین طرح‌های مقاوم سازی نیستند و به نظر می‌رسد که دولت باید بخشی از درآمدهای نفتی خود را به این زمینه اختصاص دهد." 
وی افزود: طبق یک برآورد تخمینی برای مقاوم سازی تمامی ساختمانهای ضعیف کشور باید تمام درآمدهای نفتی 5/2 تا سه سال کشور را در این زمینه صرف کرد که با توجه به عملی نبودن آن دولت می‌تواند طی دوره‌ای 10 تا 20 ساله بخشی از درآمدهای سالانه خود را به طرح‌های مقاوم سازی اختصاص دهد تا شاهد تحولی قابل توجه در این بخش باشیم. 
رییس پژوهشکده سازه پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله در ادامه در پاسخ به سوالی درباره تغییرات و تحولات مثبت احتمالی در زمینه ایمنی ساخت و سازهای کشور طی یک سال پس از فاجعه بم گفت: همواره پس از وقوع یک زمین‌لرزه بزرگ و تلفات سنگین آن مردم و مسئوولان حساس شده و سعی ‌می‌کنند تا حدی ضوابط ایمنی را بیشتر رعایت کنند ولی بهبود شرایط نامطلوب این بخش مستلزم تغییر عمده در کل نظام ساخت و ساز کشورست. 
وی در عین حال، طرح صدور شناسنامه فنی برای ساختمانها، قطع ارتباط مالی بین مهندسان ناظر و کارفرمایان و پیگرد حقوقی مهندسان محاسب در صورت رعایت نکردن ضوابط آیین نامه را از جمله مواردی دانست که طی یک سال گذشته به طور جدی مورد توجه قرار گرفته و نهایی شدن و تصویب آنها می‌تواند در بهبود وضعیت ساخت و ساز در کشور موثر باشد. 
دکتر حسینی درباره آموزه‌های زلزله بم در زمینه ایمن سازی ساختمانها و ارتقاء آیین‌نامه‌های موجود به ایسنا گفت: تنها نکته‌ای که درباره آیین‌نامه 2800 بدست آمده مربوط به رفتار سازه‌های فلزی دارای بست افقی بود که بررسی آسیب‌های وارده به چند نمونه از این سازه‌ها که برخلاف پیش‌بینی‌های آیین‌نامه بود حاکی از وجود ضعف کوچکی در این زمینه است که باید اصلاح شود. 
وی در عین حال خاطر نشان کرد: سازه‌های تخریب شده در زلزله بم عمدتا قدیمی و خشت و گلی بوده‌اند که پیش از تدوین آیین‌نامه ساخته شده بودند و در بیشتر ساختمانهای جدید نیز ضوابط آیین‌نامه رعایت نشده است در حالی که معدود سازه‌هایی که براساس آیین‌نامه ساخته شده بودند کاملا سالم مانده‌اند. 
رییس پژوهشکده سازه پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی در ادامه با اشاره به اجرای چند طرح تحقیقاتی جدید براساس تجربه زلزله بم در این پژوهشکده اظهار داشت: یکی از این طرح‌ها، ‌پروژه استفاده از «گل مسلح» در سازه‌های خشت و گلی است. با توجه به تمایل سازمان ملل و بویژه یونسکو به حفظ بافتهای سنتی و حداقل حفظ ظاهر آنها در تلاشیم با اجرای طرح‌های مختلف به راهکارهایی برای ایمن‌سازی سازه‌های خشت و گلی در برابر زلزله با حفظ بافت ظاهری آنها دست یابیم. 
وی در پایان تصریح کرد: مراحل طرح ریزی این پروژه‌ها به اتمام رسیده و در حال حاضر در مرحله آزمایشگاهی هستند که در این راستا چندین بنیاد خارجی از کشورهای فرانسه و آمریکا نیز برای همکاری با پژوهشکده ابراز علاقه کرده‌اند

بچینگ پلانت‌ها

بچینگ پلانت‌ها در حقیقت هستهٔ اصلی یک ایستگاه تولید بتن را تشکیل می‌دهند. بچینگ پلانت با استفاده از پمپ‌های تعبیه شده بر روی دستگاه سیمان را سیلو و سنگدانه‌ها را از دپو، با نسبت‌های مشخص به داخل دیگ بتن ریخته و با استفاده از پمپ آب، مقدار معین عبوری از کنتور آب را نیز به داخل دیگ هدایت کرده، در دیگ این مواد با یکدیگر ترکیب شده و از قسمت تخلیه به داخل تراک میکسر ریخته می‌شود.ظرفیت تولیدی بچینگ پلانت‌ها بر اساس حجم دیگ آن بیان می‌گردد.سه مدل متداول، بچینگ پلانت‌های با حجم دیگ ۰٫۵، ۰٫۷۵ و ۱ متر مکعب می‌باشد.

مخزن و کنتور اندازه گیری آب

برای تولید بتن، مخزن آب در کنار بچینگ پلانت قرار می‌گیرد و آب به وسیلهٔ پمپ آب به داخل دیگ بچینگ پلانت هدایت می‌شود.کنتور آب وظیفهٔ اندازه گیری میزان هدایت آب به داخل دیگ را دارد.ظرفیت مخازن هم بر اساس نوع و مقیاس ایستگاه تولیدی بتن متفاوت است، اما به طور تقریبی برای یک کارگاه مشخص حدود ده هزار لیتر آب در یک روز کاری مورد نیاز است.

 تراک میکسرها

میکسرها مخازن نگهداری بتن هستند که بر روی کامیونی تعبیه می‌شوند و با سرعت زاویه‌ای مشخصی حول محور مرکزی خود می‌چرخند. به کامیون و میکسر نصب شده بر آن تراک میکسر (به انگلیسی Concrete Transport Truck) گفته می‌شود. تراک میکسرها در بخش مخصوصی در زیر بچینگ پلانت قرار می‌گیرند و از آنجا بتن از دیگ بتن به داخل کامیون تخلیه می‌شود

طرح اختلاط

از دیدگاه نحوهٔ تولید بتن می‌توان آن‌ها را به طرح اختلاط خشک و طرح اختلاط تر مجزا کرد.

در طرح اختلاط خشک، در ایستگاه تولید، سیمان و سنگدانه‌ها با یکدیگر طی نسبت‌های وزنی مورد نیاز به صورت خشک ترکیب شده، پس از انتقال به مخلوط‌کن به مخلوط خشک، آب اضافه شده و با چرخیدن میکسر، مخلوط بتن آمادهٔ بهره برداری می‌گردد. در کامیون‌های مخلوط‌کن که برای حمل بتن از این نوع ایستگاه‌ها استفاده می‌شود، باید مخزن نگهدارندهٔ آب نیز بر روی آن نصب شده باشد.

در طرح اختلاط تر، دانه‌های سنگی، سیمان و آب در دیگ بتن که در ایستگاه تولید قرار دارد ترکیب شده و بتنی که به کامیون مخلوط‌کن (تراک میکسر) منتقل می‌شود بلافاصله آمادهٔ استفاده‌است. در ایران سیستم طرح اختلاط تر متداول تر از سیستم طرح اختلاط خشک است. در ادامه بخش‌های ایستگاه طرح اختلاط تر، برای تولید بتن معمولی که در اغلب کارگاه‌های بتن سازی رایج است، آورده شده‌است.

[ویرایش] بخش‌های ایستگاه

اجزای یک ایستگاه تولید بتن با طرح اختلاط تر را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد: دپوی سنگدانه‌ها، سیلوی سیمان، بچینگ پلانت (دستگاه پیمانه و توزین کردن سیمان)، مخزن و کنتور اندازه گیری آب.

[ویرایش] دپوی سنگدانه‌ها

از نظر اصطلاح معمول در کارگاه‌ها، سنگدانه‌های مورد اشتفاده در تولید بتن به سه گروه ماسه، شن نخودی و شن بادامی طبقه بندی می‌شوند. در ایستگاه تولید بتن هر یک از این مصالح باید کاملا جدا از یکدیگر ذخیره گردند. در هنگام ساخت بتن، اختلاط سنگدانه‌ها با نسبت دقیق و مشخصی صورت می‌گیرد. در مناطق سردسیر سنگدانه‌ها را در سیلوی ویژه‌ای نگهداری می‌کنند تا از سرد شدن مصالح و یخ‌زدگی آنها جلوگیری شود. اما به طور معمول سنگدانه‌ها به صورت دپو شده و در کنارهٔ ایستگاه انباشته می‌گردند. برای جدا نمودن سنگدانه‌های مختلف از دیوار حایل استفاده می‌شود. این دیوارهای حایل در قسمت پشت بچینگ پلانت به صورت شعاعی احداث می‌شوند تا بتوانند حداقل سه ناحیهٔ جداگانه برای دپوی ماسه، شن نخودی و شن بادامی فراهم کنند. مقادیر شن و ماسه مورد نیاز با استفاده از دراگ لاین به سمت سامانه پیمانه کن منتقل می‌شود. دراگلاین جرثقیل ثابتی است که بر روی دستگاه بچینگ پلانت نصب شده و با استفاده از دکل خود تا شعاع قابل توجهی توانایی حمل مصالح به بچینگ پلانت را دارد. شعاع دسترسی در دراگلاین‌هایی که بر روی بچینگ پلانت‌های متداول در ایران نصب می‌شوند حدود ۱۶ متر است.

[ویرایش] سیلوی سیمان

برای نگهداری سیمان مورد استفاده در ساخت بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. به شکل استوانه‌های نسبتا بلندی هستند که بر روی پایه‌هایی بتنی نصب می‌شوند. ظرفیت سیلوهای متداول سیمان در ایران ۳۰۰ تن می‌باشد. تعداد سیلوهای موجود در ایستگاه تولید بتن به میزان تولید بتن در آن کارگاه بستگی دارد.

مشخصات فنی ایستگاه مرکزی
 

1-میکسر دستگاه سیستم TWIN SHAFT بظرفیت بارگیری 3 متر مکعب و خروجی 2 متر مکعب در هر بچ میباشد ، سیستم محرکه آن دو دستگاه گیربکس ویژه و دو دستگاه موتور 37 کیلووات است ، دستگاه دارای پاورپک هیدرولیکی با پمپ دستی میباشد ، دیگ دارای میکروسوئیچ های ایمنی جهت کلیه قسمت ها میباشد پوشش داحل دیگ از ورق ضد سایش میباشد بازوهای همزن از جنس چدن راکتیل نشکن است .

2-بارگیری مصالح روی 4 دستگاه سیلوی مصالح انجام می پذیرد این سیلوها هر یک به تنهائی 35 متر مکعب میباشند در یچه های بادی با امکان تنظیم مقدار خروجی آن و ویبراتور جهت باکت های ماسه از تجهیزات این سیستم میباشد .ترازوی مصالح تک لودسل به تسمه انتقال و مجهز به الکتروموتور 5/7 کیلووات از تجهیزات این سیستم میباشد .

3-تسمه انتقال مواد به سمت میکسر بطول 25 متر و عرض 80 سانتیمتر میباشد که با زاویه 20 درجه کار میکند ، پایه ها و تجهیزات مربوطه از آهن آلات مناسب ساخته شده است .

4- مخزن ذخیره روی دیگ  میکسر به ظرفیت 4 تن مصالح ساخته شده است این مخزن دارای درب

هیدرولیکی میباشد و از پاوریونیت مجزا برخوردار است پاورپک آن دارای پمپ دستی برای مواد اضطراری میباشد.

5-پمپ آب دستگاه دارای 2 دستگاه پمپ آب مدل 315-50پمپیران میباشد که در زمان اضطراری قادر است

بصورت تکی به دستگاه سرویس دهد.

6- کنتور آب  با سنسور اوپتیک ساخت آلمان بظرفیت 230متر مکعب در ساعت با قابلیت برنامه ریزی میباشد .

7- ترازوی سیمان مجهز به دریچه پنوماتیک و جک ویبراتور جهت توزین تا 1200 کیلوگرم سیمان میباشد  .

8-دو دستگاه مارپیچ های سیمان به قطر 250 میلی متر و الکتروموتور و گیربکس 20 اسب با دستگاه عرضه میگردد .

9- افزودنی مایع دستگاه توزین و بارگیری و تزریق جهت 2 نوع مایع جزوه متعقات دستگاه میباشد .

10- اتاق  کنترل :کانکس ایزوله شده و با پنجره و درب دارای 2 قسمت با درب وسط

و 2 عدد کولر اتاق کنترل میباشد .

الــف )) قسمت کنترل :شامل تابلوی پیانوئی با تمامی قطعات اروپائی PLC – مونیتورLCD با سیستم

 TOUCH – کیبرد صنعتی فرمان با نقش شماتیک کارکرد دستگاه و کلیه پیلوت های مربوطه –پرینتر-

کامپیوتر باقابلیت حفظ برنامه های تولید– قابلیت برنامه ریزی جهت1000برنامه – نشاندهنده های مطلق

دیجیتال جهت مصالح– سیمان– آب– افزودنی بصورت مجزا((این مسئله قابلیت کارکرد دستگاه رادرزمان

مشکل در PC  تضمین می نماید )) . سیستم انتقال زمال Coding‌جهت سیلوهای مصالح و صرفه جوئی

در سیم کشی مجهز به تابلوی مجزا .

ب))اتاق دوم بمنظور محل استراحت اپراتور ویا دفتر تولید قابل استفاده است که باپارتیشن ودرب ازاتاق

کنترل جدا میگردد

، 60 – 70 ، 100 متر مکعبی در ساعت  : این بچینگ پلانت ها دارای دیگ همزن بتن با سیستم تغذیه مصالح ستاره ای ( دراگلاین ) STAR : 1- MIXER : دیگ همزن بتن و گیربکس ساخت کمپانی SEW یا SIEMENS آلمان یا KSB انگلستان یا ROSSI ایتالیا 2- SKIP : باکت حمل مصالح با الکتروموتور ترمزدار SIEMENS یاSEW آلمان مجهز به سیستم نگهدارندهTele mecanique فرانسه یا COMPY ایتالیا 3- AGGREGATE( WEIGHING )، CEMENT: باسکول مصالح و سیمان با سیستم دیجیتالی مجهز به سنسور وزنLOAD CELL ساخت کمپانی ITL ایتالیا و INDICATOR CAMOS قابل تنظیم و انتخاب جهت برداشت مصالح و سیمان از 4 دانه بندی و تیپ مختلف دارای هاپر مخصوص ذخیره سیمان شامل ورودی و خروجی سیمان مجهز به سیستم پنوماتیک با شیر برقی 5- SCRAPER : اتاق دراگلاین(شن کش) شامل دکل شن کش و وینچ محرک بیلچه طرح لیبهر با الکتروموتور و گیربکس ساخت SEW آلمان محدوده عملکرد بیلچه دراگلاین جهت دپوی شن و ماسه تا شعاع 20 متری و کنترل چرخش 180 درجه ای مزایای دستگاه دراگلاین برقی ( قدرت و سرعت بالای دپوی مصالح ، کنترل آسان ، آلودگی صوتی تا حد 85% پایین تر نسبت به سیستم مکانیکی ، استهلاک تاحد 70% کمتر از سیستم وینچ مکانیکی ، عدم نیاز به کار مداوم لودر جهت انبار مصالح ) 6- CEMENT SCREW : اسکروی انتقال سیمان مجهز به یاتاقان وسط با گیربکس طرح VEM آلمان 7- تابلو فرمان دو دستگاه مجزا ، دیواری ( قدرت ) و پیانویی ( فرمان ) با کنتاکتور و رله بی متال و فیوز های اتوماتیک ساخت کمپانی SIEMENS آلمان مجهز به کنترل فاز و کلید اصلی تابلو با سیستم اتوماتیک اینترلاک ساخت کمپانی مشهور مولر آلمان ، تابلو پیانویی با طراحی زیبا و منحصر به فرد دارای پلاک آلومینیومی طراحی شده با نوشته های فارسی یا انگلیسی مجهز به جدیدترین تکنولوژی PLC ساخت SIEMENS آلمان با قابلیت برنامه پذیری و با قابلیت کارکرد در 4 حالت مجزا : 1- MANUAL ( دستی ) 2- نیمه اتوماتیک 3- 3/4 AUTOM 4- FULL AUTOM ( فول اتوماتیک ) درحالت فول اتوماتیک اپراتور فقط عهده دارتنظیم و استارت دستگاه بوده و تا خاتمه میکس و تخلیه بتن بصورت اتوماتیک انجام می شود 8- WATER : کنتور آب با سیستم دیجیتال اتوماتیک قابل تنظیم جهت برداشت آب به واحد دهم لیتر و پمپ آب با الکتروموتور اروپایی 9- VIBRATION : ویبراتور ماسه طرح BOSCH آلمان و کمپرسور باد مجهز به کلید قطع و وصل اتوماتیک . 10- دیوار دپوی مصالح دارای 4 دریچه بارگیری و مجهز به سیستم پنوماتیک جهت استفاده از 4 دانه بندی مختلف مجهز به شیر برقی ساخت کمپانی CAMOZZI ایتالیا و سیستم واحد مراقبت پنوماتیک 2 کاره ( رطوبت گیر وروغن زن ) ساخت ایتالیا . 12- مجهز به کابین فرمان اپراتور با دید کاملاً مسلط دارای دیوارهای عایق و روکش MDF ، فضای مناسب جهت کنترل یا نظارت اپراتور به سیستم کارکرد و کنترل اسان دستگاه از طریق تابلو فرمان . 14- مجهز به زنگ اخبار اعلام پایان ، جدیدترین سیستم هوشمند هشدار دهنده ، نمایشگر میکسر و نمایشگر های دیجیتالی باسکول سیمان و مصالح و کنتور آب و نمایشگر بچ شمار دستگاه دیجیتالی با حافظه ماندگار در هنگام قطع برق (برای اولین بار در ایران) جهت جلوگیری از صدمات به دستگاه ، دیگ بتن و کنترل بار داخل دیگ بتن و سنسور القایی درب دیگ جهت ایمنی و حفظ سلامت اپراتور دستگاه و کنترل کیفیت و کمیت بتن بتن تولید شده توسط دستگاه فوق با اسلامپ دلخواه و مورد تایید آزمایشگاه بتن میباشد که قابلیت حمل با دامپر ، تراک میکسر ، و تاور کرین توسط باکت ( هاپر ) را دارا می باشد . اول کیــــفیــــت ............. دوم کمیت خودتان مقایسه کنید ؟ لطفا جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت کاتولوگ با شماره های زیر تماس حاصل فرمائید.

مدل های مختلف     

1) مدل BTA : با ظرفیت 30 متر مکعب بتن تر و 60 متر مکعب بتن خشک در ساعت

2) مدل BTB : با ظرفیت 60 متر مکعب بتن خشک در ساعت

3) مدل BTC : با ظرفیت 50 متر مکعب بتن تر در ساعت

4) مدل BTD : با ظرفیت 80 متر مکعب بتن خشک در ساعت

5) مدل BTE : با ظرفیت 100 متر مکعب بتن خشک در ساعت

6) مدل BTF : با ظرفیت 100 متر مکعب خشک در ساعت

7) مدل BTG : با ظرفیت 50 متر مکعب بتن تر در ساعت

8) مدل BTH : با ظرفیت 15 متر مکعب بتن تر در ساعت (مینی بچینگ)

9) مدل BTI : با ظرفیت 30 متر مکعب بتن خشک در ساعت (مینی بچینگ)

10) مدل BTJ : با ظرفیت 90 متر مکعب بتن تر در ساعت

11) مدل BTK : با ظرفیت 100 متر مکعب بتن خشک در ساعت

12) مدل BTL : با ظرفیت 30 متر مکعب بتن خشک در ساعت (مینی بچینگ)

13) مدل BTM : با ظرفیت 30 متر مکعب بتن تر و 80 متر مکعب بتن خشک در ساعت

14) مدل BTN : با ظرفیت 100 متر مکعب بتن خشک در ساعت

15) مدل BTO : با ظرفیت 30 متر مکعب بتن تر و 100 متر مکعب بتن خشک در ساعت

16) مدل BTP : با ظرفیت 50 متر مکعب بتن تر در ساعت

17) مدل BTQ : با ظرفیت 100 متر مکعب بتن تر در ساعت

بچینگ در ظرفیتهای مختلف تر و خشک (فیدری) در 2 تیپ مجزا با میکسر های معمولی به صورت درام میکس و میکسر TWIN SHAFT
لیست بچینگ پلانت های بتن تر و خشک
1- بچینگ پلانت با ظرفیت 15 متر مکعب بتن تر در ساعت
2- بچینگ پلانت با ظرفیت 40 متر مکعب بتن تر و 65 متر مکعب بتن خشک در ساعت
3- بچینگ پلانت با ظرفیت 40 متر مکعب بتن تر و 80 متر مکعب بتن خشک در ساعت
4- بچینگ پلانت با ظرفیت 40 متر مکعب بتن تر و 120 متر مکعب بتن خشک در ساعت
5- بچینگ پلانت با ظرفیت 50 متر مکعب بتن تر در ساعت (3 فیدر – 3 دریچه)
6- بچینگ پلانت با ظرفیت 50 متر مکعب بتن تر و 80 متر مکعب بتن خشک در ساعت
7- بچینگ پلانت با ظرفیت 50 متر مکعب بتن تر و 120 متر مکعب بتن خشک در ساعت
8- بچینگ پلانت با ظرفیت 50 متر مکعب بتن تر در ساعت (4 خانه – 8 دریچه)
9- بچینگ پلانت با ظرفیت 75 متر مکعب بتن تر در ساعت
10- بچینگ پلانت با ظرفیت 95 متر مکعب بتن تر در ساعت
لیست بچینگ پلانت های بتن خشک
11- مینی بچینگ پلانت با ظرفیت 30 متر مکعب بتن خشک در ساعت
12- بچینگ پلانت با ظرفیت 60 متر مکعب بتن خشک در ساعت
13- بچینگ پلانت با ظرفیت 80 متر مکعب بتن خشک در ساعت
14- بچینگ پلانت با ظرفیت 120 متر مکعب بتن خشک در ساعت
15- بچینگ پلانت با ظرفیت 140 متر مکعب بتن خشک در ساعت
16- بچینگ پلانت با ظرفیت 140 متر مکعب بتن خشک در ساعت (حجم هاپر توزین 15 متر مکعب)

انواع بتونیر

بتونیرهای 300 لیتری

این دستگاه در انواع برقی، بنزینی و دیزل (بسته به شرایط کارکرد و امکان دسترسی به برق) و با بازده 250 لیتر بتن آماده در هر میکس عرضه می گردند. بار گیری دیگ به صورت دستی انجام می پذیرد و جابجایی دستگاه بر روی دو چرخ و توسط مالبند انجام می شود. اجزاء مختلف دستگاه طبق نظر کارشناسان فنی کارخانه، تطابق با سلیقه مشتری، بسته به شرایط کارکرد دستگاه و نوع بتن خروجی، از مرغوب ترین مواد اولیه داخلی و خارجی انتخاب می گردند گارانتی دستگاه 6 ماه و شامل 5 سال خدمات پس از فروش می باشد

بتونیرهای 500 لیتری

این دستگاه در انواع برقی و دیزل (بسته به شرایط کارکرد و امکان دسترسی به برق) و با بازده 450 لیتر بتن آماده در هر میکس عرضه می گردند. بار گیری دیگ به صورت دستی انجام می پذیرد و جابجایی دستگاه بر روی 4 چرخ و توسط مالبند انجام می شود. باکت هیدرولیکی به منظور بارگیری دیگ  بر روی دستگاه تعبیه شده. اجزاء مختلف دستگاه طبق نظر کارشناسان فنی کارخانه، تطابق با سلیقه مشتری بسته به شرایط کارکرد دستگاه و نوع بتن خروجی، از مرغوب ترین مواد اولیه داخلی و خارجی انتخاب می گردند گارانتی دستگاه 6 ماه و شامل 5 سال خدمات پس از فروش می باشد

بتونیرهای 750 لیتری

این دستگاه در انواع برقی و دیزل (بسته به شرایط کارکرد و امکان دسترسی به برق) و با بازده 650 لیتر بتن آماده در هر میکس عرضه می گردند. جابجایی دستگاه بر روی 4 چرخ و توسط مالبند انجام می شود. بار گیری دیگ توسط باکت هیدرولیکی تعبیه شده بر روی دستگاه انجام می گیرد. اجزاء مختلف دستگاه طبق نظر کارشناسان فنی کارخانه، تطابق با سلیقه مشتری، بسته به شرایط کارکرد دستگاه و نوع بتن خروجی، از مرغوب ترین مواد اولیه داخلی و خارجی انتخاب می گردند. گارانتی دستگاه 6 ماه و شامل 5 سال خدمات پس از فروش میباشد.

بتونیرهای 1000 لیتری

این دستگاه در انواع برقی و دیزل (بسته به شرایط کارکرد و امکان دسترسی به برق) و با بازده 900 لیتر بتن آماده در هر میکس عرضه می گردند. جابجایی دستگاه بر روی 4 چرخ و توسط مالبند انجام می شود. بار گیری دیگ توسط باکت هیدرولیکی تعبیه شده بر روی دستگاه انجام می گیرد. اجزاء مختلف دستگاه طبق نظر کارشناسان فنی کارخانه، تطابق با سلیقه مشتری، بسته به شرایط کارکرد دستگاه و نوع بتن خروجی، از مرغوب ترین مواد اولیه داخلی و خارجی انتخاب می گردند. گارانتی دستگاه 6 ماه و شامل 5 سال خدمات پس از فروش می باشد

جدول مشخصات فنی بتونیرها

TM1000

TM750

TM500

TM300

مدل

بنزینی

دیزل

برقی

بنزینی

دیزل

برقی

بنزینی

دیزل

برقی

بنزینی

دیزل

برقی

نوع موتور گرداننده دیگ

1000

750

500

300

سرعت گردش دیگ ( rpm )

13

13

14

15

ظرفیت مفید بارگیری دیگ ( lit )

20+

15+

10+

3 - 5+

قدرت موتور گرداننده (hp)

روی چهار چرخ

روی چهار چرخ

روی چهار چرخ

روی دو چرخ

نحوه انتقال و جابجایی دستگاه

رولیک لاستیکی فشرده

رولیک لاستیکی فشرده

دنده کمر

دنده زیر کمر - دنده کمر

مکانیزم گردش دیگ

باکت هیدرولیکی

باکت هیدرولیکی

باکت هیدرولیکی دستی

دستی

مکانیزم بارگیری مصالح

گردش دو جهته گیربکسی

گردش دو جهته گیربکسی

فرمان گیربکسی

فرمان گیربکسی

مکانیزم تخلیه مصالح

بتن ریزی با دستگاه

بتن ریزی با دستگاه

دستگاه های مخلوط کن (بتونیر):

الف) دستگاه های مخلوط کن ثابت:

1-    بتونیر: معمولاً با ظرفیت 750 – 50 لیتر ساخته می شود و دارای موتور الکتریکی یا گازوئیلی است. بتونیر از یک دیگ مخلوط کن، تیغه و پره های فلزی مخلوط کن ( حلزونی شکل ) اهرم تخلیه و جابجایی ، پمپ آب ، جام پر کننده و قیف تخلیه تشکیل شده است. بتونیر را در موقع کار کردن می توان با جک زدن به صورت ثابت قرار داد

2-    دستگاه بتون ساز مرکزی : این دستگاه ماشین بتون ساز ثابتی است که در مرکز تهیه ی بتون نصب می شود، دستگاه بتون ساز مرکزی به نحوی استقرار می یابد که بتواند از مخازن مختلف، شن وماسه دانه بندی شده را انتخاب کرده برای اختلاط به وسیله ی تسمه نقاله های افقی و بالا برهای کاسه ای عمودی، به دیگ مخلوط کن هدایت کند. این دستگاه تشکیل شده است از : دیگ های مخلوط کن، بارکن که شن و ماسه را به داخل دستگاه  می آورد ، ترازوها و سیستم مخصوص تغذیه ی آب و سیمان و کنترل مرکزی ( دستگاه کنترل امکان تهیه بتون های استاندارد و دانه بندی شده را از طریق سیستم کامپیوتری و برنامه های داده شده فراهم می سازد

. ( شکل 3-6)

ب) دستگاه مخلوط کن متحرک ( تراک میکسرها ):

تراک میکسرها مخازنی هستند که روی کامیون ها ، یدک کش ها و تریلرها نصب می شود . و جابجایی و اختلاط مخلوط بتونی را امکان پذیر می کند. برای انتقال بتون در مسافت های طولانی، معمولاً مصالح خشک را داخل تراک میکسرها می ریزند و در حین حمل به وسیله ی یک منبع و یک پمپ هیدرولیک، آب لازم به داخل میکسر ریخته شده پس از اختلاط مصالح بتون آماده می شود؛ به نحوی که هر گاه ماشین به پای کار می رسد . عمل اختلاط پایان یافته باشد. ( شکل 4-6)

 برای انتقال بتون در فواصل کوتاه به جای مصالح خشک داخل تراک میکسرها را با بتون پر می کند. برای تأخیر در خودگیری بتون در زمان انتقال، تراک، میکسر که تیغه هایی در داخل آن نصب شده به حرکت در می آورند تا بتون را به طور مرتب مخلوط کننند.

بتونیرها قادر هستند در مدت 8 ساعت کار از 20 الی 60 متر مکعب بتون بسازند. ایستگاه های مرکزی بتون می توانند در طول 8 ساعت کار 100 الی 2500 متر مکعب بتون را بسازند و آماده ی بارگیری کنند. حداقل زمان لازم برای اختلاط 1 دقیقه است که این مدت را         می توان 2 تا 3 دقیقه نیز افزایش داد.

نظافت و نگه داری دستگاه های بتون ساز

دستگاه بتون ساز را باید در پایان کار ، کاملاً شسته و تمیز کرد؛ به طوری که چیزی از مخلوط یا تکه بتون داخل دیگ باقی نماند ( تمام پرده ها و تیغه ها و سطوح داخل دیگ باید به دقت شسته و جرم گیری شود.) اگر به سطوح خارجی دستگاه بتون سازی روغن زده شود. آسان تر تمیز می گردد. هیچ گاه نباید قطعات بتون در روی قسمت های مختلف دیگ باقی بماند و سخت شود ( برای توقف های بیش از 5/1 ساعت نیز حتماً باید دیگ شسته شود ) روش صحیح برای تمیز کردن بدین صورت است که ابتدا به اندازه ای نصف حجم مخزن، شن درشت به داخل مخزن می ریزند و 5 دقیقه آن را مخلوط می کنند تا شن درشت در اثر سایش، تکه های بتون را از سطح دیگ جدا کند؛ سپس شن  را خالی کرده داخل دیگ را با بتون در حجم ایجاد شده می گردد. برای این کار باید با استفاده از مواد شیمیایی و اسیدها بتون را تخریب کرده از دیگ خارج کرد.)

وسایل بتون ریزی

الف) وسایل انتقال افقی بتون :

1- چرخ دستی و ارابه: مقدار محدودی از حجم بتون را می توان به وسیله ی چرخ دستی و ارابه به کمک نیروی کارگر جابجا کرد. حداکثر وزن مصالح جابجایی حدود 150 کیلوگرم است.

3-    دامپر: وسیله ای است که می توان حجم معینی از بتون را به وسیله ای آن حمل کرد. دامپر دارای مخزنی به ظرفیت تا 5/2 متر مکعب است. با این دستگاه می توان بتون را از مقابل، از پهلو یا از هر سه طرف تخلیه کرد

3- کامیون کمپرسی: برای حمل بتون در حجم زیاد از کامیون کمپرسی استفاده می شود. در موقع حمل بتون با کامیون باید دقت کرد تا بتون دچار جابجایی نشود و فاصله ی حمل، کوتاه باشد. برای مسافت های زیاد کامیون وسیله ای مناسب نیست.

4- تراک میکسر: برای انتقال بتون در مسافت های طولانی کاربرد دارد.

ب) وسایل انتقال بتون در سطوح شیب دار و انتقال عمودی بتون.

1- سطوح شیب دار: در نقاط مرتفع که ارتفاع بتون ریزی از 3 متر بیش تر باشد باید سطوح شیب داری ( ناودانی مختلف) ساخت تا بتون در داخل قالب از ارتفاع کم تری تخلیه شود و در اثر تخلیه ی بتون، جابجایی مصالح ریز و درشت صورت نگیرد. برای انتقال بتون در مسافت های نسبتاً طولانی و با اختلاف ارتفاع ( برای مثال انتقال بتون از دامنه ی یک عارضه با تپه و یا کوه به قسمت های بالاتر ) از تسمه ی نقاله استفاده می کنند.

2- جرثقیل و جام حمل بتون: در ساختمان های بلند برای جابجایی بتون از جرثقیل و جام حمل بتون استفاده می شود، به نحوی که مقادیر معتنابهی از بتون را به داخل جام ریخته آن را به ارتفاع مورد نظر حمل می کنند. به وسیله ی جام ها می توان تا ظرفیت 2 متر متر مکعب بتون را در هر نوبت جابجا کرد. بتون داخل جام از طریق دریچه ای که در زیر آن قرار دارد. به وسیله ی اهرمی باز شده سپس تخلیه می گردد. ( جام به صورت قیچی باز شده بتون تخلیه می شود. )

3- پمپ بتون: در مکان هایی که امکان حمل بتون با وسایل معمول وجود ندارد یا حمل بتون با شیوه های دیگر غیر اقتصادی است. از پمپ بتون استفاده می گردد.

پمپ از پیستونی قوی تشکیل شده که بتون را به داخل لوله های 6 و 7 و 8 اینچی تلمبه می کند و ظرفیت اسمی آن می تواند انتقال بتون به مقدار 30 الی 50 متر مکعب در ساعت باشد. ظرفیت حمل بتون در فاصله های افقی تا 400 متر و فاصله های عمودی تا 60 متر با پمپ امکان پذیر شود. بزرگ ترین اندازه ی دانه های شن برای پمپ های 6 و 7 و 8 اینچی به ترتیب برابر 5 ، 6 و 5/7 متر باشد. در هوای داغ لازم است که لوله های انتقال به طریقی خنک نگاه داشته شود . در انتهای لوله وسیله ای مخصوصی قرار دارد که به وسیله ی دستگاه های مکانیکی یا الترونیکی قادر است عمل تخلیه را با دقت و سرعت بیش تر هدایت و تنظیم کند . ( بلافاصله پس از خاتمه ی عملیات پمپ ، باید لوله ها و وسایل آن به دقت با آب شسته شود) . پمپ ها به صورت ثابت یا نصب شده بر روی کامیون عمل می کنند. تحرک پمپ های متحرک بسیار زیاد است و سرعت اجرای بتون ریزی را بالا می برد. در شکل های 6-6 و 7-6 به ترتیب یک کامیون با تجهیزات پمپ و بتون ریزی در اجرا با پمپ ، نشان داده شده است..

متراکم کردن بتون

خارج کردن هوای بتون و نزدیک  کردن ذرات جامد به یکدیگر را « تراکم» گویند. هدف از تراکم عبارت است از کاستن هوای محبوس ناخواسته تا  حدود 5/1 و کم تر. در این حالت ، مقدار هوای محبوس شده متناسب با کارآیی بتون است. هر چه اسلامپ بتون بیش تر باشد، درصد مقدار هوا در بتون کم تر است.

الف) معایب وجود هوا در بتون:

1- حباب های هوا به ازای هر 1٪ هوای محبوس شده مقاومت بتون را 5 تا 6٪ کاهش        می دهد.

2- حباب ها نفوذ پذیری را افزایش داده موجب کاهش دوام بتون و کاهش قدرت دفاعی در برابر تهاجم مایعات می شوند 0 مخصوصاً بتون هایی که به اندازه ی کافی متراکم نشده اند )

3- حباب های هوا تماس بین بتون، میلگرد و سایر فلزات مدفون در بتون را کاهش داده پیوستگی لازم میان فولاد و بتون را به خوبی برقرار نکرده باعث کاهش مقاومت می شوند.

4- حباب ها باعث به وجود آمدن ترک هایی بر روی سطح تمام شده بتون می شوند .

ب) وسایل تراکم:

1- لرزاننده های درونی: از یک سر یا خرطوم مرتعش کننده تشکیل شده که به وسیله ی یک میله ی انعطاف ناپذیر به یک موتور اتصال دارد. سرخرطومی شکل وارد بتون ضخیمی عبور داده شده است. ) فرکانس ارتعاش دستگاه بین 70 تا 200 هزار هرتز    (Hz ) با شتابی بیش تر از g4 است ( به عبارت دیگر، ویبراتور از 3 تا 7 هزار دور در دقیقه  می چرخد و این حرکت دورانی در انتهای شیلنگ ایجاد ارتعاش می کند) در هنگام کار باید سردستگاه را به آهستگی از بتون خارج کرد تا سوراخ ایجاد شده به خودی خود پر می شود بر حسب نوع کاربرد و محل مصرف قطر میله های لرزانده درونی از 20 تا 15 میلی متر تفاوت می کند.

2- لرزاننده ی خارجی: دستگاه مرتعش کننده بر روی یک تکیه گاه ارتجاعی به قالب ها متصل می شود و قالب و بتون هر دو به طور هم زمان با هم لرزانده می شوند.

برای نمونه، می توان چکش الکتریکی را نام برد که برای تراکم قالب نمونه های آزمایشگاهی به کار می رود ( شکل 20-6)

3- میزهای لرزاننده ( میز ویبره): این میزها مناسب ترین وسیله برای مرتعش کردن و تراکم قطعات پیش ساخته محسوب می شود. در این سیستم قالب ها به ویبراتور بسته می شوند.    ( برخلاف لرزاننده های خارجی) ، اما اصول ارتعاش و لرزش همانند ویبراتورهای خارجی است. میزها با فرکانس 25 تا 125 هرتز و شتابی ین 7-4 g کار می کنند

( شکل 21-6)

4-    غلتک ها: در بتون ریزی های با سطح وسیع و افقی کاربرد دارد.

5- اندازه ی لرزاننده ها: برای اغلب کارهای بتون آرمه ، میله هایی به قطر 25 تا 5/1 میلی متر ساخته شده است. برای کارهای حجیم مانند سدها، میله هایی به قطر 100 تا 150 میلی متر نیز وجود دارد که به علت سنگینی به دو کارگر احتیاج دارد.

شعاع عمل و شکل ویبره کردن قطعات بتون ریزی شده در جدول 1-5 نشان داده شده است. میزان تأثیر میله های ویبراتور به موقعیت کار، کارآیی بتون و مشخصات میله بستگی دارد. هر چه قطر میله بزرگ تر باشد. شعاع عمل آن بیشتر خواهد بود هنگام اجرا می توان شعاع عمل را با چشم مشاهده کرد. در شکل 23-6 نحوه ی قرار دادن صحیح لرزاننده در داخل بتون ، در جدول 1-6 مشخصات و کاربرد لرزاننده های داخلی و در شکل ( 24-6)      محدوده ی شعاع تراکم ، همچنین در شکل های 25-6 و 26-6 نحوه ی کاربرد میله در داخل بتون نشان داده شده است.

دقت کنید که سطح بتون در این نقاط چگونه پایین رفته است. شعاع عمل، فواصل و نحوه ی فرو بردن میله ی لرزاننده در انی شکل ها و صفحات قبل مشخص شده است. اگر شعاع عمل حدود 200 میلی متر باشد، نقاط فرو بردن میله با رسم یک نقشه از پیش تعیین شده برای حصول به حداکثر تراکم برابر 300 میلی متر خواهد بود.

6- مدت زمان تراکم کامل: مدت زمان تراکم کامل، به طوری که بتون در تمام قالب قرار گیرد و یا با بتونی که قبلاً ریخته شده به صورت یک پارچه عمل کند، برای کاربری های مختلف متغیر است. در عمل به محض مشاهده ی حباب های هوا روی سطح بتون و رؤیت غشای درخشان از ملات بر روی سطح، ویبره کردن را باید متوقف کرد.

لرزاننده های خارجی

لرزاننده های خارجی از یک موتور الکتریکی با یک بادامک نصب شده بر محور تشکیل شده است. این لرزاننده به قالب وصل می شود و لرزش های حاصل از طریق قالب به بتون مرتعش کننده فراهم نباشد، مانند مقاطع باریک یا در مکان هایی که تجمع میلگردهای فولادی زیاد است و امکان حرکت میله ی لرزاننده را در داخل بتون ایجاد نمی کند. حداکثر قدرت تراکم آن 300 میلی متر است. قالب بتونی در هنگام استفاده از لرزاننده های خارجی باید بتواند در برابر تنش های مکرر مقاومت کند.

همچنین باید چنگک های مخصوصی برای نگه داری و اتصال لرزاننده به قالب طراحی شود. در  این صورت لازم است این نکات حتماً رعایت شود:

1- اطمینان از آب بندی کامل تمام اتصالات برای جلوگیری از خروج دو غاب از میان درزها

2- اطمینان از اتصال کامل تمام لرزاننده ها به قالب و نظارت در حین اجرا ، برای آن که در حین کار اتصال شل نشود.

3- ریختن بتون در مقادیر کم ( حداکثر لایه های 150 میلی متری ) برای جلوگیری از محبوس شدن هوا.

4- نظارت مداوم بر ساخت و بررسی نشت دوغاب و بستن راه های خروجی.

5- تراکم لایه های بالای بتون با میله ی ویبره یا با میله ی دستی ( از بیل زدن خودداری شود، زیرا تراکم در لایه ی بالایی از لایه ی پایینی کم تر است. )

الف) تعداد و فواصل لرازننده های خارجی به ترتیب اهمیت:

1- محل های نصب حداکثر تا 1 متر از یک دیگر فاصله داشته باشند.

2- در زوایا و تقاطع به علت کمبود نیروی ارتعاشی فواصل به 5/0 متر کاهش یابد.

3- در دیوارها وستون های با ارتفاع یک متر، یک لرزاننده ی که در وسط قالب نصب شده باشد کفایت می کند.

4- برای ارتفاعات بیش از 1 متر، مرتعش کننده ی اولی در فاصله ی 5/0 متری از سطح پایین و ردیف های بعدی در فاصله ی 1 متری از مرتعش کننده ی قبلی قرار گیرد.

5- اگر بتون ریزی به صورت مرحله  ای انجام شده . پس از انجام هر مرحله می توان لرزاننده ها را به قسمت دیگر منتقل کرد.

6- قبل از اجرا باید لرزانده ها را به صورت آزمایشی روشن کرده سرعت و مقدار ارتعاش را با دست در نقاط مختلف اندازه گیری کرد؛ سپس نقاط کور را پیدا کرده با نصب مرتعش کننده ی تمام سطح قالب تحت پوشش ، ارتعاشی یک نواخت قرار داده شود.

نحوه ی نمونه گیری بتون در هنگام اجرا

معمول ترین شیوه برای آزمایش بتون های سخت شده، برداشت نمونه از بتون تازه و ساختن نمونه های مکعبی مخصوص است؛ به نحوی که پس از خودگیری و سخت شدن بتوان مقاومت های فشاری نمونه ی مکعبی را در آزمایشگاه اندازه گیری کرد. نتایج حاصل به طور عمده برای مقایسه با بتون طراحی شده به کار گرفته می شود عوامل بسیاری برخاسته ازاین نتایج هستند ، بنابراین باید ساخت مکعب های بتونی با دقت و به گونه ی صحیح انجام شود.

نمونه ها باید از داخل دستگاه یا زمان تخلیه بتون از دستگاه بتون سازی، در چند نوبت برداشته خواهد شد. لازم است که مشخصات نمونه ؛ ساعت و زمان نمونه گیری ، محل برداشت نمونه. چسبانده شود ( حتی می توان نمونه ها را شماره گذاری کرد. ) قبل از بتون ریزی باید قالب مکعبی به دقت بررسی شده سطوح داخلی آن روغن کاری و تمیز شود. در هر نوبت نمونه برداری، حداقل 4 نمونه ی مکعبی لازم است ، در بعضی از کارگاه ها به جای نمونه ی مکعبی ، از نمونه ی استوانه ای به قطر 15 و ارتفاع 30 سانتی متر استفاده می شود.

پس از برداشت نمونه ها ، باید آنها را در مکانی دور از دسترس و برخورد وسایل و افراد قرار داد و سطح آن را با گونی خیس پوشاند. در صورت افزایش تعداد نمونه ها می توان به  جای میله از یک میز مرتعش کننده برای تراکم قالب ها استفاده کرد. لازم است. که پس از هر بار مصرف، قالب به دقت تمیز و روغن کاری شود، هم چنین باید مراقب بود که قالب در فضای باز قرار داده نشود. تمام اتصالات به انضمام سطوح داخلی قالب باید روغن کاری شوند. نمونه برداری باید در چهار قسمت مساوی انجام گیرد، به طوری که مخلوط این چهار قسمت نمونه برداری باید در چهارقسمت مساوی انجام گیرد، به طوری که مخلوط این چهار قسمت نمونه ی کامل و حقیقی بتون تخلیه شده باشد. اولین قسمت پس از تخلیه یک پنجم از حجم بتون و قسمت های بعدی به فواصل مساوی تا تخلیه ی کامل بتون برداشته شده 6 قسمت از نقاط مختلف است. برای تراکم قالب های نمونه به علت عمق کم بتون ریزی، به هیچ وجه نباید از میله ی لرزاننده استفاده شود. برای این کار باید از میله ی دستی یا میز ویبره استفاده کرد. برای متراکم کردن بتون های کم عیار تنها راه حل، استفاده ی هم زمان از فشار و لرزش است. عمل آوردن نمونه های بتونی خشک کم عیار، مانند روش عمل آوردن بتون های معمولی است.

رابطه ی بین حجم بتون ریزی و تعداد نمونه ها: هر چه حجم بتون ریزی بیشتر باشد بعلت تنوع مخلوط های بتون لازم است که نمونه گیری بیشتری انجام شود. در کارگاه های بزرگ با بتون ریزی های حجیم، معمولاً در هر روز چندین نوبت نمونه گیری انجام می شود.

بتون ریزی در هوای سرد

مشکلات بتون در هوای سرد به یخ زدن بتون تازه ارتباط پیدا می کند. اگر بتونی که هنوز کاملاً سخت نشده باشد یخ بزند، آب اختلاط یخ بسته، عمل هیدراتاسیون انجام نمی شود و به علت کم شدن آب اختلاط، گرفتن و سخت شدن بتون به تأخیر می افتد و مقداری از خمیر سیمان به علت یخ زدگی شکسته می شود وقتی که یخ آب می شود بتون در وضعیت منبسط شده سخت می شود و به همین علت، دارای حفره های هوای زیاد و مقاومت کم می گردد. لرزش مجدد در زمان آب شدن به علت دقیق نبودن زمان گیرش به هیچ وجه توصیه        نمی شود. اگر یخ زدن پی از گیرش و قبل از کسب مقاومت کافی اتفاق افتد، انبساط حاصل به همراه تشکیل یخ در بتون کاهش نسبتاً زیادی در مقاومت خواهد شد. اما اگر بتون سخت شده باشد و بعد یخ بزند ، در مقابل فشار ناشی از یخ زدن مقاومت می کند. علاوه بر حفاظت بتون در مقابل یخ زدگی، روزهای اولیه بتون باید سیکل های بعدی یخ زدن وآب شدن را تحمل کند.

بتن پو که :

بتن پو که :

این مصالح از نوع بسیار معمول و متداول بوده که علاوه بر مقاومت ، دارای هزینه کمتر نسبت به انواع دیگر می باشد.مواد ترکیبی این بتون تشکیل می شود از سر کف کارخانه آهن گدازی که پس از سرد شدن سر کف از مواد زائد کارخانه به صورت حجمی باد کرده و دارای حفره های فراوان بوده که در نتیجه حجمی با وزن بسیار کم نسبت به سنگ معمولی دارا می باشد . مصالح را خرد کرده به کرده و دارای حفره های فراوان بوده که در نتیجه حجمی با وزن بسیار کم نسبت به سنگ معمولی دارا می باشد . مصالح را خرد کرده به صورت درشت دانه و با رعایت ریز دانه و با اضافه کردن سیمان و آب در شیب سازی مورد استفاده می باشد . لازم به یاد آوری میباشد.که از سنگ های متخلخل سنگ پایی و یا پوکه سوخته زغال سنگ و کف جوشهای کارخانه های آجر پزی نیز به عنوان مصالح ودانه های ترکیبی برای بتون پوکه استفاده می گردد .

بتون آلومیناتی : چنانچه در بتون گرد آلومینیم اضافه شود و زمان خودگیری بتون در اثر فعل و انفعالات شیمیایی حبابهایی خارج می گردد که نشان دهنده و به وجود آورنده ازدیاد حجم بتون می باشد.این حالت بتون را به صورت سنگ پا با حفره ای در آورده که وزن مخصو ص بتون غیر مسلح را از 2200 کیلو تا 800 و یا 900 کیلوگرم در متر مکعب کاهش می دهد و در شیب بند یها قسمت های داخلی خصوصاًپشت بام مورد استفاده فراوان می باشد .

شیب سازی : به طوری که مشخص است ارتفاع شیب بندی با طول شیب متناسب بوده ، یعنی اگر طول شیب تا محل سوراخ ناودان در پشت بام طویل باشد مقدار باری که برای شیب بندی از مبدأ تا سوراخ ناودانی ریخته می شود به مراتب بیشتر و مرتفع تر از قسمتهای شیب با طول کمتر خواهد بود. یعنی ارتفاع شیب به نسبت طویلی ویا کوتاهی طول شیب بستگی کامل دارد. معمولاً ختم شیب در نقطه سوراخ ناودانی صفر و در شروع با طول درصد که در طولهای بلند تا 3 درصد می باشد تعیین می گردد و هر چه طول شیب کمتر باشد به همان نسبت درصد آن کم می گردد. مثلاً برای طولهایی

تا 5 متر3 درصد

و طول بین (2.5 تا 3) متر 2 درصد

طولهایی تا 2 متر 1.5 درصد

درنظر گرفته می شود.چنانچه طول ذکرشده بیشتر از5مترباشد سوراخ دیگری برای ناودانی پیش بینی می شود. چرا که در موقع بارندگیهای شدید وجود سوراخ ناودانی معدود دارای عدم کشش آب و در نتیجه خساراتی خواهد بود .

اجرای شیب بندی :حرکت شیب به طرف سوراخ ناودانی می باشد و محل سوراخ به دو صورت تعبیه می گردد .
الف – سوراخ ناودانی در وسط پشت بام : در این حالت به این ترتیب عمل می شود ، طول شیب نقاط محاسبه می شود :
1- وسیله کرم گذاری ارتفاع چهار گوشه پشت بام تعیین می گردد .
2- ریسمان کشی کشیده در بین کرم ها عمل شمشه گیری انجام می شود .
3- محل سوراخ ناودانی ، کرمی مسطح و نازک گرفته می شود .
4- وسیله ریسمان کشی بین کرمهای کناری و میانی یعنی (سوراخ ناودانی) شمشه گیری جهت قسمت های شیب انجام می گردد .
5- متن های بدست آمده بین شمشه ها که لچکی گفته می شود با مصالح مورد نظر پر می شود و با شمشه کش کردن سطح بین دو شمشه حاصله سطح شیب بدست می آید .

با تکرار موارد ذکر شده در قسمت های دیگر ، سطح شیب بندی پشت بام بدست می آید که آماده مراحل بعدی خواهد بود .
ب : چنانچه ناودانی در گوشه ها و یا در قسمت های میانی و کناری باشد نوع شیب از وسط پشت بام به طرف خارج خواهد بود که تمامی موارد محاسبه شیب ، کرم گیری ، شمشه گیری و پر کردن متنها به همان ترتیب که گفته شد انجام می گردد .


شیب بندی سرویس :شیب در سرویس خصوصاً حمام به طرف کف شو می باشد و معمولاً محل کفشو در وسط حمام پیش بینی می گردد،چنانچه ابعاد فضا کم باشد با کم و یا زیاد کردن ملاط پشت موزائیک و یا کاشی مورد نظر به دست می آید و اگر ابعاد فضا بزرگ باشد،دقیقاً عمل شیب بندی وسیله کرم گیری و شمشه گیری به طرف کفشو انجام شده و با متن سازی بین شمشه ها کف ، آماده موزائیک فرش ویا نصب سرامیک می گردد .
بدیهی است چنانچه محل مورد نظر توالت داشته باشد کاسه توالت در محل خود و پایین تر از اطراف نصب شده بطوری که پس از فرش کف ، آب به راحتی و سریع سرازیر کاسه توالت گردد .

شیب بندی چهار طرفه: دیواره ای یک نیمه به اندازه تقریبی (5/2 × 5/2) متر به ارتفاع دو رج چیده می شود . وسط و مرکز این کار را کرمی به ارتفاع 2 سانتیمتر گذارده . از این کرم به گوشه های ریسمان کشیده که شیب مورد نظر بدست می آید .

راستای ریسمان شیبدار شمشه گذارده می شود و با خاک دو نم سطح شمشه شیبدار گرفته می شود . شمشه آهنی و یا چوبی از راستای شمشه گرفته شده خارج می گردد. متن شمشه ها با خاک دونم پرمیشود و سطح پر شده بوسیله شمشه آهنی و یا چوبی شمشه کش میگردد و شیب چهار طرفه به وجود می آید .

Roof Plan : پلان شیب بندی

دید افقی بام را که در آن دیوارهای خارجی بنا (با احتساب قرنیز) و خط مسیر شیب بام به طرف ناودانها و خرپشته ، همچنین فضاهایی که به عنوان نور گیر از قسمت های مختلف بام بیرون آمده ، مشخص می شوند را پلان شیب بندی می نامند .

این پلان وضع پشت بام را مشخص می کند. جهت حرکت سریع آب حاصل از باران ، برف یا شستشوی به طرف آب رو ، برای هر 50 تا 70 متر مربع سقف یک ناودان درنظر می گیریم .اگر مقداربارندگی منطقه کم باشد این متراژ به 140مترمربع و در صورتی که منطقه مرطوب و میزان بارندگی سالانه زیاد باشد تا 70 متر مربع کاهش می یابد .

شیب بندی به دو حالت انجام می گردد :


الف : شیب بندی در جهت قسمت های میانی پشت بام .
1- در این حالت اجرای لوله های آب باران پشت بام از میان ستونهای آجری که در قسمت های میانی ساختمان ساخته شده انجام میگردد.مسلماً محاسبه و طرح مجاری آب یا مسئله کشش سریع در مسیر پیش بینی شده مورد توجه بوده که در طراحی نقشه بدان دقت می شود ومعمولاً بایستی انتخاب ناودانی طوری باشد که پس از مرحله عمودی از کمترین لوله گذاری افقی تا چاه فاضلاب هدایت وجریان آب بدون اشکال مسیر لازم را حرکت نماید .

2- چنانچه وضع طراحی ساختمان طوری باشد که ستون های میانی ولغازهایی وجود نداشته باشد حرکت آب باران پشت بام به طرف سرویس و آبریزها قابل توجه می باشد . در این حالت از جدار لوله های فاضلاب آبریزها لوله ای جداگانه جهت آب باران به طرف پشت بام به بالا برده می شود. باید توجه داشت که هرگزلوله آب باران به لوله های فاضلاب وصل نشود زیرا گازهای حاصل از چاه فاضلاببه راحتی از لوله مذکور به سطح پشت بام می رسد .

بتن‌های توانمند و ویژه

بتن‌های توانمند و ویژه

سالهای زیادی است که از بتن به عنوان یک ماده ساختمانی مهم و با تحمل فشارهای بالا جهت ساخت و ساز انواع سازه‌ها استفاده می‌شود. ضعف این ماده مهم و پر مصرف ساختمانی در مقابل کشش با قرار دادن آرماتور تا حد زیادی جبران شده است. در سالهای اخیر و با بررسی دوام سازه‌های بتنی مسلح بویژه در مناطق خورنده و سخت برای بتن نظر اکثر کارشناسان و دست ‌اندرکاران کارهای بتنی به این مسأله جلب شده است که مقاومت به تنهایی نمی‌تواند جوابگوی کلیه خواص مربوط به بتن بخصوص دوام آن باشد و لازم است در طراحی بتن برای مناطق مختلف علاوه بر مسأله مقاومت و تحمل بارها در طول مدت بهره‌دهی، پایایی و دوام آن نیز مد نظر قرار گیرد. در حال حاضر با اضافه نمودن مواد مختلف بتن و تغییرات در طرح اختلاط می‌توان به بتن‌هایی دست یافت که بدون تغییر قابل ملاحظه در مقاومت آنها از نقطه نظر دوام به بتن‌هایی با دوام بالا دست یافت. مسأله محیط زیست و آلودگی آن نیز در سالهای اخیر نظر جهانیان را بخود معطوف ساخته است. کاربرد مواد و مصالحی که در ساخت آن آلودگی کمتری به محیط منتقل گردد و همچنین برداشت مصالح طبیعی که کمتر محیط را تخریب نماید، مورد توجه خاص قرار دارد. در این راستا محدودیت کاربرد سنگدانه‌ها، دستیابی به مواد جدید و نیز استفاده از مواد زائد کارخانه‌ها و آلاینده‌های محیط زیست در بتن در رأس برنامه‌های تحقیقاتی پاره‌ای از کشورهای جهان قرار گرفته است.

علاوه بر خود بتن و مصالح تشکیل‌ دهنده آن در سالهای اخیر بر روی آرماتور مصرفی در سازه‌های بتنی مسلح نیز تحولاتی صورت گرفته است. بعنوان مثال و برای پرهیز از خطر خوردگی آرماتور، از فولادهای ضد زنگ و نیز آرماتورهای ساخته شده با الیاف‌ مختلف پلاستیکی و پلیمری در محیط‌های بسیار خورنده استفاده می‌شود. کار بر روی عملکرد دراز مدت چنین موادی هنوز ادامه دارد.

در مقاله اخیر به چند مورد از بتن‌های جدید که چند سالی است از آنها در صنعت ساخت و ساز برای سازه‌های بتنی استفاده می‌شود اشاره شده و مواد جدید مورد استفاده در بتن که تحقیقات روی آنها هنوز ادامه دارد، نیز بیان خواهد شد. بعنوان مثال بتن‌های با مقاومت زیاد و بتن‌های توانمند و با عملکرد بالا در این خصوص جایگاه ویژه‌ای دارند. کاربرد الیاف و مواد مختلف در بتن برای افزایش نرمی آن و مقاومت در مقابل بارهای ضربه‌ای و نیروهای ناشی از زلزله مورد دیگری از بتن‌های خاص می‌باشد. با نگرشی عمیق به مسأله دوام بتن و ضمن تأمین مقاومت لازم، کاربرد بتن‌های با کارایی بالا که اجرای آن را نیز آسان می‌سازد در برنامه کار مراکز بسیاری قرار گرفته و برخی از این بتن‌ها با اضافه کردن افزودنیهای مختلف به آنها، اینک وارد صنعت بتن شده‌اند.

بتن با مقاومت زیاد
امروزه بر اساس تکنولوژی رایج بتن، ساخت بتن‌های با مقاومت‌های فشاری زیاد و دور از انتظار که می‌تواند برای طراحی سازه‌های اجرایی رایج مورد استفاده قرار گیرند، امکان‌پذیر می‌باشد. اگر چه اغلب آیین‌نامه‌های بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازه‌ها را به MPa 60 محدود می‌کنند، اما آیین‌نامه‌های جدید اخیراً حدی بالاتر از MPa 105 را نیز در نظر گرفته‌‌اند ] 1 [. ساخت بتن‌های با مقاومت زیاد و در حد MPa 120 و کاربرد آن در ساختمان‌های بلند در کشورهای پیشرفته دنیا رواج یافته است. این مقاومت با اضافه نمودن مواد ریز و فعال به سیمان تا حدی افزایش یافته که بتن‌هایی با مقاومت‌های فشاری بین MPa 200 و MPa 800 و مقاومت‌های کششی بین MPa 30 و MPa 150 در نمونه‌های آزمایشگاهی بدست آمده است. برای دستیابی به چنین مقاومت‌هایی لازم است تغییراتی در طرح اختلاط داده و از مواد و افزودنی‌های جدیدی استفاده نمود.

از عوامل مهم در رسیدن به چنین مقاومت‌هایی استفاده از سنگدانه‌های مقاوم و کاهش حداکثر اندازه سنگدانه در مخلوط بتنی برای همگنی بیشتر آن می‌باشد. همچنین با استفاده از مواد بسیار ریزدانه و با اندازه‌های کمتر از دهم میکرون می‌توان مجموعه‌ای متراکم‌تر و با تخلخل بسیار کم که بالاترین وزن مخصوص را خواهد داشت، تهیه نمود. در بتن‌های با مقاومت زیاد بایستی تا حد ممکن نسبت آب به سیمان (w/c) را کاهش داد (امروزه حتی نسبت 18/0 = w/c استفاده شده است) که در این حالت بعضی دانه‌های سیمان هیدراته نشده بصورت مواد ریزدانه پرکننده، دانسیته را افزایش داده و در نتیجه سبب افزایش مقاومت می‌شوند. بدیهی است برای تأمین کارایی چنین مخلوط‌هایی با آب بسیار کم لازم است از روان‌ کننده‌ ها، فوق ‌روان‌کننده‌ ها و پخش کننده ذرات ریز در بتن استفاده نمود. برای افزایش نرمی چنین بتن‌هایی (با افزایش مقاومت شکنندگی و تردی بتن افزایش می‌یابد) می‌توان به آنها الیاف‌های کوتاه اضافه نمود. در ساخت چنین بتن‌هایی (مقاومت در حد فولاد و بالاتر) از روشهای سخت شده تحت فشار و دما برای عمل آوری بتن و تأمین مقاومت اولیه زیاد استفاده می‌گردد.

جدول 1- مشخصات بتن بکار رفته در یک ساختمان بلند در مونترال کانادا

طرح اختلاط	خواص بتن
نسبت آب به سیمان 25/0	اسلامپ 250 میلی‌متر
آب 135 لیتر	درصد هوا 4/4 درصد
سیمان نوع 1، 500 کیلوگرم در متر مکعب	مقاومت فشاری 7 روزه 77 مگاپاسکال
دوده سیلیس 30 کیلوگرم در متر مکعب	مقاومت فشاری 28 روزه 3/92 مگاپاسکال
شن‌با‌حداکثر اندازه10میلیمتر ‌1100‌کیلوگرم‌در مترمکعب	مقاومت فشاری 90 روزه 106 مگاپاسکال
ماسه طبیعی 700 کیلوگرم در متر مکعب	مقاومت فشاری یکساله 4/119 مگاپاسکال
دیرگیر کننده 8/1 لیتر در متر مکعب
فوق روان کننده 14 لیتر در متر مکعب

بتن های با کارایی بسیار زیاد (بتن خود متراکم)
امروزه در بعضی کشورهای جهان و بویژه در ژاپن بتن جدیدی با کارایی بسیار بالا که نیاز به لرزاندن نداشته و خودبخود متراکم می‌گردد ساخته شده و در برخی پروژه‌ها اجرا شده است. با داشتن کارایی بسیار زیاد این بتن در اجرا، خطر جدایی سنگدانه‌ها و خمیر را نداشته و در عین حال از مقاومت زیاد و دوام نسبتاً بالایی برخوردار است. در طرح اختلاط این بتن، موارد زیر در نظر گرفته شده است.

میزان شن در این بتن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن بوده و در آن ماسه به میزان 40 درصد حجم ملات استفاده شده است. نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین9/0 تا 1 انتخاب می‌شود. برای تعیین میزان نسبت آب به سیمان و مقدار فوق روان کننده مخصوص مصرفی با استفاده از روش میز روانی، مقدار بهینه با آزمون و خطا تعیین می‌گردد ]2و3[.

بتن با سنگدانه بازیافتی
امروزه با توجه به پیشرفت جمعیت و مشکل فضا در شهرهای بزرگ برای ساخت و ساز لازم است ساختمان‌های قدیمی بتنی تخریب و بجای آن ساختمان‌های بلند جدید احداث شوند. در کشور ژاپن و چند کشور اروپایی که زمین و فضای لازم برای ایجاد بنا ارزش ویژه‌ای دارد و همچنین برای جلوگیری از مسائل محیط‌زیستی که از تخریب ساختمانها ناشی می‌شود و کاربرد مصالح آن در بنای جدید تحقیقات وسیعی در ساخت بتن با سنگدانه بازیافتی (خورد کردن بتن قدیم و استفاده از آن بعنوان سنگدانه در بتن جدید) در حال انجام است. بعنوان مثال در کشور هلند هر سال حدود 10 میلیون تن مصالح ناشی از تخریب ساختمان‌های بتنی که حدود 3/1 حجم بتن مورد نیاز در ساخت ساختمانهاست، تولید می‌شود. قرار است نیمی از این مصالح در بتن‌های جدید استفاده شوند. در حال حاضر تحقیقات روی میزان جمع‌شدگی و خزش و دوام این بتن‌ها ادامه دارد تا در قرن بیست و یکم کاربرد وسیع‌تر آن را امکان‌پذیر سازد.

بتن‌های با نرمی بالا
امروزه کاربرد بتن با نرمی بالاتر که بتواند تغییر شکل‌های زیاد را بدون شکست تحمل نماید، مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات وسیعی در خصوص تأمین نرمی لازم در بتن با الیاف‌های مختلف و حتی حذف آرماتور در حال انجام می‌باشد. هدف از کاربرد الیاف در بتن افزایش مقاومت کششی، کنترل گسترش ترکها و افزایش طاقت (Toughness) بتن می‌باشد تا قطعه بتنی بتواند در مقابل بارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل‌های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید.

بتن با الیاف مختلف در سالهای اخیر در سازه‌های عمده‌ای چون روسازی راهها و فرودگاه‌ها، بتن پی‌های عظیم با تغییر شکل‌های زیاد و بویژه در پوشش بتنی تونلها بکار رفته است. در ساخت پوشش تونلها بتن الیافی با پاشیدن بر جداره شکل می‌پذیرد. اخیراً برای حذف ترکها در پوشش تونلهایی که بصورت چند تکه پیش ساخته اجرا می‌شود از بتن بدون آرماتور و تنها الیاف استفاده شده و این نوع بتن سبب حذف ترکها در حین عمل‌آوری و حمل و نقل قطعات و نصب آنها برای کامل کردن مقطع تونلهای مترو شده است.

در نوع بسیار جدید بتن الیافی که می‌توان با آن به حداکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیاف (SIFCON) استفاده می‌شود. در این روش ابتدا الیاف ریخته شده و سپس فضای بین آنها با ملات دوغابی پر می‌شود. میزان الیاف در این بتن حدود 10 درصد می‌باشد که حدود 10 برابر میزان الیاف در بتن‌های الیافی متداول است. با این مصالح لایه‌های محافظی بدون ترک و تقریباً غیر قابل نفوذ می‌توان ایجاد نمود. بعلت نرمی زیاد این قطعات ظرفیت تغییر شکل‌پذیری این قطعات به میزان ظرفیت دالهای فولادی می‌رسد. مقاومت فشاری این نوع بتن حدود 110-85 مگاپاسکال و مقاومت خمشی حدود 45-35 مگاپاسکال می‌باشد. از این قطعات نه تنها می‌توان بعنوان لایه‌های محافظ کوچک استفاده نمود، بلکه در باندهای فرودگاه در برابر ضربات عملکرد خوبی نشان می‌دهند. در کارهای تعمیراتی دالها می‌توان از آنها بعنوان لایه روی بتن قدیم و بدون درز و در زمانی کوتاه استفاده نمود ]4[.

آرماتورهای غیر فولادی در بتن
در سالهای اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیع‌تر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد. این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه‌ای (GFRP)، الیاف آرامیدی (AFRP) و الیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند. در جدول 2 خواص مکانیکی چند آرماتور الیافی که کاربرد پیدا کرد‌ه‌اند‌، آورده شده است.

جدول - خواص مکانیکی الیاف‌های مختلف

نوع الیاف	مقاومت کششی (MPa)	کرنش نهایی (٪)	E (Gpa)
آرامید	3400-2700	4-5/2	165-73
شیشه E	3500	5-3	75
شیشه S	4500	5/5-5/4	87
کربن مدول پایین	3900-3200	6/1-1	250
کربن مدول بالا	2700-2300	6/0	400

خاصیت عمده این آرماتوها که سبب کاربرد آنها شده است، مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که می‌تواند در محیط‌های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می‌شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند ] 5[.

اخیراً از الیاف مختلف شبکه‌هایی بافته شده و بصورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی از آن استفاده می‌کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی بجای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دالها بویژه در پلها ادامه دارد. این صفحات بارزین‌های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می‌شوند. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است ]6[.

بتن‌های ابداعی
در بعضی موارد با تغییر در مواد تشکیل‌ دهنده بتن و با روش‌های ابداعی می‌توان پاره‌ای از خواص نامطلوب بتن را حذف نمود. این امر منجر به پیدایش بتن‌های خاص با خواص ویژه‌ای می‌گردد. بعنوان مثال تغییراتی است که می‌توان در ترکیب بتن‌های با مقاومت زیاد که این روزها کاربرد بیشتری پیدا می‌کنند را نام برد. بتن‌های با مقاومت بالا معمولاً با سیمان زیاد و نسبت آب به سیمان کم و اضافه و جایگزین نمودن سیمان با دوده سیلیس ساخته می‌شوند. در حین عمل هیدراسیون سیمان و سخت شدن این بتن‌ها چون آب داخل بتن کافی نیستَ، مقداری آب از سطح خارجی به قسمت داخلی برای تکمیل عمل فوق می‌رسد. بنابراین بتن های با مقاومت زیاد در ساعت اولیه سخت شدن دچار جمع‌شدگی ذاتی قابل ملاحظه‌ای می‌شوند. ممکن است اثرات منفی دیگری نظیر حساسیت به ترک‌خوردگی بیشتر در این بتن‌ها مشاهده شود. این معایب را می‌توان با روش ساده‌ای برطرف نمود. در یک عمل ابداعی می‌توان حدود 25 درصد از حجم سنگدانه را با سنگدانه سبک وزن قبلاً خیس شده جایگزین نمود. این سنگدانه‌ها باعث ایجاد ذخیره آب در بتن شده و محیطی با عمل‌آوری مرطوب فراهم می‌سازند. نتیجه اضافه کردن سنگدانه پیش اشباع شده به بتن با مقاومت زیاد، کاهش جمع‌شدگی ذاتی و کم شدن و حذف ترکهای مویی خواهد بود. همچنین تراکم و دانسیته بالای بتن‌های با مقاومت زیاد سبب کاهش مقاومت در برابر آتش این بتن‌ها می‌شود که بعنوان یک عیب محسوب می‌شود. در دمای بالا آب شیمیایی خمیر سیمان بخار شده ولی به علت متراکم بودن بتن با مقاومت زیاد نمی‌تواند از آن خارج شود. در نتیجه پوشش بتنی بصورت ورقه جدا شده و ظرفیت بارپذیری ستون کاهش می‌یابد. در یک کار ابداعی می‌توان الیاف پروپیلنی به بتن اضافه نمود. در دمای بالا الیاف ذوب شده و کانالهایی برای فرار و خروج بخار آب از بتن فراهم می‌سازند و از ورقه ورقه شدن بتن جلوگیری بعمل می‌آورند ]7[.

نتیجه‌گیری
در سالهای اخیر تحول عظیمی در تکنولوژی بتن و پیدایش بتن‌های جدید صورت گرفته است. این تحولات به پیدایش بتن‌های با مقاومت بسیار زیاد، بتن‌های با نرمی بالا، بتن‌های با آرماتورهای غیرفلزی، بتن با کارایی بسیار زیاد، بتن با سنگدانه‌های بازیافتی و بتن‌های ابداعی منجر شده است. باید اذعان نمود که نتایج تحقیقات سالهای آخر قرن حاضر و ادامه آنها در قرن جدید می‌تواند نگرش تازه‌ای به بتن بعنوان یک ماده ساختمانی پرمصرف بدهد. این نتایج منجر خواهد شد تا دیدگاه بتن بعنوان تنها یک ماده با مقاومت فشاری خوب به کلی دگرگون شده و خواص جدید بتن‌های نوین نظر اکثر دست اندرکاران پروژه‌های عظیم عمرانی را در جهان بخود معطوف سازد.



فهرست مراجع
[1] “ Norwegian standard NS3473, concrete structures, Design rules”, Oslo, 1989.
[2] H. Okamura, “Self compacting high performance concrete”, Ferguson Lecture at ACI convention (New Orleans), November 1996.
[3] H. Okamura and K.Ozawa, “Mix design for Self compacting concrete”, Concrete library international, Japan, No. 25, Dec. 1995.
[4] G. Konig et. Al., “New concepts for high performance concrete with improved ductility”, proceedings of the 12th FIP congress on challenges for concrete in the next millennium, Netherlands, 1998, pp. 49-53.
[5] A. Nanni, “Fiber-reinforced plastic (FRP) reinforcement for concrete structures: properties and applications”, Elsevier, London, 1993.
[6] Taerwe, “Non-Metallic (FRP) reinforcement for concrete structures”, RILEM proceedings, No. 29, E & FN Spon, London, 1995.
[7] R.Breitenbucher, “High strength concrete C 105 with increased fiber resistance due to polypropylene fibers”, 4th

بتن

بتن
اجزاء تشکیل دهنده بتن عبارتند از : سیمان، آب، دانه های سنگ و در مواردی مواد افزودنی
و در ساختمان مورد نظر از بتن 350عیار استفاده شد. از ماسه شسه 3 سطل اب 1 کیسه سیمان 10 تا 15 بیل ماسه بادامی در ساختمان مذکور استفاده شد.
سیمان
مقدار سیمان و نوع سیمان مصرفی در بتن بستگی به کاربرد بتن دارد. طراحی بتن، تعیین و محاسبه نسبت اختلاط سیمان، آب، دانه های سنگ ( شن و ماسه ) برای موارد کاربرد مختلف، از جمله تخصص های بارز و پیچیده مهند سین راه و ساختمان می باشد.
مواد افزودنی
هر نوع موادی، جدا از آب، دانه های سنگ و سیمان ( منجمله سیمان های مخلوط دارای مواد افزاینده ) که به هر یک از اجزاء تشکیل دهنده بتن یا به مخلوط آنها اضافه می گردد، به نام مواد افزودنی موسوم است.
دلیل افزودن اینگونه مواد به سیمان یا بتن، ایجاد برخی خواص ویژه در بتن به منظور نیازهای کاربردی بتن می باشد. از جمله عمده ترین این مواد افزودنی عبارتنداز، مواد سرعت زا ( تسریع کننده ) گیرش، کند کننده گیرش بتن، ترکیبات ضد یخ، مواد هوازا، مواد مولد گاز، مواد مقابله کننده با واکنش قلیایی ها با دانه های سنگ، مواد واتر پروف و مواد رنگی.
آب
نقش آب در بتن عبارتست از :
1- آب با سیمان ترکیب شیمیایی می شود، در اثر این ترکیب خمیر سیمان حاصل می گردد. ذرات و دانه های خنثی شن و ماسه در این خمیر معلق می مانند تا اینکه خمیر سیمان سخت شود.
2- همچنین آب به عنوان یک عامل روانساز در بین ذرات ریز و زبر دانه های سنگ قرار می گیرد تا بدین وسیله بتن خاصیت کارپذیری و بکار گرفتن را پیدا نماید و جای دادن آن ( بتن ریزی ) به سهولت انجام شود.
آب مصرفی در بتن می بایستی دارای شرایط زیر باشد:
- تمیز، روشن و قابل آشامیدن باشد، یا اینکه از منبع مطمئنی باشد.
- آری از مقادیر زیان آور موادی نظیر : روغنها، اسیدها، قلیاییها و یا سایر مواد آلوده کننده باشد.
به دلیل خاصیت حل کنندگی آب، آبهای طبیعی همگی نا خالص هستند. به هنگام استفاده از آب رودخانه که به همراه مقادیر زیادی اجسام جامد معلق است، این آب را می توان در استخرهای مخصوص و به کمک مواد صاف کننده تصفیه کرد.
منابع آب واقع در مناطق آب و هوایی خشک، حاوی مقادیر زیادتری املاح حل شده در آب می باشند. تا جایی که طعم آب در حد قابل توجهی شور مزه یا نمکی نباشد، می توان بدون انجام آزمایش آن را مورد استفاده قرار داد.
در صورت استفاده از آبهای صنعتی، به دلیل تغییرات شدید ترکیبات، بایستی اینگونه آبها را مرتباً آزمایش کرد.
یکی از بهترین محک های سنجش قابلیت کاربرد آب اینست که با آب مورد نظر و با آب مقطر قالبهای مکعبی بتنی تهیه شود و سپس ارقام حاصله از آزمایش تا به فشاری این دو با یکدگر مقایسه شوند.
هنگامی که به ناچار،آب دریا عمده ترین منبع آب موجود در دسترس جهت ساخت بتن است، تحت شرایط ویژه ای می توان از آن استفاده کرد. آزمایشات نشان می دهند که از مقایسه بتن های ساخته شده با آب دریا، با بتنهای ساخته شده با آب تازه، افت مقاومت فشاری بین 10 تا 30 درصد خواهد بود. اصولاً آب دریا تاثیر چندان مطلوبی در کیفیت یا مقاومت فشاری بتن نخواهد داشت.ولی استفاده از بتن ساخته شده با آب دریا در بتن مسلح یا بتن پیش تنیده توصیه نمی گردد. زیرا هم امکان زنگ زدگی آرماتور هست و هم اینکه اثر بدی روی شکل ظاهری بتن دارد. ارقام زیر اثر ترکیبات مختلف موجود در آب روی مقاومت فشاری را نشان می دهد:

درصد نمک محلول در آب 0.5 SO4 1 SO4 5 Nac1 1 CO2
درصد افت مقاومت فشار 4 10 30 20

آب باران و آبهای طبیعی و کوهستانی ضمن طی مسیر خود مقداری CO2موجود هوا را در خود حل می نماید. همچنین آب قادر به حل کردن حدود 1ر3 گرم در لیتر آهک است.
وجود این دو در کنار یکدیگر باعث تشکیل بی کربنات و سپس کربنات کلسیم می شود. از آنجایی که در حین هیدراته شدن سیمان ، هیدروکسید آهک آزاد می گردد، لذا امکان ترکیب CO2 موجود در آب با آهک موجود در سیمان وجود دارد و در نتیجه ایجاد خلل و فرج و سوراخهای ریزی در بتن می شود که نهایتاًً باعث افت مقاومت فشاری آن می گردد.
املاح منیزیم موجود در آب، اغلب به صورت سولفات هستند. از جمله اثرات بارز وجود سولفاتها ایجاد انبساط حجمی و تورم در ملات یا بتن می باشد.


سنگ دانه های طبیعی
سنگ دانه هایی که در بتن به کار می روند مواد معدنی ای هستند که کم و بیش خنثی ( بدون میل ترکیبی )، و دان دان می باشند و معمولاً از گروه سنگ ها و یا شبه سنگ ها هستند.نمونه هایی از آنها ماسه، شن، سنگ شکسته و روباره خرد شده می باشند. مصرف سنگ دانه در بتن از دو جنبه حایز اهمیت است. یکی از نقطه نظر فنی و دیگری از جنبه اقتصادی، در هر دو جنبه مصرف کمتر سیمان مد نظر است.
سنگ دانه ها را می توان به طرق مختلف گروه بندی نمود: از نظر طبیعی و یا مصنوعی بودن، از نقطه نظر سنگ شناسی، از نقطه نظر وزن مخصوص، از نظر اینکه آیا طبیعتاً خرد می باشند یا مصنوعاً خرد شده اند، آیا خنثی هستند و یا دارای میل ترکیبی می باشند و بالاخره از نقطه نظر اندازه و ابعاد ذرات متشکله. دسته بندی از جنبه اندازه و ابعاد دارای بیشترین کاربرد می باشد و از این نقطه نظر سنگ دانه ها به دانه های ریز و دانه های درشت تقسیم می شوند. در کشورهای مختلف مرز بین ریز و درشت متفاوت است و در کشورهای نیم کره غربی الک نمره 4 ( معادل 75ر4 میلیمتر یا سه شانزدهم اینچ ) مشخص کننده مزر بین این دو گروه سنگ دانه می باشد.
خواص سنگ دانه ها با انجام آزمایشات مناسب تعیین می گردد. اهمیت نمونه گیری صحیح همتراز انجام آزمایش صحیح و مناسب می باشد. نمونه گیری از سنگ دانه ممکن است در مقاطع مختلف تهیه و کاربرد آنها صورت گیرد. معمولاً دانه بندی سنگ دانه درشت دارای بیشترین تاثیر روی خواص عمومی سنگ دانه می باشد. به عنوان یک قائده، برآورد دقیق دانه بندی واقعی سنگ دانه از طریق تعدد نمونه گیری با مقادیر کم مثلاً با خاک انداز ( کمچه ) بهتر است، تا با نمونه گیری مقادیر زیاد بوسیله بیل و امثالهم. تعداد نمونه های مورد نیاز بستگی به نامشخص بودن و نوسان دانه بندی و تنوع خواص مورد آزمایش دارد. عملاً مقدار نمونه کارگاهی باید مقدار بیشتری باشد .در بتن فشرده فضای خالی بین سنگ دانه ها بوسیله ملات سیمان پر می شود و توسط این خمیر به یکدیگر می چسبند. بدینوسیله تار و پودی متشکل از ملات سخت شده سیمان و دانه های سنگ پدید می آید .سنگ دانه ها حدود سه چهارم حجم بتن را شامل می شوند و از نقطه نظر کیفی بیشترین تاثیر را روی کیفیت بتن دارند. کاربرد سنگ دانه در بتن به این خاطر است که به مقدار قابل توجهی نیاز به ملات سیمان در مخلوط بتن را کاهش می دهد و در نتیجه خزش و چروک شدن بتن را کم نموده و از جنبه اقتصادی بهای تمام شده را پایین می آورد..

 

 پس از فراهم شدن مواد به نسبت مورد نظر با میکسر مخلوط می شوند وبرای ویبره از دستگاه ویبره زن با پمپ استفاده می کنند که مواد را مخلوط و از شلنگ خارج می کند                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

در اینجا از یونولیت برای اینکه اب بتن به دیوار نفوذ نکند و موجب خرابی نشود استفاده شد

                                                                                              نکاتی چند در مورد بتن ریزی در فصل سرما

بتن ریزی در شرایط دمای بالاتر از 5+ درجه سانتیگراد:در این شرایط مهمترین مسئله آمادگی برای زمانی است که جبهه یخبندان محیط کارگاه را فرا می گیرد.در این حالت اگر گیرش خمیر سیمان صورت نگرفته باشد موجب یخ زدگی رطوبت داخلی بتن ، افزایش حجم آب و نهایتا انبساط حجمی بتن و ترک خوردگی آن می گردد.در زمانی که این احتمال وجود داشته باشد که چندین ساعت پس از بتن ریزی جبهه یخبندان فرا رسد باید از مواد ضد یخ که ترجیحا دارای ترکیبات زود گیر کننده هستند استفاده نمود. استفاده از مواد زود گیر موجب تسریع در گیرش خمیر سیمان و مقاومت در برابر افزایش حجم یخ می گردد. نباید فراموش کرد که همواره دمای بتن ریحته شده با استفاده از امکانات متفاوت گرمایشی باید در نقطه ای بالای 5+ درجه سانتیگراد حفظ گردد تا واکنش شیمیایی سیمان و آب ادامه یابد و مقاومت لازمه حاصل گردد.
بتن ریزی در شرایط دمای زیر 5+ دزجه سانتیگراد: موکدا توصیه می گردد در دمای کمتر از 5+ درجه سانتیگراد نباید بتن ریزی کرد مگر اینکه در تمام شرایط درجه حرارت بتن همواره بالاتر از 5+ حفظ گردد. توجه داشته باشید که با بتن ریزی در چنین شرایطی عمل هیدراسیون بسیار کند صورت می گیرد بطوریکه پس از یخ زدن آب در صفر درجه ، این واکنش متوقف می گردد بنابراین در زمان باز کردن قالب مشاهده می کنیم که بتن به راحتی خورد می شود به علت اینکه خمیر سیمان تشکیل نشده است. باید کاملا توجه داشت که استفاده از ضد یخ تنها از یخ زدن رطوبت درونی بتن جلوگیری می کند.اگر بتن ریخته شده پس از عملیات بتن ریزی به حال خود رها شود ، رطوبت درون آن یخ نمی زند اما چون دمای آن کمتر از 5+ درجه سانتیگراد است واکنش شیمیایی سیمان و آب بسیار کند می شود و به همین خاطر بتن ضایع می گردد و دارای مقاومت خیلی کمی خواهد شد. پس در زمستان در هر شرایطی باید پس از بتن ریزی نیبت به عمل آوری بتن مبادرت ورزید نکته مهم دیگر اینکه چون هوای سرد نسبت به هوای گرم دارای رطوبت کمتری است بتن های ریخته شده در شرایط محیطی سرد به ، عمل آوری و مراقبت بیشتری نیازمند است.
ویژگی های یک ضد یخ مناسب برای بتن: ضد یخی برای بتن مناسب می باشد که علاوه بر کاهش نقطه انجماد آب اضافی داخل بتن به عنوان یک تسزیع کننده در گیرش و رشد مقاومت سنین اولیه بتن عمل نماید.حال باید توجه نمود در پروژه هایی که در زمان بهره برداری امکان خوردگی وجود دارد و یا بتن هایی که پیش تنیده هستند و یا در آنها از آلومینیوم و گالوانیزه استفاده شده است و یا بتن هایی که در تماس با آب یا خاک سولفاته هستند و یا بتن هایی که سنگدانه های آنها مستعد واکنش قلیایی هستند به هیچ وحه از ضد یخ های کلر دار استفاده نکنید. بلکه از ضد یخ هایی استفاده نمایید که بر پایه دیگر مواد(نیترات) ساخته شده باشد.
.               

 خزیدن بتن اگر تنش وارد بر بتن کوچک باشند ، در شروع بارگذاری , کرنش های اولیه بتن تقریبا کشسان است . با این وجود , حتی اگر بار ثابت باقی بماند ، کرنش ها به مرور زمان افزایش خواهند یافت . بنا به تعریف : تغییر شکل خمیری بتن در اثر بار و یا تنش ثابت را _در طی یک دوره طولانی از بارگذاری_ خزیدن بتن می گویند این پدیده مستقیما به تنش های وارده بستگی دارد , به نحوی که با هر افزایش در میزان تنش , خزیدن نیز افزایش خواهد یافت .
ه عامل اصلی خزیدن بتن , بارگذاری است . با این حال عوامل جنبی دیگری می توانند در افزایش خزش موثر واقع شوند . از جمله ی این عوامل : بارگذاری در سنین کم , یعنی در روزهای اولیه بعد از بتن ریزی است. عوامل دیگر عبارتند از بالا بودن نسبت آب به سیمان و نیز رها کردن بتن تا مرحله خشک شدن . در این مورد هر چه رطوبت محیط بیشتر باشد , خزش بتن کمتر خواهد بود . هم چنین خزیدن بتن در شرایطی که کاملا خشک یا کاملا مرطوب باشد , کم است .
در بتن ساده برای تنش های کم و حداکثر تا تنش بارهای بهره برداری , خزیدن مستقیما متناسب با تنش خواهد بود . ضمن اینکه با گذشت زمان , سرعت آن سریعا کاهش می یابد . برای بارهای بیشتر از بهره برداری , این تناسب دیگر وجود نخواهد داشت .
در بتن مسلح , وجود فولاد با ضریب کشسانی ثابت , باعث می شود تا آهنگ سریع خزش در روزهای اولیه ی بارگذاری و نیز کند شدن سریع آن در روزهای بعد , تعدیل گردد.
خیز تیرهای بتن مسلح به مرور زمان افزایش می یابد و یکی از دلایل اصلی آن خزیدن بتن است . در این اعضا , در بالای تار خنثی , بتن ناحیه ی فشاری دستخوش خزش می گردد که نتیجتا جمع شدگی تارهای فوقانی و افزایش خیز را سبب می شود . در تیری که فاقد فولاد در منطقه ی فشاری است , خیز نهایی می تواند 2.5 تا 3 برابر خیز اولیه گردد.
خزش بتن در اعضای فشاری و ستون های بتن مسلح , کاهش تدریجی طول عضو را به همراه دارد . این کاهش با مقاومت میلگردها روبرو می شود و در نتیجه با گذشت زمان , تنش در بتن کاهش و در میلگرد ها افزایش می یابد .

. توده ی اصلی بتن ، سنگدانه های درشت و ریز ( شن و ماسه ) می باشد و فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب که به صورت شیره ای اطراف سنگدانه ها را پوشانده است ، باعث یکپارچه شدن و چسبیدن سنگدانه ها به یکدیگر می شود . برای ایجاد واکنش شیمیایی در سیمان مقدار محدودی آب لازم است ، لیکن آب مصرفی در ترکیب بتن همیشه مقداری به مراتب بزرگتر از آن است .این آب اضافی به منظور ایجاد کارآیی لازم در بتن برای پر کردن کامل زوایای قالب و دور گرفتن کلیه ی میلگردهای مسلح کننده می باشد .

زمان کافی برای اعمال لرزش حدود 5 تا15 ثانیه می باشد.البته مدت زمان دقیق باید بر اساس ظاهر شدن شیره بتن روی سطح ان و صدای ویبراتور تعیین می شود
حداقل ضخامت لایه بتنی که ویبره می شود 15 سانتی متر و حداکثر 60 سانتی متر است.
لرزاننده باید به طور عمودی ودر فواصل یکنواخت به داخل بتن برده شود و نباید لرزاننده را به طور مایل یا افقی داخل برد مگر در دالهایی که ضخامت انها از 10 سانتی متر بیشتر است.
برای حذف موثر هوا لرزاننده باید سریع به داخل بتن رفته ودر پایان به اهستگی خارج شود.
5- لرزاننده نباید باسطح قالب ومیلگرد تماس داشته باشد.

بتن یا فولاد؟

بتن یا فولاد؟ هر روز هنگام عبور از خیابان‌های شهر شاهد ساخت و سازهای روز افزونی هستیم،  ساختمان‌های مختلف از یک طبقه تا 60 طبقه که جلوی آنها انواع مصالح دیده می‌شود؛ سازه‌هایی که گاه از بتن ساخته می‌شوند و گاه از فولاد.در مورد اینکه کدام نوع سازه بر دیگری برتری دارد، اختلاف نظر شدیدی بین سازندگان ساختمان‌ها وجود دارد. معمولاً معیارهای ساخت، جواب‌های متفاوتی برای ما به همراه دارند. عمده عوامل مؤثر در این روند، هزینه، زمان و کیفیت ساخت هستند.هزینه ساخت و سود حاصل از این سرمایه‌گذاری با زمان اتمام طرح رابطه تنگاتنگی دارند. بدیهی است هر چه زمان طرح طولانی‌تر ‌شود شاهد افزایش قیمت مصالح، قیمت تمام شده طرح، هزینه‌های متفرقه و بازگشت دیرتر سرمایه خواهیم بود که خوشایند هیچ سازنده‌ای نیست.  سازه‌های بتن آرمه در مقابل سازه‌های فولادی معمولاً نیاز به هزینه کمتر و زمان بیشتری برای ساخت دارد؛ در حالی‌که سازه‌های فولادی ابتدا نیاز به سرمایه زیادی برای خرید آهن آلات دارد ولی در عوض شاهد سرعت اجرای بالاتری خواهیم بود.بنابراین در ساختمان‌های عادی کمتر از 6 طبقه در نهایت از این منظر تفاوت زیادی وجود ندارد.  در اسکلت‌های فولادی حتماً باید تمام اسکلت آماده باشد تا بتوان سقف را اجراکرد. به عبارت دیگر اول باید تیر و ستون‌هایی وجود داشته باشد تا بتوان روی آن سطحی به نام سقف یا همان کف اجرا کرد. در حالی‌که در سازه‌های بتن آرمه ابتدا ستون‌های هر طبقه و سپس سقف همان طبقه که خود مشتمل بر تیر‌ها و کف یکپارچه‌تری نسبت به سازه‌های فولادی است اجرا می‌شود.  مزیت این روش نسبت به روش اول آن است که می‌توان طبقه مورد نظر را سریعتر برای اجرای دیگر مراحل از جمله تیغه چینی، اجرای تأسیسات مکانیکی و برقی و... در اختیار سایر پیمانکاران قرار داد که خود موجب تسریع در روند طرح خواهد بود.  ولی به‌طور کلی زمان اجرای سازه‌های فولادی در مقیاسهای بزرگ تا حدودی کوتاه‌تر از سازه‌های بتن آرمه و هزینه‌های سازه‌های بتن آرمه کمتر از سازه‌های فولادی است که هر سازنده‌ای با توجه به شرایط و معیار‌های خود تصمیم‌گیرنده اصلی است. حال با فرض وجود شرایطی کاملاً ایده‌آل، یعنی عدم‌وجود محدودیت زمان و هزینه‌ها، عامل سوم یعنی کیفیت سازه را بررسی می‌کنیم. کیفیت را می‌توان از جنبه‌های متفاوتی مانند مقاومت در برابر بارهای ثقلی وارده و زلزله، مقاومت در برابر حرارت، ابعاد، دهانه‌های قابل پوشش، تعداد طبقات قابل طراحی، قابلیت ترمیم آسان و... مورد نقد و بررسی قرار داد. با توجه به گستردگی و پیچیدگی مسئله، در اینجا فقط تصمیم‌گیری برای ساختمان‌های عادی را مورد توجه قرار می‌دهیم. اولین و مهم‌ترین نکته قابل ذکر در این مورد مقاومت مصالح و ابعاد مصالح مصرفی است. معمولاً هر چه اعضای باربر ما ابعاد بزرگتر از نگاه عام و ممان اینرسی بالاتر از دید مهندسی داشته باشد، رفتار سازه‌ای مناسب‌تر است و هر چه مصالح مصرفی که در عرف ساختمان‌سازی‌ بتن یا فولاد هستند قابلیت تحمل نیروهای بیشتر را داشته باشند منجر به طراحی اعضای ظریف‌تری خواهند شد. اگر هر دو عامل در کنار هم قرار گیرند منجر به رسیدن به سختی و صلبیت بالاتری خواهند شد که جزء اصلی‌ترین آیتم‌های طراحی یک مهندس محاسب به شمار می‌روند. در طراحی سازه‌ها، مقاومت بتن را 10 درصد مقاومت فولاد فرض می‌کنند بنابراین ابعاد ستون‌ها و تیرهای بتنی، به‌مراتب بیش از سازه‌های فولادی است. البته این ابعاد بزرگ اعضای بتنی، ممان اینرسی بسیار بالاتری نسبت به گزینه دیگر به ارمغان خواهند آورد که در نهایت سازه بتنی، سختی بالاتر و معمولاً رفتار سازه‌ای مناسب‌تری دارد. « سازه‌های بتنی سنگین هستند.» در پاسخ به این ایراد باید گفت: ابعاد بزرگ سازه تا جایی مورد پذیرش یک مهندس است که منجر به سنگینی بیش از حد سازه نشود و با توجه به آنکه بحث ما در مورد سازه‌های عادی کمتر از 6 طبقه است تفاوت وزن اسکلت نیز آنچنان نخواهد بود تا مهندس طراح را به سمت طراحی سازه فولادی بکشاند. این موضوع در بسیاری از سازه‌های عظیم نیز صادق است که برج 56 طبقه تهران نمونه بارزی از این دست است.  بحث زلزله که بحث داغ این روزهای تهران است می‌تواند جنبه دیگری از کیفیت مناسب یک سازه باشد. سازه‌های بتن آرمه عادی و به ویژه مجهز به دیوارهای بتنی به‌علت سختی بالا نسبت به سازه‌های فولادی در برابر زلزله، در بیشتر موارد مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می‌دهند اما سازه‌های فولادی نیز می‌توانند همین رفتار را از خود نشان دهند مشروط برآنکه طراحی مناسبی داشته باشند. نکته قابل تامل اینجا است که این رفتار به چه قیمتی به دست خواهد آمد؟ اگر طراحی، یک طراحی بدون نقص باشد، هم سازه فولادی و هم سازه بتن آرمه در چند ثانیه وقوع زلزله، با حداقل خسارت ممکن جان سالم به در خواهند برد. اما کار به اینجا ختم نخواهد شد و پس از زلزله‌های زیادی شاهد شکستگی لوله‌های گاز و وقوع آتش سوزی‌های مهیب بوده‌ایم که گاه از خود زلزله مخرب‌تر هستند. با توجه به اینکه اطفاء حریق بلافاصله بعد از وقوع حادثه ممکن نیست، ساختمان باید به گونه‌ای طراحی شود که تا چند ساعت متوالی بتواند آتش را با حداقل خسارات وارده تحمل کند. در سازه‌های بتن آرمه مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی وجود دارد، اما درسازه‌های فولادی درصورتی‌که تمهیدات ایمنی لازم در آنها صورت نپذیرد در چند دقیقه ابتدایی حریق، شاهد تخریب‌های بسیار سریع و غیرقابل جبران خواهیم بود که این مورد نیز مزیتی بسیار ارزشمند برای سازه‌های بتن آرمه به حساب می‌آید. اما آنچه اکثر مهندسان را نسبت به سازه‌های بتن آرمه به شدت بد‌بین کرده، عدم‌قطعیت‌ها، یکنواخت نبودن مقاومت بتن و کم اطلاعی بسیاری از سازندگان از نحوه عمل‌آوری و به دست آوردن نتیجه‌ای مطلوب از این ماده است. قابلیت اشتباه در تهیه بالقوه این نوع ماده در مقابل فولاد توجیه دیگری است که از سوی عده زیادی در مخالفت با بتن ارائه می‌شود، چرا‌که ممکن است حین عمل آوری، مقاومت فشاری کمتر از حد مورد نیاز به دست آید.  این گروه معتقدند جبران یک اشتباه در سازه‌های بتن آرمه در مواردی منجر به تخریب اجباری سازه می‌شود در حالی‌که فولاد در هر لحظه که سازنده اراده کند با هزینه‌ای به نسبت پایین قابل ترمیم و تقویت است.  در پاسخ به این ایراد باید گفت این عدم‌قطعیت‌ها در آیین نامه‌ها با اعمال ضریب ایمنی بسیار بالایی پیش‌بینی شده تا جایی که در موارد زیادی شاهد مقاومتی چند برابر مقاومت مورد نیاز در ساخت این قبیل سازه‌ها هستیم.از سوی دیگر این عدم‌قطعیت کیفیت بتن در شالوده و سقف‌های سازه فولادی نیز وجود دارد و صرفاً متعلق به سازه‌های بتن آرمه نیست. در نهایت باید بر این موضوع تاکید کرد که به‌طور کلی هم سازه‌های فولادی و هم سازه‌های بتن آرمه درصورتی که در طراحی آنها سیستم مناسب و منطبق بر آیین‌نامه‌های به روز، مورد استفاده قرار نگیرد و متخصصین متبحر آنها را اجرا و مهندسین با تجربه بر اجرای آنها نظارت مستمر نکنند، هیچ رجحانی از نظر کیفیت و قابلیت اطمینان بر دیگری ندارند. فراموش نکنیم معیار چهارمی نیز در انتخاب وجود دارد؛ معیاری که 3 معیار هزینه، زمان و کیفیت را تحت سیطره خود قرار می‌دهد: فولاد به‌عنوان یک سرمایه ملی ماده‌ای است که ارزان به دست نمی‌آید و همانند نفت روزی تمام خواهد شد؛ ماده‌ای که باید در صنایع ارزشمندتر ‌ و یا حداقل در سازه‌های خاص که نیاز به ظرافت خاصی دارند و پس از بررسی‌های علمی برتری فولاد در آن محرز شده، مورد استفاده و بهره برداری قرار گیرد تا شاهد رشد اقتصادی در دیگر زمینه‌ها باشیم. به‌نظر نویسنده استفاده از سازه‌های بتن آرمه با توجه به مصرف به‌مراتب پایین‌تر از فولاد (به‌صورت میلگرد) هم از نظر سازه‌ای و هم از نظر اقتصادی و هم از جنبه ملی به‌مراتب مناسب‌تر و بهینه‌تر از سازه‌های فولادی است. به نقل از همشهری انلاین

فناوری نانو در تولید بتن و سیمان

فناوری نانو در تولید بتن و سیمان

مقدمه

وقتی صحبت از مقیاس نانو می شود، یعنی توانایی ساخت در مقیاس ابعاد اتم ها و تهیه مواد با دقت اتمی مورد نظر است . این توانایی به ما اجازه میدهد از محدودیتهای اندازه که به صورت طبیعی وجود دارد فراتر رفته و روی واحدهای ساختاری کار شود، جائیکه تعیین کننده خاصیت مواد است و با تغییر در آن، میتوان خواص مواد را تغییر داد.

نانو تکنولوژی یک رشته جدید نیست ، بلکه رویکردی جد ید در تمام رشته ها است

. فناوری نانو کاربردهای وسیعی در حوزه های مختلف از جمله صنایع غذایی ، داروئی،پزشکی،بیوتکنولوژی، الکترونیک و کامپیوتر وارتباطات و حمل ونقل و انرژی و محیط زیست و هوا فضا و ... دارد. تغییر مقیاس ساخت باعث تغییراتی اساسی در نحوه طراحی سیستم ها خواهد داشت ، زیرا در مقیاس نانو ، نیروهای بین مولکولی و نیروه ای دیگر مرتبط وارد

محاسبات می شوند . کنترل مواد در مقیاس نانو به معنای ساختن ساختارهای بنیانی در مقیاسی است که در آن اندازه ه ا خواص اساسی معین می شود (نانو آخرین مقیاس تولید ) وبنابراین کنترل خواص مواد حاوی ذرات نانو بهتر امکان پذیر می باشد .

اکنون اگرچه مطالعات و کنکاشهای مربوط به روش ه ای تولید به پایان رسیده است ، ولی معذلک پیش بینی میشود تا در سالهای 2010 تا 2015 ، دوره مناسبی برای پیشرفت نانوکارخانه ها باشد.سیستم ه ای ساخت قابل برنامه ر یزی و قابل عمل )نانو کارخانه ها)، تجارتو صنعت مرتبط با آن را دگرگون خواهد کرد  با توجه به اهمیت کنترل خواص مواد ساختمانی

سیمان و بتون در سالهای اخیر ،تحقیقات زیادی در راستای بکار گیری نانو ذرات در سیمان وبتون انجام شده است ، که در این کار مطالعاتی، بخش عمده ای از مجموعه مقالات مرتبط، گرد آوری و تنظیم شده است.

2 نانو سیمانها

در سالهای اخیر تحقیقات زیادی در خصوص افزودن نانو ذرات به سیمان انجام گرفته است

[ 4] نانو ذرات افزودنی به سیمان هم می تواند از نوع ترکیبات تشکیل دهنده خود سیمان(اکسید سیلیس،اکسیدآهن وآلومینا) باشند و هم از ترکیباتی دیگر( برای مثال کربونانوتیوب)، که در جهت ایجاد خواصی مشخص و معین در سیمان ، کاربرد دارند . به عنوان مثال، برای حصول به سیمانی با خواص مناسب جهت استفاده در چاه های نفت افزودن نانو ذرات

مناسب می باشد. در حال حاضر متخصصین پژوهشگاه صنعت نفت* به دانش فنی مورد نیاز برای ساخت نانو افزودنی مناسبی برای کنترل خواص سیمان کاری جداره چاههای نفتی دست یافته اند[ 5]. هدف اصلی استفاده از نانو افزودنی ها در سیمان جداره چاههای نفتی مقابله با وجود مشکلاتی از لحاظ پایین بودن فشار مخزن و ضرورت ایجاد فشار لازم توسط سیمان

استفاده شده می باشد.

همچنین استفاده از کربن نانوتیوب به عنوان نانو افزودنی در سیمان پتانسیل فوق العاده
قوی(سیمان سخت ) ایجاد می کند چون هم یک ماده تقویت کننده ایده ال می باشد و هم قطر آن شبیه اندازه کلسیم -سیلیکات-هیدرات است از دیگر کاربردهای کربن نانوتیوب در صنعت ساختمان استفاده ازآن به عنوان اجز اء ساختاری و عامل انتقال حرارت می باشد به نحوی کهیکی از کاربردهای آن، به کار گیری برای گرم کردن ساختمان ها می باشد

در حال حاضر در کشور چین ، بیشترین تحقیقات در جهت بررسی خواص نانو سیمانه ا، انجام
شده است و لذا بسیاری از مقالات معتبر در خصوص بررسی خواص نانو سیمانها مربوط به
دانشگاه های این کشور ، است

به طور کلی مهمترین عامل درکنترل خواص نانو سیمانه ا، علاوه بر خواص نانو ذرات، اختلاط مناسب نانو ذرات و سیمان می باشد . نانو سیمانها به دلیل مقاومت بالا و خواص ساختاری بهبود یافته، کاربرد های زیادی دارند برای مثال، از این نوع سیمانها، برای ساخت آسمان خراشها، ساختمان های ریاست جمهوری ونظامی (ضد گلوله ) و در مناطقی که خورندگی زیاد است، استفاده می شود.

در ادامه انواع نانو سیمانه ای، خواص آنهامقایسه خواص آنه ا با سایر سیمانها و مزای ای تولید هر کدام از آنها، مورد بررسی قرار می گیرد

-2 نانو سیمانهای حاوی نانو سیلیس

مهمترین ترکیب پوزولانه سیلیکا آمورف و یا سیلیس شیشه ای است که در نتیجه واکنش آنها با هیدروکسید کلسیم، سیلیکات کلسیم هیدراته شده ، تولید می شود. سرعت واکنش و واکنش پذیری پوزولان ه ا ، بستگی به مقدار سطح مقطع آنها دارد ، هرچه سطح مقطع واکنش دهنده ه ا بیشتر باشد سرعت انجام واکنش ، بیشتر می شود. بنابراین بدیهی است که نانو سیلیس ها بدلیل سطح مقطع بیشتر از اهمیت خاصی برخودار باشند.

تحقیقات انجام شده نشان داده است که مقاومت فشاری 7 روزه و 28 روزه سیمانهای حاوی scanning نانو سیلیس بیشتر از سیمانهای حاوی میکرو سیلیس می باشد. علاوه بر این ، آزمایشات و سرعت تغییرات حرارتی ، نشان Ca(OH) و با قیمانده مقدار 2 electron microscope(SEM) دهنده افزایش واکنش پذیری سیمانهای حاوی نانو سیلیس می باشد.

استفاده از نانو سیلیس در سیمان ، نه تنها به علت خاصیت پرکنندگی منافذ باعث بهبود ساختار می شود، بلکه واکنشهای پوزولانی را فعالتر می نماید

. جهت بررسی خواص سیمانهای حاوی نانو سیلیس و مقایسه خواص آن با سیمانهای حاوی دوده سیلیس، تحقیقاتی انجام شده است .

مشخصات شیمیایی و فیزیکی نانو سیلیس و دوده سیلیس مورد استفاده برای انجام این تحقیقات در جدول 1 آورده شده است. مشخصات سنگدانه مورد استفاده در جدول 2 آورده شده است،بعلاوه در ساخت همه مخلوط سیمانهای مورد آزمایش از پلی کربوکسیلات ساخت کشور کره با نانو XRD ودیاگرام (SEM) 1 ، بعنوان روانساز استفاده شد. در شکل 1 و 2 نیز / دانسیتیه 60 سیلیس و دوده سیلیس نشان داده شده است.

*پوزولان:مواد سیلیس یا سیلیسی آلو مینای هستند که در حالت معمولی با آب واکنشی ندارند لیکن
در مجاورت آهک و یا سیمان پرتلند ایجاد واکنش شیمیایی می کنند و ژل سیلیکات کلسیم می
شود.

حاصل از هیدراته شدن ، فازهای سیمان ژل سیلیکات کلسیم CH از واکنش سیلیس پوزولان باهیدراته تولید می شود .

با سخت شدن ژل فوق ،ملات ساخته شده با این مواد بتدریج افزایش مقاومت پیدا کرده و با کم شدن فضاهای داخلی و افزایش دانسیته کاهش نفوذ پذیری ملات و دوام آن در محیط های مختلف افزایش می یابد.
ماده پوزولانی مصنوعی بسیار فعال و محصول فرعی کوره های الکتریکی تولید سیلیسیم یا آلیاژ

: (Silica fume ) *دوده سیلیس

فرو سیلیس می باشد . این ماده در ایران تولید و با نام تجاری میکرو سیلیس در بازار وجود دارد.
حاصل از هیدراته شدن فازهای سیمان ، ژل سیلیکات کلسیم هیدراته تولید می شود .

بعد از  120 روز ، افزایش می یابد C-S-H نشان داد ، تغییرات کمی بعد از 7 روز رخ می دهد و تشکیل XRD نتایج حاصل از و تنها 75 % از دوده سیلیس در ملات سیمان بعد از گذشت 90 روز هیدراته می شود

کاربرد مواد نانو در صنعت بتن

مقدمه

مواد نانو به عنوان موادی که حداقل یکی از ابعاد آن (طول ، عرض ، ضخامت ) زیر 100nm باشد تعریف شده اند ، یک نانومتر یک هزارم میکرون یا حدود 100000 برابر کوچکتر از موی انسان است . به طور کلی ،در یک تقسیم بندی عمومی، محصولات نانو مواد را می توان به صورت های زیر بیان کرد:   ·

فیلمهای نانو لایه ( Nano Layer Thin Films ) برای کاربردهای عمدتاً الکترونیکی    · نانو پوششهای حفاظتی (Nano Coating ) برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی ، حفاظت در مقابل عوامل مخرب محیطی    · نانو ذرات به عنوان پیش سازنده (Precursor) یا اصلاح ساز (Modifier) پدیده های شیمیایی و فیزیکی    · نانو لوله ها (Nanotubes) منظور از یک ماده نانو ساختار یا واضح تر یک بدنه نانو ساختار (Nanostructured Solid ) جامدی است که در آن انتظام اتمی ، اندازه کریستالهای تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی در سراسر بدنه در مقیاس چند نانو متری گسترده شده باشد .   

خواص فیزیکی و شیمیایی مواد نانو (در شکل و فرمهای متعددی که وجود دارند از جمله ذرات ، الیاف ، گلوله و . . . ) در مقایسه با مواد میکروسکوپی تفاوت اساسی دارند . تغییرات اصولی که وجود دارد نه تنها از نظر کوچکی اندازه بلکه از نظر خواص جدید آنها در سطح مقیاس نانو می باشد .

هدف نهایی از بررسی مواد در مقیاس نانو ، یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملکرد بالا می باشد ، که آنها را می توان به عنوان مصالحی با عملکرد بالا و چند منظوره اطلاق نمود . منظور از عملکرد چند منظوره ، ظهور خواصی جدید و متفاوت نسبت به خواص مواد معمولی می باشد به گونه ای که مصالح بتوانند کاربردهای گوناگونی را ارائه نمایند .

در مطالب بعدی که خواهد آمد مواد نانو ساختاری معرفی خواهند شد که با توجه به نوظهور بودن چنین موادی می توانند تحولی شگرف در صنعت ساختمان سازی و صنایع وابسته به آن ایجاد کنند

2. مواد نانو کمپوزیت

مواد نانو کمپوزیت بر پایه پلیمر (ماتریس پلیمری ) اولین بار در سالهای 70 معرفی شده اندکه از تکنولوژی سول- ژل(Sol-Gel) جهت انتشار (Disperse) دادن ذرات نانو کانی درون ماتریس پلیمر استفاده شده است .

هرچند تحقیقات انجام شده در دو دهه گذشته برای توسعه تجاری این مواد توسط شرکت تویوتا در ژاپن در اواخر سالهای 80 صورت گرفته است ، ولی رشته نانو کمپوزیت پلیمر هنوز در مرحله جنینی و در آغاز راه می باشد .

در این شرایط نانو آلومینا ، بهترین ساختار نانوئی است که افق جدیدی را در صنعت سرامیک نوید می دهد . زیرا کاربرد این مواد پدیده ای است که از نظر مکانیکی ، الکتریکی و خواص حرارتی به طور مناسب دارای تعادل بوده و در رشته های مختلف کاربرد دارد . از جمله می توان به چند نمونه اشاره کرد:· تکنولوژی نانو فلز آرتوناید که اخیراً به طور تجاری ، الیاف نانویی آلومینا ، انقلابی در رشته سرامیک بوجود آورده است . · ذرات نانویی غیر فلز مانند:نانو سیلیکا ، نانو زیرکونیا و مواد دیگر اصلاح کننده سرامیک ها می باشد .

3. بتن با عملکرد بالا ([1]HPC)

یکی از چالشهایی که در رشته مصالح ساختمانی بوجود آمده است ، بتن با عملکرد بالا(HPC ) می باشد . این نوع بتن مقاوم از نوع مصالح کامپوزیت بوده و از نظر دوام جزو مصالح کامپوزیت و چند فازی مرکب و پیچیده می باشد . خواص ، رفتار و عملکرد بتن بستگی به نانو ساختار ماده زمینه بتن و سیمانی دارد که چسبندگی ، پیوستگی و یکپارچگی را بوجود می آورد .

بنابراین ، مطالعات بتن و خمیر سیمان در مقیاس نانو برای توسعه مصالح ساختمانی جدید و کاربرد آنها بسیار حائز اهمیت می باشد . روش معمولی برای توسعه بتن با عملکرد بالا اغلب شامل پارامترهای مختلفی از جمله طرح اختلاط بتن معمولی و بتن مسلح با انواع مختلف الیاف می باشد . در مورد بتن به طور خاص ، علاوه بر عملکرد با دوام و خواص مکانیکی بهتر ، بتن با عملکرد بالای چند منظوره (MHPC) خواص اضافه دیگری را دارا می باشد ، از جمله می توان به خاصیت الکترو مغناطیسی ، و قابلیت به کار گیری در سازه های اتمی (محافظت از تشعشعات ) و افزایش موثر بودن آن در حفظ انرژی ساختمانها و ... را نام برد .

4. نانو سیلیس آمورف

در صنعت بتن ، سیلیس یکی از معروفترین موادی است که نقش مهمی در چسبندگی و پر کنندگی بتن با عملکرد بالا (HPC) ایفا می کند .

محصول معمولی همان سلیکیافیوم یا میکرو سیلیکا می باشد که دارای قطری در حدود 1/0 تا 1 میلی متر می باشد و دارای اکسید سیلیس حدود 90% می باشد . می توان گفت که میکرو سیلیکا محصولی است که در محدوده بالای اشل اندازه نانو متر جهت افزایش عملکرد کامپوزیت مواد سیمانی به کار برده می شود .

محصول نانو سیلیس متشکل از ذراتی هستند که دارای شکل گلوله ای بوده و با قطر کمتر از 100nm یا بصورت ذرات خشک پودر یا بصورت معلق در مایع محلول قابل انتشار می باشند ، که مایع آن معمول ترین نوع محلول نانو سیلیس می باشد ، این نوع محلول در آزمایشات مشخص در بتن خود تراکم([2]SCC) به کار گرفته شده است . نانو سیلیس معلق کاربردهای چند منظوره از خود نشان می دهد مانند:

خاصیت ضد سایش

ضد لغزش

ضد حریق

ضد انعکاس سطوح  

آزمایشات نشان داده اند که واکنش مواد نانو سیلیس (Colloidal Silica ) با هیدرواکسید کلسیم در مقایسه با میکرو سیلیکا بسیار سریع تر انجام گرفته و مقدار بسیار کم این مواد همان تاثیر پوزالانی مقدار بسیار بالای میکرو سیلیکا را در سنین اولیه دارا می باشد .

تمام کارهای انجام یافته بر روی کاربرد مواد نانو سیلیس کلوئیدی (Colloidal Nano Silica ) در بخش اصلاح خواص ریولوژی ، کار پذیری و مکانیکی خمیر سیمان بوده است . آنچه که در اینجا مطرح است نتایج اولیه محصولات نانو سیلیس با قطری در محدوده 5 تا 100 نانومتر می باشد .

5. نانو لوله ها(NANOTUBES)

همان گونه که در مقدمه مقاله مطرح شد معمولاً الیاف برای مسلح کردن و اصلاح عملکرد مکانیکی بتن بکار برده می شوند . امروزه از الیاف فلزی ، شیشه ای ، پلی پروپلین ، کربن و  . . . در بتن برای مسلح کردن استفاده می شود و لیکن تحقیقات روی بتن مسلح شده توسط نانو لوله کربنی (Carbon Nanotubes  ) انتشار نیافته است تا بتوان از نتایج آن برای مسلح کردن بوسیله نانو لوله ها استفاده کرد .

نانو لوله کربنی توسط LIJIMA در سال 1991 کشف شده است و کارهای بسیاری بر روی ساختار نانو در بخش فیزیک کوانتوم انجام یافته است بطوری که تحقیقات نوین بر روی تکنولوژی و مهندسی نانو در سطح جهانی نقش اساسی و اصلی بازی می کند . کربن 60 و نانو لوله های نوین دارای ساختاری هستند که آنها را از فولاد قوی تر و بسیار سبک می کند بطوریکه می توانند خمیدگی و کشش را بدون شکستن تحمل نمایند و در آینده جایگزین الیاف کربن خواهند شد که در کامپوزیت ها به کار برده می شوند .

نانو لوله ها با توجه به تحقیقات انجام شده در مرکز تحقیقات بتن( وابسته به موسسه ACI شاخه ایران ) ، دارای مقاومت کششی بیش از هر نوع الیاف بتنی شناخته شده می باشند و نیز نانو لوله ها خواص ویژه قابل ملاحظه حرارتی و الکتریکی از خود نشان می دهند ، بطوریکه هادی بودن حرارت آنها بیش از دو برابر الماس و هادی بودن الکتریکی آنها در حدود 1000 برابر فلز مس می باشد . 

نانو لوله ها طبقه جدیدی از محصولات می باشند که انقلابی جدید در زمینه مصالح و مواد پیشرفته را بوجود آورده اند . یک نسل جدید از نانو کامپوزیت های چند منظوره می توانند به عنوان نانو لوله های کربنی در نقش الیاف مسلح کننده مناسب آن مواد مورد استفاده قرار گیرند . بنابراین نانو لوله های کربنی از اجزای کلیدی بدست آوردن هدف اصلی ذکر شده در فوق به عنوان مصالح ساختمانی با عملکرد بالای چند منظوره , بازی می کنند .

6. نتیجه گیری

  منظور از مقاله ارائه شده نشان دادن مصالح جدید ساختمانی و بیان مزایای استفاده از این نوع مواد در صنعت ساختمان می باشد ، البته به دلیل نو بودن این نوع مصالح زمینه های فراوانی برای کارهای نظری و عملی در دانشگاههای کشور وجود دارد که امید است که با معرفی مصالح با ساختار نانو راه برای گامهای بلندتر در این زمینه باز شود .

بتن های پیش ساخته نو آوری قرن 21

بتن های پیش ساخته نو آوری قرن 21

در دهه های اخیر مهندسان و معماران برای دستیابی به مقاومت و پایداری سازه و همچنین الزامات طراحی از بتن پیش ساخته استفاده می کنند. برخی مزایای بتن پیش ساخته عبارتند از:

۱) مقاومت مناسبی در برابر ضربه و حریق دارند.
۲) انتخابهای هنری و زیبایی شناختی تقریبا نامحدود به لحاظ شکل ، رنگ و ... دارند .چنانچه ساختار سطحی مناسب آن برای اجرا هر نوع طراحی شرایط مناسبی را طراحی معماری فراهم می آورد.
۳) بدلیل تولید کارخانه ای آن کنترل کیفیت دقیقتری صورت می گیرد و سازگاری فوق العاده ای بین اجزاء سازه ایجاد می کند.
۴) سرعت ساخت و اجرا بیشتر آن سبب کاهش تأخیرهای ناخواسته و کاهش قیمت تمام شده آن نسبت به سایر روشهای ساخت می گردد.
۵) بازده حرارتی عالی و مقاومت مناسب در برابر تغییرات آب و هوایی از دیگر مزایای آن است ….

شرکت Altus group اخیرآ نوعی بتن پیش ساخته را برای اجزاء سازه ای و معماری ساختمانهای مسکونی و تجاری تولید کرده است. این محصول با نام «کربن کست» برای ساخت پانلهای دیواری،پانلهای معماری،پانلهای دیواری عایق و اجزاء سیستمهای ساختمانی و معماری ساختمان مناسب تر از قطعات پیش ساخته قبلی است. در کربن کست بجای استفاده از فولاد در آرماتورگذاری فرعی برای انتقال برش از شبکه فیبرهای کامپوزیتی استفاده شده است.در این نوآوری جالب توجه در تکنولوژی ساخت بتونهای پیش ساخته آرماتورگذاری مرسوم جای خود را به شبکه ای از فیبرهای کربن ضد خوردگی و با مقاومت بالا می دهد. این ابتکار سبب کاهش ضخامت مقاطع پیش ساخته و کاهش وزن اجزاء سازه ای و معماری (بار مرده) ساختمان تا ۶۶٪ می گردد. در این بتن پیش ساخته از میلگرد و کابلهای فولادی معمول برای آرماتورگذاری اصلی و از شبکه فیبرهای کربنی چسبیده به رزین با ضخامت ۱ میلی متر برای آرماتورگذاری فرعی استفاده می شود. مقاومت بالا ،دوام فوق العاده و خواص کششی بسیار خوب آن در مقایسه با میلگرد از نکات بارز این محصول است.بطوریکه در آن پوشش موثر بتنی سه چهارم اینچی تا سه اینچی در آرماتورهای فولادی به فقط یک چهارم اینچ پوشش بتنی کاهش می یابد.همچنین با استفاده از این تکنولوژی در ساخت پانلها و تیرهای T شکل کنترل ترک خوردگی انقباضی بتن (shrinkage cracking) نسبت به شبکه آرماتوری تا میزان ۵۰٪ بهبود می یابد و در پانلهای دیواری عایق بین جداره داخلی و بیرونی آن یک مقطع سازه ای کاملا مرکب ایجاد می کند.زیرا به لحاظ گرمایی کاملا عایق است. شبکه فیبرهای کربن کست همانند آنچه گاهی در مورد آرماتورهای فولادی دیده می شود زنگ نمی زند و نمای آن را بد شکل نمی کند.
کاهش وزن و ضخامت مقاطع پانلها و سپری های کربن کست سبب کاهش هزینه های حمل و نقل و نصب آن می گردد که در ساختمانهای بلند مرتبه رقم قابل توجه ای خواهد شد. علاوه بر این خاصیت عایق بودن این محصول به لحاظ صرفه جویی در مصرف انرژی و در نتیجه کاهش هزینه های بهره برداری و نگهداری ساختمان آن را به محصولی بسیار مناسب برای طراحی های سازگار با محیط زیست (environmentally friendly design) تبدیل کرده است.

بتن های دیر گداز

لغت شناسی و تقسیم بندی :

در  تعاریف  به  کار رفته  برای  انواع  مواد  شبه  بتنی  که  در  دمای  بالا  به  کار  می  روند  یک  نوع  نا هماهنگی  وجود  دارد  و  استانداردی  وجود  ندارد  که  مواد  را  طوری  تعریف  کند  تا  در بر گیرنده این  تقسیم  بندی  باشد .    بنابر این  کار اساسی  این  است  که  ابتدا  موضوع  را با  تاکید  بر تعاریف   گفته شده  برای  بتن  مقاوم  حرارتی  شروع  کنیم .

مشکلات نامگذاری :

امروزه  واژه ها ی  مقاوم  درجه  حرارت  پائین  و  بتن  دیر گداز  معمولا  برای  اشاره  به  خصوصیات 

حرارتی  به  کار  می روند  بنا  به  استاندارد  9556TGL   آلمان  و 99-30 TGL    شوروی   واژه  بین  مقاوم  حرارتی  برای  کلیه  توصیفات  به  کار  می رود . در  صورتی  که  در  کشور های  دیگر  استاندارد 

43-85-45GOST  مرزی  بین  تعاریف  بتن  مقاوم  حرارت  و  بتن  مقاوم  در  دمای  بالاتر  از  1770 قائل  شده  است .  در مقالات  انگلیسی  و  آمریکایی  نیز  مواد  مشابهی  را  به  نام  سیمانهای  دیرگداز , بتن

های  دیر گداز  یا  ریختگی های  دیر گداز  می نامند .

بتن دیر گداز :

به مخلوطی از سیمان , انواع  پر کننده  و  ذرات  ریز  و  آب  گفته  می شود که  در  درجه  حرارت معمولی 

حالت  گیرش  دارد  و  تمام  موادی  که  شامل  سیمان  نیستند  می توان  شبه  بتن  (  concrete  type  )

بحساب  می آورند . لغت  بتن  بیان  کننده  عوامل  چسبا ننده ی  دانه های  ریز  هیدرولیکی  که  عمدتا  شامل  ترکیبی  از Fe2O3 , Al2O3 , Sio2  با   CaO که  در  استاندارد های  مشخص  دارای  خواص  معینی  هستند  و  بعد  از  عمل  ترکیب  (بعد  از 28  روز )  به استحکام  فشاری  Psi 3200  می رسد  که  آن را

به  عنوان  مینیمم  استاندارد  در  نظر  می گیرند ,  مهمترین  بتن ها  در  این  رابطه  عبارتند  از :  بتن های

سیمان  پرتلند , سیمان  کوره  بلند , آلومینا های  مختلف که  یکی  از مشخصه های  بارز همه ی  آن ها سختی 

هیدرولیکی  آنهاست  و  کاربرد  این  بتنها  تا  منطقه  زینتر  شدن  آنهاست  .

مشخصات  استاندارد  بتن های  دیر گداز  عبارت  است  از  :

بتن های  دیر گداز  در  درجه  حرارتهای  معمولی  دارای  اتصالات  هیدرولیکی  هستند  و  وقتی  پخته  می شوند  از  مرحله ی  اتصال  هیدرولیکی  به  مرحله ی  اتصال  سرامیکی  تبدیل می شوند بدون  آنکه استحکام

آن کاهشی  پیدا  کند , بر  طبق  این  استاندارد ها  مخلوط های  بتنی  از  نظر  کارخانجات  دیر گداز  مخلوط

های  خشک  شدنی  درهوا هستند  که  از  مواد  اولیه  مقاوم  در  برابر  حرارت  با  اندازه  بندیmm 30- 0

و  سیمان  تشکیل  شده اند  .  به  عبارت  دیگر  بتنهای  دیر گداز  عبارتند  از  :

بتن هایی  که  خواص  مکانیکی  و  فیزیکی  آن  حتی  بعد  از  مدت  زمان  زیادی  که  در  حرارتهای  بالا تا

حد  قابل  قبولی  باقی  بماند  .

عاملهای  چسباننده :

عاملهایی  چسباننده ای  که  در  چنین  بتنهایی  بکار  می روند  ممکن  است  چسبهای  هیدرولیکی  (  معمولا سیمانها )  باشند  و یا چسبهای غیر هیدرولیکی  ]  بتن  پریکلاس  با  سیمان  سورل ( بتن ما گنزیا ) ,  چسب شیشه [  .    در  کشور های  غربی  استفاده  از  چسبهای  هیدرولیکی  در بتن های  مقاوم  در  برابر  درجه  حرارت  بسیار رایج  است  و در  شوروی  استفاده  از عامل  چسباننده  چسب  شیشه  در  بتن های  دیر گداز

نقش  مهمی  را  در  صنعت  ایفا  می کند . مواد  نوع  بتنی  ( شبه  بتنی )  موادی  هستند  که  دارای  فسفات

چسب  شیشه  و ماگنزیا  ( پریکلاس )  می با شند .

تقسیم بندی بتنهای دیر گداز :  بتن های  دیر گداز  را  می توان  بر اساس  درجه  حرارت  کار , نوع  عاملهای  اتصال ( چسباننده )  و نوع مواد  پر کننده  تقسیم  بندی  نمود  :

 نوع بتن                          درجه حرارت                          درجه حرارت کار

       بتن با دیر گدازی پائین                  کمتر از  1500                           1100- 200       

       بتن با دیرگدازی متوسط                 1790- 1500                           1300- 1100

       بتن با دیرگدازی  بالا                   بیشتر از 1790                           بیشتر از 1300

2- تقسیم  بندی  بر  اساس  نوع  اتصالات :

A - بتن های  دیرگداز  ساخته  شده  از  بتن های  سرباره ( بتنهای کوره بلند با بتنهای آهن پرتلند )

B- بتن های دیر گداز  ساخته  شده  از  سیمان  آلومینیایی ( بتن های آلومینیای بالا )

C- بتن های  دیر گداز  با  عامل  چسباننده ی  چسب  شیشه ( بتنهای آلومینیای باریم )

D- بتن های  دیر گداز  با  عامل  چسباننده ی  ماگنزیا

E- اتصال های  شیمیایی  مانند  فسفاتها با  افزودن  اسید  فسفرین  به  مخلوط

F- اتصال  هیدرولیک

G- عاملهای  چسباننده ی  آلی  مثل  قیر , قطران , سولفیت  لایم

3- تقسیم  بندی  بر  اساس  نوع  مواد  پر  کننده  :

A- بتن های  دیر گداز  با  مواد  پر  کننده ی  غیر  مقاوم  در  برابر  حرارت (خرده آجر , سرباره و ......)

B- بتن  دیر گداز  با  شاموت ( خاک  نسوز  پخته  شده )

C- بتن  دیر  گداز  با  آلومینات  بالا

D- بتن های  دیر  گداز  با  کراندوم

E- بتن  دیر  گداز  با  سیلیس

G- بتن  دیر گداز  با  مگنزیا

F- بتن های  دیر گداز  با  کرومیت – ماگنزیا

H- بتن دیر گداز با کاربید سیلیسیم

روند تاریخی پیشرفت :

بر  مبنای  اولین  گزارش  امکان  استفاده  از  بتن  در  دمای  بالا  به  کارهای  مهندسین  ساختمان  در  اوایل

همین  قرن  بر می گردد .   استفاده  از  شاموت  و  خاکستر  بعنوان  اجزای  بتن  در  این  مقاصد  مفید  تر

بوده ,  هر  چند  پیشنهاد  آن  ها  در  همان  زمان  عملی  نگردید  .

تا  اوایل  قرن  بیستم هیچ  توجه  اساسی  به  این  نوع  مواد  دیر گداز نشد  یعنی  زمانی  که C.Platzman

تولید  بتن  دیر گداز  را  با  پایه ی  سیمان  پرتلند  و  افزودن  شاموت  و  خاکستر  (  یا  سیلیکای  فعال  )

به  ثبت  رساند  همزمان  استفاده  از  سیمان  آلومینائی  نیز  در  26 – 1925  بوسیله  Kesther  به  ثبت

رسید . با  شروع  دهه  1930  افزایش  قابل  ملا حظه ای  در تحقیق  و  توسعه  در  تعدادی  از  کشورها

در  این  زمینه  به  چشم  می خورد .

ویژگیهای بتن دیر گداز :

تکنولوژی  بتن  دیر گداز  را  می توان  در  مقایسه  با  بتن  معمولی  یا  در  مقایسه  با  مواد  دیر گداز نشان

داد .  برای  صاحبان  تکنولوژی  بتن  ویژگیهای  اصلی  در  استفاده  از  پر کننده های  دیر گداز  خاص  با

مشخصات  معین  در  نظر  است  و  استفاده  از  پر کننده های  خیلی  ریز  مثل  خاک  نسوز  یا  استفاده  از

سیمان  آلومینیائی  یا  حتی  چسب های  غیر  معمول تر  دیگری  مثل  چسب  شیشه  و  فسفات .

انحراف از تکنولوژی  بتن  معمولا  خیلی  کم  بوده  و  در  خور  توجه  نیست . از  این  نقطه  اثر  به  سختی

می توان  انتظار  داشت  که  بتن  دیر گداز مواد  تازه ای  را  عرضه  کند  در  حالی  که  مقادیر  مشخصی  در  استحکام  ساختمانی  برای  بتن  معمولی  اهمیت  دارد .  این  مقادیر  برای  بتن  دیر گداز  از  اهمیت  نا چیزی  برخوردار  است .   زیرا  تنشهای  حرارتی  که  در  بتن  در  حین  سرویس  و  کار  تحمل  می کند

اساس  ساختار  آن  را  تغییر  می دهد  .

از  دید گاه  مهندسینی  که  با  مواد  دیر گداز  سروکار  دارند  بتن  دیر گداز  دارای  ویژگیهای  خاص  خود  در  نحوه ی  تولید  و  کاربرد  است  در  حالی  که  تکنولوژی  مواد  دیر گداز  را  می توان  اینطور  ترسیم  کرد  که  تهییه  مواد  به  شکل  دلخواه  در  آوردن  و  سپس  خشک  کردن  در  یک  زمان  طولانی  و  نهایتا  در  آتش  قرار  دادن  . در حالی  که  تکنولوژی  پیش ریختگی  بتن  دیر گداز عبارت  است  از  تهییه مخلوط

و به  فرم  دلخواه  در  آوردن  با  ریختن  و لرزش  و  سپس  سخت  کردن  با  پرس  و  سر انجام  در  زمان

کوتاهی  خشک  می شود . استحکام  مورد  نیاز  بدون  پخت  بدست  می آید  و  بدین  وسیله  ما  قادر  به تولید

شکلهای  پیچیده  و مختلف  می باشیم  بدون  خطر  ترک  و  تغییر  فرم ,  مزایا  و  اهمیت  بتن  دیر گداز در

کارخانجات  تکنو  حرارتی  را  می توان  از  نقطه  نظر  فنی  و  اقتصادی  ملاحظه  نمود  .

اگر  چه  استفاده  از  این  مواد  گاهی  به  علت  مقدار  دما  محدود  می شود  وجود  بتن های  تولید  شده در

مقیاس  وسیع  با  چسب  های  مخصوص  قابلیت  استفاده  از  آن را  در  دماهای  خیلی  بالا  نشان  می دهد.

مواد اصلی بتن دیرگداز :

ترکیب  مواد  اصلی  بتن  دیر گداز  عبارتند  از :

1-  عامل چسباننده  :

الف ) سیمان : سیمان  یکی  از  عوامل  چسباننده ی  در  بتن های  دیر گداز  می باشد .  سیمانهای  صنعتی  معمولا  بعد  از  زینتر یا  ذوب  و آسیاب  کردن  بصورت  پودرریزی  در  می آیند  که  هم  دارای  ساختمان

کریستالی  و  هم  غیر  کریستالی  می باشند. اجزای  اصلی  سیمانها  عبارتند  از  : Al2O3, Fe2O3 ,  ,

SiO2, CaO  و  سیمانها  را  به  طور  کلی  به  دوسته  تقسیم  می کنند :

1-      سیمانهای سیلیکاتی مثل سیمان  پرتلند  معمولی  و  سیمانهای  سرباره ای (سیمان  پرتلند  آهن و سیمان  کوره  بلند  و سیمان  سوپر  سولفاته )

2-      سیمانهای آلومینیائی  مثل  انواع  سیمان  آلومینیائی

از  انواع  سیمانه  که  بطور  معمولی  تهیه می شوند  آن  ها  که  در  ساخت  بتن های  دیر گداز  استفاده  می شوند عبارتند  از  :  سیمان  پرتلند, سیمان  پرتلند  آهن , سیمان  کوره  بلند , سیمان  آلومینیای  معمولی ,

سیمان  آلومینیای  بالا  و  سایر  سیمانها  اهمییت  محدود  داشته  یا  در  در  تحقیقات  علمی  بکار  می روند .

ب) چسب های سرد گیر – غیر آلی بدون آب : همان  طور که  گفته  شد  توسعه ی  بتن های  دیر گداز  با  گذر  از  مرز های  بتن  با  پایه ی  سیمانی  به  تولید  و  استفاده  از  شبه  بتن  با  چسب های  دیگر  رسیده

است . یکی  از  این  دست  عامل های  چسباننده  چسب  شیشه  می باشد  که  چسب  شیشه  عبارت  است  از

ترکیبات  مختلف  سیلیکات  سدیم  یا  پتاسیم  که  در  آب  یا  محلولند  و یا  مخلوط  کلوئیدی  تشکیل  می دهند

و  تقریبا  به  طور  کامل  هیدرولیز  می شوند  .  عمومی  ترین  چسب  شیشه ای  که  استفاده  می شوند

سیلسکات  سدیم  غنی  از  سیلسی  است  که  شامل 4 – 2  مولکول  گرم  SiO2  و در  یک  مولکول  گرم

سیلیکات  سدیم  است  .گیرش  در  هوا  انجام  می گیرد  که  معمولا  همراه  با  استفاده  از  شتاب  دهنده های

گیرش  ( تحت  عنوان  افزودنی ها ) انجام  می شود .

در  مقایسه  با  سیمان  پرتلند  چسب  شیشه  بتنهایی  از  نظر  خواص  فیزیکی  شیمیایی  قابل  قیاس  نمی باشد . البته  غیر  از  مدول  الاسیته  و  دانسیته  تنها  نکتهی  جالب  توجه  مشخصه های  حرارتی  است  که

با  استفاده  از  چسب  شیشه  عاید  می شود .  فایده  این  تر کیبات  که  در  بتنهای  دیر گداز  چسب  شیشه ای  به  عنوان  عامل  چسباننده  بکار  می  روند  فعالیت  شدید  آنهاست  که  آن ها  را  قادر  می سازد  تا با

مواد  پرکننده ی  بسیار  متنوع  و  مختلفی  ترکیب  شوند  و  ترکیباتی  تولید  کنند  که  پایداری  حرارتی  خوبی  دارند  و  دیر گدازی   بسیار  خوبی  هم  دارند  .

از  انواع  دیگر  این  نوع  چسباننده ها  می  توان  به  چسب های  ماگنزیایی  ,  دولومیت  , اسید  فسفریک  

و  فسفات ها می توان  اشاره  کرد .

2- مواد پر  کننده :

در ساخت  بتنهای  معمولی  می توان  از  شن و ماسه ی  طبیعی  بهره گرفت  .  بنگ های  صخره ای  و سنگ  آهک  برای  بتن های  متراکم  و  خاکهای  نسوز یا  خاکستر  زینتر  شده  برای  بتن های  سبک  وزن

به عبارت  دیگر  برای  استفاده  از  بتن ها  در  درجه  حرارت  بالا  انتخاب  مواد  پر  کننده  باید  بر اساس

نوع  مصرفی  که  بر  عهده ی  آن  است  صورت  گیرد . خواص  حرارتی  بتن  در  درجه  حرارت  بالا به

مقدار  زیادی  بوسیله  انتخاب  مواد  پر کننده  تعیین  می شود  بنابراین  با  انتخاب  مواد  مناسب  مقاوم  در  برابر  حرارت  امکان  تهییه  بتن ها  با  مقاومت  حرارتی  بالا  وجود  دارد .

در  بتن  نسوز  تنها  مواد  درشت تر  که  دارای  اندازه ی  دانه هایی  بزرگتر از mm 2/0  می باشد  باید

مورد  استفاده  قرار  گیرد  .  مواد  پر کننده ی  ریز  اغلب  دانه های  تشکیل  دهنده اش  از mm 1/0  کمتر

است .   و به  عنوان  عامل  تثبیت  کننده  با  خواص  شیمیایی  مخصوص  در  بتن های  دیر گداز  ساخته 

شده  با  سیمان  پرتلند  مورد  استفاده  قرار  می گیرند  در  حالی  که  در  بتن های  چسب  شیشه  آنها  به

عنوان  مواد  پر  کننده ی  بسیار  ریز  micro-filling  عمل  می کنند ,  بنابر این  آنها  به  عنوان  پر  کننده  عمل  نمی کنند  بلکه  بیشتر  مواد  افزودنی  هستند  .

پر کننده های  معدنی  غیر  مقاوم در آتش :

پر کننده های  معمولی  فقط  برای  استفاده  در  بتن های  درجه  حرارت  پائین  مناسب  است  نه  برای  بتن های  دیر گداز  زیرا  مقاومت  آن  برای  دماهای  1100- 1000 درجه ی  سانتیگراد  مناسب  است . در

بعضی  شرایط  بخصوص  افزودنیهای  دیر گداز  مثل  سر باره ها  بتن  دیر گداز بکار می روند.   البته  به     شرطی  که  آنها  اثر  شیمیایی  خوبی  داشته  باشند .  

مواد طبیعی : سنگ های  طبیعی  که  ضریب  حرارت  انبساطی  آن ها  زیاد  نباشد  و  تحت  شرایط  دیر  گدازی  انبساط  حجمی  نداشته  باشند  به  عنوان  پر  کننده  بکار  می روند . مثل  سنگهای  کوارتز  و  شن.

در  استفاده از  سنگ  آهک  باید  دقت  شود  زیرا  که  تغییراتی  در  خواص  آن ها در اثر  از  بین  رفتن  بوجود  می آید .

ضایعات صنعتی و محصولات فرعی : سر باره هایی  که  ازمنابع  مختلف  تولید  می شود  اولین  محصولات

فرعی  هستند  که  باید  بررسی  شوند .  تعدادی  از  محققان محدوده ی  وسیع  از  سرباره  ها  را  ازمایش  کرده اند که  توانسته اند  اینها  را  به  عنوان  مواد  پر کننده  در بتن  دیر گداز  بکار  برند .

پر کننده های مصنوعی : معمولی ترین  مواد  مصنوعی  که  به  عنوان  پر  کننده  بتن  تولید  می شوند  پر

کننده های  سبک  وزن  مشخصی  هستند  برای  تولید  بتن  سبک  بکار  می روند .

مثالهای  این  موارد  از  خاکها  نسوز  پوک  شده  ( با  نام  صنعتی  سر امسایت ceramcite  )  و  slate

پوک  شده  (  با نام صنعتی Glovulite  )  .  این  مواد  برای  ساخته  شدن  بتن  نسوز  ساخته  شده  است  .

انواع  دیگر  پر کننده های  سبک  شامل  ورمیکولایت و پرلیت می باشند .

شاموت : متداولترین ماده ی  پر کننده  برای  بتن های  دیر گداز انواع  مختلف  شاموت های  مقاوم  در برابر  حرارت ( ذرات شاموت مقاوم در برابر حرارت مثل خاک رس )  است  .

از  شاموت  به  میزان  زیادی  به  عنوان  افزودنی  برای  سیمان  پرتلند  و  بتن های  سیمان  چسب  شیشه  استفاده  می شود.  شاموت  از  پختن  کائولن های  نسوز  در  درجه  حرارت  بالا  بدست  می آید  .  اجزای اصلی  آن SiO2 و Al2O3 و  همچنین  مقادیر  کمی  Fe2O3  و  قلیایی ها ست  که  بسته  به  مواد  اولیه

آن  فرق  می کند.  درجه ی  دیر گدازی اکثر  شاموت های  کوارتزی  1650 درجه ی  سانتیگراد و  شاموت

های  معمولی 1750 درجه ی سانتیگراد  می باشد . درجه ی  حرارت  کار  با  افزایش  درصد  آلومینای  از

1400 – 1200 درجه ی  سانتیگراد  فرق  می کند .

از دیگر  مواد  پر کننده ای  که  می توان  در  ساختن  بتن  دیر گداز  استفاده  کرد  عبارتند  از :مولایت ,

کواندوم  ) کواندوم  به  علت  نقطه  ذوب  بسیار  بالا ی  استحکام  مکانیکی و  مقاومت  شیمیائی  آن  به  مقدار  بسیار  زیاد  به  عنوان  پر کننده  برای  تولید  بتن  دیر گداز  استفاده می کنند . در  حالت  معمولی  هم  انقباض  بتن  را  کاهش  می دهد )  , ترکیبات  شیمیائی و کانسازی ( منیزالورژی ) , مواد  محتوی  کرومیت  و  کرومیت  منیزیت  , فورستریت ,  کاربید سیلیسیم  ,  دیاتومیت  می باشند .

3-     افزودنی ها :

افزودنی ها  تحت  عنوان  مواد  پر کننده  و  چسب ها  قرار نمی گیرند  عمده ترین  افزودنی ها مواد  پودری

شکل  هستند  که  تثبیت  کننده های  سرامیکی  نیز  نامیده  می شوند و برای  بتن های  ساخته  شده  با  سیمان

پرتلند  و  چسب  شیشه  بکار می روند . افزودنیها  همچنین  شامل  موادی  که  برای  بهبود  پلاستیسه , شتاب

دهنده ی  گیرش  و  خواص  زنیتر در  موقع  حرارت  دادن  بکار  می روند  تحت  این  عنوان  می باشند .

تثبیت کننده های سرامیکی : مهمترین  افزودنیها  برای  بتن  دیر گداز  یا  سیمان  پرتلند  مواد  پودری  شکل  ریز  است  که  هدف  آن  چسباندن  و  آزاد  کردن  آهک  آزاد  است   .    آهک  آزاد  در  ابتدا  بصورت  Ca(OH)2  و بالای  550  درجه ی  سانتیگراد  به  CaO  تبدیل  می شود  و  برای  مواد  شبه  بتنی 

بنیان  چسب  شیشه  افزودنیهایی  از  این  نوع  استحکام  و  اتصال  چسب  را  بهبود  می بخشند  . این مواد

به  عنوان  افزودنیهای  بسیار  ریز  در  مقابل  مواد  پر کننده ی  معمولی  قرار  می گیرند  و  اطلاق  تثبیت

کننده های  سرامیکی  نیز  کار  آنها  را  می سازد .

شاموت : که  در سطح  وسیعی  از  آن  استفاده  می شود  و  مهمترین  افزودنی  دانه  ریز  است  و  هرچه

دانه های  آن  ریز تر  باشد  استحکام  بتن  بیشتر  خواهد  شد .

خاک رس : پودر  خاک  رس  نیز  در  این  زمینه  مهم  است  , عمل  پلاستیسیته آن  نیز  باید  مد  نظر  باشد

و  در  بتن های  سیمان  پرتلند  مدتهاست  که  استفاده  می شود . در  سیمان های  آلومینیای  ذوب  شده  به  عنوان  پر  کننده ی  بسیار  ریز  برای  بهبود  پلاستیسیته  بتن  تر  یا  افزودنی  برای  بدست  آمدن  استحکام

بالاتر  در  درجه  حرارت های  متوسط  بکار  می رود  .

4-     آب :

آب  یکی  دیگر  از  موادی  است  که  در  ساختار  بتن  دیر  گداز  بکار  می رود  و  نسبت  آن  باید  بدقت  رعایت  شود و  همچنین  بکار  بردن  آبی  که  دارای  نا  خالصی  است  در  بتن  مضر  است .

طرح مخلوط بتن :

مواد  اصلی  و  اجزای  بتن  دیر گداز  از نظر  خصوصیات  فیزیکی و شیمیایی  مورد  بررسی  قرارگرفت

حال  به  بررسی  اجزای  بتن  از  نظر  دانه بندی  ارتباط  اجزا  با  یکد یگر  تشریح  می کنیم . 

در  این  بخش  خصوصیات  ویژه  مورد  نظر  نیست  بلکه  عموما  مشکلات  اصلی  مرتبط  به  تاثیر  دانه بندی  اجزا  در  حالت های  منفرد  و  مخلوط  را  بررسی  می کنیم  .

این  پارامتر ها  به  طور  بسیار  وسیعی  بر  خصوصیات  بتن  تاثیر  می گذارند  مثل  آب  در  مخلوط  پر

کننده  یا  قابلیت  کار پذیری  بتن  تر  ,  تراکم  پذیری  آسان ,  مقاومت  حرارتی ,  افزایش  استحکام  و سر

انجام  خصوصیات  و  و  رفتار  بتن  گیرش  یافته  در  حالت  خام  و  پس  از  عملیات  حرارتی . در  این

بحث  اساس  طرح  مخلوط  بتن  و  عمدتا  در  بتن های  اتصال  سیمانی  بررسی  می شود .

سیمان ها :  سیمان هایی  که  در  تولید  بتن  دیر گداز  بکار می روند  اغلب  استاندارد  هستند  در  نتیجه

تحقیقات  در  آلمان  و  سایر  کشورها  نشان  داده  که  سیمان  با  آلومینای  بالا , سیمان  آلومینیای  معمولی

سیمان  پرتلند ,  سیمان  پرتلند  آهن  و  سیمان  کوره  بلند هر  کدام  برای  دماهای  خاص  و  محدوده های  گرمایی  مشخص  در  هنگام  کار  مفید  است  .

استفاده  از  سیمان های trass  و  سیمان های آذرین و انواع  دیگری  از  آن ها  که  تا  همین  اواخر  رایج  نبوده  اخیرا  نشان  داده  است  که  سیمان های  آذرین  را  تحت  شرایط  بخصوصی  می توان  در  بتن های

دیر گداز و بتن های  معمولی  بکار  برد . قسمتی  از  خاکهای  آذرین  نیز  بکار  می روند  که  تحت  شرایط  گرمایی  خاص  انقباض  ندارند  و یا  مقدار  آن  خیلی  کم  می باشد .

هیچ  نیازی  برای  دانه بندی  دانه ها  لازم  نیست  و  همان  ریزی  که  در  استاندارد  در  نظر  گرفته  شده 

مناسب است  و سیمان های استاندارد  مناسب  و  قابل  مصرف  هستند  اگر  چه  در  شرایط  بتن های  درجه  حرارت  بالا  باید  حداقل  کیفیت  استاندارد  را  داشته  با شند  .  در  آلمان  بتن های  دیر گداز  ریخته گری  در  محل  کار  و  پیش  ساخته  هر دو  از  سیمان  آلومینای  تجارتی  استفاده  می شود  .

دانه بندی پر کننده ها :  پر کننده ها  نقش  اصلی  را  در  تعیین  مقاومت  بتن  دیر گداز  تعیین  می کنند .

اندازه ی  دانه  و  درجه بندی  پر کننده  از اهمیت  اساسی  در  بهبود  کیفیت  بتن  دیر گداز  برخوردار است

ممکن  است  با  استفاده  از  اندازه ی  دانه  های  ریز  و  درشت  مناسب  در  پر  کننده  بتوان  به  بیشترین

فشردگی  دست  یافت  .در  حال  حاضر  استفاده  از  منحنی  های  دانه  بندی  کاربرد  عملی  محدودی  دارد

یک  بتن  فشرده  و  خیس  که  بر  مبنای  این  این  منحنی  تهیه  شده  باشد  حجم  خودش  را  حفظ  کرده  و  هر  دانه ی  فضایی  را  که  موقع  خیس  بودن  اشغال  کرده  به  همان  صورت  حفظ  می کند .

بر  حسب  مواد  ترکیب  پر کننده  خشک  کردن  و  پختن  ممکن  است  انبساط  یا  انقباض  ایجاد  کند   و

منجر  به  تغییر  مکان  دانه  شود  .   بدین  ترتیب  اصطلاح  فشرده  ترین  بتن  بر  حسب  نوع  و شیوه ی 

مخلوط  کردن  فرق  می کند .  معمولا  مقدار  ماکزیمم  فشردگی  به  شکل  و  درجه  بند ی  ذرات  بستگی

دارد .  پر  کننده های  کروی  شکل  تمایل  کمی  به  حفظ  آب  دارند  ولی  آن هایی  که  سوزنی  شکل  و

مسطح  هستند  تقریبا  دو  برابر  دانه  های  کروی  آب  نگه  می دارند  و  اینها  بیشتر  در  بتن های  دیر گداز  استفاده  می شوند  طبیعت  سطح  پر  کننده  اثر  نا چیزی  بر  استحکام  بتن  دارد  اما  تاثیر  آن  بر

استحکام  اتصالات  خیلی  زیاد  است .  در  بتن  های  دیر گداز  درجه ی  دانه بندی  باید  همان  طوری  باشد  که  در  بتن  معمولی  مورد  نیاز  است .

ترکیب  مواد  برای  ساختن  بتن  مقاوم  در  برابر  حرارت :

ترکیب  مواد  بتن های  مقاوم  که  از  سیمان  آلومینا  استفاده  می شود :

                          50 کیلوگرم                          سیمان آلومینیایی

                          110 کیلو گرم                       شاموت نپخته ی 0 تا 3 میلیمتر                 

                          110 کیلوگرم                        شاموت پخته ی 3 تا 8 میلیمتر

                          نسبت  سیمان  به  آب تقریبا  6/0

در  صورتی  که  سیمان  پرتلند  نوع  350  مصرف  شود  ترکیب  زیر  استفاده  می گردد :

                          50 کیلوگرم                          سیمان  پرتلند  350

                          57 کیلوگرم                          شاموت نپخته ی 0 تا 3 میلیمتر

                          90 کیلو گرم                         شاموت پخته ی 3 تا 8 میلیمتر

                          60 کیلو گرم                         سر باره ی کوره 0 تا 3 میلیمتر

                          13 کیلوگرم                          کلی 0 تا 1 میلیمتر

                           نسبت آب  به  سیمان  تقریبا  7/0

مخلوط  دیگری  که  نسبت  سیمان به شاموت  آن  برابر  80/ 20  است  در  دو  نوع  شاموت  با مشخصات  زیر  مورد  استفاده  قرار  می گیرد .                    نقطه ی ذوب         1730    =  شاموت  نوع  یک

                                                               نقطه ی ذوب         1680    =  شاموت  نوع  دو

بتن های دیر گداز با اتصال سیمانی :

برجسته ترین  مشخصه  های  بتن  دیر گداز  با  اتصال  سیمانی  در  مقایسه  با  انواع  مواد  دیر  گداز  این

است  که  بسیاری  از  خواص  ذکر  شده  در  بالا  در  شرایط   کار برد  بتن  دیر گداز  با  اتصال  سیمانی 

در  مقایسه  با  درجه  حرارت های  اتاق  و یا  در  مدت  زمان  اولین  باری  که  تا  درجه حرارت های  بالا

حرارت  داده  می شود  به  کلی  متفاوت  است . دلیل  این  امر  این  است  که  تحت  تاثیر  حرارت  تغییرات  شیمیائی  زیادی  صورت  می گیرد  که  به  موجب  آن  مشخصه ی  اولین  بتن  به  کلی  تغییر  می کند .

تغییر  یک  بتن  نمونه  از حالت  اولیه  با  اتصال  غیر یکنواخت  بین  مواد  پر کننده  و  عامل  اتصال  دهنده 

به  صورت  ساختار  سرامیکی  سخت  شده  که  در  نتیجه  بالا  رفتن  درجه ی  حرارت  و  انجام  واکنش ذوب  سطحی  وسیع تر  شدن  حاصل  می گردد  .

فاز های  میانی  و  پایانی  که  در  نتیجه ی  این  واکنشها  بدست می آیند  از  مشخصات  ویژه ی  بتن  دیر گداز  می باشد  که  دارای  اهمیت  ویژه ای  می باشد . بنا  بر  این  به  منظور  رسیدن  به  درک  صحیحی

از  این  خصوصیات  ضروری  است  یک  مهندس  دیر گداز  قبل  از  توجه  به  خواص  نهایی  ( نتیجه ) که

هدف  اصلی  است  تحولات  (  استحاله  )  شیمیائی  را  که  در  سیمان  اتفاق  می افتد  را  مطالعه  کند  .

فرایند های شیمی حرارتی :

عبارت  فرایند  شیمی  حرارتی  در  متن  زیر  جهت  تشریح  تمام  فرایند ها  و  واکنش ها  و  تغییرات  و تحولاتی  که  در  بتن  دیر گداز صنعتی  معمولا  ضمن  گرم  کردن  ابتدائی  و  گاهی  در گرم  کردن  بعدی  رخ  می دهد  استفاده  می گردد  .  بحث  زیر  در  درجه ی  اول  به  جنبه  های  شیمیائی  فرایند  مربوط  می شود  که  در  آن  واکنشهای  بین  فاز های  نهائی  و  میانی  سیمان ها  و  مواد  پر کننده  از  یک  طرف

و  ساختار فازی  که  از  آن  نتیجه  می شود  از  طرف  دیگر  صورت  می گیرد ,  اثر  این  تحولات  روی

خواص مهم  بتن  به  عنوان  نمونه ی  استحکام  انقباض  و  پایداری  د  دماهای  مختلف  و  مقاومت شوکهای

حرارتی  مورد  بحث  قرار  می گیرد  .

بتن های دیر گداز ساخته شده با سیمان پرتلند و سیمان سرباره :

سیمان  پرتلند  از  لحاظ  رفتار  شیمیائی  حرارتی  اساسا  با  سیمان  آلومینیائی  متفاوت  است  در حالی  که

سیمان  سرباره  جائی  بین  این  دو  قرار  می گیرد  , یکی  از  این  مهمتریت  عوامل  این  است  که  آهک

آزاد  در  اثر  حرارت  در  سیمان  پرتلند  ظهور  می کند  .

در  یک  حالت  معین  ممکن  است  خواص  آن  و  حد  استفاده  از  آن  تغییر  کرد  باید  در  تهییه ی  بتن از

سیمان  پرتلند  مراحل  معینی  را  طی  نمود  .  

مشکل آهک :

هیدراته  شدن  سیلیکات های  بازی  که  مهمترین  مینرال های  کلینگر را  تشکیل  می دهند  منجر  به  تشکیل

می دهند  منجر  به  تشکیل  فاز ها ئی  شبیه  توبرمریت  و آزاد  شدن  مقادیر  زیادی  Ca(OH)2   می شود

در  مورد  سیمان  سر باره  و  سیمان  پوزولانی  بی شک  این  مقادیر  یه  علت  حجم  کم  کلینگر  سیمان  پرتلند  و  ترکیب  آهک  آزاد  با  سرباره  یا  پوزولانی  بی اهمیت  است  .

وقتی  که  درجه ی  حرارت  به  500  درجه ی  سانتیگراد  افزایش  می یابد  هیدرات  کلسیم  آب  ترکیبی

خودش  را  از  دست  می دهد  و به  CaO   خیلی  فعال  تبدیل  می شود  ممکن  است  وقتی  این  CaO

خنک  می شود  با  رطوبت  موجود  در  هوا  وارد  واکنش  شده  که  منجر  به  تشکیل  مجدد  Ca(OH)2  

بشود  وبه  دنبال  آن  باد  کردن  سمتت  و  بنابر این  تخریب  ساختار  سخت شده  صورت  می گیرد  .

دانسیته ی  CaO   برابر  cm3 / gr  73/3  می ساشد  در  حالی  که  دانسیته ی  Ca(OH)2  برابر  با

Cm3 / gr  146  است  بنا بر این  CaO  با  عمل  هیدراته  شدن  تقریبا  44%  منبسط  می شود .

احتمال  دیگر  آن  است  که  آهک  در  درجه  حرارت  بالا   یا  برای  اولین  بار  که  درجه ی  حرارت آن  بالا  برده  می شود  یا  در  حین  استفاده  ترکیب  شود  .

به  این  ترتیب  در  طول  واکنشهای  پیرو شیمیائی  با  موادی  با  دانه های  خیلی  ریز  که  یا  اسیدی  و  یا

یدارای  آهک  کمی  می باشند  ترکیب  شود  .

این  موضوع  مثل  سابق  با  استفاده  از  سرباره ها  و  پازولانی  ها  نیز  قایل  حصول  است  ولی   در  تکنولوژی  بتن  دیر گداز  از  مواد  مصرفی  معمولا  دانه های  خیلی  ریز  و  مقاوم  حرارت  تثبیت  کننده ی  سرامیک  هستند  مهمتر  از  این  نوع   واکنشها  حتما  با  تجمع  افزایش  ماده  همراه  هستند  ولی  تاکنون

هیچ  اثری  از  از  امکان  باد  کردن  "  blowing"  مشاهده  نشده  است  .

تشکیل فاز های جدید :

وقتی  سیمان  نسوز حرارت  داده  می  شود  واکنش ها یی  اتفاق  می  افتد  که  از  یک  طرف  با  تجزیه  ی

ساختمان  سخت  شده  مشخص  می شود  که  همزمان  و  توام  با  تشکیل  فاز های  جدید  می باشد  .و  از

طرف  دیگر  با  واکنش  بین  این  فاز های  بینا بینی  و  مواد  اضافه شونده  و  پر  کننده  ها ......  . 

از  جمله  تاثیرات  مهم  روی  خواص  بتن  دیر گداز  پیدایش  مینرال  جدید  مختلف  است که  در  پروسه های  نهایی  در  اثر  ترکیب  با  پر کننده  های  ریز  خاک  نسوز  بوجود  می آید  .  تجزیه ی  سیمان  سخت 

شده  بین  200  تا 800  درجه ی  سانتیگراد  اتفاق  می افتد  که  با  پس  دادن  آبی  که  بصورت (gel  )

و در  بین  لایه  های  فاز توبرمریت  مانند  موجود  است  شروع  می شود  .

در  درجات  خیلی  بالا  دوباره  آهک  آزاد  شده  قدری  کاهش  می یابد  چون  تحت  واکنش هایی   مانند  :

Cs→C2s  قرار  می  گیرد  اما  این   واکنشها  هیچ گاه  به  طور  جداگانه  انجام  نمی شوند  بلکه  همیشه

در  سیمان  همراه  با  واکنشهای  بین  اجزای  ترکیبی  سیمان  و  مواد  پر کننده  اتفاق  می افتد  این  نوع  واکنشها  در  فاز  جامد  قبل  از  این که  هیچ  ماده ای  ذوب  شود  بین  درجه  حرارت  تخمینی  C  800  

تا  C 700  روی  دهد  . 

نتایج  ترموگرام ها  راهنمای  کیفی  برای  واکنشهای  انجام  شده  در  سیمان  نسوز  می باشند  تحت  شرایط

واقعی  در  بعضی  از  موارد  ممکن  است  تا  حد  راهنما  باشد  .  محققین  گزارش  داده ان  که  نمونه  هایی  که  تحت  درجات  بالا  قرار  گرفته اند  نیز  دلالت  بر  تشکیل  آنورتیت  و  رانکنیت  دارند .

مولیت  نیز  گاهی  در یبن  فاز های  جدید  تشکیل  شده  پیدا می شود  و در  بین  مواد  معدنی  که  از  سیمان

خلص  (matrox  ) جدا  می شوند  و  لاستونیت  می باشد  .

تاثیر تغییرات غیر قابل برگشت درجه حرارت روی خواص فیزیکی, مکانیکی بتن  :

واکنشهای  تجزیه  و تشکیل  فاز  بتن  دیر گداز  که  در  نتیجه ی  حرارت  دادن  بسیار  بالا  می باشد  منجر

تغییراتی  دیگر  روی  خواص  بتن  دیر گداز  می باشند .

این  تغییرات  بستگی  به  نوع  عملیات  حرارتی  که  سیمان  نسوز  در  معرض  آن  قرار  گرفته  است  و

مستلزم  آن  است  که  قبل  از  آن  که  به  مرحله ی  نهائی  برسد  بوسیله ی  خواص  ویژه ی  خودش  در

مراحل  میانی  مشخص  می شود . در  مرحله ی  نهایی  بتن  دیر گداز  تحت  بالاترین  درجه ی  حرارت  قرار  می گیرد  و  در  یک  پریود  طولانی  بطور  ثابت  در  دمای  کار  قرار  داده  شده  است  که  باعث

می شود  سیمان  به  مرحله ای  برسد  که  خواص  آن  باز سازی  شده و  بعد  از  این  در  اثر  تغییرات  مکرر  درجه ی  حرارت  این  خواص  یا  کمی  تغییر  کند  و یا  ابدا  تغییری  نکند  .

این  موضوع  مهم  است  که  درک  صحیحی  از  تغییرات  خواص  تحت  تاثیر  درجه  حرارت  داشته  باشیم 

تا  خصوصیات  سیمان  در  شرایطی  که  مصرف  خواهند  شد  مورد  ارزیابی  قرار  گیرند .  و  تنها  با  این  وسیله  می توان  از  مشکلات  کار  جلوگیری  کرد  .

استحکام فشاری سرد :

سیمان ها  هنگامی  که  در  معرض  حرارت  قرار  می گیرند  معمولا  یک  مرحله  استحکام  مینیمم  را  طی  می کنند.  درجه حرارتی  که  در  آن  مسئله  اتفاق  می افتد  بطور  قابل  توجهی  بسته  به  نوع  سیمان  فرق

می کند و  در  بتن  دیر گداز  نیز  ظاهرا  پدیده ی  مشابهی  اتفاق  می افتد  که  موقعی  که  حرارت  داده  می شوند  استحکام  آن ها  بوسیله ی  باند  هیدرولیکی  تعیین  می شود  .

زمانی  که  استحکام  مواد  نسوز  پر کننده  با  درجه  حرارت  کم  تغییر  کند  یا  اصلا  تغییر  نکند  استحکام

ساختمان  بتن  سخت  شده  در  اثر  تغییرات  ساختمان  آن  تغییر می کند  بنا بر این ساختمان  سیمان  ضعیف  ترین  عضو  سیستم  می باشد  که  در  رنج  بین  فاز های  پیوند  هیدرولیک   و  سرامیک  قرار  می گیرد  و

لذا  ساختمان  برای  تمام  تغییرات  استحکام  ماده  یک  مرحله ی  بحرانی  است .  رفتار  بتن  نسوز  معمولا

توسط  تغییرات  استحکام  (  معمولا  منظور  استحکام  فشاری  است  )  تابع  تغییر  درجه ی  حرارت  که  در  پیش  گرم  کردن  صورت  می گیرد  ارزیابی  می شود  یک  روش  ساده  برای  انجام  این  ارزیابی  این  است  که  استحکام  فشاری  سرد  را  بعد  از  این  که  تحت  شرایط  ویژه ی  عملیاتی  قرار  گرفت  اندازه گیری  کنیم  .  به  خوبی  می دانیم  که  اگر  رفتار  " maxima exhibited  "  که  از  شاموت  و  سیلیکا  در  درجه  حرارت  بالا  ظاهر  شده  را  به  خاطر  بیاوریم  با  این  وجود  نکراسف  نشان  داده  است  که

استحکام  فشاری  داغ  سیمان  که  از  سیمان  پرتلند  ساخته  شده  به  همان  انداه  استحکام  فشاری  سرد  که

بعد  از  رسیدن  به  درجه  حرارت  محیط  اندازه گیری  شده  باشد  .

بتن دیر گداز با درجه حرارت بالا :

استحکام  فشاری  سرد  بتن  دیر گداز  به  عوامل  مختلفی  بستگی  دارد  که  مهمترین  آن ها  عبارتند  از  :

عامل  پیوندی ( چسب ) ,  نسبت  مواد  پر کننده  به  سیمان  ,  نسبت  سیمان  به  آب  ,  نوع , شکل    و  دانه  بندی  مواد  پر  کننده  -  دانسیته ی  نهائی  -  میزان  پایداری  رطوبت  سیمان  و  واکنش های  بین  مواد  پر کننده  خیلی  ریز  با  عامل  پیوند  .

اما  بطور  قطع  استحکام  تحت  تاثیر  رفتار  حرارتی  عوامل  چسبی  قرار  خواهد  گرفت  . مینرال های  کلینگر  شده  در  این  مورد  تغییرات  زیادی  را  نشان  می دهندمثلا  پر کننده های  خیلی  ریز  در  تماس  با  رلیت  " alit  "  هیدراته  شده  و  C3A  به  مراتب  موثر تر  از  تماس  با  " belit  " هیدراته  عمل  می کند .  از  مشخصات  این  نوع  بتن  دیر گداز  با  درجه  حرارت  بالا  آنست  که  ابتدا  تا  300 درجه

ی  سانتیگراد  استحکام  افزایش  می یابد  و  به دنبال  آن  در  درجه  حرارت های  متوسط  کاهش  می یابد .

استحکام  مینیمم  در  رنج  1000 – 600 درجه ی  سانتیگراد  قرار  دارد  ,  کاهش  استحکام  بسیار  متغیر

است  و  تغییرات  آن  از  20  الی  50%  مقدار  اولیه  می باشد  .

تثبیت  کننده های  سرامیکی  تاثیر  خیلی  خوبی  بر  روی  استحکام  در  درجه  حرارت  پائین  دارند  اینها

نه  تنها  از  افت  سریع  استحکام  جلو گیری  می کنند  بلکه  معمولا  در  رنج  300 – 200  استحکام  را  از  استحکام  اولیه  افزایش  می دهند .

نوع  پر  کننده های  ریز  مصرفی  می تواند  تاثیر  مهمی  روی  استحکام  داشته  باشد  و  معمولا  به  نظر  می آید  که  شاموت  در این  مورد  بهترین  خاصیت  را  دارا  می باشد  . خاک  رس  نسز  به  همین  ترتیب  عمل  می کند  اگر  نسبت  صحیحی  از  پر کننده  های  خیلی  ریز  استفاده  شود  امکان  آن  خواهد  بود  کاهش  استحکام  را  به  مقادیر  بسیار  کوچکی  برسانیم  .

عامل  دیگری  که  بر  روی  استحکام  فشاری  سیمان  بعد  از  حرارت  دادن  اثر  می کند  زمانی  است  که  سیمان  از  بدو  تولید  تا  اولین  وقتی  که  برای  اوین  بار  تحت  عملیات  حرارتی  قرار  می گیرد  .

محققین  ثابت  کرده اند  که  استحکام  فشاری  سرد  بعد  از  حرارت  دادن  با  گذشت  زمان  مانند  استحکام

نرمال  افزایش می یابد  بنا بر این  هیدراته  شدن  کامل  مینرال های  کلینگر  منجر  به  واکنش های  شیمیائی  مطلوبی  می شود  .  این  موضوع  موقعی  خوب  درک  می شود  که  یاد آوری  کنیم  که  در  نتیجه ی  تشکیل  ژل ها  و  فاز های  مینرالی تجزیه  شده  در  طول  پروسس هیدراته شدن  علاوه  بر  تشکیل  هیدرات  آهک  موادی  تشکیل  می شوند  که  خودشان  از  مینرال های  کلینگر  فعال تر  هستند . 

پوشیده  شدن  ذرات  مواد  اضافه  شونده  و  مواد  پر کننده  و  واکنشهای  مرتبی  که  انجام  می شود  و  حالتی  که  هیدراته  شدن  کامل  انجام  شود  بهتر  از  حالتی  است  که  هیدرته شدن  جزئی  اتفاق  بیفتد .

تاثیر  گذشت  زمان  مهم  است  اما  فقط  در  درجه  حرارت  پائین  که  بر  استحکام  هیدراته  شدن  اثر  می گذارد  و  در  درجه  حرارت های  بالا به  مراتب  اثر  کمتری  دارد  .

در  رابطه  با  هماهنگی  با  شرایط  عمل  مهم  است  بدانیم  که  کمک  سخت  کننده ها  مثل  کلرور  کلسیم  چه  تاثیری  روی  خواص  حرارتی  و  مکانیکی  و  دیر گدازی  آن  دارد  .  بررسی  ها  نشان  می دهد  که

برای این منظور خیلی  مناسب  نیست  معمولا استحکام  سیمان در حالتی  که از کمک  سخت  کننده ها استفاده  شده  کمتر از حالتی است  که  در  آن  مصرف  نشده  است  و  تنها  برای  سیمان  600 درجه  مناسب است.

کاربرد های بتن مقاوم حرارتی :

کاربرد های  بتن  دیر گداز  در  صنایع  مختلفی  که  در  درجه حرارت های  بالا  کار می کنند  استفاده می شود  . در این  قسمت  عنوان  صنایعی  که  از  این  تکنولوژی  استفاده  می کنند  را  ذکر  خواهیم  کرد .

بسته  به  نوع  و  کیفیت  بتن  دیر گداز  و  مواد  اولیه ی  ساخت  آن  در  ممالک  صنعتی  از  آن ها  در  قسمت های  مختلفی  استفاده  می شود  .

کوشش های  بسیاری  در  کشور های  شرقی  صورت  گرفته  است  که  تا  از  این  مواد  در  سطح  وسیع تری  استفاده  شود  در  کشود  آمریکا  9%  مواد  دیر گداز  مصرفی  از  این  نوع  بتن  می باشد . از این  نوع  مواد  در  کشور های  فرانسه , چکسلواکی , آلمان غربی و شرقی  , هلند ,  انگلستان  در  کارخانجات  صنعتی  که  در  درجه  حرارت های  بالا  کار  می کنند  استفاده  می شود  .همزمان  با  افزایش  تولید  این  نوع  بتن  تعداد  کشور های  صنعتی  که  از  این  نوع  بتن  جهت  مقاصد  دیر گداز  استفاده  می کنند  در

حال  افزایش  می باشد  .

در  چند  سال  اخیر  استفاده  از  آستر  یکپارچه  در  کارخانه ها  معمول  شده  که  تمایل  به  استفاده  از  بتن  های  دیر گداز  را  بیشتر  کرده  است  لذا  مصرف  این  نوع  مواد  در  هر  شاخه ای  از  صنعت  که  نیاز  به  مواد  نسوز  دارند  در  حال  توسعه  و  گسترش  می باشند . به  همین  ترتیب  استفاده  از  این  نوع  مواد  در  ساختمان  کوره ها  در  حال  رو  به  رشد  است  زیرا  هم  از  نظر  تکنیکی  وهم  اقتصادی  رو  به  رشد  است  .  حال  به  ذکر  موارد  استفاده  از  این  نکنولوژی  می پردازیم  :

1)     تکنولوژی کوره های معمولی

2)      متا لوژی  آهن  و  فولاد

3)      کارخانجات فورج ونورد

4)      ریخته گری

5)      سایر فرایند های کا با فلزات

6)     کارخانجات تولید فلزات غیر آهنی 

7)     صنایع  سرامیک

8)     صنایع  شیشه  سازی

9)     صنایع  سیمان  و  آهک

10) صنایع  کک  سازی  و  تولید  گاز

11) صنعت  نیرو

12) صنایع  شیمیائی

13) فرودگاه و صنایع هواپیما سازی

14) مهندسی  هسته ای

15) مصارف خانگی

جنبه های اقتصادی بتن دیرگداز :

می توان  گفت  که  مزایای  استفاده  از  بتن های  دیر گداز بیشمار  است  و این  مزایا  با  هر  مقاله ای  که  چاپ  می شود  واضح تر  می شود .به  نظر  محققین  کاهش  هزینه های  سازه ها ی  کارخانجات  دیر گداز 

بر  حسب  نوع  دیر گداز  بکار رفته  چیزی بین  10 تا  50  درصد  خواهد  بود  .  برتری  اقتصادی   بتن

های  دیر گداز  بر  تمام  انواع  دیگر  مواد  مقاوم  حرارتی  مشهود  است  .  یر  مبنای  آمار  آلمان  در  هر  سال  6  میلیون  مارک  صرفه  جویی  فقط  از  کاربرد  قطعات  پیش ساخته  بتن  دیر گداز  داشته اند  .

استفاده  از  بتن  یکپارچه  برای  ساخت  آستر  های  نسوز  امکان  تعمیر  یا  ساخت  آستر  جدید  را  فراهم

می کند . محققین  نشان  می دهند  که  هزینه ی  تولید  بتن های  نسوز  50  تا  30  درصد  تولید  آجر های  نسوز  بوده  واین  مقدار  برابر  با  تولید  بتن های  معمولی  بوده  است  .

مزیت  های  بتن  دیر گداز  تنها  در  عواملی  که  ذکر  شد  خلاصه  نمی گردد  عوامل  دیگری  که  از  لحاظ  اقتصادی  آن  را  مقرون  به  صرفه تر  می کند  عبارتند  از  :  دامنه ی  استفاده  وسیع  از  بتن ,

طول  عمر  بتن  و  ساختمان  آن  بنا بر این  باید  در  این  مورد  توجه  بیشتری  به  به  این  ماده  معطوف  گردد .  هزینه ی  اصلی  در  ساختمان  بتن های  نسوز  مربوط  به  شاموت  و  سیمان  می باشد  و  قیمت  سیمان  نسوز  با  آلومینای  بالا  تقریبا  10  برابر سیمان  پرتلند  می باشد  و  چنان چه  قیمت  دو  نوع   بتن

ساخته  شده  با  این  نوع  سیمان ها  را  مقایسه  کنیم  مشخص  می شود  که  قیمت  بتن  با  سیمان  آلومینای

بالا  دو  برابر  سیمان  پرتلند  است  پس  برای  درجه  حرارت های  پائین  تا  850  درجه ی  سانتیگراد  از  بتن  با  آلومینای بالا استفاده  شود مقرون  به  صرفه  نخواهد  بود  در صورتی  که  سیمان  پرتلند  با شاموت  جواب  گوی  این  مسئله  خواهد  بود  . 

یا  در  مورد  نسبت  سیمان  به  پر کننده  وقتی  که  می توان  با  20  درصد  سیمان  نتیجه ی  مطلوب  را  بدست  آورد  نیازی  به  مصرف  بیشتر  سیمان  نخواهد  بود  و  با  توجه  به  قسمت  سیمان  با  آلومینای  بالا  مشاهده  می شود  که  قیمت  مخلوط  روی  هم  32%  افزایش  می یابد  .  در  صورتی  که  در  درجه  حرارت  خیلی  بالا  باشد  و  از  پرکننده های  گران  قیمت  مثل  کوراندوم  و  سیلیمانیت  استفاده  شود  با  توجه  به  این  که  قیمت  این  مواد  10  تا  15  برابر  قیمت  شاموت  است  بنابر این  قیمت  سیمان  تاثیر

زیادی  در  قیمت  تمام  شده  نخواهد  داشت  در  نتیجه  در  این  موارد  بهتر  است  از  آجر های  ضایعاتی 

خورد  شده  استفاده  شود  تا  بتوان  همان  مزایای  اقتصادی  را  بدست  آورد  .  در  درجه  حرارت های  خیلی  بالا  به  علت  این  که  مواد  مصرفی  باید  خالص  بوده  و  کیفیت  مناسبی  داشته  باشند  بنا بر  این  بتن  ها  مزایای  اقتصادی  زیادی  نسبت  به  دیگر  مواد  نسوز  ندارند  و  فقط  در  مواردی  که  درجه ی  حرارت  حدود  1000  است  با  استفاده  از  اجزایی  مانند  خرده آجر  سرباره  و  کوره ها  و  سیمان  پرتلند  استفاده  از  بتن  اقتصادی تر  از  آجر های  نسوز  خواهد  بود  اگر  قیمت  بتن های  نسوز  و  بتن

های  پیش  ساخته  شاموتی  را  با  نسوز  های  دیگر  شاموتی  مقایسه  کنیم  نتیج  زیر  حاصل  می شود  :

بتن های  نسوز  پرس  شده  ارزان  تر  از  آجر های  شاموتی  است  و  همچنین  بتن  گیرش  یافته  سریع تر 

استحکام  پیدا  می کند  و  قابل  استفاده  می گردد  .  مزیت  واقعی  بتن های  نسوز  بستگی  به  ابعاد  کار  و 

و  مقدار سیمان  نسوز بکار  برده  شده  و  مقایسه ی  واقعی  را  وقتی  می توان  نشان  داد  که  مشخصات  کار  داده  شده  باشد  . اگر  چه  همیشه  مقایسه ی  مستقیم  بین  قیمت  بتن  نسوز  و  آجر نسوز ممکن  نیست 

در  مواقعی  که  قیمت های  بتن  و  آجر  برابر  است  مزایای  بتن  نسوز  درجه  حرارت  بالا  بیشتر  از 

آجر های  نسوز می باشد  ولی  به طور  کلی  قیمت  تمام  شده ی  بتن های  نسوز  کمتر از آجر های  نسوز  می باشد .

                                                                                              پایان

بتن عبور دهنده نور ، لایتراکان ( تکنولوژی بتن

بتن عبور دهنده نور ، لایتراکان ( تکنولوژی بتن

 
ساختارهای باربر هم می‌توانند از این بلوک‌ها ساخته شوند. زیرا فیبر های شیشه ای هیچ تاثیر منفی روی مقاومت بتن ندارند. بلوکها می توانند در اندازه ها ی متنوع و با عایق حرارتی خاص نصب شده روی آنها تولید شوند.

این متریال در سال 2001 توسط یک معمار مجار به نام «آرون لاسونسزی» اختراع شد و به ثبت رسید. این معمار زمانیکه در سن 27 سالگی در کالج سلطنتی هنر های زیبای استکهلم مشغول به تحصیل بود این ایده را بیان کرد و در سال 2004 شرکت خود را با نام لایتراکان تاسیس کرد و با توجه به نیاز و تمایل جامعه امروز به استفاده از مصالح جدید ساختمانی، از سال 2006 با شرکت های بزرگ صنعتی به توافق رسیده و تولید انبوه آن به زودی آغاز خواهد شد.

• موارد کاربرد

دیوار: به عنوان متداول ترین حالت ممکن این بلوک می تواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این متریال جدید قابل مشاهده خواهد بود. بنابر این سنگینی و استحکام بتن به عنوان ماده اصلی « لایتراکان» محسوس تر می شود و در عین حال کنتراست بین نور و ماده شدید تر می شود. این متریال می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد و استحکام سطح در این مورد بسیار مهم است. اگر نور خورشید به ساختار این دیوار می تابد قرار گیری غربی یا شرقی توصیه می شود تا اشعه آفتاب در حال طلوع یا غروب با زاویه کم به فیبر های نوری برسد و شدت عبور نور بیشتر شود. بخاطر استحکام زیاد این ماده می توان از آن برای ساختن دیوار های باربر هم استفاده کرد. در صورت نیاز، مصلح کردن این متریال نیز ممکن است همچنین انواع دارای عایق حرارتی آن نیز در دست تولید است.
پوشش کف: یکی از جذاب ترین کاربرد ها، استفاده از «لایتراکان» در پوشش کف ها و درخشش آن از پایین است. در طول روز این یک کفپوش از جنس بتن معمولی به نظر می رسد و در هنگام غروب آفتاب بلوک های کف در رنگهای منعکس شده از نور غروب شروع به درخشش می کنند.

طراحی داخلی: همچنین از این نوع بتن عبور دهنده نور می توان برای روکش دیوار ها در طراحی داخلی استفاده کرد به صورتی که از پشت نور پردازی شده باشند و می توان از نور های رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد.

کاربرد در هنر: بتن ترانسپارانت برای مدتها به عنوان یک آرزو برای معماران و طراحان مطرح بود و با تولید لایتراکان این آرزو به تحقق پیوست. کنتراست موجود در پشت متریال تجربه شگفت آوری را برای مدت طولانی در ذهن بیننده ایجاد می کند. در واقع با نوعی برخورد سورئالیستی محتوای درون در ارتباط با محیط پیرامون قرار می گیرد و به این ترتیب بسیاری از هنرمندان تمایل به استفاده از این متریال در کارهای خود دارند. به طور کلی با پیشرفت های تکنولوژیکی و ارائه خلاقیت طراحان و مجسمه سازان با ابزار های مختلف، پتانسیل و قابلیت بتن توسط هنرمندان گوناگون در تمام جهان مورد استفاده قرار گرفته است.

• بلوکها

مصلح کردن بلوک بتنی عبور دهنده نور: در صورت نیاز به مصلح کردن این بتن شیار هایی در داخل آن تعبیه می شوند. در حین ساختن دیوارها میلگرد ها بصورت عمودی یا افقی در این شیار ها قرار می گیرند و فیبر های اپتیکی بخاطر خاصیت انعطاف پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می شوند و به این ترتیب میلگرد ها دیده نمی شوند. از این روش بصورت موفقیت آمیزی در چند پروژه و طراحی نمایشگاه استفاده شده است.

رنگها و بافت ها: با توجه به رنگ خاکستری متداول بتن معمولی، لایتراکان دارای رنگهای متنوعی است و بافت سطوح بیرونی آن نیز می تواند متنوع باشد، به گونه ای که بلوکهای متنوع در کنار هم قرار گیرند و یک ساختار واحد را به وجود آورند.

توزیع فیبرها: اندازه و ترتیب فیبر ها در هر بلوکی می تواند متفاوت باشد و این ترتیب قرار گیری می تواند کاملا منظم یا کاملا ارگانیک مانند مقطع چوب باشد.

مشخصات تکنیکی:

ترکیبات:بتن و فیبر اپتیکی، میزان فیبر حد اکثر 5درصد کل بلوک، عبور 3درصد نور تابیده از هر 4 درصد کل فیبر موجود، چگالی 2400-2100 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب، مقاومت فشاری49 نیوتن بر میلی متر مربع در بد ترین حالت و 56نیوتن بر میلی متر مربع در بهترین حالت، مقاومت خمشی معادل 7/7 نیوتن بر میلی متر مربع.

اندازه بلوکها: ضخامتmm500-25 ، عرض حداکثرmm600 ، ارتفاع حد اکثرmm300.
لامپ لایترا کیوبLitracub Lamp

یکی از محصولات موفق لایترا کان در زمینه طراحی، لامپ لایترا کیوب است که در آن بلوکها با قرار گیری روی هم مکعبی را تشکیل می دهند که منبع نور در داخل آن قرار دارد و نور با عبور از بتن به بیرون ساطع می شود.

به این ترتیب این ماده جدید می تواند در عرصه های مختلف طراحی و
همچنین در ایجاد فضاهای پویا و انعطاف پذیر داخلی بسیار مورد استفاده قرار گیرد.

بتن خود تراکم

بتن خود تراکم

چکیده

تراکم کامل بتن و جایگری مناسب آن در قالب از مهمترین نکات در اجرای صحیح سازه های بتنی می باشد متراکم نمودن بتن با استفاده از روشهای معمول یعنی استفاده از ویبراتورها مشکلات متعددی از جمله جداشدگی دانه ها ، شن نما شدن بعضی نقاط را به همراه دارد .

بتن خود تراکم راه حل بسیار مناسبی برای مقابله با این مشکلاتاست که اولین بار در دهه گذشته توسط دانشمندان ژاپنی ابداع گردید .

سطح تمام شده بهتر اطمینان از تراکم بتن بدون استفاده از ویبراتور افزایش سرعت اجرا و کاهش نیروی انسانی مورد نیاز برای اجرا از جمله مزایای بین خود تراکم می باشد .

1-    مقدمه

یکی از نکات مهم در اجرای صحیح سازه های بتنی تراکم کامل بتن و جاگیری مناسبآن در قالب می باشد این مساله مورد آلمان هایی همچون دیوار برشب و ستون که در آنها فشردگی ارماتور زیاد و ابعاد مقطع بتن ریزی کوچک می باشد از اهمیت بیشتری برخوردار است .

استفاده از ویبراتور جهت متراکم کردن بتن مشکلات زیادی به همراه دارد که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود :

-         جداشدگی دانه بندی بتن به علت ویبره زیاد در بعضی مناطق

-         تراکم ناهمگن در نقاط مختلف سازه ودر نتیجه مقاومت فشاری متفاوت در مقاطع مختلف سازه

-         گیر کردن شیلنگ ویبره بین آرماتورها در حیناجرا

-         کرمو شدن بعضی مناطق به علت غیر قابل دسترس بودن

-         کرمو شدن نقاطی از سطح بتن به علت  ویبره بیش از حد و فرار شیره بتن

به موارد فوق باید الگوی صوتی و خطرات جانی عملیات ویبره در مورد دیوارها و سونهای بتنی را نیز افزود .

بتن خود تراکم راه حلس است که امروزه جهت رفع این مشکلات و همچنین رسیدنبه بتنی با کیفیت بالاتر مطرح می باشد .

نظریهبتن خود خود تراکم که انقلابی در زمینه تکنولوژی بن نامیده شده است اولین بار توسط پروفسور حجیم اموار از دانشگاه کوجی ژاپن در سال 1986 مطرح گردید .

در سال 1988 این نظر تکمیل و برای اولین بار بتن خود تراکم گردید .

در سال 1989 اولین مقاله درباره بتن خودتراکم در دومین کنفرانس مهندسی سازه و ساختمان آسیای شرقی ارائه شد .

امروزه بتن خودتراکم در پروژه های مختلف عمرانی در سطح دنیا مورد استفاده قرار می گیرد همچنین آزمایشات تحقیقی و پژوهشی در این زمینه ادامه دارد .

2- آشنایی کلی با بتن خودتراکم

بتن خودتراکم بتنی است که بدون اعمال هیچگونه انرژی خارجی و تحت اثر وزن خود متراکم گرد این بتن که ماده ای بسیار و روان و مخلوطی همگن است بسیاری از مشکلات بتن معمولی نظیر جدا شدگی آب انداختن جذب آب - نفوذ پذیری و … را رفع نموده و علاوه بر این بدون نیاز به هیچ لرزاننده     ( ویبر ) داخلی یا ویبره بدنه قالب تحت اثر وزن خود متراکم می شود .

این بتن به راحتی توانایی پرکردن قالب در محل شبکه های آرماتور فشرده ورا اداره می باشد و حتی در جاهایی که دسترسی به آنها دشوار است به راحتی عبور می کند .

بتن خودتراکم در طرح اختلاط و ساختارش تفاوت عمده ای با بتن معمولی ندارد البته مواد خاصی جهت نیل به مشخصات ویژه این بتن در تولید آن مورد مصرف قرار م یگیرد این مواد عمدتا شامل فوق روان کننده ها مواد مضاف پوزولانی و فلیرها ( پودر سنگ با قطر دانه های ریزتر از 125 میکرون ) می باشند همچنین ملاحظات خاصی د رمورد دانه بندی سنگدانه های مورد مصرف در این نوع بتن در نظر گرفته می شود.

مزایای استفاده ا بتن خودتراکم به شرح زیر می باشد:

-         اطمینان از تراکم بخصوص در مقاطعی که کاربرد لرزاننده دشوار است .

-         جایگری آسانتر در قالب

-         سطح تمامشده بهتر

-         کاهش نیروی انسانی

-         اجرای سریعتر خصوصا در مورد مقاطع دیوار و ستون

-         آزادی عمل بیشتر در طراحی ( امکان ایجاد مقاطع نازک تر )

-         ماهش آلودگی صوتی ناشی از عملیات ویبره

3-   مواد تشکیل دهنده بتن خودتراکم

3-1 - سنگدانه :

سنگدانه ها به دو دسته تقسیم می شوند :

3-1-1- ماسه :

تمامی ماسه های متداول در تولید بتن معمولی در این صنعت نیز به کار می رود هر دو نوع ماسه شکسته و یا گرد گوشه اعم از سلیسی و یا آهکی م یتواند مورد استفاده قرار گیرد ذرات ریزتر از 125 میکرون که به عنوان یودر تلقی می شوند بر خواص روانی بتن خود تراکم بسیار موثر بوده و به منظور تولید بتن یکنواخت رطوبت آن باید دقیقا کنترل شود حداقل میزان ریز دانه ها ( از ماسه تا مواد چسباننده پودری ) به منظور جلوگیری از جدا شدگی دانه بندی از مقدار شخصی باید کمتر باشد .

2-    2-1 - شن ( درشت دانه ها ) :

تمامی انواع درشت دانه  در اینجا به کار می رود ولی حداکثر اندازه معمولی دانه ها 16 تا 20 میلی متر می باشد به هر حال سنگدانه های تا حدود 40 میلی متر نیز می تواند در بتن خود تراکم به کار رود استفاده از سنگدانه های شکسته سبب افزایش مقاومت بتن خود تراکم ( بدلیل افزایش قفل و بست بین ذرات ) می شود در حالیکه سنگدانه های گرد گوشه بدلیل گوشه بدلیل کاهش اصطکاک روانی آن را بهبود می بخشد .

3-2 - سیمان :

به طور کلی تمامی انواع سیمان های استاندارد می تواند در بتن خودتراکن به کار رود انتخاب نوع سیمان بستگی به پارامترهای مورد انتظار بتن مثل مقاومت ، دوام و … دارد .

دامنه عمومی میزان مصرف سیمان در اینجا 350 تا 450 کیلو گرم در مترمکعب م یباشد میزان بیشتر از      500 می تواند سبب افزایش خطر جمع شدگی شود میزان کمتر از     350 نیز فقط رد صورتی قابل قبول می باشد که به همراه مو.اد پوزولانی - خاکسترهای بادی - دوده سیلیسی و … به کار رود.

حضور بیش از 10 % میزان    و    در سیمان می تواند سبب کاهش نگهداشت کارایی بتن گرد .

3-3 - مواد مضاف :

مصالح بسیار ریز غیر آلی هستند که به منظور بهبود و یا ایجاد خواص مشخص در بتن به آن افزوده می شوند این مواد باعث بهبود کارآیی کاهش حرارت هیدراتاسیون و عملکرد بهتر بتن در دراز مدت می گردند .

مواد مضاف عمومی مورد استفاده عبارتند از :

3-3-1- پودر سنگ :

ذرات شکسته بسیار ریز ( کوچکتر از 125 میکرون ) سنگ آهک ، دولومیت و یا گرانیت است که به منظور افزایش مواد پودری به کار می رود استفاده از پوردهای دولومیتی بدلیل واکنش های کربنات قلیایی می تواند دوام بتن را با مشکل مواجه نماید .

3-3-2- خاکتر بادی :

ماده ای است که از سوختن زغال سنگحاصل می شود و دارای خصوصیات پوزولانی است که در بهبود خواص بتن خیلی موثر می باشد:

3-3-3- میکرو سیلیس

میکروسیلیس در بتن خودتراکم باعث سیالیت بالای بتن شده و دوام بتن را افزایش می دهد نقش مهمی در چسبندگی و پرکنندگی بتن با عملکرد بالا دارد میکرو سیلیس دارای حدود 90 درصد دی اکسید سیلیس می باشد .

ذکر این تکته ضروری می نماید که استفاده از پرکننده در هر کشوری با توجه به ذخائر همان کشور تعیین می شود برای مثال در کشورهای اروپایی که هنوز از زغال سنگ به عنوان سوخت کربنی استفاده می شود به کاربردن خاکستر بادی امری بهینه و مفید است در کشورهایی که به لحاظ صنعت استفاده می شود به کاربردن خاکستر بادی امری بهینه مفید است در کشورهایی که به لحاظ صنعت ذوب آهن در مرحله صنعتی قرار دارند می توان از سرباره کارخانجات ذوب آهن استفاده نمود در کشور مانیز با توجه به در دسترس بودن و همچنین کارآیی آن پرکننده باید به دنبال ماده ای مناسب و مقرون به صرفه برای جایگزینی فیلرهای مرسوم در صنعت بتن خودتراکم اروپایی باشیم .

3-4- مواد افزدونی :

موادی هستند که به منظور ایجاد و یا بهبود خواص مشخصی به بتن تازه و یا سخت شده در حین ساخت بتن به آن افزوده می شوند استفاده از فوق روان کننده ها برای تولید بتن خود تراکم به منظور ایجاد کارآیی مناسب ضروری می باشد از انواع دیگر مواد افزدنی می توان به عامل اصلاح لزجت (   ) به منظور اصلاح لزجت مواد افزودنی حباب زا (    )   به منظور بهبود مقاومت در برابر بخ زدگی و آب شدن کندگیر کننده ها به منظور کنترل گیرش و … اشاره نمود.

استفاده از    در حضور پودرها امکان جدا شدگی دانه بندی را کاهش داده و مخلوط را یکنواخت تر می کند ولی در استفاده از آن باید به اثرات آنها برروی عملکرد بلند مدت بتن توجه داشت . استفاده از فوق روان کننده ها می تواند تا حدود 20 % مصرف آب را کاهش دهند .

 3-5 - آب مخلوط

مطابق استاندارد بتن های معمولی به کار می رود .

4- خصوصیات ویژه بتن خودتراکم

این بتن می تواند برای ساخت هر نوع سازه با ویژگیهای مطلوب دوام مقاومت و … به کار رود به لحاظ مقاومت فشاری کششی مدول الاستیسیته و … با بتن های معمولی فرق نمی کند و تمامی پارمترها و فرمول های طراحی بتن معمولی اینجا نیز کاربرد اارد بدلیل استفاده از مقادیر زیاد مواد پودری انقباض خمیری و خزش بیشتری را نسبت به بتن معمولی انتظار داریم لذا سرغت در شروع عملیات عمل آوری در بتن خودتراکم یک امر ضروری است .

جهت بررسی خواص بتن تازه مهمترین فاکتور مطرح روانی بتن می باشد که عموما بوسیله آزمایش اسلامپ سنجیده می شود ولی در مورد بتن خود تراکم باید فاکتورهای بیشتری مورد بررسی قرار گیرد تا از توانایی بتن ساخته شده جهت تراکم خودکار اطمینان حاصل شود این پارامترها به شرح ذیل می باشد :

-         روانی

-         توان عبور

-         مقاومت در برابر جداشدگی

-         لزجت ( ویسکوزیته )

4-1- روانی

به قابلیت جریان یابی روان و آسان بتن تازه وقتی مانعی بر سر راه آن نباشد روانی گویند این ویژگی با آزمایش جریان اسلامپ سنجیده می شود .

4-2- توان عبور :

به توانایی بتن خود تراکم در جاری شدن و عبور از بین فضای کوچک شبکه آرماتور بدون توقف یا جداشدگی توان عبور گویند .

این ویژگی با آزمایش جعبه  L سنجیده می شود.

4-3- مقاومت در برابر جداشدگی :

به توانایی بتن خودتراکم برای یکنواخت و همگن ماندن طی مراحل حمل و بتن ریزی گویند .

مقاومت در برابر جداشدگی به وسیله آزمایش پایانی الک سنجیده می شود .

4-4- لزجت ( ویسکوزیته )

به خاصیتی که باعث مقاومت در برابر جاری شدن سریع بتن می گردد می گویند بتن دارای لزجت پایین به سرعت جریان می یابد و توقف می کند ولی بتن با لزجت زیاد مدت زمان بیشتری حرکت می کند تا متوقف شود .

این ویژگی بوسیله آزمایش قیف V سنجیده می شود .

5-         آزمایشات بتن خود تراکم

در اینجا به اختصار اشاره ای به روش انجام آزمایشات مربوط به خواص بتن خود تراکم می گردد .

5-1- آزمایش جریان اسلامپ

آزمایش جریان اسلامپ به منظور تعیین آزادی حرکت بتن خود تراکم در سطح افق به هنگام نبود مانع صورت می گیرد اساس آزمایش بر اصولی استوار است که آزمایش اسلامپ معمولی بر آن پنا نهاده شده است قطر دایره ای که بتن پس از پخش دن می سازد معیار سنجش قابلیت پر کنندگی بتن خواهد بود نتایج این آزمایش هیچ اشاره ای به توانایی گذشتن بدون انسداد بتن از خلال موانع ندارد اما می تواند ملاکی برای ارزیابی مقاومت در برابر جدا شدگی نیز باشد .

روش انجام آزمایش :

حدود 6 لیتر بتن مورد نیاز است ابتدا بدنه ی داخلی مخروط اسلامپ را تر کنید سپس صفحه فلزی را روی سطح متعادلی محکم کنید استوانه در مرکز صفحه قرار گرفته و داخل آنرا به کمک پیمانه از بتن پر کنید هیچ ضربه ای نباید به بدنه ی استوانه زده شو مواد زائد را از اطراف آن بزداید سپس مخروط را بصورت عمودی بالا  کشیده و اجازه دهید بتن آزادانه به بیرون جریان یابد .

در همین لحظه زمان سنج را فهعال نموده و زمانی را که طول می کشد تا بتن به قطر 500میلیمتر پهن شود ثبت نمایید این همان جریان اسلامپ      است قطر نهایی بتن پهن شده را در دو جهت عمود بر هم اندازه گیری نموده میانگین آنها را به عنوان قطر نهایی بتن پهن شده ثبت کنید این اندازه جریان اسلامپ بر حسب میلیمتر است .

5-2- آزمایش جعبه  L  

این آزمایش جریان یابی بتن و همچنین انسداد ناشی از فاصله ی میلگردها را تشریح می کند از نتیجه ی این آزمایش شیب قرار گیری بتن در حالت توقف حاصل می شود که معیاری برای قابلیت گذرندگی با درجه ای از حدود فاصله ی میلگردها برای گذر بتن خواهد بود قسمت افقی جعبه م یتواند 200 تا 400 میلیمتر از دریچه امتداد داشته باشد زمان برای پر شدن این فاصله به عنوان     و     شناخته شده و معیاری برای قابلیت پرکنندگی است قطر میلگردها و فاصله  آنها از هم اختیاری است بر اساس قرار داد در صورت استفاده از میلگردهای معمولی فاصله بین آنها به مقدار سه برابر بزرگترین اندازه دانه ی سنگی در نظر گرفته می شود .

روش انجام آزمایش :

حدود 14 لیتر بتن مورد نیاز است دستگاه را روی یم سطح صاف و محکم قرار دهید از باز شدن راحت دریچه اطمینان حاصل کنید و. سپس آن را ببندید سطح داخلی دستگاه را مرطوب نمایید و آبهای اضافی را خارج کنید قسمت عمودی دستگاه را از بتن پر کنید به مدت یک دقیقه آن را به حال خود رها کنید تا در محل خود قرار گیرد دریچه را باز کنید  تا بتن آزادانه به قسمت افقی دستگاه جریان یابد همزمان با باز کردن دریچه زمان سنج را فعال نموده و زمان لازم برای پهن شدن بتن در طول 200 تا 400 میلیمتر در قسمت عمودی را ثبت نمایید وقتی بتن از جریان ایستاد مقادیر H  ( ارتفاع بتن در انتهای قسمت افقی دستگاه ) و H  ( ارتفاع بتن در پشت دریچه ) را اندازه گیری نمایید .

   نسبت انسداد را نشان می دهد تمام آزمایش باید در 5 دقیقه انجام گیرد مقادیر    و     می توانند اطلاعاتی پیرامون آسانی حرمت در اختیار گذارد اما هیچ محدوده مناسبی به طور عمومی برای آنها مورد تایید قرار نگرفته است انسداد و گیر کردن درشت دانه ها در پشت میلگردها دستگاه را می توان به شهودی دید .

5-3- آزمایش پایانی الک :

برای ارزیابی مقاومت در براب رجداشدگی این آزمایش روش مناسبی در بتن خود تراکم است اساس آزمایش بر آن است که حدود 10 لیتر بتن را به مخدت مشخصی در حالت سکون قرار داده و اجازه می دهیم که تمام جداشدگی درونی آن آشکار شود سپس نیمی از آن را روی الک 5 میلیمتری به قطر 30 سانتی متر ریخته روی ته الک قرار داده و مجموعه را روی صورت درصدی از مصالح اولیه روی الک بیان می کنیم .

روش انجام آزمایش :

حدود 10 لیتر بتن برای این آزمایش مورد نیاز است بن را در سطلی ریخته و روی سطح آن را به منظور جلوگیری از تبخیر با کلاهکی بپوشانید و به مدت 15 دقیقه در حالت سکون رها کنید وزن الک و ته الک خالی را تعیین کنید سطح بتن را پس از گذشت زمان مقرر مورد بررسی قرار دهید و جمع شدگی آب روی آن را در صورت وجود یادداشت کنید بیش از 2 لیتر یا           از بتن داخل سطل را در ظرف دیگری بریزی ظرف حاوی بتن را وزن کنید تمام بتن موجود در ظرف را از ارتفاع 500 میلیمتری و در یک حرکت پیوسته و مدام روی الک بریزد ظرف خالی را وزن کنید و وزن بتن خالص ریخته شده روی الک را محاسبه نمایید (   )  اجازه دهید تا ملات در یک دوره زمانی 2 دقیقه ای از خلال الک به داخل ته الک جریان پیدا کند سپس الک را جدا نموده و وزن ته الک پر شده را محاسبه نمایید حال با داشتن وزن ته الک خالی و وزن موجود وزن ملات گذشته از الک را تعیین کنید   (   ) نسبت وزنی ملات جدا شده از بتن درصد جداشدگی را تشکیل می دهد .

درصد جداشدگی =

برای درصد جداشدگی 5 تا 15 درصد وزنی از کل نمونه مقاومت در برابر جداشدگی بتن مناسب خواه بود کمتر از 5 % مقاومت بیش از حد را بدنبال دارد و به احتمال زیاد روی سطح تمام شده ی بتن اثیر می گذارد ( سوراخهای هوایی احتمالی ) در بیش از 15 % و مخصوصا بیش از 30 % یا یک جداشدگی قوی روبرو خواهیم بود .

5-4- آزامایش قیف V  :

این آزمایش به منظور اندازه گیری قابلیت پر کنندگی بتن با حداکثر اندازهی دانه ی 20 میلیمتر بکار می رود زمان لازم برای جریان پیدا کردن بتن از میان دستگاه اندازه گیری می شود سپس قیف دوباره از بتن پر شده و مدت 5 دقیقه در همان حالت باقی مانده و دوباره آزمایش فوق صورت می گیرد چنانچه بتن دچار جداشدگی شد زمان جریان یابی آن بطور محسوسی افزایش می یابد .

روش انجام آزمایش قیف V  :

حدود 12 لیتر بتن برای انجام آزمایش لازم است قیف V را بصورت متعادل روی زمین قرار داده و محکم کنید سطح درونی قیف را تر کنید درب زانویی دستگاه را باز کنید تا هر گونه آب مزاد تخلیه شود درب زانویی را بسته و سطلی زیر آن قرار دهی دستگاه را کاملا از بتن پر کنید هیچگونه فشرده کردن پر کردن حفره ها یا ضربه زدنی به بدنه ی دستگاه به وسیله ی بیلچه نباید صورت گیرد .

10 ثانیه پس از پر شدن کامل دستگاه درب زانویی را باز کنید تا بتن تحت وزن خود به بیرون جریان یابد زمان سنج را هنگام باز کرن درب زانویی فعال کنید و زمان تخلیه ی کامل را ثبت نمایید این زمان مربوط به آزمایش قیف V می باشد زمان سنج هنگامی متوقف می شود که بتوان نور را از بالای دستگاه در دریچه خلیه دید همه آزمایش باید در 5 دقیقه انجام گیرد .

روش انجام آزمایش       :

سطح داخلی دستگاه را تمیز یا تر نکنید درب زانویی را بسته و قیف را بلافاصله پس از اندازه گیری زمان جریان یابی از همان بتن پر نمایید سطل را در زیر قرار دهید درب زانویی را 5 دقیقه پس از دومین پر کردن دستگاه بگشایید و اجازه دهید بتن آزادانه و تحت وزن خود جریان یابد همزمان با باز کردن درب زمان سنج را فعال نموده و زمان تخلیه ی کامل را ثبت نمایید این زمان همان     خواهد بود برای بتن خودتراکم زمان جریان یابی 10 ثانیه اختصاص یافته است شکل معکوس مخروطی دستگاه جریان را محدود م یکند و زمان جریان یابی را طولانی می کند این می تواند اشاره ای به حساسیت اختلاط نسبت به انسداد باشد پس از 5 دقیقه قرار گیری جدا شدگی بتن بطور پیوسته با افزایش زمان جریان یابی خود را نشان خواهد داد .

6-   طرح اختلاط

6-1- طرح اولیه اختلاط

طرح اختلاط بتن خود تراکم را باید به نحوی تنظیم نمود که تمام خواص و ویژگیهای بتن تازه و سخت شده را برآورده نماید یک طرح اختلاط زمانی می تواند جزء گروه بتن خود تراکم طبقه بندی شود که هر سه فاکتور زیر را بطور کامل تامین نماید .

روانی

قابلیت گذر از میان موانع

مقاومت در برابر جدا شدگی

محاسبه طرح اختلاط بر اساس واحد حجم محاسبه بهتر از محاسبه بر اساس جرم می باشد هنوز هیچ طرح اختلاط ثابت و کاملی برای بتن خودتراکم ارائه نشده است و همه ترکیبات و نسبتهای اختلاط به صورت نسبی و تجربی بدست آمده است .

مراتب دسیابی به یک طرح اختلاط مناسب با طرح نسبتهای اختلاط اولیه بر اساس حدود تجربی بدست آمده آغاز شده و با بررسی ویژگیهای حاصل اصلاح نسبتهای اولیه ختم می شود .

حدود شاخص های بتن خود تراکم به قرار زیر است :

نسبت حجمی پودر به آب : 8/0 تا 1/1

محتوای پودری : 160 تا 240 لیتر ( 400 تا 600 کلیو گرم ) به ازای هر متر مکعب

مقدار درشت دانه : بطور معمول 28 تا 35 درصد حجمی از مخلوط

نسبت آب به سیمان : می تواند هر مقدار عملی باشد ولی در نهایت محتوای آب نباید از    200 تجاوز کند میزان ماسه باید بیش از 50 درصد وزن کل سنگدانه ها و بیشتر از 40 درصد حجم مخلوط باشد .

6-2 - اصلاح طرح اختلاط اولیه :

آزمایش های لازم محیط آزمایشگاه برای باز بینی خواص اولیه مخلوط انجام می شود تمامی شرایط از پیش تعیین شده باید تامین گرد مخروط باید به اندازه ی طبیعی در محل کارگاه آزمایش شود در صورتی که عملکرد رضایت بخش به دست نیاید باید به صورت بنیادی به طراحی محدد پرداخت بسته به مشکلات پیش آمده عکس العمل های زیر به کار می رود :

-         استفاده از مواد مضاف یا موارد دیگر پر کننده

-         اصلاح نسبت ماسه و سنگدانه درشت در مخلوط

-         استفاده از یک عامل اصلاح لزجت (   )

-         استفاده از نوع دیگری از فوق روان کننده که با مصالح محلی سازگارتر باشد

-         تنظیم نسبت افزودنی ها به منظور اصلاح مقدار آب وبر اساس آن اصلاح محتوای پودری

6-3- مسیر طراحی

در زیر نمونه مسیر طراحی که توسط آکمورا در ژاپن ابداع شده آورده شدهاست نتایج حاصل از روش زیر ممکن است با مقادیر مندرج در قبل به عنوان طرح اختلاط یکسان نباشد .

تعیین هوای مخلوط ( عمومت 2 % ) ممکت است به سبب نیاز بهمقاومت بیشتر در برابر یخ زدگی مقدار بیشتری لحاظ شود

ماسبه مقادیر حجمی درشت دانه: این میزان به دلیل برخورد سنگدانه ها و خطر توقف بتن نباید بیش از 60 درصد حجم مخلوط شود لذا میزان بهینه درشت دانه ها بر اساس دو پارامتر حداکثر اندازه سنگدانه و شکسته یا گرد گوشه بودنآن بدست می آید کاهش حداکثر اندازه سنگدانه ها و یا استفاده از گردگوشهها سبب افزایش سهم نسبی درشت دانه می شود .

-         محاسبه میزان ماسه میزان بهینه ماسه در حدود 40 - 50 درصد کل مخلوط می باشد

-     محاسبه میزان نسبت آب به پودر و فوق روان کننده ها با آزمایشهای مختلف اسلامپ و قیف V میزان بهینه آب به مواد پودری 8/0 - 9/0 می باشد

یا آزمایشات متعدد می توان میزان بهینه فوق روان کننده را نیز متناسب با کارایی مطلوب بدست آورد

در صورت عدم ارضای مشخصات مورد نیاز اولین گام تغییر ترکیب مصالح خواهد بود در مرحله بعد می توان از افزودنی دیگر استفاده نمود ودر نهایت می توان با تغییر نوع سیمان به هدف مطلوب رسید .

مراجع :

1-  امیر عباس کوچکعلی ، حسین صدرات ، بتن خود تراکم وکاربرد ذرات سیلیس ، تکنولوژی بتن شماره 2 آذر 82

2-  محسن علی حمزه ، مصطفی شمشیری ، بتن خود تراکم و ویژگیهای آن ، مجموعه مقالات یازدهیمن کنفرانس دانشجویی عمران 1383

3-  علیرضا شاهجوئی - جاهد زاد مهر - بتن خود تراکم - مجموعه مقالات یازدهمین کنفرانس دانشجویی عمران 1383

4-  سعید شرافتی پور - بررسی خواص بتن خود تراکم - مجموعه مقالات یادهمین کنفرانس دانشجویی عمران 13

بتن گوگردی (Sulfur Concrete)

بتن گوگردی (Sulfur Concrete)

بتن گوگردی مصالح نسبتاً جدیدی است، گرچه ظاهر آن در نهایت شبیه بتن معمولی می‌باشد اما ساخت، حمل، کاربرد و آزمایش آن متفاوت است. هدف این راهنما آشنائی مهندسین، پیمانکاران، سازندگان و مصرف کنندگان این بتن، کاربردها و کمک برای انتخاب مصالح، نسبت‌های اختلاط و خواص آن جهت استفاده بهینه بتن گوگردی است. بتن گوگردی مصالحی ترموپلاستیک است که با اختلاط سیمانهای گوگردی بصورت گرم با سنگدانه‌های معدنی ساخته می‌شود. بتن گوگردی سریعاً دراثر خنک شدن سخت می‌شود و کسب مقاومت می‌کند. اگر سنگدانه‌های مقاوم در برابر اسیدها و نمکها بکار رود بتن گوگردی پر مقاومت و بادوام می‌تواند تولید ‌شود و در مواردی که سایر بتن‌ها سریعاً از بین می‌روند بخوبی مصرف گردد. بتن گوگردی در محیط های قلیائی و اکسید کننده‌ها پایدار نیست اما در محیط‌های اسیدی و نمکها عملکرد عالی دارد.

 بتن‌های گوگردی اولیه که با گوگردهای اصلاح نشده ساخته می‌شوند از نظر دوام مشکل داشتند. حتی وقتی از مصالح مقاوم و بادوام برای تولید این بتن استفاده می‌شد، این بتن‌ها در زمان نسبتاً کوتاهی از بین می‌رفت و خراب می گشت. بهرحال با مصرف سیمانهای گوگردی اصلاح شده دوام بتن‌های گوگردی افزایش یافت و کاربرد آن را بعنوان مصالح ساختمانی امکان پذیر نمود. در این حالت این نوع بتن برخی خواص منحصر بفرد را به اثبات رسانده است که عبارتند از:

 الف – مقاومت زیاد و مقاومت در برابر خستگی

 ب – مقاومت عالی در برابر بیشتر اسیدها و نمکهای آنها

 ج – گیرش فوق‌العاده سریع و کسب مقاومت زود هنگام

 یکی از بیشترین کاربردهای بتن گوگردی، استفاده آن بعنوان کف های صنعتی است که در برابر مواد شدیداً خورنده قرار می‌گیرند.

1-2- تحقیقات اولیه

 مصرف گوگرد بعنوان عامل مذاب چسباننده به دوران ما قبل تاریخ بر می‌گردد. در قرن 17 میلادی از گوگرد برای اتصال فلزات در سنگ استفاده می‌شد و هنوز درامریکای لاتین استفاده‌های مشابه صورت می گیرد. پس از جنگ جهانی اول (1919) تقاضای گوگرد به ایجاد گنبدهای بزرگ گوگرد در نزدیک Matagorda تگزاس انجامید. این امر تولید گوگرد را درایالات متحده دوچندان نمود و به تولید مازاد منجر گردید.

Bacom و Davis در 1921 گزارشی را در رابطه با مصارف گوگرد در مصالح ساختمانی و مصرف این ماده زائد و اضافی ارائه دادند. آنها بسیاری از افزودنی های (افزونه) پیشنهادی را برای اصلاح خواص گوگرد برای مصارف خاص آزمایش نمودند و دریافتند که اغلب آنها نامناسب می‌باشند. آنها متوجه شدند که مخلوط 60 درصد ماسه و 40 درصد گوگرد، مصالحی مقاوم در برابر اسید و با مقاومت عالی را بوجود می‌آورد.

Kabbe در 1924 خواص ضد اسیدی مصالح ساخته شده از گوگرد و کک را گزارش نمود.

 Duecker در 1934 دریافت که مخلوط 60 درصد ماسه و 40 درصد گوگرد در چرخه‌های حرارتی افزایش حجم توأم با کاهش مقاومت خمشی را بوجود می‌آورد. وی قادر بود هر دو خاصیت افزایش حجم و کاهش مقاومت ناشی از چرخه های حرارتی را با استفاده از اصلاح گوگرد با یک پلی سولفاید اولفین کاهش دهد. مصرف افزونه های مختلف برای پایداری کردن هرچه بیشتر باعث شد تا بکارگیری بتن گوگردی در صنعت بیشتر شده و تحقیقات بیشتری برای بهبود محصولات گوگردی بعنوان ملاتها و پرکننده های مقاوم در برابر اسید به انجام رسد.

 Mckinney در 1940 روشهای آزمایش برای مصالح گوگردی را مطرح نمود که در انستیتو Mellon موفقیت آمیز شناخته شد. بیشتر این روشها در ASTM بعنوان آزمایش و مشخصات ملاتهای گوگردی ضد اسید مورد اقتباس قرار گرفتند.

 پیشرفتهائی در امکان اصلاح گوگرد و تولید محصولات با دوام‌تر، علاقه به تحقیقات را در فعالیت‌های تجاری بیشتر نمود. تحقیقات به دو دسته تقسیم شد که شامل بتن گوگردی و بتن گوگردی تزریقی بود. این گزارش عمدتاً برروی استفاده از بتن گوگردی متمرکز می‌شود زیرا بتن گوگردی تزریقی هنوز به مصارف گسترده و در مقیاس بزرگ و واقعی دست نیافته است.

1-3- تحقیقات اخیر در باره بتن گوگردی

پیشرفت‌های عمده در توسعه و کاربرد بتن گوگردی در دهه اخیر (دهه 80) حاصل شد. تحقیقات حول این مسئله بنا شد که بتن گوگردی مصالح ساختمانی ماندگار و بادوام باشد و سیمانهای گوگردی بهبود یافته و طرح اختلاط بهتر برای تولید محصولات یکنواخت با روش عادی ساخته شود.

در اواخر دهه 60، Daleو Ludwig روی ساختار سیستم گوگرد – سنگدانه کارکردند و به لزوم استفاده از سنگدانه خوب دانه‌بندی شده برای دستیابی به مقاومت بهینه اشاره نمودند.

این تحقیقات بوسیله Crow و Bates دنبال شد و بتن گوگردی بازالتی پر مقاومت مورد بررسی قرار گرفت. اداره معادن وزارت کشور ایالات متحده وانستیتو گوگرد یک برنامه همکاری را در سال 1971 برای تحقیق و توسعه در زمینه مصارف جدید گوگرد شروع نمودند. تقریباً در همین زمان، مرکز فن آوری انرژی و مواد معدنی کانادا ( CANMET) و انجمن تحقیقات ملی (NCR) کانادا برنامه تحقیقات خاصی را درارتباط با بتن گوگردی شروع کردند. این کار با تحقیقات انجام شده در دانشگاه Calgaryدر آلبرتا Alberta کانادا دنبال شد.

 در 1973، انستیتو کاربرد گوگرد کانادا (SUDIC) با دولت فدرال کانادا و دولت محلی آلبرتا و تولید کنندگان گوگرد کانادا بطور مشترک سعی نمودند بازارهای جدید مصرف بری گوگردهای مازاد کانادا بوجود آمدند. در 1978 ، CANMET و SUDIC یک کنفرانس بین‌المللی را تدارک دیدند، در مورد مصرف گوگرد در ساخت و اجراء تبادل نظر گردد. همچنین دراین ایام، تعدادی محقق شامل McBee، Sullivan ، Malhotra ، Vroom، Yuan، Loov و همکاران ، Gregor و Hackl ، Diehl ، Lee و دیگران مقالات و گزارشهائی را با عناوین و اهداف و منظورهای گوناگون در مورد گوگرد و بتن گوگردی منتشر نمودند. همه این فعالیت ها به افزایش آگاهی در ارتباط با استعداد مصرف گوگرد بعنوان مصالح ساختمانی منجر گردید.

  با عنایت به اینکه بتن گوگردی با استفاده از گوگرد اصلاح نشده و اختلاط گرم با سنگدانه تهیه می‌شد، دوام محصول تولیدی یک مشکل محسوب می گردید. بتن گوگردی اصلاح نشده، وقتی در معرض یخ بندان و آبشدگی ، شرایط مرطوب یا غوطه‌وری در آب قرار می‌گرفت خراب می‌شد. هدف تحقیقات، تبین دلائلی خرابی این بتن‌های گوگردی و راهکارهای جلوگیری از این خرابی ها بود.

 وقتی سنگدانه و گوگرد اصلاح نشده گرم مخلوط شده در قالب ریخته و سرد می‌شود تا محصولات بتن گوگردی حاصل گردد، چسب گوگردی بهنگام سردشدن و فاصله گرفتن از حالت مایع، در ابتدا بعنوان گوگرد منوکلینیک (SB) در  oc 114 تبلور می‌یابد و با کاهش حجم 7 درصدی همراه می گردد. با ادامه سرد شدن تا دمای کمتر از oc 96 ، SB به گوگرد ارتورومبیک( ) تبدیل می‌شود که شکل پایدار گوگرد دردماهای محیط مجاور است. این تبدیل سریع انجام می‌شود و بطور کلی در کمتر از 24 ساعت بوقوع می‌پیوندد. از آنجا که شکل  متراکم‌تر و توپرتر از   می‌باشد، تنش زیادی در آن بواسطه جمع‌شدگی گوگرد جامد ایجاد می‌شود. بنابراین چسبنده گوگردی تحت تنش قرار می‌گیرد می‌تواند خراب شود. انبساط منشور ملات گوگرد و ماسه مثالی از خرابی یک محصول گوگردی بدلیل آزاد شدن تنش بوسیله چرخه حرارتی است که توسط Duecker مشاهده شده بود. لازم بود یک راه حل و وسیله اقتصادی برای اصلاح گوگرد برای تولید بتن گوگردی با دوام خوب مشخص گردد. در حالیکه افزونه‌های پلی سولفید اولیفینی در این رابطه مفید قلمداد شد، قیمت و هزینه آن مانعی در راه تولید بتن گوگردی در کارهای اجرائی در مقیاس واقعی بزرگ ایجاد می‌نمود.

در 1973 اقدامی توسط Vroom با کمک و همکاری انجمن ملی و تحقیقات کانادا و Ortega از دانشگاه Mc Gill در Montreal کانادا صورت گرفت. در این رابطه گوگرد بوسیله واکنش با پلیمرهای هیدروکربن اولیفینی، اصلاح شد. همچنین روشن شد که یک واکنش مشابه، گوگرد محلول در پلیمر بدست می دهد. بتن گوگردی حاصله در ابتدا در Calgary واقع در Alberta و در سال 1975 برای مصارف تجاری تولید شد. اصلاح گوگرد با واکنش با دی سیکلوپنتادین (DCPD) بوسیله بسیاری از محققین مورد بررسی قرار گرفت. اما کاربرد آن در مصارف تجاری صنعتی محدود بود، زیرا واکنش بتن گوگرد و DCPD بصورت اکسوترمیک (exothermic) می‌باشد و نیاز به کنترل نزدیک و زیاد دارد. همچنین سیمان گوگردی اصلاح شده با DCPD هنگامیکه در معرض دمای زیاد (بیشتر از oc 140 ) قرار می‌گیرد ناپایدار می‌شود بطوریکه وقتی با سنگدانه داغ مخلوط می گردد ممکن است واکنش ناپایدار کننده‌ای را برای محصول گوگردی بوجود آورد و  به تبدیل شود. MCBee و Sullivan این مسئله را از طریق فرآیندی برای تهیه سیمان گوگردی اصلاح شده حل نمودند که در آن  به همان شکل پایدار بماند و در هنگام اختلاط به دمای موجود حساس نباشد. اینکار، واکنش کنترل شده سیکلوپنتادین (CPD) را بوجود آورد.

پژوهشگران دیگر روشهائی را برای اصلاح گوگرد جهت ساخت بتن گوگردی گزارش نموده‌اند. این افراد عبارتند از : Leutner و Diehl با استفاده از DCPD ، Gillott و همکاران با استفاده از افزونه‌های Polyol و نفت خام ، Schneider و Simic با استفاده از DCPC یا یک گلیکول، Woo با استفاده از اسید فسفریک برای بهبود مقاومت در برابر یخبندان و آبشدگی و Nimer و Campbell با استفاده از ارگانوسیلان ( Organosilane) برای بهبود پایداری در برابر آب همچنین Gregor و Hackl کارهای آزمایشگاهی را برای محصولات بتن گوگردی اصلاح شده با DCPD گزارش نمودند، Bright و همکاران کارهائی برروی سیستمهای گوگردی اصلاح شده انجام دادند و Bordoli و Pierce برروی پایداری گوگرد اصلاح شده با DCPD کار نمودند.

 از 1976 محصولات تجاری و کاربرد بتن گوگردی مقاوم در برابر مواد خورنده بطور روزافزون بکار گرفته شد. بتن گوگردی بصورت پیش ساخته و درجا در کارهای صنعتی بکار رفت در حالیکه بتن معمولی قبلاً در این پروژه خراب شده بود و خوردگی در برابر اسید و نمکها را تحمل ننموده بود. مصرف این بتن‌ها عمدتاً در کف و دالهای روی زمین، جدول، دیوار و زهکش ترانشه، چاله‌های فاضلاب، مخازن، محفظه‌های الکترولیت، پمپ خانه، پایه‌ها، شالوده ها و لوله‌ها و اندود روکش بود. موارد مندرج در این گزارش نتیجه کاربرد این نوع بتن در کارهای صنعتی و تجاری و تجارت حاصله است.

1-4- مزایا و نکات مربوط به بتن گوگردی

مزیت عمده بتن گوگردی، کاربرد آن بعنوان ماده با دوام ساختمانی و جایگزین بتن معمولی در نقاطی است که اسید و نمک در محیط مجاور آن می‌تواند باعث خرابی آن شود.

چندین مزیت در بکارگیری بتن گوگردی برای عملیات اجرائی در محیط های خورنده اسیدی وجود دارد. اولین آنها عمر زیاد این نوع بتن‌ها نسبت به بتن معمولی در این شرایط است. مزایای دیگر بتن گوگردی، زمان سریع گیرش و کسب سریع مقاومت در سنین اولیه است. از آنجا که در کمتراز یک روز به درصد قابل توجهی از مقاومت نهائی دست می‌یابیم، می توان قالب ها را سریعاً برداشت و بدون زمان عمل‌آوری طولانی از این نوع بتن بهره‌برداری نمود. بطور کلی بتن گوگردی ویژگیهای مفید زیر را داراست:

1. مقاومت‌های کششی، فشاری و خمشی و عمرخستگی بتن گوگردی بیشتراز بتن معمولی است شکل 1-4 رابطه مقاومت فشاری این دو نوع بتن را در مقایسه با هم نشان می دهد. سیمان پرتلند معمولی (نوع I ) به میزان  kg/m3 350 و سنگدانه با حداکثر اندازه 38 میلی‌متر در بتن معمولی بکار رفته است.
2. بتن گوگردی مقاومت عالی در برابر حمله بسیاری از اسیدها و نمکها و برخی محلولهای خیلی غلیظ از خود نشان می دهد.
3. بتن گوگردی سریعاً می‌گیرد و به 70 تا 80 درصد مقاومت فشاری نهائی در مدت 24 ساعت می‌رسد.
4. بتن گوگردی را می‌توان در تمام طول سال در سرمای شدید زیر صفر ریخت.
5. نفوذپذیری بتن گوگردی در برابر آب بسیار کم است.

جابجائی اختلاط و استفاده از بتن گوگردی باید، احتیاط رعایت نکات ایمنی انجام گیرد. این گزارش جنبه کلی دارد و نمی‌تواند همه نکات و ملاحظات ایمنی را شامل می‌شود. محدوده دمای اختلاط 127 تا oc 141 می‌باشد تا گازهای مضر به حداقل برسد. تهویه کافی بهنگام اجرا و ملاحظات معمول و استاندارد برای حمل و نقل مواد داغ مایع مد نظر قرار گیرد(لباس و دستکش محافظ کامل، محافظ چشم و کلاه ایمنی). این ملاحظات ایمنی توسط « انجمن ملی ایمنی (NSC) » تدوین شده است. اگر دمای محیط از نقطه ذوب سیمان و بتن گوگردی بالاتر رود، بتن دچار کاهش شدید مقاومت شده و نرم و شل می گردد.

فصل دوم – راهنمای مصرف کننده بتن گوگردی در ساخت و اجرا

2-1- سنگدانه‌ها و گوگرد اصلاح شده

2-1-1- سیمان گوگردی اصلاح شده

 از سال های دهه 1930 به این فکر افتادند تا پایائی و دوام گوگرد را در بتن افزایش و انبساط و انقباض را در اثر تغییرات دما کاهش دهند. سیمان‌های گوگردی اصلاح شدند تا پایداری و دوام را بهبود بخشد. چند روش جهت این هدف بکار گرفته شد. دو روش امروزه در امریکای شمالی برای تولید سیمانهای گوگردی بکار می‌رود که نامهای تجاری خاصی را داراست. روش اول بر پایه واکنش پلیمری گوگرد با یک اصلاح کننده شامل قسمتهای مساوی از سیکلو پنتادین اولیگومر و دی سیکلوپنتادین استوار است ( cyclopentodiene oligomer و dicyclopentodiene ) ترکیب و خواص سیمان گوگردی اصلاح شده روش اول به شرح زیر است:

گوگرد، درصد وزنی 0/1 ± 0/95 درصد

کربن ، درصد وزنی 5/0 ± 0/5 درصد

هیدروژن درصد وزنی 05/0 ± 5/0 درصد

چگالی در oc 25   02/0± 90/1

لزجت در oc 135  100-25 سانتی پواز

در روش دوم گوگرد اصلاح شده تغلیظ شده با ترکیب و اختلاط گوگرد و پلیمرهای هیدروکربن اولیفینی مانند Escopol بدست می‌آید. این ماده غلیظ سپس در محل با گوگرد خالص به نسبت 1 به 10 وزنی مخلوط می‌شود. بتن حاصله از بکارگیری گوگرد اصلاح شده بدست آمده از روش دوم شامل ترکیب تقریبی زیر می‌باشد:

 گوگرد

درصد وزنی 80

کربن، درصد وزنی 18

هیدروژن، درصد وزنی 2

 هر دو روش گوگرد اصلاح شده‌ای با طول عمر نگهداری خیلی زیاد را در حالت جامد بدست می‌دهند. اگر این مواد درحالت مذاب نگهداری شوند، هر دو نوع گوگرد اصلاح شده (‌دو نوع اصلاح کننده )، واکنش را ادامه داده و بتن هائی نامرغوب را بوجود می‌آورند.

در این حالت مصرف کننده باید توصیه های محدوده زمانی نگهداری ماده مذاب در حالت مایع را برای گوگرد اصلاح شده رعایت نماید. روشهای آزمایش برای سیمانهای گوگردی اصلاح شده در زیر از نظر می گذرد.

1. گوگرد و کربن با احتراق سیمان گوگردی توسط یک آنالیز در کربن / گوگرد تعیین می‌شود.
2. چگالی سیمان گوگردی طبق ASTM D70 در دمای oc 25 انجام می گردد.
3. لزجت ماده سیمان گوگردی مذاب در دمای oc 135 با استفاده از یک لزجت سنج
   ( ویسکومتر) نوع دوکی شکل چرخان (Rotating Spindle-type Viscometer) مجهز به محفظه‌ای که با برق گرم شده و کنترل دما ( ترموستات) داشته باشد اندازه‌گیری می‌شود.

2-1-2- سنگدانه ها

انتخاب کیفیت سنگدانه مناسب برای هر کاربرد در ساخت بتن گوگردی ضروری است. سنگدانه‌ها باید با مشخصات ASTM C33 از نظر دوام، تمیزی و میزان مواد زیان آور سازگار باشند. سنگدانه ها باید در برابر حملات شیمیائی مورد نظر در محیط بهره‌برداری مقاومباشند. مثلاً سنگدانه های کوارتزی برای محیط‌های اسیدی و نمکی مناسب هستند در حالیکه سنگدانه های آهکی فقط برای محیط‌های حاوی املاح کاربرد دارند و در محیط اسیدی دوام ندارند.

 سنگدانه‌های شکسته ( تیزگوشه) نسبت به سنگدانه گردگوشه بدلیل افزایش مقاومت بتن گوگردی ارجحیت دارند. سنگدانه‌ها باید ویژگیهای زیر را برآورده نمایند.

2-1-2-1- دانه‌بندی سنگدانه

 سنگدانه های دانه‌بندی شده باید در ساخت بتن گوگردی بکار رود تا مصرف سیمان گوگردی (چسباننده) را به حداقل رساند. سه بخش اندازه ای از سنگدانه معمولاً برای تولید بتن توپرومتراکم بکار می‌رود که عبارتند از :

 الف – سنگدانه درشت ( شن )

 ب – سنگدانه ریز ( ماسه )

 ج – پرکننده معدنی (‌ریزتراز 75% میلی متر)

 دانه‌بندی باید حداقل حفرات و فضای خالی را در سنگدانه‌های معدنی بدست دهد (VMA) . جدول 2-1-2-1 طبق ASTM D3515  ارائه شود و بعنوان یک راهنما برای دستیابی به حداقل خطرات در مخلوط می‌تواند بکار رود.

2-1-2-2- مقاومت در برابر خوردگی

سنگدانه‌های بتن گوگردی در محیط‌های اسیدی نباید هیچ گونه جوشش و ترکیبی را در برابر اسید با غلظت مورد نظر در دمای خاص محیط نشان دهد. سنگدانه های بکار رفته در چنین محیطی نباید کاهش وزنی بیش از 2 درصد را در برابر اسید با غلظت مورد نظر دردمای oc  3 ± 60 در طی 24 ساعت از خود نشان دهد.

سنگدانه‌ بتن گوگردی در محیط نمکی نباید واکنش و یا تجزیه شدگی را طی 24 در محلول مورد نظر و در دمای oc 30 ± 60 به نمایش گذارد.

 شکل 1-4- مقاومت فشاری استوانه ای بتن گوگردی و معمولی درارتباط با عمر نمونه

جدول 2-1-2-1  محدوده دانه‌بندی توپو و متراکم سنگدانه (طبق ASTM D3515 )

حداکثراندازه ( م.م) اندازه الک (م.م)	25	19	5/12	5/9
5/37	100
25	100-90	100
19		100-90	100
5/12	80-56		100-90	100
5/9		80-56		100-90
75/4	59-29	65-35	74-44	85-55
38/2	45-19	49-23	58-25	67-32
3/0	17-5	19-5	21-5	23-7
75%	7-1	8-2	10-2	10-2

7- الف

2-1-2-3- جذب آب سنگدانه

سنگدانه های متخلخل و پوک نباید بکار رود. سنگدانه باید کاملاً نفوذناپذیر و مقاوم در برابر تنش‌های یخ بندان و آبشدگی باشد. حداکثر جذب آب سنگدانه درشت باید کمتر از 1 درصد و برای سنگدانه ریز کمتر از 2 درصد باشد ( آزمایش باید طبق ASTM C127 و ASTM C128  انجام گیرد).

2-2- آماده سازی مخلوط و آزمایش

2-2-1- آماده سازی مخلوط

تولید بتن گوگردی بادوام و مقاوم در برابر خوردگی نیاز به کنترل کیفی همه اجزاء و مصالح مورد استفاده دارد. روشهای ساخت مناسب نیز برای اختلاط و اجرا ( ریختن ) در محل لازمست. پیمانکار باید قادر باشد نسبت‌ها و مقادیر هر یک از اجزاء مخلوط را دقیقاً کنترل و گزارش نماید.

2-2-1-1- خواص

جدول 2-2-1-1 خواص بتن مورد نظر را یک روز پس از خنک شدن بدست می‌دهد.

جدول 2-2-1-1-  خواص بتن گوگردی پس از یک روز خنک شدن

ویژگی	حداقل مقاومت فشاری	حداقل مقاومت خمشی	حداقل مقاومت کششی شکافتی	حداکثر جذب آب یکروزه در آب	حفرات موجود	حداکثر ضریب انبساط حرارتی	مدول الاستیسته E	حداقل دوام در برابر یخ بندان و آبشدگی (کاهش مدول الاستیسته دینامیکی پس از 300 چرخه طبق ASTM C666-A
واحد	MPa	MPa	MPa	%	%	برایoc 1	GPa	%
مقدار	6/27	2/5	1/4	1/0	8-4	6- 10×15	6/27-7/20	60

* نحوه آزمایش در بخش 2-2-3-6 ارائه شده است.

2-2-2- نسبت‌های اختلاط

2-2-2-1- کلیات

 نسبت‌های مخلوط، مقادیر اجزاء بتن گوگردی شامل سنگدانه درشت، سنگدانه ریز، پرکننده‌های معدنی و سیمان گوگردی لازم برای دستیابی به کیفیت مطلوب و بالا می‌باشد. در این راهنما، واژه طرح مخلوط برای تعیین مخلوط بهینه با توجه به ملاحظات و روش های ارائه شده می‌باشد و نباید با طراحی سازه‌ای اشتباه گرفته شود.

طرح مخلوط بتن گوگردی با بتن معمولی کاملاً متفاوت است. دانه‌بندی مخلوط سنگدانه باید طبق ASTM D3515 باشد که بتن کارآتری را در مقایسه با ویژگیهای ASTMC33 برای دانه‌بندی هر یک از سنگدانه‌ها بوجود می‌آورد.

بهرحال مانند بتن معمولی و بتن قیری، طرح مخلوط بهینه بتن گوگردی با عنایت به خواص مورد نظر و کاربرد ویژه آن بدست می‌آید. طرحهای مخلوطی که دراینجا مورد توجه قرار می‌گیرد برای بتن‌های گوگردی است که در ساخت کف‌ها، شالوده‌ها، کف پوش ها، مخازن فاضلاب، دیواره‌ها و محفظه الکترولیت جهت استفاده در محیط های اسیدی و نمکی بکار می‌رود.

 روش کار طرح مخلوط بتن گوگردی با عنایت به نکات و خصوصیات زیر انجام می‌شود.

1. مقاومت در برابر حمله بیشتر اسیدها و یا محلولهای نمکهای مختلف
2. حداقل جذب آب
3. مقاومت مکانیکی بیش از بتن معمولی و یا معادل آن
4. سیالیت کافی برای ایجاد کارآئی خوب
5. حداقل رساندن جمع شدگی در هنگام سخت شدن (انجماد )

2-2-2-2- سیمان گوگردی مورد نیاز

 مقدار سیمان گوگردی باید چنان تعیین شود که تعادلی مطلوب بین خواص مکانیکی، چگالی زیاد، جذب آب کم و کارآئی خوب حاصل گردد. جدول 2-2-2-2- الف محدوده مقادیر سیمان گوگردی را برای حداکثر اندازه سنگدانه با دانه‌بندی متراکم و توپر نشان می دهد. مخلوط باید چنان طرح شود که جذب آب بتن کمتر از 1/0 درصد وزن آن باشد.

جدول 2-2-2-2-الف -  محدوده میزان سیمان مورد نیاز در بتن گوگردی

حداکثر اندازه (م.م)	25	19	5/12	5/9	* 35/6	* 75/4
درصد وزنی سیمان گوگردی	15-12	16-13	17-14	19-16	20-17	22-19

* این مقادیر در جدول اصلی نبوده است و مترجم آنرا اضافه نموده است.

جدول 2-2-2-ب شامل اطلاعات تشریحی در مورد خواص حاصله مخلوطهائی از بتن گوگردی است که با سنگدانه کوارتزی با دانه‌بندی توپر و متراکم و حداکثر اندازه 5/9 میلی‌متر و مقادیر متفاوت سیمان گوگردی ساخته شده است. با بکارگیری سنگدانه توپر و متراکم از نظر دانه بندی و سیمان گوگردی اصلاح شده، محدوده سیمان گوگردی با توجه به نوع، اندازه و دانه‌بندی سنگدانه تعیین می گردد. جداول 2-2-2-2-الف و 2-2-2-2-ب می تواند برای انتخاب مقادیر تقریبی حدود سیمان گوگردی در طرح مخلوط بکار رود. مقادیر و نسبت های واقعی طرح مخلوط ممکن است تا حد کمی بیرون از این محدوده واقع شود.

2-2-2-3- حفرات

به دودلیل، حفرات بتن گوگردی مهم هستند. اول اینکه محلی برای آزاد کردن تنش ها می‌باشد و دوام مصالح را بهبود می‌بخشد و دوم آنکه وجود حفرات هوا باعث می‌شود میزان سیمان گوگردی مصرفی کاهش یابد وعمدتاً بعنوان چسب سطح سنگدانه ها را بپوشاند و نقش پرکننده ایفاد نکند و در نتیجه جمع شدگی ناشی از سردشدن چسب سیمانی را کاهش دهد. حفرات حاصله در هنگام اختلاط بصورت مجزا و نا پیوسته هستند و درزیر میکروسکپ نیز این ناپیوستگی مشاهده می‌شود. در نتیجه این حفرات باعث افزایش جذب آب بتن گوگردی نمی‌شوند. بطور کلی بین 4 تا 8 درصد حباب حبس شده در هنگام اختلاط بتن گوگردی بوجود می‌آید.

جدول 2-2-2-2-ب اطلاعات طرح مخلوط بتن گوگردی با استفاده از سنگدانه کوارتزی کوچکتر از 5/9  میلی‌متر و با دانه‌بندی توپر

درصد وزنی سنگدانه	90	5/87	85	5/82	80
درصد وزنی سیمان گوگردی	10	5/12	15	5/17	20
چگالی بتن گوگردی	209/2	297/2	370/2	372/2	365/2
حفرات و درصد حجمی هوای بتن	7/13	7/9	2/6	5/5	1/5
مقاومت فشاری * بتن MPa	4/20	1/42	8/50	4/51	0/45
درصد وزنی جذب آب بتن	06/1	54/0	07/0	02/0	01/0
کارآئی بتن گوگردی	نسبتاً خشک	نسبتاً خشک	سفت	سیال	سوپ مانند

*مقاومت فشاری مربوط به نمونه‌های استوانه‌ای است.

** برای هر طرح مخلوط با توجه به نوع سنگدانه، حداکثر اندازه و دانه‌بندی موجود باید این مقادیر بدست آید و این اطلاعات بعنوان راهنما منظور گردد.

2-2-3- آزمایش خواص بتن گوگردی

2-2-3-1- آماده سازی نمونه

نمونه‌های آزمایشی بتن گوگردی باید با اختلاط مواد در دمای 132 تا oc 141 تهیه و در قالب‌های استاندارد ASTM طبق مشخصات قالب‌های فولادی  ASTMC31 ریخته شود. قالب ها می‌تواند تا دمای تقریبی oc 138 قبل از ریختن بتن گوگردی در آن داغ شود. مواد ریخته شده در قالب بایستی با میله 16 میلی متری داغ شده که سرآن گرد شده است متراکم گردد. نمونه‌ها در وضعیت قائم قرار گرفته تا سرد شود و به دمای اتاق برسد و سپس از قالب درآید. قبل از آزمایش، نمونه ها بمدت یک روز در دمای اتاق نگهداری و خنک می‌شود.

2-2-3-2- مقاومت فشاری

 تعیین مقاومت فشاری بتن طبق ASTM C39 یا ASTM C109 باید انجام شود. آزمونه‌ها نباید زودتر از 24 ساعت پس از قالب گیری مورد آزمایش قرار گیرد. در موارد خاص وقتی مقاومت زود هنگام مورد نظر است می‌توان آزمونه‌ها را در زمان کوتاهتری ( مثلاً چند ساعته ) تحت فشار قرارداد.

بتن گوگردی در حدود 70 درصد مقاومت نهائی خود را ظرف چند ساعت پس از سرد شدن بدست می‌آورد و حدود 75 تا 85 درصد مقاومت نهائی را پس از 24 ساعت در دمای oc 20 کسب می‌نماید. مقاومت نهائی بتن گوگردی معمولاً پس از 180 روز در دمای oc 20 اندازه‌گیری می‌شود. آهنگ رشد مقاومت به دمای محیط و بتن در هنگام نگهداری بستگی دارد. در دمای بالاتر رشد مقاومت آهسته‌تر و در دمای کم سریعتر می‌باشد. در بتن‌های حجیم بتن گوگردی به آرامی خنک می‌شود و بدین دلیل مقاومت آن به کندی بالا می‌رود. اما در نهایت به همان مقاومت نهائی خود می‌رسد. این عوامل باید در نظر گرفته شود و مشخص شود آزمونه ها در چه سنی مورد آزمایش قرار گیرند.

2-2-3-3- مقاومت خمشی

مقاومت خمشی بتن گوگردی طبق ASTMC78 انجام می‌گیرد.

2-2-3-4- مقاومت کششی شکافتی (برزیلی)

      این آزمایش نیز باید طبق ASTMC496 صورت گیرد.

2-2-3-5- حفرات

      میزان حفرات به دو روش زیر تعیین می‌شود:

1. با تعیین چگالی بتن گوگردی طبق ASTMC642 می‌توان بصورت محاسباتی درصد هوا (حفرات) را با عنایت به اندازه‌گیری چگالی حاصله و چگالی محاسباتی مخلوط سنگدانه و سیمان گوگردی بدست آورد. تمیز بین حفرات مجزا و بهم پیوسته باید طبق ASTMC642 انجام می‌شود.
2. با برش زنی و تعیین هوا بصورت میکروسکپی طبق ASTM C457 و با استفاده از روش پیمایش خطی Rosiwal می توان درصد هوا را بدست آورد.

2-2-3-6- جذب آب

بتن گوگردی ابتدا بصورت خشک اولیه وزن می‌شود و سپس به مدت 24 ساعت در آب oc 20 غوطه‌ور می‌شود. سپس اطراف آن با پارچه‌ جاذب خشک می‌شود و مجدداً توزین می گردد. درصد جذب آب طبق رابطه زیر محاسبه می‌شود:

A درصد وزنی جذب آب ، B وزن نمونه خشک و C وزن نمونه اشباع با سطح خشک پس از غوطه‌وری می‌باشد. آزمونه های استوانه ای 152× 76 میلی‌متر در این آزمایش بکار می‌رود.

2-2-3-7- ضریب انبساط حرارتی

 ضریب انبساط حرارتی خطی بتن گوگردی به کمک آزمونه های منشوری 25×13×13 میلی‌متری که از پریدن نمونه استوانه ای 152×76 میلی متری حاصل می‌گردد تعیین می‌شود. انبساط در محدوده دمای 25 تا oc 100 اندازه‌گیری می گردد که با آهنگ ثابت به میزان oc  1/0 ± 3 در هر دقیقه بالا می‌رود. در این حالت حداکثر اندازه سنگدانه به 5/9 میلی متر محدود می‌شود.

2-2-3-8- دوام در برابر یخ بندان و آبشدگی

اندازه‌گیری دوام در برابر یخ بندان و آبشدگی طبق روش A دستورالعمل ASTMC666 با عنوان « یخ بندان و آبشدگی سریع در آب » برروی منشورهای بتنی 356×76×76 میلی‌متری انجام می‌شود. آزمایش تعیین مدول ارتجاعی دینامیکی نیز طبق ASTM C215 به انجام می‌رسد.

2-2-3-9- مدول ارتجاعی

مدول ارتجاعی طبق ASTM C469 و برروی استوانه 152×76 میلی متری انجام می گردد.

2-2-3-10- دانه‌بندی سنگدانه بتن

 نمونه استوانه ای بتن گوگردی به قطر 76 و ارتفاع 152 میلی متری در کوره سوزانده می‌شود تا مواد سیمانی آن بسوزد. دمای احتراق اولیه oc 150 می‌باشد. باقیمانده مواد سیمانی سوخته شده در کوره با دمای oc 440 به وزن ثابت می‌رسد. پس از سردکردن و رسیدن به دمای اتاق، دانه‌بندی سنگدانه ها طبق ASTM C136 انجام می‌شود.

 همچنین در این حالت با توزین نمونه اولیه و تعیین میزان کاهش وزن آن پس از سوختن مواد سیمانی در کوره به دمای oc 440 مقدار تقریبی سیمان گوگردی موجود در بتن بدست می‌آید. درصد وزن گوگرد در بتن را بدین ترتیب بدست می‌آوریم .

2-2-3-11- تورم رس در بتن گوگردی

 رس متورم شونده در بتن گوگردی نباید وجود داشته باشد، زیرا این رس‌ها در اثر جذب رطوبت باد کرده و موجب خرابی بتن می گردند. آزمایش مؤثر در این رابطه آن است که نمونه 25×152×152 میلی‌متری بتن گوگردی در آب غوطه می‌شود. نمونه ابتدا وزن شده و سپس در آب قرار می گیرد و پس از در آوردن از آب اطراف آن خشک شده و سپس توزین می گردد. سپس نمونه در آب داغ oc 82 و دست کم بمدت 24 ساعت قرار می گیرد. پس از خاتمه کار نمونه از آب بیرون آورده و سطح آن خشک می گردد و مجدداً وزن می‌شود. اینکار مجدداً هر روز انجام می گردد تا خرابی مشاهده شود. اولین علامت ایجاد خرابی معمولاً دستیابی به افزایش وزن 1 درصد یا بیشتر است . این خرابی در صورت وجود متورم شونده پس از روز دوم تا چهارم حاصل می‌شود. پس از این افزایش وزن بروی آثار طبله کردن، ریختن، ترکهای موئی و افزایش شدید وزنی در حدود 3 تا 5 درصد مشاهده می گردد. اگر مقدار رس متورم شونده زیاد باشد، ترک آنقدر شدید می‌شود که ممکن است نتوان نمونه را از آب داغ خارج نمود.

2-3- آماده سازی محل ریختن بتن گوگردی

 مهم‌ترین مسئله خشکی محل بتن ریزی برروی سطح زمین (زیراساس) می‌باشد. وقتی زیراساس نسبتاً عادی از آب است یک لایه 5 تا 10 سانتی متری از ماسه خشک باید بکار رود تا به سطح مورد نظر برسیم وقتی رطوبت موجود است یک ورق نازک نایلونی به ضخامت 15/0 تا 2/0 میلی متر یا یک لایه ضد اب و بخار باید روی ماسه یا خاک قرار گیرد تا از رسیدن بخار به بتن گوگردی در هنگام ریختن جلوگیری نماید. سطح بتن ریزی باید بخوبی متراکم و محکم شده باشد. اگر بتن گوگردی روی سطح بتن معمولی موجود ریخته شود، سطح زیرین باید سالم و خشک باشد و ذرات سست و خرد شده باید در ابتدا جدا و برداشته شود. در این حالت نیز اگر بتن زیرین مرطوب باشد می توان از یک غشاء محافظ رطوبت استفاده نمود.

2-4- ساخت ، حمل ، ریختن و پرداخت

2-4-1- وسایل لازم

  بتن گوگردی با اختلاط سنگدانه گرم شده ( 177 تا oc 204) و سیمان گوگردی اصلاح شده و پودرهای معدنی ( با دمای معمولی) و تا دستیابی به مخلوط یکنواخت و همگن ادامه می‌یابد و حاصل می گردد. دراین مدت و تا هنگام ریختن دمای آن باید بین 132 تا oc 141 باشد. سنگدانه داغ شده سیمان گوگردی را ذوب می کند و پرکننده‌های ریز معدنی را گرم می نماید.

 حداقل و حداکثر دمای بتن گوگردی 120 و oc 150 است زیرا سیمان گوگردی اصلاح شده در دمای oc 120 ذوب می‌شود و دردمای بیش از oc 150 سریعاً لزجت آن افزایش می‌یابد و مخلوط ناکارآ حاصل می‌گردد. بدین دلایل دمای 132 تا oc 141 بعنوان محدوده دمای بهینه توصیه شده است تا فرصت کافی برای حمل، ریختن و پرداخت بتن گوگردی قبل از سخت شدن فراهم آید.

وسایل و روشهای ساخت بتن معمولی و بتن قیری در ساخت، حمل، ریختن و پرداخت بتن گوگردی نیز بکار می‌رود. این وسایل برای ریختن بتن گوگردی در کارگاه شامل موارد زیر است:

1. وسایل خشک کننده سنگدانه و گرم کننده آن
2. قیف یا باسکول توزین برای سنجش مقادیر و نسبت های مواد
3. وسایل اختلاط و حمل
4. وسایل دستی ریختن و پرداخت بتن

2-4-2- وسایل خشک کننده و گرم کننده سنگدانه

  یک وسیله مؤثر برای خشک کردن و داغ نمودن سنگدانه‌ها، کوره‌های استوانه‌ای چرخان ( مثل وسایل ساخت بتن قیری ) می‌باشد. بویژه تراک میکسرهای گرم کن دار می‌تواند با تغییراتی برای تهیه و حمل بتن گوگردی بکار گرفته شود.

شن و ماسه جداگانه در سیلوها ( کندوها) ریخته شده و بصورت سرد مقدار و نسبت آنها تنظیم می‌شود و سپس داخل کوره چرخان ریخته و مخلوط می‌شود و در این اثنا حرارت می خورد که این گرما توسط یک مشغل گازوئیلی یا پروپانی تولید شده و باعث خشک و داغ شدن سنگدانه‌ها می‌گردد و به حدی بالاتراز دمای ذوب سیمان گوگردی می‌رسد. در این حالت در خروجی گازها ریزدانه ها جمع‌آوری شده و مجدداً مخلوط می گردد. خروجی گاز و بخار ناشی از سوختن مواد سوختی و تبخیر رطوبت و غبار حاصله از ضروریات است. پس از تخلیه سنگدانه‌های داغ از طریق جام یا تسمه زنجیری فولادی، به درون مخلوط کن و وسیله حمل ریخته می‌شود. گاه در این مرحله سنگدانه داغ توزین می‌شود و این امر برای دقت بیشتر صورت می گیرد. چند کنترل کیفی در مرحله ساخت و اختلاط بتن گوگردی باید انجام گردد:

1. حفاظت محل انبار مصالح برای جلوگیری از آلودگی به مواد مضر
2. کنترل و تأیید مصالح در محل انبار از نظر دانه‌بندی، رطوبت، جذب آب، مقاومت در برابراسیدو حضور رس های متورم شونده
3. کالیبره وسایل توزین مصالح
4. نمونه گیری از بتن گوگردی حاصله جهت انجام آزمایشهای مقاومت فشاری، جذب آب، دانشیته و غیره

سنگدانه‌ها باید آنقدر داغ شوند که مخلوط نهائی بتن گوگردی دمای 132 تا oc 141 را دارا شود. بطور کلی وقتی سیمان پودری جامد بکار می‌رود دمای سنگدانه باید 177 تا oc 204 باشد تا دمای مورد نظر در مخلوط حاصل گردد.

2-4-3- وسیله اختلاط و حمل

 نیازهای ملزومات اختلاط و حمل با خواص منحصر بفرد و ترموپلاستیک بتن گوگردی بشرح زیر در ارتباط است.

1. بتن گوگردی باید به صورت مذاب در محدوده باریکی از دما باقی بماند.
2. مخلوط بتن گوگردی باید بخوبی درهم شود به نحوی که سیمان گوگردی مذاب بقدر کافی روی سطح سنگدانه های ریز و درشت و پر کننده‌ها را بپوشاند و باید حداقل جدا شدگی را دارا باشد.

ملاحظات ویژه‌ای باید بصورت اقلام زیر برای داشتن کنترل کیفی خوب در نظر گرفته شود.

الف ) مصالح باید در موارد زیر توزین گردد:

1. شن و ماسه داغ شده
2. سیمان گوگردی اصلاح شده و یا گوگرد و ماده غلیظ اصلاح کننده
3. پرکننده ریز معدنی، خاکستر بادی ( نوع F )، گرد سیلیس (افزودن پرکننده‌ها پس از گوگرد، از بروز مشکل غبار و گلوله شدن یا کلوخه شدن پرکننده‌ها جلوگیری می نماید) .
4. الیاف ( در صورت نیاز به مصرف )

ب ) دمای مخوط دائماً باید اندازه‌گیری و مشخص گردد تا از کاهش یا افزایش بی مورد دما جلوگیری شود. با این عمل و تنظیم مشعل ( از نظر تغذیه سوخت ) می‌توان دما را در محدوده باریکی نگهداشت تا در هنگام ریختن از مشکلات ناشی از کاهش یا افزایش دما در امان باشیم .

ج ) بتن گوگردی ظاهری سفت و خشک را در دمای بالاتر از oc 149 از خود بروز می‌دهد و پیمانکار نباید تلاش کند گوگرد اضافی به داخل دیگ مخلوط کن یا حمل بریزد. در چنین موردی دما باید کنترل و کاهش یابد و اینکار در اسرع وقت با مشخص شدن اضافه دما انجام گیرد. در این حالت چنانچه میزان سیمان گوگردی اضافه شده در ابتدا صحیح باشد بتن گوگردی با کاهش دما و رسیدن به دمای مناسب، سیالیت و کارآئی بیشتری را بدست خواهد آورد.

2-4-4- قالب بندی و مسلح نمودن

هر دو نوع قالب چوبی و فلزی می‌تواند بکار رود. سطح قالب باید با مواد نفتی اصلاح شده آغشته گردد. این عمل برای سطوح قائم و دیواره ها لازمست اما برای قالب دال ضرورت ندارد. وقتی از قالب فولادی در سطح بزرگ استفاده می‌شود باید آنرا گرم نمود تا از ایجاد یک پوسته سطحی سیمان گوگردی بدلیل گیرش ناگهانی آن در سطح قالب جلوگیری نمود.

            بتن گوگردی را می‌توان با میلگردهای فولادی درجه 60  (ASTM A616,617,706) و یا میلگردهائی با پوشش اپوکسی ( ASTM A775) مسلح نمود و میلگرد با گوگرد اصلاح شده واکنش نمی دهد. همچنین می‌توان از الیاف شیشه‌ای جهت مسلح نمودن استفاده نمود. جزئیات میلگرد گذاری با بتن معمولی یکسان است. فاصله بین قالب و میلگردهای فولادی باید کمی افزایش یابد تا از بروز مشکل در هنگام ریختن و انجماد بتن گوگردی در این محل جلوگیری شود. راه حل دیگر بجای افزایش فاصله قالب و میلگرد، گرم نمودن قالب و میلگردها با وسایل گرمایشی غیر مستقیم مانند اشعه مادون قرمز قبل از ریختن بتن گوگردی در قالب است .

  الیاف شیشه بعنوان عامل کنترل کننده ترکهای ناشی از جمع شدگی و بهبود خواص شکل‌پذیری و مقاومت در برابر ضربه در رابطه با کاربردهای کارگاهی بسیار مؤثر بوده است. استفاده از الیاف شیشه‌ای 13 تا 38 میلی متری به مقدار تقریبی 9 تا 12 کیلوگرم در هر مترمکعب بتن گوگردی توصیه شده است. اطلاعات بیشتر را باید از نشریه شماره 8965 گزارش تحقیقات در بررسیهای اداره معادن وزارت کشور ایالات متحده بدست آورد.

2-4-5- ریختن جایدهی و پرداخت

2-4-5-1- کلیات

  نکات کلیدی در ریختن و پرداخت موفقیت آمیز بتن گوگردی داشتن دمای 132 تا oc 141 در لحظه ریختن و سرعت در ریختن و جایدهی و پرداخت بتن می‌باشد.

فرعون و دمپر می‌تواند برای حمل بتن گوگردی داغ و ریختن در داخل قالب بکار رود. هر چند عایق بندی این وسایل ممکن می‌باشد اما ضروری نیست. این وسایل باید تا حدی پر شود که خطری را برای کارگران در هنگام حمل نداشته باشد و سریعاً تخلیه گردد. بتن گوگردی باید تا حد امکان به سرعت ریخته شود به نحوی که تراکم و پرداخت آن در حالیکه هنوز داغ است امکان پذیر گردد.

2-4-5-2- اجراء کف

تراکم و ضربه زدن و پرداخت بتن گوگردی می‌تواند با وسایل دستی و مشابه بتن معمولی انجام شود. مسلماً امکانات و وسایل و افراد باید بقدر کافی تأمین شود تا بتوان دال کف را با ضخامت مورد نظر به نحوی ریخت تا سرد نگردد. حداکثر ضخامت دال معمولاً به قدرت اجرائی افراد وسایل برای ریختن و پرداخت بتن در حالیکه داغ است محدود می‌شود. می‌توان دال را با یک شمشه و ماله ساده بصورت دستی متراکم نمود و اینکار را با زدن ضربه انجام داد. در مورد دالها استفاده از ویبراتورهای خرطومی معمولاً ضرورت ندارد اما ماله لرزنده می‌تواند در دستیابی به سطح صاف موثر است .

  وقتی دال را با زدن ضربه توسط ماله متراکم می نمائیم با توجه به دمای محیط مجاور فرصت کمی ( در حدود چند دقیقه ) برای اینکار وجود دارد. وقتی دال را با ضخامت 5 سانتی‌متر می‌ریزیم بین 2 تا 10 دقیقه برای پرداخت سطح فرصت داریم وگرنه سطح آن شروع به سخت شدن می‌کند. در دالی به ضخامت 10 تا 20 سانتی متر زمانی در حدد 5 تا20 دقیقه بصورت فرصت کاری وجود دارد. کشیدن ماله در سطح در یکنوبت وقتی بتن هنوز بصورت سیال و مذاب است کافی می‌باشد. از ماله‌های چوبی و فلزی مرغوب می توان به این منظور استفاده نمود. اگر سطح شروع به سرد و سخت شدن نماید در حین ماله کشی بریده بریده می‌شود و پرداخت بدی حاصل می گردد. در اینصورت می توان با یک مشعل گاری کوچک می‌توان سطح را گرم نمود و بصورت مذاب درآورد و مجدداً آنرا پرداخت نمود.

  وقتی سطح بتن گوگردی را با ماله صاف می‌کنیم، لایه‌ای از سیمان گوگردی و مواد ریز به سطح ماله می‌چسبد و سخت می گردد. پرداخت کننده سطح باید در کنار خود سطلی از آب داشته باشد و ماله را سریعاً در آب خنک فروبرد تا موجب گیرش سریع سیمان گوگردی چسبیده به سطح شود سپس ماله را محکم به سطح سخت می‌زنیم تا گوگرد و ملات ترد آن خرد و جدا شود.

   اگر بتن گوگردی سهواً در جائی ریخت که ریختن آن در آن لازم نبوده است نباید اصرار داشت تا با سرعت آنرا از سطح مزبور جدا کرده و برداریم زیرا لایه نازکی از آن باقی خواهد ماند بلکه لازمست اجازه دهیم بتن در محل مزبور کاملاً سرد و سخت گردد سپس با یک میله یا دیلم یا بیل به آن ضربه می‌زنیم تا خرد شده و جدا گردد در این حالت اثر آن ناخوشایند نیست. سطح نهائی تمام شده و پرداخت شده با ماله دراین نوع بتن ها برای بیشتر کارها مناسب است. سطح دال بتن گوگردی سخت شده، توپر قابل شستشو و مقاوم در برابر سایش می‌باشد.

2-4-5-3- ساخت دیوار

  به دلائل مختلفی که ذکر شد در ساخت دیوار باید به نکاتی توجه نمود. گرم کردن قالب و میگردها با وسایل گرمایشی مناسب بویژه لامپهای مادون قرمز قبل از ریختن بتن برای جلوگیری از سرد شدن و گیرش ناگهانی ضروری است. عایق بندی دیواره قالب برای جلوگیری از اتلاف سریع دما می‌تواند مؤثر باشد و اجازه کار طولانی مدت و بیشتری را به ما بدهد.

 چرب کردن سطوح قالب با موادی مناسب و برپایه مواد نفتی ضرورت دارد تا قالب ها به آسانی جدا و آزاد گردد. استفاده از ویبراتور خرطومی ضعیف و به مدت کم می‌تواند مفید باشد اما افزایش زیاد می‌تواند به جداشدگی بیانجامد.

لرزاننده‌های خارجی و متصل شونده به قالب بصورت مؤثری برای تراکم دیوار بکار رفته است.

2-4-5-4- بتن ریزی سطوح و زمینهای شیبدار

 بتن ریزی روی سطوح شیبدار با محدودیت جدی روبرو می‌باشد. تجربیات اخیر نشان می‌دهد که می‌توان روی سطوحی با شیب 1/2 تا 5/6 درصد را با بتن گوگردی حاوی سنگدانه های تیزگوشه و کنترل ویژگی های زیر بتن‌ریزی نمود.

1. اگر بتن گوگردی دارای پودر سیلیس بعنوان پرکننده باشد می‌توان آنرا روی سطوحی با شیب بیشتر ریخت در حالیکه با استفاده از خاکستر بادی نمی توان اینکار را بخوبی انجام داد. مخلوطهای حاوی گرد سیلیس معمولاً خمیری و سفت تر بوده و از سیالیت و روانی کمتری برخوردار است.
2. مشکل روان شدگی و سیالیت زیاد را می توان با کاهش میزان مصرف سیمان گوگردی در مخلوط کنترل نمود.
3. احتمالاً با کنترل دما نیز می‌توان به روانی کمتر دست یافت تا بتوان سطح شیبدار را بتن ریزی نمود.

2-4-6- تعمیر سطوح آسیب دیده

 اگر سطح بتن خوب پرداخت نشده باشد و یا بدلایلی سطح آن آسیب دیده باشد می‌توان با حرارت دادن این سطوح مجدداً آنرا پرداخت نمود و سطح مناسبی را بدست آورد. با استفاده از حرارت دهی غیر مستقیم مانند لامپهای مادون قرمز می‌توان اینکار را بخوبی انجام داد اما باید در اینکار تسریع بعمل آورد. توصیه می‌شود از وسایل حرارتی مستقیم و متمرکز استفاده نگردد، زیرا حرارت مستقیم و متمرکز بر سطح بتن گوگردی سرد و سخت می‌تواند به بروز ترک بویژه در مقاطع نازک منجر شود.

می‌توان حفرات ، فرورفتگی ها و بریدگی ها  و سوراخهای موجود در سطح بتن را با استفاده از بتن گوگردی ریخته شده و یا حرارت دهی مجدد سطح مزبور اصلاح و پرداخت شود.

2-5- درزها و درزگیرها

درزها برای کنترل ترک خوردگی (‌جمع شدگی ) و انبساط و انقباض حرارتی و اجرائی لازمست موقعیت درزها باید با ملاحظه نوع کار و سایر ملاحظات مشخص گردد. معمولاً عرض یک قطعه به حدود 2/2 تا7/3 متر بدلیل محدودیت در پرداخت محدود می‌شود.

فاصله ترکهای جمع‌شدگی معمولاً بر حدود 35 برابر ضخامت دال محدود می‌شود. ترکهای انقباضی (جمع‌شدگی ) معمولاً 6 تا 9 میلی متر عرض را دارا می‌باشد و عمق آن 20 تا 25 درصد ضخامت دال است ( حداقل عمق ) .

اگر درز اجرائی (ساخت ) در پایان عملیات اجرائی ریختن بتن بکار رود گذاشتن کلیه برشی مفید است اما ضروری نیست درزهای انبساط معمولاً 10 تا13 میلی مترعرض دارند تا بتوانند از بروز تنش‌های حرارتی در دالها جلوگیری کنند.

 حداکثر فاصله درزهای انبساط به حدود 18 متری برای مخلوطهای عادی محدود می‌شود. اگر مقادیر سیمان گوگردی بیش از 18 درصد وزن بتن باشد حداکثر فاصله درزها باید کاهش یابد. از مواد قیری اشباع شده از الیاف که منطبق با ASTM D 1751 می‌توان بصورت رضایت بخش استفاده نمود. درزگیر انعطاف پذیر سازگار با شرایط محیطی طبق ACIS04 ( راهنمای مصرف درزگیرها برای سازه‌های بتنی ) می تواند بکار رود اما عمق ماده درزگیر در درز نباید از عرض آن بیشتر شود. در زیراین مواد باید از پرکننده‌هائی استفاده کرد که مصرف این ماده در عمق محدود شود (‌فوم‌های پلی اتیلن) و ماده درزگیر از زیر درز نریزد.

بتن گازی (Atuoclaved Aerated Conceret)

بتن گازی (Atuoclaved Aerated Conceret)

بتن هوادار اتو کلاو شده (AAC) یا بتن گازی یکی از انواع خاص بتن سبک متخلخل می باشد این نوع بتن به علت وزن کم وخواص عایق حرارتی خود، باعث کاهش وزن ساختمان و صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد و بدین لحاظ کاربرد آن در سطح جهان در حال گسترش می باشد محصولی که امروز بنام AACنامگذاری گردیده طی 70 سال اخیر در سطح جهان خصوصا سوئد تولیده شده است.

در واقع سیپورکس نوعی از بتن گازی محسوب میشود . این محصول شامل دو فرآیند اصلی ایجاد حباب هوا در دوغاب مخلوط سیمان آهک، و پودر سیلیس وعمل آوری بتن حاصل در سیستم اتوکلاو می باشد از خواص عمده بتن گازی وزن مخصوص کم، مقاومت مناسب، عایق بندی حرارتی و مقاومت در برابر آتش قابل ذکر می باشد .
با توجه به خصوصیات ذکر شده از کاربردهای عمده این بتن تولید بلوکهای سبک ساختمانی جهت ساخت دیوارهای جدا کننده و باربر می باشد همچنین کاربردهای عمده بتن گازی تولید بلوکهای سبک ساختمانی جهت ساخت دیوارهای جدا کننده و باربر مانند پانلهای سقف و دیوار مورد استفاده قرار می گیرند.
تاریخچه و وضعیت موجود تولید AAC در جهان :
بتن گازی ( ACC ) در دهه 1920 در کشور سوئد تولید گردید . انگیزه تولید آن دستیابی به ماده با خواص چوب نظیر سبکی، عایق حرارتی و قابلیت برش و شکل دادن و در عوض بدون معایب چوب همانند قابلیت اشتعال و فساد پذیری آن بود. پس از سالهای 1950 ساخت AAC در دیگر کشورها نیز آغاز شد و امروزه این محصول با روش های مختلف و نامهای متفاوت در بسیاری از کشورها تولید می گردد.
محصولاتی که تحت نام های تجاری ثبت شده  نظیر
yatong , hebelx siporex , durox , unipol
تولید و عرضه می شوند که در نسبت های طرح اختلاط ، مواد اولیه ، روش برش دادن بتن و مراحل پیش و پس فرآیند تفاوتهایی با یکدیگر دارند.
مواد اولیه و کلیات تولید بتن گازی (AAC)
در صنعت به بتن هوادار اتوکلاو شده بتن گازی گفته می شود و با همین مشخصه از بتن هوادار اتوکلاو نشده (بتن کفی) متمایز می شود.بطور کلی محصولات AAC از ترکیب دو ماده زیر تشکیل می گردد.
الف- ماده با پایه سیلیسی (ماسه سیلیسی آسیاب شده یا خاکستر بادی)
ب- ماده چسباننده
از سیمان پرتلند معمولی و آهک معمولا بعنوان چسباننده استفاده می
شود. این مواد در طی فرآیند اتوکلاو با سیلیس واکنش انجام داده و سیلیکات کلسیم هیدراته تولید می شود.
یکی از روشهای هوادار کردن بتن اعمال گاز است که این گاز توسط واکنش شیمیایی در بتن تولید می گردد. بدین منظور ملات باید کارایی مناسب داشته باشد تا حباب ها در ملات بطور یکنواخت توسعه یافته و از ملات خارج نگردند بنابر این سرعت ایجاد حباب گاز ، روانی دو غاب و زمان گسترش باید هماهنگ باشند.

از معمولی ترین روش های اعمال گاز یا حباب در تولید بتن گازی استفاده از پودر آلومینیوم است می توان از آلیاژ آلومینیوم نیز برای حبابها استفاده نمود گاهی اوقات از پیروکسید هیدروژن برای تولید حباب ها استفاده می شود.جهت دستیابی به خواص بهتر مقاومتی و کاهش پدیده جمع شدگی ، بتن هوادار تحت فشار و دمای بالا (اتوکلاو) و عمل آوری می گردد این فرآیند باعث تولید محصولی با ساختار کاملاً متفاوت نسبت به
ماده ای که اتو کلاو نشده می گردد.
خواص بتن گازی:
با توجه به موارد کاربرد ،بتن گازی در جرم های حجمی گوناگون و مقاومت های مختلف تولیدمی شود .
جرم حجمی:
این پارامتر از مهم ترین خصوصیات بتن گازی می باشد و اکثر خواص این
بتن به آن بستگی دارد. از آنجایی که جرم حجمی بستگی به وضعیت رطوبت نمونه دارد. جهت استانداردهای کردن و مبنای مقایسه انواع بتن سبک، جرم حجمی در حالت خشک شده در کوره بعنوان معیار درنظر گرفته می شود بتن گازی معمولاً با جرم حجمی خشک در محدود 400 تا
g/m3 800 تولید می شود.
مقاومت فشاری :
مقاومت فشاری بتن گازی نیز مانند بقیه بتن ها با افزایش جرم حجمی افزایش می یابد همچنین وضعیت رطوبتی نمونه، در مقاومت فشاری آن تاثیر می گذارد مقاومت فشاری نمونه های خشک شده در هوای 15 تا
20 درصد بیشتر از نمونه های اشباع شده می باشد با توجه به عمل آوری خاص اتوکلاو که روی بتن گازی اعمال می گردد این نوع بتن ها در پایان این فرآیند به مقاومت نهایی خود رسیده و مقاومت آنها افزایش محسوسی در طی زمان نخواهند داشت.
جمع شدگی ناشی از خشک شدن :
جمع شدگی ناشی از خشک شدن بتن با کاهش رطوبت آن شروع می شود و آب از منافذ بزرگ خارج می گردد این کاهش رطوبت با کاهش حجم چندانی همراه نیست و با ادامه خشک شدن آب از منافذ مویین کوچک بتن و همچنین آب جذب شده روی سطوح داخلی مواد متشکله بتن گازی خارج می گردد این خشک شدن با کاهش قابل توجه حجم خمیر سیمان همراه است بر این اساس عامل اصلی جمع شدگی از دست رفتن آب منافذ مویین و آب جذب شده روی سطوح می باشد . جمع شدگی بتن اتو کلاو شده کمتر از بتن معمولی می باشد.استاندارد
انگلیس B.Sمقدار حداکثر مجاز جمع شدگی ناشی از خشک شدن را برای بلوکهای گازی برابر 09/0 درصد تعیین می کند.
جذب آب:
منظور از جذب آب درصد وزنی آب جذب شده نسبت به وزن خشک نمونه بتن طی زمانی مشخص استغراق در زیر آب می باشد مقدار جذب آب
برای بتن معمولی حدود 5 تا 10درصد وزنی می باشد بتن گازی پس از پایان فرآیند اتوکلاو دارای حدود 30 درصد وزن رطوبت قابل تبخیر است میزان جذب آب نمونه های بتن گازی تا حدود 70 درصد وزنی گزارش شده است.
بررسی تولیدات بتن گازی در کشور
در حال حاضر در کشور دو شرکت در حال فعالیت می باشند. که اطلاعات کل در خصوص وضعیت این کارخانه ها بشرح ذیل می باشند.
الف- مجتمع تولیدی و صنعتی سیپور ( شرکت فرآورده های ساختمانی ایران)
این مجتمع در اوایل دهه 1350 در منطقه آبیک قزوین ساخته شده و شامل دو خط تولید با نامهای تجاری سیپورکس و ایتونگ می باشد. این مجتمع ( در معرض تعطیلی) دارای ظرفیت اسمی 1450 متر مکعب در دو شیفیت کاری در روز می باشد که بطور متوسط با نصف این ظرفیت کار می کند. میزان مصالح اولیه، نحوه آماده سازی نمونه ها واتوکلاو نمودن در خطوط تولید سیپورکس ویتونگ قدری با یکدیگر متفاوت است . هر چند تولید عمده کارخانه در حال حاضر بلوکهای سبک دیواری این مجتمع قادر به تولید پانلهای بتن گازی مسلح نیز می باشد.
ب- مجتمع تولیدی بنای سبک (هبلکس)
این کارخانه در منطقه باقرآباد ورامین واقع شده است این کارخانه بصورت بلوکهای سبک دیواری بوده و ظرفیت تولید آن بطور متوسط 200 متر
مکعب روزانه در دو شیفت کاری است.

سیپورکس که نام آن از حرفهای آغاز واژه‌هایSilic Pore Expansion گرفته شده است گونه ای از بتن گازی می باشد. برای ساختن هر مترمکعب آن، بسته به جنس سیلیس و آهک، حدود 200 کیلوگرم سیمان + 350 کلیوگرم ماسة سیلیسی ریزدانه + 100 کیلو گرم آهک + 300 تا 500 گرم پودر آلومینیوم + کمی افزونه‌های دیگر استفاده می شود و آن را در اتوکلاو زیر 10 آتمسفر فشار بخار آب و تا 180 درجه سانتی گراد قرار می دهند. هبلکس نسل جدید سیپورکس به حساب می آید .
نتایج مطالعه بر روی بتن های گازی :
خواص مطلوب این نوع بتن شامل جرم حجمی پایین نسبت مناسب مقاومت به جرم حجمی ،عایق بندی مناسب حرارتی و ثبات (جمع شدگی ناشی از خشک شدن) نسبتاً پایین باعث شده است که این ماده در بسیاری از کشورهای جهان مورد استفاده قرار گیرد .شایان ذکر است که این محصول نیاز به ایجاد کارخانه ای با هزینه سرمایه گذاری اولیه نسبتاً بالا تولید می گردد.
در حال حاضر تولید بتن های سبک گازی در کشور بصورت بلوکهای سبک می باشد که در ساحتمان برای ساخت دیوارهای جدا کننده داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می گیرد. شواهدی مبتنی بر عدم یکنواختی انطباق تولیدات کارخانه ها با حداقل الزمات ذکر شده در مدارک فنی وجود دارد همچنین در زمینه کاربرد در برخی موارد مشکلاتی در خصوص ترک خوردگی جذب و انتقال رطوبت به داخل ساختمان مشاهده شده است.
بدیهی است کاربرد مناسب و مطلوب بتن گازی در ساختمان مستلزم تولید بتن گازی با کیفیت مطلوب وهمچنین کاربرد مناسب آن در رابطه با مسایل و جزئیات اجرایی می باشد . متاسفانه در کشور در زمینه استاندارد سازی این محصول کار اندکی انجام شده و لازم است استانداردهای تفضیلی برای تعیین حداقل شاخص های کیفیت قابل قبول و همچنین روشهای استاندارد انجام آزمایش های تعیین کیفیت تدوین گردد.

بتن کفی (Foam Concrete)

- بتن کفی (Foam Concrete)

بتن کفی یکی از انواع بتن های سبک می باشد که از ادغام کف تولید با ثبات کافی در خمیر سیمان یا ملات حاصل می گردد با توجه به محدوده وسیع جرم حجمی قابل دستیابی با بتن های کفی و پایین بودن نسبی سرمایه گذاری اولیه این مصالح بعنوان راه حلی مناسب در مواردی که کاهش وزن و یا عایق بندی حرارتی مدنظر باشد توسط تولید کنندگان عرضه می شوند قبل از بکارگیری هر نوع بتن سبک لازم است دیگر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مهم آن ارزیابی شوند تا از مناسب بودن آن برای کاربرد  مورد نظر اطمینان حاصل گردد. بر این اساس بررسی گسترده آزمایشگاهی جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بتن کفی با محدوده جرم حجمی بین 800 تا 1500 کیلوگرم بر متر مکعب توسط کارشناسان شرکت بتن سازه الوند و بخش بتن مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن انجام پذیرفت جزئیات این مطالعه و نتایج حاصله در ضمائم حاضر ارائه گردیده است. زمینه های مناسب کاربرد بتن ها کفی کشور مواردی هستند که جمع شدگی بالا قبول باشد در این رابطه می توان به کاربرد بتن کفی بعنوان عایق حرارتی ، پر کننده حفاری ها، بخش میانی پانل های ساندویچی و کابردهای ژئوتکنیکی اشاره نمود.

  ساختمان به طور مستقیم ( به لحاظ سبکی ویژه این نوع بتن ) و صرفه جویی در مصرف انرژی بطور غیر مستقیم ( به لحاظ عایق بودن این نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش میزان مواد سوختی ) , از لحاظ اقتصادی گام های بلند و مهمامروزه مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت های مختلف بنا با سبک کردن وزنی برداشته اند .

فوم بتن پوششی است جدید جهت مصارف مختلف در ساختمان که به علت خواص فیزیکی منحصر به فرد خود بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه میدهد . این پوشش از ترکیب سیمان , ماسه بادی (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شیمیائی تولید کننده کف ) تشکیل می شود . ماده کف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با سرعت زیادی , حباب های هوا را تولید و تثبیت نموده و کف حاصل که کاملا پایدار می باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه , خمیری روان تشگیل می دهد که به صورت درجا با در قالب های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده می باشد . این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی ( مطابق با جدول شماره 1  ) دارای وزن فضایی از 300 الی 1600 کیلو گرم در متر مربع خواهد بود .

ویژگی های عمده فوم بتن

1 _ عامل اقتصادی : سبکی وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن یا توجه به نوع کاربرد آن , بطور کلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد چون در نتیجه استفاده از آن , وزن اسکلت فلزی و دیوار ها و سقف کاهش یافته و ضمنا باعث کاهش مخارج فونداسیون و پی در ساختمان می گردد که با توجه به خواص فوق , با سبک تر بودن ساختمان , نیروی زلزله خسارات کمتری را در صورت وقوع متوجه آن می سازد .

2 _ سهولت در حمل و نقل و نصب قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته با فوم بتن هزینه کمتری را نسبت به قطعات بتنی دربرداشته و نصب قطعات بعلت سبکی آنها . بسیار آسان می باشد , هر گونه نازک کاری براحتی روی پوشش فوم بتن قابل اجراست و ضمنا چسبندگی قابل توجهی با سیمان و گچ دارد

3 _ خواص فوق العاده عایق بودن در مقابل گرما , سرما و صدا : فوم بتن به علت پائین بودن وزن مخصوص آن یک عایق موثر در مقابل گرما , سرما و صداست . ضریب انتقال حرارتی فوم بتن ( طبق جدول شماره 3 ) بین65 0/0 تا 435/0 k cal / m2 hc می باشد ( ضریب هدایت حرارتی یتن معمولی بین 3/1 تا 7/1 می باشد ) استفاده از فوم بتن بعنوان عایق باعث صرفه جویی در استفاده از وسائل گرم زا و سرما زا می گردد . فوم بتن عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب آگوستیک به سمار می رود که در نتیجه بعنوان یک فاکتور رفاهی در جهت جلوگیری از ورود صداهای اضافی اخیرا مورد توجه طراحان قرا کرفته است .

4 _ خصوصیات عالی در مقابل یخ زدگی و فرسایش ناشی از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب : نظر به اینکه فوم بتن در قشرهای سطحی دارای تخلخل فراوان می باشد در نتیجه شکاف های موئین و و درزهای کمتری در سطح ایجاد می شود و اگر  پوشش فوم بتن با ضخامت کافی مورد استفاده قرار گیرد در مقابل خطر نفوذ باران و رطوبت مقاومت مطلوبی خواهد داشت .

5 _ مقاومت فوق العاده در مقابل آتش : مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده می باشد .

به طور مثال قطعه ای از نوع فوم بتن با وزن فضایی 700 الی 800 کیلو گرم در متر مکعب که حداقل 8 سانتی متر ضخامت داشته با شد به راحتی تا 1270 درجه سانتی گراد را تحمل می نماید و اصولا  در وزن های پائین غیر قابل احتراق است .

 6_ قابل برش بودن :6 به دلیل قابل برش بودن با اره نجاری و میخ پذیر بودن آن . کارهای سیم کشی و نصب لوازم برقی و تاسیسات خیلی سریع و به راحتی قابل عمل خواهد بود .

کاربرد فوم بتن در ساختمان

1 _ شیب بندی پشت بام : فوم بتن با صرفه ترین و محکم ترین مصالح سبکی است که می توان از آن برای پوشش شیب بندی استفاده نمود  . نظر به اینکه با دستگاه مخصوص به صورت بتن یکپارچه در محل قابل تهیه و استفاده است می توان مستقیما روی آن را عایق بندی یا ایزولاسیون نمود .

2 _ کف بندی طبقات : به دلیل سبکی وزن فوم بتن و آسان بودن تهیه آن . می توان تمامی کف طبقات . محوطه و بالکن ساختمان را بعد از اتمام کارهای تاسیساتی با آن پوشانده و بلافاصله عملیات بعدی را مستقیما روی آن انجام داد .

3 _ بلوک های غیر بار بر سبک : با بلوک های تو پر به ابعاد دلخواه می توان تمامی کار تیغه بندی قسمت های جدا کننده ساختمان را با استفاده از ملات یا چسب بتن انجام داد . با این نوع بلوک ها علاوه بر اینکه از سنگین کردن ساختمان جلوگیری می شود عملیات حمل و نصب خیلی سریع انجام می گیرد و دست مزد کمتری هزینه می شود . پس از اجرای دیوار می توان مستقیما روی آن را گچ نمود . این بلوک ها دارای وزن فضایی بین 800 الی 1100 کیلو گرم می باشند .

4 _ پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص : جهت ساخت دیوارهای سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن های ضد صدا می توان در محل با قالب بندی . فوم بتن را به صورت یک پارچه عمودی ریخت . به دلیل ویژگی عمده عایق بودن این نوع بتن . جهت عیق بندی سردخانه ها . گرم خانه ها . پوشش لوله های حرارتی و برودتی و ...... کاربرد مهمی دارد . ضمنا به دلیل اینکه عایق صدا می باشد برای موتورخانه ها و اتاق های آکوستیک مورد استفاده وسیع قرار می گیرد

 برنامه آزمایش ها

برنامه آزمایشگاهی به منظور تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی بتن های کفی با جرم حجمی های مختلف انجام گرفت خصوصیات مورد نظرشان شامل وزن مخصوص و خشک، جذب آب، مویین، جمع شدگی ناشی از خشک شدن ، مقاومت های فشاری محاسبه گردیده است .

مصالح بکار رفته

سیمان: سیمان مصرفی از نوع سیماان پرتلند

ماسه: ماسه بکار رفته در این تحقیق از نوع ریز استفاده گردید.

مواد کفزا و تثبیت کننده کف: مواد کفزا و تثبیت کننده کف مورد استفاده بانسبت های مختلف با آب رقیق گردید.

طرح اختلاط 

طرح اختلاط بتن کفی درهر محدوده جرم حجمی بر اساس حجم مطلق مواد اولیه تعیین گردید حجم آب هیدراسیون بعنوان  درصدی از میزان سیمان در نظر گرفته شد. میزان سیمان مطابق با محدوده توصیه شده مراجع مختلف استفاده گردیده و با کم کردن وزن سیمان و آب هیدراسیون از جرم حجمی خشک مورد نظر وزن ماسه در مخلوط مشخص گردید. با محاسبه مقدار آب اختلاط به منظور دستیابی به یکنواختی مورد نظر وبا داشتن مقادیر حجم های  سیمان و ماسه در مخلوط ، حجم منافذ هوا و درنتیجه حجم کف مورد نیاز مشخص می گردد.

تحلیل نتایج آزمایشها

مقاومت فشاری

مقاومت فشاری مخلوطهای بتن کفی تا حد زیادی تحت تاثیر مقادیر نسبت آب به سیمان می باشد مخلوطهای با نسبت آب به سیمان کمتر در جرم حجمی های مشابه دارای مقاومت های بالاتری می باشند بکارگیری ماسه درشت تر ،خصوصاً در مخلوطهای سنگین تر که منجر به کاهش قابل توجه نسبت آب به سیمان گردید. عملکرد مناسب تر این مخلوطها از نظر مقاومت فشاری را به دنبال دارد. قابل توجه است که کف اضافه شده ه مخلوهای خود دارای مقدار آب بوده به حجم کف مصرف شده و جرم حجمی آن بستگی دارد.

خوشبختانه نتایج مقاومت بدست آمده برای طرح های مختلف بسیاری از نیاز های مورد نظر را تامین می نماید و عملا محدودیت استفاده در بخشهای مختلف ساختمان ایجاد نمی نماید.

جذب آب مویین

جذب آب بصورت وزن آب در واحد سطح نمونه (g/cm2) قابل محاسبه می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد که جبابهای هوا در مخلوطهای بتن کفی مورد مطالعه نفوذ ناپذیر نبوده و جذب آب مشاهده مربوط به خمیر سیمان است.و مقادیر بدست آمده در حد استاندارد  می باشد

 جمع شدگی ناشی از خشک شدن

جمع شدگی ناشی از خشک شدن مخلوط ها توسط منشور 5/28*5/7*5/7 سانتیمتر تعیین گردید نمونه ها پس از 28 روز عمل آوری مرطوب به شرایط معمولی آزمایشگاه با رطوبت نسبی حدود 40 درصد منتقل شدند مقدار جمع شدگی ناشی از خشک شدن هر مخروط با اندزه گیری طول نمونه ها در فواصل زمانی مختلف تعیین گردید

مقدار زیاد جمع شدگی ناشی از خشک شدن تن کفی جنبه مهمی است که در موارد استفاده از این ماده باید  در نظر گرفته شود در حقیقت برخی نشریه های فنی در مورد بتن کفی مصرف این ماده را محدود به مواردی که جمع شدگی بالا مسئله ساز نباشد نموده اند.خوشبختانه در این خصوص نیز محصولات مورد آزمایش نتایج مناسبی را ارائه نموده اند.

نتایج مطالعه بر روی بتن کفی

جذب آب و جذب مویین بتن های کفی مشابه بتن های معمولی و قابل قبول بوده است در صورتیکه از کف مناسب در تهیه این نوع بتن استفاده شود حتی عملکرد بتن کفی با جرم حجمی 800 کیلوگرم بر متر مکعب مشابه بتن معمولی با نسبت آب به سیمان مشابه می باشد.

جمع شدگی ناشی از خشک شدن بتنهای کفی در ایران نسبتاً زیاد است که نمونه های تولیدی این شرکت این موضوع را با استفاده از نوع خاصی از مواد کفزا  همراه با مواد تثبیت کننده و کاهش دهنده جمع شدگی مرتفع نموده است.

بتن غلتکی

مقدمه

بتن غلتکی بتنی است که در اجرای سازه های حجیم ( سدها ، شالوده های بزرگ و... ) کاربرد دارد و برای اجرای آن از ماشین آلات راهسازی و عملیات خاکی استفاده می شود .
چنین روش اجرایی نتایج و تبعات اولیه زیر را به دنبال خواهد داشت :

·         انرژی لازم برای اجرا و جا دادن این گونه مصالح بیش از مقداری است که با لرزاننده های ( ویبراتور ) معمولی تامین می گردد . به همین دلیل در صورت استفاده از مصالح و مواد سیمانی مشابه آنچه در بتن لرزاننده سنتی (CVC) یا بتن متعارف به کار برده می شوند و با اجرای لایه های متوالی بتن ، می توان به کیفیتی بهتر از کیفیت بتن متعارف (CVC) دست یافت .

·         از سوی دیگر ، مانند سدهای خاکی ، ناحیه بین دو لایه متوالی و ناحیه واقع در درون لایه ها با یکدیگر متفاوتند .

·         روش اجرای بتن غلتکی در مقایسه با بتن متعارف ، امکان دستیابی به سرعت زیادتری را فراهم می سازد که مزایای اقتصادی چون صرفه جویی در قیمت واحد حجم بتن و کاهشی قابل ملاحظه در زمان ساخت و همچنین در قالب بندی و ... را در پی خواهد داشت .

بتن غلتکی همچون تمامی انواع موجود بتن ، مخلوطی از مصالح سنگی خنثی ، مواد سیمانی و آب است .
بتن غلتکی مصالح و روشی نوین برای ساخت اقتصادی سازه های حجیم از جمله سدهای وزنی می باشد . در این نوع بتن ترکیبی از ویژگی های تکنولوژی بتن و خاک به کار گرفته شده و با استفاده از ماشین الات ساخت سدهای خاکی حمل ، پخش و متراکم می شود . بنابراین بتن ریزی سریعتر و هزینه اجرا به شدت کاهش می یابد .
امروزه سدهای بتن غلتکی در بسیاری از کشورهای در حال توسعه ساخته می شوند . زیرا این سدها مزایای اقتصادی و سرعت زیاد اجرای سدهای خاکی و ایمنی سدهای بتنی را تواماً در بردارند . فهرست سدهایی که در ایران به این روش مطالعه شده اند در جدول شماره 1 آمده است . پیشرفت حاصل در تکنولوژی بتن حجیم به منظور کاهش درصد سیمان منجر به پیدایش روش بتن غلتکی گردیده است . در این روش با منظور نمودن عوامل زیر درصد سیمان مصرفی کاهش یافته و بتن ریزی سریعتر و با هزینه ای کمتر انجام می شود:

·         استفاده از سنگدانه های با حداکثر ابعاد بیشتر و دانه بندی خاص

·         استفاده از پوزولان

·         استفاده از مواد افزودنی حباب ساز و روان کننده

·         استفاده از ماشین آلات حمل ، پخش و تراکم در عملیات خاکی و استفاده از ویبره سنگین در بتن ریزی

این نوع بتن به دلیل شرایط خاص اجرایی باید دارای روانی مناسب باشد . هنگامی که بتن غلتکی خیلی سفت باشد دانه بندی و چسبندگی مناسب جهت تراکم یکنواخت را نداشته باشد ، قسمت های تحتانی لایه تراکم مناسب را نمی بیند و هرگاه روانی این بتن خیلی زیاد باشد تحمل وزن غلتک را نداشته و غلتک لرزاننده نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد . بنابراین در این نوع بتن انتخاب مصالح و نسبت های اختلاط از اهمیت خاصی برخوردار می باشد .

ملاحظات اساسی در انتخاب نسبت اختلاط مناسب بتن غلطکی عبارتند از :

1. روانی مناسب ( توجه به دانه بندی و درصد آب مناسب برای تراکم )

2. مقاومت کافی ( تامین خواص مکانیکی و چسبندگی درزها )

3. آب بندی ( کنترل تراوش )

4. حرارت هیدراتاسیون کم ( محدود نمودن پتانسیل ترک های حرارتی )

2- سه روش طراحی سد بتن غلتکی :

روش طراحی سد بتن غلتکی در سال های 1970 به سه طریق متفاوت در حال شکل گیری و تبیین بود . در ایالات متحده نوع کم سیمان آن مبتنی بر روش های مربوط به مصالح و اجرای سدهای خاکی توسط گروه مهندسین ارتش (Army Corps of Engineers ) توسعه یافت. مهندسین انگلیسی گزینه دیگری با خمیر سیمان زیاد به صورت تلفیقی از طرح اختلاط بتن متدوال و روش های ساخت سدهای خاکی را در نظر داشتند . گروه مهندسین ژاپنی روش دیگری را تعقیب نمودند که سد بتنی متراکم شده با غلتک (  RCD ) نامیده می شد . از سه حالت فوق RCD محافظه کارانه ترین حالت نسبت به سد بتنی مرسوم و تجارب اجرایی آن می باشد.

2-1- روش طرح مخلوط با خمیر زیاد (روش انگلیسی):

روش طراحی مخلوط با خمیر زیاد اولین بار توسط مهندسی به نام دانستان (Dunstan ) ابداع گردید و اداره عمران ایالات متحده بعداً تغییراتی در آن اعمال نمود که در سد آپراستیل واتر (Upper Still Water ) به کار برد . این روش با مفاهیم طراحی سد بتن غلتکی با خمیر زیاد منطبق بوده و در آن کل سازه غیرقابل نفوذ منظور می شود و چسبندگی بین لایه ها با توجه به ویژگی مخلوط فراهم می گردد . به منظور دستیابی به چنین معیارهایی مواد شیمیایی بیشتر در مخلوط مصرف می شود تا بتن غلتکی با خمیر زیاد حاصل شود . 

 2-2- روش سد بتنی متراکم شده با غلطک RCD  ( روش ژاپنی) :

معیارهای طراحی مخلوط در روش RCD به شرح زیر است :

1. مقدار سیمان بایستی حتی الامکان کم در نظر گرفته شود در حالی که با مشخصه های مقاومت در نظر گرفته شده سازگار باشد . مقداری خاکستر بادی به عنوان ماده افزودنی مصرف شده تا بدین وسیله گرمای هیدراتاسیون و نیازهای آب مخلوط کاهش یابد .

2. لازم است نسبتی از ماسه به مصالح سنگدانه ای درشت دانه بیش از نسبت در نظر گرفته شده برای بتن حجیم معمولی منظور شود تا جدا شدن دانه ها کاهش یافته و تسهیلاتی در عمل تراکم با غلتک های ارتعاشی فراهم آورد .

2-3- روش کم سیمان (گروه مهندسین ارتش آمریکا) :

این روش مبتنی بر تجارب حاصله در هفت پروژه بتن غلتکی می باشد . روش مذکور از دستورالعمل ACI شماره 3/211 تحت عنوان روش استاندارد برای انتخاب نسبت های اختلاط در بتن بدون اسلامپ پیروی می کند . دستورالعمل فوق شامل چند جدول است که از روی تجربیات مذکور در ارتباط با بتن غلتکی تهیه شده است . این روش تعیین نسبت های اختلاط می تواند برای دامنه وسیعی از مصالح و مشخصات پروژه مورد استفاده قرار گیرد .

*********************

نسبت اختلاط  بتن غلطکی

 ملاحظات اساسی در انتخاب نسبت اختلاط مناسب بتن غلطکی عبارتند از :

1. روانی مناسب ( توجه به دانه بندی و درصد آب مناسب برای تراکم )

2. مقاومت کافی ( تامین خواص مکانیکی و چسبندگی درزها )

3. آب بندی ( کنترل تراوش )

4. حرارت هیدراتاسیون کم ( محدود نمودن پتانسیل ترک های حرارتی )

2- سه روش طراحی سد بتن غلتکی :

روش طراحی سد بتن غلتکی در سال های 1970 به سه طریق متفاوت در حال شکل گیری و تبیین بود . در ایالات متحده نوع کم سیمان آن مبتنی بر روش های مربوط به مصالح و اجرای سدهای خاکی توسط گروه مهندسین ارتش (Army Corps of Engineers ) توسعه یافت. مهندسین انگلیسی گزینه دیگری با خمیر سیمان زیاد به صورت تلفیقی از طرح اختلاط بتن متدوال و روش های ساخت سدهای خاکی را در نظر داشتند . گروه مهندسین ژاپنی روش دیگری را تعقیب نمودند که سد بتنی متراکم شده با غلتک (  RCD ) نامیده می شد . از سه حالت فوق RCD محافظه کارانه ترین حالت نسبت به سد بتنی مرسوم و تجارب اجرایی آن می باشد.

2-1- روش طرح مخلوط با خمیر زیاد (روش انگلیسی):

روش طراحی مخلوط با خمیر زیاد اولین بار توسط مهندسی به نام دانستان (Dunstan ) ابداع گردید و اداره عمران ایالات متحده بعداً تغییراتی در آن اعمال نمود که در سد آپراستیل واتر (Upper Still Water ) به کار برد . این روش با مفاهیم طراحی سد بتن غلتکی با خمیر زیاد منطبق بوده و در آن کل سازه غیرقابل نفوذ منظور می شود و چسبندگی بین لایه ها با توجه به ویژگی مخلوط فراهم می گردد . به منظور دستیابی به چنین معیارهایی مواد شیمیایی بیشتر در مخلوط مصرف می شود تا بتن غلتکی با خمیر زیاد حاصل شود . 

 2-2- روش سد بتنی متراکم شده با غلطک RCD  ( روش ژاپنی) :

معیارهای طراحی مخلوط در روش RCD به شرح زیر است :

1. مقدار سیمان بایستی حتی الامکان کم در نظر گرفته شود در حالی که با مشخصه های مقاومت در نظر گرفته شده سازگار باشد . مقداری خاکستر بادی به عنوان ماده افزودنی مصرف شده تا بدین وسیله گرمای هیدراتاسیون و نیازهای آب مخلوط کاهش یابد .

2. لازم است نسبتی از ماسه به مصالح سنگدانه ای درشت دانه بیش از نسبت در نظر گرفته شده برای بتن حجیم معمولی منظور شود تا جدا شدن دانه ها کاهش یافته و تسهیلاتی در عمل تراکم با غلتک های ارتعاشی فراهم آورد .

2-3- روش کم سیمان (گروه مهندسین ارتش آمریکا) :

این روش مبتنی بر تجارب حاصله در هفت پروژه بتن غلتکی می باشد . روش مذکور از دستورالعمل ACI شماره 3/211 تحت عنوان روش استاندارد برای انتخاب نسبت های اختلاط در بتن بدون اسلامپ پیروی می کند . دستورالعمل فوق شامل چند جدول است که از روی تجربیات مذکور در ارتباط با بتن غلتکی تهیه شده است . این روش تعیین نسبت های اختلاط می تواند برای دامنه وسیعی از مصالح و مشخصات پروژه مورد استفاده قرار گیرد .

****************

نحوه اجرای سدهای مخزنی به روش بتن غلتکی RCC
38 درصد از کل سدهائی که تا سال 1950 به ارتفاع 50 فوت (15 متر) و بیشتر احداث گردید (بدون درنظر گرفتن سدهائی که در چین ساخته شد) بتنی بوده است. از سال 1951 تا 1977 نسبت سدهای بتنی ساخته شده به حدود 25 درصد رسید. این تقلیل طی سالهای 1978 تا 1982 ادامه داشت و نسبت سدهای بتنی به 5/16 درصد رسید اما این کاهش در محبوبیت سدهای بتنی مقارن با زمانی بود که استفاده از سدهای بتنی در دره های تنگ رو به افزایش بود. بنابراین کاهش سدهای بتنی مربوط به دره های عریض می شد که به جای سدهای بتنی وزنی، سدهای خاکی و سنگریزه ای احداث گردید که ارزانتر و بیشتر قابل توجیه بودند دلیل این امر بازده خیلی بالی ماشین آلات، تجهیزات و روش ساخت در این نوع سدها بوده است.
کاهش تعداد سدهای بتنی باعث تشکیل دو گردهمایی مهم توسط دست اندرکاران سدسازی در آسیا در ایالت کالیفرنیای آمیرکا شد. گردهمایی اول تحت عنوان ساخت سریع سدهای بتنی در سال 1970 و گردهمایی دوم در سال 1972 بنام ساخت اقتصادی سدهای بتنی برگزاری گردید. اقدام مشابهی در ژاپن باعث تشکیل کمیته ای تحت عنوان کمیته ساخت منطقی سدهای بتنی در سال 1974 توسط وزارت عمران شد.
در خلال این زمان هر چند هزینه ساخت سدهای خاکی نسبت به سدهای بتنی در حال کاهش بود ولی از طرف دیگری تجارب نشان دادند که سدهای خاکی ایمنی کمتری نسبت به سدهای بتنی داشته و دارند، سوابق نشان می دهد که از سال 1928 به بعد از سدهای بتنی به ارتفاع بیش از 15 متر فقط سدی 62 متری کالیفرنیا بخاطر نقص پی و سدهالپاست فرانسه به ارتفاع 61 متر در اثر لغزش تکیه گاه آن ویران شدند. در حالیکه آمار موجود نشان داده که صدها سد خاکی با اندازه های مختلف طی 60 سال گذشته تخریب شده اند. دلیل اصلی تخریب سد خاکی روگذری و فرسایش درونی خاکریز می باشد.
با توجه به آسیب پذیری سدهای خاکی، متخصصین در گردهمایی آسلیمار (Asiolmar) و دیگر محققین به دنبال نوع جدیدی از مصالح برای سدسازی بودند که ایمنی سد بتنی و سرعت اجرای سد خاکی را تواماً دارا باشد. تا اینکه در اوایل سال 1960 و 1970 ابتکار جدید احداث سد بتنی غلتکی مطرح شد. در سالهای 1960 چند پروژه با اندیشه ترکیب مزایای سدهای بتنی و خاکی طراحی شدند این سدهای مخلوط نتیجه مطالعات و نوآوری های مهندسین سازه و ژئوتکنیک بودند، متاسفانه بعلت تخصصی بودن هر یک از این دو رشته، ارتباط محدودی بین پیشگامان اولیه برقرار بوده بر این اساس متخصصین هر یک از این دو رشته آگاهی محدودی نسبت به تلاشهای اولیه یکدیگر داشتند.
سدهای بتن غلتکی (آر، سی، سی) بعنوان نوع جدیدی از سد طی سالهای 1980 مطرح شد. این نوع سدها با توجه به هزینه کم که قسمتی از آن ساخت سریع آنها ناشی در زمان نسبتا کوتاهی در سراسر دنیا مورد قبول واقع شده و پیشرفت ناگهانی قابل توجهی را در امر طراحی و ساخت بوجود آورند کاربرد این در سالهای 1990 و بعد از آن مطرح گردید: این سد با هزینه کمتر و ایمنی نظیر سدهای بتنی کلاسیک می باشد بتن غلطکی بیش از آنکه یک نوع مصالح جدید باشد روشی جدید برای اجراست. بتنی غلتکی با خاک سیمانته شده که با روشهای مشابه اجرا می شود.
بعلت آنکه شامل سنگدانه های بزرگتر از 4،3 اینچ (19 میلی متر) بعنوان درشت ترین سنگدانه بوده و خواص مشابه با بتن معمولی داراست. متفاوت می باشد. در خاک سیمانته عموما ماسه مصرف شده با مقاومت پائین تر نسبت به بتن غلتکی حاصل می شود در حال حاضر سه نوع سد (پای پل، جگین، زیروان) از اینگونه سدها در کشور در مرحله اجرا قرار دارد و سدهای دیگری نیز در مرحله اجرا قرار دارد.
هدف از تشکیل این کارگاه آمزوشی توجه به یکی از روشهای جدید سد سازی بمنظور صرفه جوئی در هزینه ساخت سدها و آشنائی با مسائل مختلف در این ارتباط می باشد.
در فرهنگ اصطلاحات بتن و سیمان انجمن بتن آمریکا (90- R 116 ACI)، بتن غلتکی بدین ترتیب تعریف می شود: بتن متراکم شده با غلتک، بتنی که با حرکت بر روی آن در حالت سخت نشده، متراکم می شود. در ادبیات فنی با نام رول کریت نیز از آن نامبرده می شود. این روش، امروزه اغلب تحت عنوان بتن غلتکی یا به صورت خلاصه Rcc به کار برده می شود.
بتن غلتکی سخت شده، در اصل دارای همان خصوصیات بتن های معمولی که به صورت درجا ریخته شده و به عمل می آیند، می باشد و محصول نهایی به زبان ساده «بتن» تلقی می شود.
خاصیت روانی و پلاستیکی بتن غلتکی در حالت تر، اساسا متفاوت با خواص پلاستیکی بتن درجا ریز معمولی می باشد. اسلامپ بتن غلتکی باید در حد صفر باشد تا قادر به تحمل وزن غلتک متراکم کننده باشد. ماشین آلات مورد استفاده جهت حمل و نقل، بارگیری .و تراکم بتن Rcc شامل ماشین آلاتی با ظرفیت زیاد می باشند که در کارهای خاکی حجیم، نظیر سد سازی و راهسازی به کار می روند. به طور کلی در ساختن بتن غلتکی میزان عملیات دستی (غیر ماشینی) مورد نیاز در مقایسه با عملیات ساخت بتن های معمولی کمتر است.

******************

ساخت سدها با شیوه بتن غلتکی فن آوری نسبتا جدیدی است که در چند سال اخیر توسعه روز افزونی یافته است . علت اصلی این توسعه ، اقتصادی بودن ، کاربرد مصالح منطقه ای ارزان قابل دسترس و سرعت بالای اجرای این سدها بوده است . در این تحقیق ابتدا اثر مصالح تشکیل دهنده بتن غلتکی یعنی سنگدانه ها ، سیمان ، آب و پوزلان ایران ( تراس جاجرود و تفتان) بر روی خواص مقاومتی بتن غلتکی بررسی شده و نسبتهای آنها در طرح اختلاط بتن غلتکی مورد ارزیابی قرار گرفته است . در این طرح اختلاط ها تغییرات نوع سنگدانه و اثرات طبیعی و گرد گوشه بودن و یا شکسته بودن آنها در تعیین نسبت های بهینه جهت دستیابی به حداکثر مقاومت بررسی شده است

سد های بتن غلتکی از جمله سد های بتنی هستند که ازحدود سال 1970، بیشتر به عنوان یک روش جدید در ساخت سد های بتنی وزنی مطرح و به کار گرفته شدند.از این روش هم چنین می توان در بازسازی سدهای موجود استفاده نمود.
این گونه سد ها از نظر اصول طراحی و شکل مقطع بسیار شبیه سد های وزنی مرسوم بوده ، تنها به منظور کاهش هزینه های آن ( بخصوص از نظر اجرایی)، در ساخت آن از بتن غلتکی استفاده می شود.
طبق تعریف، بتن غلتکی عبارت است از بتنی که اسلامپ آن صفر بوده وبه منظور حمل،پخش و تراکم آن، از ماشین آلات عملیات خاکی استفاده می شود.لذا ملاحظه می شود که بتن غلتکی بایستی آنقدر خشک باشد که بتواند تقریبا نظیر دانه های خاک به راحتی پخش شده و بوسیله ماشین آلات متراکم کننده نظیر غلتک ، متراکم گردد.از طرفی به منظور ایجاد چسبندگی بین سنگدانه ها بایستی به مقدار کافی مرطوب باشد تا شیره بتن، پوشش لازم برای کلیه سنگدانه ها را فراهم نماید. لذا بتن غلتکی در حالت متراکم نشده تفاوت فاحشی با بتن معمولی داشته به گونه ای که در این حالت، هیچ گونه اثری از شیره بتن در مخلوط نمایان نیست و مانند مصالح خاکی عمل می نماید ولی پس از متراکم شدن و سخت شدن، همانند بتن معمولی( با نسبت آب به سیمان مشابه ) رفتار خواهد نمود    

• (RCCP)
• کارگاه تخصصی روسازیهای بتن فشرده غلتکیروسازهای بتن فشرده غلتکی در ایران، بدلیل نفت خیز بودن کشور و گرایش به سوی استفاده از روسازیهای انعطاف پذیر آسفالتی، کاربرد بسیار کمی داشته است. به همین دلیل پژوهشها و تحقیقات انجام شده در کشور چه در زمینه طراحی این روسازی ها و چه در زمینه ساخت و نگهداری آنها در مقایسه با روسازیهای آسفالتی، کمتر بوده است.
• از آنجائیکه کاربرد عمده روسازی در کشور در شبکه راههای برون شهری و شبکه معابر درون شهری است. لذا وزارت راه و ترابری و شهرداری های شهرهای کشور مهمترین کارفرمایانی هستند که بایستی به انجام مطالعات توجیه پذیری این روش ساخت در روسازیهای بپردازند. از این رو همکاری مشترک سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشورـ وزارت راه و ترابری ـ سازمان شهرداری های کشورـ دانشگاهها ـ انجمن بتن ایران، برای انجام مطالعات توجیه پذیری کاربرد روسازیهای بتن فشرده غلتکی توصیه می شود

• در فرهنگ اصطلاحات بتن و سیمان انجمن بتن آمریکا، بتن غلتکی بدین ترتیب تعریف می شود: بتن متراکم شده با غلتک، بتنی که با حرکت بر روی آن در حالت سخت نشده، متراکم می شود. در ادبیات فنی با نام رول کریت نیز از آن نامبرده می شود. این روش، امروزه اغلب تحت عنوان بتن غلتکی یا به صورت خلاصه Rcc به کار برده می شود.
• بتن غلتکی سخت شده، در اصل دارای همان خصوصیات بتن های معمولی که به صورت درجا ریخته شده و به عمل می آیند، می باشد و محصول نهایی به زبان ساده «بتن» تلقی می شود.
• خاصیت روانی و پلاستیکی بتن غلتکی در حالت تر، اساسا متفاوت با خواص پلاستیکی بتن درجا ریز معمولی می باشد. اسلامپ بتن غلتکی باید در حد صفر باشد تا قادر به تحمل وزن غلتک متراکم کننده باشد. ماشین آلات مورد استفاده جهت حمل و نقل، بارگیری .و تراکم بتن Rcc شامل ماشین آلاتی با ظرفیت زیاد می باشند که در کارهای خاکی حجیم، نظیر سد سازی و راهسازی به کار می روند. به طور کلی در ساختن بتن غلتکی میزان عملیات دستی (غیر ماشینی) مورد نیاز در مقایسه با عملیات ساخت بتن های معمولی کمتر است

بتن عبور دهنده نور

بتن عبور دهنده نور

لایتراکان ،Litracon Light Transmiting Concrete  ،

 برای مطالعه مقاله به ادامه مطلب مراجعه فرمایید ...

لایتراکان ،Litracon Light Transmiting Concrete  ، بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبر های نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوک ها و یا پانل های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می آید.

فیبر های شیشه باعث نفوذ نور به داخل بلوک ها می شوند. جالب تریت حالت این پدیده نمایش سایه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است. همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می شود ثابت است به عنوان مثال اگر نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه ها سبز دیده می شوند. هزاران فیبر شیشه ای نوری به صورت موازی کنار هم بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می گیرند. نسبت فیبر ها بسیار کم و حدود 4 درصد کل میزان بلوک ها است. علاوه بر این فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و تبدیل به یک جزء ساختاری می شوند بنابر این سطح بیرونی بتن همگن و یکنواخت باقی می ماند. در تئوری، ساختار یک دیوار ساخته شده با بتن عبور دهنده نور، می تواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبر ها تا 20متر بدون از دست دادن نور عمل می کنند و در دیواری با این ضخامت باز هم عبور نور وجود دارد.

ساختارهای باربر هم می‌توانند از این بلوک‌ها ساخته شوند. زیرا فیبر های شیشه ای هیچ تاثیر منفی روی مقاومت بتن ندارند. بلوکها می توانند در اندازه ها ی متنوع و با عایق حرارتی خاص نصب شده روی آنها تولید شوند.

این متریال در سال 2001 توسط یک معمار مجار به نام «آرون لاسونسزی» اختراع شد و به ثبت رسید. این معمار زمانیکه در سن 27 سالگی در کالج سلطنتی هنر های زیبای استکهلم مشغول به تحصیل بود این ایده را بیان کرد و در سال 2004 شرکت خود را با نام لایتراکان تاسیس کرد و با توجه به نیاز و تمایل جامعه امروز به استفاده از مصالح جدید ساختمانی، از سال 2006 با شرکت های بزرگ صنعتی به توافق رسیده و تولید انبوه آن به زودی آغاز خواهد شد.

• موارد کاربرد

دیوار: به عنوان متداول ترین حالت ممکن این بلوک می تواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این متریال جدید قابل مشاهده خواهد بود. بنابر این سنگینی و استحکام بتن به عنوان ماده اصلی « لایتراکان» محسوس تر می شود و در عین حال کنتراست بین نور و ماده شدید تر می شود. این متریال می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد و استحکام سطح در این مورد بسیار مهم است. اگر نور خورشید به ساختار این دیوار می تابد قرار گیری غربی یا شرقی توصیه می شود تا اشعه آفتاب در حال طلوع یا غروب با زاویه کم به فیبر های نوری برسد و شدت عبور نور بیشتر شود. بخاطر استحکام زیاد این ماده می توان از آن برای ساختن دیوار های باربر هم استفاده کرد. در صورت نیاز، مصلح کردن این متریال نیز ممکن است همچنین انواع دارای عایق حرارتی آن نیز در دست تولید است.

پوشش کف: یکی از جذاب ترین کاربرد ها، استفاده از «لایتراکان» در پوشش کف ها و درخشش آن از پایین است. در طول روز این یک کفپوش از جنس بتن معمولی به نظر می رسد و در هنگام غروب آفتاب بلوک های کف در رنگهای منعکس شده از نور غروب شروع به درخشش می کنند.

طراحی داخلی: همچنین از این نوع بتن عبور دهنده نور می توان برای روکش دیوار ها در طراحی داخلی استفاده کرد به صورتی که از پشت نور پردازی شده باشند و می توان از نور های رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد.

کاربرد در هنر: بتن ترانسپارانت برای مدتها به عنوان یک آرزو برای معماران و طراحان مطرح بود و با تولید لایتراکان این آرزو به تحقق پیوست. کنتراست موجود در پشت متریال تجربه شگفت آوری را برای مدت طولانی در ذهن بیننده ایجاد می کند. در واقع با نوعی برخورد سورئالیستی محتوای درون در ارتباط با محیط پیرامون قرار می گیرد و به این ترتیب بسیاری از هنرمندان تمایل به استفاده از این متریال در کارهای خود دارند. به طور کلی با پیشرفت های تکنولوژیکی و ارائه خلاقیت طراحان و مجسمه سازان با ابزار های مختلف، پتانسیل و قابلیت بتن توسط هنرمندان گوناگون در تمام جهان مورد استفاده قرار گرفته است.

• بلوکها

مصلح کردن بلوک بتنی عبور دهنده نور: در صورت نیاز به مصلح کردن این بتن شیار هایی در داخل آن تعبیه می شوند. در حین ساختن دیوارها میلگرد ها بصورت عمودی یا افقی در این شیار ها قرار می گیرند و فیبر های اپتیکی بخاطر خاصیت انعطاف پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می شوند و به این ترتیب میلگرد ها دیده نمی شوند. از این روش بصورت موفقیت آمیزی در چند پروژه و طراحی نمایشگاه استفاده شده است.

رنگها و بافت ها: با توجه به رنگ خاکستری متداول بتن معمولی، لایتراکان دارای رنگهای متنوعی است و بافت سطوح بیرونی آن نیز می تواند متنوع باشد، به گونه ای که بلوکهای متنوع در کنار هم قرار گیرند و یک ساختار واحد را به وجود آورند.

توزیع فیبرها: اندازه و ترتیب فیبر ها در هر بلوکی می تواند متفاوت باشد و این ترتیب قرار گیری می تواند کاملا منظم یا کاملا ارگانیک مانند مقطع چوب باشد.

مشخصات تکنیکی:

ترکیبات:بتن و فیبر اپتیکی، میزان فیبر حد اکثر 5درصد کل بلوک، عبور 3درصد نور تابیده از هر 4 درصد کل فیبر موجود، چگالی 2400-2100 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب، مقاومت فشاری49 نیوتن بر میلی متر مربع در بد ترین حالت و 56نیوتن بر میلی متر مربع در بهترین حالت، مقاومت خمشی معادل 7/7 نیوتن بر میلی متر مربع.

اندازه بلوکها: ضخامتmm500-25 ، عرض حداکثرmm600 ، ارتفاع حد اکثرmm300.

لامپ لایترا کیوبLitracub Lamp

یکی از محصولات موفق لایترا کان در زمینه طراحی، لامپ لایترا کیوب است که در آن بلوکها با قرار گیری روی هم مکعبی را تشکیل می دهند که منبع نور در داخل آن قرار دارد و نور با عبور از بتن به بیرون ساطع می شود.

به این ترتیب این ماده جدید می تواند در عرصه های مختلف طراحی و همچنین در ایجاد فضاهای پویا و انعطاف پذیر داخلی بسیار مورد استفاده قرار گیرد.

برگرفته از معین عمران

بتن ضد آب

بتن ضد آب

عمران,مقالات,

بتن ضد آب

خاصیت نفوذپذیری و تخلخل بتن بهترین نمونه برای توصیف یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است.تخلخل مقدار منافذ و سوراخهای داخل بتن می باشد که با درصدی از مجموع حجم ماده نشان داده می شود. نفوذپذیری نیز بیانی از چگونگی ارتباط میان منافذ می باشد. این خاصیت ها به کمک یکدیگر اجازه تشکیل مسیری برای انتقال آب به درون ماده را همراه با ایجاد شکافی که هنگام انقباض بوجود می آید , میدهد.

نفوذپذیری مدت زمان انتشار از منافذ , توانایی عبور آب در فشار بین منافذ ماده می باشد.نفوذپذیری با یک مقدار مشخص مثل ضریب نفوذپذیری توضیح داده می شود و عموما به ضریب "دارسی" باز می گردد. نفوذپذیری آب در یک ترکیب بتنی شاخص خوبی برای سنجش کیفیت کارایی بتن است . ضریب "دارسی" کم نشان دهنده غیر قابل نفوذ بودن و کیفیتی بالا برای مصالح می باشد.با اینکه یک بتن با نفوذپذیری کم نسبتا مقاوم می باشد , اما ممکن است هنوز نیاز بهضدآب کردن برای جلوگیری از نشت میان شکاف ها وجود داشته باشــــد.
با وجود دانسیته (تراکم) معلوم آن , بتن یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است که می تواند با جذب آب و برخورد با مواد شیمیایی متجاوز نظیر دی اکسید کربن , مونواکسید کربن , کلراید ها و سولفات ها و دیگر ترکیبات آنها به سرعت تباه شود. اما راه دیگری نیز وجود دارد که هر آبی می تواند به عمق بتن نفوذ پیدا کند .

جریان بخــار و رطوب

ت ناشی از آنآب همچنان در قالب بخار همانند رطوبت نسبی انتقال می یابد . رطوبت نسبی همان آب موجود در هوا به صورت یک گاز محلول می باشد. زمانیکه دمای بخار آب بالا می رود , آب زیاد آن فشار بخاری ایجاد میکند . آب به صورت بخار نیز به میان بتن انتقال می یابد . مسیر جریان از فشار بخار زیاد , عموما منابع , به فشار بخار کم با یک فرایند انتشار می باشد . مسیر انتشار بسیار متکی بر شرایط محیطی است.

جریان انتشار بخار , زمانیکه اجرای ضد آب کردن در مکان هایی که فشار بخار آب موجود به صورت غیر یکنواخت می باشد , بحرانی است . چند نمونه از این موارد شامل استفاده از پوسته ایی که در مقابل بخار بسیار کم نفوذپذیر است , مانند یک پوشش حرکتی روی یک بتن مرطوب [ ولو اینکه پوشش رویی خشک باشد ] در یک روز گرم , در اثر فشار بخار ، فشار موجود افزایش یافته و باعث طبله شدن یا تاول زدن بتن می شود.

- بکار بردن یک اندود یا بتونه برای دیوارهای خارجی یک بنا ممکن است در صورت بقدر کافی نفوذ پذیر نبودن بتونه در مقابل بخار , رطوبت را به داخل دیوارها انتقال دهد.

- استفاده از کف با قابلیت نفوذ پذیری کم در مقابل بخار روی یک دال شیبدار در محلهای زیر سطحی در برخورد با رطوبت بالا ممکن است باعث تورق (لایه لایه شدن ) کف گردد.

عموما یک بتونه یا پوشش کم نفوذ در برابر بخار نباید روی سطح داخلی یک بنا یا سازه قرار داده شود. فشار بخار یا فشار آب برای خراب کردن و یا طبله کردن اندود عمل خواهد کرد . بعضی از انواع پوشش ها و افزودنی های کاهنده آب در بتن حرکت بخار آب را به طور قابل ملاحظه ای اصلاح می کنند و بدین صورت اجازه می دهند از آنها در قسمت داخلی استفاده شود. مثالهای اولیه پوشش های ضد آب سیمانی و مواد افزودنی تقلیل دهنده نفوذ آب می باشند.

چگونگی عملکرد فناوری ضد آب کردن کریستالی :

فناوری کریستالی دوام و کارایی ساختار بتن را بهبود بخشیده ، هزینه های نگهداری آن را پائین آورده و با محافظت کردن بتن در مقابل تاثیرات مواد شیمیایی مهاجم ، طول عمر آن را افزایش می دهد. این کیفیت کارایی بالا از راه کار با فناوری کریستالی منتج می گردد. زمانیکه فناوری کریستالی در بتن استفاده می گردد ، ضد آب کردن و دوام بتن را با پر کردن و مسدود ساختن منافذ ، شیارهای موئین ، شکافهای بسیار ریز و دیگر سوراخها بوسیله یک فرم کریستالی بسیار مقاوم حل نشدنی ، اصلاح می کند . این ضد آب بودن بر پایه دو واکنش ساده شیمیایی و فیزیکی اتفاق می افتد . بتن ماده ای شیمیایی است و زمانیکه ذرات سیمان هیدراته می شوند ، واکنش بین آب و سیمان باعث می شود [ بتن ] شروع به سختی کند ، توده ای صلب گردد.همچنین واکنشی شیمیایی با مواد پنهان داخل بتن اتفاق می افتد.

ضدآب کردن کریستالی ، مجموعه ای از مواد شیمیایی دیگر را در [ بتن ]جمع می کند . زمانیکه مواد شیمیایی اجزاء سیمان هیدراته شده و مواد شیمیایی کریستالی در حضور رطوبت قرار می گیرند ، واکنشی شیمیایی اتفاق می افتد ، محصول نهایی این واکنش ساختار کریستالی غیر قابل حلی می باشد .
این ساختار کریستالی فقط در مکان های مرطوب می تواند اتفاق بیفتد و بدین ترتیب در منافذ ، شیارهای موئین و ترک های ناشی از جمع شدگی بتن شکل خواهد گرفت . هرجایی نشت آب صورت پذیرد ضد آب کریستالی با پر کردن منافذ و سوراخها و شکافها ایجاد خواهد گردید.

زمانیکه ضد آب کریستالی در سطوح همانند یک پوشش یا همانند عملکرد پاشش خشک روی دال بتنی تازه بکار گرفته می شود ، فرایندی به نام انتشار شیمیایی رخ می دهد. طبق نظریه انتشار ، محلول با دانسیته بالا میان محلولی با دانسیته پائین جا خواهد گرفت تا این دو متعادل گردند .

بدین سان ، زمانیکه بتن قبل از اجرای ضد آب کردن کریستالی با آب اشباع می شود ، یک محلول با دانسیته شیمیایی کم بکار برده شده است و زمانیکه ضد آب کریستالی در بتن بکار گرفته می شود ، محلولی با دانسیته شیمیایی بالا روی سطح آن ایجاد می شود که فرایند انتشار شیمیایی را راه اندازی می کند ، ضد آب کریستالی با جابجا شدن میان [ محلول با دانسیته پائین ] به تعادل می رسد .
مواد شیمیایی ضد آب کریستالی میان بتن پخش شده و در دسترس اجزای سیمان هیدراته قرار میگیرد و اجازه می دهد واکنشی شیمیایی اتفاق افتاده ، یک ساختار کریستالی شکل گیرد و همانند ماده شیمیایی ادامه می یابد تا میان آب پخش گردد . این رشد کریستالی ، پشت مواد شیمیایی مهاجم شکل خواهد گرفت . واکنش تا جایی که ترکیب شیمیایی کریستالی آب را تمام کرده و یا آن را از بتن خالی کند ، ادامه می یابد .انتشار شیمیایی ، ترکیب بوجود آمده را درحدود 12 اینچ به داخل بتن انتقال می دهد . چنانچه آب فقط 2 اینچ در عمق بتن جذب شده باشد ، در این صورت ماده شیمیایی کریستالی فقط 2 اینچ پیشرفت خواهد کرد و سپس خواهد ایستاد .در صورت ورود مجدد آب به بتن از چند نقطه دیگر در آینده ، با واکنش شیمیایی مواد ، قابلیت پیشروی تا 10 اینچ دیگر وجود دارد.

بجای کاهش تخلخل بتن همانند تقلیل دهنده های آب و روان کننده ها و فوق روان کننده ها ، ماده کریستالی ، مواد پرکننده و مسدود کننده سوراخها را در بتن به منظور ایجاد یک بخش بی عیب و پایدار از سازه ، بکار می گیرد.فرم کریستالی در داخل بتن وجود دارد و به صورت نمایان در سطح آن نیست و نمی تواند بتن را سوراخ کرده و یا به صورت های دیگری نظیر اندودها و یا سطوح پوششی آن را خراب کند .ضد آب کریستالی در برابر مواد شیمیایی با PH بین 3 تا 11 در برخوردهای ثابت و 2 تا 12 در برخوردهای متناوب بسیار مقاوم میباشد. این ماده دمای بین 25 - درجه فارنهایت [ 32- درجه سانتی گراد ] و 265 درجه فارنهایت [ 130 درجه سانتی گراد ] را در یک حالت ثابت تحمل می کند .رطوبت ، نور ماوراء بنفش و میزان اکسیژن هیچگونه اثری بر روی توانایی عملکرد محصول ندارد.

 ضد آب کریستالی محافظت در مقابل عوامل و پدیده های زیر راایجاد می کند
مانعی برای تاثیرات CO ، CO2 ، SO2 ، NO2 ، گازهای خورنده و نیز کربناته شدن می باشد. کربناته شدن فرایندی است که گازهای خارجی پدیده خوردگی را در لایه های بتن ایجاد میکنند.آزمایش کربناتی نشان می دهد که افزایش شکل کریستالی جریان گازهای داخل بتن را کاهش می دهد . کربناتاسیون حالت قلیایی خمیر سیمان هیدراته شده را خنثی نموده و محافظت آرماتورها در مقابل خوردگیاز بین میرود.

محافظت کردن از بتن در مقابل واکنش توده های قلیایی [ AAR ] با رد کردن آب به فرایند آنها در نتیجه واکنش توده ها آزمایش انتشار گسترده یون کلراید نشان می دهد که ساختار بتنی که با ضد آبکریستالی محافظت گردیده است ، از انتشار کلراید ها جلوگیری می کند. این ساختار از فولادهای تقویتی بتن حفاظت کرده و از خرابی های ناشی از اکسیداسیون و انبساط آرماتورها پیش گیری می کند.

بسیاری از روش های سنتی حفاظت بتن نظیر اندودها و دیگر پوشش ها ، ممکن است در دراز مدت مستعد خرابی از آب و ترکیبات شیمیایی گردند در صورتیکه فناوری کریستالی منافذ و شیارهای ناشی از فرایند خودگیری و عمل آوری بتن را بسته و بتن را مقاوم می نماید.

انواع بناها و کاربرد مناسب فناوری کریستالی :

فناوری حفاظت و ضد آب کردن کریستالی در دو شکل پودر و مایع وجود دارد. سه روش به کارگیری متفاوت شامل :

استفاده کردن بر روی یک ساختار موجود به عنوان مثال یک دیوار سازه ای یا یک دال کف ترکیب مستقیم با مقدار بتن در کارگاه همانند یک افزودنی
پاشیدن مثل یک پودر خشک ، کاربرد سبز یا بدون رطوبت ماده خشک روی سطح بتن

بتن شفاف چیست ؟

بتن شفاف چیست ؟

بتن یک ماده ساختمانی ساخته شده از ترکیب آب ، سیمان ، سنگ دانه ، ماسه و شن می باشد و معمولاً به عنوان سنگ مصنوعی تعریف می شود. بتن با بیروزی های بزرگ مهندسی ، ساخت پل ها ، کارخانه های بزرگ و ... پیوند خورده است. فیبرهای شیشه ای تأثیر منفی بر روی مقاومت فشاری بالای بتن ندارد. 

سنگ های نیمه شفاف :
سنگ های نیمه شفاف فقط یک توده مصالح ساختمانی شفاف نیستند. ولی گذشته از این یک وسیله بیان در دست هنرمندان و معماران است. 
لاتیراکن ارائه دهنده مفهوم بتن انتقال دهنده نور به عنوان یک ماده ساختمانی برای ساختمان های جدید به طور وسیع و قابل اجرا می باشد. این می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی ، روش ساختن سنگفرش ها یا حتی در هنر یا طراحی اشیا استفاده شود. 

فیبرهای نوری :
بتن انتقال دهنده نور ترکیبی از رشته های شیشه ای نوری و بتن صاف شده می باشد که می تواند برای بلوک ها یا صفحات پیش ساخته استفاده بشود. 
هزاران رشته شیشه ای به شکل ماتریس و به طور موازی در هر جایی میان دو سطح اصلی همه بلوک ها پخش می شود. نسبت رشته ها کم می باشد و در حدود 4% حجم کلی می باشد. به این دلیل که این به عنوان اجزاء سازه ای در بتن استفاده می شوند. سطح بلوک های باقی ماندن مثل بتن همگن به نظر می رسد. رشته های شیشه ای نور را در دو سمت از بتن هدایت می کند. دلیل که موقعیت موازی آنها در سمت روشن دیوار به همین شکل ( بدون تغییر ) در سمت تاریکتر ظاهر می شود. سایه ها در سمت مخالف دیوار نمایش داده می شوند و رنگ نور مشابه باقی می ماند. 

تأثیرات سازه ای :
در تئوری ، یک دیواره سازه ای ساخته شده از لاتیراکن می تواند ضخامت دو متر داشته باشد. نورها با حداقل اتلاف نوری تا 20 متر کار می کنند. 
سازه های تحت فشار نیز می تواند از این بلوک ها ساخته شوند. رشته های شیشه ای تأثیر منفی قابل توجهی روی مقاومت فشاری بتن ندارند. بلوک ها می توانند در سایزهای مختلف ساخته شوند و البته شامل عایق حرارتی جاسازی شده می باشند. 

ساختار + مقاومت :
بهتر است دو ترکیب رزین ابوکسی استفاده شود. وقتی بلوک های لاتیراکن به هم چسبیده می شوند ، قسمت دیگر قطعه می تواند با مصالح ملاط رقیق سیمانی مستقر در سمت رنگی مانند بلوک ها پر شود.

ترکیبات : 
بتن : 98% فیبر نوری : 4% چگالی : 2400 ـ 2100
مقاومت فشاری : 50 مقاومت خمشی : 7
حداکثر سایز : 300 * 600 سایز استاندارد : 300 * 600
ضخامت : 500 ـ 25

ابداع لاتیراکن :
لاتیراکن توسط Aron Losoncziاختراع شد. او در مورد بتن های قابل انتشار نور می گوید : 
هزاران رشته شیشه ای نوری ماتریسی شکل و پخش شده به طور موازی در هرجایی بین دو صفحه اصلی هر بلوک . سایه ها در سمت روشن تر با طرح کلی تنیر و سخت در سمت تیره تر ظاهر می شوند. هر رنگ به شکل اصلی باقی می ماند. این تأثیرات ویژه این حس کلی را القا می کند که ضخامت و عرض دیوارهای بتنی از بین رفته است.

 
محاسن لاتیراکن :
می توان دیوار با هر ضخامتی توسط لاتیراکن ها ساخت ـ می توان نور را تا 20 متر در سراسر بتن بدون اتلاف روشنایی انتقال دهد ـ اگر از این ماده بیشتر و بیشتر در ساختمان سازی استفاده شود. نور طبیعی بیشتری می تواند برای نور دفاتر و انبارها استفاده شود. این می تواند منجر به کاهش زیاد در مقدار الکتریسیته استفاده شده برای نور ساختمان ها شود. وقتی در روز از نور طبیعی استفاده می شوند. همچنین وقتی مردم از پرتوهای خورشید استفاده کند معمولاً خوشحال تر و سودمندتر خواهند بود. بنابراین این ها دلایل گسترش عرضه و استفاده از بتن های نیمه شفاف می باشد.

ساخت بتن شفاف
بتن انتقال دهنده نور با نام تجاری ™ Litracon محصول نسبتا جدیدی است که در سال 2004 توسط یک معمار 27 ساله مجارستانی به نام آرن لوسونزی ابداع گردید. این محصول با ترکیب 96% بتن معمولی و 4% فیبرهای نوری محصولی منحصر به فرد را برای هزاره جدید به ارمغان آورده است. 
هم اکنون بتن لیتراکن با دانسیته 2400-2100 کیلو گرم بر متر مکعب ، مقاومت فشاری 50 نیوتن بر میلیمتر مربع و مقاومت کششی 7 نیوتن بر میلیمتر مربع در سه رنگ خاکستری، سیاه و یا سفید و با ابعاد استاندارد 300*600 میلیمتر و با ضخامت 500-25 میلیمتر تولید میگردد. ازنظر تئوری فیبرهای به کار رفته در لیتراکن قادر به انتقال نور در بتنی به ضخامت 20 متر می باشد. همچنین استفاده از فیبر نوری در اجزای باربر سازه ای بدون تاثیر منفی در مقاومت بالای فشاری و کششی آن می تواند اثری خوب با ایجاد فضاهایی روشن و جذاب داشته باشد.
بتن عبور دهنده نور (لایتراکان )

لایتراکان
بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبرهای نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوک ها و یا پانل های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می آید.
فیبر های شیشه باعث نفوذ نور به داخل بلوک ها می شوند. جالب ترین حالت این پدیده نمایش سایه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است. همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می شود ثابت است به عنوان مثال اگر نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه ها سبز دیده می شوند. هزاران فیبر شیشه ای نوری به صورت موازی کنار هم بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می گیرند. نسبت فیبر ها بسیار کم و حدود 4 درصد کل میزان بلوک ها است. علاوه بر این فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و تبدیل به یک جزء ساختاری می شوند بنابر این سطح بیرونی بتن همگن و یکنواخت باقی می ماند. در تئوری، ساختار یک دیوار ساخته شده با بتن عبور دهنده نور، می تواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبر ها تا 20متر بدون از دست دادن نور عمل می کنند و در دیواری با این ضخامت باز هم عبور نور وجود دارد.
ساختارهای باربر هم می‌توانند از این بلوک‌ها ساخته شوند. زیرا فیبر های شیشه ای هیچ تاثیر منفی روی مقاومت بتن ندارند. بلوکها می توانند در اندازه ها ی متنوع و با عایق حرارتی خاص نصب شده روی آنها تولید شوند.
این متریال در سال 2001 توسط یک معمار مجار به نام «آرون لاسونسزی» اختراع شد و به ثبت رسید. این معمار زمانیکه در سن 27 سالگی در کالج سلطنتی هنر های زیبای استکهلم مشغول به تحصیل بود این ایده را بیان کرد و در سال 2004 شرکت خود را با نام لایتراکان تاسیس کرد و با توجه به نیاز و تمایل جامعه امروز به استفاده از مصالح جدید ساختمانی، از سال 2006 با شرکت های بزرگ صنعتی به توافق رسیده و تولید انبوه آن به زودی آغاز خواهد شد.

موارد کاربرد
دیوار: به عنوان متداول ترین حالت ممکن این بلوک می تواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این متریال جدید قابل مشاهده خواهد بود. بنابر این سنگینی و استحکام بتن به عنوان ماده اصلی «لایتراکان» محسوس تر می شود و در عین حال کنتراست بین نور و ماده شدیدتر می شود. این متریال می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد و استحکام سطح در این مورد بسیار مهم است. اگر نور خورشید به ساختار این دیوار می تابد قرار گیری غربی یا شرقی توصیه می شود تا اشعه آفتاب در حال طلوع یا غروب با زاویه کم به فیبر های نوری برسد و شدت عبور نور بیشتر شود. بخاطر استحکام زیاد این ماده می توان از آن برای ساختن دیوار های باربر هم استفاده کرد. در صورت نیاز، مسلح کردن این متریال نیز ممکن است، همچنین انواع دارای عایق حرارتی آن نیز در دست تولید است.

پوشش کف:
یکی از جذاب ترین کاربرد ها، استفاده از «لایتراکان» در پوشش کف ها و درخشش آن از پایین است. در طول روز این یک کف پوش از جنس بتن معمولی به نظر می رسد و در هنگام غروب آفتاب بلوک های کف در رنگهای منعکس شده از نور غروب شروع به درخشش می کنند.

طراحی داخلی:
همچنین از این نوع بتن عبور دهنده نور می توان برای روکش دیوار ها در طراحی داخلی استفاده کرد به صورتی که از پشت نور پردازی شده باشند و می توان از نور های رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد.

کاربرد در هنر:
بتن ترانسپارانت برای مدتها به عنوان یک آرزو برای معماران و طراحان مطرح بود و با تولید لایتراکان این آرزو به تحقق پیوست. کنتراست موجود در پشت متریال تجربه شگفت آوری را برای مدت طولانی در ذهن بیننده ایجاد می کند. در واقع با نوعی برخورد سورئالیستی محتوای درون در ارتباط با محیط پیرامون قرار می گیرد و به این ترتیب بسیاری از هنرمندان تمایل به استفاده از این متریال در کارهای خود دارند. به طور کلی با پیشرفت های تکنولوژیکی و ارائه خلاقیت طراحان و مجسمه سازان با ابزار های مختلف، پتانسیل و قابلیت بتن توسط هنرمندان گوناگون در تمام جهان مورد استفاده قرار گرفته است.

بلوکها
مسلح کردن بلوک بتنی عبور دهنده نور:
در صورت نیاز به مسلح کردن این بتن شیار هایی در داخل آن تعبیه می شوند. در حین ساختن دیوارها میلگرد ها بصورت عمودی یا افقی در این شیار ها قرار می گیرند و فیبر های اپتیکی بخاطر خاصیت انعطاف پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می شوند و به این ترتیب میلگرد ها دیده نمی شوند. از این روش بصورت موفقیت آمیزی در چند پروژه و طراحی نمایشگاه استفاده شده است.

رنگها و بافت ها:
با توجه به رنگ خاکستری متداول بتن معمولی، لایتراکان دارای رنگهای متنوعی است و بافت سطوح بیرونی آن نیز می تواند متنوع باشد، به گونه ای که بلوکهای متنوع در کنار هم قرار گیرند و یک ساختار واحد را به وجود آورند.

توزیع فیبرها:
اندازه و ترتیب فیبر ها در هر بلوکی می تواند متفاوت باشد و این ترتیب قرار گیری می تواند کاملا منظم یا کاملا ارگانیک مانند مقطع چوب باشد. 
اندازه بلوکها:
ضخامت mm 500~25
عرض حداکثر mm 600 
ارتفاع حد اکثر mm 300

لامپ لایترا کیوب 

یکی از محصولات موفق لایتراکان در زمینه طراحی، لامپ لایترا کیوب است که در آن بلوکها با قرار گیری روی هم مکعبی را تشکیل می دهند که منبع نور در داخل آن قرار دارد و نور با عبور از بتن به بیرون ساطع می شود.
به این ترتیب این ماده جدید می تواند در عرصه های مختلف طراحی و همچنین در ایجاد فضاهای پویا و انعطاف پذیر داخلی بسیار مورد استفاده قرار گیرد.

شناخت مصالح جدید ما را با امکاناتی که در اختیار داریم رو برو می کند و به ما یاد آور میشود طراحی محیط های ساخته شده فقط به قلم و دفتر طراحان بستگی ندارد .

بافت ساده و خشن بتن همیشه آنرا به عنوان مصالحی سرد برای ما معرفی کرده دیوارهای بتنی برای ما استحکام را تداعی می کند و شاید هرگز برای ما مفهوم شفافیت را به همراه نداشته باشد. اما امروز روز دیگریست.

لیتراکن یک بتن نیمه شفاف است که به عنوان مصالح ساختمانی قابل استفاده است. این بتن از سیمان ریز دانه تولید می شود ومعادل 4% وزنش از فیبرهای نوری شیشه ای تشکیل شده است. این مصالح توسط معمار مجارستانی ارون لوسنسزی<!--[if !supportFootnotes]-->[1]<!--[endif]--> که با دانشگاه فنی بوداپست همکاری میکرد توسعه یافت. لیترا کن توسط شرکت مخترع آن تولید می شود شرکتی که در بهار سال 2004 بنیانگذاری شد کاگاه و دفتر مرکزی آن در 160 کیلومتری بوداپست در نزدیکی شهری کوچک واقع شده است .

قابل ذکر ترین پروژه ای که از لیترا کون استفاده کرده است مونومانی است که به مناسبت پیوستن مجارستان به اتحادیه اروپا در سال 2005 میلادی ساخته شده است. این مونومان جایزه طراحی نقطه قرمز آلمان را نیز به خود اختصاص داده است. پروژه دیگر برج آزادی نیویورک در مجاورت ساختمان شماره 7 سازمان تجارت جهانی است. که طرح جامع باز سازی آن توسط دنیل لیبسکیند مدیریت میشود.

در زیر عکس هایی از بنای موسوم به در وازه اروپا رو می بینید

این مصالح قابلیت مصلح شدن را نیز دارد و می توان در آن از میلگرد هم استفاده کرد. استفاده از آن در کف سازی هم نتایج خوبی داشته است. البته معمولا زیر آن نور پردازی میشود . در طول روز به صورت بتن معمولی دیده می شود ولی در طول شب با روشن شدن منبع نوری زیر آن نور پخش و بسیار لطیفی که از عمق بتن خشن به سمت بالا می تابد جلوه بسیار زیبایی دارد.

این جلوه باعث شد محصولی جتبی از لتراکن ساخته شود(Letracube lamp)که همان لامپ های لتراکن بود. که در مرکز این بلاکها منبع نور را پیش بینی میکردند و قابل استفاده به عنوان منبع روشنایی را دارند

مشخصات  این محصول بنا به اعلام سایت تولید کننده به قرار زیر است:

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->size:               221x175x175mm

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Materials:      Litracon, glass, stainless steel

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->weight:          10kg

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->bulb:              E14 / 220V / max 60W

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->colours:          white, grey, black

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->design:           Áron Losonczi

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->price:             EUR 570.-  (excl. VAT and shipping)

محصول دیگر این شرکت که با نام Litracon pXL شناخته می شود نگاهی نو به بتنه دارد در عین حال که از فیبر نوری در آن بهره گرفته نشده اما همپنان به عنوان یک مصالح نیمه شفاف شناخته می شود و این از نگرش مخترع لتراکن ناشی می شود که در فکر استفاده از خواص بصری بتن و در عین حال تامین نور بوده است.

مشخصات  این محصول بنا به اعلام سایت تولید کننده به قرار زیر است:

<!--[if !supportLists]-->·        <!--[endif]-->Form:prefabricated panels with reinforcement

<!--[if !supportLists]-->·        <!--[endif]-->Ingredients:96% concrete &  4% PMMA

<!--[if !supportLists]-->·        <!--[endif]-->Density: 2100-2400 kg/m³

<!--[if !supportLists]-->·        <!--[endif]-->Finish:polished, molded, washed

<!--[if !supportLists]-->·        <!--[endif]-->PANEL SIZES

Available thicknesses:

40mm and 60mm

Maximum panel size with 40mm thickness:

1200 x 600mm

Maximum panel size with 60mm thickness:

3600 x 1200mm

تمامی این محصولات در سه رنگ سفید خاکستری و سیاه در دسترس است.

به هر حال این مصالح هر چند به عنوان مصالحی گران در عمر کوتاه خود شناخته می شود اما با اقبال خوبی از طرف معماران مواجه شده که نشان از موفقیت معمار مجارستانی در پرورش ایده خود دارد.

1.      بتن شفاف

ساخت بتن شفاف
بتن انتقال دهنده نور با نام تجاری ™ Litracon محصول نسبتا جدیدی است که در سال 2004 توسط یک معمار 27 ساله مجارستانی به نام آرن لوسونزی ابداع گردید. این محصول با ترکیب 96% بتن معمولی و 4% فیبرهای نوری محصولی منحصر به فرد را برای هزاره جدید به ارمغان آورده است.

برای مشاهده ی جزئیات بیشتر این پست به ادامه ی مطلب مراجعه نمایید.

نقل قول از مرتضی قربانی

هم اکنون بتن لیتراکن با دانسیته 2400-2100 کیلو گرم بر متر مکعب ، مقاومت فشاری 50 نیوتن بر میلیمتر مربع و مقاومت کششی 7 نیوتن بر میلیمتر مربع در سه رنگ خاکستری، سیاه و یا سفید و با ابعاد استاندارد 300*600 میلیمتر و با ضخامت 500-25 میلیمتر تولید میگردد. ازنظر تئوری فیبرهای به کار رفته در لیتراکن قادر به انتقال نور در بتنی به ضخامت 20 متر می باشد. همچنین استفاده از فیبر نوری در اجزای باربر سازه ای بدون تاثیر منفی در مقاومت بالای فشاری و کششی آن می تواند اثری خوب با ایجاد فضاهایی روشن و جذاب داشته باشد.
بتن عبور دهنده نور (لایتراکان )
لایتراکان
بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبرهای نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوک ها و یا پانل های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می آید.
فیبر های شیشه باعث نفوذ نور به داخل بلوک ها می شوند. جالب ترین حالت این پدیده نمایش سایه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است. همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می شود ثابت است به عنوان مثال اگر نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه ها سبز دیده می شوند. هزاران فیبر شیشه ای نوری به صورت موازی کنار هم بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می گیرند. نسبت فیبر ها بسیار کم و حدود 4 درصد کل میزان بلوک ها است. علاوه بر این فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و تبدیل به یک جزء ساختاری می شوند بنابر این سطح بیرونی بتن همگن و یکنواخت باقی می ماند. در تئوری، ساختار یک دیوار ساخته شده با بتن عبور دهنده نور، می تواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبر ها تا 20متر بدون از دست دادن نور عمل می کنند و در دیواری با این ضخامت باز هم عبور نور وجود دارد.
ساختارهای باربر هم می‌توانند از این بلوک‌ها ساخته شوند. زیرا فیبر های شیشه ای هیچ تاثیر منفی روی مقاومت بتن ندارند. بلوکها می توانند در اندازه ها ی متنوع و با عایق حرارتی خاص نصب شده روی آنها تولید شوند.

بتن شفاف
بتن یک ماده ساختمانی ساخته شده از ترکیب آب ، سیمان ، سنگ دانه ، ماسه و شنمی باشد و معمولاً به عنوان سنگ مصنوعی تعریف می شود.
لاتیراکن یعنی بتن انتقال دهنده نور به عنوان یک ماده ساختمانی جدید است. این بتن می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی ، سنگفرش ها یا حتی در هنر یا طراحی اشیا استفاده شود.
لاتریکان گونه جدیدی از بتن مسلح با الیاف است که از بتن عادی 40 درصد سبک*تر و در برابر ترک خوردن 500 بار مقاوم*تر
بتن جدید که "کامپوزیت سیمانی مهندسی"، نامیده شده ، به دلیل عمر طولانی در دراز مدت از بتن معمولی ارزان*تر است.
تکنولوژی الیاف شیشه مدرن ، در فاصله زمانی بین سالهای 1935 و 1940 بوجود آمد . فرآیند تولید فعلی الیاف شیشه در مقایسه با فرآیندهای ابتدائی ، پیشرفتهای چشمگیری داشته است .
در حال حاضر این فرآیند ، از طریق ذوب مواد اولیه درکوره های مقاومتی با دمای بالا و از طریق تزریق رزینها جهت بالا بردن استحکام و انعطاف پذیری الیاف به شکلهای مختلف پیوسته و غیر پیوسته انجام می پذیرد ، هر چند بدلیل کاربردهای روزافزون و نیاز به جایگزینی مواد کامپوزیتی با مواد فلزی توسعه تکنولوژی تولید آن هر روز نمای تازه ای بخود میگیرد.
در بعد تجاری بسیار به صرفه است که پودر شیشه به جای سیمان مصرف شود تا اینکه شیشه به عنوان سنگدانه در بتن مصرف شود.
شاهد تاریخی این فن آوری، کاربرد کاهگل در بناهای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تکنولوژی می باشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه، و سیمان جانشین گل بکار رفته در کاهگل شده است.
کاربرد لاتریکان در داخل بتن، باعث جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش عمر سازه در برابر ارتعاش می باشد.
بتن نشکن یا انعطاف*پذیر به جز شن درشت از همان مواد تشکیل*دهنده بتن معمولی ساخته شده است و بیش از نیمی از مواد اولیه مورد استفاده ماسه سیلیس است و قسمت اصلی هر نوع الیاف شیشه را تشکیل می*دهد.

آسمانخراش چرخنده

آسمانخراش چرخنده

شهر «مل مو» در کشور سوئد از جمله شهرهایی است که برنامه های توسعه بسیار دقیقی در آن اجرا شده است. به طوری که پس از بررسی های فراوان و دقیقی که به وسیله معماران و شهرسازان اروپایی صورت گرفت، برج «Turning Torso» (دومین برج بلند قاره اروپا) توسط «سانتیاگو کالاتروا» معمار برجسته اسپانیایی طراحی شد و ساخت آن پس از سه سال در اواخر سال ۲۰۰۵ میلادی به پایان رسید.

با آغاز پروژه ساخت برج ۵۵ طبقه Turning Torso، سوئدی ها به ویژه مردم شهر مل مو بی صبرانه منتظر افتتاح و آغاز به کار این برج ۱۹۵ متری بودند. این برج بلندترین ساختمان مسکونی کشور سوئد است که در راستای طرح«West Harbour» سوئد ساخته شد. این برج با الهام از حرکات طبیعی بدن انسان توسط کالاتروا، ابتدا در قالب یک مجسمه سنگی و سپس در قالب یک معماری hi-tech (تکنولوژی سطح بالا) طراحی شد و اکنون نیز همخوانی کاملی با بافت جدید اطراف خود دارد.

سانتیاگو کالاتروا نقاش، مجسمه ساز و مهندس معمار زبردستی در طراحی ساختمان است که دوراندیشی او در پیش بینی سیستم سازه برج ها، مهمترین عامل موفقیت او است.

این برج از ۹ مکعب ۵ طبقه تشکیل شد که این ۹ مکعب با نود درجه چرخش، نمای منحصر به فردی را ایجاد کرده است. مکعب اول و دوم مخصوص دفاتر اداری- تجاری و بقیه مکعب ها مخصوص واحدهای مسکونی است که البته سالن های ورزشی، استخر، جکوزی و تالارهای پذیرایی هم جزء آنها است. طرح استثنایی این برج تاکنون دو جایزه ویژه بهترین طرح معماری برج های مسکونی و یک جایزه بهترین طرح سازه بتنی را تصاحب کرده است. از آنجایی که این برج یکی از ساختمان های معروف جهان است، می بایست امکانات رفاهی مناسبی را هم در اختیار ساکنان خود قرار دهد؛ چرا که اجاره ۵ هزار یورو به ازای هر متر مربع یک واحد مسکونی یا تجاری این برج امکانات خاصی را هم می طلبد.

تمامی واحدهای این آسمانخراش، تجهیز شده به لوکس ترین مبلمان و وسایل است. ضمن اینکه تجهیزات به کار رفته در واحدهای این برج ساخت شرکت های معتبر بوش آلمان و فیلیپس هلند است.

از جمله امکانات رفاهی قابل توجه این برج اداری- مسکونی در اختیار داشتن شبکه کامپیوتری داخلی است که ساکنان این آسمانخراش به وسیله آن می توانند به تمامی شبکه های کامپیوتری مرکز تجاری، خدماتی، تفریحی و... در داخل این برج دسترسی داشته و از امکانات آنها به عنوان عضوی از مجموعه Turning Torso با خدمات ویژه استفاده کنند. در ضمن یک شبکه اینترنت پرسرعت (دو گیگابایتی) و همچنین انشعاب تلویزیون کابلی ویژه این برج هم از امکانات ارتباطی قابل ذکری است که در اختیار ساکنان Torso است.

جالب اینکه در این آسمانخراش، ساکنان هر واحد می توانند در هر لحظه که بخواهند به وسیله سیستم مانیتورینگ اختصاصی شان از میزان مصرف آب، برق و سایر انرژی های مورد استفاده مطلع شوند.

گرچه معمار اسپانیایی با همکاری مشاوران خود، یک سیستم منطقی و مقاوم برای طرح این شاهکار معماری های تک در نظر گرفته بود ولی بدون شک اجرای سازه چنین برجی نیازمند تحقیقات و محاسبات علمی پیچیده یی است.

اساس طراحی و سیستم سازه این آسمانخراش براساس نتایج به دست آمده از آزمایش های دشوار «تونل باد» انجام شده روی ماکت این برج در دانشگاه وسترن شهر انتاریو کانادا تعیین و سپس به وسیله مهندسان ارشد سازه طراحی و محاسبه شده است.

طرح نخست، عبارت بود از یک فونداسیون حجیم بتنی به طول ۳۰ متر و ضخامت ۷ متر که به وسیله ستون های ویژه یی به ارتفاع ۱۸ متر بر پی اصلی این برج قرار گرفته و به پایین ترین سطح آسمانخراش متصل شده است. این ستون ها به منظور مقاومت در برابر فشارهای جانبی زمین توسط تیرهای بتنی به یکدیگر متصل شده اند.

در مرکز این فونداسیون استثنایی، یک سازه بتنی لوله یی شکل قرار دارد که با قطر داخلی ۵/۱۱ متر به عنوان محور و هسته مرکزی کل آسمانخراش به ارتفاع ۱۹۵ متر قرار گرفته است.

ضخامت دیواره این سازه لوله یی شکل که آسانسورها و راه پله این برج را در خود جای داده و تحمل بار اصلی برج برعهده آن است، روی فونداسیون ۴/۳ متر و در بالاترین نقطه برج ۶/۰ متر است.

کف تمامی طبقات برج که ضخامت سازه یی کمتر از ۳۰ سانتی متر دارد، به صورت یک لوح بتنی یکپارچه به هسته مرکزی متصل است.

انتقال نیروی های جانبی وارد بر ساختمان نیز برعهده سازه فولادی ۸۲۰ تنی است که در گوشه برج قرار گرفته است.

این سازه ساخت شرکت های اسپانیایی است و به وسیله شرکت دانمارکی «Promecon» نصب شده است که نیروهای جانبی وارده را به واسطه دیوارهای سازه یی طبقات به هسته مرکزی منتقل می کند.

در واقع در زیر فونداسیون برج یک صخره سنگی قرار دارد که بستر بسیار مناسبی برای احداث این آسمانخراش بزرگ است و ستون های استفاده شده در فونداسیون این برج به اندازه ۴ متر در این صخره سنگی فرو رفته اند.

پس از اجرای شبکه ۶۰۰ تنی فولادی فونداسیون، عملیات بتن ریزی پی برج به وسیله تجهیزات تولید شده در دو کارخانه نروژی و در مدت سه شبانه روز پیاپی انجام شد و ۵۱۰۰ مترمکعب بتن در این بخش برج استفاده شد.

نکته جالب در زمینه کنترل دمای این حجم از بتن ها است؛ چرا که بتن در مدت زمان رسیدن به مقاومت و گیرایش، در اثر فعل و انفعالات شیمیایی، مقداری گرما آزاد می کند که در چنین شرایطی سرد شدن سطح خارجی و گرم ماندن لایه داخلی موجب ایجاد ترک هایی در بتن می شود و این امر از استحکام و مقاومت نهایی بتن می کاهد. با توجه به ضخامت ۷ متری این فونداسیون، قبل از اجرای طرح مهندسان سازه شرایط بتن ریزی را توسط کامپیوتر شبیه سازی کردند تا شرایط دمای بتن در طول این مدت تحت کنترل باشد.

اجرای هسته لوله یی شکل برج هم توسط قالب های فلزی لغزنده انجام شد، به این صورت که پس از بتن ریزی هر طبقه از این هسته، این قالب فلزی مرکب به وسیله جک های هیدرولیک به طبقه بالا منتقل می شد.

بتن ریزی کف و دیوارهای برج هم پس از اتمام ساخت هر طبقه از هسته مرکزی به وسیله قالب های فلزی مثلثی که در کنار یکدیگر شکل مربع کف را تشکیل می دهند، انجام شد. در عملیات بتن ریزی هسته مرکزی هم، در کف طبقات و دیوارهای این برج از تکنولوژی Self- compacting یا بتن خودفشرده شونده استفاده شده که در این روش نیازی به متراکم کردن بتن ریخته شده به وسیله دستگاه های ویبراتور نیست.

از جمله کارهای حساس و پیچیده ساخت این آسمانخراش، اجرای نمای آن بود که نیازمند دقت بسیار بالایی بود. نمای ساختمان متشکل از ۲۸۰۰ پنجره و ۳۱۰۰ پانل آلومینیومی است که در زمان طراحی نما، آزمایش های فراوانی در مورد شیوه به کارگیری آنها انجام شد که نتیجه آن، ایجاد جداره یی مستحکم در برابر وزش بادهای تند، تبادل حرارت و جلوگیری از نفوذ صدا و رطوبت است. ضمن اینکه نحوه اتصال سازه فولادی به سازه بتنی این برج نیز توسط متخصصان دانشگاه وسترن دانشگاه کانادا طراحی و شبیه سازی شد و با همکاری بهترین متخصصان اروپایی، امریکایی و کانادایی این برج زیبا و استثنایی در سوئد بنا نهاده شد.

شنبه 1 اسفند 1388

هاربین چین و انبوه ساختمان های زیبا از برف و یخ

   نوشته شده توسط: مهندس رامین حسین خانی    

ارسال به

هاربین چین و انبوه ساختمان های زیبا از برف و یخ

Harbin مرکز استان Heilongjiang در شمال شرقی چین است که در طول ماه های زمستان شرایط آب و هوای بسیار سردی را دارد که ناشی از بادهای سرد سیبری و تحت تاثیر دمای منهای 38 درجه سانتیگراد واقع شده است. این محل یکی از چهار نقطه و بزرگترین منطقه در دنیاست که طی 26 سال گذشته هر ساله شاهد برگزاری جشنواره مجسمه سازی یخ و برف است.
\

هاربین چین و انبوه ساختمان های زیبا از برف و یخ

Harbin مرکز استان Heilongjiang در شمال شرقی چین است که در طول ماه های زمستان شرایط آب و هوای بسیار سردی را دارد که ناشی از بادهای سرد سیبری و تحت تاثیر دمای منهای 38 درجه سانتیگراد واقع شده است. این محل یکی از چهار نقطه و بزرگترین منطقه در دنیاست که طی 26 سال گذشته هر ساله شاهد برگزاری جشنواره مجسمه سازی یخ و برف است.

امسال هم در بیست و ششمین فستیوال سالانه بین المللی این جشنواره، ساختمان ها و قصرهای عظیم ساخته شده از یخ و برف با نورپردازی های رنگارنگ خودنمایی می کرد و پذیرای توریست ها و بازدید کنندگان مختلفی از سراسر دنیا بود. این فستیوال از نیمه دوم ماه دسامبر 2009 شروع شده بود و تا پایان جشن های سال نو 2010 در ماه ژانویه ادامه داشته است.

کوتاه در مورد برج Turning Torso – آسمانخراش چرخنده در سوئد

توسط نقش نگار در دسته ابنیه جهان, بررسی آثار معماری, معماری در ۰۹ ۱۹م, ۱۳۸۹ | بدون دیدگاه

شهر مل مو در کشور سوئد از جمله شهرهایی است که برنامه های توسعه بسیار دقیقی در آن اجرا شده است. به طوری که پس از بررسی های فراوان و دقیقی که به وسیله معماران و شهرسازان اروپایی صورت گرفت، برج Turning Torso (دومین برج بلند قاره اروپا) توسط «سانتیاگو کالاتروا» معمار برجسته اسپانیایی طراحی شد و ساخت آن پس از سه سال در اواخر سال ۲۰۰۵ میلادی به پایان رسید.
با آغاز پروژه ساخت برج ۵۵ طبقه TurningTorso، سوئدی ها به ویژه مردم شهر مل مو بی صبرانه منتظر افتتاح و آغاز به کار این برج ۱۹۰ متری بودند. این برج بلندترین ساختمان مسکونی کشور سوئد است که در راستای طرح West Harbour سوئد ساخته شد. این برج با الهام از حرکات طبیعی بدن انسان توسط کالاتروا، ابتدا در قالب یک مجسمه سنگی و سپس در قالب یک معماری hi-tech (تکنولوژی سطح بالا) طراحی شد و اکنون نیز همخوانی کاملی با بافت جدید اطراف خود دارد.

ادامه مقاله در ادامه مطلب

سانتیاگو کالاتروا نقاش، مجسمه ساز و مهندس معمار زبردستی در طراحی ساختمان است که دوراندیشی او در پیش بینی سیستم سازه برج ها، مهمترین عامل موفقیت او است.
این برج از ۹ مکعب ۵ طبقه تشکیل شد که این ۹ مکعب با نود درجه چرخش، نمای منحصر به فردی را ایجاد کرده است. مکعب اول و دوم مخصوص دفاتر اداری- تجاری و بقیه مکعب ها مخصوص واحدهای مسکونی است که البته سالن های ورزشی، استخر، جکوزی و تالارهای پذیرایی هم جزء آنها است. طرح استثنایی این برج تاکنون دو جایزه ویژه بهترین طرح معماری برج های مسکونی و یک جایزه بهترین طرح سازه بتنی را تصاحب کرده است. از آنجایی که این برج یکی از ساختمان های معروف جهان است، می بایست امکانات رفاهی مناسبی را هم در اختیار ساکنان خود قرار دهد؛ چرا که اجاره ۵ هزار یورو به ازای هر متر مربع یک واحد مسکونی یا تجاری این برج امکانات خاصی را هم می طلبد.

تمامی واحدهای این آسمانخراش، تجهیز شده به لوکس ترین مبلمان و وسایل است. ضمن اینکه تجهیزات به کار رفته در واحدهای این برج ساخت شرکت های معتبر بوش آلمان و فیلیپس هلند است.

از جمله امکانات رفاهی قابل توجه این برج اداری- مسکونی در اختیار داشتن شبکه کامپیوتری داخلی است که ساکنان این آسمانخراش به وسیله آن می توانند به تمامی شبکه های کامپیوتری مرکز تجاری، خدماتی، تفریحی و … در داخل این برج دسترسی داشته و از امکانات آنها به عنوان عضوی از مجموعه Turning Torso با خدمات ویژه استفاده کنند. در ضمن یک شبکه اینترنت پرسرعت (دو گیگابایتی) و همچنین انشعاب تلویزیون کابلی ویژه این برج هم از امکانات ارتباطی قابل ذکری است که در اختیار ساکنان Torso است. جالب اینکه در این آسمانخراش، ساکنان هر واحد می توانند در هر لحظه که بخواهند به وسیله سیستم مانیتورینگ اختصاصی شان از میزان مصرف آب، برق و سایر انرژی های مورد استفاده مطلع شوند.

گرچه معمار اسپانیایی با همکاری مشاوران خود، یک سیستم منطقی و مقاوم برای طرح این شاهکار معماری های تک در نظر گرفته بود ولی بدون شک اجرای سازه چنین برجی نیازمند تحقیقات و محاسبات علمی پیچیده یی است.

اساس طراحی و سیستم سازه این آسمانخراش براساس نتایج به دست آمده از آزمایش های دشوار «تونل باد» انجام شده روی ماکت این برج در دانشگاه وسترن شهر انتاریو کانادا تعیین و سپس به وسیله مهندسان ارشد سازه طراحی و محاسبه شده است.

طرح نخست، عبارت بود از یک فونداسیون حجیم بتنی به طول ۳۰ متر و ضخامت ۷ متر که به وسیله ستون های ویژه یی به ارتفاع ۱۸ متر بر پی اصلی این برج قرار گرفته و به پایین ترین سطح آسمانخراش متصل شده است. این ستون ها به منظور مقاومت در برابر فشارهای جانبی زمین توسط تیرهای بتنی به یکدیگر متصل شده اند.

در مرکز این فونداسیون استثنایی، یک سازه بتنی لوله یی شکل قرار دارد که با قطر داخلی ۵/۱۱ متر به عنوان محور و هسته مرکزی کل آسمانخراش به ارتفاع ۱۹۵ متر قرار گرفته است.

ضخامت دیواره این سازه لوله یی شکل که آسانسورها و راه پله این برج را در خود جای داده و تحمل بار اصلی برج برعهده آن است، روی فونداسیون ۴/۳ متر و در بالاترین نقطه برج ۶/۰ متر است.

کف تمامی طبقات برج که ضخامت سازه ای کمتر از ۳۰ سانتی متر دارد، به صورت یک لوح بتنی یکپارچه به هسته مرکزی متصل است. انتقال نیروی های جانبی وارد بر ساختمان نیز برعهده سازه فولادی ۸۲۰ تنی است که در گوشه برج قرار گرفته است.

این سازه ساخت شرکت های اسپانیایی است و به وسیله شرکت دانمارکی «Promecon» نصب شده است که نیروهای جانبی وارده را به واسطه دیوارهای سازه یی طبقات به هسته مرکزی منتقل می کند. در واقع در زیر فونداسیون برج یک صخره سنگی قرار دارد که بستر بسیار مناسبی برای احداث این آسمانخراش بزرگ است و ستون های استفاده شده در فونداسیون این برج به اندازه ۴ متر در این صخره سنگی فرو رفته اند. پس از اجرای شبکه ۶۰۰ تنی فولادی فونداسیون، عملیات بتن ریزی پی برج به وسیله تجهیزات تولید شده در دو کارخانه نروژی و در مدت سه شبانه روز پیاپی انجام شد و ۵۱۰۰ مترمکعب بتن در این بخش برج استفاده شد.

نکته جالب در زمینه کنترل دمای این حجم از بتن ها است؛ چرا که بتن در مدت زمان رسیدن به مقاومت و گیرایش، در اثر فعل و انفعالات شیمیایی، مقداری گرما آزاد می کند که در چنین شرایطی سرد شدن سطح خارجی و گرم ماندن لایه داخلی موجب ایجاد ترک هایی در بتن می شود و این امر از استحکام و مقاومت نهایی بتن می کاهد. با توجه به ضخامت ۷ متری این فونداسیون، قبل از اجرای طرح مهندسان سازه شرایط بتن ریزی را توسط کامپیوتر شبیه سازی کردند تا شرایط دمای بتن در طول این مدت تحت کنترل باشد. اجرای هسته لوله یی شکل برج هم توسط قالب های فلزی لغزنده انجام شد، به این صورت که پس از بتن ریزی هر طبقه از این هسته، این قالب فلزی مرکب به وسیله جک های هیدرولیک به طبقه بالا منتقل می شد. بتن ریزی کف و دیوارهای برج هم پس از اتمام ساخت هر طبقه از هسته مرکزی به وسیله قالب های فلزی مثلثی که در کنار یکدیگر شکل مربع کف را تشکیل می دهند، انجام شد. در عملیات بتن ریزی هسته مرکزی هم، در کف طبقات و دیوارهای این برج از تکنولوژی Self- compacting یا بتن خودفشرده شونده استفاده شده که در این روش نیازی به متراکم کردن بتن ریخته شده به وسیله دستگاه های ویبراتور نیست.

از جمله کارهای حساس و پیچیده ساخت این آسمانخراش، اجرای نمای آن بود که نیازمند دقت بسیار بالایی بود. نمای ساختمان متشکل از ۲۸۰۰ پنجره و ۳۱۰۰ پانل آلومینیومی است که در زمان طراحی نما، آزمایش های فراوانی در مورد شیوه به کارگیری آنها انجام شد که نتیجه آن، ایجاد جداره یی مستحکم در برابر وزش بادهای تند، تبادل حرارت و جلوگیری از نفوذ صدا و رطوبت است. ضمن اینکه نحوه اتصال سازه فولادی به سازه بتنی این برج نیز توسط متخصصان دانشگاه وسترن دانشگاه کانادا طراحی و شبیه سازی شد و با همکاری بهترین متخصصان اروپایی، امریکایی و کانادایی این برج زیبا و استثنایی در سوئد بنا نهاده شد.

بتن سبک جایگزین آجر و بلوک سیمانی می شود

بتن سبک جایگزین آجر و بلوک سیمانی می شود

معاون وزیر مسکن و شهرسازی: راه اندازی واحدهای تولید بتن های سبک در دستور کار است .
در راستای استفاده از مصالح نوین و جایگزینی بتن های سبک به جای آجر و بلوک های سیمانی، راه اندازی واحدهای تولیدی این نوع بتن در دستور کار است.
محمود فاطمی عقدا رئیس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با اشاره به این که در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن حدود 85 فناوری معرفی شده است، گفت: این فناوری ها، فناوری بومی نیک سیستم (سریع سازی مسکن) هستند که به عنوان یک سازه کامل ساختمانی قابل استفاده است و همچنین استفاده از مصالح نوین و جایگزینی بتن های سبک (هبلکس) به جای آجر و بلوک های سیمانی را شامل می شود که به طور جدی پیش می رود و راه اندازی واحدهای تولیدی آن ها در دستور کار است.
او درباره رعایت مقررات ملی در ساخت ساختمان ها اظهار کرد: مقررات ملی ساختمان همانطور که از نام آن بر می آید، لازم الاجراست.

وی با بیان این که برخی مباحث این مقررات در زمان اجرا کمتر مورد توجه قرار می گیرند، تصریح کرد: به عنوان مثال مبحث 19 مقررات ملی ساختمان به رغم اهمیت بسیار زیاد آن، ولی کمتر اجرا می شود و این امر بیشتر به هزینه های که برای اجرا در پی دارد، برمی گردد.

معاون وزیر مسکن و شهرسازی خاطرنشان کرد: اگر چه طی سال های اخیر اجرای این مقررات از رشد خوبی برخوردار شده است، اما در اجرای مبحث 19 مقررات ملی ساختمان با مشکل روبرو هستیم و این در حالی است که عدم اجرای این مبحث ضرر هنگفتی را نصیب کشور می کند.

وی با اشاره به این که مشکلات موجود در مبحث ها یا نحوه اجرا نیز از دلایل عدم رعایت این قوانین محسوب می شوند، اضافه کرد: بازنگری مباحث 21 گانه مقررات ملی ساختمان در دستور کار مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن قرار دارد و امیدواریم در بازنگری این مباحث مشکلات موجود حل شود.

فاطمی عقدا با اشاره به این که بازنگری ها براساس بازخوردی که از جامعه به دست آمده صورت می گیرد، تصریح کرد: سازمان نظام مهندسی به عنوان عضو مسوول در این راستا موظف است برای اجرای این قوانین به صورت جدی نظارت کند، چرا که اجرای این مباحث برای ایمنی ساختمان ها و حفظ منافع سازندگان و مردم در کلان کشور تدوین شده است.

وی گفت: ضرر عدم اجرای مبحث 19 نصیب کشور می شود، زیرا مصرف انرژی بیشتر را در پی دارد و کشور نمی تواند تاوان آن را پرداخت کند.

وی در پاسخ به این سوال که در استفاده از سازه ها و تکنولوژی های جدید مقاوم در برابر زلزله مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن چه برنامه هایی دارد؟ اظهار کرد: صنعتی سازی که هدف سال جاری و همچنین یکی ازاهداف ادامه دار است، به صورت جدی در این مرکز پی گیری می شود.

فاطمی عقدا با بیان این که صنعتی سازی یکی از مسوولیت ها و ماموریت های بر زمین مانده مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن بوده است، افزود: این کار از سال 1386 آغاز و از رشد خوبی برخوردار شده است.

وی در پاسخ به این سوال که تا چه حد استفاده از مصالح غیر استاندارد جلوگیری شده است؟ اظهار کرد: از موسسه استاندارد بپرسید، اما اکنون حدود 70 درصد محصولات ساختمانی به صورت استاندارد تولید می شوند و این در حالی است که در سال 1384 این رقم 30 درصد بوده که نشانگر رشد طی این سالهاست؛ به شرطی که این امر با جدیت پیگیری شود.

منبع : خبرگزاری دانشجویان ایران

انواع بتن سبک و کاربرد و تاریخچه و روشهای ساخت بتن سبک

انواع بتن سبک و کاربرد و تاریخچه و روشهای ساخت بتن سبک

تاریخچه ساخت و کاربرد بتن سبک

اولین گزارشهای تاریخی در مورد کاربرد بتن سبک و مصالح سبک وزن به روم باستان بر می گردد. رومیان در احداث معبد پانتئون و ورزشگاه کلوزیوم از پومیس که نوعی مصالح سبک است استفاده کرده اند. کاربرد بتن سبکدانه پس از تولید سبکدانه های مصنوعی و فراوری شده در اوایل قرن بیستم وارد مرحله جدیدی شد. در سال 1918، S. J. Hayde با استفاده از کوره دوار اقدام به منبسط کردن رس و شیل کرد و بدینوسلیه سبکدانه ای مصنوعی تولید کرد که از آنها در ساخت بتن استفاده شد. تولید تجاری روباره های منبسط شده نیز از سال 1928 آغاز گردید.

این سبکدانه مصنوعی در هنگام جنگ جهانی اول به دلیل محدودیت دسترسی به ورق فولادی برای ساخت کشتی بکار رفت. کشتی Atlantus به وزن 3000 تن که با بتن سبک هایدیتی ساخته شد، در اواخر سال 1918 به آب افتاد. در سال 1919 کشتی Selma به وزن 7500 تن و طول 132 متر با همین نوع بتن ساخته و به آب انداخته شد. تا آخر جنگ جهانی اول و سپس تا سال 1922 کشتی ها و مخازن شناور متعددی ساخته شد که یکی از آن ها Peralta تا سال های اخیر شناور بود.

برنامه ساخت کشتی ها در اواسط جنگ جهانی دوم متوقف شد و دوباره به دلیل محدودیت تولید ورق فولادی مورد توجه قرار گرفت. تا پایان جنگ جهانی دوم 24 کشتی اقیانوس پیما و 80 بارج دریایی ساخته شد که ساخت آن ها در دوران صلح، اقتصادی محسوب نمی گشت. ظرفیت این کشتی ها 3 تا 140000 تن بود.
در سال 1948 اولین ساختمان با استفاده از شیل منبسط شده در پنسیلوانیای شرقی احداث گردید. در ادامه، از سال 1950 ساخت بتن سبک گازی اتوکلاو شده در انگلستان متداول شد. اولین ساختمان بتن سبکدانه مسلح در این کشور که یک ساختمان سه طبقه بود در سال 1958 و در شهر برنت فورد احداث گردید.
ساختمان هتل پارک پلازا در سنت لوئیز، ساختمان 14 طبقه اداره تلفن بل جنوب غربی در کانزاس سیتی در سال 1929 از جمله ساختمان های دهه 20 و 30 میلادی ساخته شده در آمریکای شمالی با استفاده از بتن سبک هستند. ساختمان 42 طبقه در شیکاگو، ترمینال TWA در فرودگاه نیویورک در سال 1960، فرودگاه Dulles در واشنگتن در سال 1962، کلیسایی در نروژ در سال 1965، پلی در وایسبادن آلمان در سال 1966 و پل آب بر در روتردام هلند در سال 68 از جمله ساختمان هایی هستند که با بتن سبکدانه ساخته شده اند.
در هلند، انگلستان، ایتالیا و اسکاتلند نیز در دهه 70 و 80 پل هایی با دهانه های مختلف ساخته و با موفقیت بهره برداری شده اند. در سال های 1970 ساخت بتن سبکدانه پرمقاومت آغاز شد و در دهه 80 به دلیل نیاز برخی شرکت های نفتی در امریکا و نروژ برای ساخت سازه ها و مخازن ساحلی و فراساحلی مانند سکوهای نفتی یک رشته تحقیقات وسیع برای ساخت بتن سبکدانه پرمقاومت در این دو کشور با هدایت واحد آغاز شد که نتایج آن در اواخر دهه 80 و اوایل دهه 90 منتشر گشت.

در سالیان اخیر نیز استفاده بتن سبک در دال سقف ساختمانهای بلند مرتبه، عرشه پلها و دیگر موارد مشابه و همچنین کاربردهای خاص مانند عرشه و پایه دکلهای استخراج نفت کاربرد فراوانی یافته است.

پیشینه بتن سبک در ایران:

تولید بتن سبک در ایران تا سالهای اخیر به صورت سنتی با استفاده از دانه‌های سبکی چون رس شکفته، سنگ پا، پوکه معدنی و یا بتن‌های گازی تولید می گردید که هرکدام معایبی از نظر جذب رطوبت، تخریب طبیعت و محدودیت عرصه کاربرد، دارا می ‌باشند. اما امروزه با تزریق هوا در داخل اختلاط ماسه و سیمان، امکان سبک نمودن وزن آن هرچه بیشتر فراهم و اختلاط‌های کم‌ وزن (300 تا 1700 کیلوگرم بر مترمکعب) تحت نام بتن سبک هوادار Foamed Concrete تولید می‌گردد.

در حالیکه در کشورمان ایران، استفاده از محصولات سنتی (آجر فشاری، بتن معمولی، چوب و ...) ، بدون توجه به تخریب طبیعت زیبا (تبدیل خاک رس ،به مثابه طلای قرمز، به مصالح ساختمانی) و بلایای طبیعی همچون زمین‌لرزه، آتش‌سوزی، اتلاف منابع انرژی پایان پذیر و ... صورت می گیرد، جامعه مهندسی جهان به این مهم دست یافته است که برای داشتن نگاهی دقیق به پایداری سازه‌ها - با عمر مفید حداقل 500 سال- باید از مصالح مرغوب دیگری استفاده نموده و مسکنی که دارای خصوصیات ضد آتش، ضد پوسیدگی و حشرات، عدم جذب رطوبت، جذب صوت، عایق حرارت، مقاوم در برابر یخ‌ زدگی و راحت و مدرن با عمر قرن‌ها تولید نماید. در این راستا اغراق نیست اگر ادعا شود که تفکر حاضر با شناسایی بتن سبک هوادار “Foamed Light Weight Concrete” به واقعیت پیوسته است.

خصوصیات بتن سبک

بتن سبک ماده ای است با ترکیبات جدید و فوق العاده سبک و مقاوم .

مواد تشکیل دهنده بتن سبک عبارت است از ورموکولیت، پرلیت، سنگ بازالت و سیمان تیپ ۲ و …

در این بتن همانند بتنهای عادی ، از ماسه استفاده نمی شود.

عدم وجود ماسه باعث سبک و همگن شدن ساختار بتن گردیده و باعث می شود که مواد تشکیل دهنده که تقریبا" از یک خانواده می باشند و بهتر همدیگر را جذب کنند .

ساختمان این بتن متخلخل بوده و این مسئله پارامتر بسیار موثری است. چون تخلخل موجود در بتن باعث مقاوم شدن در برابر زلزله و عایق شدن در برابر صدا ، گرما و سرما می گردد .

ترکیبات این بتن به گونه ای عمل می کند که حالت ضد رطوبت به خود گرفته و به مانند بتن معمولی که جذب آب دارد عمل نکرده و آب را از خود دفع می کند .

این بتن تحت فشار مستقیم (پرس) ساخته می شود .

بدلیل شکل گیری بتن در فشار، ساختار آن دارا ی یکپارچگی قابل قبولی است .

بتن سبک در قالبهای طراحی شده توسط متخصصین ، بصورت یکپارچه ریخته می شود .

بدلیل یکپارچگی در نوع ساختمان بتن ، قطعه تولیدی از استحکام بالایی برخوردار شده و مقاومت بالایی نیز در برابر زلزله از خود نشان خواهد داد .

برای تقویت این بتن از یک یا چند لایه شبکه فلزی در داخل بتن استفاده شده که این حالت همانند مسلح کردن بتن معمولی بوسیله میلگرد می باشد .

هزینه تولید این نوع بتن از دیگر مواد ساختمانی به نسبت ویژگی آن پایینتر است.

زمان بسیار کمتری جهت تولید دیوار های بتنی سبک یا قطعات دیگر لازم است .

پرت مواد اولیه جهت تولید بتن سبک بسیار کمتر از بتن معمولی است. چون تمام مراحل تولید در محل مشخصی صورت گرفته و جهت تولید پروسه ای طراحی گردیده است .

بدلیل طراحی کلیه مراحل تولید و وجود نظارت بر تمامی این مراحل ماده تولیدی دارای استاندارد خاصی تعریف شده است . (مهندسی ساز)

خرید مصالح بطور عمده صورت می گیرد و هزینه کمتری برای سازنده در بر خواهد داشت و در نهایت خانه پیش ساخته با قیمت پائین تری عرضه می گردد .

قطعات تولیدی در کارخانه از آزمایشات کنترل کیفیت گذر کرده و در صورت تائید به بازار مصرف
عرضه می گردد .

بتن سبک مسطح بوده که می توان با یک ماستیک کاری ساده بر روی آن رنگ آمیزی کرد. سبکی وزن باعث اقتصادی شدن ساختمان به جهت کم شدن مصرف مصالح سازه ای همانند تیرآهن و بتن سنگین در اسکلت ساختمان می شود

پایین بودن ضریب انتقال حرارت باعث کم شدن حجم تاسیسات و کم شدن مصرف سوخت در ساختمان می شود
سبکی وزن کلی ساختمان باعث کم شدن ریسک خرابی ساختمان در اثر امواج زلزله می شود چرا که کمانش سازه ای دراثرارتعاشات در بارهای جانبی با وزن ساختمان نسبت مستقیم دارند . همچنین در اثر تخریب احتمالی ساختمان و کم شدن وزن آوارفروریخته باعث کم شدن تلفات میشود

هزینه اجرا ( بنایی ) ساختمان به دلیل بزرگی و سبکی ابعاد بلوکها 3/1 تا 4/1 کاهش می یابد

هزینه مصرف مواد اولیه در ملات اتصال دهنده ردیف بلوکها و ملات پلاستر اولیه و نهایی دیوارها کاهش می یابد
عموما به دلیل داشتن بافت متخلخل و توپر کارهایی مانند اره کردن ، میخ کوبی ، شیارزنی در آنها به راحتی انجام می شود

مقاومت در برابر آتش ، یخ زدگی ، دیرپایی ، عایق صدایی بتن های سبک در بین مصالح ساختمانی منحصربه فرد است .

1-طبقه بندی بتن سبک بر مبنای مقاومتی

بتن‌های سبک از دیدگاه مقاومتی در سه دسته طبقه‌بندی می‌شوند که عبارتند از:

الف ) بتن سبک غیرسازه‌ای که معمولاً به عنوان جداسازهای سبک مورد استفاده قرار می‌گیرد، دارای جرم مخصوص کمتر از 800 کیلوگرم بر مترمکعب است. با وجود جرم مخصوص کم، مقاومت فشاری آن حدود 35/0 تا 7 نیوتن بر میلیمترمربع می‌باشد. از معمولیترین سنگدانه‌های مورد مصرف در این نوع بتن می توان به پرلیت (نوعی سنگ آذرین) و ورمیکولیت (ماده‌ای با ساختار ورقه‌ای شبیه لیکا)اشاره کرد.

ب ) بتن‌های سبک با مقاومت متوسط، از لحاظ وزن مخصوص و مقاومت فشاری در محدوده‌ای بین بتن‌های سبک غیرسازه ا‌ی و سازه‌ای قراردارند، به گونه‌ای که مقاومت فشاری آنها‌ بین 7 تا 17 نیوتن بر میلیمترمربع و جرم مخصوص آن‌ها بین 800 تا 1400 کیلوگرم بر مترمکعب می باشد.

ج ) بتن‌های سبک سازه‌ای دارای مقاومت و وزن مخصوص کافی می‌باشند، به گونه‌ای که می توان از  آن‌ها در اعضای سازه‌ای استفاده کرد. این بتن‌ها عموماً دارای جرم مخصوصی بین 1400 تا 1900 کیلوگرم بر مترمکعب بوده و حداقل مقاومت فشاری تعریف شده برای آنها 17 نیوتن بر میلیمتر مربع (مگاپاسکال) می باشد. در بعضی حالات امکان افزایش مقاومت تا 60 نیوتن بر میلیمتر مربع نیز وجود دارد. در مناطق زلزله خیز، آیین‌نامه‌ها حداقل مقاومت فشاری بتن سبک را به 20 نیوتن بر میلیمتر مربع محدود می‌کنند.

1-الف) بتن سبک غیرسازه‌ای

این نوع بتن‌ها با جرم مخصوصی معادل 800 کیلوگرم بر مترمکعب و کمتر، به عنوان تیغه‌های جداساز و عایق‌های صوتی در کف بسیار مؤثر هستند. این نوع بتن می‌تواند در ترکیب با مواد دیگر در دیوار، کف و سیستم‌های مختلف سقف مورد استفاده قرار گیرد. مزیت عمده آن، کاهش هزینه‌های لازم برای تهویه‌ی گرمایی یا سرمایی فضاهای داخلی ساختمان و کاهش انتقال صوت بین طبقات و فضاهای ساختمان می باشد.

بتن‌های سبک غیرسازه‌ای بر اساس ساختارداخلی می‌توانند به دو گروه جداگانه تقسیم‌بندی شوند:

* دسته اول بتن‌های اسفنجی که در حین ساخت آن‌ها با ایجاد کف، حباب‌های هوا در خمیر سیمان یا در ملات سیمان - سنگدانه ایجاد می گردد. کف مورد نظر یا از طریق مواد کف‌زا در حین اختلاط تولید شده و یا به صورت کف آماده به مخلوط اضافه می‌شود. بتن اسفنجی می‌تواند جرم مخصوصی تا حدود 240 کیلوگرم بر مترمکعب داشته باشد.

 * دسته دوم بتن با سنگدانه سبک یا به اختصار بتن سبکدانه است که با استفاده از پرلیت، ورمیکولیت منبسط شده و یا دیگر سبکدانه های طبیعی و مصنوعی ساخته می‌شوند. جرم مخصوص خشک این مخلوط بین 240 تا 960 کیلوگرم بر مترمکعب می‌باشد.

امروزه اضافه کردن ریزدانه‌هایی با وزن معمولی، موجب افزایش وزن بتن و مقاومت آن می شود، لیکن به منظورحصول خواص عایق‌بندی حرارتی (ضریب انتقال حرارت پایین)، حداکثر جرم مخصوص به 800 کیلوگرم در مترمکعب محدود می‌گردد.

هنگام ساخت و استفاده از بتن سبک غیرسازه‌ای، سعی بر این است که با کاهش وزن بتوان خصوصیات عایق حرارتی را افزایش داد، اما ذکر این مطلب ضروری است که باکاهش وزن مخصوص بتن، مقاومت آن نیز کاهش می‌یابد. مقاومت فشاری و وزن مخصوص بتن، ارتباط نزدیکی با هم دارند و با افزایش وزن مخصوص، بالطبع باید مقاومت بالاتری را انتظار داشت. با توجه به مقاومت به دست آمده از این نوع بتن، محل کاربرد آن تعیین می گردد. به عنوان مثال بتن‌هایی با مقاومت فشاری حدود 7/0 نیوتن بر میلیمترمربع و کمتر برای عایق‌سازی لوله‌های بخار زیرزمینی مناسب هستند و از بتن‌های با مقاومت بالاتر تا حدود 5/3 نیوتن بر میلیمتر مربع در پیاده‌روها استفاده می شود. باید توجه داشت که انقباض بتن‌های سبک در هنگام خشک شدن در اکثر موارد و به خصوص در موارد حذف سنگدانه‌های درشت از مخلوط، همواره مشکل‌ساز است.

1-ب ) بتن سبک با مقاومت متوسط

بتنهای سبک موجود در این طبقه عمدتا از نوع بتنهای سبکدانه و بتنهای با ساختار باز می باشند. به عبارت دیگر برای کاهش چگالی بتن از سنگدانه های سبک طبیعی یا مصنوعی استفاده شده است. سبکدانه های مورد استفاده در بتنهای سبک با مقاومت متوسط معمولا از یکی از روشهای آهکی شدن (تکلیس)، سنگدانه‌ی کلینگر، محصولات منبسط شده‌ای نظیر روباره‌های منبسط شده، خاکستر بادی، شیل و اسلیت یا سنگدانه‌های تولیدی از مصالح طبیعی مانند پوکه سنگ‌های آذرین و سنگ‌های آذرین متخلخل (توف) تولید می‌شوند. جرم مخصوص بتن ساخته شده با سنگدانه‌های فوق بین 800 تا 1400 کیلوگرم بر مترمکعب است. کاربرد مواد افزودنی نظیر تسریع کننده‌ها و روان‌کننده‌ها می‌تواند در تغییر مقاومت بتن‌های ساخته شده با سنگدانه‌های تولید شده از روش‌های مذکور موثر باشد. کاربرد این بتنها معمولا در بلوکهای مجوف بتنی، کف سازیها و موارد مشابه است.

1-ج ) بتن سبک سازه ای

بتنهای سبک سازه ای بتنهایی هستند که علی رغم دارا بودن چگالی کمتر از 2000 کیلوگرم بر مترمکعب، مقاومت فشاری بیش از 17 مگاپاسکال دارند. ساخت این بتنها صرفا با استفاده از سنگدانه های سبک و مقاوم امکان پذیر است. تمام بتنهای سبک سازه ای از خانواده بتن های سبکدانه می باشند که در آن برای کاهش وزن مخصوص بتن از سنگدانه های سبک استفاده شده است. به این دلیل بعضا از عبارات بتن سبکدانه و بتن سبک سازه ای برای بیان یک مفهوم استفاده می شود. در بتن‌های سبکدانه سازه‌ای از سنگدانه‌هایی استفاده می‌شود که بتن ساخته شده مقاومتی بیش از 17 مگاپاسکال و جرم مخصوصی کمتر از 2000 کیلوگرم بر مترمکعب را دارا باشد. سنگدانه‌هایی که این شرایط را عموماً برآورد می‌کنند و طبق استاندارد ASTM-C330 برای ساخت بتن سبک سازه‌ای مورد استفاده قرار می گیرند، عمدتا عبارتند از:

الف) شیل، رس و اسلیت منبسط شده در کوره‌ی دوار

ب)سنگدانه هایی که از فرآیند های کلوخه ای شدن به دست می آیند

ج) سرباره‌های منبسط شده

د) پوکه‌های معدنی

هـ) پوکه‌های صنعتی

و) خاکستر بادی ته نشین شده

تأمین مقاومت فشاری معادل 20 نیوتن بر میلیمترمربع و بیشتر با بعضی از این سنگدانه‌ها امکان‌پذیر است. شرایط سایر سنگدانه‌ها نیزطوری است که قادر به حصول حداقل مقاومت فشاری مقرر شده برای بتن سبک سازه‌ای می‌باشند. همانطور که پیش از این ذکر شد،‌ مقاومت بتن سبک ‌تابعی از جرم مخصوص آن است. باید توجه داشت که جرم مخصوص بتن عمدتاً متأثر از جرم مخصوص سنگدانه‌های مصرفی است، به گونه‌ای که استفاده از مصالح سبکتر موجب کاهش وزن مخصوص بتن می شود. ولی استفاده از مصالح سنگین‌تر از سبکدانه‌ها، لزوماً باعث افزایش مقاومت بتن ساخته شده نخواهد شد. بیشترین مقاومت بتن سبکدانه معمولا وقتی حاصل می شود که از سبکدانه های ساخته شده از شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرآیند کوره دوار برای سبک سازی چگالی بتن استفاده گردد.

نمونه های از بتن سبک

1-        بتن سبک هوادار

عمده بتن معمولی تولید شده در وزن kg/m32400 می‌باشد که با داشتن وزن سنگین، اجرای سخت، عدم هماهنگی با سیستم‌های تأسیسات حرارتی و برودتی و از همه مهمتر با خاصیت جذب بسیار بالای آب، همیشه سرد و نمدار بوده و دارای معایب بسیار دیگری می‌باشد. مقاومت در مقابل یخ‌زدگی و عدم جذب رطوبت این نوع بتن، در صورت افزودن مقدار 7% هوا بدان، تقویت شده، اما هرگز نمی تواند به جای بتن سبک هوادار استفاده گردد.

بتن سبک هوادار ماده‌ای هماهنگ و سازگار با طبیعت است که تنها با مواد سنگی و سیمان تولید می گردد؛ بطوریکه با 1 مترمکعب از مواد فوق، 2 مترمکعب بتن بدست می‌آید و از این طریق، توان صنعت ساخت و ساز 2 برابر می‌گردد که این ویژگی موجب توجه اغلب متخصصین عرصه ساختمان به سوی آن شده است. این محصول در حالتی که هنوز گیرش نکرده به صورت مایع و به رنگ سیمان بوده و پس از خودگیری به رنگ خاکستری در می آید.

وجود هوای فشرده به شکل حباب‌های کوچک، همگن و یکنواخت در داخل بتن هوادار و دهها مزایای مختلف دیگر در این محصول، توسعه استفاده از آن را در صنعت ساختمان بسیار مورد توجه قرار داده است؛ بطوریکه این محصول بدلیل ویژگیهای بی مانندی در عرصه معماری، تنوع اختلاط، خصوصیات شیمیایی، مهندسی سازه و تکنولوژی اجرا، اغلب استانداردهای مصالح ساختمانی مورد توجه دنیا را دارا می باشد. خصوصیاتی از قبیل مقاومت در مقابل آتش، کاهش مصرف مواد اولیه، همسازی با طبیعت، بازیافت ضایعات و پاکسازی محیط زیست، موجب کسب جایگاه بسیار مناسبی در صنعت ساختمان برای بتن سبک هوادار با ترکیباتی از آب و تیپ‌های مختلف سیمان، مواد سنگی سیلیسی و مواد کف‌زای غیرپروتئینی -همگی مطابق با استانداردهای ویژه صنعتی-می‌باشند.

قطعات پیش ساخته بتن سبک هوادار (pss) :

شرکت هایی اقدام به راه‌اندازی خط تولید قطعات پیش‌ساخته بتن سبک هوادار ،ملقب به بتن آینده جهان، تحت نام تجاری PSS نموده و  برای اولین بار، قطعات پیش‌ساخته بتن سبک را بصورت سیستم های منطبق با روشهای اجرایی، نماسازی و اندودکاری در ایران تولید می نمایند. این نوع بتن سبک پیش ساخته دارای بافتی بسیار زیبا و کارا ،بدون شباهت به بافت بتن ساخته شده با مواد پروتئینی، بوده و با دانسیته و مقاومت‌های فشاری متفاوت دارای دامنه کاربرد وسیعی چون بلوک‌‌های دیواری، پانل‌های دیواری، پانلهای کف و سقف، پوشش معابر، پوشش سطوح فرودگاهها، جاده‌ها و کانالها، پوشش لوله‌های آب، گاز و فاضلاب، پرکننده هر نوع بلوک دیواری و سقفی، پل‌سازی و سدسازی، دیوارهای حائل، پرکننده دیواری 2 جداره و سازه‌های زیرزمینی و ... می‌باشد.
بتن سبک هوادار ماده ای ایده‌آل برای تولید مصالح ساختمانی است و دارای مزایایی از قبیل:

مزایای استفاده از سیستم های ساختمانی PSS

ارزان‌سازی:
براساس مدارک موجود، بکارگیری سیستم پی.‌اس‌. اس در دیوار، سقف و کف‌، به میزان 4/30% میلگرد مصرفی در ساختمان و نیز 15% هزینه ساخت اسکلت ،تا پایان سفت‌کاری را، کاهش می دهد. بدین ترتیب اولین و مهمترین فاکتور در گزینش سیستم های PSS را می توان صرفه جویی در هزینه ها و ارزان سازی ساختمان دانست.
سبک‌سازی:
با کاهش ضخامت دیوار خارجی و داخلی، حذف اندودهای اضافی و نیز کاهش دانسیته کف‌سازی، بار مرده ساختمان به میزان 370 کیلوگرم بر مترمربع، کاهش می یابد. این تقلیل بار، معادل اختلاف بارمرده ساختمان در کشور ژاپن نسبت به سیستم ساختمان‌سازی سنتی ایران است. همچنین در سیستم های ساختمانی PSS، با ایجاد سطوح صاف در ساختمان، هرگونه نماسازی با کمترین ضخامت و وزن قابل اجرا می‌باشد؛ بدین منظور توصیه می‌گردد از اندودهایی با‌ ضخامت کم برای نمای ساختمان استفاده گردد.

مقاوم‌ سازی:

نظر به اینکه مقاومت میدان قابها به هنگام زلزله، تأثیر منفی در حرکت آزاد سازه دارد؛ لذا استفاده از مصالح خردشونده در مقابل فشار از طریق آیین‌نامه 2800 زلزله ایران توصیه می‌گردد. بدین منظور، بتن سبک تولیدی این شرکت، در ردیف مصالح خردشونده در مقابل فشار، جای گرفته و می تواند نقش بسیار بالایی در مقاوم سازی بنا برعهده گیرد.

از سویی دیگر، با توجه به این اصل که نیروی ناشی از زلزله، ارتباط مستقیم با وزن ساختمان دارد؛ لذا با کاهش چشم‌گیر آن در سیستم پی.اس.اس مقاومت سازه بنا به هنگام وقوع زلزله افزایش می یابد.

سهولت اجرای سیستم تأسیسات مکانیکی و برقی:

 در سیستم های ساختمانی PSS، با وجود سوراخهایی به قطر 5/3 سانتی‌متر در داخل پانلهای دیواری، نیازی به لوله‌گذاری در دیوار نمی‌باشد. وجود حفره‌های بزرگ در سقف نیز جاسازی هرگونه تجهیزات و لوله‌های مکانیکی را میسر می سازد. همچنین با استفاده از فوم‌بتن در کف‌سازی، امکان طراحی سیستم گرمایش به طریق ازمیری، حذف رادیاتور و نتیجتاً کاهش هزینه به طور قابل ملاحظه‌ای فراهم می‌گردد.

سرعت اجرا :

نظر به اینکه، با شروع عملیات ساختمانی در پی‌سازی، امکان ساخت قطعات سقفی و دیواری در کارخانه مقدور می‌باشد؛ بنابراین با کاهش 30% زمان اجرا، صرفه‌جویی قابل توجهی در زمان اجرا، امکانپذیر می باشد.

2-        بتن سبک (فوم بتن)

ساختمان به طور مستقیم ( به لحاظ سبکی ویژه این نوع بتن ) و صرفه جویی در مصرف انرژی بطور غیر مستقیم ( به لحاظ عایق بودن این نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش میزان مواد سوختی ) , از لحاظ اقتصادی گام های بلند و مهمامروزه مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت های مختلف بنا با سبک کردن وزنی برداشته اند .

فوم بتن پوششی است جدید جهت مصارف مختلف در ساختمان که به علت خواص فیزیکی منحصر به فرد خود بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه میدهد . این پوشش از ترکیب سیمان , ماسه بادی (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شیمیائی تولید کننده کف ) تشکیل می شود . ماده کف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با سرعت زیادی , حباب های هوا را تولید و تثبیت نموده و کف حاصل که کاملا پایدار می باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه , خمیری روان تشگیل می دهد که به صورت درجا با در قالب های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده می باشد . این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی دارای وزن فضایی از 300 الی 1600 کیلو گرم در متر مربع خواهد بود .

ویژگی های عمده فوم بتن

۱-عامل اقتصادی : سبکی وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن یا توجه به نوع کاربرد آن , بطور کلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد چون در نتیجه استفاده از آن , وزن اسکلت فلزی و دیوار ها و سقف کاهش یافته و ضمنا باعث کاهش مخارج فونداسیون و پی در ساختمان می گردد که با توجه به خواص فوق , با سبک تر بودن ساختمان , نیروی زلزله خسارات کمتری را در صورت وقوع متوجه آن می سازد .

۲- سهولت در حمل و نقل و نصب قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته با فوم بتن هزینه کمتری را نسبت به قطعات بتنی دربرداشته و نصب قطعات بعلت سبکی آنها . بسیار آسان می باشد , هر گونه نازک کاری براحتی روی پوشش فوم بتن قابل اجراست و ضمنا چسبندگی قابل توجهی با سیمان و گچ دارد .

۳- خواص فوق العاده عایق بودن در مقابل گرما , سرما و صدا : فوم بتن به علت پائین بودن وزن مخصوص آن یک عایق موثر در مقابل گرما , سرما و صداست . ضریب انتقال حرارتی فوم بتن بین65 0/0 تا 435/0 k cal / m2 hc می باشد ( ضریب هدایت حرارتی یتن معمولی بین 3/1 تا 7/1 می باشد ) استفاده از فوم بتن بعنوان عایق باعث صرفه جویی در استفاده از وسائل گرم زا و سرما زا می گردد . فوم بتن عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب آگوستیک به سمار می رود که در نتیجه بعنوان یک فاکتور رفاهی در جهت جلوگیری از ورود صداهای اضافی اخیرا مورد توجه طراحان قرا کرفته است .

۴- خصوصیات عالی در مقابل یخ زدگی و فرسایش ناشی از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب : نظر به اینکه فوم بتن در قشرهای سطحی دارای تخلخل فراوان می باشد در نتیجه شکاف های موئین و و درزهای کمتری در سطح ایجاد می شود و اگر پوشش فوم بتن با ضخامت کافی مورد استفاده قرار گیرد در مقابل خطر نفوذ باران و رطوبت مقاومت مطلوبی خواهد داشت .

۵- مقاومت فوق العاده در مقابل آتش : مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده می باشد .

به طور مثال قطعه ای از نوع فوم بتن با وزن فضایی 700 الی 800 کیلو گرم در متر مکعب که حداقل 8 سانتی متر ضخامت داشته با شد به راحتی تا 1270 درجه سانتی گراد را تحمل می نماید و اصولا در وزن های پائین غیر قابل احتراق است .

۶- قابل برش بودن : به دلیل قابل برش بودن با اره نجاری و میخ پذیر بودن آن . کارهای سیم کشی و نصب لوازم برقی و تاسیسات خیلی سریع و به راحتی قابل عمل خواهد بود .

کاربرد فوم بتن در ساختمان

۱- شیب بندی پشت بام : فوم بتن با صرفه ترین و محکم ترین مصالح سبکی است که می توان از آن برای پوشش شیب بندی استفاده نمود . نظر به اینکه با دستگاه مخصوص به صورت بتن یکپارچه در محل قابل تهیه و استفاده است می توان مستقیما روی آن را عایق بندی یا ایزولاسیون نمود .

۲- کف بندی طبقات : به دلیل سبکی وزن فوم بتن و آسان بودن تهیه آن . می توان تمامی کف طبقات . محوطه و بالکن ساختمان را بعد از اتمام کارهای تاسیساتی با آن پوشانده و بلافاصله عملیات بعدی را مستقیما روی آن انجام داد .

فوم بتن ( اجرای کفسازی بتن سبک )

۳- بلوک های غیر بار بر سبک : با بلوک های تو پر به ابعاد دلخواه می توان تمامی کار تیغه بندی قسمت های جدا کننده ساختمان را با استفاده از ملات یا چسب بتن انجام داد . با این نوع بلوک ها علاوه بر اینکه از سنگین کردن ساختمان جلوگیری می شود عملیات حمل و نصب خیلی سریع انجام می گیرد و دست مزد کمتری هزینه می شود . پس از اجرای دیوار می توان مستقیما روی آن را گچ نمود . این بلوک ها دارای وزن فضایی بین 800 الی 1100 کیلو گرم می باشند .

۴- پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص : جهت ساخت دیوارهای سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن های ضد صدا می توان در محل با قالب بندی . فوم بتن را به صورت یک پارچه عمودی ریخت . به دلیل ویژگی عمده عایق بودن این نوع بتن . جهت عیق بندی سردخانه ها . گرم خانه‌ها . پوشش لوله های حرارتی و برودتی و ...... کاربرد مهمی دارد . ضمنا به دلیل اینکه عایق صدا می باشد برای موتورخانه ها و اتاق های آکوستیک مورد استفاده وسیع قرار می گیرد .

3-                بتن سبک لیکا

یکی از روش های تهیه دانه های سبک استفاده از کوره گردان است .وقتی برخی از انواع رس با دانه هایی به ریزی صفر تا دو میکرون در دمای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد در این کوره ها حرارت می بینند ،گازهای ایجاد شده در داخل آنها منبسط می شوند و هزاران سلول هوای ریز تشکیل می دهند .با سرد شدن مواد ،این سلول ها باقی می مانند و سطح آن ها سخت می شود .

مهمترین ویژگی های لیکا عبارتند از :

 
وزن کم ،عایق حرارت ،عایق صوت ، باز دارنده نفوذ رطوبت، مقامت در برابر یخ زدگی ،تراکم ناپذیری تحت فشار ثابت و دائمی ،فساد ناپذیری ،مقاومت در برابر آتش و PH نزدیک به نرمال .وزن کم این دانه ها و در نتیجه هزینه حمل پایین آن باعث شده است تا از لیکا در پر کردن فضاهای خالی استفاده شود .در کاربرد های خاص نظیر زیرسازی ساختمان و تسطیح و شیب بندی بام ،خواص عایق حرارتی و دوام لیکا مشخصات فنی مناسبی برای آن فراهم می کند .در راهسازی نیز از تراکم ناپذیری لیکا برای کنترل نشست پلاستیک بستر های سست استفاده می شود .همچنین جذب آب مناسب ،تخلخل و دوام لیکا آن را برای کشاورزی بدون خاک مناسب ساخته است . همین خواص باعث شده است تا در تصفیه فاضلاب های خانگی از فیلتر های ساخته شده از لیکا استفاده شود.

بتن لیکا

با استفاده از بتن لیکا کنترل حرارت و رطوبت با هم انجام می‌گیرد

منبع : ماهنامه پیام ساختمان و تاسیسات شماره 18

http://www.kanfanbeton.com/images/whatis1.gif

منبع:www.kanfanbeton.com
محسن سورگی ، www.hamkelasy.com

منبع: http://moein-omran.blogfa.com

بتن سازی در کارگاه

بتن سازی در کارگاه :

در کارگاه های کوچک پس از تعیین نسبت اختلاط شن و ماسه باید از پیمانه هائی چوبی استفاده نمود .

 ابعاد این پیمانه ها را باید طوری در نظر گرفت که اولا قابل حمل و نقل برای کارگر باشد ، ثانیا حجم آن طوری باشد که به تعداد صحیح یک متر مکعب شن و یا ماسه را پیمانه نماید مثلاً اگر ابعاد آنرا 50*50 به ارتفاع 25 سانتیمتر بسازیم با 16 پیمانه آن یک متر مکعب شن و ماسه خواهیم داشت و یا اگر ابعاد آنرا 50*50*50 بسازیم با 8 پیمانه یک متر مکعب شن و ماسه خواهیم داشت این پیمانه معمولا با چهار تخته که سطوح جانبی آنرا می پوشاند ساخته می‌شود و کف برای آن نمی سازند و کار با آن بدینگونه است که آنرا روی زمین گذاشته و با بیل آنرا پر می‌کند

 آنگاه دو نفر کارگر دسته های آنرا گرفته و آنرا بلند می‌کنند و با توجه به اینکه این پیمانه فقط دارای سطوح جانبی می‌باشد و ته ندارد محتویات آن روی زمین خالی می‌شود و یا کناره های همین قالب سطح فوقانی دانه های ریخته شده روی زمین را که تقریبا مخروطی شکل است قدری صاف کرده و پیمانه را روی آن گذاشته و مجدد آنرا پر می‌نمایند و آنقدر این کار را ادامه میدهند تا دانه بندی طبق نظر مهندس کارگاه تکمیل بشود آنگاه مقدار سیمان لازم را روی آن ریخته این توده شن و ماسه آماده برای اختلاط می‌باشد ، این پیمانه ها در مواقعی بکار می رود که بتن ریزی به مقدار کم بوده و مخلوط کردن دانه ها با دست انجام بگیرد و یا اینکه از بتونیر بدون پیمانه استفاده شود .
برای پیمانه کردن شن و ماسه هرگز نباید از بیل استفاده نمود زیرا تقریبا هیچوقت بیل پر شده دو نفر از لحاظ حجم و یا وزن با هم مساوی نیست و حتی بیل پر شده یک نفر در ساعات مختلف کار با هم متفاوت می‌باشد .

 حتی المقدور برای ساختن بتن حتی به مقدار کم باید از ماشین های بتن سازی ( بتونیر) استفاده نمود ، چنانچه به بتونیر دسترسی نباشد باید دو نفر کارگر با بیل در دو طرف توده شن و ماسه پیمانه شده ایستاده و آهسته آهسته از زیر توده را مخلوط نمایند پس از آنکه یک بار تمام توده را جابجا نمودند بار دیگر نیز آنرا مخلوط نمایند و توجه داشته باشند که حتما محتویات بیل را روی نوک توده جدید خالی نمایند زیرا دانه ها روی مخروط تشکیل شده غلطیده و بخوبی مخلوط خواهد شد آنگاه از کنار آنرا با آب مخلوط نموده و پس از بدست‌ آوردن بتن کاملا مخلوط شده و همگن بلافاصله آنرا مصرف نمایند در مورد ساختن بتن باید از مخلوط کردن کلیه توده با آب خودداری نموده و باصطلاح در مورد بتن نباید اخوره ( آبخوره ) درست کرد زیرا در این صورت آب به مقدار وسیعی سیمان موجود در لایه های بالائی را شسته و به قسمتهای زیرین شن و ماسه می برد که در این صورت سیمان به نسبت مساوی بین قسمتهای مختلف بتن تقسیم نشده و مخلوط همگن بدست نمی دهد همانطوریکه گفته شد در موقع بتن سازی باید حتما از ماشینهای بتن ساز استفاده نمود .

 بتونیرها دارای گردنده ای هستند که به آهستگی حول محوری مایل نسبت به افق میگردد و به وسیله تیغه هائی که در داخل آن تعبیه شده محتویات خود را مخلوط می‌نماید نوع بزرگتر آن دارای پیمانه می‌باشد که این پیمانه جهت شن و ماسه است و گنجایش آن بر حسب لیتر روی آن قید شده است این پیمانه به وسیله کارگران از شن و یا ماسه پر شده آنگاه به وسیله اهرمی محتویات آن به داخل دیگ خالی می‌گردد .

 باید دقت شود زمان مخلوط کردن کلیه دفعات بتن سازی مساوی باشد و تقریبا هر بار 5/1 دقیقه بعد از اضافه نمودن آخرین جزء بتن به دستگاه فرصت داده شود تا شن و ماسه را مخلوط نماید قبل از بارگیری مجدد دستگاه باید دقت شود که کلیه محتویات دفعه قبل تخلیه گردد . شروع کار همیشه مقداری سیمان و ماسه به بدنه دیگ مخلوط کننده می چسبد بدین لحاظ مشخصات اولین قسمت بین با سایر دفعات متفاوت خواهد بود برای جلوگیری از این موضوع بهتر است قبل از شروع کار قدری سیمان و ماسه را در دیگ بتونیر چرخانیده و تخلیه نمایند آنگاه مخلوط اصلی را بارگیری کنند بدین ترتیب مشخصات کلیه یقسمتهای بتن یکسان خواهد بود . بهتر است تمام محتویات دیگ به روی زمین و حمل آن به وسیله فرقون خود داری شود زیرا این جابجائی ها ممکن است اجزاء متشکله بتن را از همدیگر جدا نموده و کیفیت کار را پائین بیاورد بطور خلاصه با هر وسیله که بتن جابجا می‌شود اعم از پمپاژ یا دمپر یا باگت های حمل بتن می باید توجه شود که اجزاء متشکله بتن از همدیگر تفکیک نشود . بعضی از ماشینهای بتن سازی دارای ظرف آبی می‌باشد که پس از تنظیم آب لازم را به داخل دیگ خواهد ریخت باید توجه داشت که همیشه باندازه کافی آب داخل این منبع موجود باشد اگر چنین دستگاهی روی بتونیر نصب نباشد جهت آب ریختن در مخلوط می باید از سطلهائی که قبلا ظرفیت آن را معلوم کرده ایم استفاده نمود و مقدار آب ریخته شده داخل دیگ دقیقا مشخص بوده و در دفعات مختلف بتن سازی به یک مقدار آب مصرف نمود .

 بتن باید بحدی روان باشد که دانه های آن بخوبی روی یکدیگر غلطیده و کاملا آرماتورها را احاطه نموده و گوشه های قالب خود را کاملا پر نموده و کلیه هوای موجود در قالب از آن خارج شود و باید حداقل آب ممکنه را که برای انجام کارهای فوق لازم است مصرف نمود زیرا همانطور که قبلا توضیح داده شد آب بیشتر از اندازه تبخیر شده و جای آن به صورت لوله های موئین باقی مانده و سبب پوکی قطعه بتونی می‌گردد . پس از اتمام کار دیگ بتونیر می باید به وسیله آب و قدری ماسه تمیز شده و برای روز بعد آماده باشد قبل از شروع کار می‌باشد تیغه های داخل دیگ معاینه شده و از سالم بودن آن مطمئن شویم همچنین وسائل توزین و منابع آب بتونیر باید کنترل شده مخصوصا عقربه های توزین مصالح باید به وسیله چند کیسه سیمان که وزن آنها معلوم است کنترل شود .

 روز قبل از بتن ریزی باید کلیه مصالح و ابزار کار از قبیل شن و ماسه ـ سیمان ـ آب ـ گازوئیل ـ روغن فیلتر گازوئیل ـ بیل ـ فرقون ـ و غیره در پاکار ( مرکز بتن سازی ) حاضر بوده و به وسیله سرپرست بتن ریزی بازدید شود مخصوصا کار بتونیر سیم های بکسل ـ تسمه های نقاله از روز قبل آزمایش شود .

 بتن ریزی :

 قبل از بتن ریزی باید کلیه آرماتورها با نقشه کنترل شود ، مخصوصا دقت شود که آرماتورها به همدیگر با سیم آرماتوربندی بسته شده باشد و اگر جائی فراموش شده باشد مجددا بسته شود . فاصله آرماتورها یکنواخت باشد زیرا اغلب اتفاق میافتد که در تیرهای اصلی که آرماتورها نزدیک همدیگر بسته می‌شود فاصله بین‌ آرماتورها یکنواخت نیست ، بعضی از آنها بهمدیگر چسبیده و نیز بعضی با فاصله از همدیگر قرار میگیرند این موضوع باعث می‌شود که بتن نتواند کلیه میله گردها را احاطه نموده و قطعه همگن و توپری به وجود بیاورد . باید محل بتن ریزی عاری از خاک و مواد زائد باشد اگر بین اتمام کار آرماتوربندی و بتون ریزی چند روز فاصله باشد حتما می باید محل کار با دقت بیشتری بازدید شود .

کلیه قسمتهای قالب بندی باید با دقت بازدید شود از استحکام تیرها و دستک ها و قالب ها باید مطمئن بشویم زیرا همانطوریکه میدانیم تا چند روز کلیه وزن بتن و آرماتورهای آنرا همین قالب ها تحمل خواهند نمود و اگر نقطه ضعفی در آن باشد که نتواند بار بتن را تحمل نماید و در موقع بتن ریزی شکسته و فرو ریزد ضرر مالی بزرگی به کار وارد خواهد شد زیرا در روز بتن ریزی که رفت و آمد روی قالب زیاد بوده و هر کس به کاری مشغول می‌باشد مشکل بتوان اقدام به تعمیر کفراژبندی نمود . در تمام روز بتن ریزی حتما باید یک نفر کارگر با تجربه مدام قالب ها را کنترل نموده و اثرات اضافه شدن وزن را روی آنها در نظر داشته باشد و در موقع بروز خطر فوری افراد دیگر را مطلع نماید .

 وقتیکه قالب بندی چوبی است و رویه فلزی ندارد باید قبل از بتن ریزی از روغن کاری کلیه قسمتهای قالب مطمئن شویم . این روغنکاری اولا باعث شده آب بتن را نمی مکد و باعث فساد بتن نمی گردد .

 در موقع بتن ریزی باید از رفت و آمد زیاد روی آرماتورها جلوگیری نمود زیرا در اینصورت در اثر وزن کارگران در آرماتورها انحنای موضوعی بوجود خواهد آمد . بهتر است از قسمت جلو ( آنطرف که به مرکز تهیه بتن نزدیک تر می‌باشد ) شروع به بتن ریزی نموده و رفته رفته کار را ادامه بدهیم باید کاملا مطمئن شویم که بتن تمام گوشه های قالب را پر نموده و کرمو نمی باشد در مورد ستونها با نواختن ضربه های یکنواخت به بدنه قالب و کوبیدن ، بتن باید در آن ارتعاش ایجاد نمود تا بتن در قالب بخوبی جابجا شود .

 و در دالها و تیرها و سقفها باید با کوبیدن مداوم بتن آنرا به تمام گوشه های قالب راهنمائی نموده و جسم توپری بوجود آوریم . در بتن ریزی با ارتفاع زیاد بهتر است آنرا در لایه های 30 سانتیمتری ریخته و هر لایه را بخوبی کوبیده و بعد لایه بعدی را بریزیم در بتن ریزی سقف باید سطح آنرا کاملا ماله کشی نموده و در مواقع ماله کشی باید توجه داشت که کلیه میله گردها و تنگها داخل بتون قرار گرفته و حداقل 5/2 سانتیمتر روی آن با بتن پوشیده شود این مقدار معمولا در نقشه های اجرایی قید شده است .

 در موقع بتن ریزی های با ارتفاع زیاد مانند دیوارها و سدها چنانچه آب اضافی بتن بالا بیاید باید بتن بعدی را قدری خشک تر ریخت تا این آب جمع شود باید حمل بتن به صورت پیوسته انجام گیرد تا حتی المقدور اجزاء آن از همدیگر جدا نشود . در مواقعی که بتن باید به راههای دور حمل گردد باید حتما از ماشینهائی که دارای منبع گردان می‌باشند استفاده نمود . در مواقعی که مشاهده کنیم اجزاء بتن در اثر حمل و نقل از یکدیگر جدا شده است قبل از مصرف باید به وسیله بیل چند بار بتن را برگردان نمود .

 تا آنجا که ممکن است بهتر است که بتن ریزی بدون وقفه انجام گیرد . بطوریکه در موقع سخت شدن یکپارچه باشد ولی نظر باینکه این کار همیشه ممکن نیست و گاهی مجبور هستیم که بتن ریزی را تعطیل نموده و کار را دوباره شروع کنیم در چنین مواقعی می باید محل قطع بتن حتما با نظر مهندس کارگاه انجام شود زیرا محل قطع بتن باید در جائی باشد که نیروهای وارده صفر بوده و یا حداقل باشد در موقع قطع بتن ریزی باید چند عدد فولاد کمکی در مقطع گذاشته شود روز بعد باید سطح قطع شده کاملا با آب شسته شده و از گرد و خاک و مواد اضافی پاک گردد آنگاه باید با قدری دوغاب سیمان خالص محل را اندود نموده آنگاه بتن ریزی جدید را شروع نمود و بهتر است حتی المقدور از مصرف چسب و هر گونه مواد دیگر در بتن خود داری گردد .

 جتی المقدور باید بتون در محل نهائی ریخته شود و از تکرار حمل آن خودداری گردد اگر تراکم آرماتور درگودی قابل ملاحظه و زیاد باشد باید ناودان و یا تیغهائی پیش بینی شود که بتن را به ته قالب برساند و فرو ریختن بتون از لابلای آرماتورها مجاز نیست زیرا ممکن است باعث جدا شدن مواد متشکله بتون گردد . اگر تراکم آرماتور در کف و قالب باشد باید در آن قسمت از بتون از مصالح ریز دانه تری استفاده شود و یا اگر ممکن باشد اول چند سانتیمتر ( طبق نقشه ) در کف قالب بتون بریزیم آنگاه شبکه آرماتور را در جای خود قرار دهیم ولی این کار در اغلب مواقع امکان ندارد .

بتن ساز آلبا

البا در سال ۱۹۴۸ تاسیس شد و از همان ابتدا هدف خود را تولید تجهیزات و ماشین آلات صنعت بتون با کیفیت و استانداردهای بالا قرار داد. دستگاههایی که از نظر کیفی، عملکرد و قیمت مناسب همیشه پیشرو بوده اند

. البا با داشتن بیش از ۱۸۰ پرسنل مجرب همیشه در حال جستجوی راههای بهتری برای نیل به کیفیت بالاتر است. همه قطعات در اتلینگن آلمان (منطقه ای که البا در آن قرار دارد) طراحی و ساخته می شود. سپس قبل از تحویل به مشتری عملکرد همه دستگاهها و سیستمهای کنترل در البا تست می شود. مهندسی و طراحی پیشرفته یکی از شعارهای اصلی الباست. حتی در سال ۱۹۴۹ نیز البا اولین دراگلاین الکتریکی دنیا را با نام "Ettlinger hand scraper" تولید کرد. دیگر محصولات ابتکاری البا بدین شرح هستند:


اولین دستگاه تولید بتون فشرده فول متحرک، اولین دراگلاین فول اتوماتیک، اولین سیستم کنترل کامپیوتری.


DIN EN ISO 9001:2000 ضامن کیفیت خوب محصولات الباست.


این نوع بچینگ پلانت دارای ظرفیت ۳۸ الی ۱۰۵ متر مکعب در ساعت بوده، که معمولا ظرفیتهای پایین آن، ۳۸ الی ۶۰ متر مکعب، آن مورد استفاده قرار می گیرند. 

استفاده از این نوع بچینگ پلانت نیاز به لودر جهت شارژ مصالح را از میان برداشته یا بسیار کم می کند. سیستم دراگلاین مصالح را به سمت بالای دپو می کشاند و مصالح به صورت ثقلی از زیر آن به باکت تخلیه شده و پس از توزین در باکت به سمت میکسر حرکت کرده و به همراه سایر مواد بتون مخلوط شده و بتون آماده را تشکیل می دهد.

از این بچینگ پلانت ها در موارد زیر استفاده می شود: 


- بتون با دانه بندی حداکثر ۳۷ میلی متر

- در مناطق معتدل یا سردسیر (با توجه به تابش آفتاب به مصالح)

بتن ریزی در هوای سرد

بتن ریزی در هوای سرد

 ((کنترل دمای مخلوط بتن و بررسی مشکلات و راهکارهای بتن ریزی در هوای سرد))

- مقدمه :

به طور کلی کنترل دمای اولیه مخلوط بتن به واسطه اثر بخشی قابل ملاحظه ای که در خواص بتن از جمله مقاومت فشاری،مدول الاستیسیته، نفوذ پذیری و … خواهد داشت از اهمیت ویژه ای برخوردار است و بررسی مسائل و مشکلات آن جایگاه ویژه ای را در مباحث تکنولوژی بتن به خود اختصاص داده است و به تناسب اهمیت آن،لازم است بررسی های کارشناسی مربوطه صورت پذیرد.

مجموعه مباحث مرتبط با این موضوع را می توان مشخصا به دو قسمت عمده تقسیم نمود:

الف - بتن ریزی در هوای گرم

ب - بتن ریزی در هوای سرد

هر یک از این دو بخش مسائل مختص به خود را دارا بوده و بسته به شرائط آب و هوایی منطقه ای که پروژه در آن اجرا می شود،تدابیر مربوطه نیز در نظر گرفته می شود.

در پروژه بندر پتروشیمی پارس به طور عمده با شرایط بتن ریزی در هوای گرم مواجه هستیم و عمده مشکلات دمایی بتن به این بخش مربوط می شود،ولی در شرایط خاص و محدودی نظیر زمستان و خصوصا به هنگام شب ، بررسی مسائل بتن ریزی در هوای سرد نیز ضرورت پیدا می کند. به ویژه با توجه به احساس نگرانی کارفرمای محترم پروژه بندر پتروشیمی پارس در خصوص امکان به وقوع پیوستن یخبندان در منطقه عسلویه،بررسی این مسئله اهمیت مضاعف و ویژه ای را می طلبد.طبق تحقیقات موجود مشخص شده است که پائین آمدن دمای بتن هر چند منجر به مقاومت فشاری28 روزه بیشتری در بتن می شود،اما روند کسب مقاومت بتن در ساعات اولیه را اندکی کاهش می دهد.

دمای مخلوط بتن:

مصالح بتن اعم از سیمان،آب،سنگدانه و افزودنی ها،متناسب با دمای اولیه و جرمی که دارند در تعیین دمای مخلوط بتن تاثیر گذار

می باشند و لذا با داشتن این پارامترها می توان دمای مخلوط بتن را تعیین نمود:

                    Ww.Cw.Tw + (Wws- Ws).Cw.Ts+(Wwa-Wa).Cw.Ta+Ws.Cs.Ts+Wa.Ca.Ta+Wc.Cc.Tc   T=                 

                                      (Ww+(Wws-Ws)+(Wwa-Wa)).Cw+Ws.Cs+Wa.Ca+Wc.Cc                                                                   

در این رابطه مجهولات WwsوWwa وزن شن مرطوب و ماسه موطوب هستند.همچنین  Wc,Ws,WaوWw وزن شن خشک،ماسه خشک،سیمان و آب لازم بوده و مجهولاتT , Tw, Tc, Ts, Ta به ترتیب دمای شن مرطوب،دمای ماسه مرطوب،دمای سیمان،دمای آب و دمای تعادل مورد نیاز برای مخلوط بتن است.C w ظرفیت گرمایی ویژه آب و ,Ca, Cc  و Cs به ترتیب ظرفیت گرمایی ویژه سیمان،شن و ماسه می باشد و مقادیرشان معلوم است:                                                            C     w =1  Kcal/Kgc                                              

Cc = O.22    Kcal/ Kgc                Ca = Cs = O.20  Kcal/Kgc

بنابراین می توان با تنظیم دمای هر یک از مصالح به دمای  

بنابراین می توان با تنظیم دمای هر یک از مصالح به دمای مطلوب و مورد نظر برای بتن رسید.

-         تدابیر لازم:

راه حلهای متفاوت ومختلفی را می توان برای حل مشکلات دمایی بتن پیشنهاد نمود اما تصمیم گیری نهایی در مورد استفاده از یک یا چند مورد از آنها منوط به بررسی های دقیقتر و آنالیز اقتصادی هر یک از موارد می باشد.

یکی از اولین و بدیهی ترین راههایی که جهت بالا بردن دمای بتن به نظر می رسد گرم کردن آب مورد استفاده می باشد.   

همچنین محفوظ نگه داشتن منبع آب از یخ زدن، با استفاده از عایق حرارتی نظیر پشم شیشه مفید می باشد.استفاده از آب گرم معمولا برای دماهای پائین تر از 7 درجه سانتی گراد معمول و مرسوم می باشد.دمای سیمان به هنگام تخلیه از بونکر به سیلو،طبق اندازه گیریهای انجام شده در کارگاه،به حدود 83 درجه سانتی گراد می رسد و اگر برنامه بتن ریزی به صورتی تنظیم شود که بتن از سیمان تازه تخلیه شده که حرارت بالایی دارد استفاده گردد،بتن با دمای بالاتری حاصل خواهد شد.

یکی دیگر از راهکارهای مورد بررسی این است که با تدابیر و تمهیداتی مقاومت اولیه بتن را افزایش دهیم تا تاثیر نا مطلوب کاهش دما در روند کسب مقاومت بتن، جبران شده باشد.استفاده از سیمان تیپ III که دارای درصدهای بالاتری از C 3 S  و C 3 A است موجب می شود

مقاومتهای فشاری 3و7 روزه به ترتیب با مقاومتهای 7و28 روزه بتن ساخته با تیپ  Iو II معادل شود.همچنین می توان با پر مایه تر کردن مخلوط بتن و افزایش عیار سیمان،مقاومت اولیه آن را افزایش داد.

تدبیر دیگر استفاده از مواد زود گیر کننده است.رایجترین و پرمصرفترین زودگیر کننده،کلرید کلسیم است و جزء فعال اکثر تسریع کننده هایی است که تحت عناوین تجاری مختلف فروخته می شود.استفاده از مقادیر صحیح این ماده باعث افزایش مقاومت اولیه بتن در هوای سرد و حفاظت بهتر در مقابل آسیب ناشی از دمای یخ زدگی می گردد.مقدار مصرفی کلرید کلسیم باید به میزان لازم برای حصول نتایج مطلوب ،محدود شده و توصیه می شود از 2 درصد وزنی سیمان تجاوز نکند. غالبا میزان یک درصد جهت تامین خواسته ها کفایت می کند .نتیجه تحقیقات نشان می دهد که افزودن کلرید کلسیم به بتن می تواند مقاومت اولیه را تا 10 برابر افزایش دهد.

کلرید کلسیم مانند یک کاتالیزور در واکنش هیدراتاسیون C3S  عمل می کند.البته باید توجه داشت وجود کلرید کلسیم در بتن فقط در مورد بتن غیر مسلح مناسب است و در بتن مسلح موجب خوردگی فولاد می شود.

برخی دیگر از تسریع کننده های حاوی سیلیکات ها و کربنات های قلیائی، فلوئوسیلیکات ها و تری آتانولامین ها نیز جهت این منظور مفید هستند.مواد افزودنی زودگیرکننده در بازار متنوعند،اما به نظر می رسد استفاده از مواد زیر نتایج مطلوب را در پی داشته باشد.

1-     Sikament HE200 که یک فوق روان کننده زودگیر برای بتن و ملات است.این افزودنی در مواردی که مقاومت اولیه بالا پس از 8 ساعت مورد نظر باشد،در بتن با دمای حد اقل 5 درجه سانتی گراد قابل استفاده است.با استفاده از این افزودنی می توان نسبت آب به سیمان را تا حدود10 درصد کاهش داد و افزایش حدود 50 درصد در مقاومت اولیه را بدست آورد.

2-     چنانچه مقاومتهای اولیه بالاتری مورد نیاز باشد می توان از Sikarapid 1 استفاده نمود.

3-     افزودنی Conplast SP333 از شرکت فوسروک نیز به نظر می رسد مناسب باشد.

مصالح به هنگام روز در برابر نور خورشید قرار داشته و در حال گرم شدن هستند،و با توجه به این که تبادل حرارتی مصالح به مقداری زمان نیاز دارد،می توان گفت بهترین و مطلوبترین زمان برای رسیدن به بتن با دمای بالا تر،حوالی بعد ازظهر تا حدود نیمه شب است . در این محدوده زمانی،بیشترین مقدار گرمای ممکن جذب بتن می شود.عکس این حالت به هنگام صبح اتفاق می افتد یعنی مصالح در طی شب تا صبح در حال از دست دادن حرارت هستند و برای مواقعی که بتن سردتر و بادمای پائین تر مورد نظر باشد،بتن ریزی صبح زود تا قبل از ظهر مناسبترین زمان خواهد بود.

با توجه به وضعیت زمانی و آب وهوایی که در حال حاضر در آن قرار داریم،مشکلی که با آن مواجه هستیم،دمای اولیه بتن نیست چرا که با استفاده از مطالب ذکر شده،می توان دمای بتن را آن گونه که نیاز پروژه ایجاب کندتنظیم نمود.مساله اصلی مطرح که باید بررسی شود،دمای عمل آوری پائین است که بر روند تولید آنتی فرها تاثیر می گذارد و اثر آن به این صورت است که کسب مقاومت را کند

می کند.بحث اساسی و مساله اصلی که باید تحلیل شودکاهش دمای متوسط هوا و بررسی تاثیر آن بر خواص بتن است.

با تدابیری که در حال حاضر اتخاذ شده است،از عایق پشم شیشه به عنوان عایق حرارتی آنتی فرها استفاده می شود.بررسی های موجود بر روی آنتی فرهای تولید شده نشان می دهد دمای مغزه بتن به حدود 63 درجه سانتیگراد می رسد.همچنین دمای سطح بتن حدود 53 درجه سانتیگراد شده است.این در حالی است که در همین زمان دمای محیط 19 درجه بوده است.این مطلب بیانگر آن است که عایق حرارتی پشم شیشه به خوبی می توانددمای بتن را حفظ کرده و از کاهش آن جلوگیری نماید.لذا عمل آوری همه آنتی فرها در روزهای نخست در شرایط یکسان قرار داشته و بالطبع کسب مقاومت آنها نیز مشابه است.بنا بر این می توان نتیجه گرفت،در شرایط موجود حتی اگر دما افت کرده باشد و به حد یخبندان هم برسد عایق حرارتی قادر است حرارت بتن را حفظ کرده و عمل آوری بتن روال معمول خود را داشته باشد.در عین حال در صورتی که این وضعیت کافی تشخیص داده نشود می توان با افزایش ضخامت لحاف پشم شیشه و دو لایه کردن آن،ضریب اطمینان بیشتری را بدست آورد.

-         خلاصه و نتیجه گیری :

به طور خلاصه می توان تمهیدات زیر را جهت کنترل دمای بتن مورد نظر قرار داد :

1- بتن ریزی در نیمه دوم شبانه روز (12ظهر تا 12 شب) جهت رسیدن به بتن با دمای بالاتر

2- عایق پوش کردن منبع آب جهت حفظ دما و جلوگیری از یخ زدگی آن

3- گرم کردن آب

4-

5- استفاده از افزودنی هایی که از یخ زدن بتن جلوگیری کند.

6- در صورت امکان استفاده از سیمان تیپ III  در صورت وجود، جهت کسب مقاومت سریعتر برای بتن های غیر حجیم

7- افزایش عیار سیمان و به تبع آن رسیدن به حرارت هیدراتاسیون بیشتر و دمای بالاتر و کسب مقاومت بیشتر  (برای بتن های غیر حجیم)

8- استفاده از مواد افزودنی تسریع کننده مقاومت حاوی کلرید کلسیم  (برای بتن های مسلح کمتر از 2 درصد)

9- دو لایه کردن لحاف پشم شیشه ها جهت حفظ بهتر دمای آنتی فرها 

بتن ریزی در زیر آب

بتن ریزی در زیر آب

بتن ریزی در زیر آب در ساختمانهای دریایی و آبی به کار می رود و لازمه آن :

کاربرد روشهای ویژه برای جلوگیری از خطر آب شستگی است ، استفاده از فرمول مخصوص برای ترکیب بتن ، تا بتون همگنی خود را به هنگام فرو رفتن در آب حفظ کند .

1- روشهای مورد استفاده

برای بتن ریزی در زیر آب، چندین روش به کار برده می شود که تمام آنها حاصل یک اصل می باشند : به استثنای اولین بتنی که در زیر آب قرار داده می شود ، بقیه باید طوری ریخته شوند که در تماس با آب واقع نشوند ، بیشترین طرق مورد استفاده به شرح زیرند :

* روش پشته پیشرو

این روش در جاهایی به کار می رود که عمق آب کم بوده (حداکثر 8ر0متر9 و آب به حد کافی آرام باشد . روش این است که ابتدا مقداری بتن در آب ، روی شیب ساحل ، می ریزند، تا سطح بتن به بالای آب برسد ، سپس بتن ریزی را روی آن ادامه می دهند . بتن جدید مقداری را که اول ریخته شده به طرف آب می راند ، و این بتن است که در ادامه بتن ریزی ، در تماس با آب خواهد بود و بقیه محفوظ خواهد ماند .

* روش بتن ریزی با لوله در داخل آب

این روش به کار می رود و نتیجه بهتری دارد . طریقه عمل این است که لوله ای فلزی ، به قطر 25 تا 45 سانتی متر ، که به طور موقت پاین آن را بسته اند ، در آب فرو برده می شود و از داخل آن بتن را به پایین می فرستند ، و موقعی که وزن بتن ریخته شده از رانش آب روی دهانه بیشتر می شود ، بتن بیرون می ریزد و توده هایی به شکل حباب تشکیل می دهد که به تدریج که بتن اضافه می کنند ، بزرگتر می شود .

لازم است که انتهای لوله در داخل بتن ریخته شده باقی بماند تا اثر آب فقط بر رویه حباب محدود گردد . این روش ، به ویژه برای بتن ریزی در زیر آب پی پیاه های پلها (تحت حفاظت سیرهای فلزی یا سد موقتی) و برای بتن ریزی شمع ها و دیوارهای جدا کننده ، در زر گل بنتونیت ، به کار برده می شود .

2- مشخصات بتن ریخته شده در زیر آب

مشخصات بتن مورد استفاده در زیر آب را باید آزمایشگاه متخصص و با سابقه در این نوع کار تعیین کند ، و نکات زیر رعایت شود :

چون بتن را زیر آب نمی توان لرزش داد ، لذا باید سفتی بین 14 تا 16 سانتی متر داشته باشد که با اضافه کردن موادی که حالت خمیری به بتن بدهد و یا آن را روان تر نماید می توان تامین کرد .

مواد ریز کوچکتر از 80 میکرون (که ذرات سیمان هم جزو آن است) بیشتر از 400 کیلوگرم در متر مکعب بتن باشد ، تا در مقابل آب شستگی بهتر مقاومت کند .

غالباً افزودنی های بتن کاهنده مقدار آب و دیر گیرکننده بتن به کار گرفته می شوند .

موسساتی که بتن آماده به کار تهیه می کنند ، در این موارد موادی از نوع کولوییدها به صورت گرد به بتن در حال مخلوط شدن اضافه می نمایند . این مواد با اجزای ریز بتن پوششی را به وجود می آورند ، که در برابر شسته شدن مقاوم است .

برقراری پناهگاه حفاظتی

این عمل در تکمیل روش هایی که ذکر شد و برای کاهش اثرات تشعشع آفتاب یا باران بر روی بتن تازه انجام می شود. ضمنا نباید برقرار کردن پرده هایی را در دو طرف ساختمان که جریان هوا را از روی بتن محدود می کند (جریان هوایی که سبب تسریع تبخیر می شود) فراموش کرد.

3- شرایط اجرایی عمل آوری بتن (کیورینگ)

عمل آوری بتن پس از قالب برداری و بر حسب طول مدتی که قالب بر قرار بوده انجام می شود.

اگر روی بتن قالب بندی نداشته باشد مانند کف ها ، سطوح بالای تیرها ، و سطوح از سرگیری بتن ریزی ، عمل آوری بتن بلافاصله پس از اینکه آب زیادی را از دست داد (سطح بتن مات شد)، انجام می شود :

طول مدت ادامه عمل آوری تابع چندین عامل است:

سرعت سخت شدن بتن که تابع طبقه مقاومت بتن است،

رطوبت نسبی هوا،

گرمای هوا،

باد،

تابندگی آفتاب،

از سرگیری بتن ریزی

کمتر اتفاق می افتد که یک سازه بتنی در یک مرحله بتن ریزی شود . لذا باید در پایان بتن ریزی مرحله اول، و در ابتدای مرحله بعدی، ترتیباتی اتخاذ گردد که ظاهر بتن قابل پسند شود، و به پیوستگی مکانیکی هم خدشه ای وارد نگردد .

برای تامین زیبایی منظر ، به هنگام تهیه طرح ، مقاطع از سرگیری بتن ریزی را مشخص می نمایند و برای حسن انجام کار باید:

روی قالب ها ، در نقاط تعیین شده قطعه چوبهای تراشیده ای قرار داد تا در سطح بتن یک خط صاف به وجود آورد ، و یا در خط از سرگیری بتن ریزی "فرو رفتگی ایجاد شود که جزیی از منظره بنا به چشم آید . ضمناً ضخامت پوششی میله های فولادی در مقطع فرو رفته باید کافی باشد .

نقشه آهن بندی باید طوری تهیه شود که از سرگیری بتن ریزی در مقطع پیش بینی شده میسر باشد ، البته آهنهای انتظاری که احیاناً لازم باشند ، در نقشه منظور شده باشد .

در از سرگیری بتن ریزی باید دو گونه آماده سازی ، هر دو روی بتن مرحله اول رعایت شود : یکی بعد از بتن ریزی مرحله اول و دوم قبل از شروع بتن ریزی مرحله دوم .

1- آماده سازی بعد از بتن ریزی مرحله اول

از سرگیری بتن ریزی ممکن است در سطحی افقی یا سطحی قائم انجام شود ، ولی در هر حال باید سطح بتن قبلی زبر و عاری از شیره سیمان و گردوخاک و برآمدگی و تیزی قابل خورد شدن و ضایعات بتن و هر نوع ماده خارجی باشد .

اگر سطح بتن ریزی افقی باشد ، ولو اینکه در آن آهنهای انتظار وجود داشته باشد ، بتن ریزی به سهولت انجام و سطح افقی به آسانی به دست می آید . ولی برای سطوح قائم لازم است قالبی قبلاً قرار داد تا کار به نتیجه برسد .

قالب برای از سرگیری بتن در سطح قائم ممکن است :

مانند سایر سطوح قسمت مورد عمل بنا باشد، به ترتیب فوق ولی با نصب شبکه فولادی یا قطعه فلز گسترده ، یا با شبکه فلزی ریز بافت که به وسیله گیره هایی کشیده شده و در جا نگهداری شده باشد .

آماده کردن محل از سرگیری بت ممکن است در زمانهای مختلف پس از بتن ریزی مرحله قبلی انجام شود:

- حالت بتن نسبتاً تازه و یا در حال گیرش (حدود 2 تا 3 ساعت پس از بتن ریزی)

آماده سازی محل از سرگیری بتن ، در این حالت تنها در سطوح افقی میسر است ، و عبارت است از شستن سطح بتن با آب تحت فشار خفیف (5 بار) که شیره سیمان را پاک کرده و سنگدانه های داخل بتن را آشکار می سازد .

- حالت بعد از پایان گیرش بتن (3 تا 24 ساعت پس از بتن ریزی)

در این حالت ، آماده سازی ممکن است هم در سطوح افقی و هم در سطوح قائم ، بلافاصله پس از قالب برداری و کندن شبکه فلزی انجام شود . طرز عمل این است که سطح بتن با آب تحت فشار تا حدی که مورد نظر است پاک شود .

- حالت پس از سخت شدن بتن

این روش که در تمام موارد قابل اجراست ، از سایر موارد گرانتر است و در آن چکش هوایی یا کلنگ حجاری به کار برده می شود و در پی آن ، با هوای تحت فشار سطح بتن را پاک می کنند . این روش تنها در صورتی که نتوانسته باشند در شرایط قبلی اقدام کرده باشند ، اجرا می شود .

- به تاخیر انداختن سخت شدن بتن

یک ماده تاخیر کننده گیرش روی سطح بتن می پاشند ، تا بتوانند بدون مشکلات اضافی ، کار از سرگیری بتن را به تاخیر اندازند . در این مورد باید حداکثر توجه به سطح مورد نظر معطوف گردد ، زیرا هر تجاوزی که به سطح مورد نظر بشود ، در موقع به کار برد هوا فشرده یا آب تحت فشار ، منجر به خسارت دیدن آن خواهد شد .

برای سطوح قائم ، بهتر است یک کاغذ مخصوص آغشته به ماده تاخیر کننده روی سطح مورد نظر چسبانده شود . در مواردی که آب تحت فشار به کار برده می شود ، باید آب یا شی به حد وفور انجام شود تا تمام آبهای آلوده به شیره سیمان تخلیه گردد .

2- آماده کردن محل قبل مرحله دوم بتن ریزی

برای اینکه بتن مرحله دوم بتواند گیرش را در شرایط مناسب انجام دهد ، و با بتن مرحله اول یک پارچه گردد ، کاری که معمولاً انجام می دهند ، اشباع کردن سطح بتن مرحله اول از آب است تا سطح خشک بتن مرحله ، آب بتن مرحله دوم را نکشد .

بررسیهای زیادی جهت تهیه چسبهایی خاص برای بتن انجام شده ، که از سرگیری بتن ریزی آسان گردد . این مواد گاهی "مواد چسبان" نامیده می شود . هر چند آنها گران قیمت هستند ، ولی نتیجه کاربردشان رضایت بخش است . با این وجود در هر مورد حساسیت آنها به آب باید بررسی شود .

کاربرد بتن در شرایط جوی سخت

هنگامی که در کارگاه ، درجه گرمای هوا کمتر از 5 درجه سانتی گراد ، و یا بالاتر از 25 درجه باشد ، باید ترتیبات خاصی هم در مرحله بتن سازی و هم در مرحله کاربرد آن اتخاذ شود .

انواع محصولات بتنی

با قرار دادن اعضای کششی در قطعات بتنی توان کششی آنها را بالا می برند. این تکنیک محصولات بتنی را به دو دسته اصلی قطعات بتنی غیر مسلح و قطعات بتنی مسلح تقسیم می نماید.

با بالا رفتن مهاجرت به شهر و گسترش جمعیت در آنها ، نیاز به ابنیه روز به روز افزایش می یابد. این مساله متخصصان دانش ساختمانی را بر آن داشت که در شرایط مطلوبی که در کارخانه ها فراهم می آورند در تمام طول سال قطعات بتنی را در مدت زمان کوتاه ریخته و آماده مصرف نمایند.این پیشرفت قطعات بتنی را به دو سته کلی محصولات بتنی در محل ریخته شده و محصولات بتنی پیش ساخته تقسیم می نماید.

بتن مسلح

بتن در برابر فشار مقاوم است ، مقاومت آن در برابر خورد شدگی بین N/mm2 20 – 40 است و این مقدار در بتن های محکم N/mm2 100 می باشد. با این حال مقاومت بتن در برابر کشش فقط 10 در صد مقاومت فشاری آن است. فولاد به عنوان یک ماده تقویت کننده در همه جا پذیرفته شده، چون مقاومت کششی بالایی دارد و ضریب انبساط حرارتی آن نزدیک به بتن است. قرار گیری فولاد در بتن مسلح بسیار مهم است. و باید اطمینان حاصل کرد که نیروه های کششی و برشی بر فولاد منتقل می شوند. میلگردهای طولی نیروهای کششی را تحمل می کنند در حالی که میلگرد های عرضی ( خاموت) نیروهای برشی را متحمل می شوند و همچنین فولا را در داخل بتن ثابت نگه می دارند . به همبن دلیل خاموت ها بیشتر در محل هایی که نیروی برشی زیاد است و جود دارند، هرجند می توان از خم کردن میلگرد نیز برای این منظور استفاده کرد.

فولاد مورد استفاده در بتن مسلح به صورت میلگرد ، میلگرد آجدار و یا میلگرد آجدار تاییده تولید می شود . فولاد با مقاومت بالا نیز با نورد گرم به میلگرد آج دار تبدیل می شود و همچنین با آهنکاری سرد به به میلگردهای تاییده آجدار تبدیل می شود.

حد اقل مقاومت متوسط فولاد با مقاومت بالا N/mm2 460 است ، تقریبا دو برابر فولاد معمولی . از فولاد ضد رنگ می توان در جاهایی که خطر خوردگی و جود دارد برای بتن مسلح استفاده کرد. شبکه های فولادی جوش کاری شده ( مش ) نیز برای تقویت دال های بتنی ، راه ها و بتن پاشیده شده به کار می رود.

پیوند بین بتن و فولاد

برای اینکه بتن مسلح بتواند به عنوان یک ماده مرکب عمل کند باید پیوند بین بتن و فولاد محکم باشد ، به این ترتیب همه نیروهای کششی به فولاد منتقل می شوند.

شکل و وضعیت سطح فولاد و کیفیت بتن همگی بر قدرت پیوند تاثیر می گذارند.

برای اینکه کارآتر ین پیوند ممکن به دست بیاید ، باید سطح فولاد پوسته به صورت زنگ نداشته و چرب نباشد ، ولی لایه نازک رنگی را که معمولا در نگه داری در کارگاه ایجاد می شود نباید برداشت. استفاده از انتهای قلاب شده در میلگرد معمولی خط بیرون آمدن میلگردها از بتن را تحت بار کاهش می دهد، ولی بهترین چسبندگی در میلگردها ی آجدار ، که در تمام طول خود با بتن با بتن درگیر می شوند ، به و جود می آید.گاهی تقویت بتن با استفاده از قفس های پیش ساخته ( که می توان آنها را به جای بست ها و با مفتول های آهنی با جوش کاری به هم متصل کرد) انجام می شود . البته باید دانست که جوش کاری خیلی به ندرت در کارگاه بر روی خاموت ها انجام می گیرد.

این اتصالات را می توان به راحتی با مفتول فولادی که با پیچاندن سفت می شود ، محکم کرد. از فاصله نگه دارها برای تامین فاصله مناسب بین تقویت کننده ها و سطح قالب بندی استفاده می شود.

بتن مرغوب چگال بهترین پیوند با فولاد را ایجاد می کند، باید بتن اطراف میلگردها را به خوبی متراکم کرد. بنا بر این اندازه دانه بندی سنگی در بتن نباید بیش از حد اقل فاصله قطعات فلز باشد.

خوردگی فولاد در بتن مسلح

فولاد در صورتی که بتن اطراف آن مرغوب باشد به خوبی متراکم شده و خود گیری آن کامل باشد ، خودگی ندارد محیط قوی قلیایی داخل بتن ( بر اثر سیمان هیدراته ) فولاد را حفظ می کند . اما ، اگر به دلیلی فضای خالی ایجاد شود یا پوشش کافی نباشد فولاد خراب می شود. ازدیاد حجمی که در اثر زنگ زدگی ایجاد می شود سطح فولاد را پوسته پوسته می کند و در نتیجه فولاد عریان می شود و زنگ زدگی پیشرفت می کند و در نهایت زنگ در به سطح بتن رسوب می کند. در بتن مسلح نباید از زود گیرهای کلرید کلسیم استفاده کرد.چون پس مانده آن باعث خوردگی سریع فولاد می شود.برای محافظت بیشتر در برابر خوردگی می توان از فولاد ضد زنگ یا فولاد گالوانیزه ، با پوشش اپوکسی استفاده کرد.

سطح بتن بر اثر عمل کربناسیون حالت قلیایی خود را از دست می دهد و این باعث عدم محافظت از فولاد می شود . عمق کربناسیون به نفوذ پذیری بتن ، مقدار رطوبت و ترک خوردگی در سطح آن بستگی دارد. به همین دلیل میزان اسمی پوشش محافظتی فولاد داخل بتن بر اساس میزان پیش بینی شده شرایط محیطی و درجه بندی مقاومت بتن محاسبه می شود.

میزان محافظت شده محاسبه شده برای همه نو مسلح کننده از جمله میلگرد ، مفتول و الیاف مسلح کننده ثابت اعتبار دارد . گاهی می توان میزان کربناسیون را با استفاده از پوشش های محافظتی کاهش داد.

در حالی که در مورد ضخامت بتن پوششی اطراف اجزای کششی شک داریم می توان با یک دستگاه پوشش سنج ضخامت بتن را اندازه گرفت. اگر فولاد در بتن در حال پوسیدگی باشد می توان از محافظت کاتدیک به وسیله یک جریان پیوسته که به فولاد وارد می شود برای جلو گیری از پوسیدگی بعدی استفاده کرد، این کار بتن کربناته را دوباره قلیایی می کند.

بتن پیش فشرده

مقاومت بتن در برابر فشار بالا است ولی در مقابل کشش ضعیف است. ایجاد پیش فشردگی در بتن با کابل های فولادی باعث می شود بتن همواره در تنش فشاری باقی بماند و در نتیجه میزان بار بری آن افزایش خواهد یافت. چون کابل ها در حالت فشرده قرار دارند و هر نیرویی را به نیروی فشاری تبدیل می کند و هیچ ضعفی در مقطع بتنی ایجاد نمی کند و بتن فقط تحت بارهای بسیار زیاد به کشش می افتد و ترک می خورد.

برای پیش فشرده کردن بتن دو سیستم متفاوت وجود دارد . در پیش کشیدن ، کابل ها قبل از خود گیری بتن کشیده می شود و در پس کشیدن کابل ها پس از سخت شدن بتن کشیده می شوند.

پیش کشیدن

تعداد زیادی از قطعات بتن پیش فشرده ، از جمله دال ها ی کف با روش پیش کشیدن تولید می شوند. کابل ها را به صورت آزاد در داخل قالب قرار می دهند و با دستگاه مخصوص کشش لازم را وارد می کنند. بتن ریزی را انجام می دهند و به کمک لرزاندن ، هوای آن را تخلیه می کنند و شرایط لازم برای انجام خود گیری سریع تر را فراهم می کنند.طول اضافی کابل ها را که در دو انتها به کمک قطعات مخصوص صابت شده اند می برند و بتن را تحت فشار رها می کنند . مانند بتن مسلح پیش ساخته مقطع و محل قرار گیری کابل ها بر اساس بارها ی محاسبه شده مشخص و رعایت می شود .

پس کشیدن

در روش پس کشیدن ، کابل ها را در قالب کار، داخل غلاف هایی قرار می دهند ، بتن ریزی را انجام می دهند و وقتی به اندازه کافی خود را گرفت دو سر کابل ها را به طرف بیرون می کشند . این کار به وسیله گوه های مخصوصی که به دو سر سیم ها بسته می شوند و پس از قطع شدن کشش محکم می شوند انجام می گیرد.

معمولا بتن را به ویژه در نزدیکی گوه

ها ، مسلح می کنند . در یک روش پس از کشیدن فضاهای خالی داخل غلاف را با دوغاب مخصوص پر می کنند . این کار فشار بر قلاب ها را کاهش می دهد. البته در روش دیگر سیم ها رها می مانند تا در داخل بتن آزادانه حرکت کنند. غلاف ها از تسمه های گالوانیزه یا پلی تن سنگین ساخته می شوند. ضریب پس کشیدن بر پیش کشیدن این است که می توان آنها را خمیده کرد تا در مسیر تنش قرار گیرند. به این ترتیب می توا ن بتن را به شکلی ریخت که کمترین حجم ممکن را داشته باشد . در تخریب یا دوباره سازی بهتر است بتن های پیش فشرده نچسبیده را از فشار خلاص کرد. البته تجربه نشان داده است که در صورت آزاد نکردن قطعه از فشار خطری ایجاد نمی شود. در دوباره سازی و تعییرات، سیم های تحت فشار گاهی باید دوباره قلاب دار و فشرده شوند. البته استفاده از بتن پیش فشرده جلوی جا به جایی سازه ای را نمی گیرد

بتن در نما

در بتن نما ، چه پیش ساخته چه در کارگاه نه تنها به کنترل کیفیت بالایی نیاز است بلکه باید مشخصات و جزئیات مصالح را کاملا و با دقت در نظر گرفت . و یک سطح پایانی مرغوب که هوا زدگی شکل آن را به هم نریزد به دست آورد.

عوامل اصلی موثر در ظاهر بتن عبارتند از :

- ترکیب مخلوط اولیه ( نسبت ها ، نوع مواد)

بتن پیش ساخته

قطعات بتن پیش ساخته به صورت عمودی یا افقی هستند.البته نوع دوم فراوان است.به هر حال در قطعه نما دار و یا بدون نما رعایت مشخصات وکنترل کیفیت از اهمیت زیادی برخوردار است.قالب ها معمولا از تخته چند لا یا فولاد ساخته می شوند. هرچند قالب های فولادی با دوام ترند و برای استفاده مداوم منااسب می باشند، در کارهایی که فرم های پیچیده دارند از قالب های چوبی استفاده می شود. زیرا آنها را راحت تر می توان به شکل مورد نظر درآورد. قالب ها طوری طراحی می شوند که بتن به آنها نچسبد و اندازه های آنها دقیق باشد تا از کیفیت کاراطمینان حاصل شود.

از آنجایی که برای ساخت قالب ها قیمت بالایی پرداخت می شود ، در کارها ی اقتصادی باید تعداد طرح های مختلف را کاهش داد. این مضوع می تواند اثر محسوسی در زیبایی ساختمان بگذارد .اتصالات و نگاهدارنده ها باید در داخل بتن کارگزاشته شوند و معمولا به قطعات کششی داخل بتن وصل می شند.

بتن کارگاهی

کیفیت بتن کارگاهی بستگی زیادی به قالب کار دارد، چون هر نقصی در بتن منعکس می شود. قاب باید به اندازه کافی محکم باشد تا فشار بتن تازه را تحمل کند و اتصالات باید بتوانند جلوی نشت بتن یا دوغاب آن را بگیرند. که در غیر این صورت سطح بتن به هم می ریزد . برای ساخت قالب می توان از انواع چوب ، فلزات و پلاستیک ها بسته به سطح نهایی دلخواه استفاده کرد،بهتر است برای حفظ و نگهداری از قالب ها و مهمتر از همه سطح بتن مورد نظر بتن ریزی از روغن قالب استفاده گردد.

بتن ریزی توأم با حفاری:

بتن ریزی توأم با حفاری:

روش های متعددی برای تولید لوله در صنعت وجود دارد. یکی از روش های مرسوم استفاده از روش اپسیرال می باشد. در این روش ورق ها به صورت دایره خم شده و به وسیله جوش اتوماتیک جوشکاری می شود. اما به دلیل مختلف این لوله ها کمتر در کارهای شمع کوبی مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق حفاری توام با بتن ریزی مورد ارزیابی قرار گرفته است. که آزمایش شمع کوبی، حفاری، بتن ریزی و بارگذاری استاتیکی مورد ارزیابی و تجدید نظر قرار گرفته است. در این پروژه به بررسی فونداسیون های عمیق که به منظور دستیابی به تراکمف بالا بردن نیروهای پیچیده عرضی که گستره گوناگون ساختاری از قبیل ساختمان ها، پل ها، برج ها، گذرگاه ها، اسکله ها و سکوهای روی زمین و نصب در کرانه ها و دور از کرانه ها طراحی شده است پرداخته شده است.

ساختار یک فونداسیون عمیق به طول ساختاری و درستی طول و تغییر شکل ژئوتکنیکی و میزان حمایت خاک و سنگ، ویژگی های متقابل تیر، خاک و سنگ و خاصیت تیرهای به کار رفته بستی دارد. معمولاً روش های آزمایشی کاربردی در فلوریدا برای ارزیابی دستی ساختار و میزان تحمل بار در فونداسیون های عمیق به کار گرفته شده است که به وسیله شاخص ASTM ی که بحث شده استاندارد شده است. آن ها شامل الف) آزمایش درستی فرسایش پایین، ب) عملیات صوتی حفره های عرضی ج) آزمایش دینامیکی بارگیری که در متن ارایه شده به طور مفصل توضیح داده شده است.

در این فونداسیون های نمای ایجاد شده و صحت ساختارهای تیرهای قالب ریزی شده در محل و پایه های حفر شده شامل عملکرد شرایط زیر سطحیف کیفیت دوغابی بتن و روش جابه جایی، روش ساختاری و طرز کار آن است.

یکی دیگر از موضوعاتی که مورد بررسی قرار گرفته از PIT می باشد. (امتحان راستی شمع)

یکی از کاربردهای ابتکاری PIT ارزیابی طول نامعلوم فونداسیون های عمیق است که ساختارهای موجود راحمایت می کند. (به عنوان مثال پل ها، برج های مخابراتی، ساختمان های و ...) اگر چه تعیین عوامل موفقیت در فونداسیون های عمیق به کار گرفته شده به جزئیات خاص فونداسیون و ساختار در هر مورد بستگی دارد. سادگی کاربرد و هزینه پایین دلیل الزام آور آزمایش آن ها بیش به کارگیری بیشتر آن ها و به کار بردن ابزار گران قیمت است.

توسعه روش PIT پایه شامل روش واکنش زودگذر IRM است که به یک چکش ابزاری برای ارزیابی نیروی رای پایه به علاوه عمل ارزیابی در حوزه بسامد و دو روش شتاب سنجی T که نیاز به دو حرکت هم زمان برای ارزیابی در موقعیت های مختلف تیر پایه دارد تا به تجزیه امواج داخلی و انعکاس آن در ثبت آزمایش کمک کند.

درجات یکی از روش های پایداری انواع سازه ها در زمین هایی که دارای خاک سست می باشند استفاده از شمع ها می باشند.

شمع های بتنی به دو روش اجرا می شوند:

1- شمع در جا

2- شمع های پیش ساخته

مراحل اجرای شمع بتنی

1- ساخت سبد آماتور و لقمه های بستنی جهت رعایت پوشش آرماتور جداره شمع ها.

2- اتصال لقمه های بتنی به سبد آرماتور هر 2 متر و در هر چهار طرف سبد

3- میخکوبی محل آکس شمع مورد نظر

4- تایید دستگاه نظارت

5- استقرار دستگاه حفاری در محل حفاری

6- حفاری تا عمل مورد نظر

7- کیسینگ گذاری جهت جلوگیری از ریزش خاک دستی به درون محل حفاری در صورت نیاز.

8- ساخت بنتونیت: در صورت ریزی بودن دیوار محل حفاری به مدت حداقل یک روز قبل از حفاری

9- ریختن نبتونیت در صورت نیاز در طول مدت حفاری

10- حمل سبد بافته شده آرماتور به محل حفاری

11- قرار دادن سبد آرماتور در داخل محل حفاری توسط جرثقیل

12- ساخت بتن ت وسط بچینگ در کارخانه مطابق با مشخصات فنی

13- حمل بتن توسط تراک میکسر از محل بچینگ تا محل حفاری

14- نصب لوله ترمی به جرثقیل جهت بتن ریزی

15- نمونه گیری جهت آزمایشگاه

16- تایید دستگاه نظارت

17- بتن ریزی توسط لوله ترمی از قسمت انتهای شمع به طرف بالا

18- باز کردن و تمیز کردن لوله های بتن ریزی همزمان با بالا آورد لوله ترمی در طول مدت حفاری جهت حفاری بعدی

در این شکل مراحل اجرای حفاری (شمع های درجا) نشان داده شده است.

اجرای شمع های درجا که در این جا به روش اجرای آن پرداختیم به صورت حفاری و بتن ریزی در محل می باشد. ذکر این نکته لازم است که در بتن ریزی این نوع شمع ها به دلیل عمق زیاد حفاری نمی توان از ویبز استفاده نمود و برای حل این مشکل از بتن با اسلمپ پایین (اسلمپ 15) استفاده می شود و همچنین برای جلوگیری از ریزش خاک و جذب آب بتن از ماده ای شیمیایی به نام بتونیت استفاده می شود. برای اجرای شمع های از پیش ساخته از دستگاه شمع کوب استفاده می گردد. استفاده از این نوع شمع ها را می توان در پروژه هایی مانند نیروگاه سیکل ترکیبی نکا و پتروشیمی بندر امام مشاهده کرد.

بتن ریزی

مهندسی عمران از جمله رشته‌های است که بیانگر کاربرد علم در ایجاد سازندگی و عمران کشور است. یعنی هر چیزی که به آبادی یک کشور باز می‌گردد، مانند سد، فرودگاه، جاده، پل، برج، تونل، دکل‌های مخابرات، ساختمان‌های مقاوم در مقابل زلزله، سیل و آتش، نیروگاه‌های برق و مصالح سبک، ارزان و با کیفیت مناسب برای ساخت و ساز ،در حیطه کار مهندس عمران قرار می‌گیرد.

مهندس عمران طیف بسیار وسیعی از کارها را در برمی گیرد. یعنی اگر بخواهیم ساختمان، پل، برج، تونل، راه، سیلو یا شبکه‌های فاضلاب بسازیم ،در آغاز به یک مهندس کارامد عمران نیاز داریم تا علاوه بر رعایت جنبه‌های فنی و اجرایی ،اقتصادی نیز عمل کند .چون اقتصادی بودن ،یک اصل در مهندسی عمران است.

سیمان چیست؟                              

سیمان گردی نرم، جاذب آب و چسباننده خرده سنگ است که اساساً مرکب از ترکیب پخته شده و گداخته شده اکسید کلسیم با اکسید سیلیکون، اکسید آلومینیوم و اکسید آهن می باشد. ملات این گرد به مرور در مجاورت هوا یا در زیر آب سخت، فشرده می شود در ضمن ثبات حجم، مقاومت خود را نیز حفظ می نماید.

به دلیل کاربرد حساس سیمان و استفاده از این کالا در ساخت و احداث بناهایی نظیر پلها، سدها، اسکله ها و منازل مسکونی و راه ها انجام آزمایشات کنترل کیفی دارای اهمیت اساسی است. کنترل کیفی انواع مواد خام مصرفی در کارخانه و همچنین کنترل مواد خام و خوراک کوره و همچنین کلینکر و سیمان در نقاط و مراحل مختلف خط تولید انجام می شود. اصولاً تقسیم بندی سمیان در کشورهای مختلف متفاوت می باشد و مبناهای مختلفی برای تقسیم بندی انتخاب شده است از جمله اینکه ممکن است سیمان به صورت زیر طبقه بندی شود.

انواع دسته‌بندی سیمان

دسته بندی بر اساس تاب فشاری

دسته بندی بر اساس نوع سیمان و اینکه از چه منبعی تهیه شده باشد، مانند سیمان پرتلند، سیمان روبار و سیمان پوزولان

دسته بندی بر اساس مشخصات ویژه مانند سیمان با گرمای هیدراتاسیون پائین سیمان با مقاومت شیمیائی در مقابل سولفاتها، قلیایی ها و امثالهم، سیمان زودگیر، سیمان با مقاومت اولیه بالا.

انواع سیمان تولیدی در ایران و شرکت سیمان ارومیه

در ایران انواع سیمان استاندارد شامل سیمان پرتلند و سیمان پرتلند پوزولانی بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره 389 و 3432 تولید می شود.درحال حاضر شرکت سیمان ارومیه 4 نوع سیمان به شرح زیر تولید می نماید.

 سیمان پرتلند نوع 325-1 بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره 389

 سیمان پرتلند نوع 425-1 بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره 4543

 سیمان پرتلند پوزولانی بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره 3432

  سیمان‌پرتلند پوزولانی‌ویژه‌براساس‌استاندارد‌ملی‌ایران‌به‌شماره 3432    

سیمان پوزولانی چسبناک و قابل حد شدن در آب است که با مخلوط کامل و یکنواخت سیمان پرتلند و پوزولانی، به روش پودر کردن همزمان کلینکر سیمان پرتلند در یک آسیاب و یا سایش جداگانه پوزولان و اختلاط آن با سیمان پرتلند و یا ترکیبی از دو روش فوق بدست می آید. در این نوع سیمان ماده پوزولانی حداکثر 15 درصد وزن سیمان را تشکیل می دهد. این سیمان برای مصارف عمومی در ساخت ملات یا بتون بکار می رود و با نشانه ((پ.پ)) عرضه می گردد.

سیمان در صنایع ساختمانی در صنایع ساختمانی ، سیمان به ماده ای گفته می‌شود که برای چسباندن مصالح مختلف به یکدیگر از قبیل سنگ و شن ، ماسه ، آجر و غیره بکار می‌رود و ترکیبات اصلی این سیمان از مواد آهکی است. سیمانهای آهکی معمولا از ترکیبات سیلیکات و آلومیناتهای آهک تشکیل شده‌اند که هم به‌صورت طبیعی یافت می‌شوند و هم قابل تولید در کارخانجات سیمان‌سازی هستند. کلمه سیمان از یک لغت لاتین به نام

 سی‌منت ( cement ) گرفته شده است و ماده ای است که دارای خاصیت چسبانندگی مواد به یکدیگر است و در حقیقت ، واسطه چسباندن است.

انواع گوناگون سیمان: انواع گونان سیمان تا شرایط فیزیکی و شیمیایی معینی را که برای هدفهای خاص لازم است برآورد سیمانهای معمول در ایران به شرح زیر می باشد :

1-  سیمان نوع1: این نوع سیمان پرتلند معمولی نیز موسوم است , برای عموم مصارفی که ویژگیهای خاصی از بتن خواسته نشده است . این نوع سیمان فراوان تر از سایر انواع سیمان می باشد . از این نوع سیمان در ساختن پیاده رو ها , روسازی جاده ها , پلهای بتن مسلح , راه آهن , مخازن , لوله های آب و ملات ساختمانهای بنایی استفاده می شود . به طور کلی , این سیمان در تمام مواردی که بتن در خطر مجاورت با سولفات ها نباشد و یا حرارت آبگیری سیمان باعث افزایش نا مطلوب درجه حرارت بتن نشود , مورد استفاده قرار می گیرد .

می گیرد .

2-سیمان نوع2  : این نوع سیمان نوع مرغوبتری است و در مواردی که در مقابل حمله سولفاتهای معتدل احتیاط لازم باشد ,به کار می رود . سیمان تیپ 2 معمولا کندتر از سیمان تیپ 1 می گیرد و در گرفتن , حرارت کمتری تولید می کند . از این نوع سیمان می توان در ساختمانهای حجیم استفاده نمود تا در هنگان گرفتن بتن حرارت کمتری ایجاد شود و افزایش درجه حرارت و حجم بتن کمتر باشد . 3-سیمان نوع 3 : سیمان نوع 3 سیمانی است که در مدت کوتاه , یعنی معمولا در عرض یک هفته یا کمتر , مقاومت زیادی به دست می آورد و مقاومت هفت روزه آن حدود 28 روزه سیمان نوع 1 است . این نوع سیمان نسبت به سیمان نوع 1 در هنگام گرفتن حرارت بیشتری تولید می کند . از این سیمان وقتی استفاده می کنند که بخواهند زودتر از معمول قالب برداشته و بتن را مورد استفاده قرار دهند .در هوای سرد نیز می توان از این نوع سیمان استفاده کرد تا مدت زمان لازم را برای محافظت بتن ریخته شده کوتاهتر شود . گرچه با بکار بردن مخلوط پر سیمان تر نوع 1 هم می توان بتنی تهیه کرد که در مدت کوتاه مقاومت بیشتری کسب کند , ولی سیمان نوع 3 همین کار را به نحوی بهتر و با صرفه تر انجام می دهد . سیمان نوع 3 را سیمان زودگیر هم می گویند . 4-سیمان نوع 4 : سیمان نوع 4 سیمانی است که هنگام گرفتن حرارت خیلی کمتری تولید می کند و مورد استفاده آن جایی است که شدت و مقدار حرارت تولید شده اهمیت دارد . بتنی که با این سیمان ساخته می شود , آهسته تر افزایش مقاومت پیدا می کند , یعنی دیرتر می گیرد . کاربرد اصلی این نوع سیمان در ساختمانهای حجیم بتنی است . در ساختمانهای حجیم چون سدهای وزنی بتنی , به علت حجم زیاد بتن , افزایش درجه حرارت ناشی از گرفتن بتن می تواند بسیار زیاد و خطرناک شود . برای پایین نگاه داشتن درجه حرارت , سیمان نوع 4 که به آن سیمان دیرگیر هم می گویند , به کار می برند . 5- سیمان نوع 5 : سیمان ضد سولفات یا نوع 5 وقتی به کار می رود که در تماس شدید با سولفاتها قرار داشته باشد . از این سیمان اساسا وقتی استفاده می شود که خاک یا آب زیرزمینی که در تماس با ساختمان بتنی قرار دارد , مقدار زیادی املاح سولفات داشته باشد . سیمان نوع 5 دیرتر از سیمان معمولی می گیرد .

سیمان های پوزولان دار و سیمان های روباره کوره آهنگدازی هم در ایران وجود دارد که در موارد خیلی خاص و خیلی اندک مورد استفاده قرار می گیرند

سیمان : سیمان مخلوطی از مصالح خام و انتخاب شده ای است که به خوبی آسیا شده , با نسبت معینی مخلوط گشته و در کوره در دمای ذوب (تقریبا 1500 درجه سانتیگراد) پخته می شود تا ترکیب شیمیایی مورد نظر را به دست آورد . سپس کلوخه های حاصل از این پخت کاملا پودر می شود تا سیمان به دست آید . در اثر ترکیب سیمان با آب , فعل و انفعال شیمیایی صورت گرفته و سیمان به شکل جسم سنگ مانندی سخت می شود . به این فعل و انفعال شیمیایی اصطلاحا هیدراتاسیون یا آبگیری گفته می شود . مصالح خامی که می توان در تهیه سیمان به کار برد , عبارتند از : سنگ آهک , سنگ سیمان , پوسته آهکی حیوانات دریایی , مارن , رس , شیست , سیلیس و سنگ آهن . این مصالح را کاملا پودر کرده و به نسبت معینی با یکدیگر مخلوط می کنند . برای این کار از روش خشک یا تر استفاده می شود . در روش خشک , آسیا کردن و مخلوط نمودن مصالح به صورت خشک انجام می شود . در روش تر , مصالح به صورت خیس با یکدیگر مخلوط شده و آسیا می شود . پس از آن مخلوط حاصل (در هر دو روش ) به کوره ای که دمای آن بین 1400 تا 1650 درجه سانتیگراد است وارد می شود . در این درجه حرارت فعل و انفعالات خاصی صورت می گیرد و در نتیجه کلوخه های سیمان تو لید می شود . این کلوخه ها را کلنکر می نامند . کلنکر سرد شده و سپس در آسیا پودر می شود و مقدار کمی گچ به منظور زمان گیرش , به آن اضافه می شود .پودر حاصل سیمان پرتلند نامیده می شود.این پودر چنان ریز است که تقریبا تمامی آن را می توان از الک شماره 200 گذراند . سیمان حاصل سپس در کیسه های 50 کیلو گرمی و یا توسط بونکرهای حمل سیمان به محل مصرف حمل می شود.

شناخت بتن
   تاریخچه: جان اسمیتون اولین کسی بود که به خواص شیمیایی آهک پی برد. جیمزپارکر سیمان روی را از کلسینه کردن گلوله های سنگ آهک رسی بدست اورد. ژرف آسپرین در سال1824 میلادی در شهر لیدز ، سیمان پرتلند را به ثبت رساند . ایزاک جانسون در سال 1845 میلادی نخستین نمونه سیمانی پرتلند را تولید کرد . لمبوت در سال 1848 میلادی با ساختن یک قایق پارویی که به وسیله شبکه های مربع مستطیل شکل میله های آهنی مسلح شده بود ، و اولین سازه بتن مسلح به شکل امروزی را ساخت . بتن مصالحی شبیه به سنگ است که از گرفتن مخلوط متناسبی از سیمان ، شن(ریز و درشت) ، ماسه(شسته و بادامی) و آب در درون قالبی با شکل و ابعاد مورد نظر ، به دست می آید.از باب تجربی 50بیل  ماسه شسته(ریز دانه)،3سطل اب،1کیسه سیمان پرتلند تیپ دو50 کیلو گرمی ،10 تا 15 بیل ماسه بادامی(درشت دانه)( به ازای 3بیل ماسه شسته یک بیل ماسه بادامی) مورد استفادا قرار میگیرد. توده ی اصلی بتن ، سنگدانه های درشت و ریز ( شن و ماسه)می باشد و فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب که به صورت شیره ای اطراف سنگدانه ها را پوشانده است ، باعث یکپارچه شدن و چسبیدن سنگدانه ها به یکدیگر می شود . برای ایجاد واکنش شیمیایی در سیمان مقدار محدودی آب لازم است ، لیکن آب مصرفی در ترکیب بتن همیشه مقداری به مراتب بزرگتر از آن است .این آب اضافی به منظور ایجاد کارآیی لازم در بتن برای پر کردن کامل زوایای قالب و دور گرفتن کلیه ی میلگردهای مسلح کننده می باشد

 قبل از بتن ریزی ستون ،بعداز بستن قالب ان را به تکیه گاهی متصل میکنند تا محکم شود و هنگام ریختن بتن ، بتن از درزها بیرون نزند. برای هر ستون ویبره در دومرحله انجام میشود اما برای سقف به ازای هر یک متر مربع بتن ریزی یک بارویبره صورت می گیرد.

برای بتن ریزی ستون ابتدا داخل قالب اب میریزند تا گرد و غبار و سنگهای سطح زمین با اب مخلوط شود و به صورت ملات به بتن بچسبد سپس با بیل از بالا داخل قالب بتن با عیار 350کیلو گرم بر متر مکعب  میریزند و پس از هر بار خالی شدن فرقون(ویله حمل بتن) با چکش های مخصوص این کار به بدنه قالب و ارماتور ها ضربه میزنند تا هم اب اضافی خارج شود و هم فضای خالی بتن اشغال شود. بعد ار پر شدن ستون با ویبراتور یک بار ستون را ویبره میزنند.باز کردن قالب بعد از 24 ساعت انجام میشود و در صورت نیاز ترمیم بتن اغاز میشود.بعد از خشک شدن بتن دور ان گونی خیس می پیچند تا عمل خشک شدن از طریق واکنش هیدراتاسیون سریعتر انجام شود.معمولا" برای بتن ریزی ستون بتن را رقیقتر درست می کنند یعنی اب بیشتری به ان اضافه می کنند تا هنگامی که به قالب ضربه می زنند با خارج شدن اب دانه ها  انسجام بیشتری پیدا کنند.

تصاویری از بتن ریزی  تیر:

 نحوه قرار گرفتن ارماتورها در تیر به این صورت است که 4ارماتور نمره18 پایین،3ارماتور نمره 16بالاو خاموتها نمره 10یک تیر را تشکیل میدهند.ضخامت تیر با بتن 40سانتی متر وطول ان12 متر است که برای ایجاد کنسول به  طول ان 1،20 سانتی متر اضافه میشود.برای یک تیر 11،60متری 60خاموت و برای یک تیر 6متری38خاموت به فاصله 9 سانتی مترو برای یک تیر 4،30 متری 22 خاموت به فاصله 8 سانتی متربکار میرود.

تصاویری ازبتن ریزی سقف  :

خرابی های بتن :

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

تصاویری از خرابی در ستونهای بتونی:

انواع خرابی:

1)شیمیائی:
- حمله سولفات ها
- حمله کلرورها و خوردگی فولاد
- کربناتی شدن
- واکنش قلیاوی سنگدانه ها
 
2) فیزیکی:
- یخ زدگی و ذوب متوالی
- فرسایش و سایش
- خلائ زایی
-نفوذ نمک ها در بتن
- حریق - ضربه - شرایط محیطی - حمله باکتریها
3) خطاهای اجرائی: - دانه بندی یکنواخت و نامناسب - خاک دار بودن شن و ماسه - انبار کردن نامناسب مصالح بتن (شن و ماسه،سیمان،آبّ،مواد افزودنی) - به کار گیری نوع و مقدار نامناسبسیمان - تراکم نامناسب - عمل آوری نامناسب - به کار گیری آب بیش از حد مورد نیاز در مخلوط بتن
 
وجود اقلیم گرم به طور مستقیم و غیر مستقیم تمام عوامل خرابیهای شیمائی و فیزکی بتن را به جز یخ زدگی و ذوب متوالی تشدید می کند. بنابراین و در اینچنین اقلیمی باید شرایط ویژه ای را به کار برد و حتی الامکان خطاهای اجرایی را نیز به حداقل کاهش داد.
 
 تاثیرات گرما و محیط بر بتن :
 
هم بتن تازه و هم بتن سخت شده در محیطهای اقلیمی گرم و در درجه حرارت زیاد بخشی از عملکرد مطلوب و پایائی خود را از دست می دهند. نیاز به آب بیشتر ، گیرش سریع و کاهش اسلامپ و کارائی، افزایش امکان ترک خوردگی خمیری ، تبخیر سریع آب سطحی بتن و تغییر در مشخصات مکانیکی این بخش و نیاز به عمل آوری سریع از مشکلات بتن تازه در اقلیم گرم است. این مشکلات با افزایش نفوذ پذیری که خود منجر به کاهش مقاومت ذاتی بتن در مقابله با خرابیهای دیگر می شود از تاثیرات محیط گرم روی بتن سخت شده می باشد . علت تغییرات در بتن سخت شده به طور عمده ناشی از اجبار به مصرف آب بیشتر در طرح اختلاط است.
بزرگترین مشکل اقلیم گرم روی بتن، گیرش سریع و کاهش کارائی بتن تازه می باشد که برای جبران آن تولید کنندگان آب مصرفی طرح اختلاط افزایش می دهند. با افزایش آب مصرفی مقاومت کاهش و نفوذ پذیری افزایش می یابد و در صورتیکه عوامل مخرب دیگر مثل یونهای مضرر هم در محیط وجود داشته باشد و به سرعت عمر مفید و پایائی بتن کاهش خواهد یافت و در مناطق گرم و خشک و تبخیر سریع آب از سطح آزاد بتن فرایند آبگیری ( (Hydrationسیمان متوقف شده و منجر به ترکهای جمع شدگی خمیری (Plastic shrinkage cracks) خواهد شد.
در محیطهای گرم و مرطوب به علت نفوذ رطوبت در بتن سخت شده خرابی های بتن افزایش می یابد البته به جز ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی. به هر حال در محیط های گرم و خشک نیز امکان رطوبت در پاره ای از کاربردها به طور محسوس وجود دارد مثل سازه های آبی بتنی ، پی ها که در خاک مدفون هستند و به احتمال کاربرد زمینهای اطراف آب و رطوبت به خاک تزریق خواهد شد.
مشکلات بتن ریزی در مناطق گرمسیر به صورت خلاصه عبارتند از :
_ نیازبه آب بیشتر در طرح اختلاط
_افزایش سرعت گیرش سیمان
_کاهش اسلامپ و کارآئی بتن تازه به علت گیرش زود رس
_ایجاد ترکهای جمع شدگی خمیری
_مقاومت فشاری نهائی کمتر (گرچه مقاومت فشاری اولیه افزایش می یابد)
_افزایش نفوذ پذیری و کاهش محسوس پایائی بتن
_ظاهر نامطلوب سطح بتن
_کاهش زمان اجرائی جهت حمل و ریختن بتن و ویبره زدن (در پاره ای از موارد این زمان به 20 دقیقه کاهش می یابد)
 
 نکات لازم جهت بتن ریزی در محیط گرم :                                                                               
در صورتیکه دمای بتن در لحظه بتن ریزی از 32 درجه بیشتر باشد باید بتن ریزی رامتوقف کرد یا شرایط ویژه ای را جهت کنترل دمای بتن به کار برد. به هر حال در روزهای گرم سال در مناطق گرمسیر موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد.
_دمای سیمان در هنگام اختلاط باید کمتر از 50 درجه باشد نگهداری سیمان در محلهای سایه و خنک و با استفاده از سیلو مناسب با رنگ آمیزی مناسب می تواند در پائین نگهداشتن دمای سیمان به کار رود.
_میزان مصرف سیمان نباید از 350 کیلوگرم بر متر مکعب کمتر باشد تا بتوان کارایی و مقاومت لازم را به دست آورد در ضمن نباید از 450 کیلوگرم بر متر مکعب بتن بیشتر باشد چون گرمای آزاد شده ناشی از فعل و انفعالات سیمان منجر به دمای زیاد بتن تازه خواهد شد.
_به کار گیری سیمان کند گیر (در حد تیپ دو)به کار گیری سیمان پوزولانی به خصوص استفاده از میکروسیلیس یا به کارگیری مواد افزودنی که موجب کاهش دمای گیرش شود توصیه می شود.
_شن و ماسه باید در محل خنک و سایه (زیر سایه بان) نگهداری شوند . در صورت لزوم سنگدانه ها با آبپاشی خنک شوند.
_به کارگیری دانه های گرد گوشه (رودخانه ای) به علت ایجاد کارائی بیشتر مناسب تر است.
_دانه بندی شن و ماسه باید حتما در محدوده استاندارد باشد و اگر در حد میانی استاندارد باشد که منجر به تولید بتن متراکم شود بهتر است.
_به کار گیری شن درشت منجر به نفوذ پذیری بیشتر می شود بنابراین به کارگیری شن ریزتر در طرح اختلاط توصیه می شود.
_حتی المکان باید آب خنک استفاده شود به کارگیری عایق حرارتی برای لوله ها و مخازن آب توصیه می شود. در صورت ناتوانی در کنترل بتن می توان از خرده یخ برای خنک کردن آب استفاده نمود.
_به هیچ وجه نباید برای کنترل اسلامپ و کارائی از آب بیشتر از حد تعیین شده در طرح اختلاط استفاده نمود.
میلگرد در شرایط محیطی فوق العاده شدید باید باید گالوانیزه با آغشته به اپوکسی باشند(در مناطق گرم و خشک به کارگیری این روشها ضروری نمی باشند)
_به کارگیری پوشش بتنی در اطراف میلگرد ها جهت تامین پایائی ضروری می باشد باید از به کارگیری مقاطع نازک بتنی با درصد زیاد میلگرد خودداری شود.
_به کار گیری قالب چوبی به علت کوچکی ضریب انتقال حرارت نسب به قالب های فلزی مرجع است.
_قالب ها باید حتما آب بندی باشند تا شیره و آب از دسترس بتن خارج نشود.
_بتن ریزی در ساعات خنک و سایه روز انجام شود.
_حتما از تبخیر آب سطحی بتن جلوگیری به خصوص در مقابل وزش باد و تشعشع خورشید با بکارگیری روکشهائی روی سطح جلوگیری کرد.
_تراکم بتن حتی الامکان باید به صورت کامل انجام شود تا پایائی بتن را بتوان تضمین نمود.
_عمل آوری بتن باید به طور کامل و در اولین فرصت ممکن انجام شود و به نحوی که آب سطحی بتن از دست نرود. روشهای عمل آوری عبارتند از:
· جاری نمودن آب مناسب روی بتن (توجه به تبادل حرارتی و از دست رفتن حرارت بتن لازم است)
· آب پاشی به طور مدوام و با آب مناسب البته توصیه می شود به خصوص دفعات اولیه آب دارای حرارت نزدیک بتن تازه باشد تا امکان تبادل حرارتی از بین ببرد.حتی اگر قرار است آبّ روی سطح بتن گرفته شود باید چند ساعت اولیه با آب گرم روی سطح بتن آب پاشی نمود و سپس اقدام به این کار کرد.
· به کارگیری روکش مرطوب نظیر گونی، نمد، حصیر،کاه،ماسه تمیز و خاک اره.
· به کار گیری روکش غیر قابل نفوذ شامل کاغذ نفوذناپذیر،نایلون.
حداقل زمان عمل آوری در مناطق گرمسیری 7 روز می باشد ولی برای سیمانهای تیپ 2و 5 و سیمانهای پوزولانی 14 روز است.
_به کار گیری گوشه های پخ شده در قطعات جهت جلوگیری از تبخیر سریع از این نواحی.
 
 نتیجه گیری:
فلات مرکزی ایران کویری بوده و دارای اقلیم گرم و خشک می باشد. شرایط آب و هوای اقلیم مزبور جهت بتن ریزی و عمل آوری مناسب نمی باشد. طراحان و مجریان می توانند با به کار گیری مشخصات و روشهای اجرائی مناسب بتن با مقاومت فشاری ،پایائی و کارائی خواسته شده تولید نمایند. افزایش آب به بتن جهت افزایش کارائی نتیجه نامطلوب دارد. تامین رطوبت و جلوگیری از وزش باد از روی سطح بتن در دوره عمل آوری ضروری می باشد و به طور وسیعی از ترک خوردگی جمع شدگی جلوگیری می کند طبق آیین نامه آبا به کارگیری بتن تازه با دمای بیشتر از 32 درجه سلیسوس ممنوع است و باید در شرایط هوای گرم با خنک کردن آب و سنگدانه ها از دمای بتن کاست و سپس استفاده نمود.

بتن ریزی پله:

برای ریختن بتن پله ابتدا تخته های چوبی روغنی (برای جلوگیری از چسبیدن بتن به تخته)را بوسیله شمعهای نگهدارنده بهم متصل میکنند سپس ارماتورها را بهم کلاف می کنند (به صورت شبکه ای) و بعد بتن با عیار 350کیلو گرم بر متر مکعب می ریزند.

پله برای مجتمع های بزرگ دو شبکه ولی برای مجتمع های کوچک یک شبکه است.

همانطوریکه در شکل می بینیدارماتورهایی که از کف پله بیرون امده ارماتورهای پله بعدیرا تشکیل میدهند تا انسجام و یکپارچگی ارماتورها حفظ شودو از یکدیگر جدا نباشند.

جمع شدن یا افت بتن بتن در اثر تبخیر , رطوبت خود را از دست داده و جمع می شود . چون خروج رطوبت در سرتاسر عضو یکسان نیست , تغییر رطوبت متفاوت , جمع شدن مقاومت را به همراه دارد و پیامد آن به وجود آمدن تنش های داخلی است . این تنش ها بسیار حائز اهمیت و دلیلی برای عمل آوردن بتن در شرایط مرطوب هستند . در یک عضو ساخته شده از بتن ساده و آزاد در برابر انقباض , جمع شدگی یکنواخت , هیچ تنشی به وجود نمی آورد . هر چند در عمل , رسیدن به این شرایط ممکن نیست .  در یک عضو بتن مسلح , حتی از جمع شدگی یکنواخت , تنش هایی به وجود می آید که در فولاد از نوع فشاری و در بتن از نوع کششی است . کیفیت بتن و شرایط محیط , در جمع شدن بتن موثرند . در یک بتن با ترکیب نا مناسب , زمانی که ریز دانه ها فضای بین درشت دانه ها را پر نمی کنند , خمیر سیمان متشکل از سیمان , آب و حباب هوا جایگزین می گردد . افزایش خمیر سیمان , با جمع شدگی زیادی همراه است و در ساعات اولیه ی بتن ریزی که بتن هنوز تازه و خمیری است , ترک های خمیری ظاهر می شوند . با زیاد شدن مقدار سیمان و بخصوص نسبت آب به سیمان , جمع شدگی افزایش می یابد . بتن ریزی در هوای گرم و خشک و نیز وزش باد شدید بر سطح بتن  سبب افزایش ترک ها می شود . کرنش بتن در اثر جمع شدن را با ضریب جمع شدگی Smm/mm  نشان می دهند . این ضریب بسیار معتبر و معمولا بین 0.0002 تا 0.0006 است , که گاهی اوقات به 0.0010 نیز می رسد . جمع شدگی پدیده ای برگشت پذیز است . به این ترتیب که اگر بتن پس از جمع شدن مجددا در داخل آب قرار گیرد , تقریبا به حجم اولیه باز می گردد . جمع شدگی از جمله ی عواملی است که به مرور زمان , انحنا و خیز اعضای خمشی را افزایش می دهد و تنها راه حل آن , اجرای فولاد گذاری به صورت متقارن است . تغییر شکل حرارتی بتن تغییر حجم بتن در اثر درجه حرارت را تغییر شکل حرارتی می نامند . آزمایش ها نشان می دهند که نسبت آب به سیمان , سن و درجه ی حرارت عمل آوردن بتن , بر روی ضریب انبساط حرارتی تاثیر ناچیزی دارند . در طراحی , برای دمای بین صفر تا 100 درجه سانتیگراد , ضریب انبساط حرارتی بتن و فولاد برابر 10*1 با توان منفی 5 بر درجه سانتیگراد انتخاب می شود .

خزیدن بتن اگر تنش وارد بر بتن کوچک باشند ، در شروع بارگذاری , کرنش های اولیه بتن تقریبا کشسان است . با این وجود , حتی اگر بار ثابت باقی بماند ، کرنش ها به مرور زمان افزایش خواهند یافت . بنا به تعریف : تغییر شکل خمیری بتن در اثر بار و یا تنش ثابت را _در طی یک دوره طولانی از بارگذاری_ خزیدن بتن می گویند این پدیده مستقیما به تنش های وارده بستگی دارد , به نحوی که با هر افزایش در میزان تنش , خزیدن نیز افزایش خواهد یافت . تعریف فوق تلویحا نشان می دهد که عامل اصلی خزیدن بتن , بارگذاری است . با این حال عوامل جنبی دیگری می توانند در افزایش خزش موثر واقع شوند . از جمله ی این عوامل : بارگذاری در سنین کم , یعنی در روزهای اولیه بعد از بتن ریزی است. عوامل دیگر عبارتند از بالا بودن نسبت آب به سیمان و نیز رها کردن بتن تا مرحله خشک شدن . در این مورد هر چه رطوبت محیط بیشتر باشد , خزش بتن کمتر خواهد بود . هم چنین خزیدن بتن در شرایطی که کاملا خشک یا کاملا مرطوب باشد , کم است . در بتن ساده برای تنش های کم و حداکثر تا تنش بارهای بهره برداری , خزیدن مستقیما متناسب با تنش خواهد بود . ضمن اینکه با گذشت زمان , سرعت آن سریعا کاهش می یابد . برای بارهای بیشتر از بهره برداری , این تناسب دیگر وجود نخواهد داشت . در بتن مسلح , وجود فولاد با ضریب کشسانی ثابت , باعث می شود تا آهنگ سریع خزش در روزهای اولیه ی بارگذاری و نیز کند شدن سریع آن در روزهای بعد , تعدیل گردد. خیز تیرهای بتن مسلح به مرور زمان افزایش می یابد و یکی از دلایل اصلی آن خزیدن بتن است . در این اعضا , در بالای تار خنثی , بتن ناحیه ی فشاری دستخوش خزش می گردد که نتیجتا جمع شدگی تارهای فوقانی و افزایش خیز را سبب می شود . در تیری که فاقد فولاد در منطقه ی فشاری است , خیز نهایی می تواند 2.5 تا 3 برابر خیز اولیه گردد. خزش بتن در اعضای فشاری و ستون های بتن مسلح , کاهش تدریجی طول عضو را به همراه دارد . این کاهش با مقاومت میلگردها روبرو می شود و در نتیجه با گذشت زمان , تنش در بتن کاهش و در میلگرد ها افزایش می یابد

تغییر شکل بتن بتن از جمله مصالحی است که ویژگی ها برجهندگی و خمیری را به طور توام نشان می دهد . این ماده چه قبل از بار گذاری _ در موقع گرفتن و سخت شدن _ و چه بعد از آن , دستخوش یک سری تغییر شکل می شود که به خصوصیات آن مربوط می گردد . از جمله ی این تغییر شکل ها می توان خزیدن , جمع شدن یا افت و تغییر شکل حرارتی را نام برد . اگر چه هر یک از این پدیده ها ماهیتی پیچیده و در خور توجه دارند.

بار بارهایی که بر روی یک سازه وارد می شوند به سه گروه تقسیم میشوند : بارهای مرده بارهای مرده بارهایی هستند که از لحاظ مقدار و محل تاثیر در طول عمر سازه ثابت می باشند . معمولا قسمت اعظم بارهای مرده ، وزن خود سازه می باشد . بارهای مرده را معمولا می توان با دقت خوب با توجه به ابعاد قطعات مختلف سازه محاسبه نمود . بارهای زنده بارهای زنده بارهای وظیفه ای ساختمان می باشند که مقدار و محل اثر آنها می تواند متغییر باشد . مقدارنحوه توزیع بار زنده در یک لحظه معین ، نامشخص است و حتی شدت حداکثر آنها نیز در طول عمر ساختمان با ذقت معلوم نمی باشد . بارهای طرح برای ساختمانهای مختلف در آیین نامه 519 موسسه تحقیقات  استانداردهای صنعتی آمده است . در این آیین نامه بسته به نوع استفاده از ساختمان ، بارهای زنده به صورت گسترده ی یکنواخت بر حسب شدت وارد بر واحد سطح معرفی شده اند و در صورت لزوم اثرات ضربه نیز در آنها منظور شده است . از لحاظ آماری ، بارهای معرفی شده نزدیک مقادیر حداکثر هستند و از مقادیر متوسط تجاوز می نمایند .

بارهای ناشی از طبیعت پیرامون سازه بارهای ناشی از عوامل طبیعی بر یک ساختمان عبارتند از ، بار برف فشار و مکش باد ، بارهای زلزله ( یا دقیق بگوییم , نیروهای اینرسی ناشی از حرکات زلزله ) روی سطوح سازه واقع در زیر خاک , نیروهای ناشی از انباشته شدن آب باران روی بام های تخت

 ( برکه ای شدن ) و نیروهای ناشی از تغییرات درجه حرارت . همانند بارهای زنده ، عدم قطعیت های زیادی در مورد مقدار و نحوه توزیع بارهای ناشی از عوامل طبیعی وجود دارد . مقادیر معرفی شده توسط آیین نامه ها ، متوسط این بارها نیستند و نزدیکتر به مقادریر حداکثر می باشند .

عمل آب در بتن آب در بتن دو کار انجام می دهد . یکی ترکیب شیمیایی با سیمان و انجام هیدراتاسیون سیمان و دیگر روان و شکل پذیر نمودن ترکیب بتن. نا خالصی های آب آبی که در ساختن بتن مصرف می شود ، باید تمیز و عاری از مواد آلی ، قلیایی و اسیدی و چربی باشد . به طور کلی آبی که برای نوشیدن است ، برای ساختن بتن نیز مناسب است . اما از آبی که دارای مقدار زیادی سولفات است ، نباید در ساختن بتن استفاده نمود ، حتی اگر این آب آشامیدنی باشد وگرنه بتن ساخته شده خمیر ضعیفی است که پس از خشک شدن ، خراب شده و ترک برمیدارد . همچنین باید تاثیر ناخالصی های آب را بر طول مدت گرفتن بتن آزمایش کرد . ناخالصی های آب ، نه تنها بر طول مدت گرفتن ، مقاومت و تغییر حجم بتن اثر می گذارد ، بلکه ممکن است سبب خوردگی و زنگ زدگی فولاد در بتن مسلح شود . ضوابط آیین نامه بتن ایران در مورد خصوصیات و ناخالصی های آب آب مصرفی در ساخت بتن باید تمیز و صاف باشد . باید از مصرف آب حاوی مقدار زیادی از هر نوع ماده قادر به صدمه زدن به بتن یا آرماتور از قبیل روغنها ، اسید ها ، قلیاییها ، املاح ، مواد قندی ، و مواد آلی خودداری کرد . به طور کلی آب آشامیدنی برای ساختن بتن رضایت بخش تلقی می شود . آب غیر آشامیدنی مورد تردید را تنها در صورت مطابقت با شرایط خاص می توان به کار برد شرایط آب غیر آشامیدنی در ساختن بتن 1- انتخاب نسبتهای اختلاط بتن باید بر اساس آبی باشد که  در کارگاه مورد استفاده قرار می گیرد. 2- مقاومتهای 7 و 28 روزه نمونه های بتن ساخته شده با آب غیر آشامیدنی باید حداقل معادل 90 درصد مقاومتهای نظیر نمونه های مشابه ساخته شده با آب مقطر باشند .

آزمایشهای آب مقدار PH آب مصرفی در بتن نباید از 4/5 کمتر و از 8/5 بیشتر باشد

محاسن و معایب سازه های بتون فولادی الف - محاسن : عمر بسیار طولانی ، مقاومتی معادل 1000 درجه سانتی گراد در برابر آتش سوزی ، فراوانی و در دسترس بودن مصالح ، فرم پذیری ، مقاومت فشاری بالا . ب- معایب : وزن سنگین ، قدرت انتقال صوتی و قابلیت انتقال حرارتی ، اشکالات مربوط به نگه داری بتون  در قالب.

بتن اسفنجی:

امروزه صنعت بتن نقش بسیار مهمی در ساخت و سازهای جوامع بشری ایفا می‌کند و یکی از عوامل بسیار موثر در سازه‌های بتنی در جهان است. در این راستا انجمن سیمان پرتلند ( PCA ) تحقیقاتی را به منظور استفاده از بتن در دیگر پروژه‌ها آغاز نموده؛ پس از آزمایشات و تحقیقات فراوان موفق شد به راه حل بسیار خوبی به نام بتن اسفنجی ( بتن تراوا ) دست یابد. بتن اسفنجی که حاصل این دست رنج بود، توانست تحولات زیادی را در محوطه سازی‌های شهرهای اروپا و آمریکا ایجاد کند. البته این نوع بتن هنوز در ایران جا نیفتاده، ولی امید است با تلاش مسئولین ادارات، مهندسین و متخصصین فن این بتن به منظور حفظ بیشتر محیط زیست و مقرون به صرفه بودن مورد استفاده در پروژه‌های کشورمان نیز قرار بگیرد.

بتن سبک ( فوم بتن)

ساختمان به طور مستقیم ( به لحاظ سبکی ویژه این نوع بتن ) و صرفه جویی در مصرف انرژی بطور غیر مستقیم( به لحاظ عایق بودن این نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش میزان مواد سوختی ) , از لحاظ اقتصادی گام های بلند و مهم امروزه مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت های مختلف بنا با سبک کردن وزنی برداشته اند.

فوم بتن پوششی است جدید جهت مصارف مختلف در ساختمان که به علت خواص فیزیکی منحصر به فرد خود بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه میدهد . این پوشش از ترکیب سیمان , ماسه بادی (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شیمیائی تولید کننده کف ) تشکیل می شود . ماده کف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با سرعت زیادی , حباب های هوا را تولید و تثبیت نموده و کف حاصل که کاملا پایدار می باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه , خمیری روان تشگیل می دهد که به صورت درجا با در قالب های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده می باشد . این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی ( مطابق با جدول شماره 1  ) دارای وزن فضایی از 300 الی 1600 کیلو گرم در متر مربع خواهد بود .

ویژگی های عمده فوم بتن

1 _ عامل اقتصادی : سبکی وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن یا توجه به نوع کاربرد آن , بطور کلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد چون در نتیجه استفاده از آن , وزن اسکلت فلزی و دیوار ها و سقف کاهش یافته و ضمنا باعث کاهش مخارج فونداسیون و پی در ساختمان می گردد که با توجه به خواص فوق , با سبک تر بودن ساختمان , نیروی زلزله خسارات کمتری را در صورت وقوع متوجه آن می سازد .

2 _ سهولت در حمل و نقل و نصب قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته با فوم بتن هزینه کمتری را نسبت به قطعات بتنی دربرداشته و نصب قطعات بعلت سبکی آنها بسیار آسان می باشد , هر گونه نازک کاری براحتی روی پوشش فوم بتن قابل اجراست و ضمنا چسبندگی قابل توجهی با سیمان و گچ دارد .

3 _ خواص فوق العاده عایق بودن در مقابل گرما , سرما و صدا : فوم بتن به علت پائین بودن وزن مخصوص آن یک عایق موثر در مقابل گرما , سرما و صداست . ضریب انتقال حرارتی فوم بتن ( طبق جدول شماره 3 ) بین65 0/0 تا 435/0 k cal / m2 hc می باشد ( ضریب هدایت حرارتی یتن معمولی بین 3/1 تا 7/1 می باشد ) استفاده از فوم بتن بعنوان عایق باعث صرفه جویی در استفاده از وسائل گرم زا و سرما زا می گردد . فوم بتن عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب آگوستیک به شمار می رود که در نتیجه بعنوان یک فاکتور رفاهی در جهت جلوگیری از ورود صداهای اضافی اخیرا مورد توجه طراحان قرا کرفته است .

4 _ خصوصیات عالی در مقابل یخ زدگی و فرسایش ناشی از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب : نظر به اینکه فوم بتن در قشرهای سطحی دارای تخلخل فراوان می باشد در نتیجه شکاف های موئین و و درزهای کمتری در سطح ایجاد می شود و اگر  پوشش فوم بتن با ضخامت کافی مورد استفاده قرار گیرد در مقابل خطر نفوذ باران و رطوبت مقاومت مطلوبی خواهد داشت .

5 _ مقاومت فوق العاده در مقابل آتش : مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده می باشدبه طور مثال قطعه ای از نوع فوم بتن با وزن فضایی 700 الی 800 کیلو گرم در متر مکعب که حداقل 8 سانتی متر ضخامت داشته با شد به راحتی تا 1270 درجه سانتی گراد را تحمل می نماید و اصولا  در وزن های پائین غیر قابل احتراق است .

 6_ قابل برش بودن : به دلیل قابل برش بودن با اره نجاری و میخ پذیر بودن آن . کارهای سیم کشی و نصب لوازم برقی و تاسیسات خیلی سریع و به راحتی قابل عمل خواهد بود . کاربرد فوم بتن در ساختمان

1 _ شیب بندی پشت بام : فوم بتن با صرفه ترین و محکم ترین مصالح سبکی است که می توان از آن برای پوشش شیب بندی استفاده نمود  . نظر به اینکه با دستگاه مخصوص به صورت بتن یکپارچه در محل قابل تهیه و استفاده است می توان مستقیما روی آن را عایق بندی یا ایزولاسیون نمود .

2 _ کف بندی طبقات : به دلیل سبکی وزن فوم بتن و آسان بودن تهیه آن می توان تمامی کف طبقات محوطه و بالکن ساختمان را بعد از اتمام کارهای تاسیساتی با آن پوشانده و بلافاصله عملیات بعدی را مستقیما روی آن انجام داد .

3 _ بلوک های غیر باربر سبک : با بلوک های تو پر به ابعاد دلخواه می توان تمامی کار تیغه بندی قسمت های جدا کننده ساختمان را با استفاده از ملات یا چسب بتن انجام داد . با این نوع بلوک ها علاوه بر اینکه از سنگین کردن ساختمان جلوگیری می شود عملیات حمل و نصب خیلی سریع انجام می گیرد و دست مزد کمتری هزینه می شود . پس از اجرای دیوار می توان مستقیما روی آن را گچ نمود . این بلوک ها دارای وزن فضایی بین 800 الی 1100 کیلو گرم می باشند .

4 _ پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص : جهت ساخت دیوارهای سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن های ضد صدا می توان در محل با قالب بندی ، فوم بتن را به صورت یک پارچه عمودی ریخت . به دلیل ویژگی عمده عایق بودن این نوع بتن . جهت عیق بندی سردخانه ها ، گرم خانه ها ، پوشش لوله های حرارتی و برودتی و ...... کاربرد مهمی دارد . ضمنا به دلیل اینکه عایق صدا می باشد برای موتورخانه ها و اتاق های آکوستیک مورد استفاده وسیع قرار می گیرد.

تولید بتن فوق سبک با فناوری نانو توسط محققان کشور: بتن فوق سبک با وزن مخصوص 2/1 کیلوگرم و مقاومت 500 کیلوگرم بر سانتی متر برای اولین بار در دنیا توسط محققان کشورمان در مرکز رشد پارک علم و فناوری دانشگاه تهران تولید شد. مهندس بهمن حاجی سامی مجری گفت : فکر اولیه ساخت این بتن به مسابقات ساخت بتن سبک ACM آمریکا بر می گردد که با شرکت در این مسابقه موفق به کسب رنبه سوم جهانی در زمینه ساخت بتن سبک شدیم . وی افزود: بعد از این مسابقه متوجه خلایی در صنعت بتن در دنیا شدیم و آن هم این بود که برای سبک کردن بتن از سنگ دانه استفاده می شود چون این سنگ دانه ها به خودی خود مقاوم نیستند و موجب کاهش استحکام و مقاومت بتن می شود از این رو نمی توان استفاده سازه ای از آن کرد . وی ادامه داد: ما به این نتیجه رسیدیم که با تغییر در واکنشهای شیمیایی هیدراتاسیونهای بتن می توان بتن سبک با مقاومت بالا تولید کرد که کاربردهای سازه ای نیز داشته باشند. علی رغم غیرممکن دانستن این طرح، توانستیم با استفاده از فناوری نانو وزن مخصوص بتن را از 5/2 کیلوگرم با مقاومت 250 تا 300 کیلوگرم بر سانتی متر به 2/1 و 3/1 کیلوگرم با مقاومت 400 تا 500 برسانیم . این محقق اضافه کرد : سبک ترین بتن ساخته شده 8/1 کیلوگرم است که به گفته مجری طرح وقتی وزن بتن از 8/1 به 7/1 می رسد مقاومت آن به نصف میزان قبل تقلیل می یابد . حاجی سامی با بیان اینکه با تغییر فرمول شیمیایی توانستیم به این وزن و مقاومت برسیم، اظهار داشت: برای ساخت این بتن با استفاده از نانو ذرات در واکنش شیمیایی بتن تغییری ایجاد کردیم. بر اساس این تغییر به دور مصالح بتن کریستالی از مواد نانو تشکیل می شود و به این ترتیب مقاومت سنگ دانه ها افزایش می یابد. این امر موجب می شود بتن سبک با مقاومت بالا تولید شود . مجری طرح خاطرنشان کرد: در طراحی سازه کاهش اثرات زلزله بسیار مهم است، از این رو هرچه وزن سازه کمتر باشد قدرت مقابله ساختمان با  زلزله بیشتر می شود که استفاده از مصالح سبک می تواند این هدف را تامین کند چرا که استفاده از بتن فوق سبک موجب کوچکتر شدن مقاطع سازه، کاهش حجم بتن ریزی و کاهش وزن سازه می شود . حاجی سامی به مشکلات سیمان در کشور اشاره کرد و به مهر گفت: تولید کلینکر سیمان یک صنعت مخرب از نظر زیست محیطی است و به شدت محیط زیست را آلوده می کند از این رو بسیاری از کشورها مجوز تولید آن را صادر نمی کنند و نیازهای خود را از طریق کشورهایی که این ماده را تولید می کنند برطرف می کنند . وی افزود: این در حالی است که استفاده  از بتن سبک به دلیل کاهش حجم بتن ریزی مصرف سیمان را کاهش می دهد و مشکلات بخش تامین سیمان نیز رفع می شود. عایق صوتی و حرارتی و نفوذ ناپذیر در برابر آب، مقاوم بودن در برابر مواد شیمیایی و کاهش مصالح جانبی ساخت سازه از دیگر ویژگیهای این بتن است . حاجی سامی  با اشاره به این مطلب که تکنولوژی ساخت این نوع بتن در اختبار کشورهای چین، ایتالیا، آمریکا و کانادا است اظهار داشت : استفاده در سازه های ضد انفجار و پیش ساخته و ساخت لوله های مقاوم برای انتقال نفت، گاز و فاضلاب از جمله کاربردهای بتن سبک است و که این همه در سایه فناوری نانو میسر شده است . وی با بیان اینکه این طرح در فاز صنعتی است، افزود: صنعت بتن بسیار حساس است چرا که با افشای فرمول بتن طرح ارزش خود را از دست می دهد از این رو باید با احتیاط وارد عمل شد. در حال حاضر برای تولید صنعتی با چند شرکت داخلی و چند شرکت خارجی وارد مذاکره شده ایم و در نظر داریم تا زمانی که در داخل کشور به تولید انبوه نرسیدیم آن را در اختیار سایر شرکتها قرار ندهیم . مجری طرح با بیان اینکه به منظور صنعتی کردن این طرح، پس از ماهها تلاش برای اخذ وام هنوز به پاسخ روشنی نرسیده ایم اظهار داشت: تاکنون حدود 50 میلیون تومان برای این طرح هزینه شده است ولی از هیچ نهادی حمایت نشدیم . حاجی سامی افزود: راه تحقیقات در کشور هموار نیست و این موجب می شود که یسیاری از محققان یا وارد این عرصه نشوند و یا وارد حوزه هایی شوند که راه هموارتر باشد . چسب بتن   Concrete Adhesive  CHEMEX -AD6  یکى از مواد شیمیایى که امروزه در صنعت ساختمان کاربرد فراوانى یافته، چسب بتن است. این چسبها عموما محلولهاى کلوئیدى از پلیمرهاى مختلف در آب هستند که مقاومت کششى، خمشى و همچنین دوام بتن را افزایش مى دهند. ولى مهمترین خاصیت آنها افزایش چسبندگى است.اگر چه قیمت این مواد نسبت به قیمت بتن بالا است ولى ویژگیهائى که استفاده از آنها  در بتن ایجاد مى نماید، کاربرد آنها را بسیار متداول ساخته است. بیشترین استفاده از این مواد مربوط به کارهاى تعمیراتى مى باشد، زیرا این افزودنى با ملات، مخلوط یکنواخت و همگنى تشکیل داده و ضمن آنکه مانع تراوش آب و تفکیک دانه هاى ریز و درشت مى شود میزان چسبندگى بتن تازه را با ملات قدیمى زیر آن افزایش مى دهد. چسب بتن CHEMEX -AD6   تولیدى این شرکت برپایه رزینهاى اکریلیک که کاملا ضد آب مى باشد ساخته شده و به آسانى با آب مصرفى در بتن مخلوط مى شود. مواد بکار رفته در ساخت این چسب با سیمان کاملا هماهنگ بوده و چسبندگى آن را به طور قابل ملاحظه اى افزایش مى دهد.  موارد مصرف: چسب بتن CHEMEX -AD6   را مى توان براى کلیه کارهاى تعمیراتى و ترمیم آسیب دیدگى اغلب سازه هاى بتنى مانند کانالهاى آب، کف سالنهاى صنعتى، باند فرودگاهها، سدها، پایه پلها و ستونها مصرف نمود. کاربرد مهم  CHEMEX -AD6  آببند کردن منابع و استخرهاى بتنى با استفاده از ترمیم کننـده  MRI 77  مى باشد .  روش و میزا ن مصرف :  براى ضخامتهاى کم ( تا 10 میلیمتر )  1 پیمانه چسب بتن را با  1 پیمانه آب مخلوط کرده و ملات را با آن درست کنید .  بطور کلى هر چه ضخامت ملات کمتر باشد و یا نیروى بیشترى بر آن وارد آید، براى ایجاد چسبندگى لازم چسب بیشترى مى بایست اضافه شود.  براى ایجاد استحکام بیشتر توصیه مى شود که محلول رقیق شده چسب به مقدار بیشترى درست شده و قبل از چسباندن ملات یک لایه از این محلول به سطح زیرین مالیده شود. چسـب بتن  CHEMEX -AD6   بطـور کامـل در آب حـل مى شود.  حداقـل دمـاى مناسب براى کار با این چسب  10  درجه سانتى گراد است.  تـوجـه: در ضخامتهاى زیاد چسباندن به صورت لایه به لایه مناسبتر بوده و توصیه مى شود .                                                              سایر مشخصات: حالت فیزیکى:                                       مایع رنگ:                                                   شیرى وزن مخصوص :                                  1gr/cm³   PHمحلول  1  الى  5 درصد:                   7  الى  8  یون کلر:                                               ندارد زمان مصرف و نحوه نگهدارى:  تا شش ماه و به دور از گرماى شدید و یخ زدگى بسته بندى :                           درگالنهاى پلاستیکى 4 و 20  لیترى

یونولیت

پلاستوفوم در ایران بنامیونولیتشناخته میشودکه نام اصلی آنپلی‌استیرن انبساطی (Polystyrene) ویا پلاستوفوم میباشد، نوعی پلیمر سفید رنگ و عایق رطوبت و صدا و حرارت است که از فرایندهای پتروشیمی تهیه می‌شود. این ماده اولین بار توسط آلمان نازی در جنگ جهانی دوم برای ساخت پل‌های شناور روی آب ساخته شد.از این ماده برای عایق‌سازی، ساخت وسایل نیازمند عایق حرارتی، و بسته‌بندی ابزار حساس الکتریکی، الکترونیکی و مکانیکی استفاده می‌شود.                              

بسته به کاربرد، چندین نام‌ تجاری و علمی برای یونولیت استفاده می‌شود که از معمول‌ترین آنها می‌توان به «پلی‌فوم» و «استایروفوم» اشاره کرد.                                   

                                                     محفظه حمل و نقل ساخته شده  از پلی‌استیرن  

نکاتی چند در خصوص یونولیت (در ساختمان):

بتنونی که روی ینولیت می ریزند حدود 7سانتی متر ضخامت دارد ولی بتونی که روی بلوک میریزند 4سانتی متر ضخامت دارد.

ینولیت هیچ گاه در دال بتونی به کار نمی رود.

ضخامت ینولیت برای قرار گیری روی بلوک 25سانتی متر و برای قرارگیری ما بین تیرچه ها 20سانتی متر با عرض40است.

جنس یونولیت ها محکم و پرسی است.

دلیل استفاده از ارماتورهای حرارتی برای محکم نمودن ینولیتها و کلاف شدن انها و همچنین ترک برنداشتن سقف است.

کاربردهای یونولیت: 1.ساخت سردخانه 2. ساخت استدیو های صدا برداری 3.مناسب برای صدا گیری در فضا های دارای آلودگی های بالای صوتی 4.مناسب برای عایق سازی دیوارها 5. مناسب برای ساخت ماکت و کار دستی 6.مناسب برای ساخت دکور وفضا سازی های موقت 7.مناسب برای ساخت سازه های سبک

ماده اولیه:

ماده اولیه یونولیت پروپان است و در پتروشیمی به شکل جامد در آمده است.

ضریب‌های عایق بودن:

0 ۱سانتی‌متر یونولیت معمولی در برابر صدا ۴۲ دسی‌بل عایق است؛

۱۰ سانتی‌متر یونولیت معمولی در برابر گرما ۳۵ ٪ عایق است.

سقف تیرچه و بلوک 

سقف تیرچه و بلوک جزء دال های یک طرفه به حساب می آید که در این نوع سقف برای کاهش بار مرده از بلوک های توخالی بسیار سبک ( مجوف) بتنی یا سفالی برای پر کردن سقف استفاده می شود0

کاربرد تیرچه و بلوک در ساختمان:

  تیرچه و بلوک برای پوشش سقف ساختمان های اسکلت آجری و اسکلت فلزی واسکلت بتن ارمه استفاده می شود.درتیرچه هایی که طول بلندتری دارند سه ارماتور (ارماتور وسط نمره 16 ودو ارماتور دیگر نمره8)تعبیه شده است ولی در تیرچه هایی که طول کوتاهتری دارند از چهار ارماتور نمره 18 استفاده شده است.دلیل این کار این است که در تیرچه ای که سه ارماتور دارد ارماتور وسط باعث تقویت ان میشود.تیرچه ها معمولا در فاصله 80سانتی متری از یکدیگر قرار دارند.

اما چرا جزء بهترین ها است ؟ 1-باعث سبکی سقف می گردد 2- دوام خوب در مقابل آ تش سوزی دارد 3- مقاومت خوبی در مقابل نیروهای افقی مانند باد و زلزله دارد 4-عایق صوتی خوبی است 5- عایق حرارتی در مقابل سرما وگرماست 6- عایق رطوبتی است 7- صاف و هموار بودن سطح زیر و روی سقف پس از اجرا از دیگر محاسن این نوع سقف محسوب می گردد اما همانند دیگر سقفها این نوع سقف نیز دارای معایبی نیز هست که عمده عیب آن:
- اجرای آن نسبت به سقف های مشابه زمان زیادی نیاز دارد
- اجرای سقف تیرچه و بلوک نیاز به نیروی ماهر و متخصص دارد که متاسفانه به این موضوع اهمیت چندانی داده نمی شود -و بزرگترین عیب این سقف این است که در دهانه های بزرگ نمی توان استفاده گردد

جدول ارتفاع بلوک و ضخامت سقف

ضخامت سقف       ارتفاع بلوک
   ۲۵                           ۱۸
   ۳۰                          ۲۲

    ۳۵                         ۲۶

نکات مربوط به تیرچه ها: نکته 1: اندازة عرض تیرچه ها 8تا 12 سانتیمتر است. نکته 2: ضخامت تیرچه ها معمولا 4 سانتیمتر است. نکته 3: پس ازبتن ریزی تیرچه ها آن را بوسیله ویبراتور خوب ویبره کنیم. نکته 4: بتن داخل قالب فلزی یا سفالی جهت ساخت تیرچه با عیار 400تا500کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن ریز با مصالح سنگی ریزدانه تهیه شود. نکته 5:فاصله محوروسط تا محوروسط تیرچه دیگر معمولا 50سانتیمتر شود.

اجرای سقف تیرچه بلوک

در حال حاضر در شهر بم تعداد کثیری از سقفهای در حال اجرا بصورت تیرچه بلوک اجرا میگردد. در خصوص ایمنی چنین سقفهایی باید بدانید که در صورتی که سقف تیرچه بلوک مطابق اصول مهندسی و رعایت نکات فنی آن اجرا گردد از ضریب ایمنی بسیار بالایی برخوردار میباشد.ابتدا باید تیرچه‌ها روی پلهای اصلی، ( تیرهای فلزی )، در ترازهای موردنظر کارگذاری شوند. فاصله بین تیرچه‌ها با بلوکهای مجوف پر شده و پس از نصب میلگردهای حرارتی و میلگردهای تکمیلی بر اساس نقشه‌های اجرایی، بتن دال سقف ریخته می‌شود. آرماتورهای اصلی تیرچه باید به طول 15-10 سانتیمتر با تیرهای اصلی درگیر شوند و به هیچوجه نباید این آرماتورها را به تیرهای فلزی جوش داد. نظر به اینکه تیرچه‌ها به استثنای تیرچه‌های با جان باز قبل از یکپارچه شدن سقف قادر به تحمل بار سقف نیستند، باید توسط تعدادی چارتراش و پایه (جک ها یا شمعها) به نحو مناسب و مطمئنی نگهداری شوند. در موقع اجرا باید خیز مناسبی به طرف بالا به تیرچه‌ها داد تا پس از اجرا و یکپارچه شدن سقف و وارد شدن بارهای وارده این خیز حذف شود. مقدار خیز در کارگاه با تجربه به دست می‌اید، معمولاً به ازای هر متر طول دهانه 2 میلیمتر خیز در نظر گرفته می‌شود. در مورد زمان برچیدن پایه‌ها و پایه‌های اطمینان، باید مندرجات ایین‌نامه بتن ایران مراعات گردد.  برای آشنایی با اجرای سقفهای تیرچه بلوک توجه نکات زیر را مد نظر داشته باشید تا از سقفی که بالای سرتان قرار خواهد گرفت مطمئن باشید. 1- جکهایی که در زیر سقفهای تیرچه بلوک برای تحمل وزن بتن تازه تا رسیدن به مقاومت اولیه آن استفاده میشود حداقل 10 روز باید بدون تغییر باقی بمانند. شکل: استفاده از جک ها (شمعها) ی نگهدارنده تیرچه ها برای بتن ریزی. این جکها را می توان طوری اجرا نمود که به ازای هر دو متر طول تیرچه حدود 2 میلیمتر وسط تیرچه را بالاتر نگهدارد تا بعد از بتن ریزی این خیز حذف شود.  2- دقت نمایید تا سر تیرچه ها از با ل تیرآهن جدا نشده باشد. گاهی بر اثر بی دقتی در نصب جکهای زیر سقف تیرچه ها از روی بال تیرآهن جدا شده و بالاتر قرار میگیرد. این جکها باید به نحوی اجرا شود که میلگردهای دو سر تیرچه روی بال تیرآهن قرارگیرد. شکل: سر تیرچه که از روی بال تیرآهن بلند شده است. شکل: سر تیرچه که از روی بال تیرآهن بلند شده است.                   شکل: نمونه میلگرد ممان منفی و نحوه اجرای آن.  3- در صورتی که تیرچه به یک تیرآهن منتهی میگردد میبایست با استفاده از میلگرد ممان(لنگر) منفی، تیرچه به تیرآهن مهار شود تا در زمان زلزله دچار گسیختگی نگردد 4- در شکل زیر میلگردهای ممان منفی نشان داده شده است، این میلگردها موجب میشود تا سقف شما به صورت یکپارچه عمل کرده و ایمنی آن بسیار بالا رود. توجه داشته باشید که هر تیرچه باید توسط این میلگردها به تیرآهن باربر خود متصل گردد. در محل هایی که دو تیرچه در امتداد هم مطابق شکل بعدی به یک تیرآهن متصل میگردند باید بوسیله میلگردهای ممان منفی تیرچه ها را به تیرآهن متصل نمائیم . شکل: میلگرد ممان منفی بین تیرچه­های دو طرف یک تیرآهن.  5- ضخامت بتن بر روی سقف باید حداقل  5 سانتی متر باشد. برای آنکه بتوانید این ضخامت را به دست آورید کافی است حدود 4 قطعه نیمه آجر را بر روی 4 نقطه مختلف از بلوک های سقفی بگذارید ، بتن میبایست پس از اجرا لبالب آجرها گردد.  6- میلگردهای حرارتی بر روی سقف باید به صورت شبکه ایی با اضلاع 25 سانتی متر اجرا گردد. شبکه­ای که در شکلهای بعدی می­بینید با اضلاع 25 سانتی متر میباشد.   شکل: شبکه میلگرد­های سقف با فاصله­های 25 سانتی متر در دوجهت. تذکر: میلگردهای مصرفی میبایست کاملاً صاف باشد. شکل: نمونه شبکه آرماتورهای منظم و صاف. شکل: نمونه شبکه آرماتورهای نامنظم و ناصاف. 7- بتن مصرفی بر روی سقف حتما میبایست به صورت یکپارچه اجرا شود و نباید بین بتن ریزی فاصله ایی ایجاد گردد. شکل: بتن ریخته شده و رها شده که سفت شده است و هنگام ریختن بتن سقف باعث ازبین رفتن مقاومت این قسمت می شود. شکل: بتن­ریزی نباید در چند مرحله با فاصله زمانی زیاد انجام شود. ریختن قسمتی از بتن و گذشت زمان طولانی (بیش از چند ساعت) باعث خرابی عملکرد سقف و کاهش مقاومت آن می شود. 8- قبل از بتن ریزی باید سقف از هرگونه آلودگی همچون بتن خشک شده، شن و ماسه و یا خرده های سفال در مقاطع حساس همچون محل اتصال تیرچه به سقف پاک شود. شکل: 1: محل بتن ریزی که مملو از آلودگی و مواد زاید می­باشد. این مواد زاید باعث ناپیوستگی بتن و از بین رفتن مقاومت می­شود. 2: وجود آشغال در روی بال تیر آهن باعث می شود در لرزش­های زلزله سقف از تیرآهن جدا شود.  3: مهندس ناظر نباید اجازه بتن­ریزی قبل از تمییز کردن محل را به پیمانکار بدهد.  بیاموزیم: برای شیب بندی سقف تنها از پوکه معدنی یا خرده آجرهای سفالی که سبک هستند استفاده نمایید. سقف هرچه سبک تر باشد ایمنی آن بالاتر است.

 سقف تیرچه کرمیت

سیستم سقف کُرمیت از تیرچه های فولادی با جان باز در ترکیب با بتن استفاده می شود. در ساخت تیرچه های مذکور از یک تسمه، در بال تحتانی و نیز یک میلگرد خم شده در جان استفاده می شود. برای پرکردن فضای خالی بین تیرچه ها از قالب های ثابت مانند بلوک های سیمانی، پلی استایرن، طاق ضربی ، قالب های موقت فولادی (کامپوزیت ) و یا هر پرکننده سبک استفاده می شود. فواصل تیرچه ها بسته به نوع قالب از 73 سانتی تا 100 سانتی متر متغیراست ، روی سقف نیز با 4 الی 10 سانتی متر بتن پوشانده می شود.

تیرچه ها از نوع خود ایستا بوده و به همین علت هیچ نوع شمع بندی در زیر سقف مورد نیاز نمی باشدو تیرچه ها به نحوی طراحی می شوند که بتوانند وزن بتن خیس، قالب ها و عوامل اجرایی سقف را به تنهایی تحمل کنند. پس ازاین که بتن به 75% مقاومت مشخصه خود می رسد ، تیرچه های فولادی با بتن به صورت یک مقطع مختلط وارد عمل شده و بارهای مرده و زنده سقف را تحمل می کنند.

سقف تیرچه و بلوک کُرمیت

با متداول شدن سقف های تیرچه و بلوک سنتی برخی از مشکلات سیستم طاق ضربی مرتفع شد. اما این سقف ها مشکلات دیگری را به همراه خود پدید آوردند که عمده ترین آنها ضرورت استفاده از شمع بندی در زیر سقف است.

 شمع بندی علاوه بر دست و پاگیر بودن هزینه زیادی را نیز بر ساختمان تحمیل می کند.در

سال1363 با استفاده از بلوک کُرمیت به جای طاق ضربی که قبلا"در قالب ثابت بکار می رفت عملا"بعنوان سقف تیرچه وبلوک کُرمیت واردسیستم بازارشد.

 این سقف به علت خود ایستا بودن تیرچه ها نیازی به شمع بندی ندارند و به همین علت از سرعت اجرای بسیار بالایی برخوردار می باشد.اجرای این سقف بر روی اسکلتهای فولادی بتنی و دیوارهای باربر امکان پذیر میباشد.

سقف پلیمری کُرمیت                                                                                

در راستای سبک سازی ساختمان، این شرکت هم زمان با ستفاده از قالب کامپوزیت و بلوک های پوکه ای اقدام به استفاده از مصالح پلیمری در ساختمان کرده است. استفاده از بلوک های پلی استایرن نسوز در سقف باعث کاهش مصرف تیرچه تا حدود 20% و کاهش فولاد مصرفی سازه تا حدود 7% می شود.

سهولت اجرای این نوع سقف، باعث افزایش سرعت اجرا و درنیتجه کاهش هزینه های اجرایی می گردد. در عین حال در هزینه های حمل و نقل نیز صرفه جویی قابل ملاحظه ای صورت می گیرد. شیارهای مناسب ایجاد شده در زیر این بلوک ها باعث پیوستگی گچ و خاک در زیر سقف می گردد. در جهت بهبود استفاده از مصالح پلیمری، بخش تحقیق و توسعه این شرکت مشغول مطالعات و بررسی های بیشتر می باشد.

سقف کامپوزیت کُرمیت

سیستمهای معمول کامپوزیت در امریکا عینا" با تیرچه های با جان باز انجام می شود و معمولا" همراه با گذاشتن یک ورق فولادی موجودار به عنوان عرشه و آرماتور بندی روی آن بتن ریخته می شود . در این سیستم قالب ماندگار است و قطعات جان نیز با بتن احاطه نمی شود. در طراحی سیستم قالب کامپوزیت کُرمیت، نظر بر آن بوده که علاوه بر سرعت و تطبیق با آیین نامه ها ، هر چه ممکن اقتصادی تر باشد. از این رو اولا" قالب باید قابل استفاده مداوم باشد، ثانیا" جان تیرچه با بتن پر شود که بتوان قطعات جان را اقتصادی تر طراحی نمود و از لرزش سقف نیز کاسته شود. سیستمهای کامپوزیت رایج در ایران که با تیرآهن ساده یا لانه زنبوری با تیر ورق استفاده می شوند، دارای جان باز نیستند.

در وهله اول قالب های سقف کرمیت سه قطعه بوده و برای باز کردن ، قطعات آن باید از یکدیگر جدا می شد ، با تحقیق بخش R&D این شرکت این قالب با بهینه سازی و استفاده از خاصیت تغییر شکل ارتجاعی فولاد به قالبی یکپارچه تبدیل شد. این قالب در بین تیرچه ها قرار گرفته و بعد از گیرش اولیه بتن قالب از زیر سقف در آورده می شود . این قالب محاسن بسیار زیادی دارد و با سرعت چیده و جمع آوری می گردد و با دقت مختصری , بارها قابل استفاده است. این قالب هم اکنون در پروژه های مختلف این شرکت مورد استفاده است.

آخرین بررسی ها و دستاوردها نشان داد که بهتر است جهت تطبیق سیستم با سیستم تیرچه بلوک و استفاده از آرماتور حرارتی یک جهته و حذف آرماتور خمشی در دال فوقانی و در نتیجه صرفه جویی اقتصادی، فاصله لب با لب تیرچه ها حداکثر 75 سانتی متر باشد. مزیت این قالب در آن است که با رعایت دیگر شرایط آیین نامه می توان آرماتور دو جهته را حذف و فقط آرماتور عمود بر تیرچه را منظور نمود. هم اکنون این شرکت قالبهای جدید خود را به انتخاب مصرف کننده در فواصل و ارتفاع مختلف آماده عرضه نموده است. فاصله محور به محور تیرچه ها حدود 85 سانتی متر تا 95 سانتی متر و با ارتفاع 20 تا 25 سانتی متر، بسته به انتخاب خریدار و با مشاوره دفتر فنی شرکت و نوع تیرآهنهای مصرفی در سازه و طول دهانه است.

سقف کاذب

سقف های کاذب اولیه به صورت قطعات پلاستیکی در سالهای 1365 به بعد در اولین سقف های کامپوزیت کُرمیت به کار رفت. اما گران بودن مصالح ، نچسبیدن به گچ و خاک و خزش (Creep) باعث گردید که استفاده از آن مقید گردد. از سوی دیگر انواع تولیدات ورق گالوانیزه به صورت رابیتس در شکلها و فرمهای مختلف و تولید مواد اولیه آن (ورق گالوانیزه) در ایران ، ما را به سمت استفاده از این محصول سوق داد.

سقف ضربی کُرمیت

به علت اجبار در استفاده ار مصالح فشاری از زمان های قدیم استفاده از طاق قوسی متداول بوده و به همین جهت استفاده از سیستم طاق ضربی نیز به عنوان نوعی طاق قوسی رواج داشته است. وجود اشکالات عمده در عملکرد سقف های ضربی با تیرآهن مانند عدم ایجاد یک دیافراگم مناسب بین ستون ها و مصرف زیاد فولاد در مقایسه با مقدار باربری ، باعث شد تا در سال 1356 با ارائه طرحی بهینه « سقف ضربی کُرمیت » نسبت به اصلاح این سیستم اقدام گردد. در سیستم طاق ضربی کُرمیت وجود بتن روی سقف می تواند یک دیافراگم مناسب بین ستون ها ایجاد کند و همچنین به علت بازبودن جان تیرچه ها مقدار زیادی در مصرف فولاد صرفه جویی می شود.

اگر چه از این سیستم در انبوه سازی استفاده نمی شود ، اما برای پروژه های کوچک و یا دور افتاده ، هنوز هم کاربرد دارد.

سقف کامپوزیت

سقف های کمپوزیت سقفهایی هستند که ترکیبی از فولاد و بتن برای اینکه یکپارچگی این سقف رعایت شوند شود از برشگیر (نبشی)استفاده می شود که این نبشی با بتن درگیری ایجاد کرده و یکپارچگی درست می کند و چون تیرهای فرعی کمپوزیت به علت گیردار بودن تیرهای اصلی و با توجه به لنگر پوش (لنگر زلزله) بتن روی تیرهای اصلی نمی تواند به مقاومتش کمک کند . میلگردهایی که روی سقف کامپوزیت قرار دارند میلگردهایی حرارتی هستند که در جهت مخالف با تیرهایی فرعی باعث یکپارچه شدن بتن و درگیری با سقف کامپوزیت می شود وبا جوش دادن به تیرهای فرعی مانع ترک خوردن بتن می شود قالب بندی این سقفها معمولا از تخته کوبی استفاده می شود و بعد از اتمام بتن ریزی نایلون باعث راحت جدا شدن تخته ها می شود و در برخی موارد از یونولیت استفاده می شود که به علت محکم نبودن باید شمع کوبی کنند و مشکلات اجرایی بیشتری دارد و دلیل دیگر اینکه یونولیت زیر سقف می ماند و ما نمی توانیم از فضای زیر سقف کامپوزیت که تیرهای فرعی آنها معمولا زنبوری هستند برای عبور لوله تاسیساتی استفاده کنیم در ضمن عایق خوبی برای حرارت بالا نیست. در قالب بندی تخته کوبی مهمترین مزیت آنها این است که در زیر سقف کامپوزیت خلائی وجود دارد و از این خلا برای لوله های تاسیساتی استفاده می شود.

یکی از مزیت های سقف کامپوزیت قدرتمندی آن نسبت به سقفهای تیرچه بلوک است چون یکی از راههای یکپارچه کردن رفتار ستون ها در هنگام زلزله از طریق سقف می باشد و سقف کامپوزیت به دلیل برش گیر های نصب شده روی تیرهای فرعی یکپارچگی بین فولاد و بتن ایجاد شده و در اطراف ستونها هم همین طور در نتیجه ستون ها در هنگام زلزله رفتار یکپارچه دارند ولی در سقف تیرچه بلوک این گونه نیست. کلا در باره سیستم های خمشی باید گفت در این سیستم تمام تیرهای اصلی گیردار عمل می کنند و معمولا از پروفیل های سالم استفاده می کنند (لانه زنبوری نباشد)چون اصلا دارای لنگر می باشند و در نتیجه باید آنجا ورق بزنیم و ثانیا لنگرماکزیمم برش در یک سوم تکیه گاهها وجود دارد. ما باید در صورت استفاده از زنبوری آنجا را پر کنیم و ما هم وسط را پر کرده و هم گوشه را پر می کنیم و این تنها وقتی است که ما پروفیل نداریم مگرنه بهتر است از پروفیل استفاده شود

ویژگیهاومشخصات فنی تیرچه پیش ساخته خرپایی:

تیرچه پیش ساخته از قسمت های زیر تشکیل می یابد : ۱-۱ عضو کششی ۱-۲ میلگردهای عرضی ۱-۳ میلگرد بالائی ۱-۴ بتن پاشنه
۱-۱ عضو کششی حداقل تعداد میلگرد کششی دو عدد بوده و سطح مقطع میلگردهای کششی از طریق محاسبه تعیین می شود . در هر صورت ، سطح مقطع میلگرد کششی برای فولاد نرم ، از ۰.۰۰۲۵ ، و برای فولاد نیم سخت و سخت ، از ۰.۰۰۱۵ برابر سطح مقطع جان تیر نباید کمتر باشد . توصیه می شود قطر میلگرد کششی از ۸ میلیمتر کمتر و از ۱۶ میلیمتر بیشتر نباشد. در مورد تیرچه هایی که ضخامت بتن پاشنه آنها ۵.۵ سانتیمتر یا بیشتر باشد ، می توان حداکثر قطر میلگرد کششی را به ۲۰ میلیمتر افزایش داد. برای صرفه جویی در مصرف فولاد و پیوستگی بهتر آن با بتن ، معمولا از میلگرد آجدار ، به عنوان عضو کششی استفاده می شود. حداکثر سطح مقطع میلگردهای کششی ، بستگی به نوع فولاد و بتن مصرفی دارد و نباید ازمقادیر مندرج در جدول زیر بیشتر باشد.

حد جاری شدن فولاد بر حسب کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۲۰۰	۳۶۰۰	۴۲۰۰
تاب فشاری بتن ۲۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۳.۴%	۲.۹۸%	۲.۱%
تاب فشاری بتن ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۴.۲%	۳.۷%	۲.۶%
تاب فشاری بتن ۳۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع	۴.۸۵%	۴.۲۴%	۳%

مقادیر بالا بر حسب درصد سطح مقطع جان تیر است.

نکته بسیار حائز اهمیت اینست که در عمل باید از تطبیق مقاومت میلگردهای مورد استفاده با مقاومت قید شده در جدولها و محاسبات اطمینان حاصل کرد. در صورت استفاده از میلگردهای کششی به تعداد بیش از دو عدد ، دو میلگرد طولی باید در سرتاسر طول تیرچه ادامه یابند ، ولی طول مورد نیاز بقیه میلگردها را می توان با توجه به نمودار لنگر خمشی محاسبه و در مقطعی که مورد نیاز نیست ، قطع نمود. فاصله آزاد بین میلگردهای کششی نباید از قطر بزرگترین دانه شن بتن مورد مصرف در پاشنه تیرچه به اضافه ۵ میلیمتر کمتر باشد. فاصله میلگرد کششی از لبه جانبی بتن پاشنه تیرچه ، به شرط وجود بلوک ، نباید از ۱۰ میلیمتر کمتر باشد و فاصله آزاد میلگرد کششی از سطح پائین تیرچه ( پوشش بتنی روی میلگرد ) نباید از ۱۵ میلیمتر کمتر باشد . در صورتی که از کفشک ( قالب سفالی ) استفاده شود ، فاصله آزاد میلگرد کششی از قسمت بالائی کفشک نباید از ۱۰ میلیمتر کمتر باشد. پوشش روی میلگردها که در بالا شرح داده شد ، مربوط به تیرچه های مورد استفاده برای فضاهای داخلی ساختمانهاست. در صورتی که این تیرچه ها در محیط های باز ، مانند بالکن یا در فضاهایی که دارای مواد زیان آور برای بتن می باشند ، ادامه یابند ، اجرای یک لایه اندود ماسه سیمان پر مایه به ضخامت حداقل ۱۵ میلیمتر در زیر پوشش ، ضروری است. در ساختمانهائی که خورندگی فراگیر است یا در اقلیمهای خورنده باید حداقل ضخامت پوشش بتنی روی میلگردها رابه ۳۰ میلیمتر افزایش داد.

۱-۲ میلگردهای عرضی این میلگردها جهت منظورهای زیر در تیرچه منظور می شوند:

تامین اینرسی (=لختی ) لازم جهت مقاومت تیرچه در هنگام حکل و نقل.

تامین مقاومت لازم جهت تحمل بار بلوک و بتن پوششی در بین تکیه گاه های موقت ، پیش از به مقاومت رسیدن بتن.

جهت تامین پیوستگی لازم بین تیرچه و بتن پوششی

تامین مقاومت برشی مورد نیاز تیرچه.

برای میلگردهای عرضی از نوع فولاد نرم و نیم سخت استفاده می شود که بصورت مضاعف یا منفرد تولید می شوند. سطح مقطع میلگردهای عرضی نباید از ۰.۰۰۱۵bw.t کمتر اختیار شود که bw عرض جان مقطع و t فاصله دو میلگرد عرضی متوالی است.قطر میلگردهای عرضی از ۵ میلیمتر تا ۱۰ میلیمتر تغییر می کند ، و در هر حال ، حداقل قطر برای خرپای با میلگردهای عرضی مضاعف ۵ میلیمتر ، و برای خرپای با میلگرد عرضی منفرد، ۶ میلیمتر است. در مورد خرپای ماشینی ، میلگردهای عرضی به طور مضاعف و از نوع نیم سخت می باشند. قطر میلگردهای عرضی این نوع خرپاها بین ۴ الی ۶ میلیمتر تغییر می کند. حداقل زاویه میلگرد عرضی نسبت به خط افق ، ۳۰ درجه است و معمولا از ۴۵ درجه کمتر نیست. ارتفاع خرپای تیرچه معمولا با توجه به ضخامت سقف ، که خود تابعی از دهانه مورد پوشش است ، تعیین می شود. فاصله میلگردهای عرضی متوالی در تیرچه ها ، حداکثر ۲۰ سانتیمتر است. در بعضی از انواع تیرچه ها ، به جای میلگرد عرضی ، از ورق خم کاری شده با تسمه استفاده می شود.

3-1میلگرد بالائی از میلگرد بالائی ( میلگرد ساده یا آجدار ) به منظور تحمل نیروی فشاری خرپا در مرحله اول باربری تیرچه استفاده می شود و قطر آن با توجه به نوع میلگرد و طول دهانه ، فاصله تیرچه ها ، ارتفاع خرپای تیرچه و ضخامت بتن پوششی ، همچنین فاصله های جوشکاری عرضی ، از ۶ تا ۱۲ میلیمتر متفاوت است . در بعضی از انواع تیرچه ها ، از تسمه یا ورق به جای میلگرد بالایی استفاده می شود. جدول زیر به عنوان راهنمای تعیین میلگرد بالائی تیرچه های غیر ماشینی توصیه می شود:

تا دهانه ۳ متر	۶ میلیمتر
دهانه ۳ متر تا ۴ متر	۸ میلیمتر
دهانه ۴ متر تا ۵.۵ متر	۱۰ میلیمتر
دهانه ۵.۵ متر تا ۷ متر	۱۲ میلیمتر

میلگرد کمکی اتصال : این میلگرد ، به منظور مهار کردن میلگردهای کششی و امکان استقرار بیش از دو میلگرد کششی در ناحیه پاشنه تیرچه ، به کار برده می شود. قطر میلگردهای کمکی اتصال ، ۶ میلیمتر و طول آنها در حدود فاصله میلگردهای کششی است. میلگردهای کمکی اتصال در فواصل ۴۰ تا ۱۰۰ سانتیمتری از یکدیگر نصب می گردند. در بعضی از کارخانه های تولید تیرچه که جهت قالب بتن پاشنه از ناودانی استفاده می شود ، معمولا بتن پاشنه تا انتهای میلگرد کششی ادامه می یابند. در این موارد ، بهتر است میلگرد کمکی در فاصله ۱۲ سانتیمتری از دو انتهای میلگرد کششی نصب شود تا هنگام اجرای سقف ، و در صورت شکستن دو سر تیرچه جهت نمایان شدن میلگردهای کششی ، خرپا صدمه نبیند.
جوشکاری : اتصال میلگردهای عرضی و اعضای بالایی و زیرین خرپای تیرچه ، معمولا توسط نقطه جوش تامین می گردد. البته می توان از هر نوع عمل جوشکاری مناسب ، جهت اتصال اعضای خرپا استفاده کرد ، مشروط بر آنکه در مرحله جوشکاری ، از سطح مقطع اعضای خرپای تیرچه کاسته نشود ، مشخصات مربوط به جوشکاری باید مطابق آئین نامه های معتبر داخلی یا خارجی باشد.

۱-۴ بتن پاشنه حداقل عرض بتن پاشنه ۱۰ سانتیمتر است و نباید از  ۳.۵/۱ ) برابر ضخامت سقف) کمتر باشد. ارتفاع بتن پاشنه باید به میزانی باشد که قابل بتن ریزی بوده و پوشش بتن روی میلگرد را جهت ایجاد مقاومت در برابر آتش سوزی تأمین نماید و همچنین پس از قرار گرفتن بلوک با سطح زیری تیرچه همسطح گردد. معمولا ضخامت بتن پاشنه ۴.۵ تا ۵.۵ سانتیمتر و عرض آن ۱۰ تا ۱۶ سانتیمتر است. پاشنه پس از جاگذاری خرپا در قالب فلزی یا در قالب دایمی سفالی ( کفشک ) بتن ریزی می گردد. بتن پاشنه نقش بسیار مهمی در نحوه اجرای سقف دارد. چنانچه سطوح افقی و عمودی تیرچه ، در امتداد طولی انحنا داشته باشند ، جاگذاری بلوکها با مشکلاتی مواجه خواهد گشت. نشمینگاه بلوک باید صاف و یکنواخت باشد تا بلوکها به طور یکنواخت در محل خود قرار گیرند و سطح زیرین سقف برای نازک کاری بعدی مناسب گردد. حداقل تاب فشاری بتن پاشنه ، ۲۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. مواد تشکیل دهنده مخلوط بتن برای یک متر مکعب بتن پاشنه تیرچه به شرح زیر توصیه می شود :
شن و ماسه تا ۱۲ ( تا ۱۲ میلیمتر ) ۱۲۰۰ لیتر سیمان ۳۰۰- ۴۰۰ کیلوگرم

پس از بتن ریزی پاشنه ، باید مراقبت های لازم جهت نگهداری و مرطوب نگهداشتن بتن معمول گردد. نوع بتن و ضخامت پوشش بتنی روی میلگردهای کششی ، تأثیر زیادی در مقاومت سقف در مقابل آتش سوزی دارد. در صورتی که بتن پاشنه تیرچه معیوب و شکسته باشد، باید آن تیرچه را از محل عیب به دو تیرچه کوتاهتر تقسیم نمود، و یا نسبت به خرد کردن کامل بتن پاشنه و بتن ریزی مجدد آن اقدام کرد. در صورت استفاده از قالب فلزی و عدم استفاده از کفشک، تیرچه بتن ریزی شده را می توان، بسته به شرایط حرارت محیط پس از ۲۴ تا ۴۸ ساعت از قالب خود جدا کرد. هنگام بتن ریزی پاشنه تیرچه باید به دقت خرپا داخل قالب فلزی یا کفشک قرار گیرد و میلگرد کششی در تمام طول تیرچه به طور یکسان و طبق ویژگیهای یاد شده رعایت شود. معمولا بتن تیرچه در مدت ۱۰ روز پس از بتن ریزی به مقاومت عملی (working strength) خود می رسد.

مشخصات مواد افزودنی جهت زود گیر کردن و ایجاد کارائی بیشتر باید مطابق آئین نامه های معتبر داخلی یا بین المللی باشد.

دیوار برشی
قاب مهار بندی شده (یعنی ساختمان مرکب از قاب ودیوار برشی) برای ساختمان های تقریبا بیش از 40 طبقه پر بازده و موثر نمی باشد زیرا برای اینکه مهار بندی به قدر کافی سخت و قوی باشد مقادیر زیادی مصالح لازم می گردد. باز ده یا کار آیی سازه ساختمان را ممکن است با استفاده ازخرپاهای کمر بندی افقی که قاب را به هسته می بندند تا حدود 30در صد افزایش داد.
خرپاها به هسته بطور صلب متصل می باشند و به ستون های خارجی بطور ساده اتصال دارند. هنگامی که هسته برشی سعی بر خم شدن دارد، خرپاهای کمر بندی مانند بازو های اهرم عمل می نمایند و در ستون های پیرامونی مستقیماً تنش های محوری ایجاد می کنند. این ستون ها به نوبه خود در مقابل تغییر شکل هسته مقاومت می نمایند، به عبارت دیگر در هسته کاملا برش های افقی ایجاد می شود و خرپا های کمر بندی برش قائم را از هسته به قاب نما انتقال می دهند. بنابراین با به کار بردن این خرپاهای کمربندی ساختمان بطور یکپارچه و خیلی شبیه به یک لوله ی طره شده عمل می کند. ساختمان می تواند یک یا چند خرپای کمربندی داشته باشد. هر چقدر که خرپاهای بیشتری به کار برده شود رفتار یک پارچه هسته و ستون های نما بهتر تأمین می گردد. این خرپاها را می توان در داخل ساختمان در محل هایی قرار داد که مهار بندی مورب (قطری) مانعی در وظیفه ساختمان ایجاد نکند (برای مثال در طبقات مکانیکی) . قاعده سازه ای استفاده از خرپاهای کمر بندی در بالا و وسط ساختمان به نظر می رسد که برای ساختمان های تا حدود 60 طبقه اقتصادی باشد. خرپاهای کمر بندی را می توان یا با اتصالات مفصلی و یا با اتصالات صلب به ستون های پیرامونی متصل کرد. اگر خرپاها به ستون ها بطور پیوسته متصل باشند، تمام سیستم بصورت واحد عمل می کند و در نتیجه فقط درصد کمی از ظرفیت تحمل لنگر هسته مورد استفاده قرار می گیرد زیرا دیوارهای هسته نسبتاً نزدیک تار خنثی مقطع ساختمان قرار دارند. این نکته در دیاگرام تنش سیستم صلب در آن توزیع تنش ها پیوسته می باشد مشاهده می گردد. ازطرف دیگر بازوهای ارتجاعی که از هسته طره شده و به ستون های پیرامونی مفصل می گردند ظرفیت تحمل لنگر هسته را به نحو بهتری قابل استفاده می سازند و از ستون های خارجی نیز مانند سیستم صلب استفاده می شود. با این حال چون اتصالات مفصلی فقط برش را انتقال می دهند و هیچ لنگر خمشی در ستون ها ایجاد نمی کنند ظرفیت بار محوری ستون ها افزایش می یابد. موقعی که قاب به هسته سازه مفصل شده باشد، هسته مانند یک تیر طره ای عمل می نماید و بالای آن به آزادی دوران می کند.در این حالت قاب دوران خیلی کمی را تحمل می نماید. اما اگر قاب بوسیله یک خرپای کمربندی به هسته بسته شده باشد هرگونه دورانی در بالای سیستم جلوگیری می شود زیرا ستون های پیرامونی با ایجاد نیروهای قائم (نیروهای محوری در ستون ها) خرپای کمر بندی را مهار می کنند. گیرداری جزیی که در بالای سیستم ایجاد می شود در منحنی لنگر منعکس گردیده است. این سیستم دیگر مانند یک تیر طره ای خالص عمل نمی کند زیرا هم در بالا و هم در پایین گیردار می باشد. منحنی تغییر شکل حاصله به صورت یک s کشیده با لنگر خمشی برابر صفر در نقطه عطف می باشد. با افزودن خرپاهای کمر بندی اضافی در طبقات میانی ساختمان مقاومت و سختی سیستم افزایش بیشتری پیدا می کند. در هر طبقه خر پا دار از دوران سیستم ممانعت به عمل می آید. گیرداری ایجاد شده در این طبقات منحنی لنگررا به عقب می کشد.در اثر انتقال بیشتر نیروهای جانبی به نیروهای محوری، لنگر خمشی در پای ساختمان به مقدار زیادتری کاهش می یابد و از نوسان (یا تغییر شکل) جانبی ساختمان به مقدار بیشتری کاسته می شود.

مطالعه رفتار دینامیکی ساختمانها با مهار بندی های هم مرکز و خارج از مرکز

مهاربندهای فولادی کاربرد روز افزونی دراحداث سازه های ساختمانی و صنعتی دارند. در سالهای اخیر تحقیقات زیادی در مورد عملکرد و رفتار این نوع سازه ها در حالت های ارتجاعی و خمیری انجام شده است که نتایج حاصل در بهبود ضوابط طراحی و چگونگی اجرای آنها موثر بوده است. اخیراً کاربرد مهاربندهای خارج از مرکز با توجه به رفتار لرزه ای مناسب آنها در سازه ها توصیه می شود. در اینجاابتدا مطالعات انجام شده در مورد نحوه عملکرد قابهای فولادی، مرور شده و در نهایت بمنظور مطالعه رفتاری و اقتصادی قاب های با مهاربندی هم مرکز(CBF) و خارج از مرکز(EBF)، سه ساختمان بامهاربندی CBF و EBF طراحی شده و سپس با تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی مورد بررسی قرارگرفته اند. نتایج نشان می دهد که قابهای EBF سبکتر از قابهای CBF می باشند و در ضمن قابهای EBF با توجه به قابلیت اتلاف انرژی مناسب خود در کلیه طبقات، می توانند انرژی زلزله را بطور مناسب، پایدار و یکنواخت تلف نموده بطوریکه تغییرمکان نسبی طبقات آنها با وجود سختی کم این نوع قابها نسبت به قابهای CBF تفاوت چندانی با این قابها نداشته و در عین حال نیز که حالت یکنواخت تری را دارند.
حال سه نوع ساختمان با تعداد طبقات 5 و 10 و 15 با سیستم قاب فضائی ساده که سیستم باربر جانبی آنها در یک مرحله مهاربند CBF و در مرحله بعدی مهاربند EBF می باشند انتخاب شده و براساس مقاطع موجود درایران طراحی شده اند و سپس تحلیل های استاتیکی غیر خطی و دینامیکی غیر خطی تحت شتابنگاشت های مختلف با بیشینه شتاب های مختلف قرارگرفته اند. نتایج حاصل از طراحی ها و تحلیل ها بیانگر آن است که: پروفیل های IPE موجود درایران با توجه به طول تیر پیوند در نظر گرفته شده ومقادیر کم سطح بال به نسبت سطح جان ملزومات طراحی را جوابگو نبوده و به عنوان تیر پیوند قابل استفاده نمی باشند. از نظر وزنی یک قاب لرزه بر EBF نسبت به قاب مشابه CBF بطور متوسط 20 درصد سبک تر بوده و در قیاس با وزن کل اسکلت ساختمان، سازه EBF بطور متوسط 5 درصد سبک تر از سازه CBF می باشد.
با توجه به نتایج تحلیل استاتیکی غیر خطی قابها ملاحظه می شود که قابهای CBF بعد از جاری شدن نسبت به قابهای EBF بطور قابله ملاحظه و ناگهانی سختی خود را از دست می دهند. ضریب تنش مجاز قابهای CBF بیشتر از قابهای EBF بوده در حالی که شکل پذیری قابهای EBF بیشتر از CBF می باشد. توزیع شکل پذیری در طبقات قاب EBF بطورکلی مناسب تر و یکنواخت تر می باشد. از طرف دیگر با بررسی های چرخه های پسماند قابهای CBF و EBF ملاحظه می شود که چرخه های EBF پایدارتر و یکنواخت تر و دارای قابلیت اتلاف انرژی بهتر و توزیع مناسب تر در طبقات نسبت به قاب CBF می باشد. در ضمن جذب انرژی در طبقات فوقانی قابهای EBF کمتر از بقیه طبقات است.
نتایج نشان می دهد که اولاً با توجه به سختی بیشتر قابهای CBF نسبت به EBF ملاحظه می شود که قابهای CBF در اثر شتابنگاشتهای مختلف نیروی بیشتری وارد شده است و از طرف دیگر به علت قابلیت جذب انرژی بیشتر قاب های EBF در شتابنگاشتها با بیشینه شتابهای مختلف این قابها تغییر مکان کمتری نسبت به قابهای CBF دارند. ثانیاً با افزایش شتاب ورودی در سازه های EBF مفاصل پلاستیک، اکثراً در تیرهای پیوند بوجود می آید در حالی که در سازه های CBF مفاصل پلاستیک در ستونها و مهاربندی ها بوجود می آید که در نهایت کل سیستم باربر جانبی خسارت می بیند. ثالثاً ضوابط آئین نامه ای طرح قاب EBF تضمین کننده بوجود نیامدن مفصل پلاستیک در عضوهای غیر از تیر پیوند نمی باشد. رابعاً در قابهای EBF با ارتفاع زیاد مفاصل پلاستیک در تیرهای خارج از پیوند در طبقات فوقانی تشکیل شده است که بنظر می آید که تیرهای پیوند طبقات فوقانی قاب EBF باید برای نیروی بیشتر طراحی گردند.

طراحی سازه جدیدی برای ساخت سریع و ارزان خانه‌های مسکونی:

یک مبتکر ایرانی از طراحی سازه جدیدی برای ساخت خانه‌های مسکونی ضد زلزله، ارزان و سبک در مدت زمانی کوتاه خبر داد.
ابوالقاسم نشوه در گفت‌وگو با خبرنگار اقتصادی خبرگزاری فارس، از طراحی سازه جدیدی به وسیله ورق فولادی متخلخل برای ساخت سقف و دیوار خانه‌های مسکونی به ویژه خانه‌های روستایی خبر داد و گفت:‌ ویژگی‌ این سازه سرعت در ساخت و ساز، سبک بودن سازه و استحکام و کاهش هزینه ساخت است.

این مبتکر انگیزه خود از ساخت این سازه را تلاش برای کاهش تلفات بعد از زلزله بویژه در مناطق روستایی ذکر کرد و گفت:‌ هدفم از ساخت این سازه افزایش مقاومت خانه‌های روستایی و سرعت در ساخت و ساز و نیز کاهش هزینه ساختمان است.
نشوه افزود:‌ ویژگی‌ این سازه راحتی در نصب برای سقف و یا دیوار ساختمان است که نیازی به بنا نیست، بلکه یک کارگر ماهر با پیچ و مهره براحتی می‌تواند این سازه را در ساختمان به کار گیرد.

وی افزود: برتری سازه‌ مورد طراحی‌اش این است که اولا نسبت به آجر از انرژی کمتری برای ساخت آن استفاده می‌شود، ثانیا مواد ساخت این سازه بلوک مانند از ورق فولادی است که در داخل کشور به راحتی ساخته می‌شود.

نشوه افزود:‌ پیش از این نیز دستگاه تهیه کاغذ اوزالید و نیز دستگاه تبدیل ورق سیاه به ورق گالوانیزه را به سفارش بخش خصوصی طراحی کرده و به کار برده است.

این مبتکر خاطرنشان کرد: اگر سرمایه‌گذاران از این طرح حمایت کنند، به راحتی می‌تواند دستگاه ساخت این سازه ورق فولادی که شبیه بلوک‌های ساختمانی است، را طراحی و عرضه کند و یکی از ویژگی‌های این بلوک‌ها مرتبط شدن تمام اجزای ساختمان از جمله بتن به یکدیگر است که با این کار مقاومت ساختمان در مقابل زلزله افزایش پیدا می‌کند.

نشوه در مورد کاهش هزینه این سازه نسبت به به کارگیری یونولیت در ساختمان گفت: حداقل 30 تا 50 درصد هزینه ساخت یک ساختمان منهای زمین نسبت به ساختمان‌های مشابه کاهش هزینه از طریق بکارگیری این سازه ایجاد می‌شود.

وی خاطرنشان کرد: از نظر استحکام بنا 100 درصد افزایش مقاومت در ساختمان ایجاد می‌شود.

این مبتکر در مورد میزان مصرف گچ و سیمان در قسمت سقف و دیوار این سازه گفت:‌ با طراحی ماشین ساخت این سازه می‌توانم علاوه بر حفظ چسبندگی این مصالح به ساختمان در مصرف گچ و سیمان نیز صرفه جویی نمایم.

وی وزن یک متر در دو متر دیوار معمولی را حدود 420 کیلوگرم برآورد کرد و افزود:‌ ساخت همین مقدار دیوار با سازه طراحی شده بین 20 تا 30 کیلوگرم وزن خواهد داشت که کاهش چشمگیری در وزن ساختمان ایجاد می‌کند.

نشوه در مورد مهار این سازه و استحکام آن گفت: از طریق پیچ و مهره و ابزارهای پیش‌بینی شده می‌توان قسمت‌های مختلف دیوار و یا سقف را به یکدیگر متصل کرد و پشت سوراخ‌های این سازه الیاف نخی قرار می‌گیرد که هم عایق سرما و گرما بوده و هم در استحکام آن و کاهش مصرف مصالح کمک می‌کند.

این مبتکر در پایان خاطرنشان کرد: در طراحی این سازه از هیچ کسی الگو نگرفته و فقط طرح ابتکاریش را به مرحله عمل رسانده که اکنون نیازمند حمایت دولت و سرمایه‌گذاران بخش مسکن برای ساخت دستگاه دستگاه موردنظر و تولید انبوه این سازه در کشور است.

                            عجیب ترین ساختمانهای جهان

بتن خود متراکم

مقدمه:{1}

 سالهای زیادی است که از بتن بعنوان یک ماده ساختمانی مهم و با تحمل فشارهای بالا جهت ساخت و ساز انواع سازه‌ها استفاده می‌شود. ضعف این ماده مهم و پر مصرف ساختمانی در مقابل کشش با قرار دادن آرماتور تا حد زیادی جبران شده است. در سالهای اخیر و با بررسی دوام سازه‌های بتنی مسلح بویژه در مناطق خورنده و سخت برای بتن نظر اکثر کارشناسان و دست‌اندرکاران کارهای بتنی به این مسأله جلب شده است که مقاومت به تنهایی نمی‌تواند جوابگوی کلیه خواص مربوط به بتن بخصوص دوام آن باشد و لازم است در طراحی بتن برای مناطق مختلف علاوه بر مسأله مقاومت و تحمل بارها در طول مدت بهره‌دهی، پایایی و دوام آن نیز مد نظر قرار گیرد. در حال حاضر با اضافه نمودن مواد مختلف بتن و تغییرات در طرح اختلاط می‌توان به بتن‌هایی دست یافت که بدون تغییر قابل ملاحظه در مقاومت آنها از نقطه نظر دوام به بتن‌هایی با دوام بالا دست یافت. مسأله محیط زیست وآلودگی آن نیز در سالهای اخیر نظر جهانیان را بخود معطوف ساخته است. کاربرد مواد و مصالحی که در ساخت آن آلودگی کمتری به محیط منتقل گردد و همچنین برداشت مصالح طبیعی که کمتر محیط را تخریب نماید، مورد توجه خاص قرار دارد. در این راستا محدودیت کاربرد سنگدانه‌ها، دستیابی به مواد جدید و نیز استفاده از مواد زائد کارخانه‌ها و آلاینده‌های محیط زیست در بتن در رأس برنامه‌های تحقیقاتی پاره‌ای از کشورهای جهان قرار گرفته است.
علاوه بر خود بتن و مصالح تشکیل‌دهندة آن در سالهای اخیر بر روی آرماتور مصرفی در سازه‌های بتنی مسلح نیز تحولاتی صورت گرفته است. بعنوان مثال و برای پرهیز از خطر خوردگی آرماتور، از فولادهای ضد زنگ و نیز آرماتورهای ساخته شده با الیاف‌ مختلف پلاستیکی و پلیمری در محیط‌های بسیار خورنده استفاده می‌شود. کار بر روی عملکرد دراز مدت چنین موادی هنوز ادامه دارد.
صنعت scc ابتدا درژاپن تولید وهم اینک در بسیاری از کشورهای جهان مورد استفاده­­­­­­.آزمایش و بررسی میباشد . این صنعت هم به صورت بتن درجا وهم به صورت بتن پیش ساخته کاربرد وسیعی دارد .

تعاریف :

·         قابلیت روانی: توانایی scc برای جاری شدن و عبورازبین فضاهای کوچک شبکه آرماتور بدون توقف ویا جداشدگی.

 

·         قابلیت پراکندگی:توانایی  sccبرای برای جریان و پر کردن تمام فضاهای قالب تحت اثر وزن خود .

·         مقاومت در اثر جداشدگی دانه بندی:توانایی scc برای یکنواخت و هموژن ماندن در طول حمل. قالب ریزی و ...

·         کارایی:میزان راحتی بتن تازه برای قالب ریزی و فشرده شدن. این این موضوع وجه مختلف چسبندگی انتقال و فشردگی را در بر میگیرد .

·         بتن خود تراکم(scc) :بتنی است که توانایی جریان تحت اثر خویش را داردو بطور کامل و بدون نیاز به ویبره و حتی تحت تراکم شدید آرماتور در قالب جای گرفته بطوریکه در کلیه مراحل یکنواختی خود را حفظ نماید.

     (معرفی بتن خودتراکم (SCC) و تحقیقات انجام شده در مورد آن در ایران){3}

بتن خودتراکم ((Self Compacting Concrete یک فن آوری نوپا در عرصه ساخت و ساز دنیاست. این نوع بتن که کارایی بسیار بالایی دارد میتواند تحت اثر وزن خودش و بدون جداشدن دانه ها در میان انبوه اجزای سازه ای جریان یابد. به عبارت دیگر این نوع بتن بدون نیاز به لرزاننده (ویبره) و به خاطر وزن خودش متراکم میشود. با توجه به فراگیرشدن این صنعت در دنیا و روی آوردن دست اندرکاران عرصه ساخت و ساز به استفاده از بتن خودتراکم، بر آن شدیم تا در طی یک روند ادامه دار به معرفی و ذکر نتایج تحقیقات انجام شده در مورد آن بپردازیم.
بخش مهندسی عمران دانشگاه شهید باهنر کرمان اولین تجلی گاه جدی ظهور بتن خودتراکم در ایران است. تحقیقاتی که توسط دانشجویان کارشناسی ارشد و زیر نظر دکتر مقصودی عضو هیئت علمی این بخش صورت گرفته و میگیرد شایان توجه و قابل تحسین است. در ادامه اولین فصل از این مقوله که به معرفی بتن خودتراکم اختصاص دارد میپردازیم.
حسام یزدانی دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک خاک و پی دانشگاه شهید باهنر کرمان

تاریخچه : برای ایجاد سازه های بتنی بادوام، به تراکم کافی تأمین شده توسط نیروی کار ماهر نیاز است. بحران کاهش نیروی کار ماهر در صنعت ساخت و ساز ژاپن در اوایل دهه 80 میلادی از یک سو، تراکم نامناسب ناشی از افزایش حجم آرماتورهای مصرفی به منظور بهبود عملکرد سازه ای و همچنین تمایل به استفاده از آرماتورهای با قطر کمتر به منظور کنترل ترک خوردگی از طرف دیگر باعث کاهش کیفیت کارهای اجرائی انجام گرفته گردید[1]. این موضوع برای چندین سال مورد بحث و بررسی قرار گرفت تا اینکه نظریه بتن خودتراکم (Self Compacting Concrete) به عنوان راه حلی برای رفع مشکل دوام سازه های بتنی توسط Okamura در سال 1986 مطرح گردید[1].
بتن خودتراکم (SCC)، بتنی است که تحت اثر وزن خود متراکم شده و نیاز به هیچ لرزاننده ای (ویبره) برای ایجاد تراکم ندارد. این مسأله باعث صرفه جویی اقتصادی و کاهش زمان ساخت و ساز و در نتیجه بالارفتن راندمان نهایی می شود. بتن خودتراکم با عمر کمتر از 20 سال زمینه‌ساز حل بسیاری از مشکلات سازه های بتنی به خصوص در مقاطع با تراکم زیاد میلگرد گردیده است. از دیگر خصوصیات ویژه این بتن میتوان به کارایی بالا، مقاومت زیاد در برابر جداشدگی و تسریع در عملیات ساخت و ساز اشاره کرد. چنین مشخصاتی باعث شده است تا کاربرد آن به خصوص در اعضا با تراکم بالای آرماتور روز به روز بیشتر گردد.
بتن خودتراکم علاوه بر استفاده فراوانی که در سازه های با تراکم بالای آرماتور دارد گاهی نیز بصورت غیرمسلح، مثلاً در خاکریزها مورد استفاده قرار می گیرد. از مزایای دیگر استفاده از آن میتوان به کاهش آلودگی صوتی ناشی از سر و صدای لرزاننده ها، کاهش نیروی انسانی، جلوگیری از بیماریهای ناشی از استفاده از لرزاننده ها و حفظ سلامت کارگران و بالارفتن کیفیت محصولات نهایی اشاره کرد.
در مقایسه با ژاپن، تحقیقات در اروپا و آمریکا چندی پیش آغاز گردیده و در حالیکه اکنون در ژاپن به بتن خودتراکم از نقطه نظر بتن با مقاومت بالا نگاه می شود، در اروپا بتن خودتراکم با مقاومت متوسط همچنان مورد نظر می باشد. این در حالی است که تا قبل از شروع فعالیت ها در بخش مهندسی عمران دانشگاه شهید باهنر کرمان، در ایران هیچگونه گزارش تحقیقاتی در مورد چنین بتن هایی مشاهده نشده بود.
در بخش مهندسی عمران دانشگاه شهید باهنرکرمان، تحقیقات در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد سازه در مورد طراحی، ساخت و بررسی بعضی خواص مکانیکی بتن خودتراکم زیر نظر استاد راهنمای پایان نامه (مهندس علی اکبر مقصودی) آغاز گردید و در دفاع از پایان نامه مزبور از داوری اساتیدی چون دکتر رمضانیانپور و دکتر فدائی بهره گرفته شد.
در حال حاضر تعدادی از دانشجویان کارشناسی ارشد بخش مزبور مشغول بررسی خواص آزمایشگاهی و تئوریک بتن های خودتراکم با مقاومت بالا (HSSCC) بوده و تعداد دیگری از دانشجویان ارشد به طور همزمان درگیر تحقیق در مورد نانو بتن ها (nano-concrete)، از دو دیدگاه تکنولوژی بتن و سازه میباشند.

از پروژه های مطرحی که در ساخت آنها از بتن خودتراکم استفاده شده، می¬توان به موارد ذیل اشاره کرد:
1- برج Landmark: این برج با 296 متر ارتفاع و 70 طبقه مرتفع ترین برج در ژاپن بوده و در یوکوهاما واقع شده است. برای پرکردن 66 ستون در نه طبقه ابتدایی آن از بتن خودتراکم استفاده شده است. در این پروژه مجموعاً m3885 بتن مصرف شده است.
2- پل معلق Akashi-Kaikyo: این پل به طول 3.910 کیلومتر بلندترین پل معلق جهان می باشد و در سال 1998 افتتاح شده است. در این پروژه حدود m3290000 بتن خودتراکم استفاده شده و در نتیجه 20 درصد در زمان ساخت و ساز صرفه جویی شده است.
3- منبع گاز :LNG در دیواره های این منبع که در ازاکای ژاپن قرار دارد m312000 بتن خودتراکم استفاده شده است. با کاربرد این بتن، برای دیواری به ارتفاع 38.4 متر، تعداد قطعات (lots) از 14 به 10، تعداد کارگرها از 150 به 50 نفر و زمان اجرا از 22 ماه به 18 ماه کاهش یافت.
در ادامه به طور خلاصه به معرفی بیشتر چنین بتنی پرداخته شده است.
طرح اختلاط
در حال حاضر سه شیوه مختلف برای تولید SCC در نظر گرفته می شود. در مقایسه با بتن معمولی (NC) برای تولید SCC در شیوه اول، میزان مولد پودری افزایش پیدا می کند، درحالت دوم از مواد لزج کننده استفاده می شود و در حالت سوم ترکیبی از دو حالت قبل بکار گرفته می شود. لازم به یادآوری است، میزان فوق روان کننده مصرفی نسبت به بتن معمولی در هر سه حالت افزایش می یابد.

                     * نمودار پیشرفت کار sccدر ژاپن

ویژگیهای بتن خودتراکم تازه{1}
در حال حاضر معیار جهانی استانداری برای پذیرش بتن SCC وجود ندارد. با این وجود، چند آزمایش که بارها در گزارشات تکرار شده اند به عنوان آزمایشات مورد قبول برای سنجش ویژگیهای بتن تازه خودتراکم در نظر گرفته می شود.

آزمایشهای                                              SCCشکل-1

-1 جریان اسلامپ:(Slump Flow)

آزمایش جریان اسلامپ به منظور تعیین آزادی حرکت SCC در سطح افق به هنگام نبود مانع صورت می گیرد .انجمنJSCE آزمایش جریان اسلامپ را برای scc تعریف نمود.                                                      اساس آزمایش بر اصولی استوار است که آزمایش اسلامپ معمولی بر آن بنا نهاده شده است. قطر دایره ای که بتن پس از پخش شدن می سازد، معیار سنجش قابلیت پرکنندگی بتن خواهد بود. نتایج این آزمایش هیچ اشاره ای به توانایی گذشتن بدون انسداد بتن از خلال موانع ندارد اما می تواند ملاکی برای ارزیابی مقاومت در برابر جداشدگی نیز باشد.

روش انجام آزمایش:

حدود 6 لیتر بتن مورد نیاز است. ابتدا صفحه ی فلزی بدنه ی داخلی مخروط اسلامپ را تر کنید. سپس صفحه فلزی را روی سطح متعادلی محکم کنید. استوانه در مرکز صفحه قرار گرفته و داخل آنرا به کمک پیمانه از بتن پر کنید. هیچ ضربه ای نباید به بدنه ی استوانه زده شود. مواد زائد را از اطراف آن بزدائید، سپس مخروط را بصورت عمودی بالا کشیده و اجازه دهید بتن آزادانه به بیرون جریان یابد. در همین لحظه، زمان سنج را فعال نموده و زمانی را که طول می کشد تا بتن به قطر500 میلیمتر پهن شود، ثبت نمایید. این همان جریان اسلامپ T50cm است. قطر نهایی بتن  پهن شده را در دو جهت عمود برهم اندازه گیری نموده، میانگین آنها را به عنوان قطر نهایی بتن پهن شده ثبت کنید). این اندازه،جریان اسلامپ برحسب میلیمتر است(.

-2حلقه:(J Ring )J                                          شکل-2       

این آزمایش جهت اندازه گیری قابلیت گذرندگی بتن بکار می رو در حلقه ی میلگردی نشان داده شده در شکل، قطر و فاصله ی میان میلگردهای اختیاری است. طبق توافقات برای آرماتورهای معمولی، 3 برابر بزرگترین اندازه ی دانه ی سنگی برای فاصله میان میلگردها منظور می شود. قطر حلقه ی میلگردی عمودی 300 میلیمتر و ارتفاع میلگردها 100 میلیمتر می باشد. نتایج آزمایش حلقه ی J می تواند مکمل مناسبی برای آزمایش های جریان اسلامپ، اریمت و قیف V باشد. این آزمایشهای ترکیبی،توانائی جریانیابی و گذرندگی بتن را کنترل می کنند پس از اتمام آزمایش، اختلاف ارتفاع بتن درون و بیرون حلقه J اندازه گیری شود این مقدار نشانه

 ای برای قابلیت گذرندگی و یا درجه ای است که نشان می دهد چه حدودی از فاصله بین میلگردها برای عبور بتن قابل استفاده است.

روش انجام آزمایش:

حدود 6 لیتر بتن برای انجام آزمایش مورد نیاز می باشد. صفحه ی فلزی و درون مخروط را تر کنید. صفحه ی فلزی را روی یک سطح محکم قرار دهید حلقه ی J را در مرکز صفحه ی فلزی قرار دهید سپس مخروط اسلامپ را در مرکز آن نهاده و محکم کنید. مخروط را با پیمانه از بتن پر کنید. از هرگونه ضربه زدن به مخروط جلوگیری شود. مخروط را بطور عمودی بالا کشیده و اجازه دهید بتن آزادانه خارج شود. قطر بتن پهن شده را در دو جهت عمود برهم اندازه گیری نموده و میانگین آنها را به عنوان قطر نهایی و برحسب میلیمتر ثبت نمایید. اختلاف ارتفاع بتن را درون و بیرون حلقه ی میلگردها در 4 نقطه اندازه گیری نموده و میانگین آنها را به عنوان اختلاف ارتفاع نهایی ثبت کنید.

                                                                                                شکل- 3                                                                                                                                                                                   

 -3قیف :(V Funnel )V                                       

این آزمایش به منظور اندازه گیری قابلیت پرکنندگی بتن با حداکثر                                                          اندازه ی دانه ی 20 میلیمتر بکارمی رود. زمان لازم برای جریان پیدا کردن بتن از میان دستگاه اندازه گیری می شود. سپس قیف دوباره از بتن پر شده و مدت 5 دقیقه در همان حالت باقی مانده و دوباره آزمایش فوق صورت می گیرد. چنانچه بتن دچار جداشدگی شود، زمان جریان یابی آن بطورمحسوسی افزایش می یابد.

 

روش انجام آزمایش قیف: V

حدود 12 لیتر بتن برای انجام آزمایش لازم است. قیف را بصورت متعادل روی زمین قرار داده و محکم کنید. سطح درونی قیف را تر کنید. درب زانویی دستگاه را باز کنید تا هرگونه آب مازاد تخلیه شود. درب زانویی را بسته و سطلی زیر آن قرار دهید. دستگاه را کاملاً از بتن پر کنید. هیچگونه فشرده کردن، پر کردن حفره ها یا ضربه زدنی به بدنه ی دستگاه به وسیله ی بیلچه نباید صورت گیرد. 10 ثانیه پس از پرشدن کامل دستگاه، درب زانویی را باز کنید تا بتن تحت وزن خود به بیرون جریان یابدزمان سنج را هنگام باز کردن درب زانویی فعال کیند و زمان تخلیه ی کامل را ثبت نمایید. این زمان مربوط به آزمایش قیف  V می باشد. زمان سنج هنگامی متوقف می شود که بتوان نور را از بالای دستگاه در دریچه تخلیه دید. همه آزمایش باید در 5 دقیقه انجام گیرد

روش انجام آزمایش: V T5minute

سطح داخلی دستگاه را V تمیز یا تر نکنید. درب زانویی را بسته و قیف را بلافاصله پس از اندازه گیری زمان جریان یابی از همان بتن پر نمایید. سطل را در زیر قرار دهید. درب زانویی را 5 دقیقه پس از دومین پر کردن دستگاه بگشایید و اجازه دهید بتن آزادانه و تحت وزن خود جریان یابد. همزمان با باز کردن درب، زمان سنج را فعال نموده و زمان تخلیه ی کامل را ثبت نمایید. این زمان، همان V5min خواهد بود. برای SCCزمان جریان یابی 10 ثانیه اختصاص یافته است. شکل معکوس مخروطی دستگاه جریان را محدود می کند و زمان جریان یابی را طولانی می کند. این می تواند اشاره ای به حساسیت اختلاط نسبت به انسداد باشد. پس از 5 دقیقه قرارگیری جداشدگی بتن بطور پیوسته با افزایش زمان جریان یابی خود را نشان خواهد داد.

 

                                                شکل-4                                                                    

 -4جعبه:(L box )L

این آزمایش جریان یابی بتن و همچنین انسداد ناشی از فاصله ی میلگردها را تشریح می کند. از نتیجه ی این آزمایش، شیب قرارگیری بتن در حالت استراحت حاصل می شود که معیاری برای قابلیت گذرندگی یا درجه ای از حدود فاصله ی میلگردها برای گذر بتن خواهد بود. قسمت افقی جعبه می تواند 200 تا 400 میلیمتر از دریچه امتداد داشته باشد. زمان لازم برای پر شدن این فاصله به عنوان T20 و T 40 شناخته شده و معیاری برای قابلیت پرکنندگی است. قطر میلگردها و فاصله آنها از هم اختیاری است. براساس قرارداد،در صورت استفاده از میلگردهای معمولی، 3 برابر بزرگترین اندازه ی دانه ی سنگی باید برای فاصله ی میلگردها از هم رعایت  شود.

روش انجام آزمایش:

حدود 14 لیتر بتن مورد نیاز است. دستگاه را روی یک سطح صاف و محکم قرار دهید. از باز شدن راحت دریچه اطمینان حاصل کنید و سپس آنرا ببندید. سطح داخلی دستگاه را مرطوب نمایید و آبهای اضافی را خارج کنید. قسمت عمودی دستگاه را از بتن پر کنید. به مدت 1 دقیقه آنرا به حال خود رها کنید تا در محل خود قرار گیرد. دریچه را بازکنید تا بتن آزادانه به قسمت افقی دستگاه جریان یابد. همزمان با باز کردن دریچه، زمان سنج را فعال نموده و زمان لازم برای پهن شدن بتن در طول 200 یا 400 میلیمتر در قسمت عمودی را ثبت نمایید. وقتی بتن از جریان ایستاد، مقادیر) H1 ارتفاع بتن در انتهای قسمت افقی دستگاه) و H2( ارتفاع بتن در پشت دریچه) را اندازه گیری نمایید.        

                                                                                                           

·                    نسبت انسداد را نشان می دهد). تمام آزمایش باید در 5 دقیقه انجام گیرد).

مقادیر T 20 و T 40 می توانند اطلاعاتی پیرامون آسانی حرکت در اختیار گذارند اما هیچ محدوده مناسبی بطور عمومی برای آنها مورد تأییدقرار نگرفته است.انسداد و گیر کردن درشت دانه ها در پشت میلگردهای دستگاه را می توان بصورت شهودی دید.                                                                                                                                                                                                                    

 

 

-5  جعبه:(U box) U

این آزمایش به منظور ارزیابی قابلیت پرکنندگی بتن خود تراکم  صورت می گیرد. عموماً در محل دریچه ی میانی دو قسمت،میلگردهایی با قطر 13 میلیمتر با فاصله ی 50 میلیمترقرار می گیرند.

روش انجام آزمایش:

حدود 20 لیتر بتن مورد نیاز است. دستگاه را در حالت متعادل روی یک سطح صاف قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که درب  کشویی دستگاه براحتی باز و بسته می شود و سپس آنرا ببندید . بدنه ی داخلی دستگاه را مرطوب کنید.                                                                           شکل- 5

 وهرگونه آب اضافی را خارج نمایید. یکی از دهلیزهای دستگاه را از بتن پر کرده و 1 دقیقه به حال خود رها کنید. حال درب کشویی را کشیده و اجازه دهید بتن آزادانه به قسمت دیگر وارد شود. وقتی بتن به حالت استراحت درآمد، ارتفاع آن را در قسمتی که ابتدا پر شد، در دو نقطه اندازه گیری نمایید و میانگین آن نمایید و میانگین آن را H1بنامید ارتفاع. بتن را در قسمت دیگر به همین روش اندازه گیری کرده و آن را H2بنامید. اختلاف ارتفاع H1-H2ارتفاع پرکنندگی لقب دارد .تمام آزمایش باید در 5دقیقه  انجام شود.                       

 -6 جعبه پرکننده:(Fill box)

                                                     شکل - 6

از نتایج این آزمایش به منظور ارزیابی قابلیت پرکنندگی بتن خودتراکم با حداکثر اندازه ی دانه ی 20 میلیمتر استفاده می شود. ابعاد و اندازه ی دستگاه در شکل مقابل قابل دسترسی است. ظرف از طریق لوله پرکننده پر می شود و اختلاف ارتفاع بین دو طرف ظرف معیار سنجش قابلیت پرکنندگی SCC خواهد بود.

روش انجام آزمایش:

حدود 45 لیتر بتن مورد استفاده می باشد. دستگاه را روی یک سطح هموار قرار دهید. سطح داخلی آن را مرطوب نموده و آب اضافی را خارج کنید. دستگاه را با بتن پر کنید. پر کردن ظرف بدین صورت انجام می گیرد که هر 5 ثانیه یک پیمانه حاوی 1/5 تا 2 لیتر بتن تازه به داخل قیف ریخته می شود. این عمل تا زمانی که بتن موانع ردیف اول بالایی را پوشش می دهد ادامه می یابد. پس از به سکون رسیدن بتن اندازه گیری ارتفاع در دو نقطه از آن در طرفی از ظرف که پر شده است صورت گیرد و میانگین محاسبه شود( H1) این اندازه گیری در سمت دیگر ظرف نیز صورت می گیرد H2)) درصد پرکنندگی میانگین بدین شکل تعیین می گردد:

                 : درصد پرکنندگی میانگین (%)       %  * 100{ F = {(h1 + h2 ) / 2 * h1

تمام آزمایش باید در مدت 8 دقیقه به اتمام برسد. چنانچه بتن به آزادی آب جریان یابد، در حالت سکون به حالت افقی درآمده و درصد درصدپرکنندگی برابر 100 خواهد شد.

 

:(Screen stability test) GTM -7

GTM آزمایش مناسب برای ارزیابی مقاومت در برابر جداشدگی) پایداری) در بتن خودتراکم است. اساس آزمایش بر آن است که حدود 10 لیتر بتن را به مدت مشخصی، در حالت سکون قرار داده و اجازه می دهیم که تمام جداشدگی درونی آن آشکار شود. سپس نیمی از آن را روی الک 5 میلیمتری به قطر 35 میلیمتر ریخته، روی ته الک قرار داده ومجموعه را روی ترازو قرار می دهیم. پس از دو دقیقه ملاتی که از خلال الک گذشته را وزن نموده و آن را بصورت درصدی از مصالح اولیه روی الک بیان می کنیم.

روش انجام آزمایش:

حدود 10 لیتر بتن برای این آزمایش مورد نیاز است. بتن را در سطلی ریخته و روی سطح آن را به منظور جلوگیری ازتبخیر با کلاهکی بپوشانید و به مدت 15 دقیقه در حالت سکون رها کنید. وزن الک و ته الک خالی را تعیین کنید.سطح بتن را پس از گذشت زمان مقرر مورد بررسی قرار دهید و جمع شدگی آب روی آن را در صورت وجود یادداشت کنید. بیش از2 لیتر یا4/8 kg± 0/2kg از بتن داخل سطل را در ظرف دیگری بریزید. ظرف حاوی بتن را وزن کنید تمام بتن موجود در ظرف را از ارتفاع 500 میلیمتری و در یک حرکت پیوسته و مدام روی الک بریزد. ظرف خالی را وزن کنید و وزن بتن خالص ریخته شده روی الک را محاسبه نمایید(Ma). اجازه دهید تا ملات در یک دوره ی زمانی 2 دقیقه ای از خلال الک به داخل ته الک جریان پیدا کند. سپس الک را جدا نموده و وزن ته الک پر شده را محاسبه نمایید. حال با داشتن وزن ته الک خالی و وزن موجود، وزن ملات گذشته از الک را تعیین کنید(Mb). نسبت وزنی ملات جدا شده از بتن، درصد جداشدگی را تشکیل می دهد.

 

 

                                                    شکل - 7

برای درصد جداشدگی 5 تا 15 درصد وزنی از کل نمونه، مقاومت دربرابر جداشدگی بتن مناسب خواهد بود. کمتر از 5% مقاومت بیش از حد را بدنبال دارد و به احتمال زیاد روی سطح تمام شده ی بتن تأثیری می گذارد (سوراخهای هوایی احتمالی.( در بیش از 15 % ومخصوصا بیش از 30 %، با یک جداشدگی قوی روبرو خواهیم بود.

 -8 اریمت:(Orimet)

این روش برای تشخیص کارایی زیاد و روانی بتن تازه مخلوط شده در کارگاه ساختمانی بکار می رود. مراحل این آزمایش به شکل ساده شامل پر کردن اریمت با بتن و سپس باز کردن دریچه و اندازه گیری زمان طی شده تامرحله دیدن نور از دریچه زیرین لوله در نگاه از بالاست.

روش انجام آزمایش:

حدود 8 لیتر بتن برای آزمایش اریمت مورد نیاز است. دستگاه را روی یک سطح هموار قرار دهید. سطحداخلی آن رامرطوب نموده و دریچه خروجی را باز کنید تا آب اضافی خارج شود. دریچه را بسته و سطلی زیر آن قرار دهید. دریچه را 10 ثانیه پس از پر کردن دستگاه از بتن باز کنید تا بتن تحت وزن خود جریان یابد در این هنگام زمان سنج را بکارانداخته و زمان لازم برای تخلیه کامل بتن را ثبت نمایید. به این زمان، زمان جریان یابی اطلاق می شود. همه مراحل آزمایش باید در کمتر از 5 دقیقه انجام گیرد. زمان جریان یابی کوتاهتر نشاندهنده ی کارایی بیشتر است. به طورمعمول برای بتن خودتراکم، زمان جریان یابی 5 ثانیه یا کمتر درنظر گرفته شده است.

 

 

 

 

 

آزمایشات بتن سخت شده{4} در تحقیقات انجام شده برای سه شرط عمل آوری متفاوت (شرایط عمل آوری غرقاب)، (شرایط عمل آوری محیط معمولی) و (شرایط عمل آوری محیط سولفات) نمونه های بتنی (SCC) ساخته شده و با انجام آزمایشات مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته، مقاومت گسیختگی بتن، انقباض و انبساط نمونه ها در سنین کوتاه و طولانی مدت تعیین و گزارش شده است.  تصویر-1         ویژگیهای مصالح:{2}

1- سنگدانه ها : حداکثر اندازه سنگدانه به کاررفته در ا ین نوع بتن بستگ ی به کاربرد عمل ی آن دارد ولی عموما حداکثر اندازه آن به20 mm محدود می شود

. سنگدانه ها به 2 دسته تقسیم می شوند:

·         ماسه: تمامی ماسه ها ی متداول در تولید بتن معمولی در ا ین صنعت نیز به کار می رود. هر دو نوع ماسه شکسته و یا گرد گوشه اعم از سلیسی و یا آهکی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. ذرات ریزتر از. 0.125 mm که به عنوان" پودر" تلقی می شوند برخواص روانی S.C.C  بسیار موثر بوده و به منظور تولید بتن یکنواخت، رطوبت آن باید دقیقا کنترل شود . حداقل میزان ریزدانه ها) از ما سه تا موا دچسباننده پودری(به منظور جلوگیری از جداشدگی دانه بندی ضروری است.

·         شن( درشت دانه ها): تمامی انواع درشت دانه در ا ینجا به کار می رود ولی حداکثر اندازه معمولی دانه ها 16–20)  ) میلی متر می باشد . به هر حال سنگدانه ها ی تا حدود40 mm نیز می تواند در S.C.C  به کار رود.

استفاده از سنگدانه ها ی شکسته سبب افزا یش مقاومت S.C.C (بدلیل افزا یش قفل و بست بین ذرات) می شود در حالیکه سنگدانه ها ی گرد گوشه بدلیل کاهش اصطکاک داخل ی روانی آن را اصلاح می کنند. استفاده از دانه بند ی گسسته بطور معمول به دلیل کاهش اصطکاک داخلی و افزایش روانی نسبت به دانه بندی پیوسته مطلوب تر می باشد 

2-  سیمان : به طور کلی تمامی انواع سیمان های استاندارد می تواند در S.C.C به کار رود. انتخاب نوع سیمان بستگی به پارامترهای مورد انتظار بتن مثل مقاومت، دوام و ... دارد. دامنه عمومی میزان مصرف سیمان در اینجا (350- 450) کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. میزان بیشتر از500 kg/m3 می تواند سبب افزایش خطر جمع شدگی شود. می زان کمتر از 350 kg/m3 نیز فقط در صورتی قابل قبول می باشد که به همراه مواد پزولانی، خاکسترهای بادی، دوده سیلیسی و...  بکاررود حضور بیش از% 10 میزان C3A (تری کلسیم آلومینات) در  سیمان می تواند سبب کاهش نگهداشت کارا یی بتن گردد. C3A) اکسیدی درسیمان است که خودبه خود در مراحل تولید سیمان ایجاد شده و عامل اصلی حمله سولفاتها می باشد) .

3- مواد مضاف : مصالح بسیار ریزغیرآلی هستند که به منظور بهبود و یا ا یجاد خواص مشخص در بتن به آن افزوده می شوند و بر اساس عملکرد خود به 2 دسته تقسیم می شوند:

مواد مضاف نیمه فعال( نوعI ): شامل ریزدانه ها و رنگدانه ها می باشد

مواد مضاف فعال)  نوع ( II: شامل خاکستر بادی، دوده سیلیسی و...

بدلیل خواص و یژه S.C.C استفاده ازهر 2 نوع ماده مضاف به منظور بهبود کارا یی ضروری است . از طرف ی استفاده از مواد مضاف باعث کاهش حرارت هیدراتاسیون می شود مواد مضاف نوع  II می تواند عملکرد دراز مدت بتن را بهبود بخشد.

مواد مضاف عمومی مورد استفاده عبارتند از:

. پودر سنگ ‚ دوده سیلیسی ‚ رنگدانه ها ‚ خاکسترهای بادی ‚ پر کننده های شیشه ای ‚ سرباره های دانه ای غیر کریستالی کوره ذوب آهن

4- فیبر: فیبرهای را یج مصرفی عموما پلیمری یا فلزی می باشند .نحوه کاربرد آن در S.C.C همانند بتن معمولی است. فیبرهای فلزی به منظور افزایش مقاومت مکانیکی بتن مانند افزایش مقاومت " خمشی" و یا" سختی" به کارمی رود. فیبرهای پلیمری ممکن است به منظور کاهش جداشدگی دانه بندی و کاهش انقباض خمیری و یا به منظور افزا یش مقاومت در برابر آتش به کار روند. به طور کلی فیبرهای بسیار ریز مصنوعی ممکن است مانع از روانی بتن شوند لذا مقدار آن نباید از1کیلو گرم بر متر مکعب تجاوز کند.

5- مواد افزودن ی: موادی هستند که به منظور ا یجاد و یا بهبود خواص مشخصی به بتن تازه و یا سخت شده در حین ساخت بتن به آن افزوده می شو ند. استفاده از فوق روان کننده ها برا ی تولید  S.C.C به منظورایجاد کارایی لازم ، ضروری می باشد. از انواع دیگر مواد افزودنی می توان به عامل اصلاح لزجت (V.M.A) به منظور اصلاح پا یداری ، مواد افزودنی حباب زا (A.E.A) به منظور بهبود مقاومت در برابر یخ زدگی و آب شدن،کندگیر کننده ها به منظور کنترل گیرش و ... اشاره نمود.استفاده از V.M.A در حضور پودرها امکا ن جداشدگی دانه بندی را کاهش داده و مخلوط را یکنواخت تر می کند ولی در استفاده ازآن با ید به اثرات آنها برروی عملکرد بلند مدت بتن توجه داشت.استفاده از فوق روان کننده ها می تواند تا حدود 20 % مصرف آب را کاهش دهد.

6- آب مخلوط: مطابق استاندارد بتن های معمولی به کار می رود.

مزایای استفاده از بتن خودمتراکم:{4}

مهمترین مزایای بتن SCC عبارتند از :

1-     کاهش دوره ساخت سازه بتن.

۲- اطمینان از تراکم بخصوص در مقاطعی که کاربرد لرزاننده دشوار است.

**   دیگر مزایای استفاده از بتن SCC عبارتند از:

۱- پوشش سطحی بتن بهتر

۲- جایگیری راحتر

۳- دوام بهتر

۴- قدرت آزادی بیشتر در طراحی سازمان

۵- ساخت بخشهای ناز کتر به وسیله بتن

۶- کاهش آلودگی صدا ناشی از ویبره

۷- صرف انرژی کمتر

۸- محیط کار امن تر

۹- کاهش نیروی انسانی در نتیجه کاهش هزینه

طبق تحقیقات انجام شده در سوئد حدود ۵۰ درصد هزینه بتن ریزی به صورت معمولی، هزینه مربوط به نیروی انسانی است لذا با استفاده از بتن  SCC علیرغم این که به کاربردن هزینه مصالح جهت ساخت بتن افزایش می یابد

اما در هزینه های نیروی انسانی کاهش بسزایی را داریم.

در واقع از نیروی انسانی متخصص کارآمد ولی در میزان کمتر در این نحوه بتن ریزی نیاز میباشد صرفه جویی در هزینه نیروی انسانی بیشتر از هزینه های خرید مصالح می باشد.

خصوصیات بتن SCC{4}

قابلیت پراکنندگی :(filling ability)  یکی از ویژگیهای بتن  SCC پرکردن و جای گرفتن آسان در لابه لای آرماتوربندی سازه به وسیله وزن خود است.

قابلیت گذردهی :(passing ability)  یکی از ویژگیهای بتن SCC قابلیت گذردهی است یعنی؛ در بین تنگناها مانند فضای بین در آرماتور بدون جداشدگی و گرفتگی به راحتی عبور م یکند

پایداری:(stability) خاصیت پایداری و حفظ همگن در طول حمل و نقل و بت نریزی را گویند.

کارایی:(workability)  منظور جایگیری به طور آسان در مکان مورد نظر و متراکم شدن تحت وزن خود.

 

مواد تشکیل دهنده بتن خودمتراکم:{2}

  1- افزودنی ها

پتانسیل کاهش هزینه های سیمان و به طور کلی کاهش هزینه های نیروی انسانی و انرژی جهت تولید بتن عامل اصلی حمایت در تولید و توسعه افزودنی هاست.

2 -فوق روانکننده ها

در تولید بتن بدون انرژی ترکیبی از افزودنی های فوق روان کننده که دارای خاصیت جانبی افزایش مقاومت زودرس و افزایش دوام می باشد. مصرف افزودن یهای شیمیایی فو ق روا نکننده بر پایه پل یکربوکلسیک اتو PCE)  ) و افزودنی اصلاح کننده قوام( نوبت(VWA جهت تولید بتن خودمتراکم به کار می رود. از آنجایی که ساخت افزودنی های شیمیایی برمبنای  PCE جهت کاربردهای خاص و مختلف بسیار مناسب می باشد، توسعه افزودنی نوین با خاصیت مقاوم دهی زودرس برای مخلوطهای بتن خودمتراکم را امکان پذیر نموده است.

* فوق روا نکننده های) VMA میزان درجه ویسکوزیته) در همگن و عدم جداشدگی نقش مهمی ایفا می کند.

*فوق روا نکننده های هوازا(AEA) برای بهبود در مقابل سیلک های ذوب یخ و کارایی دیرگیرکننده و برای کنترل گیرندگی و . . .

*فوق روا نکننده های MRWR (روا نکنند ههایی که کاهنده آب در میزان متوسط را دارا هستند.)

و قابلی تهایی جانبی به بتن م یدهند نظیر:

۱- قابلیت پرداخت افزایش م یدهد (Flatwork)

۲- قابلیت پمپاژ

۳- استقرار بدون ویبره

ویژگیهای افزودنیهای MRWR ویژگیهای گیرایی کنترل شده، کارایی عالی، کارپذیری، قابلیت پمپاژ، پرداخت

افزایش یافته، مقاوم تدهی لولیه و نهایی افزایش یافته، حفظ یکپارچگی و . . . م یباشد.

لازم به ذکر است نقش روان کننده ها در طرح اختلاط آن است که باعث جدایی دانه های سیمان از یکدیگرمی شوند که سبب می شود دانه های سیمان به صورت گسترده در بتن در حال میکس پخش شوند و روان کننده ها از این طریق باعث کم کردن نسبت آب به سیمان شده نه آن که اصطکاک بین سنگ دانه ها با هم می شوند، فوق روانکننده ها اگر از میزان ماکسیمم بیشتر استفاده شوند باعث می شود چسبندگی در بتن از بین برود وباعث عدم گیرایی می شوند.

3- پودرسنگ

پودرسنگ آهک، دولمیت، گرانیت خردشده ریز که میزان اندازه آنها ریزترازاندازه ماسه ها  D< 0.125 می باشد و در قسمت پراکنده ها قرار گرفته و فواید زیادی از جمله پرکردن منافذ خالی و در دوام و مقاومت ایفا می شود و در بتن خود متراکم نقش اساسی ایفا میکنند.

پودرسنگ دولومیت دوام بتن را در مقابل واکنش های قلیایی کربنا تها افزایش می دهد.

4- خاکستر بادی

ماده ای است غیرآلی با خصوصیات پوزولانی که تأثیر زیادی در بهبود خواص بتن همانند پایداری را داراست.

5- میکروسیلیس

میکروسیلیس در بتن SCC باعث سیالیت بالای بتن شده و دوام بتن را نیز افزایش می دهد و نقش های مهمی در چسبندگی و پراکندگی در توسعه بتن با عملکرد بالا دارد میکروسیلیس دارای حدود ۹۰ درصد دی اکسید سیلیس می باشد.

6- نانوسیلیس

محلول نانوسیلیس دی اکسید سیلیس ( SiO2) است که اندازه ذرات آن در ابعاد نانومتری می باشد محلول نانوسیلیس متشکل از ذراتی است گلوله ای متشکل که با قطر کمتر از nm۱۰۰ یا به صورت ذرات خشک پودر یا به صورت معلق در مایع محلول قابل انتشار می باشد.

محصول نانوسیلیس یکی از محصولات شیمیایی جدید می باشد. نانو سیلیس معلق کاربردهایی چندمنظوره از خود نشان میدهد. مانند: خاصیت ضد سایش ، خاصیت ضد لغزش، ضد حریق، ضد انعکاس سطوح اجزاء شکل.

آزمایشاتی در زمینه تفاوت میکروسیلیس و نانوسیلیس صورت گرفته است. که واکنش محلول سیلیس با

هیدروکسید کلسیم در مقایسه با میکروسیلیکا بسیار سریعتر انجام گرفته و مقدار بسیار کم این مواد همان تأثیر

پوزولانی مقدار بسیاری میکروسیلیکا را در سنین اولیه دارا می باشد. این خاصیت ماده به دلیل ریز بودن ذرات محلول نانوسیلیس معلق می باشد.

گروت نانوسیلیکا در مقایسه با میکروسیلیکا هیچ جداشدگی و آب اندازی از خود نشان نمی دهد

7- سنگدانه ها

ماسه تمامی ماسه هایی که دربتن معمولی استفاده می شود در بتن خود متراکم هم کاربرد دارد. کمترین اندازه سنگدانه ها mm۱۲۵/۰ می باشد و ریزتر از این مقدار را به عنوان پودر استفاده می شود که در روانی بتن خود متراکم بسیار مهم است و کاربرد فراوانی دارد.

اندازه ماکزیمم معمول سنگدانه ها در بتن SCC بین nm۲۰-۱۶ می باشد. اگرچه اجزایی که تا nm ۴۰نیز می باشد در بتن SCC استفاده شده اند (میزان درجه غلظت در این قسمت بسیار مهم است) درباره خصوصیت انواع سنگدانه ها، سنگدانه های گوشه دار باعث بهبود مقاومت می شوند، زیرا قسمتهای گوشه دار با هم اتصال برقرار می کنند.

سنگدانه های گردگوشه روانی بتن را بهبود می بخشد زیرا اصطکاک درونی کاهش می یابد، فاصله درجه بندی بین سنگدانه ها غالباً بهتر از درجه بندی پیوسته در سنگدانه ها ست. زیرا تجربه نشان داده است که این عمل باعث افزایش اصطکاک درونی وتقلیل افتادگی می شود.

معمولاً قطر سنگدانه های درشت nm) ۴(D> می شود وقتی درصد حجم سنگدانه های درشت، زیادتر از حد می شود برخورد بین سنگدانه ها و اجزای تشکیل دهنده بیشتر می شود و ریسک در بلوکه شدن بیشتر می شود در واقع هنگامی که بین فضاها عبور می کند. باید ماکزیمم اندازه سنگدانه کاهش داده، افزایش نسبت سنگدانه های درشت میزان سنگدانه های گردگوشه را نسبت به سنگدانه های گوشه دار بیشتر استفاده کرد. ماسه بین nm۱۶۲/۰ تا nm۴ می باشد.

بررسی آزمایشهای :SCC{4}

1- آزمایش ها

پیش از آغاز اختلاط بتن کلیه اجزاء تشکیل دهنده  SCC باید تحت آزمایشهای لازم قرار گرفته و نتایج بدست آمده با حدود و استانداردهایی که در آیی ننام ههای مربوط به هر ماده قابل دسترسی است، کنترل شود.

برای تعیین اینکه بتن اساساً خود تراکم است یا خیر و پس از اثبات خودتراکمی، اینکه بتن از لحاظ تغییر شکل پذیری، لزجت و پرکنندگی دروضعیت مطلوبی بسر می برد، باید آزمایشهای مخصوصی برای SCC درنظر گرفت.هیچ روشی به تنهایی یا ترکیبی از روشها نمی تواند بطور جامع خواص SCC را پوشش دهد و هریک توابع خاص خود را دارد. به بیانی دیگر هیچ روش آزمایشی به تنهایی یافت نشده که تمام جنبه های کارآیی مناسب را تأیید نماید. پس هر طرح اختلاط باید با بیش از یک روش آزمایش کنترل شود تا پارامترهای مختلف کارآیی مورد بررسی قرار گیرد. روشهای مختلف پیشنهادی آزمایش SCC در جدول زیر آورده شده است.

                               جدول- 2 روش های سنجش خواص کارایی scc

 

2- ترکیب آزمایشها

کیفیت SCC در هر دو مرحله آزمایشگاه و سایت باید توسط آزمایشات لازم کنترل گردد. ترکیبی مناسب از

روشهای آزمایش میتواند کارآیی بتن تولیدی را بررسی نماید. برای مثال ترکیب آزمایش جریان اسلامپ و قیف V یا ترکیب آزمایش جریان اسلامپ و حلقه ))  .Jدر صورت استفاده از موادی با کیفیت یک دست، یک آزمایش که بوسیله ی تکنسین ورزیده و با تجربه انجام شود، کافی خواهد بود)).

                                                                                                                                                جدول-3   ترکیب های پیشنهادی آزمایش ها

 

3- ضوابط پذیرش آزمایش ها

شرایط و حدود مشخص شده برای نتایج آزمایشها چه در زمان تولید و چه در زمان اجرا باید در محدوده ی استاندارد قرار گیرد. برای مثال تغییر کارآیی در زمان حمل و نقل باید در محاسبات طرح اختلاط لحاظ شود. اصل یترین ضوابط پذیرش برای بتن خود تراکم با دانه هایی کوچکتر از 20 میلیمتر در جدول 3 آورده شده است.

شرایطی که در مقابل هر آزمایش آورده شده است، براساس اطلاعات و علم جاری و موجود و تجربه بنا نهاده شده است. پیشرفته ای آینده ممکن است به شرایط و ضوابط متفاوتی ختم شود. مقادیری هم که خارج از این حدود باشند هم ممکن است مورد پذیرش قرار گیرند و این در صورتی است که سازنده بتواند کارایی رضایت بخش آن را در شرایط ویژه اثبات نماید. مثلاً فاصله زیاد بین میلگردهای مسلح کننده، ضخامت کمتر از 500 میلیمتر در لایه ها، فاصله کوتاه محل جریان یابی از نقطه تخلیه، انسدادهای بسیار کوچک برای عبورکردن در قالب، شکل ساده طرح قالب بندی و غیره            

 

                       جدول -4 شرایط ضوابط پذیرش برای بتن خود تراکم

·         طرح اختلاط: {1}

* طرح اولیه اختلاط

طرح اختلاط  SCC را باید به نحوی تنظیم نمود که تمام خواص و ویژگیهای بتن تازه و سخت شده را برآورده نماید. یک طرح اختلاط زمانی م یتواند جزء گروه بتن خودتراکم طبق هبندی شود که هر سه فاکتور زیر را بطور کامل تأمین نماید.

- توانایی پرکنندگی

- قابلیت گذر از میان موانع

- مقاومت در برابر جداشدگی

چنانچه طرح اختلاط براساس واحد حجم محاسبه گردد مفیدتر خواهد بود تا براساس جرم. هنوز هیچ طرح اختلاط ثابت و کاملی برای بتن خود تراکم ارائه نشده است و همه ترکیبات و نسبتهای اختلاط به صورت نسبی و تجربی بدست آمده است که توصیه گردید.

مراتب دستیابی به یک طرح اختلاط مناسب با طرح نسبتهای اختلاط اولیه براساس حدود تجربی بدست آمده آغاز شده و با بررسی ویژگیهای حاصل به اصلاح نسبتهای اولیه ختم می شود.

حدود شاخص های  SCC به قرار زیر است:

1- نسبت حجمی پودرو آب 8/0 تا 1/1

2- محتوای پودری 160 تا 240 لیتر(400 تا 600 کیلوگرم) به ازاء هر مترمکعب

3- مقدار درشت دانه بطور معمول 28 تا 35 درصد حجمی از مخلوط

4- نسبت آب به سیمان براساس شرایط EN 206 انتخاب شود. در نهایت محتوای آب نباید از 200lit/m3  تجاوز کند.

مقدار سنگدانه ها بطور کلی باید حجم دیگر اجزاء اصلی را به تعادل برساند. این امر به منظور دستیابی به ویژگیهای مشخص شده ی  SCC در حالت تازه با وجود دگرگونی های پیش بینی نشده در کیفیت مواد خام می باشد. اختلاف در مقدار رطوبت سنگدانه ها نسبت به اسلوب طرح اختلاط قابل انتظار و در حدود مشخص شده مجاز است.

طبیعتاً لزجت و تغییر شکل پذیری حاصل از افزودنی های بتن وسیله ای مناسب برای جبران نوسانات ناشی از اختلاف دانه بندی و مقدار رطوبت سنگدانه هاست.

 

**اصلاح طرح اختلاط اولیه

آزمایشهای لازم در محیط آزمایشگاه برای بازبینی خواص نخستین ترکیب انجام می شود. تمامی شرایط از پیش تعیین شده باید تأمین گردد. مخلوط باید در اندازه ی طبیعی در محل کارگاه آزمایش شود. در صورتی که عملکرد رضای تبخش بدست نیاید، باید بصورت بنیادی به طراحی مجدد پرداخت. بسته به مشکلات آشکار شده، دور ههای اصلاحی زیر م یتواند به طرح اختصاص یابد:

1- استفاده از افزودن ی یا نوعی دیگر از پرکننده (در صورت در دسترس بودن)

2- بازبینی خواص شن و ماسه

3- استفاده از یک عامل اصلاح لزجت

4- استفاده از نوع دیگری از فوق روان کننده که با مصالح محلی سازگارتر باشد

5- تنظیم نسبت افزودن یها به منظور اصلاح مقدار آب و براساس آن اصلاح محتوای پودری

 

·         افت یا انقباض خودبخود(Autogenous shinkage):{1}

یکی از پدیده هایی که در بتن شاهد آن میگردد افت یا انقباض خودبخودی بتن است که موجب ترک خوردگی بتن در سن جوانی آن( چندروز اول) می گردد . روند شکل گیری این افت بدین صورت می باشد:

پس از طی دوران سکون در طول 24 ساعت اول که موجب شکل گیری آثار دیرهنگام فوق روان کننده روی هیدراتاسیون سیمان می شود، بتن شروع به افت (انقباض) می کند. این انقباض در اثرجمع شدن دونوع تغییرشکل متضاد است :

-1 افت شیمیایی بدلیل هیدراتاسیون سیمان

-2 انبساط دمایی بدلیل افزایش دما در بتن

پس از گذشت چند ساعت، انبساط دمایی چیره می شود که حاصل آن انبساط ناچیزی است . از این پس دما در بتن کاهش می یابد. در همین زمان انقباض شیمیایی ادامه می یابد . انقباض بدلیل کاهش دما وافت شیمیایی پیشی می گیرد وبتن مجددا کوچک می شود

·         خزش (creep):{1}

به دلیل محتوای زیاد پودری،SCC ، ممکن است افت پلاستیکی یا خزش بیشتری را نسبت به بتن معمولی از خود نشان دهد. بنابراین، مسئله خزش باید در طول طراحی درنظر گرفته شود. خزش از مسائل پراهمیت در اعضاء سازه های بتنی است که نادیده گرفتن آن اثرات مخربی را به همراه دارد.اطلاعات رایج پیرامون خزش SCC محدود بوده و تحقیقات وسیعتری را می طلبد.

     بررسی رفتار خمشی تیرهای ساخته شده از بتن خود متراکم:{3}

برنامه آزمایشگاهی

 -1مصالح مصرفی

در این تحقیق 4 تیر بتن مسلح با ابعاد یکسان مورد آزمایش قرار گرفت. طول کلیه این تیرها 190 سانتیمتر در نظر گرفته شد که بر روی تکیه گا ههایی با دهانه 180 سانتیمتر(L=180cm) مورد بارگذاری و آزمایش قرار گرفتند. عرض مقطع این تیرها 12 سانتیمتر(b =12cm) ، ارتفاع مقطع 20 سانتیمتر (h =20cm) و عمق موثر 16 سانتیمتر (d =16cm) میباشد مشخصات و مقاومت تسلیحات به کار رفته در تیرها در جدول زیر نشان داده شده است.

                                جدول-5  مشخصات و مقاومت تسلیحات بکار رفته در تیرها

مقادیر اجزاء مخلوط بتن SCC به کار رفته در ساخت تیرها و نتایج آزمایشهای بتن تازه به ترتیب در جداول (* و ** ) آمده است.

                    جدول-6    *  مقادیر اجزاء مخلوط بتن خود تراکم ((scc بکار رفته در ساخت تیرها

                         جدول-7  ** مقادیر متوسط نتایج آزمایشات بتن خود تراکم (scc) تازه

 مشخصات هندسی یکسان تیرها نسبت به بارهای وارده و نیز نحوه آرایش میلگردها برای هرکدام از آنها در شکل زیر نشان داده شده است. عدد نشان داده شده بعد ازحرف F بیانگر قطر میلگرد طولی بکار رفته می باشد

                                  جدول-8  مشخصات تیرهای مورد آزمایش

 

2 - چگونگی آزمایش تیرها

آزمایش کلیه تیرها پس از گذشت 28 روز از تاریخ بتن ریزی انجام گرفت. قبل از اعمال بار بر روی تیرها،برای مشخص شدن مسیر ترکها که بر اثر اعمال بار به وجود می آیند، سطح تیر با رنگ سفید پوشانده شد و پس از آن محل دقیق اعمال بار، محل تکیه گاهها، محل قرارگیری خیز سنج در مرکز تیر و نقاط مربوط به سنجش کرنشها به طور دقیق تعیین و علامتگذاری شدند. پس از علامتگذاری نقاط موردنظر برای سنجش کرنش در ارتفاع تیر، برروی نقاط مربوطه دکمه های مورد نیاز برای دستگاه کرنش سنج، با چسب سنگ چسبانده می شود. شکل( 8( مدل تیر مورد آزمایش را همراه با موقعیت اعمال بار )دو بار متمرکز به فاصله یک سوم طول دهانه) و دکمه های سنجش کرنش نشان می دهد. کرنش سنج D دقیقاً در وسط دهانة تیر و با تقریب خوبی در آخرین تار کششی و کرنش سنج A دقیقاً در وسط دهانة تیر و با تقریب خوبی درآخرین تار فشاری قرار گرفت. دلیل استفاده از این مناطق بررسی رفتار قسمت کششی و فشاری تیر براساس کرنش و بار وارده می باشد.

                                  

                                        شکل- 8- نمایش نحوه اعمال نیرو و موقعیت کرنش سنج ها

 

پس از قرار دادن تیر بر روی تکیه گاهها، از موقعیت صحیح تکیه گاه ها و محل اعمال بار و تراز بودن تیر وتکیه گاهها اطمینان حاصل می شود . تصویر (2)طرح کلی دستگاه بارگذاری که قرائت بار و خیز توسط کامپیوتر قرائت میشود را همراه با دستگاه کرنش سنج نشان می دهد.

                                               

                                                     تصویر (2)- دستگاه انجام آزمایش                                                                                                                                                                                                                                                                             

ارزیابی نتایج آزمایش:{3}

 -1 بررسی سختی و تغییر مکان تیرها

برای بررسی سختی و تغییر مکان تیرها، منحنی بار - خیز تیرها درنمودار  (1) نشان داده شده است. همانطوری که افزایش میزان میلگرد طولی نیز مانند بتن های SCC در این شکل دیده میشود ، در تیرهای ساخته شده از بتن دیگر سبب افزایش شیب منحنی ها گردید که این امر نشان دهنده افزایش سختی و کاهش تغییر مکان ها در تیر دارای میلگرد کششی بیشتر می باشد.

                                     نمودار-1   بار خیزهای 2F14 . F12 . F16 . F8

 -2 نمودار بار - کرنش فشاری A

در این بخش منحنی های بار- کرنش A را که تقریبا در آخرین تار ناحیه فشاری در وسط دهانه تیر قرار دارد مطابق شکل قبل بررسی می شوند. لازم به ذکر است که دلیل استفاده از این منطقه برای سنجش میزان کرنش،بدلیل بحران یتر بودن آن و همچنین کنترل کرنش نهایی بتن و مقایسه آن با کرنش نهایی پیشنهادی آیین نامه بتن ایران( آبا) می باشد. با مقایسه نمودار ) 2(، با توجه به شرایط کاملا یکسان مقاومت بتن برای کلیه تیرها مشخص می شود که افزایش میلگرد طولی کششی سبب کاهش کرنش منفی گردیده است.                                                                                                         

                   نمودار- 2 – نموداربار- کرنش فشاری (A) در تیرهای F8 . F16 . F12 . 2F14  

 

 

-3 نمودار بار - کرنش خمشی D

نمودار3، منحنی های بار - کرنش D را که در ناحیه کششی در روی آخرین تار کششی در وسط دهانه تیر مطابق نمودار (2) قرار دارد نشان می دهد. دلیل استفاده از این منطقه ، بررسی رفتار قسمت کششی تیر براساس کرنش کششی و بار وارده می باشد. همانطوری که در نمودار((3 مشاهده میشود، کلیه تیرهای این نمودار تا قبل از اولین ترک رفتار خطی و بعد از شکل گیری ترکها رفتار غیر خطی دارند و با افزایش بار، شیب منحنی در بارهای نزدیک به بار گسیختگی کاهش می یابد که این امر به دلیل تسلیم شد ن میلگرد کششی می باشد که بعد به صورت ناگهانی افزایش می یابد. نکته دیگر اینکه تا D از جاری شدن با افزایش ناچیز بار، کرنشهای کششی قبل از تشکیل اولین ترک ، نمودارها به هم نزدیک تر بود که این نزدیکی در تیرها با فولاد کششی بالاترمحسوس تر می باشد و بعد از آن یک انحناء قابل توجه به دلیل بروز اولین ترک خ مشی در وسط تیر در نمودار بوجود می آید.

           نمودار3- نمودار بار- کرنش در ناحیه فولاد کششی (D)در تیرهایF8 . F16 . F12 . 2F14

  

4 - بررسی ترک خوردگی و الگوی ترکها

نتایج آزمایشها درمورد نحوه ترک خوردگی تیرها نشان می دهد که با افزایش فولاد کششی تعداد بیشتری ترک برشی- خمشی در حالت نهایی به وجود خواهد آمد ، در کلیه تیرها به جهت عملکرد خاموتها در کنترل ترک و نیز به دلیل کمتر بودن فولاد خمشی از فولاد حداکثر مقطع ، شکست از ناحیه جاری شدن فولاد بوده است. اشکال مربوط با الگوی ترک خوردگی مربوط به این تیرها در  تصویر( 3) آمده است.

                  تصویر3– نحوه آزمایش و ترک خوردگی تیرهایF8 . F16 . F12 . 2F14

 -5 مقایسه لنگر تجربی نهایی با مقادیر محاسباتی براساس آیین نامه بتن ایران)آبا):{3}

مقادیر لنگر تجربی و تئوری و هم چنین مد های شکست و درصد افزایش بار طراحی در جدول ( 9) آمده است.آیین نامه بتن ایران در مورد طراحی بتن خود تحکیم مسکوت می ب اشد ولی با توجه به درصد افزایش بار بدست آمده می توان نتیجه گرفت که برای طراحی حالت نهایی در مقابل خمش می توان از آیین نامه بتن ایران بدون هیچ گونه تغییری در مورد بتن خود تحکیم استفاده کرد.

                            جدول9- لنگر تئوری و تجربی تیرهای مورد آزمایش قرار گرفته

·         نتیجه گیری:

کاربرد تکنولوژی بتن خود متراکم به لحاظ ملاحظات اقتصادی و سهولت اجرائی ارجحیت دارد . بدلیل عدم نیاز به ویبره و به سبب روانی زیاد استفاده از آن می تواند ضعف سازه های بتنی را در ایران که تا حدود زیادی متاثر از عدم ویبره مناسب  )بخصوص در تراکم شدید آرماتور ) و غیر یکنواختی بتن است کاهش دهد ولی باید در استفاده از آن ملاحظات خاصی را به کاربرد تمامی فرمولها و پارامترهای مورد استفاده در ساخت و طراحی سازه های بتن آرمه در اینجا نیز عینا به کار می رود.

 

 

 

 

 

·         منابع:

1-     بررسی خواص بتن خود تراکم(SCC)

(یازدهمین کنفرانس دانشجویان عمران سراسر کشور CESC 2004   - دانشگاه هرمزگان - )

                                       (Self Compacting Concrete)   2- بتن خود متراکم(مولف:هرمز فامیلی – دانشکده عمران دانشگاه علم و صنعت ایران)

    3 - بررسی رفتار خمشی تیرهای ساخته شده از بتن خود متراکم

(مرتضی حسینعلی بیگی، استادیار دانشکده فنی و مهندسی بابل، دانشگاه مازندران

جواد واثقی امیری، استادیار دانشکده فنی و مهندسی بابل، دانشگاه مازندران

پیام شفیق، عضو هیئت علمی موسسه آموزش عالی شمال - آمل

رضا مولوی، کارشناسی ارشد عمران – سازه دانشگاه علوم و فنون بابل، مازندران)

    4- ویژگی های بتن خود تراکم( SCC) و جنبه های کاربردی آن                                                  (دومین کنفرانس بین المللی بتن و توسعه 10-12 اردیبهشت 1384 تهران – ایران)

بتن حافظ حرارت ساختمان است

بتن حافظ حرارت ساختمان است

 اگرچه استفاده از بتن در ایران همچنان بر پایه روش های سنتی ادامه دارد اما اکنون در ساختمان‌هایی که از بلوک‌های بتنی ساخته می شوند به صورت‌ متنوع‌تری در آمده اند. از این رو به عنوان امکانات رفاهی برای تامین راحتی و آسایش گرمایشی به شمار می روند.جرم حرارتی، پتانسیل ماده‌ای که انرژی گرمایی را ذخیره و دوباره پخش کرده توصیف می‌کند. موادی مانند بلوک‌های بتنی و دیوارهای سنگین وزن، دارای جرم حرارتی بالا بوده و با پخش و جذب گرما و تاثیر گرمایشی و سرمایشی، در تنظیم آسایش داخلی ساختمان نقش مهمی دارند.

اجرام حرارتی در بیشتر اقلیم ها مفید بوده و اغلب در آب و هوای سرد و آب و هوای مناطقی که دمای متغیری در طول شبانه‌روز دارند، کارایی بهتری دارند.از بلوک‌های پیش ساخته برای جذب حرارت خورشید یا سایر منابع گرمایی در طول زمستان استفاده می‌شود. گرما در بلوک‌ها جذب و برای ساعت‌ها در آن ها ذخیره شده و طی ساعت‌های آینده توزیع می شود. در تابستان باید اجازه داد سطوح بتنی در معرض نسیم خنک شبانه قرار گرفته تا حرارتی را که در طول روز جذب کرده‌، از دست بدهد. بازوی اتصال زمین موقعی به وجود می‌آید که جرم حرارتی بلوک بتنی در تماس مستقیم با جرم حرارتی اضافه شده به کف باشد که در افزایش خاصیت گرمایی تاثیر بسزایی دارد. این خاصیت در سازه‌هایی که با استفاده از بلوک‌های بتونی زیرسازی شده‌اند حاصل شده و به بلوک‌های سطح زمین درخانه عایق‌بندی شده اجازه می‌دهد تا دمای طبقات تنظیم شده و هوا پایدارتر شود. (در تابستان سردتر و در زمستان گرم‌تر) در زمستان دریافت انرژی خورشیدی, گرمای سطح بلوک‌های بتونی را به مقدار مناسبی بالا می‌برد. از مزیت‌های دیگر بلوک‌های بتونی،‌ استحکام است. انرژی فراوانی که در بتون نهفته شده با ماندگاری آن برابری می‌کند. اگر بتن به درستی تقویت شده و در جایی مناسب ریخته و به نحوی فشرده شود که هیچ خلل و فرجی نداشته باشند، طول عمر زیادی خواهند داشت. از نکات مهمی که باید به آن توجه داشت ،کنترل ترک و شکاف است. از عوامل مهم در استفاده از بتن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: اندازه بلوک - اگر بلوک بتنی بزرگ بوده یا از دو قسمت مجزا تشکیل شده ، ممکن است به کنترل و یا تنظیم حرکت قسمت‌های متحرک نیاز باشد.آماده‌سازی صحیح زیربنا (زیرسازی درست) - از ایجاد شکاف و ترک جلوگیری می کند.خشک شدن - خشک شدن صحیح بتن، ترک‌ها را کاهش می‌دهد. به طور معمول بتن در مدت 28 روز به سختی مطلوب خود رسیده و این روند 3 تا 7 روز اول بسیار حیاتی است. شرایط شروع خشک شدن بتن به اندازه مراحل پایانی آن حائز اهمیت است. استفاده از مایعی مخصوص به همراه بتن ،از رایج‌ترین روش‌های تسریع عمل خشک کردن است. پوشاندن بتن با صفحه پلاستیکی از روش‌های دیگر در تسریع این امر بوده اما به راحتی قابل کنترل و مدیریت نیست. از بهترین روش‌های خشک کردن بتن، مرطوب نگهداشتن مداوم آن به مدت 28 روز است اما این روش برای مقادیر زیاد بتن که به آب زیاد نیازمند دارد، توصیه نمی‌شود.افزودن آب - افراط در افزودن آب به مخلوط از پیش فراهم شده بتن، خطر ایجاد ترک را افزایش داده و ممکن است باعث ایجاد غبار در سطح بتن شده و قدرت آن را کاهش ‌دهد.جاگذاری و فشرده‌سازی - ناهماهنگی در تعیین محل و منطبق کردن بلوک‌ها به عنوان عاملی در تضعیف ساختار بتن و متخلخل شدن آن محسوب شده و خطر شکاف پوسته بتن را افزایش می دهد

بتن تزئینی

بتن تزئینی

بتن تزئینی دارای ساختارهایی از بتن است که در که اکیداً به عناصر عملکرد بتن ها ارتباطی ندارد, به کار       می رود.بتن بخاطر استحکام زیادش به ویژه زمانی که با فولاد rebar ترکیب می شود با ارزش پنداشته می شود. بتن می تواند برای دیوارهای تزئینی, کف زمین و سردر باجه ها که از نظر ساختاری زیبا و معتبر هستند به کار می رود اما پرداخت رنگ و روغن تزئینی ایجاد می کند که سنگ جلاداده ای را نشان می دهد و موادش هزینه کمی را در بردارد.

اشکال بتن تزئینی

سردر بتونی باجه ها

تنوع بتن بطور مطلوب سردر بتونی باجه ها ی با شکوهی را می سازد. سردر باجه ها از بتنی ساخته شده که در مدلی ساخته می شود که با گرانیت و سنگ مرمر نمی توان در آن سایز و اندازه ساخت.

ارتفاع, رنگ و بافتها می توانند به آسانی تغییر داده شوند. اقلام عملی یا زیبایی شناختی می توانند در بتن هایی مانند نرده های برنجی یا اقلام شخصی یا ظروف مانند قفسه ها, سنگواره ها یا یادبودهایی که ارزش احساسی دارند تجسم شوند.

رنگ کننده های مکمل

مواد رنگی برای رنگ کردن سطحی به طور متراکم با ترکیب بتن مخلوط می شود. اکثر رنگ کننده ها اکسیدهای آهن هستند و می توانند رنگ های مشکی, زرد و قرمز تولید کنند. سبزها می توانند با استفاده از کرومیوم ساخته شوند و رنگ آبی سیر برای تولید انواع رنگ های آبی بکار می روند.

برخی از ترکیبات که برای ایجاد رنگ بکار می روند فلزات سنگین هستند  و می توانند در طول ساییدن و جلای بتن آزاد شوند . این فلزات سنگین می توانند موجب مشکلات تنفسی سخت و صدمه به محیط شوند.

پیشرفت های جدیدی در رنگ مکمل بتن انجام شده که اکسید آهن معمولی که براساس رنگدانه هایی است که با استفاده از رنگدانه های نوع مصنوعی که رنگدانه های اولیه مصنوعی یا SYPP نامیده می شوند شوره زدگی و بی رنگی قلیایی را از بین می روند استفاده نمی کنند. این رنگدانه های اولیه مصنوعی در شکل امولوسیون مایع وجود دارند و برای سهولت استفاده و صرفه جویی در هزینه زیاد برای کاربران به اندازه زیادی غلیظ می شود. SYPP  در تمام رنگهای اولیه شامل زرد, آبی, مشکی, سبز, سفید و قرمز موجود هستند. SYPP همچنین برای ایجاد  portion control colorant   در جهت افزایش ارایه رنگ به هر رنگ زمینی که امروزه در پرداخت های رنگ و روغن بتن رایج هستند با رنگدانه ها و مواد جلوگیری ترکیب می شوند.

منقوش کردن

الگو ها برای ایجاد بافتها یا نمای آجر یا سنگ داخل ورقه های باریک و مرطوب بتن فشار داده می شوند .

-کاربردهای بتن تزئینی در بتن موجود

رنگ کردن اسیدی

رنگ کردن اسیدی , بیس رنگدانه یا رنگرزی نیست که سیستم ها رنگ می زند بلکه واکنشی شیمیایی است. ترکیب آب, املاح و اسید برای سطح بتن بکار می رود و سپس از طریق محلول قلیایی آمونیاک و آب خنثی می شود. اگرچه برخی از تولید کنندگان استفاده سودای پخت و آب را پیشنهاد دادند, این مشکلات قلیایی و که در سطح ایجاد می شود , افزایش می دهد.

این واکنش شیمیایی با مواد معدنی موجود در بتن رنگ های جدیدی در سطح بتن ایجاد می کند. بخاطر تناقض در سطح بتن, زنگ زدن اسیدی نمی خال دار یا رنگارنگی ایجاد می کند که برای هر ورقه نازک غیرعادی است. ضخامت این تغییر رنگ از 16/1 تا 32/1 یک اینچ مرتب می شود. ممکن است سطوح خارجی بتن به اندازه سطوح درونی رنگ نشوند چون محیط محتوی مواد معدنی را صاف کرده است.

مراحل واقعی برای رنگ کردن اسیدی

1-        سطوح باید بطور کامل با سفیدکنندگان ملایم تمیز شوند.

2-        محیط آزمایش در ابتدا استحکام رنگ اسیدی مورد نیاز رنگ مطلوب را مشخص می کند.(در ابتدا محلول ضعیف تر تست می شود و تا زمانی که رنگ مورد نظر بدست آید استحکامش زیاد می شود)

3-       محلول اسیدی به همراه قلموهای نقاشی که در مقابل اسید مقاوم هستند, غلطک ها یا اسپری ها برای سطوح بکارمی روند.

4-       باید به محلول اجازه داده شود که در سطح واکنش پیدا کند.

5-       واکنش با محلول قلیایی متوقف شده و با آب شسته می شود.

6-      سطح خشک شده و سپس با موم ,polyurethane یا بتونه اپاکسی آب بندی می شود.

مواد شیمیایی بکار رفته

-          اسیدهیدرولیک

-          کلرید آهن

-          بیکربنات سدیم

رنگ های بتن: رنگ های بتن در بسیاری از اشکال و ترکیبات متفاوت موجود هستند. رنگ های اولیه بتن متشکل از جوهر های کلی نقاشی هستند که در محلول های الکل به عنوان یک شکل یا یک حامل حل           می شوندو برای سطوح بتن در جهت افزودن ارایه وسیعی از رنگ به بتن خاکستری رنگ بکار می روند.

در زمانی که رنگ های الکلی در معرض نور خورشید قرار می گیرند مشکلاتی ایجاد می شود و موجب        می شودکه کاملاً رنگ روشن تر و یا اینکه محو شود . این جریان محدود به رنگ های الکلی در کاربردهای درونی جایی که رنگ در معرض نورخورشید یا سایر اشکال نور UV قرار نمی گیرد, می شود.

بعداً تولید کنندگان, حل جوهرهای نقاشی را در حاملان مختلف مانند استون, رقیق کننده لاک و سا یر حل کنندگان که امید داشتند به سطح رخنه افزوده شده برسند شروع کردند. علاوه بر این, عناصر ممانعت کننده UV برای کمک به مواد بی ثبات که با جوهرهای نقاشی و رنگ های بتن تولید شده از این جوهرها همراه شده اضافه می شد. نتیجه آنچه که انتظار می رفت نبود.

اگرچه ثبات و استحکام UV اندکی افزایش می یابد, در زمانی که رنگ در معرض نور خورشید قرار می گیرد, محو شدگی رخ می دهد.

اپاکسی

پوشش ها و رنگ های اسیدی زیاد برای آب کاری و محافظت استفاده شده است. برخی از اپاکسی ها نیز رنگ شده اند.

پوشش کاری(اندود کاری)

تاریخچه پوشش های بتنی به سال 1960 بر می گردد, زمانی که مهندسان شیمیایی برخی از شرکتهای شیمیایی مشهور و بزرگتر شروع به آزمایش رزین های نقاشی آکریلیک به عنوان تغییر دهنده سیمان و ترکیبات کردند.

نتیجه, مواد عالی سیمانی نازکی بود که بود که به سطوح سیمان می چسبید و برای بازسازی سطح پوشیده, پوشش نوسازی شده ای فراهم می کرد.

اگرچه پوشش های اولیه بتن محلولی برای پوشاندن سطوح بتن فراهم می کردند, ثبات به خاطر فقدان ویژگی های اجرایی طولانی مدت رزین های آکریلیک, موقتی بود. اگرچه رزین های آکریلیک, مقاومت UV خوبی فراهم می کردند, آن فاقد مقاومت طولانی مدت در مقابل آب بود و برای ایجاد محلول مداوم و طولانی مدت خاصیت های چسبندگی نیاز می شد.

پوشش های سیمان پلیمر متشکل از ترکیب اختصاصی سیمان های پرتلند, مصالح دانه ای و رزین های پلیمرهیبرید اختصاصی است. هدف افزودن رزین پلیمر هیبرید به سیمان و مصالح دانه ای افزایش خاصیت های اجرایی و تنوع سیمان های رایج, ملات ها و مواد سیمانی است. برخلاف ترکیبات رایج بتن و سیمان, پوشش های سیمان پلیمر می تواند به ریز دانه ماسه یا حداکثر به ضخامت چندین اینچ(بدون ترس از لایه لایه شدن یا نقص تولید) باشد. علاوه براین, پوشش های سیمان پلیمر در مقابل صدمه املاح , پتروشیمی, UV, شرایط آب و هوایی بد و لایه لایه شدن, مقاومتر هستند.

پوشش های سیمان پلیمر 20سال قبل معرفی شدند و به عنوان مواد بازسازی لایه نازک سطح برای لایه های بتنی استفاده می شدند. با سالها کاربرد دائمی و موفقیت آمیز, پوشش های سیمان پلیمر در صنعت بتون معماری و صنعت مصالح کف سازی اقتصادی در دهه 80زمانی که کاربردش نرمی اجتماعی شد به کار رفت. تا امروز, پوشش های سیمان پلیمر برای کاربردهای  داخلی و خارجی استفاده می شوند که به شکل زیر طبقه بندی        می شوند:

-          دسته بندی بتن – توانایی تعمیر و دسته بندی مؤثر سطوح سیمان که نشست کرده اند و موجب اتفاقات خطرناکی می شوند . طبقه بندی ضخامت چند اینچ تا لبه پوشیده ممکن است.

-          پوشش های منقوش شده نازک – شبیه بتن منقوش شده رایج است  اما فقط در تا ضخامت بتن موجود یا لایه های چوبی هر موقعیت بکار می رود. شکل تمام شده اش کاشی, آجر, لوح سنگی, سنگ و قطعات چوب است.

-          پوشش های رنگ شده نازک – در صنایع کف سازی اقتصادی و پرداخت خاص رنگ روغن زیاد به کار رفته است. لایه نازکی از سیمان پلیمر در اشکال چوبی یا بتن موجود بکار می رود و به طور شیمیایی با رنگ های مات رنگ شده و سیستم کف سازی پایدار, شیک و طبیعی را می سازد . مدل های مطلوب با نوارهای نوع گچبری, مشابه آنهایی که در کف سازی terrazzo استفاده شود نصب می شوند.

ناک دان ها و بافت های کف گیر

استانداردی برای کف استخر مسکونی و اقتصادی است. سیمان پلیمر برای لایه بتن موجود در ترکیب بافتی در مدل های مختلف به کار می رود. اغلب مواقع بافت برای تغییر اندک نما با بیلچر کمی پایین آورده می شود.

پوشش های سیمان پلیمر به طور موفقیت آمیز گسترش یافته اند, در طول زمان تست شده و توسط پیمانکاران , مهندسان, معماران ونمایندگان کارهای عمومی برای کاربردهای درونی وخارجی(بالا و پایین رتبه) بکاررفته اند.

پوشش های سیمان پلیمر , مواد کاربردی دائمی هستند که عمر طولانی تر, پایداری, اعتبار, قابلیت انعطاف, مقاومت در مقابل آب و مواد شیمیایی را فراهم می کنند و بافت های مطلوب که صرفه جویی در هزینه و زمان هستند می توانند نیز از نظر زیبایی بکار روند.

پوشش های سیمان پلیمر, اقتصادی هستند چون بدون نیاز به تعمیرات مداوم و پرهزینه که معمولاً همراه سطوح رو به زوال بتن است نوسازی مداوم و طولانی مدتی را فراهم می کند. در مقایسه با پروژه های نوسازی قدیمی یکبار حداقل زمان بطور زیبا و دائمی تثبیت شده است.

جلادهی

بتن با grinder یا sanding pads شن در حال افزایش در چند مرحله جلا داده می شود تا به حالت شیشه ای سخت در بیاید. بتن جلا داده شده در سیستم کف سازی اقتصادی و تزئینی برای هر وسیله ای است. از نمایشگاه کالا گرفته تا کارخانه های صنعتی , ساختمان های دولتی تا کارخانه های کوچک. بتن جلا یافته یکی از آثاری است که خیلی سریع تا حالا رشد کرده و به صنعت کف سازی صدمه رسانده است. برخلاف سایر جریانات شیمیایی سطح موقت, بتن جلا یافته, جریان خرد کردن و جلا دهی مکانیکی است که الماس های صنعتی و سخت کنندگان بارور کننده و آب کاری کنندگان را برای دسته بندی, فشردگی, جلا و سرانجام آبکاری سطح زمین (در لایه درونی سطح) به کار می برد.

مفهوم پیش تنیدگی

مفهوم پیش تنیدگی :

 پیش تنیدگی عبارت است از ایجاد یک تنش ثابت و دائمی ( Prestress ) در یک عضو بتنی به نحو دلخواه و به اندازه لازم ، به طوریکه در اثر این تنش ، مقداری از تنش های ناشی از بارهای مرده و زنده در این عضو خنثی شده و در نتیجه مقاومت باربری آن افزایش پیدا می کند .

هدف اصلی از پیش تنیده کردن یک عضو بتنی ، محدود کردن تنش های کششی و ترک های ناشی از لنگر خمشی ، تحت تاثیر بارهای وارده در آن عضو می باشد .

بتن جسمی است مقاوم در مقابل فشار ، ولیکن مقاومت آن در مقابل کشش بسیار کم می باشد ، بنابراین می توان با وارد کردن فشار به بتن ، کشش ایجاد شده در اثر بار مرده و زنده را در عضو بتنی تقلیل و در نتیجه مقاومت آن را افزایش داد .

لطفا ادامه مطلب را ببینید…

کاربرد بتن پیش تنیده معمولاً در عضوهایی است که تحت تاثیر خمش می باشد مانند : تیرها ، دال ها ، دیوارهای حائل و ستون ها . ولی می توان از بتن پیش تنیده در عضوهایی که تحت تاثیر کشش هستند مانند : لوله ها ، مخازن آب و غیره نیز به نحو مطلوب استفاده نمود .

مزایای بتن پیش تنیده :

۱ ) نداشتن ترکهای دائمی

 یکی از مهمترین خواص سازه های بتن پیش تنیده نداشتن ترک های دائمی می باشد . این موضوع باعث دوام بیشتر این نوع سازه ها نسبت به سازه های بتنی و بتن آرمه می شود . این امر به خصوص در محیط هایی با گازها و زمین های خورنده و همچنین سازه های دریایی بسیار حائز اهمیت می باشد . برتری بتن پیش تنیده نسبت به بتن آرمه در ساختمان تانکرهای آب و مخازن به جهت نداشتن ترک واضح است .

 ۲ ) وزن کمتر سازه

وزن سازه های بتن پیش تنیده به مراتب از وزن سازه های بتن آرمه معادل کمتر است . اولاً چون از مقاومت تمام سطح مقطع بتن استفاده می شود ، میزان بتن لازم کمتر است . ثانیاً چون فولاد مصرفی دارای مقاومت زیادتری است ، معمولاً وزن فولاد لازم بین یک سوم تا یک پنجم وزن فولاد معمولی معادل می گردد .

 ۳ ) نداشتن خیز به سمت پایین

خیز به طرف پایین ( deflection ) تیرهای بتنی پیش تنیده تحت اثر بارهای سرویس معمولاً بسیار کم می باشد . زیرا قبل از وارد آمدن بارهای سرویس ، تحت تاثیر نیروهای پیش تنیدگی مقداری خیز به طرف بالا در تیر به وجود آمده است ، که از شدت خیز به طرف پایین می کاهد .

 ۴ ) تست سازه قبل از بارگذاری

در سازه های بتن پیش تنیده قبل از وارد آمدن بارهای سرویس ، سازه به وسیله نیروی پیش تنیدگی به شدت بارگذاری شده و بتن و فولاد تحت اثر تنش های زیادی قرار می گیرد ، و این خود یک نوع امتحان از نظر مطمئن بودن بتن و فولاد می باشد .

 ۵ ) قابلیت انعطاف پذیری

با تغییر مقداری نیروی پیش تنیدگی می توان سازه را صلب و یا انعطاف پذیر کرد ، بدون اینکه مقاومت نهایی آن تغییری بکند .

 ۶ ) اقتصادی بودن سازه

سازه های بتن پیش تنیده معمولاً برای دهانه های بزرگ و بارهای سنگین اقتصادی تر از سازه های بتن آرمه می باشد .

 ۷ ) انعطاف پذیری در معماری

سازه های بتن پیش تنیده به دلیل حذف بعضی از ستون ها و پایه ها ، امکان اجرای سازه با دهانه های بزرگتر را امکان پذیر ساخته و قابلیت سازه از نظر معماری را افزایش می دهد .

به عنوان مثال سطح هیپربولوئید ( که از دوران هذلولی به وجود می آید ) پیش تنیده برای پوشش سقف ساختمان های صنعتی با دهانه های ۱۰ تا ۱۸ متر ، سازه های فضایی و … از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه و از نظر آرشیتکتی بسیار زیبا می باشد .

روشهای پیش تنیدگی  وپس تنیدگی:

1)بتن پیش تنیده (Pre-tensioned concrete ) :

بتن پیش کشیده بتنی است که کابل های پیش تنیدگی آن قبل از ریختن بتن کشیده شده باشند . در بتن پیش کشیده کابل های داخل بتن به بتن چسبیده اند و در واقع کابل بدون غلاف داخل بتن جای می گیرد و بعد از اینکه بتن به مقاومت مشخصه رسید ، کابل ها را از تکیه گاههای دو طرف آزاد کرده و قسمت اضافی بیرون مانده از بتن را قطع می نمایند . تمام نیروی پیش تنیدگی به طور کامل در طولی از کابل به بتن منتقل می شود که این طول انتقال ، بستگی به نوع سطح فولاد ، شکل مقطع و قطر آن دارد . همچنین مقاومت بتن نیز در آن موثر می باشد همانند تولید شمع ها و تیرهای پیش ساخته .

برای جلوگیری از وارد شدن ضربه به بتن در موقع انتقال نیروی پیش تنیدگی ، باید این نیرو به طور آرام و تدریجی به بتن منتقل شود . همچنین قطعه بتنی باید بتواند به راحتی در روی بستر خود بلغزد تا جلوی به وجود آمدن نیروهای داخلی در اثر اصطکاک گرفته شود .

یکی از خاصیت های مهم بتن پیش کشیده این است که می توان چندین عضو یک شکل را در آن واحد بین دو تکیه گاه ریخته و پس از گرفتن بتن با قطع کردن کابل های مشترک ، آنها را از هم جدا کرد . این کار از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می باشد ، زیرا عمل کشیدن کابل ها برای تمام عضوها فقط یکبار انجام می شود همانند تولید قطعات پیش ساخته Hallow-core که مراحل تولید به شکل زیر می باشد .

۲- بتن پس کشیده (Post-tensioned concrete ) :

اگر فولاد پیش تنیدگی را بعد از گرفتن و سفت شدن بتن بکشند ، بتن را اصطلاحاً بتن پس کشیده می نامند . نیروی پیش تنیدگی توسط گیره های ( anchorages ) دو انتهای سازه از کابل به بتن منتقل می گردد . فولاد پیش تنیدگی نباید قبل از کشیدن به بتن چسبیده باشد ، در غیر این صورت امکان کشیدن آن وجود نخواهد داشت . فولادهای پیش تنیدگی را باید در داخل غلاف ها یا مجراهایی که در داخل بتن یا خارج از آن تعبیه شده است ، قرار داد .

کابل های پیش تنیدگی را می توان قبل و یا بعد از بتن ریزی در داخل غلاف ها کار گذاشت . کابل ها به صورت یکی یکی به وسیله دستگاه کابل ردکن ( strand pusher ) و یا به طور دسته ای بوسیله نیروی انسانی در داخل غلاف کار گذاشته می شود .

انواع بتن پس کشیده

۱) با روش چسبنده ( Bonded ) 

بعد از پایان عملیات کشش کابل ها ، برای جلوگیری از زنگ زدن کابل ها ، دوغاب سیمان به داخل غلاف ها تزریق می شود تا فاصله بین کابل و غلاف را پر کند . در این حالت چون کابل توسط دوغاب به غلاف و در نتیجه به بتن می چسبد ، اصطلاحاً این روش را چسبنده ( Bonded )  می نامند .

   .

    پل صندوقه ای به وسیله دستگاه شاریو

.

.

پل صندوقه ای درجا ریز

.

تیر پس کشیده

   .

 سقف ساختمان پس کشیده

.

.

گروت تزریق شده داخل گیره

۲) با روش غیر چسبنده ( Unbonded )

گاهی اوقات به دلائل خاصی از جمله ایجاد انعطاف پذیری بیشتر سازه جهت مقاومت بهتر در مقابل زلزله ، ممکن است دوغاب به داخل غلاف تزریق نکنند . در چنین حالاتی چون هیچ نوع چسبندگی بین کابل و غلاف وجود ندارد ، این روش را غیر چسبنده ( unbonded ) می نامند . در چنین مواقعی برای جلوگیری از زنگ زدن کابل ، داخل غلاف و دور کابل را پر از گیریس می کنند . بعضی از کارخانه های کابل سازی ، کابل هایی تولید می کنند که در داخل لوله های پلاستیک پر از گریس قرار دارد . این نوع کابل های فاقد چسبندگی را می توان مستقیماً در داخل بتن کار گذاشت و بعد از کسب مقاومت از بتن ، کابل ها را کشید که گریس مانع از چسبیدن کابل به غلاف پلاستیکی و در نتیجه به بتن می شود .

در روش غیر چسبنده اگر به دلائلی کابل از داخل گیره ها در برود و یا از هر نقطه پاره شود ، نیروی پیش تنیدگی در آن مقطع از بین می رود .

اصولاً مقاومت نهایی بتن پس کشیده چسبنده خیلی بیشتر از مقاومت نهایی بتن پس کشیده غیر چسبنده مشابه می باشد .

سقف ساختمان های پس کشیده به روش Unbonded

سقف ساختمان های پس کشیده به روش Unbonded

طرز تهیه سیمان پرتلند

02 طرز تهیه سیمان پرتلند:

برحسب نوع مواد اولیه که در دسترس است بطور کلی سیمان را به دو طریقه تهیه می کنند که عبارتند از تر و خشک .در روش تر مواد اولیه در آب با هم مخلوط و آسیا می گردند و در متد خشک همانطور که از اسم آن بر می آید مواد اولیه در حالت خشک مخلوط و آسیا می شوند.

در محلی که از سنگ گچ استفاده میکنند ابتدا سنگ گچ را از معدن استخراج نموده و آنرا در آب آسیا می نمایند . این آسیا به صورت مخزن استوانه ای شکل بوده که بر محور وسط ان بازوی متحرک وصل شده و در اثر گردش بازوها قطعات سنگ گچ خرد می شوند وبا آب مخلوط  می گردند . خاک رس  به طرز مشابهی با آب مخلوط می شوند . دو مخلوط فوق را با نسبت معین با یکدیگر مخلوط نموده و آنرا از صفحه های صافی میگذرانند.

دوغاب حاصل را در مخازنی که دارای به همزن های مکانیکی و یا هوای فشرده میباشند ذخیره و مرتبا بهم میزنند تا ته نشین نشود .

در محلی که از سنگ آهک به عنوان ماده اولیه استفاده می کنند ابتدا باید سنگ را بوسیله دینامیت منفجر نمود و سپس آنرا استخراج نموده و در سنگ شکن های مخصوص بتدریج آنرا خرد نمود .گرد سنگ آهک را در آسیاهای ساچمه ای با دوغاب خاک رس مخلوط  می نمایند .در این آسیا خرد شدن سنگ آهک به نرمی آرد کامل می شود و دوغاب حاصل به مخازن مخصوص ذکر شده هدایت می شود . از این مرحله به بعد بدون توجه به نوع مواد اولیه طرز تهیه یکی میباشد.دوغاب ذخیره شده بین 35 تا 50 درصد آب همراه دارد و فقط در حدود 2 درصد از مواد از الک شماره 170 ممکن است عبور ننماید . برای تنظیم نهایی نسبت مواد آهکی به رسی در مخزن مخصوص دوغاب هائی را که دارای نسبت های مختلف هستند با هم مخلوط می کنند تا نسبت لازم بدست آید.

بالاخره دوغاب سیمان که دارای نسبت معینی از مواد آهکی به مواد رسی می باشد وارد کوره دوار افقی می شود . این کوره ها تشکیل شده از یک کوره استوانه فولادی که در داخل آن آستر آجر نسوز قرار داده اند جنس آستر کوره باید طوری باشد که از سرایت گرمای داخل کوره به بدنه فولاد جلوگیری نماید و در ضمن با مواد داخل کوره ترکیب شیمیایی حاصل ننماید . محور استوانه فولادی با افق زاویه کوچکی می سازد و با سرعت آهسته در حول این محور دوران می نماید . قطر این کوره ها تا 5 متر و طول آن تا 170 متر ممکن است برسد باید متذکر شد گاهی در پختن سیمان از کوره های قائم یا ایستاده نیز استفاده می کنند ولی مقدار تولید سیمان در کوره های قائم از افقی کمتر است و امروزه کمتر به ساختن کوره های ایستاده مبادرت میورزند . دوغاب با گرد مواد خام از قسمت بالا و مواد محترقه که گرد زغال و یا مواد نفتی و یا گاز می باشد از قسمت پائین وارد کوره می شوند .

درجه حرارت در قسمت پائین کوره به 1500 درجه سانتی گراد می رسد درجه حرارت مواد خام در حرکت در داخل کوره به تدریج زیاد می شود.

در مرحله ی اول بخار آب و گاز کربنیک از آن خارج می شود .قدری پائین تر مواد خشک شده تغییرات شیمیایی حاصل می نمایند تا اینکه در گرم ترین نقطه کوره 20 تا 30 درصد از این مواد ذوب می شود و آهک و سیلیس و آلومینا با هم ترکیب می گردند.

این مواد با یکدیگر جوش خورده و تشکیل گلوله هائی  به اندازه 4 تا 30 میلیمتر میدهند که به آنها تفاله کوره یا Clinker میگویند.

سپس  Clinker به دستگاه های سرد کننده که انواع مختلف دارد وارد می شود . این سرد کننده ها طوری طرح شده اند که باعث انتقال حرارت از کلینکر به هوائی که برای احتراق در کوره مصرف می شود گردد . یک کوره بزرگ می تواند تا 750 تن سیمان در روز تهیه نماید .

گلوله های کلینکر سرد شده که به رنگ خاکستری مایل به سیاه می باشد و روی آن پونه لعاب مانندی می پوشانند به وسیله بندهای رونده به مخزن مخصوص هدایت می شود . کلینکر را در آسیا ساچمه ای با سولفات کلسیم متبلور سائیده و گرد سیمان را تهیه می کنند . وجود سولفات کلسیم متبلور و یا سنگ گچ باعث تنظیم زمان گرفتن سیمان می شود . مقدار آن در حدود ا تا 3 درصد وزن سیمان میباشد . اگر چنانچه سنگ گچ اضافه نشود خود گیری نا گهانی (Flash Set ) به مجرد اضافه کردن آب به آن اتفاق می افتد . آسیا کردن سیمان توسط آسیای ساچمه ای در چند مرحله انجام می گیرد و به ترتیب اندازه ساچمه ها کوچکتر می شوند . سیمانی که از این آسیا ها خارج می شود از روی الک ریز شماره 300 گذشته و دانه هائیکه از این الک نگذرند مجددا به آسیا برگردانده شده و سائیده می شوند.

بعد از اینکه سیمان بطور رضایت بخشی آسیا شد در حدود 1012× 2/1 ذره در یک Kg آن موجود خواهد بود . سیمان را در کیسه های کاغذی مخصوص که از رطوبت تا حدی جلوگیری می کند و در بعضی کشورها در کیسه های پلاستیکی و یا به وسیله ی تانکر  های بزرگ مخصوص حمل سیمان به محل کار انتقال می دهند . در تهیه سیمان به روش خشک در مرحله ی اول مواد اولیه را خرد کرده و به نسبت معین آن ها را خشک کرده و در  آسیا به نرمی پودر می نمایند . این پودر خشک که غذای اولیه نامیده می شود به وسیله ی هوای فشرده کاملا مخلوط شده و نسبت مواد آهکی به مواد رسی را دقیقا تنظیم می نمایند و یک ماده یکنواخت و هم جنس تولید می شود .این گرد یکنواخت پس از عبور از الک ریز به یک دستگاه به نام سینی دوار  اماج (گلوله های خرد وخمیری )سازنده رفته و در آنحا به اندازه ی 12 درصد وزن خود آب به آن افزوده می گردد و تولید اماج که به صورت گلوله هایی به قطر 12 میلیمتر می باشد می نمایند .

گرد غذای اولیه را نباید مستقیما وارد کوره نمود زیرا که باعث جلوگیری از جریان مواد انتقال حرارت و تولید کلینگر  نمودن می گردد.

اماج ها مواد خام را بوسیله ی بند رونده فولادی به کوره منتقل می نمایند و قبل از ورود به کوره گازهای داغ کوره را از روی آنها عبور می دهند تا خشک شود و درجه حرارت آنها بالا رود . از این مرحله به بعد روش طریقه خشک و تر یکی است .

از آنجائی که مقدار رطوبت اماج ها در روش خشک کردن فقط 12 در صد می باشد ولی مقدار رطوبت دوغاب مواد خام در روش تر به 40 در صد می رسد کوره ای که برای روش خشک به کار می رود از کوره ی روش تر کوچکتر است . همچنین مقدار حرارت لازم در روش خشک خیلی کمتر است زیرا که فقط باید 12 درصد رطوبت را بخار نمود . در مواردی که مواد اولیه خشک باشند تهیه سیمان با روش خشک اقتصادی تر از متد تر است . کنترل نسبت مواد آهکی به رسی در طریقه خشک مشکل تر است و از این جهت کمتر از روش تر رواج یافته است . باید متذکر شد تنظیم و یکنواخت کردن جنس غذای اولیه در تهیه سیمان بی اندازه ضروری است و گرنه جنس سیمان متذکر خواهد بود .

انواع مختلف دیگر روش های تهیه سیمان نیز وجود دارد که مهمترین آنها در آن از سنگ گچ به جای سنگ آهک استفاده می شود باید نامبرده شود . در این طریقه سنگ گچ  خاک رس و کوک و ماسه و اکسید آهن در کوره دوار می سوزد و مواد حاصله عبارتند از سیمان پرتلند وSo2  که بعدا آن را تبدیل به اسید سولفوریک می نمایند .

شکل 1

بتن پمپی

بسیاری از اصول اجرائی حاکم بر بتن ریزیهای معمولی در بتن ریزی با بتن سبــکدانه سازه ای کماکان از اهمیت برخوردار است. مسلما" در بتن های غیر سازه و سبکدانه بسیاری از نکات مورد نظر نمیتواند با اهمیت تلقی شود و عدم رعایت برخی قواعد تا آنجا که به وزن مخصوص بتن ریخته شده لطمه نزند و آنرا بالا نبرد با اهمیت تلقـــی نمیشـــود. اصل پیوستگی و تدوام در بتن ریزی ( عدم ایجاد درز سرد ) ، اصل عدم گیرش یا نزدیکی به گیرش در بتن قبل از ریختن و تراکم ، اصل عدم جدا شدگی مواد (ناهمگنی ) بتن، اصل رعایت دمای مناسب بتن ریزی، اصل عدم آلودگی بتن به مواد مضر، اصل رعایت تراکم صحیح، اصل رعایت پرداخت صحیح سطح بتن، اصل انتخاب صحیح اسلامپ با توجه به وضعیت قطعه و وسایل تراکمی موجود، اصل رعایت و بکارگیری نسبت ها و مقادیر صحیح مصالح و پرهیز از مصرف مواد نا مناسب، و در نهایت اصل عمل آوری صحیح و قالب برداری به موقع و با دقت همواره در این نوع بتن ریزیها مانند بتن های معمولی از اهمیت برخوردار می باشد.

استفاده از مواد مناسب و نسبت های صحیح :
بکار گیری مواد و مصالح مناسب طبق مشخصات پروژه، رعایت مصرف سیمان تازه و غیر فاسد از نوع مورد نظر و مطابق با استاندارد مورد قبول کاملا" مهم می باشد. توزین یا پیمانه کردن دقیق و صحیح مصالح مصرفی طبق طرح اختلاط ارائه شده از اهمیت برخوردار است. بهتر است مصالح سنگی مصرفی به ویژه سبکدانه در شرایطی قرار گیرد که نوسانات رطوبتی اندکی داشته باشد . برای مثال خوبست بدانیم لیکاهای موجود در ایران میتواند تا بیش از 30 درصد آب را در خود جذب و نگهداری کند . بنابراین بین سنگدانه کاملا" خشک و کاملا" اشباع تفاوت فاحشی وجود دارد و میتواند بر اسلامپ حاصله و نسبت آب به سیمان و در نتیجه به مقاومت و دوام بتن سبکدانه سازه ای اثر چشمگیری باقی گذارد . بهر حال اگر بدانیم مثلا" سنگدانه های ما حدود 5 درصد رطوبت دارد میتوانیم مقدار آب مصرفی را تنظیم نمائیم تا به طرح اختلاط مورد نظر دست یابیم.
باید دانست مشکل بزرگ تولید بتن سبکدانه همین تغییر رطوبت است و لذا کنترل نسبت آب به سیمان در این بتن ها مشکل می باشد و حتی مانند بتن های معمولی نیز نمیتوان با کنترل اسلامپ به نتیجه مورد نظر رسید.

انتخاب اسلامپ صحیح :
مانند بتن های معمول انتخاب اسلامپ میتواند مهم باشد . از نظر جدا شدگی، آب انداختن، رسیدن به تراکم مورد نظر با توجه به ابعاد قطعه، طرز قرارگیری، وضعیت درهمی میلگردها، وسایل تراکمی موجود قابل تأمین این انتخاب کاملا" معنا دار و با اهمیت است . به دلیل سبکی سنگدانه ها بویژه سبکدانه های درشت احتمال جدا شدگی در بتن شل افزایش می یابد. لذا اسلامپ های بیش از ده سانتی متر ابدا" مطلوب نیست مگر اینکه بتن پر عیاری داشته باشیم، همچنین با وجود موادی مانند میکرو سیلیس ممکنست این جدا شدگی به حداقل برسد.
بنا براین اگر قرار باشد بتن سبکدانه پمپی با اسلامپ 10 تا 15 سانتی متر را داشته باشیم عیار سیمان باید از حدود 400 کیلو در متر مکعب فراتر رود. در حالیکه اگر اسلامپ کمتر باشد حداقل عیار سیمان در ACI برابرkg/m3 335 مطرح شده است . در حالات عادی اسلامپ های 5 تا 8 سانتی متر برای بتن سبکدانه غیر پمپی و اسلامپ 7 تا 10 سانتی متر برای بتن سبکدانه پمپی مطلوب تلقی میشود بدون اینکه این اعداد جنبه آئین نامه ای داشته باشد.
تغییرات اسلامپ در طول اجراء در بتن سبکدانه بسیار جدی است. در بتن های معمولی نیز این پدیده به چشم میخورد بویژه وقتی سنگدانه های درشت خیلی خشک باشند ممکن است حتی در طول 15 دقیقه پس از ساخت شاهد افت جدی در اسلامپ باشیم . در بتن سبکدانه این امر به شدت وجود دارد. فرض کنید اگر در طول 15 تا 30 دقیقه جذب آب سبکدانه 5 تا 10 درصد فرض شود و فقط سبکدانه درشت به میزان 300 کیلو داشته باشیم 15 تا 30 کیلو آب را جذب می کند که کاهش اسلامپ 6 تا 15 سانتی متر را میتوان شاهد بود. اگر قرار باشد طول مدت حمل و ریختن و تراکم زیاد باشد کاملا" دچار مشکل میشویم. همچنین در بتن های پمپی، این کاهش و افت در اسلامپ مسئله ساز است . بنا براین سعی میشود که چنین پروژه هائی حتی الامکان از 24 ساعت قبل از ساخت بتن، سبکدانه ها را خیس کرد (Presoaking ) تا آب قابل ملاحظه ای را جذب نماید و پس از اختلاط بتن شاهد افت اسلامپ زیادی نباشیم . این خیس کردن ممکن است حتی از سه روز قبل شروع شود ادامه یابد. خیس کردن سنگدانه ممکن است با آب پاشی تحت فشار و بصورت بارانی باشد و یا از سیستم خلاء برای نفوذ سریعتر آب به داخل سبکدانه استفاده شود که در ایران روش ساده اول معمولتر و عملی تر می باشد. ریختن آب و سبکدانه در مخلوط کن و اضافه کردن سیمان و غیره پس از مدتی تأخیر میتواند به افت اسلامپ کمتر منجر شود.
میزان جذب آب سبکدانه ها علاوه بر زمان تابع میزان آب موجود در آن ( رطوبت اولیه ) نیز می باشد که پیش بینی جذب آب را در مدت معین دشوار می کند مگراینکه قبلا" آزمایشهائی را با رطوبت اولیه موجود انجام داده باشیم.
اسلامپ های کمتر از 5 سانتی متری نیز کار تراکم را با مشکل مواجه می سازد و فضای خالی زیادی را در بتن بهمراه دارد .
بسیاری از تحقیقات نشان داده اند مقاومت و دوام بتن های سبکدانه که با سبکدانه خشک ساخته شده اند بهتر از وقتی است که از سبکدانه قبلا" خیس شده یا اشباع شده استفاده گشته است.

اصل رعایت دمای مناسب :
حداقل و حداکثر دمای مجاز و مطلوب در أئین نامه ها مشخص شده است. رعایت این امر برای بتن سبک سازه ای و با دوام بشدت ضروری است و از این نظر تفاوتی با بتن معمولی وجود ندارد.
حداقل دمای مجاز 5+ درجه سانتی گراد و حداقل دمای مطلوب 10+ درجه سانتی گراد است . حداکثر دمای مجاز معمولا" 32-30 درجه سانتی گراد تا هنگام گیرش می باشد و بهتر است از این حد فاصله معقولی را داشته باشیم . در هوای سرد و گرم که بتن با دمای مناسب تولید می شود نباید در حین اجرا آنقدر تأخیر و معطلی بوجود آورد که با تبادل گرمائی، دمای مطلوب از دست برود.

اصل همگنی ( عدم جداشدگی ) :
اصول جداشدگی و عوامل مؤثر بر آن برای بتن سبکدانه همچون بتن معمولی است، اما برای بتن سبکدانه یک عامل دیگر یعنی اختلاف در چگالی ذرات و خمیر سیمان یا ملات میتواند به جداشدگی منجر گردد. عوامل جداشدگی میتوانند داخلی باشند که صرفا" استعداد جداشدگی را بوجود می آورند و یا عامل خارجی باشند که مربوط به اجرا هستند و استعداد را شکوفا می کنند . از عوامل داخلی بالا رفتن حداکثر اندازه سبکدانه می باشد که معمولا" باعث جداشدگی میگردد و بهتر است حداکثر اندازه سبکدانه برای بتن سازه ای به 20 میلی متر محدود شود و توصیه می گردد تا از حداکثر اندازه 15 – 12ر میلی متر استفاده شود. جالب است بدانیم معمولا" با افزایش حداکثر اندازه، چگالی حجمی خشک ذرات سبکدانه درشت کاهش می یابد و از این نظر نیز امکان جداشدگی را قوت می بخشد.
بالا رفتن اسلامپ به افزایش استعداد جداشدگی منجر می شود. کاهش میزان عیار سیمان و مواد سیمانی و چسباننده میتواند بشدت باعث افزایش استعداد جداشدگی گردد. اختلاف وزن مخصوص ( چگالی ) ذرات سبکدانه با خمیر سیمان و یا اختلاف چگالی ذرات ریزدانه و درشت دانه به بالا رفتن استعداد جداشدگی منجر می گردد. بالا رفتن نسبت آب به سیمان به افزایش پتانسیل جداشدگی می انجامد. درشت تر شدن بافت دانه بندی سنگدانه ها معمولا" امکان جداشدگی را افزایش می دهد . وجود مواد ریز دانه و چسباننده مانند پوزولان و میکروسیلیس و سرباره ها می تواند باعث کاهش استعداد جداشدگی بتن سبکدانه گردد، همچنین بکارگیری مواد حبابزا و ایجاد حباب هوا میتواند جداشدگی و آب انداختن را کاهش دهد ضمن اینکه روانی و کارآئی مورد نظر تأمین میگردد.
از عوامل خارجی می توان حمل نامناسب، ریختن غلط، استفاده از شوت های طولانی و یا شیب نامطلوب، برخورد بتن با قالب و میلگردها، ریختن بتن از ارتفاع زیاد بدون لوله و قیف هادی و یا بدون پمپ معمولا" به جداشدگی منجر میشود. بخاطر حساسیت جداشدگی در این بتن ها باید دقت بیشتری را اعمال نمود. باید دانست نتیجه جداشدگی در بتن سبکدانه نیز از نظر مقاومتی و دوام بمراتب حادتر و مضرتر از بتن معمولی است.

اصل عدم آلودگی بتن به مواد مضر :
در طول حمل و ریختن و تراکم نباید مواد مضر اعم از مواد ریزدانه رسی ( گل و لای )، مواد شیمیایی شامل چربی ها و مواد قندی یا انواع مختلف نمکها و آب شور و غیره با بتن مخلوط شود . مخلوط شدن موادی همچون گچ نیز توجیه ندارد. به هرحال در این رابطه هیچ تفاوتی بین بتن معمولی و سبکدانه سازه ای وجود ندارد.

اصل عدم کارکردن با بتن در مرحله گیرش :
اگر عملیات بتن ریزی با بتنی که در مرحله گیرش است انجام گیرد مقاومت و دوام آن بشدت کاهش می یابد و نفوذپذیری آن زیاد میشود . از این نظر بتن مانند ملات گچ زنده است که اگر آن را مرتبا" بهم بزنیم و ورز دهیم تبدیل به ملات گچ کشته میشود که بشدت کم مقاومت و کم دوام است، هرچند گیرش آن به تأخیر می افتد و یا اصلا" خود را نمی گیرد و صرفا" خشک می شود . بهرحال نباید بتن را در هنگامی که در شرف گیرش است مخلوط نمود و یا ریخت و متراکم کرد . از این نظر بین بتن سبکدانه و بتن معمولی اختلافی احساس نمی گردد.
مسلما" در هوای گرم و یا بتن با دمای زیاد، گیرش زودتر حاصل میشود . زمان گیرش تابع نوع سیمان ( جنس و ریزی )، نسبت آب به سیمان و وجود مواد افزودنی می باشد . برای افزایش زمان گیرش و ایجاد مهلت برای عملیات اجرائی می توان از بتن خنک، کار در هنگام خنکی هوا یا شب، سیمانهای کندگیر کننده استفاده نمود .

اصل پیوستگی و تداوم بتن ریزی ( عدم ایجاد درز سرد در بین لایه ها ) :
اگر در هنگام بتن ریزی به هر علت، لایه زیرین قبل از ریختن و تراکم لایه روئی گیرش خود را انجام داده باشد درز سرد Cold Joint بوجود می آید . در این رابطه فرقی بین بتن سبکدانه و معمولی وجود ندارد . باید با تجهیز مناسب کارگاه، افزایش توان تولید و حمل در ریختن و تراکم بتن، افزایش زمان گیرش بتن و یا ایجاد درزهای اجرائی مناسب و کاهش سطح بتن ریزی و یا کاهش ضخامت لایه ها امکان ایجاد درز سرد را به حداقل رساند.

تراکم صحیح بتن سبکدانه :
از آنجا که بتن های سبکدانه بشدت در معرض جدا شدگی هستند، تراکم با قدرت زیاد و یا مدت بیش از حد مشکلات جدی را بوجود می آورد. به محض اینکه احساس می نمائیم که شیره یا سنگدانه ها شروع به روزدن می نمایند باید تراکم را قطع کرد. لرزش، بیش از فشار و ضربه میتواند موجب جدا شدگی گردد.
به هر حال باید کاملا" هوای بتن خارج و فضای خالی به حداقل برسد تا مقاومت و دوام کافی ایجاد گردد.

پرداخت سطح بتن سبکدانه :
آب انداختن بتن همواره مشکل بزرگی در پرداخت نهائی سطح بتن می باشد و این امر اختصاص به بتن سبکدانه ندارد . خوشبختانه به دلیل جذب آب تدریجـــی توسط سبکدانه ها، آب انداختن میتواند به کمترین مقدار برسد اما اگر سبکدانه ها قبل از اختلاط کاملا" اشباع شده باشد امکان آب انداختن بیشتر می گردد . کم بودن عیار سیمان و مواد چسباننده سیمانی، فقدان مواد ریزدانه، عدم وجود حباب هوا در بتن، درشتی بافت دانه بندی، افزایش حداکثر اندازه سبکدانه، گرد گوشه گی سنگدانه ها و بافت صاف سطح سنگدانه، بالا بودن اسلامپ، زیادی نسبت آب به سیمان و ... میتواند موجب افزایش آب انداختن شود.
وقتی بتن آب می اندازد باید اجازه داد آب تبخیر گردد و اگر تبخیر به سرعت میسر نمی گردد یا نگران گیرش هستیم باید سعی کنیم آب روزده را با وسیله مناسبی ( گونی یا اسفنج ) از سطح پاک نمائیم و سپس سطح را با ماله چوبی و بدنبال آن با ماله فلزی یا لاستیکی صاف کنیم.
عدم رعایت این نکات موجب افزایش نسبت آب به سیمان در سطح و کاهش مقاومت و دوام و افزایش نفوذپذیری بتن سطحی می گردد.

عمل آوری بتن سبکدانه :
هر چند عمل آوری رطوبتی و حرارتی بتن سبکدانه با بتن معمولی تفاوت چندانی ندارد اما اعتقاد بر این است که سبکدانه ها بعلت پوکی و تخلخل و جذب آب میتوانند در صورت فقدان عمل آوری رطوبتی از ناحیه اجرا کنندگان، بخشی از آب خود را در اختیار خمیر سیمان قرار دهند و توقف شدیدی در هیدراسیون سیمان رخ ندهد. این امر را عمل آوری داخلی بتن سبکدانه می گویند.

کنترل کیفی بتن سبکدانه :
کنترل کیفی بتن سبکدانه شامل بتن تازه و سخت شده است . کنترل روانی، وزن مخصوص و هوای بتن از مهمترین کنترلهای بتن تازه است . استفاده از آزمایش اسلامپ، میز آلمانی ( روانی ) و درجه تراکم برای این بتن ها پیش بینی شده است . وزن مخصوص بتن تازه سبکدانه متراکم معمولا" کنترل می شود و در آئین نامه های مختلف اختلاف 2 تا 3 درصد مجاز شمرده میشود ( نسبت به طرح اختلاط ) . هوای بتن را برای بتن سبکدانه نمیتوان بکمک روش فشاری بدست آورد و حتما" باید از روش حجمی بهره گرفت. برای بتن سبکدانه سخت شده، وزن مخصوص، مقاومت فشاری، کششی خمشی و نفوذپذیری، جذب آب، جذب موئینه و آزمایشهای دوام در برابر خوردگی قابل کنترل است.
وزن مخصوص بتن سخت شده سبکدانه بصورت اشباع و خشک اندازه گیری میشود و گاه بجای خشک کردن از جمع زدن مقادیر اجزاء در هر متر مکعب و افزودن مقداری رطوبت ثابت به آن، وزن مخصوص بتن سخت شده را بدست می آورند .
برای تعیین مقاومت فشاری و سایر پارامتر ها تفاوت چندانی بین بتن سبکدانه و معمولی وجود ندارد و شباهت جدی و کامل بین آنها وجود دارد . بهرحال ممکنست در مواردی نتایج حاصله در مقایسه با بتن های معمولی گمراه کننده باشد. مثلا" اگر جذب آب بتن سبکدانه را بصورت درصد وزنی گزارش کنیم و آنرا با جذب آب بتن معمولی مقایسه نمائیم دچار اشتباه میشویم و لذا توصیه میشود جذب آب بتن بصورت درصد حجمی گزارش گردد.

بتن فاقد ریزدانه ( Concrete finez – No ) :
اگر سنگدانه های درشت تک اندازه را با سیمان و آب مخلوط کنیم و در قالب بدون تراکم بریزیم بتن فاقد ریزدانه و متخلخل بدست می آید که از وزن مخصوص کمتری نسبت به بتن معمولی برخوردار خواهد بود. اگر چگالی سنگدانه ها در حدود معمولی باشد وزن مخصوص بتن فاقد ریزدانه حدود 1600 تا kg/m3 2000 بدست می آید اما اگر از سبکدانه درشت استفاده نمائیم ممکنست وزن مخصوص بتن حاصله از kg/m3 1000 کمتر شود ( حتی تا حدود kg/m3 650 ). بهرحال در هر مورد بتن مورد نظر سبک یا نیمه سبک تلقی می شود اما اگر سنگدانه معمولی استفاده شود نمیتوان آنرا بتن سبکدانه دانست.
مسلما" اگر سنگدانه تک اندازه بکار نرود و حاوی ذرات ریز تا درشت باشد وزن مخصوص بتن حاصل نیز زیاد خواهد شد . سنگدانه درشت مصرفی باید 20-10 میلی متر باشد و 5 درصد ذرات درشتر و 10 درصد ذرات ریزتر در این نوع سنگدانه تک اندازه (Singl Size) مجاز است اما بهرحال نباید ذرات ریزتر از 5 میلی متر در آن مشاهده گردد . سنگدانه درشت بهتر است پولکی و کشیده و یا بسیار تیزگوشه نباشد . سنگدانه های گرد گوشه یا نیمه شکسته برای تولید این بتن ارجح است.
ساختار بتن فاقد ریزدانه دارای تخلخل ظاهری است و حفرات موجود در بتن با چشم براحتی دیده می شود که در این مجموعه خمیر سیمان باید صرفا" تا حد امکان سنگدانه ها را بهم چسباند و از پر کردن فضاها با خمیر سیمان پرهیز شود زیرا وزن مخصوص بالا خواهد رفت . وجود خمیر سیمان با ضخامت حدود 1 میلی متر بر روی سنگدانه ها کاملا" مناسب است.
اگر سنگدانه معمولی بکار رود معمولا" مقدار شن اشباع تک اندازه بین 1400 تا 1750 کیلوگرم می باشد . حجم اشغالی ذرات شن در حدود 550 تا 700 لیتر در هر متر مکعب است. وزن سیمان مصرفی بین 75 تا 150 کیلو در متر مکعب یا بیشتر است که حجم آن حدود 25 تا 50 لیتر می باشد . معمولا" نسبت آب به سیمان مصرفی 4/0 تا 5/0 می باشد که افزایش آن می تواند به شلی خمیر سیمان و روانی آن منجر شود که موجب جداشدگی و پرشدن خلل و فرج می گردد و بتن مورد نظر حاصل نمی شود . با کاهش نسبت آب به سیمان چسبندگی لازم بوجود نمی آید و از نظر اجرائی دچار مشکل می شویم . نسبت وزنی سیمان به سنگدانه تا می باشد . همانطور که از محاسبات فوق بر می آید فضای خالی این بتن ( پوکی ) بین 25 تا 40 درصد می باشد و ابعاد این فضاها نیز بزرگ است درصد جذب آب بصورت وزنی حدود 15 تا 25 درصد است . طبیعتا" با افزایش مقدار سیمان و آب و یا مصرف شن با دانه بندی پیوسته ( Graded Size ) وزن مخصوص بتن بیشتر خواهد شد . توصیه می شود شن ها قبل از مصرف خیس و اشباع گردند.
طرح اختلاط این بتن ها بصورت آزمون و خطا خواهد بود و بشدت تابع شرایط ساخت بتن می باشد . بتن فاقد ریزدانه معمولا" بدون تراکم تولید می شود و اگر مرتعش یا متراکم شود بسیار جزئی خواهد بود زیرا خمیر سیمان میل به پر کردن فضای خالی بین سنگدانه ها را خواهد داشت و چسبندگی سنگدانه به یکدیگر به حداقل خواهد رسید.
معمولا" انجام آزمایش کارآئی یا اسلامپ برای این نوع بتن موردی نخواهد داشت. از آنجاکه سنگدانه تک اندازه مصرف می شود جداشدگی از نوع جدائی ریز و درشت سنگدانه معنائی ندارد و می توان آن را از ارتفاع قابل ملاحظه ریخت.
بعلت محدودیت دامنه نسبت آب به سیمان و وجود فضای خالی قابل توجه در این نوع بتن، مقاومت فشاری این نوع بتن اغلب در حدود 5 تا 15 مگا پاسکال می باشد و طبیعتا" یک بتن سبک سازه ای تلقی نمی گردد و بصورت مسلح مصرف نمی شود . برخی اوقات سعی می کنند میلگردها را با یک لایه ضد خوردگی ( پوشش مناسب ) آغشته کنند و سپس در بتن فاقد ریزدانه بکار برند . اگر از سبکدانه برای ساخت این بتن استفاده شود، مقاومت فشاری آن 2 تا 8 مگا پاسکال می باشد.
جمع شدگی بتن های فاقد ریزدانه بمراتب کمتر از بتن معمولی است زیرا مقدار سنگدانه در مقایسه با خمیر سیمان زیاد است و یقه قابل توجه بوجود می آورد . بتن فاقد ریزدانه سریعا" خشک می شود زیرا خمیر سیمان در مجاورت هوای موجود و فضای خالی است و علی القاعده در ابتدا از جمع شدگی بیشتری نسبت به بتن معمولی برخوردار می باشد و عمل آوری آن از اهمیت برخوردار است . قابلیت انتقال حرارتی آن بمراتب از بتن معمولی با سنگدانه مشابه کمتر است ( حدود تا ) که با افزایش رطوبت و اشباع بودن این بتن، این قابلیت انتقال حرارت افزایش می یابد.
مدول الاستیسیته این بتن ها بین 5 تا Gpa20 است ( برای مقاومت های 2 تا 15مگا پاسکال ). نسبت مقاومت خمشی به فشاری حدود 30 درصد است که از نسبت مقاومت خمشی به فشاری بتن های معمولی بیشتر می باشد. ضریب انبساط حرارتی این نوع بتن در حدود تا بتن معمولی است. نفوذپذیری زیاد از مزایا و شاید معایب این نوع بتن است. اما نکته مهم آنست که موئینگی در این نوع بتن کم تا ناچیز می باشد. اگر اشباع از آب نباشد در برابر یخبندان مقاوم است. بعنوان یک نفوذپذیر زهکش و تثبیت شده و همچنین یک مسیر درناژ و مقاوم بسیار مفید است. بازی کردن لایه های قلوه سنگ و شن درشت و متوسط یا ریز بعنوان زهکش یا بلوکاژ و فیلتر از مشکلات اجرائی محسوب می شود بویژه اگر بخواهد باربر باشد یکی از معدود راههای حل مشکل، استفاده از بتن فاقد ریزدانه است و در این حالت مسئله سبکی زیاد مهم نیست.
این نوع بتن مانند بسیاری از بتن های سبک می تواند جاذب صوت باشد ( نه عایق صوت ) و برای این منظور نباید سطح این بتن با اندودی پوشانده شود .
اندودکردن این بتن بسیار خوب و ساده انجام می شود. استفاده از این بتن برای روسازی و پیاده رو سازی اطراف درختان و یا پارکینگ ها بسیار مفید است ( بدلیل نفوذپذیری ). در دیوارهای باربر با طبقات کم می توان از این نوع بتن استفاده نمود . برای ایجاد نفوذپذیری بعنوان لایه اساس یا زیر اساس میتواند بطور مؤثر عمل نماید. همچنین بعنوان یک لایه بتن مگر نفوذپذیر مناسب است در زیر دال کف یا شالوده منابع آب بتنی نیز از این بتن می توان استفاده نمود.

طرح اختلاط بتن سبکدانه ( سازه ای و غیر سازه ای )
در طرح اختلاط هر نوع بتن ابتدا باید خواسته ها را بررسی و فهرست نمود که در مورد بتن سبک نیز این خواسته ها عبارتند از : مقاومت فشاری در سن مورد نظر، وزن مخصوص بتن تازه و خشک، دوام بتن در شرایط محیطی یا سولفاتی، اسلامپ و کارآئی بتن، مقدار حباب هوای لازم با توجه به حداکثر اندازه وشرایط محیطی، و احتمالا" موارد دیگری همچون مدول الاستیسیته یا خواص فیزیکی مکانیکی دیگر مثل قابلیت انتقال حرارت و غیره، در کنار این موارد ممکنست محدوده دانه بندی مطلوب ( بویژه در روشهای اروپائی ) از جمله محدودیت ها و خواسته ها باشد.
- در کنار این خواسته ها، داده هائی نیز بر اساس اطلاعات موجود از سیمان، سنگدانه و ... در دست است و یا باید در آزمایشگاه بدست آید از جمله اینها می توان به موارد زیر اشاره نمود :
نوع سیمان، حداقل و حداکثر مجاز مصرف سیمان، حداکثر مجاز نسبت آب به سیمان، نوع مواد افزودنی مورد نظر و مشخصات آن، نوع سنگدانه درشت و ریزدانه، شکل و بافت سطحی سنگدانه ها، چگالی و جذب آب سبکدانه ها و سنگدانه های معمولی، رژیم و روند جذب آب سبکدانه، وزن مخصوص توده ای سنگدانه درشت متراکم با میله ( در طرح امریکائی )، دانه بندی سنگدانه ها و حداکثر اندازه آنها، ویژگیهای مکانیکی و دوام سنگدانه ها، مدول ریزی سنگدانه ها و ریزدانه ها ( بویژه در روش امریکائی )، چگالی ذرات سیمان و افزودنیها : گاه لازمست دانه بندی یا مدول ریزی سبکدانه ها معادل سازی شود یعنی با توجه به اختلاف در چگالی ذرات، دانه بندی وزنی به دانه بندی و مدول ریزی حجمی تبدیل گردد که در این حالت لازمست برای چگالی ذرات هر بخش اندازه ای را تعیین کنیم.

روش طرح اختلاط و جداول و اطلاعات ضروری در هر روش :
معمولا" در هر نوع روش طرح اختلاط لازمست حدود مقدار آب آزاد با توجه به کارآئی، حداکثر اندازه سنگدانه و شکل آن فرض گردد و بدست آید. نسبت آب به سیمان از جداول راهنما یا تجربیات گذشته و شخصی فرض می گردد. پس مقدار سیمان در این صورت مشخص می گردد . هر چند گاه در طرح اختلاط بتن سبک ابتدا عیار سیمان فرض شده و با در نظر گرفتن نسبت آب به سیمان یا کارآئی، مقدار آب مشخص می شود.
اختلاف عمده روش ها در تعیین مقدار سنگدانه ها خواهد بود و بویژه در طرح مخلوط بتن سبکدانه یا نیمه سبکدانه، اختلافات موجود روشها برای بتن معمولی، بیشتر می گردد.
در روشهای اروپائی ( آلمانی و اتحادیه بتن اروپا ) با توجه به محدوده مطلوب دانه بندی حجمی، سهم سنگدانه های ریز و درشت ( خواه هر دو سبکدانه یا یکی از آنها سبکدانه باشد ) بدست می آید، سپس چگالی متوسط سنگدانه ها تعیین شده و در فرمول حجم مطلق قرار می گیرد و مقدار کل سنگدانه بدست می آید.
اگر افزودنی داشته باشیم حجم افزودنی از تقسیم وزن به چگالی آن بدست می آید و در رابطه قرار داده می شود.
پس از تعیین با توجه به سهم هر سنگدانه، وزن آن مشخص می گردد و با توجه به ظرفیت جذب آب هر نوع سنگدانه می توان وزن خشک هر کدام و آب کل را تعیین کرد. وزن مخصوص بتن تازه نیز از جمع اوزان اجزاء بتن بدست می آید ( بصورت محاسباتی ) در عمل پس از ساخت مخلوط آزمون با توجه به نتیجه محاسبات و اطلاعات حاصله مانند اسلامپ، کارآئی و مقاومت و وزن مخصوص بتن میتوان اصلاحات لازم را در محاسبات به انجام رسانید و طرح اختلاط را نهائی کرد. امریکائی ها نیز در ACI 211.1 و ACI 211.2 و ACI 213 R سه روش را برای طرح اختلاط بتن سشبکدانه و یا نیمه سبکدانه توصیه نموده اند :


آنچه در اینجا اهمیت دارد آنست که در هنگام گیرش نسبت آب به سیمان واقعی چقدر است و با دانستن اینکه آبهای موجود در بتن، در سنگدانه یا خمیر سیمان است به این نتیجه رسید که آب آزاد واقعی چیست و چقدر می باشد. مسلما" کارآئی و اسلامپ را آب آزاد مربوط به زمانهای کوتاهتر مثل 15 دقیقه یا 30 دقیقه تعیین می کنند . این امر مستلزم آنست که رژیم جذب آب سبکدانه را بدانیم و در هر حالت چگالی سبکدانه را محاسبه کنیم.


در روش حجمی از یک مخلوط آزمون با مقادیر تخمینی استفاده می شود ( آب، سیمان، سنگدانه ریز و درشت ). پس از ساخت مخلوط آزمون و انجام آزمایشهای لازم مانند : اسلامپ، درصد هوا و وزن مخصوص بتن تازه و مشاهده قابلیت تراکم، ماله خوری و کارآئی، خصوصیات دیگر نیز می تواند در زمانهای بعد بدست آید ( مثل مقاومت و ..... ). اما پس از ساخت بتن و اندازه گیری وزن مخصوص بتن تازه، با توجه به وزن مصالح مورد استفاده در ساخت بتن، حجم بتن حاصله تعیین می شود . حجم محاسباتی بتن نیز قبلا" مشخص شده است و لذا و اصلاح در مخلوط برای یکی شدن این ها صورت می گیرد . مسلما" باید اهداف مقاومتی و دوام نیز تأمین گردد . در اینجا نیز مشکل چگالی ذرات و جذب آب وجود دارد که معمولا" رطوبت و چگالی موجود مد نظر قرار می گیرد . لازم به ذکر است که این روش برای بتن های نیمه سبکدانه و تمام سبکدانه کاربرد دارد. همچنین در این روش از حجم سنگدانه ها بصورت شل استفاده می گردد.


این روش صرفا" برای سبکدانه درشت و ریز دانه معمولی کاربرد دارد یعنی صرفا" برای بتن نیمه سبکدانه مورد استفاده قرار می گیرد . در این روش از فاکتور چگالی بجاب چگالی ذرات سبکدانه استفاده می شود . فاکتور چگالی تعریف خاصی است که فقط در ACI 211.2 ( در ضمیمه A ) آمده است و با تعریف چگالی تفاوت دارد . S فاکتور چگالی بصورت زیر می باشد. C وزن سبکدانه ( خشک یا مرطوب ) و B وزن پیکنومتر پر از آب و A وزن پیکنومتر پر از آب و سبکدانه می باشد.
بنابراین در این تعریف وضعیت رطوبتی مشخص نیست و میتواند از حالت خشک تا کاملا" اشباع انجام شود اما باید وضعیت رطوبتی در هر مورد گزارش شود یعنی بگوئیم فاکتور چگالی برای سبکدانه ای با رطوبت معین برابر S می باشد . با توجه به روند معمولی طرح اختلاط امریکائی، مقدار آب آزاد، نسبت آب به سیمان، مقدار سیمان، وزن سبکدانه درشت خشک و مرطوب بدست می آید که در این رابطه مدول زیری ماسه و حداکثر اندازه سنگدانه ها و کارآئی مورد نیاز کاربرد دارد. جذب آب سبکدانه می تواند طبق دستورهای استاندارد موجود و یا ضمیمه B مربوط به ACI 211.2 مشخص شود که بر این اساس آب کل بدست می آید. در این روش نیز باتوجه به وزن یک متر مکعب بتن مقدار ماسه بدست می آید و بتن مورد نظر با اصلاحات رطوبتی ساخته شده و حک و اصلاح لازم بر روی مقادیر بدست آمده صورت می گیرد تا بتن مطلوب حاصل شود.

کاربردهای بتن سبک
همانطور که می دانیم بتن سبک می تواند به صورت های مختلفی طبقه بندی شود، مثلا" سازه ای و غیر سازه ای . از این نوع طبقه بندی می توان کاربردها را حدس زد . اما گاه از طبقه بندی دیگری استفاده می نمائیم مثل بتن سبکدانه، بتن اسفنجی و بتن فاقد ریز دانه . در این نوع طبقه بندی ظاهرا" نمی توان کاربردها را حدس زد.
• ساخت قطعاتی است که صرفا" جنبه پر کننده دارند. در نوع سازه ای نیز دو نوع بتن داریم : مسلح و غیر مسلح . مثلا" اجزاء سازه ای غیر مسلح مثل بلوکهای ساختمانی را باید از این جمله موارد دانست. بتن سبکدانه ای سازه ای مسلح کاربردهائی شبیه بتن معمولی مسلح دارد و حتی ممکن است پیش تنیده هم باشد. جالب است بدانیم بتن های سبکدانه سازه ای مسلح در ابتدا عمدتا" در ساخت کشتی های تجاری و جنگی در جنگ جهانی اول از سال 1918 تا 1922 بکار رفته است. کشتی Atlantus به وزن 3000 تن در سال 1918 و کشتی Selmaبه وزن 7500 تن و طول 132متر در سال 1919 به آب افتادند. همچنین در جنگ جهانی دوم ( تا اواسط جنگ) بدلیل محدودیت هائی در تولید ورق فولادی ( مانند جنگ جهانی اول ) کشتی ها و بارج های زیادی ساخته شدند که در همه آنها از بتن سبکدانه ( و معمولا" سبکدانه رسی منبسط شده ) استفاده شده بود. 24 کشتی اقیانوس پیما و 80 بارج دریائی تا پایان جنگ جهانی دوم در امریکا ساخته شد که ظرفیت آنها از 3 تا 000/ 140 تن بود.
جالب است بدانیم تا این اواخر یک کشتی بنام Peralta که در جنگ جهانی اول ساخته شده بود، شناور بود و آزمایشهای ارزشمندی نیز بر روی آن انجام شده است که نشان دوام عالی بتن آن از نظر خوردگی میلگردها و کربناسیون می باشد.
مخازن شناور آب و مواد نفتی از جمله موارد استفاده بتن سبکدانه ای مسلح در طول دوران جنگ جهانی اول و دوم بوده است که ظاهرا" بعدها نیز بر خلاف ساخت کشتی ها، تولید و ساخت آنها ادامه یافته است اما بدلیل اقتصادی در زمان صلح بواسطه وفور ورق فولادی، تولید کشتی مقرون به صرفه نمی باشد.
در سالهای 1950 و 1960 پل ها و ساختمانهای زیادی با بتن سبکدانه مسلح سازه ای در دنیا ساخته شد . بطور مثال در ایالات متحده و کانادا بیش از 150 پل و ساختمان از این نوع مورد بهره برداری قرار گرفت . بطور مثال ساختمان هتل پارک پلازا در سنت لوئیز امریکا، ساختمان 14 طبقه اداره تلفن بل جنوب غربی در کانزاس سیتی در سال 1929 از ساختمانهائی هستند که در دهه 20 و 30 میلادی ساخته شده اند .
ساختمان 42 طبقه در شیکاگو، ترمینال TWA در فرودگاه نیویورک ( 1960 )، فرودگاه Dulles واشنگتن در 1962، کلیسائی در نروژ در 1965، پلی در وایسبادن آلمان در 1966 و پل آب بر در روتردام هلند در 1968 از جمله این موارد هستند . در هلند، انگلستان، ایتالیا و اسکاتلند در دهه 70 و 80 میلادی پلهائی از نوع ساخته شده اند .
مخازن عظیم گاز طبیعی، اسکله شناور، مخزن نفت در زیر آب و ساختمانهای فرا ساحلی مانند سکوهای استخراج نفت و گاز با بتن سبکدانه مسلح سازه ای ساخته شده اند که اغلب بصورت نیمه سبکدانه و گاه تمام سبکدانه بوده اند . سکوی بزرگ پرش اسکی، جایگاه تماشاچی در برخی استادیومها و همچنین سقف این استادیومها گاه از بتن سبکدانه ساخته شده است.
بزرگترین بنای بتن سبکدانه، یک ساختمان اداری 52 طبقه در تکزاس با ارتفاع 215 متر می باشد. در هلند در سالهای 60 تا 73 میلادی 15 پل با دهانه بزرگ با بتن سبکدانه ساخته شده است. در سالهای دهه 70 میلادی ساخت بتن های سبکدانه پر مقاومت آغاز شد و در دهه 80 بدلیل نیاز برخی شرکتهای نفتی در امریکا، نروژ و مکزیک، ساخت سازه ها و مخازن ساحلی و فرا ساحلی مانند سکوهای نفتی با بتن سبکدانه پر مقاومت آغاز شد که در اواخر دهه 80 و اوائل دهه 90 به بهره برداری رسید و نتایج آن منتشر شده است.


• بتن اسفنجی معمولا" بع دو نوع گازی و کفی تقسیم میشود. این نوع بتن ها را بتن پوک و متخلخل نیز می نامند و در برخی منابع بتن Cellular نام دارد. اغلب بتن های گازی و کفی غیر سازه ای هستند اما برخی بتن های گازی از قابلیت سازه ای شدن و حتی مسلح شدن برخوردار می باشند.

1. روش حجم مطلق : در این روش عملا" پس از تعیین آب آزاد، سیمان، سنگدانه درشت خشک و اشباع، ازفرمول حجم مطلق استفاده نموده و وزن ماسه اشباع با سطح خشک بدست می آید. این روش برای بتن معمولی، نیمه سبکدانه و تمام سبکدانه قابل اجراست . مشکل عمده در این حالت تعیین مقدار چگالی اشباع با سطح خشک سبکدانه ها و ظرفیت جذب آب آنهاست. علاوه بر آن عملا" یک اشکال مفهومی نیز در این حالت وجود دارد و آن اینکه آیا اصولا" در هنگام ریختن و گیرش بتن، سبکدانه ها به مرحله اشباع با سطح خشک رسیده اند که بتوان از چگالی اشباع با سطح خشک آنها برای تعیین حجم اشغال آنها در بتن استفاده نمود . از آنجا که تفاوت حالت واقعی با فرضی گاه خیلی زیاد است. استفاده از این روش بویژه اگر قرار باشد وزن اشباع با سطح خشک و چگال مربوط در فرمول حجم مطلق بکار رود محل تأمل است مگر اینکه از یک چگالی یا وزن دیگر با توجه به جذب آب واقعی در این حالت استفاده نمود که روش بسیار دقیقی حاصل می گردد. امروزه سعی شده است با این روش به طرح اختلاط مناسب دست یافت . مثلا" در روش های اروپائی که این مشکل وجود دارد سعی می شود از جذب آب و چگالی نیم ساعته، 1 ساعته یا 2 ساعته و حتی 4 ساعته استفاده گردد.
2. روش حجمی Volumetric 3. روش وزنی یا فاکتور چگالی ( Weight Method or Specificgravity factor Method ) : بتن های اسفنجی عمدتا" پر کننده هستند. ساخت برخی پانل های جداکننده، ایجاد کف سازی و شیب بندی، عایق های حرارتی و جاذب صوت از جمله موارد مورد استفاده بتن اسفنج غیر سازه ای است . تولید قطعات و بلوکهای ساختمانی برای بنائی از جمله کاربردهای بتن گازی است . نوعی بتن گازی بنام سیپورکس در سوئد ساخته شد که می توانست مسلح گردد و در ایران نیز مدتی قطعات بتنی مسلح سیپورکسی بکار رفت از جمله دالهای بتن مسلح پیش ساخته برای پوشش سقف از جنس سیپورکس در برخی پروژه های کشور ما مصرف گشته است . قطعات نما از جنس بتن کفی و گازی یا سبکدانه غیر سازه ای نیز تولید و مصرف شده است .( FIP fib ) برخی پروژه های مهم ساخته شده با بتن سبکدانه را منتشر نموده است که کاربرد آن را نجومی نشان می دهد.

بتن پلیمری

بتن پلیمری

بتن، بتن پلیمری، مقاله، مصالح ساختمانی

پلیمر چیست؟

مقدّمه

بیش از هر چیز باید به این نکته اشاره کنم که مقاله حاضر در واقع از دو مرجع بهره مند شده است ، مرجع اوّل پایان نامه های دانشجویان مقاطع بالاتر تحصیلی و مرجع دوّم ، دائره المعارف بریتانیکا است . سعی شده است در مکان هایی که نیاز  بوده است معادل انگلیسی کلمه در کنار آن نوشته شود .

پلیمر چیست؟

اوّلین سؤالی که در ذهن خواننده پس از شنیدن نام بتن پلیمری نقش می بندد این است که پلیمر ( Polymer ) چیست ؟ برای پاسخ به این سؤال بهتر است اوّل با مونومر  ( Monomer ) آشنا شویم :

دائره المعارف بریتانیکا در مورد مونومر چنین می گوید :

“ مولکولی از هر دسته ترکیبات ( ا‌غلب ارگانیک )‌ که می تواند با مولکول های همانند خود یا از نوع دیگر واکنش دهد و تشکیل  مولکول های بسیار بزرگ یا پلیمر را بدهد . خاصیّت و ویژگی اساسی مونومر  چندگانه واکنش دادن آن است ، مونومر دارای قابلیّت  شکل دادن ترکیبات شیمیایی با حدّاقل دو مولکول مونومر دیگر است ، …..”  

با توجّه به آنچه گفته شد می توان متوجّه شد که مونومر همانند حلقه های یک زنجیر است و پلیمر خود زنجیر است ، در واقع باید بتوان یک پلیمر را به مونومرها با ضریب صحیح تقسیم کرد ، لزومی ندارد که یک مونومر ، عنصر باشد ، در واقع مونومر مولکولی است که از تکرار آن پلیمر به دست می آید و دارای وزن مولکولی کمی می باشد . بد نیست بدانیم که معادل فارسی مونومر ، تکپار ، و معادل فارسی پلیمر ، بَسپار است .

بتن پلیمری

قرن بیستم را به حق باید قرن پلیمر ها نیز دانست ، محصولات پلیمری از لحاظ حجمی در سال 1990 بر حجم محصولات آهنی فایق آمد و پیش بینی می شود که در قرن حاضر ، از لحاظ وزن نیز بالاتر رود . صنایع ساختمان بزرگترین مصرف کننده موادّ پلیمری ، 25 تا 30 درصد از کلّ پلیمر ها را مصرف می کند .

یکی از مواردی که در ساختمان به وفور استفاده می شود بتن است . این مادّه به دلیل هزینه پایین تولید ، راحتی استفاده و استحکام فشاری ، یکی از موادّ پرمصرف در سازه هاست ولی به دلیل نقایصی که دارد ( نقایصی چون : 1 – تخریب یخ زدگی و ذوب  2 – تخریب پذیری توسّط موادّ شیمیایی خورنده  3 – استحکام کششی کم   4- دیرپخت بودن و …. ) همزمان با تولید این مادّه ، ترکیب آن با فولاد ( مسلّح کردن بتن )‌ و ایجاد خاصیّت تاب خمشی مطرح شد و از همان موقع ، استفاده از موادّ و ترکیبات شیمیایی ، برای بهبود خواصّ آن مورد توجّه قرار گرفت . حاصل تحقیقیاتی که در این زمینه صورت گرفت این نتیجه را در بر داشت که جایگزینی مناسبی ، با موادّ پلیمری انجام شده است و با به کارگیری آنها به روش های مختلف ، خواصّ بتن ارتقا می یابد . ( این تحقیقات بیشتر در ژاپن ، آمریکا و روسیه انجام شده است ) .  در این رابطه خانواده بتن های پلیمری ، بهترین خاصیّت  ها را از خود نشان دادند . خواصّ این نوع بتن ، برتر از بتن های سیمانی بود و گاهی خواصّ
منحصر به فردی از خود نشان می دهد . با توجّه به ‌نیاز بیشتر به استحکام در سازه ها و برتری های این نوع بتن ، بتن پلیمری مورد علاقه دانشمندان واقع شد و با وجود آنکه مدّت زیادی از اختراع آن نمی گذرد و علیرغم قیمت بالایی نیز که داراست مورد استقبال روزافزون قرار گرفته است . بتن های پلیمری از حدود سال 1950 وارد بازار شده اند و پیش بینی می شود در طیّ دهه پیش رو ، مصرفشان 10 برابر شود . کاربرد این نوع پلیمرها به دو شاخه استفاده جامد و استفاده غیر جامد تقسیم می شود .
در حالت جامد محصولات پلیمری به جای  فولاد جایگزین می شوند و بتن را مسلّح می کنند که در این حالت ، پلیمر به صورت رشته ، شبکه و یا میلگرد در بتن استفاده می شود . در حالت غیر جامد با تزریق پلیمر های پودری و مایع ، در دوام بتن بهبود حاصل می شود .

در کشور ما کار خاصّی روی بتن پلیمری صورت نگرفته است و هنوز در سطح یک موضوع تحقیقاتی برای دانشجویان
باقی مانده است ، موضوعی که منابع تحقیق آن نیز غالباً خارجی هستند .

بتن های پلیمری ( Polymer Concrete )  حالت جامد :

اکثر موادّ و مصالح طبیعی به دلیل ناپیوستگی های سطحی و ترکیباتی که در خود دارند ، دارای مقاومت لازم برای تحمّل
تنش های زیاد نیستند و لازم است تا با موادّ دیگری مسلّح شوند . دانشمندان به دنبال موادّی هستند که در ضمن مسلّح کردن بتن ، دارای وزن کمتر ،  مقاومت بیشتر در برابر عوامل جوّی ، رفتار بهتر در بارگذاری های متناوب باشد  و بتواند مقاومت خود را  در دماهای بالا مثل دمای کوره حفظ کند و …..از این قبیل.

 یکی از مشهورترین این مصالح ، کامپوزیت های پلیمری می باشند . اوّلین باری که کامپوزیت ها در بنا استفاده شد در زمان جنگ جهانی دوّم بود . در آن زمان بر روی ساختمان هایی که باید رادار نصب می کردند ، استفاده  از سازه های فلزّی و یا حتّی بتن آرمه ، مشکل ایجاد می کرد ، با مسلّح کردن بتن توسّط کامپوزیت های بتنی  ، این مشکل برطرف شد . همچنین در همان بحبوحه جنگ بعضی از قسمت های هواپیماهای جنگی را از پلی استرهایی که با رشته های شیشه تقویت شده بودند
می ساختند .

در ساختمان های مسکونی از کامپوزیت هایی با فیبر شیشه ای یا پلی استر استفاده  می شد . (‌ سازه کامپوزیتی GPR ) ، دو ساختمان  استثنایی با سازه کامپوزیتی ساخته شده است که یکی سازه گنبدی شکل در بن غازی (‌ 1968 )‌ و دیگری سقف فرودگاه دبی ( 1972 )‌ است که تأثیر محسوسی بر استفاده  از این نوع سازه ها داشته است .

اکثر این سازه ها دارای سازه اصلی بتن مسلّح بود و برای ساخت پانل ها از GPR (Glass Polymer Reinforced )  بهره می برد ، همانند سازه قوسی فضاکار زمین فوتبال شهر منچستر (‌1980 ) ، مهمّترین کاربردهای GPR به قرار زیر است :

1-    ساختمان  هایی که تحت اثر خوردگی شدید هستند .

2-     سازه های پیشرفته رادارها .

3-    ساختمان  هایی که کنترل کیفیّت آنها مهم است .

4-    ماهواره ها .

5-    آنتن های بزرگ .

مهمّ ترین دلایل افزایش استفاده  از کامپوزیت ( Composite )  :

1 – وزن کم   2- قابلیّت ایجاد معماری های زیبا      3- مقاومت در برابر شرایط جوّی    4- خواصّ ضدّ خوردگی

5 – وجود سازه هایی که در آنها نباید از فلز استفاده  کرد .

امروزه بسیاری از پل های بتن آرمه به دلیل وجود کلر در آب دریا ، تخریب شده اند که بتن پلیمری این نقیصه را ندارد و خورده نمی شود ، محصولات پلیمری در حالت جامد بیشتر به صورت میلگرد و شبکه مورد استفاده قرار می گیرند .

انواع بتن های پلیمری ( حالت غیر جامد ) :

پیش از بیان انواع بتن های پلیمری لازم است با فرآیند پلیمریزاسیون بیشتر آشنا شویم :  

پلیمریزه شدن : از اتّصال  واحد های مونومر به یکدیگر ، رشته یا شبکه های مولکولی سطحی یا فضایی
 تشکیل می شود که دارای وزن مولکولی بالایی هستند و به آنها پلی مر می گویند ، این فرآیند را پلیمریزه شدن می گویند .

انواع بتن های پلیمری بدین قرارند :

1-  بتن های باردار شده توسّط پلیمر ( PIC ) : شامل بتن پورتلند پیش ریخته شده است که توسّط یک سیستم مونومری باردار گردیده است (‌ آماده واکنش است )‌ و متعاقباً در محلّ ،  پلیمریزه می شود .

2-    بتن های پلیمر – سیمان (PCC)  : شامل یک مونومر است که به مخلوط آبی بتن تازه افزوده می شود و متعاقباً در محلّ، پلیمریزه می شود .

3-  بتن های پلیمری (PC) : شامل یک سیستم مخلوط از سنگریزه  ( Aggregate ) و پرکننده  ( Filler )   در مونومر می باشد که متعاقباً در محلّ ، پلیمریزه می شود .

4-    بتن های پلیمر – گوگرد  (PSC ) : شامل یک سیستم مخلوط از بتن های گوگردی است  که توسّط پلیمر ها اصلاح خواصّ پیدا کرده باشد .

نحوه تولید بتن پلیمری (‌حالت غیر جامد ) :

بتن های پلیمری از 80 تا 95 درصد پرکننده های معدنی و گاهی آلی تشکیل شده اند و حدود 5 تا 20 درصد بایندر پلیمری نیز

بتن را نگاه می دارد ( بایندر  ( Binder )  به معنای پیوند دهنده یا متّصل کننده است و منظور همان محلول مونومر است که پس از فرآیند پلیمریزاسیون بتن را نگاه می دارد ) ، خواصّ بتن های پلیمری برتر از بتن های سیمانی است .

با انتخاب : الف ) بایندر مناسب    ب) نوع و میزان مناسب پرکننده   ج ) به کار بردن افزودنی های مناسب

می توان طیف وسیعی از بتن های پلیمری را با خواصّ فیزیکی ، مکانیکی ، دینامیکی ، الکتریکی ، حرارتی ، شیمیایی ، تزئینی و … تهیّه کرد . در صورتیکه این طیف وسیع برای بتن های سیمانی وجود ندارد . از مجموعه موادّ رایج به عنوان بایندر پلیمری سه نوع رایج ترند که عبارتند از : 1 – اپوکسی ( Epoxy )    2- پلی استر    3 – پلی یورتان

از پرکننده های رایج نیز دو نوع رایج ترند که عبارتند از : 1 – سیلیس (Silica)    2- کربنات کلسیم

بر اساس آزمایش هایی از نوع برزیلی ، نتایج زیر حاصل شد :

1 – نمونه های بتن پلیمری با بایندر اپوکسی و پلی استر ، استحکاک بالاتری دارند .

2- نمونه های  بتن پلیمری با بایندر پلی یورتان ، ازدیاد طول بسیار زیادی دارند . (  تعریف اپوکسی و …. در همین مقاله گفته خواهد شد . )

بایندر های پلیمری 90% کلّ قیمت بتن را شامل می شوند . با وجود این ، قیمت بتن های پلیمری ، بسیار کمتر از
پلاستیک هاست . انتخاب مناسب بایندر و پر کننده مناسب ، می تواند سبب هر یک از حالات زیر شود :

1 – بتن هایی با دی الکتریک بالا   2 – برعکس بتن هایی با هدایت الکتریکی بالا   3 – قطعاتی مناسب برای ایجاد خلاء و ..

 تغییر خواصّ بتن پلیمری بر حسب تغییر پرکننده ها :

پرکننده ها از دو دسته تشکیل می شوند : 1- جزء زبر ( دانه بندی درشت )   2- جزء نرم ( دانه بندی ریز )

پرکننده های سبک وزن شامل  سه دسته سنگ های رسی سبک ، پرلیت و سنگ پا  ( Pumice )  می شوند و پر کننده های سنگین شامل 4 دسته قطیر ، هماتیت ، ایلمنیت ، باریت می شوند .

از این موادّ برای تولید بتن های پلیمری با وزن مخصوص بین 640 تا 5200 کیلوگرم بر متر مکعّب می توان استفاده کرد . پرکننده های بسیار نرم برای کاهش حجم خالی بتن به کار برده می شود . مانند پودر سیلیس ، کربنات کلسیم ، خاکستر ، کائولین . میکا تالک ،‌تری هیدرات آلومینا ‌، سولفات کلسیم و سیمان پورتلند . پر کننده ها می توانند سبک باشند مانند
دانه های شیشه ای سوراخ دار ، سرامیک یا گلوله های پلاستیک .

با استفاده از پرکننده های هادی مثل کربن یا پودرهای فلزّی ، می توان بتن را از نظر الکتریکی رساناتر کرد ، افزودنی هایی مثل فیبرهای شیشه ای ،‌آلی و فلزّی برای اصلاح استحکام ضربه ای ، خمشی و همچنین برای کاهش پدیده انقباض ناشی از پخت به کار می رود . عوامل تر کننده باعث کاهش سطحی زیرین مایع و سهولت ترشدگی سطوح پرکننده می شود . جهت تأمین رنگ و همچنین گاهی اوقات به منظور پایداری در مقابل نور از رنگدانه ها استفاده می شود .

با افزودن لاتکس های  SBR  و اپوکسی به بتن معمولی به عنوان بتن سیمان پرتلند ، پلی مری استفاده شده است که باعث بهبود خواصّ‌مهندسی و پایایی بتن می شود و همچنین با افزودن رزین های پلی اسراسیترن و اپکسی به مصالح سنگی
به عنوان بتن پلیمری که در مورد رزین پلی اسراسیترن، خواصّ‌ مهندسی و پایایی بتن به طور چشمگیری بهبود می یابد .

آشنایی با انواع بایندرها :‌

رزین  ( Resin )  : به مادّه آلی جامد یا نیمه جامد یا شبه جامدی گفته می شود که اغلب دارای وزن مولکولی نامشخّص امّا بالایی بوده و وقتی در معرض تنش قرار می گیرد تمایل به جریان دارد .

اپوکسی : اپوکسی نوعی رزین است ، این نوع رزین دارای قطعاتی گرم و نرم است که با گرما آب می شوند .

رزین های اپوکسی : نوع مایع آن از چسبندگی خوبی به الیاف شیشه برخوردارند .

لاتکس : شیر آب محتوی مونومر که برای تولید پلی مر استفاده می شود .  ( SBR )

خواصّ رزین های اپوکسی :

1- مقاومت در برابر خوردگی (Corrosion ) بسیار زیاد .    2- زمان پخت کم .     3- زمان کم برای رسیدن به استحکام ساختمانی .        4 –چسبندگی خیلی خوب به سطوح فلزّی .              5- مقاومت سایشی  ( Abrasion Resistance )   بالا.      6 – استحکام مکانیکی بالا .                                                              7 – مقاومت در برابر موادّ شیمیایی مخرّب .

 8 – چروکیدگی ( Shrinkage )  کم در حین پخت .        9- عدم تولید محصولات فرّار جانبی در واکنش پخته شدن .

10 – حفظ خواصّ و سازگاری حرارتی با فولاد در محدوده دمایی 30 تا 70 درجه سانتیگراد .

رزین اپوکسی مایعی است  بی رنگ ، ‌متمایل به زرد ، فرّار و سمّی که در دمای اتاق بخار می شود .

روشی برای تقویّت بتن های معمولی :‌

در بتن های پلیمری از تکنیک آغشته سازی بتن با پلیمر استفاده  می شود . در این روش ، یک سیستم مونومری به داخل بتن سخت شده نفوذ می کند و پس از پلیمریزاسیون موجب انسداد مجاری و حفره های درون بدنه و اتّصال بیشتر اجزاء متشکّله و ارتقای بسیاری از خواصّ بتن خواهد شد . در این روش از مونومر های متیل متا کریلات و استایرن استفاده می شود . روش کار بدین ترتیب است که نمونه های بتن را خشک و تمیز نموده و سپس خنک می کنیم . بعد بتن را با سیستم مونومری
آغشته می کنیم و پس از انجام پلیمریزاسیون کاتالیتی حرارتی ، بتن پلیمری آماده است . این بتن ، مقاومت فشاری و نفوذناپذیری اش افزایش پیدا کرده است .

مزایای بتن های پلیمری :

1 – استحکام    2- کرنش های فشاری ، خمشی ، کششی (‌چندین برابر )    3 – میرایی    4 – عمر سرویس

5 – مقاومت سایش و ضربه ای            6 – مقاومت در برابر تغییرات جوّی    7- مقاومت در برابر عوامل شیمیایی

8 – مقاومت در برابر عوامل مخرّب محیطی      9- مقاومت در برابر عوامل مخرّب صنعتی    10- جذب آب کمتر 

11 – افت کمتر خواص    12 – خواصّ فیزیکی و مکانیکی بهتر        13 -  دارای خواصّ تزئینی

خاصّیت بتن پلیمری با بایندر اپوکسی و پلی استر	افزایش یا کاهش خاصّیّت نسبت به بتن سیمانی
استحکام فشاری	پنج و سه دهم برابر افزایش می یابد
استحکام کششی	پنج و هشت دهم برابر افزایش می یابد
استحکام خمشی	چهار برابر افزایش می یابد
کرنش فشاری	پنج و دو دهم برابر افزایش می یابد
کرنش خمشی	ده ها برابر افزایش می یابد
جذب آب	10 تا 60 برابر کاهش می یابد

جدول بالا به خوبی می تواند مزایای بتن پلیمری با بایندر اپوکسی و پلیستر را نسبت به بتن سیمانی نشان دهد ، علاوه بر این بتن پلیمری پلی یورتان دارای ازدیاد طول منحصر بفردی است . بتن های پلیمری در برابر شستشوی دائم مقاومند و فراورش و اجرای آسانی دارند .

موارد مصرف بتن های پلیمری :‌

1 – روکش پل ها و جادّه ها           2 – تعمیرکاریها          3- سازه ساختمان  هایی که در معرض خوردگی هستند .

 4 – پوشش دهی کف ساختمان های صنعتی ، ورزشی و … (‌ مثلاً پلی یورتان با ازدیاد طول منحصر به فرد ، برای پوشش کف های مقاوم در برابر سر خوردن مناسب است . )‌         5- تولید پانل های مصنوعی و تزئینی در فضاهای مسکونی و اداری (‌ مثل سنگ مرمر مصنوعی ، انیکس پلیمری ، گرانیت مصنوعی )‌         6- درزگیر بتن ها   7- ساخت سازه های زیرزمینی مثل فاضلاب های صنعتی (‌ مقاوم در برابر خوردگی )        8 – ساخت آبشخورهای مورد نیاز در دامداری ها (‌ در مقابل موادّ  آمونیاکی  مقاوم و نسبت به محصولات سرامیکی ارزان ترند .)      9 – ساخت مجسّمه ها ، گلدان های تزئینی و سایر اشکال آرشیتکتی مشابه سنگ       10 – ساخت مخازن نگهداری موادّ شیمیایی           11 – سازه محیط های دریایی   

 12 – ساخت سازه های زیر آب        13- ساخت سر ریز های سد       14 – دیواره آب بند سدها       15 – دیواره تونل ها        

16 – بازسازی و سرعت در تعمیر (‌ برای سازه های بتنی و مخصوصاً سازه هایی که در شرایط خاص، مثلاً‌زیر آب قرار دارند . ) بتن معمولی همواره با مشکل خوردگی توسّط عوامل اکسیدکننده گازی و مایع روبرو است  و دلیل آن مقاومت کم در برابر عوامل خورنده شیمیایی است . با جایگزینی کامل حامل آبی در بتن توسّط حامل پلیمری ، ترکیبی به دست می آید که دارای مقاومتی بالا در برابر عوامل خورنده شیمیایی ، بدون نیاز به حفاظت های شیمیایی است .

بتن پلیمری زمان کمی برای پخت و جذب آب نیاز داشته و نفوذپذیری کمی دارد . نحوه اختلاط این نوع بتن و لوازم مورد نیاز آن مانند بتن معمولی است و به سهولت قالب ریزی می شود . مجموعه این مزایا و آنچه قبلاً گفته شد سبب کاربردهای گوناگون و روزافزون این بتن ، علیرغم قیمت بالای آن شده است . باید در اینجا به استفاده خاصّ و اجباری از  بتن پلیمری در شرایط غیر متعارف اشاره کنیم ، مثلاً در جاهایی که بتن در معرض موادً شیمیایی قرار دارد و ممکن است پدیده کاوتیاسون 
رخ دهد یا در مکان هایی که ممکن است بتن دائماً در معرض کلر باشد و …..

انواع پلیمرهایی که برای مصارف بالا استفاده می شوند عبارتند از :

1- اپوکتیک ها     2- فورانها  ( Furan )     3 – اکرلیک ها      4 – پلیسترهای غیر اشباع     5- وینیل استرها

انتخاب پلیمر مصرفی بر حسب مورد مصرف ( کارایی )‌ و قیمت آن انتخاب می شود.

استفاده از بتن های پلیمری در قطعات پیش ساخته و نماهای ساختمانی:‌

یکی از موارد استفاده  از بتن های پلیمری ، تولید قطعات پیش ساخته و نماهای ساختمانی است که البتّه این قطعات ، معایب سنگ های طبیعی را  ندارند ، سنگ های طبیعی که در صنعت ساختمان  مورد استفاده قرار می گیرند اغلب دارای معایبی هستند که بعضی از آنها این چنین اند :‌

1 – سنگ های طبیعی چگالی بالایی دارند .        2-  در اثر عوامل جوّی و موادّ شیمیایی تخریب پذیرند .

3 – نفوذ پذیری و جذب آب بالایی دارند .           4  –تهیّه آنها در ضخامت کم به دلیل شکنندگی بالایی که دارند
ممکن نیست   .          5 – حمل و نقل آنها سخت است .        6 – عایق صوت و حرارت نیستند .

بتن های پلیمری چگالی پایین ، خواصّ فیزیکی و مکانیکی سطح بالا را دارا هستند  و امکان اعمال طرح های تزئینی متنوّع در آنها وجود دارد و جایگزینی مناسب برای سنگ های تزئینی و نماهای خارجی رایج خواهند بود. (‌مرمر ، گرانیت انیکس و .. )

با انتخاب موادّ اوّلیّه خاصّ برای تولید این نوع بتن تزئینی و فراورش مناسب ، سنگ نمای مصنوعی سبکی تولید خواهد شد که معایب سنگ های تزئینی طبیعی را نداشته و دارای خواصّ و برتری های ذیل می باشد :

1 – چگالی 3/1 گرم بر سانتی متر مکعّب .       2 – درصد جذب آب 19% (‌یک شصتم بتن سبک و یک سی ام بتن معمولی )

3 – قدرت چسبندگی بیشتر بر روی بتن سیمانی      4 – مقاومت در برابر ضربه  .       5 – سازگاری حرارتی بسیار خوب در محدوده دمایی  30 تا 70 درجه سانتیگراد     6 -  مقاومت بسیار عالی در برابر شرایط محیطی شیمیایی  7 – استحکام فشاری ، خمشی و کششی بالاتر .   8 – تنوّع رنگ بسیار زیاد .

نکته جالب این است که با وجود تمام محاسنی که ذکر شد  ، این نوع تولیدات ، قیمت کمتری نسبت به سنگ های طبیعی دارند .

کاربرد بتن های پلیمری به عنوان صفحات ضدّ گلوله :

برای تولید صفحات ضدّ گلوله در صورتی که وزن و حجم ، عوامل محدود کننده ای نباشند ، بتن سیمانی در تهیّه و ساخت موانع ضدّ‌گلوله به کار می رود . در صورتی که به جای سیمان از رزین پلیمری ، به عنوان حامل در ترکیب بتن استفاده شود ، مقاومت مکانیکی بتن افزایش چشمگیری می یابد و‌ سرعت گیرش و پخت سازه مورد نظر به صورت محسوسی بالا می رود .

در این ترکیب پلیمری که شامل 12 درصد رزین است ، 3 درصد تقویت کننده شامل پودر و لاستیک الیاف کوتاه شیشه ،
ایجاد خواهد شد ، این صفحه ضدّ گلوله ،‌ برای ساخت هدفی با حدّ اقل ضخامت 5 تا 6 سانتی متر به کار می رود  و می تواند گلوله ای با انرژی معادل 2400 ژول را مهار کند و کمترین خسارات را متحمّل شود .

کاربرد بتن های پلیمری سبک در ساخت تابلوهای ایمنی راه  :

با توجّه به گسترش جادّه ها و ازدیاد مسافرت ها ، نیاز به علایم رانندگی هر روز بیش از پیش احساس می شود . این علایم عمودی و افقی هستند و نوع قائم آن از پایه و سر تابلو تشکیل شده است و عموماً از جنس فلز ساخته می شود ؛
 با توجّه به اینکه مصرف این تابلوها در کشور بسیار زیاد است و فلزّ به کار رفته در آن ورقی و وارداتی و ارزبر است و از طرف دیگر منابع فراوان تولید بتن و سیمان در کشور وجود دارد ، مسئولین بر آن شدند تا از بتن سبک در تولید علائم ایمنی شهری بهره برداری کنند . این تابلو ها باید به گونه ای باشند که اوّلاً در برابر عوامل جوّی و یخبندان مقاوم باشند ، ثانیاً‌ از
نظر اقتصادی ، مقرون به صرفه باشند و ثالثاً دارای سطحی صاف و بدون خلل و فرج باشند تا بتوان شبرنگ ها را بر روی آنها چسباند . از این رو در حال حاضر به دستور سازمان مدیریّت و برنامه ریزی ، محقّقین در حال تحقیق در زمینه استفاده از
بتن های پلیمری برای تولید پایه و سر تابلوهایی هستند که خاصیّت های مذکور را دارا باشند ، چنانچه بتوان به این مهم
دست یافت ، حدود 30 الی 50 درصد کاهش هزینه نسبت به علایم فلزی خواهیم داشت و به عبارتی سالیانه حدود چندصد میلیون تومان کاهش هزینه خواهیم داشت .

نتیجه گیری :

با توجّه به آشنایی مختصری که در این مقاله نسبت به بتن پلیمری به دست آمد ، می توان پیش بینی کرد که در آینده از بتن پلیمری به صورت عمده ، هم در داخل ساختمان به عنوان تحمّل کننده بار و هم در خارج از ساختمان به عنوان نما استفاده خواهد شد ، بدون شک آنچه که باعث افزایش استفاده از بتن پلیمری شده است ، قابلیّت تغییر در خواصّ آن با تغییر دادن نوع و درصد پرکننده ها و بایندر های پلیمری است .

امید است دانشمندان و دانش پژوهان ایرانی از عرصه تحقیقاتی وارد عرصه ازمایشگاهی شوند تا بدین ترتیب صنعت ساختمان کشور بهبود فن آوری یابد

آزمایش های مربوط به بتن الیاف پلیمری چگونگی ساخت آن

یکی دیگر از الیاف های که در بتن مسلح استفاده می شود بتن الیافی پلیمری می باشد یکی از مزایای الیاف پلیمری مرکب نسبت به مواد فلزی پدیده خستگی می باشد که در گذشته درصنایع هوایی استفاده می شد و رفتار خوبی را در مقابل خستگی از خود نشان داده اند فولاد معمولاًدر اثر گسترش ترک به طور ناگهانی گسیخته میشود ولی مواد مرکب پلیمری در اثر پارگی الیاف ویا ماتریس در سطح تماس الیاف بسیار کند گسیخته می شود.

پراکندگی قابل ملاحظه موجود در نتایج آزمایشها روی مواد مرکب پلیمری باعث شده که در عمل تنش طراحی کمتری برای این مواد در نظر گرفته شود. طبق نظر دوهوفر (۱۹۷۳)، رفتار خستگی رزینها مختلف با توجه به تفاوت شیمیای زیاد فرقی نمی کند ولی اپوکسی ها عملکرد خستگی بهتری دارند.
طبق نظر هالاوی (۱۹۹۳):مکانیزم تخریب مواد پلیمری مرکب عبارت است از



۳-پارگی الیاف ۴-از بین رفتن چسبندگی بین ماتریس والیاف ۲-لایه لایه شدن مواد ۱-ترک برداشتن ماتریس

طبق نظریه کرسیس(۱۹۸۹):ورقها با الیاف یک جهته به دلیل اینکه تمام بار درجهت نیرو به الیاف وارد میشودمقاومت خستگی خوبی دارند ورقه ورقه شدن الیاف مرکب به علت تنشهای بین صفحه ای میباشد معمولاً از انتهای آزاد وتکیه گاه شروع می شود وبه طرف داخل ورق گسترش می یابد.

یک مکانیزم مهم خرابی جدای بین الیاف و رزین در سال ۱۹۷۳ دو هیو فز مشاهده کرد:
Gfrp باعث جداشدگی  میشود ولی در GFrp تازه تا۷۰درصد مانع جدا شدگی می شود. ۳۰درصدمقاومت استاتیکی

ترمیم وتقویت سازه های بتن مسلح با استفاده از روش الیاف پلیمری مرکب در بتن مسلح (اف ار پی):

درحقیقت پوشش کاملی از ورقهای نا زک فولاد والیاف پلیمری مرکب است که می توان آن را برای تقویت تیرها وستون ها ودال هاو...استفاده نمود. مقاوم سازی با الیاف فولادی از طریق چسباندن به وسیله چسب رزین واپوکسی در تیرها وستون ها انجام میگیرد در ترمیم تیرها و ستون ها به روش (لف ار پی) با الیف پلیمری مرکب باید موارد زیر را در نظر داشت:



1-شرایط به کار گیری وسختی کار 2-ابعاد لایه تقویت درهندسه ووزن بنا 3-دوره زمانی اجرای طرح تقویت 4-هزینه اجرای طرح

انواع الیاف فولادی مرکب در ساختمان شامل زیر میباشد:


3-الیف آرامید 1-الیاف شیشه 2-الیاف کربن

در الیاف مرکب فولادی می توان از چند نوع الیاف استفاده کرد که به ان هیبرید (Hybrid) گویند.

1- الیاف شیشه ای: رایج ترین وپر مصرف ترین نوع الیاف مورد استفاده در سقف کامپوزیت است. بر حسب نوع ترکیب مواد به کار رفته به انواع گوناگون تقسیم میشوند. مزایای این الیاف قیمت پایین واستحکام کششی بالا ومقاومت شیمیای بالاو خواص عایقی بالا میباشد معایب آنها عبارتست از مدول کششی پایین و وزن مخصوص نسبتاً بالا وحساسیت در برش وهمچنین با دما ورطوبت نیز استحکام کاهش می یابد.

2- کربن: دانسیسته آن ۲۲.۷ کیلو نیوتن برمتر مکعب می باشد وشکل مختلف ان بلوری می باشد وضخامت ان نازکتر از موی انسان می باشد و دارای قطر ۶-۱۰میکرو متر می باشد.

مزایایی اصلی آن:

استحکام بالای خستگی-مقاومت در برابر خوردگی- ضریب انبساط حرارتی پایین

معایب:

قیمت بالا -کرنش در شکست-هادی الکتریکی

3- الیاف آرامید:

پلیمر های ارامید دارای خصوصیاتی چون نقطه ذوب بالا و پایداری حرارتی عالی ومقاومت در برابر شعله وغیر قابل حل بودن در بسیاری از حلال های الی شناخته شده اند دانسیسته ان بین ۱۲-۱۴.۶ کیلو نیوتن بر متر مکعب می باشددارای  خواصی چون مقاوت در برابر ضربه عدم حساسیت به شکاف خواص الکتریک- خود خاموش کنی از خصوصیات آن می باشد. به دو صورت نام تجاری کولار۲۹-کولار۴۹ به بازار عرضه می گردد.

همان طور که می دانیم گسیختگی مواد که به وسیله سیمان تهیه شده ومی شکنند به علت ترد بودن آن می باشد همان طو ر که قبلا" توضیح داده شد تقویت بتن توسط الیاف کوتاه به صورت تصادفی ونا منظم می شد وباعث تثبیت ترکها واستحکام کششی بتن می شود

در دهه ۱۹۵۰برای اولین بار در کشور شو روی وبعد درکشور امریکادر سال۱۹۶۰ تحقیقاتی انجام شده در صورت استفاده از الیاف فولادی در ماتریس شکننده، تمرکز تنش در محل ترکهای بوجود آمده کاهش می یابد . . .
بتن الیافی که به نام های زیر در جهان موجود است آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده انددر دنیا معروف است
این مواد یکی از پر مصرف ترین مواد در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است که همراه با ان از سنگدانه های هوا ساز نیز استفاده میشودکاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

به خصوص در ژاپن که به علت مقاومت در بتن الیافی در برابر خوردگیدر پل ودیوار های نما از این بتن الیافی خیلی استفاده می کنندهمچنین امروزه علم نانو نیز به کمک بتن الیافی و
صنعت ساختمان امده وامروزه استفاده از انواع پلیمر والیاف در بتن به وسیله علم نانورونق گرفته است که تاریخ این علم بر میگردد به دوره ۷۰ معرفی شده اند که از فناوری sol-gel جهت انتشار (Disperse ) دادن ذرات نانو کانی درون ماتریس پلیمر استفاده شده استد یکی از شرکت های که در این علم پیشتاز است شرکت تویوتا ژاپن می باشد تکنولوژی نانو فلز آرتوناید که اخیرا الیاف تجاری نانو آلومینا را تولید کرده است یکی دیگر از موفقیت کشور های پیشرفته می باشد که امروزه در این علم به دست امده امروزه بسیاری از دانشگاه دنیا سعی در استفاده از این دانش درصنعت ساختمان می باشدیکی دیگر از اختراعات در ژاپن جلوگیری از یخ زدگی بتن الیافی به وسیله علم نانو می باشد

بتن الیافی چیست ؟

بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با به کارگیری الیاف تقویت­کننده داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری آن، فوق‌العاده افزایش می­یابد. این ترکیب کامپوزیتی، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک مادة شکل­پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می­آورد. بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه­ای به راحتی از هم پاشیده نمی­شود.

 شاهد تاریخی این فناوری، کاربرد کاهگل در بنای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفتة این تکنولوژی می‌باشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه و سیمان جانشین گل به کار رفته در ترکیب کاهگل شده‌اند.

امروزه با استفاده از انواع الیاف شیشه، پلی‌پروپیلن، فولاد و بعضاً کربن، تولید انواع بتن­های کامپوزیتی در کاربردهای مختلف صنعتی ممکن گردیده و به‌کارگیری آنها درکشورهای پیشرفتة دنیا مورد قبول بخش ساختمان و عمران واقع شده است. بتن الیافی خواص مناسبی همچون شکل‌پذیری بالا، مقاومت فوق‌العاده، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن را دارا می­باشد که متناسب با آنها می­توان موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت. به طور مثال در ساخت کف سالن‌های صنعتی، می­توان از این نوع بتن به جای بتن آرماتوری متداول سود جست این نوع بتن از بهترین مصالح مورد استفاده در ساخت بناهای مقاوم‌به‌ضربه، همچون سازه پناهگاه­ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می­رود و بنای شکل گرفته از بتن، قابلیت فوق­العاده­ای در جذب انرژی ضربه دارد. همچنین در ساخت باند فرودگاه­ها به خوبی می­توان از این نوع بتن کمک گرفت.

موارد دیگری از به کارگیری این بتن، ساخت قطعات پیش ساخته ساختمانی همچون پانل­های سایبان و یا پاشش بتن روی سطوح انحنا‌دار همچون تونل­ها می­باشد.

به‌کارگیری این بتن در بنای یک سازه علاوه بر موارد یاد شده از مزایایی همچون عایق بودن سازه در برابر صدا و سرعت بالای اجرا نیز برخوردار است. اما از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن کاملاً تصادفی می­باشد، از این بتن معمولاً نمی­توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها و ستون‌ها بهره گرفت و در این نوع سازه­ها استفاده از روش سنتی و شبکه­بندی فولادی به‌صرفه­تر و مناسب­تر می­باشد.

انواع الیاف :
امروزه با استفاده از انواع الیاف شیشه، پلی‌پروپیلن، فولاد و بعضاً کربن، تولید انواع بتن­های کامپوزیتی در کاربردهای مختلف صنعتی ممکن گردیده و به‌کارگیری آنها درکشورهای پیشرفتة دنیا مورد قبول بخش ساختمان و عمران واقع شده است.

کاربردهای بتن الیافی : ● دالها بیشترین کاربردهای بتن مسلح به الیاف بویژه الیاف فولادی تاکنون در دالها , عرشه پلها , کف سازی فرودگاهها , پارکینگها و محیطهای در معرفی کاویتاسیون و فرسایش بوده است . در پل سازی مهمترین کاربرد ان در سطوحی بوده که در معرض خوردگی و فرسایش قرار دارند . ▪ دالهای روی بستر در مورد دالهای روی بستر , نمونه هایی که خوب بررسی شده باشند اندک هستند. اما در جاهایی که دال بتنی مسلح به الیاف فولادی تحت تاشیر عبور و مرور اتوبوسهای سنگین قرار دارد , مشخص شده است که این نوع دال , با ضخامتی در محدود ۶۰ تا ۷۵ درصد دالهای غیرمسلح , عملکردی مشابه آنها دارند با استفاده از این نوع بتن , پوشش باند فرودگاهها را میتوان به نحو قابل ملامحظه ای ( ۲۰ تا ۶۰ درصد) نازکتر از پوششهای بتنی غیر مسلح مشابه اجرا کرد. خستگی خمشی عامل مهمی است که بر عملکرد کفسازی اثر می گذارد , اطلاعات موجود نشان میدهد که الیاف , مقاومت بتن را در برابر خستگی به نحو قابل ملاحظه ای افزایش می دهند . ● دالهای سازه ای سقفها برای دالهای کوچک , براساس نظریه خط سیلان , یک روش طراحی ارایه شده است که بر نتایج حامل از ازمایش دالهای دو طرفه بتنی متکی است . ولی برون یابی نتایج کار و اعمال انها بر دالهای بزرگتر , به شدت نهی شده است . ● عرشه پلها استفاده از نمکهای یخ زدا موجب انهدام عرشه پلها می شود. بتن الیافی گرچه نمی تواند مانع از نفوذ این نمکها شود ولی با محدود نگاه داشتن تعداد و عرض ترکها میتوان از گسترش دامنه این انهدام جلوگیری کرد. ● تیرها ▪ خمش در تیرها در این زمینه , هم برای تیرهایی که تنها به الیاف مسلح شده اند و هم در مورد تیرهایی که از ترکیب الیاف و آرماتور در آنها استفاده شده , فرمولها و معادلاتی ارائه گردیده است . در مورد تیرهای که فقط به الیاف مسلح باشند , معادلات مذکور ارزش عملی چندانی ندارند و تنها در مورد تیرهای کوچک (۱۰×۱۰×۳۵ سانتیمتری) و اعضای فرعی سازه ها کاربرد دارند . اما در زمینه تیرهای مسلح به ترکیب الیاف و آرماتور معادلات , طرح شده با توجه به استفاده از مقاومت کششی افزایش یافته بتن که به کمک آرماتور کششی می آید , قادرند مدل مناسبی از تیر به دست دهند. از جمله این معادلات , روابط پشنهادی است که مشابه معادلات روش طراحی بر اساس مقاومت نهایی ACI است . ● اتصالات تیر- ستون مطالعات اخیر روی اتصالات تیر- ستون مقاوم در برابر زلزله با استفاده از الیاف فولادی به جای بخشی از میلگردهای حلقوی , حاکی از بهبود قابل ملاحظه مقاومت , نرمی و جذب انرژی اتصال است . ● ملاحظات مربوط به خستگی خمشی تحقیقات اخیر نشان می دهد که افزودن الیاف به تیرهای بتنی مسلح به میلگرد عمر خستگی را و تغییر مکانها و عرض ترکها را کاهش می دهد. بر اساس این تحقیقات نتیجه گرفته می شود که اثر مفید الیاف با افزایش میزان میلگردها کاهش می یابد. ● برش در تیرها داده های آزمایشگاهی زیادی که در دست هستند نشان میدهند که الیاف اساساً ظرفیت برشی (مقاومت کششی قطری) تیرهای بتنی را افزایش می دهند. به کار بردن الیاف به جای خاموتهای قائم یا میل گردهای خم شده یا برای کمک به آنها مزایای چندی را ایجاد می کند که عبارتند از : الف) الیاف در حجم بتن به طور یکنواخت توزیع شده و خیلی بیشتر از میلگرد های تقویتی برشی به یکدیگر نزدیک هستند . ب) مقاومت کششی در نخستین ترک و مقاومت کششی نهایی هر دو توسط الیاف افزایش می یابند . ج) مقاومت برشی اصطکاکی افزایش می یابد. با استفاده از الیاف دارای انتهای آجدار می توان از انهدام فاجعه آمیز تیرهای بتنی در اثر کشش قطری جلوگیری کرد. برخی از پژوهشگران تحلیل هایی ارائه داده اند که نشان می دهد الیاف می توانند از لحاظ اقتصادی جایگزین خاموتها شوند الیاف دارای انتهای چین خورده می توانند به افزایشی چشمگیر در مقاومت برشی منجر شود . در برخی آزمایشها این افزایش حتی به ۱۰۰ درصد بالغ گردیده است . اخیرا بر اساس نتایج آزمایشگاهی روی ۷ تیر دارای الیاف که چهار تیر آن خاموت هم داشته اند معادله زیر جهت برآورد Vcf پیشنهاد شده است .        Vcf=2/3Ft(d/a)0.25 Ft مقاومت کششی بتن است که از نتایج کشش مستقیم استوانه های ۶×۱۲ اینچی (۱۵×۳۰ سانتیمتری) به دست می اید. ( d/a ) نسبت عمق مؤثر به دهانه برشی است . اثرات انواع مختلف الیاف از طریق پارامتر Ft در معادله بررسی می شود. روش طراحی پیشنهاد شده همان طریق ACI ۳۱۸ را در مورد محاسبه سهم خاموت در ظرفیت برشی دنبال می کند که به آن نیروی مقاوم بتن نیز که بر اساس تنش برش معادله بالا محاسبه می شود اضافه میگردد. ● برش در دالها مطالعات اخیر نشان داده اند که با افزودن الیاف فولادی قلابدار به ارماتور در دالهای بتنی مسلح , مقاومت برشی انها بسته به درصد الیاف تا ۴۲ درصد افزایش یابد. ● شات کریت شات کریت (بتن پاشی) دارای الیاف فولادی در ساختن سازه های گنبدی شکل , پوشش دادن , پایداری سنگریزه ها , تعمیر بتن فرسوده و غیره به کار می رود. طرح سازه ها به همان طریق سازه های مرسوم مورت می گیرد , فقط مشخصات بهبود یافته فشاری , برشی و کششی بتن الیافی در محاسبات وارد میشوند. ● فرسایش در اثر کاویتاسیون بتن مسلح به الیاف فولادی برای تعمیر آبروهای خروجی , حوضچه های ارامش سرریزها و قسمتهای دیگر بعضی از سدها به کار رفته است . در هر مورد از زمان تعمیر تاکنون , با وجود ارتفاع زیاد این سدها و شگرف بودن قدرت آب خروجی بتن الیافی به بهترین نحو پایداری کرده است . ● کاربردهای دیگر بتن مسلح به الیاف و بویژه فولادی در بسیاری از جاهای دیگر نیز به کار رفته که روشهای طراحی خاص و روشنی نداشته اند. به طور مثال این موارد شامل : پیاده روها , حفاظت خاکریزها , پی ماشین الات , پوشش آدم روها , سدها , پوشش نهرها , تانکهای ذخیره مواد و اعضای پیش ساخته نازک می شود. مسلما با گذشت زمان و انجام تحقیقات بیشتر و کاملتر , موارد استفاده از این نوع بتن متنوع تر و کاربرد آن نیز رایج تر خواهد شد. ● استفاده و کاربرد بتن الیافی در ایران بر اساس مطالب یاد شده بتن الیافی با مزایای ویژه خود می تواند کاربردهای وسیعی داشته باشد , لیکن جهت به کار گیری آن در ایران لازم است که دو نکته اساسی در نظر باشد. ▪ مورد اول : لازم است که حداقل مقاومتی برای بتن در کلیه سازه های بتنی اعمال شود , که این خود در کیفیت بتن , بدون واردکردن هیچ گونه الیافی نقش موثر دارد. بدین معنی که باید اول کیفیت بتن بدون الیاف را ارتقا دهیم . ▪ مورد دوم : نظر به اینکه باید از پدیده «گلوله شدن» در بتن الیافی جلوگیری به عمل اید , لذا لازم است نحوه صحیح مخلوط کردن الیاف با بتن و همچنین استفاده از روان سازها جهت افزایش کارایی فراهم اید . لازم است به این صنعت نو پا با کاربردهای فراوان , توجه بیشتری معطوف شود و الیاف مختلف اعم از مصنوعی (مانند الیاف پلی پروپیلن) و فولادی , به شکل مطلوب و با کیفیت مناسب ساخته شوند. سرمایه گذاری جهت ساخت الیاف و اینکه صنعت پتروشیمی به ساخت الیاف پلی پروپیلن و صنعت فولاد به ساخت الیاف فولادی مبادرت ورزند, میتواند راه گشا باشد .

سالهاست که تحقیقات گسترده ای برای ارزیابی و بررسی مزیت های کیفی استفاده از فیبر در بتن در کارهای عمومی مهندسی عمران در جریان است.فیبرهای افزودنی مختلفی در ترکیب با بتن برای کاربردهای خاص طراحی و برای بهبود خواص مکانیکی آن آزمایشهای زیادی صورت گرفته است.محققان در مواد جدید به دنبال افزایش شکل پذیری ، دستیابی به مقاومت فشاری بیشتر و یا افزایش مقادیر سختی ناهمسانگرد (anisotropic) هستند.مواردی که بیشتر در طراحی سازه ها در مناطق لرزه خیز کاربرد دارد. تحقیقات صورت گرفته بطورکلی به ارزیابی اثرات فیبرهای ساخته شده از فولاد،شیشه، کربن و یا کنف  روی رفتار بتن می پردازد.انتخاب مواد مختلف برای این صورت گرفته است تا خواص بتن الزامات ویژه طراحی را تامین کند. تعدادی از این الزامات شامل مقاومت قلیایی،مقاومت در برابر خوردگی،عدم حساسیت مغناطیسی و افزایش شکل پذیری اتصال تیر به ستون برای اتلاف انرژی در هنگام فعالیت گسلها و وقوع زلزله می باشد.

الیاف ریز تهیه شده از فولاد ،شیشه ،کربن و یا کنف چنان با بتن مخلوط می شوند که تشکیل ماتریسی از بتن میگردند که در آن الیاف سنگ دانه ها را در بتن در برگرفته اند.افزودن فیبرها به بتن آنرا همگن تر و ایزوترپیک تر می گرداند و سبب بهبود مقاومت کششی و به ویژه شکل پذیری آن می شود.اگرچه خواص فیبرهای ساخته شده از شیشه ،کربن و ... در برخی موارد متفاوت از خواصی است که ما از فولاد سراغ داریم اما آنچه کاملا مشهود است اینست که تنها فولاد است که می تواند ناحیه ای از رفتار پلاستیک را فراهم کند. بیشترین کاربرد الیاف فولادی در احداث تونلها و کفهایی است که تحت بارهای سنگین صنعتی قرار دارند.افزودن فیبرهای فولادی سبب افزایش مقاومت کششی در بتنهای معمولی و یا بتنهای با مقاومت بالا می گردد.همچنین اثرات مثبتی بر روی کنترل تشکیل ترکها و تغییر شکلهای درازمدت عضو دارد.در مورد فیبرهای شیشه می توان گفت که ظرفیت بسیار خوبی در برابر حملات شیمیایی در محیطهای قلیایی را دارد بنابراین الیاف شیشه بویژه در مواردی که مقاومت بالا در برابر خاصیت قلیای مورد نیاز است قابل استفاده می باشد.از دیگر مزیت های آن مقاومت در برابر خراش است.فیبرهای کنف که از قدیمی ترین الیاف محسوب می شوند و در صنایع دیگری مانند نساجی نیز کاربرد دارند به دلایل زیادی استفاده از آنها در سازه های بتنی با شکست همراه بوده است. زیرا از جهت خواص مکانیکی نسبت به سایر مواد فاصله زیادی دارد.مقاومت کششی و مدول یانگ در آن بستگی به فصل برداشت محصول و فرایند برداشت محصول دارد.

همچنین بدلیل وجود اسید سیلیسیک در آن مقاومت خوبی در برابر مواد قلیایی ندارد و سبب انبساط قلیایی و ایجاد ترک در بتن می گردد.فیبرهای کربن معمولا از مواد زائد حاصل از تولیدات کربنی مختلف بدست می آید و همچنین بصورت فتیله تولید و فروخته می شود.باید گفت که کربن مقاومت در برابر خوردگی و جریان مغاطیسی بهتری نسبت به فولاد از خود نشان می دهد. بطوریکه علاوه بر فیبرهای فولادی فیبرهای کربنی آینده بهتری نسبت به سایر فیبرها در کاربردهای مهندسی عمران دارند. اما باید دقت داشت که تولید بتن مسلح با فیبر با ارزش تر از اینست که ما فقط فیبر به بتن معمولی اضافه کنیم.زیرا در این صورت شاهد بهبود ساختار دانه ای برای تامین کارایی و خواص مکانیکی مخلوط خواهیم بود.

موارد استفاده و محدودیت های کاربرد بتن الیافی
هر فن آوری همواره کاربرد ها و محدویت های خاص خود را دارد. بتن الیافی خواص مناسبی همچون شکل پذیری بالا، مقاومت فوق العاده، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن را دارا می باشد که متناسب با آنها می توان موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت. بطور مثال در ساخت کف سالنهای صنعتی، می توان از این نوع بتن به جای بتن آرماتوری متداول سود جست. این نوع بتن از بهترین مصالح مورد استفاده در ساخت بناهای مقاوم دربرابر ضربه، همچون سازه پناهگاه ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می رود و بناهای شکل گرفته از بتن الیافی، قابلیت فوق العاده ای در جذب انرژی ضربه دارد. همچنین در ساخت باند فرودگاه ها به خوبی می توان از این نوع بتن کمک گرفت. موارد دیگری از بکارگیری این بتن، ساخت قطعات پیش ساخته ساختمانی همچون پانل ها و یا پاشش بتن روی سطح انحنای یک سازه می باشد. علاوه بر موارد یاد شده می توان از مزایایی همچون عایق بودن سازه در باربر صدا و سرعت بالای اجرا نیز بهره مند گردید.

اما از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن، کاملاً تصادفی می باشد، از این بتن معمولاً نمی توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها و ستونها بهره گرفت و در این نوع سازه ها استفاده از روش سنتی و شبکه بندی فولادی به صرفه تر و مناسب تر می باشد. لازم است به این نکته توجه شود که ناکارآمدی یک تکنولوژی جدید، نباید مانع نادیده گرفتن کاربردهای مناسب و نقاط قوت آن گردد.

توجیه اقتصادی بتن الیافی
باید اعتراف کرد که استفاده از بتن الیافی در همه موارد از بتن سنتی به صرفه تر نمی باشد. اما بر اساس برآورد هایی که توسط بعضی از متخصصین کشور انجام گرفته است، در جاهایی که سرعـــت اجرای بالا مدنظر است و یا نیاز به پاشــــش بتن (شات کریت) روی سطوح ویژه ای است، استفاده از این نوع بتن توصیه می گردد.
 

یکی از پارامترهای مهم در بررسی رفتار بتن به خصوص پس ار زسیدن به اوج، انرژی لازم برای ایجاد سطح واحد ترک می باشد. پدیده شکست در مواد نیمه ترد نظیر بتن پدیده ای غیرخطی و پیچیده است. وجود الیاف در بتن نه تنها باعث بهبودی برخی از خواص مکانیکی آن نظیر مقاومت در برابر ایجاد و رشد ترک، مقاومت برشی و مقاومت ضربه ای می شود؛ بلکه باعث افزایش شکل پذیری و انرژی لازم برای شکست بتن نیز می گردد. تا کنون تحقیقات گسترده ای در ارتباط با تعیین انرژی شکست بتن الیاف دار انجام شده است.

نویسنده غلامرضا مختاری   

قدمه

تاکنون مشخص شده است که انواع الیافها می توانند ظرفیت کرنش مقاومت دربرابر ضربه میزان جذب انرژی مقاومت سایشی و مقاومت کششی بتن را افزایش دهند. بطور کلی برای کاربرد در سازه الیاف فولادی میتواند نقش مکملی برای میلگرد داشته باشد. الیاف فولادی با پخش ترکها مقابله میکنند ومقاومت بتن را در برابر خستگی ضربه جمع شدگی وتنشهای حرارتی افزایش داده و بتن در همه مدهای شکست روی خواص مکانیکی بتن تاثیر مثبت میگذارد.از اهم متغیرهایی که بر خواص بتن با الیاف فولادی اثر میگذراند میتوان به خواص ماتریس بتن بازدهی الیاف و مقدار الیاف اشاره کرد.تکنولوژی بتن پرمقاومت توسعه ای جدید در صنعت ساخت سازه های بتنی محسوب میشود. در بتن سخت شده مقاومت و دوام دو عامل اصلی بوده وهر چه مقاومت فشاری بتن بیشتر می شود بتن تردتر شده ودر نتیجه مقاومت کششی آن به نسبت افزایش مقاومت فشاری افزایش نمی یابد و نیز از تحمل کرنش پایینتر برخوردار است. بدین دلیل نیاز به استفاده از الیاف در بتن پرمقاومت کاملا مشهود است .جهت افزایش مقاومت کششی و جلوگیری از گسترش ترک و بویژه افزایش نرمی از الیاف در بتن استفاده میشود. مقدار افزایش با تغییر این مقاومت ها بستگی به مقاومت بتن بدون الیاف شکل الیاف ودرصد الیاف دارد.
بتن پرمقاومت شامل الیاف فولادی، ترکیبی است از سیمان، مصالح سنگی، آب، فوق روان کننده، دوده سیلیس وهمچنین درصدی از الیاف فولادی که بطور درهم و کاملا اتفاقی ودر جهات مختلف در مخلوط پراکنده شده است. وجود الیاف فولادی مشخصات مکانیکی بتن را نسبت به حالت بهبود می‌بخشد. بتن پرمقاومت یک ماده ترد وشکننده است در حالیکه افزودن الیاف فولادی به بتن پرمقاومت سبب بهبود رفتار ترد بتن وتغییرمد شکست آن می‌گردد. مزایای بتن الیافی در مقایسه با بتن بدون الیاف را می توان بطور خلاصه بشرح ذیل بیان داشت:
1. مقاومت د‍ر مقابل تورق وسایش
2. مقاومت در مقابل تنش های خستگی
3. مقاومت عالی در مقابل ضربه
4. قابلیت کششی وظرفیت زیاد تغییر شکل نسبی
5. قابلیت باربری بعد از ترک خوردگی
6. افزایش در میزان جذب انرژی
قابلیت انعطافی که بتن الیافی دارد همانند خواص مواد پلاستیکی باعث می شود که بتن الیافی گسیختگی ناگهانی نداشته باشد. از آنجا که الیاف فولادی در جسم بتن در همه جهات پراکنده می شود در صورت تشکیل یک ترک در جهات مختلف الیاف اتصالاتی را بوجود آورده و از گسترش ترک جلوگیری می نماید. بنابراین رشته های الیاف بطور فعال در محدود کردن عرض ترک وارد عمل شده و با تشکیل ریز ترکهای زیاد قابلیت بهره برداری بتن را افزایش می دهند.

امزوزه کار برد بتن با نرمی بالاتر که بتواند تغییر شکل های زیاد را بدون شکست تحمل نماید، مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات در خصوص تأمین نرمی لازم در بتن با الیاف های مختلف و حتی حذف آرماتور در حال انجام می باشد. هدف از کاربرد الیاف در بتن افزایش مقاومت کششی، کنترل گسترش ترک ها و افزایش طاقت بتن می باشد تا قطعه بتنی بتواند در مقابل بارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید.

بتن با الیاف مختلف در سال های اخیر در سازه های عمده ای چون رو سازی راهها و فرودگاه ها، پی های عظیم با تغییر شکل های زیاد و به ویژه در پوشش بتنی تونل ها به کار رفته است. در ساخت پوشش تونل ها بتن الیافی با پاشیدن بر جداره شکل می پذیرد. اخیراً برای حذف ترک ها در پوشش تونل هایی که به صورت چند تکه پیش ساخته اجرا می شود از بتن بدون آرماتور و تنها الیاف استفاده شده و این نوع بتن سبب حذف ترک ها در حین عمل آوری و حمل و نقل قطعات و نصب آنها برای کامل کردن مقطع تونل های مترو شده است.

در نوع بسیار جدید بتن الیافی که می توان با آن به حداکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیاف استفاده می شود . در این روش ابتدا الیاف ریخته شده و سپس فضای بین آنها با ملات دوغابی پر می شود. میزان الیاف در این بتن حدود 10 در صد می باشد که حدود 10 برابر میزان الیاف در بتن های الیافی متداول است. با این مصالح لایه های محافظی بدون ترک و تقریبا غیر قابل نفوذ می توان ایجاد نمود. به علت نرمی زیاد این قطعات ظرفیت تغییر شکل پذیری این قطعات به میزان ظرفیت دال های فولادی می رسد. مقاومت فشاری این نوع بتن حدود 110-85 مگا پاسکال و مقاومت خمشی حدود N/m 45-35 می باشد. از این قطعات می توان نه تنها به عنوان لایه های محافظ کوچک استفاده نمود بلکه در باندهای فرودگاه در برابر ضربات عملکرد خوبی نشان می دهند. در کارهای تعمیراتی دال ها می توان از آنها به عنوان لایه روی بتن قدیم و بدون درز و در زمان کوتاهی استفاده نمود

انواع الیاف و الیاف فولادی

انواع الیافی که در بتن استفاده می شود و در اشکال و اندازه های مختلفی تولید می شود عبارتند از الیاف شیشه ای ، الیاف پلاستیکی و الیاف فولادی . پارامتر مناسب که یک رشته از الیاف را تعریف می کند نسبت ظاهری می باشد  که نسبت طول الیاف به قطر معادل الیاف است. مقدار نسبت های ظاهری (l/d) معمولاٌ بین 30 تا 100 است .

مکانیزم عملکرد الیاف در بتن الیافی

بطور کلی برای کاربرد در سازه الیاف فولادی می توانند نقش مکملی برای میلگرد داشته باشند.الیاف فولادی با پخش ترکها مقابله می کنند و مقاومت بتن را در برابر خستگی ضربه جمع شدگی وتنشهای حرارتی افزایش می دهند.

الیاف فولادی می توانند در همه مدهای شکست روی خواص مکانیکی بتن تاثیر بگذارند‌‌(1،2،3)

مکانیزم تقویت را می توان بصورت زیر توجیه کرد:

تنشها بوسیله برش محیطی ودر صورتیکه رویه الیاف آجدار باشد بوسیله مقاومت چسبندگی (درون سطحی) از ماتریس به الیاف منتقل می شود. بنابراین مادامی که ماتریس بتن ترک نخورده است،تنش کششی بین الیاف و ماتریس تقسیم می شود. پس از ایجاد ترک، همه تنش به الیاف انتقال می یابد.

مهمترین متغیرهایی که بر خواص بتن با الیاف فولادی اثر می گذارند عبارتند از:

خواص ماتریس بتن ، بازدهی الیاف ومقدار الیاف .بازدهی الیاف بوسیله مقاومت الیاف در برابر بیرون کشیده شدن از مخلوط کنترل می شود این مقاومت به چسبندگی بین الیاف و ماتریس بستگی دارد .برای الیاف با مقطع ثابت این مقاومت با افزایش طول ،افزایش می یابد .بنابراین هر قدر طول بیشتر باشد اثر آنها در بهبود خواص ماتریس بیشتر خواهد بود چون مقاومت در برابر بیرون کشیده شدن متناسب با سطح مقطع دو جسم می باشد .

معمولا الیاف با سطح مقطع گرد و قطر کوچک بیشتر از الیاف با سطح مقطع گرد و قطر بزرگتر بازدهی دارند. این امر به این خاطر است که الیاف دسته اول سطح بیشتری در واحد حجم دارا می باشند بنابراین هر چه سطح تماس الیاف بیشتر باشد (و یا به عبارت دیگر قطر آنها کوچکتر باشد) بازده چسبندگی آنها بیشتر خواهد بود بنابراین روشن می شود که نسبت طول به قطر الیاف باید به اندازه ای بزرگ باشد که در هنگام شکست ماتریس ، الیاف به حداکثر مقاومت کشش خود نزدیک باشند، با این وجود در عمل این کار معمولا ممکن نیست .

بسیاری از محققین نشان داده اند (7) در صورتیکه از روشهای عادی اختلاط استفاده شود الیاف با نسبت طول به قطر بیشتر از100 باعث کم شدن کارآیی بتن به مقدار قابل ملاحظه ای می شوند و یا بطور نا همگون در بتن توزیع می گردند .

---

Fiber Concrete     تکنولوژی بتن الیافی نمونه دیگری از کاربرد کامپوزیت ها به عنوان یک فن آوری نوین در صنعت ساخت و ساز می باشد. بدین منظور مطلب حاضر سعی در معرفی این تکنولوژی خواهد داشت.

منبع:

نشریه فرهیختگان دانشگاه

عمل آوری بتن

بتن باید حداقل برای مدت هفت روز پس از بتن ریزی در شرایط مرطوب و در دمای بالای ده درجه سانتیگراد نگهداری شود (aci 318 - 5.11) اگر در هوای سرد بتن ریزی انجام میشه باید ضوابط مربوط به اون رو رعایت کنید ( aci306) . تعریف هوای سرد : وقتی برای سه روز متوالی شرایط زیر برقرار باشه
1- متوسط دمای روزانه کمتر از پنج درجه سانتیگراد و 2- دمای هوا برای بیش از یک و نیم دوره 24 ساعته بیش از 10 درجه سانتیگراد نشود .

سیمان موجود در بتن ریخته شده در مجاورت رطوبت باید سخت شده و دانه های سنگی موجود در مخلوط را به همدیگر چسبانده و مقاومت بتن را به حداکثر برساند بدین لحاظ باید از خشک شدن سریع بتن جلوگیری کرده و انرا از تابش شدید آفتاب و وزش بادهای تند محفوظ نگه داشته وسطح آنرا حداقل تا هفت روز مرطوب نموده و برای این کار بهتر است که روی بتن تازه ریخته شده را با گونی کنافی پوشانده و این پوشش را مرطوب نگه داریم. با توجه به گرمی هوا بعد از 4 تا 5 ساعت از گذاشت بتن ریزی باید شروع به آب دادن بتن کرد زیرا در غیراینصورت سطح ان ترک مویی خواهد خورد که ایجاد این ترکها باعث نفوظ هوا به داخل بتن شده وآرماتور بکار رفته در بتن در معرض خورندگی قرار میگیرد.بتن تازه ریخته شده نباید در معرض بارانهای تند قرار گیرد زیرا باران دوغاب سیمان و مصالح ریز دانه را شسته و سنگ های درشت را نمایان میکند.

در هوای سرد نیز با استفاده از کاورهای مخصوص بایستی مانع از یخ زدگی بتن به خصوص در اواخر شب شد . گاهی نیاز به گرم کردن سطح بتن به روش های مختلف مثلا استفاده از آب گرم و ... میباشد .

در هوای گرم توصیه های زیر قبل و بعد از بتن ریزی قابل ذکر است :

1- قبل از بتن ریزی قالبها، میلگردها و محل بتن ریزی با آب خنک آب پاشی شود.


2- محل بتن ریزی از تابش مستقیم نور خورشید محافظت گردیده و بتن ریزی در ساعات گرم روز ( اواسط روز ) متوقف گردد.


3- دمای محیط هنگام بتن ریزی نباید از 38 درجه سانتی گراد بیشتر بوده و برای رسیدن به محصول بتن مناسب دمای بین 24 تا 38 درجه برای بتن ریزی مطلوب خواهد بود .


4- دمای مناسب برای بتن در هوای گرم 16 درجه سانتی گراد بوده و حداکثر 32 درجه سانتی گراد باشد.


5- در هوای گرم مصرف بعضی از مواد افزودنی توصیه شده که براساس دستورالعمل شرکت سازنده مورد استفاده قرار گیرد.


6- در فونداسیون ها، مقاطعی که بتن ریزی میگردد تا 3 روز باید آب پاشی شده و تا 7 روز مرطوب نگه داشته شود. این عمل در بالا بردن کیفیت بتن بسیار حائز اهمیت است.


7- بتن سقف باید تا 3 روز مداوم آب پاشی شود و حداقل تا 7 روز مرطوب نگه داشته شود.


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


9- استفاده از گونی مرطوب در این زمینه توصیه می­شود گونی کشیدین روی سقف باعث مصرف آب کمتر، اطمینان بیشتر و کیفیت بهتری می­شود.


10- به کارگیری روکش غیر قابل نفوذ شامل کاغذ نفوذناپذیر،نایلون.


11- به عنوان یک روش بسیار مناسب و مطمئن می توان از پوشش پلاستیکی که اطراف قالب می گذاریم استفاده کنیم، به این ترتیب که اطراف پلاستیک را مقداری بیشتر در نظر بگیریم و بعد از بتن­ ریزی لبه های پلاستیک را روی بتن برگردانیم.


12- جهت حفاظت از بتن چنانچه از پلاستیک ها استفاده شود، بهتر است دارای رنگ سفید باشند.


13- حداقل زمان عمل آوری در هوای گرم 7 روز می باشد ولی برای سیمان های تیپ 5 و پوزولانی 14 روز است.


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

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

بتن ایران ، یک پنجاهم استاندارد . . .

بگفته رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در کشور ما عمر قطعات بتن از 5 تا 10 سال تجاوز نمی کند. در حالی که این قطعات در دنیا بیش از 500 تا هزار سال دوام دارند بتن از جمله مصالح ساختمانی است که در چند سال اخیر به دلیل میزان بالای اهمیت آن در فرآیند ساخت و ساز مشمول استاندارد اجباری شده است. اما اینکه این استاندارد تا چه حد اجرا می‌شود به اعتقاد بسیاری از دست‌اندرکاران این حوزه رضایت‌بخش نیست. دکتر قاسم حیدری‌نژاد رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در خصوص وضعیت بتن در کشور گفت: بتن به عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی در کشور به صورت گسترده‌ای استفاده می‌شود و به همین دلیل حضور دستگاه‌های نظارتی باید در آن جدی‌تر باشد. وی افزود: البته موسسه استاندارد برای اعمال این استاندارد تلاش می‌کند اما به دلیل گسترده بودن حوزه توزیع و استفاده از بتن این نظارت پررنگ و محسوس نیست. حیدری‌نژاد با بیان اینکه در کشور ما سالانه حدود 80 میلیون مترمکعب بتن مصرف می‌شود،‌ گفت: تولید سیمان در رابطه با تهیه بتن کافی است و در حوزه تولید سیمان تقریبا به مرز خودکفایی رسیده ایم. گر چه این موضوع در مواقعی که اندکی افزایش و کاهش این محصول به وجود می‌آید، منجر به شکل گرفتن بازار سیاه سیمان می‌شود.  رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با بیان اینکه تولید سیمان به دلیل استفاده فراوان از انرژی و آلوده کردن محیط‌زیست، گران تمام می‌شود، گفت: متاسفانه سیمان در کشور ما به شکل نامناسب مصرف می‌شود و مردم گاه برای کارهای بی‌ارزش از سیمان استفاده می کنند.  وی افزود: با استفاده از پوزولان ها یا افزودنی‌های پرحجم که تا میزان 70 درصد می‌توان به بتن اضافه کرد  باید مصرف سیمان را پایین آورد.  حیدری‌نژاد گفت: در کشور ما عرف است که با مصرف سیمان بیشتر در بتن سعی در مقاوم کردن محصول دارند.‌ در حالی که در دنیا برای این منظور از نسبت‌های استاندارد بهره می‌گیرند. وی با اشاره به اینکه امروز در دنیا علاوه بر مقاومت بر دوام بتن هم بسیار تاکید دارند، گفت: به طور مثال جداول بتنی کنار خیابان را در نظر بگیرید. در کشور ما به دلیل عمر کوتاه این جدول ها، دایم در حال تعویض آن هستند. عمرقطعات بتنی در کشور ما حدود 5 تا 10 سال است، در حالی که عمر مفید یک سازه بتنی در دنیا بین 500 تا هزار سال است.  حیدری‌نژاد، با بیان اینکه 2 تا 3 مشکل فرعی بتن در حال حاضر در کشور ما تبدیل به مشکل اصلی شده است، گفت: تهیه بتن در کارخانه‌ای باید صورت گیرد که امکانات و نیروی کار ماهر در اختیار داشته باشد. ضمن اینکه استفاده از سیمان تیپ‌های مختلف در آماده کردن بتن هم از جمله آن موارد فرعی است که به دلیل رعایت نشدن محصول غیراستاندارد می‌‌شود.  حمل بتن آماده از مراکز تولید به پای کار هم از مشکلات عمده این صنعت محسوب می‌شود. از آنجایی که کارخانه‌های فراوری بتن دور از شهر قرار می‌گیرند سیستم حمل و نقل بتن و رعایت استاندارد در ماشین‌آلات حمل و نقل از اهمیت فوق‌العاده‌‌ای برخوردار است. حیدری نژاد در این خصوص می گوید: اما متاسفانه به همین دلایل بتن بعد از رسیدن به مقصد از حالت استاندارد خارج می شود و کمی سفت‌تر می‌شود. در این مواقع کارگران ساختمانی به بتن آب اضافه می کنند که این کار از نظر ظاهری بتن را به شکل اولیه‌اش برمی‌گرداند، اما بتن از حالت استاندارد خارج می شود و کیفیت خود را از دست می دهد. رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با اشاره به تاثیر نیروی کار ماهر در صنعت بتن در توصیف وضعیت کشور به لحاظ رعایت موازین و استانداردهای علمی در تولید بتن آماده گفت: در رابطه با صنعت بتن آماده در مرحله گذار قرار داریم. یعنی از خواب بیدار شده‌ایم اما کاملا هوشیار نیستیم.به همین دلیل هیچ آمار و ارقامی در مورد میزان تولید و استفاده استاندارد و غیراستاندارد هم در این صنعت در دست ما نیست. وی با بیان اینکه مسولان از وضع موجود صنعت بتن در کشور راضی و خشنود نیستند، گفت:‌ فکر می‌کنم ظرف یک دوره 3 تا 5 ساله وضعیت بتن بهتر از حال حاضر شود. چون حرکت‌های مثبتی در این زمینه شکل گرفته است. وی برگزاری روز بتن را یکی از حرکت‌های مثبت در این خصوص دانست و گفت: این همایش‌ در راستای آماده‌سازی نیروهای جوان متخصص و تشویق شرکت‌های موفق در تولید بتن می‌تواند در درازمدت تاثیرگذار باشد.

بتن اصلاح شده با نانو رس و حذف فلزات سنگین

بتن اصلاح شده با نانو رس و حذف فلزات سنگین

حذف فلزات سنگین توسط بتن اصلاح شده با نانو رس، به همت پژوهشگران دانشگاهی کشور محقق شد؛
نتایج تحقیق پژوهشگران مهندسی عمران - محیط زیست دانشگاه تربیت مدرس نشان داد که بتن حاوی نانو رس بصورت بسیار موثری فلز سنگین سرب را از غلظت های مختلف محلول های آلوده به سرب حذف کرد.
به گزارش باشگاه خبرنگاران دانشجویی ایران "ایسکانیوز"، به نقل از روابط عمومی دانشگاه تربیت مدرس، توانایی جذب بالای سیمان تقویت شده توسط نانورس، ارزان قیمت و زیست محیطی بودن آن و مهمتر امکان تولید بومی و خودکفایی در تولید آن، از این ماده نوین ماده ای مناسب و عالی جهت استفاده در تصفیه فاضلاب های صنعتی، آب و شیرابه های مراکز دفن غنی از فلزات سنگین می سازد.
مهندس آزاد عرفانی که این طرح پژوهشی در قالب پایان نامه دوره کارشناسی ارشد وی انجام و ارائه شده است با بیان مطلب فوق گفت: یکی از چالش هایی که در رشته مهندسی محیط زیست بوجود آمده است، بتن با خواص زیست محیطی مناسب و بهمراه عملکرد بالا است. به عبارت واضح تر مطالعات بر پایه بهبود خواص زیست محیطی بتن (مانند نفوذپذیری، عبور تشعشعات و ...) در عین حفظ مقاومت و پایداری بتن یا حتی افزایش آن جهت عملی، اجرایی و کاربردی بودن محصول حاصله است.
وی در ادامه افزود: این نوع بتن مقاوم از نوع مصالح کامپوزیت بوده و از نظر دوام جزو مصالح کامپوزیت و چند فازی مرکب و پیچیده است. خواص، رفتار و عملکرد زیست محیطی بتن بستگی به نانو ساختار ماده زمینه بتن و سیمانی دارد که چسبندگی، پیوستگی و یکپارچگی را بوجود می آورد. بنابراین مطالعات بتن و خمیر سیمان در مقیاس نانو برای توسعه مصالح جدید با کاربرد ریست محیطی بالاتر نسبت به مواد مرسوم بسیار حائز اهمیت است.
دانش آموخته دانشگاه تربیت مدرس درخصوص طرح پژوهشی خود گفت: روش معمولی برای توسعه بتن با عملکرد بالا اغلب شامل پارامترهای مختلفی از جمله طرح اختلاط بتن معمولی و بتن مسلح با انواع مختلف الیاف است. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر افزودن نانورس با ابعاد نانو صفحه ای به بتن جهت بررسی بهبود خواص مکانیکی بتن شامل مقاومت فشاری و خمشی آن بصورت آزمایشگاهی بود. نانورس در سه درصد متفاوت نسبت به جرم سیمان مصرفی در درصدهای اختلاط ثابت به بتن افزوده شد و نمونه های بتنی در دو سن عمل آوری شده و طبق روش استاندارد ASTMC116 تحت آزمایش قرار گرفتند.
مهندس عرفانی در پایان در تشریح نتایج اظهار داشت: نتایج حاکی از تاثیر مثبت نانو رس در درصدهای بسیار پائین بر خواص مکانیکی نمونه ها بودند. همچنین در این طرح پژوهشی مطالعات آزمایشگاهی بر روی ظرفیت بتن اصلاح شده توسط نانورس در استخراج و حذف فلز سنگین سرب از محلول های آبی، فاضلاب های صنعتی و شیرابه های مراکز دفن در شرایط بسیار نامطلوب و مهاجم اسیدی صورت گرفته است. نتایج جذب بر روی محلول های آبی و فاضلاب سینتتیک حاوی فلز سنگین سرب با مدل خطی تطابق داشتند که عرض از مبداء و شیب آن با مطالعات آزمایشگاهی بدست آمد. بتن حاوی نانو رس به صورت بسیار موثری فلز سنگین سرب را از غلظت های مختلف محلول های آلوده به سرب حذف نمود. توانایی جذب بالای سیمان تقویت شده توسط نانو رس، ارزان قیمت و زیست محیطی بودن آن و مهمتر امکان تولید بومی و خودکفایی در تولید آن، از این ماده نوین ماده ای مناسب و عالی جهت استفاده در تصفیه فاضلاب های صنعتی، آب و شیرابه های مراکز دفن غنی از فلزات سنگین می سازد.
این پژوهش با راهنمایی دکتر احمد خدادادی و با مشاوره دکتر بیتا آیتی از اعضاء هیات علمی دانشکده فنی مهندسی دانشگاه انجام شد.

واژه‌ها:

• اصلاح شده
• بتن
• خودکفایی
• رس
• فلزات سنگین
• محیط زیست
• نانو

بتن های اسفنجی

بتن های اسفنجی

بتن اسفنجی یک مخلوط سنگدانه درشت.سیمان.آب وماسه به میزان اندک(وگاهی اوقات بدون ماسه).در ساختار این بتن15-25%(از لحاظ حجم )فضای خلی وجود دارد و این امر موجب عبور آب از داخل این بتن می شود.

در بتن اسفنجی از آب نسبت به دیگر انواع بتن کمتر استفاده می شود و این مسئله باعث شده تا پس از ساختن مخلوط بتن آب ان به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یک ساعت کاملا ار اب تخلیه خواه شد.

در بتن اسفنجی منافذ هوا درون خمیر سیمان ایجاد میگردد دو نوع اصلی بتن اسفنجی عبارتند از :

1- بتن کفی                                           2- بتن گازی

در تولید بتن گازی منافذ عمدتا از طریق واکنش های شیمیایی ایجادگردیده و فرآیند عمل آوری توسظ سیستم اتوکلاو صورت میگیرد و در بتن کفی با ادغام حبابهای هوای از پیش آماده شده (کف) در خمیر سیمان یا ملات، آب و ماسه ریز ایجاد گردیده و عمل آوری آن بصورت معمولی و غیر اتوکلاو انجام می گردد.

نسبت مواد مختلف در بتن اسفنجی

نسبت مواد	مقدار مواد
1)مواد دارای خواص بتن	270to415kg/m^3
(2سنگدانه	1190to1480 kg/m^3
3)نسبت اب به سیمان	0.27to030
4)نسبت سنگدانه به سیمان	4to4.5:1
نسبت سنگدانه ریزبه سنگدانه درشت	0to1:1

رفتار بتن اسفنجی

همچنین به منظور اشنایی بیشتر با رفتار این بتن ویژگیهای آن در زیر بیان شده است.

مشخصات	مقدار
اسلامپ	20mm
چگالی	1600to2000 kg/m^3
زمان گیرش	1 ساعت
تخلخل	15%to25%
میزان نفوذ پذیری	120L/m^2/minto320
مقاومت فشاری	3.5mpato28mpa
مقاومت خمشی	1mpa to 3.8mpa
افت بتن	200x10^-6

1- بتن گازی (Atuoclaved Aerated Conceret)

بتن هوادار اتو کلاو شده (AAC) یا بتن گازی یکی از انواع خاص بتن سبک متخلخل می باشد این نوع بتن به علت وزن کم وخواص عایق حرارتی خود، باعث کاهش وزن ساختمان و صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد و بدین لحاظ کاربرد آن در سطح جهان در حال گسترش می باشد محصولی که امروز بنام AAC نامگذاری گردیده طی 70 سال اخیر در سطح جهان خصوصا سوئد تولیده شده است.

 این محصول شامل دو فرآیند اصلی ایجاد حباب هوا در دوغاب مخلوط سیمان آهک، و پودر سیلیس وعمل آوری بتن حاصل در سیستم اتوکلاو می باشد از خواص عمده بتن گازی وزن مخصوص کم، مقاومت مناسب، عایق بندی حرارتی و مقاومت در برابر آتش قابل ذکر می باشد با توجه به خصوصیات ذکر شده از کاربردهای عمده بتن تولید بلوکهای سبک ساختمانی جهت ساخت دیوارهای جدا کننده و باربر می باشد همچنین کاربردهای عمده بتن گازی تولید بلوکهای سبک ساختمانی جهت ساخت دیوارهای جدا کننده و باربر مانند پانلهای سقف و دیوار مورد استفاده قرار می گیرند.

تاریخچه و وضعیت موجود تولید AAC در جهان

بتن گازی (A)) در دهه 1920 در کشور سوئد تولید گردید انگیزه تولید آن دستیابی به ماده با خواص چوب نظیر سبکی، عایق حرارتی و قابلیت برش و شکل دادن و در عوض بدون معایب چوب همانند قابلیت اشتعال و فساد پذیری آن بود. پس از سالهای 1950 ساخت AAC در دیگر کشورها نیز آغاز شد و امروزه این محصول با روش های مختلف و نامهای متفاوت در بسیاری از کشورها تولید می گردد. محصولاتی که تحت نام های تجاری ثبت شده نظیر yatong , hebelx  siporex , durox , unipol تولید و عرضه می شوند که در نسبت های طرح اختلاط ، مواد اولیه ، روش برش دادن بتن و مراحل پیش و پس فرآیند تفاوتهایی با یکدیگر دارند.

مواد اولیه و کلیات تولید بتن گازی (AAC)

در صنعت به بتن هوادار اتوکلاو شده بتن گازی گفته می شود و با همین مشخصه از بتن هوادار اتوکلاو نشده (بتن کفی) متمایز می شود.بطور کلی محصولات AAC از ترکیب دو ماده زیر تشکیل می گردد.

 الف- ماده با پایه سیلیسی (ماسه سیلیسی آسیاب شده یا خاکستر بادی)

ب- ماده چسباننده

از سیمان پرتلند معمولی و آهک معمولا بعنوان چسباننده استفاده می شود این مواد در طی فرآیند اتوکلاو با سیلیس واکنش انجام داده و سیلیکات کلسیم هیدراته تولید می شود.

یکی از روشهای هوادار کردن بتن اعمال گاز است که این گاز توسط واکنش شیمیایی در بتن تولید می گردد. بدین منظور ملات باید کارایی مناسب داشته باشد تا حباب ها در ملات بطور یکنواخت توسعه یافته و از ملات خارج نگردند بنابر این سرعت ایجاد حباب گاز ، روانی دو غاب و زمان گسترش باید هماهنگ  باشند.

از معمولی ترین روش های اعمال گاز یا حباب در تولید بتن گازی استفاده از پودر آلومینیوم است  می توان از آلیاژ آلومینیوم نیز برای حبابها استفاده نمود گاهی اوقات از پیروکسید هیدروژن برای تولید حباب ها استفاده می شود.جهت دستیابی به خواص بهتر مقاومتی و کاهش پدیده جمع شدگی ، بتن هوادار تحت فشار و دمای بالا (اتوکلاو) و عمل آوری می گردد این فرآیند باعث تولید محصولی با ساختار کاملاً  متفاوت نسبت به ماده ای که اتو کلاو نشده می گردد.

خواص بتن گازی

با توجه به موارد کاربرد ،بتن گازی در جرم های حجمی گوناگون و مقاومت های مختلف تولید  می شود .

جرم حجمی:

 این پارامتر از مهم ترین خصوصیات بتن گازی می باشد و اکثر خواص این بتن به آن بستگی دارد. از آنجایی که جرم حجمی بستگی به وضعیت رطوبت نمونه دارد. جهت استانداردهای کردن و مبنای مقایسه انواع بتن سبک، جرم حجمی در حالت خشک شده در کوره بعنوان معیار درنظر گرفته می شود بتن گازی معمولاً با جرم حجمی خشک در محدود 400 تا g/m3 800 تولید می شود.

 مقاومت فشاری :

مقاومت فشاری بتن گازی نیز مانند بقیه بتن ها با افزایش جرم حجمی افزایش می یابد همچنین وضعیت رطوبتی نمونه، در مقاومت فشاری آن تاثیر می گذارد مقاومت فشاری نمونه های خشک شده در هوای 15 تا 20 درصد بیشتر از نمونه های اشباع شده می باشد با توجه به عمل آوری خاص اتوکلاو که روی بتن گازی اعمال می گردد این نوع بتن ها در پایان این فرآیند به مقاومت نهایی خود رسیده و مقاومت آنها افزایش محسوسی در طی زمان نخواهند داشت.

جمع شدگی ناشی از خشک شدن:

جمع شدگی ناشی از خشک شدن بتن با کاهش رطوبت آن شروع می شود و آب از منافذ بزرگ خارج می گردد این کاهش رطوبت با کاهش حجم چندانی همراه نیست و با ادامه خشک شدن آب از منافذ مویین کوچک بتن و همچنین آب جذب شده روی سطوح داخلی مواد متشکله بتن گازی خارج می گردد این خشک شدن با کاهش قابل توجه حجم خمیر سیمان همراه است بر این اساس عامل اصلی جمع شدگی از دست رفتن آب منافذ مویین و آب جذب شده روی سطوح می باشد . جمع شدگی بتن اتو کلاو شده کمتر از بتن معمولی می باشد.استاندارد انگلیس B.Sمقدار حداکثر مجاز جمع شدگی ناشی از خشک شدن را برای بلوکهای گازی برابر 09/0 درصد تعیین می کند.

جذب آب:

منظور از جذب آب درصد وزنی آب جذب شده نسبت به وزن خشک نمونه بتن طی زمانی مشخص استغراق در زیر آب می باشد مقدار جذب آب برای بتن معمولی حدود 5 تا 10درصد وزنی می باشد بتن گازی پس از پایان فرآیند اتوکلاو دارای حدود 30 درصد وزن رطوبت قابل تبخیر است میزان جذب آب نمونه های بتن گازی تا حدود 70 درصد وزنی گزارش شده است.

نتایج آزمایشهای موردی انجام شده روی نمونه های بتن گازی تولید داخل کشور:

در مباحث قبلی مشخصات عمومی بتن های گازی بر مبنای منابع بین المللی ارائه گردید. در این بخش نتایج آزمایشهای انجام شده در بخش بتن مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ساختمان و مسکن روی تعدادی نمونه بتن گازی تولید داخل کشور ارائه می گردد . شایان ذکر است که  نمونه های آزمایش شده بصورت آماده برای انجام آزمایش دریافت گردیدند.

دو گروه بتن گازی تولید داخل با شناسنامه GI و GS تحت آزمایش های تعیین مقاومت فشاری 7 تعیین جذب آب، تعیین جرم حجمی خشک و تعیین جمع شدگی ناشی از خشک شدن از حالت اشباع قرار گرفتند که نتایج آن به صورت خلاصه در جدول زیر آمده است.

نام گروه	مقاومت فشاری Mpa	درصد جذب آب	جرم حجمی خشک kg/m3	جمع شدگی
GI	* 8/2	3/66	560	13% ***
GS	6/2	8/61 **	525	1%

*آیین نامه دین آلمان نیز رنج مقاومتی 2 تا 8 مگا پاسکال را برای این نوع بتن ها تعیین نموده است.

**قابلیت جذب آب بالا از خصوصیات بتن های گازی می باشد و درمنابع مختلف جذب آب 60 الی 70 درصد وزنی نیز گزارش شده است.

شایان ذکر است که این مقادیر بیشتر از مقادیر مجاز ذکر شده در منابع مختلف است و این مشکل اساسی بتنهای گازی کشور نیز می باشد.

بررسی تولیدات بتن گازی در کشور

در حال حاضر در کشور دو شرکت در حال فعالیت می باشند. که اطلاعات کل در خصوص وضعیت این کارخانه ها بشرح ذیل می باشند.

الف- مجتمع تولیدی و صنعتی سیپور ( شرکت فرآورده های ساختمانی ایران)

این مجتمع در اوایل دهه 1350 در منطقه آبیک قزوین ساخته شده و شامل دو خط تولید با نامهای تجاری سیپورکس و ایتونگ می باشد. این مجتمع ( در معرض تعطیلی) دارای ظرفیت اسمی 1450 متر مکعب در دو شیفیت کاری در روز می باشد که بطور متوسط با نصف این ظرفیت کار می کند. میزان مصالح اولیه، نحوه آماده سازی نمونه ها واتوکلاو نمودن در خطوط تولید سیپورکس ویتونگ قدری با یکدیگر متفاوت است . هر چند تولید عمده کارخانه در حال حاضر بلوکهای سبک دیواری این مجتمع قادر به تولید پانلهای بتن گازی مسلح نیز می باشد.

ب- مجتمع تولیدی بنای سبک (هبلکس)

این کارخانه در منطقه باقرآباد ورامین واقع شده است این کارخانه بصورت بلوکهای سبک دیواری بوده و ظرفیت تولید آن بطور متوسط 200 متر مکعب روزانه در دو شیفت کاری است.(در ضمائم نتایج آزمایشات بعمل آمده بر روی این محصول ارائه گردیده است)

نتایج مطالعه بر روی بتن های گازی :

خواص مطلوب این نوع بتن شامل جرم حجمی پایین نسبت مناسب مقاومت به جرم حجمی ،عایق بندی مناسب حرارتی و ثبات (جمع شدگی ناشی از خشک شدن) نسبتاً پایین باعث شده است که این ماده در بسیاری از کشورهای جهان مورد استفاده قرار گیرد .شایان ذکر است که این محصول نیاز به ایجاد کارخانه ای با هزینه سرمایه گذاری اولیه نسبتاً بالا تولید می گردد.

 در حال حاضر تولید بتن های سبک گازی در کشور بصورت بلوکهای سبک می باشد که در ساحتمان برای ساخت دیوارهای جدا کننده داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می گیرد. شواهدی مبتنی بر عدم یکنواختی انطباق تولیدات کارخانه ها با حداقل الزمات ذکر شده در مدارک فنی وجود دارد همچنین در زمینه کاربرد در برخی موارد مشکلاتی در خصوص ترک خوردگی جذب و انتقال رطوبت به داخل ساختمان مشاهده شده است.

 بدیهی است کاربرد مناسب و مطلوب بتن گازی در ساختمان مستلزم تولید بتن گازی با کیفیت مطلوب وهمچنین کاربرد مناسب آن در رابطه با مسایل و جزئیات اجرایی می باشد

متاسفانه در کشور در زمینه استاندارد سازی این محصول کار اندکی انجام شده و لازم است استانداردهای تفضیلی برای تعیین حداقل شاخص های کیفیت قابل  قبول و همچنین روشهای استاندارد انجام  آزمایش های تعیین کیفیت تدوین گردد.

- بتن کفی (Foam Concete)

بتن کفی یکی از انواع بتن های سبک می باشد که از ادغام کف تولید با ثبات کافی در خمیر سیمان یا ملات حاصل می گردد با توجه به محدوده وسیع جرم حجمی قابل دستیابی با بتن های کفی و پایین بودن نسبی سرمایه گذاری اولیه این مصالح بعنوان راه حلی مناسب در مواردی که کاهش وزن و یا عایق بندی حرارتی مدنظر باشد توسط تولید کنندگان عرضه می شوند قبل از بکارگیری هر نوع بتن سبک لازم است دیگر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مهم آن ارزیابی شوند تا از مناسب بودن آن برای کاربرد  مورد نظر اطمینان حاصل گردد. بر این اساس بررسی گسترده آزمایشگاهی جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بتن کفی با محدوده جرم حجمی بین 800 تا 1500 کیلوگرم بر متر مکعب توسط کارشناسان شرکت بتن سازه الوند و بخش بتن مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن انجام پذیرفت جزئیات این مطالعه و نتایج حاصله در ضمائم حاضر ارائه گردیده است. زمینه های مناسب کاربرد بتن ها کفی کشور مواردی هستند که جمع شدگی بالا قبول باشد در این رابطه می توان به کاربرد بتن کفی بعنوان عایق حرارتی ، پر کننده حفاری ها، بخش میانی پانل های ساندویچی و کابردهای ژئوتکنیکی اشاره نمود.

  ساختمان به طور مستقیم ( به لحاظ سبکی ویژه این نوع بتن ) و صرفه جویی در مصرف انرژی بطور غیر مستقیم ( به لحاظ عایق بودن این نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش میزان مواد سوختی ) , از لحاظ اقتصادی گام های بلند و مهمامروزه مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت های مختلف بنا با سبک کردن وزنی برداشته اند .

فوم بتن پوششی است جدید جهت مصارف مختلف در ساختمان که به علت خواص فیزیکی منحصر به فرد خود بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه میدهد . این پوشش از ترکیب سیمان , ماسه بادی (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شیمیائی تولید کننده کف ) تشکیل می شود . ماده کف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با سرعت زیادی , حباب های هوا را تولید و تثبیت نموده و کف حاصل که کاملا پایدار می باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه , خمیری روان تشگیل می دهد که به صورت درجا با در قالب های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده می باشد . این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی ( مطابق با جدول شماره 1  ) دارای وزن فضایی از 300 الی 1600 کیلو گرم در متر مربع خواهد بود .

ویژگی های عمده فوم بتن

1 _ عامل اقتصادی : سبکی وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن یا توجه به نوع کاربرد آن , بطور کلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد چون در نتیجه استفاده از آن , وزن اسکلت فلزی و دیوار ها و سقف کاهش یافته و ضمنا باعث کاهش مخارج فونداسیون و پی در ساختمان می گردد که با توجه به خواص فوق , با سبک تر بودن ساختمان , نیروی زلزله خسارات کمتری را در صورت وقوع متوجه آن می سازد .

2 _ سهولت در حمل و نقل و نصب قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته با فوم بتن هزینه کمتری را نسبت به قطعات بتنی دربرداشته و نصب قطعات بعلت سبکی آنها . بسیار آسان می باشد , هر گونه نازک کاری براحتی روی پوشش فوم بتن قابل اجراست و ضمنا چسبندگی قابل توجهی با سیمان و گچ دارد .

3 _ خواص فوق العاده عایق بودن در مقابل گرما , سرما و صدا : فوم بتن به علت پائین بودن وزن مخصوص آن یک عایق موثر در مقابل گرما , سرما و صداست . ضریب انتقال حرارتی فوم بتن ( طبق جدول شماره 3 ) بین65 0/0 تا 435/0 k cal / m2 hc می باشد ( ضریب هدایت حرارتی یتن معمولی بین 3/1 تا 7/1 می باشد ) استفاده از فوم بتن بعنوان عایق باعث صرفه جویی در استفاده از وسائل گرم زا و سرما زا می گردد . فوم بتن عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب آگوستیک به سمار می رود که در نتیجه بعنوان یک فاکتور رفاهی در جهت جلوگیری از ورود صداهای اضافی اخیرا مورد توجه طراحان قرا کرفته است .

4 _ خصوصیات عالی در مقابل یخ زدگی و فرسایش ناشی از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب : نظر به اینکه فوم بتن در قشرهای سطحی دارای تخلخل فراوان می باشد در نتیجه شکاف های موئین و و درزهای کمتری در سطح ایجاد می شود و اگر  پوشش فوم بتن با ضخامت کافی مورد استفاده قرار گیرد در مقابل خطر نفوذ باران و رطوبت مقاومت مطلوبی خواهد داشت .

5 _ مقاومت فوق العاده در مقابل آتش : مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده می باشد .

به طور مثال قطعه ای از نوع فوم بتن با وزن فضایی 700 الی 800 کیلو گرم در متر مکعب که حداقل 8 سانتی متر ضخامت داشته با شد به راحتی تا 1270 درجه سانتی گراد را تحمل می نماید و اصولا  در وزن های پائین غیر قابل احتراق است .

 6_ قابل برش بودن :6 به دلیل قابل برش بودن با اره نجاری و میخ پذیر بودن آن . کارهای سیم کشی و نصب لوازم برقی و تاسیسات خیلی سریع و به راحتی قابل عمل خواهد بود .

کاربرد فوم بتن در ساختمان

1 _ شیب بندی پشت بام : فوم بتن با صرفه ترین و محکم ترین مصالح سبکی است که می توان از آن برای پوشش شیب بندی استفاده نمود  . نظر به اینکه با دستگاه مخصوص به صورت بتن یکپارچه در محل قابل تهیه و استفاده است می توان مستقیما روی آن را عایق بندی یا ایزولاسیون نمود .

2 _ کف بندی طبقات : به دلیل سبکی وزن فوم بتن و آسان بودن تهیه آن . می توان تمامی کف طبقات . محوطه و بالکن ساختمان را بعد از اتمام کارهای تاسیساتی با آن پوشانده و بلافاصله عملیات بعدی را مستقیما روی آن انجام داد .

3 _ بلوک های غیر بار بر سبک : با بلوک های تو پر به ابعاد دلخواه می توان تمامی کار تیغه بندی قسمت های جدا کننده ساختمان را با استفاده از ملات یا چسب بتن انجام داد . با این نوع بلوک ها علاوه بر اینکه از سنگین کردن ساختمان جلوگیری می شود عملیات حمل و نصب خیلی سریع انجام می گیرد و دست مزد کمتری هزینه می شود . پس از اجرای دیوار می توان مستقیما روی آن را گچ نمود . این بلوک ها دارای وزن فضایی بین 800 الی 1100 کیلو گرم می باشند .

4 _ پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص : جهت ساخت دیوارهای سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن های ضد صدا می توان در محل با قالب بندی . فوم بتن را به صورت یک پارچه عمودی ریخت . به دلیل ویژگی عمده عایق بودن این نوع بتن . جهت عیق بندی سردخانه ها . گرم خانه ها . پوشش لوله های حرارتی و برودتی و ...... کاربرد مهمی دارد . ضمنا به دلیل اینکه عایق صدا می باشد برای موتورخانه ها و اتاق های آکوستیک مورد استفاده وسیع قرار می گیرد

 برنامه آزمایش ها

برنامه آزمایشگاهی به منظور تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی بتن های کفی با جرم حجمی های مختلف انجام گرفت خصوصیات مورد نظرشان شامل وزن مخصوص و خشک، جذب آب، مویین، جمع شدگی ناشی از خشک شدن ، مقاومت های فشاری محاسبه گردیده است .

مصالح بکار رفته

سیمان: سیمان مصرفی از نوع سیماان پرتلند

ماسه: ماسه بکار رفته در این تحقیق از نوع ریز استفاده گردید.

مواد کفزا و تثبیت کننده کف: مواد کفزا و تثبیت کننده کف مورد استفاده بانسبت های مختلف با آب رقیق گردید.

طرح اختلاط 

طرح اختلاط بتن کفی درهر محدوده جرم حجمی بر اساس حجم مطلق مواد اولیه تعیین گردید حجم آب هیدراسیون بعنوان  درصدی از میزان سیمان در نظر گرفته شد. میزان سیمان مطابق با محدوده توصیه شده مراجع مختلف استفاده گردیده و با کم کردن وزن سیمان و آب هیدراسیون از جرم حجمی خشک مورد نظر وزن ماسه در مخلوط مشخص گردید. با محاسبه مقدار آب اختلاط به منظور دستیابی به یکنواختی مورد نظر وبا داشتن مقادیر حجم های  سیمان و ماسه در مخلوط ، حجم منافذ هوا و درنتیجه حجم کف مورد نیاز مشخص می گردد.

تحلیل نتایج آزمایشها

مقاومت فشاری

مقاومت فشاری مخلوطهای بتن کفی تا حد زیادی تحت تاثیر مقادیر نسبت آب به سیمان می باشد مخلوطهای با نسبت آب به سیمان کمتر در جرم حجمی های مشابه دارای مقاومت های بالاتری می باشند بکارگیری ماسه درشت تر ،خصوصاً در مخلوطهای سنگین تر که منجر به کاهش قابل توجه نسبت آب به سیمان گردید. عملکرد مناسب تر این مخلوطها از نظر مقاومت فشاری را به دنبال دارد. قابل توجه است که کف اضافه شده ه مخلوهای خود دارای مقدار آب بوده به حجم کف مصرف شده و جرم حجمی آن بستگی دارد.

خوشبختانه نتایج مقاومت بدست آمده برای طرح های مختلف بسیاری از نیاز های مورد نظر را تامین می نماید و عملا محدودیت استفاده در بخشهای مختلف ساختمان ایجاد نمی نماید.

جذب آب مویین

جذب آب بصورت وزن آب در واحد سطح نمونه (g/cm2) قابل محاسبه می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد که جبابهای هوا در مخلوطهای بتن کفی مورد مطالعه نفوذ ناپذیر نبوده و جذب آب مشاهده مربوط به خمیر سیمان است.و مقادیر بدست آمده در حد استاندارد  می باشد

 جمع شدگی ناشی از خشک شدن

جمع شدگی ناشی از خشک شدن مخلوط ها توسط منشور 5/28*5/7*5/7 سانتیمتر تعیین گردید نمونه ها پس از 28 روز عمل آوری مرطوب به شرایط معمولی آزمایشگاه با رطوبت نسبی حدود 40 درصد منتقل شدند مقدار جمع شدگی ناشی از خشک شدن هر مخروط با اندزه گیری طول نمونه ها در فواصل زمانی مختلف تعیین گردید

مقدار زیاد جمع شدگی ناشی از خشک شدن تن کفی جنبه مهمی است که در موارد استفاده از این ماده باید  در نظر گرفته شود در حقیقت برخی نشریه های فنی در مورد بتن کفی مصرف این ماده را محدود به مواردی که جمع شدگی بالا مسئله ساز نباشد نموده اند.خوشبختانه در این خصوص نیز محصولات مورد آزمایش نتایج مناسبی را ارائه نموده اند.

نتایج مطالعه بر روی بتن کفی

جذب آب و جذب مویین بتن های کفی مشابه بتن های معمولی و قابل قبول بوده است در صورتیکه از کف مناسب در تهیه این نوع بتن استفاده شود حتی عملکرد بتن کفی با جرم حجمی 800 کیلوگرم بر متر مکعب مشابه بتن معمولی با نسبت آب به سیمان مشابه می باشد.

جمع شدگی ناشی از خشک شدن بتنهای کفی در ایران نسبتاً زیاد است که نمونه های تولیدی این شرکت این موضوع را با استفاده از نوع خاصی از مواد کفزا  همراه با مواد تثبیت کننده و کاهش دهنده جمع شدگی مرتفع نموده است.

نصب بتن اسفنجی

نصب بتن اسفنجی شامل 4 اساسی است:

1)مخلوط کردن

2)جاگذاری کردن

3)تراکم و فشردگی

4)عمل اوردن بتن

بوجود اوردن قرار دادن و عمل اوردن بتن اسفنجی همه جای به اینکه در یک کارخانه زیر شرایط یکسان انجام شوند در محل کار (پای کار) انجام می شوند

اگر چه بتن اسفنجی می تواند توسط همان تهیه کننده های بتن تو پر تهیه شده و توسط همان کامیونهای بتن تو پر تحویل داده شود اما این ویژگیهای فیزیکی منحصر به فردش است که نیاز به یک پیمانکار با تجربه تخصصی دارد . همچنین تفاوتهای ساختاری ما بین بتن اسفنجی و بتن غیر قابل نفوذ نصب متفاوت ان  را نیازمند است.

به هر حال کیفیت و عملکرد بتن اسفنجی بستگی به میزان اشنایی و عملکرد نسب کننده وخاصیت ضربه های ساختاری دارد  این نوع بتن به دلیل مقاومت  نسبتا پایین 400psiالی 4000psiاست اساس مشخص شده و پذیرفته شده ای برای مفاومت بالا نیست و مثله مهمتر در موفقیت یک روسازی بتن اسفنجی مقدر پوکی ان است البته بایدبدانیم که زیر سازی این بتن و زمین زیرینش نباید کاملا غیر قابل نفوذ باشد و باید حداقل انکی خاک وزیر سازه ان نفوذ پذیری داشت باشد در منهطق مناسه ای هم بت اسفنجی  مستقیما بالای ماسه گذاشته می شود همچنین باید به این موضوع اشاره کرد کعه یخ زدن اب در این بتن مشکلی ایجاد نمی کند زیرا ازمایشهایی صورت رفته که در ان بتن اسفنجی را به مدت بیش از 15 سال در اب وهوای سرد گذاشته واب باران و برف پس از ورود به داخل بتن یخ میزند کاربرد موفق بتن اسفنجی در این مناطق این مثله را حل نموده ومشکلی ر در به کار بردن این بتن در این مناطق وجود ندارد

نقش مواد افزودنی (مواد دارای خواص سیمانی ) در بتن اسفنجی

مواد افزودنی که در بتن اسفجی به کار می روند عبارتند از : رقیق کننده های سیمان  خاکستر بادی و پوزولان طبیعی روباره وبخار سیلیس

حال به برخی از انه که نقش بسیار مهمی در ساختار بتن دارند و می توانند به جای سمان مورد استفاده قرار گی رند که در ایران از انها به ندرت استفاده می شود اشاره میکنیم در واقع این مواد بر عملکرد زمان گیرش میزان افزایش مقاومت تخلخل نفوذ پذیری و غیره در بت تاثیر می گذارند در یک کلام کلید عملکرد بالای بتن در استفاده از موا  افزودنی است از ان جمله می خواهیم به گاز سیلیس خاکستر بادی و روباره که همگی دوام بتن را به وسیله کم کردن نفوذ پذیری و شکاف افایش می دهتد اشاره کنیم

منابع :

http://www.irancivilcenter.com/fa/articles/view/?article_id=64

http://zohrab10.blogfa.com

http://www.hamkelasy.com/content/view/145/43/

http://lightweightconcrete.persianblog.com/1385_7_LightWeightConcrete_archive.html

بتن آب بند - پودر آب بند کننده بتن ( واترپروف بتن ) Fabproof-CT

بتن آب بند - پودر آب بند کننده بتن ( واترپروف بتن ) Fabproof-CT

• شرح آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT:

پودر نفوذگر سطحی آب بند کننده بتن Fabproof-CT (واترپروف بتن) ماده ای از جنس پایه های سیمانی و کاملا" اقتصادی است و این ماده نفوذگر سطحی آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) جهت پوشش ضد آب کننده بتن در برابر فشار هیدرواستاتیک منفی و مثبت آب و برای آب بندی بتن (بتنی که قبلاً کار شده است)، مورد استفاده قرار می گیرد.

• خواص و اثرات آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT:

1- قدرت نفوذ بسیار زیاد این پودر ضد آب کننده (واترپروف بتن) به داخل بتن.
2- تشکیل بافت یکنواخت این پودر ضد آب کننده (واترپروف بتن) با بتن.
3- محافظت بتن و آرماتور در برابر خوردگی .
4- نفوذ ناپذیر سازی کلیه مقاطع بتنی.
5- عدم جلوگیری از تنفس بتن.
6- مقاومت در محیط های با PH 3 الی 11.
7- سرعت و سهولت اجرا .
8- سمی نبوده و قابل کاربرد در تماس با آب آشامیدنی است.

• موارد کاربرد آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT:

محافظت و آب بندی سازه های بتنی ذیل :
1- تصفیه خانه های آب و فاضلاب.
2- مخازن آب آشامیدنی و سپتیک ها.
3- تونلها ، منهولها و ولوپیت ها.
4- سازه های زیرزمینی و فونداسیون ها.
5- پارکینگ ها و استخرها.
6- کانال های انتقال آب.
7- رفع نشت درزهای اجرایی و درزهای سرد.
8- رفع نم زدگی سطوح بتنی.

• خواص فیزیکی و شیمیایی آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT:

حالت فیزیکی : پودر
رنگ : خاکستری
وزن مخصوص : 1.09 gr/cm3
یون کلر : ندارد
مقاومت فشاری بتن : طبق استاندارد ASTM C 39بعد از 28 روز مقاومت فشاری بتن می یابد.
میزان نفوذ آب : طبق استانداردCRD-C-48-73 بعد از 28 روز کمتر از cm/sec (14-) 10×1/9

• نحوه اختلاط آب بند کننده با بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT :

25 کیلوگرم پودر نفوذگر سطحی ضد آب کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT را با 8 تا 8.9 لیتر آب مخلوط نمایید . تا حصول مخلوطی همگن و یکنواخت عمل میکس را ادامه دهید.
توجه 1: برای شروع اختلاط، پودر نفوذگر سطحی ضدآب کننده یا آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) را به آب اضافه کنید و از همزن برقی ( دریل + پره ) برای اختلاط استفاده شود.
توجه 2: همیشه آن میزان مواد نفوذگر سطحی آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) را با آب مخلوط نمائید که نهایتا" تا 30 دقیقه مورد مصرف قرار بگیرد.

• روش اجراء ضدآب کننده یا آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT :

سطوح بتنی قبل از اجرا می بایست تمیز و عاری از هر گونه ذرات سست ، گرد و غبار ، رنگ ، پرایمر یا پوشش های دیگر باشد و در صورتیکه از روغن سوخته برای قالب بندی استفاده شده یا بتن صیقلی باشد می بایست سطح بتن با استفاده از برس های سیمی برقی یا سند بلاست یا واتر بلاست مضرس و تمیز شود.
کلیه سطوحی راکه مواد نفوذگر بر روی آنها اجرا خواهد شد با استفاده از آب شیرین مرطوب نمایید.
مواد نفوذگر سطحی واترپروف بتن Fabproof-CT را بوسیله برس با الیاف ضخیم روی سطح بتن اجراء نمائید. دقت بفرمائید تمام سوراخها و خلل فرج روی سطح بتن کاملا" با مخلوط در تماس قرار بگیرد. بعد از دو نم شدن لایه اول ، لایه دوم را اجرا نمائید و پس از دو نم شدن لایه دوم کلیه سطوح بتنی را با اسپری نمودن آب به مدت 48 ساعت مرطوب نگه دارید( این کار به نفوذ بهتر و بیشتر کمک می کند).

• آب بندی ترک ، درزهای سرد و مقاطع کرمو:

به منظور آب بندی و ضدآب سازی بتن درزهای اجرایی و درزهای سرد و ترک های بزرگتر از 0.25میلیمتر، ابتدا تا رسیدن به 25 میلیمتر پهنا و 35 تا 50 میلیمتر عمق ، درزها را به شکل V باز کنید ، سپس 1 کیلوگرم مواد نفوذگر سطحی آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT را با 400 گرم پودر کوارتزو کمی آب مخلوط نموده و خمیر بتونه حاصل شده را در درزها یا مقاطع کرمو، اجرا فرمائید.

• توجه:

مرطوب نگهداشتن مقاطع مرمت شده با خمیر بتونه تا مدت زمان 24 ساعت الزامی است.

• میزان مصرف ضد آب کننده و آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT :

میزان مصرف این ماده آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT در هر متر مربع 1.2 الی 1.3 کیلوگرم می باشد.

• ملاحظات :

مدت نگهداری : 1 سال در بسته بندی اولیه
شرایط نگهداری مواد ضد آب کننده و آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) فابیر : دور از رطوبت و تابش مستقیم نورخورشید در دمای 15 الی 30 درجه سانتیگراد
نوع بسته بندی : کیسه های 25 کیلوگرمی

• نکات ایمنی درباره آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) Fabproof-CT :

در زمان اجرای این ماده نفوذگر سطحی ضد آب کننده و آب بند بتن (واترپروف بتن) از دستکش و عینک و لباس کار استفاده نمائید . در صورت این مواد نفوذگر سطحی آب بند کننده و ضدآب کننده بتن (واترپروف بتن) تماس با چشم ها یا پوست از آب برای شستشو استفاده نمائید.

واترپروف بتن(مایع)       Waterproofing Concrete Admixture COMEX W9       

     مهمترین علت عدم مقاومت بتن در مقابل نفوذ آب و سایر عوامل شیمیایى نداشتن فشردگى لازم و وجود خلل و فرج در بتن مى باشد. وجود چنین ضعفهایى در بتن نه تنها باعث نفوذ آب در آن و آببندى نشدن منابع و مخازن ساخته شده با چنین بتنى مى گردد بلکه نفوذ املاح شیمیایى مانند سولفاتها و کلرورها و ترکیب این مواد با اجزاء تشکیل دهنده بتن باعث گسترش ترکها و ایجاد خرابى و خلل و فرج بیشتر مى گردد.

     افزودنى واترپروفCOMW-3     این شرکت با ایجاد فشردگى بیشتر در بتن مقاومت آن را در مقابل نفوذ آب و سایر املاح شیمیایى تا چند برابر افزایش داده و به علت کاهش میزان آب مصرفى از ایجاد فضاهاى خالى و منافذ ریز و همچنین ترک خوردگى بتن جلو گیرى مى نماید .

موارد مصرف:

    ضرورى براى کلیه بتن هاى مصرفى در استخرهاى آب و فاضلاب ، سدها و ساخت بتنهاى نفوذناپذیر .

مـــزایا:

    واتر پروف  COMW-3    علاوه بر بالا بردن مقاومت در مقابل نفوذ آب و محلولهای شیمیایى، باعث افزایش روانى و کارپذیرى بتن گردیده  و به علت کاهش آب مصرفى بر کیفیت و مقاومت آن مى افزاید.

 تــوجه:  واترپروف مایع COMEX W9    با سیمان تیپ 5 (ضد سولفات )سازگارى نداشته و مصرف بیش از 5/0 در صد آن با این نوع سیمان باعث افزایش شدید زمان گیرش و در مواردى عدم گیرش خواهد شد.

روش و میزان مصرف:

       2 الـى 3 درصـد وزن سیـمان به آب مصـرفى بتن اضافه و به مدت 3 دقیقه مخلوط شود و در این حالت 10 الى 20 درصد از آب مصرفى بتن باید کاسته شود .

       در مورد بتن هاى آماده ، هنگام ساخت بتن باید 10 الى 20 درصد از آب مصرفى بتن کاست و در محل کارگاه مقدار لازم واتر پروف را به میکسر افزود و به مدت چند دقیقه مخلوط کرد . 

  مشخصات فنى :

حالت فیزیکى :                                    مایع

رنگ :                                              زرد

وزن مخصوص :                                 1gr/cm³ 

8/5-9/5                               :PHا

یون کلر :                                         ندارد

استاندارد :                                 ASTM C-494  Type G

زمان مصرف و نحوه نگهدارى : تا یک سال بدور از تابش مستقیم آفتاب و  یخزدگى  

بسته بندى :        در گالنهاى پلاستیکى 20 لیترى و بشکه هاى 220 لیترى

بتن و تاریخچه آن

مقدمه :

هر چند که از بدو پیدایش بتون ، تحول اندکی در آن به وجود امده ، لکن طیف وسیع کاربرد بتون عملا ً بیانگر این مطلب است که مزایای بیشماری که این نوع مصالح از آن برخوردار است ، سایر موارد آن را تحت شعاع قرار می دهد .

در طراحی یک پروژه ،بکار گیری مصالح مناسب ،مقاوم و ارزان از مهمترین ظایف یک مهندس به حساب می آید.یکی از مهمترین و ارزان ترین مصالح موجود که در دنیا کار برد وسیعی دارد ،بتون است. مزایایی که بتون از آن برخوردار است باعث شده که مورد علاقه اکثر مهندسین ،طراحان و کارفرمایان باشد. از عمده ترین مزایای بتون ،امکان به کار گیری آن در اغلب مناطق جغرافیایی،استفاده از مصالح طبیعی و ارزان ،دارا بودن هزینه ی کم در مقایسه با حجم زیاد عملیات،شکل پذیری آن با توجه به اشکال هندسی طرح، امکان مکانیزه کردن عملیات عدم نیاز به نگهداری پر خرج بنا در طول عمر بهره برداری و ... است.

بکارگیری بتون غیر مسلح بعلت تردی آن به غیر از سازه های وزنی عملا ً کاربرد چندانی ندارد . این عیب عمده ی بتون در عمل ،با مسلح کردن آن به وسیله ی میله های فولادی یا آرماتور برطرف می گردد . امّا از انجایی که آرماتور منحصرا ً بخش کوچکی از مقطع را تشکیل می دهد ، تصور این که مقطع بتون یک مقطع ایزوتوپ و هموژن است ، چندان صحیح نخواهد بود.

به منظور شرایط ایزوتوپی و نیز کاهش ضعف شکنندگی و تردی جسم بتون تا حد ممکن ، در چند دهه ی اخیر از رشته های نازک و نسبتا ً درازی که در تمام حجم بتون ، بطور همگن و درهم پراکنده می گردد استفاده می شود.

کاربرد اینگونه رشته ها یا الیاف در بتون و بطور کلی در ملات ها قدمت تاریخی دارد.انواع الیافی که در ربع قرن اخیر بطور وسیع در بتون و ملات های سیمانی مورد استفاده قرار می گیرد ، الیاف شیشه ای ، پلی اتیلن ، فولادی ،آزبست و نایلونی می باشد که اثر هر یک از انواع الیاف بر خواص و تکنولوژی بتون مبحث جداگانه و طولانی به خود اختصاص میدهد.

در مجموعه ی حاضر منحصرا ً اثر الیاف فولادی بر رفتار بتون های مسلح به این نوع الیاف مورد بررسی و پژوهش قرار گرفته است.

کاربرد الیاف فولادی به منظور بهبود بخشیدن به خواص بتون ، کاربرد وسیعی را در سازه های بتونی  و بتون مسلح پیدا کرده است.دلیل این کاربرد گسترده ،مزایای بیشمار فنی و اقتصادی در استفاده از الیاف فولادی در جسم بتون می باشد.

اثرات مثبت کاربرد الیاف فولادی به شرح ذیل می باشد:

§        افزایش مقاومت خمشی

§        افزایش مقاومت برشی

§        افزایش مقاومت کششی

§        افزایش مقاومت در برابر بارهای دینامیکی به ویژه بارهای ضربه ای

§        افزایش مقاومت مقطع در قبال ترک خوردگی

§        افزایش مقاومت در میزان جذب انرژی

§        کاهش در میزان انقباض،خزش و سایش سطحی.

با توجه به این اثرات مهم در خواص بتون خالص ، تولید و کاربرد الیاف فولادی در کشورهای صنعتی جهان از طیف وسیعی برخوردار شده و در حال حاضر انواع الیاف فولادی با مشخصات فنی و موارد کاربرد گوناگون به صورت صنعتی تولید انبوه می گردد.

نظری گزرا به آمار مصرف الیاف فولادی در کارهای بتونی در کشورهای صنعتی نشان می دهد که تنها ظرف 10 سال گذشته بالغ بر چندین هزار متر مربع از کف سالن های صنعتی ، باند فرودگاه ها ، روسازی بزرگراه ها و... با بتون مسلح به الیاف فولادی اجرا شده است.

از انجایی که در ایران و سایر ممالک خاورمیانه الیاف از نوع فولادی تولید و یا وارد نمی شود ، اغلب مهندسین و مشاورین از چنین تکنولوژی وتکنیکی که به خواص و مقاومت بتون بهبود می بخشد ، بی اطلاع بوده و یا اطلاع کمی دارند، و افراد مطلع از وجود چنین تکنیکی ، کاربرد الیاف را به علت عدم دسترسی آسان و ارزان نبودن آن یک تکنیک لوکس در  طرح های بتونی تلقی می کنند .

مجموعه ی حاضر تلاش دارد تا این تکنولوژی را که سالهاست در سایر کشورها مورد استفاده قرار می گیرد ، در ایران نیز بشناساند.

کاربرد بتون الیافی در وضع کنونی کشور به دلایل اقتصادی ،بخصوص از نظر تامین الیاف فولادی صنعتی چه به صورت وارداتی و چه تولیدی مقرون به صرفه نبوده و مشکلات تازه ای را در جهت وابستگی های جدید به کشورهای بیگانه در صنایع عمرانی به ارمغان خواهد آورد .

با توجه به فراوانی تفاله های صنعتی که از بابت مواد اولیه آن ها باالاجبار ارز زیادی از کشور خارج می شود و فضاهای زیادی در قطب های صنعتی و جوار جاده های کشور اشغال می شده و می شود ، این انگیزه را به وجود آورد تا با توجه به مزایای بتون مسلح با الیاف فولادی و نیاز به استفاده از این تکنولوژی در طرح های عمرانی کشور ، از این تفاله های صنعتی با توجه به دلایل فوق به عنوان الیاف فولادی استفاده می گردد.

نتایج بررسی ها و تحقیقات آزمایشگاهی که در این راستا در دانشگاه فنی تبریز در بررسی مقاومت های خمشی ، فشاری ، کششی ، برشی و شکافتگی در طول مدت بیش از یکسال انجام گرفت ، نشان میدهد که تاثیراین نوع الیاف فولادی در بالابردن مقاومت بتن بسیار چشمگیر و شایان توجه است . بکار گیری اینگونه زایدات و تراشه های فولادی به عنوان الیاف فولادی نه تنها از بعد افزایش خواص بتن خالص حائز اهمیت است بلکه از بعد اقتصادی و کاهش آلودگی محیت زیست نیز اثرات بسیار مثبت و رضایت بخشی را در بر خواهد داشت .

مزایای اقتصادی این طرح از نظر هزینه و مخصوصا ً ارز خروجی از کشور دارای اهمیت فوق العاده ای است . بدین معنی که 10الی 30 درصد وزن فولاد وارداتی حین ساخت قطعات مختلف صنعتی به تراشه های فولادی زاید تبدیل می شود . بعد از تولید این زایدات ، ضرورت بر حمل و دفن این مواد وجود دارد که هزینه مجددی را طلب می کند .

همچنین دور کردن و دفن این زایدات در محل های بخصوص ، اولا ً فضا و مکان بزرگی را اشغال می کند و ثانیا ً باعث آلودگی و بدی منظره ی محیط زیست می شود . حال اگر از این تراشه های فولادی _ که هزینه گرانی را به خود اختصاص می دهد _ به عوض پوسیدگی و آلودگی محیط زیست در بتون استفاده شود ، علاوه بر کاهش آلودگی محیط ریست ، مقاومت بتون را نسبت به بتون خالص افزایش داده ، همچنین با توجه به نتایج مطلوبی که از این تحقیقات بدست آمده میتوان کاهش هزینه های اجرایی ، امکان مکانیزه کردن روشهای اجرایی ، صرفه جویی در مصرف مصالح سنگی و سیمان ، کاهش هزینه های حمل مصالح به علت کاهش حجم کار ، امکان استفاده در صنایع ساخت بلوک و لوله های سیمانی مخصوصا ً در مناطق روستایی کشور ، ایجاد زمینه اشتغال افراد و... را انتظار داشت.

·        بتون مسلح به الیاف فولادی

بتون الیافی ( الیاف فولادی ) شامل یک کالبد بتونی مرکب از سیمان ، مصالح سنگی ، آب و همچنین درصدی از الیاف فولادی کوتاه می باشد که بطور درهم و کاملاً اتفاقی و در جهات مختلف در مخلوط پراکنده شده که وجود الیاف فولادی مشخصات بتون را نسبت به حالت خالص بهبود می بخشد .

در این بررسی شبکه های آرماتور ، تورهای بافته شده و یا آرماتورهای نازک و دراز نمی تواند بعنوان الیاف های پراکنده و منفرد در بتون تلقی گردد .

·        مزایای بتون الیافی

بتون معمولی یک ماده نسبتاً ترد و شکننده است ، در حالی که بتون الیافی دارای مقاومت زیادتر و خاصیت جلوگیری از ترک خوردگی را دارد لذا نسبت به بتون معمولی دارای برتریت است .

مزایای بتون الیافی در مقایسه با بتون معمولی را می توان بطور خلاصه به شرح ذیل بیان داشت :

-        مقاومت در مقابل تورق ، سایش و هوازدگی سطح

-        مقاومت زیاد در مقابل تنش های خستگی

-        مقاومت بسیار عالی در مقابل ضربه

-        قابلیت کششی خوب ( ظرفیت زیاد کرنش )

-        قابلیت باربری زیاد بعد از ترک خوردگی

-        مقاومت کششی ، خمشی و برشی زیاد

-        طاقت خیلی زیاد

·        مقاومت خمشی

هر چند مطالعات انجام شده روی خصوصیات بتن حاوی الیاف پلیمری نسبتاً محدود است ، در رابطه با تاثیر این الیاف روی خصوصیات خمشی بتن ، موارد زیر قابل ذکر است .

درصدهای معمولی استفاده از الیاف پلیمری حدود 1/0 درصد بوده و تا 5/0 درصد هم استفاده می شود . شکل 3-5 منحنی بار تغییر شکل را برای بتن حاوی الیاف پلی پروپیلن به مقدار 5/0 درصد حجمی نشان می دهد . مشخص است که افت در ظرفیت تحمل بار در این نوع بتن بعد از ترک اول ، بسیار بالاست که این موضوع با توجه به مدول کشسانی پایین الیاف پلیمری و مقدار کم استفاده  از آن ، قابل انتظار می باشد . هر چند شکل پذیری قابل توجهی بعد از ایجاد ترک حاصل شده ، عملکرد این الیاف پس از گسیختگی به میزان قابل توجهی کمتر از الیاف فولادی است .

مطالعات انجام شده نشان می دهد که تفاوت زیادی در عملکرد انواع معمول الیاف پلیمری وجود ندارد و تاثیر الیاف نایلون مشابه الیاف پلی پروپلین است.

·        مقاومت فشاری

معمول ترین مقدار استفاده از الیاف پلیمری در بتن ، برابر 1/0 درصد حجمی است . در این مقدار کم ، الیاف تاثیری روی مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته بتن ندارند . مطالعات انجام شده نشان دهنده این است که نوع الیاف پلیمری نیز نقشی در این زمینه ندارد . افزایش درصد استفاده  تا 5/0 حجمی موجب کاهش مقاومت فشاری در حدود 5 تا 10 درصد گشته است ، لیکن این کاهش بعلت افزایش در هوای محبوس شده و مشکلات در متراکم کردن بتن در حجم بالاتر الیاف است.

·        مقاومت کششی

اثر استفاده از الیاف پلیمری خصوصاً در بتن ، کمتر از تاثیر الیاف فولادی است. در درصدهای معمول استفاده ، که کمتر از 2/0 درصد است اضافه کردن الیاف پلیمری تاثیری در مقاومت کششی بتن ندارد . در 5/0 درصد استفاده به علت دشواری در تراکم و ازدیاد هوای محبوس شده ، قدری کاهش در مقاومت کششی بتن حاصل می گردد .

·        مقاومت در برابر خستگی  

بررسی های انجام شده نشان دهنده افزایش مقاومت خستگی بتن بر اثر استفاده از الیاف پلیمری بوده ، لیکن تاثیر آنها کمتر از الیاف فولادی است . در 3/0 درصد حجمی استفاده از الیاف پلی پروپلین حداکثر تنش متناوب وارده به تعداد 2 میلیون دوره ای برابر 65 درصد مقاومت خمشی استاتیکی بتن غیرمسلح بوده است . مقدار متناظر برای بتن غیر مسلح تحت بار متناوب ، 50 درصد مقاومت خمشی تحت بار استاتیکی بوده است . همچنین قابل توجه است که عملکرد الیاف پلی پروپلین و نایلون مشابه است .

·        مقاومت در برابر بارهای ضربه ای

تاثیر الیاف پلیمری روی مقاومت بتن ، در برابر بارهای ضربه ای کمتر از الیاف فولادی است . البته میزان تاثیر بسته به روش آزمایش به کار رفته متغیر است ولی به طور کلی می توان گفت که تاثیر الیاف پلیمری با نسبت های معمول استفاده ( حدود 1/0 درصد حجمی ) ، کم بوده و با افزایش مقدار الیاف تا حدود 5/0 درصد میزان بهبود عملکرد ، زیاد نیست .

·        خزش و جمع شدگی دراز مدت

آزمایش های محدود انجام شده در این زمینه نشان دهنده افزایش در مقدار خزش بتن ، به علت استفاده از الیاف پلیمری است . در عین حال ، استفاده از این الیاف موجب کاهش در مقدار جمع شدگی بتن شده است .

·        جمع شدگی خمیری بتن

با استفاده از الیاف پلیمری به میزان حدود 6/0 کیلوگرم در متر مکعب می توان به طور موثری ترکهای خمیری در بتن را کاهش داده و این ، یکی از دلایل عمده استفاده از الیاف پلیمری در بتن است . تاثیر مقدار استفاده از الیاف پلیمری در ترک خوردگی خمیری در شکل 3-6 نشان داده شده است .

تحقیقات محدود انجام شده درباره نوع الیاف ، نشان دهنده آن است که الیاف پلیمری نرمتر ( با مدول الاستیسیته پایین تر ) عملکرد بهتری در کاهش ترک خوردگی دارند . همچنین شده است که الیاف پلیمری با طول بیشتر عملکرد بهتری نسبت به الیاف با طول کمتر دارند .  

·        وزن مخصوص

وزن مخصوص بتن حاوی الیاف پلیمری در درصدهای معمول ، مشابه بتن معمولی است . لیکن در مقادیر استفاده 5/0 درصد و بالاتر ، وزن مخصوص بتن با الیاف پلیمری کاهش می یابد که این بیشتر به دلیل افزایش هوای محبوس شده در درصدهای بالاتر استفاده از الیاف پلیمری است .

·        طاقت و ضریب بتون الیافی

طاقت Toughness عنوان کل انرژی جذب شده  ، پیش از گسیخته شدن کامل نمونه تعریف می شود . این انرژی را می توان با اندازه گیری کل سطح زیر منحنی تنش – کرنش ، در آزمایش کشش یا فشار و یا با استفاده از سطح زیر منحنی بار – تغییر شکل در آزمایش خمش بدست آورد . انرژی جذب شده را همچنین می توان با استفاده از آزمایش ضربه نیز ، اندازه گیری کرد . البته لازم به تذکر است که طاقت به نوع و سرعت بارگذاری نیز بستگی دارد .

طاقت در بتون خالص به نمو ترک مربوط می شود . اما وقتی در بتون الیاف وجود داشته باشد ، ترک بدون دراز شدن و یا رها شدن الیاف نمی تواند گسترش بیابد ، در نتیجه قبل از اینکه در بتون گسیختگی کامل پیش بیاید . انرژی قابل ملاحظه ای برای گسیختگی و یا رها شدن الیاف لازم است . افزایش در طاقت ، یک نتیجه بهسازی مهمی است که با افزودن الیاف فولادی به بتون حاصل می شود .

·        خواص بتون مسلح به الیاف فولادی

بطور کلی وجود الیاف فولادی در جسم بتون باعث افزایش مقاومت بتون می شود . همانطوری که در فصول قبل اشاره شد ، این تغییرات در افزایش مقاومت ، علاوه بر شکل ظاهری الیاف ، به نوع آنها نیز بستگی دارد .

·        انواع الیاف و الیاف فولادی

از انواع الیاف که در بتون مورد استفاده قرار می گیرد می توان الیاف پلاستیکی ، شیشه ای ، و طبیعی را نام برد که در اشکال و اندازه های مختلف تولید می شود.

پارامتر مناسب که یک رشته از الیاف را تعریف می کند نسبت ظاهری می باشد که نسبت طول الیاف به قطر معادل الیاف است .

مقدار نسبت های ظاهری ( L/D) معمولاً بین 30 تا 150 ، به طول های 6/0 تا 5/7 سانتی متر است . الیاف فولادی صنعتی معمولاً از نسبت L/D حداکثر تا 125 برخوردار هستند .

الیاف شیشه ای مخصوص ( تارهای بریده شده ) دارای قطرهایی بین 005/0 تا 015/0 میلی متر هستند که این نوع الیاف ممکن است در تولید عناصری با الیاف شیشه ای به یکدیگر اتصال یابند که در این صورت قطر الیاف اتصال یافته به 013/0 تا 3/1 میلی متر می رسد .

از پلاستیک های مخصوص نظیر نایلون ، پلی پروپیلن ، پلی استرو و ریون نیز الیاف هایی به قطر 02/0 تا 38/0 میلی متر ساخته شده است .

·        مقاومت نهائی بتون الیافی

منحنی بار – تغییر شکل که در شکل (2) نشان داده شد ، بعد از نقطه A غیر خطی شده و در نقطه B به ماکزیمم مقدار خود که مقاومت نهائی بتون الیافی است می رسد . برخلاف بتون مسلح معمولی ، حداکثر بار در بتون الیافی ، با رها شدن تدریجی رشته های الیاف مهار می شود . این در حالیست که تنش نهائی در الیاف به مراتب کمتر از تنش گسیختگی الیاف است . کاهش ظرفیت باربری همراه با افزایش تغییر شکل ها در بتون الیافی ، بعد از بار نهائی ، خیلی کمتر از بتون خالص است . نتیجه اینکه ، کل انرژی جذب شده که برابر با سطح زیر منحنی بار – تغییر شکل قبل از فروریختگی کامل یک تیر است ، برای بتون الیافی حداقل 10 تا 40 برابر بزرگتر از بتون خالص است .

انرژی جذب شده در اثر دو عامل ، عامل رها شدگی و عامل دوم مقاومت رشته های الیاف می باشد . سهم هر کدام از این دو عامل بستگی به منحنی تنش – کرنش الیاف دارد . مقاومت نهائی بتون مسلح به الیاف بستگی به درصد حجمی و نسبت I/D الیاف دارد . اگر چه آزمایشات مربوط به بتون الیافی ، اکثراً بر روی تیرها انجام گرفته است ، لکن تاثیر الیاف تا حدی در مقاومت کششی و فشاری نیز قابل توجه است .

معمولاً در ساخت بتون الیافی سعی بر این است که توزیع الیاف در داخل جسم بتون کاملاً یکنواخت باشد . لکن نیل به این هدف ایده آل ، حتی تحت شرایط کنترل شده آزمایشگاهی نیز ، مقدور نمی باشد و بدین جهت نیز مقاومت یک نمونه آزمایشی ، در واقع منعکس کننده تراکم الیاف موجود در ناحیه احتمالی گسیختگی ماده است . هر چند ممکن است مقدار زیاد ضریب تغییر نمونه ها مربوط به توزیع غیر یکنواخت الیاف در یک سری از نمونه های ظاهراً مساوی باشد ، لکن مشاهده عینی سطح گسیختگی ، تنها راه تشخیص و ارزیابی معیار توزیع یکنواخت الیاف می باشد . اگر چه غالباً فرض بر این است که جهت رشته های الیاف در داخل جسم بتون و یا نمونه های بزرگ آزمایشگاهی سه بعدی بوده و توزیع آنها به طور یکنواخت و تصادفی می باشد ، اما در مقاطع نازک و یا نمونه های کوچک آزمایشگاهی که نسبت حداقل بعد نمونه به طول الیاف *** کوچک است ، فرض سه بعدی بودن توزیع رشته های الیاف فرض بعیدی است ، چرا که رشته های نسبتاً دراز الیاف در داخل مقاطع نسبتاً کوچک تا حدی تمایل به قرار گرفتن در یک ردیف و در امتداد طولی قالب را دارند . علاوه بر این لرزاندن بتون نیز به افقی قرار گرفتن الیاف کمک می کند .

·        مقاومت استاتیکی

الیاف فولادی ، مقاومت خمشی نخستین ترک بتون الیافی را تا چندین برابر مقاومت نخستین ترک بتون معمولی افزایش می دهد . بطور کلی تاثیر الیاف فولادی در افزایش مقاومت های استاتیکی بتون ، یک اصل انکار ناپذیر است که باعث توجه بیشتر به کاربرد الیاف در بتون شده است . اضافه کردن الیاف به بتون علاوه بر اینکه از نظر افزایش مقاومت های استاتیکی بتون موثر است ، در ایزوتروپی و همگنی جسم بتون نیز تاثیر بسزایی دارد .

تاثیر الیاف فولادی در مقاومت استاتیکی بتون شامل مقاومت خمشی ، فشاری ، برشی ، و شکافتگی می باشد که هر کدام از این مقاومت ها در بخش های بعدی شرح داده خواهد شد .

·        مقاومت خمشی

خاصیت مهم بتون الیافی مقاومت خمشی زیاد و مقاومت در مقابل ترک خوردگی است که این خاصیت راه حل مناسبی برای کاهش خاصیت تردی و شکنندگی بتون خالص است .

منحنی بار – تغییر شکل تیرهای بتون الیافی نشان می دهد که بعد از رسیدن نیرو به حد نهائی با افزایش تغییر شکل ، نیرو به طور آهسته ای کاهش می یابد و انرژی جذب شده در واقع برابر با کل سطح زیر منحنی بار تغییر شکل می باشد . از آنجائی که اختلاف قابل ملاحظه ای بین شکل منحنی های بار – تغییر شکل بتون های مسلح به الیاف فولادی با انتهای خمیده ، الیاف ساده و بتون معمولی وجود دارد ، لذا سطح زیر منحنی بار – تغییر شکل هر کدام از این نوع بتون های الیاف دار نیز متفاوت می باشد .

مقاومت خمشی بتون الیافی عمدتاً به شکل ظاهری ، نسبت I/D و جنس الیاف بستگی دارد ، لذا با وجود ثابت بودن تمامی پارامترهای دیگر ، مقاومت های خمشی متفاوتی حداقل 2 تا 3 برابر بدست می آید .

·        مقاومت پیچشی

در رابطه با مقاومت پیچشی بتون الیافی تحقیقات خاصی صورت نگرفته است . در این مورد خاص بررسی هایی که توسط شرکت *** در بلژیک انجام یافته ، مقاومت پیچشی بتون الیافی را 5/1 تا 2 برابر بتون خالص ذکر کرده است .

·        مقاومت برشی

نتایج آزمایشات به روش مستقیم دوبل ، در جدول 1 آورده شده است .

با توجه به نتایج مقاومت برشی بتون الیافی در دانشگاه تبریز و نتایج آزمایشات انجام شده ملاحظه می شود که الیاف فولادی می تواند جایگزین خاموت ها در تیرهای بتونی شود ، بدون اینکه در ظرفیت نهائی برشی ، کاهشی به وجود آید .

الیاف فولادی علاوه بر اینکه مقاومت برشی بتون را افزایش می دهد ، تیرهای بتون آرمه را در مقابل گسیختگی ناگهانی در ناحیه کششی تقویت می کند . این مزیت عمده الیاف فولادی در افزایش مقاومت برشی بتون است که باعث می شود از کاربرد خاموت بعنوان آرماتور برشی صرف نظر گردد. در نتیجه در اجراء اینگونه تیرها بعلت افزایش مقاومت برشی و عدم کاربرد خاموت از لحاظ دستمزد ، صرفه جویی زیادی را الیاف فولادی ببار می آورد .

چنانچه بخواهیم از اصول آئین نامه های بتون مسلح درطراحی اینگونه تیرها استفاده کنیم ، می توانیم بدون هیچ تغییری در آئین نامه – مخصوصاً آئین نامه ACI – با استفاده از الیاف فولادی بعنوان آرماتور برشی ، تیرهای بتون مسلح را طراحی کنیم .

·        مقاومت ترک خوردگی

همانطور که در بخش های قبل بطور مشروح درباره نقش الیاف بحث شد ، در آزمایشات خمشی ، کششی و ... بطور استاتیکی ملاحظه می شود که الیاف نه تنها بر روی مقاومت بتون خالص تاثیر بسیار مثبتی دارد بلکه بعنوان یک عامل بازدارنده ترک نیز عمل می کند .

بدین معنی که با شروع ترک خوردگی ، الیاف نقش خود را در دوختن ترک و محدود کردن اندازه ترک بازی کرده و از ادامه ترک خوردگی حتی با ادامه بارگذاری جلوگیری بعمل می آورد . این در حالیست که در تیرهای بتون خالص با حداکثر ، 1 میلی متر تغییر شکل در وسط دهنه ، تیر گسیخته و دو تکه می شود ، اما تیر با بتون الیافی ( در نمونه های آزمایشگاهی ) با حداقل 0/12 میلی متر تغییر شکل در وسط دهنه ، نه تنها تیر دو تکه نمی شود ، بلکه ترک از نصف ارتفاع تیر به بالا حرکت نکرده و با باز شدن ترک ، الیاف این فاصله را به طرفین محل گسیختگی ارتباط داده و از فرو ریختن تیر جلوگیری می کند .

مقاومت الیاف در قبال ترک در نمونه های کششی نیز شایان توجه است . بدین معنی که در کشش نیز بعد از ترک نخستین در کل مقطع که مربوط به بتون است ، الیافها ، دو طرف محل ترک را به یکدیگر ارتباط داده و از گسترش و زیاد شدن عرض ترک ممانعت بعمل می آورند.

کیفیت ترک خوردگی در آزمایش شکافتگی نمونه استوانه ای بتون الیافی نیز جالب است . بعد از بار نهائی ، نمونه بتون خالص از وسط و در امتداد قطر کاملاً گسیخته و دو تکه می شود در حالی که در نمونه بتون الیافی بدون آنکه نمونه از همدیگر جدا شود ، آنقدر تغییر شکل می دهد که سطح مقطع دایره ای نمونه به سطح مقطع بیضوی تبدیل می شود .

جدول 1. مقاومت برشی بتون الیافی

مقدار الیاف فولادی		تنش برشی Kg/cm3	تنش برشی متوسط	انحراف معیار	ضریب تغییر %	نسبت مقاومت برشی بتون الیافی به بتون خالص
درصد حجمی بتون	Kg/cm3
بدون الیاف	-	42/40 15/37 86/46	48/41	94/4	9/11	-
2%	50	93/45 18/58 17/49	09/51	35/6	4/12	23/1
4%	100	93/58 82/55 40/67	72/60	99/5	8/9	46/1
6%	150	23/70 09/68 86/66	39/68	71/1	5/2	65/1

·        پوسیدگی و زنگ زدگی الیاف فولادی

مطالعات اخیر نشان می دهد که اثر خورندگی و پوسیدگی آب شور روی ملات سیمانی ( سیمان پرتلند ) مسلح به 2 درصد حجمی الیاف فولادی ناچیز بوده است ، بطوریکه بعد از 90 روز قرار گرفتن در داخل و خارج آب نمک اشباع شده ، هیچ تغییری در مقاومت خمشی بتون الیافی مشاهده نگردید .

آزمایشات دراز مدت در مورد دوام و پایداری بتون الیافی در آزمایشگاه های Battele ، کلمباس ایالت اوهایو آمریکا ، خورندگی خیلی کمی را در الیاف نشان می دهد ، بطوریکه بعد از 7 سال تماس بتون الیافی با نمک های ضد یخ هیچ اثر منفی در مقاومت خمشی وجود نداشته است .

اما درصد زیاد کلراید محلول ، باعث خوردگی الیاف در داخل و یا نزدیک سطوح تماس شده بود .

نتایج حاصل از تحقیقات نشان می دهد که قرار گرفتن ملات الیاف دار در معرض فرسایش جوی و در یک محیط صنعتی به مدت 10 سال در مقامت ملات هیج اثر منفی نداشته است .

با توجه به این نتایج چنین استنباط می شود که خوردگی و پوسیدگی الیاف فقط به آن قسمت از الیاف محدود می شود که در سطوح خارجی قرار دارند و الیاف داخل بتون هیچ نوع پوسیدگی را نشان نمی دهد .

با توجه به این نتایج چنین استنباط می شود که خوردگی و پوسیدگی الیاف فقط به آن قسمت از الیاف محدود می شود که در سطوح خارجی قرار دارند و الیاف داخل بتون هیچ نوع پوسیدگی را نشان نمی دهد .

مقاومت فشاری یک ملات الیاف دار که بطور مدام و به مدت 10 سال در آب دریا غوطه ور بوده است از 582 کیلوگرم بر سانتی مربع به 7/495 کیلوگرم بر سانتی متر مربع کاهش یافت که این کاهش در حدود 15 درصد است ، این در حالیست که تحت همان شرایط ، مقاومت ملات خالص 40 درصد کاهش یافته بود . مقاومت خمشی ملات الیاف دار نیز بعد از 10 سال 31 درصد تنزل کرده و به مقدار 3/105 کیلوگرم بر سانتی متر مربع رسیده بود.

در تحقیقات دیگری که بر روی بتون الیافی در مورد تاثیر پوسیدگی الیاف انجام یافته است ، نشان می دهد که بعد از 5 سال تماس بتون الیافی با نمک های ضد یخ ، تغییر ناچیزی در مقاومت خمشی بتون الیافی نسبت به مقاومت قبل از تماس با نمک های ضد یخ ( مقاومت 28 روزه ) وجود داشته است .

بررسی سطوح گسیختگی تیرهای بتون الیافی بلافاصله بعد از تعیین مقاومت خمشی نشان داده است که خوردگی الیاف فولادی فقط به 4 میلی متر عمق بتون در سطح خارجی ( ناحیه پوشش ) محدود می شود و در بخش داخلی مقطع تیر هیچگونه خوردگی و زنگ زدگی در رشته های الیاف قابل مشاهده نیست .

·        مقاومت اصطکاکی و لغزشی

در یک سری از نمونه های دالی شکل آزمایشگاهی مقاومت اصطکاکی استاتیکی ، لغزشی و غلطکی بتون الیافی و بتون خالص تحت شرایط یکسانی بطور مقایسه ای تحت آزمایش لغزشی قرار گرفته که حداکثر قطر مصالح سنگی بتون الیافی در این آزمایشات 5/9 میلی متر بوده است . نتایج حاصل از این آزمایشات نشان می دهد که برای سطوح بتون خشک ، ضریب اصطکاک استاتیکی ( سکون ) قبل از سایش و یا تخریب سطح ، مستقل از وجود الیاف بوده ، اما مقاومت لغزشی و غلطکی سطوح الیاف دار نسبت به سطوح بتون خالص در شرایط خشک ، مرطوب و یخبندان با فرسایشی یکسان 15 درصد بیشتر بوده است.

·        مقاومت سایشی

نتایج بررسی مقاومت سایشی بتون الیافی توسط انجمن فولاد ایالت متحده نشان می دهد که عمق سائیده شده بتون الیافی با شن نخودی و kg/m3 65 الیاف در مقایسه با عمق سائیده شده دال های ساخته شده از بتون خالص با شن درشت دانه 270 درصد کمتر است .

آزمایشاتی که اخیراً توسط گروهی از مهندسین انجام یافته پیشنهاد می کند که مقاومت سایشی بتون الیافی در معرض سایش رسوبات آب در سازه های هیدرولیکی تفاوت چندانی با بتون خالص ندارد این آزمایشات همچنین نشان می دهد که وقتی فرسایش در نتیجه سایش تدریجی بتون بعلت حرکت غلطکی ذرات و مواد ریز دانه با سرعت کم از روی سطح بتون است میزان فرسایش به کیفیت مصالح سنگی و سختی سطح بتون بستگی خواهد داشت و در این حالت الیاف تاثیر چندانی ندارد .

در واقع اگر کاربرد الیاف با یک نسبت آب به سیمان زیادتر و با حجم زیاد خمیر سیمان همراه باشد افزایش کمی در مقدار فرسایش می تواند بوجود آید .

اما وقتی فرسایش در نتیجه خلاء زائی و یا سایش ناشی از سرعت زیاد جریان آب و ضربه اجسام و مواد شناور بزرگ جریان آب باشد ، بتون الیافی مقاومت فرسایشی قابل توجهی را نشان می دهد . پس در این شرایط در برابر ضربه ناشی از عمل چکشی دانه های شن ها ، قلوه سنگ ها ، اجسام شناور و اثرات خلاء زائی جریان آب ، مقاومت زیادی در بتون لازم است چون فرسایش دال های ابنیه های فنی در اثر بار ترافیک و چرخ های خودروها در جاده ها و اتوبان ها به سایش روسازی نیز مربوط می شود . لذا مشابه فرسایش تدریجی در سازه های هیدرولیکی سایش قابل بررسی است .

از این رو توصیه می شود مصالح سنگی با دوام ، سخت ، با کیفیت بالا و دانه بندی خوب جهت کاهش سایش و در نتیجه جلوگیری از فرسایش سازه استفاده گردد .

·        خوردگی الیاف فولادی در بتن

دوام الیاف در داخل ماتریس های سیمانی از دیدگاه قابلیت عملکرد آن ، در دراز مدت حایز اهمیت است . مطالعات بسیاری نشان داده اند که عمدتاً خوردگی الیاف فولادی در بتن بسیار محدود است . در بتن ترک نخورده ، خوردگی الیاف تنها در سطح رویه بتن رخ می دهد .

در صورت وقوع کربناتایسون در بتن ، خوردگی الیاف تا عمق ناحیه کربناتی شده می تواند رخ دهد.. حتی بعد از ترک خوردن ماتریس در صورتی که ضخامت ترک کمتر از 15/0 میلیمتر باشد ، الیاف فولادی دچار خوردگی نمی شوند.  

 نکته شایان توجه این است که نفوذ یون کلر تاثیری بر خوردگی الیاف فولادی ندارد . دلیل این موضوع این است که تغییر در غلظت یون کلر در بتن در طول کوتاه الیاف بسیار جزئی است .

·        طاقت بتون الیافی

مهمترین اثر مثبتی که با افزودن الیاف فولادی در بتون بوجود می آید انعطاف پذیری جسم بتون و قابلیت بیشتر در جذب انرژی است . این خاصیت که به عنوان طاقت بتون الیافی تعریف می شود . بارزترین مشخصه و وجه تمایز الیافی با بتون خالص است .

محاسبه مقدار طاقت بتون الیافی که بیانگر مقدار انرژی جذب شده است ، از منحنی های بار – تغییر شکل به دست می آید . همانگونه که بطور مشروح بیان شد مقدار طاقت در دو حالت برای نمونه های خمشی و فشاری محاسبه می گردد .

روش محاسبه ضریب طاقت در آئین نامه ACL آمریکا و JSCE ژاپن کاملاً متفاوت می باشد . از طرف دیگر در آئین نامه ACI آمریکا برای طاقت و ضریب طاقت فشاری بتون الیافی هیچگونه تعریفی نشده است . لذا برای محاسبه ضریب طاقت فشاری و خمشی در این مقاله ، آئین نامه JSCE ملاک عمل قرار گرفته است . در محاسبه طاقت خمشی و ضریب طاقت خمشی در روش ACL و Barr-Noor مبنای محاسبات نخستین ترک نمونه است که لازمه دستیابی به آن استفاده از دستگاه های الکتریکی برای اندازه گیری تغییر شکل نمونه ( مخصوصاً LVDT ) می باشد .

·        کاربردهای بتون مسلح به الیاف فولادی

کاربردهای بتون الیافی به استعداد ، خلاقیت ، ابتکار طراح و مجری در استفاده از مزایای زیاد مقاومت های استاتیکی ، دینامیکی ، خاصیت جذب انرژی ، مقاومت خستگی و ... بستگی دارد . توزیع یکنواخت الیاف در جسم بتون ، مقطع ایزوتوپی را به وجود می آورد که مشابه با بتون آرمه معمولی نیز نمی باشد .

بتون مسلح به الیاف فولادی را می توان به تنهایی و یا به همراه بتون آرمه معمولی بکار برد . مواردی که می توان بتون الیافی را به تنهایی به کار گرفت ، عبارتند از :

-        روسازی بتونی بزرگراه ها ، جاده ها و فرودگاه ها

-        بلوک ها ، آبرو کناری در خیابانها و لوله های بتونی

-        گاراژهای پیش ساخته

-        فنداسیون ها

-        دیواره و کف کانال ها

-        قطعات پیش ساخته

-        دریچه های بازدید و دیواره آنها

-        در ساختمان تونل ها یا معابر معادن به صورت بتون پرتابی

-        تثبیت شیب ها و همچنین تثبیت ترانشه های سنگی و ریزشی با بتون پرتابی

-        کف سالن های صنعتی

به منظور بهبود در معیارهای تکنولوژیکی بتون ، الیاف را می توان با بتون آرمه معمولی و یا بتون پیش تنیده نیز بکار گرفت . این مواد عبارتند از :

-        فنداسیون موتورها و ماشین آلات صنعتی بزرگ ( توربین ها ، پرس های بزرگ ، ژنراتورهای دیزلی و ... )

-        دیوارهای حفاظتی ، پناهگاه ها و آشیانه هواپیماها

-        سازه های راکتورهای اتمی

-        قطعات مربوط به تونلسازی و حفاری معادن

-        تیرهای پیش تنیده بتونی

-        شمع های ضربه ای

-        قطعات نسوز با الیاف فولادی اعلاء

بطور کلی هدف از کاربرد الیاف فولادی در بتون را می توان به شرح زیر بیان داشت :

الف – تسلیح اضافی ، جهت افزایش مقاومت بتون مسلح یا بتون پیش تنیده به منظور کاهش ترک خوردگی و افزایش قدرت جذب انرژی تحت اثر :

·        بارهای ضربه ای

·        موج های انفجاری

·        وضعیت های پیچیده تنش

ب- جایگزین آرماتور در بتون آرمه معمولی به منظور :

·        کاهش هزینه دستمزد قطعات پیش ساخته بتونی

·        تثبیت و پایدار سازی شیب های سنگی و دیوارهای ریزشی خاکبرداری ها در مناطق مهم

ج – تسلیح منحصر به فرد و خاصیت یکنواخت و ایزوتوپ در نتیجه توزیع همگن الیاف در جسم بتون .

این موارد ، از جنبه های کلی کاربرد بتون الیافی در کارهای مهندسی می باشد . جهت روشن شدن مزایای بیشمار بتون الیافی که ممکن است دامنه کاربرد آن تنها از طریق ذهن انسان محدود شود ، ذیلاً شرح مبسوطی برای هر مورد ارائه می گردد .

·        بتون پرتابی

بتون پرتابی یا بتون پاشی با الیاف فولادی ، روشی است که در این روش ، خمیر بتون و الیاف فولادی توسط پمپ ، با سرعت و فشار زیاد به سطوح مورد نظر پاشیده می شود . روش کاربرد معمولاً بدین نحو است که خمیر بتون از یک نازل و الیاف فولادی با درصد مشخصی از نازل دیگر ، با سرعت زیادی خارج و به طور همزمان و لایه به لایه بر روی سطح مورد نظر پاشیده شده و در نتیجه رد سطح کار ، بتون مسلح به الیاف فولادی می شود . البته گاهاً خمیر بتون همراه با الیاف فولادی نیز می تواند از یک نازل پاشیده شود .

وجود الیاف فولادی در عملیات بتون پرتابی ، بطور قابل توجهی مقاومت خمشی کششی ، ضربه ای و خاصیت جذب انرژی در مقابل گسیختگی بتون پاشیده شده را افزایش می دهد .

با استفاده از الیاف فولادی در روش بتون پرتابی ، می توان از آرماتورگذاری شبکه ای در محل های مشکل ( نظیر شیب های تند ، دیوارهای سنگریزه ای ، دیواره های تونل ها و ... ) خودداری کرد ، چرا که آرماتور گذاری در چنین مناطقی نه تنها خطرناک است ، بلکه بعلت ناهموار بودن سطوح اینگونه محل ها و سختی کار ، آرماتور بندی کار پرهزینه و گرانی می باشد .

به طور کلی « روش بتون پرتابی با الیاف فولادی » را می توان در عملیات زیر بکار گرفت :

·        تثبیت و پایدار سازی شیب های سنگی خطرناک و غیر قابل دسترس

·        تثبیت دیواره های تونل های معادن ، کانال های آبیاری و دیواره تونل های سنگی

·        تعمیر قسمت های آسیب دیده سازه های موجود (سدها ، پل ها و ... )

·        کاربرد در مناطق زلزله خیز و گسلی

·        پوشش لوله های فولادی ، رویه جداره های نسوز ، سقف های پوسته ای و...

·        کف سالن های صنعتی

در استفاده از الیاف فولادی ، خاصیت تقویت کنندگی الیاف فولادی به بخش خاصی در داخل جسم بتون محدود نمی شود ، بلکه الیاف فولادی در تمامی سطوح داخلی مقطع بتون ، بطور یکنواخت توزیع می شود و این نوع توزیع در بتون باعث بوجود آمدن یک جسم همگن و تازه ای شده که این همکاری جدید از بتون و فولاد از مزایای بتون الیافی است .

علاوه بر ازدیاد مقاومت خمشی و طاقت بتون ، اساساً الیاف فولادی مقاومت ضربه ای بتون الیاف دار را نسبت به بتون معمولی 5 تا 15 برابر افزایش می دهد . افزایش مقاومت ضربه ای ، که بارزترین خاصیت مهم بتون الیافی است . افزایش مقاومت ضربه ای ، مقاومت بیشتری را در مقابل تورق و قلوه کن شدن بتون بوجود می آورد . در تعمیر یا تقویت کف دال های آسیب دیده موجود نیز می توان از بتون الیافی استفاده کرد و یک لایه کم ضخامت ( 4-5 سانتی متر ) روی کف دال های صدمه دیده بتونی اضافه نمود .

·        باند فرودگاه – راهسازی

·        باند فرودگاه ها :

بطور کلی الیاف را جهت تغییر خاصیت تردی و شکنندگی بتون بکار میبرند . لازمه وجودی یک باند مناسب برای فرود هواپیما و مقابله با شرایط جوی و اثر ضربه ایجاب می کند که ، باند پرواز ، نرم ، پر طاقت و ضربه پذیر باشد ، لذا بکارگیری بتون الیافی در رویه باند فرودگاه ها بسیار مناسب می باشد .

·        روسازی جاده ها و بزرگراه ها

کاربرد بتون الیافی در طرح های آینده علاوه بر کاربرد در روسازی جاده ها ، می تواند منحصراً برای تقویت دال های بتون آرمه ای باشد . در طرح های اجرا شده نیز می توان لایه ای از بتون الیافی را در رویه جاده های تخریب شده بکار برد .

·        پل ها

کاربرد لایه ای از بتون الیافی در عرشه پل ها ، با توجه به کیفیت توصیفی دارای مزایایی به شرح زیر است و لذا استفاده از آن موکداً توصیه میشود :

·        کاهش بار مرده پل به علت کم شدن ضخامت دال

·        جلوگیری از تغییر شکل رویه در نتیجه تنش های حرارتی و بارگذاری

·        مقاومت در مقابل بارهای ضربه ای چرخ خودروها و در نتیجه افزایش ترک خوردگی و جلوگیری از فرسودگی و فرسایش عرشه پل .

·        ملزومات بتن دارای الیاف فولادی

همان طور که قبلاً اشاره شد ، آزمایش اسلامپ برای بتن حاوی الیاف فولادی فاقد اعتبار کافی است . از آنجا که برای جا دادن بتن الیافدار از لرزاندن استفاده میشود ، مخروط اسلامپ وارونه و یا VB از بهترین روشها برای تعیین کارآیی است .

معمولاً بتن های حاوی الیاف فولادی برای کارآیی و مقاومت مشخص به مقدار سیمان و ریزدانه های بیشتری نیاز دارند .

·        روش تولید

برای ساخت مخلوط بتن الیافدار از روش های مختلفی استفاده می شود . نوع کار ، امکانات و تجهیزات از جمله عواملی هستند که در انتخاب روش تولید اهمیت دارند . به طور مثال ، استفاده از کامیون مخلوط کن ، یا پیمانه مرکزی بتن و یا روش دستی در آزمایشگاه ، در نحوه اختلاط بتن با الیاف اثر می گذارد . گفتنی است ، هر روشی که برای تولید مورد استفاده قرار بگیرد باید توزیع الیاف در مخلوط یکنواخت باشد تا از عارضه جداشدگی یا گلوله شدن الیاف جلوگیری گردد..

جدا شدن یا گلوله شدن الیاف در حین ساخت مخلوط به چندین عامل بستگی دارد . عملاً مهمترین پارامتر ، نسبت ظاهری است ( نسبت طول به قطر معادل ) . عوامل دیگر که بر توزیع الیاف اثر می گذارند ، عبارتند از : درصد حجم الیاف ، اندازه شن ، دانه بندی و کمیت سنگدانه ها ، نسبت آب به سیمان و روش مخلوط کردن .

افزایش نسبت ظاهری ، درصد حجمی الیاف و اندازه و مقدار درشتی دانه ها تمایل به گلوله شدن را تشدید می کند . برای مخلوط یکنواخت ، نسبت ظاهری الیاف فولادی باید حداکثر 100 باشد . همچنین برای مخلوط کردن ، مقادیر الیاف فولادی متجاوز از 2 درصد حجمی ، مشکلاتی را فراهم می کند . طرح اختلاط بتن الیافی مشابه بتن معمولی است با جذب سطحی ، آب مورد نیاز بتن با نوع جنس الیاف تغییر خواهد کرد . برای یک مخلوط مشخص با افزایش درصد حجمی الیاف ، اسلامپ کاهش می یابد .

برای توزیع یکنواخت الیاف در مخلوط ، کارآیی مناسب بتن حایز اهمیت است . تجربه نشان می دهد که نسبت های آب به سیمان بین 4/0 تا 6/0 و مقادیر سیمان بین kg/m3 330 تا kg/m3 550 مناسب اند .

محدوده متعارف برای مقادیر اجزای مخلوط بتن حاوی الیاف در جدولA نشان داده شده است .

برای آنکه توزیع الیاف در حد مطلوب باشد خاصیت خمیری مخلوط اهمیت بسزایی دارد .

جدول A: مقادیر متعارف اجزای مخلوط های بتن حاوی الیاف

برای ایجاد حبابهای هوا ، کاهش آب و کنترل جمع شدگی می توان از مواد افرودنی و یا مضاف استفاده کرد . تحقیقات اخیر نشان داده است که مقدار سیمان لازم با استفاده از خاکستر بادی کاهش یافته و همچنین کارآیی بتن بهبود می یابد . جدول B یک نمونه از مخلوط حاوی الیاف و خاکستر بادی را نشان می دهد .

جدولB: یک نمونه از مخلوط حاوی الیاف و خاکستر بادی

تعیین نسبتهای طرح اختلاط بتن الیافی مشابه بتن معمولی است . از مخلوطهایی که بر اساس تجربه به دست آمده اند ( مانند جداول A و B ) می توان به عنوان مخلوطهای آزمایشی استفاده کرد و سپس مقادیر الیاف و مواد تشکیل دهنده بتن را می توان تنظیم کرد . توصیه می شود که قبل از اجرای عملیات ، یک پیمانه آزمایشی با استفاده از همان تجهیزات و ماشین آلات ساخته شود که برای تولید بتن برای سازه ، به کار می رود . انتخاب درصد مطلوب حجمی الیاف برای کسب کارآیی ، انتقال مخلوط و بتن ریزی مناسب حایز اهمیت است .

در انتهای این بخش توصیه هایی درباره طرح اختلاط بتن دارای الیاف ارائه شده است .

·        روشهای مخلوط کردن

حایز اهمیت است که به طور یکنواخت در سراسر مخلوط توزیع گردد . این عمل، طی مرحله مخلوط کردن ، ترجیحاً قبل از افزودن آب به مخلوط می تواند انجام پذیرد . برای مخلوطهای کوچک آزمایشگاهی ریختن الیاف از میان یک شبکه سیمی مناسب است . برای مخلوطهای در حجم زیاد و یا بتن آماده ، نحوه مخلوط کردن به روشهای زیر امکان پذیر است .

1.     سنگدانه ها و الیاف بر روی تسمه نقاله یا شوت مخلوط کن می شوند . پس از این مرحله بقیه مصالح بتن به مخلوط کن افزوده می شوند .

2.     ابتدا سنگدانه های ریز و درشت در مخلوط کن ، مخلوط و در حین چرخش مخلوط کن الیاف اضافه می گردند . سپس سیمان و آب ، باید همزمان وارد مخلوط کن شوند .

3.     در مرحله اول ، سنگدانه ها و مقداری از آب در مخلوط کن ریخته و سپس الیاف به آنها افزوده می شوند . پس از این مراحل می توان آب باقی مانده و سیمان را وارد مخلوط کن کرد .

الیاف را می توان مستقیماً در داخل کامیونهای بتن آماده تخلیه کرد ولی به طور معمول قبل از تخلیه ، جداسازی الیاف از یکدیگر باید انجام گیرد . تخلیه دستی و یا پخش کردن الیاف مستقیماً از بسته بندی بر روی تسمه نقاله که با سرعت کم حرکت می کند نیز رضایت بخش است . قویاً توصیه می گردد که روش اجرایی مورد نظر قبل از شروع کار امتحان گردد . توجه به این نکته ضروری است که توده های گلوله شده الیاف باید قبل از ورود به مخلوط کن جدا و یا جمع آوری گردند .

هنگام  عملیات دستی ، کارگران باید مجهز به امکانات ایمنی زیر باشند .

1-   دستکش ایمنی

2-   چنگک باغبانی ، ترجیحاً با دسته های 31 تا 46 سانتیمتر

3-   عینک ایمنی

4-   میله ( به وسیله میله می توان گلوله های تجمع یافته را در قسمت خروج قیف از یکدیگر باز کرد ) .

تجربیات در خصوص اجرای مخلوطهای بتنی حاوی الیاف پلیمری در حجم زیاد محدود است . برای مخلوط سازی در حجم کم مثلاً در آزمایشگاه الیاف را می توان بتدریج به مخلوط کن حاوی سیمان ، آب و سنگدانه ها اضافه کرد . این روش ، در حجم زیاد نیز کاربرد دارد ولی روش دمیدن الیاف به داخل مخلوط کن ترجیح داده می شود . با توزیع الیاف داخل شن و ماسه در یک قیف تغذیه وزنی و سپس انتقال آنها از طریق تسمه نقاله ، به مخلوطهای مطلوبی می توان دست یافت . در اینجا سیمان و آب در آخر این عملیات اضافه می شود . زمان مخلوط کردن همانند بتن معمولی است .

برای الیاف شیشه ای که تمایل کمتری به گلوله شدن دارند ، از روشهای زیر می توان استفاده کرد :

1.     برای مخلوطهای آزمایشگاهی ، گذراندن الیاف از روی شبکه فلزی ضروری نیست . الیاف شیشه ای را می توان مستقیماً به مخلوط بتن که شامل آب نیز می باشد اضافه کرد .

2.     برای بتن آماده و یا دستگاه بتن ساز ، اضافه کردن الیاف شیشه ای در آخرین مرحله انجام پذیر است. الیاف شیشه ای را می توان مستقیماً از بسته بندی تخلیه کرده و به داخل مخزن کامیون ریخت .

·        جاگذاری

به طور کلی ، مخلوطهای  حاوی الیاف به لرزاندن و متراکم ساختن بیشتری احتیاج دارند . لرزه داخلی می تواند قابل قبول باشد ، ولی برای جلوگیری از جداشدگی الیاف بهتر است لرزش از بیرون قالبها انجام گیرد . طبیعت مخلوطهای حاوی الیاف استفاده از بیل برای انتقال و جادادن را مشکل می سازد . استفاده از چنگک ها و شن کش ها برای مخلوطهای با اسلامپ کم مناسب است . روشهای معمولی پرداخت از قبیل شمشه و یا دیگر روشهای اجرایی معمول مناسب اند . از ماله های فلزی معمولی ، پرداخت کننده های دورانی با قدرت زیاد برای پرداخت بتن الیافی می توان استفاده کرد .

سطوح زبر شیاردار را می توان با جارو کردن توسط برس های سیمی به دست آورد . اما برای جلوگیری از بیرون آمدن الیاف از سطح بتن ، این عمل ( برس کشیدن ) را بهتر است به تعویق انداخت . استفاده از گونی جهت ایجاد سطح زبر توصیه نمی گردد ، زیرا الیاف معمولاً در گونی ها گره می خورند . از آنجا که بتن الیافی ، مانند بتن معمولی به تدریج کسب مقاومت می کند، بتن حاوی الیاف باید نظیر بتن معمول محافظت و عمل آوری شود . بر این اساس لازم است از خشک شدن سریع سطح بتن الیافی و همچنین بازکردن قالبها قبل از موعد پرهیز گردد . در حال حاضر از روشهای استاندارد کنترل کیفیت مربوط به بتن های معمولی ، ( اسلامپ ، هوا ، دانسیته و آزمایشهای مقاومت ) برای کنترل بتن الیافی استفاده می شود .

بایستی توجه داشت که این آزمایشها در مواردی می توانند نتایج گمراه کننده ای برای بتن الیافی ارائه دهند .

اسلامپ بتن ، به طور قابل ملاحظه ای توسط الیاف فولادی کاهش می یابد . در حقیقت ، این آزمایش کارآیی برای بتن الیافی با اسلامپ پایین مناسب نیست .

از آزمایشهای کارآیی مناسب برای بتن دارای الیاف ، می توان V.B و یا مخروط وارونه را نام برد

هر دوی این آزمایشها ، زمان لازم بر حسب ثانیه برای حرکت مخلوط تازه در یک فاصله معلوم بر اثر تراکم ( ویبره ) را اندازه گیری می کنند .

·        روش طرح اختلاط برای بتن دارای الیاف

نسبت آب به سیمان ، مهمترین عامل تعیین کننده مقاومت فشاری است . از دیگر عوامل اصلی کنترل کننده مقاومت و کارآیی ، میزان سیمان ، اندازه بزرگترین دانه ها ، دانه بندی و مقدار هوای بتن می باشند . در خصوص بتن مسلح به الیاف از عوامل اصلی که کارآیی را تحت تاثیر قرار می دهد ، مقدار الیاف و نسبت ظاهری است . هدف اصلی طرح اختلاط رسیدن به مخلوطی است که مقاومت لازم را داده ، ضمناً دارای کارآیی لازم و مقدار سیمان حداقل باشد (به دلیل اقتصادی بودن طرح ) ، روشهای متعددی برای طرح اختلاط بتن معمولی وجود دارد که یکی از این روشها ، روش 211-ACI [23] است .

مراحل اصلی این روش عبارتند از :

مرحله 1 : اسلامپ متناسب با نوع کار مشخص می گردد . اسلامپهای توصیه شده ، برای بتن پر حجم 25 تا 50 میلیمتر ، و برای تیرها و ستونها معمولاً 100 میلیمتر است . برای افزایش اسلامپ بدون کاهش مقاومت می توان از فوق روان کننده ها استفاده کرد .

مرحله 2 : اندازه بزرگترین دانه انتخاب میگردد . اندازه بزرگترین دانه باید کمتر از :

·        یک پنجم کوچکترین بعد قالب باشد

·        یک سوم ضخامت دال باشد و یا

·        سه چهارم فاصله آزاد بین آرماتورها باشد

حداکثر دانه های بتن 38 میلیمتر ، مگر اینکه بتن ریزی پر حجم باشد .

مرحله 3 : این مرحله شامل تصمیم گیری بر روی مقدار آب و میزان حباب هوای مورد نظر مخلوط است .

مقدار آب لازم تابعی از اسلامپ مورد نظر ، اندازه بزرگترین دانه ها و مقدار حباب هوای مخلوط است . اسلامپهای بیشتر ، سنگدانه های ریزتر و مقدار حباب هوای کمتر معمولاً مستلزم استفاده از آب بیشتر است .

مقدار حباب هوای مورد نیاز بستگی به شرایط جوی که بتن در معرض آن قرار می گیرد دارد . برای سازه هایی که تحت شرایط یخ زدن – آب شدن و یا تر و خشک شدن قرار دارند ، حباب هوای بیشتر توصیه می گردد . ایجاد حباب هوا ، کارآیی را بهبود میبخشد ولی ممکن است باعث کاهش مقاومت فشاری گردد . افزودن الیاف بر مقدار هوا و کارآیی تاثیر می گذارد .

سنگ روان در خدمت معماری نوین

بتن

سنگ روان در خدمت معماری نوین

بتن که میزان تولید آن بالغ بر 8/3 بیلیون مترمکعب در سال تخمین زده می شود، به علت دارا بودن خواص و ویژگی های ممتاز و نیز در دسترس بودن مصالح آن، پس از آب، پرمصرف ترین ماده روی زمین به شمار می رود. بتن در همه جا موجود است و در یکصد سال اخیر، استفاده از آن در ساخت بناهای مسکونی و اداری، پیاده روها، راه ها و جاده ها و نیز انواع مختلف ساختمان های فنی عملکردی از قبیل کارخانه ها، پارکینگ ها، متروها، فرودگاه ها، پل ها، سدها، سیلوها، سازه های دریایی، رآکتورهای اتمی و سازه های مقاوم در برابر انفجارات و زلزله، مقبولیتی همگانی پیدا کرده است.
چنانچه از عنوان این نوشتار برمی آید، بتن یک ماده متناقض است. بتن با اینکه تداعی کننده مفهوم سختی است، لیکن در ابتدای فرآیند اختلاط مواد تشکیل دهنده اش، نرم و روان است؛ اگرچه بتن، بر اساس تعریفی که از آن سراغ داریم، یک ماده پیوندی و چندرگه است که از اختلاط سیمان، آب، ماسه و مصالح دانه ای معدنی از قبیل شن یا سنگریزه به دست می آید، اما معمولا به عنوان یک ماده یکپارچه و دارای شخصیت مستقل در نظر گرفته می شود. بتن شکل ذاتی و طبیعی بخصوصی ندارد و از این رو باید با استفاده از قالب بندی به شکل معینی درآورده شود؛ یعنی شکل و بافت نهایی بتن را قالبی که بتن به درون آن ریخته می شود، تعیین می کند.
بتن می تواند هر رنگ، بافت و طرحی را به خود بگیرد، از این رو شاید بتوان آن را به یک آفتاب پرست تشبیه کرد. رنگ بتن اغلب خاکستری ست، اما از طریق انتخاب سیمان و مصالح دانه ای مناسب یا با استفاده از رنگدانه های شیمیایی می توان به آسانی آن را در رنگ های سفید، قهوه ای یا حتی قرمز روشن تولید کرد. بتن بسته به قالب مورد استفاده در تولید آن، می تواند صاف و ساده یا دارای طرح های دقیق و پیچیده باشد؛ بتن می تواند همچون شیشه صاف باشد یا همچون صخره زمخت و ناصاف. بتن ممکن است بدون پرداخت رها شده یا همچون یک تندیس به دقت روی آن کار شود. در واقع، بتن، با توجه به ویژگی های خاص سطح آن، یک فرآورده واحد نیست، بلکه طیف گسترده ای از مصالح را دربرمی گیرد که از نظر بافت، رنگ و بیان معمارانه از قابلیت های بی شماری برخوردار است.
ترکیب مقاومت فشاری سنگ و مقاومت کششی فولاد در بتن مسلح، سازه های بتنی را قادر به تحمل وزن بسیار زیاد و پوشش دهانه های بزرگ می سازد. از آنجایی که عناصر تشکیل دهنده سازه بتن مسلح می توانند بصورت یک شبکه پیوسته و یکپارچه، به هم بافته شوند، استفاده از بتن مسلح در طراحی سازه، آن را از قابلیت انعطاف پذیری بی نظیری برخوردار می کند. معماران و مهندسان از این ویژگی برای خلق عناصر ساختمانی مختلف، از صفحات بتنی یکپارچه گرفته تا قاب های سازه ای سه بعدی و کنسول های عظیم و مهیب، بهره می گیرند.
بررسی تاریخی کاربرد بتن در معماری نشان می دهد که بتن توسط معماران رومی و صدر مسیحیت مورد استفاده قرار می گرفت، اما در قرون وسطی و رنسانس اغلب بی استفاده ماند، تا آنکه در نیمه دوم قرن نوزدهم بار دیگر، عمدتا برای مصارف معمولی، مورد توجه قرار گرفت، بویژه در مواردی که ساخت ارزان، قابلیت ایجاد دهانه های عریض و نسوز بودن، ضرورت به کارگیری آن را ایجاب می کرد. مسلح کردن بتن نیز که برای این کار میلگردهای فولادی را به منظور استحکام بیشتر در میان بتن قرار می دادند، به دهه 1870 باز می گردد. معماران قرن نوزدهم بعضا به قابلیت های بتن مسلح خیلی اطمینان نداشتند و نسبت به آن بدگمان بودند. بتن در آن زمان یک ماده خیلی جدید به شمار می رفت و ویژگی های آن برای معماران بخوبی قابل درک نبود، زیرا فاقد یک فرم ذاتی و پایدار بود. جالب آنکه این دقیقا همان خصوصیتی است که بتن را برای بسیاری از معماران امروز به وسیله ای امیدوارکننده جهت تحقق ایده هایشان تبدیل می کند.
پدیده بتن در چند سال آخر قرن نوزدهم که معماران سعی کردند سبکی مبتنی بر این مصالح بیابند، آشکارتر شد. در حالی که یکی از طراحان احتمالا چنین استدلال می کرد که ویژگی انعطاف پذیری بتن آن را به ماده ای مناسب برای بیان گرایی هنری در معماری تبدیل می کند، دیگری ممکن بود بر نقش روش قاب و قاب بندی تکیه کند و مدعی ارزش گذاری بر نمونه های پیشین گوتیک یا حتی شیوه های معماری فولاد و شیشه شود. نظریات مشابه مختلفی نیز با توجه به جنبه بیرونی بتن ابراز می شد، بدین معنا که یک معمار، بتن را ماده ای معمولی و پیش پاافتاده و نیازمند پوشانیده شدن با کاشی ها و روکارهای آجری می دانست و دیگری از زیبایی ذاتی آن دم می زد که به همین دلیل باید نمایان می ماند. استفاده گسترده و فراگیر از بتن مسلح در معماری حدودا به نیمه اول قرن بیستم باز می گردد. این ماده جدید به دلیل برخورداری از قابلیت استفاده در بناهای مختلف و نیز فرم پذیری قابل توجهش، در آن زمان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفت و با سرعت شگفت آوری تاثیرات خود را در معماری بر جای گذاشت و بین سالهای 1910 و 1920، تقریبا به علامت مشخصه معماری جدید تبدیل شد. شاید از بسیاری جهات بتوان گفت خردگرایی و بتن مسلح دو عنصری بودند که سرانجام در دوره افتخارآمیز معماری مدرن در دهه 1920 در یکدیگر ادغام شدند؛ معماران خردگرای این دهه که بتن را به لحاظ برآورده کردن نیازهای اساسی چون ارزانی، یکسان سازی، نورپردازی کافی، تهویه گسترده و فضاهای داخلی انعطاف پذیر و نامحدود، ماده ای مناسب یافته بودند، در سطح وسیع آن را مورد استفاده قرار دادند.
آگوست پره مهندس معمار فرانسوی، نخستین کسی ست که بتن مسلح را به عنوان وسیله ای برای بیان مقاصد معماری شناخت و به کار برد. آپارتمان های مسکونی که او با استفاده از قابلیت های هنری بتن مسلح ساخت، منزلت بتن را در عالم معماری افزایش داد. فرانک لویدرایت نیز یکی از معماران برجسته آمریکایی است که در پروژه هایش از قابلیت های این ماده جدید استفاده فراوانی کرده است. ارزانی بتن و قابلیت ایجاد دهانه های عریض با استفاده از آن، باعث روی آوردن او به این ماده شد. علاوه بر این، او با بتن براحتی می توانست به ایده های فضایی خود جامه عمل بپوشاند. رایت به خاطر تاکید هنری و حرفه ای اش بر ماهیت مصالح، سطح بتن را در اغلب کارهایش عاری از پوشش باقی می گذاشت. پتانسیل تقریبا نامحدود بتن جهت خلق فرم ها و سطوح انتزاعی، برخورداری از قابلیت تطابق با شرایط و کارکردهای مختلف و نیز داشتن استحکام بالا، بتن را در حال حاضر به یکی از مصالح پرطرفدار و مورد توجه در میان بسیاری از معماران و مهندسان تبدیل کرده است. بتن به خاطر داشتن خاصیت انعطاف پذیری بالا، آزادی عمل قابل توجهی در اختیار طراحان و معماران قرار می دهد. بتن، همانند خاک رس در دستان یک تندیس گر، برای معماران امکان خلق ساختمان هایی را فراهم می کند که به طور منحصر به فردی گیرا، جالب توجه و از نظر هندسی متهورانه است. فرم ها و ترکیباتی که ساختن آنها پیش از ابداع بتن مسلح، با استفاده از سایر مصالح متداول دشوار یا غیرممکن بود، با استفاده از بتن مسلح اغلب به آسانی قابل دستیابی هستند. به جرات می توان گفت که بدون استفاده از بتن، اجرای برخی از زیباترین و نوآورانه ترین آثار معماری معاصر جهان هرگز قابل تصور و تحقق نبود.
امروزه بتن با گذشت سالها از پیدایش و کاربرد آن به صورت کنونی، دستخوش تحولات و پیشرفت های شگرفی شده است. از زمان شروع استفاده گسترده از بتن مسلح در ساخت وسازها (در بیش از یک قرن قبل)، برخی انگاره های بنیادی درباره خواص این ماده و محدودیت های آن تاکنون با چالش و تردید جدی مواجه نشده بودند، اما در سالهای اخیر، با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی، تحقیقات متعددی روی خواص بتن صورت گرفته و در حال حاضر طیف متنوعی از فرآورده های آن ابداع و به بازار عرضه شده اند که این قبیل انگاره ها را به چالش کشیده و آزادی بیشتری جهت تجربه و ابداع در اختیار معماران و مهندسان قرار داده اند. بر این اساس است که در سالهای اخیر، معماران مختلف در پروژه هایشان برخی از انگاره های غالب درباره فرم معماری و فناوری بتن را به چالش کشیده و رویکرد های جدیدی را در هر دو زمینه ارائه کرده اند. بسیاری از معماران نیز با کاربرد هوشمندانه بتن، از آن به عنوان ابزاری جهت خلق زیبایی در آثارشان بهره جسته اند. البته با توجه به پیشرفت های سریع و روزافزون صنعت بتن در سالهای اخیر، به نظر می رسد در سالهای آینده شاهد استفاده گسترده تری از قابلیت های بتن در عرصه معماری خواهیم بود

فوق روان کننده و کاهش دهنده شدید آب بتن

فوق روان کننده بر اساس الزامات استاندارد ASTM-C494 Types A& F ساخته می شوند این مواد را بعنوان روانسازهای بتن و فوق روانسازهای بتن مصرف کنند و براساس استاندارد 2930 ایران ساخته می شوند.
گفتنی است این مواد ممکن است توسط تولید کنندگان بتن آماده و قطعات پیش ساخته بتنی برای تولید کار آمد و مقرون به صرفه زمانی که شکل پذیری زیاد بتن و افزایش مقاومت اولیه و نهایی مد نظر است ، مورداستفاده قرار گیرند .
باید اشاره کرد این محصولات در کاهش آب بسیار موثر بوده تا جایی که وقتی به عنوان یک کاهش آب دهنده شدید آب بتن مورد استفاده قرار می گیرند در مقادیر متعارف می تواند به سادگی بین 20%-18% کاهش در میزان آب مصرفی ایجاد نماید ودر مواردی در بتنهای خاص و با استفاده از مقادیر متعارف، کاهش آب تا حداکثر 40% نیز ممکن شده است .
همچنین خاصیت روان کنندگی زیاد این مواد سبب می شود بتنی با اسلامپ زیاد، روان و خود تراز شونده حاصل گردد . کارآیی این بتن نسبت به بتن معمولی بسیار شگرف و قابل تمایز است . بطوریکه بتن با حداقل عملیات و ویبره کردن یا حتی به خودی خود ، در حالیکه مصرف آب آن به حداقل رسیده در قالب جای می گیرد .
شایان ذکر است از ترکیب خواص فوق روان کنندگی و کاهش دهندگی شدید آب بتن مزایای زیر حاصل می گردد :
مقاومت اولیه زیاد امکان تسریع در عملیات بازکردن قالبها و باعث استفاده مقرون به صرفه تر از قالبهامی شود، مقاومت اولیه و نهایی زیاد برای بتن پر مقاومت و مقرون به صرفه، افزایش کار آیی باعث کاهش هزینه های استهلاک و سختی کار می گردد و افزایش اسلامپ ،امکان تولید بتنی خود تراز شونده رابوجودمی آورد، مقاومت نهایی بالاتر به مهندسین محاسب قدرت انعطاف بیشتری را در ارائه یک طرح بهینه اقتصادی ارائه می دهد .
خاصیت فوق العاده روان کنندگی باعث تسهیل در پمپ نمودن و کاهش نیاز به ویبره کردن بتن می گردد .

نسبت آب به سیمان کاهش یافته ، دوام و تراکم بیشتر بتن را با کاهش نفوذپذیری بتن باعث می شود

آرماتورهای غیر فولادی در بتن

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

بتن ایران ، یک پنجاهم استاندارد

بگفته رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در کشور ما عمر قطعات بتن از 5 تا 10 سال تجاوز نمی کند. در حالی که این قطعات در دنیا بیش از 500 تا هزار سال دوام دارند بتن از جمله مصالح ساختمانی است که در چند سال اخیر به دلیل میزان بالای اهمیت آن در فرآیند ساخت و ساز مشمول استاندارد اجباری شده است. اما اینکه این استاندارد تا چه حد اجرا می‌شود به اعتقاد بسیاری از دست‌اندرکاران این حوزه رضایت‌بخش نیست.
دکتر قاسم حیدری‌نژاد رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در خصوص وضعیت بتن در کشور گفت: بتن به عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی در کشور به صورت گسترده‌ای استفاده می‌شود و به همین دلیل حضور دستگاه‌های نظارتی باید در آن جدی‌تر باشد.
وی افزود: البته موسسه استاندارد برای اعمال این استاندارد تلاش می‌کند اما به دلیل گسترده بودن حوزه توزیع و استفاده از بتن این نظارت پررنگ و محسوس نیست.
حیدری‌نژاد با بیان اینکه در کشور ما سالانه حدود 80 میلیون مترمکعب بتن مصرف می‌شود،‌ گفت: تولید سیمان در رابطه با تهیه بتن کافی است و در حوزه تولید سیمان تقریبا به مرز خودکفایی رسیده ایم. گر چه این موضوع در مواقعی که اندکی افزایش و کاهش این محصول به وجود می‌آید، منجر به شکل گرفتن بازار سیاه سیمان می‌شود.
رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با بیان اینکه تولید سیمان به دلیل استفاده فراوان از انرژی و آلوده کردن محیط‌زیست، گران تمام می‌شود، گفت: متاسفانه سیمان در کشور ما به شکل نامناسب مصرف می‌شود و مردم گاه برای کارهای بی‌ارزش از سیمان استفاده می کنند.
وی افزود: با استفاده از پوزولان ها یا افزودنی‌های پرحجم که تا میزان 70 درصد می‌توان به بتن اضافه کرد  باید مصرف سیمان را پایین آورد.
حیدری‌نژاد گفت: در کشور ما عرف است که با مصرف سیمان بیشتر در بتن سعی در مقاوم کردن محصول دارند.‌ در حالی که در دنیا برای این منظور از نسبت‌های استاندارد بهره می‌گیرند.
وی با اشاره به اینکه امروز در دنیا علاوه بر مقاومت بر دوام بتن هم بسیار تاکید دارند، گفت: به طور مثال جداول بتنی کنار خیابان را در نظر بگیرید. در کشور ما به دلیل عمر کوتاه این جدول ها، دایم در حال تعویض آن هستند. عمرقطعات بتنی در کشور ما حدود 5 تا 10 سال است، در حالی که عمر مفید یک سازه بتنی در دنیا بین 500 تا هزار سال است.
حیدری‌نژاد، با بیان اینکه 2 تا 3 مشکل فرعی بتن در حال حاضر در کشور ما تبدیل به مشکل اصلی شده است، گفت: تهیه بتن در کارخانه‌ای باید صورت گیرد که امکانات و نیروی کار ماهر در اختیار داشته باشد. ضمن اینکه استفاده از سیمان تیپ‌های مختلف در آماده کردن بتن هم از جمله آن موارد فرعی است که به دلیل رعایت نشدن محصول غیراستاندارد می‌‌شود.
حمل بتن آماده از مراکز تولید به پای کار هم از مشکلات عمده این صنعت محسوب می‌شود. از آنجایی که کارخانه‌های فراوری بتن دور از شهر قرار می‌گیرند سیستم حمل و نقل بتن و رعایت استاندارد در ماشین‌آلات حمل و نقل از اهمیت فوق‌العاده‌‌ای برخوردار است.
حیدری نژاد در این خصوص می گوید: اما متاسفانه به همین دلایل بتن بعد از رسیدن به مقصد از حالت استاندارد خارج می شود و کمی سفت‌تر می‌شود. در این مواقع کارگران ساختمانی به بتن آب اضافه می کنند که این کار از نظر ظاهری بتن را به شکل اولیه‌اش برمی‌گرداند، اما بتن از حالت استاندارد خارج می شود و کیفیت خود را از دست می دهد.
رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با اشاره به تاثیر نیروی کار ماهر در صنعت بتن در توصیف وضعیت کشور به لحاظ رعایت موازین و استانداردهای علمی در تولید بتن آماده گفت: در رابطه با صنعت بتن آماده در مرحله گذار قرار داریم. یعنی از خواب بیدار شده‌ایم اما کاملا هوشیار نیستیم.به همین دلیل هیچ آمار و ارقامی در مورد میزان تولید و استفاده استاندارد و غیراستاندارد هم در این صنعت در دست ما نیست.
وی با بیان اینکه مسولان از وضع موجود صنعت بتن در کشور راضی و خشنود نیستند، گفت:‌ فکر می‌کنم ظرف یک دوره 3 تا 5 ساله وضعیت بتن بهتر از حال حاضر شود. چون حرکت‌های مثبتی در این زمینه شکل گرفته است.
وی برگزاری روز بتن را یکی از حرکت‌های مثبت در این خصوص دانست و گفت: این همایش‌ در راستای آماده‌سازی نیروهای جوان متخصص و تشویق شرکت‌های موفق در تولید بتن می‌تواند در درازمدت تاثیرگذار باشد.

تولید بتن سبک از پسمانده های هسته ای برای کاهش تشعشعات

محققان و پژوهشگران ایرانی موفق شدند از پسمانده های هسته ای بتن سبک تولید کنند.
طبق گزارش دبیرخانه نخستین همایش سبک سازی ساختمان به نقل از حمیدرضا وثوقی فر ، عضو انجمن مهندسان عمران امریکا ، با توجه به حرکت کشورهای جهان برای دستیابی به تکنولوژی صلح آمیز هسته ای برای تولید انرژی مفید، پسمانده های هسته ای حاصل از فعالیت های هسته ای نیز افزایش می یابد.
وی افزود: محققان و پژوهشگران ایرانی تحقیقات خودشان را بر روی کاهش اثرات منفی پسمانده های هسته ای متمرکز کرده و موفق شدند با همکاری یکی از دانشگاه های صنعتی انگلستان بتن های سبک را از پسماند ه های هسته ای تولید کنند.
وی اظهار داشت: گروه محققان ایرانی با کاربرد پسمانده های هسته ای در ساخت بتن خاص با مقاومت های مناسب دریافتند ترکیبات هیدراتاسیون وسایر واکنش های شیمیایی بتن تا حدود قابل توجهی از تشعشعات این مواد می کاهد و راهکار بسیار مناسبی برای استفاده مجدد از پسمانده های هسته ای است.
دبیر اولین همایش زلزله وسبک سازی ساختمان گفت: نتایج تحقیقات موید این مطلب است که این مطلب می تواند تشعشعات را تا حدود 60 درصد کاهش دهد که برآیند این تحقیق می توان در ارتباط با کاهش خطر آفرینی پسماند ه های دیگر حاصل از فعالیت های شیمیایی مواد وغیره استفاده کرد.
وی کاربرد بتن سبک تولیدی از پسمانده های هسته ای را با توجه به ویژگی های خاص آن در ساخت دیوارهای برثی و تیرهای فرعی در بخش های مختلف سازه های عمرانی عنوان کرد.
مهندس وثوقی فر اشاره کرد: با این حال با وجود محقق شدن تمامی تحقیقات صورت گرفته در این زمینه می توان امیدوار بود که محیط زیستی عاری از هر نوع آلودگی هسته ای را در کنار توسعه این صنایع داشته باشیم
به گفته وی، این نوع بتن در کارگاه تخصصی اولین همایش زلزله و سبک سازی ساختمان و با حضور متخصصان ایرانی و خارجی تولید می شود.
شایان ذکر است این همایش در روز ششم و هفتم مهر ماه سال جاری در دانشگاه قم برگزار می شود .

مقابله با خوردگی بتن

مساله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف حهان است.
این مساله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدید تر می باشد.سازه های بتنی زیادی دچار خوردگی و فرسودگی زودرس گردیده اند. مهندس محمد ذوالقدر گفت: اگر از بتنی با مشخصات فنی این مناطق انتخاب و در اجرا و عمل آوری بتن از افراد کاردان استفاده شود بسیاری از مشکلات و معضلات بتن بر طرف خواهد شد.
وی افزود برای پیشگیری از این موضوع در سال های اخیر روش ها و موادی توصیه و بکار گرفته شده است که تا حدی جوابگوی مسئله بوده است.
وی خاطر نشان کرد استفاده از آرماتورهای ضد زنگ و نیز آرماتورهای با الیاف پلاستیکی FRP یکی از این روش هاست که به علت گرانی آن هنوز توسعه نیافته است.
همچنین وی اشاره کرد از روش های دیگر ، کاربرد حفاظت کاتدی در بتن می باشد که این روش نیاز به مراقبت دائم دارد و نسبتا پر خرج است ولی روش مطمئنی است .
وی افزود برای حفاظت آرماتور چند سالی است که ار آرماتور با پوشش اپوکسی استفاده می شود . به هر حال اگر از پوشش سالم استفاده شود می توان 10 تا 15 سال خوردگی را عقب انداخت.وی در ادامه گفت: برای محافظت آرماتور و کم کردن نفوذ پذیری ، پوشش های سطحی نیز روی بتن آزمایش شده است .که این پوشش ها اغلب پایه سیمانی یا رزینی دارند که با دقت روی سطح بتن اعمال می گردند.لازم به ذکر است عملکرد دوام این پوشش به شرایط محیطی وابسته بوده و در بعضی محیط ها عمر کوتاهی دارد .
وی اضافه کرد ، روی هم رفته پوشش های پایه سیمانی هم ارزانتر بوده و هم به علت سازگاری با بتن پایه، پیوستگی و دوام بهتری در محیط های خورنده و گرم از خود نشان می دهد.

برای نخستین بار در کشور بتن غلطکی RCCP با موفقیت اجرا شد

یک شرکت تحقیقاتی بتن توانست بتن غلطکی RCCP که جایگزین مناسبی برای آسفالت می باشد را در شهرستان هشتگردبرای اولین بار با موفقیت اجرا کنند.
کارشناسان این مرکز درباره نقش و جایگاه بتن‌های غلطکی RCCP معتقدند که با توجه به مسائل زیست محیطی ناشی از آسفالت در کنار دوام اندک آسفالت در برابر تغییرات جوی، ضربه پذیری و سایش، موضوع بتن RCCP از دهه های گذشته در کشورهای توسعه یافته مورد توجه قرار گرفت به نحوی که در حال حاضر بیش از 80 درصد معابر سواره رو در اغلب کشورهای توسعه یافته با استفاده از بتن غلطکی اجرا شده است
مدیر این مرکز تحقیقاتی در ادامه افزود،تکنیک ساخت معابر سواره رو در دنیا دستخوش تغییرات وسیعی شده است و بخاطر واکنش‌های مختلفی که در مواد نفتی به مرور زمان بوجود می آید، موضوع تغییر بافت خیابان‌ها و اتوبان‌ها جایگزینی RCCP را پیش روی کشور های توسعه یافته قرار داده است و وضعیت امروزی خیابان‌ها در کشورهای در حال توسعه در وضعیتی است که ناشی از بی توجهی به فن آوری های جدید است لذا باید مدیران و صاحبان صنایع برای وارد کردن فناوری های جدید به هماهنگی برسند؛ در غیر اینصورت وضعیت نادرست موجود در بخش‌های مختلف ادامه خواهد داشت....
وی همچنین درباره دلایل توجه به بتن غلطکی میگوید: «همه ساله صدها میلیارد تومان در کشور ما برای تأمین روکش آسفالت خیابان‌ها هزینه می شود که پس از گذشت یک تا 5 سال این آسفالت مجدداً بایستی تعویض شود، این مسئله باعث شکل گیری نارضایتی های وسیعی در بین همه اقشار جامعه شده است.و البته ابعاد فقدان کیفیت آسفالت خیابان ها در همین جا به پایان نمی رسد بلکه باعث آبروریزی ملی و بین المللی برای صنعت و جامعه مهندسی نیز شده است
به گفته این محققان ، پیچیدگی‌های بتن غلطکی به مرحله اجرا و دانش فنی تولید منتهی می شود و به نظر می رسد با تجربیاتی که بدست آمده می توان امروزه گفت که تکنولوژی ساخت خیابان و اتوبان‌های با دوره دوام بالا نیز در کشور ما بومی شده است، لیکن بایستی ببینیم که مسئولین تا چه حد از این دست آورد استقبال می‌کنند.

خواص کامپوزیت های FRP

بر طبق گزارش اداره فدرال بزرگراه های آمریکا هنگام بررسی پلها از نظر سازه ای به دلیل پوشش کم بتن ، طراحی ضیعف ، عدم مهارت کافی هنگام اجرا و سایر عوامل همانند شرایط آب و هوایی سبب ایجاد ترک در بتن و خوردگی آرماتور های فولادی شده است.
پس از سالها مطالعه بر روی خوردگی ، FRP به عنوان یک جایگزین خوب آرماتور های فولادی در بتن پیشنهاد شده اند.
سه نوع میلگرد ( AFRP) , ( CFRP ) , ( GFRP ) از انواع تجاری آن هستند که در صنعت ساختمان کاربرد دارند.
از این مواد به جای آرماتور های فولادی یا کابلهای پیش تنیده در سازه های بتنی پیش تنیده و یا غیر پیش تنیده استفاده می شود. مواد FRP موادی غیر فلزی و مقاوم در برابر خوردگی است که در کنار خواص مهم دیگری همانند مقاومت کششی زیاد آنها را برای استفاده بعنوان آرماتور مناسب می کند.
از آنجایی که FRP ها مصالحی ناهمسانگرد هستند نوع و مقدار فیبرورزین مورد استفاده ، سازگاری فیبر و کنترل کیفیت لازم هنگام ساخت آن نقش اصلی را در بهبود خواص مکانیکی آن دارد.
به طور کلی مزایای آن به صورت زیر دسته بندی می شود:
1-مقاومت کششی بیشتر از فولاد
2- یک چهارم وزن آرماتور فولادی
3- عدم تاثیر در میدانهای مغناطیسی و فرکانس های رادیویی ، برای مثال تاثیر روط دستگاه های بیمارستانی
4- عدم هدایت الکتریکی و حرارتی
لذا به دلیل مزایای بالا به عنوان یک جایگزین مناسب برای آرماتورهای فولادی در سازه های دریایی ، سازه پارکیمگ ها ، عرشه های پل ها، ساخت بزرگراه هایی که بطور زیادی تحت تاثیر عوامل محیطی هستند و در نهایت سازه هایی که در برابر خوردگی و میدانهای مغناطیسی حساسیت زیادی دارند پیشنهاد می کند.

بررسی اثر دوده سیلیسی بر سازه های بتنی

اثر دوده سیلیس بر مقاومت و نفوذ پذیری مخلوط های بتن غلتکی سد سازی با خمیر سیمان کم یا متوسط یکی از موضوعاتی است که آقایان مهندس علیرضا باقری و مهندس مجتبی محمودیان ، مورد بررسی و پژوهش قرار داده اند.
به گفته ایشان عدم تولید خاکستر بادی در کشور و ابهامات موجود در خصوص فعالیت و یکنواختی پوزولان های طبیعی ایران، موانعی در دسرسی به مخلوط های بتن غلتکی می باشد.
به عقیده این محققان جایگزین دیگری که به عنوان ماده افزودنی معدنی می تواند مد نظر قرار گیرد ، سوپر پوزولانی به نام دوده سیلیسی است که به صورت محصول جانبی صنایع فروسیلیسیم در کشور تولید می شود.
گفتنی است، نتایح تحقیقات آزمایشگاهی انجام شده برای ارزیابی اثر کاربرد درصدهای مختلف دوده سیلیسی در ارتقاء کیفیت بتن غلتکی با مواد سیمانی کم یا متوسط ، نشانگر تاثیر قابل ملاحظه ای در افزایش مقاومت فشاری و کشش مخلوط های بتن غلتکی می باشد
ایشان در ادامه می افزایند: بهبود مقاومت بین 25 تا 60 درصد جایگزینی اثر دوده سیلیس به میزان 5 تا 15 درصد مواد سیمانی صورت گرفت. همچنین آزمایشات نفوذ پذیری انجام شده روی نمونه ها ، نشانگر کاهش قابل ملاحظه نفوذ پذیری در اثر کاربرد اثر دوده سیلیسی می باشد.
شایان ذکر است مهندس اسماعیل گنجیان و مهندس همایون صادقی پویا معتقدند استفاده از دوده سیلیسی در ساخت سازه های بتنی دریایی نظیر اسکله ها و بنادر با هدف افزایش دوام در دهه اخیر افزایش چشمگیری داشته است.
همچنین ایشان به بررسی دوام نمونه های خمیر سیمان و بتن با کاربرد سیمان نوع 2 همراه با 7 و 10 درصد اثر دوده سیلیس به عنوان جایگزین سیمان در شرایط عمل آوری در آب معمولی ، در ساحل دریا و در مخزن شبیه سازی تر وخشک در مقاومت فشاری و جذب موئینه آب پرداخته اند.
گفتنی است نمونه های حاوی دوده سیلیسی در شرایط تر و خشک افت مقاومت شدیدتری در طی زمان 180 روز پس از ساخت ، نسبت به نمونه های عمل آوری شده در آب معمولی نشان داده اند.
همچنین باید اشاره کرد با افزایش میزان اثر دوده سیلیس ، میزان جذب آب نمونه ها در شرایط مخرب ساحل دریا و شرایط جذر و مد متناوب و مخزن شبیه سازی تر و خشک ، افزوده شده است.

بلوک های بتنی بدون ملات

مهندس محمد هادی زنجانی در مقاله ای به بررسی ویژگی های بلوک بتنی بدون ملات پرداخته اند.
وی در این مقاله می نویسد: سیستم همبندی بلوک ها ( Intralock System ) یک نوع سیستم بلوک های ساختمانی بدون ملات است که شامل شش نوع ترکیب مختلف از بلوک ها می باشد.وی در ادامه می افزاید ، هر بلوک به سه قسمت توخالی جدا از هم با جداره هایی با صخامت کم تقسیم شده است.گفتنی است این نوع بلوک های بدون ملات روی هم قرار می گیرند و قسمت توخالی مرکزی آن با دوغاب سیمان پر می شوند وبه صورت صلب بتنی در می آیند.
مهندس زنجانی در ادامه خاطر نشان کرد دوغاب سیمان در میان و اطراف بلوک ها جریان یافته سبب پیوند بلوک به بلوک های کناری می گردد و همه بلوک ها و دیوارها بدون استفاده از ملات در اتصالات شبکه ای همانند شبکه تیر هاو ستونها تشکیل می دهند.
شایان ذکر است دو فضای تو خالی دیگر بلوک با ایجاد کانال های هوای داخلی و خارجی در امتداد قائم و افقی سبب عایق بندی و ایجاد خاصیت ضد صدا و ضد آتش بلوک ها می گردد.
همچنین وی اشاره کرد می توان لوله ها وسیم کشی درون ساختمان را از آنها عبور داد و نیز سیستم های اعلام خطر را در این بلوک ها تعبیه کرد.
گفتنی است این بلوک دارای مزایای منحصر به فردی است ، از جمله می توان به سرعت ساخت ، دیوار های محکمتر و کاربرد های متنوع تر آن اشاره کرد.به دلیل اینکه در این سیستم نیازی به ریختن ملات در میان بلوک ها نیست سرعت ساخت افزایش یافته و کیفیت کار به آسانی کنترل می شود.
مهندس زنجانی در ادامه افزود، فضای تو خالی میانی که به وسیله سیمان پر می شود دیوارهای سخت همانند دیوارهای بتنی ایجاد می کند. همچنین در نوعی از آنها پروفیل های فولادی را نیز می توان در فضای خالی بلوک ها جای داد و اطراف آن را با دوغاب سیمان همانند دفن فولاد بتن پر کرد.

بتن چیست؟

بتن چیست؟

بتن در مفهوم بسیار وسیع به هر ماده ای یا محصولی که از یک ماده چسبنده با خاصیت شیمیای شدن تشکیل شده باشد اتلاق می شود. این ماده چسبنده عموماً حاصل فعل و انفعال سیمانهای هیدرولیکی و آب می باشد.

حتی امروزه چنین تعریفی از بتن شامل طیف وسیعی از محصولات می شود. بتن ممکن است از انواع مختلف سیمان و نیز پوزولانها، سرباره کوره ها مواد مضاعف، گوگرد، مواد افزودنی، پلمیرها، الیاف و  غیره تهیه شود. همچنین در نحوه ساخت آن ممکن است از حرارت، بخار آب، اتوکلاو، و خلاء، فشارهای هیدرولیکی و متراکم کننده های مختلف استفاده شود. در اینجا سعی می شود از بتنی صحبت شود که مخلوطی از سیمان و آب وسنگدانه و در نهایت مواد افزودنی است.

 اولین سئوالی که در اینجا مطرح است این است که ارتباط بین مواد تشکیل دهنده مخلوط بتن چیست؟ سه امکان وجود دارد: ابتدا ممکن است تصور شود که اصل ماده ساختمانی ماده چسبنده ای است که از هیدرواتاسیون سیمان و آب ناشی شده است و سنگدانه ها بعنوان مواد ارزان و پرکننده این ماده چسبنده می باشند. امکان دوم این است هک سنگدانه های درشت بعنوان سنگهای بنائی که توسط ملات به هم پیوسته اند در نظر گرفته شود و این ملات دوغاب سیمان و سنگدانه های ریزدانه باشد. امکان سوم این است که بتن بعنوان ماده ای از دو فاز مختلف یعنی سیمان هیدراته شده و دانه های سنگی در نظر گرفته شود. بنابراین خواص بتن به خواص هر یک از فازها و فصل مشترک این دو فاز بستگی دارد.

 هر یک از نظریات دوم و سوم محدودیتهایی داشته و می توانند برای بیان رفتار بتن بکار روند. لیکن در نظریه اول این مسائل وجود ندارد. اگرتصور شود که می توان سیمانی ارزانتر از سنگدانه ها نیز تهیه کرد. این سئوال پیش می آید که آیا می توان سیمان و آب را به تنهایی بعنوان یک ماده ساختمانی( بتن( بکار برد؟ پاسخ قطعاً منفی خواهد بود و علت آن تغییرات حجمی بالای خمیر سیمان می باشد. جمع شدگی خمیر خالص سیمان تقریباً به 10 برابر جمع شدگی بتنی با 250 کیلوگرم سیمان در مترمکعب می رسد. همین مسائل برای خزش و وارفتگی نیز مطرح است. علاوه بر این حرارت زیاد تولیدشده ناشی از مصرف سیمان به مقدار زیاد، بخصوص در آب و هوای گرم، سبب ایجاد ترک خواهد شد.همچنین مشاهده می شود که سنگدانه ها نسبت به خمیر سیمان در مقابل حملات مواد شیمیایی پایدارترند اگرچه خمیر سیمان نیز در این محیط های خورنده  نسبتاً پایدار است. بنابراین صرفنظر از قیمت، مواد سنگی در بتن بسیار مفید خواهند بود.

 بتن با کیفیت خوب

سئوال مهمی که در اینجا مطرح می باشد این است که بتن خوب چه بتنی است؟ می توان با توصیف بتن بد تا حدی مسأله را روشن نمود.بتن بد یا ضعیف بتنی است که به روانی رسوب که پس از سخت شدن کرمومی شود و غیرهمگن و بسیار ضعیف خواهد بود. این ماده از اختلاط آب و سیمان و دانه های سنگی بدست آمده است و با کمال تعجب باید گفت که بتن خوب هم از همین مواد ساخته می شود. لیکن تفاوت در میزان آگاهی از چگونه ساختن بتن می باشد. با آگاهی از چگونگی ساخت بتن خوب دو معیار کلی برای یک بتن خوب تعریف می شود:

 بتن باید در حالت سخت شده و در حالت تازه زمانی که از مخلوط کن تخلیه شده و در قالبها ریخته می شود، مورد پذیرش واقع شود. بطورکلی روانی و غلظت بتن تازه باید طوری باشد که با وسایل موجود در کارگاه بتوان آن را متراکم نمود. همچنین چسبندگی مخلوط باید بحدی باشد که در ضمن حمل و ریختن بتن با وسایل موجود، مواد از یکدیگر جدا شوند. البته موارد فوق مطلق نیست و به حمل بتن با وسایل از پائین بازشونده، دامپر و یا کامیون های تخت بستگی دارد. البته حمل بتن با روش اول بسیار مناسب خواهد بود.

در مورد بتن سخت شده عموماً مقاومت فشاری بعنوان معیار پذیرش در نظر گرفته می شود. تعیین مقاومت فشاری بعنوان یک مشخصه به این علت است که اندازه گیری آن نسبتاً آسان است اگرچه عددی که بعنوان مقاومت از آزمایشها بدست می آید، مقاومت واقعی بتن در ساختمان نمی باشد و تنها کیفیت آن را نشان می دهد. بنابراین مقاومت تنها راه ساده ای است که برای ارزیابی و همسازی بتن با مشخصات در نظر گرفته می شود. علت دیگر انتخاب مقاومت فشاری این است که بسیاری از خواص دیگر بتن به مقاومت آن ارتباط پیدا می کند. بعنوان مثال وزن مخصوص، نفوذپذیری، تا حدی دوام، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت کششی، مقاومت در برابر سولفاتها، و بعضی خواص دیگر با مقاومت ارتباط دارند. لیکن جمع شدگی و افت و تا حدی خزش اینطور نیستند. البته نباید گفت که این خواص بتن صددرصد تابع مقاومت فشاری هستند. بعنوان مثال باید دقت شود که دوام بتن نه تنها با مقاومت بلکه با پارامترهای دیگری نظیر نسبت آب به سیمان و مقدار سیمان در مخلوط نیز مربوط است. اما نکته اینجاست که عموماً بتن با مقاومت بالا خیلی از خواص مطلوب را دارا می باشد. مطالعه در جزئیات این موارد از مباحثی است که تکنولوژی بتن به آن می پردازد.

شیمی ترکیبات سیمان

مواد خام تشکیل دهنده سیمان اساساً از اکسیدهای کلسیم، سیلیسیم، وآهن تشکیل شده اند. این مواد در کوره با هم ترکیب شده و  به غیر از مقداری آهک آزاد باقیمانده که فرصت کافی برای فعل و انفعال نداشته است، ترکیبات شیمیایی جدید و پایداری نتیجه می شوند. در هنگام خنک کردن مصالح، براساس سرعت خنک کردن، مواد به شکل بلوری و بی شکل ظاهر می گردند. دانه های بی شکل که اکثراً شیشه ای هستند و دانه های بلوری شده، در حالیکه یک فرمول شیمیایی دارند، دارای خواص متفاوتی می باشند. برای سیمان معمولی درصد ترکیبات حاصل از فعل و انفعالات فوق با داشتن درصد اکسیدهای موجود در کلینگر و با فرض اینکه کریستاله شدن کامل انجام پذیرفته باشد قابل محاسبه است.

جدول(_2-1) چهار ترکیب اصلی سیمان با علائم اختصاری مشخصه آنها را نشان می دهد. علائم مختصر شده که توسط شیمیدانهای سیمان پیشنهاد گردیده است به صورت   ،،، و  می باشد.

 جدول 2-1 ترکیبات اصلی سیمان پرتلند

نام ترکیب        اکسیدهای تشکیل دهنده         علامت اختصاری

سه کلسیم سیلیکات                                                        

دو کلسیم سیلیکات                                                                       

سه کلسیم آلومینات                                                            

چهار کلسیم آلومینوفریت                                         

محاسبه مربوط به میزان ترکیبات سیمان حاصل از اکسیدهای اصلی تشکیل دهنده آن، توسط« بوگ» انجام شده و بنام« معادلات بوگ» معروف می باشد این معادلات درصد ترکیبات اصلی سیمان را نشان می دهند.علاوه بر مقادیر داخل پرانتزها درصد اکسیدهای تشکیل دهنده سیمان نسبت به کل وزن سیمان را نشان می دهند                                                                         

                                      

                                         

                                                                                                                                          

سیلیکاتها یعنی و تر کیبات اصلی و مهم سیمان می باشند و د ر حقیقت مقاومت سیمان هیدراته شده به آنها بستگی دارد

( اکسیدهای تشکیل دهنده این سیلیکاتها تأثیرات مهمی روی شکل اتمی و کریستالی و خواص هیدرولیکی آنها دارند. در حقیقت حضور  در سیمان سودمند نیست. این ترکیب نقشی در مقاومت سیمان، به جز کمی در سن اولیه آن نداشته  بعد از سخت شدن سیمان، در معرض حمله سولفاتها با تشکیل سولفوآلومینات کلسیم

( اترینگایت) سبب خرابی و فساد آن می گردد. بهر حال در تولید سیمان در ترکیب اکسید کلسیم با اکسید سیلیسیم سهولت ایجد کرده و سودمند می گردد  که به میزان کمی بوجود می آید در مقابل سه ترکیب اصلی دیگر نقش عمده ای در خواص سیمان ندارد. بهرحال این ترکیب با سنگ گچ سیمان سولفوفریت کلسیم تشکیل می دهد. که این ماده هیدراتاسیون سیلیکاتها را تسریع می کند.

سیمان

 میزان سنگ گچی که به کلینگر سیمان اضافه می شود بسیار مهم بوده و بستگی به میزان  و قلیائیهای سیمان دارد. بالارفتن سیمان باعث در دسترس قراردادن تعداد زیادتری  در روزهای اولیه فعل و انفعال شد و این میزان سنگ گچ مورد نیاز را افزایش می دهد. افزایش سنگ گچ بنوبه خود سبب انبساط بیش از حد و خرابی سیمان سخت شده می گردد. مقدار بهینه سنگ گچ، براساس حرارت ایجاد شده از فعل و انفعال سیمان تعیین می شود. پیشرفت مناسب فعل و انفعالات ما را مطمئن می سازد که وقتی همه سنگ گچ ترکیب شود مقدار کمی  باقی می ماند. استانداردهای BS 12: 1978 و ASMTIC 150-84 مقدار مناسب سنگ گچ را به صورت میزان  موجود، توصیه می کنند.

 علاوه بر اکسیدهای اصلی ذکر شده در جدول(2-1) اکسیدهای فرعی نظیر  و  سبز به مقدار بسیار کمی در سیمان وجود دارند. دو اکسید سدیم و پتاسیم که بنام قلیائیهای سیمان می باشند، در این بین اهمیت دارند. این اکسیدها با پاره ای از امواد سنگی در بتن ترکیب شده و سبب خرابی بتن و نیز تغییر در میزان افزایش مقاومت آن می گردند، بنابراین مقدار کم آنها در سیمان نیز می بایستی کنترل شود و به آن اهمیت داده شود.

 جدول(2-2) درصد اکسیدهای موجود در سیمان پرتلند را نشان می دهد. همچنین در جدول(2-3) درصد اکسیدهای یک نوع سیمان معمولی استاندارد بهمراه ترکیبات حاصل از معادلات

« بوگ» نشان داده شده است.

جدول(2-2) مقدار تقریبی اکسیدهای سیمان پرتلند

          اکسید                         مقدار به درصد

                                       67-60

                                       25-17

                                       8-3

                                      6-5/0

                                       4-1/0

                                   3/1-2/0

                                          3-1

در جدول(2-3) حمله پس مانده نامحلول که با استفاده از اسیدکلرئیدریک بدست آمده است در حقیقت ناخالصی سیمان را که به مقدار زیاد ناخالصی در سنگ گچ می باشد نشان می دهد. استاندارد BS 12: 1978 مقدار پسمانده نامحلول را به حداکثر 5/1 درصد وزن سیمان محدود می کند. مقدار مشابه در استاندارد ASTMIC 150-84 حدود 75/0 می باشد. افت سرخ شدن در این جدول درواقع میزان کربناتاسیون و هیدراتاسیون آهک آزاد و اکسید منیزیم آزاد سیمان را در هوا نشان می دهد. هر دو استاندارد ASTM و BS مقدار افیت سرخ شدن سیمان را به 3 درصد محدود می کند. لیکن در مناطق گرمسیری تا حد 4 درصد را مجاز می داند. از آنجا که آهک آزاد هیدراته شده در سیمان بی ضرر می باشد، لذا برای یک مقدار مشخص آهک آزاد بالاتر بودن افت سرخ شدن سودمند می باشد.

 جدول( 2-3)- اکسیدها و ترکیبات مختلف سیمان پرتلند تیپ 1

 

       درصد اکسیدها                 ترکیبات محاسبه شده براساس فرمول بوگ( درصد)

                  63                                          8/10

                 20                                           1/54

                6                                             6/16

                3                                            1/9

               5/1              ترکیبات فرعی                      -

                  2     

               1   

سایر اکسیدها        1

افت سرخ شدن      2

پس ماند نامحلول 5/0

 

انواع سیمان پرتلند

سیمانهایی که با ترکیبات مختلف شیمیایی ساخته می شوند خواص متفاوتی نیز نشان می دهند. بنابراین می توان با انتخاب مواد خام، نوع خاصی از سیمان با خواص مطلوب و خواسته شده ساخت. امروزه چندین نوع سیمان پرتلند و همچنین سیمانهای خاص برای موارد استفاده خاص در جهان ساخته می شوند. جدول 2-7 انواع اصلی سیمانهای پرتلند را که مطابق استانداردهای BS و ASTM می باشند، نشان می دهند. در جدول( 2-8) اکسیدهای آزاد و ترکیبات پنج نوع سیمان پرتلند جهت مقایسه آورده شده است.

 اکثر سیمانهای فوق برای ساخت بتنی با دوام در شرایط مختلف محیطی تولید شده اند. بهرحال غیرممکن است که ترکیبات سیمان بتواند جواب کاملی برای حل مسأله دوام بتن ارائه کند. البته خواص فیزیکی و مکانیکی بتن سخت شده نظیر مقاومت، جمع شدگی، نفوذپذیری، مقاومت در مقابل هوازدگی و خزش، علاوه بر سیمان و ترکیبات آن به عوامل دیگری نیز بستگی دارند. لیکن سیمان نقش عمده ای را در مقاومت ایفا می کند. در شکل( 2-4) روند افزایش مقاومت بتن های ساخته شده از سیمانها نشان داده شده است. اگرچه این روند در سیمانهای مختلف متفاوت است، لیکن مقاومت 90 روزه آنها اختلاف ناچیزی دارند. بطورکلی سیمانهای با روند سخت شدن آرام، مقاومت نهایی بالاتری را نشان می دهند بطور مثال سیمان با حرارت زایی کم( نوع 4) کمترین مقاومت را بعد از 28 روز نشان می دهد. ولی همین سیمان بعد از پنج سال دوم بیشترین مقاومت را کسب کرده است.

 بهرحال بایستی متذکر گردید که این روند تا حدی به تغییرات نسبت مواد در مخلوط نیز بستگی دارد. اختلاف اساسی که در خواص سیمانهای مختلف در زمانهای اولیه هیدراتاسیون وجود دارد در خمیرهای هیدراته کامل بسیار جزئی هستند.

جدول(2-7)- انواع اصلی سیمان پرتلند

 

طبقه بندی استاندارد انگلستان                       طبقه بندی استاندارد آمریکا

نوع سیمان                  BS                        نوع سیمان             ASTM

سیمان پرتلند معمولی   12:1978                       نوع I                  C150-84

پرتلند زود سخت شونده 12:1978                    نوع III               C150-84

پرتلند با مقاومت بسیار

زودرس                       -                                -                         -

پرتلند با حرارت زایی کم 1370:1979               نوع IV                 C 150-84

سیمان اصلاح شده           -                            نوع II                 C150-84

پرتلند ضدسولفات        4027:1980                 نوع V                   C150-84

پرتلند روباره آهنگدازی 146: Part 2: 1973     نوع IS و IS(MS)    C 595 –

آهنگدازی با حرارت زایی

کم              4246:part 2: 1974                   -                             -

پرتلند سفید                12: 1978                     -                        C150-84

پرتلند پوزولانی           4627:1970                  نوع IP

                             6588: (Draft)                نوع p               C595-

3892: part 1: 1982                                نوع I(PM)

 

سیمانهای نوع IS,I   IP و P   ( H,(PM)  و IH با مواد هوازا نیز که با علامت A مشخص می شود، ساخته می شوند.

جدول (2-8) مقادیر متوسط ترکیبات سیمانهای پرتلند

 

سیمان                             ترکیبات سیمان، درصد

                        زاد آزاد

آزاد Mg    پسماند نامحلول

 

نوع I     59       15      12        8           9/2       8/0         4/2        2/1

نوع II     46        29     6        12          9/2       6/0          2             1

                      ( حداکثر8)

نوع III     60        12    12       8           9/3        3/1        6/2         9/1

                     ( حداکثر 5) 

نوع IV     20         26    5        12          9/2         3/0      7/2          1

( حداکثر 25)( حداقل 40)( حداکثر 7)

نوع V      43         36    4        12          7/2         4/0         6/1       1

 

مقادیرحداکثر و حداقل در جدول فوق براساس دستورالعمل ASTMC 150-84  تنظیم شده است.

 شکل(2-4) روند افزایش مقاومت بتنهای ساخته شده با 335 کیلوگرم از سیمانهای مختلف در مترمکعب بتن،

سیمان پرتلند معمولی( تیپ I )، سیمان اصلاح شده( نوع II )، سیمان زودسخت شونده( نوع III )، سیمان با حرارت زایی کم

( نوع IV  ) و سیمان ضدسولفات( نوع V )

تقسیم بندی سیمانها به تیپهای مختلف به این معنی نیست که سیمان های قرار گرفته در یک نوع خاص با یکدیگر متفاوت نیستند. بعلاوه  خواص بعضی سیمانها بگونه ای است که می توان آنها ا در چند نوع طبقه بندی نمود. یک نوع سیمان ممکن است خاصیت خواسته شده ای را برآورده نماید. لیکن از نقطه نظرهای دیگر مسائلی را ایجاد می کند. به این دلیل باید تعادلی بین خواص درخواستی بوجود آورده و بعلاوه ملاحظات اقتصادی را نیز منظور داشت.سیمان نوع 2 مثالی است از سیمانی که این تعادل در آن رعایت شده است.

امروزه روش ساخت سیمان پیشرفت زیادی نموده است و سعی می شود با توسعه بیشتر آن سیمانهای مختلف با خواص خواسته شده و مطابق با استاندارد تهیه شود.

 سیمان پرتلند معمولی( نوع 1)

این نوع سیمان معمولی ترین سیمانی است که در همه موارد به غیر از مواردی که بتن در معرض سولفات موجود در خاک یا آب قرار می گیرد، بکار می رود. استاندارد BS 12: 1978 ضریب اشباع آهک را برای این نوع سیمان بین 66/0 و 02/1 محدود می کند. این ضریب براساس فرمول زیر که عبارت داخل پرانتزها درصد وزنی اکسیدهای تشکیل دهنده سیمان هستند، قابل محاسبه می باشد.

                                     

آهک آزاد اضافی سلامت سیمان را به مخاطره می اندازد، لذا باید محدود گردد. اگر چه در استاندارد ASTMC 150-84 محدودیت خاصی برای آهک توصیه نشده است ولیکن مقدار آهک آزاد معمولاً کمتر از 5/0 درصد می باشد.

 سایر مشخصات استاندارد در زیر خلاصه می شود.

                                          BS 12:1978             ASTM  C 150-84

مقدار اکسید منیزیم                                                       

پس ماند نامحلول                                                     

افت سرخ شدن                                                            

مقدار گچ( بصورت )

وقتی که درصد :

                                                                  -

                                                                      -

                                          -                              

                                          -                              

طی سالها تولید سیمان نوع 1، تغییراتی در مشخصات آن پدید آمده است. در مقایسه با 40 سال قبل سیمانهای جدید  و ریزی بالاتری را دارا می باشند. استاندارد BS 12: 1978 حداقل سطح مخصوص  را مشخص می کند. در نتیجه مقاومت فشاری 28 روزه سیمانهای جدید بیشتر بوده ولی افزایش مقاومت دراز مدت آنها کمتر است. نتیجه عملی این تغییرات این است که باید انتظار داشت مقاومت بیشتر با زمان را در سیمانهای جدید تاحدی تقلیل داد. این نکته مهمی است که باید در نظر داشت. بخصوص که امروزه مقاومت 28 روزه معمولاً اساس سنجش قرار می گیرد.

 سیمان پرتلند نوع 1 معمولترین سیمانی است که دارای مرغوبیت بالایی است و امروزه در مقیاس وسیعی در جهان مصرف دارد.

سیمان پرتلند زود سخت شونده( نوع 3)

همانطور که از نام سیمان پیداست مقاومت این سیمان به سرعت افزایش می یابد( جدول 2-8) را ببینید. این خاصیت به علت درصد بالای  در این سیمان( تقریباً 70 درصد) و ریزی بالا

( حداقل ) می باشد. البته در سالهای اخیر وجه تمایز این سیمان با سیمان نوع 1 در ریزی این سیمان است و اختلاف مابین ترکیبات شیمیایی آنها ناچیز است.

 استفاده اساسی از این سیمان موقعی است که قالبها باید برای بتن ریزی مجدد سریعاً باز شوند و یا زمانی که برای پیشرفت سریعتر کار ساختمان به مقاومت زودرس نیاز می باشد. این سیمان بعلت ایجاد حرارت خیلی بالا نبایستی در بتن ریزیهای حجیم و یا در قطعا برگ بتنی بکار رود( شکل 2-5). اما از طرف دیگر در بتن ریزی در هوای سرد بعلت حرارت بالا این سیمان می تواند از یخ زدگی سریع جلوگیری نماید. زمان گیرش سیمانهای نوع 1 و نوع 3 تقریباً یکسان است. قیمت تمام شده سیمان نوع 3 کمی بیش از سیمان پرتلند نوع1 می باشد.

سیمان ضدسولفات( نوع 5)

این نوع سیمان که با  کمتری ساخته می شود در مقابل حمله س لفاتها به بتن پایدار است. در صورت زیادبودن تشکیل سولفوآلومینات کلسیم و گچ که با انبساط همراه است سبب ایجاد ترک و خرابی بتن می گردد. نمکهایی که اثر بیشتری روی بتن دارند معمولاً سولفاتهای منیزیم و سدیم می باشند. تأثیر سولفاتها بر بتن در اثر ترد و خشک شدن بتن تشدید می گردد. این مورد بخصوص در قسمتهایی از بتن که در معرض جزرومد قرار می گیرد و در سازه های دریایی مشاهده شده است.

براساس استاندارد BS4027 جهت دستیابی به خاصیت ضدسولفاتی سیمان مقدار  در آن باید به حداکثر 5/3 درصد محدود گردد. ریزی این سیمان نیز حداقل  تعیین شده است. در استاندارد آمریکا (ASTM  C 150-84) موقعی که حد انبساط سولفاتی مشخص نشده است مقدار به حداکثر 5 درصد و مجموع مقادیر  و دو برابر از 8 درصد کمتر است به حدود 3/2 درصد محدود می کند.  در آمریکا همچنین سیمانی با خاصیت ضدسولفاتی متوسط ساخته می شود. این سیمان از مخلوط کردن سیمان پرتلند معمولی با سرباره(  نوع IS(MS) ) و یا با پوزولان( نوع IP(MS) ) تهیه می شود. مقدار  موجود در این سیمانها به 8 درصد محدود می شود(- 595 ASTM   C  ).

 حرارت زدایی سیمانهای ضدسولفات خیلی بیشتر از سیمانهای با حرارت زایی پائین نیست. لیکن قیمت تمام شده آنها به علت ترکیبات خاص مورد نیاز در مواد خام آنها اندکی بالاتر از سیمان نوع 4 می باشد. بنابراین سیمان ضدسولفات تنها هنگامی که لازم است باید مصرف شود و این نوع سیمان در موارد معمولی استفاده نمی شود.

 اندازه دانه های سنگی

بتن عموماً از سنگدانه هایی به اندازه مختلف که حداکثر آن بین 10 میلیمتر( اینچ) و 50 میلیمتر( 2 اینچ) و بطور متوسط 20 میلیمتر( اینچ) می باشد، ساخته می شود. توزیع اندازه ذرات بنام دانه بندی سنگدانه موسوم است. بتنهای متوسط ممکن است از سنگدانه هایی که همه اندازه ها را دارا بوده و یکجا در محل موجودند ساخته شوند، لیکن آنچه معمول است و همیشه در ساخت یک بتن با کیفیت بالا باید رعایت گردد انتخاب حد فاصلی بین مواد درشت دانه و ریزدانه می باشد. این حد فاصل معمولاً الک 5 میلیمتر با نمره 4 استاندارد ASTM انتخاب می شود. البته این تقسیم بندی گاه تغییراتی جزئی نیز دارد لیکن بطورکلی مواد درشت تر از 4  یا 5 میلیمتر بنام شن و کوچکتر از آن بنام ماسه نامگذاری شده اند، حد پائین ماسه عموماً 07/0 میلیمتر یا کمی کمتر می باشد. مواد بین 06/0 میلیمتر( 002/0 اینچ) و 02/0 میلیمتر(0008/0 اینچ) به لای با سیلت و مواد ریزتر جزء رسها طبقه بندی شده اند گل ماده نرمی است که شامل مقادیر نسبتاً مساوی ماسه و لای و رس می باشد.

 سنگ شناسی دانه ها

از نقطه نظر سنگ شناسی براساس BS812( جدول 3-1) سنگدانه ها به گروههای متعددی که خواص نسبتاً مشابه دارند تقسیم بندی می شوند. طبقه بندی گروهی سنگها نمایند متناسب بودن آنها در بتن نیست و در پاره ای از گروهها خواص مناسب کاملاً شناخته شده است. در پاره ای از موارد نام تجارتی سنگها مورد استفاده قرار می گیرد که به طبقه بندی آنها از نظر سنگ شناسی ارتباطی ندارد.

استاندارد ASTM   C 294-69 کانیهای مهم و متداول در سنگدانه ها را به صورت زیر مشخص می کند.

 کانیهای سیلیسی( کوارتز، اوپال، کلسه دون، تریمیت، کریستوبالیت) فلدسپاتها ، کانیهای میکا، کانیهای کربناتی، کانیهای سولفاتی، کانیهای سولفور آهن، کانیهای فرو منیزیم، کانیهای اکسیدآهن، زئولیت ها و کانیهای رس.

 در این کتاب جزئیات روشهای کانی شناسی و سنگ شناسی بحث نمی شود لیکن آزمایشهای مختلف سنگ شناسی ابزار دقیقی جهت ارزیابی کیفیت سنگدانه ها، بخصوص مقایسه سنگهای با سابقه مشخص و سنگهای جدید بدست می دهند. همچنین با این روشها خواص نامطلوب نظیر وجود اکسیدهای سیلیسیم ناپایدار در سنگها را می توان تشخیص داد. در ارتباط با سنگدانه های مصنوعی تأثیر روشهای تولید و مراحل مختلف آن نیز مورد مطالعه قرار می گیرد.

آب اختلاط

در اکثر استانداردها، آب مناسب برای بتن آبی است که برای آشامیدن مناسب باشد. مواد جامد محلول چنین آبی بندرت بیش از 2000 قسمت در میلیون( ppm ) خواهد بود و بطور معمول کمتر از ppm 1000 می باشد. این مقدار بازای نسبت آب به سیمان 5/0 معادل 05/0درصد وزن سیمان می باشد. در صورتیکه مقدار لای بیش از ppm 3000 باشد، برای کاهش آن می توان قبل از مصرف آب مدتی آنرا در یک حوضچه آرامش نگاه داشت. آبی که برای شستن مخلوط کن بتن بکار رفته، به شرطی که از ابتدا برای بتن مناسب باشد، می تواند بعنوان آب مخلوط بکار رود.( مواد جامد درون آب برای بتن مناسب می باشند) استاندارد ASTM  C 94-83 نیز استفاده از چنین آبی را مجاز می داند لیکن نباید سیمانهای متفاوت و افزودنی های مختلف بکار رود.

 معیار قابل آشامیدن بودن آب کاملاً مطلق نیست و ممکن است یک آب آشامیدنی به جهت داشتن درصد بالایی از یونهای سدیم و پتاسیم که خطر واکنش قلیایی دانه های سنگی را بهمراه دارد. برای بتن سازی مناسب نباشد، گرچه آشامیدنی بودن آب معیار قابل اطمینانی برای بتن قابل قبول باشد، بعنوان یک قاعده کلی هر آبی که PH ( درجه اسیدیته) آن بین 6 تا 8 بوده و طعم شوری نداشته باشد. می تواند برای بتن مصرف شود. رنگ تیره و بو در آب لزوماً وجود مواد مضر در آب را به اثبات نمی رساند. آبهای طبیعی که کمی اسیدی می باشند، برای بتن ضرری ندارد. لیکن آبی که دارای اسید هیرمیک و یا سایر اسیدهای آلی باشد تأثیر سویی درسخت شدن بتن دارد. لازم است چنین آبهایی و نیز آبهای با درجه قلیایی بالا برای بتن سازی آزمایش شوند. دو توصیه دیگر نیز در مورد آب قابل توجه می باشد. وجود جلبک در آب مخلوط سبب ایجاد حباب هوا در بتن و درنتیجه کاهش مقاومت می گردد. دیگر اینکه سختی آب در کیفیت و اثرگذاری افزودنی های هوازا بی تأثیر است.

در پاره ای از کشورها دستیابی به آب مناسب به میزان کافی مشکل بوده و تنها آبهایی با مقداری شوری در دسترس می باشد. چنین آبهائی اکثراً محتوی نمکهای سولفات و کلرور هستند اگر یون کلر در آب از میزان ppm 500 و یون از مقدار ppm 1000 تجاوز نکند آب خورنده نبوده و حتی آبهایی که مقدار یونهای آنها کمی بیش از مقادیر فوق بوده نیز در بستن بکار رفته است. استاندارد BS 3148 مقادیر کلرور و  در آب را به میزان مقادیر بالا محدود کرده و توصیه می کند میزان کربناتها و بی کربناتهای قلیائی از مرز ppm 1000 تجاوز نکند.

 گاهی به ناچار می بایستی آب دریا در مخلوط بتن مصرف شود. آب دریا معمولاً 5/3 درصد املاح محلول دارد( 78 در صد مواد محلول NaCl و 15 درصد  و  می باشد). چنین آبی مقاومت اولیه را بالا می برد و لیکن مقاومت درازمدت معمولاً پائین می آید. البته افت مقاومت معمولاً بیش از 15 درصد نخواهد بود که قابل جبران است. تأثیر این آب روی زمان گیرش هنوز کاملاً روشن نیست لیکن این امر در مقابل مقاومت چندان مهم نیست. استاندارد BS 3148 تغییرات تا حدود 30 دقیقه در زمان گیرش اولیه را مجاز می داند.

 آب دریا یا اصولاً هر آبی که شامل مقدار زیادی نمک کلرور باشد، سبب مرطوب نمودن نمونه و ایجاد شوره در آن می گردد. چنین آبی نبایستی در مواردی که ظاهر بتن در نما اهمیت دارد و یا زمانی که پوشش گچی سطح آن را می پوشاند مصرف گردد. در کاربرد بتن مسلح استفاده از آب دریا بخصوص در مناطق گرمسیر خطر خوردگی فولاد را بالا می برد. در اکثر ساختمانهایی که در هوای نسبتاً مرطوب قرار دارند و در حالتی که پوشش بتن روی آرماتور کافی نبوده و با بتن کاملاً متراکم نیست، این نمکها در مجاورت رطوبت باعث خرابی آن شده اند. از طرفی هنگامی که قطعه بتن مسلح بطور دائم و کامل در آب شیرین یا آب دریا قرار می گیرد استفاده از آب دریا در ساخت بتن فوق تأثیر نامطلوبی نداشته است. بهرحال در عمل استفاده از آب دریا در مخلوط بتن توصیه نمی شود.

کارآیی

در یک تعریف، کارآیی بصورت مقدار کار مفید داخلی لازم برای ایجاد تراکم کامل بیان شده است. کار داخلی مفید یکی از خواص فیزیکی بتن است و در واقع کار یا انرژی لازم برای غلبه بر اصطکاک داخلی بین ذرات تشکیل دهنده بتن می باشد. در عمل انرژی بیشتری لازم است تا بر اصطکاک سطحی بین بتن و قالبها باآرماتورها غلبه کند. همچنین انرژی تلف شده ای جهت لرزاندن قالبها و بتنی که متراکم شده است، مصرف می شود. بنابراین در عمل اندازه گیری کارآیی طبق تعریف فوق مشکل بوده و چیزی که اندازه گیری می شود، کارآیی براساس یک روش ابداعی بخصوص می باشد.

 برای بیان حالت بتن تازه گاه از کلمه روانی نیز استفاده می شود، که در حقیقت آسانی شکل دادن یا جریان یافتن یک ماده است، در خصوص بتن، روانی گاهی به درجه خیس بودن آن اتلاق می شود و در محدوده ای خاص، بتن تر از بتن خشک کارآتر خواهد بود. لیکن بتن های با یک روانی ممکن است کارآیی مختلف داشته باشند.

از آنجا که مقاومت بتن با افزایش تخلخل آن بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد، بنابراین ساخت بتنی با دانستیه بالا و متراکم بسیار اهمیت دارد. برای دستیابی به این مهم باید بتن کارآیی کافی جهت تراکم کامل داشته باشد تا امکان رسیدن به آن در شرایط معین و با صرف کار و انرژی مناسب، فراهم شود. شکل(5-1) افزایش مقاومت فشاری بتن را در مقابل افزایش دانستیه نشان می دهد که نیاز به تراکم بالا را به اثبات می رساند واضح است که افزایش تخلخل بتن دانستیه و مقاومت را کاهش می دهد. بطور مثال 5 درصد فضای خالی در بتن،مقاومت آنرا تا 30 درصد کاهش می دهد.

حفره های خالی در بتن سخت شده و در حقیقت حبابهای هوای محبوس شده و یا فضاهایی هستند که در اثر خارج شدن آب اضافی، باقی می مانند. حجم فضاهای خالی تنها به نسبت آب به سیمان مخلوط وابسته است، در حالیکه وجود حبابهای هوا به دانه بندی ذرات ریز مخلوط بستگی دارد و حبابها از مخلوط های تر زودتر از مخلوط های خشک خارج می شوند. بنابراین می توان نتیجه گرفت که برای یک روش مشخص تراکم، میزان آب بهینه ای برای مخلوط وجود دارد که در آن حجم حبابها و فضاهای ناشی از آب حداقل بوده و دانستیه حداکثر می گردد. به هر صورت میزان آب بهینه برای روشهای مختلف تراکم متفاوت می باشد.

 شکل(5-1)- ارتباط بین نسبت مقاومت ونسبت دانستیه

عوامل مؤثر بر کارآیی

کارآیی بتن تازه به عوامل مختلفی از جمله میزان آب نوع سنگدانه ها و دانه بندی آنها نسبت سنگدانه به سیمان وجود افزودنی ها و بالاخره زبری سیمان بستگی دارد. مهمترین عامل میزان آب است که با اضافه کردن آن دانه ها، و ذرات همچون ساچمه در مخلوط کار می کنند و بین آنها اصطکاک کاهش می یابد. به هر حال برای رسیدن به حداقل تخلخل بهینه و ایده آل یا برای تأمین حداکثر دانستیه بدون خطر جدایی دانه ها، باید تأثیر نوع و دانه بندی مصالح سنگی نیز در نظر قرار گیرد. بعنوان مثال ذرات ریز به آب بیشتری جهت ترنمودن سطح مخصوص بالای خود نیاز دارند. همچنین دانه بندی های با شکل نامنظم و زاویه دار با بافت خشن نست به دانه های نسبتاً گرد به آب بیشتری نیاز دارند، تخلخل و جذب آب مصالح سنگی نیز در کارآیی اهمیت دارد و می تواند با جذب قسمتی از آب مخلوط از روغنکاری شدن دانه ها توسط آب که کارآیی را بالا می برد، جلوگیری بعمل آورد.

 سنگدانه های سنگ تمایل به پایین آوردن کارآیی بتن دارند. درواقع کارآیی تحت تأثیر نسبتهای حجمی ذرات با اندازه های مختلف قرار می گیرد، موقعی که سنگدانه هایی با توده ویژه متغیر بکار می رود( مثل سنگدانه های نیمه سبک) باید نسبتهای مواد در مخلوط براساس حجم مطلق در بخش با اندازه بخصوص ارزیابی شوند.

 برای یک نسبت آب به سیمان ثابت در مخلوط، کارآیی با کاهش نسبت سنگدانه  به سیمان افزایش می یابد و این بدلیل افزایش میزان آب نسبت به کل سطح ذرات جامد مخلوط می باشد.

 نسبت بالای حجمی سنگدانه های درشت به زیر، باعث جدایی دانه ها و کاهش کارآیی شده و مخلوط بدست آمده خشن و پرداخت آن مشکل می باشد. برعکس، زیادشدن مصالح ریزدانه در مخلوط سبب افزایش کارآیی می شود. لیکن چنین مخلوطی با ماسه زیاد، دوام کمتری خواهد داشت. تأثیر افزودنی ها روی کارآیی در فصول آینده بررسی خواهد شد. اما باید متذکر گردید که مواد هوازا میزان آب لازم برای رسیدن به کارآیی معینی را کاهش می دهند. ریزی سیمان نیز تأثیر جزئی بر کارآیی بتن داشته و ریزترشدن سیمان با افزایش آب بیشتری همراه خواهد بود.

 دوعامل دیگر مؤثر بر کارآیی بتن، زمان و درجه حرارت می باشد. بتن تازه با زمان سخت و سفت می شود لیکن این امر باید از گیرش سیمان متمایز گردد. مقداری از آب مخلوط توسط دانه ها جذب می شود. مقداری دیگر بخار می شود( بخصوص اگر بتن در معرض باد و اشعه خورشید قرار گیرد) و مقداری نیز در اثر فعل و انفعالات شیمیایی اولیه خارج می گردد. سفت شدن بتن در حقیقت با کم شدن کارآیی در طی زمان، اندازه گیری و ارزیابی می شود.

کم شدن کارآیی که د رحقیقت افت اسلاپ نمونه خواهد شد. به غبار مخلوط، نوع سیمان، درجه حرارت بتن و کارآیی اولیه وابسته است. به علت تغییرات فوق د رکارآیی و روانی مخلوط با زمان و از آنجا که روانی در هنگام ریختن بتن مورد توجه است، معمولاً آزمایش تعیین کارآیی را پس از گذشت مدتی از ساخت بتن مثلاً 15 دقیقه اندازه گیری می کنند. افزایش در جه حرارت با کاهش کارآیی و اسلامپ همراه است.در عمل و در شرایطی درجه حرارت محیط غیرمعمول است بهتر است با آزمایش دقیق در محل میزان کارآیی مخلوط را تعیین نمود.

آزمایشهای کارآیی

متأسفانه هنوز آزمایش قابل قبولی که بتواند کارآیی بتن را مستقیماً اندازه گیری کند، وجود ندارد. در روشهایی که در زیر خواهند آمد، اندازه گیری های کارآیی تنها در شرایط بخصوص کاربرد خواهند داشت. به هر حال روشهای فوق فعلاً در اکثر کشورهای جهان کاربرد دارند و به علت سادگی در اجرا و آزمایش نمی توانند در حد قابل قبولی تغییرات خواص بتن تازه را نشان دهند.

 آزمایش اسلامپ

این آزمایش با مختصر تغییراتی در اکثر کشورهای جهان بکار می رود. استاندارد ASTM  C 143-78 این آزمایش را بصورت زیر توصیف می کند:

 در آزمایش اسلامپ از مخروط ناقص فلزی به ارتفاع 2 اینچ( 305 سانتیمتر) و قطر قاعده 8 اینچ(203 میلیمتر) و قطر قاعده کوچکتر در بالا با اندازه 4 اینچ

( 102 میلیمتر) استفاده می شود. مخروط فوق در سه لایه از بتن پر شده و هر لایه توسط میله فلزی به قطر 16 میلیمتر با انتهای گردشده با 25 ضربه متراکم می گردد. بتن اضافی در بالا با داشتن میله فوق روی مخروط پاک می شود. مخروط فوق که روی صفحه ای فلزی قرار می گیرد باید در برابر آزمایش بدون حرکت بماند که این با قراردادن دو یا روی پایه های پایین آن تأمین می شود. بلافاصله بعد از پرکردن مخروط به آرامی و بصورت قائم بالا کشیده می شود و بتن داخل آن افت می کند. افت بتن و ارتفاع کم شده با خط کش از وسط قاعده بالا اندازه گیری و با دقت 5 میلیمتر یادداشت می شود. برای دقت بیشتر و کاهش اثر اصطکاک بتن و جداره مخروط قبل از هر آزمایش جداره داخلی مخروط و صفحه زیر آن مرطوب می شو و قبل از بالا کشیدن مخروط، بتن ریخته شده در روی صفحه از کناره های مخروط پاک می شود.

 درد صورتی که در آزمایش بجای اسلامپ صحیح که در شکل( 5-2) نشان داده شده است بتنی از مخروط در صفحه ای مورب ریزش می کند. اسلامپ برشی نتیجه شده که و بایستی دراین حالت آزمایش تکرار شود. در صورتی که در آزمایش بعد نیز برش اتفاق بیفتد که این مورد در مخلوطهای خشن بوقوع می پیوندد. نشانه کم بودن چسبندگی مخلوط می باشد.

مخلوط های باروانی بسیار کم و سفت معمولاً اسلامپ برابر صفر دارند ولذا در مخلوطهای نسبتاً خشک تغییرات کارآیی را نمی توان با آزمایش اسلامپ بررسی نمود. اما در مخلوطهای پرعیار تغییرات کارآیی با آزمایش اسلامپ قابل اندازه گیری است. به هر  حال در مخلوط های کم عیار و نسبتاً ریز اسلامپ صحیح بآسانی  به اسلامپ برشی و حتی فرو ریختگی تبدیل می گردد و از یک مخلوط نتایج بسیار متفاوتی حاصل می شود که آزمایش اسلامپ را برای این چنین مخلوط هایی غیرقابل اعتماد می سازد.

شکل(5-1) – اسلامپ در3 حالت صحیح برش و فروریختگی

جدول(5-1) نشاندهنده میزان اسلامپ مخلوط هایی است که دارای کارآیی های مختلف می باشند. باید بخاطر داشت که دانه های سنگی متفاوت می توانند اسلامپ یکسانی برای کارآیی های مختلف نشان دهنده که این مبین این مطلب است که در واقع ارتباط کاملاً روشنی بین میزان کارآیی و اسلامپ وجود ندارد. اما  علیرغم موارد فوق آزمایش اسلامپ آزمایش نسبتاً مفیدی در کارگاه بوده و بآسانی تغییرات مصالحی را که ممکن است ساعت به ساعت یا روز به روز در کارگاه اتفاق بیفتد، نشان می دهد. بعنوان مثال افزایش اسلامپ ممکن است ناشی از افزایش غیر منتظره رطوبت سنگدانه ها در کارگاه باشد و یا به علت تغییر در منحنی دانه بندی مصالح، بخصوص ماسه، ایجاد می شود. اسلامپ خیلی بالا یا خیلی پائین به سازنده بتن آگاهی می دهد که در شرایط موجود تغییراتی بدهد. استفاده از کاربرد این خاصیت و آسانی آزمایش اسلامپ دلیل استفاده همه جانبه آن گشته است.

تسریع کننده ها(accelerators)

تسریع کننده ها افزودنی هایی هستند که سخت شدگی بتن را تسریع می کنند و مقاومت اولیه بتن را بالا می برند. این نکته قابل توجه است که لزومی ندارد افزودنی ها اثر بخصوصی روی زمان گیرش داشته باشند. هرچند در عمل زمان گیرش بوسیله افرودنی هایی که در ASTM و BS  بعنوان تیپ A طبقه بندی شده اند کاهش می یابد. در ضمن افزودنی های تندگیر کننده ای هم وجود دارند که مخصوصاً زمان  گیرش را کم می کنند.

 نمونه ای از افزودنی های تندگیر کننده، کربنات سدیم است که بمنظور ایجاد گیرش سریع در پلاسترهای سیمانی مورد استفاده در نماها بکار می رود و اثرات منفی در مقاومت ملات بجای می گذارد، ولی با ایجاد گیرش سریع، کارهای تعمیراتی سریع را امکان پذیر می سازد. کلرور آلومینیوم، کربنات پتاسیم، فلوئورور سدیم، آلومینات سدیم و نمکهای آهن نمونه های دیگری از افزودنی های تندگیر کننده می باشند که هیچیک از آنها نباید بدون مطالعه کامل از نتایج کاربردش، مورد استفاده قرار گیرد.

 معمولی ترین نوع تسریع کننده های کلرورکلسیم می باشد که سرعت افزایش مقاومت بتن را در ابتدا بالا می برد. این افزودنی در مواقعی که بتن ریزی در دماهای پایین( 2 تا 4 درجه سانتیگراد) انجام می شود یا در مواقعی که مجبور به انجام کارهای تعمیراتی فوری هستیم، مورد استفاده قرار می گیرد و باعث می شود که سرعت ایجاد گرما در ساعات اولیه بعد از مخلوط کردن بتن بالا رود. کلرور کلسیم احتمالاً بعنوان یک کاتالیزور به هیدراتاسیون  و کمک می کند و یا با کاهش خاصیت قلیایی محلول، سرعت هیدراتاسیون سیلیکاتها را افزایش می دهد و هیدراتاسیون  تا اندازه ای به تعویق می افتد، ولی در جریان طبیعی هیدراتاسیون سیمان تغییری ایجاد نمی شود.

 کلرورکلسیم ممکن است همانند سیمانهای معمولی( تیپ I ) به سیمانهای تندگیر( تیپ III ) اضافه شود. هرچه سرعت سخت شدگی سیمانی در حالت طبیعی بیشتر باشد، اثر تسریع کننده های روی آن بیشتر خواهد بود. در هر حال، کلرورکلسیم نباید با سیمانهای برقی مورد استفاده قرار گیرد. شکل( 8-1) اثر کلرورکلسیم روی مقاومت اولیه بتن هایی را که با انواع مختلف سیمان ساخته شده اند، نشان می دهد. به نظر می رسد که مقاومت درازمدت بتن ها تغییری نمی کند.

 مقدار کلرورکلسیم اضافه شده به مخلوط بتن باید به دقت کنترل شود. برای محاسبه مقدار کلرورکلسیم لازم فرض می شود که تأثیر اضافه کردن یک کلرورکلسیم هیدراته نشده در سرعت سخت شدگی به اندازه 6 درجه سانتیگراد افزایش درجه حرارت می باشد. معمولاً بکاربردن یک تا دو درصد کلرورکلسیم کافی است. تذکر این نکته ضروری است که میزان تأثیر کلرورکلسیم تا حدی به ترکیبات سیمان مورد استفاده بستگی دارد.

 بنابراین در هر موردی باید آزمایشهایی با سیمان مصرفی انجام گیرد. با توجه به اینکه کلرورکلسیم سرعت گیرش را بالا می برد. بکاربردن درصد بالایی از آن می تواند باعث گیرش آنی شود. باید سعی نمود که کلرورکلسیم بطور یکنواخت در مخلوط پخش  گردد و بهترین حالت ممکن حل کردن افزودنی در آب بتن است. ترجیحاً در تهیه محلولی از کلرورکلسیم می توانیم از کلرورکلسیم هیدارته شده یعنی  که هر 37/1 گرم آن معادل یک گرم  است، استفاده کنیم.

 استفاده از کلرورکسیم مقاومت سیمان را بخصوص در بتن های سبک، در مقابل حمله سولفاتها کاهش می دهد و در صورت وجود سنگدانه های فعال، احتمال واکنش قلیائی سنگدانه ها افزایش می یابد. از اثرات نامطلوب دیگر کلرورکلسیم این است که جمع شدگی و خزش را افزایش می دهد و باعث کاهش مقاومت بتن های حباب دار در مقابل یخ زدگی و ذوب یخ، در درازمدت می شود، همچنین استفاده از کلرورکلسیم باعث افزایش مقاومت بتن در مقابل خوردگی و سایش می شود. احتمال خوردگی آرماتورهای بتن در اثر اضافه کردن کلرورکلسیم مدته مورد بحث بوده است. این موضوع روشن شده است که اگر کلرور  کلسیم به میزان صحیحی مورد استفاده قرار گیرد بجز در بعضی حالات بخصوص، در موارد دیگر هیچ خوردگی رخ نخواهد داد. شرایط خوردگی احتمالاً، پخش غیریکنواخت یونهای کلر در بتن های نفوذپذیردر ضمن ورود رطوبت و اکسیژن بخصوص در شرایط آب و هوایی گرم است.  اگرچه ما در اینجا در مورد اضافه کردن کلرورکلسیم بحث می کنیم آن چیزی که به خوردگی مربوط می شود یون کلر است تمام راههای حضور یونها مثلاً وجود آنها در سطح سنگهای معدنی را باید بحساب بیاوریم. قابل توجه است که 56/1 گرم کلرورکلسیم معادل 1 گرم یون منفی Cl می باشد. وقتی بتن دائماً خشک است و رطوبتی وجود ندارد، هیچ خوردگی بوجود نمی آید. اما برای شرایط دیگر احتمال خوردگی آرماتورها سبب بروز عدم اطمینان در مورد ساختمان می شود. آئین نامه BS 8110:85 از کلرورکلسیم موجود در بتن مسطح را براساس نوع سیمان و کاربرد بتن به مقادیر مشخصی که در جدول(14-3) آمده، محدود می کند. در ACL 318-83 هم حدود مشابهی برای غلظت یون کلر قابل حل در مخلوط بتن داده شده است. تسریع گیرش سیمان، بدون خطر خوردگی، می تواند با استفاده از سیمانهای زودگیر و با افزودنی های بدون کلر انجام شود. بیشتر افزودنی های بدون کلر از فرمات کلسیم هستند،که تا حدودی اسیدی است و هیدراتاسیون سیمان را سرعت می بخشد.

 گاهی اوقات فرمات کلسیم یا نیتریت ها، بنزواتها و کروماتها، که ضدخوردگی هستند مخلوط می شوند. این نوع افزودنی ها در دماهای پایین تسریع کنندگی بیشتری دارند. اما بطور کلی در هر دمایی توانایی تسریع کنندگی کمتری نسبت به کلرورکلسیم دارند. در ضمن تأثیر درازمدت این نوع افزودنی ها روی خواص دیگر بتن هنوز بطور کامل مشخص نشده است.

کندگیر کننده ها (Retarders )

افزودنی هایی وجود دارند که گیرش بتن را که با آزمایش ویکات اندازه گیری می شود به تأخیر می اندازد در مورد چنین افزودنی هایی در ASTM  C 494-82 و BS 5075:84 توضیح داده شده است.

 کندگیرکننده ها در هوای خیلی گرم که زمان گیرش معمولی بتن کم می شود و همچنین برای جلوگیری از ایجاد ترکهای ناشی از گیرش در بتن ریزی های متوالی، مفید می باشند. معمولاً با استفاده از یک ماده افزودنی کندگیر کننده در سخت شدگی بتن تأخیر ایجاد می شود وا ین خاصیتی است که در ایجاد سطح پرداخت شده مفید می باشد. دیرگیری بتن با اضافه کردن  شکر مشتقات هیدروکربنی نمکهای محلول روی، براتهای محلول وبعضی مواد دیگر حاصل می شود. در عمل معمولاً از کند گیر کننده هایی که در عین حال تقلیل دهنده آب هم هستند، استفاده می شوند، در مورد تقلیل دهنده های آب در قسمت بعدی بحث خواهد شد.

اگر با یک کنترل دقیق 05/0 درصد وزن سیمان شکر به بتن اضافه کنیم. حدود  2 ساعت گیرش آن را به تأخیر می اندازد نحوه تأثیر شکر بستگی به اجزاء شیمیایی سیمان و میزان شکر دارد ولی اثرات واقعی ودقیق آن و یا هر نوع دیگر کندگیر کنند های  باید با ساخت مخلوط های آزمایشی با مقدار سیمان واقعی که در عمل بکار می رود، مشخص شود. مصرف مقدار زیادی شکر مثلاً 2/0 تا 1 درصد وزن سیمان از گیرش سیمان جلوگیری بعمل آورده و این خاصیتی است که در هنگام بدکار کردن و خراب شدن مخلوط کن بتن مفید خواهد بود. اگر ماده افزودنی دیرگیر کننده با تأخیر به بتن اضافه شود، زمان گیرش افزایش پیدا می کند.( بخصوص در بتن هایی که در آنها از سیمانی با  بالا استفاده شده است.)

مکانیزم واکنش های مانع از گیرش هنوز بطور مشخص شناخته نشده اند. افرودنی های فوق رشد کریستالها با میزان کریستاله شدن ترکیبات را کا هش می دهند. بنابراین نسبت به ذرات زمانی که دیگیر کننده وجود ندارد مانع مؤثری برای ادامه هیدراتاسیون وجود دارد.

 در مقایسه با بتنی که در آن از افزودنی دیرگیر کننده استفاده نشده استفاده از دیرگیرکننده ها مقاومت اولیه بتن را کاهش می دهد. اما چون بعداً افزایش مقاومت بتن سریع تر است مقاومت دراز مدت بتن چندان تفاوتی نمی کند. اگرچه دیرگیرکننده ها به علت طولانی بودن مرحله خمیری، ممکن است سبب افزایش انقباض پلاستیک بتن شوند، لیکن انقباض ناشی از خشک شدن ناچیز می گردد.

مخلوط کردن بتن و روشهای حمل آن

اختلاط بتن

مخلوط کردن بتن از جمله عملیاتی است که برای همه کارگاههای ساختمانی از اهمیت خاصی برخوردار است. برای تهیه بتن با کیفیت خوب و یکنواخت، اجزای تشکیل دهنده آن باید به دقت اندازه گیری و مخلوط شود، توزین و اندازه گیری به روش وزنی انجام می شود. روش توزین و اندازه گیری به روش حجمی برای مصالح سنگی خصوصاً ماسه مجاز نیست.

 کارگاه ساخت بتن باید دارای امکانات کامل برای دریافت و انبارکردن، حمل، اندازه گیری مصالح برای ساخت بتن باشد. نوع و ظرفیت تجهیزات حمل بتن باید با ظرفیت های خواسته شده تناسب داشته باشد به گونه ای که در مخلوط نمودن و تهیه نمودن بتن با توجه به برنامه زمان بندی پروژه وقفه ای ایجاد نشود. در مواقعی که در بتن از مصالح سنگی مرطوب استفاده شود، باید آب اضافی موجود در این مصالح در نظر گرفته شود و از مقدار آب اختلاط بتن کسر شود.

 برای اینکه بتن با کیفیت یکنواخت تولید شود، اجزا تشکیل دهنده آن باید برای هر پیمانه، دقیقاً مورد اندازه گیری قرار گیرد.

 اندازه گیری مصالح تشکیل دهنده بتن

سیمان

اندازه گیری سیمان باید به روش وزنی انجام شود در غیر اینصورت باید از کیسه های 50 کیلوگرمی استفاده شود. در بتن سازه های الکترونیکی، سیمان توسط یک باسکول مخصوص اندازه گیری می شود و سپس در مخلوط  بتنی مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم توزین و منتقل کردن سیمان به دستگاه بتن ساز باید بگونه ای باشد که موجب هدر رفتن سیمان نشود

 مصالح سنگی

توزین و اندازه گیری مصالح سنگی را اکثراً از طریق وزن به دست می آورند. استفاده از سیستم وزنی برای پیمانه کردن موجب سهولت و دقت بیشتر می شود. اندازه گیری حجمی مصالح سنگی برای بتن های سبک کاربرد دارد، همچنین در بتن ریزیهای با حجم کم نیز از این روش استفاده می شود.

اگر ماسه را به روش حجمی اندازه گیری کنیم، باید انبساط حجمی ظاهری ماسه تر(Bulking ) در اندازه گیری در نظر گرفته شود.

 آب و مواد افزودنی

مواد مضاف جامد راباید به روش وزنی اندازه گیری نمود. آب و مواد مضاف مایع را می توان هم از طریق وزنی و هم از طریق حجمی بگونه ای دقیق اندازه گیری نمود.

مواد افزودنی حباب زا، کلرور و کلسیم و دیگر مواد افزودنی شیمیای باید به صورت مایع به مخلوط اضافه شوند و باید آنها را بعنوان بخشی از آب اختلاط  در نظر گرفت.

 رواداری اندازه گیری مصالح تشکیل دهنده بتن نسبت به وزن هر یک از آنها

ردیف	نوع مصالح	حد مجاز رواداری( برحسب درصد)
1	شن و ماسه
2	سیمان
3	آب
4	هوا
5	مواد مضاف

دستگاههای مخلوط کن ثابت

1- بتونیر( دستگاه ساخت بتن)

بتونیر عمل ترکیب مواد تشکیل دهنده بتن را انجام می دهد. دستگاه سازنده بتن در فرمهای مختلف در ظرفیتهای کم برای ساختمن ملات و با ظرفیتهای زیاد جهت بتن ریزیهای زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. ظرفیت این دستگاه ها معمولاً بین50 تا 750 لیتر است و دارای موتور الکتریکی و گازوئیلی است. مخزن آن حول محور افقی دوران می کند. کل بارگیری این میکسر از دهانه جلو و تخلیه آن با معکوس کردن جهت چرخش، از دهانه عقب انجام می شود.

 طرز کار بتونیر به این صورت است که در ابتدا به نسبت  آب مورد نیاز را در مخزن دستگاه ریخته و سپس شن و ماسه موردنظر را در داخل مخزن دستگاه ریخته و پس از برگشت دسته اهرم به جای اولیه، مقدار سیمان مورد لزوم را به داخل دیگ می فرستیم. پس از آنکه دیگ، حرکت دورانی خود را انجام داد، بقیه آب به آن اضافه می شود و پس از چند دقیقه حرکت دورانی، بتن مورد نظر آماده خواهد بود و سپس می توان عمل تخلیه را انجام داد.

 تمامی بتن باید کاملاً مخلوط شود تا اجزای متشکله آن به صورت یکسان پخش شده و ظاهری یکنواخت به دست آورد. هر مخلوط کن را باید برابر ظرفیت اسمی خود بارگیری کرد و برطبق سرعت های طراحی شده خود کار نمایند.

 چنانچه تیغه های مخلوط کن فرسوده شده و یا با بتن سخت پوشیده شده باشد، در این صورت عمل اختلاط دارای کارآمد کمتری است. باید تیغه هایی که دارای فرسودگی زیاد هستند، تعویض نمود و بتن سخت شده را پس از اتمام کار بتن ریزی در هر روز پاک نمود( در شروع هر روز کاری باید از تمیزی تیغه ها اطمینان حاصل نمود.)

چنانچه عمل اختلاط به خوبی انجام شود، تمام نمونه های برداشت شده از قسمتهای مختلف یک پیمانه، دارای وزن مخصوص، مقدار هوا، میزان اسلامپ و مقدار درشت دانه یکسانی هستند.

2- دستگاه بتن ساز مرکزی( بتن ساز ثابت)(BATCHING)

ماشین بتن ساز ثابتی است که در مرکز تهیه بتن نصب می شود. از این دستگاه جهت مصرف بتن های با حجم زیاد در ساختمانهای عظیم بتنی مانند تونل سازی، زیرسازی جاده ها و باندهای فرودگاه، سدسازی و .... استفاده می شود. با توجه به گستردگی حجم عملیات بتنی در اشکال و ظرفیتهای مختلف ساخته می شود. این دستگاه ها در فرمهای مختلف و با ظرفیتهای 36 تا 46 مترمکعب در ساعت قدرت بتن سازی دارند. این دستگاه ها برروی پایه های بلند سوار شده اند بگونه ای که ماشین های حمل بتن می توانند در زیر قیف آن قرار گیرند.

 این دستگاه به گونه ای مستقر می شود که قادر باشد از مخازن مختلف، شن و ماسه دانه بندی شده را انتخاب کرده و برای  اختلاط توسط تسمه نقاله های افقی و بالابرهای کاسه ای، عمودی، به دیگ مخلوط کن ثابت هدایت نماید. این دستگاه از دیگهای مخلوط کن، بارکن، ترازوها و سیستم مخصوص تغذیه آب وسیمان و کنترل مرکزی تشکیل شده است.

 برای واردنمودن مصالح به داخل جام مخلوط کن باید نکات زیر در نظر گرفته شود:

 1- پیش از ورود مصالح باید حدود 10 درصد از آب اختلاط، وارد جام شود. سپس آب باید بطور یکنواخت با ماسه و سیمان وارد جام شود بنحوی که حدود 15 درصد آب پس از واردشدن تمامی مصالح جامد به جام وارد شود.

2- پس از واردنمودن 10 درصد مصالح به درون جام مخلوط کن، سیمان به همراه بقیه مصالح به صورت یکنواخت وارد جام می شود. در شرایط آب وهوای سرد، زمانی که از آب گرم استفاده شود برای جلوگیری از گیرش سریع احتمالی، ترتیب تغذیه مصالح در مخلوط کن ممکن است نیاز به اصلاحات داشته باشد و باید پس از اضافه نمودن تمامی مصالح سنگی و آب، سیمان را اضافه نماییم.

 3- مواد افزودنی باید به صورت مایع همراه با آب و به صورت یکنواخت به درون جام وارد شود. اگر از ماده افزودنی کندگیر استفاده شود، همیشه باید همراه با سایر مصالح و به صورت یکنواخت و توالی یکسان وارد جام شود. زیرا در غیر اینصورت ممکن است در گیرش اولیه و میزان حباب هوای بتن، تغییرات قابل ملاحظه ای پدید آید. به هر صورت افزودن ماده کندگیر کننده نباید پیش از یک دقیقه بعد از اضافه نمودن آخرین نسبت آب به جام یا پیش از شروع  زمان اختلاط، هرکدام که کمتر باشد، صورت گیرد.

 4- زمان اختلاط از هنگامی اندازه گیری می شود که شن، ماسه و سیمان بطور کامل وارد جام مخلوط کن شوند اضافه شوند قسمت آخر آب( 100 درصد) نباید

پس از گذشت مدت اختلاط باشد. مدت اختلاط برای تهیه بتن یکنواخت برای هر ساخت به مقدار بتن و قدرت مخلوط کن بستگی دارد و رعایت دستورالعمل های کارخانه سازده الزامی است .

این دستگاه در حالت نیمه اتوماتیک به صورت زیر کار می کند:

 1- در کنار این دستگاه، دپوی شن و ماسه به مقدار زیاد وجود دارد. بوسیله جام شن کش که برروی دستگاه بتن ساز نصب است شن و ماسه به سمت مخزن مرکزی بتن ساز هدایت می شود.

2- در کنار این دستگاه، سیلوی سیمان قرار دارد، سیمان مورد نیاز توسط شیلنگهای تا قطر 20 سانتی متر وارد مخزن می شود.

3- آب مصرفی بتن به مقد ار معینی از لوله کشی دستگاه مدرج وارد مخزن می شود، مصالح نامبرده در زمانهای مشخص وارد مخزن می شوند و عمل بتن سازی سریعاً انجام شده و از دریچه تخلیه، خارج می شود. در این دستگاه ها از سیستم وزنی جهت ساختن بتن استفاده می شود.

دستگاه مخلوط کن متحرک

ماشین بتن کش گردان( تراک میکسر)

اگر فاصله بین مرکز بتن سازی و محل تخلیه زیاد باشد، برای جابجایی آن از ترک میکسر استفاده می شود. مخازنی هستند که روی کامیونها، یدک کش ها، و تریلرها نصب می شوند و قادرند تا مخلوط کردن و حمل بتن را انجام دهند. ظرفیت این وسیله در حدود 2/10 مترمکعب است و در فرم های مختلف ساخته می شوند.

 برای منتقل نمودن بتن در مسافتهای طولانی، معمولاً مصالح خشک را درون آنها ریخته و در هنگام حمل بوسیله یک منبع و یک پمپ هیدرولیک، آب مورد لزوم به درون میکسر وارد می شود و پس از اختلاط مصالح بتن آماده می شود بگونه ای که وقتی ماشین به محل بتن ریزی می رسد عمل مخلوط کردن پایان یافته باشد.

 تانک ماشین پس از بارگیری باید پیوسته به حرکت دورانی خود ادامه دهد. سرعت گردش تانک در هر دقیقه حدود 4 تا 16 دور است.

 برای حفظ بتن در حالت یکنواخت باید حداکثر دقت را در زمان حمل بتن( از محل ساخت تا محل مصرف) انجام داد.

 برای منتقل نمودن بتن در فواصل کوتاه بجای  مصالح خشک، داخل تراک میکسرها را با بتن پر می کنند. برای تأخیر در گیرش بتن به هنگام انتقال تراک میکسر، پروانه های نصب شده در آن را به حرکت درمی آورند تا بتن دائماً مخلوط  شود و از نشست بتن در جداره داخلی اندازه گیری شود.

 با این وسیله می توان بتن را تا حدود 40 کیلومتر جابجا نمود. این جابجایی می تواند تا حدود 2 ساعت( پس از تحویل گرفتن بتن تا موقع تخلیه آن) نیز بطول انجامد.( چنانچه مدت زمان بیشتر شود، عملاً واکنش شیمیایی انجام می گیرد).

 معمولاً برای اختلاط کامل مصالح، نیاز به 70 تا 100 دور چرخش جام است. در هوای گرم( حدود 27 درجه سانتیگراد) در اثر حمل بتن 1 سانتی متر از اسلامپ بتن کاسته می شود. برای کاهش مقدار ذکرشده، باید جام این دستگاه به رنگ سفید باشد تا حرارت کمتری از خورشید جذب کند.

 بتونیرها قادر به تهیه 20 الی 60 مترمکعب بتن در هر ساعت هستند.

 ایستگاه های مرکزی بتن می توانند در طول 8 ساعت کار، 100 الی 2500 مترمکعب بتن را ساخته و آماده بارگیری کنند.

 حداقل زمان لازم برای اختلاط، برابر یک دقیقه است و این مدت می تواند تا 2 الی 3 دقیقه نیز افزایش یابد.

عمل تخلیه بتن با چرخش معکوس تانک بتن انجام می شود.

حمل بتن

در حمل بتن باید دو نکته زیر را در نظر گرفت:

1-   حمل باید بنحوی انجام شود که موجب بوجود آمدن جداشدگی دانه ها شود.

2- در حمل باید دقت نمود که آب بتن از دست نرود.

تمایل به  مجزاشدن درشت دانه ها از ملات را جدایی می گویند. این پدیده موجب می شود که در قسمتی از بتن، درشت دانه خیلی کم و در قسمت دیگر، درشت دانه خیلی زیاد باشد. مورد اول احتمال آبرفتگی داشته و ترک می خورد، همچنین مقاومت سایشی پائینی دارد. مورد دوم به قدری خشن می شود که پرداخت و تراکم کامل انجام نمی شود و نیزا کثراً موجب کرموشدن می شود.

 به علت حالت پلاستیکی بتن، بتن های با اسلامپ کم و دارای حباب های هوا، از قابلیت حمل بیشتری برخوردارند.

 گاهی اوقات جداشدگی سنگ دانه های درشت نامناسب نیست. به شرط آن که سنگ دانه ها مجدداً با مصالح ریز مخلوط شده و یا بتن نامبرده بعنوان لایه فوقانی روی بتن قبلی ریخته شود زیرا در این موارد، لرزاننده ها موجب متراکم شدن مصالح می شوند. با خودداری کردن از پرتاب و انداختن بتن می توان از جداشدگی دانه ها جلوگیری کرد( ریختن بتن در شوت و یا ارتفاع کم)

اگر بتن در لوله های قائم به صورت پر پایین آورده شود، جدایی کمتری خواهد داشت. مخلوط نمودن بتن در موقع حرکت، جدایی دانه ها راکاهش داده و زمان بین مخلوط کردن و تخلیه بتن را افزایش می دهد.

 با استفاده از دریچه های مناسب که نشت کمی دارند( دریچه های آب بند) می توان از کاهش دوغاب سیمان جلوگیری نمود.

 در نوارهای نقاله باید از وسیله ای استفاده کرد که پس از رسیدن مصالح ریزدانه به قرقره نهایی از عبور آنها جلوگیری کند.

 افزایش دمای بتن، خشک شدن آب بتن، و کاهش دوغاب سیمان موجب افت اسلامپ می شود برای جلوگیری از این موضوع باید بتن را از آفتاب وباد، محافظت کرد. همچنین وسایل حمل باید به رنگ سفید باشند و تا حد امکان باید محل تهیه بتن و محل تخلیه، نزدیک به هم باشند تا از حمل و نقل زیاد جلوگیری گردد.

 بتن باید به نحوی حمل شود تا کمترین جدایی مصالح از بین رفتن مصالح و افت کارایی و اسلامپ اتفاق بیفتد.

 روش های حمل بتن

1- حمل دستی( حمل با چرخ دستی، ارابه و فرغون)

با این روش حجم کمی از بتن را می توان جابجا کرد و فقط برای کارهای کوچک و مسافتهای کوتاه کاربرد دارد. حداکثر وزن مصالح جابجا شده در هر نوبت حدود 150 کیلوگرم است.

 فرغون در دو نوع چرخ آهنی و چرخ لاستیکی وجود دارد. استفاده از فرغون چرخ لاستیکی ساده تر است اما احتمال پنچرشدن آن بسیار زیاد است. قدرت تحرک و مانورپذیری این وسیله بسیار زیاد است. حرکت این وسیله نسبتاً کند بوده و مهارت نیروی انسانی به کارگیرنده، آن در کارایی آن نقش مهمی ایفا می کند.

نشریه شماره55 توصیه می کند که حمل بتن با انواع چرخ های دستی و فرغون و دامپر مجاز نیست مگر در کارهای کوچک که حجم ساخت بتن از 300 لیتر در هر نوبت تجاوز نکند. همچنین مسیر حمل باید کاملاً صاف و افقی باشد وحمل با دقت کامل انجام شود تا جداشدگی اجزاء بتن اتفاق نیفتد.

2- دامپر

برای حمل ونقل مصالح در کارگاه های ساختمانی از این وسیله استفاده می شو. کاربرد دامپر شبیه کامیون است اما د رمقیاس کوچکتر.

 دامپرها در ظرفیت های گوناگون و شکل های مختلف وجود دارند که همگی از عملکرد یکسانی برخوردارند ظرفیت این وسیله تا 5/2 مترمکعب است. این ماشین در جلوی خود جام کوچکی دارد که مصالح حمل باید درون آن ریخته شوند.

 از نظر تخلیه مصالح و بتن، جام دامپر در سه نوع جلوخالی کن، بغل خالی کن، و از هر سه طرف خالی کن ساخته می شود.

 جام دامپر نسبت به نوع آنها دارای دو حرکت است که این حرکت به صورت هیدرولیکی انجام می شود:

 فرم یک: دامپرهایی هستند که حرکت جام از روی شاستی به طرف بالا صورت می پذیرد.( حرکت آنها حول محور قائم است).

فرم دو: دامپرهایی هستند که حرکت جام آنها حول محور قائم و افقی انجام می شود.(  این نوع دامپر کاربرد بیشتری دارد.خصوصاً در بتن ریزی ها).

دامپرهای نوع اول نسبت به دامپرهای نوع دوم گنجایش بیشتری دارند.

3- کامیون کمپرسی

برای حمل بتن در حجم زیاد از این وسیله استفاده می شود. هنگام حمل بتن باید دقت کرد که بتن دچار جابجایی نشود و فاصله حمل کوتاه باشد زیرا امکان جدایی دانه ها وجود دارد. برا ی مسافت های زیاد، کامیون وسیله مناسبی نیست( از این وسیله برای حمل بتن در مسافتهای کوتاه استفاده می شود). این روش حمل بتن، خاص جاده های هموار است و زمان حمل، نباید بیش از 45 دقیقه شود.

4- تراک میکسر

همانگونه که قبلاً توضیح داده شد از تراک میکسر برای حمل و اختلاط بتن در مسافتهای کوتاه و بلند استفاده می شود.

 شوت( ناودانی)

بطورکلی از این وسیله برای انتقال بتن از میکسر به کامیون و همچنین برای جا دادن بتن در قالب ها( منتقل نمودن بتن به سطوح پایین تر) استفاده می شود. توصیه می شود که از شوتهای فلزی استفاده شود. شکل ظاهری این سطح شیب دار شبیه نیم بشکه هایی به هم متصل شده است.

 کارکردن با آن آسان است همچنین دارای مخارح کمی است ناودانی باید شیب کافی داشته باشند تا بتن تحت وزن خود براحتی روی آنها به سمت پایین حرکت کند. شیب مجاز شوت به نوع بتن بستگی دارد. مقدار شیب به نحوی انتخاب می شود که انتقال بتن با یک سرعت معقول انجام شود و آنقدر سرعت حرکت بتن زیاد نشود که سبب جداشدن دانه ها و بهم خوردن یکنواختی شود( حدود شیب آن بین 1 تا 2 و 1 تا3 در نظر گرفته می شود). ناودانی های خیلی تخت احتیاج به بتن با اسلامپ بالا دارند.

 برای جلوگیری از جدایی دانه ها باید درانتهای لوله حتماً از لوله های قائم استفاده کرد.

 تسمه نقاله

در بتن ریزی های با حجم زیاد می  توان از این وسیله برای منتقل نمودن بتن به صورت افقی یا به سطح بالاتر استفاده نمود و غالباً بین محل تخلیه اصلی و محل تخلیه ثانوی به کار می رود. با قراردادن دو یا چند تسمه نقاله به صورت سری پشت سرهم می توان بتن را به نقاط  بالاتر انتقال داد.

 این وسیله برای انتقال بتن به صورت مستقیم به درون قالب ها مناسب نیست. طول این وسیله قابل تنظیم است، منحرف کننده سیار و سرعت متغیر در رفت و برگشت دارد وبا توجه به نوع پروژه، سرعتی مناسب برای آن در نظر گرفته می شود.

در کارخانه های تهیه شن و ماسه نیز می توان از این وسیله استفاده کرد. زمانی که قابلیت دسترسی محدود است می توان حجم زیادی از سریعاً بتن ریزی کرد. برای جلوگیری از جدایی دانه ها باید در انتهای لوله از قیف و یا لوله های قائم استفاده نمود.

 تسمه نقاله باید کاملاً مرطوب و تمیز باشد تا از خشک و سخت شدن بتن در اطراف چرخ دنده های آن( برروی کمربند) جلوگیری شود تسمه نقاله برگشتی باید عاری از ملات باشد.در هوای گرم، وزش باد یا بارش باران باید برروی تسمه نقاله های طویل از پوشش استفاده کرد.

 نوارهای نقاله برای انتقال بتن هایی با اسلامپ کم( بین 5/6 تا 5/7 سانتی متر) و با حداکثر اندازه سنگ دانه بالا مناسبند.

پمپ بنزین

در مکان هایی که امکان انتقال بتن با وسایل معمولی وجود نداشته باشد و یا چنانچه انتقال بتن با روش های دیگر مقرون به صرفه نباشد از این روش استفاده می شود.

 پمپ بنزین برای انتقال مستقیم بنزین از محل تخلیه مرکزی به قالب ها و یا به  محل تخلیه ثانوی مورد استفاده قرار می گیرد. خطوط لوله فضای کمی را اشغال نموده و بآسانی می توان با وصل نمودن آنها بتن را تا مسافتهای طولانی انتقال داد.

 انتقال بتن در یک جریان پیوسته انجام می شود.

 هدایت بتن در پمپ بوسیله کمپرس هوا از طریق ماشین مخصوص که در جوار پمپ قرار دارد انجام می شود استفاده از دو پیستون موجب یکنواختی جریان بتن می شود.

 پمپ یا بازوی متحرک قادر است بتن را به صورت افقی و یا به صورت عمودی منتقل کند این وسیله می تواند بتن را تا ارتفاع بیش از 300متر به صورت عمودی انتقال دهد. پمپ های با بازوهای متحرک تا 360 درجه دوران می کنند. بیشتر پمپ ها، شیلنگ های با قطر 125 میلی متر یا کمتر دارند که حداکثر اندازه سنگ دانه مصرفی در آنها باید برابر 50 میلی متر باشد برای پمپاژعمودی از لوله هایی با قطر 75 و 100 میلی متر و برای پمپاژ افقی از لوله های قطورتر تا قطر 150 میلی متر استفاده می شود.

 به دلیل اینکه پمپ کردن بتن تا حدی موجب ایجاد تراکم  در آن می شود لذا ممکن است در موقع تخلیه بتن اسلامپ آن 10 تا 25 میلی متر کاهش یابد.

قطر لوله انتقال حداقل باید 3 برابر قطر درشت ترین دانه باشد. در این وسیله می توان از لوله های سخت و انعطا ف پذیر استفاده کرد. لازم به ذکر است که لوله های انعطاف پذیر، اتلاف اصطکاک اضافی دارند و همچینن پاکسازی آنها مشکل است.

 نباید از لوله های آلومینیومی استفاده کرد زیرا با قلیائیهای سیمان واکنش داده و گاز هیدروژن تولید می کنند که بعداً موجب بوجود آمدن حباب های هوا در بتن شده و از مقاومت بتن می  کاهد، همچنین لوله های آلومینیومی در برابر سایش مقاومت چندانی نداشته و هنگام حمل بتن، مصالح سنگی موجود در بتن موجب ساییده شدن جداره داخلی آنها می شود.

 برای نگهداری لوله پمپ معمولاً از حایل و یا دکل حرثقیل یا بالابرها استفاده می شود.

 در پمپ کردن بتن های دانه سبک، برای مقابله با  کاهش اسلامپ( بعلت جذب آب مصالح سبک و متخلخل) از افزودنی های خاصی استفاده می شود بتن های با مواد حباب زا را غالباً تا مسافت های کم و حدود 45 متر پمپ می کنند، زیرا مسافت های زیاد، حباب های هوا فشرده شده، در نتیجه از کارآیی بتن کاسته می شود.

 برای پمپ کردن، بتن باید ابتدا ملات شل کم سیمانی تلمبه شود تا لوله های پمپ لیز شود. حداکثر اندازه سنگ دانه مصرفی برای پمپ های 7،6 و8 اینچی به ترتب برابر 6،5 و 5/7 سانتی متر است.

لوله های پمپ باید تا حد امکان مستقیم بوده و حداقل شعاع زانوهای آن برابر 5/1 متر باشد، زیرا پمپ کردن بتن در حالت عمودی و تغییر مسیر لوله ها از خط راست، موجب می شود که از مسافت پمپ کردن بتن کاسته شود.

 برای حرکت سریع بتن در زانوها باید حتماً از زانوهای 45 و بیشتر از 5/22 درجه استفاده نمود تا اشکالی در حرکت آن بوجود نیاید.

 در هوای گرم باید لوله های انتقال بتن را خنک کرد و فوراً پس از انجام عملیات بتن ریزی، لوله ها و وسایل آن را با دقت با آب تمیز نمود.

بایدها و نبایدهای طراحی ایستگاههای اتوبوس

بایدها و نبایدهای طراحی ایستگاههای اتوبوس

روزانه میلیون ها نفر از اتوبوس استفاده می کنند، بنابراین احداث ایستگاههای اتوبوس شهری با رعایت کامل استانداردها و به تعداد لازم و در فاصله های مشخص اهمیت ویژه ای دارد.

از مهم ترین امکانات ایستگاهها می توان به کنترل نظافت و نگهداری از ساختار ایستگاه اشاره کرد به طوریکه با قراردادن سطل های زباله مجاور ایستگاهها و همچنین ابعاد فضایی مناسب برای قراردادن بارهای مسافران می توان محیطی مناسب فراهم کرد.

جهت برقراری امنیت مسافران در ایستگاههای اتوبوس بخصوص در مناطق خلوت در ایستگاه نصب تلویزیون های مدار بسته مرتبط با پایگاههای پلیس شهری و همچنین نظارت مداوم پلیس پیشنهاد می شود.

وجود امکان فوق به علاوه نصب تابلوهای اطلاعاتی شهر نصب دستگاههای خودکار برای دریافت نوشیدنی و مواد غذایی نصب کابین های تلفن عمومی، نصب تابلوی اطلاعات مسیر شهری و بین شهری برای کمک به نابینایان، ساخت مسیرهای مشخص به منظور عبور صندلی چرخدار و کالسکه ی نوزادان و نصب بلندگوی اعلان ساعات توقف در ایستگاهها در کنار رعایت کردن قوانین و اصول ساخت در جهت هر چه کارآمدترکردن این عنصر از عناصر مبلمان شهری کمک قابل توجهی می کند.

در ذیل بخشی از ضوابط لازم جهت ساخت ایستگاه اتوبوس ذکر شده است:

·        ضوابط معین

1-   ارتفاع صندلی از سطح زمین 45 سانتیمتر

2-   فضای مشخص نشستن برای هر نفر 75 سانتیمتر

3-   ارتفاع بلندی نیمکت 45 سانتیمتر

4-   طراحی فرم مناسبی برای پشتی به عنوان ساپورت مناسب ناحیه ی کمر.

5-   زوایه ی مناسب پشتی و کفی صندلی به میزان بیشتر از 95 درجه

6-   شیب مناسب کفی صندلی به میزان 10 تا 15 درجه

7-   بلندی صندلی نشسته- ایستاده بین 75 تا 85 سانتیمتر

8-   عمق مناسب کفی صندلی بین 30 تا 40 سانتیمتر

9-   حداقل ارتفاع سایه بان با موانع بالای سر 195 تا 220 سانتیمتر

·        ضوابط فیزیولوژیکی

1-   استفاده از فرم ها و بال های مناسب در محل نشستن به گونه ای که فشارهای عضلانی موضعی ایجاد نکند. 

2- تعیین ابعاد مناسب خصوصاً در مورد بلندی محل نشستن برای جلوگیری از حالت های ایزومتریک عضلات اندام تحتانی

3-   استفاده از متریال مناسب با حداقل وزن جهت تسهیل در جابجایی.

·        ضوابط سیستم انسان ماشین

1-   استفاده از المان ها و نمادهای استاندارد برای اطلاع رسانی مناسب

2-   استفاده از فرم ها و رنگ های همسان

3-   طراحی بر اساس فرم هایی که تداعی کننده ی آرامش و مقاومت باشند.

·        فرم

1-   طراحی بر اساس سیستم مرولار

2-   رعایت تناسبات طلایی در سه نمای طرح و در نسبت اندازه قوس ها و تقسیمات فرعی طرح

3-   بهره گیری از نشانه های فرهنگ و تمدن ایرانی و نشانه های سمبلیک برای طرح امتیاز محسوب می شود.

4-   هماهنگی فرم سازه با فرم دیگر عناصر مبلمان شهری

·        رنگ

-   استفاده از این رنگ ها توصیه نمی شود.

1-   رنگ مایه ی خاکستری و بصورت غالب در سازه

2-   رنگ های تیره مثل سیاه، سورمه ای، قهوه ای و .... در سطح وسیع سرپناه.

3-   ترکیب رنگ های زرد و سیاه – قرمز و زرد .

4-   رنگ های چرک مثل خردلی، خاکستری های روشن

5-   ترکیب رنگی سرد بدون دخالت رنگ های گرم

6-   رنگ های مخصوص بخش های ویژه مثل ارتش، آتش نشانی.

-        این رنگها پیشنهاد می شود:

1-   رنگ های درخشان

2-   رنگ های روشن

·        موارد کلی قابل رعایت در طراحی و ساخت سرپناه های ایستگاه اتوبوس

1-   عدم استفاده از موارد غیردوستدار محیط زیست و غیرقابل بازیافت و مواد سمی نظیر با کلیت ها و آزبست.

2-   استفاده از لامپ های کم مصرف جهت تأمین روشنایی داخل سرپناه با حرارت کمتر و عمر بالاتر

3-   تقسیم سرپناه به قطعات قابل مستهلک با قابلیت تعویض و غیرقابل مستهلک بصورت دائم.

4-   حداکثر مقاومت در برابر خوردگی 

·        نیمکت:

نشیمن گاه ها معمولاً برای استفاده ی کوتاه مدت با طولانی مدت است.

نیمکت ها و صندلی های خیابانی با استفاده ی کوتاه مدت در گروه بدون پشتی و با استفاده ی بلندمدت در گروه نیمکت های با پشتی قرار می گیرد.

بطور کلی نیمکت ها و صندلی هایی که برای استفاده ی طولانی مدت است باید راحت تر باشند بنابراین از دسته و پشتی در آنها استفاده می شود (مانند صندلی پارک و بازار). ولی نیمکت ها برای استفاده ی کوتاه مدت می توانند ساده تر و چندمنظوره باشند که این دسته بیشتر در تکمیل فضاهای معماری و اکثراً کاربرد زیبایی شناسی و تزئینی دارند و کمتر به راحتی آنها فکر شده است.

·        جانمایی:

می توان برای نشستن و نشستنگاه چند حالت زیر را قائل شد:

1-   رودررو برای ایجاد ارتباط، مکالمه و صحبت

2-   شیت به شیت بدون هیچ تماسی

3-   نشستن در کانون توجه و فعالیت مانند میدان ها، تفریح گاهها، بازارها و فروشگاهها

4-   نشستن برای مقاصد خاص مانند سرپناه ایستگاه اتوبوس یا کافه تریاها

5-   نیمکت و صندلی که بصورت تکی کنار درختان قرار می گیرد و فضایی کاملاً خصوصی ایجاد می کند.

همواره باید در مکانیابی محل های نشستن دقت فراوانی مبذول داشت تا ضمن فراهم کردن آسایش کاربر، از ایجاد مزاحمت های سایر افراد جلوگیری شود. بدین منظور معمولاً مکان هایی انتخاب می شود که دارای خصوصیات کلی زیر باشد:

1-   تا حد امکان از باد و سایر عوامل جوی در امان باشد.

2-   از مناظر محیطی بهره مند گردد.

3-   حداقل منظر دوسویه داشته باشد.

4-   به افراد گزینه های مختلفی برای انتخاب ارائه دهد مانند: آفتاب، سایه، آرامش، فعالیت.

5-   در ترکیب با سایر مبلمان ضروری با نزدیک آن ها باشد.

-   با مکانیابی صحیح و مناسب نیمکت ها در فضاهای باز شهری، کف خیابانها و یا در حاشیه پیاده روهای عریض مخصوصاً در نقاط پررفت و آمد می توان علاوه بر فراهم کردن امکان رفاه عابران زیبایی خاصی به مناظر خیابانی بخشید. بدیهی است که تلفیق این نوع مبلمان با فضای سبز و گیاهان، جذابیت محیط را دو چندان خواهد نمود. البته قابل توجه است که این نوع منظرآرایی تنها در مکانهایی مطلوب است که فضا به اندازه ی کافی در اختیار باشد و مزاحمتی برای عابران ایجاد نشود.

-        یکی از بهترین روش های جانمایی نیمکت ها استقرار آنها در مکان های تعریف شده و اختصاصی می باشد.

در واقع با تعریف جایگاه مخصوص برای نیمکت ها و انواع مکان های نشستن به آنها هویت بخشیده و بر کاربری آنها تأکید می شود. از طرف دیگر یکپارچگی طرح تأمین شده و اجزای آن (به عنوان مثال انواع مبلمان) بصورت لکه های آزاد و بدون ارتباط در محیط پراکنده نمی باشند.

تعبیه ی این جایگاهها بسته به ابتکار و خلاقیت طراح می تواند با تغییر بافت، جنس مصالح، رنگ، حذف یا اضافه کردن لبه، تغییر ارتفاع و .... صورت پذیرد.

-   از مسایل مهمی که همواره باید در چیدمان انواع مختلف مبلمان در کنار یکدیگر در نظر داشت رعایت فاصله ی مناسب آنها از هم است. به عنوان مثال استقرار سطل زباله در مجاورت نزدیک فصل نیمکت از نظر ایمنی و اصول بهداشتی مناسب نیست.

معیارها

عواملی که در طراحی صندلی باید مدنظر قرار گیرد، عبارتند از:

1-   راحتی

2-   دوام

3-   جذب گرما

4-   ریختن راحت آب از روی آن

5-   مراقبت کمتر (تعمیر و نگهداری آسان)

6-   مقاومت در برابر تخریب

7-   سادگی فرم و ثبات در ساخت

روستا چیست؟

روستا چیست؟

در مورد روستا و دِه تعاریف متعدد و زیادی گفته شده، ده یا روستا که در کتاب‌های نشر قدیم به صورت دیه هم دیده می‌شود، در زبان پهلوی، ده (Deh) در پارسی باستان (Dahya) به معنی سرزمین و در اوستا به شکل دخیو (Daxya) آمده‌است.

در ایران، ده از قدیمی‌ترین زمان یک واحد اجتماعی و تشکیلاتی و جایی بوده‌است که در آن گروههایی از مردم روستایی برای همکاری در زمینه‌های اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و سیاسی گرد هم تجمع یافته‌اند. ده اساس زندگی اجتماعی ایران را تشکیل می‌دهد و اهمیت آن به اعتبار اینکه یک واحد تشکیلاتی در زندگی روستایی است، در سراسر قرون وسطی و از آن پس تا به امروز برقرار بوده‌است.

تعاریف دیگر

در عرف ده عبارت از محدوده‌ای از فضای جغرافیایی است که واحد اجتماعی کوچکی مرکب از تعدادی خانواده که نسبت به هم دارای نوعی احساس دلبستگی، عواطف و علائق مشترک هستند، در آن تجمع می‌یابند و بیشتر فعالیت‌هایی که برای تأمین نیازمندی‌های زندگی خود انجام می‌دهند، از طریق استفاده و بهره گیری از زمین و در درون محیط مسکونی‌شان صورت می‌گیرد، این واحد اجتماعی که اکثریت افراد آن به کار کشاورزی اشتغال دارند در عرف محل ده نامیده می‌شود.

·    پلاسید رامبد (Placide Ramboud) جامعه شناس فرانسوی می‌گوید: ده واحد اجتماعی ویژه‌ای است که با یک فضا در ارتباط متقابل است و این فضا به عنوان یک عنصر ضروری در نظام اجتماعی ده نقش دارد و به این ترتیب ده دارای بعد اجتماعی است که می‌تواند یکی از عوامل اساسی تشکیل دهنده آن به شمار رود. ده محصول کنش‌های متقابل گروههای انسانی و فضا است، میان اعضای ده رابطه‌ای محلی وجود دارد که نتیجه کنشهای متقابل تاریخی است و موجب پیدا شدن حافظه جمعی و محلی است و در نتیجه نوعی وجدان یا شعور جمعی به وجود می‌آورد.

تعریف ده در قانون

درقانون اصلاحات ارضی در ایران ده چنین تعریف می‌شده‌است. ده یا روستا عبارت از یک مرکز جمعیت و محل سکونت و کار تعدادی خانواده که در اراضی آن ده به کار کشاورزی اشتغال دارند و درآمد اکثریت آنان از طریق کشاورزی حاصل می‌شود.

·     روستا برآیندی از عناصر طبیعی و عناصر ساخته شده‌است که به گونه‌ای زمینه سازگاری فرد را با جامعه فراهم می‌آورد و موجب جامعه پذیری می‌شود. در ده بین گروه و فضای جغرافیایی محدود و بسته و ثابت نوعی روابط اقتصادی - اجتماعی - فرهنگی وجود دارد و این روابط موجب پیدایش وحدت و یکپارچگی گروه می‌شود و آن را از گروه دیگر متمایز می‌سازد. اجتماع ده دارای نیروی معنوی مسلط بر اعضایش است که بر رفتار افراد نظارت عالیه شدید دارد و آنها را به پیروی از هنجارهای اجتماعی وادار می‌کند و این نیروی معنوی همان سنت‌های روستایی و قوانین ثابتی است که بر جامعه ده حاکم است.

·        جامعه روستایی به عنوان یک جامعه آرمانی که سرشار از تقدس، هماهنگی و صلح و صفاست.

روستاها به واسطه کارکرد اساسی خود که تأمین کننده بسیاری از نیازهای زیستی، سکونتی و اقتصادی جامعه روستایی هستند، از خصیصه پویایی و تغییر دایمی برخوردارند. پویایی روستاها در ابعاد مختلف اجتماعی، اقتصادی، کالبدی و فضایی قابل بررسی و ملاحظه است. این خصیصه از پویایی افراد و گروه های جامعه روستایی برای اعمال نگرش ها و علایق خود در ساخت کالبدهای فعالیت و شکل دادن به فضای مورد استفاده و تصمیمات در حال تغییر آنها برای رویارویی با عوامل محدود کننده تمایلات خود در شکل دادن به کالبد و فضای روستا ناشی می شود. بنابراین پذیرش پویایی و تغییر دایمی برای جامعه انسانی موجب الزام به پذیرش تغییرات دایمی و پویایی روستا (در ابعاد مختلف آن) است.

بافت کالبدی روستاها علاوه بر دخالت مستقیم افراد جامعه از عوامل محیطی نیز تأثیر می پذیرند. شدت تأثیرگذاری این عوامل گاه بواسطه توانایی های انسانی کاهش می یابد ولی همواره تأثیرات خود را بر شکل بندی کالبد و سازمان فضایی روستا حفظ می کند. خصوصیات کالبدی روستاها تحت تأثیر دو گروه کلی عوامل مرتبط با محیط یا طبیعت و انسان شکل می گیرد. روستاها تکامل و توسعه خود را طی دو فرایند مبتنی بر حرکت طبیعی یا ارگانیک و برنامه ریزی از پیش اندیشیده شده دنبال می کنند. در شکل نخست، روستاها براساس تعامل بین عوامل طبیعی و انسانی شکل می گیرند و تکامل می یابند. در این شکل گرچه برنامه ای شبیه آنچه در دوره معاصر در ادبیات برنامه ریزی روستایی درک می شود، وجود ندارد ولی انسانها براساس تجربه و خرد جمعی ، روستاها را به گونه ای که نیازهای آنها را تأمین  سازد، شکل می دهند. در مقابل حرکت تکاملی روستاها براساس برنامه ریزی اقتدارگرایانه، دارای تفاوت هایی اساسی با الگوی تکامل طبیعی است. در الگوی مبتنی بر برنامه ریزی، توسعه روستاها مبتنی بر شناخت نیازها، رعایت کمیات مطلوب فضایی برای تأمین نیازها، جامع نگری شرایط و نیازها و نگرش به آینده روستاها انجام  می شود. مهمترین تفاوت دو الگوی توسعه روستاها در استفاده از کمیات مطلوب فضایی است که عمدتاً نتیجه تلاش برنامه ریزان شهری برای هدایت منطقی و مطلوب توسعه شهری است. استفاده از این کمیات گرچه می تواند به تأمین  نیازهای روستاها کمک نماید ولی گاه در نقطه مقابل خواست و تمایل اجتماعی روستاییان و شرایط مطلوب زیست محیطی روستاها قرار می گیرد.

امروزه طرح هادی روستایی مهمترین ابزار مدیریت توسعه روستایی در ایران است. این طرح ها عمدتاً جنبه های کالبدی روستاها را مورد توجه قرار می دهند و بخش عمده قابل اجرا یا اجرا شده طرح های هادی روستاهای کشور نیز جنبه کالبدی دارند. گرچه در مورد سایر نیازهای روستاها نیز برنامه هایی تعیین می شود ولی کمتر اجرا می شوند. طرح هادی روستایی برگرفته از الگوی طرح هادی و جامع شهری است که دارای سابقه ای طولانی در ایران هستند. دخالت شهرسازان و افراد مرتبط با مباحث برنامه ریزی شهری در تهیه طرح هادی روستایی نیز بر غلبه رویکرد طرح های هادی و جامع شهری بر طرح های هادی روستایی افزوده است. به گونه ای که تلاش اندکی برای تعدیل رویکردهای پیش بینی و برآورد نیازها، طرح ریزی کالبدی، کمیات فضایی یا سرانه ها در طرح های هادی روستایی انجام می شود. این مساله سبب بروز مشکلاتی در هدایت توسعه روستاهای کشور شده است که ضرورت تعدیل روش در برنامه ریزی روستایی را مطرح ساخته است. طرح این ضرورت ، ریشه در تفاوت های بین شهرها و روستاها در زمینه نیازهای فضایی، شرایط اجتماعی، زیست محیطی و تعاملات بین جوامع انسانی و محیط های طبیعی تحت تصرف آنها دارد. بنابراین استفاده از شرایط و مقتضیات روستاها برای برنامه ریزی آنها ضرورتی است که در فرایند و رویکرد تهیه طرح هادی روستایی تاکنون فراموش مانده است. استفاده طرح هادی از الگوها و کمیات مطلوب رایج در برنامه ریزی های شهری که در نتیجه تجربه آنها در محیط های شهری بسط یافته اند، نشانی از این فراموشی است.

بافت های روستایی حاوی اطلاعات مفیدی برای ارزیابی میزان تأثیرپذیری فرایند شکل گیری و توسعه طبیعی کالبد روستاها از عوامل مختلف محیطی ـ اقلیمی، اقتصادی و اجتماعی ـ فرهنگی هستند که در بسیاری از روستاهای کشورنیزحضورو تداوم دارند. تا به امروز بافت های مسکونی روستاها، عمدتاً در انطباق با خصوصیات محلی همان روستاها شکل می گرفتند، استفاده از مصالح ساختمانی مناسب در اقلیم مختلف سرد و معتدل و گرم برای مقابله با مشکلات آب و هوایی، تبعیت ازمنابع آب ( چشمه، قنات، آب انبار ) در تمرکز مراکز عملکردی مختلف، میل به تمرکز در زمینهای نامناسب برای کشاورزی در روستاهایی که کشاورزی گسترش بیشتری دارد، ساخت واحدهای مسکونی دو طبقه و محدود شدن وسعت حیاط در روستاهای شیب دار دامنه‏ای، نمونه‏هایی محدود ولی شایع از تأثیرپذیری خصوصیات کالبدی روستاها از عوامل مختلف محلی در کشور است. این واقعیات بهترین راهنما برای تعیین ضوابط مطلوب برنامه ریزی کالبدی روستاهاست. شناخت این واقعیات و استخراج قانونمندیهای مرتبط با آنها و پردازش یافته های بدست آمده به عنوان اصولی کلی در کنار اصول شهرسازانه و معمارانه برای توسعه کالبدی روستاها، سبب پرورش ضوابطی مطلوب برای هدایت توسعه کالبدی روستاها می شود.

با درک این مسائل و ضرورت مصون ساختن برنامه‌ریز ی روستایی از اسلوب‌های برنامه‌ریزی صرف شهری، و با هدف انطباق  مبانی و رویکردهای ذاتی روستاها براساس ویژگی های روستاها، تاکنون بررسی های مختلف و متعددی برای استخراج و کشف این الگوهای نسبتاً عام در شکل گیری و تکامل بافت های روستایی انجام شده است و نتایج قابل توجهی نیز بدست آمده است.

حاصل مطالعات انجام شده، شناسایی مجموعه ای از الگوهای عام تجربه شده در شکل گیری و توسعه کالبدی روستاهای کشور است که ساکنان در ساخت و توسعه کالبد روستای خود بکار گرفته اند. بسیاری از این الگوها نتیجه وجود یک عامل قوی اثرگذار در روستا است. عوامل اقلیمی، اقتصادی و اجتماعی ـ فرهنگی جزء مهمترین عوامل موثر در شکل گیری الگوهای بافت روستایی محسوب می شوند که بیشترین تنوع الگوهای بافت روستایی موجود را بوجود آورده‏اند. بطور قطع و یقین نمی توان بین این عوامل از نظر میزان تاثیرگذاری آنها در شکل‏گیری الگوها، ارزش‏گذاری مشخصی انجام داد. اهمیت و قدرت تاثیرگذاری هریک از این عوامل در تک تک روستاها، بطور مناسب تری قابل اولویت‏بندی است.

خصوصیات کالبدی مورد مطالعه

در این مطالعه خصوصیات کالبدی روستا شامل مجموعه ابعاد فیزیکی و قابل مشاهده و اندازه گیری بافت روستاهاست که نتیجه دخالت عوامل تأثیر گذار طبیعی و انسانی در فضایی تعاملی هستند. در این تحقیق چهار شاخص کالبدی روستاها شامل نظام کاربری زمین، الگو و سازمان شبکه معابر، الگوی معماری و ساخت و ساز و نظام شکل‌گیری محله‌ها و مکانیابی مراکز محلات مورد توجه قرار گرفته است. اهمیت بررسی این خصوصیات عمدتاً از اهمیت آنها در مطالعات طرح هادی روستایی و تأثیر این خصوصیات در حیات روستاها و روستائیان ناشی میشود. در الگوی کنونی طرح هادی روستایی، تلاش برنامه‌ریزان طرح‌ها بیشتر بر این حوزه‌ها متمرکز است و عمده برنامه‌ریزی‌ها و پیشنهادات مشاوران در این طرح‌ها نیز در این حوزه‌هاست. به علاوه بیشترین تغییرات ناشی از اجرای طرح‌های هادی نیز در حوزه‌های کالبدی یاد شده انجام می‌شوند. در طرح بافت شناسی روستایی کشور نیز بر این بخش از خصوصیات کالبدی روستاها تمرکز شده است.

عوامل مؤثر درشکل گیری خصوصیات کالبدی روستاها

مجموعه خصوصیات کالبدی یادشده در روستاهای کشور متأثر از مجموعه‌ای از عوامل گوناگون محیطی، اجتماعی و اقتصادی است که هر یک با شدت و ضعفی متفاوت از این عوامل تأثیر می‌پذیرند. با وجود دشواری های متعدد، درخصوص ارائه نظامی یکسان از تأثیر گذاری عوامل و تأثیر پذیری خصوصیات بافت کالبدی روستاها، می‌توان سه گروه عوامل طبیعی، اجتماعی و اقتصادی را با در بر گرفتن عوامل  متنوع فرعی، برای تشریح فرایند شکل‌گیری و تکامل خصوصیات کالبدی روستاها از یکدیگر تفکیک کرد. در ادامه عوامل گوناگون تحت پوشش هر یک از گروه‌های یاد شده معرفی می ‌شوند.

عوامل طبیعی: این عوامل در ارتباط با محیط طبیعی در روستاها هستند و جامعه روستایی کنترل بسیار کمی بر آنها دارند. در این تحقیق طبیعیت شامل زمین، هوا و آب است و عوامل نشأت گرفته از این محیط‌ها به عنوان عوامل طبیعی یا محیطی تلقی میشوند. عوامل و عناصر آب و هوایی، شکل و ناهمواری زمین، الگوی شبکه آب‌های سطحی و وضعیت رطوبت و بارندگی و اشکال آن، وضعیت پراکندگی منابع آب سطحی و الگوی دسترسی به منابع آب زیر زمینی برخی از عوامل محیطی و طبیعی مؤثر در وضعیت کالبدی روستاهاست.

عوامل اجتماعی: اجتماع انسانی در هر سکونتگاهی چه بر اساس دیدگاه‌های تجربی و چه بر اساس برنامه‌ریزی‌های جدید، در بر خورد با محیط و تأمین نیازهای خود در محیط دارای تمایلات و علایقی است که آنچه می سازد نتیجه تقابل علایق فردی و اجتماعی با محدودیت‌ها یا تسهیلات محیط طبیعی است. در روستاها نیز جامعه روستایی برای استفاده از زمین، ایجاد شبکه معابر، مکانی یابی کاربری‌های مختلف و ساخت و ساز از تسهیلات محیط استفاده و محدودیت‌های آن را تحمل می‌کنند یا برطرف می‌سازند. عوامل اجتماعی به برخی خصوصیات فکری، فرهنگی،آدابی و عرفی جامعه انسانی اشاره دارد که در فرایند شکل ‌گیری و تکامل خصوصیات کالبدی روستا مؤثر هستند. بطور خاص، قومیت و روابط خویشاوندی، دین و مذهب، پایگاه اجتماعی، فرهنگ زندگی و میزان دانایی از زمره عوامل اجتماعی هستند که در این تحقیق مورد توجه بودند.

عوامل اقتصادی: اقتصاد فردی و اجتماعی بخشی از خصایص اجتماعی هستند که عمدتاً با روحیات و خصوصیات فردی و اجتماعی در ارتباطند. این خصوصیات به دلیل وجوه تمایز زیاد با سایر عوامل اجتماعی نظیر خصوصیات مذهبی، عرفی و آدابی افراد قابل تفکیک در یک گروه مشخص هستند. گرچه جایگاه عوامل اقتصادی از شفافیت عوامل طبیعی نسبت به عوامل اجتماعی برخوردار نیست. در این تحقیق وضعیت درآمدی، نوع فعالیت تولیدی و خدماتی، نوع شغل و منابع اقتصادی در دسترس از زمره عوامل مورد توجه بودند.

در این تحقیق تأکیدی بر یک گروه خاص از عوامل طبیعی، اجتماعی و اقتصادی نیست و استفاده از معیارهای اقلیمی در تعیین جامعه نمونه تنها به دلیل وجود اطلاعات کافی از پهنه‌های اقلیمی در کشور و ارتباط تنگاتنگ این عوامل و بسیاری از ابعاد کالبدی روستاها بخصوص، جهت گیری واحدهای مسکونی و شبکه معابر، نوع مصالح ساختمانی مورد استفاده و روش ایجاد تهویه در مساکن و مانند آن است. به علاوه در انتخاب روستاهای نمونه با استفاده از معیارهایی مرتبط با عوامل مورد نظر، استخراج قانونمندی‌های مرتبط با سایر عوامل غیر طبیعی در کالبد روستاها تا حدودی تضمین گردید.

تحولات تاریخی جمعیت روستایی ایران

 قبل از ورود آریاییها به ایران، دامنه های جنوب غربی زاگرس و خوزستان شمالی که قلمرو عیلامی ها به شمار می رفت، دارای تمدنی درخشان بوده است. در این زمان اکثر مردم در زیستگاهها و به تعبیر امروزی روستاهای کم جمعیت و پراکنده نواحی مستعد ساکن بوده اند. البته وجود معدودی شهر را در میان آنها نمـــی توان انکار نمود. استیلای آریاییهای متمدن بر نواحی مختلف موجب شروع توسعه شهرها و روستاهای  ایران شد. در دوره های مادها، هخامنشیان، اشکانیان و ساسانیان، شهرها و مراکز جمعیتی بزرگی بوجود آمد که بعدها صحنه وقوع رویدادهای مهم تاریخی گردیده است. دوره ساسانی پررونق ترین زمان تمدن ایرانی بود. شاید به جرأت بتوان گفت که در طول تاریخ ایران تا قبل از قرن حاضر تنها در این زمان بود که جمعیت شهری در ایران فزونی شدیدی گرفت و توانست جمعیت روستایی را تحت تأثیر خود قرار دهد. در حقیقت این دوره اوج شهرنشینی در ایران بوده که از مهمترین شهرهای آن مدائن (شامل 7 شهر) بوده است.^[1]

  طبق یک سرشماری، در زمان اردشیر بابکان، تعداد شهرها به 554 و روستاها به شش هزار بالغ گردید.

البته در این دوره زندگی روستایی نیز از توسعه زیادی برخوردار بود، هرچند که مناسبات بزرگ مالکی، مشقات فراوانی برای روستاییان و زارعان بوجود آورده بود.

در قرون دهم تا دوازدهم بر اثر تحولات سیاسی در کشور، شهرنشینی شدت گرفت و شهرهایی مانند ری و نیشابور بوجود آمد. در این عهد تحول چشمگیری در جمعیت روستایی رخ نداد و استیلای مالکان بر روستاییان شکل دیگری پیدا نمود.^[2]

حمله مغولان و ترکان به ایران در قرن سیزدهم تا پانزدهم میلادی، اسفبارترین ضایعه ملی به شمار می رود، ولی در توسعه روستاهای کشور نقش عمده ای داشته است. مغولان که اصولاً مخالف شهرنشینی بودند، صدها شهر پرجمعیت را به آتش کشیده، ویران کردند و میلیونها نفر را  از دم تیغ گذراندند. از این رو گروههای زیادی از مردم به روستاهای امن و مناطق کوهستانی کشور پناه بردند و دسته ای از آنها مجبور به کوچ نشینی و تغییر مکان زندگی خود شدند تا از تعرضات به دور مانند. بنابراین در این دوره به تدریج شهرهای بزرگی چون ری، سبزوار و نیشابور رو به زوال نهادند و در عوض پراکندگی جمعیت فزونی یافت و این شکل جدید توزیع جمعیت تا حدود زیادی  در توسعه روستاها نیز از فزونی جمعیت برخوردار شدند و به جز مناطق مرزی، سایر نقاط براثــــر ایجاد امنیت داخلی، توسعه بسیار یافت، اما این ثبات دیری نپایید و حمله افغانها و به دنبال آن ترکتازی نادر و تزلزل زندیه باعث فروپاشی دوباره نظام اجتماعی و نیز وقوع کشتارهای فراوان شد.

با روی کار آمدن قاجار و کم شدن قلمرو ایران و بروز جنگهای خونین، جمعیت ایران به شدت کاهش یافت و توسعه نظام خانخانی در روستاها و اعمال فشار بر رعایا موجب فزونی فاصله بین دولت و روستاییان شد. انقلاب مشروطیت باعث قیام ملی گردید، پس از مشروطیت مجدداً قدرت خانها توسعه یافت و هر واحد روستایی بصورت یک سرزمین مجزا اداره شد. با اینکه بزرگ مالکی پیوسته برای زارعان مشکل آفرین بود، نباید این نکته را نادیده گرفت که اوج رشد کشاورزی و شکوفایی روستاها در این زمان بوده است

خصوصیات کالبدی روستا

1-علل و عوامل پیدایش روستا

پیدایش روستای هرانده تحت تاثیر عوامل طبیعی و اقتصادی می باشد، این عوامل شرایط مناسبی را برای زیست و اسکان ساکنین فراهم نموده و بصورت مجموعه پیوسته ای در پیدایش زمانی و مکانی روستا تاثیر داشته که شامل موارد زیر می باشند:

-        وجود اراضی کشاورزی مناسب در مجاورت روستا

-        نزدیکی به مراتع وسیع در منطقه

-        امکان بهره گیری از رودخانه شهرآباد

-        بهره مندی از آب و هوای کوهستانی

-        نزدیکی به راههای ارتباطی

2-بستر طبیعی وعوامل موثر در شکل‌گیری و مراحل توسعه کالبدی روستا

در ایجاد و توسعه کالبدی روستای هرانده، وضعیت پستی و بلندی زمین نقش قابل ملاحظه ای داشته است بطوریکه استقرار این روستا در مکانی دره ای شکل موجب گردیده شبکه معابر روستا تنگ و باریک گردد و مساحت واحدهای مسکونی کاهش یابد بنابراین روستای هرانده با بافتی فشرده توسعه یافته است.

مراحل توسعه کالبدی روستا:

روستای هرانده با قدمت بیش از 300 سال در ابتدا بصورت تعداد محدودی از واحدهای مسکونی ایجاد شده که در آن تعداد 4 الی 5 خانوار ساکن بوده اند این واحدها با نامهای «حاجی سره»، «نظر سره»، «محمود سره»، «بالا سره» و «وسط سره» شناخته می شوند و در بخشهای مرکزی روستا ایجاد شده اند. در مرحله دوم توسعه روستا در بخش شمالی و غربی اتفاق افتاده است و کوچه ها و معابر بصورت ارگانیک شکل گرفته است و در مراحل بعد توسعه روستا در قسمتهای جنوبی به صورت نسبتا منظم ادامه یافته است

3-مالکیت اراضی

اراضی روستا بر حسب نوع مالکیت به خصوصی ، عمومی، دولتی و وقفی تقسیم می گردند در این روستا مالکیتها ی دولتی شامل اراضی خدمات خانه بهداشت، مخابرات، مدارس کتابخانه و شرکت تعاونی می گردد، اراضی عمومی به حمام عمومی و اراضی وقفی به مسجد، امام زاده و گورستان اختصاص دارد و سایر اراضی واقع در محدوه روستا دارای مالکیت خصوصی میباشد .

4- کاربریهای وضع موجود روستا

شناخت کاربریهای یک سکونتگاه زیستی شامل سطح، سرانه، درصد، موقعیت و غیره میشود بر این اساس، هریک کاربریها ی روستای هرانده ارزیابی شده است

کاربری مسکونی

در روستای هرانده، سطح اختصاص یافته به ساخت مسکن در حدود 26416 متر مربع میباشد، سرانه کاربری مسکونی روستا 5/43 متر مربع بوده و 5/32 در صد از بافت کالبدی را به خود اختصاص داده است. در این ارتباط بافت فشرده روستا و سطح پاین قطعات مسکونی بر میزان سرانه مسکونی تاثیر داشته است

کاربری تجاری

در روستای هرانده 11 واحد تجاری خرده فروشی وجود دارد مسا حت این واحدها در حدود 312 متر مربع میباشد و سرانه کاربری تجاری در روستا برابر5% متر مربع است. در این خصوص. نزدیکی به شهر فیروزکوه بر تامین برخی از نیازهای روزانه- هفتگی ساکنین روستا تاثیر داشته است و این امر میزان نیاز به ایجاد واحدهای تجاری کاهش میدهد

کاربری آموزشی

روستای هرانده دارای 2 واحد آموزشی در مقاطع ابتدایی و راهنمایی می باشد دبستان روستا به مساحت 1132 متر مربع و دارای 30 نفر دانش آموز است و بصورت مختلط اداره می شود و مدرسه راهنمایی روستا به مساحت 636 متر مربع و دارای 20 نفر دانش آموز می باشد. این مدارس در جنوب روستای هرانده استقرار یافته اند.

کاربری درمانی

واحد درمانی روستا شامل یک واحد خانه بهداشت روستایی می باشد که سطح آن 820 متر مربع بوده و دارای سرانه ای معادل با 4/1 متر مربع است. خانه بهداشت روستا در بخش جنوبی روستا احداث گردیده است.

کاربری بهداشتی

کاربری بهداشتی روستا شامل حمام عمومی و غسالخانه می شود. حمام عمومی روستا دارای سطحی برابر با 255 متر مربع می باشد و غسالخانه روستا به مساحت 20 متر مربع و در خارج از بافت کالبدی روستا قرار دارد.

کاربری اداری

مخابرات و شرکت تعاونی روستا در بخش جنوبی به عنوان واحدهای اداری محسوب می گردند، این واحدها دارای سطحی برابر با 636 متر مربع بوده و سرانه آن 05/1 متر مربع می باشد.

کاربری مذهبی

روستای هرانده دارای 3 واحد مذهبی می باشد که شامل مسجد، حسینیه و امامزاده می گردد. مسجد و حسینیه روستا به مساحت 1016 متر مربع بوده و سرانه کاربری مذهبی حدود 7/1 متر مربع است. امامزاده روستای هرانده به مساحت 120 متر مربع خارج از بافت کالبدی روستا و در مجاورت گورستان قرار دارد.

کاربری فرهنگی

در این روستا یک واحد کتابخانه به مساحت 60 متر مربع وجود دارد که در بخش جنوبی روستا استقرار یافته است.

کاربری ورزشی

روستای هرانده دارای یک قطعه زمین ورزشی در خارج از بافت کالبدی روستا می باشد که تقریباً 500 متر از محدوده جنوبی روستا فاصله دارد و مساحت آن تقریباً 1200 متر مربع می باشد.

تأسیسات و تجهیزات

شعبه فروشندگی سوخت به عنوان تاسیسات و تجهیزات روستا محسوب می گردد واحدت مذکور دارای سطحی برابر با 60 متر مربع بوده و در محور اصلی روستا استقرار یافته است.

اراضی زراعی و باغی

در محدوده بافت کالبدی روستا، در حدود 1520 متر مربع از اراضی باغی وجود دارد و 87/1 درصد از کل بافت روستا را به خود اختصاص می دهد.

اراضی بایر

در روستای هرانده در حدود 13363 متر مربع به عنوان اراضی بایر محسوب می گردند و 44/16 درصد از سطح روستا را به خود اختصاص می دهد. در این ارتباط، اراضی بایر روستا در قسمت های مرکزی و جنوبی مشاهده می گردد.

شبکه معابر

شبکه معابر روستای هرانده دارای سطحی برابر با 19930 متر مربع بوده و
5/24 درصد از سطح روستا را دارا می باشد.

5-حوزه نفوذ

تشخیص و تعیین حوزه نفوذ روستای هرانده

بر اساس الگوی پیشنهادی سلسله مراتب فضاها و مراکز زیستی، شهرستان فیروزکوه دارای یک منظومه روستائی با مرکزیت شهر فیروزکوه، چهار مجموعه روستائی با مرکزیت ایستگاه زرین دشت، فیروزکوه، ارجمند و سرانزا می باشد.

در مجموع شهرستان فیروزکوه دارای 12 حوزه عمران روستائی با اسامی و مرکزیت روستاهای ذیل می باشد. سرانزا، درده، مهاباد، ایستگاه زرین دشت، حصاربن، فیروزکوه، جلیرجند، لاسم چشمه، امین آباد، اندریه، ارجمند و سله بن.

گزارش کار آموزی مهندسی عمران 6

بررسی های بخشهای مرتبط با بخش علمی کارآموزی

اولین نیاز انسان غذا می باشد زیرا انسان بدون خوراک قادر به ادامه حیات نیست. دومین نیاز انسان مسکن می باشد و مکانی که در آن زندگی می کند و فرزندانش را بزرگ می کند و در آن به زندگی ادامه می دهد.

مسکن تنها به ساختمان مسکونی ختم نمی شود بلکه شامل ساختمانهای آموزشی و درمانی و اداری نیز می باشد. به همین دلیل تمام ارگانها و نهادها نیاز مبرم به ساختمان دارند.

در تاسیس یک ساختمان نیاز به همکاری مهندس عمران و معمار و تکنسین ساختمان و حتی مهندس برق و تاسیسات نیز می باشد به همین دلیل رشته عمران مرتبط با تمام رشته ها می باشد.

بررسی آموخته ها و پیشنهادات

اصولا کارهایی را که برای احداث یک ساختمان صورت می گیرد بسیار گسترده می باشد و به علت محدود بودن زمان کارآموزی نمی توان تمام کارهای انجام شده را دید و از نزدیک لمس کرد.

در این مجموعه سعی شده است تا حدودی به بیان مراحل مختلف اجرا از قبیل تخریب و آماده سازی زمین و تجهیز کارگاه و ساخت و اجرای بتن و قالب بندی و آرماتوربندی و اجرای سقف تیرچه بلوک پرداخته شود.

تخریب

زمین احداث این منزل مسکونی یک زمین صاف و هموار شده نبود بلکه یک ساختمان فرسوده و کلنگی بود که باید تخریب میشد.

تخریب این ساختمان در دو مرحله صورت گرفت که ابتدا سقف آن توسط کارگران تخریب شد اما دیوارها و کف توسط لودر تخریب گردید و پس از آن اقدام به خروج همه نخاله ها از محل کارگاه شد.

قبل از این مرحله اقدام به بریدن همه تیرآهنهای سقف توسط هوابرش شد و همه درب و پنجره ها و تمام کابینتها و شیرآلات و لوله های آب از محل کارگاه خارج شد.

دو حلقه چاه نیز در محل وجود داشت که با شفته آهک و قلوه سنگ پر شد.

رعایت اصول ایمنی در تخریب

قبل از هر چیز باید روش تخریب مشخص شود و کار برای عوامل اجرایی شرح داده شود. تخریب در معابر عمومی باید در محوطه ای محصور با نرده های حفاظتی به ارتفاع دومتری انجام شود.

کلیه کارگران میبایست مجهز به کلاه ایمنی باشند و در ساعات غیرکاری به هیچ عنوان نباید اقدام به برداشتن حصار کرد.

تمامی راههای عبور و مرور افراد غیرمسئول به کارگاه باید مسدود شود.

به هیچ عنوان نباید مسیر ریزش آوار به عنوان مسیر اصلی انتخاب شود و در هنگام عملیات تخریب از آب برای ته نشین کردن غبار در محیط جلوگیری شود.

البته در اجرای اصول ایمنی در عملیات تخریب این پروژه از حصار و نرده به علت خلوت بودن محیط استفاده نشد اما برای ایمنی و اطمینان بیشتر راههای ورودی به صورت موقت مسدود شد و همچنین از آب پاشی برای کم کردن گرد و خاک استفاده شد.

تجهیز کارگاه

برای تجهیز کارگاه باید مصالح و ابزار مورد نیاز به کارگاه آورده شود. مصالحی مانند سیمان که به دو صورت فله و پاکتی موجود می باشد در کارگاه می بایست به نحوی درست انبار شود که البته در این پروژه بیشتر از سیمان پاکتی استفاده شد.

روش نگهداری از سیمان در قسمت بعد توضیح داده خواهد شد.

برای جلوگیری از شلوغ شدن کارگاه معمولا موارد مصرف شن و ماسه از قبیل پیش بینی میشد و به صورت روزانه به کارگاه منتقل می شد.

انبار کردن سیمان

در موقع انبار کردن سیمان باید دقت شود که رطوبت هوا و زمین باعث فاسد شدن سیمان نشود. در این پروژه برای انبار کردن پاکتهای سیمان ابتدا تمامی پاکتها بر روی قطعات تخته که با زمین حدود ده سانتیمتر فاصله داشت قرار داده شد و کیسه ها در ردیفهای ده تایی روی هم چیده شد.

علت این کار این است که اگر بیش از ده کیسه را روی هم قرار دهیم کیسه های زیرین در اثر فشار زیاد سخت شده و در صورت نگهداری درازمدت غیرقابل مصرف خواهند شد و استفاده از آنها منوط به آزمایش سیمان خواهد بود.

چنانچه قطعات سیمانهای سخت شده به راحتی با دست پودر شوند قابل مصرف در قطعات بتنی می باشند در غیر این صورت سیمان فاسد شده و برای اطمینان بیشتر از فاسد شدن آن از آزمایشهایی استفاده می کنند.

بتنی که سیمان فاسد شده ساخته می شود باربر نبوده و نمی توان از آن در قطعات اصلی ساختمان مانند تیرها و ستونها و سقف استفاده کرد.

چنانچه این سیمانها کاملا فاسد نشده باشند میتوان از آنها به عنوان ملات برای فرش موزاییک و یا اجرای بتن مگر استفاده نمود.

اگر بخواهیم سیمان را برای مدت طولانی انبار کنیم باید تا آنجا که امکان دارد با دیوارهای خارجی انبار فاصله داشته باشد.

البته چون در این پروژه از سیمان پاکتی استفاده شد برای نگهداری پاکتها در فضای بازپس از اینکه آنها را بر روی چوبهای تراورس قرار دادند روی آنها را با ورقه های پلاستیکی پوشانیدند تا از نفوذ رطوبت به آنها جلوگیری شود. اگر سیمان به طرز صحیح انبار شود حتی تا یک سال  بعد نیز قابل استفاده خواهد بود البته فقط ممکن است زمان گیرش آن قدری به تاخیر بیافتد ولی در مقاومت 28 روزه آن تاثیری نخواهد داشت.

-        انتخاب عمق پی و مقایسه انوع مختلف پی هایی که ممکن است در نظر گرفته و ساخته شوند و انتخاب مناسبترین آنها

-    تعیین پارمترها  و موارد متشکله خاک به نحوی که بتوان قابلیت های زمین و روش های زمین و روشهای مناسب اجرا را مشخص نمود. این پارامترها به طور گسترده در آزمایشهای مکانیک خاک بدست می آیند.

-        پیش بینی نشست

-        مسائل و مشکلات اجتماعی در رابطه با ساختمانها و سازه های مجاور در موقع گودبرداری، پی کنی و اجرای سازه جدید

آماده سازی محوطه و تجهیز کارگاه

منظور از آماده سازی محوطه، تسطیح و آماده نمودن محوطه ساختمان های پروژه، ایجاد شبکه های ارتباطی اطراف محوطه می باشد؛ که به صورت خلاصه شامل ایجاد نقاط نشانه به عنوان مرجع اندازه گیری ها، پر کردن چاه ها  قنات های متروکه و مزاحم، تخریب سازه ها و بناهای قدیمی، دفع گیاهان و قطع درختان، زهکشی به منظور تخلیه آب از محوطه و در نهایت تسطیح محوطه سازه می باشد.

زمین محل احداث این پروژه مسکونی، یک زمین تقریبا صاف و هموار بود که همین مسئله، هزینه تخریب را حذف کرده بود. برای تجهیز کرگاه باید مصالح و ابزار مورد نیاز به کارگاه آورده شود. مصالحی مانند سیمان و گچ بایستی به صورت صحیح انبار شود. در موقع انبار کردن سیمان باید دقت شود که رطوبت هوا و زمین باعث فاسد شدن سیمان نشود. برای انبار کردن پاک های سیمان، ابتدا تمامی پاکت ها را بر روی پالت های چوبی که با زمین حدود 10 سانتیمتر فاصله داشتند قرار داده و کیسه ها را در ردیف های 10 تایی روی هم چیدیم.

برای جلوگیری از بی نظمی در کارگاه، شن و ماسه مورد نیاز به صورت روزانه به کارگاه منتقل می شد. به منظور اسکان کارگران، به وسیله بلوک های سیمانی اقدام به ایجاد سه اتاق در محوطه نمودیم. همچنین به منظور استقرار مهندسین ساختمان و سرپرست کارگاه یک کانکس نیز که از قبل تهیه شده بود به کارگاه آورده شد.

آرماتور

فولاد در بتن به صورت میلگرد استفاده می شود و باید به صورت یک شبکه و کلاف یک پارچه درآورده شود تا بتوان بخوبی در مقابل نیروهای وارده از خود مقاومت نشان دهد. به این نوع شبکه میلگرد و آرماتورهای به هم بافته شده حصیری می گویند. میلگردها را معمولا با توجه به قطر آنها می خوانند مثلا میلگرد 18، میلگردی است که قطر آن 18 میلیمتر باشد.

لازم به ذکر است با توجه آیین نامه حداقل میلگردی که در ساختمانها مصرف می شود نمره6 می باشد.

میلگردها معمولا به طور 12 متر به بازار عرضه می شوند که با توجه به شکل و ابعاد و فونداسیون باید آنها را به اندازه دلخواه قیچی کنیم.

معمولا در کارگاه برای اتصال دو نخ آرماتور 40 برابر قطر آرماتور آنها را با هم اورلب کرده و به وسیله مفتول آنها را به هم می بندیم. که این نوع اتصال طبق آیین نامه برای آرماتورهای تا نمره 32 مجاز می باشد.

آچار خم کن میلگرد: ساده ترین وسیله دستی برای خم کردن مناسب میلگردهای نازک آچاری است به شکل F که اصطلاحا به آن آچار گوساله نیز می گویند.

که قسمت سر آچار از فولاد سخت ساخته می شود تا در اثر نیروهایی که هنگام خم کردن میلگرد به آن وارد می شود فشرده و له نشود.

پر کردن شناژهای عمودی

قبل از آماده کردن بتن ابتدا یک چوب بست در کنار شناژ عمودی درست کردند و سپس یک نفر کارگر روی چوب بست ایستاد، دو نفر کارگر دیگر نیز مسئول آوردن بتن به پای چوب بست بودند.

یکی از کارگرها به وسیله بیل بتن را از درون فرغون برمی داشت و درون استانبولی می ریخت و کارگری که روی چوب بست ایستاده بود نیز استانبولی را درون قالب خالی می کرد.

یک نفر نیز هر بار بعد از ریختن تقریبا 30 سانتی متر بتن درون قالب با ضرباتی محکم که به پشت قالب وارد می کرد سعی در ویبره کردن بتن می کرد و البته در بعضی از مواقع نیز به بالای قالب رفته و به وسیله میلگردی که در دست داشت شروع به کوبیدن بتن درون قالب می کرد. این کار را تا زمانی انجام دادند که همه شناژهای عمودی پر شد.

قالب بندی سقف

در ایران سقف های مختلفی وجود دارد که رایج ترین آنها سقف تیرچه بلوک یا دال بتنی یا بتن پیش ساخته می باشد. دال های پیش ساخته نیازی به قالب ندارد ولی در مورد سقف های تیرچه بلوک یا دال های بتنی ریخته شده در محل برای هر کدام احتیاج به قالب بندی مخصوص می باشد.

سقف های بتنی ریخته شده در محل نیاز به قالب بندی محکم تری می باشد معمولا از به هم میخ کردن تخته ها و تشکیل صفحه ای به ابعاد مورد نیاز استفاده می کنند که این تخته ها را روی داربست های چوبی قرار داده، آنگاه شبکه های آرماتوربندی را روی آن قرار می دهند و بتن ریزی انجام می شود.

بعد از اتمام کار هم سطح کردن دیوار دستور قالب بندی سقف توسط مهندس کارگاه داده شد و کارگران آرماتوربند شروع به انجام این کار کردند.

البته سقف اجراشده در این پروژه سقف تیرپه بلوک بود و تنها از شمع هایی در ریز تیرچه ها استفاده شد چرا که قالب بندی سقف تیرچه بلوک منحصر به استفاده از همین شمع ها می باشد.

اجزای تشکیل دهنده سقف تیرچه بلوک عبارت اند از:

تیرچه ـ بلوک ـ میلگرد ممان منفی ـ میلگرد حرارتی ـ کلاف عرضی ـ قالب اتصال ـ بتن پوششی

شمشه گیری

حمل و نقل و انبار کردن تیرچه ها

حمل و نقل و انبار کردن تیرچه ها باید به دقت انجام شود زیرا در اثر کوچکترین بی احتیاطی در موقع حمل و نقل و انبار کردن آنها ممکن است تیرچه شکسته و یا ترک بخورد در موقع نصب نیز ترکها مشاهده نشده و در درازمدت موجب خسارت جبران ناپذیری شود.

در موقع حمل و نقل بهتر است که به وسیله دو نفر کارگر دو سر تیرچه گرفته شده در موقع انبار کردن تیرچه ها باید زیر آنرا کاملا مسطح نمود و آنها را در کنار هم قرار دهیم و آنگاه روی تیرچه های ردیف اول را حداکثر به فاصله یک متر به یک تیرچوب چهارتراش قرار داده و تیرچه ردیف بعد را روی آن قرار دهیم البته باید دقت شود که کلیه چهارتراش های هر ردیف در یک محور واقع شوند. تیرچه ها را در یک محل مانند حوض که درون آن آب بود قرار می دادند.

1. بازدید از زمین و ریشه کنی

قبل از شروع هر نوع عملیات ساختمانی باید زمین محل ساختمان بازدیدشده و وضعیت و فاصله آن نسبت به خیابان ها و جاده های اطراف و همچنین چگونگی دسترسی به خیابان های اصلی مورد بازرسی قرار گیرد. بعد از بررسی های کافی و در صورت نبود مشکل اقدام به آغاز پروژه می نماییم. در این بررسی ها باید دقت شود تا ما مشکلی از لحاظ ورود و یا خروج ماشین آلات نداشته باشیم و ضمنا جای کافی برای مصالح پای کار فراهم کنیم.

سپس نسبت به ریشه کنی (کندن ریشه های نباتی که ممکن است در زمین روییده باشند) اقدام می شود و خاک های اضافی به بیرون حمل گردد و بالاخره باید شکل هندسی زمین و زوایای آن کاملا معلوم شده و با نقشه ساختمانی کاملا مطابقت داشته باشد.

2. پیاده سازی نقشه

پس از بازدید محل و ریشه کنی، نوبت به پیاده کردن نقشه بر روی زمین می شود. منظور از پیاده کردن نقشه یعنی انتقال نقشه ساختمان از روی کاغذ بر روی زمین  به وسیله ابزار آلات در دسترس با ابعاد اصلی به طوری که محل دقیق پی ها و ستون ها و دیوارها و عرض پی ها روی زمین به خوبی مشخص باشد.

باید دقت داشت که این مرحله یکی از مهمترین مراحل ساخت می باشد چرا که کوچکترین اشتباهات در این مرحله قابل صرفنظر نبوده و اگر  این خطاها از مقدار مجاز آیین نامه ای بیشتر باشد، باید اقدام به تخریب کل ساختمان کرد.

حال برای پیاده کردن نقشه دو راه داریم اگر ساختمان مهم و بزرگ بود می بایست از دوربین های نقشه برداری استفاده شود ولی برای پیاده کردن نقشه ساختمانهای معمولی و کوچک از متر و ریسمان بنایی می توان بهره برد که دقت لازم برای کارهای معمولی را دارند.

برای پیاده کردن نقشه با متر و ریسمان کار به یکی  از امتدادهای تعیین شده و ریختن گچ، یکی از خطوط اصلی ساختمان را تعیین کرد و بعد خطوط دیگر را با همین روش مشخص می کنیم. البته برای ایجاد زاویه ای قایمه می توان از اعداد فیثاغورثی بهراد برد مانند اعداد 3 و 4 و 5  که در آن دو تای اولی اضلاع جانبی اند و عدد آخر که از همه بزرگتر می باشد مقدار عدد وتر می باشد.

عرض و طول و عمق پی ها  کاملا بستگی به وزن ساختمان و قدرت تحمل خاک محل ساختمان دارد در ساختمان های بزرگ قبل از شروع کار بوسیله آزمایشات مکانیک خاک قدرت مجاز تحملی زمین را تعیین نموده و از روی آن محاسبات ابعاد پی را تعیین می نمایند ولی در ساختمان های کوچک که آزمایشات مکانیک خاک در دسترسی نیست باید از مقاومت زمین در مقابل بار ساختمان مطمئن شویم.

اغلب مواقع قدرت مجاز تحملی زمین برای ساختمان های کوچک با مشاهده خاک پی و دیدن طبقات آن و طرز قرار گرفتن دانه ها به روی همدیگر یا با ضربه زدن به وسیله کلنگ به محل پی قابل تشخیص می باشد.

3. گودبرداری

در این قسمت از عملیات اقدام به خاکبرداری محل نقشه می شود تا به خاک بکر رسید. انجام این عمل به آن علت است که همانطور که گفتیم زمین، بار کلی ساختمان را تحمل می کند لذا باید پی ها  بر روی یک سطح محکم و بدون رانش قرار بگیرد تا در آینده پس از اتمام پروژه و در نتیجه بارگذاری،  پی ها نشست بیش از حد نداشته باشند و یا اینکه نشستهای متفاوت داشته باشند.

البته اگر البته اگر زمین موجود، بدون خاکبرداری، بکر باشد، باز هم باید اقدام به گودبرداری کرد. این عمل بدان علت است که همانطور که می دانیم پی از قسمتهای مهم سازه می باشد. و جنس آن از بتن می باشد همانطور که می دانیم بتن از دو المان آرماتور آهنی و ملات سیمان ماسه شن تشکیل شده است.

آهن در مقابل سولفاتها و موادی همچون کلر و آب حساس است و در صورت وجود این عوامل در کنار آهن، آهن زنگ زده و مقاومت فشاری و کششی خود را از دست می دهد. همچنین ملات سیمان هم در مقابل آب ضربه پذیر است و مقاومت خود را از دست می دهد.

بنابراین سطح زیرین پی ها باید حداقل 1.5 الی 2 متر پایین تر از تراز کف زمین باشد.

در موقع گودبرداری چنانچه محل گودبرداری بزرگ  نباشد از وسایل  معمولی مانند بیل و  کلنگ و فرقون (چرخ دستی) استفاده می گردد. برای این کار تا  عمق معینی که عمل پرتاب خاک با بیل به بالا امکان پذیر است. (مثلا 2 متر) عمل گودبرداری را ادامه می دهند و بعد از آن پله ای ایجاد نموده و خاک  حاصله از عمق پایین تر از پله را روی پله ایجاد شده ریخته و از روی پله دوباره به خارج منتقل می نمایند.

برای گودبرداری های بزرگتر استفاده از بیل و کلنگ مقرون به  صرفه نبوده و بهتر است از وسایل مکانیکی مانند لودر و غیره  استفاده شود.  در این  گونه موارد  برای خارج کردن خاک از محل گودبرداری و حمل آن به خارج کارگاه معمولا از سطح شیبدار استفاده می گردد.

بدین طریق که در ضمن گودبرداری سطح شیبداری در کنار گود برای کامیون و غیره ایجاد می گردد که بعد از اتمام کار این قسمت بوسیله کارگر برداشته می شود.

استفاده از دیوارهای مانع

چون ایجاد شیب مورد لزوم موجب کار ا ضافی برای حمل خاک بیشتر به حارج و انتقال مجدد آن بعد از ساختن دیوار مورد لزوم به پشت دیوار می باشد لذا برای جلوگیری از پرداخت هزینه بیشتر و عدم انجام کار اضافی در موقع گودبرداری کدر زمینهای سست بعضی وقتها در صورت امکان اقدام به ایجاد دیوارهای مانع می نمایند که در اینجا از نوع چوبی می باشد.

4. پیاده  کردن محل ها و شناژها و آرماتورگذاری

بعد از گودبرداری و مشخص نمودن محل پی ها و شناژهای رابط پی ها ابتدا در محل های مورد نظر در حدود 40 تا 50 سانتی متر ملات آهک و شفته ریخته می شود. شفته مخلوطی است از خاک مناسب و آهک شکفته و آب. (خاک مناسب برای شفته خاکی است که قطر دانه های تشکیل دهنده آن از لحاظ بزرگی و کوچکی متفاوت بوده که طوری که دانه های ریزتر فضای خالی بین دانه های درشت تر را پرنموده و در نتیجه جسم متراکم و توپری بدست می آید)

بعد از شفته ریزی، در حدود 5 الی 10 سانتی متر بتن مگر روی آن ریخته می شود به این بتن، بتن لاغر هم گفته می شود چرا که بتنی است که سیمان آن نسبت به سایر بتن ها کم بوده و در حدود 100 الی 150 کیلوگرم در متر مکعب می باشد. این کار به دو دلیل انجام می شود. اول آنکه حد فاصلی بین بتن اصلی و خاک می باشد دوم آنکه سطح پی را با این بتن رگلاژ می نمایند تا بتن اصلی پی روی سطح صافی قرار گیرد.

بعد از این مرحله بر حسب اینکه پی از چه نوعی باشد مطابق با نقشه آرماتور چینی صورت می گیرد. آر ماتور چینی در پی های منفرد به این صورت انجام می گیرد که تک تک پی ها از روی نقشه دقیقا مطالعه شده و طول آرماتورها و شماره آرماتورها دقیقا مشخص می شود(تمامی آرماتورها در ساختمان های بتنی آجدار می باشد)

سپس بوسیله قیچی و آپارهای مخصوص مطابق نقشه آرماتورها را بریده و خم می کنند. برای پی های منفرد یک ردیف آرماتور به صورت شبکه ای در زیر فنداسیون قرار داده می شود که آرماتورهای هخر ردیف شبکه را به وسیله سیم مفتول (نمره 4 یا 6) به آرماتورهای ردیف دیگر شیکه متصل می شود.

به دلیل اینکه مقاومت فشاری بتن خوب بوده و مقاومت کششی آن در حد مطلوب نمی باشد و با توجه به اینکه در پایین پی منفرد کشش اتفاق می افتد لذا شبکه آرماتور را در پایین قرار می دهیم. همچنین از شناژهایی هم، جهت اتصال فنداسیون های مجاور به هم استفاده می کنیم.

علت اجرای شناژ این است که پی ها به هم متصل شده و در مقابل بارهای افقی مانند باد و زلزله ایمن شوند. باید توجه داشت که هر پی باید حداقل توسط دو شناژ عمود بر هم مهار شود. در صورتی که یکی از فنداسیون ها در محیط اطراف ساختمان قرار گیرد شناژی که برای اتصال این فنداسیون به فنداسیون دیگر که در محیط نیست به کار می رود قویتر از بقیه شناژها انتخاب می شود.

این اقدام بدان علت است که چون ستون وارد بر این پی های محیطی به دلایل معماری نمی تواند در وسط فنداسیون قرار گیرد و باید در کناره آن قرار گیرد،  در این صورت بر قسمت بالایی شناژ رابط نیروی کششی بیشتری وارد می شود و به همین دلیل این قسمت از شناژ قویتر انتخاب می شود و معمولا در این شناژها تعداد آرماتورهای بالایی بیشتر از آرماتورهای پایینی می باشد(معمولا 3 به 5)، علاوه بر آرماتورهای شناژ، آرماتورهای ریشه ستون ها نیز قبل از بتن ریزی کار گذاشته می شود.

طول این ریشه ها معمولا 1.2 متر یا بیشتر انتخاب می شود. در قرار دادن این آرماتورها با دقت فوق العاده زیادی کرد و فاصله آکس به آکس ستون ها و  ردیف ها باید کاملا مطابق با نقشه باشد. (امتداد ستون ها باید با دوربین یا ریسمان کار کنترل شود)

چون آکس ستون های طبقات  باید در یک امتداد قایم قرار گیرند و در صورتی که دو، سه  سانتی متری اشتباه شود این اشتباه تا آخرین طبقه ساختمان ادامه پیدا می کند.

5. قالب بندی

بعد از این مرحله نوبت به قالب بندی می رسد. قالب هایی که برای عملیات  بتنی ساخته می شوند اغلب چوبی می باشند ولی برای بعضی قسمت ها مانند ستون ها، از قالب های فلزی نیز استفاده می شود. البته می توان از تیغه آجری به جای قالب در اطراف پی بهره برد.

قالب ها علاوه بر شکل دادن به بتن، وزن آن را نیز تا زمان سخت شدن تحمل می نمایند. بدین لحاظ اگر در اجرای آن دقت کافی نشود ممکن است در موقع بتن ریزی واژگون شده و موجب خسارت شود. از این رو این قالب ها را بوسیله میخ و سیم آرماتوربندی به یکدیگر یا به آرماتورها وصل می کنند و آنها را درجا محکم می کنند.

شکل قطعات بتن با اندازه آنها که باید ریخته شود باید به وسیله قالب تهیه شود تخته و چوبی که برای قالب بندی مصرف می شود باید کاملا خشک بوده و در برابر رطوبت تغییرشکل ندهد. این تخته ها باید به اندازه کافی نرم باشد تا در موقع نجاری دچار اشکال نشویم و از طرفی چون باید آن چنان محکم باشد که بتواند وزن بتن و آرماتور و وسایل بتن ریزی از قبیل چرخ دستی، ویبراتور و غیره را به خوبی تحمل نماید.

در ضمن قالب ها را کاملا به آرماتورها نمی چسبانند بلکه 2.5 الی 5 سانتی متر فضا به عنوان کاور در نظر می گیرند تا بتن به خوبی سطح آرماتور را پوشش دهد. به منظور این عمل می توان از تکه های سیمانی بهره برد و یا از فاصله نگهدارهای که در بازار موجود است بهره برد.

معمولا سطح تماس بتن و تخته قالب بندی را بوسیله روغن های معدنی  چرب می کنند. مالیدن  روغن به روی قالب بدان علت است که اولا تخته که در ابتدا کاملا خشک است، آب بتن مجاور خود را نمکیده و موجب فساد بتن نشود و در ثانی در موقع باز کردن قالب، تخته ها  براحتی از بتن جدا شوند و موجب تخریب گوشه های بتن نشوند و در صورت مناسب بودن، برای قالب بندی بعدی مورد استفاده قرار گیرند.

در موقع مالیدن روغن به قالبها باید کاملا دقت شود که آرماتورها به روغن آغشته نشود زیرا در این صورت روغن مانع چسبیدن بتن به دور میلگرد گردیده و جسم یکپارچه تشکیل نداده و بتن و آرماتور هر یک به تنهایی کار می کنند  و موجب ضعف در همگن بودن بتن و فولاد می گردد.

وقتی قالب ها بسته شدند فنداسیون آماده بتن ریزی می شود ولی قبل از هر مرحله بتن ریزی، باید کلیه شماره آرماتورها و ابعاد پی ها و شناژها و فاصله آکس به آکس ستون ها کنترل شده و کاملا مطابق با نقشه باشد.

6. بتن سازی و بتن ریزی

در این مرحله نوبت به بتن سازی می رسد ولی قبل از آن باید نسبت های مخلوط کردن اجزاء بتن تعیین شود. منظور از نسبت مخلوط کردن اجزاء بتن آن است که نسبت مناسبی برای اختلاط شن و ماسه به دست بیاوریم تا دانه های ریزتر  فضای بین دانه های درشت تر را پر کرده و جسم توپر بدون فضای خالی و با حداکثر وزن مخصوص به دست آید.

همچنین تعیین مقدار لازم آب به طوری که بتن براحتی قابل حمل و نقل بوده و در قالب خود جا گرفته و دور میل گردها را احاطه نموده و کلیه فضای خالی قالب را پر نماید و در مجاورت آن فعل و انفعالات شیمیایی سیمان شروع شده و تا مرحله سخت شدن ادامه یابد.

و بالاخره تعیین مقدار سیمان مورد لزوم برای به دست آوردن یتن با مقاومت کافی که بتواند براحتی بارهای وارده ساختمانی را تحمل نماید. در این مرحله باید دقت کرد که حداقل عیار سیمان در پی ها برای اینکه میگردهای درون یتن سالم بمانند 240 است.

پس از تعیین نسبت اختلاط، بتن سازی شروع می شود. برای ساختن بتن معمولا از ماشین های بتن سازی ( بتن یر) استفاده می شود و چنان چه به بتن یر دسترسی نباشد این کار به صورت دستی و توسط کارگر صورت می گیرد.

بتن یرها دارای دیگ گرداننده ای هستند که به آ هستگی طول محوری مایل نسبت به افق می گردد و به وسیله تیغه هایی که در داخل آن  تعبیه شده محتویات خود را مخلوط می نماید. در شروع کار همیشه مقداری سیمان و ماسه به بدنه دیگ مخلوط کننده می چسبد بدین لحاظ مشخصات اولین بتن با سایر دفعات متفاوت خواهد بود.

برای جلوگیری از این موضوع بهتر است قبل از شروع کار قدری سیمان و ماسه را در یک بتن یر چرخانیده و تخلیه می نمایند آنگاه مخلوط اصلی را بارگیری می کنند بدین ترتیب مشخصات کلیه قسمت های بتن یکسان خواهد بود. باید دقت داشت که مقدار آب مورد نیاز را نباید ناگهان در مخلوط داخل بتون یر ریخت بلکه 10% آن را قبل از بارگیری و 90% آن را در حین بارگیری و مابقی را در حین چرخش دیگ به آن افزود.

بتن باید به حدی روان باشد که دانه های آن به خوبی روی یکدیگر غلطیده و کاملا آرماتورها را احاطه نموده و گوشه های قالب خود را کاملا پر نموده و کلیه هوای موجود در قالب از آن خارج شود و باید حداقل آن ممکنه را که برای انجام کارهای فوق لازم است صرف نمود زیرا آب بیشتر از اندازه تبخیر شده و جای آن به صورت لوله های موئیین باقی مانده و سبب پوکی قطعه بتنی می گردد و مقاومت بتن کاهش می یابد.

بتنی که به این ترتیب به دست می آید با وسایلی مانند دامپر یا فرقون به محل مورد استفاده حمل می کنند با هر وسیله ای که بتن جابجا می شود باید توجه داشت که اجزاء متشکله آن از همدیگر تفکیک نشود.

قبل از بتن ریزی باید کلیه آرماتورها با نقشه کنترل شود مخصوصا دقت شود که آرماتورها به همدیگر با سیم آرماتوربندی بسته شده باشد و اگر جایی فراموش شده باشد مجددا بسته شود.  همچنین باید کنترل شود تا فاصله آرماتورها یکنواخت باشد زیرا اغلب اتفاق می افتد که بعضی از آرماتورها به هم چسبیده و بعضی با فاصله از همدیگر قرار می گیرند.

این موضوع باعث می شود که بتن نتواند کلیه میل گردها را احاطه نموده و قطعه همگن و توپری به وجود بیاورد و مقاومت بتن در برخی نواحی بیش از حد نیاز باشد و در برخی نواحی مقاومت بتن از حد مورد نیاز کمتر باشد.

باید محل بتن ریزی عاری از خاک و مواد زائد باشد و باید قبل از بتن ریزی از روغن کاری کلیه قسمت های قالب مطمئن شویم. بهتر است از قسمت جلو (آن طرف که به مرکز تهیه بتن نزدیک تر باشد) شروع به بتن ریزی نمود زیرا در این صورت رفت و آمد کارگران از روی آرماتورها به حداقل می رسد.

در این صورت برای آنکه پای کارگران در بتن تازه ریخته شده فرو نرود در مسیر عبور و مرور کارگران از تخته های زیر پا استفاده می شود.

باید کاملا مطمئن شویم که بتن تمام گوشه های قالب را پر نموده و بعد از قالب برداری بتن ما کرمو نباشد.

برای جلوگیری از این کار باید از ریختن بتن در آن ارتعاش ایجاد نمود تا بتن در قالب به خوبی جابجا شود. این کار توسط دستگاه ویبره (ویبراتور) انجام می گیرد که معمولا این دستگاه از نوع سرسورتی می باشد.

باید دقت داشت که عمل ویبره کردن هم نباید از مقدار مجاز فراتر رود و نباید از مقدار مجاز کمتر انجام شود. چرا که با ویبره کردن بیش از حد عمل جداشدگی دانه ها از ملات سیمانی رخ می دهد و با کم ویبره زدن عمل هواگیری از بتن به خوبی انجام نمی شود و بتن کرمو می شود.

بتن را تا ارتفاع مشخص شده در نقشه، ریخته و رویه آن را با ماله چوبی صاف می کنند و فنداسیون های دیگر نیز به همین روش بتن ریزی می کنند. پس از اتمام کار، دیگ بتن یر را باید به وسیله آب و قدری ماسه، تمیز کرده و برای روز بعد آماده کنند.

سیمان موجود در بتن ریخته شده در مجاورت رطوبت باید سخت شده و دانه های سنگی موجود در مخلوط را به همدیگر چسبانیده و مقاومت بتن را با حداکثر برساند. بدین لحاظ می باید از خشک کردن سریع بتن تازه جلوگیری نموده و آن را از تابش شدید آفتاب و وزش بادهای تند محفوظ نگاه داشت و سطح آن را حداقل تا هفت روز مرطوب نمود.

برای این کار بهتر است بعد از 3 الی 4 ساعت بعد از ریختن بتن شروع به آب دادن روی آن بناییم یا این که روی بتن تازه ریخته شده را با گونی یا کاغذ پوشانیده و این پوشش را مرطوب نگاه داریم زیرا در این صورت سطح آن ترک خورده و موجب نفوذ هوا به داخل بتن شده و آرماتور به کار رفته در بتن در معرض خوردگی واقع گردیده و موجب ضعف قطعه خواهد شد.

7. اجرای ستونها

بعد از بتن ریزی پی، قفسه آرماتورهای ستون را که از قبل مطابق با نقشه بافته و آماده شده است به آرماتورهای ریشه متصل می نمایند این کار باید حداقل 3 الی 4 روز بعد از بتن ریزی پی انجام شود. زیرا در غیر این صورت با توجه به اینکه بتن پی هنوز سخت نشده است در اثر لنگر آرماتورهای ستون میلگردهای ریشه از جای خود تکان خورده و پی متلاشی می شود.

بعد از بستن آرماتورهای ستون برای تثبیت موقعیت هر ستون، ابعاد آن را بوسیله تیرهای چوبی در پای ستون مشخص می نمایند باید توجه داشت که هیچوقت نباید برای تثبیت ابعاد ستون با ریختن بتن در پای آن اقدام نمود.

سپس قالب های فلزی یا چوبی را که از قبل آماده نموده اند در اطراف ستون قرار داده و آن را بوسیله سیم نجاری و میخ و یا میلگردهای مخصوص به همدیگر متصل می نمایند و آنگاه قالب را توسط شاقولی بنایی شاقول می کنیم.

این عمل بدان علت است تا ستون کاملا بر پی عمود باشد تا نیروهای محوری به راحتی به پی زیرین منتقل شوند و اگر ستون عمود  بر پی نباشد، نیروهای محوری باعث ایجاد لنگر شده و سبب تخریب ناگهانی آن می شوند. سپس قالب را بوسیله چهار عدد تیر چوبی در جای خود مستحکم می نمایند.

بعد از تثبیت کامل موقعیت ستون، محور آن را با ستون های مجاور از بالای ستون و پایین ستون اندازه می گیرند.

همچنین شماره آرماتورها و فاصله خاموت ها را مطابق با نقشه کنترل کرده و در صورت درست بودن اقدام به بتن ریزی می نمایند. در کارگاه های کوچک که بتن ستون ها دستی ریخته می شود بهتر است بتن مخصوص ستون را قدری رقیق تر تهیه نمایند تا به خوبی قالب خود را پر کند البته باید توجه نمود که برای تهیه بتن رقیق می باید از عیار سیمان بیشتر استفاده نمود.

به تدریج که قالب را پر می نمایند باید دقت نمود که بتن تمام زوایای قالب و میلگردها را پر نماید تا بعد از قالب برداری بتن ریخته شده کرمو نباشد. برای این کار می توان با نواختن ضربه های ملایم و یکنواخت به بدنه قالب بتن را جابجا نمود.

در مورد ستون ها معمولا به محض آنکه بتن حالت روانی خود را از دست بدهد و بتواند شکل هندسی خود را حفظ کند قالب آن را باز می کنند و این در حدود 48 ساعت بعد از بتن ریزی می باشد در موقع باز کردن قالب باید توجه شود که قالب را با احتیاط طوری جدا کنند که گوشه های تیز ستون خراب نشود.

بعد از باز کردن قالب ها باید مدتی بتن تازه را آب داد در مورد ستون ها معمولا برای این کار دور ستون تازه ریخته شده را با گونی پوشانیده و این پوشش را مرطوب نگاه می دارند در غیر این صورت سطح بتن ترک خورده و موجب نفوذ هوا به داخل بتن شده و آرماتور به کار رفته در آن در معرض خورندگی واقع گردیده و موجب ضعف قطعه خواهد شد.

8. اجرای تیرها و سقف ها

تیرها قسمتی از ساختمان های بتنی می باشند که بار سقف را به ستون منتقل نموده و ستون به پی و بالاخره پی به زمین منتقل می نماید. بعد از اتمام بتن ریزی کلیه ستون ها و قالب برداری از آن ها، اقدام به قالب بندی تیرهای اصلی می نمایند. در ساختمان هایی که سقف آن تیرچه و بلوک می باشد معمولا سقف و تیرچه را یکپارچه بتن ریزی می نمایند.

تیرهای بتنی اغلب با مقطع مربع و یا مستطیل می باشد این تیرها ممولا از چهار آرماتور طولی و آرماتورهای عرضی که به آنها خاموت گفته می شود تشکیل می گردد تعداد و شماره آرماتورها و همچنین فاصله خاموت ها از روی نقشه تعیین می شود. نقش خاموتها در تیر جذب نیروی برشی است و به خاطر اینکه نیروی برشی در اطراف ستونهای بیشتر است لذا در این محل ها فشردگی و در نتیجه تعداد خاموتها بیشتر می شود.

اگر قرار دادن کلیه آرماتورها در تیر ممکن نباشد می توان جان تر را به صورت پاشنه دار اجرا نمود ولی نباید بیش از 3/1 سطح مقطع آرماتور کششی در پاشنه قرار گیرد به این پاشنه اصطلاحا آویز گفته می شود. باید کلیه قفسه میلگردهای تیر از سطح قالب چند سانتی متر بالاتر قرار گیرد تا کلیه میلگردها در بتن غرق شود.

برای این کار باید قطعات ریزسنگ و یا بتن زیر قفسه آرماتور تیر قرار داد و همچنین می توان قطعه ای میلگرد به کلفتی ضخامت بتن پوشش روی تیر در زیر خاموت قرار داد که با قرار گرفتن این میلگرد به روی سطح قالب قفسه آرماتوربندی به اندازه ضخامت این میلگرد از سطح قالب بلندتر قرار می گیرد.

بعد از ایجاد تکیه گاه های موقت تیرچه ها را روی تیرهای اصلی قرار می دهند قبل از نصب تیرچه روی تیرهای اصلی باید دقت نمود که ترک خوردگی و یا شکستگی در تیرچه موجود نباشد.

کمر تیرچه را به فاصله های حداکثر 1.5 متر به وسیله تیرهای چوبی نگاه می دارند تا از شکم دادن آن جلوگیری به عمل آورند بهتر است تیرهای چوبی را طوری قرار دهند تا وسط تیرچه در حدود 2 تا 3 سانتی متر بلندتر از سطح  تراز قرار گیرد.

تیرچه ها به فاصله تقریبی 40 سانتی متر از همدیگر قرار می گیرند و بعد از گذاشتن هر تیرچه فاصله آن را تا تیرچه بعدی به وسیله گذاشتن یک عدد بلوک در ابتدا و یک عدد در انتهای آن تنظیم می نمایند. از دهانه 4.20 به بالا کار گذاشتن میلگردهای کلاف عرضی اجباری است این میلگردها که به صورت تیری عمود بر تیرچه هاست در وسط دهانه قرار می گیرند.

در محل اتصال تیرچه به تیر اصلی یا دیوار باید میلگردهای تیرچه لخت شده و در حدود 15 سانتی متر روی دیوار یا داخل آرماتورهای تیر اصلی قرار گیرد که بعدا این قسمت به وسیله بتن سقف پوشیده می شود.

برای عبور کانال های تاسیساتی باید حتی الامکان سعی شود که عرض کانال ها از یک بلوک تجاوز نکند ولی چنانچه به عرض بیشتری تحتیاج پیدا کردیم باید با قطع تیرچه در آن محل و مهار کردن میلگردهای تیرچه در آرمواتورهای عرضی محل عبور کانال را فراهم نمود. بعد از بلوک چینی باید میلگردهای ممان منفی گذاشته شده و این میلگردها که دو تیرچه مقابل را به همدیگر متصل می نمایند باید به میلگرد فوقانی تیرچه ها بسته شود.

باید دقت نمود که تیرچه های دو طرف یک پل حتما مقابل همدیگر قرار گیرند تا بستن میلگردهای ممان منفی به سهولت امکان پذیر باشد. برای آنکه برای عبور لوله های تاسیسات مخصوصا لوله های فاضلاب دچار مشکل نشویم بهتر است تیرچه ها در طبقات درست مقابل همدیگر قرار گیرند برای این کار بهتر است حتما در تمام طبقات تیرچه چینی از یک سمت شروع شود.

در مواردی که احتیاج به کنسول می باشد بهتر است که طول کنسول بیش از 4/1 دهانه سقف مجاز آن نباشد و بار آن و قطر میلگرد ممان منفی حتما به وسیله محاسبه تعیین شود زیرا کلیه بار این قسمت از سقف به وسیله همین میلگردهای ممان منفی تحمل و منتقل می گردد.

بعد از کار گذاشتن میلگردهای ممان منفی می یابد میلگردهای حرارتی بر روی بلوکها کار گذاشته شود. این میلگردها، معمولا در جهت عمود بر تیرچه به فاصله حدود 30 سانتی متر از همدیگر کار گذاشته شود.

میلگردهای حرارتی برای توزیع بار و جلوگیری از ترک خوردن بتن سقف در اثر تغییر حجم بتن ناشی از تغییر درجه حرارت  مورد استفاده می باشد. بعد از گذشتن میلگردهای حرارتی می یابد دور سقف به وسیله تخته بسته شده و اقدام به بتن ریزی نمایند حداقل قطر بتن روی بلوک 5 سانتی متر می باشد.

قبل از بتن ریزی روی بلوکها را آب پاشی می نماید تا سیراب شده و آب بتن مجاور خود را نمکیده و موجب فساد بتن نشود.

قبل از بتن ریزی باید دقت داشت تا سقف ما کاملا تراز باشد به منظور این عمل می توان از شیلنگ تراز استفاده کرد. طرز عمل آن همانند قانون سطوح هم فشار در فیزیک است و نحوه عمل بدین ترتیب است که ابتدا شیلنگ تراز پر از آب می کنند به نحوی که در آن حباب هوا باقی نماند زیرا که وجود حباب باعث ایجاد خطا در کار شیلنگ ترازیاب می شود.

سپس یکی از  دو طرفین سقف را که از صحت ارتفاع آن مطمئن هستیم را مبنا قرار داده و یک سر شیلنگ تراز را در آنجا آنقدر بالا و پایین می کنیم تا سطح آب داخل آن همسطح ارتفاع مورد نظر شود. حال سر دیگر شیلنگ تراز را به نقطه دلخواه برده و جای یکه سطح آب در آنجا ایستاده را علامت می زنیم.

پس از چیدن تیرچه و بلوک و بستن آرماتورهای تیرها و بستن میلگردهای ممان منفی و میلگردهای حرارتی و گذشتن قلاب های اتصال اقدام به بتن ریزی می نمائیم. قبل از بتن ریزی می باید یک بار دیگر کلیه آرماتورهای سقف کنترل شده و مخصوصا فاصله آنها از یکدیگر و اتصال آنها به همدیگر بازدید شود و در صورت بی عیب بودن کار اقدام به بتن ریزی می نمائیم.

در موقع بتن ریزی تیرهای اصلی و فرعی باید حتما از ویبراتور استفاده شود باید دقت شود که فاصله بین بلوک ها که تیرچه قرار دارد از بتن کاملا پر شود. کلفتی بتن روی سقف باشد یکنواخت بوده و باید در ضمن بتن ریزی و قبل از آن که بتن کاملا سخت شود روی آن به وسیله ماله کی تخت گردد. حداقل ضخامت بتن روی بلوک 5 سانتی متر است. چنانچه بعد از قالب برداری مشاهده نمودیم که بعضی از نقاط میله گردهای طولی و عرضی به وسیله بتن پوشیده نشده است باید این نقاط را به وسیله ملات ماسه و سیمان بپوشانیم.

ضوابط و توصیه های آیین نامه در مورد آرماتوربندی

1.      تمام آرماتورهای باید به صورت سرد خم شوند مگر این که مهندس مسئول به شکل دیگری اجازه دهد.

2.   هنگامی که بتن ریخته می شود آرماتورهای فلزی باید از گل، روغن، یا سایر پوششهای غیرفلزی که چسبندگی بتن و آرماتور را کاهش می دهند پاک شده باشند(تحقیقات نشان داده است که یک مقدار در حد معمول زنگ، چسبندگی را افزایش می دهد)

3.   تلرانس(رواداری) ارتفاع d و حداقل پوشش بتنی در اعضاء خمشی، دیوارها و اعضای فشاری یا کوچکتر مساوی 20 و یا بزرگتر از 20 باشد.

4.   تلرانس بر روی موقعیت طولی خمها و انتهای آرماتورها باید 5  سانتی متر باشد بجز در انتهای غیرپیوسته اعضا (انتهایی که عضو ادامه پیدا نمی کند) که در آن تلرانس 25/1  سانتی متر است.

5.      برای بتن آرماتورها نباید میلگردهای متقاطع را به هم جوش داد مگر این که مهندس مسئول اجازه دهد.

6.   حداقل فاصله آزاد بین میلگردهای موازی در یک ردیف نباید از هیچ یک از دو مقدار d یا 5/2 سانتی متر باشد (فاصله آزاد میلگردها باید برگتر یا مساوی 3/4 برابر قطر بزرگترین دانه شن موجود در مصالح بتن باشد)

7.   درموردی که آرماتورهای موازی در دو یا چند ردیف قرار می گیرند میلگردهای ردیف بالایی باید مستقیما روی میلگردهای ردیف پایینی واقع شوند و فاصله آزاد بین ردیفها باید حداقل برابر با 5/2 سانتی متر باشد.

8.      در اعضای فشاری مسلح شده به آرماتور مارپیچ یا تنگ فاصله آزاد بین میلگردهای طولی نباید از هیچ یک از دو مقدار d 5/1 و یا 8/3 سانتی متر کمتر باشد.

9.      محدودیت فواصل آزاد بین میلگردهای باید برای فاصله آزاد بین یک وصله پوششی تماسی و. وصله های به میلگردهای مجاور نیز رعایت شود.

10. در دیوارها و دال ها فاصله بین آرماتورهای خمشی اصلی نباید از هیچ یک از مقادیر سه برابر ضخامت دیوار یا دال و 45 سانتی متر بیشتر گردد.

11.  حداقل پوشش بتن، بتنی که روی زمین ریخته شود و به طور دائم در تماس با آن باشد cm 5/7 باشد.

12.  در تسونها شیب قسمت مایل میلگرد انتظار خم شده نسبت به محور ستون نباید از 1 به 6 بیشتر گردد.

13.  قسمتهایی از میلگرد انتظار خم شده که بالا و پایین محل خمها قرار دارند باید موازی با محور ستون باشد.

14. در محل خمهای میلگردهای انتظار خم شده باید آنها را به وسیله تنگهای عرضی، مارپیچ یا قسمتهایی از سیستم کف به طور افقی مهار نمود.

15.  میلگردهای انتظار خم شده باید قبل از جایگذاری در قالبها خم شده باشند.

16. هرگاه یک وجه ستون به اندازه 5/7 سانتی متر یا بیشتر عقب می نشیند میلگردهای طولی نباید به صورت خم شده به کار برده شوند.

17. مارپیچ ها باید از میلگردها یا سیم یکپارچه که به طور بکنواخت پیچیده شده تشکیل شوند و به گونه ای ساخته شوند که جابجایی و جایگذاری آنها را بدون تغییر ابعاد از مقادیر مورد نظر میسر سازد.

18.  برای ساختمانها با بتن ریزی در جا قطر دور پیچ ها نباید از 0/1 سانتیمتر کمتر باشد.

19.  فاصله آزاد بین دورپیچ ها نباید از 5/7 سانتیمتر بیشتر و از 5/2 سانتیمتر کمتر باشد.

20.  مهار آرماتور دورپیچ باید به وسیله 5/1 دور پیچیدن اضافی میلگرد یا سیم مارپیچ در هر یک از دو انتهای مارپیچ تامین شود.

21.  وصله های موجود در آرماتور مارپیچ باید از نوع وصله های پوششی به طول d 48 یا حداقل 30 سانتی متر یا از نوع جوشی باشد.

22.  در هر طبقه مارپیچ ها باید از بالای دال یا پی تا تراز پایین ترین آرماتور افقی در اعضای نگه داشته فوقانی امتداد یا سبز

23. هرگاه کلیه وجوه ستون به تیرها یا براکت ها اتصال نداشته باشد باید از بالای محل قطع مارپیچ ها تا کف دال یا پهنه تنگهایی قرار دارد.

24. در ستون های دارای سرستون مارپیچ باید تا ترازی امتداد یا بند که قطر یا عرض سرستون مساوی با دو برابر قطر یا عرض ستون باشند.

25. تمام میلگردهای ستونها باید با تنگهای جانبی محصور شوند برای میلگردهای طولی با قطر 10   به بالا حداقل میلگرد 12  به کار برده شود می توان از سیم آجدار یا شبکه سیمی جوش شده با مساحتی معادل استفاده نمود.

26. فاصله قائم بین تنگها نباید از هیچ یک از مقادیر 16 برابر قطر میلگردهای طولی 48 برابر میلگرد یا سیم تنگ و کوچکترین بعد عضو فشاری تجاوز نماید.

27. فاصله قائم بین تنگها نباید از هیچ یک از مقادیر 16 برابر قطر میلگردهای طولی 48 برابر قطرمیلگرد یا سیم تنگ و کوچکترین بعد عضو فشاری تجاوز نماید.

28. تنگها باید به گونه ای ترتیب یابند که تمام میلگردهای گوشه و نیز میلگردهای طولی به طور حداقل یک در میان در گوشه یک تنگ با زاویه داخلی حداکثر 135 درجه قرار گرفته به طور جانبی نگه داشته شوند همچنین هیچ میلگردی نباید از میلگردهای دو طرف خود که در گوشه این تنگها قرار گرفته اند فاصله آزادی بیش از 15 سانتی متر دانسته باشند هنگامی که میلگردهای طولی روی محیط یک دایره قرار می گیرند می توان از تنگ به شکل یک دایره کامل استفاده کرد.

در هر طبقه فاصله قائم تنگهای واقع شده در بالای دال یا پی از سطح فوقانی دال یا پی نباید از نصف یک فاصله تنگ بیشتر شود و باید در طول عضو و با فاصله تعیین شده به گونه ای قرار گیرند که فاصله آخرین تنگ از پایین ترین آرماتور افقی موجود در دال یا پهنه طبقه فوقانی از نصف یک فاصله آرماتور (تنگ) بیشتر نشود.

29. آرماتور فشاری موجود در تیرها باید با تنگها یا خاموتها و یا بوسیله شبکه جوش شده از سیم با سطح مقطع معادل محصور شوند چنین تنگها یا خاموتهایی باید در تمام طولی که آرماتور فشاری احتیاج است به کار برده شوند.

30. آرماتور عرضی برای اعضاء خمشی قابها که در معرض معکوس شدن جهت تنش یا پیچش در تکیه گاه ها قرار دارند باید تشکیل شود از تنگهای بسته، خاموتهای بسته یا مارپیچهایی که دور آرماتور خمشی می پیچیند.

31. در دالهای سازه ای که آرماتور خمشی تنها در یک جهت قرار داده می شود باید برای تنش ناشی از افت و حرارت و در جهت عمود بر آرماتور خمشی آرماتورهایی تدارک دید.

32. نسبت سطح مقطع آرماتور افت و حرارت به کل مساحت بتن به قطر میلگرد و تنش جاری شدن آن بستگی دارد اما به هر حال نباید از 0014/0 کمتر گردد.

33.  فاصله بین آرماتورهای افت و حرارت نباید از هیچ یک از مقادیر پنج برابر ضخامت دال و 45 سانتی متر بیشتر گردد.

نکته: عمق پی حداقل مساوی 3/1 ضخامت دیوار است و در هیچ حالتی کمتر از 25 سانتی متر نباشد.

انواع میلگردهای مورد مصرف در بتن

میلگردها با توجه به بتن آلیاژ و شکل ظاهری انواع مختلفی دارند که در ایران برای مصرف در بتن از سه نوع آن در قطرهای مختلف استفاده می کنند.

1.   میلگردهای نرمه با مقطع دایره و سطح کاملا صاف که اصطلاحا به آن «میلگرد ساده» می گویند تنش حد جاری شدن این میلگرد 2cm /kg 2200 است.

2.   میلگردهای آجدار و آجدار تابیده با دو آلیاژ سخت و نیمه سخت موجود است. نوع سخت آن با تنش حد جاری شدن 2cm /kg 5000 و نوع نیمه سخت آن دارای حد جاری شدن 3400 تا 4200 کیلوگرم  بر سانتی متر مربع است.

3.   برای بتهای پیش تنیده و پس تنیده از کابلهای فولادی با تنشهای بسیار بالا استفاده می کنند امروزه در مواردی که عوامل جوی سبب اجیاد خوردگی در میلگردهای فولادی و در نتیجه باعثترکیدن بتن می شوند استفاده می کنند.

قالب انتهای میلگردهای اصلی در بتن

برای افزایش چسبندگی بین میلگردها و بتن باید در انتهای میلگردهای فولادی قلاب ایجاد کرد حداقل اندازه قلابهای استاندارد در حالتهای متفاوت اجرایی بدین شرح هستند:

1.      خم 180 درجه به اضافه طول مستقیم (حداقل 4 برابر قطر میلگرد) مشروط بر این که طول مستقیم از 6 سانتی متر کمتر نباشد.

2.      خم 135 درجه به اضافه طول مستقیم (حداقل 8 براب قطر میگرد) در انتهای آزاد میلگرد

3.      خم 90 درجه به اضافه طول مستقیم (حدقل 12 برابر قطرمیلگرد) در انتهای آزاد میلگرد.

میلگردهای کف زیر دیوار از میلگردهای طولی و خاموتهای بسته یا تنها تشکیل می شوند. انتهای میلگردهای طولی به اندازه 90 درجه خمش دارند و آجدار بهتر است به قطر 12 میلی متر باشد و اگر ساده باشد قطرشان 14 میلی متر باشد برای کلافهایی که عرض کمتر از 35 سانتی متر دارند 4 میلگرد و بیش از 35 سانتی متر دارند 6 میلگرد یا بیشتر به کار می رود.

مهار خاموتها (تنگ یا میلگرد عرضی)

هدف از کار گذاشتن آرماتور عرضی در اعضاء جذب برش و پیچش می باشد این آرماتورها به هر منظوری که به کار گرفته شده باشند باید به گونه ای مناسب مهار شوند.

مطابق آیین نامه آرماتور عرضی (جان) تا آن جا که ممکن است و همچنین بر اساس ضوابط مربوط به پوشش بتنی آرماتورها به وجوه فشاری و کششی مقطع نزدیک شوند تا به نحو مطمئن تری ترکهای قطری محتمل را محدود کنند.

مقررات خم قلابهای تنگ (خاموتها)

الف) خم 90 درجه با طول بعد از خم به اندازه d 6 از مرکز خم

ب) خم 135 درجه با طول بعد از خم به اندازه d 6 از مرکز خم

برای زیر دیوار cm 35 کلاف cm 35  25 و در زیر دیوار cm 22 یا تیغه cm 10 عرض و ارتفاع کلاف حداقل cm 25  25 است.

حداقل قطر خاموت در شناژها با عرض کمتر از 40 سانتی متر برابر 6 میلی متر و برای عرض بیشتر از 40 میلی متر و کمتر از 60 سانتی متر برابر 8 میلی متر و برای عرض بیشتر از 60 سانتی متر برابر 10 میلی متر است.

حداکثر قطر خاموت مصرفی 12 میلی متر است و اکثرا میلگردهای خاموت به قطر 6 میلی متر می باشند.

·    تنگها متناسب با شکل کلاف به شکل مربع یا مستطیل اند و میلگردهای طولی را محصور می کنند فاصله بین دو تنگ باید از ارتفاع کلاف بهتر باشد و اگر ارتفاع کلاف کمتر باشد، و اگر ارتفاع کلاف از cm 20 بیشتر باشد فاصله میان تنگها به هیچ وجه نباید از cm 20 تجاوز کند.

·        روی میلگردهای طولی جای تنگها را علامت می زنیم و بعد از کار گذاشتن تنگها آنها را با سیم فلزی مهار می کنیم.

·        برای دیوارهای cm 22 تنگهای مربع شکل و برای دیوارهای cm 35 تنگهای مستطیل شکل پیش بینی شده است.

میلگردگذاری ساده شالوده

در عمل میلگردها به صورت شبکه ای در کف شالوده قرار داده می شود میلگردها را در جاهای از پیش تعیین شده ثابت می کنیم شبکه ها در داخل قالب چنان قرار می گیرند که از هر طرف حداقل cm 5 از دیوارهای قالب و کف آن فاصله دارند تا بتن تمام میلگردها را بپوشاند و باعث چسبندگی و انتقال مناسب نیرو از فولاد به بتن و بلعکس شود.

شبکه ها در داخل قالب چنان قرار بگیرند که از هر طرف cm 5 فاصله باشد. در جاگذاری شبکه ها باید توجه کرد که در گوشه ها و محل اتصال کلاف ها به یکدیگر انتهای میلگردها در هم دیگر قفل و اتصال شوند برای اتصال مطمئن تر و شکل پذیرتر کلاف ها می توان در انتهای آنها میلگردهایی به شکل U قرار داد.

درواقع دو میلگرد U شکل در گوشه بر روی دو شبکه میلگردهای طولی عمود بر هم قرار می گیرند و با سیم به یکدیگر و به میلگردهای طولی هر دو شبکه متصل می شوند.

از خرکها برای تنظیم فاصله ثابت بین میلگردهای کلاف از کف به ضخامت دیواره قالب زیر دیوار را بتن ریزی کنیم باید ریشه ریشه میلگردهای کلاف قائم بتن آرمه را در جای خاک قرار دهیم.

ابتدا یک تنگ را به وسیله کلاف شبکه افقی تثبیت می کنیم تا چهار میلگرد به شکل 1 و به طول cm 40 و به قطر 10 میلی متر در آن جا گیرد و تنگ دیگری در انتهای میلگردها آنها را محصور می کند و در موقع بتن ریزی کلاف های افقی تغییر شکل نداده و از محل خود خارج نشوند. این تنگ ها فقط برای تثبیت ریشه ها درموقع بتن ریزی به کار می رود و پس از بتن ریزی می تواند در آورده شود و به جای آن تنگهای اصلی قرار بگیرد.

در شرایطی که بتونیر وجودد نداشته باشد بتن کلاف می تواند به صورت دستی اما با دقت کافی و با شن و ماسه شسته و دانه بندی شده بدون گرد و خاک ساخته شود.

ساختمانهای خشتی و گلی

این نوع ساختمانها در شهرها به علت گرانی زمین کمتر ساخته می شود و بیشتر در روستاهای دور که دسترسی به مصالح ساختمانی مشکل تر است مورد استفاده قرار می گیرد.

اسکلت جانبی مخصوصا این نوع ساختمانها از خشت خام و گل می باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی کند و در مقابل نیروهای جانبی مخصوصا در مملکت ما از مناطق زلزله خیر دنیا می باشد جدا جلوگیری بعمل آید. بجز انواع فوق ساختمانهای دیگری نیز وجود دارد مانند ساختمانهای چوبی که بیشتر در نواحی مرطوب که دارای جنگلهای فراوان بوده و در نتیجه چوب به قیمت ارزان در دسترس قرار می گیرد ساخته می شود.

مانند شهرهای جنوبی اطریش  یا بعضی از ایالات آمریکا. ساختمانهای چوبی در ایران به علت کم بودن جنگل کمتر ساخته می شود و همچنین ساختمانهای سنگی که بیشتر در مناطق کوهستانی مورد استفاده قرار می گیرد ممکن است ساختمانی مرکب از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمانهای فلزی و بتونی و یا فلزی و آجری و غیره.

ب ـ انواع ساختمان  از لحاظ مصرف

ساختمانها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمانهای مسکونی، اداری، بیمارستانها، انبارها، مدارس و مکانهای عمومی مانند باشگاهها و ورزشگاهها و غیره تقسیم می شود که مطالعه در این زمینه بیشتر به عهده مهندسین معمار می باشد.

ماشین آلات کارهای بتنی

آشنایی

به طور کلی بتون ساخته شده از سیمان پرتلند یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمان می باشد. موارد استفاده آن از احداث پی های کوچک تا بتون ریزی سدهای عظیم را شامل می شود. غالبا عملیات بتنی شامل مراحل زیر است:

آماده کردن محل کار، خاکبرداری، تهیه و ساخت قالبها، تعیین درصد مواد تشکیل دهنده بتون تهیه مخلوط، جای دادن بتون در قالبها، فینیشینگ و ویبره کردن بتون و مرطوب نگاهداشتن بتن.

ماشین آلات مربوط به تهیه مصالح سنگی بتن

انواع سنگ شکن و دستگاه های تهیه شن و ماسه

الف: نوع اولیه: به سنگ  شکنی گویند که سنگهای از معدن آمده را کوچک کرده و آماده خرد شدن برای سنگ شکن ثانوی نماید که انواع آن (فکی ـ چکشی) است.

 ب ـ نوع ثانویه: به سنگ شکنی گویند که سنگ را از سنگ شکن اولیه گرفته و تقریبا سنگ چهارگوش تولید کند. انواع آن (غلتکی و مخروطی) است.

دستگاه شن و ماسه شوی و خشک کن

این دستگاه ضمن جدا کردن گل و لای و ذرات چسبنده باعث اختلاط شن و ماسه به صورت بهتری می گردد و بسته به نوع دستگاه عملیات زیر انجام می گیرد:

1.      مالش دادن دانه ها با هم.

2.      پرتاب کردن و ضربه زدن به وسیله فشار آب

3.      دوران سریع شن و ماسه توام با فشار آب

ماشین آلان مخلوط کردن بتون

مخلوط کنها یا میکسرها در انواع متفاوتی موجودند که نمونه های آن عبارتند از:

میکسر تریلی ـ میکسر ساکن یا کارخانه مرکزی تهیه بتون و میکسر ترانزیت. روش درجه بندی که برای میکسرهای بتون به کار می رود بر اساس استفاده از یک علامت (سمبل) شامل یک حرف لاتین و یک شماره است.

حرف لاتین نشانگر نوع میکسر است که معمولا از حرف S برای کارهای ساختمانی و از  E برای کارهای روکش سطح راهها و همچنین از شماره که حجم بتون مرطوب را بر حسب فوت مکعب بیان می نمایند استفاده می شود مثلا S 15 که در کارهای ساختمانی با حجم 15 فوت مکعب به کار می رود.

مخلوط کردن بتون با میکسرهای ثابت: این نوع مخلوط کردن یا در محل کارگاه ساختمانی و یا در یک کارخانه مرکزی بتون به نام ایستگاه مرکزی بتون با بچینگ پلنت به عنوان یکبار مخلوط کن به مدت 1 الی 3 دقیقه (بسته به ظرفیت دستگاه) انجام می گیرد.

پمپ بتون

اولین بار از تلمبه در حمل بتون به داخل تونل استفاده شد ولی امروزه این وسیله به طور وسیعی در ساختمانهای بتنی به کار می رود. تلمبه معمولا بر روی شاسی کامیون سوار شده و به کمک مکانیسمهای خاص لوله تخلیه بتون را که از جنس فلزی یا انعطاف پذیر است که می توان در ارتفاعات مختلف ودر زاویه های مورد نظر تغییر مکان دهد.

بتونیر

بتونیر یکی از ماشین آلات ساختن بتون است که دارای جام استوانه ای شکل و پره هایی برای اختلاط مصالح و تخلیه بتون است.

اتوبتونیر

به این ماشین ممکن است اتومیکسر نیز گفته شود و سیستم کار این ماشین به صورت خود کشش (موتور سرخود) است و دارای ظرفیت جام بزرگتری از بتونیر است و اصول کار آن مانند بتونیر است و در ساختن بتونها کاربرد دارد.

دامپر

این ماشین که در ابتدا برای حمل و جابجایی زباله استفاده شده بود به دلیل راندمان بالا و با تغییراتی برای حمل و جابجایی حجم محدودی از بتون به کار می رود. از ماشینهای دیگر حمل بتون همانطور که می دانیم از تراک میکسر می توان نام برد.

اسکیپ فلوت

این دستگاه برای تسطیح و پرداخت رویه های به کار گرفته می شود و شکل ظاهری آن مانند تخته ماله بلندی است که این بازو عمود بر  صفحه آن می باشد.

سمنت کان

این دستگاه نیز یکی از دستگاه های تزریق بتون (مانند شانکریت) می باشد که برای کارهای تعمیراتی و پوشش پروفیلهای فولادی به کار می رود. بتون تزریق شده توسط این دستگاه را گانیت گویند.

فیشینگ

این عمل عبارت است از بالا آوردن سطح بتون تا تراز مطلوب و تشکیل بافت ظاهری سطح بتون و شامل مراحل زیر است:

1.      تراشیدن بتون اضافی در روی سطح

2.      ماله کشی سطح بتون

3.      جارو کردن سطح بتون

فینیشینگ معمولا به صورت دستی انجام می شودولی در بعضی موارد و برای ماله کشی سطوح بزرگ از ماشینهای مخصوص می توان استفاده کرد.

شانکریت

شانکریت به بتونی اطلاق می شود که توسط لوله به محل ریختن منتقل شده و به طریقه پنوماتیکی با فشار و سرعت زیاد بر روی یک سطح پاشیده می شود. شانکریت شامل دو نوع خشک و مرطوب است. شانکریت خشک نوعی است که قسمت اعظم آب مورد نیاز بتون دردهانه به بتون اضافه می شود و سپس به بیرون پاشیده می شود. شاتکریت مرطوب آن است که تمام اجزای تشکیل دهنده بتنی مخلوط شده و سپس وارد لوله انتقال می شوند.

بازاریابی اینترنتی

مقدمه

بازاریابی اینترنتی که به آن بازاریابی الکترونیکی، بازاریابی تحت وب یا بازاریابی آنلاین گفته می شود، به کسب در آمد، فروش محصولات و ارائه خدمات از طریق اینترنت اطلاق می شود. بازاریابی اینترنتی حوزه وسیعی می باشد چراکه نه تنها شامل بازاریابی از طریق اینترنت می شود، بلکه شامل کلیه فعالیتها و بازاریابی ها از طریق ایمیل و دیگر وسایل از راه دور است. مدیریت داده های مشتریان و ارتباط الکترونیکی با مشتریان نیز در حوزه بازاریابی اینترنتی خلاصه می شود. بازاریابی اینترنتی، ویژگیهای فنی و خلاقانه اینترنت را با هم گره می زند که شامل طراحی، توسعه، تبلیغات و فروش است. پیدایش اینترنت، این امکان را تقریبا برای همگان بوجود آورده است که هر کسی کالاها، محصولات یا خدمات خود را تنها با فشار چند کلیک از سوی خریداران بفروش برساند. بازاریابی اینترنتی، ذاتا ادامه ای از بازاریابی سنتی در سالهای گذشته است. فروش از طریق اینترنت، برای کلیه کسب و کارهای کوچک و بزرگ می تواند سودمند باشد. تنها می بایست نکاتی را رعایت کرد که هسته اصلی بازاریابی اینترنتی را تشکیل می دهند.
بررسی بازار: بررسی بازار اصلی ترین و مهمترین بخش از بازاریابی اینترنتی است. دلیل این موضوع آنستکه مهم نیست چه میزان فردی در فروش تبحر دارد. چیزی که اهمییت دارد آنستکه مردم از بدانیم چه چیزهایی مورد علاقه مردم نیست. هرکسی که علاقه به کسب و کار از طریق اینترنت دارد اولین چیزی که نیاز دارد تحقیق کردن است. با تحقیق در مورد آنکه چه چیزهایی را دیگران می فروشند تا افرادی را که به دنبال آن کالاها هستند بیابند، بررسی بازار نام دارد و کلید اصلی موفقیت در بازاریابی، تحقیق در بازار است و بدون آن، هر تلاشی در بازار، محکوم به شکست خواهد بود.

داشتن سایتی خوب: بازاریاب های قدیمی، نیاز داشتند تا به مکانهای عمومی فروش، نظیر فروشگاه ها و حراجیها تکیه کنند تا به مشتریان فعال خود دسترسی داشته باشند. معادل مدرن فروشگاه ها، وب سایت ها می باشند. همانطورکه یک فروشگاه نیاز دارد تا به زیبایی طراحی شده باشد و محیطی مناسب را برای مشتریان خود فراهم آورد، یک سایت فروش نیز نیازمند طراحی حرفه ای است. یک سایت خوب همچنین نیاز دارد تا اطالاعات را به طریقی موثر نمایش و ارائه دهد و این امکان را فراهم آورد تا مشتریان به آسانی سفارش خدمات و پرداخت ها را انجام دهند.

مخاطب: بازاریابی اینترنتی همانند کسب و کارهای دیگر، بر نگاه مشتریان به کالاها و خرید محصولات تکیه دارد. آوردن بازدید کنندگان زیاد به سایت، کلید اصلی موفقیت در اینترنت است. ترافیک سایت، ستون فقرات بازاریابی اینترنتی است و تقریبا روشهای نا محدودی برای رسیدن به این هدف وجود دارد.
بسیاری از مردم در اروپا و ایالات متحده، با تکیه بر کسب و کار اینترنتی و فروش کالاها و ارائه خدمات، زندگی خود را می چرخانند درحالیکه تکنولوژی ممکن است کمی تغییر کرده باشد، اصول اصلی آن، همچنان دست نخورده باقی مانده است. با دانستن اینکه چه چیزی را بفروشیم تا وب سایتی مناسب آن طراحی کنیم و بازدید کننده برای آن جذب کنیم، می توان گامهای مناسب را برداشت تا در مسیر سود از طریق اینترنت قرار گرفت.

پایه های جدید:

 بازاریابی اینترنتی چیست؟

اگر بازاریابی سنتی عمل پرزنت کردن چیزی به فرد دیگر باشد،‌ بازاریابی اینترنتی چیست؟  تنها کاری که لازم است اضافه کردن یک کلمه به تعریف اصلی است:

بازاریابی ایمیل عمل پرزنت کردن چیزی به فرد دیگر به صورت آنلاین است.بله، بازاریابی اینترنتی همان بازاریابی سنتی است که به صورت آنلاین انجام می شود. این تعریف در عین سادگی مفهومی بسیار پیچیده دارد. پس چه چیزی در بازاریابی اینترنتی تغییر پیدا کرده است؟ مطمئنا اساس کار تغییری پیدا نکرده اند اما بعضی از مفاهیم و ابزارهای خاص تغییر پیدا کرده اند.  اولین مفهوم خاص که تغییر پیدا می کند عمل پرزنت کردن است. در اینترنت روش هایی که ما چیزی را معرفی می کنیم بسیار متفاوت تر و گوناگون تر از روش های قدیمی هستند.  ما می توانم بوسیله ایمیل پرزنت کرده یا از وب سایت استفاده کنیم. همین طور ما می توانیم  از طریق پادکست و فیلم نیز برای معرفی کردن استفاده کنیم.  یا اینکه از شبکه های اجتماعی و بلاگ استفاده کنیم. حتی اگر ما تعریف وسیعی از اینترنت داشته باشیم می توانیم  با استفاده از طریق موبایل هایی پرزنت خود را انجام دهیم که به اینترنت وصل می شوند. به طور خلاصه روش های زیادی برای معرفی کردن چیزی در اینترنت وجود دارد و ما باید به تمامی آن توجه داشته باشیم.
مفهوم خاص بعدی که تغییر می کند آن چیزی است که ما معرفی می کنیم. مطمئنا ما هنوز خودمان،  شرکتمان،  برندمان و محصول خود را معرفی می کنیم. اما ما می توانیم وبسایت خود را نیز معرفی کنیم. بعضی افراد بیان می کنند که وبسایت نماینده و بخشی از شما،‌ شرکتتان،‌  یا محصول شما محسوب می شود اما این مسئله درست نیست و وبسایت مسئله ای کاملا جدا است. 
نکته: بازاریابی اینترنتی به نام بازاریابی آنلاین، بازاریابی وب و بازاریابی دیجیتال نیز شناخته می شود. این عبارات معنای یکسانی داشته و هیچ تفاوتی در اساس آنها وجود ندارد.در آخر نیز باید به کسی که به وی نکته ای معرفی می شود را در نظر گرفت. با اینکه اکثر مخاطبین ما تفاوت زیادی با مخاطبین بازاریابی سنتی ندارند، بازاریابی اینترنتی به ما اجازه می دهد مخاطبین خود را با استفاده از روشهای جدید و اصلاح شده جذب کنیم. به عبارت دیگر وب به ما اجازه می دهد فرآیند انتخاب مخاطب را با روش هایی انجام دهیم که در بازاریابی سنتی وجود نداد؛ در واقع اگر بخواهیم می توانیم مشتریان خود را با جزئیات کاملی تعریف کنیم.

مهارت های الزامی بازاریابی اینترنتی

اگر همان طور که گفتیم  بازاریابی اینترنتی همان بازاریابی سنتی باشد که به صورت آنلاین انجام می شود، چه مهارت هایی برای بازاریابی دیجیتال الزامی هستند؟ 

مهم ترین مسئله ای که باید از آن آگاه باشید این است که اساس و پایه های بازاریابی سنتی و اینترنتی یکی هستند.  مهم نیست شما چه نوع بازاریابی انجام می دهید، بازاریابی چه به صورت آنلاین و چه به صورت سنتی همان بازاریابی است و شما برای موفقیت به مهارت های کلیدی بازاریابی نیاز دارید.   
البته در بازاریابی اینترنتی بعضی از مهارت ها مهم تر از سایرین هستند. همین طور مهارت هایی جدیدی نیز وجود دارند که شما باید در آنها مهارت پیدا کنید زیرا فعالیت های آنلاین،  ذاتی متفاوت با فعالیت های رسانه های سنتی دارند.  پس بگذارید نگاهی به مهارت های مهم در بازاریابی اینترنتی داشته باشیم.  

مهارت های جست و جو

درک اینکه مشتریان شما چه کسانی هستند،‌ چه کارهایی انجام می دهند؛‌ و چرا این کارها انجام می دهند در هر دو نوع بازاریابی اهمیت ویژه ای دارد. رفتار مصرف کننده و مخاطبین. همین طور دانستن اینکه مشتریان شما چه کارهایی انجام داده و درک دینامیک بازار خاص شما نیز از اهمیت برخوردار است.  کسب اطلاعات و دانش در این موارد به مهارت های جست و جو نیاز دارد. خوشبختانه تحقیقات آنلاین زیادی در دسترس وجود دارد. یعنی شما به راحتی می توانید بررسی کنید افراد در اینترنت چه کارهایی انجام می دهند؛ آنالیتیک های  وبسایت به شما در بررسی فعالیت های بازدیدکنندگان از سایت کمک می کنند. تنها با استفاده از چند کلیک موشواره می توانید  بفهمید چه سایت هایی افراد را به وبسایت شما هدایت کرده اند،‌ این افراد چه زمانی در سایت شما باقی مانده،  بعد از دیدن چه صفحه هایی سایت شما را ترک کرده،‌ و غیره.  این یعنی داده های مفید بسیاری که در دنیای واقعی و خارج از اینترنت  تقریبا غیرممکن است.

شما به این تحقیقات نیاز دارید تا بتوانید تصمیم گیری آگاهانه در مورد مسایلی مانند طراحی سایت یا ساختار برنامه های تبلیغاتی آنلاین خود داشته باشید.  مطمئنا شما در روش های سنتی نیز به تحقیقات نیاز دارید تا بتوانید محصولات قابل فروش خود، نوع بسته بندی های پرفروش،‌ دامنه قیمت ها و غیره را مشخص کنید.

امروزه تحقیقات برای روش های سنتی نیز به صورت آنلاین با راحتی بیشتری انجام می شوند.  یعنی شما می توانید از گوگل و سایر ابزار جست و جو برای پیدا کردن اطلاعاتی استفاده کنید که خارج از اینترنت یافتن آنها کار ساده ای نیست.  شما متعجب می شود چه وقتی ببینید مقدار داده های خام در اینترنت وجود دارد. تنها چیزی که لازم است، دانستن مکان و نحوه گشتن به دنبال این داده هاست.  اینترنت بهشت جست و جوگران محسوب می شود. یک بازاریاب موفق باید مهارت های جست و جوی بالایی داشته باشد.  البته با وجود این مقدار داده های خام زیاد، ‌ گم شدن در خیل عظیم داده ها بسیار ساده است. و همین جاست که مهارت های جست و جو بکار می آید. شما باید توانایی تشخیص داده های مفید از اطلاعات بی استفاده و بی ربط را داشته باشید.  همین طور شما باید بتوانید بفهمید چه زمانی داده کافی است و چه زمان خیر -  یعنی وقتی شما باید دلایل و علت های رفتارهای مشتری خود را پیدا کنید.  حتی با وجود تمامی داده های موجود در اینترنت، هیچ جایگزینی برای وارد شدن به مغز مشتریان و خود را جای آنها قرار دادن نیست. این همان مهارت جست و جوی نهایی است که شما باید به آن دست پیدا کنید.

مهارت های برنامه ریزی

جست و جو به شما کمک می کند چه کاری انجام دهید. مهارت های برنامه ریزی  به شما کمک می کنند چطور آن کار را انجام دهید.  و مطمئن باشید که در زمان بازاریابی برنامه ریزی سنگین و زیادی لازم است زیرا مطالب زیادی برای برنامه ریزی وجود دارد.  اگر شما از روش های متفاوت بازاریابی اینترنتی ممکن استفاده کنید، باید برای کمپین های ایمیلی،  طراحی وب سایت جدید، بهینه کردن وبسایت مطابق با موتور های جست و جو،  ایجاد تبلیغات اینترنتی نمایشی و تبلیغات وابسته به کلیک کردن، ضبط پادکست، ‌ضبط فیلم، مدیریت بلاگ شرکت، برقراری ارتباط با سایر بلاگ نویس ها و وب مسترها،‌ مدیریت صفحات و پروفایل در شبکه های اجتماعی مانند فیس بوک و غیره، پاسخ گفتن به فعالیت های روزانه سایت هایی مانند تویتر،‌ تلاش برای تبدیل بعضی یا تمامی این فعالیت ها  به شکل قابل استفاده در موبایل و  بسیاری موارد بی شمار دیگر برنامه ریزی کنید. 

به هر صورتی که به آن نگاه کنید، نیاز برنامه ریزی زیاد و مداوم حتمی است. برنامه ریزی هیچ وقت متوقف نمی شود.  مطمئنا برنامه ریزی برای یک تبلیغ بعد از مدت زمان خاصی تمام می شود اما سریعا باید به دنبال برنامه ریزی برای تبلیغ دیگر باشید. همین طور بلاگ نویسی، ،‌ پادکستینگ،  و شبکه های اجتماعی نیز فرآیندهای بدون توقف هستند و همیشه به برنامه ریزی نیاز دارند. شما هر روز باید به این فعالیت ها رسیدگی کنید. اگر شما توانایی برنامه ریزی خوبی نداشته باشید،  نمی توانید به درستی فعالیت های بازاریابی اینترنتی خود را مدیریت کنید.

مهارت های تعیین بودجه

هم زمان با تمام برنامه ریزی هایی که گفته شد، شما باید بودجه هر کدام را نیز مشخص کرده و تصمیم بگیرید چه مقدار پول را برای کدام برنامه اختصاص می دهید. اگر فعالیت های بازاریابی بیشتری موجود است، ،‌ بدین معنا نیست که شما بودجه بزرگتری نیز خواهید داشت.  برای بسیاری از بازاریاب ها بخش بزرگی از فرآیند تعیین بودجه  به تعیین سهم هر قسمت از برنامه کلی اختصاص داده می شود. شما چقدر هزینه صرف بهینه سازی موتور جست و جو کرده و چه مقدار هزینه صرف تبلغیات مبتنی pay per click کرده و چه مقدار هزینه را صرف شبکه ها اجتماعی و سایر فعالیت ها می کنید؟
بودجه آنلاین شما  عملکرد متفاوتی نسبت به بودجه بازاریابی سنتی شما دارد. در کل شما باید به روش Pay Per Click عادت کنید در حالی که در  در بازاریابی سنتی یک جا هزینه تلاش هایتان را دریافت می کردید. این روش بهتر و صادقانه تر به شما نشان می دهد فعالیت های تبلیغاتی شما چقدر موفق بوده است اما نتیجه کارتان را بعد از فعالیت دریافت کرده و پیش پرداختی ندارید. در روش Pay Per Click شما زمانی پول تبلیغات را پرداخت می کنید که افراد بر روی تبلیغات شما کلیک می کنند و شما دیگر هیچ هزینه ای برای مقدار خاصی تبلیغات صرف نمی کنید.  این موضوع به معنای سخت تر شدن برنامه ریزی بودجه نیست، بلکه تنها شکل آن عوض شده است.

مهارت های مدیریت پروژه

بعد از اتمام تمام برنامه ریزی ها و تعیین بودجه،  شما باید تمامی پروژه هایی که برنامه ریزی کرده اید را دنبال کنید.  انجام این کار  به توانایی و فعالیت زیادی نیاز دارد.  به روز نگه داشتن مناسب تمامی پروژه های آنلاین به صورت هماهنگ  حتی برای برترین بازاریابان نیز سخت است. اگر آنقدر برنامه ریزی مناسب ندارید، باید کسی را استخدام کنید که چنین توانایی داشته باشد.

مهارت های کپی رایتینگ و تولید محتوا

وقتی صحبت از بازاریابی الکترونیک باشد،  به مقدار زیادی کپی کردن نیاز است. وبسایت، ‌بلاگ و تمامی تبلیغات و ایمیل های شما همراه با شبکه های اجتماعی تمامی به محتوا نیاز دارند. این یعنی مقدار زیادی کپی رایتینگ که شما باید به صورت مداوم انجام دهید؛  اینترنت یک ماشین خودکار ارائه محتواست.
 و مسئله اینجاست – کپی کردن آنلاین بسیار  با کپی کردن سنتی فرق دارد. کپی کردن آنلاین در مدت زمان کمتری انجام می شود، ‌و برای مثال با 140 کلمه حد مجاز کپی کردن در سایت فیس بوک شما می توانید مقدار زیادی محتوا را جابجا کنید.  اطلاعات در اینترنت به صورت مکتوب هستند. شما و همین طور  موتور های جست و جو می توانید این اطلاعات را بخوانید؛  یعنی شما باید در زمان نوشتن یا کپی کردن هر نوع مطلبی سئو را نیز در گوشه ذهن خود داشته باشید.  این مهارت جدید برای بسیاری از افراد مشکل است. قابل جست و جو بودن و مختصر بودن کلید کپی رایتینگ در اینترنت است.

مهارت های تحلیلی

ما در بخش های پیشین در مورد تحلیل تحقیقات صحبت کردیم. شما همین طور باید عملکرد تمامی کانال های بازاریابیتان را نیز تحلیل کنید. چطور می توانید بفهمید کدام کانال به درستی عمل کرده و کدامیک عملکرد مناسبی نداشته است؟ چطور پی می برید  کدام فعالیت بیشترین بازده را دارد؟ وقتی بودجه شما کم باشد،‌ چطور می دانید بهتر است برای کدام فعالیت ها بیشتر سرمایه گذاری کنید؟ 
کسب مهارت های تحلیلی اهمیت ویژه ای دارد. تحلیل تنها بررسی کردن  اعداد و داده های خاص نیست. شما باید توانایی مقایسه کردن تعداد بازدیدکنندگان بدست آمده از یک روش با روش دیگر را داشته باشید. تحلیل یعنی که شما ارقام خام را به ارزش نسبی ترجمه کرده و میزان بازده هر کدام را مشخص کنید. اگر شما نتوانید به درستی فعالیت های خود را تحلیل کنید، ‌بازاریابی اینترنتی شما اثربخشی مناسبی نداشت و احتمالا با شکست روبرو خواهید شد. هیچ کدام از این دو نتیجه مطلوب نیستند.

مهارت های ارتباطی

این مسئله کاملا مشخص است، ‌ مگر اینکه فکر کنید هیچ کسی واقعا به صورت آنلاین رو در رو ارتباط برقرار نکند.  مطمئنا تمام ارتباطات رو در رو هستند اما هر تویتی که انجام می دهید،‌ هر ایمیلی که می فرستید،‌  هر کامنتی که در فروم های آنلاین قرار می دهید شکلی از ارتباطات است.قطعا این مسئله بدین معناست که  شما ارتباطات آنلاین زیادی را در پیش رو دارید.  نه تنها شما با مسایل رسمی سر و کار دارید( که احتمالا در حیطه کپی رایتینگ قرار می گیرد، ‌) بلکه شما در بسیاری از ارتباطات غیر رسمی نیز در گیر هستید.  شما مجبورید با بلاگرها یا وب مسترهای مهم به صورت خصوصی صحبت کرده،  پست های فیس بوک  و تویت های خصوصی انجام داده، به کامنت های بلاگ ها پاسخ داده و همین طور به تمامی ایمیل هایی که از مشتریان فعلی و احتمالی شما رسیده است نیز پاسخ دهید.  واقعیت این است که اینترنت باعث شده است کاربران بسیار راحت تر از زمان های قدیم و بوسیله نامه نویسی با شما ارتباط برقرار کنند. پس آماده باشید زیرا مقدار عظیمی سوال، ایمیل و کامنت منتظر پاسخ گفتن هستند.

مهارت های فنی بازاریابی اینترنتی

اکثر مهارت هایی که تا الان بحث کرده ایم  آنالوگ هایی در دنیای واقعی دارند. اما دسته ای جدید از مهارت ها در حیطه اینترنتی وجود دارند که دسته بندی "مهارت های فنی" را تشکیل می دهند. 
این مهارت ها چه چیزهایی هستند؟ 

نوع این مهارت ها به میزان و نوع حمایتی بستگی دارد که از شما می شود؛  هرچه تیم شما کوچکتر باشد،‌ احتمالا اینکه شما در حیطه فنی وارد شوید بیشتر می شود. این بدین معناست که شما باید در مهارت های سئو استاد شوید.  همین طور شما باید اساس کد گذاری  HTML را یاد بگیرید. یا اینکه یاد بگیرید چطور یک بلاگ درست کرده و در آن پست بگذارید.  و یا اینکه  در فن آوریهای تولید فیلم و فایل صوتی مهارت پیدا کنید.تمام این مهارت های فنی الزامی هستند زیرا تمام فعالیت های آنلاین شما از این کانال ها میسر می شوند. مطمئنا شما باید  برنامه های بازاریابی خود را مشخص کرده، محتوای خود را نوشته و یا اینکه از مکان های دیگر کپی کنید اما اگر نتوانید این کارها را در چهارچوب  فن آوری مناسب در اینترنت قرار دهید،‌ با مشکل روبرو خواهید شد.  اگر توانایی انجام فعالیت های فنی نداشته باشید،  باید کسی را استخدام کنید که از پس این کارها بر بیاید. البته بهتر است بعد از استخدام فردی دیگر نیز اطلاعاتی در مورد نحوه کار متخصص فنی خود داشته باشید تا بتوانید از روند کارها ارزیابی داشته باشید و یا اینکه یک شرکت پیمانکار پیدا کنید.

مهم ترین مهارت: مثل مشتری فکر کنید

مهم ترین مهارتی که شما باید در آن استاد شوید،   و شاید سخت ترین آنها فکر کردن مانند مشتری است.  این مهارت برای موفقیت در هر نوع بازاریابی مهم است. برای این کار شما باید نحوه تفکر  مشتریان را درک کرده و خود را جای آنها بگذارید .

•    چرا کاری انجام می دهند،‌ 

•    چه کاری انجام می دهند،‌ 

•    و چه کاری می خواهند انجام دهند.

من اسم این مهارت را "مانند مشتری فکر کردن" می گذارم  و تنها روشی است که شما می توانید با استفاده از آن به مشتریان فعلی و احتمالی خود به بهترین نحو  خدمات رسانی کنید.  شما باید خود را جای آنها گذاشته  و مانند آنها فکر کنید تا اینکه بتوانید بفهمید  چه کاری می خواهند انجام دهند. بدین وسیله شما می توانید چیزی را همان طوری در اختیارشان بگذارید که به آن نیاز دارند. 
بعضی افراد این فعالیت را بازاریابی مشتری محور می نامند. مطمئنا نمی توان بدون مشتری بازاریابی کرد اما این تعریف توضیح نسبتا کاملی از این فعالیت محسوب می شود. البته شرکت های زیادی وجود دارند که فعالیت های بازاریابی خود را بدون توجه به مشخصات و فعالیت های مشتریان انجام می دهند. این نوع بازاریابی کورکورانه است و یکی از مسایلی است که به احتمال زیاد به شکست منجر خواهد شد.   این مسئله زمانی رخ می دهد که تمرکز بیش از حد بر سیاست ها و فرآیندهای داخلی و همین طور  توجه ناکافی به نیازها و خواسته های مشتریان وجود داشته باشد. مطمئنا بعضی از شما فکر می کنید که قطعا مانند مشتری فکر می کنید -  و تحقیقات بازاریابی شما نیز مدرک آن است.  یعنی شما فکر می کنید که تحقیقات زیادی بر مشتریان داشته و بر مخاطبینی خاصی تمرکز می کنید، می دانید چطور مشتریانتان فکر می کنند.  تحقیقات در مورد بازار بهتر از نداشتن هیچ نوع اطلاعاتی در رابطه با مشتریان شماست
از همه چیز گذشته تحقیقات تنها به شما  می گوید افراد چه کارهایی انجام داده یا چه کاری انجام خواهند داد؛‌  تحقیقات نمی تواند  واقعا پیش بینی کند  چه چیزی در دنیای واقعی رخ می دهد که مدام در حال تغییر است.در زمان بازاریابی، فکر کردن در مورد مشتری بعضی اوقات بدین معناست که خود را جای  بازدیدکننده از سایت،‌ خواننده بلاگ،‌ یا عضوی از فیس بوک قرار دهید.  شما باید مانند کسی فکر کنید که به عنوان مخاطب خود قرار داده اید؛ تنها بدین روش می توانید بهترین راه برای برقراری ارتباط را پیدا کنید.

ممکن است مشتریان شما بلاگتان را نخوانده  یا سرعت اینترنت آنها آنقدر پایین باشد  که نتوان فیلم در آن نشان داد – شما باید بدانید مشتریان برای اطلاعات به کدام مکان ها سر زده و چه چیزی می خواهند.  بدین وسیله شما می توانید چیزی که آنها می خواهند را در مکان مناسب در پیش رویشان قرار دهید.اگر مانند مشتریان آنلاین فکر نکنید،   احتمالا بسیاری از فعالیت های شما بیهوده بوده و نتیجه ای نخواهند داشت.  شما باید بدانید مشتریان شما در اینترنت چه کاری انجام می دهند و به دنبال چه نوع اطلاعات و خدماتی هستند.  در این صورت شما می توانید چیزی که می خواهند را در اختیارشان قرار دهید.این فلسفه پیش فرض تمام فعالیت های آنلاین محسوب می شود. این فلسفه به شما در تشخیص بهترین کانال های بازاریابی کمک می کند.  همین طور نحوه تعامل داشتن با مشتریانتان را مشخص کرده و نوع خدمات و محصولات شما را نیز مشخص می کند. این فلسفه کل استراتژی بازاریابی شما را مشخص می کند.اما هنوز شما به سایر مهارت های بازاریابی شامل مقدار مشخصی از مهارت های فنی نیاز دارید. اما وقتی یاد بگیرید چطور مانند مشتریان آنلاین خود فکر کنید، باقی مسایل با کسب تجربه و تمرین به راحتی برطرف می شوند.

بازاریابی B2B در مقایسه با B2C

طی این بخش و در ادامه به دفعات  افرادی که با آنها تماس برقرار می کنید،‌ به نام "مشتری" شناخته می شوند. این مشتریان می توانند مشتریان خرد یا تاجرین باشند. مهم نیست که شرکت تجارت به تجارت(B2B)، یا تجارت به مشتری(B2C) باشد، مهارت های بازاریابی یکسان هستند.
 البته بعضی از روش ها و تاکتیک ایی که شما بکار می برید در حیطه های B2B و B2C متفاوت هستند. برای مثال اگر شرکت شما B2B باشد،  احتملا کمتر از شبکه های اجتماعی استفاده می کنید زیرا شرکت ها کمتر فیدهای فیس بوک و تویتر  را نسبت به افراد بررسی می کنند. اما این روش ها و تاکتیک ها علاوه بر اهمیت خاص خودشان  تنها جزئیات هستند و مهارت های بازاریابی کلی شما ارزش ویژه ای در موفقیت شما دارد.  به عبارت دیگر شما باید توانایی انجام همه نوع فعالیت بازاریابی را داشته و تمام امکانات ممکن نیز در اختیار داشته باشید، اما هدف آخر شما رسیدن به نقطه پایان به بهترین نحو است. برای این کار شما هدف را مشخص کرده و با توجه به تواناییتان از روش های ممکن به هدف برسید.و نهایت تمام این فعالیت ها برندینگ و در نهایت برندینگ اینترنتی در دنیای جدید است.شاد باشید و  امید وارم همین امروز شروع کنید.

تفاوت بازاریابی الکترونیکی با بازاریابی اینترنتی چیست؟

بازاریابی الکترونیک همان اهداف بازاریابی سنتی را دنبال می‌کند، با این تفاوت که بازاریابی الکترونیک با به کارگیری ابزارها و روش‌های نوین فناوری جدید به دنبال نوآوری است.

می‌توان بازاریابی الکترونیک را به این‌ شکل تعریف کرد:

اداره ارتباط متقابل مشتری در یک محیط پیشرفته‌ی رسانه‌ای به منظور کسب سود برای شخص یا سازمان مربوط.

بازاریابی الکترونیکی یک عملکردی خاص که تنها با فروش محصولات و خدمات در ارتباط باشد نیست. بلکه فرآیندی مدیریتی است برای اداره کردن ارتباط ایجاد شده میان سازمان و مشتری. عملکرد بازاریابی الکترونیک را می‌توان در سه بخش زیر معرفی و دسته‌بندی کرد:

1- یکپارچگی: بازاریابی الکترونیک تمامی مراحل فروش توسط شرکت و همچنین فروش از طریق نمایندگی‌‌های شرکت را به صورت یک فرآیند یکپارچه دربرمی‌گیرد.

2- میانجی‌گری(واسطه گری): بازارایابی الکترونیک میزان نیاز و خواسته‌ی مشتریان شرکت را با میزان تولید و ظرفیت ارایه‌ی خدمات توسط شرکت کنترل می‌کند.

3- واسطه‌گری: بازاریابی الکترونیک میان بخش‌های مختلف شرکت از جمله بخش‌های مالی و سرمایه‌گذاران خارجی نقش واسطه را بازی می‌کند.

  بازاریابی اینترنتی که به آن بازاریابی الکترونیکی، بازاریابی تحت وب یا بازاریابی آنلاین گفته

می شود، به کسب در آمد، فروش محصولات و ارائه خدمات از طریق اینترنت اطلاق می شود. بازاریابی اینترنتی حوزه وسیعی می باشد چراکه نه تنها شامل بازاریابی از طریق اینترنت می شود، بلکه شامل کلیه فعالیتها و بازاریابی ها از طریق ایمیل و دیگر وسایل از راه دور است.

 مدیریت داده های مشتریان و ارتباط الکترونیکی با مشتریان نیز در حوزه بازاریابی اینترنتی خلاصه می شود. بازاریابی اینترنتی، ویژگیهای فنی و خلاقانه اینترنت را با هم گره می زند که شامل طراحی، توسعه، تبلیغات و فروش است.

 پیدایش اینترنت، این امکان را تقریبا برای همگان بوجود آورده است که هر کسی کالاها، محصولات یا خدمات خود را تنها با فشار چند کلیک از سوی خریداران بفروش برساند. بازاریابی اینترنتی، ذاتا ادامه ای از بازاریابی سنتی در سالهای گذشته است. فروش از طریق اینترنت، برای کلیه کسب و کارهای کوچک و بزرگ می تواند سودمند باشد. تنها می بایست نکاتی را رعایت کرد که هسته اصلی بازاریابی اینترنتی را تشکیل می دهند.

بسیاری از مردم بر این تصور اشتباهند که یک بازاریاب اینترنتی یا آنلاین، حتما بایستی دارای سایت باشد. چنین تصوری واقعا بسیار دور از حقیقت است. روزانه بیش از میلیونها سایت اینترنتی بوجود می آید. واقعیت آنست که بازاریابی اینترنتی چیزی فراتر از ثبت دامنه، خرید هاست، و بروز رسانی مطالب سایت است. بازاریاب اینترنتی، عملا می بایست مهارت زیادی در طراحی استراتژی و بهره برداری از علم بازاریابی بصورت آنلاین داشته باشد.

موفقیت در کسب و کار اینترنتی، نیازمند داشتن تیمی برای این منظور است. رقابت در دنیای اینترنت بینهایت مشکل است ولی مهم است تا جایگاه فعلی خود را همواره بدست آورید. یک کسب و کار موفق در اینترنت، اصلا قابل مقایسه با یک کسب و کار موفق در دنیای واقعی نیست. اختیاراتی که شما در یک کسب و کار اینترنتی موفق دارید چه از لحاظ فضا و چه از لحاظ تعداد مشتریان بالقوه، قابل مقایسه با اختیاراتتان در یک کسب و کار محلی موفق نیست. در دنیای اینترنت، از لحاظ تئوری، محدودیتی برای تعداد مشتریان شما وجود ندارد، چیزی که در یک کسب و کار محلی بچشم نمی خورد.

 بدست آوردن بازدید کننده

بر اساس دانش عمومی در سطح جامعه اکثر صاحبان کسب و کار طبق روش های سنتی بازاریابی همانند تبلیغات در روزنامه ها، مجلات، مصاحبه، استفاده از میل بوردها و آگهی تلویزیونی تجارت خود را به جامعه معرفی می کنند. در این گونه روش ها هزینه های تبلیغات بسیار بالا بوده و جمعیت افرادی که با تجارت و کسب و کار شما آشنا خواهند شد، نسبت به روش مدرن تبلیغات و بازاریابی محدود خواهد بود. ضمن اینکه بازدیدکنندگان تبلیغات شما لزوماً ممکن است دنبال محصول یا خدمات شما نباشند.

در بازاریابی اینترنتی روش های متعددی وجود دارد که هرکدام از این روش ها می توانند به نوبه خود بازدیدکنندگان را به سایت شما بکشانند.

برخی از این تکنیک ها به شرح زیر می باشند:

•    بهینه سازی موتور جستجو

•    تبلیغات  Pay Per Click (PPC)

•    درخواست لینک

•    بازاریابی ایمیلی

•    تبلیغات با استفاده از بنرهای وب سایت ها

•    برنامه های تلفیقی

البته هربسته تبلیغاتی می تواند میزان آگاهی کاربران اینترنتی را از وجود یک وب سایت بالا ببرد.

کیفیت بازدیدکنندگان , یعنی هدفمند بودن افراد بازدیدکننده نسبت به تعداد بازدیدکنندگان اولویت دارد !

کسب مشتری، زمانی که به نوبه خود با روش بازاریابی اینترنتی مناسب و با کیفیت مناسب انجام گیرد می توانند بازدیدکننده را به مشتری بالفعل تبدیل نماید.

اگر شما بدون هدف برای افزایش تعداد بازدیدکنندگان سایت هزینه کنید و هیچ نظر و ایده ای برای کشاندن هدفمند بازدیدکنندگان نداشته باشید در نهایت پول خود را به هدر داده اید.

نتیجه گیری

بازاریابی اینترنتی  تنها نوعی متفاوت از بازاریابی سنتی است. تنها فرق آن این است که شما از ابزار آنلاین استفاده می کنید.  مهارت های یکسان شامل تحقیقات،  برنامه ریزی،‌ تعیین بودجه،‌مدیریت پروژه، کپی رایتینگ، و تحلیل و ارتباطات برای هر دو نوع بازاریابی الزامی هستند. به علاوه در بازاریابی اینترنتی شما باید تا حد خاصی به  مهارت های فنی آگاهی داشته یا حداقل آنقدر مهارت داشته باشید که بتوانید از فعالیت های کادر فنی خود سر در بیاورید. توانایی فکر کردن مانند مشتریان اگر از موارد بالا مهم تر نباشد،‌ در همان حد مهم است. شما باید بتوانید خود را جای مشتریان گذاشته بفهمید چرا کاری انجام می دهند .  این دیدگاه باید مبنای تمام فعالیت های بازاریابی شما از طراحی  وبسایت تا ساخت تبلیغات باشد.  این  بهترین روش برای ارائه خدمات و محصولات به مشتریانی است که به آن نیاز دارند.

منابع :

http://www.noyasystem.com

http://marketingss.blogfa.com

http://www.emarketingway.ir/

http://www.bazaryaban.com