اجزا تشکیل دهنده بتن
همانطوریکه میدانیم بتن تشکیل شده است از سنگدانه های کوچک به نام ماسه و سنگدانه های درشت تر بنام شن که این سنگدانه بوسیله چسب مخصوصی به نام سیمان در ماورت آببه همدیگر می چسبند و جسم متراکم وسختی را بنام بتن ایجاد مینمایند که اگر این بتن در شرایط خوب تهیه و عمل آورده شود و سیمان آن به اندازه کافی باشد در اثر نیروی فشاری در حدود 350 کیلوگرمبر سانتیمتر مربع متلاشی می شود و توانمجاز آن 6/0 عدد فوق بوده یعنی در محاسبات تا 210 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع با فشاری میتوانیم روی آن قرار دهیمولی این قطعه در مقابل نیروهای کششی بسیار ضعیف بودهو اگر بتن در شرایط بسیار خوب تهیه و نگهداری شود نیروی کششی تا 32 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را میتوان تحمل نماید . در نتیجه بتن تشکیل شده است از شن – ماسه – سیمان آب و فولاد .
تهیه و تدارک مصالح لازم در سازه های بتن آرمه
ابتدا باید با توجه به نوع و مشخصات خاص هر پروژه مصالح مورد نیاز آن را تعیین نمود برای مثال در مورد یک پروژه بتنی مصالح مهمی که در ترکیب بتن مورد استفاده قرار می گیرند شن ،ماسه ، سیمان ، آب میلگرد و برخی مواد دیگر می باشند . با مطالعات اولیه می بایست منابع تامین اینمسالح را بررسی نموده و با صرفه ترین آنها را مد نظر قرار داد .
شن و ماسه (سنگ دانه )
سنگدانه ها در حدود 4/3 تا 5/4 حجم بتن را تشکیل می دهند که در تداول عامه برای هر اندازه از سنگدانه نام مخصوص را تعیین نموده اندمثلاٌ برای دانه های بسیار ریز فیلتر و دانه ها در شتر به ترتیب ماسه بادی ماسه ، سن نخودی ، شن بادامی ، قلوه سنگ ، پاره سنگ و . نام گذاری کرده اند .
از میان سنگ دانه های مذکور در بتن شن و ماسه مورد مصرف دارد . بر اساس استاندارد های بتن المللی دانه های از 6/0 میلیمتر تا 5 میلیمتر ماسه نامیده شده است و از mm 5 تا mm 20 را شن نامگذاری کرده اند . البته باید توجه نمود که در بتن ریزی های حجیم سنگدانه های بزرگتر از mm22 نیز مصرف می شود .
چگونه شن و ماسه تهیه می شود
هر ساله با طغیان رودخانه مقداری سنگ دانه در محل آبرفت رودخانه باقی می ماند که این آبرفتها معادن شن و ماسه طبیعی را تشکیل میدهند . پس از اینکه این معادن شناسائی و انتخابگردیدندو جنس سنگدانه ها به وسیله آزمایشگاه تائید شد اقدام به بهره برداری از معدن می گردد و مصالح موجود در معدن کهدر اندازه های مختلف می باشند بوسیله بودر بارگیری شده و توسط کامیون به محل کارخانه تهیه شن و ماسه منتقل می گردد .
این مصالح ابتدا به وسیله ماشینهای مخصوص شسته شده و گل و لای آن جدا می شود سپس سنگدانه ها با تسمه نقاله به ماشین دانه بندی منتقل می گردد .
در آنجا دانه های در شتر و خارج از اندازه جدا می شود و با تسمه نقاله به ماشین سنگ شکن می رود که در چند مرحله خرد شده و به شن و ماسه به اندازه دلخواه تبدیل می گردند که بخ آن شن و ماسه شکسته می گویند .
اگر کارخانه بیشتر سفارش شن و ماسه شکسته داشته باشد علاوه بر قلوه سنگهای موجود در ماسه طبیعی از معدنهائی که شناسایی شده اند نسبت به استخراج سنگ و تیدیل آنها به شن و ماسه شکسته اقدام می نماید .
بقیه مصالح با الکهای لرزان دانه بندی شده و شن و ماسه بطور جداگانه با تسمه نقاله به انبار شن و ماسه برای بارگیری و حمل به محل مصرف منتقل می گردند که به آن شن و ماسه طبیعی می گویند .
تفاوت سنگدانه های شکسته و طبیعی
– شن و ماسه شکسته تیز گوشه بوده و سطوح آنها ناصاف است در صورتیکه سنگدانه هایی که به طور طبیعی بدست می آید گرد گوشه بوده و سطوح آن کاملاٌ صیقلی است.
– سنگدانه های شکسته فاقد گرد و خاک بوده و تمیز ترند و اگر دارای گرد و خاک باشند چون از جنس خود سنگ هستند دارای اثرات منفی کمتری روی بتن می باشند در صورتیکه سنگدانه های طبیعی با مقداری ریز دانع ( خاک ) همراه است اگر از جنس رس بود و از مقدار معینی بیشتر باشد در مقاومت های بتن تاثیر نا مطلوب دارد .
– در موقع جا دادن بتن در قالب ،سنگدانه های طبیعی بعلت صیلقی بودن سطوحآن و سرخوردنآنها روی یکدیگر بهتر وآسانتر قالب را پر می کنند به عبارت دیگر بتن دارای کارائی بهتری است ولی چسبندگیبین خمیر سیمان و دانه های گرد گوشه سست تر می باشد به همین دلیل بتن هائی که با سنگدانه های تیز گوشه سیما و دانه های گرد گوشه سست تر می باشد به همین دلیل بتن هائی که با سنگدانه های تیز گوشه ساخته می شود بهتر می توان نیروی های خمشی و فشار را تحمل نماید .
– لازمبهتوضیح است بهترین سنگدانه برا تهیه بتن سنگدانه های سیلیسی هستند این سنگدانه ها بسیار سخت بوده و برای بتن ریزی های مخصوص مانند پناهگاه و غیره مورد استفاده قرار می گیرد سختی سنگدانه های سیلیسی 7 تا 8 می باشد ( سختی اجسام معدنی فریدریش موس معدن شناس آلمانی به ده قسمت تقسیم شده است که سخت ترین جسم معدنی الماس با سختی 10 و سختی 1 مربوط به سنگ طلق می باشد . برای بتن های معمولی بیشتر از سنگدان های آهکی با سختی 4 تا5 استفاده می شود .
خاصیت جذب آب سنگدانه ها
علت آنکه سنگدانه ها به سیمان مجاور خود می چسبند آن است که آب موجود در کلات سیمان به علت خاصیت جذب آب سنگدانه ها در آن نفوذ می نماید و هماره آب هزاران هزار رشته باریک سیمان نیز به داخل سنگدانه نفوذ کرده و به آن پنجه می اندازه و آنرا به خود وهمچنین به سنگدانه مجاور خود می چسباند حال اگر سنگدانه دارای خاصیت جذب آب کافی نباشد اتصال خوبی از لحاظ چسبندگی ایجاد نمیشود وهمینطور اگر خاصیت مکندگیسنگدانه ها از حد معینی بیشتر باشد درهمان دقایق اولیه آب خمیز سیمان را به خود جذب نموده و در نتیجه روند سخت شدن سیمان در اثر کم شدن آب با اشکال مواجه می شود و بهترین درصد جذب آب سنگدانه بین 13 تا 18 درصد می باشد .
حمل و نقل انبار کردن سنگدانه ها
باید همیشه توجه داشته باشیم که حمل و نقل انبار کردن مناسب سنگدانه در مرغوبیت بتن تاثیر به سزائی خواهد داشت بسیار اتفاق که سنگدانه های تمیز با دانه بندی خوب به کارگاه تحویل میشود ولی در اثر نگهداری نا مناسب و غیر فنی دانه بندی عوض شده و به مواد آلی آلوده می گردد .
حمل و نقل و انبار کردن و نگهداری سنگدانه به شرح زیر توضیح داده می شود :
الف ) حمل و نقل
1- باید کمترین جابجایی در سنگدانه ها انجام شود زیرا در هر جابجایی امکان شکستن دانه ها و تجمع دانه های هم اندازه در یک محل فراهم می شودو همچنین است در هر جابجایی سنگدانه ها به مواد مضر خارجی
آلوده گردند .
2- حتی امقدور باید هنگام حمل سنگدانه ها با کامیون روی آن را با چادرهای مخصوص ( برزنت ) پوشاند تا علاوه به ایمنی بیشتر امکان ورود مواد خارجی به سنگدانه به حداقل برسد .
3- در موقع تخلیه سنگدانه ها بهتر است ارتفاع سقوط آنها به حداقل برسد زیرا باعص تفکیک سنگدانه هال شده و امکان شکستن سنگدانه های درشت تر نیز ورود دارد .
4- اگر ناگزیر از رها کردن سنگ دانه ها از ارتفاع زیاد هستیم این کار با سطح شیب دار انجام می شود تا خطر خرد شدن سنگدانه های درشت تر به حداقل برسد .
5- در موقع تخلیه کامیون های حامل سنگدانه ها مخصوصاٌ درشت دانه باید دقت نمود که تخلیه بگونه ای صورت نگیرد تا توده بصورت مخروط در آید زیرا دامه ها درشت سرخورده و در پایین مخروطه تجمع می نمایند . اگر دقت نطارت آن چنان نیست که بتوان از مخروطی در آید زیرا دانه های درشت سرخورده و در پایین مخروط تجمع می نمایند . اگر دقت نظارت آن چنان نیست که بتوان از مخروطی تخلیه شدن سنگدانه جلوگیری کرد باید دقت شود که بار دو کامیون در دو محل کنار هم تخلیه شوند نه روی همدیگر زیرا در این صورت ارتفاع مخروط زیاد نخواهد شد . در هر صورت بهتر است که کلیه سنگدانه ها چه شن و چه ماسه در لایه های 40 تا 50 سانتیمتر انبار شوند .
انبار کردن مصالح سنگی
سنگدانه ها باید به گونه ای انبار شوند که تا زمان مصرف در معرض حداقل آسیب دیدگی قرار گیرند . برای این کار باید :
1- حتی المقدور در معرض گرد و خاک و خار و خاشاک نباشد.
2- باید حتی المقدور درجای مسقف انبار شوند تا در زمستان از نزول برف و باران به روی آن در امان بمانند یا حدذاقل در موقع بارندگی روی آنها پوشانده شود . زیرا باران رطوبت سنگدانه ها را تغییر داده و موجب ورم کردن آن می گردد.ضمن اینکه آب باران هنگام رسیدن به زمین مقداری اسید کربنیک ناپایدار به همراه دارد که اثرات نامطلوب شیمیایی بر روی سنگدانه ها دارد که یکی از آنها خرد شدن سنگ دانه هاست .
3- برای دسترسی فوری به هر اندازه از سنگ دانه ها بهتر است ریز دانه ها و درشت دانه ها به طور مجزا انبار شوند و برای درشت دانه ها بهتر است دانه های درشت تر از 4/3 اینچ و ریزتر از آن در دومحل جداگانه انبار شوند.
4- بهتر است شن وماسه مصرفی در تمام طول کار دارای رطوبت و دانه بندی و جنس یکنواخت باشند برای این کار بهتر است حتی المقدور در تمام طول کار شن و ماسه مصرفی از یک معدن و یا کارگاه تهیه شود .
5- باید شن وماسه مصرفی پس از 48 ساعت از تخلیه آنها مورد مصرف ساخت بتن قرار گیرند تا آبهای موجود در بین دانه های آنها تخلیه شده و به همراه آن مواد ریزدانه نیز به همراه آب تخلیه گردد .
6- شن وماسه خصوصاٌ ماسه باید در محلی انبار شود که سطح آن با اندود ماسه سیمان صیقلی شده باشد و باید کف آن دارای شیب ملایمی باشد تا آبهای زهکشی شده به خارج هدایت شود .
7- باید 50 سانتیمتر قسمت پایین توده ماسه هیچ وقت مصرف نشود . زیرا این قسمت همیشه بعلت زهکشی قسمتهای فوقانی حاوی مقدار زیادی گل و لای بوده که برای بتن مناسب نیست .
8- بهتر است همیشه برای تغذیه بتونیر از قسمت بالای دپو به صورت لایه به لایه به سمت پایین استفاده شود زیرا در غیر اینصورت بر اثر سقوط دانه های قسمت بالا به پایین دانه بندی سنگ دانه ها به هم می خورد .
9- اگر در کارگاه درخت وجود دارد باید توجه نمود برگ درختان خصوصاٌ در فصل پاییز وارد سنگ دانه ها نشود .