بسم الله الرحمن الرحیم
عنوان:
بتن خود تراکم
Self Compacting Concrete
سال 97
فهرست
تاریخچه 15
بـتـون مگــر 16
قـالـب بـنـدی فونداسیون و شمع بندی 17
آرماتوربندی 17
پی کنی : 18
کرسی چینی: 19
نحوه کرسی چینی یا ساخت پی سنگی: 19
قالب بندی: 20
انواع قالب از لحاظ جنس: 21
قالب چوبی: 21
مهمترین دلایل استفاده از قالب چوبی عبارتند از: 22
آرماتوربندی: 22
هدف از بکار بردن فولاد در قطعات بتنی: 23
بستن میلگردها به یکدیگر: 24
نحوه خم کردن میلگردها: 24
برش میلگردها: 25
نحوه ساخت شناژهای افقی وعمودی: 26
قالب بندی شناژهای افقی وعمودی: 27
فاصله نگهدار یا لقمه: 28
قلاب انتهای میلگرد واندازه استاندارد آن: 29
بتن سازی: 29
حمل بتن: 30
نسبتهای اختلاط: 30
بتن ریزی: 31
بتن ریزی در هوای گرم: 34
بعضی از مسائلی که ممکن است در بتن تازه بوجود اید: 34
مشخصات نامطلوب بتن اب انداخته : 35
تراکم بتن تازه: 36
نگه داری از بتن : 37
هم سطح کردن کف اتاقها با شناژ افقی: 37
قالب بندی شناژ های عمودی: 38
دیوار چینی: 39
نحوه پر کردن شناژ های عمودی: 40
هم سطح کردن دیوار: 40
قالب بندی سقف : 41
سقف تیرچه بلوک : 42
حمل و نقل وانبار کردن تیرچه ها : 42
بلوک: 43
میلگرد های ممان منفی: 43
میلگردهای حرارتی: 44
آزمایشهای SCC 45
-1 جریان اسلامپ:(Slump Flow) 46
46
روش انجام آزمایش: 46
-2حلقه:(J Ring )J 46
مقدمه:
بتن خودتراکم 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. 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. 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 در حال حاضر با اضافه نمودن مواد مختلف بتن و تغییرات در طرح اختلاط می توان به بتن هایی دست یافت که بدون تغییر قابل ملاحظه در مقاومت آنها از نقطه نظر دوام به بتن هایی با دوام بالا دست یافت. مساله 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 سنگدانه ها، دستیابی به مواد جدید و نیز استفاده از مواد زائد کارخانه ها و آلاینده های محیط زیست در بتن در راس برنامه های تحقیقاتی پاره ای از کشورهای جهان قرار گرفته است.
سالهای زیادی است که از بتن بعنوان یک ماده ساختمانی مهم و با تحمل فشارهای بالا جهت ساخت و ساز انواع سازه ها استفاده می شود. 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 سازه های بتنی مسلح بویژه در مناطق خورنده و سخت برای بتن نظر اکثر کارشناسان و دست اندرکاران کارهای بتنی به این مساله جلب شده است که مقاومت به تنهایی نمی تواند جوابگوی کلیه خواص مربوط به بتن بخصوص دوام آن باشد و لازم است در طراحی بتن برای مناطق مختلف علاوه بر مساله مقاومت و تحمل بارها در طول مدت بهره دهی، پایایی و دوام آن نیز مد نظر قرار گیرد.
علاوه بر خود بتن و مصالح تشکیل دهنده آن در سالهای اخیر بر روی آرماتور مصرفی در سازه های 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 محیط های بسیار خورنده استفاده می شود. 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 . بتن خود تراکم ، شامل بازه گسترده ای از طرح های اختلاط می باشد که خواص بتن تازه و سخت شده لازم برای کاربری های خاص دارا می باشند . اگرچه مقاومت هم چنان معیار اصلی موفقیت این بتن می باشند اما ویژگی های بتن تازه آن ، بسیار گسترده تر از بتن معمولی و متراکم شده توسط لرزاننده ها می باشد . این خواص مطلوب باید در زمان ، محل و بتن ریزی حفظ شوند . بتن خود تراکم در مواردی که شبکه بندی آرماتور ها فشرده است ، گزینه ای مطلوب می باشد . هم چنین عدم نیاز به لرزاننده ،آلودگی صوتی محیط را به نحو قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.علی رغم ویژگی های مطلوب، طرح اختلاط و اجرای این نوع بتن به عوامل متعددی از قبیل دانه بندی مصالح سنگی ، نوع مواد افزودنی و همچنین فیلرهای مورد استفاده بستگی دارد . در نظر گرفتن هر یک از معیارهای فوق ، کیفیت بتن سخت شده و کار پذیری بتن تازه را تحت تاثیر قرار میدهد .
زمان هزینه و کیفیت سه عامل مهم در اجرا می باشد که تاثیر مهمی در صنعت ساخت دارند . هر گونه پیشرفت و یا توسعه ای که باعث بهبود این سه عامل گردد ، همواره مورد علاقه مهندسان عمران خواهد بود . هرگاه این پیشرفت ها در صنعت ساخت و ساز تاثیر گذار باشد باید تحقیقات کافی بر روی فواید و مضرات آنها انجام گرفته و اقدامات لازم برای اجرایی ساختن آنها در صنعت ساخت و ساز صورت پذیرد . بتن خود تراکم با توجه به خصوصیات ویژه خود یکی از این توسعه هاست که می تواند تاثیر قابل توجهی بر صنعت ساخت داشته باشد .
برای سالیان متمادی دست یابی به بتنی با قابلیت خودترازی ( خود تراکمی ) بدون افت در مقاومت ، روانی و یا جداشدگی ، آرزوی مهندسین در کشورهای مختلف بوده است در اوایل قرن بیستم به دلیل خشک بودن مخلوط بتنی ، تراکم بتن تنها از طریق اعمال ضربه های سنگین در مقاطع وسیع و در دسترس ممکن بود . با شیوع استفاده از بتن های مسلح و آشکار شدن مشکلات اجرایی کاربرد مخلوطهای خشک ، گرایش به استفاده از مخلوطهای مرطوب تر گسترش یافت اما شناسایی تاثیر نسبت آب به سیمان در دهه 1920 نشان داد که افزایش این نسبت می تواند موجب افت در مقاومت بتن گردد . در سالهای بعد ، توجه به مسئله دوام بتن همچنین تاثیر مخرب افزایش نسبت آب به سیمان را به نفوذ پذیری و کاهش دوام بتن آشکار ساخت . این همه باعث گردید تا توجه ویژه ای بر خواص کارایی و رئولوژی بتن و نیز روشهای تراکم ، با هدف بهبود خواص مقاومت و دوام آن صورت گیرد . این تحقیقات در نهایت منجر به معرفی بتن خود متراکم در ژاپن گردید . بتنی با قابلیت جریان زیاد که می تواند تنها تحت تاثیر نیروی ثقل و بدون نیاز به انجام هرگونه فرآیند دیگری تمامی زوایای قالب را پر کرده و آرماتور ها دربرگیرد، بدون آنکه جداشدگی یا آب انداختن ایجاد گردد . بررسی رئولوژی و کارایی ، تاثیر بالایی بر تعیین خواص بتن خود تراکم را نشان می دهد ؛ لذا بر اساس روابط مایع لزج نیوتنی ، پارامترهای موثر در تعریف رفتار جریان بتن خود تراکم را معرفی می کند و آزمایش جی – رینگ آزمایش ساده و مناسبی برای اندازه گیری مقاومت بتن در مقابل جداشدگی سنگدانه ها است و چنانچه مقدار آب و خصوصا فوق روان کننده از یک حد معینی افزایش یابد مقاومت جداشدگی بتن کاهش می یابد و از آزمایش دو نقطه ایی می توان بدست آورد که ثابت های رئولوژی می توانند خواص رئولوژی ، خصوصا توانمندی بتن از نظر حرکت پذیری و پرشدگی را بخوبی تعیین نماید .
بتن خود تراکم نخست در سال 1986 توسط H.okamura در ژاپن پیشنهاد گردید و در سال 1988 این نوع بتن در کارگاه ساخته شد و نتایج قابل قبولی را از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی بتن ارائه داد . مقالات متعددی در ارتباط با توسعه بتن خودتراکم در دنیا ارائه شد امروزه بتن خود تراکم همزمان با کشور ژاپن در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی کشورهای اروپایی ، کانادا و امریکا تحت عنوان self – consolidating concrete موضوع بحث، بررسی و اجرای سازه های بتنی است.
درایران نیز استفاده از بتن خود تراکم از چند سال قبل آغاز شده و از مزایای آن بهره گرفته شده است برای مثال می توان از مصرف بتن خود تراکم در تونل رسالت در تهران نام برد .
مبانی طراحی مخلوط بتن خود تراکم
سیال و پایدار بودن از مبانی طراحی مخلوط scc هست ، اما غیر از این خصوصیات، عوامل اقتصادی را نیز باید در طراحی در نظر گرفت . چالش مهم در طراحی مخلوط scc ، معادل بودن مشخصات مورد نیاز با مشخصات واقعی است. مواد مورد نیاز برای ساخت scc به شرح زیر است :
1 – سیمان : نوع و مقدار سیمان براساس خواص و دوام مورد نیاز تعیین می گردد . معمولا مقدار سیمان بین kg/m3 450- 350 است .
2 – سنگدانه درشت : تمام سنگدانه های درشت که برای بتن معمولی استفاده می شود ، قابل مصرف در scc است . اندازه حداکثر معمولا بین mm20-16 است. به طور کلی مقدار سنگدانه درشت در scc کمتر از بتن معمولی است زیرا سنگدانه درشت انرژی زیادی مصرف می کند که باعث کاهش جاری شدن بتن می شود و در هنگام عبور از موانع مانند آرماتور سبب مسدود شدن بتن می گردد .
3 – سنگدانه ریز : تمام سنگدانه های ریز که برای بتن معمولی استفاده می شود برای scc نیز مناسب است هر دو نوع ماسه شامل شکسته و گرد گوشه قابل استفاده میباشد هرچه مقدار ماسه در مخلوط بیشتر باشد ، مقاومت برشی مخلوط بیشتر است .
4 – مواد افزودنی معدنی : انواع مواد افزودنی معدنی یا پوزولان را میتوان در scc مصرف کرد این مواد برای بهبود خواص بتن تازه و یا بتن سخت شده و دوام مورد استفاده قرار می گیرد . از جمله این موارد می توان میکروسیلیس ، سرباره و روباره را نام برد .
5 – فوق کاهنده آب : فوق کاهنده آب یا فوق روان کننده ها از مواد بسیار مهم برای ساخت scc محسوب می شوند .
6 – مواد اصلاح کننده ویسکوزیته : مواد اصلاح کننده ویسکوزیته برای افزایش مقاومت جداشدگی در scc مصرف می شود .
7 – فیلرها : به دلیل الزامات رئولوژی خاص scc هردو مواد افزودنی فعال و خنثی برای بهبود کارایی و همچنین برای تعادل در مقدار مصرف سیمان مورد استفاده قرار می گیرد.
تنظیم طرح مخلوط
پس از ساخت مخلوط های آزمایشی ، اگر عملکرد آنها مطلوب نباشد ، باید طرح مخلوط مجددا انجام شود . بسته به مشکلاتی که در خواص بتن تازه ایجاد می شود ، ممکن است واکنش های زیر انجام گردد : – اضافه کردن فیلر یا استفاده از نوع دیگر فیلر – تجدید نظر در مقادیر شن وماسه – تغییر در مقدار فوق روان کننده یا ماده اصلاح کننده ویسکوزیته – تغییر در مقدار آب و نسبت آب به پودر – تغییر در نوع مواد اصلاح کننده ویسکوزیته یا فوق روان کننده
امروزه برای بتن خود تراکم مشخصات کلی زیر را پیشنهاد می کنند :
الف ) کارآیی
از نظر کارآیی یک بتن خود تراکم مناسب دارای خواص زیر خواهد بود :
در حالت معمولی دارای جریان اسلامپی بیش از 600 میلی متر و بدون جداشدگی ، حفظ روانی به مدت حداقل 90 دقیقه ، توانایی مقاومت در شیب 3 % در سطح افقی آزاد ، قابلیت پمپ شدن در لوله ها بطول حداقل 100 متر و به مدت 90 دقیقه ، مقاومت فشاری 28 روزه حدود 600-250 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ، مقاومت در مقابل خوردگی تهاجم سولفاتها و کلریدها و انجماد و ذوب مطابق استاندارد ، کاهش خطر ترکهای حرارتی در مقایسه با بتن معمولی لرزانده شده.
بتن خود تراکم مزایایی در اجرای موارد خاصی از سازه های بتنی دارد که به نمونه هایی از آنها اشاره میشود :
– سازه های بتنی معماری – هنری که نیاز به ظرافت خاص با میلگرد گذاری فشرده دارند .
– پل های با دهانه بزرگ که به دلیل طولانی بودن خط انتقال بتن اجرای آن ها با بتن معمولی امکان پذیر نمی باشد و در ضمن استفاده از بتن معمولی موجب قطور تر شدن اندازه پایه ها و نازیبایی سازه می گردد.
– تونل های شهری و آبی که در آنها مسافت طولانی انتقال بتن معمولی و حفظ کیفیت و تراکم آن از مشکلات اجرایی است.
– ساختمان های بلند و برج ها
– ستونها و دیوارهای بلند یا میلگردهای متراکم
– ستونهای بتن ریزی شده با پمپ
– بتن ریزی بلوک های بتنی
– بتن ریزی کف ها و سطوح افقی
– بتن ریزی در سازه های زیر آبی
مزایای چشمگیر بتن خود تراکم موجب گسترش سریع آن در دنیا شده است که بطور اجمال میتوان به مواردی از آنها اشاره نمود :
– توسعه سازه های بتنی در دنیا و نیاز به بتن های با خواص ویژه
– کمبود کارگران ماهر بتن ریزی بویژه کارگران ویبره زن
– افزایش سرعت اجرای سازه های بتنی در سهولت بتن ریزی
– امکان بهبود کیفیت مکانیکی بتن
– امکان اجرای سازه های بتنی ظریف و سنگین و انتخاب مقاطع کوچک یا میلگردهای فشرده
– توسعه صنایع پیش ساخته بتنی
– صرفه جویی اقتصادی با توجه به کاهش نیروی انسانی لازم و زمان ساخت
– توجه به سطوح تمام شده زیبا و مرغوب سازه های بتنی
– کاهش سر و صدا و آلودگی صوتی محیط کار بویژه در صنایع پیش ساخته بتنی
سازه های مختلفی با استفاده از بتن خود تراکم در دنیا اجرا شده اند که به نمونه هایی از آنها در سراسر دنیا اشاره می شود . قابل ذکر است که اجرای بعضی از این پروژه ها بدون استفاده از بتن خود تراکم امکان اجرا نداشته اند .
دیواره های مخازن عظیم LNG شرکت گاز Osaka در ژاپن
حجم بتن خود تراکم مصرفی = 12000 متر مکعب ( تکمیل بتن ریزی در سال 1998 )
صرفه جویی در تعداد کارگران = حدود 67 درصد در مقایسه با بتن معمولی
صرفه جویی در مدت زمان ساخت = حدود 18 درصد در مقایسه با بتن معمولی
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.
تاریخچه :
برای ایجاد سازه های بتنی بادوام، به تراکم کافی تامین شده توسط نیروی کار ماهر نیاز است.
بتن خودتراکم (SCC)، بتنی است که تحت اثر وزن خود متراکم شده و نیاز به هیچ لرزاننده ای (ویبره) برای ایجاد تراکم ندارد. این مساله 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 زمینه ساز 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.
بـتـون مگــر
بتون مـگـر کـه بـه آن بـتـون لاغر نـیـز می گـویند اولین قـشر پی سـازی می بـاشد. مقدار سیمان در بتون مگر حدود 100 الی 150kg/m3 است . بتون مگر معمولا به دو دلیل مورد استفاده قرار می گـیـرد :
1 : برای جلو گیری از تماس مستقیم بتون اصلی فونداسیون با خاک.
2 : برای رگلاژ کف فونداسیون و ایجاد سطحی صاف برای ادامه پی سازی.
کـارگـران پـس از ساختن بـتـون مگر، آن را در جـاهـای مشخص شـده بــه ضخامت حدودا ده سانتی متر ریخته و سطح روی آن را بـا ماله تقریباً صاف کردند .
جالب توجه است کـه بـرای ساختن بتون مگـر با عیار صد و پنجاه ، برای پیمانه کـردن و تعیین عیار از حـلـب هـای بیست کیلوگرمی روغن استفاده می شد .
کارگران پس از ریختن بتون مگر و گذشت حدودا سه الی چهار ساعت به آب دادن مختصر و سطحی آن پرداختند. لازم به ذکر است که در هنگام ریختن بتون مگـر حدوداً از هر طرف هفت تا ده سانتیمتر بیشتر از ضـخـامـت فونداسیون بتون ریزی کردیم. که البته این کار برای سهولت در اجرای قالب بندی و کفراژبندی بود.
قـالـب بـنـدی فونداسیون و شمع بندی
قـالـب بندی معمولا بـه چـنـد صورت می تواند صورت گیرد. یـا به صورت فلزی یا به صورت چوبی و یا بـه صورت آجری .
در کارگاه مورد نـظـر از قالب آجری استفاده شد که ذیلاً به آن اشاره
می کنیم :
در ابـتـدای روز بـعـد کارگـران و بنا مشغول به کار شده ابعاد فونداسیون را کاملا مشخص کرده بـه وسیله ی ریسمان کار جدا کرده سپس به ساختن قالب آجری فونداسیون با ارتفاع مشخص پرداختند. و دو کارگر شروع کردند به کندن زمین برای ایجاد چاه های شمع بندی.
پس از ساختن قالب بندی فونداسیون کار کاملا آماده تحویل به گروه آرماتوربند برای اجرای شبکه مش و آرماتور بندی پی بود.
پس از تهیه ی میل گرد بـا شماره هـای مشخص کار را تحویل گروه آرماتوربند دادیم.
آرماتوربندی
با توجه به وسعت مانور توسط کارگران، کار گروه آرماتوربند به سرعت انجام می شد البته در این هنگام چاله های بین شناژ بندی فونداسیون را از خاکی که از خاک برداری رمپ توسط کارگران و چاه های شمع بندی باقی مانده بود پـر کردیم. تا در هنگام بتون ریزی ، پشت قالب آجری که در واقع یک تیغه ی پنج سانتیمتری بود پر بـاشـد. تـا در واقع تاب و تحمل وزن بتون را داشته باشد و از تخریب آن جلوگیری گردد.
گـروه آرماتوربـنـد کـاملا طبق نقشـه مشغـول بـه بریـدن ، انـدازه کـردن و ساختن شبکه آرماتور و مش بندی فونداسیون شـدنـد. در این مدت همواره یک کارگـر بـه وسیله ی کـارگاه و آچـار گـوساله طبق نقشه مشغول تهیه ی خاموت هـا و تـنگ هـا بـه تعداد و اندازه های مورد نیاز شد.
پی کنی :
اصولا پی کنی به دو دلیل انجام می شود .1-دسترسی به زمین بکروبرای محافظت ازپی ساختمان .
با توجه به اینکه کلیه بار ساختمان به وسیله دیوارها یاستونها به زمین منتقل می شود در نتیجه ساختمان باید روی زمینی که قابل اعتماد بوده و قابلیت تحمل بار ساختمان داشته باشد بنا گردد. برای برای دسترسی به چنین زمینی ناچار به ایجاد پی برای ساختمان می باشیم . برای محافظت پایه ساختمان وجلوگیری از تاثیر عوامل جوی در پایه ساختمان باید پی سازی کنیم در این صورت حتما در بهترین زمینها باید حداقل پی هایی به عمق 40تا50 سانتیمترحفر کنیم.
طول وعرض وعمق پی ها کاملا بستگی به وزن ساختمان وقدرت تحمل خاک محل ساختمان دارد.
در ساختمانهای بزرگ قبل از شروع کاربوسیله ازمایشهای مکانیک خاک
قدرت مجاز تحملی زمین را تعیین نموده وازروی ان مهندس محاسب ابعاد پی را تعیین میکند. ولی در ساختمانهای کوچک که ازمایشات مکانیک خاک در دسترس نیست باید از مقاومت زمین در مقابل بار ساختمان مطمئن شویم.
اغلب مواقع قدرت مجازتحملی زمین برای ساختمانهای کوچک با مشاهده خاک پی ودیدن طبقات ان وطرز قرار گرفتن دانه ها به روی همدیگرو با ضربه زدن بوسیله کلنگ به محل پی قابل تشخیص است.
البته قبل از ان باید مهندس محاسب وزن ساختمان و میزان باری که ازطرف ساختمان به زمین وارد میشود اگاه باشد.
باید متذکر شد که نوع پی استفاده شده در این ساختمان پی نواری میباشد.
با توجه به تشخیص مهندس محاسب ساختمان وبررسی نوع خاک محل
حداقل عمق پی در این پروژه 50 سانتیمتردر نظر گرفته واجرا شد.
البته باید در نظر داشت که اگر در این عمق به زمین بکرنرسیدیم باید عمق پی را تا زمین بکر ادامه داده ویااز روشهایی دیگراز جمله شمع کوبی ویا تسطیع اقدام به اصلاح مقاومت زمین کرد.
کرسی چینی:
معمولا در طبقه همکف ساختمانها سطح اتاقها را چند سانتیمتراز کف حیاط یا کوچه بلندتر میسازند که به این اختلاف ارتفاع کرسی چینی .
معمولا کرسی چینی به سرعت انجام میشود.هدف از ساخت کرسی در ساختمان این است که درابتدااز قدیم بشر تمایل بیشتر داشت قدری بلندتر از کف زمین سکونت کند وبدین ترتیب احساس امنیت بیشتری میکرد درثانی ارتفاع طبقه همکف با سطح زمین مانع ورود برف وباران وغیره به داخل اطاقها میگردد.
وسوم اینکه چون اغلب زمینهایی که ما برای ساختمان انتخاب میکنیم کاملا مسطح نبوده ودارای شیب میباشند واز طرفی اتاقها وسالنهای ساختمان باید کاملا در یک سطح ساخته شوند لذا برای مسطح کردن اطاقها قسمتهای پایین را بوسیله کرسی چینی با قسمتهای دیگرهم سطح میکنند.
عرض کرسی چینی باید قدری از دیوار اصلی وقدری کمتر از پی زیر ان باشد اگر ارتفاع کرسی چینی فقط در حدود 10الی 15 سانتیمتر باشد میتواند پهنای ان مساوی دیوار روی ان باشد اماهمیشه بایددر نظر داشت برای کلیه دیوارهای اعم از حمال ویا تیغه ای و پارتیشنها پی سازی و کرسی چینی انجام شود.
نحوه کرسی چینی یا ساخت پی سنگی:
روز قبل از اجرای کرسی چینی چند کمپرسی سنگ معدنی(لاشه) و چند کمپرسی ماسه شسته به دستور مهندس گارگاه به محل آورده شد.
پس از اماده شدن ملات سیمان انرا بوسیله فرغون در کنار پی برای شروع اجرای پی میاوردند. ملات ماسه وسیمان را به نسبت 1به4 با پیمانه مخلوط وبه ان اب دادند.اب دادن به این طریق بود که مخلوط ماسه وسیمان رابصورت دپو در اوردند سپس شروع به ساختن حوضچه کوچکی با این دپو کردند.
بعد از ان اب را به اندازه کافی وبا نظر مهندس کارگاه درون این حوضچه ریختن به این کاردر اصطلاح آبخور کردن میگویند. سپس دو کارگر شروع به مخلوط کردن ان شدند.
پس از ساخت ملات ماسه سیمان برای حمل کردن ان به محل از فرغون استفاده شد وبعد ازاوردن ملات به محل ایجاد پی یک نفر کارگر با بیل ملات را در پی میریخت و استاد کار بوسیله کمچه ملات را درون پی پخش میکرد وسنگهای لاشه را روی ان میچید. از این ملات هم به عنوان بتن مگر وهم به عنوان ماده چسباننده بین سنگها استفاده میشد.
در موقع چیدن سنگها اگر سنگی وجود داشت که نسبتا بزرگ بود یکی ازکارگرهابوسیله پتک اقدام به شکستن انها میکرد واز قطعات کوچکترمعمولا استفاده میشد.
این کاررادر سرتاسرپی انجام میدادند تااینکه کار بعد از3 روز به پایان رسید.
استاد کارساختمان با وسیله ای بنام شیلنگ ترازسطح پی ها راترازنمود و ریسمان کشی کرد وملات صافی را روی ان کشید.
بعد از خشک شدن پی ها تا چند روز سطح پی ها را اب میدادند تا ملات سیراب شود وبه مقاومت خوبی برسد ودر این مدت زمان که سطح پی ها را اب میدادند کار تعطیل بود.
قالب بندی:
قالب یک سازه موقت است و مانند ظرفی میتواند بتن تازه وخمیری راتا زمان گیرش وکسب مقاومت کافی بصورت کاملا متراکم در برگیرد وبه ان فرم دهد. تهیه وساخت قالب را قالب بندی میگویند که از اصول وضوابطی از نظر طراحی وساخت پیروی میکند.
قالب بایدبه اندازه کافی محکم باشد تا بتواند دربرابرفشارهای وارده از بتن خمیری در زمان بتن ریزی و فشار ناشی از وسایل بتن ریزی و کارگران مقاومت کند وبیش از حد مجاز تغییر شکل ندهند.
همیشه باید توجه کرد که ابعاد قالب بندی دقیق باشد واتصالات قالب بندی باید محکم ومتناسب با جنس قالب باشد.
برای جلوگیری از خروج شیره بتن در زمان بتن ریزی مصالح مورد استفاده باید قالب بندی به گونه ای انتخاب شوند که قالب درزپیدا نکند.
قالب بندی باید طوری طراحی واجرا شود که پس از گرفتن بتن باز کردن قالبها به راحتی امکان پذیر باشد.
تخته و چوبی که برای قالب بندی مصرف میشود باید کاملا خشک بوده ودر برابر رطوبت تغییر شکل ندهد زیرا تغییر شکل قالب موجب تغییر شکل بتن گشته ودرشکل تیرها وستونها و همچنین ممانهای وارده برانها موثر میباشد.
این تخته ها باید به اندازه کافی نرم باشند تا در موقع نجاری دچار اشکال نشویم.
از طرفی باید انچنان محکم باشد که بتواند وزن بتن و ارماتورها و کارگران بتن ریزی ووسایل بتن ریزی از قبیل چرخ دستی و ویبراتور را بخوبی تحمل کند.
انواع قالب از لحاظ جنس:
انواع قالب از لحاظ جنس عبارتند از قالب چوبی – قالب فلزی-قالب فایبرگلاس-قالب آجری -قطعات پیش ساخته و قالب لغزان.
در این پروژه از قالب بندی چوبی استفاده شد.
قالب چوبی:
معمولا در ایران از تخته ای که به روسی معروف است برای قالب بندی
استفاده میشود.ضخامت این تخته ها از 2تا3سانتیمتر وحداقل بعد ان 8 سانتیمتر است. درقالب بندی چوبی تمام قسمتهای ان از چوب استفاده میشود قبل از کار گذاشتن قالب چوبی رویه قالب را روغن مالی میکنند که علت ان این است که شیره بتن توسط تخته خشک مکیده نشود ودر موقع باز کردن قالبها به راحتی از سطح بتن جدا شود.
قبل از قرار دادن قالبها در جای خود باید انها را روغن مالی کردتا روغن آرماتورها را آلوده نکند زیرادر صورت الوده شدن آرماتورها باعث نچسبیدن بتن به آرماتورمیگردد.
مهمترین دلایل استفاده از قالب چوبی عبارتند از:
1- دارا بودن مقاومت کششی وفشاری وبرشی مناسب برای تحمل بارهای وارد شده
2- سبک بودن نسبی ان برای حمل ونقل
3- ساده بودن اتصال و طویل کردن تخته ها به یکدیگر که با میخ به سرعت انجام میشود.
4- چوب به علت داشتن ضریب حرارتی کم نسبت به فلز در فصل سرما و یخ بندان ودر نقاط سردسیربا بتن ریزی در مناطق گرم برای قالب بندی بسیار مناسب است.
5- نسبت به قالب فلزی به جز مواردخواص هزینه ای کمتر دارد.
آرماتوربندی:
برای ایجاد مقاومت در مقابل نیروهای کششی دربتن داخل شناژبتنی چند ردیف در بالاوپایین میلگردهای طولی قرار میدهند واین میلگردهای طولی را بوسیله میلگردهای عرضی که به آن خاموت میگویند به همدیگر متصل میکنند.
میلگردهای طولی وعرضی را از قبل در گارگاه آرماتوربندی میبافند وبعد در داخل قالب بندی شناژ قرار میدهند.
باید توجه داشت که پهنای این قفسه بافته شده باید در حدود 5 سانتیمتر کوچکتر از پهنای قالب شناژ باشد یعنی از هر طرف 5/2 سانتیمتر بطوریکه این میلگردها کاملا دربتن غرق شده وآنرا از خورندگی در مقابل عوامل جوی محفوظ نگه دارد. این 5/2 سانتیمتر در مناطق مختلف اب و هوایی وهمچنین محل قرار گرفتن قطعه بتن وهمچنین میزان سولفاته بودن ابهای مجاور ان
متفاوت است که میزان ان بوسیله موسسه استاندارد وتحقیقات صنعتی ایران تعیین شده است.
هدف از بکار بردن فولاد در قطعات بتنی:
بتن جسمی شکننده است که در مقابل نیروهای فشاری مقاومتی قابل توجه دارد اما مقاومت ان در برابر نیروهای کششی ناچیز است.
به همین دلیل در محاسبات بتن آرمه این مقاومت در نظر گرفته نمیشود.
مقاومت بتن در برابر نیروهای کششی تقریبا 10/1مقاومت فشاری آن در نظرگرفته میشود.
با توجه به اینکه قطعات بتنی مدام تحت تاثیر انواع نیروهای فشاری و برشی وکششی قرار میگیرند لازم است قطعات بتن برای مقاومت کافی در مقابل این نیروها با عنصر مناسبی مسلح گردند. که بهترین عناصر فلزاتی هستند که بنام آرماتور معروف هستند.
انواع ارماتور استفاده شده در شناژ عبارتند از ارماتور طولی و عرضی.
وظایف ارماتور طولی عبارتنداز تقویت ستون در مقابل بارهای فشاری و خمشی است.
اما ارماتورهای عرضی وظیفه نگه داشتن ارماتورهای طولی در جای خود و جلوگیری از کمانه کردن ارماتورهای طولی در هنگام وارد شدن نیروهای فشاری را برعهده دارند.
تقویت ستون در جهت عرض ودر مقابل بارهای جانبی از وظایف دیگر
ارماتورهای عرضی میباشد. ارماتور عرضی را خاموت میگویند.
بسته به نوع شکل هندسی ستون از خاموتهای مختلف الشکلی استفاده میشود.
اگر ستونها استوانه ای یا دایره ای شکل باشند ویا برای ساخت شمعها از
خاموتهایی دایره ای شکل به نام دورپیچ یا اسپیرال استفاده میکنند .
دورپیچها علاوه بر داشتن عملکرد تنگها باعث محصور شدن هسته داخلی ستون وافزایش مقاومت آن میشوند و همچنین در حین زلزله رفتار شکل پذیر
تری- دارند یعنی بدون ترک خوردن تغییر شکلهای خوبی نشان میدهند.
بستن میلگردها به یکدیگر:
میلگردهای فولادی باید قبل از بتن ریزی براساس طرح ومحاسبه به
یکدیگربسته ویکپارچه شوند تا از جابجا شدن آنها طی عملیات بتن ریزی تا گیرش بتن جلوگیری شود.
بستن میلگردها به یکدیگراز نظر زمان ومکان بستگی به وضعیت کارگاه و نوع قطعه دارد که تصمیم گیری در مورد چگونگی آن به عهده تکنسین ساختمان میباشد تا حداکثر کارایی حاصل شود.
گاهی تمام یا قسمتی ازمیلگردها را خارج از قالب میبندند و یک شبکه را تشکیل میدهند وسپس انرا در قالب میگذارند مانند شبکه کف فونداسیون تکی وگاهی نیزمیلگردها را در روی قالب به یکدیگر میبندند مانند میلگردهای سقف بتنی.
برای بستن دو میلگرد به یکدیگراز مفتول فلزی نرم با قطر 5/1تا2میلیمتر استفاده میکنند که اصطلاحا به این عمل گره زدن میگویند.
نحوه خم کردن میلگردها:
با توجه به سنگینی نسبی کار میلگرد خم کنی و فشارهای نسبی زیادی که در هنگام خم کردن میلگرد بر دستها وکمر وبعضا تمامی اعضای بدن وارد میشود بهتر است برای کاهش این فشارها ازمیز میلگرد خم کنی استفاده میشود.
ارتفاع این میز معمولا 80 سانتیمترو عرض ان یک متر است وطول ان با توجه به طول میلگردها و امکانات کارگاه میتواند بین 3تا9متر درنظر گرفته شود. بر روی این میز صفحه خم کن میلگرد قرار دارد.
این صفحه عبارت است از صفحه فولادی مربع یا مستطیلی که برروی آن تعدادی خار فولادی تعبیه شده است واین خارها از حرکت میلگرد در بعضی از جهات جلوگیری میکند.
صفحه خم کن میلگرد را از طریق پیچهایی بر روی میز ثابت کرده وبا
استفاده از اچار F یا اچار گوساله میلگردها را را به شکلهای مورد نظر خم میکنند.
برای ایجاد قلابها و خمهای استاندارد قطر خار که میلگرد به دور ان میچرخد وخم مورد نظر را بوجود میاورد باید متناسب با قطر میلگرد مورد خم باشد.
با توجه به اینکه وظیفه اصلی میلگردها در بتن تحمل نیروهای کششی است باید میلگردهای مصرفی در بتن صاف باشد .
با وارد شدن نیرو به میلگرد مقطع ان باید در مقابل نیروی وارده مقاومت کند.
در میلگردهای ناصاف قبل از اینکه مقطع میلگرد مقاومتی بروز دهد به دلیل طول اضافی ناشی ازناصافی میلگرد فاصله بین دونقطه ای که بر انها نیروهای عمل وعکس العمل وارد میشوند میتواند زیاد شود که این امر در قطعات بتنی جایز نیست بنابراین میلگردهای مصرفی در بتن باید حتما صاف وعاری
از خمیدگی باشند.
درکارگاههای ساختمانی میلگردهای خم شده را از طریق کشیدن بوسیله دستگاههای کشش برقی صاف میکنند امادر کارگاههای کوچک که فاقد این دستگاهها هستند برای صاف کردن میلگردها از پتک یا سندان استفاده میشود.
در این صورت باید وزن پتک انتخابی با توجه به قطر میلگرد سنگین نباشد.
چنانچه ضربات پتک سنگین باشد امکان ایجاد تنش در میلگرد وجود دارد یا ممکن است در بعضی از قسمتهای میلگرد لهیدگی ایجاد شود وسطح مقطع از مقدار محاسبه شده کمتر گردد.
برش میلگردها:
برش میلگردها به دو روش سرد وگرم انجام میشود که برش سرد از مزایای بیشتری برخوردار است.
اما معمولا برش گرم ممنوع است واستفاده از ان تنها با اجازه دستگاه نظارتی امکان پذیر میباشد. ساده ترین وسیله برای برش سرد قیچی دستی ساده است.
این قیچیها در اندازه متفاوت وبا قدرت برش مختلف ساخته میشود.
نوع دیگری از قیچیهای دستی برروی پایه قرار دارند .
این قیچیها دارای ظرفیت برش بالاتری میباشند و میتوان با انها میلگردهای قطور رانیز برید. البته ماشینهای برقی برش میلگرد که به گیوتین معروف هستند نیز وجود دارند که باعث سرعت بخشیدن در برش بدون نیازبه نیروی کارگر میشود.
آچارخم کن میلگرد یا آچار F:
ساده ترین وسیله دستی برای خم کردن مناسب میلگردها ی نازک اچاری است به شکل F که اصطلاحا به ان اچار گوساله نیز میگویند که قسمت سر اچار از فولاد سخت ساخته میشود تا در اثر نیروهایی که هنگام خم کردن میلگرد به ان وارد میشود فشرده و له نشود.
نحوه ساخت شناژهای افقی وعمودی:
نحوه ساخت شناژهای افقی وعمودی بدین صورت بود که دو نفر کارگر
برای درست کردن خاموتها ابتدا میلگردهای آج دار نمره 8 را به اندازه مشخص شده قطع میکردند وانرا روی میز میلگرد خم کنی میگذاشتند وبا چند حرکت انرا بصورت مربع یا مستطیل خم میکردند واین کار را با اچارF یا یک لوله که میلگرد را توی ان میگذاشتندانجام میدادند ودر انتها به خاموت خم غیر 90 درجه میدادند که این کار برای خاموتهای شناژهای افقی به تعداد مشخص شده انجام شد.
اما برای میلگردهای طولی از میلگرد شماره 14 استفاده شد بطوری که 4عدد میلگرد را به طول پی بعلاوه طول خم(قلاب) میبریدند که مجموعا برای یک قسمت پی 4 عدد میلگرد را با خاموت به فاصله 25 سانتیمتر با سیم ارماتوربندی و وسیله ای بنام سیم چین میبستند . به این قفسه ارماتوری شناژ میگویند.
بعد از ان شناژها را روی پی سنگی گذاشتند ودر جاههای عمود بر هم
شناژها را با سیم به هم محکم میبستند.
بعد از اینکه شناژهای افقی تمام شد وهمه را در جای خود گذاشتند دوباره میلگردهایی به قطر 8 میلیمتر را به اندازه طولی طبق نقشه بریدند وانها را به شکل خاموت در اوردند. سپس میلگردهای به قطر 20میلیمتر را با توجه به اندازه های موجود در نقشه بریدند وچهار میلگرد را در گوشه های خاموتها میگذاشتند وخاموتها را بفاصله 25سانتیمتر از همدیگر قرار دادند وبا سیم ارماتوربندی محکم میبستند.
این کار را برای تمام شناژهای عمودی انجام دادند وبعد از اماده شدن شناژها انها را در جای خود قرار دادند .
قالب بندی شناژهای افقی وعمودی:
پس از آماده شدن شناژها قبل از انکه انها را در جای خود قرار دهند ابتدا با اب سطح پی سنگی را تمیز کردند وبه فاصله معین قطعات بتنی کوچکی بنام فاصله نگهدار یا لقمه را در زیرشناژها قرار دادند.
قطر این قطعات در حدود 5/2تا3 سانتیمتر بود که در زیر شناژهای افقی کار گذاشته شد تا اینکه سطح زیر شناژها به اصطلاح کارگری بتن خور داشته باشد.
البته علت اصلی استفاده از فاصله نگهدار ایجاد فاصله مناسب با سطح پی میباشد تا این فضای ایجاد شده توسط بتن پر شود و میلگردها عملا در بتن غرق شوند.
بعد از اینکه شناژها در جای خود مستقر شدند کار قالب بندی شروع شد که سه روز تمام کارگران ارماتوربند مشغول این کار بودند اما نحوه کار قالب بندی به این گونه بود که ابتدا چند تخته نسبتا طویل را کنار همدیگر قرار میدادند سپس بوسیله تخته های زخیم تری که عمود بر تخته های اول
بودند و انها را پشت بند میگفتند تخته های طویل را میخ میکردند.
بدین طریق یک صفحه قالب چوبی ساخته میشد. تعداد وابعاد پشت بندهای لازم برای یک صفحه قالب با توجه به ابعاد قالب ونیروهای وارد بران تعیین میشد.
بعد از اینکه این صفحات به اندازه کافی ساخته شد انها را در دوطرف یک شناژ قرار دادند وابتدا با تیرهای چوبی به اسم مهاری نگه داشته شدند.
نحوه قرار گرفتن این تیرها بدین شکل است که یک سر انها را به بدنه قالب تکیه میدهند و سر دیگر را بر روی زمین مهار میکنند .
برای مهار کردن این قسمت از سر تیرک ان را بوسیله گچ بر روی زمین
محکم کردند.
برای حفظ فاصله مناسب بین صفحات قالب بر روی سر این صفحات تخته هایی با فاصله های مناسب در نظر گرفته شد و بوسیله میخ محکم کردند.
البته برای محکم کاری بیشتر دو صفحه قالب را به همدیگر بوسیله سیم
ارماتوربندی محکم بستند . با اتمام این کار قالب اماده بتن ریزی شد.
فاصله نگهدار یا لقمه:
برای ایجاد پوشش یکنواخت بتن روی میلگردها از قطعاتی بنام فاصله نگه دار یا لقمه استفاده میشود.این قطعات قبل از بتن ریزی در فواصل مناسب به شبکه میلگرد متصل میشوند.
در صورت عدم استفاده از فاصله نگه دار ممکن است هنگام بتن ریزی
بخصوص هنگام ویبره کردن بتن میلگردها تغییر مکان دهند و در نتیجه پوشش بتن کم وزیاد شود.
گاهی این تغییر مکان انقدر زیاد است که میلگرد به صفحات قالب میچسبد و در نتیجه هیچ گونه پوششی ایجاد نمیشود.
فاصله نگهدارها را معمولا از بتن وبه اشکال مناسب میسازند.
فاصله نگهدار ها باید از جنس ونوع پایا باشند تا موجب خوردگی میلگرد و قلوه کن شدن پوشش بتن نشوند.
بهتر است مخلوطی که در ساخت لقمه ها بکار میرود از نظر مقاومت و پایایی وتخلخل با بتن اصلی یکسان باشد.
اما در انجام این پروژه برای ساخت لقمه از قالبهای کوچک پلاستیکی استفاده شد.بدین صورت که ابتدا ملات ماسه سیمان اماده شد سپس درون قالبهای پلاستیکی ریخته شد پس ازطی زمان گیرش و سخت شدن و گذشت یک روز لقمه ها را از قالب پلاستیکی بیرون اوردند وبرای یک روز تمام در حوضچه اب قرار دادند.
با گذشت این مراحل لقمه ساخته شده اماده استفاده میباشد.
قلاب انتهای میلگرد واندازه استاندارد آن:
برای افزایش چسبندگی بین میلگردها و بتن باید در انتهای میلگردهای فولادی قلاب ایجاد کرد.
این قلابها درمواقعی که قطعه بتنی به کشش می افتد باعث جلوگیری از هم گسیختگی قطعه میشود .
قلابها انواع مختلف و اشکال متفاوتی دارند از قبیل چنگک و گونیا و قلاب 180 درجه .
ایجاد هر یک از قلابهای فوق در انتهای میلگردها الزامی میباشد.
بتن سازی:
برای ساخت بتن حتی المقدور باید از ماشینهای بتن ساز(بتونیر) استفاده کرد.
این ماشینها دارای دیگ گرداننده ای هستند که به اهستگی حول محوری نسبت به افق میگردد و بوسیله تیغه ای که در داخل ان تعبیه شده است محتویات خود را مخلوط مینماید.
نوع بزرگتر این دستگاه دارای پیمانه ای میباشد که این پیمانه جهت ریختن شن وماسه در دستگاه از ان استفاده میشود.
گنجایش این پیمانه برحسب متر مکعب شن وماسه بر روی ان قید شده است.
این پیمانه بوسیله کارگرها از شن وماسه وسیمان پر شده انگاه بوسیله اهرمی محتویات ان به داخل دیگ خالی میگردد.
زمان مخلوط کردن کلیه دفعات بتن سازی مساوی میباشد و تقریبا هر بار 5/1 دقیقه به دستگاه فرصت داده میشود تا شن و ماسه وسیمان را مخلوط کند.
حمل بتن:
اگر کارگاه بتن سازی از محل بتن ریزی فاصله داشته باشد برای حمل بتن از ماشینهای مخصوص حمل بتن استفاده میشود . این ماشینها را دمپر میگویند.حتی المقدورباید از ریختن بتن داخل دیگ به روی زمین و بارگیری مجدد و حمل ان بوسیله فرغون خودداری کرد.
باید توجه داشت که با هر وسیله که بتن را حمل میکنیم اعم از پمپاژ یا دمپر یا باگتهای حمل بتن اجزاء متشکله بتن از همدیگر تفکیک نشود.
بتن باید به حدی روان باشد که دانه های ان 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 ان خارج شود وباید حداقل اب ممکنه را برای انجام کارهای فوق مصرف نمود زیرا اب بیش از اندازه تبخیر شده و جای انرا هوا پر خواهد کرد.
نسبتهای اختلاط:
منظور از نسبت مخلوط کردن اجزاء بتن ان است که که نسبت مناسبی برای اختلاط شن وماسه به دست بیاوریم تا دانه های ریزتر فضای بین دانه های درشت تر را پر کرده و جسم توپر بدون فضای خالی و با حداکثروزن مخصوص بدست اید و همچنین تعیین مقدار لازم اب بطوری که بتن به راحتی قابل حمل بوده و در قالب خود جای گرفته و دور میلگردها را احاطه نموده و کلیه فضای خالی قالب را پر نماید ودرمجاورت ان فعل وانفعالات شیمیایی سیمان شروع شده وتا مرحله سخت شدن ادامه یابد وبالاخره تعیین مقدارسیمان مورد لزوم برای بدست آوردن بتن با مقاومت کافی که بتواند به راحتی بارهای وارده ساختمان را تحمل نماید. مقاومت نسبی با افزایش سیمان بالا می رود.
حداکثر سیمانی که آئیین نامه های مختلف برای بتن مجاز دانسته اند400kg سیمان در متر مکعب شن وماسه می باشد وچنین معتقد هستند اگر مقدار سیمان ازkg 400 بیشتر باشد جای مصالح سنگی را میلگرد وبجای قطعات سنگی که مقاومت بیشتری دارد قطعات سیمانی خواهیم داشت ودر نتیجه باعث ضعف قطعه بتنی میشود.
البته مقدار سیمان به ریزی و درشتی دانه های مصرفی بستگی دارد هر قدر دانه های مصرفی ریزتر باشد ودر نتیجه سطح مخصوص دانه ها زیادتر باشد به سیمان بیشتری نیاز داریم زیرا فرض بر این است که دوغاب سیمان مانند نوار نازکی دور تمام دانه ها را آغشته کرده و انها را به یکدیگر میچسباند رایجترین نسبت اختلاط اجزاء بتن در ایران نسبت حجمی برای شن و ماسه و نسبت وزنی برای سیمان میباشد و حتی نام گذاری و طبقه بندی بتن نیز بر حسب کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه انجام میگیرد.
با توجه به اینکه سیمان عرضه شده در بازار ایران اغلب در پاکتهای 50 کیلویی میباشد این اختلاط به راحتی انجام میگیرد.
در مواردی که در کارگاه از سیمان فله استفاده شود باید از قبل پیمانه ای که مقدار 50کیلو گرم سیمان را تعیین میکند ساخته ودر اختیار گروه بتن ساز قرار داد .
برای تعیین نسبت شن وماسه و اب جداول و راهنماهایی موجود است ولی از انجا که همیشه ودر همه کارگاهها وسایل تعیین دانه بندی شن وماسه در دست نیست بهتر است به نتایج آ زمایشگاهی بیشتر تکیه شود.
بتن ریزی:
قبل از بتن ریزی باید کلیه آرماتورها با نقشه کنترل شود مخصوصا دقت شود که آرماتورها به همدیگر با سیم آرماتور بندی بسته شده باشند و اگر جایی فراموش شده است مجددا بسته شود.
فاصله ارماتورها یکنواخت باشد زیرا اغلب اتفاق می افتد که فاصله بین
آرماتورها یکنواخت نیست .
بعضی از انها به هم چسبیده وبعضی با فاصله از همدیگر قرار میگیرند این موضوع باعث میشود که بتن نتواند کلیه میلگردها را احاطه نموده و قطعه همگن و توپری بوجود بیاورد.
باید توجه شود که محل بتن ریزی عاری از خاک و مواد زاید باشد.
اگر بین اتمام کار آرماتور بندی و بتن ریزی چند روز فاصله باشد حتی میباید محل کار با دقت بیشتری بازدید شود ودر تمام روز بتن ریزی حتما باید یک نفر کارگر با تجربه مدام قالبها را کنترل نموده و اثرات اضافه شدن وزن را روی آنها در نظر داشته باشد ودر موقع بروز خطر افراد دیگر را مطلع کند.
در موقع بتن ریزی باید از رفت و امد زیاد روی آرماتورها جلو گیری نمود زیرا در این صورت در اثر وزن کارگران در آرماتورها انحنای موضعی بوجود خواهد امد .
بهتر است از قسمتی که به مرکز بتن نزدیک تر میباشد شروع به بتن ریزی نمود زیرا در این صورت رفت و امد کارگران از روی ارماتورها به حد اقل خواهد رسید و برای انکه پای کارگر ها در بتن تازه ریخته شده فرو نرود باید در مسیر عبور و مرور کارگر ها از تخته هایی زیر پای آنها استفاده شود.
باید مطمئن شویم که همه گوشه های قالب از بتن پر شده و کرمو نمی باشد.
در مورد ستونها باید ضربه های یکنواختی به بدنه قالب کوبید تا در اثر
ارتعاش بوجود امده بتن در قالب بخوبی جابجا شود.
در دالها و تیر ها وسقفها باید با کوبیدن مدام بتن انرا به تمام گوشه های قالب راهنمایی نمود و جسم تو پری بوجود اوریم در بتن ریزی با ارتفاع زیاد بهتر است انرا در لایه های 30 سانتیمتری ریخته و لایه را بخوبی کوبیدو بعد لایه بعدی را بریزیم.
در موقع بتن ریزی های با ارتفاع زیاد مانند دیوارها و سدها چنانچه اب اضافی بتن بالا بیاید باید بتن بعدی را قدری خشک تر ریخت تا این اب جمع شود.
تا انجا که ممکن است بهتر است که بتن ریزی بدون وقفه انجام گیرد تا موقع سخت شدن یکپارچه باشد ولی گاهی مجبور هستیم که بتن ریزی را تعطیل نموده و کار را در روز بعد شروع کنیم که در چنین مواقعی باید محل قطع بتن حتما با نظر مهندس کارگاه انجام شود.
اما برای انجام بتن ریزی در این پروژه ابتدا همه مصالح مورد نیاز که عبارت بودند از یک کامیون مکادم و ماسه شسته برای اجرای بتن ریزی به محل کارگاه اورده شد البته سیمان پاکتی نیز از قبل اماده شده بود. یک منبع اب نیز برای استفاده در بتن سازی به محل کارگاه اورده شد.
برای مخلوط کردن بتن نیز از دستگاهی بنام میکسر استفاده میکردندو طریقه ریختن مصالح در ان به این روش بود که ابتدا 1 پیمانه سیمان و 2پیمانه ماسه و1 پیمانه شن و در حدود 5/1 پیمانه اب را در دستگاه میریختند و در حدود 5/1 دقیقه تمامی مصالح مخلوط میشد.
چون که سطح پی سنگی در تمام جهات تراز بود دیگر نیازی به تراز کردن سطح بتن ریزی بوسیله شیلنگ تراز نبود و بوسیله یک نخ بنایی سطح شناژها در یک اندازه ارتفاعی که مهندس کارگاه انرا تایید کرد کشیدند تا سطح بتن یکنواخت و تراز در اید
یک ساعت قبل از بتن ریزی سطح پی سنگی را اب پاشی کردند و سپس راه مناسب برای عبور فرغونها اماده کردند و دستگاه بتونیر یا میکسررا روشن کردند این دستگاه توسط یک کارگر ماهر هدایت میشد که این کارگر اب مورد نیاز در بتن را درون دستگاه میریخت وبا اهرمی که در دست داشت بتن اماده شده را درون فرغون ها میزیخت.
از ابتدای شروع بتن ریزی همه کارها را مهندس کارگاه تقسیم بندی کرد بطوری که دو نفر مسئول ریختن مصالح در دستگاه میکسر بودند و یک نفر نیز مسئول هدایت دستگاه بود. دو نفر دیگر نیز مصالح را با فرغون به محل قالب ها انتقال میدادند ودر انجااستاد کار محل خالی کردن بتن در قالب ها را نشان میداد انها نیز به اهستگی بتن را درون قالب میریختند.
بتن درون قالبها بوسیله یک نفر کارگر ویبره میشد بدین طریق که با کوبیدن ضرباتی به پشت قالب ها بتن را به همه قسمتهای قالب هدایت میکرد.
البته سطح قالب بتن نیز بوسیله ماله کشی صاف و هموار میشد. بتن ریزی تا عصر ان روز ادامه داشت.
بتن ریزی در هوای گرم:
بتن ریزی در این شرایط دمایی تابع تکنیکهای خاصی میباشد.
اگر در هوای گرم بتن ریزی می کنیم باید سعی کنیم که حداقل تا چند روز بعد از ریختن بتن انرا مرطوب نگه داریم زیرا در غیر اینصورت آب بتن به سرعت تبخیر شده وبتن سخت نمیگردد.
به این نوع بتن که در اثر نرسیدن اب سخت نشده است بتن سوخته میگویند ونشانه های ان این است که بتن حتی با فشار دست خرد میشود.
در صورت مشاهده چنین وضعی قطعه ریخته شده باید جمع اوری شود و مجددا ریخته شود برای مرطوب نگه داشتن بتن بهتر است با پاکتهای سیمانی روی انرا پوشانده وکاغذ را مرطوب نگه داریم ویا از گونی مرطوب استفاده شود.
یکی دیگر از تکنیکهای بتن ریزی در هوای خیلی گرم استفاده از سیمان تیپ 4 است که در موقع سخت شدن حرارت کمی را تولید میکند.
بعضی از مسائلی که ممکن است در بتن تازه بوجود اید:
1- آب انداختن
2- جدا شدن دانه ها
اب انداختن بتن از نظر یک پدیده ظاهری اینگونه تجلی می کند که پس از بتن ریزی و پرداخت سطحی بتن یک لایه نازک آب اغشته به سیمان روی سطح بتن ظاهر می شود .
این اب از قسمتهای زیرین بتن به دلیل خاصیت مویینگی به قسمتهای سطحی بالا امده ودر مسیر خود احتمالا مقداری سیمان را نیز با خود شسته و همراه میکند.
لذا در قسمتهای بالایی بتن مقداراب موجود از ابی که در طرح اختلاط در نظر گرفته شده بیشتر خواهد شد وبه عکس در قسمتهای پایینی بتن مقدار اب کمتری وجود خواهد داشت.
مشخصات نامطلوب بتن اب انداخته :
بتن اب انداخته پس از سخت شدن نامرغوب بوده و به مقاومت مطلوب و مورد نظر نخواهد رسید.
لایه رویی بتن اب انداخته پس از سفت شدن به مرور زمان وبا استفاده های ترافیکی از ان پودر شده و به صورت گرد وخاک در می ایدو به این جهت سطح رویی ناصاف شده وپدیده پودر شدگی اتفاق می افتد.
چنین بتنی اولا بدنما شده ودر ثانی نقطه ضعفی برای شرایط یخ زدگی و هوازدگی خواهد بود .
اب انداختن پدیده بسیار نامطلوبی است وباید حتی المقدور از ایجاد ان جلوگیری کرد.
بعضی از استاد کاران سعی می کنند با زیاد ماله کشیدن بر روی سطح بتن یک قشر اب در سطح ایجاد کنند غافل از اینکه این عمل ضعف های اساسی برای بتن ایجاد می کند.
یکی از دلایل مهم اب انداختن بتن اسلامپ بیش از حد است بنابراین کارایی و اسلامپ کم در کنار مزایای دیگر احتمال اب انداختن را کاهش می دهد.
دلایل دیگری از جمله ویبره کردن بیش از حد ونیز نامناسب بودن دانه بندی احتمال اب انداختن بتن را افزایش می دهد.
3- جدا شدن دانه ها :
جدا شدن دانه ها از پدیده های است که در بتن تازه اتفاق می افتد به این ترتیب که دانه های درشت مخلوط نشست کرده و به سمت پایین حرکت می کنند و دانه های ریزتر به سمت بالا منتقل میشوند .
بنابراین بتن حالت یکنواختی خود را از دست داده و توزیع دانه بندی به هم می خورد.
جدا شدن دانه ها در بتن تازه یک پدیده نامطلوب محسوب میشود ومهندسین کارگاه همواره سعی می کنند که از عواملی که ممکن است منجر به بروز این حالت شود جلوگیری نمایند.
بتنی که دانه های ان جدا شده از نظر مقاومت فشاری وخمشی ضعیف شده وبه حد مطلوب نخواهد رسید.
مهمترین دلایل جدا شدن دانه ها در بتن تازه اسلامپ بالا و بیش از حد است.
دلایل دیگری از قبیل ویبره بیش از حد ویا جابجا کردن بتن در قالب بوسیله بیل یا ویبراتورویاریختن بتن از ارتفاع نیز ممکن است به جدا شدن دانه ها منجر شود.
انبار کردن نامناسب دانه ها ممکن است به جدا شدن دانه ها قبل از ساختن بتن واحتمالا عدم وجود دانه بندی یکنواخت وصحیح در بتن ساخته شده منجر شود.
به همین جهت لازم است انبار کردن دانه های شن وماسه در کارگاه به صورت مجزا ودر دپوهای جداگانه صورت گیرد.
تراکم بتن تازه:
تراکم بتن یعنی به حرکت در اوردن ذرات بتن و کم کردن اصطکاک بین انها و خارج کردن حبابهای هوا از بتن.
روشی که معمولا برای تراکم بتن به کار می رود ارتعاش است .
هدف از متراکم کردن بتن و خارج کردن حبابهای هوا ان است که بتن تو پری بدست اید تا در نتیجه ان بتن از مقاومت بهتری برخوردار باشد ودر مقابل عوامل مخرب محیطی از خود دوام بهتری نشان دهد .
تراکم بتن با افزایش سطح تماس بین بتن و میلگرد چسبندگی بهتری بین انها فراهم کرده ونیز سبب می شود که پس از باز کردن قالب ها سطح ظاهری صاف وبدون خلل وفرجی برای بتن حاصل شود.
قدیمی ترین روش برای ویبره کردن ضربه زدن به قالب بتن است .
طبیعی است که این نحوه ویبره برای کارهای کوچک و کم اهمیت می تواند تا حدودی مناسب باشد.
نگه داری از بتن :
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 حد اکثر برساند بدین لحاظ باید از خشک شدن سریع بتن جلوگیری نموده و انرا ازتابش 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 یا کاغذ پوشانده و این پوشش را مرطوب نگه داریم.
با توجه به گرمی هوا بعد از 4تا5 ساعت از گذاشت بتن ریزی باید شروع به آب دادن بتن کرد زیرا در غیر اینصورت 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.
اما در این پروژه نیز پس از بتن ریزی هر قسمت بوسیله پاکتهای سیمانی روی سطح بتن تازه ریخته شده را پوشاندند و پس از گذشت چند ساعت همه کاغذ ها را طوری مرطوب کردند که سطح بتن در زیرکاغذ کاملا مرطوب باشد.
واین کار را روزانه چهار بار انجام میدادند.
هم سطح کردن کف اتاقها با شناژ افقی:
پس از اینکه شناژهای افقی زیر دیوار و شناژهای عمودی ریخته شد بطوری که در قسمتهای قبل توضیح داده شد بتن ریخته شده را بوسیله پوشاندن کاغذ از تابش مستقیم آفتاب محافظت کردندو همراه با آن روزانه سه تا چهار بار سطح بتن را آب میدادندپس از گذشت یک هفته قالب های افقی را باز کردند.
به دستور مهندس کارگاه چند کامیون مخلوط قلوه سنگ و چند کمپرسی مخلوط سرند شده را به محل کارگاه آوردند و بوسیله یک ماشین لودر ابتدا قلوه سنگها را درون فضاهای خالی بین شناژها ودرون اتاقها ریختندبطوری که سطح قلوه سنگها در همه اتاقها در یک سطح بود و بعد از ان مخلوط سرند شده را روی این قلوه سنگها ریختند بصورتی که سطح تمام اتاقها بالا امد و هم سطح شناژ افقی شد.
بعد از اینکه خاک ریزی توسط لودر به اتمام رسید تمام سطح خاک ریزی شده را اب پاشی کردندوبعد از ان بوسیله غلطک دستی شروع به متراکم کردن ومسطح کردن خاک شدند با این کار سطح تمام اتاقها یکی شد و به اصطلاح کف همه اتاقها همسطح شناژافقی شد.
قالب بندی شناژ های عمودی:
اغلب شناژهای عمودی بصورت چهار ضلعی مربع یا مستطیل می باشند.
برای قالب بندی شناژهای عمودی ابتدا ابعاد شناژ را از روی نقشه تعیین نموده و دو ضلع قالب را به همان میزان از تخته های مناسب بریده وبه چوبهای چهار تراش که به ان پشت بند می گویندمیخ می کنند.
پشت بند های اضلاع مقابل قالب اولا در حدود 10تا15 سانتیمتر از پهنای قالب بیشترباشد در ثانی پشت بندهای اضلاع مقابل درست مقابل یکدیگرقرار گیرد تادر موقع اتصال چهار ضلع شناژ به یکدیگر با تعیین سیم نجاری به این زاییده ها امکان اتصال آنها به یکدیگر به سهولت انجام پذیر باشد.
اما در مورد باز کردن قالب معمولا به محض اینکه بتن حالت روانی خود را از دست داد و شکل هندسی خود را حفظ کرد می توان قالب آنرا باز کرد و معمولا 48 ساعت بعد از بتن ریزی این امکان وجود دارد.
در موقع باز کردن قالب باید توجه شود که قالب را با احتیاط طوری باز کرد که گوشه های تیز شناژ خراب نشود.
باید توجه نمود که در موقع نصب شناژهای قائم و مخصوصا ستونها کاملا شاغولی نصب شود زیرا اگر ستون کاملا شاغولی نباشد بارهای وارده محوری نبوده و ممانهای محاسبه نشده در ان بوجود امده و موجب تخریب ساختمان می گردد.
پس از بستن قالب شناژهای قائم موقعیت قالب را با تیرهای چوبی که در چهار جهت در پای شناژ روی کف قرار داده شده اند تثبیت می کند.
قالب بندی هر شناژ عمودی باید مستقیما دارای ایستایی کافی باشد و تکیه دادن قالب بندی یا داربست آن به شناژهای مجاور مجاز نمی باشد.
دیوار چینی:
برای انجام عملیات دیوار چینی ابتدا استاد کار شمشه را در دو طرف یک دیوار شاغول و سپس گچ زد و بوسیله یک نخ به دو شمشه به ارتفاع 15الی17 سانتیمتراز سطح کرسی سفت کرد و یک کارگر هم که فقط موظف بود ملات را با یک فرغون پیش استاد کار ببرد وبا بیل ملات را جلو دست استاد کار روی سطح کرسی (دیوار) می ریخت و استاد کار ملات را روی دیوار بوسیله کمچه پهن می کرد و بلوکها را یکی یکی روی ملات می گذاشت و فشار می داد تا بلوکها درون ملات قرار گیرند.
پس از اینکه بلوکها در ملات قرارمی گرفتند یک نفر کارگر مقداری قلوه سنگ به دست استاد کار می داد و او نیز قلوه سنگها را درون بلوکها می ریخت البته قلوه سنگها همه فضا های بلوک را پر نمی کردند وبه همین دلیل فضاهای باقی مانده را بوسیله ملات ماسه سیمان پر می کردند و سطح بلوک را کاملا صاف میکردند تا برای رج بعدی یا ردیف بعدی آماده باشد.
کل کار تقسیم بندی شده بود بصورتی که یک کارگر فقط مسئول آماده کردن ملات و آوردن آن با فرغون بود و کارگر دیگری هم مسئول آوردن قلوه سنگ با فرغون بود و کارگری دیگر هم بوسیله فرغون بلوکها را نزدیک کار میبرد و به دست استاد کار می داد .
هر رج که تمام می شد استاد کار نخی را که ازقبل برای صاف گذاشتن و در یک امتداد قرار دادن بلوکها بسته بود را به اندازه یک بلوک بالا می اورد و مجددا بر روی بلوکها ملات پهن می کرد و و بلوک دیگری را روی ان می چید.
این کار را تا زمانی انجام دادند که دستشان به محل گذاشتن بلوکها می رسید و سپس برای تسلط بیشتر اقدام به درست کردن چوب بست کردند.
نحوه ساخت چوب بست به این روش بود که ابتدا چند بلوک را روی هم قرار دادند و یک تخته پهن را روی ان گذاشتند که این روش ساده ترین روش ساخت چوب بست می باشد البته یکی از مزایای ساخت این مدل چوب بست ساخت سریع ان می باشد در ضمن این نوع چوب بست به سهولت قابل انتقال به محلی دیگر از کارگاه می باشد.
نحوه پر کردن شناژ های عمودی:
قبل از آماده کردن بتن ابتدا یک چوب بست را در کنار شناژ عمودی درست کردند وسپس یک نفر کارگر روی چوب بست ایستاد.
دو نفر کارگر دیگر نیز مسول آوردن بتن به پای چوب بست بودند.
یکی از کارگرها بوسیله بیل بتن را از درون فرغون برمی داشت و درون استانبولی میریخت و کارگری که روی چوب بست ایستاده بود نیز استانبولی را درون قالب خالی میکرد.
یک نفر نیز هر بار بعداز ریختن تقریبا 30سانتیمتر بتن درون قالب با ضرباتی محکم که به پشت قالب وارد میکرد سعی در ویبره کردن بتن میکرد والبته در بعضی از مواقع نیز به بالای قالب رفته و بوسیله میلگردی که در دست داشت شروع به کوبیدن بتن درون قالب میکرد.
این کار را تا زمانی انجام دادند که همه شناژهای عمودی پر شد.
هم سطح کردن دیوار:
به وسیله ملات ماسه سیمان تمام سطح دیوارراکه درآن قسمت شناژافقی زیرسقف قرار میگرفت به سطح هموار ویکسان تبدیل کردند سپس قفسه های آرماتور را روی آن قرار دادند وقالب بندی کردند.
سپس بلوک سقفی به محل کارگاه آوردهشد . تیرچه ها را روی شناژها صف دادند . پس از چیدن تیرچه ها بلا فاصله یک بلوک در ابتدا ویک بلوک در انتهای تیرچه قرار دادند تا فاصله یکسانی وجودداشته باشد قبل از کار گذاشتن بلوکها درون تیرچه ها ملات گچ وسیمان را به
صورت دوغاب درست کرده وبلوکها را روی صفحه پلاستیکی قرار دادند و دوغاب را روی آنها ریختند وفضای خالی روی بلوکها را با این کار پر کردند.
پس از آن چیدن تمامی بلوک ها انجام شد . پس از گذاشتن تمام تیرچه ها طبق نقشه جای لوله گازو لوله های محافظ برق را دردیوار د رآوردند و بعد لوله ها را نصب کردند البته قبل از اینکه بلوکها رابچینند شروع به شمع زدن زیرتیرچه کردند بطوری که شمع ها را به فاصله 5/1 متری از همدیگر قرار می دادند .
زیر همه شمع ها را تخته ای گذاشتند که به آن گوه گفته می شود که برای تنظیم ارتفاع شمع استفاده میشود و آنها را محکم کردند. بعد از گذاشتن شمعها بلوکهای بین تیرچه ها را چیدند در انتهای هر تیرچه که به علت اینکه نمیتواستند از بلوکCm30 استفاده کنند از بلوک cm10 استفاده شد . در وسط تمام بلوکها وبصورت عمود برتیرچه ها فضاهای خالی cm10 را قرار دادند برای ایجاد شناژ مخفی وپس از آن 1 تخته سپری کردند واز دو میلگرد 14 استفاده کردند وبرای میلگردهای افت وحرارت از آرماتور 8 استفاده شد و سپس عملیات بتن ریزی به ضخامت 5 تا7 سانتیمتر انجام 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 ندارند ولی در مورد سقف های تیرچه بلوک یا دالهای بتونی ریخته شده در محل برای هر کدام احتیاج به قالب بندی مخصوص می باشد .
سقف های بتنی ریختهشده در محل نیاز به قالب بندی محکم تری می باشد معمولا از به هم میخ کردن تخته ها وتشکیل صفحه ای به ابعاد مورد نیاز استفاده می کنند که این تخته ها را روی دار بست های چوبی قرار داده آنگاه شبکه های آرماتور بندی را روی آن قرار میدهند وبتن ریزی انجام می شود .
بعد از اتمام کار هم سطح کردن دیوار دستور قالب بندی سقف توسط مهندس کارگاه داده شد و کارگران آرماتور بند شروع به انجام این کار کردند.
البته سقف اجرا شده در این پروژه سقف تیرچه بلوک بود وتنها از شمعهایی درزیر تیرچه ها استفاده شد چرا که قالب بندی سقف تیرچه بلوک منحصر به استفاده از همین شمعها می باشد.
سقف تیرچه بلوک :
اجزای تشکیل دهنده سقف تیرچه بلوک عبارتند از تیرچه – بلوک – میلگرد ممان منفی – میلگرد حرارتی – کلاف عرضی – قلاب اتصال – بتن پوششی متداولترین نوع تیرچه در ایران تیرچه های بتونی می باشد که با قالب سفالی ریخته وعرضه میگردد.
تیرچه های معمولی با خرپا مسلح می شوند خرپااز سه قسمت تشکیل می شود.
1- میلگردهای کف خرپا که تعداد وقطر آن با محاسبه تعیین میشود وباید از لحاظ طول وتعداد ونوع میلگرد کاملا مطابق نقشه باشد برای ا ین که میلگردها موقع بتن ریزی جا به جا نشود بهتر است آنها را بوسیله یک یا چند میلگرد عرضی به همدیگر جوش بدهند .
2 – میلگرد فوقانی خرپا که از میلگرد 8یا10یا12آجداربوده و معمولا داخل بتن سقف و میلگردهای حرارتی قرار می گیرد.
3- میلگردهای مارپیچ یا میلگردهای مهاری خرپا که میلگرد کف را به میلگرد فوقانی متصل می نماید.متداولترین نوع خرپا از میلگرد ساخته می شود.
این خرپارا درداخل قالب فلزی یاسفالی قرارمیدهند آنگاه بتن باعیار 400یا450 کیلوگرم برمترمکعب سیمان ومصالح سنگی ریزدانه تهیه نموده و قالب را که درحدود cm10پهنا وcm4ارتفاع دارد از این بتن پر کرده و آنرا ویبره میکنند .
بعد از سخت شدن بتن آنرا از قالب جدا کرده وچند روز در حوضچه های آب قرار داده آنگاه از آن استفاده میکنند درهر حال چه قالب سفالی وچه قالب فلزی باشد تیرچه باید چند روز در حوضچه ها ی آب نگهداری شود .
حمل و نقل وانبار کردن تیرچه ها :
حمل ونقل وانبارکردن تیرچه ها باید با دقت انجام شود زیرا دراثر کوچکترین بی احتیاطی در موقع حمل ونقل ویا انبارکردن آنها ممکن است تیرچه شکسته
ویاترک بخورد ودرموقع نصب نیزترکها مشاهده نشده ودردرازمدت موجب خسارت جبران ناپذیر بشود . درموقع حمل ونقل بهتراست از میلگردهای فوقانی بعنوان دستگیره استفاده شود وبهتراست که بوسیله دونفر کارگر دوسرتیرچه گرفته شده . در موقع انبار کردن تیرچه ها باید زیر آنرا کاملا مسطح نموده وآنها را در کنار هم قرار دهیم آنگاه روی تیرچه های ردیف اول را حداکثر بفاصله یک متر به یک متر چوب چهار تراش قرار داده وتیرچه ردیف بعد را روی آن قراردهیم البته باید دقت شود که کلیه چهار تراشهای هر ردیف در یک محور واقع شوند.
بعد از خریداری کردن و انتقال تیرچه ها به محل کارگاه به همین روش همه تیرچه ها انبار شدند البته به دستور مهندس کارگاه روزانه دو تا سه بارهمه تیرچه ها را آبپاشی می کردند.
بلوک:
بعد از انتقال تیرچه ها به محل کارگاه مجددا به دستور مهندس کارگاه بلوکهای سقفی خریداری شد وبه وسیله یک دستگاه کامیون به محل کارگاه انتقال داده شدند.
بلوکهای مورد استفاده شده در سقفهای تیرچه بلوک معمولا بتونی یا سفالی است و هیچ گونه باری را تحمل نمی کنند و فقط به عنوان قالب مورد استفاده قرار می گیرند.
بلوکهای سفالی از لحاظ وزن سبک تر بوده و بار کمتری را به ساختمان واردمی نمایند عرض بلوکها معمولا40سانتیمتر بوده گاهی نیز آنها را تا 60سانتی متر هم میسازند و ارتفاع آن تابع ضخامت سقف بوده و بین 20تا 25 سانتیمتر است بلوک باید طوری طراحی شوند که به راحتی قابل حمل ونقل بوده و زایده های تعبیه شده در ان به راحتی روی قسمت بتنی تیرچه قرار بگیرند.
ایجاد درز یا زائدگی در بلوکهای سقفی باعث قفل و بست شدن بلوک با قسمت بتونی تیرچه می شود که این قفل و بست شدن تا زمان اجرای سقف از حرکت و جابجایی بلوکها در جهت عمود برتیرچه و یا به سمت پایین جلوگیری می کند.
میلگرد های ممان منفی:
اگر دو تیرچه به یک تیر یا شناژ ختم شوند میلگرد فوقانی تیرچه ها را بوسیله قطعه میلگردی به طول 2تا5/2 متر به همدیگر متصل می کنند قطر این میلگردها بوسیله محاسبه تعیین می شود و معمولا از میلگردی به قطر 8یا10یا 12 استفاده می شود .
در آخرین دهانه ای که تیرچه به یک تیر یا شناژ ختم می شود نیز میلگردی را بصورت گونیا خم نموده و قسمت کوتاه گونیا را داخل آهنهای تیر یا میلگردهای تیر بتونی قرار داده و قسمت مستقیم را روی میلگرد فوقانی تیرچه گذاشته و چند جای انرا با سیم ارماتور بندی می بندند به این قطعات میلگرد ممان منفی میگویند .
استفاده از میلگردهای ممان منفی در سقفهای تیرچه بلوک الزامی است .
میلگردهای حرارتی:
بعد از اتمام سقف و گذاشتن کلیه آهنها یک سری میلگرد در جهت عمود بر میلگردهای بالای تیرچه به فاصله تقریبی 25الی 40 سانتیمتر قرار می دهند قطر این میلگردها به وسیله محاسبه تعیین می شود و معمولا میلگردی با قطر 6 یا 8یا 10میلیمتر می باشد .
به این آهنها میلگرد حرارتی می گویند . این میلگردها باید به کلیه آهنهای تیرچه بوسیله سیم آرماتوربندی بسته شوند .
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
ویژگیهای بتن خودتراکم تازه
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 SCC
-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
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.
-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.
-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 تاییدقرار 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)
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.
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.
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.
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 تاثیری 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.
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
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
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:
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
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
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:
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 تاثیر 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 تاثیر 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
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 تایید 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)).
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
طرح اختلاط:
* 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 تامین 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 تامین 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):
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:
-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
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 دهانه تیر و با تقریب خوبی در آخرین تار کششی و کرنش سنج A دقیقاً در وسط دهانه 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.
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
-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.
-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.
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.
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.
-5 مقایسه لنگر تجربی نهایی با مقادیر محاسباتی براساس آیین نامه بتن
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)
9