تحقیق عمل آوری بتن



عنوان پروژه:
عمل آوری بتن

فهرست مطالب
عنوان صفحه
انواع مواد و مصالح ساختمانی 5
بتن چیست؟ 17
بتن و خواص آن 60
نگهداری از بتن 77
دستورالعمل بتن ریزی در هوای سرد و یخبندان 80
بتن ریزی در هوای سرد 93
دستورالعمل بتن ریزی در هوای گرم و خشک 103
انتخاب مصالح مناسب 117
مواد مضاف در بتن 124
انواع درزهای اجرایی و ساختمانی ( درز انبساطی ، انقطاع و اجرایی) 128
عمل آوری چیست؟ 133
عمل آوری با آب 143
عمل آوری عایقی 146
ترکیبات عمل آوری 148
عمل آوردن بتن به وسیله قالبها 150
عمل آوری حرارتی (پروراندن) 151
مدت زمان مراقبت (عمل آوری) 152
نتیجه گیری عمل آوری: 172

انواع مواد و مصالح ساختمانی
مصالح ساختمانی گاهی به همان صورت که در بلند مدت یافت می شود فقط با شکل دادن مورد استفاده قرار می گیرند و گاهی از ترکیب آنها با یکدیگر مصالح جدیدی به دست می آید.مثل سیمان که از ترکیب آهک و خاک رس به کمک حرارت حاصل می شود.یا گچ و آهک که از پختن سنگ گچ و سنگ آهک به دست می آید. اخیرا مواد و مصالحی از ترکیبات شیمیایی و به روشهای صنعتی به دست آمده است مثل PVC و پلی اورتان که به مرور جای مصالح طبیعی را خواهند گرفت. چنانچه در بین موارد در قطعات پیش ساخته گچی یا بتونی از الیاف مصنوعی استفاده می گردد.
خواص عمومی مصالح ساختمانی:
به طور کلی مواد و مصالح ساختمانی دارای خواص فیزیکی از قبیل مقاومت و در مقابل نیروهای فشاری ، کششی ، برشی و سایشی هستند علاوه بر اینها می توانیم به هر شکل و اندازه ای که نیاز داشته باشیم از مواد و مصالح ساختمانی استفاده نماییم.
ترکیب مصالح ساختمانی با آب و هوا و عناصر دیگر نیز از جمله خواص شیمیایی این مواد هستند که از این ترکیبات نیز مواد و مصالح جدیدی حاصل میشود. از طرفی خواص مکانیکی و رفتاری مواد و مصالح ساختمانی از جهات مختلف در علم مهندسی ضروری و الزامی است.
خواص فیزیکی مصالح :
خواص فیزیکی مصالح عبارتنداز :
الف : وضع ظاهری مصالح ساختمانی مانند رنگ ، بو ، شکل ظاهری ، وزن ، جرم ، وزن مخصوص،تخلخل،پوکی و…
ب: تاثیر حرارت ، دما بر مصالح ساختمانی و مواد اولیه آن نظیر قابلیت انتقال حرارت ، گرمای ویژه ، نقطه ذوب و …
الف – خواص ظاهری مصالح ساختمانی :
جرم
وزن
حجم : حجم جامد جسم شامل حجم مواد جامد مصالح. حجم کلی شامل حجم مواد جامد + فضای خالی داخل مصالح. حجم فضایی یا ظاهری شامل حجم کلی و فضایی بین قطعات مصالح (ماشین آجر)
وزن حجمی مصالح ساختمانی (وزن فضایی یا ظاهری)
وزن مخصوص مصالح ساختمانی
پوکی مصالح :عبارت است از مقدار حجم خالی در اجسام نسبت به حجم جامد مصالح
تخلخل مصالح : عبارت است از حجم کل حفره های داخل مصالح ساختمانی نسبت به حجم کل مصالح.
ب- 1- تاثیر حرارت بر مصالح ساختمانی :
قابلیت هدایت حرارتی که بستگی به موارد زیر دارد :
الف) مصالح ساختمانی از نظر کیفیت طبیعی و مواد اولیه آن.
ب) ساختمان مولکولی و حالت کریستالی مصالح.
ج) تخلخل ، که هرچه درصد آن بالاتر باشد حرارت کمتری انتقال می یابد.
د) چگونگی تشکیل پوکی در ساختمان مصالح پیش ساخته.
هـ) هرچه سوراخهای داخل مصالح درشتر و به هم پیوسته تر باشند قابلیت هدایت حرارتی آن بیشتر است.
ب- 2- گرمای ویژه مصالح ساختمانی : که عبارت است از مقدار گرمایی که یک گرم از مصالح به خود می گیرد تا دمای آن یک درجه سانتیگراد افزایش یابد. گرمای ویژه مصالح ساختمانی و قابلیت هدایت حرارتی آنها کاربرد زیادی در تعیین ضخامت دیوارهای تیغه بندی ، خارجی و دیوارهای صنایع حرارتی و برودتی دارد.
ب-3- مقاومت در برابر آتش : مقدار درجه حرارتی است که مصالح می توانند قبل از ذوب شدن تحمل نمایند. مصالحی که برای مقاومت در برابر آتش استفاده می شوند عبارتند از :
1-مصالح نسوز که حرارت بالاتر از 1580 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند.
2-مصالح دیرگدازکه حرارت بین 1350 تا 1580 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند.
3-مصالح زودگداز که در حرارت پایین از 1350 درجه سانتیگراد ذوب می شوند.
ب-4- دوام در برابر تغییرات شدید دما : بعضی مصالح بسته به موارد کاربردشان باید در برابر آب و بخار آب ، یخ زدگی ، ذوب شدن ، جذب آب ، رطوبت هوای مجاور و … که عبارتنداز :
1) قابلیت جذب رطوبت هوا
2) قابلیت جذب آب – در بسیاری از مصالح خواص خشک آن با خواص اشباع شده آن تفاوتهای بسیاری دارد. خاصیت قابلیت هدایت حرارتی ، تغییرات طول نسبی ، دوام مکانیکی مصالح و کلیه خواص فیزیکی از جمله وزن واحد حجم و جرم فضائی جسم اشباع شده نسبت به جسم خشک تغییرات زیادی دارد.
3) ضریب نرمی یا ضریب سنتی مصالح ساختمانی : ضریب مقاومت فشاری مصالح در حالت اشباع را نسبت به مقاومت فشاری مصالح در حالت خشک ضریب نرمی مصالح می گویند.اگر این ضریب بزرگتر از 8/0 باشد مصالح ، نفوذ ناپذیر شناخته شده ، کاربرد آنها در رطوبت و آب اشکالی ایجاد نمی کند.
4) نفوذ ناپذیری مصالح در برابر آب : قابلیت نفوذ پذیری عبارت است از مقدار آبی که تحت فشار در حجم نفوذ کرده ، از آن عبور می کند
5) مقاومت در برابر یخ زدگی : به مصالحی مقاوم گفته میشود که از یخ زدگی بیش از 15 تا 25 درصد مقاومت طبیعی خود را از دست ندهند و کاهش وزنی آنها بر اثر ترک خوردن و جدائی مصالح پس از 40 بار یخ زدگی بیش از 5 درصد حالت طبیعی نباشد.
6) نفوذ ناپذیری مصالح ساختمانی در برابر گازها

خواص مکانیکی مصالح ساختمانی :
چگونگی پایداری مصالح ساختمانی در برابر عوامل مکانیکی بستگی مستقیم با گنجایش پذیرش نیروها به وسیله مصالح ساختمانی دارد و بررسی این عوامل خواص مکانیکی مصالح را مشخص می کند. عواملی که با خواص مکانیکی مصالح ساختمانی سر و کار دارند شامل نیرو ، کار و انرژی می باشند.
مقاومت مصالح ساختمانی :
توانایی و گنجایش مصالح برای پذیرش شنها و نیروها را (( تاب یا مقاومت مصالح)) می نامند. این مقاومت را به صورت مقاومت فشاری ، کنشی ، پیچشی و ضربه ای ظاهر می شود.عواملی که با مقاومت مصالح ساختمانی سر و کار دارند شامل تنش ، کرنش ، و جدول الاستیته هستند.
خواص شیمیایی مصالح ساختمانی :
چگونگی پایداری مصالح ساختمانی در برابر عوامل شیمیایی مشخص کننده خواص و کاربرد شیمیایی مصالح است. اسیدها و بازهایی که در شرایط عادی با آب و گازهای موجود در هوا ترکیب می شوند با مواد تشکیل دهنده مصالح ترکیب شده و به مصالح آسیب می رسانند. وجود ترکها در مصالح یا اطراف آن باعث ترکاندن مصالح می شوند.
نام های مصالح پر کاربرد در ساختمان :
1- گچ 2- سیمان 3- آهک 4- شن و ماسه 5- خاک
6-کاشی – سرامیک 7- آجر-سفال 8- سنگ 9- ملات ها 10- قیر
11- چوب 12- شیشه 13- نسوزها 14- انواع مواد استحمالی
نماسازی آجری : طراحی نما : آجری
پیوند نیم نیم : در دیوارهای 10 سانتی
پیوند سره : در دیوار های 21 سانتی متری و 35 سانتی متری
پیوند بلوکی ، پیوند صلیبی ، پیوند هلندی ، پیوند بلوکی صلیبی ، پیوند کله راسته ، پیوندهای ویژه : در دیوارهای 21 سانتی متری
هشته گیر : الف) پنهان ب) آشکار
لغاز یا گوشواره ریشه پیوند

ابزارهای عمومی ساختمان : کاربرد آن
1- شمشله 2- شاقول 3- ریسمانکار 4- تراز 5- گونیا
6- متر 7- کمچه – ماله 8- تیشه و انواع آن 9- چکش لاستیکی
10- پتک 11- گلنگ 12- بیل 13- فرغون 14- استانبلی 15- پیمانه
بتن و اختلاط آن :
بتن سنگی است مصنوعی که از مصالح سنگی به صورت شن و ماسه دانه بندی شده و به وسیله دوغاب سیمان به یکدیگر چسبیده اند ، وجهی یکپارچه را تشکیل می دهند. سعی می شود بتن هرچه توپر شود و به حداقل فضای خالی برسد. مقاومت یک بتن بستگی به تغییرات کمی و کیفی مواد تشکل آن به شرح زیر دارد :
1- یمان از نظر مقدار مصرف در بتن و از نظر نوع و جنس آن
2- آب از نظر مقدار به کار رفته و کیفیت آب مصرفی
3- مصالح سنگی از نظر جنس و نوع دانه بندی آن ها
4- طرز ساختن و به کار بردن و عمل آوردن ( Curing ) و حفظ کردن بتن غیر از عوامل ذکر شده ولی باید دانست شیب منحنی (مقاومت زمان ) در ابتدا زیاد و به تدریج کم می شود.
تاثیر زمان در مقاومت بتن :
طاقت بتن : عبارت است از مقاومت بتن در برابر ضربه که هرچه مقدار عیار سیمان بتن افزایش یابد طاقت بتن کمتر خواهد شد و بنابراین در ساخت پل ها و سایر سازه های بتنی که به آنها ضربه وارد می شود نباید از عیار 400 و بالاتر استفاده نمود. بلکه باید مصرف آب را پایین آورد.
سختی بتن : مقاومت بتن در مقابل سایش را می نامند.
دوام بتن : مقاومت بتن در برابر رویدادهای فیزیکی مانند یخ زدن و آب شدن را دوام بتن می گویند.
تغییر شکل الاستیک بتن : نمونه زیر فشار قسمت بالاتر پلاستیک و قسمت های پایین تر الاستیک می شود.
خزش یا تغییر شکل وابسته به زمان تابع عوامل زیر است :
1- نسبت آب به سیمان بتن. 2- نگهداری بتن. 3- سن بتن.4- اندازه تنش بتن. 5- اندازه و شکل بتن.
استفاده از مصالح نو
استفاده از مصالح جدید و به خصوص کامپوزیت ها به جای فولاد در دهه اخیر در دنیا به شدت مورد علاقه بوده است. کامپوزیت ها از یک ماده چسباننده (اکثراً اپوکسی) و مقدار مناسبی الیاف تشکیل یافته است. این الیاف ممکن است از نوع کربن، شیشه، آرامید و … باشند، که کامپوزیت حاصله به ترتیب، به نام
AFRP, GFRP, CFRP خوانده می شود. مهمترین حسن کامپوزیت ها، مقاومت بسیار عالی آنها در مقابل خوردگی است. به همین دلیل کاربرد کامپوزیت های FRP در بتن آرمه به جای میلگردهای فولادی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است
لازم به ذکر است که خوردگی میلگرد در بتن مسلح به فولاد به عنوان یک مسئله بسیار جدی تلقی می گردد. تاکنون بسیاری از سازه های بتن آرمه در اثر تماس و مجاورت با سولفاتها، کلرورها و سایر عوامل خورنده دچار آسیب جدی گردیده اند، چنانچه فولاد به کار رفته در بتن تحت تنش های بالاتر در شرایط بارهای سرویس قرار گیرند، این مسئله به مراتب بحرانی تر خواهد بود. یک سازه بتن آرمه معمولی که به میلگردهای فولادی مسلح است، چنانچه در زمان طولانی در مجاورت عوامل خورنده نظیر نمک ها، اسیدها و کلرورها قرار می گیرد، قسمتی از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادی که در داخل بتن زنگ می زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن و ریختن پوسته بتن می گردد.
تاکنون تکنیک هایی جهت جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن آرمه توسعه داده شده و به کار رفته است که در این ارتباط می توان به پوشش میلگردها توسط اپوکسی، تزریق پلیمر به سطح بتن و یا حفاظت کاتدیک اشاره نمود. با این وجود هر یک از این روش ها تا حدودی و فقط در بعضی از زمینه ها موفق بوده اند. به همین جهت به منظور حذف کامل خوردگی میلگردها، توجه محققین و متخصصین بتن آرمه به حذف کامل فولاد و جایگزینی آن با مواد مقاوم در مقابل خوردگی معطوف گردیده است. در همین راستا کامپوزیت های FRP (پلاستیک های مسلح به الیاف) از آنجا که به شدت در محیط های نمکی و قلیایی در مقابل خوردگی مقاوم هستند، موضوع تحقیقات گسترده ای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد در بتن آرمه، به خصوص در سازه های ساحلی و دریایی گردیده اند.
لازم به ذکر است که اگر چه مزیت اصلی میلگردهای از جنس FRP مقاومت آنها در مقابل خوردگی است، با این وجود خواص دیگر کامپوزیت های FRP نظیر مقاومت کششی بسیار زیاد (تا 7 برابر فولاد)، مدول الاستیسیته قابل قبول، وزن کم ، مقاومت خوب در مقابل خستگی و خزش، عایق بودن در مقابل امواج مغناطیسی و چسبندگی خوب با بتن، مجموعه ای از خواص مطلوب را تشکیل می دهد که به جذابیت کاربرد FRP در بتن آرمه افزوده اند. اگر چه بعضی از مشکلات نظیر مشکلات مربوط به خم کردن آنها و نیز رفتار کاملاً خطی آنها تا نقطه شکست، مشکلاتی از نظر کاربرد آنها فراهم نموده اند که امروزه موضوع تحقیقات گسترده ای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد در بتن آرمه، به خصوص در سازه های ساحلی و دریایی گردیده اند.
با توجه به آنچه که ذکر شد ، بسیار به جاست که در ارتباط با کاربرد کامپوزیت های FRP در بتن سازه های ساحلی و دریایی مناطق جنوبی ایران و به خصوص منطقه خلیج فارس، تحقیقات گسترده ای صورت پذیرد. در همین راستا مناسب است که تحقیقات مناسبی بر انواع کامپوزیت های FRP (AFRP, CFRP, GFRP) و میزان مناسب بودن آنها برای سازه های دریایی که در منطقه خلیج فارس احداث شده است، صورت پذیرد. این تحقیقات شامل پژوهش های گسترده تئوریک بر رفتار سازه های بتن آرمه متداول در مناطق دریایی (به شرط آنکه با کامپوزیت های FRP مسلح شده باشند) خواهد بود. در همین ارتباط لازم است کارهای تجربی مناسبی نیز بر رفتار خمشی، کششی و فشاری قطعات بتن آرمه مسلح به کامپوزیت های FRP صورت پذیرد.
بتن چیست؟
سیمان فراورده ای است شیمیائی که دارای خاصیت چسبندگی است و در اثر تماس با اب سفت و سخت شده و محصول حاصله در برابر اب و رطوبت از دوام و مقاومت بالایی برخورادر است سیمان در اخطلاط با شن و ماسه و اب سفت شده و جسمی توپر و یکپارچه به نام بتن را تشکیل میدهد نقش سیمان د ر بتن فقط به عنوان چسباننده دانه های سنگی به یکدیگر است و به خودی خود در مقاومت و باروری بتن نقشی ندارد.
نخستین سیمان در صنعت ساختمان سازی در ایران در سال 1312 با بهره برداری از کارخانه سیمان ری در جنوب تهران تولید شدو چون سیمان پس از پختن چون به رنگ سبز تیره شبیه سنگهای جزیره پرتلند واقع در انگلستان در می اید در تمام دنیا پرتلند نام گرفته است مواد تشکیل دهنده سیمان شامل اهک و سیلیس می باشد.
سیمان از نظر انواع ان در ایران به پیروی از استاندارد امریکا به پنج تیپ مختلف تقسیم میشود 1-سیمان پرتلند نوع یک( سیمان معمولی) این نوع سیمان در ایران و جهان پر مصرف ترین نوع سیمان است این سیمان دارای مرغوبیت بالایی است و میتوان از ان در مناطقی با اب و هوای معتدل و خشک استفاده کرد این نوع سیمان در ساختمانهای معمولی – کف[1] سازی – اسکلتهای بتن ارمه – ملاتها و اندودها و پی ساختمان که امکان حمله سولفاتها به ان وجود ندارد مورد استفاده قرار میگیرد.
2- سیمان پرتلند نوع 2:(سیمان با حرارت متوسط یا سیمان اصلاح شده)
این نوع سیمان در برابر زمینهای سولفاته و خاکهای شوره دار مقاومت بیشتری دارد و در هنگام فعل و انفعالات شیمیایی نسبت به سیمان نوع یک حرارت کمتری تولید میکنداین نوع سیمان تا حدی کند گیر است جلوگیری از افزایش دمای بتن به هنگام بتن ریزی در هوای گرم از مزایای این نوع سیمان میباشد و از این نوع سیمان در فنداسیون سازی- دیواره پلها- دیوارهای حائل به طور کلی مکانهایی که بتن با خورشید تماس دارد مورد استفاده قرار میگیرد.

3- سیمان پرتلند نوع 3( سیمان زود سخت شونده):
این نوع سیمان در مدت کوتاهی (یک هفته یا کمتر) مقاومت زیادی بدست میاورد به همین دلیل به سیمان با مقاومت زودرس معروف است این سیمان دارای مقاومت اولیه زیادی است و معمولا در مواردی استفاده میشود که قالبها باید زود باز شود مقاومت 3 روزه این بتن تقریبا برابر مقاومت 7 روزه سیمان نوع 1 است از این نوع سیمان در تعمیرات فوری و یا بتن ریزی در هوای سرد استفاده میشودولی بدلیل تولید حرارت زیاد در بتن ریزیهای حجیم ویا قطعات بزرگ بتنی نباید مورد استفاده قرار گیرد.

4- سیمان پرتلند نوع 4( سیمان کم حرارت یا کند گیر):
این سیمان به سیمان کند گیر معروف است حرارت تولید شده این سیمان حتی از از سیمان نوع 2 نیز کمتر است از این نوع سیمان در بتن ریزیهای حجیم مخصوصا در فصول گرم( دمای بالای 40 الی 50 درجه سانتیگراد) – استفاده در بتن ریزی دیوارهای طول و همچنین بتن ریزی چند لایه استفاده میشود.
5- سیمان پرتلند نوع 5( سیمان ضد سولفاته):
خود گیری و مقاومت این نوع سیمان ارامتر و دیرتر از از سیمان نوع 1 میباشدو نیز گرما زایی کمتری دارد از این نوع سیمان زمانی استفاده میشود که بتن در تماسشدید با حمله سولفاتها باشداستفاده لز یان نوع سیمان در سواحل خلیج فارس که علاوه بر سولفاتها به املاح کلر هم الوده هستند نا مناسب است و به جای ان باید از سیمان نوع 2 استفاده نمود مقاومت 28 روزه سیمان نوع1 برابر مقاومت 42 روزه سیمان نوع 5 است.
از سیمانهای نام برده شده در بالا سیمان نوع 5 در مناطقی مانند ابادان و شهرهای هم جوار بدلیل مقاومت خوب این سیمان در مقابل سولفاتها استفاده میشود البته در این مکانها میتوان از سیمان نوع 2 هم که در مقابل سولفاتها وهم کلر ها مقاومت دارد استفاده نمود ولی بدلیل کم بود این سیمان در بازار سیمان نوع 5 بهترین گزینه برای استفاده در این مناطق میباشد.
سیـمان پرتلند معـمولی از پر اسـتعمال ترین اـنواع سـیمان در سراسر جهـان است و قریب 90درصد از تولیدات سیمان در دنیا به این نوع اختصاص دارد طرز تهیـه آن با حرارت دادن سنگ آهک با خاک رس یا ماده مشابـه در کوره است ونتیـجه حاصل مخلوطی است حاوی مقادیر زیادی سیلـیکات کلسیـم این مخلوط که اصطلاحا سرباره نامیـده می شود سـپس در آسـیاب به پودر نرمی تـبـدیـل می گردد درصـد انـدکی گـچ (سـولـفـات کـلـسیــم ) نیـز به آن افـزوده می شود تا سفت شـدن آن در ترکیـب با آب تحت زمان بـنـدی قـرار گیـرد طی سالهـای متـمـادی انواع مختلفـی از سیـمـان پرتـلـند تـهیـه گردـیده اســت کـه مهمـترین آن عبارتـنـد از : سیـمـان پرتلند زود گیر -سیـمان پرتلند مقاوم در برابر سولفاتها-سیمان پرتلند سفید – وسیـمان پرتـلند کم حرارت همانطور که از اسـامی آنـها پـیداست هر یک از این گونـه ها دارای خواص وخصوصیـاتی اسـت کـه نسبـت به شرایـط و محل استعـمال از ارزش بسیاری برخوردار می باشـد مواد تـشکـیـل دهـنـده اـین انـواع هـمـان مـواد تـشـکـیـل دهنـده سـیـمـان پرتـندمعـمولی است و تنها نسبت ترکیبات آنها در گونـه های مختلف متفاوتند با اضافه نـمـودن مـواد دیگـر در مـوقـع تـهـیه سـیمـان بخصـوص در آسیـاب نـمــودن سـرباره مـی تـوان انـواع دیگـری از سیـمـان را به وجـود آورد کـه مـهـمـتـریـن آن عبارـتـنـد از سیـمـان پـرتـلـند بـلاسـت فـورنـیـس – سـیــمـان پرتـلند بنایی- رنگین – روغنی – واترپروف – و سیمان هیدروفوبیک
علاوه بر انواعی که ذکر گردید گونه های دیگری از سیمان نیز با استفاده از مواد اولیه دیگر قابل تهیـه است و به عنوان سـیمان غیر پرتـلند مشهورند و دارای مـصارف غیـر ساخـتـمـانی می باشند که از چارچوب بررسی های این پروژه خارج است
سفت شدن سیمان پدیده ای است شیـمیایی بین سیمان و آب و نباید آن را با خشک شدن اشـتـباه کرد ایـن پـدیـده شیـمـیایی هیـدراتاسیـون نامیـده می شود هیـدراتاسـیـون پـدیـده ای است حرارت زا و غیـر قـابـل بازگشت . سفت شدن سیمـان تدریجـی صـورت می پـذیرد و حـدود آن در آیـیـن نـامـه هامـشـخـص شده است این سفت شـدن که منجـر به ایجاد مـقـاومت فـشاری در سیمان می گردد ممکن است تا سالها س ترکیب سیمان با آب ادامه یابد
سیمان های پرتلند
سیمان پرتلند معمولی و سیمان پرتلند زودگیر
سیمان پرتلند زودگیر که به طور مخفف(RHPC) نامیده می شود از سیمان پرتلند معمولی (OPC) نرم تر آسیاب می شود هر قدر سیمان نرم تر آسیاب شود نسبت بالا رفتن مقاومت فشـاری آن سریع تر مـی گردد هـر چنـد پس از گذشت چندین ماه نتایج مقاومت فشاری مشابـه خواهد بود به این ترتیب تنها اختـلاف مـوجـود بـیـن سیـمـان پـرتـلند معمولی و زودگیر همان سرعت کسب مقاومـت فشـاری در سیمان (RHPC ) می باشد هر چند این سرعت پس از چند روز افت کرده و نتیجه مقاومت فشاری در سیمان (RHPC ) با سیمان پرتلند معمولی برابر می گردد
سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات ها
سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات (SRPC) گونه ای از سیمان پرتلند است که تـنها مـقـدار انـدکـی آلـومـیـنـیـم تـری کـلیسک با فرمول (Ca3Al2O6 ) و همچنین مقداری تترا کلسیم آلومـینوفـریت به فـرمـول (2Ca2AlFeO5 ) را مـحتـوی است لازم به توضیح است که تتراکلسیم آلومینوفریت در تمام انواعسیمان پرتلند به مقدار کم وجود دارد وجود اضافه این ماده در ( SRPC) باعث بروز رنگ تیره تری در این نوع سیمان می گردد آلومینیـم تری کـلسیـک نـیز در تمـام انواع سـیمـان پـرتـلـند موجود اسـت کـه مـقـدار آن در سیـمـان (SRPC) کـاهـش داده شـده اسـت از آنـجا که سولفا ت ها با آلومینیـم تری کلیسیک ترکیب شده و در بتن ایجاد ضعف می نماید لـذا بـتـن هـایی که با این نـوع سیـمـان سـاخـتـه مـی شـونـد دارای مقـاومت بیشتری در مجاورت زمین های سولفات دار و همچنین در مجاورت دریا و برکه های حاوی سولفات می باشند
بتن های ساخته شده از سیـمـان (SRPC) در شـرایط غیر عادی بسیار مقاوم بوده و استفاده از آن در بتن ریزی های پایین تر از سطـح زمیـن رضـایت بخـش خـواهـد بود بدیهی است درجه مقاومت این بتن در مقابل حـمـلات املاح سولفات دار بستگی به مقدار سیمان مصرفی و صحت روش بتن ریزی و همچنین مقدار سولفات موجود در خاک خواهد داشت
سیمان (SRPC ) نظیر سایر انواع سیمان پرتلند در اسید ها غیر مـقـاوم می باشد همچنین این سیمان در مقابل بعضی امـلاح نمک ها از قبـیل املاح نمـک مـنیـزیـم غیر مقاوم است این گونه نمک ها در برخی آب های طبیعی و روان یافـت مـی شوند آیین نامه (BS4027 ) در خصوصسیمان (SRPC) تهیه شده اسـت و شامـل جزیـیـات بیشتری درباره این نوع سیمان می باشد
سیمان پرتلند سفید
سیمان پرتلند سفید داری مقدار کمتری تتراکلسیم آلومینو فریت می باشد این ماده مولد رنگ خاکستری مایل به سبز در سیمان های پرتلند است بخشی از آیین نامه BS12)) به جزییاتی درباره سیمان پرتلند سفید اختصاص یافته است برای تهـیه سیـمـان پـرتلـنـد سفـید علاوه بر سنگ آهک از خاک رس چینی نیز بجای خاک رس معمولی استفاده میشود که خود مولد رنگ سفید در این گونه سیمان است
برای کنترل و زمانبندی سفت شدن سیمان اندکی سولفات کلسیم (گچ) به آن اضافه می گردد بـدیهـی اسـت در تـهـیه سیـمـان اعمال دقـت زیاد کاملا ضروری می باشـد سیـمـان پـرتـلـنـد سـفـیـد و بـتـن تـهـیـه شـده از آن بیشتر مـصرف دکوراسیون دارد و در صورت لزوم می توانبا اضافه نمودن سایر مواد مخصوص رنگین به بتن تهیه شده از سیمان آن را به رنگ های مختلف تهیه نمود
سیمان پرتلند کم حرارت
سیمان پرتلند کم حرارت(LHPC) گونهای از سیـمـان اسـت که در آن پـدیـده ایجاد مقاومت فشاریبا سرعت کمتری صورت می گیرد و لذا نسبت به انواع دیگر سیمان های پرتلند حرارت کمتری نیز تولید می نماید وجود سرعت کمتر در کسب مقاومت فشاری به هیچ وجه موجب ضعف دربتن های تهیه شده از این نوع سیمان نبوده و تنها مدت لازم برای کسـب مقاومـت نـهـایی بیـشـتر خواهـد بـود شرایـط ایـدآل برای استفاده از این گونـه سیمـان مواقعی است که حجـم بتـن ریزی ها زیاد بوده و بروز حرارت هیدراتاسیون شدیـد بـاعث فشـارهـای داخـلی به بتن شده و مستوجب ظهور ترکیده گی می گردد نسبت مقدار مواد اولیه در این گونه سیـمـان بـا سیـمـان پـرتلند معمولی متفاوت بوده مقادیر دقیق آن در آیین نامه( BS1370) تـوضیـح داده شده است این آیین نامه متذکر می گردد که حرارت حاصلـه از هیـدراتاسیون نباید از60 کیلو کالری در هر کیلو گرم برای مدت هفـت روز از 70کیلو کـالـری بـر کیـلـو گـرم برای مدت 28روز تجاوز نماید حال آنکه ارقام حاصل از هیدراتاسیون سیمان پرتلند مـعـمـولـی در هـمـیـن مـدت ها به ترتیب 84و88کیلو کالری بر کیلو گرم است همان طور که قبلا نیز اشاره شد استفاده از این گونه سیمان تنها در حجم های بسیار زیاد بتن ریزی ضروری است در شرایـطـی که حـجـم بتـن ریـزی بـسیـار زیـاد نـیـسـت و تنها امکان بروز حرارت هیدراتـاسیـون اضافی وجود دارد می توان از سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات استفاده نمود چه اینگونـه سیـمـان نـیز در مقایسه با سیمان پرتلند مـعـمولـی زاینـده حـرارت هیـدراتاسیون کـمـتری است لازم به تـذکر اسـت کـه مـجـمـوع حرارت تولید شده در تمام گونه های سیمان پرتلند ثابت بوده و تنها شدت و ضعف ایجاد آن در مراحل اولیه متفاوت می باشند.

سیمان های پرتلند سرباره ای
این دسته سیمان هـایی هستـند کـه عـلاوه بـر مـواد اولیـه کـه در سیمان های پرتلند مورد استفاده قرار می گیرد در مــرحلـه پـختـه شـدن در سـرباره نیز مـقـادیـر مـواد شیمیایی جدید بر آنها اضافه می گردد بر اساس آیـیـن نـامـه BS12در سیمان های پرتـلنـد نــبایـد هـیـچـگونـه مـاده شیـمیـایـی بجـز مـواد اولـیـه ای که قبـلا اشاره شـد وجـود داشته باشد و لذا سیمان های این دسته را باید از سیـمـان هـای پـرتـلند مجزا نمود
سیمان بنایی
از آنجا که ملات هایی که از سیمان پرتلند معمولـی و ماسـه تـهیـه میـگردد و جـهت آجر چینی و بلوک چینی مورد استفاده قرار میگیـردبـیـش از حـد لـزوم قوی و خشن می باشد غالبا قدری آهک به ملات اضافه می نمایند اما امروزه به جای این مـخلـوط از سیمان مخصوص بنایی می توان استفاده نمود سیمان بنایی عبارتست از سـیـمان پرتلند به انضمام قدری مواد ژلاتینی (PLASTICIZERS ) بدیهی است این نوع مواد تـنـها بـرای تـهیـه سیـمـان و مـلات بـنـایـی اضـافـه می گردد و استـفـاده از آن در بـتـن های ساختمانی جایز نمی باشد و باعث ضعف شدید در مقاومت فشاری بتن می گردد
سیمان هیدرو فوبیک
در این نوع سیمان که تنها به صورت سفـارشی تـهیـه مـی گردد ذرات سـیمان به وسیله غشایی از اسیدوالئیک که ماده ای واتر پروف است (یا مواد مشابه ) پوشیده می گردد (در زمان تهیه) این گونه سیمان قـابـلیـت مقاومت در برابر هوای مرطوب را خواهد داشت و می تواند و می تواند مدت ها در شرایط رطوبتی ذخیره گرددماده غشایی روی ذرات سیمان بر اثر اصطکاک حاصل در مخلوط کن ها از سطح خارجی ذرات سیـمـان جـدا شده و امکان عملکرد طبیعی سیمـان ایجـاد خواهد گردیددر بیشتر مواقع کمتر از 5درصـد از مـاده واتـرپـروف جـهت ایجـاد مقـاومت مـورد نـظر کافی خواهد بود این ماده پـس از جـدا شـدن از ذرات سیـمـان به عنـوان ماده ای ژلاتینـی در بتن باقی خواهد ماند و تاثیر سوء قابل ملاحظه نخواهد داشت
سیمان پرتلند بلاست فورنیس
در بریتانیا این گونـه سیـمـان تنها در اسکاتلنـد و به مقدار بسیار محدود تهیه می گردد در این گونه سیمان نسبتـی معـادل 2به1 از سیـمـان پـرتلـند با سـرباره کـوره (بلاست فورنیس) مخلوط و به صـورت پـودر در خـواهد آمـد آیـیـن نامـه BS146 ترکیبات دقیق مواد فوق را متذکر گردیـده است خواص مکانیکی این گونـه با سیمان پرتلند معمولی مشابه بوده و امـا کیـفیـات فیـزیـکی آن به سیـمـان پرتلـند کم حرارت شبیه است
تهیـه کننـدگان این سیـمـان مدعی مقاوم بودن این نـوع سیـمـان در مقـابل حمـلات سـولفـات ها نیـز می باشند آیین نامه(BS4246 ) جزییات بیشتری را درباره این گونه سیمان عرضـه مـی نمـایـد این سیـمـان در مواردی می تواند جایگزین سیمان پرتلند کم حرارت گردد
سیمان واترپروف
اگر به سیمان محلول های صابونی فلزی اضـافه گـردد بتن تهیه شده از این سیمان مقاومت بیـشتری در مـقـابـل نـفـوذ آب می آورد که اصـطلاحا آن را واترپـروف می نامیم این پـدیـده باعـث می گردد اجرام موجود در آب باران و سایر آب ها با سادگی بـیشـتری از سطـح بتـن عبور نموده و اثر کمـتری باقی بگذارند استفاده از این نوع سیمان در محل هایی که بتن جنبه دکوراسیون داشته باشد مفیـد بوده از کثیـف شدن آن در مقابل باران تا حد محسوسی جلوگیری به عمل خواهد آورد این گونـه سیمـان در انـواع سفیـد رنـگ و خـاکـستری رنگ تهـیه می گردد و بـیشـتر در قـطعات پیش ساخته بتنی مورد استفاده قرار می گیرد لازم به تذکر است که سیمان واتـرپـروف و سیمان هیدروفوبیک را در موقع لزوم می توان با هم مـخلـوط کرده و از خـواص هر دو بهرمند شد.
سیمان روغنی
سیمان روغنی که استفاده محدودی در صنعت ساخـتمـان دارد تـنها بـرای پر نمودن قالب ها و پایلهای فولادی مورد استفاده قرار می گیـرد و در این نوع مـوارد غـالبـا حرارت و فشارهای بیش از حد معمول موجود می باشد
بسته بندی – حمل و نگه داری
سیمان در بندی های کیسه ای در بشکه و یا در حـجـم هـای دیگـر قـابـل حمـل و نقل است در حجم های بالا سیمان معمولا در تانکر ها حمل و تحـویـل مـی گردد وزن هـر محموله غالبا 10تن می باشد و از طریق دمیدن هوای فشرده این محموله به سیلوهای موجود در کارگاه منتقل می گردد
بسته بندی کیسه ای نیز معمولا 50کیلو گرم می باشند ممکن است در بخی کشور ها از وزن های دیگری نیز استفاده گردد و یا از کیسه هایی که حاوی حجم معینی از سیمان می شوند در کارگاه های کوچک نگهداری و استفاده از بسته بندی کیسه ای مناسب تر است لیکن در تحویل های حجمی سیمان بهای کمتری خواهد داشت نگه داری و حمل و نقل سیمان به وسیله بشکه نیز مختص مواقعی است که مدت ذخیره سازی طولا نی باشد
بدیهی است طی مدت نگه داری سیمان باید از رطوبت به دور بماند حتی در مورد سیمان هیدروفوبیک نیز زمان ذخیره سازی نمی تواند از حدود مجاز تجاوز نماید برای جلوگیری از بروز مشکلات ناشی از ذخیره سازی طولانی سیمان در کارگاه باید برنامه ریزی به نحوی باشد که ذخیره موجود در کارگاه تنها جواب گوی نیازهای کوتاه مدت سیمان باشد نگه داری سیمان در مناطق آب و هوایی مرطوب موجب بروز پدیده ای به نام سفت شدن در هوا می گردد که به صورت قطعات سیمان هیدرات شده فی ما بین سیمان موجود پدیدار می گردد این قطعات باید بلافاصله پس از مشاهده از مجتمع سیمان خارج گردیده و از بین برده شوند سیلوها معمولا در مقابل رطوبت هوا مقاوم اند معهذا ممکن است در ذخیره سازی های ذرات از مدت قطعات هیدرات شده در میان آن پدیدار شوند برای جلوگیری از واقعه بهتر است طی مدت ذخیره سازی سیمان را از دریچه پایین سیلو خارج کرده و از بال به درون سیلو پمپ نمود این عمل می تواند پس از هر بار رطوبی شدن یک نوبت صورت گیرد در صورتی که بروز قطعات هیدرات شده سیمان در سیلو بیش از حدود پیش بینی شده باشد دلیلی است بر عدم مقاومت سیلو در مقابل رطوبت هوا ولازم است سیلو ها را بازدید و تعمیر نمود
بسته بندی کیسه ای سیمان را در سطوح بالاتر از زمین نگه داری می کنند و روی آن را به وسیله یک پوشش ضد رطوبتی می پوشانند تا از فساد آن جلوگیری گردد برای این کار می توان از یک سطح چوبی که از سطح زمین بالاتر باشد استفاده نمود و روی کیسه هارا به وسیله پوشش ضد آب پوشانید لازم است پوشش روی کیسه ها از هر طرف به مقدار کافی ادامه داشته کیسه های حاوی سیمانرا بایستی به ترتیبی که به کارگاه تحویل گردیده اند مورد استفاده قرار داد تا از باقی ماندن آن برای مدت طولانی جلوگیری شود برای این منظور لازم است تحویل های مختلف کاملا مشخص گردند از آنجا که طبقه بندی سیمان بر روی یکدیگر باعث بروز سفتی در کیسه های زیرین می گردد باید از انباشتن کیسه ها به طوری که ارتفاع آن بیش از 1.5متر گردد ممانعت به عمل آورد معمولا کاغذ هایی که در بسته بندی کیسه های سیمان مورد استفاده قرار می گیرد واترپروف هستند لیکن در مقابل رطوبت مقاومت چندانی ندارند لذا بایستی پوشش روی کیسه های سیمان را حفظ نمود انواع گوناگون سیمان باید به طور مجزا در کارگاه نگه داری گردند به خصوص اگر سیمان های نوع پر آلومینیم در کارگاه مورد استفاده باشند که در دهه 60استفاده از آن ممنوع اعلام گردید کلیه استانداردهای بریتانیا تهیه کنندگان سیمان را موظف به رعایت آیین نامه ها می دانند و غالبا تهیه کننده نسبت به صحت کیفی سیمان تولیدی مسئول است مصرف کنندگان نیز ضمن رعایت احتیاط می توانند به صحت کیفی سیمان خریداری شده اعتماد نمایند
نمونه برداری و آزمایش سیمان
آزمایش کردن سیمان معمولا مستلزم استفاده از وسایل دقیق آزمایشگاهی است و به ندرت می توان سیمان را در کارگاه مورد آزمایش قرار داد در عین حال هر گاه آزمایش بر روی سیمان ضروری تشخیص داده شود نمونه برداری از آن در کارگاه صورت گرفته و به آزمایشگاه منتقل می گردد
سیمان نمونه برداری شده باید نمونه کاملی از تمام سیمان های مورد نظر بوده و در زمانی کمتر از یک هفته از تحویل سیمان به کارگاه نمونه برداری قرار گیرد برای نمونه برداری باید ابتداحداقل دوازده پیش نمونه از بخش های مختلف محموله مورد آزمایش که به فواصل مساوی از یکدیگر باشند تهیه نموده آن ها را مخلوط کرد در مورد بسته بندی های کیسه ای سیمان باید پیش نمونه ها از حداقل دوازده کیسه مختلف و به تساوی برداشته شده و مخلوط گردد نمونه مخلوط شده باید حداقل 7 کیلو گرم وزن داشته و در ظرف کاملا ایزوله شده ای بسته بندی گردد بر روی بسته مشخصات و چگونگی سیمان نمونه برداری شده یاداشت و به آزمایشگاه معتبر فرستاده شود آزمایشات لازم باید در کمتر از4هفته از زمان تحویل سیمان به کارگاه تکمیل گردد بدیهی است آزمایشات سیمان بر اساس استانداردها و آیین نامه های دقیق صورت خواهد گرفت
عوامل موثر بر کیفیت سیمان
برای دست یابی به سیمانی با کیفیت مطلوب بایستی قبل از هر چیز کلینکر مرغوب و سپس همراه با مواد افزودنی مناسب در آسیابهای سیمان محصول نهائی را تحت شرایط مناسب تولید نمود
خواص شیمیائی ، فیزیکی و مینرالوژی سنگ گچ و پوزولان مصرفی از یک طرف و درصد اضافه کردن این مواد به کلینکر تیپ های مختلف از طرف دیگر بایستی مطالعه و بررسی شود و در نهایت بهترین ماده افزودنی انتخاب و با درصد بهینه به کلینکر اضافه شود و در مرحله تولید سیمان در آسیابهای سیمان با خنک سازی مناسب از جمله تزریق آب در آسیاب ، دمای محصول آسیابها تحت کنترل باشد) هم اکنون این روند رو به بهبود در آسیابهای سیمان اجرا می شود) با خنک سازی مناسب (تزریق آب تحت کنترل) و تنظیم دمای سیمان ، از پدیده های نامطلوب دهیدراته شدن گچ و هیدراتاسیون جزئی کلینکر در مدت زمان ذخیره سازی در سیلو پرهیز خواهد شد.
با توجه به توضیحات داده شده و اولویت بندی های انجام شده واحد کنترل کیفی بایستی فعالیتها ، پروژه ها و تحقیقات خود را در سه شاخه زیر متمرکز سازد.
1- شناخت معدن اصلی (مارل و خاک) و معادن تصحیح کننده(سنگ آهن و سنگ سیلیس) و معادن مواد افزودنی چون سنگ گچ و پوزولان و ارائه طرح بهره برداری و مصرف بهینه از این مواد.
2- اقدامات مربوط به قبل از کوره به منظور دست یابی به خوراک بهینه با ترکیب شیمیائی ، مینرالوژی ، دانه بندی مناسب با حداقل نوسان شیمیائی
3- اقدامات بعد از کوره در راستای تولید سیمان در شرایط مطلوب و با استفاده از افزودنی های مناسب
برای انجام این فعالیتهای تحقیقاتی – عملیاتی سه فاکتور زیر بسیار حائز اهمیت است:
1- نیروی انسانی(ساختار سازمانی مناسب)
2- جهیزات آزمایشگاهی و به روز بودن آن
3- تخصص ، دانش و قدرت تجزیه و تحلیل

خصوصیات شن و ماسه
خصوصیات لازم
مهمترین خصوصیات لازم برای شن و ماسه عبارتند از دوام و تمیزی . دوام شن و ماسه باید محکم باشند اما نباید حاوی عناصری باشند که در مجاورت هوا تغییر حجم می دهند همچنین باید فاقد عناصری باشند که تاثیرات نا مطلوب بر فولاد می گذارند به عنوان مثال می توان از ذغال سنگ – پایریت و قطعات خاک رس سفت شده نام برد ذغال سنگ باد می کند پایریت تجزیه می گردد و تولید اکسید آهن می نماید که در سطوح بتن ظاهر خواهند شد و قطعات سفت شده خاک رس نیز پس از مدتی نرم شده باعث بروز حفره در بتن میگردد در بتن های مه در آن ها حدودهای بالی مقاومت فشاری مورد نظر باشند نیاز به شن و ماسه از انواع خاص و با مقاومت و وزن مخصوص ویژه پدید خواهد آمد
تمیزی سنگ هایی که در بتن مورد استفاده قرار می گیرند باید کاملا پاکیزه بوده و فاقد هر گونه ناخالصی های نباتی باشند از سنگ هایی که دارای ناخالصی های نباتی هستند نمی توان بتن خوبی تهیه نمود قطعات و ذرات سنگ نباید گل آلود بوده یا هر گونه غشایی از خاک بر آن ها وجود داشته باشد وجود غشا خاک بر روی قطعات مانع ایجاد اتصال بین قطعات سنگ و سیمان خواهد بود به همین ترتیب وجود ذرات بشسیار ریز در ماسه نیز مانع ایجاد اتصال کامل بین ذرات سنگ وسیمان خواهد گردید و از مقاومت بتن در حد قابل توجهی خواهد کاست
تهیه کنندگان شن و ماسه برای پاک نمودن سطوح خارجی شن و ماسه از مواد زائد شل گل و خاک و غیره آن ها را قبل از تحویل شستشو می دهند وجود هر گونه مواد اضافی در شن و ماسه باعث بروز ضعف در بتن ساخته شده خواهد شد معذالک شستشو ماسه نباید از حد خاصی تجاوز نماید که باعث از دست رفتن کلیه ذرات ریز ماسه گردد چرا که این ذرات تاثیر مثبتی در زمان بتن ریزی خواهند داشت منظور از ذرات ریز ماسه ذراتی استکه از الک 0.3 میلیمتری عبور می نمایند وجود این ذرات نه تنها در چسبندگیذرات بتن به یکدیگر موثر است در صورت استفاده از دستگاه پمپاژ بتن حایز تاثیر بسزایی است
دسته بندی سنگها از نظر اندازه
سنگ های مورد استفاده در بتن از نظر دانه بندی به دو گروه شن و ماسه تقسیم می گردند ماسه عبارت است از ماسه طبیعی سنگ خورده شده یا ریگ خرد شده و مواد مشابه که از الک با توری 5میلیمتری عبور می نماید شن عبارت است از موادی نظیرریگ سنگ خرد شده و غیره که از الک با توری 5میلیمتری عبور نمی نمایند بدیهی است وجود مقدار بسیار اندک از ذرات بیش از5میلیمتر در ماسه و ذرات کمتر از 5میلیمتر در شن قابل اغماض خواهد بود
ابعاد ذرات شن و ماسه
حداکثر انداز سنگ بسته به کیفیت بتن مورد نیاز و نوع کار متغییر خواهد بود برای بتن مسلح لازم است ابعاد سنگ طوری انتخاب شوند که مانع از بروز اشکال در زمان بتن ریزی گردد و در عین حال فواصل بین فولاد و قالب بندی و همچنین گوشه ها و منافذ از بتن پر گردند به این علتاست که جهت بتن مسلح معمولا از شن های با قطر کمتر از20میلیمتر استفاده می گردد البته در مواقعی که امکان استفاده از شن با قطربیش از 20میلیمتر وجود داشته باشد استفـاده از ارجحتر است در بتن ریزی فنداسیون ها و جایی که حجم های بالایی از بتن ریزی مورد نظر است می توان از ابعاد بالتر شن استفاده منود ابعاد شن کمتر از 20میلیمتر نیز ممکن است در بعضی از اشکال بتن مسلح که فواصل فولاد و قالب اندک است ضروری افتد
در ساختمان های عظیم بتنی مثل سدهای بتنی از قطعات شن بزرگ نیز استفاده می گردد که می توان بر آن قلوه سنگ نام نهاد این قطعات ممکن است بیش از 20 سانتیمتر قطر داشته باشد البته این گونه قطعات با بتن مخلوط نمی گردند بلکه در زمان بتن ریزی به صورت لایه ای در سطوح مختلف جایگذاری می گردند این روش مستلزم نیروی انسانی زیاد و دقت فراوان می باشد و امروزه کمتر از این گونه روش ها استفاده می گردد
دانه بندی شن و ماسه
نسبتی که از مخلوط کردن ذرات شن یا ماسه با اندازه های مشخص تنظیم می گردد به دانه بندی در شن یا ماسه معروف است و از طریق عبور ذرات از سیستم الکل های با انداذه های گوناگون به عمل می آید دانه بندی معمولا به عنوان درصد وزنی از اندازه های خاص که از الک مربوطه عبور نموده است مطرح مگردد و شن یا ماسه دانه بندی شده به گروهی اطلاق می گردد که از اندازه های مختلف به مقدار مشخص در آن موجود باشد این اندازه ها از بزرگترین قطعات متشکله تا کوچکترین ذرات ادامه خواهد داشت و در غیر این صورت دانه بندی ناقص خواهد بود شن و ماسه با دانه بندی ناقص برای بتن ریزی های معمولی ایده آل نبوده هر چند در موارد خاص می توان از این گونه دانه بندی نیز استفاده نمود آیین نامه (BS410) ابعاد الکها را جهت انجام دانه بندی مشخص می نمایدکه ذیلا اشاره می گردد ابعاد الکهای مورد استعمال بزرگ و کوچک عبارتند از 75-63
اندازه مجاز برای ماسه هایی که از سنگ شکسته تهیه می گردد تا 20 درصد قابل قبول خواهد بود این درصد جدا از 5 درصدی است که ذیلا به ان اشاره می گردد بر اساس آیین نامه دانه بندی ماسه باید بر اساس یکی از زونهای مشخص شده باشد مگر در مواقعی که دانه بندی به صورتی خارج از چارچوب زون خاصی قرار بگیرد و به جز الک از 5 درصد می تواند بین چند الک تقسیم گردد مثلا یک درصد برای یک الک و 4 درصد برای الکی دیگر یا 2 درصد برای یک الک و 3 درصد برای سه الک دیگر دانه هایی که 75 میکرون کمتر و از 37.5 میلی متر بیشتر باشند قابل قبول نخواهند بود
شن و ماسه های ساحلی
بعضی شن و ماسه ها از مناطق ساحلی و رود خانه ای تهیه می گردند که غالبا دارای مقادیری نمک و عناصر صدفی هستند این گونه مواد معمولا ضرر چندانی در بتن مسلح معمولی ایجاد نمی کنند اما مقدار این املاح نباید از حدود قابل قبول متجاوز باشد در عین حال استفاده از این گونه شن و ماسه جهت ساخن بت مسلح پیش تنیده ممنوع می باشد وجود قطعات صدف شکسته شده در شن و ماسه تاثیر سو در بتن ه جای نمی گذارد اما از نظر اجرایی در ضمن بتن ریزی موثر خواهد بود یکی از اشکالات موجود در ماسه های تهیه شده از سواحل رود خانه ای برابر بودن بیشتر ذرات آن است که از نظر دانه بندی با اشکال همراه خواهد بود همچنین ماسه های سواحل دریا ضمن این که اندازه خاص می باشد دارای مقادیر بسیار زیادی املاح نمکی هتند و به جز در مواردی که کاملا شسته شده و مقدار املاح آن در آزمایشگاه تعیین و تصویب گردیده باشد قابل استفاده در بتن نمی باشد
سنگ های سبک و مصنوعی
علاوه بر سنگ شکسته و ریگ شمار دیگری از سنگ ها قابل تهیه و استفاده در بتن سازی است تفاله های باقیمانده در کوره های آجرپزی و غیره که در مجاورت هوا خنک شده باشد به عنوان زباله محسوب می گردد اما طبق آیین نامه ها قابل استفاده در بتن سازی است رومی ها برای انجام کارهای ساختمانی خود از سنگ پا استفاده می نمودند از این گونه سنگ های متخلخل هنوز هم در بتن سازی استفاده می گردد لیکن استفاده از سنگ های مصنوعی سبک رایج تر می باشد تمامی سنگ های مصنوعی سبک وزن از نظر مقاومت ضعیف تر هستند که به علت وجود خلخل و فرج در آن ها است این امر باعث بروز محدودیت در بتن تهیه شده از آن ها می گردد لاکن این محدودیت غالبا مشکلی ایجاد نمی کند زیرا علاوه بر وزن کمتر بتن مقاومت فشاری آن ها اکثرا در حد قابل قبول است سنگ های سبک برای تهیه قطعات سبک تر ساختمانی و همچنین برا داشتن ارزش های ایزولاسیونی حرارتی شان در در بتن سازی استفاده فراوان دارند علاوه بر مواردی که ذکر گردید مصالح مصنوعی دیگری نیز به جای شن و ماسه در بتن مورد استفاده قرار می گیرد برای مثال می توان از قطعات فولادی یا سربی نام برد که بتن تهیه شده از آن ها بسیار سنگین بوده اما دارای مقاومت بسیار در مقابل تشعشعات هسته ایست ساختن و استفاده از این گونه بتن مستلزم تخصصهای خاصی است
نگه داری شن و ماسه
در کارگاه ها سنگ ها باید به طرزی نگه داری گردند تا ضمن آسان بودن برداشت و استفاده از آن ها با یکدیگر مخلوط نگردیده و در عین حال کمتر به هدر بروند برای این منظور می توان یک سطح محکم بتنی به عنوان انبارگاه مصالح استفاده نمود یک سطح وسیع از بتن مگر که شیب کافی جهت خارج نمودن آب از محوطه و دور نمودن آن از اطراف مخلوط کن کافی خواهد بود سطح مذکور حتما باید دارای قابلیت زهکشی باشد این موضوع به خصوص در مورد سنگ هایی که از سواحل دریا تهیه شده و شسته شده اند ضروری است انبارگاه شن و ماسه باید حتی المقدور وسیع در نظر گرفته شود چه این امر باعث یک نواخت نمودن رطوبت در میان مصالح خواهد بود در صورت امکان بهتر است شن و ماسه پس از تحویل در کارگاه و قبل از استفاده در بتن به مدت حداقل 12ساعت در انبارگاه باقی بماند در موقع استفاده از ابارگاه باید از برداشتن مصالح از قسمت پایین مصالح خوداری به عمل آورد چه بیش تر کثافات مصالح از قسمت های فوقانی در قسمت های تحتانی متراکم گردیده اند
سنگ های با ابعاد مختلف باید جدا از یکدیگر نگه داری گردد این امر به وسیله دیوار های تفکیکی صورت می پذیرد در این ارتباط لازم است از مخلوط شدن سنگ های با اندازه های مختلف در زمان تخلیه با جلوگیری به عمل آورد بهترین محل برای جاسازی انبارگاه به ترتیبی است که مخلوط کن ها در مرکز انبارگاه قرار گیرند بدیهی است این امر محدودیتی برای جاگذاری انواع مختلف سنگ ایجاد نخواهد کرد
نمونه برداری و آزمایش شن و ماسه
آزمایش بر روی شن و ماسه ممکن است ضروری گردد اولا به عنوان تضمینی برای مناسب بودن سنگ قبل از شروع عملیات بتنی و سپس به علت تایید تناسب آن فی ما بین عملیات و ثالثا جهت تعیین درصد آب موجود در شن و ماسه چه این اندازه گیری برای تضمین وزن آب لازم در مخلوط بتن روش های آزمایش بر روی شن و ماسه در فصل دهم بررسی خواهد گردید
آب
آب مورد استفاده در بتن سازی باید قابل آشامیدن باشد و یا از منبع قابل قبولی تهیه گردد چه آب های که در طبیعت یافت می شوند قبل از تصفیه شدن حاوی مقادیری نمک های محلول یا غیر محلول و همچنین مقادیری عناصر نباتی هستند که تا تاثیرات بدی در کیفیت بتن ساخته شده خواهد گذارد علی الخصوص در سفت شدن و محکم شدن آن در صورت وجود هر گونه تردید در مورد کیفیت آب موجود بهترین راه آزمایش آب در آزمایشگاه و همچنین انجام آزمایش مقاومت فشاری بر روی بتن ساخته شده با این آب و مقایسه آن با نتیجه آزمایش مقاومت فشاریدر بتن ساخته شده با آب مقطر است
استفاده از آب دریا تاثیر نا مطلوبی در کیفیت و یا مقاومت فشاری بتن تهیه شده نخخواهد داشت اما استفاده از این آب در بتن مسلح و یا بتن پیش تنیده توصیه نمی گردد این امر باعث بروز زنگ زدگی در فولاد می گردد و همچنین در شکل ظاهری بتن تاثیرات بدی دارد
انضمامات
انضمامات موادی را می نامیم که در موقع مخلوط کردن بتن به آن اضافه می گردد هدف از این عمل افزایش بعضی خواص بتن است باید به خاطر داشت که این دسته موادی هستند که در موقع مخلوط کردن به بتن اضافه می گردند و با مواد شیمیایی که در موقع تهیه سیمان به آن اضافه می شود و در بخش های گذشته مورد بررسی قرار گرفت متفاوتند هر چند استاده از مواد گروه قبل نیز برای تقویت بعضی خواص سیمان و نتیجتا بتن صورت می گیرد کلیه سیمان های نوع پرتلند در زمان پخته شدن در کوره به حداقل یک ماده شیمیایی گچ علاوه می گردند چه بدون وجود این ماده سفت شدن در بتن به تاخیر افتاده و زمان اجرا باعث بروز اشکالات بسیار است بیشتر انضمامات از نظر بها ارزان هستند اما نگه داری و مخلوط کردن آن ها با بتن در مخلوط کن مستلزم دقت و زمان بوده و مشکلاتی که در این زمینه ایجاد می نماید جبران قیمت ارزان آن را خواهد نمود اضافه نمودن مواد اضافه شونده در صورتی که بیش از حدود تعیین شده باشد دارای تاثیرات معکوس است و باید از بروز آن جدا جلوگیری شود در بیشتر مواقع می توان به جای استفاده از انضمامات با طرح مخلوط مناسب در بتن یعنی تعیین شن و ماسه و سیمان و آب دقیق در مخلوط به همان مزایا دست یافت و از گرفتاری های ناشی از استفاده انضمامات به دور ماند
در بازار مصالح ساختمانی از اسامی گوناگونی به عنوان انضمامات مشاهده میشود که دارای عناوین دهلن پرکنی می باشند اما این اسامی بیش تر جنبه تبلیغاتی دارد و کلیه آن ها را می توان به سه گروه تقسیم نمود مواد سرعت زا مواد کند کنندهو مواد کاهش دهنده آب در آیین نامه (BS5075) چگونگی این مواد تشریح گردیده است ذیلا به بررسی آن ها می پردازیم

مواد سرعت زا
کلرید کلسیم پر استعمال ترین ماده سرعت زا است این ماده به تنهایی یا همراه با مواد دیگر به بتن اضافه می گردد
یکی از خطرات مهم در استفاده از کلرید کلسیم تاثیرات زنگ زنندگی آن بر فولاد است و به اکسید شدن فولاد در بتن های مسلح پیش تنیده کمک خواهد کرد لذا استفاده از آب در بتن های مسلح پیش تنیده به کلی ممنوع بوده و بهتر است در بتن هایمسلح نیز استعمال نگردد کلرید کلسیم به هیچ وجه نباید با بتن های ساخته شده از سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات ها آمیخته شود چه تاثیرات ضد سولفات این سیمان را خنثی می نماید و لذا فنداسیون هایی که با سیمان مقاوم در برابر سولفات ها ساخته شود نباید از این ماده استفاده کرد
استفاده از مواد سرعت زا در ملات ها به علت وجود حجم کم سیمان در آن ها بدون تاثیر بوده و نمی تواند با تولید حرارت کافی جلو یخ زدن ملات را در هوای سرد بگیرد به علاوه کلرید کلسیم دارای تاثیر ضد آب در آجر چینی است که ممکن است منجر به ایجاد رطوبت در دیوارها گردد
مواد سرعت زا تحت عناوینی چون سفت کننده ها ضدیخ ها و حتی واترپروف ها در بازار عرضه می گردند که تا اندازه ای از حقیقت بدور است
کلرید کلسیم را می توان مستقیما در حالت جامد خریداری نمود شکل ظاهری آن به صورت نمک یا ذرات ریز پوسته ای است که در فرم کریستال می باشد
کلرید کلسیم قبل از مخلوط شدن در بتن باید در آب حل شود برای اجتناب از اشکالات موجود در استفاده از کلرید کلسیم دست اندرکاران مشغول تهیه انضمامات بدون کلر می باشد
انضمامات کاهش دهنده آب
بعضی مواد شیمیایی باعث بروز حالت دفع کنندگی بین ذرات سیمان می گردند که این حالت خود مستوجب بروز لیزی بین ذرات خیس سیمان است و آن ها را جدا از یکدیگر به حرکت در می آورد وجود این حالت اعث می گردد که برای دستیابی به کارایی لازم در بتن به مقدار آب کمتری نیاز باشد در واقع این مواد شیمکیایی تقویت کننده نقش آب در بتن هستند و به نام انضمامات کاهش دهنده آب قابل شناسایی اند
از آنجا که کاهش در مقدار آب در بتن باعث تقویت در بعضی خواص آن می باشند بازرگانان و تهیه کنندگان انضمامات گذارده اند ماده اولیه تشکیل دهنده این دسته انضمامات کلسیم و گاهی سیدیم است در حالت های کلسیم لیگنوسولفونات که از تولیدات فرعی در صنایع چوب می باشند این ماده به نم های سولفیت لای ولیکنین نیز معروف است در تجارت بهصورت مایع قهوه ای رنگی که دارای بوی مشخص و مشمئز کنندهای است تولید و عرضه می گردد با اضافه نمودن نسبتی معادل 0.002 وزن از این ماده به سیمان مصرفی در بتن می توان مقدار آب لازم در بتن را 10 درصد کاهش داد بدون آنکه در کارایی بتن از نظر اجرایی خللی وارد گردد با وجود این خاصیت می توان در مقدار سیمان مصرفی نیز صرفه جویی نمود بدون آنکه در مقاومت فشاری بتن تغییری حاصل گردد و لذا در قیمت بتن تهیه شده صرفه جویی به عمل خواهد آمد در عین حال برای احتیاط نباید مقدار سیمان را از حداقل مقدار تعیین شده کاهش داد
مواد قندی موجود در چوب را می توان از طریق شیمیایی خارج نمود این مواد که در لیکنو سولفونات وجود دارد باعث بوز ترمز کنندگی در بتن است به این معنی که از حررارت حاصله در بتن میکاهد که این خاصیت خود ممکن است مورد استفاده قرار گیرد برای مثال می توان در مناطق گرمسیری و حاره برای بتن ریزی از این کیفیت لیگنوسولفونات قندار استفاده نمود هر چند استفاده از این ماده تنها به عنوان ماده کاهش دهنده آب صورت می گیرد و برای ایجاد کیفیت ترمز کنندگی می توان از ترمز کننده های پلاستیکی استفاده نمود که سفت شدن اولیه بتن را به تاخیر انداخته امکان بتن ریزی های پر حجم و طولانی را ایجاد می نماید لازم به توضیح است که خاصیت ترمز کنندگی مواد ترمز کننده تنها زمان سفت شدن اولیه بتن را به تاخیر می اندازد و در کسب مقاومت فشاری در بتن تاخیر چندانی ایجاد نمی کند و لذا به هیچ عنوان نباید با بتن هایی که از سیمان پرتلند کم حررارت تهیه می گردند اشتباه شوند
انضمامات هوادار یا متخلخل کننده
بتن های هوادار دارای دوام و عمر بیشتری از بتن های بدون هوا در مقابل تاثیرات یخبندان و نمک ها هستند و همچنین در مقابل مایعاتی که به عنوان مواد ضد یخ بندان در زمستان بر روی سطح جاده ها و باند فرودگاه ها استفاده می شود داری مقاومت بیشتری می باشند
حباب های هوا در بتن تولید کیفیت پلاستیکی می نمایند و مستلزم اعمال تغییراتی در نسبت مواد تشکیل دهنده مخلوط هستند برای بتن هایی که از شن 20mm
تعریف بتن بتن(concrete) : بتن کلمهای لاتین است چندین سال پیش دکتر قالیبافان با ارایه یک مقاله ی چند صفحه ای در دانشگاه تهران ثابت کردند که این کلمه نباید به صورت "بتون" نوشته شود و صحیح آن "بتن"می باشدبتن محصول و نتیجه ی اختلاط سنگ دنه و آب است با درصد وزنی مشخص از هر کدام که با گذشت زمان و در معرض هوا به صورت جسمی به هم چسبیده و سخت در می آید در پارهای از موارد در بتن از مواد افزودنی خاص نظیر هوازا-میکروسیلیس ها-روان کننده ها و فوق روان کننده ها به منظور تامین بیش تر و یا بهبود و یا تغییر بعضی از خواص مورد نظر استفاده میشود برای شناخت ویژگی های هر کدام از اجزا بتن لازم است ابتدا ویژگی های بتن مرغوب را بشناسیم ویژگی های بتن مرغوب1-کارآیی2-مقاومت3- پایایی کارآیی بتن: به بتن کارا میگویند که در پنج مرحله ی :ساخت-حمل-جادادن-تراکم و پرداخت باکلیه ی ضوابط مربوطه:اولاً :از نظر اجرایی مشکلی ایجاد نکرده و کار با آن به راحتی و با صرف انرژی معقول انجام گیرد ثانیاً : بتن یک پارچگی و یک نواختی خود را از دست ندهد یعنی اجزا آن از هم جدا نشود به دو صورت ممکن است جداشدگی در بتن اتفاق افتد. a :جدا شدگی مصالح از خمیر سیمان (segregation) یعنی جدا شدن مصالح ریز دانه و خمیر سیمان از یک دیگر بتنی که پس از جدا شدن مصالح مصرف شود مقاومت لازم را نخواهد داشت زیرا پر از حباب هوا وحفره می باشد b : آب زدگی یا رو زدگی (bleeding): در این حالت دوغاب سیان از سنگ دانه جا شه و روی بتن قرار می گیرد این عامل برای بتن نا مطلوب است و مقاومت آن را به شدت کاهش میدهداگر دوغاب سیمان که به صورت روزدگی روی بتن ظاهرمیشود بدون سیمان باشد یعنی به صورت آب زلال برد در صورت تبخیر و یا جمع کردن آن مقاومت بتن افایش می یبد زیرا نسبت آب به سیمان مخلوط کم تر می شود (میتوان آب را به روشی جمع کرد و یا باقی گذاشت تا تبخیر شود) مقاومت: منظور از مقاومت بتن تاب فشاری آن میباشد که با انجام نمونه گیری و پس از شکستن نمونه محقق می شود معیار سنجش مقاومت بتن مقاومت فشاری 28 روزهی نمونه ی آزمایشگاهی می باشدپایایی : دوام و پایداری بتن در برابر عوامل خورنده ی خارجی در طول عمر مفید بتن را پایایی می نامندممکن است بعد از گذشت سال ها مسایل پایایی بتن به رخنمون نماید یعنی کیفیت مصالح تشکیل دهندهی بتن آن قدر کاهش یابد که ایمنی و قابلیت بهره برداری سازه را به خطر اندازد عوامل تقلیل دهنده ی پایایی بتن: 1- انواع سایش ها (عامل مکانیکی) 2- انواع یخ زدن ها (عامل فیزیکی) 3-انواع خوردگی ها "اعم از میل گرد و بتن "(عامل شیمیایی) حتی عدم استفادهی صحیح از نوع سیمان خاص می تواند موجب خرابی بتن شود مثلاً سیمان تیپ5 کاملاً ضد سولفات است ولی اگر در جایی به کار رود هم زمان ین سولفات و کلر در ان وجد داشتهباشد نه تنها مفید نخواهد بود بلکه باعث افزایش روند خوردگی میل گرد مدفون در بتن میشود [مانند سواحل جنوبی کشور] مصالح بتنی میباید چه ویژگی هایی داشته باشد تا بتواند خصوصیات لازم برای یک بتن مرغوب را فراهم سازد در زیر مصالح تشکیل دهنده ی بتن و ویژگی های عمده ی آن ها بررسی می شود مصالح سنگی مصالح سنگ دانه حدود 70 درصد حجم و نیز حدود 70 تا 75 درصد وزن بتن راتامین میکند لذا می باید توجه خاصی نسبت به کیفیت آن ها مبذول شود زیرا کوچک ترین تغییر در آن ها سبب تغییزات زیادی در کیفیت بتن میشود مصالح سنگ دانه عمدتاً به صورت های زیر تهیه می شود A مصالح طبیعی گرد گوشه (رودخانه ای) سنگ دانه به دست آمده از مصالح طبیعی رودخانه ای حاصل فرسایش و هوازدگی توده هایی است که آب آن ها را با خود آورده و در بستر رودخانه دپو کرده و یا در دانه ی تپه ها یافت میشود و معمولاً به منظور مصرف شسته و دانه بندی می شود تا در محدودهی مشخصات قرار گیرد مصالح رودخانه ای به صورت گرد گوشه می باشند و ویژگی اصلی آن ها همین گرد گوشه بودن آن ها است با توجه به نوع سنگ مادر آن ها میزان گرد گوشه بودن آن ها متفاوت است جنس این سنگ ها معمولاً غیریک نواخت می باشد زیرا توده هایی هستند که در اثر سایش پدید آمده اندB. مصالح شکسته برای تهیه این مصالح از سنگ معادن استفاده می شود و دستگاه کوبیت "سنگ شکن" شکسته می شوند اگر سنگ دانه های طبیعی برای دانه بندی توسط دستگاه شکسته و سرند شوند این سنگ دانه ها مصالح طبیعی شکسته هستند از ویژگی های مصالح شکستهی معدنی وجوه شکسته در سنگ و تقریباً یک نواخت بودن جنس آن ها را می توان نام برد C.مصالح ترکیبی این مصالح ترکیبی از مصالح طبیعی و شکسته می باشند و بسته به شرایط اقتصادی و اجرایی تر کیبی از این مصالح استفاده می شود در شیراز معمولاً از مصالح طبیعی شکسته استفاده می شوددانه شککسته به دانه ای اطلاق می شود که حداقل در سه وجه شکستگی داشته باشد و درصد شکستگی برای شن ها حداقل 85درصد میباشد یعنی 85درصد مصالح شن باید دارای سه وجه شکسته باشد هر سه سنگ دانه ی ذکر شده را می توان در بتن استفاده کرد مشروط بر این که سه ویژگی مهم کارایی مقاومت و پایایی را تامین کنند برای رسیدن به این ویژگی ها باید مصالح به دو دسته ریز دانه و درشت دانه تقسیم شوند در استانداردهای موجود ASTM)آمریکا ) – B.S(انگلستان) و DINآلمان تقسیم بندی مصالح سنگی به صورت زیر تعریف شده است: ذرات حدود 5میلی متر به پایین را ماسه و 5 میلی متر به بالا را شن اطلاق می نماینددر مقطع یک بتن خوب باید اسکلت اصلی بتن درشت دانه باشد و ریز دانه ها اطراف درشت دانه ها را به خوبی پر کرده و کل این مجموعه به وسیله ی خمیر سیمان کاملاًبه هم چسبیده باشنداگر به جای ریز دانه ها خمیر سیمان جای گزین شود بتن ضعیف خواهد بود و اگر بتن تنها با شن و خمیر سیمان بدون نرم دانه (ماسه)باشد وزن مخصوص آن بسیار کم خواهد شد زیرا پر از حفره است در انگلستان از ترکیب شن و سیمان بتنی متخلخل به نام کاورنو میسازند این بتن دارای دانسیته کم و تخلخل زیاد بوده و برای عایق بندی استفاده میشود و برای سازه های بتنی مناسب نمی باشد هر چه دانه های شن درشت تر باشد فضای خالی اطراف آن ها در بتن کاهش می یابد و همچنین آب کمتری برای مرطوب کردن سطوح آن ها مورد نیاز است مثلاً در یک مکعب به ابعاد 2*2*2سانتی متر مجموع سطح خارجی برابر 24 سانتی متر مربع است و اگر همین مکعب به مکعب هایی به ابعاد 1*1*1سانتی متر تقسیم شود هشت مکعب حاصل می شود -که جمع سطوح خارجی مکعب ها برابربا 48سانتی متر مربع می شود پس با تبدیل مکعب 2*2*2به مکعب های 1*1*1حجم کل ثابت مانده در صورتی که جمع سطوح خارجی دو برابر شده است بنابرین در یک حجم ثابت بتن هر چه دانه ها ریزترباشد میزان آب مورد نیاز برای خیس کردن سطوح خارجی بیش تر می شود و برای تامین کارایی مناسب نیاز به آب بیش تری می باشد که این عامل باعث کاهش مقاومت می شود در غیر این صورت برای یک نسبت آب به سیمان ثابت نیاز به سیمان بیش تری نیز می باشد در نتیجه بتن غیر اقتصادی می شود لذا هر چه شن درشت تر باشد نتیجه آن کاهش آب مصرفی و افزایش مقاومت بتن خواهد بود از طرفی هر چه شن درشت تر باشد چسبندگی خمیر سیمان و سنگ دانه کاهش می یابدو اطراف میل گردهای مدفون در بتن و نیز گوشه قالب ها کاملاً پوشیده نمی شود لذا می باید برای اندازه شن محدودیتی قایل شدحداکثر اندازه ی مصالح درشت دانه حداکثر اندازه یدرشت دانه در بتن مسلح به عوامل زیر بستگی دارد: 1) ابعاد قالب و فاصله ی بین میل گردها 2) اندازهی توصیه شده ی حداکثر توسط آیین نامه ها بر اساس آیین نامه ی بتن ایران: حداکثر اندازه با توجه به ابعاد قالب و فاصله ی میل گرد ها به کوچکترین مقادیر زیر محدود می شود: 1)یک پنجم کوچکترین بعد داخلی قالب 2)یک سوم ضخامت دال (یک چهارم توصیه می شود 3) سه چهارم حداقل فاصله ی آزاد بین میل گردهاهمچنین آیین نامه ی مذکور توصیه می نماید که اندازهی اسمی ترجیحاً از 2/3سانتی متر بیش تر نشود بنا برین حداکثر اندازهی درشت دانه ، کوچک ترین اعداد بالا، یعنی 3سانتی متر انتخاب می شودنامه چنین بیان می کند که در بتن مسلح معمولی با افزایش اندازه ی شن تاحداکثرقطر حدود 3 سانتی متر مقاومت افزایش می یابد و بعد از آن مقاومت کاهش پیدا میکند زیرا چسبندگی کافی بین خمیر سیمان و سنگ دانه ها تا قطر 3سانتی متر وجود دارد اما بعد از آن کاهش می یابد در کارهای اجرایی بهتر است از دانه بندی حدود12تا25میلی متر یعنی شن بادامی استفاده شودو در کارگاه هایتولید شن در شیراز معمولاً حد بالا5/2 سانتی متر می رسد اما در بتن ریزی های حجیم این اعداد قابل عمل نخواهد بود یعنی در بتن ریزی حجیم بدون میل گرد از دانه بندی 5تا10 سانتی متر استفاده می شود در بتن های غوطه ای با عیار کم سیمان که برای پر کردن چاهک ها کانال ها و غیره استفاده می شود معمولاًاز شن حدود 10 سانتی متر استفاده می شود (شن زیر سرندی درشت که ابتدا شکسته می شود و سپس در بتن غوطه ای مصرف می شود )شن نخودی این شن دارای دانه بندی بین 5تا12 میلی متر می با شد که دانه بندی ریز بوده و بیش ترین مورد استفاده ی آن در سقف های تیرچه و بلوک و قطعات با ضخامت کم تر از 6 سانتی متر می باشد الک های رایج دانه بندیالک نمره ی 4 : این الک دارای چشمه هایی به ابعاد 75/4 *75/4 میلی متر می باشد و تعیین کننده حد و مرز بین شن و ماسه است در بتن می یابد مصالح ریز دانه پر کننده که فیلرنایده می شود به میزان کافی وجود داشته باشد یعنی پر کننده ای که کارایی مناسب ایجاد می کند برای این نرم دانه ها مصالح گذشته از الک نمره ی50 حدود 15درصد و الک نمره ی 100 حدود 5درصد ماسه مصرفی توصیه می شود هر چه عیار سیمان بال رود افت بیش تری در بتن تازه خواهیم داشت و هیچ گاه افزایش مقدار سیمان بیش از حد معمول نمی تواند کارایی فیلر را داشته باشد ذرات ریز تر از اندازه ی الک نمره ی 200به قطر 75میکرون برای بتن نا مناسب هستند زیرا این ذرات ریز اغلب رس یا سیلیت می باشند که با کا هش دادن چسبندگی و جذب آب بتن مقاومت آن را کاهش می دهند در حال حاضر حدود 15معدن فعال تولید شن وماسه در شیراز وجود دارد که اکثراًدر جاده ی سپیدان واقع شده است -و بدون استثنا همگی ماسهای با دانه بندی خشن و درشت ارایه می دهند در تمام آیین نامه ها یک ویژگی برای ماسه به نام مدول نرمی (FINENEESS MODULOUS) تعریف شده که معیار زبری و نرمی ماسه است و بایستی بین 3/2 تا2/3 باشد اگراز3/2 کمتر باشد ماسه خیلی نرم ودارای سطح نرمی زیاد است وماسه ی بالای مدول نرمی 2/3 خحشن و درشت می باشددر حال حاضر معادن شیراز برای تولید ماسه به جای سرند نمره ی 4 از سرند8/3 اینچ (حدود چشمه 5/9میلی متر)استفاده می کنند یعنی به جای دانه ی حدود 5 میلی متر دانه حدود10میلی مترتولید می شود که صرفاً جنبه سود جویی دارد و با توجه به تفاوت ریالی نرخ شن و ماسه تولید شن به عنوان ماسه اقتصادی تر است تقریباً در تمام کارگاه های تولید شن و ماسه در شیراز حدود 30درصد از مصالح مربوط به شن (5تا9 میلی متر ) وارد ماسه می شود و با همان قیمت ماسه به فروش می رسد نحوه ی نصب دستگاه ماسه شور و انجام کار شستوشوی ماسه در تمیزی آن بسیار مهم است عدم رعایت زاویه مناسب دستگاه شستوشو باعث خروج مقدار زیادی نرم دانه هنگام شستوشو میشود مشکل عمده ی ماسه علاوه بر میزان خاک موجود در آن آلودگی ناشی از نمک ها و سولفات ها می باشد آلودگی نمک ها با شستن از بین میرود اما سولفات ها با شست از بین نمی رود اشکال دیگر وجود مواد آلی -که ناشی از ریشه های پوسیده ی گیاهی هستند -می باشد سنگ دانه ها نباید به هیچ وجه وارد واکنش های شیمیایی در بتن شوند لذا کنترل می کنیم که سنگ دانه هایی که در بتن مصرف مبشوند از این نظرقابل قبول باشند میزان تمیزی ماسه از خاک با درصد گذشته از الک نمره ی 200، نسبت مستقیم دارد در آزمایشگاه، میزان تمیز بودن ماسه با آزمایشS.E (sand equivalent ) یا ارزش ماسه ای تعیین می شود ماسه مصرفی در بتن مسلح بایستی دارای S.E بزرگتر یا مساوی 80باشد و در آسفالت. S.E بزرگتر یا مساوی 60قابل قبول است در عمل می توان ماسه ی شسته ی شکسته، ماسه ی کنکاسوری (4-0 ) و شن را استفاده کرد نقش ماسه ی (4-0) تامین کمبود فیلر ماسه درشت در شیراز می باشد برای تامین فیلر متوان از مصالح طبیعی یا شکسته ی مناسب گذشته از الک نمرهی 50 و 100 استفاده کرد که این کار به صورت درصد وزنی انجام می شود در هر صورت انجام آزمایش S.E. بر روی هر نوع فیلر الزامی است آیین نامه بتن ایران میزان خاک در مصالح طبیعی رود خانه ای گذشته از الک نمره ی 200را تا 3 درصد ماسه مصرفی اجازه می دهد وبرای مصالح شکسته ی کوهی به صورت پودر سنگ خالص حداکثر تا 5 درصد را مجاز می داند اگر ریز دانه ای ماسه از نوع پودر سنگ باشد می توان S.E. مساوی 75 و بالاتر را نیز پذیرفت کاربرد مصالح نرم دانه به صورت فیلر در بتن تنها زمانی مجاز است که از عدم وجود مواد زیان آور برای بتن در آن اطمینان حاصل شود.
شکل هندسی دانه های شن و ماسه
بهترین و باربرترین شکل دانه از نظر هندسی برای مصرف در بتن شکل نزدیک به کره است و هر قدرشکل به صفحه نزدیک تر باشد ویا دراز باشد نامطلوب بوده و قطعه ریخته شده با آن ازمقاومت کمتری برخوردار می باشد به همین دلیل مجموع دانه های دراز وپهن مورد مصرف دربتن نباید از 15 درصد مجموع شن وماسه بیشتر باشد .

دانه های پهن به دانه هایی گفته می شود که ضخامت آن از 6/0معدل سوراخ های دو الکی که این دانه بین آنها قرار می گیرد کمترباشد.
دانه های دراز به دانه هایی گفته می شود که طول آن از 8/1 معدل سوراخ های دو الکی که این دانه بین آنها قرار می گیرد بیشتر باشد.
شکل و بافت سنگ دانه ها
شکل ظاهری و سطح خارجی سنگدانه ها
1) کروی: سطح مخصوص کمتری دارند و جایی که بخواهیم سیمان کمتر استفاده کنیم به کار می روند. می توان گفت که این نوع سنگدانه ها اقتصادی تر هستند.
2) نا منظم
3) تیزگوشه: مقاومت بسیار خوبی دارند و از لحاظ اقتصادی گران تر هستند و در بتن هایی به کار می روند که سیمان بیشتر استفاده می کنند.
4) پولکی شکل: به 2 دلیل استفاده از آنها توصیه نمی شود:
الف)- در سطوح رویی آنها مقاومت صفر می باشد و درسطوح زیرین آنها مقاومت مطلوب است.
ب)- زیر آن حباب تشکیل می شود.
5) سوزنی شکل: از وجوه اطراف مقاومت مطلوبی دارد ولی از بالا و پایین شکننده است.
شکل و بافت سطحی سنگ دانه ها تاثیر عمده ای به میزان آب لازم یک مخلوط دارد. به عبارت علمی تر هنگامی که تخلخل و فضای خالی بین دانه های متراکم شده بیشتر است آب زیادتری مورد نیاز است. با افزایش عدد تیز گوشگی سنگ دانه ها روانی بتن تقلیل می یابد
بافت سطحی
مشخصات
مثال
شیشه ای
شکستگی های حلزونی

فلینت سیاه , تفاله شیشه ای
صاف و صیقلی
ساییدگی با آب یا صاف شده در اثر شکست سنگهای ریزدانه یا لایه ای
شن , چرت , اسلیت , مرمر , بعضی از ریولیتها
دانه ای
مقطع شکست کم و بیش نشان دهنده دانه های گرد گوشه می باشد.
ماسه سنگ , اولیت
زبر , زمخت
با سطح شکست زبر متشکل از دانه های ریز و متوسط که دانه های بلوری در آن به آسانی قابل رویت نسیت
بازالت , فلسیت , پروفیری , سنگ آهک
بلوری , کریستالی
دانه های کریستالی به آسانی قابل رویت است .
گرانیت , گابرو , گنایس
کرمو , حفره ای
سوراخها و حفرات ریز و درشت قابل رویت
آجر , پومیس , کلینکر , رس منبسط شونده

بتن و خواص آن
بتن عمدتاً از ۲ قسمت تشکیل شده است:
1- مصالح سنگی: حدود ۷۵-۶۰ درصد حجم بتن از مصالح سنگی تشکیل می شود.
2- خمیر سیمان: حدود ۴۰-۲۵ درصد حجم بتن با خمیر سیمان پر می شود.
از ۴۰-۲۵ درصد خمیر سیمان، ۷ الی ۱۵ درصد سیان و ۱۴ الی ۲۱ درصد آب است.
میزان آب در خمیر سیمان
میزان آب در بتن معمولاً با نسبت وزنی آب به سیمان (W/C) نشان داده می شود که W معرف وزن آب و C معرف وزن سیمان است. به صورت یک اصل باید حتی المقدور نسبت W/C کم انتخاب شود.
قسمتی از آبی که در ساخت بتن مصرف می شود (حدود ۲۵ درصد وزنی سیمان)، جذب ذرات سیمان شده و در واکنش های شیمیایی (هیدراسیون) بکار گرفته می شود، اما عملاً ساخت بتنی با W/C=0.25 امکان پذیر نیست، زیرا چنین بتنی به اندازه ای سفت است که کار کردن با آن میسر نیست، به همین جهت باید W/C را تا آنجا افزایش داد که به سهولت بتوان با بتن کار کرد، لذا W/C را تا ۴/۰ الی ۶/۰ افزایش می دهند، اما در همین محدود باز هم هرچه W/C را کمتر درنظر بگیرند، بهتر خواهد بود، زیرا مازاد آب که در واکنش شیمیایی شرکت نمی کند، جا اشغال کرده و نهایتاً یا در بتن محبوس می شود و یا تبخیر شده و فضای خالی ایجاد می کند، یعنی در هر حال از حجم مفید بتن می کاهد.
محاسن استفاده از نسبت آب به سیمان کمتر
1- افزایش مقاومت فشاری و کششی بتن؛
2- افزایش خاصیت آب بندی در بتن (زیرا هرچه آب کمتری مصرف شده باشد، فضای خالی کمتری در بتن ایجاد شده و در نتیجه روزنه های کمتری برای عبور آب وجود خواهد داشت)؛
3- کاهش جذب آب (به دلیل محدود شدن فضاهای خالی)؛
4- پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی در بتن ریزی؛
5- فزایش چسبندگی بین میلگرد و بتن (چون سطح تماس میلگرد و بتن بیشتر خواهد بود)؛
6- افزایش مقاومت در مقابل شرایط جوی نامساعد (تر و خشک شدن های متوالی و سرد و گرم شدن های متوالی)؛
7- کاهش میزان افت؛
8- کاهش میزان خزش؛
9- کاهش امکان آب انداختن بتن؛
10- کاهش امکان جدا شدن دانه ها.
مزیت استفاده از نسبت آب به سیمان بیشتر
W/C زیاد فقط یک حسن دارد و آن روانی و کارایی بیشتر است. جای بسی تاسف است که اکثراً ۱۰ مزیت قبلی (ناشی از W/C کمتر) فدای این یک حسن (کارایی بالاتر) شده و از W/C بیشتر استفاده می شود، یعنی فقط به لحاظ آنکه در کارگاه کار کردن با بتن راحت تر باشد، آب بتن را زیاد کرده و بدین ترتیب نارسایی های عدیده ای را برای بتن سخت شده آتی فراهم می کنند.
توجه شود که در هر حال، کار کردن با بتنی با W/C کمتر از ۴/۰ امکان پذیر نیست.
بعضی از مسائلی که ممکن است در بتن تازه بوجود آید
آب انداختن بتن:
آب انداختن بتن از نظر یک پدیده ظاهری، اینگونه تجلی می کند که پس از بتن ریزی و پرداخت سطحی بتن، یک لایه نازک آب آغشته به سیمان روی سطح بتن ظاهر می شود.
این آب از قسمت های زیرین بتن به دلیل خاصیت مویینگی به قسمت های سطحی آب بالا آمده و در مسیر خود احتمالاً مقداری سیمان را نیز با خود شسته و همراه می کند. لذا در قسمت های بالایی بتن، مقدار آب موجود از آبی که در طراحی درنظر گرفته شده، بیشار خواهد شد و به عکس، در قسمت های پایینی بتن مقدار آب کمتر خواهد گردید.
مشخصات نامطلوب بتن آب انداخته به شرح زیر است:
الف) پس از سخت شدن نامرغوب بوده و به مقاومت مطلوب و موردنظر نخواهد رسید.
ب) لایه رویی بتن آب انداخته، پس از سفت شدن (سخت شدن) به مرور زمان و با استفاده های ترافیکمی از آن پودر شده و به صورت گرد و خاک درمی آید و به این جهت سطح رویی ناصاف شده و پدیده "پودرشدگی" اتفاق می افتد. چنین بتنی اولاً بدن نما شده و ثانیاً نقطه ضعفی برای شرایط یخ زدگی و هوازدگی خواهد بود. آب انداختن پدیده بسیار نامطلوبی است و باید حتی المقدور از ایجاد آن جلوگیری کرد، متاسفانه بعضی از استادکاران سعی می کنند با زیاد ماله شدن بر روی سطح بتن، یک قشر آب در سطح ایجاد کنند، غافل از اینکه این عمل، ضعف های اساسی برای بتن ایجاد می کند.
مهمترین دلیل در آب انداختن بتن، اسلامپ بیش از حد است. بنابراین کارایی و اسلامپ کم در کنار مزایایی دیگر، احتمال آب انداختن را نیز کاهش می دهد. دلایل دیگری از جمله ویبره بیش از حد و نیز نامناسب بودن دانه بندی، احتمال آب انداختن بتن را افزایش می دهند.
جدا شدن دانه ها
جدا شدن دانه ها از پدیده هایی است که در بتن تازه ایجاد می گردد. به این ترتیب که دانه های درشد مخلوط نشست کرده و به سمت پایین حرکت می کنند و دانه های ریزتر به سمت بالا منتقل می شوند، 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 نامطلوی محسوب می شود و ناظرین و مهندسین کارگاه همواره باید سعی کنند تا از عواملی که ممکن است منجر به بروز این حالت شود، جلوگیری نمایند. بتنی که دانه های آن جدا شده، از نظر مقاومت فشاری و خمشی ضعیف شده و به حد مطلوب نخواهد رسید.
مهمترین دلیل جدا شدن دانه ها در بتن تازه، اسلامپ بالا و بیش از حد است.
دلایل دیگری از قبیل ویبره بیش از حد، جابجا کردن بتن در قالب بوسیله بیل یا ویبراتور، ریختن 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 ساخت بتن و احتمالاً عدم وجود دانه بندی یکنواخت و صحیح در بتن ساخته شده منجر شود. به همین جهت لازم است انبار کردن دانه های شن و ماسه در کارگاه به صورت مجزا و در دپوهای جداگانه صورت گیرد. از طرفی بهتر است برای ماسه یک دپوی (۰-۵mm) و برای شن دپوهای (۵-۱۰mm) یا نخودی و (۱۰-۲۰mm) یا بادامی تنظیم شود و در صورت استفاده از دانه های درشت تر می توان از یک دپوی (۲۰-۴۰mm) نیز استفاده کرد. به این ترتیب می توان در هنگام ساخت بتن مصالح دانه ای از هر دپو به میزان محاسبه شده جدا کرده و اختلاط را انجام داد.

تراکم بتن تازه
تراکن بتن، یعنی به حرکت درآوردن ذرات بتن، کم کردن اصطکاک بین آنها و خارج کردن حباب های هوا از بتن.
مکانیزمی که برای تراکم بتن بکار می رود، ارتعاش است. هدف از متراکم کردن بتن و خارج کردن حباب های هوا، آن است که بتن توپرتری به دست آید تا در نتیجه آن بتن از مقاومت بهتری برخوردار شده و در مقابل عوامل مخرب محیطی از خود دوام بهتری نشان دهد.
از طرفی با افزایش سطح تماس بین بتن و میلگرد، چسبندگی بهتری بین آنها فراهم کرده و نیز سبب می شود که پس از باز کردن قالب ها، سطح ظاهری صاف و بدون خلل و فرج برای بتن حاصل شود. قدیمی ترین روش برای ویبره، ضربه زدن به بتن (به قالب) است. طبیعی است که این نحو ویبره برای کارهای کوچک و کم اهمیت می تواند تا حدودی مناسب باشد.

انواع ویبره
ویبره دستی:
ساده ترین نوع ویبره، ویبره دستی است که ممکن است به صورت میله ای یا شیلنگی باشد. ویبره میله ای یک وسیله لرزاننده کوچک است که آن را به وسیله دست هدایت کرده و یا فرو بردن به صورت قائم در قسمت های مختلف بتن را مرتعش کرده و حباب های هوا را خارج می کنند. توصیه می شود در این روش، میله لرزان را به فاصله هر ۵/۰ الی یک متر در بتن فرو برده و هر بار بین ۵ تا ۳۰ ثانیه در بتن نگه دارند (بسته به میزان تراکم مورد نظر و همچنین اسلامپ بتن).
ویبره لرزاننده قالب:
این ویبره را در مجاورت قالب بتن قرار داده و یا به آن متصل می کنند. با بکار افتادن این ویبره، مجموعه قالب و بتن داخل آن مرتعش شده و حباب های هوا خارج می شوند.
ویبره میزی:
معمولاً در کارگاه های بتن پیش ساخته مورد استفاده قرار می گیرد. در چنین کارگاه هایی میز ویبره در سالنی موسوم به سالن ویبره مستقر بوده و با بکار افتادن دستگاه ویبره میزی، مجموعه میز و قالب و بتن، لرزیده و عمل ویبره شده انجام می گیرد.
لازم است جهت متراکم کردن بهتر بتن و چسبندگی بهتر آن به فولاد، همیشه از ویبره استفاده شود تا امکان استفاده از نسبت آب به سیمان کمتری در ساخت بتن فراهم شود.
ویبره بیش از حد، مضر است، چون ممکن است سبب آب انداختن و یا جدا شدن دانه ها شود. انتخاب ویبره در حد مناسب، معمولاً نیاز به تجربه زیاد دارد و بسته به نظر مهندس کارگاه و ناظر پروژه تعیین می شود (هرچه کارایی کمتر باشد، ویبره بیشتر و هرچه کارایی بیشتر باشد، ویبره کمتری مورد نیاز است.
پس از ریختن بتن، با گذشت زمان، بتن تازه به بتن سخت شده تبدیل می شود. از زمان ریختن بتن تا مرحله سفت و سخت شدن آن، باید از آن نگهداری و مراقبت کرد.
مراقبت از بتن (به عمل آوری بتن)
در مراقبت از بتن، باید به دو مساله توجه شود:
1- رطوبت کافی؛۲- درجه حرارت مناسب.
به به عمل آوردن بتن، به رطوبتی حداقل معادل ۸۰درصد نیاز است و اگر این رطوبت در حد ۱۰۰% باشد، مناسب تر خواهد بود.
بهترین درجه حرارت برای نگهداری بتن در حدود ۱۳ درجه سانتیگراد است، اما در شرایط معمولی و دمای عادی، حساسیت بتن به درجه حرارت چندان قابل توجه نبوده و بنابراین در کارگاه، در مرحله مراقبت از بتن معمولاً کنترلی روی درجه حرارت انجام نمی دهند، مگر در درجه حرارت ۴+ درجه و پایین تر که گیرش بتن و سرعت واکنش ها با مشکلاتی روبرو می شود، بخصوص در دمای زیر صفر که شرایط یخ زدگی بتن فراهم می گردد.
حداقل زمانی که برای بتن عادی جهت مراقبت پیشنهاد شده، ۷ روز است، یعنی در طول مدت زمان ۷ شبانه روز باید بتن در دمای مناسب و رطوبت حداقل ۸۰% نگهداری شود.
عدم مراقبت و یا مراقبت ناقص از بتن، عواقب زیر را به دنبال داردک
1- افت مقاومت فشاری و خمشی؛
2- ایجاد زمینه پودرشدگی سطحی بتن؛
قسمت های سطحی بتن در مقابل هوای آزاد رطوبت خود را از دست داده و سیمان آن به طور کامل در واکنش های شیمیایی وارد نمی شود. بنابراین سطح بتن سست شده و بعداً با ساده ترین تاثیر عوامل مخرب محیطی، رفته رفته تخریب می شود (پدیده پودرشدگی اتفاق می افتد).

افزایش میزان افت در بتن (انقباض)؛
بتنی که به طور صحیح از آن مراقبت نشود، حتماً دچار پدیده افت خواهد شد و در سطح آن ترک هایی ایجاد می شود.
افزایش میزان خزش در بتن.
خشک شدن بتن
خشک شدن بتن از سطح بتن شروع می شود و به عمق آن نفوذ می کند. مدت زمانی که طول می کشد تا قسمت های مرکزی بتن (مغز بتن) کاملاً خشک شود، بسیار طولانی است. به عبارت دیگر، قسمت های سطحی در ساعت های اولیه و روزهای اولیه، ولی قسمت های عمیق خیلی دیر خشک می شوند. قسمتی از بتن که رطوبت آن در طول دوره مراقبت از ۸۰ درصد کمتر شود، عملیات گیرش آن متوقف می شود، لذا با توجه به مکانیزم خشک شدن، هیچگاه نباید نگران توقف گیرش در قسمت های میانی بتن بود، بخصوص اگر بتن متراکم باشد. بنابراین مشکل اصلی سطح بتن است (بخصوص تا عمق ۵/۰ الی ۱ سانتیمتر). به همین دلیل در ۷ روز اولیه عمر بتن، باید از بتن مراقبت سطحی صورت گیرد.
مقاومت بتن
مقاوم بتن به عوامل زیر بستگی دارد:
کیفیت دانه ها:
هرچه دانه ها کیفیت بهتری دارا باشند، مقاومت بتن بالاتر است. بتنی که از دانه های سیلیسی ساخته شده باشد، مقاومت بالاتری نسبت به بتن ساخته شده با دانه های آهکی دارد.
میزان دانه ها:
هرچه دانه های بیشتری در بتن مصرف شوند، بتن توپرتر و مقاوم تر خواهد بود (به شرط اینکه پیوستگی دانه ها حفظ شود).
مقدار سیمان:
معمولاً هرچه مقدار سیمان در بتن بیشتر باشد (البته تا یک حد مشخص) بتن مقاومت بالاتری خواهد داشت (مقدار سیمان باید در حدی باشد که چسبندگی کافی بین دانه ها برقرار نماید. لذا چنانچه سیمان اضافی مصرف شود، در بعضی مواقع حتی منجر به کاهش مقاومت می شود، چون سیمان اضافی بین دانه ها فاصله می اندازد).
نسبت آب به سیمان:
هرچه نسبت آب به سیمان کمتر درنظر گرفته شود، بتن ساخته شده مقاومت بالاتری خواهد داشت.
عمر بتن:
هرچه از شروع ساخت بتن، زمان بیشتری گذشته باشد، بتن مقاومت بیشتری خواهد داشت. مقاومت ۷ روزه در بتن عادی در حدود ۷۰درصد مقاومت ۲۸ روزه است.
معمولاً در محاسبات، مقاومت ۲۸ روزه بتن که حدود ۹۰ الی ۹۵ درصد مقاومت نهایی است، درنظر گرفته می شود.
مسایل اجرایی در هنگام بتن ریزی
ساختن بتن
ساخت بتن باید به صورتی انجام گیرد که کلیه دانه ها و سیمان به طور یکنواخت با هم مخلوط شوند. مهندس کارگاه باید دقت کند و مطئن شود که توزیع دانه ها در همه قسمت های بتن به یک صورت است. این اطمینان اکثراً با چشم و با تجربه و بررسی امکان پذیر است. توصیه می شود در اختلاط اجزاء بتن از بچینگ پلات استفاده شود.
حمل بتن
در حمل بتن دو مساله قابل توجه است:
الف) حمل باید به صورتی انجام شود که جدا شدن جدانه ها اتفاق نیافتد.
ب) حمل باید به صورتی انجام شود که آب بتن از دست نرود.
حمل بتن را می توان به روش های مختلف به شرح زیر انجام داد:
الف) حمل دستی:
حمل بتن ممکن است به صورت دستی انجام شود که فقط برای کارهای کوچک کاربرد دارد (مثلاً با استفاده از فرغون).
ب) حمل با کمپرسی:
حمل بتن ممکن است با کمپرسی انجام شود که توصیه شده بتنی که با کمپرسی حمل می شود، حداکثر ۴۵ دقیقه در کمپرسی بماند و حتی المقدور با کارایی کم ساخته شود. مشکل عمده این روش، پدیده جدا شدن دانه هاست.
این طریق بیشتر برای مسیرهای صاف و هموار و کوتاه یا متوسط توصیه می شود.
ج) حمل با میکسر:
حمل ممکن است با میکسرهای دوار که بر پشت یک کامیون نصب شده اند، صورت پذیرد. توصیه شده زمان مسافت حمل از ۵/۱ ساعت بیشتر طول نکشد (اگر زمان بیشتری بگذرد، واکنش های شیمیایی عملاً انجام می گیرد).
د) حمل با روش های خاص دیگر:
وسایل خاص دیگری هست که ممکن است حمل با آنها صورت گیرد. یکی از آنها، تسمه نقاله بوده که امروزه کاملاً از رده خارج شده است (زیرا لزوماً به جدا شدن دانه ها منجر خواهد شد).
بعضی اوقات در حمل بتن از سطل (باکت )هایی که از ته تخلیه می شوند، استفاده می شود. همچنین می توان از یک سیستم کابل کشی و یا جرثقیل برای انتقال باکت ها استفاده کرد (بخصوص در کارهای بزرگ).
ریختن بتن
مرحله بعد از حمل، ریختن و جای دادن بتن در قالب است.
مهمترین مساله در هنگام ریختن بتن، امکان جدا شدن دانه هاست. مهندس کارگاه باید کاملاً مراقب باشد تا هنگام ریختن بتن از عواملی که سبب جدا شدن دانه ها می شود، احتراز شود.
توصیه می شود فاصله قرارگیری بتن از محلی که بتن سرازیر می شود، حتی المقدور کم بوده و از ۵۰ سانتیمتر تجاوز نکند.
ممکن است بتن ریزی توسط دستگاه پمپ بتن صورت گیرد. از مشکلات پمپ در ریختن بتن، آن است که اجباراً باید نسبت آب به سیمان را برای حصول روانی لازم به میزان قابل توجهی افزایش داد (به عنوان مثال چنانچه بتنی که دارای اسلامپ ۵ است، را بخواهند یا پمپ در قالب جای دهند، اجباراً باید اسلامپ را از ۵ سانتیمتر به ۱۰ الی ۱۲ سانتیمتر افزایش دهند. از این جهت استفاده از پمپ همیشه توجیه ندارد).
استفاده از پمپ بتن، بیشتر در مواردی توصیه می شود که بتن ریزی در ارتفاع بوده و از طرفی مشکل ریختن بتن هم وجود داشته باشد. برای بتن ریزی در ستون ها به وسیله پمپ بتن باید دقت کرد که با عبور دادن لوله پمپ از قالب، ارتفاع مجاز بتن ریزی تنظیم شود.
در بتن ریزی هایی نظیر بتن ریزی ستون که امکان عبور دادن لوله پمپ از قالب و تنظیم ارتفاع مناسب بتن ریزی میسر نباشد، بهتر است که در قالب و در فواصل مناسب (مثلاً ۱ متر به ۱ متر) روزنه هایی را تعبیه نموده و بتن ریزی را از این روزنه ها انجام داد. در چنین مواقعی همچنین می توان از قیف جهت بتن ریزی استفاده کرد.
البته باید توجه داشت که بتن ریزی به گونه ای انجام گیرد که جدایی دانه هارخ ندهد.
در مورد بتن ریزی در کف ها باید به دو نکته توجه کرد:
اولاً بتن را نباید به صورت توده بزرگی خالی کرد و سپس با حرکت افقی آن را جابجا کرده و قالب را پر کرد، زیرا سبب جدایی دانه ها می شود.
ثانیاً بتن ریزی باید به گونه ای انجام گیرد که بتن ریخته شده تحت فشار وسیله تخلیه بتن (نظیر فرغون) قرار نگیرد، زیرا سبب آب انداختن بتن می شود.
بتن ریزی از پایین به طرف بالا انجام می شود تا وزن بتن بالا به تراکم پایین کمک کند.
در بتن ریزی های حجیم نیز باید دقت کرد. مساله ای که در این مورد ممکن است پیش آید، اتصال سرد است. برای رفع آن از سیمان تیپ IV استفاده می شود، ولی با دقت در بتن ریزی، به صورت ساده تر می توان از این پدیده جلوگیری نمود.. با کاربرد این روش، امکان سفت شدن لایه قبلی از بین رفته و اتصال بین لایه جدید و لایه قبلی به خوبی انجام می شود.

نگهداری از بتن:
پس از بتن ریزی مطلب مورد اهمیت نگهداری از بتن تا زمان خود گیری ان میباشد که سازنده بتن باید در طول 7 تا 10 روز اول از بتن انجام دهد و این عمل به چند روش انجام میشود که شامل 1- حضور اب در کنار بتن که با ایجاد یک برکه اب روی بتن سطح ان را خیس نگه میدارند2- اب پاشی که در این روش برای مکانهایی که دما بالا باشد و به علت کمبود اب امکان ایجاد برکه نباشد به وسیله اب پاشهای چمن روی بتن را اب پاشی میکنند 3- استفاده از پوشش مرطوب در این روش پوششهایی نظیر گونی و کرباس یا موکت به صورت خیس روی بتن پهن میشوند که برای مراقبت از بتن روش مناسبی است 4- پوششهای نایلونی این روش برای جلوگیری از تبخیر اب است تنها اشکال این پوششها این است که اسیب پذیر است و قابل ترمیم نمی باشند.
طرح اختلاط بتن بصورت اجرای دستی:
در ساختمانهای با سازه اجری همراه با شناژ افقی وعمودی به این علت که معمولا از دستگاههای پشرفته جهت ترکیب و اجرای بتن استفاده نمی گردد میباست دقت و تجربه خوبی اعمال کرد تا ضمن ضمن اموزش کارگر بتن ساز بتوان از مصالح مصرفی با کیفیت و در میزان مناسب استفاده کرد . معمولا در اغلب ساختمانهای تا دو طبقه (سازه اجری) از
دستگاه اتو میکسر جهت ساخت بتن استفاده میشود که ظرفیت معمول و رایج در بازار250 لیترکه ظرفیت واقعی ان 175 تا 168 لیترمیباشد یعنی جهت یک باراستفاده از ظرفیت تولید بتن توسط این دستگاه البته بسته به نوع عیار بتن مورد نیاز میتوان عمل کرد.(ظرفیت سطل اب بین 12 تا15 لیتر در نظر گرفته شده است)
حمل بتنی که به روش ساده تولید میشود معمولا به وسیله فرغون انجام میشودوپس از ریختن بتن در قالب مربوطه(شناژ افقی یا عمودی) به وسیله ویبراتور ویبره میگردد کیفت انجام ویبره میتواند به اشکال زیر انجام شود.

تذکر:حجم هر فرغون 18 بیل معادل 0.056 متر مکعب میباشد و حجم هر بیل معادل 0.0031 متر مکعب میباشد.

ویبره به شکل شمارشی: در این روش میتوان پس از فرو بردن ویبره در بتن شروع به شمارش از 1 تا 3 نمود باید توجه داشت که فاصله هر شمارش 1 ثانیه باشد وپس از 3 شماره لوله ویبراتور را خارج نموده ودر مکانی با فاصله ای تقریبا بین 20 تا 25 سانتیمتر جلوتر مجددا همین عمل را تکرار میکنیم تا تمام طول محل بتن ریزی شده به خوبی ویبره شود و پس از ان بنا یا کارگر سطح روی بتن را به وسیله کمچه صاف و هموار میکند.
1- نگهداری از بتن شناژ افقی روی سنگ چینی: بهترین زمان برای شروع نگهداری از بتن بین 1 تا 10 ساعت اول پس از بتن ریزی است برای این کار باید باید نسبت به ابیاری بتن به یکی از روشهای توضیح داده شده در بالا بنا به شرایط استفاده کرد و بتن را به خوبی خیس نگهداشت تا فعل و انفعالات شیمیایی ان کامل شود و بعد از 24 ساعت قالبها را باز نموده و مجدادا کلیه سطوح قابل رویت را به خوبی ابیاری کرد واین عمل باید حداقل یک هفته ادامه یابد و از هر گونه بار گذاری تا اتمام این زمان خودداری کرد.
2- نگهداری از بتن شناژهای عمودی: این شناژ که در بین دیوارها اجرا میشود پس از اجرای کامل دیوارها محل شنازژ عمودی قالب بندی شده( حداکثر ارتفاع بتن ریزی نباید از 5/1 متر تجاوز کند)سپس بتن ریزی انجام میشود پس از 24 ساعت میتوان مرحله ابیاری بتن را شروع نمود و این عمل تا 48 ساعت ادامه میابد وپس از ان میتوان قالبها را باز نمود و پس از باز کردن قالبها ابیاری به شکل کامل به وسیله کارگر ماهر و استفاده از شلنگ اب از بالا به پایین انجام میشود .
3- نگهداری از بتن سقف تیرچه بلوک: ابیاری بتن سقف را میتوان از 10 الی 15 ساعت پس از بتن ریزی شروع کرد بعلت اهمیت زیاد سقف روش پیشنهادی برای ابیاری سقف روش ایجاد حوضچه اب به روی سقف میباشد و باید ابیاری را با دقت و کیفیت بالا تا 72 ساعت ادامه داد .
توجه:شمعهای زیر تیرچه بلوک حداقل باید تا مدت یک هفته در جا قرار گیرد وزودتر از این زمان نباید شمعها را باز نمود

دستورالعمل بتن ریزی در هوای سرد و یخبندان
چنانچه هوا سرد و دمای بتن کم شود ، سرعت واکنش سیمان با آب کند می گردد و زمان گیرش طولانی می شود و در نتیجه مقاومت چندانی در ساعا ت و روزها ی اولیه حاصل نمی گردد. زمان قالب برداری طولانی خواهد شد و ممکن است در طول این مدت به واسطه لرزش و ضربه آسیبی به بتن وارد گردد. چنانچه در هنگام گیرش و یا پس از آن ، رمانی که مقاومت بتن چندان زیاد نیست یخبندان در بتن حاصل شود ، بتن به واسطه انبساط ناشی از یخ زدن آب در حفرات ، در اثر تنشهای کششی حاصله ، ترک می خورد و از بین می رود در این دستور العمل سعی می شود تا از بروز این خسارت ها جلوگیری بعمل آید.
شرایط حصول هوای سرد (تعریف )
طبق تعریف جدید آیین نامه بتن ایران ، هوای سرد درحالی حاصل می گردد که در سه روز متوالی شرایط زیر برقرار باشد:
الف : دمای متوسط هوا در شبانه رو زکنتر از 5+ باشد ( دمای متوسط روزانه ، میانگین حداکثر و حداقل دمای هوا در شبانه روز است و مای هوا با دماسنج حداقل و حداکثر که در حعبه چوبی استاندارد قرار دارد اندازه گیری می شود )
ب : دمای هوا برای بیش از نصف شبانه روز از C 0 10 بیشتر نباشد.
در تعریف قبلی آبا هوای سرد و قتی حاصل می گشت که دمای هوا در هنگام بتن ریزی کمتر از C 0 2 بوده و یا زمین کارگاه در هنگام بتن ریزی یخ زده باشد. بهتر است حتی الامکان از تعریف قدیمی نیز استفاده شود و لازم است بدون رعایت تدابیر خاص در این شرایط از بتن ریزی خودداری گردد تاخساراتی به بتن وارد نیاید.
تدابیر خاص الزامی در هوای سرد
قالب و میلگردها نباید یخ زده باشد و از ریختن بتن بر روی زمین یخ زده باید خودداری شود.
تدابیر احتیاطی هوای سرد
با رعایت تدابیر الزامی برای اطمینان از عدم بروز مشکل بهتر است تدابیر احتیاطی زیر مد نظر
قرار گیرد :
الف : حداقل دمای بتن در هنگام ریختن و عمل آوریC 0 10 + باشى ( بویژه برای قطعات تا حداقل بعد کمتر از 90 سانتی متر )
ب : عمل آوری تا رسیدن به 70 درصد مقاومت مشخصه بتن ادامه یابد.
ج : دمای ساخت ، بالاتر از دمای بتن ریزی باشد. این مقدار طبق دستورالعمل باید محاسبه شود.
د : اسلامپ بتن تا حد امکان ، کمتر اختیار شود ، هر چند آئین نامه بتن ایران آن را به
50 میلی متر محدود کرده است اما با توجه به شرایط اجرایی هر پروژه ممکن است مقادیر بالاتر نیز در صورت توجه به تدابیر الزامی و احتیاطی ، مشکلی را بوجود نیاورد.
هـ : بهتر است نسبت آب به سیمان از 5/0 تجاوز نکند. بهرحال علی رغم ذکر این محدودیت در آئین نامه بتن ایران ، نمی توان آن را اجباری تلقی کرد.
و : دمای بتن در هنگام ریختن نباید بیش از C 0 10 بالاتر از حداقل توصیه شده باشد.
ز : دمای بتن در هنگام ساخت ( اختلاط ) نباید بیش از C 0 10 بالاتر از حداقل دمای محاسباتی ساخت بتن باشد.
ح : حمل و ریختن بتن باید حتی الامکان در اسرع وقت انجام شود و در طول حمل از افت شدید دما جلوگیری گردد.
ط : نباید پس از خاتمه عمل آوری اجازه داد تا بتن سریعا" سرد شود و شوک حرارتی به آن وارد گردد.
ی : نباید برای شروع عمل آوری ، دمای بتن سریع بالا رود و شوک حرارتی به آن وارد گردد
ک : استفاده از سیمانهایی که با سرعت واکنش بیشتر توصیه می شود و مصرف سیمانهای آمیخته مطلوب نیست.
ل : مصرف مواد افزودنی زود گیر کننده ( ضد یخ ) اختیاری بوده و در شرایطی که بخواهیم طول مدت عمل آوری را کم نموده و احتمال خسارت را بشدت پائین آوریم ، می توانیم از این مواد استفاده نماییم به شرطی که این مواد استاندارد بوده و برای دوام بتن و میلگرد ضرری نداشته باشد.
م : مصرف مواد افزودنی حباب زا معمولا" در این بتن ها توصیه می شود. این مواد معمولا" طول مدت محافظت از بتن را برای جلوگیری از وارد شدن خسارت در اثر یخبندان کاهش می دهند و برای شرایط بهره برداری در محیط سرد و یخبندان مناسب است.
ن : بهتر است از یخ زدن سنگدانه ها برای تامین شرایط مورد نظر جلوگیری گردد و ساخت بتن در دمای مطلوب ، آسان تر خواهد بود.
س : استفاده از مواد روان کننده برای کاهش آب و نسبت آب به سیمان و به حداقل رساندن آب انداختن توصیه می شود ، هرچند می توان از افزایش عیار سیمان نیز استفاده نمود. مصرف اضافی سیمان می تواند طول مدت حفاظت را برای جلوگیری از وارد شدن خسارت ناشی از یخ بندان کاهش دهد ( مانند بند ک ، ل ، م ).

نکات اجرایی برای اعمال تدابیر الزامی و احتیاطی
با انداختن نایلون یا برزنت بر روی سنگدانه ها به ویژه در هنگام شب و بارندگی از خیس شدن
آن ها جلوگیری گردد. اگر می توان لحاف پشم شیشه تهیه نمود که رویه آن ضد نفوذ آب باشد بسیار مطلوب است زیرا می توان دمای کسب شده از تابش آفتاب یا بالا رفتن دما در طول روز را تا حدودی در طول شب حفظ نمود.
– در صورتی که بنا به هر دلیلی بخش های فوقانی توده سنگدانه یخ زده باشد ، لازم است لایه رویی کنار زده شود. این کار دو حسن در بر دارد. اولا" مصالح یخ زده وارد دیگ اختلاط نمی گردد ، ثانیا" جلوی دریچه تخلیه مصالح به باکت انتقال سنگدانه به دیگ اختلاط را مسدود نمی کند.
وجود سنگدانه یخ زده باعث می شود دمای مخلوط بتن به شدت افت کند و تامین دمای مناسب بتن را با مشکل مواجه نماید. لذا توصیه می شود به هر ترتیب سعی شود از مصرف سنگدانه یخ زده پرهیز گردد.
– با گرم کردن آب و رسیدن به دمای مورد نظر معمولا" می توان دمای مطلوب بتن را
بدست آورد مشروط بر اینکه سنگدانه یخ زده مصرف نگردد.
– بهتر است دمای آب از C 0 60 تجاوز نکند. در صورت نیاز به دمای بالاتر برای دستیابی به دمای مطلوب در بتن ، می توان آب را تا C 0 90 گرم نمود ، در این حالت باید ابتدا آب را با سنگدانه مخلوط نمود و سپس سیمان را اضافه کرد. به هر حال نباید سیمان را با آب داغ مواجه ساخت زیرا سیمان دچار گیرش آنی و کلوخه شدن می گردد و کیفیت مقاومتی و دوام بتن آسیب می بیند.
– برای پرهیز از کاهش دمای بتن ، بهتر است طول مدت اختلاط پس از ریختن آخرین جزء از بتن از 2 دقیقه تجاوز نکند. بدیهی است حداقل زمان اختلاط ، حصول یکنواختی در بتن تامین می کند.
– بهتر است تراک میکسر بیش از 5/3 متر مکعب و کمتر از 5/2 متر مکعب بارگیری نکند. باید در طول حمل تراک میکسر از چرخاندن دیگ بتن خودداری نمود و صرفا" در حد اختلاط مجدد و دستیابی به یکنواختی ، دیگ تراک میکسر چرخانده شود.
– سعی گردد از معطلی های مختلف در طول حمل با برنامه ریزی صحیح خودداری شود تا از اتلاف دمای مطلوب بتن جلوگیری شود.
– حمل با پمپ بواسطه اصطکاک موجود معمولا" موجب کاهش دمای بتن نمی گردد و در هوای سرد حمل با پمپ مطلوب تلقی می شود.
– در ریختن بتن باید تسریع بعمل آید. اگر ریختن بتن در لایه های مختلف صورت
می گیرد بهتر است حتی الامکان ضخامت لایه ها را زیاد گرفت. توصیه می شود لایه های 40 تا 50 سانتی متری بکار گرفته شود.
– بلافاصله پس از ریختن باید سعی شود دمای محیط را در حداقل مورد نیاز تامین نمود. استفاده از عایق بندی ( بویژه برای قطعات حجیم و نیمه حجیم ) می تواند گرمای ناشی از ترکیب سیمان با آب را حفظ کند و دمای بتن را بالا برده یا دست کم در حد مطلوب نگاه دارد.
– استفاده از عایق پشم شیشه ، یونولیت ، کاه و پوشال ، ماسه یا خاک و غیره می تواند گرمای ناشی از واکنش های سیمان را تا حد زیادی حفظ کند.
– استفاده از پوشش برزنتی و بکارگیری یک یا چند بخاری ( ترجیحا" بخاری برقی )
می تواند به حفظ یا بالا بردن دما کمک نماید.
– در صورت استفاده از بخاری هایی که یک ماده سوختنی را می سوزاند باید دود و گازهای ناشی از سوختن ، در تماس با بتن جوان قرار نگیرد.
– چنانچه از یک وسیله گرمایش استفاده می شود باید دقت کرد که بتن خشک نگردد و در صورت حصول اطمینان از عدم یخ زدن بتن لازم است بتن را مرطوب نمود.
– بهترین وسیله برای ایجاد دمای مناسب ، استغاده از بخار آب می باشد. توصیه می شود دمای محیط نگهداری از C 0 55 و دمای بخار آب از C 0 65 تجاوز نکند.
– می توان از لامپ های مادون قرمز برای ایجاد گرما با کارآیی خوب استفاده نمود.
– بهترین مصالح برای قالب بندی چوب می باشد ، به هر حال جنس قالب بر اساس امکانات پروژه انتخاب می گردد.
– افت دما در طول حمل با رابطه زیر محاسبه می گردد :
افت دما در طول زمان حمل و معطلی های موجود یعنی D ساعت می باشد.
دمای در هنگام ریختن و دمای هوا است.
k ضریبی است که به نوع وسیله حمل بستگی دارد. برای وسیله حمل سربسته چرخان 1/0 ، برای وسیله روباز غیر چرخان 17/0 و برای وسیله چرخان ( مانند تراک میکسر ) ضریب 24/0 بکار می رود.
– دمای بتن در هنگام اختلاط از رابطه زیر می تواند محاسبه شود ( به شرط یخ زده نبودن سنگدانه ها ) :

به ترتیب دمای سیمان ، شن ، ماسه و آب مصرفی می باشد. ( سانتی گراد )
به ترتیب وزن سیمان ، شن خشک ، ماسه خشک ، آب مصرفی برای اختلاط ، آب موجود در شن ، آب موجود در ماسه و آب کل بتن خواهند بود ( کیلوگرم ). معمولا" با توجه به ( دمای ساخت بتن ) و اطلاعات موجود ، دمای آب مصرفی برای ساخت بتن بدست می آید.
– وجود رطوبت در سنگدانه ها ، به دلیل کاهش آب ساخت ، ضرورت افزایش دما را برای دستیابی به دمای مطلوب در بتن باعث می شود.
– در صورت وجود یخ در سنگدانه ها به جای دمای سنگدانه ها به جای دمای سنگدانه ها به صورت مضرب وزن آب موجود در سنگدانه ها ، عبارت یا بکار می رود. بدیهی است در این حالت لازم است دمای آب مصرفی به شدت بالا رود تا دمای مطلوب بتن حاصل شود و معولا" به آب بیش از C 0 60 نیاز خواهد بود ، لذا بهتر است از مصرف شن و ماسه یخ زده خودداری نمود.
– برای کنترل بتن و اجزای آن می توان از یک دماسنج معمولی یا دماسنج مخصوص بتن استفاده نمود و لازم است پس از ساخت و پس از ریختن بتن دمای بتن را ثبت نمود.
– برای کنترل کفایت عمل آوری می توان نمونه هایی را در شرایط قطعه عمل آوری نمود و در زمان مورد نظر آن را مورد آزمایش مقاومت فشاری قرار داد. این نمونه ها بعنوان
نمونه های آگاهی یا عمل آمده در کارگاه شناخته می شود.
– برای اینکه بتن در اولین نوبت یخبندان آسیب نبیند لازم است مقاومت نمونه آگاهی به Mpa 5 ( استوانه ای ) برسد. مسلما" برای قالب برداری این مقاومت برای قالب زیرین قطعات خمشی باید به 70 درصد مقاومت مشخصه برسد و برای پایه های اطمینان لازم است مقاومت نمونه آگاهی به مقاومت مشخصه نایل گردد.
– هر چه دمای عمل آوری زیاد شود طول مدت عمل آوری کاهش می یابد.
– مصرف مواد زود گیر کننده ( ضد یخ ) یا استفاده از سیمان اضافی یا مواد حباب زا
می تواند طول مدت عمل آوری را کاهش دهد و حتی آن را به نصف برساند.
– باید توجه کرد مصرف مواد زود گیر کننده ( ضد یخ ) نمی تواند دلیلی بر عدم رعایت ضوابط بتن ریزی در هوای سرد باشد. مصرف این مواد معمولا" نقطه یخبندان را بطور قابل ملاحظه ای کاهش نمی دهد و بتن با وجود این مواد براحتی یخ می زند.
– برای مصرف زودگیرکننده باید در طرح اختلاط پیش بینی مصرف به عمل آید و نباید آنرا بدون ساخت مخلوط آزمایشی بکار برد.
جداول و روابط
برای اطلاع بیشتر دست اندرکاران ، در زیر جداول توصیه شده ACI برای بتن ریزی در هوای سرد ارائه می گردد.
جدول 1- دمای توصیه شده برای بتن ریزی در هوای سرد بر حسب درجه سانتی گراد
حداقل بعد قطعه Cm
تا 30
90-30
180-90
بیش از 180
حداقل دمای بتن در هنگام ریختن و عمل آوری

13
10
7
5
تا1-
16
13
10
7
حداقل دمای * ساخت بتن در دمای هوای
1- تا 18-
18
16
13
10
کمتر از 18-
21
18
16
13
حداکثر افت تدریجی دما در 24 ساعت پس از حفاظت

28
22
17
11

*حداقل دمای ساخت با فرض طول حمل و معطلی یک ساعته با وسیله حمل چرخان توصیه شده است.
جدول 2- حداقل زمان لازم حفاظت برای جلوگیری از خسارت ناشی از یخبندان زود هنگام بتن معمولی
با فرض عمل آوری در دمای جدول شماره *1
نوع مصالح و سیمان
سیمان نوع 1 یا 2
سیمان نوع 3 ، زودگیرکننده یا ضد یخ 600 کیلوگرم سیمان اضافی در هر متر مکعب بتن
بتن بطور جدی در معرض یخبندان نیست
4
2
بتن در معرض یخبندان است
6
4

جدول 3- مدت زمان توصیه شده برای دستیابی به بخشی از مقاومت 28 روزه عمل آمده در آزمایشگاه
دمای عمل آوری
10 درجه سانتی گراد
21 درجه سانتی گراد
نوع سیمان*
1
2
3
1
2
3
50 %
6
9
3
4
6
3
75 %
11
14
5
8
10
4
85 %
21
28
16
16
18
12
95 %
29
35
26
23
24
20
*در صورتیکه دمای نگهداری و عمل آوری با اعداد جدول متفاوت باشد مدت عمل آوری تغییر خواهد کرد.
** در صورت استفاده از سیمان پرتلند پوزولانی یا سرباره ای آن را مانند نوع 2 در نظر بگیرید و در صورت مصرف نوع 5 مدت عمل آوری برای درصد مقاومت های کم تا 50 در صد و برای درصد مقاومت های بیشتر تا 10 درصد افزایش می یابد. سیمان پرتلند پوزولانی ویژه و پرتلند سرباره ای ویژه مانند سیمان نوع 5 می باشد.
برای محاسبه مدت عمل آوری با توجه به تغییر دمای مندرج در جدول 2 و 3 می توان از فرمول Saul استفاده نمود. این رابطه بر اساس بر روابط بلوغ یا رد شدن بتن استوار است.
و بترتیب مدت زمان عمل آوری در دمای t1 و t2 می باشد بنابراین با مجهول بودن یکی از چهار پارامتر در رابطه فوق ، می توان آن را بدست آورد.
بتن ریزی در هوای سرد
هوای سرد به وضعیتی اطلاق می گردد که برای سه روز متوالی شرایط زیر برقرار باشد:
الف: دمای متوسط هوا در شبانه روز کمتر از ٥ درجه سلسیوس (سانتیگراد) باشد (دمای متوسط روزانه میانگین حداکثر و حداقل دمای هوا در فاصله زمانی نیمه شب تا نیمه روز است.
ب: دمای هوا برای بیشتر از نصف روز از ١٠ درجه سلسیوس (سانتیگراد) زیادتر نباشد.
تدابیر احتیاطی
الف: برای بتن ریزی در هوای سرد باید دقت لازم در انتخاب مصالح مصرفی، طرح اختلاط بتن، شرایط اختلاط، حمل، ریختن و عمل آوردن بتن صورت گیرد تا اطمینان حاصل شود که بتن تازه ریخته شده دچار یخزدگی نگردد و بتن سخت شده نیز دارای کیفیت لازم باشد.
ب: دمای بتن در طول مدت بتن ریزی و عمل آوردن باید ثبت گردد تا اطمینان حاصل شود که محدوده توصیه شده در این فصل حفظ شده باشد.
پ: دمای بتن باید حداقل دو بار در شبانه روز در نقاط مختلف سازه ثبت گردد تا از وضعیت نگهداری بتن اطمینان کافی حاصل شود.
ت: گوشه ها و لبه های بتن در مقابل یخ زدن آسی ب پذیرند، بنابراین دمای این نقاط باید با دقت کنترل شود.
مصالح مصرفی
الف: می توان از سیمان زودگیر (پرتلند نوع ٣) به جای سیمان معمولی برای اطمینان از سرعت بیشتر کسب مقاومت بتن استفاده نمود.
ب: استفاده از سیمان روباره ای و سیمانهای آمیخته در بتن ریزی در هوای سرد توصیه نمی گردد.
پ: می توان از آب گرم برای رساندن بتن به دمای مطلوب استفاده نمود. در این حالت باید از تماس مستقیم آب گرم و سیمان جلوگیری شود و این موضوع در نحوه ریختن مصالح به مخلوط کن با افزودن آب گرم به مصالح سرد و سپس اضافه کردن سیمان مراعات گردد.
ت: سنگدانه ها نباید آغشته به یخ و برف باشند. معمولا ماسه از شن مرطوب تر و احتمال وجو د یخ در آن بیشتر است. بنابراین اغلب گرم کردن ماسه ضرورت پیدا نمی کند.
ث: حداکثر جذب آب سنگدانه های مصرفی در بتن، برای سنگدانه های درشت به 5/2 درصد و برای سنگدانه های ریز به ٣ درصد محدود می شود.
ج: استفاده از مواد حباب زا و ساخت بتن با حباب هوا برای بتن ه ایی که در معرض رطوبت و یخ زدن و آب شدنهای متوالی قرار می گیرند، الزامی است.
چ: می توان از مواد زودگیر کننده یا ضدیخ بتن نیز در مواردی که خطر یخزدگی وجود دارد، مشروط بر آن که با ضوابط استاندارد مطابقت داشته باشد، استفاده نمود.
الزامات طرح اختلاط بتن
الف: نسبت آب به سیمان باید با توجه به روند کسب مقاومت بتن در دمای محیط انتخاب گردد. این نسبت نباید از 5/0 بیشتر باشد، و قبل از شروع بتن ریزی تدابیر لازم برای روند کسب مقاومت بتن صورت گیرد.
ب: برای کاهش میزان آب قابل یخ زدن در بتن و همچنین کاهش میزان آب ان داختن بتن تازه باید مقدار آب اختلاط حداقل ممکن باشد. بنابراین برای تامین کارایی لازم می توان از مواد افزودنی خمیری کننده و روان کننده استفاده نمود.
پ: در صورتی که از مواد افزودنی روان کننده استفاده نمی شود اسلامپ بتن نباید بیشتر از ٥٠ میلیمتر انتخاب گردد.
ت: درصد حباب هوای مورد نیاز در طرح اختلاط باید مطابق جدول ٤-14 انتخاب شود.
حداقل دمای بتن
الف: حداقل دمای مجاز بتن هنگام اختلاط، ریختن و نگهداری و نیز حداکثر مجاز افت تدریجی دما در ٢٤ ساعت اولیه پس از خاتمه از حفاظت بتن مطابق جدول ٤-24 است.
ب: دمای بتن هنگام اختلاط نباید بیش از ٨ درجه سلسیوس (سانتیگراد) زیادتر از مقادیر جدول ٤-24 باشد زیرا موجب اتلاف انرژی بیشتر، افت شدید اسلامپ و در نهایت کاهش کیفیت بتن می گردد.
پ: دمای بتن هنگام ریختن نباید بیش از ١١ درجه سلسیوس (سانتیگراد) زیادتر از مقادیر جدول باشد، در غیر این صورت موجب کاهش کیفیت بتن می گردد.
نکات مربوط به حمل و ریختن بتن
الف: حمل و ریختن بتن باید به نحوی باشد که بتن تازه، دمای خود را از دست ندهد. بتن باید تا حد امکان در وسایل سربسته و عایق بندی شده حمل گردد.
ب: قبل از بتن ریزی باید میلگ ردها، قالب، سطح بتن سخت شده قبلی و زمین از هر نوع یخزدگی زدوده شود.
دمای بتن بر حسب درجه سلسیوس (سانتیگراد) در مراحل مختلف کار باتوجه به دمای محیط و اندازه اعضا و قطعات
ردیف
شرح
دمای
محیط
ابعاد اعضا و قطعات (میلیمتر)

کمتر از 300
300 تا 900
900 تا 1800
بیش از 1800
1
حداقل دمای بتن
هنگام اختلاط
بیش از 1-
16
13
10
7
2

18- تا 1-
18
16
13
10
3

کمتر از 18-*
21
18
16
13
4
حداقل دمای بتن
هنگام ریختن و نگهداری
به هر میزان
13
10
7
5
5
حداکثر مجاز افت تدریجی دمای بتن در ٢٤ ساعت اولیه پس از خاتمه حفاظت از بتن
به هر میزان
28
22
17
11
*چنانچه تدابیری ویژه برای اختلاط و بتن ریزی فراهم نگردد، ریختن بتن در دمای 20- درجه سلسیوس (سانتیگراد) و کمتر از آن ممنوع است.
عمل آوردن بتن تازه
الف: عمل آوردن بتن تازه باید حداقل ٢٤ ساعت و تا رسیدن بتن به مقاومت ٥ مگاپاسکال ادامه یابد.
ب: برای عمل آوردن بتن تازه و محافظت آن از یخ زدن می توان از روشهای زیر استفاده نمود:
١- با استفاده از پوششهای عایق
٢- با استفاده از گرم کردن بتن و محیط اطراف
٣- سایر روشها به تایید دستگاه نظارت
پ: بتن تازه باید در مقابل وزش باد، به ویژه پس از برداشتن پوششها محافظت گردد. باید توجه داشت که از تبخیر زیاد آب و کربناتی شدن سطوح بتن در اثر احتراق مواد سوختی برای گرم کردن آن جلوگیری شود.
محافظت بتن سخت شده
لازم است که از یخزدگی بتن اشباع شده ای که مقاومت آن به ٢٤ مگاپاسکال نرسیده باشد، جلوگیری به عمل آید. باید از روشهای استاندارد و با تهیه نمونه های کارگاهی برای تشخیص رسیدن بتن به مقاومت کافی استفاده نمود. می توان با روشهای غیر مخرب استاندارد شده نیز مقاومت فشاری بتن را تخمین زد.
الف: کلیات
در کارهای بتنی، هوای سرد به شرایطی اطلاق می شود که بیش از سه روز متوالی ، متوسط درجه حرارت روزانه از 5 درجه سلسیوس کمتر باشد. چنانچه بیش از نیمی از روز دمای محیط بالای 10 درجه سلسیوس باشد ، هوا سرد تلقی نمی شود. پیمانکار باید تدابیر لازم را برای حفاظت بتن در مراحل مختلف ساخت، حمل و ریختن اتخاذ نماید. پیمانکار موظف است برای جلوگیری از وقفه در عملیات بتن ریزی قبلاً برنامه اجرای کار را به تصویب دستگاه نظارت برساند. رعایت نکات زیر برای بتن ریزی در هوای سرد الزامی است.
ب: دما
توصیه می شود هنگام بتن ریزی ، دمای هیچ قسمت از بتن تازه از 10 درجه سلسیوس کمتر نباشد، ولی به هر حال این دما نباید از 5 درجه سلسیوس به عنوان حداقل مجاز، کمتر شود.
پ: در هوای سرد باید با گرم کردن مواد متشکله بتن، دمای مخلوط را به حد قابل قبول رسانید.
ت: برای تهیه بتن در درجه حرارت زیر صفر ، ابتدا باید ق طعات یخ و مصالح یخ زده را از مصالح سنگی جدا و مصالح سنگی را تا بالای 15 درجه و در صورت لزوم آب را تا 60 درجه سلسیوس گرم نمود.در صورتی که مصالح سنگی خشک باشد ، می توان ماسه را تا 40 درجه سانتیگراد گرم کرد، در این حالت نیز آب نباید از 60 درجه بیشتر گرم شود.
ث: هنگامی که گرم کردن مصالح سنگی مشکل بوده و یا عملی نباشد ، می توان با تایید دستگاه نظارت ضمن استفاده از آب گرم دمای مخلوط بتن را بالا برد.
ج: تغییر سریع دمای سطح بتن پس از اتمام دوران حفاظت، باعث ایجاد ترک در سطوح خارجی خواهد شد. لذا پیمانکار باید در طول حداقل 24 ساعت اولیه پس از اتمام دوران نگهداری بتن، تدابیر لازم را اتخاذ نماید.
چ: دمای آب مصرفی باید یکنواخت و ثابت باشد تا تغییری در اسلامپ ساختهای مختلف بتن حادث نشود.
ح: دمای نهایی مخلوط بتن از رابطه زیر محاسبه می شود:

در رابطه فوق:
T دمای نهایی مخلوط بتن بر حسب درجه سلسیوس
Tw,Ta,Ts,Tc به ترتیب دمای سیمان، ماسه، شن و آب
Ww,Wa,Ws,Wc به ترتیب وزن سیمان، ماسه، شن خشک و آب بر حسب کیلوگرم
و Wwa و Wws وزن ماسه و شن مرطوب بر حسب کیلوگرم است. چنانچه دمای شن یا ماسه، زیر صفر باشد، رطوبت مصالح به صورت یخ ظاهر می شود. بنابراین گرمای نهان ذوب یخ برای آب کردن یخ به مصالح، باید به میزان فوق اضافه شود ، در این صورت پارامترهای TsWws و TaWwa به ترتیب به فاکتورهای Wws(0.5Ts-80) وWwa(0.5Ta-80) بدل می شوند.
خ: پیش بینیهای لازم، قبل و حین اجرای بتن ریزی، در هوای سرد به شرح زیر است:
شن، ماسه و آب مصرفی باید عاری از برف، یخ و مصالح یخ زده باشند.
در صورت نیاز و قبل از بتن ریزی ، مصالح سنگی و آب بر اساس دستورالعم لهای این بخش گرم شوند.
قبل از اجرای بتن ریزی تمامی سطوح در تماس با بتن نظیر سطح قالب، آرم اتورها و کابلهای پیش تنیدگی باید عاری از برف و یخزدگی بوده و حتی الامکان دارای دمای مخلوط بتن مورد نظر باشند.
استفاده از مواد افزودنی باید با توجه به نکات مندرج در این دستورالعمل صورت پذیرد. در هوای سرد توصیه می شود از بتن با حباب هوا استفاده شود.
از سیمانهای مخصوص زودگیر نظیر سیمان تیپ 3 استفاده شود.
از پوشینه و عایقهای مناسب به شرح مندرجات بند 5-8-4 استفاده شود.
از طریق بالا بردن دمای محیط بتن ریزی و ایجاد بادشکن، مراقبتهای لازم به عمل آید.
فاصله حمل بتن حتی الامکان کوتاه اختیار شود.
چنانچه امکان افت سریع دما هنگام ساختن و ریختن بتن به دمای پایین تر از حد مجاز وجود داشته باشد، دستگاه نظارت می تواند دستور توقف بتن ریزی را صادر نماید.

دستورالعمل بتن ریزی در هوای گرم و خشک
بتن ریزی در شرایط هوای گرم می تواند به بروز مشکلاتی در بتن تازه و سخت شده کمک نماید و معمولا" به پایین آمدن کیفیت بتن سخت شده منجر می شود. معمولا" در چنین شرایطی باید بتن ریزی متوقف گردد و در صورت نیاز به انجام عملیات بتن ریزی باید تدابیر خاصی اندیشیده شود تا خسارت های وارده به حداقل برسد و یا ایجاد گردد. تعریف و شناخت شرایط هوای گرم، اثر خسارت بار این شرایط، اثر عوامل تشدید کننده این خسارت ها، راه حل های فرار از حصول این شرایط، توجه به نوع مصالح مصرفی از جمله مواردی است که در این نوشته از نظر می گذرد.
وجود شرایط هوای گرم در مناطقی از کشور ما به ویژه در حاشیه خلیج فارس و دریای عمان و وجود شرایط خاصی مانند ایجاد خوردگی در میلگردهای بتن این شرایط را برای ما پر اهمیت می نماید و باید بدان توجه خاصی مبذول داشت. سعی می شود نکات مد نظر آیین نامه بتن ایران به همراه توضیحات ضروری قید شود تا در عمل بتوان از آن ها استفاده نمود.
تعریف هوای گرم
هوای گرم با ترکیبی از دمای زیاد هوا، رطوبت نسبی کم، دمای بالای بتن و سرعت وزش باد حاصل می گردد. وجود دمای زیاد بتن و عواملی که باعث تبخیر شدید آب از سطح آن می شود می تواند خسارت بار باشد. حتی می توان گفت دمای زیاد بتن به تنهایی نیز می تواند به بروز این شرایط کمک زیادی نماید. معمولا" وقتی دمای بتن از °C32 در هنگام بتن ریزی و یا تا زمان گیرش تجاوز نماید شرایط هوای گرم حاصل می شود.
بروز شرایط ایجاد تبخیر با شدتی بیش از kg/m21 در هر ساعت از سطح بتن قطعا" مشکل زا می باشد. حتی توصیه می گردد شدت تبخیر از سطح بتن کمتر از kg/m2 5/0 در هر ساعت باشد تا خسارت هایی به بتن وارد نشود و کار بتن ریزی بهتر انجام گردد.
اثر خسارت بار شرایط هوای گرم
این اثرات را می توان به دو بخش بتن تازه و سخت شده تقسیم نمود. مسلما" برای داشتن بتن سخت شده مناسب باید از مرحله بتن تازه به سلامت عبور کنیم لذا از این نظر کیفیت بتن تازه از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. اثرات نا مطلوب هوای گرم بر بتن تازه خمیری عبارتست از :
الف) افزایش آب مورد نیاز در طرح مخلوط
ب) افزایش آهنگ افت اسلامپ و تمایل دست اندرکاران به افزودن آب به بتن در کارگاه به دلیل افزایش تبخیر و افزایش سرعت آبگیری سیمان و از دست دادن خواص خمیری در زمان کوتاه تر
ج) افزایش زمان آهنگ سفت شدن بتن و کاهش زمان گیرش به نحوی که بر عملیات ریختن، تراکم، پرداخت سطح و نگهداری و عمل آوری بتن اثر منفی می گذارد و امکان ایجاد درز سرد را افزایش می دهد. این امر پیوستگی را در بتن ریزی مختل می کند که نیاز به آن جزء اصول بتن ریزی صحیح است.
د) افزایش امکان ترک خوردگی خمیری بتن تازه به دلیل تبخیر زیاد و جمع شدگی بیش از حد در اثر تبخیر
ه) افزایش بروز مشکل در کنترل مقدار حباب هوای بتن حبابدار در بتن تازه به نحوی که عملا" حباب های هوا بزرگ شده و با می ترکند و تاثیر مثبت آن ها در بتن سخت شده از بین می رود.
اثرات نامطلوب شرایط هوای گرم بر بتن سخت شده
الف) کاهش مقاومت بتن به دلیل مصرف بیشتر آب در میان مدت و دراز مدت
ب) کاهش مقاومت بتن به دلیل دمای بالای آن در هنگام بتن ریزی و پس از آن در میان مدت و دراز مدت علیرغم افزایش مقاومت زود هنگام بتن (به ویژه در روزهای اول، 1 تا 7 روز)
ج) افزایش تمایل به جمع شدگی ناشی از خشک شدن و ایجاد ترک های حرارتی
د) کاهش دوام بتن در برابر شرایط محیطی نامناسب در حین بهره برداری مانند یخ زدن وآب شدگی مکرر، سایش و فرسایش تری و خشکی مکرر بتن، حمله سولفات ها و حمله یون کلر محیط به دلیل افزایش نفوذپذیری بتن در اثر ایجاد کریستال های درشت و کاهش مقاومت الکتریکی بتن که نقش مهمی در افزایش نفوذپذیری در برابر یون کلر و سایر عوامل مزاحم شیمیایی دارد و هم چنین کاهش دوام به دلیل ترک خوردگی
ه) ایجاد خوردگی سریعتر میلگردها به دلیل افزایش نفوذپذیری بتن و یا ایجاد درزهای سرد
و) کاهش یکنواختی سطح بتن و نا زیبائی سطح بتن نمایان به ویژه در مجاورت قالب، تغییر رنگ بتن به دلیل تفاوت در آهنگ آبگیری، منظره بد به دلیل وجود درز سرد
عوامل تشدید کننده خسارات در هوای گرم
برخی عوامل می توانند در هوای گرم خسارت ها را تشدید نمایند. هرچند این عوامل مستقیما" در ایجاد شرایط هوای گرم بی تاثیر است اما در این شرایط می تواند باعث بحرانی تر شدن اثرات زیانبار گردد. این عوامل عبارتند از :
الف) مصرف سیمان هائی با ریزی زیاد که موجب افزایش سرعت آبگیری سیمان و ایجاد گرمازایی بیشتر در زمان کوتاه می گردد.
ب) مصرف سیمان های زودگیر (مقاومت اولیه زیاد) مانند نوع 3 و حتی استفاده از سیمان های نوع 1 به ویژه با وجود افزودنی های تسریع کننده (زودگیر کننده) که می تواند زمان گرایش را کوتاه نماید و سرعت آبگیری و گرمازایی را بیشتر کند.
ج) مصرف بتن های پر سیمان در رابطه با بتن های پر مقاومت و با نسبت آب به سیمان کم که سرعت آبگیری را بیشتر می کند و زمان گرایش را کوتاه و گرمازایی و سرعت آنرا افزایش می دهد. بدیهی است اغلب در شرایط محیطی نا مناسب از نسبت آب به سیمان کم استفاده نماییم لذا باید سعی شود بتن پر سیمان مصرف ننماییم.
د) استفاده از مقاطع بتنی نازک با درصد میلگرد زیاد.
ه) بکارگیری وسایل حمل با حجم زیاد که می تواند به ایجاد درز سرد و عدم پیوستگی منجر شود.
و) حرکت دادن بتن در مسیر افقی یا قائم به صورت طولانی مدت به ویژه برای بتن های کم اسلامپ (شوت، شوت سقوطی یا ترمی)
ز) استفاده از پمپاژ بتن در مسیرهای طولانی، زیرا اصطکاک بتن با لوله باعث ایجاد گرما می شود و در شرایط هوای گرم نیز این مسیر طولانی و گرمای لوله می تواند مشکل زا باشد.
ح) استفاده از تسمه نقاله برای حمل بتن به دلیل ایجاد سطح هواخور خیلی زیاد و تبخیر شدید و تبادل گرمایی زیاد با محیط.
ط) ضرورت انجام و تداوم کار در شرایط هوایی خیلی گرم به دلایل اقتصادی
ی) استفاده از سیمان های انبساطی و یا بدون جمع شدگی که می تواند مشکل زا باشد . در این رابطه برخی مواد انبساط زا یا برخی ملات ها یا بتن ها مانند گروت می تواند عامل ایجاد خسارت بیشتر باشد.
مسلما" باید گفت اگر شرایطی بر خلاف شرایط فوق ایجاد شود مسلما" در کاهش خسارات نقش خواهد داشت. اما بر ایجاد شرایط هوای گرم تاثیری ندارد.
عوامل ایجاد کننده شرایط نامناسب محیطی و هوای گرم
همان گونه که گفته شد مصرف اجزاء بتن با دمای زیاد می تواند بتن با دمای بالاتر از حد مجاز را بوجود آورد.
هم چنین بروز شرایط خاصی در محیط اطراف بتن ریزی می تواند به تبخیر شدید منجر گردد که خسارت زا می باشد. در زیر به هر کدام از این موارد می پردازیم و نحوه پیش بینی چنین شرایطی را مطرح می نماییم.
الف)شدت تبخیر از واحد سطح
میزان تبخیر از سطح بتن تابع عوامل مختلفی است که از جمله می توان به دمای هوا، دمای بتن، رطوبت نسبی هوا، سرعت وزش باد، تابش آفتاب و حتی رنگ بتن و فشار هوا (ارتفاع از سطح دریا) اشاره نمود. در شکل1 فقط از چهار عامل اول به دلیل اهمیت و سهولت بکارگیری آن ها به صورت کمی استفاده شده است و می توان شدت تبخیر از واحد سطح بتن را بدست آورد.
ب) دمای تعادل بتن ساخته شده
قبل از خسارت بتن میتوان دمای آنرا با محاسبه حدس زد. مسلما" در مراحل انتقال و ریختن بتن بعلت تبادل با محیط مجاور، دمای بتن ممکن است تغییر نماید. بدین منظور باید برای ساخت بتن دمای کمتر از °C30 را در نظر گرفت تا در یک حمل معقول و منطقی با زمان کمتر از نیم ساعت، دمای بتن از °C32 تجاوز ننماید. مسلما" اگر وسیله حمل پمپ و لوله یا تسمه نقاله و یا تراک میکسر در حال چرخش باشد باید دمای ساخت را به مراتب کمتر از °C30 و تا حدودی کمتر از °C28 در نظر گرفت. دمای تعادل ساخت بتن بلافاصله پس از اختلاط را می توان از رابطه زیر بدست آورد.
در رابطه TC، TG، TS، TP، TW به ترتیب دمای سیمان، سنگدانه درشت، سنگدانه ریز، پوزولان و دمای آب مصرفی در اختلاط بتن می باشد. (بر حسب درجه سیلیسوس)
هم چنین WWT ,WWS,WWG,WW, WP , WS , WG , WC به ترتیب جرم سیمان، شن، ماسه، پوزولان، آب مصرفی در ساخت بتن، آب موجود در شن، آب موجود در ماسه و آب کل موجود در بتن می باشد (بر حسب کیلوگرم) بدیهی است آب کل بتن برابر با مجموع آب مصرفی در ساخت بتن و آب موجود در سنگدانه می باشد و یخ احتمالی مصرفی را نیز شامل می شود. اگر از یخ نیز برای کاهش دما استفاده شود در صورت کسر رابطه فوق جمله Wi (0.5Ti-80) اضافه خواهد شد. مسلماً در صورت مصرف یخ، وزن آن باید از WW کسر گردد تا آب بتن افزایش نیابد.
لازم به ذکر است ضرایب 22/0 در رابطه فوق ظرفیت گرمایی سیمان، سنگدانه و پوزولان بر حسب Kcal/kg می باشد و یکسان در نظر گرفته شده است در حالی که واقعا" این ظرفیت های گرمایی در سیمان های مختلف و سنگدانه های موجود و پوزولان های مصرفی یکسان و مساوی 22/0 نمی باشد. به ویژه در سنگدانه ها و پوزولان ها ممکن است ابن ظرفیت گرمایی از 19/0 تا 24/0 تغییر نماید و حتی از این محدوده نیز بیرون باشد. ظرفیت گرمایی آب و رطوبت موجود در سنگدانه Kcal/kg 1 فرض شده است. Wi جرم یخ مصرفی، Ti دمای یخ مصرفی، 5/0 ظرفیت گرمایی یخ و80 برابر گرمای نهان ذوب یخ بر حسب Kcal/kg می باشد.
مثال 1 : طرح اختلاط زیر برای بتن سازی به میزان m3 1 داده شده است. با توجه به اطلاعات موجود دمای تعادل ساخت بتن را محاسبه کنید. سیمان 400 کیلو، شن خشک 1000 کیلو، آب کل 220 کیلو، دمای سیمان °C35، دمای شن °C40 و رطوبت آن 6/0 درصد، دمای ماسه °C30 و رطوبت آن 5/4 درصد، دمای آب °C25 می باشد.
= آب موجود ماسه = آب موجود شن
= آب مصرفی اختلاط = آب سنگدانه ها تعادل
مثال 2 : اگر بخواهیم دمای بتن به 28 برسد آب باید تا چند درجه خنک شود؟
مثال 3 : اگر بخواهیم با آب °C25 و یخ °C4- به این دما دست یابیم، چند کیلو یخ لازم است ؟
مثال 4 : اگر بدون خنک کردن آب یا مصرف یخ بخواهیم به این دما برسیم دمای شن باید به چند درجه سیلیوس برسد ؟
مثال 5 : اگر دمای هوا °C38، دمای بتن °C32 و رطوبت نسبی هوا 30 درصد باشد، هم چنین اگر سرعت باد Km/hr16 منظور شود، شدت تبخیر در هر ساعت از واحد سطح چقدر است؟
حدود Kg/m215/1 در هر ساعت
مثال 6 : اگر در مثال فوق بخواهیم شدت تبخیر به کمتر از حدود Kg/m21 و Kg/m25/0 برسد سرعت باد باید تا چه حدودی کاهش یابد؟
به ترتیب Km/hr13 و Km/hr5

مثال 7 : اگر در مثال فوق بخواهیم با افزایش رطوبت نسبی هوا به نتیجه مطلوب دست یابیم رطوبت نسبی باید در چه حدودی باشد؟
به ترتیب 38 و 65 درصد رطوبت نسبی هوا
مثال 8 : اگر در مثال فوق بخواهیم با کاهش دمای بتن به نتیجه مطلوب دست یابیم، دمای بتن باید تا چه حدودی کاهش داده شود؟
به ترتیب °C30 و °C25
مثال 9 : اگر دمای هوا و رطوبت ثابت بماند و سرعت باد از 8 به 32 کیلومتر بر ساعت برسد، شدت تبخیر در حدود 3 برابر می گردد.
مثال 10 : اگر رطوبت و سرعت باد ثابت بماند و دمای هوا از 16 به 32 درجه سانتی گراد برسد، شدت تبخیر در حدود 3 برابر می شود.
مثال 11 : اگر دمای هوا و سرعت باد ثابت بماند و رطوبت نسبی هوا از90 به 70 درصد برسد، شدت تبخیر در حدود 3 برابر می گردد و اگر به 50 و 30 درصد کاهش یابد این شدت به 4 و بیش از 5 برابر می رسد.

مثال 12 : اگر سرعت باد از 8 به 32 کیلومتر بر ساعت برسد و دمای هوا از 16 به 32 درجه سانتی گراد افزایش یابد و رطوبت نسبی از 90 به 70 کاهش یابد، شدت تبخیر در حدود 9 برابر می گردد.
اثرات هوای گرم بر خواص بتن
همان طور که قبلا" اشاره شد هوای گرم بر روی بتن تازه سخت شده اثراتی را بر جای می گذارد که نامطلوب است. در این قسمت به طور مشروح به برخی از این اثرات و خواص بتن در هوای گرم اشاره می شود.
الف) افزایش آب مورد نیاز در طرح مخلوط
بسته به شرایط هوا و میزان تبخیر ممکن است تا 25 کیلو (لیتر) آب اختلاط مورد نیاز افزایش یابد (نسبت به حالت بدون تبخیر)، تقریبا" هر افزایش 5 درجه سانتی گراد به حدود 3 لیتر آب نیاز دارد. وجود آب بیشتر، جمع شدگی را افزایش می دهد و میل به ترک خوردگی بیشتر می شود.
ب) آهنگ افت اسلامپ
مسلما" در شرایط هوای گرم، گرمای بدون تبخیر و یا با تبخیر می توان تاثیر مهمی بر افت اسلامپ و آهنگ آن داشته باشد. میتوان گفت تقریبا" به ازاء °C40 افزایش دما (°C10 تا °C50) افت اسلامپ حدود 8 سانت را شاهد خواهیم بود (هر °C10 حدود 2 سانت). مسلما" آهنگ افت اسلامپ نیز در هوای گرم بسیار زیاد می شود تا حدی که مزاحم کار اجرائی خواهد شد و غالبا" برای مقابله با آن به افزایش آب متوسل می شوند که کار صحیحی نیست.
ج) افزایش آهنگ سفت شدن بتن و کاهش زمان گیرش
در یک هوای معتدل و مناسب ممکن است زمان گیرش اولیه بتن بسته به نوع سیمان و نسبت های اختلاط بین 1 تا 3 ساعت تغییر کند. با افزایش دما این زمان کاهش می یابد و ممکن است در دمای بتن بالاتر از °C30 و دمای محیط بیش از °C35 این زمان حتی به کمتر از نصف یا ثلث کاهش یابد. مسلما" این امر مشکلات اجرائی را افزایش می دهد. در حمل محدودیت زمانی بوجود می آورد و در ریختن و تراکم باید سرعت قابل توجهی داشته باشیم تا قبل از گیرش لایه زیرین بتوانیم لایه روئی را ریخته و متراکم کنیم. پرداخت سطح مشکل می گردد و بتن زود سفت می شود. در اکثر موارد در چنین شرایطی درز سرد ایجاد می گردد. درز سرد در آینده می تواند محل عبور آب و سایر مواد مزاحم شیمیایی باشد.
د) ترک خوردگی خمیری بتن تازه
این نوع ترک خوردگی معمولا" در محیط های گرم و خشک حاصل می گردد. بدیهی است اگر بتن در محیط گرم و مرطوب قرار گیرد به علت تبخیر کم از سطح بتن، جمع شدگی چندانی ایجاد نخواهد شد. در رطوبت های بیش از 80 درصد عملا" مشکل ترک خوردگی بتن تازه را نخواهیم است. وقتی تبخیر از kg/m2/hr 1 تجاوز نماید، وضعیت حاد و بحرانی است و عملا" باید بتن ریزی متوقف گردد و یا تمهیدات خاصی تدارک دیده شود. وقتی ترک خوردگی بیشتری اتفاق می افتد که تاخیر در گیرش و سفت شدن بتن، مصرف سیمان های دیرگیر، مصرف بیش از حد کندگیر کننده، خاکستر بادی به عنوان جایگزین سیمان و یا بتن خنک داشته باشیم. مصرف موادی که آب انداختن را کم می کند می تواند به خشکی سطح و ترک خوردگی منجر شود. از جمله این مواد می توان از میکروسیلیس نام برد.
از بین بردن ترک های خمیری مشکل است ولی می توان با ماله کشی مجدد توام با فشار ترک ها را تا حدودی از بین برد.
ه) اثرات نامطلوب بر مقاومت
مسلما" بتنی که گرم ریخته و نگهداری شود در سنین اولیه مقاومت قابل توجهی کسب می کند اما به طور کلی در سن 28 روز به بعد مقاومت کمتری نسبت به بتن ریخته شده با دمای کم خواهد داشت. در شکل 2 و 3 می توانید تاثیر دمای ریختن را بر مقاومت های اولیه و دراز مدت ببینید. به ویژه اگر بتن حاوی مواد پوزولانی و کندگیر نباشند، آسیب بیشتری می بینند. اگر ترک بتن را نیز در نظر بگیریم از نظر سازه ای آسیب جدی خواهد بود.
گاه دیده می شود که در روزهای گرم نسبت مقاومت 28 روزه به 7 روزه به مقادیری کمتر از 3/1 و حتی تا 1/1 می رسد. در شرایط خاص برخی آزمونه های 28 روزه مقاومتی کمتر از آزمونه های 7 روزه را نشان می دهند که بسیار تعجب برانگیز است. دلیل این امر استفاده از بتن گرم در قالب های گرم و داغ می باشد که گاه در زیر تابش آفتاب نیز چند ساعتی نگهداری می شوند. با استفاده از سیمان های ریز و زودگیر کننده، سیمان زیاد یا W/C کم این مشکل بیشتر می گردد.
برای اختصار و با توجه به ذکر اثرات نامطلوب در ابتدای این نوشتار از بیان مشروح سایر اثرات خودداری می شود.
راهکارهای بتن ریزی مطلوب در شرایط نامساعد گرم
قاعدتا" این راهکارها را میتوان به چند دسته تقسیم کرد.
الف) انتخاب مصالح مناسب برای هوای گرم خشک یا گرم مرطوب و نسبت های مطلوب
ب) روشهای مناسب انبار کردن مصالح برای گرم و داغ شدن (پیشگیری از گرم شدن)
ج) خنک سازی مصالح و بتن و بتن خنک ساختن (کاهش دمای بتن)
د) تمهیدات حفظ خنکی بتن در طول عملیات حمل و ریختن و جلوگیری از افزایش دمای بتن
هـ) نکات مربوط به ریختن، تراکم و پرداخت سطح، نگهداری و عمل آوری بتن و کنترل تبخیر
در ادامه به هرکدام از راه حل های اجرائی به اختصار می پردازیم.
انتخاب مصالح مناسب
الف) سنگدانه
هر چند تاثیر سنگدانه چندان جدی نیست اما به ویژه برای ایجاد دوام در بتن در مناطق گرم به ویژه مرطوب، لازم است سنگدانه ها از جذب آب کمی برخوردار باشند. ظرفیت جذب آب سنگدانه درشت در آبا به 5/2 و برای سنگدانه ریز به 3 درصد محدود شده است در حالی که در بسیاری از آیین نامه ها چنین محدودیتی دیده نمی شود.
سنگدانه ها باید در برابر قلیایی ها از واکنش زایی برخوردار نباشند لذا از این بابت باید مورد آزمایش قرار گیرند. هم چنین در مناطق خورنده باید یون کلر آن ها از حدود مجاز کمتر باشد.
ب) سیمان
بهتر است از سیمان های ریز و زودگیر استفاده نشود و سیمان های با گرمازائی کم و حاوی مواد پوزولانی (به عنوان جایگزین) بکار روند. سیمان های آمیخته از این نظر مناسب اند. بهتر است مقدار سیمان زیاد نباشد. محدود کردن عیار سیمان به حدود 400 کیلوگرم می تواند یک توصیه تلقی گردد. عیار سیمان زیاد می تواند عامل ترک خوردگی بتن خمیری باشد.
ج) افزودنی ها
در شرایط هوای گرم اغلب افزودنیهای روان کننده و یا کندگیر کننده استفاده می شود. ممکن است افزودنی روان کننده کندگیر کننده نیز بکار بریم. افزودنی هایی که بتوانند اسلامپ را به مدتی قابل توجه حفظ نمایند، در این شرایط طرفدار دارد.
معمولا" حبابزا ها به علت مشکل کنترل مقدار حباب در شرایط هوای گرم توصیه نمی شود. مگر این که شرایط مناسبی برای مصرف آن ها فراهم گردد.
روشهای پیشگیرانه برای جلوگیری از گرم شدن مصالح در انبار
هر قدر بتوانیم جلوی گرم یا داغ شدن مصالح بتن را بگیریم، کار خنک ساختن بتن ساده تر می شود.
به هرحال بهتر است دمای سیمان از °C60 تجاوز نکند (آبا حد مجاز را °C75 ذکر کرده است) سنگدانه ها با توجه به وزن قابل توجهشان بهتر است دمائی کمتر از °C40 را داشته باشند. آب نیز باید در حد امکان خنک نگهداشته شود. لذا توصیه می شود آب در محلی نگهداری شود که زود گرم نشود. مخازن فلزی هوایی بدون عایق بندی ابدا" توصیه نمیشود. از مصرف سیمان های گرم که از کارخانه حمل و تخلیه می شود باید پرهیز کرد و آنرا در سیلو نگهداشت تا خنک گردد.
سیلوی سیمان دارای رنگ روشن باشد. در برخی مناطق دنیا از سیلوی دو جداره استفاده می شود که ممکن است آب خنک در آن در جریان باشد. عایق بندی سیلوی سیمان نیز یک راه حل می باشد.
سنگدانه ها را نیز بهتر است از تابش آفتاب دور داشت. سر پوشیده کردن دپوی سنگدانه ها یک روش معمول است که ممکن است برای ایران راه حل گران قیمتی باشد. ایجاد پوشش مانند برزنت و غیره می تواند راه حل ساده تری تلقی گردد.
خنک سازی مصالح و ساخت بتن خنک (کاهش دمای بتن)
استفاده از بتن با دمای کم یکی از راه حل های اساسی برای بتن ریزی مطلوب است. رساندن دمای بتن به زیر °C30 میتواند به تولید بتن سخت شده مقاوم و با دوام منجر گردد و ضمنا" میزان تبخیر از سطح بتن را کاهش دهد. باید گفت تبخیر عوامل متعددی دارد ولی دمای بتن در این رابطه بسیار مهم است. برای ایجاد بتن خنک، غالبا" اجزاء بتن را خنک می کنیم و یا از یخ برای ایجاد خنکی مخلوط بتن استفاده می نماییم. بکارگیری ازت مایع نیز ممکن می باشد. اما در مورد بتن ریزی در هوای گرم در کارهای عادی عملا" بکار نمی رود.
اجزاء بتن شامل : آب، سیمان، سنگدانه می تواند خنک شود. آب را با وسایل تبرید و یا یخ می توان خنک نمود. سنگدانه ها را می توان با آب پاشی و ایجاد شرایط مساعد برای تبخیر می توان به مقدار قابل توجهی خنک نمود (به ویژه در هوای خشک) در خنک سازی سنگدانه می توان از آب خنک و هوای خنک نیز استفاده نمود.
یخ عامل مهمی در کاهش دمای بتن می باشد زیرا گرمای نهان ذوب یخ میتواند دمای بتن را به مقدار قابل توجهی پایین آورد. به هر حال خرده یخ یا پودر یخ می تواند صرفا" به عنوان جایگزین بخشی از آب یا همه آن بکار رود تا تغییری در نسبت آب به سیمان حاصل نشود و در پایان اختلاط نباید یخ در بتن تازه مشاهده گردد.
خنک کردن سیمان راه حلی است که کمتر بکار گرفته می شود. این کار به وسایل خاص نیاز دارد تا سیمان در معرض آب خنک یا هوای مرطوب قرار نگیرد. استفاده از دیگ اختلاطی که دارای رنگ روشن می باشد و یا با آب خنک شده و یا در سایه است، توصیه می گردد.
تمهیدات مربوط به حفظ خنکی بتن در طول عملیات بتن ریزی
در زمان حمل، ریختن و تراکم بتن حفظ خنکی آن ضروری است. بدیهی است دمای بتن در اثر تبادل گرما با هوای گرم مجاور افزایش می یابد. هدف ما کاهش این افزایش دما می باشد.
استفاده از وسایل حمل مناسب و سر بسته که رنگ روشن دارد یا با آب خنک می شود یکی از راه حل های مناسب می باشد. بکارگیری وسایلی مانند پمپ و لوله می تواند باعث افزایش دما شود و برای کنترل این افزایش دما، لازم است لوله پمپ خنک گردد. می توان دور لوله ها را گونی خیس قرار داد و گه گاه روی آن آب پاشید.
تسمه نقاله برای هوای گرم وسیله مناسبی نیست و در صورت لزوم می توان روی آن را پوشاند.
تراک میکسر در طول حمل نباید بی جهت بچرخد زیرا این امر موجب افزایش دما خواهد شد به ویژه اگر حجم بتن در مقایسه با حجم دیگ کم باشد. استفاده از سایبان روی دیگ تراک و داشتن رنگ روشن توصیه می شود. گونی پیچ کردن دیگ تراک میکسر و خیس کردن آن برای ایجاد خنکی در هوای گرم و نسبتاً خشک یا خشک می تواند به کار رود.
نکات مربوط به ریختن، تراکم، پرداخت سطح، نگهداری و عمل آوری بتن و کنترل تبخیر
برای جلوگیری از تبخیر زیاد از سطح بتن می توان توسط بادشکن، سرعت باد را کم نمود. به ویژه اگر بتوان از بادشکن های جاذب آب استفاده نمود و آن ها را خیس کرد، رطوبت محیط افزایش می یابد و تبخیر کم می شود و هم چنین محیط خنک می گردد. استفاده از سایبان در بالای محل بتن ریز (در صورت امکان) باعث کنترل تابش آفتاب و کاهش تبخیر می گردد و ضمنا" از افزایش دمای بتن جلوگیری می شود.
می توان از دستگاه های مه فشان و ایجاد کننده غبار آب در محل بتن ریزی استفاده کرد تا ضمن خنک شدن محیط رطوبت نسبی بالا رود و تابش آفتاب کم گردد. این کار در مواردی که باد می وزد موثر نیست.
قالب و میلگردها باید قبلا" خنک شود و آبا حداکثر دمای °C50 را برای آن ها پیش بینی کرده است. با آب پاشی بر روی قالب (به ویژه فلزی) و میلگردها می توان آن ها را خنک نمود ولی آب اضافی باید از سطح قالب و میلگرد زدوده شود (با هوای تحت فشار یا اجازه دادن برای تبخیر)
برنامه ریزی کار بتن ریزی به نحوی که در زمان خنکی هوا انجام شود. مسلما" در این حالت اصولا" ممکن است شرایط هوای گرم موجود نباشد و بحث های مطروحه بی مورد تلقی گردد.
تامین حجم لازم بتن و استفاده از وسایلی که بتواند این حجم بتن را ساخته یا حمل کند و بریزد و متراکم نماید امری ضروری است وگرنه بتن در اثر معطلی گرم شده و زمان گیرش آن فرا می رسد و یا لایه های زیرین خود را می گیرد و درز سرد ایجاد می شود.
برای حفظ خنکی بتن در لایه های بتن ریزی، بهتر است از لایه های ضخیم تر استفاده شود که این امر حجم بتن سازی و بتن رسانی و بتن ریزی بیشتری را در واحد زمان طلب می کند.
استفاده از وسایل مناسب به نحوی که معطلی های بی جهت بوجود نیاید. مثلا" باکت خیلی کوچک بکار نرود تا تراک میکسر مدت زیادی معطل بماند و یا تراک میکسر کمتر بارگیری شود تا بتن بمدت قابل توجهی در آن بچرخد و نماند.
تراکم مجدد بتن در هوای گرم توصیه می شود (قبل از گیرش). این امر ترک ها را کم می کند. استفاده از ماله برای به هم آوردن ترک ها توصیه می گردد. (ماله کش با تاخیر و مجدد)
در هوای گرم و خشک اغلب سرعت تبخیر بیش از سرعت رو زدن آب است و سطح بتن خشک می شود. لذا ضمن رعایت نکاتی که قبلا" مطرح شد لازم است در اسرع وقت سطح بتن محافظت شده و مرطوب گردد. استفاده از گونی خیس در این موارد توصیه می شود. در غیر این صورت استفاده از پوشش های خاص مانند نایلون یا ترکیبات عمل آوری بتن می تواند مصرف شود. بدیهی است در شرایط هوای گرم و خشک توجه ویژه ای باید به عمل آوری رطوبتی معطوف گردد.
پرداخت سطح بتن در هوای گرم با مشکل همراه است و معمولا" باید زودتر از سایر شرایط پرداخت را انجام داد اما نباید باعث جمع شدن آب در زیر لایه فوقانی گردد.
مواد مضاف در بتن
دسته اول تسریع کننده ها (زود گیر کننده ها)
این دسته از مواد مضاف ، سبب می شوند تا گیرش سیمان تسریع و بالنتیجه بتن زود تر بگیرد و سفت شود . از جمله مشهورترین و بهترین تسریع کننده ها کلرور کلسیم ( CaC1 ) می باشد . این ماده شیمیایی را ابتـــدا با آب مخلوط کرده و سپــس به مخلوط شن و ماسه و سیمان می افزایند . موارد مصرف تسریع کننده ها بطـــور کلی در تمام مواردی است که سیمان زود گیر مصرف می شود . یعنی هر جا که مصرف سیمان زود گیر لازم باشد ، ( در تعمیرات فوری ، جایی که بخواهند قالب را زود باز کنند و جایی که هوا سرد است ) می توان بجای سیمان زود گیر از سیمان معمولی به اضافه این ماده افزودنی استفاده کرد . استفاده از کلرور کلسیم مقاومت بتن را در مقابل فرسایش و سایش افزایش داده ولی مقاومت آن را در مقابل حمله سولفاتها کاهش میدهد . افت بتن را نیز 10 تا 15 درصد افزایش می دهد ولی در هر حال بدترین ضرراین ماده مضاف تاثیرسوء آن برآماتورها و ایجاد خوردگی در آنهاست در سازه های بتن آرمه توصیه شده از این ماده بیش از 5/0 در صد وزنی سیمان استفاده نشود . در بتن پیش تنیده به هیچ وجه نباید از این ماده استفاده کرد ( به دلیل حساسیت فوق العاده زیاد کابلهای پیش تنیده به خوردگی ، در حالت کشش ) .
در سازه های آبی مانند دیوارهای مخازن و کانالهای آب ، حتی المقدور نباید از این ماده استفاده کرد . در چنین سازه های در صورت ضرورت حداکثر میتوان 1/0 در صد وزن سیمان از کلرور کلسیم استفاده نمود چون در سازه های آبی ، آب دربتن نشت کرده و از کلرور کلسیم مصرفی آنچه را که عمل نکرده است مجددا" فعال می کند . مواد دیگری از جمله کلرور سدیم و کلرور باریم را می توان جزء تسریع کننده ها شمرد .
دسته دوم : کند گیر کننده ها
موادی هستند که اگر به بتن اضافه شوند ، زمان گیرش و سخت شدن را به تعویق می اندازد . لذا در تمام مواردی که سیمان کند گیر به کار برده میشود ، می توان بجای آن از سیمان پرتلند معمولی به اضافه مواد مضاف کند گیر کننده استفاده کرد . ( از جمله در بتن ریزیهای حجیم برای جلو گیری از تنش های حرارتی ،در هوای گرم برای ساده کردن نحوه مراقبت ، در هوای گرم برای جلو گیری از ایجاد اتصالات سرد ).
یکی از کند گیر کننده ها شکر است و عملکرد آن به نحوی است که اگر در حد 05/0 در صد وزنی سیمان به بتن اضافه شود ، گیرش سمان را 4 ساعت به تاخیر می اندازد و اگر در حد 1 % وزنی سیمان به بتن اضافه شود ، گیرش سیمان به کلی متوقف می شود . از این مقدار شکر می توان برای جلو گیری از گیرش بتن در مواقعی که میکسر خراب شده و قابل تخلیه نیست استفاده کرد .
دسته سوم: روان کننده ها
موادی هستند که اگر به بتن اضافه شوند ، بدون اینکه نیازی به افزایش آب باشد ، اسلامپ (کارایی) بتن افزایش می یابد . به این مواد گاهی مواد مضاف کاهش دهنده آب نیز گفته می شود به جهت روان کنندگی مناسب این مواد ، بعضی از مهندسین برای رسیدن به کارایی بالاتر ، ترجیح می دهند به جای استفاده از نسبت آب به سیمان
بیشتر از مواد مضاف روان کننده استفاده کنند . استفاده از این دسته از مواد مضاف در مواردی که از پمپ بتن استفاده می شود مناسب است . روان کننده ها در بازار به نام پلاستی سایزر و نوع مرغوب آن را به نام سوپر پلاستی سایزر یا فوق روان کننده عرضه می کنند . روان کننده ها به میزان جزئی مقاومت فشاری بتن را کاهش می دهند ، ولی تاثیر افزایش نسبت آب به سیمان برای رسیدن به کارایی مناسب در مقایسه
با اضافه کردن روان کننده ، در کاهش مقاومت فشاری بتن ، به مراتب بیشتر است .
دسته چهارم : مواد مضاف هوا زا
مواد مضاف هوا زا سبب میشوند حبابهای بسیار ریز هوا ( حبابهای ریز تر از 05/0
میلیمتر که طبیعتا" با چشم قابل رویت نیستند ) در بتن ایجاد شود به مواد مضاف هوا زا گاهی مواد مضاف ایجاد کننده حباب هوا و بتن حاصله در اصطلاح بتن هوا دار می گویند . بتن هوا دار معمولا در محدوده 4% الی 8% هوا دارد
قابل توجه است که حبابهای هوا در بتن به دو دسته اند :
1- حبابهای غیر عمدی که درشت تر از 05/0 میلیمتر و اکثرا" با ابعادی در حدود چندین میلیمتر هستند
2- حبابهای عمدی که ریز تر از 05/0 میلیمتر هستند .
وجود حبابهای غیر عمدی در بتن اجتناب نا پذیر بوده و این حبابها کم و بیش در بتن ایجاد می شوند . ویبره کردن بتن بدین منظور صورت می گیرد که حبابهای هوای غیر عمدی را در بتن به حداقل ممکن برساند اما عملا" هیچگاه حبابهای هوا در بتن به صفر نمی رسد . قبلا ذکر شد که در بتن های عادی بین 5/0 تا 3 در صد هوا وجود نخواهد داشت .
دسته دوم حبابها ، حبابهای عمدی هستند که با استفاده از مواد مضاف هوا زا یا با استفاده از سیمانهای ( سیمان تیپ IIIA ،IIA،IA) ویا با استفاده توام از سیمان هوازا ومواد مضاف هوازا، ایجاد می شوند.

بعضی از مواد مضاف هوازا عبارتند از :
1) چربی طبیعی جانوران مانند پیه گاو
2) صمغ طبیعی درختان
انواع درزهای اجرایی و ساختمانی ( درز انبساطی ، انقطاع و اجرایی)
درز های بتن:
انواع درز در بتن عبارت اند از:
درز انقطاع ( جدائی ): که در آن میلگرد و بتن کاملاً قطع می شود و دو بخش سازه را از یکدیگر از نظر سازه ای جدا می کند در برخی موارد مانند باد و زلزله یک حداقل فاصله بین بتن منظور می کنند اما در مواردی که درز انقطاع برای نشست نا مساوی تعبیه شده است این فاصله ضرورت ندارد و تا انتهای شالوده ادامه می یابد در حالیکه در مورد باد و زلزله ادامه آن تا روی شالوده معمول است. با قالب بندی و گاه گذاشتن یونولیت درز اجرا می شود و فاصله درز پر نمی گردد و سطح آن پوشانده می شود به نحوی که در اثر حرکت سازه بتن آسیب نبیند.

درز انبساط:
در این درز نیز بتن قطع و میلگر دها نیز معمولاً قطع می شوند هر چند ممکن است با جزئیات خاص ادامه یابد ( غلاف متحرک ). این نوع درز به دلیل انبساط و انقباض بتن در اثر تغییر دما و رطوبت کاربرد دارد. این درز ها معمولاً تا روی شالوده ادامه می یابند.
فاصله درز معمولاً بین 20 تا 50 میلی متر و فاصله بین دو درز با توجه به شرایط محیطی و اختلاف دما در طول سال معمولاً بین 20 تا 50 متر توصیه می شود. فاصله درز باید خالی باشد اما در کف ها و موارد مشابه برای عدم لب پریدگی و پر شدن توسط آب و یخ زدگی و پر شدن توسط مواد نا خواسته، آن را با یک ماده درز گیر ارتجاعی به نحوی که بتوان براحتی جمع و باز گردد و اتصال خود را از بتن از دست ندهد. با قالب بندی از یک طرف و گذاشتن یونولیت با ضخامت مورد نظر پس از باز قالب اولیه می توان بتن بعدی را ریخت و درز را ایجاد کرد.
درز کنترل یا درز جمع شدگی :
این درز صرفاً به دلیل جمع شدگی بتن در هنگام گیرش و یا جمع شدگی ناشی از خشک شدگی بتن سخت شده و جلوگیری از ایجاد ترک های پخش در سطح بتن، در فواصل خاصی پیش بینی می شود و گاه نیاز به قطع کامل بتن در تمام ضخامت وجود ندارد. این درز عمدتاً در دالهای کف و بویژه در انواع غیر مسلح ضرورت بیشتری دارد. میلگرد ها ممکن است در این نوع درز ادامه یابد.
عرض درز مهم نیست و می تواند به سادگی با ضخامت یک برگ کاغذ یا ضخامت یک نایلکس اجرا شود مگر اینکه بخواهیم نقش درز انبساط را نیز بازی کند. عمق و ارتفاع درز باید از یک چهارم ضخامت دال بیشتر باشد تا ضعف لازم برای ایجاد ترک متمرکز در محل درز بوجود آید. ( درز کنترل جزئی یا بخشی ) فاصله درزهای کنترل به ویژگی های بتن، ضخامت دال، حداکثر اندازه سنگدانه و عیار سیمان مربوط می شود و معمولاً از حدود یک متر تا چهار الی پنج متر می باشد.
درز اجرائی ( ساخت ):
این نوع درز در نقشه برای پایان دادن به بتن ریزی مشخص می شود. بتن و میلگرد در درز اجرائی امتداد می یابد و در طراحی تداوم قطعه منظور می شود و هیچ نوع ضعف و جدائی نباید بوجود آید.
درز اجرائی گاه به صورت طبیعی در سازه وجود دارد مثلاً اعضاء قائم باید بتن ریزی و پس از سخت شدن اعضاء افقی مانند تیر و دال باید اجرا شوند هم چنین شالوده اجرا می شود و سپس ستون و دیوار با فاصله زمانی بیش از یک روز اجرا می گردد.
در برخی موارد درز اجرائی با توجه به توان اجرائی و حجم محتمل بتن ریزی در یک روز یا یک شیفت توسط طراح پروژه در یک قطعه بزرگ ( بویژه از نظر سطح کار ) مشخص می شود تا از بروز درز سرد جلوگیری نماید. درز اجرائی ممکن است افقی یا قائم باشد. درزها اجرائی مایل امروزه کاربرد ندارد و نباید ایجاد شود مگر اینکه قطعه مایل یا شیب دار باشد به هر حال درز باید عمود بر طول قطعه پیش بینی گردد. درز اجرائی در بین تیر یا شناژ و دال بهتر است در جائی باشد که کمترین برش وجود دارد. در حالات عادی درز اجرائی باید در صورت لزوم در یک سوم میانی تیر یا دال قرار گیرد. در تیر ها و دالهای خیلی ضخیم ( عمیق ) با گذاشتن درز اجرائی پلکانی می توان برش را به نحو مناسب تری تحمل نمود.
با گذاشتن قالب یا رابیتس یا توری سیمی یا چشمه های بسیار ریز می توان درز اجرا نمود و بتن در پشت قالب باید متراکم شود. سپس بهتر است هر چه زودتر قالب یا رابیتس یا توری باز شود و چنانچه زبری محل کافی نباشد با جت آب یا وسیله مناسب دیگر سطح بتن خشن گردد و شن ها آشکار شود. برای بتن ریزی در کنار یا روی بتن سخت شده قبلی باید سطح خشن را اشباع از آب نمود اما در هنگام بتن ریزی نباید آب بر سطح بتن مشاهده شود و باید به صورت اشباع با سطح خشک باشد. بهتر است لایه اول یا بتن مجاور بتن سخت شده از بتن ریز دانه تر و روان تری تشکیل شده باشد. در سطح افقی خوب است از یک ملات ریز دانه روان با نسبت آب به سیمان مساوی یا کمتر از بتن اصلی و با ضخامت کم ( چند سانتی متری ) استفاده شود سپس بتن اصلی ریخته شود.
عدم رعایت این موارد می تواند به ضعف اساسی بویژه ضعف برشی در این درز منجر شود و نفوذ پذیری به شدت افزایش یابد که اصلاح آن معمولاً میسر نیست. برای بهبود اتصال بتن قدیم و جدید می توان از لاتکس در سطح بتن قدیم استفاده کرد هم چنین می توان در ملات واسطه با بتن اولین لایه مجاور بتن قدیم از لاتکس به میزان 10 درصد وزن سیمان استفاده نمود. در صورت پاشیدن یا مالیدن لاتکس به سطح بتن قدیمی ممکن است به اشباع کردن آن احتیاج نباشد.

عمل آوری چیست؟
عمل آوری حفظ میزان رطوبت و دمای مناسب بتن در سنین اولیه آن (پس از عملیات بتن ریزی) است،به گونه ای که بتن بتواند به خصوصیات طراحی شده دست پیدا کند. عمل آوری بلافاصله پس از بتن ریزی و پرداخت کاری شروع می گردد به گونه ای باید عمل کرد که بتن بتواند به مقاومت وپایایی مطلوب دست پیدا کند.
بدون فراهم آوردن رطوبت مناسب ، مصالح سیمانی بتن قادر به واکنش دهی مناسب جهت پدید آمدن محصولی با کیفیت نیستند. تبخیر آب یا خشک شدن زود هنگام بتن ممکن است آب مورد نیاز برای انجام واکنش های شیمیایی در بتن را ازبین ببرد (که منظور از واکنش شیمیایی هیدراسیون گفته می شود) ودر نتیجه بتن قادر به رسیدن به خواص مطلوب خود نمی باشد.
با توجه به سرعت هیدراسیون ،دما عامل مهمی در عمل آوری مناسب است، در نتیجه ی پیشرفت در کسب مقاومت در دماهای بالاتر سریع تر اتفاق میافتد. به طور کلی دمای بتن برای دستیابی به سرعت مناسب در کسب مقاومت باید همواره بیش از ۱۰ درجه ی سانتیگراد (۵۰ درجه فارنهایت) باشد.علاوه بر این به هنگام کسب مقاومت دمای مشابهی نیز باید درون بتن فراهم آید تا از پدید آمدن ترکهای حرارتی جلوگیری شود. برای بتن های نمایان، رطوبت اضافی وشرایط وزش باد نیز عوامل مهمی محسوب میشوند. این دو عامل با اثر گذاشتن بر سرعت از دست دادن رطوبت بتن سبب پدید آمدن ترک،کاهش کیفیت سطح بتن ونیز دوام آن میگردند. برای جلوگیری از ترک خوردگی انقباضی خمیری در نظر گرفتن تدابیر احتیاطی جهت کنترل نمودن تبخیر رطوبت از سطح بتن قبل از قرار گیری آن در محل ضروری است .

چرا عمل آوری را انجام دهیم ؟
چند دلیل مهم عمل آوری عبارتند از:
الف: دستیابی به مقاومت از پیش تعین شده
تستهای آزمایشگاهی نشان میدهند که بتن در محیط های خشک بالغ بر نیمی از مقاومت خود را در مقایسه با بتنی که در محیطی مرطوب عمل آوری شده است از دست میدهد. بتنی که در دمای بالا ریخته شده است به سرعت به مقاومت اولیه میرسد اما به مرور زمان ممکن است از مقاومتش کاسته شود. ریختن بتن در هوای سرد بدون تمهیدات لازم موجب میشود که زمان بیشتری طول می کشد تا بتن مقاومت اولیه را کسب کندوهمچنین در معرض یخزدگی قرار خواهد گرفت.
ب: بهبود دوام وپایایی بتن در برابر عوامل محیطی
بتن خوب عمل آوری شده سطحی سخت تر ونیز مقاوم تر در برابر آب سطحی وسایش خواهد داشت.همچنین عمل آوری مناسب وخوب نفوذپذیری بتن را کاهش میدهد که این عمل مانع از ورود رطوبت ومواد شیمیایی مخرب موجود در آب به درون بتن میشود. ودر نتیجه مقاومت – دوام وطول عمر بتن را افزایش میدهد.
چگونه عمل آوری بتن را انجام دهیم؟
رطوبت مورد نیاز برای عمل آوری:
از بتن باید در مقابل از دست دادن رطوبت تا زمانیکه اندود کاری نهایی صورت میگیرد با استفاده از روشهای مناسبی مانند مانع باد، اسپری های پرکننده برای جلوگیری از پدید آمدن ترکهای انقباضی خمیری محافظت نمود.پس از تسطیح نهایی، سطح بتن باید حداقل برای مدت چند روز بطور مداوم مرطوب یا پوشیده بماند تا از فرآیند تبخیر جلوگیری شود. برای مثال به جدول زیر توجه کنید:
حداقل زمان مورد نیاز برای عمل آوری بطوریکه به نیمی از مقاومت مشخص شده برسد
سیمان تیپ ۱
سیمان تیپ ۲
سیمان تیپ ۳

درجه حرارت:۱۰ درجه سانتیگراد

۶ روز
۹ روز
۳ روز

درجه حرارت:۲۱ درجه سانتیگراد

۴ روز
۶ روز
۳ روز
مقادیر ارائه شده در جدول فوق تقریبی بوده وبراساس آزمایش مقاومت سیلندری.
سیستم هایی که بتن را مرطوب نگه میدارند عبارتند از:
الف: گونی و یا حصیرهایی کتانی ویا آبپاش.بایستی دقت شود تا به پوشش هایی که اشاره شد اجازه ی جذب آب وخشک نمودن بتن داده نشود. لبه ها ی بتن نیز باید پوشانده شوند
ب: زمین مرطوب،ماسه،یا خاک اره را میتوان برای عمل آوری محل کار بکار برد،مخصوصا کف ها. بایستی دقت شود تا هیچگونه تجمع زنگ آهن ومواد آلی در مصالح بکار رفته دیده نشود.
ج: آب پاشیدن مداوم سبب میشود تا دمای هوا بالای نقطه انجماد قرار بگیرد. نباید به بتن مابین خیس شدن ها اجازه ی خشک شدن داد.زیرا خیس و خشک شدن متناوب در هنگام عمل آوری قابل قبول نیست.
کنترل دما:
در هوای سرد در ۲۴ ساعت اولیه نباید به بتن اجازه داد تا با سرعتی بیش از ۳ درجه ی سانتیگراد در هر ساعت سرد شود. بتن تا زمانیکه به مقاومت فشاری مناسبی (حداقل ۳٫۵ مگاپاسکال) برسد باید در مقابل یخبندان توسط مصالح عایق محافظت شود. روشهای عمل آوری بتن که رطوبت را حفظ میکنند در زمانیکه احتمال یخبندان وجود دارد به جای عمل آوری خیس استفاده میشوند.
در هوای گرم، دمای اولیه ی عمل آوری بالاتر منجربه دستیابی سریعتر به مقاومت میشود و مقاومت نهایی را کاهش میدهد. در تابستان عمل آوری با آب میتواند منجر به دمای پایین تری جهت عمل آوری بتن شود.تغییرات دمایشب وروزکه بیشتراز ۳ درجه ی سانتیگراد درهر ساعت باشد، در ۲۴ ساعت اولیه مجاز نمی باشد.
یکی از قسمتهای مهم در عملیات بتن ، عمل آوری بتن است . عمل آوری ، یعنی نگه داشتن مقدار رطوبت و دمای بتن در حدی رضایت بخش در طی دوره ای مشخص ، که بلافاصله پس از بتن ریزی و اتمام عملیات پرداخت آغاز میشود ، چنانکه بتن بتواند به خواص مورد نظر برسد بعبارت دیگر فرایندی که از افت رطوبت بتن جلوگیری کرده و دمای بتن در حد رضایت بخش حفظ شود ، را عمل آوری بتن گویند .
عمل آوری بتن برخواص بتن سخت شده مانند دوام ، مقاومت ، آب بندی ، مقاومت سایشی ، ثبات حجمی ، مقاومت در برا بر یخ زدن و آب شدن ، نمکهای یخ زدا ، تاثیر بسزایی می گذارد .
اهداف عمل آوری :
۱- جلوگیری از کاهش رطوبت یا تامین رطوبت از دست رفته
۲- حفظ دمای بتن در حدی مطلوب به مدت زمانی معین
۳- توسعه مقاومت بتن با تکمیل عملیات هیدراسیون سیمان
مدت عمل آوری
مدت زمانی که بتن باید از نظر کاهش رطوبت محافظت شود ، به نوع سیمان ، نسبت اجزای مخلوط ، مقاومت مورد نیاز ، اندازه و شکل عضو بتنی ، هوای محیط و به شرایط بعدی که بتن در معرض آن قرار خواهد گرفت ، یستگی دارد . در این مقاله همه شرایط یکسان فرض شده و فقط نوع سیمان مصرفی ( سیمان پرتلند دو – سیمان پرتلند پوزولانی ) که اکثرا" در سازه های بتنی مورد استفاده قرار میگیرد ، بررسی و نتیجه گیری میشود .
تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت را می توان بصورت نمودار زیر که برای بتن با نسبت آب یه سیمان ۵۰/۰ بدست آمده است ، مشاهده کرد .

نمودار فوق نشان می دهد که بتن ساخته شده با سیمان پرتلند و نگهداری شده در محیط کارگاهی ، و بدون عمل آوری و مراقبت تقریبا" ۵۲ درصد مقاومت مورد نیاز را کسب می کند و پس از سه روز ، هفت روز ، حالت مرطوب کامل به ترتیب ۷۸ درصد و ۹۰ درصد و ۱۲۵ درصد افزایش می یابد .
بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی به علت پایین بودن میزان حرارت هیدراتاسیون این نوع سیمان نسبت به سیمانهای دیگر و ماهیت دیرگیر بودن آن تا ۹۰ روزه ، درصد کمتری نسبت که سیمان پرتلند دارد و نگهداری بیشتری را می طلبد .

دمای محیط و تاثیر آن بر بتن
دما محیط فاکتور مهمی در عمل آوری بتن می باشد ، بی شک افزایش درجه حرارت عمل آوری باعث تسریع واکنش های شیمیایی هیدراسیون میگردد ، ولی اثرات نامساعد درجه حرارت زیاد بر مقاومت بعدی در عمر بتن متفاوت است . در روزهای اول عمر بتن که رطوبت مورد نیاز عمل هیدراسیون در داخل بتن وجود دارد ، افزایش درجه حرارت روند کسب مقاومت بتن را افزایش می دهد . اما بعد از ۲۸ روز که عملیات هیدراسیون نسبتا" تکمیل شده است ، افزایش درجه حرارت موجب کاهش رطوبت بتن میشود و روند کسب مقاومت بتن کاهش می یابد .
حداقل نسبت آب به سیمان برای هیدراسیون کامل سیمان تقربیا" ۲۲/۰ تا ۲۵/۰است .مادام که سیمان هیدرات نشده موجود باشد ، افزایش مقاومت بتن نسبت به زمان ادامه می یابد ، مشروط براینکه بتن مرطوب باقی بماند یا رطوبت نسبی داخل بتن بیش از ۸۰ درصد بوده و دمای بتن نیز مناسب و مطلوب باشد .
سیمان پرتلند پوزولانی با توجه به مواد جانشین سیمان ، خیلی بکندی مقاومت کسب می نماید ، بنابراین احتیاج به یک زمان عمل آوری نسبتا" طولانی نسبت به سیمان پرتلند معمولی دارد و براین اساس توصیه میشود که برای سیمان پرتلند پوزولانی در دمای کمتر از شش درجه حتما" از مواد افزودنی استفاده شود .
روش ها و مواد عمل آوری
بتن را می توان به کمک سه روش عمل آوری ، مرطوب نگه داشت :
۱- روش هایی که با اشباع کردن محیط پیرامون بتن ، حضور آب اختلاط در بتن را در دوره سخت شدن اولیه حفظ می کنند . این روش ها شامل ایجاد برکه یا غوطه ور کردن ، آبپاشی و پوشش های خیس اشباع شده مانند گونی خیس می باشد .
۲- روش هایی که از طریق اندود کردن سطح ، از کاهش آب اختلاط بتن جلوگیری می کنند . این کار را می توان از طریق پوشاندن بتن با کاغذ نفوذ پذیر یا ورقهای نایلون انجام داد .
۳- روشهایی که با تامین حرارت و رطوبت اضافی برای بتن ، رشد مقاومت آن را تسریع می کنند . این کار معمولا" با بخار زنده ، سیم پیچ های گرما زا ، قالبها یا بالشتک هایی که با برق گرم می شوند ، انجام میگیرد .

عمل آوری روندی است که جهت حفظ رطوبت و حرارت بتن در مدت زمان معین بلافاصله پس از جاگذاری و پرداخت بتن انجام می گردد. عمل آوردن در خصوصیات بتن سخت شده مانند: مقاومت فشاری، دوام، مقاومت سایشی و مقاومت در مقابل یخبندان تاثیر قابل ملاحظه ای دارد. عمل آوری به سه شکل : محافظت، مراقبت (عمل آوری ) و پروراندن (عمل آوری حرارتی) برای بتن ریخته شده درقالب ضروری است.
هنگامی که سیمان پرتلند با آب مخلوط می شود، فعل و انفعال شیمیایی که به آن هیدراتاسیون می گویند، آغاز می گردد. پیشرفت و وسعت این واکنش شیمیایی در دوام، مقاومت و وزن مخصوص بتن اثر می گذارد. معمولاً مقدار آب موجود در مخلوط های بتن، بیش از آب مورد نیاز برای تکمیل هیدراتاسیون است، اما به هر حال کاهش آب به علت تبخیر، باعث تاخیر و یا توقف فرآیند هیدراتاسیون می گردد.
در چند روز اول، پس از جاگذاری بتن و در درجه حرارت مناسب، هیدراتاسیون نسبتاً سریع است. بنابراین حفظ آب بتن، درطول این زمان بسیار با اهمیت است. هنگامی که عمل آوردن متوقف شود، کسب مقاومت بتن برای مدت کوتاهی ادامه می یابد، ولی پس از آنکه درجه اشباع حفره های موئینه داخل بتن به 80 درصد می رسد، کسب مقاومت بتن متوقف می گردد.
روشهای مختلف عمل آوری رطوبتی (مراقبت) به شرح زیر است :
– عمل آوری با آب
– عمل آوری عایقی
در این بخش روشهای عمل آوری شرح داده شده است.
عمل آوری با آب
روشی است که سبب افزایش رطوبت بتن می گردد و همچنین از افت رطوبت بتن جلوگیری می کند. آب مصرفی باید دارای مواد زاید و مضر در حد مجاز استاندارد و آیین نامه های موجود باشد تا در کیفیت بتن اثر نامطلوب باقی نگذارد. همچنین استفاده از آب بسیار سرد و یا گرم ، که سبب شوک حرارتی در بتن شده و سطح بتن ترک می خورد باید اجتناب نمود. روشهای مختلف عمل آوری با آب به شرح زیر است :

ایجاد حوضچه و غوطه ورسازی: ایجاد حوضچه برای سطوح افقی مانند دالها مناسب است. در پیرامون دال، لبه هایی ساخته می شود و در درون این حوضچه آب قرار می گیرد. آب درون حوضچه نباید بیش از oC12 سردتر از بتن باشد. همچنین می توان (قطعات پیش ساخته) را درون آب غوطه ور کرد، که در این حالت، ضوابط دمای آب باید رعایت شود.
افشاندن آب : در دمای بیش از oC 5+ روش افشاندن آب برای عمل آوردن بتن بسیار مناسب است. روند افشاندن آب باید پیوسته باشد، در صورتی که افشاندن با وقفه انجام پذیرد، باعث تروخشک شدن می گردد و در نتیجه عارضه پوسته شدن در سطح بتن بروز می کند. آب افشانی معمول در برخی از کارگاه های کشور ما، علاوه بر ایجاد تر و خشک شدن، باعث شوک حرارتی نیز می گردد، زیرا با خشک شدن سطح در زیر آفتاب دمای سطح بتن بالا رفته و با پاشیدن آب خنک، مشکل ترک خوردگی وجود خواهد داشت.

پوشش های خیس : در صورتی که نتوان به طور مداوم با افشاندن آب، سطح بتن را مرطوب نگه داشت، استفاده از پوشش های جاذب آب از قبیل چتایی، گونی، گلیم و حصیر برای عمل آوردن بتن توصیه می شود. چتایی نو باید قبل از مصرف کاملاً شسته شود تا مواد قابل حل آن پاک شده و قابلیت جذب آن بیشتر گردد. همچنین در صورت استفاده از گونی، که قبلاً حاوی مواد شیمیایی یا شکر و غیره بوده ، لازم است قبل از مصرف، گونی کاملاً شسته شود، زیرا برخی از مواد شیمیایی می توانند همراه آب عمل آوری، در بتن جوان نفوذ نموده و ضمن اختلال در گیرش بتن ، مقاومت و دوام آن را کاهش دهند. با افزایش وزن چتایی یا سایر پوششهای جاذب، امکان نگهداری آب توسط آن بیشتر می شود و نیاز به مرطوب کردن متوالی آن کمتر می گردد. در غیر این صورت بهتر است از دو لایه چتایی استفاده شود. چنانچه ورق پلاستیک بر روی چتایی قرار داده شود، از تبخیر آب چتایی جلوگیری می گردد که مشابه عمل آوری عایقی خواهد بود. این نوع پوشش ها باید به نحوی روی سطح بتن قرار گیرند که لبه آنها حدود 100 میلیمتر روی هم قرار داده شوند، و بلافاصله پس از آنکه بتن به اندازه کافی سخت شد، بر روی سطح قرار داده شوند. اگر زمانی که بتن در حالت خمیری است، پوشش روی آن قرار داده شود، سطح بتن آسیب می بیند. پوشش باید تمام سطح بتن را بپوشاند و به طور مداوم خیس نگاه داشته شود.
برای مقاطع کوچک بتن، عمل آوردن بتن با استفاده از خاک، ماسه، خاک اره، کاه و پوشال خیس مناسب است. ضخامت این نوع پوشش ها باید حداقل 50 میلیمتر باشد و تمام سطح بتن پوشانده شود و به طور مداوم خیس نگاه داشته شود. می توان از پوشال خیس برای عمل آوردن استفاده نمود. ضخامت لایه کاه ، 100 میلیمتر و پوشال باید حداقل 150 میلیمتر باشد و در صورت وزش باد با شبکه سیمی و یا چتایی روی آنها پوشانده شود تا وزش باد سبب حرکت کاه و یا پوشال نگردد. به طور کلی این نوع پوشش ها ممکن است باعث تغییر رنگ سطح بتن شوند و در همه موارد، مانند سطوح قائم امکان به کار گیری از آنها وجود ندارد.
توصیه می شود پس از اتمام مدت عمل آوری رطوبتی، اجازه دهیم پوشش موجود خشک و سپس از روی سطح بتن برداشته شود تا مشکل ایجاد نگردد. این عمل برای مناطقی که باد خیز هستند ضرورت دارد.
عمل آوری عایقی
جلوگیری از تبخیر آب، روش دیگری جهت عمل آوردن بتن است و از آن جهت مزیت دارد که نیاز به خیس کردن مداوم پوشش نمی باشد. این روش برای مناطقی که امکان فراهم کردن آب مناسب جهت عمل آوری با مشکلاتی همراه است قابل به کارگیری خواهد بود. مصالح و روشهای مختلف جلوگیری از تبخیر آب از سطح بتن به شرح زیر است :

ورق پلاستیک یا نایلون : ورق پلاستیک وزن بسیار سبک دارد و در رنگهای مختلف، مانند سفید و سیاه موجود است. رنگ سفید برای هوای گرم مناسب است، زیرا نور را منعکس می کند و رنگ سیاه برای هوای سرد مطلوب می باشد، زیرا نور را جذب می کند. ورق پلاستیک معمولاً از نوع پلی اتیلن است. ورق پلاستیک باید کاملاً سطح بتن را بپوشاند و لبه بالای آن حدود 100 میلیمتر روی هم قرار گیرد و قطعات چوب بر روی آن قرار داده شود تا ورق کاملاً در تماس با سطح بتن باشد، و وزش باد سبب بلند کردن و حرکت آن نگردد. احتمال دارد که ورق پلاستیک باعث تغییر رنگ و ظاهر سطح بتن گردد، به خصوص اگر ورق چروکیده باشد، در این صورت اگر یکنواختی رنگ و ظاهر سطح بتن اهمیت دارد، باید از روشهای دیگری استفاده کرد. تعریق و چکه کردن آب ناشی از تبخیر سطح بتن می تواند به ظاهر بتن آسیب رساند.
بنابراین توصیه می شود، در چنین شرایطی نایلون و یا پوشش دقیقاً بر سطح بتن قرار داده شود و یا از روشهای دیگری استفاده شود. مشکل استفاده از ورق نایلون، پاره و یا سوراخ شدن آن در کارگاه می باشد که امکان تعمیر آن وجود ندارد و در صورت عدم توجه به وجود سوراخ یا پار گی مشکلاتی برای عمل آوری، به وجود می آورد.جهت محکم کردن ورق ها در اطراف تیرها و ستونها، باید از طناب یا نوار استفاده گردد.
ترکیبات عمل آوری
ترکیبات عمل آوری به صورت مایع است که بر روی سطح بتن پاشیده یا مالیده می شود و با ایجاد یک غشاء از تبخیر آب بتن جلوگیری می کند. این محلولها از اختلاط رزینهای مصنوعی و طبیعی با حلال تشکیل شده اند. پس از اعمال ترکیبات عمل آوری بر سطح بتن، حلال تبخیر شده و رزین بر سطح باقی می ماند. غشای رزین برای مدت حدود یک تا چهار هفته باقی مانده و بر اثر هوازدگی و نور آفتاب، ترد و شکننده می گردد و از سطح بتن جدا می شود.

معمولاً در این نوع ترکیبات از رنگدانه های مختلف، مانند ذرات آلومینیوم بهره گرفته می شود. استفاده از رنگدانه ها در ترکیبات به دو دلیل انجام می پذیرد. رنگدانه های خاص سبب انعکاس نور شده و در نتیجه دمای بتن شدیداً افزایش نمی یابد و همچنین سبب رویت ترکیب بر روی سطح بتن می شود و بنابراین امکان ارزیابی کفایت و یکنواختی ترکیب در سطح بتن فراهم می گردد. برای حصول اطمینان از پیوستگی غشای عمل آوری، بهتراست آن را در دو لایه عمود بر یکدیگر اعمال نمود. اگرفقط یک لایه اعمال شود، باید از یکنواختی و پوشش غشاء اطمینان حاصل گردد.
ترکیبات عمل آوری باید بر روی سطح بتن مرطوب اعمال و از پاشیدن یا اعمال آن بر سطح خشک بتن اجتناب گردد. ترکیبات عمل آوری از تبخیر آب بتن جلوگیری کرده و در نتیجه سطح بتن خنک نمی شود. بنابراین توصیه می شود، در مناطقی که تابش شدید آفتاب وجود دارد، بر روی سطح بتن، سایبان ایجاد گردد. در صورتی که از ترکیبات عمل آوری غیر محلول در آب استفاده می شود لازم است این ترکیبات پس از تبخیر آب رو زده، به کار روند.
اگر قرار است که بر روی سطح بتن، یک لایه دیگر بتن ریخته شود، یا کاشی و موزائیک بر روی سطح بتن نصب گردد، بهتر است که از ترکیبات عمل آورنده استفاده نشود، زیرا این ترکیبات پیوستگی را کاهش می دهند. هر چند بعضی از انواع ترکیبات، پیوستگی را کاهش نمی دهند و یا امکان پاک کردن غشاء وجود دارد. همچنین در برخی از منابع و مخازن نگهداری مواد بهداشتی، غذایی و آب باید قبل از بهره برداری این مواد کاملاً تمیز گردند.
در مواردی که دوام بتن در برابر عوامل مضر و یا خوردگی میلگردها حایز اهمیت است و یا هنگامی که نسبت آب به سیمان پایین است، بهتر است از روشهای عمل آوری با آب (ایجاد حوضچه، غوطه وری ، افشاندن آب و پوشش های خیس) استفاده کرد، و در صورت اضطرار از عمل آوری عایقی بهره بگیریم.

عمل آوردن بتن به وسیله قالبها
قالبها خود محافظ مناسبی هستند و از خروج آب از بتن جلوگیری می کنند. البته در چنین مواردی، سطح افقی بتن باید مرطوب نگاه داشته شود. قالب های چوبی باید با آب افشانی مرطوب شوند، به خصوص در هوای گرم و خشک این عمل حایز اهمیت است. اگرمرطوب نگاه داشتن قالب های چوبی امکان پذیر نیست، باید بلافاصله قالب برداری شده و روش دیگری جهت عمل آوردن بتن به کار گرفته شود. در صورتی که امکان برداشتن سریع قالبها بویژه در سطوح و یا دیوار و یا تیرها وجود ندارد، توصیه می شود با شل کردن قالبها، امکان عمل آوری با ریختن آب در درزهای موجود فراهم شود.
عمل آوری حفاظتی (محافظت)
لازم است در طول عمل آوری بتن جوان و پس از ریختن بتن، از بتن به خوبی محافظت شود تا آسیب نبیند. بارش باران و تگرگ، لرزش های شدید ماشین آلات ثابت و متحرک موجود، یخبندان، اعمال ضربه به قالب می تواند به بتن جوان و نارس آسیب رساند و به ظاهر بتن و مقاومت و دوام آن لطمه بزند.

عمل آوری حرارتی (پروراندن)
برای افزایش مقاومت بتن در روزهای اول و محفاظت آن، در هوای سرد و جلوگیری از یخ زدن آن می توان دمای بتن داخل قطعه را بالا برد. بهترین روش برای این کار، به کارگیری بخار آب می باشد و دمای محیط و بتن بهتر است از حدود oC 65 بیشتر نشود و عمل بخاردهی پس از گیرش بتن آغاز گردد. روشهای حرارت رسانی خشک با سوزاندن مواد سوختی، نیروی برق و غیره، امکان پذیر است. ولی به طور کلی باید نکات زیر در آن رعایت شود تا مقاومت و دوام مورد نظر حاصل گردد:
1. قبل از گیرش بتن گرمادهی انجام نشود.
2. گازهای ناشی از سوختن در مجاورت بتن تازه و یا جوان قرار نگیرد.
3. خشک شدگی در قطعه بتنی به وجود نیاید و گرمارسانی به صورت یکنواخت و غیر متمرکز انجام گردد.
4. افزایش دمای بتن، در هر ساعت به oC 20 و کاهش آن نیز در هر ساعت به oC 20 محدود شود و از بروز شوک حرارتی به بتن جلوگیری گردد. در قطعات حجیم کاهش دمای بتن در هر ساعت به oC 10 محدود می شود.
5. حداکثر دمای بتن به oC 65 محدود شود.
6. با ایجاد عایق حرارتی در سطح بتن می توان از افت دمای بتن جلوگیری نمود و حتی دمای آن را افزایش داد. قالب چوبی، پشم شیشه، و عایق های پلی یورتان و یونولیت، کاه و پوشال و غیره به ضخامت کافی می تواند عمل عایق بندی را به انجام برساند. باید از به کار بردن مواد عایق یا گرمازا در سطح بتن که دارای مواد مضر باشد، جلوگیری نمود.
مدت زمان مراقبت (عمل آوری)
مدت مراقبت به عواملی نظیر نوع سیمان، مقاومت مورد نظر، نسبت سطوح نمایان به حجم، شرایط آب و هوایی به هنگام ساختن با نسبت آب به سیمان و ریختن بتن بستگی دارد.
مدت زمان عمل آوری مطابق با شرایط خصوصی پیمان و نظر مشاور و دستگاه است. در صورتی که زمان خاصی برای عمل آوری پیش بینی نشده باشد، حداقل زمان عمل آوردن بتن از مندرجات جدول 1، محاسبه می شود. با توجه به شرایطی که ممکن است در کارگاه های کوچک حاکم باشد و عمل آوری مطابق روشهای ارائه شده، کاملاً صحیح انجام نگردد و یادر مناطقی که مسایل دوام و خوردگی میلگردها حایز اهمیت است توصیه می شود، زمان عمل آوری بیش از حداقل ارقام موجود در جدول اختیار گردد.
جدول 1 : حداقل زمان عمل آوری بتن
زمان عمل آوری
روند افزایش مقاومت بتن **

سریع
متوسط
کند
دمای متوسط سطح بتن (هوای مجاور) 0C
10-5
بالاتر از10
10- 5
بالاتراز 10
10- 5
بالاتراز 10
شرایط محیطی
ضعیف
4
3
8
6
10
8

متوسط
4
3
6
4
8
5

خوب
4
2
3
3
3
3
شرایط محیطی مندرج در این ستون به شرح زیر تعریف می شود :
خوب : محیط مرطوب و محافظت شده (رطوبت نسبی بیشتر از 80 درصد و محافظت شده در برابر خورشید و باد).
ضعیف : محیط خشک و محافظت نشده (رطوبت نسبی کمتر از 50 درصد و محافظت نشده در برابر خورشید و باد).
متوسط : شرایطی بین دو حد خوب و ضعیف.
** مفاهیم ر وند افزایش مقاومت بتن؛ سریع : بتن دارای سیمانهای زودگیر (مانند پرتلند نوع 3 ) افزودنی های زودگیر کننده، نسبت آب به سیمان بسیار کم و عیار سیمان زیاد است، متوسط: نوع 1 و 2 پرتلند پوزولانی، کند : نوع 5 و پوزولانی ویژه
برای حصول اطمینان از شرایط لازم برای حداکثر فرآیند هیدراتاسیون، حفظ یا افزایش رطوبت موجود در بتن بسیار ضروری است. لذا محافظت و عمل آوری بتن باید بلافاصله بعد از تراکم و پرداخت شروع شود.
روشهای معمول که برای عمل آوری بتن مورد استفاده قرار می گیرند به دو گروه تقسیم می شوند :
عمل آوری با آب
در این روش، رطوبت همواره به بتن اعمال شده و از افت رطوبت نیز جلوگیری می شود. برای اعمال آب به سطح بتن، از ایجاد حوضچه یا افشاندن و یا از پوششهای اشباع از آب استفاده می شود. ایجاد حوضچه عبارت است از ریختن آب بر روی سطح افقی به نحوی که تا مدت مورد نظر، یک لایه از آب روی سطح باقی بماند. در مواردی که آب مناسب به اندازه کافی در دسترس است می توان از روش افشاندن آب روی سطوح افقی و قائم استفاده کرد. پوششهای جاذب و نگهدارنده رطوبت، معمولترین روش عمل آوری با آب است. در عمل آوری مرطوب در صورتی که به خوبی اعمال شود، رطوبت نسبی بتن همواره در حدود 100 درصد باقی می ماند و هیدراتاسیون به خوبی صورت می گیرد. در این روش آب مورد مصرف در عمل آوری نباید بیش از 11 درجه سانتیگراد با دمای سطح بتن اختلاف داشته باشد.
عمل آوری توسط عایق
در این روش، از افت رطوبت بتن جلوگیری می شود. معمولاً از ورقهای پلاستیک و یا مواد شیمیایی غشایی می توان برای جلوگیری از کاهش رطوبت بتن استفاده کرد. مواد شیمیایی غشایی به صورت محلول یا امولسیون از رزینها ساخته و روی سطح اعمال می شوند که پس از تبخیر حلال یک لایه تقریباً غیرقابل نفوذ روی سطح باقی می ماند و بتن را در برابر افت رطوبت عایق می کند. در عمل آوری با عایق، سیمان آب لازم را برای هیدراتاسیون توسط کشش سطحی از منافذ مویینه تامین می کند و رطوبت نسبی بتن کاهش می یابد و پس از مدتی سرعت هیدراتاسیون بسیار کاهش می یابد و در صورتی که درجه اشباع داخل بتن کمتر از 80 درصد شود هیدراتاسیون کند می شود و جمع شدگی افزایش می یابد.
تحقیقات نشان داده است که در منطقه جنوب کشور، عمل آوری مرطوب بسیار موثرتر از عمل آوری توسط عایق است. این موضوع بخصوص در مواردی که از دوده سیلیسی استفاده شود، تاثیر بیشتری دارد. همچنین عمل آوری توسط عایق باعث اختلال تبادل حرارتی می شود و دمای بتن بالا رفته و محصولات هیدراتاسیون به صورت غیر یکنواخت شکل می گیرد و باعث ایجاد نواحی ضعیف در بتن می شود، اما در عمل آوری مرطوب امکان تبادل حرارتی وجود دارد.
روش عمل آوری مرطوب با توجه به مزایای آن در منطقه توصیه می شود.
لازم است بلافاصله بعد از پرداخت بتن برای جلوگیری از ایجاد ترکهای پلاستیک نگهداری و عمل آوری بتن آغاز شود.
متداولترین و ارزانترین شیوه عمل آوری مرطوب، پوشاندن بتن با گونی و برزنت است که همواره توسط آب پاشی در فواصل زمانی مناسب باید سطح آن مرطوب نگه داشته شود. عمل آوری به مدت حداقل 7 روز باید ادامه یابد.
گونی ها اعم از اینکه نو یا مستعمل باشند، باید قبل از مصرف توسط آب بخوبی شسته شود.
به هیچ وجه نباید اجازه خشک شدن گونی داده شود، بلکه گونی همواره باید خیس نگه داشته شود. با استفاده از نایلون یا ورق پلاستیک بر روی گونی می توان از تبخیر سریع آب گونی جلوگیری کرد. فقط باید دقت نمود که هوا در حد فاصل پوشش نایلونی و گونی ها در جریان نباشد.
توصیه می شود از چند لایه گونی بر روی هم به منظور عمل آوری استفاده شود تا دیرتر خشک شوند.
باید دقت شود که درز بین گونی ها، کاملاً همپوشانی داشته باشند و درز بین گونی ها باز و در معرض هوا نماند.
در زمانهایی که وزش باد شدید است ، لازم است تا گونیها در طول مدت عمل آوری به طور مرتب خیس شوند (چندین بار در طول روز و دوبار در هنگام شب). همچنین با گذاشتن جسم سنگین در منطقه همپوشانی باید دقت کرد تا گونی ها از جای خود بلند نشوند.
آب مصرفی عمل آوری باید تمیز و عاری از آلودگی های شیمیایی باشد و بهتر است از آب آشامیدنی برای این منظور استفاده شود.

آب مصرفی عمل آوری باید دارای درجه حرارت محیط باشد و از ریختن آب سرد روی بتن به علت ایجاد شوک حرارتی خودداری شود. اختلاف درجه حرارت آب و بتن نباید بیش از 11 درجه سانتیگراد باشد.
در محیط هایی که احتمال نفوذ یون کلرید و سولفات وجود دارد ، عمل آوری باید به مدت 14 روز ادامه یابد. این مورد در هنگام استفاده از انواع سیمان های پوزولانی اکیداً توصیه می شود.
در محیط هایی که احتمال نفوذ یون کلرید و سولفات وجود دارد و امکان عمل آوری به مدت 14 روز میسر نیست، پس از حداقل 7 روز عمل آوری با آب می توان از مواد امولسیونی بر روی سطح بتن استفاده کرد.
در صورت دستیابی به 70 درصد مقاومت مشخصه 28 روزه می توان عمل آوری را خاتمه داد. برای این منظور لازم است از نمونه های آگاهی که در شرایط عمل آوری واقعی قطعه نگهداری می شود، استفاده نمود.
در صورتی که میلگردهای انتظار از سطح بتن بیرون آمده باشد، باید سطح بتن محصور شده بین میلگردها را نیز به هر طریق مرطوب نگه داشت. استفاده از گونی های مرطوب و جا دادن آنها بین میلگردها روی سطح بتن در این حالت توصیه می شود.
زمان مناسب برای پوشاندن قطعات برای سطوح عمودی، پس از قالب برداری و برای سطوح افقی، مانند دالها و تیرها، بلافاصله پس از اینکه بتن به اندازه کافی سخت شد، می باشد. البته در مورد ستونها و قطعات عمودی باید تا وقتی که قالبها برداشته نشده، قسمت باز آن مانند سر ستون با پوشش مرطوب پوشانده شود.
با توجه به اینکه عملکرد مناسب انواع سیمان های آمیخته استاندارد در شرایط مهاجم، در اکثر تحقیقاتی که صورت گرفته تایید شده است، در صورت تصمیم بر استفاده از این مواد در طرح و برای شرایط محیطی متفاوت از لحاظ نفوذ املاح شیمیایی توصیه می شود که عمل آوری حداقل به مدت 14 روز ادامه یابد.
در مورد عمل آوری در دمای زیاد (با بخار) برای قطعات پیش ساخته ، توصیه می شود دمای بتن از 60 درجه سانتیگراد بیشتر نشود و درصورتیکه SO3 موجود در سیمان بیش از 2 درصد باشد، بهتر است دمای بتن را به 50 درجه سانتیگراد محدود نمود. در مورد سیمان های حاوی پوزولان یا سرباره زیاد ممکن است بتوان دمای عمل آوری را افزایش داد.

توصیه می شود آهنگ افزایش دمای بتن هنگام گرم کردن از 20 درجه سانتیگراد در هر ساعت بیشتر نشود و در هنگام خنک کردن آهنگ کاهش دما برای قطعات نازک کمتر از 20 درجه سانتیگراد بر ساعت و برای قطعات حجیم کمتر از 10 درجه سانتیگراد بر ساعت باشد. همچنین برای قطعات حجیم اختلاف دمای سطح و مغز بتن از 20 درجه سانتیگراد تجاوز نکند.
عمل آوری (نگهداری ) بتن(Curing ) :
سیمان برای واکنش با آب نیاز به رطوبت کافی و دمای مناسب دارد . حداقل دما 0c5 + می باشد و رطوبت نیز باید بیش از حد لازم برای واکنش شیمیائی و تشکیل ژل در محیط یافت شود و حفرات بتن به حد اشباع نزدیک باشد . دمای بیشتر سرعت واکنش آب و سیمان را افزایش می دهد اما دمای زیاد بتن باعث افت سقف مقاومت و دوام بتن در آینده می گردد . باید گفت به هر حال برای نگهداری و عمل آوری قطعات پیش ساخته نیاز به دمای بالا داریم . علاوه بر تامین شرایط فوق باید به اصل عدم ایجاد شوک رطوبتی و حرارتی نیز توجه کرد.
عمل آوری رطوبتی به مراقبت ، عمل آوری گرمایی به پروراندن و عمل آوری حفاظتی به محافظت معروف است و این واژه ها در آبا بکار رفته است .
عمل آوری حفاظتی جلوگیری از عواملی است که به بتن جوان صدمه میزند مانند شسته شدن توسط باران یا بدنما شدن توسط تگرگ ، شیار انداختن توسط آب جاری ، در معرض باد گرم و خشک قرار گرفتن ، در معرض سردشدن یا یخبندان واقع شدن ، لرزش و ضربه .
عمل آوری رطوبتی :
سه راه حل کلی و راه حلهای بینابین و ترکیبی برا ی عمل آوری رطوبتی وجود دارد :
آبرسانی مستقیم یا غرقاب کرن ، برکه سازی ، آب پاشی و اسپری کردن آب و ایجاد بخار و غبار آب در محیط . آب پاشی با دمائی کمتر یا بیشتر از بتن اصلی (اختلاف بیش ا ز 0c 11 ) مطلوب نیست و موجب شوک حرارتی می شود و آبرسانی گهگاه و خشک و تر شدن مکرر کاملا" مضر و نامطلوب است.
استفاده از پوشش های خیس و جاذب آب به منظور جلوگیری از آبرسانی مداوم و خشک و تر شدن سطح بتن و جلوگیری از تبخیر سریع آب . این پوششها عبارتند از : گونی چتائی ، گلیم ، حصیر ، کاه و پوشال ، ماسه نرم ، خاک غیر مضر و مواد مشابه . در این روش باید دقت کرد که وضعیت قرار گیری بتن مناسب این نوع عمل آوری باشد و این پوششها (لایه های واسطه جاذب آب ) از روی بتن کنار نرود ودر محل خود تثبیت گردد هر چه لایه ها آب بیشتری جذب کند و دیرتر خشک شود مطلوب تر است .
در پایان عمل آوری با این پوشش ها بهتر است اجازه داد پوشش خشک شود و سپس آنرا برداشت تا شوک رطوبتی حاصل نشود.
استفاده از پوششهای مانع تبخیر صرفا" از تبخیر جلوگیری می کند و نیاز به آبرسانی را مرتفع می سازد . استفاده از نایلون ، کاغذهای ضد آب و قیراندود و مواد شیمیائی غشاء ساز عمل آوری از جمله این پوششها هستند . به هرحال برای استفاده از نایلون یا پوشش های کاغذی باید لبه های آنها همپوشانی داشته و در اثر باد و غیره بلند نشود و کنار نرود . تعریق ، عیب نایلون است و از این نظر کاغذهای کرافت قیر اندود و مشابه آن ارجح می باشد و قابل تعمیر هستند مواد عمل آوری همچون رنگ روی سطح بتن مالیده یا پاشیده می شود . از مواد پلیمری با روغن بزرگ بر روی بچسبد معمولا" پس از تبخیر آب روزده ، روی سطح بتن اعمال میگردد و نوع محلول در آب ارجح است .
بین 2 % تا 4 % لیتر از این مواد برای یک متر مربع بکار میرود و برای پروژه های خطی ویا در ارتفاع که عمل آوری با آب یا پوششهای مختلف میسر نیست توصیه میشود .
گفته میشود برای عمل آوری بتن با نسبت آب به سیمان کم این مواد مفید نیستند و جمع شدگی بتن افزایش می یابد . این مواد اغلب باید برای بهره برداری و یا ادامه پروژه زدوده شود .
به هرحال عمل آوری مستقیم یا غیر مستقیم با آب همواره بر سایر روشها برتری دارد و توصیه میشود . عمل آوری خوب باعث افزایش مقاومت ، کاهش نفوذپذیری و افزایش دوام بتن در شرایط مختلف میشود.
عمل آوری حرارتی (پروراندن):
در این نوع عمل آوری میتوان با روشهای مختلف محیط بتن یا بتن را گرم نمود به هر حال در این حالت باید مراقب بود تا بتن خشک نگردد و دارای رطوبت کافی باقی بماند .
سوزاندن مواد سوختی مختلف و گرمایش محیط از جمله روشهای پروراندن است . بهر حال گازهای ناشی از سوختن مواد مختلف نباید با بتن جوان در تماس قرار بگیرد . این روش خشک شدگی سطح بتن را افزایش می دهد.
استفاده از بخاری برقی و المنت های برقی در محیط بتن و گرم کردن فضای اطراف بتن و استفاده از تشعشع این بخاریها ، این روش احتمال خشک شدگی را افزایش می دهد .
استفاده از نیروی برق با آمپر بالا و ولتاژ کم برای گرم کردن قالب فلزی و میلگردهای بتن که بویژه در مناطق خیلی سرد کاربرد دارد .
استفاده از لامپهای مادون قرمز که میتواند خشک شدگی را به وجود آورد .
استفاده از بخار با فشار معمولی آتمسفر که روش مناسبی است.
استفاده از بخار با فشار زیاد که برای این منظور به اتوکلاو احتیاج است و بر کیفیت بتن اثر نامطلوب باقی می گذارد و باید تدابیر خاصی را برای بتن اندیشید .
استفاده ازعایق سازی اطراف بتن برای حفظ گرمای موجود و گرمای حاصله از هیدراسیون سیمان به کمک پشم شیشه ، پشم سنگ ، چوب ، پوشال ، کاه ، یونولیت و …
بهر حال در عمل آوری حرارتی آهنگ گرم شدن بستگی به ابعاد قطعه باید از 22 تا 30 درجه سانتی گراد در هر ساعت تجاوز ننماید همچنین آهنگ سرد شدن باید بسته به شرایط قطعه از 10 تا 22 درجه سانتی گراد تجاوز نکند .

مدت عمل آوری :
در آئین نامه آبا مدت عمل آوری به نوع سیمان ، شرایط محیطی ، دمای بتن بستگی دارد و در جداول مربوطه ، زمانها برحسب روز نوشته شده است . بهر حال اگر نظارت و مشاور و طراح زمانهای خاصی را در مشخصات فنی داده اند باید از آنها تبعیت کرد باید گفت برای محیط های مرطوب و محافظت شده در برابر باد و آفتاب نیاز به نگهداری خاص نیست و مدتی داده نشده است .کنترل کفایت عمل آوری با تهیه نمونه های عمل آمده در کارگاه ( آگاهی ) صورت می گیرد و وقتی نحوه نگهداری رضایت بخش است که نسبت مقاومت نمونه های آگاهی بیش ا ز85 درصد مقاومت نمونه مشابه نگهداری شده در آزمایشگاه ( 28روزه ) باشد و یا بیش از 4 مگا پاسکال از مقاومت مشخصه 28روزه بیشتر باشد.
در ACI برای سیمان پرتلند نوع 1 در شرایط عادی و قطعات معمولی 7روز عمل آوری رطوبتی را پیشنهاد کرده که بیشتر از7 روز خواهد بود . در آبا حداقل 3 و حداکثر 10 روز پیشنهاد شده است .

ثبت نتایج و اطلاعات کارگاهی و تجزیه و تحلیل نتایج
ثبت نتایج و اطلاعات کارگاهی :
در کارگاه باید اطلاعات روزانه را در مورد شرایط آب و هوائی (دما و غیره ) ، کیفیت و نسبتهای اختلاط بتن ، تاریخ قالب بندی ، آرماتوربندی ، بتن ریزی ، قالب برداری ، شرایط نگهداری را ثبت نمود . همچنین باید نتایج آزمایشهای مختلف مانند روانی ، دمای بتن ، مقاومت فشاری و غیره را بهمراه تاریخ و زمان نمونه برداری و محل تقریبی ریختن بتن مربوطه یادداشت نمود . هرگونه بار خاص اعمال شده بر اعضا در حین اجرا و پیشرفت کلی پروژه باید ثبت شود .
زمانهائی که دما کمتر از0c 5+ و یا بیشتر از 0c 32 می باشد باید مشخص گردد ، همه اطلاعات باید در دفتر یادداشت روزانه درج شود و دائما" قابل مراجعه و بازدید باشد.
تواتر نمونه برداری و آزمایش مقاومت بتن :
_ برای کنترل کیفیت بتن قبل از ریختن در قطعه ، باید از آن نمونه برداری کرد و در شرایط خاص استاندارد آنرا قالب گیری و نگهداری نمود که بدان نمونه عمل آمده در آزمایشگاه می گویند و با نمونه آگاهی و یا نمونه عمل آمده در کارگاه متفاوت بوده وا هداف بکارگیری آنها یکی نیست .
_ نمونه برداری قبل از ریختن در محل نهائی مصرف انجام شده و بطور تصادفی انتخاب میشود ونباید زمان یا شرایط خاصی را ملاک قرار داد زیرا ملاکهای آماری مخدوش می شود و نمونه باید نماینده بتن ریزی در زمانهای دیگر باشد .
_ هر نمونه شامل تهیه 2 آزمونه است که در سن 28 روزه آزمایش می شود ( اگر در سنین دیگر آزمایش مقاومتی لازم باشد تعداد آزمونه باید بیشتر شود) میانگین نتیجه دو آزمونه ، نتیجه نمونه بتن خواهد بود.
_ اگر اختلاف مقاومت دو آزمونه کمتر از 5 درصد میانگین آندو باشد متوسط گزارش میشود در غیر اینصورت نتیجه آزمونه سوم (قاضی) تعیین کننده می باشد . معمولا" نتیجه خیلی کم بدلیل احتمال نقص در مراحل مختلف نمونه گیری تا آزمایش باید حذف شود و قابل میانگین گیری نیست .
_ آزمونه های استوانه ای با قطر 150 و ارتفاع 300 میلمتر است . اگر از آزمونه های مکعبی یا ابعاد دیگر استفاده شود با توجه به جداول تفسیر آبا باید اصلاح گردد .
_ در صورتیکه حجم هر اختلاط بیش از یک متر مکعب باشد برای دال و دیوار یک نمونه برداری از هر 30 متر مکعب و یا 150 متر مربع سطح انجام میشود . برای شالوده ها و بتنهای حجیم بویژه اگر حجم هر نوبت اختلاط بیش از 2 متر مکعب باشد میتوان از هر60 متر مکعب یک نمونه گرفت. برای تیر وکلاف که جدا از سایر قطعات بتن ریزی میشود از هر 100 متر طول و برای هر 50 متر ستون یک نمونه برداری لازم است .
اگر حجم هر اختلاط کمتر از 1 متر مکعب باشد مقادیر فوق را باید به همان نسبت تقلیل داد که تعداد نمونه ها بسیار زیاد میشود . توصیه میشود اگر یکنواختی در ساخت بتن ها وجود ندارد از این اهرم توسط دستگاه نظارت برای کنترل بیشتر استفاده شود .
بهرحال یک نمونه برداری در هر روز برای هر نوع بتن و حداقل 6 نمونه در کل سازه الزامی است. توصیه می شود نمونه برداری ها بین اعضا و طبقات مختلف توزیع گردد.
_ آبا اجازه داده است اگر حجم بتن ا ز30 متر مکعب کمتر است دستگاه نظارت به تشخیص خود و با توجه به سوابق این مخلوط و یا مخلوطهای مشابه ا زانجام آزمایش مقاومت صرف نظر کند .
ضوابط پذیرش بتنهای عمل آمده در آزمایشگاه :
_ طبق آبا وقتی بتن بر رده مورد نظر منطبق است و قابل قبول می باشد که یکی ا ز دو شرط زیر برقرار باشد :
الف : همه نمونه ها بیش از مقاومت مشخصه یا مساوی آن باشد.
ب : اگر نمونه ها به ترتیب تاریخ مرتب شوند ، متوسط مقاومت هر سه نمونه متوالی حداقل 5/1 مگا پاسکال بیشتر از مقاومت مشخصه باشد و کمترین آنها بیش از 4 مگا پاسکال کمتر از مقاومت مشخصه نباشد.
_ لازم به ذکر است نتایج آزمایش نمونه ها ( میانگین 2 آزمونه ) باید در این عملیات بکار رود مگر اینکه ثابت شود ایرادی در نمونه گیری ، نگهداری و آزمایش بوده است و بتوان این نتایج را حذف نمود .
_ در آبا وقتی مشخصات بتن غیر قابل قبول است که متوسط مقاومتهای هر سه نمونه متوالی کمتر از مقاومت مشخصه بوده و یا حداقل نمونه ها بیش از 4 مگا پاسکال کمتر از مقاومت مشخصه باشد.
_ اگر شرایط نتایج به نحوی باشد که وضعیت آنها بین حالتهای قابل قبول و منطبق بوده و غیر قابل قبول باشد ، طراح میتواند بدون بررسی بیشتر بتن را از نظر سازه ای قابل قبول تلقی نماید .
_ اگر بتن غیرقابل قبول باشد و یا از نظر سازه ای طراح آنها را نپذیرد باید بررسی بیشتر طبق ضوابط بررسی بتن کم مقاومت صورت گیرد .
_ مسلما" اگر در مشخصات فنی خصوصی یا شرایط خصوصی پیمان قید تخریب فوری نشده باشد باید طبق آبا بررسی هائی بر روی بتن و سازه صورت گیرد . تجزیه و تحلیل وضعیت موجود ، تجدید نظر در طراحی یا طراحی مجدد ، مغزه گیری ، بارگذاری ، تقلیل بارها و اقدامات مقتضی دیگری قبل از مرحله تخریب وجود دارد که میتواند انجام شود . بهرحال مسئولیت پیمانکار بقوت خود باقی است و احتمالا" جریمه های مالی صورت خواهد گرفت هر چند بتن از نظر سازه ای قبول شود.

نتیجه گیری :
۱- نظر براینکه روند توسعه مقاومت سیمان پرتلند پوزولانی به درجه فعال بودن پوزولان و نسبت سیمان پرتلند در مخلوط بستگی دارد ، لذا کارخانه های تولید کننده سیمان پرتلند پوزولانی بایستی مشخصات کامل سیمان و درجه فعال بودن پوزولان را بصورت کامل به اطلاع مصرف کنندگان برسانند .
۲- زمان لازم برای عمل آوردن را نمی توان بسادگی توصیه نمود و لیکن معمولا" حداقل مدت هفت روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند معمولی توصیه می نمایند و حداقل مدت ده روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند پوزولانی معمولی توصیه میشود .
۳- با توجه با اندازه و شکل سازه ، مدت زمان عمل آوری سازه ها متفاوت می باشد و در این راستا دالها و سقف های تیرچه بلوک که دارای ضخامت کمتر و سطح بیشتر هستند ، نسبت به تیرها و ستونها و فونداسیون ساختمان ، نیازمند مدت زمان عمل آوری بیشتر و مناسب تر می باشد
Top of Form
Bottom of Form

4