پاورپوینت انواع بتن و کاربردهای آن ها در 368 اسلاید کاربردی ،آموزشی و کاملا قابل ویرایش

انواع بتن و کاربردهای آن ها
تهیه کننده :دکتر بهزاد زراعت

بتن

بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرات می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنا دنبال می شود،بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند

.
. فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید می شود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتن است. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامتر های مختلف از قبیل نوع سیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد.

.
با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی در قرن اخیر، علم شناخت انواع بتن و خواص آنها نیز توسعه قابل ملاحظه ای داشته است، به نحوی که امروزه انواع مختلف بتن با مصالح مختلف تولید و استفاده می شود و هر یک خواص و کاربری مخصوص به خود را داراست.هم اکنون انواع مختلفی از سیمانها که حاوی پوزولانها ،خاکستر بادی،سرباره کوره های آهن گدازی،سولفورها،پلیمرها،الیافهای مختلف،و افزودنیهای متفاوتی هستند،تولید می شد

.
. ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشار هیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد. بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است.

.
اولین سوالی که پیش می آید این است که چه رابطه ای بین تشکیل دهنده بتن باید وجود داشته باشد تا یک بتن خوب به دست آید و اصولا بتن خوب دارای چه شرایط و ویژگیهایی است. رابطه بین اجزاء تشکیل دهنده بتن،در خواص فیزیکی و شیمیایی و همچنین نسبت اختلاط آنها با هم است.چه اگر مصالح یا آب و سیمانی با خواصی مناسب بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد.

.
اگر چه شناخت مصالح مورد مصرف در ساخت بتن و همچنین خواص مختلف بتن کار آسانی نیست اما سعی می شود به خواص عمومی مصالح و همچنین بتن پرداخته شود.

.
بتن اینک با گذشت بیش از 170 سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است.در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها، پل ها، تونل ها، سدها، اسکله ها، راه ها و سایر سازه های خاص دیگر، این ماده را بسیار پر مصرف نموده است.

.
اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است. اکنون کاملاً مشخص شده است که توجه به مقاومت تنها به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربریهای متفاوت نمی تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه های بتنی ایجاد می گردد. چند سالی است که مساله پایایی و دوام بتن در محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته

.
است.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است.

.
در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها واستانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشته اند.

.
در مواد تشکیل دهنده بتن نیز تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنی های مختلف به عنوان ماده چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره ای از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یک افزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمان های مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشتر شده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه از نظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد

.
. در سازه های بتنی مسلح نیز جهت پرهیز از خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری چون فولاد ضد زنگ و نیز مواد پلاستیکی و پلیمری (FRP) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجه به نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد. کاربرد مواد افزودنی به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دوده سیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود

.
. بتن های خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحمل ضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود. کوشش های فراوان برای مبارزه با مساله خوردگی آرماتور در بتن و راه حل ها و ارائه مواد جدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشاره خواهد شد.

اثر جسم های ترکیب کننده سیمان:
1- اثر آهک: این ماده هنگامی که به صورت (سه کلسیم سیلیکات ) 3CaOSiO2 یا C3S در ترکیبات سیمان زیاد باشد، در روزهای نخستین مقاومت سیمان را افزایش می دهد ، در افزایش ماده فوق پایداری در مقابل آب های سولفات دار را کم می کند و هنگام گرفتن ملات، سیمان گرمای زیادی تولید می کند.

2- اثر اکسید آهن و اکسید آلو مینیم: این ماده تشکیل ترکیبی بنام اکسید آلومینیم C3A و اگر آهن باشد C4AF بوجود می آید.
اکسید آلومینیم C3A 3CaO
اکسید آهنC4AF (4Ca . Al2O3 . Fe2O3)

اثر C3A و C4AFبر روی خواص سیمان:
1- سیمان های با اکسید آهن زیاد، کند گیر تر است و اکسید آهن زیاد رنگ سیمان را تیره می کند
2- در مورد سیمان های سفید اکسید آهن وجود ندارد
3- اثر اکسید آلومینیم بر سیمان این است که گیرش آن را سریع می کند
4- ملات های سیمانی که اکسید الومینیم آن زیاد باشد گرمای زیاد تولید می کند
5- چنانچه ترکیب C4AF جایگزین C3S شود پایداری ملات سیمان در برابر آب دریا و آب های سولفاته زیاد می شود و هنگام گرفتن ملات گرمای کم تولید می کند.

3- اثر اکسید منیزیم MgO: اکسید منیزیم در آب حل نمی شود و نقش گداز آور دارد و هرچقدر کمتر است زیرا با سیمان ترکیب نمی شود و به صورت آزاد باقی می ماند ودر مجاورت سیمان شکفته و ورم می کند، از این رو از 5% وزن سیمان بیشتر نباید باشد، در نهایت زیاد شدن MgO از جمع شدن ملات سیمان در هنگام گرفتن می کاهد.

4- اثر قلیائی سدیمNa بر روی سیمان: چون وجود این عنصر گرفتن سیمان را دشوار می کند و اثر سوء بر روی سیمان می گزارد، مقدار آن نباید از 1% بیشتر باشد.

تعریف بتن: استخوان بندی است از دانه های سنگ که دوغاب سیمان سنگ شده روی دانه های سنگ را پوشانده و آنها را به هم می چسباند.

سیمان باربد: استخوان بندی است که از سنگ دانه بندی شده به کمترین جای خالی که دوغاب سیمان سنگ شده روی دانه های سنگ را اندود کرده و جاهای خالی استخوان بندی سنگی را پر کرده و دانه های سنگ را به همدیگر چسبانده باشد.

کیفیت بتن به عوامل زیر بستگی دارد:
جنس سیمان و اندازه آن در ساختن بتن
جنس آب و اندازه آن در ساختن بتن
جنس سنگ و دانه بندی آن در ساختن بتن
ساختن، ریختن، عمل آوردن و حفظ کردن بتن
عمر بتن( 3 ، 7 ، 28 ،91) بر حسب روز

انواع سیمان:
1- سیمان زود گیر : خواص آن : ایجاد حرارت زیاد و زود گیری آن
این سیمان، سیمان پرتلندی است که آلومینیاتش یا اکسید آلومینیم آن زیاد است و وجود اکسید آلومینیم باعث سریع گرفتن آن می شود و در بتن ریزی هایی که در زیر آبند و در جاهایی که لازم است بتن زود بگیرد استفاده می شود.

2- سیمان دیر گیر: بر عکس سیمان زود گیر ، گیرایی آن دیر است و در این نوع سیمان Fe2O3 اکسید آهن زیاد می باشد و در محل هایی استفاده می شود که بخواهند زمان گیرش آن کم باشد، نظیر بتن ریزی در مکانهای گرم یا بتن با حجم زیاد.
3- سیمان ضد سولفاته: این نوع سیمان در مقابل اثرات یون سولفاتSO4-2 که اصطلاحا" این سیمان با نام سیمان تیپ 5V نوشته می شود و یا ضد سولفات. این نوع سیمان در زمینهایی که خاصیت سولفات دارد استفاده می شود(در محل هایی که زمین گچ دارد).

4- سیمان های رنگی: برای ساختن سیمان های رنگی با کلنگر سیمان سفید 5 تا10% رنگش رنگ های معدنی یا نرمه سنگ های رنگی آسیاب می کنند . با سیمان پرتلند می شود تنها سیمان های رنگ سرخ، قهوه ای و سیاه ساخت. سیمان های رنگ دیگر را با سیمان سفید می سازند.

5- سیمان سفید: سیمان پرتلند سفید مانند سیمان پرتلند ساخته می شود و در نماسازی بیرون بناها و رومالی جاهای نمناک مانند گرمابه ها و آبریز ها و در آجر و موزاییک و کاربری ساختمانی زینتی استفاده می شود. آهن در کلسیم آلومینات ضریب رنگ سیمان پرتلند را تیره می کند، اگر مواد خام سیمان پرتلند آهن نداشته باشد ویا آهن آن را از مواد خام گرفته باشند رنگ سیمان پرتلند سفید می شود.

6- سیمان برقی: یک نوع سیمان زود گیر است و ترکیبات آن عبارتند از:

10% اکسید آهن 40% CaO Fe2O3 سنگ آهک
10% سیلیس 40% Al2O3 SiO2 خاک رس

7- سیمان طبیعی: (تراس ، پوزلان) سیمان های طبیعی خاکسترها، پوکه سنگ ها، کفسنگهای آتشفشانی هستند که سیلیس شان بلوری نیست. گردشان با دوغاب آهک ترکیب می شود در هوا و در هوا یا زیر آب سفت و سخت می شوند

8- سیمان ورم کن:آلومینات و سولفاتش از سیمان پرتلند بیشتر است ، از این رو ملاتش هنگام گرفتن ورم می کند.

اندازه سیمان در بتن:
کمترین سیمان در ساختن بتن باید به اندازه هایی باشد که دوغاب آن رویه سنگ دانه هارا بپوشاند. بیشترین سیمان در ساختن بتن باید به اندازه هایی باشد که دوغاب آن رویه سنگ دانه هارا پوشانده و بیشترین جاهای خالی میان سنگ دانه ها را پر کند. اندازه سیمان در بتن به کیلو گرم در مترمکعب بتن ساخته شده داده می شود. بسته به اندازه سیمان بتن ، سه نوع سیمان ساخته می شود:

بتن کم مایه: با 100تا 150 کیلو گرم سیمان در یک متر مکعب بتن
بتن میان مایه: با150 تا250 کیلو گرم سیمان در یک متر مکعب بتن
بتن پر مایه: با 250تا 400 کیلو گرم سیمان در یک متر مکعب بتن

تذکر:برای اینکه سیمان در بتن زنگ نزند باید سیمان بتن فولادی دست کم 240 کیلوگرم در متر مکعب بتن در نظر گرفته شود.

جنس آب در بتن و اندازه آن:
آبی که در ساختن بتن مصرف می شود باید آشامیدنی باشد و دارای جسم هایی که به بتن آسیب برساند نباشد. گند آبها، پسابها، فاضلاب شهر ها، آب مردابها و این قبیل آب ها را نباید در ساخت بتن مصرف کرد.

اندازه آب در بتن به عوامل زیر بستگی دارد:
1- شل و سفت بودن بتن 2 – درشتی سنگ دانه ها 3- نمناکی سنگ دانه ها 4- زبری رویه سنگ دانه ها 5- شکل سنگ دانه ها 6- گرما و خشکی هوا هنگام ساختن بتن

اندازه آبی که در ساختن بتن مصرف می شود به دو طریق لحاظ می شود:
1- به وزن جسم های جامد بتن (سیمان وسنگ) 2- به وزن سیمان بتن
تذکر: هرچه در ساختن بتن بیشتر آب مصرف شود تاب بتن کاهش می یابد پس آب زیاد تاب بتن را کم می کند.

1- برای بتن های خمیری: w/c = 0.6
2- برای بتن های با ضخامت کم: w/c =0.7 که برای آسانی جابجایی بتن از این نسبت استفاده می شود.
3- برای آبهای آلوده باید : w/c = 0.5 باشد زیرا آب های آلوده باعث فاسد شدن و از کیفیت افتادن سیمان می شود.
4- برای سیمان های پر مایع : w/c =0.55 باید باشد.

*جنس سنگ و دانه بندی آن در ساختن بتن:
سنگی که در ساختن بتن مصرف می شود باید:
1- سالم باشد 2- پوسیده نباشد 3- در برابر اثرهای جوی مقاومت کند 4- آب در آن اثر شیمیایی و فیزیکی ایجاد نکند (با آب ترکیب نشود) 5- درجه سختی آن کمتر از 3 نباشد 6- پوکه نباشد و وزن فضایی آن بیش از 1.5t/m3 باشد 7- تاب فشاری آن از 10N/m3 کمتر نباشد. 8- اگر بتن زیر اثر مکانیکی باشد، مانند بتن راه باید تاب ضربه ای سنگ زیاد باشد و کم ساییده شود.

* دانه بندی سنگ بتن:
1- بتن ضخیم یا ضمخت: دانه سنگ به درشتی یا قطر 63mm
2- بتن فولادی : دانه سنگ به درشتی یا قطر 15mm تا31mm
3- بتن نازک: دانه سنگ به درشتی یا قطر 16mm
4- ملات بنایی: دانه سنگ به درشتی یا قطر8mm
5- ملات درز پرکن و بند کشی: دانه سنگ به درشتی یا قطر1mmتا3mm
6- بتن در سد سازی : درشتی سنگ تا قطر 250mm نیز در آن مصرف می شود

* نکات اساسی در ساخت بتن:
1- در ساختن بتن بایستی دانه ها درشت و ریز باشد تا مقاومت بتن افزایش یابد
2- بتن باید دانه های ریز از 0.02mmداشته باشد این دانه ها در ساخت بتن مانند ساچمه عمل می کنند.
3- برای آنکه روئیه بتن نازک و بتن دارای نمای یکپارچه شود و درزها تخته شوندبایستی در ساخت آن از دانه های ریز استفاده کرد.

4- در بتن ریزی که با سنگ شکفته استفاده می شود بایستی گرد سنگ یا گرد آهک شکفته یا بهتر از آنها گرد تراسص یا پوزلان ( که قطرش 0.02 میلیمتر است ) به مصرف برسد. 5- در ساختن بتن اگر سنگ ها با دانه های ریز زیاد استفاده شوند به آب بیشتری نیاز خواهیم داشت .

*روشهای ساخت بتن و نحوه تولید، انتقال(حمل) با ماشین آلات:
الف) بتن سازی بادست: در صورتی که دستگاه بتن ساز فراهم نباشد و حجم بتن ریزی کم باشد با دست می توان بتن را آماده نمود، به این ترتیب که شن و ماسه را به نسبت مناسب با سیمان ترکیب نموده و با اضافه نمودن مقدار آب مناسب به آن بتن را تهیه می کنید. محلی که برای ساخت بتن انتخاب می شود بایستی مرطوب و تمیز باشد و مخلوط نمودن دانه ها می بایست توسط پیمانه صورت گیرد و قبل از ساختن بتن باید دانه های سنگ را مرطوب نمود و در هنگام ساختن بتن باید آنها را بهم بزنید تا مخلوطی همگن داشته باشید.

ب) بتن سازی بوسیله دستگاه: بتن سازهایی که توسط آن بتن را می سازند به سه دسته تقسیم می شوند: 1- بتن سازهایی که توسط یدک کش حمل می شوند(بتنیر): از لحاظ حجم با ظرفیتهای مختلف در بازار وجود دارند که ظرفیت آنها براساس لیتر به ترتیب زیر می باشد: 150لیتر،250لیتر، 500 لیتر،750 لیتر،1500 لیتر.

2- تراک میکسر: این گونه دستگاه برای حمل بتن به کار گرفته می شود و بر روی کامیون قرار دارد ، بتن را به صورت نیمه آماده یا مصالح اولیه در تراک میکسر ریخته تا در راه مخلوط شده و آماده جهت بتن ریزی گردد.

تذکر: فاصله زمانی از زمان مخلوط شدن تا موقع استفاده بتن نباید بیش از 2 ساعت باشد

3- بتن ریزی توسط دستگاه مرکزی بتن یا بچینگ پلنت(کارخانه مخلوط کننده): طرز کار این دستگاه آن است که مصالح را پای کار آماده نموده و توسط تسمه نقاله حمل و جابجا و به نسبت مناسب در دستگاه می ریزند این نسبت در دستگاه های پیشرفته به صورت اتوماتیک صورت می گیرد.

* جابجایی و حمل بتن:
جهت حمل و جابجایی بتن باید دقت شود که دانه ها از هم جدا نشوند و نکات زیر بایستی رعایت گردد:
1- حمل بتن حتی الامکان سریع باشد تا گیرش نشود و خشک نگردد.
2- دانه های شن و ماسه از هم جدا نگردد و شیره سیمان از آن خارج نشود.
3- بایستی طوری برنامه ریزی شود که در کار بتن ریزی وقفه ای ایجاد نشود.
4- در حمل بتن در راه های دور به آن افزونه های دیگر اضافه می کنند که البته این عمل مقاومت بتن را کاهش میدهد.

* روشهای حمل بتن ریزی توسط دستگاه در کارگاه ساختمانی:
1) حمل بتن توسط چرخ دستی، فرغون، زنبه یا دامپر 2) توسط ترک میکسر 3) جرثقیل و بونکر 4) پمپ بتن

تذکر:اگر بتن ریزی با دست صورت گیرد ، ارتفاع بتن ریزی از 1.5m بیشتر باشد .

* بتن ریزی در هوای گرم:
به علت اینکه بتن ریزی در هوای گرم به آب بیشتری نیاز دارد و پس از ریختن بتن و تبخیر سریع به علت گرمی هوا در بتن ترک ایجاد می شود و به همین علت افت بتن بیشتر خواهد بود

به همین منظور برای پایین نگه داشتن درجه گرمای مصالح مصرفی را بایستی پایین نگه داشت و به همین منظور بایستی آب مصرفی راخنک نمود یا توسط ایجاد سایبان بر رویه دستگاه بتن ساز از بالا رفتن درجه حرارت جلوگیری به عمل آید یا اینکه بتن ریزی را بجای روز در شب انجام دهیم ، و همچنین قالب های محل هایی را که می خواهیم بتن ریزی کنیم قبل از شروع آب پاشیده و تبخیر آب درجه حرارت محیط را کم می کند.

و در مواقع گرما حمل بتن حتی الامکان سریع باشد تا از گیرش آن جلو گیری به عمل آید و پس از بتن ریزی باید سطح آن را با گونی و یا وسیله دیگری پوشاند تا از تبخیر سریع آب و نتیجتا" از ترک خوردن جلو گیری به عمل آید. در ضمن می توان از محلول کندگیرکن نیز استفاده کرد. درجه حرارت بتن ریزی حداکثر 35درجه سانتی گراد می باشد.

*بتن ریزی در هوای سرد: در بتن ریزی در هوای سرد بایستی مراقبت هایی به خصوص صورت گیرد چنانچه درجه حرارت از 5درجه سانتی گراد کمتر باشد بایستی مراقبت های زیر صورت گیرد:
1- گرم کردن مصالح
2- گرم کردن آب (توسط پیش گرم کن تا 80 درجه سانتی گراد)
3- کاربرد سیمان زود گیر یا محلول هایی که تسریع به عمل آورد. البته ناگفته نماند که این محلول ها در مقاومت بتن اثر منفی دارد

4- در بتن ریزی روی زمین های یخ زده قبل از بتن ریزی بایستی یخ هارا ذوب نموده و بعدا بتن ریزی نمایند.

*مراقبت هایی که از بتن در دوران گیرش آن صورت می گیرد:
در موقعی که بتن در حال گرفتن است بایستی مراقبت های لازم برای جلو گیری از یخ زدگی انجام شود بدین منظور در زمستان تا زمانی که مقاومت بتن به مقدار لازم نرسیده است نبایستی به آن باری اعمال کرد. همچنین بایستی سطوح آن را با وسایل آب بندی بپوشانیم. بهترین روش مراقبت در هوای سرد ، روش بخار دادن است زیرا این عمل باعث می شود که آب بتن تبخیر نشود. از ترک خوردگی جلو گیری می شود و گیرش آن سریع است . پس از بخار دادن بایستی سطح آن را با وسایل آب بندی بپوشانیم .

*آب بندی بتن:
برای آب بندی بتن می توان از محلول هایی که از نفوذ آب به داخل بتن جلو گیری می کنند استفاده کرد. این مواد با نام های مختلف در بازار موجود است که یکی از انواع آن سیکا (SIKA) نام دارد.
*تعمیر کاری بتن:
پس از برداشتن قالب معمولا سطح بتن ناصاف و در بعضی جاها کرمو می باشد بنابراین جاهای ناصاف را بایستی به مناسبت صیقلی و جاهای کرمو را با ملات پر کرد. اندود ماسه سیمان جهت پر کردن به ضخامت یک سانتی متر بیشتر می باشد.

*عمل آوردن بتن:
منظور از عمل آوردن بتن مراقبت هایی است که پس از عمل بتن ریزی و در زمان گرفتن بتن بایستی صورت گیرد و منظور از مراقبت شرایط مناسب محیط برای رسیدن بتن به نهایت است. این مراقبت ها ممکن است حفظ گرمای مناسب برای محیط ویا مرطوب نگه داشتن سطح بتن باشد. بدین منظور حد اقل بایستی سطح بتن را تا 12روز مرطوب نگه داشت.

*روشهای مرطوب نگه داشتن بتن:
1- پاشیدن آب بر روی بتن
2- پو شاندن سطح بتن با گونی و یا برزنت
3- پوشش بتن با پوشال یا غیره و حفظ رطوبت آن برای جلو گیری از تبخیر آب از لوله های پلاستیکی یا نایلون و یا مواد مخصوص که برای آب بندی است استفاده می شود.

*وصله نمودن بتن:
درموقع وصله نمودن بتن با بتن قدیم ضمن آنکه باید بتن قدیم را مرطوب کرد، بایستی میله گردها را به اندازه کافی روی هم قرار داد ((اورلپ)(OVERLOP)) و پس از آن قالب بندی و بتن ریزی نمود.

آشنایی باآزمایش های مختلف کارگاهی وسایل موردنیاز جهت کنترل کیفیت بتن:
1- آزمایش افت بتن یا اسلامپ تست (slump test ) :
برای آزمایش حد روانی بتن انجام می گیرد ومقدار مجاز آن توسط طراح بتن و یا مشاور به پیمانکار اعلام می گردد .
2-آزمایش مقامت فشاری بتن :
جهت تعیین آزمایش بتن ، بتن را به درون قالب هایی به شکل مکعب مستطیل یا مکعب بیضی ریخته وپس از ریختن آن توسط میله هایی ویبره نموده وآن را در آب نگهداری نموده وپس از هفت یا چهارده یا بیست وهشت روزبا آزمایش مقاومت آن بدست می آید .

افزودنیهای بتن :
این مواد بنامهای تجارتی در بازار یافت می شوند و به منظورهای ذیل افزوده می شوند.

1- به منظور شل بودن بتن 2- به منظور زود گیر نمودن بتن 3- به منظور دیرگیر بودن بتن 4- به منظور آب بندی بتن 5- به منظور ساختن حباب هوا بتن 6- به منظور ضد سولفات بتن

افزودنیهای شل کن بتن :
برای تو پر کردن بتن بی آنکه آن را ویبره کنند به آن افزوده بتن شل کن اضافه می کنند که بتن شل کن کار 5% تا 20% آب بتن را فراهم می کند . بدون آنکه به بتن آب اضافه نمود این نوع بتن را بوسیله لوله یا پمپ جابجا نموده ضمن اینکه کرمه نمی شود ونمای آن تخت وپایداری در برابر اجسام شیمایی ویخ زدگی افزایش می یابد وهنگام گرفتن و وارد شدن آب نمی اندازد بتنی که از این نوع ساخته می شود هنگام گرفتن بیشتر جمع شده بتن کمی آب بندی شده وکند گیرتر می شود .

افزونه کندگیر بتن :
برای اینکه بتن در هوای گرم زود نگیرد به آن افزونه کندگیرکن اضافه می کنند . این مواد در هوای گرم از تبخیر سریع آب وافت بیش از حد بتن ودر نتیجه ازترک خوردگی آن جلوگیری به عمل می آید که با اضافه نمودن این مواد از مقاومت آن کم شده و بایستی بتن را مورد آزمایش قرار دهند یکی از موادی که اضافه می کنند . آب آهک ، نشاسته و …

افزونه های هوا ساز (حباب های هوا ) :
اگر هوای درون بتن به صورت سوراخ های ریز به هم پیوسته در بتن جای گرفته باشد بتن آسیب پذیر خواهد بود برای اینکه به بتن آسیب نرسد به آن افزونه های هوا ساز می افزایند تا هنگام ساختن بتن به شکل حباب های ریز هوا در بیایند .

افزونه های ضد سولفات : از سیمان ضد سولفات استفاده می شود .

مواد افزودنی وپایدار کننده های بتن تازه : مواد افزودنی عامل کارآیی و عمل آوری بهتر بتن هنگام ساخت هستند .

1- سودا (soda) :
همان کربنات سدیم (Na2co3) است که به علت ارزانی ، کاربرد فراوان دارد و قالبا" به شکل پودر یا جامد (solid) موجود است . این ماده سبب افزایش سرعت ته نشینی مواد معلق می گردد.

2- سلولزکربوهگزی متال(CMC):
بصورت خمیر یا جامد موجود است . در حالت خشک بصورت پودر جامد است. بسته به روش تهیهء دوغاب بصورت محلول در الکل یا آب (سرد یا گرم ) نگهداری می شود و حاوی 10 تا 12 درصد مواد جامد است .

انواع بتن:
بتن هایی که در ساخت و ساز بکار برده می شود شامل:
1- بتن سبک : وزن مخصوص آن از gr/cm3 10/2 کمتر باشد
2- بتن سنگین : وزن مخصوص آن gr/cm3 8/2 یا ton/m3 5
3- بتن میانه : وزن مخصوص آن gr/cm3 5/2 تا gr/cm3 10/2
4- بتن پیش ساخته
5- بتن پیش تنیده

بطور کلی با گذشت زمان تاب بتن زیاد می شود . بتنی که در جای نمناک بماند پس از 28 روز دارای 90%تاب یا مقاومت آن بدست می آید زیرا در 28 روز نزدیک به همهء دوغاب سیمان بتن هیدرات می گردد .

افزایش تاب یا مقاومت بتن بستگی به :
1- جنس و اندازهء سیمان:
2- نمناکی جای نگهداری آن :
در گرما و در زیر بخار آب دوغاب سیمان بتن زودتر می گیرد و سفت و سخت می شود و تابش افزوده می شود بتن که در جاهای نمناک باشد تا یک سال و بیشتر تاب یا مقاومتش زیاد می شود . افزایش تاب بتن پس از یک سال خیلی کند می شود . تاب یا مقاومت خمش بتن اگر پیوسته نمناک بماند زیاد است.

مزایای بتن پیش ساخته :
1- در بتنهای پیش ساخته کار به سرعت صورت می گیرد
2- برای اجرای ساختمانهای بتنی درمواقع مناسب قطعات پیش ساخته در کارخانه تولید و در مواقع لزوم از آن استفاده می شود در صورتی که در کارگاه درهرفصلی نمی توان بتن ساخت .
3- بتن ریزی در کارخانه ارزانتر و آسانتر از کارگاه صورت می گیرد
4- اطمینان به بتن پیش ساخته در کارخانه بیشتر از کارگاه بتن است

روشهای ساخت بتن پیش ساخته:
1- روش قرار دادن زیر بخار: در این روش بتن را زیر چادر بخار تا 0c80 گرم می کنند این نوع بتن پس از 10 ساعت از 70% مقاومت خود را بدست می آورد.
2- روش استفاده از گرم خانه : در این روش قطعات بتن در گرم خانه که درجه حرارت آن 0c80 و رطوبت آن95%برده می شودو پس 3 الی 7 ساعت سفت شده ومقاومت آن تا 70% مقاومت 28 روز خواهد رسید این نوع کارخانه ها در اصفهان بنام ریسمان قطعاتی که در این کارخانه ساخته می شود عبارتند از انواع فنداسیون پیش ساخته ، ستونها وسقفهای بتنی

بتنهای پیش ساخته :
جهت افزایش مقاومت کششی بتن ، فولادها را تحت کشش قرار داده وسپس رها می کنند ان عمل باعث می شود بتن مجاور تحت فشار قرار گرفته و در بتن ایجاد تنش می نمایند نتیجتا پس از با رگذاری مقداری از بار صرف خنثی نمودن تنش های فشار اولیه در بتن شده و بقیه ایجاد تنش کششی و در بتن می شوند در نتیجه مقاومت کششی این نوع بتن در مقابل بار گذاری بیشتر خواهد بود .

بتن های تخصصی :
1- بتن مسلح با الیاف آزبست 2- بتن مسلح با الیاف شیشه C.R.C
3- پلاستیک با فولاد 4- بتن پلیمری (اپوکسی )

بتن مسلح با الیاف آزبست :
بتن مسلح با الیاف یا بتن الیافی ،بتنی است که با سیمان هیدرولیکی ،مصالح سنگی ریزدانه و درشت دانه و الیافی مجزا و غیر پیوسته ساخته می شود .
الیافی ممکن است از مصالح طبیعی مانند پنبه نسوز ، انواع مخصوص کتف وسلولز ویا از محصولات تولیدی مانند شیشه ، فولاد ، کربن وپلیمر (مانند پلی پروپیلین یا کولار )ساخته شوند .

بتن مسلح به الیاف شیشه ای (GRC ) :
الیاف به صورت یک کلاف بصورت مداوم به داخل یک تفنگ هوای فشرده تغذیه می شود که آنها را به طول لازم بریده و به همراه دو غاب سیمان به داخل قالب می پاشند که روشهای دیگری هم وجود دارد : برای افزودن الیاف فلزی ، پلاستیکی یا شیشه ای به بتن می تواند از تکنیکهای استاندارد اختلاط استفاده نمود .

فرق کلی بتن معمولی با بتن های الیافی در سیمان بیشتر ، ریزدانه بیشتر و درشت دانه ها کوچکترند استفاده از سیمان و بتن مسلح به الیاف به مقدار زیادی مرسوم شده است . سیمان مسلح به الیاف شیشه ای در قطعات پیش ساخته وپانلها و نماهای تزیینی مورد استفاده قرار می گیرند . سیمان آزبستی ارزانتر است ومی توان از آن در تولید صفحات تخت ، پانلهای مقاوم در برابر آتش و لوله ها استفاده نمود .

عوامل موثر بر استحکام الیاف شیشه ای :
1- سرعت اعمال بار : استحکام الیاف با افزایش سرعت کشش اعمال شده در حین آزمایش کشش ، افزایش می یابد .
2- دما : استحکام الیاف با افزایش دما کاهش می یابد .
3- رطوبت : استحکام الیاف با افزایش رطوبت کاهش می یابد .

بتن پلیمری : پلیمرها از نظر شیمیایی مواد بی اثری هستند که مقاومت های کششی وفشاری بالاتری نسبت به بتن متداول دارند .
نکته حایز اهمیت این است که پلیمرها دارای مدول الا ستیسیته کمتر خزش بیشتری می باشند وممکن است توسط عوامل اکسید کننده حرارتی ، پرتوهای ماورا بنفش ، مواد شیمیایی و میکروارگانیزمها فاسد گردند . پس بنابراین با افزودن مواد به پلیمر از جمله مواد اکسیداسیون ، مواد پایدار کننده در مقابل اشعه امکان استفاده وجوده دارد .

پلیمرها برای تولید سه نوع بتن مورد استفاده قرار می گیرند
1- بتن با پلیمر تزریقی ( PIC )
2- بتن پلیمری (PC )
3- بتن پلیمری با سیمان پرتلند ( ( PPCC

برای تولید بتن با پلیمر تزریقی ابتدا بتن معمولی که با سیمان پرتلند ساخته شده خشک می شود وسپس توسط یک منومر مایع (مثلا متیل متاکرایلیت MMA) ویا استایرن اشباع می شود نکته قابل توجه اینکه ضریب انبساط حرارتی بتن با پلیمر تزریقی بالاتر می باشد و در مقایسه با بتن معمولی خصوصیات مکانیکی آن در معرض آتش بصورت جدیتری تحت تاثیر قرار می گیرد.

عیب اصلی بتن با پلیمر تزریقی گران تمام شدن آن می باشد ولی تزریق جزئی قطعات بتنی از نظر اقتصادی توجیه پذیر می باشد .

عمر بتن
با گذشت زمان تاب بتن زیاد می شود . بتنی که در جای نمناک بماند پس از 28 روز دارای 90% تاب پایانی اش می شود زیرا در 28 روز نزدیک به همهء سیمان پرتلند بتن هیدراته می شود . برای اندازه گیری تاب بتن از آن نمونه هایی به شکل مکعب یا استوانه ای یا منشوری می سازند ، مکعبهای بتنی را بیشتر در ابعاد 20*20*20 سانتیمتر می سازند و تاب فشاری را با خورد کردن آن اندازه گیری می کنند .

تاب بتن را با استوانه های بتنی هم اندازه گیری می کنند این استوانه ها را به ارتفاع 5/30سانتیمتر (12 اینچ) و قطر 25/15 سانتیمتر(6 اینچ) می سازند و آن را زیر فشار شاغولی قرار می دهند . اگر همه چیز یکسان باشد تاب فشاری مکعب های بتنی تا 13% از تاب فشاری استوانه های بتنی بیشتر نشان می دهد . در نتیجه تاب فشاری بتن به نمونه ای آزمایش هم بستگی دارد .

ضمنا" تاب فشاری استوانه های بتنی خود بستگی به : نسبت بلندی به قطر استوانه ها دارد
تذکر : هر چه بتن کهنه تر شود ، ضریب برجهندگی اش زیادتر می شود بتن هم در برابر یخبندان پایدار تر می گردد.

ویژگیهای بتن : از بتن ساخته شده باید وزن ویژه ، وزن فضایی ، پوکی ، تاب فشاری وخمش و کشش ، ضریب بر جهندگی ، اندازه ساییده شدن ، یخ زدن ، بهم رفتن وجمع شدن ، ورم کردن ، خزیدن ، چسبندگی به فولاد را دانست .

وزن ویژه : وزن ویژه جسم چسبنده (دو غاب سیمان سنگ شده ) + وزن ویژه جسم پرکننده سنگ دانه های آن است . وزن ویژه بتن میان وزن را حدود 5/2 تا 65/2 وزن فضایی بتن : وزن بتن نسبت به حجم آن و برابر است با وزن فضایی دو غاب سیمان سنگ شده + وزن فضایی استخوان بندی سنگدانه های آن در بتن میان وزن برابر 1/2 تا 5/2 تن

در بتن پر مایه برابر 8/1 تا 1/2 تن و در بتن درشت دانه میان وزن را 5/2 و بتن سنگین وزن را 8/2 تن وبیشتر می گیرند .

آزمایش تاب فشاری ، مقاومت :
به دلیل اشکالات عملی ، آزمایش مقاومت بتن ، روی نمونه های کوچک انجام می شود . مقاومت نمونه ها تحت تاثیر عوامل ثانویه ای نظیر سرعت بارگذاری ، رطوبت محیط ، اندازه نمونه و شرایط نگهداری بتن تغییر می یابد ونوع ماشین آزمایش نیز در نتایج بدست آمده موثر می باشد . بنابراین جهت ارزیابی دقیق کیفیت بتن بایستی نحوه ساختن نمونه های بتن ونحوه آزمایش آنها استاندارد گردد . آزمایش مقاومت فشاری در استاندارد

ASTM روی نمونهای استوانه ای mm300 *150 (12*6 اینچ) در روش BC روی نمونه های مکعبی mm 150 (6 اینچ) انجام می شود .

ودستور العمل C39 – BBb ASTM تحت سرعت با گذاری ثابتی در محدوده 15% تا 34% مگا پاسکال در ثانیه برای دستگاههای آزمایش هیدرولیکی و یا با سرعت تغییر شکل 3/1 میلیمتر در دقیقه برای دستگاههای مکانیکی تعیین می شود با تقسیم سطح مقطع نمونه / نیروی ثبت شده = مقاومت فشاری بدست می آید

با رعایت دستور العملهای C 470-81 ASTM
C192-81 ASTM
ASTM C617-84
ASTM C31-84

تذکر : انجام آزمایش بتن 28 روزه می باشد اما ممکن است آزمایشهای دیگری در سنین 3 یا 7 روزه و در مواردی کمتر از سنین 1 و2 و 14 روزه و یا 13 و 26 هفته ویک سال انجام شود .

مقاومت کششی : از آنجا که کشش محوری به نمونه بتنی مشکل می باشد . مقاومت کششی بتن با روشهای غیر مستقیم یعنی آزمایش شکافتن ( دو نیم شدن ) تعیین می گردد . برای انجام آزمایش خمشی باید از دستور العمل 1881BS چاپ 1983 که در آن ابعاد

مناسب برای تیرmm750*150*150 مناسبتر است اما اگر بزرگترین اندازهء دانه ها کمتر از 25 میلیمتر باشد می توان از تیرهای با ابعاد500* 100* 100میلی متر استفاده نموده و سرعت بار گذاری در محدودهء 02% تا 1% مگا پاسکال در ثانیه باشد (ص326 تکنولوژی بتن )

مقاومت در برابر یخ زدن : در حالی که آب خالص و آزاد در صفر درجه سانتیگراد یخ می زند آب موجود در بتن محلولی از نمکهای گوناگون است . لذا نقطه انجماد آن پایینتر می باشد هنگامی که آب یخ می زند افزایش حجمی در حدود 9% در آن بوجود می آید . هنگامی که دمای بتن پایین می آیید یخ بندان بتدریج به گونه ای رخ می دهد که آبی که هنوز در حفره های مویینه یخ نزده است ، در اثر افزایش حجم یخ در معرض فشار

هیدرولیک قرار می گیرد اگر این فشار رها شود می تواند باعث ایجاد تنش های کششی داخلی شود به اندازه ای که در بتن گسیختگی های موضعی پدید آید . در دستور العمل ASTM C672-76 برای ارزیابی واقعی مقاومت تن در مقابل پوسته شدن روش آزمایشی ارایه شده است . عوامل اصلی در تعیین مقاومت بتن در مقابل یخ زدن و آب شدن :

1) در اشباع : اگر درجه اشباع 80 تا 90 در صد باشد مقدار زیادی مقاوم در برابر یخبندان است وبتن کلا تحت تاثیر یخبندان قرار نمی گیرد . .

2) ساختار حفره های خمیر سیمان 3) مقاومت ، آلاستیسته و خزش آن برای جلوگیری از خسارت های ناشی از یخ زدن بتن وآب شدن متناوب از طریق ایجاد عمدی حباب های هوا با استفاده از یک افزودنی مناسب مهیا خواهد شد . به طور کلی مواد حباب زا عبارتند از : 1) چربیهای گیاهی و حیوانی و روغنها واسیدهای چرب آنها 2) رزینهای طبیعی چوب

3) عوامل تر کننده مانند نمکهای قلیایی ترکیبهای سولفاته برسی اصول قالب بندی : جهت فرم دادن به یک شکل خاص وحصول اطمینان از قالب استفاده می کنند . قالب بایستی تحمل بار مورد نیاز بتن ریزی را داشته باشد . اصول قالب بندی : 1) قالب بایستی طبق نقشه و مشخصات ساخته شود ، قالب ها بایستی به اندازه کافی پیوسته بوده و درزهای آن بوسیله مناسب پر شده تا از خروج شیرهبتن جلوگیری بعمل آید

2) قالبهاوسط پشت بندهایی در جای مناسب ودر زمین محکم شود و در جایی نظیر سقف شمع کوبی شود ، قالبها باید طوری نصب شوند که برداشتن آن به سهولت انجام گیرد ضمنا قالب ها از چوب مناطق جنگی نظیر کاج و صنوبر باید ساخته شوند . 3) قالبها بایستی از چوب سالم و بدون گیره باشند و ضخامت آن 5/2سانتی متر باشد به استثنای تخته های کف تیرها که ضخامتش 3 سانتی متر باشد .

4) قالب ها بایستی کاملاصاف بوده و در جاهایی که در مجاورت بتن ریزی است بایستی توسط روغن اندود گردد 5) قالب بندی در ستونها بایستی پس از آلوموتورها صورت گرفته و توسط پشت بندها چهار تراش محکم گردد وبه فواصل80سانتی متر چهار تراش ها باشد و حداقل ضخامت قالب ستونهاmm 30 یا cm3 باشد

6) در محل قالبهای ستون در قسمت پایین بایستی توسط تیرهای چوبی به زمین محکم شوند اصول قالب برداری 1- قالب برداری بایستی جزء به جزء و با کشیدن میخها صورت گیرد و ضربه زدن به قالب ها و کشیدن آنها باید طوری باشد که به بتن آسیب وارد نکند 2- بطور کلی برداشتن قالب که متحمل بار است قبل از این که بتن به حد مقاومت لازم رسیده باشد

3- مدت نگهداری قالب بستگی به نوع بتن و شرایط محیط دارد حد اقل مدت نگهداری قالب در هوای مناسب که درجه حرارت آن کمتر از 5 درجه نیست برای ساختمانهای معمولی و برای قسمتهای مختلف در صورتی که سیمان مصرف 285 کیلو گرم بر متر مکعب با شد به قرار زیر است الف) قالب سطح جانبی تیرها ، دیوار و ستون سه روز باید در بتن باشد بعدا" آن را برداریم ب) قالب لانه های دو طرفه و دال ( سقف های یک پارچه alab ) 8 روز

ج) قالب دالهای یک طرفه و کف تیرهای کوچک و دالهای تخت 16 روز می باشد د) قالب کف تیرهای بزرگ 21 روز *** تذکر : چنانچه پس از ریختن بتن یخبندان شود مدت نگهداری قالب را بایستی حداقل به مدت یخبندان اضافه شود. ه) درقسمتی از سازه که پایه ها برداشته می شود نبایستی هیچ باری بزرگتراز ترکیب بارهای زنده و مرده قید شده در طرح وارد شود مگر انکه تحلیل نشان دهد که مقاومت کافی برای بارهای اضافه وجود دارد.

ر) برای پایه های داربست باید حتی الامکان چوب راست وبدون ترک ویا پایه فلزی بکار برد در مورد پایه های چوبی نبایستی قطر آن کمتر از cm 10 باشد و در مورد چهار تراش نباید از cm 8 کمتر باشد و چوب پایه هاو پشت بند ها و چهار تراش میتوان از چوب سفید استفاده کرد . ذ) قالب های چوبی بسته به نوع آن نبایستی بیشتر از 3 تا 4 بار استفاده شوند و چهارتراش پشت بند قالب جهت تقویت آن وبرای جلو گیری از شکم دادن و در جهت عمود بر درز تخته نصب می شود.

***تذکر : چنانچه فاصله پشت بند از2/1 تا 5/1 متر تجاوز نماید از جهت تقویت آن از چهار تراش کش استفاده می شود. بتن پیش تنیده بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می شوند.و

شاید به جرات می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنا دنبال می شود،بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند. فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید می شود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتن است. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به

پارامتر های مختلف از قبیل نوع سیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد.

که حاوی پوزولانها ،خاکستر بادی،سرباره کوره های آهن گدازی،سولفورها،پلیمرها،الیافهای مختلف،و افزودنیهای متفاوتی هستند،تولید می شد. ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشار هیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد. بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است.

بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومت دربرابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت دربرابر سولفاتها و … نیز همسو با مقاومت فشاری، بهبود یافته و متناسب می شوند.

اگر چه شناخت مصالح مورد مصرف در ساخت بتن و همچنین خواص مختلف بتن کار آسانی نیست اما سعی می شود به خواص عمومی مصالح و همچنین بتن پرداخته شود. بتن اینک با گذشت بیش از 170 سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است.در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی

چون ساختمان ها، پل ها، تونل ها، سدها، اسکله ها، راه ها و سایر سازه های خاص دیگر، این ماده را بسیار پر مصرف نموده است. اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است. اکنون کاملاً مشخص شده است که توجه به مقاومت تنها به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربریهای متفاوت نمی تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه های بتنی ایجاد می گردد.

چند سالی است که مساله پایایی و دوام بتن در محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته است.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها

واستانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشته اند. در مواد تشکیل دهنده بتن نیز تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنی های مختلف به عنوان ماده چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره ای از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یک افزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از

سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمان های مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشتر شده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه از نظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد. در سازه های بتنی مسلح نیز جهت پرهیز از خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری

چون فولاد ضد زنگ و نیز مواد پلاستیکی و پلیمری (FRP) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجه به نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد.

کاربرد مواد افزودنی به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دوده سیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود. بتن های خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحمل ضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود.

کوشش های فراوان برای مبارزه با مساله خوردگی آرماتور در بتن و راه حل ها و ارائه مواد جدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشاره خواهد شد. افزودنی های خاص در شرایط ویژه : برای ساخت بتن های ویژه در شرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی های مختلفی می باشد.

پس از پیدایش مواد افزودنی حباب هواساز در سالهای 1940 کاربرد این ماده در هوای سرد و در مناطقی که دمای هوا متناوباً به زیر صفر رفته و آب بتن یخ می زند، رونق بسیار یافت. این ماده امروز یکی از پر مصرف ترین افزودنی ها در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است.

ساخت افزودنی های فوق روان کننده که ابتدا نوع نفتالین فرمالدئید آن در سالهای 1960 در ژاپن و سپس نوع ملامین آن بعداً در آلمان به بازار آمد شاید نقطه عطفی بود که در صنعت افزودنی ها در بتن پیش آمد. ابتدا این مواد برای کاستن آب و به دست آوردن کارایی ثابت به کار گرفته شد و چند سال بعد با پیدایش بتن های با مقاومت زیاد نقش این افزودنی اهمیت بیشتری یافت.

امروزه بتن های مختلفی برای منظور ها و خواص ویژه و نیز به منظور مصرف در شرایط خاص با این مواد ساخته می شود که ازمیان آنها به ساخت بتن های با مقاومت زیاد، بتن های با دوام زیاد، بتن های با مواد پوزولانی زیاد (سرباره کوره های آهن گدازی و خاکستر بادی)، بتن های با کارایی بالا، بتن های با الیاف و بتن های زیر آب و ضد شسته شدن می توان اشاره نمود.

بتن های با کارآیی بسیار زیاد که چند سالی است از پیدایش آن در جهان و برای اولین بار در ژاپن نمی گذرد، تحول جدیدی در صنعت ساخت و ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشته و خود به خود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محلهای مشکل برای ایجاد تراکم را حل نموده است.

این بتن علیرغم کارایی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارایی و اسلامپ تامدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایاپی مناسب ایجاد کند. در طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40 درصد حجم ملات انتخاب می شود.

نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین 9/0 تا 1 می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده فوق روان کننده مخصوص برای مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگری که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.

بتن پیش تنیده استفاده از بتن پیش تنیده در ایجاد پلها و ساختمان ها از حدود 50 سال پیش تا کنون در سطح وسیع متداول شده است. با توجه به عیوب مختلف فولاد( نا پایداری

الاستیک نیمرخ های فلزی، خوردگی و زنگ زدگی، فزونی بهای تولید…) امروزه اغلب پلهای بزرگ از بتن پیش تنیده ساخته می شوند، اما برخلاف حالت بتن مسلح مصالح مصرفی جهت این پلها باید از کیفیت بسیار خوبی برخوردار باشند در بتن پیش تنیده نیز مانند بتن مسلح از بتن که دارای مقاومت

بسیار خوب فشاری است و فولاد استفاد می شود اما: بتن مسلح ترکیبی از بتن و فولاد است که در آن بتن در مقابل فشار و فولاد در مقابل کشش مقاومت می کند در حالی که در بتن پیش تنیده با انجام یک عمل مکانیکی بتن به تنهایی تنشهای کششی و فشاری ایجاد شده را تحمل می نماید.

برای طرح محاسبه قطعات پیش تنیده روش و ترتیب اجرای سازه باید دقیقا مشخص باشد زیرا مقادیر تنش های ایجاد شده در قطعات در حین اجرای سازه بسیار مهم و گاهی تعیین کننده می باشند. همچنین برخلاف حالت بتن مسلح بعد از بررسی پایداری سازه تغییر شکلهای کوتاه مدت و دراز مدت

بتن و فولاد نیز باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرند. مشخصات مصالح مصرفی در بتن پیش تنیده: مصالح مصرفی در سازه های بتن پیش تنیده باید از کیفیت عالی برخوردار بوده و با دقت نیز مورد استفاده قرار گیرند با توجه به این که بتن در سن کم که مقاومت نسبتاً ضعیفی داشته و قابل تغییر شکل

نیز می باشد تحت فشار فوق العاده زیادی قرار می گیرد باید کیفیت آن به مراتب از کیفیت بتن مصرفی در سازه های بتن مسلح بالاتر باشد همچنین فولاد نیز با توجه به اینکه تحت کشش فوق العاده زیادی قرار می گیرد(100تا 180 کیلو گرم بر میلی متر مربع ) باید مقاومت مناسبی داشته باشد بنابر این در

زمان اجرای سازه مصالح مصرفی در بتن پیش تنیده تحت تنش های فوق العاده مهمی قرار می گیرند که عمل تنیدن آزمایش مناسبی برای کنترل کیفیت مصالح به کار رفته است. مشخصات مصالح مصرفی در بتن پیش تنیده: مصالح مصرفی در سازه های بتن

پیش تنیده باید از کیفیت عالی برخوردار بوده و با دقت نیز مورد استفاده قرار گیرند با توجه به این که بتن در سن کم که مقاومت نسبتاً ضعیفی داشته و قابل تغییر شکل نیز می باشد تحت فشار فوق العاده زیادی قرار می گیرد باید کیفیت آن به مراتب از کیفیت بتن مصرفی در سازه های بتن مسلح بالاتر باشد

همچنین فولاد نیز با توجه به اینکه تحت کشش فوق العاده زیادی قرار می گیرد(100تا 180 کیلو گرم بر میلی متر مربع ) باید مقاومت مناسبی داشته باشد بنابر این در زمان اجرای سازه مصالح مصرفی در بتن پیش تنیده تحت تنش های فوق العاده مهمی قرار می گیرند که

عمل تنیدن آزمایش مناسبی برای کنترل کیفیت مصالح به کار رفته است. استفاده از بتن پیش تنیده در ایجاد پلها و ساختمان ها از حدود 50 سال پیش تا کنون در سطح وسیع متداول شده است. با توجه به عیوب مختلف فولاد( نا پایداری الاستیک نیمرخ های فلزی،

خوردگی و زنگ زدگی، فزونی بهای تولید…) امروزه اغلب پلهای بزرگ از بتن پیش تنیده ساخته می شوند، اما برخلاف حالت بتن مسلح مصالح مصرفی جهت این پلها باید از کیفیت بسیار خوبی برخوردار باشند در بتن پیش تنیده نیز مانند بتن مسلح از بتن که دارای مقاومت بسیار خوب فشاری است و فولاد استفاد می شود اما:

بتن مسلح ترکیبی از بتن و فولاد است که در آن بتن در مقابل فشار و فولاد در مقابل کشش مقاومت می کند در حالی که در بتن پیش تنیده با انجام یک عمل مکانیکی بتن به تنهایی تنشهای کششی و فشاری ایجاد شده را تحمل می نماید. برای طرح محاسبه قطعات پیش تنیده روش و ترتیب اجرای سازه

باید دقیقا مشخص باشد زیرا مقادیر تنش های ایجاد شده در قطعات در حین اجرای سازه بسیار مهم و گاهی تعیین کننده می باشند. همچنین برخلاف حالت بتن مسلح بعد از بررسی پایداری سازه تغییر شکلهای کوتاه مدت و دراز مدت بتن و فولاد نیز باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرند.

پل آکاشی کایکو یک پل معلق 3 دهانه است که بر روی تنگه آکاشی احداث شده است و شهر مایکو در کبه را به شهر ماتسوهو در جزیره اواجی متصل میکند. در طرح اولیه پل قرار بر این بوده که سیستم حمل و نقل ریلی نیز وجود داشته باشد اما در سال 1985 دولت تصمیم

گرفت که این سیستم را حذف کرده و این پل صرفا کاربری یک ازادراه را داشته باشد.در ماه آوریل سال 1985 مطالعات مقدماتی آغاز شد و پس از مطالعات فراوان کار ساخت پل عملا از سال 1988 شروع شد و عملیات ساخت آن 10 سال به طول انجامید. پل آکاشی طولانی ترین پل معلق جهان میباشد که طول

دهانه اصلی آن از پل هامبر واقع در انگلستان 581 متر بلندتر است.اگر چه در طرح مقدماتی طول کلی پل 3910 متر بوده ولی این طول در اثر زلزله شدید هانشین که در ژانویه سال 1995 رخ داد به میزان یک متر افزایش پیدا کرده است شرایط محیطی محل ساخت و مشخصات طراحی عرض تنگه : 4 کیلومتر

عمیق ترین قسمت تنگه :110 متر حداکثر سرعت جریان آب : 4.5 متر بر ثانیه حداکثر سرعت باد : 46 متر بر ثانیه نوع پل : معلق ترکیب : 3 دهانه با سیستم خرپایی طول : 3911 متر طول دهانه ها : 960+1991+960 متر

سرعت باد جهت طراحی تیرها : 60 متر بر ثانیه برجها : 67 متر بر ثانیه ارتفاع سطح جاده در دهانه اصلی : 97 متر مقادیر فولاد بکار رفته برجها : 4620 تن کابلها : 57700 تن خرپاها : 89300 تن

تنگه آگاشی که خلیج اوزاکا و هاریماندا را به هم متصل میکند 4 کیلومتر عرض دارد . عمیق ترین منطقه ای که پل از روی آن عبور میکند 110 متر عمق دارد و سرعت جریان اب در آن 4.5 متر بر ثانیه میباشد.این تنگه از دوران قیم نیز یکی از مهمترین مسیر های آبی بوده و در حال حاضر هر روز 1400 کشتی و شناور از این تنگه

عبور میکند و جهت تامین حداکثر ایمنی برای عبور این ترافیک آبی مسیری به عرض 1500 متر در نظر گرفته شده است . در حین عملیات مطالعاتی شرایط پیش بینی نشده دشواری ایجاد شد از جمله آنها وجود جریان قوی آب در مناطق عمیق این تنگه بود که کار غواصان را برای مطالعه بستر دریا

با سختیهای زیادی روبرو کرد روش ساخت : روش پیش تنیدگی میزان انحنا : 1/10 ظرفیت باربری مجاز هر کابل : 62500 تن ظرفیت باربری مجاز هر یک از کابلهای اویزان : 560 تن نوع فولاد بکار رفته : فولاد ضد زنگ با مقاوت بالا تنش کششی مجاز هر وایر : 180 کیلوگرم بر میلیمتر مربع

قطر هر کابل : 1122 میلیمتر طول هر کابل : 4071-4074 متر وزن فولاد بکار رفته کابل های اصلی : 50500 ت کابل های اویزان : 7200 تن اولین مرحله جهت نصب کابل نصب یک طناب از جنس پلی امید با وزن سبک و مقاومت کششی بالا بود که برای جلوگیری از ترافیک آبی از یک هلیکوپتر استفاده شد

مقدار 90000 تن فولاد در ساخت شاهتیرها بکار رفته است.استفاده از فولاد با مقاومت کششی بالا باعث شده که شاهتیرها در عین مقاوم بودن بسیار سبک و انعطاف پذیر باشند و در نتیجه از نظر اقتصادی نیز به صرفه هستند. ساخت شاهتیرها توسط تیر ورق انجام گرفته و مراحل نصب آن در محل توسط یک جرثقیل متحرک انجام شده است . این تیر ورق ها در محل کارخانه ساخته شده و سپس به محل حمل شده است .

اگر یک پل تخته ای دچار شکستگی گردد ، احتمال شکسته شدن قسمت میانی تخته بیشتر است و بقیه قسمت های تخته هیچگونه آسیبی نمی بینند.این امر از آن رو اتفاق می افتد که قسمت میانی تخته در مقایسه با بقیه قسمت ها که به این

علت که بدون هیچگونه مقاومتی دارای آزادی چرخش هستند و هیچ خمشی را تحمل نمی کنند ، خمش بیشتری را تحمل می کند.بنابراین خمش یا نیروی پیچنده ، به شکل پیوسته ای از صفر در منتها الیه چپ تا بیشترین مقدارش در قسمت میانی تخته و مجددا تا صفر در منتها

الیه سمت راست ، متغیر است.نتیجه اینکه ، اگرچه ساخت پل های تخته ای بسیار ساده است ولی در این پل ها استفاده کارآیی از مصالح نمی شود. یکی از راه های استفاده کارا از تیرهای چوبی ، قرار دادن آنها در لبه ها می باشد.اگر تا به حال در یک اتاق شیروانی تکمیل نشده بوده اید ، ممکن است توجه نموده باشید که

تخته های کف اتاق ( و تیرهای عرضی طاق ) ، دارای این پیکره بندی هستند.تیرها به این شدت در جهت عمودی ، دچار خمیدگی نمی گردند.این مساله از خاصیتی بنام خمش سکون ، ناشی می گردد.اصل بنیادی خمش سکون از قرار زیر است.همانگونه که قبلا مشاهده شد ، بیشترین میزان فشار و کشش به ترتیب در منتها الیه بالا و منتها الیه پایین تیر ، رخ می دهند.همچنین

دریافتیم که قسمت میانی تیر ( از بالا تا به پایین ) ، کار زیادی انجام نمی دهد.بنابراین ، تنها کاری که باید انجام دهیم این است که بیشترین میزان مصالح ممکن را در لبه های خارجی و کمترین میزان مصالح ممکن را در قسمت میانی ، صرف نماییم.تصویر زیر تعدادی تیر را نشان می دهد که برای نمایش دادن خمش سکون از آنها استفاده شده است.

دو تیری که در بالا نشان داده شده اند ، بعلت شکل ظاهریشان ( زمانی که از یک انتها به آنها نگاه شود ) به تیرهای I یا پیچ های پهن مشهورند.تیر سمت چپ از فولاد و تیر سمت راستی ، از بتن ساخته خواهد شد.این تیرها نشان می دهند که چگونه ماده ، در بالا و پایین تیر متمرکز شده است.هرچه ماده بیشتری استفاده شده باشد و فاصله

آن از مرکز بیشتر باشد ، خمش سکون افزایش بیشتری خواهد یافت و در نتیجه تیر مستحکم تر خواهد شد.همانطوری که در طبیعت با آن مواجه هستیم ، افزایش فاصله از مرکز ، سودمندتر از استفاده از مواد بیشتر است ؛ چراکه خمش سکون با مربع این فاصله افزایش می یابد.آشکار است که ، نمی توان تمام مواد را از مرکز تیر زدود ؛ چراکه بالا و پایین تیر باید به یکدیگر متصل

باشند.مواد واقع در قسمت میانی تیر ، مانع از لغزش بالا و پایین تیر بر روی یکدیگر می گردد.با این حال ، راه های کارآی دیگری برای متمرکز کردن مواد در قسمت بالا و پایین تیر و ایجاد نوعی از مقاومت در برابر لغزش وجود دارد.نیازی به این نیست که قسمت میانی تیر سخت و پیوسته باشد و می توان آنرا از میله هایی نیز ساخت.این مساله در شکل زیر نشان داده شده است.

این پیکره بندی ، اساس آن چیزی را تشکیل می دهد که از آن به نام پل تخته ای یاد می شود.این پل ها ، قدیمی ترین و متداول ترین نوع پل بوده اند و حتی امروزه نیز پل هایی بر این مبنا ساخته می شوند.یک پل چوبی ، ساختاری است که با استفاده از اتصالات مستقیمی که به مفصل مشهورند ، به یکدیگر متصل می شود.این مفاصل همواره در انتهای اتصالات و نه در قسمت میانی آنها ، قرار دارند.این

اتصالات به اندام مشهورند و در مورد مساله شما ، قطعاتی هستند که بر روی آنها حفره هایی ایجاد شده است.مفاصل با پیچ های کوچکی ، جفت شده اند.اگر واژه اندام شما را به یاد گروه می اندازد ، حدس شما درست بوده است.زمانی که باری به یک مفصل اعمال می گردد ، اندام ها این بار را تقسیم خواهند نمود ؛ اگرچه این تقسیم بار برابر نخواهد بود.

بتن سبک بتن بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و.

اداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرات می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنا دنبال می شود،بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند. فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید

می شود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتن است. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامتر های مختلف از قبیل نوع سیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد

با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی در قرن اخیر، علم شناخت انواع بتن و خواص آنها نیز توسعه قابل ملاحظه ای داشته است، به نحوی که امروزه انواع مختلف بتن با مصالح مختلف تولید و استفاده می شود و هر یک خواص و کاربری مخصوص به خود را داراست.هم اکنون انواع مختلفی از سیمانها که حاوی پوزولانها ،خاکستر بادی،سرباره کوره های آهن گدازی،سولفورها،پلیمرها،الیافهای مختلف،و افزودنیهای متفاوتی

هستند،تولید می شد. ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشار هیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد. بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است.

آنها با هم است.چه اگر مصالح یا آب و سیمانی با خواصی مناسب بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومت

دربرابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت دربرابر سولفاتها و … نیز همسو با مقاومت فشاری، بهبود یافته و متناسب می شوند. اگر چه شناخت مصالح مورد مصرف در ساخت بتن و همچنین خواص مختلف بتن کار آسانی نیست اما سعی می شود به خواص عمومی مصالح و همچنین بتن پرداخته شود.

بتن اینک با گذشت بیش از 170 سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است.در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها، پل ها، تونل ها، سدها، اسکله ها، راه ها و سایر سازه های خاص دیگر، این ماده را بسیار پر مصرف نموده است.

اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است. اکنون کاملاً مشخص شده است که توجه به مقاومت تنها به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربریهای متفاوت نمی تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه های بتنی ایجاد می گردد. چند سالی است که مساله پایایی و دوام

بتن در محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته است.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها

کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یک افزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمان های مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشتر شده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه از نظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد. در سازه های بتنی مسلح نیز جهت پرهیز از

خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری چون فولاد ضد زنگ و نیز مواد پلاستیکی و پلیمری (FRP) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجه به نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد. کاربرد مواد افزودنی

به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دوده سیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود. بتن های خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحمل ضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود. کوشش های فراوان برای مبارزه با مساله خوردگی آرماتور در

بتن و راه حل ها و ارائه مواد جدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشاره خواهد شد. افزودنی های خاص در شرایط ویژه : برای ساخت بتن های ویژه در شرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی های مختلفی می باشد. پس

از پیدایش مواد افزودنی حباب هواساز در سالهای 1940 کاربرد این ماده در هوای سرد و در مناطقی که دمای هوا متناوباً به زیر صفر رفته و آب بتن یخ می زند، رونق بسیار یافت. این ماده امروز یکی از پر مصرف ترین افزودنی ها در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است.

منظور ها و خواص ویژه و نیز به منظور مصرف در شرایط خاص با این مواد ساخته می شود که ازمیان آنها به ساخت بتن های با مقاومت زیاد، بتن های با دوام زیاد، بتن های با مواد پوزولانی زیاد (سرباره کوره های آهن گدازی و خاکستر بادی)، بتن های با کارایی بالا، بتن های با الیاف و بتن های زیر آب و ضد شسته شدن می توان اشاره نمود.

علیرغم کارایی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارایی و اسلامپ تامدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایاپی مناسب ایجاد کند. در طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40

درصد حجم ملات انتخاب می شود. نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین 9/0 تا 1 می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده فوق روان کننده مخصوص برای مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگری که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.

هستند،تولید می شد. ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشار هیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد

بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است. ساختمانهای امروزی کاربرد داشته باشد و این امر باعث شد که نوعی

سنگ مصنوعی توسط بشر خلق گردد، که علاوه بر داشتن خواص سنگ مانند ماندگاری بالا و سازگاری با محیط اطراف، دارای قابلیتهایی مانند شکل پذیری مناسب وحمل آسان نیز باشد؛ امروزه این نوع مصالح را به نام بتن می شناسیم. در دنیای پیشرفته امروزی و با توجه به پیشرفتهای صورت گرفته در زمینه های مختلف علمی، صنعت بتن نیزدچار تحول گردیده، تولید بتن سبک نیز حاصل همین پیشرفتها می

باشد؛ بتنی که علاوه بر کاهش بار مرده ساختمان از نیروی وارد به سازه در اثر شتاب زلزله می کاهد و در صورت تخریب، وزن آوار حاصل نیز کاهش می یابد و امروزه آنرا به عنوان بتن قرن می نامند. بتن سبک با توجه به ویژه گیهای خاصی که دارد دارای کاربردهای مختلف می باشد، که برحسب وزن مخصوص ومقاومت فشاری آن تفکیک می گردد.

مزایای کاربرد بتن سبک: – با کاهش بار وارد بر روی فونداسیون، موجب کوچکتر شدن ابعاد آن، کمتر شدن تعداد و کوچکتر شدن شمعها و کاهش مقدار آرماتورهای و به طبع آن اجرای سریع تر و آسان تر فونداسیون می گردد. – کاهش بار مرده سبب کوچک تر شدن اعضا نگهدار می شود.

– کاهش بار مرده بزور مستقیم باعث کاهش نیروهای لرزه ای وارد بر سازه می گردد. – در گسترش پلها می توان با استفاده از مواد سبک مانند بتن سبک می توان عرشه پل را جهت تحمل ترافیک بیشتر بزرگ ترنمود بدون اینکه تغییری در سازه و یا فونداسیون پل ایجاد کنیم.

– با توجه به مقاومت مطلوب بتن سبکدانه در برابر آتش سوزی می توان از حداقل توصیه شده ضخامت بتن در کفها کاست(بیان شده در ACI-216) . – حمل و نقل قطعات پیش ساخته با بتن سبک بسیار راحت تر بوده و هزینه کمتری در بر دارد.

.
بتن سبک سازه ای(Structural Lightweight concrete): آیین نامه های موجود در زمینه تولید بتن سبک تعاریف مختلفی در رابطه با بتن سبک سازه ای ارایه داده اند و بهترین تعریفی که اکثر آنها را پوشش بدهدبه قرار ذیل می باشد: به بتنِ سبکی، سازه ای گفته می شود که دارای وزن مخصوصی بین1440 تا 1840 کیلوگرم برمتر

مکعب و مقاومت فشاری بالای 17 Mpa و یا 2500 Psi باشد و از آنجایی که هر چقدر بتن سبکتر گردد شکل پذیری آن نیز کاهش می یابد، برای بتن سبک سازه ای مقدار حداقل وزن مخصوص در نظر گرفته می شود. مقاومت نمونه های بتنی سبک سازه ای با وزن مخصوص رابطه ای تقریباً لگاریتمی دارد و باتوجه به

نوع بتن سبک دارای طیف مقاومتی متفاوتی میباشد. چگونگی تولید بتن سبک: بتن دارای دو جز اصلی می باشد:1- خمیرسیمان 2- سنگدانه؛ سبک سازی می تواند در هر دو جز صورت پذیرد، که سبک سازی در هر قسمت دارای ویژگیهای خاص و با استفاده از روشهای متفاوتی صورت می گیرد.

1- سبک کردن خمیر سیمان: برای این منظور از موادی با پایه حیوانی مانند: سم، شاخ،خون و دیگر اعضا احشام و یا مواد خاص شیمیایی استفاده میگردد؛ این مواد که حباب زا می باشند با ایجاد تخلخل در خمیر سیمان، وزن بتن تولیدی را کاهش می دهند. این نوع بتن سبک، بتن کفی یا گازی) (CLC

Cellular Lightweight Concrete نامیده می شود. مواد شرکت کننده در تر کیب این نوع بتن سبک عبارتند از:سیمان،ماسه،آهک(بسته به نوع بتن کفی)، مواد حبابزا،آب و افزودنی هایی مانند:میکرو سیلیس(Micro Silica)، فوق روان کننده ها(Super Plasticizer)، خاکستربادی (Fly Ash) ، الیاف

پروپیلین،پلون و غیره. البته نوعی از مواد حباب زا در پایین آوردن جذب آب بتن نیز کاربرد دارند؛ این مواد با ایجاد حفرات بسیار ریز که برای حداکثر قطر آنها استاندارد تعریف شده، حفرات موئینه داخل بتن را بسته و مانع از نفوذ آب در آنها می شود. مواد حباب زا یا کف ساز شیمیایی، معمولاً از نظر محیط زیست تجزیه

ناپذیرند و برای تامین پایداری آنها از کلراید استفاده می گردد و به این نکته باید توجه خاص نمود که خود کلراید، خورندگی زیادی در تماس با فولاد دارد؛ و از مواد حباب زا ی دارای کلراید نباید در بتن مسلح استفاده گردد و به همین دلیل بتن تولیدی با این مواد، دارای کاربرد سازه ای نمی باشند.

در تولید نوع دیگری از بتن کفی یا گازی از فوم استفاده می گردد به این نحو که فوم در داخل میکسر با بتن مخلوط گردیده و باعث کاهش وزن بتن تولیدی می گردد. امروزه با تولید فوم های ارزان قیمت، این نوع از بتن کفی کاربرد وسیعی پیدا کرده و با توجه به صرفه اقتصادی آن شرکتهای بزرگ ساختمانی اقدام به

بکارگیری این نوع بتن کرده اند. شکل(1)نحوه اضافه کرده فوم به داخل میکسر بتن تولیدی با این روش دارای قابلیت های زیر می باشد: – کاهش وزن مخصوص. – کاستن هزینه تولید بتن. – افزایش اسلامپ بتن و در نتیجه آن می توان نسبت آب به سیمان طرح اختلاط را کاهش داد.

– امکان شکل دهی مناسب به سطح بتن. – پمپ کردن آسان آن به طبقات. – مقاومت مطلوب در برابر یخ زدگی. بتن سبک تولیدی با این روش(بتن کفی یاگازی) با توجه به تخلخل خمیر سیمان و مقاومت پایین آن که منتج به پایین آمدن مقاومت بتن تولیدی

میگردد، کمتر به عنوان سازه ای کاربرد دارد و بیشتر در تولید مصالحی بکار می روند که نقش باربری کمی دارند در نمودار (1) رابطه بین چگالی بتن کفی و مقاومت 28 روزه آن را مشخص می نماید: نمودار(1):رابطه بین چگالی بتن کفی و مقاومت 28 روزه عمل آوری بتن سبک کفی نیز متنوع می باشد به عنوان مثال، برای نوع

خاصی از بتن کفی، بعد از مخلوط کردن مواد اولیه مانند سیمان، آهک، ماسه، مواد منبسط شونده و سایر افزودنی ها، مخلوط در داخل قالب مورد نظر ریخته شده و در دستگاه اتوکلاو قرار می گیرد و بعد طی زمان معینی از دستگاه اتوکلاو خارج می گردید، محصول نهایی بتن سبکی است که دارای شکل مورد نظرو همان قالب می باشد(شکل2).

این نوع بتن سبک را که پیداش آن به سال 1914 و کشور سوئد می رسد Autoclaved Aerated Concrete (AAC) و یا Autoclaved Cellular Concrete (ACC)می نامندو کاربرد بسیار وسیعی در 50 سال اخیر در صنعت ساختمان و بویژه در اروپا و آمریکا داشته است. این نوع بتن سبک جایگزین

مناسبی برای مصالح رایج بنایی مورد استفاده در ساختمان می باشد و می تواند به عنوان قطعاتی در دیوارها، سقف و سایر قسمتهای ساختمان کاربرد داشته باشد. عمده ماده منبسط شونده در تولید این نوع بتن سبک، پودر آلومینیوم می باشد. محصول نهایی که ماده ای منبسط شده است دارای حجمی تقریباً 5 برابر مواد مصرفی می باشد که این

خاصیت سبب شده به عنوان مصالحی اقتصادی ودر عین حال کاربردی شناخته شود. طیف وزنی آنها وابسته به مقدار سیمان و نیز قطر سنگدانه می باشد بطوریکه با استفاده از ماسه هایی با قطر بیشتر محصولی با وزن مخصوص بالا تر تولید می گردد و بالعکس. خوشبختانه در دهه اخیر در کشور خودمان نیز شاهد تولید، انواع این

نوع بتن سبک هستیم و عموماً با نامهایی مانند هبلکس و یا سیفورکس شناخته شده هستند. بیشترین کاربرد آنها در صنعت ساختمان ایران، به عنوان جداکننده هایی است که نقش باربری ندارند، در حالی که امروزه نمونه های جدید تولیدی این محصول، با توجه به وزن پایین و همچنین ماندگاری مناسب، به عنوان نمای ساختمانی و نیز تزیینات داخلی کاربرد دارد.

2- استفاده از سبک دانه: سبکدانه ها سنگدانه هایی با فضای متخلخل داخلی می باشند.سبکدانه هایی که جهت تولید بتن سبک کاربرد دارند متنوع بوده و هم به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی وجود دارند؛ از انواع طبیعی آن می توان به سنگدانه هایی مانند:ورمیکولیت، پامیس یا سنگ پا وبرخی سربارهای آتش فشانی اشاره کرد و سبکدانه های مصنوعی، که عمده آنها به شکل گلوله هایی

دانشمندان دانشگاه میشیگان گونه جدیدی از بتن مسلح با الیاف ساخته اند که از بتن عادی 40 درصد سبک تر و در برابر ترک خوردن 500 بار مقاوم تر است.

عملکرد این بتن جدید از یک طرف به دلیل وجود الیاف نازکی است که 2 درصد حجم ملات بتن را تشکیل می دهد و از طرف دیگر به این خاطر است که خود بتن از موادی ساخته شده است که برای ایجاد حداکثر انعطاف پذیری طراحی شده اند.

به گفته دانشمندان، بتن جدید که «کامپوزیت سیمانی مهندسی»، نامیده شده، به دلیل عمر طولانی تر در دراز مدت از بتن معمولی ارزان تر است. به گفته «ویکتور لی» استاد گروه مهندسی سازه «دانشگاه میشیگان» و سرپرست.

تیم سازنده بتن، تکنولوژی کامپوزیت سیمانی تاکنون در پروژه هایی در ژاپن، کره، سوئیس و ایتالیا به کار گرفته شده است. استفاده از آن در ایالات متحده به نسبت کندتر بوده. این در حالی است که بتن متعارف دارای مشکلات بسیاری از جمله نداشتن دوام و پایداری، شکست در اثر بارگذاری شدید و هزینه های تعمیر در اثر شکست است.

به گفته « لی »، بتن نشکن یا انعطاف پذیر به جز شن درشت از همان مواد تشکیل دهنده بتن معمولی ساخته شده است. بتن نشکن کاملا شبیه بتن عادی است اما تحت کرنش های بسیار بزرگ، بتن کامپوزیت سیمانی تغییر شکل می دهد، این قابلیت از آن جا ناشی می شود که در این نوع بتن؛ شبکه الیاف داخی سیمان قابلیت لغزیدن داشته و در نتیجه انعطاف ناپذیری بتن که باعث تردی و شکنندگی است، از میان می رود

امسال برای اولین بار، « اداره حمل و نقل میشیگان » برای نوسازی قسمتی از عرشه پل « گرواستریت » بر فراز بزرگراه «4 و I» از کامپوزیت سیمانی استفاده می کند. دالی از جنس کامپوزیست سیمانی جایگزین یک مفصل انبساطی در این قسمت از پل خواهد شد تا با متصل

کردن دال های بتنی مجاور به هم، عرشه ای یکنواخت از بتن به وجود آورد. استفاده از مفصل انبساطی به عرشه بتنی قابلیت حرکت در اثر تغییرات می بخشد. اما در هنگام گیر کردن مفصل ها، مشکلات زیادی پیش می آید. دانشمندان انتظار دارند استفاده از کامپوزیت سیمانی باعث صرفه جویی در هزینه ها شود.

اگر چه هنوز مطالعات دراز مدت زیادی برای تایید عملکرد کامپوزیت سیمانی مورد نیاز است، مقایسه های انجام شده در « مرکز سیستم های پایدار»، از « دانشده منابع طبیعی و محیط زیست »، به همراه گروه « لی »، نشان می دهد که در یک دوره 60 ساله، استفاده در عرشه پل، کامپوزیت سیمانی نسبت به بتن

عادی 37 درصد ارزان تر است، 40 درصد انرژی کمتری مصرف می کند و باعث کاهش انتشار دی اکسید کربن تا 39 درصد می شود. بتن سبک با گسترش استفاده از بتن سبک در سراسر دنیا بویژه در کشورهای پیشرفته و شکل گیری آیین نامه های اجرایی آنها، متاسفانه این نوع بتن که دارای قابلیت های منحصر به فردی می باشد در کشورمان هنوز شناخته شده نیست؛ در این مقاله

سعی برآن شده تا با معرفی انواع این بتن کارا، جامعه ساختمانی بیش از پیش با بتن سبک و موارد کاربرد آن آشنا شوند. لغات کلیدی: بتن، بتن سبک،بارمرده، بتن سبک سازه ای، بتن کفی ، Cellular Lightweight Concrete(CLC)، Autoclaved Aerated Concrete(AAC)،Autoclaved Cellular Concrete (ACC) ، Leca

مقدمه: بی شک، بشر زمانی پیشرفت و تمدن را تجربه کرد که برای مدتی طولانی، در محل مشخصی سکونت یافت؛ دیگر توان بشر صرف مهاجرت های طولانی نمی شد و برای برطرف کردن مشکلات به راه حلهای تازه و افکار تازه ای روی آورد.

برای ماندگار شدن در مکانی ثابت، بدون شک، داشتن خانه ی مناسب دقدقه اصلی آنها بوده، خانه ای که آنها را در برابر بلایای طبیعی، حمله وحوش و حتی بیگانگان محافظت کند؛ پیشینیان با توجه به این که امکانات حمل و نقل محدودی داشتند، برای این منظور از مصالح در دسترس استفاده می کردند: چوب، سنگ، گل، پوست احشام و…

بدون تردید، ماندگارترین این نوع مصالح که از تخت جمشید ایران تا اهرام مصر سالیان سال پایدار مانده سنگ است؛ اما سنگ به صورت اولیه؛ با توجه به شکل پذیری کم و حمل و نقل دشوار نمی تواند به عنوان مصالح اصلی در ساختمانهای امروزی کاربرد داشته باشد و این امر باعث شد که نوعی سنگ

مصنوعی توسط بشر خلق گردد، که علاوه بر داشتن خواص سنگ مانند ماندگاری بالا و سازگاری با محیط اطراف، دارای قابلیتهایی مانند شکل پذیری مناسب وحمل آسان نیز باشد؛ امروزه این نوع مصالح را به نام بتن می شناسیم. در دنیای پیشرفته امروزی و با توجه به پیشرفتهای صورت گرفته در زمینه های مختلف علمی، صنعت بتن نیزدچار تحول گردیده، تولید بتن

سبک نیز حاصل همین پیشرفتها می باشد؛ بتنی که علاوه بر کاهش بار مرده ساختمان از نیروی وارد به سازه در اثر شتاب زلزله می کاهد و در صورت تخریب، وزن آوار حاصل نیز کاهش می یابد و امروزه آنرا به عنوان بتن قرن می نامند. بتن سبک با توجه به ویژه گیهای خاصی که دارد دارای کاربردهای مختلف می باشد، که برحسب وزن مخصوص ومقاومت فشاری آن تفکیک می گردد. مزایای کاربرد بتن سبک:

– با کاهش بار وارد بر روی فونداسیون، موجب کوچکتر شدن ابعاد آن، کمتر شدن تعداد و کوچکتر شدن شمعها و کاهش مقدار آرماتورهای و به طبع آن اجرای سریع تر و آسان تر فونداسیون می گردد. – کاهش بار مرده سبب کوچک تر شدن اعضا نگهدار می شود.

آیین نامه های موجود در زمینه تولید بتن سبک تعاریف مختلفی در رابطه با بتن سبک سازه ای ارایه داده اند و بهترین تعریفی که اکثر آنها را پوشش بدهدبه قرار ذیل می باشد: به بتنِ سبکی، سازه ای گفته می شود که دارای وزن مخصوصی بین1440 تا 1840 کیلوگرم برمتر مکعب و مقاومت فشاری بالای 17 Mpa و یا 2500 Psi باشد و از

آنجایی که هر چقدر بتن سبکتر گردد شکل پذیری آن نیز کاهش می یابد، برای بتن سبک سازه ای مقدار حداقل وزن مخصوص در نظر گرفته می شود. مقاومت نمونه های بتنی سبک سازه ای با وزن مخصوص رابطه ای تقریباً لگاریتمی دارد و باتوجه به نوع بتن سبک دارای طیف مقاومتی متفاوتی میباشد.

چگونگی تولید بتن سبک: بتن دارای دو جز اصلی می باشد:1- خمیرسیمان 2- سنگدانه؛ سبک سازی می تواند در هر دو جز صورت پذیرد، که سبک سازی در هر قسمت دارای ویژگیهای خاص و با استفاده از روشهای متفاوتی صورت می گیرد.

مواد شرکت کننده در تر کیب این نوع بتن سبک عبارتند از:سیمان،ماسه،آهک(بسته به نوع بتن کفی)، مواد حبابزا،آب و افزودنی هایی مانند:میکرو سیلیس(Micro Silica)، فوق روان کننده ها(Super Plasticizer)، خاکستربادی (Fly Ash) ، الیاف پروپیلین،پلون و غیره.

– افزایش اسلامپ بتن و در نتیجه آن می توان نسبت آب به سیمان طرح اختلاط را کاهش داد. – امکان شکل دهی مناسب به سطح بتن. – پمپ کردن آسان آن به طبقات. – مقاومت مطلوب در برابر یخ زدگی. بتن سبک تولیدی با این روش(بتن کفی یاگازی) با توجه به تخلخل خمیر سیمان و مقاومت پایین آن که منتج

به پایین آمدن مقاومت بتن تولیدی میگردد، کمتر به عنوان سازه ای کاربرد دارد و بیشتر در تولید مصالحی بکار می روند که نقش باربری کمی دارند در نمودار (1) رابطه بین چگالی بتن کفی و مقاومت 28 روزه آن را مشخص می نماید: عمل آوری بتن سبک کفی نیز متنوع می باشد به عنوان مثال، برای نوع خاصی از بتن کفی، بعد از مخلوط کردن مواد اولیه مانند سیمان، آهک، ماسه، مواد منبسط شونده و سایر

افزودنی ها، مخلوط در داخل قالب مورد نظر ریخته شده و در دستگاه اتوکلاو قرار می گیرد و بعد طی زمان معینی از دستگاه اتوکلاو خارج می گردید، محصول نهایی بتن سبکی است که دارای شکل مورد نظرو همان قالب می باشد(شکل2). این نوع بتن سبک را که پیداش آن به سال 1914 و کشور سوئد می رسد Autoclaved Aerated Concrete (AAC) و یا Autoclaved Cellular Concrete (ACC)می نامندو

کاربرد بسیار وسیعی در 50 سال اخیر در صنعت ساختمان و بویژه در اروپا و آمریکا داشته است. این نوع بتن سبک جایگزین مناسبی برای مصالح رایج بنایی مورد استفاده در ساختمان می باشد و می تواند به عنوان قطعاتی در دیوارها، سقف و سایر قسمتهای ساختمان کاربرد داشته باشد. عمده ماده منبسط شونده در تولید این نوع بتن سبک، پودر آلومینیوم می باشد.

محصول نهایی که ماده ای منبسط شده است دارای حجمی تقریباً 5 برابر مواد مصرفی می باشد که این خاصیت سبب شده به عنوان مصالحی اقتصادی ودر عین حال کاربردی شناخته شود. طیف وزنی آنها وابسته به مقدار سیمان و نیز قطر سنگدانه می باشد بطوریکه با استفاده از ماسه هایی با قطر بیشتر محصولی با وزن مخصوص بالا تر تولید می گردد و بالعکس.

خوشبختانه در دهه اخیر در کشور خودمان نیز شاهد تولید، انواع این نوع بتن سبک هستیم و عموماً با نامهایی مانند هبلکس و یا سیفورکس شناخته شده هستند. بیشترین کاربرد آنها در صنعت ساختمان ایران، به عنوان جداکننده هایی است که نقش باربری ندارند، در حالی که امروزه نمونه های جدید تولیدی این محصول، با توجه به وزن پایین و همچنین ماندگاری مناسب، به عنوان نمای ساختمانی و نیز تزیینات داخلی کاربرد دارد.

از انواع طبیعی آن می توان به سنگدانه هایی مانند:ورمیکولیت، پامیس یا سنگ پا وبرخی سربارهای آتش فشانی اشاره کرد و سبکدانه های مصنوعی، که عمده آنها به شکل گلوله هایی ازجنس خاک رس منبسط شده می باشند. البته سبکدانه هایی بر پایه سیلیس، خاکستربادی وغیره نیز وجود دارندکه با توجه به نوع مواد اولیه و نحوه تولید دارای کاربرد کمتر نسبت به سبکدانه های رسی می باشند.

سبکدانه ها رسی با عناوین تجاری مختلف مانند: Argex,fibo,liapor,lecaبه بازارهای بین المللی عرضه میگردد. سبکدانه هایی از این جنس، علاوه بر سبک بودن به سبب شرایط خاص تولیدی ؛ دارای مزایای ویژه ای هستند، که از آن جمله می توان به این موارد اشاره نمود: – به عنوان محصولی صنعتی از نظر کیفیت دارای یکنواختی مطلوبی می باشد.

– مانند سنگدانه های طبیعی محدودیتی از نظر معادن ندارد. – فاقد مواد زیان آوری است که ممکن است در سنگدانه های طبیعی باشد و PH آن در حد نرمال و در حدود 7.2 می باشد. – به علت قرار گرفتن در معرض حرارت بیش از 1200 درجه سانتی گراد فاقد مواد آلی مضر می باشد. به دلیل ذکر شده در بند بالا مقاومت مطلوبی در برابر شوکهای حرارتی دارند.

بتن تولیدی با این روش می تواند به صورت سازهای کاربرد داشته باشد به این منظور باید از خمیر سیمان با مقاومت بالا استفاده نمود و به همین منظور در تولید این نوع بتن سبک که کاربرد سازه ای نیز دارد از میکرو سیلیس و کاهنده های آب اختلاط و ترکیبی از سنگدانه و سبک دانه استفاده می شود. به دلیل کاربرد سازه ای این نوع بتن، به بررسی مختصر ویژگی های آن می پردازیم. مقاومت بتن سبکدانه نیز با وزن مخصوص آن رابطه ای معکوس دارد

از دیگر خواص بتن سبکدانه می توان به مواردی نظیر مقاومت مطلوب در برابر آتش و همچنین یخ زدگی، دارای افت و نیز جمع شدگی بسیار پایین و شکل پذیری کم اشاره نمود، که شرح هر کدام در این صفحات امکان پذیر نیست و به یاری خداوند بررسی خواص و ویژگی بتن سبکدانه که دارای کاربرد سازه ای نیز می باشد به شماره بعد موکول می گردد.

انواع بتن سبک بتن لیکایی: جهت تولید بلوکهای ساختمانی شیب بندی و کف سازی قیمت هر مترمکعب حدود ۶۰ هزار تومان که هر چه محل کارگاه از تهران دورتر باشد به مبلغ مذکور افزوده می گردد.

فوم بتن: جهت کف سازی و همچنین تولید بلوکهای سبک بتنی(غیر قابل استفاده در دستگاه تخم گذار) قیمت تجهیزات بین ۲۵ تا ۲۷ میلیون تومان(بافوم ژنراتور و انتقال کامل دانش فنی). بتن گازی اتوکلاوی: مناسب جهت تولید بلوک و پنلهای پیش ساخته قیمت کارخانه از ۲ تا ۷ میلیارد تومان ولی در عین حال سود آورترین نوع تولید.

بتن EPS:مناسب جهت تولید پنل و همچنین بلوکهای سبک بتنی و قابل استفاده در دستگاه تخم گذار قیمت هر مترمکعب در هر نقطه ایران ۴۰ هزار تومان می باشد. تهیه استانداردهای بین المللی بتن سبک یکی از عمده ترین مشکلات موجود در زمینه مصالح ساختمانی و به خصوص مصالحی که کاربردی جدید پیدا نموده اند استانداردها و ضوابط فنی می باشد به همین منظور تصمیم گرفتم بانک اطلاعاتی جامعی را در این زمینه تهیه و در اختیار دوستان قرار دهم. .

که به امید خدا لیست آنها تهیه نمودم تمامی این استانداردها شامل ۵۰ شماره استاندارد مربوط به کشورهای اروپایی آمریکا و ژاپن می باشد و قرار شد باگرفتن اسپانسر در زمینه تهیه این استانداردها اقدام نمایم و ضمن تکثیر حدود ۱۰۰ CD یا DVD در اختیار علاقه مندان قرار دهم. در هر صورت اگر مایل به همکاری و یا دریافت این استانداردها هستید می توانید با اینجانب تماس گرفته و یا در قسمت نظرات e mail خود را گذاشته تا با شما تماس برقرار نمایم

بتن سبک(فوم بتن) فوم بتن پوششی است جدید جهت مصارف مختلف در ساختمان که به علت خواص فیزیکی منحصر به فرد خود بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه میدهد . این پوشش از ترکیب سیمان , ماسه بادی (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شیمیائی تولید کننده کف ) تشکیل می شود . ماده کف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با

سرعت زیادی , حباب های هوا را تولید و تثبیت نموده و کف حاصل که کاملا پایدار می باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه , خمیری روان تشگیل می دهد که به صورت درجا با در قالب های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده می باشد . این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی ( مطابق با جدول شماره 1 ) دارای وزن فضایی از 300 الی 1600 کیلو گرم در متر مربع خواهد بود .

ویژگی های عمده فوم بتن ۱-عامل اقتصادی : سبکی وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن یا توجه به نوع کاربرد آن , بطور کلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد چون در نتیجه استفاده از آن , وزن اسکلت فلزی و دیوار ها و سقف کاهش یافته و ضمنا باعث کاهش مخارج فونداسیون

و پی در ساختمان می گردد که با توجه به خواص فوق , با سبک تر بودن ساختمان , نیروی زلزله خسارات کمتری را در صورت وقوع متوجه آن می سازد .

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

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

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

۵- مقاومت فوق العاده در مقابل آتش : مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده می باشد . به طور مثال قطعه ای از نوع فوم بتن با وزن فضایی 700 الی 800

کیلو گرم در متر مکعب که حداقل 8 سانتی متر ضخامت داشته با شد به راحتی تا 1270 درجه سانتی گراد را تحمل می نماید و اصولا در وزن های پائین غیر قابل احتراق است . ۶- قابل برش بودن : به دلیل قابل برش بودن با اره نجاری و میخ پذیر بودن آن . کارهای سیم کشی و نصب لوازم برقی و تاسیسات خیلی سریع و به راحتی قابل عمل خواهد بود .

کاربرد فوم بتن در ساختمان ۱- شیب بندی پشت بام : فوم بتن با صرفه ترین و محکم ترین مصالح سبکی است که می توان از آن برای پوشش شیب بندی استفاده نمود . نظر به اینکه با دستگاه مخصوص به صورت بتن یکپارچه در محل قابل تهیه و استفاده است می توان مستقیما روی آن را عایق بندی یا ایزولاسیون نمود .

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

۳- بلوک های غیر بار بر سبک : با بلوک های تو پر به ابعاد دلخواه می توان تمامی کار تیغه بندی قسمت های جدا کننده ساختمان را با استفاده از ملات یا چسب بتن انجام داد . با این نوع بلوک ها علاوه بر اینکه از سنگین کردن ساختمان جلوگیری می شود عملیات حمل و نصب خیلی سریع انجام می گیرد و دست مزد کمتری هزینه می شود .

پس از اجرای دیوار می توان مستقیما روی آن را گچ نمود . این بلوک ها دارای وزن فضایی بین 800 الی 1100 کیلو گرم می باشند . ۴- پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص : جهت ساخت دیوارهای سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن های ضد صدا می توان در محل با قالب بندی . فوم بتن را به صورت یک پارچه عمودی ریخت .

به دلیل ویژگی عمده عایق بودن این نوع بتن . جهت عیق بندی سردخانه ها . گرم خانه ها . پوشش لوله های حرارتی و برودتی و …… کاربرد مهمی دارد . ضمنا به دلیل اینکه عایق صدا می باشد برای موتورخانه ها و اتاق های آکوستیک مورد استفاده وسیع قرار می گیرد . بتن های با عملکرد و دوام زیاد از آنجا که رسیدن به مقاومت بالا در بتن از اهداف دست اندرکاران کارهای بتنی در دو دهه اخیر بوده است، ابتدا این نوع بتن با مقاومت بیش از MPA50 ساخته شد.با

پایین آوردن نسبت آب به سیمان تا حد 3/0 رسیدن به چنین مقاومتهایی بسیار آسان است. برای ساخت بتن هایی با مقاومت بیشتر و در حد Mpa 110-80 و برای تقویت ناحیه فصل مشترک سنگدانه درشت و خمیر سیمان مواد سیلیسی فعال و غیر بلوری به نام دوده سیلیس به کار گرفته شد. همزمان سنگدانه هایی با مقاومت بیشتر و با دانه بندی مناسب تر و با کنترل حداکثر اندازه سنگدانه در این مخلوط ها به کار رفت.

از آنجا که در کاربرد این بتن گاه مقادیر بالایی سیمان و بیش از 400 کیلوگرم (حتی تا 500 کیلوگرم) مصرف می شد، علاوه بر گرانی این بتن، ترک هایی نیز حین ساخت به دلیل جمع شدگی پلاستیکی و ناشی از خشک شدن بیشتر این بتن ها و نیز ترک های حرارتی بوجود آمد. همچنین با افزایش این مقاومت تردی و شکنندگی بتن نیز افزایش یافت. چنین بتنی نمی توانست در شرایط محیطی سخت و محیطهای خورنده به علت وجود ترک های زیاد دوام قابل قبولی داشته باشد.

امروز شاهد ساخت بتن هایی با دوام که نفوذپذیری کمی دارند و در مقابل حملات شیمیایی کلرورها و سولفات ها و گاز کربنیک و بعضاً واکنش قلیایی پایدارتر می باشند، هستیم. برای مصرف این بتن در سازه های بلند و رفع نقیصه شکنندگی در پاره ای موارد از الیاف های کوتاه استفاده شده تا بدین وسیله نرمی این بتن ها افزایش یابد.

از مزایای عمده این بتن ها کاهش وزن ساختمان ها به علت کم کردن ابعاد ستون ها، صرفه جویی در میزان بتن و فولاد، کوتاه شدن دوران ساخت، تغییر شکل های وابسته به زمان کمتر و پایایی و داوم بشتر آ نها می باشد. به منظور کاستن وزن سازه های بتنی که با بتن با مقاومت زیاد ساخته می شوند چند سالی است که با مصرف بخشی از سنگدانه های سبک در آن، بتن های سبک تری تولید نموده اند..

امروزه بتن هایی با وزن مخصوص 2 تن بر متر مکعب و مقاومت های mpa 80-60 در بعضی پروژه ها به کار رفته است. به علت دوام قابل قبولی که این بتن ها در آزمایشات متعدد از خود نشان داده اند مصرف آنها در چند سازه بتنی دریایی در محیط های خورنده در کشورهای نروژ، کانادا، ژاپن، آمریکا و استرالیا گزارش شده است

در کشور ما نیز اخیراً با تولید دوده سیلیس در کارخانه های داخلی کاربرد این ماده در بتن آغاز گشته است. در چند پروژه در جنوب کشور که به علت داشتن آب و هوای گرم و محیطی خورنده برای بتن و نیز فولاد از سخت ترین شرایط محیطی برای بتن است، بتن با سیمان دارای حدود 7 تا 10 در صد میکرو سیلیس به عنوان جابگزین سیمان استفاده شده است.

بایستی توجه داشت که به علت عدم آب انداختگی این بتن و واکنش های سریع و گرمای محیط خطر ایجاد ترک های پلاستیک در ساعات اولیه و سپس ترک های ناشی از خشک شدن و حرارتی در این بتن ها زیاد بوده و در صورت عدم کنترل و دقت و عمل آوری سریع و مناسب علیرغم مقاومت زیاد وجود ترک در این بتن ها سبب افزایش نفوذ پذیری آنها گشته و در نتیحه املاح و مواد خورنده به داخل بتن و خوردگی آرماتور خرابی بتن تشدید می گردد..

در پاره ای از تونل های انتقال آب و نیز تونل سدها نیز از این ماده در طرح اختلاط بتن برای بتن پاشی پوشش استفاده شده است. پیوستگی خوب این بتن و کم شدن مصالح بازگشتی و مقاومت و دوام خوب از خصوصیات آن درپوشش تونل ها است. این ماده در لایه نهایی سرریز بعضی سدهای کشور نیز در حال استفاده و یا در آینده استفاده نخواهد شد. مصرف میکرو سیلیس در بتن سبب افزایش مقاومت سایشی و فرسایشی بتن می گردد

بتن های با نرمی بالا امزوزه کار برد بتن با نرمی بالاتر که بتواند تغییر شکل های زیاد را بدون شکست تحمل نماید، مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات در خصوص تامین نرمی لازم در بتن با الیاف های مختلف و حتی حذف آرماتور در حال انجام می باشد. هدف از کاربرد الیاف در بتن افزایش مقاومت کششی، کنترل گسترش ترک ها و افزایش طاقت بتن می باشد تا قطعه بتنی بتواند در مقابل بارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید

حذف ترک ها در پوشش تونل هایی که به صورت چند تکه پیش ساخته اجرا می شود از بتن بدون آرماتور و تنها الیاف استفاده شده و این نوع بتن سبب حذف ترک ها در حین عمل آوری و حمل و نقل قطعات و نصب آنها برای کامل کردن مقطع تونل های مترو شده است. در نوع بسیار جدید بتن الیافی که می توان با آن به حداکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیاف استفاده می شود .

در این روش ابتدا الیاف ریخته شده و سپس فضای بین آنها با ملات دوغابی پر می شود. میزان الیاف در این بتن حدود 10 در صد می باشد که حدود 10 برابر میزان الیاف در بتن های الیافی متداول است. با این مصالح لایه های محافظی بدون ترک و تقریبا غیر قابل نفوذ می توان ایجاد نمود. به علت نرمی زیاد این قطعات ظرفیت تغییر شکل پذیری این قطعات به میزان ظرفیت دال های فولادی می رسد. مقاومت فشاری این نوع بتن حدود 110-85 مگا پاسکال و مقاومت خمشی حدود N/m 45-35 می باشد.

متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرات می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنا دنبال می شود،بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند.

فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید می شود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتن است. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامتر های مختلف از قبیل نوع سیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد.

گدازی،سولفورها،پلیمرها،الیافهای مختلف،و افزودنیهای متفاوتی هستند،تولید می شد. ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشار هیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد. بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است.

اولین سوالی که پیش می آید این است که چه رابطه ای بین تشکیل دهنده بتن باید وجود داشته باشد تا یک بتن خوب به دست آید و اصولا بتن خوب دارای چه شرایط و ویژگیهایی است. رابطه بین اجزاء تشکیل دهنده بتن،در خواص فیزیکی و شیمیایی و همچنین نسبت اختلاط آنها با هم است.چه اگر مصالح یا آب و سیمانی با خواصی مناسب بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد.

. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومت دربرابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت دربرابر سولفاتها و … نیز همسو با مقاومت فشاری، بهبود یافته و متناسب می شوند. اگر چه شناخت مصالح مورد مصرف در ساخت بتن و همچنین خواص مختلف بتن کار آسانی نیست اما سعی می شود به خواص عمومی مصالح و همچنین بتن پرداخته شود

خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته است.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها واستانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشته اند.

در مواد تشکیل دهنده بتن نیز تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنی های مختلف به عنوان ماده چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره ای از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یک افزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمان های مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشتر شده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه از نظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد.

در سازه های بتنی مسلح نیز جهت پرهیز از خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری چون فولاد ضد زنگ و نیز مواد پلاستیکی و پلیمری (FRP) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجه به نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد. کاربرد مواد افزودنی به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دوده

سیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود. بتن های خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحمل ضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود. کوشش های فراوان برای مبارزه با مساله خوردگی آرماتور در بتن و راه حل ها و ارائه مواد جدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشاره خواهد شد.

افزودنی های خاص در شرایط ویژه : برای ساخت بتن های ویژه در شرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی های مختلفی می باشد. پس از پیدایش مواد افزودنی حباب هواساز در سالهای 1940 کاربرد این ماده در هوای سرد و در مناطقی که دمای هوا متناوباً به زیر صفر رفته و آب بتن یخ می زند، رونق بسیار یافت. این ماده امروز یکی از پر مصرف ترین افزودنی ها در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است.

کارایی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارایی و اسلامپ تامدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایاپی مناسب ایجاد کند. در طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40 درصد حجم ملات انتخاب می شود. نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین 9/0 تا 1 می باشد.

با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده فوق روان کننده مخصوص برای مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگری که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است. بتن های با عملکرد و دوام زیاد از آنجا که رسیدن به مقاومت بالا در بتن از اهداف دست اندرکاران کارهای بتنی در دو دهه اخیر بوده است، ابتدا این نوع بتن با مقاومت بیش از MPA50 ساخته شد.با

به منظور افزایش دوام حین افزایش مقاومت ضمن کاربرد دوده سیلیس و کم کردن آب و مصرف فوق روان کننده، مقدار سیمان کاهش یافته و در عوض مواد پوزولانی همچون دوده سیلیس، خاکستر بادی، سرباره کوره های آهن گدازی، خاکستر پوسته برنج و بالاخره پوزولان های طبیعی به صورت مواد ریزدانه جایگزین آن گردید. امروز شاهد ساخت بتن هایی با دوام که نفوذپذیری کمی دارند و در مقابل حملات شیمیایی کلرورها و سولفات ها و گاز کربنیک و بعضاً واکنش قلیایی پایدارتر می باشند، هستیم.

برای مصرف این بتن در سازه های بلند و رفع نقیصه شکنندگی در پاره ای موارد از الیاف های کوتاه استفاده شده تا بدین وسیله نرمی این بتن ها افزایش یابد. از مزایای عمده این بتن ها کاهش وزن ساختمان ها به علت کم کردن ابعاد ستون ها، صرفه جویی در میزان بتن و فولاد، کوتاه شدن دوران ساخت، تغییر شکل های وابسته به زمان کمتر و پایایی و داوم بشتر آ نها می باشد.

به منظور کاستن وزن سازه های بتنی که با بتن با مقاومت زیاد ساخته می شوند چند سالی است که با مصرف بخشی از سنگدانه های سبک در آن، بتن های سبک تری تولید نموده اند. امروزه بتن هایی با وزن مخصوص 2 تن بر متر مکعب و مقاومت های mpa 80-60 در بعضی پروژه ها به کار رفته است.

به علت دوام قابل قبولی که این بتن ها در آزمایشات متعدد از خود نشان داده اند مصرف آنها در چند سازه بتنی دریایی در محیط های خورنده در کشورهای نروژ، کانادا، ژاپن، آمریکا و استرالیا گزارش شده است. در کشور ما نیز اخیراً با تولید دوده سیلیس در کارخانه های داخلی کاربرد این ماده در بتن آغاز گشته است. در چند پروژه در جنوب کشور که به علت داشتن آب و هوای گرم و محیطی خورنده برای بتن و نیز فولاد از سخت ترین شرایط محیطی برای

بتن است، بتن با سیمان دارای حدود 7 تا 10 در صد میکرو سیلیس به عنوان جابگزین سیمان استفاده شده است. بایستی توجه داشت که به علت عدم آب انداختگی این بتن و واکنش های سریع و گرمای محیط خطر ایجاد ترک های پلاستیک در ساعات اولیه و سپس ترک های ناشی از خشک شدن و حرارتی در این بتن ها زیاد بوده و در صورت عدم کنترل و دقت و عمل آوری سریع و مناسب علیرغم مقاومت زیاد وجود ترک در این بتن ها سبب افزایش نفوذ پذیری آنها گشته و در نتیحه املاح و مواد خورنده به داخل بتن و خوردگی آرماتور خرابی بتن تشدید می گردد.

فرسایشی بتن می گردد بتن های با نرمی بالا امزوزه کار برد بتن با نرمی بالاتر که بتواند تغییر شکل های زیاد را بدون شکست تحمل نماید، مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات در خصوص تامین نرمی لازم در بتن با الیاف های مختلف و حتی حذف آرماتور در حال انجام می باشد. هدف از کاربرد الیاف در بتن افزایش مقاومت کششی، کنترل گسترش ترک ها و افزایش طاقت بتن می باشد تا قطعه بتنی بتواند در مقابل بارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید.

بتن با الیاف مختلف در سال های اخیر در سازه های عمده ای چون رو سازی راهها و فرودگاه ها، پی های عظیم با تغییر شکل های زیاد و به ویژه در پوشش بتنی تونل ها به کار رفته است. در ساخت پوشش تونل ها بتن الیافی با پاشیدن بر جداره شکل می پذیرد. اخیراً برای حذف ترک ها در پوشش تونل هایی که به صورت چند تکه پیش ساخته اجرا می شود از بتن بدون آرماتور و تنها الیاف استفاده شده و این نوع بتن سبب حذف ترک ها در حین عمل آوری و حمل و نقل قطعات و نصب آنها برای کامل کردن مقطع تونل های مترو شده است.

در نوع بسیار جدید بتن الیافی که می توان با آن به حداکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیاف استفاده می شود . در این روش ابتدا الیاف ریخته شده و سپس فضای بین آنها با ملات دوغابی پر می شود. میزان الیاف در این بتن حدود 10 در صد می باشد که حدود 10 برابر میزان الیاف در بتن های الیافی متداول است. با این مصالح لایه های محافظی بدون ترک و تقریبا غیر قابل نفوذ می توان ایجاد نمود. به علت نرمی زیاد این قطعات ظرفیت تغییر شکل پذیری این قطعات به میزان ظرفیت دال های فولادی می رسد.

مقاومت فشاری این نوع بتن حدود 110-85 مگا پاسکال و مقاومت خمشی حدود N/m 45-35 می باشد. از این قطعات می توان نه تنها به عنوان لایه های محافظ کوچک استفاده نمود بلکه در باندهای فرودگاه در برابر ضربات عملکرد خوبی نشان می دهند. در کارهای تعمیراتی دال ها می توان از آنها به عنوان لایه روی بتن قدیم و بدون درز و در زمان کوتاهی استفاده نمود

آرماتورهای غیر فولادی در بتن در سال های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند.

خاصیت عمده این آرماتورها که سبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که می تواند در محیط های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند.

اخیراً از الیاف مختلف شبکه هایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژه در پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

مقابله با خوردگی بتن مساله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. این مساله حتی در کشورهای پیشرفته همچون آمریکا، کانادا، ژاپن و بعضی کشورهای اروپایی هزینه های زیادی را برای تعمیر آنها به دنبال داشته است. به عنوان مثال درگزارش های اخیر بررسی پل ها در امریکا حدود 140،000 پل مساله داشته اند.

این مساله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدیدتر بوده و سازه های بتنی زیادی در زمانی نه چندان طولانی دچار خوردگی و خرابی گشته اند. بررسی ها در این مناطق نشان می دهد که اگر مصالح مناسب انتخاب گردد، بتن با مشخصات فنی ویژه این مناطق طرح گردد، در اجرای بتن از افراد کاردان استفاده شود و سرانجام اگر عمل آوری کافی ومناسب اعمال شود، بسیاری از مسائل بتن بر طرف خواهد گشت.

به هرحال برای پیشگیری در سال های اخیر روش ها و موادی توصیه و به کار گرفته شده است که تا حدی جوابگوی مساله بوده است. استفاده از آرماتورهای ضدزنگ و نیز آرماتورهای با الیاف پلاستیکیfrp یکی از این روش ها است که به علت گرانی آن هنوز کاملا توسعه نیافته است. به علاوه عملکرد دراز مدت این مواد باید پس از تحقیقات روشن گردد.

از روش های دیگر کاربرد حفاظت کاتدیک در بتن می باشد با استفاده از جریان معکوس با آند قربانی شونده می توان محافظت خوبی برای آرماتورها ایجاد نمود. این روش نیاز به مراقبت دائم دارد ونسبتا پرخرج است ولی روش مطمئنی می باشد.

برای محافظت آمارتور در مقابل خوردگی، چند سالی است که از آرماتور با پوشش اپوکسی استفاده می شود. تاریخچه مصرف این آرماتورها بویژه در محیط های خورنده نشان می دهد که در بعضی موارد این روش موفق و در پاره ای نا موفق بوده است. به هرحال اگر پوشش سالم بکار گرفته شود با این روش می توان حدود 10 تا 15 سال خوردگی را عقب انداخت.

استفاده از ممانعت کننده ها و بازدارنده های خوردگی بتن نیز به دو دهه اخیر برمی گردد. مصرف بعضی از این مواد همچون نیترات کلسیم و نیترات سدیم جنبه تجارتی یافته است. به هر حال عملکرد این مواد در تاخیر انداختن خوردگی در تحقیقات آزمایشگاهی و نیز در محیط های واقعی مناسب بوده است. بازدارنده های دیگری از نوع آندی و کاتدی مورد آزمایش قرار گرفته اند ولی دلیل گرانی زیاد هنوز کاربرد صنعتی پیدا نکرده اند.

برای محافظت بیشتر آرماتور و کم کردن نفوذپذیری پوشش های مختلف سطحی نیز روی بتن آزمایش و به کار گرفته شده است. این پوشش ها که اغلب پایه سیمانی و یا رزینی دارند با دقت روی سطح بتن اعمال می گردند. عملکرد دوام این پوشش به شرایط محیطی وابسته بوده و در بعضی محیط ها عمر کوتاهی داشته و نیاز به تجدید پوشش بوده است. روی هم رفته پوشش های با پایه سیمانی هم ارزانتر بوده و هم به علت سازگاری با بتن پایه پیوستگی و دوام بهتری در محیط های خورنده و گرم نشان می دهند.

با پیشرفت روزافرون انقلاب تکنولوژیک به ویژه در تولید بتن های خاص برای مناطق و شرایط خاص می توان از این بتن ها در ساخت وسازهای آینده استفاده نمود. دانش استفاده صحیح از مصالح، اجرای مناسب و عمل آوری کافی می تواند به دوام بتن ها در مناطق خاص بیفزاید. تحقیفات گسترده و دامنه داری برای بررسی دوام بتن های خاص در شرایط ویژه و در دراز مدت بایستی برنامه ریزی و به صورت جهانی به اجرا گذاشته شود

با تشکر از
همراهی صمیمانه شما

تعداد صفحات : 368 | فرمت فایل : .zip

بلافاصله بعد از پرداخت لینک دانلود فعال می شود