مشاور و تولید کننده محصولات افزودنی و قطعات جانبی بتن _ ارائه دهنده خدمات فنی و مهندسی بتن

Produce & Repconsultant, producer of concrete products providing engineering and technical services
مشكلات طرح اختلاط بتن سبكدانه و اجراي آن

مشكلات طرح اختلاط بتن سبكدانه و اجراي آن

 

هرچند روز به روز بر اهميت مصرف انواع بتن سبك به ويژه بتن هاي سبكدانه سازه اي افزوده مي شود؛ اما مشكلاتي در طرح اختلاط بتن، ساخت، حمل و ريختن و تراكم و عمل آوري بتن هاي سبك به ويژه سبكدانه سازه اي وجود دارد كه باعث مي شود به نتيجه پيش بيني شده مورد نظر دست نيابيم و يا با اطمينان كافي گام برنداريم.

جذب آب زياد سبكدانه هاي طبيعي و مصنوعي معدني و تغييرات آن در طول زمان به ويژه در ساعات اوليه ساخت بتن و رطوبت اوليه آن ها به همراه مشكلات تعيين چگالي اين نوع سبكدانه ها موجب مي شود در مورد تعيين و مشخص نمودن نسبت آب به سيمان به مشكل برخوريم.

مسلماً در ساختن بتن و كنترل نسبت آب به سيمان نيز و هم چنين حمل و ريختن و تراكم و عمل آوري نيز با مشكلاتي         رو به رو هستيم كه از جمله اين موارد جدا شدگي، جمع شدگي، افت كارآيي و غيره مي باشد كه در اين نوشته سعي مي شود اين مشكلات طرح شده و در صورت امكان راه حل هاي آن ارائه شود و يا در پي حل آن در آينده برآييم.

 

كليد واژه ها: بتن سبكدانه، بتن سبكدانه سازه اي، سبكدانه، جذب آب، چگالي، فاكتور چگالي،طرح مخلوط.

 

مقدمه

پس از جنگ جهاني اول به بتن سبكدانه اهميت زيادي داده شد و اين روند تا جنگ جهاني دوم ادامه يافت. پس از جنگ جهاني دوم به تدريج با توجه به اهميت محيط زيست، انرژي، كمبود مواد اوليه و سوخت، افزايش وزن  پروژه ها روز به روز نگاه جدي تري به بتن سبك و  هم چنين بتن سبكدانه به ويژه سبكدانه سازه اي شكل گرفت.

براي اين كه بتني را با كيفيت مناسب و كنترل شده بسازيم نياز به طرح اختلاط داريم تا نسبت هاي اجزاء بتن با توجه به كيفيت آن مشخص گردد و مقادير آن ها بدست آيد به نحوي كه بتن مورد نظر در آزمايشگاه و به دنبال آن در كارگاه با در نظر گرفتن تغييرات و نوسانات حاصل از ساخت انبوه و واقعي بدست آيد.

هم چنين لازم است راهكارهايي انديشيده شود تا بتن توليدي در كارگاه چنان باشد كه مد نظر بوده است. راهكارهايي براي تضمين كيفيت و هم چنين كنترل كيفيت در طول سال ها تجربه و تحقيق ارائه شده است. براي اين كه بتن داخل قطعه به نحو مطلوب عمل نمايد لازم است در ريختن و تراكم و  عمل آوري نكاتي رعايت گردد.

براي بتن سبكدانه با سنگدانه جاذب سبك و متخلخل چند مشكل در طرح اختلاط وجود دارد كه همگي ناشي از تخلخل زياد و جذب آب قابل توجه مي باشد. هم چنين چگالي سبكدانه ها به درستي مشخص نمي شود و در ارائه طرح مخلوط دقيق موانعي را بوجود مي آورد. تعيين نسبت آب به سيمان دقيق طرح مخلوط نيز به سادگي ميسر نمي باشد.

در كنترل نسبت آب به سيمان بتن ساخته شده نيز در كارگاه و آزمايشگاه بر اساس طرح اختلاط موجود به دليل تغييرات جذب آب سبكدانه در طول زمان مشكلاتي وجود دارد.

در اجرا با افت اسلامپ زياد در طول مدت حمل و ريختن و تراكم مواجه هستيم. جداشدگي به ويژه در بتن سبكدانه از معضلات جدي است كه در طول حمل، ريختن و به ويژه تراكم براي بتن هاي شل يا نسبتاً شل ديده مي شود.

در ساخت مخلوط آزمون آزمايشگاهي و ساخت واقعي بتن سبكدانه در كارگاه زمان افزودن افزودني روان كننده و يا برخي افزودني هاي ديگر بر خواص بتن تازه و سخت شده به شدت موثر است؛ در حالي كه در بتن معمولي اين تأثير چندان جدي نيست.

در پمپاژ بتن سبكدانه مشكلاتي وجود دارد كه عمده آن ها جداشدگي و افت شديد و ناگهاني اسلامپ است.

در عمل آوري برخي بتن هاي سبك بايد دقت خاصي را معمول داشت؛ هر چند برخي معتقدند كه به دليل عمل آوري داخلي اين بتن ها به ويژه بتن سبكدانه چندان به عمل آوري حساس نيست.

محدوديت هايي در كسب مقاومت از جمله مواردي است كه گريزي از آن متصور نمي باشد. در بتن هاي سبك و به ويژه سبكدانه معمولاً حساسيت به نسبت آب به سيمان مانند بتن معمولي نيست و كيفيت مقاومتي سنگدانه نقش مهمي را ايفا مي كند.

جمع شدگي ناشي از خشك شدگي پس از عمل آوري و رها كردن بتن معمولاً بيشتر از بتن معمولي است كه  مي تواند مشكلاتي را در اجرا و بهره برداري از اين بتن ها بوجود آورد و به ترك خوردگي منجر شود.

به هر حال در اين نوشته سعي مي شود نيمه خالي ليوان در مورد ساخت و اجرا و طرح مخلوط بتن سبك و سبكدانه ديده شود و از بيان مواردي كه نيمه پر ليوان تلقي مي شود، خودداري گردد.

 

مشكلات و محدوديت هاي طرح مخلوط بتن سبك به ويژه بتن سبكدانه     

ضوابط مدوني براي بتن هاي سبك اسفنجي و بتن فاقد ريزدانه وجود ندارد. در بتن هاي اسفنجي اعم از گازي يا كفي معمولاً حجم كف يا فضاي ايجاد شده توسط گاز با توجه به مواد كف زا (نوع و مقدار) و مواد گاز زا حدس زده مي شود و بقيه حجم يك متر مكعب بتن تازه را بايد مواد جامد و آب اشغال نمايد. با يكي دو بار آزمون و خطا مي توان به طرح مخلوط نهايي دست يافت. مواد جامد اين بتن ها عبارتند از سيمان و برخي اوقات سنگدانه ريز معمولي يا سبك كه حجم مطلق اين مواد به اضافه آب، حجم اشغال فضا توسط اين اجزاء را بوجود مي آورد. در صورتي كه پودر سنگ يا ساير مواد ريزدانه غير چسباننده يا چسباننده نيز مصرف شود، حجم مطلق آن را بايد در محاسبات منظور نمود.

در بتن فاقد ريزدانه معمولاً مقدار سنگدانه درشت تك اندازه در هر متر مكعب بتن تقريباً همان وزن مخصوص توده اي شن در حالت شل مي باشد كه عملاً بين 1250 تا 1500 كيلوگرم در متر مكعب است؛ ولي براي سبكدانه درشت بسته به نوع آن      مي تواند به كمتر از نصف اين مقدار برسد. حجم مطلق سيمان و آب و احياناً پودر سنگ و غيره نيز با توجه به نسبت آب به سيمان و عيار سيمان و رواني مورد نظر در كنار حجم سنگدانه درشت، فضاي اشغال شده توسط مواد جامد را نشان مي دهد كه عملاً بايد حدود 20 تا 30 درصد فضاي خالي باقي بماند.

در دو مورد فوق اگر سبكدانه مصرف نشود مشكل خاصي در طرح مخلوط وجود ندارد. اما اگر سبكدانه مصرف شود و يا بخواهيم طرح مخلوط بتن سبكدانه (تمام سبكدانه يا نيمه سبكدانه) را دنبال كنيم با مشكلاتي رو به رو خواهيم شد كه بدان              مي پردازيم.

در روش طرح مخلوط اروپايي عملاً تفاوت چنداني بين طرح مخلوط سبكدانه (تمام سبكدانه و نيمه سبكدانه) با بتن معمولي وجود ندارد مگر اين كه در بتن سبكدانه، دانه بندي با توجه به حجم مطلق سنگدانه ها در نظر گرفته مي شود و سهم آن ها بدست مي آيد. چگالي و جذب آب طبق دستور خاص EN بدست مي آيد و در رابطه حجم مطلق بكار مي رود. چگالي و جذب آب معمولاً در زمان نيم ساعت اندازه گيري مي شود.

در طرح مخلوط امريكايي دو روش وجود دارد. روش اول (روش وزني) براي بتن نيمه سبكدانه كاربرد دارد. سبكدانه درشت و ريزدانه معمولي در اين نوع بتن بكار گرفته مي شود. به جاي چگالي درشت دانه، فاكتور چگالي و ظرفيت جذب آب خاص مندرج در پيوست A و B دستورالعمل ACI 211.2 بكار مي رود؛ اما گفته شده است كه مي توان براي تعيين جذب آب از   ASTM C127 نيز استفاده نمود تا بتوان آب موثر را به درستي محاسبه كرد. به هر حال در مورد سنگدانه ريز چگالي و جذب آب مانند ASTM C128 بدست مي آيد و مورد استفاده قرار مي گيرد. از فاكتور چگالي براي تخمين اوليه وزن مخصوص بتن تازه استفاده مي شود و يا از رابطه حجم مطلق بهره گرفته مي شود. مقدار وزن شن (درشت دانه) طبق جدول خاصي بر اساس حداكثر اندازه شن و مدول ريزي ماسه و وزن مخصوص شن خشك متراكم با ميله بدست مي آيد و مقدار ماسه در نهايت تعيين مي گردد. در آزمايش تعيين فاكتور چگالي سعي مي شود از نتيجه 10 دقيقه اي استفاده شود و براي زمان هاي طولاني تر آب بيشتري منظور گردد. به درستي مشخص نيست كه چرا اين روش براي بتن تمام سبكدانه هم بكار گرفته نمي شود.

در روش دوم (روش حجمي) كه براي همه بتن هاي سبكدانه كاربرد دارد و در آن چگالي سنگدانه ها و جذب آب آن كاربردي ندارد. اين روش عمدتاً تجربي است و در آن وزن سنگدانه ها با توجه به حجم آن ها در حالت مرطوب و غير متراكم بدست مي آيد و ابداً نسبت آب به سيمان در آن طرح نمي گردد. بنابر اين روش مزبور قابل بررسي و بحث نيست ولي روش اول قابل بررسي و نقد است.

فاكتور چگالي سبكدانه در زمان مورد نظر در محاسبات طرح مخلوط بكار مي رود اما مشخص نيست كه فاكتور چگالي چه نزديكي با چگالي دارد. در طرح مخلوط بتن معمولي چگالي اشباع با سطح خشك بكار مي رود و فرض مي شود تا هنگام جاي گرفتن بتن در قالب و گيرش اوليه بتن، سنگدانه ها (به ويژه درشت دانه) به مرز حالت اشباع با سطح خشك رسيده است و در اين حالت رطوبت آن در مرز ظرفيت جذب آب اندازه گيري شده قرار دارد. در حالات عادي و هنگامي كه سنگدانه درشت بسيار خشك و خيلي درشت نباشد اين فرض خيلي به دور از واقعيت نيست و ممكن است رطوبت آن 1/0 يا 2/0 درصد در هنگام گيرش با ظرفيت جذب آب مربوطه تفاوت داشته باشد زيرا كل رطوبت ظرفيت جذب آب عملاً در بسياري موارد بين 1 تا 2 درصد است.

ظرفيت جذب آب سبكدانه هاي درشت و ريز عملاً در دراز مدت (بيش از 24 ساعت) در آب بين 15 تا 30 درصد است. در طي 2 تا 4 ساعت اين مقدار بين 10 تا 20 درصد خواهد بود و با توجه به اين موارد، آب قابل توجهي را در حين اختلاط، حمل، ريختن و تراكم تا زمان گيرش از خمير سيمان جذب مي كند كه البته كمتر از مقدار پيش بيني شده در بالا است  زيرا جذب آب از خمير سيمان بسيار مشكل تر و كندتر از آن است كه سبكدانه در داخل آب غرقاب باشد.

آهنگ جذب آب سبكدانه ها نيز بسته به نوع آن متفاوت مي باشد و در صورتي كه سبكدانه كاملاً خشك نباشد نيز ميزان جذب و آهنگ آن نيز متفاوت و غير قابل پيش بيني است.

در ACI تعيين فاكتور چگالي با در نظر گرفتن رطوبت هاي اوليه متفاوت مي تواند بدست آيد و بكار گرفته شود.

در روش اروپايي معمولاً چگالي سبكدانه براي مدت نيم ساعت غرقاب شدن تعيين مي شود و فرض شده است زمان گيرش بتن حدود 2 ساعت باشد يعني جذب آب نيم ساعته داخل آب معادل 2 ساعت در بتن منظور مي شود اما تعيين جذب آب    نيم ساعته براي سبكدانه اي كه در حالت اوليه رطوبت داشته باشد پيش بيني تگشته است.

بنابر اين پر واضح است كه عملاً نمي توان گفت كه نسبت آب به سيمان دقيق بتن سبكدانه در مخلوط آزمون آزمايشگاهي چقدر است و اصولاً نمي توان گفت كه اگر آب آزاد مقداري فرض شده است، پس از ساخت مخلوط آزمون اين مقدار آب آزاد در بتن وجود دارد. بنابر اين با توجه به تغيير چگالي سبكدانه و تغيير مقدار آب آزاد (حد اقل در زمان تعيين چگالي بتن) چگالي بتن حاصله با فرض اوليه تفاوت معنا داري مي تواند داشته باشد.

هم چنين تغييرات قابل توجهي در طول زمان پس از اختلاط بتن در كارآيي مشاهده مي گردد. ميزان آب آزاد و W/C در زمان اندازه گيري كارآيي با مقدار Wf و W/C در هنگام گيرش (تعيين كننده تخلخل خمير سيمان و مقاومت و دوام) تفاوت فاحشي مي تواند داشته باشد.

بنا به اين دلايل هنوز راهكاري ارائه نشده است كه بر اساس آن اولاً طرح مخلوط دقيقي براي بتن سبكدانه ارائه شود و ثانياً W/C بتن سبكدانه به خوبي مشخص گردد و ثالثاً چگالي پيش بيني شده به خوبي در ساخت مخلوط آزمون آزمايشگاهي حاصل گردد.

اما دست اندر كاران بيكار ننشسته اند و سعي كرده اند  روش هايي را در تعيين چگالي سبكدانه و ظرفيت جذب آب واقعي در زمان هاي مختلف ارائه نمايند تا به واقعيت موجود در بتن سبكدانه نزديكتر شوند.

نويسنده در پايان نامه خود سعي نمود با در نظر گرفتن نقايص تئوريك و عملي موجود در روش تعيين فاكتور چگالي، روشي را ارائه نمايد تا بتوان به چگالي غير اشباع واقعي سبكدانه اعم از ريز و درشت در زمان هاي مختلف در حالت غرقاب نزديك شد. هم چنين روشي ارائه گرديد تا بتوان ميزان آب جذب شده را در زمان هاي مختلف براي سبكدانه درشت و ريز غرقاب شده بدست آورد و اين روش براي سبكدانه خشك و مرطوب در حالت اوليه قابل بكارگيري است؛ در حالي كه در پيوست ACI ظرفيت جذب آب سبكدانه درشت با روش سانتريفوژ پس از 24 ساعت بدست مي آيد كه عملاً جايگاه كاربرد آن و نحوه بكارگيري آن در طرح مخلوط بتن در پرده اي از ابهام قرار دارد. رساندن سبكدانه به حالت اشباع با سطح خشك يك مشكل بزرگ براي سبكدانه درشت و ريز است. در ASTM C127 و ASTM C128 اين موضوع پيش بيني نشده است اما در C127 روش را براي سبكدانه درشت معتبر ندانسته در حالي كه در ACI 211.2 گفته شده است كه از نتايج ASTM C127 هم مي توان استفاده كرد!

در روش اروپايي فقط تعيين چگالي نيم ساعته پيش بيني شده است در حالي كه مفهوم چگالي ارائه شده نه حالت اشباع با سطح خشك است و نه فاكتور چگالي. هم چنين مشخص نشده است كه اگر سبكدانه مرطوب باشد چگونه بايد اين مقادير را بدست آورد و در طرح مخلوط بتن سبكدانه بكار برد. هم چنين دستورالعملي مشخص براي طرح مخلوط بتن سبكدانه در اروپا وجود ندارد اما برخي كشورها در اين زمينه روش هايي را ارائه داده اند.

به هر حال هنوز راه درازي براي ارائه روش طرح مخلوط بتن سبك و سبكدانه و تعيين اطلاعات لازم در محاسبات اين طرح مخلوط وجود دارد. هم چنين هنوز نمي توانيم روند واقعي جذب آب سبكدانه در داخل بتن تازه را مشخص نماييم.

در ساخت مخلوط آزمون بايد نحوه اضافه نمودن و اختلاط افزودني به ويژه افزودني هاي مايع را مشخص نمود زيرا ممكن است مقداري از آن جذب سبكدانه شود و از صحنه خارج گردد و بدون اثر شود. 

 

مشكلات ساخت بتن سبكدانه در كارگاه و كنترل كيفي بتن تازه

ساخت بتن سبكدانه با اندازه گيري سبكدانه ها به روش حجمي به ويژه براي ريزدانه با مشكلاتي همراه است كه عمده اشكال موجود، افزايش حجم سبكدانه ريز مي باشد كه در مورد بتن معمولي نيز صادق است.

مشكل بزرگ ديگر كنترل كارآيي و در نتيجه كنترل نسبت آب به سيمان در بتن سبكدانه مي باشد كه به مراتب مشكل تر از بتن معمولي است زيرا نمي توان مقايسه صحيحي را با نتايج مخلوط آزمون آزمايشگاهي داشته باشيم. بنابر اين توصيه مي شود سبكدانه ها فقط در دو حالت كاملاً خشك و يا كاملاً پيش مرطوب شده بكار رود. مسلماً در طرح مخلوط نيز بايد اين سبكدانه ها را در چنين حالاتي بكار گرفت تا كنترل واقع گرايانه داشته باشيم.

                در تعيين كارآيي مخلوط آزمون آزمايشگاهي بايد فاصله زماني آزمايش تا پايان اختلاط و نحوه اختلاط و نحوه بكارگيري سبكدانه از نظر رطوبتي مشخص شده باشد تا بتوان در شرايط مشابه كارآيي بتن ساخته شده در كارگاه را در شرايط واقعي كنترل نمود. هر چند اين كار در مورد بتن معمولي نيز بايد انجام شود اما اهميت آن براي بتن سبكدانه بيشتر است زيرا تغييرات كارآيي در طول زمان و تأثير رطوبت اوليه سبكدانه بر كارآيي بتن سبكدانه به مراتب بيشتر از بتن معمولي است. مسلماً در طرح مخلوط بتن سبكدانه، آب كل بايد به ميزان آب جذب شده توسط سبكدانه در طول زمان مورد نظر بيشتر از آب آزاد باشد و رواني لازم در پاي كار بدست آيد. مسلماً رواني بتن بلافاصله پس از ساخت معمولاً به مراتب بيشتر از رواني لازم در پاي كار است. غالباً توصيه مي شود اگر جذب آب سبكدانه خيلي زياد باشد، روش پيش مرطوبي براي اين بتن ها بكار رود تا افت اسلامپ شديد را شاهد نباشيم در حالي كه اگر جذب آب سبكدانه كم باشد و يا در سنگدانه معمولي نيازي به پيش مرطوبي سنگدانه ها نداريم.

در ساخت بتن سبكدانه سعي مي شود رواني را تا حد امكان در پاي كار محدود كنيم تا از عواقب نامطلوب به ويژه جداشدگي جلوگيري نماييم.

در مورد اختلاط بتن سبكدانه با تراك ميكسر تفاوتي با بتن معمولي وجود ندارد و همان ضوابط رعايت مي گردد.

پيش مرطوبي در واقع به معناي افزايش رطوبت و آب جذب شده توسط سبكدانه است كه آن را به مرز اشباع سازي       مي رساند تا عملاً آب قابل توجهي را در كوتاه مدت پس از اختلاط بتن در مراحل اجرا جذب نكند و تغيير در كارآيي بوجود نيايد.

آب پاشي بر روي سبكدانه ها به مدت 24 تا 72 ساعت قبل از بكارگيري آن ها يك روش رايج است كه در كارگاه توليد مصالح و يا در كارگاه ساخت بتن امكان پذير مي باشد.

غرقاب سازي سبكدانه ها در آب روش ديگري است كه دركارگاه توليد سبكدانه مي تواند انجام شود.

اشباع سازي با كمك اعمال خلأ مي تواند آب را به درون سبكدانه ها براند و زمان اشباع را كاهش دهد. اين روش به تكنولوژي خاص نياز دارد و در كارگاه توليد مصالح سنگي سبكدانه امكان پذير مي باشد.

مي توان در مخلوط كن ابتدا بخشي از آب و همه سبكدانه را وارد كرد و با چرخاندن آن ها اجازه جذب آب را بدهيم و سپس سيمان و ساير سنگدانه ها و افزودني ها را به همراه بخش ديگر آب بدان افزود و به خوبي مخلوط كرد اما زمان ساخت بتن بسيار طولاني شده و راندمان مخلوط كن به شدت كاهش مي يابد لذا اين روش ساخت بتن فقط در آزمايشگاه ميسر است.

روش و نحوه اضافه نمودن افزودني نيز بايد مانند ساخت مخلوط آزمون باشد و توصيه مي شود افزودني مايع پس از پيش مرطوبي و يا در آخر كار اختلاط افزوده شود تا جذب نگردد.

 

مشكلات مربوط به حمل و ريختن بتن سبكدانه

علاوه بر مشكل افت شديد كارآيي كه قبلاً بدان پرداختيم، مشكل جداشدگي در حمل و ريختن بتن سبكدانه جدي است. سبكدانه به دليل سبكي دانه ها نسبت به ملات يا خمير سيمان تمايل به رو زدن دارد كه جدا شدگي محسوب مي شود. به ويژه در حمل بتن در حالت ايستا، اين پديده به شدت قابل مشاهده است و هر چه چگالي سبكدانه ها كمتر باشد و بتن شل و غير چسبنده تر    به نظر آيد، اين مشكل چشمگير است.

توصيه مي شود اسلامپ بتن (به جز در مورد بتن پمپاژي) از 10 سانتي متر تجاوز نكند و مقدار مناسب آن 5 تا 5/7     سانتي متر است. كاهش حداكثر اندازه سبكدانه مصرفي، افزايش عيار سيمان، كاهش نسبت آب به سيمان، بكارگيري مواد ريز پودري مانند پوزولان ها و سرباره ها و حتي پودر سنگ به همراه مصرف سبكدانه اي كه چندان سبك نباشد، مي تواند مفيد واقع شود و جداشدگي را محدود نمايد. بكارگيري مواد حبابزا و ايجاد بتن حبابدار سبكدانه به خوبي در برابر جداشدگي بتن را پايدار مي كند.

در پمپ كردن بتن سبكدانه رعايت برخي نكات ضروري است. لازم به ذكر است كه برخي از اين موارد درباره پمپ كردن بتن معمولي نيز مطرح مي باشد و صرفاً اختصاص به بتن سبكدانه ندارد.

در بتن سبكدانه پمپي بهتر است سبكدانه هايي بكار رود كه فضاي خالي آن ها غير مرتبط باشند و فشار پمپاژ نتواند آب را به درون سبكدانه ها براند. چگالي اشباع سبكدانه ها بهتر است بين 1/1 تا 6/1 باشد و دانه هاي خيلي سبك توصيه نمي شود. محدود كردن حد اكثر اندازه سبكدانه درشت به 20 ميلي متر و ترجيحاً 16 ميلي متر، استفاده از سبكدانه هايي كه جذب آب آن ها خيلي زياد نباشد، كاهش در مقدار سبكدانه درشت و افزايش طبيعي سبكدانه ريز در طرح اختلاط (به ويژه روش امريكايي) براي ايجاد دانه بندي ريزدانه تر و مناسب تر براي پمپ كردن، رعايت دانه بندي مناسب براي مخلوط سنگدانه با توجه به چگالي آن ها و منظور نمودن   دانه بندي بر اساس حجم مطلق به جاي دانه بندي وزني كه معمولاً بكار مي رود (به ويژه در روش اروپايي)، استفاده از بتن             نيمه سبكدانه و بكارگيري ماسه معمولي در كنار سبكدانه درشت و يا جايگزيني بخشي از سبكدانه ريز با سنگدانه ريز معمولي، استفاده از حداقل عيار سيمان Kg/m3335 و در صورت امكان افزايش آن براي ايجاد چسبندگي لازم و فراهم شدن شرايط مناسب پمپاژ (بهتر است عيار سيمان از حدود Kg/m3425 نيز فراتر نرود زيرا چسبندگي زياد شده و بر سهولت پمپاژ اثر منفي باقي گذارد)، استفاده از پوزولان هاي طبيعي يا خاكستر بادي و سرباره ها و به طور كلي پودر سنگ در بتن سبكدانه پمپي (بكارگيري ميكروسيليس مي تواند تا حدودي اثر مثبت داشته باشد اما مصرف زياد ميكروسيليس قطعاً اثر منفي بر سهولت پمپاژ باقي مي گذارد و بتن را بسيار چسبنده و چسبناك مي نمايد)، استفاده از مواد حبابزا براي ايجاد حباب هوا به ميزان 5 تا 8 درصد بسته به حداكثر اندازه سبكدانه، استفاده از        روان كننده (كاهنده آب) و مواد كمك پمپاژي، استفاده از اسلامپ حدود 10 تا 15 سانتي متر (هر چه اسلامپ زياد شود بهتر است چسبندگي و چسبناكي بيشتر گردد تا جداشدگي كم شود)، عدم تغيير شديد در قطر لوله ها و عدم بكارگيري لوله هاي انعطاف پذير، استفاده از لوله هاي به قطر 5/12 سانتي متر يا بيشتر براي پمپاژ بتن اوليه پيش مرطوب، پيش اشباع سازي سبكدانه ها قبل از ساخت بتن از جمله نكاتي است كه رعايت آن ها توصيه مي گردد.

در صورتي كه حمل بتن با تراك ميكسر انجام شود خوب است ديگ اختلاط قبل از تخليه بتن، حداقل 10 دور با سرعت تند چرخانده شود. در مواردي توصيه شده است كه به مدت 1 تا 2 دقيقه تراك ميكسر با دور تند اختلاط مجدد را انجام دهد و يكنواختي بدست آيد. توصيه مي شود پس از تخليه نيمي از تراك ميكسر مجدداً 3 تا 4 دور مخلوط كن با دور تند بچرخد تا بقيه   بتن ها همگني را بدست آورند. در ريختن بتن سبكدانه در قالب معمولاً امكان جداشدگي كمي كمتر از بتن معمولي است.

 

 

مشكلات تراكم و پرداخت بتن سبكدانه

مهم ترين مشكل در امر تراكم جداشدگي است و توصيه مي شود از لرزاندن زياد خودداري شود. به هر حال نوع جداشدگي ناشي از تراكم بتن سبكدانه با بتن معمولي متفاوت است. در بتن معمولي تراكم بيش از حد باعث رو زدن شيره بتن مي شود در حالي كه در بتن سبكدانه عملاً سبكدانه بالا مي آيد و شيره در زير آن جمع مي گردد و اگر ماسه معمولي داشته باشيم در پايين جمع        مي شود. ضربه زدن براي تراكم به ويژه در دال ها بهتر از لرزاندن مي باشد.

استفاده از شمشه و ماله لرزان براي پرداخت سطح بتن توصيه مي شود. تأخير در پرداخت نيز مناسب است اما معمولاً روزدن آب در اكثر بتن هاي سبكدانه كه مزاحم پرداخت سريع است ديده نمي شود.

پرداخت با ماله دستي و زدن ضربه به سطح بتن براي راندن سنگدانه درشت به درون بتن توصيه مي شود. ماله هاي ضربه زن نيز براي اين كار مناسب است. استفاده از ماله هاي آلومينيومي و منيزيمي در پرداخت بتن سبكدانه توصيه مي شود.

                            

مشكلات عمل آوري بتن سبكدانه

گفته مي شود كه بتن هاي سبكدانه به دليل اين كه خمير سيمان مي تواند از آب درون سبكدانه در طول زمان عمل آوري استفاده نمايد به عمل آوري رطوبتي حساس نيست. هر چند اين گفته حاوي حقايق و واقعيت هايي است اما نمي تواند بدين معنا باشد كه توجه به عمل آوري ضرورت ندارد. اتفاقاً  قسمت هاي سطحي بتن به دليل جمع شدگي بيشتر ممكن است نياز به عمل آوري زيادتري داشته باشد. اين عمل آوري بيشتر جنبه حفاظتي دارد تا پيشبرد هيدراسيون سيمان. اصولاً جمع شدگي در بتن هاي سبكدانه بيشتر از بتن معمولي است و يكي از عيوب آن مي باشد ولي ممكن است به دليل مدول ارتجاعي كمتر، ترك خوردگي كمتري نيز داشته باشيم.

در ACI مدت 7 روز عمل آوري در دماي بيشتر از °C10 همانند بتن معمولي براي سيمان پرتلند نوع 1 توصيه شده است. در ايران مي توان از مدت عمل آوري توصيه شده در آبا با توجه به نوع سيمان، دماي محيط مجاور بتن و شرايط محيطي استفاده كرد. روش هاي عمل آوري نيز مانند بتن معمولي است و تفاوت خاصي ندارد اما توصيه مي شود به جنبه هاي حفاظتي عمل آوري به ويژه در ساعات اوليه توجه شود و هم چنين سعي شود در پايان عمل آوري رطوبتي، روند كاهش رطوبت كندتر شود.

 

مشكلات و محدوديت هاي تهيه نمونه هاي آزمايشي و كنترل كيفي بتن سخت شده

در تهيه نمونه هاي آزمايشي بايد دقت نمود تا جداشدگي بوجود نيايد. معمولاً اختلاف نتيجه مقاومتي دو آزمونه ممكن است بدين دليل زياد شود. گاه در بتن هاي سبكدانه روان با چسبندگي كم يا عيار كم، بالا آمدن سبكدانه هاي درشت به صورت محسوسي در نمونه هاي آزمايشي مشاهده مي شود كه مي تواند به كاهش جدي مقاومت آزمونه منجر گردد زيرا ضعف قسمت فوقاني باعث ايجاد ترك زود هنگام و برگشت عقربه نيرو سنج دستگاه بارگذاري مي شود كه مفهوم آن كاهش مقاومت اندازه گيري شده خواهد بود.

نسبت مقاومت فشاري آزمونه استوانه اي به مكعبي معمولاً 9/0 يا بيشتر مي باشد و ممكن است به 1 نزديك شود لذا بايد به اين نكته نيز در ايران توجه كرد و نمي توان از نسبت هاي مندرج در تفسير آبا استفاده نمود.

در تهيه مغزه از بتن سخت شده و تبديل آن به مقاومت نمونه استاندارد ممكن است نتوان از ضرايب تبديل قيد شده در استاندارد       ASTM C42 يا BS 1881 به دليل تغيير نسبت ارتفاع به قطر استفاده كرد. هم چنين در تبديل و تصحيح نتيجه مقاومتي به دليل تغيير قطر مغزه نسبت به قطر استاندارد نيز نياز به ضرايب خاص مربوط به بتن سبكدانه وجود دارد. هم چنين در تبديل نتيجه مقاومتي استوانه به مكعب بايد به نكته فوق الذكر توجه نمود.

 

 

 

 

 

مراجع

1.        تدين، محسن، ""بررسي وارزيابي مقاومت كششي، مدول ارتجاعي، ضريب پواسون و شدت خوردگي بتن سبك   پر مقاومت با مصالح موجود در ايران""، پايان نامه دكتري، دانشكده عمران، دانشگاه علم و صنعت ايران، شهريور1381.

2.        فاميلي، هرمز، "خواص بتن"، ترجمه، 1378.

3.        رمضانيانپور، علي اكبر، شاه نظري، محمد رضا، "تكنولوژي بتن"، ترجمه،  1369.

4.        تدين، محسن، جزوه درسي تكنولوژي بتن، دانشگاه بوعلي سينا ، 1363.

5.        تدين، محسن. قدوسي، پرويز، فاميلي، هرمز،  "روشي براي تعيين چگالي و جذب آب سبكدانه ها"، مجله مهندسي دانشگاه علم و صنعت، ارائه شده در سال 1385.

6.         ASTM C127, "Standard Test Method for Specific Gravity and Absorption of Corse Aggregate",  ASTM, 1991.

7.         ASTM C128, "Standard Test Method for Specific Gravity and Absorption of Fine Aggregate",  ASTM, 1991.

8.         ACI 211.2, "Standard Practice for Selecting Proportion for Structural Lightweight Concrete", ACI 211.2-91, 1996.

9.         Zhang, M.H., Jorve, O.E., "Characteristics of Lightweight Aggregate for High Strength Concrete", ACI Materials Journal, Vol.88, pp.150-158 March/April 1991.

10.     Vevil, A.M, "Properties of Concrete", Longman, 3rd Edition, 1981.

11.     ACI 211.1-91, "Standard Practice for Selecting Proportion for Normal, Heavyweight & Mass Concrete", ACI Manual of concrete Practice, Part 1, 2000.

12.     U.S. Army Corps of Engineers, "State-of-the-Art Report on High-Strength, High-Durability Structural Low-Density Concrete for Application, in Sever Marine Environments", pp.7, 2000.

13.     ACI 213R, "Guide for Structural Lightweight Aggregate Concrete", ACI 213R-97, 2000.

 

14.      ACI 304.5R, "Batching, Mixing and Job Control of Lightweight Concrete", ACI 304.5R-97, 2000.

تاریخ: 1394/08/04      بازدید:3673

شرکت کلینیک بتن ایران

شرکت کلینیک بتن ایران

کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران در قالب دو شرکت بازرگانی رایحه بتن سبز و مهندسی ژرف تابان مهر در سال 1385 ، با اندیشه ایجاد مرکزی تخصصی و کاربردی در زمینه ارائه خدمات فنی مهندسی ، بازرگانی و آموزشی در سطح کشور و منطقه با محوریت بتن راه اندازی گردیده است . کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران در قالب دو شرکت بازرگانی رایحه بتن سبز و مهندسی ژرف تابان مهر در سال 1385 ، با اندیشه ایجاد مرکزی تخصصی و کاربردی در زمینه ارائه خدمات فنی مهندسی ، بازرگانی و آموزشی در سطح کشور و منطقه با محوریت بتن راه اندازی گردیده است . کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران، اولین و تنها مجموعه فنی و مهندسی با محوریت بتن در سطح کشور می باشد که توانسته با ارائه خدمات متنوع و تخصصی گامی نو و البته کارآمد در عرصه صنعت بتن کشور بردارد. این امر باعث گردیده تا کارفرمایان ، کارشناسان و مهندسین فعال در عرصه بتن کشور با در اختیار داشتن تیم کارآمد و تخصصی ، در کنار خود ، راه سخت اجرای پروژه عمرانی را با اطمینانی بیشتر و با کیفیت تر بردارند. کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران، با به کارگیری تیم های کارشناسی ، اجرایی ، تخصصی ، بازرگانی و آموزشی از میان فعالان و متخصصین بتن برجسته کشور و همکاری اساتید برجسته ، همواره سعی دارد تا با اولویت قراردهی کیفیت و تخصص باعث ارتقاء سطح کیفی ، مهندسی و اجرایی پروژه ها و با رفتن سطح عملی دست اندرکاران گردد. در این راستا ، کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران فعالیت خود را در سه شاخه کارشناسی - فنی و مهندسی ، آموزش و بازرگانی هدف دهی و پیگیری نموده و خواهد نمود و در این راستا موفق به اخذ ایزو 9001 ، ایزو 14001 ، ایزو 28001 و ایزو 29001 گردید است. هيات مديره اين شركت با اعتقاد و انديشه هميشگي به حضوري كارآمد و مثمر ثمر در جريان خروشان آباداني ايران عزيز و با بهره گيري از تجارب چندين ساله كارشناسان خود در پروژه های بزرگ عمراني در سطح كشور از يك سو و نيز تلفيق توامان آن با علوم روز مهندسي و اجرايي از سوي ديگر همواره سعي مي نمايد با حضور موثر خود در گستره پهناور عمران ايران ، گامي هر چند كوچك در راستاي ارتقا سطح كيفي پروژه هاي عمراني بردارد. از اين رو اميد است بتوانيم در اين راه حركتي درخور انجام نمايم.

با احترام-مدير عامل ايمان غلامي نيگچه


افراد آنلاین : 120   نفر    بازدید امروز : 2680   نفر    بازدید دیروز : 3718   نفر    بازدید  این ماه :  10005   نفر    بازدید ماه گذشته : 421985   نفر    بازدید کل : 11635518   نفر   
.کليه حقوق اين وب سایت متعلق به کلینیک بتن ایران است © توسعه دهنده:پرشیاداده