عرشه فولادی 09121243011,اجرای جوش گلمیخ,استادولدینگ

02122876850--www.sazehgostarkabir.com------شرکت سازه گسترکبیر(سهامی خاص)

الیاف سازه ای جایگزین میلگردو مش درعرشه فولادی
ساعت ۸:٠۸ ‎ب.ظ روز شنبه ۱۳٩٦/٥/٧  کلمات کلیدی: بتن سخت ، فوق روان کننده ها ، الیاف سازه ای ، ماله پروانه ای
الیاف سازه ای جایگزین میلگردو مش درعرشه فولادی

 

 

در ساخت این نوع بتن از کامپوزیت‌ها به عنوان یک فناوری نوین در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود. از جمله مواد جدیدی که جایگاه ویژه‌ای درساخت وساز به خود اختصاص داده، افزودنی‌های بتن و الیاف تقویت کننده می‌باشد. این مواد باعث بهبود خواص مطلوب بتن، همچون مقاومت آن می‌گردد و در بعضی موارد با کاهش وزن بتن، مصالح بسیار سبکی را فرا راه مهندسین بنا قرار می‌دهد.از سال ۱۹۶۰ میلادی به بعد نوع جدیدی از این بتن واردعرصه صنعتی شد. در این راه این نوع بتن جدا از هم با توزیع تصادفی به عنوان فاز جدیدی علاوه بر فازهای بتن معمولی به کار گرفته شده است. مقاومت کششی و برشی بتن الیاقی نسبت به بتن معمولی بیشتر می‌باشد.ضخامت نهایی بتن الیاقی علاوه بر کفایت در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکیضریب اطمینان بسیار بالایی در اجرا ایجاد می‌کند. در سازه‌های زیرزمینی که در معرض آب و رطوبت و خوردگی بیشتر قرار دارند اهمیت بالاتری دارد. علاوه بر این موارد بتن‌های الیافی در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله، و ضربه به دلیل خصوصیات جذب انرژی مناسب، عملکرد بسیار مناسب تری از خودشان نشان می‌دهند.بکارگیری بتن غیر مسلح به علت تردی آن بغیر از سازه‌های وزنی عملاً کاربرد چندانی ندارد. این عیب عمده بتن در عمل با مسلح کردن آن بوسیله میلگردهای فولادی یا آرماتور برطرف می‌گردد. اما از آنجا که آرماتور منحصراً بخش کوچکی از مقطع را تشکیل می‌دهد تصور اینکه مقطع بتن یک مقطع ایزو تروپ و هموژن است چندان صحیح نخواهد بود. به منظور ایجاد شرایط ایزوتروپی و نیز کاهش ضعف شکنندگی و تردی جسم بتن تا حد ممکن در چند دهه اخیر از رشته‌های نازک و نسبتاً دراز که در تمام حجم بتن بطور همگن و درهم پراکنده می‌گردد استفاده می‌شود. کاربرد اینگونه رشته‌ها یا الیاف در بتن و بطور کلی در ملات‌های سیمانی که مورد استفاده است، می‌تواند الیاف شیشه‌ای، پلی اتیلنی، فولادی، آزبست و یا نایلونی باشد.

در زمانهای گذشته، از الیاف جهت تقویت ملات‌های ترد و شکننده استفاده می‌شد که مشهورترین و پرطرفدارترین آن که به علت ارزانی قابل دسترسی بوده و هست، کاه می‌باشد که برای تقویتآجرهای خشتی و ملات کاهگل در اندودها در قبال ترک خوردگی که بعد از خشک شدن به وجود می‌آید، به کار رفته و در حال حاضر نیز ارزانترین نوع ملات در مناطق روستایی کشور است. استفاده از کاه و مخصوصاً موی دم اسب و یا بز در بناهای قدیمی ایران به خصوص گنبدها سابقه طولانی و تاریخی دارد که بصیرت و اطلاع صاحبان فن را در مورد الیاف نشان می‌دهد. کاربرد الیاف فولادی از اواسط قرن اخیر آغاز گردیده و تاریخ دقیقی در مورد استفاده از این روش در دسترس نیست ولی افراد مختلف با استفاده از روش‌های متفاوتی نظیر کاربرد تکه‌های سیم یا بریده‌های فلز در داخل بتن، امتیاز این نوع روش را به نام خود به ثبت رسانده‌اند.

طبقه بندی کاربردی

 

  • با الیاف کم جهت کاهش میزان جمع شدگی در بتن (۱٪> حجم الیاف)
  • با الیاف متوسط یا بتن الیافی معمولی جهت اصلاح خواص سازه‌ای نظیر برش، عرض ترک و رفتار خمشی (بیشتر در کف صنعتی به کار می‌روند)
  • توانمند به عنوان نسل پیشرفته، این نوع از بتن‌ها خود به چندین دسته تقسیم می‌شوند که عبادتند:
    • بر پایه مصالح شیمیایی
    • بتن‌های حریره الیافی
    • مواد مرکب مهندسی بر پایهمصالح سیمانی (بتن‌های الیافی شکل پذیر) 
    • مزایای این نوع بتن در مقایسه با بتن معمولی را می‌توان بطور خلاصه به شرح ذیل بیان داشت:
    • مقاومت در مقابل تورق، سایش و هوازدگی سطح
    • مقاومت زیاد در مقابل تنش‌های خستگی
    • مقاومت بسیار عالی در مقابل ضربه
    • قابلیت کششی خوب (ظرفیت زیاد کرنش)
    • قابلیت باربری زیاد بعد از ترک خوردگی
    • مقاومت کششی، خمشی و برشی زیاد
    • طاقت خیلی زیاد
    • این مصالح بر خلاف بتن معمولی قادر به تحمل تنش‌ها و کرنش‌های کششی قابل ملاحظه در بارهای کششی می‌باشد و می‌توان از آن در طراحی استفاده کرد.
    • در این مواد، ترک خوردگی از حالت ترک‌های متمرکز خارج شده و بصورت ترک‌های متعدد ظاهر شده است. این رفتار در افزایش شکل پذیری اعضا و مهمتر از آن در پایانی سازه‌های بتنی تاثیرات چشمگیری دارد.
    • با اتکا بر ظرفیت کرنش پذیری این مصالح در فشار می‌توان از میزان آرماتورهای محصور کننده در نواحی فشاری کاست.
    • مقاومت برشی در این بتن‌ها و رفتار آنها به گونه‌ای است که می‌توان آرماتورهای برشی را حذف نمود.
    • از دیگر مزایای استفاده این مواد شکل پذیری در اعضای لرزه بر، افزایش میزان تغییر شکل‌های غیر الاستیک، عدم افت مقاومت و حفظ یکپارچگی در این تغییر شکل‌ها است که منجر به دست یابی به رفتار آسیب مدار می‌شود.
    • این مواد پتانسیل زیادی جهت استفاده در المانهای جاذب انرژی به عنوان کنترل غیر فعال در بهسازی لرزه‌ای ساختمان را دارند
    • یک مزیت بارز بتن الیاقی ظرفیت کاری زیاد آن است. ظرفیت کاری در این متن به مفهوم ظرفیت یک جسم به منظور تبدیل کار خارجی به :الف) انرژی کرنشی ذخیره شده قابل تغییر ب) کار داخلی با تشکیل ترک‌های جدید با رها شدن و تغییر شکل الیاف و یا تولید حرارت می‌باشد. قابلیت انعطافی بتن الیافی همانند خواص مواد پلاستیکیباعث می‌شود که بتن الیافی گسیختگی ناگهانی نداشته باشد. از آنجا که الیاف فولادی در جسم بتن به طور سه بعدی و به بیانی بهتر چند بعدی پراکنده می‌شود در صورت تشکیل یک ترک که معمولاً انتظار تغییر شکل می‌رود در جهات مختلف الیاف اتصالاتی را بوجود آورده و از گسترش ترک جلوگیری می‌نماید؛ بنابراین رشته‌های الیاف بطور فعال در محدود کردن عرض ترک‌ها نقش داشته و در نتیجه با تشکیل ریزترک‌های زیاد قابلیت بهره‌برداری بتن را افزایش می‌دهد
    • به طور کلی کیفیت بتن الیافی می‌تواند به عامل‌های عمده زیر بستگی داشته باشد:
    • نسبت‌های مخلوط بتن
    • مشخصات هندسی الیاف فولادی
    • نسبت طول به قطر الیاف
    • مهار مکانیکی و زبری سطح الیاف
    • مشخصات فیزیکی و جنس الیاف فولادی
    • الیاف شیشه اضافه کردن الیاف شیشه به بتن به شدت بر کاهش کارایی بتن تازه تاثیر می‌گذارد، بنابراین باید از روانسازهای مناسب استفاده کرد و شیوه مناسب اختلاط را نیز تجربه کرد. همچنین الیاف شیشه‌ایبه شدت تمایل دارند که در بتن تازه به یکدیگر چسبیده و گلوله شوند که به این پدیده گلوله شدن الیاف می‌گویند. واضح است که در صورت وقوع این پدیده، توزیع الیاف دیگر یکنداخت نبوده و بنابراین برای برطرف کردن آن باید چاره اندیشی کرد.الیاف شیشه‌ای مخصوص (تارهای بریده شده) دارای قطرهایی بین ۰٫۰۰۵ تا ۰٫۰۱۵ میلی‌متر هستند که این نوع الیاف ممکن است در تولید عناصری با الیاف شیشه‌ای به یکدیگر اتصال یابند که در این صورت قطر الیاف اتصال یافته به ۰٫۰۱۳ تا ۱٫۳ میلی‌متر می‌رسد الیاف فولادی نوشتار اصلی: بتن مسلح به الیاف فولادی الیاف فولادی به منظور بهبود بخشیدن به خواص بتن، کاربرد وسیعی را در سازه‌های بتنی و بتن مسلح پیدا کرده است. یکی از مهمترین نقش‌های الیاف فولادی در بتن افزایش مقاومت کششی بتن بوسیله کاهش ایجاد ریزترکهای حاصله از بارگذاری خارجی است الیاف پلی پروپیلن کاربرد الیاف پلی پروپیلن از ترک خوردگی و جمع شدگی بتن بخصوص در سنین اولیه آن جلوگیری می‌کند. تولید بتنی شکل پذیر با الیاف پلی پروپیلن در بتن الیافی دارای شکل پذیری بسیار زیادی می‌باشد و هرگز خرد نمی‌شود. الیاف پلی پروپیلن آب گریز است و درصد جذب آب آن صفر می‌باشد؛ بنابراین هرگز نباید از افزودن آب اضافی جهت افزایش روانی بتن استفاده کرد الیاف آرامید (کولار) پلیمرهای آرامید دارای خصوصیاتی چون نقطه ذوب بالا و پایداری حرارتی عالی ومقاومت در برابر شعله وغیر قابل حل بودن در بسیاری از حلال‌های آلی شناخته شده‌اند دانسیسته آن بین ۱۲-۱۴٫۶ کیلو نیوتن بر متر مکعب می‌باشد دارای خواصی چون مقاوت در برابر ضربه عدم حساسیت به شکاف خواص الکتریک- خود خاموش کنی از خصوصیات آن می‌باشد. الیاف آرامید در شکل‌های مختلف وجود دارند و همانند الیاف شیشه و کربن می‌توانند در ساخت کامپوزیتها مورد استفاده قرار گیرند. الیاف آرامید به دلیل سبکی، پایداری حرارتی خوب و چقرمگی عالی، مورد توجه قرار گرفته‌اند. الیاف کولار از زنجیرهای مولکولی طولانی پلی پارافتیلن ترفنال آمید، تولید شده‌اند. آرایش یافتگی بالای زنجیرها به همراه اتصال خوب بین آنها، تلفیق منحصربه‌فردی از خواص را ایجاد می‌نماید که برخی از آنها عبارت اند از:
    • استحکام کششی بالا و وزن کم
    • ازدیاد طول کم در پارگی
    • چقرمگی خوب
    • مدول بالا
    • الیاف کربن دانسیسته آن ۲۲٫۷ کیلو نیوتن برمتر مکعب می‌باشد وشکل مختلف آن بلوری می‌باشد وضخامت آن نازکتر از موی انسان می‌باشد و دارای قطر ۶-۱۰میکرو متر می‌باشد. مزایایی اصلی آن:استحکام بالای خستگی-مقاومت در برابر خوردگی- ضریب انبساط حرارتی پاییند. معایب: قیمت بالا -کرنش در شکست-هادی الکتریکی روش و میزان مصرف الیاف را می‌توان در هر زمان به میکسر اضافه نمود. همچنین می‌توان الیاف را در انتها به آب طرح اختلاط اضافه نمود و داخل میکسر ریخت که در این صورت باید برای رسیدن به مخلوط یکنواخت، ۳ تا ۴ دقیقه دیگر هم زدن ادامه یابد. در صورت استفاده از بتن آماده، می‌توان الیاف را به تدریج داخل تراک میکسر ریخت و هم زدن در دور تند باید به قدری ادامه داشته باشد که از پخش کامل الیاف داخل بتن مطمئن شد. مقدار مصرف الیاف با توجه به عملکرد مورد نظر، از ۰٫۶ تا ۳ کیلوگرم در مترمکعب متغیر است موارد کاربرد
    • تسطیح اضافی، جهت افزایش مقاومت بتن مسلح به منظور کاهش ترک خوردگی و افزایش قدرت جذب انرژی تحت اثر.
    • بارهای ضربه‌ای
    • موج‌های انفجاری
    • وضعیت‌های پیچیده تنش
    • جانشین شدن به جای بتن آرمه معمولی به منظور:
    • خاکبرداریها در مناطق مهم
    • تسطیح منحصربه‌فرد و خاصیت یکنواخت و ایزوتوپ در نتیجه توزیع همگن الیاف در جسم بتن.
    • به منظور بهبود در در معیارهای تکنولوژیکی بتن، الیاف را می‌توان با بتن آرمه معمولی و با بتن پیش تنیده نیز بکار گرفت. این موارد عبارتند از:
    • محدودیت‌های کاربرد
    • از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن، کاملاً تصادفی می‌باشد، از این بتن معمولاً نمی‌توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها و ستونها بهره گرفت و در این نوع سازه‌ها استفاده از روش سنتیو شبکه بندی فولادی به صرفه تر و مناسب تر می‌باشد.
    • استفاده از بتن الیافی در همه موارد از بتن سنتی به صرفه تر نمی‌باشد. اما بر اساس برآوردهایی که توسط بعضی از متخصصین کشور انجام گرفته است، در جاهایی که سرعت اجرای بالا مدنظر است و یا نیاز به پاشش بتن (شاتکریت) روی سطوح ویژه‌ای است، استفاده از این نوع بتن توصیه می‌گردد.
    • منبع : 
    •  www.pdffactory.com
    • ACI544.1R-96, "State of The Art Report on The Fiber Reinforced Concrete
    • Victor C Li, Shuxin Wang and Chynthia Wu,200L "Tensile Strain Hardening of PV-ECC". ACI Material Journal
    • کیوانی، عبداله، "بتن الیاقی و کاربرد آن در سازه‌های بتنی"، کارگاههای تخصصی بتن: بتن‌های ویژه، مهرماه 84
    • آرام، مهرداد، میسمی، حسین، «مقایسه مقاومتی بتن‌های الیاف برای تولید ورق‌های بتنی با مقاومت بالا»، مجله تحقیقات بتن، تابستان 89، ص 59-51
    • لطفی، امین، پورقلی، مهران، «بررسی خواص بتن الیافی»، اولین کنفرانس بین‌المللی بتن‌های ناتراوامخازن ذخیره آب شرب،(1389)، گیلان، ایران
    •  کیوانی، عبداله، «بتن الیاقی و کاربرد آن در سازه‌های بتنی»، کارگاههای تخصصی بتن: بتن‌های ویژه، مهرماه 84
    •  لطفی، امین، پورقلی، مهران، «بررسی خواص بتن الیاقی»، اولین کنفرانس بین‌المللی بتن‌های ناتراوامخازن ذخیره آب شرب،(1389)، گیلان، ایران
    •  کیوانی، عبداله، «بتن الیافی و کاربرد آن در سازه‌های بتنی»، کارگاههای تخصصی بتن: بتن‌های ویژه، مهرماه 84
    • آرام، مهرداد، میسمی، حسین، «مقایسه مقاومتی بتن‌های الیاف برای تولید ورق‌های بتنی با مقاومت بالا»، مجله تحقیقات بتن، تابستان 89، ص 59-51
    • مستوفی نژاد، داود، «بررسی تجربی خواص بتن مسلح به الیاف شیشه»، استقلال، سال 20، شماره 1، شهریور 1380،
    •  کیوانی، عبداله، «بتن الیافی و کاربرد آن در سازه‌های بتنی»، کارگاههای تخصصی بتن: بتن‌های ویژه، مهرماه 1384
    • کیوانی، عبداله، «بتن الیافی و کاربرد آن در سازه‌های بتنی»، کارگاههای تخصصی بتن: بتن‌های ویژه، مهرماه 1384
    •  پورمقدم، امیر، تقدس، حسین، محمودزاده، فتح اله، «بررسی پخش و جهت گیری الیاف فلزی در بتن مسلح الیافی»، نشریه دانشکده فنی، جلد 39، شماره 3، شهریور 1384.
    •  www.pdffactory.com
    • لطفی، امین، پورقلی، مهران، «بررسی خواص بتن الیافی»، اولین کنفرانس بین‌المللی بتن‌های ناتراوامخازن ذخیره آب شرب،(1389)، گیلان، ایران
    •  www.pdffactory.com
    •  www.pdffactory.com
    • زمانی فرادینه، علیرضا، علیقلی زاده مقدم، بهداد، «بررسی بتن مسلح به الیاف فولادی»، یازدهمین کنفرانس دانشجویان عمران سراسر کشور، دی ماه 1383

روان کننده ها وفوق روان کننده ها در عرشه فولادی 09121243011
ساعت ۸:٠٥ ‎ب.ظ روز شنبه ۱۳٩٦/٥/٧  کلمات کلیدی: واترپروف ، الیاف سازه ای ، فوق روان کننده ها ، بتن سخت

1- مقدمه

مواد افزودنی را به منظور افزایش کیفیت مطلوب بتن، کاهش نارسایی و یا تغییر بعضی از مشخصه های بتن به آن اضافه می نمایند. از مهمترین این افزودنی ها مواد روان کننده و فوق روان کننده هستند. عملکرد اصلی مواد افزودنی روان کننده، افزایش کارایی بتن یا ملات و یا به نوعی دیگر، کاهش آب لازم برای اختلاط بتن و یا ملات و لذا افزایش مقاومت بتن است. همچنین استفاده از این مواد باعث صرفه جویی مصرف سیمان در بتن و باعث سادگی عمل تراکم بتن می گردد و مانع آب انداختن بتن می شود. فوق روان کننده ها در مقایسه با روان کننده ها دارای اثر قوی تری هستند. این مواد ضمن حفظ انسجام بتن و بدون کاهش مقاومت آن باعث افزایش کارایی بتن یا ملات می شوند. علاوه بر این ، این مواد قادرند آب مورد نیاز بتن را به میزان 25 تا 35 در صد کاهش داده لذا باعث افزایش بسیار زیاد مقاومت می شوند. توسعۀ آینده تولید بتن، وابسته به افزودنی ها مخصوصاً فوق روان کننده ها است. بتن با مقاومت بالا می تواند با استفاده از افزودنی فوق روان کننده و افزایش دوده سیلیس به دست آید. در ساختمان بزرگراهها برای کسب مقاومت اولیۀ بالا از فوق روان کننده استفاده می شود.

 

2- مواد افزودنی کاهنده آب( روان کننده )


ماده افزودنی کاهنده آب( روان کننده ) ماده ای است که یا بدون تغییر روانی ، مقدار آب مخلوط بتن را کاهش می دهد، یا بدون تغییر مقدار آب ، روانی بتن را افزایش میدهد ، و یا هم موجب کاهش آب و هم افزایش روانی بتن می شود. افزودنی های کاهنده آب ترکیبات مختلفی از مواد ارگانیک را در بر می گیرند که از متداولترین آنها می توان لیگنو سولفو ناتهای کلسیم ، سدیم و یا آمونیم را نام برد. مواد ژنریک و اصلی افزودنیهای کاهنده آب ضمن عملکرد های اصلی، معمولاً اثرات جانبی دیگری نظیر تسریع یا تاخیر در گیرش و یا ایجاد حباب هوا در بتن دارند که در صورت لزوم برای حذف این اثرات نا خواسته ، آنها را با دیگر محصولات شیمیایی ترکیب و سپس بکار می گیرند.

 

2-1  - مزایای استفاده از مواد افزودنی کاهش دهنده آب

 

استفاده از مواد افزودنی کاهش دهنده آب ممکن است از چند جهت مفید واقع گردد :
1- در مخلوط های بتن با کار آیی زیاد با کم کردن میزان آب ، باعث چسبندگی بیشتر و کاهش در جدا شدگی دانه ها و نیز افزایش انسجام و تراکم بتن می گردد ، ضمن آنکه کارآیی را در حد ثابت نگاه می دارد. معمولاً جدا شدگی دانه ها در مخلوط هایی ایجاد می گردد که دارای مصالح سنگی گرد گوشه بوده و یا از ماسه ای استفاده شود که درصد ذرات ریز آن کم باشد.
2- با کاهش مقدار آب در مخلوط بتن، ضمن حفظ کارآیی باعث کاهش آب انداختن می شود.
3- موجب کاهش مقدار آب می گردد، در نتیجه مقاومت بتن افزایش می یابد، بدون آنکه در کارآیی بتن تغییری حاصل شود.
4- باعث کاهش مقدار سیمان می شود در حالی که همان نسبت آب به سیمان و در نتیجه همان مقاومت حفظ می گردد، این عمل با کاهش مقدار آب اما با نگاه داشتن کارآیی ثابت امکانپذیر می شود.
5- افزودنی های روان کننده با ایجاد پراکندگی سیمان در مخلوط بتن، ضمن ایجاد سطوح بیشتر در تماس با آب، باعث هیدراتاسیون بهتر سیمان می شوند و به این دلیل در دراز مدت مقاومت این بتن از بتنی که با همین نسبت آب به سیمان و بدون افزودنی ساخته می شود ، بیشتر خواهد بود. تاثیر کوتاه مدت این نوع افزودنی بر روی مقاومت، بیشتر روی سیمان هایی است که C3A یا مواد قلیائی آنها کم است. اگر روان کننده ها بطور صحیح استفاده شوند، دوام بتن بیشتر خواهد شد و در دراز مدتهیچ اثر مشخصدیگری روی خواصبتن ایجاد نخواهد شد.

6- در نسبت آب به سیمان ثابت کارآیی مخلوط ها با مقاومت بالا و با مقدار سیمان زیاد را افزایشمی دهند ، در غیر این صورت این مخلوط ها زیاد سفت بوده و امکان جا دادن آنها در قالب با نسبت آب به سیمان لازم وجود نخواهد داشت. لازم به ذکر است که کاهنده های آب ، افت کارآیی بتن تازه را با گذشت زمان اصلاح نمی کنند ولی به مقدار کمی آن را به تاخیر می اندازند.
7- علی القاعده می توان نتیجه گرفت که افزودنی های کاهنده آب قابلیت نفوذ ناپذیری بتن را در برابر آب و محلولهای شیمیایی به مقدار زیادی افزایش می دهند و این عملکرد موجب می شود که دوام بتن در مقابل یخ زدن- آب شدن، نفوذ آب، اکسیژن و دی اکسید کربن یا CO2 و دیگر عوامل زیان بخش شرایط جوی- اقلیمی افزایش یابد.

 

2-2  - نحوه تاثیر مواد افزودنی روان کننده

 

اجزاء اصلی و فعال افزودنی های روان کننده ، عواملی با سطح فعال هستند که نیروهای فیزیوشیمیایی را در مخلوط بتن تغییر می دهند . یون های فعال سطحی توسط ذرات سیمان جذب می شوند که این باعث پیدایش بار منفی در ذرات سیمان و
ایجاد نیروی دافعه بین آنها می شود. در نتیجه پراکندگی سیمان در مخلوط تثبیت می شود . حباب های هوا هم حرکت داده می شوند و نمی توانند به دانه های سیمان متصل شوند. بار منفی همچنین باعث ایجاد یک پوشش از مولکول های آب دراطراف هر ذره ای شده و آنها را از هم جدا می کند. از این رو سهولت بیشتری برای حرکت ذرات وجود دارد و آب آزاد شده در اثر جلوگیری از توده ای شدن سیمان باعث روانی مخلوط شده و کارآیی آن را افزایش می دهد.

 

2-3  - اثرات جانبی مواد روان کننده

 

به دلیل پراکنده شدن ذرات سیمان و دسترسی کامل تر مولکول های آب به آنها هیدراسیون با کیفیت بهتری صورت گرفته و باعث افزایش مقاومت بتن در دراز مدت می گردد. همچنین به دلیل افزایش روانی بتن ممکن است پدیده جدایی دانه ها و آب انداختن بتن پیش آید.

 

2-4  - میزان مصرف مواد روان کننده

 

مواد افزودنی روان کننده و فوق روان کننده را به میزان کم، در هنگام ساختن بتن به آب بتن می زنند. مقدار مورد نیاز مواد افزودنی کاهش دهنده آب کم بوده بین 0/1 تا 0/25 لیتر برای هر 50 کیلو سیمان است و برای افزودن آنها به مخلوط بتن از مخزن پخش کن استفاده گردد. مقدار حقیقی این مواد به نسبت های مخلوط و دانه بندی مصالح سنگی بستگی دارد، و برای به دست آوردن مقدار بهینه ، ساخت مخلوط های آزمایشی ضروری است. استفاده از این مواد به مقدار بیش از حد لزوم باعث تاخیر در گیرش بتن می شود و در مواردی نیز مشاهده شده که گیرش بتن تا 3 روز به تاخیر افتاده است، در موارد مذکور مقدار مصرف اشتباهاً بیش از ده برابر مقدار معمولی بوده است. مصرف بیش از حد این مواد لزوماً کارآیی را افزایش نمی دهد و بنابراین ممکن است بتن تازه مورد توجه قرار نگیرد.

 

3- مواد افزودنی فوق روان کننده

 

ماده ای که یا بدون تغییر روانی ، مقدار آب مخلوط بتن را به میزان زیادی کاهش میدهد، یا بدون تغییر مقدار آب، روانی بتن را به میزان زیادی افزایش می دهد و یا موجب کاهش زیاد آب و افزایش زیاد روانی بتن به طور همزمان می شود، فوق روان کننده یا کاهنده ی آب تری نامیده می شوند. این مواد یکی از جدید ترین و موثرترین انواع تقلیل دهنده های آب می باشند که در آمریکا بعنوان روان کننده های قوی نامگذاری شده اند.
روان کننده های قوی ملامین فرمالد ئید سولفاته شده ی تغلیظ شده یا نفتالین فرمالدئید سولفاته شده تغلیظ شده می باشند، که در پراکنده ساختن سیمان موثر بوده و تا حدودی خاصیت کند گیر کنندگی دارند، اساسا استفاده از اسید های سولفاته شده باعث تسریع عمل پراکنش می شود. چون در سطح ذرات سیمان جذب شده و به آنها بار منفی می دهند و این باعث دفع ذرات از یکدیگر می شود. این فرآیند کارآیی را در یک نسبت آب به سیمان مشخص افزایش می دهد. به عنوان مثال می تواند اسلامپ 75 میلیمتر را تا 200 میلیمتر بالا ببرد.

می تواند اسلامپ 75 میلیمتر را تا 200 میلیمتر بالا ببرد.
اثر مواد به نحوی است که در درجه حرارت های بالا تر بهبود در کارآیی کمتر خواهد بود. بتن حاصل را می توان با
تراکم کم و یا بدون نیاز به تراکم در جا ریخت و در صورتی که دانه های درشت بتن طویل ، تختو یا خیلی شکسته نباشند و ریز دانه ها از 4 تا 5 درصد بیشتر باشند، چسبندگی بتن حفظ خواهد شد و جدایی یا آب انداختگی در آن ایجاد نخواهد شد. لازم به یاد آوری است که در هنگام طراحی قالبها باید در نظر داشت که بتن سیال می تواند فشار هیدرواستاتیکی کامل را به قالبها وارد آورد.
در دراز مدت خواص بتن به طور محسوسی تحت تاثیر این نوع افزودنی قرار نمی گیرد.نتایج آزمایشهای دراز مدت تا  13  سال که در دسترس می باشند نشان داده اند که این مواد اثر نامساعدی بر مقاومت دراز مدت بتن ندارند. اثر روان کنندگی زیاد این مواد برای مدت کوتاهی خواهد بود ( شاید ده دقیقه) و پس از حدود 30 تا 90 دقیقه کارآیی به حد معمولی خود باز می گردد. بدین دلیل لازم است که فوق روان کننده ها را درست قبل از درجا ریختن بتن به مخلوط اضافه نمود.

مصرف این نوع افزودنی معمولاً بیشتر از مصرف متداول برای روان کننده های عادی می باشد و از اثرات جنبی نا مطلوب آن هم بطور چشمگیری کاسته شده است. به عنوان مثال فوق روان کننده ها چون نمی توانند کشش سطحی آب را بطور محسوسی پائین بیاورند، در نتیجه مقدار قابل توجهی هوا وارد بتن نمی کنند. در عمل معمولاً روان کننده های قوی در ضمن مخلوط کردن به بتن اضافه می شوند و پس از اضافه کردن آنها مدت زمان کوتاهی به مخلوط کردن بتن ادامه می دهیم. در مورد بتن های آماده دو دقیقه بهم زدن پس از اضافه کردن روان کننده قوی ضروری است.

بجز در مواردی که سیمان های با یکمقدار خیلی کم C3A بکار برده میشوند و مصرف این مواد باعث کندگیر کنندگی قابل ملاحظه ای میگردد بطور کلی مصرف این مواد تا ثیر قابل ملاحظه ای بر گیرش بتن ندارد . فوق روان کننده ها تاثیری بر جمع شدگی ، خزش، مدول الاستیسیته و یا مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن ندارند.
نظر با اینکه نفوذ نا پذیری نقش تعیین کننده ای در دوام بتن داشته و این خاصیت نیز به نسبت آب به سیمان بستگی دارد، لذا فوق روان کننده ها باید در این مورد نقش مثبت و موثری داشته باشند. در واقع نفوذ نا پذیری وقتی که آب اختلاط کاهش یابد، افزایش یافته و از طرف دیگر بتن روان و سیال دارای افزودنی و بتن بدون افزودنی با نسبت آب به سیمان ثابت، نفوذ نا پذیری مشابهی دارند. اما مصرف این مواد بر دوام بتنی که در معرض سولفاتها قرار می گیرد تاثیر ندارد. کار برد آنها با مواد افزودنی هوا ساز نیاز به احتیاط دارد زیرا در بعضی مواقع این مواد مقدار واقعی هوا ایجاد شده را کاهش می دهند. فوق روان کننده های اصلاح شده مخصوصی توسعه یافته اند که بنظر می رسد با مواد هواساز معمولی، بتن با حباب هوای رضایت بخشی می سازند. تنها عیب واقعی فوق روان کننده ها هزینه نسبتاً زیاد آنها می باشد که این امر بدلیل هزینه تولید زیاد این مواد که وزن مولکولی زیادی دارند است هزینه ی آن را می توان در محاسبات بهای بتن در نظر گرفت.

فوق روان کننده ها در تولید بتن های روان در مواقعی که محل بتن ریزی غیر قابل دسترس است و برای بتن ریزی در مقاطعی که تراکم آرماتور در آنها زیاد باشد ، دال کفها و یا جاده ها و نیز برای مواردی که نیاز به سرعت خیلی زیاد در بتن ریزی باشد ، کاربرد دارد. مورد مصرف دیگر فوق روان کننده ها در تولید بتن های با مقاومت خیلی بالا است که با کارآیی معمولی و نسبت آب به سیمان بسیار پایین به دست می آیند. نسبت های آب به سیمان تا حد پایین 0/25 بکار برده شده اند و مقاومت های 28 روزه در حدود 100Mpa بدست آمده اند.

به طور کلی فوق روان کننده ها میتوانند برای حصول یک کارآیی معین میزان آب بتن را بین 25 تا 35 درصد کاهش دهند( در مورد روان کننده های معمولی نصف این مقدار حاصل میشود) و مقاومت 24 ساعته بتن بین 50 تا 75 درصد افزایش می یابد و در عمرهای کوتاه تر حتی این افزایش بیشتر خواهد بود.

 

4- بتن های با مقاومتزیاد و عملکرد خوب


از آنجا که رسیدن به مقاومت بالا در بتن از اهداف دست اندرکاران کارهای بتنی در دو دهۀ اخیر بوده است، ابتدا این نوع بتن با مقاومت بیش از50Mpa ساخته شد. با پایین آوردن نسبت آب به سیمان تا حد 0/3 رسیدن به چنین مقاومتی بسیار آسان است. برای ساخت بتن هایی با مقاومت بیشتر و در حد 110-80  Mpa و برای تقویت ناحیۀ 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 ی سنگدانه در این مخلوط ها به کار رفت. امروزه شاهد ساخت ساختمان های بسیار بلند با چنین بتن های هستیم که مشخصات و طرح اختلاط یکی از این بتن ها در جدول شماره ی 1 آورده شده است.

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 لاستیکی و ناشی از خشک شدن بیشتر این بتن ها و نیز ترک های حرارتی به وجود آمد. همچنین با افزایش این مقاومت تردی و شکنندگی بتن نیز افزایش یافت. چنین بتنی نمی توانست در شرایط محیطی سخت و محیط های خورنده به علت وجود ترکهای زیاد، دوام قابل قبولی داشته باشد.
به منظور افزایش دوام حین افزایش مقاومت ضمن کاربرد دوده سیلیسو کم کردن آب و مصرف فوق روان کننده، مقدار سیمان کاهش یافته و در عوض مواد پوزولانی همچون دوده سیلیس، خاکستر بادی، سرباره ی کوره های  آهنگدازی، خاکستر پوسته ی برنج و بالاخره پوزولان های طبیعی به صورت مواد ریزدانه جایگزین آن گردید. امروزه شاهد ساخت بتن هایی با دوام که نفوذپذیری کمی دارند و در مقابل حملات شیمیایی کلرورها و سولفات ها و گاز کربنیکو بعضا واکنش قلیایی پایدارتر می باشند، هستیم. برای مصرف این بتن در سازه های بلند و رفع نقیصه ی شکنندگی در پاره ای موارد از الیاف های کوتاه استفاده شده تا بدین وسیله نرمی این بتن ها افزایش یابد.

5 - بتن ها با کارآیی بسیار زیاد

 

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 ساختو ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشته و خود بخود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محل های مشکل برای ایجاد تراکم را حل نموده است. این بتن علی رغم کارآیی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارآیی و اسلامپ تا مدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایایی 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. به عبارت دیگر برای تهیه ی این بتن ها باید نسبت اختلاط مجدداً تعیین شود. زیرا برای تهیه ی بتنی با انسجام و روانی مناسب، بدون اثر آب انداختگی و جداشدگی، لازم است که نسبت ریزدانه به درشت دانه کنترل شده و از کافی بودن مقدار ریزدانه اطمینان داشت و در صورت لزوم مقدار سیمان با مواد نرم دانه ی دیگر مثل پوزولان یا سرباره را افزایش داد.

نسبت آب به مواد ریز دانه و پودری بر اساسخواصمواد ریز بین 0/9 تا 1 می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده ی 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.