فتح الله شفیعی

فتح الله شفیعی

مهندسین عمران روستای بردکوه
فتح الله شفیعی

فتح الله شفیعی

مهندسین عمران روستای بردکوه

سیستم های مورد تایید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن

سیستم های مورد تایید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن
معرفی فناوری‌های نوین ساختمان

انواع سیستم ها :

1. سیستم ساختمانی قاب‌های سبک فولادی سرد نورد شده LSF
2. ساختمان‌های بتن‌آرمه با شیوه قالب‌های تونلی
3. روش اجرای ساختمان‌های بتن مسلح دیوار باربر با قالب عایق ماندگار ICF
4. سیستم قالب بندی ساختمان‌های بتن مسلح با استفاده از میز پرنده
5. پانل‌های دیواری مسلح ساخته شده با بتن سبک گازی AAC
6. سیستم سقف کوبیاکس Cobiax
7. سیستم قاب ساده بتنی نیمه پیش ساخته K با دیوار برشی بتن مسلح درجا
8. سیستم قالب بندى ساختمان هاى بتن آرمه
9. سقف مجوف بتن مسلح با استفاده از بلوک تو خالى ماندگار، از جنس پلى پروپلین
10. ساختمان هاى بتن آرمه متشکل از دیوار باربر دولایه و سقف هاى نیمه پیش ساخته با بتن درجا
11. سازه هاى بتنى سقف و دیوار با قالب یکپارچه
12. سیستم قاب ساختمانی ساده بتن مسلح با ستون پیش ساخته، تیر نیمه پیش ساخته، سقف هالوکورد و دیوار برشی بتن مسلح درجا
13. سیستم دیوارهای توپر و سقف های با هسته توخالی بتن مسلح پیش ساخته
14. سیستم دیوارها و سقف های بتن مسلح پیش ساخته توخالی(سیستم داموس)
15. سقف دال­های نیمه پیش ساخته بتن مسلح Double Tee با بتن رویه
16. سقف بتنی پیش تنیده پس کشیده
17. ساختمان های بتن مسلح با قالب ماندگار پلیمری سیستمRBS
18. ساختمان های بتن مسلح با قالب عایق ماندگار مسطح عمودی
19. ساختمانهای بتن مسلح با قالب عایق ماندگار مسطح پانلی
20. سیستم ساختمان هاى پیش ساخته با دیوار باربر متشکل از سقف و دیواره هاى بتن آرمه با بتن سبک سازه اى
21. سیستم دال مرکب فولادى – بتنى
22. ساختمان هاى نیمه پیش ساخته با قاب هاى ساده مرکب فولادى -بتنى به همراه دیوار برشى بتن آرمه
23. ساختمان هاى نیمه پیش ساخته با صفحات منفرد ساندویچى سقف و دیوار، شامل لایه میانى پلى استایرن و بتن پاششى
24. ساختمان ها با صفحات دو لایه ساندویچى3D با بتن میانى درجا
25. ساختمان هاى بتن مسلح دیوار باربر با قالب عایق ماندگار
26. سیستم قا ب خمشی یک طبقه با مقاطع سبک فولادی سردنورد شده
27. سیستم سازه های بتن مسلح پیش ساخته مدولار سه بعدی
28. سیستم ساختمانی ترونکو
29. سیستم ساختمانی بلوک­های خشتی مسلح با تکنولوژی HABITECH
30. سیستم خانه ­های پیش ساخته سریع النصب دادو
31. ساختمان های بتن مسلح دیوار باربر با قالبهای عایق ماندگار بلوکی نئوپور
32. سقف مجوف پیش ساخته پیش تنیده (Hollow Core Slabs)
33. شیل منبسط شده
34. شبکه خرپاى فلزى تیرچه با جوش مقاومتى به روش ماشینى
35. شبکه آرماتور تولید شده صنعتى با جوش مقاومتى
36. دیوارهای غیرباربر QPanel
37. تخته سیمانى با تراشه هاى چوب
38. پانلهای پیش ساخته دیواری Rail-Wall از جنس بتن پرلیتی
39. نمای مرکب عایق حرارتی بیرونی بر پایه پلی استایرن منبسط (ETICS)
40. نمای مدولار پرسلان
41. صفحات عایق حرارتی
42. صفحات روکش دار گچی(تخته های گچی)
43. سیستم خانه های چوبی
44. سیستم مدولار دسترسی نوین
45. دیوارهای غیرباربر نیمه پیش ساخته صفحات ساندویچی
46. خرپای تیرچه ماشینی با فوندوله پلیمری
47. تخته های سیمانی الیافی
48. پانلهای دیواری ساخته شده از بتن سبک با دانه های لیکا
49. پانلهای دیواری الیاف بتن
50. پانلهای ساخته شده از رزین و ساقه گندم و برنج
51. پانلهای دیواری غیر باربر Ercolith
52. بلوکهای گچی سوراخدار
53. بلوک های دیواری ساخته شده با بتن سبک گازی
54. بلوکهای چوبی - سیمانی
55. آجر سفال ابداعی

منبع : مرکز تحقیقات راه ، مسکن و شهرسازی ؛ موسسه مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای ایران

مراقبت و عمل آوری بتن

 

مراقبت و عمل آوری بتن

عمل آوردن بتن به سلسله اقداماتی اطلاق میشود که برای تکمیل و پیشرفت هیدراتاسیون و افزایش مقاومت بتنی مورد استفاده قرار گرفته به مرحله اجرا در می آید .این اقدامات در حقیقت نوعی مراقبت و نگهداری در جهت پرورش و عمل آوردن بتن است که این مفاهیم بدین معناست که
مراقبت باعث میشود سیمان موجود در بتن به مدت کافی مرطوب نگه داشته شود، به طوری که حداکثر میزان آبگیری آن چه در لایه‌‌های سطحی دانه‌ها و چه در حجم آنها صورت پذیرد.
پرورش و پروراندن بتن به معنی ، تسریع گرفتن و سخت شدن آن به کمک حرارت می‌باشد.
که از طریق آن دمای بتن،ورود آب به جسم بتن ، افزایش درجه اشباع ،خروج آب از جسم بتن و کاهش درجه اشباع را کنترل کرد. تغییرات احتمالی مقدار رطوبت بتن در مراحل اولیه سخت شدن نه تنها بر مقاومت بلکه بر دوام و پایایی بتن نیز اثر میگذارد.

اهداف عمل آوردن بتن

1) جلوگیری از کاهش رطوبت یا تامین رطوبت از دست رفته در روزهای نخست پس از بتن ریزی
2) کنترل وو حفظ دمای بتن در حدی مطلوب برای مدت زمانی معین
3) توسعه مقاومت بتن با تکمیل عملیات هیدراسیون سیمان
زمان لازم برای عمل آوردن را نمی توان بسادگی توصیه نمود و لیکن معمولا” حداقل مدت هفت روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند معمولی توصیه می نمایند و حداقل مدت ده روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند پوزولانی معمولی توصیه میشود.

عوامل موثر در مراقبت از بتن

عواملی نظیر سرعت باد، میزان تبخیر سطحی، دمای مخلوط بتن هنگام ریختن، رطوبت محیط و دمای آن، عواملی می‌باشند که روی یکدیگر اثر متقابل خواهند داشت. چنانچه میزان تبخیر سطحی بیش از 1 کیلوگرم بر متر مربع در ساعت باشد، پیمانکار باید تدابیر لازم را برای جلوگیری از تبخیر اتخاذ نماید. تبخیر بیش از میزان 1 کیلو گرم بر مترمربع در ساعت باشد ، باعث به وجود آمدن ترکهای خمیری در سطح بتن خواهد شد.

مدت عمل آوری

مدت زمانی که بتن باید از نظر کاهش رطوبت محافظت شود ، به نوع سیمان ، نسبت اجزای مخلوط ، مقاومت مورد نیاز ، اندازه و شکل عضو بتنی ، هوای محیط و به شرایط بعدی که بتن در معرض آن قرار خواهد گرفت ، یستگی دارد. در اینجا همه شرایط یکسان فرض شده و فقط نوع سیمان مصرفی ( سیمان پرتلند دو – سیمان پرتلند پوزولانی ) که اکثرا" در سازه های بتنی مورد استفاده قرار میگیرد ، بررسی و نتیجه گیری میشود.
تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت را می توان بصورت نمودار زیر که برای بتن با نسبت آب به سیمان 0.50 بدست آمده است ، مشاهده کرد.

تکنولوژِی بتن
تکنولوژِی بتن

نمودار فوق نشان می دهد که بتن ساخته شده با سیمان پرتلند و نگهداری شده در محیط کارگاهی ،
و بدون عمل آوری و مراقبت تقریبا" 52 درصد مقاومت مورد نیاز را کسب می کند و پس از سه روز ، هفت روز ، حالت مرطوب کامل به ترتیب 78 درصد و 90 درصد و 125 درصد افزایش می یابد.
بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی به علت پایین بودن میزان حرارت هیدراتاسیون این نوع سیمان نسبت به سیمانهای دیگر و ماهیت دیرگیر بودن آن تا 90 روزه ، درصد کمتری نسبت که سیمان پرتلند دارد و نگهداری بیشتری را می طلبد.

دمای محیط و تاثیر آن بر بتن

دما محیط فاکتور مهمی در عمل آوری بتن می باشد ، بی شک افزایش درجه حرارت عمل آوری با عث تسریع واکنشهای شیمیایی هیدراسیون میگردد ، ولی اثرات نامساعد درجه حرارت زیاد بر مقاومت بعدی در عمر بتن متفاوت است. در روزهای اول عمر بتن که رطوبت مورد نیاز عمل هیدراسیون در داخل بتن وجود دارد ، افزایش درجه حرارت روند کسب مقاومت بتن را افزایش می دهد. اما بعد از 28 روز که عملیات هیدراسیون نسبتا تکمیل شده است ، افزایش درجه حرارت موجب کاهش رطوبت بتن میشود و روند کسب مقاومت بتن کاهش می یابد.

تکنولوژِی بتن

حداقل نسبت آب به سیمان برای هیدراسیون کامل سیمان تقربیا 0.22 تا 0.25 است. مادام که سیمان هیدرات نشده موجود باشد ، افزایش مقاومت بتن نسبت به زمان ادامه می یابد ، مشروط براینکه بتن مرطوب باقی بماند یا رطوبت نسبی داخل بتن بیش از 80 درصد بوده و دمای بتن نیز مناسب و مطلوب باشد. سیمان پرتلند پوزولانی با توجه به مواد جانشین سیمان ، خیلی بکندی مقاومت کسب می نماید ، بنابراین احتیاج به یک زمان عمل آوری نسبتا طولانی نسبت به سیمان پرتلند معمولی دارد و براین اساس توصیه میشود که برای سیمان پرتلند پوزولانی در دمای کمتر از شش درجه از حتما از موادافزودنی استفاده شود.

تکنولوژِی بتن
تکنولوژِی بتن

مصالح و روشهای عمل آوردن بتن در شرایط مطلوب

بهتریت روش مراقبت با توجه به نوع و مشخصات پروژه، شرایط محل اجرا و مصالح موجود برای عمل آوردن، توسط دستگاه نظارت، تعیین و به پیمانکار ابلاغ می‌شود.

الف) روش هایی که با اشباع کردن محیط پیرامون بتن ، حضور آب اختلاط در بتن را در دوره سخت شدن اولیه حفظ می کنند:

1) ایجاد برکه یا غوطه وری یا آب راکد :
• عمل آوردن سطوح تخت مانند جاده ها ،پیاده رو ها و کفها با ایجاد برکه (دیواره هایی از ماسه یا خاک های نفوذ ناپذیر در پبرامون بتن )صورت میگیرد.
• ضخامت لایه آب 5-10 سانتیمتر
• آّ ب عمل آوردن نباید بیش از 11درجه سانتیگراد خنک تراز بتن باشد تا از تنش های حرارتی و ترکهای مویین جلوگیری کند.
• آب مصرفی نباید دارای عناصر شیمیایی مخرب باشد.
• کاملترین روش عمل آوردن با آب از طریق غوطه وری کامل عضو بتن انجام میگیرد.
• معایب:مصرف آب زیاد است.

2) آب پاشی و ایجاد مه:
• آب بصورت ریز شده و پودر شده پاشیده میشود تا روی بتن را مه آب بپوشاند.
• در جاهایی که دمای محیط به اندازه کافی بالاتر از یخ زدگی باشد،استفاده میشود.
• شلنگ های آب با جریان مداوم برای سطوح قائم یا تقریبا قائم سودمند است.
• معایب: هزینه آب پاشی ،فرسایش سطح، ایجاد ترک ناشی از آبرفتگی به دلیل سیکلهای متناوب تر و خشک شدن.

3) پوشش های خیس اشباع شده:
• کرباس خیس ،سفره های کتانی ضخیم ،موکت خیس،لایه ای خیس از خاک،ماسه یا خاک اره به ضخامت حدود 5 سانتیمتر کاه یا علف خیس درلایه ای به ضخامت 15سانتیمتر (با وسایلی نظیر تور سیمی در برابر وزش باد محافظت شوند)
• از تابش مستقیم خورشید بر سطح بتن جلوگیری میکند.
• پوششها مقداری از آب را در خود ذخیره میکنند که مدت زمانی طول میکشد تا این آب تبخیر شود.
توجه: از ریختن بتن باید چند ساعتی گذشته باشد تا از پوشش استفاده کرد و گرنه سطح بتن خرای و ناصاف میشود.
• معایب: در استفاده از پوششهای خیس خاک،ماسه ،خاک اره، علف و کاه امکان تغییر رنگ و لکه کردن بتن میشود.

ب) روش هایی که از طریق اندود کردن سطح، از کاهش آب اختلاط بتن جلوگیری می کنند:

1) پوشاندن با کاغذ نفوذ ناپذیر
• ترکیبی از 2لایه کاغذ گرافیتی که بوسیله ماده قیری بهم چسبانده شده و مجهز به رشته های نازک تقویتی است.
• این کاغذ ها چرب و روغنی بوده و تاحدی عایق رطوبت هستند.
• ابتدا سطح بتن را خیس کرده سپس کاغذ را روی آن بصورت نواری قرار میدهند.
• هر نوار باید حداقل 25میلیمتر روی نوار مجاور را بپوشاند.
• روش موثر برای عمل آوردن سطح افقی به شمار می رود.

2) پوشاندن با نایلون
• پوشش نایلونی مانند ورق پلی اتیلن مصالح ضد رطوبت موثری هستند که براحتی برای اشکال پیچیدهو ساده مورد استفاده قرار میگیرند.
• ورقهای پلی اتیلن باید ضخامتی برابر 0.1 میلیمتر دارا باشد.
• در هوای گرم از ورقهای نایلونی سفید و در هوای سرد از نوع سیاه رنگ استفاده میشود.

3) اعمال مواد غشاساز
• ترکیبات غشاساز مایع: موم،رزین ، لاستیک کلرینه شده و حلالهای بسیار فرار
• مواد غشاساز از 2نوع کلی تشکیل شده اند: . 1- روشن با نیمه شفاف 2- سفید رنگ
• مواد محافظ باید بلافاصله پس از پرداخت نهایی بتن با دستگاه های اسپری دستی یا برقی اعمال شود تا به گونه ای صاف و یکنواخت تمامی سطح را بپوشاند.

ج) روشهایی که با تامین حرارت و رطوبت اضافی برای بتن ، رشد مقاومت آن را تسریع می کنند:

1) بخار زنده
• در مواردی که کسب مقاومت اولیه در مدت زمان کم از اهمیت زیادی برخوردار بوده یا در هوای سرد که گرمای بیشتری برای تسریع عمل آبگیری سیمان مورد‌نظر است، برای عمل آوردن بتن از بخار استفاده می‌شود
• دو روش برای عمل آوردن با بخار آب جهت کسب مقاومت اولیه بتن وجود دارد:
عمل آوردن با بخار در فشار اتمسفری (برای سازه های بتنی در جایی که در محیط بسته قرار داده شده اند و واحد های پیش ساخته )
بسته به مشخصات سازه و شرایط محیط، عمل آوردن با رعایت مراحل زیر صورت می‌گیرد:
ـ مرحله اول: ریختن و تراکم بتن در قالب و حفظ آن در هوای آزاد به مدت 2 الی 5 ساعت
ـ مرحله دوم: افزایش دما در خیمه بخار تا رسیدن به دمای حداکثر طی مدت 2/5 ساعت
ـ مرحله سوم: حفظ مجموعه در دمای ثابت به مدت 6 تا 12 ساعت
ـ مرحله چهارم: کاهش تدریجی دما از دمای حداکثر به دمای مورد‌نظر در فاصله زمانی حدوداً 2 ساعت
مدت زمان و دمای هریک از مراحل چهارگانه فوق‌الذکر با توجه به نوع سازه، نوع بتن و شرایط محیطی، قبل از اجرا باید به تأیید دستگاه نظارت برسد. دمای مرحله سوم نباید از 80 درجه سلسیوس و سرعت ازدیاد یا کاهش دما در مراحل دوم و چهارم نباید از 20 درجه سلسیوس در ساعت تجاوز نماید.

2) عمل آوردن با بخار تحت فشار زیاد
برای عمل آوردن سریع بتن و رسیدن به مقاومتهای مورد‌نظر و قالب‌برداری فوری، استفاده از این روش معمول بوده و توصیه می‌شود. درجه حرارت عمل آوردن بین 165 تا 190 درجه سلسیوس و فشار کار در سیستم بخاردهی 5/5 تا 7/11 مگاپاسکال می‌باشد. از این روش در ساخت لوله‌های بتنی و بعضی اعضا و قطعات ساختمانی سبک استفاده می‌شود.مدت مراقبت به عواملی نظیر نوع سیمان، مقاومت مورد‌نظر، نسبت سطوح نمایان به حجم، شرایط آب و هوایی به هنگام ساخت و ریختن بتن و نهایتاً شرایط رویارویی بستگی دارد.

3) سیم پیچ های گرمازا

4) لحاف های عایق
• لحاف های عایق است که معمولا پوشش های عایق پشم شیشه ای ، مناسب ترین پوشش هستند .
• با توجه به اینکه بتن در هنگام گرفتن ، گرمازا بوده و گرمای آزاد شده ، دمای محدوده ی خود بتن را بالا می برد ، اگر چنانچه یک پوشش عایق روی بتن کشیده شود ، دمای بتن از دمای محیط بالاتر رفته و به دلیل عایق بودن پوشش ، تبادل حرارتی بتن با محیط خارج قطع شده و در نتیجه قطعه ی بتنی نسبت به دمای بیرون گرم تر می شود .
• این تکنیک ساده و عملی است ، به خصوص برای دمای حدود صفر درجه بسیار مناسب است ، ولی متاسفانه در عمل کمتر از آن استفاده می شود
• اگر دما باز هم سردتر باشد ( مثلا حدود 4 الی 5 درجه زیر صفر ) استفاده از پوشش هایی که مجهز به وسایل گرمازا هستند مناسب است .
• در این روش پوشش هایی که المان های حرارتی از داخل آنها عبور کرده است ( شبیه پتوهای برقی ) را مورد استفاده قرار داده و با اتصال این وسایل به برق و تولید گرما ، مراقبت از بتن را انجام می دهند .
• استفاده از این گونه وسایل ، باید کاملا توجیه اقتصادی داشته باشد

5) قالبهایی که بطور الکتریکی گرم میشوند.
• قالب های فلزی این فرصت را دارند که مانع ازتبخیرآب می شوند. لذا با نگه داشتن قالب روی سطح بتن و آب دادن بتن ها می توان آب مورد نیاز بتن را تأمین گرد.
• قالب های چوبی نه تنها مانع ازتبخیرآب نمی شوند بلکه مقداری ازآب بتن را جذب می کنند.

آسیب های ناشی از عدم عمل آوری

شرایط موثر در بهره دهی بتن می تواند در هرزمانی از عمر سازه اتفاق بیفتد. اگر بتن خوب عمل آوری نشود تا 50 درصد مقاومت بالقوه خود را از دست می دهد. سطح بتن را نباید تحت تاثیر تر و خشک شدن های متوالی که نتیجه عمل آوری نامناسب است قرارداد ، چون این عمل در عمر اولیه بتن باعث انقباض ، ترک برداری ، پودر شدگی ، سایش سطح شده و محیط حمله عوامل فیزیکی و شیمیایی بر بتن بیشتر میشود ، که این آسیب ها در سیمان پرتلند پوزولانی بدلیل کند بودن کسب مقاومت اولیه به مراتب بیشتر از سایر سیمانهاست.
از آسیب های دیگر بتن می توان به قالب برداری زودتر از موعد اشاره کرد که بتن تنش های موثر را تحمل نکرده و تغییر شکل آن از تغییر شکل پیش بینی شده تجاوز می کند. حداقل زمان پیشنهادی برای قالب برداری بتن با سیمان پرتلند پوزولانی با در نظر گرفتن مواد پوزولانی و جانشین سیمان بشرح زیر می باشد.

تکنولوژِی بتن

ضوابط بتن ریزی در شرایط آب و هوایی مختلف

 

ضوابط بتن ریزی در شرایط آب و هوایی مختلف

به طور کلی کنترل دمای اولیه مخلوط بتن به واسطه اثر بخشی قابل ملاحظه‌ای که در خواص بتن از جمله مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته، نفوذ پذیری و … خواهد داشت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و بررسی مسائل و مشکلات آن جایگاه ویژه ای را در مباحث تکنولوژی بتن به خود اختصاص داده است و به تناسب اهمیت آن، لازم است بررسی های کارشناسی مربوطه صورت پذیرد.
مجموعه مباحث مرتبط با این موضوع را می توان مشخصاً به دو قسمت عمده تقسیم نمود:
الف) بتن ریزی در هوای گرم
ب) بتن ریزی در هوای سرد
هر یک از این دو بخش مسائل مختص به خود را دارا بوده و بسته به شرایط آب و هوایی منطقه ای که پروژه در آن اجرا می شود، تدابیر مربوطه نیز در نظر گرفته می شود. طبق تحقیقات موجود مشخص شده است که پائین آمدن دمای بتن هر چند منجر به مقاومت فشاری ٢٨ روزه بیشتری در بتن می شود، اما روند کسب مقاومت بتن در ساعات اولیه را اندکی کاهش می دهد.

اقلیم شناسی:

طبق طبقه بندی اقلیمی بخش بزرگی از ایران دارای اقلیم گرم می باشد در فلات مرکزی اقلیم گرم و خشک و در سواحل و جزایر جنوبی اقلیم گرم و مرطوب وجود دارد. در اقلیم گرم و خشک تبخیر بیشتر از بارندگی و اختلاف دمای شبانه روز به 25 درجه سلسیوس می رسد. متوسط دما در روزهای تابستانی حدود 45 و در زمستان حدود 30 درجه سلسیوس است. رطوبت نسبی بسیار کم و به ندرت از 50 درجه افزایش و عموماً در حدود 10-20 درجه می باشد تغییرات دما در شبانه روز منجر به وزش بادهای گرم و عموماً با گردباد و سرعت زیاد می شود. شرایط مزبور برای کارهای بتنی مناسب نمی شود و مقاومت و پایائی (دوام) به طور محسوسی کاهش می یابد و برای دسترسی به بتن بادوام زیاد تمهیدات ویژه ای را باید به کار برد.

ضوابط بتن ریزی:

درجه حرارت هوا، درجه حرارت بتن، سرعت باد ورطوبت، بر میزان تبخیر سطحی بتن تأثیر می گذارند. هیچگاه منحنی ساده‌ای که بتواند بصورت مناسبی نتایج اوضاع جوی را خلاصه کند وجود ندارد و هر یک از عوامل، توجه جداگانه ای را ایجاب می‌کندکه در ذیل به آنها اشاره می شود.

1. تشعشع خورشیدی:
این عامل به مقدار قابل توجهی بر درجه حرارت مصالح انبار شده تاثیر می گذارد. حرارت جذب شده از تشعشع خورشید در طول ساعات روز ممکن است در طول شب که سردتر است، تماماً از دست نرود. در نتیجه درجه حرارت درون دانه های سنگی انبار شده ممکن است به تدریج به اندازه ای برسد که یقیناً بتن گرم غیر قابل قبولی را ارائه دهد.

2. ماشین آلات:
ماشین آلات معمولاً ظرفیت حرارتی کمی دارند. با آنکه این موضوع اجازه سرد شدن در شب را به آنها می دهد ولی آنها را قادر می سازد که سریعاً پس از بالا آمدن آفتاب گرم شوند مقادیر گرمای ذخیره شده نسبتاً کم است ولی ماشین آلاتی که در آفتاب قرار دارند سریعاً گرمای ذخیره شده در خود را به بتن تازه ای که در تماس با آنها واقع شود پس دهند.

3. قالب و آرماتور:
مـــخصوصاً قالـــب و آرماتور لزوماً باید قبل از بتن ریزی آماده شوند. به استثنای مواردی که آنها را در سایه قرار می‌دهیم و یا به وسیله دیگری سرد نگه داری کنیم، احتمالاً در طول مدت جادادن بتن، به مقدار قابل توجهی گرم خواهند شدکه ممکن است بتن، در تماس با آنها قبل از آنکه بتواند متراکم شود سفت گردد.

4. زمین:
ریختن بتن در زمین خشک و گرم می تواند دو نتیجه بد داشته باشد . بتن نه فقط ممکن است از زمین گرما بگیرد، بلکه آب خود را نیز از طریق جذب ، بوسیله زمین از دست می دهد.

5. درجه حرارت های هوا:
هوا ظرفیت حرارتی کمی دارد و در صورت سکون، هدایت حرارتی آن ضعیف است معهذا قدرت هوا در جذب بخار آب با درجه حرارت آن افزایش می یابد . وجود درجه حرارت زیاد در هوا می تواند شدتی داشته باشد که آب موجود در بتن را حتی در موقع ساختن ، حمل ، جادادن یا سخت شدن ، تبخیر نماید . مثلاً هر گاه درجه حرارت بتن و آب ۲۰ درجه سانتی گراد باشد، میزان از دست رفتن آب از راه تبخیر دو برابر زمانی است که درجه حرارت ده درجه سانتی گراد باشد.

6. رطوبت:
تقلیل رطوبت نسبی از ۹۰ % به ۵۰ % بدون تغییر در سایر شرایط، پنج مرتبه میزان تبخیر آب از بتن محافظت نشده را افزایش می دهد و این موضوع تفاوتی براینکه بتن درچه مرحله ای از حمل یا جادادن باشد نخواهد داشت.

7. سرعت باد:
میزان جابجایی هوا، محتملاً عاملی است که بیشترین اشکالات را در ارتباط با بتن ریزی در آب و هوای خشک کننده به وجود می آورد هوای ساکن به سهولت از بخار آب اشباع می شود. وزش سبکترین نسیم باعث تجدید دائمی و فراهم شدن هوائی می شود که آب موجود در بتن محافظت نشده می تواند در آن تبخیر شود. بدین معنی که در نسیمی به سرعت ۱۵ کیلومتر در ساعت، تبخیر آب ۴ برابر میزان تبخیر در هوای ساکن است و در بادی باسرعت ۴۰ کیلومتر در ساعت، میزان تبخیر به ۹ برابر موقعی که هوا بی حرکت است می‌رسد.

8. درجه حرارت های شب هنگام:
تأثیر پائین افتادن درجه حرارت شب هنگام، که بعضی اوقات در مناطقی که دور از دریا هستند مشاهده می‌شود، اغلب از نظر دور مانده است. نتایج نافعی در آنها است و مصالح انبار شده ممکن است قدری از حرارتی را که روز قبل ذخیره کرده اند از دست بدهند و ماشین آلات کارگاه سرد شوند. با وجود این، درجه حرارتهای تنزل یافته شبانه می توانند شدیداً بر بتن محافظت نشده در مراحل اولیه سخت شدن تاثیر بگذارند.
چنانچه بتن مزبور محافظت نشده باشد، سطح آن باید الزاماً حرارت خود را به محیط سرد شبانگاهی پس بدهد و همراه با این عمل منقبض شود. ولی قابلیت هدایت نسبی کم بتن، باعث می شود که درجه حرارت وابعاد قسمتهای داخلی توده بتن به همان صورت باقی بمانــد. تنش کششی منتج در سطح خارجی بتن احتمالاً به واسطه تشکیل ترک ها آزاد می‌گردد. در حالیکه لزوماً ترکهای مذکور از اهمیت سازه ای برخوردار نیستند ولی بدنما بوده و ممکن است چنانچه بخواهیم در آینده مراکز فسادی نشوند لازم شود آنها را با هزینه زیاد و وسایل پر زحمت تری پر کنیم .

شرایط محیطی :

الف) شرایط محیطی ملایم:
به شرایطی اطلاق می شود که در آن هیچ نوع عامل مهاجم از قبیل رطوبت، تعریق، تر و خشک شدن متناوب، یخ زدن و آب شدن، سرد و گرم شدن متناوب، تماس با خاک مهاجم یا غیر مهاجم، مواد خورنده، فرسایش شدید، عبور وسایل نقلیه یا ضربه موجود نباشد، یا قطعه در مقابل این گونه عوامل مهاجم به نحوی مطلوب محافظت شده باشد.

ب) شرایط محیطی متوسط:
به شرایطی اطلاق می شود که در آن قطعات بتنی در معرض رطوبت و گاهی تعریق قرار می‌گیرند. قطعاتی که بطور دائم با خاک های غیر مهاجم با آب تماس دارند یا زیر آب با ph بزرگتر از ۵ قرار می‌گیرند دارای شرایطی محیطی متوسط تلقی می شوند.

پ) شرایط محیطی شدید:
به شرایطی اطلاق می شود که در آن قطعات بتنی در معرض رطوبت یا تعریق شدید یا تر وخشک شدن متناوب یا یخ زدن و آب شدن و سرد و گرم شدن متناوب نه چندان شدید قرار میگیرند. قطعاتی که در معرض ترشح آب دریا باشند یا در آب غوطه ور شوند طوری که یک وجه آنها در تماس با هوا قرار می گیرد. قطعات واقع در هوای دارای نمک و نیز قطعاتی که سطح آنها در معرض خوردگی ناشی از مصرف مواد یخ زدا قرار می گیرد دارای شرایط محیطی شدید محسوب می شوند.

ت) شرایط محیطی بسیار شدید:
به شرایطی اطلاق می شود که در آن قطعات بتنی در معرض گازها، آب و فاضلاب ساکن با ph حداکثر ۵، مواد خورنده، یا رطوبت همراه با یخ زدن و آب شدن شدید قرار می گیرند، از قبیل نمونه های ذکر شده در مورد شرایط محیطی شدید، در صورتی که عوامل مذکور حادتر باشند.

ث) شرایط محیطی فوق العاده شدید:
به شرایطی اطلاق می شود که در آن بتنی در معرض فرسایش شدید عبور وسایل نقلیه، یا آب و فاضلاب جاری با ph حداکثر ۵ قرار می گیرند. رویه بتنی محافظت نشده پارکینگ ها و قطعات موجود در آب که اجسام صلبی را با خود جابجا می کند، دارای شرایط محیطی فوق العاده شدید تلقی می شوند. شرایط محیطی جزایر و حاشیه خلیج فارس و دریای عمان به طور عمده جزو این شرایط محیطی قرار می گیرند.

درجه حرارت بتن تازه:

1- ناشی از عوامل جوی
2- ناشی از حرارت هیدراتاسیون
حرارت هیدراتاسیون گیرش و سخت شدن خمیر سیمان در اثر فعل و انفعالات شیمیایی صورت می گیرد. در جریان هیدراتاسیون، هر دانه گرد سیمان در ترکیب با آب به ذرات بی نهایت ریزی تجزیه شده و جسم کریستاله‌ای موسوم به ژل به وجود می آید. مقدار آبی که برای هیدراتاسیون کامل سیمان لازم است، حدود ٢۵ تا ٣۵ درصد وزن سیمان می‌باشد. هیدراتاسیون سیمان همانند بسیاری از فعل و انفعالات شیمیایی حرارت زا بوده و میزان آن به ترکیب شیمیایی، نرمی ذرات سیمان و درجه حرارت محط بستگی دارد. برای سیمان‌های پرتلند، حدود نیمی از کل حرارت در مدت بین ١ تا ٣ روز و 4/3 آن در ٧ روز و تقریباً ٩٠ درصد آن در مدت ۶ ماه پس از ترکیب آب با سیمان آزاد می شود. از این رو نگهداری و مراقبت از بتن و یا ملات های سیمانی در روزهای اولیه مصرف سیمان بسیار حائز اهمیت می باشد.
با توجه به نکات ذکر شده هر چه درجه حرارت اجزاء متشکله بتن بیشتر باشد، مقدار آب لازم برای حصول درجه معینی از قابلیت کاربرد بیشتر است. مقدار دقیق آب اضافی، بستگی به عواملی نظیر مقدار سیمان، دانه بندی مصالح سنگی و شکل دانه ها دارد. با وجود این اگر انتخاب نسبت اجزاء متشکله بر مبنای قابلیت کاربرد ومقاومت مخلوط‌های امتحانی ساخته شده در درجه حرارت های بخصوص بوده باشد، وجود درجه حرارت خیلی زیاد در بتن ساخته شده در کارگاه ممکن است سبب شود که قابلیت کاربرد بتن از آنچه انتظار است کمتر شود .عمل تراکم ممکن است دچار اشکال شودیا چنانچه آب اضافی در دوره کنترل جهت حصول قابلیت کاربرد مورد نظر افزوده شود، نسبت وزنی آب به سیمان (W/C) افزایش خواهد یافت .در هر دو حالت، مقاومت و دوام محتملاً کاهش می‌یابند. لازم به ذکر است، افزودن مقدار آب در حالیکه مقدار سیمان ثابت باشد، انقباض حاصله از خشک شدن را افزایش می دهد.
قانون کلی است که میزان عکس العمل شیمیایی، محتملاً به ازاء هر ١٠ درجه سانتی گراد افزایش درجه حرارت اجزاء ترکیب شونده دوبرابر پیش بینی شده است. تأثیر درجه حرارت هایی که در طول مدت مخلوط کردن و سخت شدن اولیه افزایش یافته این است که پیشرفت مقاومت در سنین اولیه بتن افزایش می یابد. برای مثال بتنی که درجه حرارت آن در مدت اختلاط و گرفتن اولیه به ۴٠ درجه سانتی گراد رسیده است دارای مقاومت یک روزه زیادی است ولی پس از آن میزان ازدیاد مقاومت به مقدار زیادی کاهش می یابد در نتیجه مقاومت ٢٨ روزه فقط در حدود دو ونیم برابر مقاومت یکروزه است و بالعکس چنانچه درجه حرارت بتن در طول همان مراحل اولیه در ١۵ درجه سانتی گراد ثابت بماند، میزان کاهش یافته هیدراتاسیون سیمان، مقاومت یکروزه کمتری را ارائه خواهد داد. لذا میزان حصول مقاومت بعدی بیشتر است ، مقاومت ٢٨ روزه در حدود ٨ برابر مقاومت یکروزه خواهد بود.
به طور خلاصه هر درجه حرارت بتن تازه بیشترباشد، امکان اینکه درجه حرارت‌های بالای ایجاد شده در طول مراحل اولیه سخت شدن بتن پیشرفت و تداوم پیدا کند بیشتر است. احتمالاً مقاومت های اولیه بالا می روند ولی مقاومت مورد انتظار ٢٨ روزه ممکن است بدست نیاید.

خرابی بتن:

شیمیائی:
Ø حمله سولفات ها
Ø حمله کلرورها و خوردگی فولاد
Ø کربناتی شدن
Ø واکنش قلیایی سنگدانه ها
فیزیکی:
Ø یخ زدگی و ذوب متوالی
Ø فرسایش و سایش
Ø خلاء زایی
Ø نفوذ نمک ها در بتن
Ø حریق
Ø ضربه
Ø شرایط محیطی
Ø حمله باکتری‌ها
خطاهای اجرائی:
Ø دانه بندی یکنواخت و نامناسب
Ø خاک دار بودن شن و ماسه
Ø انبار کردن نامناسب مصالح بتن (شن و ماسه،سیمان،آب،مواد افزودنی)
Ø به کار گیری نوع و مقدار نامناسب سیمان
Ø تراکم نامناسب
Ø عمل آوری نامناسب
Ø به کار گیری آب بیش از حد مورد نیاز در مخلوط بتن

وجود اقلیم گرم به طور مستقیم و غیر مستقیم تمام عوامل خرابی‌های شیمیایی و فیزکی بتن را به جز یخ زدگی و ذوب متوالی تشدید می کند. بنابراین و در اینچنین اقلیمی باید شرایط ویژه ای را به کار برد و حتی الامکان خطاهای اجرایی را نیز به حداقل کاهش داد.

طرح اختلاط ملی ایران

 

طرح اختلاط ملی ایران

تعاریف :

- طرح مخلوط بتن: فرایند تعیین نسبت اجرای بتن است، بطوریکه بتن تولید شده تا حد امکان مقرون به صرفه باشد و الزامات مورد نیاز را تأمین کند. این الزامات معمولاً ، مقاومت فشاری، کارایی و دوام می باشد.
- سنگدانه های ریز (Fine Aggregate): سنگدانه های ریز، از ماسه طبیعی یا سنگ خرد شده که قطر ذرات آن‌ها کوچک‌تر از 4/75 میلی‌متر (الک نمره 4) است تشکیل شده است.
- حاشیه ایمنی مقاومت فشاری بتن: برای در نظر گرفتن نوسانات کمی مقاومت بتن به دلیل تغییرات و نوسانات کیفی و کمی احتمالی سیمان، سنگدانه، آب و افزودنی که ناشی از خطاهای انسانی، دستگاهی یا طبیعی است منظور می شود.
- آب آزاد بتن: به آبی که در زمان گیرش اولیه بتن در خمیر سیمان و بین سنگدانه ها وجود دارد، آب آزاد می گویند.
- آب اختلاط بتن: کل آب مخلوط بتن شامل آب جذب شده توسط سنگدانه، برای رسیدن به شرایط اشباع با سطح خشک و همچنین آب آزاد برای انجام شدن هیدراتاسیون سیمان و تأمین کارایی می باشد. چنانچه در شرایط واقعی، مقدار رطوبت سنگدانه‌ها در حد کمتر از حالت اشباع با سطح خشک باشد باید مقدار آب مورد نیاز برای رساندن سنگدانه به حالت اشباع با سطح خشک تعیین و به مقدار آب اختلاط اضافه شود و در صورتی که مقدار رطوبت اضافی باشد، از آب اختلاط کم گردد.
- دانه بندی سنگدانه: بر اساس درصدهای عبوری و یا باقیمانده سنگدانه ها از الک های استاندارد، می توان منحنی دانه بندی سنگدانه ها را ترسیم نمود. معمولاً محدوده دانه‌بندی طوری در نظر گرفته می شود که از طرفی حجم فضای خالی بین سنگدانه ها تا آنجا که امکان دارد، کاسته شود و از طرف دیگر کارایی مناسبی برای بتن تأمین گردد.
- مدول نرمی ماسه: مجموع درصدهای تجمعی مانده بر روی الک‌های 37/5، 19، 9/5، 4/75، 2/38، 1/19، 0/6، 0/3، 0/15 میلی‌متر تقسیم بر 100 می باشد.
- نسبت آب به مواد سیمانی: نسبت آب آزاد به مجموع مواد سیمانی (سیمان، پوزولان های طبیعی و مصنوعی نظیر میکروسیلیس، خاکستر بادی و ... ) را گویند.
- دوام: دوام بتن، عملکرد آن در شرایط محیطی است که در معرض آن قرار می‌گیرد و در افزایش عمر مفید پیش بینی شده آن، حائز اهمیت است.

تعیین روانی، انحراف معیار و مقاومت فشاری متوسط لازم

1- اندازه گیری روانی
در این روش از آزمایش اسلامپ، جهت سنجش روانی بتن استفاده شده است. طبقه بندی روانی بتن تازه در جدول زیر مشاهده می شود.

جدول 1 : طبقه بندی روانی بتن تازه براساس مقدار اسلامپ
تکنولوژِی بتن

2- مقاومت فشاری لازم
مقدار مقاومت فشاری متوسط لازم بر حسب مگاپاسکال مطابق آیین نامه بتن ایران باید برابر با بزرگترین مقدار بدست آمده از هر یک از دو رابطه زیر در نظر گرفته شود.

تکنولوژِی بتن

3- تعیین انحراف معیار
3- 1- مقاومت فشاری متوسط لازم برای طرح مخلوط بتن
مقاومت فشاری متوسط لازم برای طرح مخلوط بتن یا مقاومت هدف طرح اختلاط، به طور معمول به کمک مقاومت مشخصه (مقاومت حداقل) و انحراف معیار مقاومت بتن ساخته شده در کارگاه بدست می آید. در آیین نامه‌ها با توجه به تئوری خطا و به کمک منحنی خطای نرمال و تعاریف مقاومت مشخصه و ضوابط پذیرش بتن در کارگاه مقاومت هدف طرح بدست می آید. در آیین‌نامه بتن ایران، بزرگترین مقدار بدست آمده از دو رابطه بالا همان مقاومت هدف طرح خواهد بود.
Fcm= مقاومت فشاری هدف طرح برای نمونه استوانه ای بتنی بر حسب N/mm2 در سن مقاومت مشخصه
Fc= مقاومت فشاری مشخصه نمونه استوانه ای بتن بر حسب N/mm2 در سن مقاومت مشخصه
S= انحراف معیار (استاندارد) مقاومت فشاری نمونه استوانه ای برحسب N/mm2 در سن مقاومت مشخصه در رابطه (2) برای مقاومت مشخصه مساوی یا کمتر از N/mm2 20 می توان بجای 4 از مقدار 3 استفاده نمود. در روابط فوق مقادیر اضافه شده با مقاومت مشخصه، همان حاشیه ایمنی (امنیت) مقاومت بتن در کارگاه است.
3- 2- تعیین انحراف معیار (استاندارد) مقاومت بتن
برای تعیین انحراف معیار می توان به ترتیب به صورت زیر اقدام نمود. بدیهی است اگر نتوان انحراف معیار را بدست آورد یا حدس زد مطابق بندهای زیر عمل می شود.
الف- انحراف معیار مقاومت بتن، در کارگاه فعال موجود که طرح مخلوط قرار است در آنجا ساخته شود، بر اساس نتایج آماری مقاومت فشاری نمونه استوانه ای بدست می آید که در بند 3-2-1 روش ملی بدان اشاره شده است. شرایط ذکر شده در بند 3-2 روش ملی نیز باید در نظر گرفته شود.
ب- انحراف معیار مقاومت بتن بر اساس نتایج آماری مقاومت فشاری نمونه استوانه ای پروژه مشابه (کارگاه مشابه) بدست می آید که در بند 3-2-1 روش ملی آمده است و شرایط مذکور در بند 3-2 روش ملی نیز لازم است رعایت شود.
- انحراف معیار مقاومت بتن با توجه به رتبه بندی کارگاه بر اساس وضعیت تولید بتن (سطح کنترل کیفی و نظارت کارگاهی در امر تولید بتن) طبق جداول 3- 2 و3- 3 بدست می آید و یا در واقع حدس زده می شود.
ت- انحراف معیار مقاومت بتن با توجه به تجربیات شخصی طراح مخلوط و تشابه سازی کارگاه موجود یا کارگاهی که قرار است در آینده تجهیز و اداره گردد با یکی از رتبه بندی های ارائه شده در جدول 3 و انحراف معیار جدول 2 بدست می آید یا تخمین زده می شود.
3- 2- 1- محاسبه انحراف معیار بر اساس نتایج آماری پروژه موجود یا پروژههای قبلی
در این حالت مصالح مصرفی باید با پروژه موجود یا قبلی از نظر نوع و مشخصات فنی تشابه داشته باشد اما الزاماً مطابقت مد نظر نیست. همچنین باید شرایط نظارت و کنترل کیفی با پروژه قبلی تشابه داشته باشد ولی مطابقت الزامی نیست. تفاوت مقاومت فشاری مشخصه بتن در دور پروژه نباید بیش از N/mm25 باشد.
اگر از رابطه (3) استفاده شود و حداقل 30 نتیجه متوالی مقاومت در پروژه موجود یا پروژه مشابه قبلی در اختیار نباشد از رابطه (4) به صورت یک ضریب اصلاح یا ضریب تصحیح استفاده می شود که در انحراف معیار بدست آمده از رابطه (3) ضرب می گردد تا انحراف معیار تصحیح شده بدست آید.

تکنولوژِی بتن

رابطه (5) روش ملی برای محاسبه انحراف معیار از دو گروه نتیجه متوالی با مجموع نتایج حداقل 30 نتیجه بکار می رود در حالی که تعداد نتیجه های هر گروه کمتر از 30 باشد.

تکنولوژِی بتن

حداقل مقدار انحراف معیار تحت هر شرایط کاری کارگاه نباید از N/mm2 2/5 کمتر انتخاب شود اما برای کارهای تحقیقاتی در آزمایشگاه می توان مقادیر کمتری را نیز منظور کرد.
3- 2- 2- تعیین انحراف معیار در صوتر عدم دسترسی به اطلاعات آماری
طبق جدول 3 روش ملی، کارگاه ها بر اساس وضعیت نظارتی و کنترل کیفی کارگاهی در امر تولید بتن به سه دسته تقسیم بندی (رتبه بندی) می شود. نحوه سنجش وزنی یا پیمانه کردن حجمی سیمان و سنگدانه و کنترل رطوبت سنگدانه از مهم‌ترین عوامل در رتبه بندی کارگاه ها برای ساخت بتن می باشد. وجود نیروی متخصص در تولید بتن که در ارتباط با نظارت بر تولید و تداوم در آزمایش است نیز از جمله عوامل دیگر می باشد و وجود امکانات آزمایشگاهی می تواند زمینه لازم برای تداوم در آزمایش را فراهم نماید. کنترل دانه بندی و درصد گذشته از الک 75 میکرون و تغییر در سهم سنگدانه ها، حسب ضرورت باعث تغییر رتبه بندی می‌گردد.
وقتی رتبه بندی کارگاه مشخص شد. از جدول 2 روش ملی مقدار انحراف معیار با توجه به مقاومت مشخصه بتن تخمین زده می-شود و سپس می توان مقاومت هدف طرح مخلوط بتن را بدست آورد.
به هر حال نتایج حاصله نباید از مقاومت طرح مخلوط بتن وقتی ازحاشیه امنیت طبق جدول 4 این راهنما استفاده می شود بیشتر گردد.

جدول 2 : انحراف معیار بر اساس رتبه بندی کارگاه و مقاومت مشخصه بتن
تکنولوژِی بتن

جدول 3 : رتبه بندی کارگاه ها بر اساس وضعیت تولید بتن، نظارت و کنترل کیفیت
تکنولوژِی بتن

اگر نتوان انحراف معیار را بدست آورد یا حدس زد و نتوان به هیچ گونه اطلاعات خاصی در این زمینه دست یافت می توان با توجه به آیین نامه بتن ایران حاشیه امینت (SM) زیر را مدنظر نمود و با مقاومت مشخصه جمع کرد تا مقاومت هدف طرح بدست آید. این مقادیر در جدول زیر آمده است.

تکنولوژِی بتن

جدول 4 : حاشیه امنیت طرح مخلوط بتن در صورت عدم وجود هر گونه اطلاعات در مورد انحراف معیار
تکنولوژِی بتن

وقتی اطلاعات خاصی در مورد کارگاه و انحراف معیار مقاومت بتن موجود نباشد مقدار مقاومت هدف طرح افزایش خواهد یافت و نسبت آب به سیمان مورد نیاز کم می شود و مصرف سیمان افزایش یابد.
3- 2- 3- تعدیل انحراف معیار یا مقاومت فشاری متوسط طرح مخلوط بتن
وقتی طرح مخلوط نهایی به کارگاه داده شد، پس از ساخت بتن در کارگاه و تهیه حداقل 10 نتیجه متوالی مقاومتی، می توان انحراف معیار تصحیح شده را بدست آورد. در صورتی که تفاوتی فاحش بین انحراف معیار مفروض و انحراف معیار واقعی کارگاهی مشاهده گردد، لازم است مقاومت فشاری هدف طرح مخلوط مجدداً بدست آید و طرح مخلوط جدید مشخص و ارائه شود.
تلاش برای بهبود کیفیت ساخت بتن درکارگاه موجب کاهش مقاومت هدف طرح و افزایش نسبت آب به سیمان و کاهش عیار سیمان مصرفی در طرح مخلوط بتن می گردد، مشروط بر این که طرح مخلوط بتن از نوع مقاومت محور باشد. کاهش عیار سیمان به کاهش قیمت مصالح مصرفی در بتن منجر می شود. هم چنین مصرف کمتر سیمان باعث تولید سیمان کمتر در سطح کلان می‌گردد و آلودگی زیست محیطی کمتری را به دنبال می آورد و منابع معدنی و سوخت کمتری مصرف می شود که می تواند بسیار با اهمیت تلقی گردد.

روش طرح مخلوط بر اساس طرح اختلاط ملی

مراحل تعیین نسبت های اختلاط بتن

طرح مخلوط بتن باید بر اساس در نظر گرفتن همه یا تعدادی از عوامل زیر صورت گیرد:
- نسبت آب به مواد سیمانی
- مشخصات و خصوصیات سنگدانه
- مقاومت
- کارایی (روانی)
- دوام
همه موارد ذکر شده در بالا در نظر گرفتن مواردی مانند نوع سیمان، مواد افزودنی، مقدار هوای بتن و ... تأثیر می پذیرد.
1- گام اول (تعیین نسبت آب به مواد سیمانی)
ارتباط بین نسبت آب به مواد سیمانی و مقاومت فشاری به اینگونه است که افزایش این نسبت منجر به افزایش منافذ مویینه در بتن می شود. بنابراین با کاهش نسبت آب به مواد سیمانی، به مقاومت فشاری افزوده می شود. نسبت آب به مواد سیمانی، اثر قابل توجهی در مقاومت بتن دارد.
با استفاده از نمودار شکل 1 بر اساس مقاومت ملات استاندارد سیمان (رده مقاومتی سیمان) و مقاومت فشاری متوسط بتن، نسبت آب به سیمان (w/c) تعیین می گردد. همچنین در جدول 5، رده مقاومتی سیمان های گوناگون طبق استاندارد ملی ایران موجود می باشد.

تکنولوژِی بتن
نمودار 1 : رابطه نسبت آب به سیمان و مقاومت فشاری بدون مصرف روان کننده

تکنولوژِی بتن
نمودار 2 : رابطه نسبت آب به سیمان و مقاومت فشاری با توجه به مصرف روان کننده

جدول 5 : حداقل مقاومت فشاری 28 روزه ملات استاندارد سیمان های تولیدی ایران طبق استانداردهای ملی ایران
تکنولوژِی بتن

1- 1- ضرایب اصلاحی
1) اصلاحیه به خاطر استفاده از مواد حباب ساز
2) اصلاحیه درصد شکستگی سنگدانه‌ها
3) ضریب اصلاحی بر اساس مقاومت ملات سیمان استاندارد
4) ضریب اصلاحی به منظور اعمال سن مقاومت مشخصه
1- 1- 1- اصلاحیه به خاطر استفاده مواد حباب ساز :
در صورت استفاده از مواد حباب‌زا و ایجاد حباب عمدی لازم است در ازای هر یک درصد حباب هوای عمدی 5 درصد از نسبت آب به سیمان کاست، زیرا بتن حباب‌دار از مقاومت کمتری برخوردار می‌شود.
مثال:
اگر 3 درصد هوای عمدی در بتن ایجاد شود باید 15درصد از نسبت آب به سیمان کم نمود. یعنی اگر نسبت آب به سیمان اولیه برابر 0/5 باشد پس از کسر 15درصد، مقدار آن به 0/425 تغییر می‌کند.
1- 1- 2- اصلاحیه درصد شکستگی سنگدانه‌ها :
می‌توان از درون یابی بین منحنی‌های مربوط به سنگدانه گردگوشه (R) و تیز گوشه (C) استفاده نمود. درصد شکستگی متوسط سنگدانه‌های درشت را می‌توان با مشاهده حدس زد و مورد استفاده قرارداد و یا بر اساس آزمایش بدست آورد.
1- 1- 3- ضریب اصلاحی بر اساس مقاومت ملات سیمان استاندارد :
اگر مقاومت فشاری 28 روزه ملات ماسه سیمان استاندارد که طبق روش استاندارد ملی ایران به شماره 393 کمتر از kg/cm2 325 باشد :
325 / (مقاومت فشاری ملات ماسه سیمان استاندارد 28 روزه) = α
1- 1- 4- ضریب اصلاحی به منظور اعمال سن مقاومت مشخصه :
اگر مقاومت فشاری 28 روزه ملات ماسه سیمان استاندارد که طبق روش استاندارد ملی ایران به شماره 393 کمتر از kg/cm2 325 باشد :

جدول 6 : ضریب اصلاحی به منظور اعمال سن مقاومت مشخصه
تکنولوژِی بتن

2- گام دوم ( انتخاب منحنی سنگدانه)
دانه بندی مطلوب بتن بر اساس رابطه فولر- تامسون اصلاح شده بدست می آید. در فرمول زیر، رابطه اصلاح شده فولر- تامسون مشاهده می شود.

تکنولوژِی بتن

در این رابطه، P درصد تجمعی از الک d (بصورت درصد حجمی)، D حداکثر اندازه سنگدانه و n توانی است که برای منحنی A برابر 0/67، برای منحنی B برابر 0/35 و برای منحنی C برابر 0/1 است . منحنی A درشت ترین و منحنی C ریزترین دانه بندی را دارد. این تقسیم بندی را می تواند در جدول 7 مشاهده نمود.
- برای انتخاب محدوده مطلوب با توجه به کاربرد و مشخصات اجرایی بتن، به جدول 7 مراجعه می شود.
- جهت تعیین سهم سنگدانه ها، معمولاً سعی می شود با توجه به دانه بندی ماسه و بخش ریز منحنی دانه بندی مطلوب، ابتدا سهم تقریبی ماسه را بدست آورد و سپس سهم شن را فرض نموده تا سریع تر به نتیجه رسید.

جدول 7 : تقسیم بندی نواحی مطلوب دانه بندی مخلوط سنگدانه های بتن و توان های متناظر با آن به همراه موارد کاربرد پیشنهادی
تکنولوژِی بتن

جدول 8 : درصدهای گذشته از الک‌های مختلف برای منحنی ها مطلوب مخلوط سنگدانه بتن با حداکثر اندازه 37/5 میلی‌متر
تکنولوژِی بتن

تکنولوژِی بتن
شکل 3 : منحنی های دانه بندی مخلوط سنگدانه های ریز و درشت با حداکثر 9/5 میلی متر

تکنولوژِی بتن
شکل 4 : منحنی های دانه بندی مخلوط سنگدانه های ریز و درشت با حداکثر اندازه 19 میلی متر

تکنولوژِی بتن
شکل 5 : منحنی های دانه بندی مخلوط سنگدانه های ریز و درشت با حداکثر اندازه 25 میلی متر

تکنولوژِی بتن
شکل 6 : منحنی های دانه بندی مخلوط سنگدانه های ریز و درشت با حداکثر اندازه 37/5 میلی متر

2- 1- تعیین سهم سنگدانه‌ها برای دستیابی به منحنی دانه‌بندی مورد نظر در محدوده مطلوب :
در بعضی موارد چندین نوع سنگدانه با دانه‌بندی‌های مختلف موجود هستند که باید ترکیب شده و دانه‌بندی مطلوب حاصل گردد. از روش محاسباتی به صورت آزمون و خطا برای محاسبه نسبت‌های سنگدانه‌های موجود استفاده می‌شود.
برای هریک از انواع سنگدانه‌ها، سهمی به صورت اعشاری منظور نموده (مانند x,y,z) که در مقادیر درصد گذشته تجمعی از هر الک برای همان سنگدانه ضرب نموده و نتایج حاصله برای هر الک را با هم جمع می‌کنیم.

جدول 9 : درصدهای گذشته از الک های مختلف برای منحنی های مطلوب مخلوط سنگدانه بتن با حداکثر اندازه 25 میلی متر
تکنولوژِی بتن

جدول 10 : درصدهای گذشته از الک های مختلف برای منحنی های مطلوب مخلوط سنگدانه بتن با حداکثر اندازه های مختلف
تکنولوژِی بتن

- تعیین مدول نرمی (ریزی) مخلوط سنگدانه بتن: مدول نرمی مجموع درصدهای تجمعی مانده بر روی الک های دارای چشمه-های 37/5، 19، 9/5، 4/75، 2/38، 1/19، 0/6، 0/3، 0/15 میلی‌متر تقسیم بر 100 می باشد. افزایش مدول نرمی درشت بافت شدن دانه بندی مخلوط و کاهش آن به معنای ریز بافت شدن می باشد.

جدول 11 : مدول نرمی برای منحنی‌های مطلوب مخلوط سنگدانه بتن با حداکثر اندازه‌های مختلف
تکنولوژِی بتن

تعیین چگالی متوسط مخلوط سنگدانه های اشباع با سطح خشک: برای محاسبه مقدار کل سنگدانه در طرح مخلوط با استفاده از رابطه حجم مطلق، لازم است وزن مخصوص (چگالی) متوسط سنگدانه های مصرفی بدست آید. برای محاسبه چگالی متوسط رابطه 8 بکار گرفته می شود.

تکنولوژِی بتن

تعیین درصد شکستگی (تیز گوشگی) متوسط و معادل درصد شکستگی سنگدانه‌های درشت بتن برای تعیین مقدار آب بتن :
درصد شکستگی متوسط

تکنولوژِی بتن

تعیین درصد شکستگی (تیزگوشگی) متوسط و معادل درصد شکستگی سنگدانه‌های درشت بتن برای تعیین مقدار آب بتن :
معادل درصد شکستگی

تکنولوژِی بتن

ü معادل درصد شکستگی متوسط مخلوط سنگدانه‌های بتن، برای تعیین مقدار آب آزاد بتن، بکار می‌رود.
ü درصد شکستگی تقریبی ماسه، صرفاً به صورت نظری باید حدس زده شود.
3- گام سوم (تعیین مقدار آب آزد بتن)
مقدار آب آزد بتن، تابع عوامل متعددی ماند کارایی مورد نظر، حداکثر اندازه سنگدانه، دانه بندی و نوع سنگدانه های مصرفی از نظر بافت و شکل است. مقدار آب مهم ترین عامل تأثیر گذار در کارایی بتن می باشد. افزایش مقدار آب باعث افزایش سهولت ریختن بتن و تراکم‌پذیری آن می شود. هر چند افزایش آب، غیر از کاهش مقاومت، منجر به جداشدگی ذرات و آب انداختن می-گردد.
مقدار آب مخلوط باید در حدی باشد که جذب ذرات سنگدانه شود وسپس فضای بین ذرات سنگدانه را اشغال کند تا با ایجاد لایه‌ای از دوغاب سیمان، بر روی سنگدانه ها حالت دوغ کاری را به وجود آورد. با استفاده از نمودار شکل های 5 و 6 و بر اساس روانی مورد نظر و مدول نرمی مخلوط سنگدانه می توان مقدار آب آزاد بتن بر حسب kg/m3 را تعیین نمود.
نمودار 7 را می توان برای سنگدانه هایی که به مقدار نسبتاً کمی آب نیاز دارند ملاک قرار داد. (سنگدانه های گرد گوشه با بافت سطحی کاملاٌ صیقلی) و نمودار 8 را می توان برای سنگدانه هایی که به مقدار نسبتاً زیادی آب نیاز دارند ملاک قرار داد (سنگدانه-های شکسته و با بافت سطحی زبر).

تکنولوژِی بتن
نمودار 7 : رابطه مقدار آب آزاد بتن و مدول نرمی سنگدانه هنگامی که به آب کم نیاز است (بدلیل گرد گوشه گی سنگدانه ها)

تکنولوژِی بتن
نمودار 8 : رابطه مقدار آب آزاد بتن و مدول نرمی سنگدانه هنگامی که به آب زیاد نیاز است (بدلیل تیز گوشه گی سنگدانه ها)

3- 1- اصلاح مقدار آب آزاد بتن
1) اصلاح مقدار آب آزاد بتن با توجه به معادل درصد شکستگی متوسط سنگدانه‌های بتن با روش درونیابی
2) منحنی‌های ارائه شده برای عیار سیمان kg/m3 350 تهیه شده است. در صورتی که عیار سیمان بتن به میزان kg/m3 10 در هر جهت تغییر نماید، مقدار آب آزاد مورد نیاز به میزان 1 تا 2 کیلوگرم باید در همان جهت تغییر کند (اعمال این تغییرات مستلزم محاسبه عیار سیمان بتن است که در مرحله بعد انجام می‌شود و اصلاح مورد نظر فقط برای یک نوبت انجام می‌گردد و تکرار نمی‌شود)
3) به ازای هر یک کیلوگرم دوده سیلیسی در بتن می‌توان 0/75 - 1 کیلوگرم به آب مورد نیاز بتن افزود.
4) برای پوزولان‌های طبیعی و سرباره عملاً مقدار آب را تغییر نمی‌دهیم.
5) به ازای هر یک درصد حباب هوای عمدی موجود در بتن عملاً در حدود 5-2 درصد از آب مورد نظر کاسته می‌شود.
6) با مصرف روان کننده‌های معمولی می‌توان مقدار آب آزاد بتن را بین 5 تا 12 درصد (بسته به نوع ماده و میزان مصرف آن‌ها) کاهش داد. اگر از فوق روان کننده‌ها استفاده شود می‌توان با توجه به نوع ماده و میزان مصرف آن بین 12 الی 30 درصد از آب آزاد بتن کاست، بدون این که روانی آن‌ها دچار کاهش گردد. بدیهی است با کاهش آب در این حالت، کاهش مصرف مواد سیمانی نیز می‌تواند حاصل گردد، مشروط بر اینکه هدف ما کاهش نسبت آب به سیمان نباشد.

4- گام چهارم (تعیین مقدار سیمان بتن)
پس از تعیین مقدار آب آزاد و نسبت آب به سیمان می توان مقدار سیمان را بر حسب kg/m3 از فرمول زیر محاسبه نمود.

تکنولوژِی بتن

پس از تعیین مقدار سیمان، لازم است تصحیح مقدار آب انجام شود و مجدداً مقدار سیمان تعیین گردد. این تصحیح فقط یک بار انجام می شود و نیازی به تکرار آن وجود ندراد. مقدار سیمانی که از رابطه 9 بدست می آید باید با مقدار حداکثر یا حداقل اعلام شده در مشخصات فنی و یا الزامات دوام مقایسه گردد.
در صورتیکه از مواد افزودنی معدنی جایگزین سیمان (دوده سیلیسی و یا خاکستر بادی) استفاده شود، باید مقدار آب مورد نیاز و مواد سیمانی با در نظر گرفتن فاکتور مؤثر k محاسبه گردد. اثر فاکتور k در تعیین دو عامل زیر در نظر گرفته می شود:
الف- در تعیین نسبت آب مواد سیمانی

تکنولوژِی بتن

ب- در محاسبه حداقل مقدار مواد سیمانی
در مخلوط های با عیار کم سیمان (kg/m3300) ممکن است مخلوط طراحی شدن به علت کمبود ذرات ریز، خشن گردد. بنابراین در این موارد توصیه می شود از مواد زیرین نیز برای جبران ذرات ریز استفاده شود.
-پوزولان استاندارد (استاندارد ملی ایران 3433).
- پودر سنگ آهک استاندارد.
- فاکتور k برای خاکستر بادی
حداکثر مقدار خاکستر بادی باید مساوی و کمتر از 3درصد وزنی سیمان باشد. چنانچه مقدار جایگزینی بیشتر از 3درصد وزنی سیمان باشد، مقدار مازاد در تعیین رابطه 10 و محاسبه حداقل مواد سیمانی منظور نمی گردد. در جدول 12 مقادیر k بر حسب نوع سیمان مصرفی مشخص گردیده است.

جدول 12: مقادیر k بر حسب رده مقاومتی سیمان برای جایگزینی خاکستر باید به جای سیمان
تکنولوژِی بتن

در مواردی که حداقل مقدار سیمان با در نظر داشتن ویژگی های دوام تعیین می گردد، اجازه داده می شود در یک متر مکعب بتن، حداکثر به مقدار بدست آمده از رابطه 11 از مقدار سیمان کاسته شود، به شرط آنکه مقدار مواد سیمانی (سیمان + خاکستر بادی) کمتر از حداقل مقدار سیمان تعیین شده بر اساس دوام نباشد.

تکنولوژِی بتن

فاکتور k برای دورده سیلیسی: حدکثر مقدار دوده سیلیسی باید مساوی و کمتر از 11 درصد وزنی سیمان باشد. چنانچه مقدار جایگزینی دوده سیلیسی بیش از 11 درصد باشد، مقدار مازاد در تعیین رابطه 10 و تعیین مقدار مواد سیمانی منظور نمی گردد در جدول 13 مقادیر k بر حسب نسبت آب به سیمان مشخص گردیده است.

جدول 13 : مقادیر k بر حسب رده مقاومتی سیمان برای جایگزینی دوده سیمانی به جای سیمان
تکنولوژِی بتن

5- گام پنجم (تعیین مقدار سنگدانه در بتن)
مقدار سنگدانه های اشباع با سطح خشک، آخرین جزء مجهول بتن در این روش طرح مخلوط می‌باشد که طبق رابطه 12 تعیین می‌گردد.

تکنولوژِی بتن

بنابراین با توجه به سهم بدست آمده برای سنگدانه ریز و درشت در مخلوط سنگدانه و با در نظر گرفتن حجمی بودن دانه بندی-های ارائه شده در گام دوم، مقدار حجم سنگدانه های ریز و درشت به تفکیک بدست می آید. با ضرب چگالی ذرات سنگدانه های ریز و درشت در حجم سنگدانه های متناظر آن‌ها، وزن سنگدانه های ریز و درشت به تفکیک در حالت اشباع با سطح خشک تعیین می‌شود.
در جدول 14 مقدار درصد هوای ناخواسته موجود در بتن (Va) بر اساس حداکثر اندازه سنگدانه به عنوان راهنما، ارائه شده است.

جدول 14 : مقدار درصد هوای ناخواسته در بتن (Va)
تکنولوژِی بتن

کارایی بتن یکی از پارامترهای مؤثر در مقدار هوای ناخواسته می باشد، لذا جهت تعیین درصد هوا با توجه به محدوده های ارائه شده در جدول14، چنانچه کارایی نسبتاً زیاد باشد از مقادیر کم هوا و اگر کارایی درحد کم باشد، باید از مقادیر زیاد هوا استفاده گردد.
برای استفاده از رابطه حجم مطلق باید چگالی ذرات سیمان، چگالی مواد افزودنی پودری یا شیمیایی و چگالی متوسط سنگدانه‌های اشباع با سطح خشک را داشت.

جدول 15 : چگالی مواد افزودنی پودری یا شیمیایی
تکنولوژِی بتن

پس از تعیین مقدار کل سنگدانه‌ها اشباع با سطح خشک بتن، با توجه به سهم هریک از سنگدانه‌ها (x,y,z, . . .) در مخلوط سنگدانه، مقدار هر سنگدانه به صورت اشباع با سطح خشک بدست می‌آید.
5- 1- ساخت مخلوط آزمون و اصلاح طرح مخلوط اولیه
1) عدم دستیابی به روانی مورد نظر :
اگر روانی مورد نظر حاصل نگردد، ساده‌ترین راه حل تغییر مقدار آب آزاد طرح اولیه می‌باشد.

تکنولوژِی بتن

2) آب انداختگی بتن :
برای کاهش آب انداختن اقداماتی مانند کاهش کارایی، کاهش حداکثر اندازه سنگدانه‌ها، افزایش ریزی در بافت دانه‌بندی (کاهش مدول نرمی مخلوط سنگدانه‌ها)، افزایش سیمان یا مواد چسباننده، بکارگیری سنگدانه‌ شکسته، کاهش نسبت آب به سیمان و افزایش مواد پودری می‌تواند موثر واقع شود.
3) جداشدگی در بتن :
اگر جداشدگی در بتن مشاهده شود می‌توان با کاهش حداکثر سنگدانه‌ها، افزایش ریزی بافت دانه‌بندی، افزایش سیمان یا مواد چسباننده، افزایش مواد پودری، کاهش کارایی و یا کاهش نسبت آب به سیمان و یا ترکیبی از موارد فوق آن را مهار نمود.
4) خشن بودن بتن :
اگر بافت دانه‌بندی درشت به نظر آید می‌توان با تغییر در منحنی دانه‌بندی، سهم سنگدانه ریز (ماسه) را بیشتر نمود و یا از ماسه‌های ریزتری استفاده کرد.
5) عدم انطباق وزن مخصوص محاسباتی با وزن مخصوص واقعی
6) درصد هوای بتن
7) اختلاف مقاومت فشاری مورد نظر و بدست آمده :
تغییر نسبت آب به سیمان 

بررسی نقاط قوت و ضعف سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی (تری دی پ

نقاط قوت سیستم:

سهولت شکل‌دهی به پانل‌ها برای انطباق آن با طرح‌های معماری

ضخامت نسبتاً کمتر دیوارهای خارجی در مقایسه با دیوارهای خارجی متداول. البته در صورتی‌که برای جوابگویی به انتظارات صرفه‌جویی در مصرف انرژی، ضخامت عایق حرارتی افزایش یابد، ضخامت‌ها تقریباً یکسان خواهد بود.

در حالت سیستم کامل، ایفای نقش جداکننده و عضو سازه‌ای به صورت همزمان
نقاط ضعف سیستم:
در حالت سازه کامل 3D، محدودیت ارتفاع ساختمان و دهانه‌های سقف‌های آن

دیوار خارجی تمام شده نیز، برخلاف جداکننده‌های متداول (تیغه گچی یا سفالی) در گروه دیوارهای سنگین قرار می‌گیرد

ضخامت بالای دیوارهای داخلی در مقایسه با دیگر تیغه‌های متداول

برای توضیات بیشتر به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

نقاط قوت سیستم:

سهولت شکل‌دهی به پانل‌ها برای انطباق آن با طرح‌های معماری

ضخامت نسبتاً کمتر دیوارهای خارجی در مقایسه با دیوارهای خارجی متداول. البته در صورتی‌که برای جوابگویی به انتظارات صرفه‌جویی در مصرف انرژی، ضخامت عایق حرارتی افزایش یابد، ضخامت‌ها تقریباً یکسان خواهد بود.

در حالت سیستم کامل، ایفای نقش جداکننده و عضو سازه‌ای به صورت همزمان

پیوستگی بین کلیه دیوارها و سقف ساختمان و در نتیجه بازپخش و توزیع مطلوب نیروها در اعضای مختلف سازه

در حالت سیستم کامل، ایجاد اتصالات خطی در محل تلاقی پانل‌های سقفی به پانل‌های دیواری (به جای اتصالات گروهی)، در نتیجه توزیع یکنواخت‌تر نیروهای اعمال شده در اعضای دیواری، و نظارت بیشتر و بهتر بر حسن اجرای اتصالات

سهولت و سرعت نصب و آماده سازی پانل‌ها برای بتن پاششی، به دلیل سبکی و محدودیت اقدامات اجرایی

عدم نیاز به امکانات سنگین نصب
قابلیت انطباق با شیوه‌های طراحی مدولار

عدم وجود محدودیت خاص در مورد پرداخت نهایی سطوح و تنوع در نما. البته بهترین توجیه اقتصادی در حالت نمای ساده با رنگ یا خود رنگ است

سهولت تامین مصالح و تجهیزات مورد نیاز در داخل کشور

وابستگی اندک به فناوری‌های خارجی

امکان موازی کردن اقدامات اجرایی، با توجه به عدم نیاز به قالب و قالب‌بندی
امکان کاربرد قطعات چندکاره و تیپ و محدود بودن مصالح و قطعات مورد نیاز
هوابندی نسبتاً مناسب دیوارهای خارجی ساختمان

وجود دانش فنی قابل قبول و ضوابط طراحی (سازه، ایمنی در برابر آتش) در مورد ساختمان‌های کوتاه مرتبه

عدم وجود محدودیت شعاع حمل و مصرف اقتصادی
اندک بودن احتمال آسیب دیدگی قطعات در حمل و نقل
  
نقاط ضعف سیستم:
در حالت سازه کامل 3D، محدودیت ارتفاع ساختمان و دهانه‌های سقف‌های آن

دیوار خارجی تمام شده نیز، برخلاف جداکننده‌های متداول (تیغه گچی یا سفالی) در گروه دیوارهای سنگین قرار می‌گیرد

ضخامت بالای دیوارهای داخلی در مقایسه با دیگر تیغه‌های متداول

محدودیت ابعاد بازشوها در حالت سیستم کامل 3D (طبق ضوابط طراحی سقف‌ها و دیوارهای بتن مسلح)

عدم امکان بازیافت مصالح و استفاده مجدد
لازمه ارائه آموزش‌های تخصصی لازم برای اجرای بخش‌های مختلف
نقش تعیین کننده عوامل اجرا در دقت و کیفیت اجرا، به ویژه در مورد بتن پاششی
تعدد نسبی ابزارهای کمکی اجرا (دستگاه شات کریت، دوخت میلگردها و ...)
لزوم فراوری مواد و مصالح در کارگاه

سختی و در بسیاری از موارد (در در شرایط اقلیمی حاد) عدم امکان کنترل رواداری‌ها و شرایط عمل‌آوری لایه های بتن پاشیده شده

وجود محدودیت‌های جدی فصلی در اجرا
سختی کنترل کیفیت، خصوصاً در مورد تعیین ضخامت پوشش‌های بتن روی میلگردها

لازمه انجام بازدیدهای ادواری برای حصول اطمینان از عدم وجود مشکلات خوردگی در پوشش خارجی دیوار

سختی و در بعضی موارد عدم وجود امکان ایجاد تغییرات در زمان ساخت و در دوره بهره‌برداری

سختی و در بعضی موارد عدم وجود امکان دسترسی به تاسیسات مکانیکی و برقی در حالت اجرای توکار مدارها

عدم امکان تعمیر یا جایگزینی قطعات
لزوم در نظرگرفتن تمهیدات اضافی برای جواب‌گویی به انتظارات در زمینه صدابندی

لزوم در نظر گرفتن تمهیدات اضافی برای جوابگویی به انتظارات در زمینه صرفه‌جویی در مصرف انرژی

عدم وجود امکان حذف پل‌های حرارتی به دلیل عملی نبودن پیوستگی لایه عایق حرارتی

وجود خطر جذب آب و یخ‌بندان لایه بتنی خارجی (در مناطق سردسیر)
عملکرد ضعیف در محیط‌های مهاجم و خورنده

عملکرد ضعیف در مناطقی که تغییرات دمای روزانه و فصلی قابل ملاحظه است، به خصوص زمانی که ضخامت لایه بتنی خارجی اندک است

میزان بالای اتلاف و ضایعات بتن (خصوصاً در حالت پاشش تحت فشار با دستگاه در زیر سقف)

  
 

منبع : سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی(تری دی)، دکتر محمد بهروز کاری-دکتر رسول احمدی،مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1387.

مراحل ساخت فنداسیون ساختمان های اسکلت فلزی

  





مراحل ساخت فنداسیون ساختمان های اسکلت فلزی

نکات اجرایی زیر سازی پی :

 

فرض کنید یک پروژه اسکلت فلزی را بخواهیم به اجرا در آوریم ، مراحل اولیه اجرایی شامل ساخت پی مناسب است که در کلیه پروژه ها تقریبا یکسان اجرا می شود ، اما قبل از شرح مختصر مراحل ساخت پی ، باید توجه داشت که ابتدا نقسه فنداسیون را روی زمین پیاده کرد و برای پیاده کردن دقیق آن بایستی جزئیات لازم در نقشه مشخص گردیده باشد. از جمله سازه به شکل یک شیکه متشکل از محورهای عمود بر هم تقسیم شده باشد و موقعیت محورهای مزبور نسبت به محورها یا نقاط مشخصی نظیر محور جاده ، بر زمین بر ساختمان مجاور و غیره تعیین شده باشد.( معمولا محورهای یک امتداد با اعداد  3،2،1و... شماره گذاری می شوند و محورهای امتداد دیگر با حروف  C-B-A و ... مشخص می گردند. همچنین باید توجه داشت ستونها و فنداسیونهایی را که وضعیت مشابهی از نظر بار وارد شده دارند ، با علامت یکسان نشان می دهند : ستون را با حرفو فنداسیون را با حرفنشان میدهند . ترسیم مقاطع و نوشتن رقوم زیر فنداسیون ، رقوم روی فنداسیون ، ارتفاع قسمت های محتلف پی ، مشخصات بتن مگر ، مشخصات بتن ، نوع و قطر کلی که برای بریدن میلگرد ها مورد نیاز است باید در نقشه مشخص باشد. قبل از پیاده کردن نقشه روی زمین اگر زمین ناهموار بود یا دارای گیاهان و درختان باشد ، باید نقاط مرتفع ناترازی که مورد نظر است برداشته شود و محوطه از کلیه گیاهان و ریشه ها پاک گردد.سپس شمال جغرافیایی نقشه را با جهت شمال جغرافیایی محلی که قرار است پروژه در آن اجرا شود منطبق می کنیم ( به این کار توجیه نقشه می گویند) پس از این کار ، یکی از محورها را (محور طولی یا عرضی ) که موقیعت آن روی نقشه مشخص شده است ، بر روی زمین ، حداقل با دو میخ در ابتدا و انتها ، پیاده می کنیم که به این امتداد محور مبنا گفته می شود ؛ حال سایر محورهای طولی و عرضی را از روی محور مبنا مشخص می کنیم ( بوسیله میخ چوبی یا فلزی روی زمین ) که با دوربین تئودولیت و برای کارهای کوچک با ریسمان کار و متر و گونیا و شاغول اجرا می شود. حال اگر بخواهیم محل فنداسیون را خاکبرداری کنیم به ارتفاع خاکبرداری احتیاج داریم که حتی اگر زمین دارای پستی و بلندی جزئی باشد نقطه ای که بصورت مبنا (B.M) باید در محوطه کارگاه مشخص شود ( این نقطه بوسیله بتن و میلگرد در نقطه ای که دور از آسیب باشد ساخته می شود).

 

نکات فنی و اجرایی مربوط به خاکبرداری: داشتن اطلاعات اولیه از زمین و نوع خاک از قبیل : مقاومت فشاری نوع خاک بویژه از نظر ریزشی بودن ، وضعیت آب زیر زمینی ، عمق یخبندان و سایر ویژگیهای فیزیکی خاک که با آزمایش از خاک آن محل مشخص می شود ، بسیار ضروری است. در خاکبرداری پی هنگام اجرا زیر زمین ممکن است جداره ریزش کند یا اینکه زیر پی مجاور خالی شود که با وسایل مختلفی باید شمع بندی و حفاظت جداره صورت گیرد ؛ به طوری که مقاومت کافی در برابر بارهای وارده داشته باشد یکی از راه حلهای جلوگیری از ریزش خاک و پی ساختمان مجاور، اجرای جز به جز است  که ابتدا محل فنداسیون ستونها اجرا شود و در مرحله بعدی ، پس از حفاری تدریجی ، اجزای دیگر دیوار سازی انجام گیرد.

 

نکات فنی و اجرایی مربوط به خاکریزی و زیر سازی فنداسیون : چاههای متروکه با شفته مناسب پر می شوند و در صورت برخورد محل با قنات متروکه ، باید از پی مرکب یا پی تخت استفاده کرد یا روی قنات را با دال بتن محافظ پوشاند. از خاکهای نباتی برای خاکریزی نباید استفاده کرد . ضخامت قشرهای خاکریز برای انجام تراکم  15  تا  20  سانتیمتر است . برای انجام تراکم باید مقداری آب به خاک اضافه کنیم و با غلتکهای مناسب آن را متراکم نمایی ، البته خاکریزی و تراکم فقط برای محوطه سازی و کف سازی است و خاکریزی زیر فنداسیون مجاز نمی باشد. در برخی موارد ، برای حفظ زیر بتن مگر ، ناچار به زیر سازی فنداسیون هستیم ، اما ممکن است ضخامت زیر  سازی  کم باشد ( حدود  30  سانتیمتر ) در این صورت می توان با افزایش ضخامت بتن مگر زیر سازی را انجام داد و در صورت زیاد بودن ارتفاع زیر سازی ، می توان با حفظ اصول فنی لاشه چینی سنگ با ملات ماسه سیمان انجام داد.

 

بتن مگر چیست؟

 

بتن با عیار کم سیمان زیر فنداسیون که بتن نظافت نیز نامیده می شود معمولا به ضخامت  10  تا  15  سانتیمتر و از هر طرف  10  تا  15  سانتیمتر بزرگتر از خود فنداسیون ریخته میشود.

 

قالب بندی فنداسیون چگونه است؟

 

قالب بندی باید از تخته سالم بدون گره به ضخامت حداقل  5  . 2  سانتیمتر یا ورقه های فلزی صاف یا از قالب آجری (تیغه  11  سانتیمتری آجری یا  22  با اندود ماسه سیمان برای جلوگیری از خروج شیره بتن ) صورت گیرد. لازم به یادآوری است که پی های عادی می توان با قرار دادن ورقه پلاستیکی ( نایلون) در جداره خاکبرداری از آن به عنوان قالب استفاده کرد.

 

تذکر: در آرماتور بندی فاصله میله گردها تا سطح آزاد بتن در مورد فنداسیون نباید از  4  سانتیمتر کمتر باشد






مقایسه سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی ودیوار برشی فولادی نازک با س

مقایسه سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی ودیوار برشی فولادی نازک با سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی و مهاربند ضربدری یا شورون به روش طراحی بر اساس سطوح عملکرد

 
منصور قلعه نوی 1، محمود میری 2،حامد همتی پورگشتی 3
گروه مهندسی عمران –دانشگاه سیستان و بلوچستان
آدرس پست الکترونیکی : poorgashti1380@yahoo.com

خلاصه

برای مقابله با نیروهای جانبی و به ویژه نیروی زلزله سیستم های مختلفی به کار می رود که از آن جمله سیستم های دو گانه می باشند که شامل تر کیبی از قاب خمشی و سیستم مقاوم دیگری هستند.در آیین نامه 2800 سیستم های دو گانه فولادی شامل قاب خمشی و انواع بادبندهاست و از دیوار برشی فولادی (SSW) سخنی به میان نیامده است. تنها در آیین نامه کانادا( 1994 (SSW) به طور صریح یک بخش به این عنصر باربر اختصاص داده شده است اخیرا از میان روشهای طراحی ساختمانها در برابر زلزله روش "طراحی بر اساس سطوح عملکرد" به دلیل در نظر گرفتن رفتار غیر ارتجاعی سازه ها در دستورالعمل هایFEMA274,FEMA273,ATC 40 مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله از سیستم های دو گانه شامل قاب خمشی متوسط و دیوار برشی فولادی نازک و قاب خمشی متوسط و بادبندهای همگرا در قابهای مختلف استفاده شده است و نقطه عملکرد آنها با استفاده از روش طیف ظرفیت بدست آمده و با یکدیگر مقایسه شده است. در ادامه ضریب رفتار دیوار برشی فولادی نازک و نیز میزان اتلاف انرژی سیستم های دو گانه بررسی شده است. از نرم افزارهای ANSYS وSAP2000 برای مدل سازی و آنالیز استفاده شده است.

کلمات کلیدی: دیوار برشی فولادی نازک،طراحی بر اساس سطوح عملکرد،روش طیف ظرفیت،بادبندهای همگرا.

نتیجه گیری
-1 با توجه به نقطه عملکرد استفاده از سیستم دوگانه قاب خمشی و دیوار برشی فولادی نازک برای ساختمانهای متوسط و بلند مناسب تر از سیستم دو گانه قاب خمشی و بادبندهای همگرا می باشد.

-2 استفاده از سیستم دوگانه قاب خمشی و بادبند ضربدری به نسبت سیستم دوگانه قاب خمشی و بادبند شورون مناسب تر به نظر می رسد زیرا بادبند شورون امکان ایجاد مفصل پلاستیک در ستون و به تبع امکان وقوع شکست ترد را افزایش می دهد.

-3 میزان استهلاک انرزی درسیستم دو گانه قاب خمشی و دیوار برشی فولادی نازک بیشتر از سیستم دو گانه قاب خمشی و بادبندهای همگرا می باشد.که این امر به گستردگی ناحیه مفصل پلاستیک در دیوار برشی فولادی و به عبارتی نا معینی زیاد آن به نسبت بادبندهای همگرا مربوط می شود.

-4 ضریب رفتار بدست آمده برای سیستم دوگانه قاب خمشی متوسط و دیوار برشی فولادی برای ساختمانهای کوتاه 6.5 از ضریب رفتار مندرج در آیین نامه 2800 برای سیستم قاب خمشی متوسط و بادبند ضربدری ( 7) کمتر می باشد ولی برای ساختمانهای بلند و متوسط این ضریب( 9) عدد بزرگتری نسبت به ضریب رفتار آیین نامه 2800 برای سیستم دو گانه قاب خمشی متوسط و بادبند ضربدری( 7) بدست آمده است .

مقاله چهارمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه تهران، اردیبهشت 1387

منبع : سیویل استارز

مقاله کامل در مورد فرسایش خاک

مقاله کامل در مورد فرسایش خاک یکی از مشکلاتی که بشر از آغاز زراعت بر روی زمین با آن مواجه بوده، فرسایش سریع خاکها می باشد. فرسایش خاک هنوز هم در آمریکا و بسیاری از مناطق حاره ای و نیمه خشک دنیا از معضلات به شمار می رود و در کشورهایی که آب و هوای معتدل دارند _ از جمله انگلستان، بلژیک و آلمان _ به عنوان یکی از مسایل خطرناک تلقی می شود. این مشکل در ایران که بخش وسیع آن را کویر ها در بر گرفته اند و خاک از پوشش مناسبی برخوردار نیست بسیار بارز و چشمگیر است. جلوگیری از فرسایش خاک که در واقع معنی آن کاهش میزان تلفات است، به حدی که سرعت فرسایش تقریبا برابر سرعت طبیعی تلفات خاک گردد، بستگی به انتخاب استراتژیهای مناسب در حفاظت خاک دارد. این امر مستلزم شناخت تمامی فرایند های فرسایش است. اثر فرسایش تنها به مناطقی که خاک سطحی آن توسط باد و آب از بین رفته و سنگ مادر یا خاک زیر در معرض دید قرار گرفته و سطح زمین توسط آب بریدگیها چاک چاک شده است مربوط نمی شود، بلکه مناطق پایین باد و کف دره ها را که در آن سطح زمین پوشیده از نهشته های شن و ماسه بوده و کانالها و نهر هایی که از رسوب پر شده اند را نیز در بر می گیرد. شدت فرسایش در زمانها و مکان های مختلف متغیر است. رسوباتی که در اثر یک واقعه آب و هوایی معین ایجاد می شود به شرایط توپوگرافی، نوع خاک و نحوه استفاده از زمین بستگی دارد و این امر موجب تغییرات موضعی فرسایش می شود. از آنجایی که آب و هوا مرکب از مجموعه وقایعی با شدت های مختلف است در نتیجه مهمترین عامل در تغییرات زمانی کوتاه مدت فرسایش را می توان آب و هوا به شمار آورد. در هر حال خصوصیت های اقلیمی، بخصوص مقدار بارندگی، شدت بارندگی و سرعت باد در جاهای مختلف متغیر است. از این گذشته تغییرات زمانی درازمدت نیز ممکن استدر فرسایش اتفاق افتد. بنابراین، نقش متقابل تغییرات زمانی و مکانی فرسایش تا حد زیادی پیچیده است. علی رغم بهم پیوستگی این دو بهتر است آنها را به طور مجزا مورد بررسی قرار دهیم. فرسایش فرسایش که به آلمانی Abtrage و به فرانسه و انگلیسی Erosion گفته می شود، از کلمهلاتینگرفته شده و عبارت است از فرسودگی و از بین رفتن مداوم خاک سطح زمین ( انتقال یا حرکت آن از نقطه ای به نقطه دیگر در سطح زمین ) توسط آب یا باد. از آغاز پیدایش کره زمین، باد و باران قشر سطحی آن را شسته یا از جا کنده و اجزای آن را از نقطه ای به نقطه دیگر حمل کرده است. به این تریتب بستر نهرها، مخروط افکنه ها و دلتای رودخانه ها بعضی از چاله ها و خلاصه تپه های شنی به وجود آورده و در نتیجه سطح زمین تدریجا دچار تغییر شکل شده است. فقط در سایه حمایت پوشش نباتی ( درختان یا سایر گیاهان انبوه ) بوده که فرسایش بسیار کند شده و تعادلی در تشکیل و فرسایش خاک ایجاد گردیده است. این تعادل مساعد که تحت تأثیر شرایط طبیعی حکمروا شده بود، از زمانی که بشر زمین را به منظور تهیه محصول و بدست آوردنغذا و دیگر مایحتاج خود، مورد کشت و زرع قرار داد یا از آن به عنوان مرتع استفاده کرد، بر هم خورد و زمینها در معرض فرسایش شدید و سریع قرار گرفت. Erodere بنابراین، فرسایش قبل از آن که زمین مورد بهره برداری انسان قرار گیرد نیز اتفاق می افتاده ( فرسایش طبیعی ) ولی از وقتی که انسان در آن به کشت و زرع، دامداری و غیره مشغول شده، باعث فرسایش بیش از حد ( فرسایش سریع و شدید ) خاک شده است. انسان، ابتدا به فرسایش خاک و مسایل ناشی از آن توجهی نداشته است ولی افزایش سریع جمعیت و همچنین عدم توجه به بهره برداری صحیح از زمین، سبب شد که انسان در روی دامنه های پرشیب و ارتفاعات زیاد نیز کشت و زرع کند و برای سیر کردن احشام خود، مراتع را هم بیش از حد و بی موقع مورد چرا قرار دهد. این عملیات او سبب شد که خاک مقاومت خود را از دست بدهد و بر اثر باران های شدید و آبیاری بی رویه و بادهای تند، بشدت فرسایش یابد، به طوری که زمین بر اثر فرسایش، در بسیاری از موارد حاصلخیزی خود را از دست داده یا بکلی ویران شد. این وضع سبب شد که انسان متوجه شود که چگونه با اعمال بی رویه خود موجب فرسایش و نابودی خاک شده است. فرسایش خاک، با اینکه در آغاز کمتر احساس می شود، ولی با گذشت زمان اهمیت تخریبی آن بحدی زیاد می شود که ممکن است پس از چندین سال مثلاً در دوره یک نسل که سی سال فرض شود، خاکی به عمق حدود 30 سانتیمتر از سطح زمین معدوم گردد. جبران خاک فرسایش یافته، برای طبیعت بویژه در مناطق خشک که شرایط برای تشکیل خاک بسیار نامساعد می باشد بسیار دشوار و طولانی است. از این رو بخصوص ساکنان مناطقخشک باید در حفظ و جلوگیری از فرسایش آن سعی و همت بیشتری مبذول دارند زیرا به طورطبیعی در این مناطق، هم فرسایش شدید تر است و هم همان طور که ذکر شد، امکانتشکیل خاک کمتر می باشد. طبق محاسباتی که صورت گرفته است، به طور کلی برای تشکیل یک سانتیمتر خاک 500 تا800سال زمان لازم است، و اگر حساب کنیم که خاک زراعتی 25 سانتیمتر عمق داشته باشد پس این ضخامت خاک، طی 20 هزار سال کار مداوم طبیعت بوجود آمده است. با از دست رفتن این خاک به وسیله یک عامل مخرب نظیر سیل یا بی مبالاتی زارع و غیره بهصورت فرسایش، در حقیقت زحمت چندین هزار ساله طبیعت برای بشر هدر می رود و تازههزاران سال دیگر هم وقت لازم است، تا شاید خاک از دست رفته، جبران گردد. علت عمده اختلافاتی که از نظر فرسایش بین نقاط خشک و مرطوب وجود دارد، پوشش گیاهی زیاد در نقاط مرطوب است که نقش عمده ای در حفظ خاک ایفا می نماید. در مناطق جنگلی و نقاطی که نباتات مرتعی سطح خاک را پوشانیده اند عوامل فرسایش کمتر تأثیر می کند. در این مناطق، آبهای باران و برف توسط گیاهان در زمین نگهداری می شود. نباتات با حفظ آب و نفوذ دادن آن در خاک، مانع جاری شدن آب در سطح زمین، و در نتیجه مانع از فرسایش خاک می گردند. پوشش گیاهی، خاک را در مقابل فرسایش بادی نیز حفظ می کند. تغییرات مکانی مطالعاتی که در زمینه رابطه تلفات خاک و آب و هوا در مقیاس جهانی انجام شده است، نشان می دهد که فرسایش در جاهایی به حداکثر خود می رسد که میانگین بارندگی موثر سالانه آن 300 میلی متر باشد. منظور از بارندگی موثر مقدار بارانی است که در شرایط مشخص درجه حرارت بتواند مقدار معینی رواناب ایجاد نماید. در وضعیتی که مقدار بارندگی کمتر از 300 میلی متر باشد با افزوده شدن بارندگی، فرسایش نیز افزایش می یابد. البته افزایش بارندگی باعث بهتر شدن پوشش گیاهی نیز می شود و این خود سطح خاک را بهتر محافظت می کند. اما در وضعیتی که مقدار بارندگی سالانه بیشتر از 300 میلی متر باشد، نقش حفاظتی پوشش گیاهی بر عوامل فرسایش فزونی گرفته، در نتیجه با افزوده شدن بارندگی میزان تلفات خاک کاهش پیدا می کند. شاهد هایی نیز در دست است، که اگر نزولات جوی افزایش یابد، بارندگی و رواناب ناشی از آن ممکن است به حدی زیاد باشد که خود باعث افزایش تلفات خاک گردد. در 20 ساله اخیر اطلاعات زیادی در زمینه بار رسوب در رودخانه ها جمع آوری شده است. هر چند این داده ها به دلیل اشکالات فنی در اندازه گیری بار بستر و کمبود اندازه گیریهای املاح محلول آب بیشتر مربوط به مواد معلق می باشد ولی از نظر شناخت معقول الگوی فرسایش آبی در دنیا به خوبی می توان از آنها استفاده کرد. عمده ترین نتیجه ای که از این شناخت حاصل شده، آن است که مناطق نیمه خشک و نیمه مرطوب دنیا بخصوص در چین، هندوستان، غرب آمریکا، روسیه مرکزی و نواحی مدیترانه ای ، سخت در معرض فرسایش قرار دارند. مشکل فرسایش خاک در این مناطق همراه با نیاز شدید به حفاظت آب و موضوع حساس بودن شرایط اکولوژیکی محیط است. به طوری که حذف پوشش گیاهی، چه به صورت چرای دام و چه به صورت برداشت محصول، باعث کاهش سریع مواد آلی شده که خراب شدن خاک و خطر کویری شدن را در پی خواهد داشت. از دیگر مناطقی که با فرسایش شدید روبرو می شوند نواحی کوهستانی مانند آند، هیمالایا قره قوم، بخشی از کوههای راکی، بریدگیهای دره ای آفریقا و مناطق پوشیده از خاکهایآتشفشانی، مانند جاوه، جزیره جنوبی نیوزلند، گینه جدید پایو و قسمتهایی از آمریکای مرکزی را می توان نام برد. سومین مناطق دنیا که با خطر فرسایش روبرو بوده، مناطقی هستند که در آنها شکل زمین و خاک نتیجه اقلیمهای گذشته است. هر چند این زمینها در حال حاضر ظاهرا پایدار به نظر می رسند ولی کوچکترین کار تخریبی این پایداری را از بین می برد. باتلر از روی اصول چینه شناسی و کاربرد آن در لایه میانی خاک در دشتها و تپه ماهورهای جنوب شرقی استرالیا شاهدهایی را پیدا کرد که دلالت بر وجود دوره های ثبات، که در آن خاک روی زمین تشکیل شده است، و دوره های عدم ثبات، که در آن خاک فرسایش یافته و یا در آن محل رسوب گذاری شده است، دارد. از جایی که فرسایش با شدت زیاد صورت گرفته است و آثار آن امروزه به صورت خندقهایی در حوالی کانبرا یا فرسایش بادی در گندمزارهای سوان هیل در ویکتوریا مشاهده می شود ولی احتمالا این فرسایش، که نتیجه تغییر شدید در آب و هوا بوده است، قبل از اسکان گرفتن انسان در این نواحی به وقوع پیوسته است. در تحلیل داده های فرسایش باید دقت کافی به عمل آید. زیرا سرعت فرسایش بستگی به وسعت منطقه مورد مطالعه نیز دارد. قسمتی از رسوبات جداشده از تپه ها، خاکریزها، و یا خاکبرداریها، همراه با آب، راهی رودخانه ها می شوند. اما بخشی از آنها در طول مسیر در دامنه تپه ها و یا دشت ها بجا مانده و موقتا در آن جا ذخیره می شوند. چون حوضه های بزرگ، نسبتا، زمینهای بیشتری را که مناسب رسوب گذاری است دارند، لذا میزان فرسایش در واحد سطح در حوضه های کوچک زیاد تر بوده و با افزایش وسعت حوضه از مقدار آن کاسته می شود. نسبتی از مقدار خاک فرسایش شده که بصورت رسوب وارد رودخانهمی شود به نام نسبت انتقال رسوب نامیده میشود. متاسفانه در این مورد مطالعات زیادی انجام نشده است، زیرا غالبا فقط مقدار تولید رسوب مورد نظر بوده است حال آنکه نسبتحمل رسوب بسته به وسعت حوضه بین 3 تا 90 درصد متغیر است. تغییرات زمانی اکثر ژئومورفولیستها معتقدند که قسمت عمده فرسایش در اثر وقایعی صورت می گیرد کهشدت و فراوانی وقوع آنها متوسط است، زیرا وقایع بسیار شدید بقدری دیر اتفاق می افتند که نقش آنها در فرسایش خاک در یک دوره زمانی معین عملا ناچیز است. مفهوم فراوانی " وقوع _ مقدار " توسط ولمن و میلر در مطالعات حمل رسوب رودخانه به کار برده شده است. این پژوهشگران دریافتند که عامل اصلی رسوب، بارانهایی است که شدت آنها از شدت وقایعی که بالاترین فراوانی را دارند بیشتر است. علاوه بر تغییرات فرسایش به دلیل مقدار و فراوانی وقوع بارشها، شدت فرسایش دارای نوسانات فصلی می باشد. این موضوع را از نحوه اثر رژیم بارندگی در فصلهای خشک و مرطوب می توان بخوبی درک کرد. پوشش گیاهی با کمی تاخیر چرخه ای مشابه بارندگی را دنبال می کند. حساس ترین زمان از نظر فرسایش اوایل فصل مرطوب است. که در آن بارندگی زیاد ولی پوشش گیاهی که بتواند خاک را محافظت کند فقیر است. بنابراین نقطه اوج فرسایش نسبت به نقطه اوج بارندگیها زودتر اتفاق می افتد. در مورد زمین های زراعتی و در شرایطی که رژیم بارندگی نامشخص باشد الگوی تغییرات فصلی فرسایش نیز کم و بیش پیچیده خواهد بود. معمولاً اگر فاصله بین شخم تا سبز کردن گیاه مواجه با بارندگی ها یا باد شدید باشد، خطر فرسایش افزایش می یابد. لذا در اروپا و از جمله انگلستان بهار را می توان فصل حداکثر فرسایش به شمار آورد. نوع بهره وری زمین و فرسایش با یکدیگر رابطه نزدیک دارند. در صورتی که از زمین استفاده نامعقول به عمل آید میزان فرسایش به شدت افزایش می یابد. در چنین شرایطی اثرات وقایع ژیومورفولوژیکی متوسط و شدید بسیار خطرناک خواهد بود. در هر حال از تحلیل های تاریخی و ژئومورفولوژیکی چنین نتیجه گیری می شود که فرسایش یک فرایند طبیعی است و اگر انسان از زمین استفاده نامعقول به عمل آورد میزان آن افزایش می یابد. لذا در فرسایش خاک هم جنبه های محیطی طبیعی دخالت دارد و هم جنبه های فرهنگی. انواع فرسایش الف - تقسیم بندی انواع فرسایش بر اساس انواع عوامل فرسایشی در طبیعت دونیرو، یا دو عامل وجود دارد که باعث جابجایی خاک یا به عبارت دیگر فرسایش خاک می شود ؛ آب و باد. بنابراین عامل فرسایش یا آب است یا باد. ولی امکان دارد که به علل مختلف از جمله فقر یا عدم پوشش گیاهی، شیب تند، ریزدانه یا یکنواخت بودن خاک دانه ها و غیره، خاک به وسیله باد یا آب بشدت فرسایش یابد و اشکال مختلف فرسایش مانند سطحی، شیاری، خندقی و غیره را بوجود بیاورد. ب - تقسیم بندی انواع فرسایش بر اساس تأثیر طبیعت و دخالت انسان قبلا بطور اختصار توضیح دادیم که فرسایش از آغاز پیدایش کره زمین و قبل از پیدایش بشر اتفاق می افتاده است، ولی از وقتی که انسان زمینها را مورد کشت و زرع و بهره برداری قرار داده است، با اعمال بی رویه خود، موجب برهم زدن تعادل طبیعت ( از آن جمله، تشکیل خاک به مقدار کم ولی فرسایش خاک به مقدار زیاد ) و در نتیجه باعث فرسایش شدید خاک شده، به حدی که در بسیاری از نقاط، آن را به ویرانی کشانیده است. بنابراین فرسایش را از این نظر که به طور طبیعی صورت گرفته یا انسان در آن دخالتی داشته است نیز می توان بر دو نوع تقسیم کرد ؛ فرسایش طبیعی یا بطنی و فرسایش سریع یا مخربفرسایش طبیعی یا بطنی که فرسایش عادی هم نامیده می شود پیوسته در طبیعت بهوسیله آب و باد صورت گرفته و می گیرد و نتیجه تأثیر قوه ثقل، سرازیری دامنه ها، جریان آب سطحی در روی زمین، وجود نهرها و رودها و یخچالها و غیره است. عمل این نوع فرسایش کند و هماهنگ با تولید خاک است. فرسایش سریع یا مخرب همانطور که ذکر شد نتیجه تأثیر اعمال بشر است. فرسایش ناشی از اعمال انسان باعث کاهش حاصلخیزی خاک و حتی نابودی آن شده است. انسان آنچنان باعث فرسایش سریع و شدید و در نتیجه کاهش حاصلخیزی و نابودی خاک شده است که امروزه وقتی صحبت از فرسایش و راههای مبارزه با آن می شود بیشتر منظور همین فرسایش سریع یا فرسایش ناشی از دخالت انسان است. مراحل مختلف فرسایش فرسایش خاک چه توسط باد صورت بگیرد و چه توسط آب، خواه عادی باشد یا سریع، دارای سه مرحله است ؛ الف - مرحله کنده شدن خاک از جای خود : در این مرحله، ابتدا خاکدانه ها بر اثر از بین رفتن هوموس و کلوییدهای خاک چسبندگی خود را از دست می دهد و از هم می پاشد، در نتیجه خاک آماده فرسایش می گردد. در چنین وضعی، خاک سطح الارض که حاصلخیزترین قسمت خاک است، به طور ناگهانی با تدریج به وسیله آب یا باد از جای خود کنده می شود. پس از فرسایش خاک رویی، خاک غیر حاصلخیز زیری یا سنگ مادر آن ظاهر می گردد. ب - مرحله حمل یا انتقال خاک به وسیله آب یا باد : چون ذرات چسبندگی خود را از دست داده است نمی تواند در مقابله جریان های شدید آب ها یا بادهای تند مقاومت کند، درنتیجه از جای خود کنده می شود و به نقطه دیگری منتقل می شود. در مورد فرسایش آبی معمولاً مواد از منطقه مرتفع تر به محل پست تر منتقل می شود. ج - مرحله تجمع و انباشته شدن مواد : بادرفتها ( موادی که توسط باد حمل می شود ) هر جا به مانعی ( گیاه، دیوار، سنگ و غیره ) برخورد کند فورا بر روی زمین می افتد. و در همانجا بر روی هم انباشته می شود. این مواد در شرایط فوق العاده تشکیل تپه های بزرگ و حتی توده های عظیم شنی یا ماسه ای شبیه کوه را می دهد، مانند توده های عظیم ماسه ای جنوب شرقی ایران که با ارتفاع حدود 200 متر سطحی به طور متوسط 162 کیلومتر در 52 کیلومتر را اشغال کرده است. آبرفتها ( رسوباتی که توسط آب حمل می شود ) بتدریج که از شدت جریان آب و شیب زمین کاسته می شود از حرکت باز می ماند و در سطح زمین رسوب می کند. ( ابتدا ذرات درشت تر و بعد ذرات ریزتر ) در بعضی موارد تجمع مواد آبرفتی بقدری زیاد است که یک طبقه رسوبی قابل توجهی را تشکیل می دهد. همان طور که قبلا هم ذکر شد فرسایش موجب تخریب و نابودی خاک می شود ولی نباید فراموش کرد که بسیاری از خاکهای خوب کشاورزی هم رسوبات حاصل از فرسایش است. و بدیهی است که برای تشکیل یک چنین رسوبات حاصلخیز، باید خاک هکتارها زمین که چندین برابر سطح تشکیل شده می باشد نابود شود. اشکال مختلف فرسایش شکل ظاهری فرسایش آبی با شکل ظاهری فرسایش بادی فرق دارد. بعلاوه فرسایش آبی یا بادی خود بر اثر شدت و ضعف عوامل فرسایشی و مساعد بودن یا نامساعد بودن شرایطمحیطی برای فرسایش به اشکال مختلف در می آید. روی همین اصول است که در نقاط مختلفودر شرایط متفاوت، زمین به درجات مختلف و به اشکال مختلف فرسایش یافته است. الف - فرسایش سطحی یا سفره ای : عمل عامل فرسایشی در این فرسایش، در تمام سطح زمین است. این شکل فرسایش بیشتر منشأ بادی دارد ولی طبیعی است که فرسایش آبی نیز ابتدا به طور سطحی اتفاق می افتد که به علت فرسایش یکنواخت در تمام سطح، کمترمحسوس می گردد. این نوع تخریب با ظهور لکه های سفید و روشن در سطح نمودار می شودکه نشان دهنده تخریب و از بین رفتن سطحی ترین قسمت زمین آن هم به صورت لکه لکه است. اختلاف رنگ بین قسمت های فرسایش یافته و فرسایش نیافته علامت این تخریب استزیرا قسمت رویی به علت دارا بودن مواد آلی، غالبا تیره رنگ می باشد. البته ظهور این لکه های روشن اغلب در نقاطی که عاری از پوشش گیاهی است یا در نواحی که تازه شخم زده شده است بیشتر دیده می شود. در کشور ما این شکل فرسایش بادی در کلیه نواحی بیابانی بویژه دشت لوت و حواشی دشت کویر جلگه سیستان و بلوچستان مشاهده می شود. علامت دیگر این شکل فرسایش وجود ریگ و سنگریزه های آزاد در سطح زمین است مانند سطح دشتهای سنگی ریگی. در این نقاط باد ذرات ریز را برده و ذرات درشت تر باقی مانده است. جمع شدن خاک نرم در پای بعضی از بوته ها و تجمع آن در محل های گود، علامت دیگری از این نوع فرسایش است. ب - فرسایش شیاری یا آبراهه ای : منشأ این شکل از فرسایش اغلب باران است و در پیدایش آن عامل شیب بسیار موثر است. و در دامنه کوهها و حتی در سطح زمینهای کم شیب نیز بسهولت دیده می شود. این شکل فرسایش، پیشرفته تر از فرسایش سفره ای بوده و ممکن است به صورت خطوط موازی نیز ظاهر شود که ابتدا کم عمق است ولی به سرعت عمیق تر می شود. این شکل فرسایش تا زمانی که سنگ مادر ظاهر نشده است به نام فرسایش شیاری خوانده می شود، فرسایش شیاری زمین های لخت، مراتع کم گیاه، اراضی و زمینهای مزروعی بویژه دیمزارها را بیشتر مورد حمله قرار می دهد. این شکل از فرسایش در اغلب نقاط ایران به عنوان مثال در کوههای هزاردره و در راه لشکرک و کوهپایه های بختیاری در راه بین شوشتر و اهواز زیاد دیده می شود. در نقاطی از نواحی بیابانی که تحت تأثیر بادهای شدید قرار می گیرد فرسایش شیاری دیده می شود. این شکل از فرسایش در اثر بهم پیوستن چاله های ریزی که خاک آنها را باد برده است، بوجود می آید که البته به وضوحی شیارهای آبی ، مشخص نیست. ج - فرسایش چاله ای : این شکل تخریب بیشتر منشا بادی دارد. چاله ها در اثر توسعهفرسایش سطحی و بزرگتر شدن چاله های کوچک نخستین، بوجود می آید. در بسیاری از نقاط دشت لوت و حواشی دشت کویر سطح های وسیعی از زمین دیده می شود که بر اثر باد به صورت چاله - چاله در آمده است. این چاله ها نشان دهنده فرسایش بادی شدید در این نواحیاست. بادهای شدید، موادی را که از کندن این چاله ها بدست می آورد، کیلومتر ها با خود میبرد. این شکل فرسایش و انتقال ماسه از نقطه ای به نقطه دیگر نه تنها در ایران بلکه در سایر نواحی خشک و بیابانی جهان نیز دیده می شود.، به عنوان مثال ماسه های سرخ رنگ بیابانلیبی که به سوی شمال تا سواحل ایتالیا حمل شده است. د - فرسایش خندقی یا نهری : منشأ این فرسایش، آب است. در این فرسایش عمق و عرض زمینهای فرسایش یافته بیشتر از فرسایش شیاری است. و بر اثر پیشرفت فرسایش شیاری بوجود می آید، به این نحو که شیارها به هم می پیوندد و در نتیجه زمین بیشتر شسته می شود و نهرها یا خندق هایی در سطح زمین تشکیل می گردد. در این تخریب سنگ مادر ظاهر می شود و آنقدر عمیق و عریض است که گاو آهن قادر به عبور از آنها نیست. عمق خندقها به یک متر یا بیشتر می رسد و بتدریج شکل آنها تغییر می کند. این عمل در صخره های سست، خاکهای رسی، رسی آهکی بیشتر دیده می شود. و بیشتر در محدوده آب و هوای خشک و نواحی که تغییرات درجه حرارت در فصول مختلف در آنجا شدید است ظاهر می گردد. این شکل از فرسایش در اکثر نواحی ایران به عنوان مثال در اصفهان، شیراز، کوهپایه های استان خراسان دیده می شود. بهترین نمونه های آن نواحی کویری و بیابانی ایران بخصوص در سطح کوههای لخت و گنبدهای نمکی مشاهده می گردد. ه - فرسایش سیلابی : فرسایش سیلابی یک تخریب ساده نیست. در مناطق کوهستانی وحتی در زمینهای سست جلگه ای فرسایش شیاری و خندقی ممکن است به فرسایش سیلابی تبدیل گردد. در این فرسایش جریان آب بویژه آبهای گل آلود، حامل ریگ و شن و غیره،موجب شسته شدن اطراف آن و حمل مواد بیشتر با خود می گردد. با این عمل، زمین هایدیواره بستر، استحکام و قدرت خود را از دست می دهد و بتدریج در مواقع جاری شدنسیلابهای شدید حتی به طور ناگهانی ریزش می کند. و امکان دارد که موجب تخریب و ویرانیمزارع و دهاتی که در جوار این مسیل ها واقع شده اند بشود. با افزایش مواد خاکی در آب، وزنمخصوص آن بیشتر و قدرت و نیروی درهم کوبنده آن زیادتر می گردد. در ایران این شکلفرسایش یبشتر در مواقعی که آب بر اثر بارندگی ها افزایش می یابد، دیده می شود. هر ساله به اکثر رودخانه های ایران، براثر سیلابهای شدید خسارات زیادی وارد می آید. این شکلفرسایش نه تنها در مناطق کوهستانی و تپه ماهورها زیاد دیده می شود بلکه در جلگه ها ودشتها هم امکان بوجود آمدن آن هست. از آن جمله لاتها و کوچه ها را می توان نام برد. لاتها وکوچه ها بیشتر بر اثر جاری شدن سیلابهای شدید در سطح زمینهای رسی و یا آهکی به طورکلی زمینهای ریزدانه بوجود می آید. فرسایش سیلابی به عنوان مثال در جلگه ها و دشتهایورامین و گرمسار دیده می شود. مانند لات سوداغلان، لات کردوان، لات شاهبداغ و... درگرمسار. و - فرسایش توده ای : این نوع فرسایش در روی زمین اغلب به شکل عوارض زمین که معرف حرکات خاک در گذشته است ظاهر می گردد. این حرکات عبارتست از تورم و بالا آمدن خاک،سرخوردگی، خزیدن زمین و ریزش خاک. در فرسایش توده ای قسمتی از خاک دامنه کوهها بهحرکت در می آید که یا ممکن است بر اثر اشباع شدن خاک طبقه رویی از آب و نفوذناپذیری خاکطبقه زیری، خاک رویی به حرکت در می آید یا ممکن است بر اثر لغزش این عمل اتفاق بیفتد. بهاین معنی که توده ای از کوه از محل اولیه خود جدا می شود و در محل دیگری قرار می گیرد یاممکن است در نتیجه ریزش باشد که در این حالت قسمتی از کوه ریزش می کند و در سطحهای پایین تر روی هم انباشته می شود. فرسایش بهمن نیز از این شکل فرسایش محسوبمی شود که در مناطق کوهستانی بوقوع می پیوندد و علاوه بر این که خسارات جانی و مالیزیادی ممکن است ببار بیاورد، باعث از بین رفتن خاک هم می شود. منبع