تاثیر تکنولژی بر اسفالت

سال 1870 یک شیمیدان بلژیکی با نام دسمت(Desmedt) اولین سنگفرش آسفالت واقعی را، که مخلوطی از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نیویورک ایجاد نمود. طراحی دسمدت در بزرگراهی در فرانسه در سال 1852 مورد الگوبرداری قرار گرفت. سپس دسمدت خیابان پنسیلوانیا در واشینگتن را آسفالت کرد که سطح این پرژه 45149 متر مربع بود.یکی از نمایندگان محلی کنگره به دسمدت گفت: ”این کار هرگز عمومیت نخواهد یافت.“با این حال، بر اساس تقاضای رو به‌رشد بازار، پیش‌بینی می‌‌شود پس از 137 سال (در سال 2007) بازار آسفالت- قیر معدنی به 107 میلیون تن برسد. در این میان آسفالت معلق بیشترین رشد را دارد. همچنین به عنوان نشانه‌ای از رشد این محصولات در آینده، چندی است که کار بر روی آسفالتی که در موقع خرابی خودش را تعمیر کند، آغاز شده است.به کارگیری فناوری نانو در ساخت زیربناهای مربوط به حمل ونقل، تقریباً معادل با تلاش بشر برای فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است.در سال 2005 ایده ساخت آسفالتی برای بزرگراه‌ها که بتوانند خودشان را تعمیر کنند برای بسیاری دور از ذهن به نظر می‌رسید. بنابراین صنعت آسفالت-قیر به یک تحول نیاز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوری نانو را دیده و مزایای آن را درک نمایند.دکتر لیوینگستون، فیزیکدان برنامه تحقیقات زیربنایی پیشرفته در اداره کل بزرگراه‌های فدرال (FHWA)، می‌گوید: ”آسفالت و سیمان هر دو جزء نانومواد می‌باشند. تاکنون ما نتوانسته‌ایم بفهمیم که در این سطح چه اتفاقی می‌افتد، اما این اثرات بر عملکرد مواد تاثیر می‌گذارند.“بنا بر گفته لیوینگستون، یک ماده پلیمری ساختاری که می‌تواند به طور خود به خودی ترک‌ها را اصلاح نماید، قبلاً تولید شده است. این پیشرفت قابل ملاحظه با استفاده از یک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و یک آغازکننده شیمیایی کاتالیستی درون یک بستر اپوکسی ایجاد شده است.یک ترک در حال ایجاد موجب گسستن میکروکپسول‌های موجود شده، در نتیجه عامل اصلاح‌کننده با استفاده از خاصیت مویینگی درون ترک رها می‌شود. با تماس عامل اصلاح‌کننده با کاتالیزور موجود، این عامل شروع به پلیمریزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم می‌چسباند.این روش می‌تواند منجر به تولید آسفالتی شود که ترک‌های خود را اصلاح می‌کند. لیوینگستون می‌گوید: ”هیچ‌کس نمی‌تواند برای رشد این فناوری زمانی را پیش‌بینی کند، اما پیشرفت واقعی در حال انجام است و قابلیت‌های موجود بسیار هیجان‌آور می‌باشند.“با این حال، برای استفاده‌کنندگان فعلی آسفالت، تصور نبود دست‌انداز، یا نبود تأخیر به خاطر تعمیرات آسفالت، بسیار دور از دسترس بوده و نگرانی‌های جدی آنها را برطرف نمی‌سازد.محیط زیست عامل اصلی تأثیرگذار در فرایند تصمیم‌گیری برای پروژه‌های بزرگراه در بسیاری از کشورها است. مزایای یک آسفالت متفاوت برای جاده‌ها از دیدگاه زیست‌محیطی و مصرف انرژی، تنها یک بخش مهم از فرآیند تصمیم‌گیری است. دیدگاه‌های زیست‌محیطی موجب تسریع پیشرفت‌های فنی و اجتماعی می‌شوند. نیازهای چندگانه حفاظت از محیط زیست شامل: محدود نمودن انتشار گازهای گلخانه‌ای، مصرف کمتر انرژی، کاهش سر و صدای ترافیک و اطمینان از سلامتی و راحتی در رانندگی، اهدافی هستند که به دلیل ایجاد مسئولیت مشترک، مهم‌تر از تمام پیشرفت‌های علمی می‌باشند.یکی از این اهداف بستن چرخه مواد یا استفاده صد در صدی از مواد قابل بازیافت در ساخت جاده است. صنعت در این زمینه تجربه زیادی در مورد استفاده از محصولات فرعی در آسفالت به دست آورده است.مثال‌هایی از مواد زایدی که در مخلوط آسفالت مورد استفاده قرار گرفته‌اند، عبارتند از: تفاله کوره شیشه‌دمی، خاکستر حاصل از سوزاندن زباله‌های شهری، خاکستر موجود در مراکز تولید برق به وسیله زغال، آجر‌های خرد شده، پلاستیک حاصل از سیم‌های برق قدیمی و لاستیک حاصل از تایرهای کهنه.با این حال، استفاده موفقیت‌آمیز از این محصولات وابسته به تحقیقات کامل در زمینه منابع و ویژگی‌های آنها بوده و معمولاً در سطح پایینی قابل انجام است. در این حالت امکان بررسی پیوسته عملکرد آسفالت نیز وجود دارد که خود موضوعی مورد بحث است
با این حال، مطابق گفته‌های مارک بلشه، مدیر آسفالت لاستیک در پروژه آسفالت‌سازی آرام آریزونا، حمایت عمومی - نه تحقیقات علمی- کلید توسعه صنعت تولید آسفالت با استفاده از محصولات فرعی است.پرژه آریزونا ارزشی معادل 34 میلیون دلار داشته و در همین سال به پایان خواهد رسید. این پروژه تقریباً 70 درصد (185 کیلومتر)آزادراه ناحیه فونیکس را دربرگرفته و آسفالت آن قادر خواهد بود تا مدت طولانی صدای ناشی از اصطکاک را در جاده کاهش دهد. آسفالتِ دارای لاستیک تنها درصد بسیار کم و تقریباً بی‌اهمیتی از درآمد صنعت ساختمانی را به خود اختصاص می‌دهد، اما بلشه می‌گوید که با افزایش رغبت عمومی این درصد افزایش خواهد یافت.به عنوان مثال در ژاپن، گروه تحقیقات آسفالت لاستیک (JARRG)، که شامل مجموعه‌ای از تولید‌کنندگان تایر و شرکت‌های آسفالت‌سازی می‌باشد، یک اتصال‌دهنده آسفالت بسیار ویسکوز را توسعه داده‌اند که از انبساط و پخش تایرهای کهنه‌ای که به صورت بسیار ریز ساییده شده‌اند، تولید می‌شود. این اتصال دهنده در مخلوط آسفالت پخش شده و سپس پخته می‌شود.این ماده می‌تواند به عنوان یک ماده الاستیک مابین مواد متراکم دیگر عمل نموده و از این طریق، ارتعاش و صدا را کاهش دهد. بنا بر اعلام JARRG اقبال عمومی به این محصول بسیار خوب است.بلشه می‌گوید: ”افرادی که در صنعت آسفالت لاستیک درگیر بوده‌اند، همواره سعی کرده‌اند که آن را به دلیل ویژگی‌های مهندسی بسیار عالی‌اش به فروش برسانند. امّا بیش از هر چیز این محصول به عنوان کاهش دهنده صدا شناخته شده است و در پشت این قضیه، استقبال عمومی قرار دارد.“وزارت حمل و نقل آریزونا (ADOT) سه سال پیش یک نوع آسفالت را در بزرگراه سوپر استیشن در ناحیه آریزونا به کار برد. بلشه می‌گوید که به محض اتمام آسفالت این بزرگراه، ADOT و مسئولین محلی سیل عظیمی از تلفن‌ها و ایمیل‌ها را دریافت نمودند که از اشتیاق مردم نسبت به این جاده کم‌صداتر حکایت داشت.البته همه چیز آسفالت لاستیک کامل نیست. این مخلوط باعث ایجاد بخار و بو در فرآیند آسفالت کردن شده، هنوز در مورد قابل بازیافت بودن آن بحث وجود دارد. این آسفالت نسبت به آسفالت‌های معمول بسیار گران‌تر بوده و آسفالت‌کارانی که تا به حال با این ماده چسبناک کار نکرده‌اند، ممکن است در کار کردن با آن، که باید در یک بازه دمایی معین انجام شود، دچار مشکل باشند.ممکن است نظر بلشه در مورد نظر عمومی درست باشد، اما روی دیگر سکه این است که خواست استفاده‌کنندگان از جاده کم‌صدا‌تر و در عین حال دارای اثرات زیست‌محیطی کمتر، افزایش یافته است. این امر باعث تمرکز بیشتر تحقیقات بر روی مسائل مربوط به حمل و نقل، از جمله مواد مورد استفاده در جاده شده است.افزایش عمومی در میزان حمل و نقل، بار بیشتر بر روی محور، و فشار بیشتر تایر بر روی جاده، تقاضا برای آسفالت‌های قوی‌تر وبادوام‌تر را افزایش می‌دهد. حمل و نقل بیشتر به این مفهوم نیز می‌باشد که ایجاد مشکل در حمل و نقل برای تعمیرات جاده‌ای مطلوب نیست و این امر موجب ایجاد تقاضای بیشتر برای تحقیق و توسعه مؤثر می‌گردد.

تاریخچه کاشی وسرامیک

تاریخچه کاشی و سرامیک

سفالگری از جمله باستانی ترین هنرهای بشری و در واقع سرمنشاء هنر تولید کاشی و سرامیک که نخستین آثار این هنر در ایران به حدود 10/000 سال قبل از میلاد می رسد که به صورت گل نپخته بوده و آثار اولین کوره های پخت سفال به حدود 6000 سال قبل از میلاد بر می گردد . ادامه پیشرفت در صنعت سفالگری منجر به تغییراتی در روش تولید که شامل تغییر کوره ها ، اختراع چرخ کوزه گری و هم در کیفیت مواد سفالگری نظیر رنگ آمیزی و لعاب کاری بوده است . زمان آغاز لعابکاری که امکان ضد آب کردن و همچنین نقاشی کردن و زیبا سازی ظروف و سفال ها و تهیه کاشی را مقدور می کرد به حدود 5000 سال پیش می رسد . کاستیها روش و دانش لعاب کاری را از بابل به نقاط دیگر ایران رواج دادند . بعد از اسلام با تشویق استفاده از ظروف سفالی و سرامیکی به جای ظروف فلزی ، طلا و نقره صنعت سفالگری رشد تازه ای یافت و از صنعت سفال سازی و کاشی سازی برای آرایش محراب مسجد ، ضد آب کردن دیوار حمام ها ، ایجاد حوض و آب نما و انتقال ظروف و .خمره و لوازم و کوزه ها همچنین ، شیب بندی بام ها استفاده شده است

ساختار سرامیک

لغت سرامیک از کلمه یونانی « کراموس » به معنی سفال یا گل پخته گرفته شده است و در واقع برای معرفی سرامیک باید گفت که عبارتست از هنر و علم ساختن و کاربرد اشیای جامد و شکننده ای که ماده اصلی و عمده آن خاکها می باشند ( این خاکها
شامل : کائولن و خاک سفال است ) . صنعت سرامیک در واقع محدود به ساخت ظروف و وسایل و قطعات سفالی ساده گذشته نیست و کاربردی شگرف در همه ابعاد تمدن و تکنولو?ی نوین بشر امروز دارد . روش ساخت و تهیه .کلیه وسایل سرامیکی تقریبا یکی است و بسته به کاربرد ، تفاوتهای جزئی در روش تولید دارد

لعاب دادن کاشی و سرامیک

برای آنکه سطح جسم درخشنده ، صاف و زیبا ، ضد آب ، ضد شیمیایی و در صورت نیاز آراسته شود روی آن را پس از خنک کردن با یک لایه نازک لعاب می پزند . لعاب ( رنگ معدنی ) به حالت مایع روی جسم خشک شده اندود می شود . لعابها اصولا مواد معدنی و سیلیسی هستند که یک لایه شیشه ای مانند در سطح خارجی سرامیک .تشکیل می دهند

کاربرد سرامیک ها

،استفاده از سرامیک در کف سازی و نماسازی یا در تولیدات وسایل بهداشتی و مصالح ساختمانی نظیر انواع آجر سفال های تزئینی داخل و خارج ساختمان سفال های بام ساختمان ، کانالهای فاضلابی ، سفالهای ضد اسیدی همه از سرامیکهایی است که از دیرباز تهیه و مصرف می شده همچنین کاربرد سرامیک در صنایع مختلف نظیر تهیه وسایل مقاوم در برابر حرارت و الکتریسیته ، فیوزهای الکتریکی ، شمع اتومبیل ، ریخته گری ، تهیه المانهای حرارتی بسیار دقیق ، وسایل فضایی ، سمباده ، براده برداری ، تراشکاری ها ریخته گری فوق دقیق ، آجرهای نسوز ، مقره های الکتریکی ، المانهای تصفیه آب ، پوسته موتور ، گرافیت ، بتن ، مواد نسوز ، بدنه سفینه های فضایی ، انواع سیمانها ، محصولات شیشه ای و هزاران کاربرد دیگر که روز به روز بر اهمیت سرامیک می .افزاید

کاشی و کاربرد آن

.کاشی یکی دیگر از محصولات سفالین و سرامیکی است که بویژه در ساختمان کاربرد و اهمیت ویژه ای دارد

کاشی برای تزئینات داخل و خارج ساختمان و همچنین برای بهداشت و عایق رطوبت به کار می رود . کاشی .تزئیناتی خارج ساختمان را بویژه در اماکن مذهبی به کار می برندد

کاشی را در ابعاد و اندازه های گوناگون تولید می کنند . کاشی کف و دیواری را در ابعاد زیر 2×2 و 2 × 1 تا پنجاه در پنجاه
سانتیمتر تولید می کنند که با رنگهای گوناگون می تواند یک نقاشی را در محل نصب نیز نشان دهد .کیفیت کاشی باید به نحوی باشد که تغییرات ناگهانی درجه حرارت 100 ـ 20 درجه سانتیگراد را به خوبی تحمل کرده و هیچگونه آثار ترک در بدنه و یا لعاب آن ظاهر نشود . کاشی دیواری را برای حفظ بهداشت و رطوبت در آشپزخانه ، محیط های بهداشتی ، حمام و دستشویی استفاده می کنند . کاشی کف را نیز به علت ضد سایش بودن و مقاومت حرارتی و الکتریکی بالا در آشپزخانه ها ، حمام ها ، آزمایشگاهها ، رختشویخانه ها و کارخانجات .شیمیایی به کار می برند همچنین کاشی باید دارای ابعاد صاف و گوشه های تیز باشد

تولیدی کاشی و سرامیک در ایران

در سالهای اخیر کارخانجات تولید کاشی و سرامیک دیوار و کف زیادی در ایران ایجاد شده اند و تحول بزرگی در این صنعت بوجود آمده است و همچنین در مورد تولید وسایل بهداشتی و ظروف چینی و کارخانه مقره سازی که در ایران فعال می باشند و توانسته اند ظرف سی سال اخیر تولید کاشی و سرامیک را ازتولید کم و سنتی و نیمه .صنعتی به حدود 70 میلیون متر مربع برسانند

مواد اولییه کاشی

فرآیند تولید کاشی و سرامیک با توجه به نوع محصول تولیدی (کاشی کف، دیواری و پرسلانی) دارای 4 بخش اصلی آماده­سازی، شکل­دهی، پخت، درجه­بندی و بسته­بندی مواد است. مواد اولیه: مواد اولیه مورد استفاده در تهیه بدنه و لعاب بسیار متنوع بوده و با توجه به نوع محصول و درصد هر یک از آنها در بدنه کاشی متفاوت می باشد، به طوری که بیش از ده­‍­ها نوع ماده شامل اکسید­‍­های فلزی، کانی‍­های رسی، غیر رسی و ... را در بر گرفته و به سه دسته زیرتقسیم می­شوند: الف) مواد پلاستیک (شکل­پذیر)  رسها یا کانی‍­های رسی پرمصرف­ترین و قدیمی­ترین مواد اولیه در صنعت سرامیک می­‍­باشند که دارای خاصیت پلاستیسیته بوده و خاصیت شکل­پذیری را به بدنه می­دهند. رسها در واقع آلومینوسیلیکات­هایی ‍می‍باشند که بعضا" ساختمان آبدار داشته و بعضی از آنها دارای خاصیت جذب آب بالایی می­باشند. مهم­ترین ماده معدنی این کانی­ها کائولینیت است. عمده­ترین کانی­های رسی مورد استفاده در این صنعت، خاک چینی یا کائولن و بال کلی هستند.   ب) پرکننده­ها  پر کننده­ها موادی غیرپلاستیک با نقطه ذوب و مقاومت شیمیایی بالا هستند که به بدنه اضافه می­گردند تا از تغییر شکل بدنه در خلال پخت جلوگیری کنند. مهم­ترین و رایج­ترین پرکننده­ها در این صنعت، سیلیس و آلومینا هستند که از کائولینیت به دست می­آیند. از انواع سیلیس آزاد موجود در طبیعت که در صنعت کاشی و سرامیک مورد استفاده قرار می­گیرد، کوارتز صخره­­ای، ماسه، ماسه سنگ، کوارتزیت و فلینت می­باشد.    ج)گدازآورها  این مواد به عنوان یکی از مواد اولیه در این صنعت و به منظور کاهش نقطه ذوب بدنه یا لعاب مصرف می­گردند. در هنگام پخت بدنه، گدازآورها ذوب گردیده و در هنگام سرد شدن فاز شیشه­ای را در بدنه به وجود می­آورند و به سرامیک استحکام می­دهند. فلدسپات بطور کلی به گروه­های آلکالی، آلومینوسیلیکاتها اطلاق می­شود که در آنها کانی­های سدیم و پتاسیم وجود دارد و مهم­ترین تامین­کننده گدازآورهای مصرفی در بدنه­ها و لعابها می­باشند. سنگ­ چینی یا سنگ کورنیش و نفلین سینیت از انواع سنگهایی هستند که به علت دارا بودن کانی­های فلدسپات بطور وسیعی در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می­گیرند. دو نوع اصلی از کانی­های فلدسپات که به میزان زیادی مورد استفاده قرار می­گیرند ارتوز و آلبیت  می­باشند. فرآیند تولید کاشی و سرامیک: الف- آماده­سازی مواد  این بخش شامل آماده­سازی مواد اولیه جهت تهیه بدنه کاشی می­باشد. مراحل مختلف این بخش با توجه به تکنولوژی بکار رفته جهت شکل دادن محصول تولیدی (تهیه بدنه) و همچنین با توجه به نوع محصول تولیدی متفاوت است. بعد از تهیه مواد اولیه و توزین آنها طبق فرمولاسیون مورد نظر کارخانه جهت تهیه بدنه هر محصول، مواد اولیه سخت خردایش می­گردند. عمل خرد کردن سنگها (مواد اولیه) به وسیله انواع سنگ­شکنها و خردکننده­های فکی، غلطکی، چرخشی، چکشی و دوار انجام می­گیرد. در ادامه خردایش، مواد اولیه تبدیل به پودر (گرانول) می­‍­شود. تهیه پودر نیز خود به دو روش تر و خشک صورت می­گیرد. در روش خشک، مواد اولیه بعد از خردشدن، بصورت خشک در آسیاب­های گلوله­ای آسیاب شده و بصورت پودر در می­‍­آیند، اما در روش تر، مواد اولیه به همراه مقدار معینی آب و مواد روانساز بوسیله آسیابهای گلوله­ای بصورت دوغاب درآمده و دوغاب بعد از هموژن شدن، توسط خشک­کن­های پاششی به ذرات پودر تبدیل می­شود. در بعضی موارد خاص در صنعت تولید کاشی، از خمیر و یا اصطلاحا از کیک­های پالایه (بوسیله روش اکستروژن) جهت تولید کاشی­های خاص استفاده می­شود. برای سهولت عمل به هم زدن مواد در آسیاب­های گلوله­ای، موادی با نام روانساز به آن اضافه می­کنند که باعث جلوگیری از لخته شدن دوغاب و چسبیدن مواد به یکدیگر می­شود.   ب- شکل­دهی پس از آماده­سازی مواد اولیه به صورت پودر به وسیله فشار پرس آن را تبدیل به بدنه کاشی می­نمایند که در اصطلاح به این عمل تهیه بیسکوییت می­گویند. در مواردی که مقدار آب موجود در پودر بدنه (گرانول) بیشتر از حدود 4 درصد باشد (حداکثر تا 9 درصد)، اصطلاح پرس نیمه خشک و یا مترادف آن اصطلاح پرس پودر را بکار می­‍­برند. در مواردی که مقدار آب موجود در پودر بدنه کمتر از 4 درصد باشد، از اصطلاح پرس خشک استفاده می‍­شود. روش پرس پودر در مجموع برای شکل­های نسبتاً ساده مورد استفاده قرار می­گیرد.   ج- پخت این بخش شامل کلیه مراحل خشک کردن و پخت، اعم از پخت بدنه و پخت لعاب می­باشد. لازم به ذکر است که در مراحل مختلف این بخش، عملیات مونتاژ و پرداخت نیز انجام می­گیرد، در صنایع تولید کاشی، با توجه به نوع محصول تولیدی و نوع تکنولوژی بکار گرفته شده، فرآیند تک­پخت، دو پخت و سه­پخت مورد استفاده قرار می­گیرد. در ابتدا بدنه پخته شده و پس از لعاب زنی پخت دوم انجام می­گیرد. در صنعت کاشی به منظور ایجاد تنوع و زیبایی بیشتر، در برخی از تولیدات با ایجاد نقوش بر روی کاشی دیواری به صورت چاپ بر روی کاشی، برای سومین بار پخته می­شود. تولید کاشی کف بصورت تک­پخت انجام می­شود. همچنین آخرین تکنولوژی در تولید کاشی دیواری نیز، فرآیند تک پخت است. در این فرآیند، با توجه به همگونی درجه حرارت لازم جهت پخت بدنه و لعاب کلیه مراحل پخت در یک مرحله صورت می­گیرد. فرآیند تولید کاشی دیوار در ایران عموماً به صورت دو پخت انجام می­‍­شود. در این فرآیند به علت نیاز به حرارت بالا جهت پخت و نیاز لعاب به کار رفته در آن (موسوم به فریت) به درجه حرارت پائین، پخت بدنه و لعاب در دو مرحله و در کوره­های جداگانه با درجه حرارت­های مختلف انجام می­‍­شود. لعاب، لایه شیشه­ای نازکی است که سطوح بدنه­های سرامیک را می­پوشاند. با توجه به خصوصیات مکانیکی و مقاومت شیمیایی مورد انتظار از قطعه تولیدی، بطور کلی دو نوع لعاب در ساخت این فرآورده­ها استفاده می­شود، لعاب­های خام و لعاب­های فریت­شده. در تولید کاشی کف به علت نیاز به مقاومت شیمیایی بالا از لعاب خام و در تولید کاشی دیواری که نیاز به لایه لعابی با مقاومت کمتر دارد، از لعاب پخته و یا اصطلاحاً فریت شده استفاده می‍شود.   د- درجه بندی و بسته­بندی این مرحله شامل درجه­بندی فرآورده­های نهایی و بسته­بندی جهت عرضه به بازار است که به دو روش دستی و یا اتوماتیک می­تواند انجام گیرد.

موزاییک و سرامیک کاری - نصب و دوغاب

موزاییک و سرامیک کاری - نصب و دوغاب

در هنر موزائیک‌کاری، برای ایجاد بافت و زیباتر شدن کار، باید کاشی‌ها خرد و به قطعات کوچک‌تر تبدیل شوند. سنگ مرمر، آینه و سرامیک را می‌توان با چکش و ابزار دیگر به اندازه‌های دلخواه خرد کرد و در این هنر مورد استفاده قرار داد.

 

موزائیک‌های ورقه‌ای

اکثر موزائیک‌هایی که از بازار خریداری می‌کنید، روی ورقه‌هایی چسبانده شده‌اند که از جنس فایبرگلاس یا کاغذ الگو است. ابعاد موزائیک‌های مربع شکل، 2 سانتیمتر است. برای جدا کردن موزائیک‌ از ورقه‌ها، باید آنها را در آب تمیز و ولرم خیس کنید، زمانی که چسب آنها در آب حل شد، می‌توانید به راحتی موزائیک‌ها را جدا کنید. کاشی‌های سرامیکی و سنگی را مانند شکل، با چکش و آینه و شیشه را با کاتر‌های مخصوص خرد کنید، اما یادتان نرود که قبل از اقدام به این کار حتما از عینک ایمنی، ماسک و دستکش استفاده کنید و مراقب انگشتان خود باشید.

 

ابزار و  روش‌ها

موازئیک روی سطوح مختلفی نصب می‌شود. در گذشته، موزائیک را بیشتر روی سطوح سیمانی کار می‌کردند، در حالی که امروزه روی سطوح مختلفی از جمله سرامیک، چوب، فایبرگلاس، شیشه و... می‌توان کار کرد. سطحی که می‌خواهید موزائیک را روی آن نصب کنید باید جامد و سفت باشد، در غیر این صورت پس از نصب به مشکل برخورد می‌کنید. چوب هم گزینه خوبی برای سطح زیر کار است، اما فقط برای قسمت‌های داخلی، برای قسمت‌های خارجی به‌خصوص قسمت‌هایی که تماس مستقیم با آب دارد، مناسب نیست.

 

آماده‌سازی سطح

سطوحی مثل چوب خلل و فرج زیادی دارد و قبل از شروع کار باید این منفذها پر شود و سطحی صاف و محکم ایجاد کند. برای این کار می‌توانید از چسب سفید رقیق شده استفاده کنید. همانطور که در شکل مشاهده می‌کنید ابتدا باید به وسیله تیغ موکت‌بری یا یک چاقوی تیز روی سطح خراش‌هایی ایجاد کنید، این کار باعث می‌شود کاشی‌ها بهتر به سطح بچسبند. سپس چسب چوب را کمی با آب به نسبت 1 به 3 رقیق کنید و آن را به وسیله یک اسفنج یا قلم‌مو روی سطح بمالید.

روش‌های نصب

پس از آماده شدن سطح موردنظر، روش‌های زیادی برای نصب کاشی‌ها وجود دارد. انتخاب این روش‌ها، اول به نوع موزائیک و جای قرارگیری آن و بعد به سلیقه شخصی‌تان بستگی دارد.

•    روش مستقیم، روشی است که در آن موزائیک‌ها را مستقیما روی سطح می‌چسبانند. این روش برای کار روی سطوح چوبی یا ساخت مجسمه با موزائیک مناسب است، با این روش در زمان هم صرفه‌جویی می‌شود. ما به افراد تازه‌کار توصیه می‌کنیم که این روش را انتخاب کنند. سنگ‌های سنتی و خرده‌شیشه‌های رنگی را نیز اغلب به روش مستقیم روی سطح سیمانی نصب می‌کنند.

•    روش غیرمستقیم روشی است که در آن ابتدا موزائیک‌ها را روی سطح دیگر به صورت آزمایشی کنار هم قرار می دهند، سپس روی سطح اصلی نصب می‌کنند.

 

کار روی سطوح سیمانی

1. دوپنجم سیمان سفید را با یک پیمانه آب ترکیب کنید تا ترکیبی نرم و یکنواخت به دست بیاید. سپس آن را به وسیله یک چاقوی منعطف روی سطح مورد نظر بمالید.

2. حالا موزائیک‌ها را روی سیمان بچسبانید و آنها را با انگشب به خوبی فشار دهید تا مطمئن شوید که خوب چسبیده است. توجه کنید اگر بیش از حد موزائیک را فشار دهید ممکن است چسب و سیمان از بین موزائیک‌ها بیرون بیاید و کارتان کثیف شود.

 

نصب موزائیک

زمان نصب موزائیک، زمانی است که تمام موارد از قبیل رنگ، بافت، الگو و موضوع موردنظر به صورت کلی در نظر گرفته شود. به همین دلیل است که نصب موزائیک‌ها، مهم‌ترین و حساس‌ترین قسمت کار است و اگر کاملا بادقت و هوشمندانه انجام شود، می‌توانید کار خوبی داشته باشید و از آن لذت ببرید.

دوغاب مورد استفاده بین موزائیک‌ها

هنکام نصب موزائیک، فاصله‌ای بین موزائیک‌ها به وجود می‌آید که با دو نوع دوغاب پر می‌شود؛ دوغاب سفید که طرح کار را روشن تر نشان می‌دهد و دوغاب تیره که نوعی تقابل و عمق در کار ایجاد می کند. برای اینکه بدانید کدام یک از دو نوع بالا برای کار شما مناسب‌تر است، بهتر است یک بار روی یک الگوی کوچک امتحان کنید و پس از مطمئن شدن از دوغاب مناسب، آن را در طرح نهایی به کار ببرید. (روش‌ ساخت و اجرای دوغاب در ادامه بحث می‌آید)

استفاده از الگو

از هر الگویی برای کار با موزائیک می‌توانید استفاده کنید، تکرار یک الگو با ریتم مشخص هم طرح‌های زیبایی خلق می‌کند. اگر در موزائیک‌کاری مبتدی و تازه کار هستید، پیشنهاد می‌کنیم از الگو‌های ساده‌تری شروع کنید. اما اگر در طراحی و نقاشی تا حدودی مهارت دارید، کارتان بسیار آسان‌تر خواهد بود.

اشکال هندسی از قبیل مربع، مستطیل، مثلث و دایره برای خلق ریتم و الگو در موزائیک‌کاری بسیار ایده‌آل و مناسب است و نه تنها تکراری و خسته‌کننده نمی‌شوند، بلکه طرح‌های چشم‌نوازی هم به وجود می‌آورند. ابتدا طرح ذهنی خود را به صورت اجمالی و کلی رسم کنید و پس از پایان کار آن را به صورت کامل‌تر و با جزئیات بیشتر در ابعاد حقیقی رسم کرده و برای کار آماده کنید.

استفاده از بافت

هر کدام از مواد، ویژگی و کیفیت خاص خود را دارند. برای مثال سفال و سرامیک سطوح صاف و همواری دارند، فلزات بسیار سخت هستند و چوب و سنگ هم خصوصیات ویژه‌ای دارند. ترکیب دو یا چند ماده مختلف می‌تواند الگو‌های متنوع و زیبایی خلق کند و بافت هم به وجودآورد.

بافت‌ها انواع مختلفی دارند، می‌توانید مواد مختلف را با یکدیگر ترکیب کنید: مثلا فلز و سنگ؛ یا سرامیک و شیشه؛ و ترکیبی زیبا و لطیف به وجود آورید. البته اگر می‌خواهید بافت را در موزائیک‌کاری تجربه کنید، توصیه می‌کنیم تعداد مواد ترکیبی با موزائیک زیاد نباشد، زیرا از تمیزی و نظم کار می‌کاهد.

در هنگام ایجاد بافت و ترکیب موزائیک با مواد دیگر، اصول مربوط به موزائیک‌کاری را حتما رعایت کنید.

•    میزی که قرار است موزائیک‌کاری شود باید صاف و یکنواخت شود، در حالی که روی دیوار می‌توان به صورت سه‌بعدی کار کرد.
•    هنگام کار روی کف پاسیو، استخر یا باغچه باید توجه کنید سطح لغزنده نباشد و پا روی آن سر نخورد.
•    می‌توانید در مکان‌های مختلف از بافت‌های گوناگون استفاده کنید، برای مثال در دکوراسیون داخل خانه بهتر است از ترکیب فلز و موزائیک استفاده کنید در حالی که برای باغچه، ترکیب سنگ و سرامیک به دلیل طبیعی بودن سنگ، مناسب‌تر است.

تهیه دوغاب

زمانی که نصب موزائیک‌ها به پایان رسید، از دوغاب استفاده کنید. دوغاب برای پر کردن فواصل بین موزائیک‌ها به کار می رود و علاوه بر اینکه کار را شکیل‌تر می‌کند به استحکام و ضد آب بودن آن نیز می‌افزاید. استفاده از دوغاب به هنر موزائیک‌کاری اعتبار می‌بخشد و علاوه بر این می‌توانید از این  هنر در قسمت‌های حساس و مرطوب مثل استخر‌ها، حمام و... هم استفاده کنید.

دوغاب‌ها، هم به صورت آماده در بازار وجود دارند و هم به صورت پودرهایی در رنگ‌های مختلف هستند که باید آماده شوند. می‌توانید خودتان دوغاب را به هر رنگی که می‌خواهید تهیه کنید. در عکس زیر چهار نوع دوغاب را ملاحظه می‌کنید که هر یک جلوه کار را به نوعی تغییر داده‌اند.

•    دوغاب طوسی به کاشی‌های بی‌رنگ روح می‌دهد.
•    دوغاب‌های سفید بسیار قوی هستند.
•    دوغاب‌های کرم با کاشی‌های سفید بسیار مناسب است.
•    دوغاب‌های بژ حس گرما در محیط ایجاد می‌کند.
•    هنگامی که از دوغاب سفید استفاده می‌‌کنید، رنگ‌های تیره کاشی‌ها روشن‌تر به نظر می‌‌رسد.
•    هنگامی که از دوغاب تیره استفاده کنید، به کار عمق بخشیده می‌شود.
•    رنگ‌هایی مثل قرمز و سبز در کنار دوغاب مشکی کار را قوی‌تر نشان می‌دهند.

مرحله دوغاب‌کاری مرحله‌ای است که کار خیلی کثیف می‌شود، بنابراین باید دقت کنید که چه در حین کار و چه پس از اتمام آن، مرتب روی کار و اطراف آن را تمیز کنید. بهترین زمان برای دوغاب کاری زمانی است که موزائیک‌ها کاملا سر جای خود محکم شده باشند. چنانچه کار شما از ابعاد بزرگی دارد، به شما توصیه می‌کنیم تمام کار را با هم دوغاب‌کاری نکنید. ابتدا قسمتی را دوغاب بریزید، تمیز کنید و بگذارید خشک شود و پس از آن به دوغاب‌کاری قسمت بعدی بپردازید.

نکات دوغاب کاری

•    24 ساعت زمان لازم است تا دوغاب کاملا خشک و آماده شود.
•    دوغاب را با انگشت روی کار پخش کنید و کاملا فواصل بین موزائیک‌ها را پر کنید.
•    استفاده از دستکش در حین کار با دوغاب، فراموش نشود.
•    10 دقیقه بعد از پخش دوغاب کارتان را تمیز کنید.

اقدامات نهایی:

•    پس از اتمام کار باید اقداماتی در جهت زیباتر شدن جلوه کار انجام دهید. برای مثال، اضافات دوغاب باید از روی سطح کار پاک و موزائیک‌ها براق شوند. اسیدی با نام شوینده پاسیو در صنعت ساختمان‌سازی وجود دارد که برای پاک کردن سیمان از سطوح استفاده می‌شود. این ماده زمانی که در آب گرم حل شود به خوبی قادر است دوغاب‌های ریخته شده روی موزائیک‌ها را بکند. برای استفاده از این محلول بهتر است از اسفنج استفاده کنید.

•    برای اینکه همواره موزائیک‌های سالمی در سطوح موزائیک‌کاری شده داشته باشید، باید سطوح را به طور مداوم نظافت کنید. توجه داشته باشید که نباید هیچ‌گونه آلودگی برای مدت طولانی روی آنها باقی بماند زیرا در این صورت موزائیک‌ها به مرور زمان جلوه خود را از دست داده و خراب می‌شوند.

•    موزائیک‌های دکوری باید مرتب گردگیری شده و به وسیله شوینده‌های مخصوص شیشه و یک پارچه خشک تمیز شوند. اگر موزائیک‌ها خیلی کثیف شدند، می‌توانید برای تمیز کردن آنها از اسید پاسیو استفاده کنید که در این صورت ممکن است پس از اتمام نظافت نیاز به دوغاب‌کاری مجدد باشد.

•    اگر موزائیک‌ها به شکل درستی نصب و دوغاب‌کاری شده باشند‌ و به صورت مستمر نظافت شوند، سالیان سال می‌توانید از زیبایی آن‌ها بهره‌مند شده و سطوح زیبای موزائیک‌کاری شده را برای مدت‌ها از خود به یادگار بگذارید.

بتن

بتن:

یکی از مهمترین و متداولترین مصالح ساختمانی «بتن» (Concrete) است که به علت دارا بودن خواصی از جمله شکل خمیری قبل از گیرش، مقاومت خوب در برابر آتش سوزی، دسترسی آسان به مصالح و مقاومت فشاری خوب آن استفاده از آن را با مقبولیت عمومی روبرو کرده است.

بتن مصالحی شبیه به سنگ است که از مخلوط کردن مقدار متناسبی از سیمان، شن، ماسه، آب و افزودنی های دیگر بدست می‌آید. توده اصلی بتن، سنگ دانه‌های درشت و ریز (شن و ماسه) است و فعل و انفعال شیمیایی بین آب و سیمان که به صورت شیره‌ای اطراف سنگدانه‌ها را پوشانده است، باعث یکپارچه شدن و چسبیدن سنگدانه‌ها به یکدیگر می شود. این سنگدانه‌ها اسکلت اصلی بتن را تشکیل داده و نیروی وارد بر بتن را تحمل می کنند، آب نیز در این مخلوط موجب ایجاد واکنش شیمیایی در سیمان می‌شود که سخت شدن مخلوط بتن را پس از طی دوره حدود بیست و هشت روز و رسیدن به مقاومت نهایی بتن به همراه دارد. شن و ماسه حدود 65 درصد مخلوط بتن و مابقی را خمیر سیمان و درصد بسیار کمی هوا تشکیل می دهد.
در نیمه دوم قرن نوزدهم برای غلبه بر این محدودیت مقاومت کششی بتن، اقدام به استفاده از میلگردهای فولادی که دارای مقاومت کششی بالایی هستند در قسمت های تحت کشش در بتن شد؛ چسبندگی عالی فولاد به بتن در این ترکیب یکی دیگر از مهم ترین عوامل استفاده از فولاد در بتن است. ترکیب بدست آمده "بتن مسلح" خوانده می‌شود که اغلب مزایای خوب دو ماده مختلف را به تنهایی داراست و همین مشخصه مطلوب، استفاده بتن مسلح را در انواع مختلف سازه ها نظیر، ساختمان‌ها، پل ها، سدها و... امکان پذیر می‌کند. اما در سازه هایی نظیر پل‌های قوسی، پوشش گنبدی، پوشش‌های پلیسه‌ای و مخازن استوانه‌ای به علت دخیل بودن عامل خمش در سازه از نوع دیگری از بتن با نام "بتن پیش تنیده" استفاده می‌شود. در این روش فولاد که بصورت مفتول یا کابل است تا نزدیکی حد جاری شدن کشیده می شود، پس از بتن‌ریزی و گرفتن بتن و در نتیجه ایجاد چسبندگی لازم بین فولاد و بتن، عامل کشش در فولاد حذف شده و کلیه نیروی کششی فولاد به صورت فشاری در بتن وارد می شود که قابلیت باربری سازه را در برابر نیرو های ناشی از خمش زیاد می کند.
در فرایند استفاده از بتن دو عامل نقش اساسی دارند که در رسیدن بتن به مقاومت نهایی آن که مهندسین طراح سازه طبق آیین نامه های موجود برای سازه های مختلف و با در نظر گرفتن پارامترهای طراحی اعلام می دارند بسیار موثرند.

1)ساخت بتن 2)بتن ریزی.
در فرایند ساخت بتن طراح با استفاده از آیین نامه های موجود و در نظر گرفتن مقاومت نهایی لازم، درصد هر یک از مواد تشکیل دهنده بتن را اعلام و شرکت سازنده نیز بوسیله این دستورالعمل اقدام به ساخت بتن می‌کند. در مرحله دوم نیز مجری طرح با رعایت کامل ضوابط آیین‌نامه‌های اجرایی بتن‌ریزی اقدام به بتن ریزی و نگهداری از آن تا رسیدن به مقاومت نهایی آن می‌کند. عدم رعایت هر یک از این ضوابط موجب می‌شود تا بتن در هنگام بارگذاری و مواقع بحرانی دچار آسیب شده و خسارات جبران ناپذیری را موجب شود. لذا باید مبادی ذیربط با نظارت کامل نسبت به اجرای صحیح ضوابط موجود توسط طراحان، شرکت های سازنده بتن و پیمانکاران و بازرسی های منظم و آزمایشات مقاومت بتن در تمامی مراحل ساخت و اجرا از بروز خسارات ناشی از اجرای ناصحیح این ضوابط جلوگیری کنند.

بتن سبک و اثر میکروسیلیس ها در افزایش مقاومت آن

مقدمه:
تولید سیمان که ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال 1756 میلادی در کشور انگلستان توسط «John smeaton » که مسئولیت ساخت پایه برج دریایی «Eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهایت سیمان پرتلند در سال 1824 میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin » به ثبت رسید . مردم کشور ما نیز از سال 1312 با احداث کارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفت صنایع کشور ، امروزه در حدود 26 الی 30 میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش را در کشورمان پیدا کرد .
یکی از روشهای ساختمان سازی که امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاب اسلامی به علت کمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانی در کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی و عوامل جوی ( خورندگی ) آسان بودن امکان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشکله بتون و عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند که توسعه روز افزون این نوع ساختمانها را فراهم می سازد .
یکی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده و پانل ها را از بتن سبک بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولی کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میکروسیلیس در ساخت بتن سبک سبب شده است که مقاومت بتن سبک بالا رود و این محدودیت کاهش یابد . در این تحقیق ضمن توضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر در باره بتن سبک و روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میکروسیلس ، خواص مکانیکی و همچنین موارد کاربرد آن بحث می شود .
1- سیمان
- سیمان تولید شده در کشور ما با سیمان تولید شده در کشورهای صنعتی متفاوت است که لازم است تفاوت آن تا حد ممکن بررسی شود .
- طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .
-  عدم تنوع در کیفیت سیمان نشانه ضعفهایی از سیستم ساخت و ساز می باشد .
-  عدم استفاده از سیمان با کیفیت بالا از عوامل اولیه عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .
2 - شن و ماسه
- معیارها و آئین نامه های تولید کلان شن و ماسه بررسی شود .
- تولید کلان  شن و ماسه در کشور ما از نظر معیار و رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود .
-  معایب شن و ماسه تولیدی در کشور در حد کلان بدلائل زیر آنرا در درجه دوم و یا سوم کیفیت قرار می دهد .
الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندی نا صحیح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه ای بجای شن و ماسه شکسته .
- استفاده از شن و ماسه درجه 2 و یا 3 از عوامل ثانوی عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .
افزایش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندرکاران صنعت تولید بتن می باشد .
ساختار بتن :- بتن دارای چهار رکن اصلی می باشد که به صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار رکن عبارتند از :
الف : شن
ب : ماسه
ج : سیمان
د : آب
- در برخی شرایط برای رسیدن به هدفی خاص مواد مضاف به آن اضافه می شود که جزﺀ ارکان اصلی بتن به شمار نمی آید .
- توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز ( شن و ماسه ) می باشد .
-  فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب موجب می شود شیرابه ای بوجود آید و اطراف مصالح سنگی را بپوشاند و مصالح سنگی را بصورت یکپارچه بهم بچسباند .
-  استفاده از آب برای ایجاد واکنش شیمیایی است .
-  برای ایجاد کار پذیری لازم بتن مقداری آب اضافی استفاده می شود تا بتن با پر کردن کامل زوایای قالب بتواند دور کلیه میلگرد های مسلح کننده را بگیرد .
-  جایگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است .
ویژگیهای آب مصرفی بتن :
- آب های مناسب برای ساختن بتن
1- آب باران
2- آب چاه
3- آب برکه
4- آب رودخانه در صورتی که به پسابهای  شیمیایی کارخانجات آلوده نباشد و غیره ...
بطور کلی آبی که برای نوشیدن مناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثناﺀ مواردی که متعاقبا توضیح داده خواهد شد .
- آبهای نا مناسب برای ساختن بتن
1- آبهای دارای کلر ( موجب زنگ زدگی آرماتور می شود )
2-  آبهایی که بیش از حد به روغن و چربی آلوده می باشند .
3-  وجود باقیمانده نباتات در آب .
4-  آب گل آلود ( موجب پایین آوردن مقاومت بتن می شود )
5-  آب باتلاقها و مردابها
6-  آبهای دارای رنگ تیره و بدبو
7-  آبهای گازدار مانند2 co و...
8- آبهای دارای گچ و سولفات و یا کلرید موجب اثر گذاری نا مطلوب روی بتن می شوند .
نکته : 1- آبی که مثلا شکر در آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .
نکته : 2- مزه بو و یا منبع تهیه آب نباید به تنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .
نکته : 3- ناخالصیهای موجود در آب چنانچه از حد معین بیشتر گردد ممکن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگی فولاد شود .
نکته : 4- استفاده از آب مغناطیسی بعنوان یکی از چهار رکن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیرگذار بر روی یارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد .
تمایز بتن از نظر چگالی :الف : بتن معمولی : چگالی بتن معمولی در دامنه باریک 2200 تا 2600 kg/m3 قرار دارد زیرا اکثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندکی دارند ( ادامه این مبحث از بحث ما خارج است )
ب : بتن سنگین : از این بتنها در ساختمان محافظهای بیولوژیکی بیشتر استفاده می شود مانند ساختار ، آکتورهای هسته ای و پناهگاههای ضد هسته ای که مورد بحث ما نمی باشد که چگالی آن معمولا بیشتر از 2200 تا 2600 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد .
ج : بتن سبک : مصرف بتن سبک اصولا تابعی از ملاحظات اقتصادی است ضمن اینکه استفاده از این بتن بعنوان مصالح ساختمانی دارای اهمیت بسیار زیادی است این بتن دارای چگالی کمتر از 2200 تا 2600 کیلوگرم در متر مکعب می باشد . بدلیل اینکه دارای چگالی کمتر از بتن سنگین است دارای امتیاز قابل توجهی از نظر ایجاد بار وارده بر سازه می باشد چگالی بتن سبک تقریبا بین 300 و 1850 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد یکی از امتیازات مهم امکان استفاده از مقاطع کوچکتر و کاهش مربوطه در اندازه پی ها می باشد ضمن اینکه قالبها فشار کمتری را از حالت بتن معمولی تحمل می کنند و همچنین در کاهش جابجایی کل وزن مصالح بدلیل افزایش تولید جایگاه ویژه ای دارد .
روش های کلی تولید بتن سبک :- روش اول : از مصالح متخلخل سبک با وزن مخصوص ظاهری کم بجای سنگدانه معمولی که تقریبا دارای چگالی 6/2 می باشد استفاده می کنند .
-  روش دوم : بتن سبک تولید شده در این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد در داخل بتن یا ملات می باشد که این منافذ باید به وضوح از منافذ بسیار ریز بتن با حباب هوا متمایز باشد که بنام بتن اسفنجی ، بتن منفذ دار و یا بتن گازی یا بتن هوادار می شناسند .
- روش سوم : در این روش تولید ، سنگدانه ها ی ریز از مخلوط بتن حذف می شوند . بطوریکه منافذ متعددی بین ذرات بوجود می آید و عموما از سنگدانه های درشت با وزن معمولی استفاده می شود . این نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ریز می نامند .
نکته : کاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه  و جود منافذ یا در مصالح یا در ملات و یا در فضای بین ذرات درشت موجب کاهش مقاومت بتن می شود .
طبقه بندی بتن های سبک بر حسب نوع کاربرد آنها :- بتن سبک بار بر ساختمان
-  بتن مصرفی در دیوارهای غیر بار بر
-  بتن عایق حرارتی
نکته 1- طبقه بندی بتن سبک بار بر طبق حداقل مقاومت فشاری انجام می گیرد .
مثال : طبق استاندارد 77 - 330 ASTM C در بتن سبک ---- مقاومت فشاری بر مبنای نمونه های استوانه ای استاندارد از    شده پس از 28 روز نباید کمتر از Mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نباید از 1850 کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز نماید که معمولا بین 1400 او 1800 کیلوگرم بر متر مکعب است .
نکته : 2- بتن مخصوص عایق کاری معمولا دارای وزن مخصوص کمتر از 800 کیلوگرم بر متر مکعب و مقاومت بین 7/0 و Mpa 7 می باشد .
انواع سبک دانه هایی که به عنوان مصالح در ساختار بتن سبک استفاده می شود :
الف -  سبک دانه های طبیعی : مانند دیاتومه ها ، سنگ پا ، پوکه سنگ ، خاکستر ، توف که بجز دیاتومه ها بقیه آنها منشاﺀ آتشفشانی دارند .
نکته :1- این نوع سبک دانه ها معمولا بدلیل اینکه فقط در بعضی از جاها یافت می شوند به میزان  زیاد مصرف نمی شوند ، معمولا از ایتالیا و آلمان اینگونه مصالح صادر می شود .
نکته : 2- از انواعی پوکه معدنی سنگی که ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد بتن رضایت بخشی با وزن مخصوص 700 تا 1400 کیلو گرم بر متر مکعب تولید می شود که خاصیت عایق بودن آن خوب می باشد اما جذب آب و جمع شدگی آن زیاد است . سنگ پا نیز دارای خاصیت مشابه است .
ب -  سبک دانه های مصنوعی : این سبک دانه ها به چهار گروه تقسیم می شوند .
- گروه اول : که با حرارت دادن و منبسط شدن خاک رس ، سنگ رسی ، سنگ لوح ، سنگ رسی دیاتومه ای ، پرلیت ، اسیدین، ورمیکولیت بدست می آیند .
- گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره کوره آهن گدازی به طریقی مخصوص بدست می آید .
- گروه سوم : جوشهای صنعتی ( سبکدانه های کلینکری) می باشند .
- گروه چهارم : مخلوطی از خاک رس با زباله خانگی و لجن فاضلاب پردازش شده را می توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در کوره تبدیل به سبک دانه شود ولی این روش هنوز به صورت تولید منظم در نیامده است .
الزامات سبکدانه ها بتن سازه ای :الزامات سبکدانه ها در آیین نامه های ASTM C330-89 ( مشخصات سبکدانه ها برای بتن سازه ای در آمریکا ) و BS 3797:1990 ( مشخصات سبکدانه ها برای قطعات بنایی و بتن سازه ای در بریتانیا ) داده شده اند . در استاندارد بریتانیایی مشخصات واحدهای بنایی نیز مورد بحث قرار گرفته است . این آیین نامه ها محدودیتهایی برای افت حرارتی ( 5% درASTM و4% در BS)و همچنین در BS برای مقدار سولفات  1% 3 so  (به صورت جرمی ) را مشخص نموده اند .ذکر این نکات برای فهم بهتر مفید است :
1- آیین نامه BS 1047:7983 مشخصات دوباره در هوای سرد شده ، که منبسط نشده است را در بر می گیرد .
2- سبکدانه های به کار رفته در بتن سازه ای ، صرفنظر از منشأ آنها تولیداتی مصنوعی می باشند و در نتیجه معمولا یکنواخت تر از سبکدانه طبیعی می باشند . بنابراین سبکدانه را می توان برای تولید بتن سازه ای با کیفیت ثابت مورد استفاده قرار داد .
نکته : سبکدانه ها دارای خصوصیت ویژه ای هستند که سنگدانه های معمولی فاقد آن می باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهای  مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل دارای اهمیت ویژه ای می باشند .این ویژگی عبارتست از توانایی سبکدانه ها در جذب مقادیر زیاد آب و همچنین امکان نفوذ مقداری از خمیر تازه سیمان به درون منافذ باز ( سطحی ) ذرات سبکدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتیجه این جذب آب توسط سبکدانه ، وزن مخصوص آنها زیادتر از وزن مخصوص ذراتی می شود که در گرمچال خشک شده اند .
روشهای افزایش مقاومت بتن سبک :کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است برای بدست آوردن بتن سبک با مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است .
نکته : عامل موثر و مشترک در کلیه این پژوهشها مصرف میکروسیلیس در بتن می باشد . در اینجا اجمالا به چند روش اشاره می گردد :
1- تحقیقات مشترک V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزایش مقاومت بتن سبک و بهبود دیگر خواص آن با استفاده از سبکدانه های سیلیسی منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبک تابعی از مقاومت سبکدانه ها و ملات است که این رابطه به صورت ذیل ارائه گردید .
fc = fm (vm)+fa (1-vm)
fc = مقاومت بتن    fa = مقاومت سبکدانه
fm = مقاومت ملات  vm = حجم نسبی ملات
بدین ترتیب مشاهده می شود که می توان با افزایش مقاومت سبکدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبک را افزایش داد .(مقاله نت)

بتن پیش تنیده:

استفاده از بتن پیش تنیده در ایجاد پلها و ساختمان ها و تمام سازه ها از حدود 50 سال پیش تا کنون در سطح وسیع متداول شده است. با توجه به عیوب مختلف فولاد( نا پایداری الاستیک نیمرخ های فلزی، خوردگی و زنگ زدگی، فزونی بهای تولید...) امروزه اغلب پلهای بزرگ از بتن پیش تنیده ساخته می شوند، اما برخلاف حالت بتن مسلح مصالح مصرفی جهت این پلها باید از کیفیت بسیار خوبی برخوردار باشند .

در بتن پیش تنیده نیز مانند بتن مسلح از بتن که دارای مقاومت بسیار خوب فشاری است و فولاد استفاد می شود اما بتن مسلح ترکیبی از بتن و فولاد است که در آن بتن در مقابل فشار و فولاد در مقابل کشش مقاومت می کند در حالی که در بتن پیش تنیده با انجام یک عمل مکانیکی بتن به تنهایی تنشهای کششی و فشاری ایجاد شده را تحمل می نماید. برای طرح محاسبه قطعات پیش تنیده روش و ترتیب اجرای سازه باید دقیقا مشخص باشد زیرا مقادیر تنش های ایجاد شده در قطعات در حین اجرای سازه بسیار مهم و گاهی تعیین کننده می باشند. همچنین برخلاف حالت بتن مسلح بعد از بررسی پایداری سازه تغییر شکلهای کوتاه مدت و دراز مدت بتن و فولاد نیز باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرند. مصالح مصرفی در سازه های بتن پیش تنیده باید از کیفیت عالی برخوردار بوده و با دقت نیز مورد استفاده قرار گیرند با توجه به این که بتن در سن کم که مقاومت نسبتاً ضعیفی داشته و قابل تغییر شکل نیز می باشد تحت فشار فوق العاده زیادی قرار می گیرد باید کیفیت آن به مراتب از کیفیت بتن مصرفی در سازه های بتن مسلح بالاتر باشد همچنین فولاد نیز با توجه به اینکه تحت کشش فوق العاده زیادی قرار می گیرد (100تا 180 کیلو گرم بر میلی متر مربع ) باید مقاومت مناسبی داشته باشد بنابر این در زمان اجرای سازه مصالح مصرفی در بتن پیش تنیده تحت تنش های فوق العاده مهمی قرار می گیرند که عمل تنیدن آزمایش مناسبی برای کنترل کیفیت مصالح به کار رفته است.

بتن سبک و اثر میکروسیلیس ها در افزایش مقاومت آن

بتن سبک و اثر میکروسیلیس ها در افزایش مقاومت آن

مقدمه : تولید سیمان که ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال 1756 میلادی در کشور انگلستان توسط «john smeaton » که مسئولیت ساخت پایه برج دریایی «eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهایت سیمان پرتلند در سال 1824 میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط «joseph aspdin » به ثبت رسید . مردم کشور ما نیز از سال 1312 با احداث کارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفت صنایع کشور ، امروزه در حدود 26 الی 30 میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش را در کشورمان پیدا کرد .
یکی از روشهای ساختمان سازی که امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاب اسلامی به علت کمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانی در کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی و عوامل جوی ( خورندگی ) آسان بودن امکان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشکله بتون و عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند که توسعه روز افزون این نوع ساختمانها را فراهم می سازد .
یکی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده و پانل ها را از بتن سبک بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولی کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میکروسیلیس در ساخت بتن سبک سبب شده است که مقاومت بتن سبک بالا رود و این محدودیت کاهش یابد . در این تحقیق ضمن توضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر در باره بتن سبک و روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میکروسیلس ، خواص مکانیکی و همچنین موارد کاربرد آن بحث می شود . 

1- سیمان
- سیمان تولید شده در کشور ما با سیمان تولید شده در کشورهای صنعتی متفاوت است که لازم است تفاوت آن تا حد ممکن بررسی شود .
- طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .
- عدم تنوع در کیفیت سیمان نشانه ضعفهایی از سیستم ساخت و ساز می باشد .
- عدم استفاده از سیمان با کیفیت بالا از عوامل اولیه عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد . 

2 – شن و ماسه
- معیارها و آئین نامه های تولید کلان شن و ماسه بررسی شود .
- تولید کلان شن و ماسه در کشور ما از نظر معیار و رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود .
- معایب شن و ماسه تولیدی در کشور در حد کلان بدلائل زیر آنرا در درجه دوم و یا سوم کیفیت قرار می دهد .
الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندی نا صحیح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه ای بجای شن و ماسه شکسته .
- استفاده از شن و ماسه درجه 2 و یا 3 از عوامل ثانوی عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .
افزایش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندرکاران صنعت تولید بتن می باشد .
ساختار بتن :
- بتن دارای چهار رکن اصلی می باشد که به صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار رکن عبارتند از :
الف : شن
ب : ماسه
ج : سیمان
د : آب
- در برخی شرایط برای رسیدن به هدفی خاص مواد مضاف به آن اضافه می شود که جزﺀ ارکان اصلی بتن به شمار نمی آید .
- توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز ( شن و ماسه ) می باشد .
- فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب موجب می شود شیرابه ای بوجود آید و اطراف مصالح سنگی را بپوشاند و مصالح سنگی را بصورت یکپارچه بهم بچسباند .
- استفاده از آب برای ایجاد واکنش شیمیایی است .
- برای ایجاد کار پذیری لازم بتن مقداری آب اضافی استفاده می شود تا بتن با پر کردن کامل زوایای قالب بتواند دور کلیه میلگرد های مسلح کننده را بگیرد .
- جایگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است .
ویژگیهای آب مصرفی بتن :
- آب های مناسب برای ساختن بتن
1- آب باران
2- آب چاه
3- آب برکه
4- آب رودخانه در صورتی که به پسابهای شیمیایی کارخانجات آلوده نباشد و غیره …
بطور کلی آبی که برای نوشیدن مناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثناﺀ مواردی که متعاقبا توضیح داده خواهد شد .
- آبهای نا مناسب برای ساختن بتن
1- آبهای دارای کلر ( موجب زنگ زدگی آرماتور می شود )
2- آبهایی که بیش از حد به روغن و چربی آلوده می باشند .
3- وجود باقیمانده نباتات در آب .
4- آب گل آلود ( موجب پایین آوردن مقاومت بتن می شود )
5- آب باتلاقها و مردابها
6- آبهای دارای رنگ تیره و بدبو
7- آبهای گازدار مانند2 co و…
8- آبهای دارای گچ و سولفات و یا کلرید موجب اثر گذاری نا مطلوب روی بتن می شوند .
نکته : 1- آبی که مثلا شکر در آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .
نکته : 2- مزه بو و یا منبع تهیه آب نباید به تنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .
نکته : 3- ناخالصیهای موجود در آب چنانچه از حد معین بیشتر گردد ممکن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگی فولاد شود .
نکته : 4- استفاده از آب مغناطیسی بعنوان یکی از چهار رکن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیرگذار بر روی یارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد .
تمایز بتن از نظر چگالی :
الف : بتن معمولی : چگالی بتن معمولی در دامنه باریک 2200 تا 2600 kg/m3 قرار دارد زیرا اکثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندکی دارند ( ادامه این مبحث از بحث ما خارج است )
ب : بتن سنگین : از این بتنها در ساختمان محافظهای بیولوژیکی بیشتر استفاده می شود مانند ساختار ، آکتورهای هسته ای و پناهگاههای ضد هسته ای که مورد بحث ما نمی باشد که چگالی آن معمولا بیشتر از 2200 تا 2600 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد .
ج : بتن سبک : مصرف بتن سبک اصولا تابعی از ملاحظات اقتصادی است ضمن اینکه استفاده از این بتن بعنوان مصالح ساختمانی دارای اهمیت بسیار زیادی است این بتن دارای چگالی کمتر از 2200 تا 2600 کیلوگرم در متر مکعب می باشد . بدلیل اینکه دارای چگالی کمتر از بتن سنگین است دارای امتیاز قابل توجهی از نظر ایجاد بار وارده بر سازه می باشد چگالی بتن سبک تقریبا بین 300 و 1850 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد یکی از امتیازات مهم امکان استفاده از مقاطع کوچکتر و کاهش مربوطه در اندازه پی ها می باشد ضمن اینکه قالبها فشار کمتری را از حالت بتن معمولی تحمل می کنند و همچنین در کاهش جابجایی کل وزن مصالح بدلیل افزایش تولید جایگاه ویژه ای دارد .
روش های کلی تولید بتن سبک :
- روش اول : از مصالح متخلخل سبک با وزن مخصوص ظاهری کم بجای سنگدانه معمولی که تقریبا دارای چگالی 6/2 می باشد استفاده می کنند .
- روش دوم : بتن سبک تولید شده در این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد در داخل بتن یا ملات می باشد که این منافذ باید به وضوح از منافذ بسیار ریز بتن با حباب هوا متمایز باشد که بنام بتن اسفنجی ، بتن منفذ دار و یا بتن گازی یا بتن هوادار می شناسند .
- روش سوم : در این روش تولید ، سنگدانه ها ی ریز از مخلوط بتن حذف می شوند . بطوریکه منافذ متعددی بین ذرات بوجود می آید و عموما از سنگدانه های درشت با وزن معمولی استفاده می شود . این نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ریز می نامند .
نکته : کاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه و جود منافذ یا در مصالح یا در ملات و یا در فضای بین ذرات درشت موجب کاهش مقاومت بتن می شود .
طبقه بندی بتن های سبک بر حسب نوع کاربرد آنها :
- بتن سبک بار بر ساختمان
- بتن مصرفی در دیوارهای غیر بار بر
- بتن عایق حرارتی
نکته 1- طبقه بندی بتن سبک بار بر طبق حداقل مقاومت فشاری انجام می گیرد .
مثال : طبق استاندارد 77 – 330 astm c در بتن سبک ---- مقاومت فشاری بر مبنای نمونه های استوانه ای استاندارد از شده پس از 28 روز نباید کمتر از mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نباید از 1850 کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز نماید که معمولا بین 1400 او 1800 کیلوگرم بر متر مکعب است .
نکته : 2- بتن مخصوص عایق کاری معمولا دارای وزن مخصوص کمتر از 800 کیلوگرم بر متر مکعب و مقاومت بین 7/0 و mpa 7 می باشد . 

انواع سبک دانه هایی که به عنوان مصالح در ساختار بتن سبک استفاده می شود : 
الف - سبک دانه های طبیعی : مانند دیاتومه ها ، سنگ پا ، پوکه سنگ ، خاکستر ، توف که بجز دیاتومه ها بقیه آنها منشاﺀ آتشفشانی دارند .
نکته :1- این نوع سبک دانه ها معمولا بدلیل اینکه فقط در بعضی از جاها یافت می شوند به میزان زیاد مصرف نمی شوند ، معمولا از ایتالیا و آلمان اینگونه مصالح صادر می شود .
نکته : 2- از انواعی پوکه معدنی سنگی که ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد بتن رضایت بخشی با وزن مخصوص 700 تا 1400 کیلو گرم بر متر مکعب تولید می شود که خاصیت عایق بودن آن خوب می باشد اما جذب آب و جمع شدگی آن زیاد است . سنگ پا نیز دارای خاصیت مشابه است . 

ب - سبک دانه های مصنوعی : این سبک دانه ها به چهار گروه تقسیم می شوند .
- گروه اول : که با حرارت دادن و منبسط شدن خاک رس ، سنگ رسی ، سنگ لوح ، سنگ رسی دیاتومه ای ، پرلیت ، اسیدین، ورمیکولیت بدست می آیند .
- گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره کوره آهن گدازی به طریقی مخصوص بدست می آید .
- گروه سوم : جوشهای صنعتی ( سبکدانه های کلینکری) می باشند .
- گروه چهارم : مخلوطی از خاک رس با زباله خانگی و لجن فاضلاب پردازش شده را می توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در کوره تبدیل به سبک دانه شود ولی این روش هنوز به صورت تولید منظم در نیامده است .
در جدول ( 1 ) خواص انواع بتن های سبک که با این سنگدانه ها ساخته می شوند نشان داده شده اند :
الزامات سبکدانه ها بتن سازه ای :
الزامات سبکدانه ها در آیین نامه های astm c330-89 ( مشخصات سبکدانه ها برای بتن سازه ای در آمریکا ) و bs 3797:1990 ( مشخصات سبکدانه ها برای قطعات بنایی و بتن سازه ای در بریتانیا ) داده شده اند . در استاندارد بریتانیایی مشخصات واحدهای بنایی نیز مورد بحث قرار گرفته است . این آیین نامه ها محدودیتهایی برای افت حرارتی ( 5% درastm و4% در bs)و همچنین در bs برای مقدار سولفات 1% 3 so (به صورت جرمی ) را مشخص نموده اند . برخی الزامات دانه بندی این آیین نامه ها در جداول 2 ، 3 و 4 نشان داده شده اند .
ذکر این نکات برای فهم بهتر این جداول مفید است :
1- آیین نامه bs 1047:7983 مشخصات دوباره در هوای سرد شده ، که منبسط نشده است را در بر می گیرد .
2- سبکدانه های به کار رفته در بتن سازه ای ، صرفنظر از منشأ آنها تولیداتی مصنوعی می باشند و در نتیجه معمولا یکنواخت تر از سبکدانه طبیعی می باشند . بنابراین سبکدانه را می توان برای تولید بتن سازه ای با کیفیت ثابت مورد استفاده قرار داد .
نکته : سبکدانه ها دارای خصوصیت ویژه ای هستند که سنگدانه های معمولی فاقد آن می باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهای مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل دارای اهمیت ویژه ای می باشند .این ویژگی عبارتست از توانایی سبکدانه ها در جذب مقادیر زیاد آب و همچنین امکان نفوذ مقداری از خمیر تازه سیمان به درون منافذ باز ( سطحی ) ذرات سبکدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتیجه این جذب آب توسط سبکدانه ، وزن مخصوص آنها زیادتر از وزن مخصوص ذراتی می شود که در گرمچال خشک شده اند .
روشهای افزایش مقاومت بتن سبک :
کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است برای بدست آوردن بتن سبک با مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است . 

نکته : عامل موثر و مشترک در کلیه این پژوهشها مصرف میکروسیلیس در بتن می باشد . در اینجا اجمالا به چند روش اشاره می گردد : 
1- تحقیقات مشترک v.novokshchenov و w.whitcomb جهت افزایش مقاومت بتن سبک و بهبود دیگر خواص آن با استفاده از سبکدانه های سیلیسی منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبک تابعی از مقاومت سبکدانه ها و ملات است که این رابطه به صورت ذیل ارائه گردید .
fc = fm (vm)+fa (1-vm)
fc = مقاومت بتن fa = مقاومت سبکدانه
fm = مقاومت ملات vm = حجم نسبی ملات
بدین ترتیب مشاهده می شود که می توان با افزایش مقاومت سبکدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبک را افزایش داد .

بر گرفته از سایت معلمین خراسان

بتن با مقاومت بالا

بررسی و مطالعه ویژگیهای بتن سازه ای با مقاومت بالا (HSC)

مقدمه :

بتن جسم مرکبی است که از اجزای مختلف شمال سنگدانه ، سیمان و آب ساخته می شود . شاید کمتر ماده ساختمانی میتوان یافت که تا این حد تنوع داشته باشد . زیرا نه تنها با تغییر دادن مقدار سیمان ، آب و سنگدانه ها ، بلکه با مصرف سیمان های مختلف و مصالح سنگی متفاوت می توان بتن هایی با خواص متفاون متناسب با نوع نیاز تولید کرد . امروزه بتن به عنوان یک ماده ساختمانی مهم در ساخت انواع مختلف سازه ها نظیر ساختمان ها ، پل ها ، تونل ها ، سد ها ، اسکله ها ، راه ها و سایر سازه های خاص دیگر کاربرد دارد . در ساخت و سازهای معمولی ، غالبا تنها معیار پذیرش بتن ، مقاومت فشاری آن است . شاید این مسئله از آنجا ناشی میشود که بتنی با مقاومت فشاری رضایت بخش ، غالبا دیگر ویژگی ها را در حد متوسط خواهد داشت .

در سالهای اخیر کارشناسان با بررسی سازه های بتنی به ویژه در محیط های خورنده و سخت ، متوجه شدند که مقاومت فشاری بتن نمی تواند به تنهایی پاسخگوی کلیه انتظارات از بتن باشد و لازم است در طراحی بتن برای اهداف مختلف علاوه بر مساله مقاومت و تحمل بارها ، بر خواص دیگر بتن به ویژه پایایی و دوام آن نیز توجه کافی شود .

امروزه در بعضی کشورهای پیشرفته صنعتی دستورالعمل و استانداردهایی برای طرح بتن های با عملکرد بالا تهیه شده که طراحان و مجریان در آن کشورها ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشته اند . در این تحقیق بتن با مقاومت بالا یعنی بتن  HSC  مورد بررسی قرار میگیرد .

1-      بتن با مقاومت بالا (HSC=High Strength Concrete)

در چند دهه اخیر رسیدن به مقاومت فشاری بالا در بتن از اهداف اصلی دست اندرکاران کارهای بتنی بوده است . بر اساس تعریف موسسه بتن آمریکا ، بتن با مقوامت بالا بتنی است که دارای مقاومت  فشاری بالاتر از 42 MPA برای بتن ساخته شده از سنگدانه های سبک باشد . شایان ذکر است که اغلب آیین نامه های بتن هنوز مقوامت فشاری بتن مورد استفاده در سازه ها را به 60Mpa  محدود میکنند . البته اخیرا بعضی از آیین نامه های بتن ، تحت شرایطی تا حد 105 Mpa  را نیز مجاز می شمارند .

غالبا ساخت بتنی با مقاومت فشاری در حدود 50 Mpa  با کاهش نسبت آب به سیمان تا حد 0.3 امکان پذیر است . ساخت بتنی با مقاومت زیاد و در حد 120 Mpa  و استفاده از آن در ساخت سازه های مختلف به ویژه ساختمان های بلند ، در کشورهای پیشرفته دنیا رواج یافته ساخت . از جمله مزایای این بتن ها می توان به مقاومت فشاری و مقاومت کششی بالا ، مدول الاستیسیته بیشتر و نفوذ پذیری کمتر آن ها اشاره کرد . از عوامل موثر در رسیدن به چنین مقاومت های بالا در بتن ، استفده از شن و ماسه مقاوم و با شکل مناسب ، افزایش مقدار سیمان مصرفی ، محدود کردن اندازه بزرگترین سنگدانه ، استفاده از ماسه با مدول نرمی مناسب و نسبت ماسه به سیمان مناسب برای همگنی بیشتر آن می باشد . همچنین با استفاده از  مواد بسیار ریزدانه و با اندازه هایی کمتر از دهم میکرون مانند دوده سیلیس می توان مجموعه ای متراکم تر و با تخلخل بسیار کم را تهیه نمود .

در بتن های با مقاومت بالا بایستی تا حد امکان نسبت آب به سیمان را کاهش داد (W/C=0.18~0.35) ، که در این حالت بعضی دانه های سیمان هیدارته نشده و به صورت مواد ریزدانه پر کننده ، دانسیته را افزایش داده و درنتیجه سبب افزایش مقاومت می شوند . برای تامین روانی و کارایی کافی در چنین مخلوط هایی که با آب بسیار اندک تهیه می شوند ، لازم است از فوق روان کننده ها استفاده شود . در مورد میزان نرمی بتن های با مقاومت بالا باید اشاره شود که غالبا با افزایش مقاومت بتن ، تردی و شکنندگی آن نیز افزایش می یابد . برای افزایش نرمی این بتن ها می توان به آن ها الیاف کوتاه اضافه نمود .

ار موارد خیلی مهم در رابطه با کاربرد بتن با مقاومت بالا در سازه ها ، توجه دقیق به طرح اختلاط ، نحوه اجرا و عمل آوری آن است . در خصوص طرح اختلاط  باید اشاره شود که به دلیل کثرت پارامترهای تاثیر گذار در خواص بتن های HSC  تا کنون روش طرح اختلاط مشخصی در آیین نامه های معتبر برای این نوع بتن ها پیشنهاد نشده است . بنابراین لازم است در کاربردهای عملی از بتن HSC  بر حسب نیاز ، طرح اختلاط مناسب با مطالعات آزمایشگاهی و روش سعی و خطا و یا هر روش معتبر دیگری تعیین شود .

در مورد اجرا نیز باید با استفاده از نیروهای ماهر و تجهیزات مناسب ، نظارت دقیقی بر اجرای صحیح بتن اعمال گردد. عمل آوری بتن هم باید بصورت پیوسته و با تامین رطوبت کافی و در دمای 20 الی 25 درجه سانتی گراد انجام شود .

موضوع دیگر درباره بتن های با مقاومت بالا این است که برخی مواقع مصرف سیمان در آنها خیلی افزایش یافته و ممکن است به بیش از 500 kg/m3  هم برسد . این موضوع علاوه بر افزایش قیمت تمام شده آن ، باعث می شود به دلیل ازدیاد حرارت و جمع شدگی در بتن ، ترک هایی در آن ایجاد شود .

چنین بتنی به علت وجود ترک های زیاد نمی تواند در شرایط محیطی سخت و خورنده ، دوام قابل قبولی داشته باشد . به منظور افزایش دوام این بتن ها ، ضمن کاهش آب مصرفی و استفاده از فوق روان کننده ها ، مقدار سیمان مصرفی را کم کرده و در عوض مواد پوزولانی نظیر دوده سیلیس ، خاکستر بادی و سرباره کوره آهن گدازی را به صورت مواد ریزدانه جایگزین آن می نمایند .

در جدول زیر مشخصات یک نمونه از بتن های با مقاومت بالا که در سال های اخیر ساخت سازه های بلند بکار رفته است ، نشان داده شده است .

طرح اختلاط		خواص بتن
نسبت آب به سیمان	0.25	اسلامپ	250 میلیمتر
آب	135 لیتر	درصد هوا	4.4 درصد
سیمان نوع 1 (مکعب)	500 کیلوگرم در متر	مقاومت فشاری 7 روزه	77 مگاپاسکال
دوده سیلیس (مکعب)	30 کیلوگرم در متر	مقاومت فشاری 28 روزه	92.3 مگاپاسکال
شن تا 10 میلیمتر(مکعب)	1100 کیلوگرم در متر	مقاومت فشاری 90 روزه	106 مگاپاسکال
ماسه طبیعی (مکعب)	700 کیلوگرم در متر	مقاومت فشاری یکساله	119.4 مگاپاسکال
دیرگیر کننده	1.8 لیتر در متر مکعب
فوق روان کننده	14 لیتر در متر مکعب

2-      خواص بتن با مقاومت بالا و موارد کاربرد آن :

مقاومت فشاری بتن شاید مهمترین معیار کیفیت آن باشد . عواملی نظیر مشخصات سنگدانه ها از لحاظ شکل ، بافت و حداکثر اندازه آنها ، مقدار سیمان مصرفی و نسبت آب به سیمان بر مقاومت فشاری بتن تاثیر می گذارند . غالبا رشد مقاومت بتن HSC  در سنین اولیه نسبت به بتن معمولی بیشتر است ، ولی افزایش مقاومت در طول زمان ، تابع مواد تشکیل دهنده و روش های عمل آوری بتن می باشد . نکته قابل توجه در عمل آوری بتن با مقاومت زیاد ، تامین رطوبت و دمای کافی است تا در طول دوره عمل آوری ، آبگیری سیمان تداوم داشته باشد .

مقاومت کششی بتن از دیگر خصوصیات مکانیکی آن می باشد . به طور معمول مقاومت کششی بتن حدود 10 تا 15 درصد مقاومت فشاری آن است ، بنابر این کلیه عوامل موثر بر مقاومت فشاری بر روی مقاومت کششی نیز تاثیر گذار بوده و مقاومت کششی بتن HSC  به مراتب بیشتر از بتن معمولی می باشد . از آنجا که مقاومت بتن تا حد زیادی به میزان تراکم آن بستگی دارد ، لازم است میزان روانی مخلوط به حدی باشد که امکان دستیابی به یک تراکم مناسب را فراهم سازد . با افزودن فوق روان کننده ، میکرو سیلیس و نظایر آن به مقدار مناسب در مخلوط بتن میتوان کارایی مورد نظر را تامین کرد . منحنی تنش - کرنش و ضریب ارتجاعی بتن از دیگر ویژگی های مکانیکی بتن می باشد . شکل منحنی تنش - کرنش بتن با مقاومت بالا در مقایسه با بتن معمولی ، خطی تر و دارای شیبی بیشتر می باشد .

مقدار کرنش در حداکثر تنش ممکن است بیشتر از مقدار مشابه در بتن معمولی باشد . با این حال کرنش نهایی در بتن با مقاومت بالا نسبت به بتن معمولی کمتر است . به بیانی دیگر ، بتن HSC  تردتر از بتن معمولی می باشد . برای رفع این کمبود و افزایش میزان نرمی بتن با مقاومت بالا می توان به آن الیاف کوتاه اضافه نمود . ضریب ارتجاعی یا همان شیب منحنی تنش - کرنش برای بتن با مقاومت بالا در مقایسه با بتن معمولی دارای مقادیر بالاتری است یعنی بتن با مقاومت بالا ، علاوه بر اینکه می تواند تنش بسیار بالاتری را نسبت به بتن معمولی تحمل کند ، دریک تنش یکسان کرنشی به مراتب کمتر از بتن های معمولی از خود نشان می دهد . وزن مخصوص بتن از دیگر مشخصه های آن است . نتایج بررسی ها نشان می دهد که وزن مخصوص بتن های با مقاومت بالا ، اندکی بیشتر از بتن های معمولی ساخته شده از همان مصالح می باشد . با این حال ، وزن سازه های ساخته شده با بتن HSC  در مقایسه با بتن های معمولی به مراتب سبکتر بوده که این نکته یکی از مزیت های استفاده از بتن با مقاومت بالا ، به خصوص در مناطق زلزله خیز به حساب می آید . در ضمن پدیده خزش ، نفوذ ناپذیری و سایش در بتن های با مقاومت بالا نسبت به بتن های معمولی کمتر و دوام و مقاومت برشی ، بیشتر می باشد .

دامنه کاربرد بتن های با مقاومت بالا ، خیلی وسیع نیست . امروزه استفاده اصلی از بتن HSC  در ساختمان های بلند مرتبه ، پل های پیش تنیده و ساخت بعضی سازه های خاص می باشد . اگر چه در ساخت قسمت های مختلف ساختمانهای بلند ممکن است از بتن با مقاومت بالا استفاده شود ، ولی کاربرد اصلی بتن سازه های خاص می باشد . اگر چه در ساخت قسمت های مختلف ساختمانهای بلند ممکن است از بتن با مقاومت بالا استفاده شود ، ولی کاربرد اصلی بتن HSC  در ساخت ستون های این نوع ساختمان ها می باشد . با انجام چنین کاری ابعاد ستون ها به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافته و امکان افزایش تعداد طبقات یک ساختمان فراهم می آید . در ساخت پل ها نیز از بتن با مقاومت بالا بطور روز افزونی استفاده می شود . مقاومت کششی بتن با ازدیاد مقاومت فشاری آن افزایش یافته و این امر در طراحی اعضای بتنی پیش تنیده نظیر شاه تیر ها (که در آن مقاومت کششی بتن کنترل کننده است) دارای ارزش زیادی می باشد . همچنین کاهش خزش در بتن با مقاومت بالا ، برای کاهش اتلاف پیش تنیدگی شاه تیرهای پل مفید است . ساخت سازه های خاص نظیر سازه های ساحلی ، سقف جایگاه تماشاگران میادین ورزشی ، پایه های بعضی پل ها ، عرشه پل های کابلی در دهانه های بزرگ جهت کاهش وزن عرشه و غیره نیز ممکن است از بتن با مقاومت بالا استفاده شود . برای بررسی بتن HSC  از جنبه اقتصادی باید اشاره شود که استفاده از مواد افزودنی فوق - روان کننده و ترکیبات تکمیلی سیمان نظیر خاکستر بادی ، میکرو سیلیس و سرباره کوره آهنگدازی در مخلوط بتن با مقاومت بالا و همچنین افزایش کیفیت مصالح سنگی و اعمال کنترل کیفیت شدید در هنگام ساخت ، حمل و نقل و جابجایی بتن و نظارت دقیق در مرحله بتن ریزی و عمل آوری آن ، همگی عواملی هستند که قیمت تمام شده بتن با مقاومت بالا را افزایش می دهند ، با این حال در بیشتر کاربرد های بتن با مقاومت بالا ، فواید و محاسن استفاده از آن به قدری زیاد است که عملا افزایش هزینه های مزبور جبران می شود .

نتیجه گیری :

در سالهای اخیر پیشرفت و تحول عظیمی در تکنولوژی بتن ایجاد شده که نتیجه آن پیدایش بتن های جدید با خواصی متفاوت است . یکی از مهمترین این بتن ها ، بتن با مقاومت بالا یعنی HSC  است . با پیدایش بتن HSC  این امکان فراهم گشته تا ساختمان ها و برج های بتنی مرتفع که دارای ظرافت و هنر معماری هستند احداث شوند . اگر چه امروزه دامنه استفاده از بتن با مقاومت بالا وسیع نبوده و عمدتا به ساخت سازه های بلند مرتبه و پل های بتنی پیش تنیده و بعضی سازه های خاص محدود می شود . با این حال انتظار می رود در سال های نه چندان دور شاهد کاربرد بتن با مقاومت بالا در سطوح وسیع تری باشیم . برای رسیدن به این هدف به نظر می آید که لازم باشد آیین نامه های بتن با تجدید نظر در ضوابط طراحی ، محدودیت های استفاده از بتن HSC  را به شکل صریح و روشن در آیین نامه ها وارد نمایند .

اطلاعات مفید درباره بتن

مزایای سازه های بتنی نسبت به سازه های فولادی

1- شکل پذیری بتن از فولاد بهتر و بیشتر است. 2- مصالح اولیه بتن در اکثر نقاط یافت می شود. 3- در برابر آتش سوزی مقاومت خوبی دارند. 4- مقاومت فشاری قابل قبولی دارند (اما از نظر مقاومت کششی دارای نقطه ضعف می باشد)

مواد تشکیل دهنده بتن 1- سیمان 2- آب 3 -دانه های سنگی 4- مواد مضاف (در صورت نیاز) مواد اولیه سیمان آهک Cao سیلیس Sio2 آلومین Al2O3 اکسید آهن Fe2O3 اکسید منیزیم MgO سیلیس، آلومین، اکسید آهن و اکسید منیزیم در خاک رس وجود دارد. مواد شیمیایی موجود در سیمان 1- تری کلسیم سیلیکات: (C3S) 2- دی کلسیم سیلیکات: (C2S) 3- تری کلسیم آلومینات: (C3A) 4-تترا کلسیم آلومینوفریت: (C4AF) مقاومت بتن بیشترین تاثیر را از (C3S) و (C2S) می گیرد. که این دو حدودا 75 درصد حجم سیمان را تشکیل می دهند. نکته : (C3S) گیرایی سیمان در 7 روز اول را به عهده دارد و  (C2S) بعد از 7 روز نقش ایفا می کند. انواع سیمان های استاندارد (پرتلند) سیمان پرتلند، سیمانی آبی است که از آسیاب کردن کلینکر، به همراه مقدار مناسب سنگ گچ یا سولفات کلسیم متبلور  خام بدست می آید. به طور کلی ، ویژگی های انواع سیمان های پرتلند باید با استاندارد ملی ایران به شماره 389 مطابقت داشته باشد. انواع سیمان پرتلند عبارتند از : 1- سیمان پرتلند نوع یک (I) یا سیمان پرتلند معمولی که با «پ-1» نشان داده می شود . سیمان پرتلند نوع یک ، خود به سه نوع «1-325» ،«1-425»،«1-525» تقسیم می شود. در شرایط عادی آب و هوا و جایی که از نظر سولفات مشکلی وجود نداشته باشد می توان این سیمان را مصرف کرد. 2- سیمان پرتلند نوع دو (II)، یا سیمان پرتلند اصلاح شده که با «پ-2» نشان داده می شود.این سیمان تا حدی کند گیر بوده و نیز تا حدی در مقابل حمله سولفات ها مقاوم است. 3- سیمان پرتلند نوع سه (III)، یا سیمان سخت شونده، که با «پ- 3»  نشان داده می شود.این سیمان تقریبا اجزا اولیه سیمان تیپ I را دارد با این تفاوت که به شدت ریزتر آسیاب شده و به همین جهت گیرش سریعتری دارد. مواد مصرف: الف) در هوای سرد (حدود 4 درجه سانتی گراد) ب) در قسمت هایی از سازه که نیاز به تعمیر فوری دارد در جاهایی که به دلیل محدودیت بخواهند زودتر قالب ها را باز کنند. 4 - سیمان پرتلند نوع چهار (IV)، یا سیمان حرارت زای کم ، که با «پ-4 » نشان داده می شود.این سیمان کند گیر بوده و در هنگام گیرش حرارت کمی تولید می کند . موارد مصرف: الف) در بتن ریزیهای که در چند لایه ریخته می شوند برای جلوگیری از اتصال سرد ب) در بتن ریزی های حجیم و برای کاهش تنش های حرارتی (در سد ها یا پایه های پل ها) 5- سیمان نوع  پنج (V)، یا سیمان مقاوم در برابر سولفات ، که با «پ-5» نشان داده می شود. به این سیمان سیمان ضد سولفات هم می گویند. ضوابط الزامی بسته بندی، حمل و نقل، انبار کردن و مصرف سیمان های کیسه ای 1- سیمان پرتلند باید در کیسه های مناسب ، مقاوم و قابل انعطاف بسته بندی شود ، به گونه ای  که رطوبت و مواد خارجی نتوانند به داخل آن نفوذ کنند و کیسه سیمان در هنگام حمل ونقل پاره نشود . 2- مشخصات پاکت کاغذی سیمان های کیسه ای باید مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره 4543 باشد. 3- روی کیسه های سیمان باید نوع سیمان پرتلند (یک تا پنج ) و تاریخ تولید سیمان درج شود . در سیمان های نوع یک، باید مقاومت سیمان نیز قید گردد. 4-وزن اسمی هر کیسه سیمان پرتلند 50 کیلوگرم می باشد. 5- برای هر محموله وارد شده به کارگاه ، مشخصات کارخانه و نوع سیمان و تاریخ تولید باید در برگ تحویل ثبت شده باشد. 6- سیمان های کیسه ای باید براساس نوع به طور جداگانه نگهداری شوند، به گونه ای که امکان اشتباه آنها با هم وجود نداشته باشد. 7- سیمان های کیسه ای باید روی کف خشک، که دست کم به اندازه 100 میلی متر از سطح اطراف خود بالاتر باشد، قرار گیرند. 8- ترتیب قرار دادن کیسه های سیمان در انبار باید به گونه ای باشد که کیسه ها، به ترتیب ورود به انبار مصرف شوند. 9- در مناطق خشک، حداکثر تعداد کیسه سیمان که می توان بر روی هم انبار کرد 12 پاکت است، مشروط بر اینکه ارتفاع کل آنها از 8 /1 متر تجاوز نکند. اعداد فوق در مناطق شرجی و با رطوبت  نسبی بیش از 90 درصد، به ترتیب 8 پاکت و 2 /1 متر می باشد. 10- در مناطق خشک، کیسه های سیمان باید نزدیک به یکدیگر، با فاصله 50 تا 80 میلی متر از یکدیگر قرار داده شوند تا عبور جریان هوا از بین کیسه ها موجب خشک شدن سیمان بشود. در مناطق شرجی و با رطوبت نسبی بیشاز 90 درصد کیسه های سیمان بیاد به یکدیگر چسبانده شوند. 11- کیسه های سیمان در هر مناطق باید حداقل 300 میلی متر از دیوارها و 600 میلی متر از سقف فاصله داشته باشند. 12- در مناطق و در فصل هایی که احتمال بارندگی وجود داشته باشد، کیسه های سیمان یا باید در انبارهای سر پوشیده نگهداری شوند و یا اینکه روی آنها با ورقه های  پلاستیکی پوشانیده شده و این ورقه ها به نحوه کاملا مطمئنی در اطراف پایدار و محکم شود. 13-سیمان های کیسه ای باید در مناطق با رطوبت نسبی حداکثر 90% ، 45 روز پس از تولید و در سایر مناطق 90 روز پس از تولید مصرف می شوند و اگر بنا به دلیل غیر قابل اجتناب این امر میسر نشد این سیمان ها باید قبل از مصرف مورد آزمایش قرار گیرند. 14- سیمانی که به مدت زیاد انبار شود ممکن است به صورت کلوخه های فشرده در آید اینگونه سیمان ها را باید با غلتانیدن، کلوخه به پودر تبدیل شود آن را می توان مصرف کرد و گرنه قبل از مصرف باید تحت آزمایش های مندرج در بند 3-2-1-3 قرار گیرند و ضوابط این بند کنترل شود. 15- سایر ضوابط نگهداری و مصرف سیمان، مطابق با استاندارد ملی ایران ، به شماره 2761 می باشد. ضوابط الزامی انبار کردن و مصرف سیمان فله 1-سیمان های فله باید در سیلو های استاندارد نگهداری شوند. 2- سیلوهای سیمان و شالوده های آنها باید از نظر سازه ای محاسبه و طراحی شده باشند. 3- سیلو های سیمان باید مجهز به تراز نما، برای تعیین موقعیت ترازسیمان در داخل سیلو ونیز دریچه ای در پایین برای میل زدن، در صورت طاق زدن سیمان باشند. 4- برای هر محموله وارد شده به کارگاه، مشخصات کارخانه و نوع سیمان و تاریخ تولید سیمان باید در برگ تحویل ثبت شده باشد. 5- از آنجا که انتقال سیمان از مخزن کامیون به داخل سیلو به کمک هوای فشرده صورت می گیرد و در نتیجه متورم می شود ، نباید بیش از 80 درصد ظرفیت اسمی سیلوها را پر کرد. 6- سیمان های فله را باید براساس نوع آنها به طور جداگانه نگهداری کرد، به گونه ای که امکان اشتباه  آنها با هم وجود نداشته باشد. نوع سیمان موجود در هر سیلو باید به نحو مناسبی مشخص شود. 7- سیمان نگهداری شده در سیلو ، باید حداکثر 90 روز پس از تولید مصرف شود و اگر بنا به دلایل غیر قابل اجتناب این امر امکان پذیر نشد باید قبل از مصرف تحت آزمایش قرار گیرد. 8- سایر مشخصات سیلوها و ضوابط نگهداری سیمان در آنها، مطابق با استاندارد ملی ایران ، به شماره 2761 می باشد. سیمان پرتلند پوزولانی سیمان پرتلند پوزولانی، چسبانده ای آبی است که مخلوط کامل، یکنواخت و همگنی از سیمان پرتلند و پوزولان و سنگ گچ آسیاب شده می باشد. سیمان های پرتلند آمیخته با پوزولان های طبیعی، به دو گروه سیمان پرتلند پوزولانی معمولی و سیمان پرتلند پوزولانی ویژه تقسیم بندی می شوند. سیمان پرتلند پوزلانی معمولی، دارای پوزولان به میزان حداقل 5 و حداکثر 15 درصد وزنی می باشد. این نوع سیمان با نماد «پ.پ» نشان داده می شود و برای مصارف عمومی در ساخت ملات یا بتن به کار می رود. سیمان پرتلند پوزلانی ویژه ، دارای پوزولان به میزان بیش از 15 درصد تا 40 درصد وزنی است. این نوع سیمان با نماد «پ.پ.و» نشان داده می شود و معمولا برای ساخت بتن های حجیم و نیز در مواردی که بتن تحت تهاجم شیمیایی مقاوم و مقاومت فشاری آن در روزهای اولیه (تا سه روز) کم است. پوزولان مورد استفاده در سیمان های پوزولانی باید با استاندارد ملی ایران به شماره 3433 و سیمان پوزولانی باید با استاندارد ملی ایران 3432 مطابقت داشته باشد. سیمان پرتلند سرباره ای این سیمان، از آسیاب کردن 15 تا 95 درصد سرباره کوره آهن گذاری فعال و غیر کریستالی (آمورف)، با کلینکر سیمان پرتلند و مقدار مناسبی سنگ گچ به دست می آید. این نوع سیمان پایداری بیشتری در برابرسو لفات ها داردو بتن ساخته شده با آن، نفوذ پذیری کمتر و دوام بیشتری دارد. این نوع سیمان، در مقایسه با سیمان پرتلند معمولی ، دیر گیر تر و گرمای آبگیری آن کمتر است. مشخصات این سیمان باید با استاندارد ملی ایران به شماره 3517 مطابقت داشته باشد. سایر سیمان ها 1- سیمان تیپ (I-A) و تیپ (II-A) و تیپ (III-A) که همان سیمان های تیپ 1و 2و 3 هستند که هوازا نیز می باشند. 2- سیمان سفید: با حذف سولفات آهن و منیزیم از سیمان معمولی و همچنین استفاده از سوخت مناسب و بدون دوده بدست می آید. 3- سیمان های رنگی : به رنگهای قرمز، زرد، آبی و ... می باشند. در واقع همان سیمان های عادی می باشند که در ساخت آنها از 2 الی 15 درصد پودر سنگهای رنگی استفاده شده است. سیمان چاه نفت این سیمان را با افزودن بعضی مواد شیمیایی خاص به کلینکر سیمان معمولی بدست می آورند. سیمان چاه نفت در درجه حرارت و فشار بالا مقاوم است. سیمان انبساطی ، (سیمان ضد افت) این سیمان را با افزودن مواد شیمیایی مخصوص (مانند سولفوآلومینات) به کلینکر سیمان معمولی بدست می آورند. سیمان ضد افت در هنگام ترکیب با آب انبساط پیدا می کند که افزایش حجم این سیمان (یا افزایش حجم بتن ساخته شده با این سیمان) با کاهش حجم ناشی از افت خنثی می شود. سیمان آلومینیم بسیار زودگیر است به صورتیکه نزدیک به 80 درصد مقاومت خود را در همان 24 ساعت اول بدست می آورد (بعبارت دیگر گیرش 24 ساعت سیمان آلومینیم معادل گیرایی حدود 10 روز سیمان  معمولی است). حتی می توان بین 6 الی 8 ساعت پس از ریختن بتن حاوی این سیمان، قالبها را از آن باز کرده و بتن ریزی بعدی را انجام داد. مقاومت این سیمان در مقابل حمله سولفاتها و نیز در مقابل عملکرد آبهای حاوی co2 که به صورت اسید کربنیک عمل می کنند بسیار رضایتبخش است. این سیمان بسیار گران قیمت بوده و برای کارهای ویژه و در موارد خاص بکار گرفته می شود. این سیمان از 40 درصد آلومین، 40 درصد آهک، 8 درصد سیلیکا و مقداری آهن و اکسید های آن تشکیل شده است که معمولا از مصالح اولیه سنگ آهک یا گچ و بوکسیت ساخته می شود. سیمان بنایی مشخصات  سیمان بنایی باید با استاندارد ملی ایران به شماره 3516 مطابقت داشته باشد. استفاده از این نوع سیمان در بتن آرمه مجاز نمی باشد و فقط در ملات و مانند آن به کار می رود. نقش آب در ساخت بتن آب نقشی اساسی و بسیار مهم در بتن دارد استفاده از آب نامناسب در ساخت بتن می تواند مسائل و مشکلات زیر را در پی داشته باشد: الف: تاخیر در زمان  گیرش سیمان ب: افت مقاومت نهایی بتن (تا 30 درصد) ج: خوردگی و زوال تدریجی میلگردها د: ایجاد لکه هایی در سطح بتن خشک شده (در بتن های اکسپوز باعث زشتی نما می شود) در  آب بکار رفته برای بتن باید کنترل های زیر را اعمال نمود: 1- کنترل اسیدی و بازی بودن 2- کنترل درصد کربنات ها 3- کنترل درصد  ذرات معلق 4- کنترل درصد کلرور ها 5- کنترل درصد سولفات ها بطور کلی می توان گفت آب مناسب برای ساخت بتن باید عاری از هرگونه ناخالصی باشد یا به عبارت ساده تر قابل شرب باشد. دانه های سنگی (aggregates) دانه های سنگی به دو دسته تقسیم میشوند: 1- دانه های درشت (شن)   gravel     د60 تا 70 درصد از کل دانه ها را تشکیل می دهند. 2- دانه های ریز (ماسه)      sand   ذ30 تا 40 درصد از کل دانه ها را تشکیل می دهند. مرز اندازه شن و ماسه، الک استاندارد (m# 4) است که اندازه بعد آن  76 /4میلیمتر است. دانه های عبوری از الک نمره 4، ماسه و دانه های مانده روی الک نمره 4، شن هستند. شکل ظاهری دانه ها 1- گرد           2- نامنظم             3- گوشه دار           4- پولکی شکل      5- سوزنی شکل به کار گیری دانه های پولکی و سوزنی در ساخت بتن مجاز نیست. دانه های گرد کمترین مصرف سیمان را در ساخت بتن  به دنبال دارند. از نظر مقاومت نهایی بتن، بتنی که با دانه های گوشه دار ساخته می شود به دلیل درگیر شدن بهتر دانه ها با یکدیگر و برقراری اصطحکاک بهتر بین آنها مقاوم تر خواهد بود (دانه های شکسته شده توسط سنگ شکن از این نوع می باشد.) میزان آب در خمیر سیمان میزان آب در بتن معمولا با نسبت وزنی آب به سیمان (w/c) نشان داده می شود که w معرف وزن آب و c معرف وزن سیمان می باشد. به صورت یک اصل باید حتی المقدور، نسبت (w/c) کم انتخاب شود . قسمتی از آب که در ساخت بتن مصرف می شود (حدود 25 درصد وزنی سیمان)، جذب ذرات سیمان شده و در واکنش های شیمیایی  (هیدراسیون) به کار گرفته می شود. اما عملا ساخت بتنی با (w/c= 0/ 25) امکان پذیر نیست، زیرا چنین بتنی به اندازه ای سفت است که کارکردن با آن میسر نیست به همین جهت باید (w/c) را تا آنجا افزایش داد که به سهولت بتوان با بتن کار کرد . لذا (w/c) را تا  4 /0الی 6 /0 افزایش می دهند. اما در همین محدوده باز هم هرچه (w/c) را کمتر در نظر بگیرند، بهتر خواهد بود. زیرا مازاد آب در واکنش شیمیایی شرکت نمی کند، جا اشتغال کرده و نهایتا یا در بتن محبوس می شود و یا تبخیر شده و فضای خالی ایجاد می کند، یعنی در هر حال از حجم مفید بتن می کاهد. محاسن استفاده از نسبت آب به سیمان کمتر 1- افزایش مقاومت فشاری و کششی بتن 2- افزایش خاصیت آب بندی در بتن (زیرا هر چه آب کمتری مصرف شده باشد، فضای خالی کمتری در بتن ایجاد شده و در نتیجه روزنه های کمتری در بتن ایجاد شده و در نتیجه روزنه های کمتری برای عبور آب وجود خواهد داشت) 3- کاهش جذب آب (به دلیل محدود تر شدن فضاهای خالی) 4- پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی در بتن ریزی 5- افزایش چسبندگی بین میلگرد و بتن  (چون سطح تماس میلگرد و بتن بیشتر خواهد بود). 6- افزایش مقاومت در مقابل شرایط جوی نامساعد  (تر و خشک شدن های متوالی و سرد و گرم شدن های متوالی). 7- کاهش میزان افت. 8- کاهش میزان خزش. 9- کاهش امکان آب  انداختن بتن. 10- کاهش امکان جداشدن دانه ها . مزیت استفاده از نسبت آب به سیمان بیشتر w/c زیاد فقط یک حسن دارد و آن روانی و کارایی بیشتر است. جای بسی تاسف است که اکثر  10 مزیت قبلی (ناشی از w/c کمتر ) فدای این یک حسن(کارایی بالاتر) شده  و از w/c بیشتر استفاده می شود. یعنی فقط به لحاظ آنکه در کارگاه کارکردن با بتن راحت تر باشد، آب بتن را زیادتر کرده و بدین ترتیب نارسایی های را برای بتن سخت شده آتی فراهم می کنند. توجه شود که در هر حال کار کردن با بتنی با w/c  کمتر از  4 /0امکان پذیر نیست. کارایی کارایی عبارت است از درجه سهولت ریختن و کار کردن با بتن. هر چه ریختن و کارکردن با بتن ساده تر باشد کارایی بالاتر است و بالعکس . آزمایش استانداردی که برای  مشخص کردن درجه کارایی استفاده می شود آزمایش معروف اسلامپ می باشد . مخروط ناقص اسلامپ برای آزمایش بتن تازه را در سه لایه در مخروط جای می دهند و با میله هر لایه را ویبره می کنند، سپس سطح آن را صاف کرده و مخروط را به سمت بالا حرکت می دهند . بتن پس از بیرون کشیدن مخروط مقداری افت می کند میزان این افت بر حسب سانتی متر یا میلی متر اسلامپ نامیده می شود. این افت  از 0 تا 30 سانتی متر می تواند تغییر کند یعنی می توانیم به صورت نظری اسلامپی از 0 تا 30 سانتی متر داشته باشیم. نکته: بدیهی است هر چه اسلامپ کمتر باشد خواص مطلوب در بتن سخت شده بیشتر می باشد. مقاومت فشاری بتن منظور از مقاومت فشاری، مقاومت فشاری 28 روزه نمونه آزمایشگاهی می باشد. بدین صورت که از بتن مورد استفاده در کارگاه در قالبهای مخصوص نمونه گیری می شود که این قالبها می تواند قالب مکعبی به اضلاع  مختلف یا قالب استوانه ای با قطر و ارتفاع متفاوت  باشد. در ایران  ملاک آزمایش استوانه ای با قطر 15 سانتی متر  و ارتفاع 30 سانتی متر می باشد. اما در کارگاهها معمولا با قالب مکعبی 20 20x نمونه گیری می شود که در انتها  باید به استوانه 30 15x   تبدیل شود. نمونه مورد نظر در شرایط آزمایشگاهها در حوضچه آب یا حمام بخار به مدت 28 روز نگهداری می شود. پس از 28 روز این نمونه تحت اثر نیروی فشاری (به وسیله جکهای مخصوص ) قرار می گیرد با افزایش نیرو در نمونه شکست رخ می دهد. مقاومت فشاری نمونه عبارتند است از حاصل تقسیم نیرویی که سبب شکست شده به سطح مقطع نمونه (در مکعبی مساحت مربعی به ضلع 15 سانتی متر و در استوانه ای مساحت دایره ای به قطر 15 سانتی متر) اگر نمونه گیری با قالب مکعبی صورت گرفته باشد مقاومت حاصل را مقاومت فشاری 28 روزه نمونه مکعبی ( Fَcu) می نامند و اگر با قالب استوانه ای صورت گرفته باشد مقاومت حاصل را مقاومت فشاری 28 روزه نمونه استوانه ای (Fَcy) می نامند. لازم به ذکر است تمامی مکعب ها به هم وو تمامی استوانه ها نیز به هم و مکعب به استوانه هم با اعمال ضرایبی  قابل تبدیل می باشند اما برای کار در ایران لازم است  مکعب20 20x به استوانه 30 15x  تبدیل شود که  از رده c25 تا c55  با کم کردن 5 مگا پاسکال از مکعبی استوانه ای  بدست می آید.  مثال : مقاومت فشاری مکعبی 30 مگاپاسکال برابر با مقاومت فشاری استوانه ای 25 مگاپاسکال می باشد. 1mpa=10 kg/cm ̂ 2 نکته1 : عیار سیمان در بتن معمولا و حدودا 5 مگا پاسکال از مقاومت فشاری مکعبی آن بیشتر است(10 مگاپاسکال از مقاومت فشاری استوانه ای بیشتر است). البته به نظر می رسد که این نکته در مورد سیمان های پرتلند معمولی باشد.  توصیه می شود برای سفارش بتن به شرکت های بتن ساز ملاک کار را مقاومت فشاری قید شده در نقشه ها ی اجرایی سازه قرار دهید، و براساس عیار سیمان، بتن را  سفارش ندهید. نکته2 : مقاومت فشاری هفت روزه بتن با سیمان معمولی حدودا (60 تا 70) درصد مقاومت فشاری 28 روزه آن می باشد. نکته3: با توجه به دیر گیر بودن سیمانهای تیپ 2 و 5 نسبت به تیپ 1 توصیه می شود مقاومت فشاری آنها (42 روزه ) ملاک کار قرار گیرد.

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 می گیرند . قطعاتی که بطور دائم با خاک های غیر مهاجم با آب تماس دارند یا زیر آب با ph بزرگتر از 5 قرار می گیرند 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 تروخشک 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 5 ، 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 5 قرار می گیرند. رویه بتنی محافظت نشده پارکینگ هاو 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.

بتن ریزی در زیر آب به دو روش انجام میگرد :

الف)  با قیف و لوله ( ترمی )   1- عیار سیمان حداقل 350 باشد -45 /0 > w/c  باشد.                                                 2- قطر لوله ترمی باید حداقل 8 برابر قطر بزر گترین سنگدانه مصرفی باشد.                                                  3- اسلامپ بتن باید بین 170 تا 250 میلی متر باشد. ب)  بتن ریزی با پمپ :    1- عیار سیمان در محدوده 400-350 باشد.  6 /0 > w/c باشد.                                         2- برای افزایش کارآیی بتن می توان از سنگدانه های گرد گوشه با سطح صاف استفاده نمود.                                          3- استفاده از دانه بندی یکنواخت با حداکثر اندازه38 میلیمتر و همچنین ریزدانه کافی ضروری است.

بتن ریزی در هوای سرد :

تعریف هوای سرد : به وضعیتی اطلاق می گردد که برای سه روز متوالی شرایط زیر برقرار باشد. الف) دمای متوسط هوا در شبانه روز کمتر از 5 درجه سانتی گراد باشد ( دمای متوسط روزانه میانگین حداکثر و حداقل دمای هوا در فاصله زمانی نیمه شب تا نیمه روز است)  t ave =(t max +  t min) /2                      t max = ماکسیمم دما از ساعت 12 شب تا ساعت  12  ظهر                                                               t min =مینیمم  دما از ساعت 12 شب تا ساعت  12  ظهر ب) دمای هوا برای بیشتر از نصف روز از 10 درجه سانتی گراد بیشتر نباشد . تدابیر احتیاطی در بتن ریزی در هوای سرد : در بتن ریزی در هوای سرد باید دقت لازم در انتخاب مصالح مصرفی ، طرح اختلاط بتن ، شرایط اختلاط ، حمل ، ریختن و عمل آوردن بتن صورت گیرد تا اطمینان حاصل شود که بتن تازه دچار یخ زدگی نگردد و بتن سخت شده نیز دارای کیفیت لازم باشد . دمای بتن در طول مدت بتن ریزی و عمل آوردن باید ثبت گردد تا اطمینان حاصل شود که محدوده توصیه شده در آیین نامه حفظ شده باشد. ( آبا )دمای بتن باید حداقل دوبار در شبانه روز در نقاط مختلف سازه ثبت گردد. گوشه ها و لبه های بتن در مقابل یخ زدن آسیب پذیرند بنابراین دمای این نقاط باید با دقت کنترل شود. توصیه ها : 1- استفاده از سیمان زود گیر (پرتلند نوع 3 ) مناسب است . 2- استفاده از سیمان های روباره ای وآمیخته توصیه نمی شود. 3- استفاده از مواد حباب زا در بتن هایی که در معرض یخ و آب شدن های متوالی قرار می گیرند الزامی است . 4- سنگدانه ها نباید آغشته به یخ و برف باشند. (گرم کردن ماسه و استفاده از آب گرم )  5- می توان از مواد زود گیر کننده یا ضد یخ بتن در مواردی که خطر یخ زدگی وجود دارد مشروط بر آنکه با ضوابط استاندارد مطابقت داشته باشد استفاده نمود. 6- 5 /0  > w/c   7- اگر از روان کننده استفاده نشده است اسلامپ نباید بیشتر از 50 میلیمتر باشد. نکته : استفاده از کلرید کلسیم در بتن مسلح مجاز نیست (در بتن غیر مسلح به عنوان تسریع کننده می توان حداکثر تا 2% وزنی سیمان از آن استفاده نمود).

بتن ریزی در هوای گرم :

هوای گرم به دمای زیاد هوا همراه یا بدون باد و رطوبت کم اطلاق می شود. این عوامل باعث تبخیر سریع آب، افزایش سرعت آب گیری سیمان ، کاهش کارایی بتن تازه و تسریع گیرش آن می شوند که می تواند موجب کاهش مقاومت نهایی بتن گردند . هوای گرم همچنین باعث ایجاد مشکلاتی در بتن ریزی و متراکم کردن آن و تشدید جمع شدگی خمیری می شود و موجب ترک در بتن جوان می گردد. توصیه ها : 1- تنظیم زمان بتن ریزی در هنگام خنک بودن هوا 2- استفاده از سیمانهای مناسب با حرارت زایی کم (تیپ 4) 3- استفاده از سیمان پوزولانی یا روباره ای  و کلاً استفاده از طرح اختلاطی که از مصرف سیمان زیاد پرهیز گردد. 4- پایین نگه داشتن دمای سیمان با نگهداری در سیلو های عایق بندی شده یا رنگ آمیزی شده به رنگ سفید . 5- کاهش دمای سنگ دانه ها با انبار کردن آنها در سایه یا آب پاشی یا دمیدن هوای سرد به آنها. 6- خنک کردن آب مصرفی و یا جایگزینی بخشی از آن با یخ خرد شده یا یخ پو لکی . 7- میلگردها ، اجزا ی تو کار و قالب ها در دمای بیش از50 درجه سانتی گراد قبل از بتن ریزی آب پاشی و آب اضافی کاملا جمع آوری شود. 8- به منظورجلوگیری از ایجاد ترک و جلوگیری از کاهش رطوبت و افزایش دمای بتن پس از بتن ریزی دو عمل زیر را بایستی انجام داد : الف)  حفظ بتن از جریان باد و تابش آفتاب به وسیله باد شکن و سایبان ب)جلوگیری از تبخیر آب بتن به وسیله آب پاشی بتن و هوای مجاور آن 9- مدت عمل آوری بتن به هیچ وجه از 7 روز کمتر نباشد.

بتن ریزی در حاشیه خلیج فارس :

1- عیار سیمان حداقل 350 و حداکثر 450 کیلو گرم بر متر مکعب می باشد.  2- کلرید های آب مصرفی  کمتر   از  500ppm  باشند. 3- 4 /0 > w/c ، c عبارتست از سیمان + مواد پوزولانی یا روباره ای                                        4- از سیمان تیپ 2، تیپ 1 با پوزولان،  روباره ای و پوزولانی می توان استفاده کرد. 5- از سیمان تیپ 5 به خاطر داشتن کلرید در محیط نمی توان استفاده کرد. 6- استفاده از آب نمک دار به ویژه آب دریا برای شستشوی سنگ دانه ها، تهیه و عمل آوردن مجاز نمی باشد. 7- برای کاهش نفوذ پذیری بتن و ایجاد  تراکم  کافی  از افزودنی های کاهنده قوی آب استفاده شود. 8- پوشش بتنی میلگرد ها باید مطابق با جدول مربوطه برای شرایط محیطی فوق العاده شدید می باشد. 9- حداکثر جذب آب سنگدانه های مصرفی در بتن برای سنگدانه های درشت  5 /2درصد و برای سنگدانه های ریز 3 درصد می باشد.

پایه اطمینان :

برای موارد زیر پیش بینی پایه های اطمینان اجباری می باشد: الف ) تیر های با دهانه بزرگتر از 5 متر ب ) تیر های کنسول بطول بیشتر از5 /2 متر ج ) دال های با دهانه بزرگتر از 3 متر د ) دال های کنسول بطول بیشتر از 5 / 1متر

جدول حداقل زمان لازم برای قالب برداری *

نوع قالب بندی دمای مجاور سطح بتن(درجه سلسیوس) 24 و بیشتر 16 8 0 قالبهای قائم (ساعت) 9 12 18 30 دالها قالب زیرین(شبانه روز) 3 4 6 10 پایه های اطمینان(شبانه روز) 7 10 15 25 تیر ها قالب زیرین(شبانه روز) 7 10 15 25 پایه های اطمینان(شبانه روز) 10 14 21 36 * زمانهای داده شده با رعایت نکات مشروح زیر معتبرند: - بتن با سیمان پرتلند معمولی نوع یک یا دو  یا  سایر سیمانهایی که روند کسب مقاومت مشابه دارند، ساخته شده باشد. - در صورتی که ضمن سخت شدن بتن دمای محیط به کمتر از صفر درجه سلسیوس تنزل کند زمانهای داده شده را باید با توجه به شرایط  بتن ریزی در هوای سرد  اصلاح کرد. - در صورت استفاده از سیمان پرتلند نوع سه یا مواد تسریع کننده می توان زمانهای داده شده را کاهش داد. - در صورت استفاده از مواد کند گیر کننده، سیمان پرتلند نوع پنج یا سیمانهای که روند کسب مقاومت مشابه دارند باید زمانهای داده شده را افزایش داد. - در صورتی که ملاحظاتی خاص برای جلوگیری از ترکها ( به خصوص در اعضا  و  قطعات با ضخامتهایی متفاوت یا رویارو با دمای های مختلف ) ، یا تقلیل تغییر شکلها ی ناشی از وارفتگی مورد نظر باشد، باید زمانهای داده شده را افزایش داد. - در صورتی که عمل آوردن تسریع شده یا قالببندی خاصی مورد نظر باشد تقلیل زمانهای داده شده امکان پذیر است.

برداشتن پایه های اطمینان:

الف) برای تیرهای با دهانه تا هفت متر برداشتن کل قالب و داربست و زدن پایه های اطمینان مجاز است ولی برای دهانه های بزرگتر از هفت متر، تنظیم قالب و داربست باید طوری باشد که برداشتن قالب بدون جابجایی پایه های اطمینان میسر باشد. ب) برای سازه های متشکل از دیوارها و دالهای بتن آرمه، نظیر سازه هایی که با قالبهای تونلی یا قالبواره های به ابعاد بزرگ ساخته شوند، می توان برچیدن پایه های اطمینان و برپایی مجدد آنها را در دهانه های تا ده متر مجاز دانست مشروط بر آن که زدن پایه های اطمینان بلافاصله پس از برداشتن قالب  باشد و در عمل اطمینان حاصل شود که هیچ نوع ترک یا تغییر شکل نامطلوب بروز نخواهد کرد. پ) به طور کلی در صورتی که قطعه مورد نظر جزیی از سیستمی پیوسته باشد، موقعی می توان پایه های اطمینان را برداشت که تمامی قطعات مجاور آن هم بتن ریزی شده باشند. در صورتی که تیر یا دال یکسره طراحی شده باشد، نمی توان پایه های اطمینان دهانه ای را برچید مگر آن که دهانه های طرفین آن بتن ریزی شده باشند و بتن آن نیز مقاومت لازم را به دست آورده باشد. ت) در صورت تکیه کردن مجموعه قالب بندی طبقه فوقانی روی طبقه تحتانی فقط وقتی می توان پایه  های اطمینان طبقه زیرین را برچید که بتن طبقه بالا مقاومت لازم را به دست آورده باشد.توصیه می شود پایه های اطمینان همیشه در دو طبقه متوالی وجود داشته باشند و تا حد امکان هر دو پایه اطمینان نظیر در دو طبقه ، روی هم و در امتدادی واحد قرار گیرند. ث) برداشتن پایه های اطمینان باید بدون اعمال فشار و ضربه و طوری باشد که بار بتدریج از روی آنها حذف شود، (در دهانه های بزرگ از وسط دهانه بسمت تکیه گاه ها و در کنسو لها از لبه بطرف تکیه گاه ) برداشتن بار از روی پایه های اطمینان در دهانه های بزرگ و قطعاتی که نقش سازه ای حساسی دارند، باید با وسایل قابل کنترل انجام پذیرد به طوریکه در صورت لزوم در هر لحظه بتوان بار برداری از روی پایه ها را متوقف کرد.

روش های حمل بتن

1-چرخ های دستی و دامپر حمل بتن با انواع چرخ های دستی و دامپر فقط تحت شرایط الف تا ت مجاز است: الف) حجم ساخت بتن از 300 لیتر در هر نوع تجاوز نکند. ب) رده بتن از c16 کمتر باشد. پ) فاصله حمل در چرخ های دستی حداکثر 60 متر و در دامپر 120 متر باشد. ت) وسایل مزبور دارای چرخ های لاستیکی باشد و مسیر حمل کاملا صاف و افقی باشد.. 2- ناوه شیب دار ناوه شیب دار باید فلزی یا دارای روکش فلزی بوده ، کاملا آب بند باشد و شیب آن ثابت و به گونه ای اختیار شود که هنگام حمل عمل جدایی در اجزای بتن حادث نشود. در انتهای ناوه باید قیف قائم برای تخلیه بتن به قالب پیش بینی شود. با توجه به شرایط آب و هوایی محل کار، کنترل اسلامپ و سایر مشخصه های اصلی بتن توسط دستگاه نظارت صورت می گیرد. 3- تلمبه (پمپ ) بتن در انتقال بتن به وسیله پمپ، حداکثر نسبت اندازه سنگدانه ها به کوچکترین قطر داخلی لوله انتقال بتن نباید از مقادیر (الف) و (ب) این بند تجاوز کند: الف) 33% برای سنگدانه های تیز گوشه ب) 40% برای سنگدانه های کاملا گرد گوشه 4- باکت یا جام دریچه تخلیه باکت باید در کف آن تعبیه شده باشد و باکت باید دارای تعداد باز شو کافی باشد . اندازه دهانه باز شو نباید از طول باکت و 5 برابر قطر بزرگترین دانه مصالح سنگی کمتر باشد. شیب جدار باکت در محل تخلیه آن نباید از 60 درجه کمتر باشد . تخلیه بتن به داخل باکت باید به طور قائم و در مرکز آن باشد . چنانچه بتن داخل باکت، مستقیما و یا از طریق ناوه شیب دار به داخل قالب تخلیه می شود، باید در انتهای نقطه تخلیه و توسط محفظه هدایت که ارتفاع آن حداقل 600 میلی متر می باشد، به محل نهایی ریخته شود. 5- کامیون مخلوط کن (تراک میکسر) تراک میکسر وسیله ای برای حمل بتن آماده است. کارخانه های بتن آماده معمولاً به دو گروه تقسیم می شوند.برخی کارخانه ها فقط عملیات پیمانه کردن را انجام می دهند، و برخی دیگر از کارخانه ها غیر از عملیات پیمانه کردن، عمل مخلوط کردن را نیز انجام می دهند. به عبارت دیگر، در کارخانه، مصالح پیمانه شده و مقادیر معین مصالح بتن  به درون کامیون مخلوط کن ریخته می شود، اما عمل اختلاط در حین حمل، قبل از تخلیه بتن در دیگ کامیون مخلوط کن صورت می گیرد و آب مخلوط در حین حمل و یا در محل کارگاه به مخلوط خشک اضافه می گردد. بر همین اساس به این روش، پیمانه خشک نیز گفته می شود. اما در گروه دوم کارخانه ها، بتن آماده شده، به درون دیگ کامیون مخلوط کن ریخته می شود. دیگ کامیون مخلوط کن دارای دو سرعت دوران کند و تند می باشد. دور کند یا سرعت به هم زدن 2 تا 5 دور در دقیقه و دور تند یا سرعت اختلاط  7 تا 13 دور در دقیقه است. در هنگام استفاده از کامیون مخلوط کن ، موارد زیر باید رعایت گردد: الف) از زمانی که آب به مخلوط خشک بتن افزوده می شود ، تعداد دوران 70 تا 100 دور با سرعت تند برای اختلاط اولیه کافی است. اگر بتن آماده در داخل دیگ حمل شود و بخواهیم در هنگام تخلیه همگنی را مجدداً به دست آوریم، کافی است 30 تا 40 دور با سرعت کند بتن را به هم بزنیم . حداکثر تعداد دوران دیگ به 300 دور (شامل دور کند و تند ) محدود می گردد، به این ترتیب، مدت حمل در شرایط عادی (به غیر از بتن ریزی در هوای گرم و سرد) از زمان بارگیری تا تخلیه ، به 1 تا 5 /1ساعت محدود می شود. اما از 300 دور چرخش دیگ فقط حداکثر 100 دور باید سرعت مخلوط کردن و بقیه باید با سرعت به هم زدن باشد، زیرا زمان طولانی حمل و یا تعداد چرخش زیاد دیگ باعث کاهش اسلامپ، سایش سنگدانه ها و بدنه دیگ و همچنین کاهش مقاومت و دوام بتن می گردد. ب) در مواردی که مدت انتقال بتن طولانی است و یا احتمال وجود ترافیک سنگین وجود دارد، بهتر است از روش مخلوط خشک استفاده شود و آب مخلوط در کارگاه به سایر مصالح اضافه گردد. هرچند در این حالت، کنترل دقیق مقدار آب با اشکال روبه رو می گردد ونیاز به نظارت دقیق است تا آب مخلوط به مقدار تعیین شده افزوده شود. پ) استفاده از کامیون مخلوط کن برای بتن های زیر توصیه نمی شود : بتن با اسلامپ کمتر از 40 میلیمتر بتن با حداکثر اندازه سنگدانه بیش از 50 میلیمتر بتن با نسبت آب به سیمان کمتر از 4 /0 (بدون استفاده از مواد افزودنی روان کننده و یا فوق روان کننده) در روش پیمانه خشک نباید از میکروسیلیس به صورت پودر استفاده گردد، زیرا توزیع ذرات میکروسیلیس در مخلوط به صورت یکنواخت انجام نمی شود. ت) اگر از کامیون مخلوط کن برای اختلاط اولیه (پیمانه خشک) استفاده شود، حجم بتن ساخته شده در آن باید به دو سوم ظرفیت اسمی دیگ محدود گردد.به عنوان مثال، با کامیون مخلوط کن با ظرفیت اسمی 6 متر مکعب می توان  4 متر مکعب بتن به روش پیمانه خشک را، مخلوط کرد.

کنترل و آماده سازی قبل از بتن ریزی:

قبل از آنکه عملیات بتن ریزی انجام شود. محل بتن ریزی توسط مهندس ناظر بایستی کنترل گردد  و در صورت مشاهده هر کدام از اشکالات زیر باید از بتن ریزی جلوگیری و نسبت به رفع اشکالات مربوطه اقدام گردد. الف) اگر بتن ریزی بر روی زمین انجام می شود .سطح زمین باید عاری از هرگونه مواد زاید باشد. با توجه به شرایط محیط و زمین بر روی زمین آبپاشی شده باشد تا رطوبت  زمین در حالت اشباع با سطح خشک بوده ولی عاری ازآب اضافی باشد. ب) ابعاد قالب ها باید مطابق با نقشه های اجرایی باشد و اندازه داخلی قالبها در حد رواداری های مجاز باشد. پ)از مهار بودن و محکم بودن قالب ها اطمینان حاصل شود. ت) داخل قالب ها باید کاملاً تمیز و عاری از موادی مانند خرده چوب، آب ، برف، یخ، گل و لای و شاخه و برگ درختان باشد. تمیز کاری به روش دستی یا با استفاده از هوای فشرده صورت می گیرد.دریچه نظافت  (تخلیه) برای قالب ستون ها،  دیوارها و تیرها لازم است . ث) برای جلوگیری از چسبندگی بتن به قالب و همچنین جذب آب بتن توسط قالب چوبی باید سطوح قالب با روغن مناسب روغن کاری شود.مقدار روغن باید در حدی باشد که تمام سطوح قالب به صورت یکنواخت چرب گردد و ضمناً چکه نیز نکند. ج) قبل از بتن ریزی و ضعیت میلگرد ها از نظر خوردگی باید بررسی گردد. اگر بر سطح میلگرد زنگ کم مشاهد گردد (زنگ با ناخن یا گونی زبر از بین برود) و آج آن صدمه ندیده باشد استفاده از آن میلگرد بلا مانع است حتی این مقدار زنگ باعث افزایش مقاومت پیوستگی می شود. اما اگر زنگ روی میلگردها زیاد است باید با روشی مناسب زنگ زدایی گرد (ماسه پاشی)استفاده از فرچه یا سنباده یا برس مناسب نیست (سبب صیقلی شدن زنگ می گردد و به دنبال آن کاهش مقاومت پیوستگی بین میلگرد و بتن بوجود می آید) در صورتی که خوردگی باعث آسیب دیدگی آج میلگرد و یا ایجاد حفره در میلگرد شده باشد آن میلگرد قابل استفاده نمی باشد . چ) میلگرد ها باید توسط فاصله دهنده های پلاستیکی (لقمه) در موقعیت خود تثبیت گردند. همچنین ضخامت پوشش بتنی روی میلگردها بایستی کنترل گردد.در صورتی که دسترسی به لقمه های پلاستیکی وجود ندارد می توان از قطعات پیش ساخته ملات یا بتن با ضخامت مورد نظر استفاده کرد. د) درز سرد : بدین معنی میباشد که پیوستگی مطلوبی بین لایه قبلی بتن و لایه جدید بتن وجود ندارد. به منظور جلوگیری ازبروز درز سرد می توان اقدامات زیر را انجام داد : د-1) از ضخامت لایه های بتن ریزی کاسته شود .  د-2) از سیمانهای کند گیر یا مواد دیر گیر کننده استفاده شود .  د-3) میتوان با خنک کردن بتن زمان گیرش را افزایش داد تا احتمال ایجاد درز سرد کم شود .  نکته : در صورت بروز درز سرد باید سطح لایه قبلی بتن با ابزار مناسبی زبر گردد.چنانچه بتن هنوز تازه می باشد روی آن شیار زنی و چنانچه سخت شده باشد با تیشه سطح آن را زبر می کنیم. شرایط رطوبتی لایه قبلی در حالت اشباع با سطح خشک میباشد بدین منظور چند ساعت قبل از بتن ریزی سطح قبلی را باید آبپاشی نمود.  ضمناً اولین پیمانه بتن جدید که روی بتن قبلی قرار میگیرد حتی الامکان ریز دانه تر دارای عیار سیمان و اسلامپ بیشتر می باشد. ذ) تمام وسایل و ابزار بتن ریزی مانند فرغون، ویبراتور و... به صورت تمیز و آماده در محل مستقر شده باشد.

تمهیدات کلی در  بتن ریزی :

عمل بتن ریزی و تراکم معمولاً توام و وابسته بوده و اغلب همزمان انجام می شوند. اجرای صحیح این عملیات برای حصول اطمینان از مقاومت و دوام سازه حائز اهمیت می باشد. الف) بتن باید تا حد امکان نزدیک به محل نهایی مورد نظر ریخته شود و نباید به مقدار زیاد در یک نقطه انباشته و سپس به نقاط دیگر منتقل گرد (برای جلوگیری از جداشدگی دانه ها ) ب) بتن باید در لایه های افقی با ضخامتهای مساوی ریخته شود و هر لایه باید به طور مطلوب متراکم گردد وسپس لایه بعدی ریخته شود. ضخامت لایه ها تابع اندازه و شکل قالب، روانی بتن، فاصله میلگردها و روش تراکم می باشد.معمولاً در اعضای بتن مسلح ضخامت لایه ها 20 سانتی متر تا 40 سانتی متر پیشنهاد می گردد. پ) بتن ریزی باید به طور مستمر و قبل ازسخت شدن لایه قبل انجام گیرد تا از بروز درز سرد اجتناب گردد. ت) بتن باید تمام زوایای قالب و اطراف میلگردها را کاملاً پر کند.

بتن ریزی دال ها

لف) در صورتی که سطح دال وسیع باشد ابتدا  باید راههای هموار برای عبور فرغون یا وسایل حمل بتن یا افراد را ایجاد نمود به این  منظور می توان با استفاده از تخته های محکم مسیر عبور را برقرار کرد. ب) بتن باید در نزدیک ترین محل نهایی خود ریخته شود در صورت نیاز به جابجایی باید توده بتن به صورت یکجا حرکت داده شود . (برای این منظور از یک وسیله پارویی شکل می توان استفاده نمود . استفاده از بیل یا وسایلی مانند آن که باعث پرتاب کردن بتن از نقطه ای به نقطه ای دیگر می گردد اکیداً ممنوع می باشد.) در ریختن بتن با جام تا حد امکان آن را به قالب یا سطح بتن ریزی نزدیک باید کرد (برای جلوگیری از جدایی دانه ها و اعمال ضربه به قالب و میلگردها) پ) بتن ریزی باید در جلوی لایه قبلی بتن انجام شود و نباید در انتهای لایه قبلی بتن ریزی شود. ت) بتن ریزی روی سطح شیب دار از پایین شیب شروع می شود و به تدریج به سمت بالا رفته و خاتمه میابد. برای این نوع بتن ریزی لازم است از بتنی با اسلامپ کم (حدود 50 میلیمتر ) استفاده کرد همچنین کاهش سرعت بتن ریزی نیز بر این خصوص موثر می باشد. بتن ریزی ستون ها و دیوارها الف) بتن ریزی در ارتفاع زیاد (بیش از 2 متر) معمولاً باعث ایجاد کیفیت نامطلوب بتن می گردد و این عدم کیفیت در واقع به دلیل جداشدگی دانه ها رخ می دهد .  بر خلاف تصور اکثر دست اندر کاران که معتقدند به علت عدم تراکم کافی بتن کرمو شده است عمدتاً جدا شدگی دانه ها و تراکم بیش از حد موجب بروز این عارضه می شود. ب) در مواردی که فضای کافی  وجود داشته باشد می توان از  لوله های آویز ، ناودان و یا قیف هادی برای بتن ریزی استفاده گردد.  (برای جلوگیری از جداشدگی دانه ها ) ت) قطر لوله باید حداقل 8 برابر اندازه بزرگترین سنگ دانه باشد اما در قسمت پایین (بعد از 2 یا 3 متر ارتفاع) قطر لوله را می توان کاهش داد و 6 برابر اندازه بزرگترین سنگدانه در نظر گرفت. لوله های پلاستیکی یا پارچه ای از لوله های انعطاف ناپذیر بهتر می باشند. پ) در مواردی که فضای کافی برای عبور لوله های ناودان وجود نداشته باشد باید در قالب دریچه یا باز شو تعبیه نمود. میتوان فواصل دریچه ها را حدود  5 /1تا 2 متر در نظر گرفت. به کار گیری دریچه علاوه بر ریختن بتن امکان رویت بتن در قالب را فراهم می کند و کنترل ویبراتور دستی نیز بهتر انجام می گیرد. در این روش بتن ریزی تا تراز پایین دریچه تحتانی متراکم می شود سپس این دریچه بسته و از دریچه بالایی بتن ریزی و سپس تراکم صورت می گیرد. حداکثر ارتفاع سقوط آزاد بتن برای جلوگیری از جداشدگی دانه ها 2 /1 متر می باشد.

تراکم :

پس از جاگذاری بتن، باید حبابهای هوای ناخواسته با عمل تراکم حذف و یا کم گردد تا حداکثرچگالی در بتن حاصل شود. مقدار هوای محبوس بستگی به کارایی بتن دارد. بتن با کارایی کم، هوای حبس شده بیشتری دارد، به همین دلیل برای بتن با اسلامپ کم، نیاز به تراکم بیشتری احساس می شود. وجود حبابهای هوا باعث کاهش مقاومت بتن،افزایش نفوذپذیری بتن و کاهش مقاومت پیوستگی بین میلگرد و بتن می شود. الف) برای اجتناب از حبس هوا، لایه بتن باید دارای ضخامت کم و نازک باشد، ولی در هر صورت لایه نباید کمتر از 150 میلیمتر یا سه برابر حداکثر اندازه سنگدانه بتن باشد. معمولاً حداکثر ضخامت لایه 500 تا 600 میلیمتر است. ب) معمولاً زمان کافی برای اعمال لرزش با لرزاننده خرطومی بین 5 تا 15 ثانیه است. اما مدت زمان دقیق باید براساس ظاهر شدن شیره بتن بر سطح و تغییر صدای لرزاننده تعیین شود. اگر زمان لرزاندن کم باشد، سنگدانه ها حرکت می کنند، اما ملات فرصت کافی برای جاری شدن ندارد و بتن متخلخل می شود. اگر زمان لرزاندن زیاد باشد، مقدار زیادی شیره بتن به سطح آمده که باعث جداشدگی در بتن و ایجاد ترک و کاهش مقاومت سطح بتن و کرمو شدن قسمت های زیرین بتن می شود. پ) برای حذف موثر هوا، ویبراتور باید سریعاً به داخل بتن وارد گردد و با حرکت ملایم بالا- پایین، ویبراتور به آهستگی خارج شود. نفوذ سریع ویبراتور سبب می شود تا بتن به طرف بالا و خارج از قالب حرکت کرده و هوا خارج می گردد. در زمانی که ویبراتور به آهستگی خارج می شود، هوای بالای ویبراتور به طرف بالا رانده می شود و از طرف دیگر، باعث جاری شدن ملات به صورت یکنواخت می شود. ضمناً در بتن های سفت جای میله ویبراتور به این ترتیب پر می شود. ت) لرزاننده باید به صورت عمودی و در فواصل یکنواخت به داخل بتن فرو برده شود و از خواباندن لرزاننده به صورت کاملاً مایل یا افقی پرهیز گردد، مگر برای دال ها با ضخامت بیش از 1 /0متر و قطر خرطومی مناسب. فواصل مورد نظر براساس شعاع عمل لرزاننده  باید تا چند سانتی متر یکدیگر را پوشش دهند.معمولاً این فاصله 5 /1 برابر شعاع عمل لرزاننده توصیه می شود. این فاصله برای لرزاننده های تا قطر 75 میلیمتر بین 150 تا 500 میلیمتر است و به قطر لرزاننده و نوع بتن مورد استفاده بستگی دارد. ث) هنگامی که لایه قبلی بتن، حالت خمیری دارد و هنوز به مرز گیرش اولیه آن نزدیک نشده است لرزاننده باید به مقدار 50 تا 100 میلیمتر به داخل لایه قبلی نفوذ کند. ج) لرزاننده نباید با سطح قالب و میلگرد تماس داشته باشد، زیرا ممکن است باعث صدمه زدن به سطح قالب شود و یا سبب لرزش میلگردها در بتن قبلی که در حال گیرش می باشند، گردیده و موجب کاهش پیوستگی بتن و میلگرد شود. همچنین لرزش قالب در قسمتهایی که بتن آن در حال گیرش است می تواند به نمای قسمت سطحی آسیب برساند. چ) لرزاننده نباید برای حرکت جانبی و هل دادن بتن استفاده گردد، زیرا سبب جداشدگی اجزای مخلوط بتن می شود. برای صاف و تراز کردن سطح بتن می توان لرزاننده را به وسط توده بتن داخل کرده تا بتن هموار گردد و از هر گونه حرکت جانبی اجتناب شود. در صورتی که ضروری باشد تا با ویبراتور جابجایی انجام شود. ح) به عنوان یک قانون کلی، هر چه سنگدانه ها بزرگتر باشد و کارایی(اسلامپ)  کمتر باشد، نیاز به ویبراتوری با قطر بزرگ احساس می شود. معمولا قطر 5 /2سانتی متر برای مقاطع پر میلگرد و کوچک استفاده می شود. در چنین مواردی، دامنه نوسان ویبراتور کم بوده و قدرت تراکم نسبتاً کاهش می یابد.

ماله کشی و پرداخت بتن

ماله کشی و پرداخت بتن عبارتست است از زدودن بتن اضافی روی سطح بتن، از بین بردن نقاط پست و بلند سطحی و یا به شکل خاص در آوردن سطح بتن ، از جمله روش های مختلف ماله کشی و پرداخت بتن عبارتند از : شمشه کشی، استفاده از تخته ماله، استفاده از ماله فلزی، استفاده از ماله دسته بندی بلند، استفاده شمشه دسته دار، جارو کشی. انجام هر گونه عملیات پرداخت بر روی سطوح دال های بتنی، مادام که آب ناشی از آب انداختگی وجود داشته باشد ، ممنوع است. لیسه ای کردن سطحی که ماله کشی نشده است مجاز نیست. پاشیدن سیمان خشک بر روی سطوح خیس برای جذب آب اضافی می تواند موجب ترک خوردگی سطحی شود و مجاز نیست. جارو کشی و هرگونه روشی که موجب رفع لغزندگی سطوح میشود باید زمانی صورت گیرد که بتن کاملا سخت نشده است ولی به اندازه کافی سخت نشده است ولی به اندازه کافی سخت شده باشد که بافت ایجاد شده را حفظ کند.

مشخصات میلگردها

طبقه بندی میلگردها از نظر روش ساخت 1) فولاد گرم نورد شده 2) فولاد سرد اصلاح شده، که بر اثر انجام مکانیکی نظیر پیچانیدن،کشیدن، نورد کردن یا گذرانیدن از حدیده، بر روی میلگردهای گرم نورده شده در حالت سرد به دست می آید. 3) فولاد گرم اصلاح شده یا فولاد ویژه، که بر اثر انجام عملیات مکانیکی نظیر گرمایش و آب دادن ، بر روی میلگرد های گرم نورد شده در حالت گرم به دست می آید.  طبقه بندی میلگرد ها از نظر مکانیکی میلگردها ی فولادی براساس مقاومت مشخصه آنها تقسیم بندی می شوند . انواع رده های میلگرد فولادی از نظر مکانیکی در جدول 9-4-2 درج شده است. فولاد های فوق از نظر شکل پذیری به سه رده طبقه بندی می شوند: 1) فولاد نرم (S240)، که منحنی تنش - تغییر شکل نسبی آن دارای پله تسلیم مشهود است. 2) فولاد نیم سخت (S400 , S340) ، که منحنی تنش- تغییر شکل نسبی آن دارای پله تسلیم بسیار محدود است. 3) فولاد سخت (S500)، که منحنی تنش - تغییر شکل نسبی آن فاقد پله تسلیم است. جدول 9-4-2 رده بندی مکانیکی میلگردهای فولادی رده علامت مشخصه در استاندارد ملی 3132 ایران fsu حداقل مقدار مجاز مقاومت کششی حداکثر فولاد(N/mm2)  (N/M2)fyk   طبقه بندی از نظر شکل رویه رده از نظر سختی S240 س 240 360 240 ساده نرم S340 آج 340 500 340 آجدار مارپیچ نیم سخت S400 آج 400 600 400 آجدار جناقی نیم سخت S500 آج 500 650 500 آجدار مرکب سخت انواع شکل رویه میلگردها ی مصرفی از نظر شکل رویه به سه دسته طبقه بندی می شوند: 1) میلگردهای با رویه صاف، یا میلگردهای ساده . این نوع رویه فقط در میلگرد S240 به کار  برده می شود. این میلگردها فقط می توانند به عنوان میلگرد سازه های بتن آرمه مجاز نیست. 2) میلگردهای با رویه آجدار، که سایر میلگردها را شامل می شود. آج عبارتست از برجستگی هایی که به صورت طولی یا در امتدادی غیر از طول میلگرد در هنگام نورد بر روی آن ایجاد می شود. آج ها از نظر شکل به صورت دوکی شکل (آج با مقطع متغیر) یا به صورت یکنواخت (آج با مقطع ثابت) ، و از نظر امتداد به صورت مارپیچ یا جناقی می باشند. ضوابط، مشخصات، شکل و ابعاد آج ها باید مطابق با استاندارد 3132 ایران باشد. 3) میلگردهای با رویه آجدار پیچیده، که از پیچانیدن میلگردهای آجدار به دست می آید. در این میلگرد ها، علاوه بر آج اولیه میلگرد ،یک خط مارپیچ بر روی میلگرد نیز به چشم می خورد که هر چه میزان تابیدن بیشتر باشد گام این خط کمتر خواهد بود.

محدودیت فاصله میلگرد:

1- فاصله آزاد بین هر دو میلگرد موازی واقع در یک سفره نباید از هیچیک از مقادیر زیر کمتر باشد: الف- قطر میلگرد بزرگتر ب- 25 میلیمتر پ-  33 /1برابر قطر اسمی بزرگترین سنگدانه بتن 2- در صورتیکه میلگرد های موازی در چند سفره قرار گیرند، میلگرد های سفره فوقانی باید طوری بالای میلگرد های سفره تحتانی واقع شوند که معبر بتن تنگ نشود، فاصله آزاد بین هر دو سفره نباید از 25 میلیمتر و نه از قطر بزرگترین میلگرد کمتر باشد. 3- در اعضای فشاری با خاموتهای بسته یا مارپیچ، فاصله آزاد بین هر دو میلگرد طولی نباید از  5 /1برابر قطر بزرگترین میلگرد و نه از 40 میلیمتر، کمتر باشد. 4- محدودیتهای فاصله آزاد بین میلگردها باید در مورد فاصله آزاد وصله های پوششی با وصله ها یا میلگردهای مجاور نیز رعایت شوند. 5- در دیوارها و دالها به استثنای دالهای نازک دارای تیرچه های بتنی، فاصله بین میلگردهای خمشی نباید از 2 برابر ضخامت دالها، 3 برابر ضخامت دیوارها و 350 میلیمتر بیشتر باشد. گروه میلگردهای در تماس در استفاده از گروه میلگردهای موازی که در آنها میلگردها در تماس با هم بسته می شوند تا به صورت واحد عمل کنند،ضوابط زیر باید رعایت شوند: الف- تعداد میلگردهای هر گروه نباید از 4، در مورد گروه های قائم تحت فشار و 3، در سایر موارد تجاوز کند. ب- در تمامی موارد تعداد میلگردهای هر گروه در محل وصله ها نباید بیشتر از 4 باشد. پ- در گروه میلگردها با بیش از دو میلگرد، نباید محورهای تمامی میلگردها در یک صفحه واقع شوند. همینطور تعداد میلگردهایی که محورهای آنها در یک صفحه واقع می شوند جز در محل وصله ها نباید بیشتر از دو باشد. ت- در تیرها نباید میلگردهای با قطر بزرگتر از 36 میلیمتر را بصورت گروهی به کار برد. ث- گروه های میلگردهای در تماس باید در خاموتهای بسته یا مارپیچ محصور شوند. ج- در مواردی نظیر تعیین محدودیتهای فاصله و حداقل ضخامت پوشش بتن محافظ، که قطر میلگردها مبنای محاسبه قرار می گیرند، قطر گروه میلگردهای در تماس معادل قطر میلگردی فرض می شود که سطح مقطع آن با سطح مقطع کل گروه مساوی باشد. ملاک اندازه گیری فاصله آزاد و حداقل ضخامت پوشش در این گونه موارد خارجی ترین سطح گروه میلگرد در امتداد مورد نظر خواهد بود.

مارپیچ ها

در طراحی مارپیچ های اعضای فشاری باید ضوابط زیر را  در نظر داشت: 1- قطر میلگردها یا سیم های مصرفی در مارپیچ نباید از 6 میلیمتر کمتر باشد. 2- در هر گام مارپیچ فاصله آزاد بین میلگردها نباید از 75 میلیمتر بیشتر و از 25 میلیمتر کمتر باشد. 3- گام مارپیچ نباید از یک ششم قطر هسته بتنی داخل مارپیچ تجاوز کند. 4- در هر طبقه مارپیچ باید از روی شالوده یا دال تا تراز پایین ترین میلگردهای طبقه فوقانی ادامه یابد. 5- در صورتی که تیرها یا دستک هایی از همه طرف به ستون اتصال نداشته باشد باید از محل توقف مارپیچ تا کف دال یا کتیبه سرستون تعدادی خاموت قرارداد . 6- در ستون های قارچی با سر ستون، مارپیچ باید تا ارتفاعی ادامه یابد که در آن قطر یا پهنای سر ستون دو برابر قطر یا پهنای ستون باشد. 7- مارپیچ ها باید با فاصله نگهدارهای مناسب  در جای خود تنظیم و ثابت شوند. 8- در صورتی که قطر میلگرد یا سیم مارپیچ کمتر از 16 میلیمتر باشد تعداد فاصله نگهدارها نباید کمتر از مقادیر زیر باشد: الف- 2 عدد برای مارپیچ با قطر کمتر از 500 میلیمتر ب- 3 عدد برای مارپیچ با قطر 500 تا 750 میلیمتر پ- 4 عدد برای مارپیچ با قطر بیشتر از 750 میلیمتر 9- در صورتی که قطر میلگرد یا سیم مارپیچ 16 میلیمتر یا بیشتر باشد تعداد فاصله نگهدارها نباید کمتر از مقادیر زیر باشد: الف- سه عدد برای مارپیچ با قطر حداکثر 600 میلیمتر ب- چهار عدد برای مارپیچ با قطر بیشتر از 600 میلیمتر 10- مهار کردن مارپیچ با  5 /1دور پیچیدن اضافی میلگرد یا سیم در انتهای قطعه تامین می شود.

خاموتها

1- تمامی میلگردهای اعضای فشاری باید با خاموتهایی  در بر گرفته شوند. 2- قطر خاموتها نباید کمتر از مقادیر زیر اختیار شود: الف- یک سوم قطر بزرگترین میلگرد طولی با قطر حداکثر 30 میلیمتر ب- 10 میلیمتر برای میلگردهای طولی با قطر بیش از 30 میلیمتر و نیز برای گروه میلگردهای در تماس نکته: قطر خاموتها به هر حال نباید از 6 میلیمتر کمتر باشد. 3- فاصله هر دو خاموت متوالی از هم نباید از هیچ یک از مقادیر زیر بیشتر باشد:(بند 8-4-3-4) الف- 12 برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی اعم از اینکه منفرد باشد یا عضوی از گروه میلگردهای در تماس باشد. ب- 36 برابر قطر میلگرد خاموت پ- کوچکترین بعد عضو فشاری ت- 250 میلیمتر 4- در هر مقطع تعداد خاموتها باید طوری باشد که هر یک از میلگردهای زیر در گوشه یک خاموت با زوایه داخلی حداکثر 135 درجه قرار گیرد و به طور جانبی نگهداشته شود: الف - هر میلگردی که در گوشه های عضو واقع شود. ب- هر میلگرد غیر گوشه ای به صورت حداکثر یک در میان پ- هر میلگردی که فاصله آزاد آن تا میلگرد نگهداری شده مجاور بیشتر از 150 میلیمتر باشد. در مواردی که میلگردهای طولی روی محیط دایره قرار گیرند، می توان از خاموتهای مدور استفاده کرد مشروط بر آنکه انتهای آنها به قلاب استاندارد 135 درجه ختم شود یا بنحوی مناسب در بتن قسمت داخلی دایره مهار شود. 6- خاموتها باید با فواصل تعیین شده در تمام طول عضو قرار داده شوند. فاصله اولین خاموت از سطح فوقانی شالوده یا دال طبقه تحتانی و آخرین خاموت از زیر پایین ترین میلگردهای دال یا کتیبه سر ستون طبقه فوقانی  نباید از نصف فواصل تعیین شده در (بند 8-4-3-4) بیشتر باشد. 7- در صورتی که تیرها با دستکهایی به کلیه وجوه ستون متصل شده باشند می توان، خاموتها را در مقطعی به فاصله حداکثر 75 میلیمتر از زیر پایین ترین میلگرد، در کم ارتفاع ترین تیر یا دستک متوقف کرد.

حداکثر نسبت آب به سیمان برای بتن با مقاومت های فشاری مختلف ردیف مقاومت فشاری بتن) مگا پاسکال( بتن معمولی بتن با حباب هوا 1 15 0/ 80 0/ 71 2 20 0/ 70 0/ 61 3 25 0/ 62 0/ 53 4 30 0/ 55 0/ 46 5 35 0/ 48 0/ 40 6 40 0/ 43 - 7 45 0/ 38 - قطر میلگرد حداقل قطر خم s 220 s350 ،s300 s500 ، s400 کمتر از  28 میلی متر 5 db 5db 6 db  28 تا 36 میلی متر 5 db 6 db 8 db   36 تا 55 میلی متر * 7db 10 db 10 db *برای خم کردن میلگردها یی به قطر 36 میلی متر و بیشتر و با زاویه بیشتر از 90 درجه به روش خاصی نیاز است

مدت زمان اختلاط با توجه به حجم مخلوط کن ظرفیت مخلوط کن )  متر مکعب( زمان اختلاط  )دقیقه( کمتر از 1/ 5 1 / 5 2 2 3 2/ 5 4 2/ 75 4/ 5 3 نسبت های تقریبی اختلاط برای یک متر مکعب بتن رده بتن سیمان تقریبی ماسه تقریبی  )لیتر( شن تقریبی)  لیتر ( c25 350 530 830 c20 300 530 880 c16 250 530 930 c12 200 530 970 c10 150 530 1050

در صد مقاومت فشاری بتن در سنین مختلف با سیمان های گوناگون نسبت به مقاومت فشا7 ر روزه سیمان نوع 1 نوع سیمان مقاومت 1 روزه مقاومت 3 روزه مقاومت 7 روزه مقاومت 28 روزه نوع1 - 64 100 143 نوع2 - 54 89 143 نوع3 64 125 - - نوع4 - - 36 89 نوع5 - 43 79 107 حداقل قطر خم ها برای خاموت ها قطر میلگرد حداقل قطر خم s 220 s350 ،s300 s500 ، s400 16 میلی متر 2.5 db 4 db 4 db

مقادیر حداقل پوشش بتن روی میلگردها  )میلیمتر *( نوع قطعه نوع شرایط محیطی ملایم متوسط شدید بسیار شدید فوق العاده شدید تیر ها و ستون ها 35 45 50 65 75 دال ها ، دیوار ها و تیرچه ها 20 30 35 50 60 پوسته ها و صفحات پلیسه ای 20 25 30 45 55 شالوده ها 40 50 60 75 90 *مقادیر داده شده در جدول را می توان به استثنای شرایط محیطی بسیار شدید و فوق العاده شدید به اندازه 5 میلیمتر برای بتن رده c35 و c40 یا 10 میلیمتر برای بتن های رده بالاتر کاهش داد مشروط بر آن که ضخامت پوشش به هر حال از 20 میلیمتر کمتر نشود. این مقادیر را باید برای میلگردها ی با قطر بیشتر از 36 میلیمتر به اندازه 10 میلیمتر افزایش داد.

زمان لازم بزای لرزاندن بتن با توجه به اسلامپ آن نوع بتن اسلامپ مدت لرزاندن )ثانیه ( فوق العاده خشک - 18 - 32 خیلی سفت - 10- 18 سفت 0 - 30 5 - 10 سفت خمیری 30 - 80 3 - 5 خمیری 80 - 130 0 - 3 روان 130 - 180 -

مقادیر حداقل پوشش بتن  )میلی متر*( نوع قطعه ملایم متوسط شدید بسیار شدید فو ق العاده شدید تیر ها و ستون ها 35 45 50 65 75 دال ها ، دیوار ها و تیرچه ها 20 30 35 50 60 پوسته ها و صفحات پلیسه ای 20 25 30 45 55 شالوده ها 40 50 60 75 90 * مقادیر داده شده در جدول را می توان به استثنای شرایط محیطی »ت» و« ث» مندرج در آیین نامه بتن ایران )آبا   (به اندازه 5 میلی متر برای بتن های رده c35 و c40 یا 10 میلی متر برای بتن های رده بالاتر کاهش داد، مشروط بر آن که ضخامت پوشش به هر حال 20میلی متر کمتر نشود. این مقادیر را باید برای میلگردهای با قطر بیشتر از 36 میلی متر به اندازه 10 میلی متر افزایش داد.

دمای بتن بر حسب درجه سلسیوس )سانتیگراد( در مراحل مختلف کار با توجه به دمای محیط و اندازه اعضا و قطعات ردیف شرح دمای محیط ابعاد اعضا و قطعات به) میلیمتر ( کمتر از 300 300 تا 900   900 تا 1800 بیش از 1800 1 حداقل دمای بتن هنگام اختلاط بیش از1  - 16 13 10 7 2   -18 تا1 - 18 16 13 10 3 کمتر از  18  *- 21 18 16 13 4 حداقل دمای بتن هنگام ریختن و نگهداری به هر میزان 13 10 7 5 5 حداکثر مجازافت تدریجی دمای بتن در 24 ساعت اولیه پس از خاتمه حفاظت از بتن به هر میزان 28 22 17 11 *- چنانچه تدابیری ویژه برای اختلاط و بتن ریزی فراهم نگردد، ریختن بتن در دمای -20 درجه سلسیوس) سانتیگراد(و کمتر از آن ممنوع است.

مقاومت فشاری آرماتور 4000 - مقاومت فشاری بتن) 210  آبا ( قطر آرماتور طولی مهاری آرماتور فوقانی بدون قلاب )سانتی متر ( طولی مهاری آرماتور تحتانی بدون قلاب  )سانتی متر( طول وصله آرماتور فوقانی)  سانتی متر ( طول وصله آرماتور تحتانی ) سانتی متر( طول مهاری آرماتور با قلاب )سانتی متر( 10 51 39 67 51 18 12 62 47 80 62 22 14 72 55 93 72 26 16 82 63 107 82 29 18 92 71 120 92 33 20 103 79 133 103 37 22 141 109 184 141 51 25 160 123 209 160 58 28 180 138 234 180 65 30 193 148 250 193 69 32 205 158 267 205 74

موارد کاربرد رده های مختلف بتن رده بتن مقاومت موارد کاربرد c6 6 ماده پر کننده c8 8 ماده پر کننده - بتن نظافت c10 10 ماده پر کننده -بتن نظافت - بتن ساده "بدون آرماتور" c12 12 بتن ساده با مراعات شرایط بتن آرمه c16 16 بتن آرمه c20 20 بتن آرمه c25 الی  c50 50الی25 بتن آرمه-بتن یش تنیده هر مگا پاسکال حدوداً معادل 10 کیلو گرم بر سانتی متر مربع است

میزان اسلامپ برای اعضا و قطعات بتنی ردیف نوع عضو یا قطعه بتنی اسلامپ به میلی متر حداقل حداکثر 1 شالوده ها و پی دیوار های بتن آرمه 25 75 2 شالوده های با بتن ساده،صندوقه ها و دیوارهای زیر سازه 25 75 3 تیرها و دیواره های بتن آرمه 25 100 4 ستون ها 25 100 5 دال ها و پیاده روها ی بتنی 25 75 6 بتن حجیم 25 50