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

نقاط قوت سیستم:

سهولت شکل‌دهی به پانل‌ها برای انطباق آن با طرح‌های معماری ضخامت نسبتاً کمتر دیوارهای خارجی در مقایسه با دیوارهای خارجی متداول. البته در صورتی‌که برای جوابگویی به انتظارات صرفه‌جویی در مصرف انرژی، ضخامت عایق حرارتی افزایش یابد، ضخامت‌ها تقریباً یکسان خواهد بود. در حالت سیستم کامل، ایفای نقش جداکننده و عضو سازه‌ای به صورت همزمان

نقاط ضعف سیستم:

در حالت سازه کامل 3D، محدودیت ارتفاع ساختمان و دهانه‌های سقف‌های آن دیوار خارجی تمام شده نیز، برخلاف جداکننده‌های متداول (تیغه گچی یا سفالی) در گروه دیوارهای سنگین قرار می‌گیرد ضخامت بالای دیوارهای داخلی در مقایسه با دیگر تیغه‌های متداول برای توضیات بیشتر به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

نقاط قوت سیستم:

سهولت شکل‌دهی به پانل‌ها برای انطباق آن با طرح‌های معماری ضخامت نسبتاً کمتر دیوارهای خارجی در مقایسه با دیوارهای خارجی متداول. البته در صورتی‌که برای جوابگویی به انتظارات صرفه‌جویی در مصرف انرژی، ضخامت عایق حرارتی افزایش یابد، ضخامت‌ها تقریباً یکسان خواهد بود. در حالت سیستم کامل، ایفای نقش جداکننده و عضو سازه‌ای به صورت همزمان پیوستگی بین کلیه دیوارها و سقف ساختمان و در نتیجه بازپخش و توزیع مطلوب نیروها در اعضای مختلف سازه در حالت سیستم کامل، ایجاد اتصالات خطی در محل تلاقی پانل‌های سقفی به پانل‌های دیواری (به جای اتصالات گروهی)، در نتیجه توزیع یکنواخت‌تر نیروهای اعمال شده در اعضای دیواری، و نظارت بیشتر و بهتر بر حسن اجرای اتصالات سهولت و سرعت نصب و آماده سازی پانل‌ها برای بتن پاششی، به دلیل سبکی و محدودیت اقدامات اجرایی عدم نیاز به امکانات سنگین نصب قابلیت انطباق با شیوه‌های طراحی مدولار عدم وجود محدودیت خاص در مورد پرداخت نهایی سطوح و تنوع در نما. البته بهترین توجیه اقتصادی در حالت نمای ساده با رنگ یا خود رنگ است سهولت تامین مصالح و تجهیزات مورد نیاز در داخل کشور وابستگی اندک به فناوری‌های خارجی امکان موازی کردن اقدامات اجرایی، با توجه به عدم نیاز به قالب و قالب‌بندی امکان کاربرد قطعات چندکاره و تیپ و محدود بودن مصالح و قطعات مورد نیاز هوابندی نسبتاً مناسب دیوارهای خارجی ساختمان وجود دانش فنی قابل قبول و ضوابط طراحی (سازه، ایمنی در برابر آتش) در مورد ساختمان‌های کوتاه مرتبه عدم وجود محدودیت شعاع حمل و مصرف اقتصادی اندک بودن احتمال آسیب دیدگی قطعات در حمل و نقل

نقاط ضعف سیستم:

در حالت سازه کامل 3D، محدودیت ارتفاع ساختمان و دهانه‌های سقف‌های آن دیوار خارجی تمام شده نیز، برخلاف جداکننده‌های متداول (تیغه گچی یا سفالی) در گروه دیوارهای سنگین قرار می‌گیرد ضخامت بالای دیوارهای داخلی در مقایسه با دیگر تیغه‌های متداول محدودیت ابعاد بازشوها در حالت سیستم کامل 3D (طبق ضوابط طراحی سقف‌ها و دیوارهای بتن مسلح) عدم امکان بازیافت مصالح و استفاده مجدد لازمه ارائه آموزش‌های تخصصی لازم برای اجرای بخش‌های مختلف نقش تعیین کننده عوامل اجرا در دقت و کیفیت اجرا، به ویژه در مورد بتن پاششی تعدد نسبی ابزارهای کمکی اجرا (دستگاه شات کریت، دوخت میلگردها و ...) لزوم فراوری مواد و مصالح در کارگاه سختی و در بسیاری از موارد (در در شرایط اقلیمی حاد) عدم امکان کنترل رواداری‌ها و شرایط عمل‌آوری لایه های بتن پاشیده شده وجود محدودیت‌های جدی فصلی در اجرا سختی کنترل کیفیت، خصوصاً در مورد تعیین ضخامت پوشش‌های بتن روی میلگردها لازمه انجام بازدیدهای ادواری برای حصول اطمینان از عدم وجود مشکلات خوردگی در پوشش خارجی دیوار سختی و در بعضی موارد عدم وجود امکان ایجاد تغییرات در زمان ساخت و در دوره بهره‌برداری سختی و در بعضی موارد عدم وجود امکان دسترسی به تاسیسات مکانیکی و برقی در حالت اجرای توکار مدارها عدم امکان تعمیر یا جایگزینی قطعات لزوم در نظرگرفتن تمهیدات اضافی برای جواب‌گویی به انتظارات در زمینه صدابندی لزوم در نظر گرفتن تمهیدات اضافی برای جوابگویی به انتظارات در زمینه صرفه‌جویی در مصرف انرژی عدم وجود امکان حذف پل‌های حرارتی به دلیل عملی نبودن پیوستگی لایه عایق حرارتی وجود خطر جذب آب و یخ‌بندان لایه بتنی خارجی (در مناطق سردسیر) عملکرد ضعیف در محیط‌های مهاجم و خورنده عملکرد ضعیف در مناطقی که تغییرات دمای روزانه و فصلی قابل ملاحظه است، به خصوص زمانی که ضخامت لایه بتنی خارجی اندک است میزان بالای اتلاف و ضایعات بتن (خصوصاً در حالت پاشش تحت فشار با دستگاه در زیر سقف)

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

مراحل ساخت فنداسیون ساختمان های اسکلت فلزی

  

مراحل ساخت فنداسیون ساختمان های اسکلت فلزی

نکات اجرایی زیر سازی پی :

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

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

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

بتن مگر چیست؟

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

قالب بندی فنداسیون چگونه است؟

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

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

کامپوزیت‌ها

استفاده از مصالح جدید و به خصوص کامپوزیت‌ها به جای فولاد در دهه اخیر در دنیا به شدت مورد علاقه بوده است. کامپوزیت‌ها از یک ماده چسباننده (اکثراً اپوکسی) و مقدار مناسبی الیاف تشکیل یافته است. این الیاف ممکن است از نوع کربن، شیشه، آرامید و ... باشند، که کامپوزیت حاصله به ترتیب، به نامAFRP ،GFRP ،CFRP خوانده می‌شود. مهمترین حسن کامپوزیت‌ها، مقاومت بسیار عالی آنها در مقابل خوردگی است. به همین دلیل کاربرد کامپوزیت‌های FRP در بتن ‌آرمه به جای میلگردهای فولادی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. لازم به ذکر است که خوردگی میلگرد در بتن مسلح به فولاد به عنوان یک مسئله بسیار جدی تلقی می‌گردد. تاکنون بسیاری از سازه‌های بتن‌آرمه در اثر تماس و مجاورت با سولفاتها، کلرورها و سایر عوامل خورنده دچار آسیب جدی گردیده‌اند، چنانچه فولاد به کار رفته در بتن تحت تنش‌های بالاتر در شرایط بارهای سرویس قرار گیرند، این مسئله به مراتب بحرانی‌تر خواهد بود. یک سازه بتن‌آرمه معمولی که به میلگردهای فولادی مسلح است، چنانچه در زمان طولانی در مجاورت عوامل خورنده نظیر نمک‌ها، اسیدها و کلرورها قرار می‌گیرد، قسمتی از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادی که در داخل بتن زنگ می‌زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن و ریختن پوسته بتن می‌گردد.

تاکنون تکنیک‌هایی جهت جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن‌آرمه توسعه داده شده و به کار رفته است که در این ارتباط می‌توان به پوشش میلگردها توسط اپوکسی، تزریق پلیمر به سطح بتن و یا حفاظت کاتدیک اشاره نمود. با این وجود هر یک از این روش‌ها تا حدودی و فقط در بعضی از زمینه‌ها موفق بوده‌اند. به همین جهت به منظور حذف کامل خوردگی میلگردها، توجه محققین و متخصصین بتن‌ آرمه به حذف کامل فولاد و جایگزینی آن با مواد مقاوم در مقابل خوردگی معطوف گردیده است. در همین راستا کامپوزیت‌های FRP (پلاستیک‌های مسلح به الیاف) از آنجا که به شدت در محیط‌های نمکی و قلیایی در مقابل خوردگی مقاوم هستند، موضوع تحقیقات گسترده‌ای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.

لازم به ذکر است که اگر چه مزیت اصلی میلگردهای از جنس FRP مقاومت آنها در مقابل خوردگی است، با این وجود خواص دیگر کامپوزیت‌های FRP نظیر مقاومت کششی بسیار زیاد (تا 7 برابر فولاد)، مدول الاستیسیته قابل قبول، وزن کم ، مقاومت خوب در مقابل خستگی و خزش، عایق بودن در مقابل امواج مغناطیسی و چسبندگی خوب با بتن، مجموعه‌ای از خواص مطلوب را تشکیل می‌دهد که به جذابیت کاربرد FRP در بتن ‌آرمه افزوده‌اند. اگر چه بعضی از مشکلات نظیر مشکلات مربوط به خم کردن آنها و نیز رفتار کاملاً خطی آنها تا نقطه شکست، مشکلاتی از نظر کاربرد آنها فراهم نموده‌اند که امروزه موضوع تحقیقات گسترده‌‌ای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.

با توجه به آنچه که ذکر شد ، بسیار به جاست که در ارتباط با کاربرد کامپوزیت‌های FRP در بتن‌ سازه‌های ساحلی و دریایی مناطق جنوبی ایران و به خصوص منطقه خلیج‌فارس، تحقیقات گسترده‌ای صورت پذیرد. در همین راستا مناسب است که تحقیقات مناسبی بر انواع کامپوزیت‌های FRP (AFRP, CFRP, GFRP) و میزان مناسب بودن آنها برای سازه‌های دریایی که در منطقه خلیج‌ فارس احداث شده است، صورت پذیرد. این تحقیقات شامل پژوهش‌های گسترده تئوریک بر رفتار سازه‌های بتن‌آرمه متداول در مناطق دریایی (به شرط آنکه با کامپوزیت‌های FRP مسلح شده باشند) خواهد بود. در همین ارتباط لازم است کارهای تجربی مناسبی نیز بر رفتار خمشی، کششی و فشاری قطعات بتن‌آرمه مسلح به کامپوزیت‌های FRP صورت پذیرد.

لازم به ذکر است که چنین تحقیقاتی در 10 سال اخیر در دنیا صورت گرفته که نتیجه این تحقیقات منجمله آئین‌نامه ACI-440 است که در چند سال اخیر انتشار یافته است. با این وجود کامپوزیت‌های FRP در ایران کماکان ناشناخته باقی مانده است و به خصوص کاربرد آنها در بتن‌آرمه در سازه‌های ساحلی و دریایی کاملاً دور از چشم متخصصین و مهندسین ایرانی بوده است. تحقیقاتی که در این ارتباط صورت خواهد گرفت، می‌تواند منجر به تهیه دستورالعمل و یا حتی آئین‌نامه‌ای جهت کاربرد FRP در بتن‌آرمه به عنوان یک جسم مقاوم در مقابل خوردگی در سازه‌های بندری و دریایی ایران گردد. این حرکت می‌تواند فرهنگ کاربرد این ماده جدید در بتن ‌آرمه ایران را بنیان گذارد و از طرفی منجر به صرفه‌جویی‌ میلیاردها ریال سرمایه‌ای ‌شود که متأسفانه همه ساله در سازه‌های بتن‌ آرمه احداث شده در مناطق جنوبی ایران (به خصوص در مناطق بندری و دریایی)، به جهت خوردگی میلگردها و تخریب و انهدام سازه بتنی، به ‌هدر می‌رود.

منبع: مقاله نت - maghaleh.net

بتن و فولاد

بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرأت می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنا دنبال می شود،بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند. فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید می شود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتن است. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامتر های مختلف از قبیل نوع سیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد.

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

بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است.

اولین سؤالی که پیش می آید این است که چه رابطه ای بین تشکیل دهنده بتن باید وجود داشته باشد تا یک بتن خوب به دست آید و اصولا بتن خوب دارای چه شرایط و ویژگیهایی است. رابطه بین اجزاء تشکیل دهنده بتن،در خواص فیزیکی و شیمیایی و همچنین نسبت اختلاط آنها با هم است.چه اگر مصالح یا آب و سیمانی با خواصی مناسب بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومت دربرابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت دربرابر سولفاتها و ... نیز همسو با مقاومت فشاری، بهبود یافته و متناسب می شوند.

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

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

اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است. اکنون کاملاً مشخص شده است که توجه به مقاومت تنها به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربریهای متفاوت نمی تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه های بتنی ایجاد می گردد. چند سالی است که مسأله پایایی و دوام بتن در محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته است.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها واستانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشته اند.

در مواد تشکیل دهنده بتن نیز تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنی های مختلف به عنوان ماده چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره ای از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یک افزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمان های مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشتر شده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه از نظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد. در سازه های بتنی مسلح نیز جهت پرهیز از خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری چون فولاد ضد زنگ و نیز مواد پلاستیکی و پلیمری (FRP) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجه به نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد. کاربرد مواد افزودنی به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دوده سیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود. بتن های خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحمل ضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود. کوشش های فراوان برای مبارزه با مسأله خوردگی آرماتور در بتن و راه حل ها و ارائه مواد جدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشاره خواهد شد.

افزودنی های خاص در شرایط ویژه :

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

ساخت افزودنی های فوق روان کننده که ابتدا نوع نفتالین فرمالدئید آن در سالهای 1960 در ژاپن و سپس نوع ملامین آن بعداً در آلمان به بازار آمد شاید نقطه عطفی بود که در صنعت افزودنی ها در بتن پیش آمد. ابتدا این مواد برای کاستن آب و به دست آوردن کارایی ثابت به کار گرفته شد و چند سال بعد با پیدایش بتن های با مقاومت زیاد نقش این افزودنی اهمیت بیشتری یافت. امروزه بتن های مختلفی برای منظور ها و خواص ویژه و نیز به منظور مصرف در شرایط خاص با این مواد ساخته می شود که ازمیان آنها به ساخت بتن های با مقاومت زیاد، بتن های با دوام زیاد، بتن های با مواد پوزولانی زیاد (سرباره کوره های آهن گدازی و خاکستر بادی)، بتن های با کارایی بالا، بتن های با الیاف و بتن های زیر آب و ضد شسته شدن می توان اشاره نمود.

بتن های با کارآیی بسیار زیاد که چند سالی است از پیدایش آن در جهان و برای اولین بار در ژاپن نمی گذرد، تحول جدیدی در صنعت ساخت و ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشته و خود به خود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محلهای مشکل برای ایجاد تراکم را حل نموده است. این بتن علیرغم کارایی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارایی و اسلامپ تامدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایاپی مناسب ایجاد کند. در طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40 درصد حجم ملات انتخاب می شود. نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین 9/0 تا 1 می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده فوق روان کننده مخصوص برای مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگری که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.

خوردگی بتن

مسأله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. این مسأله حتی در کشورهای پیشرفته همچون آمریکا، کانادا، ژاپن و بعضی کشورهای اروپایی هزینه های زیادی را برای تعمیر آنها به دنبال داشته است. به عنوان مثال درگزارش های بررسی پل ها در امریکا حدود 140،000 پل مسأله داشته اند. این مسأله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدیدتر بوده و سازه های بتنی زیادی در زمانی نه چندان طولانی دچار خوردگی و خرابی گشته اند. بررسی ها در این مناطق نشان می دهد که اگر مصالح مناسب انتخاب گردد، بتن با مشخصات فنی ویژه این مناطق طرح گردد، در اجرای بتن از افراد کاردان استفاده شود و سرانجام اگر عمل آوری کافی ومناسب اعمال شود، بسیاری از مسائل بتن بر طرف خواهد گشت. به هرحال برای پیشگیری در سال های اخیر روش ها و موادی توصیه و به کار گرفته شده است که تا حدی جوابگوی مسأله بوده است.

بقیه در ادامه مطلب.....

استفاده از آرماتورهای ضدزنگ و نیز آرماتورهای با الیاف پلاستیکی frp یکی از این روش ها است که به علت گرانی آن هنوز کاملا توسعه نیافته است. به علاوه عملکرد دراز مدت این مواد باید پس از تحقیقات روشن گردد.

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

منبع: ایران سازه - iransaze

جرثقیل خاکبردار ، ( کلامشل )

جرثقیل خاکبردار یا کلامشل دستگاهی است مجهز به تیر مشبک جرثقیل، جام کلامشل و کابلهای لازم جهت کنترل دستگاه. کلامشل برای انجام عملیاتی از قبیل کندن چاه و گودال های عمودی یا پی کنی، انتقال مواد از محل دپو به انبارها و تخلیه مواد از واگنهای باری خط آهن مناسب است.
جرثقیل خاکبردار ، ( کلامشل )

جام جرثقیل یا کلامشل از دو قطعه که به هم لولا شده اند تشکیل شده است. در هنگامی که کابلهای بستن جام و بالا بردن جام فاقد کشش باشند، از سرباره های اضافی باز کردن جام استفاده می شود. وقتی که جام باز باشد، وزن آن به وسیله کابل نگهدارنده تحمل می شود و کابل زیرین که از جام به وسط تیر مشبک متصل است برای جلوگیری از کج شدن و نوسانات جام در حین عملیات به کار می رود.
 

غلطک پاچه بزی

غلطک پاچه بزی دارای استوانه ای مجهز به تعدادی پایههای بیرون آمده است و این پایه ها که به پاچه بزی موسومند به عمل تراکم کمک می کنند. وجه تسمیه پاچه بزی این است که عمل کوباندن این غلطک شبیه اثری است که یک گله گوسفند یا بز بر روی زمین بر جای می گذارند. انواع پاچه در اندازه ا و اشکال مختلف موجود هستند. این غلطک عمل تراکم را با استفاده از فشار استاتیک و همچنین کنترل انجام می دهد. این غلطک در ضمن تقریباً عمل ضربه ای هم انجام می دهد، اما در هنگام وارد شدن به زمین و خارج شدن از آن، دانه های خاک را تغییر مکان داده سطح زمین را می درد. این غلطکها معمولاً دارای چندین استوانه بوده و به صورت جفتی هم به کار می روند. مقدار فشار تماس با مساحت سطح پایه ها و وزن غلطک تغییر می کند. بعضی از انواع غلطکهای پاچه بزی به صورت ضربه ای هم کار کرده و تواتر ضربه ها تقریباً به حد غلطکهای لرزنده می رسد. این نوع غلطکها با سرعت بیش از 15 کیلومتر در ساعت فعالیت نمایند.

غلطکهای شبکه ای

این نوع غلطکها با سرعت نسبتاً زیاد قادر به کار بوده و در حین عمل، خاک را پراکنده نمی کنند. این غلطکها برای خرد کردن قطعات کلوخه خاکهای چسبنده مناسب می باشند.

همچنین از این نوع غلطک می توان برای خرد کردن و متراکم نمودن سنگهای نرم (که دارای افت 20% یا بیشتر در آزمایش فرسایش لس آنجلس می باشد) استفاده کرد. قسمت اعظم نیروی متراکم کننده این نوع غلطک از نوع وزن استاتیک و ایجاد ضربه می باشد.

غلطکهای لرزنده

 غلطکهای لرزنده در اندازه های مختلف از غلط کوچک دستی با صفحه فلزی لرزان  گرفته تا غلطکهای بزرگ خودرو که دارای استوانه های صاف یا پاچه بزی و یا Segmented pad می باشند، موجود میباشند . بسیاری از انواع این نوع غلطکها دارای تواتر و دامنه نوسان قابل تنظیم می باشند تا عمل تراکم بدلخواه انجام پذیرد . این نوع غلطک ها در حین کوبیدن خاک مقداری از رطوبت خاک را نیز کم می کنند که این عمل در مورد تراکم خاک های مرطوب مزیتی محسوب میشود . نیروی متراکم کننده غلطکهای لرزنده اساسا در نتیجه ارتعاش و وزن استاتیکی غلطک میباشد.       

غلطکهای با چرخ فولادی صاف

این نوع غلطکها هنوز هم به طور وسیع در عملیات ساختمانی به کار می روند. کاربرد این غلطکها در عمل تراکم اساس و سطح آسفالت راه ها می باشد. غلطکهای چرخ فولادی دارای انواع متفاوتی هستند که متداولترین آنها عبارتند از غلطک سه چرخ (دو محوری)، غلطک دو محوری تاندم، و غلطک سه محوری تاندم. وزن استاتیک مهمترین نیروی متراکم کننده را تشکیل می دهد.

غلطکهای پنوماتیک

غلطکهای پنوماتیک در انواع مختلف موجودند. انواع اصلی آن عبارتند از غلطک چندچرخو غلطک پنوماتیک سنگین. از غلطکهای سنگین پنوماتیک در تراکم لایه های ضخیم خاک به میزان زیاد استفاده می شود. غلطک های چند چرخ معمولاً برای انجام کارهای پایانی روی خاک و سطوح آسفالتی به کار می روند. نوع نیروی متراکم کننده در این ماشینها بیشتر وزن ماشین و کنترل می باشد.

غلطکهای دارای صفحات فولادی

این نوع غلطکها شبیه غلطک پاچه بزی بوده فقط بجای پایه های پاچه بزی صفحات نسبتاً بزرگتر فولادی بر روی استوانه غلطک سوار شده اند. این نوع غلطکها در حین عمل تراکم اختلال کمتری در سطح خاک ایجاد می نمایند. تمام چهار نوع نیروی متراکم کننده در این نوع غلطک زنی مؤثر است

تراکتورها

تراکتور با چرخهای زنجیری از اولین ماشین آلات موتورداری است که در عملیات خاکی به کار گرفته شده است. امروزه با به کار گرفتن تراکتور چرخ لاستیکی، هنوز هم این وسیله به طور وسیعی در کارهای ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد. تراکتوری که مجهز به یک تیغه در قسمت جلویی باشد به بولدوزر موسوم است. انواع مختلفی از تیغه ها قابل استفاده با تراکتور هستند.

انواع متفاوت تیغه ها، موارد استعمال بولدوزر در پروژه های ساختمانی و طریقه تخمین میزان تولید بولدوزرها در قسمتهای بعدی این فصل آورده می شود. از تراکتور ها علاوه بر استفاده مثل بولدوزر استفاده های دیگری هم می کنند نظیر کشیدن اسکریپر، واگن و ماشین آلات تراکم خاک و غیره، تراکتورها از موتورهای دیزل که معمولاً توربوشارژ هستند نیرو می گیرند، در انواع استاندارد و دنده اتوماتیک موجودند. همچنین کنترل آنها به صورت مکانیکی، یا هیدرولیکی می باشد. روند جدید استعمال مبنی بر استفاده از کنترل هیدرولیک و دنده اتوماتیک می باشد.

تراکتور چرخ زنجیری
این نوع تراکتورها در انواع مختلف زمینها به خاطر فشار کم وارد بر زمین (حدود 6 تا 9 پاوند بر اینچ مربع، معادل 45/0 تا 65/0 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع) و قدرت کشش مناسب قادر به فعالیت هستند. مدلهای مخصوصی موجودند که دارای فشار وارد بر زمین حدود 3 تا 4 پاوند بر اینچ مربع (معادل 22/0 تا 30/0 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ) بوده و در زمین های سست بسیار مؤثرند. این ماشین آلات در شیبهای تا 100% (45 درجه) نیز قادر به کار هستند. به علت سرعت نسبتاً کم باید برای حمل آنها به محل کارگاه از تریلر استفاده نمود. زنجیر این تراکتور از کفشکهای فولادی که در مقابل فرسایش بسیار مقاوم هستند تشکیل شده است. این زنجیرها بر روی قرقره هایی که بر روی بدنه سیستم چرخها سوار شده اند، قرار می گیرند. محور عقب مربوط به دیفرانسیل بوده و محور جلویی به تبعیت از آن می گردد. چرخ جلویی مجهز به یک سیستم ضربه گیر با کشش قابل تنظیم است که به منظور جذب ضربه های سنگین و تولید نیروی غلطشی (traction) مناسب تعبیه شده است. چون غلطک های زنجیرها روغن کاری شده و در مقابل نفوذ آب و مواد زنگ آور محفوظ هستند، تراکتور قادر است در آب به ارتفاع زنجیرهای فوقانی چرخها عمل نماید. در صورتی که پیش بینی لازم برای ضد آب بودن ماشین صورت گرفته باشد، تراکتور قادر خواهد بود به مدت کم در آبهای عمیق تر هم فعالیت کند. تراکتورهای دوتایی که یکی پشت دیگری بسته شده و توسط یک راننده هدایت می شوند، در مواقعی که احتیاج به قدرت خیلی زیاد باشد به کار برده می شوند (نظیر هل دادن اسکریپر یا خراشاندن و دریدن مناطق سنگی). همچنین تراکتورهایی که دو به دو پهلوی هم قرار گرفته و یک تیغه واحد گاهی به طول تا 24 فوت (8 متر) دارند، طرح شده و به کار گرفته شده اند. تراکتور با چرخهای لاستیکی

تراکتور با چرخ لاستیکی از این جهت ساخته شد که سرعت بیشتری در کشیدن اسکریپرها و واگنها و کارهای نظیر آن داشته باشد. این نوع ماشینها در انواع 2 چرخ و 4 چرخ موجودند. نوع 2 چرخ آن باید حتماً همراه با یک ماشین دیگر نظیر اسکریپرکار کند تا بتواند تعادل خود را حفظ کند. نوع چهار چرخ آندر دو نوع یک دیفرانسیل و دو دیفرانسیل موجود است. معمولاً در این نوع ماشینها از جعبه دنده اتوماتیک و کنترل هیدرولیک استفاده می شود. این نوع ماشینها دارای فشار بر سطح زمین به مقدار 25 تا 35 پاوند بر اینچ مربع (معادل 8/1 تا 5/2 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع) بوده و نیروی غلطشی که ایجاد می کنند باندازه تراکتورهای زنجیردار نیست و بنابراین استفاده از آنها به صورت بولدوزر توسط عوامل یاد شده محدود می گردد. علاوه بر داشتن سرعت سیر نسبتاً زیاد این نوع تراکتور در حرکت بر روی آسفالت، سطح جاده را خراب نمی کند. به دلیل فشار زیاد وارد بر زمین، می توان از آن در عمل تراکم سطح زمین یا جاده استفاده نمود. یک نوع بولدوزر چرخ لاستیکی مفصل دار (کمر شکن) در شکل 2-5 مشاهده می شود.

انواع تیغه ها و ملحقات تراکتور
انواع تیغه ها
از میان انواع مختلف تیغه های موجود برای تراکتور چهار نوع تیغه از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و موارد استفاده زیادتری دارند. این چهار نوع تیغه عبارتند از تیغه مستقیم، تیغه انگل دوزر، تیغه یونیورسال و تیغه کوشن (cushion blade).همه این نوع تیغه ها به غیر از تیغه کوشتن می توانند حول محور طولی ماشین دوران کنند و بدین ترتیب قدرت تراکتور را در یک انتهای تیغه متمرکز سازند.این دوران حول محور طولی مخصوصاً در مواقع خندق کنی یا شکستن رویه زمینهای سخت مورد استعمال دارد. تیغه های مستقیم یونیورسال امکان حرکت قسمت فوقانی تیغه را به جلو یا عقب میسر می سازند این عمل باعث ازدیاد یا نقصان میزان نفوذ تیغه ماشین در اثر تغییر زاویه حمله به زمین می شود. فقط تیغه انگل دوزر را می توان طوری تغییر مکان داد که عمود بر جهت حرکت ماشین نباشد.


تیغه مستقیم از باقی تیغه ها بیشتر مورد استعمال دارد. وقتی که فاصله حمل مواد کم یا متوسط است این نوع تیغه بسیار مؤثر می باشد. این تیغه دارای اسب بخار در هر فوت از انتهای برشی و اسب بخار در هر یارد مکعب مواد سست بیشتری نسبت به تیغه یونیورسال می باشد. بنابراین، این نوع تیغه دارای قدرت حفاری و حمل مواد بیشتری نسبت به نوع یونیورسال می باشد. در ضمن تیغه مستقیم قادر به تجهیز با صفحه فشاری جهت هل دادن اسکریپر می باشد. تیغه انگل دورز می تواند تا حدود 25 درجه نسبت به حالت مستقیم دوران پیدا کند ولی انتهای فوقانی آن قادر به حرکت به جلو یا عقب نیست. انگل دوزر در ایجاد برش در کنار تپه ها و بلندیها، پر کردن پشت ابنیه و کندن جویها می تواند مورد استفاده مؤثر قرار گیرد.

تیغه یونیورسال با دارا بودن دو دیواره در دو انتهایتیغه قادر به حمل مقادیر زیاد مواد حفر شده در مسافات نسبتاً زیاد می باشد. این تیغه نباید برای حمل مواد خیلی سنگین یا نفوذ در زمین به میزان زیاد مورد استفاده قرار گیرد چون دو شاخص سابق الذکر در این نوع تیغه نسبتاً کم می باشد. تیغه کوش به منظور هل دادن اسکریپر طرح شده است. این تیغه تقویت شده و طوری طرح شده است تا بتواند ضربات ناشی از اصطکاک با قسمت عقب اسکریپر را جذب نماید. در ضمن می توان از این تیغه در عملیات عادی بولدوزر و تمیز کردن سطح کارگاه استفاده نمود.
انواع مختلف دیگر تیغه نیز وجود دارند که بعضی از آنها عبارتند از تیغه خراشنده (ripdozer)، تیغه U شکل مخصوص مواد سبک و تیغه هایی که برای عملیات مخصوص پاک کردن به کار می روند. تیغه خراشنده شبیه تیغه مستقیم است منتها در انتهای تیغه ها دارای زوائدی به طول تا 12 اینچ در زیر سطح تیغه بوده و در کندن پوسته سخت زمین و یا خاکهای یخ زده به کار می روند. تیغه U شکل شبیه تیغه یونیورسال بوده ولی ساختمان آن سبک تر بوده و برای حمل مواد به میزان زیاد به کار می رود. این نوع تیغه بهترین نوع تیغه برای حمل مواد خاکی سبک و غیر چسبنده به میزان زیاد می باشد.
تیغه هایی که برای پاک کردن سطح فضای کار به کار می روند جهت از بین بردن بوته ها و درختان طرح شده اند. یک نوع از این تیغه ها تیغه V شکل می باشد. این تیغه دارای انتهای بسیار تیز جهت بریدن بوته های بزرگ و درختان در سطح یا قدری زیر سطح زمین می باشد.

ملحقات دیگر
علاوه بر تیغه های ذکر شده در فوق، سایر انواع ملحقات معمول در تراکتورها عبارتند از شن کش، خراشنده و غیره. شن کش ها برای جمع آوری بوته ها و درختان جهت پاک کردن یک منطقه به کار می روند. یک نوع شن کش سنگین تر وجود دارد که در جمع آوری صخره های بزرگ از سطح زمین های کشاورزی به کار می رود. انواع ملحقات دیگر جهت نفوذ در زمینهای سخت و سنگی وجود دارند. در فصل9 در مورد این عملیات توضیحات بیشتری داده شده است.
تعیین سرعت تراکتور
حداکثر سرعت یک کامیون، بولدوزر یا اسکریپر تحت شرایط و میزان بار معین، بستگی به قدرت موجود در چرخها و مسأله تراکسیون (اصطکاک) و مقاومت شیب و مقاومت غلطشی دارد. روشهای تعیین این عوامل و ماگزیمم سرعت ماشین آلات با استفاده از جداول و منحنی های عرضه شده توسط کمپانیهای سازنده این ماشینها در زیر خواهد آمد.