سبد خرید خالی است
امروزه بتن پرمصرف ترین ماده در ساخت و ساز و اجرای ساختمان است. همانطور که طرح اختلاط و مواد اولیه مصرفی در ساخت بتن بسیار مهم است، سایر مراحل از قبیل حمل، عمل آوری و ویبره بتن نیز اهمیت بسیار زیادی دارد. از آنجا که خواص بلند مدت بتن سخت شده از قبیل مقاومت، پایداری ابعادی و دوام، شدیدا تحت تاثیر درجه تراکم قرار دارد، الزامی است که قوام یا کارآیی بتن تازه به گونه ای باشد که بتوان آن را به طور مناسب متراکم کرده و هم چنین به راحتی و بدون جداشدگی حمل، ریخته و پرداخت کرد.
مانند دوام، کارآیی بتن یک ویژگی اساسی بتن نیست. کارآیی مورد نیاز بسته به نوع ساخت و میزان بتن ریزی و تراکم می تواند متفاوت باشد. بتنی که می تواند به راحتی در فونداسیون عظیم بدون جداسازی قرار گیرد، ممکن است برای تشکیل یک المان نازک سازه ای کاملاً غیرقابل اجرا باشد. هیچ آزمایش قابل قبولی که کارآیی بتن را به صورت مستقیم اندازه گیری کند، وجود ندارد. به هر حال، این آزمایشات در سطح جهانی پذیرفته شده اند و در آیین نامه های ساختمانی تعریف شده اند. به خصوص به دلیل سادگی در اجرا و توانایی در تشخیص تغییر یکنواختی مخلوط با نسبت بندی اسمی کاربرد زیادی دارند.
یکی از آزمایش‌های بسیار رایجی که برای اندازه گیری کارآیی بتن تازه استفاده می شود، آزمایش اسلامپ بتن است. در این مقاله تلاش کرده ایم تا معرفی کامل و مفصلی از کارآیی بتن داشته باشیم و در مقالات بعدی به بررسی آزمایش اسلامپ بتن بپردازیم.
مانند دوام، کارآیی یک ویژگی اساسی بتن نیست. کارآیی بتن مورد نیاز بسته به نوع ساخت و میزان حجم بتن ریزی و تراکم آن می تواند متفاوت باشد. بتنی که به راحتی در فونداسیون عظیم بدون جداسازی قرار می‌گیرد، ممکن است برای تشکیل یک المان نازک سازه ای کاملاً غیرقابل اجرا باشد. زمانی که برای مخلوط بتن با کارآیی معینی ویبراتورهای فرکانس بالا برای یکپارچه سازی آن مورد استفاده قرار گیرد، میزان کارآیی بتن اگر برای این روش تراکم مطلوب باشد، تراکم با روش دستی برای این مخلوط بتن مناسب نخواهد بود.
تعریف دقیق کارآیی، میزان کار مفید داخلی برای تولید تراکم کامل است. کار مفید داخلی صرفا یکی از خواص فیزیکی بتن است و در واقع به میزان کار یا انرژی لازم برای غلبه بر اصطکاک داخلی بین ذرات مجزای داخل بتن اطلاق می‌شود. به هر حال، در عمل به انرژی بیشتری برای غلبه به اصطکاک سطحی بین بتن و قالب یا آرماتور نیاز است. همچنین جهت ویبره کردن قالب ها و بتن که متراکم شده است، اتلاف انرژی داریم. بنابراین در عمل، اندازه گیری کارآیی طبق تعریف فوق دشوار است و در حقیقت آنچه در عمل اندازه گیری می شود، کارآیی بر اساس یک روش ابداعی قابل پذیرش است.
اصطلاح دیگری که معمولا در کنار کارآیی برای بتن تازه استفاده می‌شود، قوام یا مقداری روان بودن بتن است. گاها کارآیی و قوام به اشتباه به جای یکدیگر استفاده می شوند. در حالی که قوام ثبات شکل یا سهولت در روان شدن یک ماده را نشان می دهد. در مورد بتن، گاهی به معنی درجه خیس بودن نیز به کار می‌رود. میزان کارآیی بتن خیس در برخی از محدوده های خاص بیشتر از بتن خشک است، اما ممکن است، کارآیی بتن هایی با قوام یکسان با یکدیگر فرق داشته باشند.قوام، توسط آزمایش مخروط اسلامپ یا دستگاه وی بی که تصویر آن در زیر آورده شده است اندازه گیری می شود.
کارآیی بتن در استاندار ASTM C-125 به عنوان یک خاصیت تعیین کننده حداقل تلاش لازم برای دست کاری میزان معینی مخلوط تازه بتن با حداقل از دست دادن همگنی مخلوط تعریف شده است.
اصطلاح دستکاری به عملیات قرار دادن، فشرده سازی در سنین اولیه بتن می گویند.کارآیی مخلوط بتن بر اساس دو فاکتور اصلی زیر قابل تعریف است:
در بررسی کارآیی بتن، به این نکته اشاره شد که بتن نباید دچار جداشدگی شود، به عبارت دیگر باید چسبنده باشد. عدم جداشدگی در تراکم کامل بتن حیاتی و بسیار مهم است. جداشدگی را می‌توان به عنوان جدا شدن اجزای تشکیل دهنده یک مخلوط ناهمگن که توزیع ذرات آنها یکنواخت نیست، تعریف کرد. در مورد بتن اختلاف در اندازه ذرات (و گاهی اختلاف در چگالی ویژه اجزای تشکیل دهنده مخلوط)، اولین دلیل جداشدگی اجزای مختلف آن است؛ اما می توان گسترش جداشدگی را با انتخاب دانه بندی مناسب بتن و دقت در حمل آن کنترل کرد.
دو نوع جداشدگی وجود دارد. در نوع اول، ذرات درشت تر به دلیل حرکت سریع تر در شیب‌ها یا نشست بیشتر نسبت به ریزدانه تمایل به جدایی از سایر موارد دارند. نوع دوم جداشدگی که خصوصا در مخلوط های خیس اتفاق می افتد، با جدا شدن دوغاب (سیمان به علاوه آب) از مخلوط شناخته می شود. در برخی از دانه بندی ها که برای مخلوط کم عیار استفاده می‌شوند، در صورتی که مخلوط بسیار خشک باشد، نوع اول جداشدگی اتفاق می افتد. اضافه کردن آب چسبندگی مخلوط را بهبود می‌بخشد، اما زمانی که مخلوط بسیار خیس می شود، نوع دوم جداشدگی اتفاق می افتد. در رابطه با جداشدگی بتن ذکر نکات زیر بسیار لازم است:
از آنجا که مقاومت بتن تحت تاثیر زیاد و نامطلوب حفره موجود در بتن متراکم شده قرار دارد، حصول حداکثر چگالی ممکن، حیاتی است. پس ضروری است که بتن کارآیی لازم را برای تراکم کامل داشته باشد تا با استفاده از یک مقدار کار معقول تحت شرایط معین، امکان رسیدن به این منظور وجود داشته باشد. نیاز به تراکم بالا را می توان در از شکل زیر که افزایش مقاومت فشاری را با افزایش چگالی را نشان می‌دهد، دریافت. بدیهی است که حضور حفره بتن، چگالی را نسبتا و مقاومت را تا حد زیادی کاهش می دهد.برای مثال 5 درصد حفره می تواند مقاومت بتن را تا 30 درصد کاهش دهد.
حفره موجود در بتن سخت شده در حقیقت، حباب های هوای محبوس شده یا فضاهای باقی مانده از خارج شدن آب اضافی از بتن هستند. حجم حفره ناشی از مورد دوم تنها به نسبت آب به سیمان مخلوط بستگی دارد، در حالی که حفره ناشی از حباب هوا در اثر ذرات ریز موجود در مخلوط و این حقیقت که خروج حباب از مخلوط خیس ساده تر از مخلوط خشک است، به وجود می آیند. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که برای هر روش تراکم، مقدار آب اختلاط بهینه ای وجود دارد که در مجموع حجم حباب های هوا و فضای های خروج آب به حداقل، و چگالی به حداکثر میزان خود می‌رسد. به هر حال ممکن است، مقدار آب بهینه برای روش های تراکم مختلف متفاوت باشد.
بدیهی است که کارآیی به یک سری عامل های اندرکنشی از قبیل مقدار آب، نوع و دانه بندی مصالح سنگی، نسبت مصالح سنگی به سیمان، حضور مواد افزودنی و ریزی سیمان بستگی دارد. در این بین عامل اصلی مقدار آب موجود در مخلوط بتن است، زیرا با اضافه کردن آب، لغزیدن ذرات بر روی یکدیگر به سادگی افزایش می یابد، به هر حال، برای حصول شرایط بهینه به منظور به حداقل رساندن میزان حفره، یا به حداکثر رساندن چگالی بدون جداشدگی، باید نوع و دانه بندی مصالح سنگی مطابق استاندارد های بیان شده باشد.
به طور کلی کارایی بتن به عوامل 6 گانه زیر بستگی دارد:
در یک طرح اختلاط مشابه که فقط تفاوت در نسبت آب به سیمان است، با افزایش این نسبت مقدار آب مخلوط و در نتیجه کارآیی مخلوط افزایش می یابد. اما افزایش نسبت آب به سیمان تا میزان بهینه مفید است، اگر از این میزان فراتر رود باعث ایجاد حفره های زیاد در بتن سخت شده می شود که خود عامل کاهش مقاومت است. کاهش مقاومت بتن با هدف تراکم کامل و کارآیی مطلوب در تضاد است.
در انتخاب نوع و دانه بندی مصالح سنگی باید به نکات زیادی توجه کرد تا هدف تراکم کامل بتن تحقق یابد. برای مثال، مصالح سنگی ریز تر، آب بیشتری را برای مرطوب ساختن سطح مخصوص بزرگ ترشان طلب می کنند. همین طور مصالح سنگی با شکل نامنظم تر و بافت سطحی خشن تر مقدار آب بیشتری نسبت به مصالح سنگی گرد گوشه نیاز دارند. علاوه بر این میزان تخلخل و جذب آب مصالح سنگی از آن نظر مهم است که می‌تواند قسمتی از آب اختلاط لازم برای لغزیدن ذرات موجود در بتن بر روی یکدیگر را به خود اختصاص دهد.
مصالح سنگی سبک به کاهش کارآیی بتن تمایل دارند. در حقیقت، کارآیی تحت تاثیر نسبت های چگالی های ویژه (یا چگالی ذرات) متغیر، به عنوان مثال مصالح سنگی نیمه سبک، استفاده می‌شود باید نسبت های اختلاط را بر اساس حجم مطلق هر بخش با اندازه خاص ارزیابی کرد.
در یک نسبت آب به سیمان ثابت، کارآیی با کاهش نسبت مصالح سنگی به سیمان افزایش می یابد. دلیل این امر افزایش نسبت آب به کل ذرات موجود در مخلوط است. نسبت بالای حجم مصالح سنگی درشت دانه و ریز دانه می تواند منجر به جدا شدگی و کارآیی کمتر شود، به طوری که مخلوط بتن خشک شده و به راحتی پرداخت کاری نمی شود. برعکس، ریزدانه های بسیار زیاد منجر به کارآیی بیشتر می شوند، اما دوام بتن ساخته شده از چنین مخلوطی با ماسه بیش از حد، پایین خواهد بود.
ماده افزودنی حباب هوازا، آب لازم برای حصول یک کارآیی معین را کاهش می دهد. دسته دیگری از مواد افزودنی به نام کاهنده های آب (روان کننده ها) و فوق روان کننده ها وجود دارد که برای اهداف متفاوتی در طرح اختلاط استفاده می شود. این مواد می توانند باعث کسب مقاومت بیشتر با کاهش نسبت آب به سیمان در کارآیی یکسان شوند. علاوه بر آن می توانند با افزایش کارآیی در محل های غیر قابل دسترسی بتن ریزی شوند. روان کننده ها و فوق روان کننده ها دارای عواملی با سطح فعال هستند که با داشتن بار های الکتریکی باعث پراکنده کردن ذرات سیمان در مخلوط شده و این ذرات توسط مولکول های آب جهت دار احاطه شده و این امر تحرک بیشتر به ذرات و آب آزاد بیشتری را به مخلوط می دهد.
برای دریافت جدیدترین اخبار و مطلع شدن از جشنواره پاراسیویل ایمیل خود را وارد کنید
.jpg)
بحث درباره این مقاله