آشنایی با بتن 102 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 102

آشنایی با بتن

بتن یکی از مصالح ساختمانی است که با آمیختن نسبت‌های متناسبی از سیمان، سنگدانه‌ها و آب تولید می‌شود. آب وسیمان با واکنش شیمیایی خود مادهءچسبندهای ایجاد می‌کنند که سنگدانه‌ها را به یکدیگر می‌چسباند وتودهء سخت بتن را ایجاد می‌کنند.

هزینه ء اندک، آسانی سهولت به اجزای تشکیل دهنده، شکل پذیری و دوام نسبتاً بالای این مخلوط باعث توجه روز افزون به آن وتبدیل بتن به یکی از پر مصرف ترین مصالح ساختمانی درجهان شده است.

از نظر مشخصات مکانیکی، بتن ماده ای است که دارای مقاومت زیادی در برابر فشارمی باشد و از این رو استفاده از آن برای ساخت قطعات تحت فشار مانند ستون‌ها و قوس‌ها بسیار مناسب می‌باشد. لیکن علی رغم مقاومت فشاری قابل توجه، مقاومت کششی کم و صلبیت نسبتاً زیاد بتن، استفاده ازآن را برای قطعاتی که به طور کامل یا موضعی تحت کشش هستند، محدود می‌نماید. برای رفع این محدودیت، اعضای بتنی را با قرار دادن فولاد در آنها تقویت می‌کنند. مادهء مرکبی که بدین ترتیب حاصل می‌شود، بتن آرمه یا بتن مسلح نامیده می‌شود.

ساختمان بتن وتاثیر چگونگی اجزای آن

معمولاً کلمهء بتن به تودهء حجیمی اتلاق می‌شود که از سیمان ودانه‌های مختلف سنگ وآب تشکیل شده است و هر یک ازدانه‌ها با مایه ء سیمانی احاطه گشته اند.تغییر درمقادیر، جنس، نوع ومواد همراه وهمین طور شرایط محیطی محصولی با مشخصات متفاوت به دست می‌دهد.

همان طور که در بخش سیمان آمده است، گذشت زمان وتاثیر رطوبت هوا بر سیمان، کیفیت آن را تنزل می‌دهد. در ضمن استفاده از سیمان فاسد شده، مقاومت بتن را به شدت ساقط می‌کند.

سیمان

از تعریف کلی سیمان مشخص می‌شود که سیمان ماده ای متشکل از مواد آهکی نظیر سنگ آهک و سایر مواد شامل اکسیدهای سیلیسیم و آلومینیوم یعنی رس‌ها و شیل‌ها می‌باشند. مراحل مختلف ساخت سیمان شامل آسیاب مواد خام و تبدیل آنها به پودر، مخلوط نمودن آنها با درصدهای معین و پختن آنها در یک کورهء گردان در حرارت حدود 1500 درجه ء سانتیگراد می‌باشد. « برای مطالعه بیشتر به بخش سیمان مراجعه فرمایید ».

دانه‌های سنگی تاثیر اساسی بر روی تاب مکانیکی بتن می‌گذارند، از جمله مواردی که بایستی در این مورد در نظر گرفت عبارتند از:

جنس دانه‌های سنگی

دانه بندی

شکل دانه ها

مواد همراه با دانهها

سرمای دانه‌ها و یخ زدگی در آنها

یک واحد بتنی که باید مقاومت فشاری زیادی از خود نشان دهد احتیاج به دانه‌های سخت و خشن دارد. معمولاً در چنین مواردی برای بهره وری از اصطکاک بیشتر، سنگ‌های شکسته را استفاده می‌کنند.در جاهایی که مقاومت در مقابل اصطکاک، خواستهء اصلی راتشکیل می‌دهد صحیح تر آن است که ازدانه‌های گرانیت و مشابه آن استفاده گردد.سنگهای مصرف شده در بتن نباید متخلخل باشند. وزن فضایی بیش از 5/1 تن درمترمکعب داشته باشد. کار برد ماسه‌های سست همچون ماسه‌های شیستی و یا آهکی موجب تضعیف زیاد بتن می‌شود.

اثر سیمان بر مقاومت بتن:

با فرض اینکه عوامل دیگری کهدر این امر موثر هستند ثابت نگاه داشته شوند، سیمان به سه طریق بر روی تاب و مقاومت بتن موثر است:

مقدار سیمان

نوع سیمان

کیفیت سیمان

کمترین سیمانی که درساختن بتن مصرف می‌شود باید به اندازه ای باشد که دوغاب آن رویهء دانه‌های سنگی را اندود کند و بیشترین سیمان در ساختن بتن باید به اندازه ای باشد که نه تنها حالت اول را حفظ کند بلکه فضاهای خالی استخوان بندی سنگی را هم پر کند. با مصرف کمتر ازحالت اول باعث عدم چسبندگی میان دانه‌های سنگی و در نتیجه سقوط تاب مکانیکی قطعه می‌شود. و با مصرف بیشتر از حالت دوم، بدون آنکه تاب قطعه ء بتنی افزایش یابد، از صرفهء اقتصادی کاسته می‌شود. با افزایش مقدار سیمان مقاومت فشاری وضریب الاستیسیتهء آن نیز افزایش می‌یابد. جدول شمارهء 1 حداقل مقاومت لازم برای بتن به عیارهای مختلف را نشان می‌دهد که در آن مقاومت بتن پس از 28 روز که در محل مرطوب نگهداری شده است، اندازه گیری گردیده است.

تاثیر سنگدانه‌ها بر مقاومت بتن

به مصالح سنگی مورد استفاده در ساختن بتن سنگ دانه گفته می‌شود. سنگدانه‌ها تقریباً 75 درصد حجم بتن را تشکیل می‌دهند. سنگدانه‌های بتن باید جوری دانه بندی شوند که استخوان‌بندی تو پر آن و دارای کمترین جای خالی و بیشترین وزن فضایی شود. این دانه‌ها باید طوری مخلوط گردند که همواره فضای خالی به مقدار حداقل کاهش یابد، به طوری که کمترین مقدارسیمان مورد مصرف قرارگیرد. برای این منظور دانه بندی باید خوب وپیوسته باشد.

بایستی به طور کلی دانه بندی به ترتیبی باشد که 95 درصد آن از الک 76/4 میلیمتر وتمام دانه‌های آناز سرندی که دارای سوراخ هایی به قطر 5/9 میلیمتر است، عبور کند. در مورد شن عکس ماسه است.یعنی بایستی 90 درصد آن بر روی لاک 76/4 میلیمتر باقی بماند.و ضمناً قطر دانه‌های آن برای بتن معمولی از 70 میلیمترتجاوز نکند (ارقام یاد شده مربوط به بتن متعارف است). در این مورد روش‌ها وجداول خاصی برای تعیین دانه بندی وجوددارد که مهندسین رادر انتخاب مصالح پر کنندهء بتن کمک می‌کند.

اساساً مقاومت سنگدانه‌ها باید از مقاومت بتن بیشتر باشد. علت این امرتنش‌های واردبر سطح تماس یک سنگدانه است که بسیاربیشتر از تنش فشاری وارده می‌باشد. مقاومت سنگدانه‌ها به ترکیبات ساختار داخلی وبافت سطحی آنها بستگی دارد. بنا بر این مقاومت کم سنگدانه‌ها ممکن است ناشی از ضعف ذرات تشکیل دهندهء آنها یا عدم وجود انجام وچسبندگی کافی بین ذرات باشد وبه طور متوسط مقاومت فشاری رضایت بخش سنگدانه‌ها بین 800-200 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است.

سختی یامقاومت دربرابر سایش یکی از مهم ترین خصوصیات بتن‌های مورد استفاده در روسازی‌های بتنی راه‌ها وکف سازی ساختمانها و کارگاه هامی باشد که خودوابسته به سختی سنگدانه‌ها است.

نباید لای وذرات رسی همراه باماسهء طبیعی بیش از 3 درصد حجم آن باشد. این مقدار برای ماسهء شکسته تا 10 درصد حجم آن مجاز می‌باشد. قبل از مصرف ماسه بایستی نمونهءآن را در استوانهء شیشه ای ریخت وآب اضافه نمود وحجم‌های همراه با آنرا بدست آورد. اگر خاک رس زیاد باشد آب بتن رامی مکد و دوغاب خاک رس درست می‌کند که دور دانه‌های سنگ را اندودمی کند و مانع چسبیدن دوغاب سیمان به بدنهء نمی شود. درنتیجه از تاب بتن کاسته می‌شود. نمک‌های گوناگون نیز به بتن آسیب می‌رسانند و ازتاب آن می‌کاهند. برای جلوگیری از این مسئله قبل از مصرف دانه‌های سنگی آنها را با آب تمیز به خوبی شستشو می‌دهند. این عمل نبایستی باعث جداشدن دانه‌های ریز از دانه‌های درشت تر و در نتیجه به هم خوردن پیوستگی دانه‌های سنگی شود.

از جمله اضافات همراه بادانه‌های سنگی که باعث اختلال در خودگیری بتن می‌شوند، علاوه برخاک رس می‌توان از قلیایی ها، سنگ‌های گوگردی و اجسام نباتی و آلی نام برد.

دانه‌های سنگی یخ زده را بایستی پیش از مصرف گرم نمود تا قابل مصرف شوند.

آب

آب درتهیه ءبتن به صورت آب مخلوط در بتن وپس از بتن ریزی برای عمل آوردن بتن استفاده می‌شود.

آب مخلوط دربتن: کیفیت آب دربتن از آن جهت حائز اهمیت است که ناخالصی‌های موجوددر آن ممکن است درگیرش سیمان اثر گذارد واختلالاتی به وجود آورد. همچنین آب نامناسب ممکن است روی مقاومت بتن اثرنامطلوب گذارد ویا سبب بروز لکه‌هایی در سطح بتن وحتی زنگ زدگی میلگرد شود.

معمولاً هر آب را که قابل آشامیدن باشد و بوی مشخصی نداشته باشد و PH آن بین 6 تا 8 بوده وطعم شوری نداشته باشد می‌توان در بتن مصرف نمود.وجود جلبلک در آب مخلوط در بتن سبب ایجاد حباب هوا در بتن و در نتیجه کاهش مقاومت آن می‌گردد. استفاده از آب دریا در صورت اضطرار برای اختلاط بتن بدون میلگرد در صورت اعمال پیش بینی‌های لازم مشکل زیادی فراهم نمی کند لیکن استفاده از آب دریا برای ساختن بتن مسلح خطر خوردگی فولاد را بالا می‌برد. استفاده از فاضلاب صنعتی مانند فاضلاب کارخانه‌های دباغی، رنگ سازی، کک سازی، کارگاه‌های شیمیایی به عنوان آب مخلوط در بتن باعث کاهش مقاومت فشاری بتن می‌شود و لذا مصرف آن توصیه نمی شود. آب‌های که دارای فاضلاب معمولی باشند چنانچه در یک سیستم تصفیه به خوبی رقیق شوند اثر قابل توجهی بر روی بتن ندارند ومی توان از آنها برای ساختن بتن استفاده کرد.

آب برای عمل آوردن بتن: واژه عمل آوردن به سلسه اقداماتی گفته می‌شود که برای تکمیل و پیشرفت هیدراتاسیون سیمان صورت می‌گیرد و بنابر این به منظور افزایش مقاومت بتن مورداستفاده قرار گرفته است و به مرحلهء اجرادرمی آید.