استفاده از مواد افزودنی بتن

در تولید بتن معمولا علاوه بر سیمان، آب و سنگدانه ها از مواد افزودنی بتن نیز استفاده می شود. مواد افزودنی در بتن متفاوت هستند و هر یک ویژگی هایی را به بتن اضافه می کنند. در این بخش به برخی از دلایل استفاده از مواد افزودنی بتن در مخلوط بتن اشاره خواهیم کرد. استفاده از این مواد در بتن معمولا موجب کاهش نارسایی بتن، افزایش کیفیت و تغییر سایر مشخصه های بتن می شود. از پرکاربردترین انواع مواد افزودنی بتن می توان به روان کننده ها و فوق روان کننده های بتن اشاره کرد. روان کننده ها و فوق روان کننده ها در بتن موجب افزایش مقاومت و کارایی بتن می شوند. زیرا این مواد میزان آب مورد نیاز برای ساخت بتن را کاهش می دهد. از میان این دو نوع ماده افزودنی، فوق روان کننده بتن تاثیر بیشتر و قوی تری نسبت به روان کننده ها دارد. علاوه بر این ، مواد افزودنی مذکور، موجب صرفه جویی در مصرف سیمان می شود و از آب انداختن بتن نیز جلوگیری می کنند.

از جمله دلایل استفاده از مواد افزودنی بتن به شرح زیر می باشند:

• افزایش عملکرد بتن و بهبود ویژگی های آن (بهبود ویژگی هایی نظیر دوام، مقاومت ، پایداری و غیره در بتن)
• ماندگاری بالا مواد افزودنی بتن موجب می شود تاامکان انبار و ذخیره کردن آنها بدون نگرانی وجود داشته باشد.
• امکان استفاده آسان از این مواد در بتن
• کاهش میزان هزینه ها: استفاده از مواد افزودنی بتن نظیر فوق روان کننده بتن تاثیر بسیار بالایی در کاهش هزینه ها و بهبود کیفیت بتن می شود.

این موارد تنها برخی از دلایل استفاده از مواد افزودنی بتن است. در صورت تمایل به مشاوره در زمینه بتن ، بتن ریزی و مواد افزودنی بتن با مشاوران ما در شرکت بتن در ارتباط باشید.

بتن عایق چیست

اشکال بتن عایق (ICFs) نتیجه قرار گیری بتن در بین دولایه مواد عایق است. این نوع سیستم بتن قوی است و از نظر مصرف انرژی بسیار کارآمد است. کاربردهای رایج این نوع بتن در ساخت ساختمان با استفاده های مختلف نظیر مسکونی، تجاری و صنعتی است. محصول نهایی بتن عایق به قسمت های داخلی و خارجی کار اعمال می شود. نتیجه نهایی به به شکل ساخت و سازهای معمولی است اما با این تفاوت که معمولا این نوع دیوار ساخته شده از بتن، ضخیم تر است.

مزایای بتن عایق

این نوع بتن برای سازندگان و مالکان ساختمان به طور یکسان مزایایی را فراهم می کند. در این بخش مزایای بتن عایق را برای شما شرح می دهیم.

مزیت بتن عایق برای مالکان

• دیوار های بتنی قوی
• ساختمان های مقاوم و امن در برابر فاجعه
• مقاومت در برابر پوسیدگی، کپک، و حشرات ( بتن درجه پایین در برابر موریانه دارای ضعف است)
• عایق صوتی
• راحتی کلی
• بهره وری انرژی و صرفه جویی در هزینه حاصل

مزیت بتن عایق برای پیمانکاران

• افزایش سرعت ساخت و ساز
• سهولت استفاده از این بتن عایق
• انعطاف پذیری
• حمل و نقل آسان بتن
• وزن کم این بتن
• سازگار با معاملات نجاری

فواید استفاده از بتن مگر

همانطور که قبلا نیز گفته شد از بتن مگر به عنوان پایه و زیر ساخت برای سایر انواع بتن ( بتن آماده ، بتن پیش ساخته ، بتن سبک و غیره) استفاده می شود. استفاده از این نوع بتندارای مزیتهای زیادی است. این نوع بتن موجب هموار شدن زیر ساخت شده و مشکلات ناشی از زیر ساخت دانه دانه و ناهموار را برطرف می کند. در صورتی که زیرساخت پروژه های ساخته شده از بتن ناهموار باشد مشکلاتی رخ می دهد که در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم.

• اگر زیر ساخت نفوذ پذیر باشد، آب از طریق منافذ عبور کرده و موجب انبساط و انقباض ذرات در هنگام مواجهه با مسئله ترافیک می شود. در نتیجه منافذ خالی در خاک شکل می گیرند و ممکن است در شرایط ترافیک شدید، بتن دچار ترک خوردگی شود. استفاده از بتن مگر به عنوان زیرساخت در جاده ها این مشکل را رفع خواهد کرد.
• بتن مگر موجب افزایش استحکام و کارایی جاده ها در برابر بارهای سنگین و ترافیک شدید می شود (دیوید کرونی و پاول کرونی (1992)).
• با توجه به مشکلات جابه جایی توسط کارگران، ممکن است زیرساخت به صورت نامساوی توزیع شود که این امر نیز موجب ترک خوردگی بتن در هنگام تحمل فشار بار سنگین می شود.

۱-بتن پیش تنیده پیش کشیده (Pre-tensioned concrete)

بتن پیش کشیده بتنی است که کابل های پیش تنیدگی آن قبل از ریختن بتن کشیده شده باشند . در بتن پیش کشیده کابل های داخل بتن به بتن چسبیده اند و در واقع کابل بدون غلاف داخل بتن جای می گیرد و بعد از اینکه بتن به مقاومت مشخصه رسید ، کابل ها را از تکیه گاههای دو طرف آزاد کرده و قسمت اضافی بیرون مانده از بتن را قطع می نمایند . تمام نیروی پیش تنیدگی به طور کامل در طولی از کابل به بتن منتقل می شود که این طول انتقال ، بستگی به نوع سطح فولاد ، شکل مقطع و قطر آن دارد . همچنین مقاومت بتن نیز در آن موثر می باشد همانند تولید شمع ها و تیرهای پیش ساخته . برای جلوگیری از وارد شدن ضربه به بتن در موقع انتقال نیروی پیش تنیدگی ، باید این نیرو به طور آرام و تدریجی به بتن منتقل شود . همچنین قطعه بتنی باید بتواند به راحتی در روی بستر خود بلغزد تا جلوی به وجود آمدن نیروهای داخلی در اثر اصطکاک گرفته شود . یکی از خاصیت های مهم بتن پیش کشیده این است که می توان چندین عضو یک شکل را در آن واحد بین دو تکیه گاه ریخته و پس از گرفتن بتن با قطع کردن کابل های مشترک ، آنها را از هم جدا کرد . این کار از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می باشد ، زیرا عمل کشیدن کابل ها برای تمام عضوها فقط یکبار انجام می شود همانند تولید قطعات پیش ساخته Hallow-core که مراحل تولید به شکل زیر می باشد.

۲- بتن پیش تنیده پس کشیده (Post-tensioned concrete )

اگر فولاد پیش تنیدگی را بعد از گرفتن و سفت شدن بتن بکشند ، بتن را اصطلاحاً بتن پس کشیده می نامند . نیروی پیش تنیدگی توسط گیره های ( anchorages ) دو انتهای سازه از کابل به بتن منتقل می گردد . فولاد پیش تنیدگی نباید قبل از کشیدن به بتن چسبیده باشد ، در غیر این صورت امکان کشیدن آن وجود نخواهد داشت . فولادهای پیش تنیدگی را باید در داخل غلاف ها یا مجراهایی که در داخل بتن یا خارج از آن تعبیه شده است ، قرار داد.

کابل های پیش تنیدگی را می توان قبل و یا بعد از بتن ریزی در داخل غلاف ها کار گذاشت . کابل ها به صورت یکی یکی به وسیله دستگاه کابل ردکن ( strand pusher ) و یا به طور دسته ای بوسیله نیروی انسانی در داخل غلاف کار گذاشته می شود .

انواع بتن پیش تنیده پس کشیده

۱) با روش چسبنده ( Bonded )

بعد از پایان عملیات کشش کابل ها ، برای جلوگیری از زنگ زدن کابل ها ، دوغاب سیمان به داخل غلاف ها تزریق می شود تا فاصله بین کابل و غلاف را پر کند . در این حالت چون کابل توسط دوغاب به غلاف و در نتیجه به بتن می چسبد ، اصطلاحاً این روش را چسبنده ( Bonded ) می نامند .

۲) با روش غیر چسبنده ( Unbonded )

گاهی اوقات به دلائل خاصی از جمله ایجاد انعطاف پذیری بیشتر سازه جهت مقاومت بهتر در مقابل زلزله ، ممکن است دوغاب به داخل غلاف تزریق نکنند . در چنین حالاتی چون هیچ نوع چسبندگی بین کابل و غلاف وجود ندارد ، این روش را غیر چسبنده ( unbonded ) می نامند . در چنین مواقعی برای جلوگیری از زنگ زدن کابل ، داخل غلاف و دور کابل را پر از گیریس می کنند . بعضی از کارخانه های کابل سازی ، کابل هایی تولید می کنند که در داخل لوله های پلاستیک پر از گریس قرار دارد . این نوع کابل های فاقد چسبندگی را می توان مستقیماً در داخل بتن کار گذاشت و بعد از کسب مقاومت از بتن ، کابل ها را کشید که گریس مانع از چسبیدن کابل به غلاف پلاستیکی و در نتیجه به بتن می شود. در روش غیر چسبنده اگر به دلائلی کابل از داخل گیره ها در برود و یا از هر نقطه پاره شود ، نیروی پیش تنیدگی در آن مقطع از بین می رود . اصولاً مقاومت نهایی بتن پس کشیده چسبنده خیلی بیشتر از مقاومت نهایی بتن پس کشیده غیر چسبنده مشابه می باشد .

در این سقف‌ها به دلیل افزایش سطح مقطع موثر فشاری بتن ، ضخامت دال کاهش یافته و علاوه بر کاهش وزن امکان اجرای دهانه‌های بلند فراهم می‌شود از سوی دیگر با نمودن مقطع و کاهش و یا حذف عمق ناحیه کششی بتن ، ترک خوردگی و توسعهٔ آن در مقطع بتنی، کاهش یا حذف شده و در نتیجه دوام مجموعه و مقاومت آن در محیط‌های خورنده افزایش میابد. در این سیستم به دلیل کاهش ضخامت سقف، علاوه بر کنترل تنش‌های خمشی و برشی و تغییر شکل‌ها، کنترل برش پانچ در محل اتصال دال به ستون نیز حایز اهمیت می‌باشد.

به طور کلی می‌توان را به صورت زیر برشمرد.

۱-نداشتن ترکهای دائمی یکی از مهمترین خواص سازه‌های این نوع بتن نداشتن ترک‌های دائمی می‌باشد. این موضوع باعث دوام بیشتر این نوع سازه‌ها نسبت به سازه‌های بتنی و بتن آرمه می‌شود. این امر به خصوص در محیط‌هایی با گازها و زمین‌های خورنده و همچنین سازه‌های دریایی بسیار حائز اهمیت می‌باشد. برتری این نوع بتن نسبت به بتن آرمه در ساختمان تانکرهای آب و مخازن به جهت نداشتن ترک واضح است.

۲-وزن کمتر سازه وزن سازه‌های به مراتب از وزن سازه‌های بتن آرمه معادل کمتر است. اولاً چون از مقاومت تمام سطح مقطع بتن استفاده می‌شود، میزان بتن لازم کمتر است. ثانیاً چون فولاد مصرفی دارای مقاومت زیادتری است، معمولاً وزن فولاد لازم بین یک سوم تا یک پنجم وزن فولاد معمولی معادل می‌گردد.

۳-نداشتن خیز به سمت پایین خیز به طرف پایین (deflection) تیرهای بتنی تحت اثر بارهای سرویس معمولاً بسیار کم می‌باشد. زیرا قبل از وارد آمدن بارهای سرویس، تحت تاثیر نیروهای مقداری خیز به طرف بالا در تیر به وجود آمده است، که از شدت خیز به طرف پایین می‌کاهد.

۴-تست سازه قبل از بارگذاری در سازه‌های بتن قبل از وارد آمدن بارهای سرویس، سازه به وسیله نیروی آن به شدت بارگذاری شده و بتن و فولاد تحت اثر تنش‌های زیادی قرار می‌گیرد، و این خود یک نوع امتحان از نظر مطمئن بودنبتن و فولاد می‌باشد.

۵-قابلیت انعطاف‌پذیری با تغییر مقداری نیروی آن می‌توان سازه را صلب و یا انعطاف‌پذیر کرد، بدون اینکه مقاومت نهایی آن تغییری بکند.

۶-اقتصادی بودن سازه سازه‌های معمولاً برای دهانه‌های بزرگ و بارهای سنگین اقتصادی تر از سازه‌های بتن آرمه می‌باشد.

۷-انعطاف‌پذیری در معماری سازه‌های به دلیل حذف بعضی از ستون‌ها و پایه‌ها، امکان اجرای سازه با دهانه‌های بزرگتر را امکان‌پذیر ساخته و قابلیت سازه از نظر معماری را افزایش می‌دهد.

به عنوان مثال سطح هیپربولوئید (که از دوران هذلولی به وجود می‌آید) آن برای پوشش سقف ساختمان‌های صنعتی با دهانه‌های ۱۰ تا ۱۸ متر، سازه‌های فضایی و … از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه و از نظر آرشیتکتی بسیار زیبا می‌باشد.

بچینگ پلانت یا بچ پلانت دستگاهی است که مواد تشکیل دهنده بتن را مخلوط کرده و ترکیب می کند. بتن به محض آماده شدن به وسیله تراک میکسر به محل مورد نظر انتقال داده شده، در محل بتن ریزی استفاده می شود که این امر باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می گردد.

در برخی موارد بچینگ پلانت به صورت موقت در یک پروژه بکار برده می شود نه به عنوان یک دستگاه دائمی. در این گونه موارد محل نصب بچینگ پلانت باید نزدیک محل بتن ریزی باشد، هدف از این کار استفاده بهینه از زمان و مکان است به طوری که به سهولت بتوان از بتن ترکیب شده استفاده کرده و از هر گونه تاخیری در فرایند ساخت و ساز جلوگیری به عمل آورد.

هر بچینگ پلانت در صورت نیاز یک میکسر برای ترکیب کردن مصالح، آب، سیمان و سایر ترکیبات دارد که سایز آن متناسب با پروژه در حال احداث است.

علاوه بر میکسر، هر بچینگ دارای یک فیدر توزین مصالح می باشد که برای ذخیره مصالح و توزین دقیق هر کدام از آنها به کار گرفته می شود. با استفاده از این سیستم می توانیم بتنی مستحکم و مطابق با اصول ساختمان سازی تولید کنیم.

بچینگ پلانت ها به دو گروه تر و خشک تقسیم میشوند.

در بچینگ پلانت های تر همه مصالح همزمان با هم ترکیب می شوند و سپس بتن آماده به محل پروژه انتقال داده می شود. بتن بدست آمده از این بچینگ پلانت کاملا یکدست و یکنواخت می باشد.

اما در بچینگ های خشک، مصالح به جز آب با هم ترکیب شده و توسط یک تراک میکسر بارگیری می شود. سپس به مصالح آب اضافه شده و عمل میکس در حین انتقال به محل پروژه انجام می گیرد.

بچینگ پلانت ها در انواع و ظرفیت های متفاوت و نسبت به نیاز مشتری طراحی و ساخت می شوند.

از انواع این بچینگ پلانت ها می توان به بچینگ پلانت های ثابت، پرتابل و موبایل اشاره کرد.

مشخصات فنی دستگاه بتن ساز خشک یک متری فیدری :

ظرفیت تولید بتن خشک : 75 متر مکعب بتن خشک در ساعت

ظرفیت دپوی مصالح : 40 تن

ظرفیت نوار توزین مصالح : 3000 کیلوگرم

ظرفیت باسکول توزین سیمان : 500 کیلوگرم

اسکرو انتقال سیمان : 40 تن سیمان در ساعت از سیلوی سیمان به باسکول

کمپرسورباد : 350 لیتر

سیستم کارکرد دستگاه : فول اتوماتیک و دستی

مزایای ایستگاه مرکزی بتن خشک یک متری :

- تولید بتن خشک بدون نیاز به دیگ همزن بتن

- مناسب برای صنایع بلوک سازی و جدول سازی

- سرعت در تولید بتن خشک

- نصب و راه اندازی آسان

مشخصات قطعات بچینگ یک متری خشک :

تابلو فرمان و کنترل ( تابلو برق )

سیستم دپوکننده مصالح : لایناربینی

سیستم بارگیری مصالح : نواری

سیستم توزین : لودسلی

کنترلرهای دیجیتالی سیمان، مصالح و آب

اتاق کنترل مرکزی عایق بندی شده و دید مسلط به دستگاه و محیط

قیف تخلیه بتن خشک

کیفیت آب در بتن از آن جهت حائز اهمیت است که ناخالصی‌های موجود در آن ممکن است در گیرش سیمان اثر گذاشته و اختلالاتی به وجود آورند. همچنین آب نامناسب ممکن است روی مقاومت بتن اثر نامطلوب گذاشته و سبب بروز لکه‌هایی در سطح بتن و حتی زنگ زدن آرماتور بشود. در اکثر اختلاط‌ها آب مناسب برای بتن آبی است که برای نوشیدن مناسب باشد. مواد جامد چنین آبی به ندرت بیش از 2000 قسمت در میلیون ppm خواهد بود به طور معمول کمتر از 1000 ppm می‌باشد. این مقدار به ازای نسبت آب به سیمان 0?5 معادل 0?05 وزن سیمان می‌باشد. معیار قابل آشامیدن بودن آب برای اختلاط مطلق نیست و ممکن است یک آب آشامیدنی به جهت داشتن درصد بالایی از یونهای سدیم و پتاسیم که خطر واکنش قلیایی دانه‌های سنگی را به همراه دارد، برای بتن سازی مناسب نباشد. به عنوان یک قاعده کلی هر آبی که PH (درجه اسیدیته) آن بین 6 الی 8 بوده و طعم شوری نداشته باشد می‌تواند برای بتن مصرف شود. رنگ تیره و بو لزوماً وجود مواد مضر در آب را به اثبات نمی‌رساند.

مقدار آب مصرفی

مقدار آب مصرفی در داخل بتن بسیار با اهمیت است. به منظور تکمیل فرایند واکنش سیمان با آب مقدار مشخصی آب مورد نیاز است. در صورتی که این مقدار کمتر از آن حد باشد قسمتی از سیمان برای واکنش آب کافی دریافت نمی‌کند و واکنش نداده باقی می‌ماند. در صورتی که بیش از مقدار مورد نیاز آب به مخلوط بتن اضافه شود پس از تکمیل واکنش، مقداری آب به صورت آزاد در داخل بتن باقی می‌ماند که پس از سخت شدن بتن باعث پوکی آن و نتیجتاً کاهش مقاومت خواهد شد. به همین دلیل دقت در مصرف نکردن آب زیاد در داخل بتن به منظور حصول مقاومت بالا ضروری است.

مقدار آب لازم برای تکمیل واکنش به صورت پارامتر نسبت آب به سیمان تعریف می‌شود. این نسبت برای سیمان پرتلند معمولی حدود 25 درصد است. با این مقدار آب بتن فاقد کارایی لازم خواهد بود و معمولاً نسبت آب به سیمان مورد استفاده در کارگاه‌های ساختمانی بیش از این مقدار است. در تعیین نسبت اختلاط بتن پارامتری لحاظ می‌شود که مقدار رطوبت سنگدانه‌ها را نیز قبل از افزودن آب به بتن لحاظ می‌کند که در تعیین مقدار آب مورد نیاز حائز اهمیت است. این رطوبت اضافی (یا کمبود رطوبت) مقدار رطوبت مازاد (کمبود رطوبت) سنگدانه‌ها از حالت اشباع با سطح خشک SSD یا(Saturated Surface Dry)است.

عمل آوری

با ادامه یافتن Hydration مقاومت بتن افزایش می‌یابد و این واکنش عامل افزایش مقاومت بتن یا همان گیرش سیمان است. برای عمل آوری یا ادامه یافتن فرایند Hydration باید رطوبت نسبی حداقل 80 درصد باشد. در صورتی که رطوبت کمتر از این مقدار شود عمل آوری متوقف شده و درصورتی رطوبت تسبی به بالای 80 درصد بازگردد فرایند هیدراسیون یا Hydration دوباره شروع خواهد شد. به دلیل تبخیر قسمتی از آب مورد نیاز قبل از تکمیل واکنش بین آب و سیمان (که چندین روز طول می‌کشد) قسمتی از سیمان موجود در مخلوط بتن واکنش نداده باقی می‌ماند. پس از بتن ریزی باید بلافاصله توجه لازم به فرایند عمل آوری معطوف گردد. عمل آوری عبارت است از حفظ رطوبت بتن تا زمانی که واکنش بین سیمان و آب تکمیل شود. این عمل می‌تواند به وسیله عایقکاری موقت، پاشش آب یا تولید بخار صورت گیرد. از دیدگاه عملی، حفظ رطوبت بتن برای 7 روز توصیه می‌شود. در شرایطی که این کار ممکن نباشد حداقل زمان عمل آوری بتن نباید کمتر از 2 روز باشد.

سنگدانه‌ها در بتن تقریباً سه چهارم حجم آنرا تشکیل می‌دهند از اینرو کیفیت آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. در حقیقت خواص فیزیکی، حرارتی و پاره‌ای از اوقات شیمیایی آنها در عملکرد بتن تأثیر می‌گذارد. دانه‌های سنگی طبیعی معمولاً بوسیله هوازدگی و فرسایش و یا به طور مصنوعی باخرد کردن سنگ‌های مادر تشکیل می‌شوند. البته این مطلب نباید درمورد سنگدانه‌ها فراموش شود. سطح سنگدانه‌های اگر آغشته به گل و لای باشد باید سطح آن تمیز شود حتی الامکان باید شسته شود در صورت لزوم.

اندازه دانه‌های سنگی

بتن عموماً از سنگدانه‌هایی به اندازه‌های مختلف که حداکثر قطر آن بین 10 میلیمتر و50 میلیمتر می‌باشد ساخته می‌شود. به طور متوسط از سنگدانه‌هایی با قطر 20 میلیمتر استفاده می‌شود. توزیع اندازه ذرات به نام «دانه بندی سنگدانه» مرسوم است. به طور کلی دانه‌های با قطر بیشتر از چهار یا پنج میلیمتر به نام شن و کوچکتر از آن به نام ماسه نامگذاری شده‌اند که این حد فاصل توسط الک 4?75 میلیمتری یا نمره چهار مشخص می‌گردد. حد پایین ماسه عموماً 0?07 میلیمتر یا کمی کمتر می‌باشد. مواد با قطر بین 0?06 میلیمتر و 0?02 میلیمتر به نام لای(سیلت)و مواد ریزتر رس نامگذاری شده‌اند. گل ماده نرمی است که شامل مقادیر نسبتاً مساوی ماسه و لای و رس می‌باشد.

کانیهای مهم

کانیهای مهم و متداول سنگدانه‌ها در زمینه استفاده در بتن عبارتند از: کانی‌های سیلیسی (کوارتز، اوپال، کلسه دون، تریمیت، کریستوبالیت) فلدسپاتها، کانیهای میکا، کانیهای کربناتی، کانیهای سولفاتی، کانیهای سولفور آهن، کانیهای فرومنیزیم، کانیهای اکسیدآهن، زئولیت‌ها و کانیهای رس.

طبقه‌بندی براساس شکل ظاهری

در استاندارد ASTM سنگها از لحاظ شکل ظاهری به پنج گروه تقسیم شده‌اند:کاملاً گرد گوشه، گرد گوشه، نسبتاً گرد گوشه، نسبتاً تیز گوشه و تیز گوشه.

در استاندارد BS این نامگذاری به صورت:گرد گوشه، بی شکل-بی نظم، پولکی، تیز گوشه، طویل، پولکی طویل می‌باشد.