بارگذاری بیش از حد بر روی سازه بتنی

آسیب دیدگی بتن بر اثر بارگذاری بیش از حد بر روی آن معمولاً بسیار واضح و تشخیصش آسان است. اضافه بار ایجاد شده بر روی سازه، ترک‌ها و نشانه‌هایی ایجاد می‌کند که حتی نقطه‌ی بارگذاری نیز مشخص می‌شود. عموماً ایجاد این نوع اضافه بارها اتفاقاتی یک باره است و تکرار نمی‌شود، بنا بر این ترمیم با پیش‌فرض که این اتفاق دوباره رخ نخواهد داد، صورت می‌گیرد.

باید توجه داشت که تخریب بتن در اثر بارگزاری بیش از حد معمولا بسیار واضح است و به سادگی قابل شناسایی ست. رویداد هایی که در اثر بارگزاری بیش از ظرفیت سازه بوجود می آیند قابل توجه و قابل ذکر اند. تنش تولید شده در اثر بارگزاری زیاد به بروز ترک های متمایزی منجر شده که بارگزاری بیش از حد و نقاط باربر را نمایان می کنند. غالبا بارگزاری بیش از حد یکبار اتفاق می افتد و یک بار هم اثرات آن مشخص می شود و لذا در صورت ترمیم می توان انتظار داشت آثار تخریب بتنمجددا بر روی بتن تعمیری عود نکند.باید انتظار داشت در چنین آسیب هایی به دانش و کمک یک مهندس سازه ی باتجربه، برای انجام تجزیه و تحلیل ساختاری برای مشخص ساختن و ارزیابی علل منجر به تخریب سازه در اثر بارگزاری بیش از ظرفیت بطور کامل ، و نیز کمک برای تعیین میزان ترمیم و تعمیر ات لازم ، نیاز خواهد بود. این آنالیز باید تعیین میزان بارپذیری سازه در هنگام طراحی و تعیین اندازه ظرفیت طراحی شده برای بارگزاری بیش از حد را شامل شود. از ابتدا تا انتهای بازبینی بتن آسیب دیده باید تمامی اثرات بارگزاری بر روی سازه مشخص شود. جابجایی ها باید مشخص شوند و در درجه ی دوم خرابی ها ، در هر جایی که باشند. باید توجه داشت که اطمینان حاصل شود که خرابی هایی شناسایی شوند که ظرفیت بار پذیری سازه را پایین می آورند چون برخی از آسیبها برای اولین باربتن را تضعیف نمی کند. ترمیم بتن آسیب دیده در اثر بارگزاری زیاد، میتواند به احتمال فراوان، بهترین عملکرد را بابتن جایگزین متداول داشته باشد. در صورت نیاز به تعمیر یا جایگزینی شبکه ی آرماتور بتن آسیب دیده می بایست این عملیات در پروسه تعمیراتی پیش بینی و تعبیه گردد.

همه چیز درباره ی بتن

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.

اجزاء تشکیل دهنده بتن و خواص آنها

سیمان : حدود 7 الی 15 درصد از حجم بتن را تشکیل می دهد
آب : حدود 14 الی 21 درصد از حجم بتن را تشکیل می دهد
دانه های سنگی ( شن و ماسه ) : حدود 60 الی 75 درصد از حجم بتن را تشکیل می دهد
هوا: در بتن بدون هوا میزان حجم هوای موجود بین 5/0 تا 30 درصد است و در بتن هوادار میزان حجم هوای موجود بین 4 الی 8 درصد است
مواد مضاف : مواد شیمیایی هستند که به میزان جزئی و به صورت درصدی از وزن سیمان به مخلوط اضافه می شوند تا خواص مطلوب مورد نظر را دربتن ایجاد کنند
 

سیمان

به هر ماده چسبنده ای سیمان اطلاق می شود .لکن به ماده چسباننده مصالح سنگی در بتن اصطلاحا سیمان می گویند که نقش آن صرفا چسباندن دانه ها به یکدیگر بوده و به تنهایی تاثیری در مقاومت و باربری ندارد

مواد اولیه سیمان :

آهک
Cao
حدود 63 درصد
سیلیس
Sio
حدود 20 درصد
آلومین
Al2o3
حدود 6 درصد
اکسید آهن
Fe2o3
حدود 3 درصد
اکسید منیزیم
Mgo
حدود 5/1 درصد
 

مواد شیمیایی موجود در سیمان  :

تری کلسیم سیلیکات : ( 3Cao-Sio2 ) با علامت اختصاری ( C3S )
دی کلسیم سیلیکات : ( 2Cao-Sio2 ) باعلامت اختصاری ( C2S )
تری کلسیم آلومینات : ) 3Cao-Al2o3 ) با علامت اختصاری ( C3A)
تتراکلسیم آلومیوفریت: ( 4Cao-Al2o3-Fe2o3 ) با علامت اختصاری ( C4AF )
 

انواع سیمانهای استاندارد : ( پرلتند )

1- سیمان تیپ یک ( I ) ، سیمان معمولی

بتن ریزی ، تحکیم ، پرداخت کاری ، و عمل آوری بتن میکروسیلیسی

بتن ریزی و تحکیم بتن میکروسیلیسی در اصل شبیه بتن بدون میکروسیلیس است. معمولاً پرداخت کاری بتن میکروسیلیسی در عرشه ی پل ها و سایر کف سازی ها بدون دوره انتظار موجود در روش های پرداخت کاری سنتی است. برای محافظت بتن از خشک شدن بلافاصله باید عمل آوری را انجام داد.

این بخش از مقاله کلینیک بتن ایران بتن میکروسیلیسی از دید پیمانکاری که باید با آن کار کند ، می پردازد. عملیاتی که پیمانکار باید انجام دهد ، شاملبتن ریزی ، تحکیم ، پرداخت کاری و عمل آوری است. این بخش با خشک شدن بتن و چه حاوی میکروسیلیس باشد یا خیر شروع می شود.

هدف از توصیه های ارائه شده در این بخش ، رسیدن به خواص بتن سخت شده ای است که کارفرما یا طراح به خاطر آنها بتن میکروسیلیسی را برای یک سازه مشخص می کنند. با پیروی از روش های ارائه شده در این بخش می توان به این هدف دست یافت.

ملاحظات کلی

در اغلب جنبه ها ، کار با بتن میکروسیلیسی تفاوتی با بتن بدون میکروسیلیس ندارد. تنها مورد استثنای قابل توجه در این خصوص پرداخت کاری بتن است. به هر حال ، اگر فرآیند پرداخت کاری مطاق روش ارائه شده در این مقاله انجام شود ، تفاوت های مربوط به بتن میکروسیلیسی می تواند به مزایایی برای پیمانکار تبدیل شود. در این بخش به موارد کلی زیر پرداخته می شود :

 هماهنگی

هماهنگی مناسب بین پیمانکار و تامین کننده بتن یک معیار حیاتی است. تغییرات نسبتاً جزئی در خواص بتن تازه می توانند تفاوت های قابل توجهی را در تلاش لازم برای بتن ریزی و پرداخت کاری ایجاد کنند. برخی از موارد اصلی عبارت اند از :

اسلامپ، شماره 1. با یک محاسبه سرانگشتی می توان اسلامپی که حدود 40 تا mm50 بیشتر از اسلامپ بتن بدون میکروسیلیس مصرفی برای بتن ریزی مشابه است ، را برای شروع کار انتخاب کرد. این افزایش اسلامپ چسبندگی بیشتر بتن میکروسیلیسی را فراهم می کند. در این خصوص نگران جداشدگی نباشید. تنها افزایش های بسیار زیاد اسلامپ سبب جداشدگی در بتن میکروسیلیسی می شوند.
اسلامپ، شماره 2. معمولاً ، بهترین روش برایبتن ریزی ، ریختن بتن با بالاترین میزان اسلامپی است که با شرایط واقعی پروژه مطابق باشد. هر چه میزان اسلامپ بالاتر باشد ، عملیات شمشه کشی و ماله کشی بتن راحت تر خواهد بود. معمولاً یک عامل محدود کننده برای بتن ریزی عرشه ی پل یا کف سازی وجود هرگونه شیب در محل بتن ریزی است. بتن باید با بالاترین میزان اسلامپی ریخته شود که آن را در شیب نگه می دارد.
چسبندگی. پرداخت کارها به کرات گزارش داده اند که بتن میکروسیلیسی «چسبنده» است و کار کردن با آن مشکل می باشد. تجربه نشان داده است که چسبندگی می تواند ناشی از اندرکنش میکروسیلیس و مواد افزودنی شیمیایی (کاهنده های آب و فوق روان کننده) در بتن باشد. یک روش این است که ماده ی افزودنی را با ماده دیگری که دارای ترکیب شیمیایی متفاوتی است ، عوض کنید. روش دیگر ، حذف یک سوم فوق روان کننده و اضافه کردن یک کاهنده ی آب با محدوده ی متوسط به همان اندازه است. از ترکیب مواد افزودنی مختلف برای به دست آوردن بهترین بتن ممکن برای پروژه هراسی نداشته باشید. دانه بندی مصالح سنگی ریزدانه نیز می تواند ملاحظه دیگری از چسبندگی باشد. با تغییر نسبت مصالح سنگی ریزدانه به درشت دانه در راستای افزایش مصالح سنگی درشت دانه می توان چسبندگی  را کاهش داد. در برخی از موارد ، تغییر منبع مصالح سنگی ریزدانه می تواند به کهش چسبندگی کمک کند. 
 ملاحظاتبتن ریزی

دو مورد را باید قبل از بتن ریزی بتن میکروسیلیسی در نظر داشت. این دو مورد عبارت از جلسه پیش بتن ریزی و بتن ریزی آزمایشی هستند.

جلسه پیش بتن ریزی. اگر چه برگزاری جلسه پیش بتن ریزی برای هر کار بتنی مهم است ، اما اهمیت این جلسه برای بتن میکروسیلیسی بیشتر است. این جلسه فرصتی برای پیمانکار است که تمام افراد متوجه شوند که چه کارهایی قرار است ، انجام شود. همچنین این جلسه زمانی است که پیمانکار پرسش های خود در مورد انتظارات کارفرما و طراح را بپرسد. در بیشتر مواقع ، جلسه پیش بتن ریزی همراه با بتن ریزی آزمایشی برگزار می شود.
مسئله اساسی که باید در جلسه پیش بتن ریزی مطرح شود ، نرخ تحویل بتن است. یک مسئله متداول رسیدن مقدار بسیار زیادی بتن به کارگاه و برگشت دادن کامیون های حامل بتن است. این مسئله به خصوص در مورد روکش کردن عرشه ی پل یا یاخت رویه های بتنی میکروسیلیسی روی عضوهای پیش ساخته صادق است. در این نوع بتن ریزی ها ، حجم کوچکی از بتن سطح بزرگی را پوشش می دهد.

بتن ریزی آزمایشی. در اغلب موارد ، انجام بتن ریزی آزمایشی قبل از شروع عملیات بتنی در پروژه الزامی است. این آزمایش فرصتی را فراهم می آورد تا ایرادهای سیستم بتن ریزی مشخص شده و برطرف شوند. نماینده هر یک از گروه های کاری باید در این آزمایش حضور داشته باشند : کارفرما ، طراح ، تامین کننده بتن ، تامین کننده مصالح ، و البته پیمانکار. در صورتی که نتیجه بتن ریزی آزمایشی مطلوب باشد ، مرحله بعدی بتن ریزی اصلی در سازه است. برخی از مسائلی که باید طی بتن ریزی ازمایشی مطرح شوند ، عبارت اند از :
مخلوط بتنی. این زمان اولین فرصت برای پیمانکار مسئول پرداخت کاری است که مخلوط بتنی را ببیند و مشخصات آن را ارزیابی کند. همچنین بتن ریزی آزمایشی زمان خوبی برای تعیین اصلاح هایی است که باید بسته به شرایط آب و هوایی و بتن ریزی انجام شوند. به عنوان مثال ، ممکن است اضافه کردن کندگیر کننده یا تسریع کننده غیر کلریدی بسته به شرایط مناسب باشد.
روش پرداخت کاری. این زمان فرصت مناسبی برای امتحان روش ها و ابزارهای مختلف پرداخت کاری است. بهترین ابزار و درجه پرداخت کاری لازم را تعیین کنید.
پرداخت مورد قبول. در این مرحله ، کارفرما ماهیت دقیق پرداخت مورد قبول کار بتنی خود را عریف می کند.بتن ریزی آزمایشی را بدون بحث کردن در این مورد به پایان نرسانید!
محافظت از بتن. مطلوب است که بخشی از این آزمایش را به خشک شدن بتن بدون محافظ اختصاص داده و سرعت و پیامدهای خشک شدن بتن را مشاهده کنید. همچنین ، این مرحله فرصتی برای تعیین دورنمایی از نحوه محافظت از بتن است.
 قالب گیری بتن میکروسیلیسی

در مورد عضوهای بتنی که ریخته شده اما پرداخت کاری نمی شوند ، مانند ستون ها و دیوارها ، تفاوتی بین روش های معمول و روش های ویژه برای بتن میکروسیلیسی وجود ندارد. در این موارد بتن مطابق شرایط طراحی و اجرایی ریخته ، تحکیم و محافظت می شود. اسلامپ بالاتر به رسیدن بتن به مقاطع انبوه با تعداد زیاد آرماتور کمک می کند. با این وجود ، ویبره و خارج کردن هوای اضافی از بتن با اسلامپ بالا نیز الزامی است. هنگام مصرف بتن میکروسیلیسی با فوق روان کننده ، فشارهای وارد از بتن سیال به قالب را فراموش نکنید !

 خشک شدن بتن

مطالب زیادی در مورد تمایل بتن میکروسیلیسی به خشک شدن طی بتن ریزی و پرداخت کاری نوشته شده است. این بخش آنچه در عمل اتفاق می افتد و نحوه تصحیح عملیات طبق مشخصات بتن را شرح

می دهد. توجه کنید که توضیح ها و توصیه های این بخش در مورد بتن میکروسیلیسی و بتن معمولی کاربرد دارند.

 آب انداختگی

از آنجا که میکروسیلیس به دلیل سطح جانبی بسیار بالای خود تمایل به جذب آب دارد و معمولاً مقدار آب بتن های میکروسیلیسی بسیار کم است ، میزان آب حاصل از آب انداختگی این بتن در صورت وجود ، بسیار کم است. مادامی که مقدار میکروسیلیس افزایش می یابد یا مقدار آب کاهش می یابد ، آب انداختگی بتن کاهش یافته یا حذف می شود. از جنبه مثبت ، عدم آب انداختگی بدین معنی است که پرداخت کاری را

می توان زودتر شروع کرده و سریع تر تمام کرد. علاوه بر این ، آب حاصل از آب انداختگی زیر ذرات مصالح سنگی و آرماتورهای افقی جمع نمی شود. در این صورت ، مجرایی برای ورود کلریدها یا سایر مواد ناخوانده به درون بتن وجود نخواهد داشت. از جنبه منفی ، عدم آب انداختگی بدین معنی است که کف بتنی میکروسیلیسی تحت شرایط محیطی مناسب از سطح به سمت پایین خشک خواهد شد. این نوع خشک شدن پرداخت کاری سطح بتن را مشکل تر می سازد. همچنین خشک شدن می تواند منجر به پیوسته شدن پلاستیک و حتی ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک شود.

 خشک شدن سطحی

این بخش ابتدا نگاهی به شرایط محیطی می اندازد که منجر به خشک شدن سطح بتن می شود. چهار عامل بررسی خواهند شد : دمای هوا ، رطوبت نسبی ، دمای سطح بتن و سرعت باد. سال ها پیش ، نموداری برای تخمین میزان اندکنش این عوامل در خشک شدن بتن رسم شد. این نمودار در شکل 1.8 نشان داده شده است. با وارد کردن مقادیر مناسب در این نمودار ، تخمینی از افت رطوبت برحسب کیلوگرم آب بر مترمربع بر ساعت به دست می آید. کمیته ی ACI به طور قراردادی پذیرفته است که اگر میزان افت رطوبت کمتر از kg/m2/hr0/1 باشد ، آنگاه مشکلی پیش نخواهد آمد. از آنجا که این مقادیر برای بتن بدون میکروسیلیس تعیین شده اند ، توصیه می شود برای بتن میکروسیلیسی نصف این مقدار ، یعنی kg/m2/hr5/0 ، را به کار ببرید.

بسیاری از طراحان برای نوشتن مشخصات فنی بتن میکروسیلیسی از این نمودار استفاده می کنند. اگر نرخ تخمینی افت رطوبت بیش از مقدار مشخص شده باشد ، این مشخصات فنی محافظت هایی را برای جلوگیری از خشک شدن سطح بتن الزامی می دانند.

به هر حال ، پیدا کردن روشی برای تخمین دقیق میزان تبخیر حایز اهمیت است. جدول 1.8 توصیه های مربوط به اندازه گیری واقعی پارامترهای درگیر را ارائه می دهد. معمولاً ، استفاده از این مقدار به جای استفاده از داده های به دست آمده از سازمان هواشاسی محلی توصیه نمی شود. داده های گرفته شده از سازمان هواشناسی محلی وی نمودار رسم شده و آنگاه تصمیم گیری می شود که آیا بتن ریزی باید انجام شود یا خیر ، آیا محافظت از بتن الزامی است یا خیر. با این روش تمام طرفین پروژه متقاعد خواهند شد ، زیرا در این روش ملزومات مشخصات فنی برآو.رده می شود. اما ملزومات واقعی که مانع از خشک شدن بتن می شوند ، را نمی توان برآورده ساخت ، و این مسئله ای است که پیمانکار را در مورد پوسته شدگی و ترک خوردگی ناشی  از جمع شدگی پلاستیک به درد سر می اندازد.

جدول 1.8

محل اندازه گیری داده های ورودی نمودار تبخیر
دمای هوا : 2/1 تا m8/1 بالای سطح بتن ، در سایه
دمای آب : برابر دمای بتن
رطوبت نسبی : 2/1 تا m8/1 بالای سطح بتن ، در سایه ، به سمت باد
سرعت باد : m5/0 بالای سطح بتن
 

بهترین روش استفاده از نمودار با قضاوت مهندسی است. ابتدا داده های مورد نیاز را از سازمان هوا شناسی محلی گرفته و سپس با استفاده از نمودار میزان تبخیر را تخمین بزنید. اما کاملاً به تخمین به دست آمده از این نمودار اعتماد نکنید ، به خصوص اگر مقدار تخمین زده شده به مقدار حدی 5/0 یا kg/m2/hr0/1 نزدیک باشد. قضاوت مهندسی داشته باشید و به دنبال موارد منحصر به فرد محل پروژه واقعی باشید. آیا بتن ریزی زیر نور مستقیم خورشید انجام می شود ؟ آیا سرعت باد زیاد می شود ؟ آیا رطوبت به حدی بالاست که کار را برای کارگران مشکل می سازد ؟ به خاطر داشته باشید که مشکلات کاری کارگران مستقل از دما و رطوبت است و کمتر احتمال دارد که بتن خشک شود. فراموش نکنید که بهترین روش هنگام تصمیم گیری در مورد حفاظت بتن در مقابل خشک شدن ، خطا کردن در یک حاشیه  ی امن است.

یک دیدگاه مناسب دیگر نیز در مورد خشک شدن بتن وجود دارد. مادامی که در تابستان هوا گرم تر

می شود ، بسیاری از پیمانکاران یا تامین کنندگان بتن برای افزایش ساعت کاری بتن به آن یک کاهنده آب اضافه می کنند. این روش تحت شرایط مناسب می تواند روش دستی باشد. اما معمولاً مصرف کننده آب در مورد کف سازی بتنی روش درستی نیست. کاهنده ی آن سرعت واکنش های هیدراسیون اولیه که بتن را برای مدت طولانی تری تحت شرایط خشک شدن قرار می دهد ، را کاهش می دهد. در بعضی از موارد ممکن است ، مصرف کاهنده آب وضعیت را به جای بهبود دادن ، بهتر کند.

نتایج خشک شدن

خشک شدن با دو پیامد توام است : پوسته شدگی پلاستیک و ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی.

پوسته شدگی پلاستیک. پرداخت کاران بتن به کرات می گویند : روند گیرش بتن از بالا به پایین است. اگر روز آفتابی و دمای سطح بالا باشد ، سطح بتن سریع تر از بتن زیرین می گیرد. یا اگر بتن دچار آب انداختگی نشود ، یا میزان آب انداختگی آن کم باشد ، یا اگر شرایط محیطی برای خشک شدن مساعد باشد ، سطح بتن سریعاً خشک می شود. در هر یک از این دو حالت ، مطابق شکل 2.8 پوسته شدگی در سطح بتن ایجاد می شود. زمان شروع ماله کشی و لیسه کشی ، زمانی است که پرداخت کار با لمس یا راه رفتن روی بتن متوجه شود که بتن گیرش یافته است. اما ، در واقع تنها سطح بتن سفت تر شده و ممکن است ، مرز بتن همچنان بسیار نرم باشد. معمولاً ، پرداخت کاری تحت این شرایط منجر به سطح پر موجی می شود که مطابق هیچ یک از ملزومات ترازی و صافی نیست.

وقتی سطح شرو به خشک شدن می کند ،‌برگردان آن به وضعیت اول بسیار مشکل است. هر اقدامی را باید پیش از آنکه دیر شود ، انجام داد. در این موارد از آب یا مواد پرداخت کاری کمک می گیرند که ممکن است ، منجر به کاهش دوام سطح بتن نسبت به دوام مورد نظر شود.

ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک. در برخی از شرایط ،‌ ترک خوردگی ناشی جمع شدگی به جای پوسته شدگی سطحی نمایان می شود. معمولاً ، جهت گیری این ترک ها تصادفی است و به گوشه های دال نمی رسد. همچنین ، این ترک ها معمولاً عمق زیادی ندارند. شکل 3.8 ترک های ناشی از جمع شدگی پلاستیک در بتن میکروسیلیسی را نشان می دهد. دلیل واقعی اسن امر که چار در برخی از بتن ریزی ها ترک خوردگی و در برخی دیگر پوسته شدگی ایجاد می شود ، روشن نیست.

در چه مواقعی خشک شدن منجر به پوسته شدگی پلاستیک یا ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک می شود ؟ روش متداول پرداخت کاری در جدول 2.8 ارائه شده است. زمانی که بیشترین احتمال برای خشک شدن بتن و ایجاد مشکل وجود دارد ، طی دوره انتظار اولیه بین مرحله ی اول ماله کشی ابتدایی و شرع ماله کشی و لیسه کشی اصلی است. این دوره زمانی معمولاً همان چند ساعتی است که برای شروع سخت شدن بتن صبر می کنند.

جدول 2.8

مراحل پرداخت کاری کف سازی بتنی
بتن ریزی ،‌ شمشه کشی ، ماله کشی
انتظار ، خطر !
ماله کشی ، لیسه کشی
انتظار ، خطر کمتر !
عمل آوری
دوره های انتظار ، دوره های زمانی هستند که بتن میکروسیلیسی باید در برابر خشک شدن محافظت شود. با استفاده از روش پرداخت کاری یک مرحله  ای می توان دوره های انتظار را حذف کرده یا به حداقل رساند.
 

مدت زمان واقعی بسته به نوع بتن ریزی ، نسبت بندی مخلوط ، مقدار سیمان و میکروسیلیس ، درصد سایر پوزولان ها ، دمای بتن و مصرف مواد افزودنی تسریع کننده یا کندگیر کننده متغیر است. زمان انتظار برای عرشه ی پل ممکن است ، به مراتب کمتر از سایر انواع کف سازی ها باشد. اگر تخمین های افت رطوبت نگران کننده باشند ، طی مدت زمان اولیه باید اقداماتی برای حفاظت بتن از خشک شدن انجام شود.

دوره زمانی دوم که طی آن احتمال آسیب وجود دارد ، بین پرداخت کاری نهایی و شروع عمل آوری است. معمولاً بتن طی این مدت زمان مقاومت کافی را برای پایداری در برابر ترک خوردگی پلاستیک کسب

می کند ، اما خشک شدن طولانی مدت پس از پرداخت کاری منجر به ایجاد سطحی بادوام کمتر می شود.

جدول 3.8

روش های جلوگیری از پوسته شدگی پلاستیک و ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک
پرداخت کاری یک مرحله ای
الیاف مصنوعی
خنک کردن بتن
مرطوب کردن خاک بستر
نصب بادکش
نصب سایه
کندکننده تبخیر
استفاده از مه پاشی
کار در شب
پوشاندن بتن با پلاستیک بین عملیات پرداخت کاری
 

 محافظت در برابر خشک شدن

جدول 3.8 برخی از روش های توصیه شده معمول برای محافظت بتن در برابر خشک شدن را ارائه می دهد. متداول ترین این روش ها برای متن میکروسیلی عبارت از مه پاشی ، استفاده از کندکننده تبخیر و استفاده از روش پرداخت کاری یک مرحله ای است. هر یک از این روش ها در زیر شرح داده شده اند.

مه پاشی. هدف از مه پاشی حفظ رطوبتت بالا روی سطح بتن طی مدت زمان بین بتن ریزی تا عمل آوری است. اگر شرایط محیطی سبب نگرانی از خشک شدن شود ، مه پاشی باید بلافاصله پس از بتن ریزی یا پس از ماله کشی شروع شود. بسته به نو بتن ریزی و درجه پرداخت کاری مورد نیاز ممکن است ، مه پاشی بین مرحله های پرداخت کاری الزامی باشد.

بهترین روش مه پاشی استفاده از نازلی است که هوای فشرده را با مقدار بسیار کم آب ترکیب می کند. شکل 4.8 یک ابزار مه پاشی دستی مورد استفاده در سازه پارکینگ و یک سیتم مه پاشی بسته شده روی یک ماشین پرداخت کاری عرشه ی پل را نشان می دهد. این تجهزیات را می توان خریداری کرده یا آنها را در کارگاه ساخت. این مه سازها شبیه مه سازهایی هستند که در مغازه ها برای شستشو به کار می روند. اساس کار آنها پاشیدن اب به صورت ذرات بسیار ریز مه است.

بازرسان بارها نگرانی های خود را در خصوص آسیب هایی که مه پاشی می تواند به سطح بتن وارد کند ، ابراز کرده اند. مه پاشی نیز مانند سایر روش های ساخت و ساز ممکن است ، به درستی انجام نشود و در این صورت به سطح بتن آسیب می رساند. به خاطر داشته باشید که هدف از مه پاشی افزایش رطوبت سطح و نه آب پاشی روی سطح بتن است. اما اگر شرایط محیطی به گونه ای باشد که احتمال خشک شدن سریع وجود داشته باشد ، می توان مقدار کمی آب که انتظار می رود سریعاً تبخیر شود ، روی سطح بتن پاشید. مانند هر عملیات بتن ریزی دیگر ، پرداخت کاری را هنگام وجود آب حاصل از اب انداختگی یا مه پاشی انجام ندهید.

کند کننده های تبخیر. این احتمال وجود دارد که این مواد از جمله مهم ترین موادی باشند که به درستی در پرداخت کاری بتن مصرف نمی شوند. سال های متمادی ، این مواد توسط سازندگان ساخته شده و به عنوان کند کننده تبخیر و کمک کننده به پرداخت کاری فروخته می شد. مصرف بسیار بالای این مواد در سطوح بتنی و پرداخت کاری سطح با این مواد ممکن است ، سبب آسیب رساندن به سطح بتن شود.
 

چگونه باید کند کننده های تبخریر را به کار برد ؟ شکل 5.8 به کارگیری یک کند کننده تبخیر را نشان

می دهد. این مواد یک لایه بسیار نازک را روی سطح بتن ایجاد می کنند. ضخامت این لایه در حد یک مولوکول است و به این دلیل آن را مونومولکولی می نامند. این لایه نازک رطوبت بتن را حتی تحت شرایط سخت خشک شدن نیز حفظ می کند. کند کننده تبخیر را پس از تکمیل ماله کشی اولیه به کار ببرید و تا شروع ماله کشی نهایی به آن دست نزنید. کشیدن هر نوع ابزار پردخت کاری پس از مصرف کند کننده تبخیر ، این لایه نازک را پاره می کند و رطوبت برای مدت زمان زیادی حفظ نمی شود.

این مواد به دلیل ماهیت فعال اجزای تشکیل دهنده آن تمایل به صیقلی کردن سطح دارند و کار کردن روی سطح بتن را بسیار راحت می کنند. فراموش نکنید که بیش از 90 درصد این مواد از آب است. نهایتاً مصرف زیاد این مواد روی سطح منجر به بتنی بادوام کم می شود.

پرداخت کاری یک مرحله ای. روش نهایی برای جلوگیری از مشکلات ناشی از بتن میکروسیلیسی استفاده از روش پرداخت کاری یک مرحله ای است. این روش از مزیت عدم آب انداختگی و حذف دوره انتظار بت ریزی و پرداخت کاری بهره می برد. پرداخت کاری یک مرحله در بخش 5.8 شرح داده خواهد شد.
بتن ریزی و تحکیم

بتن میکروسیلیسی را می توان به طور موفقیت آمیزی با همان ابزار بتن ریزی معمولی بت ریزی کرد. این کار شامل تخلیه مستقیم بتن از کامیون مخلوط کن ، جرثقیل و ظرف ، لوله ی ترمی در زیر آب و پمپ کردن است. ماهیت کاربردهایی که در آنها تمایل به مصرف بتن میکروسیلیسی می باشد ، عمدتاً به گونه ای است که بتن باید با پمپ ریخته شود. علاوه بر این ، تفاوت چندانی بین بتن ریزی و تحکیم بتن میکروسیلیسی و بتن بدون میکروسیلیس وجود ندارد.

همانگونه که قبلاً در بخش 1.8 اشاره شد ، هر چه اسلامپ بتن بلاتر باشد ، کار کردن با آن راحت تر است. اسلامپ بتن میکرسیلیسی را براساس شرایط پروژه انتخاب کنید و توصیه های اختیاری که برای بتن بدون میکروسیلیس و فوق روان کننده پیشنهاد می شوند ، را در انتخاب اسلامپ به کار نبرید.

از آنجا که مقدار زیادی بتن میکروسیلیسی با پمپ ریخته می شود ، معمولاً نگرانی هایی در مورد افت حباب هوا وجود دارد. بتن میکروسیلیسی در شرایط یکسان نه بیشتر و نه کمتر از بتن بدون میکروسیلیس مستعد افت حباب هواست. افت حباب هوای 1 تا 2 درصد در یک روش درست پمپ کردن قابل انتظار است. اگر میزان افت هوا بیش از این بود ، روش پمپ و آرایش بازوی پمپ را قبل از عیب یابی مخلوط کن بررسی کنید. اگر همچنان مقدار افت حباب هوا بالا بود ، این مشکل را با افزایش حباب هوای بتن رفع نمایید. اگر آرایش بازو در یک روز نسبت به روز دیگر تغییر کند ، ممکن است میزان افت حباب هوا نیز در این روز متفاوت باشد. برای اطلاع بیشتر از روش پمپ کردن و افت حباب هوا به مرجع بتن ریزی با پمپ ACI304.2R مراجعه کنید.

بتن میکروسیلیسی یک ماده بسیار سیال است ، به خصوص اگر از توصیه های مربوط به افزایش اسلامپ پیروی شده باشد. اما فریب کارایی ظاهری آن را نخورید. این بتن نیز باید طی بتن ریزی به اندازه کافی ویبره شود. تصور نکنید که شمشه لرزاننده می تواند بتن را در مقطع های عمیق تر مانند تیرهایی که به طور یک پارچه با دال ریخته می شوند ، ویبره کند. ویبراتورهای داخلی را باید مطابق توصیه های ACI به کار برد. برای اطلاع بیشتر به راهنمای تحکیم بتن ACI 309R مراجعه کنید.

 پرداخت کاری عرشه ی پل ها

پرداخت کاری عرشه ی پل های بتنی میکروسیلیسی شبیه عرشه ی پل های بدون میکروسیلیس است. بیشترین اختلاف ها عبارت از ملزومات مربوط به حرکت سریع از یک مرحله به مرحله ی بعد و ملزومات مربوط به شروع عمل آوری بلافاصله پس از بتن ریزی و پرداخت کاری هستند. در واقع ، اگر تجهیزات لازم موجود باشند ، حتی می توان پرداخت کاری عرشه ی پل ها را در زمانی کوتاه تر از مدت زمان لازم برای پرداخت کاری سایر کف سازی ها انجام داد. پرداخت کاری سایر کف سازی های بتنی میکروسیلیسی در بش 5.8 شرح داده شده اند.

روش های شرح داده شده در زیر برای بتن ریزی با عمق کامل و روکش ها یکسان اند. تنها تفاوت بین آنها آماده سازی سطح و ملزومات ممکن برای لایه اتصال بین لایه های بتن ریزی است. مراحل متداول پرداخت کاری عرشه ی پل در نمودار شکل 6.8 نشان داده شده اند. توجه کنید که این نمودار بتن میکروسیلیسی مصرفی در بتن ریزی های با عمق کامل و روکش ها را پوشش می دهد. مراحل نشان داده شده در این نمودار عبارت اند از :

 تعیین درجه پرداخت کاری لازم

معمولاً درجه پرداخت کاری لازم برای عرشه ی پل ها در مشخصات فنی پروژه تعریف می شود. توجه کنید که معمولاً حداقل کار روی سطح بتن منجر به بادوام ترین سطح ممکن می شود.

برگزاری جلسه پیش بتن ریزی

چنانچه در بخش 2.1.8 شرح داده شد ، این جلسه فرصتی برای بحث در مورد برنامه های پیمانکار برای تمام جنبه های کار است. جلسه را با پرسش های بدون پاسخ ترک نکنید !

انجام بتن ریزی آزمایشی

همچنین چنانچه در بخش 2.1.8 شرح داده شد ،بتن ریزی آزمایشی فرصت ایده آلی برای نهایی کردن تمام تصمیم ها در مورد پرداخت کاری است. بتن ریزی آزمایشی باید در حضور نمایندگان تمام گروه های کاری انجام شود که مسئول پذیرش بتن و روش های شرح داده شده اند. پیمانکار باید در این ازمایش از همان گروه پرداخت کاری کمک بگیرد که قرار است ، بعداً عملیات پرداخت کاری پروژه را انجام دهند. مقیاس بتن ریزی آزمایشی باید به اندازه ای بزرگ باشد که امکان نمایش روش های پرداخت کاری در آن وجود داشته باشد. در پایان بتن ریزی آزمایشی یکی از این دو تصمیم باید گرفته شود : روش پرداخت کاری نمایش داده شده مورد قبول است ، یا بتن ریزی آزمایشی دیگری را باید انجام شود.

آماده سازی سطح برای روکش

مانند هر روکش دیگر ، آماده سازی مناسب سطح یک عامل حیاتی برای بتن ریزی موفق روکش بتنی میکروسیلیسی است. مطابق شکل 7.8 تمام بتن های ناسالم باید برداشته شده و آرماتورهای زنگ زده مطابق آنچه در مشخصات فنی مشخص شده است باید تعمیر یا تعویض شوند. باید دقت کافی شود که تمام بتن های باقی مانده در محل که قرار است روکش به آنها متصل شود ، آسیب نبیند. به کرات مشاهده شده است که روکش دقیقاً در زیر خط اتصال دچار مشکل شده است ، زیرا بتن باقی مانده طی عملیات پاک سازی آسیب دیده است.

به طور کلی ، به دلیل احتمال ریز ترک خوردگی در لایه بستر نباید از ماشین های خرد کننده استفاده کرد. این کار باید با روش های ساچمه پاشی یا حذف با اب انجام شود. برای اطلاع از روش های مناسب برداشت و پاک سازی بتن در بتن ریزی روکش به راهنمای تعمیر ابر سازه های پل بتنی ACI 546.1R مراجعه کنید.

مشکل دیگری که در روش های بتنی ، با میکروسیلیس یا بدون آن ، دیده می شود ، این است که سطح بتن زیرین برای اتصال مکانیکی خوب بین دو لایه بسیار صاف است. انجمن میکروسیلیس یک سطح زبر با مصالح سنگی درشت دانه نمایان و یک سطح با پستی و بلندی های حدود mm5 را توصیه می کند. برای ارزیابی اماده سازی سطح می توان یکی از آزمایش های ASTM، یعنی روش آزمایش استاندارد اندازه گیری عمق ریز بافت روسازی با استفاده از روش حجمی ASTM E 965 (که آزمایش وصله ماسه نیز نامیده می شود) را انجام داد. یک روش دیگر استفاده از نمونه های زبر آماده شده توسط موسسه ملی تعمیر بن است.

 اجرای لایه ی اتصال

افراد مختلف ملزومات را برای به کارگیری لایه ی اتصال بین روکش و بتن زیرین مشخص کرده اند. اگر تنها اجرای یک لایه ی اتصال مشخص شده باشد ، این لایه باید شامل همان مواد سیمانی مصرفی در روکش بتنی باشد. دو نکته وجود دارند که اگر رعایت نشوند ، می توانند مصرف گروت را مشکل ساز کنند : اولاً ، در کارگاه گروت ضعیفی را با یک مخلوط کن کوچک نسازید. گروت را به تولید کننده بتن سفارش دهید. ثانیاً ، گروت را بسیار زودتر از بتن ریزی به کار نبرید.

هنگامی که این دو حالت پیش می آیند ، گروت خشک می شود و به جای اینکه اتصال قوی تر کند ، آن را ضعیف تر می ماید. برخی از افراد بیان می کنند که شیره ی خود بتن باید قبل از بتن ریزی جارو شود. اگر از این روش پیروی می کنید ، از پاک سازی مصالح سنگی که جارو نمی شوند ، مطمئن شوید.

 بتن ریزی

تقریباً برای تمام عرشه ی پل ها ، بتن ریزی مستقیماً از ماشین تحویل یا با پمپ ریخته شود (شکل 8.8). در روش پمپ کردن ، به خصوص اگر پمپ نزدیک عرشه ی پل باشد ، ملاحظات مربوط به آرایش بازوی پمپ و افت حباب هوا را که در بخش 3.8 ذکر شد ، را فراموش نکنید.

تحکیم و پرداخت کاری بتن

در اغلب بتن ریزی عرشه ی پل ها از ماشین های پیشرفته پل سازی برای شمشه کشی ، تحکیم ، ماله کشی اولیه و ماله کشی صفحه ای بتن استفاده می شود (شکل 9.8). هنگامی که این ماشین ها به طور مناسب تنظیم شده باشند ، اساساً نیازی به پرداخت کاری دستی نیست. تنها نگرانی کار با این ماشین ها این است که نمی توان بتن را بسیار دورتر از ماشین روی عرشه ریخت. اداره راه و ترابری ایالت نیویورک حداکثر ریتن 5/1 تا m5/2 بتن جلوی ماشین را توصیه می کند. اما این محدودیت تحت شرایط سخت خشک شدن مناسب نیست و باید از حد کمتری استفاده شود.

 مضرس سازی سطح

ملزومات مضرس سازی از یک ایین نامه تا آیین نامه دیگر متغیر است. شکل 10.8 جاروکشی و چمگک کسی یک عرشه بلافاصله پشت ماشین پرداخت کاری را نشان می دهد. بری ز آیین نامه ها پارچه کشی پشت ماشین پرداخت کاری را الزامی می دانند ، در حالی که آیین نامه های دیگر پارچه کشی و سپس برش با اراه را الزامی می دانند. در صورتی که مضرس سازی باید هم زمان با بتن ریزی انجام شود ، اجازه ندهید که بتن طی این فرآیند خشک شود.

 محافظت و عمل آوری

محافظت و عمل آوری یکی از مهم ترین مراحل بتن ریزی عرشه ی پل هاست. اگر تاخیرهایی در فرآیند بتن ریزی- پردات کاری – مضرس سازی وجود دارد ، بتن را به اقتضای شرایط پروژه با استفاده از مه پاشی ، کند کننده های تبخیر یا ورق های پلاستیکی محافظت نمایید.

بلافاصله پس از مرحله پرداخت کاری نهایی ، خواه این مرحله شامل عبور ماشین پرداخت کاری و یا خواه شامل مضرس سازی باشد ، عمل اوری را شروع کنید. ممکن است ، اصطلاح بلافاصله در آیین نامه های مختلف معانی متفاوتی داشته باشد.انجمن میکروسیلیس توصیه می کند که عمل آوری طی 10 تا 15 دقیقه پس از بتن ریزی شروع شود. برای اطلاع یشتر از اهمیت همل آوری بی درنگ به مقاله پی رائول (2001) رجوع کنید.

معمولاً ، در مواردی که بتن عرشه ی پل در یک خط عبوری ریخته می شود ، امکان استفاده از کرباس خیس و پلاستیکی بدون هیچ دوره انتظاری برای سخت شدن بتن وجود دارد ، به گوه ای که کارگران بتوانند روی آن راه بروند. این نوع عمل آوری در شکل 11.8 نشان داده شده است.

دو سوالی که به کرات پرسیده می شوند ، عبارت اند از :

چه نوع عمل آوری لازم است ؟
بتن میکروسیلیسی چه مدت باید عمل آوری شود ؟
انجمن میکروسیلیس شدیداً توصیه می کند که عرشه ی پل بتنی میکروسیلیسی باید عمل آوری خیس شد. همچنین حداقل 7 روز عمل آوری خیس بدون وقفه را توصیه می کند.

هر نوع عمل آوری دیگر یا همین عمل آوری برای مدت زمان کمتر می تواند کیفیت بتن را دست خوش تغییر کند. برای اطلاع بیشتر از اهمیت عمل آوری بتن میکروسیلیسی بخش 6.8 را ببینید.

بتن های پر مقاومت

شرکت فنی مهندسی کلینیک بتن ایران :: مقالات علمی بتن
بتن پر مقاومت بتنی است دارای مقاومتی برابر یا بیش...

بتن پر مقاومت بتنی است دارای مقاومتی برابر یا بیش از  41 مگاپاسکال باشد نسبت آب به سیمان در این بتن ها از 0/25  برای مقاومت بیش از 80 مگا پاسکال در سن 56 روزه تا 0/4  برای برخی بتن ها در سن 28 روزه متغیر است . مهمترین عوامل در تولید بتن پر مقاومت عبارت است از کاربرد سیمان مناسب در تامین مقاومت های زیاد نسبت آب به سیمان کم و سنگدانه های با مقاومت زیاد و  تمیز که دارای اندازه و دانه بندی مناسبی باشند روش جایزه ای به تن و میزان تراکم  آرماتور ها تعیین کننده بزرگترین اندازه سنگ دانه و دانه بندی مصالح سنگی می باشد استفاده از نسبت آب به سیمان کم مهمترین گام برای دستیابی به بتن پر مقاومت است در عمل با استفاده از افزودنی های فوق روان کننده به دست می آیند. 

در صورتی که نسبت آب به سیمان کمتر از 0/35  باشد معمولاً افزودنی فوق روان کننده برای کنترل مقدار آب اختلاط در محل تولید بتن به مخلوط اضافه شده و در مرحله بعدی به منظور تسهیل قرار دهید مقداری افزودنی نیز در پای کار به بتن اضافه می شود برای مثال در مخلوطی با نسبت آب به سیمان 0/33  و آب اختلاطی در حدود 150 کیلوگرم بر مترمکعب می توان از مقادیر معمول افزودنی برای  ایجاد اسلام پی معادل 100 تا 150 میلی متر استفاده کرد بتن به پای کار و پیش از بتن ریزی برای دستیابی به اسلامپ  مطلوب جهت پمپ کردن بتن  و با توجه به روش بتن ریزی می توان برای مرتبه دوم مقدار از افزودنی را به مخلوط اضافه کرد این  روش دو مرحله ای در اضافه کردن افزودنی تاخیر ایجاد شده در زمان گیرش را کاهش می دهد و به خصوص برای بتن ریزی دال  و مواقعی که عملیات پرداخت از طریق مال کشی انجام میشود بسیار پرکاربرد  می باشد.

بتن پیش ساخته / پیش تنیده -  روند سریع کسب مقاومت کوتاه مدت تسهیل جای دهید و گردش سریع تر قالب ها در پروژه از مزایایی هستند که در بتن هایی با نسبت آب به سیمان کم در ساخت قطعات پیش ساخته و پیش تنیده به خوبی شناخته شده هستند. قطعات پیش ساخته معمولاً از نظر هندسی به گونه ای هستند که بتن ریزی آنها نیازمند بتن هایی با اسلامپ زیاد است.و علاوه بر این برای تفریح در کاربرد مجدد قالب ها بتن مورد استفاده در این قطعات باید روند کسب مقاومت سریعی داشته باشد.

 اضافه کردن آب به بتن برای افزایش اسلامپ روند کسب مقاومت را کند کرده در حالی که استفاده از افزودنی های فوق روان کننده و افزایش اسلامپ در مقدار آب ثابت به تسریع روند  کسب مقاومت نیز کمک می کنند استفاده از افزودنی فوق روان کننده برای تولید بتن خود تراکم در نسبت آب به سیمان برابر یا کمتر از بتن معمولی سرعت تولید را افزایش داده نیاز به ترمیم اشکالات موجود در سطح بتن را برطرف میکند . نمونه ای از قطعات بتنی پیش ساخته شده در شکل 3-24 نشان داده شده است در این قطعات از بتن خود تراکم با مقاومت 55 مگاپاسکال استفاده   شده   است.

بتن های تزیینی -  بهترین های تزئیناتی همواره در معرض دید بوده و به همین دلیل نیازمند تمهیدات خاصی در مورد انتخاب مصالح قالب بندی جایده ای و پرداخت برای دستیابی به ظاهر مورد نظر می باشند بتن های تزئیناتی باید  ظاهر مناسب و  یکنواختی داشته و اشکالات موجود در آنها حداقل باشد باید تا حد ممکن طرح قالب را به خود بگیرد و به همین دلیل باید از کارایی زیادی برخوردار باشدطرح اختلاط بهینه فروش تراکم مناسب باید با ساخت طرح اختلاط های مقدماتی و امتحان طرح های اختلاط در قالب های آزمایشی تعیین شود در صورت استفاده از افزودنی های فوق روان کننده در ساخت بتن تزیینی برای دستیابی به رنگ یکنواخت در کل قطعات استفاده از افزودنی باید در طول مدت ساخت قطعات استفاده شود فشار وارد بر غالب در بطن های روان می توانند به طور غالب توجهی بیش از فشار وارد بر قالب در بطن های معمولی باشد به همین دلیل در صورت استفاده از چنین به تنهایی باید از قالب هایی با مقاومت بیشتر استفاده شده و قالبها به گونه مناسبی در گیری شود در صورت عدم رعایت مواردی از این دست احتمال در رفتن قالب تشکیل خود در راستای درز قالب ها و شن زدگی  بتنوجود دارد نمونه ای از بهترین های تزیینی که در آن از افزودنی فوق روان کننده استفاده شده است در شکل 3-25 نشان داده شده است.

سازه های پارکینگ و پل – سازه های پارکین ها و پل ها به دلیل اینکه در معرض عوامل مخرب زیادی قرار داردند معمولا باید دارای نسبت آب به سیمان و نفوذ پذیری کم باشند . این بتن ها معمولا دارای مواد حباب ساز بوده و باید جایدهی، تراکم پرداخت و عمل آوری آنها به سیمان 4/0 و کمتر را که دارای قابلیت پمپ پذیری و جایدهی مناسبی هستند را فراهم می کند . کاهش مقدار تخلخل بتن با تراکم مناسب عین حفظ مقدار کافی از حباب های هوا در این بتن ها اهمیت ویژه ای دارد.

پرداخت بیش از حد سطح بتن موجب کاهش مقدار هوا در لایه سطحی می شود. معمولاً در طول عملیات پرداخت برای جلوگیری از تشکیل ترکهای ناشی از جمع شدگی ترکیباتی که تبخیر سطحی را به تاخیر می اندازند بر سطح بتن اسپرى می شوند.در صورت بروز ترک نمک های یخ زده راحت تر به داخل بتون نفوذ کرده و موجب خوردگی آرماتورها در بتن مسلح می شوند.به تنهای حاوی افزودنی های فوق روان کننده خطا در نسبت آب به سیمان مشابه با بتون بدون افزودنی دارای نفوذ پذیری کمتری بوده و به تبع آن مقاومت بهتر در برابر نفوذ یون کلر می باشند. این مسئله به دلیل بهبود وضعیت ریز ساختار بتن های حاوی افزودنی فوق روان کننده در اثر افزایش بهره وری مصرف سیمان است.

سازه های با الگوى  تکرار شونده - این پروژه ها شامل سازه هایی با سقف های پی درپی و تکرار شوند بوده و سرعت ساخت در آنها دارای اهمیت زیادی می باشد. نمونه ای از این سازه ها در شکل 3 -26 نشان داده شده است. چنین سازه های نیازمند مقاومت هشت ساعته بیش از 10 مگا پاسکال و مقاومت یک تا سه روزه حدود 20 مگاپاسکال می باشند تا امکان جابجایی قالب ها و جک های نگهدارنده وجود داشته باشد معمولاً در ساخت چنین سازه هایی از بهترین های روان دارای افزودنی های فوق روان کننده استفاده می شود زیرا مقاومت کوتاه مدت آنها مناسب بوده به راحتی پمپ شده و جایدهى  آنها سریع تر انجام میشود. امکان ساخت بتن روان با نسبت آب به سیمان کم برای دستیابی به مقاومت کوتاه مدت زیاد در سنین اولیه ضروری بوده و این امر تنها از طریق استفاده از افزودنی های فوق روان کننده امکان پذیر می باشد. در فصول سرد برای جبران کند گیری بتن می تواند افزودنی های تند گیر کننده غیر کلردار یا سیمان تیپ 3 در کنار افزودنی فوق روان کننده استفاده کرد.

بتن حجیم – قطعات بتنی که ضخامت آن ها بیش از 6/0 متر است مشکلاتی را در زمینه جایدهی ، تراکم ، زمان گیرش ، گرمای تولید شده ، جمع شدگی و ترک خوردگی ایجاد می کنند . در چنین مواردی باید عیار مواد سیمانی و مقدار آب اختلاط برای کاهش گرمای ایجاد شده و تغییرات ابعادی به حداقل رسانده شود . در عین حال کارپذیری کافی برای جایدهی و تراکم بتن در مقاطع بزرگ که گاهی دارای تراکم زیاد آرماتور نیز هستند نیاز است . استفاده از افزودنی های فوق روان کننده برای ساخت چنین بتنهایی بسیار حائز اهمیت می باشد . نمونه های از این بتن ریزی های حجیم که در ساخت آن از افزودنی های روان کننده استفاده شده است در شکل 3-27 نشان داده شده است.

ساختمان‌های بتن‌آرمه با شیوه قالب‌های تونلی

ساختمان‌های بتن‌آرمه با شیوه قالب‌های تونلی، یکی از روش‌های مورد استفاده برای اجرای ساختمان‌های با سیستم باربر دیوار و سقف بتنی است. از آن جا که اجرای قالب‌بندی سقف و دیوار به صورت سلولی و هم‌زمان انجام می‌شود به نام تونلی مرسوم است. در سیستم اجرای تونلی، دیوارها و سقف‌های بتون مسلح به صورت هم‌زمان آرماتوربندی، قالب‌بندی و بتن‌ریزی می‌شوند. این روش، ضمن افزایش سرعت و کیفیت اجرا و عملکرد سازه‌ای و رفتار لرزه‌ای مجموعه سازه را به لحاظ یکپارچگی اعضا و اتصالات آن‌ها به نحو چشمگیری بهبود می‌بخشد.

قالب‌های مورد استفاده، به اندازه تقریبی ابعاد فضاها هستند. برای قالب‌بندی یا قالب‌برداری، نیاز به تبدیل آن‌ها به ابعاد کوچک نیست و با همان ابعاد اولیه و به صورت یکپارچه از فضا خارج می‌شوند. خروج قالب‌های تونلی، پس از بتن‌ریزی دیوار و سقف و گیرش اولیه بتن، با فاصله دادن قالب‌ها از جدارهای بتن‌ریزی شده (قالب‌برداری) و با حرکت افقی روی چرخ یا غلتک صورت می‌گیرد. جدارهایی که با استفاده از این روش اجرا می‌شوند جدارهای اصلی داخلی و بعضی جدارهای خارجی (جانبی) هستند سازه ساختمان‌های اجرا شده با سیستم تونلی، سازه‌ای نسبتاً شناخته شده است و از دیدگاه عملکرد لرزه‌ای اشکال عمده‌ای ندارد. تجربه زلزله‌های گذشته رفتار مناسب سازه این ساختمان‌ها را نشان داده است.

در ساختمان‌های اجرا شده با این روش، در برخی موارد، برای افزایش سهولت و سرعت اجرا، اجزای غیرسازه‌ای مانند دیوارهای جداکننده، پله‌ها و پانل‌های نما به صورت پیش‌ساخته در نظر گرفته می‌‌شوند و پس از تکمیل سازه اصلی، به آن متصل می‌شود که این امر در مورد سازه پله ‌ها توصیه نمی‌شود.

ازمزایای این روش:

با انجام مدیریت صحیح در اجرا و با استفاده از فناوری‌های روز و به کارگیری فناوری در تسریع گیرش و افزایش مقاومت بتن می‌توان سرعت اجرا را به طور چشمگیری افزایش داد. هم‌اکنون، با استفاده از روش تونلی، انبوه‌سازان با برنامه‌ریزی اجرای یک طبقه در دو روز، مجتمع‌های مسکونی بزرگ را می‌سازد.

ازمعایب این روش:

محدودیت در طراحی فضاهای داخلی است. لازم است طراحی بر طبق محدودیت‌های اجرا در خصوص ابعاد قالب و قالب‌گذاری و به صورت مدولار انجام شود.

در ساختمان‌های اجرا شده به روش تونلی، ابتدا آرماتوربندی و تعبیه مسیرهای تاسیسات مکانیکی و برقی در دیوارها انجام می‌شود و هم‌زمان با این اقدامات، قالب‌بندی بازشوهای موردنیاز برای تاسیسات و در و پنجره اجرا می‌شود. قالب‌های دو طرف دیوار را به صورت پشت به پشت، قالب‌‌بندی بازشوهای موردنیاز برای تأسیسات و در و پنجره اجرا می‌شود. قالب‌های دو طرف دیوار را به صورت پشت به پشت، قالب‌بندی می‌کنند و با قرار گرفتن قالب‌های متوالی در کنار هم، بدون قالب واسط سقفی یا همراه با آن، مجموعه قالب‌های دیوار و سقف را تشکیل می‌دهند.

در مرحله بعد، آرماتوربندی سقف و جاگذاری مسیرهای برق انجام می‌شود و قالب‌هایی برای خالی ماندن محل داکت‌ها و دیگر حفره‌های لازم در سقف نصب می‌شود. در ادامه، بتن‌ریزی سقف‌ها و دیوارها به صورت یکپارچه و در یک مرحله انجام می‌شود. اجرای جدارهای بتنی پرداخت شده، نیاز به نازک‌کاری بر روی سطوح آن‌ها را برطرف می‌کند.

سیستم قالب تونلی

کشور ایران به عنوان یکی از کشور های زلزله خیز در جهان در طی سالیان گذشته همواره در معرض زلزله های ویران کننده قرار داشته است که این شرایط باعث می گردد مساله ایمن سازی ساختمان ها در مقابل زلزله در اولویت ویژه انبوه سازان قرار گیرد.

به همین منظور استفاده از روشهای نوین صنعتی با تکنولوژی جدید با رعایت آخرین استاندارد های فنی و مقررات ملی ساختمانی ایران و پیروی از سیاست های دولت و وزارت محترم مسکن و شهر سازی در رعایت الگوی ساخت و ساز در دستور کار متولیان امر مسکن می باشد.

یکی از روشهای صنعتی که هم اکنون توسط تعداد زیادی از انبوه سازان بزرگ کشور های مجاور نظیر ترکیه و حتی کشور عزیزمان ایران مورد استفاده قرار می گیرد، اجرای اسکلت بتنی با استفاده از قالب های تونلی است که در این خصوص ذیلاَ به معرفی سیستم کلاسیک و ذکر بخشی از مزایای آن می پردازیم.(سیستم قالب تونلی مدولار مدل جدید قالب های تونلی بوده که موجب سهولت و سرعت در اجرا و دارای قابلیت های متعددی نسبت به سیستم کلاسیک می باشد.)

معرفی سیستم تونلی و مزایای آن به همراه سیستم تونلی کلاسیک

TRTF

در این روش سازه ای قالب تونلی از نوعی قالب فلزی به شکل تونل جهت قالب بندی یکپارچه دیوار و سقف بتنی هر طبقه استفاده می گردد. بطوری که اسکلت بتنی ساختمان فقط شامل دیوار های بتنی برشی و سقف های دال بتنی بوده و فاقد هرگونه اعضای سازه ای معمول نظیر تیر و ستون است که پس از یک مرحله بتن ریزی (در یک روز) با گذشت 3 روز امکان قالب برداری و انتقال به طبقه بالاتر وجود داشته اما می توان حتی این 3 روز کاری را تبدلی به 2 روز کاری نمود اگر از افزودنی های بتن استفاده نمود و اسکلت یک طبقه به طور کامل به دست می آید.

سیستم قالب تونلی کلاسیک )کاتالوگ(

1-مزایای سیستم تونلی :

1- سرعت در اجرا و صرفه جویی در هزینه تمام شده .

نمودار های پیشرفت کار و زمان بندی اجرای اسکلت و عملیات تکمیلی در سازه های تونلی مؤید سرعت بسیار زیاد عملیات ساخت در مقایسه با سازه های معمولی می باشد. این سرعت اجرا معلول عوامل مختلفی است که اهم آنها به شرح زیر می باشد :

1-1 با توجه به مشخص بودن تعداد ست های قالب تونلی و دوره زمانی دقیق و سیستماتیک عملیات آرماتور گذاری،امکان قالب بندی و بتن ریزی وجود داشته و تاخیرات زمانی خصوصاَ در بخش اسکلت به حداقل ممکن می رسد و این روش در مقایسه با عملیات قالب بندی، آرماتور بندی، بتن ریزی و قالب برداری ستون ها، تیر ها و سقف ها در ساختمان های بتنی معمول بسیار سریع تر است.

2-1 در سیستم قالب تونلی هم زمان با آرماتور بندی دیوارها و سقف ها، بخش عمده ای (در حدود 70 درصد) از لوله و قوطی گذاری های برقی و غلاف های تاسیساتی صورت گرفته و در نتیجه عملیات شیار زنی روی سقف و دیوار، (در ساختهای سنتی) جهت جاگذاری لوله و قوطی برق حذف میگردد که این خود باعث کاهش زمان و هزینه های بعدی می شود.

3-1 به دلیل یکپارچه بودن دیوارها و سقف ها و وجود دیوارهای برشی فراوان در این نوع از سازه ها علیرغم مقاومت بسیار بالا در مقابل نیروی زلزله میزان آرماتور مصرفی در مقایسه با سازه های بتنی معمولی، حدود 30درصد کمتر می باشد که صرفه جویی قابل توجهی در هزینه تمام شده خواهد بود. (با توجه به بالا رفتن قیمت جهانی فولاد در سالهای اخیر، کاهش فولاد مصرفی تعیین کننده است.)

4-1 از آنجایی که دیوارهای بتنی در سازه های بتنی قالب تونلی علاوه بر نقش باربری به عنوان دیوارهای جداکننده اصلی و حتی جداکننده های داخلی نیز عملکرد دارند لذا دیوارچینی و تیغه بندی ساختمان در حدود 60 درصد تقلیل یافته و به تبع آن در مدت زمان اجرای تیغه ها و هزینه های مربوطه صرفه جویی قابل ملاحظه ای می شود.

5-1 علیرغم سرمایه گذاری اولیه در ساخت و تامین قالبهای تونلی، به دلیل سهولت در قالب بندی و قالب برداری با استفاده از جرثقیلهای برجی و امکان استفاده از آنها در پروژه های متعدد (دوام و طول عمر زیاد قالبها)، کاهش چشمگیری در هزینه های قالب بندی و هزینه های بالا سری و نهایتاَ هزینه های تمام شده می شود.

6-1 با توجه به عبور لوله های برق در ضخامت سقف (در حدود 15 سانتیمتر) در صورت امکان استفاده از لوله های تک لایه یا چند لایه پلیمری در ضخامت کف سازی ها (حدود 5 تا 6 سانتیمتر) کاهش چشمگیری در وزن ساختمان و هزینه تمام شده صورت می گیرد.

7-1 به دلیل ایجاد سطوح صاف و صیقلی دیوارها و سقفهای بتنی در این سیستم، عملیات نازک کاری شامل گچ و خاک و سفیدکاری روی دیوارها و سقفهای بتنی کاملاَ حذف گردیده و میتوان مستقیماَ روی آنها را نقاشی نمود که این قابلیت صرفه جویی فراوانی در هزینه های تمام شده و زمان اجرای کار در پی دارد.

روش های نگهداری:

قالب های تونلی گران قیمت هستند اما بصرفه هستند، باید توجه به حفظ آنها داشت، استفاده از روغن قالب بتن نه روغن سوخته که باعث کاهش عمر قالب ها می گردد،پاکیزه نگهداشتن قالب ها بعد از بتن ریزی.

2- مقاومت بسیار خوب در برابر زلزله

1-2 در روش تونلی به دلیل اتصال مستقیم دال سقفها به دیوارهای اطراف و سطح گسترده اتصال آنها عملاَ حالت تمرکز تنش در محل اتصال تیرها و ستونها نظیر سازه های بتنی معمولی وجود نداشته و سازه به صورت کاملاَ یکپارچه در مقابل نیروی جانبی زلزله مقاوت می کند و خطرات آسیبهای سازه ای در مقاطع بحرانی اطراف گره ها نظیرساختمانهای بتنی معمولی وجود ندارد.

2-2 به دلیل سختی فوق العاده زیاد این نوع سازه عملاَ سختی دیوارهای غیر سازه ای پرکننده تاثیر قابل توجهی در سختی کل سازه که هنگام آنالیز و طراحی مفروض بوده نخواهد داشت و نتیجه آنالیز اولیه کاملاَ قابل اعتبار است.

3-2 تغییرات سختی طبقات سازه در ارتفاع یک ساختمان از مباحث مهم در آیین نامه 2800 می باشد که با توجه به تیپ بودن اسکلت و مقاطع سازه در طبقات در سیستم تونلی، تغییرات سختی در ارتفاع نامحسوس بوده و توزیع نیروهای زلزله در ارتفاع بسیار منظم تر صورت می گیرد. در هر حال پیش بینی می شود در صورت وقوع زلزله های مخرب و شدید به دلیل یکپارچگی دیوارها و سقفها و وجود شبکه آرماتوربندی در جدار دیوار و سقف به صورت کاملاَ یکنواخت حتی در صورت آسیبهای جدی سازه بتنی، امکان ویران شدن ساختمان و ریزش آوار دیوار و سقف روی بهره برداران وجود نداشته و تلفات انسانی به حداقل ممکن خواهد رسید.

3- سهولت در اجرا و نظارت سازه

با توجه به سادگی شبکه آرماتوربندی دیوارها و سقفها و تکرار آنها در طبقات با تهیه نقشه های کارگاهی برای لوله و قوطی گذاری برق و اسلیو گذاری تاسیساتی و محل بازشوهای دیواری و سقفی، اجرای کار و نظارت فنی بسیار دقیق و با سهولت خواهد بود.

4- عایق بندی حرارتی و صوتی ساختمان

عایق بندی ها در پروژه های سازه تونلی به سهولت امکان پذیر بوده به طوری که استفاده از عایق پلی رول زیر ضخامت کف سازی ها و استفاده از تکنیکهای جدید نما سازی همراه با عایق پلی اورتان روی سطوح خارجی دیوارها و سقف بام سبب رعایت مقررات ملی، آسایش بهره برداران و صرفه جویی ملی در مصرف انرژی می شود.

نویسنده : کلینیک بتن ایران/دپارتمان تحقیق و توسعه.((مشاور و تولید کننده محصولات افزودنی بتن و ارائه دهنده خدمات مهندسی بتن))