استاندارد بتن - مواد شیمیایی بتن و ویژگی ها

استاندارد بتن ـ مواد افزودنی شیمیایی بتن ـ ویژگی ‌ها نخستین بار در سال1370 تهیه گردَیده براساس پیشنهادهای رسیده و بررسی و تأیید کمیسیون‌‌ فنی بتن برای اولین بار مورد تجدید نظر قرارگرفت و در یکصدو ششمین جلسة کمیتة ملی استاندارد ساختمان و مصالح ساختمانی مورخ 21/7/1383 مورد تصویب قرار گرفته، اینک به استناد بند یک ماده 3 قانون تأسیس مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب ایران مصوب بهمن ماه 1371 به عنوان استاندارد رسمی ایران منتشر می‌شود.برای حفظ همگامی و هماهنگی با پیشرفت‌های ملی و جهانی در زمینه صنایع و علوم و خدمات، استانداردهای ملی ایران در مواقع لزوم تجدید نظر خواهند شد و هر گونه پیشنهادی که برای اصلاح یا تکمیل این استانداردها برسد در هنگام تجدیدنظر در کمیسیون فنی مربوطه مورد توجه واقع خواهد شد.بنابراین برای مراجعه به استانداردهای ایران باید همواره از آخرین چاپ و تجدید نظر آنها استفاده نمود.در تهیه و تجدیدنظر این استاندارد سعی شده است که ضمن توجه به شرایط موجود و نیازهای جامعه در حدامکان بین این استاندارد و استانداردهای کشورهای صنعتی و پیشرفته هماهنگی ایجاد شود.

منبع و مأخذی که برای تهیه این استاندارد بکار رفته به شرح زیر است:

1- استاندارد ملی ایران به شماره 2930: بتن ـ ویژگی و روش آزمون مواد شیمیایی مضاف بتن شده

2- EN 934-2, 2000: Admixtures for concrete, mortar and Grout - Part2: Concrete Admixtures- Defintions.

بتن ـ مواد افزودنی شیمیایی بتن ـ ویژ‌گی‌ها

(تجدید نظر)

1- هدف و دامنه کاربرد

هدف از تدوین این استاندارد تعیین ویژگی‌های مواد افزودنی بتن مورد استفاده در بتن، بتن مسلح و بتن پیش تنیده به صورت بتن کارگاهی، بتن آماده و بتن پیش ساخته می‌باشد. این استاندارد برای بتن‌هایی با روانی معمولی کاربرد دارد.این استاندارد برای ملات و دوغاب هم کاربرد دارد.

2- مراجع الزامی

مدارک الزامی زیر حاوی مقرراتی است که در متن این استاندارد به آنها ارجاع داده شده است. بدین ترتیب آن مقررات جزئی از این استاندارد محسوب می‌شود. در مورد مراجع دارای تاریخ چاپ و یا تجدیدنظر، اصلاحیه‌ها و تجدیدنظرهای بعدی این مدارک مورد نظر نیست. معهذا بهتر است کاربران ذینفع این استاندارد، امکان کاربرد آخرین اصلاحیه‌ها و تجدیدنظرهای مدارک الزامی زیر را مورد بررسی قرار دهند. در مورد مراجع بدون تاریخ چاپ و یا تجدیدنظر آخرین چاپ و یا تجدید‌نظر آن مدارک الزامی ارجاع داده شده مورد نظر است استفاده از مراجع زیر برای کاربر این استاندارد الزامی است:

1-2- استاندارد ملی ایران شماره 3203 سال 1371 بتن تازه ـ آزمایش روانی (اسلامپ)

2-2- استاندارد ملی ایران شماره 3520 سال 1373 بتن تازه ـ تعیین مقدار هوای موجود

3-2- استاندارد ملی ایران -بتن ـ مواد افزودنی شیمیایی _ روش آزمون (قسمت اول: بتن و ملات شاهد)

4-2- استاندارد ملی ایران شماره 3206 سال 1371 بتن ـ تعیین مقاومت فشاری آزمونه‌های بتن

5-2- استاندارد ملی ایران شماره 18- 3178 سال 1373 روشهای آزمون زداینده‌ها ـ روش اندازه‌گیری PH محلولهای آبی ـ روش پتانسیدمتری

6-2- استاندارد ملی ایران شماره 898 سال 1352 تعیین وزن مخصوص (دانسیته مایعات در 20 درجه سیلسیوس)

2-7) EN 934-2:2001, Admixtures for concreter, mortar and grout – Part 2:

concrete admixtures- Definitions, requirements, conformity, marking and labeling.

2-8) EN480-2:1996, Admixtures for concrete, mortar and grout- test methods Part2:Determination of setting time.

2-9) EN 480-4:1996, Admixtures for concrete, mortar and grout- test methods- Part 4:Determintion of bleeding of concrete.

2-10) EN 480-5:1996, Admixtures for concrete, mortar and grout- test methods- Part5:

Determintion of capillary absorbtion.

2-11) EN 480-6:1996, Admixtures for concrete, mortar and grout- test methods- Part6:

Infrared analysis.

2-12) EN 480-8:1996, Admixtures for concrete, mortar and grout- test methods- Part8:

Determination of the conventional dry material content.

2-13) EN 480-10:1996, Admixtures for concrete, mortar and grout- test methods- Part 10: Determintion of the water soluble chloride conternt.

2-14) EN 480-11:1996, Admixtures for concrete, mortar and grout- test methods- Part 11: Determintion or air void characteristies in hardened concrete.

2-15) EN 480-12:1998 Admixtures for concrete, mortar and grout- test methods- Part 12:

Determintion of the alkali content of admixtures.

2-16) EN 934-6:2001:Admixtures for concrete, mortar and grout- test methods- Part 6: Sampling, conformity control and evaluation of conformatity.

2-17) EN 12350-5:2000 Testing fresh concrete – Part: Flow table test.

2-18) ISO 1158, Plasties- Vinyl chloride homopollymers and copolymers- Determination of chlorine.

2-19) ASTM C666: 97 standard test Method for resistance of concrete to rapid Freezing and thawing.

3- اصطلاحات و تعاریف

اصطلاحات و یا واژه‌ها با تعارف زیر بکار می‌رود:

1-3- عملکرد

قابلیت یک ماده افزودنی بتن برای ایجاد خواص لازم بدون اثرات زیان آور

2-3- میزان مصرف مجاز

میزان مصرف ماده افزودنی بتن ، بر حسب درصد وزن سیمان، توسط تولید کننده مشخص می‌شود که در قسمت ویژگیها به آن اشاره شده است.

3-3- محدوده مصرف

محدوده مصرف ماده افزودنی بتن ، بر حسب درصد وزن سیمان، بر اساس آزمون‌های انجام شده توسط تولید کننده افزودنی های بتن توصیه می‌شود که میزان مصرف مجاز باید در محدوده مصرف توصیه شده باشد.

4-3- حداکثر میزان مصرف توصیه شده.

حداکثر میزان مصرف توصیه شده توسط تولید کننده مواد افزودنی های بتن میباشد.

یادآوری- در مواردی ممکن است محدوده مصرف توصیه شده توسط تولید کننده مواد افزودنی های بتن ، الزامات این استاندارد را برآورده نکند، در این صورت باید آزمون‌های لازم با مصالح مصرفی و در محل انجام شود تا میزان مصرف مورد نیاز برای انطباق با ویژگیها استاندارد مشخص شود.

5-3- بتن و ملات شاهد

بتون و ملات ساخته شده بدون ماده افزودنی بتن برای مقایسه با بتن حاوی ماده افزودنی بتن به منظور بررسی اثرات ایجاد شده توسط ماده افزودنی بتن و انطباق با ویژگیهای این استاندارد ملی باشد.

6-3- مواد افزودنی بتن

مواد افزودنی بتن موادی هستند که علاوه بر آب، سیمان و سنگدانه به مقدار جزئی، حداکثر پنج درصد وزنی سیمان، در زمان اختلاط به بتن اضافه می‌شوند و موجب اصلاح برخی از خواص بتن تازه یا سخت شده می‌شوند.

1-6-3- ماده افزودنی های بتن چند منظوره

مواد افزودنی بتن که بر روی چند خاصیت بتن تازه یا سخت شده اثر می‌گذارند و بیش از یکی از عملکردهای مشخص شده در قسمت‌های3-6-2تا 3-6-12را دارا می‌باشند.

1-1-6-3- عملکرد اصلی مواد افزودنی بتن

یکی از عملکردهای ماده افزودنی بتن چند منظوره که توسط تولید کننده مواد افزودنی های بتن به عنوان عملکرد اصلی مشخص شده است.

2-1-6-3- عملکرد ثانویه مواد افزودنی بتن

عملکردهای دیگر ماده افزودنی بتن چند منظوره که علاوه بر عملکرد اصلی آن مشخص شده است.

2-6-3- ماده افزودنی بتن کند گیر کننده بتن

ماده افزودنی بتن کندگیر کننده بتن ، زمان گیرش بتن و تغییر حالت مخلوط از خمیری به سخت، را افزایش می‌دهد.

3-6-3- ماده افزودنی حباب زا یا هواساز بتن

ماده افزودنی بتن که باعث ایجاد حبابهای ریز و یکنواخت هوا در داخل بتن می‌شود که بعد از سخت شدن نیز باقی می‌مانند.

4-6-3- ماده افزودنی بتن زودگیر کننده بتن

ماده افزودنی بتن که زمان گیرش بتن و آغاز تغییر حالت مخلوط بتن از خمیری به سخت را کاهش می‌دهد.

5-6-3- ماده افزودنی بتن زود سخت کننده بتن (تسریع کننده زمان سخت شدگی بتن )

ماده افزودنی بتن که بدون تاثیر روی زمان گیرش روند کسب مقاومت بتن را تسریع می‌کند.

6-6-3- ماده افزودنی بتن نگهدارنده آب

ماده افزودنی بتن که با کاهش آب انداختگی میزان از دست دادن آب داخل بتن را کاهش می‌دهد.

7-6-3- ماده افزودنی بتن، کاهنده آب بتن ، روان کننده بتن

ماده افزودنی بتن که بدون تغییر روانی بتن ، مقدار آب مخلوط بتن را کاهش می‌دهد یا بدون تغییر مقدار آب ، اسلامپ و روانی بتن را افزایش می‌دهد یا هر دو اثر را بطور همزمان ایجاد می‌کند.

8-6-3- ماده افزودنی بتن فوق کاهنده آب بتن ، فوق روان کننده بتن

ماده افزودنی بتن که بدون تغییر روانی بتن ، مقدار آب مخلوط بتن را به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش می دهد یا بدون تغییر مقدار آب بتن ، اسلامپ و روانی بتن را به میزان قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد، یا هر دو اثر را بطور همزمان ایجاد می‌کند.

9-6-3- ماده افزودنی بتن ، کاهنده میزان جذب آب بتن

ماده افزودنی بتن که جذب مویینگی بتن سخت شده را کاهش می‌دهد.

10-6-3- ماده افزودنی بتن کندگیر کننده بتن ، کاهنده آب بتن ، روان کننده بتن

ماده افزودنی بتن که مجموعه‌ای از اثرات کاهنده آب بتن ، روان کننده بتن (عملکرد اصلی) و کندگیر کننده بتن (عملکرد ثانویه) را ایجاد می‌کند.

11-6-3- ماده افزودنی بتن کندگیر کننده بتن ، فوق کاهنده آب بتن ، فوق روان کننده بتن

ماده افزودنی بتن که مجموعه‌ای از اثرات فوق کاهنده آب بتن، فوق روان کننده بتن (عملکرد اصلی) وکندگیر کننده بتن (عملکرد ثانویه) را ایجاد می‌کند.

12-6-3- ماده افزودنی زودگیر کننده بتن ، کاهنده آب بتن ، روان کننده بتن

ماده افزودنی بتن که مجموعه‌ای از اثرات کاهنده آب بتن ، روان کننده بتن (عملکرداصلی) و زودگیر کننده بتن (عملکرد ثانویه) را ایجاد می‌کند.

4- ویژگی ها

1-4- ویژگی های کلی

ویژگی‌های این استاندارد با فرض پخش شدن یکنواخت ماده افزودنی در بتن(بخصوص مواد افزودنی بتن پودری با اثرات کند‌کنندگی بتن) ارائه شده است.

تمام مواد افزودنی بتن تعریف شده در این استاندارد باید ویژگی‌های کلی جدول 1 را دارا باشند.

2-4- ویژگی‌های اختصاصی

این ویژگی‌ها برای انواع مواد افزودنی درجداول 2 تا 12 ارائه شده است. برای آگاهی از مشخصات انواع بتن‌ها و ملات شاهد به بخش دوم این استاندارد مراجعه کنید.

یادآوری- مصرف مواد افزودنی بتن نباید باعث ایجاد جمع شدگی بتن و انبساط قابل ملاحظه‌ای در بتن سخت شده شود.

جدول 1- ویژگی‌ها

الزامات

روش آزمون

خواص

در هنگام استفاده باید یکنواخت باشد. ضمناً

جداشدگی آن بیشتر از محدوده‌ای که تولید کننده مواد افزودنی های بتن مشخص کرده است نباشد.

چشمی

1-یکنواختی

رنگ و یکنواختی آن مطابق با توصیف تولید‌کننده مواد افزودنی های بتن باشد.

چشمی

2-رنگ

اختلاف زیادی با نمونه طیف مرجع که تولید کننده افزودنی های بتن ارائه کرده است، نداشته باشد.

3-ترکیبات مؤثر

* مقدار مشخص شده توسط تولید کننده افزودنی های بتن

یا در محدوده مشخص شده توسط تولید کننده مواد افزودنی های بتن باشد

1-PH

اگر 1/1 D> : 03/0 ± D

اگر 1/1 D£ : 02/0 ± D

* وزن مخصوص مشخص شده توسط تولید کننده افزودنی های بتن

وزن مخصوص فقط برای افزودنی‌های بتن مایع

اگر 20% T³ : T05/1 T£x95/0

اگر 20% T: T1/1 T£x 9/0

* مقدار مشخص شده توسط تولید کننده افزودنی های بتن (برحسب درصد وزنی)

* نتیجه آزمون(بر حسب درصد وزنی)

مقدار مواد خشک

ادامه جدول

الزامات

روش آزمون

خواص

گزارش نتایج

حداکثر میزان مجاز مصرف در ملات ساخته شده با 4 سیمان مختلف مطابق بخش دوم

تأثیر روی گیرش بتن در هنگام مصرف به میزان حداکثر

از 1/0 درصد وزنی بیشتر نباشد.

کل کلرین (کلر) (4)

از 1/0 درصد وزنی بیشتر نباشد.

کلرید محلول در آب

از مقدار حداکثر مشخص شده توسط تولید‌کننده افزودنی های بتن بیشتر نباشد

قلیائیت

معادل

هیچ اثری از پیشرفت خوردگی فولاد در بتن نباید دیده شود.

رفتار خوردگی

1- این مقادیر را باید توسط تولید کننده افزودنی های بتن مشخص کرده و به صورت اطلاعات فنی به مصرف کننده افزودنی های بتن ارائه کند.

2-در صورت مناسب نبودن این روش آزمون می‌توان از روش جایگزین که تولید کننده افزودنی های بتنتوصیه کرده است، استفاده کرد.

3-اگر مقدار کل کلرین(کلر) و کلرید محلول در آب اختلاف زیادی با هم نداشته باشند می‌توان در آزمون‌های بعدی فقط کلرید محلول در آب را تعیین کرد.

4- برای آزمون، باید از سیمان پرتلند استاندارد با مقدار C3A کمتر از پنج درصد جرمی استفاده شود.

جدول 2- ویژگی‌های مواد افزودنی بتن کاهنده آب بتن ، روان کننده بتن (با روانی برابر بتن )

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

میزان کاهش آب مخلوط آزمایشی نباید کمتر 5 درصد میزان آب مخلوط کنترل باشد.

اسلامپ

یا روانی بتن

بتن شاهد I

کاهش آب

مقاومت فشاری7 روزه و 28 روزه

مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 110 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد I

مقاومت فشاری

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌‌تواند حداکثر 2 درصد حجمی بیش از مقدار هوای مخلوط کنترل باشد مگر تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد

بتن شاهد I

مقدار هوای بتن



مقاومت فشاری1 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 140 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

مقاومت فشاری 28 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 115 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد I

مقاومت فشاری

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواندحداکثر 2 درصد حجمی بیش از مقدار هوای مخلوط کنترل باشد مگر اینکه تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد.

بتن شاهد I

مقدار هوای بتن

*ویژگی‌های مواد افزودنی بتن فوق کاهنده آب بتن ، فوق روان کننده بتن (در نسبت آب به سیمان برابر بتن)

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

افزایش نسبت به اسلامپ اولیه بیشتر از mm 120 اسلامپ اولیه بتن ( mm10 ±30 )

اسلامپ

یا روانی بتون

بتن شاهد

IV

افزایش روانی بتن

30 دقیقه پس از اختلاط روانی بتن مخلوط آزمایشی نباید کمتر از روانی بتن اولیه مخلوط کنترل باشد

بتن شاهد IV

روانی تاخیری بتن

مقاومت فشاری 28 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 90 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد IV

مقاومت فشاری

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواند حداکثر 2 درصد حجمی بیش از مقدار هوای مخلوط کنترل باشد. مگر تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد

بتن شاهد IV

مقدار هوای بتن تازه

*ویژگی‌های برای مواد افزودنی بتن نگهدارنده آب (با روانی برابر بتن )

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

آب انداختگی مخلوط آزمایشی نباید بیشتراز 50 درصد آب انداختگی مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد II

آب انداختگی بتن

مقاومت فشاری 28 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از80 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد II

مقاومت فشاری

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواند حداکثر 2 درصد حجمی بیش از مقدار هوای مخلوط کنترل باشد مگر تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد

بتن شاهد II

مقدار هوای بتن تازه

* ویژگی های مواد افزودنی بتن ، حباب ساز بتن ، هواساز بتن (در روانی برابر بتن )

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

مقدار هوای مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 5/2 درصد حجمی بیش ازمقدار هوای مخلوط کنترل کل مقدار هوا: 4% تا 6% حجمی

بتن شاهد III

مقدار هوای بتن تازه

ضریب فاصله در بتن آزمایشی نباید بیشتر از میلیمتر 200/0 باشد.

بتن شاهد III

تخلخل بتن ، میزان هوای خواسته در بتن سخت شده

مقاومت فشاری28 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 75 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد III مطابق

بخش دوم

مقاومت فشاری

*

1-میزان مصرف مجاز مقداری می باشد که امکان ایجاد درصد هوای تعیین شده را تولید نماید.

2- این روش آزمایش، روش مرجع می‌باشد، روشها جایگزین دیگر در صورتی که دقیقاً همان نتایج را بدهند می‌توانند بکار روند.

3-آزمایش یخ‌زدن بتن و آب شدن طبق ASTM C666:97 بعنوان جایگزین بکار می رود.

*ویژگی های مواد افزودنی بتن ، تندگیر کننده بتن (با روانی برابر بتن )

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

زمان گیرش اولیة مخلوط آزمایشی در دمای 20 درجه سلسیوس نباید کمتر از 30 دقیقه باشد.

زمان گیرش اولیة مخلوط آزمایشی در دمای5 درجه سلسیوس نباید بیشتر از 60 درصد زمان گیرش اولیه مخلوط کنترل باشد.

ملات شاهد

زمان گیرش اولیه بتن

مقاومت فشاری28 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 80 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

مقاومت فشاری90 روزه مخلوط آزمایشی نباید کمتر از مقاومت فشاری 28 روزه مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد I

مقاومت فشاری

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می تواند حداکثر 2 درصد حجمی بیش از مخلوط کنترل باشد مگر تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد

بتن شاهد I

میزان هوای بتن تازه

* ویژگی های مواد افزودنی بتن ، زود سخت کننده بتن ( تسریع کننده زمان سخت شدگی بتن ) (درروانی‌برابر بتن )

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

در cْ20 و 24 ساعت

مقاومت فشاری مخلوط آزمایشی نباید کمتر از120 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

در cْ20 و 28 روز:

مقاومت فشاری مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 90 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

در cْ5 و 48 ساعت:

مقاومت فشاری مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 130 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد I

مقاومت فشاری

1مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواند حداکثر 2 درصد حجمی بیش از مخلوط کنترل باشد مگر تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد

بتن شاهد I

مقدار هوای بتن تازه

* ویژگی های مواد افزودنی بتنکندگیر کننده بتن (در روانی برابر بتن )

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

زمان گیرش اولیه

مخلوط آزمایشی باید حداقل 90 دقیقه بیشتر از زمان گیرش اولیه مخلوط کنترل باشد.

زمان گیرش نهایی

مخلوط آزمایشی باید حداکثر 360 دقیقه بیشتر از زمان گیرش نهایی مخلوط کنترل باشد.

ملات شاهد

زمان گیرش بتن

مقاومت فشاری 7 روزه

مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 80 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

مقاومت فشاری28 روزه

مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 90 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد I

مقاومت فشاری

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواند حداکثر 2 درصد حجمی بیش از مخلوط کنترل باشد مگر تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص نکرده باشد

بتن شاهد I

مقدار هوای بتن تازه

* ویژگی‌های مواد افزودنی های بتن ، کاهنده میزان جذب آب بتن (با روانی بتن یا نسبت آب به سیمان برابر)

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

انجام آزمایش 7 روزه بعد از 7 روز عمل‌آوری:

جذب مویینه مخلوط آزمایشی نباید بیشتر از 50 درصد وزنی جذب مویینه مخلوط کنترل باشد.

انجام آزمایش 28 روزه بعد از 90 روز عمل‌آوری:

جذب مویینه مخلوط آزمایشی نباید بیشتر از 60 درصد وزنی جذب مویینه مخلوط کنترل باشد.

ملات

جذب مویینه

مقاومت فشاری 28 روزه

مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 85 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد I

مقاومت فشاری

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواند حداکثر 2 درصد حجمی بیش از مخلوط کنترل باشد مگر تولید کنندهافزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد

بتن شاهد I

مقدار هوای بتن تازه

* الزامات ویژه ماده افزودنی بتن ، کندگیر کننده بتن ، کاهنده آب بتن ، روان کننده بتن (در روانی برابر)

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

مقاومت فشاری 28 روزه

مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 100درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد I

مقاومت فشاری

زمان گیرش اولیه‌ی

مخلوط آزمایشی باید حداقل 90 دقیقه بیشتر از زمان گیرش اولیه مخلوط کنترل باشد.

زمان گیرش نهایی

مخلوط آزمایشی باید حداکثر360 دقیقه بیشتر از زمان گیرش نهایی مخلوط کنترل باشد.

ملات شاهد

زمان گیرش

کاهش آب مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 5 درصد در مقایسه با مخلوط کنترل

اسلامپ بتن

یا روانی بتن

بتون شاهد I

کاهش آب

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواند حداکثر2 درصد حجمی بیش از مخلوط کنترل باشد مگر تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد

بتن شاهد I

مقدار هوای بتن تازه

* ویژگی‌های مواد افزودنی بتن کندگیر کننده بتن ، فوق کاهنده آب بتن ، فوق روان کننده بتن (در روانی برابر)

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

مقاومت فشاری7 روزه

مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 100 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

مقاومت فشاری 28 روزه

مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 115 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد I

مقاومت فشاری

زمان گیرش اولیه‌ی بتن

مخلوط آزمایشی باید حداقل 90 دقیقه بیشتر از زمان گیرش اولیه مخلوط کنترل باشد.

زمان گیرش نهاییبتن

مخلوط آزمایشی باید حداکثر 360 دقیقه بیشتر از زمان گیرش نهایی مخلوط کنترل باشد

ملات شاهد

زمان گیرش بتن

کاهش آب مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 12 درصد در مقایسه با مخلوط کنترل باشد

اسلامپ بتن

یا روانی بتن

بتن شاهد I

کاهش آب

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواند حداکثر 2 درصد حجمی بیش از مخلوط کنترل باشد مگر تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد

ISIRI 3520

بتن شاهد I

مقدار هوای بتن تازه

* ویژگی های مواد افزودنی بتن کندگیر کننده بتن ، فوق کاهنده آب بتن ، فوق روان کننده بتن

(در نسبت آب به سیمان برابر)

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

60 دقیقه بعد از اختلاط روانی مخلوط آزمایشی نباید کمتر از روانی بتن اولیه مخلوط کنترل باشد.

اسلامپ بتن

یا روانی بتن

بتن شاهد IV

روانی تاخیری بتن

مقاومت فشاری 28 روزه

مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 90 درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد IV

مقاومت فشاری

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواند حداکثر 2 درصد حجمی بیش ازمخلوط کنترل باشد مگرتولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری رامشخص کرده باشد.

بتن شاهد I

مقدار هوای بتن تازه

* ویژگی های مواد افزودنی بتن ، زودگیر کننده بتن ، کاهنده آب بتن ، روان کننده بتن (در روانی برابر)

الزامات

روش آزمون

بتن شاهد

خواص

ردیف

مقاومت فشاری28 روزه

مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 100درصد مقاومت فشاری مخلوط کنترل باشد.

بتن شاهد I

مقاومت فشاری

در دمای 20 درجه سلسیوس زمان گیرش اولیه‌ی مخلوط آزمایشی نباید کمتراز min30 باشد.

در دمای 5 درجه سلسیوس زمان گیرش اولیه‌ی

مخلوط آزمایشی نباید بیشتر از 60 درصد مخلوط کنترل باشد.

ملات

زمان گیرش اولیه بتن

کاهش آب مخلوط آزمایشی نباید کمتر از 5 درصد در مقایسه با مخلوط کنترل باشد.

اسلامپ بتن

یا روانی بتن

بتن شاهد I

کاهش آب

مقدار هوای مخلوط آزمایشی می‌تواند حداکثر 2 درصدحجمی بیش ازمخلوط کنترل باشد مگر تولید کننده افزودنی های بتن مقدار دیگری را مشخص کرده باشد

بتن شاهد I

مقدار هوای بتن تازه

4- انتشار مواد مضر- کلیه مواد افزودنی بتن از نظر مقدار انتشار مواد مضر برای سلامتی، بهداشت و محیط از بتن سخت شده باید کنترل شوند.

5- نمونه‌گیری بتن- الزامات مربوط به نمونه‌گیری مطابق استاندارد بند 2-16 میباشد.

6- انطباق- الزامات مربوط به یکنواختی مطابق استاندارد بند 16-2 میباشد. تکرار آزمایشهای بتن جهت کنترل محصول در جدول 15 داده شده است.

در این جدول حداقل تکرار آزمایشها برای مدت 1 سال داده شده است و بر اساس میزان تولید محصول می‌باشد. اگر تولید کمتر از تعداد آزمایشها در یک سال باشد برای هر پیمانه تولید یک آزمایش انجام شود.

*حداقل تعداد تکرار آزمایش‌ها کنترل محصول کارخانه مواد تسریع کننده بتن ، زمان سخت شدگی بتن ،زودگیر کننده بتن و حباب ساز بتن یا هواساز بتن ( حباب هواساز بتن )

نگهدارنده آب بتن

فوق کاهنده آب بتن ، فوق روان کننده بتن

کاهنده آب بتن ، روان کننده بتن .

 

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

شناسنامه ای از بتن ،بتن ریزی و افزودنی های بتن با نگاهی ساده

بتن اساسا از دو قسمت دانه های سنگی (Aggregates) و خمیر سیمان (Concrete) تشکیل شده است. خمیر سیمان که در واقع مخلوطی از سیمان پرتلند و آب می باشد.

- در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه ها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر می چسباند.

- دانه¬ها به دو گروه ریزدانه که تا ¼ اینچ (6میلیمتر) و درشت دانه که روی الک شماره 16 (1.18 میلیمتر) تقسیم می-شوند.

- خمیر سیمان عموما حدود 25 تا 40% کل حجم بتن را تشکیل می¬دهد که حجم مطلق سیمان بین 7 تا 15% و حجم آب از 14 تا 21% است. مقدار هوای در بتن تا حدود 8% حجم بتن را تشکیل می¬دهد این اندازه به درشت ترین دانه بستگی دارد.

- برای مصالح و شرایط عمل آوردن (Curing) معین، کیفیت بتن سخت شده به مقدار آب در مقابل با مقدار سیمان بستگی دارد.

مزایای کاهش مقدار آب

1-افزایش مقاومت فشاری و مقاومت خمشی

2- افزایش قابلیت آب بندی

(Water Tightness)

3-کاهش جذب آب (Absorption)

4-افزایش مقاومت نسبت به عوامل جوی

5- پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی

6-چسبندگی بهتر میان میلگرد و بتن

7-کاهش تغییرات حجمی در اثر تر و خشک شدن

انواع سیمان پرتلند

نوع 1 : برای استفاده عمومی ومناسب برای همه کارها

نوع 2 : زمانی که احتیاطات علیه حمله سولفات ها مهم باشد

نوع 3 : با مقاومت زودرس که مقاومت های بالا را در مدت کوتاهی می دهد

نوع 4 : با حرارت هیدراسیون کم در جائی که میزان و حرارت تولید شده باید حداقل باشد

نوع 5 : در بتن هائی که در معرض شدید سولفاتها قرار دارن (ضد سولفات)

سیمان حباب زا (نوع A1، A2، A3) در برابر یخ زدن و آب شدن و همچنین پیوسته شدگی حاصل از اثرات مواد شیمیائی

برای از بین بردن یخ جاده ها مقاومت بهبود یافته ای دارند.

سیمان پرتلند سفید تفاوت بنیادی آن در رنگ می باشد

اختلاط
ترتیب 5 مادﮤ متشکله بتن در مخلوط کن نقش مهمی را در یکنواختی بتن خواهد داشت.

کنترل ترک

دو عامل اصلی برای ترک در بتن عبارتند از :

1- تنش بر اثر بارهای وارده

(Control joints)

2- تنش بر اثر آب رفتگی در حین خشک شدن یا تغییرات دما (Restraint)

شیوه جلوگیری

1- درزهای کنترل مؤثرترین شیوه جلوگیری از ترک های غیر قابل رؤیت به شمار می آیند (Isolation Joints)

2-درزهای جداکننده دال را از قسمتهای دیگر سازه جدا می کنند و اجازه حرکت افقی و عمودی را در دال می دهد (Footings)

3-درزهای اجرائی جائی که کار بتن ریزی روزانه پایان می یابد، ایجاد می شوند; و مناطقی را که در دفعات مختلف بتن ریزی می شوند از یکدیگر جدا می سازند.

مواد افزودنی بتن

(Admixtures)

1-مواد افزودنی حباب زا بتن

(Air-entraining)

2- مواد افزودنی کاهنده آب بتن

(Water Reducing)
3-مواد افزودنی کندگیرکننده بتن

(Retarding)

4-مواد افزودنی تسریع کننده بتن
(Accelerating)
5-پوزولانها

6-مواد کارائی ساز شامل روان سازهای بتن

(Super Plasticizers)

7-مواد متفرقه مانند مواد پیوند ساز، ضد رطوبت، کاهنده نفوظ پذیری، دوغاب ساز و گاز ساز

بتن ریزی و پرداخت

تدارکات پیش از بتن ریزی

شامل متراکم کردن، درست شکل دادن، مرطوب نمودن سطح زمین ، بستن قالبها،قرار دادن آرماتورها و سایر اقلام کار

گذاشته شده بطور محکم در محلهای خود.

قالبها باید بطور دقیق قرار داده شوند وخود یا آستر آنها با مصالحی ساخته شده باشد که سرانجام نمای مطلوبی را به سطحبتن سخت شده ارائه کنند.قالبهای چوبی باید قبل از بتن ریزی مرطوب شوند در غیر اینصورت آب بتن را جذب کرده و متورم می شوددر استفاده از قالبهای چوبی باید از بکار بردن میخهای خیلی بزرگ یا به تعداد خیلی زیاد اجتناب ورزید تا برداشتن قالبها آسان شود و آسیب پذیری کاهش یابد.و برای سهولت در برداشتن قالبها باید آنها را با یک ماده رها ساز مانند روغن یا لاک آغشته کرد.

هنگامی که بتن ریخته می شود،میلگردهای فولادی باید تمیز بوده وعاری از زنگیا لایه اکسیده باشد. میلگردهای فولادی و سایر اقلام کار گذاشته که آغشته به ملات باشند، نیازی به .پاک کردن ندارند به شرطی که عملیات بتن ریزی در عرض چند ساعت پایان پذیرد.

ریختن بتن

بتن باید بطور پیوسته تا حد امکان در نزدیکی محل نهای خود ریخته شود.در اجرا دالها ، بتن ریزی باید در امتداد پیرامون انتهای دال آغاز شو د و هر پیمانه روی بتن ریخته شده قبلی تخلیه شود. عموما بتن در لایه¬های افقی با ضخامت یکنواختریخته شود وهر لایه باید قبل از ریختن لایه بعدی بطور کامل تراکم یابد. میزان بتن ریزی باید به اندازه کافی سریع بوده تا هنگام ریختن لایه جدید روی لایه قبلی ،آن لایه در حالت خمیری باشد . این امر باعث جلوگیری از خطوط جریان، درزها و سطوح سفحات ضعیف می شود کههنگام ریختن بتن تازه روی بتن سخت شده روی می¬دهد.

پیمانه های نخستین در هر مرحله بتن ریزی در دیواره ها و تیرهای اصلی باید در دو انتهای عضو ریخته شوند و سپس بتن ریزی های بعدی به سوی قسمت مرکزی پیش روند. در تمام حالات باید از جمع شدن آب در انتهاها، در گوشه ها جلوگیری شود.

-ارتفاع سقوط آزاد بتن نیازی به محدود شدن ندارد مگر اینکه جدائی درشت دانه ها رخ دهد که در آن صورت بتن از طریق بازشوهای پهلوئی موسوم به پنجره، که در اطراف قالبهای بلند و باریک وجود دارند، ریخته می شوند. در خارج بازشوها باید از یک مخزن قیفی شکل جمع شونده استفاده شود تا بتن امکان یابد آرام تر از کنا بازشو جریان یافته و تمایل به جدائی دانه ها کاهش یابد.

قبل از اینکه سطح بتن سخت شود بتن ریزی باید دوباره از سر گرفته شود تا بدینوسیله از ایجاد اتصال سرد جلوگیری به عمل آید.

متراکم کردن بتن

متراکم کردن عبارتست از نزذدیک ساختن ذرات جامد در بتن تازه به گونه ای که ریختن آن در قالبها و دور اقلام کار گذاشته شده و آرماتورها انجام گیرد و نیز محفظه های سنگی و هوای محبوس که بصورت حفره های هوائی اتفاقی یا تصادفی در بتن موجود است از بین برود.

تراکم بوسیله دست یا توسط روشهای مکانیکی صورت می گیرد. روش انتخاب شده بستگی به روانی مخلوط و شرایط بتن ریزی مانند، پیچیدگی قالب بندی و مقدار آرماتورها دارد. مخلوط های خمیری و روان را می توان بطور دستی با کوبیدن بتن با یک میله فولادی یا یک وسیله فولادی دیگر متراکم ساخت.

تراکم مکانیکی مناسب، بتن ریزی مخلوطهای سفت با نسبتهای آب به سیمان پایین و بتن های خوب حاوی درشت دانه های زیاد را امکان پذیر می سازد.

برداشتن قالبها ( باز کردن آنها)

قالبها راتا مادامی که بتون به اندازه کافی مقاومت پیدا نکرده تا بتواند به طور رضایت بخشی تنشهای ناشی از بار مرده و نیز هر گونه بار اجراییconstruction load وارده را تحمل کند،نباید برداشته شود.بتن باید به اندازه کافی سخت شده باشد به نحوی که وقتی دقت معقولی در باز کردن قالبها انجام شود هیجگونه آسیبی به به سطوح نرسد.به طور کلی برداشتن قالبهای مقاطع نسبتا ضخیم را می توان 12 تا 24 ساعت پس از بتن ریزی برداشت.در اغلب شرایط ، برای زمان برداشتن قالبها بهتر است که متکی به مقاومتی از بتن بوده که بوسیله آزمایش تعیین می شود

.

میله نوک تیز یا سایر ابزار فلزی را نباید جهت شل کردن قالبها میان بتن و قالب به زور گذاشته شود.اگر لازم باشد جدا کردن قالب از بتن با استفاده از گوه wedge انجام گیرد، فقط باید با گوه های چوبی بکار روند.

برداشتن قالبها باید از قسمتهای ساده آغاز شده وسپس به سوی قسمتهای پیش آمده پیشروی شود.این امر فشار وارد به گوشه های پیش آمده را کاهش می دهد.

لکه گیری، پاک کردن،وپرداختن سطوح قالب گیری شده

پس از برداشتن قالبها تمام برجستگیها،خطوط نشت،و پیش آمدگیهای کوچک باید به وسیله قلم زنی chipping از بین برده شود.سطح بتن سپس باید سابیده یا مالیده شود. هر گونه باید پر شود.سطوح کرمو باید مرمت شده و تمام لکه ها باید پاک شوند . با دقت در عملیات اجرای قالب بندی و بتن ریزی ، تمامی این عملیات به حداقل می رسد.

بتن کرمو ( خوردگی بتن ) و دیگر بتن های معیوب باید کنده شوند تا مصالح خوب و سالم پدید آید.

اگر بتن معیوبی مجاور محل لکه گیری شده باقی بماتد ،ممکن است رطوبت به درون خلل و فرج راه یابد و به مرور زمان عوامل جوی موجب کنده شدن بتن مرمت شده شود. لبه ها باید به طورمستقیم و عمود بر سطح ، بریده یا قلم زنی شوند ،یسا مقدار کمی تو بریدگی داده شوند تا زبانکی را در کنار جای لکه گیری شده فراهم سازد.

پیش از اعمال بتن لکه گیری ، بتن اطراف باید برای چندین ساعت خیس نگه داشته شود.تمام سطوحی که بتن جدید به آنها پیوند داده می شوند،باید بوسیله برس آغشته به چسب لاتکس یا چسب بتن سطح مورد نظر را با این مواد آغشته کرد و سپس با ترمیم کننده بتن سطح مورد نظر را بنا به کارشناسی که صورت گرفته شده از مواد ترمیم کننده بتن الیاف دار یا ساده پر کرد.

تکه های کم عمق را با ملات سفت مشابه آنچه کهدر بتن بکار می رود ،می توان پر کرد.لکه گیری باید لایه به لایه انجام شود. به گونه ای که ضخامت هر لایه بیشتر از13 میلی متر نبوده و نیز هر لایه به صورت مضر س پرداخت شود تا پیوند آن به لایه بعدی بهتر صورت گیرد. لایه نهایی را با استفاده از تخته ماله به نحوی پرداخت کرد که با بتن اطرهف خود همگون باشد

عمل آوردن تکه های لکه گیری شده

پس از لکه گیری، عمل آوردن باید تا جایی که ممکن است زودتر آغاز شودتا از خشک شدن زود هنگام جلوگیری شود . کرباس تر،ماسه خیس، نایلون را میتوان به کا برد.

عمل آوردن و حفاظت

عمل آوردن بتن تاثیر قوی روی خواص بتن سخت شده مانند دوام، مقاومت، آب بندی، مقاومت سایشی، ثبات حجمیو مقاومت در برابر یخ زدن وآب شدن دارد.

تمامی سازه های بتنی تازه ریخته شده، باید از خشک شدن سریع، از تغییرات شدید دما، و از آسیبهای ناشی از کارهای ساختمانی و عبور و مرور بعدی محفوظ بمانند.

عمل آوردن تا حد امکان باید بلافاصله پس از پایان کار بتنی آغاز شود.

عمل آوردن به دلایل زیر ضروری است :

نگهداری بتن تحت دمای ثابت و جلو گیری از افت رطوبت برای مدت زمانی که برای هیدراسیون مطلوب سیمان ونیز برای کسب مقاومت بتن لازم است.

بتون ریزی در هوای گرم

هوای گرم می تواند اشکالاتی زیر را در بتن تازه ایجاد کند :

-افزایش نیاز به آب

-افت سریع تر و شدیدتر اسلامپ بتن

-افزایش سرعت گیرش

-افزایش امکان ترک های پلاستیک

-اشکالات در کنترل مقدار حبابهای هوای بتن

-نیاز شدید به عمل آوردن سریع بتن

 

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

واتر استاپ بنتونیتی

این نوع جدید واتر استاپ که مخصوص رفع نشت درزهای اجرائی و مقاطع قطع بتن ریزی است با استفاده از پلیمرهای لاستیکی و بنتونیت با خاصیت ارتجاعی بسیار زیاد طراحی شده است که به صورت کنترل شده ای در هنگام تماس با آب متورم می شوند و مانع عبور آب از درزهای اجرائی و درزهای سرد خواهند شد.

با استانداردهای زیر مطابقت دارد:

ASTM D792, ASTM D297, ASTM D217, ASTM D71

• خواص و اثرات:

1. شکل پذیری زیاد و نصب آسان

2. بدون نیاز به اورلپ کردن یا جوشکاری در زمان نصب

3. ایجاد واتر استاپی یکپارچه و بدون درز و فاقد گسیختگی

4. سمی نمی باشد

5. امکان اجراء بر روی سطوح بتنی ناصاف (درزهای سرد احتمالی)

6. دارای قابلیت تراکم پذیری و شکل پذیری

7. مقاومت در مقابل نم، رطوبت و خشک شدن مداوم

8. عملکرد دائمی و بدون نقص

9. امکان تأخیر بیشتر در سیستم متورم سازی

• موارد کاربرد:

1. آب بندی درزهای اجرایی سطوح افقی و عمودی

2. آب بند سطوح ناهموار یا درزهای سرد احتمالی

3. آب بندی دور لوله ها و جایگزینی فلنج های آب بند

4. نفوذ پذیر سازی درزهای اجرایی و مقاطع بتن ریزی در انواع سازه های آبی و سدها.

• خصوصیات فیزیکی و شیمیایی:

مقاومت هیدرواستاتیک بالاتر از 70 متر

وزن مخصوص: gr/cm3 57/1 مطابق استاندارد ASTM D 792

مقاومت عالی در برابر خشک شدن و مرطوب شدن مکرر

درصد ازدیاد طول: بیشتر از 450%

قابلیت انبساط: بیشتر از 300%

رنگ: مشکی

قابلیت چسبندگی بر روی بتن خشک: عالی

میزان نفوذ پذیری: 45 میلی متر مطابق با استاندارد ASTM D 217

• نحوه اجراء:

پیش از اجراء تمامی سطوح زیر کار می بایست خشک تمیز و عاری از هر گونه آلودگی و گرد و غبار، اجزاء سست، چربی و ..... گردند و واتر استاپ بنتونیتی را روی مقاطع مورد نظر با استفاده از میخ ثابت کنیم.

کافی است دو لبه به هم رسیده را محکم فشار دهید و ثابت سازید بدین ترتیب نیازی به اورلپ وجود ندارد.

توجه 1: مقطعی که محصول در آن کارگذاری شده تا پیش از بتن ریزی نباید در آب غوطه ور شود.

توجه 2: اجرای حداقل 75 میلیمتر پوشش یا کاور بتنی بر روی واتر استاپ بنتونیتی الزامی می باشد.

توجه 3: بهتر است در زمان نصب و قرار گیری واتر استاپ بنتونیتی کل مقطع خشک باشد.

• ملاحظات:

شرایط نگهداری: در محل خشک و خنک، دور از تابش مستقیم نور خورشید

مدت نگهداری: 1 سال در بسته بندی اولیه

سلامت و ایمنی: این ماده هیچ گونه اثرات سمی در طول مدت استفاده ایجاد نمی کند.

• عملکرد فنی:

گل بنتونیت موجود در محصول شامل ورقه های متعددی حاوی ذره های باردار می باشد که در تماس با آب متورم شده و مانع عبور آب یا سایر مواد از درز مورد کاربرد می شوند.

بین این ورقه ها بارهای مثبت و منفی وجود دارد و هنگام بروز نشت، مولکولهای آب به بارهای مثبت و منفی حمله نموده و خود را بین آنها قرار داده و باعث تورم این محصول می گردد.

بنتونیتهای هیدراته شده از نفوذ آب جلوگیری می کند و هرچه فشار هیدرو استاتیک افزایش می یابد، ورقه های کوچک فشردگی بیشتری یافته و تشکیل درزگیر محکم تر را می دهد بدین ترتیب یک آب بند دائمی در مقابل فشار سیال حاصل می گردد.

• نکته فنی

از دلایل اصلی نفوذپذیری بتن می توان به خلل فرج ریز میکروسکپی بین سنگدانه ها که عمدتاً ناشی از کسری فیلر می باشد و همچنین لوله های مویینی که به واسطه تبخیر آب در بتن پدیدار می کردند، اشاره نمود. لذا بهترین روش علمی و عملی برای ساخت بتن کاملا نفوذپذیر استفاده از پودر واتر پروف به عنوان یک فیلر میکرونیزه ضد آب برای پر نمودن تمام خلل فرج ریز به همراه مواد فوق روان کننده بتن جهت کاهش نسبت آب به سیمان می باشد.

 

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

نمونه گیری در بتن انجام گرفته شده و مغزه گیری بتن ( کر گیری بتن ) توسط دستگاه

هدف اصلی از سنجش مقاومت نمونه های بتنی تخمین مقاومت بتن در سازه حقیقی میباشد ، در حقیقت امکان تعیین دقیق مقاومت بتن در سازه بستگی به تراکم و عمل آوری صحیح آن دارد .

اگر چنانچه مقاومت نمونه  های آزمایش فشاری کمتر از حداقل مقدار تعیین شده در مشخصات فنی کار باشد ، در اینصورت یا بتن واقع شده در سازه ضعیف است و یا نمونه های آزمایشگاهی بتن واقعا" معرف بتن در سازه نمی باشند . برای بررسی قسمتهای مشکوک سازه میتوان آزمایش مغزه گیری بتن ( core ) انجام داد .

معمولا" مقاومت مغزه ها کمتر از مقاومت استوانه های استاندارد است . این امر تا حدی در نتیجه عملیات حفاری و تا حدی بدلیل عمل آوردن در کارگاه میباشد . صدمه دیدن مغزه ها در بتنهای با مقاومت بیشتر ، زیادتر است و Malhotra پیشنهاد میکند که برای بتن با مقاومت 40 مگا پاسکال کاهش در مقاومت میتواند تا 15 درصد برسد . انجمن بتن انگلستان یک افت 5 تا 7 درصد را منطقی دانسته است .

دستگاه مغزه گیری با متعلقات ( Core )

یکی از مهمترین آزمایش‌های تعیین مقاومت بتن درجا، مغزه‌گیری بتن و آزمایش مقاومت فشاری مغزه می باشد. برای انجام مغزه‌گیری بتن نیاز به تجهیزات خاص آن است که در عکس نمونه دستگاه موجود آن در آزمایشگاه سازه ملاحظه می گردد این دستگاه بنام CORE می‌باشد و از سه قسمت اصلی پایه – سر‌مته- الکترو موتور تشکیل شده است پایه آن توانایی نصب روی هر سطح صافی را دارد و با یک رول بولت دستگاه محکم در محل نصب می‌گردد تا از جابجایی دستگاه در هنگام مغزه‌گیری بتن جلوگیری کرده و مغزه‌ایی سالم بدست آید. همچنین سر مته‌های آن که بصورت استوانه خالی می باشد و با طول حدود 60 سانتیمتر و قطر 1 تا 6 اینچ موجود می‌باشد بعلت الماسه بودن سر مته، مغزه‌گیری بتن بسیار سخت بهمراه فولاد امکان‌پذیر می‌باشد.

این دستگاهی که آزمایش بوسیله آن انجام میشود ، با سرعت زیاد می چرخاند و برای خنک کردن آنها حین کار از آب استفاده میشود . سرعت آب مورد نیاز بستگی به نوع دستگاه متفاوت بوده و متوسط سه لیتر در ثانیه میباشد . درصورتیکه بتن سخت شده دارای خلل و فرج باشد ، مته بخوبی عمل حفاری را انجام نداده و نمونه کامل بدست نمی آید . پس از نمونه برداری دو سطح بصورت مناسب برش ، صاف شده ، پس از وزن کردن و اندازه گیری ابعاد استوانه ای استاندارد و مغزه ها ، نمونه ها کلاهک گذاری میشوند . نمونه های استوانه ای فقط از یک طرف کپینگ میشود ، ولی مغزه ها از دو انتها کلاهک گذاری شده و طبق استاندارد ACI ضخامت لایه کپینگ باید در کمترین مقدار ممکن باشد ( درحدود 2 میلیمتر ) ولی متاسفانه بدلیل وجود مقداری زیادی ناخالصی ماسه در پودر کپینگ این ضخامت گاهی به پنج میلیمتر میرسد که ممکن است در نتایج آزمایشگاهی بتن تاثیر گذار باشد . نمونه ها پس از خشک شدن در هوای آزاد مطابق تمهیدات ASTM C42-90 شکسته میشوند .

جهت مغزه گیری بتن :

آن گونه که آزمایشها نشان میدهند ، مقاومت نمونه هایی که بطور عمودی مته میشوند ( در امتداد لایه های بتن ریزی ) به خاطر اثار لایه ای ، بیشتراز مقاومت مغزه هایی است که بطور افقی مته میشوند . اطلاعات منتشر شده دراین مورد متفاوت است ، اما متوسط اختلاف ( حدود 8 درصد ) دراکثر موارد اعلام شده است . با اینکه نمونه های استوانه ای استاندارد بصورت عمودی آزمایش میشوند ، نمونه های مکعبی معمولا" درصفحه ای عمود برجهت بتن ریزی تحت آزمایش قرار میگیرند ، بدین ترتیب تطابق بیشتری با مغزه هایی دارند که بصورت افقی مته شده اند .

روش کلاهک گذاری :

مقاومت بدست آمده قدری بیشتر از خود مغزه خواهد بود . بطور کلی انتظار میرود که کلاهک دارای خصوصیتهایی از قبیل : صاف و هموار بودن ، عمود برمحور مغزه برسطح کلاهک ها و ضخامت کم باشند ، هرچند کلاهک از نظر عملی چندان اهمیتی ندارند . (جنس کلاهک نمونه ها میتواند از مصالح سیلیس و گوگرد باشد )

آرماتورها ، میلگرد ها :

نتایج تحقیقات منتشر شده نشان میدهد که کاهش درمقاومت اندازه گیری شده ناشی از وجود آرماتورها ، کمتر از 10 درصد است ، اما تغییرات اندازه گیری ، موقعیت و پیوستگی با بتن عملا" به حساب آوردن نقش آرماتور ها را بسیار مشکل می کند ، به همین دلیل بهتر است درصورت امکان ازحضور آنها در مغزه جلوگیری نمود . چنانچه هنگام اندازه گیری مقاومت مغزه آرماتور نیز حضور داشته باشد ، لازم است تصحیحات لازم برای رسیدن به مقاومت واقعی بتن صورت پذیرد

ب – انجمن بتن اروپا

- مقاومت متوسط در سن t روز

S – ضریبی که به نوع سیمان بستگی دارد و بشرح زیر میباشد :

S = 0/20 سیمان زود گیر

S = 0/25 سیمان معمولی

S = 0/30 سیمان تیپ پنج

S = 0/38 سیمان دیر گیر

t 1 – یک روز فرض میشود .

تاثیر نسبت ارتفاع به قطر مغزه بتنی

مغزه های بتنی که نسبت ارتفاع به قطر آنها کمتر ازیک باشد ، نتایج نامطمئنی بدست می دهند و در بخش چهارم آئین نامه 1970 – 1881 BS یک حداقل مقدار 95/0 توصیه شده است . این محدودیت باید مد نظر قرارگیرد ولیکن در عمل ممکنست طول مغزه توسط ضخامت بتن کنترل گردد . ارتفاع استاندارد نمونه باندازه دو برابر قطر آن میباشد . استاندارد های ASTM C42-77 و بخش چهارم BS . 1881: 1970 ضرائب تصحیح لازم را بشرح زیر ارائه داده است .

تاثیر حفاری ( برش ) بر نمونه مغزه ای

معمولا" مقاومت مغزه ها کمتر از مقاومت استوانه های استاندارد است و این امر نتیجه عملیات حفاری بوده که هرچقدر با دقت بیشتر انجام گیرد ، احتمال صدمه دیدن نمونه زیاد میباشد . Malhotra پیشنهاد میکند که برای بتن با مقاومت 40 مگا پاسکال کاهش در مقاومت میتواند تا 15 درصد برسد و انجمن بتن انگلستان یک اقت 5 تا 7 درصد را منطقی دانسته است .

نمونه برداری مغزه ای از بتن حجیم

در بتن ریزی حجیم که بتن ریزی در چندین لایه ریخته شده است و ضخامت بتن ریزی بین 30 تا 50 سانتیمتر میباشد و تشخیص محل دقت بتن کم مقاومت مشکل میباشد ، بهتر است با توجه به نوع سازه و رعایت مشخصات فنی طرح ، ابتدا سطح سازه یا محل مورد نظر بصورت شطرنجی در ابعاد 20 تا 40 سانتیمتری مشخص و سپس با استفاده از چکش اشمیت نسبت به شناسائی مناطق آسیب پذیر اقدام و پس از آن آزمایش نمونه برداری مغزه ای ( کر گیری- CORE ) انجام گیرد .

این دستگاه قابل حمل و نقل در سایتها و ارتفاعات می‌باشد و برای اندازه گیری مقاومت بتن به صورت غیرمخرب می‌باشد. ضربه انرژی که در هنگام آزمایش به سطح نمونه وارد می‌شود معادل 0.225gm می‌باشد. این دستگاه مجهز به نوار ثبت اندازه‌گیری مقاومت می‌باشد که در زمان انجام آزمایش می‌توان نتیجه آزمایش را مورد بررسی قرار داد.

بررسی نتایج آزمایشات بامقاومت کم

1-4-7-4- اگر هریک از آزمایش های مقاومت ( بند 4-1-7-4 ) از نمونه های استوانه ای عمل آورده شده در آزمایشگاه به مقداری بیش از 35 کیلوگرم برسانتیمتر مربع کمتر از مقدار مشخصه تنزل کند ( ب از بند 3-2-7-4 ) ، یا اگر آزمایشات روی نمونه های عمل آورده شده در کارگاه نشاندهنده ضعفهائی در عمل آوری و محافظت باشند ( بند 4-3-7-4 ) ، لازم است تدابیری جهت اطمینان از اینکه ظرفیت باربری سازه به مخاطره نمی افتد ، اندیشید .

2-4-7-4 – اگر احتمال ساخت بتن با مقاومت پایین داده شود و محاسبات نشان دهند که ظرفیت باربری ساختمان ، سازه ممکن است بشدت کاهش یافته باشد ، آنگاه آزمایشات روی مغزه های (کرهای ) حفرشده در محلی که مشکوک میباشد ، ممکن است لازم باشد . این آزمایشات باید مطابق باشند با " روش بدست آوردن و آزمایش نمونه های استخراج شده با مته و تیرهای بریده شده از بتون (ASTM C 42 ) . درچنین مواردی برای هر آزمایش مقاومت که بیشتر از 35 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع از مقدار مشخص شده کمتر باشد ، باید سه مغزه تهیه شود .

3-4-7-4- اگر تحت شرایط بهره برداری بتن سازه خشک خواهد بود ، مغزه ها باید در هوا ( در درجه حرارت 16 تا 27 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی کمتر از 60 درصد ) برای مدت هفت روز قبل از آزمایش خشک شوند و سپس بصورت خشک آزمایش شوند . اگر تحت شرایط بهره برداری بتن سازه مرطوب خواهد بود ، مغزه های بتنی باید به مدت حداقل 40 ساعت در آب غوطه ور شوند و سپس بصورت مرطوب آزمایش شوند .

4-4-7-4- در ناحیه ای که بوسیله آزمایشات حفر مغزه مقاومت بتن تعیین میگردد ، بتن از نظر سازه ای رضایت بخش محسوب میشود ، اگر میانگین مقاومت سه مغزه حداقل برابر 85 درصد باشد و نیز هیچیک از مغزه ها مقاومتی کمتر از 75 درصد نداشته باشد . برای کنترل دقت آزمایش ، محلهای انتخاب شده را میتوان مجددا" مورد آزمایش قرار داد .

5-4-7-4- اگر ضوابط بند 4-4-7-4 برآورده نشوند ، و اگر مقاومت سازه مورد تردد باقی بماند ، مقام مسئول می تواند دستور آزمایش های بارگذاری برای قسمتهای مشکوک سازه را مطابق آنچه در فصل 20 تشریح شده ، صادر کند . یا اقدامات مقتضی دیگر اتخاذ نماید .

نمونه جدول گزارش آزمایش مقاومت فشاری نمونه های مغزه گیری بتنی شده

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

نکات حائز اهمیت در جزئیات سازه های بتنی

1. حداقل طول وصله در تیرها، ستونها و دالها، 55 برابر قطر آرماتور رعایت گردد. در صورتی که طول وصله کمتر از این مقدار باشد، محاسبات مربوطه در دفترچه محاسبات اضافه شود.

2. در ستونهای قابهای با شکل پذیری متوسط و زیاد، توجه شود که حداکثر نسبت آرماتور طولی در محل وصله به 6% محدود گردد. لذا در صورتی که نسبت آرماتور ستون بیش از 3% باشد، باید آرماتورهای مقطع، در طول ستون در محلهای متفاوت وصله شوند به نحوی که در هر مقطع ستون، نسبت آرماتور از 6% فراتر نباشد.

3. طبق بند های 9-20-3-2-2-7 و 9-20-4-2-3-10 در قابهای با شکل پذیری متوسط و زیاد، در محل اتصال ستون به شالوده، باید آرماتور عرضی حداقل در طول 300 میلیمتر در شالوده ادامه یابد. همچنین در قسمت های خارج از ناحیه بحرانی ستونها (محدوده میانی ستونها) طبق بند 9-12-6-4-1 حداکثر فاصله بین آرماتورهای عرضی ستون به d/2 محدود میشود.

4. در مورد آرماتور عرضی تیرها در قابهای با شکل پذیری متوسط و زیاد، حداقل طول "دو برابر ارتفاع تیر" برای آرماتورگذاری عرضی ویژه کنترل شود. همچنین حداکثر فاصله مجاز آرماتورهای عرضی در این ناحیه برابر یک چهارم ارتفاع موثر تیر (d) در نظر گرفته شود و فاصله اولین آرماتور عرضی از بر ستون بیش از 5 سانتیمتر نباشد.

5. در مورد تیرهای اصلی که تیرهای فرعی با بار قابل توجه به صورت تودلی به آنها متصل میشوند، باید آرماتور پیچشی طولی و عرضی محاسبه شده توسط نرم افزار به طور مناسب با آرماتورهای خمشی و برشی تیرهای اصلی ترکیب شده و در نقشه ها درج شود. در مورد جزئیات طراحی و نحوه ترکیب آرماتورها و چیدمان آنها در مقطع، توجه به بخشهای 9-12-7 تا 9-12-12 مبحث نهم لازم است. طبق بندهای 9-12-8-3، 9-12-9-1 و 9-12-12-1 باید آرماتور پیچشی طولی به طور یکنواخت دور تا دور مقطع توزیع شده و ترکیب آرماتور پیچشی (طولی و عرضی) با آرماتور خمشی و برشی انجام شود.

6. در مورد تغییر مقطع ستونهای بتونی که در نما قرار میگیرند، باید کوچک شدن ستون فقط از سمت داخل ساختمان انجام شود. با توجه به بخش 9-11-12 مبحث نهم، در صورتی که میزان عقب نشینی مقطع ستون از یک سمت بیش از 75 میلیمتر باشد یا شیب ملایم تر از 1 به 6 برای میلگرد طولی ستون تامین نشود باید در محل عقب نشینی آرماتور ستون پایینی با خم استاندارد مهار شود و برای ستون بالایی آرماتور انتظار در ستون پایینی پیش بینی شود. در مورد ستونهای میانی نیز که کوچک شدن مقطع از دو طرف انجام میگیرد، در صورتی که شرایط فوق برقرار باشد، باید آرماتوربندی با توجه به این جزئیات رسم شود.

7. برای تیرهای با دهانه کوتاه در قابهای شکل پذیر متوسط و زیاد، توجه شود که طبق بند 9-20-3-1-1-1 مبحث نهم، حداکثر مقدار عمق موثر تیر باید به یک چهارم دهانه آزاد تیر محدود شود. همچنین به علت طول کوتاه این دهانه ها، نیروی برشی حاصل از زلزله در این دهانه ها نسبت به دیگر تیرها بیشتر بوده و آرماتور برشی مورد نیاز نسبت به دیگر تیرها بیشتر خواهد بود که توجه طراح سازه به آن ضروری است.

8. در تیرهای قاب های خمشی بتنی با شکل پذیری متوسط و زیاد، طبق بندهای 9-20-3-1-2-2 و 9-20-4-1-2-2 باید در بر ستون مقاومت لنگر خمشی مثبت حداقل به میزان نصف مقاومت لنگر خمشی منفی تامین شود. به این منظور لازم است در بر ستونها مقدار آرماتور تحتانی (آرماتور فشاری) کمتر از نصف آرماتور فوقانی (آرماتور کششی) نباشد.

9. در تیرهای قاب های خمشی بتنی با شکل پذیری متوسط و زیاد، طبق بندهای 9-20-3-1-2-2 و 9-20-4-1-2-3 باید حداقل یک چهارم آرماتور موجود در مقاطع بر تکیه گاه ها، (هر انتها که آرماتور بیشتری دارد) در سراسر طول تیر ادامه داشته باشند.

10. در مقاطع تیرها، حداقل فواصل آزاد بین میلگردها طبق بخش 9-11-11 مبحث نهم رعایت گردد. رابطه تقریبی زیر به عنوان راهنما پیشنهاد می شود:

n=Integer[ (b-65) / (2db+35) ]

b : عرض تیر بر حسب میلیمتر

db : قطر میلگرد طولی بر حسب میلیمتر

n : حداکثر تعداد میلگرد با احتساب میلگردهای سراسری و تقویتی

رابطه فوق درحالت وصله شدن کلیه میلگردها به دست آمده است. در صورتی که طول تیر به نحوی باشد که احتیاج به وصله نداشته باشد، حداکثر تعداد میلگردها قابل افزایش خواهد بود. به هر حال، در مواردی که تعداد میلگرد مورد نیاز بیشتر از حداکثر تعداد مجاز میلگرد باشد، باید آرماتورها در دو یا چند سفره چیده شوند. در این حالت حداقل فاصله لازم بین سفره های متوالی، طبق بند 9-11-11-1-3 باید برابر حداکثر دو مقدار 25 میلیمتر و بزرگترین قطر میلگرد طولی باشد. در فایل کامپیوتری سازه نیز باید مقدار پوشش بتنی تیرها متناسب با تعداد سفره های میلگرد افزایش یابد به نحوی که نشان دهنده مرکز سطح تقریبی مجموعه میلگردها باشد. جزئیات مورد نظر در شکل های فوق نشان داده شده است.

11. در مقاطع ستونها، حداقل فواصل آزاد بین میلگردها طبق بخش 9-11-11 مبحث نهم رعایت گردد. رابطه تقریبی زیر به عنوان راهنما پیشنهاد می شود:

n=Integer[ (c-55) / (2db+40) ]

c : عرض ستون بر حسب میلیمتر

db : قطر میلگرد طولی ستون بر حسب میلیمتر

n : حداکثر تعداد میلگرد در ضلع ستون به عرض c

12.در مورد تیرهایی که عرض آنها بزرگتر از عرض ستون تکیه گاهی است، جزئیات کامل اتصال تیر به ستون با رسم نحوه عبور آرماتورهای تیر از ستون نشان داده شوند.

13. توجه شود که برای قابهای با شکل پذیری متوسط و زیاد، طبق بندهای 9-20-3-1-1-2 و 9-20-4-1-1-2 برون محوری هر عضو خمشی نسبت به ستونی که با آن قاب تشکیل می دهد، (فاصله محورهای هندسی دو عضو) نباید بیشتر از یک چهارم عرض مقطع ستون باشد.

14. با توجه به اینکه باید آرماتور تیرها با قلاب ◦90 در ستونهای کناری سازه مهار شوند و با توجه به اینکه طول قلاب استاندارد ◦90 حدود 15 برابر قطر میلگرد است، حداقل اندازه مجاز ستونها 35x35 سانتیمتر خواهد بود که در این حالت حداکثر قطر مجاز برای آرماتور طولی تیر برابر 18 میلیمتر است. به عنوان یک رابطه تقریبی، حداقل بعد لازم برای ستون بر حسب قطر میلگرد تیر، برابر "15 برابر قطر میلگرد + 70" میلیمتر خواهد بود.

15. در صورت استفاده از آرماتور برشی مارپیچ، طبق بند 9-11-9-4-3 در هر گام مارپیچ فاصله آزاد بین میلگردها نباید از 75 میلیمتر بیشتر باشد.

16. در صورت استفاده از قاب خمشی بتنی با شکل پذیری زیاد، توجه شود که کنترل آرماتور عرضی ستونها در نواحی بحرانی (موضوع بند 9-20-4-2-3-2) توسط نرم افزار انجام نمی شود و این محاسبات باید به صورت دستی در دفترچه محاسبات انجام و آرماتور لازم در نقشه ها درج گردد.

17. در صورت استفاده از دیوار برشی، برای انتقال بار از دیافراگم سقف به دیوار برشی باید آرماتور دوخت مورد نیاز با عملکرد برش اصطکاکی طبق بخش 9-12-13 برای نیروهای انتقالی دیافراگم که از بخش 6-7-2-7 محاسبه می شود طراحی گردد. این نکته باید در مورد دیوارهایی که به علت قرار گرفتن در کنار بازشوهای سقف، اتصال کامل به دیافراگم ندارند به طور ویژه بررسی شود. توصیه می شود اصولا از کاربرد دیوارهای برشی در کنار بازشوهای سقف اجتناب گردد.

18. در مورد دالهای بتنی (سقف و رمپ) کنترل حداقل ضخامتها طبق ضوابط فصل 14 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در دفترچه محاسبات انجام گیرد. در غیر این صورت باید کنترل تغییر شکل برای ضخامت مورد نظر، طبق ضوابط این فصل با انجام محاسبات تغییر شکل در حالت بهره برداری، انجام شود.

19. طبق بند 9-9-7-2 در سازه های بتنی در صورتی که طول یا عرض ساختمان از مقادیر تعیین شده (35 متر برای شرایط آب و هوایی تهران) تجاوز کند، اجرای درز انبساط به مقدار حداقل الزامی است. درز انبساط باید در شالوده نیز ادامه یابد. در ضمن با توجه به شرایط سازه باید مقدار درز انبساط با حداقل عرض درز انقطاع نیز طبق بند 6-7-1-3-4 کنترل گردد.

20. در مورد آرماتور عرضی ستونها در قابهای با شکل پذیری متوسط و زیاد، حداقل طول برای ناحیه آرماتورگذاری عرضی ویژه برابر حداکثر مقادیر"یک ششم ارتفاع آزاد ستون، ضلع بزرگتر مقطع مستطیل یا قطر دایره و 450 میلیمتر" کنترل شود. همچنین حداکثر فاصله مجاز آرماتورهای عرضی در این ناحیه برابر حداقل مقادیر"8 برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی ستون، 24 برابر قطر خاموت، نصف کوچکترین ضلع مقطع ستون و 150 میلیمتر" در نظر گرفته شود و فاصله اولین آرماتور عرضی از بر اتصال ستون به تیر نباید بیش از نصف مقادیر فوق باشد. در ناحیه میانی ستون، حداکثر فاصله مجاز آرماتورهای عرضی برابر حداقل مقادیر "نصف ارتفاع موثر مقطع (d/2) و 250 میلیمتر" در نظر گرفته شود.

21. در مورد ستونهایی که هم در تراز طبقه و هم در تراز میان طبقه به آنها تیر متصل می شود (مانند ستونهای پاگرد پله ها و ستونهای واقع در مرز اختلاف تراز ساختمانهای دوبلکس) برای کنترل بند 20، در اغلب موارد ابعاد ستون به نحوی است که باید خاموت گذاری ویژه در کل ارتفاع ستون به صورت پیوسته انجام گیرد.

 

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