خطا در طراحی سازه های بتنی

خطا در طراحی سازه‌ی بتنی، می‌تواند آسیب‌های بسیاری را به بتن وارد کند. ساده‌ترین حالت زمانی است که به سازه باری وارد می‌شود که برای تحمل آن طراحی نشده است. یکی دیگر از خطاهایی که رخ می‌دهد، پیش‌بینی نکردن جای عبور لوله‌های برق و جعبه‌های خروجی است. سوراخ کردن بتن پس از سخت شدن آن، آن هم در موقعیتی در نزدیکی سطح آن، باعث به وجود آمدن ترک بر روی آن و ورود رطوبت به بتن می‌شود. طبیعی است که در چنین حالتی بتن زمان زیادی دوام نمی‌آورد و دچار آسیب دیدگی‌های مختلفی از جمله یخ زدن آب (افزایش حجم و در نتیجه شکست بتن)، واکنش قلیایی سنگ‌دانه‌ها و خوردگی آرماتورها می‌شود.

فلزات ظرفیت گرمایی پایینی دارند و در هنگام سرد یا گرم شدن هوا، درجه حرارتشان به سرعت تغییر می‌کند. بر اثر تغییر دما تغییر شکل می‌دهند؛ کاهش دما باعث کاهش حجم و افزایش دما باعث افزایش حجم فلزات می‌شود. اگرآرماتور داخل بتن بر اثر برودت یا گرمای هوا دچار تغییر دمای زیاد و ناگهانی شود، نیروی کششی یا فشاری به بتن وارد می‌کند. بتن در برابر نیروی فشاری مقاوم است، اما مقاومت در برابر نیروی کششی بسیار پایین است (در اصل ازآرماتور استفاده می‌کنند تا مقاومت کششی بتن بالا برود). در نتیجه‌ی این نیروی فشاری که به آن وارد می‌شود، بتنترک خورده و شرایط برای آسیب دیدگی‌های دیگر مهیا می‌شود. در سازه‌های مفصل‌دار، اگر مفصل مناسبی برای آن سازه طراحی نشود، بتن دچار مشکل و آسیب دیدگی می‌شود. این نوع آسیب دیدگی هم در دسته‌ی خطا در طراحی قرار می‌گیرد.

دیگر خطایی که در این دسته قرار می‌گیرد، استفاده‌ی اشتباه از ترکیب بتن در جای نامناسب است. به طور مثال، استفاده از بتن در قسمتی از سازه که بزرگ و قطور است، باعث می‌شود تا بتن دچار آسیب دیدگی شود. اما چگونه؟ روند سخت شدن بتن فرآیندی گرماده است و وقتی مقدار بتن زیاد باشد، این گرما به حد بسیار بالایی می‌رسد و باعثترک‌خوردگی بتن می‌گردد. برای سازه‌هایی که نیاز به بتن زیادی دارند، بایستی از بتن با گرمادهی پایین استفاده کرد و اقدامات لازم و ویژه‌ای برای سرد شدن آن انجام داد. استفاده از بتن غیر متناسب با آرماتورها هم باعث آسیب دیدگی بتن می‌شود و در این دسته قرار می‌گیرد. بتنی که متناسب با فلزات (آرماتورهای مورد استفاده) نباشد، باعث خوردگی آرماتور شده و خسارت زیادی بر بتن وارد می‌کند.

ترمیم خسارتی که بر بتن بر اثر خطا در طراحی وارد آمده، می‌تواند بسیار سخت باشد. چون در موارد بسیار، تغییر دادن شرایطی که منجر به آسیب دیدن بتن شده، دشوار است. در بسیاری از موارد، بایستی قسمت اعظمی از بتن جایگزین شود، آرماتورها عوض شوند تا شرایط تغییر کند و بتن دوباره دچار آسیب دیدگی نشود. در ترمیم بتن آسیب دیدهتوسط خطا در طراحی، استفاده از بتن پلیمری و تزریق رزین معمول است. برای ترمیم بتن‌هایی که از فولاد تقویت شدهاستفاده کرده‌اند، معمولاً تزریق 2 تا 3 اینچ بتن کافی است. اما در مواردی که میزان خوردگی خیلی بالا و پیشرفته است، این مقدار بایستی افزایش یابد.

عوامل آسیب دیدگی بتن

این رده‌بندی برای این انجام شده که نشان بدهیم و تاکید بکنیم که در وهله‌ی اول، تشخیص عامل آسیب دیدن بتنبسیار مهم است. و بعد از این مرحله است که روش و متود ترمیم را انتخاب می‌کنیم. پیش از شروع ترمیم نیز، بایستی توضیحات کامل در مورد نوع ترمیم مورد نظر بررسی و مطالعه شود. (در آینده به این موضوعات نیز خواهیم پرداخت)

اگر بتن دچار آسیب دیدگی شود، به این معنی است که بتن دوام کافی و عمر پیش‌بینی شده‌اش را برآورده نکرده است. در کنار این، عوامل آسیب دیدن بتن می‌تواند به طور کلی به سه رده تقسیم شود:

ناتوانی بتن در تحمل باری که برای آن طراحی شده، مانند بار سازه‌ای عادی یا بارهای غیر عادی مانند زلزله یا سیل.
ناتوانی در مقابله با شرایط فیزیکی محیط مانند فرسایش، سایش، خوردگی و انجماد آب.
ناتوانی در مقابله با شرایط شیمایی محیط مثل حمله سولفاتی، واکنش قلیایی سنگدانه‌ها، نفوذ کلراید (که منجر بهخوردگی فولاد می‌شود)
عواملی که می‌تواند منجر به تخریب بتن شود در ادامه به همراه توضیحات مربوط به آن آمده است.

1. استفاده از آب اضافی هنگام مخلوط کردن بتن

استفاده آب اضافی مخلوط بتن، پیش سال 1920 بسیار معمول بود؛ چرا که باعث راحت‌تر شدن عملیات بتن‌ریزی و شکل دادن به بتن می‌شد. اما نتیجه‌ی آن پایین آمدن مقاومت و عمر بتن بود. متاسفانه، استفاده از آب اضافی هنوز هم بعضاً معمول است.

آب اضافی باعث کاهش مقاومت، بالا رفتن میزان جمع‌شدگی، افزایش تخلخل، افزایش خزش و کاهش مقاومت بتن در برابر فرسایش می‌شود. تمامی این‌ها به این معنی است که بتن دوام کافی را دارا نخواهد بود.

در نمودار زیر، رابطه بین نسبت آب به سیمان و دوام بتن نمایش داده شده است. می‌بینیم که نسبت آب به بتن هر چه کم‌تر باشد، دوام نیز بیشتر است و همچنین وجود مقداری هوا نیز الزامی است.

تشخیص آسیب دیدن بتن به علت استفاده از آب اضافی می‌تواند کار دشواری باشد. چون نشانه‌های آن شبیه نشانه‌های انجماد آب، فرسایش و سایش و ترک خوردن بر اثر جمع‌شدگی می‌باشد.

برای آن که مشخص شود علت آسیب دیدن بتن، آب اضافی بوده یا خیر، معمولاً قطعه‌ای از بتن آسیب ندیده لازم است. در هنگام آزمایش‌های پتروگرافی، با خروج آب از بتن، وجود آب اضافی در آن مشخص می‌شود. با این حال در برخی موارد، آبی که در هنگام حمل بتن با میکسر یا در هنگام بتن‌ریزی به آن اضافه می‌شود؛ در جایی ثبت نمی‌شود. به همین دلیل، لازم و ضروری است که در هر مرحله از بتن‌ریزی، اگر آبی به آن اضافه شد، در مستندات نوشته و ثبت شود.

اگر آسیب دیدگی زود تشخیص داده شود، اضافه کردن موادی همچون سیلان یا سیلاکسون می‌تواند کمک کند. البته چنین نوع ترمیم‌هایی دائمی نیستند و در مدت 5 تا 20 سال آینده نیاز به تکرار دارند. در موارد دیگر، برای ترمیم چنین نوع آسیب دیدگی‌هایی، از روش ترمیم باریک استفاده می‌شود.

لزوم بکارگیری افزودنی های بتن در حاشیه خلیج فارس

در این بخش می خوانیم

ویژگی های بتن مطلوب در حاشیه خلیج فارس

نیاز مبرم به تغییر کیفیت بتن آماده معمولی در حاشیه خلیج فارس

نقش مواد افزودنی در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد روان کننده و آشنایی گسترده تر با آن ها در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد دیرگیر کننده در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد پودری معدنی - پوزولان ها و روباره ها - در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد بازدارنده خوردگی در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد آب بند کننده و یا دافع آب در بتن های حاشیه خلیج فارس

نقش مواد حفاظت کننده سطحی - کیورینگ بتن - عمل آوری بتن - در سازه های بتنی حاشیه خلیج فارس

مقدمه

لزوم مصرف افزودنی بتن برای بهبود کیفیت بتن و بالا بردن مقاومت، دوام بتن و نفوذپذیری بتن

نیاز به بتن با دوام و نفوذناپذیر در حاشیه خلیج فارس بویژه در مورد بتن مسلح

وجود مشکل خوردگی میلگرد های بتن در حاشیه خلیج فارس

عدم امکان ساخت بتن مطلوب بدون مصرف افزودنی های بتن و افزودنی های مختلف و ضروری بتن

وجود مشکلات اجرایی منجمله گرمی هوا

عدم امکان رفع مشکلات اجرایی بدون مصرف افزودنی های بتن

امکان افزایش عمر مفید سازه های بتنی با افزودنی های بتن

گستردگی استفاده از بتن آماده و مشکلات آن

ویژگی های بتن مطلوب در حاشیه خلیج فارس

ویژگی های بتن مطلوب می تواند مربوط به موارد زیر باشد:

الف- ویژگی های ضابطه ای بتن مسلح - قسمت روی میلگرد یا آرماتور

کیفیت مصالح سنگی از نظر مکانیکی و وجود مواد زیان آور بویژه یون کلرید

ویژگی های هندسی و شکلی مصالح سنگی مانند محدودیت حداکثر اندازه اسمی

میلیمتر و شکستگی درشت دانه ها

دانه بندی مصالح سنگی: بافت دانه بندی متوسط تا نسبتا ریز درصد

بیشتر از 5 و کمتر از 8 C3A کیفیت سیمان: مصرف سیمان هایی با

کیفیت آب : محدودیت مواد زیان آور بویژه یون کلرید

نسبت های اختلاط: محدودیت حداکثر نسبت آب به سیمان ، محدودیت حداقل و حداکثر عیار سیمان - حداقل 350 طبق آبا و 25 تا 375 طبق آیین نامه پایایی

کارآیی: نیاز به روانی 75 تا 150 میلیمتر در غالب موارد بجز بتن ترمی یا برخی قطعات پیش ساخته

نوع و نحوه عمل آوری بتن : عمل اوری مناسب بتن و ترجیحا با رطوبت رسانی به مدت کافی

دما در هنگام ریختن : حداکثر 30 یا 32 درجه

ب- ویژگی های عملکردی بتن مسلح - قسمت روی میلگرد یا آرماتور

مقاومت فشاری 28 روزه بتن : حداقل 35 طبق آیین نامه آبا یا رده 30تا 40 در آیین نامه پایایی

جذب آب نیم ساعته بتن 28 روزه - حداکثر 2 تا 3 درصد

عمق نفوذ آب تحت فشار بتن 28 روزه - حداکثر 10 تا 30 میلیمتر

شاخص عبوذ جریان الکتریکی در بتن 28 روزه - حداکثر 2000 تا 3000 کولمب

مقاومت ویژه الکتریکی 28 روزه - حذاقل 50 تا 100 اهم متر

ضریب جذب آب مویینه - حداکثر 7/0 تا 9/0 میلیمتر بر جذب زمان بر حسب ساعت

ISATجذب آب سطحی اولیه

حداکثر 25/0 تا 5/0 میلیمتر بر مترمربع در ثانیه (در 10 دقیقه اول)

حداکثر 15/0 تا 3/0 میلیمتر بر مترمربع در ثانیه (در 30 دقیقه)

حداکثر 25/0 تا 5/0 میلیمتر بر مترمربع در ثانیه (در 1ساعت)

حداکثر 25/0 تا 5/0 میلیمتر بر مترمربع در ثانیه (در 2ساعت)

ضریب نفوذ گاز اکسیژن

ضریب انتشار یون کلرید در بتن - حداکثر 30 تا 150 میلیمتر مربع در سال

جذب اب نهایی : حداکثر 4 تا 6 درصد

نیاز مبرم به تغییر کیفیت بتن های آماده معمولی در حاشیه خلیج فارس

با توجه به ویژگی های بتن مطلوب نمی توان از بتن های آماده معمولی در حاشیه خلیج فارس استفاده کرد.

وضعیت فعلی مطلوب را می توان بصورت زیر مقایسه کرد :

وضعیت فعلی بتن های آماده

فروش بتن بر اساس عیار سیمان

فروش بتن بر اساس مقاومت 28 روزه استوانه ای در حد 20 و 25 مگاپاسگال -25 و 30 مکعبی

استفاده از سنگدانه با حداکثر اندازه اسمی 25 میلیمتر و دانه بندی متوسط تا درشت.

عدم محدودیت نسبت آب به سیمان و نامشخص بودن آن

عدم توجه به روانی بتن - روانی مطلوب و افزودن آب در پای کار به علت کارایی کم

حمل در فواصل طولانی در هوای گرم بدون توجه به زمان گیرش اولیه

عدم وجود محدودیت برای دمای بتن در هنگام ریختن

عدم کنترل جدی میزان یون کلرید بتن

عدم توجه به نوع سیمان مصرفی

عدم توجه به محدودیت های عیار سیمان مصرفی

عدم بکارگیری افزودنی های بتن - فوق روان کننده بتن ف کندگیر کننده بتن و میکروسیلیس و غیره

وضعیت مطلوب بتن های آماده

فروش بتن بر اساس رده های مقاومتی 28 روزه و استوانه ای 30 تا 40 مگاپاسگال

رعایت حداکثر اندازه اسمی 20 میلیمتر و دانه بندی متوسط تا نسبتا ریز

استفاده از شن نیمه شکسته یا شکسته و ترجیحا ماسه گرد گوشه

رعایت نسبت آب به سیمان 4/0 یا 45/0

در نظر گرفتن روانی مطلوب بتن با توجه به نوع قطعه و وسیله بتن ریزی

رعایت محدودیت های عیار سیمان بویژه حداکثر عیار سیمان

توجه به فاصله زمانی حمل استفاده از کندگیر کننده بتن بویژه در هوای گرم

توجه به حداکثر دمای مجاز در هنگام ریختن بتن و مسلما ساخت بتن خنک در کارخانه

کنترل مقدار یون کلرید موجود در بتن مسلح

بکارگیری روان کننده بتن یا فوق روان کننده بتن

استفاده از دوده سیلیسی فوق روان کننده بتن.

نقش مواد افزودنی بتن در بتن های حاشیه خلیج فارس

برای دستیابی به بتن مطلوب و اجرای مناسب نیاز به افزودنی های مختلفی احساس می شود.

برای تامین روانی بتن با وجود کاهش نسبت آب به سیمان نیاز به روان کننده بتن یا فوق روان کننده بتن وجود دارد.

امروزه مواد روان کننده بتن یا فوق روان کننده معمولا به افزایش مقاومت و دوام بتن منجر می شود

برای اجرای بهتر و دیرگرفتن بتن نیاز به مواد کندگیر کننده بتن وجود دارد.

گاه برای کاهش نفوذ یون کلرید و رطوبت در بتن نیاز به مصرف پوزولان های طبیعی و مصنوعی مناسب یا سرباره ها وجود دارد.

دوده سیلیسی می تواند به شدت از نفوذ یون کلرید و خوردی میلگرد و خوردگی آرماتور بکاهد.

بکار گیری دوده سیلیسی نیازمند بکارگیری فوق روان کننده بتون بیشتری می باشد.

امروزه در برخی پروژه ها از مواد بازدارنده خورندگی در بتن استفاده می شود.

نقش برخی مواد آب بند کننده بتن و یا دافع آب بتن در کاهش خوردگی میلگرد ها روشن نیست اما بنظر می رسد کاهش نفوذ رطوبت و یون کلرید در بتن در اکثر موارد مثبت باشد.

برخی مواد هرچند افزودنی محسوب نمی شود اما کمک مهمی را به انجام می رسانند مانند موادی که برای پوشش روی میلگرد ها یا پوشش سطحی بتن بکار می روند.

نقش مواد روان کننده بتن در بتن های حاشیه خلیج فارس و آشنایی گسترده تر با مواد شیمیایی بتن

مواد روان کننده بتن معمولا پیوند اجزای بتن را کنترل می کند.

مواد روان کننده بتن با یکدیگر و سایر اجزا را در بتن تازه کاهش می دهد.

مواد روان کننده بتن به توزیع سیمان و مواد پودری ریز در بتن کمک می کنند.

مواد روان کننده بتن موجب روان تر شدن بتن می گردند.

مواد روتن کننده بتن می تواند به کاهش آب بتن منجر شود بدون اینکه روانی افزایش یابد.

مواد روان کننده بتن می تواند به کاهش نسبت آب به سیمان بتن منجر شود بدون اینکه روانی بتن و عیار سیمان افزایش یابد.

مواد روان کننده بتن می تواند به افزایش مقاومت و دوام و نفوذناپذیری بتن منجر شود حتی اگر نسبت آب به سیمان کاهش نیابد.

مواد روان کننده بتن می تواند موجب کاهش مصرف سیمان با حفظ روانی بتن گردد.

مواد روان کننده بتن می تواند به کاهش جمع شدگی و افزایش مقاومت و دوام و نفوذناپیری بتن به دلیل کاهش مصرف سیمان با وجود ثابت بودن نسبت آب به سیمان منجر شود.

مواد روان کننده بتن می تواند در یک زمان به کاهش نسبت آب به سیمان، کاهش عیار سیمان و افزایش روانی بتن منجر گردد و موجب افزایش مقاومت، دوام، نفوذناپذیری و کاهش جمع شدگی بتن در سازه های بتنی شود.

آشنایی گسترده تر با روان کننده های بتن

روان کننده های بتن معمولی

روان کننده های معمولی بتن بیش از نیم قرن سابقه دارند-این مواد معمولا به صورت لیگنوسولفونات ها در بازار ایران وجود دارند.

روان کننده های معمولی بتن باید حداقل 5 درصد از آب بتن را با حداقل میزان مصرف پیشنهادی کاهش دهند.

روان کننده های معمولی بتن حداکثر می توانند 12 درصد از آب بتن را با حداکثر میزان مصرف پیشنهادی کاهش دهند.

روان کننده های معمولی بتن غالبا نقش کندگیر کننده بتن را نیز دارند.

روان کننده های معمولی بتن ممکن است تا حدودی حبابزایی داشته باشند.

میزان مصرف پیشنهادی روان کننده های لیگنوسولفوناتی بین 2/0 تا 1 درصد وزنی سیمان است.

غلظت مواد پودری روان کننده های معمولی باید در حدود 38 تا 42 درصد وزن مایع باشد و در این حالت چگالی آن 17/1 تا 20/1 کیلوگرم بر لیتر است.

ماده لیگنوسولفوناتی دارای رنگ قهوه ای تیره با بوی تند زننده الکلی می باشند.

مواد روان کننده معمولی غالبا دارای افت اسلامپ بتن کمی هستند و برای مدت بیشتری می توانند حفظ روانی بتن نمایند.

قیمت روان کننده معمولی مایع یا غلظت معمول امروزه در محدود 1500 تا 2000 تومان به ازای هر کیلو می باشد.

با افزودن برخی افزونه ها به وجود روان کننده معمولی می توان بر حبابزایی گیرش و حفظ روانی بتن آن تاثیر گذارد.

روان کننده قوی بتن یا فوق روان کننده های بتن

Super placticizers (SP), High Range Water Reducing Agens (HRWRA)

فوق روان کننده ها باید دست کم 12 درصد از آب بتن را با حداقل میزان معرفت پیشنهادی کاهش دهنده روان کننده های قوی دارای دسته بندی های مختلفی از نظر نوع مواد متشکله هستند سابقه برخی از این مواد بیش از روان کننده های معمولی و سابقه بعضی از آنها کمتر از دو دهه است.

فرم لدئید نفتالین سولفونانته فشرده از جمله فوق روان کننده های قدیمی بتن است که معمولا به نام مواد نفتالینی شناخته می شود.

فرم لدئید سولفونانته فشرده دارای رنگ قهوه ای تیره است و ذاتا کندگیر می باشد.

غلظت فرم آلدئید سولفونانته فشرده پودری در حدود 33 تا 37 درصد وزن مایع می باشد و بین حالت چگالی آن بین 1/16 تا 1/18 کیلو گرم بر لیتر است.

میزان مصرف پیشنهادی فوق روان کننده نفتالینی بتن بسته به غلظت آن بین 3/0 تا 5/1 درصد وزن سیمان است.

حئاکثر آب فوق روان کننده نفتالینی بتن در حدود 22 درصد به ازای حداکثر میزان مصرف پیشنهادی می باشد.

افت روانی فوق روان کنده نفتالینی بتن متوسط می باشد و به هر حال باید مدنظر قرار گیرد.

قیمت فوق روان کننده نفتالینی بتن با غلظت متعارف و بسته به میزان کندگیری یا حفظ روانی بین 1000 تا 1350 تومان به ازای هر کیلو می باشد.

با افزودن برخی مواد به فوق روان کننده نفتالینی می توان بر زمان گیرش و حفظ روانی آن تاثیر گذاشت.

فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده پودری دارای رنگ سفید و مایع آن بیرنگ متمایل به شکری است.

فرم آلدئید ملامین سولفوناته فشرده ذاتا از زودگیری برخوردار است و افت اسلامپ آن زیاد می بیاشد.

غظت مواد پودری ملامینی بین 20 تا 35 درصد وزنی مایع آن می باشد و چگالی آن بین 08/1 تا 12/1 می باشد.

با افزودن مواد کندگیر کننده و برخی افزونه های دیگر می توان زمان گیرش را زیاد تر و افت اسلامپ آن را کمتر نمود.

در مواردی که قفاصله زمانی ساخت با حمل بتن زیاد است بهتر است این مواد را مصرف ننمود.

حداقل درصد کاهش آب این مواد به ازای حداقل میزان پیشنهاد ی نباید کمتر از 12 در صد باشد.

حداکثر درصد کاهش آب مواد ملامینی ممکن است به بیش از 25 درصد بالغ شود.

مواد پودری ملامینی در ایران ساخته می شود و بدین قیمت واحد آن عملا در حد روان کننده های معمولی است.

قیمت مواد ملامینی مایع ایرانی بسته به غلظت آن بین 650 تا 800 تومان به ازای هر کیلو می باشد.

قیمت نوع خارجی آن حدود 30 تا 50 درصد بالاتر است.

میزان مصرف مواد ملامینی مایع بسته به غلظت آن بین 5/0 تا 5/3 درصد می باشد.

پلی کربوکسیلاتی بصورت مایع و به رنگ های طوسی با زرد کدر به بازار عرضه می شود.

مواد پلی کربوکسیلاتی معمولا بصورت خنثی می باشند و می توان آن را زودگیر یا کندگیرتر نمود.

مواد پلی کربوکسیلاتس معمولا از افت اسلامپ متوسطی برخوردار است که می توان مدت حفظ اسلامپ را افزایش داد.

حداقل درصد کاهش آب این حداقل میزان مصرف پیشنهادی نباید 12 درصد باشد.

حداکثر درصد کاهش آب این مواد به ازای حداکثر میزان مصرف پیشنهاد ی به حدود 35 درصد می رسد.

میزان مصرف این مواد بین 3/0 تا 5/1 درصد پیشنهاد می شود.

قیمت پلی کربوکسیلات ها بسته به نوع و غلظت آن بین 2500 تا 3200 تومان به ازای هر کیلو می باشد.

چگالی پلی کربوکسیلات ها بین 05/1 تا 1/1 کیلوگرم بر لیتر می باشد.

آکریلات ها از جمله فوق روان کننده های جدید هستند که کمتر در ایران مصرف می شود.

آکریلات ها بصورت مایع شیری رنگ هستند.

نقش مواد دیرگیر کننده (Retarders) در بتن های حاشیه خلیج فارس

این مواد مجازند زمان گیرش بتن را به میزان حداکثر 4 ساعت به تاخیر اندازند.

این مواد می توانند موجب حفظ اسلامپ در طول حمل و عملیات بتن ریزی شوند.

این مواد می توانند سرعت هیدراسیون را در ابتدای کار کاهش و سرعت گرمازایی را کم کنند و به بتن ریزی های حجیم تا حدی کمک نمایند تا در دمای مغز بتن آرام تر بالا رود و فرصت تبادل بیشتری بوجود آید و تنش های حرارتی کمتر گردد.

وقتی فاصله زمانی حمل و مدت بتن ریزی یک محموله بطول می انجامد بهتر است از مواد دیرگیر کننده استفاده کرد.

در صورتی که در مناطق گرم و خشک بتن ریخته شده با تاخیر درگیرش مواجه شود احتمال ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی خمیری بدلیل تبخیر افزایش می یابد.

مواد دیرگیر کننده موجود در بازار ایران عمودتا از نوع لیگنوسولفونات ها یا گلوکونات ها و یا فسفات کلسیم می باشد که گلوکونات عملکرد بهتری دارند.

نقش مواد پودری معدنی پوزولان ها و روباره هادر بتن حاشیه خلیج فارس

پوزولان ها

پوزولان ها با آهک هیدراته (هیدروکسید کلسیم) ترکیب می شوند و ماده پر کننده و چسباننده بوجود می آورند که نفوذ پذیری را کم کرده و ph خمیرسیمان را نیز کاهش می دهند اغلب پوزولان ها دوام در برابر سولفات ها را بهبود می بخشند.

پوزولان ها به صورت های طبیعی (خام کلسینه) و یا مصنوعی های هتش فشانی در تولید سیمان بکار می روند و کمتر بصورت افزودنی در بتن استفاده می شود سیمان های پرتلند پوزولانی ایران حاوی حداکثر 15 درصد از این نوع پوزولان ها می باشند.

وجود حداکثر 15 درصد پوزولان طبیعی در سیمان آمیخته تاثیر کمی بر کیفیت مقاومتی و دوامی در دراز مدت دارد.

مصرف پوزولان های طبیعی می توان مصرف آب بتن را بیشتر کند که تاثیر منفی ذبر مقاومت و دوام را می توان به همراه داشته باشد.

مصرف پوزولان های طبیعی می توان افت اسلامپ بیشتری را به وجود آورد که مثبت تلقی نمی شود.

افزایش پوزولان (بیش از 15 درصد) بر مقاومت های کوتاه مدت و میان مدت تاثیر منفی می گذارد اما ممکن است برای دراز مدت مطلوب باشد.

مصرف پوزولان طبیعی بیش از 30 یا 35 درصد ممکن است مفید نباشد و آهکی یافت نشود و مقاومت های دراز مدت نیز افت کند.

مهمترین پوزولان های مصنوعی مصرفی در ایران دوده سیلیسی و خاکستر بادی هستند.

دوده سیلیسی در سه کارخانه در ایران تولید می شود اما خاکستر بادی مصرفی از خارج وارد می گردد و بیشترین مصرف آنها در حاشیه خلیج فارس می باشد.

دوده سیلیسی عمدتا مربوط به غبار کارخانه های فرو آلیاژ یا فرو سیلیس که ذرات بسیار ریز تقریبا کروی شکل دارد و از نوع سیلیس آمورف (غیر بلوری) است.

در صورت پودر کردن سنگ های سیلیسی بصورت خیلی ریز و میکرونیزه میکروسیلیس حاصل نمی شود و فروش این مواد به عنوان میکروسیلیسیک نوع کلاهبرداری رایج تلقی می شود.

ذرات میکرو سیلیس در م.حدوده 50/0 تا 2/0 میکرون می باشد و سطح ویژه آن بین 13 تا 30 متر مربع در هر گرم می باشد (ریزی سیمان 3/0 متر مربع در هر گرم).

واکنش دوده سیلیسی با آهک خمیر سیمان سریع تر از سایر پوزولان های طبیعی و مصنوعی است بنابراین درگیری در بتن حاوی دوده سیلیسیعملا دیده نمی شود.

بتن حاوی دوده سیلیسی چسبنده تر چسبناک تر و آب انداختن و جدا شدگی کمتر می گردد.

امکان ترک خردگی ناشی از تبخیر در بتن میکروسیلیس دار بیشتر می شود اما تاثیر آن در دراز مدت روشن نیست.

نفوذ پذیری بتن میکروسیلیس کار کمتر می شود و مقاومت الکتریکی ویژه بتن بیشتر می گردد و یون کلرید کمتر نفوذ می کند.

دوام بتن میکروسیلیس دار در برابر برخی سولفات ها محل تامل و اختلاف است.

وجود میکروسیلیس مصرف آب بتن را به شدت بالا می برد.

امکان بکارگیری میکروسیلیس بدون فوق روان کننده امکان پذیر نیست.

مصرف میکروسیلیس در اختلاط بتن در بسیاری از موارد نتیجه مثبتی را ببار نمی آورد.

بهتر است دوغاب یا ژل میکروسیلیس را در ساخت بتن بکار برد.

بکارگیری 6تا 8 درصد دوده سیلیسی (جایگزین سیمان) در بتن توصیه می شود.

مصرف کمتر از 5 درصد دوده سیلیسی نتیجه مثبتی ببار نمی آورد و مصرف بیش از 10 درصد از نظر فنی و اقتصادی توصیه نمی گردد.

میکروسیلیس برای جلوگیری یا کنترل انبساط ناشی از واکنش قلیایی با سنگدانه های واکنش زا مفید است.

میکروسیلیسی که به خوبی در بتن پخش نشده و به صورت کلوخه در آید می تواند در اثر واکنش با قلیایی ها انبساط مخرب بوجود آورد.

میکروسیلیس کار پمپاژ را مشکل می کند و موجب سایش وسائل و تجهیزات می گردد.

برخی معتقدند که غبار میکروسیلیس در کارگاه می تواند بر سلامتی افراد تاثیر منفی گذارد.

قیمت هر کیلو میکرو سیلیس در ایران حدود 300 تومان می باشد (بدون هزینه بسته بندی و حمل)

خاکستر بادی، خاکستر سیلیسی آمورف کوره ز غال سنگ که کروی شکل به نظر می رسد و از دهانه دودکش کوره خارج می شود.

اندازه ذرات خاکستر بادی بین 10 تا 40 میکرون است که انئاع ریزتر نیز دارد.

سطح ویژه خاکستر بادی بین 4/0 تا 7/0 متر مربع در هر گرم است که ر انواع ریز ممکنست به شدت افزایش یابد.

در سایر کشورهایی که نیروگاه زغال سنگی دارند خاکستر بادی توجهی حاصل می گردد و در ساخت سیمان آمیخته و یا به صورت افزودنی بکار می ر ود.

مصرف خاکستر بادی موجب به کارگیری بتن کاهش مقاومت اولیه کاهش سرعت گرمازایی کاهش نفوذ پذیری و افزایش دوام در محیط های سولفاتی و حاوی کلرید می گردد و انبساط مخرب مربوط به واکنش سنگ.دانه و قلیایی ها را کنترل می کند و مقاومت دراز را بالا می برد.

مصرف 15 تا 25 درصد خاکستر بادی جایگزین سیمان در بتن حاشیه خلیج فارس توصیه می شود اما مصرف بیشتر از 30 درصد می تواند کمکی به بالا بردن هر چه بیشتر کیفیت بتن نماید.

مصرف خاکستر بادی ممکن است به کاهش آب مصرفی بتن نیز منجر گردد.

پمپ کردن بتن حاوی خاکستر بادی بخوبی انجام می شود و سایش وسائل و تجهیزالت مشاهده نشده است.

قیمت هر کیلو خاکستر بادی معمولی در مبدا 30 تا 60 تومان و در حاشیه خلیج فارس 80 تا 120 تومان می باشد خاکستر بادی خیلی ریز کیلویی 100 تا 120 تومان در مبدا و جنوب ایران 200 تا 250 تومام می شود.

روباره ها (سرباره ها)

سرباره های اغلب کوره ای ذوب فلزات می تواند به عنوان ماده سیمانی جایگزین سیمان بکار رود.

معمول ترین سرباره مصرفی سرباره کوره بلند ذوب آهن است که در ایران تولید می شود.

در ایران از سرباره برای ساخت سیمان آمیخته سرباره ای استفاده می شود و کمتر به عنوان اقزودنی بکار می رود.

روباره ها به عوان ماده سیمانی در محیط قلیایی (آهک دار) مانند سیمان با آب ترکیب می شود و ماده پر کننده و چسباننده ایجاد می کند ولی آهک را مصرف نمی کند.

روباره ها بر خلاف پوزولان ها، ph و قلیائیت محیط را پایین نمی آورد به هر حال سرباره باید آمورف باشد و زود سرد شود.

بهتر است مصرف روباره ها به عنوان افزودنی جایگزین سیمان بیش تر از 25 وزن مواد چسباننده باشد و می توان بیش از 50 درصد نیز به کار رود.

ایجاد کندگیری در بتن کاهش جزیی مقاومت های اولیه و بهبود مقاومت های دراز مدت کاهش گرمازایی و سرعت گرمازایی کاهش نفوذ پذیری و افزایش مدوام در محیط های سولفاتی و کلریدی و کاهش انبساط مخرب مربوط به واکنش سنگدانه و قلیایی از جمله خواص سرباره در بتن است.

سرباره با ریزی 4/0 تا 7/0 متر مربع در هر گرم بکار می رود و اندازه ذرات آن تا حدود زیادی ریز تر از سیمان است.

در محیط خلیج فارس وجود سرباره ها در بتن مفید بوده است و خوردگی میلگردها را کم کرده است.

مصرف آب در بتن حاوی سرباره چندان دستخوش تغییر نمی گردد.

بکارگیری سرباره ها به همراه پوزولان ها نیز تاثیر مثبت را در این مناطق نشان داده است.

نقش مواد بازدارنده خوردگی میلگردها در بتن ها ی حاشیه خلیج فارس

Corrosoion Inhibitators, Anti-Corrosion Agents

در طول 30 سال اخیر سعی شده است از مواد افزودنی در بتن به عنوان بازدارنده خوردگی میلگردها استفاده شود.

مواد بازدارنده خوردگی به صورت های مختلف عمل می کند. انواع مهم آن بر دو قسم است. نوع آندی هچینین نوع آندی- کاتدی.

مواد آندی عمدتا به صورت نیتریت کلسیم است که در بسیاری از نقاط دنیا بکار گرفته شده است نشان داده اند که تاثیر مثبتی از خوردگی داشته اند.

تحقیقاتی که در محیط خلیج فارس انجام شده نشان داده است نیتریت کلسیم تاثیر چندان مثبتب نداشته است.

محلول نیتیرت کلسیم با چگالی 24/1 کیلوگرم در لیتر به میزان 10-15 کیلوگرم در متر مکعب بتن بکار می رود (3 تا 5/3 درصد وزن سیمان).

نیتریت کلسیم خاصیت زودگیری دارد و افت اسلامپ را بهخ شدت زیاد می کند و باید به این نکته توجه داشت.

ممکن است مصرف نیتریت کلسیم به همراه مواد پودری معدنی از خواص مثیت آن بکاهد.

مواد بازدارنده آندی - کاتدی در حدود 15 سال سال سابقه مصرف دارد و جدید تلقی می شود.

مواد بازدارنده آندی - کاتدی موجود در ایران بر پایه مشتقات آمین (استرآمین ها) می باشد.

هنوز از تاثیر دراز مدت این مواد اطلاع کافی در دست نیست و تحقیقات خاصی در ایران در این باره انجام نشده است.

برخی مواد بازدارنده خوردگی ممکن است نفوذپذیری را کاهش دهند اما سازوکار عملکرد آن ها بر پایه کاهش نفوذ پذیری استوار نیست و الکترو شیمیایی است.

نقش حفاظت سطحی در بتن حاشیه خلیج فارس

کیفیت سطحی بتن دوام به ویژه در مورد نفوذ یون کلرید و رطوبت و اکسیژن و در نتیجه خوردگی اهمیت زیادی دارد.

انواع حفاظت سطحی از دیدگاه های مختلف وجود دارد از یک دیدگاه می توان آن را به چهار نوع نقسیم کرد.

• اندود های سطحی renderings

• پوشش ها و درزگیرها coating and sealers

• پر کننده های منافذ pore blockers

• نفوذ گرها penetrants

انتخاب نوع حفاظت و پوشش سطح بتن به عوامل متعددی بستگی دارد که در زیر می آید.

• پایداری در برابر نفوذ آب دی اکسید کربن یون کلرید بخار آب و پرتو ماوراء بنفش

• پایداری در برابر عوامل شیمیایی سایش و اتصال به بتن

• سهولت اجرا، ظاهر مناسب و قابلیت پل زدن روی ترک ها

در موفقیت هر نوع حفاظت و پوشش عوامل زیر دخیل هستند.

• انتخاب صحیح نوع حفاظت با توجه شرایط محیطی حاکم و دوام ورد نظر

• شرایط بتن پایه (سن، رطوبت، دما و کیفیت سطح و کیفیت بتن)

• دقت در اجرا و شرایط لازم در اعمال هر نوع پوشش

• دما و رطوبت و شرایط هوا در هنگام اعمال پوشش

اندودهای سطحی به صورت یک لایه نسبتا ضخیم ملات سیمانی اعمال می شود و روی سطح بتن پایه معمولا به کمک ماله مناسب کشیده می شود. ملات سیمانی ممکن است فاقد مواد پلیمری باشد اما در اکثر موارد با یک ماده پلیمری (لاتکس) اصلاح می گردد.

وجود مواد پلیمری در اندود های سیمانی برای اتصال بهتر به بتن پایه و هم چنین کاهش نفوذ پذیری آن می باشد.

سطح زیرین برای اندود کاری باید تمیز و زبر و اشباع گردد و سپس اندود اصلی اجرا شود. به هر حال این نوع حفاظت افزایش ضخامت پوشش هم به حساب می آید. اتصال و پیوستگی اندود با سطح زیرین با آزمایش pull-off قابل کنترل است و مقدار مجاز آن را مشخصات فنی مشخص می کند.

پوشش ها و درزگیرها شامل موادی برای پر کردن حفرات سطحی و نفوذ در آن ها و آماده سازی سطح کار می باشد و سپس پوشش نازک سطحی اعمال می گردد.

سطح کار باید تمیز و عاری از چربی باشد در اکثر موارد بتن پایه به صورت خشک بوده یا رطوبت آن از حد معینی کمتر باشد.

شرایط محیطی مناسب یعنی زطوبت کمتر از 90 درصد و دمای 10 تا 30 درجه سانتیگراد است.

لایه پوشش اصلی دو یا چند دست اعمال می شود و ممکن است نفوذ کمی هم داشته باشد.

ضخامت پوشش اصلی همانند یک رنگ عمل می کند و جلوی نفوذ را می گیرد (Barriers) اکثر اوقات این مواد عمدتا از چسب ها تهیه می شود.

انواع معروف پوشش های سطحی عبارتند از

• اپوکسی ها (محلول در آب یا غیر محلول در آب)

• پلی استرها

• اکریلیک ها

• پلی اورتان ها

• بوتادین ها

قیر و قطران

اپوکسی ها به صورت تک جزئی و دو جزئی هستند. چسبندگب خوبی با بتن دارند مقاومت سایشی خوبی با بتن دارند و نفوذ را مهار می کنند. اختلاف ضریب انبساط با بتن و پایایی کم در برابر نو ماوراء بنفش خورشید از جمله مشکلات آن ها است. سطح زیر کار به خوبی تمیز و خشک شده باشد و گرد و خاک نداشته باشد.

مواد اکریلیکی به صورت لاتکس به همراه رنگدانه ها بکار می روند و در مقابل نفوذ مواد پایداری خوبی را دارند (به ویژه دی اکسید کربن)

پلی استرها غالبا پیوستگی خوبی دارند و در برابر اسیدها پایداری بیشتری از خود نشان می دهند.

پلی ورتان معمولان ه صورت دو جزئی دو جزئی هستند. در برابر اسیدها و سایش بهتر از اپوکسی ها می باشند اما در برابر محیط قلیایی ضعیف تر ازاپوکسی ها هستند بنابراین باید بین این پوشش و بتن یک پوشش مقاومت در برابر قلیایی ضعیف تر از اپوکسی ها هستند بنابراین بین این پوشش و بتن یک پوشش مقاومت در برابر قلیایی ها اعمال گردد. پایانی آن ها در برابر ماوراء بنفش کم است و به خوبی به سطح بتن نمی چسبد و به واسطه نیاز دارد.

قیرهای نفتی و قطران زغال سنگ از پست ترین پوشش ها هستند. در برابر نور ماوراء بنفش و تابش آفتاب پایانی ندارند و ترک می خورند و اجازه نشت می دهند. قطران در برابر نفوذ آب بهتر از قیر عمل می کند. این مواد ظاهر نامناسبی دارند و در زیر سطح زمین استفاده می شود.

پرکننده های منافذ، موادی است که بر سطح بتن اعمال می شود و به داخل منافذ و حفرات ریز بتن و خمیر سیمان نفوذ می کند و آن را پر می نماید و یا در این مرحله با اجزاء خمیر سیمان (مانند آهک) واکنش می دهد و ماده غیر محلول و چسبنده و پر کننده تولید می کند. این مواد در یک یا دو دست اعمال می شود و لازم نیست سطح بتن خشک شود و شاید مرطوب بودن آن ارجح باشد. موادی همچون سیلیکات سدیم یا سیلیکو فلوریت به صورت یک شیره محلول در آب گرم به سطح پاشیده یا مالیده می شود. به هر حال سطح باید تمیز و عاری از چربی و گرد و خاک باشد.

نفوذ گرها موادی هستند که به صورت مایع یا لزجت کم به سطح بتن پاشیده یا مالیده می شوند و به درون منافذ و حفرات ریز نفوذ می نمایند اما آن را پر نمی کنند بلکه با تعویض جهت کشش سطحی حفرات موئینه رطوبت می نمایند اما آن را پر نمی کنند بلکه با تعویض با تعویض جهت کشش سطحی حفرات موئینه رطوبت را از درون به بیرون رانده و رطوبت و گازهای زیان آور نمی تواند به درون راه یابد (مانند شیر یک طرفه) این مواد را مواد قابل تنفس (BREATHABLE) می نامند از معروفغ این مواد سیلان ها و سیلوکسان ها هستند.

نفوذ گرها برای مقابله مداوم در برابر آب چندان مناسب نیستند بنابراین این بهتر است آنها را بر روی سطوحی اعمال کرد که مرتبا در برابر آب قرار نداشته باشند اما اگر گهگاه رویارو با بارندگی یا پاشش آب یا نم باشد مشکلی ندارد.

مواد سیلان و سیلوکسان معمولا به صورت آستر و با رویه اکریلیک یا رویه پلی اورتان عملکرد بسیار مناسبی را در نفوذ یون کلرید نشان داده است.

در صورتی که بتن پایه دارای نسبت آب به سیمان زیاد باشد تجربیات نشان داده است که پوشش نفوذ گرها و سایر حفاظت ها تاثیر کمتری را از خود به جا می گذارند.

مطلب:دکتر تدین

کلینیک بتن ایران در یک نگاه

گروه بازرگانی کلینیک بتن ایران / کلینیک بتن ایران تولید کننده مواد شیمی ساختمان:

محصولات کلینیک بتن ایران:

سوپر فوق روان کننده نسل جدید بتن، روان کننده ها ی بتن، ابر روان کننده بتن بر پایه پلی کربوکسیلاتی، فوق روان کننده بتن بر پایه نفتالین، فوق روان کننده بتن کربکسیلاتی، فوق روان کننده نفتالینی، روان کننده کربکسیلاتی، فوق روان کننده بتن، فوق روان کننده نرمال بتن، فوق روان کنننده زودگیر بتن، فوق روان کننده دیرگیر بتن، فوق روان کننده آببند بتن، فوق روان کننده آب بند بتن، روانساز بتون، ابر روان کننده بتن، روان کننده نرمال بتن، روان کننده کندگیر بتن، روان کننده آببند بتن، رزین سنگ مصنوعی، رزین سمنت پلاست، گروت، گروت آماده مصرف، گروت کیسه 25 کیلوگرمی، گروت اپوکسی، گروت اپوکسی 3 جزیی، گروت خودتراز شونده، گروت ساختمانی، گروت منبسط شونده، گروت کامبکس، گروت کانراکبکس، ملات تعمیراتی اپوکسی، ملات تعمیراتی سیمانی، ملات ترمیمی اپوکسی، مکمل بتن، مکمل بتن الیاف دار، مکمل بتن با خاصیت زودگیری، مکمل بتن با خاصیت آببندی، مکمل بتن با خاصیت دیرگیر، ضد یخ بتن فاقد یون کلر، می کروسیلیس، ژل می کروسیلیس، پودر می کروسیلیکا، ژل سیلیکافیومی با خاصیت زودگیری، ژل سیلیکافیومی با خاصیت دیرگیری، ژل سیلیکافیومی با خاصیت آب بندی، ژل سیلیکافیومی الیاف دار، دیرگیر بتن، زودگیر بتون، پودر شاتکریت، ماستیک گرم ریز، ماستیک سرد ریز، ماسیتک پلی یورتان، ماستیک درزبندی، ماستیک آب بندی، ماستیک درز، پرایمر، پرایمر بتن، چسب بتن، چسب اپوکسی، چسب کاشی خمیری، چسب سرامیک پودری، چسب کاشی پودری، خمیر کاشت آرماتور، ملات خودتراز شونده بتن، کیورینگ بتن، ماده عمل آوری سطح بتن، ترمیم کننده بتن، رنگ اپوکسی، کوتینگ بتن، روغن قالب بتن، عایق امولسیونی بتن، عایق قیری بتن، عایق پلیمری، اسپیسر پلاستیکی، ضد آب کننده کریستالی بتن، مواد آب بندی بتن، الیاف روپیلن، الیاف پی پی، الیاف pp، نفوذگر بتن، واتر پروف مایع بتن، واتراستاپ، واتراستاپ بنتونیتی، واتراستاپ هیدروفیلی، واتر پروف پودری بتن، محافظ نما، هاردملات بتن، سخت کننده کف بتنی، انواع چسب کاشت بولت و کاشت آرماتور، پودر لیگنو سولفونات کلسیم، پلی کربوکسیلات، خمیر پوزولان. کلینیک بتن ایران عرضه کننده مواد ژئوسنتتیک، ژئوتکستایل، ژئوممبراین، ژئونت، تکستایل، ژئوگرید و لوازم قالب بندی، پین و گوه قالب، قالب فلزی، مهره خوروسکی، سلجر، پشت گیر قالب، بولت آب بند، بولت رزوه، میان بولت آب بند، سر شمع و سر جک، پله پی وی سی، پله، PVC.

گروه خدمات مهندسی بتن کلینیک بتن ایران:

مهندسی و اجرای ترمیم سازه های بتنی، مهندسی و اجرای طرح حفاظت از سازه های بتنی و فولادی، مهندسی و اجرای کف پوشهای صنعتی مقاوم بتنی، اجرای کف پوش های صنعتی مقاوم اپوکسی، اجرای کف پوش های صنعتی مقاوم رزینی، اجرای کف پوش اپوکسی، اجرای کف پوش رزینی، اجرای کف پوش بتنی، اجرای کف پوش انبار ها، اجرای کف پوش فرودگاه ها، اجرای کف پوش تعمیرگاه ها و اجرای کف پوش سالن های ورزشی، مقاوم سازی سازه های بتنی به روش FRP و ...، مشاوره، ارایه ی طرح و اجرای آب بندی سازه های بتنی، پیمانکار آب بندی بتن، آب بندی مخازن بتنی، آب بندی کلاریفایر، آب بندی استخر، آب بندی سازه های بتنی حجیم، مشاوره و اجرای کاشت آرماتور، بولت و کرگیری در بتن مسلح، مجری آب بندی سازه های بتنی، اجرا کننده ی ترمیم و آب بندی سازه های بتنی.

اجرای آب بندی بتن مخازن بتنی، اجرای آب بندی سازه های بتنی

اجرای آب بندی انواع سازه های بتونی نظیر مخازن بتنی، آب بندی مخازن آب تصفیه خانه های آب و فاضلاب، آب بندی استخر ها و آب بندی فونداسیون ها، آب بندی برج های خنک کن، آب بندی برج های خنک کننده، آب بندی کلاریفایر، آب بندی کولینگ تاور، آب بندی ایستگاه های پمپاژ، ترمیم و آب بندی حوضچه های بتنی، آب بندی مخازن آب آتشنشانی، آب بندی لو پیت ها، آب بندی کانال ها یا ترانشه های برق زیرزمینی، آب بندی سازه های دریایی و ... که کلینیک بتن ایران با توجه به توانایی تیم اجرایی این شرکت پروژه های متعددی در کشور و همچنین در شهر های اهواز، بوشهر، ماهشهر، بندرعباس، قشم، چابهار، بندر امام خمینی و غیره انجام داده است.

سیستم های درزگیری

درزگیر ها

اجرای درزگیری و پر نمودن درز های انبساط در کانال های انتقال آب و محوطه پالایشگاه و فرودگاه ها، درزگیری ترک های سطحی آسفالت و بتن، درزگیری باند فرودگاه ها، درزگیری پارکینگ های طبقاتی، درزگیری منابع ذخیره آب بتنی با ماستیک پلی یورتان و ... .

پوشش سطوح فلزی و بتنی

پوشش سطوح بتنی و فلزی در شرایط مغروق در آب، فاضلاب، مواد شیمیایی و بعنوان یک غشای محافظ الاستومری در تصفیه خانه های فاضلاب، خطوط لوله مخازن محیط های دریایی و ... .

سیستم های کف پوش

اجرای کف پوش های صنعتی بتنی و اپوکسی رزینی و کف سابی بتن و اجرای فوم بتن کف.

کف پوش پلی یورتان و پلی یوریا، کف پوش ضد ضربه، کف پوش ضد سایش و یکپارچه در کف پوش فرودگاه ها، کف پوش پارکینگ ها، کف پوش سرد خانه ها و کف پوش محیط های تحت تنش و لرزش، کف پوش کارخانجات شیمیایی و بهداشتی و ... .

کف سازی مقاوم بتنی صنعتی جهت پوشش کف پوش کارخانه ها و کف پوش پارکینگ ها، کف پوش کشتارگاه های صنعتی، کف پوش بتن سخت، کف پوش بتن لیسه ای و انجام و اجرای کف سابی بتن جهت صیقلی نمودن سطح بتن ناهموار و متخلخل.

سیستم های ترمیمی بتن

ترمیم بتن به منظور حفاظت از خوردگی آرماتور ها، ترمیم بتن در محیط های صنعتی داخلی و خارجی و ترمیم بتن سطوح در معرض تنش های زیاد و ترمیم بتن سنگین نظیر کف های صنعتی، ترمیم بتن پارکینگ ها، ترمیم بتن فرودگاه ها، ترمیم بتن رمپ ها و ترمیم بتن صنایع استراتژیک و ... .

تقویت سازه های بتونی با استفاده از آخرین فن آوری ها، با روش تزریق رزین FRP، کاشت آرماتور، کاشت میلگرد، کاشت بولت، مغزه گیری بتن، کر گیری، تست های غیر مخرب و آزمایشگاهی بتن.

تثبیت لایه های خاک، زیر سازی خاک، بستر سازی خاک، جداره سازی خاک، ترا نشه، آب بندی حوضچه های خاکی و کانال های سطح شهر

تثبیت دیواره های تونل ها، ترانشه های بتنی، تثبیت پی ها و جلوگیری از ادامه نشست سازه با تزریق رزین ویژه در خاک زیر پی

سیستم های رنگ های صنعتی

محافظت سطوح داخلی و خارجی مخازن آب، تجهیزات انتقال آب، لوله ها، سازه های فلزی در معرض شرایط جوی و بعنوان پرایمر سطوح فلزی در سیستم های پوششی مناطق ساحلی، کنار دریا، اسکله و سکو های نفتی.

سیستم های ایزولاسیون

پوشش های دریایی

آب بندی دریچه عرشه کشتی، آب بندی و نشتی گیری اضطراری خطوط لوله و آب بندی تجهیزات آبی، آب بندی سوخت و مواد نفتی، آب بندی سازه های فلزی، آب بندی آشیانه ی هواپیما، آب بندی سالن ها، آب بندی کارگاه ها، لوله گذاری سکو های دریایی، پوشش داخلی و خارجی در محیط های دریایی و صنعتی، تسهیلات آب بندی بندرگاهی، آب بندی سازه های دریایی، آب بندی کشتی ها، آب بندی خطوط لوله، آب بندی نیروگاه ها، آب بندی در سیستم های پوششی در محیط های بسیار خورنده دریایی و ... .

بدین جهت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران با در اختیار داشتن تجهیزات مورد نیاز، دانش فنی و تجربه اجرایی مربوطه نسبت به ارائه ی این خدمات تخصصی بتن به پروژه های مختلف در سطح کشور اقدام نموده است.

گروه خدمات آزمایشگاهی بتن کلینیک بتن ایران:

آزمایش های مخرب:

کلیه آزمایش های کارگاهی و دفتری تخصصی بتن مانند اسلامپ بتن، مقاومت فشاری بتن / کششی بتن / خمشی بتن / برشی بتن، دانه بندی بتن، ارزش ماسه ای بتن، نفوذ پذیری بتن، چسبندگی بتن، ارائه طرح اختلاط بتن، ارائه طرح اختلاط بتن های خاص، واکنش زایی بتن، مقاومت سایشی بتن و ... . آزمایش های سیمان بتن، آزمایش های مقاومت های کششی بتن و شیمی ایی واتراستاپ، انواع آزمایش های افزودنی های بتن.

آزمایش های غیر مخرب :

آزمایش اسکن بتن، آزمایش مغزه گیری یا کرگیری بتن، آزمایش چکش اشمیت بتن، آزمایش اسکن شبکه آرماتور، آزمایش التراسونیک بتن (شناسایی ترک بتن)

کلینیک بتن ایران در راستای همکاری با آبادگران عرصه ی عمرانی کشور آمادگی دارد در تمامی مقاطع پروژه ها همگام با کارشناسان و مهندسین قدم بردارد.

آب بند بودن بتن

آب بند بودن ( نفوذ ناپذیری ) بتن عبارت است از مقاومت بتن در برابر هرگونه عامل خارجی که به سطح بتن حمله میکند و ممکن است به داخل آن نفوذ کند. مثل آب ، هوا ، گازهای خارجی اعم از خورنده و غیر خورنده ، مواد شیمیایی با Ph بالا یا پایین و ... . بتون آب بند عاری از ترک خوردگی های سطحی ، لوله های موئینه در داخل به میزان کم یا صفر و دارای خلل و فرج ناچیزی می باشد که نفوذ هر گونه عامل خارجی به بتن را به حداقل رسانده و یا ناممکن ساخته و به اصطلاح بتن آب بند می شود.

در ساخت بتن عوامل بسیاری چون طرح اختلاط نامناسب ، میزان آب به سیمان بالاتر از حد مجاز ، استفاده غلط از مواد افزودنی بتن ، استفاده بیش از حد مجاز از مواد هوازا در بتن ، عمل آوری نا مناسب ، میزان سیمان ناکافی ، دانه بندی نامناسب که در آن شکاف وجود داشته باشد و یا عدم وجود یا میزان ناکافی از سنگ دانه های با قطر مورد نیاز در بتن و ... می تواند منجر به ایجاد خلل و فرج زیاد و در نتیجه افت آب بندی شدید بتن شود.

در ASTM آزمایشی جهت تعیین میزان نفوذ پذیری بتن وجود ندارد ، زیرا نفوذ پذیری مقوله ای در مورد جسم بتن است نه سطح آن. تنها آزمایش در مورد نفوذ پذیری بتن در DIN آلمان می باشد. در این آزمایش که سه مرحله دارد ابتدا آب یا گاز را تحت فشار در بتن نفوذ می دهند ( Penetration ) ، سپس بتن آن را می پذیرد ( Fusion )و بعد سیال را در خود پخش می کند. ( Dispersion )

این آزمایش و نتایج آن در مورد ساختار بتن می باشد و نه سازه ساخته شده از آن. این آزمایش با جذب سطحی آب متفاوت است. تعیین میزان جذب سطحی آب در بتن با خیساندن آن حاصل می شود.

100 گرم سیمان با آب ترکیبی طبق واکنش شیمیایی زیر تولید می کند :

gr 100 Cement + H à CSH + Ca (OH) 2

در حالت معمولی ساخت بتن میزان 0.25 وزن سیمان ، آب احتیاج داریم. آب بتن در دمای بالای 105 درجه تبخیر و در دمای زیر 40- درجه سانتیگراد منجمد می شود. اگر میزان 15% وزن بتن CSH در آن وجود داشته باشد این عنصر با آب وارد واکنش شیمیایی می شود ، در نتیجه 15% بیشتر از 0.25 وزن سیمان آب نیاز پیدا می کنیم که چیزی حدود 35 تا 40 درصد آب خواهد بود. پس اگر بتن را بسازیم ، با طرح اختلاط و احجام ثابت در طرف چپ معادله بالا ، کاهش حجم در طرف چپ رابطه خواهیم داشت . یعنی بتن پس از ساخت دچار کاهش حجم یا Shrinkage می شود.

بحثی که در مورد بتن تا کنون بسیار مورد توجه بوده و در ساخت بتن بسیار مهم است و به آن به خوبی پرداخته می شود ، بحث Mix Design یا طرح اختلاط بتن است ، اما جنبه دیگری از ساخت بتن که باید مورد توجه واقع شود موضوع Mix Proportion یا نسبت اختلاط بتن است که با طراحی و کنترل آن می توان میزان خلل و فرج های ایجاد شده در بتن را به فراخور استفاده کمتر یا بیشتر کرد و باعث کمتر مصرف شدن سیمان شد. خلل و فرج موجود در در بتن مهمترین عامل تضعیف آب بند بودن بتن می باشد و باید به دقت از داخل بتن خارج شده با موادی که به سلامت ، مقاومت و پایایی بتن صدمه نزنند جایگزین شود.

در منحنی دانه بندی نشان داده شده بهترین دانه بندی و بهترین سنگدانه ها در ناحیه هاشور خورده واقع می باشد.

در ساخت بتن در ایران چون میزان سنگدانه های نرم ( نرم دانه ) در خاکهای طبیعی کم است ، کمبود این اندازه سنگدانه را با سیمان جبران می کنند. در واقع شکاف ایجاد شده در منحنی دانه بندی سنگدانه های مصرفی در بتن را با سیمان پر می کنند. این امر هرچند بدون دانش فنی کافی و به صورت ناخود آگاه صورت گرفته باعث بالا رفتن مقاومت بتن می شود.

شستن بتن می تواند باعث ایجاد خلل و فرج در آن شود. یکی از ضعیف ترین و پر خلل و فرج ترین نقاط بتن ، محل زیر آرماتور ها و سنگدانه های درشت می باشد. این نقاط در ویبره کردن بتن دور از دسترس ویبراتور می مانند و خلل و فرج آنها در همانجا محبوس می شود. درز های اجرایی ایجاد شده در بتن ریز از مقاطع پر خلل و فرج بتناست.

برای از بین بردن خلل و فرج در بتن می توان خود خمیر سیمان را متراکم کرد. خلل و فرجی که به این ترتیب از بین می روند خلل و فرج ژلی هستند. یعنی خلل و فرجی که در ژل سیمان ایجاد میشوند.

استفاده از SiO2 یا اکسید سیلیس که با Ca ( OH ) 2 میل ترکیبی خوبی دارد و در کنار آب با هم خوب ترکیب می شوند ، باعث ایجاد سیلیکات کلسیم محلول در آب می شود و نفوذ پذیری بتن را با کم کردن خلل و فرج کاهش می دهد. زیرا دانه های ایجاد شده بسیار ریز هستند و نقاط خالی را به خوبی پر میکنند و هرچه فاصله بین خمیر سیمان و سنگدانه کمتر باشد خلل و فرج نیز کمتر و آب بندی بتن بیشتر است.

میکروسیلیس حدود 99.9 % سیلیس دارد . اصل نام آن سیلیکا فیوم است که در واقع میکرو سیلیکات است نه میکرو سیلیس. قطر دانه های پودر میکروسیلیس ده ها برابر کوچکتر از قطر دانه های سیمان است و به کار بردن آن در بتن فاصله بین دانه های سیمان باهم ، و سیمان با سنگدانه را به خوبی پر می کند و جسم یک پارچه تری به بتن می دهد. کار با پودر میکرو سیلیس به دلیل نرمی بیش از حد دانه های آن برای کارگران پر مخاطره است ، زیرا با استنشاق آن پودر میکرو سیلیس وارد دستگاه تنفسی شده و به جدار داخلی ریه می چسبد و ایجاد مشکلات تنفسی و سرفه های شدید می کند. برای احتراز از این مشکل ژل میکروسیلیس به بازار عرضه شده است.

میکرو سیلیس از زائدات دودکش های کارخانجات – که برای جمع آوری آن پارچه های بسیار ظریف با منافذ خیلی کوچک را روی دود کش می کشند - و مزارع برنج می باشد - که در پی کوبیدن شلتوک برنج حاصل می شود - و از یافتن کار برد آن در بتن زمان زیادی نمی گذرد.

پس از مدتی از استفاده میکرو سیلیس در بتن و در پی مقاومت بالا و نفوذ پذیری پایینی که به دلیل استفاده از میکرو سیلیس حاصل شد ، نانو سیلیس مطرح شد. نانو سیلیس همان فرمول میکروسیلیس را دارد ولی بسیار نرم تر و ریز تر از آن است و واکنش قوی تری با آب دارد.

نانو سیلیس معلق در آب با درصد 15 ( یعنی 15 نانو ) سفید رنگ می باشد. نانوسیلیس با درصد 5 در آب بیرنگ می باشد.

برای کاهش خلل و فرج بتن از مواد حباب ساز و فیلر نیز میتوان استفاده نمود. بزرگترین حباب ایجاد شده توسط حباب ساز ها 0.6 میلیمتر قطر دارد. با افزودن حباب ساز ها قطر لوله های موئینه بتن کاهش میابد ، جداره داخلی آنها لیز می شود و حالت دمپر ایجاد شده و نیروی ضربات استاتیکی را جذب می کنند.

پس از الک سنگدانه ها هرچه زیر الک شماره 200 بریزد فیلر نام می گیرد. در بتن حتماً باید فیلر داشته باشیم و نسبت آن را هم باید به دست بیاوریم به نحوی که Gap Grain دانه بندی از بین برود.

هرچه نفوذناپذیری بتن بالا برود مقاومت بتن هم بالا تر می رود ولی عکس این جمله الزاماً همیشه صحیح نیست . یعنی هرچه مقاومت بالا برود الزاماً نفوذناپذیری بالا نمی رود. به طور مثال می توان بتن متخلخلی ساخت که مقاومت 400 کیلو پاسکال داشته باشد ولی زهکش بوده و آب به راحتی از آن عبور کند. ( Pervious Conceret ) . این نوع بتن استفاده سازه ای ندارد و در ساخت آن فقط یک نوع سنگدانه ( یک الک ) به کار می رود. در ساخت منهول ها ، کف پارکینگ ها و جاهایی از این دست – که می خواهیم آب به راحتی از سطح عبور کرده و به عمق نفوذ کند - به کار می رود.

بتن از لحاظ آب بندی رتبه بندی شده است . رتبه 1 ضعیف ترین نوع آب بندی است که در سطح بتن می توان لکه های آب را دید ، مثل قطره آبی که بر سطح آن به جای مانده باشد. برای تست این درجه آب بندی یک روزنامه خشک را به سطح بتن می چسباینم. اگر روزنامه خشکی و سفتی خود را از دست داد و خیس شد یعنی جسم بتندر آب غوطه ور است. برای از بین بردن این حالت دو گزینه وجود دارد. گزینه منفی این است که آب را از سطح بتن خشک کنیم و گزینه مثبت این است که از داخل بتن یک غشاء جای گذاری کنیم. در این حالت آب روی لایه آب بند فشار میاورد و جلوی ورود آب را می گیرد. عمل پلاستر کاری یعنی از مواد پلیمری یا اپوکسی برای بتن روکشمی گذاریم و آن را آب بند می کنیم.

برای آب بندی سازه های بتنی در درزهای اجرایی آن water stop میگذاریم. واتر استاپ مناسب برای این نقاط واتر استاپ های تخت هستند. برای نقاطی از سازه که ممکن است دچار انبساط و انقباض شوند واتر استاپ های انبساطی قرار می دهیم. این واتر استاپ ها دارای حفره ای در وسط هستند که تحت فشار یا کشش به راحتی منقبض و منبسط می شود.

واتر استاپ ها باید حالت کشسان داشته باشند. برای تست این رفتار واتر استاپ ها دوسر آن را در دو گیره کششی قرار می دهیم و تحت کشش در هر لحظه با متر اندازه گیری می کنیم و درست در لحظه گسیخته شدن واتر استاپ شماره متر را قرائت می کنیم و این میزان را بدست میاوریم. (elongation at break ). سفت بودن واتر استاپ به دلیل کربنات کلسیم آن است. هرچه میزان کربنات کلسیم کمتر باشد واتر استاپ کشسان تر است.

سطح بتن باز مانده در واتر استاپ که از توالی قرار گرفتن حفره های دایره ای واتر استاپ ها تشکیل می شود را sealant می زنند که 0.25 می تواند بازی داشته باشد و به خود و بتن صدمه نزند. ولی چون Sealant ( درزگیر ) گران است همه آن فضا را پر نمی کنند.

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

معرفی بتن الیافی

بتن الیافی نوعی بتن است که در ساخت آن از الیاف استفاده می‌کنند و سیمان، آب، سنگدانه و مواد افزودنی را همراه با الیاف مخلوط می‌کنند، الیاف باعث افزایش پیوستگی، مقاومت کششی، کاهش ترک های بتن و افزایش نرمی بتن میگردد. جنس الیاف و اندازه آنها به نوع مصرف بتون و مقاومت کششی مد نظر بستگی دارد. الیاف می‌تواند الیاف شیشه یا الیاف فلزی و یا الیاف پلیمری باشد و اندازهٔ آنها معمولاً 3 الی 20 میلیمتر است .

الیاف فولادی

الیاف فولادی در اندازه های مختلف تولید میشود که مشهور ترین آن الیافی است که از مقطع دایره ای تهیه میگردد .

کاربرد الیاف فولادی در مسلح ساختن بتن های غیر سازه ای و کف سازی ها باعث حذف مش و میلگرد شده و نیز میتوان از ضخامت لایه بتنی کاست درضمن ، در سقفهای کامپوزیتی اضافه کردن الیاف فولادی به بتن باعث حذف میلگرد گذاری میگردد . مقاومت این گونه سقف ها در برابر آتش سوزی تا 1500 درجه سانتیگراد میباشد .

در ساخت بنادر و یارد های ساحلی با توجه به شرایط خوردگی و بارهای سنگین و همچنین لرزش بر اثر حرکت ماشین آلات سنگین ، استفاده از الیاف فولادی در بتن بهترین راه حل جهت افزایش دوام و کارایی بتن میباشد

در ساخت اتوبان ها با روکش بتنی به جای آسفالت استفاده از الیاف فولادی باعث افزایش مقاومت کششی سطح جاده و همچنین مقاومت بالا در برابر نفوذ آب و مایعات (خصوصا نمک) می شود که با توجه به این خصوصیات میتوان از قطر پوشش بتن نیز کاست .

کاربرد در تونل سازی : در ساخت تونل ها با دستگاههای حفار تمام اتوماتیک ، قطعات پیش ساخته میبایستی از درون تونل به دستگاه هدایت شده و در مکان خود نصب گردند . فن اوری بالای ساخت این قطعات به لطف استفاده از الیاف فولادی باعث مقاومت بالا در برابر ضربه ناشی از جابجایی و همچنین مهار فشار های وارده از دیواره های تونل میگردد .

در بتن های پاششی ( شاتکریت) جهت تثبیت خاک در انواع حفاری ها ( تونل سازی ، راهسازی و...) استفاده از الیاف فولادی با طول کوتاه تر میتواند باعث حذف مش گذاری گردد . که علاوه بر کاستن از هزینه ها باعث بالا رفتن ایمنی و سرعت و مقاومت کار میگردد.

الیاف پروپیلن

بتن با مقاومت بالا دارای معایبی همچون شکنندگی و عدم مقاومت در برابر آتش سوزی می باشد. جهت رفع این نقیصه میتوان از الیاف پلی پروپیلن با توجه به خواص مطلوب و اقتصادی بودن آن استفاده کرد.استفاده از مقادیر معین از الیاف در مخلوط بتن بر خواص مکانیکی آن تاثیر نا مطلوب نخواهد داشت.الیاف پلی پروپیلن براستحکام فشاری و مقاومت حرارتی بتن تاثیر میگذارد.

از جمله محاسن بتن های مصلح(الیافی) ودارای مقاومت بالا، بهبود خواص مکانیکی و کاهش نفوذپذیری ،مقاومت شیمیایی بالا در برابر عوامل مخرب و مقاومت در برابر ضربه های مکانیکی شدید می باشد. در کنار محاسن یاد شده، شکنندگی و مقاومت کم در برابر حرارت و آتش از معایب بارز این گونه بتنها محسوب می شود.از آنجایی که مقاومت و نرمی، دارای نسبت عکس می باشند، بتنهای با استحکام بالا از بتن های معمولی شکننده ترند.

ویژگی ها

• در سنین اولیه بتن، از هنگام بتن ریزی تا 24 ساعت بعد، مقاومت کسب شده توسط بتن ناچیز است و کمترین تنشی می تواند منجر به ترک خوردگی شود. مقاومت کششی بسیار زیاد الیاف پلی پروپیلن در این زمان، باعث عدم ترک خوردگی بتن میشود.

• الیاف پلی پروپیلن باعث جلو گیری از آب انداختگی بتن شده و از انتقال آب به سطح بتن جلوگیری می کند که نتیجه آن همگن شدن بتن و یکسان بودن نسبت آب به سیمان در تمام بتن و تداوم عمل هیدراتاسیون می باشد.

• الیاف پلی پروپیلن باعث جلوگیری افزایش چشمگیر مقاومت بتن در برابر بارهای ضربه ای می شود که این امر در بارگذاری دینامیکی مانند تند بادها، زلزله ارتعاش ماشین آلات سنگین و انفجار ... اهمیت دارد.

• استفاده از الیاف پلی پروپیلن باعث افزایش مقاومت کششی، خمشی و برشی بتن می شود و بتن بعد از شکست یکپارچه باقی می ماند. افزایش مقاومت در برابر سیکل های ذوب و انجماد که ناشی از کاهش نفوذ پذیری بتن بوده و افزایش مقاومت در برابر خستگی، سایش و کاویتاسیون از دیگر مزایای استفاده از الیاف پلی پروپیلن می باشد.

مزایا و مقایسه فنی بتن حاوی ژل سیلیکافیوم الیاف دار بتن برای ساخت بتن الیافی کلاس AP2RB نسبت به بتن حاوی ژل میکروسیلیس P1RB :
مقاومتها - نفوذ پذیری آب و نفوذ پذیری عوامل مهاجم بیرونی در بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم دارای الیاف پلی پروپیلن - ضریب وارفتگی بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم دارای الیاف پلی پروپیلن - مقاومت سایشی بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم دارای الیاف PP - مسائل حرارتی در بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم دارای الیاف PP - واکنشهای شیمیایی در بتن الیافی حاوی ژل سیلیکافیوم AP2RB - افزایش روانی بتن بدون نیاز به فوق روان کننده ها

ژل سیلیکافیوم الیاف دار بتن برای ساخت بتن الیافی کلاس ژل AP2RB نه تنها با بالا بردن مقاومت بتن در برابر عوامل مخرب فیزیکی و شیمیایی محیطی و حتی عوامل مخرب داخلی بتن، عمر سرویس دهی سازه را به حداکثر می رساند،بلکه از آسیبهای احتمالی دراز مدت ناشی از عدم دقت در کیورینگ مناسب طی ساعات اولیه پس ازریختن بتن الیافی تا حدود زیادی میکاهد.

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