عمل آوری بتن (کیورینگ بتن)

امروزه بحث دوام بتن یکی از مهمترین مسائلی است که در جهان مورد بررسی و پژوهش قرار گرفته است،در گذشته ثابت شده که عواملی همچون گرما ،‌سرما ،‌آفتاب و ... بر عمر و دوام بتن تاثیر بسیاری دارد.

ابتدا لازم می دانیم صرفاً جهت یاد آوری ،‌توضیحات مختصری را در خصوص عمل آوری بتن ارائه نماییم.

عمل آوری به مجموعه عملیاتی گفته می شود که برای حفظ رطوبت و دمای بتن انجام می گیرد که بایستی بلافاصله بعد از عملیات بتن ریزی انجام گیرد.

عمل آوری در قسمتهایی از سازه که در معرض تابش مستقیم آفتاب و یا وزش باد می باشد از اهمیت و حساسیت بیشتری برخوردار است چرا که بعد از انجام بتن ریزی براساس خواص عمومی بتن ، بخشی ازآب بتن خود را برروی سطح آن رسانده و در آنجا جمع و مشاهده می شود.

در صورتیکه در اثر بی توجهی این مقدار آب از سطح بتن تبخیر شود با توجه به تاثیر مستقیم آن بر میزان w/c ( نسبت آب به سیمان در طرح اختلاط) ضمن کاهش این نسبت، متقابلاٌ اثرات مخربی بر مقاومت فشاری ،‌ سایشی و دوام بتن خواهد داشت که این اتفاق در چند روز اولیه بتن ریزی بیشتر مشاهده می شود و بنا براین از حساسیت فوق العاده ای برخوردار است.

شرایط محیطی پروژه و آب و هوای منطقه در نوع عمل آوری بتن بسیار تاثیر گذار می باشد بدین مفهوم که در مناطق حاره ای و گرم و یا مناطق سردسیر که از برودت غیر معمول برخوردار هستند باید در اجرای عمل آوری دقت بیشتری لحاظ نمود.

تابش مستقیم آفتاب و گرمای هوا در ماه های گرم سال موجب تبخیر آ‌ب سطحی بتن شده که می تواند موجب جمع شدگی بتن ( shirinkage )

و پدیدار شدن ترک هایی ( crack ) در بتن گردد .این ترکها همانند ترکهای صحرایی به صورت پیوسته درتمام سطح بتن قابل رویت می باشد که در بعضی مواقع عرض ترکها به چندین میلی متر رسیده و دارای عمقی نزدیک به ضخامت بتن می باشند که این مسئله موجب کاهش مقاومت ،‌دوام و افت مقاومت در برابر تنش های کششی بتن می گردد.

در مواردی مشاهده شده است که بعضاً‌ برای مقابله با این مشکل از مواد افزودنی بتن ، دیرگیر کننده بتن استفاده می نمایند کهاین برداشت کاملاً اشتباه می باشد ،‌ زیرا مواد افزودنی بتن دیرگیر فقط زمان گیرش را به تعویق انداخته و هیچگونه تاثیری در تبخیر شدن آب سطحی بتن ندارد.

برای دستیابی به بتون هایی با مقاومت و کیفیت مطلوب باید بعد از انجام عملیات بتن ریزی شرایط مناسبی را جهت رسیدن به مقاومت و دوام مطلوب فراهم نمود.

کیورینگ به مجموعه اقداماتی گفته می شود که موجب هرچه بهتر انجام شدن عمل هیدراتاسیون سیمان می گردد. متداولترین روش برای این منظور پوشاندن سطح بتن با یک لایه نازک می باشد که از تبخیر آب سطحی بتن جلوگیری می نماید و به مرور زمان بر اثر عوامل جوی از روی سطح بتن پاک می شود و هیچ اثر سویی بر عمر بتن نخواهد داشت . این ماده با ایجاد یک لایه شفاف بر روی بتن موجب می گردد که نور آفتاب از سطح آن منعکس شده و با ایجاد یک محوطه بسته ، موجب گردد تا آب سطحی بتن از سطح آن تبخیر نگردد و تمام این آب صرف عمل هیدراتاسیون سیمان شود. البته لازم به ذکر می باشد که کیورینگ ، بخشی از مرحله عمل آوری می باشد و نباید از دیگر روشهای مراقبتی بتن غافل شد.

مواد عمل آورنده بر اساس نوع پروژه به دو صورت تهیه می گردد.

1- در بعضی از مواقع ارتفاع بتن ریزی از حالت استاندارد بیشتر شده و مجبور به بتن ریزی در دو مرحله می باشیم که در صورت استفاده از کیورینگ در پایان مرحله باید حتماً از موادی استفاده شود که در هنگام بتن ریزی مرحله دوم هیچگونه اختلالی در bonding دو بتن ایجاد نکند و بتوان به راحتی بتن ریزی را انجام داد. در این حالت مواد استفاده شده بوسیله آب با فشار زیاد قابل شستشو بوده و بنابراین هیچگونه فیلمی از مواد عمل آورنده مانع دوخت بتن قدیم و جدید نمی شود.

2- در مواقعی که بتن ریزی در یک مرحله انجام می گرید از نوع دیگری از مواد عمل آورنده بتن استفاده می شود که پایه ترکیبی آن مواد پلیمری بوده و بعد از انجام بتن ریزی بر روی سطح ریخته یا اسپری می شود . این مواد به مرور زمان نیز بر اثر عوامل جوی از روی سطح پاک می شود . در این گونه موارد می توان خاصیت curing و sealing را بصورت مواد ترکیبی همزمان داشت.

مقدار مصرف مواد عمل آورنده بستگی به صیقلی بودن سطح بتن دارد که هرچه سطح صافتر و صیقلی تر باشد میزان مصرف آن نیز کمتر است .

در هنگام کیورینگ باید دقت شود که تمام سطح با مواد عمل آورنده پوشش داده شود تا هیچگونه راه فراری برای بخار آب های ایجاد شده وجود نداشته باشد در صورت وجود سوراخ در سطح کیورینگ در همان محل سوراخها ترکهایی در سطح بتن مشاهده خواهد شد که مقاومت ،‌کارایی و دوام بتن را کاهش خواهد داد.

اجرای عمل آوری بتن در سرما مقوله دیگری است . در محیط های سرد و امکان یخ زدگی بتن بخشی از سازو کارهای عمل آوری با استفاده از ضد یخ بتن در درون بتن انجام خواهد گرفت .

همانگونه که گفته شد هدف از عمل آوری ایجاد شرایط بهتر برای هیدراته شدن کاملتر و سالمتر ذرات سیمان در بتن می باشد .

ضد یخ بتن با تسریع در انجام عمل هیدراتاسیون موجب مصرف سریعتر آب بتن در واکنشهای شیمیایی آب و سیمان شده و بدین ترتیب از یخ زدگی بتن در اثر وجود آب مازاد جلوگیری می کند . طبیعتاً واکنش هیدراتاسیون سیمان یک واکنش گرما زا بوده و تسریع در عملیات هیدراتاسیون باعث افزایش دمای بتن در اثر وجود ضد یخ بتن خواهد شد.

عمل آوری یا کیورینگ در گرما از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است و لازم است که با اشاعه و آموزش انجام این کار با استفاده از مواد عمل آورنده ، روشهای سنتی همچون استفاده از آب زیاد و روش گونی خیس و ...به مرور کمرنگ شود . هزینه بالای آب در پاره ای از مناطق کم آب ومصرف گونی خیس برای پروژه های بزرگ چند نمونه از مواردی می باشد که اجرای عمل آوری را با مشکل ایجاد کرده و در پاره ای از مواقع ناممکن می نماید..

‌انجام عملیات بخار زنی نیز از روش های متداول قدیمی بوده است که با بسط ، ترویج و آموزش تکنولوژی های جدید تر می توان با دقت بالاتری عمل آوری بتن را انجام داد تا بدین وسیله گام های بلندتری در افزایش دوام و مقاومت سازه های بتنی برداشته شود

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

کاربرد روان کننده ها در بتن

بطور کلی تکنولوژی بتن با ترمهای کارپذیری (Workability) و مقاومت (Strength) تعریف میشود. بتن تازه باید دارای قوامی صحیح (Correct Consistency) باشد تا بتوان در حداقل زمان ممکن آنرا در حد لازم متراکم کرد.

بطور کلی تکنولوژی بتن با ترمهای کارپذیری (Workability) و مقاومت (Strength) تعریف میشود. بتن تازه باید دارای قوامی صحیح (Correct Consistency) باشد تا بتوان در حداقل زمان ممکن آنرا در حد لازم متراکم کرد.یعنی بتن باید دارای حداکثر کارپذیری باشد.

نکات مهم :

1- ماده افزودنی های بتن به نحوی باید با بتون عجین شود که سریع ترین و یکنواخت ترین توزیع را در مخلوط داشته باشد.

2- حداکثر راندمان، وقتی حاصل می شود که افزودنی های بتن در مراحل انتهایی اختلاط مصالح، سیمان و آب به آن اضافه شود.

3- برای بچ های حجیم باید دقت بیشتری در توزیع مواد افزودنی بتن جهت رسیدن به کارپذیری مطلوب بعمل آید.

4- نحوه و مراحل افزودن ممکن است روی زمان گیرش و مقاومت فشاری موثر باشد.

5- تاثیر روش اضافه کردن مواد افزودنی را می توان با مقادیر مصرف (Dosage) مختلف برای بدست آوردن بتن با عملکرد واحد نیز ارزیابی کرد.

6- مصرف اتفاقی مقدار بیشتر افزودنی های بتن به اندازه 2 الی 3 برابر مقدار توصیه شده از طرف تولیدکننده، سبب تاخیر قابل ملاحظه ای در زمان گیرش، کاهش در مقاومت فشاری اولیه (در 24 تا 48 ساعت اولیه)، افزایش هوای تولید شده در بتن و تغییر سایر خواص می شوند. البته تجربه نشان داده است که در این حالات با کیورینگ (عمل آوری) طولانی مقاومت فشاری در سنین بالاتر آسیب نمی بیند (کاهش نمی یابد)

بعلاوه بتن باید بتواند در حداقل زمان تا آنجایی‌که لازم است کسب مقاومت نماید یعنی بتن باید دارای مقاومت فشاری (Compressive Strength) و دوام (Durability) کافی نیز باشد.

قانون اساسی تکنولوژی بتن این است که خواص بتن در وهله اول به تمامی به نسبت آب به سیمان بستگی دارد. هر چه نسبت آب به سیمان کم باشد، کیفیت بتن (استاندارد و خوب متراکم شده) بهتر است.

از جمله افزودنی‌های بتن که در جهت تامین موارد فوق الذکر کاربرد دارد روان کننده ها و فوق روان کننده ها را می‌توان نام برد.

روان کننده ها (کاهش دهنده آب )

(Plasticizers Water Reducers)

مواد آلی یا ترکیبی از مواد آلی و معدنی هستند که برای تامین اهداف زیر بکار می روند:

1- رسیدن به مقاومت بالا از طریق کاهش نسبت آب به سیمان با حفظ کارپذیری در حد مخلوط بدونافزودنی های بتن.

2- حفظ کارپذیری با کاهش مقدار سیمان برای کم کردن گرمای ناشی از هیدراسیون در بتن حجیم.

3- افزایش کارپذیری جهت تسهیل بتن ریزی درمحل های غیر قابل دسترسی.

مطابق طبقه بندی کاربردی ASTM C 494 مواد روان کننده به دسته های زیر تقسیم می‌شوند:

نوع A : فقط به عنوان کاهش دهنده آب (Water Reducing Agent )

نوع D : در صورتی که خاصیت کاهش دهندگی آب با خاصیت به تاخیر انداختن گیرش (Set-Retardation) توام باشد.

نوع E : در صورتی که خاصیت کاهش دهندگی آب با خاصیت زودگیر کنندگی همراه باشد.

اهداف استفاده از افزودنی های بتن، کاهش دهنده آب:

1- برای افزایش کارپذیری بدون افزایش مقدار آب یا کاهش مقدار آب با ثابت نگهداشتن کارپذیری.

2- برای کاهش یا ممانعت از نشست (Settlement).

3- برای اصلاح نرخ یا ظرفیت آب آوری یا هر دو.

4- برای کاهش جداشدگی دانه ها.

5- برای بهبود بخشیدن به قابلیت پمپ شدن.

6- برای تسریع نرخ کسب مقاومت.

7- برای افزایش دوام.

8- برای کاهش نفوذ پذیری.

9- برای افزایش چسبندگی بتن به آرماتورهای فولادی.

مکانیزم عمل

ترکیبات اصلی و فعال روان کننده های بتن ، موادی با سطح فعال (Surface Active) هستند که در فصل مشترک دو فاز غیر قابل اختلاط (Immiscible) جمع می شوند و نیروهای فیزیکی – شیمیایی را در این سطح تماس داخلی تغییر می دهند.

این مواد (Surface Active Agent) روی دانه های سیمان جذب شده و به آنها بار منفی می دهد که سبب دفع شدن (دور شدن) این ذرات از هم و تثبیت حالت پخش شدگی آن ها می شود ، حبابهای هوا نیز دفع شده و نمی توانند به ذرات سیمان بچسبند.

علاوه بر این، بار منفی سبب بوجود آمدن پوسته ای منظم از مولکولهای آب دور هر ذره شده و در نتیجه موجب جداشدگی ذرات از هم می شود. چون آزادی بیشتری برای حرکت ذرات وجود دارد و آبی که در اثر سیستم فولکوله شدن تحت قید است آزاد می شود و برای روانسازی مخلوط در دسترس قرار می گیرد و در نتیجه کارپذیری افزایش می یابد.

انواع روان کننده های بتن
دسته اصلی مواد و ترکیبات روان کننده های بتن به شرح زیر است:

1-اسیدهای لیگنو سولفونیک (Lignosulphonic Acids) و نمک های آنها

2- فرمول های اصلاح شده و مشتقات اسیدهای لیگنوسولفونیک و نمک های آنها

3- اسیدهای کربوکسیلیک و هیدروکسیلات (Hydroxylated) ، (Carboxylic Acids) و نمک های آنها

4- فرمولهای اصلاح شده و مشتقات اسید کربوکسیلیک ، هیدرواکسیلات و نمک های آنها

5- مواد دیگر شامل: نمکهای روی، فسفاتها، کلریدها، کربوهیدراتها، پلی ساکاریدها، اسیدهای قند ، بعضی از مواد پلیمری مانند مشتقات ملامین ، مشتقات نفتالین و غیره.

مواد اصلی که در تهیه روان کننده های بتن مصرف می‌شوند اغلب دارای دیگر خواص غیر مطلوب هستند مانند کندگیری، هوازایی، و... بنابراین به طور معمول با سایر ترکیبات جهت کاهش و حذف اثرات منفی و بهبود اثرات مثبت مخلوط می‌شوند.

توجه:

1-روان کننده های بتن با بیشتر انواع سیمان ها قابل استفاده هستند.

2- اثرات ناشی از هر افزودنی های بتن بستگی به مقدار مصرف (Dosage) و طبیعت آن دارد.

3- روان کننده های بتن به مقدار 1/0 تا 4/0 درصد وزن سیمان مصرف می شوند. با توجه به کمیت آنها باید نحوه مصرف و توزیع یکنواخت آنها در بتن به دقت کنترل شود. به همین دلیل محصولات محلول در آب بر نوع خشک و پودری آنها ارجحیت دارد.

اثر روان کننده های بتن روی بتن سخت شده

الف) مقاومت الکتریکی

کاهش مقدار آب ناشی از بکار بردن روان کننده ها سبب افزایش مقاومت 28 روزه ملات و بتن می شود. با ثابت نگهداشتن کارپذیری مقاومت بین 2 تا 20 درصد و گاه تا 40 درصد افزایش می‌یابد.

ممکن است مقاومت 24 ساعته در اثر خاصیت به تاخیر انداختن گیرش بعضی از روان کننده های بتنکاهش یابد ، اما در موارد دیگر افزایش در سرعت گیرش و کسب مقاومت مشاهده شده است.

کسب مقاومت با لیگنو سولفونات کلسیم برای ملات ساخته شده از سیمان پرتلند بسیار چشمگیر ولی برای سیمانهای پوزولانی و سرباره ای کم است.

عموماً مصرف بیش از اندازه لازم (Over Dosage) روان کننده های زود گیر کننده بتن نه تنها گیرش را به تـاخیر می اندازد بلکه بخصوص در روزهای نخست مقاومت را کاهش می دهد.

ب) افت ناشی از خشک شدن (Drying Shrinkage)

روان کننده های بتن افت ناشی از خشک شدن را بر حسب نوع و مقدار مصرف افزایش می دهند.

تاثیر روان کننده های بتن روی خواص ملات و بتن:

الف) کاهش آب اختلاط (Mixing Water)

کم کردن آب همراه با ثابت نگهداشتن کار پذیری بطور محسوسی مقاومت مکانیکی بتن را افزایش داده ، خطر جداشدگی دانه ها را کم و یکنواختی و تراکم مخلوط را بهبود می بخشد.

میزان کاهش آب در اثر مصرف این نوع مواد افزودنی مشروط بر اینکه اثرات نامطلوبی مشاهده نشود از 5 تا 15 درصد است. در بسیاری از موارد بخشی از این کاهش ناشی از خاصیت هوازایی (Air-Entraining) افزودنی های بتن است.

مقدار واقعی کاهش آب بستگی به مقدار سیمان، نوع مصالح سنگی، پوزولانها و مواد هوازا (در صورتی که در بتن بکار رفته باشد) و شرایط محیطی دارد. بنابراین ساختن مخلوط های آزمایشی برای بررسی و رسیدن به خواص بهینه و مطلوب و در ضمن اطمینان از عدم وجود عوارض جانبی نامطلوب مانند جداشدگی دانه ها، آب آوری (Bleeding) و کاهش کارپذیری با زمان (یا کم شدن اسلامپ) و... ضروری است.

ب) افزایش کارپذیری (Workability)

کارپذیری مخلوط با به کاربردن روان کننده بتن در حالتی که نسبت آب به سیمان ثابت نگاه داشته شود، بهبود می یابد. میزان تاثیر روان کننده بتن و مقدار مصرف بهینه آن بستگی به عوامل مختلفی که عموما به طور همزمان عمل می کنند دارد. از جمله ترکیب کانی کلینکر نقش عمده ای دارد بر همین اساس مقدار مصرف بهینه این نوع افزودنی بتن با افزایش مقدار آلومینات ها زیاد می شود.

روش افزودن مواد افزودنی بتن کاهش دهنده آب به بتن

1- شن، ماسه و سیمان را با 50 درصد آب اختلاط به مدت 15 تا 30 ثانیه هم بزنید.

2- ماده افزودنی بتن را در مقداری آب (تا 30 درصد آب اختلاط) حل کرده و آن را به تدریج به مخلوط فوق اضافه کنید.

3- باقیمانده آب اختلاط را تا بدست آمدن کارپذیری (اسلامپ) مطلوب و مورد نظر به مخلوط بیافزاید.

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

کاربردهای بتن الیافی

بیشترین کاربردهای بتن مسلح به الیاف بویژه الیاف فولادی تاکنون در دالها، عرشه پلها، کف سازی فرودگاهها، پارکینگها و محیطهای در معرفی کاویتاسیون و فرسایش بوده است. در پل سازی مهمترین کاربرد آن در سطوحی بوده که در معرض خوردگی و فرسایش قرار دارند.

دالهای روی بستر

در مورد دالهاى روى بستر، نمونه هایی که خوب بررسی شده باشند اندک هستند. اما در جاهایی کهدال بتنی مسلح به الیاف فولادی تحت تاثیر عبور و مرور اتوبوسهای سنگین قرار دارد، مشخص شده است که این نوع دال، با ضخامتی در محدود 60 تا 75 درصد دالهاى غیرمسلح، عملکردی مشابه آنها دارند با استفاده از این نوع بتن، پوشش باند فرودگاهها را میتوان به نحو قابل ملاحظه اى ( 20 تا 60 درصد) نازکتر از پوششهای بتنی غیر مسلح مشابه اجرا کرد. خستگی خمشی عامل مهمی است که بر عملکرد کفسازى اثر می گذارد، اطلاعات موجود نشان میدهد که الیاف، مقاومت بتن را در برابر خستگی به نحو قابل ملاحظه ای افزایش می دهند.

دالهای سازه ای سقفها

براى دالهای کوچک، براساس نظریه خط سیلان، یک روش طراحی ارایه شده است که بر نتایج حامل از آزمایش دالهاى دو طرفه بتنى متکى است. ولی برون یابی نتایج کار و اعمال انها بر دالهای بزرگتر، به شدت نهى شده است.

عرشه پلها

استفاده از نمکهای یخ زدا موجب انهدام عرشه پلها می شود. بتن الیافی گرچه نمی تواند مانع از نفوذ این نمکها شود ولی با محدود نگاه داشتن تعداد و عرض ترکها میتوان از گسترش دامنه این انهدام جلوگیری کرد.

تیرها

خمش در تیرها

در این زمینه، هم براى تیرهایی که تنها به الیاف مسلح شده اند و هم در مورد تیرهایی که از ترکیب الیاف و آرماتور در آنها استفاده شده، فرمولها و معادلاتی ارائه گردیده است . در مورد تیرهای که فقط به الیاف مسلح باشند، معادلات مذکور ارزش عملی چندانی ندارند و تنها در مورد تیرهای کوچک (10×10×35 سانتیمتری) و اعضای فرعی سازه ها کاربرد دارند . اما در زمینه تیرهای مسلح به ترکیب الیاف و آرماتور معادلات، طرح شده با توجه به استفاده از مقاومت کششی افزایش یافته بتن که به کمک آرماتور کششی می آید، قادرند مدل مناسبی از تیر به دست دهند. از جمله این معادلات، روابط پشنهادی است که مشابه معادلات روش طراحی بر اساس مقاومت نهایی ACI است .

اتصالات تیر- ستون

مطالعات اخیر روی اتصالات تیر- ستون مقاوم در برابر زلزله با استفاده از الیاف فولادی به جای بخشی از میلگردهای حلقوی، حاکی از بهبود قابل ملاحظه مقاومت، نرمی و جذب انرژی اتصال است .

ملاحظات مربوط به خستگی خمشی

تحقیقات اخیر نشان می دهد که افزودن الیاف به تیرهای بتنی مسلح به میلگرد عمر خستگی را و تغییر مکانها و عرض ترکها را کاهش می دهد. بر اساس این تحقیقات نتیجه گرفته می شود که اثر مفید الیاف با افزایش میزان میلگردها کاهش می یابد.

برش در تیرها

داده های آزمایشگاهی زیادی که در دست هستند نشان میدهند که الیاف اساساً ظرفیت برشی (مقاومت کششی قطری) تیرهای بتنی را افزایش می دهند. به کار بردن الیاف به جای خاموتهای قائم یا میل گردهای خم شده یا برای کمک به آنها مزایای چندی را ایجاد می کند که عبارتند از :

الف - الیاف در حجم بتن به طور یکنواخت توزیع شده و خیلی بیشتر از میلگرد های تقویتی برشی به یکدیگر نزدیک هستند.

ب - مقاومت کششی در نخستین ترک و مقاومت کششی نهایی هر دو توسط الیاف افزایش می یابند.

ج - مقاومت برشی اصطکاکی افزایش می یابد.

با استفاده از الیاف دارای انتهای آجدار می توان از انهدام فاجعه آمیز تیرهای بتنی در اثر کشش قطری جلوگیری کرد. برخی از پژوهشگران تحلیل هایی ارائه داده اند که نشان می دهد الیاف می توانند از لحاظ اقتصادی جایگزین خاموتها شوند الیاف دارای انتهای چین خورده می توانند به افزایشی چشمگیر در مقاومت برشی منجر شود . در برخی آزمایشها این افزایش حتی به 100 درصد بالغ گردیده است.

اخیرا بر اساس نتایج آزمایشگاهی روی 7 تیر دارای الیاف که چهار تیر آن خاموت هم داشته اند معادله زیر جهت برآورد Vcf پیشنهاد شده است.

Vcf=2/3Ft(d/a)0.25

Ft مقاومت کششی بتن است که از نتایج کشش مستقیم استوانه هاى 6×12 اینچی (15×30 سانتیمتری) به دست می آید.

( d/a ) نسبت عمق مؤثر به دهانه برشی است . اثرات انواع مختلف الیاف از طریق پارامتر Ft در معادله بررسی می شود. روش طراحی پیشنهاد شده همان طریق ACI 318 را در مورد محاسبه سهم خاموت در ظرفیت برشی دنبال می کند که به آن نیروی مقاوم بتن نیز که بر اساس تنش برش معادله بالا محاسبه می شود اضافه میگردد.

برش در دالها

مطالعات اخیر نشان داده اند که با افزودن الیاف فولادی قلابدار به آرماتور در دالهای بتنی مسلح، مقاومت برشی آنها بسته به درصد الیاف تا 42 درصد افزایش یابد.

شاتکریت

شاتکریت (بتن پاشى) دارای الیاف فولادی در ساختن سازه های گنبدی شکل، پوشش دادن، پایداری سنگریزه ها، تعمیر بتن فرسوده و غیره به کار می رود. طرح سازه ها به همان طریق سازه های مرسوم مورت می گیرد، فقط مشخصات بهبود یافته فشاری، برشی و کششی بتن الیافی در محاسبات وارد میشوند.

فرسایش در اثر کاویتاسیون

بتن مسلح به الیاف فولادی براى تعمیر آبروهای خروجی، حوضچه های آرامش سرریزها و قسمتهای دیگر بعضی از سدها به کار رفته است . در هر مورد از زمان تعمیر تاکنون، با وجود ارتفاع زیاد این سدها و شگرف بودن قدرت آب خروجی بتن الیافی به بهترین نحو پایداری کرده است.

کاربردهای دیگر

بتن مسلح به الیاف و بویژه فولادی در بسیاری از جاهای دیگر نیز به کار رفته که روشهای طراحی خاص و روشنی نداشته اند. به طور مثال این موارد شامل : پیاده روها، حفاظت خاکریزها، پی ماشین آلات، پوشش آدم روها، سدها، پوشش نهرها، تانکهای ذخیره مواد و اعضای پیش ساخته نازک می شود. مسلما با گذشت زمان و انجام تحقیقات بیشتر و کاملتر، موارد استفاده از این نوع بتن متنوع تر و کاربرد آن نیز رایج تر خواهد شد.

استفاده و کاربرد بتن الیافی در ایران

بر اساس مطالب یاد شده بتن الیافی با مزایای ویژه خود می تواند کاربردهای وسیعی داشته باشد، لیکن جهت به کار گیری آن در ایران لازم است که دو نکته اساسی در نظر باشد.

مورد اول :

لازم است که حداقل مقاومتی براى بتن در کلیه سازه های بتنی اعمال شود، که این خود در کیفیت بتن، بدون واردکردن هیچ گونه الیافی نقش موثر دارد. بدین معنی که باید اول کیفیت بتن بدون الیاف را ارتقا دهیم.

مورد دوم :

نظر به اینکه باید از پدیده «گلوله شدن» در بتن الیافی جلوگیری به عمل آید، لذا لازم است نحوه صحیح مخلوط کردن الیاف با بتن و همچنین استفاده از روان سازها جهت افزایش کارایى فراهم آید. لازم است به این صنعت نو پا با کاربردهای فراوان، توجه بیشتری معطوف شود و الیاف مختلف اعم از مصنوعی (مانندالیاف پلی پروپیلن) و فولادی، به شکل مطلوب و با کیفیت مناسب ساخته شوند. سرمایه گذاری جهت ساخت الیاف و اینکه صنعت پتروشیمی به ساخت الیاف پلی پروپیلن و صنعت فولاد به ساخت الیاف فولادی مبادرت ورزند، میتواند راه گشا باشد.

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

مواد افزودنی بتن الیافی(بتن الیافی)

بتن الیافی نوعی کامپوزیت است که با استفاده از الیاف تقویت کننده داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری بتن الیافی، به صورت چشم گیری افزایش می یابد. این کامپوزیت (بتن الیافی)، یکپارچگی و پیوستگی خوبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک ماده شکل پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می آورد برای ساخت بتن الیافی از افزودنی بتن یا ژل میکروسیلیس که حاوی الیاف می باشد میتوان استفاده کرد یا میتوان گفت که برای اضافه کردن الیاف به بتن و تولید بتن الیافی ژل میکروسیلیس که شامل الیاف پلی پروپیلن می باشد بسیار مناسب می باشد. بتن الیافی تولید شده با ژل میکروسیلیس از قابلیت جذب انرژی زیادی برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه ای به راحتی از هم گسسته نمی شود

نمونه تاریخی بتن الیافی، استفاده از کاهگل در بنای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع جدید این تکنولوژی می‌باشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه و سیمان جانشین گل به کار رفته در ترکیب کاهگل شده‌اند.

بتن الیافی تولید شده با ژل تخصصی، کلینیک فنی و تخصصی بتن خواص مناسبی همچون شکل‌پذیری بالا، مقاومت فوق‌العاده، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن بتن را دارا می باشد که متناسب با آن ها می توان موارد کاربرد فراوانی برای آن بتن الیافی یافت. به طور مثال در ساخت کف سالن‌های صنعتی، می توان از بتن الیافی به جای بتون آرماتوری متداول استفاده کرد. بتن الیافی از بهترین مصالح مورد استفاده در ساخت بناهای مقاوم‌ به‌ ضربه همچون سازه پناهگاه ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می رود و بنای شکل گرفته از بتن الیافی، قابلیت فوق العاده ای در جذب انرژی ضربه دارد. همچنین در ساخت باند فرودگاه ها به خوبی می توان از بتن الیافی کمک گرفت. موارد دیگری از به کارگیری بتن الیافی، ساخت قطعات پیش ساخته ساختمانی مانند پانل های سایبان و یا پاشش بتن روی سطوح انحنا‌دار همچون تونل ها می باشد. به‌ کارگیری بتن الیافی در بنای یک سازه علاوه بر موارد یاد شده از مزایایی همچون عایق بودن سازه در برابر صدا و سرعت بالای اجرا نیز برخوردار است. استفاده از بتن سبک ( مثل بتن الیافی ) به طور روز افزونی در حال افزایش است.

از دیگر کاربردهای بتن الیافی می توان به استفاده از آن در ساخت و سازهای بلند مرتبه، پل های بادهانه های بزرگ، سازه های دریایی، مصالح زیراساس برای روسازی راه و نیز به عنوان جاذب انرژی در سازه های نظامی مدفون اشاره کرد. امروزه با به کار بستن انواع الیاف شیشه، پلی‌پروپیلن، فولاد و دربرخی موارد کربن، تولید انواع بتن های کامپوزیتی در کاربردهای مختلف صنعتی ممکن گردیده و به‌کارگیری آنها درکشورهای پیشرفته دنیا مورد قبول بخش ساختمان و عمران واقع شده است. اما از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف در بتن کاملاً تصادفی می باشد، از این بتن معمولاً نمی توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها و ستون‌ها بهره گرفت و در این نوع سازه ها استفاده از روش سنتی و شبکه بندی فولادی به‌صرفه تر و مناسب تر می باشد. لازم است به این نکته توجه شود که ناکارآمدی یک تکنولوژی جدید در نقاط ضعف خود نباید مانع نادیده گرفتن کاربردهای مناسب آن در نقاط قوت آن و عدم توجه به آن گردد. انواع الیافی که در بتن الیافی استفاده می شود در اشکال و اندازه های مختلفی تولید می شود شامل الیاف شیشه ای ، الیاف پلاستیکی و الیاف فولادی . پارامتر مناسب که یک رشته از الیاف را تعریف می کند نسبت ظاهری می باشد که نسبت طول الیاف به قطر معادل الیاف است. مقدار نسبت های ظاهری (l/d) معمولاٌ بین 30 تا 100 است .

میزان مصرف این محصول برای ساخت بتن الیافی

ژل الیاف دار بتن که برای ساخت بتن الیافی استفاده می شود را به میزان 5% الی 8% وزن سیمان مصرفی به بتن اضافه فرمایید. میتوان در زمان ساخت بتن الیافی در بچینگ و یا بعد از تولید بتن الیافی در تراک میکسر این ژل میکروسیلیس را اضافه کرد.

مزایا ژل میکروسیلیس الیاف دار:

با استفاده از این ژل برای ساخت بتن الیافی تمامی مقاومت های کششی و خمشی و همچننین مقاومت فشاری بتن الیافی افزایش میابد. هم چنین با استفاده از ژل میکروسیلیس برای ساخت بتن الیافی نفوذ پذیری آب و نفوذ پذیری عوامل مهاجم بیرونی کاهش میابد. لازم به ذکر است که بتن الیافی تولید شده با ژل میکروسیلیس مقاومت سایشی بالایی نیز دارد که میتوان از این بتن الیافی برای ساخت بتن ضد سایش نیز استفاده کرد

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

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))