صفحه 1 از 3 123 آخرينآخرين
نمايش نتايج 1 تا 10 از 25

تاپیک: همه چیز در مورد بتن

  1. #1
    کاربر فعال مهندسی عمران
    آواتار mehrce
    رشته
    مهندسی عمران
    تاريخ عضويت
    2010/3
    محل سكونت
    کرج
    امتیاز
    1035
    پست ها
    548

    Arrow همه چیز در مورد بتن

    یک pdf کامل 437 صفحه ای در مورد بتن که شامل مطالب زیر است را میتوانید با کلیک بر روی لینک زیر دانلود کنید.

    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

    مواد تشکیل دهنده بتن
    عمل آوری بتن
    طرح اخطلاط بتن
    انواع بتن
    کاربرد در کامپوزیت
    بتن اکسپوز
    بتن ریزی
    مدیریت حفاظت بتن
    علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی
    عملیات بهسازی و مرمت
    و مطالب مختلف دیگر در مورد بتن.

    گردآورندگان این مطلب : ابراهیم طاهری ، مهران حاجی علیزاده ، امیر نوروزی ، احمد اعظمی
    ويرايش شده توسط Moein.B در 2013/12/06 در ساعت 05:14 PM

  2. تشكر از اين پست


  3. #2
    تازه وارد
    رشته
    مهندسی عمران
    تاريخ عضويت
    2010/2
    امتیاز
    10
    پست ها
    4

    پيش فرض

    از دوستان عاجزانه تقاضامندم در مورد بتن سبک و روشهای ترمیم بتن بهم منبع معرفی کنید نیاز به تحقیق گسترده دارم

  4. #3
    دستیار مدیر تالار مهندسی شیمی آواتار pouriatiz
    رشته
    مهندسی شیمی
    تاريخ عضويت
    2011/10
    امتیاز
    21572
    پست ها
    18,451

    پيش فرض بتن غلطکی RCCP

    بتن غلتکی بتنی است که در اجرای سازه های حجیم ( سدها ، شالوده های بزرگ و... ) کاربرد دارد و برای اجرای آن از ماشین آلات راهسازی و عملیات خاکی استفاده می شود .
    چنین روش اجرایی نتایج و تبعات اولیه زیر را به دنبال خواهد داشت :

    • انرژی لازم برای اجرا و جا دادن این گونه مصالح بیش از مقداری است که با لرزاننده های ( ویبراتور ) معمولی تامین می گردد . به همین دلیل در صورت استفاده از مصالح و مواد سیمانی مشابه آنچه در بتن لرزاننده سنتی (CVC) یا بتن متعارف به کار برده می شوند و با اجرای لایه های متوالی بتن ، می توان به کیفیتی بهتر از کیفیت بتن متعارف (CVC) دست یافت .
    • از سوی دیگر ، مانند سدهای خاکی ، ناحیه بین دو لایه متوالی و ناحیه واقع در درون لایه ها با یکدیگر متفاوتند .
    • روش اجرای بتن غلتکی در مقایسه با بتن متعارف ، امکان دستیابی به سرعت زیادتری را فراهم می سازد که مزایای اقتصادی چون صرفه جویی در قیمت واحد حجم بتن و کاهشی قابل ملاحظه در زمان ساخت و همچنین در قالب بندی و ... را در پی خواهد داشت .

    بتن غلتکی همچون تمامی انواع موجود بتن ، مخلوطی از مصالح سنگی خنثی ، مواد سیمانی و آب است .

    بتن غلتکی مصالح و روشی نوین برای ساخت اقتصادی سازه های حجیم از جمله سدهای وزنی می باشد . در این نوع بتن ترکیبی از ویژگی های تکنولوژی بتن و خاک به کار گرفته شده و با استفاده از ماشین الات ساخت سدهای خاکی حمل ، پخش و متراکم می شود . بنابراین بتن ریزی سریعتر و هزینه اجرا به شدت کاهش می یابد .

    امروزه سدهای بتن غلتکی در بسیاری از کشورهای در حال توسعه ساخته می شوند . زیرا این سدها مزایای اقتصادی و سرعت زیاد اجرای سدهای خاکی و ایمنی سدهای بتنی را تواماً در بردارند . فهرست سدهایی که در ایران به این روش مطالعه شده اند در جدول شماره 1 آمده است . پیشرفت حاصل در تکنولوژی بتن حجیم به منظور کاهش درصد سیمان منجر به پیدایش روش بتن غلتکی گردیده است . در این روش با منظور نمودن عوامل زیر درصد سیمان مصرفی کاهش یافته و بتن ریزی سریعتر و با هزینه ای کمتر انجام می شود:
    • استفاده از سنگدانه های با حداکثر ابعاد بیشتر و دانه بندی خاص
    • استفاده از پوزولان
    • استفاده از مواد افزودنی حباب ساز و روان کننده
    • استفاده از ماشین آلات حمل ، پخش و تراکم در عملیات خاکی و استفاده از ویبره سنگین در بتن ریزی

    این نوع بتن به دلیل شرایط خاص اجرایی باید دارای روانی مناسب باشد . هنگامی که بتن غلتکی خیلی سفت باشد دانه بندی و چسبندگی مناسب جهت تراکم یکنواخت را نداشته باشد ، قسمت های تحتانی لایه تراکم مناسب را نمی بیند و هرگاه روانی این بتن خیلی زیاد باشد تحمل وزن غلتک را نداشته و غلتک لرزاننده نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد . بنابراین در این نوع بتن انتخاب مصالح و نسبت های اختلاط از اهمیت خاصی برخوردار می باشد .

    ملاحظات اساسی در انتخاب نسبت اختلاط مناسب بتن غلطکی عبارتند از :
    1. روانی مناسب ( توجه به دانه بندی و درصد آب مناسب برای تراکم )
    2. مقاومت کافی ( تامین خواص مکانیکی و چسبندگی درزها )
    3. آب بندی ( کنترل تراوش )
    4. حرارت هیدراتاسیون کم ( محدود نمودن پتانسیل ترک های حرارتی )


    2- سه روش طراحی سد بتن غلتکی :

    روش طراحی سد بتن غلتکی در سال های 1970 به سه طریق متفاوت در حال شکل گیری و تبیین بود . در ایالات متحده نوع کم سیمان آن مبتنی بر روش های مربوط به مصالح و اجرای سدهای خاکی توسط گروه مهندسین ارتش (Army Corps of Engineers ) توسعه یافت. مهندسین انگلیسی گزینه دیگری با خمیر سیمان زیاد به صورت تلفیقی از طرح اختلاط بتن متدوال و روش های ساخت سدهای خاکی را در نظر داشتند . گروه مهندسین ژاپنی روش دیگری را تعقیب نمودند که سد بتنی متراکم شده با غلتک ( RCD ) نامیده می شد . از سه حالت فوق RCD محافظه کارانه ترین حالت نسبت به سد بتنی مرسوم و تجارب اجرایی آن می باشد.

    2-1- روش طرح مخلوط با خمیر زیاد (روش انگلیسی):
    روش طراحی مخلوط با خمیر زیاد اولین بار توسط مهندسی به نام دانستان (Dunstan ) ابداع گردید و اداره عمران ایالات متحده بعداً تغییراتی در آن اعمال نمود که در سد آپراستیل واتر (Upper Still Water ) به کار برد . این روش با مفاهیم طراحی سد بتن غلتکی با خمیر زیاد منطبق بوده و در آن کل سازه غیرقابل نفوذ منظور می شود و چسبندگی بین لایه ها با توجه به ویژگی مخلوط فراهم می گردد . به منظور دستیابی به چنین معیارهایی مواد شیمیایی بیشتر در مخلوط مصرف می شود تا بتن غلتکی با خمیر زیاد حاصل شود .

    2-2- روش سد بتنی متراکم شده با غلطک RCD ( روش ژاپنی) :
    معیارهای طراحی مخلوط در روش RCD به شرح زیر است :
    1. مقدار سیمان بایستی حتی الامکان کم در نظر گرفته شود در حالی که با مشخصه های مقاومت در نظر گرفته شده سازگار باشد . مقداری خاکستر بادی به عنوان ماده افزودنی مصرف شده تا بدین وسیله گرمای هیدراتاسیون و نیازهای آب مخلوط کاهش یابد .
    2. لازم است نسبتی از ماسه به مصالح سنگدانه ای درشت دانه بیش از نسبت در نظر گرفته شده برای بتن حجیم معمولی منظور شود تا جدا شدن دانه ها کاهش یافته و تسهیلاتی در عمل تراکم با غلتک های ارتعاشی فراهم آورد .

    2-3- روش کم سیمان (گروه مهندسین ارتش آمریکا) :
    این روش مبتنی بر تجارب حاصله در هفت پروژه بتن غلتکی می باشد . روش مذکور از دستورالعمل ACI شماره 3/211 تحت عنوان روش استاندارد برای انتخاب نسبت های اختلاط در بتن بدون اسلامپ پیروی می کند . دستورالعمل فوق شامل چند جدول است که از روی تجربیات مذکور در ارتباط با بتن غلتکی تهیه شده است . این روش تعیین نسبت های اختلاط می تواند برای دامنه وسیعی از مصالح و مشخصات پروژه مورد استفاده قرار گیرد .

    بتن غلطکی (RCC) بعنوان مصالحی جدید در صنعت سدسازی در حال حاضر مورد توجه سدسازان بزرگ دنیا و مؤسسات تحقیقاتی می‌باشد. یکی از مسائل این نوع بتن در اجرا، بالابودن ضریب تراوایی آن می‌باشد که بعضا در سدهای بزرگ تزریق‌های دوغاب پس از انجام ساختمان را طلب می‌کند. در طرح اختلاط این بتن می‌توان از برخی مواد جایگزین سیمان (غیرچسبنده) به منظور کاهش فضاهای خالی موجود در جسم بتن غلطکی و واکنش‌های ثانویه بهره گرفت که تاثیر این مواد بر پارامترهایی چون مقاومت‌های فشاری و برشی در محل درزهای سد بایستی در نظر گرفته شد. در مقاله حاضر میزان نفوذپذیری در جسم بتن غلطکی و در محل درزها و چگونگی کنترل آنها مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است . این تحقیق با کار آزمایشگاهی بر روی نمونه‌های بتن غلطکی که با استفاده از طرح اختلاط های مختلف با و بدون ماده پوزولانی آماه شده بود صورت گرفته است . براساس نتایج بدست آمده روند تغییرات بدین تربیت است که با افزایش میزان وزن مخصوص و مقاومت فشاری میزان ضریب نفوذپذیری کاهش می‌یابد. همچنین نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که بتن غلطکی که دارای مواد جایگزین سیمان مانند پوزولان‌ها می‌باشد دارای ضریب نفوذپذیری کمتری نسبت به نمونه‌هایی که بدون پوزولان هستند، می‌باشد.

    خواص بتن غلطكی

    به طور كلی خواص بتن غلطكی سخت شونده بستگی به دانه‌بندی،‌ جنس و شكل سنگدانه‌ها، و مواد سیمانی، نحوه ساخت مخلوط، درصد تراكم و كنترل اجرا دارد. مزیت این روش ساخت بتن، هزینه كمتر از انواع دیگر بتن و سرعت اجرایی بسیار زیاد آن بوده و در عین حال دارای خواص مكانیكی مورد نیاز بتن معمولی نیز می‌‌باشد. عموماً بتن غلطكی را بتنی سفت با اسلامپ صفر تعریف می‌كنند

    كاربرد رویه بتنی آر سی سی زود سخت شونده
    دامنه كاربرد بسیار وسیع در ساخت جاده‌ها و خیابانهای اصلی و فرعی، آزاد راه‌ها، باند پرواز، آشیانه هواپیما، كف سالن‌های صنعتی، محوطه‌های صنعتی و انبارها، باراندازها، جاده معادن، پیاده روها، ورزشگاه‌ها، پیست اتومبیل‌رانی، كف نمایشگاه‌های صنعتی و تجاری، محوطه‌های تجاری، بنادر اسكله‌ها، دامداری‌ها، سردخانه‌ها، جاده‌های شیب‌دار، لوپ‌ها، میادین، دورها، پلها، كف ترمینال‌ها، ایستگاه‌های اتوبوس‌ و كامیون (گاراژ)‌ را می‌توان نام برد.


    مقاومت رویه بتنی آر سی سی زود سخت شونده
    مقاومت فشاری با نسبت آب به سیمان پایین و صفر بودن اسلامپ از 150 تا 300 كیلوگرم بر سانتی‌متر مربع كه در شرایط عمل آوری و با مرغوبترین مصالح به دست آمده است كه تحمل بارهای سنگین ترافیكی به ویژه در محل شیبها، دورها، بارهای ترافیكی و ایستگاه‌های سنگین را به راحتی تحمل می‌كند.

    صلبیت
    صلب بودن و عدم تغییر شكل در برابر بارهای وارده و ضربات ناشی از سقوط اجسام سخت.

    سازگاری با شرایط آب و هوایی
    دوام بلندمدت نسبت به آسفالت قیری در مناطق گرمسیر و معتدل با توجه به اینكه در برابر افزایش دما مقاوم بوده و هیچگونه تغییر شكلی در آنها ایجاد نمی‌شود. در مناطق سردسیر رویه بتنی (آر سی سی) به خاطر جذب آب پایین و مقاوم بودن در برابر سیكل‌های یخبندان در مواجه با آسیبهای احتمالی ایمن و مقاوم است.

    اجرا و بهره‌برداری زود هنگام
    سرعت بالای اجرا و سهولت نگهداری و قابلیت بهره‌برداری زود هنگام حتی در مواقع اضطرار

    3ـ6ـ سازگاری با محیط زیست


    رویه بتنی (آر سی سی) به خاطر نفوذناپذیری مواد متشكله آن به بافت مصالح و طبیعت، به عنوان رویه سازگار هیچگونه مشكل زیست محیطی در محدوده كاربردی خود ندارند. و تا پایان دوره دوام مواد و مصالح متشكله آن به عنوان بخشی از طبیعت تعریف می‌شود. رنگ خاكستری و خنثی (آر سی سی)، ضریب جذب دمای مناسبی دارد و این به خاصیت پایین آوردن دمای محیط كمك می‌كند.

    گزارش فنی بتن توانمند زود سخت شونده
    پس از انجام مطالعات اولیه، بررسی و ارزیابی قابلیت‌های مصالح موجود در كشور در نهایت طرحی مناسب با كشورمان تهیه و تدوین شد كه در ابتدای سال 1384 به ثمر نشست نتایج آزمایشهای ما كه پس از طی 28 روز با عنوان دوره بلوغ بتن انجام شد، نشان داد كه همه چیز براساس پیش‌بینی ما و مطابق با محاسبات و طراحی‌های اولیه جواب داده است كه می‌توان به نمونة‌ اجرا شده در هشتگرد اشاره كرد.

    رویه بتن غلطکی
    یكی از مشكلات اساسی معابر سواره رو ، خیابان ها و شبكه های بزرگراهی و محوطه های صنعتی در كشور ما ، تخریب و تعویض های متوالی آسفالت میباشد كه در كنار تحمیل خسارات میلیاردی به اقتصاد ملی ، ضریب ایمنی جاده ها و خیابان های كشور را نیز به شدت كاهش داده است و البته خسارات فراوانی نیز به خودروها وارد می كند به نحوی كه این وضعیت مورد اعتراض صاحبان اتومبیل ها و رانندگان می باشد . اعتراضی كه تكنولوژی فعلی ساخت معابر قادر به پاسخگوئی و رفع این معضل نیست و نیازمند تغییر ساختاری و تكنیكی طراحی و ساخت معابر سواره رو و ترافیكی می باشد . از طرفی معضل زیست محیطی استفاده از مواد نفتی و هیدروكربن ها در تركیب آسفالت قیری در كنار پائین بودن قابلیت های آسفالت قیری برای احراز بسیاری از مشخصات فنی مورد لزوم در معابر ترافیكی بالاخص در بخش دوام و پایداری در برابر تغییرات جوی و سیكل های یخبندان ، گزینه رویه بتن غلطکی ( RCCP ) را پیش رو قرار داده است . رویه بتن غلطکی فصل نوینی را در طراحی و ساخت معابر سواره رو به وجود آورده است .

    قابلیت های فنی رویه رویه بتن غلطکی

    1- دامنه كاربرد بسیار وسیع در ساخت جاده ها و خیابان های اصلی و فرعی ، آزادراه ها ، باند پرواز و آشیانه هواپیما ، كف سالن های صنعتی ، محوطه های صنعتی و انبارها ، باراندازها ، جاده معادن ، پیاده روها ، ورزشگاه ها ، پیست اتومبیل رانی ، كف نمایشگاه های صنعتی و تجاری ، محوطه های تجاری ، بنادر و اسكله ها ، دامداری ها ، سردخانه ها ، جاده های شیب دار ، لوپ ها ، میادین ، دورها ، پل ها و كف ترمینال ها و ایستگاه های اتوبوس و كامیون ( گاراژها ) و . . .

    2- تحمل بارهای سنگین ترافیكی به ویژه در محل شیب ها ، دورها و ایستگاه ها و بارهای ترافیكی و ایستگاه های سنگین با توجه به بالا بودن مقاومت فشاری ( بیش از 3 برابر ماكزیمم مقاومت فشاری ثبت شده برای آسفالت ) این قابلیت را برای رویه بتن غلطکی فراهم نموده است كه بارهای سنگین و فوق سنگین را به راحتی تحمل نماید

    3- صلب بودن و عدم تغییر شكل در برابر بارهای وارده و ضربات ناشی از سقوط اجسام سخت .

    4- دوام بلند مدت نسبت به آسفالت قیری در مناطق گرمسیر و معتدل با توجه به این كه در برابر افزایش دما مقاوم بوده و هیچ گونه تغییر شكلی در آنها ایجاد نمی شود .

    5- قابلیت بهره برداری زود هنگام حتی در مواقع اضطرار ( 12 ساعت پس از اجرا )

    6- دوام بلند مدت رویه بتن غلطکی در مناطق دارای سیكل های یخبندان و سردسیر ، بخش قابل توجهی از افت كیفیت آسفالت های قیری در عبور از فصل سرما و یخبندان اتفاق می افتد و عواملی از قبیل پدیده جذب آب و یخ زدگی و آب شدگی ، نفوذ آب به لایه های زیرین و یا استفاده از نمك برای یخ زدائی از جمله عوامل اصلی تخریب آسفالت های قیری در عبور از فصل سرما می باشند . رویه بتن غلطکی به خاطر جذب آب پائین و مقاوم بودن در برابر سیكل های یخبندان در مواجهه با آسیب های احتمالی پیش روی آسفالت های قیری ایمن و مقاوم می باشد .

    7- سرعت بالای اجرا و سهولت نگهداری و ایجاد تغییرات آسان و كم هزینه به منظور ترمیم و یا مرمت محل های آسیب دیده .

    8- صرفه جوئی در مصرف سوخت و حذف آلودگی های حین پخت و انتقال آسفالت .

    9- رویه بتن غلطکی ، به خاطر نفوذناپذیری مواد متشكله آن به بافت مصالح و طبیعت ، به عنوان رویه سازگار با محیط زیست هیچ گونه مشكل زیست محیطی در محدوده كاربردی خود ندارد و تا پایان دوره دوام مواد و مصالح متشكله آن به عنوان بخشی از طبیعت تعریف می شود .

    10- مقاوم دربرابر ریزش انواع مواد نفتی و هیدروكربن ها و بسیاری از اسیدها كه از جمله نقاط ضعف آسفالت قیری می باشد . زیرا در آسفالت های قیری به خاطر هم خانوادگی مواد نفتی با قیر ، واكنش های تركیبی و شیمیائی صورت گرفته به شدت مشخصات فنی آسفالت قیری را تحت تاثیر قرار می دهد . این در حالیست كه مواد نفتی و هیدروكربن ها و بسیاری از اسیدها در مواجهه با رویه بتن غلطکی به عنوان ماده خنثی عمل می كند .

    11- رنگ خاكستری و خنثی رویه بتن غلطکی ، ضمن ایجاد كنتراست و چشم انداز لطیف ضریب جذب دمای پائین تری دارد و این به پائین آوردن دمای محیط كمك می كند .

    12- امكان تعبیه كف های رنگی برای كل محوطه و قسمت های ضروری راه كه پایداری آن نسبت به روش متداول رنگ زدن و خط كشی قابل توجه می باشد .

    برای نخستین بار در کشور بتن غلطکی RCCP با موفقیت اجرا شد (بتن) 6/1/2005
    مجتمع تولیدی تحقیقاتی بتن ایران فریمکو برای اولین بار توانست بتن غلطکی RCCP که جایگزین مناسبی برای آسفالت می باشد را در شهرستان هشتگرد با موفقیت اجرا کنند. مطالعات اولیه برای تولید و اجرای بتن غلطکی از 3 سال پیش در مرکز تحقیقات این مجتمع شروع و مراحل اجرای آزمایشی آن از فروردین سال جاری آغاز و در نهایت اجرای صنعتی و انبوه آن نیز دو ماه بعد با موفقیت اجرا و نتایج آزمایشات صورت گرفته نشان میدهد که این پروژه با موفقیت اجرا شده است. کارشناسان مرکز تحقیقات ایران فریمکو درباره نقش و جایگاه بتن‌های غلطکی RCCP معتقدند که با توجه به مسائل زیست محیطی ناشی از آسفالت در کنار دوام اندک آسفالت در برابر تغییرات جوی، ضربه پذیری و سایش، موضوع بتن RCCP از دهه های گذشته در کشورهای توسعه یافته مورد توجه قرار گرفت به نحوی که در حال حاضر بیش از 80 درصد معابر سواره رو در اغلب کشورهای توسعه یافته با استفاده از بتن غلطکی اجرا شده است. «تکنیک ساخت معابر سواره رو در دنیا دستخوش تغییرات وسیعی شده است و بخاطر واکنش‌های مختلفی که در مواد نفتی به مرور زمان بوجود می آید، موضوع تغییر بافت خیابان‌ها و اتوبان‌ها جایگزینی RCCP را پیش روی کشور های توسعه یافته قرار داده است و وضعیت امروزی خیابان‌ها در کشورهای در حال توسعه در وضعیتی است که ناشی از بی توجهی به فن آوری های جدید است لذا باید مدیران و صاحبان صنایع برای وارد کردن فناوری های جدید به هماهنگی برسند؛ در غیر اینصورت وضعیت نادرست موجود در بخش‌های مختلف ادامه خواهد داشت...». کارشناسان مرکز تحقیقات ایران فریمکو با اشاره به توانمندی‌های فنی و مهندسی موجود در کشور در بخش بتن و فرآورده های بتنی می گویند : کشور ما کلیه امکانات لازم برای کسب رتبه نخست دانش و صنعت بتن را دارد اما آنچه که تا به حال باعث توقف رشد این صنعت شده بی توجهی به کیفیت بتن در فعالیت های عمرانی بوده است به نحوی که حتی دستگاه‌های دولتی در پروژه های عمرانی خود استانداردهای تدوین شده در زمینه بتن را رعایت نمی کنند. مهندس کیهانی مدیر این مجتمع درباره دلایل توجه به بتن غلطکی میگوید: «همه ساله صدها میلیارد تومان در کشور ما برای تأمین روکش آسفالت خیابان‌ها هزینه می شود که پس از گذشت یک تا 5 سال این آسفالت مجدداً بایستی تعویض شود، این مسئله باعث شکل گیری نارضایتی های وسیعی در بین همه اقشار جامعه شده است.و البته ابعاد فقدان کیفیت آسفالت خیابانها در همین جا به پایان نمی رسد بلکه باعث آبروریزی ملی و بین المللی برای صنعت و جامعه مهندسی نیز شده است. به همین خاطر این مجتمع در ضمن بازدید از کشورهای مختلف اروپائی و همکاریهای علمی با مجامع دانشگاهی موضوع جایگزینی بتن غلطکی به جای آسفالت را از 3 سال پیش شروع نموده و با توجه به اینکه هزینه اجرای بتن غلطکی از آسفالت پائین تر است، به نظر می رسد می توان در یک فرآیند 10 ساله تمام خیابانها و اتوبانهای کشور را با بتن غلطکی اجرا کرد و پس از آن برای چندین سال نیازی به هزینه تعویض و ترمیم این معابر وجود ندارد.» مهندس کیهانی اضافه کرد «مجتمع ایران فریمکو آمادگی آنرا دارد تا با هر یک از شهرداری‌ها و یا ادارات وزارت راه که علاقه مند به اجرای بتن RCCP در معابر خود هستند وارد مذاکره شود و امیدواریم این فن آوری بتواند گره حل نشده 70 ساله خیابان‌های کشور را برطرف کند...». به گفته کیهانی، پیچیدگی‌های بتن غلطکی به مرحله اجرا و دانش فنی تولید منتهی می شود و به نظر می رسد با تجربیاتی که بدست آمده می توان امروزه گفت که تکنولوژی ساخت خیابان و اتوبان‌های با دوره دوام بالا نیز در کشور ما بومی شده است، لیکن بایستی ببینیم که مسئولین تا چه حد از این دست آورد استقبال می‌کنند.

    نحوه اجرای سدهای مخزنی به روش بتن غلتكی

    38 درصد از كل سدهائی كه تا سال 1950 به ارتفاع 50 فوت (15 متر) و بیشتر احداث گردید (بدون درنظر گرفتن سدهائی كه در چین ساخته شد) بتنی بوده است. از سال 1951 تا 1977 نسبت سدهای بتنی ساخته شده به حدود 25 درصد رسید. این تقلیل طی سالهای 1978 تا 1982 ادامه داشت و نسبت سدهای بتنی به 5/16 درصد رسید اما این كاهش در محبوبیت سدهای بتنی مقارن با زمانی بود كه استفاده از سدهای بتنی در دره های تنگ رو به افزایش بود. بنابراین كاهش سدهای بتنی مربوط به دره های عریض می شد كه به جای سدهای بتنی وزنی، سدهای خاكی و سنگریزه ای احداث گردید كه ارزانتر و بیشتر قابل توجیه بودند دلیل این امر بازده خیلی بالی ماشین آلات، تجهیزات و روش ساخت در این نوع سدها بوده است.


    كاهش تعداد سدهای بتنی باعث تشكیل دو گردهمایی مهم توسط دست اندركاران سدسازی در آسیا در ایالت كالیفرنیای آمیركا شد. گردهمایی اول تحت عنوان ساخت سریع سدهای بتنی در سال 1970 و گردهمایی دوم در سال 1972 بنام ساخت اقتصادی سدهای بتنی برگزاری گردید. اقدام مشابهی در ژاپن باعث تشكیل كمیته ای تحت عنوان كمیته ساخت منطقی سدهای بتنی در سال 1974 توسط وزارت عمران شد.

    در خلال این زمان هر چند هزینه ساخت سدهای خاكی نسبت به سدهای بتنی در حال كاهش بود ولی از طرف دیگری تجارب نشان دادند كه سدهای خاكی ایمنی كمتری نسبت به سدهای بتنی داشته و دارند، سوابق نشان می دهد كه از سال 1928 به بعد از سدهای بتنی به ارتفاع بیش از 15 متر فقط سدی 62 متری كالیفرنیا بخاطر نقص پی و سدهالپاست فرانسه به ارتفاع 61 متر در اثر لغزش تكیه گاه آن ویران شدند. در حالیكه آمار موجود نشان داده كه صدها سد خاكی با اندازه های مختلف طی 60 سال گذشته تخریب شده اند. دلیل اصلی تخریب سد خاكی روگذری و فرسایش درونی خاكریز می باشد.

    با توجه به آسیب پذیری سدهای خاكی، متخصصین در گردهمایی آسلیمار (Asiolmar) و دیگر محققین به دنبال نوع جدیدی از مصالح برای سدسازی بودند كه ایمنی سد بتنی و سرعت اجرای سد خاكی را تواماً دارا باشد. تا اینكه در اوایل سال 1960 و 1970 ابتكار جدید احداث سد بتنی غلتكی مطرح شد. در سالهای 1960 چند پروژه با اندیشه تركیب مزایای سدهای بتنی و خاكی طراحی شدند این سدهای مخلوط نتیجه مطالعات و نوآوری های مهندسین سازه و ژئوتكنیك بودند، متاسفانه بعلت تخصصی بودن هر یك از این دو رشته، ارتباط محدودی بین پیشگامان اولیه برقرار بوده بر این اساس متخصصین هر یك از این دو رشته آگاهی محدودی نسبت به تلاشهای اولیه یكدیگر داشتند.

    سدهای بتن غلتكی (آر، سی، سی) بعنوان نوع جدیدی از سد طی سالهای 1980 مطرح شد. این نوع سدها با توجه به هزینه كم كه قسمتی از آن ساخت سریع آنها ناشی در زمان نسبتا كوتاهی در سراسر دنیا مورد قبول واقع شده و پیشرفت ناگهانی قابل توجهی را در امر طراحی و ساخت بوجود آورند كاربرد این در سالهای 1990 و بعد از آن مطرح گردید: این سد با هزینه كمتر و ایمنی نظیر سدهای بتنی كلاسیك می باشد بتن غلطكی بیش از آنكه یك نوع مصالح جدید باشد روشی جدید برای اجراست. بتنی غلتكی با خاك سیمانته شده كه با روشهای مشابه اجرا می شود.

    بعلت آنكه شامل سنگدانه های بزرگتر از 4،3 اینچ (19 میلی متر) بعنوان درشت ترین سنگدانه بوده و خواص مشابه با بتن معمولی داراست. متفاوت می باشد. در خاك سیمانته عموما ماسه مصرف شده با مقاومت پائین تر نسبت به بتن غلتكی حاصل می شود در حال حاضر سه نوع سد (پای پل، جگین، زیروان) از اینگونه سدها در كشور در مرحله اجرا قرار دارد و سدهای دیگری نیز در مرحله اجرا قرار دارد.

    هدف از تشكیل این كارگاه آمزوشی توجه به یكی از روشهای جدید سد سازی بمنظور صرفه جوئی در هزینه ساخت سدها و آشنائی با مسائل مختلف در این ارتباط می باشد.

    در فرهنگ اصطلاحات بتن و سیمان انجمن بتن آمریكا (90- R 116 ACI)، بتن غلتكی بدین ترتیب تعریف می شود: بتن متراكم شده با غلتك، بتنی كه با حركت بر روی آن در حالت سخت نشده، متراكم می شود. در ادبیات فنی با نام رول كریت نیز از آن نامبرده می شود. این روش، امروزه اغلب تحت عنوان بتن غلتكی یا به صورت خلاصه Rcc به كار برده می شود.

    بتن غلتكی سخت شده، در اصل دارای همان خصوصیات بتن های معمولی كه به صورت درجا ریخته شده و به عمل می آیند، می باشد و محصول نهایی به زبان ساده «بتن» تلقی می شود.

    خاصیت روانی و پلاستیكی بتن غلتكی در حالت تر، اساسا متفاوت با خواص پلاستیكی بتن درجا ریز معمولی می باشد. اسلامپ بتن غلتكی باید در حد صفر باشد تا قادر به تحمل وزن غلتك متراكم كننده باشد. ماشین آلات مورد استفاده جهت حمل و نقل، بارگیری .و تراكم بتن Rcc شامل ماشین آلاتی با ظرفیت زیاد می باشند كه در كارهای خاكی حجیم، نظیر سد سازی و راهسازی به كار می روند. به طور كلی در ساختن بتن غلتكی میزان عملیات دستی (غیر ماشینی) مورد نیاز در مقایسه با عملیات ساخت بتن های معمولی كمتر است

  5. تشكرها از اين پست


  6. #4
    دستیار مدیر تالار مهندسی شیمی آواتار pouriatiz
    رشته
    مهندسی شیمی
    تاريخ عضويت
    2011/10
    امتیاز
    21572
    پست ها
    18,451

    پيش فرض بتن ریزی و پرداخت بتن

    مخلوط كردن ، انتقال و حمل بتن باید بدقت و هماهنگ با عملیات بتن ریزی و پرداخت انجام شود ، بتن را باید به سرعتی مستقر نمود كه بتن پخش كرد ، اضافه ها را برداشت ، یكپارچه نمود و به حالت شناور به حركت در آورد . بتن را باید تا حد ممكن و بطور مستقر در نزدیكی محل نهایی ریخت. در حالت ساخت قالب یك تخته ، باید از یك گوشه و در امتداد پیرامون قطعه ، بتن ریزی را آغاز نمود و پر بار، مقابل بار بتن قبلی ، ریخته شود . بتن را نباید به شكل توده های مجزا ریخت و سپس هموار نمود و نیز نباید پربار یك توده بزرگ را یكجا ریخت و سپس آنرا به صورت حركت افقی به نقطه مورد نظر و نهایی منتقل نمود.

    یكپارچه سازی
    در برخی ساختمان سازی ها ، بتن را درون فرم یا قالب می ریزد و سپس آنرا یكپارچه می كند. با یكپارچه سازی ،بتن تازه به شكل و فرم قالب در می آید و اطراف آنرا مسلح می كنند و بسته ها سنگی ، اشكال نشانه عسلی و فضا های هوایی محبوس

    را حذف و ترمیم می كنند. بخشی از هوای محبوس ، عمدی است و نباید حد قابل توجهی از آن از بین برود . ارتغاش دادن، روش بسیار متداول برای یك كاسه كردن بتن است و به دو صورت از داخل یا از خارج انجام می شود. بتن هنگام ارتعاش ، اصطكاك داخلیش در بین ذرات شن و ماسه و به طور موقتی از بین می رود و به شكل مایع عمل می نماید ودر اثر نیروی گرانیش در داخل قالب مس نشینند و هوای محبوس درون فضای خالی به راحتی به سطح بتن بالا می آید. اصطكاك داخلی به محض توفقف ارتعاش مجددا بر قرارمی گردد.
    پرداخت
    بتنی كه در برابر چشم قرار خواهد گرفت باید به چندین شكل پرداخت شود از جمله بتن یك تخته كه در ساخت جاده ،بزرگراه یا حیاط مسطح كنار حانه بكار می رود.
    انواع پرداخت با رنگها و بافتهای ممتنوع دیده می شود از جمله شن و ماسه برجسته و بیرون از بتن و یا سطوح منقوش دربعضی از سطوح فقط همواره سازی انجام می شود، پستی و بلندیها را می گیرد و در بعضی از موارد دیگر عمل جارو كردن ، قوطه دادن یا بیلچه زدن به طرز خاصی انجام می شود. هموار كردن در عملیات تهیه بتن یك تخته یعنی برش دادن قسمتهای اضافی بتن تا سطح بتن به گیرش معینی برسد با یك حركت اره ای در امتداد و لبه بتن بطورمستقیم حركت می كنند و پر بار مسافت كمی به جلو می روند. نقاط پست و بلند از بین می رود و بلافاضله بعد از این عمل ، ذرات دانه درشت شن و ماسه كار گذاشته می شود. مثل این است كه لبه تخته بتن را در یك امتدا و مستقیم و از طول بكشند. درزهای نامشهود و اتفاقی را باید بهم پیوند داد تا محو شوند. با شیار كن دستی یا با فروبردن قطعات پلاستیكی ، چوپی ، فلزی ، فاصله های مفصل را بهم متراكم می كنند یا ماده اتصال را به بتن در حالتی كه هنوز سفت نشد. اضافه می نمایند. مفصل های دندانه اره ای وقتی است كه بتن به حد كافی سفت شده یا به حد كافی قوی است تا از بازشدگی جلوگیری می كند. بعد از مفصل بندی بتن ، باید با استفاده از ابزار چوپی یا فلزی عمل غوطه دادن را انجام داد یا از ماشین پرداخت استفاده . نمود . این ماشین تیغه هایی برای غوطه دادن دارد. در نتیجه ذرات شن و ماسه به زیر سطح بتن اضافه می شود. و عیب و ایرادهای جزئی، فضاهای خالی و نقاط قلمبه شده را از بین می رود و تمام سطوح ملاط آماده عملیات بعدی پرداخت می گردد. در صورت تمایل به ایجاد یك سطح هموار ، سخت و مزاكه ، بعد از عوطه دادن باید با بیلچه فولادی ، بیلچه زنی كرد. بیلچه زنی تنها بعد از انجام پرداخت كافی نیست . یك سطح ضد لغزش باید به صورت جارویی كردن پرداخت شود. پیش از آنكه بتن كاملا سفت شده باشد اما بقدر كافی هم باید سفت باشد تا آثار و رد جاروب باقی بماند.

    اصول بتن = افزودنی های شیمیائی
    افزودنی های شیمائی از جمله تركیبات داخل بتن غیر از سیمان پرتلند، آب و شن ماسه هستند كه بعد از محل مخلوط كردن این مواد یا در حین این عمل ، به مخلوط اضافه می شوند اصولا منظور از استفاده از این افزودنی های این است كه هزینه ساخت بتن كم شود، كیفیت سنتی بتن بهتر شود، كیفیت بتن موقع مخلوط كردن، حمل و نقل، بتن ریزی و نرمیم بهتر شود و بر برخی حوادث اضطراری حین عملیات بتن ریزی غلبه گردد.موفقیت در اضافه كردن مواد افزودنی مستلزم كاربرد روش های مناسب و درست در مجموعه عملیات بتن ریزی است. اكثرا مواد افزودنی به فرم مایع آماده به كار است و در محل كارگاه یا در محل ریختن بتن، به بتن اضافه می شوند. برخی مواد افزودنی مثل رنگدانه ها، مواد گرانقیمت و مواد كمكی برای پمپاژ فقط به مقدار بسیار بسیار كم معمولا به صورت دستی و با ظروف سنجش شده بكار می روند. میزان تاثیر یك ماده افزودنی به چندین فاكتور بستگی دارد از جمله : نوع و مقدار سیمان، تركیب آب، مدت زمان مخلوط كردن ، سفت وشل بودن بتن و دمای بتنودمای هواوافزودنی رسید/برای این كاربایدازانواع سیمان استفاده كرد یا درجه شن وماسه را تعییر داد.

    5 نوع كاربرد
    افزودنی ها را بر اساس نوع كاربرد تقسیم می كنند. 5 طبقه مواد افزودنی شیمیایی مشخص شده است: محبوس كننده هوا، كاهش دهنده آب ، تاخیر دهنده ، شتاب دهنده، مواد شكل دهندن ( فوق شكل دهنده ها ) بقیه مواد افزودنی در طبقه خاصی جای می گیرند و كارهای خاصی انجام می دهند: جلوگیری از خوردگی، كاهش چروكیدگی، كاهش فعل و انفعال قلیا ـ سلیكا ، تقویت كاربری ، پیوند شیمیایی، ضد رطوبت ور نگ دادن ، مواد افزودنی محبوس كنند. هوا كه بطورعمدی برای قرار دادن حباب هوا در داخل بتن استفاده می شوند، در بحث « بتن دارای هوا محبوس » به طور كامل بررسی گردیده اند. مواد افزودنی كاهش دهنده آب معمولا حدوده تا 10 درصد از تركیب آب بتن را كم می كنند. این نوع بتن به آب كمتری نیاز دار تا به حد سفتی لازم برسد. نسبت آب و سیمان در این بتن كمتر است. در نتیجه استقامت بتن بدون اضافه كردن بتن، بالاتر می رود. پیشرفت های جدید در تكنولوژی اضافه كردن مواد افزودنی موجب گردیده ، طیف متوسطی از كاهش دهنده های آب تهیه گردد- این مواد حدود 8 درصد از آب بتن را كم می كنند و در دماهای مختلف استقامت و دوام بیشتری دارند. مواد كاهش دهنده آب در طیف متوسط، نسبت به انواع استاندارد ، تنظیم زمانی دقیقتری دارند.

    مواد افزودنی تاثیر دهنده كه سفت شدن بتن را كندتر می سازد، برای مقابله با اثر تشدیدی آب و هوای داغ بر سفت شدن بتن استفاده می شوند. دمای زیاد موجب افزایش سرعت سفت شدن بتن می شود، در نتیجه كار پرداخت بتن دشوار می گردد. مواد تاخیر دهنده موجب سهولت عملیات استقرار بتن می شوند و سفتی اولیه بتن را به تاخیر می اندازند. اكثر آنها عمل كاهش دادن آب را نیز انجام می دهند و ممكن است هوا را نیز در بتن محبوس كنند. مواد افزودنی شتاب دهنده، سرعت افزایش استحكام اولیه بتن محبوس كنند. مواد افزودنی شتاب دهنده، سرعت افزایش استحكام اولیه بتن را بالا می برند و از زمان لازم برای ترمیم و حفاظت از بتن می كاهند و عملیات پرداخت را سرعت می بخشند. مواد افزودنی شتاب دهنده از لحاظ اصلاح خصوصیات بتن از آب و هوای سرد، اهمیت خاصی دارند. سوپر شكل دهنده ها نیز در حد زیاد كاهش دهنده آب و شكل دهنده بتن هستند ( HRW R ) و 12 تا 30 درجه آب از داخل بتن كم می كنند . و بهنسبت نوع ماده و مقدار مصرف فرق می كند ودر نتیجه كار ایی بتن به سرعت از دست می رود و در سفتی بتن تاثیر می گذارد. این مواد معمولا در محل استفاده بتن، به بتن اضافه می شوند ، مواد افزودنی ضد خوردگی،در گرد. خاص خود قرار دارند. و برای كند كردن خوردگی فلز درون بتن بكار می روند.

    مواد ضد خوردگی یك استراژی دفاعی برای ساختار های بتنی است از جمله در امكانات دریائی ، پل ، بزرگراه و محل توقف اتومبیل ها كه با كلراید غلظت بالا مواجه هستند. سایر مواد افزودنی خاص عبارتند از : مواد كاهش دهنده چروك و مواد ضد فعل و انفعال قلیا با سلیكا....... مواد كاهش دهنده چرو كیدگی برای كنترل خشك شدن و به حداقل رساندن تشكیل ترك و ارز استفاده می شوند ولی مواد ضد ASR برای كنترل مسایل پایدار مربوط به فعل و انفعال قلیا ، سلیكا بكار می روند.


    اصول بتن = شن و ماسه
    مواد شن و ماسه ، مواد دانه ای و بی حركتی هستند از جمله ماسه ، گراویه یا سنگ خرد شده كه در كنار آب و سیمان پرتلند، از تركیبات اساسی بتن محسوب می شوند . برای تهیه یك تركیب خوب از بتن باید شن ماسه، تمیز ، سفت، خوی و عادی از مواد شیمیایی جذبی یا خاك رس و سایر ذرات ریز كه موجب خرابی بتن می شوند، باشد. مواد شن و ماسه 60 تا 75 درصد مجموع حجم بتن را تشكیل می دهند و به دو نوع دانه درشت و دانه ریز تقسیم می گردند. مواد شن و ماسه دانه ریز معمولا شامل شن طبیعی یا خرده سنگ هستند به صورتی از سرند 5/9 تا 5/37 میلیمترقطر دارند. اكثر مواد شن و ماسه درشت دانه از نوع گراویه است كه در بین بتن همراه با خرده سنگ بخش اعظم باقیمانده را می سازند ، گراویه و ماسه طبیعی معمولا با كندن زمین چك چاله، رودخانه، دریاچه یا بشر دریا تهیه می شوند. مواد خرد شده از شكستن و خرد كردن سنگ، و قلوه سنگ یا گراویه سایز بزرگ تهیه می شوند. بتن كهنه یك منبع برای تهیه مواد شن و ماسه است و در زیر پایه ها گرانولی به طرز رضایت بخشی بكار رفته است هم چنین در سیمان كاری روی خاك و در بتن جدید كاربرد دارد. تهیه مواد شن و ماسه شامل خرد كردن ، سرند كردن و شستن تا حد درجه و تمیزی معین است. در صورت لزوم ، برای ارتقا درجه كیفی شن و ماسه می توان از روش های جدا سازی با وسیله سنگین یا حركت دادن استفاده كرد. بعد از این فرایند، مواد حاصل را به نحوی انبار می كنند تا تفكیك و كوچك شدن به حداقل برسد و آلوده نشوند، خصوصیات سفت شدن بتن و مخلوط شدگی در بتن تازه تا حد زیاد به نوع شن ماسه بستگی دارد و در نسبت اختلاط و صرفه جویی اقتصادی موثر می باشد: در نتیجه انتخاب نوع شن و ماسه دیده شود ولی خصوصیات شن و ماسه موقع انتخاب آن باید مواردی به شرح زیر باشند:

    درجه بندی . دوام . شكل ذره و بافت سطح آن . مقاومت در برابر سایش و لغزندگی . وزن بر واحد و میزان تخاخل وجذب رطوبت و رطوبت سطحی آن .

    درجه بندی یعنی تعیین میزان توزیع اندازه ذرات شن و ماسه . حدود درجه بندی و حداكثر اندازه ذرات شن و ماسه مشخص است زیرا بر میزان كاربرد شن و ماسه و نیز میزان كاربرد سیمان و آب لازم تاثیر دارند و بر كار آیی، قابلیت پمپاژ و دوام بتن موثرند. بطوركلی، اگر نسبت آب به سیمان درست تعیین گردد، درجه بندی درطیفی وسیع كاربرد پیدا خواهد كرد بدون اینكه بر استحكام بتن تاثیری داشته باشد، وقتی درجه شكاف در شن و ماسه معین گردد، برخی اندازه های این ذرات حذف می شوند و برای دستیابی به یك بافت یكبار چه و واحد بتن به صورتیكه ذرات شن ماسه دیده شوند، از مواد شن و ماسه اضافه ای استفاده می شوند تا بافت بتن یكنواخت شود. جهت اجتناب از فاصله افتادن بین ذرات، نسبت های اختلاط شن و ماسه و سیمان باید دقیقا كنترل شود.

    مسئله شكل و اندازه
    شكل ذرات و بافت سطح بر خصوصیات بتن تازه بیشتر تاثیر دارد تا خصوصیات بتن سفت شد. بافت غیرهموار، زاویه دارد ذرات دراز و بلند نیازمند آب بیشتر است تا بتن كارآیی بیشتری پیدا كند ولی در شن و ماسه هموار و گرد و فشرده اینگونه نیست. در نتیجه مقدار سیمان نیز باید اضافه شود تا نسبت آب – سیمان ثابت بماند . عموما از ذرات بلند وپهن استفاده نمی شود یا به 15 درصد وزن مجموع شنو ماسه درجه بندی شده است كه با بتن اشغال می شوند .مقدارفضای خالی بین ذرات بر میزان خمیر سیمان جهت مخلوط تاثیر دارد .مواد شن و ماسه درشت دانه از انواع از نوع كاملا درجه بندی شده و اصلاح شده باعث كاهش فضای خالی می شود .رطوبت سطحی و میزان جذب اب در شن و ماسه موقع انتخاب آن ، اندازه گیری میشود چون ساختار داخلی شن و ماسه از مواد جامد و تخاخل در بر گیرنده آب یا فاقد آب تشكیل می شود ، مقدار آب لازم در مخلوط سیمان در بتن باید مناسب با شرایط رطوبت شن و ماسه تعیین گردد . در شرایطی كه بتن برای مصارف تردد سنگین یا جاده بكار برود كه ساییدگی زیاد است ،تغیین مقدار ساییدگی و مقاومت شن و ماسه در برابر آن و در برابر لغزندگی ضرویست. مواد مختلف در داخل شن وماسه به نسبت های مختلف ساییده و ساییده و صیقلی می شوند ، برای كاهش فرسایش ،در شرایط بسیار سایش می توان از شن و ماسه ای كه سنتی بیشتر دارند استفاده كرد.

  7. تشكرها از اين پست


  8. #5
    دستیار مدیر تالار مهندسی شیمی آواتار pouriatiz
    رشته
    مهندسی شیمی
    تاريخ عضويت
    2011/10
    امتیاز
    21572
    پست ها
    18,451

    پيش فرض فناوری نانو تکنولوژی در بتن

    فناوری نانو تکنولوژی در بتن

    مواد نانو به عنوان موادی كه حداقل یكی از ابعاد آن (طول ، عرض ، ضخامت ) زیر 100nm باشد تعریف شده اند ، یك نانومتر یك هزارم میكرون یا حدود 100000 برابر كوچكتر از موی انسان است . خواص فیزیكی و شیمیایی مواد نانو (در شكل و فرمهای متعددی كه وجود دارند از جمله ذرات ، الیاف ، گلوله و . . . ) در مقایسه با مواد میكروسكوپی تفاوت اساسی دارند . تغییرات اصولی كه وجود دارد نه تنها از نظر كوچكی اندازه بلكه از نظر خواص جدید آنها در سطح مقیاس نانو می باشد .

    هدف نهایی از بررسی مواد در مقیاس نانو ، یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملكرد بالا می باشد ، كه آنها را می توان به عنوان مصالحی با عملكرد بالا و چند منظوره اطلاق نمود . منظور از عملكرد چند منظوره ، ظهور خواصی جدید و متفاوت نسبت به خواص مواد معمولی می باشد به گونه ای كه مصالح بتوانند كاربردهای گوناگونی را ارائه نمایند .

    -2 مواد نانو كمپوزیت:
    مواد نانو كمپوزیت بر پایه پلیمر (ماتریس پلیمری ) اولین بار در سالهای 70 معرفی شده اندكه از تكنولوژی سول- ژل(Sol-Gel) جهت انتشار (Disperse) دادن ذرات نانو كانی درون ماتریس پلیمر استفاده شده است .
    هرچند تحقیقات انجام شده در دو دهه گذشته برای توسعه تجاری این مواد توسط شركت تویوتا در ژاپن در اواخر سالهای 80 صورت گرفته است ، ولی رشته نانو كمپوزیت پلیمر هنوز در مرحله جنینی و در آغاز راه می باشد .

    در این شرایط نانو آلومینا ، بهترین ساختار نانوئی است كه افق جدیدی را در صنعت سرامیك نوید می دهد . زیرا كاربرد این مواد پدیده ای است كه از نظر مكانیكی ، الكتریكی و خواص حرارتی به طور مناسب دارای تعادل بوده و در رشته های مختلف كاربرد دارد . از جمله می توان به چند نمونه اشاره كرد:
    • تكنولوژی نانو فلز آرتوناید كه اخیراً به طور تجاری ، الیاف نانویی آلومینا ، انقلابی در رشته سرامیك بوجود آورده است .
    • ذرات نانویی غیر فلز مانند:نانو سیلیكا ، نانو زیركونیا و مواد دیگر اصلاح كننده سرامیك ها می باشد .


    -3 بتن با عملكرد بالا (HPC)

    یكی از چالشهایی كه در رشته مصالح ساختمانی بوجود آمده است ، بتن با عملكرد بالا(HPC ) می باشد . این نوع بتن مقاوم از نوع مصالح كامپوزیت بوده و از نظر دوام جزو مصالح كامپوزیت و چند فازی مركب و پیچیده می باشد . خواص ، رفتار و عملكرد بتن بستگی به نانو ساختار ماده زمینه بتن و سیمانی دارد كه چسبندگی ، پیوستگی و یكپارچگی را بوجود می آورد .

    بنابراین ، مطالعات بتن و خمیر سیمان در مقیاس نانو برای توسعه مصالح ساختمانی جدید و كاربرد آنها بسیار حائز اهمیت می باشد . روش معمولی برای توسعه بتن با عملكرد بالا اغلب شامل پارامترهای مختلفی از جمله طرح اختلاط بتن معمولی و بتن مسلح با انواع مختلف الیاف می باشد . در مورد بتن به طور خاص ، علاوه بر عملكرد با دوام و خواص مكانیكی بهتر ، بتن با عملكرد بالای چند منظوره (MHPC) خواص اضافه دیگری را دارا می باشد ، از جمله می توان به خاصیت الكترو مغناطیسی ، و قابلیت به كار گیری در سازه های اتمی (محافظت از تشعشعات ) و افزایش موثر بودن آن در حفظ انرژی ساختمانها و ... را نام برد .

    -4 نانو سیلیس آمورف:
    در صنعت بتن ، سیلیس یكی از معروفترین موادی است كه نقش مهمی در چسبندگی و پر كنندگی بتن با عملكرد بالا (HPC) ایفا می كند .

    محصول معمولی همان سلیكیافیوم یا میكرو سیلیكا می باشد كه دارای قطری در حدود 1/0 تا 1 میلی متر می باشد و دارای اكسید سیلیس حدود 90% می باشد . می توان گفت كه میكرو سیلیكا محصولی است كه در محدوده بالای اشل اندازه نانو متر جهت افزایش عملكرد كامپوزیت مواد سیمانی به كار برده می شود .

    محصول نانو سیلیس متشكل از ذراتی هستند كه دارای شكل گلوله ای بوده و با قطر كمتر از 100nm یا بصورت ذرات خشك پودر یا بصورت معلق در مایع محلول قابل انتشار می باشند ، كه مایع آن معمول ترین نوع محلول نانو سیلیس می باشد ، این نوع محلول در آزمایشات مشخص در بتن خود تراكم([2]SCC) به كار گرفته شده است . نانو سیلیس معلق كاربردهای چند منظوره از خود نشان می دهد مانند:
    خاصیت ضد سایش
    ضد لغزش
    ضد حریق
    ضد انعكاس سطوح

    آزمایشات نشان داده اند كه واكنش مواد نانو سیلیس (Colloidal Silica ) با هیدرواكسید كلسیم در مقایسه با میكرو سیلیكا بسیار سریع تر انجام گرفته و مقدار بسیار كم این مواد همان تاثیر پوزالانی مقدار بسیار بالای میكرو سیلیكا را در سنین اولیه دارا می باشد . تمام كارهای انجام یافته بر روی كاربرد مواد نانو سیلیس كلوئیدی (Colloidal Nano Silica ) در بخش اصلاح خواص ریولوژی ، كار پذیری و مكانیكی خمیر سیمان بوده است . آنچه كه در اینجا مطرح است نتایج اولیه محصولات نانو سیلیس با قطری در محدوده 5 تا 100 نانومتر می باشد .

    هدف از مطالب ارائه شده نشان دادن مصالح جدید ساختمانی و بیان مزایای استفاده از این نوع مواد در صنعت ساختمان می باشد .

  9. تشكرها از اين پست


  10. #6
    دستیار مدیر تالار مهندسی شیمی آواتار pouriatiz
    رشته
    مهندسی شیمی
    تاريخ عضويت
    2011/10
    امتیاز
    21572
    پست ها
    18,451

    پيش فرض بتن سبك و اثر ميكروسيليس ها در افزایش مقاومت آن

    بتن سبك و اثر ميكروسيليس ها در افزایش مقاومت آن

    تولید سیمان كه ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال 1756 میلادی در كشور انگلستان توسط «John smeaton » كه مسئولیت ساخت پایه برج دریایی «Eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهایت سیمان پرتلند در سال 1824 میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin » به ثبت رسید . مردم كشور ما نیز از سال 1312 با احداث كارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفت صنایع كشور ، امروزه در حدود 26 الی 30 میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در كارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش را در كشورمان پیدا كرد.

    یكی از روشهای ساختمان سازی كه امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاب اسلامی به علت كمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانی در كشور ، كاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی و عوامل جوی ( خورندگی ) آسان بودن امكان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشكله بتون و عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند كه توسعه روز افزون این نوع ساختمانها را فراهم می سازد .

    یكی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد كه با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا كننده و پانل ها را از بتن سبك بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی كاهش می یابد . ولی كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمی در محدود نمودن دامنه كاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میكروسیلیس در ساخت بتن سبك سبب شده است كه مقاومت بتن سبك بالا رود و این محدودیت كاهش یابد . در این تحقیق ضمن توضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر در باره بتن سبك و روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میكروسیلس ، خواص مكانیكی و همچنین موارد كاربرد آن بحث می شود .

    1- سیمان
    - سیمان تولید شده در كشور ما با سیمان تولید شده در كشورهای صنعتی متفاوت است كه لازم است تفاوت آن تا حد ممكن بررسی شود .
    - طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .
    - عدم تنوع در كیفیت سیمان نشانه ضعفهایی از سیستم ساخت و ساز می باشد .
    - عدم استفاده از سیمان با كیفیت بالا از عوامل اولیه عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .

    2 – شن و ماسه
    - معیارها و آئین نامه های تولید كلان شن و ماسه بررسی شود .
    - تولید كلان شن و ماسه در كشور ما از نظر معیار و رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود .
    - معایب شن و ماسه تولیدی در كشور در حد كلان بدلائل زیر آنرا در درجه دوم و یا سوم كیفیت قرار می دهد .
    الف : وجود گرد و غبار
    ب : عدم شستشو
    ج : دانه بندی نا صحیح
    د : استفاده از شن و ماسه رودخانه ای بجای شن و ماسه شكسته .
    - استفاده از شن و ماسه درجه 2 و یا 3 از عوامل ثانوی عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .

    افزایش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندركاران صنعت تولید بتن می باشد .

    ساختار بتن :


    - بتن دارای چهار ركن اصلی می باشد كه به صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار ركن عبارتند از :
    الف : شن
    ب : ماسه
    ج : سیمان
    د : آب
    - در برخی شرایط برای رسیدن به هدفی خاص مواد مضاف به آن اضافه می شود كه جزﺀ اركان اصلی بتن به شمار نمی آید .
    - توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز ( شن و ماسه ) می باشد .
    - فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب موجب می شود شیرابه ای بوجود آید و اطراف مصالح سنگی را بپوشاند و مصالح سنگی را بصورت یكپارچه بهم بچسباند .
    - استفاده از آب برای ایجاد واكنش شیمیایی است .
    - برای ایجاد كار پذیری لازم بتن مقداری آب اضافی استفاده می شود تا بتن با پر كردن كامل زوایای قالب بتواند دور كلیه میلگرد های مسلح كننده را بگیرد .
    - جایگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است .

    ویژگیهای آب مصرفی بتن :

    - آب های مناسب برای ساختن بتن
    1- آب باران
    2- آب چاه
    3- آب بركه
    4- آب رودخانه در صورتی كه به پسابهای شیمیایی كارخانجات آلوده نباشد و غیره ...

    بطور كلی آبی كه برای نوشیدن مناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثناﺀ مواردی كه متعاقبا توضیح داده خواهد شد .
    - آبهای نا مناسب برای ساختن بتن

    1- آبهای دارای كلر ( موجب زنگ زدگی آرماتور می شود )
    2- آبهایی كه بیش از حد به روغن و چربی آلوده می باشند .
    3- وجود باقیمانده نباتات در آب .
    4- آب گل آلود ( موجب پایین آوردن مقاومت بتن می شود )
    5- آب باتلاقها و مردابها
    6- آبهای دارای رنگ تیره و بدبو
    7- آبهای گازدار مانند2 co و...
    8- آبهای دارای گچ و سولفات و یا كلرید موجب اثر گذاری نا مطلوب روی بتن می شوند .

    نكته : 1- آبی كه مثلا شكر در آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .
    نكته : 2- مزه بو و یا منبع تهیه آب نباید به تنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .
    نكته : 3- ناخالصیهای موجود در آب چنانچه از حد معین بیشتر گردد ممكن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگی فولاد شود .
    نكته : 4- استفاده از آب مغناطیسی بعنوان یكی از چهار ركن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیرگذار بر روی یارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد .


    تمایز بتن از نظر چگالی :

    الف : بتن معمولی : چگالی بتن معمولی در دامنه باریك 2200 تا 2600 kg/m3 قرار دارد زیرا اكثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندكی دارند ( ادامه این مبحث از بحث ما خارج است )

    ب : بتن سنگین : از این بتنها در ساختمان محافظهای بیولوژیكی بیشتر استفاده می شود مانند ساختار ، آكتورهای هسته ای و پناهگاههای ضد هسته ای كه مورد بحث ما نمی باشد كه چگالی آن معمولا بیشتر از 2200 تا 2600 كیلوگرم بر متر مكعب می باشد .

    ج : بتن سبك : مصرف بتن سبك اصولا تابعی از ملاحظات اقتصادی است ضمن اینكه استفاده از این بتن بعنوان مصالح ساختمانی دارای اهمیت بسیار زیادی است این بتن دارای چگالی كمتر از 2200 تا 2600 كیلوگرم در متر مكعب می باشد . بدلیل اینكه دارای چگالی كمتر از بتن سنگین است دارای امتیاز قابل توجهی از نظر ایجاد بار وارده بر سازه می باشد چگالی بتن سبك تقریبا بین 300 و 1850 كیلوگرم بر متر مكعب می باشد یكی از امتیازات مهم امكان استفاده از مقاطع كوچكتر و كاهش مربوطه در اندازه پی ها می باشد ضمن اینكه قالبها فشار كمتری را از حالت بتن معمولی تحمل می كنند و همچنین در كاهش جابجایی كل وزن مصالح بدلیل افزایش تولید جایگاه ویژه ای دارد .


    روش های كلی تولید بتن سبك :

    - روش اول : از مصالح متخلخل سبك با وزن مخصوص ظاهری كم بجای سنگدانه معمولی كه تقریبا دارای چگالی 6/2 می باشد استفاده می كنند .

    - روش دوم : بتن سبك تولید شده در این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد در داخل بتن یا ملات می باشد كه این منافذ باید به وضوح از منافذ بسیار ریز بتن با حباب هوا متمایز باشد كه بنام بتن اسفنجی ، بتن منفذ دار و یا بتن گازی یا بتن هوادار می شناسند .

    - روش سوم : در این روش تولید ، سنگدانه ها ی ریز از مخلوط بتن حذف می شوند . بطوریكه منافذ متعددی بین ذرات بوجود می آید و عموما از سنگدانه های درشت با وزن معمولی استفاده می شود . این نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ریز می نامند .

    نكته : كاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه و جود منافذ یا در مصالح یا در ملات و یا در فضای بین ذرات درشت موجب كاهش مقاومت بتن می شود .

    طبقه بندی بتن های سبك بر حسب نوع كاربرد آنها :
    - بتن سبك بار بر ساختمان
    - بتن مصرفی در دیوارهای غیر بار بر
    - بتن عایق حرارتی

    نكته 1- طبقه بندی بتن سبك بار بر طبق حداقل مقاومت فشاری انجام می گیرد .

    مثال : طبق استاندارد 77 – 330 ASTM C در بتن سبك ---- مقاومت فشاری بر مبنای نمونه های استوانه ای استاندارد از شده پس از 28 روز نباید كمتر از Mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نباید از 1850 كیلوگرم بر متر مكعب تجاوز نماید كه معمولا بین 1400 او 1800 كیلوگرم بر متر مكعب است .

    نكته : 2- بتن مخصوص عایق كاری معمولا دارای وزن مخصوص كمتر از 800 كیلوگرم بر متر مكعب و مقاومت بین 7/0 و Mpa 7 می باشد .

    انواع سبك دانه هایی كه به عنوان مصالح در ساختار بتن سبك استفاده می شود :

    الف - سبك دانه های طبیعی : مانند دیاتومه ها ، سنگ پا ، پوكه سنگ ، خاكستر ، توف كه بجز دیاتومه ها بقیه آنها منشاﺀ آتشفشانی دارند .

    نكته :1- این نوع سبك دانه ها معمولا بدلیل اینكه فقط در بعضی از جاها یافت می شوند به میزان زیاد مصرف نمی شوند ، معمولا از ایتالیا و آلمان اینگونه مصالح صادر می شود .

    نكته : 2- از انواعی پوكه معدنی سنگی كه ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد بتن رضایت بخشی با وزن مخصوص 700 تا 1400 كیلو گرم بر متر مكعب تولید می شود كه خاصیت عایق بودن آن خوب می باشد اما جذب آب و جمع شدگی آن زیاد است . سنگ پا نیز دارای خاصیت مشابه است .

    ب - سبك دانه های مصنوعی : این سبك دانه ها به چهار گروه تقسیم می شوند .

    - گروه اول : كه با حرارت دادن و منبسط شدن خاك رس ، سنگ رسی ، سنگ لوح ، سنگ رسی دیاتومه ای ، پرلیت ، اسیدین، ورمیكولیت بدست می آیند .

    - گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره كوره آهن گدازی به طریقی مخصوص بدست می آید .

    - گروه سوم : جوشهای صنعتی ( سبكدانه های كلینكری) می باشند .

    - گروه چهارم : مخلوطی از خاك رس با زباله خانگی و لجن فاضلاب پردازش شده را می توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در كوره تبدیل به سبك دانه شود ولی این روش هنوز به صورت تولید منظم در نیامده است .

    الزامات سبكدانه ها بتن سازه ای :

    الزامات سبكدانه ها در آیین نامه های ASTM C330-89 ( مشخصات سبكدانه ها برای بتن سازه ای در آمریكا ) و BS 3797:1990 ( مشخصات سبكدانه ها برای قطعات بنایی و بتن سازه ای در بریتانیا ) داده شده اند . در استاندارد بریتانیایی مشخصات واحدهای بنایی نیز مورد بحث قرار گرفته است . این آیین نامه ها محدودیتهایی برای افت حرارتی ( 5% درASTM و4% در BS)و همچنین در BS برای مقدار سولفات 1% 3 so (به صورت جرمی ) را مشخص نموده اند .

    ذكر این نكات برای فهم بهتر مفید است :
    1- آیین نامه BS 1047:7983 مشخصات دوباره در هوای سرد شده ، كه منبسط نشده است را در بر می گیرد .
    2- سبكدانه های به كار رفته در بتن سازه ای ، صرفنظر از منشأ آنها تولیداتی مصنوعی می باشند و در نتیجه معمولا یكنواخت تر از سبكدانه طبیعی می باشند . بنابراین سبكدانه را می توان برای تولید بتن سازه ای با كیفیت ثابت مورد استفاده قرار داد .

    نكته : سبكدانه ها دارای خصوصیت ویژه ای هستند كه سنگدانه های معمولی فاقد آن می باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهای مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل دارای اهمیت ویژه ای می باشند .این ویژگی عبارتست از توانایی سبكدانه ها در جذب مقادیر زیاد آب و همچنین امكان نفوذ مقداری از خمیر تازه سیمان به درون منافذ باز ( سطحی ) ذرات سبكدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتیجه این جذب آب توسط سبكدانه ، وزن مخصوص آنها زیادتر از وزن مخصوص ذراتی می شود كه در گرمچال خشك شده اند .

    روشهای افزایش مقاومت بتن سبك :

    كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمی در محدود نمودن دامنه كاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است برای بدست آوردن بتن سبك با مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است .

    نكته : عامل موثر و مشترك در كلیه این پژوهشها مصرف میكروسیلیس در بتن می باشد . در اینجا اجمالا به چند روش اشاره می گردد :

    1- تحقیقات مشترك V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزایش مقاومت بتن سبك و بهبود دیگر خواص آن با استفاده از سبكدانه های سیلیسی منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبك تابعی از مقاومت سبكدانه ها و ملات است كه این رابطه به صورت ذیل ارائه گردید .

    fc = fm (vm)+fa (1-vm)

    fc = مقاومت بتن fa = مقاومت سبكدانه

    fm = مقاومت ملات vm = حجم نسبی ملات

    بدین ترتیب مشاهده می شود كه می توان با افزایش مقاومت سبكدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبك را افزایش داد .

  11. تشكرها از اين پست


  12. #7
    دستیار مدیر تالار مهندسی شیمی آواتار pouriatiz
    رشته
    مهندسی شیمی
    تاريخ عضويت
    2011/10
    امتیاز
    21572
    پست ها
    18,451

    پيش فرض نقش حباب در بتن

    نقش حباب در بتن

    بتن به عنوان ماده برای استحكام سازه از اهمیت ویژه ای بر خوردار است به همین دلیل به هنگام ساخت و به كار بردن بتن باید به نكاتی توجه كرد تا باعث سستی و ناپایداری بتن نشود .

    از این رو به هنگام هوای سرد كه ممكن است باعث یخ زدگی بتن شود كه از مواد حباب زا استفاده میشود.

    عمل یخ زدگی:

    برای بتنهای خیس، عمل یخ زدگی یك عامل تخریب می باشد، چون آب به هنگام یخ زدن ازدیاد حجم پیدا كرده و باعث تولید تنشهای مخرب درونی شده و لذا بتن ترك می خورد. تركها و درزهایی كه نتیجه یخ زدگی و ذوب متناوب می باشند، باعث می گردند سطح بتن به صورت پولكی درآمده و بر اثر فرسایش، خرابی عمق بیشتری یابد بنابراین عمل یخ زدگی بتن و میزان تخریب حاصله، بستگی به درجه تخلخل و نفوذپذیری بتن دارد كه این موضوع علاوه بر تاثیر تركها و درزهاست.

    نمكهای ذوب یخ:

    اگر برای ذوب نمودن یخ بتن، از نمكهای ذوب یخ استفاده شود، علاوه بر خرابیهای حاصله از یخ زدگی، ممكن است همین نمكها نیز باعث خرابی سطحی بتن گردند. چون باور آن است كه خرابیهای حاصل از نمكهای ذوب یخ، در نتیجه یك عمل فیزیكی به وقوع می پیوندد، غلظت نمكها، موجود بودن آبی كه قابلیت یخ زدگی داشته باشد و در كل فشارهای هیدرولیكی و غشایی (OSMOTIC) نقش بسیار مهمی در دامنه و وسعت خرابیها ایفا می كنند.

    مواد حباب زا :

    مواد حباب زا جزء آن دسته از افزودنی هایی است كه در هنگام ساخت بتن استفاده میشود. مواد شیمیایی حباب ساز می تواند از نمك های رزین چوب ، دترجنت مصنوعی ، نمك های اسید چرب ، نمك اسیدهای پتروشیمی و ... باشد.

    عملكرد مواد حباب زا در جلو گیری از یخ زدگی:

    وجود حباب‌های هوا در ملات صدمات ناشی از افزایش حجم آب ملات در موقع یخ زدن را به حداقل ممکن کاهش می‌دهد.

    مهمترین خصوصیتی كه افزودنی های حباب ساز در بتن ایجاد میكنند ، و دلیل عمده بكار بردن این مواد در بتن ، كاهش نفوذ پذیری است كه در بتن ایجاد میكند. حباب های ریز كروی كه قطری حدود 100 تا 150 میكرون دارند لوله های باریك موئینه در بتن را از بین میبرند ، قطعه قطعه می كنند و یا با قرار گرفتن در ابتدا و انتهای این لوله ها آنها را آب بند میكنند و مانع ورود آب درون آنها می شوند. با این عمل فشار اسموزی درون این لوله ها از بین میرود و مانع ورود آب به بتن می شود. در نتیجه در سیكل های ذوب و انجماد به بتن آسیب نمی رسد. در واقع بتن آب بند می شود. همچنین حباب های هوا باعث آب بندی بتن در برابر مایعات ، گازها ، حملات سولفاتی نیز آب بند شده و عمر بیشتری پیدا میكند.


    البته نوعی از مواد حباب زا در پایین آوردن جذب آب بتن نیز کاربرد دارند؛ این مواد با ایجاد حفرات بسیار ریز که برای حداکثر قطر آنها استاندارد تعریف شده، حفرات موئینه داخل بتن را بسته و مانع از نفوذ آب در آنها می شود.

    1. اصلاح كننده جدا شدگی :
    با میزان پخش مناسب در سطح بتن پوشش یكدستی به بتن داده و تا حدودی جداشدگی سنگدانه ها را اصلاح می كند.

    2. افزایش كار پذیری :
    سطح بتن با حباب هوا كار پذیری بالاتری نسبت به بتن های معمولی دارد و لیسه ای كردن و پرداخت سطوح آن با راحتی بیشتری انجام میگردد. لیسه ای كردن سطح بتن با ماله حباب های سطح بتن را از بین میرود. در صورتی كه بخواهیم با دستگاه سطح بتن را لیسه ای كنیم ، سطح ما نباید سطح كف سازی باشد. زیرا به دلیل سرعت بالای دستگاه و تیغه آن ، حباب های لایه زیر سطح بتن از بین میرود كه این امر باعث پدیده ای در بتن می شود كه به آن " تاول زدن " بتن می گویند.

    3.عدم آب اندازی :
    اضافه كردن حباب به بتن مانع آب اندازی بتن می شود ( Bleeding ) . وقتی ویبره میشود و كاملاً جا می افتد اگر آب آن زیاد باشد ، كم كم آب به سطح بتن می آید و به اصطلاح آب می اندازد و اگر بتن كم آب باشد ، در نقطه ای كه میله ویبراتور قرار دارد آب جمع می شود و آن ناحیه شل می شود. به این حالت اصطلاحا خونریزی داخلی بتن می گونند.

    4.تولید بتن های سبك
    بتن سبك تولید شده در این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد در داخل بتن یا ملات می باشد كه این منافذ باید به وضوح از منافذ بسیار ریز بتن با حباب هوا متمایز باشد كه بنام بتن اسفنجی ، بتن منفذ دار و یا بتن گازی یا بتن هوادار می شناسند

  13. تشكرها از اين پست


  14. #8
    دستیار مدیر تالار مهندسی شیمی آواتار pouriatiz
    رشته
    مهندسی شیمی
    تاريخ عضويت
    2011/10
    امتیاز
    21572
    پست ها
    18,451

    پيش فرض بتن خود تراکم SCC

    بتن خود تراکم SCC

    بتن خود تراکم SCC self – consolidating concrete

    بتن خود تراکم ، شامل بازه گسترده ای از طرح های اختلاط می باشد که خواص بتن تازه و سخت شده لازم برای کاربری های خاص دارا می باشند . اگرچه مقاومت هم چنان معیار اصلی موفقیت این بتن می باشند اما ویژگی های بتن تازه آن ، بسیار گسترده تر از بتن معمولی و متراکم شده توسط لرزاننده ها می باشد . این خواص مطلوب باید در زمان ، محل و بتن ریزی حفظ شوند . بتن خود تراکم در مواردی که شبکه بندی آرماتور ها فشرده است ، گزینه ای مطلوب می باشد . هم چنین عدم نیاز به لرزاننده ،آلودگی صوتی محیط را به نحو قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.علی رغم ویژگی های مطلوب، طرح اختلاط و اجرای این نوع بتن به عوامل متعددی از قبیل دانه بندی مصالح سنگی ، نوع مواد افزودنی و همچنین فیلرهای مورد استفاده بستگی دارد . در نظر گرفتن هر یک از معیارهای فوق ، کیفیت بتن سخت شده و کار پذیری بتن تازه را تحت تاثیر قرار میدهد .

    زمان هزینه و کیفیت سه عامل مهم در اجرا می باشد که تاثیر مهمی در صنعت ساخت دارند . هر گونه پیشرفت و یا توسعه ای که باعث بهبود این سه عامل گردد ، همواره مورد علاقه مهندسان عمران خواهد بود . هرگاه این پیشرفت ها در صنعت ساخت و ساز تاثیر گذار باشد باید تحقیقات کافی بر روی فواید و مضرات آنها انجام گرفته و اقدامات لازم برای اجرایی ساختن آنها در صنعت ساخت و ساز صورت پذیرد . بتن خود تراکم با توجه به خصوصیات ویژه خود یکی از این توسعه هاست که می تواند تاثیر قابل توجهی بر صنعت ساخت داشته باشد .

    برای سالیان متمادی دست یابی به بتنی با قابلیت خودترازی ( خود تراکمی ) بدون افت در مقاومت ، روانی و یا جداشدگی ، آرزوی مهندسین در کشورهای مختلف بوده است در اوایل قرن بیستم به دلیل خشک بودن مخلوط بتنی ، تراکم بتن تنها از طریق اعمال ضربه های سنگین در مقاطع وسیع و در دسترس ممکن بود . با شیوع استفاده از بتن های مسلح و آشکار شدن مشکلات اجرایی کاربرد مخلوطهای خشک ، گرایش به استفاده از مخلوطهای مرطوب تر گسترش یافت اما شناسایی تاثیر نسبت آب به سیمان در دهه 1920 نشان داد که افزایش این نسبت می تواند موجب افت در مقاومت بتن گردد . در سالهای بعد ، توجه به مسئله دوام بتن همچنین تاثیر مخرب افزایش نسبت آب به سیمان را به نفوذ پذیری و کاهش دوام بتن آشکار ساخت . این همه باعث گردید تا توجه ویژه ای بر خواص کارایی و رئولوژی بتن و نیز روشهای تراکم ، با هدف بهبود خواص مقاومت و دوام آن صورت گیرد . این تحقیقات در نهایت منجر به معرفی بتن خود متراکم در ژاپن گردید . بتنی با قابلیت جریان زیاد که می تواند تنها تحت تاثیر نیروی ثقل و بدون نیاز به انجام هرگونه فرآیند دیگری تمامی زوایای قالب را پر کرده و آرماتور ها دربرگیرد، بدون آنکه جداشدگی یا آب انداختن ایجاد گردد . بررسی رئولوژی و کارایی ، تاثیر بالایی بر تعیین خواص بتن خود تراکم را نشان می دهد ؛ لذا بر اساس روابط مایع لزج نیوتنی ، پارامترهای موثر در تعریف رفتار جریان بتن خود تراکم را معرفی می کند و آزمایش جی – رینگ آزمایش ساده و مناسبی برای اندازه گیری مقاومت بتن در مقابل جداشدگی سنگدانه ها است و چنانچه مقدار آب و خصوصا فوق روان کننده از یک حد معینی افزایش یابد مقاومت جداشدگی بتن کاهش می یابد و از آزمایش دو نقطه ایی می توان بدست آورد که ثابت های رئولوژی می توانند خواص رئولوژی ، خصوصا توانمندی بتن از نظر حرکت پذیری و پرشدگی را بخوبی تعیین نماید .

    بتن خود تراکم نخست در سال 1986 توسط H.okamura در ژاپن پیشنهاد گردید و در سال 1988 این نوع بتن در کارگاه ساخته شد و نتایج قابل قبولی را از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی بتن ارائه داد . مقالات متعددی در ارتباط با توسعه بتن خودتراکم در دنیا ارائه شد امروزه بتن خود تراکم همزمان با کشور ژاپن در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی کشورهای اروپایی ، کانادا و امریکا تحت عنوان self – consolidating concrete موضوع بحث، بررسی و اجرای سازه های بتنی است.

    درایران نیز استفاده از بتن خود تراکم از چند سال قبل آغاز شده و از مزایای آن بهره گرفته شده است برای مثال می توان از مصرف بتن خود تراکم در تونل رسالت در تهران نام برد .

    مبانی طراحی مخلوط بتن خود تراکم

    سیال و پایدار بودن از مبانی طراحی مخلوط scc هست ، اما غیر از این خصوصیات، عوامل اقتصادی را نیز باید در طراحی در نظر گرفت . چالش مهم در طراحی مخلوط scc ، معادل بودن مشخصات مورد نیاز با مشخصات واقعی است. مواد مورد نیاز برای ساخت scc به شرح زیر است :

    1 – سیمان : نوع و مقدار سیمان براساس خواص و دوام مورد نیاز تعیین می گردد . معمولا مقدار سیمان بین kg/m3 450- 350 است .
    2 – سنگدانه درشت : تمام سنگدانه های درشت که برای بتن معمولی استفاده می شود ، قابل مصرف در scc است . اندازه حداکثر معمولا بین mm20-16 است. به طور کلی مقدار سنگدانه درشت در scc کمتر از بتن معمولی است زیرا سنگدانه درشت انرژی زیادی مصرف می کند که باعث کاهش جاری شدن بتن می شود و در هنگام عبور از موانع مانند آرماتور سبب مسدود شدن بتن می گردد .
    3 - سنگدانه ریز : تمام سنگدانه های ریز که برای بتن معمولی استفاده می شود برای scc نیز مناسب است هر دو نوع ماسه شامل شکسته و گرد گوشه قابل استفاده میباشد هرچه مقدار ماسه در مخلوط بیشتر باشد ، مقاومت برشی مخلوط بیشتر است .
    4 – مواد افزودنی معدنی : انواع مواد افزودنی معدنی یا پوزولان را میتوان در scc مصرف کرد این مواد برای بهبود خواص بتن تازه و یا بتن سخت شده و دوام مورد استفاده قرار می گیرد . از جمله این موارد می توان میکروسیلیس ، سرباره و روباره را نام برد .
    5 – فوق کاهنده آب : فوق کاهنده آب یا فوق روان کننده ها از مواد بسیار مهم برای ساخت scc محسوب می شوند .
    6 – مواد اصلاح کننده ویسکوزیته : مواد اصلاح کننده ویسکوزیته برای افزایش مقاومت جداشدگی در scc مصرف می شود .
    7 – فیلرها : به دلیل الزامات رئولوژی خاص scc هردو مواد افزودنی فعال و خنثی برای بهبود کارایی و همچنین برای تعادل در مقدار مصرف سیمان مورد استفاده قرار می گیرد.

    تنظیم طرح مخلوط

    پس از ساخت مخلوط های آزمایشی ، اگر عملکرد آنها مطلوب نباشد ، باید طرح مخلوط مجددا انجام شود . بسته به مشکلاتی که در خواص بتن تازه ایجاد می شود ، ممکن است واکنش های زیر انجام گردد : - اضافه کردن فیلر یا استفاده از نوع دیگر فیلر – تجدید نظر در مقادیر شن وماسه – تغییر در مقدار فوق روان کننده یا ماده اصلاح کننده ویسکوزیته – تغییر در مقدار آب و نسبت آب به پودر – تغییر در نوع مواد اصلاح کننده ویسکوزیته یا فوق روان کننده

    امروزه برای بتن خود تراکم مشخصات کلی زیر را پیشنهاد می کنند :

    الف ) کارآیی
    از نظر کارآیی یک بتن خود تراکم مناسب دارای خواص زیر خواهد بود :
    در حالت معمولی دارای جریان اسلامپی بیش از 600 میلی متر و بدون جداشدگی ، حفظ روانی به مدت حداقل 90 دقیقه ، توانایی مقاومت در شیب 3 % در سطح افقی آزاد ، قابلیت پمپ شدن در لوله ها بطول حداقل 100 متر و به مدت 90 دقیقه ، مقاومت فشاری 28 روزه حدود 600-250 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ، مقاومت در مقابل خوردگی تهاجم سولفاتها و کلریدها و انجماد و ذوب مطابق استاندارد ، کاهش خطر ترکهای حرارتی در مقایسه با بتن معمولی لرزانده شده.

    بتن خود تراکم مزایایی در اجرای موارد خاصی از سازه های بتنی دارد که به نمونه هایی از آنها اشاره میشود :

    - سازه های بتنی معماری – هنری که نیاز به ظرافت خاص با میلگرد گذاری فشرده دارند .
    - پل های با دهانه بزرگ که به دلیل طولانی بودن خط انتقال بتن اجرای آن ها با بتن معمولی امکان پذیر نمی باشد و در ضمن استفاده از بتن معمولی موجب قطور تر شدن اندازه پایه ها و نازیبایی سازه می گردد.
    - تونل های شهری و آبی که در آنها مسافت طولانی انتقال بتن معمولی و حفظ کیفیت و تراکم آن از مشکلات اجرایی است.
    - ساختمان های بلند و برج ها
    - ستونها و دیوارهای بلند یا میلگردهای متراکم
    - ستونهای بتن ریزی شده با پمپ
    - بتن ریزی بلوک های بتنی
    - بتن ریزی کف ها و سطوح افقی
    - بتن ریزی در سازه های زیر آبی

    مزایای چشمگیر بتن خود تراکم موجب گسترش سریع آن در دنیا شده است که بطور اجمال میتوان به مواردی از آنها اشاره نمود :
    - توسعه سازه های بتنی در دنیا و نیاز به بتن های با خواص ویژه
    - کمبود کارگران ماهر بتن ریزی بویژه کارگران ویبره زن
    - افزایش سرعت اجرای سازه های بتنی در سهولت بتن ریزی
    - امکان بهبود کیفیت مکانیکی بتن
    - امکان اجرای سازه های بتنی ظریف و سنگین و انتخاب مقاطع کوچک یا میلگردهای فشرده
    - توسعه صنایع پیش ساخته بتنی
    - صرفه جویی اقتصادی با توجه به کاهش نیروی انسانی لازم و زمان ساخت
    - توجه به سطوح تمام شده زیبا و مرغوب سازه های بتنی
    - کاهش سر و صدا و آلودگی صوتی محیط کار بویژه در صنایع پیش ساخته بتنی


    سازه های مختلفی با استفاده از بتن خود تراکم در دنیا اجرا شده اند که به نمونه هایی از آنها در سراسر دنیا اشاره می شود . قابل ذکر است که اجرای بعضی از این پروژه ها بدون استفاده از بتن خود تراکم امکان اجرا نداشته اند .

    دیواره های مخازن عظیم LNG شرکت گاز Osaka در ژاپن
    حجم بتن خود تراکم مصرفی = 12000 متر مکعب ( تکمیل بتن ریزی در سال 1998 )
    صرفه جویی در تعداد کارگران = حدود 67 درصد در مقایسه با بتن معمولی
    صرفه جویی در مدت زمان ساخت = حدود 18 درصد در مقایسه با بتن معمولی
    صرفه جویی در تعداد کارگاهها = حدود 29 درصد در مقایسه با بتن معمولی
    بازار بزرگ Midsummer Place واقع در لندن – انگلستان
    ستونهای بیضوی با میلگردهای خیلی تراکم به ارتفاع 8.5 – 10 متر
    صرفه جویی در مدت زمان ساخت = حدود 40 درصد در مقایسه با بتن معمولی، صرفه جویی در هزینه = حدود 10 درصد در مقایسه با بتن معمولی
    برج Landmark در شهر یوکوهاما ژاپن
    ستونهای 9 طبقه اول این برج با استفاده از بتن خود تراکم اجرا شدهاست

    (با توجه به فشردگی میلگرد ها)

    تعداد ستونهای 9 طبقه = 66 ستون

    مقدار بتن خود تراکم مصرفی = 885 متر مکعب

  15. تشكرها از اين پست


  16. #9
    دستیار مدیر تالار مهندسی شیمی آواتار pouriatiz
    رشته
    مهندسی شیمی
    تاريخ عضويت
    2011/10
    امتیاز
    21572
    پست ها
    18,451

    پيش فرض لایتراکان بتن عبور دهنده نور

    لایتراکان بتن عبور دهنده نور

    لایتراکان ،Litracon Light Transmiting Concrete ، بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبر های نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوک ها و یا پانل های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می آید.

    فیبر های شیشه باعث نفوذ نور به داخل بلوک ها می شوند. جالب تریت حالت این پدیده نمایش سایه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است. همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می شود ثابت است به عنوان مثال اگر نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه ها سبز دیده می شوند. هزاران فیبر شیشه ای نوری به صورت موازی کنار هم بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می گیرند. نسبت فیبر ها بسیار کم و حدود 4 درصد کل میزان بلوک ها است. علاوه بر این فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و تبدیل به یک جزء ساختاری می شوند بنابر این سطح بیرونی بتن همگن و یکنواخت باقی می ماند. در تئوری، ساختار یک دیوار ساخته شده با بتن عبور دهنده نور، می تواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبر ها تا 20متر بدون از دست دادن نور عمل می کنند و در دیواری با این ضخامت باز هم عبور نور وجود دارد.

    ساختارهای باربر هم می‌توانند از این بلوک‌ها ساخته شوند. زیرا فیبر های شیشه ای هیچ تاثیر منفی روی مقاومت بتن ندارند. بلوکها می توانند در اندازه ها ی متنوع و با عایق حرارتی خاص نصب شده روی آنها تولید شوند.

    این متریال در سال 2001 توسط یک معمار مجار به نام «آرون لاسونسزی» اختراع شد و به ثبت رسید. این معمار زمانیکه در سن 27 سالگی در کالج سلطنتی هنر های زیبای استکهلم مشغول به تحصیل بود این ایده را بیان کرد و در سال 2004 شرکت خود را با نام لایتراکان تاسیس کرد و با توجه به نیاز و تمایل جامعه امروز به استفاده از مصالح جدید ساختمانی، از سال 2006 با شرکت های بزرگ صنعتی به توافق رسیده و تولید انبوه آن به زودی آغاز خواهد شد.

    • موارد کاربرد
    دیوار: به عنوان متداول ترین حالت ممکن این بلوک می تواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این متریال جدید قابل مشاهده خواهد بود. بنابر این سنگینی و استحکام بتن به عنوان ماده اصلی « لایتراکان» محسوس تر می شود و در عین حال کنتراست بین نور و ماده شدید تر می شود. این متریال می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد و استحکام سطح در این مورد بسیار مهم است. اگر نور خورشید به ساختار این دیوار می تابد قرار گیری غربی یا شرقی توصیه می شود تا اشعه آفتاب در حال طلوع یا غروب با زاویه کم به فیبر های نوری برسد و شدت عبور نور بیشتر شود. بخاطر استحکام زیاد این ماده می توان از آن برای ساختن دیوار های باربر هم استفاده کرد. در صورت نیاز، مصلح کردن این متریال نیز ممکن است همچنین انواع دارای عایق حرارتی آن نیز در دست تولید است.

    پوشش کف: یکی از جذاب ترین کاربرد ها، استفاده از «لایتراکان» در پوشش کف ها و درخشش آن از پایین است. در طول روز این یک کفپوش از جنس بتن معمولی به نظر می رسد و در هنگام غروب آفتاب بلوک های کف در رنگهای منعکس شده از نور غروب شروع به درخشش می کنند.

    طراحی داخلی: همچنین از این نوع بتن عبور دهنده نور می توان برای روکش دیوار ها در طراحی داخلی استفاده کرد به صورتی که از پشت نور پردازی شده باشند و می توان از نور های رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد.

    کاربرد در هنر: بتن ترانسپارانت برای مدتها به عنوان یک آرزو برای معماران و طراحان مطرح بود و با تولید لایتراکان این آرزو به تحقق پیوست. کنتراست موجود در پشت متریال تجربه شگفت آوری را برای مدت طولانی در ذهن بیننده ایجاد می کند. در واقع با نوعی برخورد سورئالیستی محتوای درون در ارتباط با محیط پیرامون قرار می گیرد و به این ترتیب بسیاری از هنرمندان تمایل به استفاده از این متریال در کارهای خود دارند. به طور کلی با پیشرفت های تکنولوژیکی و ارائه خلاقیت طراحان و مجسمه سازان با ابزار های مختلف، پتانسیل و قابلیت بتن توسط هنرمندان گوناگون در تمام جهان مورد استفاده قرار گرفته است.

    • بلوکها

    مصلح کردن بلوک بتنی عبور دهنده نور: در صورت نیاز به مصلح کردن این بتن شیار هایی در داخل آن تعبیه می شوند. در حین ساختن دیوارها میلگرد ها بصورت عمودی یا افقی در این شیار ها قرار می گیرند و فیبر های اپتیکی بخاطر خاصیت انعطاف پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می شوند و به این ترتیب میلگرد ها دیده نمی شوند. از این روش بصورت موفقیت آمیزی در چند پروژه و طراحی نمایشگاه استفاده شده است.

    رنگها و بافت ها: با توجه به رنگ خاکستری متداول بتن معمولی، لایتراکان دارای رنگهای متنوعی است و بافت سطوح بیرونی آن نیز می تواند متنوع باشد، به گونه ای که بلوکهای متنوع در کنار هم قرار گیرند و یک ساختار واحد را به وجود آورند.

    توزیع فیبرها: اندازه و ترتیب فیبر ها در هر بلوکی می تواند متفاوت باشد و این ترتیب قرار گیری می تواند کاملا منظم یا کاملا ارگانیک مانند مقطع چوب باشد.

    مشخصات تکنیکی:

    ترکیبات:بتن و فیبر اپتیکی، میزان فیبر حد اکثر 5درصد کل بلوک، عبور 3درصد نور تابیده از هر 4 درصد کل فیبر موجود، چگالی 2400-2100 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب، مقاومت فشاری49 نیوتن بر میلی متر مربع در بد ترین حالت و 56نیوتن بر میلی متر مربع در بهترین حالت، مقاومت خمشی معادل 7/7 نیوتن بر میلی متر مربع.

    اندازه بلوکها: ضخامتmm500-25 ، عرض حداکثرmm600 ، ارتفاع حد اکثرmm300.

    لامپ لایترا کیوب Litracub Lamp

    یکی از محصولات موفق لایترا کان در زمینه طراحی، لامپ لایترا کیوب است که در آن بلوکها با قرار گیری روی هم مکعبی را تشکیل می دهند که منبع نور در داخل آن قرار دارد و نور با عبور از بتن به بیرون ساطع می شود.

    به این ترتیب این ماده جدید می تواند در عرصه های مختلف طراحی و همچنین در ایجاد فضاهای پویا و انعطاف پذیر داخلی بسیار مورد استفاده قرار گیرد.

  17. تشكرها از اين پست


  18. #10
    دستیار مدیر تالار مهندسی شیمی آواتار pouriatiz
    رشته
    مهندسی شیمی
    تاريخ عضويت
    2011/10
    امتیاز
    21572
    پست ها
    18,451

    پيش فرض اسکلت بتنی یا فلزی کدام یک بهتر است

    اسکلت بتنی یا فلزی کدام یک بهتر است

    هر روز هنگام عبور از خیابان‌های شهر شاهد ساخت و سازهای روز افزونی هستیم، ساختمان‌های مختلف از یک طبقه تا 60 طبقه که جلوی آنها انواع مصالح دیده می‌شود؛ سازه‌هایی که گاه از بتن ساخته می‌شوند و گاه از فولاد. در مورد اینکه کدام نوع سازه بر دیگری برتری دارد، اختلاف نظر شدیدی بین سازندگان ساختمان‌ها وجود دارد. معمولاً معیارهای ساخت، جواب‌های متفاوتی برای ما به همراه دارند.

    عمده عوامل مؤثر در این روند، هزینه، زمان و کیفیت ساخت هستند. هزینه ساخت و سود حاصل از این سرمایه‌گذاری با زمان اتمام طرح رابطه تنگاتنگی دارند. بدیهی است هر چه زمان طرح طولانی‌تر ‌شود شاهد افزایش قیمت مصالح، قیمت تمام شده طرح، هزینه‌های متفرقه و بازگشت دیرتر سرمایه خواهیم بود که خوشایند هیچ سازنده‌ای نیست.

    سازه‌های بتن آرمه در مقابل سازه‌های فولادی معمولاً نیاز به هزینه کمتر و زمان بیشتری برای ساخت دارد؛ در حالی‌که سازه‌های فولادی ابتدا نیاز به سرمایه زیادی برای خرید آهن آلات دارد ولی در عوض شاهد سرعت اجرای بالاتری خواهیم بود. بنابراین در ساختمان‌های عادی کمتر از 6 طبقه در نهایت از این منظر تفاوت زیادی وجود ندارد.

    در اسکلت‌های فولادی حتماً باید تمام اسکلت آماده باشد تا بتوان سقف را اجراکرد. به عبارت دیگر اول باید تیر و ستون‌هایی وجود داشته باشد تا بتوان روی آن سطحی به نام سقف یا همان کف اجرا کرد. در حالی‌که در سازه‌های بتن آرمه ابتدا ستون‌های هر طبقه و سپس سقف همان طبقه که خود مشتمل بر تیر‌ها و کف یکپارچه‌تری نسبت به سازه‌های فولادی است اجرا می‌شود.

    مزیت این روش نسبت به روش اول آن است که می‌توان طبقه مورد نظر را سریعتر برای اجرای دیگر مراحل از جمله تیغه چینی، اجرای تأسیسات مکانیکی و برقی و... در اختیار سایر پیمانکاران قرار داد که خود موجب تسریع در روند طرح خواهد بود.

    ولی به‌طور کلی زمان اجرای سازه‌های فولادی در مقیاسهای بزرگ تا حدودی کوتاه‌تر از سازه‌های بتن آرمه و هزینه‌های سازه‌های بتن آرمه کمتر از سازه‌های فولادی است که هر سازنده‌ای با توجه به شرایط و معیار‌های خود تصمیم‌گیرنده اصلی است.

    حال با فرض وجود شرایطی کاملاً ایده‌آل، یعنی عدم ‌وجود محدودیت زمان و هزینه‌ها، عامل سوم یعنی کیفیت سازه را بررسی می‌کنیم. کیفیت را می‌توان از جنبه‌های متفاوتی مانند مقاومت در برابر بارهای ثقلی وارده و زلزله، مقاومت در برابر حرارت، ابعاد، دهانه‌های قابل پوشش، تعداد طبقات قابل طراحی، قابلیت ترمیم آسان و ... مورد نقد و بررسی قرار داد. با توجه به گستردگی و پیچیدگی مسئله، در اینجا فقط تصمیم‌گیری برای ساختمان‌های عادی را مورد توجه قرار می‌دهیم.

    اولین و مهم‌ترین نکته قابل ذکر در این مورد مقاومت مصالح و ابعاد مصالح مصرفی است. معمولاً هر چه اعضای باربر ما ابعاد بزرگتر از نگاه عام و ممان اینرسی بالاتر از دید مهندسی داشته باشد، رفتار سازه‌ای مناسب‌تر است و هر چه مصالح مصرفی که در عرف ساختمان‌سازی‌ بتن یا فولاد هستند قابلیت تحمل نیروهای بیشتر را داشته باشند منجر به طراحی اعضای ظریف‌تری خواهند شد.

    اگر هر دو عامل در کنار هم قرار گیرند منجر به رسیدن به سختی و صلبیت بالاتری خواهند شد که جزء اصلی‌ترین آیتم‌های طراحی یک مهندس محاسب به شمار می‌روند.

    در طراحی سازه‌ها، مقاومت بتن را 10 درصد مقاومت فولاد فرض می‌کنند بنابراین ابعاد ستون‌ها و تیرهای بتنی، به‌مراتب بیش از سازه‌های فولادی است. البته این ابعاد بزرگ اعضای بتنی، ممان اینرسی بسیار بالاتری نسبت به گزینه دیگر به ارمغان خواهند آورد که در نهایت سازه بتنی، سختی بالاتر و معمولاً رفتار سازه‌ای مناسب‌تری دارد.

    « سازه‌های بتنی سنگین هستند.» در پاسخ به این ایراد باید گفت: ابعاد بزرگ سازه تا جایی مورد پذیرش یک مهندس است که منجر به سنگینی بیش از حد سازه نشود و با توجه به آنکه بحث ما در مورد سازه‌های عادی کمتر از 6 طبقه است تفاوت وزن اسکلت نیز آنچنان نخواهد بود تا مهندس طراح را به سمت طراحی سازه فولادی بکشاند. این موضوع در بسیاری از سازه‌های عظیم نیز صادق است که برج 56 طبقه تهران نمونه بارزی از این دست است.

    بحث زلزله که بحث داغ این روزهای تهران است می‌تواند جنبه دیگری از کیفیت مناسب یک سازه باشد. سازه‌های بتن آرمه عادی و به ویژه مجهز به دیوارهای بتنی به‌علت سختی بالا نسبت به سازه‌های فولادی در برابر زلزله، در بیشتر موارد مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می‌دهند اما سازه‌های فولادی نیز می‌توانند همین رفتار را از خود نشان دهند مشروط برآنکه طراحی مناسبی داشته باشند.

    نکته قابل تامل اینجا است که این رفتار به چه قیمتی به دست خواهد آمد؟ اگر طراحی، یک طراحی بدون نقص باشد، هم سازه فولادی و هم سازه بتن آرمه در چند ثانیه وقوع زلزله، با حداقل خسارت ممکن جان سالم به در خواهند برد. اما کار به اینجا ختم نخواهد شد و پس از زلزله‌های زیادی شاهد شکستگی لوله‌های گاز و وقوع آتش سوزی‌های مهیب بوده‌ایم که گاه از خود زلزله مخرب‌تر هستند.

    با توجه به اینکه اطفاء حریق بلافاصله بعد از وقوع حادثه ممکن نیست، ساختمان باید به گونه‌ای طراحی شود که تا چند ساعت متوالی بتواند آتش را با حداقل خسارات وارده تحمل کند. در سازه‌های بتن آرمه مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی وجود دارد، اما درسازه‌های فولادی درصورتی‌که تمهیدات ایمنی لازم در آنها صورت نپذیرد در چند دقیقه ابتدایی حریق، شاهد تخریب‌های بسیار سریع و غیرقابل جبران خواهیم بود که این مورد نیز مزیتی بسیار ارزشمند برای سازه‌های بتن آرمه به حساب می‌آید.

    اما آنچه اکثر مهندسان را نسبت به سازه‌های بتن آرمه به شدت بد‌بین کرده، عدم‌قطعیت‌ها، یکنواخت نبودن مقاومت بتن و کم اطلاعی بسیاری از سازندگان از نحوه عمل‌آوری و به دست آوردن نتیجه‌ای مطلوب از این ماده است.

    قابلیت اشتباه در تهیه بالقوه این نوع ماده در مقابل فولاد توجیه دیگری است که از سوی عده زیادی در مخالفت با بتن ارائه می‌شود، چرا‌که ممکن است حین عمل آوری، مقاومت فشاری کمتر از حد مورد نیاز به دست آید.

    این گروه معتقدند جبران یک اشتباه در سازه‌های بتن آرمه در مواردی منجر به تخریب اجباری سازه می‌شود در حالی‌که فولاد در هر لحظه که سازنده اراده کند با هزینه‌ای به نسبت پایین قابل ترمیم و تقویت است.

    در پاسخ به این ایراد باید گفت این عدم‌قطعیت‌ها در آیین نامه‌ها با اعمال ضریب ایمنی بسیار بالایی پیش‌بینی شده تا جایی که در موارد زیادی شاهد مقاومتی چند برابر مقاومت مورد نیاز در ساخت این قبیل سازه‌ها هستیم. از سوی دیگر این عدم‌قطعیت کیفیت بتن در شالوده و سقف‌های سازه فولادی نیز وجود دارد و صرفاً متعلق به سازه‌های بتن آرمه نیست.

    در نهایت باید بر این موضوع تاکید کرد که به‌طور کلی هم سازه‌های فولادی و هم سازه‌های بتن آرمه درصورتی که در طراحی آنها سیستم مناسب و منطبق بر آیین‌نامه‌های به روز، مورد استفاده قرار نگیرد و متخصصین متبحر آنها را اجرا و مهندسین با تجربه بر اجرای آنها نظارت مستمر نکنند، هیچ رجحانی از نظر کیفیت و قابلیت اطمینان بر دیگری ندارند.

    فراموش نکنیم معیار چهارمی نیز در انتخاب وجود دارد؛ معیاری که 3 معیار هزینه، زمان و کیفیت را تحت سیطره خود قرار می‌دهد: فولاد به‌عنوان یک سرمایه ملی ماده‌ای است که ارزان به دست نمی‌آید و همانند نفت روزی تمام خواهد شد؛ ماده‌ای که باید در صنایع ارزشمندتر ‌ و یا حداقل در سازه‌های خاص که نیاز به ظرافت خاصی دارند و پس از بررسی‌های علمی برتری فولاد در آن محرز شده، مورد استفاده و بهره برداری قرار گیرد تا شاهد رشد اقتصادی در دیگر زمینه‌ها باشیم.

    به‌نظر میرسد استفاده از سازه‌های بتن آرمه با توجه به مصرف به‌مراتب پایین‌تر از فولاد (به‌صورت میلگرد) هم از نظر سازه‌ای و هم از نظر اقتصادی و هم از جنبه ملی به‌مراتب مناسب‌تر و بهینه‌تر از سازه‌های فولادی است.

  19. تشكرها از اين پست


صفحه 1 از 3 123 آخرينآخرين

تاپیک های مشابه

  1. انواع پي (همه چيز در مورد پي و پي سازي وگود برداري و ...)
    توسط makan_k در تالار مباحث فنی ساختمان
    پاسخ ها: 47
    آخرین ارسال: 2013/12/01, 12:29 PM
  2. همه چیز در مورد استاندارد و نرم افزار IHS
    توسط hadiranji در تالار نرم افزار های مهندسی
    پاسخ ها: 1
    آخرین ارسال: 2013/8/07, 12:59 PM
  3. همه چیز در مورد جنیفر لوپز
    توسط maziar.m در تالار گفتگوی آزاد
    پاسخ ها: 1
    آخرین ارسال: 2013/4/09, 02:55 AM
  4. همه چیز در مورد بتن
    توسط mehrce در تالار مقالات
    پاسخ ها: 1
    آخرین ارسال: 2011/3/24, 07:44 PM
  5. همه چيز در مورد گیاهان گوشتخوار!
    توسط khanom-mohandes در تالار گل و گیاهان زینتی
    پاسخ ها: 2
    آخرین ارسال: 2011/3/18, 12:12 AM

عبارت‌های مرتبط

بتن اکسپوز

همه چیز درباره بتن

همه چیز در مورد بتناطلاعات در مورد بتنهمه چیز در باره بتناخطلاط بتنبتن اکسپوز چیستبتن اكسپوز

ثبت اين صفحه

ثبت اين صفحه

قوانين ارسال

  • شما نمی‌توانيد تاپيک جديد ارسال كنيد
  • شما نمی‌توانيد پاسخ ارسال كنيد
  • شما نمی‌توانید فایل ضمیمه ارسال كنيد
  • شما نمی‌توانيدنوشته‌های خود را ويرايش كنيد
  •