تبليغاتX
عمران عشق من خمین شهر من

عمران عشق من خمین شهر من

ایرانی آباد با مهندسین جوان فردا

بتن ها ی دیر گداز

 

لغت شناسی و تقسیم بندی :

در تعاریف به كار رفته برای انواع مواد شبه بتنی كه در دمای بالا به كار می روند یك نوع نا هماهنگی وجود دارد و استانداردی وجود ندارد كه مواد را طوری تعریف كند تا در بر گیرنده این تقسیم بندی باشد . بنابر این كار اساسی این است كه ابتدا موضوع را با تاكید بر تعاریف گفته شده برای بتن مقاوم حرارتی شروع كنیم .

مشكلات نامگذاری :

امروزه واژه ها ی مقاوم درجه حرارت پائین و بتن دیر گداز معمولا برای اشاره به خصوصیات

حرارتی به كار می روند بنا به استاندارد 9556TGL آلمان و 99-30 TGL شوروی واژه بین مقاوم حرارتی برای كلیه توصیفات به كار می رود . در صورتی كه در كشور های دیگر استاندارد

43-85-45GOST مرزی بین تعاریف بتن مقاوم حرارت و بتن مقاوم در دمای بالاتر از 1770 قائل شده است . در مقالات انگلیسی و آمریكایی نیز مواد مشابهی را به نام سیمانهای دیرگداز , بتن

های دیر گداز یا ریختگی های دیر گداز می نامند .

بتن دیر گداز :

به مخلوطی از سیمان , انواع پر كننده و ذرات ریز و آب گفته می شود كه در درجه حرارت معمولی

حالت گیرش دارد و تمام موادی كه شامل سیمان نیستند می توان شبه بتن ( concrete type )

بحساب می آورند . لغت بتن بیان كننده عوامل چسبا ننده ی دانه های ریز هیدرولیكی كه عمدتا شامل تركیبی از Fe2O3 , Al2O3 , Sio2 با CaO كه در استاندارد های مشخص دارای خواص معینی هستند و بعد از عمل تركیب (بعد از 28 روز ) به استحكام فشاری Psi 3200 می رسد كه آن را

به عنوان مینیمم استاندارد در نظر می گیرند , مهمترین بتن ها در این رابطه عبارتند از : بتن های

سیمان پرتلند , سیمان كوره بلند , آلومینا های مختلف كه یكی از مشخصه های بارز همه ی آن ها سختی

هیدرولیكی آنهاست و كاربرد این بتنها تا منطقه زینتر شدن آنهاست .

مشخصات استاندارد بتن های دیر گداز عبارت است از :

بتن های دیر گداز در درجه حرارتهای معمولی دارای اتصالات هیدرولیكی هستند و وقتی پخته می شوند از مرحله ی اتصال هیدرولیكی به مرحله ی اتصال سرامیكی تبدیل می شوند بدون آنكه استحكام

آن كاهشی پیدا كند , بر طبق این استاندارد ها مخلوط های بتنی از نظر كارخانجات دیر گداز مخلوط

های خشك شدنی درهوا هستند كه از مواد اولیه مقاوم در برابر حرارت با اندازه بندیmm 30- 0

و سیمان تشكیل شده اند . به عبارت دیگر بتنهای دیر گداز عبارتند از :

بتن هایی كه خواص مكانیكی و فیزیكی آن حتی بعد از مدت زمان زیادی كه در حرارتهای بالا تا

حد قابل قبولی باقی بماند .

عاملهای چسباننده :

عاملهایی چسباننده ای كه در چنین بتنهایی بكار می روند ممكن است چسبهای هیدرولیكی ( معمولا سیمانها ) باشند و یا چسبهای غیر هیدرولیكی ] بتن پریكلاس با سیمان سورل ( بتن ما گنزیا ) , چسب شیشه [ . در كشور های غربی استفاده از چسبهای هیدرولیكی در بتن های مقاوم در برابر درجه حرارت بسیار رایج است و در شوروی استفاده از عامل چسباننده چسب شیشه در بتن های دیر گداز

نقش مهمی را در صنعت ایفا می كند . مواد نوع بتنی ( شبه بتنی ) موادی هستند كه دارای فسفات

چسب شیشه و ماگنزیا ( پریكلاس ) می با شند .

تقسیم بندی بتنهای دیر گداز : بتن های دیر گداز را می توان بر اساس درجه حرارت كار , نوع عاملهای اتصال ( چسباننده ) و نوع مواد پر كننده تقسیم بندی نمود :

نوع بتن درجه حرارت درجه حرارت كار

بتن با دیر گدازی پائین كمتر از 1500 1100- 200

بتن با دیرگدازی متوسط 1790- 1500 1300- 1100

بتن با دیرگدازی بالا بیشتر از 1790 بیشتر از 1300

2- تقسیم بندی بر اساس نوع اتصالات :

A - بتن های دیرگداز ساخته شده از بتن های سرباره ( بتنهای كوره بلند با بتنهای آهن پرتلند )

B- بتن های دیر گداز ساخته شده از سیمان آلومینیایی ( بتن های آلومینیای بالا )

C- بتن های دیر گداز با عامل چسباننده ی چسب شیشه ( بتنهای آلومینیای باریم )

D- بتن های دیر گداز با عامل چسباننده ی ماگنزیا

E- اتصال های شیمیایی مانند فسفاتها با افزودن اسید فسفرین به مخلوط

F- اتصال هیدرولیك

G- عاملهای چسباننده ی آلی مثل قیر , قطران , سولفیت لایم

3- تقسیم بندی بر اساس نوع مواد پر كننده :

A- بتن های دیر گداز با مواد پر كننده ی غیر مقاوم در برابر حرارت (خرده آجر , سرباره و ......)

B- بتن دیر گداز با شاموت ( خاك نسوز پخته شده )

C- بتن دیر گداز با آلومینات بالا

D- بتن های دیر گداز با كراندوم

E- بتن دیر گداز با سیلیس

G- بتن دیر گداز با مگنزیا

F- بتن های دیر گداز با كرومیت ماگنزیا

H- بتن دیر گداز با كاربید سیلیسیم

روند تاریخی پیشرفت :

بر مبنای اولین گزارش امكان استفاده از بتن در دمای بالا به كارهای مهندسین ساختمان در اوایل

همین قرن بر می گردد . استفاده از شاموت و خاكستر بعنوان اجزای بتن در این مقاصد مفید تر

بوده , هر چند پیشنهاد آن ها در همان زمان عملی نگردید .

تا اوایل قرن بیستم هیچ توجه اساسی به این نوع مواد دیر گداز نشد یعنی زمانی كه C.Platzman

تولید بتن دیر گداز را با پایه ی سیمان پرتلند و افزودن شاموت و خاكستر ( یا سیلیكای فعال )

به ثبت رساند همزمان استفاده از سیمان آلومینائی نیز در 26 – 1925 بوسیله Kesther به ثبت

رسید . با شروع دهه 1930 افزایش قابل ملا حظه ای در تحقیق و توسعه در تعدادی از كشورها

در این زمینه به چشم می خورد .

ویژگیهای بتن دیر گداز :

تكنولوژی بتن دیر گداز را می توان در مقایسه با بتن معمولی یا در مقایسه با مواد دیر گداز نشان

داد . برای صاحبان تكنولوژی بتن ویژگیهای اصلی در استفاده از پر كننده های دیر گداز خاص با

مشخصات معین در نظر است و استفاده از پر كننده های خیلی ریز مثل خاك نسوز یا استفاده از

سیمان آلومینیائی یا حتی چسب های غیر معمول تر دیگری مثل چسب شیشه و فسفات .

انحراف از تكنولوژی بتن معمولا خیلی كم بوده و در خور توجه نیست . از این نقطه اثر به سختی

می توان انتظار داشت كه بتن دیر گداز مواد تازه ای را عرضه كند در حالی كه مقادیر مشخصی در استحكام ساختمانی برای بتن معمولی اهمیت دارد . این مقادیر برای بتن دیر گداز از اهمیت نا چیزی برخوردار است . زیرا تنشهای حرارتی كه در بتن در حین سرویس و كار تحمل می كند

اساس ساختار آن را تغییر می دهد .

از دید گاه مهندسینی كه با مواد دیر گداز سروكار دارند بتن دیر گداز دارای ویژگیهای خاص خود در نحوه ی تولید و كاربرد است در حالی كه تكنولوژی مواد دیر گداز را می توان اینطور ترسیم كرد كه تهییه مواد به شكل دلخواه در آوردن و سپس خشك كردن در یك زمان طولانی و نهایتا در آتش قرار دادن . در حالی كه تكنولوژی پیش ریختگی بتن دیر گداز عبارت است از تهییه مخلوط

و به فرم دلخواه در آوردن با ریختن و لرزش و سپس سخت كردن با پرس و سر انجام در زمان

كوتاهی خشك می شود . استحكام مورد نیاز بدون پخت بدست می آید و بدین وسیله ما قادر به تولید

شكلهای پیچیده و مختلف می باشیم بدون خطر ترك و تغییر فرم , مزایا و اهمیت بتن دیر گداز در

كارخانجات تكنو حرارتی را می توان از نقطه نظر فنی و اقتصادی ملاحظه نمود .

اگر چه استفاده از این مواد گاهی به علت مقدار دما محدود می شود وجود بتن های تولید شده در

مقیاس وسیع با چسب های مخصوص قابلیت استفاده از آن را در دماهای خیلی بالا نشان می دهد.

مواد اصلی بتن دیرگداز :

تركیب مواد اصلی بتن دیر گداز عبارتند از :

1- عامل چسباننده :

الف ) سیمان : سیمان یكی از عوامل چسباننده ی در بتن های دیر گداز می باشد . سیمانهای صنعتی معمولا بعد از زینتر یا ذوب و آسیاب كردن بصورت پودرریزی در می آیند كه هم دارای ساختمان

كریستالی و هم غیر كریستالی می باشند. اجزای اصلی سیمانها عبارتند از : Al2O3, Fe2O3 , ,

SiO2, CaO و سیمانها را به طور كلی به دوسته تقسیم می كنند :

سیمانهای سیلیكاتی مثل سیمان پرتلند معمولی و سیمانهای سرباره ای (سیمان پرتلند آهن و سیمان كوره بلند و سیمان سوپر سولفاته )

سیمانهای آلومینیائی مثل انواع سیمان آلومینیائی

از انواع سیمانه كه بطور معمولی تهیه می شوند آن ها كه در ساخت بتن های دیر گداز استفاده می شوند عبارتند از : سیمان پرتلند, سیمان پرتلند آهن , سیمان كوره بلند , سیمان آلومینیای معمولی ,

سیمان آلومینیای بالا و سایر سیمانها اهمییت محدود داشته یا در در تحقیقات علمی بكار می روند .

ب) چسب های سرد گیر غیر آلی بدون آب : همان طور كه گفته شد توسعه ی بتن های دیر گداز با گذر از مرز های بتن با پایه ی سیمانی به تولید و استفاده از شبه بتن با چسب های دیگر رسیده

است . یكی از این دست عامل های چسباننده چسب شیشه می باشد كه چسب شیشه عبارت است از

تركیبات مختلف سیلیكات سدیم یا پتاسیم كه در آب یا محلولند و یا مخلوط كلوئیدی تشكیل می دهند

و تقریبا به طور كامل هیدرولیز می شوند . عمومی ترین چسب شیشه ای كه استفاده می شوند

سیلسكات سدیم غنی از سیلسی است كه شامل 4 – 2 مولكول گرم SiO2 و در یك مولكول گرم

سیلیكات سدیم است .گیرش در هوا انجام می گیرد كه معمولا همراه با استفاده از شتاب دهنده های

گیرش ( تحت عنوان افزودنی ها ) انجام می شود .

در مقایسه با سیمان پرتلند چسب شیشه بتنهایی از نظر خواص فیزیكی شیمیایی قابل قیاس نمی باشد . البته غیر از مدول الاسیته و دانسیته تنها نكتهی جالب توجه مشخصه های حرارتی است كه

با استفاده از چسب شیشه عاید می شود . فایده این تر كیبات كه در بتنهای دیر گداز چسب شیشه ای به عنوان عامل چسباننده بكار می روند فعالیت شدید آنهاست كه آن ها را قادر می سازد تا با

مواد پركننده ی بسیار متنوع و مختلفی تركیب شوند و تركیباتی تولید كنند كه پایداری حرارتی خوبی دارند و دیر گدازی بسیار خوبی هم دارند .

از انواع دیگر این نوع چسباننده ها می توان به چسب های ماگنزیایی , دولومیت , اسید فسفریك

و فسفات ها می توان اشاره كرد .

2- مواد پر كننده :

در ساخت بتنهای معمولی می توان از شن و ماسه ی طبیعی بهره گرفت . بنگ های صخره ای و سنگ آهك برای بتن های متراكم و خاكهای نسوز یا خاكستر زینتر شده برای بتن های سبك وزن

به عبارت دیگر برای استفاده از بتن ها در درجه حرارت بالا انتخاب مواد پر كننده باید بر اساس

نوع مصرفی كه بر عهده ی آن است صورت گیرد . خواص حرارتی بتن در درجه حرارت بالا به

مقدار زیادی بوسیله انتخاب مواد پر كننده تعیین می شود بنابراین با انتخاب مواد مناسب مقاوم در برابر حرارت امكان تهییه بتن ها با مقاومت حرارتی بالا وجود دارد .

در بتن نسوز تنها مواد درشت تر كه دارای اندازه ی دانه هایی بزرگتر از mm 2/0 می باشد باید

مورد استفاده قرار گیرد . مواد پر كننده ی ریز اغلب دانه های تشكیل دهنده اش از mm 1/0 كمتر

است . و به عنوان عامل تثبیت كننده با خواص شیمیایی مخصوص در بتن های دیر گداز ساخته

شده با سیمان پرتلند مورد استفاده قرار می گیرند در حالی كه در بتن های چسب شیشه آنها به

عنوان مواد پر كننده ی بسیار ریز micro-filling عمل می كنند , بنابر این آنها به عنوان پر كننده عمل نمی كنند بلكه بیشتر مواد افزودنی هستند .

پر كننده های معدنی غیر مقاوم در آتش :

پر كننده های معمولی فقط برای استفاده در بتن های درجه حرارت پائین مناسب است نه برای بتن های دیر گداز زیرا مقاومت آن برای دماهای 1100- 1000 درجه ی سانتیگراد مناسب است . در

بعضی شرایط بخصوص افزودنیهای دیر گداز مثل سر باره ها بتن دیر گداز بكار می روند. البته به شرطی كه آنها اثر شیمیایی خوبی داشته باشند .

مواد طبیعی : سنگ های طبیعی كه ضریب حرارت انبساطی آن ها زیاد نباشد و تحت شرایط دیر گدازی انبساط حجمی نداشته باشند به عنوان پر كننده بكار می روند . مثل سنگهای كوارتز و شن.

در استفاده از سنگ آهك باید دقت شود زیرا كه تغییراتی در خواص آن ها در اثر از بین رفتن بوجود می آید .

ضایعات صنعتی و محصولات فرعی : سر باره هایی كه ازمنابع مختلف تولید می شود اولین محصولات

فرعی هستند كه باید بررسی شوند . تعدادی از محققان محدوده ی وسیع از سرباره ها را ازمایش كرده اند كه توانسته اند اینها را به عنوان مواد پر كننده در بتن دیر گداز بكار برند .

پر كننده های مصنوعی : معمولی ترین مواد مصنوعی كه به عنوان پر كننده بتن تولید می شوند پر

كننده های سبك وزن مشخصی هستند برای تولید بتن سبك بكار می روند .

مثالهای این موارد از خاكها نسوز پوك شده ( با نام صنعتی سر امسایت ceramcite ) و slate

پوك شده ( با نام صنعتی Glovulite ) . این مواد برای ساخته شدن بتن نسوز ساخته شده است .

انواع دیگر پر كننده های سبك شامل ورمیكولایت و پرلیت می باشند .

شاموت : متداولترین ماده ی پر كننده برای بتن های دیر گداز انواع مختلف شاموت های مقاوم در برابر حرارت ( ذرات شاموت مقاوم در برابر حرارت مثل خاك رس ) است .

از شاموت به میزان زیادی به عنوان افزودنی برای سیمان پرتلند و بتن های سیمان چسب شیشه استفاده می شود. شاموت از پختن كائولن های نسوز در درجه حرارت بالا بدست می آید . اجزای اصلی آن SiO2 و Al2O3 و همچنین مقادیر كمی Fe2O3 و قلیایی ها ست كه بسته به مواد اولیه

آن فرق می كند. درجه ی دیر گدازی اكثر شاموت های كوارتزی 1650 درجه ی سانتیگراد و شاموت

های معمولی 1750 درجه ی سانتیگراد می باشد . درجه ی حرارت كار با افزایش درصد آلومینای از

1400 – 1200 درجه ی سانتیگراد فرق می كند .

از دیگر مواد پر كننده ای كه می توان در ساختن بتن دیر گداز استفاده كرد عبارتند از :مولایت ,

كواندوم ) كواندوم به علت نقطه ذوب بسیار بالا ی استحكام مكانیكی و مقاومت شیمیائی آن به مقدار بسیار زیاد به عنوان پر كننده برای تولید بتن دیر گداز استفاده می كنند . در حالت معمولی هم انقباض بتن را كاهش می دهد ) , تركیبات شیمیائی و كانسازی ( منیزالورژی ) , مواد محتوی كرومیت و كرومیت منیزیت , فورستریت , كاربید سیلیسیم , دیاتومیت می باشند .

افزودنی ها :

افزودنی ها تحت عنوان مواد پر كننده و چسب ها قرار نمی گیرند عمده ترین افزودنی ها مواد پودری

شكل هستند كه تثبیت كننده های سرامیكی نیز نامیده می شوند و برای بتن های ساخته شده با سیمان

پرتلند و چسب شیشه بكار می روند . افزودنیها همچنین شامل موادی كه برای بهبود پلاستیسه , شتاب

دهنده ی گیرش و خواص زنیتر در موقع حرارت دادن بكار می روند تحت این عنوان می باشند .

تثبیت كننده های سرامیكی : مهمترین افزودنیها برای بتن دیر گداز یا سیمان پرتلند مواد پودری شكل ریز است كه هدف آن چسباندن و آزاد كردن آهك آزاد است . آهك آزاد در ابتدا بصورت Ca(OH)2 و بالای 550 درجه ی سانتیگراد به CaO تبدیل می شود و برای مواد شبه بتنی

بنیان چسب شیشه افزودنیهایی از این نوع استحكام و اتصال چسب را بهبود می بخشند . این مواد

به عنوان افزودنیهای بسیار ریز در مقابل مواد پر كننده ی معمولی قرار می گیرند و اطلاق تثبیت

كننده های سرامیكی نیز كار آنها را می سازد .

شاموت : كه در سطح وسیعی از آن استفاده می شود و مهمترین افزودنی دانه ریز است و هرچه

دانه های آن ریز تر باشد استحكام بتن بیشتر خواهد شد .

خاك رس : پودر خاك رس نیز در این زمینه مهم است , عمل پلاستیسیته آن نیز باید مد نظر باشد

و در بتن های سیمان پرتلند مدتهاست كه استفاده می شود . در سیمان های آلومینیای ذوب شده به عنوان پر كننده ی بسیار ریز برای بهبود پلاستیسیته بتن تر یا افزودنی برای بدست آمدن استحكام

بالاتر در درجه حرارت های متوسط بكار می رود .

آب :

آب یكی دیگر از موادی است كه در ساختار بتن دیر گداز بكار می رود و نسبت آن باید بدقت رعایت شود و همچنین بكار بردن آبی كه دارای نا خالصی است در بتن مضر است .

طرح مخلوط بتن :

مواد اصلی و اجزای بتن دیر گداز از نظر خصوصیات فیزیكی و شیمیایی مورد بررسی قرارگرفت

حال به بررسی اجزای بتن از نظر دانه بندی ارتباط اجزا با یكد یگر تشریح می كنیم .

در این بخش خصوصیات ویژه مورد نظر نیست بلكه عموما مشكلات اصلی مرتبط به تاثیر دانه بندی اجزا در حالت های منفرد و مخلوط را بررسی می كنیم .

این پارامتر ها به طور بسیار وسیعی بر خصوصیات بتن تاثیر می گذارند مثل آب در مخلوط پر

كننده یا قابلیت كار پذیری بتن تر , تراكم پذیری آسان , مقاومت حرارتی , افزایش استحكام و سر

انجام خصوصیات و و رفتار بتن گیرش یافته در حالت خام و پس از عملیات حرارتی . در این

بحث اساس طرح مخلوط بتن و عمدتا در بتن های اتصال سیمانی بررسی می شود .

سیمان ها : سیمان هایی كه در تولید بتن دیر گداز بكار می روند اغلب استاندارد هستند در نتیجه

تحقیقات در آلمان و سایر كشورها نشان داده كه سیمان با آلومینای بالا , سیمان آلومینیای معمولی

سیمان پرتلند , سیمان پرتلند آهن و سیمان كوره بلند هر كدام برای دماهای خاص و محدوده های گرمایی مشخص در هنگام كار مفید است .

استفاده از سیمان های trass و سیمان های آذرین و انواع دیگری از آن ها كه تا همین اواخر رایج نبوده اخیرا نشان داده است كه سیمان های آذرین را تحت شرایط بخصوصی می توان در بتن های

دیر گداز و بتن های معمولی بكار برد . قسمتی از خاكهای آذرین نیز بكار می روند كه تحت شرایط گرمایی خاص انقباض ندارند و یا مقدار آن خیلی كم می باشد .

هیچ نیازی برای دانه بندی دانه ها لازم نیست و همان ریزی كه در استاندارد در نظر گرفته شده

مناسب است و سیمان های استاندارد مناسب و قابل مصرف هستند اگر چه در شرایط بتن های درجه حرارت بالا باید حداقل كیفیت استاندارد را داشته با شند . در آلمان بتن های دیر گداز ریخته گری در محل كار و پیش ساخته هر دو از سیمان آلومینای تجارتی استفاده می شود .

دانه بندی پر كننده ها : پر كننده ها نقش اصلی را در تعیین مقاومت بتن دیر گداز تعیین می كنند .

اندازه ی دانه و درجه بندی پر كننده از اهمیت اساسی در بهبود كیفیت بتن دیر گداز برخوردار است

ممكن است با استفاده از اندازه ی دانه های ریز و درشت مناسب در پر كننده بتوان به بیشترین

فشردگی دست یافت .در حال حاضر استفاده از منحنی های دانه بندی كاربرد عملی محدودی دارد

یك بتن فشرده و خیس كه بر مبنای این این منحنی تهیه شده باشد حجم خودش را حفظ كرده و هر دانه ی فضایی را كه موقع خیس بودن اشغال كرده به همان صورت حفظ می كند .

بر حسب مواد تركیب پر كننده خشك كردن و پختن ممكن است انبساط یا انقباض ایجاد كند و

منجر به تغییر مكان دانه شود . بدین ترتیب اصطلاح فشرده ترین بتن بر حسب نوع و شیوه ی

مخلوط كردن فرق می كند . معمولا مقدار ماكزیمم فشردگی به شكل و درجه بند ی ذرات بستگی

دارد . پر كننده های كروی شكل تمایل كمی به حفظ آب دارند ولی آن هایی كه سوزنی شكل و

مسطح هستند تقریبا دو برابر دانه های كروی آب نگه می دارند و اینها بیشتر در بتن های دیر گداز استفاده می شوند طبیعت سطح پر كننده اثر نا چیزی بر استحكام بتن دارد اما تاثیر آن بر

استحكام اتصالات خیلی زیاد است . در بتن های دیر گداز درجه ی دانه بندی باید همان طوری باشد كه در بتن معمولی مورد نیاز است .

تركیب مواد برای ساختن بتن مقاوم در برابر حرارت :

تركیب مواد بتن های مقاوم كه از سیمان آلومینا استفاده می شود :

50 كیلوگرم سیمان آلومینیایی

110 كیلو گرم شاموت نپخته ی 0 تا 3 میلیمتر

110 كیلوگرم شاموت پخته ی 3 تا 8 میلیمتر

نسبت سیمان به آب تقریبا 6/0

در صورتی كه سیمان پرتلند نوع 350 مصرف شود تركیب زیر استفاده می گردد :

50 كیلوگرم سیمان پرتلند 350

57 كیلوگرم شاموت نپخته ی 0 تا 3 میلیمتر

90 كیلو گرم شاموت پخته ی 3 تا 8 میلیمتر

60 كیلو گرم سر باره ی كوره 0 تا 3 میلیمتر

13 كیلوگرم كلی 0 تا 1 میلیمتر

نسبت آب به سیمان تقریبا 7/0

مخلوط دیگری كه نسبت سیمان به شاموت آن برابر 80/ 20 است در دو نوع شاموت با مشخصات زیر مورد استفاده قرار می گیرد . نقطه ی ذوب 1730 = شاموت نوع یك

نقطه ی ذوب 1680 = شاموت نوع دو


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  ساعت 0 قبل از ظهر  توسط mahan  | 

طلوع صبح دانش در خمین

 

دکتر حمیدرضا صباغی

+ نوشته شده در  ساعت 3 بعد از ظهر  توسط mahan  | 

بتن ریزی در هوای گرم

هر چقدر بتوانیم جلوی گرم یا داغ شدن مصالح بتن را بگیریم ، کار خنک ساختن بتن ساده تر می شود

 

بتن ریزی در شرایط هوای گرم می تواند به بروز مشکلاتی در بتن تازه و سخت شده کمک نماید و معمولا" به پائین آمدن کیفیت بتن سخت شده منجر می شود . معمولا" در چنین شرایطی باید بتن ریزی متوقف گردد و در صورت نیاز به انجام عملیات بتن ریزی باید تدابیر خاصی اندیشیده شود تا خسارت های وارده به حداقل برسد و یا ایجاد گردد .
تعریف و شناخت شرایط هوای گرم ، اثر خسارت بار این شرایط ، اثر عوامل تشدید کننده این خسارت ها ، راه حلهای فرار از حصول این شرایط ، توجه به نوع مصالح مصرفی از جمله مواردی است که در این نوشته از نظر می گذرد .
وجود شرایط هوای گرم در مناطقی از کشور ما بویژه در حاشیه خلیج فارس و دریای عمان و وجود شرایط خاصی مانند ایجاد خوردگی در میلگردهای بتن این شرایط را برای ما پر اهمیت می نماید و باید بدان توجه خاصی مبذول داشت . سعی می شود نکات مد نظر آئین نامه بتن ایران به همراه توضیحات ضروری قید شود تا در عمل بتوان از آنها استفاده نمود .
● تعریف هوای گرم :
هوای گرم با ترکیبی از دمای زیاد هوا ، رطوبت نسبی کم ، دمای بالای بتن و سرعت وزش باد حاصل می گردد . وجود دمای زیاد بتن و عواملی که باعث تبخیر شدید آب از سطح آن می شود می تواند خسارت بار باشد . حتی می توان گفت دمای زیاد بتن به تنهایی نیز می تواند به بروز این شرایط کمک زیادی نماید .
معمولا" وقتی دمای بتن از ۰C ۳۲ در هنگام بتن ریزی و یا تا زمان گیرش تجاوز نماید شرایط هوای گرم حاصل می شود .
بروز شرایط ایجاد تبخیر با شدتی بیش از kg/m۲ ۱ در هر ساعت از سطح بتن قطعا" مشکل زا
می باشد . حتی توصیه می گردد شدت تبخیر از سطح بتن کمتر از kg/m۲ ۵/۰ در هر ساعت باشد تا خسارت هائی به بتن وارد نشود و کار بتن ریزی بهتر انجام گردد .
● اثر خسارت بار شرایط هوای گرم :
این اثرات را می توان به دو بخش بتن تازه و سخت شده تقسیم نمود . مسلما" برای داشتن بتن سخت شده مناسب باید از مرحله بتن تازه به سلامت عبور کنیم لذا از این نظر کیفیت بتن تازه از اهمیت زیادی برخوردار می باشد .
▪ اثرات نا مطلوب هوای گرم بر بتن تازه خمیری عبارتست از :
الف ) افزایش آب مورد نیاز در طرح مخلوط
ب ) افزایش آهنگ افت اسلامپ و تمایل دست اندرکاران به افزودن آب به بتن در کارگاه بدلیل افزایش تبخیر و افزایش سرعت آبگیری سیمان و از دست دادن خواص خمیری در زمان کوتاه تر
ج ) افزایش زمان آهنگ سفت شدن بتن و کاهش زمان گیرش به نحوی که بر عملیات ریختن ، تراکم ، پرداخت سطح و نگهداری و عمل آوری بتن اثر منفی می گذارد و امکان ایجاد درز سرد را افزایش می دهد . این امر پیوستگی را در بتن ریزی مختل می کند که نیاز به آن جزو اصول بتن ریزی صحیح است .
د ) افزایش امکان ترک خوردگی خمیری بتن تازه بدلیل تبخیر زیاد و جمع شدگی بیش از حد در اثر تبخیر
هـ ) افزایش بروز مشکل در کنترل مقدار حباب هوای بتن حبابدار در بتن تازه به نحوی که عملا" حباب های هوا بزرگ شده و با می ترکند و تأثیر ثبت آنها در بتن سخت شده از بین می رود .
● اثرات نامطلوب شرایط هوای گرم بر بتن سخت شده عبارتند از :
الف ) کاهش مقاومت بتن بدلیل مصرف بیشتر آب در میان مدت و دراز مدت
ب ) کاهش مقاومت بتن بدلیل دمای بالای آن در هنگام بتن ریزی و پس از آن در میان مدت و دراز مدت علیرغم افزایش مقاومت زود هنگام بتن ( بویژه در روزهای اول – ۱ تا ۷ روز )
ج ) افزایش تمایل به جمع شدگی ناشی از خشک شدن و ایجاد ترکهای حرارتی
د ) کاهش دوام بتن در برابر شرایط محیطی نامناسب در حین بهره برداری مانند یخ زدن و آب شدگی مکرر ، سایش و فرسایش تری و خشکی مکرر بتن ، حمله سولفاتها و حمله یون کلر محیط بدلیل افزایش نفوذپذیری بتن در اثر ایجاد کریستالهای درشت و کاهش مقاومت الکتریکی بتن که نقش مهمی در افزایش نفوذپذیری در برابر یون کلر و سایر عوامل مزاحم شیمیائی دارد . هم چنین کاهش دوام به دلیل ترک خوردگی
هـ ) ایجاد خوردگی سریعتر میلگردها بدلیل افزایش نفوذپذیری بتن و یا ایجاد درزهای سرد
و ) کاهش یکنواختی سطح بتن و نا زیبائی سطح بتن نمایان بویژه در مجاورت قالب ، تغییر رنگ بتن بدلیل تفاوت در آهنگ آبگیری ، منظره بدلیل درز سرد .
● عوامل تشدید کننده خسارات در هوای گرم :
برخی عوامل می توانند در هوای گرم خسارتها را تشدید نمایند . هرچند این عوامل مستقیما" در ایجاد شرایط هوای گرم بی تأثیر است اما در این شرایط می تواند باعث بحرانی تر شدن اثرات زیانبار گردد . این عوامل عبارتند از :
الف ) مصرف سیمانهائی با ریزی زیاد که موجب افزایش سرعت آبگیری سیمان و ایجاد گرمازائی بیشتر در زمان کوتاه می گردد .
ب ) مصرف سیمانهای زودگیر ( مقاومت اولیه زیاد ) مانند نوع ۳ و حتی استفاده از سیمانهای
نوع ۱ بویژه با وجود افزودنیهای تسریع کننده ( زودگیر کننده ) که میتواند زمان گرایش را کوتاه نماید و سرعت آبگیری و گرمازائی را بیشتر کند .
ج ) مصرف بتن های پر سیمان در رابطه با بتن های پر مقاومت و با نسبت آب به سیمان کم که سرعت آبگیری را بیشتر می کند و زمان گرایش را کوتاه و گرمازائی و سرعت آنرا افزایش می دهد . بدیهی است اغلب در شرایط محیطی نا مناسب از نسبت آب به سیمان کم استفاده نمائیم لذا باید سعی شود بتن پر سیمان مصرف ننمائیم .
د ) استفاده از مقاطع بتنی نازک با درصد میلگرد زیاد .
هـ ) بکارگیری وسایل حمل با حجم زیاد که می تواند به ایجاد درز سرد و عدم پیوستگی منجر شود .
و ) حرکت دادن بتن در مسیر افقی یا قائم بصورت طولانی مدت ویژه ای برای بتن های کم اسلامپ ( شوت ، شوت سقوطی یا ترمی )
ز ) استفاده از پمپاژ بتن در مسیرهای طولانی ، زیرا اصطکاک بتن با لوله باعث ایجاد گرما می شود و در شرایط هوای گرم نیز این مسیر طولانی و گرمای لوله می تواند مشکل زا باشد .
ح ) استفاده از تسمه نقاله برای حمل بتن بدلیل ایجاد سطح هواخور خیلی زیاد و تبخیر شدید و تبادل گرمائی زیاد با محیط .
ط ) ضرورت انجام و تداوم کار در شرایط هوایی خیلی گرم بدلائل اقتصادی
ی ) استفاده از سیمانهای انبساطی و یا بدون جمع شدگی که می تواند مشکل زا باشد . در این رابطه برخی مواد انبساط زا یا برخی ملات ها یا بتن ها مانند گروت میتواند عامل ایجاد خسارت بیشتر باشد .
مسلما" باید گفت اگر شرایطی بر خلاف شرایط فوق ایجاد شود مسلما" در کاهش خسارات نقش خواهد داشت . اما بر ایجاد شرایط هوای گرم تأثیری ندارد .
● عوامل ایجاد کننده شرایط نامناسب محیطی و هوای گرم :
همانگونه که گفته شد مصرف اجزاء بتن با دمای زیاد می تواند بتن با دمای بالاتر از حد مجاز را بوجود آورد .
همچنین بروز شرایط خاصی در محیط اطراف بتن ریزی می تواند به تبخیر شدید منجر گردد که خسارت زا می باشد .
▪ در زیر به هر کدام از این موارد می پردازیم و نحوه پیش بینی چنین شرایطی را مطرح می نمائیم :
الف )شدت تبخیر از واحد سطح :
میزان تبخیر از سطح بتن تابع عوامل مختلفی است که از جمله می توان به دمای هوا ، دمای بتن ، رطوبت نسبی هوا ، سرعت وزش باد ، تابش آفتاب و حتی رنگ بتن و فشار هوا ( ارتفاع از سطح دریا ) اشاره نمود . در چارت ( شکل ۱ ) فقط از چهار عامل اول بدلیل اهمیت و سهولت بکارگیری آنها بصورت کمی بهره برده شده است و میتوان شدت تبخیر از واحد سطح بتن را بدست آورد .
ب ) دمای تعادل بتن ساخته شده :
قبل از خسارت بتن میتوان دمای آنرا با محاسبه حدس زد . مسلما" در مراحل انتقال و ریختن بتن بعلت تبادل با محیط مجاور ، دمای بتن ممکن است تغییر نماید . بدین منظور باید برای ساخت بتن دمای کمتر از ۰C ۳۰ را در نظر گرفت تا در یک حمل معقول و منطقی با زمان کمتر از نیم ساعت ، دمای بتن از ۰C ۳۲ تجاوز ننماید . مسلما" اگر وسیله حمل پمپ و لوله یا تسمه نقاله و یا تراک میکسر در حال چرخش باشد باید دمای ساخت را بمراتب کمتر از ۰C ۲۸ و تا حدود کمتر از در نظر گرفت . دمای تعادل ساخت بتن بلافاصله پس از اختلاط را می توان از رابطه زیر بدست آورد .
در رابطه TC ، TG ، TS ، TP ، TW به ترتیب دمای سیمان ، سنگدانه درشت ، سنگدانه ریز ، پوزولان و دمای آب مصرفی در اختلاط بتن می باشد . ( بر حسب درجه سیلیسوس )هم چنین WWT ,WWS,WWG,WW, WP , WS , WG , WC به ترتیب جرم سیمان ، شن ، ماسه ، پوزولان ، آب مصرفی در ساخت بتن ، آب موجود در شن ، آب موجود در ماسه و آب کل موجود در بتن می باشد ( بر حسب کیلوگرم ) بدیهی است آب کل بتن برابر با مجموع آب مصرفی در ساخت بتن و آب موجود در سنگدانه می باشد و یخ احتمالی مصرفی را نیز شامل می شود . اگر از یخ نیز برای کاهش دما استفاده شود در صورت کسر رابطه فوق جمله W i (۰.۵ti-۸۰) اضافه خواهد شد .
لازم به ذکر است ضرائب ۰.۲۲ در رابطه فوق ظرفیت گرمائی سیمان ، سنگدانه و پوزولان بر حسب Kcal/kg می باشد و یکسان در نظر گرفته شده است در حالیکه واقعا" این ظرفیت های گرمائی در سیمانهای مختلف و سنگدانه های موجود و پوزولانهای مصرفی یکسان و مساوی ۰.۲۲ نمی باشد . بویژه در سنگدانه ها و پوزولانها ممکنست ابن ظرفیت گرمائی از ۰.۱۹ تا ۰.۲۴ تغییر نماید و حتی از این محدوده نیز بیرون باشد . ظرفیت گرمائی آب و رطوبت موجود در سنگدانه Kcal/kg ۱ فرض شده است . i W جرم یخ مصرفی ، i T دمای یخ مصرفی ، ۰.۵ ظرفیت گرمائی یخ و ۸۰ برابر گرمای نهان ذوب یخ بر حسب Kcal/kg می باشد .
▪ مثال ۱ : طرح اختلاط زیر برای بتن سازی به میزان m۳ ۱ داده شده است . با توجه به اطلاعات موجود دمای تعادل ساخت بتن را محاسبه کنید . سیمان ۴۰۰ کیلو ، شن خشک ۱۰۰۰ کیلو ،
آب کل ۲۲۰ کیلو ، دمای سیمان ۰C ۳۵ ، دمای شن ۰C ۴۰ و رطوبت آن ۶/۰ درصد ، دمای ماسه ۰C ۳۰ و رطوبت آن ۵/۴ درصد ، دمای آب ۰C ۲۵ می باشد .
▪ مثال ۲ : اگر بخواهیم دمای بتن به ۲۸ برسد آب باید تا چند درجه خنک شود .
▪ مثال ۳ : اگر بخواهیم با آب ۰C ۲۵ و یخ ۰C ۴- به این دما دست یابیم ، چند کیلو یخ لازم است ؟
▪ مثال ۴ : اگر بدون خنک کردن آب یا مصرف یخ بخواهیم به این دما برسیم دمای شن باید به چند درجه سیلیوس برسد ؟
● اثرات هوای گرم بر خواص بتن :
همانطور که قبلا" اشاره شد هوای گرم بر روی بتن تازه سخت شده اثراتی را بر جای می گذارد که نامطلوب است . در این قسمت بطور مشروح به برخی از این اثرات و خواص بتن در هوای گرم اشاره می شود .
الف ) افزایش آب مورد نیاز در طرح مخلوط :
بسته به شرایط هوا و میزان تبخیر ممکنست تا ۲۵ کیلو ( لیتر ) آب اختلاط مورد نیاز افزایش یابد ( نسبت به حالت بدون تبخیر ) – تقریبا" هر افزایش ۵ درجه سانتی گراد به حدود ۳ لیتر آب نیاز دارد . وجود آب بیشتر ، جمع شدگی را افزایش می دهد و میل به ترک خوردگی بیشتر می شود .

ب ) آهنگ افت اسلامپ :
مسلما" در شرایط هوای گرم ، گرمای بدون تبخیر و یا با تبخیر می توان تأثیر مهمی بر افت اسلامپ و آهنگ آن داشته باشد . میتوان گفت تقریبا" به ازاء ۰C ۴۰ افزایش دما ( ۱۰ تا ۰C ۵۰ ) افت اسلامپ حدود ۸ سانت را شاهد خواهیم بود ( هر ۰C ۱۰ حدود ۲ سانت ) . مسلما" آهنگ افت اسلامپ نیز در هوای گرم بسیار زیاد می شود تا حدی که مزاحم کار اجرائی خواهد شد و غالبا" برای مقابله با آن به افزایش آب متوسل می شوند که کار صحیحی نیست.
ج ) افزایش آهنگ سفت شدن بتن و کاهش زمان گیرش :
در یک هوای معتدل و مناسب ممکن است زمان گیرش اولیه بتن بسته به نوع سیمان و نسبت های اختلاط بین ؟ تا ۳ ساعت تغییر کند . با افزایش دما این زمان کاهش می یابد و ممکنست در دمای بتن بالاتر از ۰C ۳۰ و دمای محیط بیش از ۰C ۳۵ این زمان حتی به کمتر از نصف یا ثلث کاهش یابد . مسلما" این امر مشکلات اجرائی را افزایش می دهد . در حمل محدودیت زمانی بوجود می آورد و در ریختن و تراکم باید سرعت قابل توجهی داشته باشیم تا قبل از گیرش لایه زیرین بتوانیم لایه روئی را ریخته و متراکم کنیم . پرداخت سطح مشکل می گردد و بتن زود سفت
می شود . در اکثر موارد در چنین شرایطی درز سرد ایجاد می گردد . درز سرد در آینده می تواند محل عبور آب و سایر مواد مزاحم شیمیائی باشد .
د ) ترک خوردگی خمیر بتن تازه :
این نوع ترک خوردگی معمولا" در محیط های گرم و خشک حاصل می گردد . بدیهی است اگر بتن در محیط گرم و مرطوب قرار گیرد بعلت تبخیر کم از سطح بتن ، جمع شدگی چندانی ایجاد نخواهد شد . در رطوبت های بیش از ۸۰ درصد عملا" مشکل ترک خوردگی بتن تازه را نخواهیم اشت . وقتی تبخیر از kg/m۲/hr ۱ تجاوز نماید ، وضعیت حاد و بحرانی است و عملا" باید بتن ریزی متوقف گردد و یا تمهیدات خاصی تدارک دیده شود .
وقتی ترک خوردگی بیشتری اتفاق می افتد که تأخیر در گیرش و سفت شدن بتن ، مصرف سیمانهای دیرگیر ، مصرف بیش از حد کندگیر کننده ، خاکستر بادی بعنوان جایگزین سیمان و یا بتن خنک داشته باشیم . مصرف موادی که آب انداختن را کم می کند میتواند به خشکی سطح و ترک خوردگی منجر شود . از جمله این مواد می توان از میکروسیلیس نام برد .
از بین بردن ترکهای خمیری مشکل است ولی می توان با ماله کشی مجدد توأم با فشار ترکها را تا حدودی از بین برد .
الف) اثرات نامطلوب بر مقاومت :
مسلما" بتنی که گرم ریخته و نگهداری شود در سنین اولیه مقاومت قابل توجهی کسب می کند اما بطور کلی در سن ۲۸ روز به بعد مقاومت کمتری نسبت به بتن ریخته شده با دمای کم
خواهد داشت . در شکل ۲ و ۳ میتوانید تأثیر دمای ریختن را بر مقاومت های اولیه و دراز مدت ببینید . بویژه اگر بتن حاوی مواد پوزولانی و کندگیر نباشند ، آسیب بیشتری می بینند . اگر ترک بتن را نیز در نظر بگیریم از نظر سازه ای آسیب جدی خواهد بود .
گاه دیده می شود که در روزهای گرم نسبت مقاومت ۲۸ روزه به ۷ روزه به مقادیری کمتر از ۳/۱ و حتی تا ۱/۱ می رسد . در شرایط خاص برخی آزمونه های ۲۸ روزه مقاومتی کمتر از آزمونه های ۷ روزه را نشان می دهند که بسیار تعجب برانگیز است . دلیل این امر استفاده از بتن گرم در
قالب های گرم و داغ می باشد که گاه در زیر تابش آفتاب نیز چند ساعتی نگهداری می شوند . با استفاده از سیمانهای ریز و زودگیر کننده ، سیمان زیاد یا w/c کم این مشکل بیشتر می گردد.
برای اختصار و با توجه به ذکر اثرات نامطلوب در ابتدای این نوشتار از بیان مشروح سایر اثرات خودداری می شود .
● راهکارهای بتن ریزی مطلوب در شرایط نامساعد گرم :
قاعدتا" این راهکارها را میتوان به چند دسته تقسیم کرد :
الف ) انتخاب مصالح مناسب برای هوای گرم خشک یا گرم مرطوب و نسبت های مطلوب
ب ) روشهای مناسب انبار کردن مصالح برای گرم و داغ شدن ( پیشگیری از گرم شدن )
ج ) خنک سازی مصالح و بتن و بتن خنک ساختن ( کاهش دمای بتن )
د ) تمهیدات حفظ خنکی بتن در طول عملیات حمل و ریختن و جلوگیری از افزایش دمای بتن
هـ ) نکات مربوط به ریختن ، تراکم و پرداخت سطح ، نگهداری و عمل آوری بتن و کنترل تبخیر
در ادامه به هرکدام از راه حلهای اجرائی به اختصار می پردازیم .
● انتخاب مصالح مناسب :
الف ) سنگدانه :
هر چند تأثیر سنگدانه چندان جدی نیست اما بویژه برای ایجاد دوام در بتن در مناطق گرم بویژه مرطوب ، لازم است سنگدانه ها از جذب آب کمی برخوردار باشند . ظرفیت جذب آب سنگدانه درشت در آبا به ۵/۲ و برای سنگدانه ریز به ۳ درصد محدود شده است در حالیکه در بسیاری از آئین نامه ها چنین محدودیتی دیده نمی شود .
سنگدانه ها باید در برابر قلیائیها از واکنش زائی برخوردار نباشند لذا از این بابت باید مورد آزمایش قرار گیرند . همچنین در مناطق خورنده باید یون کلر آنها از حدود مجاز کمتر باشد .
ب ) سیمان :
بهتر است از سیمانهای ریز و زودگیر استفاده نشود و سیمانهای با گرمازائی کم و حاوی مواد پوزولانی ( بعنوان جایگزین ) بکار روند . سیمانهای آمیخته از این نظر مناسب اند . بهتر است مقدار سیمان زیاد نباشد . محدود کردن عیار سیمان به حدود ۴۰۰ کیلوگرم می تواند یک توصیه تلقی گردد . عیار سیمان زیاد می تواند عامل ترک خوردگی بتن خمیری باشد .
ج ) افزودنی ها :
در شرایط هوای گرم اغلب افزودنیهای روان کننده و یا کندگیر کننده استفاده می شود . ممکن است افزودنی روان کننده کندگیر کننده نیز بکار بریم . افزودنیهائی که بتوانند اسلامپ را بمدتی قابل توجه حفظ نمایند ، در این شرایط طرفدار دارد .
معمولا" حبابزا ها بعلت مشکل کنترل مقدار حباب در شرایط هوای گرم توصیه نمی شود .
مگر اینکه شرایط مناسبی برای مصرف آنها فراهم گردد .
● روشهای پیشگیرانه برای جلوگیری از گرم شدن مصالح در انبار
هر چقدر بتوانیم جلوی گرم یا داغ شدن مصالح بتن را بگیریم ، کار خنک ساختن بتن
ساده تر می شود .
بهرحال بهتر است دمای سیمان از ۰C ۶۰ تجاوز نکند ( آبا حد مجاز را ۰C ۷۵ ذکر کرده است ) سنگدانه ها با توجه به وزن قابل توجهشان بهتر است دمائی کمتر از ۰C ۴۰ را داشته باشند . آب نیز باید در حد امکان خنک نگهداشته شود . لذا توصیه می شود آب در محلی نگهداری شود که زود گرم نشود . مخازن فلزی هوائی بدون عایق بندی ابدا" توصیه نمیشود . از مصرف سیمانهای گرم که از کارخانه حمل و تخلیه می شود باید پرهیز کرد و آنرا در سیلو نگهداشت تا خنک گردد .
سیلوی سیمان دارای رنگ روشن باشد . در برخی مناطق دنیا از سیلوی دو جداره استفاده می شود که ممکن است آب خنک در آن در جریان باشد . عایق بندی سیلوی سیمان نیز یک راه حل
می باشد .
سنگدانه ها را نیز بهتر است از تابش آفتاب دور داشت . سر پوشیده کردن دپوی سنگدانه ها یک روش معمول است که ممکن است برای ایران راه حل گران قیمتی باشد . ایجاد پوشش مانند برزنت و غیره می تواند راه حل ساده تری تلقی گردد .
● خنک سازی مصالح و ساخت بتن خنک ( کاهش دمای بتن ) :
استفاده از بتن ها دمای کم یکی از راه حلهای اساسی برای بتن ریزی مطلوب است . رساندن دمای بتن به زیر ۰C ۳۰ میتواند به تولید بتن سخت شده مقاوم و با دوام منجر گردد و ضمنا" میزان تبخیر از سطح بتن را کاهش دهد . باید گفت تبخیر عوامل متعددی دارد ولی دمای بتن در این رابطه بسیار مهم است . برای ایجاد بتن خنک ، غالبا" اجزاء بتن را خنک می کنیم و یا از یخ برای ایجاد خنکی مخلوط بتن استفاده می نمائیم . بکارگیری ازت مایع نیز ممکن می باشد . اما در مورد بتن ریزی در هوای گرم در کارهای عادی عملا" بکار نمی رود .
اجزاء بتن شامل : آب ، سیمان ، سنگدانه می تواند خنک شود . آب را با وسایل تبرید و یا یخ
می توان خنک نمود . سنگدانه ها را می توان با آب پاشی و ایجاد شرایط مساعد برای تبخیر
می توان به مقدار قابل توجهی خنک نمود ( بویژه در هوای خشک ) در خنک سازی سنگدانه
می توان از آب خنک و هوای خنک نیز استفاده نمود .
یخ عامل مهمی در کاهش دمای بتن می باشد زیرا گرمای نهان ذوب یخ میتواند دمای بتن را به مقدار قابل توجهی پائین آورد . بهر حال خرده یخ یا پرید یخ می تواند صرفا" بعنوان جایگزین بخشی از آب یا همه آن بکار رود تا تغییری در نسبت آب به سیمان حاصل نشود و در انهای اختلاط نباید یخ در بتن تازه مشاهده گردد .
خنک کردن سیمان راه حلی است که کمتر بکار گرفته می شود . اینکار به دلایل خاص نیاز دارد تا سیمان در معرض آب خنک یا هوای مرطوب قرار نگیرد . استفاده از دیگ اختلاطی که دارای رنگ روشن می باشد و یا آب خنک شده و یا در سایه است توصیه می گردد .
● تمهیدات مربوط به حفظ خنکی بتن در طول عملیات بتن ریزی :
در زمان حمل ، ریختن و تراکم بتن حفظ خنکی آن ضروری است . بدیهی است دمای بتن در اثر تبادل گرما با هوای گرم مجاور افزایش می یابد . هدف ما کاهش این افزایش دما می باشد .
استفاده از وسایل حمل مناسب و سر بسته که رنگ روشن دارد یا با آب خنک می شود یکی از
راه حلهای مناسب می باشد . بکارگیری وسایلی مانند پمپ و لوله می تواند باعث افزایش دما شود و برای کنترل این افزایش دما ، لازم است لوله پمپ خنک گردد . می توان دور لوله ها را گونی خیس قرار داد و گهگاه روی آن آب پاشید .
تسمه نقاله برای هوای گرم وسیله مناسبی نیست و در صورت لزوم می توان روی آن را پوشاند .
تراک میکسر در طول حمل نباید بی جهت بچرخد زیرا این امر موجب افزایش دما خواهد شد بویژه اگر حجم بتن در مقایسه با حجم دیگ کم باشد . استفاده از سایبان روی دیگ تراک و داشتن رنگ روشن توصیه می شود .
● نکات مربوط به ریختن ، تراکم ، پرداخت سطح ، نگهداری و عمل آوری بتن و کنترل تبخیر
برای جلوگیری از تبخیر زیاد از سطح بتن می توان توسط بادشکن ، سرعت باد را کم نمود . بویژه اگر بتوان از بادشکن های جاذب آب استفاده نمود و آنها را خیس کرد ، رطوبت محیط افزایش
می یابد و تبخیر کم می شود و همچنین محیط خنک می گردد . استفاده از سایبان در بالای محل بتن ریز ( در صورت امکان ) باعث کنترل تابش آفتاب و کاهش تبخیر می گردد و ضمنا" از افزایش دمای بتن جلوگیری می شود .
می توان از دستگاههای مه فشان و ایجاد کننده غبار آب در محل بتن ریزی استفاده کرد تا ضمن خنک شدن محیط رطوبت نسبی بالا رود و تابش آفتاب کم گردد . این کار در مواردی که باد
می وزد مؤثر نیست .
قالب و میلگردها باید قبلا" خنک شود و آبا حداکثر دمای ۰C ۵۰ را برای آنها پیش بینی
کرده است . با آب پاشی بر روی قالب ( بویژه فلزی ) و میلگردها می توان آنها را خنک نمود ولی آب اضافی باید از سطح قالب و میلگرد زدوده شود ( با هوای تحت فشار یا اجازه دادن برای تبخیر )
برنامه ریزی کار بتن ریزی به نحوی که در زمان خنکی هوا انجام شود . مسلما" در این حالت اصولا" ممکن است شرایط هوای گرم موجود نباشد و بحث های مطروحه بی مورد تلقی گردد .
تأمین حجم لازم بتن و استفاده از وسایلی که بتواند این حجم بتن را ساخته یا حمل کند و بریزد و متراکم نماید امری ضروری است وگرنه بتن در اثر معطلی گرم شده و زمان گیرش آن فرا می رسد و یا لایه های زیرین خود را می گیرد و درز سرد ایجاد می شود .
برای حفظ خنکی بتن در لایه های بتن ریزی ، بهتر است از لایه های ضخیم تر استفاده شود که این امر حجم بتن سازی و بتن رسانی و بتن ریزی بیشتری را در واحد زمان طلب می کند .
استفاده از وسایل مناسب به نحوی که معطلی های بی جهت بوجود نیاید . مثلا" باکت خیلی کوچک بکار نرود تا تراک میکسر مدت زیادی معطل بماند و یا تراک میکسر کمتر بارگیری شود تا بتن بمدت قابل توجهی در آن بچرخد و نماند .
تراکم مجدد بتن در هوای گرم توصیه می شود ( قبل از گیرش ) . این امر ترکها را کم می کند . استفاده از ماله برای بهم آوردن ترکها توصیه می گردد . ( ماله کش با تأخیر و مجدد )
در هوای گرم و خشک اغلب سرعت تبخیر بیش از سرعت رو زدن آب است و سطح بتن خشک
می شود . لذا ضمن رعایت نکاتی که قبلا" مطرح شد لازمست در اسرع وقت سطح بتن محافظت شده و مرطوب گردد . استفاده از گونی خیس در این موارد توصیه می شود . در غیر این صورت استفاده از پوشش های خاص مانند نایلون یا ترکیبات عمل آوری بتن می تواند مصرف شود . بدیهی است در شرایط هوای گرم و خشک توجه ویژه ای باید به عمل آوری رطوبتی معطوف گردد .
پرداخت سطح بتن در هوای گرم با مشکل همراه است و معمولا" باید زودتر از سایر شرایط پرداخت را انجام داد اما نباید باعث جمع شدن آب در زیر لایه فوقانی گردد.

منبع:

انجمن بتن ایران

+ نوشته شده در  ساعت 0 قبل از ظهر  توسط mahan  | 

شرکت در انتخابات

+ نوشته شده در  ساعت 2 قبل از ظهر  توسط mahan  | 

توجه این توضیحات جهت برسی علل رکود مسکن در ایران است نه جیز دیگر

بازار مسكن در ركود و سكون
- سيستم بانكي بايد قدرت خريد طبقه متوسط را افزايش دهد
- تورم فزاينده در اقتصاد ايران ميل به خريد مسكن را افزايش داده است 
- فروش اوراق مشاركت و نزديكي به زمان اجراي طرح فروش متري از مهمترين علل ركود در بازار مسكن بوده اند

001115.jpg

در آستانه اجراي طرح فروش متري مسكن، بازار مسكن در حالت ركود و سكون قرار گرفته است.
به گزارش خبرنگار ما، فعالان بازار مسكن معتقدند طي هفته هاي اخير دادوستد مسكن به شدت كاهش يافته است.
برخي مهمترين علت كاهش دادوستد مسكن و سايه افكندن ركود بر بازار معاملات مسكن را فروش اوراق مشاركت طي روزهاي اخير و همچنين نزديك شدن به زمان اجراي طرح فروش متري مسكن مي دانند.
طرح فروش متري مسكن كه قرار است طي هفته جاري به اجرا درآيد به صورتي است كه در قالب آن سيستم بانكي طرف قرارداد نسبت به فروش برگه اي كه قيمت يك متر زمين را داراست اقدام مي كند. خريداران مي توانند در طول مدت مشخص نسبت به خريد هر تعداد برگه اقدام كنند. اولويت تحويل واحدهاي مسكوني پس از اتمام با كساني است كه برگه هاي بيشتري را خريداري كرده اند.
اين طرح در راستاي حل مشكل كمبود مسكن اجرا خواهد شد. بازار مسكن در ايران طي ۶۰ سال گذشته همواره با افزايش قيمت مواجه بوده به طوري كه طي ۶ دهه گذشته قيمت مسكن افزايش سالانه اي را تجربه كرده است.
براين اساس بازار مسكن طي دوره هاي متفاوت با شوك هاي افزايشي نيز مواجه بود. به عنوان مثال در زمان تصدي غلامحسين كرباسچي بر شهرداري و همزمان با طرح فروش تراكم در تهران قيمت مسكن افزايشي قابل توجه را تجربه كرد. از سوي ديگر با قطع فروش تراكم در ابتداي سال ۱۳۸۱ نيز بازار مسكن ايران دستخوش تحولي شگرف شد و قيمت ها به شدت افزايش يافت.
تاكنون طرح هاي فراواني براي حل مشكل مسكن كه در حقيقت كمبود عرضه نسبت به تقاضاست، به اجرا درآمده اما هنوز اين طرح ها در عمل با موفقيت چنداني مواجه نشده است. طرح احداث مسكن استيجاري، اجاره به شرط تمليك، افزايش وام مسكن جهت بالابردن قدرت خريد مردم و... همگي در اثر اتخاذ سياست هاي اقتصادي غيرهمسو با شكست مواجه شده است.
برخي كارشناسان معتقدند بازار مسكن درحال حاضر يكي از مطمئن ترين مراكز سرمايه گذاري است. آمار نشان مي دهد قيمت مسكن طي دو سال اخير در برخي نقاط كشور خصوصاً تهران افزايشي ۱۰۰ درصدي را تجربه كرده است.
براساس اين گزارش اين افزايش ناگهاني و چشمگير قيمت مسكن حتي سبب شد بالا رفتن ۲ ميليون توماني سقف وام مسكن نيز بلااثر شود چرا كه دولت با هدف بالا بردن قدرت خريد مردم نسبت به افزايش ۲ ميليون توماني سقف وام مسكن و رساندن آن به ۷ ميليون تومان اقدام كرد اما رشد ۱۰۰ درصدي قيمت مسكن تأثير اين اقدام را خنثي كرد.
وزير مسكن و شهرسازي در گفت وگو با خبرنگار ما گفت: مشكل بازار مسكن در ايران كمبود عرضه نسبت به تقاضا نيست بلكه در بسياري موارد متقاضيان مسكن قدرت تأمين اعتبار براي خريد اين كالاي سرمايه اي را ندارند.
وي گفت: اين به عهده بانك هاست كه قدرت خريد مردم را افزايش دهند كما اين كه در بسياري از كشورهاي جهان نيز سيستم بانكي با اعطاي تسهيلات بلندمدت بخش عمده اي از قيمت واحدهاي مسكوني را تأمين مي كند.
او افزود: درصدد هستيم سقف وام مسكن را به ۱۵ ميليون تومان برسانيم اما حتي در اين صورت نيز امكان تأمين بخش عمده اي از قيمت مسكن فراهم نخواهد بود و تنها در شهرهاي كوچك اين تسهيلات مي توانند مؤثر واقع شوند.
مسكن در حال حاضر سرمايه اي ترين كالاي موجود در سبد خانوار ايراني محسوب مي شود. آمار نشان مي دهد كه نرخ مالكيت در ايران بالاست. يعني بخش عمده اي از مردم به دنبال خريد مسكن هستند.
كارشناسان بر اين باورند كه وجود تورم فزاينده در اقتصاد ايران ميل به خريد مسكن را افزايش داده است چرا كه افزايش تصاعدي و غيرهماهنگ قيمت ها نسبت به دستمزد سبب شده همواره بخش بيشتري از درآمد براي تأمين اجاره خانه و... اختصاص يابد.
هر چند بازار مسكن مدت هاست زير سايه سنگين ركود دست و پا مي زند اما هنوز ميلي به كاهش سطح قيمت ها در اين بازار مشاهده نشده است.
ممنوعيت فروش تراكم طي سال گذشته و ابلاغ مصوبه محدودكننده فروش تراكم در تهران طي سال جاري حجم ساخت وساز در كشور را به شدت كاهش داد و همين امر موجب شد بخشي از سرمايه ها راهي ديگر بخش هاي اقتصاد كشور شود.
بسياري همين اتفاق را سرچشمه  افزايش غيرمترقبه قيمت ها در سال جاري مي دانند چرا كه در پايان دومين ماه از سال جاري اقتصاد ايران با تورمي فزاينده مواجه شد.
دولت با ابلاغ بخشنامه ها و آيين نامه هاي فراواني درصدد برآمد روند مذكور را كنترل كند. سرمايه هاي سرگردان اقتصاد ايران طي ۲ دهه گذشته بازارهاي طلا، مسكن، خودرو و ارز را به عنوان نقطه هدف حضور انتخاب كرده اند كه همين مسأله سبب شد طي دوره هاي مختلف قيمت ها در اين بازار افزايش چشمگيري را تجربه كند.
افزايش توليد خودرو و يكسان سازي نرخ ارز مزيت نسبي اين بازارها را براي دلالان از ميان برد و همين مسأله سبب شد قيمت ها در بازار طلا، سكه و مسكن ترقي كند.
دست اندركاران بازار مسكن معتقدند ادامه روند كنوني و عدم تغيير قوانين جاري درخصوص تراكم مي تواند آرامش را به بازار طوفان زده مسكن در ميان مدت بازگرداند.
+ نوشته شده در  ساعت 1 قبل از ظهر  توسط mahan  | 

ایران
+ نوشته شده در  ساعت 11 قبل از ظهر  توسط mahan  | 

آسيب شناسي و بهسازي بتني

علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی

علل مختلفی كه باعث فرسودگی و تخریب سازه های بتنی می شوند - علائم هشدار دهنده كه كار مرمت را الزامی می دارند.



  1- علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی
(CAUSES OF DETERIORATIONS)

علل مختلفی كه باعث فرسودگی و تخریب سازه های بتنی می شود همراه با علائم هشدار دهنده دیگری كه كار تعمیرات را الزامی می دارند، در نخستین بخش از كتاب مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرند:  



  1-1- نفوذ نمكها
(INGRESS OF SALTS)

نمكهای ته نشین شده كه حاصل تبخیر و یا جریان آبهای دارای املاح می باشند و همچنین نمكهایی كه توسط باد در خلل و فرج و تركها جمع می شوند، هنگام كریستالیزه شدن می توانند فشار مخربی به سازه ها وارد كنند كه این عمل علاوه بر تسریع و تشدید زنگ زدگی و خوردگی آرماتورها به واسطه وجود نمكهاست. تر وخشك شدن متناوب نیز می تواند تمركز نمكها را شدت بخشد زیرا آب دارای املاح، پس از تبخیر، املاح خود را به جا می گذارد.  



  1-2- اشتباهات طراحی
(SPECIFICATION ERRORS)

به كارگیری استانداردهای نامناسب و مشخصات فنی غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهای اجرایی و عملكرد خود سازه، می تواند به خرابی بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهای اروپایی و آمریكایی جهت اجرای پروژه هایی در مناطق خلیج فارس، جایی كه آب و هوا و مواد و مصالح ساختمانی و مهارت افراد متفاوت با همه این عوامل در شمال اروپا و آمریكاست، باعث می شود تا دوام و پایایی سازه های بتنی در مناطق یاد شده كاهش یافته و در بهره برداری از سازه نیز با مسائل بسیار جدی مواجه گردیم.  



  1-3- اشتباهات اجرایی
(CON STRUCTION ERRORS)

كم كاریها، اشتباهات و نقصهایی كه به هنگام اجرای پروژه ها رخ می دهد، ممكن است باعث گردد تا آسیبهایی چون پدیدهء لانه زنبوری، حفره های آب انداختگی، جداشدگی، تركهای جمع شدگی، فضاهای خالی اضافی یا بتن آلوده شده، به وجود آید كه همگی آنها به مشكلات جدی می انجامند.
این گونه نقصها و اشكالات را می توان زاییدهء كارآئی، درجهء فشردگی، سیستم عمل آوری، آب مخلوط آلوده، سنگدانه های آلوده و استفاده غلط از افزودنیها به صورت فردی و یا گروهی دانست.
 



  1-4- حملات كلریدی
(CHLORIDE ATTACK)

وجود كلرید آزاد در بتن می تواند به لایهء حفاظتی غیر فعالی كه در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسیب وارد نموده و آن را از بین ببرد. خوردگی كلریدی آرماتورهایی كه درون بتن قرار دارند، یك عمل الكتروشیمیایی است كه بنا به خاصیتش، جهت انجام این فرآیند، غلظت مورد نیاز یون كلرید، نواحی آندی و كاتدی، وجود الكترولیت و رسیدن اكسیژن به مناطق كاتدی در سل (CELL)خوردگی را فراهم می كند. گفته می شود كه خوردگی كلریدی وقتی حاصل می شود كه مقدار كلرید موجود در بتن بیش از 6/0 كیلوگرم در هر متر مكعب بتن باشد. ولی این مقدار به كیفیت بتن نیز بستگی دارد. خوردگی آبله رویی حاصل از كلرید می تواند موضعی و عمیق باشد كه این عمل در صورت وجود یك سطح بسیار كوچك آندی و یك سطح بسیار وسیع كاتدی به وقوع می پیوندد كه خوردگی آن نیز با شدت بسیار صورت می گیرد. از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگی كلریدی، می توان موارد زیر را نام برد:
(الف) هنگامی كه كلرید در مراحل میانی تركیبات (عمل و عكس العمل) شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته ولی در انتها كلرید مصرف نشده باشد.
(ب) هنگامی كه تشكیل همزمان اسید هیدروكلریك، درجه PH مناطق خورده شده را پایین بیاورد. وجود كلریدها هم می تواند به علت استفاده از افزودنیهای كلرید باشد و هم می تواند ناشی از نفوذیابی كلرید از هوای اطراف باشد.
فرض بر این است كه مقدار نفوذ یونهای كلریدی تابعیت از قانون نفوذ FICK دارد. ولی علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ (PENETRATION) كلرید احتمال دارد به خاطر مكش موئینه (CAPILLARY SUCTION) نیز انجام پذیرد.
 



  1-5- حملات سولفاتی
(SULPHATE ATTACK)

محلول نمكهای سولفاتی از قبیل سولفاتهای سدیم و منیزیم به دو طریق می توانند بتن را مورد حمله و تخریب قرار دهند. در طریق اول یون سولفات ممكن است آلومینات سیمان را مورد حمله قرار داده و ضمن تركیب، نمكهای دوتایی از قبیل:THAUMASITE و ETTRINGITEتولید نماید كه در آب محلول می باشند. وجود این گونه نمكها در حضور هیدروكسید كلسیم، طبیعت كلوئیدی(COLLOIDAL) داشته كه می تواند منبسط شده و با ازدیاد حجم، تخریب بتن را باعث گردد. طریق دومی كه محلولهای سولفاتی قادر به آسیب رسانی به بتن هستند عبارتست از: تبدیل هیدروكسید كلسیم به نمكهای محلول در آب مانند گچ (GYPSUM) و میرابلیت MIRABILITE كه باعث تجزیه و نرم شدن سطوح بتن می شود و عمل LEACHING یا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه یك مایع حلال، به وقوع می پیوند.  



  1-6- حریق
(FIRE)

سه عامل اصلی وجود دارد كه می توانند مقاومت بتن را در مقابل حرارت بالا تعیین كنند. این عوامل عبارتند از:
(الف) توانایی بتن در مقابله با گرما و همچنین عمل آب بندی، بدون اینكه ترك، ریختگی و نزول مقاومت حاصل گردد.
(ب) رسانایی بتن (CONDUCTIVITY)
(ج) ظرفیت گرمایی بتن(HEAT CAPACITY)
باید توجه داشت دو مكانیزم كاملاً متضاد انبساط (EXPANSION) و جمع شدگی مسؤول خرابی بتن در مقابل حرارت می باشند. در حالی كه سیمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهای بالا، انبساط حجم پیدا می كند، بتن در همین شرایط یعنی در معرض حرارتهای (دمای) بالا، تمایل به جمع شدگی و انقباض نشان می دهد. چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن می گردد، نهایتاً اینكه مقدار انقباض در نتیجه عمل خشك شدن از مقدار انبساط فراتر رفته و باعث می شود جمع شدگی حاصل شود و به دنبال آن ترك خوردگی و ریختگی بتن به وجود می آید .به علاوه در درجه حرارت 400 درجه سانتی گراد، هیدروكسید كلسیم آزاد بتن كه در سیمان پر تلند هیدراته شده موجود است، آب خود را از دست داده و تشكیل اكسید كلسیم می دهد. سپس خنك شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث می شود، تا از نو عمل هیدراته شدن حاصل شود كه این عمل به علت انبساط حجمی موجب بروز تنشهای مخرب می گردد. هچنین انبساط و انقباض نا هماهنگ و متمایز (DIFFERENTIAL EXPANSION AND CONTRACTION)مواد تشكیل دهنده بتن مسلح مانند آرماتور، شن، ماسه و ... می توانند در ازدیاد تنشهای تخریبی نقش مؤثری داشته باشند.
 



  1-7- عمل یخ زدگی
(FROST ACTION)

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 درزهائیی 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 ز دگی بتن و میزان تخریب حاصله، بستگی به درجه تخلخل و نفوذپذیری بتن دارد كه این موضوع علاوه بر تأثیر تركها و درزهاست  



  1-8- نمكهای ذوب یخ
(DE-ICING SALTS)

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.  



  1-9- عكس العمل قلیایی سنگدانه ها
(ALKALI-AGGREGATE REACTION)

در این قسمت می توان از واكنشهای "قلیایی- سیلیكا" و "قلیایی- كربناتها" نام برد. عكس العمل قلیایی – سیلیكا(ALKALI-SILICA) عبارتست از: ژلی كه از عكس العمل بین هیدروكسید پتاسیم و سیلیكای واكنش پذیر موجود در سنگدانه حاصل می شود. بر اثر جذب آب، این ژل انبساط پیدا كرده و با ایجاد تنشهایی منجر به تشكیل تركهای درونی در بتن می شود. واكنش قلیایی –كربنات، بین قلیاهای موجود در سیمان و گروه مشخصی از سنگهای آهكی (DOLOMITIC) كه در شرایط مرطوب قرار می گیرند، به وقوع می پیوندد. در اینجا نیز انبساط حاصله باعث می شود تا تركهایی ایجاد شود یا در مقاطع باریك خمیدگیهایی به وجود آید.  



  1-10- كربناسیون
(CARBONATION)

گاه لایه حفاظتی كه در مجاورت آرماتور داخل بتن موجود است، در صورت كاهش PH بتن اطراف، به كلی آسیب دیده و از بین می رود. بنابراین نفوذ دی اكسید كربن از هوا، عكس العملی را با بتن آلكالین ایجاد می نماید كه حاصل آن كربنات خواهد بود و در نتیجه درجه PH بتن كاهش می یابد. همچنان كه این عمل از سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پیشروی می نماید؛ آرماتور بتن تحت تأثیر این عمل دچار خوردگی می گردد. علاوه بر خوردگی، دی اكسید كربن و بعضی اسیدهای موجود در آب دریا می توانند هیدروكسید كلسیم را در خود حل كرده و باعث فرسایش سطح بتن گردند.  



  -11- علل دیگر
(OTHER CAUSES)

علل بسیار دیگری نیز باعث آسیب دیدگی و خرابی بتن می شوند كه در سالهای اخیر شناسایی شده اند. بعضی از این عوامل دارای مشخصات خاصی بوده و كاربرد بسیار موضعی دارند. مانند تأثیر مخرب چربیها بر كف بتن كشتارگاهها، مواد اولیه در كارخانه ها و كارگاههای تولیدی، آسیب حاصله از عوارض مخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هایی كه برای منظورها و مقاصد دیگری ساخته شده باشند، نه آنچه كه مورد بهره برداری است. مانند تبدیل ساختمان معمولی به سردخانه، محل شستشو، انباری، آشپزخانه، كتابخانه و غیره. با این همه اكثر آنها را می توان در گروههای ذیل طبقه بندی نمود:
(الف) ضربات و بارههای وارده (ناگهانی و غیره) در صورتی كه موقع طراحی سازه برای این گونه بارگذاریها پیش بینیهای لازم صورت نگرفته باشد.
(ب) اثرات جوی و محیطی
(پ) اثرات نامطلوب مواد شیمیایی مخرب
 

+ نوشته شده در  ساعت 0 قبل از ظهر  توسط mahan  | 

مزایای سازه های بتنی

۱- ماده اصلی بتن که شن و ماسه می باشد ارزان و قابل دسترسی است.
۲- سازه های بتنی که مطابق با اصول آیین نامه ای طراحی و اجرا شده اند، در مقابل شرایط محیطی سخت، مقاومتر از سازه های ساخته شده با مصالح دیگر هستند.
۳- به علت قابلیت شکل پذیری بالای بتن، امکان ساخت انواع سازه های بتنی نظیر پل، ستون و ... به اشکال مختلف میسر است.[۱]
۴- سازه های بتنی در مقابل حرارت زیاد ناشی از آتش سوزی بسیار مقاوم اند. آزمایشات نشان داده اند که در صورت ایجاد حرارتی معادل ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد برای یک نمونه بتن آرمه، حداقل یک ساعت طول می کشد تا دمای فولاد داخل بتن، که با یک لایه بتنی با ضخامت ۲٫۵ سانتی متر پوشیده شده است، به ۵۰۰ درجه سانتی گراد برسد.

 روش های طراحی سازه های بتن آرمه

به طور کلی هدف از طراحی یک سازه، تامین ایمنی در مقابل فروریختگی و تضمین عملکرد مناسب در زمان بهره برداری است. چنانچه مقاومت واقعی یک سازه بطور دقیق قابل پیش بینی بود و در صورتی که بارهای وارد بر سازه و اثرات داخلی آنها نیز با همان دقت قابل تعیین بودند، تامین ایمنی تنها با ایجاد ظرفیت باربری به میزان جزئی بیش از مقدار بارهای وارده ممکن می گشت. لیکن عوامل نامشخص و خطاهای احتمالی متعددی در آنالیز، طراحی و ساخت سازه ها وجود دارند که یک حاشیه ایمنی را در طراحی سازه ها طلب می کنند. مهمترین ریشه ها و منابع این خطاها عبارتند از:

الف: بارهایی که در عمل به سازه وارد می شوند و همچنین توزیع واقعی آنها ممکن است با آنچه در بارگذاری سازه فرض شده است متفاوت باشند.
ب: رفتار واقعی سازه ممکن است با رفتار تئوریک سازه، که بر اساس آن نیروهای داخلی اعضا محاسبه می شوند، تفاوت داشته باشد.
ج: مقاومت واقعی مصالح به کار رفته در ساخت سازه ممکن است متفاوت از مقادیر فرض شده در محاسبات باشد.
د: ابعاد قطعات و محل واقعی میلگرد ها ممکن است دقیقا مطابق آنچه طراح در محاسبات خود فرض کرده نباشد.

بنابراین، انتخاب یک حاشیه ایمنی مناسب امر بسیار دشواری است که نحوه منظور نمودن آن، به صورت یکی از مشخصه های اساسی روش های طراحی در آمده است. به طور کلی طراحی سازه های بتن آرمه به سه روش زیر صورت می گیرد[۲]:

۱: تنش مجاز
۲: مقاومت نهایی
۳: روش طراحی بر مبنای حالات حدی

روش تنش مجاز

این روش که قبلا روش تنش بهره برداری یا روش تنش بار سرویس نامیده می شد، اولین روشی است که بصورت مدون برای طراحی سازه های بتن آرمه بکارگرفته شد. در این روش یک عضو سازه ای به نحوی طراحی می شود که تنش های ناشی از اثر بارهای بهره برداری (یا سرویس)، که به کمک تئوری های خطی مکانیک جامدات محاسبه می شوند، از مقادیر مجاز تنش ها تجاوز نکنند. منظور از بارهای بهره برداری یا سرویس بارهایی نظیر: بار زنده، بار مرده، بار برف و بار زلزله هستند. این بارها توسط آیین نامه های بارگذاری، مانند آیین نامه ۵۱۹ موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تعیین می شوند. در این روش منظور از تنش مجاز تنشی است که از تقسیم تنش حدی ماده، نظیر مقاومت فشاری برای بتن و مقاومت تسلیم برای فولاد، بر ضریب بزرگتر از واحد، به نام ضریب اطمینان به دست می آید. تنش های مجاز مصالح توسط آیین نامه های محاسباتی تعیین می شوند. به عنوان مثال مطابق آیین نامه ACI مقدار تنش فشاری مجاز بتن f' c ۰٫۴۵می باشد.

بدین ترتیب مراحل این روش بطور خلاصه به ترتیب زیر هستند:
۱: تعیین بارهای وارد بر سازه
۲: آنالیز سازه و تعیین تنش ها در مقاطع مختلف به کمک تئوری های کلاسیک اجسام الاستیک
۳: تعیین تنش های مجاز با استفاده از یک آیین نامه محاسباتی
۴: طراحی نهایی مقطع با این محدودیت که در هیچ نقطه ای از سازه تنش های ایجاد شده از تنش های مجاز تجاوز نکنند.
این روش به دلیل سادگی و سهولت کاربرد تا چندی قبل به عنوان قابل استفاده ترین روش طراحی سازه های بتن آرمه مطرح بود. لیکن نقاط ضعف این روش استفاده از آن را محدود کرده است. مهمترین این نقاط ضعف عبارتند از:
الف: در این روش ایمنی به کمک تنها یک ضریب (ضریب اطمینان) و در یک مرحله منظور می شود، از آنجا که عواملی که لزوم تامین یک حاشیه ایمنی را ایجاب می کنند دارای ریشه ها و شدت های متفاوت هستند، در نظر گرفتن آنها تنها با کمک یک ضریب غیر منطقی است.
ب: بتن ماده ای است که تنها تا تنش های معادل نصف مقاومت فشاری آن به صورت الاستیک و خطی عمل می کند. بنابراین با بکار بردن درصدی از مقاومت فشاری بتن در محاسبات نمی توان اطلاعی از ضریب اطمینان کلی سازه در مقابل فروریختگی به دست آورد.
ج: به کار بردن این روش در طراحی بعضی مقاطع با اشکالات تئوریک مواجه است. به عنوان مثال در مقاطع خمشی تنش واقعی فولاد غالبا کمتر از مقداری است که با این روش محاسبه می شود.
تا سال ۱۹۵۶ میلادی روش تنش های مجاز مبنای محاسبات در آیین نامه ACI بود. این روش از سال ۱۹۷۷ تنها در قسمت ضمائم آیین نامه و تحت عنوان روش دیگر طراحی جا داده شد.

روش مقاومت نهایی

روش مقاومت نهایی که در آیین نامه ACI به نام روش طراحی بر مبنای مقاومت موسوم است، حاصل مطالعات گسترده روی رفتار غیر خطی بتن و تحلیل دقیق مسئله ایمنی در سازه های بتن آرمه می باشد. روند طراحی در این روش را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:

۱: باربهره برداری به وسیله ضریبی موسوم به ضریب بار افزایش داده می شود، بار حاصله را اصطلاحا بار ضریبدار یا بار نهایی می نامند.
۲: بارهای ضریبدار بر سازه اعمال می شوند و به کمک روش های خطی آنالیز سازه ها، نیروی داخلی مقاطع محاسبه می شود. به این نیروی داخلی اصطلاحا مقاومت لازم گفته می شود. مقاومت لازم در یک مقطع شامل: مقاومت خمشی لازم، مقاومت برشی لازم، مقاومت پیچشی لازم و مقاومت بار محوری لازم است.
۳: برای هر مقطع، مقاومت طراحی آن از حاصلضرب مقاومت اسمی در ضریبی کوچکتر از واحد به نام ضریب کاهش مقاومت به دست می آید. مقاومت اسمی، حداکثر مقاومتی است که مقطع قبل از گسیختگی از خود نشان می دهد. مقاومت اسمی یک مقطع مشتمل است از: مقاومت خمشی اسمی، مقاومت برشی اسمی، مقاومت پیچشی اسمی و مقاومت بار محوری اسمی.
۴: طراحی مقطع به نحوی که در آن مقاومت لازم از مقاومت طراحی کمتر باشد.
روش طراحی بر مبنای مقاومت، امروزه اساس کار طراحی سازه های بتن آرمه می باشد

 روش طراحی بر مبنای حالات حدی

به منظور تکامل روش مقاومت نهایی، به ویژه از نظر نحوه منظور نمودن ایمنی، روش طراحی بر مبتای حالات حدی ابداع گردید. این روش هم اکنون مبنای طراحی در تعدادی از آیین نامه های اروپایی است، با این حال این روش هنوز نتوانسته است جای روش مقاومت نهایی را در آیین نامه ACI بگیرد. این روش از نظر اصول محاسبات مربوط به مقاومت، مشابه روش طراحی بر مبنای مقاومت است و تفاوت عمده آن با روش قبل، در نحوه ارزیابی منطقی تر ظرفیت باربری و احتمال ایمنی اعضا می باشد. در این روش نیاز های طراحی با مشخص کردن حالات حدی تعیین می شوند. منظور از حالات حدی شرایطی است که در آنها سازه مورد نظر خواسته های طرح را تامین نمی کند. طراحی سازه با توجه به سه حالت حدی زیر صورت می گیرد[۵]:

۱: حالت حدی نهایی، که مربوط به ظرفیت باربری می شود.
۲: حالت حدی تغییر شکل (مانند تغییر مکان و ارتعاش اعضا)
۳: حالت حدی ترک خوردگی یا باز شدن ترک ها

 

+ نوشته شده در  ساعت 0 قبل از ظهر  توسط mahan  | 

ائین نامه2800

 در سالهاي اخير در راستاي حصول اطمينان از عملكرد ساختمانهاي مقاوم در برابر زلزله باعث ارائه و بكارگيري روش نوين و مطمئني تحت عنوان طراحي براساس عملكرد يا Performance Based Design شده كه با جايگزيني اين شيوة طراحي بجاي طراحي براساس نيرو، رفتار سازه ها در مقابل زلزله بهبود چشمگيري پيدا كرده و ميتوان اطمينان بيشتري نسبت به عملكرد آيين نامه هاي جديد داشت. اما از سوي ديگر مسئله اي تحت عنوان ارزيابي عملكرد ساختمان هاي طر احي شده براساس شيوة قديمي يا همان طراحي براساس نيرو مطرح مي شود كه با توجه به اينكه تقريباً همة ساختمانهاي موجود در كشور ما به نوعي شامل اين دسته مي شوند، اين موضوع حائز اهميت بوده و نياز به تحقيق با روندي هدايت شده، آشكار مي باشد. بر همين اساس در اين تحقيق دو ساختمان بتني به ارتفاع هاي 12 و 23 طبقه و با سيستم هاي قاب خمشي و ديوار برشي كه هر سه براساس استاندارد 2800 ويرايش دوم طرح شده بودند، انتخاب شده و پس از كنترل طراحي، به ارزيابي عملكرد لرزه اي آنها پرداخته شده است . به لحاظ واقع گرايانه بودن و همچنين ب كار گرفته شدن ضوابط خاص آيين نامة طراحي درخصوص مدل هاي مورد بررسي، ساختمانهاي مورد نظر از بين ساختمانهاي در حال ساخت انتخاب شد ه اند.ارزيابي عملكرد لرزه اي ساختمانها با بكارگيري تحليل ديناميكي غير خطي، براساس دستور العمل هاي 356 FEMA و FEMA273 و با دو هدف بهسازي مبناء و مطلوب صورت گرفته است . همچنين نرم افزار بكارگرفته شده براي ، انجام تحليلهاي غيرخطي و ارزيابي ساختمانها، نرم افزار Ram Perform 1.14 مي باشد. نهايتاً پس از تحليل به ارزيابي معيار پذيرش ايمني جاني در سطح خطر 1 و معيار پذيرش آستانة فروريزش در سطح خطر 2، پرداخته و با توجه به نتايج بدست آمده، چگونگي عملكرد ضوابط آيين نامة طراحي درخصوص اين ساختمانها، از ديدگاه دستورالعمل بهسازي، مورد بررسي قرار مي گيرد.


+ نوشته شده در  ساعت 5 بعد از ظهر  توسط mahan  | 

اینجا...............................غزه است

   و این ندای حقوق بشر است ای مسلمان

 

 

 

+ نوشته شده در  ساعت 1 قبل از ظهر  توسط mahan  |