مقاله بتون

بتون خوب چیست ؟
بتون بد کدام است ؟
صرفنظر از مقاومت طراحی و تعیین شده بتون که عبارتست از نتیجه ی حاصل از آزمایش مقاومت فشاری نمونه های مکعبی یا استوانهای ۷ و ۲۸ روزه بتون . دو عامل دیگر نیز ملاک و ممیزه بتون خوب می باشد، اولی دوام و دومی وضع ظاهری بتون که می بایست متراکم و صاف بوده و دارای کمترین خلل و فرج و حباب و ترک باشد.
مقاومت و دوام بتون ناشی از نوع و کیفیت مصالح متشکله از جمله سیمان، مصالح سنگی و آب و نحوه و درصد اختلاط مواد اولیه و ساخت و نگهداری آن بوده لیکن عوامل مؤثر در ایجاد ترک و دوام کمتر در بتون بشرح زیر می باشد :
الف- اسلمپ بالای بتون- در صورت شل بودن بتون بعد از تبخیر آب های مازاد بتون منقبض شده و ترک های مویی و بعضا” ترکهای بزرگتر در بتون ایجاد می نماید.
ب- ارزش ماسه ای – با اینکه مقررات استاندارد ایران ماسه شسته با ارزش ماسه ای ۷۲ را جهت تهیه بتون کافی دانسته لیکن براساس تجارب بدست بتونهائیکه با ماسه های با ارزش ماسه ای کمتر از ۸۰ الی ۸۵ تهیه گردد , ترک های موئی درفواصل کمتر از یکمتر بتون ایجاد می گردد. ( غالبا” همین بتونهای ترک دار نیز می توانند مقاومت فشاری استاندارد را تأمین نماید. )
ج – از موارد دیگری که در بتونهای با مقاومت استاندارد جزو معایب بتون محسوب و در دوام بتون مؤثر است ترکیب و منحنی دانه بندی مصالح سنگی بتون می باشد.
ماسه های موجود در بازار ارومیه غالبا” خارج از منحنی مصالح سنگی (ماسه) پیشنهادی در کتابهای مرجع بتون بوده و فاقد دانه های ریز (فیلر) برای ساخت بتونهای صاف و صیقل می باشد.
د – زمان مصرف – از موارد دیگری که در مقاومت و دوام بتون مؤثر است زمان مصرف آن می باشد بطوریکه بتون تولیدی هرچه سریعتر مصرف گردد دارای مقاومت بیشتری بوده و ترک های کمتری خواهد داشت.
ه –  نوع سیمان و نگهداری بتون- نوع سیمان مصرفی و روش نگهداری بتون بخصوص در هوای گرم در مقاومت و دوام بتون مؤثر بوده و غالبا” توصیه می گردد.
اولا” : در سازه ها و فصول مختلف نوع و تیپ سیمان مصرفی متناسب با شرایط سازه بتونی و درجه حرارت محیط انتخاب گردد.
ثانیا” : بتون ریخته شده در هوای گرم باید بطرق مختلف  محافظت شده و گرمای ایجاد شده در بتون که ناشی از واکنش های شیمیائی آن می باشد از آن گرفته شود ( اصطلاحا” نسوزد ) نگهداری بتون در هوای زیر ۴ درجه سانتیگراد نیز توصیه نمی گردد.
بتون مگر:
بتن مگر یا بتن نظافت یا همان بتن رگلاژ کف قالبندی فونداسیون، در واقع یک بتن با عیار سیمان کم (بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلوگرم سیمان بر مترمکعب) است که به منظور آماده‌سازی بستر خاکبرداری شده برای آرماتوربندی و صفحه گذاری اجرا می‌گردد.
موارد استفاده بتن مگر
۱٫    جلوگیری از نفوذ سیمان به خاک
۲٫    جلوگیری از جذب آب بتن توسط خاک
۳٫    آماده‌سازی بستر خاک برای پی ریزی
۴٫    صاف، تراز و همگن کردن فونداسیون

رعایت نکات ذیل جهت اجرای بتن مگر الزامی است:
۱٫    قبل از اجرای بتن مگر خاک بستر باید مرطوب شود تا آب بتن جذب خاک نگردد و بتن پوک نشود.
۲٫    شفته آهک باید قبل از اجرای بتن مگر مرطوب شود تا آب بتن را جذب نکند.
۳٫    بتن مگر باید زمانی بر روی شفته آهک اجرا شود که مقاومت شفته به ۵/۱ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع رسیده باشد. (شفته آهکی زمانی به مقاومت ۵/۱ کیلوگرم بر متر مربع رسیده است که اثر کفش پس از راه رفتن بر روی آن باقی نماند.)
۴٫    بتن مگر معمولا توسط دستگاههای بتونیر کوچک ساخته می‌شود. دقت شود که بتن درون دستگاه حداقل دو دقیقه پس از اضافه کردن آب، به خوبی مخلوط شود و سپس مورد استفاده قرار بگیرد.
۵٫    بتن مگر معمولا جهت پاکسازی کف و اجرای دقیق تر فاصله گذاری آرماتورها از کف اجرا می‌شود بنابراین باید دقت شود که سطح تمام شده آن تمیز و یکنواخت باشد تا آرماتوربندی بهتر انجام شود.
۶٫    بعد از ریختن بتن مگر، بسته به دمای هوا، باید حدود ۱۰ ساعت سطح آن مرطوب نگه شود. بعد از گذشت یک روز می‌توان عملیات بعدی را شروع کرد.
مواد تشکیل دهنده بتن:
۱-    سنگدانه‌ها۲-آب۳ – سیمان ۴ –آر ماتور

۱-    سنگدانه‌ها (Aggregates)
سنگدانه‌ها در بتن تقریبا سه چهارم حجم آنرا تشکیل می‌دهند از اینرو کیفیت آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. در حقیقت خواص فیزیکی، حرارتی و پاره‌ای از اوقات شیمیایی آنها در عملکرد بتن تاثیر می‌گذارد. دانه‌های سنگی طبیعی معمولاً بوسیله هوازدگی و فرسایش و یا به طور مصنوعی باخرد کردن سنگ‌های مادر تشکیل می‌شوند

طبقه بندی براساس شکل ظاهری
در استاندارد ASTM سنگها از لحاظ شکل ظاهری به پنج گروه تقسیم شده‌اند:کاملا گردگوشه، گردگوشه، نسبتا گردگوشه، نسبتا تیزگوشه و تیزگوشه
۲-    آب (Water)
کیفیت آب در بتن از آن جهت حائز اهمیت است که ناخالصی‌های موجود در آن ممکن است در گیرش سیمان اثر گذاشته و اختلالاتی به وجود اورند. همچنین آب نامناسب ممکن است روی مقاومت بتن اثر نامطلوب گذاشته و سبب بروز لکه‌هایی در سطح بتن و حتی زنگ زدن آرماتور بشود در اکثر اختلاط‌ها آب مناسب برای بتن آبی است که برای نوشیدن مناسب باشد مواد جامد چنین آبی به ندرت بیش از ۲۰۰۰ قسمت در میلیون ppm خواهد بود به طور معمول کمتر از ۱۰۰۰ ppm می‌باشد. این مقدار به ازای نسبت آب به سیمان ۰٫۵ معادل ۰٫۰۵ وزن سیمان می‌باشد.
مقدار آب مصرفی
مقدار آب مصرفی در داخل بتن بسیار با اهمیت است. به منظور تکمیل فرایند واکنش سیمان با آب مقدار مشخصی آب مورد نیاز است. در صورتی که این مقدار کمتر از آن حد باشد قسمتی از سیمان برای واکنش آب کافی دریافت نمی‌کند و واکنش نداده باقی می‌ماند. در صورتی که بیش از مقدار مورد نیاز آب به مخلوط بتن اضافه شود پس از تکمیل واکنش، مقداری آب به صورت آزاد در داخل بتن باقی می‌ماند که پس از سخت شدن بتن باعث پوکی آن و نتیجتا کاهش مقاومت خواهد شد. به همین دلیل دقت در مصرف نکردن آب زیاد در داخل بتن به منظور حصول مقاومت بالا ضروری است.
۳-    سیمان : وظیفه سیمان چسباندن سنگها به همدیگه
۴-    میلگرد: برای مقاومت کششی بتن به کار می رود

مواد افزودنی دربتون:
۱-    تند گیر کننده ها
۲-    کند گیر کننده ها
۳-    روان کننده ها
۴-    حباب زا

تسریع کننده‌ها:
افزودنی‌هایی هستند که سخت شدگی بتن را تسریع می‌کنند و مقاومت اولیه بتن را بالا می‌برند. چند نمونه از تسریع‌کننده‌ها عبارتند از: کربنات سدیم، کلرورآلومینیوم، کربنات پتاسیم، فلوئورور سدیم، آلومینات سدیم، نمک‌های آهن و کلرور کلسیم
کندگیر کننده‌ها:
افزودنی‌هایی هستند که زمان گیرش بتن را به تاخیر می‌اندازند. این مواد در هوای خیلی گرم که زمان گیرش معمولی بتن کوتاه می‌شود و همچنین برای جلوگیری از ایجاد ترک‌های ناشی از گیرش در بتن ریزی‌های متوالی مفید می‌باشند.
به عنوان چند نمونه از کندگیر کننده‌ها می‌توان از شکر، مشتقات هیدروکربنی، نمک‌های محلول روی و براتهای محلول نام برد.
به عنوان مثال اگر با یک کنترل دقیق ۰٫۰۵ وزن سیمان شکر به بتن اضافه کنیم، حدود چهار ساعت گیرش آنرا به تاخیر می‌اندازد. مصرف ۰٫۲ تا یک درصد وزن سیمان از گیرش سیمان جلوگیری به عمل می‌اورد.[۱۳]
تقلیل دهنده‌های آب(روان‌کننده‌ها):
این افزودنی‌ها به سه منظور به کار می‌روند:
۱٫    رسیدن به مقاومتی بالاتر به وسیله کاهش نسبت آب به سیمان
۲٫    رسیدن به کارایی مشخص با کاهش مقدار سیمان مصرفی و نتیجتا کاهش حرارت هیدراتاسیون در توده بتن.
۳٫    سادگی بتن ریزی به وسیله افزایش کارایی در قالبهایی با آرماتور انبوه و موقعیت‌های غیرقابل دسترسی
برای مشاهده تقلیل دهنده‌های آب‌ها با توضیحات و نمودارهای کارایی و با جزئیات کامل اینجا را مشاهده فرمایید.
افزودنی‌های تقلیل دهنده آب تحت عنوان تیپ A دسته بندی می‌شوند؛ لیکن اگر افزودنی‌ها همزمان با کاهش نیاز به آب باعث تاخیر در گیرش نیز بشوند تحت عنوان تیپ D طبقه بندی می‌شوند. اگر این روان‌کنندهها باعث تسریع در گیرش شوند تیپ E نامیده می‌شوند
فوق روان‌کننده‌ها:
این مواد از قویترین انواع تقلیل دهنده‌های آب هستند که در آمریکا به عنوان روان‌کننده قوی و درASTM به عنوان تیپ F نام گذاری شده‌اند. افزودنی‌هایی نیز هستند که در ضمن تقلیل شدید آب باعث مقداری تاخیر در گیرش نیز می‌شوند و به عنوان تیپ G طبقه بندی شده‌اند. دو نمونه از روان‌کننده‌های قوی: ملامین فرمالدئید سولفاته شده تغلیظ شده و یا [[نفتالین فرمالدئید سولفاته شده تغلیظ شده]] می‌باشند. اساسا استفاده از اسیدهای سولفاته شده باعث تسریع عمل پراکنش می‌شود. چون در سطح ذرات سیمان جذب شده و به آنها بار منفی می‌دهند واین باعث دفع ذرات از یکدیگر می‌شود. این فرایند کارایی را در یک نسبت آب به سیمان مشخص افزایش می‌دهد.
انواع روشها و وسایل انتقال بتن
۱٫    فرغون
۲٫    شوت
۳٫    باکت (جام) و تاورکرین
۴٫    تراک میکسر(truck mixer)
۵٫    تلمبه یا پمپ بتن

۱-فرغون : جهت حمل بتون با فرغون تنها در صورتی که آیین نامه مجاز می داند برای بتن های کوچکتر از c16
۲-شوت : بهترین روش حمل بتون استفاده از شوت یا ناوه شیب دار است
۳-باکت : درصورت داشتن جرثقیل ویا بالابر بهترین حالت حمل بتون می باشد
۴ –تراکت میکسر حداکثر زمان پس از اضافه کردن سیمان به داخل تراک میکسر با اجتناب زمان تخلیه بتن نباید از ۹۰ دقیقه بیشتر باشد
۵-پمپ: چالش اصلی ما در بتن ریزی می باشد زیرا جهت حمل بتن با پمپ به آن آب می بندد.

عوامل مؤثر بر انتخاب روش انتقال
۱٫    شرایط پروژه
۲٫    مشخصات مصالح
۳٫    میزان و حجم بتن
۴٫    مسافت و زمان حمل
۵٫    شرایط آب و هوایی محل ساخت
۶٫    شرایط اقتصادی (هزینه اولیه، هزینه مستمر)
۷٫    ماشین آلات موجود
۸٫    نیروی انسانی

نتایج انتقال صحیح
۱٫    عدم تغییر زیاد نسبت آب به سیمان
۲٫    عدم تغییر زیاد اسلامپ
۳٫    عدم تغییر زیاد میزان هوای بتن
۴٫    عدم تغییر یکنواختی بتن
۵٫    جدا نشدن اجزاء از یکدیگر (بسیار مهم و تعیین کننده)
۶٫    آب نینداختن (حالت خاصی از بند ۵ فوق)
۷٫    وارد نشدن مواد خارجی به داخل بتن
۸٫    عدم تأخیر در اجرای مراحل مختلف

لیست آزمایش های بتن
آزمایش نمونه گیری از بتن تازه
آزمایشات بتن اسلامپ  لامپ
آزمایش عمل آوری بتن
آزمایش تعیین اندازه بتن تازه به روش وی بی
آزمایش آب انداختن بتن
آزمایشات تعیین هوای موجود در بتن
نمونه گیری از بتن و آزمایشات بتن
آزمایش مقاومت فشاری بتن
آزمایشات بتنی یافتن ویژگی های بتن ساخته شده
آزمایش بتن سفت شده
آزمایش عملکرد کف سازی
آزمایشات بتن و مواد محافظ کیورینگ بتن
آزمایشات بتن و مقاومت فشاری بتن
آزمایشات بتن و مقاومت کششی بتن
آزمایشات بتن در برابر یخ زدگی
آزمایشات آلستیسیته استاتیکی بتن در آزمایشگاه بتن

روشهای ویژه عمل آوری و نگهداری بتون آماده:
عمل آوری چیست : . عمل آوری عبارت است از حفظ رطوبت بتن تا زمانی که واکنش بین سیمان و آب تکمیل شود
اقدامات اولیه جهت بتون ریزی:
۱_بررسی دمای بتون و دمای محیط در هنگام بتون ریزی
۲_ محل نهایی بتون های ریخته شده در سازه
۳_ زمان و تاریخ دقیق بتون ریزی
۴_ روان کردن بتون با آب پس از اتمام اختلاط , ضمن نقل و انتقال یا در محل بتون ریزی مجاز نمی باشد. بجز موارد استثنایی و با کسب مجوز از دستگاه نظارت که باید قبل از بتون ریزی بررسی شود.وسایل انتقال بتون باید امکان رساندن بتون به پای کار را طوری تأمین کنند که موارد تشکیل دهنده جدا نشوند و حالت خمیری بتون ریزیهای متوالی از دست نرود.
۵_ بتون باید تا حد امکان نزدیک به محل نهایی خود ریخته شود تا از جدایی دانه ها در اثرجا بجایی مجدد جلوگیری شود.
۶_ آهنگ بتون ریزی باید طوری باشد که بتون همواره در حات خمیری باقی بماند و بتواند به راحتی فضای بین میلگردها را پر کند.
۷_در صورتی که اسلامپ بتون در موقع تحویل برای مصرف کمتر از میزان مقرر باشد باید از مصرف آن خودداری شود. در چنین شرایطی برای افزودن اسلامپ بتون تا هنگامی که هنوز از مخلوط کن تخلیه نشده فقط با اجازه دستگاه نظارت و با افزودن دوغاب سیمان و بدون مواد افزودنیروانساز میسر میباشد.مشروح بر اینکه نسبت آب به سیمان از حداکثر مقدار مجاز طرح فراتر نرود.
۸_ بتون ریزی باید از آغاز تا پایان بصورت عملیات سریع و پیوسته در محدوده درزهای از پیشتعیین شده قطعات ادامه یابد.
۹_ بتون باید در طول عملیات بتون ریزی با استفاده از وسایل مناسب کاملا متراکم شود. به طوری که کاملا میلگردها و اقلام مدفون را در بر گیرد و قسمتهای داخلی و به خصوص گوشه های قالب را به خوبی پر کند. ویبراتور در داخل بتون به طور منظم و فواصل مشخص به نحوی فرو برده شود که دو قسمت متراکم شدهبا هم همپوشانی داشته باشند.
پایان