تکنولوژی در علم بتن
تکنولوژی در علم بتن:
بتن پلاستيکي چيست ؟
بتن پلاستيك به منظور افزايش شكل پذيري، كاهش نفوذپذيري و عدم نياز به مقاومت بالا از اختلاط آب ، سيمان ، شن وماسه و بنتونيت ، به دست مي آيد.
بنتونيت چيست ؟
بنتونيت نوعي رس است که خميري بودن و نفوذ ناپذير بودن بتن پلاستيک را تضمين مي کند.
به عنوان عامل ايجاد کننده شکل پذيري مناسب ، پايدار کننده بتن پلاستيک تازه از جهت چسبندگي در مقابله با جداشدگي دانه هاي سنگي در بتن پلاستيک به کار مي رود.
تفاوت بتن پلاستيک با بتن معمولي چيست ؟
داراي ضريب الاستيك کمتري نسبت به بتن معمولي
افزايش پلاستيسيته و شكل پذيري بتن
کاهش مقاومت فشاري
كاهش نفوذپذيري و افزايش قابليت آب بندي بتن
ويژگيهاي بتن پلاستيك :
همانگونه كه ذكر شد بتن پلاستيك بتني با مقاومت بسيار كمتر از بتن معمولي، شكل پذيري بالا و نفوذپذيري پايين مي باشد . مواد تشكيل دهندة بتن پلاستيك سيمان ، سنگدانه و دوغاب بنتونيت مي باشد. علاوه براين مصالح ممكن است از برخي مواد مضاف نيز جهت اصلاح خصوصيات آن استفاده شود .
کاربرد بتن پلاستيک :
کنترل تراوش در زير سد
ايجاد ديوار آببند حول يک ساختگاه و تخليه آب از محل گودبرداري براي ساخت سازه مورد نظر
جلوگيري از پخش شدن مواد آلوده (فاضلاب هاي صنعتي ، هرزه آبها و ...) در آب هاي زير زميني
در پيرامون ساختگاه ، به عنوان يک عامل مناسب ميراکننده ارتعاشات مکانيکي يک پروژه
استفاده به عنوان قسمتي از ديواره حفاظت گود
استفاده در سازه هاي زيرزميني موقت كه قرار است بعدا تخريب گردد مثلا محل ورودي تونل به داخل ايستگاه مترو
خواص مصالح و طرح اختلاط بتن پلاستيك :
در انتخاب نوع مصالح و طرح اختلاط بتن پلاستيك عوامل متعددي نظير ميزان نفوذناپذيري مورد نظر، شرايط ساختگاه، دسترسي به مصالح در محل، مقاومت موردنياز و جنبه هاي اقتصادي و اجرايي موثر هستند.
بتن پلاستيك از مواد زير ساخته مي شوند:
دوغاب بنتونيت: نقش اين ماده معلق نگهداشتن ذرات سيمان، شن و ماسه بهنگام اجراي عمليات، افزايش شكل پذيري و پايين نگهداشتن ميزان نفو ذپذيري است. براي تأمين قابليت انعطاف پذيري بالا در بتن پلاستيك از آب بيشتري در طرح اختلاط استفاده مي كنند. اين مسأله باعث غير پايداري بتن تازه (جداشدگي سنگدانه ها از سيمان) مي شود. بنتونيت بعنوان يك عامل پايدار ساز اضافه مي شود تا ضمن يكنواخت كردن بتن تازه، شكل پذيري نهايي آنرا افزايش داده و نفوذ پذيري بتن را در حد مطلوبي نگهدارد تا بتوان از آن استفاده نمود. بنتونيت سبب جداسازي اجزاي تشكيل دهندة بتن پلاستيك شده و در نتيجه دانه ها و ذرات پس از جداشدن بهتر آب جذب مي نمايند. علاوه بر آن مخلوط يك دست تر و عمل آوري مناسبتري دارد. در صورت بالا بودن كيفيت بنتونيت از دوغاب هاي 2 تا 12 درصد و در صورت پايين بودن كيفيت آن از دوغاب هاي 12 تا 25 درصد استفاده مي شود.
سيمان: سيمان عامل پيوند دهندة اجزاء بتن پلاستيك مي باشد. در صورتيكه مقدار بنتونيت استفاده شده در طرح اختلاط كم باشد مقداري از سيمان ته نشين مي شود و در صورتيكه بنتونيت مصرفي زياد باشد باعث غير اقتصادي شدن طرح شده و كاركردن با بتن را نيز مشكل مي كند بنابراين در يك طرح اختلاط مناسب مقدار سيمان كم در نظر گرفته مي شود تا هيچگونه ته نشيني بوجود نيايد . در نسبتهاي كم 0.3 0.1<C/W< با توجه به نوع سيمان چسبندگي و مقاومت مكانيكي بتن پلاستيك تضمين مي شود. افزودن مقدار سيمان باعث افزايش مقاومت فشاري ،گراديان هيدروليكي بحراني و كاهش نفوذپذيري بتن پلاستيك مي گردد.
سنگدانه ها: حدود 50 % از حجم نهايي بتن را تشكيل مي دهند. اين ميزان حجم شن و ماسه مانع بهم چسبيدن پيوستة ذرات و درنتيجه باعث كاهش تغيير شكل پذيري آن مي شود. هر چه سنگدانه ها درشت تر و سختي آنها بيشتر باشد، مقاومت بتن پلاستيك بالا مي رود . حداكثر اندازه درشت دانه معمولاً به 20 ميليمتر محدود مي شود . منحني دانه بندي بايد پيوسته بوده و درصد مواد ريزدانه نبايد زياد باشد. چنانچه مواد ريزدانه كلوئيدي زياد باشد در آن صورت مقدار بنتونيت را بايدكاهش داد.
مواد افزودني: مواد افزودني عامل كارايي و عمل آوري بهتر بتن هنگام ساخت و اجرا هستند.
مقدار متوسط مصالح براي ساخت يك متر مكعب بتن پلاستيك به شرح زير است:
دوغاب بنتونيت : 500 ~400 ليتر
سيمان : 200~100 کيلوگرم
مصالح شن و ماسه با دانه بندي خوب : کمتر از 1500 کيلوگرم
مصالح شن و ماسه با دانه بندي ضعيف : کمتر از 1300 کيلوگرم
وزن مخصوص مصالح فوق بين 1800 تا 2100 كيلوگرم بر مترمكعب خواهد بود.
كارايي :
بتن پلاستيك بايد كارايي و رواني بالايي داشته باشد تا بتن تاز ه اي كه از طريق لولة ترمي وارد ترانشة حفاري مي شود براحتي بتواند در داخل بتني كه قبلاً ريخته شده است جريان پيدا كرده و آنرا توسط فشار و حركت خود به بالا براند.
بتن پلاستيك از مواد زير ساخته مي شوند:
دوغاب بنتونيت : نقش اين ماده معلق نگهداشتن ذرات سيمان، شن و ماسه بهنگام اجراي عمليات، افزايش شكل پذيري و پايين نگهداشتن ميزان نفو ذپذيري است. براي تأمين قابليت انعطاف پذيري بالا در بتن پلاستيك از آب بيشتري در طرح اختلاط استفاده مي كنند. اين مسأله باعث غير پايداري بتن تازه (جداشدگي سنگدانه ها از سيمان) مي شود. بنتونيت بعنوان يك عامل پايدار ساز اضافه مي شود تا ضمن يكنواخت كردن بتن تازه، شكل پذيري نهايي آنرا افزايش داده و نفوذ پذيري بتن را در حد مطلوبي نگهدارد تا بتوان از آن استفاده نمود. بنتونيت سبب جداسازي اجزاي تشكيل دهندة بتن پلاستيك شده و در نتيجه دانه ها و ذرات پس از جداشدن بهتر آب جذب مي نمايند. علاوه بر آن مخلوط يك دست تر و عمل آوري مناسبتري دارد. در صورت بالا بودن كيفيت بنتونيت از دوغاب هاي 2 تا 12 درصد و در صورت پايين بودن كيفيت آن از دوغاب هاي 12 تا 25 درصد استفاده مي شود.
سيمان : سيمان عامل پيوند دهندة اجزاء بتن پلاستيك مي باشد. در صورتيكه مقدار بنتونيت استفاده شده در طرح اختلاط كم باشد مقداري از سيمان ته نشين مي شود و در صورتيكه بنتونيت مصرفي زياد باشد باعث غير اقتصادي شدن طرح شده و كاركردن با بتن را نيز مشكل مي كند بنابراين در يك طرح اختلاط مناسب مقدار سيمان كم در نظر گرفته مي شود تا هيچگونه ته نشيني بوجود نيايد . در نسبتهاي كم 0.3 0.1<C/W< با توجه به نوع سيمان چسبندگي و مقاومت مكانيكي بتن پلاستيك تضمين مي شود. افزودن مقدار سيمان باعث افزايش مقاومت فشاري ،گراديان هيدروليكي بحراني و كاهش نفوذپذيري بتن پلاستيك مي گردد.
سنگدانه ها : حدود 50 % از حجم نهايي بتن را تشكيل مي دهند. اين ميزان حجم شن و ماسه مانع بهم چسبيدن پيوستة ذرات و درنتيجه باعث كاهش تغيير شكل پذيري آن مي شود. هر چه سنگدانه ها درشت تر و سختي آنها بيشتر باشد، مقاومت بتن پلاستيك بالا مي رود . حداكثر اندازه درشت دانه معمولاً به 20 ميليمتر محدود مي شود . منحني دانه بندي بايد پيوسته بوده و درصد مواد ريزدانه نبايد زياد باشد. چنانچه مواد ريزدانه كلوئيدي زياد باشد در آن صورت مقدار بنتونيت را بايدكاهش داد.
مواد افزودني: مواد افزودني عامل كارايي و عمل آوري بهتر بتن هنگام ساخت و اجرا هستند.
مقدار متوسط مصالح براي ساخت يك متر مكعب بتن پلاستيك به شرح زير است:
دوغاب بنتونيت : 500 ~400 ليتر
سيمان : 200~100 کيلوگرم
مصالح شن و ماسه با دانه بندي خوب : کمتر از 1500 کيلوگرم
مصالح شن و ماسه با دانه بندي ضعيف : کمتر از 1300 کيلوگرم
وزن مخصوص مصالح فوق بين 1800 تا 2100 كيلوگرم بر مترمكعب خواهد بود.
تکنولوژی در علم بتن:
ويژگيهاي بتن پلاستيك :
همانگونه كه ذكر شد بتن پلاستيك بتني با مقاومت بسيار كمتر از بتن معمولي، شكل پذيري بالا و نفوذپذيري پايين مي باشد . مواد تشكيل دهندة بتن پلاستيك سيمان ، سنگدانه و دوغاب بنتونيت مي باشد. علاوه براين مصالح ممكن است از برخي مواد مضاف نيز جهت اصلاح خصوصيات آن استفاده شود .
کاربرد بتن پلاستيک :
کنترل تراوش در زير سد
ايجاد ديوار آببند حول يک ساختگاه و تخليه آب از محل گودبرداري براي ساخت سازه مورد نظر
جلوگيري از پخش شدن مواد آلوده (فاضلاب هاي صنعتي ، هرزه آبها و ...) در آب هاي زير زميني
در پيرامون ساختگاه ، به عنوان يک عامل مناسب ميراکننده ارتعاشات مکانيکي يک پروژه
استفاده به عنوان قسمتي از ديواره حفاظت گود
استفاده در سازه هاي زيرزميني موقت كه قرار است بعدا تخريب گردد مثلا محل ورودي تونل به داخل ايستگاه مترو
خواص مصالح و طرح اختلاط بتن پلاستيك :
در انتخاب نوع مصالح و طرح اختلاط بتن پلاستيك عوامل متعددي نظير ميزان نفوذناپذيري مورد نظر، شرايط ساختگاه، دسترسي به مصالح در محل، مقاومت موردنياز و جنبه هاي اقتصادي و اجرايي موثر هستند.
نکات حائز اهمیت (حتما چندبار مطالعه کنید):
دیوارهای باربر باید در یک راستای قائم تا پی ادامه داشته باشند.
ساخت شالوده شیبدار به هیچ وجه مجاز نیست.
عرض کرسی چینی باید حداقل ۱۰ سانتیمتر بیشتر از عرض دیوار باشد.
درصد افت وزنی آجر نباید بیش از ۳٪ باشد.
قطر اسمی میلگرد، معادل قطر دایره هم مساحت با سطح میلگرد بر حسب میلیمتر است.
صاحب کار نمی تواند ناظر ساختمان یا مجتمع یا مجموعه ساختمانی خود باشد.
حداقل مقاومت سنگها برای کارهای بنایی باربر باید ۱۵ مگاپاسکال باشد.
در دمای کمتر از ۵ درجه سلسیوس بنایی با سنگ مجاز نیست.
ضریب نرم شدن سنگ در آب، در مورد سنگهای باربر و نما باید حداقل ۷۰ درصد باشد .
بتن سبک عبارت است از بتنی که وزن مخصوص آن به طور محسوسی کمتر از وزن مخصوص بتنی است که با سنگدانه های طبیعی یا شکسته ساخته می شود.
بتن سبک در سه نوع طبقه بندی می شود :
بتن سبک سازه ای
بتن سبک غیر سازه ای
