شناسنامه ای از بتن، بتن ریزی و افزودنی های بتن با نگاهی ساده

بتن اساسا از دو قسمت دانه های سنگی (Aggregates) و خمیر سیمان (Concrete) تشکیل شده است. خمیر سیمان که در واقع مخلوطی از سیمان پرتلند و آب می باشد.

- در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه ها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر می چسباند.

- دانه ها به دو گروه ریزدانه که تا ¼ اینچ (6میلیمتر) و درشت دانه که روی الک شماره 16 (1.18 میلیمتر) تقسیم می شوند.

- خمیر سیمان عموما حدود 25 تا 40% کل حجم بتن را تشکیل می دهد که حجم مطلق سیمان بین 7 تا 15% و حجم آب از 14 تا 21% است. مقدار هوای در بتن تا حدود 8% حجم بتن را تشکیل می دهد این اندازه به درشت ترین دانه بستگی دارد.

- برای مصالح و شرایط عمل آوردن (Curing) معین، کیفیت بتن سخت شده به مقدار آب در مقابل با مقدار سیمان بستگی دارد.

مزایای کاهش مقدار آب

1. افزایش مقاومت فشاری و مقاومت خمشی

2. افزایش قابلیت آب بندی (Water Tightness)

3. کاهش جذب آب (Absorption)

4. افزایش مقاومت نسبت به عوامل جوی

5. پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی

6. چسبندگی بهتر میان میلگرد و بتن

7. کاهش تغییرات حجمی در اثر تر و خشک شدن

انواع سیمان پرتلند

نوع 1 : برای استفاده عمومی ومناسب برای همه کار ها.

نوع 2 : زمانی که احتیاطات علیه حمله سولفات ها مهم باشد.

نوع 3 : با مقاومت زودرس که مقاومت های بالا را در مدت کوتاهی می دهد.

نوع 4 : با حرارت هیدراسیون کم در جائی که میزان و حرارت تولید شده باید حداقل باشد.

نوع 5 : در بتن هایی که در معرض شدید سولفات ها قرار دارن (ضد سولفات) سیمان حباب زا (نوعA1، A2،A3 ) در برابر یخ زدن و آب شدن و همچنین پیوسته شدگی حاصل از اثرات مواد شیمیایی برای از بین بردن یخ جاده ها مقاومت بهبود یافته ای دارند. سیمان پرتلند سفید تفاوت بنیادی آن در رنگ می باشد.

اختلاط

ترتیب 5 ماده ی متشکله بتن در مخلوط کن نقش مهمی را در یکنواختی بتن خواهد داشت.

کنترل ترک

دو عامل اصلی برای ترک در بتن عبارتند از :

1. تنش بر اثر بار های وارده (Control joints)

2. تنش بر اثر آب رفتگی در حین خشک شدن یا تغییرات دما (Restraint)

شیوه جلوگیری

1. درز های کنترل موثرترین شیوه جلوگیری از ترک های غیر قابل رویت به شمار می آیند (Isolation Joints)

2. درز های جداکننده دال را از قسمت های دیگر سازه جدا می کنند و اجازه حرکت افقی و عمودی را در دال می دهد (Footings)

3. درز های اجرایی جایی که کار بتن ریزی روزانه پایان می یابد، ایجاد می شوند و مناطقی را که در دفعات مختلف بتن ریزی می شوند از یکدیگر جدا می سازند.

مواد افزودنی بتن (Admixtures)

1. مواد افزودنی حباب زا بتن (Air-entraining)

2. مواد افزودنی کاهنده آب بتن (Water Reducing)

3. مواد افزودنی کندگیرکننده بتن (Retarding)

4. مواد افزودنی تسریع کننده بتن (Accelerating)

5. پوزولان ها

6. مواد کارایی ساز شامل روان ساز های بتن (Super Plasticizers)

7. مواد متفرقه مانند مواد پیوند ساز، ضد رطوبت، کاهنده نفوظ پذیری، دوغاب ساز و گاز ساز

بتن ریزی و پرداخت

تدارکات پیش از بتن ریزی

شامل متراکم کردن، درست شکل دادن، مرطوب نمودن سطح زمین، بستن قالب ها، قرار دادن آرماتور ها و سایر اقلام کار گذاشته شده بطور محکم در محل های خود.

قالب ها باید بطور دقیق قرار داده شوند و خود یا آستر آن ها با مصالحی ساخته شده باشد که سرانجام نمای مطلوبی را به سطح بتن سخت شده ارایه کنند. قالب های چوبی باید قبل از بتن ریزی مرطوب شوند در غیر اینصورت آب بتن را جذب کرده و متورم می شود در استفاده از قالب های چوبی باید از بکار بردن میخ های خیلی بزرگ یا به تعداد خیلی زیاد اجتناب ورزید تا برداشتن قالب ها آسان شود و آسیب پذیری کاهش یابد. و برای سهولت در برداشتن قالب ها باید آنها را با یک ماده رها ساز مانند روغن یا لاک آغشته کرد.

هنگامی که بتن ریخته می شود، میلگرد های فولادی باید تمیز بوده و عاری از زنگیا لایه اکسیده باشد. میلگرد های فولادی و سایر اقلام کار گذاشته که آغشته به ملات باشند، نیازی به پاک کردن ندارند به شرطی که عملیات بتن ریزی در عرض چند ساعت پایان پذیرد.

ریختن بتن

بتن باید بطور پیوسته تا حد امکان در نزدیکی محل نهایی خود ریخته شود. در اجرا دال ها، بتن ریزی باید در امتداد پیرامون انتهای دال آغاز شو د و هر پیمانه روی بتن ریخته شده قبلی تخلیه شود. عموما بتن در لایه های افقی با ضخامت یکنواخت ریخته شود و هر لایه باید قبل از ریختن لایه بعدی بطور کامل تراکم یابد. میزان بتن ریزی باید به اندازه کافی سریع بوده تا هنگام ریختن لایه جدید روی لایه قبلی، آن لایه در حالت خمیری باشد. این امر باعث جلوگیری از خطوط جریان، درز ها و سطوح صفحات ضعیف می شود که هنگام ریختن بتن تازه روی بتن سخت شده روی می دهد.

پیمانه های نخستین در هر مرحله بتن ریزی در دیواره ها و تیر های اصلی باید در دو انتهای عضو ریخته شوند و سپس بتن ریزی های بعدی به سوی قسمت مرکزی پیش روند. در تمام حالات باید از جمع شدن آب در انتها ها، در گوشه ها جلوگیری شود.

- ارتفاع سقوط آزاد بتن نیازی به محدود شدن ندارد مگر اینکه جدایی درشت دانه ها رخ دهد که در آن صورت بتن از طریق بازشو های پهلویی موسوم به پنجره، که در اطراف قالب های بلند و باریک وجود دارند، ریخته می شوند. در خارج بازشو ها باید از یک مخزن قیفی شکل جمع شونده استفاده شود تا بتن امکان یابد آرام تر از کنا بازشو جریان یافته و تمایل به جدایی دانه ها کاهش یابد.

قبل از اینکه سطح بتن سخت شود بتن ریزی باید دوباره از سر گرفته شود تا بدینوسیله از ایجاد اتصال سرد جلوگیری به عمل آید.

متراکم کردن بتن

متراکم کردن عبارتست از نزدیک ساختن ذرات جامد در بتن تازه به گونه ای که ریختن آن در قالب ها و دور اقلام کار گذاشته شده و آرماتور ها انجام گیرد و نیز محفظه های سنگی و هوای محبوس که بصورت حفره های هوایی اتفاقی یا تصادفی در بتن موجود است از بین برود.

تراکم بوسیله دست یا توسط روش های مکانیکی صورت می گیرد. روش انتخاب شده بستگی به روانی مخلوط و شرایط بتن ریزی مانند، پیچیدگی قالب بندی و مقدار آرماتور ها دارد. مخلوط های خمیری و روان را می توان بطور دستی با کوبیدن بتن با یک میله فولادی یا یک وسیله فولادی دیگر متراکم ساخت.

تراکم مکانیکی مناسب، بتن ریزی مخلوط های سفت با نسبت های آب به سیمان پایین و بتن های خوب حاوی درشت دانه های زیاد را امکان پذیر می سازد.

برداشتن قالب ها (باز کردن آنها)

قالب ها راتا مادامی که بتون به اندازه کافی مقاومت پیدا نکرده تا بتواند به طور رضایت بخشی تنش های ناشی از بار مرده و نیز هر گونه بار اجراییconstruction load وارده را تحمل کند، نباید برداشته شود. بتن باید به اندازه کافی سخت شده باشد به نحوی که وقتی دقت معقولی در باز کردن قالب ها انجام شود هیجگونه آسیبی به به سطوح نرسد.به طور کلی برداشتن قالب های مقاطع نسبتا ضخیم را می توان 12 تا 24 ساعت پس از بتن ریزی برداشت. در اغلب شرایط، برای زمان برداشتن قالب ها بهتر است که متکی به مقاومتی از بتن بوده که بوسیله آزمایش تعیین می شود.

میله نوک تیز یا سایر ابزار فلزی را نباید جهت شل کردن قالب ها میان بتن و قالب به زور گذاشته شود. اگر لازم باشد جدا کردن قالب از بتن با استفاده از گوه wedge انجام گیرد، فقط باید با گوه های چوبی بکار روند.

برداشتن قالب ها باید از قسمت های ساده آغاز شده وسپس به سوی قسمت های پیش آمده پیشروی شود. این امر فشار وارد به گوشه های پیش آمده را کاهش می دهد.

لکه گیری، پاک کردن، و پرداختن سطوح قالب گیری شده

پس از برداشتن قالب ها تمام برجستگی ها،خطوط نشت، و پیش آمدگی های کوچک باید به وسیله قلم زنی chipping از بین برده شود. سطح بتن سپس باید سابیده یا مالیده شود. هر گونه باید پر شود.مرمت سطوح کرمو ی بتن باید انجام و تمام لکه ها باید پاک شوند. با دقت در عملیات اجرای قالب بندی و بتن ریزی، تمامی این عملیات به حداقل می رسد.

بتن کرمو (خوردگی بتن) و دیگر بتن های معیوب باید کنده شوند تا مصالح خوب و سالم پدید آید.

اگر بتن معیوبی مجاور محل لکه گیری شده باقی بماند، ممکن است رطوبت به درون خلل و فرج راه یابد و به مرور زمان عوامل جوی موجب کنده شدن بتن مرمت شده شود. لبه ها باید به طور مستقیم و عمود بر سطح، بریده یا قلم زنی شوند، یا مقدار کمی تو بریدگی داده شوند تا زبانکی را در کنار جای لکه گیری شده فراهم سازد.

پیش از اعمال بتن لکه گیری، بتن اطراف باید برای چندین ساعت خیس نگه داشته شود. تمام سطوحی که بتن جدید به آنها پیوند داده می شوند، باید بوسیله برس آغشته به چسب لاتکس یا چسب بتن سطح مورد نظر را با این مواد آغشته کرد و سپس با ترمیم کننده بتن سطح مورد نظر را بنا به کارشناسی که صورت گرفته شده از مواد ترمیم کننده بتن الیاف دار یا ساده پر کرد.

تکه های کم عمق را با ملات سفت مشابه آنچه کهدر بتن بکار می رود ،می توان پر کرد. لکه گیری باید لایه به لایه انجام شود. به گونه ای که ضخامت هر لایه بیشتر از 13 میلی متر نبوده و نیز هر لایه به صورت مضر س پرداخت شود تا پیوند آن به لایه بعدی بهتر صورت گیرد. لایه نهایی را با استفاده از تخته ماله به نحوی پرداخت کرد که با بتن اطراف خود همگون باشد.

عمل آوردن تکه های لکه گیری شده

پس از لکه گیری، عمل آوردن باید تا جایی که ممکن است زودتر آغاز شود تا از خشک شدن زود هنگام جلوگیری شود . کرباس تر، ماسه خیس، نایلون را می توان به کا برد.

عمل آوردن و حفاظت

عمل آوردن بتن تاثیر قوی روی خواص بتن سخت شده مانند دوام، مقاومت، آب بندی، مقاومت سایشی، ثبات حجمی و مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن دارد.

تمامی سازه های بتنی تازه ریخته شده، باید از خشک شدن سریع، از تغییرات شدید دما، و از آسیب های ناشی از کارهای ساختمانی و عبور و مرور بعدی محفوظ بمانند.

عمل آوردن تا حد امکان باید بلافاصله پس از پایان کار بتنی آغاز شود.

عمل آوردن به دلایل زیر ضروری است :

نگهداری بتن تحت دمای ثابت و جلو گیری از افت رطوبت برای مدت زمانی که برای هیدراسیون مطلوب سیمان ونیز برای کسب مقاومت بتن لازم است.

بتون ریزی در هوای گرم

هوای گرم می تواند اشکالاتی زیر را در بتن تازه ایجاد کند :

- افزایش نیاز به آب

- افت سریع تر و شدیدتر اسلامپ بتن

- افزایش سرعت گیرش

- افزایش امکان ترک های پلاستیک

- اشکالات در کنترل مقدار حباب های هوای بتن

- نیاز شدید به عمل آوردن سریع بتن

 

کلمات کلیدی: مواد افزودنی کاهنده آب بتن | مواد افزودنی کندگیرکننده بتن | مواد افزودنی تسریع کننده بتن |  پوزولان ها | روان ساز های بتن | بتن ریزی و پرداخت |  حباب های هوای بتن | بتون ریزی در هوای گرم | نگهداری بتن تحت دمای ثابت