فهرست مطالب
۹-۹ بتن های ویژه
۰-۹-۹ علائم اختصاری
Ec= مدول الاستیسیته بتن، مگاپاسکال
fc= مقاومت فشاری مشخصه بتن ، مگاپاسکال
fcm = مقاومت فشاری متوسط، مگاپاسکال
ft= مقاومت کششی بتن، مگاپاسکال
g= ثابت گرانش، متر بر مجذور ثانیه
h= عمق بتن ریزی، میلیمتر
P= فشار جانبی بر روی قالب، مگاپاسکال
ρ = چگالی بتن، کیلوگرم بر میلیمتر مکعب
۱-۹-۹ کلیات
در بتن های ویژه، با تغییر مصالح و مواد بر مبنای دانش مربوط میتوان به فناوری بتن های خاص دست یافت. اما بتن های خاص همانطور که از نامشان مشخص است برای ساختمان های خاص کاربردهای خاص دارند و در مواردی که کاربردها متعارف باشند، نیاز به استفاده از بتنهای خاص نیست. قبل از استفاده از الزامات این بخش مبحث باید به چند مورد به شرح زیر توجه کرد:
- غیر از تمهیدات و الزاماتی که در این بخش ذکر شدهاند، باید بقیه ضوابط و الزامات مربوط دراین مبحث اعمال شوند. به عبارت دیگر فقط تفاوت ها در این بخش ارائه شده اند و بخشهای همسو با بتن متعارف همچنان الزامی باقی میمانند.
- در طراحی و اجرای بتنهای خاص نیاز به منابع انسانی ماهر و آموز شدیده میباشد و همچنین استفاده از تجهیزات و وسایل خاص در آزمایشگاه و کارگاه ضروری است. قبل از شروع به اجرای بتن های خاص این نیاز ها باید فراهم شوند.
۲-۹-۹ بتن پرمقاومت
۱-۲-۹-۹ مشخصات کلی
بتن هایی که مقاومت فشاری مشخصه آنها بیشتر از ۵۰ مگاپاسکال است، بتن پرمقاومت محسوب میشوند. رفتار بتنهای پرمقاومت ترد است، بنابراین برای تغییر رفتار این نوع بتنها به شکلپذیر که ضرورت عملکرد مناسب آنها در مقابل بار زلزله است، باید الزامات مربوط این مبحث اعمال شوند.
۲-۲-۹-۹ مصالح
۱-۲-۲-۹-۹ انتخاب مصالح مصرفی برای ساخت بتن پر مقاومت باید با دقت بیشتری نسبت به بتن با مقاومت کمتر انجام شود.
۲-۲-۲-۹-۹ تغییرات در خصوصیات سیمان، اثر نامطلوب بر خواص بتن پرمقاومت دارد، بنابراین تغییرات در خصوصیات سیمان باید محدود شود. تغییر در مقدار C۳S، افت ناشی از سرخ شدن و نرمی سیمان نباید به ترتیب بیش از ۴ درصد، ۰/۵ درصد و۳۷۵۰۰۰mm۲/gr باشد. همچنین تغییر در مقدار سولفات (SO۳) باید به ۰/۲± درصد محدود گردد.
۳-۲-۲-۹-۹ هرچند افزایش نرمی سیمان سبب افزایش سرعت واکنش هیدراسیون میشود، اما نرمی بسیار زیاد قابل قبول نیست، زیرا تقاضای آب مخلوط را افزایش میدهد. بنابراین سیمان پرتلند نوع ۳ فقط در مواردی باید استفاده شود که مقاومت زیاد زودرس نیاز باشد.
۴-۲-۲-۹-۹ کسب مقاومت فشاری و دوام مورد نظر در بتن های پرمقاومت میتوان از مواد افزودنی معدنی از جمله پوزولان ها مانند بتن معمولی استفاده کرد.
۵-۲-۲-۹-۹ از مواد افزودنی شیمیایی در ساخت بتن پرمقاومت مانند بتن معمولی میتوان استفاده کرد، اما از سازگاری سیمان و مواد افزودنی به خصوص فوق روانکننده باید اطمینان حاصل کرد. از آزمایش اسلامپ به عنوان یکی از روش های بررسی میتوان استفاده کرد.
۶-۲-۲-۹-۹ مقاومت فشاری سنگدانه ها باید حداقل برابر با مقاومت فشاری خمیر سیمان مصرفی در بتن پرمقاومت باشد و سنگدانه درشت نباید دارای صفحات ضعیف باشد. برای بهبود کارایی و کاهش مقدار خمیر سیمان، سنگدانه ریز باید گرد و برای بهبود مقاومت پیوستگی بین سنگدانه و خمیر سیمان، سنگدانه درشت زاویه دار (شکسته) باشد.
۷-۲-۲-۹-۹ ماسه باید با دانه بندی درشت تر استفاده شود، هرچند مدول نرمی ماسه بین ۲/۵ تا ۳/۲ برای بتن پرمقاومت مناسب است، اما توصیه میشود ماسه با مدول نرمی ۳ و بیشتر استفاده گردد.
۳-۲-۹-۹ طرح مخلوط
۱-۳-۲-۹-۹ مقاومت فشاری متوسط لازم برای تعیین نسبت مخلوط بتن پرمقاومت، باید بیشترین مقدار از بین دو مقدار بهدست آمده از روابط ۹(-۱-۹) و (۹-۹-۲) باشد. (۹-۹-۱) fcm=۰/۹fc+۲/۳۳S MPa
fcm=fc+۱/۳۴S MPa (۲-۹-۹)
انحراف استاندارد، S در دو رابطه فوق مطابق با بند ۹-۵-۳-۴ تعیین میشود. در صورتی که مقدار انحراف استاندارد از دادههای گذشته در دسترس نباشد، مقاومت فشاری متوسط لازم طبق رابطه (۹-۹-۳) باید محاسبه شود:
fcm=۱/۱fc+۶ MPa (۳-۹-۹)
۲-۳-۲-۹-۹ مقدار مناسب سیمان بین ۳۹۰ تا ۵۶۰kg/m۳ است. در صورت عدم کسب مقاومت فشاری مورد نظر با استفاده از مقادیر سیمان ذکر شده، باید با کاهش نسبت آب به سیمان مخلوط و مواد افزودنی معدنی مناسب به مقاومت فشاری متوسط لازم دست یافت.
۳-۳-۲-۹-۹ حجم سنگدانه درشت در بتن پرمقاومت معمولاً بیشتر از بتن معمولی است. با مدول نرمی ماسه بین ۲/۵ تا ۳/۲ و بر مبنای اندازه حداکثر سنگدانه برابر با ۹/۵، ۱۲/۵، ۱۹ و ۲۵ میلیمتر، حجم شن در مخلوط بتن به ترتیب برابر با ۰/۶۵، ۰/۶۸، ۰/۷۲ و ۰/۷۵ توصیه میشود.
۴-۳-۲-۹-۹ برای ساخت بتن با مقاومت فشاری تا ۶۰ مگاپاسکال، اندازه حداکثر شن باید ۱۹ یا ۲۵ میلیمتر و برای مقاومت فشاری تا ۱۰۰ مگاپاسکال، اندازه حداکثر شن باید ۹/۵ یا ۱۲/۵ میلیمتر باشد.
۵-۳-۲-۹-۹ مقدار آب مخلوط و نسبت آب به سیمان باید بر اساس مقاومت فشاری مورد نظر تعیین شود. برای کارایی یکسان اندازه حداکثر سنگدانه به مقدار آب مورد نیاز افزوده میشود. بازه وسیع مقاومت فشاری با نسبت آب به سیمان بین ۰/۳ تا ۰/۵ قابل کسب است. اما نسبت آب به سیمان نباید کمتر از ۰/۲۶ انتخاب شود.
۶-۳-۲-۹-۹ پس از تعیین نسبت مخلوط، باید مخلوطهای آزمون در آزمایشگاه ساخته شود. مخلوطهای آزمون باید الزامات کارایی و مقاومت را تأمین کنند، در غیر اینصورت باید مقدار یا نوع اجزای مخلوط اصلاح شوند.
۷-۳-۲-۹-۹ مقاومت فشاری بتنهای پرمقاومت باید در سن ۵۶ روزه اندازه گیری شوند، مگر آن که بتن پرمقاومت زودرس در نظر باشد که باید مقاومت در سن ۲۸ روزه معیار و مورد اندازه گیری قرار بگیرد.
۴-۲-۹-۹ اجرا
۱-۴-۲-۹-۹ به دلیل حساسیت بتن پرمقاومت به مصالح مصرفی، باید برای یکنواختی، تغییرات در خصوصیات و خواص مصالح به حداقل برسد. تغییرات دانهبندی ماسه باید به تغییرات در مدول نرمی ۰/۲± باشد.
۲-۴-۲-۹-۹ کاهش افت اسلامپ، توصیه میشود که قبل از پیمانه کردن تمام سنگدانههااشباع شوند، اما مقدار آب آزاد در سطح سنگدانهها باید در توزین بر اساس نسبت آب به سیمانمورد نظر، محاسبه شود. از آنجایی که فوق روان کننده اثر کوتاه مدت در تأمین اسلامپ دارد، برای کسب اسلامپ مورد نظر باید فوق روان کننده بیشتر در کارگاه افزوده شود و از اضافه کردن آب بیشتر به مخلوط اجتناب گردد.
۳-۴-۲-۹-۹ برای کنترل مدت گیرش مخلوط، دمای مخلوط بتن در هنگام جاگذاری باید بین ۱۵ تا ۲۵ درجه سلسیوس باشد.
۴-۴-۲-۹-۹ از آنجایی که مخلوط های بتن پرمقاومت معمولاً چسبنده میباشند، باید از استفاده از وسیله تراز و ماله دستی با جنس چوبی اجتناب شود و به جای آن از جنس فلزی استفاده گردد.
۵-۴-۲-۹-۹ مخلوط های بتن پرمقاومت مستعد جمع شدگی خمیری میباشند، زیرا سرعت آبآوری آنها بسیار کم است، بنابراین بلافاصله پس از اتمام عملیات پرداخت سطح بتن، باید با استفاده از پوشش پلاستیک، سطح بتن حفاظت شود و از تبخیر آب از سطح جلوگیری گردد.
۶-۴-۲-۹-۹ برای جلوگیری از خود خشک شدگی و جمع شدگی خود به خود بتن های پرمقاومت، باید از عمل آوری عایقی اجتناب شود و فقط از روشهای عمل آوری آب رسانی مانند ایجاد حوضچه بر روی دال ها و یا پوشش چتایی خیس و بر روی آن ورق پلاستیک، استفاده گردد. مدت عمل آوری باید بیشترین مقدار از دو مورد به شرح زیر باشد:
– ۱۰ روز
– ۷۰ درصد مقاومت ۲۸ روزه کسب شود.
برای تعیین مقاومت فشاری بتن در ساختمان باید سه نمونه استوانه استاندارد در کنار ساختمان نگهداری و مورد آزمایش مقاومت قرار بگیرند. روش عمل آوری این نمونه ها باید مشابه روش بتن در ساختمان باشد. برای افزایش مقاومت و دوام بتن باید به مدت مذکور افزوده شود.
۳-۹-۹ بتن الیافی
۱-۳-۹-۹ مشخصات کلی
الیاف در بتن نقش کنترل ترک ها را دارد که بر مبنای آن، مقاومت ضربه، خستگی، مقاومت برشی، مقاومت خمشی باقی مانده (پس از ترک خوردگی عضو) و ظرفیت جذب انرژی بتن بهبود مییابد.
اما تأثیرگذاری الیاف در بتن به نوع و مقدار الیاف، شکل، طول، نسبت ظاهری (نسبت طول به قطر الیاف)، مقاومت کششی و مکانیزم مهاری الیاف بستگی دارد.
۲-۳-۹-۹ مصالح
۱-۲-۳-۹-۹ برای ساخت بتن الیافی میتوان از مصالح معمول در ساخت بتن استفاده کرد و از انواع الیافها مانند فولادی، مصنوعی و طبیعی بهره گرفت. بعضی از الیاف مصنوعی مانند شیشه و اکثر الیاف طبیعی بامبو در محیط قلیایی بتن آسیبپذیرند. قبل از مصرف این نوع الیاف باید با پوششهای مناسب، سطح الیاف حفاظت شوند.
۲-۲-۳-۹-۹ بهبود خواص بتن با استفاده از الیاف گسترده است و شامل افزایش مقاومت طاقت، مقاومت ضربه، مقاومت خستگی و کاهش ترکخوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک است.
انتخاب نوع و مقدار الیاف، طول و نسبت ظاهری و مقاومت کششی الیاف باید بر مبنای بهبود خاصیت مورد نظر بتن صورت پذیرد.
۳-۲-۳-۹-۹ برای بتنهای با مقاومت فشاری بیشتر از ۶۰ مگاپاسکال، مقاومت کششی الیاف فولادی مصرفی باید بیش از ۱۵۰۰ مگاپاسکال باشد تا از رفتار ترد عضو بتنی جلوگیری شود.
۴-۲-۳-۹-۹ مقاومت پیوستگی بین الیاف و خمیر سیمان در بتن نباید در حد کم باشد که در بارهای کم، الیاف به آسانی از خمیر سیمان بیرون کشیده شود و در حد زیاد نباشد که الیاف بدون جذب انرژی شکسته شوند.
۵-۲-۳-۹-۹ برای جلوگیری از قلوه کنشدگی بتن در هنگام آتشسوزی، باید از الیاف پلیپروپیلین به مقدار ۰/۳۵ درصد حجم بتن استفاده شود. تشخیص ضرورت مقاومت در مقابل آتشسوزی بعهده کارفرما است.
۶-۲-۳-۹-۹ انتخاب نوع و مقدار الیاف و حصول اطمینان از عملکرد الیاف، تولید کننده موظف است بر مبنای مستندات آزمایشگاهی، اطلاعات مورد نیاز را ارائه دهد. در غیر اینصورت، بایدآزمایش های مربوط انجام شوند.
۳-۳-۹-۹ طرح مخلوط
۱-۳-۳-۹-۹ تعیین نسبت مخلوط بتن الیافی مشابه بتن معمولی است. اما الیاف بر کارایی مخلوط بتن اثر دارد و باعث کاهش آن میشود و هرچه مقدار الیاف و طول آن بیشتر باشد از کارایی بیشتر کاسته میشود. بنابراین باید در تعیین نسبت مخلوط بتن یک یا چند از موارد به شرح زیر در اصلاح مخلوط اعمال شوند:
- کاهش مقدار شن
- افزایش مقدار سیمان
- افزایش مقدار ماسه
- استفاده از فوق روان کننده
- کاهش اندازه حداکثر شن
۲-۳-۳-۹-۹ کاهش مقدار شن در مخلوط بتن یکی از مؤثرترین روشهای جلوگیری از افت کارایی ناشی از الیاف در مخلوط است. بین درصد وزنی کاهش شن و V(L/d) رابطه خطی وجود دارد که در آن V درصد حجم الیاف و L/d نسبت ظاهری الیاف است. برای مقدار V(L/d) از ۲۰ تا ۷۰، باید مقدار شن بین ۵ تا ۲۰ درصد کاهش یابد تا کارایی بتن مشابه بتن بدون الیاف تأمین گردد.
۳-۳-۳-۹-۹ برای اندازه گیری کارایی بتن الیافی نباید از اسلامپ استفاده شود، بلکه باید از مخروط اسلامپ معکوس و یا آزمایش زمان ویبی استفاده گردد.
۴-۳-۹-۹ اجرا
۱-۴-۳-۹-۹ افزودن الیاف به مخلوط کن و یا کامیون حمل بتن (تراک میکسر) به دو روش بهشرح زیر مجاز است:
- ابتدا مخلوط بتن آماده شود و سپس الیاف به تدریج به مخلوط افزوده شود. در این روش، پساز افزودن کامل الیاف، باید چرخش جام به مدت ۵ دقیقه با سرعت کم ادامه یابد.
- الیاف همراه با سنگدانه به جام مخلوط کن تغذیه شود و سپس بقیه مصالح مخلوط افزوده شوند.
۲-۴-۳-۹-۹ برای انتخاب روش افزودن الیاف به بتن میتوان به توصیههای تولیدکننده مراجعه کرد. به هر حال، هر روشی که استفاده میشود، نباید کلوخه شدن الیاف در مخلوط بتن رخ دهد.
۳-۴-۳-۹-۹ در پرداخت سطح بتن الیافی نباید از ماله چوبی استفاده شود، بلکه باید از ماله فلزی آلیاژی بهره گرفت.
۴-۴-۳-۹-۹ در هنگام استفاده از الیاف به خصوص نوع فولادی باید الزامات ایمنی شامل استفاده از عینک و دستکش صنعتی در حد مطلوب اعمال شوند.
۹-۹-۴ بتن خودتراکم
در مواردی که به مخلوط بتن با قابلیت زیاد جاری شدن، خود پخش شدگی در تمام نقاط قالب، پوشش دادن آرماتور با تراکم زیاد، بدون جداشدگی ذرات و بدون لرزاندن مکانیکی نیاز باشد، بتن خودتراکم مورد استفاده قرار میگیرد.
۲-۴-۹-۹ مصالح
۱-۲-۴-۹-۹ استفاده از انواع سیمان های پرتلند در ساخت بتن خود تراکم مجاز است، مگر آنکه شرایط محیطی و دوام محدودیت در انتخاب نوع سیمان را ایجاب کند.
۲-۲-۴-۹-۹ پودر سنگهای خنثی مانند آهکی، بازالت و کوارتز حاصل از آسیاب کردن سنگها و سیمان پرتلند آهکی برای تأمین گرانروی مخلوط بتن مجاز میباشند. اما هیچ نوع ترکیب زیان آور در ترکیبات پودرها نباید وجود داشته باشد. دانهبندی پودر سنگ میتواند ریزدانه تر یا درشت تر و یا مشابه دانه بندی سیمان پرتلند باشد.
۳-۲-۴-۹-۹ مواد افزودنی معدنی مانند دوده سیلیس، کائولین و سرباره به عنوان جایگزین بخشیاز سیمان و یا به عنوان پرکننده در مخلوط بتن مجاز میباشند.
۴-۲-۴-۹-۹ تأمین مخلوط بتن استفاده از ماده افزودنی شیمیایی اصلاح کننده گرانروی مجازاست. همچنین برای ساخت مخلوط بتن با گرانروی مناسب حاصل از ترکیب پودر سنگ و پودرهای فعال و ماده اصلاح کننده گرانروی امکانپذیر است.
۵-۲-۴-۹-۹ تأمین روانی مخلوط بتن باید توسط مواد افزودنی فوق روان کننده های ممتاز مانند پلیکربوکسیلات فراهم گردد.
۶-۲-۴-۹-۹ استفاده از هر اندازه حداکثر سنگدانه در ساخت بتن خود تراکم مجاز است، اما توصیه میشود برای حفظ پایداری مخلوط، اندازه حداکثر به ۲۰ میلیمتر محدود شود.
۳-۴-۹-۹ طرح مخلوط
۱-۳-۴-۹-۹ تعیین نسبتهای مخلوط بتن خودتراکم باید به نحوی انجام شود که خصوصیات مورد نظر شامل قابلیت پرکنندگی، قابلیت عبور و پایداری مورد نظر را تأمین کند. درجه مورد نیاز این خصوصیات تابع تراکم میلگردها، شکل و اندازه قالب و روش بتن ریزی است. بنابراین در هنگام طرح مخلوط باید خصوصیات مورد نظر مورد بررسی قرار بگیرند.
۲-۳-۴-۹-۹ مقادیر مصالح باید با موارد به شرح زیر مطابقت داشته باشند، مگر آنکه بررسی آزمایشگاهی نشان دهد که خارج از محدوده های ذکر شده تأثیر نامطلوب بر خواص بتن تازه و سخت شده ندارد.
- نسبت حجمی آب به کل پودر (شامل سیمان، پودر سنگ و مواد افزودنی معدنی)، باید بین ۰/۸ تا ۱/۱۰ و حجم خمیر باید بین ۳۴ تا ۴۰ درصد کل حجم مخلوط باشد.
- مقدار سنگدانه درشت باید بین ۲۸ تا ۳۵ درصد حجم مخلوط باشد.
- کل مقدار پودر باید ۳۸۰ تا ۶۰۰ کیلو بر متر مکعب باشد.
۳-۳-۴-۹-۹ در تعیین نسبت مخلوط باید ابقاپذیری که ظرفیت مخلوط بتن در حفظ الزامات عملکرد در حالت تازه و سخت شده است بررسی شود و با تغییرات ناچیز در کمیت و کیفیت مصالح و مواد مصرفی و روش اجرا در خصوصیات بتن تازه و خواص بتن سخت شده، تغییرات عمده ایجاد نشود. برای بررسی ابقاپذیری باید روش زیر اتخاذ گردد:
مخلوط بتن طبق نسبتهای تعیین شده همراه با دو مخلوط دیگر که در یکی مقدار آب ۸ لیتر درمتر مکعب بیشتر از طرح مخلوط مورد نظر و در مخلوط دیگر مقدار آب ۸ لیتر در متر مکعب کمتر از طرح ساخته شوند. مقادیر آزمایش اسلامپ جاری و آزمایش ۵۰-T هر یک از دو مخلوط (با افزایش و کاهش آب مخلوط) نباید بیشتر از ۱۵ درصد با مخلوط اصلی تفاوت داشته باشند. انحراف استاندارد مقاومت فشاری ۲۸ روزه این دو مخلوط نباید بیشتر از ۴ مگاپاسکال از بتن اصلی در نمونه های آزمایشگاهی و بیشتر از ۵ مگاپاسکال در نمونه های کارگاهی تفاوت داشته باشند.
۴-۴-۹-۹ اجرا
۱-۴-۴-۹-۹ استفاده از هر نوع مخلوط کن برای ساخت بتن خود تراکم بلامانع است، اما شرایط و وضعیت مکانیکی دستگاه باید در حد مطلوب باشد تا از مخلوط شدن یکنواخت مصالح اطمینان حاصل شود.
۲-۴-۴-۹-۹ زمان مورد نیاز برای مخلوط کردن بتن خود تراکم معمولاً طولانی تر از بتن معمولی است، اما مدت مورد نیاز و ترتیب ریختن مصالح به درون مخلوط کن باید با آزمایش بر مبنای آزمون و خطا تعیین شود. اما در ساخت مخلوط های آزمون آزمایشگاهی تا حد امکان باید از مخلوط کن مشابه مخلوط کن در کارگاه استفاده شود و ترتیب ریختن مصالح و مواد در جام مخلوط کن با ترتیب ریختن مصالح در مخلوط کن کارگاه مطابقت داشته باشد.
۳-۴-۴-۹-۹ در صورت مصرف پودر سنگ فله ای، برای انبار کردن آن در کارگاه باید از سیلوی فلزی استفاده شود تا دچار تغییرات رطوبت و کلوخه شدگی نشود.
۴-۴-۴-۹-۹ مواد افزودنی شیمیایی باید همراه با بخشی از آب مخلوط به عنوان آخرین جزء به مخلوط بتن افزوده شوند. در مواردی که ماده اصلاح کننده گرانروی استفاده میشود، باید پس از فوق روان کننده به مخلوط افزوده شود.
۵-۴-۴-۹-۹ در طراحی قالبهای عمودی، باید فشار بتن بر روی قالب برابر با فشار هیدرواستاتیک در نظر گرفته شود. مگر آنکه با انجام آزمایش و یا مستندات مشخص شود که فشار بر روی قالب کمتر و با بیشتر از فشار هیدرواستاتیک است. در صورت عدم وجود اطلاعات کافی، سرعت بتن ریزی باید ۵ متر بر ساعت و یا کمتر در نظر گرفته شود و فشار هیدرواستاتیک از رابطه (۹-۹-۴) محاسبه شود:
P= ρgh (4-9-9)
۶-۴-۴-۹-۹ تمام اجزای قالب مانند ورق رویه، اعضای افقی مانند کمرکشها، اعضای عمودی و بستها باید قادر باشند که فشار ناشی از بتن مطابق با بند ۹-۱۲-۱ را تحمل کنند.
۷-۴-۴-۹-۹ ارتفاع مجاز بتن ریزی در سقوط آزاد ۳ متر است. برای ارتفاع بیشتر از این مقدار، باید با آزمایش اثر ارتفاع در جداشدگی ذرات بررسی شود و سپس بتنریزی انجام گیرد. اما توصیه میشود که برای سقوط آزاد بیش از ۲ متر، از قیف و لوله (ترمی) استفاده شود.
۸-۴-۴-۹-۹ حداکثر طول جریان آزاد مخلوط بتن ۱۰ متر است. در طول بیشتر احتمال جداشدگی دینامیکی ذرات وجود دارد.
۹-۴-۴-۹-۹بسیاری از مخلوطهای بتن خود تراکم خاصیت تغلیظ پذیری دارند، بنابراین عملیات بتن ریزی باید استمرار داشته باشد تا از امکان بروز درز سرد ناشی از تغلیظ پذیری اجتناب گردد.
۱۰-۴-۴-۹-۹ لرزاندن بتن خودتراکم مجاز نیست، زیرا منجر به نشست سنگدانه های درشت میشود.
۱۱-۴-۴-۹-۹ در پرداخت سطح بتن باید از ابزار فلزی مانند فولادی یا فولادی با آلیاژ منیزیمی استفاده شود، زیرا ابزار چوبی سبب کنده شدن سطح بتن چسبنده میشوند.
۱۲-۴-۴-۹-۹ بلافاصله پس از اتمام عملیات پرداخت سطح بتن، باید با پوشش پلاستیک بر روی سطح بتن از تبخیر آب جلوگیری شود تا منجر به ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک نشود.
۱۳-۴-۴-۹-۹ برای جلوگیری از خودخشک شدگی بتن باید از عمل آوری با روش آبرسانی انجام شود و از عمل آوری عایقی اجتناب گردد.
۱۴-۴-۴-۹-۹ در هنگام بتن ریزی در کارگاه، باید نمونه برداری برای مقاومت فشاری طبق بتن معمولی انجام شود، اما قبل از بتن ریزی باید خصوصیات مخلوط بتن تازه با آزمایشهای مربوط مانند حلقه J، جعبه L، جریان اسلامپ مورد بررسی قرار بگیرند.
۵-۹-۹ بتن اصلاح شده با پلیمر
۱-۵-۹-۹ مشخصات کلی
۱-۱-۵-۹-۹ در هنگام مخلوط کردن اجزای بتن، پلیمرهای آلی به مخلوط اضافه میشوند.
پلیمرهای آلی از مولکول هایی تشکیل شدهاند که مونومر نامیده میشوند و واکنشی که مونومرها را ترکیب میکند به پلیمریزاسیون موسوم است. معمولاً پلیمرها به صورت محلول در آب تولید میشوند که به آنها لاتکس گفته میشود.
۲-۱-۵-۹-۹ هرچند تنوع در لاتکس ها زیاد است، اما فقط آن موادی که به صورت خاص برای سیمان پرتلند فرموله شده اند، برای ملات و بتن مناسب میباشند. هر یک از انواع لاتکس ها میتواند خواص معینی از ملات و یا بتن را تغییر دهد. با استفاده از منومرهای مختلف مانند استایرن، بوتادین و اکریلیک میتوان لاتکس از یک نوع، اما با خواص متفاوت تولید کرد. بنابراین، هر نوع لاتکس دارای کوپلیمرهای مختلف است. لاتکسها میتوانند بعضی از خواص ملات یا بتن را بهبود بخشند، اما تغییر در خواص به نوع لاتکس مصرفی بستگی دارد. به طور کلی لاتکسها، مقاومت سایش، مقاومتهای کششی و خمشی، مقاومت در مقابل یخزدگی و آب شدن بتن را افزایش میدهند و نفوذپذیری، مدول الاستیسیته و جمع شدگی بتن را کاهش می دهند.
۳-۱-۵-۹-۹ کاهش مدول الاستیسیته ناشی از مصرف لاتکس ها در ملات یا بتن منجر به کاهش تنشها به دلیل اختلاف کرنش های حرارتی و جمع شدگی میشود و تمایل بتن به ترک خوردگی کاهش مییابد.
۲-۵-۹-۹ مصالح
۱-۲-۵-۹-۹ مصالح مصرفی برای ساخت ملات یا بتن اصلاح شده با لاتکس مشابه بتن معمولی است و فقط ترکیب لاتکس که به بتن و ملات معمولی افزوده میشود، آن را متمایز میکند.
لاتکس ها را بر حسب نوع بار الکتریکی روی منومرها، میتوان به سه گروه تقسیم کرد.
نوع ماده فعالکننده سطحی که برای پراکنده کردن منومرها استفاده میشود، مبنای این تقسیمبندی است. گروهها به کاتیونی (بار مثبت)، آنیونی (بار منفی) و غیر یونی (بدون بار) تقسیم میشوند. لاتکس های کاتیونی یا آنیونی برای استفاده با سیمان مناسب نیستند، زیرا پایداری لازم راندارند. بنابراین فقط لاتکس های غیر یونی باید استفاده شوند.
۲-۲-۵-۹-۹ معمولاً لاتکس هایی که در ملات یا بتن استفاده میشوند، شامل لاتکس تک پلیمر استاتوینیل و یا همراه با مونومرهای اتیلن، اکریلاتاتیل و ایستروینیل لاتکس کوپلیمر اکریلات-اتیل و لاتکس کوپلیمر استایرنبوتادین است.
۳-۲-۵-۹-۹ تمام لاتکس ها باید حاوی مواد ضدکف باشند، زیرا لاتکس ها در مخلوط بتن تولید حباب های هوا میکنند که بر خواص بتن اثر منفی دارد.
۴-۲-۵-۹-۹ پلیمرهایی که حاوی کلریدها هستند نباید در بتن آرمه استفاده شوند، زیرا در محیط قلیایی بتن، کلریدها آزاد و سبب خوردگی میلگردها میشوند. مونومرهایی که در این گروه جای دارند، کلراید وینیلیدین است.
۵-۲-۵-۹-۹ در انتخاب نوع و مقدار لاتکس، باید تولیدکننده ها با مدارک مستند، اثر لاتکس در خواص ملات یا بتن را در شرایط محیطی مورد نظر ارائه دهند. در غیر این صورت باید مورد بررسی آزمایشگاهی قرار بگیرد.
۳-۵-۹-۹ طرح مخلوط
۱-۳-۵-۹-۹ حدود ۵۰ درصد وزن لاتکس ها، از آب تشکیل میشوند و بنابراین برای بهره بهینه از لاتکس ها، باید از مقدار آب مخلوط ملات یا بتن کاسته شود.
۲-۳-۵-۹-۹ مقدار بهینه لاتکس ها بین ۸ تا ۲۰ درصد جامدات خشک پلیمر و وزن سیمان است. مقدار کمتر و یا بیشتر لاتکس باعث اثرات نامطلوب بتن میشود. مقدار بهینه لاتکس در ملات یا بتن باید توسط تولیدکننده با مستندات مربوط توصیه شود.
۳-۳-۵-۹-۹ برای تعیین نسبت مخلوط ملات یا بتن اصلاح شده با لاتکس، باید در آزمایشگاه مخلوط های آزمون ساخته و برای خواص مورد نظر بررسی شوند.
۴-۵-۹-۹ اجرا
۱-۴-۵-۹-۹ از آنجایی که ملات و بتن های اصلاح شده با لاتکس ها برای تعمیر اعضای بتنی و روکش دال پلها استفاده میشوند، قبل از اعمال آنها، باید سطح بتن پایه کاملاً تمیز شود و از هر گونه گرد و خاک و مواد دیگر پاک شود.
۲-۴-۵-۹-۹ پس از اعمال ملات یا بتن اصلاح شده، باید بر سطح آن با چتایی خیس پوشش داده شود و بر روی چتایی نیز یک ورق پلاستیک گذاشته شود. این روش مرطوب نگهداشتن سطح ملات یا بتن باید به مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت ادامه یابد. سپس باید اجازه داد که ملات و بتن اصلاح شده، در معرض هوا قرار بگیرد تا پلیمرایز شدن مونومرها در درون سیستم امکانپذیر شود.
۵-۵-۹-۹ محدودیت
۱-۵-۵-۹-۹ ملات یا بتن اصلاح شده با لاتکس ها وقتی در معرض دایمی آب قرار میگیرند باعث کاهش خواص از جمله مقاومتهای فشاری، کششی و خمشی میشود. بنابراین ملات یا بتن اصلاح شده نباید در ساختمانهایی استفاده شوند که به طور مستمر در معرض آب قرار دارند.
۶-۹-۹ بتن سنگین
۱-۶-۹-۹ مشخصات کلی
۱-۱-۶-۹-۹ بتن سنگین عموماً برای سپر بیولوژیکی در نیروگاههای برق اتمی، واحدهای پزشکی و در تأسیسات تحقیقاتی اتمی استفاده میشود. بنابراین در محلهایی که پرتوهای X و گاما وجود دارند و یا تشعشعات نترون ها دخالت دارند، باید از بتن سنگین به عنوان مصالح اقتصادی و عدم نیاز به بازسازی استفاده شود. چگالی بتن سنگین تابع نوع سنگدانه مصرفی است، اما چگالی آن بیش از ۳۲۰۰kg/m۳ میباشد.
۲-۶-۹-۹ مصالح
۱-۲-۶-۹-۹ انواع سیمانهای پرتلند، مواد افزودنی معدنی و شیمیایی مشابه آنچه برای بتن معمولی استفاده میشود، در ساخت بتن سنگین مجاز است. بعضی از مواد افزودنی معدنی و شیمیایی مانند پوزولانها و افزودنی هواساز ممکن است سبب کاهش چگالی بتن شوند، بنابراین درانتخاب این مواد باید اثر آنها در چگالی بتن بررسی شوند.
۲-۲-۶-۹-۹ برای ساخت بتن سنگین با چگالی بین ۳۲ تا ۴۰kN/m۳ باید از سنگدانه های سنگین مانند لیمونیت، باریت، هماتیت، ژئوتیت و مگنتیت استفاده کرد، اما برای بتن با چگالی بیش از ۴۰kN/m۳ باید از ساچمه های فولادی به عنوان سنگدانه استفاده شود.
۳-۲-۶-۹-۹ نوع سنگدانه و چگالی بتن باید بر مبنای نوع تشعشعات و شدت آن انتخاب گردد. هرچند، در محصولات هیدراتاسیون سیمان در بتن عناصر سبک مانند هیدروژن برای مهار اشعه های گاما و نترونها وجود دارد، اما در صورت نیاز به مهار بیشتر تشعشعات میتوان از سنگها با مقدار بیشتر آب در ساختار شیمیایی مانند ژئوتیت استفاده کرد، هرچند این نوع سنگدانه دارای چگالی کم میباشند. بنابراین انتخاب سنگدانه های سنگین و چگالی بتن باید بر اساس نوع و شدت تشعشعات و بر مبنای مستندات و یا آزمایشهای مربوط انجام شود.
۳-۶-۹-۹ طرح مخلوط
۱-۳-۶-۹-۹ تعیین نسبتهای بتن سنگین مشابه بتن معمولی است، اما به دلیل خشن بودن مخلوط بتن سنگین باید از ماسه با مدول نرمی کمتر استفاده شود و یا نسبت ماسه به شن افزایش یابد. حداقل مقدار سیمان باید ۳۵۰kg/m۳ باشد تا مقدار آب پیوند یافته در ساختار خمیر سیمان به خاصیت سپری بودن بتن در مقابل تشعشعات کمک کند.
۲-۳-۶-۹-۹ انتخاب نوع سنگدانه و تعیین مقادیر سیمان و آب مخلوط باید بر اساس خواص مورد نظر بتن تازه و سخت شده بر مبنای شرایط خاص ساختمان مانند چرخه های حراراتی انجام پذیرد.
بنابراین خواص بتن مانند کارایی، جمع شدگی، خزش، خاصیت سپری، انبساط حرارتی در طرح مخلوط در نظر گرفته شوند و قبل از طرح مخلوط، اطلاعات و دانش در خصوص کاربرد ساختمان و اثر هر یک از اجزای بتن در خواص مورد نظر کسب شوند.
۳-۳-۶-۹-۹ برای دیوارهای حجیم، مقاومت فشاری بیشتر از ۱۵ مگاپاسکال ضرورت ندارد و برای بتنهای سازهای، مقاومت فشاری بین ۲۰ تا ۳۵ مگاپاسکال کفایت میکند. مقاومت فشاری کمتر یا بیشتر از محدودههای مذکور وقتی مجاز است که ضرورت آن و تأثیر مقاومت فشاری بر دیگر خواص بتن مورد بررسی قرار گرفته باشند.
۴-۶-۹-۹ اجرا
۱-۴-۶-۹-۹ فشار مخلوط بتن سنگین بر روی قالبهای عمودی بیشتر از مخلوط بتن معمولی است، بنابراین طراحی و ساخت قالبها باید بر اساس چگالی مخلوط بتن انجام شوند.
۲-۴-۶-۹-۹ جداشدگی ذرات در بتن سنگین معمولاً رخ میدهد، بنابراین باید از ماسه با چگالی زیاد استفاده شود و یا از روش پیشآکنده کردن بهره گرفته شود. برای پیشآکنده کردن، ابتدا باید سنگدانه های بزرگتر از ۶ میلیمتر در قالب متراکم شوند و سپس مخلوط سیمان، ماسه و آب به درون منافذ بین سنگدانه ها پمپ شوند.
۳-۴-۶-۹-۹ برای بتن ریزی مخلوط بتن سنگین استفاده از پمپ مجاز است، اما توصیه میشود که فاصله پمپ کردن مخلوط نسبت به مخلوط بتن معمولی کاهش یابد و حدود ۱۰ درصد از مقدار شن کاسته شود و نسبت ملات به سنگدانه درشت افزایش یابد.
۴-۴-۶-۹-۹ به دلیل سنگین بودن مخلوط، توصیه میشود که در هنگام استفاده از تجهیزات مانند دستگاه توزین، مخلوطکن و وسایل انتقال، به چگالی مخلوط بتن توجه شود تا منجر به آسیب تجهیزات نگردد.
۷-۹-۹ بتن سبک
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 میشود. بتن سبک در سه نوع طبقه بندی میشود که عبارتند از:
الف) بتن سبک غیر سازهای که معمولا به عنوان تیغه های جداساز و عایق های صوتی در کف مورد استفاده قرار میگیرد، دارای وزن مخصوص کمتر از ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب میباشد. با وجود وزن مخصوص کم، مقاومت فشاری آن حدود ۰/۳۵ تا ۷ مگاپاسکال است.
ب) بتن سبک سازهای که دارای مقاومت و وزن مخصوص کافی میباشد به گونه ای که کاربرد آن در اعضای سازهای مجاز شمرده میشود. این بتن دارای وزن مخصوصی بین ۱۴ تا ۱۹ کیلونیوتن بر متر مکعب بوده و حداقل مقاومت فشاری مورد نیاز برای آن ۱۷ مگاپاسکال است. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی الزامی نمونههای بتن سبک سازهای مطابق جدول ۹-۱۰-۱۶ میباشد. همچنین ضوابط الزامی دانه بندی سنگدانه های سبک مصرفی در این بتن، مطابق جدول ۹-۱۰-۱۷ میباشد.
ج) بتن سبک متوسط که از لحاظ وزن مخصوص و مقاومت فشاری در محدودهای بین بتنهای سبک غیر سازهای و سازهای قرار دارد. مقاومت فشاری این بتن ها بین ۷ تا ۱۷ مگاپاسکال و جرم مخصوص آنها ۸ تا ۱۴ کیلونیوتن بر متر مکعب میباشد.
بتن سبک اغلب به عنوان جایگزین مناسب و یا مکمل بتن معمولی و به منظور کاهش وزن ساختمان به کار میرود، هرچند مقاومت فشاری آن در مقایسه با بتن معمولی مقدار کمتری است.
کارایی بتن تازه سبک، نیاز به توجه خاصی دارد، زیرا سنگدانه های سبک در مخلوطهای دارای روانی زیاد، تمایل به جدا شدن دارند. بنابراین لازم است که حداکثر اسلامپ محدود شده و از ماده افزودنی حباب هواساز به میزان ۵ تا ۷ درصد (صرف نظر از افزایش دوام بتن در برابر یخ زدن و آب شدن) استفاده شود تا بدون جداشدگی سنگدانه ها و آب انداختگی بتن، کارایی مورد نظر حاصل گردد.
بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی، رطوبت بیشتری از خود عبور داده و بنابراین دارای جمعشدگی ناشی از خشک شدن و خزش بیشتری هستند که باید در طراحی مورد توجه قرار گیرد.