8379
شناسه خبر: 8379
بازدید: 8

در این نوشتار به بررسی مصالح مصرفی در ساخت اجزای بتن مسلح می پردازیم. مصالح مصرفی در ساخت بتن مسلح باید طوری انتخاب شوند که ضوابط طراحی از نظر ایمنی، عملکرد سازه ای، پایایی و شکل ظاهری سازه با توجه به شرایط محیطی، تامین شوند. مصالح مصرفی در ساخت بتن مسلح عبارتند از : سیمان، سنگدانه ها، آب مواد افزودنی و آرماتور که در ادامه به توضیح هر یک از آنها می پردازیم.

1- سیمان

یکی از اجزای بتن مسلح، سیمان می باشد. مواد اصلی تشکیل دهنده سیمان، آهک، سیلیس، آلومین و اکسید آهن می باشد. از مهم ترین سیمان ها، سیمان پرتلند است که انواع مختلف دارد و در ادامه به شرح آن ها پرداخته می شود :

سیمان نوع 1 : سیمان پرتلند معمولی در کارهای معمولی و عمومی نظیر ساختن اسکلت های بتن آرمه، پل ها، قطعات پیش ساخته بتن آرمه، جدول خیابان ها، ملات ها، اندودها و در پی ساختمان هایی که امکان حمله سولفات ها وجود ندارد، مصرف می شود.

سیمان نوع 2: سیمان نوع 2 یا سیمان اصلاح شده در برابر حمله سولفات ها از سیمان معمولی مقاوم تر است و در مواردی که آب زیرزمینی حاوی کمی سولفات است، مصرف می شود. به علاوه چون گرمازایی این نوع سیمان هنگام آبگیری کمتر از سیمان معمولی است، در بتن ریزی های حجیم و بتن ریزی در هوای گرم نیز استفاده می شود.

سیمان نوع 3 : سیمان نوع 3 یا سیمان خیلی زودگیر را در مواقعی که بارگذاری باید مدتی کوتاه بعد از بتن ریزی صورت گیرد یا بخواهند قالب ها را زودتر بردارند و یا به هنگام بتن ریزی در هوای سرد، به مصرف می رسانند.

سیمان نوع 4 : سیمان نوع 4 یا سیمان کم حرارت غالباً در بتن ریزی های حجیم به ویژه در فصول گرم به مصرف می رسد.

سیمان نوع 5 : سیمان نوع 5 یا سیمان ضد سولفات، برای مصرف در بخش هایی از سازه  که شدیدا در معرض حمله سولفات ها باشد، مناسب است.

روش های آزمایشگاهی تعیین ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی سیمان های پرتلند مطابق استانداردهای موجود در کشور به شرح موارد ذیل می باشد :

  • استاندارد شماره 389 : تعیین ویژگی های سیمان پرتلند (قسمت اول)
  • استاندارد شماره 390 : تعیین نرمی سیمان پرتلند (قسمت دوم)
  • استاندارد شماره 391 : تعیین انبساط سیمان پرتلند (قسمت سوم)
  • استاندارد شماره 392 : تعیین زمان گیرش سیمان پرتلند (قسمت چهارم)
  • استاندارد شماره 393 : تعیین تاب فشاری و تاب خمشی سیمان پرتلند (قسمت پنجم)
  • استاندارد شماره 394 : تعیین هیدراتاسیون سیمان پرتلند (قسمت ششم)
  • استاندارد شماره 989 : گرد تراس
  • استاندارد شماره 1692 : تجزیه شیمیایی سیمان – اندازه گیری عناصر اصلی سیمان پرتلند
  • استاندارد شماره 1693 : تجزیه شیمیایی سیمان – اندازه گیری عناصر فرعی سیمان پرتلند
  • استاندارد شماره 1694 : تجزیه شیمیایی سیمان – اندازه گیری عناصر گوگرد به صورت سولفور
  • استاندارد شماره 1695 : تجزیه شیمیایی سیمان – اندازه گیری عناصر اکسید سدیم و اکسید پتاسیم
  • استاندارد شماره 2761 : آیین نامه کاربرد حفاظت و انبار کردن سیمان در کارگاه ساختمانی

همچنین می توان از دیگر استانداردهای مرتبط و استانداردهای بین المللی مانند BS ،DIN ،ASTM ISO و غیره نیز استفاده نمود.

پیشنهاد مطالعه: آشنایی با انواع سیمان و خصوصیات آنها

2- سنگدانه ها

دومین جزء از اجزای بتن مسلح سنگدانه ها می باشند. مصالح سنگی بتن یا سنگدانه ها معمولاً حدود %70 از حجم اجزای بتن مسلح را تشکیل می دهند و بسیاری از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی بتن به سنگدانه ها ارتباط دارد. از این رو نقش سنگدانه ها در بتن از نقطه نظر ویژگی ها، طرح اختلاط و مسائل اقتصادی حائز اهمیت می باشد. مشخصاتی از سنگدانه ها که در بتن اهمیت دارند، عبارتند از : تخلخل، دانه بندی، جذب رطوبت، شکل و بافت سطحی، مقاومت در برابر خردشدگی، مدول ارتجاعی و نوع مواد زیان آور موجود.

مصالح سنگی به دو دسته ریزدانه یا ماسه و درشت دانه یا شن، گروه بندی می شوند. اندازه ریزدانه ها از 0 تا 4.75 میلی متر شروع شده و اندازه درشت دانه ها از 4.75 میلی متر شروع شده و بسته به نوع بتن حداکثر درشتی دانه ها ممکن است 9.5، 12.7، 19.05، 38.1، 50.8 میلی متر یا بیشتر باشد.

شن و ماسه می تواند رودخانه ای یا شکسته انتخاب گردند، ولی در هر صورت مصالح سنگی باید در طرح اختلاط بتن پاسخگوی نیازهای اجزای بتن مسلح مورد مصرف در پروژه باشند. ویژگی ها و روش های آزمایش شن و ماسه باید مطابق با استانداردهای زیر باشد:

  • استاندارد شماره 300 : مصالح سنگی ریزدانه برای بتن و بتن مسلح
  • استاندارد شماره 302 : شن برای بتن و بتن مسلح
  • استاندارد شماره 446 : روش تعیین مقدار موادی از مصالح سنگی که از الک 75 میکرون می گذرند.
  • استاندارد شماره 447 : روش دانه بندی ریز و درشت مصالح سنگی با الک (ماسه و شن)
  • استاندارد شماره 448 : روش آزمون برای تعیین سایش مصالح سنگی درشت دانه با استفاده از ماشین لوس آنجلس
  • استاندارد شماره 449 : روش آزمایش مقاومت مصالح سنگی در مقابل عوامل جوی
  • استاندارد شماره 578 : روش های تعیین میزان جذب آب و تاب مصالح سنگی در برابر یخبندان
  • استاندارد شماره 611 : روش تعیین رطوبت سطحی شن ریز
  • استاندارد شماره 617 : روش تعیین تاب گسیختگی فشاری و خمشی مصالح سنگی
  • استاندارد شماره 669 : روش تعیین تاب شن و ماسه در برابر ضربه
  • استاندارد شماره 1685 : روش آزمایش تعیین مقدار هم ارز ماسه برای خاک ها و مصالح ریزدانه

همچنین می توان از دیگر استانداردهای مرتبط و استانداردهای بین المللی مانند BS ،DIN ،ASTM ، ISO و غیره نیز استفاده نمود.

مصالح سنگی اجزای بتن مسلح باید سخت، تمیز، بادوام، عاری از پوسیدگی و فاقد لایه های متورم شونده یا منقبض شونده به هنگام مجاورت با هوا، مواد شیمیایی مضر برای بتن و آرماتورها، لایه های سست، کلوخه های رسی و ذرات میکا باشند. مواد سنگی سست، ورقه ورقه، پهن و نازک یا دراز، ناپایدار در برابر هوازدگی، عوامل شیمیایی معین و واکنش زای قلیایی را نباید در بتن به مصرف رساند. جنس شن و ماسه باید از سنگ های سیلیسی، سیلیکاتی یا آهکی سخت باشد.

بارگیری، حمل و تخلیه مواد سنگی بتن و انبار کردن آن ها باید به نحوی باشد که مواد خارجی و زیان آور در آن ها نفوذ نکنند و دانه های ریز و درشت از یکدیگر جدا نشوندبه طور کلی شن و ماسه مصرفی باید با مندرجات آیین نامه بتن ایران تطابق داشته باشند. حدود قابل قبول برای مواد زیان آور ماسه و شن در جداول 1 و 2 درج شده است.

پیشنهاد دانلود : نشریه 120 – آیین نامه بتن ایران

جدول 1 – حداکثر مقادیر مجاز برای مواد زیان آور در سنگدانه های ریز بتن

اجزای بتن مسلح

 

جدول 2 – حداکثر مقادیر مجاز برای مواد زیان آور در سنگدانه های درشت بتن

جدول 2

3- آب

یکی دیگر از اجزای بتن مسلح ، آب می باشد. آب مصرفی برای شستشوی سنگدانه ها، ساخت و عمل آوری بتن باید تمیز و صاف باشد. باید از مصرف آب حاوی مقادیر زیاد از هر نوع ماده از قبیل روغن ها، اسیدها، قلیائی ها، املاح، مواد قندی و مواد آلی که قادر به صدمه زدن به بتن یا آرماتور باشد، خودداری کرد. مقدار PH آب مصرفی نباید از 4.5 کمتر و از 8.5 بیشتر باشد. حداکثر مقادیر مجاز برای مواد زیان آور در آب مصرفی برای ساختن بتن در جدول 3 آمده است.

جدول 3 – حداکثر مقادیر مجاز مواد زیان آور در آب مصرفی بتن و ملات ها

جدول 3

4 – مواد افزودنی

ماده افزودنی، که از اجزای بتن مسلح می باشد، ماده ای است به غیر از سیمان پرتلند، سنگدانه و آب که به صورت گرد یا مایع، به عنوان یکی از مواد تشکیل دهنده بتن و برای اصلاح خواص بتن، کمی قبل از اختلاط یا در حین اختلاط به آن افزوده می شود. افزودنی ها معمولاً به صورت گرد یا مایع هستند و یک یا چند ویژگی بتن را تغییر داده، برخی از آنها را اصلاح می کنند و بعضاً ممکن است سبب اختلال و بروز عیب در پاره ای از ویژگی های مطلوب بتن شوند. انواع مواد افزودنی عبارت از: مواد حباب ساز، مواد کاهنده آب، مواد کندگیر کننده، مواد تسریع کننده، مواد پوزولانی، مواد روان ساز یا خمیری کننده، مواد آب بندی و … می باشند.

پیشنهاد مطالعه: انواع افزودنی های شیمیایی بتن و تاثیر آنها در گیرش بتن

پیشنهاد مطالعه : معرفی انواع افزودنی های معدنی بتن و تاثیر آنها بر بتن

ویژگی ها و روش های آزمایش مواد شیمیایی افزودنی بتن باید مطابق استاندارد کشور ایران با شماره 2930 با عنوان مواد شیمیایی مضاف بتن، ویژگی ها و روش های آزمونو یا استانداردهای بین المللی مانند JIS ،BS ،DIN ،ASTM ،ISO و … باشد.

5- آرماتور

از دیگر اجزای بتن مسلح آرماتورها می باشند. آرماتورهای مصرفی باید نو، تمیز، بدون هیچ گونه آلودگی نظیر چربی ها، ذرات بتن، گرد و خاک و یا مواد زائد دیگر باشند. آرماتورهای مصرفی در بتن باید بدون خم شدگی تحویل کارگاه شوند. آرماتورها با وسایل مکانیکی بریده و سپس به صورت سرد خم می شوند. قبل از جاگذاری آرماتورها، باید اطمینان حاصل شود که رویه آنها از هر نوع عامل و اثر زیان بار از قبیل گل، روغن، قیر، دوغاب سیمان خشک شده، رنگ، زنگ پوسته شده و برف و یخ عاری است.

آرماتورهای فولادی که برای مسلح کردن بتن به کار می روند، باید بر اساس استانداردهای کشور ما و یا استانداردهای بین المللی باشد. آزمایش های مختلف روی آرماتورهای فولادی باید با رعایت مشخصات نمونه گیری و تواتر آن، صورت گیرد. در بندهای ذیل تعدادی از این آزمایش ها بر اساس آئین نامه بتن ایران آورده شده است :

  • آزمایش کششی آرماتور (دت 701)
  • آزمایش تاشدگی به زاویه 180درجه (دت 703)
  • آزمایش خم کردن و باز کردن خم آرماتور (دت 703)
  • آزمایش کششی بعد از خم کردن و باز کردن خم آرماتورها و سیم های با قطر کمتر از 9 میلی متر (دت 702)
  • آزمایش پیوستگی آرماتور با بتن (دت 704 و دت 705)
  • آزمایش وصله های جوش شده با آرماتور (دت 706)
  • آزمایش خستگی آرماتور (دت 707)

جدول 4 مشخصات مقاومتی آرماتورهای مصرفی در اجزای بتن مسلح را نشان می دهد.

جدول 4 – مشخصات آرماتورهای فولادی بر اساس استانداردهای کشور ایران

جدول 4

منبع: نشریه ۶۸۴ طراحی و اجرای پوشش داخلی تونل ها

نویسنده

مجید غواصیه
فارغ التحصیل کارشناسی مهندسی عمران از دانشگاه شیراز هستم. موضوعات مورد علاقه من راه سازی، حمل و نقل، مهندسی ترافیک و مسائل مربوط به محیط زیست می باشد.

مشاوره از طریق واتساپ