معین عمران

+ استفاده از بتن آماده استاندارد در ساخت و سازها اجباری می‌شود

+ سنگ روان در خدمت معماری نوین

+ تازه های بتن

+ بتن ایران ، یک پنجاهم استاندارد

+ پیش تقویت پاشیدنی برای تیرهای بتن مسلح (FRP پاشیدنی)

+ بررسی و مقایسه چند شیوه مقاوم سازی ساختمان های بتنی کوتاه مرتبه در برابر زلزله

+ بررسی بتنهای محتوی خاکستر بادی با به کاربردن تکنولوژی SEC

+ بتن عبور دهنده نور ، لایتراکان

+ جزئیات اجرایی ساختمان های بتنی

+ بتن، سنگ دست ساز

+ آیا بتن آرمه یکپارچه راه حل معمارانه تولید انبوه مسکن است؟

+ روشهای پيشرفته ساخت بتن تقویت شده فیبری

+ ساختار مقاوم مصالح بتن سبك دانه در مقابل آتش 3

+ پلهای بتن مسلح

+ بتن بدون ويبره

+ عمل آوری بتن

+ بتن ریزی در هوای گرم

+ مقابله با خوردگی بتن

+ نوشته شده توسط معین در جمعه 16 تیر1385 و ساعت 17:44 |

سنگ روان در خدمت معماری نوین

بتن که میزان تولید آن بالغ بر 8/3 بیلیون مترمکعب در سال تخمین زده می شود، به علت دارا بودن خواص و ویژگی های ممتاز و نیز در دسترس بودن مصالح آن، پس از آب، پرمصرف ترین ماده روی زمین به شمار می رود. بتن در همه جا موجود است و در یکصد سال اخیر، استفاده از آن در ساخت بناهای مسکونی و اداری، پیاده روها، راه ها و جاده ها و نیز انواع مختلف ساختمان های فنی عملکردی از قبیل کارخانه ها، پارکینگ ها، متروها، فرودگاه ها، پل ها، سدها، سیلوها، سازه های دریایی، رآکتورهای اتمی و سازه های مقاوم در برابر انفجارات و زلزله، مقبولیتی همگانی پیدا کرده است.
چنانچه از عنوان این نوشتار برمی آید، بتن یک ماده متناقض است. بتن با اینکه تداعی کننده مفهوم سختی است، لیکن در ابتدای فرآیند اختلاط مواد تشکیل دهنده اش، نرم و روان است؛ اگرچه بتن، بر اساس تعریفی که از آن سراغ داریم، یک ماده پیوندی و چندرگه است که از اختلاط سیمان، آب، ماسه و مصالح دانه ای معدنی از قبیل شن یا سنگریزه به دست می آید، اما معمولا به عنوان یک ماده یکپارچه و دارای شخصیت مستقل در نظر گرفته می شود. بتن شکل ذاتی و طبیعی بخصوصی ندارد و از این رو باید با استفاده از قالب بندی به شکل معینی درآورده شود؛ یعنی شکل و بافت نهایی بتن را قالبی که بتن به درون آن ریخته می شود، تعیین می کند.
بتن می تواند هر رنگ، بافت و طرحی را به خود بگیرد، از این رو شاید بتوان آن را به یک آفتاب پرست تشبیه کرد. رنگ بتن اغلب خاکستری ست، اما از طریق انتخاب سیمان و مصالح دانه ای مناسب یا با استفاده از رنگدانه های شیمیایی می توان به آسانی آن را در رنگ های سفید، قهوه ای یا حتی قرمز روشن تولید کرد. بتن بسته به قالب مورد استفاده در تولید آن، می تواند صاف و ساده یا دارای طرح های دقیق و پیچیده باشد؛ بتن می تواند همچون شیشه صاف باشد یا همچون صخره زمخت و ناصاف. بتن ممکن است بدون پرداخت رها شده یا همچون یک تندیس به دقت روی آن کار شود. در واقع، بتن، با توجه به ویژگی های خاص سطح آن، یک فرآورده واحد نیست، بلکه طیف گسترده ای از مصالح را دربرمی گیرد که از نظر بافت، رنگ و بیان معمارانه از قابلیت های بی شماری برخوردار است.
ترکیب مقاومت فشاری سنگ و مقاومت کششی فولاد در بتن مسلح، سازه های بتنی را قادر به تحمل وزن بسیار زیاد و پوشش دهانه های بزرگ می سازد. از آنجایی که عناصر تشکیل دهنده سازه بتن مسلح می توانند بصورت یک شبکه پیوسته و یکپارچه، به هم بافته شوند، استفاده از بتن مسلح در طراحی سازه، آن را از قابلیت انعطاف پذیری بی نظیری برخوردار می کند. معماران و مهندسان از این ویژگی برای خلق عناصر ساختمانی مختلف، از صفحات بتنی یکپارچه گرفته تا قاب های سازه ای سه بعدی و کنسول های عظیم و مهیب، بهره می گیرند.
بررسی تاریخی کاربرد بتن در معماری نشان می دهد که بتن توسط معماران رومی و صدر مسیحیت مورد استفاده قرار می گرفت، اما در قرون وسطی و رنسانس اغلب بی استفاده ماند، تا آنکه در نیمه دوم قرن نوزدهم بار دیگر، عمدتا برای مصارف معمولی، مورد توجه قرار گرفت، بویژه در مواردی که ساخت ارزان، قابلیت ایجاد دهانه های عریض و نسوز بودن، ضرورت به کارگیری آن را ایجاب می کرد. مسلح کردن بتن نیز که برای این کار میلگردهای فولادی را به منظور استحکام بیشتر در میان بتن قرار می دادند، به دهه 1870 باز می گردد. معماران قرن نوزدهم بعضا به قابلیت های بتن مسلح خیلی اطمینان نداشتند و نسبت به آن بدگمان بودند. بتن در آن زمان یک ماده خیلی جدید به شمار می رفت و ویژگی های آن برای معماران بخوبی قابل درک نبود، زیرا فاقد یک فرم ذاتی و پایدار بود. جالب آنکه این دقیقا همان خصوصیتی است که بتن را برای بسیاری از معماران امروز به وسیله ای امیدوارکننده جهت تحقق ایده هایشان تبدیل می کند.
پدیده بتن در چند سال آخر قرن نوزدهم که معماران سعی کردند سبکی مبتنی بر این مصالح بیابند، آشکارتر شد. در حالی که یکی از طراحان احتمالا چنین استدلال می کرد که ویژگی انعطاف پذیری بتن آن را به ماده ای مناسب برای بیان گرایی هنری در معماری تبدیل می کند، دیگری ممکن بود بر نقش روش قاب و قاب بندی تکیه کند و مدعی ارزش گذاری بر نمونه های پیشین گوتیک یا حتی شیوه های معماری فولاد و شیشه شود. نظریات مشابه مختلفی نیز با توجه به جنبه بیرونی بتن ابراز می شد، بدین معنا که یک معمار، بتن را ماده ای معمولی و پیش پاافتاده و نیازمند پوشانیده شدن با کاشی ها و روکارهای آجری می دانست و دیگری از زیبایی ذاتی آن دم می زد که به همین دلیل باید نمایان می ماند. استفاده گسترده و فراگیر از بتن مسلح در معماری حدودا به نیمه اول قرن بیستم باز می گردد. این ماده جدید به دلیل برخورداری از قابلیت استفاده در بناهای مختلف و نیز فرم پذیری قابل توجهش، در آن زمان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفت و با سرعت شگفت آوری تاثیرات خود را در معماری بر جای گذاشت و بین سالهای 1910 و 1920، تقریبا به علامت مشخصه معماری جدید تبدیل شد. شاید از بسیاری جهات بتوان گفت خردگرایی و بتن مسلح دو عنصری بودند که سرانجام در دوره افتخارآمیز معماری مدرن در دهه 1920 در یکدیگر ادغام شدند؛ معماران خردگرای این دهه که بتن را به لحاظ برآورده کردن نیازهای اساسی چون ارزانی، یکسان سازی، نورپردازی کافی، تهویه گسترده و فضاهای داخلی انعطاف پذیر و نامحدود، ماده ای مناسب یافته بودند، در سطح وسیع آن را مورد استفاده قرار دادند.
آگوست پره مهندس معمار فرانسوی، نخستین کسی ست که بتن مسلح را به عنوان وسیله ای برای بیان مقاصد معماری شناخت و به کار برد. آپارتمان های مسکونی که او با استفاده از قابلیت های هنری بتن مسلح ساخت، منزلت بتن را در عالم معماری افزایش داد. فرانک لویدرایت نیز یکی از معماران برجسته آمریکایی است که در پروژه هایش از قابلیت های این ماده جدید استفاده فراوانی کرده است. ارزانی بتن و قابلیت ایجاد دهانه های عریض با استفاده از آن، باعث روی آوردن او به این ماده شد. علاوه بر این، او با بتن براحتی می توانست به ایده های فضایی خود جامه عمل بپوشاند. رایت به خاطر تاکید هنری و حرفه ای اش بر ماهیت مصالح، سطح بتن را در اغلب کارهایش عاری از پوشش باقی می گذاشت. پتانسیل تقریبا نامحدود بتن جهت خلق فرم ها و سطوح انتزاعی، برخورداری از قابلیت تطابق با شرایط و کارکردهای مختلف و نیز داشتن استحکام بالا، بتن را در حال حاضر به یکی از مصالح پرطرفدار و مورد توجه در میان بسیاری از معماران و مهندسان تبدیل کرده است. بتن به خاطر داشتن خاصیت انعطاف پذیری بالا، آزادی عمل قابل توجهی در اختیار طراحان و معماران قرار می دهد. بتن، همانند خاک رس در دستان یک تندیس گر، برای معماران امکان خلق ساختمان هایی را فراهم می کند که به طور منحصر به فردی گیرا، جالب توجه و از نظر هندسی متهورانه است. فرم ها و ترکیباتی که ساختن آنها پیش از ابداع بتن مسلح، با استفاده از سایر مصالح متداول دشوار یا غیرممکن بود، با استفاده از بتن مسلح اغلب به آسانی قابل دستیابی هستند. به جرات می توان گفت که بدون استفاده از بتن، اجرای برخی از زیباترین و نوآورانه ترین آثار معماری معاصر جهان هرگز قابل تصور و تحقق نبود.
امروزه بتن با گذشت سالها از پیدایش و کاربرد آن به صورت کنونی، دستخوش تحولات و پیشرفت های شگرفی شده است. از زمان شروع استفاده گسترده از بتن مسلح در ساخت وسازها (در بیش از یک قرن قبل)، برخی انگاره های بنیادی درباره خواص این ماده و محدودیت های آن تاکنون با چالش و تردید جدی مواجه نشده بودند، اما در سالهای اخیر، با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی، تحقیقات متعددی روی خواص بتن صورت گرفته و در حال حاضر طیف متنوعی از فرآورده های آن ابداع و به بازار عرضه شده اند که این قبیل انگاره ها را به چالش کشیده و آزادی بیشتری جهت تجربه و ابداع در اختیار معماران و مهندسان قرار داده اند. بر این اساس است که در سالهای اخیر، معماران مختلف در پروژه هایشان برخی از انگاره های غالب درباره فرم معماری و فناوری بتن را به چالش کشیده و رویکرد های جدیدی را در هر دو زمینه ارائه کرده اند. بسیاری از معماران نیز با کاربرد هوشمندانه بتن، از آن به عنوان ابزاری جهت خلق زیبایی در آثارشان بهره جسته اند. البته با توجه به پیشرفت های سریع و روزافزون صنعت بتن در سالهای اخیر، به نظر می رسد در سالهای آینده شاهد استفاده گسترده تری از قابلیت های بتن در عرصه معماری خواهیم بود.

مقاله ای از روزنامه همشهری

:: مطالب مرتبط

+ استفاده از بتن آماده استاندارد در ساخت و سازها اجباری می‌شود

+ بتن ایران ، یک پنجاهم استاندارد

+ پیش تقویت پاشیدنی برای تیرهای بتن مسلح (FRP پاشیدنی)

فوق روان کننده و کاهش دهنده شدید آب بتن

+ نوشته شده توسط معین در جمعه 16 تیر1385 و ساعت 17:39 |

فوق روان کننده بر اساس الزامات استاندارد ASTM-C494 Types A& F ساخته می شوند این مواد را بعنوان روانسازهای بتن و فوق روانسازهای بتن مصرف کنند و براساس استاندارد 2930 ایران ساخته می شوند.
گفتنی است این مواد ممکن است توسط تولید کنندگان بتن آماده و قطعات پیش ساخته بتنی برای تولید کار آمد و مقرون به صرفه زمانی که شکل پذیری زیاد بتن و افزایش مقاومت اولیه و نهایی مد نظر است ، مورداستفاده قرار گیرند .
باید اشاره کرد این محصولات در کاهش آب بسیار موثر بوده تا جایی که وقتی به عنوان یک کاهش آب دهنده شدید آب بتن مورد استفاده قرار می گیرند در مقادیر متعارف می تواند به سادگی بین 20%-18% کاهش در میزان آب مصرفی ایجاد نماید ودر مواردی در بتنهای خاص و با استفاده از مقادیر متعارف، کاهش آب تا حداکثر 40% نیز ممکن شده است .
همچنین خاصیت روان کنندگی زیاد این مواد سبب می شود بتنی با اسلامپ زیاد، روان و خود تراز شونده حاصل گردد . کارآیی این بتن نسبت به بتن معمولی بسیار شگرف و قابل تمایز است . بطوریکه بتن با حداقل عملیات و ویبره کردن یا حتی به خودی خود ، در حالیکه مصرف آب آن به حداقل رسیده در قالب جای می گیرد .
شایان ذکر است از ترکیب خواص فوق روان کنندگی و کاهش دهندگی شدید آب بتن مزایای زیر حاصل می گردد :
مقاومت اولیه زیاد امکان تسریع در عملیات بازکردن قالبها و باعث استفاده مقرون به صرفه تر از قالبهامی شود، مقاومت اولیه و نهایی زیاد برای بتن پر مقاومت و مقرون به صرفه، افزایش کار آیی باعث کاهش هزینه های استهلاک و سختی کار می گردد و افزایش اسلامپ ،امکان تولید بتنی خود تراز شونده رابوجودمی آورد، مقاومت نهایی بالاتر به مهندسین محاسب قدرت انعطاف بیشتری را در ارائه یک طرح بهینه اقتصادی ارائه می دهد .
خاصیت فوق العاده روان کنندگی باعث تسهیل در پمپ نمودن و کاهش نیاز به ویبره کردن بتن می گردد .

نسبت آب به سیمان کاهش یافته ، دوام و تراکم بیشتر بتن را با کاهش نفوذپذیری بتن باعث می شود.

منبع : سایت خبری ماراویا

:: مطالب مرتبط

+ استفاده از بتن آماده استاندارد در ساخت و سازها اجباری می‌شود

+ سنگ روان در خدمت معماری نوین

+ تازه های بتن

+ پیش تقویت پاشیدنی برای تیرهای بتن مسلح (FRP پاشیدنی)

آرماتورهای غیر فولادی در بتن

+ نوشته شده توسط معین در دوشنبه 12 تیر1385 و ساعت 20:30 |

سد ذخيره اي كريت طبس

چکیده :

سد ذخيره اي كريت در حوالي شهرستان طبس توسط شركت ساختماني اويول احداث شده و در سال 1384 به بهره برداري رسيد. هدف از اجراي اين طرح تامين آب شرب و كشاورزي، مهار سيلاب و حفظ سد تاريخي كريت است. در متن حاضر، ويژگيهاي سد و نكات اجرايي برخي از بخشهاي آن تشريح مي گردد .

موقعيت جغرافيايي و تاريخي

سد ذخيره اي كريت، با هدف تامين آب شرب شهرستان طبس و تامين آب كشاورزي و مهار سيلابها، در 56 كيلومتري جنوب شرق شهرستان طبس و در نزديكي روستاي چيروك احداث شده است. موقعيت اين سد بر روي رودخانه كريت در نزديكي محل سد قديمي كريت انتخاب گرديده است. رودخانه كريت در جنوب شرقي شهرستان طبس جاري بوده و از ارتفاعات شتري سرچشمه گرفته و يكي از سرشاخه هاي رودخانه نمك كه به كوير (دق) روح مرغوم مي ريزد، مي باشد. مختصات جغرافيايي محل سد عبارتست از ’14 و ْ57 طول شرقي و ’26 و ْ33 عرض شمالي.

سد قديمي كريت با مصالح بنايي (سنگ و ملات ساروج) مرتفع ترين سد قوسي باستاني در جهان است. بنابر اطلاعات و مدارك موجود، اين سد بالغ بر 700 سال قدمت دارد. ارتفاع كل آن 50 متر مي‌باشد كه نيمي از آن، حدود 25 متر، در رسوبات مدفون مانده است. طول تاج در حدود 55 متر و پهناي سد در تراز تاج 120 سانتيمتر است. لازم به توضيح است كه به منظور جلوگيري از فرسايش و سهولت بازديد، پوشش بتني و جانپناه بر باريكه ي تاج اين سد، توسط سازنده سد بتني، اجرا گرديده است. عليرغم انباشتگي رسوبات در پشت سد قديمي، اين سد تا قبل از احداث سد جديد، هرچند به ميزان محدود، مورد بهره برداري قرار مي گرفته است

1- مشخصات سد

سد جديد کريت از نوع بتني بوده و بشكل تركيبي قوسي – وزني طراحي شده است. از الزامات انتخاب اين شكل براي سد، حفظ سد باستاني بصورت دست نخورده است. جناح راست سد بصورت وزني و جناح چپ بصورت قوسي است. قسمت قوسي، از يك طرف به ديواره كوه تكيه دارد و از طرف ديگر به قسمت وزني سد. بديهي است پهناي قسمت تحتاني در قسمت قوسي، كمتر از قسمت وزني است. در ناحيه اتصال، اين دو قسمت بصورت تدريجي به يكديگر تبديل مي شوند. ارتفاع تاج سد از پايين ترين نقطه فونداسيون 53 متر و طول تاج 345 متر است، حجم سنگبرداري و حفاري پي سد 40000 متر مكعب و حجم بتن بدنه سد و سازه هاي جانبي مجموعاً 120000 مترمکعب است. سازه‌هاي جنبي سد، مشتمل بر سيستم انحراف آب، آبگيري و تخليه تحتاني و سرريز مي باشد . شكل 1: پلان سد و مخزن

2- روش اجراي بخشهاي مختلف سد

2-1- پي كني و سنگ برداري

برای رسيدن به ترازهاي تعيين شده جهت اجراي پي سد، لازم است با استفاده از روشهاي انفجاري نسبت به برداشت سنگ در محدوده مورد نظر اقدام گردد. با توجه به نزديكي محدوده اجراي سد به سد قديمي كريت و به منظور كاهش و يا حذف اثرات منفي ناشي از انفجار كه عمدتا به صورت شكستگيهاي ناخواسته و پديد آمدن ترك و شكاف در پي و بستر بروز مي كند، از روشهاي انفجار كنترل شده، استفاده گرديده است.

استفاده از روشهاي انفجار كنترل شده (smooth blasting)

نوع و مقدار مواد منفجره، آرايش هندسي چالها و فواصل زماني انفجارها بگونه اي انتخاب گرديد كه بيشترين سهم انرژي حاصل از انفجار، صرف جدا نمودن سنگ شود و حتي الامكان كمترين ميزان به انرژي لرزه اي تبديل گردد.

در شكل هاي زير دو روش انفجار كنترل شده گوه‌اي و موازي نشان داده شده است. درصورتيكه توده سنگ مورد نظر براي حفاري لبه آزادي نداشت، از روش گوه‌اي بعنوان اولين جبهه كاري استفاده مي‌شد. پس از ايجاد لبه هاي آزاد با استفاده از روش موازي، كار ادامه مي يافت. ارقام درج شده در كنار هر چال ترتيب انفجار را نشان مي‌دهند .

شكل2: مقطع كلي در روش انفجار كنترل شده (smooth blasting) گوه اي

شكل 3: آرايش چالها و توالي انفجار در روش انفجار كنترل شده (smooth blasting) موازي، در اين حالت سطح توده سنگ لبه آزاد دارد. اين لبه آزاد بعد از انجام انفجار به روش گوه اي ايجاد مي گردد.

شکل 4

ايجاد مانع در مقابل انتشار امواج از روش پيش شكافت (pre-split blasting) و ناحيه ضربه خور (buffer blasting)

اين دو روش به منظور جلوگيري از انتشار امواج ناشي از انفجار بكار رفته و مانع از ايجاد تخريب‌هاي ناخواسته گرديده است.

در روش پيش شكافت، قبل از آتشكاري اصلي و در پيرامون محدوده مورد نظر شكافهايي ايجاد گرديد كه موجب انعكاس امواج شده و از خروج آنها از محدوده مورد نظر جلوگيري مي نمود. اين شكافها با حفر چالهاي نزديك به هم و انفجار همزمان آنها با مواد منفجره اندك ايجاد مي شدند

در روش ضربه خور ناحيه اي ايجاد مي شد كه با جذب ضربات ناشي از انفجار موجب استهلاك انرژي ارتعاشي امواج مي گرديد. براي ايجاد اين ناحيه يك سري چال با فاصله كم حفر شده؛ سپس مواد منفجره با چگالي و مقدار كم درون اين چالها قرار گرفته و بطور متوالي بين چالهاي اصلي و مرزي منفجر شده است.

انتخاب روش انفجار با توجه به فاصله از سد قديمي

با توجه به كاهش اثرات تخريبي نسبت افزايش فاصله از محل انفجار، محدوده عملياتي بر حسب فاصله از سد قديمي به سه ناحيه تقسيم شد.

ناحيه با فاصله زياد؛ انفجارهاي انجام شده در اين ناحيه ارتعاش هايي در سازه ايجاد كرد كه در حد مجاز ايمني قرار مي گرفت. در اين ناحيه بدون نياز به كنترل هاي خاص انفجار، عمليات حفاري انجام مي يافت.

ناحيه با فاصله متوسط؛ در اين ناحيه لازم بود تا عمليات انفجار به روشهاي كنترل شده
(smooth blasting) انجام گرفته و مقدار و نوع مواد منفجره بگونه اي انتخاب شود كه ارتعاشهاي ايجاد شده در سازه از حد مجاز فراتر نرود. در صورت لزوم در اين ناحيه موانع انتشار امواج (به روشهاي ذكر شده) ايجاد مي گردد.

ناحيه با فاصله كم؛ در اين ناحيه تعداد چالها زياد و مواد منفجره مصرفي بسيار اندك بود. به منظور كاهش انرژي لرزه اي دهانه چالها بسته نمي شد. در اين حالت انفجار فقط موجب ترك خوردن سنگها شده و جدا كردن آنها از توده سنگ بايد بصورت دستي انجام مي گرديد. با توجه به بازدهي كم عمليات در اين ناحيه اين امكان بود كه چالهايي با فواصل كم حفر كرده و از مواد منبسط شونده (مانند كتراك) براي ايجاد شكاف در توده سنگ استفاده نمود.

2-2- پرده آب بند

جهت كاهش گراديان هيدروليكي زير پي سد و كاهش ضريب نفوذ پذيري در پي و جناحين، پرده آب بند در سرتاسر محور سد ايجاد گردد. تزريق پرده آب بند موجب بهبود كيفيت سنگ از نظر تحكيمي نيز گرديد. عمق پرده آب بند معمولا تا قسمتي از توده سنگي در نظر گرفته شد كه آزمايش نفوذ پذيري در قطعات لوژن 1 را نتيجه بدهد.

ايجاد پرده آب بند از طريق عمليات حفاري و گمانه زني و تزريق دوغاب سيمان با فشار مناسب جهت آب بندي و پركردن درزه ها، شكافها و فواصل خالي در عمق پي انجام شده است.

در حالت طبيعي بهتر اين بود كه حفاري و تزريق قسمت پي اول انجام شود تا به تبع آن اجراي بتن بدنه از پايين ترين قسمت شروع گردد؛ ولي به لحاظ اينكه كار حفاري و تزريق در جناح راست تقريباً آماده انجام بوده و در قسمت پي با توجه به تداخل با رسوب برداری کف و سنگ برداری طرفين سد قديمی، هنوز اجراي عمليات حفاري و تزريق ميسر نبود، انجام عمليات از جناح راست شروع و متعاقبا در جناح چپ پی ادامه يافت. در اين طرح با توجه به جنس زمين كه سنگي است تزريقات از پايين به بالا انجام گرديد. در توده سنگ پی سد کريت لايه ها و قطعات كوارتز و سيليس به چشم مي‌خورد كه كار حفاري را تحت تاثير قرار مي داد و تجهيز لازم متناسب با حفاري در اين سنگها صورت پذيرفت.

جهت كنترل و تعيين شرايط كيفي تزريق در سنگ از گمانه هاي كنترل استفاده شد. اين گمانه‌ها در منطقه مورد نظر بصورت مايل و حداقل 5 تا 10 متر عميق تر از عمق پرده آب بند و محدوده تحكيم يافته حفر مي‌گرديد. با توجه به آثار سيمان در مغزه ها مي توان كيفيت تزريق را مورد مطالعه و سنجش قرار داد.

شكل 4: نحوه آرايش پرده آب بند در زير پي سد

2-3- دال بتني زير پي

در توده سنگ بستر زير پي سد و در عميق ترين ناحيه آن شكافي V شكل وجود دارد كه حاصل فرسايش در طي دوران گذشته است و در دوره بهره برداري از سد تاريخي، بتدريج با رسوبات آبرفتي انباشته شده است. حفاريهاي مطالعاتي و آزمايشها نشان دادند كه تراكم رسوبات در اين ناحيه به حدي است كه مي توان با تزريق مناسب، آنرا كاملا تحكيم و آب بند نمود. از اينرو طرح سد به گونه اي در نظر گرفته شد كه رسوبات شكاف مذكور به روش فوق اصلاح شده و يك دال بتني ضخيم بعنوان پي سد در اين قسمت، روي آن اجرا گردد.

2-4- اجراي بدنه سد

يك مشكل اصلي در اجراي سازه هاي بتنــي حجيم، كنترل يا حذف ترك خوردگي حرارتي و در مورد سازه هاي آبي، نشتي درزهاي ساخت است. به دليل وجود حجمهاي بزرگ بتن، گرماي ناشي از هيدراته شدن سيمان نسبت به ديگر موارد بتن سازه اي مشكلات بيشتري ايجاد مي كند و اتخاذ برخي تدابير براي محدود ساختن افزايش دما برروي قالب بندي تاثير حياتي دارد. دماي بتــن به ويژه در آب و هواي گرمتر بايد در زمان بتن ريزي و هيدراتاسيون به روشهاي زير در كمترين حد حفظ شود: استفاده از سيمان كم حرارت، استفاده از نرمـه خاكستر آتشفشاني يا پوزولان ديگري به جاي بخشي از سيمان، سرد سازي، تكنيكهاي عمل آوري ويژه و استفاده از قالبهاي فولادي گرما - پراكنشي. مراحل، پلان و ترتيب بتن ريزي بلوكها به گونه اي انتخاب شده است كه گرماي حاصل به طور مناسبي كنترل شود. علاوه بر آن، اين نكته نيز مورد توجه قرار گرفته است كه بين بلوكها اختلاف ارتفاع زياد ايجاد نشود تا بارگذاري روي پي بتدريج و بصورت يكنواخت انجام گيرد. بطور كلي اختلاف ارتفاع بلوكها هنگام بتن ريزي به گونه‌اي انتخاب مي‌گردد، كه هم شرايط بتن ريزي تسهيل گردد و هم قالب بندي سطوح درز به حداقل ممكن كاهش يابد. باز كردن قالبها نيز طوري برنامه ريزي شده است كه از ايجاد شوكهــاي حرارتي كه به ترك خوردگي سطح بتن منجر مي گردد، جلوگيري شود.

2-4-1- قالب بندي مراحل بتن ريزي

متداول ترين روش براي تعديل جمع شدگي و گرماي ناشي از هيدراتاسيون در سازه بتني حجيم، محدود كردن ارتفاع مراحل بتن ريزي است. در اين سد ارتفاع بلوكها 2.5 متر در نظر گرفته شده است.

به جز در مرحله اول بتن ريزي پي، قالب هاي مــورد استفاده از نوع طره اي پشت بند دار است. مراحل بتن ريزي مستلزم قابليت استفاده مجدد از قالبها بطور متعدد است؛ از اينرو قالبها از فولاد ساخته مي شوند تا در برابر بارهاي وارده و در طول زمان استفاده مكرر خود، پايداري نشان دهنــد. در اين قالبها از جك بعنوان پشت بند استفاده شده است. اين جك ها علاوه بر تنظيم نمودن قالب به هنگام نصب، از حركات آن به بيرون نيز به هنگام بتن ريزي جلو گيري مي نمايند. در پشت قالب پياده روهاي پيش‌بيني گرديده است كه نصب قالب و همچنين رفت و آمد عوامل اجرايي را امكان پذير نمايد. قالب ها با مهارهايي كه از قبل در بتن نصب مي گردد به بلوك پايين محكم مي شوند.

سريعترين چرخه بتن ريزي مجاز در كارهاي بتني حجيم مستلزم باز كردن و برپايي مجدد قالبها در عرض 24 تا 48 ساعت پس از تكميل يك مرحله بتن ريزي و تكميل مرحله بتن ريزي بعدي در عرض 72 ساعت است. تحت چنين شرايطي لوازم مهار قالب بايد در بتني عمل كنند كه مقاومت فشاري يا پيوستگي آن 15 در صد مقاومت 28 روزه است. حتي زماني كه بين مراحل بتن ريزي متوالي 5 روز فاصله وجود دارد، بتن كم سيمان كه مستلزم استفاده از لوازم نگهداري ويژه اي در قالبها است تا براي حمايت قالبها مرحله بتن ريزي بعدي مقاومت كافي ايجاد كنند.

2-4-2- بتن ريزي

در هر مرحله بعد از آماده شدن قالب، واتر استاپ، نصب لوله هاي پس سرمايش (post-cooling)، نصب لوله هاي تزريق و نصب ابزار دقيق و كنترل نقشه بردار و اخذ مجوز بتن ريزي، يك لايه ملات ماسه و سيمان اجرا گرديد. ملاتي كه بدين ترتيب ريخته مي شود به منظور يكپارچه كردن بتن قديم و جديد و همچنين آب بندي بين بلوك هاي بتن است.

بعد از پخش يك لايه ملات ماسه و سيمان، بتن اصلي با مشخصات طرح اختلاط مصوب ساخته و در محل آماده شده براي اينكار ريخته مي شود. روش بتن ريزي بدين طريق است كه اولا" بتن ريزي پيوسته اجرا شده و از قطع بتن به هر دليل بايستي جلوگيري شود تا درز سرد بوجود نيايد. براي بالابردن كيفيت، با ويبره هاي قوي متناسب با حجم بتن و دانه بندي، ويبره زده مي شود. بديهي است، به همان ميزان كه كم ويبره زدن باعث پايين آمدن مقاومت مي‌گردد، ويبره بيش از حد نيز باعث جدا شدن دانه ها مي‌شود. از ريختن بتن در يكجا خودداري شده و بتن در لايه هاي 50 سانتيمتري ريخته شده است.

بعد از اتمام بتن ريزي و صاف كردن سطح بتن و پس از اتمام زمان گيرش، سطح بتن با واتر جت شسته شده و يك سطح مضرس جهت بتن ريزي مرحله بعد آماده مي شود.

بعد از هر مرحله، عمل آوري (curing) بتن براي مدت حداقل سه روز متوالي انجام شده است. براي اين منظور از فواره هايي كه روي سطح بتن قرار مي گرفتند استفاده مي شد.

2-4-3- تزريق درزهاي انقباض

به منظور يكپارچه كردن بدنه سد، در بين بلوك هاي مختلف سد لوله هايي بمنظور تزريق دوغاب سيمان نصب شده است كه روي آنها در فواصلي كه مشخصات فني تعيين كرده كلاپه هايي نصب تعبيه شده است. بعد از اتمام بتن ريزي سد، از روي سد و از داخل گالري ها نسبت به تزريق دوغاب طبق مشخصات فني اقدام مي گردد. زمان و شرايط تزريق از اهميت خاصي برخوردار است و به گونه اي انتخاب شده است كه، فرآيند هيدراتاسيون تمام شده و حداكثر انقباض در بلوك هاي بتن بوجود آمده باشد. اين كار به صورت همزمان در درزها انجام شده بطوريكه از حركات افقي بلوك ها جلوگيري شود.

منابع:

- اسناد قرارداد سد ذخيره اي كريت طبس، مشخصات فني سد

- گزارش هاي پيشرفت فيزيكي پروژه طي سالهاي 1380 الي 1383، دفتر فني كارگاه سد كريت

- تكنولوژي اجرايي سد كريت، 1380، دفتر فني شركت ساختماني اويول

برگرفته از سایت انجمن بتن ایران

+ نوشته شده توسط معین در دوشنبه 12 تیر1385 و ساعت 20:2 |

در سال های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند.
خاصیت عمده این آرماتورها که سبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که می تواند در محیط های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند.
اخیراً از الیاف مختلف شبکه هایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژه در پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

منبع : سایت دانشنامه رشد

:: مطالب مرتبط

+ بتن ایران ، یک پنجاهم استاندارد

+ پیش تقویت پاشیدنی برای تیرهای بتن مسلح (FRP پاشیدنی)

بتن ایران ، یک پنجاهم استاندارد

+ نوشته شده توسط معین در دوشنبه 12 تیر1385 و ساعت 19:59 |

بگفته رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در کشور ما عمر قطعات بتن از 5 تا 10 سال تجاوز نمی کند. در حالی که این قطعات در دنیا بیش از 500 تا هزار سال دوام دارند بتن از جمله مصالح ساختمانی است که در چند سال اخیر به دلیل میزان بالای اهمیت آن در فرآیند ساخت و ساز مشمول استاندارد اجباری شده است. اما اینکه این استاندارد تا چه حد اجرا می‌شود به اعتقاد بسیاری از دست‌اندرکاران این حوزه رضایت‌بخش نیست.
دکتر قاسم حیدری‌نژاد رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در خصوص وضعیت بتن در کشور گفت: بتن به عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی در کشور به صورت گسترده‌ای استفاده می‌شود و به همین دلیل حضور دستگاه‌های نظارتی باید در آن جدی‌تر باشد.
وی افزود: البته موسسه استاندارد برای اعمال این استاندارد تلاش می‌کند اما به دلیل گسترده بودن حوزه توزیع و استفاده از بتن این نظارت پررنگ و محسوس نیست.
حیدری‌نژاد با بیان اینکه در کشور ما سالانه حدود 80 میلیون مترمکعب بتن مصرف می‌شود،‌ گفت: تولید سیمان در رابطه با تهیه بتن کافی است و در حوزه تولید سیمان تقریبا به مرز خودکفایی رسیده ایم. گر چه این موضوع در مواقعی که اندکی افزایش و کاهش این محصول به وجود می‌آید، منجر به شکل گرفتن بازار سیاه سیمان می‌شود.
رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با بیان اینکه تولید سیمان به دلیل استفاده فراوان از انرژی و آلوده کردن محیط‌زیست، گران تمام می‌شود، گفت: متاسفانه سیمان در کشور ما به شکل نامناسب مصرف می‌شود و مردم گاه برای کارهای بی‌ارزش از سیمان استفاده می کنند.
وی افزود: با استفاده از پوزولان ها یا افزودنی‌های پرحجم که تا میزان 70 درصد می‌توان به بتن اضافه کرد باید مصرف سیمان را پایین آورد.
حیدری‌نژاد گفت: در کشور ما عرف است که با مصرف سیمان بیشتر در بتن سعی در مقاوم کردن محصول دارند.‌ در حالی که در دنیا برای این منظور از نسبت‌های استاندارد بهره می‌گیرند.
وی با اشاره به اینکه امروز در دنیا علاوه بر مقاومت بر دوام بتن هم بسیار تاکید دارند، گفت: به طور مثال جداول بتنی کنار خیابان را در نظر بگیرید. در کشور ما به دلیل عمر کوتاه این جدول ها، دایم در حال تعویض آن هستند. عمرقطعات بتنی در کشور ما حدود 5 تا 10 سال است، در حالی که عمر مفید یک سازه بتنی در دنیا بین 500 تا هزار سال است.
حیدری‌نژاد، با بیان اینکه 2 تا 3 مشکل فرعی بتن در حال حاضر در کشور ما تبدیل به مشکل اصلی شده است، گفت: تهیه بتن در کارخانه‌ای باید صورت گیرد که امکانات و نیروی کار ماهر در اختیار داشته باشد. ضمن اینکه استفاده از سیمان تیپ‌های مختلف در آماده کردن بتن هم از جمله آن موارد فرعی است که به دلیل رعایت نشدن محصول غیراستاندارد می‌‌شود.
حمل بتن آماده از مراکز تولید به پای کار هم از مشکلات عمده این صنعت محسوب می‌شود. از آنجایی که کارخانه‌های فراوری بتن دور از شهر قرار می‌گیرند سیستم حمل و نقل بتن و رعایت استاندارد در ماشین‌آلات حمل و نقل از اهمیت فوق‌العاده‌‌ای برخوردار است.
حیدری نژاد در این خصوص می گوید: اما متاسفانه به همین دلایل بتن بعد از رسیدن به مقصد از حالت استاندارد خارج می شود و کمی سفت‌تر می‌شود. در این مواقع کارگران ساختمانی به بتن آب اضافه می کنند که این کار از نظر ظاهری بتن را به شکل اولیه‌اش برمی‌گرداند، اما بتن از حالت استاندارد خارج می شود و کیفیت خود را از دست می دهد.
رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با اشاره به تاثیر نیروی کار ماهر در صنعت بتن در توصیف وضعیت کشور به لحاظ رعایت موازین و استانداردهای علمی در تولید بتن آماده گفت: در رابطه با صنعت بتن آماده در مرحله گذار قرار داریم. یعنی از خواب بیدار شده‌ایم اما کاملا هوشیار نیستیم.به همین دلیل هیچ آمار و ارقامی در مورد میزان تولید و استفاده استاندارد و غیراستاندارد هم در این صنعت در دست ما نیست.
وی با بیان اینکه مسولان از وضع موجود صنعت بتن در کشور راضی و خشنود نیستند، گفت:‌ فکر می‌کنم ظرف یک دوره 3 تا 5 ساله وضعیت بتن بهتر از حال حاضر شود. چون حرکت‌های مثبتی در این زمینه شکل گرفته است.
وی برگزاری روز بتن را یکی از حرکت‌های مثبت در این خصوص دانست و گفت: این همایش‌ در راستای آماده‌سازی نیروهای جوان متخصص و تشویق شرکت‌های موفق در تولید بتن می‌تواند در درازمدت تاثیرگذار باشد.

منبع : پایگاه اطلاع رسانی شهرسازی و معماری

:: مطالب مرتبط

+ استفاده از بتن آماده استاندارد در ساخت و سازها اجباری می‌شود

+ سنگ روان در خدمت معماری نوین

+ تازه های بتن

+ پیش تقویت پاشیدنی برای تیرهای بتن مسلح (FRP پاشیدنی)

بازنگرى در ساخت و ساز ساختمان

+ نوشته شده توسط معین در دوشنبه 12 تیر1385 و ساعت 19:57 |

بازنگری در ساخت و ساز ساختمان و استفاده از مصالحى با وزن حجمى پایین (سبک سازى ساختمان) و عایقى پایدار به منظور جلوگیرى از هدر رفت انرژى حرارتى و برودتى (بهینه سازى مصرف سوخت) را از مسائل مهمی دانست که باید به آن توجه کرد.

هیدروسیلیکات کلسیم از مصالح ساختمانى سبکى است که سابقه بالاى ۵۰ سال تولید در اروپا دارد این محصول را مي توان از مواد اولیه زائد کارخانجات سنگ کوبى سیلیس ایران کرم دانه هاى زیر سرندهاى دانه بندى سنگ سیلیس که براى کارخانه هاى شیشه و بلورسازى مواد اولیه تولید مي کند و به صورت انبوه در جوار کارخانه هاى سنگ کوبى و حاشیه شهرها و روستاهایى که معادن مرغوب سنگ سیلیس دارند و (همدان، ساوه، قزوین و...) تقریباً بلااستفاده انباشته شده اند، استفاده کرد.
لازم به ذکر است هیدروسیلیکات کلسیم که به نوعى همان ساروج قدیمى شناخته شده مي باشد، از مواد اولیه اصلى: ماسه بادى حاوى اکسید سیلیسیم، آهک پخته و آب تشکیل و تحت پروسه اى با هم ترکیب و تحت فشار بخار آب اشباع شده، تبدیل به بلوک هاى سختى مى شوند . این محصول هم اکنون در ایران تحت نام آجر ماسه آهکى به بازار مصرف عرضه مي گردد. سنگین بودن چگالى این محصول محققین را بر آن داشت که به نوعى از این جنس محصولى با وزن حجمى کمتر تولید کنند که با اضافه کردن مواد حباب زا به مخلوط ماسه و آهک محقق شده و محصولى با وزن حجمى تا ۳۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب به بازار عرضه کرد خلاصه اى از خواص این محصول جدید را که بتن متخلخل یا گاز بتن نام دارد، مي توان به شرح ذیل برشمرد :
وزن کمتر به دلیل وجود حباب هاى هیدروژن محبوس شده در حجم تولیدى مي توان وزن این محصول را تا ۳۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مطابق با ضوابط ذکر شده در استانداردهاى DIN آلمان تولید کرد.
براى ملموس شدن خواص سبک سازى ساختمان مي توان به تقلیل آهن آلات مصرفى به دلیل کم نمودن بار مرده هر ساختمان اشاره کرد.
با محاسباتى که صورت گرفته به ازاى تولید یک واحد ۱۵۰ هزار متر مکعبى در سال و جایگزین کردن آن با آجر فشارى در دیوارهاى جانبى در حدود ۱۱ میلیون کیلوگرم در آهن آلات مصرفى صرفه جویى مي شود.
ایزولاسیون حراراتى و برودتىبا توجه به اینکه ضریب انتقال حرارتى گاز بتن برابر w/mk ۰‎/۲۷ -Ng=0/09 است، استفاده گاز بتن در دیوارهاى جانبى یک ساختمان در مقایسه با دیوارهاى مشابه میزبان صرفه جویى از بابت پرت حرارتى برابر حدود ۶۷ درصد خواهد بود.
امکان تولید پانل هاى مسطح با شبکه هاى فولادى براى کاربرد در سقف و یا سایر مصارف نیز میسر است ، هر چند احداث چنین واحدهایى احتیاج به سرمایه گذارى و کسب دانش فنى از خارج از کشور دارد ولى مي توان با مصرف این محصولات در ساختمان سازى در کشور نوآورى هاى جدیدى را بنا نهاد و در جهت صرفه جویى و جلوگیرى از هدر رفت منابع ملى (فولاد و سوخت) قدم هاى مؤثرى برداشت.
صرفه جویى هایى که در صورت مصرف تولیدات چنین کارخانه هایى حاصل مي شود به راحتى پس از گذشت یک سال جوابگوى تمامى سرمایه گذارى خواهد بود. بدیهى است این صرفه جویى در جهت منافع ملى بوده و کمتر نصیب سرمایه گذار خواهد شد.

خلاصه ای از روزنامه ایران

+ نوشته شده توسط معین در دوشنبه 12 تیر1385 و ساعت 19:54 |

دانلود برنامه محاسبه و توزیع بار زلزله مطابق ایین نامه 2800

این برنامه قادر به محاسبه وزن کل سازه و نیروهای جانبی زلزله و توزیع نیروی جانبی زلزله بین طبقات و محاسبه مرکز جرم و .... است .

برای دانلود اینجا را کلیک کنید .

Password for unzip : moein-omran.blogfa.com

+ نوشته شده توسط معین در یکشنبه 11 تیر1385 و ساعت 2:16 |

بتن‌هاي توانمند و ويژه

مقدمه

سالهاي زيادي است که از بتن بعنوان يک ماده ساختماني مهم و با تحمل فشارهاي بالا جهت ساخت و ساز انواع سازه‌ها استفاده مي‌شود. ضعف اين ماده مهم و پر مصرف ساختماني در مقابل کشش با قرار دادن آرماتور تا حد زيادي جبران شده است. در سالهاي اخير و با بررسي دوام سازه‌هاي بتني مسلح بويژه در مناطق خورنده و سخت براي بتن نظر اکثر کارشناسان و دست ‌اندرکاران کارهاي بتني به اين مسأله جلب شده است که مقاومت به تنهايي نمي‌تواند جوابگوي کليه خواص مربوط به بتن بخصوص دوام آن باشد و لازم است در طراحي بتن براي مناطق مختلف علاوه بر مسأله مقاومت و تحمل بارها در طول مدت بهره‌دهي، پايايي و دوام آن نيز مد نظر قرار گيرد. در حال حاضر با اضافه نمودن مواد مختلف بتن و تغييرات در طرح اختلاط مي‌توان به بتن‌هايي دست يافت که بدون تغيير قابل ملاحظه در مقاومت آنها از نقطه نظر دوام به بتن‌هايي با دوام بالا دست يافت. مسأله محيط زيست و آلودگي آن نيز در سالهاي اخير نظر جهانيان را بخود معطوف ساخته است. کاربرد مواد و مصالحي که در ساخت آن آلودگي کمتري به محيط منتقل گردد و همچنين برداشت مصالح طبيعي که کمتر محيط را تخريب نمايد، مورد توجه خاص قرار دارد. در اين راستا محدوديت کاربرد سنگدانه‌ها، دستيابي به مواد جديد و نيز استفاده از مواد زائد کارخانه‌ها و آلاينده‌هاي محيط زيست در بتن در رأس برنامه‌هاي تحقيقاتي پاره‌اي از کشورهاي جهان قرار گرفته است.

علاوه بر خود بتن و مصالح تشکيل‌ دهنده آن در سالهاي اخير بر روي آرماتور مصرفي در سازه‌هاي بتني مسلح نيز تحولاتي صورت گرفته است. بعنوان مثال و براي پرهيز از خطر خوردگي آرماتور، از فولادهاي ضد زنگ و نيز آرماتورهاي ساخته شده با الياف‌ مختلف پلاستيکي و پليمري در محيط‌هاي بسيار خورنده استفاده مي‌شود. کار بر روي عملکرد دراز مدت چنين موادي هنوز ادامه دارد.

در مقاله اخير به چند مورد از بتن‌هاي جديد که چند سالي است از آنها در صنعت ساخت و ساز براي سازه‌هاي بتني استفاده مي‌شود اشاره شده و مواد جديد مورد استفاده در بتن که تحقيقات روي آنها هنوز ادامه دارد، نيز بيان خواهد شد. بعنوان مثال بتن‌هاي با مقاومت زياد و بتن‌هاي توانمند و با عملکرد بالا در اين خصوص جايگاه ويژه‌اي دارند. کاربرد الياف و مواد مختلف در بتن براي افزايش نرمي آن و مقاومت در مقابل بارهاي ضربه‌اي و نيروهاي ناشي از زلزله مورد ديگري از بتن‌هاي خاص مي‌باشد. با نگرشي عميق به مسأله دوام بتن و ضمن تأمين مقاومت لازم، کاربرد بتن‌هاي با کارايي بالا که اجراي آن را نيز آسان مي‌سازد در برنامه کار مراکز بسياري قرار گرفته و برخي از اين بتن‌ها با اضافه کردن افزودنيهاي مختلف به آنها، اينک وارد صنعت بتن شده‌اند.

بتن با مقاومت زياد

امروزه بر اساس تکنولوژي رايج بتن، ساخت بتن‌هاي با مقاومت‌هاي فشاري زياد و دور از انتظار که مي‌تواند براي طراحي سازه‌هاي اجرايي رايج مورد استفاده قرار گيرند، امکان‌پذير مي‌باشد. اگر چه اغلب آيين‌نامه‌هاي بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازه‌ها را به MPa 60 محدود مي‌کنند، اما آيين‌نامه‌هاي جديد اخيراً حدي بالاتر از MPa 105 را نيز در نظر گرفته‌‌اند ] 1 [. ساخت بتن‌هاي با مقاومت زياد و در حد MPa 120 و کاربرد آن در ساختمان‌هاي بلند در کشورهاي پيشرفته دنيا رواج يافته است. اين مقاومت با اضافه نمودن مواد ريز و فعال به سيمان تا حدي افزايش يافته که بتن‌هايي با مقاومت‌هاي فشاري بين MPa 200 و MPa 800 و مقاومت‌هاي کششي بين MPa 30 و MPa 150 در نمونه‌هاي آزمايشگاهي بدست آمده است. براي دستيابي به چنين مقاومت‌هايي لازم است تغييراتي در طرح اختلاط داده و از مواد و افزودني‌هاي جديدي استفاده نمود.

از عوامل مهم در رسيدن به چنين مقاومت‌هايي استفاده از سنگدانه‌هاي مقاوم و کاهش حداکثر اندازه سنگدانه در مخلوط بتني براي همگني بيشتر آن مي‌باشد. همچنين با استفاده از مواد بسيار ريزدانه و با اندازه‌هاي کمتر از دهم ميکرون مي‌توان مجموعه‌اي متراکم‌تر و با تخلخل بسيار کم که بالاترين وزن مخصوص را خواهد داشت، تهيه نمود. در بتن‌هاي با مقاومت زياد بايستي تا حد ممکن نسبت آب به سيمان (w/c) را کاهش داد (امروزه حتي نسبت 18/0 = w/c استفاده شده است) که در اين حالت بعضي دانه‌هاي سيمان هيدراته نشده بصورت مواد ريزدانه پرکننده، دانسيته را افزايش داده و در نتيجه سبب افزايش مقاومت مي‌شوند. بديهي است براي تأمين کارايي چنين مخلوط‌هايي با آب بسيار کم لازم است از روان‌ کننده‌ ها، فوق ‌روان‌کننده‌ ها و پخش کننده ذرات ريز در بتن استفاده نمود. براي افزايش نرمي چنين بتن‌هايي (با افزايش مقاومت شکنندگي و تردي بتن افزايش مي‌يابد) مي‌توان به آنها الياف‌هاي کوتاه اضافه نمود. در ساخت چنين بتن‌هايي (مقاومت در حد فولاد و بالاتر) از روشهاي سخت شده تحت فشار و دما براي عمل آوري بتن و تأمين مقاومت اوليه زياد استفاده مي‌گردد.

جدول 1- مشخصات بتن بکار رفته در يک ساختمان بلند در مونترال کانادا

طرح اختلاط	خواص بتن
نسبت آب به سيمان 25/0	اسلامپ 250 ميلي‌متر
آب 135 ليتر	درصد هوا 4/4 درصد
سيمان نوع 1، 500 کيلوگرم در متر مکعب	مقاومت فشاري 7 روزه 77 مگاپاسکال
دوده سيليس 30 کيلوگرم در متر مکعب	مقاومت فشاري 28 روزه 3/92 مگاپاسکال
شن‌با‌حداکثر اندازه10ميليمتر ‌1100‌کيلوگرم‌در مترمکعب	مقاومت فشاري 90 روزه 106 مگاپاسکال
ماسه طبيعي 700 کيلوگرم در متر مکعب	مقاومت فشاري يکساله 4/119 مگاپاسکال
ديرگير کننده 8/1 ليتر در متر مکعب
فوق روان کننده 14 ليتر در متر مکعب

بتن هاي با کارايي بسيار زياد (بتن خود متراکم)

امروزه در بعضي کشورهاي جهان و بويژه در ژاپن بتن جديدي با کارايي بسيار بالا که نياز به لرزاندن نداشته و خودبخود متراکم مي‌گردد ساخته شده و در برخي پروژه‌ها اجرا شده است. با داشتن کارايي بسيار زياد اين بتن در اجرا، خطر جدايي سنگدانه‌ها و خمير را نداشته و در عين حال از مقاومت زياد و دوام نسبتاً بالايي برخوردار است. در طرح اختلاط اين بتن، موارد زير در نظر گرفته شده است.

ميزان شن در اين بتن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن بوده و در آن ماسه به ميزان
40 درصد حجم ملات استفاده شده است. نسبت آب به مواد ريزدانه و پودري بر اساس خواص مواد ريز بين9/0 تا 1 انتخاب مي‌شود. براي تعيين ميزان نسبت آب به سيمان و مقدار فوق روان کننده مخصوص مصرفي با استفاده از روش ميز رواني، مقدار بهينه با آزمون و خطا تعيين مي‌گردد ]2و3[.

بتن با سنگدانه بازيافتي

امروزه با توجه به پيشرفت جمعيت و مشکل فضا در شهرهاي بزرگ براي ساخت و ساز لازم است ساختمان‌هاي قديمي بتني تخريب و بجاي آن ساختمان‌هاي بلند جديد احداث شوند. در کشور ژاپن و چند کشور اروپايي که زمين و فضاي لازم براي ايجاد بنا ارزش ويژه‌اي دارد و همچنين براي جلوگيري از مسائل محيط‌زيستي که از تخريب ساختمانها ناشي مي‌شود و کاربرد مصالح آن در بناي جديد تحقيقات وسيعي در ساخت بتن با سنگدانه بازيافتي (خورد کردن بتن قديم و استفاده از آن بعنوان سنگدانه در بتن جديد) در حال انجام است. بعنوان مثال در کشور هلند هر سال حدود 10 ميليون تن مصالح ناشي از تخريب ساختمان‌هاي بتني که حدود 3/1 حجم بتن مورد نياز در ساخت ساختمانهاست، توليد مي‌شود. قرار است نيمي از اين مصالح در بتن‌هاي جديد استفاده شوند. در حال حاضر تحقيقات روي ميزان جمع‌شدگي و خزش و دوام اين بتن‌ها ادامه دارد تا در قرن بيست و يکم کاربرد وسيع‌تر آن را امکان‌پذير سازد.

بتن‌هاي با نرمي بالا

امروزه کاربرد بتن با نرمي بالاتر که بتواند تغيير شکل‌هاي زياد را بدون شکست تحمل نمايد، مورد توجه قرار گرفته است. تحقيقات وسيعي در خصوص تأمين نرمي لازم در بتن با الياف‌هاي مختلف و حتي حذف آرماتور در حال انجام مي‌باشد. هدف از کاربرد الياف در بتن افزايش مقاومت کششي، کنترل گسترش ترکها و افزايش طاقت (Toughness) بتن مي‌باشد تا قطعه بتني بتواند در مقابل بارهاي وارده در يک مقطع ترک خورده تغيير شکل‌هاي زيادي را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نمايد. شکل شماره 1 عملکرد يک تير خمشي با الياف را در تحمل خيزهاي زياد در مقايسه با بتن بدون آرماتور نشان مي‌دهد.

شکل 1- منحني تغيير شکل يک تير با و بدون الياف در يک تير خمشي

بتن با الياف مختلف در سالهاي اخير در سازه‌هاي عمده‌اي چون روسازي راهها و فرودگاه‌ها، بتن پي‌هاي عظيم با تغيير شکل‌هاي زياد و بويژه در پوشش بتني تونلها بکار رفته است. در ساخت پوشش تونلها بتن اليافي با پاشيدن بر جداره شکل مي‌پذيرد. اخيراً براي حذف ترکها در پوشش تونلهايي که بصورت چند تکه پيش ساخته اجرا مي‌شود از بتن بدون آرماتور و تنها الياف استفاده شده و اين نوع بتن سبب حذف ترکها در حين عمل‌آوري و حمل و نقل قطعات و نصب آنها براي کامل کردن مقطع تونلهاي مترو شده است.

در نوع بسيار جديد بتن اليافي که مي‌توان با آن به حداکثر نرمي در بتن رسيد از روش ريختن دوغاب روي الياف (SIFCON) استفاده مي‌شود. در اين روش ابتدا الياف ريخته شده و سپس فضاي بين آنها با ملات دوغابي پر مي‌شود. ميزان الياف در اين بتن حدود 10 درصد مي‌باشد که حدود 10 برابر ميزان الياف در بتن‌هاي اليافي متداول است. با اين مصالح لايه‌هاي محافظي بدون ترک و تقريباً غير قابل نفوذ مي‌توان ايجاد نمود. بعلت نرمي زياد اين قطعات ظرفيت تغيير شکل‌پذيري اين قطعات به ميزان ظرفيت دالهاي فولادي مي‌رسد. مقاومت فشاري اين نوع بتن حدود 110-85 مگاپاسکال و مقاومت خمشي حدود 45-35 مگاپاسکال مي‌باشد. از اين قطعات نه تنها مي‌توان بعنوان لايه‌هاي محافظ کوچک استفاده نمود، بلکه در باندهاي فرودگاه در برابر ضربات عملکرد خوبي نشان مي‌دهند. در کارهاي تعميراتي دالها مي‌توان از آنها بعنوان لايه روي بتن قديم و بدون درز و در زماني کوتاه استفاده نمود ]4[.

آرماتورهاي غير فولادی در بتن

در سالهاي اخير استفاده محدودي از آرماتورهاي غير فلزي آغاز گشته است هر چند تحقيقات بر روي کاربرد وسيع‌تر آنها و عملکرد دراز مدت اين نوع آرماتورها ادامه دارد. اين آرماتورها که معروف به آرماتورهاي با الياف پلاستيکي (FRP) هستند از الياف مختلفي چون الياف شيشه‌اي (GFRP)، الياف آراميدي (AFRP) و الياف کربني (CFRP) در يک رزين چسباننده تشکيل شده اند. در جدول 2 خواص مکانيکي چند آرماتور اليافي که کاربرد پيدا کرد‌ه‌اند‌، آورده شده است. در شکل 2 ميله‌هاي پلاستيکي ساخته شده با الياف مختلف و فولادهاي پيش تنيدگي از نقطه نظر منحني‌هاي تنش-کرنش با يکديگر مقايسه شده‌اند.

جدول - خواص مکانيکي الياف‌هاي مختلف

نوع الياف	مقاومت کششي (MPa)	کرنش نهايي (٪)	E (Gpa)
آراميد	3400-2700	4-5/2	165-73
شيشهE	3500	5-3	75
شيشه S	4500	5/5-5/4	87
کربن مدول پايين	3900-3200	6/1-1	250
کربن مدول بالا	2700-2300	6/0	400

شکل 2- منحني تنش-کرنش فولاد و آرماتورهاي اليافي

خاصيت عمده اين آرماتوها که سبب کاربرد آنها شده است، مقاومت در برابر خوردگي آنهاست که مي‌تواند در محيط‌هاي بسيار خورنده دوام دراز مدتي داشته باشند. علاوه بر اين مقاومت بالا، مقاومت به خستگي بالا، ظرفيت بالاي تغيير شکل ارتجاعي، مقاومت الکتريکي زياد و هدايت مغناطيسي پايين و کم اين مواد از مزاياي آنها شمرده مي‌شود. البته اين مواد معايبي چون کرنش گسيختگي کم و شکننده بودن و خزش زياد و تفاوت قابل ملاحظه ضريب انبساط حرارتي آنها در مقايسه با بتن را به همراه دارند ] 5[.

اخيراً از الياف مختلف شبکه‌هايي بافته شده و بصورت يک شبکه آرماتور در سطح بتن براي کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنين در ديوارهاي نماي بتني از آن استفاده مي‌کنند. تحقيقات روي کاربرد صفحات اليافي بجاي صفحات فولادي براي تقويت قطعات خمشي و تيرها و دالها بويژه در پلها ادامه دارد. اين صفحات بارزين‌هاي اپوکسي به نواحي کششي از خارج اتصال داده مي‌شوند. کاربرد صفحات با الياف کربني براي اين تقويت بيشتر رايج گشته و در چندين پل در ژاپن و در بعضي کشورهاي اروپايي از آن استفاده شده است ]6[.

بتن‌هاي ابداعي

در بعضي موارد با تغيير در مواد تشکيل‌ دهنده بتن و با روش‌هاي ابداعي مي‌توان پاره‌اي از خواص نامطلوب بتن را حذف نمود. اين امر منجر به پيدايش بتن‌هاي خاص با خواص ويژه‌اي مي‌گردد. بعنوان مثال تغييراتي است که مي‌توان در ترکيب بتن‌هاي با مقاومت زياد که اين روزها کاربرد بيشتري پيدا مي‌کنند را نام برد. بتن‌هاي با مقاومت بالا معمولاً با سيمان زياد و نسبت آب به سيمان کم و اضافه و جايگزين نمودن سيمان با دوده سيليس ساخته مي‌شوند. در حين عمل هيدراسيون سيمان و سخت شدن اين بتن‌ها چون آب داخل بتن کافي نيستَ، مقداري آب از سطح خارجي به قسمت داخلي براي تکميل عمل فوق مي‌رسد. بنابراين بتن هاي با مقاومت زياد در ساعت اوليه سخت شدن دچار جمع‌شدگي ذاتي قابل ملاحظه‌اي مي‌شوند. ممکن است اثرات منفي ديگري نظير حساسيت به ترک‌خوردگي بيشتر در اين بتن‌ها مشاهده شود. اين معايب را مي‌توان با روش ساده‌اي برطرف نمود. در يک عمل ابداعي مي‌توان حدود 25 درصد از حجم سنگدانه را با سنگدانه سبک وزن قبلاً خيس شده جايگزين نمود. اين سنگدانه‌ها باعث ايجاد ذخيره آب در بتن شده و محيطي با عمل‌آوري مرطوب فراهم مي‌سازند. نتيجه اضافه کردن سنگدانه پيش اشباع شده به بتن با مقاومت زياد، کاهش جمع‌شدگي ذاتي و کم شدن و حذف ترکهاي مويي خواهد بود. همچنين تراکم و دانسيته بالاي بتن‌هاي با مقاومت زياد سبب کاهش مقاومت در برابر آتش اين بتن‌ها مي‌شود که بعنوان يک عيب محسوب مي‌شود. در دماي بالا آب شيميايي خمير سيمان بخار شده ولي به علت متراکم بودن بتن با مقاومت زياد نمي‌تواند از آن خارج شود. در نتيجه پوشش بتني بصورت ورقه جدا شده و ظرفيت بارپذيري ستون کاهش مي‌يابد. در يک کار ابداعي مي‌توان الياف پروپيلني به بتن اضافه نمود. در دماي بالا الياف ذوب شده و کانالهايي براي فرار و خروج بخار آب از بتن فراهم مي‌سازند و از ورقه ورقه شدن بتن جلوگيري بعمل مي‌آورند ]7[.

نتيجه‌گيري

در سالهاي اخير تحول عظيمي در تکنولوژي بتن و پيدايش بتن‌هاي جديد صورت گرفته است. اين تحولات به پيدايش بتن‌هاي با مقاومت بسيار زياد، بتن‌هاي با نرمي بالا، بتن‌هاي با آرماتورهاي غيرفلزي، بتن با کارايي بسيار زياد، بتن با سنگدانه‌هاي بازيافتي و بتن‌هاي ابداعي منجر شده است. بايد اذعان نمود که نتايج تحقيقات سالهاي آخر قرن حاضر و ادامه آنها در قرن جديد مي‌تواند نگرش تازه‌اي به بتن بعنوان يک ماده ساختماني پرمصرف بدهد. اين نتايج منجر خواهد شد تا ديدگاه بتن بعنوان تنها يک ماده با مقاومت فشاري خوب به کلي دگرگون شده و خواص جديد بتن‌هاي نوين نظر اکثر دست اندرکاران پروژه‌هاي عظيم عمراني را در جهان بخود معطوف سازد.

فهرست مراجع

[1] “ Norwegian standard NS3473, concrete structures, Design rules”, Oslo, 1989.

[2] H. Okamura, “Self compacting high performance concrete”, Ferguson Lecture at ACI convention (New Orleans), November 1996.

[3] H. Okamura and K.Ozawa, “Mix design for Self compacting concrete”, Concrete library international, Japan, No. 25, Dec. 1995.

[4] G. Konig et. Al., “New concepts for high performance concrete with improved ductility”, proceedings of the 12^th FIP congress on challenges for concrete in the next millennium, Netherlands, 1998, pp. 49-53.

[5] A. Nanni, “Fiber-reinforced plastic (FRP) reinforcement for concrete structures: properties and applications”, Elsevier, London, 1993.

[6] Taerwe, “Non-Metallic (FRP) reinforcement for concrete structures”, RILEM proceedings, No. 29, E & FN Spon, London, 1995.

[7] R.Breitenbucher, “High strength concrete C 105 with increased fiber resistance due to polypropylene fibers”, 4^th international symposium on the utilization of high strength-high performance concrete, Paris, May 1996, pp 571-577.

نوشته : دکتر علي اکبر رمضانيان پور

(برگرفته از سایت : انجمن بتن ایران)

:: مطالب مرتبط

+ استفاده از بتن آماده استاندارد در ساخت و سازها اجباری می‌شود

+ پیش تقویت پاشیدنی برای تیرهای بتن مسلح (FRP پاشیدنی)