در سالهای گذشته راه های جلوگیری از یخ زدن بتن علاوه بر افزایش عیار بتن ، استفاده از نمکهای یخ زدا بوده . مصرف این نمکها به علت افزودن بر شدت ذوب شدن یخ ، خود اثر نامساعدی بر بتن داشت و مصرف مکرر این مواد در فواصل زمانی که بین آن ها یخ زدن و یا ذوب شدن رخ می داد ، سبب پوسته شدن سطح بتن می گردید . همچنین یکی دیگر از اثرات مخرب این نمکها ،بروز خوردگی بر روی فولاد می باشد که تداوم این موضوع با انبساط یافتن 9 الی 15 درصدی حجم آرماتورها باعث ترک خوردگی بتن و کاهش شدید عمر سازه بتنی می شود.
چه باید کرد:
بنابراین نیاز به استفاده از نوعی مواد افزودنی بتن که بدون داشتن اثرات مخرب ، بتواند از یخ زدن بتن در دماهای پائین جلوگیری نماید کاملا مشهود است . در این راستا مشارکت آبادگران – بتن و ساختمان ، با استناد به سوابق تستهای آزمایشگاهی و کارگاهی و بر اساس استاندارد معتبر جهانی ASTM، محصول ضد یخ بتن ( E.M.ANTIFREEZ ) را تولید و عرضه می نماید .
E.M.ANTIFREEZ با افزایش سرعت هیدراسیون و بالابردن گرمازایی ، گیرش اولیه را از 12 ساعت به حدود 3 الی 5 ساعت کاهش داده و با تکمیل واکنش آب و سیمان مانع از باقی ماندن آب آزاد در بتن شده لذا با کاهش سریع دما مانع از یخ زدن بتن می گردد.
میزان مصرف E.M.ANTIFREEZ تابعی از عیار بتن و دمای هوا می باشد که بسته به شدت حرارت زائی مورد نیاز این میزان مشخص می گردد .
این ضد یخ با استانداردهایASTM C 494 TYPE C, ASTM C827 مطابقت دارد و فاقد یون کلر بودن این ضد یخ امکان هرگونه پوسته شدن یا بروز پدیده خوردگی بر روی آرماتورها را ازبین می برد. این گونه توانمند ضدیخ امکان بتن ریزی را تا دمای 15- درجه سانتیگراد فراهم می آورد . ضمناً هنگام بتن ریزی در سرما رعایت آئین نامه ACI 306 الزامی است.
توجه:
بر خلاف تصور عوام ضد یخ بتن هرگز نقطه انجماد را پایین نمی آورد زیرا واکنش هیدراسیون در دماهای پایین تر از 5+ درجه سانتیگراد متوقف می گردد . همانطور که قبلا ذکر شده ماده ضد یخ بتن با تسریع واکنش آب و سیمان و تشدید حرارت زائی مانع از یخ زدن بتن خواهد شد .
همچنین انجام تست های کیفی بر روی ماده ضد یخ بتن مستلزم افزودن این ماده به بتن و اندازه گیری روند حصول مقاومت فشاری و دما در مقایسه با بتن شاهد می باشد و هرگز تست نمودن ضد یخ بتن با قرار دادن این ماده در فریزر روش صحیحی نخواهد بود.
عملیات دوخت خاک (Nailing):
برای نگه داشتن دیواره های گود, ا ز ترکیب یک دیوار حایل بتنی با یک سازه فولادی باربر جانبی استفاده شده است. تردد سنگین خودروها در کنارگذر کم عرض پل شیخ بهایی در شمال غربی محوطه کارگاه, موجب فرو ریختن خاک, حین اجرای دیوار بتنی و بسته شدن مسیر کنار گذر پل شد.
به منظور ترمیم این وضعیت و نگه داشتن خاک زیر خیابان, از روش Nailing استفاده شد. در این روش, یک دیوار حایل بتنی, به کمک میله های فولادی (که به صورت افقی در خاک فرو می‌روند و اطراف آنها تزریق می شود) به خاک محکم میشود و مانع ریزش دیواره آن میگردد.
شالوده:
شالوده برج هزاره به صورت گسترده و یکپارچه در زیر سه برج طراحی شده و در پیرامون, توسط کلافهایی به پی سازه نگهبان پیرامونی مرتبط میشود. عمق شالوده 2 متر است. این عمق در کناره ها با شیب 45 درجه کم میشود تا به عمق کلافها برسد. بتن ریزی شالوده به صورت مرحله ای انجام میشود. در هر مرحله, بخش مشخصی- که با رابیتس, آرماتور قایم و آرماتور دوخت از سایر قسمتها مجزا شده- به کمک لوله پمپ زمینی که از محل بتن ساز و مخلوط کن ثابت تا محل بتن ریزی کشیده شده, بتن ریزی میگردد. آرماتور بندی شالوده در دو سفره اصلی بالایی و پایینی, به کمک خرکهای نگه دارنده اجرا شده و با احتساب میلگردهای تقویتی, تا 8 لایه میلگرد گذاری در عمق شالوده دیده میشود. کنترل فاصله سفره ها تا کف شالوده به کمک دوربین نقشه برداری انجام میشود.
سفره های بالا و پایین آرماتور بندی
بتن ریزی در سرما ؛ چند دستگاه بخاری باغی فضای مجاور بتن را گرم میکنند. سطح بتن با پوشش پشم شیشه و نایلون محافظت میشود و روی کل مجموعه نیز داربست فلزی و پوشش
بتن ریزی در سرما ؛ چند دستگاه بخاری باغی فضای مجاور بتن را گرم میکنند. سطح بتن با پوشش پشم شیشه و نایلون محافظت میشود و روی کل مجموعه نیز داربست فلزی و پوشش برزنتی قرار میگیرد.
برزنتی قرار میگیرد.
فلزی و پوشش برزنتی قرار میگیرد.
تهیه و نصب میل مهارها:
میل مهارهای به کار رفته در اتصال پای ستون, از نوع AIII به قطر mm 40 هستند و برای درگیر کردن بیشتر آنها در بتن, به جای خم کردن از صفحات انتهایی استفاده شده است؛ بدین ترتیب که یک صفحه مربعی, به کمک چهار صفحه لچکی به انتهای آنها جوش شده است. رزوه کردن سر میل مهارها به روش Rolling انجام میشود که در آن, بدون خراشیدن جسم میلگرد, رزوه ها در حالت دوران, به کمک فشار بر سطح آن ایجاد میشوند. برای جای گذاری میل مهارها, پیش از بتن ریزی, از شابلونهای فلزی استفاده میشود. این شابلونها, سوراخهایی دقیقاً مطابق با سوراخهای صفحه ستون دارند و به کمک یک قاب بر خرکها و آرماتورهای اضافی ویژه این کار محکم میشوند. با بستن میل مهارها به شابلونها, موقعیت دقیق آنها حین بتن ریزی حفظ می گردد.
بستن میل مهارها به شابلون
اجرای سکوهای نگه دارنده ستونها:
به منظور نگه داشتن ستونها به طور کاملاً قایم و در تراز مورد نظر, پیش از عملیات دوغاب ریزی, روی شالوده و در محل قرار گیری ستونها, تعدادی سکو اجرا میشود. این سکوها, هرمهای ساخته شده از ملات دوغاب هستند که صفحه ای فولادی در وجه بالایی آنها قرار گرفته است. تعداد و موقعیت این سکوها, به شکل و ابعاد صفحه ستون بستگی دارد. برای اجرای این سکوها, از قالبهای فلزی استفاده میشود و صفحه فولادی, پس از گیرش نسبی ملات, به کمک میلگردهایی در سکو فرو می‌روند و سطح آنها, با دوربین نقشه برداری, دقیقاً تراز میگردد.
پر کردن قالبها با ملات دوغاب
صفحات فلزی پایه دار
دوغاب ریزی:
پس از قرار گرفتن ستونها بر سکوها و اطمینان از شاغولی بودن ستون, نوبت دوغاب ریزی در زیر صفحه ستون است تا انتقال بار بین صفحه ستون و پی, به طور کامل و یکنواخت انجام پذیرد. برای این منظور, دوغاب در سطلهای بزرگی به کمک همزن برقی آماده میشود. پیرامون صفحه ستون با چوب قالب بندی میگردد و تزریق دوغاب, به کمک قیفی که نسبت به محل دوغاب ریزی ارتفاع دارد, از طریق شلنگ و از یک ضلع صفحه ستون, انجام میگیرد. هد ارتفاعی ایجاد شده, دوغاب را با سرعت به طرف دیگر می‌راند و موجب میشود حبابهای احتمالی هوا, در زیر صفحه ستون محبوس نشوند. مسیر حرکت دوغاب در طول بعد کوچک صفحه ستون انتخاب میشود.
قرار می نصب اسکلت:
ساخت اسکلت در کارخانه انجام میشود. اجزای ساخته شده به صورت آماده برای نصب در هر بخش, پس از تأیید کیفی, در محل ویژه تخلیه میشوند و به ترتیب, توسط جرثقیل در محل خود قرار می‌گیرند.پیچها ابتدا به حد حفظ یکپارچگی کلی اسکلت محکم می شوند و پس از تأیید شاغولی بودن ستون, تا حد پیش تنیدگی سفت می‌گردند. ابزار این کار, Impact wrench, Multiplier وTorquemeter میباشند.
نصب اجزای سازه
شاغولی کردن ستون و کنترل آن
گیرد.
بتن ریزی در سرما ؛ چند دستگاه بخاری باغی فضای مجاور بتن را گرم میکنند. سطح بتن با پوشش پشم شیشه و نایلون محافظت میشود و روی کل مجموعه نیز داربست فلزی و پوشش برزنت
در صورت گرم کردن مصالح، به این موارد باید توجه نمود:
این کار به نحوی صورت گیرد که اثری از کلوخه های یخ و برف بر سنگدانه بر جای نماند. کلوخه های یخ زده 76 میلیمتری غالبا اختلاط را سپری کرده و پس از بتن ریزی در جسم بتن باقی می مانند.
از گرم کردن بیش از حد مصالح باید اجتناب نمود به طوری که میانگین دمای مصالح برای مخلوط از 65 درجه سانتی گراد نباید تجاوز نماید. مواد را باید به طور یکسان گرم کرد زیرا تفاوت زیاد از حد دمای آن ها، مقدار هوا دهی، سرعت سخت شدن و اسلامپ بتن را تا حد قابل توجهی دگرگون می سازد.
برای گرم کردن مصالح، سیستم لوله های بخار توصیه می شود. در این روش، سطح خارجی مصالح را حتی المقدور باید با کرباس قیر اندود پوشاند تا توزیع یکنواخت حرارت ممکن گردد و از برفک زدن سطوح برهنه جلوگیری شود.
اگر مصالح سنگی عاری از یخ و کلوخه های یخ زده باشند دمای مطلوب بتن را معمولا می توان تنها با گرم کردن آب مصرفی به دست آورد.
آب مصرفی باید با دمایی ثابت و تنظیم شده و به مقدار کافی در دسترس باشد تا از نوسانات زیاد از حد دما، از یک مخلوط تا مخلوط دیگر اجتناب شود. تماس نابهنگام آب داغ با مقدار متراکمی از سیمان، باعث گیرش آنی و گلوله ای شدن سیمان در تراک میکسر می شود.
در صورت مصرف آب بالای 60 درجه سانتی گراد، تنظیم قائده اختلاط اجزای بتن ضرورت می یابد. بدین ترتیب که نخست باید آب گرم و مصالح درشت دانه را در میکسر ریخت و سپس آب را قطع یا ورود آن را آهسته کرده، سپس سیمان و بقیه مصالح را اضافه نمود.
در هنگام بتن ریزی از فرصتی که سرما جهت ریختن بتن با دمای پایین فراهم آورده باید استفاده نمود. بتنی که با دمایی فراتر از دمای انجماد (بین 5 تا 13 درجه سانتی گراد)ریخته شود و فرصت یخ زدن پیدا نکند و کیورینگ بلند مدتی را طی کند، مقاومت نهایی بالاتر و دوام بیشتری حاصل می شود و خطر ترک خوردگی حرارتی آن در مقایسه با بتن مشابهی که با دمای بالاتر ریخته شده، کمتر خواهد بود. دمای بالا هر چند که در هوای سرد بر سرعت عملیات تکمیلی می افزاید، اما به خواص بتن صدمه می زند.
روش به عمل آوردن بتن در هوای سرد:
بتن تازه را نباید گذاشت خشک شود تا هیدراتاسیون کافی حاصل آید. طبعا برای جلوگیری از تبخیر بیش از حد آب از جسم بتن، اقدامات مثبتی باید به عمل آید لیکن در زمستان که دمای هوا زیر 10 درجه سانتی گراد است شرایط جوی در اکثر مناطق خود مانع از خشک شدن نامطلوب بتن می شود. اما بتن تازه در حالت اشباع شده در مقابل یخ بندان آسیب پذیر است و لذا قبل از آن که در معرض دمای انجماد قرار گیرد باید گذاشت تا اندازه ای خشک شود. اگرچه برای بتنی که در معرض هوای سرد قرار دارد احتمال آن که با سرعت نامطلوبی خشک شود وجود ندارد، ولی توجه خاصی باید به آن داشت.
مادامی که قالب ها را باز نکرده اند، سطوح مجاور قالب ها از سرما محفوظند و به خوبی عمل می آیند. ولی سطوح قالب گیری نشده به ویژه کفهای پرداخت شده در محیط محصور گرم، مستعد خشک شدن سریع هستند. اگر بتنی با دمای بیش از حد 16 درجه سانتیگراد در معرض هوایی با دمای 10 درجه سانتیگراد قرار گیرد ضروری است که اقداماتی هم برای جلوگیری از تبخیر بیش از حد، در مواردی که از روش گرم سازی خشک استفاده می شود. بتن را باید با مواد غیر قابل نفوذ مجاز (کیورینگ)پوشاند، مشروط بر آن که این مواد با مشخصات مذکور در ASTM-C309 مطابقت داشته باشند.
در صورت استفاده از پوشش های محافظ این پوشش ها باید محکم و در مقابل عوامل جوی غیر قابل نفوذ باشد وگر نه علیرغم مصرف زیاد سوخت ممکن است در گوشه ها، لبه ها و مقاطع نازک بتن دمای مناسب حفظ نشود. دستگاه های حرارتی، حتما باید دودکش دار باشند و به هیچ وجه نباید گذاشت بتن را به طور موضعی گرم و یا خشک کند. بتن تازه، هر گاه در معرض گاز دی اکسید کربن (Co2) ناشی از آلودگی هوا یا استفاده از بخارهایی که دود حاصله را در یک فضای محصور تخلیه می کنند قرار می گیرد، ممکن است کربناته شده و بسته به غلظت Co2، دمای عمل آمدن بتن و رطوبت نسبی هوا، سطوح نرمی به ضخامت های مختلف پیدا کند.
برگرفته شده از آیین نامه
اثر یخ زدگی بر بتن تازه
بتن در دماهای بسیار پایین مقاومت بسیار کمی کسب می کند تا وقتی میزان اشباع بودن بتن در اثر عمل آبگیری به اندازه کافی کاهش نیافته باشد ، لازم است که بتن تازه در برابر آثار ویرانگر یخ زدگی محافظت شود بتنی که حتی یک بار در سنین اولیه یخ زده باشد در مقایسه با بتنی که یخ نزده باشد در برابر شرایط جوی از مقاومت کمتری برخوردار است و نیز آب بند نخواهد بود.
استعداد آسیب پذیری بتنی که در برابر یخ زدن محافظت نشده است خیلی بیشتر از بتنی است که در برابر یخ زدن محافظت گشته و در ضمن از مقاومت فشاری کمتری هم برخوردار است.
حال هرگاه اقدامات احتیاطی لازم به کار بسته شود می توان بتن ریزی را در سرتاسر ماه های زمستان با اطمینان خاطر انجام داد و با بکار بستن این تمهیدات هیچ کارگاهی تعطیل نخواهد شد.
بر اساس استاندارد بین المللی ACI۶۰۳ در کارهای بتنی هوای سرد به هوایی اطلاق می شود که بیش از سه روز متوالی شرایط زیر را داشته باشد.
۱)میانگین دمای هوای شبانه روز کمتر از ۵+ درجه سانتیگراد باشد.(منظور از میانگین دمای هوای شبانه روز ، میانگین حداقل و حداکثر دما در طول ۲۴ ساعت می باشد.)
۲)در نیمی از ساعات شبانه روز دمای هوا از۱۰+ درجه سانتیگراد بالاتر نرود.
بتن ریزی در شرایط دمای بالاتر از ۵+ درجه سانتیگراد:در این شرایط مهمترین مسئله آمادگی برای زمانی است که جبهه یخبندان محیط کارگاه را فرا می گیرد.در این حالت اگر گیرش خمیر سیمان صورت نگرفته باشد موجب یخ زدگی رطوبت داخلی بتن ، افزایش حجم آب و نهایتا انبساط حجمی بتن و ترک خوردگی آن می گردد.در زمانی که این احتمال وجود داشته باشد که چندین ساعت پس از بتن ریزی جبهه یخبندان فرا رسد باید از مواد ضد یخ که ترجیحا دارای ترکیبات زود گیر کننده هستند استفاده نمود.
استفاده از مواد زود گیر موجب تسریع در گیرش خمیر سیمان و مقاومت در برابر افزایش حجم یخ می گردد.
نباید فراموش کرد که همواره دمای بتن ریحته شده با استفاده از امکانات متفاوت گرمایشی باید در نقطه ای بالای ۵+ درجه سانتیگراد حفظ گردد تا واکنش شیمیایی سیمان و آب ادامه یابد و مقاومت لازمه حاصل گردد.
● بتن ریزی در شرایط دمای زیر ۵+ دزجه سانتیگراد:
موکدا توصیه می گردد در دمای کمتر از ۵+ درجه سانتیگراد نباید بتن ریزی کرد مگر اینکه در تمام شرایط درجه حرارت بتن همواره بالاتر از ۵+ حفظ گردد.
توجه داشته باشید که با بتن ریزی در چنین شرایطی عمل هیدراسیون بسیار کند صورت می گیرد بطوریکه پس از یخ زدن آب در صفر درجه ، این واکنش متوقف می گردد بنابراین در زمان باز کردن قالب مشاهده می کنیم که بتن به راحتی خورد می شود به علت اینکه خمیر سیمان تشکیل نشده است.
باید کاملا توجه داشت که استفاده از ضد یخ تنها از یخ زدن رطوبت درونی بتن جلوگیری می کند.اگر بتن ریخته شده پس از عملیات بتن ریزی به حال خود رها شود ، رطوبت درون آن یخ نمی زند اما چون دمای آن کمتر از ۵+ درجه سانتیگراد است واکنش شیمیایی سیمان و آب بسیار کند می شود و به همین خاطر بتن ضایع می گردد و دارای مقاومت خیلی کمی خواهد شد.
پس در زمستان در هر شرایطی باید پس از بتن ریزی نیبت به عمل آوری بتن مبادرت ورزید نکته مهم دیگر اینکه چون هوای سرد نسبت به هوای گرم دارای رطوبت کمتری است بتن های ریخته شده در شرایط محیطی سرد به ، عمل آوری و مراقبت بیشتری نیازمند است.
● ویژگی های یک ضد یخ مناسب برای بتن:
ضد یخی برای بتن مناسب می باشد که علاوه بر کاهش نقطه انجماد آب اضافی داخل بتن به عنوان یک تسزیع کننده در گیرش و رشد مقاومت سنین اولیه بتن عمل نماید.حال باید توجه نمود در پروژه هایی که در زمان بهره برداری امکان خوردگی وجود دارد و یا بتن هایی که پیش تنیده هستند و یا در آنها از آلومینیوم و گالوانیزه استفاده شده است و یا بتن هایی که در تماس با آب یا خاک سولفاته هستند و یا بتن هایی که سنگدانه های آنها مستعد واکنش قلیایی هستند به هیچ وحه از ضد یخ های کلر دار استفاده نکنید. بلکه از ضد یخ هایی استفاده نمایید که بر پایه دیگر مواد(نیترات) ساخته شده باشد.
● توصیه های مهم:
حال برا اینکه بتوانیم در زمستان بتن ریزی مناسب و مطمئنی داشته باشیم بهتر است که نکات زیر را رعایت کنیم:
۱) استفاده از سیمان با مقاومت زودرس
۲) استفاده از ضد یخ مناسب
۳) سطوح قالب ها و آرماتور ها را از یخ و برف بزدایید و در صورت لزوم آنها را گرم نمایید تا حداقل دمای ۲+ درجه سانتیگراد را داشته باشد.
۴) در درجه حرارت ۵+ و بالاتر پس از استفاده از مواد ضد یخ ، بتن را کاملا با استفاده از پوشاننده های مناسب (برزنت،نایلن،...) بپوشانید و محیط را گرم نگهدارید تا در شب هنگامی که هوای گرم فرا می رسد بتن دچار ترک خوردگی نشود.
۵) در شرایط دمایی زیر ۵+ با گرم کردن سنگدانه ها ، قالبها و آب(به ترتیب) دمای بتن را در حین کار بالای ۵+ درجه نگهداشته و سپس بتن را با پوشش مناسب گرم نگهدارید.
۶) مصالح مصرفی جهت ساخت بتن را در معزض وزش باد و هوای سرد قرار ندهید.
امید است با توجه و رعایت نکات ذکر شده هیچ گاه پروژه ای بر اثر سرما و یخ زدگی در زمستان تعطیل نگردد.
چند نکته در مورد کیورینگ در اجرا!
بتن ریزی و کیورینگ خارج از مسال فنی و آیین نامه ای خیلی مهمه!
من خودم چون در بخش اجرا کار می کنم با این مساله زیاد درگیرم.
بتن اگه در معرض باد شدید باشه حتماً باید روش رو یکجوری مسالاً با نایلون پوشوند، چون اگه این کارو نکنید مخصوصاً در بتنی که سیمان پوزولانی استفاده شده رویه بتن سیاه و بد رنگ شده و ترد میشه! همچنین به راحتی و با چشم غیر مسلح میشه ریز دانه هایی رو که با ملات درگیر نیستند رو دید.
بتن اگه در معرض سرما باشه باید یکجوری گرم نگهداشته بشه یا ازش محافظت بشه!
مثلاً
اگه از ضد یخ ( مقدارمطابق آیین نامه) استفاده میشه، جلوگیری از زود سرد شدن وکیورینگ ساده در هواهایکه زیاد سر نیستند کافیه! و اگه حجم ملات کمه مثلاً در گروت پای BP ها
میشه از سیستم اجرایی لحاف و دشک ( دو لایه نایلون و یک لایه پشم شیشه) به همراه پوکه بر روی آن یا خاک ریزی روی آن استفاده کرد.
اگه از ضد یخ استفاده نمیشه، باید حتماً تمهیداتی برای 24 ساعت اول جهت گیرشهای اولیه
در نظر گرفته بشه. مثلاً روی آن چادر زده بشه و داخلش بخاری گذاشته بشه و یا کنار ملات لاستیک آتیش داده بشه خلاصه گیرش اولیه خیلی مهمه
یک روش دیگه هم اینه که کاور بتن و فاصله آزاد بیشتری استفاده بشه که وقتی سرما بهش بزنه
لایه اضافی از بین بره و به مقطع اصلی و مورد نیاز آسیبی نخوره!
یک روش دیگه که خیلی آخرشه و به نظر مسخره میاد اما فوق کاربردیه مخصوصاً برای زمانهاییکه
دسترسی به امکانات کمه، مسالاً در پروژه های محل های دور افتاده ، استفاده از پهن به رو و اطراف مقطع جهت گرم نگهداشتن بتن است.
به هر حال هر یک از موارد فوق متناسب با امکانات و شرایط موجود در اجرا قابل استفاده است و بهتره که بعد از انجام هر کدام از روشهای فوق کیورینگ را یکجورایی ادامه بدیم مثلاً روی مقطع خاک یا پوکه بریزیم.
یک روش دیگر که معمولاً کم جرا میشه گرم کردن مصالح و آب مصرفی در بتن است و بعد نگهداری و کیورینگ و عکس این مطلب در مورد بتن ریزی در هوای گرم هم صادقه و میشه از
سرد کردن مصالح واستفاده از آب یخ نام برد.
در روزهای سرد بهتره بتن ریزی حوالی ساعت 11 صبح الی 2.5 بعد از ظهر و در روزهای گرم بهتره صبح زود ویا از ساعت 7.5 به بعد و متناسب با اقلیم منطقه ای ، و قتیکه هوا خنکه اقدام بشه.
همچنین استفاده از انواع سیمانهای زود گیر که گرمای بیشتری تولید می کنند و زود گیرنده هستند و همچنین دیرگیر که گرمای کمتری تولید میکنند و انواع افزودنیها مثل فوق روان کننده یا میکروسیلیس تاثیر داره، همچنین میشه از آب کمتر برای ملات گیری و اسلامپ کم برای بتن ریزیهای روزهای سرد و از آب بیشتر و اسلامپ بالا با رعایت مقادیر مجاز آب به سیمان مجاز برای روزهای گرم استفاده کرد.
در ساخت و سازهای زمستان کیفیت قربانی می شود...
تولید قطعات بتنی در کارخانه های مجاز با احتساب عمر مفیدی که این قطعات پیدا می کنند برای شهرداری ها و کارفرمایان مقرون به صرفه است، اما دراکثر پروژه ها مجریان معمولا منافع عمومی را چندان مورد توجه قرار نمی دهند
رعایت شرایط اقلیمی و تغییرات جوی در اجرای پروژه های عمرانی از جمله نکاتی است که متاسفانه در کشور ما چندان مورد توجه قرار نمی گیرد و ماحصل این بی توجهی نیز معمولا در کیفیت پروژه های عمرانی تاثیر منفی به جا می گذارد. تلاش برای اتمام سریع پروژه ها به منظور افتتاح در زمانی مشخص از جمله مواردی است که معمولا کیفیت را فدای یک اقدام سمبلیک تشریفاتی می کند به نحوی که پروژه افتتاح شده در سفر یک مسوول از فردای افتتاح، دچار اشکالات فنی می شود که ریشه در تسریع اتمام پروژه، بدون رعایت نکات و الزامات فنی لازم را دارد . همین مساله باعث شده که بعضی از پروژه ها برای چند بار متوالی توسط مسوولان مختلف افتتاح شوند.
رعالیت عمرانی در فصل سرما و یخبندان، به خاطر تاثیراتی که پائین بودن دما روی فرآورده های ساختمانی، بالاخص تولید بتن و قطعات بتنی دارد، آثار تخریبی خود را به صورت بسیار وسیع تری نمایان می کند.
در تفسیر بخش اول آئین نامه بتن ایران که با همکاری انجمن بتن ایران و سازمان مدیریت و برنامه ریزی تدوین شده است، برای بتن ریزی در هوای سرد الزاماتی معین شده است که عدم رعایت این الزامات باعث تخریب و افت شدید مقاومت و کیفیت بتن می شود. به نحوی که بنابر تفسیر آئین نامه بتن ایران ، اگر بتن بلافاصله بعد از ریختن یخ بزند، مقاومت و دوام آن به شدت کاهش می یابد زیرا آب برای واکنش شیمیایی سیمان کاهش یافته و درجه آب گیری سیمان، کند یا متوقف می شود. از طرفی دمای پایین مصالح دپو شده در محوطه های باز و در معرض برف و باران نیز باعث کاهش دمای بتن می شود لذا ضروری است که جهت دستیابی به دمای مورد نیاز فرآوری بتن، مصالح را گرم کرد.
مهندس امیر رضا شغلی، برنده مدال طلای المپیاد بتن آمریکا در این باره معتقد است که بتن بهتر است در شرایط استاندارد و متعارف تولید و عمل آوری شود، زیرا رعایت الزامات تولید و عمل آوری بتن در شرایط غیر متعارف سرما و گرما، هم هزینه های فراوانی دارد و هم کاری بسیار سخت است . به گفته این کارشناس ممتاز بتن، در همایش سال گذشته روز بتن به نقل از استاد مرحوم حامی ( پدر مهندسی ایران) گفته شد که برای تولید بتن و قطعات بتنی بایستی به سمت تولید پیش ساخته و در کارگاه های مجهز حرکت کرد زیرا کنترل کیفیت بتن در حالی که شرایط استاندارد برای عمل آوری بتن فراهم نباشد، کاری بسیار پر هزینه و سخت است. به گفته مهندس شغلی، چنانچه دمای هوا به زیر صفر درجه برسد، بتن ریزی و ساخت قطعات بتنی در این دما به هیچ وجه توصیه نمی شود، زیرا در دمای زیر صفر درجه، میزان آبی که در درون بتن به هیدراته شدن سیمان واکنش نشان می دهد به شدت کاهش می یابد و این یعنی افت شدید مقاومت بتن . از طرفی تا قبل از رسیدن به مقاومت حداقل 2 051kg/cm مطلقا نباید آب درون بتن یخ بزند و چنانچه قبل از گیرش اولیه و کسب حداقل مقاومت لازم آب درون بتن یخ بزند، فشار هیدرولیک ناشی از افزایش حجم آب یخزده، بتن را در همان مرحله اولیه متلاشی می کند و اصولا بتنی در کار نخواهد بود.
چنانچه دمای هوا به زیر صفر درجه برسد، بتن ریزی و ساخت قطعات بتنی در این دما به هیچ وجه توصیه نمی شود
برنده مدال طلای مسابقات جهانی بتن بهترین راه تولید بتن در فصل سرما و یخبندان را، کارخانه ها مجهز به سالن عمل آوری می داند که می توانند در هر وضعیت جوی شرایط تعریف شده برای عمل آوری بتن را فراهم کنند.
مهندس خطیبی، عضو کمیته تدوین استاندارد ملی بتن نیز در این باره معتقد است تعداد اندکی از شرکت هایی که از سوی شهرداری تهران به عنوان تولید کنندگان مجاز تولید جدول معرفی شده اند دارای امکانات لازم برای تولید این قطعات در فصل یخبندان و سرما هستند و این در حالیست که معمولا در کشور ما بهمن ماه و اسفند ماه فصل افتتاح پروژه هاست و به همین منظور آماده کردن پروژه ها برای افتتاح در ماه های سرد سال متاسفانه پیمانکاران و مجریان را به بی توجهی در رعایت استاندارد های تولید بتن به خاطر تسریع در کارها هدایت می کند و به شرایط سرما و یخبندان چندان توجه نمی شودو در این میان کیفیت فدای یک برنامه تشریفاتی می شود . وی راه حل اساسی این معضل را حرکت به سمت تولید قطعات بتن پیش ساخته در کارخانه های معتبر می داند که هم سرعت تولید این قطعات را افزایش می دهد و هم به فاکتور کیفیت آسیب نمی رسد. خطیبی معتقد است، بتن تازه همانند نوزادی تازه متولد شده است که باید تا سن بلوغ و رسیدن به مقاومت لازم از آن مراقبت کرد . بتن برای رشد نیازمند دما، رطوبت و زمان است و چنانچه یکی از این فاکتور ها متوقف شود یا از شرایط تعریف شده خارج شود، رشد بتن کند یا متوقف خواهد شد . به همین منظور در کارخانه های بزرگ در فصل سرما با استفاده از بخار آب و تجهیزات حم---ام بخار، گرمخانه ویا سالن با هوای متعادل، ضمن حفظ دمای لازم برای رشد بتن، رطوبت مورد نیاز آن را نیز تامین می کنند و بتنی که با این روش تولید شود، دارای بهترین کیفیت خواهد بود. اما متاسفانه پیمانکاران و مجریان به خاطر اینکه سود بیشتری از یک پروژه ببرند، این قبیل مصالح را در پای کار به وسیله کارگران غیر ماهر و در شرایط جوی نامناسب تولید و نگهداری می کنند که آثار سوء آن در ایام بعد از افتتاح پروژه نمایان می شود. این کارشناس ارشد بتن به حوادثی از قبیل ایجاد حفره یا کانال های ناگهانی در سطح خیابان ها که باعث خسارات مالی و جانی و حتی بعضا منجر به فوت شهروندان می شود اشاره می نماید و یادآوری می کند که بخش قابل توجهی از این حفره های ناگهانی که در خیابان ها ایجاد می شود، به خاطر عدم رعایت مقررات و اصول فنی و مهندسی در لایه های زیرین معابر است که در زمان افتتاح از چشم ها پنهان است و متاسفانه نظارت های لازم و کافی نیز اعمال نشده است . خطیبی می گوید یخ زدگی بتن تازه، جدای از موضوع دوام بتن سخت شده است و چنانچه بتن تازه یخ بزند یا شرایط لازم برای نگهداری آن فراهم نشود، این بتن با سرعت زیاد دچار فروپاشی خواهد شد و هیچگونه علاجی هم ندارد.
این کارشناسان رعایت نسبت آب به سیمان پایین در مرحله تولید بتن و تولید به صورت ماشینی با بتن مرطوب ( Wet concrete) و تامین حداقل دمای عمل آوری و نگهداری 13 درجه سانتیگراد برای قطعات نازک و محافظت از بتن سخت شده با رعایت استاندارد تا رسیدن به مقاومت حداقل 24 مگا پاسکال را ضروری می دانند. وی جداول بزرگراه نی---ایش و بزرگراه آیت الله حکیم را مثال می زند که حتی تا زمان افتتاح نیز دوام نیاوردند و قبل از افتتاح متلاشی شدند.
همچنین مهندس بنکدار، کارشناس ارشد انستیتو مصالح ساختمانی دانشگاه تهران و برنده دو دوره مسابقات دانشجویی بتن، موضوع تولید قطعات بتنی را از زاویه دیگری بررسی می کند . وی می گوید : بر اساس استانداردی که توسط انجمن بتن آمریکا ( ACI ) منتشر شده طرح اختلاط مناسب برای جداول بتنی، بتن های بدون اس--لامپ است زیرا برای قطعاتی که در معرض سیکل های ذوب و یخ زدگی مکرر یا در معرض آب هستند ( جداول بتنی ) بهتر است با نسبت آب به سیمان پائینی ساخته و البته تولید به این روش نیز، نیازمند داشتن امکانات و شرایطی است که در کارگاه های کنار خیابان ها نمی توان فراهم کرد اما شرکت هایی وجود دارند که با همین روش تولید می کنند، ولی آزمایشگاه شهرداری تهران این روش را که مورد تایید- ACI معتبرترین انجمن علمی درباره بتن - است را قبول ندارد. به گفته این کارشناس، تولید قطعات بتنی در کارخانه های مجاز با احتساب عمر مفیدی که این قطعات پیدا می کنند برای شهرداری ها و کارفرمایان مقرون به صرفه است، اما دراکثر پروژه ها مجریان معمولا منافع عمومی را چندان مورد توجه قرار نمی دهند و با تولید این قطعات در محل کارگاه که فاقد امکانات لازم است، وضعیت فعلی جداول و دالهای خیابان ها را به وجود می آورند.
به رغم اینکه همه کارشناسان به رعایت استانداردهای لازم برای تولید قطعات بتنی اشاره می کنند و نیز به پرهیز از تولید این قطعات در شرایط سرما و یخبندان در گوشه خیابان ها هشدار می دهند، اما این مساله همچنان مورد توجه پیمانکاران و ناظران قرار نمی گیرد و به رغم صدور بخشنامه های متعدد مبنی بر استفاده از جداول و سنگ دال های ماشینی توسط مدیریت جدید شهرداری تهران که معاون فنی شهردار به شدت این مساله را دنبال می کند، اما هنوز نتیجه نهایی حاصل نشده است. هرچند اقدامات معاون فنی شهرداری تهران در این باره که تولید جداول در کنار خیابان ها را ممنوع کرده اما گستردگی 720 کیلومتر مربعی شهر تهران با انبوهی از پروژه های عمرانی باعث شده که این معضل همچنان در برخی پروژه ها نمایان باشد که نمونه زنده آن پروژه در دست ساخت میدان نور است که انواع جداول و سنگ دال ها را زیر برف و یخبندان می سازند و نظارتی در کار نیست .
فوق روان کننده و کاهش دهنده شدید آب بتن
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.
جلوه دادن به روکش های بتنی
روکش بتن Quikrete یک مخلوط خاص از سیمان پرتلند و شن و یک پلیمر معتدل ساز و رنگهای افزودنی است که برای کاهش میزان خسارات مواد تعمیری و بازسازی کردن ظریف و بی عیب و نقص نما به کار می رود. روکش بتن یک پوشش با دوام و مقاوم که بمنظور مقاوم سازی پیاده رو ها و برخی خیابان ها در مقابل عبور و مرور عابرین پیاده و وسائط نقلیه طراحی شده است و راهی مقرون به صرفه برای تعویض بتن های سنگی فرسوده و قدیمی می باشد.
هر فردی می تواند به تنهایی از این بتن استفاده کند و در موارد پروژه های عظیم شهری هم می بایست برای این کار با پیمانکاران قرارداد منعقد کرد.موارد استفاده از این بتن ها در : راههای اختصاصی و مدخل های ورودی، دالان ها و گذرگاه های سرپوشیده، پیاده روها، حیاط خلوت و گلخانه هااز این روکش بتن می توان در موارد جزئی و تعمیرات و یا در موراد کلان مانند تک لبه هاوجدول های کناره خیابان ها و یا ساخت پله ها استفاده کرد.
زمان خشک شدن
روکش کردن با این نوع بتن می بایست 6 ساعت قبل از عبور عابرین پیاده و 24 ساعت قبل از عبور و مرور وسائط نقلیه موتوری پایان پذیرد. در آب و هوای سرد زمان بیشتری برای این کار لازم است. از نفوذ آب و بارش باران بر روی روکش تا 6 ساعت پس از پایان کار جلوگیری کنید. تنها هنگام بارندگی های ناگهانی روی آن را بپوشانید و در غیر این صورت هیچ نیازی به پوشاندن روی روکش وجود ندارد.
در صورت نا مساعد بودن وضعیت آب و هواییهوای سرد: در دمای پایین تر از 50 درجه فارنهایت(10 درجه سانتیگراد) این کار را انجام ندهید. در آب و هوای نیمه سرد و یا خنک از آب نسبتا گرم با دمای 120 درجه فارنهایت(50 درجه سانتیگراد) برای تسریع روند کار استفاده کنید.
هوای گرم: هنگامی که هوا گرم است در محل های سایه دار و در ساعات خنک روز کار کرده و در مخلوط از آب سرد استفاده کنید.
لایه های ضخیم: برای ایجاد لایه های ضخیم بعد از اولین غلتک بر روی روکش، از لایه های نازکروکش بتن و یا از
لایه های از پیش ساخته شده استفاده کنید.
--در لایه های سطحی از تخته ها و ابزار سیمان کاری استفاده کنید.
ابزار و مواد لازم
بتن Quikrete
شستشوگر با فشار آب بالا
ماله فولادی
غلتک صنعتی
دریل و پاروچه برای مخلوط کردن
دد سطل برای مخلوط کردن مواد
چکش
اسکنه
دستکش
عینک
جارو
آماده کردن سطوح: بتن های قدیمی باید با دقت تمیز شوند تا از چسبیدن روکش بتن Quikrete به سطح قدیمی مطمئن شویم. برای این کار می بایست از شستشوگری با فشار آب بالا استفاده کرد تا بتن ها کاملا تمیز شوند.
تعویض: بخش پیشنهاد شده کار برای مکان هایی که بیشتر از 5/13 متر مربع مساحت دارند، می باشد. کنترل محل های اتصال و میزان فراخی اتصال معمولا برای تعیین محدوده کاری می تواند لازم می باشد. همچنین محافظت کامل از آنها باید صورت گیرد. از مکنده هوا و یا مجرای آب برای جلوگیری از ریختن روکش بتن در مفصل ها و درزها استفاده کنید. محل هایی را که با روکش بتن پوشانده نشده است را بپوشانید.
تعمیر زیرسازی سطوح: ضخامت لایه های بتن که به کار برده می شود بستگی به میزان تراشیدن محل دارد. برای روکاری مجدد از مخلوط 7 پیمانه بتن و 1 پیمانه آب استفاده کنید. پس از آن اجازه دهید لایه ای که به عنوان روکاری و برای تعمیر استفاده شده کاملا سفت شود و سپس لایه جدید سطح را اضافه کنید.
مخلوط کردن: در یک سطل 5 گالنی(19 لیتری) مواد را با استفاده از دریل5/0 اینچی(12میلیمتری) و یک پاروچه مخلوط کنید و برای جلوه بیشتر روکش بتن می توانید به آن رنگ و یا پوشش ساروج و یا ملاط رنگی و آب اضافه کنید و از راهنمایی های درج شده بر روی بطری پیروی کنید.
کاربرد محصول بر روی سطوح قدیمی و کهنه: سطح مورد نظر را خیس کنیدسپس آبهایی که در محل جمع شده را از روی سطح بزدایید. سپس مواد را بر روی سطح بپاشید و با غلتک آن را صاف کنید. از غلتک برای ساییدن اجسام بر روی سطح مورد نظر استفاده کنید. با استفاده از یک برس نازک زائده ها را از گوشه ها و لبه ها پاک کنید و به مدت 5 دقیقه روی سطح را جارو کنید. برای حصول نتیجه مطلوب، جارو را بصورت یکنواخت و پی در پی در تمام سطوح به طور عرضی بکشید.
بافت ظاهری روکش: با استفاده از غلتک می توانید سطح روی روکش را کاملا صاف و مسطح کنید. این کار را می توانید با استفاده از ماله و یا تی هم انجام دهید که البته کیفیت سطح با استفاده از علتک مطلوب تر خواهد بود.
طول مدت انجام کار: طول مدت انجار کار با استفاده از بتن Quikrete حدود 20 دقیقه است که در این حالت می بایست دمای هوا 73 درجه فارنهایت و یا 23 درجه سانتیگراد باشد. در دماهای بالاتر این زمان کاهش پیدا می کند.
کاربردهای بتن الیافی
بشترین کاربردهای بتن مسلح به الیاف بویژه الیاف فولادی تاکنون در دالها , عرشه پلها , کف سازی فرودگاهها , پارکینگها و محیطهای در معرفی کاویتاسیون و فرسایش بوده است . در پل سازی مهمترین کاربرد ان در سطوحی بوده که در معرض خوردگی و فرسایش قرار دارند .
دالهای روی بستر
در مورد دالهاى روى بستر ، نمونه هایی که خوب بررسی شده باشند اندک هستند. اما در جاهایی که دال بتنی مسلح به الیاف فولادی تحت تاشیر عبور و مرور اتوبوسهای سنگین قرار دارد ، مشخص شده است که این نوع دال ، با ضخامتی در محدود 60 تا 75 درصد دالهاى غیرمسلح ، عملکردی مشابه آنها دارند با استفاده از این نوع بتن ، پوشش باند فرودگاهها را میتوان به نحو قابل ملامحظه اى ( 20 تا 60 درصد) نازکتر از پوششهای بتنی غیر مسلح مشابه اجرا کرد. خستگی خمشی عامل مهمی است که بر عملکرد کفسازى اثر می گذارد ، اطلاعات موجود نشان میدهد که الیاف ، مقاومت بتن را در برابر خستگی به نحو قابل ملاحظه ای افزایش می دهند .
دالهای سازه ای سقفها
براى دالهای کوچک ، براساس نظریه خط سیلان ، یک روش طراحی ارایه شده است که بر نتایج حامل از ازمایش دالهاى دو طرفه بتنى متکى است . ولی برون یابی نتایج کار و اعمال انها بر دالهای بزرگتر ، به شدت نهى شده است .
عرشه پلها
استفاده از نمکهای یخ زدا موجب انهدام عرشه پلها می شود. بتن الیافی گرچه نمی تواند مانع از نفوذ این نمکها شود ولی با محدود نگاه داشتن تعداد و عرض ترکها میتوان از گسترش دامنه این انهدام جلوگیری کرد.
تیرها
خمش در تیرها
در این زمینه ، هم براى تیرهایی که تنها به الیاف مسلح شده اند و هم در مورد تیرهایی که از ترکیب الیاف و آرماتور در آنها استفاده شده ، فرمولها و معادلاتی ارائه گردیده است . در مورد تیرهای که فقط به الیاف مسلح باشند ، معادلات مذکور ارزش عملی چندانی ندارند و تنها در مورد تیرهای کوچک (10×10×35 سانتیمتری) و اعضای فرعی سازه ها کاربرد دارند . اما در زمینه تیرهای مسلح به ترکیب الیاف و آرماتور معادلات ، طرح شده با توجه به استفاده از مقاومت کششی افزایش یافته بتن که به کمک آرماتور کششی می آید ، قادرند مدل مناسبی از تیر به دست دهند. از جمله این معادلات ، روابط پشنهادی است که مشابه معادلات روش طراحی بر اساس مقاومت نهایی ACI است .
بتن یک ماده ساختمانی ساخته شده از ترکیب آب ، سیمان ، سنگ دانه و ماسه شن می باشد و معمولاً به عنوان سنگ مصنوعی تعریف می شود . بتن با پیروزی های بزرگ مهندسی ، ساخت پل ها ، کارخانه ها بزرگ و . . . پیوند خورده است . فیبرهای شیشه ای تاثیر منفی بر روی مقاومت فشاری بالای بتن ندارد
سنگها نیمه شفاف
سنگهای نیمه شفاف فقط یک توده مصالح ساختمانی شفاف نیست ولی گذشته از این وسیله بیان در دست هنرمدان و معماران است .
لاتیراکان ارائه دهنده مفهوم بتن انتقال دهنده نور به عنوان یک ماده ساختمانی برای ساختمانهای جدید به طور وسیع و قابل اجرا می باشد این می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی روشن ساختن سنگ فرشها و حتی در هنر یا طرای اشیاء استفاده می شود .
فیبرهای نوری بتن انتقال دهنده نور ترکیبی از رشته های شیشه ای نوری و بتن صاف شده می باشد که می تواند برای بلوکها یا صفحات پیش ساخته استفاده بشود .
هنزاران رشته شیشه ای به شکل ماتریس و بطور موازی در هر جایی میان دو سطح اصلی همه بلوک ها پخش می شود نسبت رشته های کم می باشد و در حدود چهار حجم کلی می باشد به این دلیل که این به عنوان اجزای سازه ای در بتن استفاده می شود سطح بلوکهای باقی ماندن مثل بتن همگن به نظر می رسد .
رشته های شیشه ای نور ره به دو سمت از بتن هدایت می کند دلیل که موقعیت موازی آنها در سمت روشن دیوار به همین شکل ( بدون تغییر ) در سمت تاریکتر ظاهر می شود سایه ها در سمت مخالف دیوار نمایش داده می شود و رنگ نور مشابه باقی می ماند .
تاثیرات سا زه ای
در تئوری یک دیوار سازه ای ساخته شده از لاتیراکن می تواند ضخامت دو متر داشته باشد نورها با حداقل اختلاف نوری تا 20 متر کار می کنند سازه های تحت فشار نیز می تواند از بلوکها ساخته شوند رشته های شیشه ای تاثیر منفی قابل توجهی روی مقاومت فشار بتن ندارد بلوکها می توانند در سایزهای مختلف ساخته شوند و البته شامل عایق حرارتی جا سازی شده می باشند .
ساختار + مقاومت
بهتر است دو ترکیب رزین ابوکسی استفاده شود وقتی بلوکهای لاتیراکن به هم چسبیده می شوند قسمت دیگر قطعه می تواند با مصالح ملات رقیق سیمانی مستقر در سمت رنگی مانند بلوکها پر شود .
ترکیبات :
بتن : 98 فیبر نوری : 4 چگالی :2400 -2100 مقاومت فشاری :50 مقاومت خمشی : 7 حداکثر سایز : 300*600 سایز استاندارد 300*600
ضخامت 25-500
ابداع لاتیراکن
لاتیراکن توسط LOSON CZI-ARON اختراع شد . او در مورد بتن های قابل انتشار نور می گوید :
هزاران رشته شیشه ی نوری ماتریسی شکل و پخش شده به طور موازی در هر جایی بین دو صفحه اصلی هخر بلوک سایه ها در سمت روشن تر با طرح کلی تیره و سخت در سمت تیره تر ظاهر می شوند . هر رنگ به شکل اصلی باقی می ماند . این تاثیرات ویژه این حس کلی را القا می کند که ضخامت و عرض دیوارهای بتنی از بین رفته است .
محاسن لاتیراکن : می توان دیوار با هر ضخامتی توسط لاتیراکن ها را ساخت – می توان نور را تا 20 متر در سراسر بتن بدون اطلاف روشنایی انتقال دهد – اگر از این ماده بیشتر و بیشتر در ساختمان سازی استفاده شود نور طبیعی بیشتری می تواند برای نور دفاتر و انبارها استفاده شود این می تواند منجر به کاهش زیاد در مقدار الکتریسیته استفاده شده برای نور ساختمانها شود . وقتی در روز از نور طبیعی استفاده شود همچنین وقتی مردم از پرتوهای خورشید استفاده کنند معمولاً خوشحال تر و سودمند تر خواهند بود بنابراین اینها دلایل گسترش عرضه و استفاده از بتن های نیمه شفاف می شود .
ساخت بتن شفاف :
بتن انتقال دهنده نور با نام تجاری LITRACON محصول نسبتاً جدیدی است که در سال 2004 توسط یک معمار 27 ساله مجارستانی به نام آرن لوسو مزی ابداء گردید این محصول با ترکیب 96 بتن معمولی و 4 فیبرهای نوری محصولی منحصر به فرد را برای هزاره جدید به ارمغان آورده است .
هم اکنون بتن لیتراکن با دانسیته 2100-2400 کیلوگرم بر متر مکعب مقاومت فشاری 50 نیوتون بر میلیمتر مربع و مقاومت کششی هفت نیوتون بر میلیمتر مربع در سه رنگ خاکستری ، سیاه و یا سفید با ابعاد استاندارد 600*300 میلیمتر و با ضخامت 25 الی 500 میلی متر تولید می گردد از نظر تئوری فیبرهای بکار رفته در لیتراکن قادر به انتقال نور در بتنی به ضخامت 20 متر می باشد ه
موضوع: <-PostCategory->
یک شنبه 6 شهريور 1391برچسب:, 21:45
سازه بتنی سازهای است که در ساخت آن از بتن یا به طور معمول بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد. در ساختمان در صورت استفاده از بتن آرمه در قسمت ستونها و شاه تیرها و پی، آن ساختمان یک سازه بتنی محسوب میشود.
مزایای سازه‌های بتنی
- ۱- ماده اصلی بتن که شن و ماسه میباشد ارزان و قابل دسترسی است.
- ۲- سازه‌های بتنی که مطابق با اصول آیین نامه‌ای طراحی و اجرا شده اند، در مقابل شرایط محیطی سخت، مقاومتر از سازه‌های ساخته شده با مصالح دیگر هستند.
- ۳- به علت قابلیت شکل پذیری بالای بتن، امکان ساخت انواع سازه‌های بتنی نظیر پل، ستون و ... به اشکال مختلف میسر است.
- ۴- سازه‌های بتنی در مقابل حرارت زیاد ناشی از آتش سوزی بسیار مقاوم اند. آزمایشات نشان داده اند که در صورت ایجاد حرارتی معادل ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد برای یک نمونه بتن آرمه، حداقل یک ساعت طول می‌کشد تا دمای فولاد داخل بتن، که با یک لایه بتنی با ضخامت ۲٫۵ سانتی متر پوشیده شده است، به ۵۰۰ درجه سانتی گراد برسد.
روش های طراحی سازه‌های بتن آرمه
به طور کلی هدف از طراحی یک سازه، تامین ایمنی در مقابل فروریختگی و تضمین عملکرد مناسب در زمان بهره برداری است. چنانچه مقاومت واقعی یک سازه بطور دقیق قابل پیش بینی بود و در صورتی که بارهای وارد بر سازه و اثرات داخلی آنها نیز با همان دقت قابل تعیین بودند، تامین ایمنی تنها با ایجاد ظرفیت باربری به میزان جزئی بیش از مقدار بارهای وارده ممکن می گشت. لیکن عوامل نامشخص و خطاهای احتمالی متعددی در آنالیز، طراحی و ساخت سازه‌ها وجود دارند که یک حاشیه ایمنی را در طراحی سازه‌ها طلب میکنند. مهمترین ریشه‌ها و منابع این خطاها عبارتند از:
- الف: بارهایی که در عمل به سازه وارد میشوند و همچنین توزیع واقعی آنها ممکن است با آنچه در بارگذاری سازه فرض شده است متفاوت باشند.
- ب: رفتار واقعی سازه ممکن است با رفتار تئوریک سازه، که بر اساس آن نیروهای داخلی اعضا محاسبه میشوند، تفاوت داشته باشد.
- ج: مقاومت واقعی مصالح به کار رفته در ساخت سازه ممکن است متفاوت از مقادیر فرض شده در محاسبات باشد.
- د: ابعاد قطعات و محل واقعی میلگرد ها ممکن است دقیقا مطابق آنچه طراح در محاسبات خود فرض کرده نباشد.
بنابراین، انتخاب یک حاشیه ایمنی مناسب امر بسیار دشواری است که نحوه منظور نمودن آن، به صورت یکی از مشخصه‌های اساسی روش های طراحی در آمده است. به طور کلی طراحی سازه‌های بتن آرمه به سه روش زیر صورت میگیرد
- ۱: تنش مجاز
- ۲: مقاومت نهایی
- ۳: روش طراحی بر مبنای حالات حدی
روش تنش مجاز
این روش که قبلا روش تنش بهره برداری یا روش تنش بار سرویس نامیده میشد، اولین روشی است که بصورت مدون برای طراحی سازه‌های بتن آرمه بکارگرفته شد. در این روش یک عضو سازهای به نحوی طراحی میشود که تنش های ناشی از اثر بارهای بهره برداری (یا سرویس)، که به کمک تئوری های خطی مکانیک جامدات محاسبه میشوند، از مقادیر مجاز تنش ها تجاوز نکنند. منظور از بارهای بهره برداری یا سرویس بارهایی نظیر: بار زنده، بار مرده، بار برف و بار زلزله هستند. این بارها توسط آیین نامه‌های بارگذاری، مانند آیین نامه ۵۱۹ موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تعیین میشوند. در این روش منظور از تنش مجاز تنشی است که از تقسیم تنش حدی ماده، نظیر مقاومت فشاری برای بتن و مقاومت تسلیم برای فولاد، بر ضریب بزرگتر از واحد، به نام ضریب اطمینان به دست می‌آید. تنش های مجاز مصالح توسط آیین نامه‌های محاسباتی تعیین میشوند. به عنوان مثال مطابق آیین نامه ACI مقدار تنش فشاری مجاز بتن f' c ۰٫۴۵می باشد.
- بدین ترتیب مراحل این روش بطور خلاصه به ترتیب زیر هستند:
- ۱: تعیین بارهای وارد بر سازه
- ۲: آنالیز سازه و تعیین تنش ها در مقاطع مختلف به کمک تئوری های کلاسیک اجسام الاستیک
- ۳: تعیین تنش های مجاز با استفاده از یک آیین نامه محاسباتی
- ۴: طراحی نهایی مقطع با این محدودیت که در هیچ نقطه‌ای از سازه تنش های ایجاد شده از تنش های مجاز تجاوز نکنند.
- این روش به دلیل سادگی و سهولت کاربرد تا چندی قبل به عنوان قابل استفاده ترین روش طراحی سازه‌های بتن آرمه مطرح بود. لیکن نقاط ضعف این روش استفاده از آن را محدود کرده است. مهمترین این نقاط ضعف عبارتند از:
- الف: در این روش ایمنی به کمک تنها یک ضریب (ضریب اطمینان) و در یک مرحله منظور میشود، از آنجا که عواملی که لزوم تامین یک حاشیه ایمنی را ایجاب میکنند دارای ریشه‌ها و شدت های متفاوت هستند، در نظر گرفتن آنها تنها با کمک یک ضریب غیر منطقی است.
- ب: بتن ماده‌ای است که تنها تا تنش های معادل نصف مقاومت فشاری آن به صورت الاستیک و خطی عمل میکند. بنابراین با بکار بردن درصدی از مقاومت فشاری بتن در محاسبات نمی‌توان اطلاعی از ضریب اطمینان کلی سازه در مقابل فروریختگی به دست آورد.
- ج: به کار بردن این روش در طراحی بعضی مقاطع با اشکالات تئوریک مواجه است. به عنوان مثال در مقاطع خمشی تنش واقعی فولاد غالبا کمتر از مقداری است که با این روش محاسبه میشود.
- تا سال ۱۹۵۶ میلادی روش تنش های مجاز مبنای محاسبات در آیین نامه ACI بود. این روش از سال ۱۹۷۷ تنها در قسمت ضمائم آیین نامه و تحت عنوان روش دیگر طراحی جا داده شد.
روش مقاومت نهایی
روش مقاومت نهایی که در آیین نامه ACI به نام روش طراحی بر مبنای مقاومت موسوم است، حاصل مطالعات گسترده روی رفتار غیر خطی بتن و تحلیل دقیق مسئله ایمنی در سازه‌های بتن آرمه میباشد. روند طراحی در این روش را میتوان به صورت زیر خلاصه نمود:
- ۱: باربهره برداری به وسیله ضریبی موسوم به ضریب بار افزایش داده میشود، بار حاصله را اصطلاحا بار ضریبدار یا بار نهایی می نامند.
- ۲: بارهای ضریبدار بر سازه اعمال میشوند و به کمک روش های خطی آنالیز سازه ها، نیروی داخلی مقاطع محاسبه میشود. به این نیروی داخلی اصطلاحا مقاومت لازم گفته میشود. مقاومت لازم در یک مقطع شامل: مقاومت خمشی لازم، مقاومت برشی لازم، مقاومت پیچشی لازم و مقاومت بار محوری لازم است.
- ۳: برای هر مقطع، مقاومت طراحی آن از حاصلضرب مقاومت اسمی در ضریبی کوچکتر از واحد به نام ضریب کاهش مقاومت به دست می‌آید. مقاومت اسمی، حداکثر مقاومتی است که مقطع قبل از گسیختگی از خود نشان میدهد. مقاومت اسمی یک مقطع مشتمل است از: مقاومت خمشی اسمی، مقاومت برشی اسمی، مقاومت پیچشی اسمی و مقاومت بار محوری اسمی.
- ۴: طراحی مقطع به نحوی که در آن مقاومت لازم از مقاومت طراحی کمتر باشد.
- روش طراحی بر مبنای مقاومت، امروزه اساس کار طراحی سازه‌های بتن آرمه میباشد.
روش طراحی بر مبنای حالات حدی
به منظور تکامل روش مقاومت نهایی، به ویژه از نظر نحوه منظور نمودن ایمنی، روش طراحی بر مبتای حالات حدی ابداع گردید. این روش هم اکنون مبنای طراحی در تعدادی از آیین نامه‌های اروپایی است، با این حال این روش هنوز نتوانسته است جای روش مقاومت نهایی را در آیین نامه ACI بگیرد. این روش از نظر اصول محاسبات مربوط به مقاومت، مشابه روش طراحی بر مبنای مقاومت است و تفاوت عمده آن با روش قبل، در نحوه ارزیابی منطقی تر ظرفیت باربری و احتمال ایمنی اعضا میباشد. در این روش نیاز های طراحی با مشخص کردن حالات حدی تعیین میشوند. منظور از حالات حدی شرایطی است که در آنها سازه مورد نظر خواسته‌های طرح را تامین نمی‌کند. طراحی سازه با توجه به سه حالت حدی زیر صورت میگیرد
- ۱: حالت حدی نهایی، که مربوط به ظرفیت باربری میشود.
- ۲: حالت حدی تغییر شکل (مانند تغییر مکان و ارتعاش اعضا)
- ۳: حالت حدی ترک خوردگی یا باز شدن ترک ها
و 
). به دلیل رطوبت ، سدیم ، کلسیم ، منیزیم و پتاسیم در آب زیرزمینی حل و برای ریشه‌های گیاهان غیر قابل دسترس میشوند. به دلیل آزاد بودن یون هیدروژن ، خاکهای لاتریتی بسیار اسیدی هستند. 
لایتراکان ،Litracon Light Transmitting Concrete ، بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید در مهندسی عمران با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبرهای نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوک ها و یا پانل های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می آید.
موارد کاربرد
تبادل
لینک هوشمند