مقاومت فشاری بتن
مقاومت فشاری بتن
در مسافتهاى طولانى حمل بتن ، هیدراسیون سیمان و درنتیجه گیرش بتن ، ممكن است در داخل بتونیر آغاز شود و در هنگام ریختن بتن در محل استفاده، كیفیت و در نتیجه مقاومت و روانى آن در حد مطلوب نباشد. مشكل دیگر ، استفاده از بتنىمیباشد كه از روز قبل به جاى مانده است . بتنی كه هر روز ساخته میشود ممكن است تماماًدر همان روز مصرف نگردد و مقدارى از ان به عنوان مازاد باقى بماند كه اگر تمهیداتىبراى تاخیرگیرش بتن اندیشیده شود میتوان از آن در روز بعد نیز استفاده نمود. استانداردهایASTM C-94 در مورد بتن اماده و ASTM C-685 براى بتن سازى با اختلاط دائمى، در مورد اثر دیركرد بتن ریزى بر مقاومت آن بحثى نمیكنند. اخیراً در امریكا مطالعاتعملى بر روى موادى اغاز شده كه نوعى از ان باعث توقف كیرش بتن میشود وگیرش مجدد بتنپس از افزودن نوع دیگرى از ان مواد اغاز میگردد. در ایران مواردى از افزودن بى رویهمقادیر آب و سیمان به عنوان راه حلهاى براى مقابله با كاهش روانى و مقاومت بتن مشاهدهمیشود. در اینجا ، اثر دیركرد بتن ریزى بر مقاومت فشارى بتن ، با تاخیرات زمانى نیمتا سه ساعت پس از ساخت بتن ، طى آزمایشهاى مورد بررسى قرار میگیرد.
مشخصات مصالح
مصالح سنگى ریز دانه شامل ماسه رودخانه اى و درشتدانه شامل سنگ شكسته با حداكثر اندازه دانه 25 میلى متر مورد استفاده قرار مىگیرند.دانه بندى ریز دانه مطابق جدول 1 استاندارد ASTM C-33 و درشت دانه مطابق جدول 2 استاندارد فوق انتخاب میشود.سیمان مصرفى از نوع 1 سیمان پرتلند و آب مصرفى ، آب آشامیدنى شهر تهران میباشد . مخلوطهاى بتنى به روش وزنى طراحى می شوند .
مشخصات و تعداد نمونه ها
هریك از نمونه ها استوانه اى به قطر 15 سانتیمتر وارتفاع 30 سانتیمتر میباشد . نمونه گیرى در 5 نوبت انجام مىگیرد. و در هر نوبت 3 نمونهگرفته میشود. نخستین 3 نمونه در نوبت اول یعنى 15 دقیقه پس از مخلوط كردن بتن گرفتهمیشود. این 3 نمونه مقاومت فشارى بتن مبنا را به دست مىدهد و كاهش مقاومتهاى فشارىنمونه هاى دیگر نسبت به آن سنجیده میشود. در پروژه حاضر ، این زمان ، زمان صفر تعریفمیشود. نمونه هاى دیگر در نوبتهاى بعدى به ترتیب در ساعتهاى 5/0 ، 1 ، 2 ،3 ساعت پساز ساعت صفر گرفته مىشوند. پس براى هر مقاومت فشاری بتن كلاً 15 نمونه در 5 نوبت زمانىتحت آزمایش قرار میگیرد.
نحوه ساخت بتن و انجام آزمایش
استاندارد ASTM C-39 براى ساخت نمونه ها مورد استفاده قرار مىگیرد. 15 دقیقهپس از افزودن اب به مخلوط مصالح سنكى و سیمان ، نخستین نمونه گیرى انجام می شود . مخلوطكن از آغاز اختلاط مصالح تا پایان نمونه گیرى بدون توقف می چرخد . نمونه گیرى در هرنوبت با برگردانیدن مخلوط كن در حال چرخش انجام می شود. تراكم نمونه ها با كوبیدن میلهانجام می گیرد. 24 ساعت پس از نمونه گیرى قالبها را باز كرده نمونه ها را بیرون میآوریم و در تشت هاى پر از آب می گذاریم . آب تشت نیمى از ارتفاع نمونه ها را در برمیگیرد. روى نمونه ها را باگونى خیس می پوشانیم . براى جلو گیرى از تبخیر اب گونی هادر اثر جریان هوا ، روى تمام تشت ها را با پوشش نایلونى می پوشانیم . هر 3 تا 4 روزیكبار پوششها را بر می داریم و با غلتانیدن نمونه ها در جاى خود نیمه دیگر نمونه هارا به درون آب می بریم و روى نمونه ها را مجددأ می پوشانیم . نمونه ما را 28 روز بههمین شیوه نگه می داریم و پس از 28 روز آزمایش تعیین مقاومت فشارى بتن نمونه ها انجاممىگیرد. مقاومت فشارى بتن برابر میانگین مقاومت هاى فشارى سه نمونه مربوط به هرنوبتآزمایش در نظرگرفته می شود.
نتایج آزمایش و تحلیل آنها
میزان اثر دیركرد زمانى بر مقاومت فشارى بتن به مقاومتبتن و میزان دیركرد زمانى بستگى دارد.اگر مقاومت طراحی ملاك قرار گیرد. بتن با دیركردهاىزمانى بیش از 2 ساعت براى مقاومتهاى تا 250 كیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع و بیش از1 ساعت براى مقاومت 300 كیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع داراى كاهش مقاومت فشارى بتنمىباشد. براى همه نمونه ها دیركرد زمانى 3 ساعت منجر به كاهش بسیار شدید مقاومت میشود. چنانچه مقاومت فشارى بتن مبنا در زمان صفر ملاك قرار گیرد ، دیركرد زمانى در بتنریزى مجاز نیست ، مگر اینكه روشها و موادى كه از طریق آزمایش مشخص شده باشند ، براىمقابله باكاهش مقاومت در اثر دیركرد زمانى به كار روند. قابل توجه است كه در این صورتروانى بتن نیز كاهش می یابد. البته نمونه سازى در این آزمایشها بدون افزودن روان سازهاانجام شد. نمونه هاى با 3 ساعت تأخیر بسیار خشك و زبر بودند و به نظر می رسد كه دردیركردهاى زمانى بیشتر كاهش روانى به حدى خواهد بود كه استفاده از روان سازها الزامىباشد.
نتیجه گیری نهایی در مورد مقاومت فشاری بتن
چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پایه روش وزنى انجام گیرد، مقاومت فشارى بتن بیش از 20 درصد از مقاومت طراحى نمونه بیشتر می باشد. میزان تأثیردیركرد زمانى ، به مقاومت بتن و میزان دیركرد بستگی دارد.
چنانچه طراحى مخلوط بتن بر پایه روش وزنى انجام گیردو مقاومت طراحى ، مبناى مقایسه قرار گیرد بیشترین دیركرد مجاز برابر یك ساعت خواهدبود .