بتن بدون ريزدانه Concrete Fines-No ( بتن های خاص )

بتن بدون ريزدانه Concrete Fines-No ( بتن خاص )

براي سبك كردن بتن مي توان فضاي خالي زيادي در آنايجاد كرد. بتن بدون ريزدانه با فضاي خالي با ساختار باز بتن سبكي است كه در آن سنگدانهريز بكار نمي رود . مقاومت آن عمدتاً در ارتباط با چگالي حجمي بتن مي باشد و بيشترينكاربرد آن در زهكشي و سبك سازي است. اين بتن در اجرا با محدوديت هايي همراه مي باشد.محدوديت در نسبت آب به سيمان و رواني خمير سيمان، عدم تراكم معمول و نگهداري جدي تراز جمله اين موارد است .

بتن بدون ريزدانه بتني است كه در آن سنگدانه ريز(ماسه) بكار نمي رود . اين بتن از انواع بتن سبك با ساختار باز با ( منافذ آشكار) شناختهمي شود .در اين بتن از آب, سيمان و سنگدانه درشت استفاده مي شود. ممكن است برخي افزودنيها يا الياف نيز در آن بكار رود. فقدان سنگدانه ريز (ماسه) در اين بتن عملاً مي تواندبه ايجاد منافذ بزرگ در بتن منجر شود مشروط بر اين كه اين منافذ به دلايل گوناگون باخمير سيمان پر نگردد .

اين نوع بتن چنانچه با سنگدانه معمولي ساخته شود جزءرده بتن سبك با وزن حجمي زياد محسوب مي گردد (1600 تا 2000 كيلوگرم بر متر مكعب ) ومعمولا نمي تواند در حالت عادي به صورت بتن مسلح در آيد زيرا مقاومت آن عملا از 16 Mpa كمتر است ويك بتن سبك نيمه سازه اي محسوب مي شود .

كاربرد

به دليل متخلخل بودن و داشتن منافذ بزرگ و آشكار دراين بتن و سوراخ هاي بزرگ به هم پيوسته، آب به راحتي از اين بتن عبور مي كند. بنابراين كاربرد عمده بتن بدون ريزدانه در عمليات زهكشي به عنوان زهكش مي باشد . با حداقل15 درصد فضاي خالي بتن به خوبي به عنوان زهكش عمل مي كند وهمچون يك آبكش, آب را ازخود عبور مي دهد . در زهكشي زير منابع آب و نفت يك پتوي زهكش تا 10 20 سانتي متري بكارمي رود. زهكش مي تواند در يك ترانشه ايجاد شود و نقش لوله را ايفا نمايد. در كف هايمتكي بر زمين در ساختمان ها و زير زمين و پاركينگ ها مي توان از آن به عنوان بلوكاژاستفاده نمود. در روسازي هاي پياده رو و خيابان در اطراف درختان و اصولاً در زير اساسيا به عنوان زير اساس مي توان از اين بتن بهره گرفت تا امكان رساندن آب به درختان فراهمگردد. در سدهاي خاكي يا بتني از اين بتن به عنوان زهكش مقاوم و ثابت مي توان استفادهكرد. شستگي در اين نوع زهكشي سدها ، تحت فشار زياد بوجود نمي آيد زيرا دانه ها به هممتصل هستند رو. ان گرايي و غليان نيز در آن حاصل نمي گردد. با توجه به مصرف سيمان كمدر اين نوع بتن، اين بتن عملاً يك بتن كم سيمان يا بتن مگر و نسبتاً كم مقاومت محسوبمي شود. بتن فاقد ريزدانه به علت اين كه نم موئينه را به بالا هدايت نمي كند در كفهاي ساختمان كه متكي بر زمين است به عنوان بلوكاژ مطمئن و مقاوم بكار مي رود . كاربردهايفوق ربطي به سبك بودن بتن فاقد ريزدانه نداشت. از بتن فاقد ريزدانه مي توان در ساختديوار باربر  ساختمان هاي كوتاه (حداكثر 3 طبقه)و يا تيغه هاي غير باربر و جدا كننده به عنوان مصالح بتني سبك استفاده نمو .د ديوارساخته شده با بتن فاقد ريزدانه باعث جذب صدا و عدم انعكاس صوت مي گردد و چنان چه بخواهيمجذب صدا كاهش يابد بايد سطح ديوارها با لايه اي مناسب اندود كاري شود. اندودها به خوبيبه اين ديوار پر منفذ مي چسبد؛ هر چند ميزان مصرف اندود افزايش مي يابد .

معمولاً در حالت عادي نمي توان اين نوع بتن را باتوجه به آيين نامه هاي موجود مسلح نمود و در صورت لزوم، بايد براي ايجاد چسبندگي وپيوستگي ميلگرد با بتن مزبور و جلوگيري از خوردگي ميلگردها (به ويژه در مناطق خورنده، ) ميلگرد را با لايه اي نازك از خمير سيمان يا ملات ريزدانه به ضخامت 3تا 2 ميليمتر پوشش داد كه در اين مورد از پاشيدن خمير سيمان يا ملات ريزدانه به سطح ميلگردهااستفاده مي نمايند . در عكس زير، يك لايه بتن بدون ريزدانه كه در كف يك مخزن ذخيرهنفت خام و در زير يك لايه عايق اجرا شده است، مشاهده مي شود .

3 -مصالح مصرفي، مقادير و نسبت هاي اختلاط

ـ سيمان مصرفي مي تواند از نوع پرتلند يا آميخته باشد.انواع سيمان پرتلند نوع ( 1 با مقاومت هاي مختلف ، ) نوع ، 2 نوع و 3  5 بسته به شرايط حاكم بر پروژه قابل استفاده است.از آن جا كه مواد زيان آور به راحتي در تماس با خمير سيمان سخت شده قرار مي گيرد، لازماست به تناسب سيمان پرتلند مصرفي با آب و خاك مجا (ور از نظر عوامل شيميايي) توجه ويژهاي مبذول نمود. انواع سيمان هاي آميخته (پوزولاني، روباره اي و پودر سنگي) با منظورنمودن شرايط موجود نيز قابل مصرف مي باشد .

ـ آب مصرفي بايد ويژگي هاي آب بتن معمولي را داشتهباشد.

ـ سنگدانه درشت مصرفي از نظر دانه بندي به صورت يكدست( تك اندازه يا يكنواخت) مي باشد. اين سنگدانه نبايد داراي ذرات ريز زيادي باشد زيرامنافذ بين درشت دانه ها را پر مي كند. پيوسته بودن دانه بندي و استفاده از شن مخلوطنيز باعث پر كردن منافذ خواهد شد .

براي اين كه سنگدانه ها به صورت تك اندازه محسوب شودلازم است نسبت حداكثر اندازه اسمي به حداقل اندازه اسمي سنگدانه درشت از 2 تجاوز ننمايد.معمولاً سعي مي شود بيش از يا 5 10 درصد ذرات بزرگتر از حداكثر اندازه اسمي و بيش از10 درصد ذرات كوچكتر از حداقل اندازه اسمي نباشد. در غالب اوقات حداكثر اندازه اسميحدود 20 ميلي متر و حداقل  اندازه اسمي حدود10 ميلي متر است اما مي توان آن را بسته به نياز پروژه تغيير داد. در اصطلاح عاميانهشن بادامي يا نقلي (بدون شن نخودي) براي اين بتن ها بكار مي رود. سنگدانه درشت گردگوشهو شكسته قابل مصرف است هر چند لازم است از سنگدانه هاي بسيار تيز گوشه به صورت نوكتيز اجتناب كرد تا گوشه ها و لبه ها در اثر تمركز تنش خرد نشود. مصرف سنگدانه درشتپولكي، كشيده و سوزني ابداً توصيه نمي شود.

ـ عيار سيمان مصرفي عملاً در حالت كم عيار از 75 تا150 كيلو در متر مكعب بتن تغيير مي كند. در بتن هاي بدون ريزدانه پر عيار ممكن استعيار سيمان تا حد 250 كيلو در متر مكعب بتن نيز برسد.

ـ نسبت آب به سيمان (وزني) معمولاً بين 0/4 تا0/5 مي باشد هر چند ممكن است از مقادير كمتر از 0/38 تا بيشتر از 0/52 را نيز در برگيرد. افزايش نسبت آب به سيمان باعث رواني و سيلان خمير سيمان مي شود و منافذ بتن پرمي گردد. كاهش نسبت آب به سيمان باعث سفتي زياد خمير سيمان شده و مانع اختلاط بتن بهميزان كافي و پوشش مناسب خمير سيمان در سطح سنگدانه مي گردد.

ـ استفاده از روان كننده براي كاهش نسبت آب به سيمانيا عيار سيمان ممكن مي باشد مشروط بر اين كه به روان شدگي خمير و پر شدن منافذ نيانجامد.مي توان از پودر سنگ هاي آهكي و سيليسي يا پوزولان هاي مختلف و سرباره نيز استفادهنمود. مصرف افزودني هاي كندگير و زودگيركننده نيز بسته به شرايط حاكم بر پروژه و اجراميسر است. افزودني هاي زودگيركننده معمولاً كاربرد بيشتري در اين بتن ها دارند به نحويكه از جريان خمير يا دوغاب سيمان در كوتاه مدت جلوگيري نمايند. پودر سنگ، پوزولان هاو روباره ها نيز مي توانند از جريان دوغاب مواد چسباننده جلوگيري كنند.

ـ نسبت حجمي سنگدانه به سيمان معمولاً بين تا 610 مي باشد كه مي تواند در بتن هاي كم عيار به 20 هم برسد . نسبت وزني سنگدانه به سيمانمعمولاً بين ا ت 7 12 خواهد شد كه تا 25 در بتن هاي كم عيار هم مي رسد. از ـ سبكدانههاي درشت طبيعي يا مصنوعي نيز مي توان به جاي سنگدانه معمولي استفاده نمود كه مسلماًوزن حجمي بتن مزبور به مراتب كمتر خواهد شد. در اين حالت نسبت حجمي سنگدانه به سيمانمي تواند بكار رود و مقادير نسبت وزني تغيير خواهد كرد.

4 -روش طرح مخلوط بتن بدون ريزدانه روش مدوني برايطرح اختلاط بتن فاقد ريزدانه وجود ندارد و معمولاً به صورت تجربي عمل مي شود. به نظرمي رسد در هر متر مكعب حداقل به ميزان وزن مخصوص توده اي (حجمي) سنگدانه در حالت شل،شن وجود دارد. حداكثر ميزان شن معادل وزن مخصوص توده اي سنگدانه در حالت متراكم باميله مي باشد. اين دو مقدار براي شن يكدست ( تك اندازه) تفاوت

3 چنداني با يكديگر ندارد و احتمالاً كمتر از m/Kg 100 خواهد بود. عيار سيمان و مقدار آب آزاد با توجهبه نسبت آب به سيمان مورد نظر، با توجه به خواسته هاي ما از بتن مشخص خواهد شد . لازمبه ذكر است مقدار شن شكسته عملاً كمتر از شن گرد گوشه خواهد بود. معمولاً بدين ترتيببراي حداكثر اندازه 20 ميلي متر، مقدار سنگدانه معمولي گردگوشه يا شكسته بين 1400 تا1600 كيلوگرم بر متر مكعب خواهد شد .

5 -اجراي بتن بدون ريزدانه (ساخت بتن، حمل و ريختن،تراكم و عمل آوري )

ـ ساختن بتن و اختلاط آن با بتن معمولي تفاوت عمدهاي ندارد. توصيه مي شود اگر سنگدانه درشت خشك است، اجازه داده شود تا به صورت مرطوبو اشباع درآيد تا آب خمير سيمان را نمكد و جمع شدگي شديد ايجاد ننمايد و اتصال خميرسيمان و سنگدانه تضعيف نشود .

ـ حمل بتن مزبور تفاوتي با بتن معمولي ندارد. مسلماًحمل با پمپ و لوله مشكل به نظر مي رسد و احتمال موفقيت در آن ناچيز است زيرا اولاًعيار سيمان كم مي باشد و ثانياً به دليل تك اندازه بودن سنگدانه، خمير و سنگدانه درشتممكن است از هم جدا شود . جداشدگي در حين حمل از نظر سنگدانه مفهوم ندارد زيرا سنگدانهيكدست است اما خمير سيمان اگر زياد باشد ممكن است از سنگدانه جدا شود

ـ در ريختن بتن نگراني وجود ندارد و حتي مي توان آنرا از ارتفاع زياد ريخت و برخورد بتن به قالب نيز مشكلي بوجود نمي آورد. شكل ظاهريبتن مانند وقتي است كه بتن معمولي دچار جدا شدگي شده است.

ـ اين نوع بتن نياز به تراكم ندارد. در صورت تراكممعمول، خمير سيمان مي تواند منافذ موجود را پر نمايد. به هر حال گاه اين بتن را ميلرزانند و يا با ميله متراكم مي كنند تا به خوبي زواياي قالب و گوشه ها را پر كنند.لرزاندن يا تراكم كوتاه  مدت باعث جلوگيري ازايجاد قوس در اين بتن مي شود .

امروزه براي ايجاد اساس يا زير اساس اين بتن را باغلتك نيز متراكم مي نمايند (بتن غلتكي فاقد ريز دانه ).

ـ در بتن ريزي اين بتن بايد تسريع به عمل آورد و آنرا سريعاً در قالب ريخت و جاي داد زيرا عمل تبخير سريعتر از اين بتن صورت مي گيرد وآب آن از دست مي رود.

ـ با توجه به اين كه خمير سيمان موجود در اين بتنبا هوا در ارتباط است و ضخامت خمير سيمان كم مي باشد نياز به عمل آوري رطوبتي و حفاظتاز اين بتن در سنين اوليه و ساعات نخستين نسبت به بتن هاي معمولي بيشتر مي باشد. بهويژه در مواردي كه هوا خشك و گرم است و وزش باد وجود دارد و تابش آفتاب زياد است بايددقت بيشتري را در محافظت و عمل آوري رطوبتي (مراقبت) به عمل آورد.

ـ در قالب برداري اين بتن معمولاً بايد دقت زياديرا بكار برد و بايد آن را كمي به تأخير انداخت تا مقاومت فشاري و خمشي آن به قدر كافيبالا رود.

6 -ويژگي هاي بتن بدون ريزدانه

ـ خمير سيمان يك لايه نازك به ضخامت 1/5تا 1 ميليمتر را بر روي سنگدانه بوجود مي آورد. كاهش يا افزايش آن عملاً به كاهش مقاومت و ياافزايش وزن حجمي بتن و پرشدگي منافذ مي انجامد .

ـ وزن حجمي بتن بدون ريزدانه وقتي از سنگدانه معمولياستفاده مي كنيم عملاً بين 1600 تا 2000 كيلوگرم بر متر مكعب متغير است و به چگاليسنگدانه، وزن مخصوص توده اي شن و نسبت سنگدانه به سيمان (عيار سيمان) بستگي دارد.

وزن حجمي بتن تازه عملاً كمي بيشتر از وزن مخصوص تودهاي شن اشباع با ميله خورده مي باشد و تفاوت آن در واقع در حدود وزن خمير سيمان مصرفياست كه بين 150 ا ت 350 كيلوگرم در هر متر مكعب مي باشد.

3 ـ اگر از سبكدانه ها استفاده كنيم وزن حجمي بتنممكن است به كمتر از m/Kg1000 برسد و مي تواند به حدود Kg/m3 600 بالغ گردد با . استفاده از ليكاي درشت دانه ايرانمي توان به اين وزن حجمي دست يافت. مسلماً در اين حالت نبايد انتظار مقاومت هايي راداشته باشيم كه با سنگدانه معمولي براي بتن بدون ريزدانه بدست مي آوريم.

ـ با افزايش تراكم بتن مسلماً وزن حجمي آن بيشتر ميشود زيرا منافذ آن كمتر مي گردد. درصد حجمي منافذ اين بتن معمولاً با توجه به اندازهو شكل دانه ها، ميزان خمير سيمان و نحوه تراكم بين تا 15 30 درصد مي باشد كه همان پوكيتلقي مي گردد.

ـ نم موئينه در اين بتن عملاً به بالا نفوذ نمي كند.اين بتن در صورتي كه اشباع نشود و آب فضاي خالي آن را پر نكند در برابر يخ بندان وآبشدگي مقاوم است. در غير اين صورت به راحتي در يخ بندان منهدم م ي گردد . پايايي اينبتن در برابر عوامل مهاجم شيميايي به دليل نفوذ سريع آب به درون بتن و مجاورت با خميرسيمان زياد نيست.

ـ با روش هاي معمول نمي توان ميزان جذب آب حجمي اينبتن را اندازه گيري نمود. هر چند مي توان گفت كه جذب حجمي اين بتن بين تا 15 25 درصديا بيشتر است اما در عمل مقدار آب جذب شده و باقيمانده در اين بتن به يك پنجم اين مقدارمي رسد. مقدار آب جذب شده به صورت وزني عملاً نصف امق دير جذب به صورت حجمي مي باشد.

ـ اندازه گيري نفوذپذيري آب تحت فشار براي اين بتنمشابه خاك درشت دانه با روش ارتفاع آب ثابت ميسر است زيرا نفوذپذيري آن بسيار زيادمي باشد. محدوديت خاصي براي l∆H ( گراديان هيدروليكي) در اين بتن ها وجود ندارد.

ـ براي اندازه گيري رواني و كارآيي اين نوع بتن هنوزروش خاصي ابداع نشده است و نمي توان از آزمايش اسلامپ عملاً بهره برد .

ـ جمع شدگي نهايي بتن بدون ريزدانه از جمع شدگي بتنمعمولي كمتر است زيرا حجم سنگدانه زياد و حجم خمير سيمان كم است؛ اما در سنين اوليهو به ويژه در ساعات اوليه ميزان جمع شدگي آن بيشتر از بتن معمولي مي باشد. در شرايطگوناگون اين جمع شدگي بين 100 تا 200 ميكرو كرنش است كه زياد به نظر نمي رسد.

ـ خاصيت جذب صداي اين بتن زياد است اما عايق صدا محسوبنمي شود. بافت باز اين بتن موجب اين پديده است.

ـ كار اندود كردن سطح اين بتن به سادگي انجام مي شود؛هر چند ممكن است مقدار اندود مصرفي زياد باشد.

ـ قابليت هدايت حرارتي بتن بدون ريزدانه همانند بتنهاي سبك، كمتر از بتن معمولي مي باشد . ضريب هدايت حرارتي2 بتن بدون ريزدانه با سنگدانهمعمولي 0/9تا 0/7 و با سنگدانه سبك تا 0/2 0/25 m/J(.است S°C/m)

ـ ضريب انبساط حرارتي اين بتن 0/8تا 0/6 برابر بتنمعمولي است و به نوع سنگدانه مصرفي ارتباط دارد

ـ مقاومت فشاري بتن بدون ريزدانه معمولاً بين 1/5تا 15 مگاپاسكال متغير است كه معمولاً تابع نسبت آب به سيمان، نسبت سنگدانه به سيمانو به تبع آن وزن حجمي بتن است. به هر حال بر خلاف بتن معمولي، نسبت آب به سيمان چندانكنترل كننده نيست. جنس سنگدانه نيز در مقاومت موثر است. در شكل 1 رابطه مقاومت با C/W و وزن حجمي اين بتن را مي بينيد .

ـ مقاومت خمشي اين نوع بتن به حدود 30 درصد مقاومتفشاري آن مي رسد در حالي كه در بتن معمولي اين نسبت 15 تا 20 درصد مقاومت فشاري آنمي باشد.

ـ ضريب ارتجاعي اين بتن نيز مانند بتن معمولي تابعوزن حجمي و مقاومت فشاري بتن است و عملاً بين 2 تا 10 گيگا پاسكال مي باشد

7 -مراجع

[1 [تدين، محسن، جزوه درسي تكنولوژي بتن، دانشگاهبوعلي سينا ، 1363.

[2 [فاميلي، هرمز، "خواص بتن"، ترجمه،1378.

[3 [رمضانيانپور، علي اكبر، شاه نظري، محمد رضا،"تكنولوژي بتن"، ترجمه، 1369.

[4 [شركت بلند پايه، "گزارش طرح اختلاط بتن بدونريزدانه مخازن نفتي بتني مارون اميديه" ، 1383.

 [5] Tarun R. Naik, et. al,“Strength and Durability of Roller-Compacted HVFA Concrete

Pavements”, Report No. CBU-2001-08,Rep-434 Center for By-Products Utilization, Dept. of Civil

Engg. And Mech. University ofWisconsin, Milwaukee, 2001.

[6] TarunR. Naik, Rudolf N. Kraus, “Development and Demonstration of High Carbon CCPSand

FGD By-Product in Permable RoadwayBase Construction”, Report No. CBU-2002-33, Rep-487

Center for By-Products Utilization,Dept. of Civil Engg. And Mech. University of Wisconsin,

Milwaukee, 2002.

کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران

مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران در قالب دو شرکت تولید رایحه بتن سبز و مهندسی ژرفتابان مهر ازسال 1385 فعالیت خود را آغاز نموده است. این مجموعه با شناخت خلا موجود در زمینهارائه خدمات تخصصی بتن در سطح کشور ، با بکارگیری پرسنل تخصصی و نیز تجهیزات ویژه، در این سالهای سعی نموده گامی کاربردی و موثر در زمینه رفع نیاز متخصصین ،کارفرمایان ، مهندسین ، دانشجویان ، مشاورین و پیمانکاران بردارد. در این قالب وبهره گیری از تجربیات روزافزودن خود ، با عنایت به اخذ استانداردهای بین المللی (استاندارد CE  اتحادیه اروپا و استاندارد ایزو 9001 ) ، اینمجموعه  همواره سعی است خدماتی به روز وتخصصی و کاربردی تر ارائه نماید. شرح خلاصه خدمات ارائه شده توسط این شرکت شاملبخشهای زیر می باشد. این شرکت در حال حاضر عضو وندور لیست صنایع دفاع ، لیست بلندوزارت نفت ، وندورلیست سازمان تامین اجتماعی و عضو انجمن ملی بتن ایران می باشد.

مجموعه تولیدی و بازرگانی رایحه بتن سبز:

·       واردات و تولید انواع افزودنی های بتن

·       واردات و تولید انواع مصالح تعمیراتی بتن

·       واردات و تولید انواع پوشش های محافظتی وآب بندی بتن

·       واردات و تولید انواع گروت های پایهسیمانی و اپوکسی

·       واردات و تولید انواع مصالح کاشی کاری

·       انواع ماستیک و درزبندهای سازه های بتنیو ساختمان ها

·       واردات و تولید انواع کفپوش ، سخت کنندهو رنگ های ساختمانی

·       واردات و تولید انواع مصالح کمکی بتن ازجمله الیاف بتن ، واتراستاپ ، حلال بتن ، واتراستاپ منبسط شونده، کیورینگ بتن ،اسپیسر ، خمیر کاشت میلگرد ، قالب های پلاستیکی و ...

مجموعه مهندسی ژرف تابان مهر :

·       مشاوره و اجرای تعمیر و ترمیم سازه هایبتنی

·       مشاوره و اجرای آب بندی و محافظت سازههای بتنی

·       مشاوره و اجرای مقاوم سازی و تقویت سازههای بتنی

·       مشاوره و جرای انواع کف پوش های صنعتی

·       مشاوره و ارائه خدمات ارزیابی و آزمایشهای غیرمخرب سازه های بتنی

·       برگزاری دوره های تخصصی بتنی

·       ارائه مشاوره و طرح اختلاط بتن های خاص

·       مشاوره و نظارت بر اجرای سازه های بتنی

·       کرگیری و کاشت میلگرد و بولت در بتن وتخریب بتن به روش واترجت

در حال حاضر مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران، دارای دفتار و نمایندگی هایی در بسیاری از مناطق و شهر ها می باشد.علاقمندان میتوانند برای بهره گیری از خدمات و محصولات این شرکت و یا مشاوره و دریافت رزومهفعالیت ها و یا مشخصات فنی محصولات این شرکت ، با نمایندگی این مجموعه و یا دفترمرکزی این شرکت ( 44618462-44618379) تماس حاصل فرمایند. همچنین علاقمندان بههمکاری با این شرکت می توانند جهت اخذ نمایندگی و عاملیت فروش خدمات و محصولات اینشرکت با شماره تلفن 09120916272 تماس حاصل نمایند.