روش انبار كردن مصالح،در بهبود كيفيت عملكرد سازه بتن مسلح تأثير بسزايي ميگذارد. حتي اگر تمام مراحل اجرا در حد مطلوب انجام گيرد،در صورت انبار كردن مصالح، در شرايطنامناسب، مقاومت و دوام بتن مورد نظر حاصل نميگردد. در اين بخش، نحوه صحيح انباركردن مصالح براي ساخت بتن ارائه شده است.
معمولاً سيمان به دو صورت فلهاي و پاكتي از طرفكارخانه سازنده به كارگاه تحويل داده ميشود.
سيمان فلهاي : در اين حالت،سيمان بدون بستهبندي توسط كاميونهاي مخصوص حمل سيمان كه به بونكر موسوم است ازكارخانه سيمان به كارگاه منتقل ميگردد. براي تخليه سيمان از بونكر، از يك پمپ بادكه بر روي بونكر نصب است، استفاده ميشود. پس از توقف بونكر در نزديك سيلو، لولهمخصوص تخليه به لوله بارگيري سيلو متصل ميگردد و سپس سيمان با فشار از طريق لولهبالاي سيلو به درون آن ميريزد. سيلو، مخزن فلزي است كه مقطع آن دايره است و قسمتپايين مخزن به شكل مخروط است. شكل 1، نحوه انتقال سيمان فلهرا نشان ميدهد.
براي انبار كردن سيمانفلهاي موارد زير توصيه ميشوند :
1- سطح داخلي سيلو بايد كاملاً صاف باشد تاتخليه ذرات سيمان به راحتي انجام گردد. شيب قسمت مخروطي سيلو بايد حداقل 50 درجهباشد. به مرور زمان ذرات سيمان به ديواره اطراف سيلو ميچسبد كه بهتر است هر چندوقت يكبار با فشار ملايم باد، سيلو را پاك و تميز كرد. شكل 2، شكل هندسي سيلو رابه صورت غلط و صحيح نشان ميدهد.
2- سيمان فله را بايد درسيلوهاي فلزي استاندارد انبار كرد. لازم است از انبار كردن سيمان فلهاي درانبارهاي غير استاندارد و ساخته شده با مصالح بنايي خودداري نمود.
3-انتهاي قيف بايدحدود 5/1 متر از زمين فاصله داشته باشد و قطر آن حدود 20 سانتيمتر باشد.
4- ارتفاع كل سيلو ازسطح زمين بايد به 15 متر محدود شود تا بتوان با وسايل موجود آن را پر نمود و فشاروارده بر سيمانهاي زيرين افزايش نيابد.
5- در بالاي سيلو بايديك هواكش كلاهك دار تعبيه شود تا هواي سيلو در هنگام بارگيري تخليه گردد.
6- حداقل ضخامت ورق فولاديسيلو در پايين 5 ميليمتر بوده و ميتوان بتدريج آن را در بالا به 3 ميليمتر كاهش داد.
7- براي كنترل ارتفاعسيمان و هواكش، سيلو بايد داراي نردبان فلزي باشد.
8- توصيه ميشود سيستمهوادهي براي ايجاد تلاطم در توده تحتاني سيمان جهت جلوگيري از كلوخه شدن زود هنگامآن به كار گرفته شود.
9- سيمانهاي مختلف وحتي سيمانهايي كه از يك نوع هستند و از دو كارخانه مختلف تهيه شدهاند، نبايد دريك سيلو نگهداري شوند و براي هر نوع سيمان بايد سيلوي مجزا درنظر گرفته شود.
10- توصيه ميشود ازانباشتن سيمانهاي داغ در سيلو خودداري شود، زيرا باعث كاهش كيفيت آن ميگردد.
11- در كارگاههايي كهامكان استفاده از سيلوهاي فلزي وجود ندارد، در صورت رعايت كليه موارد فني و اجراييميتوان از سيلوهاي ديگر استفاده نمود. در اين گونه موارد توجه به نكات زير الزامياست :
· ارتفاع كف سيلو بايد از تراززمينهاي مجاور خود بيشتر باشد، تا آب به داخل سيلو وارد نشود.
· كليه سطوح داخلي سيلوبايد در مقابل نفوذ رطوبت عايق گردد.
· سيلو بايد به گونهايساخته شود كه امكان باقي مانده سيمان در گوشه و يا زواياي آن وجود نداشته باشد.
· دريچههاي ورودي و خروجيسيمان بايد به گونهاي طراحي شوند، كه هنگام برداشت سيمان، هميشه ابتدا سيمانهايقديميتر خارج گردند.
· در قسمت فوقاني سيلوبايد يك دريچه كوچك محافظت شده براي خروج رطوبت و عدم تعريق تعبيه گردد.
سيمان پاكتي (كيسهاي) : سيمان پاكتي همانطور كه از نامش پيداست، توسط كارخانه درپاكت با وزن معين بستهبندي و عرضه ميشود. سيمان پرتلند نبايد در تماس با رطوبتانبار گردد، بلكه بايد به صورت خشك نگهداري شود تا از خرابي آن جلوگيري به عملآيد. سيمان پرتلند به رطوبت حساس است، اما اگر به صورت خشك نگهداري شود، برا ي مدتطولانيتر كيفيت خود را حفظ ميكند. زمان گيرش سيمان پرتلند كه در تماس با رطوبتانبار شود، نسبت به سيماني كه خشك نگهداري شود، طولانيتر بوده و مقاومتكمتري رانشان ميدهد.
در هنگام استفاده ازسيمانهاي پاكتي موارد زير بايد رعايت شود :
1-در صورت امكان، پاكتهابايد در انبار سرپوشيده و يا زير سايبان نگهداري شوند و در صورت خشك نبودن كفسايبان، بايد پاكتها را بر روي تخته چوبي قرار داد. در كارگاههاي كوچك كه ساختانبار يا سايبان مقدور نيست، پاكتها را بايد هميشه بر روي سكوهاي چوبي قرار دادوروكشهاي ضد آب بايد تا روي لبه سكوها ادامه يابند تا از نفوذ باران به سيمان و سكوجلوگيري شود. در شكل 3، نحوه صحيح نگهداري پاكتهاي سيمان نشان داده شده است.
2- كف انبار بايد بين 80تا 120 سانتيمتر از سطح زمين بالاتر باشد تا از ورود آب، نشت برف انبار شده در پشتديوارها و حركت نم رو به بالا، حتيالامكان محفاظت گردد، همچنين تخليه آن از تريليحامل پاكت سيمان سادهتر است.
3- سقف و ديوارها بايدحتيالامكان آببندي و نمبندي باشد. كف انبار بايد با بلوكاژ يا عايق مناسب نمبنديگردد.
4- انبار داراي حداقلتعداد درب و پنجره باشد و ارتفاع انبار حتيالامكان كم و به 40/2 متر محدود شود.
5- پاكتهاي سيمان بايدبا فاصله از ديوار چيده شوند تا رطوبتديوار را جذب نكنند. فاصله حدود 20 سانتيمتر مناسب است.
6- فاصله بين پاكتهابستگي به رطوبت هوا دارد. اگر سيمان در نواحي خشك انبار ميشود ميتوان بين پاكتها چند سانتيمتر فاصله گذاشت تا جريان هوابين پاكتها باعث خشك شدن شود. در مناطق مرطوب، بايد پاكتها را بهم چسباند تا رطوبت كمتري به آنها برسد.
7- ارتفاع و تعداد پاكتهايي كه رويهم چيده ميشود، عملاً تابع شرايط محيطي،نوع سيمان و مدت انبار كردن ميباشد. فشار وارده به پاكتهاي سيمان يكي از عواملياست كه در كلوخه شدن سيمان موثر است. توصيه ميشود كه در مناطق خشك، حداكثر 12 پاكترويهم چيده شود و در مناطق مرطوب تعداد پاكتهاي رويهم حداكثر به 8 رديف محدودگردد.
شرايط سيمان قبل از مصرف : سيماني كه به مدتطولاني انبار شود ممكن است به صورت كلوخههاي فشرده درآيد. اين گونه كلوخههاي سيمان را ميتوان باغلتاندن پاكتها روي كف خرد كرد. به هر حال سيمان بايد در زمان مصرف به صورت پودر فاقد كلوخه باشد. درصورتي كه كلوخهها به سهولت خرد نشوند، بايد سيمان را قبل از مصرف مورد آزمايشهاياستاندارد قرار داد. قابل ذكر است، خرد كردن كلوخهها باعث رفع فساد سيمان نميگرددو تنها موجب بهبود نسبي كيفيت بتن ساخته شده ميشود. به هر صورت، هر گاه كيفيتسيمان مشكوك باشد بايد نسبت به آزمايش مقاومت فشاري ملات ماسه سيمان استاندارد يا آزمايش افت وزني ناشي از سرخشدن مبادرت نمود. به طور كلي انبار كردن سيمان به مدت طولاني در كاهش مقاومت و دوامبتن نقش بسزايي دارد.
بدليل اينكه احتمال داردكيفيت سنگدانههاي خريداري شده در مدت زمان اجراي يك پروژه تغييراتي داشته باشد،بايد قبل از انبار كردن سنگدانه به نكات زير توجه شود:
1- مواد ريزدانه در بسياري از معادن شن و ماسه مشاهده ميشود.آلودگي سنگدانهها به اين عناصر سبب كاهش كارايي، افزايش جمع شدگي و كاهش مقاومتبتن ميگردد. در بعضي از موارد كه مقدار رس زياد است، امكان تخريب بتن وجود دارد،زيرا براثر تر و خشك شدن بتن، رس دچار تورم و جمعشدگي ميشود. چنانچه رس و شيل بهسنگدانهها چسبيده باشد، خطر بيشتري براي بتن دارند، زيرا از چسبندگي سنگدانههابه خمير سيمان جلوگيري ميكند.
اگر مصالح سنگي از نوعشكسته باشد، مقداري پودر سنگ در مصالح وجود خواهندداشت كه در صورت كم بودن مقدارآن، چندان مشكل ساز نخواهد بود. حداكثر وزن مجاز مواد ريزدانه در ماسه 3 درصد براي بتن تحت سايش و 5 درصد براي ساير بتنهاست. در مورد ماسه شكستهاگر سنگدانه فقط حاوي پودر سنگ است ميتوان مقادير مجاز را به ترتيب براي بتن تحتسايش و ساير بتنها، 5 و 7 درصد در نظر گرفت. براي تعين مقدار مواد ريزدانه ميتواناز دو روش آزمايشگاهي و كارگاهي استفاده نمود.
الف- روشآزمايشگاهي : در روشآزمايشگاهي كه به ذرات ريز الك نمره 200 (75 ميكرومتر) موسوم است، سنگدانه بر رويالك نمر ه 200 شستشوي ميشود و مقدار ذرات عبور كرده از الك اندازهگيري ميشود،اين ذرات كه از الك عبور كردهاند نشان دهنده مقدار مواد ريزدانه است ، بنابراين :
كه در آن :
A = درصد مواد عبور كرده از الكنمره 200
B = وزن اوليه نمونه خشك شده بهگرم
C = وزن خشك نمونه، پس از شستشوبه گرم
ب- روش كارگاهي : اين روش كاملاً تقريبياست، اما آن را ميتوان به آساني دركارگاهانجام داد. براي انجام دادن آزمايش، ابتدامحلول آب نمك 1 درصد (2 قاشق چايخوري نمكدر يك ليتر آب) به مقدار 50 ميلي ليتر درظرف استوانهاي شيشهاي به ظرفيت 250 ميلي ليتر ريخته ميشود. بتدريج مقداري ماسهدر داخل ظرف ريخته شود تا حجم ماسه به 100 ميلي ليتر برسد. سپس مقدار بيشتري از محلول نمك به داخل ظرف ريخته شود تاحجم كل مواد به 150 ميلي ليتر برسد. ظرف رابايد تكان داد تا ذرات رس چسبيده بهسنگدانهها جدا شوند. سپس ظرف را بر روي يك سطح صاف قرار داده و به طور ملايم، برروي سطح ضربه زده شود تا سطح تراز گردد. بعد از مدت 3 ساعت ، ارتفاع مواد ريزدانهبر روي سطح ماسه اندازهگيري ميشود و مقدار مواد ريزدانه بر حسب درصد ارتفاع موادريزدانه بر روي سطح ماسه به ارتفاع كل ماسه محاسبه ميگردد. اگرمقدار مواد ريزدانه كمتر از 10 درصد حجميباشد، استفاده از آن بلامانع است ، اما در غير اين صورت بايد آزمايش به روشآزمايشگاهي انجام شود. بايد توجه كرد كه روش كارگاهي، مقدار مواد ريزدانه را بر حسب حجم تعيين ميكند و تبديل آن به وزنمشكل است. اما به عنوان راهنماي كلي و تقريبي، براي تبديل حجم به مقدار وزني، بايد نسبت حجمي را درمورد ماسه گردگوشه به چهار و در مورد ماسه شكسته، به دو تقسيم نمود. شكل 6 ، آزمايش تعيين موادريزدانه كارگاهي را نشان ميدهد.
2- آلودگي سنگدانهها بهكلريد سبب خوردگي ميلگرد و آلودگي به سولفات سبب ترك خوردگي و انبساط بتن ميگردد.بنابراين بايد قبل از مصرف سنگدانهها، آزمايشهاي مربوط بر روي آنها انجام شود وبا مقادير مجاز ذكر شده در آيين نامه بتن ايران (آبا) مقايسه گردند.
3- بعضي از انواعسنگدانهها با قليايي موجود در سيمان واكنش شيميايي انجام مي دهند و درنتيجه بتن،منبسط شده و تخريب ميگردد. تشخيص فعال بودن سنگدانهها فقط با تعيين نوع سنگدانهو يا با مشاهده ظاهري سنگدانه امكان پذير نيست، بلكه بايد آزمايشهايي بر رويسنگدانهها انجام گردد. در صورت عدم وسايل انجام دادن آزمايش، بهترين روش استفادهاز سنگدانههايي است كه قبلاُ مورد استفاده ويا آزمايش قرار گرفتهاند. اين روشنتايج نشان ميدهد كه سنگدانههاي معدن مذكور واكنش زا نيست، اما به هر حال بايداز سيمان با قليائي كم استفاده نمود.
از آنجاكه سه چهارم حجم بتن را مصالح سنگي تشكيل ميدهد، روشانبار كردن و نگهداري مصالح سنگي اهميت زيادي دارد، يكي از مشكلاتي كه درهنگام انباشتن سنگدانهها در كارگاهمشاهده ميشود، جدا شدن ذرات دانه هاي سنگي است. مصالح سنگي دانهبندي شده ممكناست در هنگام عمليات انباشتن دچار عارضه جداشدگي دانهها شوند. براي كنترل جداشدگيذرات مصالح سنگي و به طور كلي انبار كردن صحيح سنگدانهها موارد زير بايد رعايت گردد،همچنين شكل 4 ، روشهاي صحيح و نادرستانبار كردن را نشان ميدهد.
در هنگام انبار كردنسنگدانهها موارد زير بايد رعايت گردد :
1- براي اجتناب از جداشدن ذرات نبايد انباشته سنگدانهها داراي ارتفاع زياد باشد، زيرا دانههاي بزرگترجدا شده و به پايين انتقال مييابند.بهترين روش براي انباشتن سنگدانه استفاده از كاميون است، به نحوي كه تخليه مصالحدر كنار يكديگر انجام پذيرد، تا بدين وسيله، انباشتههاي كوچك در مجاور هم ايجادگردد. روش ديگر انباشتن سنگدانه، استفاده از كلامشل (چنگك) است كه سنگدانهها رادر طبقات با لايههاي مختلف انبار ميكند.
2- عبور كاميون از بالايانباشته و تخليه سنگدانهها در انتهاي آن مجاز نيست، زيرا سبب جدا شدن دانهها ميگردد.بهتر است لودر از كنار انباشته سنگدانهها و از قسمت بالا به پايين، سنگدانهها رابرداشت نمايد و تمام لايههاي افقي به طور همزمان مورد استفاده قرار گيرند. به طوركلي كاميونها و لودرها نبايد بر روي انباشته رفت و آمد نمايند، زيرا نه تنها باعث شكستن سنگدانهها ميشوند، بلكه موادمضر و آلوده را نيز به آن منتقل ميكنند.
3- سنگدانهها بايد روي سطح زمين سخت و خشك انبار شوند. اگر چنينمكاني در كارگاه وجود ندارد، بهتر است كه سنگدانهها را بر روي سكوي بتني به ضخامت10 سانتيمتر ريخت.
4- بهترين روش براياجتناب از تغييرات دانهبندي و جدا شدن دانهها، انبار كردن سنگدانهها در اندازههايمختلف به طور جداگانه ميباشد. براي آنكه از مخلوط شدن اندازههاي متفاوت سنگدانههاجلوگيري شود، بهتراست در بين آنها ديوار جدا كننده ساخت. شكل 5 ، نحوه صحيح نگهداري سنگدانهها با دانهبنديمختلف را نشان ميدهد.
5- در كارگاهها بايد ازانباشتن سنگدانهها به طور مستمر نمونهبرداريشود و آزمايش دانهبندي انجام پذيرد تا از انطباق آنها با دانهبندي مورد نظراطمينان حاصل گردد. در صورتي كه دانهبندي سنگدانهها با دانهبندي مورد نظر منطبقنباشد بايد نسبت به اصلاح آن اقدام شود.
6-تغيير در مقدار رطوبت سنگدانهها سبب تغيير مقدار كارايي در پيمانههاي مختلفبتن ميگردد. مقدار رطوبت سنگدانهها بايد به طور مستمر مورد آزمايش و اندازهگيريقرار بگيرد و در صورت لزوم نسبت به تغيير مقدار آب مخلوط و همچنين طرح اختلاطاقدام گردد.
در هنگام انبار كردنميلگردها بايد موارد زير رعايت گردد :
1- ميلگردها را بايد برحسب نوع و قطر آنها تفكيك و در كارگاه انبار كرد. در صورت وجود ميلگردهاي هم قطر،اما با مقاومت و مشخصات متفاوت بايد آنها را در محلهاي جداگانه انبار كرد و سطحمقطع آنها با رنگ علامتگذاري شوند .
2- در صورت ترديد در نوعومقاومت ميلگردها بايد آزمايش كششي بر روي آنها انجام گردد. محل انبار ميلگردهابايد تميز باشد و ميلگردها نبايد با خاك يا ساير مصالح در تماس باشند، زيرا وجودرطوبت در خاك سبب زنگ زدگي ميلگردها ميشود و يا ميلگردها آلوده به خاك شده و ازپيوستگي آنها با بتن كاسته ميشود.
3- از ميلگردهايي كهشديدا“ خوردگي دارند و يا خوردگي آنها از نوع حفرهاي است نبايد استفاده گردد.خوردگي يكنواخت به مقدار بسيار كم بدون مانع است، زيرا مقدار كم زنگ سبب افزايشمقاومت چسبندگي شده و امكان تبديل لايه نازك به لايه محافظ يا انفعالي وجود دارد.براي توضيحات بيشتر به فصل كنترل و آماده سازي قبل از بتنريزي (فصل ششم) مراجعهشود.
به طور كلي، براي ساختبتن در كارگاهها بايد از روش وزني استفاده شود. به عبارت ديگر براي پيمانه كردناجزاي مخلوط بايد توسط ترازوي مناسب و ياتوسط مخلوط كنهاي مجهز به دستگاه توزين، مقادير اجزاي بتن وزن شوند.
اما تحت شرايط خاص، ميتواناز روش حجمي براي اندازهگيري اجزاي بتننيز استفاده نمود. منظور از شرايط خاص، عدم دسترسي به تجهيزات مورد نياز برايتوزين مصالح، حجم كم بتن مورد نياز و اهميت كم سازه است. استفاده از روش حجمي وقتيمجاز است كه نكات زير رعايت گردد:
· براي بتنهايي كه مقاومتمشخصه آنها مساوي و يا كمتر از MPa 25 (C25 ) است.
· كنترل كيفيت بتن تازه،بر اساس اندازهگيري اسلامپ انجام شود.
· كنترل كيفيت بتن سخت شدهبر اساس اندازهگيري مقاومت فشاري نمونههاي استاندارد اعمال ميگردد.
· تمام دستورالعملهايارائه شده در اين فصل، رعايت شود.
قبل از ارائهدستورالعمل براي پيمانه كردن حجمي مصالح،ابتدا توضيح چند مورد به شرح زير ضروري است.
براي تبديل نسبتهايوزني به حجمي بايد از يك پيمانه با اندازه مشخص استفاده شود. در انتخاب پيمانه واستفاده از آن بايد نكات زير رعايت گردد :
1. انتخاب ابعاد اين پيمانه اختياري است، ولي باتوجه به حجم يك پاكت سيمان 50 كيلوگرمي كه حدوداً 38 الي 42 ليتر ميباشد توصيه ميشود از يك ظرف باابعاد 30×30 سانتيمتر و 45سانتيمتر ارتفاع استفاده گردد (شکل 1). ظرف پيمانه ميتواند داراي كف و يا بدون كف باشد.
2. جنس ظرف پيمانه بايد از موادي باشد كه اولاً آبزيادي جذب نكند و به مرور زمان دچار زنگ زدگي يا پوسيدگي نشود، ثانياً ابعاد آن براثر استفاده تغيير نكند. به هر حال، استفاده از ظرف پيمانه چوبي با رعايت نكات فوقبلامانع است.
3. نحوه پر كردن مصالح داخل ظرف پيمانه در هر نوبتيكسان باشد. به طور مثال ميتوان همه پيمانههاي مصالح را با استفاده از بيل داخلظرف ريخت، به گونهاي كه بدون اعمال هيچگونه ضربه يا لرزش (تراكم) مصالح در داخل ظرف پر گردد و سطحآن نيز صاف و با لبههاي ظرف تراز شود.
معمولاً در هنگام طرحمخلوط بتن، شرايط رطوبت سنگدانهها به صورت اشباع با سطح خشك (SSD)در نظر گرفته ميشوند و آب به صورت آب موثر يا آب آزاد در محاسبات منظور ميگردد. بنابراين در كارگاه، ابتدا بايدوضعيت سنگدانهها از نظر مقدار رطوبت مشخص گردد. به طور كلي شرايط رطوبت سنگدانههابه دو حالت زير ميباشد :
· مقدار رطوبت موجودسنگدانه كمتر از مقدار SSD است. در اين صورت بايد به مقدار تفاوت رطوبت SSD سنگدانه از رطوبت موجود آن، به مقدار آب آزاد مخلوط اضافه شود وهمين مقدار از وزن سنگدانه كسر گردد. بايد توجه نمود كه مقدار رطوبت مورد نيازبراي رسيدن به SSD(جذبآب سنگدانه) قبلاً توسط آزمايشگاه بايداعلام شده باشد.
· مقدار رطوبت موجودسنگدانه بيشتر از مقدار SSD است. در اين حالت بايد بهمقدار تفاوت رطوبت SSD سنگدانه از رطوبت موجود آن، از مقدار آب آزاد مخلوط كسر گردد وهمين مقدار به وزن سنگدانه اضافه گردد.
با در نظر گرفتن مطالبفوق، ميتوان براي تعيين مقدار اصلاح آب آزاد مخلوط بتن و سنگدانه، از روابط زيراستفاده نمود :
(وزن سنگدانهها در حالت موجود – وزن سنگدانهها در حالت SSD) + آب آزاد = آب مصرفي
(درصد تغييرات رطوبت + 1) × وزنسنگدانه در حالت SSD = وزن سنگدانه در حالت موجود
در رابطه فوق بايد دقتنمود در صورتي كه سنگدانههاي موجود داراي رطوبت كمتري نسبت به حالت SSDباشند، درصد تغييرات رطوبت عددي منفي و درغير اين صورت مثبت ميباشد.
در موارد عدم دسترسي بهتجهيزات لازم، و يا امكان كنترل رطوبت واقعي در كارگاه، مي توان با استفاده ازجدول 1 به عنوان يك راهنماي تقريبي نسبت به اصلاح مقدار آب و سنگدانه استفادهنمود.
جدول1 : تغييرات در وزن مصالح و آب با توجه به تغييرات در رطوبت سنگدانهها نسبت بهحالت اشباع با سطح خشك
تغييرات وزن سنگدانه (درصد) |
تغييرات آب
(درصد) |
تغييرات رطوبتي مصالح نسبت به وضعيت SSD |
نوع مصالح |
(4-2)+ |
(20-10)- |
خيس (سطح سنگدانهها كاملاً خيس بوده و بين ذرات نيز آب وجود دارد) |
ماسه |
(5/2-0) + |
(11-0) - |
مرطوب (سطح نمونهها مرطوب است، اما از سطح آنها آب چكه نميكند) |
- |
- |
اشباع با سطح خشك (مغز دانهها از آب اشباع است ولي سطح آنها خشك است) |
(5/2-0) - |
(13-0)+ |
خشك شده در محيط (داخل دانهها كمي آب وجود دارد، ولي در هوا خشك شدهاند) |
(5-2) - |
(20-13)+ |
خشك آوني (دانهها كاملاً خشك بوده و هيچگونه رطوبتي ندارند) |
(5-2) + |
(10-5) - |
خيس (سطح سنگدانهها كاملاً خيس بوده و بين ذرات نيز آب وجود دارد) |
شن |
(5/2-0) + |
(6-0) - |
مرطوب (سطح نمونهها مرطوب است، اما از سطح آنها آب چكه نميكند) |
- |
- |
اشباع با سطح خشك (مغز دانهها از آب اشباع است، ولي سطح آنها خشك است) |
(2-0) - |
(6-0) + |
خشك شده در محيط (داخل دانهها كمي آب وجود دارد ولي در هوا خشك شدهاند) |
(3-2) - |
(10-5) + |
خشك آوني (دانهها كاملاً خشك بوده و هيچگونه رطوبتي ندارند) |
علامت – به معني كاهش وزن آب يا سنگدانه است.
علامت + به معني افزايش وزنآب يا سنگدانه است.
* در انتخابحد بالايي و يا پاييني محدودههاي پيشنهادي، ميزان درصد جذب آب سنگدانهها موثر ميباشد،بگونهاي كه هر چه جذب آب كمتر باشد، از اعداد كوچكتر ارائه شده در هر محدودهاستفاده ميشود و بالعكس.
در كارگاه، براي آنكهمشخص شود كه آيا رطوبت سنگدانه كمتر يا بيشتر از SSD است ميتوان با آزمايش ساده زيروضعيت رطوبتي سنگدانه را تخمين زد.
مقداري از ماسه رابرداشته و در مشت فشرده كنيد. حال اگر ماسه از هم جدا شود و به دست نچسبد و به شكلگلوله نيز درنيايد، نشان ميدهد رطوبت موجود كمتر از ظرفيت جذب آب بوده و احتمالاًرطوبت نسبي كم، و حدوداً 2-1 درصد است. در صورتيكه ماسه پس از فشردن در مشت از هم جدا نشود و خيلي كم بهدست بچسبد رطوبت آن در حدود ظرفيت جذب آببوده و بين 4-2 درصد تخمين زده ميشود. اگر ماسه حالت برق زدنو درخشش داشته و دست را خيس كند رطوبت آن زياد بوده و ميتواند بيش از 4 درصدباشد.
معمولاً با تغيير رطوبتسنگدانه، حجم آن نيز تغيير ميكند. هر چه اندازه سنگدانه ريزتر باشد اين پديدهشديدتر ميباشد. به عبارت ديگر تغيير رطوبت ماسه اثر قابل توجهاي روي حجم آنخواهد گذاشت. براي مثال مقدار رطوبت 2 تا 5 درصد ميتواند حجم ماسه را بين 10 تا20 درصد افزايش دهد. چنانچه ماسه ريزتر باشد، افزايش حجم تا 30 درصد نيز ممكن است،مشاهده گردد.
براي مشخص نمودن ميزانافزايش حجم يك ماسه ميتوان از آزمايش ساده اي در محل استفاده نمود.
در اين آزمايش يك لولهآزمايش مدرج شيشهاي به ظرفيت حدود 500 الي 1000 ميلي ليتر انتخاب ميشود. سپس ماسه خشك آوني به داخل آن ريخته شده و سطحنهايي ماسه تعيين و ارتفاع ماسه از كف لوله اندازهگيري ميشود كه بهتر است از دوسوم ارتفاع نهايي درجه بندي شده تجاوز نكند. سپس ماسه خشك را تخليه نموده و يكدرصد وزني رطوبت به آن افزوده و خوب مخلوط ميكنيم، اين ماسه را مجدداً در لولهمدرج فوقالذكر ريخته و ارتفاع مربوط را ثبت مينمائيم (bi) .اين عمل را براي درصد رطوبتهاي مختلف انجام ميدهيم و ميتوانيم رابطه رطوبت وافزايش حجم را براي ماسههاي مورد نظر بدست آوريم.
a :ارتفاع اوليه
bi : ارتفاع در رطوبت i
چنانچه وضعيت رطوبت ماسهدر كارگاه در طول انجام پروژه تغيير ميكند، بايد با استفاده از آزمايش فوق، رابطهبين تغييرات رطوبت ماسه و افزايش حجم آن رسم گردد. براي مثال به شكل شماره 2 توجهگردد.
براي پيمانه كردن مصالحبر حسب حجم بايد مراحل زير اجرا گردد :
1. به منظور اصلاح مقدار سنگدانهها و همچنين آب مصرفي بر اساس تغييرات رطوبتسنگدانهها نسبت به فرضيات طراحي (حالت SSD و يا حالت خشك)، بايد مقداررطوبت آنها حداقل يك بار در روز و قبل از شروع به ساخت بتن و يا در صورت تغييراتقابل توجه در طي مدت ساخت بتن (مانند ريزشباران، برف و ...) تعيين شود. چنانچه امكان آزمايش تعيين مقدار رطوبت در كارگاهموجود نميباشد، ميتوان از توضيحات ارائه شده در بند “ اثر رطوبت سنگدانهها در وزن آب مخلوط “ استفاده نمود.
در ابتدا بايد وزن مخصوصانبوهي (وزن حجمي) اجزاء محاسبه گردد. بنابراين با استفاده از رابطه زير، وزنمخصوص انبوهي محاسبه ميشود :
كه در آن :
D = وزن حجمي انبوهي
A= وزن ظرف پيمانه
B = وزن مصالح و پيمانه
V = حجم پيمانه
منظور از پيمانه همانظرفي است كه در بند “ تجهيزات مورد نياز“ شرح داده شده است. از آنجايي كه وزن حجمي مصالح با تغيير در ابعاد و شكلپيمانه تغيير مي كند، بايد در تمام طول انجام پروژه (ساخت بتن)، از يك پيمانه معين استفادهنمود.
بايد وزن حجمي هر يك ازمصالح ، حداقل 2 بار براي هر پروژه اندازهگيري گردد. چنانچه تغييرات محسوسي دررطوبت سنگدانهها مشاهده شود و يا در نوع مصالح حاصل گردد، اندازهگيري وزن حجميبايد انجام و اصلاحات لازم اعمال گردد.
3. ر اين مرحله بايد حجم مصالح براي ساخت يك مترمكعب بتن بدست آيد. براي اين منظور با استفاده از رابطه زير حجم هر يك از مصالح (شن، ماسه و سيمان) محاسبه ميگردد :
كه در آن :
V = حجم هر يك از مصالح در حالت موجود
W = وزن اصلاح شده مصالح (طبق بند2)
D = وزن حجمي مصالح (طبق بند2)
در صورتي كه تعيين وزنحجمي مصالح در كارگاه، امكان نداشته باشد، بايد اثر رطوبت ماسه در حجم آن طبق بند“ اثر رطوبت سنگدانه در حجم آن “ تعيين گردد.
با استفاده از منحنيرابطه تغييرات رطوبت در برابر حجم، ميتوان مقدار حجم ماسه را در رطوبتهاي مختلف تخمين زد. در مورد ديگر مصالح(شن و سيمان) حجم آنها بدون تغيير فرض ميِشود.
4. پس از تعيين حجم هر يك از مصالح طبق بند 3، براساس حجم مفيد مخلوطكن، بايد حجم مخلوط بتن و سپس تعداد پيمانه مورد نياز، برايهر يك از مصالح تعيين گردد.
مطلوبست با فرض داشتن طرح اختلاط (بر اساس وزنمصالح در حالت SSD)،محاسبه حجم مصالح در يك متر مكعب بتن با مشخصات زير :
مشخصاتطرح اختلاط (براي يك متر مكعب)
سيمان
(kg/m3) |
شن در حالت
SSD
(kg/m3) |
ماسه در حالت
SSD
(kg/m3) |
آب
(kg/m3) |
350 |
924 |
900 |
175 |
مشخصاتمصالح
مشخصات |
شن در حالت
SSD
(kg/m3) |
ماسه در حالت
SSD
(kg/m3) |
آب
(kg/m3) |
ظرفيت جذب آب (%)
رطوبت موجود در كارگاه (%)
وزن مخصوص انبوهي مصالح در حالت SSD (Lit/m3) |
5/2
5/1
62/1 |
2/4
7/2
67/1 |
-
-
22/1 |
ابتدا با توجه به اينكهرطوبت مصالح سنگي در كارگاه كمتر از ظرفيتجذب آب حالت SSD ميباشد (بر اساس دادههاي مسأله) وزن مصالحبر اساس حالت موجود اصلاح ميگردد :
×900 = وزن ماسه در حالت موجود
×924 =وزن ماسه در حالت موجود
197.7 kg/m3= (914.8-924) + ( 886.5-900 )+175= آب مصرفي
به منظور تبديل وزنمصالح به حجم، در ساخت يك متر مكعب بتن، بايد وزن مخصوص انبوهيشن و ماسه در وضعیت رطوبت موجود مجدداُ محاسبه شود و يا با توجه به روابط بدست آمدهاصلاح گردد.
جهت سهولت و با درنظر گرفتن تغييرات بسيار جزئي در وزن مخصوص انبوهي شن (بر اساس تغييرات رطوبت)تنها وزن مخصوص انبوهي ماسه مجدداً محاسبه ميگردد. با فرض وزن مخصوص انبوهي ماسهدر رطوبت موجود در كارگاه برابر با 71/1، ادامه مسأله به شكل زير قابل حل ميباشد:
= حجم سيمان ليتر
= حجم شن ليتر
= حجم ماسه ليتر
= حجم آب ليتر
مراحلفوق به صورت خلاصه و گام به گام در جدول 2 زیر ارائه شده است.
همچنینیک نمونه جدول خام تعیین نسبتهای مخلوط نیز در جدول 3 آورده شده است.
جدول2- تعييننسبتهاي مخلوط (یک نمونه مثال حل شده)
مشخصات کلی پروژه |
نام پروژه : مثال |
روش ساخت بتن : روش حجمی / روش وزنی |
مقاومت مشخصه بتن : |
اسلامپ بتن مورد نیاز : |
حجم اسمی مخلوط کن : |
حجم مفید مخلوط کن : |
دادههای اجزاء بتن |
گام |
ویژگی |
شن درشت |
شن ریز |
ماسه |
سیمان |
آب |
مواد افزودنی |
- |
ظرفیت جذب آب (٪) |
5/2 |
- |
2/4 |
|
|
|
1 |
رطوبت موجود کارگاهی (٪) |
5/1 |
- |
7/2 |
|
|
|
2 |
وزن مخصوص انبوهی SSD ( Lit/m3) |
62/1 |
- |
67/1 |
|
|
- |
2 |
وزن مخصوص انبوهی خشک ( Lit/m3) |
- |
- |
- |
22/1 |
1 |
- |
دما (C º) |
|
|
|
|
|
|
مقادیر وزنی اجزاء بتن برای یک متر مکعب |
گام |
مقادیر وزنی |
شن درشت |
شن ریز |
ماسه |
سیمان |
آب |
مواد افزودنی |
- |
وزن در حالت SSD (Kg/m3) |
924 |
- |
900 |
350 |
آزاد: 175 |
- |
- |
وزن در حالت خشک (Kg/m3) |
- |
- |
- |
کل: - |
3 |
وزن در حالت موجود در کارگاه (Kg/m3) |
915 |
- |
887 |
مصرفی: 198 |
مقادیر حجمی اجزاء بتن برای یک متر مکعب |
گام |
مقادیر حجمی |
شن درشت |
شن ریز |
ماسه |
سیمان |
آب |
مواد افزودنی |
4 |
حجم در حالت SSD (Lit) |
|
|
|
287 |
آزاد: |
- |
4 |
حجم در حالت خشک (Lit) |
|
|
|
کل: |
5 |
حجم در حالت موجود در کارگاه (Lit) |
565 |
- |
519 |
مصرفی: 198 |
تعداد پیمانه اجزاء بتن برای حجم مورد نیاز (حجم مفید مخلوطکن) |
گام |
تعداد پیمانه |
شن درشت |
شن ریز |
ماسه |
سیمان |
آب |
مواد افزودنی |
6 |
تعداد پیمانه در حالت موجود در کارگاه |
|
|
|
|
|
|
مشخصات بتن تازه (ساخته شده) |
مقدار اسلامپ (پس از.....دقیقه) : |
مشاهدات ظاهری : (جداشدگی / آب انداختگی / بافت دانه بندی بتن ) |
نوع اسلامپ : (ریزشی/برشی/معمولی) |
وزن مخصوص بتن : |
دما : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
جدول 3 - تعيين نسبتهاي مخلوط
مشخصات کلی پروژه |
نام پروژه : مثال |
روش ساخت بتن : روش حجمی / روش وزنی |
مقاومت مشخصه بتن : |
اسلامپ بتن مورد نیاز : |
حجم اسمی مخلوط کن : |
حجم مفید مخلوط کن : |
دادههای اجزاء بتن |
گام |
ویژگی |
شن درشت |
شن ریز |
ماسه |
سیمان |
آب |
مواد افزودنی |
- |
ظرفیت جذب آب (٪) |
|
|
|
|
|
|
1 |
رطوبت موجود کارگاهی (٪) |
|
|
|
|
|
|
2 |
وزن مخصوص انبوهی SSD ( Lit/m3) |
|
|
|
|
|
|
2 |
وزن مخصوص انبوهی خشک ( Lit/m3) |
|
|
|
|
|
- |
دما (C º) |
|
|
|
|
|
|
مقادیر وزنی اجزاء بتن برای یک متر مکعب |
گام |
مقادیر وزنی |
شن درشت |
شن ریز |
ماسه |
سیمان |
آب |
مواد افزودنی |
- |
وزن در حالت SSD (Kg/m3) |
|
|
|
|
آزاد: |
|
- |
وزن در حالت خشک (Kg/m3) |
|
|
|
کل: |
3 |
وزن در حالت موجود در کارگاه (Kg/m3) |
|
|
|
مصرفی: |
مقادیر حجمی اجزاء بتن برای یک متر مکعب |
گام |
مقادیر حجمی |
شن درشت |
شن ریز |
ماسه |
سیمان |
آب |
مواد افزودنی |
4 |
حجم در حالت SSD (Lit) |
|
|
|
|
آزاد: |
|
4 |
حجم در حالت خشک (Lit) |
|
|
|
کل: |
5 |
حجم در حالت موجود در کارگاه (Lit) |
|
|
|
مصرفی: |
تعداد پیمانه اجزاء بتن برای حجم مورد نیاز (حجم مفید مخلوطکن) |
گام |
تعداد پیمانه |
شن درشت |
شن ریز |
ماسه |
سیمان |
آب |
مواد افزودنی |
6 |
تعداد پیمانه در حالت موجود در کارگاه |
|
|
|
|
|
|
مشخصات بتن تازه (ساخته شده) |
مقدار اسلامپ (پس از.....دقیقه) : |
مشاهدات ظاهری : (جداشدگی / آب انداختگی / بافت دانه بندی بتن ) |
نوع اسلامپ : (ریزشی/برشی/معمولی) |
وزن مخصوص بتن : |
دما : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
بتن بايد به نحوي مخلوطشود، تا ظاهري يكنواخت داشته باشد و كليه مواد تشكيل دهنده آن به صورت همگن درمخلوطكن پخش شوند. پس از مخلوط كردن بتن، تمام قسمتهاي مخلوط بايد داراي وزنمخصوص، درصد هوا، اسلامپ و مقدار سنگدانه و خمير سيمان يكسان بوده و مخلوط به دستآمده همگن و يكنواخت باشد. مخلوط كردن بتن معمولاً با وسليل مكانيكي انجام ميشود،اما بعضي از مواقع امكان دارد در كارهاي كم اهميت و كوچك، مخلوط كردن بتن به صورتدستي انجام گردد.
هدف از مخلوط نمودن،پوشاندن سطح كليه ذرات سنگدانهها با خمير سيمان همگن ميباشد. در مخلوط كردن،تركيب كليه مواد متشكل بايد به نحوي باشد كه مخلوط حاصل يكنواخت گردد. در موارديكه امكان ساخت بتن با دستگاه مخلوطكن فراهم نيست و بتن بايد با دست مخلوط شود، بهمنظور اطمينان از توليد بتن يكنواخت بايد دقت بيشتري گردد. حداكثر حجم بتن براي هربار ساخت با دست، 300 ليتر ميباشد. براي مخلوط كردن دستي بايد موارد زير رعايتگردد و به شكل 1 نيز مراجعه شود.
عمليات مخلوط كردن بايدبر روي سطح صاف و تميز كه آب را جذب نميكند، انجام شود. توصيه ميشود از يك ورقگالوانيزه استفاده شود.
براي ساخت بتن با دست،بايد سنگدانهها را به صورت لايه يكنواختي بر روي سطح پهن كرد. سپس سيمان را رويسنگدانهها پخش كرد و مواد خشك از يك طرف سطح به طرف ديگر آن زير و رو گردد تااينكه مخلوط يكنواخت حاصل شود. اين عمل بايد حداقل سه مرتبه تكرار شود. آنگاه آببا استفاده از يك آبفشان تدريجاً اضافه گردد به طوري كه آب يا دوغاب سيمان به طرفخارج مخلوط جريان نيابد. مخلوط بايد سه بار ديگر زيرورو گردد و نوك بيل به صورت مكررداخل مخلوط شود تا از لحاظ رنگ و رواني يكنواخت گردد. در حين مخلوط كردن نبايداجازه داد خاك و يا ديگر مواد خارجي در بتن مخلوط گردد.
از آبخوره كردنمصالح اكيداً خودداري شود. توصيه ميشود براي جبران برخي ازكاستيها در اختلاط دستي، حدود 5 تا 10 درصد به مقدار سيمان افزوده گردد.
امروزه مخلوطكنهاي متنوعي وجود دارد، اما به طور كلي ميتوان آنها را به دو گروهتقسيم كرد :
- مخلوطكن هاي استوانهاي
- مخلوطكنهاي عمودي ياتغاري
مخلوط كن استوانهاي: مخلوطكنهاي با ديگاستوانهاي در ظرفيتهاي از 140 تا 2800 ليتر ساخته ميشوند و توليد آنها بين 4 تا90 متر مكعب در ساعت است. سرعت دوران ديگ حدود 10 تا 35دور در دقيقه است. ترتيبريختن مصالح به داخل اين نوع مخلوطكنها بستگي به نوع مخلوط دارد، ولي معمولاًترتيب ريختن عبارت است از : شن، سيمان، ماسه و آب كه بهتر است ابتدا قسمتي از آبمخلوط به مخلوطكن ريخته شود و سپس در حين اختلاط مصالح، بقيه آب بتدريج به مخلوطافزوده شود. مخلوطكنهاي داراي ديگاستوانهاي به دو نوع ديگ كج شونده و ديگ غير كج شونده تقسيم ميشوند.
در مخلوطكنهاي كجشونده (شکل 2 )، بتن بعد از اتماماختلاط با كج شدن ديگ تخليه ميشود. تخليه بتن در مخلوطكن كج شونده بسيار سريعبوده و در نتيجه امكان جدا شدن دانهها وجود ندارد، بنابراين، اين نوع مخلوطكنبراي بتن با كارايي كم و يا براي بتن با مصالح سنگي درشت مناسب است.
در نوع مخلوطكنهاي غيركج شونده (شکل 3) ، محور ديگ هميشه بهصورت افقي است و تخليه با معكوس كردن حركت ديگ انجام ميپذيرد. به دليل آنكه تخليهبا سرعت كم انجام ميگيرد، امكان جدا شدن سنگدانهها وجود دارد. بنابراين اگرمخلوط بتن مستعد جداشدگي ذرات ميباشد، نبايد از اين نوع مخلوطكن استفاده شود.
مخلوط كن عمودي : اين نوع مخلوطكناز يك ظرف استوانهاي تشكيل شده است كه درمحور آن تيغهها نصب شده اند. در بعضي ازانواع آن، تيغهها و ظرف در جهت عكس يكديگر ميچرخند و در بعضي ديگر، فقط تيغههاچرخش دارند. چرخش تيغهها سبب ميگردد تا اختلاط به نحو مطلوب انجام گيرد و ازچسبيدن ملات بر روي ديواره ظرف جلوگيري شود. در هنگام اختلاط، كيفيت مخلوط قابلمشاهده بوده و چنانچه نياز به تنظيم مخلوط باشد، امكان آن وجود خواهد داشت.
اين نوع مخلوطكنها، بهخصوص براي بتنهايي با چسبندگي زياد و كارايي كم و همچنين ساخت مقدار كم بتن مناسباست، به همين دليل معمولاً در آزمايشگاه نيز مورد استفاده قرار ميگيرند
در برخي از كارخانههايتوليد بتن، از تراك ميكسر هم براي اختلاط بتن و هم براي حمل آن استفاده ميشود. دراين مورد، در فصل پنجم (انتقال بتن) توضيحات بيشتر ارائه شده است.
مدت بهينه مخلوط كردن بستگي به عوامل زير دارد :
· نوع مخلوط كن
· شرايط و وضعيت مخلوطكن(ازنظر وضعيت فني و ظاهري)
· سرعت دوران مخلوطكن
· مقدار يا حجم بتن
· نوع مخلوط بتن
· ترتيب و نحوه ريختنمصالح در داخل ديگ مخلوط كن
با در نظر گرفتن تعدادعوامل موثر، بهترين روش براي تعيين مدت مطلوب مخلوطكردن، انجام دادن آزمايش بامخلوطكن و بتن مورد نظر است. معمولاً مخلوطهاي خشك (اسلامپ كم) نياز به مدتاختلاط طولانيتر دارند. درمواردي كه بتن حاوي سنگدانههاي شكسته است نياز به مدتبيشتري نسبت به سنگدانههاي طبيعي (گرد) براي مخلوط كردن دارد. تحقيقات نشان ميدهدكه تعداد چرخش مخلوطكن با سرعت ارائه شده توسط سازنده، مهمتر از زمان مخلوط كردناست و به طور كلي بيش از 20 چرخش براي مخلوط شدن مطلوب بتن، لازم نميباشد. برايانواع مخلوطكن تا m3 1 ظرفيت، كه با سرعت صحيح كار كنند، زمان مورد نياز براي مخلوطكردن كمي بيش از 1 دقيقه است. معمولاً زمان مناسب مخلوط كردن بين 1 تا 5/1 دقيقه است. براي مخلوطكنهايي كه با سرعت زيادكار ميكنند، زمان 30 ثانيه كفايت ميكند.به طور كلي ميتوان از جدول 1، به عنوان راهنماي زمان مخلوط كردن استفاده نمود.زمانهاي ارائه شده در جدول 1 ، پس از آنكه مصالح به غير از آب در مخلوطكن قرارداده شدند، شروع ميگردد.
جدول1 - مدت مخلوط كردن
زمان مخلوط كردن (دقيقه) |
ظرفيت مخلوط كن (m3) |
5/1 |
2 يا كمتر |
2 |
5/2 |
5/2 |
0/3 |
3 |
0/5 |
به عنوان راهنمايي ميتوان به خاطر سپرد كه برايهرمتر مكعب اضافي، به مدت مخلوط كردن يك چهارم دقيقه افزوده ميشود. براي بتن بامقاومت زياد توصيه ميشودكه مدت مخلوط كردن افزايش يابد. هر چند افزايش مدت، سببكاهش كارايي مخلوط و گاه ظرفيت توليد بتن ميگردد.
براي آنكه اختلاط بتنتازه به نحو مناسب انجام شود، رعايت نكات زير ضروري است:
1- در مخلوط كنهايعمودي، بهتر است كه تمام مصالح همزمان در مخلوطكن ريخته شود (قبل از آنكه مخلوطكنشروع به چرخش كند) و از ريختن مصالح پشت سر هم در حين چرخش مخلوطكن اجتناب گردد.ريختن مصالح به طور همزمان موجب ميشود كه مخلوط بتن يكنواخت باشد.
2- عمل مخلوط كردن بايدتا رسيدن به رنگ، ظاهر و رواني يكنواخت مخلوط بتن، ادامه يابد.
3- نبايد مخلوطكن رابيش از ظرفيت بارگيري كرد. مقدار مصالح بيش از حد، سبب ميشود تا مخلوط بتننامناسب گردد و امكان آسيب رساندن به مخلوطكن نيز وجود دارد.
4- احتمال دارد سنگدانههايدرشت كه در بتن مخلوط شده، به طور يكنواخت پخش نگردد. بنابراين به جاي آنكه مخلوطبتن به صورت بخشهاي كوچك از مخلوطكن تخليه شوند، بهتر است تمام مخلوط بتن يكجادر داخل يك ظرف تخليه گردد.
5- سرعت مخلوطكن بايدبر اساس توصيه كارخانه سازنده تنظيم شود.
6- ممكن است در اولينپيمانه مخلوط بتن، مقداري ملات سيمان در مخلوطكن باقي بماند. بنابراين بهتر استحدود 5 درصد سيمان، آب و ماسه در اولين پيمانه، بيشتر از پيمانههاي بعدي مورداستفاده قرار گيرد.
7- در صورت فرسوده شدن وخراب شدن تيغههاي مخلوطكن، بايد تيغههاتعمير يا جايگزين شوند.
8- پس از اتمام عملياتمخلوط كردن، ديگ مخلوطكن بايد كاملاً شسته و تميز شود.
در اين فصل، روش نمونهبرداريبراي تعيين كارايي بتن و همچنين نمونهگيري از بتن تازه ارائه شده است.
منظور از بتن تازه، بتنياست كه عمل اختلاط اجزاي آن انجام شده ولي گيرش اوليه آن آغاز نشده است. درنمونهبردارياز بتن تازه بايد به موارد زير توجه نمود :
1. جهت نمونهبرداري از مخلوطكنها، بايد ظرفنمونهبرداري يا فرغون را به گونهاي جلو قسمت خروجي مخلوط كن قرار داد كه بتن بهراحتي وارد ظرف شده و قسمتي از بتن يا دانههاي آن به خارج ريخته نشود.
2. نمونهبرداري از ماشينهاي حمل (تراك ميكسر)بايد طي 4 مرحله متناوب انجام پذيرد، به گونهاي كه طي هر مرحله تقريباً به ميزانمساوي نمونه برداشته شود (شكل 1) .
3. در نمونهبرداري از كاميونهاي كمپرسي و به طوركلي ماشينها و وسايلي كه قمست بالاي آنها باز است، بايد بر حسب يكي از روشهاي ذكرشده دربندهاي فوق عمل گردد.
4. حجم نمونه بتني تهيه شده بايد حداقل پنج برابرحجم مورد نياز براي آزمونهها باشد، اما در هر صورت نبايد از 25 ليتر (حدوداً نصفيك فرغون) كمتر باشد.
5. در صورتي كه هدف از نمونهبرداري تنها آزموناسلامپ، تعيين درصد هواي بتن و يا تعيين وزن مخصوص بتن ميباشد ميتوان نمونهبرداري را در يك مرحله و به ميزان كمتر از 25 ليترانجام داد.
6. نمونه تهيه شده قبل از انجام شدن هر آزمونيبايد روي سطحي كه آب جذب نميكند مجدداً مخلوط شده و سپس مورد آزمون قرار گيرد.
7. مدت زمان نمونهبرداري تا زمان قالبگيري نبايدبيش از 15 دقيقه باشد، و در تمام اين مدت بايد بتن در مقابل از دست دادن آب، يااضافه شدن آب، جداشدگي، وزش باد و يا تابش مستقيم آفتاب و همچنين گرما و سرمامحافظت شود.
به طور كلي، كاراييمخلوط بتن را ميتوان ميزان سهولت در مخلوط كردن ، جابجايي، ريختن و تراكم بتن در محل نهايي خود، بدون جداشدگي و ايجادغير يكنواختي بتن دانست. كارايي بتن بهعوامل متعددي ارتباط دارد. اما از مهمترين پارامترهاي تأثيرگذار در كارايي بتن راميتوان ميزان سيمان، دانهبندي و مقدار ماسه و همچنين مقدار آب مخلوط دانست. بهطورمعمول افزايش مقدار سيمان، ماسه و آب باعث افزايش كارايي ميگردد. در حالي كهممكن است در بعضي از موارد، بتن سفتتر شود. بايد توجه داشت كه افزايش مصالح مورداشاره باعث غير اقتصادي شدن و در برخي موارد، كاهش دوام و عمر مفيد بتن ميشود.لذا در يك طرح مناسب بايد ضمن حصول كارايي مناسب، پارامترهاي مقاومت فشاري، دوام واقتصاد را نيز تأمين نمود.
جهت اندازهگيري و تعيينهمه ابعاد كارايي بتن، تاكنون هيچ روش آزمون مشخصي ابداع نشده است. اما ازآنجا كهمهمترين شاخصهاي كارايي بتن، رواني(شلي و سفتي)، تراكم پذيري، خوشكاري بتن است، ميتوان با آزمونهاي اسلامپ و مالهكشيبه وسيله ماله فلزي روي سطح بتن، كارايي انواع بتنها را ارزيابي نمود.
اين روش آزمون علي رغممحدوديتها و خطاهاي ذاتي كه دارد، به علت سهولت در اجرا، كم هزينه بودن، سرعت درانجام دادن آزمون، دربسياري از كارگاههاي ساختماني دنيا مورداستفاده قرار ميگيرد.نتايج اين آزمون نشان دهنده ميزان رواني و تغييرات يكنواختي در مخلوطهاي بتني استكه با يك نسبت مشخص از مصالح تهيه ميشوند.
در اين آزمون از يكمخروط ناقص از جنس فلز ضد زنگ به ارتفاع 300 ميليمتر و با قطر پايين 200 و قطربالاي 100 ميليمتر، يك ميله فولادي به قطر16 ميليمتر و ارتفاع 600 ميليمتر كه انتهاي يك سر آن گرد شده و همچنين يك صفحهفلزي به ابعاد تقريبي 500×500 ميليمتراستفاده ميشود (شكل 2).
مراحل آزمايش اسلامپ بهشرح زير است :
1- قالب اسلامپ (مخروطناقص) بايد كاملاً تميز و مرطوب شده باشد، اما نبايد خيس باشد.
2- قالب اسلامپ بايد بر روي يك سطح صاف، افقي، غير جاذب آبقرار داده شود، اگر چنين سطحي موجود نيست بايد قالب را روي يك ورق فولادي قرارداد.
3- با گذاشتن دو پا برروي دو گيره قالب اسلامپ، بايد قالب محكم در محل خود نگه داشته شود (شكل 3).
در فاصله زماني مورد نظربعد از پايان اختلاط بايد بتن در سه لايه داخل مخروط ريخته شود، بگونهاي كهارتفاع هر لايه پس از تراكم تقريباً مساوي يك سوم ارتفاع مخروط باشد. هر لايه بااستفاده از 25 ضربه ميله تراكم، متراكم ميشود. در لايههاي بعدي بايد ميله تراكم،اندكي در لايه قبلي نفوذ نمايد.
چنانچه پس از متراكمساختن لايه فوقاني، بتن پايينتر از لبه مخروط بود، مجدداً بايد مقداري بتن روي آنريخته و سطح آن را با حركت ارهاي و يا غلتشي ميله تراكم و يا ماله صاف نمود (شكل4 ).
4- سپس در حالي كه مخروطبا استفاده از دستگيرههاي موجود، كاملاً با دست نگه داشته شده است، (پس ازبرداشتن پاها از پاگيرهها) و پس از تميز نمودن اطراف مخروط از اضافه بتن ريختهشده روي سطح، مخروط را به آرامي و بدون هيچ حركت جانبي، چرخشي و يا ضربهاي، بهطور عمودي به سمت بالا بكشيد. اين عمل بايد طي مدت 5 تا 10 ثانيه انجام شود (شكل5).
5- پس از بيرون كشيدنقالب ميتوان آن را به صورت بر عكس بر روي سطح صاف و كنار مخلوط بتن قرار داد (شكل5). سپس بايد ميله تراكم بر روي قالب قرار داده شود و ارتفاع بين زير ميله وبالاترين نقطه مخروط بتن اندازهگيري شود.
6- چنانچه بلافاصله پساز برداشتن مخروط، بتن در هم فرو ريخته شود (نوع ريزشي) و يا از يك طرف بريزد(نوع برشي) (شكل 6) بايد آزمون را يكبار ديكر تكرار نمود، و در صورتي كه دوبارههمان نتيجه حاصل شود ميتوان نتيجه گرفت كه بتن داراي حالت خميري نبوده و يا دارايچسبندگي لازم نيست و بايد يا از روش ديگري براي اندازه گيري كارايي استفاده نمود ويا در طرح اختلاط و يا در ساخت بتن تجديد نظر نمود.
طبقهبندي رواني بتن براساس آزمون اسلامپ (بر اساس استاندارد ملي ايران بشماره 3519)، مطابق جدول 1 ميباشد.
جدول1 - طبقهبندي رواني بتن بر اساس آزمايشاسالمپ
ميزان اسلامپ (mm) |
طبقهبندي رواني |
10 تا 40 |
S1 |
50 تا 90 |
S2 |
100 تا 150 |
S3 |
بيشتر از 160 |
S4 |
پس از اتمام آزمايشاسلامپ بايد اطلاعات زير ثبت گردد :
· تاريخ آزمايش
· زمان آزمايش د رطول روز
· فاصله زماني اختلاط بتنتا آزمايش
· مقدار اسلامپ به ميليمتر
· نوع اسلامپ (معمولي ياواقعي - برشي - ريزشي)
· محل بتن ريزي و موقعيتقطعه
انتقال بتن، مرحله مهميدر روند اجراي كارهاي بتني محسوب ميگردد. انتقال بتن از مخلوط كن تا محل نهاييبتنريزي، بايد به نحوي انجام شود كه از جدا شدن اجزاي بتن جلوگيري گردد. از طرفديگر، سرعت انتقال بايد تا حدي باشد كه بتنريزي به صورت متوالي انجام شود و از گرفتنبتن لايه قبلي اجتناب شود، حتي لايه زيرين نبايد به مرز گيرش اوليه نزديك شدهباشد. عدم آلودگي به مواد مضر در طول حملو عدم تبادل شديد حرارتي در اين مدت از اصول مهم مرحله انتقال بتن است.
انتخاب روش يا وسيلهانتقال بتن تابع شرايط كارگاه و زمين، حجم كار، ارتفاع بكارگيري و تخليه و فاصلهانتقال ميباشد. در اين فصل چند وسيله ساده انتقال بتن شرح داده شده است.
براي انتقال بتن، در حجمهاو مسافتهاي خيلي كم و يا مكانهايي كه امكان استفاده از فرغون وجود ندارد ميتواناز استانبولي و يا زنبه استفاده كرد.
از استانبولي براي انتقال حدود 25 كيلوگرم (10ليتر) بتن استفاده ميشود، مسافت بهينه 10 متر و حداكثر مسافت قابل حمل، 25 مترتوصيه ميشود.
حداكثر ظرفيت توصيه شدهبراي حمل با زنبه 60 كيلوگرم (25 ليتر) بتن و طول حمل نيز 25 تا 30 متر ميباشد.
توصيه ميشود، در كارگاههايكوچك كه حجم ساخت بتن از 450 ليتر در هرنوبت تجاوز نميكند، از فرغون استفاده شود. در هنگام استفاده از فرغون بايد مواردزير را رعايت كرد :
1. حجم جابجائي با فرغون حدود 50 الي 60 ليتر بتن است كه حدود 125 تا 150 كيلوگرموزن دارد.
2. حداكثر مسافت مجاز براي انتقال بتن به وسيلهفرغون 100 متر است. ولي توصيه ميشود مسافت حمل به 50 تا 60 متر محدود گردد.
3. معمولاً در هنگام حركت فرغون، اجزاي مخلوط بتنتمايل به جدا شدن دارند، بنابراين سطح عبور فرغون بايد كاملاً مسطح و هموار باشد(شكل 1). به كارگيري از تختهالوار و يا بويژه نيمرخهاي ناوداني فولادي براي اينمنظور توصيه ميشود، كه ميتواند به افزايش سرعت نيز منجر گردد.
4. در پيمانه اول، بخشي از سيمان، آب و ماسه برسطح فرغون ميچسبند ، بنابراين در پيمانه اول بايد حدود 5 درصد به سيمان، آب وماسه اضافه گردد.
5. نبايد از مخلوطكن ، به طور مستقيم بخشي ازمخلوط به فرغون منتقل شود ، زيرا اين عمل باعث جداشدگي در مخلوط بتن ميشود.بنابراين ابتدا بايد تمام مخلوط از مخلوطكن خارج گردد و در يك ظرف و يا بر رويسكوي تميز تخليه گردد. سپس از آن ظرف ، مقدار مورد نياز از مخلوط را با فرغون حملكرد.
6. قبل از استفاده از فرغون بايد آن را كاملاًتميز نمود. همچنين در پايان كار روزانه تميز كردن فرغون ضروري است.
در كارگاههايي با وسعتنسبتاً وسيع و داراي سطح هموار ميتوان از دامپر استفاده نمود (شکل 2). حداكثر طول حمل با اين وسيله 300 متر و طول حمل بهينه 100 متر است بااستفاده از دامپر ميتوان در حدود 250 تا 750 كيلوگرم (حدود 100 تا 300 ليتر) بتنرا حمل كرد. بايد توجه نمود، مسير حمل بايد كاملاً هموار بوده و در هنگام انتقالبايد با حداقل سرعت حركت نمود، در غير اين صورت امكان جداشدگي وجود دارد.
براي انتقال بتن بهوسيله دلوها يا جامها نياز به بالا برنده و يا جرثقيل است. معمولاً دلوها دارايظرفيت بين 100 تا 1000 ليتر هستند ، اما حجم جامها بيشتر است كه براي پروژههايبزرگ استفاده ميشود. در هنگام استفاده از دلو يا جام تمهيدات زير بايد رعايتگردد:
1-دريچه بازشو دلو و جام بايد به نحوي طراحي شده باشد كه به راحتي اجازه خروجمخلوط بتن را بدهد. همچنين بايد شيب ظرف در حد زياد باشد تا امكان باقي ماندن بتندر ظرف وجود نداشته باشد ( شكل 3). دريچه بازشوبايد داراي ضامن باشد تا در طول انتقال بر اثر برخورد با موانع، ناگهان باز نشود.
2- در پيمانه اول، بخشياز سيمان، آب و ماسه بر سطح دلو يا جام ميچسبد. بنابراين در پيمانه اول، بايدحدود 5 درصد به سيمان، آب و ماسه اضافهگردد.
3- بعد از اتمام كار، جام و دلو ، بايد كاملاً شسته و تميزشوند.
ناوه يا ناوداني وسيلهايساده، ارزان و سريع براي انتقال بتن به نقاط پايينتر و در ارتفاع كمتر ميباشد (شکل 4). توجه به موارد زير در هنگام استفاده از ناوه ضروري است:
1- ناوه طولاني باعث جداشدگي اجزا و خشكشدن مخلوط بتن ميگردد ، بنابراين بايداز ناوه كوتاه استفاده كرد. به عنوان راهنمايي، در صورت استفاده از يك ناوه،چنانچه بتن دچار جداشدگي گرديد بايد در نوع وسيله و يا طول آن تجديد نظر نمود.
2-شكل مقطع ناوه ترجيحاً دايرهاي و يا نيم دايره باشد و از به كار بردن مقاطعمستطيل با گوشههاي تيز (به علت باقي ماندن بتن و افزايش اصطكاك –اثر جدار-) خودداري گردد.
3- قطر ناوه بايدحداقل 8 برابر حداكثر اندازه سنگدانه باشد.
4- شيب ناوه بايدحداكثر به، 2 به 3 و يا حداقل 3 به 2 محدود شود.
5-براي آنكه مخلوط درون ناوه مجدداً مخلوط گردد ، بهتر است كه در انتهاي ناوهاز يك ناوداني و يا قيف هادي عبور كند. اين عمل همچنين باعث ميشود كه از جداشدگياجزاي بتن جلوگيري شود، بويژه اگر سرعت بتن روي ناوه زياد باشد.
6-مخلوط بتن بايد داراي كارايي كافي و چسبنده باشد تا به راحتي درون ناوه حركتكند. به عنوان راهنمايي بايد از بتنهايي با اسلامپ 5 تا 10 سانتيمتر استفادهنمود، به هرحال ساير عوامل، مانند عيار سيمان، دانهبندي، شكل و بافت سنگدانههاو نسبت آب به سيمان در اين مسئله موثرند.
شوت سقوطي داراي سطحمقطع دايرهاي است و قطر آن در بالا حداقل 8 برابر حداكثر اندازه سنگدانه و درپايين حداقل 6 برابر حداكثر اندازه سنگدانه است(شکل 5). شوت سقوطي مي تواند از نوع صلب يا انعطافپذير باشد. بهتر است از لولههايپارچهاي يا پلاستيكي باز شونده استفاده گردد.
شکل 5 – شوت قوطی،سمت راست انتقال بتن با استفاده از شوت سقوطی، سمت چپ
( ترکیب ناوه و شوت سقوطی)
تراك ميكسر وسيلهايبراي حمل بتن آماده است. كارخانههاي بتن آماده معمولاً به دو گروه تقسيم ميشوند.برخي كارخانهها فقط عمليات پيمانه كردن را انجام ميدهند، و برخي ديگر ازكارخانهها غير از عمليات پيمانه كردن، عمل مخلوط كردن را نيز انجام ميدهند. بهعبارت ديگر، در كارخانه، مصالح پيمانه شده و مقادير معين مصالح بتن به درونكاميون مخلوطكن ريخته ميشود، اما عمل اختلاط در حين حمل، قبل از تخليه بتن درديگ كاميون مخلوطكن صورت ميگيرد و آب مخلوط در حين حمل و يا در محل كارگاه بهمخلوط خشك اضافه ميگردد. بر همين اساس به اين روش، پيمانه خشك نيز گفته ميشود.اما در گروه دوم كارخانهها، بتن آماده شده، به درون ديگ كاميون مخلوطكن ريخته ميشود.شكل 6 جزئيات كاميون مخلوطكن را نشان ميدهد.
ديگ كاميون مخلوطكنداراي دو سرعت دوران كند و تند ميباشد. دور كند يا سرعت بهم زدن2 تا 5 دور دردقيقه و دور تند يا سرعت اختلاط 7 تا 13 دور در دقيقه است. در هنگام استفاده ازكاميون مخلوطكن، موارد زير بايد رعايت گردد :
1- از زماني كه آب به مخلوط خشك بتن افزوده ميشود تعداد دوران 70 تا 100 دوربا سرعت تند براي اختلاط اوليه كافي است. اگر بتن آماده در داخل ديگ حمل شود وبخواهيم در هنگام تخليه همگني را مجدداً به دست آوريم، كافي است 30 تا 40 دور باسرعت كند بتن را بهم زنيم. حداكثر تعداد دوران ديگ به 300 دور (شامل دور كند وتند)، محدود ميگردد، به اين ترتيب، مدت حمل در شرايط عادي (به غير از بتن ريزي درهواي گرم و سرد) از زمان بارگيري تا تخليه ، به 1 تا 5/1 ساعت محدود ميشود. امااز 300 دور چرخش ديگ فقط حداكثر 100 دور بايد سرعت مخلوط كردن و بقيه بايد با سرعتبهم زدن باشد، زيرا زمان طولاني حمل و يا تعداد چرخش زياد ديگ باعث كاهش اسلامپ،سايش سنگدانهها و بدنه ديگ و همچنين كاهش مقاومت و دوام بتن ميگردد.
2- درمواردي كه مدت انتقال بتن طولاني است و يا احتمال وجود ترافيك سنگين وجوددارد، بهتر است از روش مخلوط خشك استفاده شود و آب مخلوط در كارگاه به ساير مصالحاضافه گردد. هر چند در اين حالت، كنترل دقيق مقدار آب با اشكال رو به رو ميگردد ونياز به نظارت دقيق است تا آب مخلوط به مقدار تعيين شده افزوده شود.
3- استفاده از كاميونمخلوط كن براي بتنهاي زير توصيه نميشود:
· بتن با اسلامپ كمتر از40 ميليمتر
· بتن با حداكثر اندازهسنگدانه بيش از 50 ميليمتر
· بتن با نسبت آب به سيمانكمتر از 4/0 ( بدون استفاده از مواد افزودني روان كننده و يا فوقروانكننده)
· در روش پيمانه خشك نبايداز ميكروسيليس به صورت پودر استفاده گردد، زيرا توزيع ذرات ميكروسيليس در مخلوط بهصورت يكنواخت انجام نميشود.
4- اگر از كاميون مخلوطكن براي اختلاط اوليه ( پيمانه خشك) استفاده شود، حجم بتن ساخته شده در آن بايد بهدو سوم ظرفيت اسمي ديگ محدود گردد. به عنوان مثال، با كاميون مخلوط كن با ظرفيتاسمي 6 متر مكعب ميتوان 4 متر مكعب بتن به روش پيمانه خشك را، مخلوط كرد.
قبل از آنكه عمليات بتنريزيانجام شود، بايد محل بتنريزي كنترل گردد.مواردي كه در زير شرح داده شده، ضوابط كنترل و آماده سازي است كه قبل از عملياتبتنريزي بايد مورد توجه مهندس ناظر قرار بگيرد. به عبارت ديگر، چنانچه مهندس ناظراشكالي در هر يك از موارد زير مشاهده كند، بايد از ريختن بتن جلوگيري نمايد و نسبتبه رفع مشكل مربوط اقدام گردد :
1- اگر بتنريزي بر رويزمين انجام ميشود، سطح زمين بايد عاري از هر گونه مواد زايد، تميز و متراكم باشد.بايد بسته به شرايط رطوبت محيط و زمين، از ساعتها قبل بر روي زمين آب پاشي شود تارطوبت زمين در حالت اشباع با سطح خشك بوده، ولي عاري از آب اضافي باشد.
2- ابعاد قالبها بايدمطابق با نقشههاي اجرايي باشد و اندازهداخلي قالبها در حد رواداريهاي مجاز باشد.
3 - قالبها بايد در محل خود كاملاً محكم نصب شدهباشند. بنابراين با اعمال ضربه و نيرو بهقالبها هيچگونه لغزشي نبايد در قالبها مشاهده گردد. به عبارت ديگر، از مهار بودنقالبها اطمينان حاصل شود.
4- داخل قالبها بايد كاملاً تميز و عاري از هر گونه مواد زايد باشد. وجود موادزايد مانند خرده چوب، آب، برف، يخ، گل و لاي و شاخه و برگ درختان سبب كيفيتنامطلوب بتن ميگردد. بنابراين قبل از بتن ريزي در صورت وجود هر نوع ذرات و موادزيان آور در قالب، بايد به روش دستي و يا با استفاده از هواي فشرده، درون قالبهاتميز گردد. لازم است قالب ستون، ديوار و حتي تيرها داراي دريچه نظافت (تخليه)باشد تا عمل تميز كردن قالب به راحتي انجام گردد.
5- براي آنكه از چسبندگي بتن به قالب جلوگيري گردد و همچنين آب بتن توسط قالبچوبي جذب نگردد، بايد سطوح قالب روغنكاري شود. روغن مصرفي بايد از نوع مناسب باشد. مقدار روغنكاري بايد در حدي باشدكه از چكه كردن آن جلوگيري شود و نه آنقدر مقدار روغن كم باشد كه تمام سطوح قالببطور يكنواخت آغشته نشود.
6 - قبل از بتن ريزي، وضعيت ميلگرد از نظر خوردگيبايد بررسي شود. اگر بر سطح ميلگرد زنگ كم مشاهده گردد ( زنگ با ناخن و يا گونيزبر از بين برود) و آج آن صدمه نديده باشد، استفاده از آن ميلگرد بدون مانع است. حتي اين مقدار زنگ باعثافزايش مقاومت پيوستگي ميشود. اما اگر مقدار زنگ روي ميلگردها زياد است، بايد باابزار مناسب نسبت به زدودن زنگ اقدام شود. روش مناسب زدودن زنگ، ماسه پاشي است،اما فرچه يا سنباده و يا برس مناسب نيست، زيرا فقط سبب صيقلي شدن زنگ ميگردد.مقدار زياد زنگ نه تنها فرآيند خوردگي را تشديد ميكند، بلكه سبب كاهش مقاومتپيوستگي بين ميلگرد و بتن ميگردد. در صورتي كه خوردگي سبب آسيب ديدگي آج ميلگرد ويا سبب ايجاد حفره در ميلگرد شده باشد، بايد از به كار بردن آن ميلگرد اجتنابگردد.
7 - ممكن است روي سطح ميلگرد، قشري از ملات حاصل ازبتن ريزي قبلي مشاهده شود. چنانچه فاصله زماني بتنريزي قبلي و بعدي فقط چند ساعتباشد، نياز به پاك كردن ملات از سطح ميلگردها نيست، در غير اين صورت بايد آن قشرملات پاك شود.
8 - ميلگردها بايد توسط فاصلهدهندههاي پلاستيكي (لقمه ) در موقعيت خود تثبيت شدهباشند تا هنگام بتنريزي، ميلگردها حركت نكنند. در صورتي كه امكان دسترس به فاصلهدهندههايپلاستيكي وجود ندارد ميتوان از قطعات پيش ساخته ملات يا بتن با ضخامت مورد نظر، استفاده گردد. موقعيت وفواصل ميلگردها بايد مطابق با نقشههاي اجرايي و در حد رواداريهاي مجاز باشد.همچنين ضخامت پوشش بتني بر روي ميلگردها بايد كنترل گردد، زيرا رعايت نكردن ضخامتمورد نظر و يا كم بودن ضخامت پوشش، سبب كاهش دوام سازه ميشود.
9- لقمههاي ساخته شده از ملات و يابتن بايد داراي ضوابط زير باشد:
· نسبت آب به سيمان آنمساوي و يا كمتر از بتن اصلي باشد.
· حداكثر اندازه سنگدانهكوچكتر يا مساوي يك سوم ضخامت لقمه (پوشش بتني روي ميلگرد) باشد.
· بتن يا ملات مورد نظربايد همچون بتنهاي معمول به خوبي مخلوط ، ريخته، متراكم و عمل آوري شود، زيرابايد عملكردي مشابه بتن اصلي (بويژه از نظر دوام) داشته باشد.
· در صورتي كه در لقمهها ازمفتولهاي فولادي ميلگردگذاري استفاده ميشود بايد ضوابط حداقل پوشش بتني رويميلگردها رعايت گردد.
10- در صورتي كه فاصله زماني بين بتنريزي جديد و لايه قبلي طولاني باشد، براياجتناب از بروز درز سرد بايد به چند مورد توجه شود. درز سرد به معني اين است كه پيوستگيمطلوب بين لايه قبلي بتن و لايه جديد بتن وجود نداشته باشد.
به منظور جلوگيري ازبروز درز سرد بايد از ضخامت لايههاي بتن ريزي كاسته شود، از سيمانهاي كندگير ويا مواد ديرگير كننده استفاده شود. همچنين ميتوان با خنك كردن بتن، زمان گيرش راافزايش داد تا احتمال ايجاد درز سرد كم شود. يكي از راههاي ايجاد درز سرد بويژهدر شالودهها يا ديوارها، كاهش فاصله درزهاي اجرايي (ساخت) است. اين كاهش بايد باتأييد طراح و دستگاه نظارت انجام گيرد كه مستلزم رعايت ضوابط مربوط است.
در صورت بروز درز سردبايد سطح لايه قبلي بتن با وسيلهاي مناسبزبر گردد. اگر آخرين لايه بتنريزي با توجه و آگاهي توقف بتنريزي در روز انجام ميشود،عمليات زبر كردن سطح بسيار آسان خواهد بود، زيرا به راحتي ميتوان روي سطح بتنتازه، ايجاد شيار كرد. اما اگر بتن سخت شده باشد، بايد زبر كردن سطح بتن توسطابزاري مانند تيشه انجام شود. از طرف ديگر بايد شرايط رطوبت لايه قبلي در حالتاشباع با سطح خشك باشد. براي رساندن شرايط رطوبت به اين حالت، بايد بسته به شرايطرطوبت محيط و شرايط رطوبت بتن قديم، از چند ساعت قبل از بتنريزي، نسبت به آب پاشيبتن قبلي اقدام كرد. اما در زمان بتنريزي لايه جديد، سطح بتن قديم بايد عاري ازآب اضافي باشد. همچنين روي سطح بتن قديم بايد كاملاً تميز و پاك باشد. چنانچهسنگدانههايي سست بر روي سطح بتن قديم مشاهده ميشود بايد از بتن قديم جدا شوند.
همچنين توصيه ميشود بهمنظور ايجاد پيوستگي بيشتر بين بتن قديم و جديد، اولين پيمانه بتن جديد كه روي بتنقديم قرار مي گيرد، حتيالامكان ريزدانهتر، داراي عيار سيمان و اسلامپ بيشتريباشد ولي نبايد تغيير زيادي در مشخصات بتن از نظر مقاومت و دوام ايجاد شود.
11- در هواي سرد، سطحزمين ويا سطح بتن قديم و يا قالبي كه قرار است روي آن بتنريزي شود، نبايد يخ زدهباشد. در صورت مشاهده يخ ، بايد ابتدا نسبت به برطرف كردن يخ زدگي با وسايل مناسباقدام گردد.
12- تمام وسايل و ابزار بتنريزي، مانند فرغون و ويبره (لرزاننده) به صورت تميزو آماده بكار در محل مستقر شده باشند.
در اين فصل، مراحل بتنريزيبه ترتيب ارائه شده است. بايد توجه داشت كه اين مراحل نقش مهمي در كسب مقاومت بتندارد و حتي در صورت انتخاب مصالح مناسب و در صورتي كه مراحل اجرايي به طور مطلوبانجام نگردد، خواص و دوام مورد نظر حاصل نميگردد.
عمل بتنريزي و تراكمبتن، معمولاً توأم و وابسته بوده و اغلب همزمان انجام ميشود. اجراي صحيح اينعمليات براي حصول اطمينان از مقاومت و دوام سازه بسيار حايز اهميت است. در هنگامبتنريزي، رعايت موارد كلي زير ضروري است :
1. بتن بايد تا حد امكان نزديك به محل نهايي موردنظر ريخته شود و نبايد به مقدار زياد در يك نقطه انباشته گردد و سپس به نقاط ديگرمنتقل شود. در غیر اینصورت امکان جداشدگی در اجزاي بتن ميباشد و كيفيت مطلوب، حاصل نميگردد. رعايت اصول و نكات كلي انتقال بتن نيز الزامي است.
2. بتن بايد در لايههاي افقي با ضخامتهاي مساويريخته شود و هر لايه بايد به طور مطلوب متراكم گردد و سپس لايه بعدي ريخته شود. تاآنجا كه عملي باشد، هرلايه بايد به صورت كامل و بدون وقفه اجرا گردد. ضخامت لايههاتابع اندازه و شكل قالب، رواني بتن، فاصله ميلگردها و روش تراكم ميباشد. هر چندحداكثر ضخامت لايه بتن به 6/0 متر و حداقل آن به 15/0 متر و يا سه برابر حداكثراندازه سنگدانه ( هر كدام بزرگتر باشد) محدود ميگردد، معمولاً دراعضاي بتن مسلح ضخامت 2/0 تا 4/0 مترپيشنهاد ميگردد.
3. بتنريزي بايد به طور مستمر انجام شود و لايهجديد قبل از سخت شدن لايه قبلي ريخته شود تا پيوستگي بين لايهها تأمين شود و ازبروز صفحات ضعيف كه درز سرد ناميده ميشود، اجتناب گردد (براي اطلاعات بيشتر بهفصل ششم مراجعه شود).
4. بتن بايد تمام زواياي قالب و اطراف ميلگردها راكاملاً پر كند.
بتنريزي دالها نياز بهتمهيدات خاص به شرح زير دارد :
1. درصورتي كه سطح دال وسيع است، ابتدا بايد راههايدسترس عبور فرغون يا وسايل حمل بتن وافراد را ايجاد نمود. بدين منظور ميتوان با استفاده از تختههاي محكم مسير عبوررا برقرار كرد. شكل 1 ، روش انتقال بتن بااستفاده از راههاي دسترس را نشان ميدهد.
2. بتن بايد در نزديكترين محل نهايي خود ريخته شود، زيرا جابجايي بتن در قالب باعثجداشدگي ذرات ميشود (شكل 2). در صورت نياز به جابجايي، بايد توده بتن به صورتيكجا حركت داده شود. براي اين كار ميتوان از يك وسيله پارويي شكل استفاده نمود وبتن را بصورت تودهاي حركت داد. از پرتاب كردن بتن با وسايلي مانند بيل از نقطهايبه نقطه ديگر اكيداً خودداري گردد.
همچنين بايد سعي شود درريختن بتن با جام تا حد امكان آن را به قالب و يا سطح بتنريزي نزديك كرد تا موجبجداشدگي و يا اعمال ضربه به قالب و ميلگردها نشود(شکل 3 در فصل پنجم).
3. بتنريزي بايد در جلو لايه قبلي بتن انجام شودو نبايد در انتهاي لايه قبلي بتنريزي شود. روش صحيح و ناصحيح عمليات درشكل 3 نشان داده شده است. در روش صحيح، بتن درونفرغون در جلو بتن قبلي ريخته ميشود، اما در روش ناصحيح با گذاشتن يك سكو بر رويبتن قبلي، بتن جديد ريخته شده است. اين عمل باعث جداشدگي اجزاي بتن ميگردد.
4. بتنريزي روي سطوح شيبءدار، از پائين شيبشروع ميشود و به تدريج به سمت بالا رفته و خاتمه
مي يابد. لازم است براي اين نوع بتنريزي، از بتني با رواني يا اسلامپ كم(حدود 50 ميليمتر) استفاده گردد. همچنين كاهش سرعت بتنريزي نيز ميتواند در اينخصوص موثر باشد. در شكل 4 اين عملياتبصورت صحيح و ناصحيح نشان داده شده است.
تجربه نشان ميدهد كه درهنگام بتنريزي از ارتفاع بيش از 2 متر، چنانچه تمهيدات خاص اعمال نگردد، كيفيتبتن نامطلوب خواهد بود. هر چند، آيين نامههاي معتبر محدوديت خاصي را براي اينمنظور ارائه ننمودهاند. بتنريزي در ارتفاع زياد سبب ميشود كه بتن با قالب وميلگردها برخورد كند و دچار ضربه ناگهاني شود و در نتيجه جداشدگي اجزا در بتن رخميدهد. معمولاً در كشور ما آثار جداشدگي در قسمت پايين ستونها و ديوارها (حدود5/0 تا 1 متري) مشاهده ميگردد كه تصور اكثر دست اندركاران آن است كه، به علت عدمتراكم كافي بتن كرمو و فاقد ريزدانه و ملات شده است، در حالي كه عمدتاً جداشدگي وتراكم بيش از حد موجب بروز اين عارضه (پديده) ميشود. بنابراين اجراي موارد زير در بتنريزي ازارتفاع ضروري است :
1. درمواردي كه تراكم ميلگرد در ستون و يا ديواردرحد كم باشد و سطح مقطع قالب فضاي كافي را ايجاد كند ميتوان از لولههاي آويز ،ناودان و يا قيف هادي براي بتنريزي استفاده كرد. ناودان شامل يك لوله ويك قيفبالاي آن ميباشد. لوله ناودان درداخلقالب گذاشته ميشود و بتنريزي به صورت تدريجي اما پيوسته انجام ميگردد. با ريختنبتن، بتدريج لوله ناودان به طرف بالا هدايت ميشود. اين عمل باعث ميشود كه ازعارضه جداشدگي ذرات بتن جلوگيري گردد.
2. قطر لولهها بايد حداقل 8 برابر اندازهبزرگترين سنگدانه باشد، اما در قسمت پايين (بعد از 2 يا 3 متر ارتفاع) قطر لوله راميتوان كاهش داد و 6 برابر اندازه بزرگترين سنگدانه در نظر گرفت. لولهها ميتوانند به صورت پلاستيكي و يا پارچهايباشند كه در صورت وجود بتن، قطر مورد نظر را ميتوان بدست آورد. اين لولهها نسبتبه لولههاي صلب (انعطاف ناپذير) ارجحيت دارند. عمليات صحيح و ناصحيح بتنريزي درارتفاع، در شكل 5 نشان داده شده است.
3. در مواردي كه ستون يا ديوار داراي ميلگرد درحد زياد و متراكم است، امكان دارد كه استفاده از لولههاي ناودان براي ريختن بتنعملي نباشد. بنابراين ميتوان با تعبيه دريچه يا باز شو در قالب، بتنريزي راانجام داد. ميتوان فواصل دريچهها را حدود 5/1 متر تا 2 متر در نظر گرفت. از طرف ديگر، به كارگيري دريچه، امكان رؤيت بتندر قالب را فراهم ميكند و كنترل لرزاننده دستي نيز بهتر انجام ميشود. در شكل 6 ،روش ايجاد دريچه را نشان ميدهد. در اين روش، بتن تا تراز پايين دريچه تحتانيريخته و متراكم ميشود، سپس اين دريچه بسته و از دريچه تراز بالايي بتن ريزي ادامهمييابد.
شكل 6- استفاده از يك دريچه در بتنريزي در ارتفاع و یا درمواردي كه تراكم ميلگردزياد است.
پس از جاگذاري بتن، بايدحبابهاي هواي ناخواسته با عمل تراكم حذف و يا كم گردد تا حداكثر چگالي در بتن حاصل شود. مقدار هواي محبوس بستگي بهكارايي بتن دارد. بتن با كارايي كم، هواي حبس شده بيشتري دارد، به همين دليل برايبتن با اسلامپ كم، نياز به تراكم بيشتري احساس ميشود. وجود حبابهاي هوا باعث كاهشمقاومت بتن، افزايش نفوذپذيري بتن وكاهش مقاومت پيوستگي بين ميلگرد و بتن ميشود
براي تراكم بتن ميتواناز دو روش زير استفاده نمود :
· تراكم دستي
· تراكم مكانيكي
موثرترين روش تراكم بتنبا كارايي متوسط (اسلامپ ردههاي S2 , S3) استفاده از لرزاننده يا ويبراتور است، زيرا بتنهاي خيلي سفت به فشار و بتنهايشل به لرزش حساس هستند. عمل لرزاننده كاهش دادن اصطكاك داخلي بين سنگدانههاست تاآنها به يكديگر نزديك شده و حبابهاي هوا به سطح برسند. در ابتداي عمل تراكم،سنگدانههاي درشت از لرزاننده دور ميشوند، زيرا جرم سنگدانههاي درشت بيشتر ازسنگدانههاي ريز است. پس از برخورد سنگدانههاي درشت، ملات شروع به جاري شدن بينسنگدانهها ميكند.
در كارهاي كوچك ومحدود كه امكان استفاده از لرزانندهها ووسايل مكانيكي وجود ندارد ميتوان براي تراكم بتن از وسائل دستي به شرح زيراستفاده كرد :
1. در مخلوطهاي خميري و روان (با اسلامپ بيش از50 ميليمتر ، رده S2 بهبالا)، ميتوان با اجازه دستگاه نظارت از ميله فولادي (تخماق) يا وسائل مشابه برايتراكم بتن استفاده نمود. ميله بايستي به اندازه كافي وارد بتن شود تا بتواند بهراحتي به انتهاي قالب يا انتهاي لايه مربوط به همان بتنريزي برسد، ضخامت ميلهبايستي چنان انتخاب شود كه به راحتي از بين ميلگردها عبور نمايد.
2. با عملياتي شبيه بيلزني ميتوان ظاهر سطوحبتني قالب گيري شده را بهتر كرد (شكل 2). يك وسيله بيل مانند بايد مكرراً به درونبتن و در مجاورت قالب فرو برده و بيرون آورده شود. اين عمل درشت دانههاي بزرگتررا وادار ميسازد تا از قالب رانده شود و حبابهاي هواي محبوس بتوانند بالا بيايند.در اين خصوص بايد دقت كرد تا به وضعيت ميلگردها و قالبها آسيبي نرسد. در اين حالت، ضخامت بتن حدود 3/0 متر توصيه ميشود.
3. در مخلوطهاي سفت (اسلامپ كمتر از 50 ميليمتر،رده S1 ( ميتوان از تخماق سر پهن با مقطع دايره و يا مربع استفاده نمود. در اين حالت، ضخامت هرلايه به 15/0 تا 2/0 متر محدود ميشود.
4. براي تراكم بتن دالهايي با ضخامت كمتر از 15/0متر ميتوان از ماله چوبي و اعمال ضربه بهسطح بتن استفاده نمود.
متراكم كردن بتن، باوسايل مكانيكي مناسبترين روش براي تراكم بتن است. معمولترين نوع وسايل مكانيكي،ويبراتور يا لرزاننده داخلي (خرطومي) است. هر چند در مواردي كه تراكم ميلگرد زياداست ميتوان از لرزانندههاي قالب نيز استفاده نمود.
لرزاننده خرطومي از يكمحرك انعطاف پذير (در درون پوشش) كه سبب چرخش ميله مركزي ميشود، تشكيل شده است(شكل 3). بر اثر چرخش ميله مركزي، يك قطعه فلزي كه به ميله متصل است به پوشش فلزيضربه ميزند كه سبب لرزاندن آن ميگردد. لرزانندهها بر اساس قطر آن طبقهبندي ميشوند،قطر لرزاننده تا حد 15 سانتيمتر موجود است، اما معمولاً در كارگاههاي ساختماني، قطر 5/2 تا 5/7 سانتيمتر به كار گرفته ميشود.
در هنگام استفاده ازلرزاننده خرطومي بايد موارد زير رعايت گردد :
1. براي اجتناب از حبس هوا، لايه بتن بايد دارای ضخامت کم و نازك باشد، ولي در هر صورت لايه نبايد كمتر از 150 ميليمتر يا سه برابر حداكثراندازه سنگدانه بتن باشد. معمولاً حداكثر ضخامت لايه 500 تا600 ميليمتر است.
2. معمولاً زمان كافي براي اعمال لرزش بالرزاننده خرطومي بين 5 تا 15 ثانيه است.اما مدت زمان دقيق بايد بر اساس ظاهر شدن شيره بتن بر سطح و تغيير صداي لرزانندهتعيين شود. اگر زمان لرزاندن كم باشد سنگدانهها حركت ميكنند، اما ملات فرصت كافيبراي جاري شدن ندارد و بتن متخلخل ميشود. اگر زمان لرزاندن زياد باشد، مقدارزيادي شيره بتن به سطح آمده كه باعث جداشدگي در بتن و ايجاد ترك و كاهش مقاومت سطحبتن و كرمو شدن قسمتهاي زيرين بتن ميشود.
3. براي حذف مؤثر هوا، ويبراتور بايد سريعاً بهداخل بتن وارد گردد و با حركت ملايم بالا-پايين به آهستگي ويبراتور خارج شود. نفوذسريع ويبراتور سبب ميشود تا بتن به طرف بالا و خارج حركت كرده و هوا خارج ميگردد.در زماني كه ويبراتور به آهستگي خارج ميشود، هواي بالاي ويبراتور به طرف بالارانده ميشود و از طرف ديگر، باعث جاري شدن ملات به صورت يكنواخت ميشود. ضمناً دربتنهاي سفت جاي ميله ويبراتور به اين ترتيب پر ميشود.
4. لرزاننده بايد به صورت عمودي و در فواصليكنواخت به داخل بتن فرو برده شود و از خواباندن لرزاننده به صورت كاملاً مايل ياافقي پرهيز گردد، مکر برای دالها با ضخامت بیش از 1/0 متر و قطرخرطومی مناسب.. فواصل مورد نظر بر اساس شعاع عمل لرزاننده تعيين ميشود. از طرف ديگر،شعاعهاي عمل بايد تا چند سانتيمتر يكديگر را پوشش دهند. معمولاً اين فاصله 5/1برابر شعاع عمل لرزاننده توصيه ميشود. اين فاصله براي لرزانندههاي تا قطر 75ميليمتر بين 150 تا 500 ميليمتر است و به قطر لرزاننده و نوع بتن مورد استفادهبستگي دارد (شكل 4 و 5). محدوده شعاع عمل لرزاننده در جدول 1 مشاهده ميشود.
5 . هنگامي كه لايه قبلي بتن، حالت خميري دارد وهنوز به مرز گيرش اوليه آن نزديك نشده است، لرزاننده بايد به مقدار 50 تا 100ميليمتر به داخل لايه قبلي نفوذ كند (شكل 5 و 6).
6 . لرزاننده نبايد با سطح قالب و ميلگرد تماسداشته باشد، زيرا ممكن است باعث صدمه زدن به سطح قالب شود و يا سبب لرزش ميلگردهادر بتن قبلي كه در حال گيرش ميباشند، گرديده و موجب كاهش پيوستگي بتن و ميلگردشود. همچنين لرزش قالب در قسمتهايي كه بتن آن در حال گيرش مي باشد ميتواند بهنماي قسمت سطحي آسيب رساند.
7. لرزاننده نبايد براي حركت جانبي و هل دادن بتن استفادهگردد، زيرا سبب جداشدگي اجزاي مخلوط بتن ميشود. براي صاف و تراز كردن سطح بتن ميتوانلرزاننده را به وسط توده بتن داخل كرده تا بتن هموار گردد و از هر گونه حركت جانبياجتناب شود. در صورتي كه ضروري باشد تا با ويبراتور جابجايي انجام شود، در شكل 7نحوه صحيح نشان داده شده است.
8-به عنوان يك قانونكلي، هر چه سنگدانهها بزرگتر باشند و كارايي (اسلامپ) كمتر باشد، نياز بهويبراتوري با قطر بزرگ احساس ميشود. معمولاً قطر 5/2 سانتيمتر براي مقاطع پرميلگرد و كوچك استفاده ميشود. در چنين مواردي، دامنه نوسان ويبراتور كم بوده وقدرت تراكم نسبتاً كاهش مييابد. در جدول 1، اطلاعات كلي مربوط به بازده و كاربردانواع لرزانندههاي داخلي داده شده است.مقادير جدول تقريبي است. لازم است قطر و قدرت لرزاننده با توجه به كارايي بتن،حداكثر اندازه سنگدانهها و ابعاد قالب و حجم بتني كه در هر نوبت ريخته ميشود،انتخاب گردد.
جدول1- اطلاعات مربوط به بازده و كاربرد انواع لرزانندههاي داخلي
گروه |
قطر لرزاننده
(سانتيمتر) |
بسامد
(دور در دقيقه) |
دامنه نوسان
(سانتيمتر) |
شعاع عمل
(سانتيمتر) |
حجم بتنريزي به ازاء هر لرزاننده |
كاربرد |
1 |
4-2 |
9000تا15000 |
08/0-4/0 |
15-8 |
4-8/0 |
براي بتن هاي خميري و روان و دراعضاي نازك و اعضاي پيشتنيده و نمونههاي آزمايشگاهي |
2 |
6-3 |
8500تا12500 |
10/0-05/0 |
25-13 |
8-3/2 |
بتن خميري براي ديوارهاي نازك،تيرها،شمعهاي پيشساخته، ستونها و دالهاي ناك |
3 |
9-5 |
8000تا12000 |
13/0-06/0 |
36-18 |
15-6/4 |
براي بتن نسبتاً خميري (كمتر از 8 سانت اسلامپ)،در اعضاي عمومي، مانند ديوارها،ستون،تيرهاودالهاي ضخيم |
4 |
15-8 |
7000تا10500 |
15/0-08/0 |
51-30 |
31-11 |
براي بتنريزي حجيم و اعضاي سازهاي با اسلامپ 0 تا 50 سانتيمتر كه كمتر از 3 متر مكعب بتن در هر نوبت ريخته ميشود |
5 |
18-13 |
5500تا8500 |
20/0-10/0 |
61-40 |
38-19 |
براي بتنريزي حجيم، مانند سدها،ديوارهاي ضخيم و ستونهاي پلها كه د ر هر نوبت بيش از 3 مترمكعب ريخته ميشود |
تراكممجدد
معمولاً تراكم مجدد 1 تا 2 ساعت پس از تراكماوليه و قبل از اينكه بتن به مرز گيرش اوليه نزديك شود، انجام ميگردد. اين عملبراي بهبود تراكم، پيوستگي بتن و ميلگرد،كاهش ترك خوردگي و منافذ ناشي از جمعشدگي و آبآوري بويژه در مورد بتنهايي بااسلامپ بيش از 75 ميليمتر مفيد است. بنابراين تراكم مجدد براي توليد بتن با كيفيتبهتر، مورد استفاده قرار ميگيرد. اما اگر با تأخير زياد و در حين گيرش اوليهانجام شود، سبب صدمه زدن به بتن و كاهش مقاومت ميشود. به هر حال تأخير در تراكممجدد به دماي بتن و محيط مجاور و نوع سيمان و بتن بستگي دارد. لرزش مجدد براي بتنهاييبا اسلامپ كمتر از 50 ميليمتر (رده S1 ( كه به خوبي متراكم شده است توصيه نميشود وممكن است آثار زيانباري داشته باشد.
شكل 8، یک نمونه از تراكم نامناسب بتن را نشان ميدهد.
معمولاً پرداخت سطح بتن،بلافاصله پس از اتمام بتنريزي و تراكم بتن انجام ميشود. روش پرداخت اثر مهمي در مقاومت فشاري، نفوذپذيري ومقاومت سايشي لايه سطحي بتن دارد. مراحل پرداخت سطح به شرح زير است :
· شمشه يا تراز كردن
· تخته ماله كشي با تختهماله دستي بلند و كوتاه
· ماله كشي
· پرداخت نهايي
هدف و نحوه صحيح مراحلمختلف پرداخت در اين بخش شرح داده شده است :
شمشه كاري روندي برايحذف بتن اضافي و تراز كردن سطح بتن در ارتفاع يا تراز مورد نظر است. اين عمل بايدبلافاصله پس از بتنريزي و تراكم انجام پذيرد. وسيلهاي كه براي شمشهگيري استفادهميشود، شمشه يا شابلون ساخته شده از چوب، آلومينيوم يا آلياژ منيزيم است. در هنگامشمشه كاري، شمشه بر روي سطح بتن بايد به صورت ارهاي حركت داده شود و درهر حركت،مسافت كوتاهي به طرف جلو منتقل گردد. بنابراين بتن اضافي (بالاتر از سطح تراز) درجلو شمشه جمع شده و سپس قسمتهايي كه پايينتر از سطح تراز است توسط بتن جمعآوريشده، در جلو شمشه پرشده و سطح بتن تراز ميگردد(شكل 1).
در هنگام حركت شمشه بهطرف جلو بايد مقدار مسافت طي شده بسياركوتاه باشد تا شمشه سبب آسيبديدگي سطح بتننگردد. در بعضي موارد، شمشه مجهز به ويبره است و عمل تراز كردن همزمان با تراكمبتن (فقط براي دالهاي كف) انجام ميشود (شكل 2).
تخته ماله دسته بلنداست، قطعهاي مستطيلي شكل به عرض تقريبي 200 ميليمتر عرض و به طول 1 تا 5/1 متر كه دستهاي به طول 1 تا 5متر به آن متصل است. منظور از عمل تخته مالهكشي با تخته ماله دسته كوتاه، مانندتخته ماله دسته بلند است و فقط دسته آن كوتاهتر ميباشد. بنابراين معمولاً فقط يكياز آنها در عمليات پرداخت استفاده ميشود. اگر سطح بتن بزرگ بوده، ولي تمام سطح بتن در دسترس نباشد، تخته ماله دستهبلند مناسبتر است و درغير اين صورت تخته ماله دسته كوتاه در سطوح محدود و كوچككاربرد بهتري دارد. بايد توجه داشت كه دسته بلند تخته ماله ازدقت كار ميكاهدو فقطدر سطحهاي وسيع به ناچار به كار ميرود. معمولاً تخته ماله دسته كوتاه 70 تا 100 ميليمتر عرض و 150 تا 200 ميليمتر طول دارد و دستهاي كوتاه بر روي آننصب شده است.
معمولاً جنس تخته مالهاز چوب، آلياژ آلومينيوم و يا منيزيم است. براي بتن معمولي نوع چوبي بهتر است زيراچوب، ملات (خمير سيمان و ماسه) را بر سطح حركت داده و در نتيجه سطح بتن به صورتباز باقي مانده و آب آوري شدت نمييابد. درمواردي كه بتن از نوع سبك است و ياچسبنده باشد، بايد از تخته ماله از نوع آلياژ منيزيم استفاده گردد. تخته مالهمنيزيمي فقط خمير سيمان وماسه بسيار ريز موجود در سطح را حركت ميدهد و انرژيكمتري صرف مالهكشي ميشود و همچنين سطح بتن گسيخته نميگردد. هنگامي كه براي بتنبا وزن مخصوص (چگالي) معمولي از تخته ماله منيزيمي استفاده ميشود بهتر است كهاولين مالهكشي با ماله چوبي باشد تا سطح نيمه بسته بتن باز گردد، زيرا تخته مالهمنيزيمي سطح بتن را مسدود ميكند
(شكل 3).
عمل تخته ماله كشي بايدبلافاصله پس از شمشه كردن صورت گيرد و قبل از آنكه آب آوري در سطح بتن مشاهدهگردد، بايد به اتمام برسد. به طور كلي عمل پرداخت كه در هنگام آب آوري انجام ميپذيردسبب جدا شدن لايه سطحي بتن ميگردد و اين نكته بايد به عنوان يك اصل در عملياتپرداخت سطح بتن مورد توجه قرار گيرد. تخته مالهكشي به دلايل زير استفاده ميشود :
· حذف لبههاي باقي ماندهاز عمل شمشه كاري
· پر كردن منافذ
پس از تعبيه درزها، سطحبتن بايد مالهكشي شود، مالهكشي به علل زير انجام ميگيرد :
- فرو بردن سنگدانههايدرشت به درون بتن
- حذف ناهمواريها ومنافذباقي ماتده و ايجاد يك سطح كاملاً هموار
- تراكم سطح بتن
ماله به صورت نوع دستي ومكانيكي موجود است. ماله دستي از جنس چوبي، آلومينيومي و منيزيمي است. مالهآلومينيومي و منيزيمي راحتتر در سطح بتن حركت ميكنند، در اين صورت از مقدارانرژي مورد نياز كاسته ميشود. براي مالهكشي بتن حباب دار (به علت استفاده ازماده افزودني حباب ساز) استفاده از ماله فلزي ضروري است زيرا ماله چوبي بر سطح بتنچسبيده و سبب خرابي سطح ميگردد.
عرض ماله دستي بايد بهصورت كاملاً افقي (بدون ايجاد زاويه) بر روي سطح بتن قرار داده شود و آن را بهصورت ارهاي و قوسي حركت داده تا منافذ پرشده و سطح بتن كاملاً هموار گردد. مالهكشي سبب ميشود تا سطح بتن هموار شده (وليصاف نميشود) و مقاومت مناسبي در مقابلليز خوردن به وجود آيد و معمولاً به عنوان پرداخت نهايي تلقي ميگردد. ماله كشي بادستگاه مكانيكي نيز امكانپذير است. دستگاه مالهكشي شامل يك محور عمودي است كه بهآن چند پره به شكل ماله متصل است و حركت دوراني پرهها سبب هموار شدن سطح بتن ميگردد(شكل 4).
بعد از عمل مالهكشي ميتوانبا وسيله پرداخت نهايي، سطح بتن را كاملاُ صاف نمود. مرحله پرداخت نهايي بلافاصلهبعد از مالهكشي و با وسيله دستي يا ماشين انجام ميپذيرد. وسيله دستي كه برايپرداخت نهايي استفاده ميشود(شکل 5)، يك صفحه فولاديپهن به ابعاد 100×400 ميليمتر است.استفاده از صفحه فولادي با ابعاد كوچكتر براي مرتبه دوم و يا سوم پرداخت نهايياشكالي ندارد. در بعضي موارد (مانند دالها)، پرداخت نهايي با دستگاه مكانيكي انجامميشود. اين دستگاه مشابه ماله دستي است، تنهاتفاوت آن، ابعاد كوچكتر پرهها و امكان تغيير و فشار بر روي آنهاست. در مرحله اولپرداخت، پرهها به صورت مستقيم و در مراحل بعدي، به زاويه پرهها افزوده مي شود (شکل 6).
بايد توجه داشتبا پرداخت نهايي از مقاومت لغزش سطح بتن كاسته ميشود، اما مقاومت سايش سطح افزايشمييابد. بنابراين اگر مقاومت سايشي بتن در حد نسبتاً زياد ضروري است بايد حداقليكبار نسبت به پرداخت نهايي اقدام گردد و باافزايش تعداد عمل پرداخت نهايي، مقاومتسايش افزايش مييابد. اما اگر مقاومت لغزشي اهميت بيشتري دارد، بايد مرحله پرداختنهايي حذف گردد.
توقف در عملياتپرداخت
هر گاه آب حاصل از آبآوري بر سطح بتن مشاهد گرديد، بايد عمليات پرداخت متوقف گردد تا آب از سطح بتنتبخير شود. معمولاً آب حاصل از آب انداختن پس از مالهكشي با تخته ماله دسته بلند و كوتاه مشاهده ميشود. اما به هرحال هنگامي كه آب انداختن در بتن رخ دهدبايد عمليات به صورت موقت متوقف شود. ادامه عمليات پرداخت كه معمولاً مرحله مالهكشياست بايد با يك آزمايش ساده انجام گردد. اين آزمايش بر اين اساس است كه فشار پا برروي بتن بايد حداكثر 5 ميليمتر اثر بگذارد. اين حالت نشان ميدهد كه سطح بتن آمادهمالهكشي ميباشد.
اگر شرايط رطوبت و دمايمحيط به صورتي است كه امكان تبخير آب حاصل از آب انداختن در مدت كوتاه وجود ندارد،ميتوان با يك تمهيد ساده نسبت به رفع آب سطح بتن اقدام نمود. با گذاشتن يك لايهگوني بر سطح بتن و ريختن گرد سيمان بر روي سطح پارچه چتايي، سريعاً آب سطح جذب وحذف ميگردد. اما بايد توجه داشت كه به هيچوجه نبايد گرد سيمان بر روي سطح بتن بهصورت مستقيم ريخته شود، زيرا باعث تضعيف بيشتر لايه سطحي بتن ميگردد.
بنابراين بايد توجه داشتكه در صورت مشاهده آب انداختن، اگر عمليات پرداخت انجام شود، يك لايه سست از خميرسيمان بر سطح بتن تشكيل ميشود كه سبب كاهش شديد مقاومت سايشي بتن و دوام سطحي ميگردد.
معمولاً بتن، تحت جمعشدگيخميري و خشك شدگي قرار ميگيرد و چنانچه جمعشدگي تحت قيد قرار بگيرد، بتناحتمالاً ترك ميخورد. براي جلوگيري از بروز تركها در سطح بتن، درزهاي انقباضتعبيه ميشود. در مواردي كه ميلگرد به اندازه كافي در عضو بتني در نظر گرفته شدهباشد تا تنشهاي جمعشدگي را تحمل كند، نياز به درز انقباض نيست. در چنين مواردي،ميلگرد از تشكيل تركهاي قابل رؤيت جلوگيري ميكند.
منظور از ايجاد درزهايانقباض (كنترل يا جمعشدگي)، تعيين محلهايي از قبل پيش بيني شده براي بروز تركهاميباشد. به عبارت ديگر چنانچه درزهاي انقباض در عضو بتني ايجاد نگردد و يا درفواصل نادرست اجراشوند، تركها در محلهاي نامشخص به وجود ميآيند. با ايجاد درزهايانقباض، يك منطقه ضعيف ايجاد ميگردد كهتركهاي جمعشدگي در همان محلها شكل ميگيرند.
در اين فصل، توصيههاييبراي ايجاد درزهاي انقباض دردالهاي كف ارائه شده است. براي ساخت درزهاي انقباضموارد زير بايد رعايت شوند :
1. براي ساخت درزهاي انقباض ميتوان از وسيله دستيلبهزن استفاده نمود. اره ماشيني، وسيله ديگري براي ساخت درزهاي انقباضي است، وليعمل برش هنگامي بايد آغاز گردد كه بتن سخت شده باشد، در غير اين صورت باعث جابجاييسنگدانهها ميگردد(شکل 1).
ايجاد درزهاي انقباض دربتن تازه نيز با استفاده از نوارهاي پلاستيكي، فلزي و چوبي امكانپذير است. براينصب نوارها، يك شيار به وسيله ماله و يا شيارزن در بتن تازه ايجاد كرده و سپسنوارها در آن شيار گذاشته ميشود. پس از اتمام عمليات ايجاد درزها، بايد بااستفاده از ماده درزگير، نسبت به پر كردن درزها اقدام نمود(شکل2). با پر كردن درزها، از لبههاي درز محافظت شده و عبور ترافيك (آمد و شد)بدون اشكال انجام ميگردد.
شکل 2 – درز ایجادشده بوسیله برش و پر کردن آن با نوارهایی از جنس پلاستیک
2. فاصله درزهاي انقباض معمولاً بين 24 تا 36برابر ضخامت دال است. براي تعيين فاصله تقريبي درزها به جدول 1 مراجعه شود. فاصلهدرزهاي انقباض به اسلامپ، حداكثر اندازه دانهبندي و شكل و بافت سطحي سنگدانهها،نسبت آب به سيمان، عيار و نوع سيمان بستگي دارد و بهتر است فواصل درزها را بهمراتب كمتر از جدول زير در نظر گرفت.
جدول1 : حداكثر فاصله درزهاي انقباضي
اسلامپ كمتر از 100 mm فواصل درزها (متر) |
اسلامپ 100 تا 150 ميليمتر- فواصل درزها (متر)* |
ضخامت دال (mm) |
حداكثر اندازه سنگدانه بيش از mm 20 |
حداكثر اندازه سنگدانه
mm 20 |
60/3 |
4/2 |
0/3 |
100 |
50/4 |
0/3 |
90/3 |
125 |
40/5 |
60/3 |
50/4 |
150 |
30/6 |
20/4 |
40/5 |
175 |
20/7 |
80/4 |
00/6 |
200 |
10/8 |
40/5 |
90/6 |
225 |
0/9 |
00/6 |
50/7 |
250 |
شايان ذكر است ، مقاديراسلامپ ذكر شده براي بتن بدون استفاده از مواد افزودني روان كننده يا فوق روانكننده است و چنانچه از بتن با موادافزودني استفاده گردد، اسلامپ قبل ازاستفاده از مواد افزودني مي باشد.
3. براي انتقال بهتر بار درمحل درزهاي انقباضميتوان از ميلگرد (داول) در وسط ضخامت دال استفاده نمود. مشخصات ميلگرد در جدول 2ارائه شده است. در هنگام تعبيه بايد دقت نمود تا ميلگرد به بتن پيوستگي نداشتهباشد.
جدول2 : فواصل ميلگردها در درزها
فواصل ميلگرد
(mm) |
طول ميلگرد (mm) |
قطر ميلگرد (mm) |
ضخامت دال (mm) |
300 |
400 |
20 |
150-120 |
300 |
460 |
25 |
200-180 |
300 |
460 |
35 |
280-230 |
شكل 3، درز انقباض با استفاده از ميلگرد براي انتقال بار را نشان ميدهد.
4. براي تراكم سطح كوچك دالها ميتوان ازدستگاه ويبره استفاده كرد، اما براي سطوح وسيع توصيه ميشود كه با استفاده از يكتير فولادي كه بر روي آن ويبره متصل است، عمليات تراكم اجرا گردد.
5. يك روش مناسب براي ساخت دال، به روش نواريموسوم است (شكل 4). بر اساس اين روش ابتدا عرض دال به چند نوار طولي تقسيم ميگرددو قالبها نصب ميگردند. سپس بتن به صورت نوارهاي يك در ميان ريخته ميشود. پس ازبتنريزي سري اول نوارهاي طولي، قالبها باز ميشوند و خود نوارهايي كه بتنريزيشدهاند به صورت قالب براي نوارهاي ديگر مورد استفاده قرار ميگيرند. درزهايانقباض در حد فاصل نوارها اجرا ميگردد.
6. توصيه ميشود هنگامي كه بتن تازه است، درزانقباض (براي جمعشدگي خميري) اجرا گردد، زيرا اگر بتن سخت شود، بايد از وسايليمانند اره برقي براي ايجاد درز استفادهكرد. بر همين اساس در زماني كه بتن تازه است با گذاشتن يك نوار چوبي يا فلزي درمحل مورد نظر ميتوان درز را ايجاد كرد.ايجاد درز در بتن سخت شده براي كنترل جمعشدگي ناشي از خشك شدن به كار ميآيد.
7. براي اجراي عمليات پرداخت سطح بتن دال بهفصل پرداخت مراجعه شود.
8. محل درزها بايد با يك تركيب مناسب پر شوندتا به دال از نظر نفوذ مواد زيانآور، خسارت وارد نگردد. اين تركيب ميتواند ملاتسيمان با ماسه سيليسي و با نسبت كم آب به سيمان باشد (در صورتي كه صرفاً درز انقباضي براي جمعشدگي خميري داشته باشيم ايننوع ماده پركننده ميتواند به كار رود).
در بعضي از موارد امكانبتنريزي يك عضو سازهاي در يك نوبت وجود ندارد. همچنين طبق توصيه آيين نامههاگاه لازم است بين اجراي اعضاي قائم و افقي فاصله زماني رعايت گردد. در چنين مواردياز درز ساخت استفاده ميشود. به عبارت ديگر درز ساخت، سطح بتن سخت شده است كه درتماس با بتن تازه قرار ميگيرد.
در محل درز ساخت بين بتنقديم و بتن تازه بايد پيوستگي ايجاد نمود. رعايت مواردي به شرح زير باعث افزايشمقاومت پيوستگي بين بتن قديم و بتن تازه ميشود :
1. تمام مواد زايد، گردوخاك و روغن بايد ازسطح بتن قديم پاك گردد. براي پاك كردن سطح ميتوان از برس، هواي فشرده و يا آب بافشار زياد استفاده كرد و در صورتي كه آلوده به مواد روغني باشد بايد با استفاده از حلال مناسب پاك گردد. احتمالدارد كه به دليل آب انداختگي بتن، يك لايه ضعيف از خمير سيمان در سطح بتن قديممشاهده گردد كه جدا كردن اين لايه با ابزار ذكر شده ضروري است.
2. سطح بتن قديم بايد زبر و ناهموار گردد. روشموثر براي زبر كردن سطح بتن، استفاده از برس زدن است كه 2 تا 4 ساعت پس از اتمام تراكم بايد انجام شود. وقتي نوك سنگدانههايدرشت بيرون از سطح بتن قرار ميگيرند نشان دهنده زبري مناسب است. اگرعمليات زبركردن به روز بعد از بتنريزي موكول شود، نياز به كار زياد خواهد داشت، بنابراينبهتر است زبر كردن در روز بتنريزي و در ساعات اوليه گيرش انجام شود.
3. بعد از آماده سازي سطح بتن قديم و چند ساعتقبل ار بتنريزي، بايد سطوح درزهاي اجرايي با آب كاملاً اشباع شوند، اما بايد صبركرد تا آب اضافي روي سطح خشك شود و يا بااستفاده از هواي فشرده، آب اضافي را از سطح زدود.
درز ساخت در تيرها بهتراست در محلي كه كمترين تنشها و بويژه نيروهاي برشي وجود دارد، ايجاد شود. بنابرايندر تيرهاي يكسره، درز بايد در محل انتقال تيرها و ستونها تعبيه گردد. در دالهايسقف، درز ساخت بايد در خطوط مركزي تيرها ايجاد شود. بايد نوع و محل درزهاي اجرايي در نقشهها ذكرگردد و يا در كارگاه به وسيله دستگاه نظارت تعيين شود. در هر صورت نبايد موقعيتدرز به محل يا زماني دلخواه از قبيل پايان روز كار موكول شود.
شكل درزهاي اجرايي با توجه به موقعيت آنها بايد توسط مهندس محاسب و يا ناظر مشخص گردد. به طوركلي امتداد درز اجرايي بايد عمود بر امتداد تنشهاي عضو باشد. براي ايجاد درز درتيرها بايد از قالب موقت مخصوص استفاده نمود. در تيرهاي عميق يا شالودهها ميتواناز درز به شكل پلكاني يا داراي كليد برشي (كاو و زبانه) بهره گرفت.
درز ساخت افقي درديوارهايي كه در معرض ديد هستند بايد ظاهر مناسب داشه باشد. به عبارت ديگر، درزهايافقي در ديوارها بايد كاملاً مستقيم و افقي باشد. براي آنكه درز ساخت كاملاً افقيو مستقيم باشد ميتوان با نصب يك نوار چوبي يا فلزي بر ديواره قالب يك شكاف در محلدرز ايجاد كرد. اين شكاف هم در يك خط بودن درز كمك ميكند و هم ظاهري مناسب بهوجود ميآورد. بتن تا حد وسط نوار جاگذاري ميشود (شكل 1).
پس از آنكه بتن سخت شد،قالب و نوار چوبي را ميتوان برداشت و براي ادامه بتنريزي، قالب را در ارتفاعبالاتر نصب كرد و بتنريزي را انجام داد. در صورت ايجاد چنين شكافهايي بايد توجهداشت كه ضخامت پوشش بتني بر روي ميلگرد در حد مورد نظر، رعايت گردد. شكل 2، نمايديوار را پس از اجراي درز ساخت با استفاده از نوار فلزي نشان ميدهد. به جاي قالبموقت ميتوان از توري با چشمههاي ريز يا از رابيتس استفاده كرد كه بايد به وسيلهيك شبكه ميلگرد در محل مورد نظر نگهداري شوند. در اين صورت بايد از ريختن بتن شل در پشت قالب موقت و لرزاندن طولاني بتنمجاور آن خودداري كرد. رابيتس در توده بتن باقي ميماند يا در صورت لزوم به موقعكنده ميشود، ولي توري بايد در ساعات اوليه پس از گرفتن بتن كنده شود تا سطح حاصلبتواند پيوستگي خوبي با بتن بعدي داشته باشد. در صورتي كه از رابيتس باقي مانده درتوده بتن به عنوان قالب موقت استفاده شود، بايد بلافاصله پس از گرفتن بتن، دوغابيرا كه از سوراخهاي رابيتس گذشته و در پاي آن جمع شده است كند و آثار آن را كاملاًتميز نمود.
در هنگام ايجاد درزساخت، رعايت موارد زير ضروري است :
1. شرايط رطوبت بتن قديم در مقاومت پيوستگي اثرمهمي دارد. شرايط رطوبت بتن قديم بايد در حالت اشباع با سطح خشك باشد. به عبارتديگر، درون بتن بايد مرطوب، اما سطح آن خشك باشد. براي رساندن بتن قديم به اينحالت، بسته به شرايط دما و رطوبت محيط، بايد از چند ساعت تا دو روز قبل از بتنريزيجديد، بر روي سطح بتن قديم آبپاشي گردد. اما در هنگام بتنريزي جديد، بايد سطحبتن قديم عاري از آب اضافي باشد.
2. در صورتي كه نياز به پيوستگي بيشتر بينسطوح محل درز باشد ميتوان از ميلگردآجدار (داول) استفاده كرد. معمولاً اين روش براي دالهاي كف مناسب است به خصوص درمواردي كه دال بار زيادي را تحمل ميكند، مانند كف سالنهاي صنعتي و يا محوطهايكه محل آمدوشد ترافيك است. در جدول 1، مشخصات ميلگرد آجدار را براي تعبيه در درزساخت نشان ميدهد.
جدول1: مشخصات و فواصل ميلگرد اتصال (داول)در درز ساخت
فاصله ميلگرد
(mm) |
طول ميلگرد
(mm) |
قطر ميلگرد آجدار
(mm) |
ضخامت دال(mm) |
750 |
750 |
12 |
200-120 |
750 |
750 |
16 |
320-230 |
3. براي نصب ميلگردها، ابتدا بايددر قالب حفرههايي با فواصل مورد نظر ايجاد كرد و سپس ميلگردها در داخل حفرههاجاسازي شود به صورتي كه نصف طول ميلگردها درطرفين قالب قرار بگيرد. سپس بتنريزيانجام ميگردد. به اين صورت در زمان قالب برداري، نصف طول ميلگردها خارج از بتنساخته شده قرار مي گيرند.
عمل آوري روندي است كهجهت حفظ رطوبت و حرارت بتن در مدت زمان معين بلافاصله پس از جاگذاري و پرداخت بتنانجام ميگردد. عملآوردن در خصوصيات بتن سخت شده مانند: مقاومت فشاري، دوام، مقاومت سايشي و مقاومت درمقابل يخبندان تأثير قابل ملاحظهاي دارد. عملآوري به سه شكل : محافظت، مراقبت(عملآوري ) و پروراندن (عملآوريحرارتي) براي بتن ريخته شده درقالب ضروري است.
هنگامي كه سيمان پرتلندبا آب مخلوط ميشود، فعل و انفعال شيميايي كه به آن هيدراتاسيون ميگويند، آغاز ميگردد.پيشرفت و وسعت اين واكنش شيميايي در دوام، مقاومت و وزن مخصوص بتن اثر ميگذارد.معمولاً مقدار آب موجود در مخلوطهاي بتن، بيش از آب مورد نياز براي تكميلهيدراتاسيون است، اما به هر حال كاهش آب به علت تبخير، باعث تأخير و يا توقففرآيند هيدراتاسيون ميگردد.
در چند روز اول، پس ازجاگذاري بتن و در درجه حرارت مناسب، هيدراتاسيون نسبتاً سريع است. بنابراين حفظ آببتن، درطول اين زمان بسيار با اهميت است. هنگامي كه عملآوردن متوقف شود، كسبمقاومت بتن براي مدت كوتاهي ادامه مييابد، ولي پس از آنكه درجه اشباع حفرههايموئينه داخل بتن به 80 درصد ميرسد، كسبمقاومت بتن متوقف ميگردد.
روشهاي مختلف عملآوريرطوبتي (مراقبت) به شرح زير است :
- عملآوري با آب
- عملآوري عايقي
در اين بخش روشهاي عملآوريشرح داده شده است.
روشي است كه سبب افزايشرطوبت بتن ميگردد و همچنين از افت رطوبت بتن جلوگيري ميكند. آب مصرفي بايد دارايمواد زايد و مضر در حد مجاز استاندارد و آييننامههاي موجود باشد تا در كيفيت بتناثر نامطلوب باقي نگذارد. همچنين استفاده از آب بسيار سرد و يا گرم ، كه سبب شوكحرارتي در بتن شده و سطح بتن ترك ميخورد بايد اجتناب نمود. روشهاي مختلف عملآوريبا آب به شرح زير است :
ايجاد حوضچه و غوطهورسازي: ايجاد حوضچه براي سطوحافقي مانند دالها مناسب است. در پيرامون دال، لبههايي ساخته ميشود و در درون اينحوضچه آب قرار ميگيرد. آب درون حوضچه نبايد بيش از oC12 سردتر از بتن باشد. همچنين مي توان (قطعات پيش ساخته) را درون آب غوطهور كرد، كه در اينحالت، ضوابط دماي آب بايد رعايت شود.
افشاندن آب : در دماي بيش از oC5+ روش افشاندن آب براي عمل آوردن بتنبسيار مناسب است. روند افشاندن آب بايد پيوسته باشد، در صورتي كه افشاندن با وقفهانجام پذيرد، باعث تروخشك شدن ميگردد و در نتيجه عارضه پوسته شدن در سطح بتن بروزميكند. آب افشاني معمول در برخي ازكارگاههاي كشور ما، علاوه بر ايجاد تر و خشك شدن، باعث شوك حرارتي نيز ميگردد،زيرا با خشك شدن سطح در زير آفتاب دماي سطح بتن بالا رفته و با پاشيدن آب خنك، مشكل ترك خوردگي وجود خواهد داشت.
پوششهاي خيس : در صورتي كهنتوان به طور مداوم با افشاندن آب، سطح بتن را مرطوب نگه داشت، استفاده از پوششهايجاذب آب از قبيل چتايي، گوني، گليم و حصير براي عمل آوردن بتن توصيه ميشود. چتايي نو بايد قبل از مصرف كاملاً شستهشود تا مواد قابل حل آن پاك شده و قابليت جذب آن بيشتر گردد. همچنين در صورتاستفاده از گوني، كه قبلاً حاوي مواد شيميايي يا شكر و غيره بوده ، لازم است قبل از مصرف، گونيكاملاً شسته شود، زيرا برخي از موادشيميايي ميتوانند همراه آب عملآوري، در بتن جوان نفوذ نموده و ضمن اختلال درگيرش بتن ، مقاومت و دوام آن را كاهش دهند. با افزايش وزن چتايي يا ساير پوششهاي جاذب، امكان نگهداري آب توسط آن بيشترميشود و نياز به مرطوب كردن متوالي آن كمتر ميگردد. در غير اين صورت بهتر است ازدو لايه چتايي استفاده شود. چنانچه ورق پلاستيك بر روي چتايي قرار داده شود، ازتبخير آب چتايي جلوگيري ميگردد كه مشابه عمل آوري عايقي خواهد بود. اين نوع پوششهابايد به نحوي روي سطح بتن قرار گيرند كه لبه آنها حدود 100 ميليمتر روي هم قرار داده شوند، و بلافاصله پس از آنكه بتن به اندازه كافي سختشد، بر روي سطح قرار داده شوند. اگر زمانيكه بتن در حالت خميري است، پوشش روي آن قرار داده شود، سطح بتن آسيب ميبيند. پوشش بايد تمام سطح بتن را بپوشاند و به طورمداوم خيس نگاه داشته شود.
براي مقاطع كوچك بتن،عمل آوردن بتن با استفاده از خاك، ماسه، خاك اره، كاه و پوشال خيس مناسب است.ضخامت اين نوع پوششها بايد حداقل 50 ميليمتر باشد و تمام سطح بتن پوشانده شود و به طور مداوم خيس نگاه داشتهشود. ميتوان از پوشال خيس براي عملآوردن استفاده نمود. ضخامت لايه كاه ، 100 ميليمتر و پوشال بايد حداقل 150 ميليمتر باشد و در صورت وزش باد با شبكهسيمي و يا چتايي روي آنها پوشانده شود تا وزش باد سبب حركت كاه و يا پوشال نگردد.به طور كلي اين نوع پوششها ممكن است باعث تغيير رنگ سطح بتن شوند و در همه موارد،مانند سطوح قائم امكان به كار گيري از آنها وجود ندارد. شكل 1، روش عملآوري با پارچه چتايي را نشان ميدهد.
توصيه ميشود پس ازاتمام مدت عملآوري رطوبتي، اجازه دهيم پوشش موجود خشك و سپس از روي سطح بتن برداشته شود تا مشكل ايجاد نگردد. اين عمل براي مناطقي كه باد خيز هستند ضرورتدارد.
جلوگيري از تبخير آب،روش ديگري جهت عملآوردن بتن است و از آن جهت مزيت دارد كه نياز به خيس كردن مداومپوشش نميباشد. اين روش براي مناطقي كه امكان فراهم كردن آب مناسب جهت عملآوري بامشكلاتي همراه است قابل به كارگيري خواهد بود. مصالح و روشهاي مختلف جلوگيري ازتبخير آب از سطح بتن به شرح زير است :
ورق پلاستيك يا نايلون : ورق پلاستيك وزنبسيار سبك دارد و در رنگهاي مختلف، مانند سفيد و سياه موجود است. رنگ سفيد برايهواي گرم مناسب است، زيرا نور را منعكس ميكند و رنگ سياه براي هواي سرد مطلوب ميباشد،زيرا نور را جذب ميكند. ورق پلاستيك معمولاً از نوع پلي اتيلن است. ورق پلاستيكبايد كاملاً سطح بتن را بپوشاند و لبه بالاي آن حدود 100 ميليمتر روي همقرار گيرد و قطعات چوب بر روي آن قرار داده شود تا ورق كاملاً در تماس با سطح بتنباشد، و وزش باد سبب بلند كردن و حركت آن نگردد. احتمال دارد كه ورق پلاستيك باعثتغيير رنگ و ظاهر سطح بتن گردد، به خصوصاگر ورق چروكيده باشد، در اين صورت اگر يكنواختي رنگ و ظاهر سطح بتن اهميت دارد،بايد از روشهاي ديگري استفاده كرد. تعريقو چكه كردن آب ناشي از تبخير سطح بتن ميتواند به ظاهر بتن آسيب رساند.
بنابراين توصيه ميشود،در چنين شرايطي نايلون و يا پوشش دقيقاً بر سطح بتن قرار داده شود و يا از روشهايديگري استفاده شود. مشكل استفاده از ورق نايلون، پاره و يا سوراخ شدن آن در كارگاهميباشد كه امكان تعمير آن وجود ندارد و در صورت عدم توجه به وجود سوراخ يا پارگي مشكلاتي براي عملآوري، به وجود ميآورد.جهت محكمكردن ورقها در اطراف تيرها و ستونها، بايد از طناب يا نوار استفاده گردد. شكل 2،استفاده از ورق پلاستيك و شکل 3 عملآوري با استفاده از پوششهای مرکب (مواد عایق، ترکیبی از پلاستیک و چتایی) را نشان ميدهند.
تركيبات عملآوري به صورت مايع است كه بر روي سطح بتن پاشيده يا ماليده ميشودو با ايجاد يك غشاء از تبخير آب بتن جلوگيري ميكند. اين محلولها از اختلاطرزينهاي مصنوعي و طبيعي با حلال تشكيل شدهاند. پس از اعمال تركيبات عملآوري برسطح بتن، حلال تبخير شده و رزين بر سطح باقي ميماند. غشاي رزين براي مدت حدود يكتا چهار هفته باقي مانده و بر اثر هوازدگي و نور آفتاب، ترد و شكننده ميگردد و ازسطح بتن جدا ميشود.
معمولاً در اين نوعتركيبات از رنگدانههاي مختلف، مانند ذرات آلومينيوم بهره گرفته ميشود. استفادهاز رنگدانهها در تركيبات به دو دليل انجام ميپذيرد. رنگدانههاي خاص سبب انعكاسنور شده و در نتيجه دماي بتن شديداً افزايش نمييابد و همچنين سبب رؤيت تركيب برروي سطح بتن ميشود و بنابراين امكان ارزيابي كفايت و يكنواختي تركيب در سطح بتنفراهم ميگردد. براي حصول اطمينان از پيوستگي غشاي عملآوري، بهتراست آن را در دو لايه عمود بر يكديگر اعمال نمود.اگرفقط يك لايه اعمال شود، بايد از يكنواختي و پوشش غشاء اطمينان حاصل گردد.
تركيبات عملآوري بايدبر روي سطح بتن مرطوب اعمال و از پاشيدنيا اعمال آن بر سطح خشك بتن اجتناب گردد. تركيبات عملآوري از تبخير آب بتنجلوگيري كرده و در نتيجه سطح بتن خنك نميشود. بنابراين توصيه ميشود، در مناطقي كه تابش شديدآفتاب وجود دارد، بر روي سطح بتن، سايبان ايجاد گردد. در صورتي كه از تركيبات عملآوري غير محلول درآب استفاده ميشود لازم است اين تركيبات پس از تبخير آب رو زده، به كار روند.
اگر قرار است كه بر رويسطح بتن، يك لايه ديگر بتن ريخته شود، يا كاشي و موزائيك بر روي سطح بتن نصب گردد،بهتر است كه از تركيبات عملآورنده استفاده نشود، زيرا اين تركيبات پيوستگي راكاهش ميدهند. هر چند بعضي از انواع تركيبات، پيوستگي را كاهش نميدهند و يا امكانپاك كردن غشاء وجود دارد. همچنين در برخي از منابع و مخازن نگهداري مواد بهداشتي،غذايي و آب بايد قبل از بهره برداري اين مواد كاملاً تميز گردند.
در مواردي كه دوام بتندر برابر عوامل مضر و يا خوردگي ميلگردها حايز اهميت است و يا هنگامي كه نسبت آببه سيمان پايين است، بهتر است از روشهاي عملآوري با آب (ايجاد حوضچه، غوطه وري ،افشاندن آب و پوششهاي خيس) استفاده كرد، و در صورت اضطرار از عملآوري عايقي بهرهبگيريم. شكل 4، روشعملآوري با ماده شيميايي عملآوري را نشان ميدهد.
قالبها خود محافظ مناسبي هستند و از خروج آب ازبتن جلوگيري مي كنند. البته در چنين مواردي، سطح افقي بتن بايد مرطوب نگاه داشتهشود. قالبهاي چوبي بايد با آب افشاني مرطوب شوند، به خصوص در هواي گرم و خشك اينعمل حايز اهميت است. اگرمرطوب نگاه داشتن قالبهاي چوبي امكان پذير نيست، بايدبلافاصله قالببرداري شده و روش ديگري جهت عمل آوردن بتن به كار گرفته شود. درصورتي كه امكان برداشتن سريع قالبها بويژه در سطوح و يا ديوار و يا تيرها وجود ندارد، توصيه ميشود با شل كردنقالبها، امكان عمل آوري با ريختن آب در درزهاي موجود فراهم شود. شکل 5 یک نمونه از قالبهای مخصوص،که از مواد مختلف تشکیل شده است را نشان میدهد.
لازم است در طول عملآوريبتن جوان و پس از ريختن بتن، از بتن به خوبي محافظت شود تا آسيب نبيند. بارش بارانو تگرگ، لرزشهاي شديد ماشين آلات ثابت و متحرك موجود، يخبندان، اعمال ضربه بهقالب ميتواند به بتن جوان و نارس آسيب رساند و به ظاهر بتن و مقاومت و دوام آنلطمه بزند.
براي افزايش مقاومت بتندر روزهاي اول و محفاظت آن، در هواي سرد و جلوگيري از يخ زدن آن ميتوان دماي بتنداخل قطعه را بالا برد. بهترين روش براي اين كار، به كارگيري بخار آب ميباشد ودماي محيط و بتن بهتر است از حدود oC 65بيشتر نشود و عمل بخاردهي پس از گيرش بتنآغاز گردد. روشهاي حرارت رساني خشك با سوزاندن مواد سوختي، نيروي برق و غيره،امكان پذير است(شکل 6). ولي به طور كلي بايد نكات زير در آن رعايتشود تا مقاومت و دوام مورد نظر حاصل گردد:
1. قبل از گيرش بتن گرمادهي انجام نشود.
2. گازهاي ناشي از سوختن در مجاورت بتن تازه و يا جوان قرار نگيرد.
3. خشك شدگي در قطعه بتني به وجود نيايد و گرمارساني به صورت يكنواخت و غيرمتمركز انجام گردد.
4. افزايش دماي بتن، در هر ساعت به oC 20 و كاهش آن نيز در هر ساعتبه oC 20 محدود شود و از بروز شوكحرارتي به بتن جلوگيري گردد. در قطعات حجيم كاهش دماي بتن در هر ساعت به oC 10 محدود ميشود.
5. حداكثر دماي بتن به oC 65 محدود شود.
6. با ايجاد عايق حرارتي درسطح بتن ميتوان از افت دماي بتن جلوگيري نمود و حتي دماي آن را افزايش داد. قالبچوبي، پشم شيشه، و عايقهاي پلي يورتان و يونوليت، كاه و پوشال و غيره به ضخامتكافي ميتواند عمل عايقبندي را به انجام برساند. بايد از به كار بردن مواد عايقيا گرمازا در سطح بتن كه داراي مواد مضر باشد، جلوگيري نمود.
مدت زمان مراقبت(عمل آوري)
مدت مراقبت به عواملينظير نوع سيمان، مقاومت مورد نظر، نسبت سطوح نمايان به حجم، شرايط آب و هوايي بههنگام ساختن با نسبت آب به سيمان و ريختن بتن بستگي دارد.
مدت زمان عمل آوري مطابقبا شرايط خصوصي پيمان و نظر مشاور و دستگاه است. در صورتي كه زمان خاصي براي عملآوريپيش بيني نشده باشد، حداقل زمان عمل آوردن بتن از مندرجات جدول 1، محاسبه ميشود.با توجه به شرايطي كه ممكن است در كارگاههاي كوچك حاكم باشد و عملآوري مطابقروشهاي ارائه شده، كاملاً صحيح انجام نگردد و يادر مناطقي كه مسايل دوام و خوردگيميلگردها حايز اهميت است توصيه ميشود، زمان عمل آوري بيش از حداقل ارقام موجود درجدول اختيار گردد.
جدول1 : حداقل زمان عملآوري بتن
زمان عملآوري |
روند افزايش مقاومت بتن ** |
سريع |
متوسط |
كند |
دماي متوسط سطح بتن (هواي مجاور) 0C |
10-5 |
بالاتر از10 |
10- 5 |
بالاتراز 10 |
10- 5 |
بالاتراز 10 |
شرايط محيطي |
ضعيف |
4 |
3 |
8 |
6 |
10 |
8 |
متوسط |
4 |
3 |
6 |
4 |
8 |
5 |
خوب |
4 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
شرايط محيطي مندرج در اينستون به شرح زير تعريف ميشود :
خوب : محيط مرطوب و محافظتشده (رطوبت نسبي بيشتر از 80 درصد و محافظت شده در برابر خورشيد و باد).
ضعيف : محيط خشك و محافظتنشده (رطوبت نسبي كمتر از 50 درصد و محافظت نشده در برابر خورشيد و باد).
متوسط : شرايطي بين دو حدخوب و ضعيف.
** مفاهیم ر وند افزايش مقاومت بتن؛ سريع : بتن داراي سيمانهاي زودگير (مانند پرتلند نوع 3) افزودنيهاي زودگير كننده، نسبت آب به سيمان بسيار كم و عيار سيمان زياد است،متوسط: نوع 1 و 2 پرتلند پوزولاني، كند: نوع 5 و پوزولاني ويژه
با كاهش دماي بتن، ازميزان سخت شدن و كسب مقاومت بتن كاسته ميشود و در دماي زير نقطه انجماد روندشيميايي سخت شدن بتن متوقف ميگردد. وقتي كه دماي محيط به كمتر از o C 5 ميرسد، نبايد بتن ريزي بدون اعمال تمهيدات ذكر شده در اين فصل،انجام پذيرد.
به طور كلي، در دماي كم،آهنگ كسب مقاومت بتن كاهش مييابد و در نتيجه بتن تازه بايد در مقابل آثار مخربيخبندان محافظت گردد. در مواردي كه بتن در چند ساعت اول بعد از بتنريزي و يا قبل از آنكه مقاومت نمونه استوانهاي بتن بهMPa5/3 برسد، و در معرض يخبندان قرار گيرد، مقاومت نهايي بتن ممكن است تا 50 درصدكاهش يابد و بتن دچار آسيب ديدگي جدي گردد. اگر بتن در دمايي كمتر از oC5+ قرار گيرد، فرآيند هيدراتاسيون بسياركند شده و روند كسب مقاومت بتن عملاً متوقف ميگردد.
آب خالص در صفر درجه يخ ميزند، اماآب در داخل بتن به علت وجود املاح مختلف، داراي نقطه انجماد كمتري است و زماني كهآب در بتن يخ ميزند، حجم آن حدود 9 درصد بيشتر ميگردد. از آنجايي كه انجماد بتنفرآيند تدريجي است، مقداري آب در منافذ مويين باقي ميماند كه به علت افزايش حجميخ، تحت فشار هيدروليك قرار ميگيرد. اين فشار اگر آزاد نگردد، سبب تنش كشش داخليشده و در نتيجه سبب ترك خوردگي و خرابي بتن ميشود. با افزايش تعداد چرخههاي يخزدن و آب شدن، بر شدت خرابي بتن نيز اضافه ميگردد.
در صورتي كه شرايط هوايسرد طبق تعريف آيين نامه “ آبا “ در كارگاه حاكم گردد، عمليات ساخت و ريختن بتن،بايد متوقف گردد مگر اينكه تمهيدات لازم انجام گردد. مهمترين نكته براي بتنريزيدر هواي سرد، ريختن و عملآوري بتن در دماي بيش از oC 5 (معمولاً بيش از oC10) به صورت كافي و عدم ايجاد شوكهاي حرارتي است.
نه تنها بتن دراوايل سنبايد درمقابل يخبندان محفاظت گردد، بلكه بتن بايد قادر باشد تا طول عمر مفيد خوددر مقابل چرخههاي يخبندان و آب شدگي، مقاومت نمايد. براي آنكه از يخ زدگي بتنتازه جلوگيري شود، دماي بتن د رهنگام ريختن آن در حد مناسب، و توصيه شده باشد.جدول 1 حداقل دماي بتن در هنگام ريختن،عملآوري و نگهداري آن را نشان ميدهد. همانطور كه در جدول مشاهده ميشود، دمايمناسب بتن با افزايش ضخامت ، كاهش مييابد. زيرا با افزايش سطح مقطع بتن، افتحرارت حاصل از هيدراتاسيون كمتر خواهد بود.
شرايط اجزاي مخلوط بتن،نقش مهمي در دماي بتن دارند كه اين شرايط در اين بخش شرح داده
شده اند :
سيمان : مقدار و نوع سيمان در سرعت كسب مقاومت بتن اثر دارد.بنابراين افزايش مقدار سيمان و يا استفاده از سيمان پرتلند نوع 3 (با مقاومت اوليه زياد) ، مناسب است، اماالزامي نميباشد، و درصورت امكان لازم استاز سرد شدن سيمان در حد مقدور جلوگيري شود. به هر حال حرارت دادن به سيمان توصيهنميشود.
جدول1 : دماي توصيه شده * بتن در مراحل مختلف ساخت، بتنريزيو نگهداري
حداقل ابعاد مقطع |
دماي هوا
C º |
بالاي mm 1800 |
mm1800-900 |
900-300 mm |
كمتر از mm 300 |
حداقل دماي بتن درهنگام ريختن و نگهداري C º (1) |
كمتر از 5 |
5 |
7 |
10 |
13 |
حداقل دماي بتن در هنگام اختلاط (2و3) |
بالاي 1-
1- تا 18-
كمتر از 18- |
7
10
13 |
10
13
16 |
13
16
18 |
16
18
21 |
*) حداقل دماي مجاز بتن در هنگام ريختن و عملآوري نبايد از C º 5+ كمتر باشد.
1) حداكثر دماي بتن درهنگام ريختن نبايد بيش از C º 11 بالاتر از اعداد مندرج در جدول باشد.
2) حداكثر دماي بتن پس ازاختلاط نبايد بيش از C º 8 بالاتر از اعداد مندرج در جدول باشد.
3) اعداد ارائه شده در اينقسمت با فرض حمل بتن به مدت يكساعت در تراك ميكسر چرخان بوده و براي مدت زمان حملكمتر يا بيشتر ميتوان اعدا فوق را به تناسب تغيير داد، اما توصيه ميشود دماياختلاط از مقادير حداقل دماي بتن در هنگام ريختن كمتر نباشد.
سنگدانهها : وقتي كه دمايهوا بيشتر از صفر درجه است و درسنگدانهها، يخزدگي مشاهده نميگردد ميتوانبا حرارت دادن آب مخلوط، دماي مورد نظر بتن را به دست آورد. براي دماي هواي كمتراز صفر درجه وقتي كه د رسنگدانهها، يخزدگي مشاهده ميشود،ممكن است حرارت دادن به سنگدانهها لازمباشد.
انتخاب روش مناسب برايحرارت دادن مصالح سنگي بستگي به امكانات و شرايط اقتصادي دارد. معمولاً از هوايگرم، آب گرم و بخار استفاده ميشود. به هر حال توصيه ميگردد در شرايط هواي سرد به خصوص در طول شب، سنگدانهها باپوشش مناسب پوشانده شوند، تا ضمن عدم جذب رطوبت ، يخ نزنند.
آب مخلوط : به طور كلي،آسانترين و ارزانترين روش افزايش دماي مخلوط بتن، افزايش دماي آب است. دماي آببايد كمتر از C º 60 باشد، زيرا سبب گيرشناگهاني و كلوخه شدن سيمان ميگردد و كارايي، مقاومت و دوام بتن را كاهش ميدهد.اگر لازم گردد از آب با دماي بيشتر از C º 60 استفاده گردد. توصيه ميشود كه در ابتدا آب بامصالح سنگي مخلوط گردد و سپس سيمان به مخلوط افزوده شود.
گرم كردن آب مخلوط به گرم كردن سنگدانه ترجيح داده ميشود،گرم كردن آب آسانتر از مصالح ديگر است و از طرف ديگر، آب داراي گرماي ويژه حدود5/4 ، تا پنج برابر گرماي ويژه سيمان و سنگدانه است. زيرا گرماي ويژه آب Kcal/kg 1 است، در حالي كه ميانگين دمايويژه سيمان و سنگدانه 22/0 Kcal/kg است. در دماي زير يخزدگي، ضروري است كه غير از گرم كردن آب،سنگدانه به خصوص ماسه گرم گردد. اما در دماي بالاي يخ زدگي، فقط گرم كردن آب كفايتميكند.
براي تعيين دماي مخلوطبتن ميتوان مستقيماً از حرارت سنج جيوهاي يا هر وسيله مناسب ديگر استفاده كرد.همچنين ميتوان با استفاده از رابطه زير مقدار دماي بتن را (بدون يخ) محاسبه نمود. از فرمول ذكر شده ميتوان به طريقديگري استفاده كرد. به اين صورت كه ميتوان مقادير مختلف دماي اجزاي مخلوط به خصوصآب را در فرمول تقريبي زير جايگزين نمود تا مقدار مورد نظر بتن به دست آيد. براساس نتيجه به دست آمده، مشخص ميگردد كه دماي هر كدام از اجزاي مخلوط چه مقدارباشد.
كه در آن ta, tc, Tc و tw به ترتيب، دماي بتن، سيمان، سنگدانهها و آباست. A ، نسبت سنگدانه به سيمان و W نسبت به سيمان است. براي مثال،مخلوط بتن با سيمان به سنگدانه 1 به 6 (وزني) و نسبت آب به سيمان 6/0 و دماي سيمان سنگدانهها به مقدار C º2 و دماي آب C º 50، دماي بتن برابر است با :
همان طور كه ذكرشد، آب قادر است پنج برابر سيمان و سنگدانهها، گرما را نگهداري كند و بنابراينآسانترين روش براي افزايش دماي بتن، گرم كردن آب است. همان طور كه در مثال مشاهدهميشود، آب با دماي C º 50، دماي بتن را به C º16 ميرساند، حتي اگر دماي اوليه سيمان وسنگدانهها C º 2 باشد.
يكي ديگر از روشهايجلوگيري از صدمه خوردن بتن ناشي از يخبندان و آب شدگي، استفاده از ماده افزودنيحباب ساز است. اين ماده محفاظت از بتن را در سن اوليه و همچنين در دوران بهرهبرداري انجام ميدهد. حباب هوا كه بر اثر استفاده ازماده افزودني در بتن ايجاد ميگردد با حباب هواي ناخواسته كه در نتيجه تراكمنامطلوب بتن به وجود ميآيد، تفاوت دارد. خصوصيت حبابهاي حاصل از ماده افزودني ازدو جنبه با خصوصيات حبابهاي ناخواسته، متفاوت است :
- حبابهاي حاصل از مادهافزودني بين 10 تا 1000 ميكرومتر و قطر حبابهاي ناخواسته بيش از 1000 ميكرومتراست.
- حبابهاي ماده افزودني بهيكديگر ارتباط ندارند، در صورتي كه حبابهاي ناخواسته ممكن است به يكديگر مربوطباشند.
- وجود حبابهاي هوا در بتنسبب ميگردد تا فضاي كافي براي انبساط يخ در بتن ايجاد گردد و درنتيجه از تركخوردگي وخرابي بتن جلوگيري ميشود. ماده افزودني حباب ساز باعث افزايش كارايي بتننيز ميشود. در نتيجه ميتوان با ثابت نگه داشتن اسلامپ، مقدار آب مخلوط را كاهش داد.
مواد افزودني زود گير كننده كه به غلط در بازاربه مواد ضد يخ بتن يا سيمان ناميده ميشود، ميتواند سرعت هيدراتاسيون در بتن راافزايش داده و در طول مدت كمتر، مقاومت بيشتري راكسب نمايد، به شرط آنكه دمايمناسب (بالاتر از C º 5+)فراهم شده باشد. با مصرف اين مواد به ميزان توصيه شده عملاً تغيير چشمگيري در نقطهانجماد آب حاصل نميگردد و بتن مصون از يخ زدن نميباشد. بنابراين نبايد تصور كردكه مصرف اين مواد جايگزين روش توصيه شده براي ساخت بتن و ريختن و عمل آوري آن ميگردد.همچنين بايد متذكر شد كه مصرف مواد افزودني زودگير كننده مانند مصرف سيمان پرتلندنوع 3 و مصرف سيمان بيشتر (kg/m3 50) كاملاً اختياري ميباشدو بدين ترتيب زمان عمل آوري براي جلوگيري از خسارت ناشي از يخبندان زود هنگام ودستيابي به مقاومت بيشتر در مدت كوتاهتر كاملاً مفيد است. مسلماً بايد از موادياستفاده نمود كه منطبق با استانداردهاي معتبر بوده، و در مقاومتهاي دراز مدت ودوام بتن اثر نامطلوب بيش از حد مجاز باقي نگذارد، بنابراين قبل از مصرف هر نوعماده افزودني بايد از عملكرد مناسب آن (با آزمايش) اطمينان حاصل نمود.
پس از مخلوط كردن بتن،نبايد دماي آن كمتر از اعداد جدول 1 باشد. مسلماً در هنگام اختلاط بتن با توجه بهنوع وسيله حمل ، مدت حمل و ميزان محموله، اتلاف دما خواهيم داشت. بنابراين در جدول1، توصيه شده است كه دماي پس از اختلاط تا حدودي بيش از حداقل دماي بتن ريزي باشد.بديهي است كه بايد سعي شود حمل و ريختنبتن تا حد امكان به سرعت انجام گيرد.همچنين در طول حمل بتن با تراك ميكسر از چرخشهاي بي مورد و زياد از حد خودداري گردد.
مخلوط بتن بايد در مدتكوتاه جايدهي گردد، در غير اين صورت افت دما زياد خواهد بود. دماي مورد نياز بتنپس از جايدهي بستگي به حجم آن دارد. توصيه ميگردد كه در صورت امكان در بتنريزيهواي سرد از لايههاي ضخيم تر در هنگام بتن ريزي استفاده شود.
تمام وسايل كار، مانندجامها و فرغونها بايد در هنگام عمليات بتنريزي، در مقابل يخزدگي محفاظت شوند.
خطر جدي در زماني رخ ميدهدكه آب بتن تازه جايدهي شده يخ بزند. در چنين حالتي ممكن است بتن يخ زده با بتني كهگيرش معمولي دارد، اشتباه شده و عمل قالب برداري انجام گردد و در هنگام فرآيند آبشدن، امكان فروپاشي وجود دارد. براي اجتناب از آن، در هيچ مورد نبايد دماي بتن در قالب كمتر از C º5 باشد و تا زماني كه بتن سخت گردد، ايندما بايد حفظ شود. تحقيقات نشان ميدهد كه وقتي مقاومت نمونه استوانهاي به MPa5 ميرسد، مقاومت لازم در مقابل آسيبديدگي ناشي از يخ زدن را كسب كرده است. به طور كلي اگر براي 48 ساعت دماي بتنبيشتر از C º 5 حفظ شود، مقاومت مذكور را كسب ميكند. روشهاي مختلف محافظت بتنپس از جايدهي شامل پوشش مناسب يا حرارت دادن در فضاي مسدود است. اعضاي نازك بتننياز به محفاظت طولاني مدت تري دارند، اما بتنهاي حجيم به خصوص در سن اوليه نياز به محفاظت ندارند (به شرطي كهدماي هيدراتاسيون جبران كننده دماي بتن باشد). درهنگام هواي سرد بايد از عملآوريبا آب اجتناب و به روش عايقي (استفاده از پوشش براي جلوگيري از تبخير آب) اكتفاكرد. درعملآوري حرارتي (پروراندن) نبايد خشكشدگي موضعي حاصل شود و گازهاي حاصلاز سوزاندن مواد مختلف در تماس با بتن جوان و نارس قرار گيرد. استفاده از بخار آبدر عملآوري حرارتي امكان رطوبت رساني را فراهم ميآورد.
هواي گرم سبب مشكلات درتوليد، جايدهي و عملآوري بتن شده و اثر نامطلوب در خواص و بهرهبرداري بتن دارد. هواي گرم عبارت است از تركيبي از هرچهار عامل، دماي زياد هوا، رطوبت نسبي كم،سرعت باد و دماي بتن كه در كيفيت بتن تازه يا سخت شده اثر ميگذارد و سبب بروز خواصنامطلوب در بتن ميشود.
به طور كلي اگر دمايبتن بيشتر از C º 32 باشد، هواي گرم محسوب ميگردد و بايد ازتمهيدات ارائه شده در اين فصل استفاده شود. در شرايط هواي گرم، لازم است از بتنريزيخودداري گردد. در چنين مواردي بهتر است بهجاي ساخت بتن و بتنريزي در اواسط روز، در اوايل صبح و يا در شب هنگام ، بتنريزي انجام گردد.
هواي گرم آثار نامطلوبدر بتن تازه و سخت شده دارد و چنانچه تمهيدات خاص اعمال نگردد، كيفيت مورد نظر بتنحاصل نميشود. آثار نامطلوب هواي گرم در بتن تازه (خميري) به شرح زير است :
1. افزايش سرعت افت اسلامپ كه متعاقب آن، تمايل بهافزودن آب به مخلوط در كارگاه نيز افزايش مييابد.
2. افزايش سرعت گيرش بتن و درنتيجه، مشكلاتي مثلانتقال، پرداخت و عملآوري بتن پيش ميآيد و امكان به وجود آمدن درز سرد افزايش مييابد.
3. احتمال ترك خوردگي پلاستيك افزايش مييابد.
4. كنترل حباب هواي ايجاد شده (توسط مواد حباب زا)در بتن تازه مشكل ميگردد.
آثار نامطلوب هواي گرمدر بتن درحالت سخت شده، شامل موارد زير است :
1. افزايش مقدار آب مخلوط بتن سبب كاهش مقاومت بتنميگردد.
2. افزايش دماي بتن باعث كاهش مقاومت درازمدت بتن ميشود. به طور كلي هواي گرم سببافزايش مقاومت فشاري زود هنگام بتن ميگردد، اما مقاومت نهايي كمتر از مقاوم بودنبتن در شرايط معمولي خواهد بود.
3. احتمال ترك خوردگي ناشي از جمع شدگي (از نوعخشك شدگي) افزايش مييابد.
4. به دليل افزايش نسبت آب به سيمان (به دليلتمايل افزودن آب مخلوط) دوام بتن كاهش مييابد.
5. نفوذپذيري بتن به دليل رشد سريع بلورهاي حاصلافزايش مييابد.
6. كاهش پيوستگي بين بتن و ميلگرد به وجود ميآيد.
7. احتمال خوردگي ميلگردهاي بتن در شرايط خورنده (بهويژه سواحل جنوبي كشور) افزايش مييابد.
8. نماي بتن دچار تغيير رنگ شده و ظاهر آن بهدلايل مختلف از جمله ايجاد درز سرد، نامطلوب ميگردد.
- استفاده از سيمانهاي زودگير يا با سرعت هيدراسيون زياد
- استفاده از مواد افزودنيشيميايي زودگيركننده و يا مواد افزودني معدني كه در افزايش سرعت هيدراسيون موثراست (نظير دوده سيليسي)
- به كارگيري نسبتهاي آببه سيمان كم و بتنهاي پر مقاومت با عيارسيمان زياد
- ساخت قطعات بتن مسلحنازك و پر ميلگرد
- استفاده از سيمانها ويا مواد افزودني انبساط زا
بنابراين مشاهد ه ميشودكه كار اجرايي با بتنهاي با دوام كه درآنها نسبت آب به سيمان تا حد 4/0 پايينميآيد، و طبيعتاً عيار سيمان افزايش پيدا ميكند و در مناطق جنوبي كشور تبعاتي رابه بار ميآورد كه نياز به رعايت شرايط بتن ريزي در هواي گرم را دو چندان ميكند.براي كاهش عيار سيمان در اين شرايط نيازبه استفاده از مواد روان كننده به خوبي احساس ميشود.
يكي از مهمترين آثارنامطلوب هواي گرم، احتمال ترك خوردگي ناشي از جمع شدگي خميري است. اين نوع تركهابه علت تبخير سريع آب بتن رخ ميدهد. به عبارت ديگر، چنانچه مقدار تبخير بيشتر ازمقدار آبآوري باشد، سبب ترك خوردگي ميشود. چهار عامل: دماي هوا، رطوبت محيط،سرعت باد و دماي بتن، در مقدار تبخير آب از سطح بتن اثر دارند. چنانچه مقدار تبخيرآب از سطح بتن بيشتر از kg/m2 1 در ساعت باشد، احتمالترك خوردگي بسيار زياد ميباشد، لازم است تمهيدات اين فصل دقيقاً اجرا گردد. اما به هر حال وقتي مقدار تبخير ازحد kg/m2 5/0 درساعت بيشتر ميشود، توصيه ميشود تمهيدات ارائه شده در اين فصل به كارگرفته شود.
براي تخمين مقدار تبخيرميتوان از نمودار شكل 1، استفاده كرد. همان طور كه از شكل مشاهده ميشود نياز بهدانستن رطوبت نسبي محيط، دماي هوا، سرعت باد و دماي بتن است. با استفاده از رطوبتسنج ساده و دماسنج ميتوان رطوبت و دماي محيط و هم چنين دماي بتن را اندازهگيريكرد. براي تعيين سرعت وزش باد ميتوان از بروز پديدههاي سادهاي همچون حركتبرگها، شاخهها و درختان و ساير پديدههايي كه دراطراف مشاهده ميشود كمك گرفت وسرعت باد را تخمين زد. براي تقسيمبندي بر اساس مشاهدات ظاهري محيط ميتوان مواردزير را ذكر كرد :
سرعت باد تا km/h 10(كيلومتر در ساعت) باعث حركت برگها ميشود.
سرعت باد تا km/h 20(كيلومتر در ساعت) درختان كوچك را حركت ميدهد.
سرعت باد تا km/h 30(كيلومتر در ساعت) سبب حركت شاخههاي بزرگ ميشود.
براي چگونگي استفاده ازنمودار شكل 1، به مثال زير مراجعه شود :
فرض ميگردد كه دماي محيط C º35 باشد، يك خط عمودي ترسيم ميگردد تارطوبت نسبي محيط را كه 50 درصد است ، قطع كند. سپس يك خط افقي ترسيم ميشود تادماي بتن را كه در اين مثال، C º 30است قطع كند. فرض ميگردد كه سرعت باد km/h 15 باشد، بنابراين يك خط عموديكشيده ميشود تا اين مقدار سرعت باد را قطع كند. در آخرين مرحله از نقطه نهايي يكخط افقي كشيده ميشود تا مقدار شدت تبخير در محور عمودي مشخص گردد. در اين مثال،مقدار شدت تبخير نزديك به kg/m2/h 1، است، بنابراين بايدحتماً از تمهيدات اين فصل براي كاهش مقدار تبخير استفاده گردد. در غير اين صورتاحتمال ترك خوردگي سطح بتن ، زياد خواهد بود.
همان گونه كه مشاهدهشد، تبخير از سطح بتن و دماي بتن در بتنريزي حايز اهميت است. لذا كاهش دماي بتندر هنگام بتنريزي تا مرحله گيرش و كاهششدت تبخير ميتواند از ايجاد خسارات مختلف كه در فوق ذكر شد، جلوگيري نمايد.
تمهيداتي به شرح زير درهواي گرم در مورد مصالح مصرفي بايد به كار گرفته شود :
1. بايد از گرم شدن سنگدانهها جلوگيري گردد.بنابراين با انباشتن سنگدانهها در زيرسايبان يا پوشاندن آنها با برزنت در برابر تابش مستقيم آفتاب، از گرم شدن سنگدانهجلوگيري شود. به هر حال در صورتي كه سطح توده سنگدانه گرم شده باشد، ميتوان باكنار زدن لايه سطحي سنگدانهها از قسمتهاي زيرين استفاده نمود.
2. آب اختلاط بايد در مخزنهايي واقع در زيرزميننگهداري شود، اگر امكانات، اجازه استفاده از منابع زيرزميني را نميدهد، بايدمنابع با رنگ سفيد در مقابل نور خورشيد محفاظت شوند. براي كاهش دماي آب در منابعزميني و يا هوايي، توصيه ميشود از عايق بندي استفاده گردد.
3. نبايد از سيمان داغ استفاده شود، زيرا سيمانداغ درهنگام ساخت مخلوط سبب گيرش سريع و كلوخه شدن ميگردد. توصيه ميشود دمايسيمان به 60 درجه محدود گردد. به كارگيري رنگ روشن و منعكس كننده نور خورشيد برايسيلوها توصيه ميشود. استفاده از سيلوهاي فلزي دو جدار و يا عايق بندي سيلوها راهحل مناسبي براي پيشگيري از داغ شدن سيمانها مي باشد. نگهداري پاكتهاي سيمان درانبارهاي سرپوشيده نيز توصيه ميشود.
4. چنانچه از فوق روان كننده استفاده ميشود،توصيه ميگردد اين ماده خاصيت زودگيركننده نداشته باشد.
5- توصيه ميشود از مصرف سيمانبا خاصيت زودگيري خودداري شود. براي مثال، سيمانهاي بسيار ريز (با سطح ويژه زياد) خاصيت زودگيريدارند.
در ساخت بتن بايدتمهيدات خاص به كار گرفته شود، تا دماي بتن كاهش يابد. موارد زير به ساخت بتن بادماي كم كمك ميكنند :
1. در هواي گرم و خشك و يا نيمه مرطوب، آب پاشيمتناوب بر روي توده سنگدانهها مؤثر است، زيرا تبخير آب از سطح ذرات به خنك شدن سنگدانهها كمك ميكند. به طورمسلم استفاده از آب خنك اثر بيشتري دارد. اما در هنگام استفاده از اين سنگدانههابايد دقت لازم را اعمال نمود چون تغييرات رطوبت سنگدانهها درمقدار آب مخلوط اثرمهمي دارد و بايد رطوبت سنگدانهها در طرح مخلوط در نظر گرفته شود. مسلماً درشرايطي كه هوا مرطوب باشد، آب پاشي بر روي سنگدانه منجر به تبخير زود هنگام و كاهشدماي سنگدانه نميگردد و كنترل نسبت آب به سيمان بتن را دچار مشكلات جدي ميكند.همچنين دستيابي به دماي مورد نظر بتن را با استفاده از آب خنك و يا يخ به دليل كمشدن آب مصرفي دشوارتر ميسازد. قرار دادن سنگدانههاي مرطوب در مسير وزش باد برايافزايش تبخير وكاهش دماي آن بويژه بر روي تسمه نقاله در مناطق خشك يا نيمه خشككاملاً مؤثر است. ريختن آب خنك يا دميدن هواي خنك بر سطح سنگدانهها بويژه بر رويتسمه نقاله ميتواند در كاهش دماي سنگدانه موثر باشد.
2. آسانترين روش كاهش دماي بتن، استفاده از آبسرد در ساخت بتن ميباشد. از طرف ديگر، دماي ويژه آب 5/4 تا 5 برابر سيمان وسنگدانه است. براي مثال، در هنگام ساخت مخلوط بتن با 336 كيلو سيمان، 1850 كيلومصالح سنگي و 170 كيلو آب در متر مكعب، با تغيير دادن 2 درجهسيلسيوس در دماي آب، سبب تغيير دماي بتن به مقدار 5/0 درجه سيلسيوس ميشود.
به طور كلي، براي كاهشدماي بتن به مقدار C º 1 ، بايد از دماي مصالح سنگي در حدود C º 2 و آب در حدود C º 4 كاسته شود.
3. استفاده از يخ بهعنوان جايگزين قسمتي از آب اختلاط (ياتمام آب اختلاط) دركاهش دماي بتن بسيار موثر است، زيرا وقتي يخ صفر درجه تبديل به آب ميشود، نياز آن به انرژيحرارتي 80 برابر حرارت مورد نياز براي تغيير دماي آب به ميزان C º 1 ميباشد. به عبارتديگر، در هنگام ذوب شدن يخ، مقدار دمايي كه جذب يخ ميشود بسيار قابل توجه است.براي مثال، اگرنصف آب مخلوط با يخ صفر درجه جايگزين گردد، دماي بتن در هنگام ذوب شدن يخ به مقدار C º 11كاهش مييابد و از طرف ديگر، به كمك آب صفر درجه از دماي بتن در حدود C º 4 كاسته ميشود. بنابراينمجموع كاهش دماي بتن به طور تقريبي C º15 ميباشد. گاه در زماني كه تقاضاي مصرفسيمان بيش از توليد آن ميباشد سيمانهاي داغ به خريدار تحويل ميگردد به نحوي كهپس از حمل سيمان در هنگام تخليه درسيلو، بدنه بونكر آنقدر داغ است كه دست را ميسوزاند.تقارن اين ايام با فصول گرم سبب ميشود كه ساخت بتن با دماي مطلوب با مشكل بيشتريهمراه گردد. لازم است از مصرف سيمان داغ تحويلي خودداري شود و با نگهداري سيمان درسيلو و افت دماي آن، ساخت بتن تداوم يابد.
|
|
|
براي تخمين دمايبتن ميتوان از رابطه ارائه شده در فصل ” بتن ريزي در هواي سرد ” استفاده نمود.همچنين رابطه ارائه شده در زير براي هر دو منظور، يعني ” بتنريزي در هواي گرم ” و” بتنريزي در هواي سرد” كاربرد دارد.
در اين رابطه Wt,Ws, Wg, Wm, S, G, C به ترتيب، وزن سيمان، شن خشك، ماسه خشك، آبمصرفي، آب موجود در شن، آب موجود درماسه، و آب كل بتن بر حسب كيلوگرم است. همچنين tw, ts, tg, و tm به تريتب، دماي بتن مخلوط شده،دماي سيمان، دماي شن، دماي ماسه و دماي آب مصرفي است. عدد 22/0 مقدار ظرفيت گرماييسيمان و سنگدانهها بر حسب Kcal/kg است و ظرفيت گرمايي آبمعادل Kcal/kg 1 منظور شده است.
آب كل بتن برابر مجموعآب مصرفي و آب موجود در شن وماسه مصرفي است.
Wt = Wm + Wg + Ws
در صورت استفاده از يخدر مخلوط، به جاي عبارت Wm.tw مجموع عبارت
(80-ti 5/0)Wi +(Wm-Wi) twجايگزين ميگردد، كه در آن WI وزن يخ بر حسب kg و ti دماي يخ ميباشد.
دراين بخش، چند مثالارائه شده است كه روشهاي به كار بردن رابطهها را نشان ميدهند :
مثال 1- براي ساخت يك مترمكعب بتن، 400 كيلو سيمان، 800 كيلو شن خشك، 1000 كيلو ماسه خشك و 220 كيلو آب كلكار ميرود. دماي سيمان C º 35 ، دماي شن C º 40، دمايماسه C º 30 و دماي آب C º 25 ميباشد. درصد رطوبت كارگاهي شن 6/0 درصد وبراي ماسه 5/4 درصد به دست آمده است. مطلوب است دماي تعادل بتن مخلوط شده؟
آب موجود در شن = WG
آبموجود در ماسه = WS
kg 170 = 50-220 = Wm = آب مصرف
kg 50 = آبموجود در سنگدانهها
مثال 2 : اگر بخواهيم دمايتعادل بتن مخلوط شده به oC 28 برسد، آب بايد تا چه حد خنك گردد.؟
قابل ذكر است كه رساندن آب oC 25 به oC 5/8 با مقدار زيادي يخ انجام ميشود.
Tw = 5/8 oC
مثال 3- اگر بخواهيم با آب oC 25 و يخ oC 4- بهدماي مخلوط oC 28 دست يابيم، چند كيلو يخ لازم است ؟
kg 5/26 Wi=
مصرف مقدار كمي از يخ، oC 4 دماي بتن را كاهش داده است
مثال 4 – اگر بخواهيم بدون خنك كردن آب يا مصرف يخ بهدماي oC 28 برسيم، دماي شن بايد به چند درجه سانتيگراد كاهش يابد.؟
tc = 24.5 oC
در هنگام حمل و نقل بتنبايد موارد زير رعايت شود :
1. در هواي گرم، حمل و انتقال بتن بايد سريعاًانجام پذيرد، زيرا تأخير باعث كاهش اسلامپ و افزايش دماي بتن ميگردد.
2. در هواي معمولي حداكثر زمان تخليه براي كاميونحمل مخلوط (تراك ميكسر) 5/1 ساعت يا حداكثر تعداد چرخش ديگ آن 300 دور ميباشد.اما در هنگام حمل بتن در هواي گرم اين زمان بايد كاهش يابد و حداكثر 45 دقيقه تا 1ساعت باشد. به هر حال چرخش زياد تراك ميكسر موجب تبادل زياد حرارتي با محيط خواهدشد و به هيچ وجه توصيه نميشود.
3. تمام ابزار و وسايل حمل بتن، مانند فرغون،قالبها و حتي ميلگردها بايد خنك شوند.
كنترل دماي بتن پس ازبتنريزي از دو جنبه حايز اهميت است. همان طور كه در بخش جمعشدگي خميري ذكرگرديد، كاهش دماي بتن در كاهش مقدار تبخير و جلوگيري از تركخوردگي، بسيار نقشمهمي دارد. از طرف ديگر، كنترل دماي بتندر كسب مقاومت مورد نظر اثر قابل توجهاي دارد. در مواردي كه بتن با نسبت كم آب بهسيمان (كمتر از 45/0) مصرف ميشود و يا ازميكروسيليس در مخلوط استفاده ميشود، بهكار بردن تمهيدات زير اهميت بيشتري دارد، زيرا اين نوع مخلوطها مستعد ترك خوردگيبيشتري است. بنابراين تمهيدات زير بايد اعمال شود:
1. روي سطح ميلگرد، قالبها و سطح زمين بايد آبپاشي شود(شکل 2) تا دماي سطوح كاهش يابد، اما نبايد بر رويسطوح مذكور، آب اضافي باقي بماند. مسلماًدر هواي مرطوب به جهت كاهش تبخير اين عمل اثر مثبت چنداني نخواهد داشت مگر براي آبپاشياز آب خنك استفاده نماييم.
2. در حدود نيم ساعت پس از پرداخت سطح بتن، بايدسطح بتن با پوشش نايلون پوشش داده شود. قرار دادن پوشش تا مدت 4 تا 5 ساعت ضرورياست، اما بايد اطمينان حاصل گردد كه جريان هوا در زير پوشش وجود دارد، در غير اينصورت دماي بتن افزايش مييابد.
3. استفاده از سايبان در بالاي سطح بتن در كاهش دماي بتن بسيار مؤثراست. زيرا از تابش مستقيم آفتاب بر سطح بتن جلوگيري ميكند.
4. با ايجاد بادشكن به كمك چتايي يا حصير ميتوانسرعت باد را كاهش داد. در هواي گرم و خشكچنانچه اين بادشكن مرطوب گردد، دماي محيط را كاهش و رطوبت نسبي را افزايش ميدهد، بنابراينپارامترهاي مهم تبخير شامل دماي هوا، رطوبت نسبي و سرعت باد همزمان موجب كاهشتبخير شده، ضمن آنكه دماي بتن موجودافزايش نمييابد.
5. بلافاصله پس از سخت شدن بايد عملآوري آغازگردد. در صورت امكان نبايد از روشهاي عملآوري عايقي استفاده شود (بويژه در مناطقخشك)، بلكه بايد با استفاده از آب، عملآوري را انجام داد. استفاده از گوني خيسنيز روشي مناسب براي عملآوري محسوب ميشود، اما گوني به طور مداوم بايد خيس شود.
6. قالبها (بويژه قالب چوبي) به صورت عايق عملميكنند و باعث عملآوري بتن ميشوند. در هواي گرم توصيه ميشود، قالبها سريع بازشوند و عملآوري با آب انجام گيرد. در صورتي كه امكان باز كردن كامل قالبها وجود نداشته باشد، ميتوان آن را شل كرد و آب را به سطح بتن رساند. همچنيندر صورت استفاده از قالب چوبي، ميتوان با آب پاشي بر روي قالبها از تبخير آب بتنجلوگيري نمود.
7. در صورتي كه، بر سطح بتن پس از عمليات پرداخت،ترك بروز كند كه ناشي از جمعشدگي خميري باشد، ميتوان با تراكم مجدد سطح بتن،تركها را حذف كرد. اجراي عمليات تراكم پس از مشاهده تركها نه تنها باعث حذف تركهاميشود، بلكه سبب افزايش مقاومت سايشي لايه سطحي بتن ميگردد. عمليات تراكم بايدقبل از گيرش بتن انجام شود. در غير اين صورت، ساختار بتن تغيير ميكند و كيفيت آنكاهش مييابد.
براي احداث يك سازه بتنمسلح، بايد بتن تازه در قالبهايي ريخته شود، تا پس از پر كردن تمام حجم قالبها وسفت شدن، به شكل لازم درآيد. از مهمترين گامها در احداث سازههاي بتني، نحوه قالببندياست. به همين دليل بايد مجري و پيمانكار سازههاي بتني كاملاً در جريان امور مربوطبه قالببندي، از وسايل گرفته، تا مشخصات و رواداريهاي ابعاد و روشهاي اجرا قرارداشته باشند.
پس از استقرار قالبها درمحل مربوط، بايد آنها را مورد بازرسي قرار داد و درزهايي كه احتمالاً باعث بيرونزدن شيره بتن خواهند شد، پر شوند.
پايداري از مهمترين خصوصياتياست كه بايد درقالببندي رعايت شود. كافي نبودن مهاربندي پايههاي اطمينان و يامهاربندي افقي سكوها، عدم تنظيم تراز بتنريزيكه منجر به پر شدن يك قسمت از قالب و خالي ماندن قسمت ديگر ميشود، تكيهگاهنامناسب زير پايههاي اطمينان، عدم بهكارگيري كارگران ماهر، خوب نبستن قطعاتقالب به يكديگر، درنظر نگرفتن بارهاي زنده و مرده وارد به قالبها و لغزش لايه خاكمجاور قالب ميتواند باعث خرابي قالبها گردد.
- قالبها بايدبه نحويساخته و نصب شوند تا شكل، اندازه، وضعيت و نماي بتن مورد نظر حاصل گردد.
- قالبها بايد به اندازه كافي محكم باشند تا فشاريا وزن بتن تازه و ديگر بارها را تحمل كنند، بدون آنكه دچار تابيدگي، نشت شيره،گسيختگي يا به مخاطره انداختن كارگران شوند.
- قالبها بايد طوري طراحي و ساخته شوند كه بهآساني و با سرعت، قابل نصب و باز كردن باشند، تا از اتلاف وقت و پول جلوگيري شود.
- قالبها بايد حتيالامكان با وسايل و امكاناتموجود قابل حمل و جابجايي باشند.
- قالبها بايد درزبنديشده باشند، تا از نشت شيره بتن جلوگيريشود.
قالب اجزاي بتني را ميتواناز مصالح مختلفي تهيه نمود. ويژگيهاي تعدادي از آنها به شرح زير است:
قالب آجري : اين نوع قالببراي شالوده ها وديوارهاي حايل مجاور خاك مورد استفاده قرار ميگيرد. براي اجرابسته به ارتفاع بتن در قالب و نيز نيروهاي وارده، يك ديوار به ضخامت 10 يا 20 سانتيمتري احداث ميشود. براي جلوگيرياز كرمو شدن بتن و مكيده شدن آب آن توسط آجر قبل از بتنريزي بايد يك لايه ورقنايلوني روي سطح ديوار نصب كرد، در صورتي كه امكان انجام دادن اين كار نباشد، بايدسطح آجرها را كاملاً آب پاشي نمود. همچنين بايد دقت نمود تا آب در قالبها جمعنشود.
قالب چوبي : چوب و تخته چندلا براي تمام كارهاي قالببندي از درست كردن قاب قالب تا ديواره آن وپايههاياطمينان مورد استفاده قرار ميگيرد. براي درست كردن قالب از چهار تراش قطعاتالوار، تخته و تخته چند لا استفاده ميشود.
قالبها بايد به اندازهايساخته شوند كه حمل آنها با وسايل موجود در كارگاه و نيروي انساني امكانپذير باشد.در هنگام ساخت، نصب و بتنريزي نياز به دقت زيادي وجود دارد تا به سطوح نرم و لبههاآسيب نرسد. به خصوص دقت بيشتري براي قالب برداري و انبار كردن قالبها لازم است.
قالب فولادي : در مواردي كه حجمكار زياد و تنوع سطوح و ابعاد كم باشد، استفاده از قالبهاي فولادي كاملاً به صرفهخواهد بود. بهاي اوليه اين قالبها نسبتاً زياد است ولي عمر زياد آنها اين مسئله راتوجيه مينمايد. قالبهاي فولادي به دليل مقاوم بودن و امكان استفاده از اتصالاتخاص ميتوانند به سهولت و با سرعت زياد باز و بسته شوند. در هواي سرد و گرم، اينقالبها حتيالمقدور بايد عايقبندي شده واز تغييرات حرارتي در آنها جلوگيري شود.
1. قالب بايد موقعي برداشته شود كه بتن بتواندنيروي وارده را تحمل كند و تغيير شكلهاي آن از تغيير شكلهاي پيش بيني شده تجاوزنكند.
2. پايهها و قالبهاي باربر نبايد قبل از آنكهاعضاء و قطعات بتني مقاومت كافي را براي تحمل وزن خود و بارهاي وارده كسب كند،برچيده شوند.
3. عمليات قالببرداري و برچيدن پايهها بايد گامبه گام و بدون اعمال نيرو و ضربه طوري باشد كه اعضا و قطعات بتني تحت اثر بارهايناگهاني قرار نگيرند، بتن صدمه نبيند و ايمني و قابليت بهرهبرداري مخدوش نشود.
4. در صورتي كه قالببرداري قبل از پايان دورهمراقبت انجام پذيرد، بايد تدابيري براي مراقبت بتن پس از قالببرداري به كاربرده شود.
5. پايههاي اطمينان را نبايد قبل از آنكه اعضا و قطعات بتني توان كافي براي تحمل وزن خودو بارهاي وارد را كسب كنند، جمع كرد. شمع برداري بايد به ترتيبي باشد كه از ايجادضربه، برون محوري و برون مركزيهاي پيش بيني نشده در قطعات جلوگيري شود.
در صورتي كه زمان قالببرداريدر طرح، تعيين و تصريح نشده باشد زمانهاي ارائه شده در جدول 1 را ميتوان به عنوان حداقل زمان لازم برايبرچيدن قالبها و پايهها ملاك قرار داد.
جدول1: راهنماي زمان قالببرداري
دماي مجاور سطح بتن (درجه سيلسيوس) |
نوع قالب بندي |
|
0 |
8 |
16 |
24 و بيشتر |
30 |
18 |
12 |
9 |
قالب قائم (ستون) ساعت |
30 |
18 |
12 |
9 |
قالب زيرين، شبانهروز، پايههاي اطمينان، شبانهروز |
دالها |
25
26 |
15
21 |
10
14 |
7
10 |
قالب زيرين، شبانهروز، پايههاي اطمينان، شبانهروز |
تيرها |
توضيحات :
- زمانهاي داده شده درصورتي معتبرند كه شرايط زير برقرار باشد.
- بتن با سيمان پرتلند نوع1 (معمولي) تهيه شده باشد. در صورت استفاده از سيمان پرتلند نوع 2 يا پنج و يا آميخته، اين زمانها افزايش مييابد.به كارگيري افزودنيهاي كند گير كنندهنيز همين نقش را دارند و مسلماً در صورت استفاده از سيمانهاي زودگير يا مصرف موادافزودني زود گير كننده ميتوان اين زمانها را كاهش داد.
- در صورتي كه در ضمن سختشدن بتن، دماي محيط به كمتر از صفر درجه سيلسيوس تنزل كند، زمانهاي داده شده رابايد به تناسب و حداقل به اندازه مدت يخبندان افزايش داد.
در صورتي كه قطعه و ياسازه از اهميت خاصي برخوردار باشد، ميتوان با تهيه نمونههاي آگاهي و شكستنآنها در زمان مورد نظر، مقاومت فشاري بتن داخل قالب را به صورت تقريبي به دست آورد. اگر 70 درصد مقاومت مشخصه 28روزه حاصل شده باشد، ميتوان قالبهايزيرين را باز نمود، اما باز كردن پايههاي اطمينان مستلزم دستيابي به مقاومت مشخصه 28 روزه ميباشد.
در كارگاههاي كوچك ميتواناز گازوئيل و يا روغن سوخته به عنوان ماده رهاساز استفاده نمود. ولي استفاده ازگازوئيل ارجحيت دارد. بويژه استفاده از مواد رهاساز با لزجت كمتر در قالبهاي فلزيباعث كاهش حفرههاي مجود در سطح ميگردد.
براي سهولت عمل قالببندي و تنظيم پاي قالب، غالباً از رامكا استفاده ميگردد. رامكا ميتواند بتني ويا فولادي باشد. در مناطق خورنده جنوب كشور و يا سازههاي رويارو با آب و يونكلريد استفاده از رامكاي فولادي مجاز نمي باشد. در استفاده از رامكاي بتني بايد بهنكات زير توجه شود :
رامكا يك قسمت محدود ازبتن سازه است. برخورد با رامكا بايد مانند ساير بتنها بوده و در اختلاط يا ريختن و تراكم و عمل آوري دقتهاي لازم بهكار گرفته شود.
رامكاي بتني بايد با بتنزيرين به صورت يكپارچه ريخته شود. وجود دو درز اجرايي در فاصله بسيار نزديك به هم(10 تا 20 سانتيمتر) ابداً مجاز نيست بويژه آنكه در مناطق زلزله خيز واقع باشيم.
در ساخت رامكا بايدقالبها با دقت در محل مورد نظر تنظيم و تثبيت گردند بويژه اگر بخواهيم رامكاي بتنيبه صورت پيوسته با بتن زيرين باشد، ميتوان قالبها را از ابتدا در محل مورد نظرقرار داد و يا بلافاصله پس از بتنريزي قسمت زيرين اقدام به نصب قالبها نمود و بتنرامكا را اجرا نمود.
ميلگردهاي مصرفيبايد تميز بوده و عاري از هر گونه آلودگينظير چربيها، دوغاب سيمان سخت شده، گرد وخاك، زنگ، ضد زنگ، قير و مواد كند گير كننده و يا مواد زائد ديگر باشد. ميلگردهاقبل از مصرف بايد كاملاً پاكيزه باشند تا اثري در پيوستگي بتن و ميلگردها نداشتهباشد. مقطع ميلگرد مصرفي نبايد به علت زنگزدگي تضعيف شده باشد. استفاده ازميلگردهاي زنگ زده به شرطي مجاز است كه اولاً زنگزدگي قبلاً ً كاملاً پاك شود،ثانياً قطر ميلگرد پس از زدودن زنگ اندازهگيري و حداكثر كاهشي به اندازه رواداريهايمجاز داشته باشد.
در صورتي كه زنگزدگي بهصورت ناچيز باشد و بتوان با ناخن يا كشيدن گوني به سطح ميلگرد آن را پاك نمود،نياز به زنگزدايي نميباشد. تمامي ميلگردهاي مصرفي در بتن (باستثناي خاموتها)بايد از نوع ميلگرد آجدار باشند. قطر اسمي ميلگرد ساده قطري است كه در برگ شناساييآن ذكر ميشود و معادل قطر دايرهاي است كه مساحت آن برابر مساحت مقطع عرضي ميلگردباشد. در مورد ميلگرد آجدار، قطر اسمي معادل قطر اسمي ميلگرد صاف هم وزن آن اختيارميشود.
ميلگردها به صورت كلاف،شاخه، شبكه جوش شده يا بافته شده در كارخانه، تحويل ميشوند. ميلگردهاي مصرفي دربتن بايد بدون خمشدگي تحويل كارگاه شوند، معمولاً ميلگردهاي به قطر 8 ميليمتر و كمتر ميتواند به صورت كلاف تحويل شوند.مصرف ميلگردها با قطرهاي بالاتر از 10 ميليمتر به صورت كلاف مجاز نيست. باز كردنكلاف با وسيله مناسب و با تأييد دستگاه نظارت در كارگاه انجام ميگيرد.
در تمام مدت حمل، تخليه،نگهداري و كارگذاري ميلگردها بايد آنها را در مقابل هر گونه زنگزدگي و يا ديگرآسيبهاي فيزيكي و شيميايي محافظت نمود. ميلگردها نبايد در تماس با خاك يا مصالحيباشند كه رطوبت را در خود نگه ميدارد و عموماً نبايد ميلگردها براي مدت طولاني درمعرض باران و برف و هواي مرطوب قرار گيرند، بدين منظور توصيه ميشود در زير كلافهاو يا بنديلهاي ميلگرد، خركهاي چوبي قرار داده شود.
گاه براي محفاظتميلگردها از پوششهاي نايلوني استفاده ميشود كه ميتواند به زنگ زدگي بيشتر منجرشود، لذا توصيه مي شود براي پوشش ميلگردها از پوششهايي نظير برزنت استفادهشود.
در فاصله زماني ورودميلگردها به كارگاه تا قرار گرفتن آنها در سازه، ضوابط زير در مورد جابجايي وانبار كردن آنها بايد رعايت شود :
1. بايد از هر نوع صدمه مكانيكي يا تغيير شكلهايزياد در ميلگردها نظير لهشدگي، ضربه حاصل از سقوط از ارتفاع و نظاير اينها جلوگيري شود.
2. بايد از گسيختگي جوشها درشبكههاي جوش شدهجلوگيري شود.
3. نشانههاي مشخص كننده نوع ميلگرد نبايد از بينبروند.
4. ميلگردها نبايد در معرض هيج نوع آلودگي با اثرزيانآور بر چسبندگي آنها از قبيل گل، روغن و ساير پوششهاي غير فلزي قرار گيرند.
بريدن و خم كردنميلگردها بايد مطابق نقشهها و مشخصات اجرايي در كارگاه انجام شود.
بريدن ميلگردها بايد حتيالامكانبا وسائل مكانيكي صورت گيرد (بويژه براي فولادهاي با مقاومت بيشتر و اصلاح سرد شده به روش پيچاندن). خمكردن ميلگرد بايد به روش سرد انجام شود. استفاده از حرارت (بيش از oC 100) براي خم كردن ميلگرد مجاز نيست. خم كردن ميلگردهاي داخل بتننظير ميلگردهاي انتظار يا باز كردن ميلگردهاي خم شده مجاز نيست مگر با اجازهدستگاه نظارت و پيش بيني در طرح . همچنين رعايت نكات زير الزامي است :
1. حداقل قطر فلكه خم كن متناسب با نوع فولاد استو اين حداقل بايد با اعداد مندرج در جدول 1، مطابقت نمايد.
جدول1: حداقل قطر خم براي ميلگردهاي مختلف
S-500(A- IV)
S-400(A- III) |
S-300 (A-II)
S-350 |
S-220
(1) (A-I) |
نوع ميلگرد |
D قطر ميلگرد (mm) |
d 6 |
D 5 |
d 5 |
D كوچكتر از 28 |
d 8 |
d 6 |
d 5 |
34 <d 28 |
d 10 |
d 10 |
d 7 |
55 <d 36 |
طبقهبندي A-I و نظير آنمربوط به كشور روسيه بوده و در برخي ازكارخانههاي ايران مورد استفاده قرار مي گيرد.
شكل 1، تجهيزات خم كردن ميلگرد را به صورت دستي نشانميدهد.
2. سرعت خم كردن متناسب با نوع فولاد و دماي محيطانتخاب ميشود. در هواي سرد و هنگام استفاده از ميلگردهاي با مقاومت بالاتر و قطربيشتر، بايد از سرعت خم كردن كاسته شود، زيرا در موارد فوق ميلگردها شكل پذيري خودرا تا حدودي از دست ميدهند.
3. دردماي كمتر از 5- درجه سيلسيوس خم كردن ميلگردها مجاز نيست.
4. قطر داخلي خم براي خاموت (ميلگردهاي عرضي) باقطر بيش از 16 ميليمتر بر اساس جدول 1 بوده و براي خاموت با قطر 16 ميليمتر وكمتر، حداقل قطر خم براي ميلگردهاي مختلف در جدول به ترتيب d5/2 و d 4 خواهد بود.
5. در مواردي كه خم كردن ميلگردها به وسيله دستانجام ميگيرد، ميز مناسبي براي خم كردن بايد انتخاب نمود تا در هنگام خم كردنميلگرد را به شكل مطلوب نگاه دارد، تا ميلگرد خم شده مسطح باشد. بديهي است كه درخم كاري ميلگردها با دست نميتوان به خوبي محدوديت قطر خم و سرعت خمكاري را رعايتنمود. همچنين قطر خم درقسمتهاي مختلف يكسان نخواهد بود، بويژه اگر در هواي سرد خمكاري انجام ميشود و يا از ميلگردهاي پرمقاومت و ترد يا قطر زياد استفاده شود لازم است از دستگاههاي خم كن مكانيكي بهرهگرفته شود.
6. چنانچه شكل خم ميلگرد پيچيده باشد، قبل از خمكردن، شكل آن به اندازه واقعي رسم ميگردد تا براي كنترل مورد استفاده قرار گيرد.
7. قبل از برش و خم كردن اندازه قطر ميلگرد بايدكنترل گردد، زيرا هميشه نميتوان تنها به اتكاي قضاوت چشمي قطر ميلگردها را تشخيصداد. به همين دليل در آيين نامه بتن ايران استفاده از قطرهاي مرجح توصيه شده استتا تشخيص آنها از يكديگر با سهولت بيشتر انجام شود. انبار كردن ميلگردها از يك قطرو يك نوع به صورت جداگانه در كارگاه لازم است، حتي گاه توصيه ميشود، ميلگردهايكارخانههاي مختلف قبل از كنترل كيفيت در محلهاي متفاوتي انبار شوند (قرنطينهميلگردها).
هنگام نصب، ميلگردهابايد عاري از هر گونه آلودگي نظير زنگ زدگي، گل، چربي، رنگ و ذرات خارجي كه مانعچسبندگي بين بتن و ميلگردها ميگردد، باشند. كليه آلودگيها بايد قبل از نصب وكارگذاري زدوده شود و تا شروع مرحله بتنريزي از آلودگيها محفوظ بماند. ميلگردهابا توجه به قطر، طول و شكل بايستي در محلهاي تعيين شده به نحوي مستحكم و ثابت شوندكه هنگام بتنريزي هيچگونه تغييرو جابجايي در آنها صورت نگيرد. به منظور كنترل وتضمين پوشش بتن، با تأييد دستگاه نظارت ميتوان از قطعات بتني (لقمهها) يا خركهايفلزي و پلاستيكي با ابعاد موردنظر به تعداد لازم استفاده نمود. در صورتي كه در محيطهايخورنده هستيم استفاده از خرك فولادي كه در سطح بتن قرار گيرد مجاز نيست. لقمههايبتني به ضخامت مورد نظر بايد با بتن يا ملات و با نسبت آب به سيمان مساوي يا كمتراز بتن اصلي ساخته شود. بتن يا ملات آن بايد به خوبي متراكم و عملآوري شود.استفاده از چوب، آجر و مصالح كم دوامتوصيه نميشود.
در روش معمول براي بستنميلگردهاي اصلي به تنگها و خاموتها از مفتولهاي سيمي گالوانيزه به قطر 1 تا 5/1ميليمتر استفاده ميشود. استفاده از جوشكاري براي بستن ميلگردهاي متقاطع، مگر برايفولادهاي جوش پذير و با تأييد دستگاه نظارت مجاز نميباشد.
در مهارهايي كه انتهايآنها خم شده است بايد خم آنها به طرف پايين يا داخل باشد به نحوي كه قلاب آنها درمنطقه پوشش بتني قرار نگيرد، در غير اين صورت امكان زنگ زدگي و نمايان شدن آنها ازسطح بتن وجود خواهد داشت. در مورد بستن ميلگردها با مفتول (سيم) ميلگردبندي درمناطق خورنده، سر سيم نبايد در پوشش بتني روي ميلگرد واقع شود، زيرا ضخامت پوشش را كاهش ميدهد.
بايد سعي شود حتيالامكان در طراحي و هنگام اجرا به گونهاي عمل گردد تا ميلگردهاي مصرفي در يك عضوبه صورت يكپارچه باشند. تمام جزئيات اتصال ميلگردها بايد در نقشههاي اجرايي منعكسگردد و تعداد اتصالات به حداقل ممكن كاهش يابد. در صورتي كه وجود وصله اجتنابناپذيرباشد، اين اتصالات بايد در مقطعي قرار داده شوند كه نيروها و تنشهاي وارده برميلگردها حداقل باشند، و از تمركز تمامي وصلهها در يك مقطع نيز خودداري شود.
وصله كردن ميلگردها بايدبه روشهاي پوششي، اتكايي، مكانيكي جوشي و يا وصلههاي مركب مطابق آئين نامه بتنايران و زير نظر دستگاه نظارت انجام شود.
طول وصله براي ميلگردهايصاف دو برابر طول وصله مشابه در ميلگردهاي آجدار ميباشد. در صورتي كه محل وصلههادر نقشههاي اجرايي و دستورالعملهاي بعدي دستگاه نظارت منعكس نباشد رعايت نكاتزير الزامي است :
1- در قطعات تحت خمش،خمش توأم با فشار (نظير تيرها يا تير-ستونها) نبايد بيش از نصف ميلگردها در يكمقطع وصله شوند.
2-در صورت وجود كشش ياكشش ناشي از خمش، حداكثر يك سوم ميلگردها در يك مقطع را ميتوان به وسيله پوششوصله نمود.
3- وصله كردن ميلگردهاي تحتانيقطعات خمشي دروسط دهانه يا نزديك به آن و يا ميلگردهاي بالايي قطعه خمشي روي تكيهگاه يا نزديك آن مجاز نيست.
4- به طور كلي هر وصلهبايد به اندازه 40 برابر قطر ميلگرد با وصله مجاور فاصله داشته و در يك مقطع قرارنگيرد.
بتن نيز مانند هر محصولديگر بايد مورد بررسي قرار بگيرد. قبل از توليد بتن، كنترل اجزاي آن حايز اهميتاست و در حين توليد و پس از آن نيز بايد اين كنترلها ادامه يابد. كنترلها در دومرحله بر روي بتن خميري (بتن تازه) بتن سخت شده كه از بتن خميري و تازه نمونهگيريشده است، انجام ميشود.
- بتن تازه معمولاًاز نظر انطباق با طرح اختلاط (رواني، نسبت آب به سيمان، مقدار و دانهبنديسنگدانه، درصد حباب هواي بتن، عيار سيمان، وزن مخصوص) و يا يكنواختي پس از اختلاطو حمل مورد بررسي و كنترل قرار ميگيرد و بايد با توجه به ضوابط پذيرش، مورد قبوليا رد قرار گيرد.
- براي كنترل كيفي بتن تازه، علاوه بر بررسي چشمي و نظري آن در طول ساختو كنترل نظري يكنواختي، رواني و دانهبندي،آن لازم است هر روز حداقل يك بار و يا در صورت بروز تغييراتي كه به صورت نظريمشهود ميباشد به دفعات متعدد طبق دستورالعملهاي استاندارد از بتن نمونهبرداريكرد.
- يكي از مهمترين كنترلهايبتن تازه، كنترل كارايي و رواني آن ميباشد. رواني بتن معمولاً با آزمايش اسلامپمورد بررسي قرار ميگيرد. اين كار، در هنگام تهيه نمونههاي بتن سخت شده و يا بهدفعات ميتواند انجام شود.
- رواني بتن بايد بارواني مندرج درطرح مخلوط بتن مقايسه گردد. معمولاً در طرحهاي مخلوط بتن، مقداررواني قيد ميشود. لازم است در هر طرح مخلوط، متوسط اسلامپ بتن و يا حداكثر مجازآن قيد شود. مسلماً ميزان اسلامپ بايد به همراه فاصله زماني از اختلاط ارائه گردد،زيرا اسلامپ بتن بشدت تابع زمان است.
- اگر حداكثر اسلامپمشخص شده باشد، اسلامپ بتن ساخته شده در كارگاه و يا بتن آماده نبايد در فاصلهزماني مورد نظر بيشتر از آن باشد. ضمناً لازم است اسلامپ بتن فاصله زيادي با حداكثر اسلامپ مجاز نداشته باشد، زيرا كار كردنبا بتن دشوار خواهدشد. توصيه ميشود حداقل اسلامپ بيش از 50 درصد، كمتر از حداكثراسلامپ مجاز نباشد.
- اگر متوسط اسلامپ دادهشده باشد، بهتر است اسلامپ بتن ساخته شده در كارگاه و يا بتن آماده در فاصله زمانيمورد نظر بيش از يك-سوم كمتر يا بيشتر نباشد.
- رواني واسلامپ بتن در صورت بهكارگيري مقادير صحيح اجزاي بتن (به جز آب) نميتواند نشانه صحت مقدار آب مصرفي دربتن باشد و بنوعي نشانه استفاده از نسبت آب به سيمان موردنظر در طرح مخلوط خواهدبود. بنابراين كنترل رواني و اسلامپ، كنترل كيفي زودهنگام و پيشگيرانه بتن سخت شدهاز نظر مقاومتي و دوام نيز هست.
- كنترل مستقيمنسبت آب به سيمان با تعيين مقدار آب آزاد و عيار سيمان بتن ساخته شده امكان پذيراست اين آزمايشها به ندرت انجام ميگيرد و فاقد دقت لازم است.
- براي تنظيم مقدار رواني واسلامپ و در نتيجه نسبت آب به سيمان لازم است رطوبت سنگدانهها در كارگاه مشخصگردد و مقدار آن از آب كل طرح مخلوط كسر شود تا مقدار آب مصرفي به دست آيد. بديهياست كه آب موجود درسنگدانهها بايد به وزن سنگدانههاي خشك اضافه گردد.
- براي تعيين درصد رطوبتهر يك از سنگدانهها بويژه ريزدانه ميتوان از روشهاي سريع رطوبت سنجي استفادهنمود و مقادير اجزاي مصرفي براي ساخت بتن را محاسبه نمود (بر اساس طرح مخلوط ارائهشده به كارگاه).
- درصد حباب هواي بتن، طبقدستورالعملهاي استاندارد تعيين ميگردد و تغييرات مجاز آن 5/1 ± درصد متوسط مقدار حباب هواي طرح اختلاط خواهدبود.
- وزن مخصوص بتن تازهمتراكم طبق دستورالعملهاي استاندارد به كمك پيمانه مخصوص به دست ميآيد و تغييراتمجاز آن 3 ± درصد وزن مخصوص بتن طرح اختلاط ميباشد.
- در آزمايش تعيين عيار سيمان وآب بتن تازه كه با تجزيه بتن انجام ميشود مقدار سنگدانه و دانهبندي آنها قابلتعيين است كه به ندرت به كار گرفته ميشود.
- يكنواختي بتن در هنگام اختلاطيا پس از حمل ميتواند كنترل گردد. اگر پس از كنترلهاي چشمي، شكي دراين مورد وجودداشته باشد ميتوان پس از تخليه 15 درصد از بتن، يك نمونه و پس از تخليه 85 درصد از بتن با فاصله كمتر از 15 دقيقه،نمونه ديگري از بتن تازه تهيه نمود و پس از آزمايشهاي اسلامپ، وزن مخصوص، دانهبندي سنگدانهها و درصد حباب هواي بتن وهمچنين مقاومت فشاري بتن سخت شده مربوط ميتوان با توجه به ضوابط پذيرش مندرج درجدول 1، از يكنواختي بتن اطمينان حاصل نمود.
معمولاً بتن سخت شده ازنظر مقاومتي مورد آزمايش قرار ميگيرد و مقاومت فشاري نمونههاي عمل آمده در شرايطاستاندارد آزمايشگاهي با مقاومت مشخصه بتن پروژه مورد نظر مقايسه ميشود و دربارهآن اظهار نظر ميگردد. بديهي است كه براي انجام دادن اين كار، لازم است ضوابطيبراي نمونهگيري، آزمايش و در نهايت پذيرش بتنها ارئه شود.
جدول1 : الزامات مربوط به يكنواختي بتن
حداكثر اختلاف مجاز نتايج آزمايشهاي دو نمونه بتن |
نوع آزمايش |
Kg/m3 16
1%
mm 25
mm 35
6%
5/7% |
وزن مخصوص بتن تازه و متراكم
درصد هواي بتن
براي اسلامپ كمتر از mm 100
براي اسلامپ بيشتر از mm 100
درصد مانده روي الك نمره 4
مقاومت فشاري 7 روزه |
نحوه نمونهگيري، دفعات(تواتر) نمونهگيري، تعداد آزمونههاي هر نمونهگيري بايد مشخص شود.
نحوه نمونهگيري : بايدسعي شود نمونهگيري به صورت تصادفي انجام گردد. نمونهگيري بايد در طول مدت توليدو مصرف بتن، به نحو يكنواختي توزيع گردد و معمولاً نبايد اين كار را به زمان معينو يا شكل و حالت خاصي از بتن محول نمود. در صورت عدم رعايت اين نكات مباني آماريضوابط پذيرش مخدوش ميشود و قضاوت ميسر نيست. نمونه را بايد از محل نهايي مصرف(ريختن بتن در قطعه) برداشت. بنابراين، نمونهگيري در هنگام تخليه بتونير يادستگاه بتنساز مركزي صحيح نيست مگر اينكه فاصله زماني ريختن بتن و اختلاط آنبسيار كم باشد. مسلماً قبل از ريختن بتن درقالب بايد نمونهگيري را به انجامرسانيد.
براي هر بار نمونهگيريو به ازاي هر سن آزمايش، تهيه حداقل دو آزمونه (قالب) لازم است. اگر بخواهيم در سنديگري بجز 28 روز، مقاومت فشاري آزمونهها را تعيين كنيم، لازم است تعداد آزمونههارا به تناسب افزايش داد.
- در هر روز و براي هرنوع بتن حداقل يك نمونه لازم است.
- حداقل 6 نوبت نمونهبرداري از يك سازه (براي يكرده بتن) الزامي است.
- درصورتي كه حجمهر نوبت اختلاط بتن بيشتر از يك متر مكعب باشد براي دال و ديوار از هر 30 متر مكعببتن يا هر 150 متر مربع سطح، يك نمونه ضروري است. براي تير و كلاف (در صورت ريختنقطعات به صورت جدا از هم) به ازاي هر 100 متر طول، تهيه يك نمونه الزامي است.همچنين براي ستونها به ازاء هر 50 متر طول يك نوبت نمونهبرداري لازم است.
- اگر حجم هراختلاط كمتر از يك متر مكعب باشد ميتوانمقادير فوق را به همان نسبت كاهش داد. بدين ترتيب، تعدا دنوبت نمونهگيري افزايشخواهد يافت. توصيه ميشود در صورتي كه عدم يكنواختي در طول مدت ساخت بتن احساس ميشوددستگاه نظارت از اين اختيار استفاده نمايد.
- اگر حجم هر نوبت اختلاط بيش از 3 متر مكعب باشدميتوان مقادير فوق را سه برابر نمود و بدين ترتيب تعداد نوبتهاي نمونهبرداري ازبتن كاهش خواهد يافت.
- اگر حجم بتن براي يكرده در يك كارگاه كمتر از 30 متر مكعب باشد با تشخيص دستگاه نظارت مبني بر رضايت بخش بودن كيفيت بتن ميتوان از نمونهبرداريو آزمايش مقاومت بتن صرف نظر نمود. مسلماً دستگاه نظارت بايد شواهد وقرائني دال بر رضايت بخش بودن بتن در دست داشته باشد.سابقه توليد كننده يا فروشنده بتن ويا سوابق ساخت بتن با طرح مخلوط ونسبتهايمشابه و مصالح يكسان ميتواند از جمله شواهد و قرائن باشد. در اين صورت مسئوليتعدم نمونهبرداري به عهده دستگاه نظارت خواهد بود.
- نتيجه مقاومت هر نوبت نمونهگيري از ميانگينگيري نتايج دو آزمونه به دست ميآيد.
براي اينكه بتن را منطبق بر رده مورد نظر و قابلقبول تلقي نماييم لازم است يكي از شرايط زير برقرار باشد.
الف : هر سه نتيجه نمونههايمتوالي مساوي يا بيشتر از مقاومت مشخصه باشد.
ب : ميانگين نتايج مقاومت فشاري هر سه نمونهمتوالي حداقل MPa 5/1 بيشتر از مقاومت مشخصه باشد. همچنين مقاومت هر يك از سه نمونهمتوالي بيشتر از MPa 4 كمتر از مقاومت مشخصهنباشد.
بتن، وقتي غيرقابل قبولاست كه متوسط هر سه تتيجه متوالي مقاومتي، كمتر از مقاومت مشخصه باشد و مقاومت هريك از سه نتيجه متوالي بيشتر ازMpa 4، كمتر از مقاومت مشخصه باشد. در اين حالت، بتن كم مقاومت تلقي ميشودو نيازمند بررسيهاي بيشتر است. براي اين كنترلها لازم است نتايج آزمايشهايمقاومتي نمونهها (ميانگين دو آزمونه) با توجه به زمان ساخت بتنها به ترتيبنوشته شود و طبق بند فوق عمل گردد.
اگر بتن قابل قبول نباشدو همچنين قابل قبول نيز بشمار نيايد ميتوان به تشخيص طراح و بدون بررسي بيشتر بتنرا از نظر سازهاي قابل قبول تلقي نمود.
در بررسي انطباق بتن، بررده موردنطر نبايد از نتيجه هيچكدام از آزمونهها صرف نظر نمود مگر اينكه با دلايلكافي ثابت شود خطاي عمدهاي در تهيه نمونه، قالب گيري، عملآوري، حمل و آزمايش رويداده باشد. بنابراين در صورت اثبات اين امر ميتوان نتيجه يك آزمونه يا نمونه راحذف كرد و ناديده گرفت.
توصيه ميشود همواره يك يا دو آزمونه اضافي تهيهشود تا در صورت بروز اشكال در يك آزمونه و يا وجود اختلاف فاحش بين دو آزمونه،نتيجه آزمونه سوم به دست آيد و نتيجهاي كه بيش از 5 درصد با متوسط نتيجه سهآزمونه اختلاف داشته باشد حذف گردد و مجدداً ميانگين گيري انجام شود.
در صورتي كه بتن كم مقاومت تلقي شود لازم است باروش محاسباتي (تحليلي) يا مغزهگيري و يا بارگذاري استاتيكي خمشي سازه و يااقدامات مقتضي ديگر، از قابل قبول بودن بتن از نظر سازهاي و يا دارا بودن ظرفيتباربري سازه يا قطعه اطمينان حاصل نمود.
براي اين منظور بايد بهبند 6-6 و 19-3 آيين نامه بتن ايران مراجعه نمود.
اگر بجاي تهيه آزمونههاياستوانهاي استاندارد، اقدام به تهيه آزمونه مكعبي به ابعاد 150 ميليمتر تهيهنماييم، و يا از استوانههاي به قطر 100 ميليمتر و ارتفاع 200 ميليمتر استفادهكنيم ميتوان نتيجه را به نتيجه مقاومت استوانه استاندارد تبديل نمود.
بدين منظور كافي استمقاومت استوانهاي كوچك را بر 02/1 تقسيمنماييم و براي نمونه مكعبي از جدول 2 استفاده كنيم.
جدول2 : تبديل مقاومت فشاري نمونه استوانه اياستاندارد به نمونه مكعبي 150 ميليمتر
55 |
50 |
45 |
40 |
35 |
30 |
كمتر از 25 |
مقاومت فشاري مكعبي Mpa |
50 |
45 |
40 |
35 |
30 |
25 |
تبديل با صريب 8/0 |
مقاومت فشاري نمونههاي استوانهاي استاندارد |
91/0 |
9/0 |
888/0 |
875/0 |
857/0 |
833/0 |
8/0 |
ضريب تبديل |
مقاومت نمونه مكعبي 150ميليمتر و 200 ميليمتر طبق آئين نامه بتن ايران يكسان منظور ميشود.
- در صورتي كه مقاومت نمونههادر كارگاه مقاومت مشخصه را ارضاء ننمايد بايد در طرح مخلوط بتن تجديد نظر نمود.همچنين اگر مكرراً مقاومت نمونهها در كارگاه به مقدار قابل توجهي بيش از مقاومتمشخصه باشد مي توان در طرح مخلوط تعديل كرد.
1-قدوسي، پ، “روشهاي اجراي ساختمان“، جزوه درسي، مركز انتشارات دانشگاه علم و صنعتايران، تهران، 1380 .
2-Illingworth, J.R., “Construction Methods and Planning” ,second edition, E&FN Spon, 2000.
3-Mindess, S., and Young, J.F., “Concrete” Prentice-Hall, 1981.
4-Neville, A.M. and Brooks, J.J., “Concrete Technology”, New York,Longman Scientific and Technical, 1987.
5-American Concrete Institute, ACI Manual of Concrete Practice, ACI,Vol., 1,2,3,4 and 5, 2000.
6-American Concrete Institute, ACI Manual of Concrete Practice, ACI,
Committee 305R, “ Hot Weather Concreting “ Vol.,2000.
7-American Concrete Institute, ACI Manual of Concrete Practice, ACI,
Committee 306R, “ Cold Weather Concreting requirement“ Vol.,2000.
8 - قدوسي،پ، گنجيان، الف، پرهيزكار، ط، رمضانيانپور، ع، الف، “ فنآوري بتن در شرايط محيطيخليج فارس، جلد 1، آسيب شناسي بتن و ارزيابي آن “، مركز تحقيقات ساختمان و مسكن،نشريه شماره ك 283، 1378.
9 - قدوسي،پ، پرهيزكار، ط، رمضانيانپور، ع، الف، مظفري، ن، “ فنآوري بتن در شرايط محيطيخليج فارس، جلد 2، روشها و توصيهها برايافزايش عمر مفيد سازههاي بتني “، مركز تحقيقات ساختمان و مسكن، نشريه شماره ك 370،1383.
10- رمضانيانپور، ع.ا، قدوسي،پ، و هوشدار تهراني، م.ح.، “ بتن واجرايآن“ مركز تحقيقات ساختمان ومسكن ، 1382.
11- آييننامه بتن ايران(آبا) تجديد نظر اول، ويرايش دوم، سازمانمديريت و برنامهريزي كشور، دفتر امور فني و تدوين معيارها، نشريه شماره 120.
12- طسوجي،محمد ابراهيم، “طرح و كنترل مخلوطهاي بتني“ محمد ابراهيم طسوجي، تهران، 1366.
13 - قاليبافيان، مهدي، “ اجراي ساختمانهاي بتن آرمه“ انتشارات دهخدا، تهران، 1368.
14 - نويل، آ.ام. ، ترجمه فاميلي، هرمز، بتن شناسي،جهاد دانشگاهي دانشگاه علم و صنعت ايران، تهران، 1368.
15- وادال، جوزف جي، ترجمه :رمضانيانپور، ع، ا، طاحوني، ش، پيدايش، م، “ دستنامه اجراي بتن “ ، علم و ادب،تهران، 1380.
16 - ا، ام، نويل، جي، جي، بروكس، ترجمه :رمضانيانپور، ع، ا، شاه نظري، م، “ تكنولوژي بتن “، دانشگاه علم و صنعت،تهران.