• info@peysazehafroz.com
  • 49176 (9821+)

اخبار مقالات

اخبار و مقالات

اخبار و مقالات (5)

لزوم بكارگيري افزودني ها در حاشيه خليج فارس

محسن تدين
عضو هيئت علمي دانشگاه بوعلي سينا
مدرس دانشگاه علم و صنعت و انجمن بتن ايران
مشاور و مدرس مركز تحقيقات ساختمان و مسكن

 

ويژگي هاي بتن مطلوب در حاشيه خليج فارس
ويژگي هاي بتن مطلوب مي تواند مربوط به موارد زير باشد:
الف: ويژگي هاي ضابطه اي بتن مسلح (قسمت روي ميلگرد)
- كيفيت مصالح سنگي از نظر مكانيكي و وجود مواد زيان آور بويژه يون كلريد
- ويژگي ها ي هندسي و شكلي مصالح سنگي مانند محدوديت حداكثر اندازه اسمي 20 ميليمتر وشكستگي درشت دانه ها
- دانه بندي مصالح سنگي: بافت دانه بندي متوسط تا نسبتا ريز
بيشتر از 5 و كمتر از 8 درصد CR3RA - كيفيت سيمان: مصرف سيمان هايي با
- كيفيت آب: محدوديت مواد زيان آور بويژه يون كلريد
0)، محدوديت حداقل و حداكثر / 0 و 4 / - نسبت هاي اختلاط: محدوديت حداكثر نسبت آب به سيمان ( 45
عيار سيمان (حداقل 350 طبق آبا و 325 تا 375 طبق آيين نامه پايايي)
- كارآيي: نياز به رواني 75 تا 150 ميليمتر در غالب موارد بجز بتن ترمي يا برخي قطعات پيش ساخته
- نوع و نحوه ريختن و تراكم: بتن ريزي بدون جداشدگي و تراكم مناسب
- نحوه عمل آوري: عمل آوري مناسب و ترجيحا با رطوبت رساني به مدت كافي
- دما در هنگام ريختن: حداكثر 30 يا 32 درجه
ب: ويژگي هاي عملكردي بتن مسلح (قسمت روي ميلگرد)
در آيين نامه پايايي C تا 40 C طبق آبا يا حداقل رده 30 C - مقاومت فشاري 28 روزه بتن: حداقل رده 35
حداكثر 2 تا 3 درصد :(BS 1881:Part - جذب آب نيم ساعته بتن 28 روزه ( 122
حداكثر 10 تا 30 ميليمتر :(EN 12390: Part - عمق نفوذ آب تحت فشار بتن 28 روزه ( 8
حداكثر 2000 تا 3000 كولمب :(ASTM C - شاخص عبور جريان الكتريكي در بتن 28 روزه ( 1202
- مقاومت ويژه الكتريكي 28 روزه: حداقل 50 تا 100 اهم متر
0 ميليمتر بر جذر زمان برحسب ساعت / 0 تا 9 / حداكثر 7 :(Rilem - ضريب جذب آب مويينه (روش
:(BS 1881:Part 208) (ISAT) - جذب آب سطحي اوليه
0 ميليمتر بر مترمربع در ثانيه (در 10 دقيقه اول) / 0 تا 5 / حداكثر 25
0 ميليمتر بر مترمربع در ثانيه (در 30 دقيقه) / 0 تا 3 / حداكثر 15
0 ميليمتر بر مترمربع در ثانيه (در يك ساعت) / 0 تا 2 / حداكثر 1
0 ميليمتر بر مترمربع در ثانيه (در 2 ساعت) / 0 تا 15 / حداكثر 075
P حداكثر :(Cembureau - ضريب نفوذ گاز اكسيژن (روش
-17
P P 10 تا
-17
P 5 مترمربع ×10
- ضريب انتشار يون كلريد در بتن: حداكثر 30 تا 150 ميليمتر مربع در سال
حداكثر 4 تا 6 درصد :(ASTM C - جذب آب نهايي ( 642
نياز مبرم به تغيير كيفيت بتن هاي آماده معمولي در حاشيه خليج فارس
با توجه به ويژگي هاي بتن مطلوب نمي توان از بتن هاي آماده معمولي در حاشيه خليج فارس استفاده
كرد.
وضعيت فعلي و مطلوب را مي توان بصورت زير مقايسه كرد:
وضعيت فعلي بتن هاي آماده
- فروش بتن براساس عيار سيمان
- فروش بتن براساس مقاومت هاي 28 روزه استوانه اي در حد 20 و 25 مگاپاسكال ( 25 و 30 مكعبي)
- استفاده از سنگدانه با حداكثر اندازه اسمي 25 ميليمتر و دانه بندي متوسط تا درشت
- عدم محدويت نسبت آب به سيمان و نامشخص بودن آن
- عدم توجه به رواني مطلوب و افزودن آب در پاي كار به علت كارآيي كم
- حمل در فواصل طولاني در هواي گرم بدون توجه به زمان گيرش اوليه
- عدم وجود محدوديت براي دماي بتن در هنگام ريختن
۳
- عدم كنترل جدي ميزان يون كلريد بتن
- عدم توجه به نوع سيمان مصرفي
- عدم توجه به محدوديت هاي عيار سيمان
- عدم بكارگيري افزودني هاي فوق روان كننده، كندگيركننده و ميكروسيليس و غيره
وضعيت مطلوب بتن هاي آماده
- فروش بتن براساس رده هاي مقاومتي 28 روزه استوانه اي 30 تا 40 مگاپاسكال ( 35 تا 45 مكعبي)
- رعايت حداكثر اندازه اسمي 20 ميليمتر و دانه بندي متوسط تا نسبتا ريز
- استفاده از شن نيمه شكسته يا شكسته و ترجيحا ماسه گردگوشه
0/ 0 يا 45 / - رعايت نسبت آب به سيمان 4
- درنظر گرفتن رواني مطلوب با توجه به نوع قطعه و وسيله بتن ريزي
- رعايت محدوديت هاي عيار سيمان بويژه حداكثر عيار سيمان
- توجه به فاصله زماني حمل و استفاده از كندگيركننده بويژه در هواي گرم
- توجه به حداكثر دماي مجاز در هنگام ريختن بتن و مسلما ساخت بتن خنك در كارخانه
- كنترل مقدار يون كلريد موجود در بتن مسلح
- استفاده از سيمان هاي مناسب و مجاز براي بتن مسلح
- بكارگيري روان كننده يا فوق روان كننده
- استفاده از دوده سيليسي و فوق روان كننده
نقش مواد افزودني در بتن هاي حاشيه خليج فارس
- براي دستيابي به بتن مطلوب و اجراي مناسب نياز به افزودني هاي مختلفي احساس مي شود.
- براي تامين رواني با وجود كاهش نسبت آب به سيمان نياز به روان كننده يا فوق روان كننده وجود دارد.
- امروزه مواد روان كننده يا فوق روان كننده معمولا به افزايش مقاومت و دوام بتن منجر مي شود.
- براي اجراي بهتر و ديرگرفتن بتن نياز به مواد كندگيركننده وجود دارد.
- گاه براي كاهش نفوذ يون كلريد و رطوبت در بتن نياز به مصرف پوزولان هاي طبيعي و مصنوعي مناسب
يا سرباره ها وجود دارد.
- دوده سيليسي مي تواند به شدت از نفوذ يون كلريد و خوردگي ميلگردها بكاهد.
- بكارگيري دوده سيليسي نيازمند بكارگيري فوق روان كننده بيشتري مي باشد.
- امروزه در برخي پروژه ها از مواد بازدارنده خورندگي در بتن استفاده مي شود.
- نقش برخي مواد آب بندكننده و يا دافع آب در بتن در كاهش خوردگي ميلگردها روشن نيست اما بنظر
مي رسد كاهش نفوذ رطوبت و يون كلريد در بتن در اكثر موارد مثبت باشد.
- برخي مواد هرچند افزودني محسوب نمي شود اما كمك مهمي را به انجام مي رسانند مانند موادي كه
براي پوشش روي ميلگردها و يا پوشش سطحي بتن بكار مي روند.
نقش مواد روان كننده در بتن هاي حاشيه خليج فارس و آشنايي گسترده تر با آنها
- مواد روان كننده معمولا پيوند اجزاي بتن با يكديگر و ساير اجزا را در بتن تازه كاهش مي دهند.
- مواد روان كننده به توزيع سيمان و مواد پودري ريز در بتن كمك مي كنند.
- مواد روان كننده موجب روان تر شدن بتن مي گردند.
٤
- مواد روان كننده مي تواند به كاهش آب بتن منجر شود بدون اينكه رواني افزايش يابد.
- مواد روان كننده مي تواند به كاهش نسبت آب به سيمان بتن منجر شود بدون اينكه رواني و عيار سيمان
افزايش يابد.
- مواد روان كننده مي تواند به افزايش مقاومت و دوام و نفوذناپذيري بتن منجر شود حتي اگر نسبت آب به
سيمان كاهش نيابد.
- مواد روان كننده مي تواند موجب كاهش مصرف سيمان با حفظ رواني بتن گردد.
- مواد روان كننده مي تواند به كاهش جمع شدگي و افزايش مقاومت و دوام و نفوذناپذيري بتن بدليل
كاهش مصرف سيمان با وجود ثابت بودن نسبت آب به سيمان منجر شود.
- مواد روان كننده مي تواند در يك زمان به كاهش نسبت آب به سيمان، كاهش عيار سيمان و افزايش
رواني منجر گردد و موجب افزايش مقاومت، دوام، نفوذناپذيري و كاهش جمع شدگي شود.
مثال هايي از طرح مخلوط بتن در حاشيه خليج فارس
مثال 1: بكارگيري بتن در يك سازه بسيار نزديك به ساحل يا در منطقه جزر و مد و يا بالاي سطح آب
بدون ميكروسيليس
مثال 2: بكارگيري بتن در يك سازه بسيار نزديك به ساحل يا در منطقه جزر و مد و يا بالاي سطح آب با
ميكروسيليس
مثال 3: بكارگيري بتن در يك سازه با فاصله متوسط از ساحل بيرون خاك و يا درون خاك در نزديكي
ساحل و يا درون آب دريا
- در اين مثال ها كه نسبتا واقعي هستند نشان داده مي شود كه چگونه نياز به مصرف مواد افزودني روان
كننده يا فوق روان كننده وجود دارد.
- در اين مثال ها سعي شده از آنچه در آيين نامه پايايي بتن ايران آمده است كاملا تبعيت شود.
آشنايي گسترده تر با روان كننده ها
PU lacticizers (P) or Water Reducing Agents (WRA) روان كننده هاي معمولي
- روانكنندههاي معمولي بيش از نيم قرن سابقه دارند. اين مواد معمولاً به صورت ليگنوسولفونات ها در
بازار ايران وجود دارد.
- روانكنندههاي معمولي بايد حداقل 5 درصد از آب بتن را با حداقل ميزان مصرف پيشنهادي كاهش
دهند.
- روانكنندههاي معمولي حداكثر مي توانند 12 درصد از آب بتن را با حداكثر ميزان مصرف پيشنهادي
كاهش دهند.
- روانكنندههاي معمولي غالبا نقش كندگيركننده را نيز دارا مي باشند.
- روانكنندههاي معمولي ممكن است تا حدودي حبابزايي داشته باشند.
0 تا 1درصد وزني سيمان است. / - ميزان مصرف پيشنهادي روانكنندههاي ليگنوسولفوناتي بين 2
- غلظت مواد پودري روانكنندههاي معمولي بايد در حدود 38 تا 42 درصد وزن مايع باشد و در اين حالت
1 كيلوگرم بر ليتر است. / 1 تا 20 / چگالي آن 17
- ماده ليگنوسولفوناتي داراي رنگ قهوه اي تيره با بوي تند زننده الكلي مي باشد.
- مواد روانكننده معمولي غالبا داراي افت اسلامپ كمي هستند و براي مدت بيشتري مي توانند حفظ
رواني نمايند.
٥
- قيمت روانكننده معمولي مايع با غلظت معمول امروزه در محدوده 550 تا 650 تومان به ازاي هر كيلو
مي باشد.
- با افزودن برخي افزونه ها به مواد روانكننده معمولي مي توان بر حبابزايي، گيرش و حفظ رواني آن تاثير
گذارد.
روانكنندههاي قوي يا فوقروانكنندهها
USuper Placticizers (SP), High Range Water Reducing Agents (HRWRA)
- فوق روانكنندهها بايد دست كم 12 درصد از آب بتن را با حداقل ميزان مصرف پيشنهادي كاهش دهند.
- روانكنندههاي قوي داراي دسته بندي هاي مختلفي از نظر نوع مواد متشكله هستند. سابقه برخي از اين
مواد بيش از روانكنندههاي معمولي و سابقه بعضي از آنها كمتر از دو دهه است.
- فرم آلدئيد نفتالين سولفوناته فشرده از جمله فوق روانكنندههاي قديمي است كه معمولا به نام مواد
نفتاليني شناخته مي شود.
- فرم آلدئيد نفتالين سولفوناته فشرده داراي رنگ قهوه اي تيره است و ذاتا كندگير مي باشد.
- غلظت فرم آلدئيد نفتالين سولفوناته فشرده پودري در حدود 33 تا 37 درصد وزن مايع مي باشد و در
1 كيلوگرم بر ليتر است. / 1 تا 18 / اين حالت چگالي آن بين 16
1 درصد وزن سيمان / 0 تا 5 / - ميزان مصرف پيشنهادي فوق روانكننده نفتاليني بسته به غلظت آن بين 3
است.
- حداكثر كاهش آب فوق روانكننده نفتاليني در حدود 22 درصد به ازاي حداكثر ميزان مصرف پيشنهادي
مي باشد.
- افت رواني فوق روانكننده نفتاليني متوسط مي باشد و بهرحال بايد مدنظر قرار گيرد.
- قيمت فوق روانكننده نفتاليني با غلظت متعارف و بسته به ميزان كندگيري يا حفظ رواني بين 950 تا
1150 تومان به ازاي هر كيلو مي باشد.
- با افزودن برخي مواد به فوق روانكننده نفتاليني مي توان بر زمان گيرش و حفظ رواني آن تاثير گذاشت.
- فرم آلدئيد ملامين سولفوناته فشرده از جمله فوق روان كننده هاي نسبتا قديمي هستند كه معمولا به نام
ملاميني شناخته مي شود.
- فرم آلدئيد ملامين سولفوناته فشرده پودري داراي رنگ سفيد و مايع آن بيرنگ متمايل به شكري است.
- فرم آلدئيد ملامين سولفوناته فشرده ذاتا از زودگيري برخوردار است و افت اسلامپ آن زياد مي باشد.
1/ 1 تا 12 / - غلظت مواد پودري ملاميني بين 20 تا 35 درصد وزني مايع آن مي باشد و چگالي آن بين 08
مي باشد.
- با افزودن مواد كندگيركننده و برخي افزونه هاي ديگر مي توان زمان گيرش را زيادتر و افت اسلامپ آن
را كمتر نمود.
- در مواردي كه فاصله زماني ساخت با حمل بتن زياد است بهتر است اين مواد را مصرف ننمود.
- حداقل درصد كاهش آب اين مواد به ازاي حداقل ميزان مصرف پيشنهادي نبايد كمتر از 12 درصد باشد.
- حداكثر درصد كاهش آب مواد ملاميني ممكن است به بيش از 25 درصد بالغ شود.
- مواد پودري ملاميني در ايران ساخته مي شود و بدين دليل قيمت واحد آن عملا در حد روان كننده هاي
معمولي است.
٦
- قيمت مواد ملاميني مايع ايراني بسته به غلظت آن بين 650 تا 800 تومان به ازاي هر كيلو مي باشد.
قيمت نوع خارجي آن در حدود 30 تا 50 درصد بالاتر است.
3 درصد مي باشد. / 0 تا 5 / - ميزان مصرف مواد ملاميني مايع بسته به غلظت آن بين 5
- پليكربوكسيلاتها يا مواد پلي كربوكسيليك اتري از جمله فوق روان كننده هاي جديدتر مي باشند.
- مواد پليكربوكسيلاتي بصورت مايع و به رنگهاي طوسي يا زرد كدر به بازار عرضه مي شود.
- مواد پليكربوكسيلاتي معمولا بصورت خنثي مي باشند و مي توان آنرا زودگير يا كندگيرتر نمود.
- مواد پليكربوكسيلاتي معمولا از افت اسلامپ متوسطي برخوردار است كه مي توان مدت حفظ اسلامپ را
افزايش داد.
- حداقل درصد كاهش آب اين مواد به ازاي حداقل ميزان مصرف پيشنهادي نبايد كمتر از 12 درصد باشد.
- حداكثر درصد كاهش آب اين مواد به ازاي حداكثر ميزان مصرف پيشنهادي به حدود 35 درصد مي رسد.
1 درصد پيشنهاد مي شود. / 0 تا 5 / - ميزان مصرف اين مواد بين 3
- قيمت پلي كربوكسيلات ها بسته به نوع و غلظت آن بين 2500 تا 3200 تومان به ازاي هركيلو مي باشد.
1 كيلوگرم بر ليتر مي باشد. / 1 تا 1 / - چگالي پلي كربوكسيلات ها بين 05
- آكريلات ها از جمله فوق روان كننده هاي جديد هستند كه كمتر در ايران مصرف مي شود.
- آكريلات ها بصورت مايع شيري رنگ هستند.
در بتن هاي حاشيه خليج فارس (Retarders) نقش مواد ديرگيركننده
- اين مواد مجازند زمان گيرش بتن را به ميزان حداكثر 4ساعت به تاخير اندازند.
- اين مواد مي توانند موجب حفظ اسلامپ در طول حمل و عمليات بتن ريزي شوند.
- اين مواد مي توانند سرعت هيدراسيون را در ابتداي كار كاهش و سرعت گرمازايي را كم كنند و به بتن
ريزي هاي حجيم تا حدي كمك نمايند تا دماي مغز بتن آرام تر بالا رود و فرصت تبادل بيشتري بوجود
آيد و تنش هاي حرارتي كمتر گردد.
- وقتي فاصله زماني حمل و مدت بتن ريزي يك محموله بطول ميانجامد بهتر است از مواد ديرگيركننده
استفاده كرد.
- در صورتي كه در مناطق گرم و خشك، بتن ريخته شده با تاخير در گيرش مواجه شود احتمال ترك
خوردگي ناشي از جمع شدگي خميري بدليل تبخير افزايش مي يابد.
- مواد ديرگيركننده موجود در بازار ايران عمدتا از نوع ليگنوسولفونات ها يا گلوكونات ها و يا فسفات
كلسيم مي باشد كه گلوكونات ها عملكرد بهتري دارند.
نقش مواد پودري معدني (پوزولان ها و روباره ها) در بتن حاشيه خليج فارس
پوزولان ها
- پوزولان ها با آهك هيدراته (هيدروكسيد كلسيم) تركيب مي شوند و ماده پركننده و چسباننده بوجود
خمير سيمان را نيز كاهش مي دهند. اغلب پوزولان ها دوام در pH مي آورند كه نفوذپذيري را كم كرده و
برابر سولفات ها را بهبود مي بخشند.
- پوزولان ها به صورت هاي طبيعي (خام يا كلسينه) و يا مصنوعي هستند.
۷
- پوزولان هاي طبيعي ايران عمدتا بصورت توف ها يا خاكسترهاي آتشفشاني در توليد سيمان بكار مي
روند و كمتر بصورت افزودني در بتن استفاده مي شود. سيمان هاي پرتلند پوزولاني ايران حاوي حداكثر
15 درصد از اين نوع پوزولان ها مي باشند.
- وجود حداكثر 15 درصد پوزولان طبيعي در سيمان آميخته، تاثير كمي بر كيفيت مقاومتي و دوامي بتن
در دراز مدت دارد.
- مصرف پوزولان هاي طبيعي مي تواند مصرف آب بتن را بيشتر كند كه تاثير منفي بر مقاومت و دوام را
مي تواند به همراه داشته باشد.
- مصرف پوزولان هاي طبيعي مي تواند افت اسلامپ بيشتري را بوجود آورد كه مثبت تلقي نمي شود.
- افزايش پوزولان طبيعي (بيش از 15 درصد) بر مقاومت هاي كوتاه مدت و ميان مدت تاثير منفي مي
گذارد اما ممكن است براي دراز مدت مطلوب باشد.
- مصرف پوزولان طبيعي بيش از 30 يا 35 درصد ممكن است مفيد نباشد و آهكي براي تركيب يافت نشود
و مقاومت هاي دراز مدت نيز افت كند.
- مهمترين پوزولان هاي مصنوعي مصرفي در ايران، دوده سيليسي و خاكستر بادي هستند.
- دوده سيليسي در سه كارخانه در ايران توليد مي شود اما خاكستر بادي مصرفي از خارج وارد مي گردد و
بيشترين مصرف آنها در حاشيه خليج فارس مي باشد.
- دوده سيليسي عمدتا مربوط به غبار كارخانه هاي فروآلياژ يا فروسيليس است كه ذرات بسيار ريز تقريبا
كروي شكل دارد و از نوع سيليس آمورف (غير بلوري) است.
- درصورت پودر كردن سنگ هاي سيليسي بصورت خيلي ريز و ميكرونيزه، ميكروسيليس حاصل نمي شود
و فروش اين مواد بعنوان ميكروسيليس يك نوع كلاهبرداري رايج تلقي مي شود.
0 ميكرون مي باشد و سطح ويژه آن بين 13 تا 30 / 0 تا 2 / - ذرات ميكروسيليس معمولا در محدوده 05
0 مترمربع در هر گرم). / مترمربع در هر گرم مي باشد (ريزي سيمان 3
- واكنش دوده سيليسي با آهك خمير سيمان سريع تر از ساير پوزولان هاي طبيعي و مصنوعي است.
بنابراين ديرگيري در بتن حاوي دوده سيليسي عملا ديده نمي شود.
- بتن حاوي دوده سيليسي چسبنده تر، چسبناك تر و آب انداختن و جداشدگي كمتر مي گردد.
- امكان ترك خوردگي ناشي از تبخير در بتن ميكروسيليس دار بيشتر مي شود و نياز به حفاظت رطوبتي
بيشتري دارد.
- مقاومت هاي كوتاه مدت و ميان مدت بتن ميكروسيليس دار بيشتر مي شود اما تاثير آن در دراز مدت
روشن نيست.
- نفوذپذيري بتن ميكروسيليس دار كمتر مي شود و مقاومت الكتريكي ويژه بتن بيشتر مي گردد و يون
كلريد كمتر نفوذ مي كند.
- دوام بتن ميكروسيليس دار در برابر برخي سولفات ها محل تامل و اختلاف است.
- وجود ميكروسيليس، مصرف آب بتن را بشدت بالا مي برد.
- امكان بكارگيري ميكروسيليس بدون فوق روان كننده امكان پذير نيست.
- مصرف ميكروسيليس پودري در اختلاط بتن در بسياري از موارد نتيجه مثبتي را ببار نمي آورد.
- بهتر است دوغاب يا ژل ميكروسيليس را در ساخت بتن بكار برد.
- بكارگيري 6 تا 8 درصد دوده سيليسي (جايگزين سيمان) در بتن توصيه مي شود.
۸
- مصرف كمتر از 5 درصد دوده سيليسي نتيجه مثبتي ببار نمي آورد و مصرف بيش از 10 درصد از نظر
فني و اقتصادي توصيه نمي گردد.
- ميكروسيليس براي جلوگيري يا كنترل انبساط ناشي از واكنش قليايي با سنگدانه هاي واكنش زا مفيد
است.
- ميكروسيليسي كه بخوبي در بتن پخش نشده و بصورت كلوخه در آيد مي تواند در اثر واكنش با قلياييها
انبساط مخرب بوجود آورد.
- ميكروسيليس كار پمپاژ را مشكل مي كند و موجب سايش وسائل و تجهيزات مي گردد.
- برخي معتقدند كه غبار ميكروسيليس در كارگاه مي تواند بر سلامتي افراد تاثير منفي گذارد.
- قيمت هر كيلو ميكروسيليس در ايران حدود 300 تومان مي باشد (بدون هزينه بسته بندي و حمل)
- خاكستر بادي، خاكستر سيليسي آمورف كوره ذغال سنگ است كه كروي شكل بنظر مي رسد و از دهانه
دودكش كوره خارج مي شود.
- اندازه ذرات خاكستر بادي بين 10 تا 40 ميكرون است كه انواع ريزتر نيز دارد.
0 مترمربع در هر گرم است كه در انواع ريز ممكنست به / 0 تا 7 / - سطح ويژه خاكستر بادي معمولي بين 4
شدت افزايش يابد.
- در ساير كشورهايي كه نيروگاه زغال سنگي دارند، خاكستر بادي قابل توجهي حاصل مي گردد و در
ساخت سيمان آميخته و يا بصورت افزودني بكار مي رود.
- مصرف خاكستر بادي موجب ديرگيري بتن، كاهش مقاومت اوليه، كاهش سرعت گرمازايي، كاهش
نفوذپذيري و افزايش دوام در محيط هاي سولفاتي و حاوي كلريد مي گردد و انبساط مخرب مربوط به
واكنش سنگدانه و قليايي ها را كنترل مي كند و مقاومت دراز مدت را بالا مي برد.
- مصرف 15 تا 25 درصد خاكستر بادي جايگزين سيمان در بتن در حاشيه خليج فارس توصيه مي شود
اما مصرف بيشتر از 30 درصد نمي تواند كمكي به بالا بردن هرچه بيشتر كيفيت بتن نمايد.
- مصرف خاكستر بادي ممكن است به كاهش آب مصرفي بتن نيز منجر گردد.
- پمپ كردن بتن حاوي خاكستر بادي بخوبي انجام مي شود و سايش وسائل و تجهيزات مشاهده نشده
است.
- قيمت هر كيلو خاكستر بادي معمولي در مبدا 30 تا 60 تومان و در حاشيه خليج فارس 80 تا 120
تومان مي باشد. خاكستر بادي خيلي ريز كيلويي 100 تا 120 تومان در مبدا و در جنوب ايران 200 تا
250 تومان تمام مي شود.
روباره ها (سرباره ها)
- سرباره هاي اغلب كوره هاي ذوب فلزات مي تواند به عنوان ماده سيماني جايگزين سيمان بكار رود.
معمول ترين سرباره مصرفي، سرباره كوره بلند ذوب آهن است كه در ايران نيز توليد مي شود.
- در ايران از سرباره براي ساخت سيمان آميخته سرباره اي استفاده مي شود و كمتر به عنوان افزودني بكار
مي رود.
- روباره ها به عنوان ماده سيماني در محيط قليايي (آهك دار) مانند سيمان با آب تركيب مي شود و ماده
پركننده و چسباننده ايجاد مي كند ولي آهك را مصرف نمي كند.
و قليائيت محيط را پايين نمي آورد. به هر حال سرباره بايد آمورف PH ، - روباره ها بر خلاف پوزولان ها
باشد و زود سرد شود.
۹
- بهتر است مصرف روباره ها به عنوان افزودني جايگزين سيمان بيش تر از 25 درصد وزن مواد چسبناننده
باشد و مي تواند بيش از 50 درصد نيز بكار رود.
- ايجاد كندگيري در بتن، كاهش جزيي مقاومت هاي اوليه و بهبود مقاومت هاي دراز مدت، كاهش
گرمازايي و سرعت گرمازايي، كاهش نفوذپذيري و افزايش دوام در محيط هاي سولفاتي و كلريدي و كاهش
انبساط مخرب مربوط به واكنش سنگدانه و قليايي از جمله خواص سرباره در بتن است.
0 مترمربع در هر گرم بكار مي رود و اندازه ذرات آن تا حدودي ريز تر از سيمان / 0 تا 7 / - سرباره با ريزي 4
است.
- در محيط خليج فارس وجود سرباره ها در بتن مفيد بوده است و خوردگي ميلگردها را كم كرده است.
- مصرف آب در بتن حاوي سرباره چندان دستخوش تغيير نمي گردد.
- بكارگيري سرباره ها به همراه پوزولان ها نيز تاثير مثبتي را در اين مناطق نشان داده است.
نقش مواد بازدارنده خوردگي ميلگردها در بتن هاي حاشيه خليج فارس
Corrosion Inhibitators, Anti-Corrosion Agents
- در طول 30 سال اخير سعي شده است از مواد افزودني در بتن به عنوان بازدارنده خوردگي ميلگردها
استفاده شود.
- مواد بازدارنده خوردگي به صورت هاي مختلف عمل مي كند. انواع مهم آن بر دو قسم است. نوع آندي و
همچنين نوع آندي – كاتدي.
- مواد آندي عمدتاً به صورت نيتريت كلسيم است كه در بسياري از نقاط دنيا بكار گرفته شده است و نشان
داده اند كه تاثير مثبتي را در جلوگيري از خوردگي داشته اند.
- تحقيقاتي كه در محيط خليج فارس انجام شده، نشان داده است نيتريت كلسيم تاثير چندان مثبتي را
نداشته است.
15 كيلوگرم در مترمكعب بتن – 1 كيلوگرم در ليتر به ميزان 10 / - محلول نيتريت كلسيم با چگالي 24درصد وزن سيمان). بكار مي رود ( 3 تا 5
- نيتريت كلسيم خاصيت زودگيري دارد و افت اسلامپ را به شدت زياد مي كند و بايد به اين نكته توجه
داشت.
- ممكن است مصرف نيتريت كلسيم به همراه مواد پودري معدني از خواص مثبت آن بكاهد.
- مواد بازدارنده آندي – كاتدي در حدود 15 سال سابقه مصرف دارد و جديد تلقي مي شود.
- مواد بازدارنده آندي – كاتدي موجود در ايران بر پايه مشتقات آمين (استرآمين ها) مي باشد.
- هنوز از تاثير دراز مدت اين مواد اطلاع كافي در دست نيست و تحقيقات خاصي در ايران در اين باره
انجام نشده است.
- برخي مواد بازدارنده خوردگي ممكن است نفوذپذيري را كاهش دهند اما سازوكار عملكرد آن ها بر پايه
كاهش نفوذپذيري استوار نيست و الكتروشيميايي است.
نقش حفاظت سطحي بتن در حاشيه خليج فارس
- كيفيت سطحي بتن در مسائل دوام به ويژه در مورد نفوذ يون كلريد و رطوبت و اكسيژن و در نتيجه
خوردگي اهميت زيادي دارد.
- انواع حفاظت سطحي از ديدگاه هاي مختلف وجود دارد. از يك ديدگاه مي توان آن را به چهار نوع تقسيم
كرد.
۱۰
Renderings • اندودهاي سطحي
Coating and Sealers • پوشش ها و درزگيرها
Pore Blockers • پركننده هاي منافذ
Penetrants • نفوذگرها
- انتخاب نوع حفاظت و پوشش سطح بتن به عوامل متعددي بستگي دارد كه در زير مي آيد.
• پايداري در برابر نفوذ آب، دي اكسيد كربن، يون كلريد، بخار آب و پرتو ماوراء بنفش
• پايداري در برابر عوامل شيميايي، سايش و اتصال به بتن
• سهولت اجرا، ظاهر مناسب و قابليت پل زدن روي ترك ها
- در موفقيت هر نوع حفاظت و پوشش عوامل زير دخيل هستند.
• انتخاب صحيح نوع حفاظت با توجه شرايط محيطي حاكم و دوام مورد نظر
• شرايط بتن پايه (سن، رطوبت، دما و كيفيت سطح و كيفيت بتن)
• دقت در اجرا و شرايط لازم در اعمال هر نوع پوشش
• دما و رطوبت و شرايط هوا در هنگام اعمال پوشش
- اندودهاي سطحي به صورت يك لايه نسبتاً ضخيم ملات سيماني اعمال مي شود و روي سطح بتن پايه
معمولاً به كمك ماله مناسب كشيده مي شود.ملات سيماني ممكن است فاقد مواد پليمري باشد اما در اكثر
موارد با يك ماده پليمري (لاتكس) اصلاح مي گردد.
- وجود مواد پليمري در اندودهاي سيماني براي اتصال بهتر به بتن پايه و هم چنين كاهش نفوذپذيري آن
مي باشد.
- سطح زيرين براي اندودكاري بايد تميز و زبر و اشباع گردد و سپس اندود اصلي اجرا شود. به هر حال اين
نوع حفاظت، افزايش ضخامت پوشش بتني هم به حساب مي آيد.اتصال و پيوستگي اندود با سطح زيرين با
قابل كنترل است و مقدار مجاز آن را مشخصات فني مشخص مي كند. Pull-off آزمايش
- پوشش ها و درزگيرها شامل موادي براي پر كردن حفرات سطحي و نفوذ در آن ها و آماده سازي سطح
كار مي باشد و سپس پوشش نازك سطحي اعمال مي گردد.
- سطح كار بايد تميز و عاري از چربي باشد. در اكثر موارد بتن پايه به صورت خشك بوده يا رطوبت آن از
حد معيني كمتر باشد.
- شرايط محيطي مناسب يعني رطوبت كمتر از 90 درصد و دماي 10 تا 30 درجه سانتي گراد است.
- لايه پوشش اصلي دو يا چند دست اعمال مي شود و ممكن است نفوذ كمي هم داشته باشد.
- ضخامت پوشش نهايي معمولاً بين 100 تا 300 ميكرون است. اكثر اوقات اين مواد . (Barriers)

- پوشش اصلي همانند يك رنگ عمل مي كند و جلوي نفوذ را مي گيرد عمدتاً از چسب ها تهيه مي شود.
-  انواع معروف پوشش هاي سطحي عبارتند از
• اپوكسي ها (محلول در آب يا غير محلول در آب)
• پلي استرها
• اكريليك ها
• پلي اورتان ها
• بوتادين ها
 قير و قطران اپوكسي ها به صورت تك جزئي و دو جزئي هستند. چسبندگي خوبي با بتن دارند. مقاومت سايشي خوبي دارند و نفوذ را مهار مي كنند. اختلاف ضريب انبساط با بتن و پايايي كم در برابر نور ماوراء بنفش خورشيد از جمله مشكلات آن ها است. سطح زير كار نيز بايد به خوبي تميز و خشك شده باشد و گرد و خاك نداشته باشد. مواد اكريليكي به صورت لاتكس به همراه رنگدانه ها بكار مي روند و در مقابل نفوذ مواد پايداري خوبي را دارند (به ويژه دي اكسيد كربن).  پلي استرها غالباً پيوستگي خوبي دارند و در برابر اسيدها پايداري بيشتري از خود نشان مي دهند. پلي اورتان ها معمولاً به صورت دو جزئي هستند. در برابر اسيدها و سايش بهتر از اپوكسي ها مي باشند اما در برابر محيط قليايي ضعيف تر از اپوكسي ها هستند. بنابر اين بايد بين اين پوشش و بتن يك پوشش مقاومت در برابر قليايي ها اعمال گردد. پايايي آن ها در برابر نور ماوراء بنفش كم است و به خوبي به سطح بتن نمي چسبد و به واسطه نياز دارد. قيرهاي نفتي و قطران زغال سنگ از پست ترين پوشش ها هستند. در برابر نور ماوراء بنفش و تابش آفتاب پايايي ندارند و ترك مي خورند و اجازه نشت مي دهند. قطران در برابر نفوذ آب بهتر از قير عمل مي كند. اين مواد ظاهر نامناسبي دارند و در زير سطح زمين استفاده مي شود.  پركننده هاي منافذ، موادي است كه بر سطح بتن اعمال مي شود و به داخل منافذ و حفرات ريز بتن و خمير سيمان نفوذ مي كند و آن را پر مي نمايد و يا در اين مرحله با اجزاء خمير سيمان (مانند آهك) واكنش مي دهد و ماده غير محلول و چسبنده و پركننده توليد مي كند. اين مواد در يك يا دو دست اعمال میشود و لازم نيست سطح بتن خشك شود و شايد مرطوب بودن آن ارجح باشد. موادي همچون سيليكات سديم يا سيليكو فلوريت به صورت يك شيره محلول در آب گرم به سطح پاشيده يا ماليده مي شود. به هر حال سطح بايد تميز و عاري از چربي و گرد و خاك باشد. نفوذگرها موادي هستند كه به صورت مايع با لزجت كم به سطح بتن پاشيده يا ماليده مي شوند و به درون منافذ و حفرات ريز نفوذ مي نمايند اما آن را پر نمي كنند بلكه با تعويض جهت كشش سطحي حفرات موئينه، رطوبت را از درون به بيرون رانده و رطوبت و گازهاي زيان آور نمي تواند به درون راه يابد مي نامند. از معروف ترين اين مواد (Breathable) (مانند شير يك طرفه). اين مواد را مواد قابل تنفس سيلان ها و سيلوكسان ها هستند.
 نفوذگرهاي قالب تنفس را پس از يك ماه و سپري شدن دوران عمل آوري روي سطح بتن اعمال مي كنند.
 نفوذگرها براي مقابله مداوم در برابر آب چندان مناسب نيستند بنابر اين بهتر است آن ها را بر روي سطوحي اعمال كرد كه مرتبا در برابر آب قرار نداشته باشند اما اگر گهگاه رويارو با بارندگي يا پاشش آب يا نم باشد، مشكلي ندارد .  مواد سيلان و سيلوكسان معمولاً به صورت آستر و با رويه اكريليك يا رويه پلي اورتان عملكرد بسيار مناسبي را در برابر نفوذ يون كلريد نشان داده است. در صورتي كه بتن پايه داراي نسبت آب به سيمان زياد باشد، تجربيات نشان داده است كه پوشش ها و نفوذگرها و ساير حفاظت ها تأثير كمتري را از خود به جا مي گذار

 

 

 

 

طبقه بندي هاي فرزند

راهنماي تهيه طرح مخلوط بتن و ارائه آن

راهنماي تهيه طرح مخلوط بتن و ارائه آن (0)

راهنماي تهيه طرح مخلوط بتن و ارائه آن

نگارنده : دکتر محسن تدین

مقدمه: در پروژه هاي مختلف نياز به تهيه طرح مخلوط بتن جهت ساخت آن در كارگاه وجود
دارد. تهيه طرح مخلوط بتن داراي روش هاي مختلفي مي باشد كه در دنيا برخي از آنها كاربرد
بيشتري دارند. معمولاً براي استفاده از روش خاص طرح مخلوط بتن، اجباري در كار نيست اما
ممكن است در پروژه اي خاص، مشاور و طراح پروژه توصيه اكيد براي بكارگيري روش معيني
داشته باشد. بهرحال طرح مخلوط، يك عمليات فني- محاسباتي هنرمندانه آزمايشگاهي كارگاهي
است و تجربه افراد ني ز در آن موث ر است اما سعي مي شود روند مشخصي بكار گرفت ه شود تا
وحدت رويه بوجود آيد. در اين نوشته سعي شده است اين وحدت رويه بوجود آيد.
-2 مراحل كلي: در اكثر روشهاي طرح مخلوط بتن، مراحل مشتركي طي مي شود و اختلاف در
مراحل تهيه طرح مخلوط بتن محدود مي باشد.
مراحل و گامهاي تهيه طرح اختلاط بتن به قرار ذيل است:
الف: جمع آوري نيازها و خواسته هاي مربوط به بتن مورد نظر بويژه از مشخصات فني خصوصي
پروژه
ب: جمع آوري اطلاعات و داده هاي مربوط به اجزاء بتن از طريق انجام آزمايش در حدي كه در
طرح مخلوط كاربرد دارد.
پ: بررسي نتايج مربوط به اجزاء بتن و تصميم گيري در مورد بكارگيري آنها در بتن مورد نظر و
انطباق نتايج با مشخصات استاندارد يا مشخصات فني خصوصي و عمومي پروژه و يا آئين نامه هاي
موجود.
ت: تصميم گيري در مورد روش محاسبات طرح مخلوط اوليه (روش آمريكايي، روش ملي، ساير
روشهاي اروپايي) مگر اينكه در مشخصات فني خصوصي پروژه استفاده از روش خاصي را ملزم
كرده باشد.
ث: پيگيري محاسبات طرح مخلوط اوليه بتن طبق يك روش شناخته شده طرح اختلاط با توجه
به خواسته هاي پروژه و اطلاعات مربوط به اجزاء بتن
2
ج: ساخت مخلوط آزمون بر اساس نتايج طرح مخلوط اولي ه بت ن ب ا مصالح مورد نظ ر و انجام
اصلاحات رطوبتي در مورد سنگدانه مرطوب و آب مصرفي مخلوط در آزمايشگاه
چ: انجام آزمايش هاي بتن تازه و سخت شده بر روي مخلوط آزمون و مقايسه آن با خواسته هاي
پروژه از بتن و مقاومت هدف
ح: حك و اصلاح طرح مخلوط اوليه بتن در جهت انطباق با خواسته هاي پروژه و دستيابي به طرح
مخلوط نهايي در آزمايشگاه
خ: ساخت مخلوط آزمون كارگاهي با وسايل بتن سازي در كارگاه و بكارگيري دقت هاي معمول
كارگاهي و اصلاحات رطوبتي
د: انجام آزمايشهاي بتن تازه و بتن سخت شده براي مخلوط آزمون كارگاهي و بررسي چشمي و
كنترل قابليت پمپ كردن يا پاشيدن بتن و بررسي وضعيت بتن از نظر جداشدگي، آب انداختن و
غيره.
ذ : د ر صورت لزو م انجا م حك و اصلا ح ب ر رو ي طرح مخلو ط نهاي ي آزمايشگاه ي د ر جهت
دستيابي به طرح مخلوط نهايي
ر: ارائه طرح مخلوط بتن
اين گامها دقيقاً به ترتيبي كه ذكر شد انجام مي گردد و تحت تاثير نوع روش بكارگيري شده قرار
نمي گيرد. ترتيب اين مراحل نيز تحت هيچ شرايطي دستخوش تغيير واقع نمي شود.
-3 جمع آوري نيازها و خواسته هاي مربوط به بتن:
خواسته هاي پروژه در مورد بتن معمولاً در درجه اول از مشخصات فني عمومي و مشخصات فني
خصوصي استخراج مي شود. در ادامه، روشها ي خاص ساخت ، حمل ، ريخت ن و تراك م بتن،
خواسته هايي را در مورد كيفيت بتن به طرح مخلوط تحميل مي كند كه بسيار مهم است. در صورتي
كه نتوان با توجه به شرايط و محدوديت هاي اجرايي، خواسته ها را مشخص نمود لازم است با
مذاكره با مسئولين اجرايي و يا مكاتبه با آنها، خواسته ها و نيازمنديها را معين و فهرست نمود.
اين خواسته ها ممكن است در مورد بتن تازه و يا سخت شده باشد و گاه محدوديتهايي را در مورد
اجراي بتن يا اجزاء بتن مطرح نمايد كه در زير بدانها پرداخته مي شود.
الف: مقاومت مشخصه بتن در سن مقرر با ذكر شكل و اندازه آزمونه بتني و يا ذكر رده بتن و
آئين نامه يا مقررات مورد نظر
3
ب: مقاومت فشاري متوسط لازم براي طرح مخلوط بتن طبق آئين نامه يا مقررات و يا مشخصات
فني در صورتي كه انحراف معيار مقاومتي بتن كارگاه مشخص نباشد و يا ارائه نگرديده باشد.
پ: كارايي بتن كه در پاي كار مورد نياز است با ذكر نوع آزمايش كارايي و همچنين كارايي بتن
بلافاصله پس از اختلاط آن
ت: بافت دانه بندي و وضعيت ظاهري بتن و نماي آن از نظر درشتي و ريزي
ث: ساير ويژگيهاي مورد نظر درباره بتن تازه مانند جداشدگي، آب انداختن، جمع شدگي، زمان
گيرش اوليه و نهايي و چگالي
ج: ساير ويژگيهاي مكانيكي مورد نظر درباره بتن سخت شده مانند مدول الاستيسيته، پيوستگي با
ميلگرد، خزش، خستگي، مقاومت خمشي، مقاومت كششي، ضريب پواسون و...
چ: ساير ويژگيهاي فيزيكي و دوام در مورد بتن سخت شده مانند چگالي، مقاومت ويژه الكتريكي،
جذ ب آ ب حجمي ، جذ ب آ ب موئينه، عمق نفو ذ آب تحت فشار ، نفوذپذير ي د ر براب ر آب،
نفوذپذيري در برابر هوا يا اكسيژن، عبور جريان الكتريكي از بتن يا نفوذ سريع يون كلريد بتن،
ضريب انتشار يون كلريد، جذب آب سطحي اوليه بتن، مقاومت در برابر چرخه هاي يخبندان و
آبشدگي، سايش، پوسته شدگي در برابر محلول نمك طعام و...
ح: نحوه ساخت بتن، وسيله حمل و ريختن، وسيله تراكم و ويژگيهاي هر يك در ارتباط با بتن
مورد نياز.
خ: ذكر محدوديت هاي خاص در ارتباط با اجزاء بتن مانند انواع سيمان مصرفي مجاز، حداكثر
اندازه سنگدانه مجاز، نوع سنگدانه مصرفي، انواع افزودنيهاي مجاز، عيار سيمان مجاز (حداقل و
حداكثر) و يا ميزان مجاز مواد چسباننده
د: ذكر محدوديت هاي خاص در مورد بتن مانند حداكثر نسبت آب به مواد سيماني در مشخصات
فني پروژه و يا با توجه به محدوديت هاي آئين نامه اي در شرايط مختلف
ذ: ذكر شرايط محيطي قرارگيري بتن و رويارويي با مواد زيان آور مانند سولفات موجود در آب
زيرزميني و خاك
4
-4 جمع آوري اطلاعات و داده هاي مربوط به اجزاء مصرفي در بتن و شرايط
كارگاهي:
با توجه به نيازها و خواسته هاي پروژه و محدوديت هاي مورد نياز، لازم است اطلاعات و داده هايي
در مورد مصالح مصرفي در بتن كه عمدتاً به كمك آزمايش بدست آمده است جمع آوري گردد تا
در مراحل بعدي مورد استفاده قرار گيرد. اين اطلاعات علاوه بر داده هايي است كه جهت كنترل
كيفيت و انطباق مصالح با مشخصات فني يا مشخصات استاندارد بكار گرفته مي شود. مسلما مصرف مصالح مور د نظ ر د ر بت ن بايد مجا ز باشد . بديهي است اطلاعات مربوط به ويژگيهاي
مصالح براي تشخيص انطباق با استاندارد و مجاز بودن مصرف آنها بايد جمع آوري گردد كه در
اينجا بدان اشاره نمي شود.
-1-4 داده ها و اطلاعات مربوط به سنگدانه مصرفي:
اطلاعات و داده هاي زير در مورد سنگدانه مجاز مصرفي در بتن براي تهيه طرح مخلوط بتن كاربرد
دارد. ممكن است برخي از اين ويژگيها در روش خاصي مورد استفاده قرار گيرد و يا مورد نياز
نباشد.
الف: دانه بندي سنگدانه هاي درشت و ريز مصرفي
ب: حداكثر اندازه اسمي سنگدانه درشت مصرفي طبق تعريف رايج
پ: شكل و درصد شكستگي تقريبي سنگدانه هاي مصرفي و تطويل و تورق سنگدانه هاي مصرفي
ت: چگالي ذرات اشباع با سطح خشك سنگدانه هاي درشت و ريز مصرفي
ث: ظرفيت جذب آب سنگدانه هاي درشت و ريز مصرفي
ج: وزن مخصوص توده اي مخلوط شن خشك متراكم با ميله
چ: وزن مخصوص توده اي غير متراكم ش ن و ماس ه خشك (در صورت پيمان ه كرد ن حجمي
سنگدانه)
ح: درصد افزايش حجم ماسه در رطوبت هاي مورد نظر (در صورت پيمانه كردن حجمي سنگدانه)
خ: مدول نرمي (ريزي) سنگدانه ريز و احياناً سنگدانه درشت مصرفي
-2-4 داده ها و اطلاعات مربوط به سيمان مصرفي:
اطلاعات و داده هاي زير در مورد سيمان مصرفي در بتن جهت تهيه طرح مخلوط بتن كاربرد دارد.
ممكن است برخي از اين ويژگيها در روشهاي خاصي كاربرد نداشته باشد.
الف: نوع سيمان مصرفي
ب: چگالي ذرات سيمان مصرفي
5
پ: مقاومت فشاري ملات ماسه سيمان استاندارد
ت: وزن مخصوص توده اي سيمان فله اي (در صورت پيمانه كردن حجمي سيمان)
-3-4 داده ها و اطلاعات مربوط به افزودني هاي مصرفي:
اطلاعات و داده هاي زير در مواد افزودني هاي مصرفي بتن مي توان بكار گرفته شود.
الف: نوع افزودني مصرفي و مواد پايه آن
ب: ذكر اهداف اصلي مصرف افزودني ها و ويژگيهاي عمده مواد مورد نظر
پ: چگالي ذرات افزودني پودري يا چگالي مواد مايع
ت: درصد آب موجود در افزودني هاي مايع
ث: وزن مخصوص توده اي افزودني هاي پودري (در صورت پيمانه كردن حجمي)
-4-4 اطلاعات مربوط به شرايط ساخت بتن در كارگاه:
در رابطه با محاسبه مقاومت هدف اطلاعات زير مي تواند بكار آيد.
الف: انحراف معيار مقاومت فشاري بتن در كارگاه
ب: نحوه اندازه گيري اجزاء بتن (حجمي يا وزني) و دقت آن
پ: وسيله ساخت و اختلاط بتن
ت: امكانات آزمايشگاهي و كنترل كيفي بتن و تعيين رطوبت سنگدانه
ث: نيروي انساني متخصص و نظارت بر توليد
-5 بررسي نتايج ويژگيهاي اجزاء بتن و تصميم گيري در مورد بكارگيري آنها
اطلاعات و داده هاي اجزاء بتن در دو بخش جداگانه كاربرد دارد. برخي اطلاعات و نتايج آزمايشها
مي تواند براي انطباق اجزاء بتن با مشخصات استاندارد يا مشخصات فني پروژه بكار گرفته شود.
برخي از نتايج آزمايشهاي انجام شده بر روي اجزاء بتن، بصورت مستقيم يا غير مستقيم، در طرح
اختلاط بتن بكار مي آيد. ويژگيهاي مشتركي نيز وجود دارد كه در هر دو بخش كاربرد دارند.
بهرحال پس از بررسي نتايج ويژگيهاي اجزاء بتن مي توان تشخيص داد كه مصالح مزبور انطباق با
استاندارد يا مشخصات فني پروژه دارد يا خير؟ در صورت تاييد انطباق بايد در مورد امكان مصرف
آ ن د ر بت ن مور د نظ ر بررس ي لاز م بعم ل آورد . ممك ن اس ت مصالح ي منطب ق ب ا استاندار د يا
مشخصات پروژه باشد اما نتواند نيازهاي بتن مورد نظر را تامين نمايد.
-6 محاسبات طرح مخلوط اوليه بتن
بسته به روش انتخابي براي طرح مخلوط بتن، گامهاي محاسبات طرح اختلاط نيز ممكن است
تغيير كند اما گامهاي مشتركي در همه روشها وجود دارد.
6
از آنجا كه نتيجه نهايي طرح مخلوط بتن در همه روشها يكسان است نمي توان بكارگيري يك
روش را اجباري نمود. مسلماً طرح مخلوط اوليه در روشهاي مختلف يكسان نيست. اما از آنجا كه
مخلوط آزمون ساخته مي شود و دستيابي به بتن مطلوب منجر به حك و اصلاح در طرح مخلوط
اوليه مي گردد، نتيجه طرح مخلوط در نهايت نزديك به هم خواهد بود. در يك روش نيز ممكن
است تقدم و تاخر گامها امكان پذير باشد. گاه با توجه به مصالح موجود مي توان ترتيب برخي
مراحل محاسباتي را تغيير داد.
ACI -1-6 گامهاي روش طرح مخلوط آمريكايي
گامهاي اين روش در زير تشريح مي شود. اين روش داراي محدوديت هاي خاصي است كه امكان
بكارگيري آن در برخي حالات در ايران وجود ندارد.
الف: تعيين مقاومت فشاري متوسط (هدف) لازم براي طرح مخلوط بتن با توجه به حاشيه امنيت
آئين نامه اي يا به كمك انحراف معيار موجود يا فرضي
ب: تعيين نسبت آب به سيمان با توجه به مقاومت فشاري هدف و نوع مصالح مصرفي در سن
مقرر با توجه به نوع بتن (معمولي يا حبابدار)
پ: مقايسه نسبت آب به سيمان لازم براي تامين مقاومت فشاري با حداكثر نسبت آب به سيمان
لازم در جهت دستيابي به دوام مورد نظر با توجه به شرايط محيطي و جوي و رويارويي با مواد
زيان آور و نوع مصالح مصرفي و محدوديت آئين نامه اي، و بكارگيري از كمترين مقدار بعنوان
نسبت آب به سيمان طرح مخلوط اوليه
ت: تعيين مقدار آب آزاد طرح مخلوط اوليه بتن با توجه به كارايي لازم و حداكثر اندازه سنگدانه
بتن و شكل سنگدانه ها و نوع بتن (معمولي يا حبابدار)
ث: مشخص كردن و فرض درصد هواي موجود در بتن معمولي و حبابدار با توجه به حداكثر
اندازه سنگدانه و شرايط محيطي
ج: محاسبه مقدار سيمان طرح مخلوط اوليه بتن با توجه به نسبت آب به سيمان طرح اوليه و مقدار
آب آزاد آن و مقايسه آن با حداقل و حداكثر سيمان مجاز و استفاده از آن در صورت عدم وجود
مشكل و يا استفاده از حداقل سيمان در صورت كمتر بودن مقدار محاسباتي از حداقل سيمان مجاز
و يا استفاده از مقدار سيمان نزديك به حداكثر سيمان مجاز و مصرف روان كننده يا اقدام مناسب
ديگر براي كاهش سيمان
چ: محاسبه مقدار مدول ريزي (نرمي) ماسه مصرفي و اطمينان از انطباق دانه بندي سنگدانه درشت
و تعيين سهم هر يك از ASTM مصرفي (مخلوط شن) با يكي از دانه بندي هاي استاندارد شن در
شن ها براي داشتن مخلوط شن استاندارد
7
ح: تعيين حجم شن مخلوط متراكم با ميله با توجه به حداكثر اندازه شن و مدول نرمي ماسه و
كارايي بتن و با عنايت به مورد مصرف و نحوه حمل و ريختن بتن
خ: محاسبه مقدار شن مخلوط خشك با توجه به حجم شن مزبور و وزن مخصوص توده اي شن
خشك متراكم با ميله
د: محاسبه مقدار هر شن بصورت خشك به تفكيك با توجه به سهم هر شن در مخلوط
ذ: محاسبه شن ها بصورت اشباع با سطح خشك با توجه به وزن خشك آنها و ظرفيت جذب آب
هر يك
ر: محاسبه حجم مطلق هر يك از اجزاء بتن با توجه به چگالي ذرات هر يك از آنها
ز: محاسبه حجم مطلق ماسه با توجه به حجم ساير اجزاء و حجم هواي موجود در بتن
ژ: محاسبه وزن ماسه اشباع با سطح خشك با توجه به حجم مطلق ماسه و چگالي ذرات اشباع با
سطح خشك آن
س: محاسبه وزن يك متر مكعب بتن متراكم تازه با جمع كردن اوزان اجزاء بتن (سيمان، آب آزاد،
شن و ماسه اشباع با سطح خشك و افزودني)
ش: محاسبه وزن خشك ماسه با توجه به ظرفيت جذب آب و مقدار آب موجود در آن
ص: محاسب ه مقدا ر آ ب ك ل طر ح مخلو ط اولي ه ب ا جم ع كرد ن آ ب آزا د و آب موجو د در
سنگدانه هاي اشباع با سطح خشك.
مي توان بند ت و ث را قبل از بندهاي الف، ب و پ به انجام رسانيد.
-2-6 گامهاي روش ملي طرح مخلوط بتن:
مراحل وگامهاي اين روش در ذيل آورده شده است. اين روش فعلاً براي حداكثر اندازه تا 38
ميليمتر ارائه شده است و قابليت هاي ويژه اي را در طرح مخلوط بتن هاي مختلف بويژه در ايران
دارا مي باشد.
الف: تعيين محدوده دانه بندي مطلوب با توجه به مورد مصرف، نحوه و حمل و ريختن و كارايي
بتن و حداكثر اندازه سنگدانه مصرفي
ب: تعيين سهم حجمي هر يك از سنگدانه هاي مصرفي با توجه به محدوده دانه بندي مطلوب و
دانه بندي هر يك از سنگدانه ها و محاسبه دانه بندي مخلوط سنگدانه بتن
پ: تعيين درصد شكستگي متوسط سنگدانه ها ي درشت ب ا توج ه ب ه سه م هر ش ن د ر مجموع
مخلوط شن و درصد شكستگي هر كدام
8
ت: تعيين مقاومت فشاري متوسط (هدف) لازم براي طرح مخلوط بتن با توجه به حاشيه امنيت
آئين نامه اي و يا به كمك انحراف معيار بدست آمده از رده بندي كيفي توليد بتن در كارگاه و يا
انحراف معيار مقاومتي موجود كارگاه
ث: تعيين نسبت آب به سيمان با توجه به مقاومت هدف و رده مقاومتي سيمان و درصد شكستگي
متوسط سنگدانه درشت در سن مقرر و با توجه به نوع بتن معمولي يا حبابدار
ج: مقايسه نسبت آب به سيمان لازم براي تامين مقاومت فشاري با حداكثر نسبت آب به سيمان
لازم در جهت دستيابي به دوام مورد نظر با توجه به شرايط محيطي و جوي و رويارويي با مواد
زيان آور و نوع مصالح مصرفي و محدوديت بتن ماسه اي و استفاده از كمترين مقدار بعنوان نسبت
آب به سيمان طرح مخلوط اوليه
چ: محاسبه مدول ريزي (نرمي) مخلوط سنگدانه بتن با توجه به دانه بندي مخلوط سنگدانه
ح: تعيين معادل درصد شكستگي متوسط سنگدانه هاي ريز و درشت با توجه به سهم هريك و
درصد شكستگي آنها
خ: تعيين مقدار آب آزاد لازم براي دستيابي به كارايي مورد نظر با توجه به مدول ريزي مخلوط
سنگدانه و معادل درصد شكستگي متوسط آنها و نوع بتن معمولي يا حبابدار
د: محاسبه مقدار سيمان يا مواد سيماني با توجه به مقدار آب آزاد و نسبت آب به سيمان طرح
مخلوط اوليه و مقايسه آن با حداقل و حداكثر سيمان مجاز و استفاده از مقدار محاسبه شده در
صورت قرار داشتن در بين دو مقدار حداقل و حداكثر مجاز و يا استفاده از حداقل مجاز سيمان در
صورت قرار گرفتن مقدار سيمان در زير حداقل مجاز و ي ا استفاد ه از مقدار سيمان نزديك به
حداكثر مجاز و بكارگيري روان كننده يا اقدام مناسب ديگر براي كاهش سيمان
ذ: تصحيح مقدار آب آزاد با توجه به ميزان سيمان محاسبه شده و نوع و درصد پوزولان مصرفي يا
موجود در سيمان
ر: محاسبه مجدد مقدار سيمان با توجه به مقدار آب تصحيح شده و نسبت آب به سيمان و طي
مراحل مقايسه اي فوق
ز: مشخص كردن مقدار درصد و حجم هواي غير عمدي بتن معمولي و درصد و حجم هواي
موجود يا لازم در بتن حبابدار
ژ: محاسبه مجموع احجام مطلق سيمان، آب و افزودني و حجم هواي بتن
س: محاسبه حجم مطلق مخلوط سنگدانه بتن با توجه به مجموع احجام مطلق ساير اجزاء و حجم
هواي بتن
ش: محاسبه حجم هر يك از سنگدانه ها با توجه به سهم هريك از آنها
9
ص: محاسبه وزن اشباع با سطح خشك هريك از سنگدانه ها با توجه به حجم هريك و چگالي
اشباع با سطح خشك آنها
ض: محاسبه وزن يك متر مكعب بتن متراكم تازه با جمع كردن اوزان اجزاء بتن (سيمان، آب آزاد،
شن و ماسه اشباع با سطح خشك و افزودني)
ط: محاسبه اوزان سنگدانه هاي خشك با توجه به مقادير اشباع با سطح خشك و ظرفيت جذب
آب هريك
ظ: محاسبه مقادير آب موجود در سنگدانه هاي اشباع با سطح خشك
ع: محاسبه مقدار آب كل طرح مخلوط اوليه با توجه به جمع كردن مقادير آب آزاد و آب موجود
در سنگدانه هاي اشباع با سطح خشك
در صورت استفاده از يك شن مي توان بندهاي الف، ب و پ را پس از بندهاي ت، ث، ج به انجام
رسانيد. همچنين مي توان بندهاي چ، ح، خ را قبل از بندهاي ت، ث، ج انجام داد.
-7 ساخت مخلوط آزمون طرح مخلوط اوليه بتن
هيچ تضميني وجود ندارد كه طرح مخلوط بدست آمده بتواند نيازها و خواسته ها برآورده كند. زيرا
به دليل ملحوظ نكردن بسياري از عوامل، دقت كافي در تعيين مقادير نسبت آب به سيمان، مقدار
آب آزاد د ر نتيجه سيمان و ساي ر اجزا ء وجود ندارد . بنابراين لاز م است ب ا ساخت دقيق طرح
مخلوط اوليه، بتوان از صحت آن اطمينان حاصل نمود. مخلوطي كه بدين منظور ساخته مي شود را
مخلوط آزمون يا آزمايشي مي نامند. در اين راه، اقدامات مربوط را مي توان به صورت زير برشمرد.
الف: فراهم نمودن مقدار كافي از مصالح آزمايش شده مصرفي
ب: تعيين درصد رطوبت هريك از سنگدانه ها
پ: محاسبه مقدار سنگدانه مرطوب با توجه به مقدار سنگدانه خشك طرخ مخلوط اوليه و درصد
رطوبت موجود در آنها
ت: محاسبه مقدار آب مصرفي براي ساخت بتن با كسر مقدار رطوبت موجود در سنگدانه ها از
مقدار آب كل طرح مخلوط اوليه
ث: مشخص كردن حجم بتن مخلوط آزمون با توجه به مقادير بتن لازم جهت انجام آزمايشهاي
بتن تازه و سخت شده مورد نياز
ج: تعيين مقادير اجزاء بتن مخلوط آزمون با توجه به حجم بتن مخلوط آزمون و مقادير اجزاء بتن
در يك مترمكعب بتن تازه متراكم
چ: ساخت مخلوط آزمو ن ب ا مخلو ط ك ن (ترجيحا مشابه وسيله ساخت بتن در كارگاه) در
آزمايشگاه طبق دستورهاي استاندارد و يا روش مورد نظر
10
-8 انجام آزمايش بر روي مخلوط آزمون و مقايسه آن با خواسته ها
گامهاي اين مرحله به قرار ذيل است.
الف: تهيه آزمونه براي آزمايشهاي بتن تازه و انجام آزمايش بر روي بتن تازه
ب: تهيه آزمونه براي آزمايشهاي بتن سخت شده و انجام آزمايش در موعد مقرر
پ: مقايسه نتايج آزمايش هاي بتن تازه مخلوط آزمون با خواسته هاي پروژه و طرح مخلوط بتن
ت: مقايسه نتايج آزمايشهاي بتن سخت شده مخلوط آزمون با خواسته هاي پروژه و طرح مخلوط
بتن بويژه با مقاومت هدف
-9 حك و اصلاح (تصحيح) طرح مخلوط اوليه بتن براي دستيابي به طرح مخلوط
نهايي در آزمايشگاه:
اگر نتايج مخلوط آزمون، خواسته هاي پروژه را در مورد بتن برآورده نمايد، طرح مخلوط نهايي
هما ن طرح مخلوط اولي ه خواه د بود . د ر غير اينصورت لاز م است ب ا تغيي ر در مقادي ر اجزا ء و
نسبت هاي آنها سعي نمود به خواسته هاي مورد نظر دست يافت. از آنجا كه نتايج آزمايشهاي بتن
تازه پس از مدت كوتاهي بدنبال ساخت مخلوط آزمون حاصل مي گردد مي توان تصحيحات لازم
را در زمان كوتاهي اعمال نمود و دوباره مخلوط را ساخت و به مخلوط نهايي (از نظر خواص بتن
تازه) دست يافت.
براي اينكه تهيه طرح مخلوط نهايي بدليل طولاني مدت بودن تعيين نتايج بتن سخت شده بطول
نينجامد، بهتر است سه طرح مخلوط اوليه با نسبت هاي آب به سيمان نزديك به هم (با اختلاف
0) تهيه كنيم و سه مخلوط آزمون پس از تصحيحات مربوط به بتن تازه بسازيم تا در / حدود 02
سن مقرر (معمولاً 28 روز) يكي از آنها را انتخاب نمائيم. در غير اينصورت اگر يك مخلوط آزمون
ساخته شود لازم است پس از سن مقرر، حك و اصلاح لازم را بويژه در مورد نسبت آب به سيمان
اعمال نمائيم و دوباره مخلوط آزمون را بسازيم. در اين حالت مخلوط نهايي آزمايشگاهي حاصل
مي گردد و معمولاً مي تواند در كارگاه ساخته شود مگر اينكه در مشخصات پروژه ساخت مخلوط
آزمون كارگاهي پيش بيني شده باشد.
-10 ساخت مخلوط آزمون كارگاهي:
از آنجا كه ممكن است امكانات ساخت بتن در كارگاه شرايط ويژه اي را دارا باشد يا براي حمل و
ريختن بتن از پمپ استفاده گردد و يا نحوه خاصي از حمل و ريختن بكار رود كه به كيفيت بتن
حساس باشد و يا بتن پاشي مدنظر باشد، لازم است مخلوط بتن در شرايط واقعي كارگاهي و با
11
وسايل موجود ساخت و حمل، ريختن و تراكم و پرداخت ساخته شود و اجرا گردد تا كيفيت بتن
در عمل به آزمايش در آيد و از نظر مقاومتي و خواص بتن سخت شده نيز كنترل گردد.
-11 انجام آزمايشهاي بتن تازه و سخت شده بر روي مخلوط آزمون كارگاهي:
پس از ساخت مخلوط آزمون كارگاهي، انجام آزمايشهاي بتن تازه و سخت شده بايد در دستور
كار قرار گيرد. همچنين بويژه لازم است نسبت به بررسي هاي نظري در مورد بتن اقدام گردد و
قابليت پمپ كردن يا پاشيدن بتن كنترل شود و مقايسه اي بين وضعيت موجود ب ا خواسته هاي
اجرايي صورت پذيرد.
-12 حك و اصلاح طرح مخلوط با توجه به مشاهدات و نتايج كارگاهي:
در صورت وجود مغايرت وضعيت طرح مخلوط بتن با خواسته هاي اجرايي، در عمل، لازم است
طرح مخلوط به نحوي اصلاح شود كه نتيجه مطلوب عايد گردد و به مخلوط نهايي دست يابيم.
-13 ارائه طرح مخلوط نهايي بتن:
لازم است طرح مخلوط نهايي بتن بصورت زير و بطور كامل ارائه گردد. ارائه مطلوب نتايج طرح
مخلوط بتن مرحله مهمي به حساب مي آيد.
-1-13 ارائه اطلاعات عمومي پروژه و طرح مخلوط بتن
الف: نام پروژه، نام كارفرما، نام مشاور، نام سازنده و محل اجراي پروژه
ب: نام درخواست كننده طرح اختلاط بتن و نام تهيه كننده و ارسال كننده نمونه سنگدانه، سيمان،
آب و افزودني
پ: نام سازه و قطعه اي كه بتن در آن ريخته مي شود.
-2-13 ارائه اطلاعات مربوط به بتن و محدوديت هاي فني و اجرايي آن
الف: نو ع بت ن (ساد ه ي ا غي ر مسلح، مسلح، پيش تنيده ، پيش ساخته ، بت ن آماده ، سبك، سنگين،
معمولي، حبابدار، خود تراكم، پمپي، اليافي، پيش آكنده و...)
ب: مقاومت فشاري مشخصه بتن بهمراه شكل و ابعاد آزمونه و سن مقرر
پ: انحراف معيار بدست آمده يا فرضي يا حاشيه امنيت منظور شده در آئين نامه مربوطه
ت: مقاومت فشاري هدف (ميانگين طرح اختلاط) با ذكر روابط آئين نامه اي
ث: كارايي مطلوب درپاي كار و فاصله زماني اختلاط تا آزمايش و كارايي مطلوب بلافاصله پس از
اختلاط
ج: درصد هواي بتن غير عمدي فرضي يا عمدي مورد نظر
چ: بافت دانه بندي بتن، آب انداختن، جداشدگي، ظاهر و نماي بتن مورد نظر و جمع شدگي
12
ح: محدوده چگالي بتن متراكم تازه مورد نظر
خ: محدوديت هاي مربوط به زمان گيرش بتن
د: محدوديت هاي دوام مانند نفوذپذيري، جذب آب حجمي، جذب آب موئينه، عمق نفوذ آب
تحت فشار، نفوذپذيري در برابر اكسيژن، عبور جريان الكتريكي از بتن، نفوذ سريع يون كلريد در
بتن، ضريب انتشار يون كلريد، جذب آب سطحي اوليه بتن، دوام در برابر چرخه هاي يخبندان و
آبشدگي، پوست ه شدگ ي در براب ر محلو ل نمك طعام، سايش و غيره بهمرا ه ذك ر استانداردهاي
مربوطه
ذ: شرايط محيطي رويارو با بتن و تماس با مواد زيان آور (شرايط اقليمي و جوي، مقدار سولفات
و يون كلريد موجود در خاك و آب زيرزميني)
ر: حداقل پوشش بتني روي ميلگرد (در صورت مسلح بودن) با ذكر مرجع
ز : ذك ر وسيله ساخت بتن و نو ع سنجش مقادي ر اجزا ء بتن و سطح كنتر ل كيفي و نظارت در
ساخت بتن در كارگاه مورد نظر
س: ذكر وسيله يا وسايل حمل و ريختن و تراكم بتن
ش: ذكر ساير ويژگيهاي مكانيكي و فيزيكي بتن سخت شده مانند چگالي، مدول الاستيسيته،
ضريب پواسون، مقاومت خمشي، مقاومت كششي، پيوستگي با ميلگرد، خزش، خستگي، رنگ
ص: ذكر محدوديت هاي مربوط به سيمان مصرفي مجاز، حداقل و حداكثر مجاز عيار سيمان بهمراه
مرجع تعيين آن
ض: ذك ر حداكث ر انداز ه مجاز سنگدان ه و نحو ه مشخص نمود ن آ ن ب ا ذك ر مرج ع و احياناً
محدوديت هاي مربوط به شكل و نوع سنگدانه
ط: ذكر حداكثر مجاز نسبت آب به سيمان و مرجع آن
ظ: ذكر حداقل و حداكثر مجاز درصد حباب هواي عمدي براي دستيابي به دوام مورد نظر بهمراه
مرجع آن
-3-13 اطلاعات مربوط به سيمان مصرفي:
الف: نام كارخانه توليد كننده سيمان
ب: نوع سيمان مصرفي در طرح و در صورت لزوم ذكر ويژگي هاي فيزيكي و مكانيكي و شيميايي
آن
پ: چگالي ذرات سيمان مصرفي (بر اساس نتايج آزمايشگاهي يا فرض شده)
ت: مقاومت فشاري ملات ماسه سيمان استاندارد (در صورت نياز)
ث: وزن مخصوص توده اي سيمان (در صورت ساخت بتن با پيمانه كردن حجمي)
13
-4-13 اطلاعات مربوط به سنگدانه مصرفي:
الف: ذكر كارگاه توليد كننده سنگدانه ها و در صورت امكان نام معدن سنگدانه ها به تفكيك
ب: ذكر نوع سنگدانه مصرفي (طبيعي يا مصنوعي، سبك يا معمولي يا سنگين، آلي يا معدني) و در
صورت لزوم ذكر منشأ پيدايش آن
پ: ارائه دانه بندي سنگدانه هاي مصرفي و ذكر مدول نرمي بهمراه حداكثر اندازه آن
ت: ذكر شكل و درصد شكستگي تقريبي سنگدانه ها و ضريب تطويل و تورق آنها به تفكيك
ث: ذكر درصد گذشته از الك 75 ميكرون براي سنگدانه هاي مختلف
ج: ذكر چگالي ذرات اشباع با سطح خشك و ظرفيت جذب آب سنگدانه ها
چ: ارائه نتايج مواد زيان آور سنگدانه ها (در صورت نياز)
ح: وزن مخصوص توده اي سنگدانه خشك درشت دانه متراكم با ميله بصورت مخلوط شده با
(ACI درصد معين از هر نوع شن (براي روش
خ: وزن مخصوص توده اي سنگدانه هاي ريز و درشت غير متراكم (در صورت ساخت بتن با پيمانه
كردن حجمي) و درصد افزايش حجم ماسه در رطوبت ها ي مختلف د ر صورت پيمانه كردن
حجمي ماسه
-5-13 اطلاعات مربوط به آب مصرفي:
الف: محل تامين آب و ذكر قابليت شرب آن
و مواد معلق جامد، مواد جامد محلول در آب، PH) ب: ذكر ويژگيهاي شيميايي آب غير آشاميدني
سولفات، كلريد، معادل قليايي)
پ: ذكر ويژگيهاي فيزيكي مكانيكي آب غير آشاميدني (گيرش خمير سيمان، مقاومت فشاري
ملات، انبساط خمير سيمان) در صورت نياز
-6-13 اطلاعات مربوط به افزودني هاي مصرفي و الياف
الف: نام توليد كننده يا فروشنده مواد افزودني مصرفي و الياف
ب: نوع افزودني هاي مصرفي (شيميايي يا پودري معدني) بهمراه عملكرد اصلي افزودني و در
صورت لزوم مواد اصلي تشكيل دهنده آن
پ: نام تجاري افزودني يا الياف
ت: ذكر مشخصات افزودني و الياف بر اساس اظهارات توليد كننده يا فروشنده
ث: مقادير حداقل و حداكثر ميزان مصرف افزودني و الياف بر اساس نظر توليد كننده
ج: چگالي افزودني هاي مصرفي و الياف (تعيين شده در آزمايشگاه يا طبق اظهار توليد كننده)
چ: وزن مخصوص توده اي افزودني پودري و الياف 12 (در صورت ساخت بتن با پيمانه حجمي)
14
-7-13 ذكر مقادير و نسبت هاي اجزاي طرح مخلوط بتن (اوليه و نهايي)
الف: نسبت آب به سيمان يا مواد سيماني
ب: آب آزاد (وزني يا حجمي)
پ: عيار سيمان (وزني و در صورت نياز حجمي)
ت: عيار مواد افزودني پودري معدني (جايگزين سيمان) بصورت وزني و در صورت نياز حجمي
ث: سنگدانه هاي اشباع با سطح خشك به تفكيك به صورت وزني
ج: آب كل بتن (وزني يا حجمي)
چ: سنگدانه هاي خشك به تفكيك بصورت حجمي و در صورت نياز به صورت حجمي
ح: مواد افزودني شيميايي (وزني و در صورت نياز حجمي)
خ: وزن مخصوص محاسباتي بتن متراكم تازه
د: سهم هر يك از سنگدانه ها در مخلوط سنگدانه و دانه بندي مخلوط سنگدانه، درصد شكستگي
متوسط مخلوط سنگدانه هاي درشت و در صورت بكارگيري روش ملي معادل درصد شكستگي
متوسط مخلوط سنگدانه
ذ: مدول ريزي مخلوط سنگدانه ها (در صورت بكارگيري روش ملي)
ر: ذكر مقدار الياف بصورت وزني و در صورت نياز حجمي
-8-13 ذكر ويژگيهاي بتن تازه و سخت شده مخلوط هاي آزمون
الف: اسلامپ يا كارايي حاصله پس از مدت مورد نظر
ب: وزن مخصوص بتن متراكم تازه
پ: درصد هواي بتن بهمراه روش اندازه گيري آن
ت: دماي بتن
ث: زمان گيرش بتن (در صورت نياز)
ج: تشريح وضعيت ظاهري بتن مانند آب انداختن، جداشدگي و بافت دانه بندي و غيره
چ: ذكر مقاومت فشاري آزمونه هاي بتن در سنين مورد نظر و متوسط آنها با ذكر شكل و اندازه
آزمونه ها و روش استاندارد بكار رفته
ح: ذكر ساير نتايج آزمايشهاي مقاومتي مانند مقاومت خمشي، كششي، مدول ارتجاعي و... در
سنين مورد نظر با ذكر شكل و اندازه آزمونه و روش مورد استفاده (نتيجه هر آزمونه و متوسط
آنها) در صورت نياز
15
خ: ذكر نتايج آزمايشهاي تعيين چگالي، تخلخل، جذب آب حجمي، جذب آب موئينه و ساير
آزمايشهاي دوام براي هر آزمونه و متوسط آنها در سنين مقرر بهمراه ذكر شكل و اندازه آزمونه و
روش مورد استفاده در صورت نياز

مشاهده موارد...
 
ژل میکروسیلیس در دو نوع پودری و مایع, قابل ارائه می باشد. که برای اطلاع از خواص این محصول به بخش محصولات و سپس به بخش افزودنی های بتن مراجعه کنید.
 
 
 
 
مطابق مصوبه شماره 148983/24525 مورخ 1375/4/4 هیت وزیران, کلیه بتن های مجاور با خلیج فارس و دریای عمان با مناطقی که شرایط خورنده محیطی دارند می بایست کاملا جوابگوی استاندارد های زیر باشند.
عنوان آزمایش کد استاندارد حداکثر مقادیر مجاز در سن 28 روز
جذب آب بتن BS  1881 2 در صد
نفوذ آب بتن DIN  1048 10 میلیمتر
مقاومت در برابر نفوذ کلراید با روش الکتریکی ASTM C1202 2000 کلمب
در شرایط عادی و بدون مصرف مواد افزودنی بتن, دسترسی به استاندارد های فوق الذکر هرگز مقدور نخواهد بود, لذا با توجه به تحقیقاتی که تا آن زمان به عمل آمده بود ماده افزودنی میکروسیلیس به همراه مصرف همزمان با مواد فوق روان ساز (کاهنده آب) جهت دسترسی یا نزدیک نمودن سطح کیفی بتن به استاندارد های فوق انتخاب می شدند که لازم است جهت مشخص شدن معایب مصرف مواد افزودنی فوق الذکر به بررسی رفتار شیمیایی این مواد پس از افزوده شدن به بتن بپردازیم.
ماده افزودنی میکروسیلیس حاوی مقادیر قابل توجهی SiO2 (دی اکسید سیلیکون) می باشند که به فاز شیشه ای مشهور است پس از افزوده شدن ماده فوق الذکر به بتن C3S یا تری کلسیم سیلیکاد موجود در سیمان به عنوان آغازگر واکنش شیمیایی با آب واکنش می دهد و ژل هیدراته سیلیکات کلسیم به همراه مقدار زیادی آهک CA(OH2 ایجاد میکند. در ادامه SiO2 یا CA(OH2 وارد واکنش شده و ژل هیدراته سیلیکات کلسیم  CaSi (OH تولید می شود.
 
استنتاج:
 
بنابر دلایل فوق, میکروسیلیس هرگز نقش فیلر را بازی نمی کند, زیرا فیلر ماده ای است که با بتن واکنش نمی دهد و نقش پر کننده دارد. در تمامی کشور های پیشرفته دنیا میکروسیلیس با هدف جلوگیری از واکنش قلیایی سنگدانه ها (A-S-R یا A-C-R) مورد استفاده قرار میگیرد نه کاهش نفوذپذیر بتن. در تست های کیفیت اثرات میکروسیلیس بر کاهش نفوذپذیری بتن شاهد کاهش میزان نفوذپذیری با جذب آب بتن می باشد.دلیل این موضو مصرف مواد افزودنی فوق روان کننده است که با کاهش نسبت آب به سیمان و کمک به تراکم و پخش یکنواخت اجزاء سازنده بتن عامل اصلی کاهش میزان نفوذپذیری می گردد.
این شرکت پس از چند سال فعالیت تحقیقاتی در سال 1385 موفق به تولید ماده افزودنی ژل میکروسیلیس گردید. این ماده علاوه بر این که دارای تمامی خواص فوق روان کننده بوده و حاوی مقادیر قابل توجهی SiO2 می باشد به جهت استفاده از مواد واتراستاپ و کاتالیزور امکان ساخت بتن های کاملا نفوذپذیر را فراهم می نماید..
 
مواد سازنده ژل میکروسیلیس:
 
درصد وزنی ترکیب درصد وزنی ترکیب درصد وزنی ترکیب
0.009 AS2O3 5.6 SO3 77.9 SiO2
0.019 BaO 1.76 MgO 0.99 Fe2O3
0.21 BeF 0.101 Cl 0.46 Al2O3
0.06 MnO 0.015 TiO2 1.02 CaO
0.026 ZnO 0.0048 CuO 2.57 Na2O
0.0056 MoO3 0.063 SrO 1.32 K2O
0.0095 PbO 0.016 La&Lu 0.19 P2O5
- - - - 7.86 L.O.I
 
افزودنی فوق که به حالت فیزیکی دوغاب غلیظ عرضه می گردد از اختلاط 4 ماده فوق روان کننده و میکروسیلیس و وانرپروف و کاتالیزور در راکتور شیمیایی تولید می گردد و تمامی خواص میکروسیلیس و فوق روان کننده را دارا می بشاد, مضاعف بر اینکه در زمان انجام واکنش هیدراسیون به واسطه دارا بودن کاتالیزور های تکمیل کننده واکنش, کل میزان  SiO2 افزوده شده به طرح اختلاط به طور کامل با بتن واکنش خواهد داد و این موضوع در مقایسه با طرح های اختلاطی که با میکروسیلیس و روان کننده یا ژل میکروسیلیس ساخته می شود به دلیل بر طرف شدن واکنش گر محدود کننده Ca(OH2 حدود 15% بهبود می یابد.
به همین دلیل مقاومت فشاری بتن در شرایط مناسب از نظر نوع طرح اختلاط تا حدود 50% افزایش یافته و نفوذپذیری بتن نیز تا 95% کاهش می یابد. دلیل کاهش نفوذپذیری بتن استفاده از فیلر آب گریز واتر پروف جهت پر نمودن تمامی خلل فرج ریز میکروسکوپی بین سنگدانه ها می باشد.
 
مزایای ژل میکروسیلیس نسبت به میکروسیلیس و فوق روان کننده:
 
مزایا نتایج حاصل
تک جزئی
کاهش هزینه های حمل و نقل
از بین بردن بیماری های تنفسی افرادی که با این ماده در تماسند
کاهش خطاهای کارگاهی در حفظ نسبت مواد افزودنی
حاوی پلیمرهای واترپروف
انسداد لوله های موئین و تخلخل بتن
نفوذناپذیر سازی بتن در برابر آب و یونهای مخرب
کاهش خطر قلیایی شدن بتن A-A-R
حاوی کاتالیزور
جلوگیری از پرت شدن 15% میکروسیلیس
تکمیل واکنش SiO2 با بتن
افزایش مقاومت فشاری تا 50%

شماره تماس برای خرید و مشاوره : 02144200025
یکشنبه, 16 مهر 1396 ساعت 06:45

بررسی مواد افزودنی روان کننده و فوق روان کننده

نوشته شده توسط

بتن یکی از مهمترین و رایج ترین مصالح ساختمانی است که تولید و مصرف آن به گونۀ فزآینده اي گسترشمی یابد. در مواد تشکیل دهندة بتن تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنیهاي مختلفبه عنوان مادة چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره اي از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یکافزودنی در آن ساخته نمی شود. در این مقاله افزودنی هاي روان کننده و فوق روان کننده، نحوه تأثیر، اثرات جانبی و کاربردهاي آنها مورد بحثقرار میگیرند. همچنین با توجه به نیاز روز افزون به بتن هاي خاصکه بتوانند عملکرد قابل قبول و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند، سعی شده است تا در این مقاله به بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب و بتن هاي خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده اند، و کاربرد مواد افزودنی فوق روان کننده ها در تولید آنها اشاره شود.

1- مقدمه
مواد افزودنی را به منظور افزایش کیفیت مطلوب بتن، کاهش نارسایی و یا تغییر بعضی از مشخصه هاي بتن به آن اضافه می نمایند. از مهمترین این افزودنی ها مواد روان کننده و فوق روان کننده هستند. عملکرد اصلی مواد افزودنی روان کننده، افزایش کارایی بتن یا ملات و یا به نوعی دیگر، کاهش آب لازم براي اختلاط بتن و یا ملات و لذا افزایش مقاومت بتن است. همچنین استفاده از این مواد باعث صرفه جویی مصرف سیمان در بتن و باعث سادگی عمل تراکم بتن می گردد و مانع آب انداختن بتن می شود. فوق روان کننده ها در مقایسه با روان کننده ها داراي اثر قوي تري هستند. این مواد ضمن حفظ انسجام بتن و بدون کاهش مقاومت آن باعث افزایش کارایی بتن یا ملات می شوند. علاوه بر این ، این مواد قادرند آب مورد نیاز بتن را به میزان 25 تا 35 در صد کاهش داده لذا باعث افزایش بسیار زیاد مقاومت می شوند. توسعۀ آیندة تولید بتن، وابسته به افزودنی ها مخصوصاً فوق روان کننده ها است. بتن با مقاومت بالا می تواند با استفاده از افزودنی فوق روان کننده و افزایش دوده سیلیس به دست آید. در ساختمان بزرگراهها براي کسب مقاومت اولیۀ بالا از فوق روان کننده استفاده می شود.

2- مواد افزودنی کاهندة آب( روان کننده )

مادة افزودنی کاهندة آب( روان کننده ) ماده اي است که یا بدون تغییر روانی ، مقدار آب مخلوط بتن را کاهش می دهد، یا بدون تغییر مقدار آب ، روانی بتن را افزایش میدهد ، و یا هم موجب کاهش آب و هم افزایش روانی بتن می شود. افزودنی هاي کاهندة آب ترکیبات مختلفی از مواد ارگانیک را در بر می گیرند که از متداولترین آنها می توان لیگنو سولفو ناتهاي کلسیم ، سدیم و یا آمونیم را نام برد. مواد ژنریک و اصلی افزودنیهاي کاهندة آب ضمن عملکرد هاي اصلی، معمولاً اثرات جانبی دیگري نظیر تسریع یا تأخیر در گیرش و یا ایجاد حباب هوا در بتن دارند که در صورت لزوم براي حذف این اثرات نا خواسته ، آنها را با دیگر محصولات شیمیایی ترکیب و سپس بکار می گیرند.

2-1 - مزایاي استفاده از مواد افزودنی کاهش دهندة آب

استفاده از مواد افزودنی کاهش دهندة آب ممکن است از چند جهت مفید واقع گردد :
1- در مخلوط هاي بتن با کار آیی زیاد با کم کردن میزان آب ، باعث چسبندگی بیشتر و کاهش در جدا شدگی دانه ها و نیز افزایش انسجام و تراکم بتن می گردد ، ضمن آنکه کارآیی را در حد ثابت نگاه می دارد. معمولاً جدا شدگی دانه ها در مخلوط هایی ایجاد می گردد که داراي مصالح سنگی گرد گوشه بوده و یا از ماسه اي استفاده شود که درصد ذرات ریز آن کم باشد.
2- با کاهش مقدار آب در مخلوط بتن، ضمن حفظ کارآیی باعث کاهش آب انداختن می شود.
3- موجب کاهش مقدار آب می گردد، در نتیجه مقاومت بتن افزایش می یابد، بدون آنکه در کارآیی بتن تغییري حاصل شود.
4- باعث کاهش مقدار سیمان می شود در حالی که همان نسبت آب به سیمان و در نتیجه همان مقاومت حفظ می گردد، این عمل با کاهش مقدار آب اما با نگاه داشتن کارآیی ثابت امکانپذیر می شود.
5- افزودنی هاي روان کننده با ایجاد پراکندگی سیمان در مخلوط بتن، ضمن ایجاد سطوح بیشتر در تماس با آب، باعث هیدراتاسیون بهتر سیمان می شوند و به این دلیل در دراز مدت مقاومت این بتن از بتنی که با همین نسبت آب به سیمان و بدون افزودنی ساخته می شود ، بیشتر خواهد بود. تاثیر کوتاه مدت این نوع افزودنی بر روي مقاومت، بیشتر روي سیمان هایی است که C3A یا مواد قلیائی آنها کم است. اگر روان کننده ها بطور صحیح استفاده شوند، دوام بتن بیشتر خواهد شد و در دراز مدتهیچ اثر مشخصدیگري روي خواصبتن ایجاد نخواهد شد.
6- در نسبت آب به سیمان ثابت کارآیی مخلوط ها با مقاومت بالا و با مقدار سیمان زیاد را افزایشمی دهند ، در غیر این صورت این مخلوط ها زیاد سفت بوده و امکان جا دادن آنها در قالب با نسبت آب به سیمان لازم وجود نخواهد داشت. لازم به ذکر است که کاهنده هاي آب ، افت کارآیی بتن تازه را با گذشت زمان اصلاح نمی کنند ولی به مقدار کمی آن را به تأخیر می اندازند.
7- علی القاعده می توان نتیجه گرفت که افزودنی هاي کاهنده آب قابلیت نفوذ ناپذیري بتن را در برابر آب و محلولهاي شیمیایی به مقدار زیادي افزایش می دهند و این عملکرد موجب می شود که دوام بتن در مقابل یخ زدن- آب شدن، نفوذ آب، اکسیژن و دي اکسید کربن یا CO2 و دیگر عوامل زیان بخش شرایط جوي- اقلیمی افزایش یابد.

2-2 - نحوة تأثیر مواد افزودنی روان کننده

اجزاء اصلی و فعال افزودنی هاي روان کننده ، عواملی با سطح فعال هستند که نیروهاي فیزیوشیمیایی را در مخلوط بتن تغییر می دهند . یون هاي فعال سطحی توسط ذرات سیمان جذب می شوند که این باعث پیدایش بار منفی در ذرات سیمان و
ایجاد نیروي دافعه بین آنها می شود. در نتیجه پراکندگی سیمان در مخلوط تثبیت می شود . حباب هاي هوا هم حرکت داده می شوند و نمی توانند به دانه هاي سیمان متصل شوند. بار منفی همچنین باعث ایجاد یک پوشش از مولکول هاي آب دراطراف هر ذره اي شده و آنها را از هم جدا می کند. از این رو سهولت بیشتري براي حرکت ذرات وجود دارد و آب آزاد شده در اثر جلوگیري از توده اي شدن سیمان باعث روانی مخلوط شده و کارآیی آن را افزایش می دهد.

2-3 - اثرات جانبی مواد روان کننده

به دلیل پراکنده شدن ذرات سیمان و دسترسی کامل تر مولکول هاي آب به آنها هیدراسیون با کیفیت بهتري صورت گرفته و باعث افزایش مقاومت بتن در دراز مدت می گردد. همچنین به دلیل افزایش روانی بتن ممکن است پدیده جدایی دانه ها و آب انداختن بتن پیش آید.

2-4 - میزان مصرف مواد روان کننده

مواد افزودنی روان کننده و فوق روان کننده را به میزان کم، در هنگام ساختن بتن به آب بتن می زنند. مقدار مورد نیاز مواد افزودنی کاهش دهندة آب کم بوده بین 0/1 تا 0/25 لیتر برای هر 50 کیلو سیمان است و براي افزودن آنها به مخلوط بتن از مخزن پخش کن استفاده گردد. مقدار حقیقی این مواد به نسبت هاي مخلوط و دانه بندي مصالح سنگی بستگی دارد، و براي به دست آوردن مقدار بهینه ، ساخت مخلوط هاي آزمایشی ضروري است. استفاده از این مواد به مقدار بیش از حد لزوم باعث تأخیر در گیرش بتن می شود و در مواردي نیز مشاهده شده که گیرش بتن تا 3 روز به تأخیر افتاده است، در موارد مذکور مقدار مصرف اشتباهاً بیش از ده برابر مقدار معمولی بوده است. مصرف بیش از حد این مواد لزوماً کارآیی را افزایش نمی دهد و بنابراین ممکن است بتن تازه مورد توجه قرار نگیرد.

3- مواد افزودنی فوق روان کننده

ماده اي که یا بدون تغییر روانی ، مقدار آب مخلوط بتن را به میزان زیادي کاهش میدهد، یا بدون تغییر مقدار آب، روانی بتن را به میزان زیادي افزایش می دهد و یا موجب کاهش زیاد آب و افزایش زیاد روانی بتن به طور همزمان می شود، فوق روان کننده یا کاهنده ی آب تري نامیده می شوند. این مواد یکی از جدید ترین و مؤثرترین انواع تقلیل دهنده هاي آب می باشند که در آمریکا بعنوان روان کننده هاي قوي نامگذاري شده اند.
روان کننده هاي قوي ملامین فرمالد ئید سولفاته شده ی تغلیظ شده یا نفتالین فرمالدئید سولفاته شدة تغلیظ شده می باشند، که در پراکنده ساختن سیمان مؤثر بوده و تا حدودي خاصیت کند گیر کنندگی دارند، اساسا استفاده از اسید هاي سولفاته شده باعث تسریع عمل پراکنش می شود. چون در سطح ذرات سیمان جذب شده و به آنها بار منفی می دهند و این باعث دفع ذرات از یکدیگر می شود. این فرآیند کارآیی را در یک نسبت آب به سیمان مشخص افزایش می دهد. به عنوان مثال می تواند اسلامپ 75 میلیمتر را تا 200 میلیمتر بالا ببرد.
می تواند اسلامپ 75 میلیمتر را تا 200 میلیمتر بالا ببرد.
اثر مواد به نحوي است که در درجه حرارت هاي بالا تر بهبود در کارآیی کمتر خواهد بود. بتن حاصل را می توان با
تراکم کم و یا بدون نیاز به تراکم در جا ریخت و در صورتی که دانه هاي درشت بتن طویل ، تختو یا خیلی شکسته نباشند و ریز دانه ها از 4 تا 5 درصد بیشتر باشند، چسبندگی بتن حفظ خواهد شد و جدایی یا آب انداختگی در آن ایجاد نخواهد شد. لازم به یاد آوري است که در هنگام طراحی قالبها باید در نظر داشت که بتن سیال می تواند فشار هیدرواستاتیکی کامل را به قالبها وارد آورد.
در دراز مدت خواص بتن به طور محسوسی تحت تأثیر این نوع افزودنی قرار نمی گیرد.نتایج آزمایشهاي دراز مدت تا 13 سال که در دسترس می باشند نشان داده اند که این مواد اثر نامساعدي بر مقاومت دراز مدت بتن ندارند. اثر روان کنندگی زیاد این مواد براي مدت کوتاهی خواهد بود ( شاید ده دقیقه) و پس از حدود 30 تا 90 دقیقه کارآیی به حد معمولی خود باز می گردد. بدین دلیل لازم است که فوق روان کننده ها را درست قبل از درجا ریختن بتن به مخلوط اضافه نمود.
مصرف این نوع افزودنی معمولاً بیشتر از مصرف متداول براي روان کننده هاي عادي می باشد و از اثرات جنبی نا مطلوب آن هم بطور چشمگیري کاسته شده است. به عنوان مثال فوق روان کننده ها چون نمی توانند کشش سطحی آب را بطور محسوسی پائین بیاورند، در نتیجه مقدار قابل توجهی هوا وارد بتن نمی کنند. در عمل معمولاً روان کننده هاي قوي در ضمن مخلوط کردن به بتن اضافه می شوند و پس از اضافه کردن آنها مدت زمان کوتاهی به مخلوط کردن بتن ادامه می دهیم. در مورد بتن هاي آماده دو دقیقه بهم زدن پس از اضافه کردن روان کنندة قوي ضروري است.
بجز در مواردی که سیمان هاي با یکمقدار خیلی کم C3A بکار برده میشوند و مصرف این مواد باعث کندگیر کنندگی قابل ملاحظه اي میگردد بطور کلی مصرف این مواد تأ ثیر قابل ملاحظه اي بر گیرش بتن ندارد . فوق روان کننده ها تاثیري بر جمع شدگی ، خزش، مدول الاستیسیته و یا مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن ندارند.
نظر با اینکه نفوذ نا پذیري نقش تعیین کننده اي در دوام بتن داشته و این خاصیت نیز به نسبت آب به سیمان بستگی دارد، لذا فوق روان کننده ها باید در این مورد نقش مثبت و مؤثری داشته باشند. در واقع نفوذ نا پذیري وقتی که آب اختلاط کاهش یابد، افزایش یافته و از طرف دیگر بتن روان و سیال داراي افزودنی و بتن بدون افزودنی با نسبت آب به سیمان ثابت، نفوذ نا پذیري مشابهی دارند. اما مصرف این مواد بر دوام بتنی که در معرض سولفاتها قرار می گیرد تأثیر ندارد. کار برد آنها با مواد افزودنی هوا ساز نیاز به احتیاط دارد زیرا در بعضی مواقع این مواد مقدار واقعی هوا ایجاد شده را کاهش می دهند. فوق روان کننده هاي اصلاح شده مخصوصی توسعه یافته اند که بنظر می رسد با مواد هواساز معمولی، بتن با حباب هواي رضایت بخشی می سازند. تنها عیب واقعی فوق روان کننده ها هزینه نسبتاً زیاد آنها می باشد که این امر بدلیل هزینه تولید زیاد این مواد که وزن مولکولی زیادي دارند است هزینه ی آن را می توان در محاسبات بهای بتن در نظر گرفت.
فوق روان کننده ها در تولید بتن هاي روان در مواقعی که محل بتن ریزي غیر قابل دسترس است و براي بتن ریزي در مقاطعی که تراکم آرماتور در آنها زیاد باشد ، دال کفها و یا جاده ها و نیز براي مواردي که نیاز به سرعت خیلی زیاد در بتن ریزي باشد ، کاربرد دارد. مورد مصرف دیگر فوق روان کننده ها در تولید بتن هاي با مقاومت خیلی بالا است که با کارآیی معمولی و نسبت آب به سیمان بسیار پایین به دست می آیند. نسبت هاي آب به سیمان تا حد پایین 0/25 بکار برده شده اند و مقاومت های 28 روزه در حدود 100Mpa بدست آمده اند.
به طور کلی فوق روان کننده ها میتوانند براي حصول یک کارآیی معین میزان آب بتن را بین 25 تا 35 درصد کاهش دهند( در مورد روان کننده هاي معمولی نصف این مقدار حاصل میشود) و مقاومت 24 ساعته بتن بین 50 تا 75 درصد افزایش می یابد و در عمرهاي کوتاه تر حتی این افزایش بیشتر خواهد بود.

4- بتن هاي با مقاومتزیاد و عملکرد خوب

از آنجا که رسیدن به مقاومت بالا در بتن از اهداف دست اندرکاران کارهاي بتنی در دو دهۀ اخیر بوده است، ابتدا این نوع بتن با مقاومت بیش از50Mpa ساخته شد. با پایین آوردن نسبت آب به سیمان تا حد 0/3 رسیدن به چنین مقاومتی بسیار آسان است. براي ساخت بتن هایی با مقاومت بیشتر و در حد 110-80 Mpa و براي تقویت ناحیۀ فصل مشترك سنگدانه درشت و خمیر سیمان مواد سیلیسی فعال و غیر بلوری به نام دوده سیلیس به کار گرفته شد. همزمان سنگدانه هایی با مقاومت بیشتر و با دانه بندي مناسب تر و با کنترل حداکثر اندازه ی سنگدانه در این مخلوط ها به کار رفت. امروزه شاهد ساخت ساختمان های بسیار بلند با چنین بتن هاي هستیم که مشخصات و طرح اختلاط یکی از این بتن ها در جدول شماره ی 1 آورده شده است.
از آنجا که در کاربرد این بتن گاه مقادیر بالایی سیمان و بیش از 400 کیلوگرم (حتی تا 500 کیلوگرم) مصرف می شد، علاوه بر گرانی این بتن، ترک هایی نیز حین ساخت به دلیل جمع شدگی لاستیکی و ناشی از خشک شدن بیشتر این بتن ها و نیز ترك هاي حرارتی به وجود آمد. همچنین با افزایش این مقاومت تردي و شکنندگی بتن نیز افزایش یافت. چنین بتنی نمی توانست در شرایط محیطی سخت و محیط هاي خورنده به علت وجود تركهاي زیاد، دوام قابل قبولی داشته باشد.
به منظور افزایش دوام حین افزایش مقاومت ضمن کاربرد دوده سیلیسو کم کردن آب و مصرف فوق روان کننده، مقدار سیمان کاهش یافته و در عوض مواد پوزولانی همچون دوده سیلیس، خاکستر بادي، سرباره ی کوره های آهنگدازي، خاکستر پوسته ی برنج و بالاخره پوزولان هاي طبیعی به صورت مواد ریزدانه جایگزین آن گردید. امروزه شاهد ساخت بتن هایی با دوام که نفوذپذیری کمی دارند و در مقابل حملات شیمیایی

کلرورها و سولفات ها و گاز کربنیکو بعضأ واکنش قلیایی پایدارتر می باشند، هستیم. براي مصرف این بتن در سازه هاي بلند و رفع نقیصه ی شکنندگی در پاره اي موارد از الیاف های کوتاه استفاده شده تا بدین وسیله نرمی این بتن ها افزایش یابد.

جدول 1 ، مشخصات بتن استفاده شده در ساختمان 68 طبقه تورنتو کانادا

5 - بتن ها با کارآیی بسیار زیاد

بتن هاي با کارآیی بسیار زیاد که چند سالی است از پیدایش آن در جهان و براي اولین بار در ژاپن نمی گذرد، تحول جدیدي در صنعت ساختو ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشته و خود بخود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محل های مشکل براي ایجاد تراکم را حل نموده است. این بتن علی رغم کارآیی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارآیی و اسلامپ تا مدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایایی مناسب ایجاد کند. در طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40 درصد حجم ملات انتخاب می شود. به عبارت دیگر براي تهیه ی این بتن ها باید نسبت اختلاط مجدداً تعیین شود. زیرا براي تهیه ی بتنی با انسجام و روانی مناسب، بدون اثر آب انداختگی و جداشدگی، لازم است که نسبت ریزدانه به درشت دانه کنترل شده و از کافی بودن مقدار ریزدانه اطمینان داشت و در صورت لزوم مقدار سیمان با مواد نرم دانه ی دیگر مثل پوزولان یا سرباره را افزایش داد.
نسبت آب به مواد ریز دانه و پودري بر اساسخواصمواد ریز بین 0/9 تا 1 می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده ی فوق روان کننده مخصوص براي مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگري که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.

یکشنبه, 16 مهر 1396 ساعت 06:45

رونوشت از اثر میکروسیلیس روي زمان گیرش بتن پر مقاومت

نوشته شده توسط

این مقاله حاصل کارهاي آزمایشگاهی انجام شده روي زمان هاي گیرش اولیه و نهایی بتن هاي با مقاومت بسیار زیاد و داراي در صد هاي متفاوت میکروسیلیس است. از روش مقاومت در برابر نفوذ (ASTM C403) براي تعیین زمان هاي گیرش بتن استفاده شده است. در این روش ابتدا بتن ساخته می شود و سپس با استفاده از الک نمره چهار سنگدانه هاي درشت آن جدا می گردند. دانستن زمان هاي گیرش بتن در برنامه ریزي عملیات اجرایی آن بسیار مهم است. در واقع این ویژگی بتن در تعیین زمان مجاز حمل، ریختن در قالب، ویبره کردن و پرداخت سطحی بتن موثر است. از نتیجه هاي به دست آمده از آزمایش زمان گیرش اولیه براي یافتن نقطه شروع جمع شدگی خود به خودي بتن، که بیشترین مقدار جمع شدگی در بتن هاي با مقاومت بسیار زیاد را به خود اختصاص می دهد، نیز استفاده می شود. نتیجه هاي این پژوهش نشان می دهند که با افزایش در صد میکروسیلیس زمان هاي گیرش اولیه و نهایی بتن افزایش می یابند.

 

یکشنبه, 16 مهر 1396 ساعت 06:34

اثر میکروسیلیس روي زمان گیرش بتن پر مقاومت

نوشته شده توسط

این مقاله حاصل کارهاي آزمایشگاهی انجام شده روي زمان هاي گیرش اولیه و نهایی بتن هاي با مقاومت بسیار زیاد و داراي در صد هاي متفاوت میکروسیلیس است. از روش مقاومت در برابر نفوذ (ASTM C403) براي تعیین زمان هاي گیرش بتن استفاده شده است. در این روش ابتدا بتن ساخته می شود و سپس با استفاده از الک نمره چهار سنگدانه هاي درشت آن جدا می گردند. دانستن زمان هاي گیرش بتن در برنامه ریزي عملیات اجرایی آن بسیار مهم است. در واقع این ویژگی بتن در تعیین زمان مجاز حمل، ریختن در قالب، ویبره کردن و پرداخت سطحی بتن موثر است. از نتیجه هاي به دست آمده از آزمایش زمان گیرش اولیه براي یافتن نقطه شروع جمع شدگی خود به خودي بتن، که بیشترین مقدار جمع شدگی در بتن هاي با مقاومت بسیار زیاد را به خود اختصاص می دهد، نیز استفاده می شود. نتیجه هاي این پژوهش نشان می دهند که با افزایش در صد میکروسیلیس زمان هاي گیرش اولیه و نهایی بتن افزایش می یابند.

 

یکشنبه, 16 مهر 1396 ساعت 06:25

بررسی مواد افزودنی روان کننده و فوق روان کننده

نوشته شده توسط

بتن یکی از مهمترین و رایج ترین مصالح ساختمانی است که تولید و مصرف آن به گونۀ فزآینده اي گسترشمی یابد. در مواد تشکیل دهندة بتن تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنیهاي مختلفبه عنوان مادة چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره اي از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یکافزودنی در آن ساخته نمی شود. در این مقاله افزودنی هاي روان کننده و فوق روان کننده، نحوه تأثیر، اثرات جانبی و کاربردهاي آنها مورد بحثقرار میگیرند. همچنین با توجه به نیاز روز افزون به بتن هاي خاصکه بتوانند عملکرد قابل قبول و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند، سعی شده است تا در این مقاله به بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب و بتن هاي خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده اند، و کاربرد مواد افزودنی فوق روان کننده ها در تولید آنها اشاره شود.

1- مقدمه
مواد افزودنی را به منظور افزایش کیفیت مطلوب بتن، کاهش نارسایی و یا تغییر بعضی از مشخصه هاي بتن به آن اضافه می نمایند. از مهمترین این افزودنی ها مواد روان کننده و فوق روان کننده هستند. عملکرد اصلی مواد افزودنی روان کننده، افزایش کارایی بتن یا ملات و یا به نوعی دیگر، کاهش آب لازم براي اختلاط بتن و یا ملات و لذا افزایش مقاومت بتن است. همچنین استفاده از این مواد باعث صرفه جویی مصرف سیمان در بتن و باعث سادگی عمل تراکم بتن می گردد و مانع آب انداختن بتن می شود. فوق روان کننده ها در مقایسه با روان کننده ها داراي اثر قوي تري هستند. این مواد ضمن حفظ انسجام بتن و بدون کاهش مقاومت آن باعث افزایش کارایی بتن یا ملات می شوند. علاوه بر این ، این مواد قادرند آب مورد نیاز بتن را به میزان 25 تا 35 در صد کاهش داده لذا باعث افزایش بسیار زیاد مقاومت می شوند. توسعۀ آیندة تولید بتن، وابسته به افزودنی ها مخصوصاً فوق روان کننده ها است. بتن با مقاومت بالا می تواند با استفاده از افزودنی فوق روان کننده و افزایش دوده سیلیس به دست آید. در ساختمان بزرگراهها براي کسب مقاومت اولیۀ بالا از فوق روان کننده استفاده می شود.

2- مواد افزودنی کاهندة آب( روان کننده )

مادة افزودنی کاهندة آب( روان کننده ) ماده اي است که یا بدون تغییر روانی ، مقدار آب مخلوط بتن را کاهش می دهد، یا بدون تغییر مقدار آب ، روانی بتن را افزایش میدهد ، و یا هم موجب کاهش آب و هم افزایش روانی بتن می شود. افزودنی هاي کاهندة آب ترکیبات مختلفی از مواد ارگانیک را در بر می گیرند که از متداولترین آنها می توان لیگنو سولفو ناتهاي کلسیم ، سدیم و یا آمونیم را نام برد. مواد ژنریک و اصلی افزودنیهاي کاهندة آب ضمن عملکرد هاي اصلی، معمولاً اثرات جانبی دیگري نظیر تسریع یا تأخیر در گیرش و یا ایجاد حباب هوا در بتن دارند که در صورت لزوم براي حذف این اثرات نا خواسته ، آنها را با دیگر محصولات شیمیایی ترکیب و سپس بکار می گیرند.

2-1 - مزایاي استفاده از مواد افزودنی کاهش دهندة آب

استفاده از مواد افزودنی کاهش دهندة آب ممکن است از چند جهت مفید واقع گردد :
1- در مخلوط هاي بتن با کار آیی زیاد با کم کردن میزان آب ، باعث چسبندگی بیشتر و کاهش در جدا شدگی دانه ها و نیز افزایش انسجام و تراکم بتن می گردد ، ضمن آنکه کارآیی را در حد ثابت نگاه می دارد. معمولاً جدا شدگی دانه ها در مخلوط هایی ایجاد می گردد که داراي مصالح سنگی گرد گوشه بوده و یا از ماسه اي استفاده شود که درصد ذرات ریز آن کم باشد.
2- با کاهش مقدار آب در مخلوط بتن، ضمن حفظ کارآیی باعث کاهش آب انداختن می شود.
3- موجب کاهش مقدار آب می گردد، در نتیجه مقاومت بتن افزایش می یابد، بدون آنکه در کارآیی بتن تغییري حاصل شود.
4- باعث کاهش مقدار سیمان می شود در حالی که همان نسبت آب به سیمان و در نتیجه همان مقاومت حفظ می گردد، این عمل با کاهش مقدار آب اما با نگاه داشتن کارآیی ثابت امکانپذیر می شود.
5- افزودنی هاي روان کننده با ایجاد پراکندگی سیمان در مخلوط بتن، ضمن ایجاد سطوح بیشتر در تماس با آب، باعث هیدراتاسیون بهتر سیمان می شوند و به این دلیل در دراز مدت مقاومت این بتن از بتنی که با همین نسبت آب به سیمان و بدون افزودنی ساخته می شود ، بیشتر خواهد بود. تاثیر کوتاه مدت این نوع افزودنی بر روي مقاومت، بیشتر روي سیمان هایی است که C3A یا مواد قلیائی آنها کم است. اگر روان کننده ها بطور صحیح استفاده شوند، دوام بتن بیشتر خواهد شد و در دراز مدتهیچ اثر مشخصدیگري روي خواصبتن ایجاد نخواهد شد.
6- در نسبت آب به سیمان ثابت کارآیی مخلوط ها با مقاومت بالا و با مقدار سیمان زیاد را افزایشمی دهند ، در غیر این صورت این مخلوط ها زیاد سفت بوده و امکان جا دادن آنها در قالب با نسبت آب به سیمان لازم وجود نخواهد داشت. لازم به ذکر است که کاهنده هاي آب ، افت کارآیی بتن تازه را با گذشت زمان اصلاح نمی کنند ولی به مقدار کمی آن را به تأخیر می اندازند.
7- علی القاعده می توان نتیجه گرفت که افزودنی هاي کاهنده آب قابلیت نفوذ ناپذیري بتن را در برابر آب و محلولهاي شیمیایی به مقدار زیادي افزایش می دهند و این عملکرد موجب می شود که دوام بتن در مقابل یخ زدن- آب شدن، نفوذ آب، اکسیژن و دي اکسید کربن یا CO2 و دیگر عوامل زیان بخش شرایط جوي- اقلیمی افزایش یابد.

2-2 - نحوة تأثیر مواد افزودنی روان کننده

اجزاء اصلی و فعال افزودنی هاي روان کننده ، عواملی با سطح فعال هستند که نیروهاي فیزیوشیمیایی را در مخلوط بتن تغییر می دهند . یون هاي فعال سطحی توسط ذرات سیمان جذب می شوند که این باعث پیدایش بار منفی در ذرات سیمان و
ایجاد نیروي دافعه بین آنها می شود. در نتیجه پراکندگی سیمان در مخلوط تثبیت می شود . حباب هاي هوا هم حرکت داده می شوند و نمی توانند به دانه هاي سیمان متصل شوند. بار منفی همچنین باعث ایجاد یک پوشش از مولکول هاي آب دراطراف هر ذره اي شده و آنها را از هم جدا می کند. از این رو سهولت بیشتري براي حرکت ذرات وجود دارد و آب آزاد شده در اثر جلوگیري از توده اي شدن سیمان باعث روانی مخلوط شده و کارآیی آن را افزایش می دهد.

2-3 - اثرات جانبی مواد روان کننده

به دلیل پراکنده شدن ذرات سیمان و دسترسی کامل تر مولکول هاي آب به آنها هیدراسیون با کیفیت بهتري صورت گرفته و باعث افزایش مقاومت بتن در دراز مدت می گردد. همچنین به دلیل افزایش روانی بتن ممکن است پدیده جدایی دانه ها و آب انداختن بتن پیش آید.

2-4 - میزان مصرف مواد روان کننده

مواد افزودنی روان کننده و فوق روان کننده را به میزان کم، در هنگام ساختن بتن به آب بتن می زنند. مقدار مورد نیاز مواد افزودنی کاهش دهندة آب کم بوده بین 0/1 تا 0/25 لیتر برای هر 50 کیلو سیمان است و براي افزودن آنها به مخلوط بتن از مخزن پخش کن استفاده گردد. مقدار حقیقی این مواد به نسبت هاي مخلوط و دانه بندي مصالح سنگی بستگی دارد، و براي به دست آوردن مقدار بهینه ، ساخت مخلوط هاي آزمایشی ضروري است. استفاده از این مواد به مقدار بیش از حد لزوم باعث تأخیر در گیرش بتن می شود و در مواردي نیز مشاهده شده که گیرش بتن تا 3 روز به تأخیر افتاده است، در موارد مذکور مقدار مصرف اشتباهاً بیش از ده برابر مقدار معمولی بوده است. مصرف بیش از حد این مواد لزوماً کارآیی را افزایش نمی دهد و بنابراین ممکن است بتن تازه مورد توجه قرار نگیرد.

3- مواد افزودنی فوق روان کننده

ماده اي که یا بدون تغییر روانی ، مقدار آب مخلوط بتن را به میزان زیادي کاهش میدهد، یا بدون تغییر مقدار آب، روانی بتن را به میزان زیادي افزایش می دهد و یا موجب کاهش زیاد آب و افزایش زیاد روانی بتن به طور همزمان می شود، فوق روان کننده یا کاهنده ی آب تري نامیده می شوند. این مواد یکی از جدید ترین و مؤثرترین انواع تقلیل دهنده هاي آب می باشند که در آمریکا بعنوان روان کننده هاي قوي نامگذاري شده اند.
روان کننده هاي قوي ملامین فرمالد ئید سولفاته شده ی تغلیظ شده یا نفتالین فرمالدئید سولفاته شدة تغلیظ شده می باشند، که در پراکنده ساختن سیمان مؤثر بوده و تا حدودي خاصیت کند گیر کنندگی دارند، اساسا استفاده از اسید هاي سولفاته شده باعث تسریع عمل پراکنش می شود. چون در سطح ذرات سیمان جذب شده و به آنها بار منفی می دهند و این باعث دفع ذرات از یکدیگر می شود. این فرآیند کارآیی را در یک نسبت آب به سیمان مشخص افزایش می دهد. به عنوان مثال می تواند اسلامپ 75 میلیمتر را تا 200 میلیمتر بالا ببرد.
می تواند اسلامپ 75 میلیمتر را تا 200 میلیمتر بالا ببرد.
اثر مواد به نحوي است که در درجه حرارت هاي بالا تر بهبود در کارآیی کمتر خواهد بود. بتن حاصل را می توان با
تراکم کم و یا بدون نیاز به تراکم در جا ریخت و در صورتی که دانه هاي درشت بتن طویل ، تختو یا خیلی شکسته نباشند و ریز دانه ها از 4 تا 5 درصد بیشتر باشند، چسبندگی بتن حفظ خواهد شد و جدایی یا آب انداختگی در آن ایجاد نخواهد شد. لازم به یاد آوري است که در هنگام طراحی قالبها باید در نظر داشت که بتن سیال می تواند فشار هیدرواستاتیکی کامل را به قالبها وارد آورد.
در دراز مدت خواص بتن به طور محسوسی تحت تأثیر این نوع افزودنی قرار نمی گیرد.نتایج آزمایشهاي دراز مدت تا 13 سال که در دسترس می باشند نشان داده اند که این مواد اثر نامساعدي بر مقاومت دراز مدت بتن ندارند. اثر روان کنندگی زیاد این مواد براي مدت کوتاهی خواهد بود ( شاید ده دقیقه) و پس از حدود 30 تا 90 دقیقه کارآیی به حد معمولی خود باز می گردد. بدین دلیل لازم است که فوق روان کننده ها را درست قبل از درجا ریختن بتن به مخلوط اضافه نمود.
مصرف این نوع افزودنی معمولاً بیشتر از مصرف متداول براي روان کننده هاي عادي می باشد و از اثرات جنبی نا مطلوب آن هم بطور چشمگیري کاسته شده است. به عنوان مثال فوق روان کننده ها چون نمی توانند کشش سطحی آب را بطور محسوسی پائین بیاورند، در نتیجه مقدار قابل توجهی هوا وارد بتن نمی کنند. در عمل معمولاً روان کننده هاي قوي در ضمن مخلوط کردن به بتن اضافه می شوند و پس از اضافه کردن آنها مدت زمان کوتاهی به مخلوط کردن بتن ادامه می دهیم. در مورد بتن هاي آماده دو دقیقه بهم زدن پس از اضافه کردن روان کنندة قوي ضروري است.
بجز در مواردی که سیمان هاي با یکمقدار خیلی کم C3A بکار برده میشوند و مصرف این مواد باعث کندگیر کنندگی قابل ملاحظه اي میگردد بطور کلی مصرف این مواد تأ ثیر قابل ملاحظه اي بر گیرش بتن ندارد . فوق روان کننده ها تاثیري بر جمع شدگی ، خزش، مدول الاستیسیته و یا مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن ندارند.
نظر با اینکه نفوذ نا پذیري نقش تعیین کننده اي در دوام بتن داشته و این خاصیت نیز به نسبت آب به سیمان بستگی دارد، لذا فوق روان کننده ها باید در این مورد نقش مثبت و مؤثری داشته باشند. در واقع نفوذ نا پذیري وقتی که آب اختلاط کاهش یابد، افزایش یافته و از طرف دیگر بتن روان و سیال داراي افزودنی و بتن بدون افزودنی با نسبت آب به سیمان ثابت، نفوذ نا پذیري مشابهی دارند. اما مصرف این مواد بر دوام بتنی که در معرض سولفاتها قرار می گیرد تأثیر ندارد. کار برد آنها با مواد افزودنی هوا ساز نیاز به احتیاط دارد زیرا در بعضی مواقع این مواد مقدار واقعی هوا ایجاد شده را کاهش می دهند. فوق روان کننده هاي اصلاح شده مخصوصی توسعه یافته اند که بنظر می رسد با مواد هواساز معمولی، بتن با حباب هواي رضایت بخشی می سازند. تنها عیب واقعی فوق روان کننده ها هزینه نسبتاً زیاد آنها می باشد که این امر بدلیل هزینه تولید زیاد این مواد که وزن مولکولی زیادي دارند است هزینه ی آن را می توان در محاسبات بهای بتن در نظر گرفت.
فوق روان کننده ها در تولید بتن هاي روان در مواقعی که محل بتن ریزي غیر قابل دسترس است و براي بتن ریزي در مقاطعی که تراکم آرماتور در آنها زیاد باشد ، دال کفها و یا جاده ها و نیز براي مواردي که نیاز به سرعت خیلی زیاد در بتن ریزي باشد ، کاربرد دارد. مورد مصرف دیگر فوق روان کننده ها در تولید بتن هاي با مقاومت خیلی بالا است که با کارآیی معمولی و نسبت آب به سیمان بسیار پایین به دست می آیند. نسبت هاي آب به سیمان تا حد پایین 0/25 بکار برده شده اند و مقاومت های 28 روزه در حدود 100Mpa بدست آمده اند.
به طور کلی فوق روان کننده ها میتوانند براي حصول یک کارآیی معین میزان آب بتن را بین 25 تا 35 درصد کاهش دهند( در مورد روان کننده هاي معمولی نصف این مقدار حاصل میشود) و مقاومت 24 ساعته بتن بین 50 تا 75 درصد افزایش می یابد و در عمرهاي کوتاه تر حتی این افزایش بیشتر خواهد بود.

4- بتن هاي با مقاومتزیاد و عملکرد خوب

از آنجا که رسیدن به مقاومت بالا در بتن از اهداف دست اندرکاران کارهاي بتنی در دو دهۀ اخیر بوده است، ابتدا این نوع بتن با مقاومت بیش از50Mpa ساخته شد. با پایین آوردن نسبت آب به سیمان تا حد 0/3 رسیدن به چنین مقاومتی بسیار آسان است. براي ساخت بتن هایی با مقاومت بیشتر و در حد 110-80 Mpa و براي تقویت ناحیۀ فصل مشترك سنگدانه درشت و خمیر سیمان مواد سیلیسی فعال و غیر بلوری به نام دوده سیلیس به کار گرفته شد. همزمان سنگدانه هایی با مقاومت بیشتر و با دانه بندي مناسب تر و با کنترل حداکثر اندازه ی سنگدانه در این مخلوط ها به کار رفت. امروزه شاهد ساخت ساختمان های بسیار بلند با چنین بتن هاي هستیم که مشخصات و طرح اختلاط یکی از این بتن ها در جدول شماره ی 1 آورده شده است.
از آنجا که در کاربرد این بتن گاه مقادیر بالایی سیمان و بیش از 400 کیلوگرم (حتی تا 500 کیلوگرم) مصرف می شد، علاوه بر گرانی این بتن، ترک هایی نیز حین ساخت به دلیل جمع شدگی لاستیکی و ناشی از خشک شدن بیشتر این بتن ها و نیز ترك هاي حرارتی به وجود آمد. همچنین با افزایش این مقاومت تردي و شکنندگی بتن نیز افزایش یافت. چنین بتنی نمی توانست در شرایط محیطی سخت و محیط هاي خورنده به علت وجود تركهاي زیاد، دوام قابل قبولی داشته باشد.
به منظور افزایش دوام حین افزایش مقاومت ضمن کاربرد دوده سیلیسو کم کردن آب و مصرف فوق روان کننده، مقدار سیمان کاهش یافته و در عوض مواد پوزولانی همچون دوده سیلیس، خاکستر بادي، سرباره ی کوره های آهنگدازي، خاکستر پوسته ی برنج و بالاخره پوزولان هاي طبیعی به صورت مواد ریزدانه جایگزین آن گردید. امروزه شاهد ساخت بتن هایی با دوام که نفوذپذیری کمی دارند و در مقابل حملات شیمیایی

کلرورها و سولفات ها و گاز کربنیکو بعضأ واکنش قلیایی پایدارتر می باشند، هستیم. براي مصرف این بتن در سازه هاي بلند و رفع نقیصه ی شکنندگی در پاره اي موارد از الیاف های کوتاه استفاده شده تا بدین وسیله نرمی این بتن ها افزایش یابد.

جدول 1 ، مشخصات بتن استفاده شده در ساختمان 68 طبقه تورنتو کانادا

5 - بتن ها با کارآیی بسیار زیاد

بتن هاي با کارآیی بسیار زیاد که چند سالی است از پیدایش آن در جهان و براي اولین بار در ژاپن نمی گذرد، تحول جدیدي در صنعت ساختو ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشته و خود بخود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محل های مشکل براي ایجاد تراکم را حل نموده است. این بتن علی رغم کارآیی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارآیی و اسلامپ تا مدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایایی مناسب ایجاد کند. در طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40 درصد حجم ملات انتخاب می شود. به عبارت دیگر براي تهیه ی این بتن ها باید نسبت اختلاط مجدداً تعیین شود. زیرا براي تهیه ی بتنی با انسجام و روانی مناسب، بدون اثر آب انداختگی و جداشدگی، لازم است که نسبت ریزدانه به درشت دانه کنترل شده و از کافی بودن مقدار ریزدانه اطمینان داشت و در صورت لزوم مقدار سیمان با مواد نرم دانه ی دیگر مثل پوزولان یا سرباره را افزایش داد.
نسبت آب به مواد ریز دانه و پودري بر اساسخواصمواد ریز بین 0/9 تا 1 می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده ی فوق روان کننده مخصوص براي مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگري که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.