شنبه, 04 شهریور 1396 ساعت 10:30

تکنولوژی بتن و آزمایشگاه قسمت سوم- بتن

این مورد را ارزیابی کنید
(0 رای‌ها)

 

تکنولوژی بتن و آزمایشگاه

فصل سوم : بتن

بتن از مخلوط کردن یک جسم چسبنده (دوغاب سیمان) و یک جسم پرکننده (شن و ماسه)و درصدی هوا ساخته می شود.

این الزام که سنگدانه ها تا حد ممکن حجم نسبی بیشتری از بتن را پر کند از لحاظ اقتصادی به صرفه تر است زیرا سنگدانه از سیمان ارزان تر است اما دلیل فنی وجود دارد که چرا یک مخلوط  پر سیمان نامطلوب می باشد. هر چه مقدار ذرات جامدی که در داخل حجم معینی از بتن متراکم شده ، بیشتر باشد چگالی آن بیشتر شده و مقاومت آن افزایش خواهد یافت(نظریه حداکثر چگال). آزمایشات نشان داده اند که آن  دانه بندی که حداکثر چگالی را ایجاد می نمایند مخلوط بتن را خشن و کارایی را تا حدی کم می کند. بنابراین فرضیه یک منحنی دانه بندی ایده آل مطرح گردید ،که هم مقاومت فشاری و هم اقتصاد قضیه را تامین می نماید.

مقاومت بتن به عوامل زیر بستگی دارد:

مقدار سیمان و جنس آن – آب و مقدار آن یا نسبت آب به سیمان – شن و ماسه از لحاظ جنس و دانه بندی و حداکثر اندازه مصالح – ساختن ، ریختن و متراکم کردن بتن – نسبت مصالح سنگی به سیمان – عمل آوری و عمر بتن

برخی از دلایل که بتن را به یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی تبدیل کرده است :

$   .     عمر بسیار طولانی ساختمان های بتنی

$   .     مقاومت در مقابل آتش سوزی : حدود یک ساعت طول می کشد تا فولادی که دارای پوشش بتنی 2/5 سانتی متری است حرارتش به 500 درجه سانتیگراد برسد.

$   .     فراوانی و در دسترس بودن مصالح

$   .     فرم پذیری

$   .     مقاومت فشاری بالا

معایب سازه های بتنی :

$   .     سنگین بودن این سازه ها – این مشکل را می توان با استفاده از دیوار هایی با ضخامت کم ، اعضای توخالی بتن پیش تنیده، بتن مسلح حاوی بتن های سبک ، استفاده از بتن با مقاومت بالا و ... برطرف نمود.

$   .     قدرت انتقال صوت و انتقال حرارت -  این نقص را می توان تا حدود زیادی با استفاده از عایق های صوتی و حرارتی کاهش داد.

$   .     نیاز به نظارت گسترده در مراحل مختلف مانند تهیه مصالح ،اختلاط و نگهداری

وضعیت ظاهری سنگدانه ها از لحاظ رطوبت سطحی :                                                                                           آب اختلاط بتن تشکیل شده است از :

$         آبی که در زمان ساخت بتن به آن اضافه می گردد.

$         آبی که همراه سنگدانه ها وارد دستگاه مخلوط کن می شود.

طبق آیین نامه های طرح اختلاط بتن در هنگام ساخت بتن ، سنگدانه ها باید در حالت S.S.D (اشباع با سطح خشک) باشند. قسمت دیگر آب که همراه سنگدانه ها وارد بتن می شود آب آزاد است. در این حالت باید آبی را که همراه سنگدانه ها به مخلوط بتن اضافه شده است را از آب اصلی بتن کم نمود و در مقابل به همان اندازه به وزن سنگدانه های بتن اضافه نمود. چنانچه سنگدانه ها در حالت خشک با خمیر سیمان مخلوط گردند باعث می شود که سنگدانه ها آب مورد نیاز خود را از خمیر سیمان جذب نماید و در نتیجه آب آزاد و یا آب موثر مخلوط بتن کم گردد ، و کارایی بتن نسبت به دقایق اولیه ساخت بتن کم خواهد شد، ولی بعد از 15 دقیقه این افت در کارایی تقریبا ثابت خواهد ماند. از طرف دیگر وقتی سنگدانه های خشک در بتن مصرف می گردد ، سطح خارجی سنگدانه ها سریعا با خمیر سیمان پوشانده می شوند و در نتیجه از پیشروی آب به داخل سنگدانه ها برای رسیدن به حالت S.S.D جلوگیری به عمل می آید. این اثر در مورد بتن ها پر سیمان موثرتر است و در بتن های کم سیمان و پر آب رسیدن سنگدانه ها به حالت S.S.D به صورت معمولی ادامه می یابد. در این حالت برای توزین اجزای بتن عکس حالت قبل عمل می کنیم.                                                                         شکل ظاهری و اندازه سنگدانه ها:

استفاده از مصالح سنگی درشت (نه مصالح سنگی بسیار درشت ) موجب می شود که برای دستیابی به کارایی مطلوب از آب کمتری استفاده شود در نتیجه مقاومت بتن بیشتر می شود. طبق آبا به کاربردن سنگدانه های درشت تر از 37 میلی متر در ساخت بتن آرمه توصیه نمی شود ، ولی در هیچ حالت اندازه سنگدانه ها نباید از 63 میلیمتر تجاوز کند. مصالح سنگی بزرگ در بتن های پر سیمان نسبت به بتن های کم سیمان اثر منفی بیشتری بر روی مقاومت آنها می گذارد و هرچه مقدار دانه های ریز بیشتر باشد به همان نسبت باید از سیمان بیشتری استفاده نمود.  دانه های ریز در مواد ترکیبی بتن به دانه های سیمان خوار معروفند.                                   مقدار حداقل خمیر سیمان باید به اندازه ای باشد که سطح کلیه سنگدانه ها را بپوشاند و فضای خالی بین سنگدانه ها را پر کند.اگر چنانچه بیش از مقدار حداکثر در بتن از خمیر سیمان استفاده گردد علاوه بر اینکه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود مصالح کم مقاومت (خمیر سیمان) جایگزین مصالح پر مقاومت (سنگدانه ها ) خواهد بود.                                                               شکل و بافت دانه های سنگی بر میزان آب مورد نیاز بتن تاثیر زیادی دارد. هر چه در بتن از مصالح تیزگوشه تر بیشتر استفاده شود ،روانی بتن کاهش می یابد ولی چسبندگی و پیوستگی بین آنها و خمیر سیمان را بیشتر می کند.شکل دانه ها در میزان کارایی موثر است و بافت سطحی در چسبندگی و مقاومت. میزان و درصد تاثیر نوع سنگدانه ها بر روی مقاومت فشاری بتن به نسبت آب به سیمان بستگی دارد.در نسبت های پایین (کمتر از 4/0) استفاده از سنگدانه های شکسته سبب افزایش مقاومت فشاری بتن تا 38 درصد بیشتر از سنگدانه های صاف می شود و در نسبتهای بالا (65/0) مقاومت یکسان است. این یکسانی مقاومت به این دلیل است که در بتن هایی با نسبت آب به سیمان بالا مقاومت فشاری خمیر سیمان عامل کنترل کننده اصلی است نه سنگدانه ها.

تاثیر نسبت سنگدانه به سیمان                                                                                                                         در یک مقاومت فشاری مشخص و ثابت وقتی درصد سنگدانه در بتن بیشتر باشد خطرات جمع شدگی و آب انداختن بتن کمتر می گردد ، به علاوه به علت کمتر شدن سیمان ، تغییرات حرارتی ناشی از هیدراتاسیون سیمان کمتر می گردد ، و به علت کمتر شدن وزن سیمان در متر مکعب مقدار آب نیز در یک متر مکعب بتن کم می گردد (در نسبت آب به سیمان ثابت ) در نتیجه از تمام جهات عملکرد بتن بهتر خواهد شد. البته نسبت سنگدانه به سیمان یک عامل درجه دوم در مقاومت فشاری بتن است.

اختلاط بتن                                                                                                                                              در کارهای کوچک معمولا بتن را با دست می سازند که بر طبق بند 5-4 استاندارد ش 8451 ایران اختلاط سیمان باید با مخلوط کن های مکانیکی صورت گیرد مگر برای مقادیر کم. در این مورد حداکثر حجم بتن برای هر بار ساخت با دست به 300 لیتر محدود می گردد. برای بدست آوردن کارایی در اختلاط دستی تمام اجزای بتن غیر از آب را با هم خوب مخلوط کرده و سپس با آب پاش مقدار آب مشخص شده  بر روی مصالح خشک ریخته می شود( استفاده از آبخوره مانند ساخت ملات مجاز نیست ) و بتن ساخته شده با دست حداکثر 30 دقیقه بعد از ساخت باید مصرف گردد.                                                                                                   در کارگاه جهت ساخت بتن با دستگاه بتن ساز،حداقل تعداد دور چرخش دورانی کامل دستگاه برای رسیدن به مخلوط یکنواخت 20دور می باشد.                                                                                                                                            حداقل زمان مخلوط کردن ، زمان لازم برای دستیابی به مخلوط با یکنواختی کامل می باشد که این زمان حداقل یک دقیقه برای مخلوط کن با حجم 3/4 متر مکعب و 15 ثانیه اضافی برای هر3/4 متر مکعب بعدی می باشد .  زمانی که از سبکدانه ها در بتن استفاده شود زمان مخلوط کردن را نباید از 5 دقیقه کمتر در نظر گرفت.                                                                                  ترتیب ریختن مواد در دستگاه مخلوط کن های کوچک :  ابتدا سنگدانه های درشت را به همراه مقداری از آب مخلوط و اگر افزودنی های محلول مورد نیاز هستند، اضافه می کنیم. پس از شروع به مخلوط کردن سنگدانه های ریز، سیمان و آب را به مخلوط کن اضافه می کنیم.                                                                                                                                                   برطبق نشریه 55 حداکثر زمان برای حمل بتن پس از اضافه شدن سیمان با احتساب زمان تخلیه بتن نباید از 90 دقیقه تجاوز کند.          بر طبق مبحث نهم – بتنی که پس از افزودن آب به آن ، یا بعد از گیرش اولیه دوباره مخلوط شود نباید استفاده گردد. پس حداکثر زمان مخلوط کردن بتن ، معادل زمان گیرش اولیه بتن در نظر گرفته می شود.                                                                         مدت حمل بتن در مواقع سرد می تواند  بیشتر از زمان گیرش اولیه و در مواقع گرم باید کمتر باشد.                                     برای حمل بتن می توان از تراک میکسر استفاده کرد. برای به تاخیر انداختن گیرش در بتن به هنگام انتقال با تراک میکسر آن را به حرکت در می آورند. در موقع حمل نمودن بتن با اسلامپ 8 سانتیمتر ، مخزن تراک میکسر در هر دقیقه 4 دور می زند. هر چه اسلامپ بتن کمتر باشد سرعت بیشتر و هر چه اسلامپ بتن بیشتر باشد سرعت کمتر می گردد.

کارایی بتن

بتن کارا به بتنی گفته می شود که به آسانی بتوان آنرا ساخت،جابجا نمود ، در قالب ریخت، و متراکم کرد بدون آنکه در یکنواختی آن در طول مراحل یاد شده تغییری ایجاد شود.                                                                                                          عامل اصلی موثر بر کارایی بتن مقدار آب مخلوط بتن می باشد. چنانچه در یک مخلوط بتنی مقدار آب بتن ثابت فرض شود ، در این صورت کارایی توسط حداکثر اندازه سنگدانه ها، دانه بندی، شکل و بافت سطحی سنگدانه ها، نسبت سنگدانه به سیمان، نوع سیمان، نرمی سیمان، وجود افزودنی ها و حتی عواملی مانند زمان و درجه حرارت محیط از عوامل موثر بر کارایی بتن می باشند.                                                                                                                                          

روانی بتن                                                                                                                                          ACI   روانی را اینچنین بیان می کند: روانی را قابلیت تحرک نسبی یا توانایی بتن و یا ملات تازه مخلوط شده برای جریان یافتن می نامد. در لفظ عمومی روانی را در حالت شلی یا سفتی بتن بکار می برند. به همین دلیل روانی را شاخصی از نسبت آب در نظر می گیرند.

مقدار آب مصرفی در بتن                                                                                                                           یکی از مهمترین عوامل در کیفیت بتن نسبت آب به سیمان می باشد.                                                                             دو کار اصلی آب در بتن:

    ·        ترکیب شیمیایی با سیمان و انجام هیدراتاسیون سیمان                                                                                                                                          ایجاد کارایی و روانی لازم برای بتن

آب به دو صورت بر مقاومت بتن اثر می گذارد:

$        تاثیر اساسی مقدار آب در مخلوط در مقاومت بتن

$        کیفیت آب به کار رفته در بتن

مزایای کاهش مقدار آب در بتن:

$         افزایش مقاومت فشاری و خمشی بتن

$         افزایش خاصیت آب بندی در بتن

$         کاهش جذب آب در بتن

$         افزایش مقاومت در برابر عوامل جوی

$         پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی بتن

$         کاهش تغییرات حجمی در اثر تر و خشک شدن

$         چسبندگی بهتر بین آرماتور و بتن

$         کاهش مقدار افت بتن

$         کاهش مقدار خزش

بتن ریزی:                                                                                                                                                  بر طبق آبا بتن باید تا حد امکان نزدیک به محل نهایی خود ریخته شود تا از جدایی دانه ها در اثر جا به جایی مجدد جلوگیری شود.      بتنی که به حالت نیمه خشک در آمده یا به مواد زیان آور بیرونی آلوده شده نباید در بتن ریزی قطعات سازه ای به کار برده شود.         بتنی که پس از افزودن آب به آن یا بعد از گیرش اولیه دوباره مخلوط شود نباید مورد استفاده قرار گیرد.                                  بتن باید در طول عملیات بتن ریزی با استفاده از وسایل مناسب کاملا متراکم شود، به طوری که کاملا میلگردها و اقلام مدفون را در بر گیرد و قسمت های داخلی و به خصوص گوشه های قالب را به خوبی پر کند.                                                                 چنانچه ارتفاع بتن ریزی بیش از 50 سانتیمتر باشد ممکن است نتوان به وسیله ویبره هوای موجود در قسمت پایین بتن را خارج کرد.     بتن را باید از تابش آفتاب ، وزش باد، گرمای هوا، یخ زدن، سولفاتها، مواد نفتی ، فشارهای زودرس حفظ کرد تا هیدراتاسیون کامل گردد. در غیر اینصورت بتن می سوزد و تاب مقاومت آن کاهش می یابد.                                                                      در انتقال بتن با پمپ حداکثر نسبت اندازه سنگدانه ها به کوچکترین قطر داخلی لوله نباید از 33 درصد برای سنگدانه های تیز گوشه و 40 درصد برای سنگدانه های گردگوشه بیشتر باشد.و همچنین نسبت آب به سیمان نباید از 6/0 تجاوز کند.

متراکم کردن بتن                                                                                                                                       در تراکم بتن خواه به صورت کوبیدن خواه به صورت لرزاندن صورت گیرد ، هدف اصلی حذف نمودن هوای محبوس در بتن است تا اینکه در یک مخلوط معین ، بافت حتی الامکان فشرده ای ایجاد شود. لذا تعریف فیزیکی آن عبارتست از کار انجام شده برای از بین بردن اصطکاک بین ذرات داخل بتن و به علاوه از بین بردن اصطکاک بین بتن و سطح قالب و سطح میلگرد ها این دو عامل را می توان به ترتیب به اصطکاک داخلی و اصطکاک سطحی نامید.                                                                                   بتن ویبره شده تقریبا حالت مایعی به خود گرفته و باعث می شود اصطکاک داخلی کاهش یافته و در نتیجه درصد تراکم افزایش یابد.در عمل زمانی تراکم حاصل می شود که حباب های هوا در سطح بتن مشاهده شود . هوای بین دانه های درشت و ریز سنگدانه ها به سطح بتن می آید و به صورت کف های ریز روی بتن را می گیرد و اصطلاحا آنرا شیره بتن گویند.                                           تراکم بتن موجب می گردد که بتن مقاومت بهتری پیدا نموده و در مقابل عوامل مخرب محیطی دوام بهتری از خود نشان دهد ، همچنین تراکم بتن سبب بیشتر شدن سطح تماس بین بتن و آرماتور (در سازه های بتن آرمه) و چسبندگی بهتر بین آنها می گردد. همچنین سطح ظاهری بتن صاف و بدون خلل و فرج می شود.                                                                                                 عمل تراکم به طرق مختلفی مانند میل زدن و یا کوبیدن، استفاده از لرزاننده های داخلی یا بیرونی، استفاده از میزهای لرزاننده صورت می گیرد.                                                                                                                                           ویبراتور در داخل بتن باید به طور منظم و در فواصل مشخص به نحوی فرو برده شود که دو قسمت لرزانیده شده ، با هم همپوشانی داشته باشند. قسمتی از ویبراتور باید در لایه زیرین که هنوز حالت خمیری دارد فرو رود. فرو بردن ویبراتور در بتن باید با سرعت 8 سانتیمتر در ثانیه انجام گیرد. ویبراتور باید تا حد امکان به صورت قائم وارد بتن گردد و به آرامی بیرون کشیده شود تا حباب هوا داخل بتن باقی نماند. در عملیات اجرایی کامل شدن تراکم بتن را می توان از ظاهر سطحی آن قضاوت نمود که نباید کرمو باشد( زمان ویبره کوتاه) و نباید مقادیر زیادی شیره بتن بر سطح آن نمایان گردد(زمان ویبره طولانی).                                                      ویبره زیاد بتن موجب می شود که سنگدانه های درشت به سمت پایین حرکت کرده و دوغاب سیمان و ریز دانه ها به طرف بالا حرکت کنند.                                                                                                                                               مقاومت فشاری بتن اساسا ارتباط معکوس با درصد منافذ بتن دارد. در حقیقت منافذ داخل بتن عمدتا به صورت یکی از موارد زیر در بتن ظاهر می گردند:

$         به صورت حباب های هوای محبوس شده در بتن (به وسیله دانه بندی ریزترین ذرات مخلوط  بتن و تراکم بتن کنترل می گردد)

$         در اثر فضای خالی باقی مانده پس از خارج شدن آب اضافی بتن

$         فضای خالی توام ناشی از آب و هوای باقی مانده در زیر ذرات درشت سنگدانه ها و یا در زیر میلگردها(در سازه های بتن آرمه)

ارتعاش مجدد بتن                                                                                                                                         ارتعاش مجدد بتن پس از یک یا حداکثر یک و نیم ساعت پس از ریختن بتن درون قالب موجب می شود که مقاومت فشاری بتن حدود 15 درصد افزایش یابد ، ویبره مجدد بتن سبب بهبود کیفیت آب بند شدن بتن ،و همچنین افزایش چسبندگی بین بتن و آرماتور (درسازه های بتن آرمه)، و خروج مجدد حبابهای هوا، و حذف ترک های ناشی از نشست بتن، و همچنین پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی بتن، و کم کردن تنش های جمع شدگی پلاستیک در اطراف سنگدانه های درشت بتن، و افزایش تراکم در فصل مشترک و یا ناحیه انتقال بتن می گردد.                                                                                                                                                 تا موقعی که بتن هنوز در حالت خمیری است می توان از ارتعاش مجدد استفاده نمود.

جداشدگی در بتن                                                                                                                                 جداشدگی را می توان به صورت جدا شدن مواد  تشکیل دهنده یک مخلوط غیر همگن از یکدیگر تعریف نمود ، به صورتی که توزیع مواد در مخلوط ، یکنواخت نباشد . در بتن اختلاف بین اندازه ذرات (دانه بندی نا مناسب) ، و همچنین اختلاف بین وزن مخصوص و عدم دقت در حمل بتن دلایل اصلی جداشدگی می باشد.                                                                                            در مخلوط هایی با نسبت آب به سیمان کم جداشدگی دانه ها کمتر اتفاق می افتد.                                                                  دو نوع جدا شدگی در بتن:

    ·        جدا شدگی دوغاب سیمان(آب انداختگی)- وقتی نسبت آب به سیمان در بتن زیاد باشد

    ·        جدا شدن سنگدانه های درشت بتن – وقتی که مخلوط کم سیمان باشد یا دانه بندی نا مناسب باشد و یا نسبت آب به سیمان خیلی کم باشد و یا با ریختن بتن در سطح شیبدار

قواعد عملی برای جلوگیری از وقوع جداشدگی در بتن

$   .     نباید پس از ریختن بتن آنرا فاصله زیادی جابه جا نمود.

$   .     ریختن بتن از یک ارتفاع قابل ملاحظه، ریختن بتن در سطح شیبدار ، تخلیه بتن در مقابل یک مانع خطر جداشدگی را افزایش می دهد.

$   .     استفاده از ویبره طولانی مدت باعث جداشدگی دانه می گردد. لایه نزدیک به سطح این بتن بسیار پر سیمان و پر آب خواهد بود به طوریکه پس از خشک شدن ترک بر می دارد.

$   .     استفاده از مواد افزودنی حباب زا خطر جداشدگی را کاهش می دهد.

$   .     سنگدانه های درشت که وزن مخصوص آنها با وزن مخصوص سنگدانه های ریز تفاوت فاحش داشته باشد خطر جداشدگی را افزایش می دهد.

آب انداختن بتن                                                                                                                                           آب انداختگی در بتن در واقع نوعی جداشدگی در بتن است. ایجاد جداشدگی در بتن سبب می شود محصولی کرمو، ضعیف، بی دوام و با کیفیت متغیر ایجاد شود. جداشدگی به این معنی که لایه ای نازک از آب آغشته به سیمان روی بتن جمع می شود.                           آبی که در سطح بتن جمع شده هنگام پرداخت سطح بتن (لایه فشاری بتن در اکثر موارد) لایه سطحی ضعیفی به وجود می آورد. از طرفی دیگر در هوای گرم اگر سرعت تبخیر آب سطحی بتن بیش از سرعت آب انداختن بتن باشد ممکن است ترک های جمع شدگی خمیری ایجاد شود. علاوه بر جمع شدن آب در سطح بتن و تبخیر شدید آن مقداری از آب در بتن در اثر گرما به صورت بخار به طرف بالا صعود می کند که در زیر ذرات سنگ درشت و یا در زیر میلگردها محبوس شده و در این صورت ناحیه ای با چسبندگی بسیار ضعیف به وجود می آید.                                                                                                                       روشهایی برای جلوگیری از آب انداختن بتن:

$         استفاده از سیمان های ریزدانه تر در بتن(زودتر هیدراته شده و دیرتر ته نشین می شود)

$         استفاده از عیار سیمان بالاتر

$        اضافه کردن مواد پوزولانی یا خاکستر بادی یا دوده سیلیسی (دوده سیلیسی آب آزاد موجود در بتن را به سرعت جذب می نماید و بروز ترک های ناشی از نشست خمیری و خشک شدن سطح را تشدید و تسریع می کند. از این دیدگاه بتن حاوی دوده سیلیسی باید بلافاصله پس از ریختن و پرداخت سطح بتن ، مراقبت شود تا از خشک شدن سطح آن جلوگیری شود. عمل آوری با آب بهتر است.)

$        اضافه کردن پودر آلمینیوم (به علت ایجاد حباب هوا)

$         اضافه نمودن کمی نمک طعام به بتن(استفاده از کلرید ها در سازه های بتن آرمه به هیچ وجه مجاز نمی باشد)

$         استفاده از بتن با اسلامپ پایین

$         دانه بندی مناسب و استفاده از نسبت کافی از سنگدانه های ریز(مخصوصا کوچکتر از 150 میکرون)

$         استفاده از افزودنی هایی مانند روان کننده ها و فوق روان کننده ها به جز در اسلامپهای خیلی زیاد خطر آب انداختن را کاهش می دهد.

عمل آوری بتن                                                                                                                                       عمل آوری فرآیندی است که طی آن از افت رطوبتن بتن جلوگیری و دمای بتن در حدی رضایت بخش حفظ می شود. عمل آوری بتن بر ویژگی های بتن سخت شده از قبیل میزان نفوذپذیری، مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن اثر بسزا دارد.                              عمل آوردن بتن از مراقبت، محافظت و پروراندن تشکیل می شود.                                                                       مراقبت: مجموعه کارهایی که سبب می شود سیمان موجود در بتن به مدت کافی مرطوب بماند.                                            افت رطوبت بتن به نحو نامطلوبی بر توسعه مقاومت اثر می گذارد، منجر به جمع شدگی خمیر سیمان گردیده و نفوذپذیری را افزایش می دهد و مقاومت در برابر سایش کاهش می یابد.                                                                                                 در عمل آوری بتن  ، دمای هیچ قسمت از سطح بتن نباید از 5 درجه سلسیوس کمتر شود.                                                حداقل زمان عمل آوری بتن بر طبق آبا در جدول زیر آمده است.                                                                           شرایط محیطی :

    §        خوب : رطوبت نسبی بالای 80 درصد و محافظت شده در برابر تابش مستقیم خورشید و باد

    §        ضعیف : رطوبت نسبی زیر 50ردصد و محافظت نشده در برابر تابش مستقیم خورشید و باد

    §        متوسط : شرایطی بین دو حد خوب و ضعیف

نوع سیمان

شرایط محیطی پس از ریختن بتن در قالب

دمای متوسط سطح بتن

5 تا 10 درجه سلسیوس

بالاتر از 10 درجه سلسیوس

هر دمایی بین 5تا25 درجه سلسیوس

نوع 1و2و3و5

متوسط

4روز

3روز

60/(10+T) روز

ضعیف

6روز

4روز

80/(10+T)روز

همه سیمان ها به جز نوع 1و2و3و5و همه سیمانهای حاوی مواد پوزولانی یا روباره ای

متوسط

6روز

4روز

80/(10+T)روز

ضعیف

10روز

7روز

140/(10+T) روز

همه سیمان ها

خوب

اقدام خاصی ضرورت ندارد

تا موقعی که بتن حداقل 70 درصد مقاومت فشاری طراحی خود را بدست نیاورده است باید نگه داری و عمل آوری بتن ادامه داشته باشد.

محافظت: مجموعه کارهایی که از اثر نامطلوب عوامل بیرونی مانند شسته شدن به وسیله باران یا آب جاری ، اثر بادهای گرم و خشک، سرد شدن سریع یا یخبندان، لرزش و ضربه خوردن بتن جوان جلوگیری شود.                                                         پروراندن : منظور سرعت بخشیدن به گرفتن و سخت شدن بتن به کمک حرارت است.

تاثیر دما بر بتن                                                                                                                                   مشاهده شده است که افزایش در دمای عمل آوری باعث تسریع واکنش های شیمیایی هیدراتاسیون می گردد. افزایش دما در جریان تماس و پس از اولین تماس بین سیمان و آب ، مدت زمان عدم فعالیت هیدراتاسیون را کاهش می دهد، به طوری که ساختار کلی خمیر هیدراته شده سیمان ، خیلی زود شکل می گیرد.اگرچه دمای زیادتر در جریان درجا ریختن و گیرش ،مقاومت اولیه را افزایش می دهد، ولی امکان دارد به نحونامطلوبی بر مقاومت از هفت روز به بعد تاثیر بگذارد.                                                                    روند سریع هیدراتاسیون اولیه در دمای زیادتر ، باعث کندشدن هیدراتاسیون بعدی می گردد، و محصولات هیدراتاسیون در داخل خمیر سیمان به طور غیر یکنواخت توزیع می شوند. زیرا روند سریع هیدراتاسیون اولیه ، زمان کافی جهت نفوذ محصولات هیدراتاسیون دورتر از ذرات سیمان و رسوب نمودن آنها به صورت یکنواخت در فضای بین ذرات وجود نخواهد داشت، در نتیجه تمرکز زیادی از محصولات هیدراتاسیون در حوالی ذراتی که هیدراته می شوند ، به وجود می آید و باعث کند شدن هیدراتاسیون بعدی می شوند و بر مقاومت دراز مدت بتن اثر نامطلوبی خواهند داشت.                                                                                            نکته: همواره نقاط موضعی ضعیف تر باعث کاهش کل مقاومت خمیر هیدراته شده سیمان می گردد.                                    نکته: کسب مقاومت اولیه کم اثر مفیدی بر مقاومت دراز مدت خواهد داشت.                                                                  برای به حداقل رساندن سیر نزولی مقاومت در رداز مدت بر اثر افزایش دما دو کار می توان انجام داد:

1.     تاخیر در آغاز حرارت دادن

2.     کاهش روند افزایش دما و مقدار حداکثر دما

مقاومت بتن عمل آوری شده در دماهای مختلف                                                                                                     از طرف دیگر توجیه کاهش در مقاومت دراز مدت بتن عمل آوری شده در دمای بالا تا حدی در اثر وجود ترک های خیلی ریز ناشی از انبساط حباب های هوا در خمیر سیمان نهفته می باشد. اثر مخرب انبساط حباب های هوا را می توان با زمان تاخیر طولانی، قبل از عمل آوری در بخار یا با روند کمتر افزایش دما کاهش داد. حداقل زمان تاخیر برای دماهای تا حدود 40 درجه سلسیوس تاخیر 2 ساعته و برای دمای تا 55 درجه 3 ساعت برای دمای 75 درجه 5 ساعت و برای دمای 85 درجه 6 ساعت تاخیر در عمل آوری باعث کاهش شدید اثرات نامطلوب حرارت دادن می گردد.                                                                                             دلیل دیگری بر لزوم دوره تاخیر عبارتست از وجود سنگ گچ در سیمان پرتلند (البته این نظریه هنوز مورد تایید نشده است). در دمای زیادتر قابلیت واکنش شیمیایی سنگ گچ کاهش یافته و بخشی از آن با C3A وارد واکنش نشده و این واکنش بعدا صورت می گیرد که منبسط شونده است .

برای بتن ساخته شده با سیمان پرتلند معمولی ، بهترین دمای نگهداری 13 درجه می باشد. و برای سیمان پرتلند زود سخت شونده 4 درجه است.( دمای بهینه که منتهی به بالاترین مقاومت در عمر معینی می گردد.) پس از گیرش اولیه دمای زیادتر باعث تسریع توسعه مقاومت می گردد.                                                                                                                                       4 روش آزمایش وجود دارد که درآنها از عمل آوری تسریع شده استفاده می شود. سه روش اول عمل آوردن بتن با بخار در فشار متعارف (1 اتمسفر) انجام می گیرد و در روش چهارم عمل آوردن بتن با بخار تحت فشار زیاد صورت می گیرد.                       نکته: هرگز نباید در مورد سیمان های پر الومین از روش های عمل آوری استفاده نمود.

پروراندن (عمل آوردن) بتن با بخار در فشار متعارف                                                                                               این روش برای سازه های بتنی در محیط های بسته یا قطعات پیش ساخته به کار می رود. هدف اصلی از عمل آوری کسب مقاومت اولیه ایست که به اندازه کافی زیاد باشد به طوری که بتوان محصول بتنی را در زمان کوتاهی پس از درجا ریختن جابجا کرد ، از قالب خارج کرد و انبار نمود.

$   .     مرحله قبل از گرم کردن، ریختن و متراکم کردن بتن و حفظ آن در هوای آزاد تا بتن سخت شود .(این زمان معروف است به زمان پیش از گیرش نهایی)

$   .     مرحله افزایش درجه حرارت ، این مرحله حداقل باید 5/2 ساعت طول بکشد . ACI 33 درجه بر ساعت را بای نمونه با ابعاد کوچک و 11 درجه بر ساعت را برای نمونه های بزرگ توصیه نموده است. روند افزایش دما اثر نامطلوب کمی بر مقاومت دراز مدت بتن دارد ولی حداکثر دما و زمان نگهداری بتن در دمای حداکثر یک عامل اصلی در کاهش مقاومت بتن در 28 روزگی و بعد دارد.

$   .     مرحله ثابت نگه داشتن درجه حرارت حداکثر ، مدت زمان این مرحله بین 3 الی 12 ساعت متفاوت است هرچه دما بالاتر باشد زمان کوتاهتر و هر چه دما پایین باشد زمان بلندتر می گردد.

$   .     مرحله سرد کردن ، کاهش تدریجی دما از دمای حداکثر به دمای مورد نظر در مدت حداقل 5/2 ساعت.شیب کاهش حرارت با شیب افزایش حرارت باید یکسان باشد.

$   .     عمل آوری در رطوبت تکمیلی ممکن است، این عمل برای جلوگیری از خشک شدن سریع و افزایش بعدی مقاومت موثر می باشد.

نکته مهم اینکه مخلوط های بتن با نسبت آب به سیمان پایین خیلی بهتر از مخلوط هایی با نسبت آب به سیمان زیاد به عمل آوری در بخار جواب می دهند و عوارض نامطلوب کمتری دارند.                                                                                       بتن های عمل آمده در بخار در روش اتوکلاو نسبت به بتن های عمل آمده در آب دارای نفوذناپذیری بیشتری هستند.

پروراندن (عمل آوردن)بتن تحت فشار زیاد (عمل آوردن بتن با اتوکلاو)                                                                     برای به عمل آوردن سریع بتن و دستیابی به مقاومت های موردنظر و قالب برداری سریع استفاده از این روش توصیه می شود. در این روش دما و بخار آب و فشار همراه با هم به عضو بتنی که درون اتوکلاو قرار گرفته است تزریق می شود. بدلیل اینکه فشاربخار در این حالت نسبت به فشار جو بیشتر است موجب می شود که گرما با سرعت بیشتری در عمق بتن نفوذ کند و گیرش سریع شود. از مهمترین خصوصیات این روش می توان به موارد زیر اشاره نمود:

     مقاومت اولیه زیاد، مقاومت بتن سریعا افزایش می یابد.

    دوام زیاد ، مقاومت بتن در برابر عوامل جوی و حمله مواد شیمیایی و سولفات ها بیشتر می شود.

     کاهش جمع شدگی بتن

این روش در مورد بتن های ساخته شده با سیمان پرتلند کاربرد دارد و استفاده از این روش در سیمان های پر آلومین و سیمان های سوپر سولفات جایز نیست.                                                                                                                              روش عمل آوری بتن توسط اتوکلاو :

$   .     گیرش اولیه بتن در شرایط معمول تا زمان گیرش نهایی

$   .     قرار دادن قطعات در اتوکلاو و افزایش دما تا حداکثر 180 درجه سانتیگراد و افزایش فشار به میزان حداکثر 8 مگاپاسکال بالاتر از فشار اتمسفربه صورت تدریجی در یک دوره حداقل 3 ساعته ، سرعت ازدیاد دما 40 درجه سانتی گراد در ساعت می باشد. به علت واکنش های شیمیایی بین سیلیس و Ca(OH)2 آزاد شده در هنگام هیدراتاسیون C3S بیشترین تاثیر را خواهد داشت لذا ، در این روش عمل آوری پیشنهاد می گردد که همواره میکروسیلیس (معمولا بین 4/0 الی 7/0 جرم سیمان) به سیمان اضافه گردد.

$   .     نگه داری در شرایط بالا به مدت 5 تا 8 ساعت

$   .     کاهش فشار و حرارت و خنک کردن سریع عضو ظرف 20 الی 30 دقیقه

عمل آوری بتن در بخار با فشار زیاد ، مقاومت بتن را در برابر سولفات ها بهبود می بخشد به دو دلیل زیر                                    -- آلومیناتهای تشکیل شده در برابر سولفاتها دارای ثبات بیشتری نسبت به آلومینات های تولید شده در دمای کمتر می باشد.              – کاهش مقدار آهک در خمیر سیمان می باشد که به سبب واکنش بین آهک و سیلیس صورت می گیرد.

ضریب یا مدول الاستیسیته بتن                                                                                                                        مدول الاستیسیته بتن (Ec) ضریب زاویه منحنی نمایش تنش کرنش (تغییر طول نسبی) بتن می باشد.مدول الاستیسیته بتن تحت آزمایش مقاومت فشاری از روی شیب منحنی تنش کرنش در بارگذاری تک محوری بدست می آید. Ec به مقاومت فشاری مشخصه بتن f'c)) و مشخصات دیگری مثل عمر بتن، مشخصات سنگدانه ها ، سیمان ، سرعت بارگذاری ، نوع و ابعاد نمونه آزمایشی ...بستگی دارد.       چون در بتن حتی در بارگذاری های کوچک ، تغییر شکل دائمی به وجود می آید (در بتن به این مسئله خزش گفته می شود) تعاریف مختلفی از مدول الاستیسیته وجود دارد که در زیر آورده شده است:                                                                           مدول الاستیسیته بتن درتحلیل خطی               Ec= 5000   (بر حسب کیلوگرم بر سانتیمتر مربع)                                     مدول سکانت    شیب خطی است که از مبدا به نقطه ای از منحنی که 50 درصد تنش نهایی گسیختگی است وصل می گردد.        مدول ایتدایی    شیب خطی است که مماس بر نقطه شروع منحنی بر آن رسم می گردد.                                                        مدول مماسی     شیب خطی است که از هر نقطه غیر مشخص منحنی مماس بر آن رسم می گردد.

ضریب پواسون                                                                                                                                           وقتی که یک نمونه بتنی تحت بار تک محوری قرار می گیرد  ، نسبت تغییر شکل نسبی جانبی به تغییر شکل نسبی طولی را در محدوده ارتجاعی ضریب پواسون می نامند. برای تنش هایی که رابطه بین تنش و کرنش تقریبا خطی است مقدار ضریب پواسون بتن تقریبا ثابت بوده و عموما در محدوده 0/15 تا 0/20 قرار می گیرد.  در بتن ، ضریب پواسون ممکن است تحت تاثیر شرایط ویژه قرار بگیرد.

خزش                                                                                                                                               افزایش تدریجی تغییر شکل نسبی تحت بار با گذشت زمان را خزش می گویند. به عبارتی دیگر خزش آن خاصیت از بتن می باشد که به علت آن ، بتن به تغییرشکل خود در اثر بارهای دراز مدت تحت تنش ثابت در محدوده قابل قبول الاستیک(f'c 0/5) ادامه می دهد. با افزایش زمان بارگذاری ، مقدار این تغییر شکل غیر الاستیک نیز افزایش یافته و مقدار کل آن ممکن است چند برابر تغییر شکل های کوتاه مدت الاستیک باشد. منحنی خزش دارای مجانب است و با گذشت زمان سرعت افزایش تغییر شکل کاهش می یابد. مسئله خزش در سازه های بتنی اهمیت زیادی دارد زیرا تغییر شکل در دراز مدت می تواند چندین برابر بزرگتر از تغییر شکل نسبی در هنگام بارگذاری  باشد. بتن فقط در برابر بارهای کوتاه مدت به طور الاستیک عمل می کند و به دلیل تغییر شکل های اضافی در طی زمان، رفتار اصلی آن به صورت مصالح غیر الاستیک می باشد.                                                                                 مهمترین عوامل موثر بر خزش عبارتند از :

1.     جنس و مقدار مصالح سنگی : هر چه در بتن نسبت مصالح سنگی به سیمان بیشتر باشد و سنگدانه ها سختر باشد مقدار خزش کمتر خواهد شد. افزایش مقدار حجمی سنگدانه ها از 65 درصد به 75 درصد می تواند خزش را به میزان 10 درصد کاهش دهد.

2.     سن بتن در موقع بارگذاری و مدت بارگذاری بتن : تاخیر در بارگذاری موجب کاهش خزش بتن می شود.

3.     مقاومت فشاری بتن : خزش با مقاومت فشاری بتن رابطه معکوس دارد بنابراین با نسبت آب به سیمان ارتباط مستقیم دارد.

4.     رطوبت و دمای محیط : هر چه رطوبت نسبی هوا کمتر باشد مقدار خزش بیشتر می شود.

5.     شدت تنش وارده بر بتن : هر چه تنش وارده کمتر باشد مقدار خزش کمتر است.

خزش در بتن برای مدت طولانی ادامه می یابد.                                                                                           روش های کاهش مقدار خزش در بتن :

    کم کردن عواملی که موجب تشدید خزش می گردد.

   استفاده نمودن از حداکثر مقدار مجاز میلگرد(حداکثر آرماتور)

افت(انقباض)(جمع شدگی) در بتن                                                                                                                       جمع شدگی یا افت بتن از تغییر حجم بتن بدون وابستگی به تاثیر نیروی خارجی می باشد(خزش به جمع شدگی بتن در اثر نیروی خارجی گفته می شود). تغییرات حجم بتن را که از زمان آغاز گیرش بتن شروع و در طول مدت سخت شدن ادامه پیدا می کند افت یا انقباض می گویند.                                                                                                                                 عوامل موثر بر جمع شدگی بتن همان عوامل موثر بر خزش می باشد.                                                                             در شرایط معمولی افت بتن بین 0/0002 الی 0/0008 حجم است که 15 تا 35 درصد آن در دو هفته اول و 40 تا 80 درصد آن در سه ماهه اول و 65 الی 90 درصد آن در یک سال اول عمر بتن روی می دهد.                                                           عوامل موثر در افت بتن :

$             مقدار آب در بتن(نسبت W/C) : نسبت آب به سیمان با مقدار افت بتن رابطه مستقیم دارد. بهترین راه کاستن جمع شدگی ، کاهش مقدار آب در مخلوط بتن می باشد.

     ü      رطوبت : در محیط خشک ، بتن به سرعت آب خود را از دست می دهد و در محیط خشک افت بتن بیشتر است.

     ü      درصد دانه های سنگی : هر چه بیشتر باشد افت بتن کمتر است.

     ü      نوع سنگدانه ها

     ü      استفاده از آرماتور در بتن : در قطعات بتن مسلح آرماتورها از جمع شدن قطعه بتنی جلوگیری می کند و نتیجه این عمل به وجود آوردن نیروهای فشاری در فولاد است.

عملکرد مواد افزودنی در بتن                                                                                                                         بر طبق آبا واستاندارد ASTM C 125 ماده افزودنی ماده ایست به غیر از سیمان پرتلند، سنگدانه و آب که به صورت گرد یا مایع به عنوان یکی از مواد تشکیل دهنده بتن و برای اصلاح خواص بتن ، کمی قبل از اختلاط یا در حین اختلاط به آن افزوده می شود. مواد افزودنی به دو گروه مواد افزودنی شیمیایی و مواد افزودنی معدنی تقسیم می شود.  مقدار افزودنی ها کم است و در نسبت های اختلاط به حساب نمی آید  و این مواد می توانند یک یا چند ویژگی بتن تازه یا سخت شده را تغییر دهند.                                          متداول ترین انواع مواد معین عبارتند از :

$           مواد خمیری کننده و روان کننده

$           مواد هوا دهنده

$           مواد کند کننده عمل گرفتن

$           ضد یخ و مواد تسریع کننده عمل گرفتن

$           مواد آب بند کننده

$           مواد اضافه کننده حجم

در مصرف مواد معین( مواد افزودنی ) باید توجه داشت که بر روی بتن ،آرماتور و سایر قطعات فلزی که در بتن قرار می گیرند اثر تخریبی نداشته باشد . از مصرف کلرور کلسیم و مواد معین کلروردار با سیمان های حاصل از سنگ پاره کوره های آهن گدازی و سیمان های سولفات دار و سیمان های آلومین دار باید خودداری کرد.                                                                         نکته :مقدار کل کلرور در بتن  نباید از موارد زیر بیشتر باشد.

v      درصد برای بتن های بدون آرماتور و بتن آرمه درصورتیکه ضخامت پوشش بتن روی آرماتور از 4 سانتیمتر کمتر نباشد.

v      درصد برای بتن آرمه در صورتیکه ضخامت پوشش بتن روی آرماتور 2 تا 4 سانتیمتر باشد.

نکته : استفاده از کلرید کلسیم فقط در بتن بدون فولاد مجاز است و حداکثر مقدار مجاز مصرف آن 2 درصد وزنی سیمان است. معمولا مقدار مصرف مواد افزودنی به صورت درصدی از جرم سیمان در بتن بیان می گردد.                                                       بر طبق بند 9-3-5-2 مقررات ملی ساختمان مبحث 9 حداکثر میزان مصرف مواد افزودنی 5 درصد وزنی سیمان می باشد.     آیین نامه ACI 212 اهداف مهمی که برای کسب آن نتایج از مواد افزودنی استفاده می گردد به صورت زیر ارائه نموده :

   ü      افزایش حالت خمیری بتن بدون افزایش مقدار آب

   ü      کاهش آب انداختگی و جداشدگی بتن

   ü      تعویق و یا تسریع زمان گیرش سیمان

   ü      تسریع مقاومت در سنین اولیه بتن

   ü      کاهش میزان حرارت زایی بتن

   ü      افزایش دوام بتن در برابر شرایط محیطی

انواع مواد افزودنی شیمیایی                                                                                                                        مواد افزودنی شیمیایی عموما بر اساس عملکرد آنها در بتن به صورت زیر طبقه بندی می گردند. طبقه بندی آیین نامه     ASTM C 494-92  :

    v     افزودنی نوع A     کاهش دهنده آب

    v     افزودنی نوع B     کندگیر کننده

    v     افزودنی نوع C     تسریع کننده

    v     افزودنی نوع D     کاهش دهنده آب و کندگیر کننده

    v     افزودنی نوع E     کاهش دهنده آب و تسریع کننده

    v     افزودنی نوع F     کاهش دهنده زیاد آب (فوق روان کننده)

    v     افزودنی نوع G    کاهش دهنده زیاد آب و کندگیر کننده (فوق روان کننده و کندگیر کننده)

    v     سایر افزودنی های دیگر مثل کم کردن حباب هوا یا حباب زا نمودن بتن – ضد باکتری نمودن بتن – ضد آب نمودن بتن

مواد افزودنی حباب زا موادی هستند که سبب تشکیل حباب های بسیار ریز هوا که به طور یکنواخت در حجم بتن یا ملات توزیع شده اند می گردند. این حباب ها پس از سخت شدن بتن یا ملات در آن باقی می مانند. حباب های هوا پایایی بتن را در برابر رطوبت ، و یخ زدن و آب شدن های مکرر افزایش می دهند و مقاومت بتن را در برابر پوسته شدن های سطحی  ناشی از یخ زداهای شیمیایی زیاد می کند. همچنین با مصرف این مواد کارایی بتن تازه و نفوذناپذیری بتن سخت شده به میزان قابل توجه بیشتر می شود و نیز جدا شدن دانه ها و آب انداختن بتن کاهش می یابد و یا از بین می رود.                                                                                     دانستن این نکته ضروری است که هیچ ماده افزودنی وجود ندارد که کاستی های احتمالی در اجرای خوب بتن را جبران کند.

مواد افزودنی روان کننده ها نوع A و D و E                                                                                                      روان کننده ها در بتن به منظور دستیابی به یک یا چند مورد از موارد زیر در بتن مورد استفاده قرار می گیرد.

1.     کاهش نسبت آب به سیمان با حفظ کارایی و رسیدن به مقاومتی بالاتر

2.     بالابردن کارایی و سادگی بتن ریزی در قالب خصوصا در سازه های بتن آرمه با میلگرد انبوه و فشرده و موقعیت های غیر قابل دسترسی .

3.     کاهش مقدار سیمان مصرفی با حفظ کارایی و درنتیجه کاهش حرارت ناشی از هیدراتاسیون در بتن

هدف از به کار بردن مواد افزودنی کاهش دهنده آب در بتن کاستن از مقدار نسبت آب به سیمان با حفظ روانی مورد نظر و یا افزایش روانی در یک نسبت آب به سیمان ثابت و افزایش مقاومت فشاری و کاهش خطراتی مانند آب انداختن بتن ، جداشدگی ، افت، خزش و ... در بتن می باشد.                                                                                                                                    به طور کلی مواد افزودنی کاهش دهنده آب بر روی انواع سیمان های پرتلند و همچنین سیمان های پرآلومین و یا سیمان های پوزولانی موثر هستند ولی تاثیر این مواد بر روی سیمان های گوناگون متفاوت است(بیشترین اثر را بر روی سیمان های پوزولانی دارد) .         بر طبق آبا کاهنده های معمولی (روان کننده ها) حداقل 5 درصد و کاهنده های قوی (فوق روان کننده ها) حداقل 12 درصد آب اختلاط بتن را در کارایی ثابت ، نسبت به بتن شاهد تقلیل می دهند. افزودنی های کاهنده معمولی می توانند کندگیر کننده و یا تسریع کننده باشد در حالیکه افزودنی های کاهنده قوی آب معمولا عملکرد کندگیر کننده دارد.                                                              عملکرد این گونه مواد افزودنی در بتن (نوع A و D و E) به این صورت است که این مواد همراه با آب ، جذب سطح سیمان می شوند در سطح مشترک دو فاز آمیخته نشدنی بار منفی ایجاد می نماید و نیروهای فیزیکی و شیمیایی موثر بر سطح مشترک را تغییر می دهند. این بار منفی ایجاد شده نیروی دافعه ای بین کلیه ذرات بتن ایجاد می نماید و موجب پراکنده شدن آنها و باعث پخش و یکنواختی بیشتر بتن می گردد. در اثر این بار منفی ایجاد شده ، حباب های هوا نیز دفع شده و نمی توانند به ذرات سیمان بچسبند و این بار منفی ایجاد شده از لخته شدگی که باعث محبوس شدن قسمتی از آب بتن و متمرکز شدن بتن در یک محل می گردد جلوگیری می نماید در نتیجه به علت پخش شدن یکنواخت سیمان مساحت سطح سیمان که می تواند در مقاومت شرکت کند افزایش می یابد و از طرف دیگر به علت عدم محبوس شدن آب در بین ذرات سیمان ، آب موجود برای هیدراتاسیون افزایش می یابد. علاوه بر مطالب گفته شده بار الکتریسیته ساکن ایجاد شده سبب می شود که در اطراف هر ذره سیمان قشری از مولکول های جهت داده شده آب ،که از نزدیک شدن ذرات به یکدیگر جلوگیری می نماید ، تشکیل گردد. بنابراین ذرات قابلیت تحرک بیشتری پیدا می کنند و روانی افزایش می یابد از طرف دیگر به علت پخش شدن یکنواخت ذرات سیمان در بتن مساحت سطح بیشتری از ذرات سیمان هیدراته شده و در کسب مقاومت شرکت خواهند کرد و بنابراین هیدراتاسیون با روند سریعتری (نسبت به بتن بدون افزودنی) پیشرفت می نماید. روان کننده ها در بازار به نام پلاستی سایزر (plasticizer) نامیده می شوند.                                                                                                               بیشترین تاثیر مواد افزودنی بر مقاومت بتن وقتی است که سیمان حاوی قلیایی کم و یا مقدار کم C3A باشد. بنابراین مواد افزودنی کاهش دهنده آب در بتن هایی که با سیمان های پوزولانی ساخته می شوند عملکرد بهتری نسبت به سیمان های پرتلند از خود نشان می دهند.   ازدیاد مصرف مواد افزودنی کاهش دهنده آب ، کارایی را افزایش می دهد اما باعث تاخیر قابل ملاحظه ای در گیرش می شود ، ولی این تاخیر در گیرش باعث کاهش مقاومت دراز مدت بتن نمی گردد.                                                                           ماده اولیه مواد افزودنی نوع D به دو گروه اصلی تقسیم می گردند:  اسید های لیگنوسولفونیک و نمک های آنها – اسیدهای هیدروکسی کربوکسیلیک و نمک های آنها                                                                                                                    مشتقات این مواد به عنوان کندگیر کننده عمل نمی نمایند ، و حتی ممکن است رفتار تسریع کنندگی نیز داشته باشند، بنابراین اینگونه مشتقات برای مواد افزودنی کاهش دهنده آب از نوع A و E به کار برده می شوند.                                                            در مواقعی که پایه اصلی مواد افزودنی کاهش دهنده آب بر مبنای لیگنوسولفونات باشد می تواند تاثیراتی بر هوازایی بتن داشته باشد . این مسئله از دو نظر اهمیت دارد:

1.     از آنجایی که این کار باعث کاهش مقاومت بتن می گردد باید با افزودن مقدار کمی از یک افزودنی کاهش دهنده هوا مانند تری بوتیل فسفات مقدار حباب زایی بتن را کنترل نمود..

2.     از طرف دیگر حباب های هوای تولید شده کارایی بتن را بهبود می بخشند.

مواد افزودنی کاهش دهنده آب که دارای پایه لیگنوسولفونات هستند ، خطر جمع شدگی بتن را افزایش می دهد اما دیگر مواد افزودنی این خطر را ندارند.

مواد افزودنی کندگیرکننده ها نوع B                                                                                                                    مواد افزودنی نوع B در ASTM به عنوان کندگیرکننده مطرح می گردد. عملکرد آنها تاخیر در زمان گیرش نهایی بتن می باشد. کندگیر کننده ها برای بتن ریزی در هوای گرم و برای جلوگیری از سطوح واریز و افزایش زمان لازم برای حمل و نقل و در قالب ریختن و تراکم به کار می روند. در بتن ریزی های حجیم برای کنترل گیرش و حفظ کارایی و همچنین جلوگیری از اتصال سرد در بتن از این افزودنی استفاده می گردد.                                                                                                                            اثر کندگیرکنندگی بوسیله شکر ، مشتقات کربوهیدرات ها، نمکهای محلول روی ، برات های محلول ، متانول  را می توان در بتن به وجود آورد.                                                                                                                                        استفاده از شکر به میزان 0/05 درصد وزن سیمان باعث تاخیر در گیرش بتن در حدود 4 ساعت خواهد شد. مقدار زیادتر شکر (0/2 الی 1 درصد وزن سیمان ) عملا از گیرش سیمان جلوکیری خواهد کرد. وقتی از شکر به عنوان کندگیرکننده در بتن استفاده می گردد مقاومت اولیه بتن به شدت کاهش می یابد ولی پس از 7 روز چندین درصد افزایش مقاومت در مقایسه با نمونه ای که از کندگیر کننده استفاده نشده است ، به وجود خواهد آمد. این امر احتمالا ناشی از متراکم شدن ژل سیمان هیدراته شده در اثر تاخیر در گیرش می باشد.    نکته: بر طبق آبا ماده افزودنی باید زمان گیرش را حداقل یک و نیم ساعت و حداکثر سه و نیم ساعت به تاخیر بیاندازد.                نکته : مقاومت فشاری نمونه ساخته شده با افزودنی نوع B از عمر سه روزه به بعد می تواند ده درصد کمتر از مقاومت بتن شاهد باشد.

مواد افزودنی تسریع کننده ها نوع C  

  

 

 

 

خواندن 100 دفعه آخرین ویرایش در پنج شنبه, 30 شهریور 1396 ساعت 08:52

نظر دادن

از پر شدن تمامی موارد الزامی ستاره‌دار (*) اطمینان حاصل کنید. کد HTML مجاز نیست.

خدمات ما

ژیکابام

افزودنی های بتن

مواد کمکی و چسب های ساختمانی

پوشش ها ماستیک ها و عایق ها

آدرس: تهران - جاده مخصوص , شهرک آزادی , بلوار ولی عصر , بلوار نبی اکرم , پلاک 12

تلفن تماس :44705594-021

موبایل :09126473160 - 09128480627 - 09128480629

ایمیل : info@zhikavaco.com

فکس : 44705594-021

وب سایت :www.zhikavaco.com