بتن چیست؟
فهرست مطالب مقاله
بتن، پرکاربردترین مصالح ساختمانی ساخت بشر است. این ماده بعد از آب، بیشترین استفاده را روی کره زمین دارد. بتنهای معمولی از ترکیب آب، سیمان و سنگدانه با نسبت‌های مشخص ساخته می‌شود. البته به منظور تغییر خواص این ماده در برخی از موارد، افزودنی‌های مختلف نیز در ترکیب آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. تنوع کاربرد، پایداری، مقاومت و هزینه مناسب این مصالح ساختمانی، آن را به یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی در دنیا تبدیل کرده است.
مواد تشکیل دهنده بتن چیست؟ مقدار آنها و عوامل تاثیر گذار بر کیفیت
سیمان cement
ملات سیمان از مواد تشکیل دهنده بتن است. این ترکیب میتواند از انواع مختلف سیمان و نیز پوزولان‌ها، سربار کوره‌ها، گوگرد، مواد افزودنی بتن، روان کننده بتن، الیاف و غیره تهیه شود. همچنین در نحوه ساخت آن ممکن است حرارت، بخار آب، اتوکلاو، خلا، فشارهای هیدرولیکی و متراکم‌کننده‌های مختلف استفاده شود.
نقش آب water در بتن چیست؟
آب برای واکنش هیدراتاسیون سیمان لازم و ضروری است و یک رابطه مستقیم و معکوس با شکل و کارایی این پرکاربردترین مصالح ساختمانی دارد.به این معنا که افزایش میزان آب در مقدار روانی تاثیر افزایشی و در مقاومت تاثیر کاهشی خواهد داشت. میزان آب مصرفی در ملات بر حسب میزان سیمان بیان می شود که به آن نسبت آب به سیمان گفته می شود. دوباره متذکر میشویم که هرچه نسبت آب به سیمان یا W/C کمتر باشد مقاومت نهایی بالاتر و نفوذپذیزی کمتر است به همین دلیل است که محصولاتی مانند ژل میکروسیلیس در افزایش نفوذناپذیری تاثیر بسزایی دارد.
ناخالصی های موجود در آب ممکن است در گیرش سیمان تاثیر گذار باشند و اختلالاتی در بتن به وجود آورند. همچنین آب نامناسب میتواند روی مقاومت فشاری بتن اثر نامطلوب گذاشته و سبب بروز لکه هایی در سطح بتن و در برخی موارد حتی زنگ زدن آرماتور بشود. در اکثر اختلاط ها آب مناسب آبی است که برای نوشیدن مناسب باشد. مواد جامد چنین آبی به ندرت بیش از 2000 ppm خواهد بود به طور معمول کمتر از 1000 ppm می باشد.
این مقدار به ازای نسبت آب به سیمان 0٫5 معادل 0٫05 وزن سیمان می باشد. معیار قابل آشامیدن بودن آب برای اختلاط مطلق نیست و ممکن است یک آب اشامیدنی به جهت داشتن درصد بالایی از یون های سدیم و پتاسیم که خطر واکنش قلیایی دانه های سنگی را به همراه دارد، برای طرح اختلاط سازی مناسب نباشد. به طوری کلی هر آبی که دارای PH بین ۶ تا ۸ بوده، کدر نباشد و مزه شوری نیز نداشته باشد میتواند برای بتن مناسب باشد.
مقدار آب مصرفی در بتن
مقدار آب مصرفی در داخل بتن بسیار با اهمیت است. به منظور تکمیل فرایند واکنش سیمان با آب مقدار مشخصی آب مورد نیاز است. در صورتی که این مقدار کمتر از آن حد باشد قسمتی از سیمان برای واکنش آب کافی دریافت نمی کند و واکنش نداده باقی می ماند.
در صورتی که بیش از مقدار مورد نیاز آب به مخلوط اضافه شود پس از تکمیل واکنش، مقداری آب به صورت آزاد در داخل ملات باقی می ماند که پس از سخت شدن بتن باعث پوکی آن و نتیجتا کاهش مقاومت خواهد شد، به همین دلیل مقدار آب لازم برای تکمیل واکنش به صورت پارامتر نسبت آب به سیمان تعریف می شود. این نسبت برای سیمان پرتلند معمولی حدود 25 درصد است.
با این مقدار آب نتیجه نهایی فاقد کارایی لازم خواهد بود و معمولا نسبت آب به سیمان مورد استفاده در کارگاههای ساختمانی بیش از این مقدار است. در تعیین نسبت اختلاط پارامتری لحاظ می‌شود که مقدار رطوبت سنگدانه‌ها را نیز قبل از افزودن آب به مخلوط لحاظ می کند که در تعیین مقدار آب مورد نیاز حائز اهمیت است. این رطوبت اضافی مقدار رطوبت مازاد سنگدانه ها از حالت اشباع با سطح خشک است.
نقش سنگدانه‌ها در بتن چیست؟
سنگدانه ها که شامل سنگ، ماسه و شن می باشند، مواد دانه ای و غیر چسبنده ای هستند که برای تکمیل فرایند موردنیاز برای تولید نهایی بسیار مهم بوده و ۶۰ تا ۷۵ درصد مخلوط را تشکیل می دهند. اگرچه سنگدانه ها می توانند مثل شن یا سنگ خردشده، درشت و یا مانند ماسه، ریز باشند، کاربرد نهایی و مدنظر ماست که درشتی و یا ریز بودن سنگدانه های مورداستفاده را تعیین می کند. هنگام تصمیم گیری در مورد نوع سنگدانه برای استفاده در طرح اختلاط، به مواردی از قبیل شکل، بافت سطح، اندازه و مقاومت در برابر لغزش آن ها توجه کنید.
در طی فرایند مخلوط شدن، سنگدانه ها برای چسبیدن به هم با خمیر ترکیب می شوند و مخلوطی را که به طور نهایی آماده می سازند که بتن نامیده می شود. سنگدانه ها، نباید حاوی ماده ای باشد که می تواند بر کیفیت نهایی تأثیر منفی بگذارد. درنهایت، سنگدانه ها به تقویت عملکرد محصول نهایی کمک می کنند. توصیه می شود در مرحله نهایی کار، بیش ازحد مخلوط را حرکت ندهید تا سنگدانه ها به طور کامل در کنار هم قرار بگیرند.
اگرچه این ملات فقط با این سه ماده اصلی ساخته می شود، فرآیند مخلوط کردن به همین سادگی ها هم نیست. فرآیند مخلوط کردن، باید با دقت انجام شود تا درنهایت یک ملات نهایی باکیفیت بالا برای استفاده در ساخت وساز ارائه شود. پس از آماده شدن مخلوط، توزیع معمولاً از یکی از سه راه مخلوط کن یا فرغون و یا پمپ انجام می شود. یکی از عوامل مهم در طرح اختلاط بتن اندازه سنگ دانه ها میباشد
اندازه دانه‌های سنگی:
بتن عموما از سنگدانه هایی به اندازه های مختلف که حداکثر قطر آن بین 10 میلی متر و 50 میلی متر می باشد ساخته می شود. به طور متوسط از سنگدانه هایی با قطر 20 میلیمتر استفاده می شود. توزیع اندازه ذرات به نام «دانه بندی سنگدانه» مرسوم است.
به طور کلی دانه های با قطر بیشتر از چهار یا پنج میلی متر به نام شن و کوچکتر از آن به نام ماسه نامگذاری شده اند که این حد فاصل توسط الک 4.75 میلی متری یا نمره چهار مشخص می گردد. حد پایین ماسه عموما 0٫07 میلیمتر یا کمی کمتر می باشد. مواد با قطر بین 0٫06 میلیمتر و 0٫02 میلی متر به نام لای (سیلت) و مواد ریزتر رس نامگذاری شده اند. گل ماده نرمی است که شامل مقادیر نسبتا مساوی ماسه و لای و رس می باشد.
کانی های مهم:
کانی های مهم و متداول سنگدانه ها در زمینه استفاده در بتنها عبارتند از: کانی های سیلیسی (کوارتز، اوپال، کلسه دون، تریمیت، کریستوبالیت) فلدسپات ها، کانی های میکا، کانی های کربناتی، کانی های سولفاتی، کانی های سولفور آهن، کانی های فرومنیزیم، کانی های اکسید آهن، زئولیت ها و کانی های رس.
طبقه بندی براساس شکل ظاهری:
در استاندارد ASTM سنگ ها از لحاظ شکل ظاهری به پنج گروه تقسیم شده اند: کاملا گرد گوشه، گرد گوشه، نسبتا گرد گوشه، نسبتا تیز گوشه و تیز گوشه. در استاندارد BS این نامگذاری به صورت گرد گوشه، بی شکل و بی نظم، پولکی، تیز گوشه، طویل، پولکی طویل می باشد.
جهت دریافت مشاوره با ما تماس بگیرید Tel:02144205158
