"شنبه - پنج شنبه 19:00 - 8:00"

بتن چگونه ساخته می شود؟

بتن چگونه ساخته می شود؟

نحوه ی ساخت بتن

بتن از ریشه لاتین (Bitume) در مفهوم به هر ماده یا ترکیبی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی، تشکیل شده باشد گفته می‌شود. با توجه به گسترش و پیشرفت علم و پیدایش تکنولوژی‌های فراوان در قرن اخیر، شناخت بتن و خواص آن نیز توسعه قابل ملاحظه‌ای داشته‌است، به نحوی که امروزه شاهد کاربرد انواع مختلف بتن با مصالح مختلف هستیم که هر یک خواص و کاربری مخصوص به خود را داراست. در حال حاضر انواع مختلفی از سیمانها که شامل پوزولانها، سولفورها، پلیمرها، الیافهای مختلف و افزودنیهای متفاوتی هستند، تولید می‌شوند.

بتن از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است. ویژگی اصلی بتن ارزان بودن و در دسترس بودن مواد اولیه آن است. بتن به‌طور کلی محصولی است که از مخلوط آب، سیمان و سنگدانه‌های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی حاصل می‌شود. در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه‌های بتنی چون ساختمان‌ها، سازه‌ها، سدها، پل‌ها، تونل‌ها و راه‌ها، این ماده را بسیار پر مصرف نموده‌است. اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده مورد استقبال کاربران آن قرار گرفته‌است.

 

کیورینگ بتن:

عمل‌آوری بتن (به انگلیسی: Curing) یعنی حفظ رطوبت بتن تا زمانی که واکنش بین سیمان و آب تکمیل شود.

با ادامه یافتن هیدراتاسیون (ترکیب شیمیایی آب و سیمان) مقاومت بتن افزایش می‌یابد و این واکنش عامل افزایش مقاومت بتن یا همان گیرش سیمان است. برای عمل‌آوری یا ادامه یافتن فرآیند هیدراتاسیون باید رطوبت نسبی حداقل ۸۰ درصد باشد. در صورتی که رطوبت کمتر از این مقدار شود عمل‌آوری متوقف شده و در صورتی که رطوبت نسبی به بالای ۸۰ درصد بازگردد فرآیند هیدراتاسیون دوباره شروع خواهد شد. به دلیل تبخیر قسمتی از آب مورد نیاز قبل از تکمیل واکنش بین آب و سیمان (که چندین روز طول می‌کشد) قسمتی از سیمان موجود در مخلوط بتن واکنش نداده باقی می‌ماند. پس از بتن‌ریزی باید بلافاصله توجه لازم به فرایند عمل‌آوری معطوف گردد. این عمل می‌تواند به وسیله عایقکاری موقت، پاشش آب یا تولید بخار صورت گیرد. از دیدگاه عملی، حفظ رطوبت بتن برای ۷ روز توصیه می‌شود. در شرایطی که این کار ممکن نباشد حداقل زمان عمل‌آوری بتن نباید کمتر از ۲ روز باشد.

 

جهت مشاوره رایگان در خصوص بتن و نحوه ی ساخت آن با ما تماس بگیرید   09126080038

 

بتن مگر چیست؟

بتن مگر یا بتن نظافت یا همان بتن رگلاژ کف قالب‌بندی فونداسیون، در واقع یک بتن با عیار سیمان کم (بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلوگرم سیمان بر مترمکعب) است که به منظور آماده‌سازی بستر خاکبرداری شده برای آرماتوربندی و صفحه گذاری اجرا می‌گردد.

موارد استفاده بتن مگر:

  • جلوگیری از نفوذ سیمان به خاک
  • جلوگیری از جذب آب بتن توسط خاک
  • آماده‌سازی بستر خاک برای پی ریزی
  • صاف، تراز و همگن کردن فونداسیون

اگر خاک برداری بیش از حد لازم انجام شود برای تراز کردن کف پی و پر کردن فضای خالی از بتن مگر استفاده می‌شود.
رعایت نکات ذیل جهت اجرای بتن مگر الزامی است:

قبل از اجرای بتن مگر، خاک بستر باید مرطوب شود تا آب بتن جذب خاک نگردد و بتن پوک نشود.
شفته آهک باید قبل از اجرای بتن مگر مرطوب شود تا آب بتن را جذب نکند.
بتن مگر باید زمانی بر روی شفته آهک اجرا شود که مقاومت شفته به ۵/۱ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع رسیده باشد. (شفته آهکی زمانی به مقاومت ۵/۱ کیلوگرم بر متر مربع رسیده‌است که اثر کفش پس از راه رفتن بر روی آن باقی نماند)
بتن مگر معمولاً توسط دستگاه‌های بتونیر کوچک ساخته می‌شود. دقت شود که بتن درون دستگاه حداقل دو دقیقه پس از اضافه کردن آب، به خوبی مخلوط شود و سپس مورد استفاده قرار بگیرد.
بتن مگر معمولاً جهت پاکسازی کف و اجرای دقیق تر فاصله گذاری آرماتورها از کف اجرا می‌شود بنابراین باید دقت شود که سطح تمام شده آن تمیز و یکنواخت باشد تا آرماتوربندی بهتر انجام شود.
بعد از ریختن بتن مگر، بسته به دمای هوا، باید حدود ۱۰ ساعت سطح آن مرطوب نگه شود. بعد از گذشت یک روز می‌توان عملیات بعدی را شروع کرد.


اختلاط بتن:

به منظور ساخت بتن با كيفيت مطلوب بايد همه مصالح به صورت همگن پخش شوند. مشخصات بتن تازه بايد مطابق با آزمايشهاي تعيين يكنواختي اختلاط باشد.
اختلاط بتن بايد مطابق با موارد ذكر شده در فصل هفتم آبا اجرا گردد.  

در روش ملی طرح مخلوط بتن، ابتدا می‌توان نسبت آب به سیمان را با توجه به مقاومت هدف طرح و نوع سیمان وشکل سنگدانه درشت بدست آورد و پس از آن با توجه به دوام بتن مقدار آن کنترل ‌شود. سپس محدوده دانه‌بندی با توجه به نوع قطعه و وسایل حمل و ریختن و با عنایت به ویژگی های بتن تازه همچون کارآیی، جداشدگی، آب انداختن و جمع‌شدگی و هم چنین حداکثر اندازه سنگدانه موجود مشخص می‌گردد و به دنبال آن با در نظر گرفتن این محدوده، سهم سنگدانه‌ها در مخلوط سنگدانه تعیین می‌شود و در نتیجه، مخلوط حاصله با توجه به این سهم‌ها محاسبه می‌گردد. در مرحله بعد مدول نرمی مخلوط سنگدانه تعیین می شود و در صورت لزوم چگالی متوسط مخلوط سنگدانه‌های اشباع با سطح خشک نیز می تواند بدست ‌آید. همچنین درصد شکستگی معادل برای مخلوط سنگدانه تعیین می شود. تعیین مقدار آب آزاد با توجه به سطح کارآیی و مدول نرمی مخلوط سنگدانه و شکل (درصد شکستگی معادل) سنگدانه‌ها به صورت تقریبی تعیین می‌شود. سپس مقدار سیمان محاسبه می‌گردد و با حداکثر و حداقل مجاز سیمان مقایسه می‌شود و در صورت عدم وجود مشکل، مقدار آب در صورت لزوم اصلاح و مجدداً مقدار سیمان محاسبه می‌گردد.

در نهایت با توجه به حجم هوای موجود در بتن و چگالی متوسط ذرات مواد سیمانی، مقدار کل حجم سنگدانه اشباع با سطح خشک طبق رابطه حجم مطلق بدست می‌آید. همچنین مقدار حجمی و وزنی هر یک از سنگدانه‌ها تعیین می‌شود. بدین ترتیب طرح مخلوط اولیه حاصل می‌گردد و باید مخلوط آزمون آزمایشگاهی ساخته و تعدیل طرح مخلوط انجام شود تا طرح مخلوط نهایی بدست آید.

 

جهت مشاوره رایگان در خصوص بتن و نحوه ی ساخت آن با ما تماس بگیرید   09126080038


درصد اختلاط بتن:

برای بتن با عیار ۳۵۰ کیلوگرم بر متر
اگر وزن مخصوص بتن را ۲۴۰۰ در نظر بگیریم :

  • وزن سیمان : ۳۵۰ کیلوگرم
  • وزن آب با نسبت ۰٫۵ : ۱۷۵ کیلوگرم
  • ماسه شسته رودخانه ای طبیعی ۳۵ درصد مصالح : ۶۵۶ کیلوگرم
  • ماسه شسته دستگاهی ۲۰ در صد مصالح : ۳۷۵ کیلوگرم
  • شن نخودی و بادامی ۴۵ درصد مصالح : ۸۴۴ کیلوگرم

توجه: 
نسبت آب به سیمان با توجه به رطوبت مصالح متغیر است .
مقاومت مشخصه بتن ما تاثیر در درصد شن دارد .
برای کارایی بهتر بتن می توان از افزودنی ها استفاده کرد .

با این عیار بتن ، یعنی  ۳۵۰مقاومت مشخصه بتن ما می شود:
مکعبی : ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و استوانه ای : ۲۵۰ ک ب س م


طرح اختلاط بتن کارگاهی با عیار ۳۵۰ کیلو گرم بر متر مکعب:
برای تهیه هر متر مکعب بتن تقریبا ۱.۸ الی ۱.۹ تن شن و ماسه (۱۰۰۰ الی ۱۱۰۰ کیلوگرم شن یا همان درشت دانه و ۸۰۰ الی ۹۰۰ کیلوگرم ماسه یا همان ریز دانه) همچنین ۳۰۰ الی ۳۵۰ کیلوگرم (۶ الی ۷ پاکت ۵۰ کیلویی) سیمان و ۱۵۰ الی ۱۷۰ کیلوگرم (۱۷۰ لیتر یا ۰.۱۷ متر مکعب) آب استفاده می شود.

نکته :
هر بیل در حدود ۳ کیلوگرم سیمان را در خود جای میدهد به عبارتی در تهیه یک متر مکعب بتن با فرض مصرف ۳۰۰ کیلوگرم سیمان ۱۰۰ بیل سیمان لازم داریم.

۱ متر مکعب خاک با ۷ عدد فرغون متعارف و سر ریز قابل جابجایی است بنابراین با فرض مشابهت وزن مخصوص شن و ماسه باخاک در تهیه یک متر مکعب بتن نیازمند ۶ الی ۷ فرغون شن و ۳ الی ۴ فرغون ماسه و ۲ الی ۳ فرغون سیمان هستیم.
یک متر مکعب بتن با ۱۴ الی ۱۵ فرغون قابل جابجایی است.
 

مقاومت بتن:

مقاومت یک ماده به توانایی و مقاومت آن در برابر تنشها، بدون بروز شکست در آن، اتلاق می شود. شکست، در پاره ای از مواقع با ظاهر شدن ترکها اتفاق می افتد. به هر حال بایستی توجه داشت که بتن بر خلاف بسیاری از مصالح ساختمانی حتی قبل از قرار گرفتن در زیر بارهای خارجی دارای ریز ترکهایی می باشد. بنابراین در بتن، مقاومت به تنش مورد نیاز برای شکست آن گفته میشود که در واقع مترادف با درجه گسیختگی است که در آن تنش وارده به حداکثر خود می رسد. در نمونه های کششی شکست قطعه آزمایشی اغلب به صورت گسیختگی است، در حالی که در فشار، قطعه تحت آزمایش موقعی به شکست می رسد که هیچگونه علامتی از گسیختگی خارجی در آن مشهود نبوده ولی ترکهای داخلی آنقدر پیشرفت نموده اند که نمونه دیگر قادر به تحمل باری بالاتر از بار وارده نیست.


مقاومت فشاری بتن و عوامل موثر بر آن:
عملکرد بتن در مقابل تنشهای وارده نه فقط به نوع تنش بلکه همچنین به چگونگی ترکیب عوامل مختلف موثر بر تخلخل اجزای مختلف بتن بستگی دارد. عوامل فوق شامل خواص و نسبتهای مصالح تشکیل دهنده بتن، درجه تراکم آن و شرایط عمل آوری بتن می باشد. از نقطه نظر مقاومت، ارتباط بین نسبت آب به سیمان بتن و تخلخل بدون شک مهمترین عامل است، زیرا مستقل از سایر عوامل، این پارامتر بر تخلخل، هم در خمیر سیمان و هم در ناحیه مشترک بین خمیر و سنگدانه درشت، موثر می باشد.

تعیین مستقیم تخلخل اجزای بتن به صورت جداگانه، یعنی خمیر سخت شده و ناحیه انتقال، غیر عملی است و لذا پیش بینی مدلهای دقیق مقاومت بتن بسیار مشکل است. بهر حال در طول زمان روابط تجربی مفیدی به دست آمده است که برای کارهای عملی، به طور غیرمستقیم، اطلاعات کافی ای را در مورد تأثیر عوامل مختلف بر مقاومت فشاری به دست میدهد.

(مقاومت فشاری به عنوان شاخصی از انواع دیگر مقاومت بتن بکار می رود) با وجود آنکه واکنش واقعی بتن به تنش اعمال شده، در نتیجه اندرکنش پیچیده بین عوامل مختلف می باشد.

 

جهت مشاوره رایگان در خصوص بتن و نحوه ی ساخت آن با ما تماس بگیرید   09126080038

 

هم نسبت آب به سیمان و هم درجه هیدراتاسیون سیمان، تعیین کننده تخلخل خمیر سیمان هیدراته شده هستند. تحت شرایط عمل آوری استاندارد، سیمان پرتلند نوع ۳ سریعتر از سیمان پرتلند نوع ۱ با آب واکنش داده، و بنابراین در سنین اولیه واکنش هیدراتاسیون و به ازای نسبت آب به سیمان مشخص، بتن با سیمان پرتلند نوع ۳ تخلخلی کمتر و مقاومت خمیری بیشتر از بتن با سیمان پرتلند نوع ۱ خواهد داشت.


انواع سیمان:

سیمان پرتلند تیپ یک  (سیمان معمولی):

این سیمان جزء رایج ترین و پرمصرف ترین سیمان ها به شمار می رود و اغلب کارخانه های تولید سیمان به طور معمول این سیمان را تولید می کنند.
این سیمان در شرایط جوی معمولی مصرف می شود و استفاده از آن در اکثر کارهای ساختمانی مانند پل، تونل و سایر ابنیه بتنی مجاز است. این سیمان مقاومت زیادی در برابر سولفات ها ندارد، لذا استفاده از آن در ساخت اسکله ها و پایه ی پل ها که با آب دریا و یا آب های سولفاته در تماس هستند مجاز نیست.

 

سیمان پرتلند تیپ دو (سیمان متوسط یا پرتلند اصلاح شده):

این سیمان نسبتا کندگیر بوده و در مقابل حمله ی سولفات ها مقاوم است. از این جهت، به کارگیری آن برای ساختن کانال های فاضلاب و غیره مناسب است. حرارت تولید شده توسط این نوع سیمان از سیمان نوع یک کمتر است، در نتیجه برای بتن ریزی در آب و هوای گرم مناسب است. به کارگیری این نوع سیمان در سازه هایی که مورد حمله شدید سولفات ها هستند مجاز نیست. 

 

سیمان پرتلند تیپ سه (سیمان زودگیر):

این سیمان کاملا ریز آسیاب می شود و به همین جهت زمان گیرش آن سریع تر است. سیمان تیپ III در ساعات اولیه مصرف حرارت قابل توجهی آزاد می کند و باعث گرم شدن بتن می شود. عمل آوردن بتن در هوای سرد بسیار سخت است و هزینه بالایی دارد. سیمان زودگیر زمان لازم برای کیورینگ را کم کرده و موجب می شود بتن زودتر به مقاومت مورد نظر برسد.
در موارد تعمیر فوری، مثلا تعمیر بخشی از سازه که باید سریعا مورد استفاده قرار گیرد، این سیمان کاربرد زیادی دارد و باعث می شود بتن سریعا به مقاومت مورد نظر برسد.

 

سیمان پرتلند تیپ چهار (سیمان دیرگیر یا پرتلند کم حرارت):

سیمان نوع چهار در هنگام گیرش حرارت کمی تولید می کند. موارد مصرف این نوع سیمان به شرح زیر است :

از آنجایی که در این سیمان، گرمای حاصل از هیدراسیون در طول مدت زمان بیشتری آزاد می شود، مصرف این سیمان در هوای گرم باعث می شود که دمای تولید شده توسط بتن در عملیات گیرش کمتر شود.

در بتن ریزی دیوارها که طول دیوار زیاد است (دیوار مخزن آب و یا استخر) چون بتن لایه لایه ریخته می شود، و احتمال دارد زمان زیادی طول بکشد تا لایه بتن جدید روی بتن قبلی ریخته شود، ممکن است در هنگام ریختن بتن جدید، بتن لایه قبلی سخت شده و اتصال خوبی بین دو لایه برقرار نشود. به این اتصال ضعیف بین لایه های قدیم و جدید اتصال سرد می گویند، که نقطه ضعف بتن ریزی به شمار می رود. به خصوص در مورد سازه های آبی، این اتصال نقطه ضعفی برای نشت آب خواهد بود. مصرف سیمان نوع چهار در چنین مواردی باعث می شود که فرصت کافی برای بتن ریزی باشد و لایه های قبلی با لایه های جدید اتصال مناسبی برقرار کنند.

در بتن ریزی های حجیم مانند سدها و پایه پل های بزرگ، جهت کاهش تنش های حرارتی می توان از این نوع سیمان استفاده کرد. استفاده از سیمان تیپ IV باعث می شود که اولا دمای قسمت های میانی بتن حجیم کمتر از بتن ساخته شده با سیمان تیپ I باشد ( سیمان تیپ 4 هم حرارت کمتری تولید می کند و هم این حرارت را در طول زمان بیشتری آزاد می کند) و ثانیا به علت طولانی تر بودن زمان گیرش بتن، در این مدت بخش عمده تبادل حرارتی بتن با محیط اطراف صورت می پذیرد. قابل ذکر است که برای جبران تنش حرارتی در بتن، می توان از آرماتورهای حرارتی استفاده نمود.

 

سیمان پرتلند تیپ 5 (سیمان ضد سولفات):

این سیمان از این جهت که در مقابل حمله شدید سولفات ها به خوبی مقاومت می کند، در ساختن اسکله ها و بنادر کاربرد دارد.

 

جهت مشاوره رایگان در خصوص بتن و نحوه ی ساخت آن با ما تماس بگیرید   09126080038

 

نیاز به مشاوره رایگان دارید؟ با کارشناسان ابزارکده تماس بگیرید