بتن توانمند

شیوه‌های دست یابی به بتن توانمند

بتن توانمند

 

بتن توانمند

شیوه‌های دست یابی به بتن توانمند شامل موارد شرح داده شده در ذیل می باشد : 

 

بتن توانمند

۱-استفاده از سیمان تیپ III یا HE سیمان با مقاومت اولیه بالا
به طور کلی شش نوع عمده سیمان پرتلند وجود دارد که هر یک در موارد خاصی دارای کاربرد است.
نوع سیمان پرتلند
موارد کاربرد
تیپI
کاربردهای عمومی و ساخت و سازهای معمولی بتنی
تیپII
بتن در معرض تاثیر ملایم سولفات‌ها یا هنگامی که گرمای ملاین هیدراسیون مورد نیاز است
تیپIII
مقاومت بالای بتن در یک مدت زمان کوتاه (مقاومت اولیه بالا)
تیپIV
هنگامی که گرمای ملایم هیدراسیون ضروری است این نوع سیمان مناسب است.
تیپV
هنگامی که بتن در معرض تاثیر شدید سولفات‌ها قرار میگرد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سیمان سفید
کاربردهای معماری، هنگامی که بتن یا ملات سفید یا رنگی مورد نیاز است.

 

۲-استفاده از عیار‌ سیمان بالا (۴۰۰ تا ۶۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب)
باید به این نکته توجه کرد که در مناطق مختلف با مصالح سنگی متفاوت وعیار سیمان یکسان، مقاومت‌های کوناگونی حاصل می شود.

 

‌۳-استفاده از نسبت پایین آب به مصالح سیمانی (نسبت جرمی ۰/۲ تا ۰/۴۵ )
الف ) نسبت آب به سیمان نباید از مقدار ۰/۴۲ برای سیمان تیپ I و از مقدار ۰/۴۵ برای سیمان تیپ III ، برای تولید بتن توانمند، بیشتر شود.
ب ) با توجه به این نکته که کارایی بتن تازه به عنوان یک محدودیت عملی برای کاهش میزان آب مخلوط می باشد که مانع از کم کردن آب تا رسیدن به نسبت آب به سیمان مطلوب می‌شود.
ج ) با توجه به نوع سنگدانه مصرفی، حداقل آب مورد نیاز برای مخلوط در محدوده‌ای ۱۵۰ تا ۱۷۰ لیتر بر متر مکعب (معادل با اسلامپ ۴۰ میلیمتر) تغییر می‌کند.
د ) استفاده از دو روش افزایش عیار سیمان یا استفاده از مواد افزودنی فوق روان کننده‌ و یا تلفیقی از این دو، راهی برای رسیدن به یک نسبت آب به سیمان پایین‌تردرمخلوط بتنی با حداقل آب مصرفی می شود.

 

‌۴-استفاده از دمای بالاتر برای بتن تازه مخلوط شده
یک عامل کلیدی ، جهت افزایش مقاومت بتن توانمند ، درجه‌ حرارت می باشد. هیدراسیون یک واکنش شیمیایی است و توسط درجه حرارت کنترل می‌شود.

 

‌۵-استفاده از دمای عمل آوری بالاتر برای بتن
سیمان در دمای کمتر از ۱۲ درجه سانتیگراد‌، به صورت بسیار کندی واکنش می‌دهد.
مقاومت بتن در بالای ۴۰ درجه سانتیگراد‌، به سرعت حاصل می شود ؛ اما مقاومت نهایی آن در معرض خطر قرار می‌گیرد، سیمان‌های آمیخته بر پایه‌ی روباره آهن گدازی‌، چنین ویژگی‌ای را نشان نمی‌دهند.

 

‌۶-افزودن مواد افزودنی شیمیایی از قبیل زودگیر کننده‌ها و یا کاهنده‌های آب سطح بالا
زودگیر کننده‌ها : این ماده افزودنی با کاهش زمان گیرش اولیه بتن ،موجب افزایش مقاومت اولیه بتن توانمند می شود . زودگیرکننده‌ها علاوه براین که به عنوان ضد یخ عمل کرده ، موجب سرعت بخشیدن به گیرش و حاصل شدن مقاومت بتن نیز می شوند . بنابراین بتن را در برابر خسارت ناشی از یخ زدگی در هوای سرد مقاوم تر می کنند.
تندگیر کننده‌ها : از این ماده در ساخت و سازهای سریع، که نیازمند برداشت سریع قالب‌ها، گشایش سریع بر روی ترافیک عبوری یا اعمال زودهنگام بار بر روی سازه هستند،استفاده می شود.

 

۷-اضافه کردن دوده سیلیسی
خاکستر بادی‌، دوده سیلیسی یا روباره کوره آهن گدازی که به صورت کاملاً ریزی آسیاب شده و برای تولید بتن توانمند استفاده می شود.
فواید استفاده از دوده سیلیسی در بتن با مقاومت اولیه بالا
الف ) اول اینکه ذرات ریز دوده‌ی سیلیسی به صورت فیزیکی فضای خالی موجود در ماتریس سیمان را کاهش می‌دهند.
ب )دوده سیلیسی، موجب افزایش مقاموت فشاری و سرعت حصول آن و نیز دوام بتن می شود . بتن تولید شده با دوده سیلیسی اگر با نسبت‌های صحیح مخلوط شده باشد، می‌تواند به یک مقاومت فشاری اولیه و نهایی خیلی بالا دست یابد، بتن‌های پیش ساخته‌ای با مقاومت فشاری در حدود ۱۳۵ مگاپاسکال در آمریکا با استفاده از دود‌ه‌ی سیلیسی تولید شده است.

 

‌۸- عمل آوری با بخار یا عمل آوری در اتوکلاو
از این روش برای تولید قطعات پیش ساخته‌ی بتنی ، استفاده می شود .علاوه بر این عمل آوری در افزایش مقاومت فشاری نهایی، کاهش فرسایش سطحی‌، مقاومت بیشتر در مقابل سایش تاثیرگذار است. عمل آوری موجب می شود تا آب بیشتری برای واکنش هیدراسیون خمیر سیمان موجود باشد که این موضوع منجر به افزایش و توسعه‌‌ی مقاومت بهتری می‌شود.

 

‌۹-استفاده از عایق بندی و ایزولاسیون جهت حفظ گرمای هیدراسیون
روکش‌های عایق کننده ‌یا سایر اقداماتی که به منظور عایق کردن و ایزولاسیون بتن از محیط خارج صورت می‌گیرد، می‌تواند در ۲۴ ساعت اول به منظور کمک کردن به حصول مقاومت از طریق حفظ گرمای هیدراسیون مورد استفاده قرار بگیرد.
به منظور حفظ گرمای هیدراسیون و عمل آوری از پوشش‌های عایق کننده از جنس فوم‌های پلی استایرن استفاده می‌شود.

 

‌۱۰- بهره گیری از سیمان‌های زود سخت شونده مخصوص نظیر سیمان‌های کلسیم آلومینات
سیمان کلسیم آلومینات ازجنس سیمان‌های بر پایه سیمان پرتلند نمی باشد . این سیمان برای کاربردهای ویژه ، نظیر حاصل شدن مقاومت اولیه بالا برای بتن توانمند، مقاومت در برابر درجه حرارت‌های بالا، و مقاومت در برابر سولفات‌ها،‌ اسیدهای ضعیف و آب دریا استفاده می کنند.