این فایل حاوی مطالعه کامل بتن و انواع آن می باشد که به صورت فرمت PowerPoint در 60 اسلاید در اختیار شما عزیزان قرار گرفته است، در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و دانلود نمایید.
فهرست
- بتن با مقاومت بالا
- بتن سبک
- بتن پیش تنیده
- بتن پس تنیده
- بتن شفاف
- بتن خود متراکم
تصویر محیط برنامه
مشخصات این فایل
عنوان: ترجمه مقاله ساختارهای میکروسکوپی قطعات ریختگی (شامل 19 صفحه فایل ورد)
مقاله با زبان اصلی (شامل 8 صفحه فایل pdf)
این مقاله شامل یک فایل ورد است که ترجمه مقاله خصوصیات بتن حاوی مخلوطی از شیشه های رنگی بازیافت شده بجای شن و سیمان می باشد و نیز شامل یک فایل pdf به زبان اصلی است.
- مقدمه : بازیافت مداربسته، بهترین روشی است که می¬توان از طریق آن مواد را مجدداً وارد چرخه¬های تولید جدید نمود زیرا سبب صرفه¬جویی در انرژی و کاهش نیاز به منابع اولیه معدنی می¬شود. با این حال در برخی شرایط، نمی¬توان از جریان ضایعات در تولید مواد جدید استفاده کرد زیرا کیفیت عامل بازدارنده خواهد بود، نظیر ساخت شیشه. بنابراین بعلت معیارهای تولید، میزان شیشه¬های ضایعاتی بیشتر می¬گردد. از این پس یافتن راههایی جهت استفاده از انبوه شیشه¬های ضایعاتای یک دغدغه همه¬گیر است. در این راستا خصوصیات شیشه بازیافت شده، بالقوه دارای خواصی است که می-توان از آن در بتن استفاده کرد مثلاً شیشه جذب آب ناچیز داشته، سختی آن مناسب و مقاوم در برابر خوردگی است.
استفاده از شیشه بازیافتی در بتن یک فناوری جدید است که نیاز به مطالعات بیشتری دارد تا به بازار عرضه گردد. طی سال¬های اخیر .....(ادامه دارد)
مقاومت و تاب فشردگی: طی یک آزمایش یکساله تغییر در RGS جایگزین SDS تغییر چشمگیری در این خصیصه ایجاد نشد (اشکال 8 تا 5 ) . می¬توان چنین نتیجه¬گیری کرد که حضور RGS تاثیری روی تاب فشردگی بتن ندارد. همچنین می¬توان گفت در تاب فشردگی بتن چندین عامل دخالت دارند نظیر:
- آلودگی و محتوای موادآلی RGS که با گذشت زمان تجزیه شده و حفراتی را در مقیاس میکروسکوپی در بافت بتن بوجود می¬آورند. این عامل مهمترین عامل درنظر گرفته شده است.
- کیفیت تهیه ریشه در همین مخلوط ممکن است روی تاب فشردگی تاثیرگذار باشد.
- ترک¬های ذرات RGS که در اثر فرآیندهای خرد شدن ایجاد شده¬اند، خود یک منبع ضعف بتن هستند.
- تعرق و تجزیه بتن بر اداره کردن و بتن ریزی بتن تازه و .....(ادامه دارد)
بتن پلاستیکی: با افزایش RGS ، قوام و دانسیته مرطوب بتن کاهش یافت. در حضور RGS تعرق و تجزیه بتن بسیار مشخود بود (جدول 6 و تصاویر 3 و 4 ). این یافته¬ها ممکن است در اثر عوامل زیر بوجود آمده باشند:
- کاهش قوام و قابلیت کارآیی بتن بعلت لبه¬های تیز و بافت سخت RGS است.
- تعرق و تجزیه شدید ناشی از سطح بالذات صیقلی و جذب آب کم RGS است که هر دو این خصیصه¬ها از چسبندگی اجزای بتن به هم در مخلوط می¬کاهد.
- بعلت دانسیته پایین¬تر RGS نسبت به SDS ، در صورت استفاده از RGS بجای شن در بتن دانسیته بتن تازه کاهش می¬یابد.
- قوام و خواص پلاستیکی بتن بعلت ذرات ریز در RGS کاهش می-یابد. .....(ادامه دارد)
نتیجه¬گیری: هنگامیکه از PGP و RGS دربتن استفاده می¬شود بیش از یک عامل بر رفتار خصوصیات پلاستیکی تأثیرگذار است:
1- بعلت سطح صیقلی و جذب ناچیز ذرات شیشه، حضور RGS در بتن قوام مخلوط بتن و کشش میان اجزای بتن را کاهش می¬دهد. بنابراین تعرق شدید و تجزیه زمانی مشاهده می¬شود که ماسه طبیعی با ماسه شیشه بازیافتی جایگزین می¬شود و لذا خصوصیات پلاستیکی بتن به نحو چشمگیری تغییر می¬کند.
2- سطح صیقلی و صاف ذرات بزرگ شیشه بازیافتی به نحو بارزی چسبندگی میان ذرات شیشه و سیمان را کاهش می¬دهد.
3- آلودگی و بقایای مواد آلی در شیشه بازیافتی یک ضرر است زیرا با گذشت زمان تجزیه شده و خطرات میکروسکوپی در بافت بتن ایجاد می¬کند.
4- کیفیت ؟؟ درون مخلوط در حضور RGS و PGP در بتن به نحو چشمگیری تغییر می¬کند. .....(ادامه دارد)
چکیده مقاله:
- مقدمه
اهمیت تحقیقات
برنامه آزمایشی
جزئیات آزمایش¬ها
سیمان (CEM
مواد مکمل سیمان (GGBS, MK)
مصالح دانه¬ای طبیعی:
مصالح دانه¬ای درشت:
مصالح دانه¬ای ریز
ماسه شیشه
نسبت اختلاط
یافته¬ها و بحث و بررسی
بتن پلاستیکی
بتن سخت
مقاومت و تاب فشردگی:
) مقاومت کششی چند دسته¬ای شدن و مقاومت انعطاف¬پذیری
قدر مطلق آماری الاستیسیته EC
جذب آب بتن
نتیجه گیری
فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 23 صفحه
فولاد :
آلیاژی از اهن بوده که در اثر سوزاندن کربن آهن خام سفید و هم جوش کردن ان با کمی کربن و اضافه نمودن برخی عناصر دیگر به دست می آید . فولاد را به روش های ریختن ، آهنگری ، نوردیدن ، کشیدن و پرس کردن شکل می دهند .
از مشخصات فولادهای ساختمانی می توان به حداقل مقاومت نهایی فولاد ، در آزمایش کشش استاندارد اشاره نمود که این مقاومت را با واحد مگا پاسکال و با نماد ST نمایش می دهند . از جمله فولاد ST37 ( عدد 37 معرف مقاومت کششی نهایی فولاد با واحد مگا پاسکال می باشد ) . فولاد به شکل ورقه یا تسمه ، تیر آهن نیم رخ I ، نیم رخ ناودانی U ، نیم رخ و غیره در ساختمان مصرف می شود که از حوصله بحث این کتاب خارج است .
تاریخچه استفاده از فولاد در بتن
مسطح نمودن بتن با فولاد ، بصورت یک اتفاق ناگهانی انجام نشد بلکه ماحصل تلاش ، آزمایش و تجربه تعدادی از معماران و مهندسان قرون گذشته است . در سال 1848 میلادی لمبوت (Lambot ) یک قایق پارویی که با استفاده از شبکه های مربع مستطیل شکل آهنی مسلح شده بود ساخت و به این ترتیب اولین سازه بتن مسلح را بوجود آورد . در قرن بیستم با پیشرفت تخحقیقات تحول اساسی در شناخت و بررسی رفتارهای بتن مسلح بوجود آمد و از آن زمان به دلیل دوام بالا ، شکل پذیری ، صرفه اقتصادی و مقاومت در مقابل آتش سوزی و استحکام آن بتن مسلح یکی از پرمصرف ترین فرآورده های ساختمانی به حساب می آید .
مانن و وایس در کتاب سیستم مونییر تئوری بتن آرمه را بر اساس سه اصل بنا نهادند . این سه اصل که امروزه نیز مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از :
از آنجا که بتن دارای مقاومت بالایی در برابر فشار می باشد می توان از آن برای عضوهای تحت فشار مانند ستون بهره گرفت . ولی به احتمال زیاد عضو بتنی در طول عمر خود با نیروهای کششی ، خمشی ، برشی و غیره مواجه می شود که در مقابل این نیروها ، اعضای بتنی خالص مقاومت پایینی دارند . به همین دلیل مهم برای تقویت سازه های بتنی و انعطاف پذیی به آنها از اعضای فولادی به نام میلگرد در داخل آن بهره می گیرند که در این حالت به عضو بتنی « بتن آرمه » یا بتن مسلح گفته می شود .
از دلایل مهم استفاده از میلگرد در قطعات بتنی می توان به موارد زیر اشاره نمود :
ب ) آشنایی با انواع آرماتورها
میلگردهای مصرفی باید نو ، تمیز ، بدون هیچ گونه آلدوگی نظیر چربی ها ، ذرات بتن ، گرد و خاک و یا مواد زائد دیگر باشد . زیرا هرگونه آلودگی در سطح میلگرد موجب کاهش اصطکاک و درگیری بین بتن و فولاد شده و در حقیقت آن را از حالت مسلح خارج می نماید . مقطع میلگرد نباید به علت زنگ زدگی ضعیف شده باشند و استفاده از میلگردهای زنگ زده به شرطی مجاز بوده که اولاً زنگ زدگی قبلاً با برس یا وسایل مشابه از قبیل سندبلاست ( ماسه پاشی ) کاملاً پاک شود و ثانیاً قطر میلگرد پس از زنگ زدایی حداکثر 5/0 میلی متر کاهش پیدا کند . میلگردهای مصرفی در بتن بصورت میلگرد ساده یا آجدار و آجدار پیچیده به کار می روند و موکداً توصیه می شود که تمامی میلگردهای مصرفی در بتن ( به استثنای خاموتها ) از انواع میلگردهای آجدار باشند . قطر ، شکل ، اندازه ، تعداد و محل نصب آرماتورها باید بر اساس نقشه های اجرایی و سایر مندرجات قرار داد و دستورالعمل های نشریه 55 سازمان مدیریت و برنامه ریزی باشد . قبل از شروع عملیات بتن ریزی ، اتمام عملیات آرماتورگذاری باید کتباً به اطلاع دستگاه نظارت رسیده باشد و این اعلام حداقل 24 ساعت قبل از بتن ریزی صورت پذیرد تا دستگاه نظارت فرصت کافی برای کنترل داشته باشد . بتن ریزی قبل از کسب اجازه کتبی دستگاه نظارت مجاز نمی باشد و آرماتورگذاری یا جابه جایی آرماتورها حین اجرای بتن ریزی تحت هیچ شرایطی مجاز نیست . مواردی نظیر بتن ریزی با استفاده از قالب های لغزان که در آن همزمانی آرماتور گذاری و بتن ریزی اجتناب ناپذیر است ، از شمول قاعده فوق مستثنی می باشد .
بتن که میزان تولید آن بالغ بر 8/3 بیلیون مترمکعب در سال تخمین زده می شود، به علت دارا بودن خواص و ویژگی های ممتاز و نیز در دسترس بودن مصالح آن، پس از آب، پرمصرف ترین ماده روی زمین به شمار می رود. بتن در همه جا موجود است و در یکصد سال اخیر، استفاده از آن در ساخت بناهای مسکونی و اداری، پیاده روها، راه ها و جاده ها و نیز انواع مختلف ساختمان های فنی عملکردی از قبیل کارخانه ها، پارکینگ ها، متروها، فرودگاه ها، پل ها، سدها، سیلوها، سازه های دریایی، رآکتورهای اتمی و سازه های مقاوم در برابر انفجارات و زلزله، مقبولیتی همگانی پیدا کرده است.
چنانچه از عنوان این نوشتار برمی آید، بتن یک ماده متناقض است. بتن با اینکه تداعی کننده مفهوم سختی است، لیکن در ابتدای فرآیند اختلاط مواد تشکیل دهنده اش، نرم و روان است؛ اگرچه بتن، بر اساس تعریفی که از آن سراغ داریم، یک ماده پیوندی و چندرگه است که از اختلاط سیمان، آب، ماسه و مصالح دانه ای معدنی از قبیل شن یا سنگریزه به دست می آید، اما معمولا به عنوان یک ماده یکپارچه و دارای شخصیت مستقل در نظر گرفته می شود. بتن شکل ذاتی و طبیعی بخصوصی ندارد و از این رو باید با استفاده از قالب بندی به شکل معینی درآورده شود؛ یعنی شکل و بافت نهایی بتن را قالبی که بتن به درون آن ریخته می شود، تعیین می کند.
بتن می تواند هر رنگ، بافت و طرحی را به خود بگیرد، از این رو شاید بتوان آن را به یک آفتاب پرست تشبیه کرد. رنگ بتن اغلب خاکستری ست، اما از طریق انتخاب سیمان و مصالح دانه ای مناسب یا با استفاده از رنگدانه های شیمیایی می توان به آسانی آن را در رنگ های سفید، قهوه ای یا حتی قرمز روشن تولید کرد. بتن بسته به قالب مورد استفاده در تولید آن، می تواند صاف و ساده یا دارای طرح های دقیق و پیچیده باشد؛ بتن می تواند همچون شیشه صاف باشد یا همچون صخره زمخت و ناصاف. بتن ممکن است بدون پرداخت رها شده یا همچون یک تندیس به دقت روی آن کار شود. در واقع، بتن، با توجه به ویژگی های خاص سطح آن، یک فرآورده واحد نیست، بلکه طیف گسترده ای از مصالح را دربرمی گیرد که از نظر بافت، رنگ و بیان معمارانه از قابلیت های بی شماری برخوردار است.
ترکیب مقاومت فشاری سنگ و مقاومت کششی فولاد در بتن مسلح، سازه های بتنی را قادر به تحمل وزن بسیار زیاد و پوشش دهانه های بزرگ می سازد. از آنجایی که عناصر تشکیل دهنده سازه بتن مسلح می توانند بصورت یک شبکه پیوسته و یکپارچه، به هم بافته شوند، استفاده از بتن مسلح در طراحی سازه، آن را از قابلیت انعطاف پذیری بی نظیری برخوردار می کند. معماران و مهندسان از این ویژگی برای خلق عناصر ساختمانی مختلف، از صفحات بتنی یکپارچه گرفته تا قاب های سازه ای سه بعدی و کنسول های عظیم و مهیب، بهره می گیرند.
بررسی تاریخی کاربرد بتن در معماری نشان می دهد که بتن توسط معماران رومی و صدر مسیحیت مورد استفاده قرار می گرفت، اما در قرون وسطی و رنسانس اغلب بی استفاده ماند، تا آنکه در نیمه دوم قرن نوزدهم بار دیگر، عمدتا برای مصارف معمولی، مورد توجه قرار گرفت، بویژه در مواردی که ساخت ارزان، قابلیت ایجاد دهانه های عریض و نسوز بودن، ضرورت به کارگیری آن را ایجاب می کرد. مسلح کردن بتن نیز که برای این کار میلگردهای فولادی را به منظور استحکام بیشتر در میان بتن قرار می دادند، به دهه 1870 باز می گردد. معماران قرن نوزدهم بعضا به قابلیت های بتن مسلح خیلی اطمینان نداشتند و نسبت به آن بدگمان بودند. بتن در آن زمان یک ماده خیلی جدید به شمار می رفت و ویژگی های آن برای معماران بخوبی قابل درک نبود، زیرا فاقد یک فرم ذاتی و پایدار بود. جالب آنکه این دقیقا همان خصوصیتی است که بتن را برای بسیاری از معماران امروز به وسیله ای امیدوارکننده جهت تحقق ایده هایشان تبدیل می کند.
پدیده بتن در چند سال آخر قرن نوزدهم که معماران سعی کردند سبکی مبتنی بر این مصالح بیابند، آشکارتر شد. در حالی که یکی از طراحان احتمالا چنین استدلال می کرد که ویژگی انعطاف پذیری بتن آن را به ماده ای مناسب برای بیان گرایی هنری در معماری تبدیل می کند، دیگری ممکن بود بر نقش روش قاب و قاب بندی تکیه کند و مدعی ارزش گذاری بر نمونه های پیشین گوتیک یا حتی شیوه های معماری فولاد و شیشه شود. نظریات مشابه مختلفی نیز با توجه به جنبه بیرونی بتن ابراز می شد، بدین معنا که یک معمار، بتن را ماده ای معمولی و پیش پاافتاده و نیازمند پوشانیده شدن با کاشی ها و روکارهای آجری می دانست و دیگری از زیبایی ذاتی آن دم می زد که به همین دلیل باید نمایان می ماند. استفاده گسترده و فراگیر از بتن مسلح در معماری حدودا به نیمه اول قرن بیستم باز می گردد. این ماده جدید به دلیل برخورداری از قابلیت استفاده در بناهای مختلف و نیز فرم پذیری قابل توجهش، در آن زمان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفت و با سرعت شگفت آوری تاثیرات خود را در معماری بر جای گذاشت و بین سالهای 1910 و 1920، تقریبا به علامت مشخصه معماری جدید تبدیل شد. شاید از بسیاری جهات بتوان گفت خردگرایی و بتن مسلح دو عنصری بودند که سرانجام در دوره افتخارآمیز معماری مدرن در دهه 1920 در یکدیگر ادغام شدند؛ معماران خردگرای این دهه که بتن را به لحاظ برآورده کردن نیازهای اساسی چون ارزانی، یکسان سازی، نورپردازی کافی، تهویه گسترده و فضاهای داخلی انعطاف پذیر و نامحدود، ماده ای مناسب یافته بودند، در سطح وسیع آن را مورد استفاده قرار دادند.
آگوست پره مهندس معمار فرانسوی، نخستین کسی ست که بتن مسلح را به عنوان وسیله ای برای بیان مقاصد معماری شناخت و به کار برد. آپارتمان های مسکونی که او با استفاده از قابلیت های هنری بتن مسلح ساخت، منزلت بتن را در عالم معماری افزایش داد. فرانک لویدرایت نیز یکی از معماران برجسته آمریکایی است که در پروژه هایش از قابلیت های این ماده جدید استفاده فراوانی کرده است. ارزانی بتن و قابلیت ایجاد دهانه های عریض با استفاده از آن، باعث روی آوردن او به این ماده شد. علاوه بر این، او با بتن براحتی می توانست به ایده های فضایی خود جامه عمل بپوشاند. رایت به خاطر تاکید هنری و حرفه ای اش بر ماهیت مصالح، سطح بتن را در اغلب کارهایش عاری از پوشش باقی می گذاشت. پتانسیل تقریبا نامحدود بتن جهت خلق فرم ها و سطوح انتزاعی، برخورداری از قابلیت تطابق با شرایط و کارکردهای مختلف و نیز داشتن استحکام بالا، بتن را در حال حاضر به یکی از مصالح پرطرفدار و مورد توجه در میان بسیاری از معماران و مهندسان تبدیل کرده است. بتن به خاطر داشتن خاصیت انعطاف پذیری بالا، آزادی عمل قابل توجهی در اختیار طراحان و معماران قرار می دهد. بتن، همانند خاک رس در دستان یک تندیس گر، برای معماران امکان خلق ساختمان هایی را فراهم می کند که به طور منحصر به فردی گیرا، جالب توجه و از نظر هندسی متهورانه است. فرم ها و ترکیباتی که ساختن آنها پیش از ابداع بتن مسلح، با استفاده از سایر مصالح متداول دشوار یا غیرممکن بود، با استفاده از بتن مسلح اغلب به آسانی قابل دستیابی هستند. به جرات می توان گفت که بدون استفاده از بتن، اجرای برخی از زیباترین و نوآورانه ترین آثار معماری معاصر جهان هرگز قابل تصور و تحقق نبود.
امروزه بتن با گذشت سالها از پیدایش و کاربرد آن به صورت کنونی، دستخوش تحولات و پیشرفت های شگرفی شده است. از زمان شروع استفاده گسترده از بتن مسلح در ساخت وسازها (در بیش از یک قرن قبل)، برخی انگاره های بنیادی درباره خواص این ماده و محدودیت های آن تاکنون با چالش و تردید جدی مواجه نشده بودند، اما در سالهای اخیر، با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی، تحقیقات متعددی روی خواص بتن صورت گرفته و در حال حاضر طیف متنوعی از فرآورده های آن ابداع و به بازار عرضه شده اند که این قبیل انگاره ها را به چالش کشیده و آزادی بیشتری جهت تجربه و ابداع در اختیار معماران و مهندسان قرار داده اند. بر این اساس است که در سالهای اخیر، معماران مختلف در پروژه هایشان برخی از انگاره های غالب درباره فرم معماری و فناوری بتن را به چالش کشیده و رویکرد های جدیدی را در هر دو زمینه ارائه کرده اند. بسیاری از معماران نیز با کاربرد هوشمندانه بتن، از آن به عنوان ابزاری جهت خلق زیبایی در آثارشان بهره جسته اند. البته با توجه به پیشرفت های سریع و روزافزون صنعت بتن در سالهای اخیر، به نظر می رسد در سالهای آینده شاهد استفاده گسترده تری از قابلیت های بتن در عرصه معماری خواهیم بود
بتن (به فرانسوی: Béton)، از ریشه لاتین (به لاتین: Bitume) در مفهوم وسیع به هر ماده یا ترکیبی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشد گفته می‌شود. بتن ممکن است از انواع مختلف سیمان ونیز پوزولانها، سرباره کوره‌ها، مواد مضاف، گوگرد، مواد افزودنی، پلیمرها، الیاف و غیره تهیه شود. همچنین در نحوه ساخت آن ممکن است حرارت، بخار آب، اتوکلاو، خلأ، فشارهای هیدرولیکی و متراکم کننده‌های مختلف استفاده شود.[۱] با توجه به گسترش و پیشرفت علم و پیدایش تکنولوژی‌های فراوان در قرن اخیر، شناخت بتن و خواص آن نیز توسعه قابل ملاحظه‌ای داشته است، 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 پر کاربردترین مصالح ساختمانی است. ویژگی اصلی بتن ارزان بودن و در دسترس بودن مواد اولیه آن است. همچنین می‌توان خاطر نشان کرد که تولید انواع بتن با استفاده از حرارت، بخار، اتوکلاو، تخلیه هوا، فشار هیدرولیکی ویبره و قالب انجام می‌گیرد. بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه‌های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به حاصل می‌شود و دارای ویژگیهای خاص است. بتن اینک با گذشت بیش از ۱۷۰ سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است. 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 نموده است. اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده در شرایط خاص مورد استقبال کاربران آن قرار گرفته است. امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی مشخص شده است که صرف توجه به مقاوت به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربردهای مختلف نمی‌تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه‌های بتنی ایجاد می‌گردد. چند سالی است که مسئله دوام بتن در محیطهای مختلف مورد توجه قرار گرفته است. مشاهده خرابی‌هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن‌ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشورهای در حال توسعه، افکار و اذهان را به سمت طرح بتن‌هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره‌ای از کشورها دستورالعمل‌ها و استانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل‌ها گشته‌اند.
مواد تشکیل دهنده
سنگدانه‌ها در بتن تقریباً سه چهارم حجم آنرا تشکیل می‌دهند و ملات سیمان و آب یک چهارم برمبنای حجم، سنگدانه‌های مورد استفاده در بتن را به سه دسته تقسیم می‌کنند.
سیمان (Cement)
سیمان پرتلند از مخلوط و آسیاب کردن سنگ آهک و خاک رس به نسبت ۳به۱، و پختن گرد همگن و یکنواخت زیر دمای ۱۰۰۰درجه، تا CO2 از سنگ آهک و آب شیمیایی از خاک رس جدا شوند. در گرمای زیر ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد آهک با سیلیس و رس ترکیب می‌شود. در گرمای بالای ۱۲۰۰درجه، رویه دانه‌های گرد داغ شده و ضمن عرق کردن به هم می‌چسبند و به صورت کلوخ‌های کلینکر درمی آیند. از سرد کردن کلوخ‌ها و سپس آسیاب کردن آنها با کمی سنگ گچ، سیمان تولید می‌شود.
آب (Water)[
کیفیت آب در بتن از آن جهت حائز اهمیت است که ناخالصی‌های موجود در آن ممکن است در گیرش سیمان اثر گذاشته و اختلالاتی به وجود آورند. همچنین آب نامناسب ممکن است روی مقاومت بتناثر نامطلوب گذاشته و سبب بروز لکه‌هایی در سطح بتن و حتی زنگ زدن آرماتور بشود.[۲] در اکثر اختلاط‌ها آب مناسب برای بتن آبی است که برای نوشیدن مناسب باشد.[۲] مواد جامد چنین آبی به ندرت بیش از ۲۰۰۰ قسمت در میلیون ppm خواهد بود به طور معمول کمتر از ۱۰۰۰ ppm می‌باشد. این مقدار به ازای نسبت آب به سیمان ۰٫۵ معادل ۰٫۰۵ وزن سیمان می‌باشد. معیار قابل آشامیدنبودن آب برای اختلاط مطلق نیست و ممکن است یک آب آشامیدنی به جهت داشتن درصد بالایی از یونهای سدیم و پتاسیم که خطر واکنش قلیایی دانه‌های سنگی را به همراه دارد، برای بتن سازی مناسب نباشد. به عنوان یک قاعده کلی هر آبی که PH (درجه اسیدیته) آن بین ۶ الی ۸ بوده و طعم شوری نداشته باشد می‌تواند برای بتن مصرف شود. رنگ تیره و بو لزوماً وجود مواد مضر در آب را به اثبات نمی‌رساند. [۳]
مقدار آب مصرفی
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 نمی‌کند و واکنش نداده باقی می‌ماند. در صورتی که بیش از مقدار مورد نیاز آب به مخلوط بتن اضافه شود پس از تکمیل واکنش، مقداری آب به صورت آزاد در داخل بتن باقی می‌ماند که پس از سخت شدن بتن باعث پوکی آن و نتیجتاً کاهش مقاومت خواهد شد. به همین دلیل دقت در مصرف نکردن آب زیاد در داخل بتن به منظور حصول مقاومت بالا ضروری است.
مقدار آب لازم برای تکمیل واکنش به صورت پارامتر نسبت آب به سیمان تعریف می‌شود. این نسبت برای سیمان پرتلند معمولی حدود ۲۵ درصد است. با این مقدار آب بتن فاقد کارایی لازم خواهد بود و معمولاً نسبت آب به سیمان مورد استفاده در کارگاه‌های ساختمانی بیش از این مقدار است. در تعیین نسبت اختلاط بتن پارامتری لحاظ می‌شود که مقدار رطوبت سنگدانه‌ها را نیز قبل از افزودن آب به بتن لحاظ می‌کند که در تعیین مقدار آب مورد نیاز حائز اهمیت است. این رطوبت اضافی (یا کمبود رطوبت) مقدار رطوبت مازاد (کمبود رطوبت) سنگدانه‌ها از حالت اشباع با سطح خشک SSD یا(Saturated Surface Dry)است.
عمل آوری
با ادامه یافتن Hydration مقاومت بتن افزایش می‌یابد و این واکنش عامل افزایش مقاومت بتن یا همان گیرش سیمان است. برای عمل آوری یا ادامه یافتن فرایند Hydration باید رطوبت نسبی حداقل ۸۰ درصد باشد. در صورتی که رطوبت کمتر از این مقدار شود عمل آوری متوقف شده و درصورتی رطوبت تسبی به بالای ۸۰ درصد بازگردد فرایند هیدراسیون یا Hydration 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 بتن ریزی باید بلافاصله توجه لازم به فرایند عمل آوری معطوف گردد. عمل آوری عبارت است از حفظ رطوبت بتن تا زمانی که واکنش بین سیمان و آب تکمیل شود. 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 عمل آوری بتن نباید کمتر از ۲ روز باشد.
سنگدانه‌ها (Aggregates)
سنگدانه‌ها در بتن تقریباً سه چهارم حجم آنرا تشکیل می‌دهند از اینرو کیفیت آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. در حقیقت خواص فیزیکی، حرارتی و پاره‌ای از اوقات شیمیایی آنها در عملکرد بتن تأثیر می‌گذارد. دانه‌های سنگی طبیعی معمولاً بوسیله هوازدگی و فرسایش و یا به طور مصنوعی باخرد کردن سنگ‌های مادر تشکیل می‌شوند.[۴] البته این مطلب نباید درمورد سنگدانه‌ها فراموش شود. سطح سنگدانه‌های اگر آغشته به گل و لای باشد باید سطح آن تمیز شود حتی الامکان باید شسته شود در صورت لزوم.[۵]
اندازه دانه‌های سنگی
بتن عموماً از سنگدانه‌هایی به اندازه‌های مختلف که حداکثر قطر آن بین ۱۰ میلیمتر و۵۰ میلیمتر می‌باشد ساخته می‌شود. به طور متوسط از سنگدانه‌هایی با قطر ۲۰ میلیمتر استفاده می‌شود.[۶]توزیع اندازه ذرات به نام «دانه بندی سنگدانه» مرسوم است. به طور کلی دانه‌های با قطر بیشتر از چهار یا پنج میلیمتر به نام شن و کوچکتر از آن به نام ماسه نامگذاری شده‌اند که این حد فاصل توسطالک ۴٫۷۵ میلیمتری یا نمره چهار مشخص می‌گردد. حد پایین ماسه عموماً ۰٫۰۷ میلیمتر یا کمی کمتر می‌باشد. مواد با قطر بین ۰٫۰۶ میلیمتر و ۰٫۰۲ میلیمتر به نام لای(سیلت)و مواد ریزتر رسنامگذاری شده‌اند. گل ماده نرمی است که شامل مقادیر نسبتاً مساوی ماسه و لای و رس می‌باشد.
کانیهای مهم
کانیهای مهم و متداول سنگدانه‌ها در زمینه استفاده در بتن عبارتند از: کانیهای سیلیسی (کوارتز، اوپال، کلسه دون، تریمیت، کریستوبالیت) فلدسپاتها، کانیهای میکا، کانیهای کربناتی، کانیهای سولفاتی، کانیهای سولفور آهن، کانیهای فرومنیزیم، کانیهای اکسیدآهن، زئولیت‌ها و کانیهای رس
طبقه‌بندی براساس شکل ظاهری
در استاندارد ASTM سنگها از لحاظ شکل ظاهری به پنج گروه تقسیم شده‌اند:کاملاً گرد گوشه، گرد گوشه، نسبتاً گرد گوشه، نسبتاً تیز گوشه و تیز گوشه.[۸]
در استاندارد BS این نامگذاری به صورت:گرد گوشه، بی شکل-بی نظم، پولکی، تیز گوشه، طویل، پولکی طویل می‌باشد.[۹]
افزودنی‌ها آرتاپ (Admixtures)[
ماده افزودنی بتن آرتاپ یا (Admixtures) ماده‌ای است 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 ازاختلاط یا در حین اختلاط به آن افزوده می‌شود.[۱۰] مواد افزودنی به دو گروه مواد افزودنیهای شیمیایی و مواد افزودنیهای معدنی تقسیم می‌شوند.
انواع معمول مواد افزودنی بتن به شرح زیر است.
کاربرد دیرگیرکننده در مواد افزودنی بتن: کار مواد افزودنی دیرگیرکننده بتن به تأخیر انداختن گیرش بتن است. مواد افزودنی دیرگیرکننده بتن در بتن ریزی‌های حجیم استفاده می‌شود. مواد افزودنی دیرگیرکننده بتن برای جلوگیری از ترک‌های ناشی از گیرش در بتن‌ریزی های پشت سر هم مناسب می‌باشد. مواد افزودنی دیرگیرکننده بتن برای حمل بتن در فاصله‌های زیاد استفاده می‌شود.
از جمله از مواد افزودنی بتن می‌توان از ژل میکرو سیلیس میکروسیلیکا ژل سیلیکافیوم نام برد همچنین گروت انواع روان‌کننده‌ها فایبر نیز از انواع افزودنی بتن می‌باشند.
معمولاً به جای استفاده از یک سیمان
این جزوه به صورت دست نویس است.
این جزوه درس سازه های بتن آرمه دکتر کرامتی و دکتر رهائی دانشگاه امیرکبیر می باشد که جزوه ای بسیار عالی در تشریح مباحث مطرح در این واحد درسی است.
این جزوه در 315 صفحه با کیفیت عالی اسکن شده و امیدواریم در جهت کمک به شما عزیزان مورد استفاده قرار بگیرد.