بازرسی سازه های بتنی

بازرسی سازه های بتنی 

آیتمهاي بازرسی چشمی
شرح سازه
 نام، موقعیت، نوع و اندازه
 مالک، مهندس پروژه، پیمانکار و تاریخ ساخت
 تصاویر کلی و تصاویر حاوي جزئیات شرایط ناحیه موردنظر
 تعیین مناطق آفتابگیر و مناطقی با زهکشی خوب با ضعیف
شرایط محیطی
 بررسی محیط به لحاظ صنعتی بودن، وجود آب شیرین، قرارگیري سازه در سواحل، خشک و بایر بودن و نیمه حاره بودن
 بررسی شرایط ذوب و انجماد، مرطوب و خشک شدن در هواي خشک
 بررسی عوامل خوردگی و حملات شیمیایی: سولفاتها، اسیدها، کلرید و گازها
 بررسی محیط به لحاظ سایش، فرسایش، ضربات و حفرات
 بررسی محیط به لحاظ رسانایی الکتریکی
 بررسی ذوب شدن مواد شیمیایی حاوي یون کلرید
 بررسی وجود گرما از منابع مجاور
زهکشی
 بررسی درزگیرها، سوراخهاي زهکش، درز یا اتصالات در فلاشینگ
شرایط بارگذاري
 بار مرده
 بار زنده
 بار ضربهاي
 بار ترافیک
 بار لرزهاي
 دیگر انواع بارها
خاك (شرایط فونداسیون)
 خاكهاي منبسط شونده
 خاكهاي تراکم پذیر (نشست)
شاخصهاي خرابی
 تركخوردگی
 لکهدار شدن
 تراوش
 نشت
ظاهر سازه
 نشست
 خیز
 انبساط و انقباض
شرایط کلی سطوح بتنی
 خوب، رضایتبخش، ضعیف
سطوح بتنی پرداختشده
 بررسی سطوح به لحاظ صاف بودن، حفرههاي معمولی، رگههاي ماسه و شن، حفرههاي لانهزنبوري، درز سرد
تركخوردگی
 موقعیت و تعدد تركها
 نقشه تركها
 الگو و عرض تركها
آرماتورهاي فولادي
 خوردگی
فرسایش
 ساییدگی و تشکیل حفره
روکشهاي سطح
 نوع و ضخامت
 شرایط
درزگیرهاي نفوذي
 نوع، اثربخشی

-1 آزمایش مغز گیري از بتن:
یکی از ساده ترین روش هاي تست و بازرسی بتن و تشخیص نا همگنی هاي داخلی بتن، روش مغزه گیري (کرگیري) می
باشد. این روش همانطور که در تصویر مشاهده می شود، با استفاده از دستگاه مغزه گیر از نقطه مورد نظر نمونه برداري می
شود.مقاومت نمونه مورد نظر با استفاده از آزمایش فشاري بتن ارزیابی می شود و می توان با دقت بالایی مقاومت عضو مورد
نظر در آن نقطه را تخمین زد .این آزمایش از دسته آزمایشات مخرب است زیرا به عضو آسیب وارد کرده و محل قطعه حفاري
شده در صورت عدم تخریب عضو حتی پس از ترمیم آن باعث تمرکز تنش می شود.
-2 آزمایش چکش اشمیت:
چکش اشمیت روشی است که بر اساس تحلیل نیروي برگشت ضربه، از سطح جسم مورد نظر استوار است. این روش از دسته
آزمایشات غیر مخرب محسوب می شود و به عضو آسیبی وارد نمی کند اما از دقت کافی برخوردار نمی باشد و درصد خطا در
این روش از روشهاي دیگر بیشتر است.
-3 آزمایش اولتراسونیک بتن:
برترین آزمایش و داراي استاندارد جهانی
توصیههاي ACI براي ضوابط بازرسی بتن

1 -مسئولیت بازرسی باید با معمار–مهندسی باشد.
2 -بازرسان باید با کیفیت بوده و به نحو مناسب سرپرستی و نظارت شوند.
3 -انواع بازرسیهایی که باید انجام گیرد، عبارتند از:
الف) بازرسی و تأیید امکانات مربوط به پیمانه کردن و مخلوط کردن.
ب) بازرسی، آزمایش و تأیید مصالح.
ج) بازرسی قالبها، آرماتورها، شمعها، مهاريها، اقلام تعبیه شده، درزها و غیره.
د) بازرسی تجهیزات مربوط به حمل و جا دادن بتن از جمله سطلها (باکتها)، واریزها، دمپرها (ارابهها)، قیفها، متراکم
کنندهها، و پمپها.
ه) بازرسی حمل، جا دادن، تراکم، پرداخت، عملآوري، حفاظت، و تعمیر یا لکهگیریبتن.
و) بازرسی در کارخانه اقلام پیش ساخته شامل قطعات پیش تنیده از نظر مقاومت، ابعاد و خواص ویژه.
ز) بازرسی قالبهاي نواري و برداشتن شمعها.
ح) آمادهسازي و آزمایش نمونههاي بتنی، آزمایش روانی، هواي محبوس، وزن مخصوص.
ط) تهیۀ گزارش روزانه از کلیۀ این موارد.
بازرسی محل تولید بتن
یک ضابطۀ حیاتی براي کنترل بتن، بازرسی مرحلۀ پیمانه کرد نشامل آزمایشهاي مربوط به دانهبندي و مقدار رطوبت
سنگدانههااست.
به طور خلاصه، وظایف عادي معمول بازرس مرکز تهیۀ بتن عبارت از مشاهده اندازه گیري و توزین کلیۀ مصالح تشکیل دهنده
شامل سیمان، سنگدانهها، آب و مواد افزودنی در صورت وجود و کنترل سنگدانهها از حیث اندازه و مقدار رطوبت است.
تصحیح وزن سنگدانهها و مقدار آب اضافه شده براي جبرال رطوبت آزاد در سنگدانهها بخش مهمی از کنترل ذکر شده
است. مقیاسها و ابزارهاي اندازهگیري باید به طور دورهاي طبق استانداردهاي ارائه شده توسط دایرة ملی استانداردها]1 [به
منظور حفظ دقت لازم کالبیره گردند.
مرکز تهیۀ باید به گونهاي تتتجهیز شود که بتوان سیمان را با یک مقیاس کاملاً جداگانه از سنگدانهها توزین نمود.
سنگدانههاي با اندازههاي مختلف را میتوان در یک قیف با مقیاس واحد براساس وزن تجمعی توزین نمود. جزییات مراکز
تهیۀ بتن در بخش پنجم این کتاب ارائه شده است. میزان دقتی که باید در اندازهگیري اجزاي مختلف اعمال شود، در جدول
زیر آمده است.
میزان لازم براي اندازهگیري اجزاي بتن در مرکز تهیۀ بتن
تعیین رطوبت سنگدانههاي بتن
یکی از موارد مهم بازرسی سنگدانهها در مرکز تهیۀ بتن حصول اطمینان از تصحیح مقدار رطوبت است. در این مورد چندین
)3 روش وجود دارد
.
)
1 -نمونه در کوره یا ورق داغ خشک میشود. نمونه کاملاً خشک میشود و تصحیح براي جذب جهت محاسبۀ مقدار رطوبت
آزاد انجام میگیرد. یک رابطۀ تقریبی با دقت کافی به صورت زیر ارائه میشود:
براي راحتی شکل را نیز میتوان مورد استفاده قرار داد 400 gr .نمونه خشک و توزین شده است. درصد رطوبت از تقاطع با
خط مربوط به درصد جذب به دست میآید.
2 -روش مناسب براي رطوبت آزاد ماسه براساس پیشنهاد مؤسسۀ آمریکایی تعیین اصلاح و تعدیل جهت استفاده یا جدول زیر
نیز وجود دارد. وزن مخصوص نیزباید معلوم باشد.
تعیین مقدار رطوبت سنگدانهها(3) .(1 400 gr) نمونۀ تر را استفاده کنید؛ (2) در
کوره خشک نمایید؛ (3) نقطۀ مربوط به وزن خشک را روي محور افقی یافته، نقطۀ متناظر آن را از تقاطع خطوط جذب بیایید
و درصد رطوبت را روي محور قائم بخوانید.
که در آن:
=Aوزن خشک شده در کوره
=Xجذب (بیان شده به صورت اعشاري)
تجهیزات: فلاسک حجمی از نوع چپمن به ظرفیت 500 میلیمتر و دقت 15ဂ0 میلیلیتر، تراز و با ظرفیت 2 کیلوگرم و دقت
1ဂ0 گرم، و پیپت، لولۀ شیشهاي به قطر 25ဂ6 میلیمتذ با طول کافی که قادر به تعدیل تراز آب باشد.
روش: فلاسک را با آب در دماي اتاق تا علامت 200 mL پًر کنید. براي تعدیل تراز آب (بخش پایینی تقعر) در 200 mL از
پیپت استفاده کنید 500 gr .نمونۀ ماسه را در فلاسک بریزید. برگردانید تا هواي محبوس خارج شود. کفها را از بین ببرید.
یک یا دو قطره اثر، الکل یا مواد تر تجارتی این عمل را راحتتر انجام میدهد. تکان دادن با یک سیم نازك، گرچه معمولاً
روش موفقیتآمیزي است، ولی خسته کننده و وقتگیر است. حجم ترکیب آب و سنگدانه ریز را مستقیماً از روي مقیاس
مدرج بخوانید. درصد آب آزاد را میتوان مستقیماً از جدول استخراج نمود.

گروت چیست؟
گروت متشکل از آب، سیمان و ماسه ریز است و معمولاً براي صفحه ستون روي پی، پر کردن فضاي خالی در سازه یا ترك
عمیق و بزرگ از آن استفاده میشود. این مخلوط که به صورت پودري تولید میشود، به دلیل خواص ویژهاش، پوسته نشده و
لایه لایه نیز نمیشود و براي استفاده و اجراي آن، لازم است مقداري آب به آن اضافه شود .
در بعضی گروتها بنا بر نیاز، افزودنیهاي سیمانی مثل الیاف نیز اضافه میشود. هدف از استفاده از گروت، انتقال نیرو از سطح
بارگذاري به لایه بعدي است؛ معمولاً فنداسیون سازه آخرین قسمت سازه است و حدفاصل زمین و جسم روي آن، باید توسط
یک سیستم قوي پر شود.
شکل ظاهري گروت پس از اختلاط با آب
انواع گروت
گروت مادهاي آماده شده با مصالح سنگی ریزدانه و نهایتاً در حد سایز ماسه و سیمان است که با اضافه کردن آب قابل استفاده
میباشد. ساختار اصلی همه گروتها سیمان، ماسه و آب است که اضافه شدن مواد دیگر به آن، گروههاي متفاوت گروت را
تشکیل میدهد.
عموماً گروت براي پر کردن نواحی غیر قابل دسترسی مستقیم یا آببندي و ترمیم به کار میرود. این مواد از لحاظ
ظاهري نسبتاً خشک، یا سیال و خمیري هستند و معمولاً در دو شکل پایه سیمانی یا اپوکسی وجود دارند. اپوکسی یا همان
پلی اکسید، پلیمري گرمازا است و با اختلاط مواد دیگر آغازگر فرآیند پلیمریزاسیون است.
شناخت خواص انواع گروت بسیار مهم است. آشنایی با گروتهاي مختلف، به نحوه صحیح انتخاب و مصرف کمک خواهد کرد.
براي مثال در مکانی که فضاي محدود براي گروتریزي وجود دارد، استفاده از گروت خشک یا نسبتاً سفت کاربرد خوبی ندارد.
استفاده از گروت ریزدانه نیز نسبت به درشتدانه در مکان محدود بهتر است. در واقع در مکانهایی با ضخامت کم، باید به
تورم گروت منبسط شونده توجه ویژهاي داشت، زیرا با گذشت زمان امکان بر هم زدن نظم و تعادل سازه توسط این ماده وجود
خواهد داشت.
گروت اپوکسی
این گروت به نوعی گروت پلیمري قوي با سه قسمت مجزا محسوب میشود. الیاف، رزین و هاردنر اپوکسی براي تقویت گروت
به کار میرود. اپوکسی از فرآیند بین اپی کلرو هیدرین و مواد با پایه فنول تولید میشود.
این مواد در برابر آب و اشعه فرابنفش مقاوم هستند. به همین دلیل دوام این مواد بسیار زیاد است. اپوکسی حلال در آب یک
ماده زیست تخریبپذیر بوده و نسبت به سایر اپوکسیها خطرزایی ندارد.
بعضاً موادي نظیر سیلیس نیز با دانهبندي مناسب براي افزایش روانی اضافه میشود. این گروت مقاومت خمشی و کششی
بیشتري نسبت به حالت عادي دارد و به دلیل ساختار خود در برابر عوامل محیطی بسیار مقاوم است.
گروت سیمانی منبسط شونده
گروت سیمانی منبسط شونده، علاوه بر مشخصات گروت گروه سیمانی، ویژگی دیگري نیز دارد. انبساط این مواد پس از
افزودن آب بسیار شدید است. در مواردي که نیاز به پرکنندگی باشد، این مواد بسیار مناسب هستند.
گروت ریزدانه
گروت ریزدانه بسیار روان است. این ماده براي درزگیري در مکان غیر قابل دسترسی بسیار مناسب است، زیرا افزودنیهاي
موجود در این گروت، مانع از جمع شدگی میشوند. این ماده بر اساس استاندارد 1107C ASTM تولید شده است.
گروت درشتدانه
گروت درشتدانه به دلیل ساختار مناسبش تهنشین نمیشود و معمولاً براي مکانی مورد استفاده قرار میگیرد که دانهبندي
مناسبی وجود نداشته باشد. استفاده از مواد و مصالح موجود در محل، موجب ایجاد مخلوطی با دانهبندي مناسب نخواهد شد.
گروت پلیمري
این ملات سیمانی شامل دو قسمت، رزین پلیمري و مخلوط سیمانی با مقاومت بالا و دانهبندي منظم به همراه ماسه سیلیسی
شکري است و روانی بسیار مناسبی براي اجرا دارد.
کاربرد انواع گروت
گروت جهت انتقال مناسب نیرو به کار میرود و توزیع مناسب تنش و خاصیت پر کنندگی آن، یکی از کاربردهاي مهم گروت
است. براي مثال: پر کردن درز بین دو قطعه بتنی نظیر موزاییک و تحکیم خاك از کاربردهاي گروت است. به نوعی میتوان
گفتاین ساختار و جنس گروت است که کاربرد آن را تعیین میکند.
قالب گیري صفحه ستون توسط گروت
کاربرد گروت اپوکسی
نصب تجهیزات صنعتی با این گروت انجام میشود. بیشتر ریلها را با این مواد سر جاي خود نصب میکنند. بیس پلیتی که
قرار باشد بار زیادي تحمل کند توسط این ماده جاي گذاري میشود. از این گروت در مکانی که نیاز به بهره برداري سریع
باشد نیز استفاده میشود.
استفاده از گروت اپوکسی به دلیل تخلخل کم در محیط تر مثل حمام و آشپزخانه بسیار مناسب است. این مواد به دلیل
ساختار خود اسید و چربی را بسیار مناسب دفع میکنند. چسبندگی بالاي اپوکسی قابل رقابت با کلیه ملاتهاي موجود براي
نصب کاشی و سایر اجزاي سازهاي دیگر است.
استفاده از گروت در زیر قطعات صنعتی سنگین
کاربرد گروت سیمانی منبسط شونده
به دلیل وجود مواد مستعد حجیم شدن از این گروت براي پرکردن یک ناحیه استفاده میشود. این گروت براي انتقال بار
ضربهاي و لرزهاي مناسب نیست. بیشترین استفاده از گروت منبسط شونده در نواحی وجود فشار سیالات میباشد. این گروت
در صورت اختلاط با آب افزایش حجم خواهد داشت. یک دلیل گرایش کاربران به این نوع گروت حفظ خاصیت انبساطی در
طول زمان است. یعنی با گذشت زمان فضاي پوشش داده شده توسط این گروت در برابر نشت عملکرد موثرتري خواهد داشت.
کاربرد گروت ریزدانه
براي بیس پلیت یا صفحه ستون بسیار مناسب هستند. براي پرکردن فضاي اطراف آرماتور و انکر بولت نیز موثر هستند. براي
پی ریزي ماشین آلات سنگین مناسب هستند. براي پرکردن حفره و شکاف و کلیه کارهاي ترمیمی از این گروت میتوان
استفاده کرد. این گروت به دلیل قیمت مناسب یکی از پرمصرفترین گروتهاي موجود است.
استفاده از گروت در ساخت تونل و پرکردن فضاي خالی پشت قطعات و چسباندن قطعات به هم
کاربرد گروت درشت دانه
این گروت قابلیت مصرف به صورت خمیري و روان را دارد. به دلیل بزرگتر بودن ذرات قابلیت اجرا در نواحی سخت و غیر
مستقیم را ندارد. در این موارد استفاده از سایر گروتها بهتر است. توجه به روانی مخلوط در این مورد اهمیت بالایی دارد.
کاربرد گروت پلیمري
به دلیل بالا بودن مقاومت خمشی و کششی این گروت در نواحی شکل پذیر کاربرد دارد. استفاده از این گروت در آب بند
کردن یک ناحیه نیز رواج دارد. این خاصیت نفوذناپذیري سبب استفاده از این مواد در سازههاي مجاور آب شده است.از این
گروت براي تعمیر لوله بتنی انتقال آب نیز استفاده میشود. این ملات به دلیل روانی نهایتا تا شیب 45 درجه قابل استفاده
است.
مزایاي استفاده از گروت
سرعت اجرا و تهیه این مواد نسبت به نمونههاي دیگر نظیر مخلوط سیمانی و بتن بیشتر است. تهیه یک مخلوط سیمانی
مخصوص در محل بعضی اوقات به دلیل نبود مصالح سنگی با دانه بندي معین یکی از مشکلات موجود در زمینه نیازهاي
مخلوط سیمانی است. ولی در صورت استفاده از گروت فقط با افزودن اندکی آب میتوان به یک مخلوط مناسب و کاربردي
دست یافت.
گروت ریزي انکر بولت براي تحکیم در برابر نیروهاي وارده
مزایاي گروت اپوکسی
این ملات از سه قسمت تشکیل شده است. رزین اپوکسی و هاردنر در کنار مصالح سنگی قوي یک ترکیب مقاوم در برابر
عوامل و تنشهاي گوناگون را تشکیل میدهد. محدودیتهایی براي مصرف این ماده در مجاورت فشار آب به دلیل وجود
تخلخل وجود دارد. در واقع این گروت آب بند مناسبی نیست. روانی این محصول عالی است. مدت روان ماندن پس از اختلاط
آب نسبت به سایر گروتها بیشتر است.
مزایاي گروت سیمانی منبسط شونده
این گروت در برابر کشش و خمش از سایر موارد ذکر شده مقاومت بیشتري از خود نشان میدهد. در این گروت زنگ زدگی به
دلیل نبودن ذرات فلزي وجود نخواهد داشت. این گروت در هنگام افزودن آب اندکی انبساط داشته و با گذشت زمان و در
هنگام گیرش انبساط ثانویه شروع شده و حجم بسیار زیادي را پوشش خواهد داد.
مزایاي گروت ریزدانه
این مواد در برابر بارهاي خیلی سنگین مقاومت خوبی دارند. بعد از خشک شدن و سفت شدن ترك نمیخورند. این ماده به
راحتی با آب ترکیب شده و قابلیت اجرا دارد. سرعت گیرش و سفت شدن این گروت نسبتا زیاد است. پس امکان بهره برداري
و بارگذاري سریع وجود دارد.
مزایاي گروت درشت دانه
یکی از اصلی ترین موارد تعیین استفاده از انواع مصالح قیمت تمام شده آن است. در بین گروتها نوع پایه سیمانی ارزانترین
است. البته این ارزانی دلیلی بر کیفیت پایین این مواد نیست. چون این گروت نیز مقاومت فشاري بالایی دارد. جمع شدگی
این گروت بسیار کم و حتی قابل چشم پوشی است. ترك خوردگی این نوع از گروت در مقایسه با سایرین تقریبا برابر صفر
است.
مزایاي گروت پلیمري
گروت پلیمري به دلیل وجود مواد آب گریز براي استفاده در نواحی آب بند کاربرد دارد. از این ملات به دلیل خاصیت
چسبندگی زیاد براي ترمیم بتن پلیمري استفاده میشود. این مواد براي ساخت لایه رویه کوره به دلیل مقاومت در برابر
گازهاي سمی و هم باکتري ناشی از سوزاندن زباله بسیار مفید و کاربردي هستند.
این گروت نیاز به پرایمر ندارد. از خوردگی میلگرد در بتن جلوگیري میکند. مقاومت مکانیکی اولیه این گروت بالا میباشد.
روش مصرف انواع گروت
براي استفاده از گروت، بتن زیر پی باید اندکی گیرش خود را آغاز کرده باشد. به همین علت نیز توصیه کارشناسان به گروت
ریزي پس از گذشت هفت روز از سن بتن زیر کار است. براي مصرف گروت در ابعاد بالا بهتر است نواحی با قالب به قطعات
کوچک تقسیم بندي شود. دماي محیط در گروت ریزي بسیار موثر بوده و دماي بین 5 تا 30 درجه سانتیگراد در حین کار
پیشنهاد میشود.
در حمل و نقل گروت امکان ته نشینی مواد وجود دارد. قبل از مصرف کردن این ملات باید در یک ظرف مجزا ریخته شده و
هم زده شود. براي اصلاح ملات حاوي دیرگیر یا زودگیر مجاز به اضافه کردن افزودنی دیگري نیستیم. به دلیل مشکل عدم
پخش یکنواخت بهتر است کل محصول را در یک نوبت مصرف کرد. دلیل این موضوع امکان عدم پخش مناسب مصالح تشکیل
دهنده گروت است. در صورت مصرف قسمتی از محصول امکان مشاهده تغییرات در ظاهر و حتی مشخصات نهایی گروت
وجود دارد.
سرعت هم زدن مخلوط نباید زیاد باشد. با بالا رفتن سرعت اختلاط هوا به داخل مخلوط وارد میشود. این موضوع بر خلاف
هدف اصلی استفاده از گروت است. کاهش چسبندگی بین پی و صفحه ستون یکی از ایرادات این موضوع است. در صورت بروز
مشکل میتوان اندکی از هواگیري ونتیلاتر بهره برد. ولی بهترین روش ریختن آب در ظرف و روشن کردن همزن با دور کند و
افزودن اندك اندك گروت به آب و سپس اضافه کردن بقیه آب و رسیدن به مخلوط استاندارد است.
روش مصرف گروت اپوکسی
این ملات قیمت نسبتا بالایی دارد. توجه به دستورالعمل ساخت در این مورد از اهمیت بالایی برخوردار است. برخی به ساخت
نمونه کوچکی از ملات و شناخت رفتار و ظاهر گروت آماده مصرف توصیه کردهاند. قیمت بسیار بالاي این گروت کاربران و
استفاده کنندگان را به دقت در مصرف وادار میکند.
روش مصرف گروت سیمانی منبسط شونده
همانند سایر گروتها این ماده نیز براي پر کردن فضاي خالی بین دو عضو سازهاي به کار میرود. ولی انبساط آزاد این گروت
باید در نظر گرفته شود. در واقع این خاصیت براي مقابله با جمع شدگی سیمان است. این افزایش حجم هم در ابتداي ترکیب
با آب و هم در ادامه روند گیرش خواهد بود. با در نظر گرفتن افزایش حجم باید ظرفی براي این گروت انتخاب شده تا در
هنگام اختلاط سرریز نشود.
روش مصرف گروت ریزدانه
براي استفاده از گروت باید سطح گروت ریزي آماده سازي شود. کلیه سطوح باید از مواد سست زدوده شود. براي جلوگیري از
کشیدن آب گروت سطح باید مرطوب باشد. جمع شدن آب نیز به دلیل حل شدن در گروت مجاز نیست. در هنگام گروت
ریزي باید تابش نور آفتاب شدید و وزش باد کنترل شود. اگر امکان برقراري شرایط مساعد نباشد، بهتر است گروت ریزي به
زمانی دیگر موکول شود. این گروت تا نیم ساعت پس از اختلاط با آب قابل استفاده است. پس براي کار کردن امکان تهیه
حجم بزرگی از گروت و مصرف اندك وجود نخواهد داشت. گروت به هیچ وجه پس از اختلاط با آب و ریختن در قالب نباید
ویبره شود. براي هر بسته بندي گروت میزان آب لازم تعیین و درج شده است.
روش مصرف گروت درشت دانه
در استفاده از این گروت به سطح زیر کار باید توجه داشت. زبر بودن بیش از حد سطح زیرین از پخش شدن مناسب گروت
جلوگیري میکند. ذرات این گروت باید کوچکتر از 12 میلیمتر باشند. بهتر است که فاصله بین دو قطعه در این گروت حداقل
10 سانتیمتر باشد. البته در صورت عمق بیش از حد گروت باید لایهاي اجرا شود.
روش مصرف گروت پلیمري
نوع گروت پلیمري و خشک یا روان بودن آن تعیین کننده روش مصرف آن است. نوع خشک این گروت باید توسط دستگاه
متراکم کننده به مصرف برسد. ولی گروت سیال توسط وزن خود متراکم شده و نیازي به تراکم ندارد. این گروت باید در حین
هم زدن ظرف حاوي آب اندك اندك به ظرف اضافه شود.
مقدار مصرف انواع گروت
براي گروت ریزي دو عامل تعیین کننده مقدار لازم هستند. عمق لایه گروت ریزي که بر حسب سانتیمتر یا میلی متر بیان
میشود. دیگري سطح گروت ریزي بوده که بر حسب متر مربع بیان میشود. براي هر متر مربع با ضخامت یک سانتیمتر
حدود 20 الی 25 کیلوگرم گروت لازم است. حدودا براي هر بسته 25 کیلوگرمی گروت حدود 3 تا 4 لیتر آب تمیز و ترجیحا
خوراکی لازم است. بیشتر از این مقدار آب از مقاومت گروت میکاهد.
مصرف گروت به سطح زیر کار نیز بستگی دارد. سطح زیر کار باید مرطوب باشد. کشیدن آب گروت توسط لایه زیرین این
ملات را سفت کرده و از حالت عادي گروت بیشتري استفاده میشود. در صورت صاف نبودن سطح زیر کار نیز مصرف گروت
بیشتر خواهد شد.
درز گیري و بند کشی توسط گروت
براي اطمینان از ترکیب همه مواد به صورت یکنواخت بهتر است نیمی از آب درون مخلوط کن ریخته شود. سپس گروت را به
آن اضافه کرد. در نهایت نیز تمامی آب مورد نیاز اضافه شود. فعال شدن مواد گروت نیاز به اندکی زمان دارد. دلیل افزودن آب
در چند مرحله نیز همین موضوع است. میزان افزودن آب به شرایط نخالفی بستگی دارد. ولی بین 150 تا 300 سی سی آب
مقطر براي یک کیلوگرم گروت مناسب است.
مشخصات انواع گروت
گروت ریز دانه به صورت پودر تولید میشود. وزن مخصوص این ماده 2,3 گرم بر سانتیمتر مکعب است. یون کلر این گروت
باید بر اساس استاندارد 1015-17:2000 EN تایید شود. مقاومت فشاري هفت روزه این ماده 35 مگا پاسکال و مقاومت
فشاري 28 روزه نیز 50 مگا پاسکال است. مقاومت خمشی نمونه 28 روزه نیز باید حداقل 10 مگا پاسکال باشد.
طبیعتا قیمت بالاي ملات پلیمري نسبت به سایر گروتهاي موجود یک محدودیت براي این مواد به حساب میآید. این گروت
به دلیل داشتن مواد پایه نفتی براي محیط زیست یک ماده خطرساز به شمار میرود. براي رسیدن به حداکثر مقاومت گروت
باید تا 3 روز مرطوب نگه داشته شود.
اجراي پیوسته گروت امري بسیار مهم است. اگر گروت براي ایجاد لایه محافظ استفاده شود. وجود درز سرد این خاصیت را از
بین خواهد برد. گروت در ضخامت بالا قابلیت اجرا ندارد. نحوه گروت ریزي ضخیم به صورت لایه لایه است.
نسل دیگري از انواع گروت پیش تنیده و پس تنیده است. از این مخلوط بیشتر براي کاشت کابل استفاده میشود. پوزولانها و
روان کنندهها به همراه مواد ویژه معدنی ساختار عالی براي گروت ریزي تشکیل میدهند. استاندارد 1107C ASTM به طور
کامل حدود مشخصات گروت پیش تنیده را تعیین کرده است. چسبندگی بالاي این گروت به فلزات ویژگی اصلی این گروت
است.
گروتها معمولا خطرزایی خاصی براي انسان و طبیعت ندارند. ولی به دلیل وجود مواد شیمیایی مثل سیمان و سایر پلیمرها
در صورت برخورد با پوست یا چشم سریعا با آب شست و شو داده شود. مراجعه به پزشک نیز پس از رخداد توصیه میشود.
قیمت گروت
گروت یک مخلوط است. قیمت یک مخلوط را مواد تشکیل دهنده آن تعیین میکند. گروت از مواد اصلی سیمان و سنگدانه
تولید میشود. طبیعتا این دو ماده براي عموم افراد شناخته شده و قیمت آن نیز معلوم شده است. تفاوت اصلی در مواد اضافه
بر این موارد بوده که تغییرات قیمت را رقم میزند.
قیمت تمام شده گروت معمولا حدود قیمت ساخت بتن یا یک ملات معمولی است. انواع گران اپوکسی و پلیمري این مواد
قیمتی در حدود ده الی پانزده برابر بتن معمولی دارند. وقتی گروت حاوي مواد معدنی نظیر ماسه باشد، قیمت خیلی کمی
خواهد داشت. ولی مواد شیمیایی چون خودشان قیمت گرانی دارند. با اضافه شدن به هر مخلوطی قیمت کلی آن را افزایش
خواهند داد.
الیاف بتن
چون بتن یک ماده بسیار پرمصرف در دنیا است. شناخت بتن به یک موضوع پرطرفدار تبدیل شده است. در شناسایی صورت
گرفته و تحت آزمایشهاي متعدد معایب بتن آشکار میشود. معایب بتن خود به خود رفع نمیشوند. پس باید چارهاي
اندیشید. یکی از مشکلات اصلی بتن کمبود مقاومت کششی است. در اثر افزایش مقاومت کششی بتن توسط افزودن الیاف به
بتن، شکلپذیري بتن زیاد میشود.
یکپارچگی بتن افزایش یافته و اندکی از وزن بتن کاهش مییابد. استفاده از الیاف در طول تاریخ هم توسط بشر استفاده شده
است. ساختن سازههاي گلی با مشکلاتی روبرو شده که براي اولین بار در آن از کاه استفاده و بسیاري از مشکلات سازه گلی
رفع شد. استفاده از کاه سازه را در بار ضربهاي و پوسته شدن گل مقاوم کرد.
تست نمونه بتن الیافی که مقاومت آن نسبت به نمونه معمولی افزایش یافته است
راه اصلی و شناخته شده در تمام دنیا براي اصلاح بتن استفاده از افزودنیهاي مختلف بتن است. این افزودنی هم مقاومت بتن
و جذب انرژي و پایداري و دوام بتن را بالا میبرد.
الیاف در بتن
در کف مکانی که به بتن بادوام و قوي نیاز است الیاف بتن به کار میرود.
بتن داراي دانهبندي مناسب، براي اضافه کردن الیاف بتن خیلی عالی است. در اثر افزودن این مواد مقاومت بسیار بالایی در
بتن ایجاد میشود. نقش این الیاف در بارگذاري دینامیکی و به خصوص هنگام زلزله پدیدار میشود. استفاده از بتن الیافی در
برخی موارد جایگزین سازه بتن آرمه به خصوص در سازههاي دوبعدي سطحی نظیر کف سازي گسترده همانند جاده مثل
باند فرودگاه و یا کف سولههاي عظیم شده است.
ساخت باند فرودگاه با بتن الیافی
از این نوع الیاف در بتن در پدافند غیرعامل همانند سازه پناهگاه و یا انبارهاي نظامی هم به دلیل مقاومت در برابر بار ضربهاي
مثل انفجار استفاده میشود. این مواد در صنعت بتن پیش ساخته هم ورود پیدا کرده و ساخت پانل بتنی و قطعات پیش
ساخته بتنی الیافی بسیار رواج پیدا کرده است.
انواع الیاف بتن
الیاف جمع کلمه لیف به معنی رشته است. مجموعه مولکولهاي تشکیل دهنده این رشتهها خطی و اکثرا موازي یک محور
اصلی است .وزن مولکولی این مواد بسیار بالا است. ویژگی این مواد انعطافپذیري و دارا بودن نسبت زیاد طول به قطر است.
الیاف به طور کلی در دو دسته طبیعی و مصنوعی قرار میگیرد.
الیاف طبیعی از طبیعت و بدون تغییر در ساختار شیمیایی در سه گروه گیاهی، حیوانی و معدنی وجود دارند. دسته گیاهی
این مواد به صورت دانهاي هماندد پنبه و ساقهاي مثل کتان و کنف تولید میشود.
الیاف مصنوعی توسط روشهاي خاص تولید و وجود مواد طبیعی در ساختار این مواد دور از انتظار نیست. نمودار زیر براي
شناخت انواع الیاف ارایه شده است.
.1 طبیعی:
 گیاهی: الف) دانه اي: پنبه ب) ساقه اي: کتان و کنف
 حیوانی: پشم حیوانات و ابریشم
 معدنی: آزبست و پنبه نسوز
.2 مصنوعی:
 ریون
 نایلون
 پلی استر
 اکریلیک
الیاف پلی پروپیلن
این مواد حدودا یک رشته 12 یا 18 میلیمتري براي جلوگیري از ترك خوردن بتن به آن اضافه میشوند. نمونههاي تولیدي
براي ملات در ابعاد حدودا 6 میلیمتر وجود دارند. منظور از ترك در این مورد ترك ریز ناشی از انقباض سریع یا خشک شدن
مخلوط سیمانی است نه ترك سازهاي. رنگ این الیاف معمولا سفید و یا سیاه است.
نمونه بسته بندي الیاف پلی پروپیلن
وزن مخصوص این مواد حدود 90 گرم بر سانتیمتر مکعب است. در هنگام استفاده یون اسیدي و قلیایی از خود آزاد
نمیکنند. هوازایی قابل توجهی ندارند. فاقد یون کلراید و سولفات هستند. استفاده بیش از حد این مواد سبب کاهش روانی
بتن و افزایش چسبندگی آن میشود؛ که خود این موضوع اجرا و کار با مخلوط سیمانی را بسیار دشوار خواهد ساخت.
بدلیل خاصیت پلاستیکی این مواد در اثر وارد شدن نیرو %80 افزایش طول دارند. قطر این الیاف هم در حدود 25 تا 35
میکرومتر است.
الیاف پلی استر
مواد اولیه الیاف پلی استر دي متیل ترفتالات و اتیلن گلیکول است. از سنتز و پلیمري شدن این مواد در دماي بالا اتیل استات
تولید میشود. این الیاف ابتدا براي افزایش مقاومت ثانویه بتن استفاده شدند. به دلیل خاصیت ذاتی که در این الیاف وجود
دارد؛ براي جلوگیري از ترك خوردگی ناشی از آب انداختن و با طراحی صحیح و اجراي مناسب طرح اختلاط تقریبا جایگزین
میلگرد هستند.
این مواد بسیار در حفظ آب مخلوط بتنی و اصطلاحا عدم خروج شیره بتن موثر هستند. همین موضوع افزایش قوام سبب
کاهش روانی بتن شده است. در نهایت بتن تولیدي با این الیاف مقاومت بیشتري به بتن داده و الاسیسیته بتن افزایش نسبی
خواهد داشت. استفاده این مواد به زیر یک درصد حجمی بتن محدود شده است.
براي بتن ریزي عمیق این الیاف سفید رنگ نسبت آب به بتن را در کل عمق نمونه ثابت نگه میدارند. مقاومت سایشی سطح
بتن در نهایت افزایش یافته و دوام بتن بالا میرود. به دور از رطوبت خود این مواد تا چندین سال قابل استفاده هستند.
هزینه این مواد در مقایسه با میلگرد بسیار پایینتر است. اجراي آن هم بسیار راحت است. این مواد با 5 دقیقه اختلاط در بتن
یک مخلوط تقریبا یکنواخت و تایید شده، قابل استفاده تحویل میدهد.
الیاف شیشه
الیاف شیشه با طول حدودا 12 میلی متر
الیاف شیشه استحکام و سختی بالایی دارد. در دماي بالا و پایین خواص خود را حفظ میکند. مقاومت در برابر رطوبت و
خوردگی و قیمت پایین آن از دیگر ویژگیهاي الیاف شیشه است.
این مواد بسیار زیاد تولید شده و براي عموم به راحتی قابل دسترس است. از این مواد براي تعمیر و ترمیم سازه بسیار استفاده
میشود.
استفاده از بتن الیافی در ترمیم سازه بتنی
الیاف آرامید
الیاف آروماتیک پلی آمید که به صورت آرامید معروف هستند، در دهه 1960 به صنعت بتن معرفی شدند. این الیاف مقاومت
حرارتی بسیار بالایی دارند. این مواد به نوعی جایگزین پنبه نسوز شدند. ساختار شیمیایی این مواد متشکل از دو حلقه
آروماتیک متصل به زنجیره بلند پلی آمید سینتتیک است، که یک ماده فیبري تشکیل میدهند.
پارا آمیدها آرنکا و تواران و کولار را شامل میشوند. متا آرامیدها نومکس، کنکس و دورت و اپییل را شامل میشوند.
الیاف کولار از الیاف کربنی و شیشهاي سبکتر هستند. نسبت به وزن در میان الیافهاي موجود در بازار بسیار مقاومت کششی
و برشی بالایی دارند. از کولار در ساخت جلیقه ضدگلوله استفاده میشود. این الیاف مقاومت شیمیایی بالا دارند. پس در مواد
حلال شیمیایی و شرایط محیطی شدید دوام خوبی را براي بتن فراهم میکنند. معمولا الیاف کولار زرد رنگ هستند. هزینه
نسبی این مواد به دیگر الیاف بسیار زیاد و الیافی گران به شمار میروند.
الیاف فلز
الیاف فلزي بتن یا الیاف فولادي بتن براي مسلح کردن استفاده میشوند. به کاربردن این مواد افزایش مقاومت بتن، کاهش
جمع شدگی، کنترل ترك خوردگی سطحی و عمقی بتن را بهبود میبخشد.
این الیاف را در مواردي طراحان به جاي آرماتور بتن به کار میبرند. این مواد مقاومت بتن را در اثر افزایش خاصیت جذب
انرژي، برابر بار ضربهاي و تکانهاي بسیار افزایش میدهد. این الیاف به صورت میله با طول 3 تا 6 سانتیمتر و قطر 0,7 تا 1,2
میلیمتر تولید میشوند.
انواع الیاف فلز:
.1 سیم سرد نورد شده کشیده شده
.2 ورق برش خورده
.3 سیم ذوب شده
.4 اصلاح شده
هندسه مقطع این الیاف به صورت استوانه و یا مستطیلی است .آلیاژ و سطح زبري این الیاف بسیار در نوع بتن مورد استفاده
تعیین کننده است.
تقویت دال با الیاف فولادي بسیار پرکاربرد است.
الیاف کربن
از الیاف پرکاربرد در همه صنایع و مورد استفاده در تولید کامپوزیتها است. ضریب الاستیک این مواد نسبت به کولار و الیاف
شیشه بیشتر است. قطر این الیاف بسیار کم و در حد چند میکرومتر است. چگالی نوعی از این الیاف در حدود 2 گرم بر
مترمکعب است. یعنی یک اتاق خواب را با فقط چند گرم از این مواد میتوان پرکرد.
نسبت به وزن کمی که دارند، مقاومت بسیار بالایی دارند. مثلا در مقایسه با فولاد حدود یک سوم وزن و 5 الی 10 برابر
مقاومت کششی دارند. در برابر خستگی و خوردگی بسیار مقاوم هستند.
این الیاف ترد و شکننده هستند. پس مقاومت ضربه به تنهایی ندارند. با توجه به مصرف بالا و تولید فراوان هنوز هم این مواد
بسیار گران هستند. نگهداري این مواد شرایط ویژه دارد.
مقاومت شیمیایی این الیاف به ماده خام اولیه و دماي تولید بستگی دارد. این مواد بر دو اساس و پایه مصنوعی و قیري تولید
میشوند. به گروههاي زیر تقسیم میشوند:
 الیاف و فیبر کربن با پایه شیمیایی اکریلیک
 قیر صنعتی با پایه قیر مزوفاز
 الیاف ویسکوز ریون (یا ابریشم مصنوعی)
 فیبر کربن با پایه فاز گازي
الیاف کربن سه مرحله تولید دارد: .1 پایداري اکسیداسیون .2کربونیزاسیون .3 گرافیتاسیون
اگر این مواد 90 درصد کربن داشته باشند، الیاف کربن هستند. اگر با روش اصلاحی این مواد تولید و خلوص کربن به 99
درصد و بالاتر برسد، الیاف گرافیتی نامیده میشود.
نوعی نانوالیاف کربنی (تصویر بزرينمایی شده و قطر این لولهها چند میکرومتر است)
الیاف ماکروسنتتیک
الیاف پلاستیک یا ماکروسنتتیک براي افزایش مقاومت بتن و جلوگیري از ترك خوردگی آن استفاده میشود. این الیاف به
صورت آجدار تولید شده تا با بتن درگیر و یک جسم داراي دوام و پیوسته را بسازد. از پلیمر خالص پلیالفین و پلی پروپیلن
تهیه و تولید شده است. این مواد در برخی منابع الیاف مصنوعی سازهاي نام دارند.
نقش الیاف بتنی در شاتکریت براي ایجاد پیوستگی و چسبندگی
از این مواد براي شاتکریت براي جایگزینی الیاف فلزي و بتن غلطکی بسیار استفاده میشود. براي ترمیم و تعمیر سازه بتنی
هم کاربرد دارند. به دلیل مقاومت در برابر حملات شیمیایی در سازههاي هیدرولیکی و دریایی بسیار کاربردي هستند.
بتن الیافی در سازه هاي هیدرولیکی و کانال آب
بنابر هر پروژه میزان مصرف متفاوت است. ولی اگر در یک مترمکعب بتن بیش از دو کیلوگرم نیاز شود، توصیه به مصرف روان
کننده براي اختلاط و پخش یکنواخت الیاف شده است. بهتر است در مرحله ساخت به مواد خشک اضافه شود.
در قطعات نازك پیش ساخته بتنی براي افزایش مقاومت کششی و خمشی استفاده میشوند. رنگ این مواد معمولا سفید و
خاکستري هستند. در اندازه 3 و 4 و 5 سانتیمتري معمولا تولید میشوند. جذب آب این الیاف در حد صفر است.
مزایاي الیاف بتن
.1 افزایش مقاومت در برابر پوستهاي شدن و سایش بتن
.2 مقاومت در برابر تنش خستگی
.3 مقاومت در برابر بار ضربه اي
.4 ایجاد مقاومت کششی در بتن
.5 افزایش جذب انرژي
.6 جلوگیري از ترك ناشی از انقباض و جمع شدگی
.7 پایداري بعد از ترك خوردن
.8 افزایش کرنش و در نتیجه افزایش جذب انرژي
.9 کاهش نفوذپذیري بتن
.10 کاهش هزینه اجراي بتن
.11 بعضا کاهش نیروي لازم براي تسطیح و بتن ریزي
پرداخت بتن الیافی شبیه بتن بدون الیاف است.
.12 شکل پذیري بتن بسیار بالا میرود
دستگاه تست شکل پذیري بتن
.13 ضدحریق سازي سازه بتنی
.14 ساخت ورق سیمانی با نام تجاري ایرانیت
معایب الیاف بتن
نحوه پخش الیاف بتن یک امر قطعی نیست. عدم یکنواختی حتی پس از اختلاط مناسب محدودیت استفاده در ابعاد کم، نظیر
تیر و ستون و امثال آن را دارد. سازه بتن آرمه در این موارد بهتر جواب میدهد.
در بعضی موارد این مواد نسبت به بتن معمولی هزینه بیشتري دارند و اصلا توجیه اقتصادي ندارند.
الیاف فولادي و فلزي بتن به دلیل حضور آب زنگ میزند. در برخی موارد واکنش با سیمان داده و کیفیت بتن را کم میکند.
مقدار و میزان مصرف الیاف در بتن
افزودن الیاف به کامیون حمل بتن
مقدار مصرف الیاف در بتن با توجه به طرح اختلاط و نوع پروژه متفاوت و بین 0,5 تا 3 کیلوگرم در مترمکعب است. این مواد
جذب آب نداشته وهنگام اضافه کردن نباید براي اختلاط بهتر و حفظ میزان آب به سیمان، به بتن آب افزود.
روش استفاده و مصرف الیاف در بتن
الیاف بتن را میتوان در هنگام ساخت با مواد خشک قاطی کرد. این بهترین روش براي اختلاط الیاف بتن است.
افزودن الیاف به کامیون حمل بتن قبل از ریختن بتن
پس از ساخت بتن نیز امکان افزودن الیاف وجود دارد. روان کردن بتن توسط روان کننده یک راه مناسب براي اطمینان از
اختلاط و پخش یکنواخت در بتن است. براي دال حدود یک کیلوگرم و قطعات پیش ساخته اندکی بیشتر براي افزایش
مقاومت خمشی از الیاف بتن استفاده میشود.
خواص و تاثیر الیاف در بتن
نحوه قرارگیري الیاف در شکست بتن
مهم ترین خاصیت الیاف در بتن ایجاد مقاومت کششی است. در طراحی معمول توسط مهندسان و نرمافزارهاي طراحی
مقداري براي کشش بتن در نظر گرفته نمیشود. ایجاد پیوستگی در بتن و افزایش مقاومت آن توسط رشتههاي الیاف ایجاد
میشود.
این مواد به دلیل جذب سیمان سبب ته نشینی و لخته سازي نمیشوند. معمولا در اثر استفاده از الیاف سبک نظیر پلی
پروپیلن وزن کلی سازه سبک میشود.
عملکرد الیاف در بتن
نحوه عملکرد خود الیاف در شکست و کشیدگی و حفظ بتن از ترك خوردگی
)مکانیزم رفتار الیاف در بتن(
کاربرد الیاف در بتن (بتن الیافی)
.1 ساخت سالن صنعتی و نیاز به بتن مستحکم در کف مثل انبار
.2 ساخت پل بتنی
.3 ساخت بتن با مقاومت کششی
.4 ساخت انبار مهمات و پناهگاه جنگی
.5 ساخت سازه هاي پیش ساخته بتنی
.6 لاینینگ تونل
کاربرد بتن الیافی در تونل سازي
.7 سازههاي با دوام دریایی و هیدرولیکی
خرید و قیمت الیاف بتن
الیاف بتن جزو مواد جدید در صنعت بتن سازي نیستند. کاربرد برخی الیاف به صدسال قبل بازمیگردد. ولی الیافی هم مثل
کربن و پلیپروپیلن نسل جدید این مواد هستند. براي خرید این مواد باید به شرکتهاي سازنده مواد شیمیایی مواد ساختمانی
مراجعه کرد.
استفاده از اینترنت و آشنایی با خواص و انواع این مواد و فروشندگان آنان زمینه ساز یک تصمیم درست براي استفاده و خرید
این مواد هستند.
کارشناسان و متخصصان این مجموعه مشاوره دهنده شما براي تهیه و خرید هستند. شماره تماس: 02538203671 و
09334303003
ملاحظات استفاده از الیاف بتن
این مواد عموما خطرزایی خاصی ندارند. ولی رعایت اصول ایمنی استفاده از مواد شیمیایی براي این مواد هم صدق میکند.
استفاده از ماسک و دستکش در هنگام اختلاط الیاف براي حفظ سلامتی توصیه میشود.
اگر در بتن از افزودنی خاصی استفاده شده قبل از ترکیب الیاف بهتر است از موارد منع مصرف و خطرهاي حاصل آگاه بود.
براي جلوگیري از خطرات احتمالی با کارشناسان این زمینه مشورت کنید.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی الیاف بتن
همان طور که از اسم این مواد پیداست. این مواد حالت جامد داشته و به صورت رشتهاي در حدود چند سانتیمتر و قطر چند
میکرومتر تا چند میلیمتر موجود است.
عموما ساختار الیاف بتن مواد پلیمري است. برخی از انواع دیگر نظیر کربن و فلزات مثل آهن هم استفاده میشود.
حفاظت و ایمنی الیاف در بتن
برخی از این مواد آتشزا هستند. پس حتما دماي نگهداري طوري تنظیم شود که خودبه خود منجر به آتشسوزي نشوند.
استعمال دخانیات نیز ممنوع است.
ساختار این مواد براي بدن مضر است. پس در هنگام استفاده این مواد از خوردن و آشامیدن مجاز نیست.
استاندارد هاي الیاف بتن
استاندارد -18R544.4 ACI به طور مفصل در مورد الیاف بتن توضیحاتی را ارایه داده است.
آیین نامه بتن ایران هم محدودیت استفاده از این مواد را تعیین کرده و در استاندارد ملی ایران هم در شماره 2930 مورد
بحث قرار گرفته است.
به طور کلی استاندارد یک ماده براي حفظ کیفیت خود آن و مواد تولید شده از آن ساختار اولیه به کار میرود. با وجود
استاندارد یک معیار براي اندازهگیري سطح بهرهوري فراهم میشود.
انبارداري الیاف بتن
الیاف بتن را در محیط خنک و به دور از رطوبت نگهداري میکنند. باید در یک محیط سرپوشیده و یا حداقل دور از تابش
مستقیم آفتاب قرار گیرند. در شرایط ایده آل نگهداري تا 24 ماه قابلیت استفاده بهینه دارند.
بهتر است انبار داراي یک تهویه و یا بدون دیوار باشد که جریان هوا به راحتی عبور کند. مسیر دسترسی و امکان اطفا حریق
وجود داشته باشد.
روان کننده بتن (PLASTICIZER (چیست؟
بتن مخلوطی شامل آب، سیمان و سنگدانه است و به طور معمول، 20 درصد آب، 50 درصد سیمان و 30 درصد از حجم آن
را سنگدانه تشکیل میدهد. نقش آب در این مخلوط، ترکیب با سیمان، شرکت در واکنش شیمیایی با سیمان و روان کردن
بتن است.
براي ایجاد بتنی با خاصیت خمیري بالا، آب بیشتري نیاز است، ولی در مصرف آب و نسبت آب مصرفی به سیمان در
بتن استانداردهایی وجود دارد.
در گذشته هنگامی که هوا گرم بود و بتن کارپذیري خود را از دست میداد، تنها راه ممکن براي برطرف کردن مشکل و ایجاد
بتن روان، افزودن آب بود. با اینکه بکارگیري درصد آب بیشتر در مخلوط بتن مضر بود، ولی چارهاي جز این روش وجود
نداشت و گروه بتنریز مجبور به افزودن آب به مخلوط بتنی بودند.
هیچ توجیهی براي افزودن آب وجود نداشت، زیرا بلافاصله پس از افزودن آب، دانههاي بتن از خمیر سیمان جدا میشدند.
همین موضوع باعث افت کیفی بتن میشد. این موضوع به ویژه در بتن آماده و در میکسر بتن مشاهده میشد.
دانشمندان در حدود سال 1930 میلادي، طی بررسی و آزمایشهاي فراوان، همزمان با کاهش آب بتن به فرمول شیمیایی
مناسبی دست یافتند که با افزودن ماده حاصل شده از آن به بتن، بتنی روانتر به دست آید. ابتدا این مواد، کاهنده آب
بتن نامگذاري شدند.
برخی دیگر روانساز بتن را هم به این مواد نسبت دادند. با ساخت و کشف این ماده، مشکل بزرگی از صنعت بتن رفع شد.
در پی تولید انبوه روان کننده بتن، بتنریزي در هواي گرم، بتنریزي در مکانهاي دشوار و بتنریزي حجیم رواج بیشتري پیدا
کرد. همین گستردگی و راحتی مصرف بتن، باعث پیشرفت صنعت بتن شد تا جایی که امروزه بتن جزو پرمصرفترین مواد
دنیاست.
نیمی از بتن را سیمان تشکیل میدهد. تولید سیمان یک فرآیند مخرب زیست محیطی است و هر چه در مصرف این ماده
صرفهجویی شود، محیط زیست سالمتري وجود خواهد داشت.
قوام بتن باید به حدي باشد تا در زمان کم، بتن را متراکم کرد .شکلپذیري بتن، عاملی بسیار مهم در هنگام کار با آن است.
هنگامی که بتن کارایی لازم را دارد، پیشروي کار مناسب بوده و مشکلات جانبی بتنریزي پدیدار نمیشود.
روان کننده بتن
انواع روان کننده بتن
انجمن مواد و آزمایشات امریکا (ASTM (سه گروه از انواع افزودنی بتن را براي روان کننده بتن در نظر گرفته است که این
موضوع در ایران هم تأیید شده است:
.1 روان کننده بتن کند (دیر) گیرD
.2 روان کننده بتن معمولیA
.3 روان کننده بتن تند (زود) گیرE
روان کننده کندگیر حین کاهش میزان آب لازم، کارایی بتن را افزایش داده و زمان گیرش اولیه سیمان را به تأخیر میاندازد.
میزان آب در بتن تقریباً 40 درصد میزان سیمان و یا 20 درصد حجم کل بتن است. هر چه این مقدار آب کمتر باشد،
مشکلات ثانویه اجراي بتن کمتر میشود.
تبخیر این آب و سفت شدن بتن، یکی از این موارد است. همین تأخیر اولیه در گیرش سیمان سبب استفاده این نوع روان
کننده در هواي گرم تابستان شده است. در اثر استفاده از این روان کننده، بتن انقباض پیدا نمیکند. در هنگام پمپاژ نیازي به
افزودن آب در مخلوط بتنی نیست. نکته دیگر اینکه این روان کننده براي بتنریزي ستون و دیوار برشی مناسب است.
روان کننده تندگیر مدت زمان گیرش بتن را کاهش میدهد. پس مورد استفاده این نوع برعکس دسته قبل در هواي سرد
زمستانی است. از این نوع روان کننده براي پرداخت بهتر بتن استفاده میشود. در عین حال که به علت سردي هوا کاهش
سرعت هیدراتاسیون رخ میدهد، این مسأله نیز توسط همین روان کننده برطرف میشود. در آخر، روان کننده معمولی است
که در هواي معتدل براي افزایش کارایی بتن به کار میرود.
بیشتر بخوانید :راهنماي خرید انواع روان کننده بتن
در همین دستهبندي، افزودنیها بر اساس پایه شیمیایی خود نیز دستهبندي میشوند:
.1 روان کننده پایه نفتالینی که عموماً فوق روان کنندهها را شامل میشود.
.2 روان کننده پایه لیگنوسولفوناتی
گروه اول این مواد در هواي گرم استفاده میشوند. بتن در هواي گرم به دلیل تبخیر آب زودتر میگیرد .دسته A کاهش
دهنده آب بتن هستند.
اگر در زمان گیرش تأخیر ایجاد شود، این مواد در گروه D قرار میگیرند. اگر کاهنده آب همراه با تسریع در زمان گیرش رخ
دهد، این مواد در گروه E جاي میگیرند.
توجه داشته باشید استفاده از روان کنندههاي ملات یا همان خمیر سیمان در بتن مجاز نمیباشد، مگر اینکه توسط تولید
کننده یا ناظر محدودیت این مورد برداشته شود.
نیاز به بتن روان در منطقه با تراکم بالاي میلگرد
مزایاي روان کننده بتن
یکی از اصلیترین کاربردهاي روان کننده بتن، کاهش آب مورد نیاز براي روانی و کارایی بتن است. سازگاري این مواد با انواع
بتن و بعضی افزودنیهاي دیگر نظیر حبابسازها، مصرف این مواد را براي شرکتهاي تولید بتن آسان کرده است.
بعضی از خواص روان کننده بتن به شرح زیر میباشد:
.1 کاهش میزان آب به سیمان
.2 افزایش مقاومت بتن
.3 حفظ کارایی بتن در هواي گرم
.4 کاهش میزان سیمان مصرفی
.5 روان کردن بتن
.6 قابلیت بتنریزي طولانی مدت در هواي گرم (بالاي 40 درجه سانتی گراد)
.7 حفظ اسلامپ و کارایی بتن در مدت طولانیتر
دانشمندان زیادي به بررسی موارد اشاره شده پرداختهاند. چنان که تحقیق آقاي ILKER، مهر تأییدي بر مزایاي ذکر شده
میباشد.
وضعیت ذرات بتن قبل و بعد از استفاده از روان کنندهي بتن
کاربرد روان کننده بتن
این ماده به دلیل خاصیت قطبی که دارد، هنگام چسبیدن به ذرات سیمان، یک ذره دو قطبی ایجاد میکند. در نتیجه، آب به
راحتی از میان سیمان عبور مینماید و نیاز آبی مخلوط بتنی با روان کننده بتن کاهش مییابد.
زمانی که فضاي بین ذرات باز شود، آب با سطح بیشتري از سیمان در ارتباط بوده و در نتیجه، فرآیند هیدراتاسیون بهبود
مییابد.
اگر نیاز به بتن کم آب باشد، استفاده از روان کننده بتن امري ضروري است. یکی از زمانهایی که لازم است روان کننده به
بتن اضافه شود، هواي گرم است. در دماي هواي بیش از 40 درجه سانتیگراد، آب بتن با سرعت بیشتري تبخیر میشود و بتن
سفتتر از حالت معمول خود میگردد.
در صورت استفاده از روان کننده بتن، کارایی و روانی بتن افزایش مییابد و پمپاژ و کارایی آن بیشتر میشود. کاربرد دیگر این
محصول، استفاده از آن براي بتن با مقاومت نهایی بالا و بتن نفوذناپذیر در برابر آب است.
بیشتر بخوانید :کاربرد روان کننده بتن در ژل میکروسیلیس
استفاده از روان کننده، زمان گیرش را حدوداً 90 دقیقه نسبت به بتن بدون روان کننده به تأخیر میاندازد. همین موضوع در
بتنریزي طولانی یا دیر رسیدن بتن مورد نیاز به محل پروژه از درز سرد بتن جلوگیري میکند.
خواص و اثرات روان کننده بتن
خاصیت اصلی روان کننده، پراکنده کردن ذرات سیمان است. این پراکندگی از طریق باردار کردن ذرات انجام میشود. در
پی این اثر، سرعت گیرش سیمان کمتر میشود. پس شاهد کاهش مقاومت 24 ساعته و 48 ساعته خواهیم بود. در این مدت،
لازم است بیشتر عمل آوري بتن مورد توجه قرار گیرد.
به طور کلی لازم است میزان تأثیر روان کننده بتن بر بتن طی طولانی مدت در نظر گرفته شود. نیاز استفاده این مواد، نتایج
نهایی تأثیر روان کننده بر بتن است، نه مشاهدات یک یا دو روزه عملکرد بتن.
افزایش چسبندگی بتن به میلگرد
این مواد باید بتواند به سرعت مخلوط یکنواختی با بتن تولید کند تا در صورت نیاز بتوانند عملکرد مناسبی از خود نشان
دهند .بهترین زمان اضافه شدن افزودنی بتن در انتهاي طرح اختلاط و قبل از ریختن بتن است .البته اگر از اختلاط
کامل این مواد با بتن اطمینان حاصل شود، حداقل زمان اختلاط 5 دقیقهاي بعد از افزودن روان کننده پیشنهاد شده است.
از جمله خواص روان کنندهها:
.1 امکان تراکم بالا و کاهش نفوذپذیري بتن
.2 جلوگیري از درز سرد بتن در فاصله افتادن زمان بتنریزي
.3 کاهش مصرف سیمان و به دنبال آن، کاهش حرارت هیدراتاسیون
.4 کاهش جداشدگی دانه بتن
.5 افزایش چسبندگی بتن به میلگرد
استفاده از این مواد، منجر به کاهش مصرف سیمان میشود. تولید سیمان و پخت کلینکر سیمان فرآیندي گرمازا است و در
زمینه زیست محیطی، عاملی مخرب در گرم شدن کره زمین محسوب میشود. پس با استفاده از روان کننده بتن، میتوان به
طور مستقیم به محیط زیست کمک نمود.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی روان کننده بتن
بتن در معناي عام، مخلوطی با عملکرد سیمانی شدن است. این سیمان، عمده نتایج و هزینه را بر تمامی آزمایشهاي بتن
میگذارد. براي بهبود بتن، افزودنی اضافه میشود. دانستن خواص فیزیکی و شیمیایی بتن و افزودنیهاي آن براي رسیدن به
طرح اختلاط بهینه الزامی است.
این مواد حاوي یون کلراید نیستند، پس مشکلی براي استفاده در هنگام وجود میلگرد وجود ندارد. عموماً به صورت مایع
قهوهاي رنگ وجود دارند، ولی بعضی شرکتها پودر آن را هم تولید میکنند. از لحاظ قلیایی خنثی هستند (8_6=PH (و در
صورت نفوذ به اطراف، مشکل زیست محیطی ایجاد نمیکنند.
وزن مخصوص یا همان چگالی روان کننده بتن، نزدیک به آب و حدوداً 1100 کیلوگرم بر متر مکعب است. قابلیت حل شدن
در آب و محلولهاي آبی را دارد.
اگر روان کننده از نوع دیرگیر کننده باشد، قابل افزودن به مواد خشک است.
روش مصرف روان کننده بتن
موضوع مهم در مصرف روان کننده بتن، سازگاري این ماده با دیگر افزودنیها است. این اطلاعات توسط شرکت تولید
کننده ارائه میشود.
اگر روان کننده از نوع دیرگیر کننده باشد، قابلیت افزودن به مواد خشک را دارد. از آنجا که مایع این افزودنی در آب حل
میشود، بهتر است یک حجم از افزودنی را در دو حجم از آب ریخته و مخلوط کنیم و سپس به خمیر بتنی اضافه نماییم.
همین مسأله باعث کاهش زمان اختلاط بتن بعد از افزودن روان کننده خواهد شد. وقتی هوا بسیار گرم باشد، سرعت کار
بتنریزي اهمیت دوچندانی پیدا میکند. چون تبخیر شدن آب با سرعت بالاتر رخ میدهد. از دست رفتن آب بتن به دلیل گذر
زمان، پرداخت آن را دچار مشکل میکند.
در حالت کلی، نسبت آب به سیمان در بتن %40 در نظر گرفته میشود. این میزان آب با مقاومت نهایی بتن رابطه عکس دارد.
کم کردن آب مورد نیاز بتن، از اهداف اصلی استفاده از روان کننده بتن است، چون مقاومت نهایی و دیگر پارامترهاي بتن
بهبود مییابد.
استفاده صحیح و به کار بردن نیروي متخصص در امر استفاده از افزودنی بتن، ضمن مشاوره پیوسته با کارشناسان در این
زمینه بسیار مفید است.
بیشتر بخوانید :راهنماي مصرف روان کننده بتن
میزان مصرف روان کننده بتن
میزان مصرف روان کننده بتن باید دقیق باشد؛ به عنوان مثال اگر به بتن موجود در یک تراك میکسر، به جاي 10 کیلو روان
کننده، 20 کیلو اضافه شود، کل بتن غیرقابل استفاده خواهد بود. استفاده بیش از حد از روان کننده، زمان گیرش را تغییر
میدهد و در ادامه بتن دچار آب انداختگی شده، هواي بتن افزایش مییابد و دیگر مشکلات را در پی خواهد داشت. پس
بهترین روش استفاده از روان کننده بتن، افزودن مرحلهاي و کنترل شده است.
به طور کلی میزان مصرف روان کننده بتن باید از 0,5 تا 1,5 درصد وزن سیمان باشد. در تحقیقی Khan Mehranو
Ali Majidبه بررسی میزان مصرف روان کنندههاي بتن پرداختند. آنها نیز تأییدي بر میزان معرفی شرکتهاي تولید
کننده افزودنیها و استاندارهاي موجود گذاشتند و میزان %1 مصرف روان کننده را براي طرح اختلاط خود مناسب معرفی
کردند که معمولترین و رایجترین اندازه مصرف روان کننده در بتن است.
عامل تعیینکننده هزینه نهایی روان کننده برابر با مقدار حجمی مورد
استفاده آن در نمونه کار است.
خرید روان کننده بتن
اخیراً خرید اینترنتی مواد شیمیایی ساختمان رشد بسیاري داشته است. خریدهاي اینترنتی به قدري مزایا و محبوبیت دارند
که رقیب بسیار سرسختی براي فروش سنتی شدهاند. بسیاري از محصولات خاص و کمیاب که در بازار وجود ندارند، به راحتی
در سایتهاي فروش کالا در دسترس قرار گرفتهاند.
خرید این مواد امري تخصصی است. فردي که مسئولیت تهیه این مواد را بر عهده دارد، باید شناخت کاملی از این مواد و بازار
آن پیدا کند. مطالعه بروشورها و مقالات شرکتهاي تهیه و توزیع روان کننده بتن، یکی از راههاي آشنایی کامل با این مواد
است.
همانند دیگر مواد افزودنی بتن، این دست مواد قابل دسترس در شرکتهاي تولید و فروش مواد شیمیایی ساختمانی هستند.
امروزه به دلیل افزایش دغدغه افراد و کمبود زمان و راحت شدن فرآیند تهیه، خرید اینترنتی روان کننده بتن رواج زیادي
داشته است. این مواد توسط متخصصان داخلی تهیه و تولید شده است و به سراسر ایران ارسال میشود.
قیمت روان کننده بتن
روان کننده بتن جزو ارزانترین افزودنیهاي بتن است .البته این مسأله نباید مصرفکنندگان را به اشتباه بیندازد و آنها
را به مصرف اشتباه این افزودنی سوق دهد. پس پیش از استفاده و مصرف این ماده، اطلاعات لازم را کسب کرده و با
متخصصان این امر مشاوره کنید.
توجه داشته باشید میزان غلظت روان کننده بتن امري بسیار ضروري است و حجمی که از آن براي نمونه کار استفاده میشود،
تعیینکننده هزینه نهایی و تصمیمگیري براي خرید است.
ت بستهبندي نوع محصول
س بگیرید گالن 20 کیلوگرمی روان کننده بتن رلیکسRELIX
س بگیرید گالن 20 کیلوگرمی روان کننده بتن فانتومPHANTOM
استانداردهاي روان کننده بتن
استفاده از تمامی افزودنیهاي بتن باید توسط ناظر پروژه تأیید شود. این قابلیت روان کننده باید توسط شرکت تولید کننده
آزمایش شده و نتایج آن به اطلاع مصرفکنندگان برسد.
این مواد کاملاً مطابق با استانداردهاي روز دنیا است، از جمله:
ASTM C494 .1
ISIRI 2930 .2
ACI 212.3r .3
بخش دوم این مجموعه ISIRI همان استاندارد ملی ایران در مورد افزودنیهاي بتن، ملات و دوغاب است. بخش اول، الزامات
مشترك و قسمت آخر در نمونهبرداري، کنترل و ارزیابی تطبیق براي کنترل افزودنی بتن به کار برده میشود.
از جمله استانداردهاي دیگري که در این زمینه کاربرد دارد، استاندارد ملی ایران 3203 و 3206 و 8117 است که بیشتر به
بررسی خواص بتن و آزمایشهاي بتن پرداختهاند.
حضور متخصصان بتن در محل تولید افزودنیهاي بتن و انجام آزمایشهاي متعدد و بررسی نتایج این آزمایشها، اطمینان
خاطر لازم را براي مصرفکنندگان این مواد فراهم کرده است. با بررسی این منابع، سه فاکتور اصلی باید کنترل شود:
.1 کاهش آب
.2 مقاومت فشاري 7 روزه و 29 روزه
.3 مقدار هواي بتن تازه (حداکثر دو درصد حجمی)
لازم است این موارد با بتن نمونه ساخته شده تحت استاندارد 8117 مطابقت داده شود. نمونهبرداري و شرایط استاندارد در
استاندارد 2930-6 توضیح داده شده است.
مواد تولیدي شرکت نیز توسط آزمونهاي منظم بررسی میگردند. این آزمونها شامل بررسی PHو یکنواختی محلول و
میزان کلر هم هستند.
روان کننده بتن آتشزا نیست، اما براي حفظ کیفیت، باید از یخزدگی
آن جلوگیري شود.
انبارداري روان کننده بتن
لازم است این مواد همانند دیگر مواد شیمیایی در مکان سرپوشیده قرار گیرد تا از نور مستقیم آفتاب در امان باشد. براي
تأمین روشنایی از لامپ و سیستم برق مناسب استفاده شود. در صورت مراقبت لازم از روان کننده، میتوان یکسال در انبار
بدون مشکل و کاهش کیفیت استفاده کرد. این ماده آتشزا نیست، اما براي حفظ کیفیت، باید از یخ زدگی آن جلوگیري شود.
انبارداري این مواد به دو دسته بزرگ و کوچک تقسیم میشود. در انبارهاي بزرگ که بالاي 100 متر مربع فضا دارند، باید
حدود 15 الی 20 درصد ظرفیت انبار را جهت جابجایی آسان محموله خالی در نظر گرفت.
بهتر است محل انبارهاي بزرگ نزدیک اماکن مسکونی نباشد. وجود شیب و رمپ براي جلوگیري از خروج مواد شیمیایی
الزامی است. ایجاد سیستم هواکشی مناسب، تعبیه راهرو و بلوكبندي و نگهداري هر گروه از مواد در جاي خود، امري ضروري
است.
انبار کردن و ایجاد مخزن براي نگهداري بیش از حد این مواد در انبارهاي کوچک ممنوع است. با اینکه خود این مواد آتشزا
نیستند، ولی بستهبندي آنها در معرض خطر است و به همین دلیل در دیوار و سقف و سرپناه انبار نباید مواد قابل اشتعال،
مثل: چوب و پلاستیک به کار رفته باشد.
لازم است هنگام حضور افراد در انبار از استعمال دخانیات و خوردن و آشامیدن پرهیز شود. استفاده از ماسک و دستکش و
چکمه در انبار حائز اهمیت است. برگه ثبت ورود و خروج کالا نیز در انبارداري مواد شیمیایی اهمیت زیادي دارد و محصولات
اولیه باید به صورتی چیده شوند که قابلیت خروج زودتر از دیگر مواد را داشته باشند.
عملکرد روان کننده بتن
هر افزودنی بتن شامل عملکرد اصلی و فرعی است. عملکرد اصلی همان هدف اصلی ماده است. عملکرد اصلی روان کننده
بتن، افزایش کارایی و کاهش اسلامپ براي سهولت در امر بتنریزي و پرداخت است. منتها در کنار این موضوع، شاهد
عملکردهاي فرعی نیز خواهید بود. افزایش مقاومت نهایی بتن و تراکم و زمان گیرش سیمان از عملکردهاي فرعی روان کننده
بتن محسوب میشود.
میزان اسلامپ بتن حاوي روان کننده
افزودن روان کننده بتن، در واکنش سیمان با آب و گیرش آن تغییراتی به وجود میآورد، ولی در خواص نهایی مورد نظر و
کیفیت بتن تغییرات مضري ایجاد نمیکند. این مواد فاصله لازم را بین فاز مایع و جامد برقرار میکند.
در هنگام نیاز به افزودن این ماده، باید شناخت کافی از بتن مصرفی داشته باشید. این مواد با سیمانهاي پرتلند، سیمان
پرآلومین و سیمان پوزولانی سازگاري دارد، ولی بیشترین اثر را روي سیمان پوزولانی دارد.
بنابر تحقیقات Aliabdo و همکارانش، آب اضافی بتن کارایی را 200 درصد افزایش میدهد، ولی سایر خصوصیات بتن، مثل:
مقاومت و مدول الاستیسیته و جذب آب و تخلخل را 27 درصد کاهش میدهد.
اگر از مواد روان کننده بتن استفاده شود با همان نسبت افزایش کارایی میزان کمتري در کاهش خواص مفید بتن مثل
مقاومت را شاهد خواهید بود. در این تحقیق بیان شده اگر میزان کنترل شده از روان کننده به بتن اضافه شود، بعضی خواص
بتن بهبود پیدا میکند.
بیشتر بخوانید :تفاوت روان کننده بتن با فوق روان کننده بتن و ابر روان کننده بتن چیست؟!
ملاحظات ایمنی روان کننده بتن
ملاحظات ایمنی روان کننده بتن از چند جهت قابل بررسی است:
.1 ترکیبات (مواد تشکیل دهنده): بر اساس استاندارد 2012 Communication Hazard OSHA
Standard، این مواد در محدوده مواد خطرساز و مضر براي سلامتی و محیط زیست طبقهبندي نمیشود.
.2 اقدامات کمکهاي اولیه:
i. لباسهاي آلوده را دربیاورید.
ii. اگر اسنتشاق کردید، مصدوم را آرام کنید و هواي تازه به او برسانید (بهتر است او را به بیرون از
فضاي کار منتقل کنید).
iii. در صورت ورود به چشم، چشمهاي آسیب دیده را به مدت حداقل 15 دقیقه زیر آب با پلکهاي
باز بشویید.
iv. در صورت بلعیدن، دهان را کاملاً بشویید و سپس مقدار زیادي آب بنوشید.
.3 اقدامات اطفاء حریق: روان کنندههاي بتن جزو مواد آتشزا نیستند.
.4 شرایط نگهداري: در بستهبندي اولیه و در مکان خنک، خشک با تهویه مناسب و دور از منابع احتراق، گرما یا
شعله نگهداري شود و در معرض نور مستقیم خورشید نباشد.
.5 تجهیزات حفاظت شخصی در هنگام کار با روان کنندهها:
i. در صورت ناکافی بودن تهویه از ماسک فیلتردار استفاده کنید.
ii. از دستکشهاي محافظ مقاوم در برابر مواد شیمیایی استفاده نمایید.
iii. عینکهاي ایمنی با حفاظ جانبی استفاده کنید.
iv. از لباس کار مناسب جلو بسته استفاده نمایید.
v. از استنشاق گازها، بخارات و آئروسلها خودداري کنید. از تماس مواد روان کننده با پوست،
چشمها و لباس اجتناب نمایید. از نوشیدن یا سیگار کشیدن در این محیط خودداري کنید.
دستها و صورت خود را در پایان شیفت کاملاً تمیز کنید.
بستهبندي دبه 20 کیلوگرمی روان کننده بتن
بستهبندي و نگهداري روان کننده بتن
این مواد باید در بستهبندي پلاستیکی نگهداري شوند و نمونههاي آن در محصولات رامکا در گالنهاي 20 و مخازن 1100
کیلوگرمی موجود هستند.
در مشخصات بستهبندي، لازم است موارد ذیل درج شده باشد:
 نام شیمیایی و تجاري محصول
 میزان حجم واحد و تاریخ تولید و انقضاء
و در آخر، مقاومت بسته بندي این مواد باید به گونهاي باشد که بتواند از آن محافظت کند.

فوق روان کننده بتن PLASTICIZERS SUPER چیست؟
در دوره اخیر براي بهبود خواص بتن و کاهش ضعفهاي آن، به تدریج مواد افزودنی مختلفی به صنعت بتن معرفی شده که
مجهول ماندن آنها باعث ناشناخته ماندن فواید مهم این مواد و کاهش بهرهوري بتن است. استفاده درست از این مواد، نتایج
دلخواه را به مصرفکنندگان میدهد. در غیر این صورت شرایط معمولی وخیمتر شده و مزایاي استفاده از افزودنیهاي بتن،
قابل درك براي استفادهکنندگان نخواهد بود.
یکی از مشکلات اصلی بتن، گرانروي آن است. گرانروي به زبان ساده، همان غلظت بتن است. براي برطرف کردن این مشکل
و سهولت در بتنریزي، افزودنی جدیدي به نام انواع روان کننده بتن و فوق روان کننده بتن به جامعه معرفی گردید که بعضاً
این مواد با نام کاهنده آب بتن نیز نامگذاري شدند.
افزایش اسلامپ بتن با استفاده از فوق روان کننده بتن
استفاده از این مواد اجباري نیست، ولی در صورت بهره بردن از این مواد در وقت و هزینه تمام شده پروژه صرفهجویی میشود.
حدوداً %30 آب مخلوط سیمانی در واکنش با سیمان شرکت میکند و بقیه آب موجود مخلوط را روان میکند. حال اگر ماده
افزودنی به بتن اضافه شود که میزان آب لازم را کاهش دهد، بسیاري از خواص بتن حفظ شده و قابلیتهاي جدیدي را نیز
کسب میکند.
انواع فوق روان کننده، بتن سفت با اسلامپ (آزمایش اندازهگیري غلظت بتن) کم را به راحتی به بتن روان و قابل ریختن
تبدیل میکند. این مواد میتواند موجب کارایی، گیرش بتن، افزایش مقاومت نهایی، محافظت سیمان بتن و کاهش
انقباض و تركخوردگی شود و بتن را از تركخوردگی حرارتی بهبود بخشد.
با این حال، به دلیل تاریخچه نه چندان طولانی این مواد، ابهاماتی در مورد مصرف آن وجود دارد و هر روزه شاهد ترکیبات
جدید و روشهاي مصرف نوین براي ایجاد حداکثر بهرهوري به جامعه هدف هستیم.
شناخت رفتارشناسی فوق روان کننده بتن در هنگام اختلاط با سیمان، چه در هنگام ساخت بتن تازه و چه بتن سفت
شده، امري ضروري است. اخیراً سازمانهاي حفاظت محیط زیست به طور جدي وارد حوزههاي بتن شدهاند، چرا که اثبات
شده یکی از روشهاي جلوگیري از تخریب محیط زیست، استفاده از بتن بازیافتی یا همان خرده بتن است. از این رو، استفاده
از فوق روان کنندهها در ساخت چنین بتنهایی توصیه شده است.
در سالهاي 1960 تا 1965 میلادي کاهندههاي قوي آب در نواحی
گرمسیري کاربرد بیشتري یافتند.
انواع فوق روان کننده بتن
در بدو امر موادي بر پایه مونومرهاي لیگنوسولفونات تولید شد و در حدود دهه 1930میلادي به بازار معرفی گشت. این روان
کنندهها همان دیرگیر بتن بود که کمک فراوانی به صنعت بتن نمود و یکی از بزرگترین مشکلات بتن را رفع کرد.
در محدوده سالهاي 1960تا 1965 میلادي، فعالان صنعت بتن، باز هم نیاز جدید در عرصه ساخت را با موادي بر پایه
مونومرهاي ملامین سولفونات ملامین و نفتالین برطرف کردند؛ موادي که به کاهندههاي قوي آب بتن معروف شدند.
این مواد در نواحی گرمسیري کاربرد بسیاري پیدا کردند و حتی در بعضی منابع، ایران جزو مشتریان ابتدایی این مواد شناخته
شده است. مواد مذکور نسبت به مواد قدیمیتر خود حبابزایی کمتري دارند و کمتر به صورت پودري و عمدتاً به صورت مایع
در بازار یافت میشوند.
در نظر داشته باشید به دلیل تنوع محصولات و کاربردهاي متفاوت، دستهبندي کلی وجود ندارد؛ به همین دلیل تعدادي از
معروفترین انواع فوق روان کننده بتن در ذیل معرفی شده است:
 فرمالدهید ملامین سولفوناته فشرده
 فرمالدهید نفتالین سولفوناته فشرده
 آمینو اسیدها و مشتقات آنها
از اواخر دهه 70 میلادي، استفاده از نسل جدیدي از افزودنیهاي شیمیایی در بخشهاي مختلف صنعت بتن افزایش یافت.
این افزودنیها براي افزایش اسلامپ بتن، بدون نیاز به افزایش آب یا براي کاهش قابل ملاحظه آب طرح اختلاط بدون از دست
رفتن اسلامپ استفاده شدند.
این افزودنیها که به آنها نام فوق روان کننده بتن اطلاق میشود، بر پایهي ملامین، نفتالین و پلی کربوکسیلات اتر تقسیم
شدهاند. الزامات مربوط به افزودنیهاي تیپ F یا G استاندارد 494C ASTM و یا الزامات مربوط به افزودنیهاي تیپ 1 یا 2
استاندارد 1017C ASTM را تأمین کرده و به درستی به عنوان افزودنیهاي قوي کاهنده آب نیز شناخته میشوند.
تأثیر افزودنی روان کننده و فوق روان کننده بر اسلامپ بتن
براي تأمین الزامات مربوط به494C ASTM ، این افزودنیها باید قادر باشند تا مقدار آب مورد نیاز را نسبت به نمونه
شاهد در روانی ثابت به میزان %12 کاهش دهند .همانطور که از این الزام برمیآید، قدرت کاهندگی آب این افزودنیها
بسیار بیشتر از افزودنیهاي کاهنده آب است و در مقدار یکسان استفاده از این دو افزودنی، بتن حاوي افزودنی فوق روان
کننده، روانی بسیار بیشتري خواهد داشت.
این افزودنیها که ابتدا در اواخر دهه 60 میلادي در آلمان و ژاپن عرضه شدند، در آغاز بر پایه ترکیبات نفتالین و ملامین
سولفوتاته تغلیظ شده بودند. در آغاز دهه 80 میلادي، اقداماتی در جهت ساخت این افزودنیها بر پایه ترکیبات پلی آکریلات
انجام شد.
همچنین به دلیل قیمت مناسب ترکیبات با پایه لیگنوسولفونات، تلاشهاي بسیاري در زمینه تولید افزودنیهاي فوق روان
کننده بتن با پایه این ترکیب شیمیایی انجام شد. این تلاشها به ساخت افزودنیهایی با پایه لیگنوسولفونات اصلاح شده منجر
گشت و در حال حاضر، این ترکیبات در کنار سایر ترکیبات با پایه پلی کربوکسیلات استفاده میشود.
این نگرانی منجر به توسعه محصولات جدیدي شد که توانایی حفظ کارایی بتن در مدت زمان بیشتري را داشتند. در دهه 80
میلادي افزودنیهاي فوق روان کننده با خاصیت حفظ کارایی طولانی که بسته به طرح اختلاط بتن و شرایط محیطی توانایی
نگه داشتن کارایی بتن تا 2 ساعت را دارا بودند، توسعه یافتند.
این پیشرفت امکان آن را فراهم کرد که به جاي اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده بتن در پاي کار، این افزودنی در محل
ساخت به بتن اضافه شود. این امر خود میتوانست باعث کاهش فرسودگی تراك و برطرف کردن نیاز به تجهیزات فرعی، مانند
مخازن افزودنی متصل به تراك و سیستمهاي توزیعکننده افزودنی در تراك شود. نتیجه تمام این پیشرفتها، افزایش استفاده
از افزودنیهاي فوق روان کننده در تمام زمینههاي موجود در صنعت بتن بود.
ترکیبات افزودنیهاي فوق روان کننده بتن
افزودنیهاي فوق روان کننده بتن بر پایه ترکیبات شیمیایی مختلفی ساخته میشوند. در ادامه مهمترین ترکیبات شیمیایی
استفاده شده در ساخت این افزودنیها بررسی خواهد شد.
پلیمر نفتالین فرمالدهید سولفوناته تغلیظ شده
نفتالین فرمالدهید سولفوناته تغلیظ شده
این ماده از اولین مواد خامی بود که از دهه 1970 به عنوان یک عامل کاهنده آب با عملکرد گسترده در ترکیبات افزودنیها
مورد استفاده قرار گرفت. این ترکیب که با عنوان پلی نفتالین سولفونات (PNS (نیز شناخته میشود، از صنایع شیمیایی به
دست میآید.
مشتقات نفت یا نفتالین زغال سنگ با استفاده از اسید سولفوریک غلیظ در دماي زیاد سولفوناته شده و سپس با فرمالدهید
پلیمریزه شده و در مرحله بعد به نمکهاي سدیم و کلسیم تبدیل میشود.
این پلیمرها داراي وزن مولکولی نسبتاً کمی بوده و تعداد واحدهاي نفتالین سولفوناته شده آنها بین 2 تا 10 میباشد. بدین
ترتیب وزن مولکولی این پلیمرها در حدود 500 تا 2500 خواهد بود.
معمولاً با افزایش وزن مولکولی، خواص ایجاد شده بهتر خواهد بود. در شکل بالا نمونهاي از پلیمر نفتالین فرمالدهید سولفوناته
نشان داده شده است. مطابق شکل، زنجیرههاي پلیمر به وسیله گروه 2CH به یکدیگر متصل شدهاند.
این زنجیره خطی بوده و امکان دوران حول گروه 2CH را دارا است. بدینترتیب، Na3SOمیتواند بالا یا پایین محور این
زنجیره قرار گیرد. در نفتالین فرمالدهید سولفوناته گروه سولفوناتی 3SO باید در موقعیت B روي حلقه بنزنی قرار گیرد.
3SO – موقعیتهاي اتصال A و B در شکل زیر نشان داده شده است. در محیط محلول، مانند لیگنوسولفونات، Na3SOبه –
و
– Na تجزیه میشود. بارهاي منفی روي +
3SO –عامل جذب شدن افزودنی روي ذرات سیمان و پراکنده کردن این ذرات از
طریق نیروي دافعه الکتروستاتیک میباشد.
درصد وزنی مواد جامد محلول در آب محصولات تجاري معمولاً در حدود 25 تا 45 درصد میباشد. در این حالت افزودنی مورد
نیاز در حالت محلول براي تولید بتن با ویژگیهاي تقریباً تراکمپذیر و روان، در حدود 1 تا 3 درصد وزن سیمان است.
بیشتر بخوانید :تأثیر فوق روان کننده بتن بر بتن سخت شده
موقعیت A و B گروه سولفوناتی
ملامین فرمالدهید سولفوناته تغلیظ شده
این محصول شیمیایی در ابتدا در دهه 50 میلادي به عنوان یک عامل پخشکننده در صنایع مختلف گسترش پیدا کرد، اما تا
10 سال بعد از آن هم، امکان استفاده از آن در بتن شناخته شده نبود. این ماده با استفاده از روشهاي معمول رزینه شدن بر
اساس فرایندهاي نشان داده شده در شکل زیر تولید میشود. فرایند معمول تولید، منجر به تولید محصولی با مشخصات ارائه
شده در جدول زیر میشود.
مفیدترین حالت زمانی است که وزن مولکولی متوسط حدود 30000باشد .طول زمان پلیمریزاسیون بر وزن مولکولی
مؤثر است .این ماده (ملامین فرمالدهید سولفونات) معمولاً به صورت منفرد یا در ترکیب با نفتالین فرمالدهید سولفوناته
استفاده میشود.
زمانی که به طور منفرد استفاده میشود، کمترین تأثیر را روي هواي وارد شده و زمان گیرش دارد. اسیدهاي هیدروکسی
کربوکسیلیک در بعضی از ترکیبها وارد میشوند و باعث کاهش افت اسلامپ میگردند.
ساختار محصول نهایی، مشابه نفتالین فرمالدهید سولفوناته خواهد بود؛ جز اینکه یک حلقه ملامینی جایگزین حلقه دوتایی
نفتالین شده و وزن مولکولی آن نیز بیشتر است. این ترکیبات تنها به صورت نمکهاي سدیم در دسترس هستند.
مشخصات معمول یک رزین آنیون ملامین فرمالدهید
لیگنوسولفوناتهاي اصلاح شده
افزودنیهاي با پایه لیگنوسولفونات به طور گسترده به عنوان افزودنیهاي کاهنده آب استفاده میشوند. استفاده از مقادیر
معمول این افزودنیها مقدار آب اختلاط را به میزان 6 تا 10 درصد کاهش میدهد. در مقادیري بیش از این، تأخیر بیشتر در
زمان گیرش رخ داده و مقادیر بیشتري از حباب هوا ایجاد میشود و به همین دلیل است که نمیتوان از این افزودنیها به
عنوان افزودنیهاي فوق روان کننده استفاده کرد. به دلیل هزینه کم استفاده از افزودنیهاي با پایه لیگنوسولفونات، همواره
تمایل به ساخت افزودنیهاي فوق روان کننده با پایه این ترکیبات شیمیایی وجود داشته است.
لیگنوسولفوناتها ترکیباتی هستند که از سولفوناتاسیون مولکول لیگنین (که یک پلیمر بزرگ است) با پایه فنیل پروپان روي
کربن a) اولین کربن متصل به گروه بنزنی) به دست میآید. واحد ساختمانی مولکول لیگنوسولفونات، بیشتر کمپلکس فنیل
پروپان است که گروههاي جایگزین شونده ممکن است فنولی یا کربوکسیلیک باشند. ساختار شیمیایی یک فوق روان کننده
لیگنوسولفوناتی در شکل ذیل نشان داده شده است.
نتایج آزمایشهاي انجام شده نشان میدهد افزایش وزن مولکولی لیگنوسولفوناتها، سبب افزایش روانی، تأخیر در زمان
گیرش و کاهش جزئی مقاومت 24 ساعته میشود.
فرمول فوق روان کننده لیگنوسولفوناتی
افزایش سولفوناتاسیون تأثیري بر کارایی و هواي وارد شده نداشته، اما زمان گیرش را کاهش میدهد. به طور کلی افزایش شکر
در لیگنوسولفوناتها باعث افزایش زمان گیرش میگردد. براي بهتر شدن خواص روانکنندگی بتن، در مواردي که از نظر سایر
خواص مکانیکی مجاز باشد، از درصد جزئی 2CO به همراه لیگنوسولفوناتها استفاده میشود. این پلیمر نوعاً وزن مولکولی
متوسطی حدود 20000 تا 30000 دارد. ساختار شماتیک ماکرومولکول لیگنوسولفونات در شکل بالا نشان داده شده است.
مطابق شکل مولکول لیگنوسولفونات به صورت کرهاي است که در آن بارهاي الکتریکی ناشی از گروههاي سولفوناتی فعال،
غالباً در سطح خارجی کره و گروههاي کربوکسیل و سولفونات یونیزه نشده در داخل آن قرار دارند. لیگنوسولفوناتهاي تجاري
عمدتاً از نوع نمک سدیم یا کلسیم بوده و داراي حدود 1 تا 30 درصد ترکیبات هیدروکربنی هستند.
بیشتر بخوانید :خواص فوق روان کننده و تأثیر آن بر بتن تازه
پلی کربوکسیلات اترها
این ترکیبات که PCs یا پلیمرهاي شانهاي نیز نامیده میشوند، جدیدترین انواع افزودنیهاي فوق روان کننده بتن بوده و
برعکس نفتالین و ملامین فرمالدهید سولفوناته که عمدتاً از یک ساختار واحد تشکیل شدهاند، خانوادهاي از محصولات با
ساختارهاي شیمیایی متفاوت هستند.
میکروژل لیگنوسولفات، کوچکتر از یک هزارم قطر ذرات سیمان
شاکله پلیمري تشکیلدهنده این ترکیبات بر پایه پلیمریزاسیون آکریلیک اسید بوده که میتواند با گروههاي مونومري دیگر
جایگزین شده و به این ترتیب موجب اصلاح تعداد گروههاي کربوکسیلاتی روي شاکله پلیمري گردد.
+ گروه کربوکسیلاتی با تشکیل نمک سدیم خنثی شده و با تجزیه
Na در محیط محلول، بار منفی به خود میگیرد؛ باري که
نقطه اتصالی براي جذب افزودنی بر سطح ذرات سیمان میشود.
میتوان از سایر پلیاترها یا ترکیبی از آنها نیز استفاده کرد و با تغییرn ، معمولاً در محدوده 20 تا ،80 وزن مولکولی را تغییر
داد. این اقدامات در کنار تغییر تعداد گروههاي پلیاتري جایگزین شده در امتداد زنجیره اصلی و تغییر طول این زنجیره، امکان
ایجاد محدوده بزرگی از خواص را فراهم میکند. بدینترتیب کوپلیمر پایه میتواند براي ایجاد خواص متعددي همچون افزایش
مقاومت کوتاهمدت براي صنایع پیش ساختگی یا نگه داشتن زمان کارپذیري در ساخت بتن آماده تنظیم گردد.
پلیاتر وظیفه پراکنده کردن ذرات سیمان را بر عهده داشته و این کار را از طریق ایجاد ممانعت فضایی انجام میدهد. مکانیزم
غالب در عملکرد افزودنیهاي پلی کربوکسیلاتی براي پراکنده کردن ذرات سیمان از طریق ممانعت فضایی بوده، در حالی که
در افزودنیهاي با پایه ملامین و نفتالین سولفوناته و همچنین لیگنوسولفونات اصلاح شده، این عملکرد از طریق نیروهاي دافعه
الکتروستاتیکی صورت میگیرد. در ادامه مکانیزم عملکرد انواع این افزودنیها بررسی میشود.
مزایاي فوق روان کننده بتن
افزودن فوق روان کننده بتن، تغییرات کلی را در عمل آوري بتن به وجود میآورد. در ضمن این تغییرات، نتایج عملکردي
آزمایشهاي معروف بتن را شاهد خواهیم بود .آزمایش مقاومت، الاستیسیته و زمان گیرش از معروفترین این آزمایشها
است که در جدول ذیل به اختصار به چند مورد از موارد اصلی آن اشاره شده است.
بهبود کارایی بتن با حفظ اسلامپ آن
افزایش الاستیسیته بتن و در پی آن افزایش
مقاومت نهایی بتن
ی بتن مخصوصاً در کاهش نفوذپذیري در
ب
افزایش مقاومت در برابر نمکهاي زیانآور و
محیطهاي کلریدي
چسبندگی به آرماتورها و فولاد تولید میکروسیلیس بتن
ش انقباض و خزش دوام بیشتر مقاومت بهتر در برابر کربناسیون
ش هزینه نسبت به ابر روان کننده افزایش قابلیت پمپاژ بتن بهبود زمان گیرش بتن
با گسترش علوم و افزایش آگاهی، مردم جامعه متوجه این موضوع شدند که مقاومت فشاري نهایی بتن، دیگر تنها هدف
ساخت بتن نیست، ولی یکی از عوامل اصلی شناخت بتن با کیفیت مقاومت آن است.
کاربرد فوق روان کننده بتن
در هنگام بتنریزي توسط شرکتهاي پیمانکاري و اجرایی پروژه، استفاده از افزودنی بسیار پرکاربرد شده، طوري که ما دیگر
بتن بدون افزودنی نخواهیم یافت.
انواع فوق روان کننده بتن اخیراً به یکی از مواد اصلی شرکتهاي مرتبط با صنعت بتن تبدیل شده است؛ به حدي که
پیمانکاران و مجریان خبره طرحهاي بتنی، همیشه این افزودنی بتن را در مجموعه خود دارند، تا در صورت بروز هر گونه
مشکل مربوط به گرانروي بتن به جاي افزودن آب به مخلوط بتنی از این ماده بهره ببرند. مهمترین کاربردهاي فوق روان
کننده بتن به شرح ذیل است:
اجراي بتن کفسازي در هواي گرم با استفاده از روان کنندهي رلیکس
 وجود آرماتور بسیار زیاد
 محدود بودن فاصله آرماتور تا قالب و عدم امکان افزایش فاصله
 پمپاژ بتن با قیف و لوله (ترمی)
 عملیات بتنریزي زیر آب
 نماي بهتر بتنریزي(concrete expose(
 ارائه بتنهاي خود تراز شونده (نیازمند بتن با اسلامپ بالا)
 ساخت بتنهاي پر مقاومت و توانمند
 آببندي با بتن (درزگیري با بتن)
 ساخت قطعات پیشساخته بتنی
 استفاده براي شمعهاي عمیق و نیلینگ و انکراژ در پایدارسازي گودها
استفاده از انواع فوق روان کننده بتن اهدافی در پی دارد. یکی از آنها رسیدن به کارایی مورد نظر با کاهش سیمان مصرفی
است که موجب کاهش حرارت هیدراتاسیون میشود. حرارت هیدراتاسیون در پی واکنش آب و سیمان رخ میدهد که دلیل
اصلی آن، وجود آهک سیمان است. البته این مقدار کاهش سیمان باید توسط طراح و دستگاه نظارتی صورت پذیرد و ملزم به
رعایت نکات اختلاط بتن میباشد.
هنگامی از این ماده استفاده میشود که بتنریزي در مناطق پر آرماتور صورت گیرد؛ مناطقی که نیاز به بتن بسیار روان دارند.
مهمترین اثر فوق روان کنندهها از طریق کاهش نسبت آب به سیمان با حفظ اسلامپ است که منجر به افزایش مقاومت و
کاهش نفوذپذیري میشود.
خواص و اثرات فوق روان کننده بتن
با استفاده از روان کنندهها میتوان در مناطق حساس سازه جهت افزایش ضریب اطمینان کلی کار از انواع فوق روان کننده
بتن استفاده نمود. براي بررسی آزمایشگاهی تأثیر این مواد بر بتن، نیاز به ساخت دو نمونه بتن است؛ به این صورت که، در
نمونه اول، با کاهش عیار (وزن سیمان در مخلوط بتنی) سیمان و استفاده از فوق روان کننده و در نمونه دوم با تثبیت عیار
سیمان و افزودن فوق روان کننده بتن، نسبت آب به سیمان را کاهش میدهند.
تراکم آرماتور و لزوم استفاده از فوق روان کننده در بتن
در ادامه نمودار نتایج استفاده از فوق روان کننده بتن را مشاهده مینمایید که در آن اسلامپ نمونهها بررسی گردیده است:
همان طور که در نمودار بالا مشاهده میفرمایید، تغییرات اسلامپ نمونه A بتن معمولی و نمونه B بتن، با استفاده از روان
کننده است که شاهد کاهش اسلامپ بتن در صورت استفاده از فوق روان کنندهها خواهید بود.
استفاده از انواع فوق روان کننده بتن، موجب کاهش تغییر شکل کلی سازه میشود. همین پایداري نسبی، افزایش ضریب
ایمنی سازه در برابر بارهاي وارده مثل زلزله را دارد. دلیل اصلی این موارد، کاربرد بیشتر فولاد در بتن است.
بتن روانتر، قابلیت مصرف آرماتور را بالاتر میبرد. میزان هواي موجود در بتن تازه در صورت استفاده از افزودنیهاي بتن می-
تواند حداکثر دو درصد حجمی بیش از مخلوط کنترل (شاهد) باشد .مخلوط شاهد، همان نمونه اصلی و بدون مواد
اضافی بتن است.
تغییر اسلامپ بتن داراي فوق روان کننده در زمان
مشخصات فیزیکی و شیمیایی فوق روان کننده بتن
فوق روان کننده بتن به شکل مایع قهوهاي تا زرد رنگ با چگالی حدوداً 1150 کیلوگرم بر متر مکعب وجود دارد. این
افزودنی فاقد یون کلر است و منعی در استفاده از آن در سازههاي بتن آرمه وجود نخواهد داشت. از لحاظ قلیائیت محلول
بافر (خنثی) است و تغییري در ماده اصلی ایجاد نمیکند .محلولهاي خنثی سازگار با محیط زیست هم هستند.
این مواد بر پایه ملامین سولفونات و فرمالدهید نفتالین میباشند. با توجه به خواص شیمیایی این گروهها و ترکیب با سیمان،
بار منفی اطراف ذرات سیمان افزایش مییابد. این بار منفی سطح ذرات، باعث دافعه آنها از هم میشود. فوق روان کننده بتن
این فاصله را حفظ کرده و باعث حرکت بیشتر ذرات آب مابین ذرات سیمان میگردد.
ساختار شیمیایی فوق روان کننده بتن
در شکل زیر زنجیره ملامین و روش ترکیب آن با فرمالدهید و در نهایت، پلیمري شدن را مشاهده میفرمایید. نتایج آزمایشات
نشان میدهد افزایش وزن لیگنوسولفونیتها سبب افزایش روانی مخلوط بتن و اندك کاهش مقاومت یک روزه بتن میگردد.
پس بهتر است عملآوري بتن تحت شرایط استاندارد صورت پذیرد تا شاهد بروز مشکل در پی گیرش بتن نباشیم.
به علت وجود ترکیبات فعال این افزودنی به هنگام استفاده و اختلاط با بتن، باید از استفاده دیگر افزودنیها خودداري شود؛
مگر اینکه این فرایند با نظر تخصصی کارشناسان شرکت صورت پذیرد.
روش مصرف فوق روان کننده بتن
از فوق روان کنندهها میتوان به سه روش استفاده کرد:
.1 بچینگ (محل ساخت بتن) :روشی معمول براي افزودن روان کنندهها است و باید با توجه به پروژه و نوع بتن
مورد نیاز مورد استفاده قرار گیرد.
.2 در محل پروژه :براي رسیدن به روانی بیشتر، این مواد در محل پروژه و پیش از بتنریزي به مخلوط بتن اضافه
میشود.
افزودن فوق روان کننده به تراك میکسر
.3 ترکیبی از بچینگ و محل (ریدوز) :در موارد خاص به علت تغییر روانی بتن در مسیر یا تغییر شرایط و روانی
بتن، علاوه بر بچینگ، در محل نیز از مواد فوق روان کننده بتن استفاده میشود. این روش به دلیل ترکیب در
چند مرحله و امکان تغییر در میزان افزودنی، بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد.
لازم است از توزیع یکنواخت ماده افزودنی در مواد پایه سیمانی اطمینان حاصل شود. پس اختلاط فوق روان کننده بتن با آب
مصرفی، راهحلی اساسی براي رسیدن به این مهم است. در صورت امکان، لازم است پنجاه درصد آب به مخلوط اضافه شده و
فوق روان کننده بتن به بقیه آب مخلوط اضافه شود. این میزان توسط شرکتها بین 0,3 تا 1,4 لیتر به ازاي هر 100 کیلو
گرم سیمان مصرفی است.
ایجاد بتن روان و خود تراز شونده بدون افزایش آب، بدون کاهش سیمان و در پی آن، حفظ مقاومت مورد نیاز بتن با استفاده
از این مواد از اهداف استفاده از فوق روان کنندهها است. توصیه میشود این مواد، بخصوص نمونه پودري را به مخلوط خشک
اضافه نکنید تا نتیجه بهتري را مشاهده بفرمایید.
بیشتر بخوانید :روش مصرف و میزان مصرف فوق روان کننده بتن
فوق روان کنندهي بتن
میزان مصرف فوق روان کننده بتن
لازم است آزمونهاي تعیین میزان مصرف مواد فوق روان کننده بتن، توسط شرکت ارائهدهنده آن بررسی شود و بر حسب
درصد وزنی بتن اعلام شود. استفاده بیش از حد فوق روان کننده بتن، سبب آب انداختگی بتن میشود؛ زمان گیرش
اولیه سیمان را حتی تا 48 ساعت به تأخیر میاندازد و در نتیجه، کسب مقاومت فشاري مورد نیاز به تعویق می-
افتد.
در این صورت، با تبخیر آب بتن، شاهد ترك خوردگی در سطح بتن خواهیم بود. در پی این رخداد، مشکلات اجرایی فراوان، از
جمله :تغییر شکل خمیري بتن و کاهش کیفیت بتن به وجود میآید.
خرید فوق روان کننده بتن
امروزه با توجه به افزایش مشغولیتهاي افراد و کمبود زمان، خریدهاي اینترنتی بسیار رایج شده و با مطالعه و آگاهی از
محصولات شرکتهاي مختلف، امکان تهیه ملزومات فراهم شده است. در این راستا تهیه بتن و افزودنیهاي آن نیز توسط
شرکتها صورت میپذیرد. در صورت نیاز به خرید و مشاوره تخصصی فوق روان کننده بتن، میتوانید با کارشناسان تخصصی
رامکا تماس حاصل فرمایید تا در اسرع وقت نیاز شما برطرف شود.
استانداردهاي فوق روان کننده بتن
استفاده و رعایت تمامی نکات استاندارد شماره 2930 قسمت اول و دوم، امري لازم در زمینه استفاده از مواد افزودنی بتن
است. استفاده از انواع روان کننده بتن در این استاندارد، باید مقاومت بتن را با توجه به نیاز پروژه و رسیدن به استاندارد از
پیش تعیین شده تأمین کند.
در هنگام استفاده از فوق روان کننده بتن، باید از سازگاري سیمان مصرفی و ماده افزودنی با یکدیگر اطمینان حاصل شود.
بررسی اسلامپ یکی از این آزمایشهاي معمول است. مقررات ملی ساختمان، محدودیتی براي اسلامپ پس از مصرف افزودنی
در نظر نگرفته است، ولی ممکن است طراحان یا ناظرین پروژه، محدودیت خاصی براي آن تعریف نمایند.
بیشتر بخوانید :تفاوت روان کننده، فوق روان کننده و ابر روان کننده بتن
انبارداري فوق روان کنندهبتن
انبارداري فوق روان کننده بتن
تولیدکننده متعهد لازم است به ثبت مشخصات فوق روان کننده بتن، از قبیل: نام محصول، محدوده وزن پیشنهادي مصرف به
نسبت حجم بتن مصرفی، زمان تولید و تاریخ مصرف روي بسته محصول بپردازد.
این مواد باید در انبارهاي سرپوشیده نگهداري شود و در معرض نور مستقیم آفتاب و رطوبت قرار نگیرد؛ چون حفظ و
نگهداري بستهبندي محصول، همان حفاظت از ماده افزودنی است.
گذشته از این، لازم است از یخ زدگی محصول جلوگیري شود. در صورت یخ زدن، به هیچ عنوان آن را حرارت ندهید، چون
محصول واکنشپذیر است و خواص خود را از دست میدهد.
این گروه از افزودنیهاي بتن، به دلیل نداشتن ترکیبات مخرب مشکل زیست محیطی ندارند و در صورت تماس با دست،
شست و شوي دستها با آب و صابون کافی است.
عملکرد فوق روان کننده بتن
بررسی حفظ و مداومت روانی بتن و مقاومت فشاري بتن و مقدار هواي بتن تازه و زمان گیرش اولیه، در کنار بررسی کاهش
میزان آب مصرفی به هنگام استفاده از مواد افزودنی بتن لازم است.
آب اضافی بتن که در واکنش با سیمان شرکت نمیکند، حدود هفتاد درصد آن است. این آب اضافی مقاومت بتن را پایین
میآورد و این کاهش مقاومت، سبب کاهش دوام و پایداري بتن میشود.
بنابر مقررات ملی ساختمان مبحث نهم، در طرح و اجراي ساختمانهاي بتن آرمه – همانگونه که در صفحه 522 ویرایش
سال 1399 ذکر شده- پس از افزودن روان کننده، محدودیتی در مورد حداکثر اسلامپ وجود ندارد؛ مگر اینکه در طرح
اختلاط در اجراي پروژه، استاندارد خاصی از قبل تعریف شده باشد.
اصلیترین عملکرد انواع روان کنندهها باردار کردن ذرات الکترواستاتیکی سیمان است.
باردار کردن ذرات الکترواستاتیکی سیمان، واکنش اصلی انواع روان کننده بتن است. استفاده از فوق روان کنندهها فضاي
میان ذرات سیمان را گسترش میدهد و به دلیل عبور آسانتر آب از میان ذرات سیمانی، معمولاً بین 10 تا 25 درصد از نیاز
آبی مخلوط بتن را میکاهد.
نشستن مواد فوق روان کننده بتن روي ذرات سیمانی، موجب فرآیند و واکنش شیمیایی غیر قابل برگشت میشود. بنا بر نتایج
آزمایش تحقیقات، جذب مواد فوق روان کننده توسط سیمانهاي مختلف متفاوت است. بدینترتیب که سیمان تیپ سه،
جذب بالاتر از تیپ یک و تیپ دو دارد.
هر چه سیمان نرمتر باشد، میزان جذب مواد افزودنی آن بیشتر میشود. این مواد پس از اضافه شدن به صورت محلول مجزا در
مخلوط باقی نمیماند، ولی ترکیبات کاهنده آب آن به میزان بسیار کمی در شرایط سخت اختلاط غیر قابل حل شدن در
محلول آبی هستند.
بستهبندي فوق روان کننده
بستهبندي و نگهداري فوق روان کننده بتن
به طور کلی این افزودنیهاي اصلاح شده نسل اول روانسازها را در ظروف پلی اتیلنی چگال نگهداري میکنند؛ چرا که
نگهداري آنها در بستهبنديهاي فلزي امکان ایجاد واکنش شیمیایی با ظرف و در نتیجه تغییر در عملکرد ماده را خواهد
داشت.
انواع فوق روان کننده بتن، کاربرد رایجتري در صنعت بتنسازي دارد و معمولاً جهت استفادههاي متفاوت،
مثل :ساختمانسازي عادي، پلسازي و تونلسازي از دبههاي 20 تا 25 کیلوگرمی آن استفاده میشود.
منابع+ :
قهرمانی، علی، (1392)، تأثیر روان کنندهها و فوق روان کنندهها بر ویژگیهاي بتن، کنفرانس بینالمللی عمران، معماري و
توسعه پایدار شهري، تبریز.
پیرصاحب، هیوا و افشین، حسن، (1392)، بررسی نقش فوق روان کنندهها در مشخصات مکانیکی و دوام بتن و تأثیر استفاده
از آنها در هزینه و رفتار سازه ساختمانهاي بتنی، پنجمین کنفرانس ملی بتن ایران، تهران.

ابر روان کننده بتن چیست؟
براي آشنایی بیشتر با ابر روان کنندههاي بتن، بهتر است در بدو امر با بتن و ساختار آن آشنا شوید. بتن گونهاي از مصالح
ساختمانی است که از آب، سیمان و سنگدانه (شن و ماسه) تشکیل شده و در ساخت ساختمانها، پلها، سدها، تونلها و…
مورد استفاده قرار میگیرد. موارد استفادهي متنوع بتن، آن را به یکی از پرمصرفترین مصالح ساختمانی تبدیل کرده است.
دوام و مقاومت بتن، از جمله موضوعات مهمی است که در حوزه ساخت اهمیت زیادي دارد. میزان مواد تشکیلدهندهي بتن و
مهمتر از آن، نوع افزودنیهایی که به بتن اضافه میشوند، مقاومت آن را تعیین میکنند؛ براي مثال هنگام اضافه کردن
افزودنیهایی مانند ابر روان کننده بتن، رعایت استانداردها و دستورالعملها اهمیت زیادي دارد.
در عصر امروز، شرکتهاي تولیدکننده و عرضهکنندهي انواع افزودنیهاي بتن وجود دارند که توضیحات کافی دربارهي
محصولات خود ارائه میکنند تا بتن استاندارد، آماده و استفاده شود.
ابر روان کنندههاي بتن، مواد پلیمري هستند که بر پایه پلی کربوکسیلات اتر تولید میشوند و باعث افزایش روانی و کارایی
بتن میگردند. ابر روان کنندهها جدیدترین نسل روان کنندههاي بتن هستند.
ابر روان کننده بتن، مادهاي پلیمري است که با پایهي پلیمریزاسیون اکریلیک اسید تولید شده است. افزودنی ابر روان کننده،
جدیدترین نوع روان کننده است. برخلاف نفتالین و ملامین فرمالدهید سولفونه که از ساختاري واحد تشکیل شده، ابر روان
کننده خانوادهاي از محصولات با ساختارهاي شیمیایی متفاوت است.
مکانیزم عملکردي ابر روان کننده، کاهش آب درون بتن است. از این رو، اگر دو بتن با روانی ثابت داشته باشید، بتنی که ابر
روان کننده به آن اضافه شده است، آب کمتري در بافت خود خواهد داشت.
اسلامپ بیانگر روانی بتن است. هر قدر عدد اسلامپ بالاتر باشد، بتن روانتر است. میزان اسلامپ را میتوان بر اساس پیوستار
عددي مشخص کرد که از صفر تا بیست متغیر است.
کار ابر روان کننده، افزایش اسلامپ است. اگر اسلامپ بتن، به خودي خود 10 باشد، افزودن یک کیلوگرم ابر روان کننده
میتواند این عدد را به 20 برساند.
مکانیزم عملکردي ابر روان کننده به این صورت است که ذرات سیمان را از طریق ممانعت فضایی پراکنده میکند. در نسل
فوق روان کنندهها، مکانیزم پراکندگی ذرات سیمان از طریق نیروهاي دافعهي الکتروستاتیکی صورت میگیرد، حال آنکه در ابر
روان کننده بتن، هر دو مکانیزم ممانعت فضایی و دافعهي الکتروستاتیکی براي پراکندگی ذرات سیمان استفاده میشود. در
واقع، کلوخههاي بزرگی از ذرات سیمان که از طریق میکروسکوپ قابل مشاهدهاند، توسط ابر روان کنندهها باز میشوند.
افزودن ابر روان کننده، با ایجاد بارهاي همنام، موجب دفع ذرات مجاور یکدیگر میشود.
ابر روان کنندههاي بتن، جذب ذرات سیمان میشوند و با باز کردن کلوخههاي ایجاد شده، آبِ به تله افتاده در کلوخهها را آزاد
میکنند و روانی مخلوط را افزایش میدهند. این امر موجب میشود استفادهي بهینهتري از سیمان صورت گیرد، زیرا زمانی که
تمام سطح ذرات سیمان احاطه شود، واکنشهاي هیدراتاسیون به شکل مناسبتري انجام خواهد شد.
مکانیزم عملکردي دیگر آن، دافعهي الکتروستاتیکی است. افزودن ابر روان کننده، با ایجاد بارهاي همنام، موجب دفع ذرات
مجاور یکدیگر میشود و کاري میکند تا دانههاي سیمان امکان حرکت به صورت جدا از هم را داشته باشند. تأثیري که
افزودنی فوق روان کننده و ابر روان کننده روي تغییر بار الکتریکی دانههاي سیمان میگذارند، متفاوت است و تفاوت قدرت
روانی نسل 1 و 2 روان کنندهها با توجه به این معیار تعیین میشود.
تفاوت دیگر فوق روان کنندهها با ابر روان کنندههاي بتن در میزان مصرف آنهاست. براي فهم بیشتر این موضوع، به مثال زیر
توجه کنید.
در نظر بگیرید براي افزایش اسلامپ بتن از 10 به ،20 نیاز به یک کیلوگرم ابر روان کننده بتن دارید، حال آنکه در صورت
استفاده از فوق روان کننده، نیاز به دو کیلوگرم فوق روان کننده بتن خواهید داشت.
نکتهي مهم در میزان مصرف ابر روان کننده است، چرا که استفادهي زیاد و نامتناسب با حجم بتن، موجب آبانداختگی
و جداشدگی بتن میشود و دوام بتن را از بین خواهد برد. در بخش مصرف ابر روان کنندههاي بتن، به طور کامل به میزان
مصرف صحیح ابر روان کنندهها پرداخته شده تا با طرح اختلاط و با فرمولی دقیق از جداشدگی بتن جلوگیري شود.
ابر روان کنندهها با کاهش مقدار آب اختلاط بتن، مقاومت بتن را افزایش میدهند. این مقاومت تنها مقاومت فشاري نیست،
بلکه موجب سایر انواع مقاومت، از جمله مقاومت خمشی، سایشی، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر یونهاي مخرب و…
میشود.
استفاده از فوق روان کنندهها از اوایل دههي هشتاد میلادي گسترش یافت. این افزودنیها براي افزایش اسلامپ بتن بدون
افزودن آب یا کاهش آب بتن بدون کاهش اسلامپ مورد استفاده قرار گرفتند. ابر روان کنندهها بر اساس استاندارد
494C ASTM، تیپ F یا G یا استاندارد1017C ASTM ، تیپ 1 یا 2 تولید میشوند و باید الزامات مربوط به این
استانداردها را تأمین کنند.
طبق استاندارد494C ASTM ، این ابر روان کنندهها باید بتوانند مقدار آب مورد نیاز بتن را نسبت به نمونه
شاهد در روانی ثابت، حداقل به میزان 12درصد کاهش دهند. این عدد در ابر روان کنندههاي پایه پلی کربوکسیلات تا
40 درصد هم افزایش خواهد داشت.
بدیهی است قدرت کاهندگی آب ابر روان کنندهها بسیار بیشتر از فوق روان کنندهها و روان کنندهها است و در مقدار یکسان
استفاده از این سه افزودنی، بتن حاوي افزودنی ابر روان کننده، روانی بسیار بیشتري خواهد داشت.
تأثیر افزودنی ابر روان کننده بر اسلامپ بتن
به طور کلی در طرح اختلاط ثابت، افزودن ابر روان کننده باعث افزایش روانی بتن میشود. میزان افزایش اسلامپ بتن با توجه
به نوع نیاز و کاربرد بتن متفاوت است؛ براي مثال میتوان بتنی با روانی بالا تولید کرد که خود متراکم بوده و براي تراکم به
انرژي و ویبرهي کمی نیاز داشته باشد. از سویی ممکن است به خاطر دانهبندي نامناسب نتوان بتن را بیش از حد روان کرد.
پس در این حالت، از مقدار کمی ابر روان کننده استفاده نموده و روانی کمتري از بتن میگیریم. استفاده از بتن با اسلامپ
زیاد در تولید بتن آماده، ساخت قطعات پیشساخته و همچنین بتن پیش تنیده بسیار مفید است.
قابلیت حرکت یا همان قابلیت جریان بتن، بخصوص در مواردي با تراکم آرماتور بالا و بتنریزي قطعات عمیق بسیار مفید
است و تراکم بتن را آسانتر میکند. استفاده از بتنهاي روان در بتنریزي دال و پی نیز نه تنها موجب افزایش قابل توجه
سرعت بتنریزي شده، بلکه باعث کاهش هزینه ناشی از ویبره، نیروي انسانی و… میشود.
حال در این بخش، به بررسی روان کنندههاي بتن و انواع آن خواهیم پرداخت.
روانکنندههاي بتن
بدیهی است که روان کنندهها، بتن را روان میکنند و تغییري در مقاومت بتن ایجاد نمیکنند. در صورتی که مقاومت بتن،
مسألهي مهمی است و هر قدر آب درون بتن کمتر باشد، مقاومت آن بیشتر میشود. البته بسیار مهم است به این موضوع توجه
شود که آب کم درون بتن، باعث خشکی آن میشود و استفاده از آن را سخت میکند. بنابراین سؤال مهمی که مطرح میشود
این است که میزان آب درون بتن چقدر باید باشد تا در عین آسانی استفاده از آن، مقاوم هم باشد؟
پاسخ این است که بتن بایستی سیال لزجی باشد که همانند عسل غلیظ است. براي دستیابی به چنین بتنی، نیاز به روان
کننده بتن وجود دارد تا در عین اینکه از آب کمتري استفاده شود، بتن روانتري حاصل گردد.
انواع روان کنندههاي بتن
روان کنندههاي بتن در سه نسل عرضه شدهاند که عبارتند از:
 نسل روان کننده یا پلاستی سایزر که قدرت روان کنندگی معمولی دارند.
 نسل فوق روان کننده که قدرت بالاتري نسبت به روان کننده دارند.
 نسل ابر روان کننده.
تفاوت این سه نسل روان کننده) تفاوت روان کننده بتن و فوق روان کننده بتن و ابر روان کننده بتن (در ساختار شیمیایی
آنهاست. تغییر در ساختار شیمیایی روان کنندهها، در قدرت آنها تغییر ایجاد میکند. روان کنندهي نسل اول با پایهي
لیگنوسولفونات کلسیم است. نسل دوم یا همان فوق روان کنندهها با پایهي نفتالین فرمالدهید و ملامین است و ابر روان
کنندههاي بتن یا همان نسل سوم، بر پایهي پلی کربکسیلات یا پلی کربکسیلات اتر است.
براي آنکه تفاوت نسلهاي متفاوت روان کنندهها مشخص شود، ابتدا به توضیح هر نسل از روان کنندههاي بتن میپردازیم.
بیشتر بخوانید :راهنماي خرید انواع روان کننده بتن
فوق روان کنندهها باعث کاهش سه یا چهار برابري آب در بتن میشوند.
روان کنندهها
افزودنیهایی که به عنوان روان کننده به بتن اضافه میشوند، اگر با پایهي لیگنوسولفات باشند، به عنوان افزودنیهاي
کاهندهي آب محسوب میشوند. بدینترتیب، اگر از مقادیر معمول این افزودنی استفاده شود، 6 تا %10 اختلاط را کاهش
میدهد. اگر بیش از مقادیر معمول استفاده شود، موجب تأخیر در زمان گیرش شده و حباب هوا ایجاد میکند و همین موضوع
باعث میشود که نتوان از آن به عنوان فوق روان کننده استفاده کرد.
فوق روان کنندهها
فوق روان کنندهها به کاهندههاي قوي آب معروف هستند. قدرت سه یا چهار برابري کاهش آب در بتن توسط فوق روان
کنندهها، باعث شده که از آنها به عنوان کاهندههاي قوي آب یاد شود. از 1970 تا کنون، فوق روان کنندهها در صنعت
ساختمانسازي جایگاه ویژهاي پیدا کردهاند.
مواد تشکیلدهندهي آنها ترسازهاي آنیونی زنجیر بلند با تعداد زیادي از گروههاي قطبی در زنجیر هیدروکربنی هستند که
وزن مولکولی زیاد 000/20 تا 000/30 دارند. با جذب فوق روان کنندهها در ذرات سیمان، بار منفی قوي توسط ترساز ایجاد
میشود که کشش سطحی آب اطراف را کاهش میدهد و به مقدار زیادي موجب افزایش روانی سیستم میشود.
اگر قرار باشد مقایسهاي بین مواد افزودنی کاهندهي آب معمولی با فوق روان کنندهها صورت گیرد، باید گفت مواد فوق روان
کننده را میتوان تا 1 درصد وزن سیمان با روانی 200 تا 250 میلیمتر اسلامپ (روانی) به مخلوطهاي بتنی اضافه کرد، بدون
آنکه نگران آب انداختن یا تأخیر بیش از اندازه در گیرش آن بود.
احتمالاً اندازهي کلوییدي ذرات زنجیر بلند مخلوط است که کانالهاي جریان آب را مسدود کرده و از آب انداختگی در بتن
جلوگیري میکند. بر همین اساس، ویژگی بتنهایی که داراي فوق روان کننده هستند آن است که جداشدگی در آنها اتفاق
نمیافتد. هنگامی که پراکندگی ذرات سیمان در آب به نحوي عالی ایجاد شود، موجب تسریع هیدراتاسیون میشود و در
نتیجه، به ندرت شاهد کندگیري در بتنهایی که حاوي فوق روان کننده هستند، خواهید بود.
به طور معمول، سرعت در گیرش و سختشدگی در این نوع بتنها وجود دارد. نسل اول فوق روان کنندهها شهرت آنچنانی
ندارند، زیرا روانی یا اسلامپ خود را به سرعت از دست میدهند.
از دیگر ویژگیهاي فوق روان کنندهها، درصد کاهش آب در بتن است. درصد کاهش آب در فوق روان کنندهها 20 تا 25
درصد است، در حالی که این میزان در روان کنندههاي معمولی 5 تا 10 درصد است.
فوق روان کنندهها به دلیل بهبود خواص مکانیکی بتن، از جمله افزایش مقاومت فشاري و مقاومت خمشی، توجه طرفداران
زیادي را در صنعت ساختمان به خود جلب کرده است؛ بخصوص در صنعت بتن پیش ساخته که نیاز به مقاومتهاي اولیهي
زیادي براي گردش کار سریعتر قالبها وجود دارد.
در نظر داشته باشید استفاده از فوق روان کنندهها در بتن، مقاومتهاي فشاري زیادتري را نسبت به سایر بتنها با همان
نسبت آب نشان میدهد.
مکانیزم عملکردي ممانعت فضایی باعث تفاوت عملکرد ابر روان کنندهها
میشود.
ابر روان کنندهها
از آنجا که مشکلاتی از قبیل افت اسلامپ نسبت به حالت معمول در فوق روان کنندهها و همچنین نیاز به اضافه کردن مجدد
افزودنی پاي کار وجود داشت، محدودیت استفاده از فوق روان کنندهها ایجاد شد و پس از تحقیق و توسعه، محصول جدیدي
تحت عنوان ابر روان کننده بتن معرفی شد که با حفظ کارایی طولانی، با توجه به طرح اختلاط و شرایط محیطی بتواند کارایی
بتن را بیش از دو ساعت حفظ کند.
ابر روان کنندهها قادر هستند براي مدت زمان بیشتري کارایی بتن را حفظ کنند، زیرا مکانیزم عملکردي ممانعت فضایی که
در ادامه بیان شده، باعث تفاوت عملکرد ابر روان کنندهها میشود.
در ادامه توضیحات بیشتري از انواع ابر روان کنندههاي بتن و مزایاي آنها ارائه خواهد شد.
انواع ابر روان کننده بتن
در طول فرآیند پولاریزاسیون ابر روان کننده بتن، دو نوع ابر روان کننده ایجاد میشود که عبارتند از:
.1 کاهندهي آب
.2 حافظ اسلامپی
نوع سومی که به بازار عرضه شده است، ترکیبی از این دو قابلیت است که کاهندگی آب در کنار حفظ اسلامپ را دارد.
براي آنکه تفاوت دو نوع ابر روان کننده مشخص شود، توضیحات کامل آنها ارائه شده است. ابر روان کننده کاهندهي آب به
مقدار زیادي آب درون بتن را کاهش میدهد، ولیکن روانی ایجاد شده را به مدت طولانی نگه نمیدارد و پس از گذشت 30
دقیقه، بتن مجدداً سفت میشود.
تمرکز این نوع ابر روان کننده روي کاهندگی آب است و حفظ روانی بتن در درجهي دوم اهمیت قرار دارد. ازاین رو این نوع
ابر روان کننده براي زمانهایی کاربرد دارد که مکان بتنریزي نزدیک باشد و نیاز به حمل بتن توسط تراك میکسر وجود
نداشته باشد.
ابر روان کنندههاي کاهندهي آب به دو صورت مصرف میشوند:
.1 در کارخانه، تولید و همانجا بتنریزي انجام میشود؛ یعنی طی مدت زمان کوتاهی، بتن ریخته میشود و قابل
استفاده است.
.2 مقداري از ابر روان کننده در خط تولید بتن استفاده میشود و مقداري از آن در مکانی که قرار است بتن مورد
استفاده قرار گیرد، اضافه میشود که به آن ریدوز گفته میشود. ریدوز باعث میشود بتنی که سفت شده است،
مجدد روان شود. براي مثال اگر قرار باشد یک کیلوگرم ابر روان کننده پالادیوم که متناسب با ریدوز کردن
فرموله شده است استفاده شود، نیم کیلوگرم از آن در خط تولید بتن و نیم کیلوگرم از آن درهنگام بتنریزي
اضافه میشود.
نوع دوم ابر روان کننده، به ابر روان کننده حافظ اسلامپی معروف است. این نوع ابر روان کننده بتن قادر است اسلامپ را تا
یک ساعت حفظ کند. براي مثال اگر شما با استفاده از ابر روان کننده، اسلامپ بتن را از 10 به 20 برسانید، پس از گذشت
یک ساعت، اسلامپ تا عدد 18 کاهش پیدا میکند، اما هنوز کارایی و روانی دارد و قابل استفاده است.
این نوع ابر روان کننده، مقدار کاهندگی آب کمی دارد. به همین علت، هنگام افزودن یک کیلوگرم ابر روان کننده کاهندهي
آب به یک کیلومتر مربع بتن براي افزایش اسلامپ از عدد 10 به ،20 بایستی 1/2 ابر روان کننده حافظ اسلامپی را اضافه
کنید تا به این عدد دست یابید.
ابر روان کنندهي حافظ اسلامپی در فصل تابستان کاربرد خوبی از خود به نمایش
میگذارد.
به عبارت دیگر، این دو نوع ابر روان کننده مکمل یکدیگر هستند. نوع اول، قدرت کاهندگی و روانکنندگی خوبی دارد، ولی
قادر به حفظ روانی در مدت زمان طولانی نیست، حال آنکه ابر روان کننده حافظ اسلامپی، میتواند روانی را به مدت
طولانیتري نگه دارد.
اگر قرار باشد بتن در کارخانه ساخته شود و سپس با تراك میکسر حمل شده و به محل پروژه برسد، باید از ابر روان کننده
حافظ اسلامپی استفاده شود تا هنگام بتنریزي، روانی آن از دست نرفته باشد.
ابر روان کنندههاي زنون، کوانتوم و پالادیوم، در دستهي اول ابر روان کننده بتن، یعنی ابر روان کننده کاهندهي آب قرار
میگیرند و ابر روان کننده رادون، ابر روان کننده حافظ اسلامپی است که در فصل تابستان کاربرد دارد. از آنجا که هر چه هوا
گرمتر شود، بتن زودتر سفت میشود، ابر روان کنندههاي حافظ اسلامپی میتوانند در هواي گرم استفاده شده و کاربرد خوبی
از خود به نمایش بگذارند.
ابر روان کنندهي زنون قابلیت هر دو نوع ابر روان کننده را در خود دارد؛ یعنی هم کاهندهي آب خوبی است و هم حافظ
اسلامپ است. گرچه تمرکز ابر روان کنندهي زنون روي کاهندگی آب است، ولیکن اسلامپ بتن را حفظ میکند و میتواند به
عنوان یک ابر روان کنندهي کاربردي استفاده شود.
مزایاي ابر روان کننده
ابر روان کنندههاي بتن مزایاي بسیاري دارند که از جمله آن میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:
 قدرت بالا و میزان مصرف کمی دارند. اگر مقدار ابر روان کنندهاي که قرار است اضافه شود کم باشد، حمل آن
آسانتر است و به راحتی میتواند به بتن اضافه شود. حال آنکه اگر از فوق روان کنندهها استفاده شود، مقدار
بیشتري باید مورد استفاده قرار گیرد که علاوه بر قدرت کم، حمل آن سخت است.
 مزیت دیگر ابر روان کننده آن است که مقاومت 3 روزه و 7 روزه ایجاد میکند. بتنی که حاوي ابر روان کننده
است، مقاومت فشاري 3 روزه و 7 روزهي بالاتري دارد.
 کاهش میزان استفاده از سیمان از دیگر مزایاي ابر روان کنندهها است. استفادهي زیاد از سیمان، علاوه بر آنکه
از نظر هزینهاي مقرون به صرفه نیست، بلکه با ویژگی حرارتزایی که دارد، موجب ایجاد ترك در بتن خواهد
شد.
 از دیگر مزایاي استفاده از ابر روان کنندهها این است که دانهبندي و سنگدانههاي نامناسب و کاهش مقاومت
ناشی از دانهبندي نامناسب را میتوان با ابر روان کننده جبران کرد.
 ابر روان کننده، انسجام و قوام زیادي به بتن میدهد، گرانروي بتن را افزایش داده و پمپپذیري آن را تسهیل
میکند. قابلیت پمپپذیري آسان زمانی اهمیت پیدا میکند که مسیر پمپ طولانی باشد.
 بتنِ حاوي ابر روان کننده، بهتر در قالب متراکم میشود. از طرفی بعضی قالبها نازك و با تراکم بالاي آرماتور و
میلگرد هستند و ابر روان کننده، کمک خواهد کرد بتن راحتتر از بین میلگردهاي متراکم عبور کند.
 از دیگر مزایاي ابر روان کنندهها، افزایش دوام بتن و انواع مقاومت در بتن است. همچنین از پدیدهي
جمعشدگی بتن جلوگیري میکند.
 استفاده از ابر روان کنندهها، باعث کاهش یا حتی حذف هزینههاي ناشی از ویبرهي بتن در پروژههاي بتنریزي
میشوند و دیگر هزینههایی مثل اجارهي دستگاه ویبره و هزینهي سوخت به وجود نخواهد آمد و یا کمتر خواهد
شد .
عبور بتن حاوي ابر روان کننده از بین میلگردها
کاربردهاي ابر روان کننده بتن
کابردهاي ابر روان کننده بتن متعدد است و در ادامه به انواع کاربرد آن پرداخته خواهد شد.
 زمانی که نیاز به روانی بسیار بالاي بتن وجود دارد و بایستی میزان آب به سیمان در بتن کاهش یابد، پاي ابر
روان کننده به میان میآید.
 هنگام ساخت بتنهاي پیشساختهاي که باید از طریق ویبره و میز ویبره در قالب جايگذاري شوند، میتوان از
ابر روان کنندهها استفاده کرد. از جمله قطعات پیشساخته، میتوان به دیوارهاي پیشساختهي بتنی، داکتهاي
پیشساختهي بتنی، موزاییکها و سمنت پلاستها اشاره کرد. کمک بزرگی که ابر روان کنندهها در ساخت
بتنهاي پیش ساخته میکنند آن است که قالبها را به خوبی پر میکنند.
 هنگامیکه مقاطع پُر آرماتور هستند و به دلیل تنیدگی و فشردگی، بتن به راحتی عبور نمیکند، ابر روان
کننده به راحتی بتن را از مقاطع عبور میدهد و قالب را پر میکند.
 ابر روان کننده بتن زمانی کاربرد دارد که به بتن با دوام نیاز است و باید با کاهش نسبت آب به سیمان، دوام
بتن افزایش یابد. در سازههایی مانند پارکینگ و پلها که نیاز به تراکم و مقاومت و دوام دارند، حتماً باید از
ابرروانکننده استفاده شود.
 در مواقعی که درجهي حرارت هوا بالاست و هوا گرم است، بتن حجیم قابل استفاده نیست و به دلیل
حرارتزایی سیمان نمیتوان از سیمان زیاد استفاده کرد، باید میزان سیمان کاهش یابد و از ابر روان کننده
استفاده شود تا حرارتزایی سیمان باعث ایجاد ترك روي بتن نشود. به عبارت دیگر با استفاده از ابر روان کننده
و کاهش سیمان، مشکلات ناشی از حرارت هیدراتاسیون سیمان کاهش داده میشود، ولی بتن مقاومتی برابر با
همان مقدار سیمان اولیه را دارد.
 از دیگر کاربردهاي ابر روان کننده بتن آن است که زمانی که پاي پروژه بتن سفت تحویل گرفته میشود،
میتوان با افزودن ابر روان کننده به تراك میکسر، بتن را روان کرد و 5 کیلوگرم ابر روان کننده به راحتی قادر
است بتن درون تراك میکسر 6 متري را روان کرده و با افزایش اسلامپ بتن، آن را قابل استفاده کند.
 بتنهاي پر مقاومت حتماً نیاز به ابر روان کننده دارند. هر اندازه که سیمان بتن اضافه شود، بیش از 30
مگاپاسکال بر مقاومت بتن افزوده نمیشود، حال آنکه استفاده از ابر روان کننده، مقاومت بتن را به 35 الی 60
مگاپاسکال میرساند.
 ابر روان کننده بتن در بتنهاي اکسپوز یا تزئینی کاربرد دارد؛ براي مثال بتنهاي حرم حضرت معصومه (سلام
االله علیها)، از نوع بتنهاي اکسپوز سفید است که در واقع بتنهاي خودمتراکمی هستند که درون آنها حتما از
ابر روان کننده استفاده شده است. بتنهاي خودمتراکم، بتنهایی هستند که وقتی درون قالب ریخته میشوند،
نیاز به ویبره یا ضربه زدن به قالب وجود ندارد.
سؤالی که ممکن است ایجاد شود آن است که چرا از روانکنندهها یا فوق روان کنندهها استفاده نمیشود؟ پاسخ به مکانیزم
عملکردي ابر روان کننده بتن بر میگردد؛ زیرا خاصیت ایجاد ممانعت فضایی، نوعی روانی در بتن ایجاد میکند که باعث
حرکت و پراکندگی آن میشود و در بتنهاي خودمتراکم فقط نوع ابر روان کننده کاربرد دارد.
در صورت استفاده از ابر روان کننده بر روي بتن سخت، مقاومت بتن
حدود 30 تا %40 افزایش مییابد.
خواص و اثرات ابر روان کننده
اثرات روان کننده بتن به دو دسته تقسیمبندي میشوند:
 تأثیراتی که ابر روان کننده روي بتن تازه دارد.
 تأثیراتی که ابر روان کننده روي بتن سخت شده دارد.
تأثیرات ابر روان کننده روي بتن تازه آن است که اسلامپ بتن را افزایش میدهد و یاعث روانی آن میشود. از سوي دیگر
باعث کاهش آب مصرفی میشود و میزان آب به سیمان را کاهش میدهد. تأثیرات جانبی حاصل از این عملکرد ابر روان کننده
این است که پمپپذیري بتن را تسهیل میکند. در نتیجه، کارایی بتن افزایش مییابد و استفاده از آن به آسانی امکانپذیر
میشود.
تأثیرات ابر روان کننده بتن روي بتن سخت شده بر مقاومت آن تأثیر میگذارد، به نحوي که مقاومت را 30 تا %40 افزایش
میدهد. این مقاومت در ابعاد مختلف، از جمله مقاومت خمشی بتن که تابعی از مقاومت فشاري است، مقاومت سایشی بتن و
مقاومت در برابر ضربه ایجاد میشود. مقاومت سنین اولیهي بتن افزایش مییابد.
همچنین بتن را در برابر آب و یونهاي مخرب نفوذپذیر میکند و کاري میکند تا پایایی بتن در برابر چرخهي ذوب و یخ
افزایش یابد.
کاهش سیمان و بالطبع آن کاهش حرارتزایی سیمان، از دیگر خواص ابر روان کننده است که پیش از این شرح داده شد.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی ابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن، مایعی غلیظ و بیرنگ است. منظور از شفاف بودن ابر روان کننده، عبور نور از آن است و در زبان انگلیسی
به وایت ترنسپرنت معروف است. پایهي شیمیایی ابر روان کنندهها، پلی کربکسیلات اتر است. یون کلر به هیچ وجه در ابر روان
کننده به کار نرفته است، زیرا وجود یون کلر درون افزودنیهاي بتن بسیار مضر است و بتن و آرماتور بتن را خراب خواهد کرد.
در صورت استفاده از میلگرد یا فلز داخل بتن، وجود یون کلر در ابر روان کننده میتواند باعث خرابی فلز شود.
ساختار شیمیایی ابر روان کننده در جدول زیر ارائه شده است:
و مطابق با استاندارد میزان افزایش هوا
رجه دماي انجماد
ر معمول 3 تا 7 مقدارph
1/1 گرم بر سانتیمتر مکعب وزن مخصوص و چگالی
اندازه گیري مشخصات فیزیکی ابر روان کننده بتن
روش مصرف ابر روان کننده بتن
ابر روان کننده به دو صورت استفاده میشود:
 هنگام بچینگ و خط تولید بتن
 محل استفاده از بتن
بهترین زمان افزودن ابر روان کننده بتن، زمانی است که سیمان اضافه شده است. ابر روان کننده با سیمان واکنش میدهد؛ به
همین دلیل بعد از افزودن سیمان بایستی اضافه شود. در صورتی که بعد از سنگدانه (شن و ماسه) اضافه شود، ابر روان کننده
جذب سنگدانهها میشود و خاصیتی نخواهد داشت.
قرار نیست ابر روان کننده با سنگدانهها واکنش دهد. بنابراین بهترین زمان افزودن ابر روان کننده زمانی است که سیمان داخل
میکسر ریخته شده باشد.
نکتهي مهم در مصرف ابر روان کننده بتن این است که آن را با بخشی از آبی که قرار است در بتن استفاده شود، رقیق کرد.
این کار باعث میشود ابر روان کننده به خوبی پراکنده شود و بهتر به ذرات سیمان بچسبد و در نتیجه عملکرد بهتري داشته
باشد.
ترتیب اختلاط یا اضافه کردن مواد به شرح زیر است:
 در ابتدا سنگدانه (شن و ماسه) ریخته میشود.
 سپس مقداري آب ریخته میشود تا جذب شن و ماسه شود.
 پس از آن، سیمان ریخته میشود.
 مقداري از آب با ابر روان کننده مخلوط گشته و ابر روان کننده رقیق شده در این مرحله اضافه میشود.
 در صورت نیاز به رقیقتر شدن،آب باقی مانده اضافه میشود.
حالت دوم مصرف ابر روان کننده بتن، زمانی است که بتن پاي کار استفاده شود. بتن تحویل گرفته شده سفت است، از میکسر
خارج نمیشود، قابل میکس شدن نیست و در نتیجه نیاز به ابر روان کننده را ضروري میکند.
در حالت دوم، بایستی ابتدا اسلامپ بتن اندازه گرفته شود. براي مثال اسلامپ ،5 بیانگر آن است که بتن سفت است و
نمیتوان از آن استفاده کرد.
بیشتر بخوانید :راهنماي استفاده از ابر روان کننده
اندازهگیري اسلامپ بتن، به دو روش انجام میشود. روش اول که نیازمند مهارت فرد اندازه گیرنده است، به طور چشمی
تخمین زده میشود و روش دوم، آزمایش اسلامپ است.
سنجش اسلامپ اولیه، چنانچه بر اساس تجربه یا نظر کارشناس تخمین زده شود، مشخص میکند چه میزان ابر روان کننده
لازم است که بتن از هم نپاشد. براي مثال ابر روان کننده پالادیوم، ابر روان کننده پاي کاري است و اگر بتن با اسلامپ 5 پاي
کار برسد، با افزودن یک کیلوگرم ابر روان کننده پالادیوم به ازاي هر متر مکعب بتن، اسلامپ بتن 10 واحد افزایش مییابد و
به 15 میرسد.
نکتهي مهم هنگام استفاده از ابر روان کننده پاي پروژه این است که وقتی ابر روان کننده از بالا به تراك میکسر اضافه
میشود، پرههایی که ابر روان کننده روي آن ریخته میشود با شلنگ فشار قوي شستوشو شود تا ذرهاي از ابر روان کننده
روي پرهها باقی نماند.
نکتهي مهم دیگر آن است که از راننده خواسته شود، بتن را به سر میکسر انتقال دهد و ابر روان کننده مستقیم روي بتن
ریخته شود تا به پرهها نچسبد و پِرتی آن به حداقل برسد.
بسته به میزان کیفیت ابر روان کننده، میزان مصرف آن در بتن از 0/1 درصد وزن
سیمان تا 1/2 درصد وزن سیمان متغیر است.
میزان مصرف ابر روان کننده
میزان مصرف ابر روان کننده بتن از 0/1 درصد وزن سیمان تا 1/2 درصد وزن سیمان متغیر است و به کیفیت ابر روان کننده
بستگی دارد. میزان مصرف افزودنیهاي بتن، درصدي از وزن سیمان است. اگر صد کیلوگرم سیمان در بتن استفاده میشود،
میتوان از 100 گرم تا 1200 گرم ابر روان کننده داخل آن استفاده نمود.
چرا میزان مصرف ابر روان کننده بتن مهم است و کمتر یا بیشتر از مقدار تعیینشده نباید باشد؟
کمتر از مقدار لازم، تأثیري در روانی بتن ندارد و استفادهي بیش از حد، موجب بروز دو مشکل خواهد شد که عبارتند از:
 میزان حباب هواي زیادي را داخل بتن ایجاد میکند. به طور کلی ابر روان کنندهها، حباب هوا ایجاد میکنند.
حباب هوایی که ناخواسته باعث کاهش مقاومت بتن میشود. اگر ابر روان کننده بیشتر از 1/2 درصد اضافه
شود، باعث ایجاد حباب هواي خیلی زیاد میشود و کاهش مقاومت داخل بتن محسوس خواهد بود.
 جداشدگی و آب انداختگی در بتن را ایجاد میکند. به طور معمول شرکتهاي تولیدکنندهي بتن بازهي میزان
مصرف ابر روان کننده را مشخص میکنند تا از اوردوز کردن بتن جلوگیري کنند. این بازه، 0/1 تا %1 وزن
سیمان است و بهتر است براي تعیین میزان مصرف ابر روان کننده بتن، به توصیهي شرکت تولیدکننده عمل
شود.
سؤالی که دربارهي میزان مصرف ابر روان کننده وجود دارد این است که مصرفکننده از چه طریقی متوجه شود چند
درصد از وزن سیمان را ابر روان کننده استفاده کند؟
پاسخ آن است که مصرفکننده با توجه به نیازي که دارد، میزان روانکننده را مشخص کند. اگر مصرفکننده به دنبال روانی
زیاد نیست و میخواهد 3 واحد اسلامپ را افزایش دهد، نیازي نیست یک درصد وزن سیمان، ابر روان کننده استفاده کند و با
همان 0/1 درصد وزن سیمان، مشکل خود را حل خواهد کرد. ولی در بتنهاي خودمتراکم نیاز است از ابر روان کننده بیشتري
استفاده شود تا اسلامپ افزایش یابد و در اینجا باید بالاتر از 0/6 الی 0/7 درصد وزن سیمان استفاده شود، زیرا با 0/1 درصد
وزن سیمان، بتن خودمتراکم شکل نمیگیرد .نوع پروژه و کاربرد بتن، میزان مصرف ابر روان کننده بتن را مشخص
خواهد کرد.
قیمت ابر روان کننده بتن
قیمت ابر روان کننده در مقایسه با روان کننده و فوق روان کنندهها بالاتر است، ولی موضوع مهم آن است که میزان دوز
مصرف آن هم کمتر است. قیمت آن بر مبناي فرمولاسیون شرکتهاي تولید کننده تعیین میشود. قیمتهاي ابر روان کننده
با کیفیت آن رابطهي مستقیم دارد و کیفیت ابر روان کننده، تعیینکنندهي قیمت آن خواهد بود.
توصیه میشود قبل از خرید ابر روان کننده، قیمتهاي مختلف بررسی شود، نمونههاي مختلف از تولیدکنندههاي مختلف
گرفته شود و پس از انجام تست و محاسبهي قیمت تمام شده براي بتن، تصمیم به خرید ابر روان کننده گرفته شود.
براي مثال اگر ابر روان کننده بتن با قیمت پایین خریداري شود، ولیکن به دلیل پایین بودن کیفیت مجبور به استفاده از
میزان بیشتري از ابر روان کننده باشد، بهتر است ابر روان کنندهاي با قیمت مناسبتر خریداري شود تا کارایی بهتري داشته
باشد.
استانداردهاي ابر روان کننده
استانداردهاي مختلفی براي ابر روان کننده بتن وجود دارد که یکی از آنها استاندارد ایران است که به نام ایزیري 2901
معروف است. استانداردهاي 494C ASTM و934-2 EN ، براي افزودنیهاي بتن به کار میرود و الزامات آن متفاوت است.
براي مثال درصد هواي بتن در استاندارد 934-2 EN کنترل و بیان میشود، حال آنکه در استاندارد ASTM ضریب دوام
نسبی، جمعشدگی و مقاومت خمشی نیز محاسبه و کنترل میشود.
استانداردACI ، مربوط به انجمن بتن آمریکا است که شمارهي آن 212 است و الزاماتی را براي ابر روان کنندههاي بتن تعیین
کرده است.
استانداردهایی که نام برده شد در رابطه با ابر روان کننده بتن، قابل استناد هستند و ابر روان کنندههاي بتن باید طبق این
استانداردها و بر مبناي این استانداردها تولید شوند.
مهمترین ویژگی ابر روان کننده، توانایی این افزودنی در پراکنده کردن ذرات
سیمان و روانی بتن است.
انبارداري ابر روان کنندهها
ابر روان کنندههاي بتن معمولاً در گالن نگهداري میشوند و بایستی طوري انبار شوند که گالنها آسیب نبیند و نشتی پیدا
نکند. گالنهاي حاوي ابر روان کننده نباید زیر نور مستقیم خورشید نگهداري شود، زیرا ممکن است آسیب ببیند و نشتی پیدا
کند.
فضاي نگهداري گالنها نباید خیلی سرد یا خیلی گرم باشد و معمولاً دماي بین 10 تا 30 درجه میتواند براي نگهداري ابر
روان کننده مناسب باشد. تاریخ انقضاي ابر روان کننده بتن، یکسال پس از تولید است. البته لازم به ذکر است پس از گذشت
یکسال فاسد نمیشود، بلکه کیفیت آن افت خواهد کرد و نیاز به دوز مصرف بالاتري براي کارایی بهتر را دارد.
چنانچه یکسال از انقضاي آن گذشته است، بایستی حبابزایی آن بررسی شود تا مطمئن شد حبابها، آسیبی به بتن وارد
نمیکند و درصد هواي غیرمجاز را وارد بتن نکند.
عملکرد ابر روان کننده بتن
مهمترین ویژگی ابر روان کننده، توانایی این افزودنی در پراکنده کردن ذرات سیمان و در نتیجه روان کردن بتن است. وقتی
کلوخههاي سیمان تشکیل میشود، آب درون کلوخههاي سیمان به تله میافتد و باعث میشود کارایی و اسلامپ بتن کاهش
یابد. ولی وقتی دانههاي سیمان از هم جدا شوند، باعث ایجاد روانی در بتن میشود.
عملکرد اصلی ابر روان کننده بتن هم این است که دانههاي سیمان را از هم جدا میکند و باعث میشود دانههاي سیمان،
کلوخه نشوند و آب در داخل آنها به تله نیفتد.
عملکرد ابر روان کننده به دو بخش تقسیم میشود:
ایجاد دافعهي الکترواستاتیکی
زمانی که ذرات پلیمري ابر روان کننده به سیمان متصل میشود، شاخههاي پلیمري داراي بارهاي منفی هستند و این بارهاي
منفی دور تا دور دانهي سیمان را احاطه میکنند. وقتی دور تا دور دانهي سیمان احاطه و داراي بار منفی شد، تمام ذرات
سیمان از بیرون داراي بار منفی هستند و باعث میشود ذرات سیمان که داراي بار منفی هستند از یکدیگر فرار کنند. بارهاي
همنام همیشه یکدیگر را دفع میکنند. این دفع شدن باعث میشود که ذرات سیمان از یکدیگر باز شوند و در بتن روانی ایجاد
شود.
میزان بار منفی که داخل ذرات سیمان ایجاد میشود را پتانسیل زتا مینامند .پتانسیل زتا تعیین خواهد کرد چه میزان
بار منفی دور تا دور ذرات سیمان ایجاد شده است.
ایجاد ممانعت فضایی
ممانعت فضایی در عملکرد ابر روان کنندهها، مکانیزم اصلی محسوب میشود و این مکانیزم در روان کنندهها و فوق روان
کنندهها وجود ندارد. گروههاي مولکولی پلی اتري طویل به سمت خارج دانههاي سیمان جهتگیري میکنند و از لحاظ
فیزیکی از نزدیک شدن ذرات سیمان مجاور به یکدیگر ممانعت میکنند. از این رو، دانههاي سیمان از یکدیگر جدا میشوند و
به راحتی به یکدیگر نزدیک نخواهند شد و در نتیجه روانی بتن حاصل میشود.
بستهبندي و نگهداري ابر روان کننده
ابر روان کننده معمولاً در گالنهاي 20یا 22 کیلوگرمی بستهبندي میشود. بشکههاي 200 یا 220 کیلوگرمی و مخازن
1000 و 1100 کیلوگرمی ابر روان کننده بتن وجود دارد که به آنها مخازن IBC میگویند .ابر روان کننده آتشزا نیست،
ولیکن نگهداري آن شرایطی دارد که در ادامه به آن اشاره خواهد شد:
 به تاریخ انقضاي ابر روان کنندهها توجه شود؛ تاریخ انقضا معمولاً یک سال پس از تولید است.
 ابر روان کننده باید در ظرف دربسته به دور از نور مستقیم خورشید نگهداري شود.
 در دماي منفی سه درجه و پایینتر قرار نگیرد، زیرا احتمال یخزدگی وجود دارد.
 در دماي 10 تا 30 درجه سانتیگراد نگهداري شود.
 از تماس ابر روان کننده با پوست و چشمها خودداري شود. در صورت برخورد آن با پوست یا چشم، لازم است
فوراً با آب شسته شود.
ابر روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات اتر و افزودنی مایعی است که به بتن اضافه میشود. کاهندگی بسیار قوي آب از
ویژگیهاي آن محسوب میشود تا با افزایش کارایی بتن، عملکرد آن را بهبود بخشد. ابر روان کننده، نقش ویژهاي در
پراکندگی ذرات سیمانی ایفا خواهد کرد.
در ساخت بتنهاي خودمتراکم و بتنهایی که استانداردها الزام به کاهش نسبت آب به سیمان نمودهاند یا در شرایطی که
افزایش اسلامپ با استفاده از سایر روان کنندهها انجام نمیشود، مصرف ابر روان کننده ضروري میشود.
ابر روان کننده با کاهش چشمگیر نسبت آب به سیمان، نفوذپذیري بتن و مقاومت آن را افزایش میدهد و بتنی با دوام و پایا
را ایجاد میکند و به عنوان قويترین و کاراترین روانکننده در صنعت ساخت و ساز کاربرد دارد.
در این مقاله به تمامی ابعاد ابر روان کننده بتن پرداخته شد و ساختار فیزیکی و شیمیایی، مکانیزمهاي عملکردي، نگهداري،
بستهبندي و… توضیح داده شد.

ضد یخ بتن چیست؟
بتن ستون فقرات ساخت و ساز مدرن در مهندسی عمران است که باید مطابق روش ملی طرح مخلوط بتن و آییننامه بتن
ایران (آبا) ساخته شود. از این رو مشخصات مواد افزودنی براي اضافه شدن در بتن، باید با الزامات استاندارد ملی ایران شماره
2930 ISIRI-مطابقت داشته باشد. شرایط آب و هوایی سرد براي بتن، 72ساعت مداومت دماي زیر 5 درجه
سانتیگراد است. در صورت قرار گرفتن بتن در چنین هوایی، لازم است ضد یخ بتن به مخلوط بتن اضافه شود. این ماده
متشکل از مواد معدنی طبیعی و شیمیایی آلی بر پایه نیترات، فرمات و… است. ضد یخهایی که حاوي یون کلر هستند، معمولاً
با نام ضد یخ ملات در بازار عرضه میشوند و براي بتن مسلح مضر هستند، چرا که باعث خوردگی میلگرد در بتن میگردند.
استفاده از ضد یخها باعث پیوستگی اجراي بتن در هواي سرد میشود.
مزایاي ضد یخ بتن
استفاده از ضد یخها باعث پیوستگی اجراي بتن در هواي سرد با رعایت استانداردهاي موجود و مقاومت کافی میشود. اگر
بتن یخ بزند، 50درصد مقاومت خود را از دست میدهد و در صورت تکرار سیکل یخزدگی، احتمال تخریب بتن وجود
خواهد داشت. ضد یخ بتن، عامل تعدیلکننده اثرات مخرب شرایط جوي بر بتن است. ضد یخها با کاهش نسبی دماي
انجماد آب متناسب با میزان آب در بتن، نقش تسریعکنندگی گیرش در بتن با دماي زیر صفر درجه را دارند. بتنی که از
یخزدگی محافظت شود تا مقاومت فشاري 5 مگاپاسکال کسب کند، دیگر به خاطر قرار گرفتن در معرض یخزدگی دچار مشکل
نمیشود. استفاده از ضد یخ بتن، شما را در به سرعت رسیدن به این شرایط کمک میکند. از جمله اصلیترین دلایل استفاده
از ضد یخ بتن در فصل سرد، میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:
 کاهش دوره مورد نیاز براي عمل آوري و محافظت از بتن
 کاهش هزینه
 افزایش سرعت ساخت و ساز
ضد یخ بتن برخلاف ضد یخ ملات، فاقد یون کلرید است.
معایب ضد یخ بتن
از جمله مشکلات ضد یخها، خوردگی میلگرد به دلیل رساندن یون کلرید به نزدیکی محدوده آرماتور است. مشکل رایج
دیگر، استفاده نوع نامناسب ضد یخ و عوامل اجرایی ضعیف و کم تجربه میباشد. بعضاً مشاهده کردید بعضی شرکتهاي
تولیدکننده و عرضهکننده ضد یخ، مشخصات فنی ناقصی را روي بستهبندي درج میکنند که همین مسأله باعث استفاده
نادرست از ضد یخ بتن در زمینه کاري میشود.
مقدار مصرف ضد یخ در بتن
لازم است بر اساس آزمونهاي انجام شده، محدوده مصرف ماده افزودنی بتن بر حسب درصد وزنی سیمان، توسط تولیدکننده
ارائه شود. در آزمایش افزودنیها، آزمایشهایی نظیر :تأثیر بر زمان گیرش، کارآیی و مشخصات مکانیکی مطابق با
مجموعه استانداردهاي ملی ایران تحت شماره 2930 انجام میشود. بیشینه مقدار مصرف ضد یخ بتن براي رسیدن به
مقاومت نهایی لازم در آییننامهها، 5 درصد وزنی بتن توصیه شده است. در جدول ذیل، میزان مصرف ضد یخ بتن به طور
تجربی و توسط شرکتهاي ارائهدهنده پیشنهاد شده است:
وزنی ضد یخ عیار سیمان دماي محیط (درجه سانتیگراد)
0تا 5
300
350 1400
5-تا 0
300 2350
400 110-تا -5
300 3350
400
15-تا -10
300
350
400
روش مصرف ضد یخ بتن
جهت مصرف ضد یخ بتن، لازم است از پخش یکنواخت آن در مواد پایه سیمانی اطمینان حاصل شود، بدین منظور توصیه
میگردد بعضی از انواع این مواد، ابتدا در آب مخلوط شده و سپس به مخلوط اضافه شود. در صورت محدودیت
اختلاط، میتوان آن پیش از پمپاژ بتن در تراك میکسر اضافه نمود که میزان اضافه کردن و نحوه اختلاط براي هر نوع،
روي بستهبندي توضیح داده شده است .بیشتر بخوانید :راهنماي استفاده از ضد یخ بتن
خواص و اثرات ضد یخ بتن
واکنش هیدراتاسیون سیمان گرمازاست .این واکنش در دماي 20 تا 25 درجه سانتیگراد روند طبیعی خود را طی کرده و
منجر به کسب مقاومت بتن در 12 ساعت میشود. ضد یخهاي بتن تأثیرات مختلفی از خود روي بتن بر جاي میگذارند که از
جمله آن میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:
 تسریع در انجام واکنش هیدراتاسیون
 افزایش دماي گیرش بتن (در دماهاي پایینتر، این روند طولانیتر شده و در دماهاي پایینتر از 4 درجه
سانتیگراد به دلیل یخ زدن آب متوقف میشود).
 پایین آوردن نقطه انجماد آب
 رشد مقاومت سنین اولیه بتن
ضد یخی براي بتن مناسب است که علاوه بر کاهش نسبی نقطه انجماد، آب اضافی داخل بتن به عنوان
یک تسریعکننده در گیرش و رشد مقاومت سنین اولیه بتن عمل نماید.
عملکرد اصلی ضد یخ بتن، پایین آوردن نسبی دماي انجماد بتن و تسریع
گیرش بتن است.
عملکرد ضد یخ بتن
استفاده از ضد یخ در بتن، باعث تراکم مناسب بتن در دماي پایین و جلوگیري از تركخوردگی آن میشود. در واقع
عملکرد اصلی ضد یخ بتن، پایین آوردن نسبی دماي انجماد بتن و تسریع گیرش بتن در 3 الی 5 ساعت ابتدایی است که
بدین وسیله، گستره دمایی کاربرد بتن بیشتر شده و عملیات ساختمانی به دلیل سرما متوقف نخواهد شد.
کاربرد ضد یخ بتن
استفاده از بتن در شرایط دمایی زیر صفر درجه، باعث به وجود آمدن مشکلات مختلفی در ساختمانسازي میشود. چهار فصل
بودن کشور ایران و نیاز به بتنریزي در تمام فصول، به ویژه در هواي سرد، باعث استفاده از ضد یخ در بتنریزي میشود. هدف
استفاده از ضد یخ بتن، کمک به کسب حداقل مقاومت لازم براي مواجهه با اولین سیکل یخبندان و تنش ناشی از
آن است. گذشته از این از دیگر کاربردهاي ضد یخ میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:
 امکان ساخت، حمل و اجراي بتن و ملات در زمستان تا 15-درجه سانتیگراد
 افزایش دماي بتن و ملات
 افزایش مقاومت بتن و ملات در سنین اولیه
 کاهش زمان گیرش بتن و ملات و افزایش سرعت سفت شدن بتن و ملات
 امکان انجام قالببرداري در زمان کوتاهتر )حدوداً نصف زمان معمول(
 انجام کارهاي ترمیمی که نیاز به کسب مقاومت سریع بتن دارد؛ مانند جایی که فشار آب به بتن یا ملات وارد
میشود.
افزودنیهاي داراي نمکهاي غیرآلی محلول، منجر به کاهش زمان گیرش سیمان
پرتلند میشوند.
ملاحظات استفاده از ضد یخ بتن
در پروژههایی که در زمان بهرهبرداري، امکان خوردگی وجود دارد یا بتنهایی که پیش تنیده هستند و یا در آنها از آلومینیوم و
گالوانیزه استفاده شده است و یا بتنهایی که در تماس با آب یا خاك سولفاته هستند و یا بتنهایی که سنگدانه آنها مستعد
واکنش قلیایی هستند، به هیچ وجه نباید از ضد یخهاي کلردار استفاده نمود. در این موارد، استفاده از ضد یخهاي بر پایه
نیترات توصیه میشود. اسلامپ بتن در دو نمونه بتن با ضد یخ و بدون ضد یخ، باید یکسان و در حدود 10 سانتیمتر باقی
بماند.
مشخصات فنی فیزیکی و شیمیایی ضد یخ بتن
افزودنیهاي زودگیر کننده در 4 گروه طبقهبندي میشوند. افزودنیهاي شامل :نمکهاي غیر آلی محلول، افزودنیهاي
داراي ترکیبات آلی محلول، افزودنیهاي با گیرش سریع و افزودنیهاي جامد گوناگون که در ذیل به شرح آن خواهیم
پرداخت .نمکهاي غیرآلی محلول :مطالعات نشان داده است که نمکهاي غیرآلی محلول گوناگونی از قبیل کلراید،
برومید، فلوراید، کربنات، تیوسیانات، نیتریت، نیترات، تیوسولفات، سیلیکات، آلومینات و آلکالی هیدروکسیدها، منجر به کاهش
زمان گیرش سیمان پرتلند میشوند. در میان این نمکها، کلسیم کلرید به دلیل توجیه اقتصادي، بیش از بقیه به عنوان ضد
یخ مورد استفاده قرار میگیرد. تحقیقات نشان داده است این دسته از افزودنیها عمدتاً سبب افزایش هیدراتاسیون تري
کلسیم سیلیکات (S3C (میشود. در صورت استفاده از افزودنیهاي تندگیر کننده بر پایه کلسیم کلرید، باید الزامات مطرح
شده در 98D ASTM رعایت شود .ترکیبات آلی محلول :افزودنیهاي تندگیر کننده رایج در این دسته بر پایه تري اتانول
آمین و کلسیم فرمات هستند که به منظور جبران کردن تأخیر ناشی در استفاده از افزودنیهاي کاهنده آب و یا فراهم کردن
خاصیت تندگیري بدون ایجاد اثرات خوردندگی به کار میروند. میزان تأثیر افزودنیهاي بر پایه کلسیم فرمات، تابعی از
نسبترتري کلسیم آلومینات (A3C (به سولفور تري اکسید موجود در سیمان است. در سیمانهاي با مقدار سولفات پایین،
افزودنیهاي ضد یخ کلسیم فرمات بیشترین تأثیر در افزایش کسب مقاومت در سنین اولیه (3 و 7 روزه) را دارد. تولید
اترینگایت در بتنهاي حاوي کلسیم فرمات بیشتر از سایر موارد است .افزودنیهاي
گیرش آنی براي تولید ملات آببند یا بتن پاششی استفاده میشوند.خاصیت تندگیر کنندگی براي بعضی از نمکهاي اسید

کربکسیلات، نظیر: استات، پروپیونیت و بوتیرات گزارش شده است. مطالعات نشان داده است که تري اتانول آمین، سبب
افزایش هیدراتاسیون تري کلسیم آمونیوم شده، اما هیدراتاسیون تري کلسیم سیلیکات (S3C (را به تأخیر میاندازد. پس
نتیجه میشود که تري اتانول آمین، باعث به تأخیر افتادن هیدراتاسیون سیمان در مقادیر زیاد یا در دماي پایین میگردد.
تعدادي ترکیبات آلی دیگر نیز که داراي خاصیت تندگیر کنندگی گیرش سیمان پرتلند در نسبت آب به سیمان کم هستند،
یافت شده است. ترکیبات آلی که به عنوان تندگیر کننده شناخته شدهاند، شامل :اوره، اکسالیک اسید، ترکیبات حلقهاي
متنوع و ترکیبات تغلیظ شدهاي از آمین و فرمالدهید میباشند. هر چند در صورت استفاده در مقادیر زیاد، امکان تأخیر
در گیرش به دلیل تأخیر در هیدراتاسیون تري کلسیم سیلیکات (S3C (همانند استفاده از تري اتانول آمین
میباشد .افزودنیهاي گیرش آنی :این دسته از افزودنیها براي تولید ملات یا بتن با گیرش آنی و سریع که براي بتن
پاششی یا ملات آببندي در مقابل فشار آب هیدرواستاتیکی مناسب است، استفاده میشوند. عملکرد این دسته از افزودنیها
بر اساس تسریع گیرش آنی تري کلسیم آلومینات (A3C (میباشد. نمکهاي داراي ترکیبات آهن (فریک)، سدیم فلورید،
آلومینیوم کلرید، سدیم آلومینات و پتاسیم کربنات، به عنوان ترکیبات داراي خاصیت تندگیر کننده گیرش گزارش شدهاند.
افزودنیهاي تندگیر کننده گیرش، براي بتن پاششی در هر دو نوع خشک و تر استفاده میشود. به این منظور از افزودنیهاي
بر پایه آلومینات محلول، کربنات و سیلیکات استفاده میشود. این مواد داراي خاصیت سوزشآور بوده و استفاده از آنها باید با
ملاحظات ویژهاي انجام شود (به برگههاي اطلاعات ایمنی این مواد باید مراجعه شود). اخیراً افزودنیهایی با اسیدیته (PH(
خنثی و بدون کلرید بر پایه ترکیبات قند و اسید براي از بین بردن ایرادهاي موجود به بازار معرفی شدهاند. به طور کلی در
اجراي بتن پاششی و شاتکریت به روش تر، بتن زودتر سفت شده و دستیابی به گیرش اولیه سریعتر اتفاق میافتد.
ریز پرکنندههاي ژل سیلیکا و آمونیوم سیلیکات به دلیل افزایش سرعت
هیدراتاسیون تري کلسیم سیلیکات، به عنوان تند گیر کنندههاي مقاومت شناخته میشوند.همچنین گیرش نهایی در 60
دقیقه انجام میشود. گیرش اولیه که توسط استفاده از افزودنیهاي تندگیر کننده ایجاد میشود، سبب تسهیل در استفاده از
بتن در اجراي قطعات قائم مانند اجراي بتن پاششی در سقف تونلها میشود. در صورت اجراي بتن پاششی به روش خشک و
استفاده از سیمان و افزودنیهاي تندگیر کننده سازگار، زمان گیرش اولیه به 1 دقیقه و گیرش نهایی به 45 دقیقه کاهش
مییابد .همچنین با استفاده از این دسته از افزودنیها به عنوان زود گیر شاتکریت، آهنگ دستیابی به مقاومت در بتن پاششی
و شاتکریت به روش خشک بسیار افزایش پیدا میکند. در صورت استفاده از افزودنیهاي بدون خاصیت سوزشآور، افزایش
مقاومت بیش از 21 مگاپاسکال در 8 ساعت اول پس از بتنریزي و نیز در صورت استفاده از افزودنیهاي رایج، افزایش مقاومت
14 مگاپاسکال قابل انتظار است .افزودنیهاي جامد گوناگون :در موارد خاص، سیمان هیدرولیکی به جاي افزودنیهاي
زودگیر کننده در بتن به کار میرود؛ به عنوان مثال، سیمان کلسیم آلومینات بسته به مقدار به کار رفته، سبب گیرش آنی
سیمان پرتلند در بتن خواهد شد. سیلیکاتهاي گوناگونی به عنوان زودگیر کننده شناخته شدهاند. ریز پرکنندههاي ژل
سیلیکا و آمونیوم سیلیکات چهار جزئی به دلیل افزایش سرعت هیدراتاسیون تري کلسیم سیلیکات (S3C (به عنوان تندگیر
کنندههاي مقاومت شناخته شدهاند. با افزایش منیزیم کربنات یا کلسیم کربنات، زمان گیرش کاهش مییابد.
حفاظت و ایمنی ضد یخ بتن
با اینکه این ماده هیچ گونه منع زیست محیطی ندارد، ولی به منظور حفظ سلامتی لازم است تا قبل از استفاده، از داخل
بستهبندي خارج نشود. استفاده از دستکش ایمنی به هنگام اختلاط توصیه میگردد، ولی در صورت تماس با پوست، شست و
شو با آب و صابون کافی است. به هنگام اختلاط، استفاده از عینک ایمنی هم الزامی است، ولی در صورت نفوذ به داخل چشم
یا ورود به دهان و بینی لازم است با آب گرم شسته شود و به سرعت به پزشک مراجعه گردد. در نظر داشته باشید به طور
معمول، براي امنیت بیشتر برگه ایمنی MSDSروي بستهبندي درج میشود.
به هنگام اختلاط، استفاده از عینک ایمنی هم الزامی است.
روش استفاده از ضد یخ بتن
ضد بخ را میتوان به دو روش مصرف نمود:
 روش اول :هنگام تولید، همراه با سایر مصالح به بتن اضافه شود که البته بهتر است با قسمتی از آبِ بتن
ترکیب شده و سپس به بتن اضافه شود.
 روش دوم :میتواند در محل پروژه بتنریزي به داخل تراك میکسر اضافه شود و بعد، بتن 3 الی 4 دقیقه
(حداقل 20 دور (با دور تند میکس شود.
در صورت یخ زدن، آن را حرارت ندهید. بهتر است با آب مخلوط شده و سپس به بتن افزوده شود. در صورت لزوم میتوان آب
را گرم کرد. باید توجه داشته باشید مصرف ضد یخ، اقدامی تکمیلی است و نباید تمهیدات بتنریزي همانند کیورینگ و دیگر
عوامل بتنریزي در هواي سرد را نادیده گرفت. پیچیدن قالب توسط پتوهاي پشم شیشهاي، روشی معمول است .گرم نگه
داشتن محیط و قطعات بتنریزي نیز، روش مؤثر دیگري در بتنریزي در هواي سرد میباشد.
انواع ضد یخ بتن
ضد یخ بتن پودري
ضد یخ پودري، مواد پودري شکل بسیار ارزانی هستند که با قیمتهاي حدود نمک طعام صنعتی عرضه میشوند و به طور
معمول، رنگ آنها سفید است. چگالی آن در حدود 1950 کیلوگرم بر متر مکعب است. این مواد از لحاظ قلیایی خنثی هستند
و خطري در حین ترکیب با بتن نخواهند داشت. تقویت مکانیکی سریع از ویژگیهاي بارز این نوع ضد یخ میباشد.
ضد یخ بتن پودري
ضد یخ بتن بدون کلراید
مصرف این نوع ضد یخها در بتن بدون فولاد مجاز است و حداکثر مقدار استفاده از آن 5 درصد وزنی سیمان است. بنابراین
محصول مورد نظر، گزینه اصلی استفاده در سازههاي بتن آرمه و بتنهاي پاششی شاتکریتها، گود برداريها و
تونلها میباشد. استفاده از این محصول، توسط طراحان و شرکتهاي پیمانکاري توصیه شده است.
ضد یخ بتن مایع
معمولاً رنگ این ضد یخ، سفید شفاف است. چگالی آن کمی بیشتر از آب و در حدود 1250 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب
است. این ضد یخ، اسلامپ و هوازایی بتن را حفظ میکند و میزان آب مصرفی بتن را کاهش میدهد و به سبب همین امر،
احتمال یخزدگی کاهش مییابد. پیش از بتنریزي، باید برف و یخ قالببندي بتن کاملاً زدوده شود تا میزان نسبت آب به
سیمان از میزان استاندارد فراتر نرود. دانستن هواي 12 ساعت ابتدایی بتنریزي به نحوه و میزان مصرف این ضد یخ کمک
میکند .بیشتر بخوانید :انواع ضد یخ بتن
فرمول ضد یخ بتن
گروهی از ضد یخها داراي سدیم نیترات، سدیم کلرید (نمک طعام)، پلی هیدروکسی آمین، هیدرواتوکسی آمین،
الکترولیتهاي ضعیف (مثل محلول آبی آمونیاك) و ترکیبات معدنی غیرالکترولیتی همچون الکلهاي با وزن مولکولی بالا و
کاربامید بوده که نقطه انجماد آب در بتن را پایین میآورد و به عنوان یکی از تسریعکنندههاي ضعیف در گیرش و
سختشدگی عمل میکند. گروه دیگر، سیستمهاي افزودنی دوگانه یا سهگانه هستند که حاوي پوتاش، افزودنیهاي کلسیم
کلریدي(CC (، مخلوطی از CC با سدیم کلرید(SC (، سدیم نیترات(SN (، کلسیم نیتریت نیترات(CNN (، کلسیم
نیتریت-نیترات اوره (U+CNN (و دیگر مواد شیمیایی هستند که فعالیت ضد یخ مؤثري را تأمین نموده و به طرز محسوسی
فرآیند گیرش و سختشدگی را تسریع مینمایند .گالن 20 لیتري ضد یخ
بتن
تأثیر ضد یخ بر مقاومت بتن
حبابهاي غیرعمدي در هوا با کنار هم قرار گرفتن، تشکیل حباب بزرگی را میدهند. این حبابها در مجاورت آب، از آب پر
میشوند و در اثر یخبندان، حجم آب زیاد شده و موجب متلاشی شدن قطعه بتنی میشوند. عملکرد حبابهاي ریز
عمدي وارد شده در بتن این است که امکان جداشدگی دانهها را کاهش میدهند. بتنهاي هوا دار مقدار بسیار جزئی مقاومت
کمتري از بتن عادي دارند. به طور کلی سیمان تا 29 روز در دماي 10 درجه سانتیگراد به 95 درصد مقاومت فشاري نهایی
میرسد.
بستهبندي ضد یخ بتن
ضد یخ استاندارد بتن به صورت فله یا در گالنهاي 20کیلوگرمی و بعضاً 220کیلوگرمی بنا به درخواست مشتري پالتهاي
یک تنی یا 1000کیلوگرمی قابل تحویل میباشد.
استانداردهاي ضد یخ بتن
استاندارد ملی ایران 2930افزودنیهاي بتن، توسط مؤسسه ملی استاندارد ایران تهیه و تنظیم شده است. در این بخش،
الزامات افزودنیهاي مورد استفاده در بتن آماده و بتن مسلح، از جمله: انواع روان کننده بتن و مواد حبابزا، تندگیر کنندهها،
کند گیر کنندهها و ضد یخها تعیین شده است. استاندارهاي معتبر دنیا براي تولید ضد یخ TYPE 494 C ASTM :
.استISO 19596 وACI 306r-16 وASTM C 827 ACI 212.3r-16 وC
انبارداري ضد یخ بتن
در بستهبندي اولیه مدت نگهداري ضد یخها، 6ماه برآورد شده است و اینکه باید در دماي 5 تا 35 درجه سانتیگراد و دور
از نور مستقیم خورشید نگهداري شود.

دیرگیر بتن چیست؟
بتن تازه، مادهاي شکلپذیر با مقاومت برشی و فشاري صفر است که با گذشت زمان سفت میشود؛ جسمی جامد که به سختی
سنگ و استواري فولاد میرسد.
اگر در روند گیرش سیمانِ بتن تأخیر ایجاد کرده و زمان سفت شدن را به هر شکلی با اضافه کردن مادهاي جدید به بتن
طولانی کنیم، دیرگیري در بتن ایجاد کردهایم. عموماً این مواد در دو گروه روان کننده که به صورت غیرمستقیم در گیرش
تأخیر ایجاد کرده و کندگیر کننده یا دیرگیر کننده که مستقیماً زمان گیرش را به عقب میاندازد، دستهبندي میشوند.
بتن تازه با گیرش سیمان در طول زمان به یک جسم سخت تبدیل میشود .هر مادهاي که به بتن اضافه شود و زمان
گیرش سیمان را به تأخیر بیندازد، دیرگیر بتن نام دارد. مثلاً در هواي گرم با افزایش دما، سرعت واکنش سیمان و آب بالا
رفته و بتن زودتر از حالت عادي سفت میشود. براي مقابله با سرعت باید واکنش را به تأخیر انداخت تا بتن قابل استفاده
باشد.
از دیرگیر بتن براي تأخیر در زمان گیرش سیمان استفاده میشود.
در حالت دیگري که باید فرصت کافی را مهیا کرد تا بتن سفت نشود، جابجایی پمپ یا دیر رسیدن کامیون حمل
بتن است. در این مواقع، باید در گیرش سیمان خلل ایجاد کرد تا بتن نرمی خود را از دست ندهد .
در متون علمی بازدارندگی سیمان را به اصطلاح خواب رفتن سیمان توسط دیرگیر مینامند و این همان بلایی است که
دیرگیر سرِ بتن میآورد.
کشف این مواد، بتنریزي در شرایط یا مکانهاي بسیار دشوار را ممکن کرده؛ به گونهاي که نیازي به تأخیر انداختن در
بتنریزي یا تعطیلی پروژه نیست. در نظر داشته باشید جلوگیري از سفت شدن بتن با استفاده از دیرگیر کنندههاي
بتن، به صنعت بتن و ساخت پروژههاي خاص کمک شایانی کرده است.
دیرگیر بتن، افزودنی مطلوبی است که علاوه بر عناصر اصلی بتن میتوان به
مخلوط آن اضافه کرد.
انواع دیرگیر بتن
بعضی از انواع سیمان، واکنش آهستهتري با آب انجام داده و زمان گیرش آنها بسیار زیادتر از حالت معمولی است. ولی به طور
کلی دیرگیر بتن، افزودنی مطلوبی است که علاوه بر عناصر اصلی بتن میتوان به مخلوط آن اضافه کرد.
موادي بر پایه شیمیایی لیگنوسولفوناتها، اسیدهاي هیدروکسی کربوکسیلیک، نمکهاي آن و فسفوناتها و
قندها جزو دیرگیرهاي بتن هستند. مواد معدنی نظیر: نمک قلع، سرب و فسفات نیز به عنوان دیرگیر بتن به کار میروند.
بعضی از کندگیر یا دیرگیر کنندههاي رایج بتن به شرح ذیل است:
 دیرگیر کننده بتن با اثر مستقیم
 دیرگیر کننده بتن با اثر جانبی، مثل :فوق روان کننده بتن
 نمکها و مشتقات اسید لیگنوسولفونیک و لیگنوسولفونات
 کربوهیدراتها، پلی ساکاریدها و مواد قندي دیگر
 نمک آلی فسفوناتها
 نمک بعضی فلزات سنگین
کاربرد دیرگیر بتن
عموماً در هر جا که نیاز به وقت بیشتر براي تازه و نرم ماندن بتن وجود دارد، کاربرد دیرگیر بتن احساس میشود.
همانطور که در شکل مشاهده میکنید، پرداخت و تسطیح بتن در مقاطعی، کار بسیار دشوار و زمانبري است.
هنگام ورود بتن به ناحیه الاستیک، انرژي بسیار زیادي براي پرداخت و تسطیح بتن مورد نیاز است. از این رو استفاده از
دیرگیر بتن در برهههاي زمانی ذیل ضروري است:
افزایش زمان حالت خمیري ماندن بتن و حفظ کارایی در شرایط دشوار
 در بتنریزي با حجم زیاد، مثل سدسازي و حجم متوسط، مثل شالوده بزرگ
 بتن غلطکی در روسازي راه بتنی
 افزایش پمپپذیري بتن
 در شرایط بد جوي که روان کننده بتن به تنهایی پاسخگوي پروژه بتنریزي نباشد.
 افزایش زمان بهرهوري بتن تازه
مزایاي دیرگیر بتن
.1 در بتنریزي حجیم و گسترده، دماي داخل بتن به دلیل واکنش گرمازاي سیمان با دماي سطح بتن تازه متفاوت
است. همین موضوع سبب ایجاد ترك سطحی در بتن میشود .دیرگیر بتن با تأخیر در واکنش و کاهش
حرارتزایی، سبب یکنواختی پخش حرارت و جلوگیري از ترك بتن میشود.
.2 استفاده از دیرگیر بتن، روند کسب مقاومت بتن را اصلاح کرده و زمان سفت شدن را به آرامی طی کرده و در
نتیجه، مقاومت نهایی بتن را بالا میبرد.
.3 در مکانی که امکان ساخت بتن در محل وجود ندارد و پروژه باید در مسیر ناهموار، مثل کوهستان انجام شود،
نیاز به افزودنی دیرگیر بتن است تا زمان گیرش به تأخیر افتد.
.4 زمانی که یک پروزه نیاز به ساخت نماي بتنی دارد، هر چه بتن دیرتر سفت شود، کار کردن و پرداخت بتن
راحتتر انجام میشود. در نتیجه کار قالبگیري با کیفیت بالا انجام میگیرد.
روش مصرف دیرگیر بتن
در هنگام ساخت بتن، لازم است افزودنی دیرگیر بتن با آب رقیق شده و به بتن اضافه شود. این روش کاربردي و مورد تأیید
ناظران بتن است. امکان اضافه کردن مستقیم به بتن نیز وجود دارد، ولی باید از پخش یکنواخت آن در بتن اطمینان یافت.
حتماً از تشکیل بتن یکنواخت پس از افزودن دیرگیر بتن اطمینان حاصل
فرمایید.
پس این افزودنی هم در بچینگ و هم در محل پروژه، قابلیت اضافه شدن به بتن را دارد. براي استفاده این مواد، پیش از
مصرف به دقت آن را وزن کنید و هرگز این ماده مایع را با سیمان خشک مخلوط نکنید.
براي استفاده از این افزودنی در حضور دیگر مواد افزودنی بتن، حتماً با گروه تخصصی مشاورین ارتباط برقرار فرمایید؛ چرا که
دیرگیر بتن امکان بر هم زدن طرح اختلاط بتن را دارد.
حتماً از تشکیل بتن یکنواخت پس از افزودن دیرگیر بتن اطمینان حاصل فرمایید. اگر در بتنی این ماده در قسمتی از بتن
پخش نشده باشد. با گذشت زمان، آن قسمت سفت و بقیه بتن که حاوي دیرگیر است، با تأخیر سفت خواهد شد. همین
اختلاف زمانی، سبب دوگانگی رفتار در یک مرز بتن و کاهش شدید مقاومت نهایی بتن میشود.
میزان مصرف دیرگیر بتن
میزان مصرف دیرگیر بتن، بین 0.1تا 0,8 درصد وزن سیمان متغیر است و به عوامل زیر بستگی دارد:
 دماي محیط
 دماي بتن
 عیار سیمان
 تیپ سیمان و میزان A3C که هر چه کمتر باشد، گیرش دیرتر رخ خواهد داد.
 مدت زمان لازم براي تأخیر در گیرش سیمان
در رعایت حد بالاي مصرف این مواد توجه کنید، زیرا استفاده بیش از حد، سبب عدم گیرش بتن میشود. این موضوع طراحی
قالببندي و سیستم نگهداري بتن تازه را بسیار تحتتأثیر قرار میدهد .
اندازهگیري دقیق دیرگیر بتن، پیش از افزودن به مخلوط سیمانی
در مورد دیرگیر بتن پودري باید حد مجاز کلر رعایت شده باشد .استفاده از یون کلر در مجاورت فلزات مجاز
نیست، چون با فلزات واکنش داده و به مروز زمان، استحکام سازه بتن آرمه را کم میکند.
خواص و تأثیر دیرگیر بتن
هر ماده افزودنی که به بتن اضافه شود، هم روي بتن تازه اثر دارد و هم در بتن سفت شده نتیجه آن مشخص خواهد شد.
موارد زیر را در صورت استفاده از این افزودنی در بتن مشاهده میکنید:
 تأخیر در گیرش سیمان
 امکان بتنریزي در هواي گرم
 امکان حمل بتن در مسیرهاي طولانی و زمانبر
 افزایش مدت زمان تسطیح بتن
 کاهش زمان و انرژي ویبره بتن
 افزایش مقاومت نهایی بتن
 سازگاري با انواع تیپهاي سیمان
 جلوگیري از درز سرد بتن، به دلیل فاصله افتادن در بتنریزي
 کاهش انقباض بتن و جلوگیري از ترك خوردن سطحی
قیمت دیرگیر بتن
مواردي در قیمت دیرگیر بتن حائز اهمیت هستند؛ مثل: غلظت و میزان مواد جامد دیرگیر کننده یا مواد آلی تشکیلدهنده و
مقدار کلراید و میزان قلیائیت که نقش اصلی در تعیین قیمت دارند .
در حالت کلی، قیمت دیرگیر بتن موجود در بازار، چون از مواد معدنی مثل فسفات تشکیل شده، هزینه تهیه و تولید کمی دارد
و اگر به تولید انبوه برسد، بسیار ارزان خواهد بود. پس بیشتر هزینه، صرف بستهبندي، حفظ کیفیت و حمل محصول میشود.
خرید دیرگیر بتن
استفاده از دیرگیر کننده بتنی که در آزمایشات قبل نتایج مطلوبی داشته، در شرایط مختلف کارگاهی چک شده و اطلاعات و
مشخصات آن توسط تولیدکننده به صورت کامل روي بستهبندي درج شده، بهترین گزینه براي خرید است.
خرید دیرگیر بتن هم مانند دیگر ملزومات بتن، امري تخصصی است و توسط افراد خبره صورت میپذیرد. این افراد با مطالعه
مقالات موجود در سایت تولیدکنندگان این مواد، آگاهی لازم و دقیق در مورد نوع مورد نیاز و نحوه اثر افزودنی خرید خود را
انجام میدهند.
سایت فروش دیرگیر بتن باید اطلاعات جامع و دقیق در مورد خود محصول و نتایج دقیق محصول بر بتن و نحوه خرید و
نگهداري آن براي اطلاع مصرفکننده ارائه دهد. براي اطمینان از کیفیت محصول تولیدي شرکتها، امکان ارسال نمونه دیرگیر
بتن و تست تأثیرات دیرگیر بتن توسط مجري فراهم شده است. این روش، اطمینان کافی را به مصرفکننده، بخصوص در
خرید اول خواهد داد.
دیرگیر پودري بتن به رنگ سفید است.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی دیرگیر بتن
این مواد اکثراً مایع و در رنگ قهوهاي تولید میشوند. چگالی این افزودنی بتن 1.1گرم بر سانتیمتر مکعب است. میزان
یون کلر دیرگیر بتن، از حد استاندارد کمتر است.
مواد پودري کندگیر کننده بتن هم با رنگ سفید تولید میشود. این مواد قابلیت اضافه شدن به مصالح خشک بتن را دارند.
اگر امکان افزودن آن از ابتدا به بتن وجود نداشت، لازم است در آب حل شده و سپس مصرف شود.
عملکرد دیرگیر بتن
این افزودنی تأثیر خود را مستقیماً بر سیمان بتن میگذارد. مدت زمان اولیه هیداراتاسیون یون آلومینات و کلسیم که بالاترین
حل شدگی را دارند، به تأخیر میاندازد. همین عملکرد دیرگیر بتن، سبب افزایش زمان گیرش سیمان میشود.
اگر زمان قالببرداري و برداشتن پایه اطمینان 30 روز است، به دلیل گرم بودن هوا زودتر از این موعد قالببرداري نکنید؛
زیرا استفاده از دیرگیر بتن، زمان گیرش اولیه و نهایی را به تأخیر میاندازد.
در مرحله اول، این افزودنی روي سطح ذرات سیمان جذب شده و از واکنش سیمان با آب جلوگیري میکند. این موضوع
خاصیت پلاستیک بتن تازه را حفظ میکند. افزودن دیرگیر بتن، 60تا 100 میلیمتر اسلامپ را زیاد میکند. در نتیجه، هر
چه دیرگیر بتن قويتر باشد، این جذب سطحی زمان طولانیتري حفظ خواهد شد.
حفاظت و ایمنی دیرگیر بتن
این مواد در زمره مواد مخرب محیط زیست قرار ندارد و به دلیل ترکیبات حلال در آب آتشزا نیست. براي آشنایی با
دستورالعمل ایمنی به برگه حفاظت روي بستهبندي مراجعه فرمایید.
استفاده از لوازم حفاظت شخصی در هنگام کار با دیرگیر و رعایت نکات ایمنی ضامن سلامتی است.
در بعضی از تحقیقات دانشمندان، مشاهده شده استفاده از نمکهاي داراي فلزات سنگین در منابع آب، تأثیر مستقیمی در آب
این منابع گذاشته است. از این رو، استفاده از متراکم کننده قوي و آببندها یکی از روشهاي پیشگیري است.
افرادي که مرتب با این مواد کار میکنند، همانند اپراتور پمپ بتن که بسیار با این مواد شیمیایی سر و کار دارد، باید از ماسک
و دستکش استفاده کنند. ارتباط زیاد این مواد با پوست و استشمام بخار گاز این مواد براي کاربر مضر بوده و در بلند مدت فرد
را دچار مشکلاتی مثل حساسیت میکند.
بستهبندي و نگهداري دیرگیر بتن
دیرگیرهاي بتن در گالنهاي 20 کیلوگرمی و بزرگتر در بازار موجود هستند و در بستهبندي پلیمري تا 1 سال با کیفیت
بالا قابل استفاده هستند.
این مواد را به گونهاي در انبار نگهداري کنید که در معرض نور مستقیم خورشید و یخزدگی نباشند. در حمل و نقل و چینش
این مواد در انبار، به ترتیب ورود و خروج و سالم بودن گالن توجه کنید. کف انبار باید طوري باشد تا در صورت نشت دیرگیر
بتن، این مواد به خارج انبار راه پیدا نکند.
ترکیبات و مواد تشکیلدهنده دیرگیر بتن
زنجیره لیگنوسولفونات به همراه مواد قندي پایه این ترکیبات هستند. نمک کلسیم و سدیم مواد ذکر شده هم در تولیدات
بعضی از انواع دیرگیر کننده بتن مشاهده میشود. بالا بردن خلوص این ترکیبات لیگنو، قند موجود در این مواد را اصلاح و
حتی حذف میکند.
گروه پلی هیدروکسی کربوکسیلات، داراي گروه عاملی هیدروکسیل و کربوکسیل هستند. ترکیبات آلفا هیدروکسی
کربوکسیلات اسیدي، قويترین و بهترین دیرگیر یا کندگیر کننده شناخته شده تا به امروز هستند.
این افزودنی در گروه آلومینات سیمان، سبب کاهش سرعت هیدراتاسیون میشود .استفاده تا %3 درصد وزن سیمان،
گیرش را تا 3 شبانهروز به تأخیر میاندازد، اما خطاي کاربر در توزین این افزودنی و مصرف بیش از %6 آن، روند کار را
عوض کرده و در نتیجه، سیمان کمتر از یک ساعت سفت میشود.
دیرگیرهاي کربوهیدارتی به دلیل داشتن گروه عاملی آلدهید و هیدروکسیل
به دو صورت کاهنده و غیر کاهنده عمل میکنند.
گروه دیگر دیرگیر بتن، کربوهیدرات است که با نام قند شناخته میشود. قندها گروه عاملی کتون یا آلدهید و هیدروکسیل
دارند و به دو صورت کاهنده و غیر کاهنده نمود یافتهاند.
کاهندهها مواد کندگیر ضعیفی هستند و غیر کاهندهها براي بعضی سیمانها کندگیر قوي به شمار میروند؛ براي مثال شکر
غیرکاهنده است که در حدود 0,1 درصد سیمان از 3 الی 12 ساعت تأخیر در گیرش ایجاد میکند. مواد قندي، جذب سطحی
با ذرات سیمان دارند و یا با یون کلسیم ترکیب شده و در روند گیرش تغییر ایجاد میکنند.
در گروه مواد معدنی، فسفات یک دیرگیر تجاري و شناخته شده در صنعت بتن است. بقیه مواد تقریباً صرفه اقتصادي ندارند و
یا براي محیط زیست و انسان خطرزا هستند. روند کار به این صورت است که فسفات با کلسیم واکنش نشان میدهد. کلسیم
فسفات روي کلینکر سیمان جمع شده و جلوي واکنش سیمان و آب را میگیرد. در اثر این واکنش و ایجاد یک لایه رسوبی
روي ذرات سیمان، واکنش به تأخیر میافتد.
بیشتر بخوانید :روش اندازهگیري کارایی بتن
استانداردهاي دیرگیر بتن
استاندارهاي موجود در مورد این افزودنی B TYPE M 494C 494/C ASTMو 934 EN و ISIRI
2930هستند.
استفاده از دیرگیر بتن در بتن هوازایی ناخواسته ایجاد میکند. یکی از محدودیتهاي ایجاد شده در استانداردهاي دیرگیر
بتن، تعیین حداکثر هواي ایجاد شده است که باید زیر %2 باشد .روش حجمی و وزنی براي تعیین هوا، بسیار مناسب و روش
مقاومت فشاري، تکمیل کننده این روشها است.
منابع:
نورزاد شاهمراد محله، ابوالفضل و رحمت مدندوست .(1397) .تأثیر تأخیر زمانی در انتقال بتن حاوي کندگیرکننده و فوق
روان کننده بر روي مقاومت بتن .پنجمین کنفرانس ملی دستاوردهاي اخیر در مهندسی عمران، معماري و شهرسازي، تهران.
برنجیان، جواد و یاسمن روحی نامقی .(1399) .بررسی تأثیر افزودنی دیرگیر کننده در خواص کارایی و مکانیکی بتن .بیست
و سومین همایش ملی سالیانه بتن و زلزله مرکز تحقیقات بتن (متب)، تهران.

در گزارش انجمن بتن آمریکا، افزودنی حباب هوا ساز بتن به این صورت تعریف شده است» :افزودنیهایی که باعث توسعه
سیستم حبابهاي هواي میکروسکوپی در بتن، ملات و خمیر سیمان در طول اختلاط میشوند«.
آییننامه بتن ایران (آبا) نیز افزودنی حباب هوا ساز را به این صورت تعریف کرده است: «موادي هستند که سبب تشکیل
حبابهاي بسیار ریز هوا که به طور یکنواخت در حجم بتن یا ملات توزیع شدهاند میگردند. این حبابها باید پس از سخت
شدن بتن یا ملات در آن باقی بمانند.«
تاریخچه افزودنی حباب هوا ساز بتن
در اوایل دههي 1930 در آمریکا، عوامل حباب هوا ساز امروزي به طور تصادفی کشف شدند. در آن زمان پس از اجراي یک
جاده با استفاده از روسازي بتنی مشاهده کردند که بتن بعضی از بخشهاي جاده در مقابل سرما و یخبندان مقاوم است، در
حالی که بخشهاي دیگر روسازي بتنی در مقابل سرما و یخبندان بسیار آسیب دیدهاند.
پس از بررسیهاي بیشتر دریافتند که سیمان مورد استفاده در محدودههایی که بتن آن دوام خوبی در برابر یخبندان دارد، از
آسیابهایی به دست آمده که قبلاً در صنعت شمعسازي، براي خرد کردن چربی گاو استفاده میشد. بنابراین دریافتند
که چربی گاو به عنوان حباب ساز عمل کرده و دوام بتن را افزایش داده است.
بعد از آن استفاده از عوامل حباب هوا ساز بتن به صورت آگاهانه رواج یافت. در آن زمان، بیشتر افزودنیهاي حباب ساز بر
اساس نمکهاي رزین چوب بودند. این مواد محصول جانبی فرآیند بازیافت حلالهاي متنوع و کلیوفون از تنهي درخت کاج
بودند.
آنها در ابتدا در بازار با نام وینسول و بعدها با نام تجاري وینسول رزین ارائه شدند. تا پنجاه سال بعد، یعنی تا سال 1980 از
وینسول رزین خنثی شده براي حباب سازي استفاده میشد تا اینکه افزودنیهاي دیگري با منشأهاي متفاوت وارد بازار شدند،
زیرا منابع وینسول رزین محدود بود.
امروزه افزودنیهاي حباب هوا ساز بتن بسیار رایج شدهاند؛ به طوري که بیش از 80 درصد بتنهاي سیمان پرتلند مورد
استفاده در روسازي آمریکا داراي افزودنی حباب هوا سازند.
افزودنیهاي حباب هوا ساز به دو دسته مواد جامد و محلول در آب تقسیم
میشوند.
انواع افزودنیهاي حباب هوا ساز بتن
در حالت کلی موادي که براي افزایش مقاومت بتن در برابر سرما و یخبندان به کار میرود، به دو دسته کلی مواد جامد و
افزودنی محلول در آب تقسیم میشوند.
مواد جامد حباب ساز بتن
گرچه این مواد در دستهي انواع افزودنی بتن مثل افزودنیهاي حباب هوا ساز بتن قرار نمیگیرند، اما میتوانند همانند
افزودنیهاي حباب ساز، دوام بتن را در برابر چرخه ذوب – یخ افزایش دهند؛ زیرا این مواد، ذرات جامدياند که داراي سیستم
تخلخل مناسب میباشند و میتوانند نقش حفرات هوا را در بتن ایفا کنند. این مواد میتوانند گويهاي پلاستیکی توخالی،
آجر خرد شده، رس یا شیل منبسط شده و …باشند.
تجربیات قبل نشان داده است که وقتی از مواد غیر آلی استفاده میشود، اندازهي حفرههاي ذرات باید 1,18 میلیمتر تا 300
میکرومتر (الک نمره 16 تا 50) باشد و تخلخل کلی مواد باید حداقل 30 درصد و اندازهي ذرات باید 0,05 میکرومتر تا 3
میکرومتر باشد.
این مواد در بعضی کاربردها نسبت به افزودنیهاي حباب ساز محلول برتري دارد، زیرا عواملی چون افزودنیهاي دیگر، دما،
پرداخت، مواد مکمل سیمانی بر این گونه سیستم حفرات هوا تأثیر نمیگذارد.
از سوي دیگر کاربرد این مواد در همه بتنها امکانپذیر نیست، زیرا ساختار داخلی این مواد با ماتریس سیمان یکسان نبوده و
باعث ناهمگنی بتن میشود. در مجموع کاربرد این مواد در مقایسه با افزودنیهاي حباب ساز بسیار محدودتر است. در ادامه
این فصل، صرفاً کاربرد مواد افزودنی حباب هوا ساز بتن براي بهبود مقاومت بتن در برابر سرما و یخبندان بررسی میشود.
ترکیبات محلول در آب حباب هوا ساز بتن
این مواد متعلق به گروهی از مواد شیمیایی به نام »عوامل فعالساز سطحی «یا »سورفکتانت «هستند که در یک سر
خود، زنجیرهي بلند هیدروکربنی و در سر دیگر خود، جزو قطبی دارند.
یک سر قطبی تمایل دارد تا در آب قرار گیرد، اما سر دیگر (غیرقطبی) تمایل دارد در هوا قرار گیرد. سورفکتانتها در سر
قطبی شامل یک نمک هستند که پس از حل شدن در آب، آن سر قطبی تجزیه شده و بر اساس نوع گروه قطبی مؤثر در این
مواد، یکی از اجزاي نمک در عملکرد سورفکتانت اثرگذار خواهد بود.
عوامل فعال سطحی نیز میتوانند بر اساس انواع گروههاي قطبی به دستههاي زیر تقسیم شوند. منظور از عوامل فعال
سطحی، نوع یون مؤثر در نمک سر قطبی سورفکتانتها میباشد.
.1 عوامل آنیونی :بیشترین نوع آنیونهاي مورد استفاده در این گروه، سولفات است که میتواند شامل ترکیبات
هیدروکربنهاي سولفانات، استرهاي سولفونات و کربوکسیلاتها باشد. رایجترین یونهاي مثبت مورد استفاده در
H 4 نمک سورفکتانت، گروه آنیونی سدیم، آمونیوم، تري اتانول آمونیوم و (OH
2
(C +
NH است. رزینهاي وینسول
خنثی شده نیز در این دسته قرار میگیرند.
.2 عوامل کاتیونی :رایجترین نمکهاي مورد استفاده در سري عوامل کاتیونی، گروههاي آمینی و آلکیلی هستند.
– به عنوان مثال میتوان به آلکیل آمین هیدروکلریدها
3 CL +
RNH و آلکیل تري متیل آمونیوم برومید
–
3Br +
(3CH(RNکه R در آنها گروه آلکیل است، اشاره کرد.
.3 عوامل غیریونی :این گروه از عوامل فعال سطحی، بدون بار الکتریکی تلقی میشوند، اما پیوندهاي واندروالس که
در بین مولکولهاي تشکیلدهنده این عامل وجود دارد، باعث به وجود آمدن مقدار جزئی بار الکتریکی در
مولکولهاي تشکیل دهنده عامل شده و در نهایت، منجر به جهتگیري قطبی آن خواهد شد. رایجترین عوامل فعال
سطحی غیریونی، آلکانول آمیدها و پلیمرهاي آلکیلن اکسید هستند؛ مثل: پلی اتیلن گلایکل استرها
RCON(CnH2nOH)2.آمید آلکانول دي ،RCO(OC2H4)nOH
.4 عوامل آمفوتري :منظور از این گروه از عوامل فعال سطحی، ترکیباتی هستند که در سر قطبی خود از ترکیب
اسید و باز تشکیل شدهاند. این دسته میتواند بر پایه اسید و بازهاي قوي یا ضعیف باشد. در این گروه از عوامل فعال
سطحی، اسید سر منفی و باز سر مثبت، گروه قطبی را تشکیل میدهند. چهار گروه رایج این
دسته، کربوکسیلاتها با پایه ضعیف، کربوکسیلاتها با پایه قوي، سولفوناتها با پایه
ضعیف و سولفوناتها با پایه قوي هستند.
در ادامه میتوان سورفکتانتها را به طور کلی بر اساس نمکهاي تشکیلدهنده آنها به صورت زیر دستهبندي نمود.
 نمکهاي رزین چوب (آنیونی)
 پاك کنندههاي مصنوعی (آنیونی، غیریونی)
 نمکهاي لیگنین سولفوناته شده (آنیونی)
 نمکهاي اسیدهاي نفت خام (آنیونی، غیریونی و کاتیونی)
 نمکهاي مواد پروتئیندار (آنیونی، کاتیونی)
 اسیدهاي چرب و صمغی و نمکهاي آنها (آنیونی)
 نمکهاي آلی هیدروکربنهاي سولفوناته (آنیونی)
در این دستهبندي، منظور از کلمات آنیونی، کاتیونی و غیریونی، نوع گروه قطبی در سورفکتانت میباشد. فعالهاي سطحی
آنیونی نسبت به دیگر عوامل فعال سطحی، کاربرد بیشتري دارند، زیرا حبابهاي ایجاد شده توسط آنها در بتن بیشتر پایدار
است.
ندي و خصوصیات عملکردي افزودنیهاي رایج حباب هوا ساز بتن
کرد تعریف شیمیایی طبقهبندي
نمکهاي اسیدي حاصل
از چوب
ب تشکیل سریع حباب میشود. نمک قلیایی با آلکانول آمین
وینسول رزین
مخلوطی از اسیدهاي سه
حلقهاي، فنولها و ترپنها
زدن اولیه، حباب کمی ایجاد میشود.
هایی با اندازه متوسط ایجاد میکند.
شتر افزودنیها سازگار است.
رزین چوب
اسیدهاي سه حلقهاي – جزء
اصلی تشکیلدهنده
اسیدهاي سه حلقهاي – جزء
فرعی تشکیلدهنده
ب تشکیل سریع حباب میشود.
زدن اولیه، حباب کمی ایجاد میشود.
هایی با اندازهي متوسط ایجاد میکند.
شتر افزودنیها سازگار است.
عت کمتري حباب ایجاد میکند.
روغن تال
اسیدهاي چرب – جزء اصلی
تشکیلدهنده
اسیدهاي سه حلقهاي – جزء
فرعی تشکیل دهنده
ن است با طولانی شدن زمان هم زدن، میزان حبابها افزایش یابد.
ت به بقیه حبابسازها، کوچکترین حبابها را ایجاد میکند.
شتر افزودنیها سازگار است.
ت به فولکونهاي چربی با سرعت کمتري حباب ایجاد میکند.
اسیدهاي چرب گیاهی
اسیدهاي چرب نارگیل،
نمکهاي آلکانول آمین
سب با افزایش زمان هم زدن، حبابها کاهش مییابد.
ت به فولکونهاي چربی، حبابهاي بزرگتري ایجاد میکند.
شتر افزودنیها سازگار است.
ب تشکیل سریع حباب میشود.
لانی شدن زمان همزدن میزان کمتري حباب از دست میرود.
آلکیل – آریل اتوکسیلاتها پاكکنندههاي مصنوعی
هایی با اندازهي بزرگ ایجاد میکند.
ضی افزودنیهاي فوق روان کننده ناسازگار است.
ند براي ساخت بتن سبک کفی استفاده شود.
مواد افزودنی مصنوعی
بهبوددهنده کارپذیري
نمک قلیایی آلکانول آمین
لیگنوسولفات
لاً در ملاتهاي بنایی استفاده میشود.
متفرقه
باقیمانده نفتی اکسیژندار
مواد پروتئیندار
چربی حیوانات
ل حاضر این مواد به ندرت براي ایجاد بتن داراي هواي اضافه استفاده میشوند.
افزودنیهاي حباب ساز محلول در آب، از مواد اولیه و پیچیدهاي تولید میشوند. بنابراین منابعی که این افزودنیها از آن به
دست میآیند و روش تولید آنها بسیار متفاوت است. در ادامه دو گونه رایج و پرکاربرد افزودنیهاي حباب هوا ساز بتن با
جزئیات بیشتري بررسی خواهد شد.
مشتقات حاصل از چوب :در چند دههي اول بعد از معرفی عوامل حباب هوا ساز بتن، یکی از پرمصرفترین تولیدات، رزین
وینسول خنثی شده بود. این ماده از محصولات فرعی فرآیند بازیافت حلالهاي متنوع و صمغهاي چوب کاج است.
بعد از فرآیند عصارهگیري با هیدروکربنها، پسماندهاي نامحلول باقی میماند. این رزین پیچیده از 60 درصد ترکیبهاي
فنول، 15 درصد موم و اسید رزین تشکیل شده است. براي اینکه به عنوان افزودنی در بتن عمل کند، ابتدا باید توسط سدیم
هیدروکسید خنثی شده و به حالت محلول تبدیل شود تا صابون سدیم محلول تشکیل گردد.
این خنثی شدن به افزودنی اجازه میدهد بلافاصله بعد از اضافه شدن و مخلوط شدن با مخلوط بتن به شکل قشر نازکی
اطراف حبابها درآید و دیگر نیازي به واکنش اضافه با مواد قلیایی تولید شده ناشی از هیدراتاسیون سیمان نداشته باشد.
حبابهاي هواي ایجاد شده در بتن، داراي افزودنیهاي حباب ساز بر پایهاي غیر از وینسول رزین، در مقایسه با حبابهاي
تولید شده توسط سایر گروههاي عوامل حباب ساز اندازهي متوسطی دارند. محصولات دیگر که معمولاً محصول فرعی
فرآیندهایی روي چوب هستند، از لحاظ شیمیایی مشابه افزودنیهاي حباب هوا ساز بتن بر پایهاي غیر از وینسول رزین
میباشند، در حالی که مشتقات چوب (مانند اسیدهاي سه حلقهاي) عمدتاً جزو اصلی سازنده این مواد هستند.
گروه دیگر مواد که از فرآیندهاي انجام شده روي چوب به دست میآید، روغن تال هستند. این مواد شامل اسیدهاي چربند که
توسط زنجیرهي بلند هیدروکربنی که با گروه کربوکسیلیک (COOH- (پایان مییابند. این مواد شامل اسید اولئیک غیر
اشباع و اسیدهاي اشباع با دنبالهي کربنی 8 تا 18 اتم کربن، مثل اسید کابریک 9C (میباشند و حباب را بسیار آهستهتر از
افزودنیهاي حباب ساز بر پایهاي غیر از وینسول رزین ایجاد میکنند.
حبابهاي هوا ممکن است با طولانی شدن اختلاط زیاد شوند و به همین صورت اسیدهاي بیشتري با مواد قلیایی تولید شده
در طول هیدراتاسیون سیمان واکنش دهند. در نظر داشته باشید حباب تولید شده توسط این افزودنیها در مقایسه با
سایر افزودنیهاي رایج کوچکتر است.
پاكکنندههاي مصنوعی :در فرآیندهاي صنعتی که به منظور تولید روغنهاي موتور و نفت سفید انجام میشود، اسیدهاي
سولفونیک معطر به عنوان محصول فرعی این فرآیند تولید شده و این مواد خواص پاكکنندگی خوبی از خود نشان میدهد.
این گروه به طور کلی شامل آریل – آلکیل سولفونات است.
سولفوناتها را میتوان معمولاً با سود سوزآور خنثی کرد تا به شکل سدیم سولفات محلول در آب درآیند. ترکیباتی از این
دست که براي تولید افزودنی حباب هوا ساز بتن استفاده شدهاند، شامل :ارتو و پاراسدیم دو دسیل بنزن سولفونات و
سدیم دو دسیل سولفات میباشند.
هنگامی که پاكکنندههاي مصنوعی سبب تولید سریع حبابهاي هوا در بتن میشوند، حباب تولید شده توسط پاكکنندههاي
مصنوعی، درشتتر از حبابهایی است که با استفاده از مشتقات چوب تولید شدهاند.
کاربرد اصلی این مواد تولید کف است. بعضی نیز به عنوان افزودنیهاي حباب ساز استفاده میشوند. پاكکنندههاي مصنوعی را
میتوان با افزودنیهاي کاهندهي آب مخلوط کرد تا افزودنی کاهندهي آب و حباب ساز ایجاد شود.
مکانیزم تولید هوا توسط افزودنیهاي حباب هوا ساز بتن
هواي ایجاد شده در بتن به طور کلی با هواي محبوس شده در بتن متفاوت است .هواي محبوس شده در بتن به
صورت اتفاقی در بتن پایدار شده و اندازهي آنها حدود 1 میلیمتر تا 3 میلیمتر است، اما حبابهاي موجود در بتن که توسط
افزودنیهاي حباب ساز ایجاد میشوند، به صورت عمدي در بتن پایدار شدهاند و اندازهي آنها در حدود 0,05 میلیمتر تا 0,2
میلیمتر است.
نماي شماتیک سورفکتانتها
نکتهي مهم این است که افزودنی حباب هوا ساز بتن در مخلوط بتن حباب تولید نمیکند، بلکه حبابهایی که در طول فرآیند
اختلاط وارد بتن میشود را پایدار میکند. این فرآیند کاملاً با فرآیند تولید گاز توسط افزودنیهاي گازساز متفاوت است و هر
یک کاربردهاي متفاوتی دارند.
افزودنیهاي گازساز و کاربردهاي آن در فصل ششم بررسی شده است. به طور کلی افزودنیهاي حباب هوا ساز بتن از عوامل
فعال سطحی که به سورفکتانتها مشهور هستند، تشکیل شدهاند. سورفکتانتها شامل دو قسمت آبگریز (قسمت بدون
بار) و آبدوست (قسمت باردار) هستند.
در شکل زیر مراحل انحلال افزودنیهاي حباب هوا ساز بتن در آب و به دنبال آن، جدا شدن آنیون از کاتیون و ایجاد جاذبه
بین آنیونها در خمیر سیمان نشان داده شده است. سرقطبی افزودنیهاي حباب ساز پس از انحلال در آب تجزیه شده و
قسمت آنیونی (سورفکتانتها) از قسمت کاتیونی جدا میشود.
مراحل تجزیه و انحلال سورفکتانتها در آب
گروه قطبی سورفکتانتها به سمت آب جهتگیري میکند، در حالی که زنجیرهي هیدروکربنی آنها به سمت هوا جهتگیري
میکند و در داخل حباب قرار میگیرد. بدینترتیب، کشش سطحی آب کم میشود .
نحوهي جهتگیري سورفکتانتها در آب
کشش سطحی کم، حبابها را در برابر تغییر شکل و گسیختگی مکانیکی پایدار میکند. این امر باعث میشود حبابها
راحتتر تشکیل شده و با قطرهاي نسبتاً کوچکتر پایدار شوند .در نبود افزودنی حباب هوا ساز بتن، فشار داخلی
حبابهاي موجود در بتن زیاد خواهد بود.
بنابراین، قطر حبابهاي موجود در بتن سخت شده که از افزودنیهاي حباب ساز استفاده نشده است، معمولاً بزرگتر از 0,1
میلیمتر است؛ زیرا با کاهش قطر حبابها، فشار داخلی حباب بیشتر میشود. بنابراین حبابهاي با قطر کمتر از 0,1 میلیمتر،
تمایل پیدا میکنند در آب اختلاط حل شوند.
جهتگیري سورفکتانتها در مخلوط بتن
با توجه به آنچه گفته شد، با اضافه کردن افزودنی حباب هوا ساز بتن به مخلوط بتن، سخت شدن طیف گستردهاي از حبابها
(با اندازهي قطر بین 0,001 میلیمتر تا 1 میلیمتر) به وجود میآید که به صورت تصادفی در بتن پخش شدهاند.
مکانیزمی که به وسیلهي آن حباب هوا در بتن پایدار میماند.
این حبابها بیشتر تمایل دارند اطراف سنگدانهها جمع شوند. این امر باعث کاهش مقاومت بتن میشود، اما میتوان با رعایت
شرایطی این تأثیر منفی را کاهش داد.
خنثی کردن افزودنیهاي حباب ساز بتن
در بعضی پروژهها ممکن است به صورت تصادفی، افزودنی حباب هوا ساز بتن بیش از اندازهي مورد نیاز در بتن ریخته شود.
براي جلوگیري از تولید هواي اضافه، میتوان از مواد ضدکف براي خنثیسازي افزودنیهاي حباب ساز استفاده کرد.
از جمله مواد ضدکف، میتوان تري بوتیل فسفات، دي بوتیل فسفات، اکتیل الکل، استرهاي نامحلول کربنیک اسید، بوریک
اسید و سیلیکونها را نام برد. مقدار کمی از این مواد، مشکل را برطرف میکند. استفاده بیش از اندازه این مواد، ممکن است بر
خصوصیات بتن نتیجهي عکس بگذارد.
بیشتر بخوانید :افزودنیهاي کاهنده آب و دیرگیر بتن
عملکرد حباب هوا ساز بتن در شرایط سرما و یخبندان
دوام بتن در برابر چرخههاي ذوب- یخ، در حضور حباب هوا ساز بتن
مهمترین دلیل استفاده از افزودنیهاي حباب ساز، دستیابی به دوام و پایایی مطلوب در برابر چرخهي ذوب – یخ است. به
طور کلی تمام بتنها داراي تركهاي موییاند که داخل آنها رطوبت جمع میشود. وقتی بتنها در معرض چرخهي ذوب – یخ
قرار بگیرند، به دلیل یخ زدن آب موجود در داخل حفرههاي مویینه و افزایش حجم آن به سرعت تخریب میشوند. یخبندان
باعث ایجاد دو نوع فشار داخلی در بتن میشود :فشار هیدرولیکی و فشار اسمزي.
فشار هیدرولیکی :فشارهاي هیدرولیکی در بتن از انبساط ناشی از یخ زدن آب داخل حفرات ایجاد میشود. برخلاف تصور،
وقتی دماي بتن به صفر میرسد، تنها بخشی از آب درون حفره یخ میزند؛ زیرا درجه منجمد شدن آب حفرهاي به قطر
حفرات بستگی دارد و از آنجا که بتن شامل طیف وسیعی از حفرهها از لحاظ اندازه است، انجماد آب حفرهاي کمتر از صفر
درجه سانتیگراد است.
تأثیر کاهش دمابر حجم بتن
آب در داخل حفرههایی به قطر 10 نانومتر تا دماي -5 درجه سانتیگراد و همچنین در حفرههایی به قطر 3,5 نانومتر تا دماي
20 – درجه سانتیگراد منجمد نخواهد شد. با توجه به اینکه اندازهي حفرات مویینه بسیار ریز است، با پایین آمدن دما، آب از
روزنههاي ژلهاي به سمت حفرات مویینه که بعضی از آنها ممکن
است شامل مقداري یخ باشند، فرار میکند و در آنجا منجمد میشود.
چگونگی حرکت یخها
افزایش حجم آب ناشی از انجماد سبب میشود آب باقیمانده در حفرات فشرده شود (لازم به ذکر است وقتی فشار ناشی از
انبساط یخ به دیوارهي حفره وارد میشود که حداقل 90 درصد حفره از آب پر باشد)، در این زمان اگر آب بتواند از حفرههاي
مویی به طرف فضاي خالی که هنوز در آنها یخ تشکیل نشده فرار کند، این فشار آزاد میشود و صدمهي چندانی به بتن وارد
نمیشود، اما اگر فضایی براي فرار وجود نداشته باشد، مواد اطراف حفرهها تحت فشار قرار میگیرند و سرانجام این فشار از
مقاومت کششی خمیر بتن فراتر میرود و باعث گسیختگی و فرسایش بتن میشود.
چگونگی ایجاد فشار هیدرولیکی
براي افزایش دوام بتن در برابر سرما یخبندان، میتوان حبابهاي ریزي در بتن ایجاد نمود که در صورت یخ زدن، آب بتواند به
داخل این حفرهها نفوذ کند و از فشار ناشی از یخ زدن کاسته شود. این فضاي خالی و حفرات که باعث کاهش فشار میشوند
را میتوان توسط مواد حباب ساز ایجاد کرد.
در شکل زیر میتوان مقاومت یک بتن حباب سازي شده را در مقایسه با بتن حباب سازي نشده در شرایط یخبندان مقایسه
نمود.
مقایسهي دوام بتن حبابسازي شده و حبابسازي نشده
در شرایط یخبندان (نمونههاي بالا داراي مواد افزودنی حبابساز بوده و نمونههاي پایین بدون مواد افزودنی حبابساز
میباشند.)
بیشتر بخوانید :دوام بتن چیست؟
براي اینکه تأثیر وجود حفرهها بر پایداري بتن در شرایط سرما و یخبندان بهتر درك شود، مثالی بررسی خواهد شد. اگر بطري
در بستهي پر از آبی منجمد شود، افزایش حجم ناشی از یخ زدن آب داخل بطري باعث ترکیدن بطري میشود، اما اگر در
بطري باز باشد، یخ فضاي لازم براي افزایش حجم را دارد و بطري دیگر نمیشکند.
حفاظت حبابها از بتن در مقابل یخبندان، همانند مثال بالا عمل میکند. وجود حفرات هواي اضافی در بتن، باعث خنثی
شدن افزایش حجم ناشی از منجمد شدن آب میشود. بنابراین به بتن آسیبی نمیرسد.
در ادامهي فرآیند با افزایش مجدد دما، یخ شروع به آب شدن میکند. این آب به علت وجود خاصیت مویینگی و فشار
ناشی از دیوارههاي حفرهها به درزهایی مویینه برمیگردد. بنابراین حفرات براي محافظت بتن در مقابل چرخهي بعدي
ذوب – یخ آماده میشوند. به زبان ساده، حبابها به عنوان شیر اطمینان عمل میکنند.
فشار اسمزي :دومین عاملی که باعث تخریب بتن بر اثر سرما و یخبندان میگردد، فشار اسمزي است. فشارهاي اسمزي به
خاطر تغییر غلظت محلول قلیایی در خمیر سیمان گسترش مییابند. وقتی آب منجمد میشود، غلظت قلیایی آب مجاور (آب
موجود در حفره که هنوز منجمد نشده) افزایش مییابد، بنابراین در آب موجود در بتن اختلاف غلظت به وجود میآید.
طبق فرآیند اسمزي، محلول قلیایی قويتر، آب را از محلول قلیایی ضعیفتر موجود در حفرهها بیرون میکشد. این جابجایی
آب تا وقتی که تعادل در غلظت مایعهاي قلیایی به دست آید، ادامه مییابد.
به طور کلی تأثیر فشارهاي اسمزي نسبت به فشارهاي هیدرولیکی در فرآیند یخبندان کمتر است، معمولاً فشار اسمزي در
پدیدهي پوستهشدگی ناشی از استفاده ضد یخها تأثیرگذارتر است.
توجه به این نکته ضروري است که ضد یخهایی که براي اجراي بتن در هواي سرد استفاده میشود، نه تنها مقاومت بتن سخت
شده را در برابر سرما و یخبندان افزایش نمیدهد، بلکه دوام درازمدت بتن در برابر چرخه ذوب – یخ را به مخاطره میاندازد.
عملکرد حبابهاي اضافی در بتن در برابر فشارهاي هیدرولیکی
هر چند مشخصات سیستم حفرات هوا بر مقاومت یخبندان بتن تأثیرگذار است، اما میزان هواي بهینه موجود در
بتن، مهمترین عامل مؤثر بر دوام بتن در برابر شرایط یخبندان است.
در بتنی که سنگدانههاي آن کوچکتر از 5 میلیمتر است، میزان هوا باید در حدود 19 درصد باشد (یعنی در حدود 18 درصد
حجم خیر بتن) و براي بتنی که حداکثر اندازه سنگدانههایش 20 میلیمتر است، میزان هواي بهینه باید در حدود 6 درصد
باشد، زیرا وقتی سنگدانهها درشتتر میشوند، حجم خمیر بتن کم میشود. اضافه کردن مقدار حباب بیش از مقدار بهینه، به
شدت از مقاومت مکانیکی و دوام در برابر یخزدگی خواهد کاست.
اثر درصد حباب بر مقاومت و پایایی بتن (در همه نمونهها نسبت آب به سیمان،
اسلامپ و درصد ماسه ثابت هستند.)
++بتن قبل از یخ زدن فقط باید گاهی در معرض رطوبت باشد و تحت تأثیر مواد شیمیایی یخزدا نباشد، مانند: تیرها،
دیوارهاي خارجی و…
+بتن قبل از یخ زدن، باید به طور مداوم در معرض رطوبت باشد و یا در معرض مواد شیمیایی یخزدا باشد، مانند: رویه بتنی،
عرشه پل، مخازن آب و…
*منظور از بتن رده 1 و 2 به ترتیب، بتنی با حداکثر مقاومت فشاري 28 روزه 35 و 32 مگاپاسکال و حداکثر نسبت آب به
مصالح سیمانی 0,40 و 0,45 است.
**از گروه 1 براي بتن در معرض چرخه ذوب و یخ و از گروه 2 براي بتنی که در معرض ذوب و یخ قرار نمیگیرد، استفاده
میشود.
میزان هواي توصیه شده در بتن در شرایط محیطی
حداکثر اندازهي سنگدانهها
نمونه کنترل
متوسط(++) شدید(+)
9.5 7.5 6
12.5 6 5.5
19 6 5
25 6 4.5
37 5.5 4.5
50 5 –
75 4.5 –
و
هواي توصیه شده در بتن توسط کمیته 212AC

محدوده مقدار هواي موجود در بتن با در نظر گرفتن حداکثر اندازه اسمی سنگدانهها رده بتن
1
28 – 40میلیمتر 14 – 20میلیمتر 10میلیمتر
4تا 7 5تا 8 6تا 9
3تا 6 4تا 7 5تا 8 2
از سوي دیگر با استفاده از مواد حباب ساز میتوان در اسلامپ ثابت نسبت آب به سیمان را کاهش داد که این امر مقاومت
مکانیکی را زیاد و نفوذپذیري بتن را کم میکند و باعث بالا رفتن دوام بتن در برابر پدیدهي ذوب – یخ میشود.
براي مقدار ثابت حباب، چنانچه نسبت آب به سیمان زیاد شود، فاصلهي حبابها و اندازهي حبابها زیاد میگردد. بنابراین
براي رسیدن به دوام مورد نظر، باید حباب بیشتري ایجاد کرد. رابطه میان نسبت آب به سیمان و حجم هوا مورد نیاز در بتن
سخت شده در ذیل نشان داده شده است.
ي نسبت سیمان و فاکتور فاصله
فاکتور فاصله(mm (حجم هوا(%) نسبت آب به سیمان
ساط خطی براي یک چرخه
ذوب و یخ(%)
0.35 4.8 0.11 0.00004
0.45 0.7 0.14 0.00014
0.55 5.2 0.15 0.00021
0.65 4.9 0.18 0.00026
0.75 5.3 0.23 0.00036
پایداري بتن در برابر یخبندان به عوامل زیادي وابسته است که باید تمام این موارد در پایایی بتن در نظر گرفته شود .قابلیت
نفوذپذیري بتن، درجه اشباع بتن، مقدار آب قابل انجماد و نرخ نادیده گرفته شدن، ممکن است در نتیجهي نهایی
آزمایش تأثیر بگذارد.
دوام بتن در برابر نمکهاي یخزدا
ضد یخهاي شیمیایی که براي ذوب کردن برف و یخ سطح راهها استفاده میشود، میتواند باعث تشدید پوستهشدگی سطحی
بتن شود. این تخریب عمدتاً یک عمل فیزیکی است. دلیل این عمل را میتوان ایجاد فشار اسمزي در بتن دانست. اگر این
فشار به حالت بحرانی برسد، بتن تخریب خواهد شد؛ اما اگر حبابها در سطح داخلی بتن وجود داشته باشند، این فشارها
کمتر خواهند شد.
علاوه بر این مورد، نمکهاي ضد یخ به روشهاي دیگر نیز بر دوام بتن تأثیر منفی میگذارند. نمکهاي ضد یخ داراي
خصوصیت جاذب رطوبتی هستند و این امر باعث میشود آب را به خود جذب کنند و بتن اشباعتر بماند.
بنابراین پتانسیل تخریب در برابر پدیدهي ذوب – یخ افزایش مییابد. مطالعات نشان داده است که در غیاب یخبندان هم،
تشکیل کریستالهاي نمک در بتن (از منابع خارجی کلریدها، سولفاتها و دیگر نمکها) ممکن است باعث پوستهشدگی بتن
شود.
حضور حفرههاي هوا در بتن، فضاي خالی براي رشد کریستالها را فراهم میکند، بنابراین تنش داخلی بتن کاهش مییابد
(این راهحل همانند راهحل محافظت بتن در مقابل یخبندان است). از این رو، بتن در مقابل این گونه تخریبها محافظت
میشود.
نوع ضد یخ بتن در شدت تخریب بتن بسیار حائز اهمیت است؛ براي مثال نمکهاي آمونیوم و سولفات نباید روي سطح بتن
مصرف شوند، اما سدیم کلرید، کلسیم کلرید و اوره براي ذوب کردن برف و یخ تشکیل شده روي بتنهاي غیر مسلح مناسب
هستند. این مواد تأثیر شیمیایی کمتري بر بتن دارند. البته آزمایشها نشان داده است کلسیم کلرید غلیظ میتواند باعث حمله
شیمیایی به بتن شود.
ضد یخهاي منیزیم کلرید نیز وجود دارند، اما این مواد باعث تشدید بیشتر پوستهشدگی میشوند. وسعت پوستهشدگی علاوه
بر نوع ضد یخ، به میزان آن و تکرار کاربرد آن نیز وابسته است. کلاً در سطوحی که زهکشی مناسبی ندارند، تخریب و
پوستهشدگی ناشی از ضد یخها شدیدتر است، زیرا ضد یخها براي مدت زمان قابل ملاحظهاي همانجا خواهند ماند.
براي محافظت بتن در مقابل ضد یخها، در بتنی که حداکثر قطر سنگدانهها 38 میلیمتر است، نفوذ هوا باید 5 تا 6 درصد
باشد و اگر قطر سنگدانهها بین 19 تا 25 میلیمتر باشد، نفوذ هوا باید 6 تا 7 درصد باشد. مطابق با استاندارد کارایی csa
23.1a، فاکتور فاصله باید حداکثر 200تا 230 میکرومتر باشد.
وابستگی فاکتور فاصله و پوستهشدگی ناشی از ضد یخ در شکل زیر نشان داده شده است. هر چند بتن حبابدار در برابر
نمکهاي یخزدا میتواند مقاومت کند، اما بهتر است تا یکسال اول بتن در معرض نمکهاي یخزدا قرار نگیرد .
همچنین در مورد بتن مسلح باید در نوع نمکهاي یخزدا دقت بیشتري کرد، زیرا کلر موجود در نمکهاي یخزدا
باعث تسریع خوردگی آرماتورهاي بتن میشود.
رابطهي فاکتور فاصله و پوستهشدگی
هر چند با کم کردن نسبت آب به سیمان میتوان مقاومت در برابر پوستهشدگی را کاهش داد، اما براي رسیدن به اسلامپ
مورد نظر، باید افزودنیهاي حباب ساز (یا فوق روان کننده بتن (به بتن اضافه کرد. افزودنیهاي حباب ساز به نوبه خود باعث
کاهش تخریب ناشی از نمکهاي یخزدا میشود.
در شرایط بسیار بد جوي و در صورت استفاده از نمکهاي یخزدا، نسبت آب به سیمان، حتی باید کمتر از 0,4 و میزان
اسلامپ کمتر از 100 میلیمتر باشد؛ مگر اینکه براي تأمین روانی بتن از افزودنی روان کننده بتن استفاده شود.
مقررات 318 ACI اجازه میدهد، حداکثر %10دوده سیلیس، 25% خاکستر بادي، 50% روباره آهنگدازي در
بتنهایی که در معرض نمکهاي یخزدا قرار دارند، استفاده شود. اضافه کردن افزودنیهاي معدنی در محدودهي ذکر شده،
تأثیري بر مقاومت پوستهشدگی بتنی که خوب طراحی، اجرا و عملآوري شده باشد ندارد. البته در این مواقع، حتماً باید
مقاومت در برابر پوستهشدگی توسط آزمایشگاه تأیید شود.
رابطهي نسبت آب به سیمان و دوام در برابر پوستهشدگی در برابر 40 چرخه
ذوب و یخ
بیشتر بخوانید :مقاومت بتن
مشخصات سیستم حفرات مناسب در بتن سخت شده
براي محافظت بتن در مقابل چرخهي ذوب – یخ تنها وجود هوا یا دانستن میزان آن در بتن کافی نیست، بلکه باید خصوصیات
دیگر سیستم حفرات هوا نیز در محدودهي مجاز باشند؛ براي مثال حبابها باید به طور یکسان در تمام حجم بتن پخش شده
باشند تا آب موجود در منافذ مویینه بتواند قبل از انجماد، خود را به حفرات برساند.
این خصوصیات توسط پارامتري به نام فاکتور فاصله بیان میشود. فاکتور فاصله (L (به صورت میانگین فاصلهاي که آب
باید حرکت کند تا به فضاي خالی برسد، تعریف میشود.
ي میزان پوزولانها و پوستهشدگی
مخلوط
نمونه
کنترل
داراي خاکستر بادي
(گروه (F
داراي
روباره
داراي شیل
آهکی
هش روانی
(%)
25 15 40 15 0 درصد جایگزینی بر حسب وزن سیمان
نرخ پوستهشدگی در چرخه بیست و
پنجم
1 1 1 1 1
1 2 1 2 2 نرخ پوستهشدگی در چرخه پنجاهم
بتن داراي 335 کیلوگرم مصالح سیمانی، سیمان نوع یک، نسبت آب به مصالح سیمانی ،0,50 اسلامپ برابر 75 میلیمتر و
مقدار هوا برابر %6 است. روش آزمایش بر اساس 672C ASTM میباشد. در این مقیاس، عدد 1 نشاندهنده مقدار ناچیز
پوستهشدگی بدون پیدا شدن سنگدانهها و عدد 2 نشاندهنده شرایط متوسط پوستهشدگی است.
نتایج آزمایشگاهی نشان دادهاند که فاکتور فاصله نباید خیلی بزرگ باشد تا فشار هیدرولیکی بتواند آزاد شود. همانطور که در
شکل زیر نشان داده شده است، هر قدر فاصله میان حفرات هوا بیشتر باشد، فشار داخلی ناشی از سرما و یخبندان نیز افزایش
مییابد. بدین ترتیب احتمال تركخوردگی در بتن افزایش یافته و دوام بتن در شرایط سرما و یخبندان کاهش مییابد.
حباب هواي تولید شده توسط افزودنی حبابساز
با مشخص بودن درصد حبابهاي هوا در بتن و میانگین فاکتور فاصلهي حبابها، میتوان تجسمی از پخش شدگی حبابها
در بتن به دست آورد. بنابراین براي دستیابی به بتنی که در مقابل سرما و یخبندان مقاومت خوبی از خود نشان دهد، باید
هم درصد حبابهاي هوا و هم میانگین فاکتور فاصله در محدودهي مجاز باشد.
رابطهي فاکتور فاصله و دوام بتن
میانگین فاکتور فاصله باید کمتر از 0,23 میلیمتر و هر فاکتور فاصله به تنهایی کمتر از 0,26 میلیمتر باشند) این معیار
پذیرفته شدهي میزان هوا در بتن سخت شده است و نباید با میزان هواي مورد نیاز مشخص شده در استاندارد CSA
23.1Aبراي بتن تازه اشتباه گرفته شود.(
براي بتنهاي توانمند، با نسبت آب به سیمان کمتر از ،0,36 میانگین فاکتور فاصله نباید بیشتر از 0,25 میلیمتر باشد.
همچنین هیچ یک به تنهایی نباید بزرگتر از 0,3 میلیمتر باشند) مطابق با استاندارد.(23.100A CSA
از دیگر متغیرهایی که نشاندهندهي سیستم حفرات مناسب است، سطح مخصوص حبابها (نسبت سطح به
حجم) میباشد. سطح مخصوص حبابها نباید کمتر از 25 میلیمتر مکعب بر میلیمتر مربع باشد. فرکانس حبابها نیز باید
بین 0,3 تا 0,6 باشد.
تأثیر حباب سازي بر بتن تازه و سخت شده
تأثیر بر خصوصیات بتن تازه
با استفاده از مواد افزودنی حباب ساز در بتن، مخلوط بتن خمیريتري به دست خواهد آمد. با استفاده از این مواد در بتن، آب
انداختگی و جداشدگی بتن کاهش یافته و در نتیجه پایداري آن افزایش مییابد .بنابراین به طور کلی، کارپذیري بتن
را افزایش میدهد؛ بخصوص در بتن کممایه (بتن با میزان مواد سیمانی کم). حبابهاي میکروسکوپی هوا به عنوان
ساچمههاي هوا عمل میکند که باعث کاهش اصطکاك بین ذرات سیمان و سنگدانه میشود. در نتیجه کارپذیري مخلوط
افزایش مییابد .افزایش 0,5 تا 1 درصدي هوا میتواند اسلامپ را 3 سانتیمتر افزایش دهد.
میزان کاهش آب در صورت اضافه کردن افزودنی حبابساز در مخلوط
بتنی با اسلامپ ثابت
با افزودن 4 درصد هوا، میتوان 12 تا 25 کیلوگرم در متر مکعب از آب مصرفی کاست؛ بدون اینکه اسلامپ بتن کم شود.
بنابراین با افزایش هواي ایجاد شده توسط مواد افزودنی حباب ساز، میتوان از میزان آب مورد نیاز کاست. از سوي دیگر،
افزودن مواد حباب ساز به بتن چسبندگی را بهبود میبخشد، زیرا افزودن این مواد باعث افزایش لزجت بتن میشود. در نظر
داشته باشید ممکن است افزایش چسبندگی، کار را براي بتنریزي و پرداخت دشوارتر کند.
مقاومت بتن
بتن همانند دیگر مواد شکننده، فرآیند تركخوردگی و گسیختگی، شامل سه مرحله است :ترك خوردن اولیه، رشد آرام
ترك و انتشار دینامیکی ترك که منجر به گسیختگی ماده میشود. انتشار این تركها در ملات بتن زمانی که حبابهاي
ریز به صورت پراکنده قرار داشته باشند، به تعویق میافتد، زیرا لازم است ترك حباب را دور بزند.
این فرآیند در دیگر مواد شکنندهي همگن به خوبی شناخته شده است، اما در بتن به صورت دقیق بررسی نشده است. فاکتور
اصلی که مقاومت مواد شکننده را کنترل میکند، تخلخل است.
مدلهاي زیادي رابطهي بین تخلخل و مقاومت را پیشنهاد کردند که بهترین این روابط، رابطهي زیر است:
× S=SO
-kxp e
که در آن Sمقاومت، SOمقاومت اولیه، pتخلخل و k ثابتی است که به شرایط وابسته است. رابطه مذکور، رابطهاي کلی
است و نشان میدهد که با افزایش تخلخل مخلوطه بتنی، مقاومت آن کاهش مییابد.
بنابراین افزودن حباب به بتن، باعث کاهش مقاومت فشاري، خمشی و مدول الاستیسیته میشود. همانطور که در شکل
زیر با استفاده از نتایج آزمایشگاهی نمونههاي بتنی نشان داده شده است، با کاهش میزان تخلخل، مقاومت فشاري به صورت
نمایی افزایش یافته است.
رابطهي تخلخل و مقاومت فشاري
کاهش مقاومت فشاري بتن به خاطر استفاده از حباب سازها با وجود بعضی شرایط، از جمله :دماي زیاد، افزایش نسبت آب
به سیمان، استفاده از سنگدانههاي گرد به جاي گوشهدار و افزایش میزان قلیایی بودن سیمان بیشتر میشود، زیرا
این عوامل باعث انباشتگی بیشتر حبابهاي اطراف سنگدانههاي درشت میشوند و بتن از همین نقاط شکسته میشود.
این مشکل که جمعشدگی حبابهاي هوا نامیده میشود، پدیدهاي است که به طور تصادفی در بتن پراکنده شده و سبب
کاهش قابل توجه در مقاومت فشاري بتن میگردد.
در این پدیده، حبابهاي هوا اطراف درشت دانهها تجمع پیدا کرده و در قسمت سطح تماس خمیر با سنگدانه، ناحیهي
متمرکز ضعیفی را تشکیل میدهد. بنابراین بارهاي وارده بین خمیر سیمان و سنگدانه به دلیل وجود این ناحیه ضعیف به
خوبی منتقل نشده و سبب کاهش مقاومت میشود.
نشاندهنده نرخ متفاوت از تجمع حباب هوا اطراف درشت دانه
این پدیده در شکل بالا نشان داده شده است. این پدیده را میتوان بر اساس معیار چشمی دستهبندي کرد. مقیاس »صفر»
نشاندهنده عدم وجود حباب هواي اطراف درشت دانه است. عدد «1»نشاندهنده وجود حباب هوا و تجمع کم و
ناپیوسته آن اطراف درشت دانه میباشد.
مقیاس «2»، نشاندهنده این است که اکثر یا همه سنگدانهها توسط لایهاي از حباب هوا محاصره شدهاند و در
آخر مقیاس «3»، نشاندهنده وجود چندین لایه حباب هوا اطراف سنگدانهها است.
هنگامی که در بتن از مواد حباب ساز استفاده شود، دسترسی به مقاومتهاي زیاد دشوار خواهد شد. بعضی از این قبیل کاهش
مقاومتها در مقابل دیگر منافع افزودنیهاي حباب ساز مانند افزایش کارپذیري، افزایش مقاومت در مقابل یخبندان قابل
چشمپوشی است. افزایش 1 درصدي هوا، باعث کاهش 3 تا 5 درصدي مقاومت فشاري میشود (در محدودهي 21 تا 30
مگاپاسکال).
هر چه مقاومت اولیه بتن بیشتر باشد، این افت مقاومت نیز بیشتر است؛ حتی در بعضی مواقع تا 9 درصد از مقاومت بتن
میکاهد. در روسازيهاي بتنی ممکن است صفر تا 20 درصد از مقاومت فشاري کم شود.
با اضافه شدن هر درصد هوا به بتن، مقاومت خمشی نسبت به مقاومت فشاري افت کمتري دارد؛ یعنی به ازاي 1 درصد هوا،
مقاومت خمشی 2 تا 4 درصد کاهش مییابد. لازم به ذکر است، وقتی از افزودنیهاي حباب ساز بر پایهاي غیر از وینسول رزین
استفاده میشود، مقاومت فشاري و خمشی نسبت به زمانی که وینسول رزین استفاده میشود، کاهش بیشتري مییابد.
از طرفی استفاده از مواد افزودنی حباب ساز بر مدول الاستیسیته بتن نیز مؤثر است. با اضافه شدن یک درصد هوا به بتن،
مدول الاستیسیته 2,5 تا 6 درصد کم میشود. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که افزایش هوا در بتن، باعث بهبود ویژگیهاي
بتن تازه و تأثیر منفی بر بتن سخت شده خواهد شد که این تأثیر منفی بر مقاومت فشاري بیشتر از مقاومت خمشی میباشد.
بیشتر بخوانید :ساختار بتن
رابطهي میزان هوا و مقاومت فشاري با توجه به محدوده مقاومت
مقاومت بتن در برابر حملات سولفاتی
مقاومت سولفاتی با استفاده از مواد حباب ساز، به طور غیرمستقیم افزایش مییابد، زیرا وقتی به بتن مواد حباب ساز اضافه
میشود، میتوان در اسلامپ ثابت نسبت آب به سیمان را کاهش داد. در نتیجه دوام بتن در برابر خاكها و آبهاي
سولفاتی بالا میرود.
رابطهي حبابسازي و میزان سیمان در مقابل حملهي خاكهاي سولفاتی
تأثیر حبابسازي بر مقاومت سولفاتی
مقاومت در برابر واکنش قلیایی – سیلیکاتی
در صورت استفاده از سنگدانههاي سیلیسی براي ساخت بتن، هیدروکسیدهاي قلیایی حاصل از واکنش هیدراتاسیون با
سیلیس سنگدانهها واکنش میدهد و واکنش انبساطی ایجاد میشود که باعث شکسته شدن بتن میشود؛ اما با استفاده از
افزودنی حباب هوا ساز بتن، مخلوط بتن در مقابل این پدیده مقاومتر میشود.
عوامل مؤثر بر حباب سازي در افزودنی حباب ساز بتن
میزان هواي تولید شده، توزیع آن در ساختار بتن و نیز پایداري حبابها در مراحل مختلف از هنگام ساخت بتن تا
اجراي آن، به عوامل مختلف بستگی دارد. این عوامل در ادامه بررسی شدهاند:
نوع سیمان
سیمان منبع اصلی یونهاي کلسیم است که به دیوارههاي حبابها میچسبد و بار سطحی ذرات سیمان، فرصت مناسبی براي
تشکیل حبابهاي هوا فراهم میکند. از طرفی سیمان معمولاً لزجت خمیر را افزایش میدهد و در نتیجه، میتواند به پایداري
حبابها کمک کند.
تأثیر حبابسازي بر مقاومت در برابر واکنش قلیایی – سیلیکاتی
از آنجا که ذرات سیمان باردار هستند، میتوانند سر آبدوست سورفکتانتها را قبل از تشکیل حبابها جذب کنند. بنابراین
هر چه سیمان بیشتر یا ریز دانهتر باشد، سر آبدوست سورفکتانتهاي بیشتري را جذب میکند و در نتیجه، حباب کمتري
تولید میشود. با زیاد شدن سیمان از 240 کیلوگرم تا 360 کیلوگرم به ازاي هر متر مکعب بتن، میزان افزودنی حباب ساز باید
دو برابر شود تا میزان هوا ثابت بماند.
رابطه میان میزان هواي تولید شده با اندازه سنگدانهها و مقدار
سیمان (در این بررسی مقدار افزودنی حبابساز به کار رفته به ازاي هر واحد سیمان ثابت نگه داشته شده است.)
محتواي قلیایی سیمان (O2Na (وقتی که در آب اختلاط محلول میشود، بر فرآیند حباب سازي تأثیر میگذارد. بدینترتیب
که به ازاي مقدار مشخص افزودنیهاي حباب ساز، میزان هوا با زیاد شدن میزان قلیایی سیمان زیاد میشود.
سیمانهایی که میزان قلیایی آنها کم است، ممکن است 20 تا 40 درصد (بعضی اوقات بیش از 70 درصد) افزودنی حباب ساز
بیشتري نسبت به سیمان با خاصیت قلیایی زیاد لازم داشته باشد تا بتواند میزان هواي یکسانی تولید کند.
رابطه بین اندازهي ذرات سیمان و میزان هواي خمیر
اندازه ذرات سیمان
)شماره الک طبق استاندارد (BS
درصد هوا بر حسب حجم خمیر
52 – 20 44.1
100 – 52 32
200 – 140 24.8
21 بالاتر از 200
دلیل این امر این است که افزایش غلظت قلیایی در محلول غلظت یونهاي کلسیم را کم میکند و از آنجا که سورفکتانتها
در حضور یون کلسیم تهنشین میشوند، کم شدن غلظت یون کلسیم باعث میشود سورفکتانتهاي بیشتري در محلول باقی
بماند که باعث کشش سطحی کمتر و در نتیجه، ایجاد حبابهاي هواي بیشتر میشود.
حضور سیمان به طور غیرمستقیم نیز بر میزان هواي بتن مؤثر است، مثلاً وجود روغنها و رزینهایی که از زمان فرآیند تولید
سیمان در آن باقی میماند، ممکن است باعث ایجاد هوا در بتن شود.
سنگدانهها
سنگدانههاي مختلف به خاطر تفاوت عمده در منبع و فرآیند تولید، تأثیرات متفاوتی بر میزان هوا میگذارند. با این وجود با
بررسی آزمایشهاي متفاوت، نتایج کلی به دست آمده که در ادامه بیان خواهد شد.
از مهمترین خصوصیات سنگدانهها که بر میزان هوا در بتن تأثیر میگذارد، دانهبندي سنگدانهها است. افزایش سنگدانههاي
درشت دانه باعث کاهش میزان هواي بتن میشود، زیرا میزان ملات در واحد حجم بتن کم میشود.
افزایش میزان ریز دانه ماسه (الک نمرهي 30 تا 100) در دانهبندي، میزان هواي نهایی موجود در بتن را زیاد میکند، زیرا
ماسههاي موجود در بتن با زندانی کردن حبابهاي هوا در فضاي خالی بین دانهها باعث ایجاد حباب هوا میشوند. در نظر
داشته باشید در ماسههاي بسیار ریز (کوچکتر از الک 100) این تأثیر کم میشود، زیرا اندازهي این بخش از ماسه به اندازهي
بزرگترین حبابها میرسد.
البته تأثیر دانهبندي ماسه نیز در ملاتهاي پرماسه مهم است؛ مثلاً در بتن معمولی که میزان ماسه کمتر از 50 درصد کل
سنگدانه است، این تأثیر به چشم نمیآید.
علاوه بر اندازهي سنگدانهها، گردگوشه بودن یا تیزگوشه بودن سنگدانه نیز بر میزان هوا مؤثر است، در حالت کلی سنگدانههاي
شکسته هواي کمتري نسبت به سنگدانههاي دیگر ایجاد میکنند. هواي محبوس شده در حفرات سنگدانهها که در طول
فرآیند جذب آب در سنگدانه محبوس شدهاند، زمان بتنریزي و گیرش از سنگدانهها خارج میشوند و باعث ایجاد حباب در
بتن میشوند.
وقتی از سنگدانههایی که اشباع جزئی هستند در بتن استفاده میشود، حبابهاي هوایی که حدود 100 میکرومتر قطر دارند،
در سطح سنگدانههاي درشت دانه تشکیل میشوند و کاهش مقاومت قابل توجهی را در بتن ایجاد میکنند.
مواد سیمانی مکمل
خاکستر بادي :خاکستر بادي از سیمان ریز دانهتر است. بنابراین با اضافه شدن خاکستر بادي به بتن، مساحت سطح بیشتر
شده و در نتیجه، میزان افزودنی حباب ساز بیشتري براي رسیدن به میزان حباب یکسان نیاز است؛ هر چند حبابهاي ایجاد
شده نسبتاً پایدارترند.
خاکستر بادي
کربن موجود در خاکستر بادي نیز باعث کاهش میزان هوا میشود، زیرا میتواند سورفکتانتها را به خود جذب کند. بنابراین
هر چه میزان کربن خاکستر بادي بیشتر باشد، میزان حباب در بتن کاهش مییابد. خاکستر بادي که افت ناشی از احتراق
کمتري دارد، لزوماً میزان کربن واکنشپذیري کمتري نیز دارد.
هر چند بعضی از خاکسترهاي بادي با میزان افت ناشی از احتراق بالا لزوماً شامل میزان قابل توجه کربن فعال نیستند، این امر
احتمالاً به خاطر فازهاي کربن است که در طول سرد شدن در محفظهاي شیشهاي حبس میشوند و از جذب شدن
سورفکتانتها توسط کربنها جلوگیري میکنند.
روباره کوره آهنگذاري :این مواد همانند خاکسترهاي بادي بسیار ریز دانهتر از ذرات سیمان هستند. بنابراین استفادهي
بیش از 50 درصد این مواد در بتن، باعث کاهش قابل توجه حباب ایجاد شده در بتن میشود؛ به طوري که براي رسیدن به
سیستم هواي مورد نظر، باید تا دو برابر افزودنی حباب ساز بیشتري مصرف کرد. از طرفی این مواد برخلاف خاکستر بادي
داراي کربن نیستند و در نتیجه، از این طریق بر میزان حبابها تأثیر نمیگذارند.
دوده سیلیس :این مواد تنها به خاطر اینکه ریز دانهتر از سیمان هستند، ممکن است باعث کاهش میزان حباب ایجاد شده
شوند و از آنجا که از این مواد در حدود 5 تا 10 درصد وزنی سیمان در بتن استفاده میشود، تأثیر بیشتري بر پایداري
حبابهاي هوا ندارند.
افزودنیهاي شیمیایی و عوامل رنگساز
با توجه به اینکه افزودنیهاي شیمیایی انواع بسیار گوناگونی دارند، باید در استفادهي این مواد به همراه افزودنی حباب ساز
دقت مضاعف شود، زیرا بسته به نوع این مواد و زمان اضافه شدن ممکن است میزان هوا کم یا زیاد شود.
میزان هوا با توجه به فرمولبندي فوق
روان کننده مورد استفاده و مقدار اسلامپ بتن، میتواند کم یا زیاد شود.
براي مثال استفاده از فوق روان کنندهها با توجه به فرمولبندي آنها و میزان اسلامپ بتن، میتواند میزان هوا را کم یا زیاد
کند .فوق روان کنندههاي بر پایه نفتالین میزان هوا را زیاد و فوق روان کنندههاي بر پایه ملامین، میزان هوا را کم
میکنند و یا بیتأثیرند.
وقتی که از افزودنیهاي کاهندهي آب بر پایهي لیگنوسولفونات استفاده میشود، افزودنی حباب هوا ساز بتن کمتري مورد نیاز
است، زیرا لیگنوسولفونات خود تا حدي باعث ایجاد حباب هوا میشود؛ هر چند به تنهایی به عنوان عامل حباب ساز عمل
نمیکند.
از سوي دیگر، اگر مقاومت در برابر یخبندان بتنهاي حباب سازي شده که حاوي فوق روان کنندهها هم هستند بررسی شود،
مشخص خواهد شد که این بتنها، مقاومت خوبی در برابر یخبندان دارند، حتی اگر فاکتور فاصلهي بزرگی هم داشته باشند.
استفادهي مقدار کمی کلسیم کلرید که در هواي سرد براي زودگیر شدن بتن استفاده میشود، تأثیر کمی بر سیستم حفرات
هوا دارد، اما اگر همزمان با افزودنیهاي حباب ساز مصرف شود، ممکن است با سورفکتانتها واکنش دهد و از میزان
حبابهاي هوا بکاهد.
بنابراین بهتر است این گونه مواد شیمیایی بعد از پایدار شدن حبابها به بتن اضافه شود. استفاده از مواد رنگساز از
جمله موادي که داراي کربن سیاه هستند، میزان حبابها را کاهش خواهد داد.
فرایند ساختن بتن با حضور حباب ساز بتن
پایدار شدن حبابهاي هوا از شروع فرآیند اختلاط بتن آغاز میشود و با تغییر شرایط، نظیر تغییر نوع دستگاهها و تغییر
شرایط محیطی، میزان هوا نیز دستخوش تغییر میشود. نحوهي اختلاط و شرایط بتن در هنگام مخلوط شدن بر میزان هواي
بتن مؤثر است. در ادامه، تأثیر بعضی از این عوامل بر میزان هواي بتن بررسی شده است:
نوع مخلوط کن :اگر تیغههاي مخلوطکن که براي اختلاط بتن استفاده میشود، ساییده شده باشد و یا بتن به آن چسبیده
باشد، میزان هواي کمتري در بتن ایجاد میشود. همچنین براي به دست آوردن میزان هواي بیشتر، بهتر است بتن کمتر از
ظرفیت دستگاه پر شود.
رابطه ي بین دماي، میزان اسلامپ و میزان
هوا
دما :شکل زیر میزان هواي بتن نسبت به دماي بتن در زمان اختلاط را نشان میدهد. وقتی دما زیاد میشود، هیدراتاسیون
تسریع میشود. بنابراین آب کمتري در اختیار خواهد بود تا حبابها تشکیل شوند. اما میتوان گفت دما در میزان فاکتور
فاصله نهایی تأثیر کمی دارد. همچنین دماي بالا در زمان بتنریزي به هنگام استفاده از بعضی حباب سازها باعث چسبیدن و
جمع شدن حبابها به سطح ذرات سنگدانه ها میشود و باعث کاهش مقاومت بتن میگردد.
علاوه بر اینها، افزودنی هاي متفاوت در دماهاي مختلف عملکرد متفاوتی دارند. بعضی در آب سرد و بعضی در آب گرم و بعضی
در تمام دماها نتیجهي مطلوب دارند.
روانی بتن :افزایش اسلامپ تا 150 میلیمتر میزان هوا را زیاد میکند، اما بتن با اسلامپ بیشتر از 150 میلیمتر میزان هواي
کمتري دارد، زیرا در بتن با روانی زیاد پایداري حبابها کاهش مییابد.
رابطه بین زمان اختلاط، اسلامپ و میزان
هواي بتن
زمان اختلاط :حجم هوا در اوایل زمان اختلاط زیاد میشود، اما به تدریج با طولانی شدن اختلاط کاهش مییابد. در بعضی
موارد ممکن است مدتی بعد از پایان اختلاط، دوباره به بتن آب اضافه شود و بتن مجدداً مخلوط گردد. در این فرآیند معمولاً با
افزایش میزان هوا مواجه خواهیم بود.
حمل و نقل و بتنریزي در حضور حباب هوا ساز بتن
یکی دیگر از عوامل که تأثیر زیادي بر میزان هواي بتن دارد، حمل و نقل بتن، روش اجرا و جايدهی بتن است. در ذیل،
تأثیر این عوامل بر میزان هواي بتن به اجمال بررسی خواهد شد.
حمل و نقل :به طور کلی، 1 تا 2 درصد از میزان هوا در طول تخلیه از مخلوطکن و حمل به محل اجراي پروژه از دست
میرود. البته این امر به کیفیت پایداري حبابها در بتن که به اجزاي بتن، مدت زمان حمل، میزان تکان خوردن در زمان
حمل، دما و اسلامپ بتن وابسته است، بستگی دارد. اگر بتن در محل ساخته شود، میزان کمتري از هواي بتن از دست
میرود.
بتنریزي :به طور کلی دو روش براي اجراي بتن وجود دارد: مکانیزم سقوط آزاد و پمپ کردن با فشار. در روش اول با کاهش
میزان هوا رو به رو هستیم، زیرا حبابهاي هوا بسیار شکننده و سبک هستند. بنابراین زمانی که به بتن ضربه ناگهانی وارد
شود یا از ارتفاع بیشتر از دو متر ریخته شود، ممکن است که حبابها به سطح بتن بیایند و از بین بروند.
در این فرآیند، بیشتر حبابهاي درشتتر از بین میروند. اما در مورد روش دوم، در فشار زیاد حبابها ممکن است آنقدر
فشرده شوند که در آب حل شوند. هر چه حبابها ریزتر باشند و کشش سطحی کمتر باشد، براي انحلال در آب مساعدتر
هستند. بنابراین هر چه میزان فشار کمتر باشد، میزان از دست رفتگی حبابهاي هوا کمتر خواهد بود.
لرزاندن بتن :حتی 15 ثانیه لرزاندن بتن، میزان هوا را به اندازهي قابل ملاحظهاي کم میکند. هر چه اسلامپ بیشتر یا زمان
لرزاندن بیشتر باشد، هواي بیشتري از دست میرود. هر چه فرکانس لرزاننده بالاتر باشد، میزان از دست رفتگی هوا نیز بیشتر
میشود و در نهایت، هر چه حجم بتنی که تحتتأثیر لرزاندن مشخص قرار دارد بیشتر باشد، تأثیر لرزاندن به سیستم حفرات
هوا کمتر میشود.
پرداخت سطح بتن :استفاده از شمشههاي لرزاننده که تنها سطح بتن را میلرزاند، برخلاف ویبراتورهاي معمولی داراي
فرکانس کمتري هستند و معمولاً حبابهاي درشتتر را تحتتأثیر میگذارند. در حین پرداخت، ترکیدن حبابهاي سطح بتن
کاملاً مشهود است.
البته گرماي ناشی اصطکاك فرآیند پرداخت نیز باعث از دست رفتن حبابها در سطح بتن میشود. پرداخت بیش از حد، باعث
پدیدهي آب انداختگی در لایههاي سطحی بتن شده و به دنبال آن، نفوذپذیري بتن زیاد شده و بتن در مقابل فرآیند یخبندان
آسیبپذیرتر میشود.
در جدول ذیل به صورت خلاصه، عوامل مؤثر بر سیستم حبابهاي هوا و راههاي کنترل آن بیان خواهد شد.
تأثیر طرح اختلاط و مواد تشکیلدهندهي بتن بر فرآیند حباب سازي
مشخصات/
مواد
راهنمایی اثرها
سیمان پرتلند
میزان قلیایی
سیمان
میزان هوا با افزایش میزان قلیایی سیمان افزایش
مییابد.
اگر میزان قلیایی سیمان یا منبع سیمان عوض شد،
درصد افزودنی حباب ساز اصلاح شود.
براي سیمانهایی با خاصیت قلیایی زیاد، افزودنی
حباب ساز کمتري نیاز است.
براي سیمانهاي با خاصیت قلیایی بالا، درصد
افزودنی حباب ساز تا 40 درصد کاهش یابد.
ممکن است سیستم حبابهاي هوا در بعضی از
ترکیبهاي تراز قلیایی سیمان و افزودنی حباب ساز
ناپایدار باشد.
نرمی سیمان
میزان هوا با افزایش میزان نرمی سیمان کاهش
مییابد.
اگر میزان نرمی یا منبع سیمان عوض شد، درصد
افزودنی حباب ساز اصلاح شود.
براي سیمانهاي بسیار نرم تیپlll ، میزان افزودنی
حباب ساز دو برابر شود.
میزان سیمان در
بتن
میزان هوا با افزایش میزان سیمان کاهش مییابد.
اگر میزان سیمان بتن افزایش یافت، میزان افزودنی
حباب ساز نیز افزایش یابد.
با افزایش میزان سیمان، حبابها ریزتر و تعدادشان
بیشتر میشود.
آلودگی سیمان
میزان حباب هوا در بتن میتواند به علت وجود
روغن در سیمان (ناشی از دستگاه آسیاب سیمان)
تغییر کند.
بررسی کنید که سیمان محدودیتهاي ASTM(
(150Cرا در مورد میزان حبابهاي روي ملات
سیمان برآورده میسازد یا خیر.
مواد سیمانی مکمل
خاکستر بادي
میزان هوا با افزایش میزان افت ناشی از احتراق
(میزان کربن) کاهش مییابد.
اگر میزان افت ناشی از احتراق یا منبع خاکستر بادي
عوض شد، درصد افزودنی حباب ساز اصلاح شود.
ممکن است سیستم حبابهاي هوا در بعضی از
ترکیبهاي خاکستر بادي، سیمان و افزودنی حباب
ساز ناپایدار باشد.
انجام آزمایش شاخص کف براي تخمین میزان
افزایش درصد افزودنی حباب ساز.
مخلوطهاي آزمایشی براي تخمین میزان حبابهاي
هوا ساخته شود.
روباره کوره
آهنگدازي
میزان هوا با افزایش میزان نرمی روباره کوره
آهنگدازي کاهش مییابد.
براي روباره آهنگدازي بسیار نرم، میزان افزودنی
حباب ساز دو برابر شود.
دوده سیلیس
میزان هوا با افزایش میزان دوده سیلیس کاهش
مییابد.
به ازاي 10 درصد دوده سیلیس، میزان افزودنی
حباب ساز دو برابر شود.
اگر نیاز بود اصلاحات لازم در میزان افزودنی حباب تأثیر قابل توجهی ندارد. متاکائولن
ساز انجام شود.
افزودنیهاي
شیمیایی
کاهندهي آب
وقتی از افزودنیهاي کاهندهي آب استفاده شود،
ممکن است فاکتور فاصله افزایش یابد.
مخلوطهاي آزمایشی براي تخمین میزان فاکتور
فاصلهي سیستم حبابهاي هوا ساخت شود.
درصد افزودنی حباب ساز اصلاح شود. تأثیري مشابه افزودنیهاي کاهنده آب دارد. کندگیر کنندهها
نیازي به اصلاح افزودنی حباب ساز نیست. تأثیر کمی بر میزان حبابهاي هوا دارد. تندگیر کنندهها
فوق روان کنندهها
اگر از افزودنیهاي فوق روان کننده بر پایهي
لیگنوسولفونات استفاده شود، میزان هوا به طور
محدود افزایش مییابد.
درصد افزودنی حباب ساز اصلاح شود.
با استفاده از فوق روان کنندهها در بتن فاکتور فاصله
افزایش مییابد.
سنگدانه
اندازه بزرگترین
سنگدانه
میزان حباب هواي مورد نیاز، با بزرگ شدن
حداکثر اندازهي سنگدانه کمتر میشود.
میزان هواي مورد نیاز کاهش یابد.
میزان هوا با افزایش میزان ماسه آهنگدازي افزایش
مییابد.
در مخلوطهایی که میزان ماسه زیادي دارند، میزان
افزودنی حباب ساز کاهش داده شود.
اگر ماسه داراي شکستگی متوسط باشد، فرآیند
حباب سازي بهتر صورت میگیرد.
میزان شکستگی ماسه را مشخص کرده و مطابق با
آن درصد افزودنی حباب ساز اصلاح گردد.
میزان آب مخلوط و
اسلامپ
خواص شیمیایی
آب
میزان افزودنی حباب ساز را افزایش دهیم. آبهاي سخت موجب کاهش میزان حباب میشود.
رشد جلبکها ممکن است میزان حباب را افزایش
دهد.
نسبت آب به
مصالح سیمانی
میزان هوا با افزایش میزان نسبت آب به سیمان
افزایش مییابد.
با افزایش نسبت آب به سیمان، میزان افزودنی حباب
ساز کاهش یابد.
پ
میزان هوا در اسلامپهاي حدود میلیمتر افزایش
مییابد.
متناسب با اسلامپ مورد نظر، میزان افزودنی حباب
ساز اصلاح شود.
در بتنهایی با اسلامپهاي بسیار زیاد، میزان هوا
کاهش مییابد.
از ریختن آب اضافی در بتن، براي رسیدن به اسلامپ
بیشتر اجتناب شود.
در بتنهایی با اسلامپ کم، ایجاد حبابهاي هوا
مشکل است.
افزودنی حباب ساز بیشتري استفاده شود؛ تا 10 برابر
حالت معمول.
فرآیند ساخت
ترتیب اختلاط
اگر اختلاط کلیه اجزاي بتن همزمان انجام شود،
میزان هوا کاهش مییابد.
افزودنی حباب ساز را به آب اولیه ماسه اضافه کنیم.
اگر سیمان ابتدا ریخته شود، سبب افزایش مقدار
هواي بتن میشود.
ظرفیت همزن
با افزایش ظرفیت همزن، مقدار حباب ایجاد شده
در بتن افزایش مییابد.
مخزن بیش از ظرفیتش پر نشود.
مدت هم زدن
استفاده از سیستم مخلوطکن مرکزي، در صورت
اختلاط بتن تا زمان 90 ثانیه، سبب افزایش مقدار
هواي بتن میشود.
براي هر مخزن مدت زمان بهینه براي هم زدن
تخمین زده شود.
در صورت استفاده از کامیون مخلوطکن میزان هوا
افزایش مییابد.
مخلوط را بیش از حد همنزنید.
مخلوط کردن کوتاه مدت (حدود 30 ثانیه) سبب
کاهش میزان هوا شده و تأثیر نامطلوب بر سیستم
هوا – تخلخل خواهد داشت.
مدت زمان بهینه براي هم زدن تخمین زده شده
(حدود 60 ثانیه).
سرعت همزن
میزان حباب هوا در همزنهایی با سرعتی در حدود
20 دور در دقیقه به تدریج افزایش مییابد.
مطابق با راهنماي همزن عمل شود.
ممکن است میزان حباب هوا در همزنهایی با سرعت
بیشتر از 20 دور در دقیقه کاهش یابد.
تا حد امکان از همزن تمیز استفاده شود.
اندازهگیري میزان
افزودنی
دقت در اندازهگیري میزان افزودنی حباب ساز قطعاً
بر سیستم حفرات حباب تأثیرگذار است.
از توزین و توزیع افزودنی به صورت دستی خودداري
شود.
حمل و نقل حمل و نقل
1تا 2 درصد از حبابها معمولاً در مدت زمان
انتقال از بین میروند.
اضافه کردن کمی آب و دوباره هم زدن مخلوط،
میتواند کاهش اسلامپ و حبابها را جبران کند.
میزان از دسترفتگی حبابها در وسایل نقلیه بدون
همزن، سریعتر است.
در صورت نیاز، مقداري افزودنی حباب ساز نیز اضافه
شود.
روشهاي متفاوتی براي اندازهگیري میزان هواي موجود در حالت تازه یا سخت شده بتن در دسترس است که تعدادي از آنها
در ادامه بررسی خواهد شد.
زمان حمل و نقل
مدت انتقال طولانی و بدون هم زدن موجب کاهش
میزان حبابها میشود. در هواي گرم از دست
رفتگی حبابها بیشتر است.
افت شدید میزان حبابها ممکن است علتی غیر از
حمل و نقل داشته باشد.
مدت زمان انتقال بتن تا حد امکان کم باشد. دماي
بتن در طول انتقال محدودهي تعیین شده باشد.
روشهاي بتنریزي
پمپ کردن
2تا 3 درصد از میزان حباب هوا کاسته میشود.
طرح اختلاط مناسب موجب پایداري بیشتر حبابها
میشود.
از ساخت بتن با اسلامپ زیاد و میزان حباب هواي تأثیر زیادي بر سیستم حبابهاي هوا نمیگذارد.
زیاد اجتناب شود.
میزان فشار پمپ تا حد امکان کم باشد. تأثیر ناچیزي بر دوام بتن در برابر یخبندان دارد.
شاتکریت
به طور کلی، شاتکریت مرطوب موجب کاهش
میزان حباب بتن میشود.
میزان حباب هوا به اندازهي بیشترین حد محدودهي
مجاز باشد.
پرداخت سطح بتن
و شرایط محیطی
لرزاندن دروانی
لرزاندن بتن براي مدت زمان طولانی و با فرکانس
بالا موجب از دست رفتن حباب موجود در بتن
میشود.
بتن بیش از حد لرزانده نشود. از استفادهي
لرزانندههایی با فرکانس بیشتر از 1000 لرزش بر
دقیقه خودداري شود.
لرزاندن بتن در حد مناسب بر سیستم حباب هوا
تأثیر ندارد.
پرداخت سطح بتن
پرداخت سطح بتن براي مدت زیاد موجب از دست
رفتن حبابهاي لایههاي سطحی بتن میشود.
تا زمانی که آب انداختگی روي سطح بتن وجود دارد
از پرداخت آن خودداري کنید.
از آبپاشی بتن، قبل از پرداخت آن خودداري شود.
از مالههاي فلزي براي سطح خارجی دالها استفاده
نکنید.
دماي محیط
میزان حبابهاي هوا با افزایش دما کاهش مییابد.
با افزایش دماي محیط، افزودنی حباب ساز را نیز
افزایش دهید.
تغییرات دما تأثیر قابل توجهی بر فاکتور فاصله
نمیگذارد.
روشهایی براي اندازهگیري میزان هوا در بتن
روش وزنی
میزان هواي موجود در بتن تازه را میتوان از اندازهگیري وزن مخصوص بتن و اندازهگیري وزن و چگالی مواد
تشکیلدهندهي آن به دست آورد. این فرآیند توسط 138C-ASTM استاندارد شده است.
این روش بسیار دقیق است، اما به شرطی که چگالی اجزاي بتن به دقت اندازهگیري شده باشد. زمان مورد نیاز براي
اندازهگیري متغیر است و بسته به اینکه آیا وزن مخصوص دقیق اجزا در دسترس است یا نیاز به اندازهگیري دارد، ممکن است
در حدود 45 دقیقه تا 2 ساعت متغیر باشد.
روش حجمی (مستقیم)
روش حجمی یا مستقیم بر اساس اندازهگیري میزان هواي بتن تازه توسط خارج کردن هوا از حجم اندازهگیري شده بتن است
و اندازهگیري مستقیم حجم هوا میباشد. این روش توسط پیرسون ابداع شد و توسط منزل تکمیل گشت و در ASTM
173Cتشریح شده است.
نمایش شماتیک دستگاه مورد استفاده در روش حجمی
این روش شامل اختلاط حجم بتن با حجم مشابه آب در محفظه بسته است و به گونهاي طراحی شده که به عنوان پیکومتر
عمل کند. در ابتدا حجمهاي مجراي بتن و آب محفظه را پر میکنند، اما بعد از اختلاط، با لرزیدن و چرخیدن محفظه، هواي
داخل بتن آزاد میشود و در قسمت درجهبندي شدهي بالاي محفظه جمع میشود.
آن قسمت از کل هوا که در حفرات سنگدانه نگه داشته شده است، اساساً توسط دانهها نگه داشته میشوند. زمان مورد نیاز
براي اندازهگیري دقیق میزان هوا حدود 45 دقیقه است.
روش فشار
این روش توسط ولکر و کلین در 1946 ارائه شد. این روش بر اساس قانون بویلزاستوار است: در دماي مشخص حجم جرم
مشخص هوا با فشار مؤثر وارد بر هوا به نسبت معکوس تغییر میکند، مشروط بر اینکه فشار بیشتر از 1 اتمسفر نباشد؛ زیرا هوا
تنها جزو بتن است که به طور محسوس تراکمپذیر است.
هر گونه کاهش حجم در نمونهي بتن تازه به علت افزایش فشار خارجی به هواي داخل نمونه نسبت داده میشود. با افزایش
فشار بر نمونه در محفظه بسته شده و اندازهگیري نتیجهي کاهش حجم، میزان هوا در نمونه قابل محاسبه است.
نمایش شماتیک دستگاه مورد استفاده در روش فشار
هر هواي محبوس شده در حفرهها در داخل ذره سنگهاي نفوذپذیر در میزان محاسبه شده حساب میشود. از آنجا که هوایی
که اینچنین واقع شده مورد نظر موضوع کنترل فرآیند نیست، مقدار ناخالص تحت ضریب تصحیح قرار میگیرد.
براي به دست آوردن ضریب تصحیح، باید نمونهي سنگدانههاي اشباع شده را همانند بتن مورد آزمایش قرار داد. بنابراین
میزان هواي ذرات تشکیلدهندهي سنگدانه به دست میآید.
استفاده از نمونهاي که در گرمکن خشک شده، براي مثال، حتی بعد از خیساندن طولانی، ممکن است شامل مقدار متفاوت
میزان هوا نسبت به انجام مواد یکسان به دست آمده از معدن باشد. براي این روش، استاندارد 231C ASTM مشخص شده
است.
روش فشار زیاد
این روش توسط لیندي معرفی شده است. روش فشار زیاد، معمولاً براي بتن سخت شده قابل استفاده میباشد. این روش
شامل فشرده کردن هوا به وسیلهي فشار هیدرولیکی در نمونه خشک شده در گرمکن و پیش مرطوب شده است، اما به جاي
استفاده از فشار 10 psiهمانند فشار براي بتن تازه، فشار 5000 psiاستفاده میشود.
بعد از به کار بردن ضریب تصحیح اندازهي میزان هوا به دست میآید. در نظر داشته باشید این روش استفادهي وسیعی ندارد.
روش برش عرضی
روش برش عرضی به اندازهگیري میزان هوا در بتن سخت شده مربوط است. این روش شامل: برش نمونه، صیقل دادن
سطح برش و اندازهگیري شکافهاي کلی سطحی که توسط حبابهاي هوا ایجاد شده است.
با استفاده از این روش، اطلاعات مهمی دربارهي خصوصیات حفرههاي هواي نمونه مشخص خواهد شد. این اطلاعات شامل
اندازهي حبابهاي هوا، توزیع، فاصلهبندي و میزان کل هوا است. این روش در استاندارد 457C ASTM شرح داده شده
است.
روش اندازهگیري نقاط
روش اندازهگیري نقاط، روشی براي مشخص کردن میزان هوا در بتن سخت شده است. در ابتدا باید برش عرضی مسطح صاف
از نمونه تهیه کرد. شبکهاي مستطیلی روي سطح نمونه قرار داد و نقطههاي تقاطع شبکه که در داخل حفرههاي هوا میافتد
شمرد.
تصویر دستگاه مورد نیاز براي روش برش عرضی و روش اندازهگیري نقاط
میزان هوا برابر تعداد این انطباقها با حفرهها، تقسیم بر تعداد کلی نقاط تقاطع شبکه است. در عمل، شبکه توسط نور ایجاد
میشود، در این حالت میکروسکوپی روي پایههاي غلتان قرار داده میشود تا بتوان با کمک آن تمام سطح بتن را مشاهده
کرد.
براي مثال، میکروسکوپ را روي پایهاي با گامهاي مساوي 0,5 اینچ، در فاصلهي حداقل 5 اینچ حرکت میدهند. با شمردن
تعداد کل گامها و تعداد دفعاتی که نقطهي شاخص در داخل یکی از حفرات برش افتاده است، میتوان میزان حبابهاي هوا را
به دست آورد.
این گونه پیمودن در خطوط موازي به فاصلهي 0,2 اینچ تکرار میشود تا شبکه کامل شود. براي این روش، استاندارد
457C ASTMمشخص شده است.
فهرست استانداردهاي مربوط ابه فزودنی حباب هوا ساز بتن
استانداردهاي مورد استفاده براي کاربرد مواد افزودنی حباب ساز در بهبود پایانی بتن در شرایط ذوب – یخ، در جدول زیر ذکر
شده است

ژل میکروسیلیس(Gel Microsilica(
یک افزودنی پیشرفته و مدرن بتن که شامل فوق روان کننده بتن و پودر میکروسیلیس و الیاف پلیمري است. این مواد عمدتاً
نقش آببندي بتن را دارند. ژل میکروسیلیس در زمان اختلاط با بتن خواص افزودنیهاي درون خود را به بتن میدهد. یک
بتن روان با نفوذپذیري کم و مقاومت خمشی بالا محصول این ژل است. بتن به دلیل یکپارچگی در تحمل نیرو و بار و دوام
کاربرد فراوانی دارد. ژل میکروسیلیس بتن با تقویت خواص مکانیکی بتن و کاهش خلل و فرج بتن به دلیل سیلیس موجود
در آن گستره استفاده از بتن را افزایش داده است. در سازههایی که با محیط مخرب خود بتن را به تدریج فرسوده میکنند.
این افزودنی پایداري بتن را در برابر آب و رطوبت و یونهاي فعال مثل کلر سولفات را حفظ میکند. اندازه یک نمونه
میکروسیلیس باید کمتر از یک میکرومتر باشد. به طور دقیق %99 از 0,5 میکرومتر و %95 از 0,2 میکرومتر باید کوچکتر
باشد. بنابر تعریف نانو مواد چون اکثر این مواد از 100 نانومتر ریزتر هستند. این مواد جزو نانوذرات هستند. پس این مواد
بسیار پوزولانی هستند. سطح ویژه این مواد در حدود 20 مترمربع بر گرم است. این مواد به دلیل ریز بودن آب مورد نیاز بتن
را افزایش داده و براي رفع این مشکل باید از روان کننده براي جبران سفتی بتن استفاده کرد.
شکل ظاهري و رنگ یک نمونه ژل میکروسیلیس
ژل میکروسیلیس چیست؟
یک افزودنی ترکیبی بتن براي بهره بردن از چند خاصیت مفید افزودنی بتن است. مواد تشکیلدهنده این مواد پوزولان و
ترکیبات نفتالین یا ملامین و پلیکربوکسیلات و الیاف پلیمري و مواد دیرگیر بتن هستند. بنابر پروژه و شرایط محیطی میزان
مصرف و نوع ژل مورد نیاز تعیین میشود. ترکیبات اولیه هر ژل میکروسیلیس قابل تنظیم است. در پروژهاي که بتن بسیار
روان مورد نیاز است. از ترکیبات ابر روان کنندهدار استفاده میشود. وقتی نیاز به مقاومت خمشی یا کششی وجود داشته
باشد. استفاده از الیاف در این افزودنی بسیار به مقاومت بتن کمک میکند. اگر هدف از ساخت بتن دوام و آببندي باشد نوع
سیلیس و میزان مواد پرکننده افزودنی بسیار تأثیرگذار است.بتن ساخته شده با ژل میکروسیلیس داراي روانی مناسب
فرمول و اجزاء ژل میکروسیلیس
فرمول ژل میکروسیلیس بتن همانطور که از نامش پیدا است. از دوده سیلیس به عنوان ماده اصلی و ترکیبات روان کنندهها
به عنوان مکمل استفاده شده است. مشکلات و محدودیت سیستم دو جزیی سیلیس و روان کننده در این ماده برطرف شده
است. در محیط مرطوب مثل دریا و یا خاك فعال مثل کویر بتن باید به شدت غیر قابل نفوذ باشد. ورود عوامل مخرب به بتن
با خوردن میلگرد شروع شده و در نهایت کل سازه تخریب خواهد شد. اجزا ژل میکروسیلیس سبب جلوگیري از نفوذ مواد مضر
به بتن و حفظ درازمدت سازه میشوند. در پروژهاي که نیاز به چسبندگی و پیوستگی بتن به همراه مقاومت در برابر ضربه
وجود دارد. استفاده از ژل میکروسیلیس الیافی بسیار توصیه میشود. مصرف این ژل در کشورهاي پیشرفته به دلیل خواص
بسیار عالی رو به گسترش است. وجود الیاف پلیپروپیلن سبب ایجاد نیروي کششی در بتن و افزایش جذب انرژي خواهد شد.
سازه با انرژي جذب بالا در صنایع دفاعی و پدافند غیرعامل بسیار مورد توجه است. به طور دقیق بین 40 تا 50 درصد ژل
میکروسیلیس از دوده سیلیس یا سیلیکا تشکیل شده است. روان کنندههاي بتن و الیاف و مواد پلیمري آببند کننده به مقدار
لازم براي هر نوع از این مواد به کار میرود. در این ترکیبات از آب به عنوان حلال و مواد آنتی باکتریال
براي گندزدایی استفاده میشود. برخی از افزودنیهاي دیگر که در زمان گیرش مؤثر هستند نیز به این مواد اضافه میشود. با
توضیحات بالا متوجه میشوید دستهبندي ژل میکروسیلیس بتن بسیار گسترده و متنوع است. با اندکی تغییر در میزان مصالح
تشکیلدهنده میتوان نوعی خاص از این ژل را تولید کرد.
انواع ژل میکروسیلیس (شرح انواع ژل میکروسیلیسهاي رامکا)
سوپر ژل میکروسیلیس پرو :Pro این ماده خواص رئولوژیک بتن در حالت خمیري را بهبود میبخشد. در بتن خشک شده
ساخته شده با این ژل نیز تمامی نتایج آزمایشات کیفی بتن افزایش چشمگیري دارد. دوام و پایداري بتن را افزایش و
نفوذپذیري بتن را کاهش میدهد. وجود فوق روان کننده نفتالینی و ملامینی در این افزودنی باعث روانی و تراکم بتن شده و
از آن در برابر عوامل مخرب کلر سولفات محافظت میکند. در این ژل از دوده سیلیسی هم استفاده شده است. الیاف پروپیلن
نیز در این ژل براي افزایش مقاومت خمشی بتن بنابر نیاز استفاده شده است. استفاده از این ژل در بتن در حدود 5 الی 10
درصد وزن سیمان توصیه شده است .
پاور ژل میکروسیلیس اولترا بر پایه پلیکربوکسیلات اتر است و براي استفاده در انواع بتن آببند و خودمتراکم مناسب
میباشد.پاور ژل میکروسیلیس اولترا بر پایه پلیکربوکسیلات اتر و مناسب براي استفاده در انواع بتن آببند و خودمتراکم
است. به دلیل وجود مواد پوزولانی میکروسیلیس و فوق روان کننده بتن در بتن سفت شده مقاومت فشاري و خمشی بسیار
بهبود پیدا میکند. در اثر ساخت بتن با این ژل نفوذپذیري کاهش پیدا میکند. این افزودنی داراي مقادیر زیاد سیلیس آمورف
است. ساختار غیرکریستالی این ژل با آهک موجود واکنش داده و سیلیکات کلسیم مستحکمی ایجاد میکند. پرکنندگی
خاصیت ذرات میکروسیلیس سبب پر شدن فضاي خالی بتن و کاهش نفوذپذیري آن میشود. این افزودنی بتن در حدود 3 الی
6 درصد وزن سیمان به بتن اضافه میشود. دوغاب میکروسیلیس میکرو براي دوام و پایایی بتن به کار میرود. با تراکم بالاي
بتن نفوذپذیري آن کاهش یافته و در برابر عوامل شدید محیطی ثبات پیدا میکند. دوغاب میکروسیلیس یک محلول آبی بوده
و مشکلات کلوخه شدن میکروسیلیس به هنگام افزودن به بتن را ندارد. این ماده قابلیت اضافه شدن به کامیون حمل بتن را
نیز دارد. این افزودنی در بتن اندکی هدایت الکتریکی ایجاد میکند. ماده اصلی روان کننده بتن در این ژل بر پایه
لیگنوسولفونات است. حدودا 3 الی 16 درصد وزن سیمان بتن براي این ژل مقدار مصرف خوبی است. مکمل بتن پلاس همانند
دیگر ژلهاي شرکت حالت خمیري بتن را بهبود بخشیده و در نتیجه نفوذپذیري آن را کاهش میدهد. الیاف پلیپروپیلن در
این محصول از ترك خوردن ریز بتن جلوگیري میکند. مقاومت سایشی بتن را هم به شدت بالابرده تا حدي که بتن کف
کانال ساخته شده با این افزودنی هرگز تخریب نمیشود. از این ماده در صنایع سنگ مصنوعی نیز استفاده میشود. نوع ماده
روان کننده بتن در این محصول بر پایه کربوکسیلات اتر با غلظت کمتر از نوع پاور ژل است. این ماده بسیار از لحاظ هزینه به
صرفه و جایگزین مناسب پاور ژل است. استفاده از این ماده بر اساس درصد
وزنی سیمان حدود 3 الی 6 درصد است .
ساخت سازه بتنی آببند با ژل میکروسیلیس
کاربرد ژل میکروسیلیس در بتن
.1 ساخت بتن آببند و بادوام
.2 ساخت بتن با مقاومت بالا
.3 مناسب براي ساخت سازههاي هیدرولیکی و دریایی
.4 مقاوم در برابر سیکل یخبندان
.5 ساخت پل
.6 نیاز به بتن روان
.7 کاهش وزن سازه
.8 نیاز به مقاومت در برابر ضربه و زلزله
.9 افزایش عمر مفید سازه بتنی و کاهش هزینه تعمیر و نگهداري
.10 وجود بتنریزي در مقاطع نازك
.11 شاتکریت
.12 روسازي بتنی و کفسازي صنعتی
مزایا ژل میکروسیلیس در بتن
ژل میکروسیلیس بتن از چند ماده تشکیل شده است. هر کدام از این مواد مزایاي خود را دارند. طراحان مواد شیمیایی میزان
هر یک از این مواد را به شکل بهینه اثرگذاري تنظیم کردهاند. سازگاري این مواد با هم سبب تکمیل روند قدرت و استحکام
بتن خواهد شد. مثلاً سیلیس به تنهایی بسیار روش مصرف و نگهداري دشواري دارد. این ماده به خوبی در بتن حل نمیشود.
مصرف آب بتن هم در اثر جذب آب دوده افزایش پیدا میکند. مشکلات تنفسی براي کاربران و زیستی براي محیط ایجاد
میکند. هدر رفت این ماده به هنگام مصرف تنها بسیار زیاد است. ولی وقتی این ماده با روان کننده و آب و روغنهاي دیگر
ترکیب شود. همه مشکلات اجرایی این ماده تبدیل به مزایاي مفید در بتن تازه و خشک شده میشود.بتنریزي در مقاطع
نازك حاوي ژل میکروسیلیس با خاصیت چسبندگی و عدم انقباض و ترك
.1 جلوگیري از خوردگی فولاد و میلگرد داخل بتن
.2 کاهش ابعاد سازه
.3 بهبود پمپاژ بتن
.4 افزایش چسبندگی بتن و فولاد
.5 میکروسیلیکا حدود 5 تا 15 درصد جایگزین سیمان میشود. (کاهش حرارتزایی سیمان)
.6 کاهش ترك خوردگی بتن در هواي گرم
.7 تأخیر یا تسریع زمان گیرش بتن
معایب ژل میکروسیلیس در بتن
معایب ژل میکروسیلیس در بتن براي هر نوع از ژل متفاوت است. در ادامه برخی از معایب موردي را مشاهده کنید:
.1 عدم توانایی براي تأمین بتن با روانی بالا مثل بتن خودمتراکم
.2 محدودیت استفاده همزمان چند افزودنی در بتن
.3 قیمت بالاي این مواد سبب دلسردي نسبت به استفاده از این مواد شده
.4 عدم شناخت کافی مجریان و بتن از ماده ژل میکروسیلیس و اثرات آن بر بتن
.5 گران بودن ژل با ترکیبات پلیکربوکسیلاتی افراد را به استفاده از این مواد در پروژههاي معمولی سوق نمیدهد.
.6 تأخیر در گیرش و دشواري کار قالب برداري
.7 عدم امکان استفاده پودر سیلیکا به صورت مستقیم در بتن به دلیل وزن مخصوص کم و برداشت اشتباه مجریان
و کاربران نسبت به این موضوع در ژل
.8 در سازه بتنی مجاور آب مشاهدات نشان داده آلاینده آب به دلیل وجود سیلیسیم تغییرات بیشتري از خود
نشان میدهد.
افزایش آلاینده آب در مجاورت سازه بتنی حاوي ژل میکروسیلیس
خواص و تأثیر ژل میکروسیلیس در بتن
میکروسیلیس یک ماده پوزولانی است. هیدرات سیلیکات کلسیم نتیجه واکنش پوزولان و آب و هیدروکسید کلسیم است. با
این واکنش سیلیکا تقریبا کل CH را مصرف میکند. در ادامه تولید H-S-C حفرات مویینه را پر میکند. همین موضوع
سبب پر شدن خلل و فرج بتن است. جلوگیري از واکنش CH با یونهاي دیگر از تولید محصولات مضر جلوگیري میکند.
این ماده از واکنش سنگدانه قلیایی و یون کلر در بتن جلوگیري میکند.
.1 کاهش نسبت آب به سیمان
.2 افزایش روانی
.3 تأمین کارایی طولانی مدت بتن
.4 پمپاژ راحت بتن
.5 کاهش مصرف سیمان با حفظ مقاومت نمونه بتن
.6 سازگاري با مصالح مختلف بتن و انواع سیمان
.7 کاهش هزینه پروژه در معرض حملات شیمیایی و بارگذاري دینامیکی
.8 کاهش نفوذپذیري و جذب آب بتن
.9 کاهش جدا شدن دانه بتن و آب انداختگی بتن
.10 جلوگیري از لب پر شدن قطعات پیشساخته بتنی مثل سنگ مصنوعی
.11 جبران کاهش کیفیت سیمان به دلایل مختلف
.12 کاهش ترك در اثر از دست دادن آب
.13 چسبندگی بتن و آرماتور افزایش مییابد.
.14 جلوگیري از ترك و انقباض و جمعشدگی

در صورت اضافه کردن ژل میکروسیلیس به بتن پس از ساخت، لازم است بتن در تراك میکسر به مدت 5 دقیقه میکس شود.
مقدار و روش مصرف ژل میکروسیلیس در بتن
میزان مصرف ژل میکروسیلیس در بتن از 5 تا 20 درصد وزن بتن متغییر است. براي کم و زیاد کردن این میزان با کارشناسان
تخصصی افزودنی بتن مشورت فرمایید. ژل میکروسیلیس بتن را میتوان پس از اختلاط کامل بتن به آن اضافه کرد. امکان
قاطی کردن ژل با آب و افزودن به مصالح اولیه بتن هم وجود دارد. در هر دو روش از اختلاط کامل و ایجاد بتن یکنواخت باید
اطمینان پیدا کرد. اگر پس از ساخت بتن به کامیون اضافه شود. لازم است به مدت 5 دقیقه به بتن اضافه شود. یک روش
مصرف رایج دیگر هم مخلوط کردن ژل با آب و سیمان و نهایتاً افزودن به بتن است. استفاده دقیق از محصول در بتن
سبب تقویت خواص آن میشود. ولی وقتی این ژل به میزان لازم به بتن افزوده نشود. اسلامپ بتن کم نشده و گیرش به
سرعت انجام میشود. توان جذب آهک در مدت زمان کم خیلی ضعیف بوده و قابلیت و ویژگی نهایی بتن تحت تأثیر قرار
میگیرد. این محصول در حالت سکون شبیه ژله است. قبل از مصرف باید خوب هم زده شود تا حالت مایع به دست آورد.
مکانیزم اثر ژل میکروسیلیس در بتن
در جدول زیر که نتایج آزمایشات تجربی است در سازههاي گوناگون میزان کاهش مصرف سیمان بررسی شده است. در کل
تغییرات مشاهده شده به دلیل تغییر سایز هوا در بتن و ریز کردن هر حباب است. یعنی تغییري در کل حجم هوا به وجود
نمیآید ولی هر ذره هوا کوچکتر میشود.
ش سیمان بعد از استفاده ژل میکروسیلیس سیمان مصرفی سازه مورد مطالعه مقدار مصرف ژل میکروسیلیس
استخرها و تصفیهخانه آب 5%
تیپ 1 تیپ 2 یا
5
5% 8%
تصفیهخانه بزرگ آب 6%
تیپ 1 تیپ 2 یا
5
5% 8%
5% تیپ 2 یا 5 سد بتنی 7%
8% تیپ 2 یا 5 سازه انتقال آب (مخزن و مسیر) 8%
8% 5% تیپ 1 تیپ 5 پل و سازه نگهبان 9%
مثلاً در مطالعه موردي روي یک نمونه ژل مشخص شد یک نمونه بتن با عیار 350 و %10 ژل سیلیکا مقاومت 10 روزه
بالاتري نسبت به بتن معمولی بدون افزودنی با عیار 400 دارد. در مورد اثر ژل میکروسیلیس در بتن مقاومت فشاري %55
افزایش پیدا میکند. نفوذپذیري بتن نیز در اثر ترکیب این افزودنی %25 کاهش پیدا میکند. در نمونه قوي ژل مصرف شده
عمق نفوذ آب حتی تا %20 عمق بدون افزودنی کاهش مییابد
.ترمیم بتن با ترکیبات ژل میکروسیلیس
قیمت و خرید ژل میکروسیلیس
براي خرید ژل میکروسیلس بتن به راحتی از طریق سایتهاي فروش مواد شیمیایی ساختمان یا افزودنی بتن میتوان اقدام
کرد. این روش در زمان و هزینه صرفهجویی میکند. بهترین انتخاب در کمترین زمان ممکن صورت میگیرد. استفاده از نوع
مرغوب ژل میکروسیلیس شاید هزینه بیشتري نسبت به نمونه عادي داشته باشد. ولی در نهایت تأثیر بسیار مفید بر نتایج بتن
خشک شده خواهد داشت. قیمت مواد ژل بر مبناي ساختار آن تعیین میشود. نوع الیافدار هزینه بیشتري نسبت به نمونه
عادي دارد. در ژلی که ابر روان کننده بتن وجود دارد هزینه بسیار بالاتر از مواد لیگنوسولفوناتی است. از این ماده معمولا در
پروژههاي عمومی با مسئولیت تعمیر و نگهداري استفاده میشود. پس هزینه اولیه خرید مقداري ژل میکروسیلیس در آینده از
هزینههاي جانبی آینده میکاهد. در کل هنگام خرید دلیلی براي خرید یک برند خاص با قیمت سرسامآور وجود ندارد .
وقتی ژلی داراي %50 دوده سیلیسی باشد. تمامی استانداردها رعایت شود. امکان دریافت نمونه از شرکت براي تست آن وجود
داشته باشد. بهترین گزینه براي خرید است. صرفهجویی در قیمت تمام شده به خصوص بتن که یک ماده بسیار پرمصرف است
امري بسیار مهم است.
مشخصات فنی ژل میکروسیلیس
به صورت یک دوغاب غلیظ تهیه و تولید میشود. رنگ آن خاکستري است. یون کلر و مخاطرات زیست محیطی ندارد. چگالی
آن 1,4 تا 1,6 گرم بر سانتیمتر مکعب است .خلوص دوده سیلیس این ژل بیشتر از %90 است. این ماده قابلیت حل شدن
در آب را دارد. در برخی از ترکیبات ژل میکروسیلیس اسید چرب هیدروفوبیک وجود دارد. به دلیل ریز بودن سیلیکا و نرمی
زیاد این ماده بتن ساخته شده با این افزودنی حالت خمیري بسیار مناسبی دارد. این ماده با جذب آهک آزاد و تغییر آن به
سیلیکات کلسیم باعث زیاد شدن بازدهی و کیفیت بتن خواهد شد.استفاده از دستکش و ماسک در زمان استفاده از ژل
میکروسیلیس الزامی است.
حفاظت و ایمنی ژل میکروسیلیس
میکروسیلیس یک ماده سرطانزا است. به همین علت استفاده از ژل میکروسیلیس به دلیل عدم بروز مشکل در تماس با
پوست رواج پیدا کرده است. چون جذب ژل روي پوست کم و ناچیز است. این مواد خطرساز و مضر براي سلامت انسان
نیستند. ولی در صورت تماس با پوست و چشم باید سریعاً با آب سرد شسته شود. براي ترکیب این ماده با بتن توجه به
خاصیت اسیدي و بازي آب مصرفی در بتن اهمیت ویژهاي دارد. در ساخت این مواد یون کلر به کار نرفته و مناسب سازههاي
بتن آرمه هستند. به دلیل وجود آب در ژل نقطه انجماد صفر درجه سلسیوس است. استفاده از دستکش و ماسک در زمان
استفاده این ژل الزامی است. این مواد از طریق پوست جذب شده و مضرات زیادي از جمله سرطان را در پی خواهد داشت.
بستهبندي و نگهداري ژل میکروسیلیس
در سطل 25 کیلوگرمی یک سال امکان نگهداري وجود دارد. بهتر است دماي نگهداري از 5 درجه سلسیوس کمتر نشود. ولی
در صورت یخ زدن به هیچ وجه با حرارت دادن یخ زدایی نشود. در انبارداري این ماده چینش ظروف و مراقبت از بستهبندي
امر مهمی است. ترتیب ورود و خروج کالا به انبار باید رعایت شود. نور مستقیم خورشید این مواد را تحت تأثیر قرار داده و در
طولانی مدت سبب ایجاد لخته در آن میشود.
استانداردهاي ژل میکروسیلیس
یکی از استاندارهاي بین المللی که ویژگیهاي ژل میکروسیلیس و بتن ساخته شده با این ژل را مورد بررسی قرار داده
1240C ASTMاست. استاندارد 5075 BS به بررسی میزان مجاز یون کلر در افزودنی بتن میپردازد و براي آن
محدودیت لازم را تعیین کرده است. در استاندارد 13263-1 EN BS به طور مفصل در مورد ژل میکروسیلیس بتن پرداخته
شده است. در تمامی استانداردهاي موجود ترکیب ژل میکروسیلیس با دیگر افزودنیهاي بتن منع شده است. این کار فقط باید
تحت دستگاه نظارتی انجام شود. منابع: رضوان دوست، محمد حسین و فخارپور، مهسا، ،1394 تأثیر ژل میکروسیلیس
برکارآیی و مقاومت فشاري بتن و مقایسه با نانو سیلیس، سومین همایش ملی مصالح ساختمانی و فناوريهاي نوین در صنعت
ساختمان، میبد ،،، /543438doc/com.civilica://httpsمطالعه آزمایشگاهی تأثیر فرآورده میکروسیلیس بر روي خواص
بتن سخت شده، احمد ملکی و فردین اسماعیلی، بهار ،1395 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد مراغه، ایران

✔ مواد ترمیم کننده بتن
از انواع روش هاي ترمیم کننده بتن می توان به ابعاد منطقه ترمیم، مقاومت شیمیایی مورد نیاز، ضخامت ترمیم، سازه اي
بودن یا غیر سازه اي بودن بتن و … اشاره کرد.
✔ انواع مصالح ترمیم بتن
.1 ملات هاي ترمیم کننده پلیمري
.2 ملات هاي ترمیم کننده نیمه پلیمري
.3 ملات هاي ترمیم کننده پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر و الیاف
.4 چسب هاي لاتکس
.5 چسب هاي اپوکسی
.6 رزین هاي تزریقی
ترمیم بتن به روش ملات سیمانی
✔ ملات هاي ترمیمی سیمانی
ترمیم بتن به روش ملات سیمانی، زمانی که بر پایه سیمان باشد و آماده مصرف باشد پس از افزودن مقدار آب مورد نیاز خمیر
تعمیري داراي الیاف و با مقاومت بالایی بوجود می آورد. همچنین ملاتی است که بدون انقباض است و از نفوذ پذیري و کم
دوام و طولانی برخوردار است. ملات هاي ترمیمی سیمانی فاقد گرانول هاي فلزي است و عاري از یون کلر است. اینگونه
ملات ها به جهت استفاده توسط سیستم ماله کشی طراحی شده و در یک مرحله اجرا می تواند تا ضخامت 50 میلی متري
را به وجود می آورند.
✔ ملات هاي ترمیم کننده اپوکسی
ملات هاي تعمیري بتن (ترمیم کننده بتن) اپوکسی داراي سه جز است و بدون حلال و بر پایه رزین هاي اپوکسی به همراه
مصالح معدنی کم وزن است. اینگونه ملات هاي سه جزئی است و به منظور کار در سطوح افقی، عمودي و بالاسري مناسب
است. این ملات ها علاوه بر مقاومت مکانیکی بالا، در برابر خیلی از مواد شیمیایی و اسیدها مقاوم است. از کاربردهاي ملات
اپوکسی به استفاده براي بستر سازي و تعمیرات سازه اي بتن جهت مقاصد ترمیم، تقویت و مقاوم سازي ساختمان ها اشاره
کرد.
✔ چسب هاي پلیمري بتن
مورد استفاده چسب هاي پلیمري پس از استفاده از بتن است چرا که بتن را سخت و مقاوم می نماید و مانع از نفوذ آب و
دیگر املاح به داخل آن می شود.
موارد کاربرد چسب هاي پلیمري بتن
.1 کفپوش هاي بتنی
.2 دوغاب کاشی کاري
.3 اتصال و ضد آب سازي پوشش هاي گچی
.4 ملات هایی بر پایه سیمان و آهک
.5 پوشش براي تراشه ها و لایه هاي سیمانی
و …
✔ پودر ترمیم کننده بتن
پودرترمیم کننده بتن مختص ملاتی است که یک جزء آن پایه سیمانی است که با الیاف پلی پروپیلن، رزین هاي پودري
محلول در آب و لاتکس تقویت شده و از محصولات کلینیک بتن ایران است فقط کافیست در زمان مصرف به آن آب اضافه
گردد. ملات به دست آمده قدرت چسبندگی فوق العاده زیادي دارد و همچنین در برابر ترك خوردگی، حملات شیمیایی،
نمک ها و سیکل هاي گرما و سرما مقاوم است. شما عزیزان می توانید براي دریافت قیمت پودر ترمیم کننده بتن به وب
سایت کلینیک بتن ایران مراجعه کنید.

مبحث نهم – طرح و اجراي ساختمانهاي بتن آرمه
فهرست مندرجات: 9 – 1 – سازههاي بتن آرمه
– 1 – 1 – 9کلیات
– 1 – 1 – 1 – 9گستره
– 2 – 1 – 2 – 9تعاریف
– 2 – 1 – 9ایمنی، یکپارچگی، قابلیت بهرهبرداري و پایایی
– 3 – 1 – 9طرح و محاسبه
– 1 – 3 – 1 – 9بارهاي محاسباتی
– 2 – 3 – 1 – 9ترکیب بارها
– 3 – 3 – 1 – 9واژگونی – لغزش و بالارانش
– 4 – 3 – 1 – 9مبانی تحلیل سازههاي بتن آرمه
– 5 – 3 – 1 – 9مبانی طراحی
– 4 – 1 – 9مقررات کلی ارائه و تصویب طرح و نظارت بر اجرا
– 1 – 4 – 1 – 9نقشهها و سایر مدارك فنی
– 2 – 4 – 1 – 9نظارت و بازرسی
– 5 – 1 – 9مصالح بتن
– 1 – 5 – 1 – 9انتخاب و تأیید مصالح
– 2 – 5 – 1 – 9آزمایشهاي مصالح
– 3 – 5 – 1 – 9سیمان
– 4 – 5 – 1 – 9سگدانهها
– 5 – 5 – 1 – 9آب اختلاط
– 6 – 5 – 1 – 9مواد افزودنی
– 7 – 5 – 1 – 9انبار کردن و نگهداري مصالح بتن
– 6 – 1 – 9بتن
– 1 – 6 – 1 – 9کلیات
– 2 – 6 – 1 – 9ردهبندي بتن
– 3 – 6 – 1 – 9مقاومت فشاري مشخصهFck
– 4 – 6 – 1 – 9تعین نسبتهاي اختلاط بتن
– 5 – 6 – 1 – 9ارزیابی مقاومت و پذیرش بتن
– 6 – 6 – 1 – 9ضوابط کنترل روش عمل آوردن و محافظت بتن
– 7 – 6 – 1 – 9نمونههاي آگاهی
– 8 – 6 – 1 – 9پایابی بتن و عوامل مؤثر بر آن
– 7 – 1 – 9فولاد
– 1 – 7 – 1 – 9کلیات
– 2 – 7 – 1 – 9انواع فولاد
– 3 – 7 – 1 – 9قطر اسمی
– 4 – 7 – 1 – 9مشخصات مکانیکی
– 5 – 7 – 1 – 9تغییر شکلها
– 6 – 7 – 1 – 9شکلپذیري
– 7 – 7 – 1 – 9جوشپذیري
– 8 – 7 – 1 – 9انبار کردن و نگهداري میلگردها
– 8 – 1 – 9استاندارهاي آزمایشهاي مصالح
– 9 – 1 – 9اختلاط بتن و بتنریزي
– 2 – 9 – 1 – 9اختلاط بتن و انتقال بتن
– 3 – 9 – 1 – 9بتنریزي
– 4 – 9 – 1 – 9عملآوردن بتن
– 5 – 9 – 1 – 9بتنریزي در هواي گرم
– 6 – 9 – 1 – 9بتنریزي در هواي سرد
– 10 – 1 – 9جزئیات آرماتوربندي
– 1 – 10 – 1 – 9حمل و انبار کردن میلگردها
– 2 – 10 – 1 – 9بریدن میلگردها
– 3 – 10 – 1 – 9خم کردن میلگردها
– 4 – 10 – 1 – 9شرایط رویه میلگردها
– 5 – 10 – 1 – 9جاگذاري و بستن آرماتور
– 6 – 10 – 1 – 9مهار میلگردها
– 7 – 10 – 1 – 9وصله میلگردها
– 8 – 10 – 1 – 9محدودیتهاي فاصله میلگردها
– 9 – 10 – 1 – 9پوشش بتنی روي میلگردها
– 11 – 1 – 9ضوابط قالببندي، لولهها و مجراهاي مدفون در بتن و درزهاي اجرایی
– 1 – 11 – 1 – 9تعاریف
– 2 – 11 – 1 – 9مصالح قالب
– 3 – 11 – 1 – 9طراحی قالب
– 4 – 11 – 1 – 9اجراي قالببندي
– 5 – 11 – 1 – 9تنظیم مجموعه قالببندي
– 6 – 11 – 1 – 9رواداریها
– 7 – 11 – 1 – 9قالببرداري
– 8 – 11 – 1 – 9لولهها و مجراهاي مدفون در بتن
– 9 – 11 – 1 – 9درزهاي اجرایی (سطوح واریز)

.1 عیین ابعاد هندسی سازه ها و مقاطع آنها. این داده ها براي انجام محاسبات تأیید ضروري هستند. براي یک متخصص با تجربه،
گاهی اوقات، ارزیابی بصري ابعاد آشکارا ناکافی ساختار کافی است.
.2 مقایسه ابعاد واقعی سازه ها با ابعاد طراحی. ابعاد واقعی سازه ها نقش بسیار مهمی دارند ابعاد به طور مستقیم با محاسبات
مرتبط است ظرفیت تحمل …یکی از وظایف طراحان بهینه سازي ابعاد است تا از هدر رفتن زیاد جلوگیري شود مصالح
ساختمانی، و بر این اساس، افزایش هزینه ساخت و ساز. این افسانه که طراحان چندین فاکتور ایمنی را در محاسبات خود
لحاظ می کنند در واقع یک افسانه است. فاکتورهاي ایمنی و عوامل ایمنی البته در محاسبات وجود دارند، اما مطابق با
SNiPبراي طراحی 1,3-1,15-1,1 هستند. آن ها نه چندان
.3 مطابقت طرح استاتیکی واقعی کار سازه ها که در محاسبه اتخاذ شده است؛ طرح واقعی بارهاي سازه ها نیز بسیار مهم است،
زیرا در صورت رعایت نکردن ابعاد طراحی به دلیل عیوب ساختمانی، بارهاي اضافی و گشتاورهاي خمشی در سازه ها و
مجموعه ها ممکن است ایجاد شود که ظرفیت باربري سازه را به شدت کاهش می دهد.
.4 وجود ترك، پوسته شدن و تخریب؛ وجود ترك، پوسته پوسته شدن و تخریب نشان دهنده عملکرد نامطلوب سازه ها و یا نشان
دهنده کیفیت پایین کار ساختمانی است.
.5 محل، ماهیت ترك ها و عرض دهانه آنها. متخصص با توجه به محل ترك ها، ماهیت و عرض دهانه آنها می تواند علت احتمالی
بروز آنها را تعیین کند. برخی از انواع ترك ها SNiP در سازه هاي بتن مسلح مجاز هستند، برخی دیگر ممکن است نشان
دهنده کاهش ظرفیت باربري سازه ساختمان باشد.
.6 وضعیت پوشش هاي محافظ؛ پوشش هاي محافظ به این دلیل نامیده می شوند که باید سازه هاي ساختمان را از تأثیرات
نامطلوب و تهاجمی محافظت کنند .عوامل خارجی …البته نقض پوشش هاي محافظ منجر به تخریب آنی سازه ساختمان
نمی شود، اما بر دوام آن تأثیر می گذارد.
.7 انحراف و تغییر شکل سازه ها؛ وجود انحرافات و تغییر شکل ها می تواند به متخصص این فرصت را بدهد که عملکرد یک سازه
ساختمان را ارزیابی کند. برخی از محاسبات ظرفیت باربري سازه هاي ساختمانیبا توجه به حداکثر انحرافات مجاز انجام می
شود.
.8 علائم نقض چسبندگی آرماتور به بتن؛ چسبندگی آرماتور به بتن بسیار مهم است زیرا بتن در خمش کار نمی کند، بلکه فقط
در فشرده سازي کار می کند. خمکاري در سازه هاي بتن آرمه توسط آرماتور انجام می شود که پیش تنیده است. عدم
چسبندگی آرماتور به بتن نشان می دهد که ظرفیت باربري سازه بتن مسلح براي خمش کاهش یافته است.
.9 وجود شکست در تقویت؛ پارگی هاي آرماتور نشان دهنده کاهش ظرفیت باربري تا رده اضطراري است.
.10 حالت لنگر آرماتور طولی و عرضی؛ لنگر انداختن آرماتورهاي طولی و عرضی عملکرد صحیح سازه ساختمان بتن آرمه را
تضمین می کند. نقض لنگر می تواند منجر به یک وضعیت اضطراري شود.
.11 درجه خوردگی بتن و آرماتور. خوردگی بتن و آرماتور باعث کاهش ظرفیت باربري سازه بتن مسلح می شود، زیرا کاهش
ضخامت بتن و قطر آرماتور به دلیل خوردگی. ضخامت بتن و قطر آرماتور یکی از مقادیر مهم در محاسبه ظرفیت باربري سازه
بتن مسلح است

 بعاد هندسی سازه ها و مقاطع آنها.
 -وجود ترك، پوسته شدن و تخریب؛
 -وضعیت پوشش هاي محافظ (رنگ و لاك، گچ، صفحه نمایش هاي محافظو غیره.)؛
 -انحراف و تغییر شکل سازه ها؛
 -نقض چسبندگی آرماتور به بتن.
 -وجود پارگی آرماتور؛
 -حالت لنگر آرماتور طولی و عرضی؛
 -درجه خوردگی بتن و آرماتور.


-مقدار برگشت ضربه زننده از سطح بتن (یا ضربه زننده به آن فشار داده شده است).
– پارامتر ضربه شوك (انرژي ضربه)؛
– ابعاد فرورفتگی روي بتن (قطر، عمق) یا نسبت قطر فرورفتگی هاي روي بتن و نمونه مرجع در هنگام ضربه زدن به
فرورفتگی یا فشار دادن فرورفتگی به سطح بتن.
– مقدار تنش مورد نیاز براي تخریب موضعی بتن هنگام جدا کردن یک دیسک فلزي چسبانده شده به آن، برابر با نیروي
کشش تقسیم بر ناحیه طرح ریزي سطح پارگی بتن بر روي صفحه دیسک.
– ارزش تلاش مورد نیاز براي برش دادن قسمتی از بتن در لبه سازه؛
– مقدار نیروي تخریب موضعی بتن هنگام بیرون کشیدن دستگاه لنگر از آن

 مطابقت ابعاد واقعی سازه ها با مقادیر طراحی آنها.
 وجود تخریب و ترك، محل آنها، ماهیت و دلایل ظهور آنها.
 وجود تغییر شکل هاي آشکار و پنهان سازه ها.
 وضعیت آرماتور براي نقض چسبندگی آن به بتن، وجود پارگی در آن و تجلی فرآیند خوردگی.

 یک نظر ارزیابی در مورد وضعیت فنی سازه ها، که بر اساس میزان آسیب آنها، ویژگی هاي عیوب شناسایی شده تعیین می
شود.
 عبارات معیوب، جداول، توضیحات، نتایج تست هاي ابزاري و آزمایشگاهی نمونه هاي گرفته شده در طول معاینه؛
 جدید گواهی فنییا یک سند قدیمی به روز شده براي یک ساختمان، سازه؛
 نتیجه گیري در مورد علل احتمالی آسیب به سازه هاي ساخته شده از بتن، بتن مسلح (در صورت یافتن)؛
 نتیجه گیري در مورد امکان بهره برداري از ساختمان، ساختار بیشتر؛
 توصیه هایی براي از بین بردن نقص (در صورت امکان) در چندین نسخه (ترمیم، تقویت سازه ها).

 ارامترهاي هندسی سازه ها و بخش هاي آنها، ابعاد آسیب هاي خارجی، عیوب اندازه گیري می شود.
 عیوب شناسایی شده با علائم ویژگی هاي مشخصه، مکان، عرض و عمق آسیب ثبت می شوند.
 استحکام، تغییر شکل هاي مشخصه بتن، آرماتور با روش آزمایش ابزاري یا آزمایشگاهی بررسی می شود.
 محاسبات انجام می شود؛
 سازه ها براي استحکام با بار آزمایش می شوند (در صورت لزوم).

بازرسی غیرمخرب بتن در تمام مراحل چرخه حیات
کنترل کیفیت در طول مرحله ساخت
با استفاده از آزمون غیرمخرب بتن میتوان همزمان شرایط واقعی درمورد جزییات اجرایی مانند همگنی و کیفیت را بررسی
نمود. این موجب میشود بتوان از عملکرد درست ساخت در طول مرحله طراحی اطمینان حاصل نمود. درصورت مشاهده
نقص یا فقدان کیفیت در طول مرحله ساخت، میتوان براي جلوگیري از هزینههاي تعمیر گرانقیمت در مرحله بعد آن را
اصلاح نمود.
عموما به کیفیت سازههاي بتنی طراحی شده اطمینان دارند اما تجربه نشان داده است این همیشه درست نیست.
برخی از مشکلات متداول عبارتند از:
 تزریق معیوب در لولههاي موجدار
 پرکردن اتصالات و تزریق ناکافی زیر عناصر
 حفرههاي بزرگ
 تغییر شرایط آزماتور در مقایسه با آنچه طراحی شده
شرایط ساختاري و تحلیل شکست در طول مرحله عملیات
بازرسی چشمی فقط براي سطوح قابل استفاده است. درحالیکه آزمونهاي غیرمخرب میتوانند شرایط سازههاي بتنی را
ارزیابی کنند. این آزمایشات اطلاعاتی درمورد ویژگیهاي مضر پنهان مانند حفرهها، لایهلایه شدگی، خوردگی، آرماتور و…
ارائه میدهند. این اطلاعات هنگام تعیین علت آسیب و یا ارزیابی شرایط سازه در هنگام تخمین دوام و بازسازي حیاتی است.
اطلاعات بیشتر به انتخاب روش صحیح اصلاح و یا افزایش دوام پذیري کمک میکند.
تست غیرمخرب بتن در مرحله بازسازي
در طول نوسازي یا بهبود تاسیسات، داشتن اطلاعات دقیق در مورد چگونگی ساخت ضروریست. تنها با دانستن شرایط واقعی،
ارزیابی توانایی سازهها براي حمل بار اضافی قابل انجام است. همچنین با این اطلاعات میتوان تضمین کرد که حفاري در بتن
به آرماتورهاي حیاتی یا کابلهاي پیش تنیده آسیب نمیرساند.
با اطلاعات دقیق درمورد استحکامات، ضخامت آن و قراردادن آرماتور، میتوان از اشتباه ساختاري جلوگیري کرد. همچنین
میتوان مانع ازدستدادن ظرفیت تحمل بار و پایداري در صورت آسیب دیدن آرماتورهاي حیاتی شد. در برخی موارد، عدم
دانش ممکن است منجر به فروپاشی یک سازه در حین انجام بازسازي شود.
متخصصان تست غیرمخرب بتن
در طول نوسازي یا بهبود تاسیسات، داشتن اطلاعات دقیق در مورد چگونگی ساخت ضروریست. تنها با دانستن شرایط واقعی،
ارزیابی توانایی سازهها براي حمل بار اضافی قابل انجام است. همچنین با این اطلاعات میتوان تضمین کرد که حفاري در بتن
به آرماتورهاي حیاتی یا کابلهاي پیش تنیده آسیب نمیرساند.
با اطلاعات دقیق درمورد استحکامات، ضخامت آن و قراردادن آرماتور، میتوان از اشتباه ساختاري جلوگیري کرد. همچنین
میتوان مانع ازدستدادن ظرفیت تحمل بار و پایداري در صورت آسیب دیدن آرماتورهاي حیاتی شد. در برخی موارد، عدم
دانش ممکن است منجر به فروپاشی یک سازه در حین انجام بازسازي شود.
برخی از کاربردهاي بازرسی غیرمخرب بتن
 مهمترین فعالیت هاي غیرمخرب بتن شرکت جوشکاوان به شرح ذیل می باشد:
 انواع تقویت کننده ها به عنوان مثال پوشش، توزیع، قرار دادن و جلوگیري از فرسایش
 قرار دادن و میزان تزریق کابلهاي تحت فشار و لولههاي چیندار
 کنترل کیفیت تزریق زیر عناصر، پر کردن و تقویت اتصالات
 ضخامت ساختار، لایهلایه شدگی، جیبها و حفرههاي صخرهها
 استحکام بتن و ارزیابی همگنی
 استحکام ساختار و ارزیابی مناطق تجزیه شده: واکنش قلیایی سنگدانه ها(ASR (، حملات سولفات و آتش
 چسبندگی بین لایههاي مختلف مانند دیورهاي نما، کاشی، غشا و لایه هاي پوشاننده کف
 اندازهگیري عرض و عمق ترك
 طول پیل و عمق بی قاعدگیها مانند تغییر عرض بخش عرضی و زیر سطوح
 تانکها، لولهها، کابلها زیرسطح خرابی جادهها و سازههاي بتونی.

اصول نگهداري و ترمیم سازه هاي بتنی
به جهت کنترل واکنش هاي مخرب در بتن می بایست مقدار رطوبت بتن را دریک محدوده مشخص نمود که در این حالت
بتن اجازه خشک شدن داشته و از افزایش رطوبت آن جلوگیري شود.
اصول نگهداري و ترمیم سازه هاي بتنی اغلب براي کنترل واکنش قلیایی سیلیسی، تهاجم سولفاتی یا تخریب بر اثر سیکل
یخ زدن ذوب شدن به کار می رود.
براي کنترل رطوبت 5 روش قابل استفاده هستند سه روش اول، اشباع آبگریز، اشباع سازي پوشش پیش تر براي اصل1 تشریح
شدهاند و دو روش دیگر ساخت صفحات خارجی و راهکارهاي الکتروشیمیایی می باشند.
در رابطه با خوردگی بتن، باید توجه شود که اثرخشک شدن بتن نیازمند اندکی زمان است. به ویژه زمانی که بتن بسیار خیس
است، ممکن است ماه ها و یا حتی سالها طول بکشد تا سرعت خوردگی براي جلوگیري از آسیب ها به حد کافی کاهش
یابد.این حقیقت که خوردگی براي زمان ویژه ادامه پیدا خواهد کرد را باید در طراحی اقدامات ترمیم بتن مدنظر قرارداد. اگر
خوردگی تا زمانی ادامه داشته که حالت ها حدي مانند ترك خوردگی بحرانی در شرف وقوع باشد، ممکن است براي استفاده از
روش کنترل رطوبت، بسیار دیر شده باشد و روشهاي جایگزین که بی درنگ خوردگی را متوقف میکند باید بهکار گرفته شود.

اشباع آبگریز در استاندارد 1504EN
در استاندارد 1504EN ، ضریب نرخ خشک شدن که سرعت تبخیر آب از بتن از طریق لایه آبگریز را توصیف می کند در
این روش داراي اهمیت می باشد هنگامی که هدف خشک شدن سریع می باشد، ضریب نرخ خشک شدن باید نزدیک به 1
باشد. این بدین معناست که با وجود لایه آب گریز، مانعی براي تبخیر وجود ندارد و در کنار این ضوابط باید توجه شود که آیا
ممکن است آب از وجههاي دیگر به المان بتن نفوذ کند؟ به عنوان نمونه، مکش مویی از خاك یا از منابع دیگر اگر این اتفاق
رخ دهد و تنوان از آن جلوگیري کرد باید روشهایی غیر از اشباع آب گریز انتخاب شود.
براي کنترل فرآیند خوردگی بتن توسط رطوبت، لازم است که راهکار آب گریزي در تمام طول عمر سرویس دهی باقیمانده
سازه اثر بخش باشد. بنابراین به بازرسی و نگهداري نیاز است براي تعیین اثر بخشی اشباع آبگریز، معمولا جذب آب بتن پس
از اجرا در محل کارگاه یا بر روي مغزه هاي حفاري شده اندازه گیري می شود.

 

اشباع سازي
کنترل دقیق رطوبت در بتن می تواند از طریق سیستم اشباع سازي بتن صورت پذیرد و همچنین پر کردن ترك ها در
صورتی که ترك ها عمیق نباشد از طریق جایگزینی ملات در ترك ها صورت پذیرد.
پوشش
سامانههاي پوششی همچنین میتوانند براي کنترل رطوبت استفاده شوند. در صورت نیاز به عنوان آمادهسازي سطح بتن،
عملیات تعویض بتن و پرکردن ترك میتواند اجرا شود برتري روش پوشش در مقایسه با روش هاي یاد شده این است که این
پوششها قابلیت پلزدن بر روي تركها را دارند.
پوشش پیشنهادي ما براي آب بند نمودن سطح بتن محصولات آببند پلیمري FCW-ABAFLEX و آببند
پلیمري ECO-ABAFLEX و همچنین محصولات پایه اپوکسی نظیر رنگ اپوکسی -280ABADUR می باشد.

ساخت صفحات خارجی
صفحات خارجی می توانند براي کاهش مقدار آب بتن بر روي سطوح بتنی درست شوند. چنین سامانه هایی می توانند
براي بهبود عملکرد عایق هاي حرارتی و ظاهر ساختمان مورد استفاده قرار گیرند.
براي اجرا بر روي سطح عمودي مثل نماهاي خارجی تامین الزامات آب بندي بسیار آسان تر از سطوح افقی مانند کفپوش ها
می باشند. در نماها آب باران به سمت پایین سرازیر می شود و به ندرت زمانی که سطح در تماس با آب قرار میگیرند محدود
می شوند.در موارد خاص باید یک سامانه صفحه اي خارجی مانند سقف هاي محافظ در نظر گرفته شود.براي استفاده از
صفحات خارجی می توانید از محصولات FRP شرکت آبادگران استفاده نمایید.
راهکار هاي الکتروشیمیایی
در سال هاي اخیر از روش هاي الکتروشیمیایی مانند پالس الکترواسمزي براي خشک کردن بتن استفاده شده است.هرچند
تردید زیادي وجود دارد که آیا این روش ها قادر به خشک کردن کامل بتن هستند یا خیر؟ تا زمانی که هیچ گزارش علمی در
دسترس نباشد نمی توان از این روش با دقت استفاده نمود.

بازسازي بتن
-1ملات دستی
ترمیم بتن به روش ملات دستی میتواند براي ترمیم ناحیه هاي نسبتاً کوچک مورد استفاده یا پاشش ملات مطابق با
روش استاندارد 1504EN قرارگیرد. براي ناحیه هاي بزرگ قالب بندي مطابق با روش پاشش بتن صورت می پذیرد.
همانطور که اشاره شد هدف این روش تنها جایگزین کردن بتن با کیفیت پایین با بتن یا ملات جدید، بدون مقاومسازي سازه
است.
به جهت بهسازي و بالا بردن کیفیت ملات دستی می توانید از چسب بتن BOND.M.E استفاده نمایید.

 

معمولا براي ستون هاي کرمو یا شن نما که ناحیه هاي معیوب دارد با ملات جایگزین می شوند روشن است که هیچ الزاماتی
در خصوص شکل ظاهري ترمیم هاي موضعی وجود نداشته است.اغلب سطح بتن پس از تعمیر موضعی به عنوان اقدام
پیشگیرانه براي کاهش میزان کربناته شدن بتن، به طور کامل پوشش داده می شود. در صورتی که کیفیت و ضخامت پوشش
بتن پس از اعمال ملات ترمیم موضعی کافی باشد از نظر فنی نیازي به اجراي پوشش نمی باشد.
باید به این نکته اشاره نمود که معمولا تنظیم دقیق ملات ترمیمی با ظاهر بتن کنونی امکان پذیر نیست و تفاوت هاي بعدي را
نمی توان از بین برد، حتی زمانی که از مواد یکسان استفاده بشود.

-2اجراي دوباره با بتن یا ملات
اجراي مجددناحیه هاي داراي عیب با بتن یا ملات، به عنوان جایگزینی براي اعمال بتن با دست یا از طریق پاشش استفاده
میشود. بهطور کلی براي جایگزین نمودن سازه طبق تمامی قواعد همانند با بتنریزي جدید در نظرگرفته میشود. در هر
مورد، باید سازگاري با بتن کنونی و همچنین انتقال نیرو از طریق ناحیه انتقال بین بتن قدیم و جدید باید در نظر گرفته شود.
به منظور بهبود ترمیم سازه هاي بتنی می توانید از محصولات ترمیم شامل:
-ترمیم کننده بتن ویژه REPAIR SUPER.M.E
-ترمیم کننده پر مقاومت F-ABARIPAIR

 

-3پاشش بتن یا ملات
در سطوح عمودي یا سقفها پاشش بتن یا ملات روش بسیار مناسبی می باشد. چون پاشش بر تراکم تأثیر میگذارد،
کیفیت بتن یا ملات پاشیده شده بهطور کلی بالاتر می شود.
توصیههاي بیشتر در خصوص پاشش بتن یا ملات دراستاندارد 2006 14487-1: EN) DIN (
ارایه شده است.
پیش از پاشش، باید از استحکام کششی سطح بتن زیرآیند اطمینان یافت. در بیشتر استاندارد ها کمترین
مقدار MM/N1و مقدار متوسط 2MM/N 1/5 الزام شده است.
به جهت استفاده از ملات هاي پاششی و گیرش سریع و اجرا در ضخامت هاي بالا می توانید از افزودنی هاي
زودگیر نظیر زودگیر شاتکریت مایع AFL-ABAQUICK و زودگیر شاتکریت پودري -ABAQUICK
AFP استفاده نمایید.

 

-4جایگزینی المان ها
این روش ممکن است شامل موادي غیر از بتن مسلح باشد. البته باید پیامد هاي سازه اي در زمان جایگزینی و پس از آن در
نظر گرفته شود.همچنین این موضوع در اصل 4 استاندارد 1504EN به صورت کامل توضیح داده شده است.

تعمیر و نگهداري از بتن

لیست زیر اطلاعاتی کامل در خصوص دوام سازه هاي بتنی را ارایه می دهد:
-1 یک برآورد تخمینی از طول عمر باقیمانده سازه بتنی.
-2 شناسایی بخشی که انتظار میرود طول عمر طراحی آن از طول عمر سرویس آن در سازه بتنی کمتر باشد.
-3 تعیین نمودن تاریخی که هر کدام از بخشهاي بیان شده باید بازرسی و آزمایش شوند.
-4 استفاده از سیستمی براي بازرسی که نتایج چگونه ثبت شوند و همچنین چگونگی تصمیمگیري در مورد تعیین تاریخ
بازرسی.
-5 یک شرح براي ترمیم پایدار( اگر موردي نیاز باشد ) به عنوان نمونه محافظت کاتدي.

استراتژي تعمیر و نگهداري واکنشی تنها زمانی که وضعیت واقعی سازه به حالت حدي خود می رسد ونه پیش از رسیدن آن،
تعمیرات را اعمال می نماید و پس از رسیدن به وضعیت ساختاري موردنظر در زمان مدنظر، فرایند دوباره شروع میشود. حالت
حدي معمولاً براساس رخداد علامت هاي قابل دیدن خوردگی بتن، همچون ترك ها یا پوسته پوسته شدن و یا به
علت خوردگی میلگرد همچون علامت هاي زنگ زدگی برروي سطح بتن، تعیین می شوند.
برنامه تعمیر و نگهداري پیشگیرانه، تعمیرات سازه را بدون علامت هاي قابل دیدن تخریب اعمال می نمایند همچون تجدید
سامانه حفاظت سطحی پس از 2 الی34 سال با وجود این که سامانه حفاظتی سطح ممکن است که احتیاجات سازه را برآورده
کند.
فایده این راهبرد این است که سازه ممکن است از آسیب زیاد به دور مانده و طول عمرکل سازه تا مقدار بسیار زیادي افزایش
یابد همچنین با به کارگیري برنامه تعمیر و نگهداري پیشرفته، هزینه هاي پیش بینی نشده ناشی از عدم امکان کاربري را
کاهش داد، هزینه هایی مانند کف پارکینگ.
همچنین ترکیب هر دو راهبرد میتواند ممکن باشد،به عنوان نمونه اگر طول عمر سازه پس از اولین تعمیر کاهش یابد و
بنابراین تلاش پس از اولین تعمیر و نگهداري براي بازگشت کارکرد میبایست کاهش یابد. براساس شرایط زمانی سازه، مقدار
کار نگهداري نباید محدود شود.
یکی از عناصرکلیدي در یک مفهوم تعمیر و نگهداري، پایش پیوسته شرایط سازه میباشد.

اجراي سامانه هاي پایش برپایه حسگر
یک اندازهگیري منظم از وضعیت یک سازه میتواند توسط روشهاي بیان شده انجام گیرد. در ناحیه هایی که بهویژه دسترسی
به آنها بسیار سخت میباشد، امکان کاربري حسگرهایی که میتوانند به طور پیوسته مواد یا ویژگیهاي سازه را تعیین کنند و
اطلاعات دقیق از شرایط سازه بدهند همچنین نصب حسگرها ثبت پیوستهي پارامترهاي مربوطه را بدون تأثیر عوامل انسانی
میسر میسازد.

پایش رفتار سازه اي
رفتار سازه اي معمولا براساس تغییرات طول، ازدیاد طولی در المان هاي سازه اي یا تغییرات در رفتار باربري استاتیکی و
دینامیکی اندازه گیري می شوند. تغییرات طول یک تیر یا هر نوع المان سازه اي دیگر را میتوان با استفاده از اندازه گیرهاي
کرنش اندازه گیري کرد.
حس گرهاي کرنش همچنین می توانند بر روي سطح سازه و یا به صورت جایگذاري در سازه به کار برده شوندوهر دو حسگر
بر اساس تغییرات در مقاومت الکتریکی خود حس گر کرنش را محاسبه می کنند.

پایش شاخص هاي مرتبط بتنی
در کنار ظرفیت باربري، شاخص هاي بتنی زیر،دوام سازه را تحت تاثیر قرار می دهند:
-مقدار آب
-مقدار ph
مقدار آب بتن را می توان با استفاده از الکترود هاي چند حلقه اي به روشی که پیش تر شرح داده شد اندازه گیري کردکهمقدار کلرید
مبناي اندازه گیري آن مقاومت بتن و بر اساس منحنی هاي اسنجی محاسبه می شود.

پایش رفتار خوردگی میلگرد ها
حس گرهاي جدید این امکان را به ما می دهند که میزان خوردگی را در میلگرد هاي فولادي پایش کنیم.
مشخصه هاي مهم در این راستا که می بایست پس از ترمیم سازه بتنی آسیب دیده از خوردگی میلگرد مورد پایش قرار
گیرد، پتانسیل میلگرد و سرعت خوردگی می باشد.
به منظور پایش اینکه میلگرد ها پس از انجام ترمیم باقی می مانند یا خیر.کاتدي از جنس فلزي بی اثرتر از میلگرد به آن
متصل شده و در سازه جاسازي می شود سپس جریان بین کاتد و آند اندازه گیري می شود.
اگر میزان جریان بالا باقی بماند می توان برداشت کرد که میلگرد انفعالی باید به کار گرفته شود.
خود حسگر ها معمولا به منظور کاهش خطر ناشی از کاستی ها و همچنین آسیب هاي کاتد در طول نصب، در درون ملات
جایسازي می شوند همچنین میزان اتصال الکترولیتی بین حسگر و بتن می تواند با استفاده از ملات و در شرایط آزمایشگاهی
تضمین شود.

منابع:
اصول و روشهاي طراحی برپایه 1504EN
*اصل :2 کنترل رطوبت
*اصل :3 بازسازي بتن
*فصل :8 نگهداري و ترمیم سازه هاي بتنی

عوامل موثر در عدم پمپ پذیري بتن و نحوه رفع آن
بتن پمپ پذیر چیست؟
بتن پمپ پذیر نوعی بتن است که از طریق لوله ها به ارتفاع قابل توجهی منتقل می شود و در مواقعی که نیاز به بتن ریزي با
حجم بالا است مورد استفاده قرار می گیرد.
عوامل موثر بر پمپاژ بتن چیست؟
قابلیت پمپاژ بتن تحت تأثیر عوامل متعددي مانند مواد سیمانی، خصوصیات سنگدانه ها، مواد افزودنی و بچینگ و اختلاط
اجزاي بتن است.
مواد سیمانی مختلف مانند خاکستر بادي و دوده سیلیسی تأثیر مثبتی بر بتن پمپ شده دارند. بنابراین حداکثر اندازه سنگدانه
نباید از یک چهارم قطر لوله پمپاژ تجاوز کند و قبل از استفاده از سنگدانه سبک و سنگین در بتن باید اقدامات احتیاطی انجام
شود.
علاوه بر این بچینگ و اختلاط باید به طور دقیق و کافی انجام شود. در غیر این صورت احتمال بروز مشکلات ناشی از پمپاژ بتن
وجود دارد.

مواد سیمانی 1.
به طور کلی، آب انداختگی بتن پمپ شده مشکل عمده اي است که باید از آن اجتناب کرد و براي رفع آن از سیمان ریز استفاده
می شود. بنابراین هرچه سیمان ریزتر باشد بهتر است.
استفاده از خاکستر بادي به طور قابل توجهی براي بتن پمپ شده سودمند است زیرا ذرات کروي و بافت شیشه اي آن انسجام
مخلوط را بهبود می بخشد و مقدار آب مورد نیاز براي مخلوط را کاهش می دهد.

شکل:1- ذرات خاکستر بادي پودر شده قابلیت پمپاژ بتن را بهبود می بخشد

دوده سیلیس یکی دیگر از مواد افزودنی است که می تواند براي افزایش قابلیت پمپاژ بتن استفاده شود. علاوه بر این، انسجام
مخلوط بتن را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

شکل:2- ذرات میکروسیلیس (سمت راست)، ذرات سیمان (سمت چپ)

علاوه بر این، سرباره کوره دمشی آسیاب شده ممکن است کمی قابلیت پمپاژ بتن را بهبود بخشد زیرا شکل و بافت ذرات آن
شبیه سیمان پرتلند است.
از طرف دیگر اگر مقدار زیادي از سرباره کوره دمشی آسیاب شده در مخلوطی که حاوي سنگدانههاي سنگین است استفاده
شود، جداسازي بتن اتفاق می افتد. علاوه بر این افزودن سرباره کوره دمشی زمینی زمان گیرش بتن را به تعویق می اندازد که
گاهی اوقات می تواند مفید باشد.

شکل:3- سرباره کوره دمشی زمینی

انند سرباره کوره دمشی زمینی، متاکائولین به طور واضح و موثر بر قابلیت پمپاژ بتن تأثیر نمی گذارد، اما در بتن با
چسبندگی کم به کار می رود.

شکل:4- متاکائولین

ویژگی هاي کل2.
تأثیر ویژگی هاي مختلف سنگدانه ها مانند شکل، اندازه و چگالی بر قابلیت پمپاژ بتن در بخش هاي زیر توضیح داده خواهد
شد:
اندازه کل 2.1
معمولاً حداکثر اندازه سنگدانه مورد استفاده براي تولید بتن پمپ پذیر نباید بزرگتر از حداقل قطر لوله پمپاژ تقسیم بر چهار
باشد. این به این دلیل است که اگر حداکثر اندازه سنگدانه از یک چهارم حداقل قطر لوله بیشتر شود، امکان جداسازي افزایش
می یابد.
بنابراین لازم است اندازه سنگدانه را با احتیاط انتخاب کرد تا مخلوط بتن با انسجام لازم داشته باشد.

شکل:5- اندازه هاي مختلف مصالح

درجه بندي کل 2.2
اگر سنگدانه ها به خوبی دانه بندي شوند، می توان یک مخلوط بتن پمپ پذیر خوب تولید کرد. این نوع درجه بندي امکان
حرکت آب و مواد ریز را به سمت سطح مشترك بتن و لوله فراهم می کند. با این حال سنگدانه با درجه بندي درشت براي بتن
پمپ پذیر مناسب نیست، زیرا مخلوط ممکن است دچار تفکیک شدید شود.
سنگدانه هاي با دانه بندي خوب که معمولاً براي تولید بتن پمپ پذیر قابل قبول است، می توانند با مخلوط کردن سنگدانه
درشت و شن و ماسه با مواد ریز به اندازه کافی به دست آیند. این نوع درجه بندي یک منحنی صاف را فراهم می کند و به
شرایط تئوري بسته بندي ذرات می رسد.
استانداردهایی براي اختلاط سنگدانه ها وجود دارد که می تواند به طور قابل توجهی براي بهینه سازي مواد و به دست آوردن
سنگدانه هاي درجه بندي شده مفید باشد .در نهایت، لازم به ذکر است که حفظ یکنواختی پس از مشخص شدن درجه بندي
مصالح حائز اهمیت است.

شکل:6- درجه بندي کل

شکل کل 2.3
به طور کلی اکثر اشکال سنگدانه ها براي بتن پمپ پذیر مناسب هستند اگر حداقل نسبت خالی ممکن حفظ شود. استفاده از
سنگدانه هاي گرد براي بتن پمپ پذیر مطلوب است زیرا شن هاي گرد نیروي اصطکاك در داخل لوله ایجاد نمی کنند. در نتیجه
آنها می توانند به راحتی از طریق لوله ها حرکت کنند به خصوص در گوشه ها و مکان هاي مخروطی یک سیستم پمپاژ.
سنگدانه هاي زاویه دار نباید به طور کامل کنار گذاشته شوند زیرا نسبت فضاي خالی اشکال زاویه اي را می توان کاهش داد و
در نهایت می توان بتن پمپ پذیر ساخت.
در نهایت اگر شکل سنگدانه ها بد و نامطلوب است، توصیه می شود به نسبت ماسه توجه شود.

شکل:7- محدوده شکل سنگدانه

چگالی سنگدانه 2.4
اگر چگالی اندازه هاي مختلف ذرات در مخلوط بتن متفاوت باشد، آب انداختگی و جدا شدن بتن پمپ شده را تشدید می کند.
علاوه بر این زمانی که بتن سبک با وزن نامناسب تولید می شود، سنگدانه هاي سبک ممکن است به بیرون شناور شوند و
مطمئناً باعث ایجاد موانعی در هنگام بتن ریزي می شوند.
سنگدانه سبک متخلخل است و مقدار قابل توجهی آب را در بتن تحت فشار پمپاژ جذب می کند. در نهایت انسداد خط لوله
رخ خواهد داد. علاوه بر این پس از برداشتن فشار پمپ، آب جذب شده از سنگدانه خارج شده و منجر به آب انداختگی به
خصوص در هنگام قرار دادن دال بتنی می شود.
بنابراین لازم است اقداماتی مانند خیساندن سنگدانه هاي سبک از قبل یا وارد کردن مواد افزودنی براي جلوگیري از نفوذ آب
به سنگدانه ها در نظر گرفته شود.

شکل:8- اندازه هاي مختلف مصالح سبک

به طور کلی، بتن ساخته شده با سنگدانه هاي سبک را نمی توان براي مسافت هاي طولانی و ارتفاعات قابل توجه پمپ کرد.
در مقایسه سنگدانه هاي سنگین ممکن است به وارونه لوله هاي پمپاژ افقی فرو رفته و باعث انسداد شوند.
پس از بتن ریزي لوله ها باید برچیده و تمیز شوند. قطر لوله باید کمی بیشتر از حداکثر اندازه سنگدانه مخلوط باشد تا از
انسداد احتمالی ناشی از سنگدانه ها جلوگیري شود.
علاوه بر این بتن سخت شده گیر کرده در لوله، مشکلات بیشتري را براي عملیات پمپاژ بعدي ایجاد می کند زیرا بتن در لوله
شل شده و لوله را مسدود می کند.

3.مواد افزودنی
به طور کلی افزودنی ها در بیشتر کاربردها استفاده می شوند و مطمئناً بر قابلیت پمپاژ بتن تأثیر می گذارند. به عنوان مثال
افزودنیهاي کاهنده آب و افزودنیهاي کاهنده آب قوي بسیار مفید هستند زیرا با کاهش محتواي آب آزاد از نفوذپذیري بیش
از حد جلوگیري میکنند و از استفاده از سیمان بیضرر جلوگیري میکنند.

شکل:9- افزودنی کاهنده آب

افزودنی حباب هوا ساز (AIR .M.E (انسجام مخلوط بتن را افزایش می دهد و قابلیت پمپاژ بتن را بهبود می بخشد. با این
وجود اگر محتواي سیمان مخلوط بالا باشد ارائه یک عامل هوادهی هیچ مزیتی ندارد.

شکل:10- افزودنی حباب هواساز

افزودنی دیرگیر کننده (به طور مثال افزودنی هاي بر پایه لیگنو سولفونات) در محیطهاي گرم و موقعیتهایی که تأخیرهاي
پیشبینی نشده ایجاد میشوند سودمند در نظر گرفته میشود. می تواند کارایی بتن را افزایش دهد و از این رو زمان بیشتري
را براي قرار دادن بتن فراهم کند.

4.بچینگ و مخلوط کردن مواد
بتن پمپ پذیر به طور قابل توجهی تحت تأثیر خطاهاي بچینگ، مقدار آب اختلاط و سایر خطاهاي احتمالی است که ممکن
است در طول بچینگ مواد رخ دهد. بنابراین لازم است بچینگ بتن با دقت انجام شود.
براي اختلاط مواد بتن پمپ پذیر، باید به اندازه کافی مخلوط شود و ماشین آلات مورد استفاده براي این منظور باید بر اساس
توصیه سازنده استفاده شود. در نهایت توصیه می شود قبل از بارگیري بتن آماده در پمپ، آن را دوباره مخلوط کنید.

شکل:11- کارخانه بتن آماده

عوامل موثر بر پمپ پذیري بتن چیست؟
قابلیت پمپاژ بتن تحت تأثیر عوامل متعددي مانند مواد سیمانی، خصوصیات سنگدانه ها، مواد افزودنی و بچینگ و اختلاط
اجزاي بتن است.
دلایلی که استفاده از پمپ هاي بتن را اجباري می کند چیست؟
عواملی که پمپ هاي بتن را ملزم می کند عبارتند از: صرفه جویی در زمان و نیروي کار، برنامه ریزي افزایش یافته، کاهش
آماده سازي محل، کنترل با کیفیت بالا و تطبیق پذیري در قرار دادن آسان بتن.
پمپ بتن تا کجا می رسد؟
بسته به نوع و قدرت دستگاه پمپ هاي بتن، ارتفاع و طول پمپاژ بتن متفاوت است. با توجه به ماشین آلات داخلی، پمپاژ بتن
به صورت افقی می تواند تا 150 الی200 متر برسد. از نظر پمپاژ در ارتفاع با توجه به قدرت دستگاههاي پمپاژ موجود در
داخل کشور، تا ارتفاع حدود 65 متر امکان پمپ بتن وجود دارد.

مشکلات عمده در کارهاي پمپاژ بتن وجود دارد و چگونه از آنها اجتناب کنیم؟
مشکلات عمده اي که هنگام پمپاژ بتن با آن مواجه می شویم، انسداد خط لوله و جدا شدن و آب انداختگی مخلوط بتن است.
انسداد عبارت است از عدم خروج بتن در انتهاي خط لوله، مشخصه آن افزایش فشار است که بر روي گیج فشار مشاهده می
شود.
انسداد می تواند به دلیل انتخاب نادرست تجهیزات پمپاژ مانند استفاده از یک موتور کم توان، اتصال یک لوله با قطر کوچک با
یک لوله با قطر بزرگ و اتصال خم هاي گسترده یا تیز در خط لوله ایجاد شود. نیروي کار غیر ماهر، نگهداري نادرست
تجهیزات پمپاژ و حمل و نقل نامناسب بتن نیز برخی از عوامل حیاتی هستند که منجر به انسداد می شوند.
علاوه بر این، آب انداختگی و جدایی در بتن به دلیل طراحی نادرست مخلوط و مواد بی کیفیت ایجاد می شود. این مشکل را
می توان با افزایش محتواي سیمان یا افزودن مواد افزودنی براي افزایش انسجام مخلوط حل کرد. بعلاوه استفاده از سنگدانه ها
با دانه بندي خوب در مخلوط، به پمپ پذیري بتن کمک زیادي می کند.
در طول فرآیند پمپاژ، فشار پمپ باید بر اصطکاك بین بتن و لوله غلبه کند تا بتن را از طریق خط لوله عبور دهد. استفاده از
ملات در ابتداي لوله، دیواره هاي داخلی آن را روغن کاري کرده و به پمپ براي غلبه بر نیروي اصطکاك کمک می کند.

مشکلات عمده در کارهاي پمپاژ بتن
1.مسدود شدن پمپ بتن
انسداد میتواند به دلیل خمهاي متعدد در خط لوله، پیچهاي خیلی تیز یا بسیار گسترده، سنگدانههاي داراي شکاف و عدم
تمیز کردن و نگهداري خط لوله پس از هر کار بتنریزي اتفاق بیفتند.
نسبت آب به سیمان بالا و زمان انتظار طولانی در محل ساخت و ساز که طی آن بتن قابلیت پمپاژ خود را از دست می دهد
نیز می تواند منجر به انسداد شود.

شکل12- :پمپاژ بتن

جداشدگی و آب انداختگی در مخلوط بتن 2.
جداشدگی عبارت است از جدا شدن خمیر سیمان و سنگدانه در حین جابجایی و بتن ریزي می باشد. جداشدگی زمانی اتفاق
می افتد که فشار پمپاژ بر نیروي چسبندگی در مخلوط بتن غلبه کند.
آبانداختگی، خروج آب از مخلوط بتن است . این به دلیل تناسب نامناسب مخلوط بتن رخ می دهد. استفاده از سنگدانه با درجه
بندي نامنسب دلیل اصلی آبانداختگی در حین عملیات پمپاژ است.

شکل:13- جداشدگی و آبانداختگی

 

چگونه از مشکلات پمپاژ بتن جلوگیري کنیم؟
1.مخلوط بتن
اگر مخلوط بتن نتواند به مقدار کافی آب و حالت خمیري خود را حفظ کند، احتمال مسدود شدن پمپ بتن زیاد است.
سنگدانه هاي دانه بندي نشده به آب اجازه می دهد تا از طریق کانال هاي مویین که به دلیل حفره ها ایجاد شده اند، جریان
پیدا کند که در ادامه ممکن است منجر به انسداد شود. بنابراین باید دانه بندي سنگدانه ها در طرح اختلاط با نسبت مناسبی
تعیین شود.
در مقابل، استفاده از سنگدانه هاي درجه بندي شده به خوبی باعث کاهش احتمال خروج آب از مخلوط می شود. همچنین
باعث می شود بتن تازه داراي نیروي چسبندگی بیشتر از فشار پمپاژ باشد که در غیر این صورت باعث جدا شدن بتن تحت
فشار پمپاژ می شود.
اگر محتواي ریز زیاد باشد، لوله ممکن است مقاومت اصطکاکی زیادي ایجاد کند و احتمالاً باعث انسداد شود. بنابراین متناسب
بودن اجزاي بتن ساده ترین راه براي جلوگیري از مشکلات مخلوط بتن است که ممکن است در طول فرآیند پمپاژ ایجاد شود.
نسبت سیمان به سنگدانه نباید بیشتر از 1,6 باشد و نسبت c/w باید بین 0,5 تا 0,65 باشد. از حداکثر اندازه سنگدانه 20
میلی متر استفاده کنید و محتواي بهینه سنگدانه باید بین 35 تا 40 درصد باشد.
مقدار بهینه سنگدانه ریز باید بین 35 تا 40 درصد باشد و براي مواد ریزتر از 300 میکرون باید بین 15 تا 20 درصد باشد.
مقدار سیمان و سایر ذرات زیر اندازه 0,25 میلی متر باید بین 350 تا 400 کیلوگرم باشد.

2.جابجایی بتن
اختلاط نامناسب اجزاي بتن منجر به جدایی در مخلوط و در نتیجه پمپاژ ناموفق بتن می شود. اختلاط کافی اجزاي بتن
تضمین می کند که سنگدانه ها داراي یک پوشش کامل از دوغاب سیمان براي روانکاري مخلوط در حین پمپاژ هستند.
هنگامی که مخلوط بتن براي مدت طولانی تري در هواي گرم باقی بماند، بتن سفت شده و قابلیت پمپاژ خود را تا حد زیادي
از دست می دهد.
3.مهارت هاي کار
خطاهاي کارگر غیر ماهر ممکن است عملکرد تجهیزات را محدود کند و احتمالاً باعث انسداد شود. حمل نادرست شیلنگ
پمپ ممکن است پیچ خوردگی هایی ایجاد کند که از جاري شدن مخلوط بتن جلوگیري می کند.
شیلنگ پمپ ممکن است در موقعیت هاي پیچ خوردگی پاره شود. یک اپراتور پمپ ماهر می داند که چگونه پمپ را راه
اندازي کند و نیاز به اضافه کردن شیلنگ بیشتر در طول فرآیند پمپاژ را برطرف کند.
4.انتخاب تجهیزات پمپاژ
انتخاب تجهیزات پمپ نامناسب براي کار مورد نظر نیز می تواند باعث انسداد شود. به عنوان مثال اتصال یک شیلنگ با قطر
بزرگ به یک شلنگ با قطر کوچک می تواند باعث انسداد شود.
بعلاوه انتخاب یک موتور کم توان براي یک کار بتن خاص نمی تواند سرعت پمپ کافی براي فشار دادن مخلوط بتن از طریق
سیستم خط لوله ایجاد کند که منجر به انسداد می شود.
قطر لوله باید براي اطمینان از کاربرد آن براي کار مورد نظر ارزیابی شود. باید از خمهاي زیاد، خمهاي خیلی تیز و خیلی
عریض اجتناب کرد. در غیر این صورت، فشار پمپ بالاتري براي پمپاژ بتن مورد نیاز است. هر چه فشار پمپ مورد نیاز بیشتر
باشد، اسب بخار مورد نیاز موتور نیز بیشتر می شود.
براي جلوگیري از خطر انسداد در نزدیکی نقاط خم، استفاده از لوله هایی با قطر حداقل سه برابر حداکثر اندازه سنگدانه را در
نظر بگیرید. از استفاده از لوله هاي آلومینیومی جلوگیري کنید زیرا با مواد قلیایی موجود در سیمان واکنش می دهد و گاز
هیدروژن ایجاد می کند که باعث ایجاد حفره در بتن و کاهش راندمان پمپ می شود.

شکل:14- تجهیزات پمپاژ بتن

استفاده از مواد بی کیفیت 5.
یکی دیگر از دلایل مشکل در پمپاژ بتن استفاده از مصالح بی کیفیت است. مواد با کیفیت پایین بتن هایی را تولید می کنند که
براي قرار دادن با استفاده از تجهیزات پمپاژ مناسب نیستند، زیرا بتن پمپاژ ناموفق ممکن است ارزش اسلامپ خیلی کوچک یا
خیلی زیاد داشته باشد.
در نتیجه وقوع انسداد بسیار محتمل است. با این حال استفاده از نسبت آب به سیمان صحیح اصطکاك بین لوله هاي درشت
سنگدانه و پمپ را کاهش می دهد.
انتخاب مواد افزودنی نامناسب براي بتن 6.
استفاده از افزودنی هاي نامناسب مانند دیرگیر کننده ها، مواد پمپاژ، مواد پرکننده نیز می تواند دلیل انسداد در فرآیند پمپاژ
باشد.
عدم نگهداري از خط لوله پمپ 7.
اگر خط لوله تجهیزات پمپاژ به درستی تمیز و نگهداري نشود، بتن باقی مانده در داخل لوله ها گیر کرده و جریان بتن تازه را
مسدود کرده و در نهایت باعث مسدود شدن خط لوله می شود.
واشرهاي فرسوده، کوپلینگ ها و یقه هاي جوش باید تعویض شوند تا از بین رفتن دوغاب جلوگیري شود. توصیه می شود به
جاي رفع گرفتگی هاي بتنی، کارهاي تعمیر و نگهداري منظم انجام شود.

جایگاه افزودنی در پمپاژ راحت تر بتن
توسعه روز افزون دامنه کاربرد بتن در صنعت ساختمان و افزایش انتظارات طراحان و مجریان از بتن (در نقش سازهاي و
دکوراتیو) اهمیت و جایگاه ویژهاي را به افزودنیهاي بتن به دلیل داشتن تاثیر همزمان برروي خواص بتن تازه و سخت شده
داده است. بر اساس آییننامه R212.3 ACI) گزارشی بر افزودنیهاي شیمیایی بتن) افزودنیهاي شیمیایی بتن به منظور
تنظیم و اصلاح خواص بتن تازه و سخت شده استفاده میشوند.
بر اساس همین آییننامه، مزایاي استفاده از افزودنیها در بتن شرح زیر است:
 افزایش کارایی بتن بدون نیاز به افزایش آب، یا کاهش مقدار آب بتن بدون تغییر کارایی آن؛
 افزایش کارپذیري یا جریان روانی بدون افزودن آب اضافی؛
 افزایش یا کاهش مدت زمان گیرش بتن؛
 کاهش نشست و جمعشدگی یا ایجاد انبساط کنترل شده؛
 رفع خطر آب انداختگی بتن؛
 جلوگیري از جداشدگی؛
 بهبود قابلیت پرداخت؛
 بهبود قابلیت پمپاژ؛
 اصلاح ویژگیهاي ظاهري؛
 کاهش نرخ افت روانی (اسلامپ) یا به عبارت دیگر افزایش مدت زمان کارپذیري بتن؛
 افزایش سرعت جایدهی و تراکم دهی بتن.
همچنین مزایاي استفاده از افزودنیها در بتن به شرح زیر است:
 کاهش نرخ گرمازایی در ساعات اولیه واکنش هیدراسیون؛
 افزایش سرعت کسب مقاومت در سنین اولیه؛
 افزایش مقاومتهاي مکانیکی (فشاري، خمشی، کششی)؛
 استحکام بخشی به بتن در برابر سیکلهاي یخزدن و آب شدن؛
 کاهش پوستهشدگی ناشی از نمکهاي یخزدا؛
 کاهش نفوذپذیري؛
 جلوگیري از بروز و پیشرفت واکنش قلیایی سنگدانه؛
 افزایش چسبندگی بتن تازه به مقاطع آرمه سازه بتنی؛
 بهبود مقاومت در برابر ضربه و سایش؛
 بالا رفتن استحکام بتن در برابر پدیده خوردگی؛
 تولید بتن یا ملات رنگی؛
 کاهش جمعشدگی ناشی از خشک شدن و پیچش.
بتن داراي افزودنی در مقایسه با بتن فاقد مواد افزودنی بر اساس نوع بتنریزي و شرایط محیطی داراي ویژگی-
هاي ذیل می باشند:
عدم امکان
بتن ریزي
بدون
افزودنی
اجراي
سریع تر و
اقتصادي تر
همراه با
افزودنی
اجراي
آسانتر
همراه با
افزودنی
ارتقا دوام
و استحکام
همراه با
افزودنی
امکان بتن
ریزي
بدون
افزودنی
انواع بتن، شرایط تولید و اجراي بتن
قطعات پیش ساخته + + + +
بتنهاي خودتراکم + + +
بتنریزي در مقاطع باریک و پرآرماتور + + + +
بتنهاي نفوذناپذیر + + +
بتنهاي توانمند + +
بتن هاي پر مقاومت + + +
بتن ریزي با قالب لغزنده + + +
بتن هاي غلتکی + +
بتن آماده + +
بتن ریزي در گرما + + + +
بتن ریزي در سرما + + +
بتن هاي داراي کسري فیلر و خشن + + +
ساخت بتن با مصالح سنگی شکسته و با اندازه اسمی بزرگ + +
ساخت بتن در شرایط محیطی شدید و فوق العاده شدید + + +
سازه هاي دریایی + + +
سدها + + +
کانال ها و تونل هاي انتقال آب + + +
تصفیه خانه هاي آب و فاضلاب + + +
افزایش مقاومت خمشی و کششی بتن + + +
افزایش مقاومت فشاري در سنین کم + + +
بتن ریزي به روش پمپی + +
حمل بتن در مسافت هاي طولانی + +
بتن ریزي حجیم + + + +
محصولات مناسب شرکت آبادگران جهت جلوگیري از مشکلات پمپاژ بتن افزودنی هاي پایه پلی کربکسیلات فوق کاهنده آب
, POWERPLASR-RM , REOUNET , POWERPLAST-ES , ABAPLAST STR-2912, مانند
.باشد می ABAPLAST WR-4610 , POWERPLASR- PM

در متن آییننامههاي زیر به استفاده از افزودنیهاي بتن اشاره شده است:
مطابق با R201.2 ACI) راهنماي بتن با دوام) یکی از راهکارهاي کنترل واکنش قلیائی سنگدانهها (R-A-A (استفاده از
افزودنیهاي بتن میباشد. به عنوان مثال افزودنیهاي روانساز به واسطه کاهش مقدار نفوذپذیري در این زمینه عملکرد دارند.
آییننامه R201.2 ACI استفاده از افزودنیهاي حباب هوازاي بتن را براي افزایش مقاومت بتن در برابر چرخههاي یخ و ذوب
توصیه مینماید.
بر اساس آیین نامه R207.1 ACI) راهنماي بتنریزي حجیم) به کارگیري افزودنیهاي بتن مزایاي زیادي در بتنهاي
حجیم دارد. بر طبق این آییننامه مهمترین افزودنیها در بتنریزي حجیم، افزودنیهاي حباب هوازاي بتن، کاهنده آب بتن و
کنترلکننده زمان گیرش (دیرگیرکنندهها) هستند.
آییننامه R207.5 ACI) گزارش بتن غلتکی حجیم) نیز به استفاده از افزودنیهاي کاهنده آّب و کاهنده آب/دیرگیرکننده
تأکید دارد.
در آییننامه R211.4 ACI) راهنماي انتخاب نسبتهاي اختلاط بتن پرمقاومت حاوي سیمان و سایر مواد سیمانی) استفاده
از دوده سیلیسی براي دستیابی به مقاومتهاي بالا اشاره شده است. این آییننامه براي جلوگیري از افزایش نسبت c/w ناشی
از مصرف دوده سیلیسی، استفاده از افزودنیهاي کاهنده و فوق کاهنده آب را لازم میداند.
بر اساس گزارش آییننامه R211.4 ACI، به طور کلی ضرورت استفاده از افزودنیها و سایر مواد سیمانی، براي تولید و
جایدهی بتن با نسبتهاي c/w پایین اثبات شده است.
مطابق با بند 7-2-3-1-6 آییننامه R211.4 ACI) راهنماي انتخاب نسبتهاي اختلاط بتن پرمقاومت حاوي سیمان و سایر
مواد سیمانی)، در هنگام طراحی و تعیین نسبتهاي اختلاط گاهی ممکن است با مقدار حداکثر c/w مجاز، قادر به دستیابی
به کارایی مطلوب جهت اجرا نباشیم. در چنین مواردي باید با استفاده از افزودنیهاي شیمیایی به کارایی مورد نظر دست
یافت.
آییننامه R212.3 ACI) گزارشی بر افزودنیهاي شیمیایی بتن) استفاده از افزودنیهاي فوق کاهنده آب را به عنوان جزئی
ضروري در ساخت بتنهاي مقرون به صرفه و توانمند الزامی میداند. بر اساس این آییننامه با استفاده از فوق روان کنندهها و
دیرگیرکنندهها میتوان حجم زیادي از بتن را در یک بازه زمانی محدود اجرا نمود، و همچنین نیاز به قالب و تجهیزات مرتبط
را کاهش داد.
علاوه بر بندهاي اشاره شده در بالا، موارد مشابه دیگري نیز در استانداردها و آییننامههاي معتبر بینالمللی مطرح گردیده که
همگی لزوم بهرهگیري از افزودنیهاي شیمیایی در بتن را اثبات مینماید. در عین حال ابتکار عمل مهندسین در کاربرد مواد
افزودنی شیمیایی بتن و تولید بتنهاي خاص با ویژگیهاي کاربردي متفاوت عامل انگیزاننده تدوینگران آییننامهها و
استانداردها با هدف نشر دانش و کاربردي سازي آن بوده است.
اصول و نکات لازم براي اجراي کف سازي سیمانی
در بسیاري از محوطههاي ساختمانی و کارگاهی براي کف سازي محوطه با استفاده از مواد سیمانی با روشهاي غیر اصولی و
سنتی انجام میشود. براي اجراي این روش از نخاله ساختمانی براي فراهم کردن یک بستر مسطح و مناسب براي سیمانکاري
اقدام میشود. متاسفانه در این حالت مقدار رطوبت منطقه و خاك آن در نظر گرفته نمیشود و با توجه به اینکه از مواد نامناسب
از قبیل نخاله هاي ساختمانی براي بسترسازي استفاده میشود به مرور زمان بتن ریخته شده دچار آسیب خواهد شد ودر
نهایت دوام بسیار کمی خواهند داشت.
همانطور که در بالا ذکر شد کف سازي و ماندگاري کف به رطوبت و جنس زمین بستگی دارد.کف سازي با سیمان اغلب به
جنس، نوع و رطوبت موجود در خاك و منطقه بستگی دارد و براساس آن نحوه اجرا و حتی نوع سیمان نیز متفاوت خواهد بود
و استاندارد متفاوتی دارد.در زیر به بررسی و نحوه اجراي کف سازي در زمین هاي خشک و مرطوب می پردازیم.

 

کف سازي در زمینهاي خشک
از مهم ترین مسائل براي شروع عملیاتی کف سازي با سیمان صاف و متراکم بودن سطح کف سازي می باشد.
در اکثر پروژهها به علت رفت و آمد مکرر ماشینآلات سنگین، زمین دچار تراکم شده و سطح زیرین(خاك) به عملیات خاصی
جهت متراکم کردن خاك نیاز پیدا نمی کند.
پس از صاف و متراکم سازي سطح ، باید نسبت به اجراي یک لایه نازك بتن با عیار 200 کیلوگرم(200 کیلوگرم سیمان در
هر مترمکعب) به ضخامت 10 سانتیمتر اجرا کرد که در اصطلاح به این عمل بتن مگر گفته میشود. براي بالا بردن کیفیت
عملیات انچام شده میتوان از عملیات متراکم سازي بتن مگر با استفاده از ویبراتور و سپس صاف نمودن سطح سیمان با
استفاده از تخته ماله مخصوص استفاده کرد.

حال در این مرحله پس از اجراي لایه ي بتن مگر در این مرحله از کف سازي زمینهاي خشک، میتوان به اجراي یک لایه از
ملات ماسه و سیمان اقدام کرد.

 

کف سازي در زمینهاي مرطوب
در این روش با توجه به رطوبت موجود در زمین و خاك شیوه سیمانکاري مقداري متفاوت از روش کف سازي در زمین هاي
خشک می باشد. در این روش ابتدا باید نسبت به متراکم کردن زمین و رسیدن تراکم آن به مقادیري برابر با 85 تا 90 درصد
اقدام کرد. در مرحله بعد که مهم ترین مرحله می باشد براي جلوگیري از ورود رطوبت به سطح بتن مانعی قرار داد. حال براي
بهتر انجام شد این کار می توان از یک لایه قلوه سنگ درشت به ضخامت حداقل 25 سانتیمتري استفاده کرد. براي مسطح
سازي سطح این لایه متشکل از قلوه سنگ ها میتوان از شن و ماسههاي درشت استفاده کرد تا فضاي خالی بین قلوهها کاملاً
پوشیده و یک سطح صاف و یکنواخت به دست آید.
در مرحله بعد همانند مرحله آخر کف سازي در زمین هاي خشک باید نسبت به اجراي یک لایه بین 7 تا 10 سانتیمتر بتن با
عیار 200 کیلوگرم سیمان در هر مترمکعب بتن و سپس صاف کردن آن با استفاده از تخته ماله مخصوص اقدام کرد.

 

مسطح بودن سطح
در روش ارائه شده در استاندارد 8204-1 BS به طور کلی براي اکثر کاربري هاي کف سازي ، طراح باید یکی از روش هاي
مورد تائید را مشخص نماید.
اغلب در زمینهایی که درصد رطوبت در آنها بالا باشد، قلوهسنگ نمیتواند لایه ي خوبی بعنوان مانع در برابر رطوبت باشد و
حتما به اقدامات دیگري نیاز داریم. در این صورت باید نسبت به اجراي ملات سیمانی لیسهاي با عیار 350 کیلوگرم با ضخامت
یک سانتیمتر اقدام کرد. سیمان لیسهاي از مخلوط کردن ماسه نرم و سیمان با عیار 300 تا 350 کیلوگرم در متر مکعب به
دست میآید.
حال براي ایجاد یک لایه عایق مناسب نسبت به اجراي قیر و گونی روي ملات ماسه و سیمان لیسهاي اقدام میشود. مجدداً به
منظور محافظت از عایقکاري انجام شده باید نسبت به اجراي ملات ماسه و سیمان لیسهاي با عیار 350 کیلوگرم سیمان در
مترمکعب ملات و حداقل به ضخامت یک سانتیمتر اقدام کرد. بعد از خشک شدن کامل این لایه حفاظتی میتوان نسبت به
اجراي لایه سیمانی نهایی اقدام کرد.
حال می خواهیم به مزایاي کف سازي با استفاده از سیمان بپردازیم
به مهمترین نکته اي که می توان در کف سازي با استفاده از سیمان اشاره کرد هزینه پایین و سرعت اجراي عملیات می
باشد. از دیگر مزایاي استفاده از کفسازي سیمانی سرعت زمان بالا براي اجرا در مقیاس بزرگ، هزینه ي پایین آن ، ماندگاري
طولانی مدت و و همچنین مقاومت بالاي آن(در صورتی که بطور اصولی اجرا شود)، سطح کاملا یکنواخت عاري از هر گونه
درز، روش ساده در ترمیم و نگهداري آن از مهم ترین مزایاي کفسازي سیمانی می باشد.

 

بر اساس استاندارد 8204 BS استفاده از استاندارد بالاتر از حد مجاز منجر به هزینه هاي غیر ضروري می گردد. هنگام
انتخاب یک کلاس براي کفسازي سطح باید کاملا صاف و تمیز باشد و عاري از هر گونه فراز و نشیب گردد.
ظاهر سطحی
منظم بودن سطح و آزمایش تسطیح سطح را نباید تا زمانی که تمام لکهکشیها کامل شده بررسی کرد.و همچنین براي
کفسازي باید حداقل 24 ساعت قبل از اجرا باید سطح کاملا تمیز و صاف گردد.
کانال
کانال هایی باید در کفپوش تعبیه شود تا مایعاتی مانند نشت و آب شستشو از آن منتقل شود. زهکشی یکی از عوامل مهمی
است که از نفوذ آب به سطح (بتن) جلوگیري می کند.

 

یکی از مهمترین مشکلات در اجراي کفپوشهاي آماده، کاشی، سرامیک و مفروش نمودن کفهاي اجرا شده در پروژههاي
عمرانی، وجود ناهمواري و تراز نبودن این سطوح میباشد. این معایب در بسیاري مواقع منجر به افزایش هزینههاي اجرا و افت
شدید کیفیت کف نهایی میشود. از آنجا که دقت بالا در نصب کاشی و سرامیک در سطوح با ابعاد بزرگ نیازمند سطح نهایی
یکدست و هموار است، در همین راستا شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران با بهرهگیري از دانش فنی، تجربه و تخصص و
بسته به نوع کاربري، شرایط عبور و مرور و موقعیت اجرا راهکارهاي مناسبی را به منظور رفع این نقیصه و ارتقاي مقاومتهاي
فشاري، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت سایشی بتن اجرا شده ارائه مینماید.
ترازکنندههاي سیمانی FSL-ABATOP و ترازکنندههاي سیمانی SL-ABATOP مخلوطهاي آماده تک جزئی بر پایه
سیمان با قابلیت پرکنندگی، روندگی زیاد و فاقد انقباض میباشند. این ترکیبات طبق تعاریف استانداردهاي مختلف بینالمللی
همچون EN وBS ، با توجه به پلیمرهاي فعال شوندهاي که در ساخت آنها به کار رفته از پیوستگی و چسبندگی قابل توجهی
به سطوح زیرکار برخوردار بوده و پس از سخت شدن نیروي فشاري زیادي را تحمل مینمایند. با توجه به محتویات پلیمري
اصلاحشده در آن، این ترکیب در مقایسه با مواد مشابه غیرپلیمري، میتواند در لایههاي با ضخامت نازك اجرا گردد .
FSL-ABATOPتراز کننده سیمانی زودگیر بوده که با توجه به قابلیت خود تراز شوندگی بسیار مطلوب خود، براي
تسطیح مقاطع ناهموار در زمانهاي کوتاه کاربرد دارد.
ترازکنندههاي سیمانی FSL-ABATOPو SL-ABATOPچسبندگی بسیار زیاد به سطوح بتنی داشته و سطوحی
یکنواخت و صاف ایجاد مینمایند. جریانپذیري و پرکنندگی بسیار زیاد، عدم انقباض، هم رنگ بودن با بتن، انعطافپذیري
زیاد، مقاومت در مقابل سیکلهاي یخبندان و ذوب، مقاومت در برابر نفوذ آب، و قابلیت شستشو و نظافت آسان از دیگر مزایاي
ترازکنندههاي سیمانی میباشد. همچنین تک جزئی بودن این ترازکنندههاي سیمانی و قابلیت اختلاط با آب منجر به سهولت
و سرعت اجراي آنها میشود.

با توجه به ویژگیهاي منحصر به فرد ترازکنندههاي سیمانی، به دو منظور در عملیات کفسازي از آنها استفاده میگردد: به
عنوان کف نهایی (رویه) و یا به عنوان زیرآیند. در واقع از این ترکیبات میتوان به عنوان کف نهایی در مکانهایی همچون
انبارها، اتاقها، سالنها و کارگاههایی که در آنها فعالیت سنگین انجام نمیشود، استفاده نمود. همچنین به منظور افزایش
سهولت، کیفیت و دوام اجراي محصولات کفسازي نظیر پارکت، کاشی و سرامیکهاي با ابعاد بزرگ، کفپوشهاي چوبی و یا
کفپوشهاي رزینی لازم است زیرسازي با کیفیت بسیار بالایی انجام شود. صرفنظر از مباحث فنی همواره زیرسازي مناسب به
دلیل کاهش مصرف چسب و اجزاي چسباننده به طور غیرمستقیم مباحث اقتصادي پروژه را نیز تحتالشعاع قرار میدهد.
محصولات ترازکننده سیمانی با توجه به سهولت، کیفیت اجرا و استحکام سطح تمام شده بهترین گزینه به عنوان لایه زیرآیند
کفپوشهاي ساختمانی مورد اشاره و همچنین سطح زیرین نهایی انواع فرش و موکت میباشند.

منابع:
BS 8204
EN 13813
www.abadgarangroup.com

بررسی علت هاي ایجاد ترك در انواع مختلف سازه هاي بتنی و راهکار نوین براي اصلاح ترك ها
ترکه اي موجود در سازه هاي بتنی بسته به نوع و علت ایجاد میتوانند گسترش یابند و سازه را در گذز زمان دچار مشکل
نموده و عمر مفید بنا را کاهش دهند. روش هاي مختلفی براي رفتارنگاري و علل ایجاد ترك در مقاطع بتنی وجود دارد. در
ترمیم ترك ها ابتدا باید علت به وجود آمدن آن ترك مشخص گردد و پس از آن اقدام به ترمیم ترك هاي ناشی از آن کرد.
ایجاد ترك در مقطع، آرماتور را در معرض هوا و رطوبت قرار داده و موجب ایجاد خوردگی و گسترش آن و درنتیجه در طول
زمان باعث تخریب بتن خواهد شد.
اگر ترك ناشی از عوامل سازه اي باشد، ابتدا باید آن دلایل را بررسی نمود وپس از آن اقدام به ترمیم نمود ، اما اگر ترك ناشی
از عوامل غیر سازه اي و سطحی باشد، بلافاصله می توان اقدام به رفع آن نمود.

ترك سازه اي

ترك غیرسازه اي

علل ایجاد ترك
ترك ممکن است به دلایل بسیار مختلفی رخ دهد اما به صورت کلی می توان مطابق با استاندارد -1RAP ACI موارد ذیل را
از عمده علل این رویداد در نظر گرفت:
 جمع شدگی در حالت خشک شدن بتن
 انقباض و انبساط هاي متوالی حرارتی
 نشست مقطعی یا سازه اي
 عدم جانمایی درزهاي کنترلی
 بار اضافی که باعث ایجاد ترك هاي کشش، خمش و یا برشی شود
 محدودیت حرکت
به صورت کلی ترك ها به دو دسته تقسیم میشوند:
.1 ترك هاي سازه اي
.2 ترك هاي غیر سازه اي و سطحی
معمولا ترکه اي با عرض و عمق کم، ترکه اي غیر سازه اي هستند و از اهمیت زیادي به لحاظ تخریب ساختمان و خطرات
جانی برخوردار نیستند ولی ترکهایی با عرض 1,5 تا 2 میلیمتر و عمق 1,5 تا 2 سانتیمتر ترکهاي سازه اي هستند که به
لحاظ اهمیت می بایست مورد توجه قرار گیرد. در شرایطی که ترك ماهیت سازه اي داشته باشد یا ترك باید به صورت
صحیح اصلاح شود و یا در صورت عدم به صرفه بودن فرآیند اصلاحی تخریب صورت پذیرد. ترکهاي سازه اي عمدتا در
عضوهایی مثل تیر، ستون و دال که وظیفه تحمل انواع نیروها را دارند دیده میشود.
ماهیت ترك هاي سازه اي ایجاد شده در سازه بتنی را میتوان به صورت ذیل عنوان نمود:
 ترك خمشی
 ترك برشی
 ترك پیچشی
 گسترش ترك در طول تیر
 ترك کششی
 ترك هاي ناشی از خوردگی
 ترك هاي جمع شدگی
 ترك ناشی از لغزش آرماتور ها بر روي هم
ترك خمشی :زمانی که مقاومت خمشی مقطع بتن پایین بوده و تار کششی بیشترین عرض را داشته و به سمت تارهاي
دیگر همگرا شده به تنهایی یا گروهی اتفاق میافتد.
ترك برشی : زمانی که مقاومت برشی مقطع بتن پایین بوده و در ناحیه هاي با برش ماکزیمم به سمت بالا و پایین به تنهایی
یا گروهی گسترش یافته، رخ میدهد و تاثیر زیادي در سالمتی سازه دارد.

 

ترك پیچشی : در مقطع با مقاومت پیچشی پایین که عرض یکنواختی دارد، در فرم مارپیچ و به تنهایی رخ میدهد.

 

گسترش ترك در طول تیر: به دلیل نبود تکنیک کافی حین ساخت و مشکل در قالببندي اتفاق میافتد.
ترك کششی : به دلیل نبود آرماتوربندي کافی در مقطع تحت کشش و پایین بودن کیفیت بتن اتفاق میافتد.

 

ترك هاي ناشی از خوردگی : به دلیل خوردگی آرماتورها، عدم پوشش کافی وکیفیت پایین بتن اتفاق میافتد.

 

ترك هاي جمع شدگی: به دلیل نسبت آب به سیمان زیاد در بتن، عمل آوري نامناسب و عدم مهار در گوشه ها اتفاق
میافتد.

 

ترك ناشی از لغزش آرماتور ها بر روي هم : به دلیل انقطاع سریع میلگردها زمانی که مرز کافی در اتصاالت وجود ندارد،
اتفاق میافتد.
ترك هاي سطحی یا غیر سازه اي نیز به چند دسته تقسیم می شوند که شامل ترك هاي خمیري، ترك هاي انقباظی، ترك
هاي حرارتی سنین اولیه را نام برد.

 

راهکارهاي اصلاح یا ترمیم ترك :
ترك هاي غیر سازه اي یا سطحی که اصولا داراي عمق و عرض زیادي نیست ابتدا به صورت V باز می شوند و کاملا تمیز می
شوند تا هیچ آلودگی و سستی در درز باقی نماند سپس با توجه به شرایط و نوع کاربري مقطع (کف، دیوار، ستون) با استفاده
از ترمیم کننده ویژه REPAIR SUPER.M.E یا محصولی از این خانواده ترمیم خواهند شد.
این ماده نوعی ملات ترمیمی اصلاح شده با پلیمر و فاقد انقباض می باشد که قابلیت شکلپذیري و چسبندگی بسیار زیاد به
انواع مصالح بنایی را فراهم نموده و پس از سخت شدن منجر به نفوذناپذیري مقاطع مرمت شده میگردد.

اما گاها ممکن است ترمیم در کف سوله یا فضایی باشد که عبور و مرور سنگین در آن اتفاق می افتد در چنین شرایطی باید
از ملات اپوکسی MP-ABADUR استفاده شود تا نیازهاي کاربري مذکور تامین گردد.
این ماده به صورت دو جزئیبا بنیان رزین اپوکسی خود داراي ویژگی هاي بسیاري می باشد که از جمله آن می توان به
چسبندگی بسیار زیاد به زیرآیند و همچنین مقاومت مکانیکی حتی فراتر از بتن را اشاره نمود که در کاربري هاي سنگین
کاملا مناسب می باشد.

 

ترك هاي سازه اي فرآیند اجرایی به مراتب پیچیده تر از ترك هاي سطحی دارد. بدین صورت که ترك هاي عمیق و عریض
در مراحل ابتدایی کاملا مشابه ترك هاي سطحی به صورت V باز می شوند اما پس از آن با قراردادن پکرهاي تزریق با فواصل
20 سانتی متر فرآیند ادامه خواهد یافت.
انتخاب سایز پکرها بسته به ابعاد ترك متغیر خواهد بود. پس از قراردادن پکرها فضاي بین پکرها با استفاده از ملات
اپوکسی MP-ABADUR پر خواهد شد تا در حین تزریق و اعمال فشار مواد از فضاي باز ترك ها خارج نشود.
حال زمان اعمال چسب تزریق اپوکسی -110EP ABAINJECT با استفاده از دستگاه مخصوص تزریق یا گریس پمپ(
براي تزریق هاي کوچک) می باشد.
چسب تزریق اپوکسی -110EP ABAINJECT مخلوطی دو جزئی و مایع می باشد که بر اساس الزامات
استانداردهاي ، R503 ACI، -1RAP-ACI و 1504-5 EN طراحی شده و به راحتی به وسیله پمپ به درون ترك تزریق
می گردد و به واسطه خاصیت روانی مناسب به درون خلل و فرج موجود در ترك نفوذ می کند. این ماده با توجه به اینکه
نیروي پیوستگی بیش از نیروي پیوستگی بتن دارا می باشد لذا در قسمتی که ترك ایجاد شده موجب اتصال دو قطعه بتنی
جدا شده از هم میگردد.

 

در شرایطی مشاهده می شود که ترك ها در طول تیر رخ دهد یا میزان ترك هاي سازه اي آنقدر زیاد باشد که فرآیند تزریق
راهگشا نباشد در چنین شرایطی تنها راهکار یا تخریب کامل مقطع می باشد یا انجام محاسابت دقیق و استفاده از الیاف
کربن 305C-WRAP ABA می باشد.
این محصول با ویژگی هاي فوق العاده و همچنین مدول الاستیسیته بالا قابلیت اصلاح کامل چنین مقاطعی را دارا می باشد به
نحوي که تا 50 درصد ظرفیت باربري مقطع را افزایش خواهد داد.
الیاف کربن با صلاحدید محاسب در تعداد لایه هاي مختلف و همچنین وزن هاي متفاوت پیشنهاد میگردد و سپس با توجه به
محاسبات مطابق با نیاز پروژه الیاف با استفاده از چسب کامپوزیت الیافی FRP ABABOND به مقطع متصل یا دورپیچ
می شود. الیاف کربن بر اساس استانداردهاي ASTM 3039,D ASTM 10618,ISO 10119,ISO 3374,ISO
695D قابل ارزیابی می باشد.

 

مشکلات آب بند سازي مخازن آب و فاضلاب
در تصفیه خانه هاي فاضلاب ، فسفین و سولفور با رطوبت موجود واکنش داده و اسید سولفوریک و اسید فسفریک رقیق تولید
می کنند که این دو اسید در کنار سایر مواد شیمیایی مخرب موجود در تصفیه خانه هاي فاضلاب با سطح بتن در تماس قرار
گرفته و به واسطه جریان سیال آشفته موجود در تماس با مقاطع بتنی منجر به انجام واکنش شیمیایی تولید نمک و نهایتا
شسته شدن نمک از روي سطح در مدت زمان خیلی کوتاه و تداوم این سیکل منجر به سنگ نما شدن و از بین رفتن کاور بتنی
و تشدید پدیده خوردگی آرماتورها میگردد.

 

از سوي دیگر باید توجه داشته باشیم در تمامی سازه هاي آبی علاوه بر لزوم دسترسی به مقاومت فشاري مد نظر طراح می-
بایست استحکام در برابر نفوذ سیالات و کاهش جذب آب نیز حتما به عنوان شاخص هاي کیفی در طرح اختلاط بتن لحاظ
نموده و حین اجرا مورد آزمون قرار بگیرد. لذا توصیه می شود بتن هاي این تصفیه خانه با
استانداردهاي 12390BSEN و 1881 BSEN تحت کنترل قرار بگیرند.
آببندي اولیه
در این مقاله می خواییم تمامی عوامل اثرگذار بر عدم آببند شدن و نشت مخازن فاضلابی را مورد بحث قرارداده و راهکارهاي
نوین را ارائه بدهیم.

 

واتراستاپ
ضوابط اجرایی مرتبط با اجراي واتراستاپ ها در نشریات 123 و 124 دفتر امور فنی سازمان مدیریت و برنامه ریزي بیان
گردیده است. که استفاده از نوارهاي آببند از جنس PVC به منظور آببندي درزهاي اجرایی، انبساطی و انقباضی الزام
گردیده است.نوارهاي آببند کننده واتراستاپ PVC باید با ابعاد و احجام سازههاي بتنی و با پیچیده شدن نوع مقاطع و
شرایط اجرا تغییر شکل داده و متناسب با ابعاد و اندازههاي سازه از نظر ضخامت، پهنا، نوع آجها و تغییرات حفره و …. طراحی
گردند.

 

شرکت آبادگران براي پاسخگویی به نیازهاي طراحان و مجریان سازههاي بتنی طیف متنوعی از نوارهاي واتراستاپ پیويسی
را تحت کد واتر استاپ پی وي سی WATERSTOP ABA طراحی و تولید نموده همچنین قابلیت بازطراحی و
متناسبسازي این نوارها را با خواستههاي مخاطبین فنی و مهندسی خود دارد. تولید واتراستاپ ها بر اساس روش آزمونهاي
متنوعی مورد تجزیه و تحلیل کیفیتی قرار میگیرند که از آن جمله می توان به روشهاي استانداردهاي -CRD
572C یا 2&13277-1 ISIRI و … اشاره نمود.
طرح اختلاط بتن
از دلایل پایین بودن عمر سازه هاي بتنی می توان به شاخصهاي رایج در خصوص کیفیت بتن (به خصوص در ایران) اعم از
مقاومت بالاي بتن، کارایی مناسب در زمان ساخت و بتن ریزي اشاره نمود.همان طور که در تصویر ذیل مشخص می باشد این
بتن داراي مقاومت بالا بوده ولی به دلیل متراکم نبودن بتن نفوذ از محل کرمو رخ خواهد داد و پس از چند سال به بالا ترین
حد خوردگی می رسد.حال در ادامه به دلایل اصلی این اتفاق خواهیم پرداخت.

 

عوامل اصلی موثر بر نفوذ پذیري بتن
 بالابودن نسبت آب به سیمان
یکی از راهکار هاي بالا بردن کارایی بتن(کارایی یا همان workability بتن عبارت است از قابلیت حمل، ریختن، جا
انداختن، متراکم کردن و پرداخت بتن که به عواملی همچون روانی، شکل قالب، تراکم میلگردها و تجهیزات مورد استفاده بتن
ریزي وابسته است)، افزایش آب در طرح اختلاط اصلی می باشد که این امر باعث افزایش لوله هاي موئینی در بتن می گردد و
عاملی نفوذ املاح مختلف خواهد شد و جزء چسباننده بتن که متشکل از آب و سیمان می باشد در زمان گیرش دچار جمع
شدگی ناشی از تبخیر آب می گردد. جمع شدگی ناشی از تبخیر آب ، منجر به ایجاد فضاهاي موئینه اي خواهد شد که با بالا
رفتن نسبت آب به سیمان به شدت افزایش می یابد و با بالا رفتن 0,1 در نسبت آب به سیمان نفوذپذیري بتن بیش از 100
برابر بیشتر می شود. راه کار شرکت صنایع شیمی آبادگران استفاده از محصولات نوین با پایه پلی کربوکسیلات هاي می باشد
که می توان توسط افزدونی هاي بتن 20 تا 30 درصد آب بتن را کاهش و با فوق کاهنده هاي آب جایگزین نمود.

 کسري فیلر سنگدانه ها
اکثرا طراحان اختلاط بتن، به دلیل ترس از وجود خاك رس، کاربرد دانه بندي با قطر -0,3 0,75 میلیمتر ( که در حقیقت
باقی مانده روي الک شمـاره 200 می باشـد) را حذف می نمایند و در فرآیند شستشو براي بالا بردن عدد هم ارز ماسه ،
ذرات ریز را به روش نا صحیح حذف می کنند این کار به دلیل عمده بتن ها در کشور دچار کسري فیلر می شوند. براي رفع
این نقص افزایش مصرف سیمان گریز ناپذیر می باشد.
 بالا بردن مقدار مصرف سیمان
نقش اصلی سیمان در بتن چسبانندگی بتن سنگدانه ها می باشد در صورتیکه به واسطه کسري فیلر، ناگزیر به افزایش مقدار
مصرف سیمان براي پر نمودن فضاهاي خالی ریز بین سنگدانه باشیم، مقادیر اضافه شده سیمان با جذب آب از مخلوط بتنی
باعـث افت اسلامپ می گردند لذا براي حفظ کارایی مقدار آب بتن را افزایش می دهیم یا میزان مصرف افزودنی بتن را افزایش
می دهیم که ممکن است از لحاظ اقصادي به مرقون به صرفه نباشد.
در نتیجه با افزایش مقدار سیمان، خمیـر سیمان درصد فضاي خالی در مخلوط بیشتر شده که این امر منجر به افزایش میزان
نفوذ پذیري و کاهش دوام و مقاومت بتن می گردد.

 

 کمبود تراکم بتن
تراکم بتن به معناي فشرده سازي بتن تازه است تا در اطراف قالب ها و میلگردها دقیقاً شکل گرفته و دور آنها را بپوشاند.
همچنین هواي محبوس در بتن نیز بتواند از آن خارج گردد.
از عوارض کمبود تراکم بتن می توان به دور بودن ذرات جامد از یکدیگر و غیر یکنواختی بتن،کاهش مقاومت فشاري بالقوه
طرح اختلاط،کرمو شدن و افزایش نفوذ پذیري،ظاهر بدشکل مقاطع بتنی اشاره نمود.راهکار شرکت آبادگران به جهت افزایش
کارایی و تراکم بتن استفاده از افزودنی هاي پلی کربوکسیلاتی می باشد که این ماده با افزایش کارایی در بتن تراکم بین دانه
ها مصالح سنگی را کمتر کرده بتنی خودمتراکم را به وجود می آورد.

 

 عدم انجام عملیات کیورینگ با روش مناسب
طبق استاندارد -214ACI چنانچه اختلاف دما بین مغزه بتن و سطح رویه آن به 30 درجه سیلیسیوس برسد، بتن دچار
ترك خوردگی شده در نتیجه نفوذ پذیري بتن تا دو برابر افزایش خواهد یافت.
کیورینگ یکی از مهمترین عوامل موثر در افزایش کیفیت نهایی بتن ساخته شده و کاهش نفوذپذیري آن می باشد.
ABACURE با ایجاد فیلم غیر چرب بسیار نازك روي سطح بتن علاوه بر انعکاس بخش عمده اي از تابش نور خورشید و
جلوگیري از بالارفتن دماي سطح بتن، از تبخیر سریع آب بتن جلوگیري به عمل می آورد.
استانداردهاي موبوط به ماده کیورینگ شامل 7542BS , 308ACI 309,C ASTM می باشد.

 

 سرطان بتن (واکنش قلیایی سنگدانه ها)
یکی از جدي ترین مشکلات معمول براي بتن که براساس خوردگی یا زنگ زدن در فولاد در داخل بتن (میلگرد) به وجود می
آید سرطان بتن نام دارد وجود سه عامل همزمان باعث بروز سرطان بتن می شود:
رطوبت :که می تواند به صورت آب موجود در ملات تازه باشـد و یا آب و رطوبتـی که به طور مستقیم از محیط خارج به
داخل بتن نفوذ می کند.
محیط قلیایی : قلیایی بتـن بیشتـر توسـط سیمـان تامیـن مـی شود زیرا سیمان مواد قلیائی و ئیدروکسیدهاي لازم جهت
به وجود آمدن واکنش قلیائی سنگدانه ها را تامین می کند.
سنگدانه هاي واکنش زا : بیشتر سنگدانه هاي کربناتـی ، سیلیـسی و سیلیکاتی مطرح می باشند .

یکی از عمومی ترین راهکارهاي نقایص یادشده و ساخت بتنهاي نفوذناپذیر بهویژه در مناطق آب و هوایی مهاجم نظیر مناطق
ساحلی، مناطق کویري و … که عموماً بر بهرهگیري از مواد افزودنی شیمیایی و معدنی بتن تکیه دارند مصرف همزمان ماده
افزودنی میکروسیلیس براي ارتقاء کیفی جزء چسباننده به همراه مواد کاهنده آب بتن اشاره نمود.
در اثر افزودن پودر میکروسیلیس بهعنوان یکی از مواد جایگزین سیمان به مخلوط بتنی، 2SiO فعال موجود در این ماده با
محلول هیدروکسید کلسیم 2(OH(Ca آزاد شده تحت واکنش هیدراسیون سیمان ترکیب و کریستال سیلیکات کلسیم
نامحلول (H-S-C (تولید میگردد و در نهایت با متراکم شدن جزء چسباننده، در کنار بهبود مشخصههاي مکانیکی از
جمله استحکام فشاري، پارامترهاي دوام بتن نیز بهطور چشمگیري بهبود پیدا خواهد نمود. تنها نقص کاربردي مبحث یاد شده
افت کارایی ناشی از افزودن یک ماده پودري به مخلوط بتنی میباشد که لازم است با بهرهگیري از مواد کاهنده آب بتن یا به
اصطلاح مواد روانساز برطرف گردد.
شرکت صنایع شیمی آبادگران برخی از تولیدات خود را که براساس نوع منطقه و میزان خوردگی توسط متخصصین بتن
طراحی نموده را معرفی می نماید:

 

(A.C.P) بتن مکمل
POWER GEL پاورژل
سوپرژل -5MS
آببندي ثانویه
 انتخاب نوع پوشش براساس نوع مواد در فرآیند مخازن
محافظت از بتن در برابر محیط هاي خورنده فاضلاب هاي صنعتی و شهري نیاز به یک لایه حفاظتی قوي دارد. رنگ آمیزي یا
پوشش دادن سازه هاي بتنی به منظور حفظ دوام و زیبایی آن عموماً با بهرهمندي از بنیان هاي شیمیایی، پلی یورتان و
اپوکسی و پلی یوریا صورت میپذیرد که حسب نظر طراح بر اساس شرایط محیطی و اجرایی و الزامات زمان بهره برداري و
بودجه تخصیص یافته انتخاب بنیان و ضخامت لایه محافظتی صورت میپذیرد.

 

 آماده سازي زیرآیند بتنی
به جهت اعمال هر پوششی بر روي سطح لازمه آن اخذ اطمینان از کیفیت سطوح بتن می باشد،سطح بتن می بایست بدون
mm/N 25 و حداقل مقاومت off pull بتن 2 ترك و بدون خلل و فرج باشد همچنین حداقل مقاومت فشاري بتن باید
2 باید
mm/N 1/5 باشد. تمامی سطوح باید تمیز، خشک و بدون هرگونه آلودگی نظیر گرد و غبار، روغن، گریس، رنگ، مواد
عمل آوري و سختکننده سطح بتن باشند. ترمیم بتن پیش از اجراي مواد باید مطابق با راهنماي 310.2 ICRI انجام شود.
آماده سازي سطوح بتنی، مطابق با استاندارد 11 Guide-SSPC توصیه میشود. سطوح بتنی باید به صورت مکانیکی و به-
وسیله گرانیت ساب، اسکراچر یا سندبلاست آمادهسازي شوند تا تمامی ذرات و قسمتهاي سست از بین رفته و عیوب بتن
مانند حبابها و سوراخ ها به طور کامل نمایان گردد.ذرات گرد و غبار بهوسیله جارو و مکش از روي سطح پاك شود. در
صورت وجود برجستگی و عوارض، سطح بتن در حین فرآیند ساب زدن باید صاف و یکنواخت گردد. تركهاي عمیق تخلیه و
نواحی سست خارج شود.تركهاي سطح باید به وسیله ماده مناسب از خانواده ABADUR نظیر ملات اپوکسی پر شده و
گوشه ها و کناره هاي موجود به وسیله ملات اپوکسی -5-25MP ABADUR به صورت اریب زاویه دار شده و حباب و
خلل و فرج سطوح پر گردد تا سطحی کاملا صلب و محکم حاصل گردد.

 

 اجراي پوشش هدف
به منظور حل تمامی مشکلات یاد شده، می توان از یک پوشش حفاظتی چند منظوره با بنیان اپوکسی فاقد حلال استفاده
نمود که از لایه محافظتی توانمند بر پایه رزین اپوکسی و هاردنرهاي آلیفاتیک تشکیل شده و طراحی فرمولاسیون آن با در
نظر گرفتن شاخص هاي حصول مقاومت شیمیایی عالی، مقاومت در برابر خوردگی و ثبات نسبی در برابر شرایط جوي انجام
شود. این نوع از رنگ قابل استفاده در محیطهاي داخلی و خارجی می باشد و به راحتی در سطوح افقی و عمودي اجرا می-
گردد. مقاومت شیمیایی این پوشش ها در محیط هاي خورنده و شیمیایی عالی است و جهت استفاده در مخازن مواد
شیمیایی، سوخت و فاضلاب توصیه میگردد.

رنگ اپوکسی بدون حلال -280ABADUR

پوششی است که تمامی خواص بالا را داشته و این ماده ثبت اختراع شرکت آبادگران می باشد یکی از مهمترین
دلیل استفاده از رزین هاي اپوکسی اصلاح شده در ساختار این رنگ، امکان سرویس دهی در محیط هاي در معرض جو نیز
وجود دارد.

 

 درزهاي انبساطی و آببندي دور لوله ها
مهندسین طراح و مجریان متخصص تصفیهخانههاي فاضلاب همواره به موضوع انتخاب مواد و مصالح مناسب براي پرنمودن
درزهاي انبساطی سازه توجه ویژهاي داشتهاند و این مهم را از چند بعد مد نظر قرار میدهند.
مواردي نظیر:
.1 حصول اطمینان از عملکرد کاملاً متناسب و سازگار مواد پر کننده با رفتارهاي سازهاي
.2 حصول اطمینان از آببندي کامل و نفوذناپذیر بودن درزها
.3 حفظ خواص بلندمدت در تماس با فاضلاب

درزگیر پلییورتان یک جزئی LM-ABAFLEX گونه توانمندي از نسل جدید پر کننده ها براي درزهاي انبساطی و سرد
می باشد که پس از اجرا در محل درزهاي انبساطی و ژوئن ها،پس از خشک شدن به حالت جامد انعطاف پذیر با خاصیت
کشسانی بسیار بالا تبدیل شده که ماندگاري طولانی مدت بر روي سازه را دارد.

 آزمایش آببندي مخازن داراي پوشش
مطابق نشریه 124 پس از اتمام عملیات اجرایی و قبل از هرگونه خاکریزي در پشت دیوار هاي جانبی و سقف،مخزن باید کاملا
تمیز شده و براي آببندي مورد آزمایش قرار گیرد. براي آزمایش،مخزن با سرعت حداکثر یک متر در روز پر می شود. بعد از
گذشت حداقل 3 روز (زمان لازم براي جذب آب دیوار و کف)،سطح آب اندازه گیري می شود پس از گذشت 7 روز مجددا
سطح آباندازه گیري می شود. میزان افت سطح آب پس از اصلاح براي اتلافات ناشی از تبخیر یا اضافات ناشی از بارندگی،نباید
از کوچکترین دو مقدار 10 میلی متر آب تجاوز نماید.
در صورتی که نتیجه آزمایش رضایت بخش نباشد،باید ترك و محل هاي احتمالی نشت آب مورد جستجو قرار گرفته و تعمیر
گردند. پس از تعمیر، مجددا آزمایش آببندي باید انجام شود.

منابع:
ACI 515.2R – ACI 515.1R

آب بندي سازه هاي بتنی زیرزمینی
ساخت و ساز سازههاي زیرزمینی به واسطه افزایش جمعیت، توسعه تکنولوژي، اقتصاد بهتر و کاهش هزینه ها در مقایسه با
سازههاي دیگر روز به روز در حال افزایش است. امروزه ساخت سازههاي زیرزمینی در صنعت و استخراج معادن توسعه یافته
است.طراحی و ساخت سازه هاي زیر زمینی یکی از پیچیده ترین سازه هاي مهندسی می باشد که طراحی و اجراي آنها دامنه
بسیار وسیعی دارد. یکی از مهمترین و اساسی ترین اجزا جهت ساخت پروژه ها و ساز هاي زیرزمینی بتن می باشد که با
توجه به تاثیر قابل توجه آن بر روي دوام و هزینه هاي یک پروژه، مالکان، طراحان و پیمانکاران با پیروي از دستورالعمل ها و
استانداردها سازه هاي زیرزمینی با کیفیت بالا و هزینه پایین طراحی و اجرا می کنند.
تأسیسات زیرزمینی بخشی جدایی ناپذیر از زیرساخت هاي جامعه مدرن هستند و براي طیف گسترده اي از کاربردها استفاده
می شوند که می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
 تونلهاي حمل و نقل
 متروها و قطارهاي شهري زیرزمینی
 کانال هاي شهري
 مخازن آب آشامیدنی
 مخازن ذخیره سازي نفت و گاز
 نیروگاههاي برقی و آبی
تأسیسات زیرزمینی ساخته شده در مناطقی که در معرض فعالیت زلزله قرار دارند باید هم بار لرزه اي و هم بارگذاري ساکن را
تحمل کنند

تأثیر ساخت و ساز هاي زیرزمینی در محیط هاي شهري:
زیرساختهاي زیرزمینی بخشی جداییناپذیر از شهرهاي مدرن هستند. و براي مقابله با مشکلات تراکم سطحی و تخریب
محیطزیست خدمت میکنند. مشکلات ارتعاشات زمین، نویز ناشی از ارتعاش و حرکات زمین، نفوذ آب که در حین ساخت و
بهره برداري از فعالیت هاي زیرزمینی ایجاد می شود، پارامترهایی هستند که باید در مرحله طراحی سازه هاي زیرزمینی دیده
شوند.
سازه هاي زیرزمینی راهکارهایی براي سیستم هاي آب و فاضلاب و آب هاي زیر زمینی، حمل و نقل سریع و محافظت در برابر
شرایط آب و هوایی نامطلوب و خطرات طبیعی را فراهم می کند. این فضا به طرق مختلف براي محیط هاي شهري مفید است
زیرا فضاي پارکینگ ماشین ها، امکانات تفریحی، موزه ها و آکواریوم ها، سازه هاي حفاظتی، سیستم هاي خط لوله، خطوط
آب و غیره فراهم می کند. در تپهها و کوهها، تونلهاي زیرزمینی به عنوان گذرگاه عمل میکنند و از سازه ها در برابر رانش
زمین و زلزله نیز محافظت میکنند.

سازه هاي زیر زمینی با توجه به نوع کاربري و محیط در برابر شرایط متفاوتی مانند حمله مواد شیمیایی سولفاتی و کلریدها،
نفوذ آب از طریق خاك هاي مرطوب، تغیرات دمایی، نیروهاي دینامیکی و استاتیکی قرار خواهند گرفت .
مشکلات رایج آب زیرزمینی در طول ساخت و ساز:
 زیرسازي ناپایدار
 حفاري ناپایدار و نشت آب
 تأخیر در ساخت و ساز و افزایش هزینه

مشکلات رایج آب زیرزمینی پس از ساخت:
 نشت آب، زیرزمین مرطوب و رشد کپک
 کف هاي ترك خورده و ناهموار
 دیوارهاي ترك خورده و ناهموار
 شیب هاي ناپایدار و دیوارهاي حائل
 تاخیر در حرکات پایه ها

مشکلات موجود در سازه هاي بتنی زیر زمینی :
از مشکلات اصلی سازه هاي زیرزمینی نشت آب است. بسته به شدت و وسعت نشت آب، عمر سرویس سازه هاي زیرزمینی
آسیب دیده ممکن است تحت تأثیر نامطلوب قرار گیرد و هزینه هاي تعمیر و نگهداري در طول عمر مفید بسیار بالاتر خواهد
بود. دلایل احتمالی نشت آب سازه هاي زیرزمینی، عملکرد ضعیف اجرایی و ضعف ذاتی سیستم هاي عایق رطوبتی است.
مهندسان مجربی که به بررسی نشت آب سازه هاي زیرزمینی می پردازند باید آکاهی کامل نسبت به موضوعات مختلفی مانند
طراحی سازه و ساخت سازه هاي زیرزمینی، سیستم عایق رطوبتی، مواد و روش تعمیر، اصلاح لایه عایق رطوبتی را داشته
باشند.
ساخت و سازه هاي زیر زمینی در کلان شهرها چالش هاي بزرگی را به همراه دارد. اکثر سیستم هاي حمل و نقل، منابع
انرژي و آب، امکانات خرید و سایر نیازهاي روزانه نیاز به فضاهاي زیرزمینی دارند. با این حال، ساخت و ساز زیرزمینی در زمین
نرم بسیار سخت و دشوار است و باید با دقت و توجه زیادي طراحی آن صورت پذیرد.
تغییرات اخیر در روش کنترل آب هاي زیرزمینی چه در حین و چه پس از ساخت، به طور قابل توجهی بر نتایج به دست آمده
در ساخت سازه هاي تونل ها، مترو و اداره حمل و نقل و…. تأثیر گذاشته است.
همچنین در مناطقی با سطح آب بالا، ساخت و ساز یک بتن نفوذناپذیر یک نیاز اولیه در استراتژي تعمیر و نگهداري است.
یکی از بزرگترین مشکلات در ساخت و سازهاي زیرزمینی، نفوذناپذیر بودن و حفاظت از سازه ها می باشد .
به طور کلی، نفوذپذیري خاصیت ماده براي امکان عبور سیالات بدون تغییر ساختار آن است. براي نفوذپذیري، سطح باید
داراي فضاهاي خالی، منافذ و قابلیت جذب مایع باشند. منافذ همچنین به شبکه اي از شکاف ها متصل هستند که به مایع
اجازه می دهد از ماده جامد عبور کند. برعکس، براي غیرقابل نفوذ بودن، سطح باید ساختاري متراکم و فشرده و عاري از
شکاف هاي ارتباطی داشته باشند.

 

نفوذ ناپذیري بتن یکی از امتیازات ضروري براي دوام سازه ها در طول زمان است.
به دست آوردن بتن غیر قابل نفوذ
نفوذپذیري بتن ارتباط نزدیک با ریزساختارهاي متخلخل سیمان سخت شده و نسبت آب به سیمان دارد. از نظر عملی، ابتدا
باید نسبت آب به سیمان را به حداقل کاهش داده و همچنین از سنگدانه هایی با ماهیت و اندازه مناسب استفاده کرد. براي
جلوگیري از ایجاد ترك هاي بیرونی و داخلی به دلیل انقباض، باید از خشک شدن سریع قالب ها و رسوب بتن جلوگیري کرد.

یکی از مشکلات عمده در سازه هاي زیر زمینی ورود آب و نشت آن به داخل سازه ها و گود می باشد :
-آب و رطوبت به تدریج و به کندي به داخل سازه نفوذ می کند و بهره وري سازه را با مشکل مواجه می کند.
-آب و رطوبت وارد شده به داخل بتن به تدریج باعث خوردگی آرماتور و بتن می گردد.
با توجه به موارد قید شده جلوگیري از نفوذ آب ، از الزامات طراحی سازه هاي بتنی میباشد از گذشته هاي دور روشهاي
بسیاري براي آب بندي سازه هاي زیرزمینی مانند استفاده از قیر و گونی و ایزوگام وجود داشته است. اما با توجه به اینکه این
محصولات با گذشت زمان و نشیت هاي احتمالی و …. دچار آسیب شده اند محصولات نوین جایگزیتن آنها شده است .
روش هاي آب بندي سازه هاي بتنی زیر زمینی :
طراحی و اجراي سیستم زهکشی در سازه هاي بتنی زیر زمینی :
نفوذ اّب در سازه ها می تواند باعث اختلالات عمده در کار ساخت و ساز سازه هاي زیرزمینی گردد و باعث کاهش طول عمر
مفید آنها شود .
معمولا سازه هاي بتنی براي مقاومت در برابر فشار اب طراحی نمیشوند بنابراین طراحی سیستم هاي زهکشی باید ظرفیت
تخلیه مناسب را تحت حداکثر فشار فراهم نماید و در برابر بارهاي وارده مقاوم باشد.
یک سیستم زهکشی موثر و قابل اعتماد از نفوذ آب و ایجاد فشار هیدرواستاتیک جلوگیري می کند .کانال هاي زهکشی کانال
هاي عمودي/ افقی موثر و سریعی را براي انتقال آب اضافی و دسترسی به سیستم دفع فاضلاب تشکیل می دهند.
پر واضح است که این روش ، سیستمی غیر ایمن بوده واز این رو در اکثر پروژه ها به عنوان روشی موقت و یا پوششی و
تکمیلی در کنار سایر روش ها به کار میرود. چرا احتمال گرفتی لوله هاي انتقال به مرور زمان و یا خراب شدن پمپ هاي
پمپاژ می تواند منجر به مختل شدن فرآیند و نفوذآب به درون سازه گردد.
لذا سیستم زهکش می تواند روشی بهینه در کنار استفاده از واتراستاپ هاي پی وي سی و ژئوممبرین ها براي پایین آوردن و
کنترل آب براي اجراي سازه ها و فراهم کردنشرایط اجراي خاکبرداري و بتن ریزي باشد.

 

نوارهاي آببند کننده واتراستاپ PVC باید با ابعاد و احجام سازههاي بتنی و با پیچیده شدن نوع مقاطع و شرایط اجرا تغییر
شکل یافته و متناسب با ابعاد و اندازههاي سازه از نظر ضخامت، پهنا، نوع آجها و تغییرات حفره و …. طراحی گردند. شرکت
آبادگران براي پاسخگویی به نیازهاي طراحان و مجریان سازههاي بتنی طیف متنوعی از نوارهاي واتراستاپ پی وي سی را
تحت کد واتر استاپ پی وي سی WATERSTOP ABA طراحی و تولید نموده همچنین قابلیت بازطراحی و
متناسبسازي این نوارها را با خواستههاي مخاطبین فنی و مهندسی خود دارد. این نوارها تماماً از جنس پیويسی(PVC (و

ا بهرهگیري از مواد افزودنی ارتقا دهنده خواص فیزیکی و شیمیایی در طرحها و اشکال گوناگون ساخته میشوند و طی فرآیند
تولید بر اساس روش آزمونهاي متنوعی مورد تجزیه و تحلیل کیفیتی قرار میگیرند که از آن جمله می توان به روشهاي
استانداردهاي 572C-CRD یا 2&13277-1 ISIRI و BS …8102:2009 اشاره نمود.

 

در صورتیکه سازههاي زیرزمینی پایین تر از تراز آب هاي زیر زمینی اجرا شده باشند، آب و رطوبت به داخل بتن جریان یافته و
دچار نقصان و نشت زدگی خواهند شد
این موضوع براي سازه هایی که بالاتر از تراز آبهاي زیرزمینی قرار دارند نیز به صورت فصلی و زمانهایی که آبهاي جاري و
سطحی به پشت سازه میرسند از حالت نمزدگی تا نشت کامل به چشم میخورد.
در برخی موارد پس از آبگیري سازههاي آبی، نشتهایی رخ میدهد که معمولاً این نشتها از محل درزهاي اجرایی و درزهاي سرد
یا از مقاطع کرمو و محل حفرههاي میان بولت بروز میکند
در این صورت، بهترین راهکار و پیشنهاد شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران جهت جلوگیري از نفوذ آب و عملیات آببندي
استفاده از ماده آنی گیر ABAPLUG که یک ملات سیمانی توانمند با قابلیت سرعت گیرش بسیار زیاد است می باشد که پس از
اختلاط با آب به شدت سخت شده و مقاطع دچار نشت را مسدود میکند.

سازه هاي زیر زمینی بتنی که از کیفیت پایینی برخوردار هستند ، پس از مسدود نمودن محل خروج آب با استفاده از ماده آنیگیر،
احتمال نفوذ آب از مقاطع مجاور موضع آب بندي شده وجود خواهد داشت. بنابراین در چنین مواردي توصیه شرکت صنایع شیمی
ساختمان آبادگران پیش از اجراي آنیگیر استفاده از پودر نفوذگر بلورساز ABACRYSTASEAL یا ملات آن ترمیم شده،
سپس از ماده ABAPLUG براي رفع نشت استفاده گردد.
ماده ABACRYSTASEAL یکی از پیشرفتهترین گونه از مواد آببندکننده بلورساز با قدرت نفوذ بسیار زیاد به داخل لولههاي
موئین بتن میباشد که براي آببندي و محافظت بتن در برابر نفوذ آب و مواد شیمیایی مخرب کاربرد دارد.
ماده ABACRYSTASEAL از لحظه تماس با بتن طبق قانون لولههاي موئین و با مکانیزم اسمزي به داخل بتن نفوذ نموده و
پس از انجام واکنش با آهک آزاد موجود در بتن کریستالهاي سوزنی شکلی تولید مینماید. این کریستالها در لولههاي موئین ایجاد
شده ناشی از تبخیر آب بتن، با حالت سوزنی رشد

نموده و با انسداد تمامی منافذ، مانع نفوذ آب و سایر یونهاي مخرب شیمیایی به داخل بتن میگردند و در زمان کاربري سازه بتنی
آن را نفوذناپذیر و آب بند نگه میدارند.

 

طی مراحل اجرا و ساخت یک سازه بتنی، غالبا بخش یا تمامی آن طی عملیات خاکریزي، نیمه مدفون یا مدفون میگردد. باید
توجه داشت پس از بارندگی یا در برخی موارد، بالا آمدن سطح آبهاي زیرزمینی در ماههاي پر باران سال، یونهاي مخرب
موجود در خاك (پیرامون مقاطع بتنی) با انحلال در آب از خاصیت جذب موئینه بتن استفاده نموده و بتن و مقاطع آرمه
داخل آن را مورد تهاجم قرار میدهند. در چنین شرایطی بسته به شدت نفوذپذیري بتن و نوع یونها انواع تخریب بروز
میکند. این تخریبها میتواند از نوع خوردگی یا اندرکنش با اجراي سازنده بتن نظیر حملههاي سولفاتی و … باشد
در این زمان پیشنهاد شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران بهرهگیري از پوششهاي حفاظتی نظیر پوشش امولسیونی
.باشد می) E.M.COAT-90)
این پوشش ضمن سهولت اجرا، با ریز تخلخل هاي سطحی بتن به خوبی درگیر شده، پایه آب بودن آن فرصت نفوذ محدود به
لوله هاي مویینه زیرآیند بتنی را فراهم آورده که به چسبندگی بیشتر کمک خواهد کرد. نکته مهم اینجاست که این پوشش
پس از خشک شدن کاملا آب گریز گشته، دیگر در آب حل نخواهد شد. یکپارچه و بدون درز بودن این پوشش بر مقاطع بتنی
برجستهترین ویژگی نسبت به سایر ممبرین ها است چرا که خطر عبور آب و املاح مخرب همراه با آنرا از مقاطع درز و اورلپ
ها بر طرف میسازد.

 

تزریق فوم پلی یورتان :
نشت آب ممکن است اثرات مخربی بر سازه هاي ساختمانی داشته باشد .نشتی ممکن است به عوامل متعددي مانند استفاده
از سیستم عایق رطوبتی نامناسب، طراحی نامناسب، کیفیت ضعیف بتن و عملکرد ضعیف نسبت داده شود.
طیف گسترده اي از تکنیک ها و محصولات براي کنترل نفوذ آب استفاده می شود، از جمله تزریق رزین، که یکی از روش
هاي رایج براي رفع نشتی در سیستم هاي عایق رطوبتی است.
سیستم هاي پلی یورتان نتیجه واکنش بین دو جزء شیمیایی ایزوسیانات و پلیول است که به عنوان یک آب بند و درزگیر در
ترك هاي موجود در بتن به کار می رود که پس از تزریق، فوم منبسط می شود و در نتیجه یک سیستم عایق سفت و سخت و
بادوام ایجاد می شود.

 

منابع:
Guidelines for Waterproofing of Underground Structures-ACI 515.2R-13-BS 8102:2009

مشکلات رایج در طرح اختلاط بتن هاي پرمقاومت و نحوه رفع آنها
طبق دستورالعمل R363.2 ACI بتن پرمقاومت بتنی نامیده می شود که بدون وجود مواد یا تکنیک هاي اضافه مقاومت
مشخصه اي به اندازه 40 مگاپاسکال یا بیشتر داشته باشد. کلمه اضافه در اینجا به معنی بتن هاي خاص با مواد اضافه نظیر
بتن هاي پلیمري، بتن اپوکسی یا بتن ساخته شده با سنگدانه هاي مصنوعی با وزن متوسط و بالا می باشد.

 

کنترل کیفیت بتن هاي پرمقاومت به طور کلی شامل کنترل کیفیت سنگدانه ها و کنترل کیفیت در حین ساخت، جایدهی و
شرایط عمل آوري می شود. با توجه به اهمیت این نوع از بتن ها ( که اغلب به منظور بتن ریزي سازه هاي خاص استفاده می
گردد)، انجام آزمون هاي کنترل کیفیت در تمامی مراحل ساخت تا انتقال و جایدهی و عمل آوري این نوع از بتن ها ضروري
می باشد. کوچکترین تغییر در طرح اختلاط می تواند آثار منفی شدیدي بر روي این ویژگی هاي این نوع از بتن ها بگذارد.
در این مقاله با توجه به شرایط خاص طرح اختلاط بتن هاي پرمقاومت، مشکلاتی که ممکن است در زمان ساخت این نوع از
بتن ها به وجود آید بررسی و راهکار مطلوب ذکر گردیده است.
مشکلات موجود در طرح هاي اختلاط بتن هاي پرمقاومت:
در بتن هاي پرمقاومت، به منظور رسیدن به مقاومت مشخصه بسیار بالا، ممکن است طرح اختلاط این نوع از بتن ها دچار
چالش هاي متنوعی گردد. کاهش نسبت آب به سیمان و افزایش میزان سیمان مصرفی، از جمله اقدامات اصلی به منظور
حصول مقاومت هاي بسیار بالا از بتن هاي پرمقاومت است. همچنین افزایش سیمان مصرفی در این نوع از بتن ها می تواند
ریسک ترك خوردن بتن در اثر حرارت زایی و نیز افزایش دماي بتن را ایجاد نماید. گاهی استفاده از مصالح خشن به منظور
حصول مقاومت هاي فشاري بالاتر نیاز به فیلر در بتن و افزودنی هاي سازگار با این موضوع را یادآور می گردد. مقاومت کم در
برابر سیکل هاي ذوب و یخندان ریسک بسیار بالایی در محل هایی که این نوع از بتن ها در معرض چرخه هاي دمایی هستند،
محسوب می گردد.
افت کارایی در نسبت هاي پایین آب به سیمان:
کاهش نسبت آب به سیمان به منظور حصول مقاومت هاي فشاري و به طور کلی مکانیکی بسیار بالا، به صورت
مستقیم کارایی بتن را کاهش می دهد. به منظور ارتقاي کارایی بتن هاي پرمقاومتی که نسبت آب به سیمان نیز در آنها بسیار
پایین است، می توان از افزودنی هاي کاهنده شدید آب استفاده نمود. افزودنی هاي با پایه پلی کربوکسیلات از جمله
جدیدترین مواد افزودنی کاهنده آب بتن با قدرت کاهش آب بسیار زیاد بتن می تواند راهکاري بسیار موثر به منظور مقاومت
مشخصه باشد.

 

مطابق با استاندارد 125C ASTM ماده افزودنی بتن، مادهاي غیر از آب، سنگدانه، سیمان و الیاف تقویتی است که هنگام
بچینگ و یا پاي کار به بتن اضافه می شود. خواص فوق روان کننده بتن به گونه ایست که باعث کاهش هزینه هاي ساخت،
اصلاح خصوصیات بتن سخت شده، افزایش کیفیت و ودوام بتن ، سهولت در حمل و نقل و بتنریزي میشود. به فوق روان
کنندهها، کاهندههاي قوي آب نیز گفته میشود، زیرا در مقایسه با مواد افزودنی کاهنده آب/ روان کننده ، قادر به کاهش آب
بیشتري در مخلوط بتنی میشود. فوق روان کنندهها در دهه 1970 توسعه پیدا کردند و همین خواص فوق روان کننده ها
باعث استفاده گستردهاي در صنعت ساختمان سازي شدند. به طور کلی کاهش آب در بتن در نسبت آب به سیمان ثابت باعث
بهبود خواص مکانیکی بتن میگردد و همین خواص فوق روان کننده ها در بتن باعث افزایش مقاومتهاي فشاري نسبت به
بتنهاي بدون افزودنی نیز میشود که این موضوع اهمیت خاصی در صنعت بتن دارد.
شرکت دانش بنیان آبادگران به عنوان یکی بزرگترین تولیدکنندگان ماده اولیه پلی کربوکسیلات در ایران، متنوع ترین افزودنی
هاي کاهنده آب را به منظور ساخت بتن هاي پرمقاومت ارائه می دهد. سبد محصولات کاهنده و فوق کاهنده آب بر پایه پلی
کربوکسیلات شرکت آبادگران تمامی نیازهاي مهندسان را در پروژه ها رفع می نماید.

ترك خوردگی ناشی از حرارت زایی سیمان:
یکی از رایج ترین کارها به منظور دستیابی به مقاومت هاي زیاد در بتن، اضافه کردن میزان سیمان مصرفی در طرح اختلاط
می باشد. با افزودن میزان سیمان در بتن، حرارت زایی فرآیند هیدراسیون افزیش یافته و دماي هسته بتن زیاد می شود. این
موضوع یکی از عمده ترین عوامل ایجاد ترك در بتن است که با اضافه نمودن افزودنی هاي حاوي دیرگیرکننده می توان مقدار
حرارت زایی بتن را کاهش داد. این موضوع در بتن ریزي هاي حجیم با یتن پرمقاومت می تواند تاثیر عمده اي در کاهش
حرارت زایی داشته باشد. اما باید به خاطر داشت استفاده بیش از اندازه نیز می تواند محدودیت ها و آسیب هایی را به دنبال
داشته باشد. در این خصوص با بهره گیري از دستورالعمل هاي تولیدکنندگان این ماده می توان بهترین بهره را برد.
دیرگیرکننده هاي پودري P-ABATARD و دیرگیرکننده هاي مایع L-ABATARD شرکت دانش بنیان آبادگران در
کنار افزودنی هاي کاهنده آب حاوي این مواد می تواند انتخابی مناسب به منظور حصول بتن هاي با کارایی مناسب و حرارت
زایی پایین باشد.

 

کسري فیلر بتن:
به منظور حصول قوام در بتن هایی که نسبت آب به سیمان آنها پایین است و میزان کارایی آنها بتن را در معرض جداشدگی
قرار می دهد، همچنین استفاده از مصالح خشن به منظور ارتقاي مقاومت فشاري موجب جداشدگی و کاهش قوام بتن می
گردد
به منظور حصول قوام بیشتر بتن می توان از فیلرهایی نظیر پودرسنگ و فیلرهاي میکرونیزه در صورت عدم دسترسی و
محدودیت در اصلاح مصالح ستفاده نمود.
همچنین وجود مقاطع متخلخل و ریزفضاها در بین مصالح سنگی،کسري فیلر سنگدانهها و سایر اجزاي سازنده بتن موجب بالا
رفتن مقدار نفوذپذیري و افت کیفی آن میگردد. در صورتی که چنین بتنی در شرایط بهرهبرداري مستغرق یا در محیطهاي
مخرب از لحاظ تهاجم یونهاي مضر قرار گیرد، کاهش دوام بتن و بروز خرابیهاي ناشی از آن در واکنشهاي شیمیایی بتن
شدت خواهد یافت. درنتیجه استفاده از محصول واترپروف بتن پودري و مایع که یک فیلر میکرونیزه است که در شرکت
آبادگران با نام واتر پروف بتن WATERPROOF.M.E عرضه گردیده، هوشمندانهترین راهکار براي ساخت بتن و
ملاتهاي نفوذناپذیر (با دوام) خواهد بود.از ویژگیهاي محصول واترپروف بتن میتوان به قابلیت آبگریزي شدید، جایگیري در
فضاهاي خالی (و ایفاي نقش به عنوان فیلر) و منافذ مویینه، آببندي و جلوگیري از ورود یونهاي مخرب نظیر یون کلر به
داخل بتن اشاره نمود.

 

دوام پایین بتن:
طراحی بر اساس مقاومت و عدم توجه به پایایی بتن هاي پرمقاومت، می تواند تمامی تلاش ها به منظور ساخت یک بتن با
مقاومت زیاد را بیهوده سازد. در دراز مدت با نفوذ مواد شیمیایی خورنده به داخل بتن یا قرارگرفتن بتن در معرض چرخه هاي
ذوب و یخبندان، بتن دچار خوردگی و تخریب خواهد شد. استفاده از میکروسیلیس می تواند در کنار ارتقاي قوام بتن،
نفوذناپذیري و دوام بیشتر بتن هاي پرمقاومت را تضمین نماید.
امروزه مصرف دوده هاي سیلیسی یا میکروسیلیس پودري به دلیل آسیب هاي زیست محیطی و دشواري استفاده کاهش یافته
و ژل هاي میکروسیلیس جایگزین آن گردیده است. ژل میکروسیلیس نوعی از افزودنیهاي بتن توسعه یافته و محصولی شامل
فوق روان کننده بتن و پودر میکروسیلیس و افزودنیهاي بتن پلیمري دفع کننده آب است که با اسم ژل میکروسیلیس الیاف
دار هم شناخته میشود ، به این صورت که با درجهي بالایی از قدرت باعث افزایش نسبی مقاومت فشاري، خمشی و کششی،
دوام و طول عمر بیشتر ، نفوذ ناپذیري قابل توجه نسبت به بتن معمولی و اسلامپ بالاتر در جهت تهیه و تولید بتنهایی نفوذ
ناپذیر،کاربردي مطلوب و فراوان دارد.

 

ژل میکروسیلیس درحین فرآیند اختلاط فضاهاي خالی و خلل و فرجهاي موجود را پوشش داده و موجب کاهش نفوذ پذیري
بتن به میزان چشم گیري میشود. ژل میکروسیلیس در واقع جایگزین مطلوبی براي انواع متعددي از افزودنیهاي بتن، از
جمله انواع روان کنندهها، فوق روان کنندهها و آب بند کنندهها و … میباشد. ژل میکروسیلیس در واکنش نهایی با جذب
آهک آزاد و تبدیل آن به سیلیکات کلسیم با بازده اي موثر سبب بهبود ویژگیهاي بتن شما میشود.ماده میکروســیلیس ژل
شــده با از بین بردن خطرات زیســت محیطی ناشی از استفاده از دودههاي سیلیســی (به صورت پودري) و نیز به دلیل
پخش یکنواختتر در بتن، باعث بهبود خواص بتن سخت شده میگردد.
شرکت آبادگران با طراحی سبد وسیعی از ژل هاي میکروسیلیس، رسیدن به مقاومت هاي زیاد بتن را در کنار کاهش ریسک
جداشدگی و کسري فیلر بتن را سهولت بخشیده است.
در سیکل هاي مداوم یخ زدگی و ذوب، افزایش حجم آب ناشی از یخزدگی منجر به ایجاد ترك در بتن میگردد. این تركها
نفوذپذیري بتن را افزایش داده و منجر به ایجاد فرسایش با عمق بیشتر میگردند. در چنین شرایطی ماده افزودنی حباب
هواساز بتن براي کاهش نفوذپذیري و افزایش طول عمر بتن در برابر سیکلهاي تکراري انجماد و ذوب به بتن افزوده
میشود. ماده افزودنی حباب هواساز بتن AIR .M.E شرکت آبادگران از جمله مواد مهم افزودنی بتن آبادگران به شمار
میورد و در ساخت روسازيهاي بتنی جادهها، بزرگراهها، باند فرودگاهها و پیادهروها، ساخت بتن شبکههاي آبیاري و زهکشی
بهویژه در شرایط آب و هواي سرد، ساخت بتن سردخانهها و اسکلهها، بتنریزي در مناطق سردسیر و همچنین در ساخت
قطعات پیشساخته وجداول بتنی خیابانها و بزرگراهها مورد استفاده قرار میگیرد.

 

عوامل تاثیر گذار بر دوام بتن
در ساخت سازه ها ، دوام مصالح مورد استفاده مانند بتن از اهمیت زیادي برخوردار است. هر اندازه که این مصالح بادوام تر
باشند، هزینههاي تعمیر، نگهداري و بازسازي سازهها در اثر آسیبدیدگی هاي مختلف، کمتر میشود.

 

دوام بتن
منظور از دوام یا پایایی بتن، مقاومت بتن در برابر عوامل مخرب می باشد. این عوامل مخرب مانند یون هاي کلر و سولفات ها
میتواند امکان بهرهبرداري از آن سازه را از بین برده و یا طول عمر سازه را به شدت کاهش دهد. هر اندازه اي که این مشخصه
بتن بهبود یابد، محدوده زمانی استفاده و بهره برداري از سازه بیشتر خواهد شد. استاندارد ACI پایایی و دوام بتن را اینگونه
توضیح میدهد: سن و طول عمر بهره برداري بتن با توجه به شرایط محیطی آن مشخص می گردد لذا در شرایط محیطی
متفاوت، دوام یا پایایی بتن تغییر میکند. دوام بتن، توانایی مقابله آن با عواملی مانند هوازدگی، سایش، تهاجم شیمیایی و هر
عامل آسیبزننده دیگر به بتن است. براي مثال پایایی بتن در مناطق سردسیر و گرمسیر به دلیل وجود شرایطی مانند
یخزدگی و … با یکدیگر متفاوت می باشد؛ بنابراین استفاده از افزودنیهاي مناسب در فرآیند ساخت بتن و طرح اختلاط
(کاهش نسبت آب به سیمان) آن می تواند منجر به کاهش نفوذپذیري آن گردد.
سیستم هاي محافظ بتن در برابر تهاجم مواد شیمیایی استفاده شده و مانع یکپارچگی سازه می شود. این سیستم براي
جلوگیري از ایجاد اثرات نامطلوب و لکه دار شدن یا محافظت از بتن در برابر نفوذ مایعات استفاده می شود.
عملکرد بتن بصورت کلی به کیفیت بتن در بخش هاي سطحی آن بستگی داشته و ویژگی هاي سیستم هاي محافظ را همین
بخش هاي سطحی تعیین می نماید.

 

مشخصات سیستم محافظ مناسب
سیستم هاي حفاظت از بتن می بایست داراي ویژگی هاي زیر باشد:
• هنگامی که سیستم هاي محافظ در معرض مواد شیمیایی محیط قرار میگیرد، نباید دچار تورم، انحلال، ترك خوردن، یا
شکنندگی شوند. همچنین، مواد شیمیایی نباید به درون این مواد نفوذ کرده و باعث از بین رفتن چسبندگی بین آن و بتن
گردد؛
• مقاومت سایشی این مواد باید به اندازهاي باشد که در طول بازهي بهره برداري مفید، دچار جداشدگی از سطح زیرکار نشود؛
• میزان مقاومت پیوستگی چسب با پایهي غیر قیري اجرا شده در بتن باید حداقل برابر با مقاومت کششی بتن در سطح مورد
نظر باشد.
سطح مشترك بتن و سیستم محافظ
مواد محافظ غیر قیري که به طور خاص براي استفاده روي بتن فرموله شده اند، به جهت ایجاد و حفظ استحکام بتن استفاده
می شوند. براي استفاده از این مواد محافظ بتن ، سطح باید عاري از ذرات سست، خاك، گرد و غبار، روغن، موم و سایر مواد
شیمیایی که از چسبندگی جلوگیري می کند باشد. رطوبت درون بتن میتواند بر توانایی سیستم محافظ براي چسبیدن به
سطح بتن تأثیر مستقیم بگذارد. اگر بخار آب منتشر شده از بتن در سطح مشترك بتن و سیستم محافظ، قبل از اینکه عایق
فرصتی براي پخت پیدا کند، متراکم شود این سیستم از روي سطح جدا می شود.
شاید حیاتی ترین بخش یک سیستم محافظ، 6 میلی متر(1,4 اینچ ) اول بتن است. به طور کلی با توجه به اینکه مواد محافظ
در یک لایه نازك بتن تا عمق 1,4 اینچ (6 میلی متر) به سطح زیرین می چسبد، شکست بتن به این دلیل رخ میدهد که
تنش هاي داخلی در ماده مانع از مقاومت کششی بتن در نزدیکی سطح مشترك بیشتر بوده است. این تنش ها از دو طریق
ایجاد می شوند. اول انقباض و پلیمریزاسیون . این امر در تمام مواد پلیمري دو جزئی که توسط یک واکنش شیمیایی بین
رزین و هاردنر پخت میشوند، مشترك است. عامل دوم، تغییر حجم دیفرانسیل در بتن و سیستم محافظ به دلیل اختلاف
ضریب خطی انبساط حرارتی همراه با تغییر دما باعث ایجاد تنش هاي داخلی می شود. همه موانع پلیمري داراي مقدار زیادي
ضریب خطی انبساط حرارتی بالاتر از بتن هستند. معمولاً یک پرکننده دانه اي به مواد مانع اضافه می شود که ضریب حرارتی
آن به بتن نزدیکتر خواهد بود.

 

یک سیستم محافظ باید مدول الاستیسیته پایینی داشته باشد تا از بزرگتر شدن تنش ها از مقاومت کششی بتن در محدوده
دمایی مورد انتظار براي استفاده از آن جلوگیري شود.

استفاده هاي معمولی اما نه انحصاري از
سیستم هاي حفاظتی براساس شدت
خوردگی
سیستم هاي مانع محافظ
معمولی
ضخامت اسمی کل
دامنه
شدت مواد
شیمیایی محیط
• محافظت در برابر نمک هاي یخ زدا
• بهبود مقاومت در برابر انجماد و ذوب شدن
• جلوگیري از لک شدن بتن
• استفاده براي مواردي که آب با خلوص بالا
نیاز باشد
• از بتن در تماس با محلول هاي شیمیایی
که PH آنها کمتر از 4 است، بسته به آن
محافظت کنید
پلی وینیل بوتیرال، پلی اورتان،
اپوکسی، اکریلیک، آسفالت
کوپلیمري استایرن-اکریلیک،
قطران زغال سنگ،
کلردار،لاستیک،
زیر 40 میلیمتر(1میلی
میتر)
خفیف
محافظت از بتن در برابر سایش و قرار گرفتن
متناوب چادر در معرض اسیدهاي رقیق در
مواد شیمیایی، لبنیات و کارخانه هاي فرآوري
مواد غذایی
اپوکسی پر از شن، پلی استر پر
شده با ماسه، پر شده با شن و
ماسه پلی اورتان، مواد قیر
125 تا 375 میلی متر (3
تا 9 میلی متر)
متوسط
• از مخازن و کف بتنی در هنگام قرار گرفتن
مداوم در معرض مواد رقیق (pH برابر است
زیر 3)، اسیدهاي آلی، محلول هاي نمک، قوي
آکالی ها
اپوکسی تقویت شده با شیشه،
پلی استر تقویت شده با شیشه،

20 تا 250 میلی متر
(2,1 تا 6 میلی متر)
شدید
• حفاظت از مخازن بتنی در طول مداوم یا
غوطه وري متناوب، قرار گرفتن در معرض آب،
اسیدهاي رقیق، قلیایی هاي قوي و محلول
هاي نمکی
• محافظت از بتن در برابر اسیدهاي غلیظ یا
ترکیبی از اسیدها و حلال ها
سیستم هاي ترکیبی:
(الف) سیستم اپوکسی پر از شن
و ماسه با پوشش
سطحی a اپوکسی رنگدانه شده
اما پر نشده
(ب) غشاي آسفالتی پوشیده
شده با آجر ضد اسید استفاده از
ملات مقاوم در برابر مواد
شیمیایی
20 تا 280 میلی متر
(2,1 تا 7 میلی متر)
بیش از 250 میلی متر (6
میلی متر)
شدید
وجود آلودگی بر روي سطح بتن یا پخت نامناسب سیستم محافظ، ممکن است باعث ایجاد آسیب در بتن ، به دلیل تنش هاي
وارد بر آن حتی با وجود یک سیستم محافظ با مدول پایین شود. حذف مواد سست در سطح زیرآیند براي عملکرد رضایت
بخش این سیستم هاي محافظ، ضروري است. دستور العمل اجرائی انجام کار در استاندارد R515.1 ACI آورده شده است.
سازه هاي بتنی
اگر بتن در معرض بارهاي دینامیکی باشد، هر گونه ترك در بتن که قبل و بعد از اعمال سیستم محافظ رخ دهد، این سیستم
محافظ، اثر بخشی خود را از دست میدهد؛ همچنین عواملی مانند تغییرات دما یا اعمال بار نیز تاثیرگذار است. عملکرد بتن به
این صورت می تواند توانایی سیستم محافط را از بین ببرد. حفاظت از بتن در یک دال بی کیفیت با نفوذپذیري بالا ، امکان
نفوذ آب هاي سطحی و زیرزمینی به داخل آن را با سرعت بالا بدهد؛ به گونه اي که سطح آن هرگز به اندازه کافی خشک
نشود تا در نتیجه سیستم محافظ بتواند چسبندگی بالایی داشته باشد.
شرایط لازم
از نظر ابعادي همانطور که قبلا بحث شد، یک بیس یا پایه ناپایدار یا پایه اي که استحکام حمایتی کافی ندارد می تواند باعث
ایجاد ترك هایی در بتن شود که براي سیستم محافظتی مضر است. استفاده از عایق آب در سطوح خارجی در مقاطعی مانند
مخازن و یا تونل ها، با ایجاد یک لایه محافظتی، ورود آب به سطوح بتنی را به تاخیر می اندازد.

 

دسته بندي خدمات
با توجه به اینکه سیستم هاي بسیار زیادي در دسترس هستند، انتخاب یک سیستم عایق براساس ارائه عملکرد بهینه با
کمترین هزینه پیچیده است. براي کمک به فرآیند انتخاب، سیستمهاي محافظ با توجه به شدت عوامل شیمیایی موجود در
محیط به سه دسته کلی تقسیم میشوند: خفیف، متوسط و شدید.
عوامل مؤثر بر انتخاب
انتخاب یک سیستم محافظ براي حفاظت از بتن در یک شرایط محیطی شیمیایی خاص، نیاز به آگاهی از چندین شاخصه
دارد. اول، سیستم محافظ باید در برابر زوال یا تخریب توسط مواد شیمیایی مقاوم باشد؛ که در دماي عملیاتی در معرض آن
قرار خواهد گرفت. در مرحله دوم، سیستم محافظ باید در برابر نفوذ مواد شیمیایی، مقاومت کند. چسبندگی سیستم محافظ
مواد روي سطح بتن می تواند تحت تأثیر نامطلوب قرار گیرد. این پدیده، به ویژه زمانی که مواد اسیدي باشد، داراي مقاومت
شیمیایی بالا و همین طور مقاوم در برابر نفوذ می باشند. سوم، دماي مواد شیمیایی در تماس با سیستم هاي محافظ بر
عملکرد مانع تأثیر می گذارد. هر ماده اي حداکثر دماي عملیاتی مشخصه خود را براي یک محیط شیمیایی دارد. شوك
حرارتی ناشی از تغییرات سریع دما می تواند باعث ایجاد ترك در برخی از مواد سیستم محافظ شده و یا منجر به از بین رفتن
پیوند بین سیستم محافظ و بتن می شود.
انتخاب و آزمایش سیستم محافظ
هیچ تضمینی وجود ندارد که مواد ساخته شده توسط تولید کنندگان مختلف، عملکرد مشابهی داشته باشد؛ حتی زمانی که به
عنوان یک محصول با مشخصات عمومی طبقه بندي شود. نوع و مقدار مواد تشکیل دهنده آن ها متفاوت است، بنابراین
عملکرد متفاوتی خواهند داشت. علاوه بر این، ویژگی هایی مانند سهولت استفاده از مواد ، حساسیت سطح بتن به رطوبت ، یا
محدوده کاربري در دماي مشخص، بر کارایی تاثیر خواهد گذاشت.
ضخامت سیستم محافظ مورد نیاز به شرایط محیط بستگی دارد. انتخاب مانع باید بر اساس مواردي باشد که در آزمایش یا
تجربه قبلی بدست آماده است. اگر قرار است آزمایشاتی انجام شود، کل سیستم مانع باید بر روي نمونه هاي بتنی اعمال شود.
قبل از اینکه آنها را در معرض محیط واقعی یا محیطی قرار دهید این محیط را تا حد امکان شبیه سازي کنید. اگر انتخابی در
نظر باشد، باید قبل از آزمونهایی با مدت زمان کافی انجام شود (مانند توافق شده بین سازنده و کاربر)، سپس باید از تامین
کننده مانع خواسته شود تا تاریخچه پرونده هاي کاملاً مستندي را که سیستم محافظت کرده است، ارائه دهد. انتخاب یک
سازنده و ابزار کاربردي مطمئن به اندازه انتخاب خود مانع مهم است .
رطوبت در بتن
قبل از اجراي سیستم محافظ، بتن باید خشک شود. نه تنها رطوبت سطحی مضر است، بلکه رطوبت داخل بتن نیز می تواند بر
توانایی یک پوشش در چسبیدن به سطح زیرین تاثیرگذار باشد. هیچ راهنماي دقیقی وجود ندارد که نشان دهد چه زمانی
رطوبت مشکل ساز خواهد بود. اگر آب نفوذ کرده در بتن به روي سطح منتقل شود، می تواند یک چسبندگی ضعیف بین
سیستم محافظ با بتن ایجاد شود. همینطور رطوبت سطحی می تواند در حفره هایی در سیستم محافظ ایجاد کند که در
نتیجه ي این رطوبت ایجاد حباب یا پوسته شدن پس از کیورینگ و تبدیل شدن به یک لایه سفت می باشد.

 

میزان انتقال بخار از طریق بتن
•میزان رطوبت باقی مانده در بتن در هر مرحله مشخص؛
•توانایی پوشش براي تنفس، و بنابراین عبور رطوبت از بتن. تفاوت دما بین سطح بتن و دماي هواي محیط در حین پوشش
پخت؛ اگر دماي بتن کمتر از دماي سیستم محافظ باشد نقطه شبنم هواي اطراف، رطوبت روي سطح متراکم می شود؛
•توانایی مواد براي جابجایی رطوبت از سطح.
روش تست خشکی سطح
با توجه به توصیه ACI ، آزمایش رطوبت کیفی براي برخی از سیستمهاي محافظ، در بتن معمولی، تاثیرگذار است. در این
آزمایش همواره رطوبت بوجود آماده در سطح مشترك بین بتن و عایق در نظر گرفته شده و نتایج براساس آن اعلام میشود.
تاثیر شرایط محیطی بر چسبندگی
براي سطوح بتنی که در معرض نور خورشید قرار دارند، بین سطح بتنی و مواد مانع چسبندگی بهتري وجود دارد. قرار گرفتن
در معرض آفتاب و هوا حداقل به مدت 6 ساعت منجر به رطوبت سطح پایین تر می شود. یک مزیت ثانویه استفاده از یک ماده
مانع در بعد از ظهر این است که سطح به طور معمول به سطح خود میرسد. به نحوي که حداکثر دما به طوري که دیگر هوا
در داخل آن حبس نشود. منافذ بتن و خروج گاز رخ خواهد داد. وقتی مواد مانع را در حالی که در حال پخت است اعمال
کنید، این امر تمایل به انبساط هوا براي ایجاد حباب را از بین می برد.
کپسوله سازي بتن
کپسوله شدن بتن مشکل خاصی است. این موضوع می تواند زمانی رخ دهد که یک دال بتنی از قسمت زیرین یک سیستم
محافظ و متعاقباً در بالاي آن، بخار دریافت کند. سیستم محافظ می تواند آب را در بتن به دام انداخته و باعث شود بیشتر در
معرض آسیب ناشی از ذوب و یخ بندان قرار بگیرد. علاوه بر این، اگر بتن در طی یک دوره با شرایط دمایی خنک محصور شده
باشد و سپس تحت دماي محیطی بالاتر قرارگیرد، افزایش فشار بخار آب محبوس شده می تواند باعث از بین رفتن چسبندگی
سیستم محافظ شود. استفاده از عایق تنفسی می تواند مشکل را به حداقل برساند.
ACI 201-2R :منبع

آب بندي انواع درزهاي بتنی

سازه هاي بتنی همواره دچار انواع مشکلات و آسیب ها چه در زمان اجرا و پس از اجرا می باشند که نظر به اهمیت دوام و طول
عمر این سازه ها ، به هیچ عنوان نمیتوان از کنار آن به آسانی گذشت. در همین راستا می توان به انواع حفرات و درزهاي ایجاد
شده در بتن اشاره نمود که براي هر یک با توجه به وضعیت موجود باید راهکاري در نظر گرفته شود.

 

اصلاح درزهاي سرد یا درزهاي اجرایی قبل از اجرا
موضوع قطع بتن در مقاطع پیش از اجرا باید مورد توجه قرار گیرند تا موجب آسیب و ایجاد نشتی به دلیل عدم پیوستگی در
آن نقطه نگردد. این درزها بهویژه در سازههاي آبی یا مقاطعی که احتمال تهاجم یونهاي شیمیایی در آنها زیاد است موجب
شروع فرآیند خوردگی آمارتور شده و دوام سازه را به شدت کوتاه خواهد نمود.
نوارهاي واتراستاپ WATERSTOP ABA با ابعاد و اشکال مختلف براي انوع درزها طراحی شده اند. این نوارها با بنیان
گرانولی با خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب، براي پاسخگویی به نیازهاي پروژه تولید می شوند. استانداردهاي -CRD
572C و 2&13277-1 ISIRI از جمله استانداردهاي معتبر جهت ارزیابی این محصولات در نظر گرفته می شود.
این نوارها با ثابت سازي در مکان مناسب (بین بتن قدیم و جدید) قبل از فرآیند بتن ریزي از خروج و نشتی آب در آن قسمت
جلوگیري می نماید.

 

 

اصلاح درزها و حفرات اجرایی و آسیب هاي بتن (پس از اجرا)
گاها ممکن است در زمان کار، اجراي واتر استاپ مورد غفلت قرار بگیرد. در چنین شرایطی به دلیل ایجاد فاصله زمانی بلند مدت
بین لایه هاي بتن ریزي ،زدرز سرد ایجاد خواهد شد. حفرات عمدي(میان بولت) یا غیر عمد و آسیب هاي ناشی از خراشیدگی
در سطح بتن نیز از دسته موارد پس از اجرا می باشند که قطعا در صورت عدم توجه آسیب جدي به سازه وارد خواهد کرد.
در مواقعی که آسیب به صورت نشت منفی بروز می کند مؤثرترین و قطعیترین روش، بهرهگیري از ملات نفوذگر
یا ABACRYSTASEAL میباشد. این ملات قدرت نفوذ بسیار زیادي به داخل لولههاي موئین بتن دارد که براي آببندي
و محافظت بتن در برابر نفوذ آب و مواد شیمیایی مخرب کاربرد دارد که با ایجاد ماهیچه یا ملات با ضخامت مناسب در قسمت
هاي درز یا حفره، با ایجاد کریستالها در لولههاي موئین ایجاد شده ناشی از تبخیر آب بتن، با حالت سوزنی رشد نموده و با
انسداد تمامی منافذ، مانع نفوذ آب در بتن میگردند و در زمان کاربري سازه بتنی آن را نفوذناپذیر و آببند نگه میدارند.

 

 

در شرایطی که نشت به صورت مثبت بوده یعنی نشت از داخل سازه به بیرون اتفاق خواهد افتاد بهترین روش استفاده از آبند
پلیمري FCW-ABAFLEX می باشد.
این ماده علاوه بر آب بندي، ویژگی محافظتی نیز دارد و به صورت دو جزئی متشکل از یک جزء سیمانی و جزء رزین الاستیک،
طراحی شده است. اجراي مخلوط این دو جزء بر روي مقاطع بتنی و سیمانی منجر به ایجاد پوششی مستحکم و انعطاف پذیر
میگردد که علاوه بر دوام، از چسبندگی بسیار زیاد به تمامی مقاطع برخوردار است.

 

درزهاي انبساطی
براي چنین درزهایی با توجه به ماهیت حرکتی که دارند استفاده از مواد صلب قطعا جوابگو نمی باشد و بواسطه حرکت در این
مقاطع ترك خوردگی ایجاد می شود. استفاده از ماستیک هاي پلی یورتان اولین پیشنهاد در موقعیت مذکور می باشد.

LM-ABAFLEX یک ماده الاستومر ترموست جهت درزهاي انبساطی میباشد که پس از اجرا، به کمک هوا به حالت جامد
انعطاف پذیر با خاصیت الاستیک بسیار زیاد تبدیل شده که ماندگاري و ثبات کیفی آن در شرایط سخت محیطی با طول عمر
سازه بتنی برابر خواهد بود.
LM-ABAFLEX بر اساس استاندارد 2240D ASTM داراي سختی A SHORE در محدوده 25-35 میباشد که
موجب می شود از خاصیت میرایی بالایی برخوردار شود و در اثر رانشهاي احتمالی با اتکا به خواص الاستیسیته اي که دارد
همچنان مقاطع را آببند نگه دارد. این ماده داراي میزان تغییر حرکتی 25 درصد می باشد.

آب بندي درزها و حفرات با نشت منفی
در مواقعی سازه در شرایطی می باشد که در معرض آب هاي زیر زمینی یا به هر نحوي نشت منفی پیوسته می باشد در چنین
شرایطی با توجه به فشار جریان آب باید تمهیدي بابت انسداد مسیر سیال در نظر گرفت.
در این دست موارد ، بهترین راهکار براي جلوگیري از نفوذ آب و عملیات آببندي استفاده آنی گیر ABAPLUG میباشد.
ABAPLUG یک ملات سیمانی توانمند با سرعت گیرش بسیار زیاد میباشد که پس از اختلاط با آب به سرعت سخت شده
و مقاطع دچار نشت را مسدود میکند. با توجه به این که این ماده بر پایه سیمان میباشد، بافت کاملاً یکنواختی با بتن تشکیل
داده و به جهت برابري ضریب انبساطی با بتن، خواص آببندي خود را به اندازه عمر سازه حفظ خواهد نمود.

پیش ساخته سازي قطعات بتنی، موانع و راهکارها
در سالیان اخیر استفاده از بتن هاي پیش ساخته با سرعت در حال افزایش می باشد. این موضوع داراي مزایاي زیادي نظیر
افزایش سرعت ساخت، انتقال ریسک از کارگاه به کارخانه، زیبایی بیشتر و کاهش خطاهاي ابعادي می باشد.
طبق استاندارد 13369 EN بتن پیش ساخته محصولی است که از بتن تشکیل شده و طبق معیارهاي استانداردي نظیر این
استاندارد در محلی به جز محلی که استفاده می گردد تولید شده و در مقابل شرایط محیطی مهاجم در حین تولید به دلیل
استفاده از یک پروسه تولید صنعتی تحت یک سیستم کنترل کیفیت با امکان انتخاب در کارخانه، حفاظت شده است.
به منظور حصول تمام ویژگی هاي مثبت سازه هاي بتنی پیش ساخته ، مهمترین موضوع در کارخانجات تولید این قطعات،
کنترل کیفیت دقیق این قطعات می باشد. با توجه به اینکه در اکثر استاندارهاي بین المللی بتن پیش ساخته به عنوان یک
محصول تعریف شده است، بنابراین نحوه رفتار با آن می بایست مشابه یک محصول تولیدي در کارخانه بوده و فرآیند تولید آن
براي رسیدن به یک سطح ظاهري زیبا و با دوام بالا می بایست به دقت رصد شود.

 

مشکلات موجود در پروسه تولید قطعات بتنی پیش ساخته
با وجود اهمیت بسیار بالاي کنترل کیفیت در سازه هاي پیش ساخته ممکن است در مراحل مختلف ساخت و انتقال این نوع
از بتن ها دچار آسیب شده و فرآیند آماده سازي آنها مختل گردد. این موارد می تواند مربوط به ظاهر بتن، دوام و مقاومت بتن
و یا مشکلاتی در پروسه تولید این قطعات باشد.

ظاهر بتن
یکی از مهمترین جنبه هاي ارزیابی کیفیت سازه هاي پیش ساخته، کیفیت سطح بتن یا به عبارت دیگر زیبایی سطح بیرونی
قطعات پیش ساخته می باشد. به صورت عمده در دو مرحله ممکن است ظاهر سازه هاي پیش ساخته تحت تاثیر قرار بگیرد.
مرحله اول در زمان ساخت بتن پیش ساخته و مرحله دوم در زمان انتقال سازه پیش ساخته به کارگاه می باشد.
کیفیت ظاهر در زمان ساخت بتن1.
در زمان ساخت بتن مهمترین عامل تاثیرگذار بر کیفیت ظاهري سازه هاي پیش ساخته، تلاش براي رسیدن به یک سطح
بدون نقص و صیقلی کاملا متناسب با نیازهاي سازه ها می باشد که این موضوع همواره می تواند با اصلاح طرح اختلاط و
استفاده از مواد مناسب به منظور رهاسازي قالب ها انجام گردد.

علاوه بر ممانعت از چسبیدن قالب به بتن به عنوان مهمترین هدف استفاده از روغن هاي قالب، در زمان استفاده از روغن قالب
بتن به لحاظ اجرایی باید منجر به سهولت در جداسازي قالب ها از بتن، سهولت در تمیزکاري و جلوگیري از زنگ زدن آن ها
شده تا به قالب ها نیز آسیبی وارد نگردد. به طور کلی استفاده از روغن سوخته و یا روغن هاي نامرغوب به عنوان روغن قالب،
عمدتاً منجر به لکه شدن سطح نهایی بتن می گردد. علاوه بر آن این مواد با ورود به سطح بتن منجر به ایجاد یک سطح پودري
شده که افت کیفیت سطح نهایی و کاهش دوام بتن را به دنبال خواهد داشت. معایب ذکر شده با استفاده بیش از اندازه روغن
بر روي سطوح قالب ها تشدید خواهد شد. اما تنها وجود یک لایه بسیار نازك از روغن هاي قالب تخصصی طراحی شده در
شرکت آبادگران مانع از پیوند قالب با بتن می شود.
محصولات روغن قالب آبادگران بر دو نوع پایه آب 230 AQUAFORMو پایه حلال 400O-OIL MOULDطراحی
شدهاند. روغن قالب پایه آب از مخلوط روغن، آب و امولسیفایر به منظور پایداري روغن در آب تشکیل شده است .بدلیل استفاده
از آب در فرمولاسیون آن، این محصول نسبت به نوع روغنی، با محیط زیست سازگارتر بوده و اصطلاحا به آنها جداکنندههاي
دوستدار محیط زیست گفته میشود. در مقابل فرمولاسیون ویژه روغن قالب 400O-OIL MOULDبر پایه روغن هاي
فرآوري شده علاوه بر برآورده نمودن خواستههاي آیین نامه بتن 301 ACIپس از اسپري شدن بر روي سطح قالب، زمان کافی
براي قالب گیري بتن بدست داده و ماده رهاساز با کمترین مقدار فراریت حتی با وجود منبع حرارتی بر روي سطح قالب ها باقی
میماند. اهمیت بسزاي این ویژگی در خصوص ساخت قطعات بتنی در شرایطی است که دماي عمل آوري زیاد بوده و ماده
رهاساز نباید در این شرایط از روي سطح قالب تبخیر شود. مکانیزم جداکنندگی این ماده ایجاد یک لایه ممانعت کننده بر روي
سطح قالب بوده و واکنش شیمیایی با بتن انجام نمیدهد 400O-OIL MOULD.حاوي افزودنی هاي ضدخوردگی بوده
که منجر به دوام بیشتر قالب ها و جلوگیري از زنگ زدن آنها خواهد شد. عدم وجود آب در ساختار شیمیایی این ماده باعث
خواهد شد که در فصل زمستان در برابر یخ زدن مقاومت داشته باشد بدان معنا که شرایط نگهداري آن در پروژه هاي عمرانی و
یا کارخانه تولید قطعات بتنی آسان است.

کیفیت ظاهر بتن در زمان حمل2.
در زمان حمل نیز، ممکن است بتن پیش ساخته در معرض آسیب و ترك قرار گیرد، همواره می توان با استفاده از سبد مقاوم
سازي شرکت آبادگران، نظیر مواد سیمانی و اپوکسی که با اهداف تخصصی ترمیم، تزریق و مقاوم سازي قطعات طراحی
گردیده اند استفاده نمود.

 

دوام و مقاومت بتن پیش ساخته
طبق تعریف 201 ACI، دوام بتن حاوي سیمان پرتلند به توانایی آن براي مقابله با عوامل هوازدگی، تهاجم شیمیایی، سایش
و یا هر فرآیندي که به آسیب دیدگی می انجامد، گفته می شود. بنابراین بتن پایا به بتنی گفته می شود که تا حدود زیادي
شکل اولیه و کیفیت و قابلیت خدمت رسانی خود را در شرایط محیطی حاکم حفظ نماید.
نفوذناپذیري یک نقش بسیار مهم را در ارتقاي دوام بتن هاي پیش ساخته ایفا می نماید. یک بتن با نفوذپذیري بسیار زیاد، به
سیالات مختلف اجازه ورود به آن داده و تاثیر منفی آن در بتن مشاهده می گردد. رسیدن آب به میلگردها نیز موجب خوردگی
و در نهایت آسیب به بتن می گردد. هر چه بتن نفوذناپذیرتر باشد، با دوام تر است.
مقاومت فشاري بتن، به همراه نسبت آب به سیمان پایین، کمترین نفوذپذیري و بیشترین مقاومت را در برابر نفوذ سیالات خواهد
داشت. مقاومت هاي فشاري زیاد به همراه نسبت هاي آب به سیمان پایین، بتنی متراکم با حداقل خلل و فرج را به دست می
دهد.

 

به منظور دستیابی به بتنی با دوام و مقاومت بالاتر در کارخانجات قطعات پیش ساخته بدون استفاده از افزودنی ،کار با بتن با
حداقل نسبت آب به سیمان بسیار دشوار می باشد. بر اساس تعریف، مواد افزودنی بتن به موادي اطلاق میشود که به منظور
تنظیم و اصلاح خواص بتن تازه و سخت شده استفاده میشوند. به طور کلی با استفاده مناسب از افزودنیها میتوان به بهبود
شاخصهاي مکانیکی و دوام، سهولت و سرعت در اجرا و نهایتا کاهش هزینههاي تمام شده دست یافت. در بسیاري از استانداردها
و آیین نامههاي معتبر بین المللی نیز لزوم مصرف افزودنی بتن اثبات گردیده، به طوري که امروزه نقش افزودنیهاي بتن در
راستاي ارتقا کیفیت و کارایی بتن آشکار است. مصرف افزودنی بتن در پروژههاي عمرانی براساس نوع و کاربرد افزودنی و شرایط
محیطی و اجرایی بتن میتواند متغیر بوده و براساس استانداردهاي داخلی و خارجی حداکثر درصد مواد افزودنی بتن مورد
مصرف داراي محدودیت میباشد که این موضوع تولید افزودنی بتن با کیفیت و میزان مصرف آن را حائز اهمیت میکند.
ژل میکروسیلیس نوعی از افزودنیهاي بتن توسعه یافته و محصولی شامل فوق روان کننده بتن و پودر میکروسیلیس و
افزودنیهاي بتن پلیمري محافظ نفوذ آب است که با اسم ژل میکروسیلیس الیاف دار هم شناخته میشود ، به این صورت که با
درجهي بالایی از قدرت باعث افزایش نسبی مقاومت فشاري، خمشی و کششی، دوام و طول عمر بیشتر ، نفوذ ناپذیري قابل
توجه نسبت به بتن معمولی و اسلامپ بالاتر در جهت تهیه و تولید بتنهایی نفوذ ناپذیر،کاربردي مطلوب و فراوان دارد.
ژل میکروسیلیس درحین فرآیند اختلاط فضاهاي خالی و خلل و فرجهاي موجود را پوشش داده و موجب کاهش نفوذ پذیري
بتن به میزان چشم گیري میشود. ژل میکروسیلیس در واقع جایگزین مطلوبی براي انواع متعددي از افزودنیهاي بتن، از جمله
انواع روان کنندهها، فوق روان کنندهها و آب بند کنندهها و … میباشد. ژل میکروسیلیس در واکنش نهایی با جذب آهک آزاد
و تبدیل آن به سیلیکات کلسیم با بازده اي موثر سبب بهبود ویژگیهاي بتن شما میشود.ماده میکروســیلیس ژل شــده با از
بین بردن خطرات زیســت محیطی ناشی از استفاده از دودههاي سیلیســی (به صورت پودري) و نیز به دلیل پخش یکنواختتر
در بتن، باعث بهبود خواص بتن سخت شده میگردد.
شرکت آبادگران با تولید سبد وسیعی از این مواد که می تواند در برگیرنده ژل هاي خالص میکروسیلیس نظیر ماده PURE
GEL که البته استفاده از آن به همراه کاهنده هاي آب می تواند نسبت آب به سیمان مخلوط را نیز کاهش دهد، ژل هاي
میکروسیلیس با کاهنده قوي آب نظیر ماده GEL POWER ژل هاي میکروسیلس همراه با افزودنی کاهنده آب، فیلر،
واترپروف و کاتالیزورهاي واکنش هیدراسیون نظیر ماده P.C.A، همواره می تواند در ساخت بتن هاي با دوام با حداکثر مقاومت
فشاري، کارخانجات تولید قطعات پیش ساخته را یاري نماید.

 

همچنین به منظور ارتقاي مقاومت قطعات پیش ساخته در برابر سیکل هاي ذوب و یخبندان به خصوص در کارگاه هاي ساخت
قطعات راهسازي، می توان از افزودنی هاي حباب هواساز استفاده نمود. افزودنیهاي هواساز باعث ایجاد حبابهاي کوچک پایدار
هوا به طور یکنواخت در مخلوط بتن میشوند. قطر این حبابها عمدتا کمتر از 1 میلیمتر و عمدتا در حدود 0,3 میلیمتر
هستند. در محصول AIR.M.E شرکت آبادگران حبابهاي کروي شکل و منظم به صورت پیوسته تشکیل میشوند .این
حبابها لولههاي مویین تشکیل شده را از بین برده و با مسدود کردن آنها مانع از عبور آب میشوند .در واقع این ماده از طریق
کاهش پیوستگی لولههاي مویین در ساختار بتن و ایجاد گسستگی در آنها باعث افزایش نفوذناپذیري و دوام بتن میگردد. از
مزایاي استفاده از افزودنی حباب هواساز در بتن می توان به افزایش مقاومت در برابر ذوب و یخزدگی، افزایش انسجام و بهبود
تراکم در مخلوط هاي باکارایی پایین اشاره کرد .در سیکل هاي مداوم یخ زدگی و ذوب، افزایش حجم آب ناشی از یخزدگی
منجر به ایجاد ترك در بتن میگردد. این تركها نفوذپذیري بتن را افزایش داده و منجر به ایجاد فرسایش با عمق بیشتر
میگردند. در چنین شرایطی ماده افزودنی حباب هواساز بتن براي کاهش نفوذپذیري و افزایش طول عمر بتن در برابر سیکلهاي
تکراري انجماد و ذوب به بتن افزوده میشود.

 

پروسه تولید
به طور کلی در پروسه تولید یک قطعه بتن پیش ساخته ممکن است عوامل مختلفی چالش هایی را براي کارخانجات بتن هاي
پیش ساخته ایجاد نماید. همانگونه که در بخش هاي قبلی اشاره شد، به منظور سهولت رهاسازي قالب ها می توان از مواد
رهاساز قالب شرکت آبادگران استفاده نمود. به منظور سرعت باز نمودن قالب ها و سرعت پروسه تولید نیز شرت آبادگران راهکار
تخصصی ارائه داده است. در کنار کاهش آب به سیمان نیاز است تا ماده شیمیایی قدرتمندي در کنار ارتقا کارایی بتن، مقاومت
فشاري زودرس را تامین نماید.
فوق روان کننده و کاهنده قوي آب یا ابر روان کننده ES-PLAST POWER افزودنی با خاصیت کاهندگی بسیار قوي آب
و همچنین افزاینده بسیار قوي کارایی بتن با قابلیت حفظ زمان کارایی در حالت خمیري بوده و مقاومت فشاري زودرس نیز در
بتن ایجاد مینماید .افزودنی داراي مقاومت فشاري زودرس گزینه بسیار مناسبی براي افزایش راندمان تولید در کارگاههاي بتن
پیشساخته است.
علاوه بر این موضوع همواره ممکن است ضایعات بسیار زیادي در اثر جابه جایی قطعات در زمان آماده سازي در کارگاه، ممکن
است آسیب هایی ببینند. به منظور ترمیم و مقاوم سازي قطعات می توان از مواد مقاومی نظیر ملات اپوکسی ABADUR
25/45 MP شرکت آبادگران به منظور رفع ترمیم ترك هاي با عمق کم و آسیب هاي وارد شده به قطعات استفاده نمود. این
ماده با سرعت گیرش و کسب مقاومت بسیار زیاد، در مدت زمان بسیار کم به مقاومت هاي خوب مکانیکی رسیده و سرعت زیاد
در پروسه تولید را به ارمغان می آورد.

مشکلات رایج در طرح اختلاط بتن هاي آماده و نحوه رفع آنها
استفاده از بتن کارخانه هاي بتن آماده یکی از روش هاي بتن ریزي در سازه هاي مختلف می باشند که به صورت مخلوط شده
و طرح اختلاط هاي مختلف مورد استفاده عرضه می گردد. به طور کلی در استاندارد ملی شماره 6044 ، بتن آماده (-ready
concrete mix (به بتنی گفته می شود که در حالت خمیري و با روانی مشخص ، توسط تولید کننده بتن در شرایط استاندارد،
در کارخانه بتن آماده تولید گردیده و توسط تراك میکسرها به مصرف کننده تحویل داده می شود.

 

بتن از ترکیبات و مقادیر معین و حساب شده از مصالح ذیل تشکیل شده است:
 سیمان
 ماسه
 شن
 آب
 افزودنی هاي بتن

محصول نهایی کارخانه هاي بتن آماده ، جهت ارسال و مصرف در پروژه هاي عمرانی معمولا با مشکلات و چالش هایی مواجه
است ، جهت غلبه بر آن ها می بایست الزامات و نکاتی را در نظر گرفت که در ادامه به این راه کارهاي نوین اشاره خواهیم
نمود.

 

مشکلات رایج در طرح اختلاط بتن
سیمان 1-
سیمان مورد استفاده در زمان ساخت بتن هاي آماده ش امل دو دسته مکمل هاي سیمانی و سیمان هیدرولیکی تقسیم می
شود.
سیمان هاي هیدرولیکی باید با استاندارد هاي ملی ایران تطابق داشته باشد و همچنین مکمل هاي سیمانی که شامل پوزولان
ها با خواص هیدرولیکی می باشند مطالق با استاندارد 1-12284 می باشد. به منظور بهبود ویژگی هاي معین با رسیدن به
خواص خواسته شده در بتن، به کار می روند.

 

منظور از مکمل هاي سیمانی، پوزولان ها می باشند که به پوزولان هاي طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند. پر کاربردترین
نوع پوزولان ها دوده هاي سیلیسی می باشند که مطابق با استاندارد 1240ASTMC مورد استفاده قرار می گیرند.
لازم است در کارخانه هاي بتن آماده تست سیمان که شامل تست هاي مقاومتی در بتن و دوام و تست هاي شیمیایی می
باشد می بایست به صورت روتین صورت پذیرد.

مکمل هاي سیمانی 2-
در اثر افزودن پودر میکروسیلیس به عنوان یکی از مواد جایگزین سیمان به مخلوط بتنی، 2SiO فعال موجود در این ماده با
محلول هیدروکسید کلسیم 2(OH(Ca آزاد شده تحت واکنش هیدراسیون سیمان ترکیب و کریستال سیلیکات کلسیم
نامحلول (H-S-C (تولید میگردد و در نهایت با متراکم شدن جزء چسباننده، در کنار بهبود مشخصههاي مکانیکی از جمله
استحکام فشاري، پارامترهاي دوام بتن نیز بهطور چشمگیري بهبود پیدا خواهد نمود. تنها نقص کاربردي مبحث یاد شده افت
کارایی ناشی از افزودن یک ماده پودري به مخلوط بتنی میباشد که لازم است با بهرهگیري از مواد کاهنده آب بتن یا به
اصطلاح مواد روانساز برطرف گردد.چون پوزولان هاي جایگزین مواد سیمانی داراي بلین بالا و سطح ویژه بیشتري می شوند و
به همین سبب جذب آب بیشتر شده و استفاده از افزودنی هاي بتن الزامی می شود.
شرکت آبادگران با توجه به لزوم تحقق بخشیدن به خواص کیفی مد نظر طراحان و سازندگان بتن مبنی بر افزایش کارایی و
مدت زمان کارپذیري موثر، همچنین کاهش مقادیر جذب آب و نفوذپذیري بتن 4 گونه توانمند ژل حاوي میکروسیلیس و
مواد کاهنده آب و روانساز بتن را طراحی و تولید نموده که شامل ژل هاي ذیل می باشد.
POWER GEL پاورژل-
MICRO GEL میکروژل –
– پُمکریت PUMKRET
-سوپرژل -5MS

سنگدانه (شن و ماسه) 3-
سنگدانه ها می بایست مطابق با استاندارد ملی ایران ،302 سبکدانه ها براي بتن سازه اي می بایست مطابق
استاندارد 330ASTMC انجام شود و براي سنگدانه هاي سنگین باید با استاندارد 637ASTMC تطابق داشته باشند.
در شرایطی که بتن هاي آماده از سنگدانه هاي تیزگوشه و شکسته استفاده کنند(بسته به نوع معدن و انتخاب سنگ شکن)
باعث کاهش کارایی و افت اسلامپ شدیدي می شوند که در این شرایط می توانید از محصول -POWERPLAST
SM -401PLAST.A.P.S به جهت رفع این نقصان استفاده نمود.
از خواص فوق روان کننده دیرگیر می توان به مواردي همچون تولید و بتن ریزي در شرایط آب و هوایی گرم، به تاخیر
انداختن گیرش اولیه بتن بدون تاثیر در مقاومت نهایی، حفظ اسلامپ به مدت طولانی جهت حمل بتن در مسافتهاي طولانی،
کاهش نفوذپذیري ساختار بتن و در نهایت افزایش دوام و طول عمر مفید سازه بتنی، دستیابی به اسلامپ و کارایی بسیار بالا
با زمان حفظ اسلامپ طولانی مدت و همچنین عدم ایجاد جداشدگی و آب انداختگی بتن نیز اشاره نمود.
میزان مصرف فوق روان کننده دیرگیر در بتن باید با توجه به آزمایشات دقیق کارگاهی و دماي هوا و نوع مصالح مصرفی
تعیین شوند ولی به طور معمول میزان مصرف فوق روان کننده بتن دیرگیر توسط تولید کننده اعلام می گردد که مطابق
بروشور فنی شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران در حدود 0,45 تا 1,2 درصد وزن سیمان و مواد جایگزین سیمان
مصرفی در بتن می باشد. مصرف بیش از حد معمول محصول در بتن مجاز نبوده و می تواند اثرات زیان باري بر روي بتن از
جمله تاخیر بیش از اندازه در زمان گیرش بتــن داشته باشد. لذا پیشنهاد می شود قبل از استفاده این محصول با کارشناسان
واحد پشتیبانی و فنی شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران مشاوره نمایید.

افزودنی هاي معدنی و شیمیایی 4-
در زمان تولید بتن، پس از اختلاط اجزاي بتن ، آب و سیمان وارد واکنش هیدراسیون شده و ایجاد حرارت زایی می کند. در
اثر این واکنش ماده اي ژله و چسبنده تشکیل شده که مصالح مختلف در مخلوط را به هم پیوند داده و پس از کسب مقاومت
به شکلی سخت تبدیل می گردد.
از این بتن سخت و محکم در ساخت سازه هاي متعدد در صنعت ساختمان و پتروشیمی و پالایشگاه و سد سازي و… استفاده
می شود قابل ذکر است که این بتن علاوه بر مقاومت فشاري بالا از خواص ویژه دیگري همچون دوام بتن برخوردار می باشد.

 

عمل ترکیب افزودنی در بتن ریزي پروژه هاي مختلف به طور کلی به دو صورت انجام می شود:

بهترین روش اضافه کردن افزودنی

اختلاط افزودنی در بچینگ 1-
از مزایاي استفاده از افزودنی هاي بتن در بچینگ می توان به صورت موردي به موارد ذیل اشاره نمود:
-کسب مقاومت هاي فشاري بالا
-افزایش دوام بتن هاي ساخته شده
-قوام و کارایی بالا در بتن(حفظ اسلامپ)
-نفوذ ناپذیر شدن بتن
-کاهش هزینه هاي تمام شده براي بتن

اختلاط افزودنی در محل پروژه (پاي کار) 2-
پس از ارسال بتن به پروژه در محل اجرا به دلیل کم نشدن مقاومت بتن و کسب روانی و کارایی بهتر بتن می بایست از
افزودنی هاي بتن استفاده نمود از مهم ترین و پر کاربرد ترین آن ها می توان به فوق کاهنده آب -PLAST A.P.S
4M تولیدي شرکت آبادگران با بنیان پلی کربوکسیلات اشاره نمود.در بتن هاي آماده به دلیل بالا بودن نسبت آب به سیمان
می بایست از افزودنی هاي با بنیان پلی کربوکسیلات استفاده نمود از خواص فوق روان کننده نرمال در بتن به بهبود کارایی،
تنظیم مدت زمان کارپذیري بتن براساس نیازهاي اجرایی، بهبود تراکم بتن، کاهش نفوذپذیري بتن به واسطه کاهش نسبت
آب به سیمان، افزایش دوام بتن و استحکام مکانیکی اشاره نمود. با توجه به بنیان شیمیایی مختلف در فوق روانکنندههاي
نرمال، این محصولات در ساخت انواع بتنهاي خاص، بتن هاي پرمقاومت، بتنهایی با قابلیت پمپ پذیري بالا و … کاربرد
دارند و همچنین از دیگر خواص فوق روانکنندهها انجام بتنریزي در تمامی مقاطع سازه از قبیل سقف، فونداسیون، دیوار و
شمع میباشد. با توجه به ویژگیهاي ذکر شده، استفاده از فوق روان کننده نرمال در تمامی شرایط آب و هوایی امکان پذیر
است.

حداقل دماي بتن در پاي کار
کارخانه بتن می بایست بتن را در دماي حداکثر 32 درجه سانتی گراد تحویل دهد.
در برخی از فصول سال که دماي بتن به 32 درجه سانتی گراد می رسد گیرش بتن(واکنش هیدراسیون) سریع اتفاق افتاده و
بتن کارایی خود را از دست می دهد. توسعه روز افزودن دامنه کاربرد بتن در صنعت ساختمان و افزایش انتظارات طراحان و
مجریان از بتن (در نقش سازهاي و دکوراتیو) اهمیت و جایگاه ویژهاي را به افزودنیهاي بتن به دلیل داشتن تاثیر همزمان
برروي خواص بتن تازه و سخت شده داده است. بر اساس آییننامه R212.3 ACI) گزارشی بر افزودنیهاي شیمیایی بتن)
افزودنیهاي شیمیایی بتن به منظور تنظیم و اصلاح خواص بتن تازه و سخت شده استفاده میشوند.
در این صورت ضوابط تولید و حمل بتن در هواي گرم طبق آیین نامه بتون ایران و یا مبحث نهم مقررات ملی ساختمان باید
مدنظر قرار گیرد.
دماي بتون آماده، در محل تحویل می بایست مطابق با جدول زیر باشد.

اندازه کوچک ترین بعد مقطع mm حداقل دما c
بیشتر از 300 13
10 300-900
7 900-1800
کمتر از 1800 5
همچنین مزایاي استفاده از افزودنیها در بتن، ملات سخت شده به شرح زیر است:
 کاهش نرخ گرمازایی در ساعات اولیه واکنش هیدراسیون
 افزایش سرعت کسب مقاومت در سنین اولیه
 افزایش مقاومتهاي مکانیکی (فشاري، خمشی، کششی)
 استحکام بخشی به بتن در برابر سیکلهاي یخزدن و آب شدن
 کاهش پوستهشدگی ناشی از نمکهاي یخزدا
 کاهش نفوذپذیري
 جلوگیري از بروز و پیشرفت واکنش قلیایی سنگدانه
 افزایش چسبندگی بتن تازه به مقاطع آرمه سازه بتنی
 بهبود مقاومت در برابر ضربه و سایش
 بالا رفتن استحکام بتن در برابر پدیده خوردگی
 تولید بتن یا ملات رنگی
 کاهش جمعشدگی ناشی از خشک شدن و پیچش

افزودنی هاي بتن
افزودنی هاي نسل جدید که در بتن هاي آماده استفاده می شوند ماده کاهنده بسیار قوي آب و افزاینده بسیار قوي کارایی بتن،
با بنیان شیمیائی پلی کربکسیلیک میباشند که سیستم عملکرد شیمیایی آن ها کاملاً مشابه با سایر روانسازهاي طبیعی یا
شیمیائی موجود می باشد با این تفاوت که استفاده از پلی کربوکسیلات با تکنولوژي جدید و از طریق بهینه سازي طرح اختلاط
بتن، امکان بالا بردن صرفه اقتصادي به وجود می آورد. این کار از طریق کاهش 10 الی 20 درصد از سیمان مصرفی امکانپذیر
خواهد بود.

 

با توجه به ساختار شیمیایی افزودنی ها نوین با مقدار مصرف کمتري نسبت به پایه هاي دیگر نظیر نفتالین ها ملامین ها و لیگنو
ها، امکان ساخت بتن خودتراکم، بتنهاي توانمند و پرمقاومت با نسبت آب به سیمانی در حدود 0/35 و کمتر با روانی زیاد و
کارایی مناسب را فراهم میسازند در همین راستا به جهت کسب کارایی بالا و حصول مقاومت فشاري در مقایسه با نمونه هاي
شاهد(فاقد افزودنی) شرکت آبادگران افزودنی هاي خود را بدین ترتیب معرفی می نماید:
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب RM-POWERPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب ES-POWERPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب PM-POWERPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب -2912SRT ABAPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آبREONET

افزودنی هاي بتن
با توسعه روز افزون دانش و فناوري، صنعت شیمیساختمان نیز با نوآوري و پیشرفت در افزودنیهاي بتن همراه بوده و خرید
مواد افزودنی بتن توسط طراحان و مجریان براي مقاصد سازه اي و دکوراتیو افزایش چشمگیري داشته است. برهمین اساس این
مواد طراحی و تولید گشته تا با بهبود ویژگیها و خواص بتن تازه و سخت شده به کاهش هزینههاي ساخت و اجرا در پروژههاي
عمرانی کمک کند.
بر اساس تعریف، مواد افزودنی بتن به موادي اطلاق میشود که به منظور تنظیم و اصلاح خواص بتن تازه و سخت شده استفاده
میشوند. به طور کلی با استفاده مناسب از افزودنیها میتوان به بهبود شاخصهاي مکانیکی و دوام، سهولت و سرعت در اجرا و
نهایتا کاهش هزینههاي تمام شده دست یافت. در بسیاري از استانداردها و آیین نامههاي معتبر بین المللی نیز لزوم مصرف
افزودنی بتن اثبات گردیده، به طوري که امروزه نقش افزودنیهاي بتن در راستاي ارتقا کیفیت و کارایی بتن آشکار است. مصرف
افزودنی بتن در پروژههاي عمرانی براساس نوع و کاربرد افزودنی و شرایط محیطی و اجرایی بتن میتواند متغیر بوده و براساس
استانداردهاي داخلی و خارجی حداکثر درصد مواد افزودنی بتن مورد مصرف داراي محدودیت میباشد که این موضوع تولید
افزودنی بتن با کیفیت و میزان مصرف آن را حائز اهمیت میکند.
فوق کاهنده هاي آب/فوق روان کننده هاي بتن
مطابق با استاندارد 125C ASTM ماده افزودنی بتن، مادهاي غیر از آب، سنگدانه، سیمان و الیاف تقویتی است که هنگام
بچینگ و یا پاي کار به بتن اضافه می شود. خواص فوق روان کننده بتن به گونه ایست که باعث کاهش هزینه هاي ساخت،
اصلاح خصوصیات بتن سخت شده، افزایش کیفیت و ودوام بتن ، سهولت در حمل و نقل و بتنریزي میشود. به فوق روان
کنندهها، کاهندههاي قوي آب نیز گفته میشود، زیرا در مقایسه با مواد افزودنی کاهنده آب/ روان کننده ، قادر به کاهش آب
بیشتري در مخلوط بتنی میشود. فوق روان کنندهها در دهه 1970 توسعه پیدا کردند و همین خواص فوق روان کننده ها باعث
استفاده گستردهاي در صنعت ساختمان سازي شدند. به طور کلی کاهش آب در بتن در نسبت آب به سیمان ثابت باعث بهبود
خواص مکانیکی بتن میگردد و همین خواص فوق روان کننده ها در بتن باعث افزایش مقاومتهاي فشاري نسبت به بتنهاي
بدون افزودنی نیز میشود که این موضوع اهمیت خاصی در صنعت بتن دارد. یکی از محصولاتی که در صنایع شیمی ساختمان
آبادگران به عنوان فوق روان کننده و کاهنده قوي آب استفاده میشود، محصول RM-POWERPLAST است که یکی از
خواص آن، کاهندگی آب به مقدار بیشتر از 20% می باشد.
خواص فوق روان کننده ها به خاطر تنوع ترکیبات شیمیایی موجود در آنها، با هم متفاوت است و در اکثر موارد عملکردهاي
متعددي در بتن دارند. هرچقدر میزان مصرف فوق روان کننده بتن بیشتر باشد، مقدار آب ، کمتر و یا روانی بتن بیشتر می شود.
اما میزان مصرف فوق روان کننده بتن مقدار مشخصی دارد که استاندارد 2930-2 INSO حداکثر 5 درصد وزن سیمان را
مجاز دانسته است. این موضوع به این دلیل است که با افزایش میزان مصرف فوق روان کننده بتن ،کارایی افزایش یافته تا به
حد اشباع برسد. فراتر از این مقدار اشباع، افزایش بیشتر میزان مصرف فوق روان کننده بتن، تاثیر کمی بر جریان دارد و باعث
جداشدگی، آب انداختگی و تاخیر در زمان گیرش میشود.
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب RM -POWERPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب R -POWERPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب SM -POWERPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب ES-PLAST POWER
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب REONET
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب PM-POWERPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب -4610WR ABAPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب -2912SRT ABAPLAST
فوق روان کننده بتن و کاهنده قوي آب -4623WRL ABAPLAST
فوق روان کننده هاي بتن
مواد فوق روان کننده از جمله افزودنیهایی هستند که به منظور بهبود مقاومت در ترکیباتی نظیر دوغاب سیمان، ملات و بتن
استفاده میشوند. این مواد عموما پلیمرهایی هستند که میتوانند علاوه بر نقش روانکنندگی در بتن به عنوان مواد دیسپرسنت
عمل کنند که در این صورت باعث جدایش ذرات شن و ماسه نیز میشوند ، بنابراین میزان مصرف فوق روانکننده نباید بیش از
محدوده پذیرش استاندارد باشد چرا که میتواند منجر به جدایی ذرات شود.
درصنایع ساختمانسازي غالبا مواد فوق روانکننده رایج پلیمري شامل مشتقات پلی آمین سولفونات و لیگنین سولفونات هستند
که عمدتا مشکلاتی از قبیل اثر گذاري ضعیف در حفظ روانی بتن دارند. در شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران ترکیبات
فوق روانکننده نسبت به سایر فوق روان کننده از اثر پخش ذرات سیمان و حفظ کارایی بالاتري برخوردار هستند و این امر
میزان آب مورد نیاز براي ترکیبات سیمانی را بدون تاثیر منفی بر کارایی مخلوط کاهش میدهد. مواد روان کننده رایج منجر
به کاهش 10 تا 15 درصدي مصرف آب در تولید بتن میشوند، در حالیکه با کمترین میزان مصرف فوق روانکننده بتن این
مقدار به 30 درصد کاهش مییابد. مکانیسم اثر مواد فوق روانکننده بر پایه جذب و پخش ذرات سیمان در سیستمهاي آب-
سیمان است. از جمله مهمترین خواص فوق روانکننده افزایش چشمگیر اسلامپ اولیه بتن میباشد، هرچند این اثر معمولا
موقتی است و بیش از 30 تا 60 دقیقه باقی نمیماند. روشهاي متعددي جهت کنترل مقدار اسلامپ شامل افزایش میزان مصرف
فوق روانکننده، افزودن دوز مصرفی مشخصی از فوق روانکننده در بازههاي زمانی متعدد یا استفاده از برخی مواد دیرگیر در
فرمولاسیون وجود دارد.
اهمیت تغییر پذیري جرم مولکولی و سازگاري پلیمرهاي فوق روانکننده در شرایط مختلف در کشور ایران بسیار اهمیت دارد،
زیرا مواد معدنی تشکیل دهنده سیمان در مناطق مختلف کشور به جهت وسعت خاك ایران متفاوت هستند. همچنین اختلاف
دما در مناطق مختلف کشور در فصول سرد و گرم حدود 25درجه سانتیگراد میباشد که میزان کارپذیري بتن را دستخوش
تغییرات میکند، به همین جهت مدت زمان کارپذیري بتن تحت تاثیر دما از جمله پارامترهاي موثر دیگري است که میزان
مصرف فوق روانکننده بتن را تحت تاثیر قرار میدهد و همواره باید مورد توجه قرار بگیرد. از جمله فاکتورهایی که میزان کاهش
زمان حفظ کارپذیري را مشخص میکنند شامل اسلامپ اولیه، نوع و میزان مصرف فوق روانکننده بتن، نوع و مقدار سیمان،
زمان اضافه شده فوق روان کننده، رطوبت، دما، روش اختلاط و حضور یا عدم حضور سایر افزودنیها هستند. میزان مصرف فوق
روانکننده بتن در مقادیر کمی نسبت به درصد وزنی سیمان است و غالبا بین 0,5 تا 3 درصد وزنی سیمان بسته به سایر مواد
افزودنی متغیر است. بررسی میزان تاثیرخواص فوق روانکننده بر روي ذرات سیمان بوسیله بررسی رفتار جریان ماده فوق روان
کننده در یک فانل استاندارد ( قیف) (cone flow marsh (و بر اساس استاندارد 2930 ISIRI اندازه گرفته میشود.
فوق روان کننده بتن دیر گیر R-PLAST.A.P.S
فوق روان کننده بتن دیر گیر -401PLAST.A.P.S
فوق روان کننده بتن نرمال -403PLAST.A.P.S
فوق روان کننده بتن دیر گیر -404PLAST.A.P.S
فوق روان کننده بتن زود گیر A-PLAST.A.P.S
فوق روان کننده بتن نرمال 4M-PLAST.A.P.S
فوق روانکننده بتن نرمال MERQUA
روان کننده هاي بتن
روان کننده بتن که با نام کاهش دهنده آب بتن شناخته میشود و عمده اثر این افزودنی افزایش روانی و اسلامپ در مقدار ثابت
آب و یا کاهش آب در مقدار روانی ثابت بتن است و یا هر دو اثر را به طور همزمان ایجاد میکند. افزودن روان کننده به بتن
یکی از بهترین روشهاي بالا بردن کارایی و روانی بتن محسوب میشود به نحوي که بدون نیاز به افزایش نسبت آب به سیمان
میتوان در مصرف سیمان صرفه جویی نموده و عمل تراکم و اختلاط بتن را به سهولت اجرا کرد . نسبت آب به سیمان یکی از
مهمترین عوامل موثر بر بهبود خواص مکانیکی بتن است. کاهش این نسبت باعث بهبود ویژگیهاي مکانیکی و افزایش مقاومت
بتن و پایایی آن در برابر نفوذ آب میشود که با استفاده از روان کننده بتن، با حفظ نسبت آب به سیمان کارایی بتن، بالا برده
میشود.
استفاده از افزودنی روان کننده در طرح اختلاط بتن موجب کاهش مقدار آب بتن در اسلامپ ثابت میگردد. کاهش مقدار آب
اختلاط از آن جهت مطلوب است که موجب افزایش مقاومت بتن یا کاهش جمع شدگی و عیار سیمان میگردد. این مقدار
کاهش آب اختلاط به عوامل مختلفی مانند نوع افزودنی بتن مورد استفاده، نحوه اضافه کردن افزودنی، میزان اسلامپ و نسبت
آب به سیمان، نوع سیمان، عیار سیمان، نوع سنگدانهها، نوع و میزان استفاده از افزونهها مانند روباره و خاکستر بادي و نیز مقدار
هوا بستگی دارد.
مقدار روان کننده مورد نیاز براي افزایش عدد اسلامپ بتن، ارتباط مستقیم با درجه گرانروي آن دارد. طبعا براي هر بتنی که
عدد اسلامپ اندکی دارد باید درصد روان کننده بالاتري را به کار ببریم. البته درصد گرانروي بتن نیز ارتباط مستقیم با میزان
مصرف سیمان در بتن دارد.طریقه استفاده از روان کننده بدین صورت است که در مقداري از آب اختلاط بتن مخلوط شده و در
هنگام اختلاط نهایی و قبل از ریختن و یا پمپ کردن به مخلوط بتن اضافه شود. نتایج تجربی نشان داده است اگر روان کننده
بتن در آب اختلاط مخلوط شده و به بتن اضافه شود تاثیر بیشتري بر روانی درد چرا که موجب توزیع همگنتر میشود.
از مضرات روان کننده بتن، افزودن مقدار زیاد روان کننده بتن که باعث تفکیک و از هم گسیختگی بیش از حد بتن خواهد شد
لذا با این تفسیر استفاده بیش از حد روانکننده بتن توصیه نمیشود. بسته به ماده شیمیایی خاصی که مورد استفاده قرار می
گیرد، استفاده از روان کننده بیش از حد مجاز ممکن است منجر به تأخیر در اثر آن در بتن شود.میزان مصرف ماده افزودنی بتن
بر حسب درصد وزن سیمان(حداکثر 5 درصد وزن سیمان) بیان شده توسط تولید کننده که الزامات استاندارد 2930-2 را
برآورده سازد. جهت دریافت قیمت افزودنی هاي روان کننده با نمایندگیهاي صنایع شیمی ساختمان آبادگران در مراکز استانها
تماس حاصل فرمایید.
روان کننده بتن -201PLAST.A.P
روان کننده بتن -203PLAST.A.P
روان کننده بتن -204PLAST.A.P
روان کننده بتن POZZOCRETE
کاهنده-فوق کاهنده آب چند منظوره 1L-PLAST.A.P
کاهنده-فوق کاهنده آب چند منظوره 4S-PLAST.A.P
ژل هاي میکرو سیلیس
ژل میکروسیلیس نوعی از افزودنیهاي بتن توسعه یافته و محصولی شامل فوق روان کننده بتن و پودر میکروسیلیس و
افزودنیهاي بتن پلیمري دفع کننده آب است که با اسم ژل میکروسیلیس الیاف دار هم شناخته میشود ، به این صورت که با
درجهي بالایی از قدرت باعث افزایش نسبی مقاومت فشاري، خمشی و کششی، دوام و طول عمر بیشتر ، نفوذ ناپذیري قابل
توجه نسبت به بتن معمولی و اسلامپ بالاتر در جهت تهیه و تولید بتنهایی نفوذ ناپذیر،کاربردي مطلوب و فراوان دارد.
ژل میکروسیلیس درحین فرآیند اختلاط فضاهاي خالی و خلل و فرجهاي موجود را پوشش داده و موجب کاهش نفوذ پذیري
بتن به میزان چشم گیري میشود. ژل میکروسیلیس در واقع جایگزین مطلوبی براي انواع متعددي از افزودنیهاي بتن، از جمله
انواع روان کنندهها، فوق روان کنندهها و آب بند کنندهها و … میباشد. ژل میکروسیلیس در واکنش نهایی با جذب آهک آزاد
و تبدیل آن به سیلیکات کلسیم با بازده اي موثر سبب بهبود ویژگیهاي بتن شما میشود.ماده میکروســیلیس ژل شــده با از
بین بردن خطرات زیســت محیطی ناشی از استفاده از دودههاي سیلیســی (به صورت پودري) و نیز به دلیل پخش یکنواختتر
در بتن، باعث بهبود خواص بتن سخت شده میگردد.
A.C.P بتن مکمل
A.C.P-F الیافی بتن مکمل
پاور ژل GEL POWER
میکرو ژل GEL MICRO
MICRO GEL-F الیافی میکروژل
پُمکریت PUMKRET
A.C.P-R دیرگیر بتن مکمل
MICRO GEL-A زودگیر میکروژل
MICRO GEL-R دیرگیر میکروژل
A.C.P-A زودگیر بتن مکمل
سوپرژل -5MS
آباژل ABAGEL
سوپرژل الیافی FP-5-MS
سایر افزودنی ها
با وجود افزودنیهاي روان کننده، فوق روان کننده، کاهنده و فوق کاهنده آب و همچنین ژلهاي میکروسیلیس براي بتن، گاهی
هدف تنها ایجاد خاصیت روانی و یا کاهندگی آب نبوده و نیاز به دیگر افزودنیها مانند زودگیر و دیرگیر کنندههاي بتن، ضدیخ
بتن و ملات، حباب هوا ساز، افزودنیهاي بتن پاششی(شاتکریت)، دوغابهاي تزریق و منبسط کنندههاي بتن و ملات احساس
می شود، که هر یک با توجه به خواص و ویژگیهاي نامبرده میتوانند به تنهایی یا به همراه دیگر افزودنیهاي روان کننده و یا
کاهنده آب مورد استفاده قرار گیرد.
به طور مثال افزودنیهاي زودگیر و دیرگیر کننده با تغییر زمان گیرش بتن یا ضدیخها با جلوگیري از یخ زدن بتن، امکان اجراي
بتن در شرایط آب و هوایی مختلف را فراهم میسازد یا افزودنیهاي حباب هواساز با ایجاد حبابهاي هواي مفید در بتن میتوانند
به دوام و یا خاصیت خمیري بتن کمک کنند. برخی از این افزودنیها بسته به نوع کاربرد می توانند به شکل پودري یا مایع
عرضه گردند تا بسته به شرایط محیطی و روشهاي اجرایی و اختلاط بتن و ملات مورد استفاده قرار گیرند. در مجموع این
افزودنیها با اصلاح خواص و ویژگیهاي بتن تازه و سخت شده، باعث سهولت اجرا در مناطق مختلف آب و هوایی، ارتقا کیفیت
بتن و کاهش هزینههاي تمام شده ساخت و اجرا در پروژههاي عمرانی میشوند.
میکروسیلیس ژل شده GEL PURE
E.M.ANTIFREEZE-C بتن ضدیخ
حباب هوا ساز بتن AIR.M.E
E.M.MICROSILICA سیلیسی دوده
E.M.ANTIFREEZE-M ملات یخ ضد
زودگیر شاتکریت پودري AFP-ABAQUICK
زودگیر شاتکریت مایع AFL-ABAQUICK
دیرگیر بتن پودري P-ABATARD
دیرگیر بتن مایع L-ABATARD
حفظ کننده قوي اسلامپ بتن RETENTION-ABA
منبسط کننده بتن و ملات -500GROUT.M.E
مزوکریت MEZUKRET
مکمل دوغاب تزریق -1100ABABUILD

رفع خوردگی در نواحی ساحلی در سازه هاي بتنی
علاقه به ســـاخت و ســــاز و توسعه سازه ها در مناطق ساحلی، مشکلات فرسایش و پدیده خوردگی در سازه ها را افزایش
داده است. خوردگی تخریب یک ماده در اثر واکنش با محیط آن می باشد و یکی از عوامل اساسی تخریب سازه هاي بتن مسلح
را تشکیل می دهد. با توجه به شدت پیامدهاي زیست محیطی ساحلی بر یکپارچگی سازه هاي بتن مسلح، ارتقاء تحقیقات علمی
در این مناطق خاص از اهمیت بالایی برخوردار شده است.
این امر منجر به تلاشهاي عمده براي مدیریت بحران مشکلات فرسایش و احیاي ظرفیت ساحلی براي سازگاري با تغییرات
کوتاهمدت و بلندمدت ناشی از فعالیتهاي انسانی، رویدادهاي شدید و افزایش سطح دریا شده است. مشکل فرسایش ، زمانی
حاد میشود که اقدامات متقابل (یعنی گزینههاي سازهاي سخت یا نرم) اعمالشده، طراحی، ساخت، یا نگهداري نامناسب باشند
و اثرات آن در سواحل مجاور به دقت ارزیابی نشود.

سازه هاي در معرض محیط هاي ساحلی :
وجود یون هاي کلر و اکسیژن در نواحی ساحلی باعث تشدید شرایط تهاجمی در مناطق ساحلی به ویژه در مناطقی که در
معرض پاشش آب دریا هستند می گردد.
سازه هاي بتنی با نفوذپذیري بسیار بالا، طراحی بسیار ضعیف و عیوب ساختمانی مانند عمق نامناسب پوشش، اجازه نفوذ نمک
و رطوبت به بتن را می دهد و باعث تسریع خوردگی در سازه ها می گردد. بنابر دلایل ذکر شده و در جهت جلوگیري از خوردگی
می بایست اقدامات لازم براي حفاظت از سازه هاي بتنی در مناطق ساحلی اندیشیده شود.

 

اثرات آب دریا بر روي بتن :
بتن عملکرد ساختاري و دوام بسیار خوبی دارد، اما زمانیکه یک سازه بتنی در معرض محیط هاي دریایی قرار می گیرد، تحت
تأثیر و زوال شایع ترین علل خرابی و خوردگی آرماتورهاي فولادي قرار خواهد گرفت بنابراین انتخاب مواد، طراحی اختلاط و
جزئیات مناسب آرماتورها پارامترهاي اساسی در تولید بتن سازه دریایی بادوام هستند.
دوام بتن به طور کلی به عنوان توانایی و مقاومت آن در برابر تأثیرات محیطی و مواد شیمیایی مانند یون هاي کلرید،سدیم،
منیزیم، کلسیم و پتاسیم در نظر گرفته خواهد شد.
تمام زیرساخت هاي بتنی که در محیطهاي دریایی یا نزدیک آنها یافت میشوند، با کاهش طول عمر مواجه خواهند شد، مگر
اینکه اقداماتی براي محافظت از آنها انجام شود .سازه ها به دلیل چرخه ثابت مرطوب – خشک – تر که آب را از طریق مجراهاي
مویرگی و ریز منافذ موجود در بتن وارد می کند، در خطر خوردگی بیشتري قرار دارند. هنگام اضافه کردن شرایط آب و هوایی
شدید و سیکل ذوب و یخبندان که در محیط هاي ساحلی تجربه می شود، حفاظت از این سازه ها از اهمیت بالایی برخوردار
می باشد.

 

میزان نفوذپذیري آب در بتن درصد زوال و خرابی بتن را تعیین می کند، برخی از مکانیسم هاي زوال که زیرساخت هاي بتن
دریایی را تهدید می کند عبارتند از :
خوردگی سازه هاي فولادي 
حمله کلرید 
حمله سولفات 
(AAR (واکنش دانه هاي قلیایی 

سیکل هاي انجماد/ ذوب 
خوردگی آرماتورهاي فولادي:
سه جزء اصلی جهت وقوع خوردگی در بتن مسلح عبارتند از :
الکترولیت براي انتقال یون به عنوان مثال آب 
هادي براي انتقال الکترون 
اکسیژن 
لازم به ذکر است حذف یکی از این اجزا باعث کاهش خسارات ناشی از خوردگی می شود. به همین دلیل در بتن خشک
خوردگی وجود ندارد و همچنین داشتن بتن کم نفوذ براي جلوگیري از حرکت آب و مواد شیمیایی مضر موجود در محلول از
رسیدن به آرماتورهاي فولادي مهم است. به طور کلی، بتن به عنوان یک میزبان عالی براي میلگرد عمل می کند. و به دلیل
خاصیت قلیایی بالاي ماده اول، ماده دوم یک لایه غیرفعال ایجاد می کند که یک مانع محافظ براي فولاد ایجاد می کند .در
این حالت، بتن به طور معمول محافظت در برابر خوردگی عالی را ارائه می دهد، اما لایه غیرفعال می تواند در طول زمان به
دلیل دي اکسید کربن اتمسفر شکسته شود .این امر باعث کربناته شدن شده و باعث کاهش PH بتن و بی ثباتی لایه
غیرفعال می گردد بتن بادوام با نفوذپذیري کم باعث کاهش سرعت کربناته شده و علاوه بر آن سرعت نفوذ آب لازم براي وقوع
خوردگی را نیزکاهش می دهد.

 

بروز مشکلات رایج در سازه هاي بتنی

حمله کلرید
بتن بی کیفیت داراي منافذ متصل بیشتر و مویرگ هاي بزرگتر است .این امر پتانسیل ورود مواد مضر به بتن را افزایش می
دهد .موادي مانند کلریدها می توانند از طریق شبکه منفذي وارد بتن شده که منجر به شکسته شدن لایه محافظ غیرفعال
اطراف میلگرد می شود .در صورت عدم وجود لایه اکسید آهن غیرفعال که از فولاد محافظت می کند، خوردگی با سرعت بسیار
بالاتري شروع می گردد.

 

حمله سولفات
رایج ترین نوع حمله سولفات از طریق راه هاي خارجی است که در آن آب حاوي سولفات در بتن نفوذ می کند .این معمولاً
نتیجه خاكها و آبهاي زیرزمینی با سولفات بالا است، اما میتواند ناشی از آلودگی اتمسفر یا آب صنعتی، باکتريهاي موجود
در فاضلاب یا حتی فقط آب معمولی دریا باشد . حمله سولفات معمولاً ترکیب و ریزساختار بتن را تغییر میدهد و منجر به
تركخوردگی، انبساط و از بین رفتن پیوند بین خمیر سیمان و سنگدانه میشود.

 

واکنش قلیایی
گاهی اوقات، سنگدانهها با هیدروکسیدهاي قلیایی بتن واکنش داده و از طریق انبساط و ترك خوردگی باعث تخریب آهسته
بتن می گردد .تركهاي مویی که ایجاد میشوند دعوتی براي آب و ایجاد خوردگی میلگرد حتی در سازههاي درجه بالاتر
هستند.
دو شکل واکنش قلیایی-دانه وجود دارد:
(ASR (واکنش قلیایی سیلیس 
.(ACR (واکنش قلیایی کربنات 
واکنش قلیایی سیلیسی نسبت به کربناتی نگرانکنندهتر است، زیرا یافتن سنگدانههاي حاوي مواد سیلیسی واکنشپذیر رایجتر
بوده و سیلیس موجود در این سنگدانه ها با هیدروکسید قلیایی موجود در بتن واکنش داده و ژلی را تشکیل می دهد که با
جذب آب خمیر سیمان اطراف، یا هر آبی که به داخل بتن راه پیدا می کند، متورم میگردد.
از آنجایی که ژل رطوبت بیشتري را جذب میکند با ایجاد فشار زیاد باعث آسیب طولانی مدت به بتن میگردد. تركخوردگی
اغلب نشاندهنده وجود AS می باشد و این تركخوردگی اغلب در مناطقی با منبع آب یا رطوبت اتفاق خواهد افتاد.
سیکل هاي ذوب و یخبندان :
در سیکل هاي ذوب و یخبندان زمانیکه آب یخ می زند ، نه درصد حجم بیشتري را در بتن اشغال می کند . عدم فضاي کافی
براي این افزایش حجم یخ زدگی ، می تواند بتن را آزار داده و منجر به ترك هاي مویی شود .سپس ذوب اجازه می دهد تا آب
از طریق شکاف ها نفوذ کند و با هر چرخه یخ زدگی/ذوب، تعداد و اندازه خطوط مو افزایش یابد و در نتیجه آسیب بیشتري به
بتن وارد شود. برخی از علائم قابل توجه آسیب یخ زدگی/ذوب عبارتند از: پوسته پوسته شدن و پوسته پوسته شدن سطح بتن،
ترك موازي سطح، یا سنگدانه هاي در معرض دید.

 

قابلیت اطمینان سازه هاي بتنی مسلح در معرض خوردگی-خستگی و تغییرات آب و هوایی:

 

اثرات آب و هواي گرم بر روي بتن در مناطق ساحلی :

هواي گرم چیست :
عوامل محیطی، به ویژه شرایط آب و هوایی گرم، بر خواص بتن و عملیات ساختمانی اختلاط، حمل و جابجایی مصالح بتن تأثیر
می گذارد. عملیات بتن ریزي هواي گرم، ترکیبی از سه حالت وجود رطوبت نسبی، سرعت نسبی وزش باد و گرماي هوا (دما در
محل بتن ریزي بیش از 32 درجه سانتی گراد) می باشد که باعث کاهش کیفیت بتن تازه و یا سخت شده می گردد
اثرات هواي گرم بر بتن:
اکثر مشکلات بتن ریزي در هواي گرم ، مربوط به سریع تر شدن فعل و انفعالات هیدراسیون سیمان درون بتن وافزایش میزان
تبخیر از بتن تازه می باشد . زمانی که هیدراسیون سریعتر انجام می شود کریستالهاي ایجاد شده اطراف سنگدانه ها سریعتر
ایجاد شده ضعیفتر شده و در نهایت بتن از مقاومت کمتري بر خوردار خواهد شد .

 

خواص بتن که در اثر گرماي زیاد محیط ممکن است تغییر یابد ، به شرح ذیل می باشد:
 سخت شدن بتن
 اسلامپ و کارایی بتن
 مقاومت فشاري بتن
 درجه حرارت بتن
 نماي ظاهري ضعیف بتن
 ترك هاي انقباضی
 ترك هاي حرارتی


بر اساس آییننامه R212.3 ACI افزودنیهاي شیمیایی بتن به منظور تنظیم و اصلاح خواص بتن تازه و سخت شده استفاده
میشوند. مشکلات اصلی بتن تازه در شرایط آب و هوایی گرم عبارتند از:
 افزایش تقاضاي آب که باعث کاهش نسبت آب به سیمان می شود.
 زمان گیرش تسریع شده که باعث ایجاد مشکلاتی در حمل و نقل، فشرده سازي شده و خطر سرد شدن
مفاصل را افزایش می دهد.
 افزایش پتانسیل براي انقباض پلاستیک و ترك حرارتی، عمدتاً به دلیل تبخیر آب در سطح محل قرارگیري.
 مشکل در کنترل محتواي هوا – بسته به سیستم سیمانی و بسته مواد افزودنی، ممکن است ژل تشکیل
شود و باعث شکستن حبابهاي هوا و کاهش محتواي هوا شود .
 نیاز به عمل آوري و برش سریع بتن .بتنی که در سنین پایین در دماهاي بالا عمل آوري می شود، در سنین
بالاتر به اندازه بتنی که در دماهاي مطلوب تر عمل آوري می شود، قوي نخواهد بود .
مشکلات ناشی از بتن سخت شده در هواي گرم هرگز به طور کامل قابل اصلاح نبوده و به این ترتیب، کمبودهاي بتن سخت
شده اغلب عبارتند از:
 پتانسیل افزایش یافته براي خشک شدن انقباض و ترك حرارتی تفاضلی ناشی از خنک شدن ساختار کلی
یا اختلاف دما در سطح مقطع دال.
 کاهش مقاومت فشاري ناشی از تقاضاي آب بیشتر.
 افزایش پتانسیل براي اتصالات سرد، تفاوت رنگ، یا سایر تغییرات در ظاهر سطح .این به دلیل نرخ هاي
مختلف هیدراتاسیون یا نسبت هاي مختلف مواد آب به سیمان (cm/w (است.
 کاهش رطوبت و دوام به دلیل ترك خوردگی.

 

طرح اختلاط بتن در هواي گرم :
بتن ریزي در هواي گرم شرایطی را ایجاب می کند که نیاز به روش هاي خاصی براي اختلاط، قرار دادن، تکمیل و عمل آوري
مناسب دارد . دماي بالاي محیط، دماي بالاي بتن، رسوبت نسبی کم و یا باد شدید کیفیت بتن تازه و یا سخت شده را مختل
کرده و باعث کاهش اثرات آن می گردد.
جهت ساخت بتن در شرایط محیطی شدید و فوق شدید مطابق با “آییننامه ملی پایایی بتن در نواحی خلیج فارس و دریاي
عمان”باید نسبت آب به مواد سیمانی کمتر از 0/45 و 0/4 باشد که در هر دو شرایط بتنریزي بدون استفاده از افزودنیهاي
روانکننده، فوق روانکننده و ابرروانکننده غیرممکن خواهد بود. همچنین جهت افزایش کارآئـی و جلـوگیري از افت سریع
اسلامپ باید از اضافه کردن آب خودداري گردد و در مواقع لازم با اسـتفاده از مـواد افزودنی مناسب خواص بتن را بهبود
بخشید.
همچنین جهت جلوگیري از ایجاد ترکهـاي پلاستیک و افت سریع اسلامپ بتن لازم است دماي بتن تازه در حدود 24 تـا 32
درجـه سـانتیگراد باشد.
اجزاي تشکیل دهنده طرح اختلاط بتن در هواي گرم :

 

آب:
به طور کلی آبی که براي تهیه و عمل آوري بتن استفاده مـیشـود بایـد داراي کیفیـت آب آشـامیدنی باشد. با توجه به اینکه
در نواحی گرم آب داراي املاح زیادي است بایـد مقـدار حـداکثر ایـن امـلاح محدود به مقادیر ذکر شده در مشخصات فنی
طرح باشد
سیمان:
بطور کلی در نواحی که احتمال حمله سولفاتها وجود دارد باید از سیمان تیپ V استفاده کـرد مگـر اینکه میزان یونهاي کلر
(نمک) زیاد باشد که در این صورت بایـد جـداً از مـصرف سـیمان تیـپ V خودداري کرد. در این حالت استفاده از سیمان
تیپ II با درصد بالائی از سربارة کـوره بلنـد (حـدود 65 تا 70 درصد وزنی) و یا سیمان نوع I با حدود 30 درصد وزنی خاکستر
بادي مناسبتر است .بطور کلی استفاده از سیمان تیپ II ، سیمان سرباره و یا سیمان پوزولانی وضـعیت گیـرش بـتن را جهت
استفاده در مناطق گرم بهبود میبخشد. استفاده از مواد معدنی نظیر خاکستر بـادي و سـرباره کوره بلند و دوده سیلیسی تاثیر
بسیار خوبی بر خواص بتن دارد.
سنگدانه ها:
در مورد مصالح به کار رفته در طرح اخنلاط بتن در هواي گرم رعایت نکات ذیل امري ضروري می باشد :
 مصالحی که داراي مقادیر زیادي نمک محلول و یا سولفات هستند به هیچ وجه بـراي کـاربرد در بتن مناسب نیستند.
 استفاده از مصالح خاکدار باعث میشود که مقدار آب زیادتري جهت حصول بـه اسـلامپ مـورد نظر لازم باشد که
خود باعث بالا رفتن تخلخل و در نتیجه ضعف بتن میشود.
 مصالحی که دچار هوازدگی و یا تخلخل زیاد بوده و یا جذب اب بالایی دارند قابل ستفاده در بتن نمی باشد.
 از مصرف مصالحی که داراي دانه بندي مناسبی نیستند باید جداً احتراز شـود. لازم اسـت جهـت حصول به کارآئی
بهتر از سنگدانه هاي گرد گوشه و رودخانه هاي بـراي مـصالح درشـت دانـه اسـتفاده شود.
 استفاده از مصالحی که داراي ضریب انبساط حرارتی کمتري هستند جهت استفاده در مناطق با هواي گرم مناسبتر
میباشد.
مواد افزودنی :
استفاده از مواد افزودنی مناسب و آزمایش شده براي بالا بردن کارآئی و کاهش نسبت آب به سیمان توصیه میشود. لازم به
توضیح است که استفاده از مواد شیمیائی دیرگیر کننده تاثیر چندانی بر روي تداوم کارآئی ندارد در حالیکه استفاده از مواد
دیرگیر کننده به همراه مواد کاهش دهنده مقدار آب و یا روان کننده ها تاثیرات مثبتی بر روي کارآئی بتن دارد .در نهایت
باید ذکر کرد که قبل از اسـتفاده از مـواد افزودنـی حتمـاً بایـد از تـاثیر آن بـر روي بـتن اطلاعات کافی داشت و استفاده از
این مواد باید قبلاً به تائید دستگاه نظارت رسیده باشد.
شرکت صنایع شیمیایی ساختمان آبادگران جهت ساخت یک بتن نفوذناپذیر در مناطق آب و هوایی ساحلی با توجه به لزوم
تحقق بخشیدن به خواص کیفی مد نظر طراحان و سازندگان بتن مبنی بر افزایش کارایی و مدت زمان کارپذیري موثر،
همچنین کاهش مقادیر جذب آب و نفوذپذیري بتن هاي توانمند ژل حاوي میکروسیلیس و مواد کاهنده آب و روانساز بتن را
طراحی و تولید نموده که بر حسب شرایط محیطی محل ساخت و بتنریزي، نوع مصالح مصرفی و مشخصات بتن تازه و سخت
شده باید انتخاب گردند.
حفاظت از سطوح بتنی
خوردگی عامل اصلی تخریب سازه هاي در معرض محیط هاي تهاجمی دریایی است .خراب شدن بتن با ترك، پوسته پوسته
شدن، لایه برداري و زنگ زدگی مشهود است . با گذشت زمان، آسیب هاي ناشی از خوردگی بتن و فولاد می تواند به یک نگرانی
ایمنی تبدیل شود و به افزایش هزینه هاي تعمیر و نگهداري و هزینه هاي سرمایه اي کمک کند .تخمین زده می شود که هزینه
مستقیم و غیرمستقیم خوردگی براي اقتصاد یک ایالت ممکن است به 3 تا 6 درصد از تولید ناخالص داخلی برسد.
بتن مسلح یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی در جهان است. بنابراین با طراحی مناسب، کنترل کیفیت و نگهداري، سازه
هاي بتنی می توانند دوام طولانی مدتی را حتی در تهاجمی ترین محیط ها از خود نشان دهند.
محافظت از سازه ها در برابر این مکانیسم هاي زوال یکی از جنبه هاي کلیدي حفظ بتن است .تعمیراتی که علت خرابی را
بررسی نمی کنند، محکوم به شکست در مدت زمان نسبتاً کوتاهی هستند .به عنوان مثال، بتن در معرض قرار گرفتن در معرض
اسید باید با پوشش ها و پوشش هایی که براي محدوده pH خاصی طراحی شده اند، تعمیر و محافظت شود.
هنگامی که یک سازه شروع به تخریب کرد، درك علت و میزان خرابی به بهبود استراتژيهاي تعمیر و حفاظتی کمک خواهد
کرد و عمر سازه را افزایش داده و سازهها را براي سالهاي آینده حتی در شرایط قرار گرفتن در معرض تهاجمی حفظ خواهد
کرد.

 

یکی از بهترین روشهاي محافظت در برابر خوردگی و یا به تاخیر انداختن آن، استفاده از پوششهاي محافظ میباشد. در این
نوع پوششهاي محافظ ماتریس رزینی فاز پیوسته پوشش را تشکیل داده و وظیفه نگهداري اجزاي شیمیایی تشکیل دهنده
پوشش و تامین چسبندگی به زیرآیند را بر عهده دارد.
گروه دانش بنیان آبادگران با توجه به نیاز پروژه ها و تحقیق و بررسی موفق به سنتز هاردنرهاي فنالکامین با قابلیت پخت در
زیر آب براي دستیابی به خواص ضدخوردگی گردیده است.
از آنجا که باید در انتخاب سیستمهاي پوششی به شرایط آب و هوایی، دما و رطوبت نسبی محیط توجه داشت، پوششهاي زیر
به منظور حفاظت انواع سطوح بتنی (مطابق استاندارد 881C ASTM (به عنوان یک راه حل مطمئن و با پشتوانه علمی معرفی
میگردند.

ABADUR-280
-280ABADUR یک پوشش اپوکسی بدون حلال و چند منظوره جهت حفاظت سازههاي بتنی و فلزي در برابر محیطهاي
خورنده شیمیایی و دریایی میباشد. این محصول بر پایه رزین اپوکسی اصلاح شده و هاردنرهاي ویژه طراحی شده و داراي
مقاومت شیمیایی و خوردگی عالی و مقاومت جوي خوب میباشد. -280ABADUR قابل استفاده در محیطهاي داخلی و
خارجی بوده و جهت استفاده در اسکلهها، مخازن مواد شیمیایی، سوخت و فاضلاب توصیه میگردد. این پوشش کاملا بهداشتی
بوده و در انواع مخازن آب آشامیدنی و تصفیه خانهها قابل استفاده میباشد.

 

ABAZONE-290
شرکت دانش بنیان صنعتی آبادگران با بهرهگیري از هاردنر فنالکامین با قابلیت پخت در زیر آب که توسط محققان این شرکت
تولید و ثبت اختراع گردیده است، موفق به تولید پوشش اپوکسی با نام -290ABAZONE شده است. این پوشش که جهت
رنگ آمیزي و حفاظت سازههاي بتنی در نواحی جزر و مدي طراحی شده است، بر روي سطوح مرطوب چسبندگی عالی (بیشتر
از نیروي پیوستگی بتن) داشته و پس از غرقاب شدن در آب شور و شیرین به واکنش پخت ادامه میدهد. این پوشش مانع از
نفوذ آب و مواد شیمیایی به سطح بتن و میلگرد شده و از سازه در برابر پدیده خوردگی حفاظت میکند. مقاومت نوري این
پوشش به عنوان یک سیستم حفاظتی مطلوب بوده و از دوام و عمر طولانی برخوردار میباشد. مقاومت -290ABAZONE در
برابر یون کلر و نمکهاي موجود در آب دریا عالی است و جهت حفاظت سازههاي بتنی نواحی ساحلی و فرا ساحلی، نواحی جزر
و مدي اسکله ها و کشتی ها، سدها و تصفیه خانه ها مناسب میباشد.

 

بر اساس بخش چهارم استاندارد 0108SP NACE به دلیل آنکه ناحیه جزر و مدي از نواحی اتمسفریک و زیرآب، خورندگی
بیشتري دارد، جهت حفاظت این سطوح باید از پوشش اپوکسی با خواص سدگري استفاده شود. این استاندارد تاکید میکند در
لایه رویه این پوشش نباید از پوشش پلی یورتان استفاده شود چراکه این پوشش مقاومت خوبی در برابر آب ندارد و نباید در
نواحی جزر و مدي استفاده شود. بر اساس این استاندارد جهت حفاظت نواحی جزر و مدي باید از رنگ اپوکسی زیر آب با
ضخامت 500 تا 1000 میکرومتر استفاده گردد.این پوشش بر اساس فصل 7 آییننامه R503 ACI در انواع سطوح بتنی
مرطوب که امکان خشک نمودن آنها وجود ندارد نیز قابل استفاده است.

بررسی مشکلات موجود در حفاري و بتن ریزي تونل ها و نحوه رفع آنها
روش هاي حفر تونل موارد زیر می باشد:
1-حفر تونل به روش سنتی یا آتش باري(BLASTING (-
براي اینکه راندمان حفر تونل را بالا ببرند، در قسمت هاي میانی جبهه کار تعدادي چال نزدیک بهم و با زوایاي مخصوص حفر
می کنند و نقشه انفجار را طوري در نظر گرفته می شود که ابتدا این چال ها منفجر شده و یک جبهه کار آزاد براي سایر چاله
ها فراهم سازد.
2-حفرتونل به روش موازي
برش هاي موازي اغلب براي تونل هاي کوچک مقطع به کار می رونداما می توان براي حفر تونل هاي بزگ مقطع نیزاستفاده
کرد.دربرش موازي یک یاچندچال خالی به صورت افقی وبا قطرزیاد(65تا175میلی متر)موازي یکدیگروعمود برسینه
کارحفرکرده ودراطراف آنهاوبه فاصله10تا20سانتی متري چالهایی باقطرکم ونزدیک به یکدیگرو باخرج گذاري مناسب به وجود
می آورند.چال هاي قطور که خرج گذاري نمی شوند، نقش سطح آزادرابراي چال هاي کوچک دارندوچال هاي کوچک
باتاخیرهاي 20تا30میلی ثانیه آتش می شوند.
3-حفرتونل به روش غیرموازي (زاویه اي)
دربرش غیرموازي حفره اي که درابتداي انفجار و مرکزتونل بوجود می اید شکل مخروط دارد و نتیجه انفجارچال هایی است
که افقی اند، باامتدادتونل موازي نیستندو برسینه کارتونل عمود نمی باشند. این برش رادرجایی بکارمی برندکه سطح مقطع
تونل زیادباشد زیرا حفر چال درامتدادي غیرموازي با محورتونل مستلزم وجودفضاي کافی براي استقرار دستگاه چال زنی می
باشد.
4-حفر تونل به کمک ماشینهاي تمام مقطع(TBM(-
با توجه به تنوع شرایط زمین شناسی و ترکیبات خاك و سنگ موجود در مسیر یک تونل بسته به شرایط انواع مختلفی از
ماشین حفار تمام مقطع ساخته شده است. در سال 1980 (SRM(I تعریف انجمن بین المللی مکانیک سنگ :
در مورد سنگ سخت، مقاومت بیش از 50 تا 100 مگا پاسکال و در مورد سنگ هاي نرم کمتر از50 مگا پاسکال
5-حفر تونل به کمک ماشینهاي بازوییHEADER ROAD-
6-حفر تونل به کمک سپر(TUNNELING SHIELD(-
حفر تونل در زمین هاي سست و ریزشی، معمولا با استفاده از سپرهاي فولادي انجام میگیرد.این سپرها غالبا مقطع دایره اي
دارندو فضاي تونل ممکن است طی شرایط هواي آزاد یا تحت تاثیر هواي فشرده باشد . وجود سپر سبب می شود که بتوان
حفاري را درشرایط ایمن انجام داد و سیستم نگهداري اولیه را برپاساخت و نشست زمین را کنترل کرد .
7-حفر تونل به کمک کند وپوش(COVER and CUT(-
عمده بارهاي وارد شده بر ساختار تونل، فشار آب هاي زیر زمینی و همچنین فشار توده سنگ هاي در برگیرنده است. از
مشکلاتی که در عملیات حفاري تونل ها رخ می دهد موضوع ریزش دیواره هاست و براي رفع آن از روش هاي مختلفی
استفاده می شود و یکی از رایج ترین آنها استفاده از مواد شاتکریت یا بتن پاششی است.

 

بتن پاششی (شاتکریت) به عنوان یک بتن یا ملاتی که از طریق شیلنگ هاي الاستیکی حمل می گردد متداول می باشد و با
استفاده از هواي فشرده با سرعت بالا به سطح مورد نظر پاشیده میشود. در سال 1930 زمانیکه واژه شاتکریتاز طرف انجمن
مهندسان راه آهن آمریکا مورد استفاده قرار گرفت و همچنان نیز استفاده می گردد. شاتکریت یا بتن پاششی در سرتاسر دنیا در
دو نوع مخلوط تر و مخلوط خشک، تکنولوژي شناخته شده اي براي استقرار بتن می باشد. بیشترین کاربرد بتن پاششی
(شاتکریت) در فضاهاي زیرزمینی و براي پایدارسازي سنگ ها می باشد. بتن پاششی در حفاري هاي روباز نیز استفاده می شود.
در یک تعریف کلی، بتن پاششی یا شاتکریت به بتنی اطلاق می شود که از ترکیب سیمان، شن و ماسه، سنگ و مقدار مشخصی
از ماده تنظیم کننده زودگیر تشکیل شده است و توسط تجهیز پاشش مورد استفاده قرار می گیرد. این تجهیز از بخش هایی
مانند لوله انتقال دهنده و دستگاه پنوماتیکی با سرعت بالا تشکیل شده که عمل پاشیدن مخلوط بتن پاششی را بر روي سنگ
یا سطح مورد نظر انجام می دهد. ماده افزودنی زودگیر کننده باید به درستی به طرح اختلاط بتن پاششی اضافه شود تا در چند
دقیقه، گیرش بتن اتفاق افتاده و دستیابی به مقاومت اولیه آن را بهبود بخشد. کیفیت عملیات شاتکریت نیز بستگی به نوع
سیمان دارد و سیمان معمولی پرتلند می تواند به خوبی با ماده زودگیر کننده بتن پاششی سازگار باشد به همین دلیل، استفاده
از آن بیشتر ترجیح داده می شود.

 

انواع بتن پاششی به لحاظ روش اجرا

بتن پاششی خشک 1-
در این روش سنگدانه ها با سیمان ترکیب شده (با حداکثر آب 5 درصد براي جلوگیري از گردوخاك) و به وسیله دستگاهی
موسوم به پمپ شاتکریت توسط هواي فشرده به داخل لوله هاي لاستیکی پمپ شده و از طریق افشانه به سطح موردنظر
پاشیده می شود.. دستگاه هاي اجراي این روش کوچک بوده و نیاز به کامیون هاي حمل و مخلوط بتن نمی باشد. یکی از
معایب این روش استهلاك تجهیزات و تولید گرد و خاك می باشد.

بتن پاششی تر 2-
در این روش نخست مصالح مربوط به بتن پاششی و آب به وسیله مخلوط کن بچینگ با یدگیر اختلاط پیدا کرده و توسط
کامیون مخلوط کن به محل اجراي آن منتقل می شود و توسط پمپ هاي ویژه روش تر روي سطح حفاري شده پاشیده می
شود. سهولت کنترل کیفیت مخلوط، کم بودن آلودگی محیط وشدت جریان بالا از مزایاي این روش می باشد. در افشانه، هواي
فشرده با شدت جریان 3 تا 20 مترمکعب بر دقیقه و با فشار 3 بار افزوده میشود. هواي فشرده باعث افزایش سرعت بتن شده و
بتن را به خوبی به سطح می چسباند.

شتاب دهنده هاي بتن پاششی
از بین همه الزامات و شاخص هاي مطرح شده، شاخص تنظیم زمان گیرش در عملیات بتن پاششی یکی از اصلی ترین ملاك
هاي انتخاب افزودنی شتاب دهنده می باشد و شتاب دهنده ها به طور فزایندهاي در هر دو کاربرد بتن پاششی خشک و تر
مورد استفاده قرار میگیرند. اما شتاب دهنده ها در فرایند خشک رایج تر هستند تا قدرت گیرش اولیه را افزایش دهند و گرد و
غبار و ریزش مخلوط پاششی از سطح را کاهش دهند. اما در عملیات بتن پاششی تر تمرکز بیشتر بر گیرش اولیه می باشد.

 

از لحاظ شیمیایی، شتاب دهنده هاي بتن پاششی عموما به دو دسته اصلی تقسیم شوند: سیلیکات ها و نمک هاي آلومینیومی.
سیلیکاتها اولین نسل مورد استفاده بودند که عملکرد پایین تري نسبت به محصولات مبتنی بر آلومینیوم داشتند. استفاده از این
بنیان در عملیات بتن پاششی براي اجراي لایه ضخیم محدودیت ایجاد میکند. با این حال، به صرفه بودن آن به لحاظ اقتصادي
دلیل اصلی بالا بودن مصرف این بنیان در برخی از نقاط جهان (مانند چین) میباشد.
افزودنی هاي شتاب دهنده ساخته شده با بنیان نمکهاي آلومینیم به دو دسته تقسیم میشوند: مواد بازي و مواد بدون باز (قلیا).
مواد بازي به طور عمومی از نمک هاي آلومینیوم تهیه میشوند. آنها براي دستیابی مقاومت سریع در سنین پایین بتن پاشی
بسیار مؤثر هستند، لیکن مقاومت آنها در درازمدت بسیار پایینتر است. شتابدهندههاي بتن پاششی بازي ضعف هاي مهمی از
نظر بهداشت و ایمنی دارند زیرا ممکن است هنگام تماس با پوست باعث سوختگی شدید شوند. از جدیدترین موارد هم میتوان
به نابینا نمودن عوامل اجرائی در صورت تماس با چشم اشاره نمود.
شتاب دهنده هاي بدون باز، محلولهاي اسیدي از نمکهاي آلومینیوم هستند. اقبال بازار مصرف به این دسته مواد بسیار بیشتر
است زیرا بدون عوارض سلامت و ایمنی در مقایسه با گونه بازي می باشند. از نگاه کیفیت و ویژگی ها باید به این موضوع توجه
داشت که مواد افزودنی بتن پاششی بدون باز، منجر به کاهش مقاومت دراز مدت نخواهند شد. از نظر شیمیایی هم باید آگاه
باشیم که غلظت بسیار زیاد محلول هاي آلومینیوم سولفات هرگز باعث بروز رسوب در آنها نمیشود زیرا با استفاده از مواد معدنی
مؤثر و یا اسیدهاي آلی پایدار میشوند. مطالعات اولیه شتاب دهنده هاي بتن پاششی نشان میدهد که تشکیل کریستال هاي
اترینگایت حاصل شده از واکنش فاز آلومینیوم شتاب داده شده با سیمان موجب انقباض سریع سامانه سیستم مخلوط میشود،
لیکن این امر تأثیر چندانی بر هیدراسیون فاز آلیت ندارد. براي رسیدن به زمان گیرش دلخواه، ماده شتاب دهنده باید داراي
غلظت آلومینیوم زیادي باشد. بنابراین در فرموله کردن و تولید صنعتی گونه هاي با غلظت زیاد که داراي نمک هاي آلومینیوم
هستند. به موضوع تشکیل رسوب در طول زمان توجه میشود. زیرا تشکل رسوب به روشنی از نظر عمر نگهداري ماده افزودنی
ناخواسته است. براي تثبیت مخلوط هاي داراي غلظت آلومینیوم بالا، اسیدهاي گوناگونی مورد استفاده قرار میگیرند. انتخاب
درست این اسیدها میتواند به بهبود مقاومت کمک فراوانی نماید. اما انتخاب اشتباه هم به شدت در تخریب هیدراسیون آلیت اثر
داشته و می تواند ثبات بتن پاششی را به مخاطره بیاندازد.

الزامات بتن پاششی
در سال 1990 میلادي، کمیته ASTM تصمیم گرفت که این فناوري به اندازه کافی رشد کرده است که باید یک کمیته فرعی
براي بتن پاششی با کد 09.46C ASTM سازماندهی شود. در آن زمان این کمیته به صورت مکمل کمیته موسسه بتن آمریکا
با کد 506 براي عملیات بتن پاششی در نظر گرفته شد.

 

اجزاي تشکیل دهنده بتن پاششی
مواد تشکیل دهنده بتن پاششی شباهت زیادي به مواد تشکیل دهنده بتن معمولی دارد. سیمان، سنگدانه هاي شکسته و
گردگوشه، آب، افزودنی ها و الیاف از مهمترین اجزاي تشکیل دهنده بتن هاي پاششی محسوب میشوند. انتخاب هریک از مواد
نام برده باید چنان باشد که الزامات فنی و ایمنی و بهداشت را برآورده نماید. ضمن اینکه همه ي مشخصات فنی مربوط به بتن
پاششی مانند مقاومت هاي مورد نیاز به همراه ضخامت اجرا، شکل و سطح تمام شده اجرا (چگونگی پرداخت) باید بر اساس
الزامات و نیاز پروژه به طور دقیق مشخص شود.

افزودنی هاي مورد استفاده رده بتن هاي پاششی بسته به نوع دستگاه پاشش و تجهیزات موجود، به دو نوع شاتکریت مایع و
پودري و هریک به 9 رده مختلف تقسیم می شود.

سیمان:
سیمان در بتن پاششی مانند سایر مخلوط هاي سیمانی، نقش جزء چسباننده را بازي می کند. بنابراین مقدار و نوع سیمان
مصرفی بر روي ویژگی هایی چون زمان گیرش و مقاومت هاي مکانیکی تاثیر مستقیم دارد.
ض
آب:
آب آشامیدنی بهترین انتخاب به منظور ساخت بتن پاششی می باشد. در صورتی که از آب آشامیدنی در ساخت بتن پاششی
استفاده شود، نیاز به انجام آزمون خاصی نمی باشد.

سنگدانه:
سنگدانه هاي ریز و درشت حدود 75 درصد از حجم بتن پاششی را تشکیل می دهند. از این رو در بتن پاششی همانند بتن
معمولی کیفیت مصالح سنگی از اهمیت بالایی برخوردار است. از مراجع دسته بندي سنگدانه ها، به استاندارد ملی ایران ، ACI
506 و 1436C ASTM می توان اشاره کرد.
به طور کلی موارد زیر را می توان به عنوان نقش سنگدانه ها در بتن پاششی برشمرد:
 تاثیر چشمگیر بر یکنواختی بتن پاششی
 یکی از شاخص هاي اولیه در تعیین آب موردنیاز
 نقش پرکنندگی اقتصادي
 تاثیر مستقیم بر مقاومت مکانیکی
 تاثیر به سزا در کارایی مخلوط تازه
 تاثیر به سزا در دوام سازه
 تاثیر مستقیم بر کیفیت اجرا و درصد برگشت مصالح

الیاف:
الیاف مطابق با انچه در 1116C ASTM تعریف شده است به منظور تامین خواص موردنظر به بتن پاششی اضافه می گردد.
از مزایاي آن می توان به موارد زیر اشاره نمود:
 افزایش استحکام بتن
 یهیود چسبندگی به مقاطع صخره اي و سنگی
 بهود پیوستگی و یکپارچگی بتن پاشیده شده
 کنترل ترك خوردگی ناشی از انقباض پلاستیک
 کنترل ترك خوردگی گرمایی
 بهبود استحکام در برابر سایش و ضربه
 بهبود مقاومت در برابر آتش
 بهبود شکل پذیري

از جمله انواع آنها می توان به الیاف فولادي، سنتزي، شیشه، طبیعی، میکرو و ماکرواشاره کرد.

افزودنی هاي فیزیکی:
 دوده سیلیسی:

کی از بهترین و موثرترین نمونه هاي افزونه ها دوده سیلیسی (میکروسیلیس) است که به عنوان یک فیلر معدنی (یا یک ماده
پوزولانی فعال) شناخته می شود. عملکرد مثبت این ماده بیشتر بر روي ویژگی هاي رئولوژِي، چگالی، مقاومت هاي فشاري و
دوام نمایان است.
 سرباره :
از دیگر مواد پوزولانی، استفاده از افزونه هایی مانند سرباره بر اساس سوابق مصرف این ماده و احتمال افزایش برگشت مصالح
توصیه نمی گردد.
 رنگدانه ها:
رنگدانه هاي معدنی در بتن پاششی براي کاربردهاي معماري و نما استفاده می گردند.

افزودنی هاي شیمیایی:
افزودنی هاي شیمیایی مورداستفاده در بتن پاششی توسط دو استاندارد اروپایی 934-5 EN و آمریکایی ASTM
1141C طبقه بندي و تعریف شده اند. استاندارد ملی ایران به شماره 2930-5 ISIRI برگرفته از استاندارد اروپایی بوده و
تمرکز بیشتري روي افزودنی هاي ویژه بتن پاششی دارد.

در میان تمامی موارد افزودنی بتن پاششی توسعه یافته در شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران، افزودنیهاي زودگیر بتن
پاششی دسته اي از مواد افزودنی هستند که پس از اضافه شدن به بتن پاششی منجر به بهبود مقاومت فشاري، چسبندگی،
پیوستگی، مقاومت در برابر یخزدگی بتن، سایش و کاهش پسزدن بتن پاشیده شده میشوند. این مواد در فرایند پاشش خشک
منجر به کاهش میزان گرد و غبار و همچنین کاهش پسزده شدن مواد و افزایش مقاومت زودرس شده و در فرآیند پاشش تر
نیز سبب گیرش سریع و مقاومت زودرس میگردند. شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران به عنوان یک واحد دانشبنیان
شناخته شده در ابعاد ملی و بینالمللی با تکیه بر تمامی سرمایههاي علمی و تجربی خود در زمینه نوعآوري، تولید و توسعه این
فناوري در آغاز سیر توسعه با مطالعه برروي افزودنیهاي زودگیر بتن پاششی موفق به ارائه و تکوین این افزودنیها در بنیان
قلیاي محدود وکنترل شده با نامهاي L-ABAQUICK وP-ABAQUICK گردید. شیمی این مواد به نحوي طراحی شده
تا از لحاظ عملکردي تمامی استانداردها، الزامات و مشخصات در نظر گرفته شده در آییننامههاي ملی و بینالمللی در زمینه
بتن پاششی را رعایت نموده و همزمان بتواند از لحاظ اقتصادي، مقرونبهصرفه بوده و نیاز بازار داخلی و سفارشات مشتریان
(PRODUCTS CUSTOMIZED (را برآورده سازد. مواد افزودنی زودگیر شاتکریت برپایه غیرقلیاها و نمکهاي معدنی
(مدرن) در دو حالت مایع و پودري با نامهاي به ترتیب AFL-ABAQUICK وAFP-ABAQUICK طراحی گردیدهاند.
به طور کلی انتخاب هر کدام از محصولات افزودنی پودري یا مایع، با توجه به شرایط کار، تجهیزات، فرآیند اجرا و تکنولوژي اجرا
انجام میپذیرد. در طراحی محتویات شیمیایی این محصولات توجه به آییننامه ملی 2930-5 ISIRI مورد توجه و اصل و
اساس کار قرار گرفته است.

علل ایجاد ترك در گروت هاي اپوکسی و روش هاي ترمیم و پیشگیري از ترك ها
گروت اپوکسی بواسطه فرمولاسیون خاصی که دارد، کیفیت و مقاومت بیشتري نسبت به گروت سیمانی دارد. این نوع گروت را
به دلیل سیال بودن، می توان در نقاط دور از دسترس به آسانی اجرا نمود. گروت اپوکسی از سیمان، سنگدانه، فیلرها، الیاف،
رزین، هاردنراپوکسی و افزودنی هاي دیگر ساخته شده اند و مقاومت بالایی در برابر فشار هاي دینامیکی و نیرو هاي خمشی
برشی دارد. این نوع گروت عموما در نصب و ثابت سازي ماشینآلات و تجهیزات سنگین که تحت فشارهاي استاتیکی بالایی
هستند و ماشین آلات دینامیکی و ایستا که در پالایشگاه ها، نیروگاه ها و پتروشیمی استفاده میشود، کاربرد دارد. جهت کنترل
کیفیت و بررسی الزامات ضروري گروتهاي اپوکسی تولید شده میتوان به استانداردهاي 6319 BS, -ASTM
579C و 307C ASTM اشاره کرد.

فرآیند پخت و به گیرش رسیدن این گروت همواره با حرارت زایی بالایی همراه است؛ لذا ممکن است اجرا در مقاطع بزرگ و
.یا ضخامتهاي زیاد، باعث ایجاد تركهایی در گروت اپوکسی شود
عوامل ایجاد ترك در گروت اپوکسی
عوامل ایجاد ترك در گروت هاي اپوکسی عبارت اند از : تنش هاي ناشی از حرارت و تنش هاي مکانیکی .ترك به معناي از
دست دادن کارایی گروت نمی باشد .بلکه در حقیقت به معناي کاهش انواع تنش هاي حرارتی ومکانیکی گروت می باشد، یا به
بیان ساده تر، ترك جایی در گروت رخ می دهد که وجود درز انبساطی الزامی است.

 

ترك هاي ناشی ازتنش هاي حرارتی
افت سریع دما، تأثیر جدي بر گروت اپوکسی پخت شده می تواند داشته باشد .گروت هاي اپوکسی، اگر در معرض اختلاف
دمایی بیشتر از 10درجه سانتی گراد قرار گیرند، می توانند در گروت ریزي هاي حجیم و گسترده، دچار پیشرفت ترك
شوند .بدین صورت که اگر در یک چرخه فصلی، گروت در معرض اختلاف دماي بیش از 10درجه سانتی گراد پایین تر از زمانی
که گروت ریزي شده است، قرار گیرداحتمال ترك خوردن آن وجود دارد .در مناطق استوایی، این موضوع مشکلی ایجاد نمی
کند، زیرا به ندرت تفاوت دمایی بین تابستان و زمستان بیشتر از 1درجه سانتی گراد وجود دارد .با این حال، در اقلیم هایی که
اختلاف دماي بالایی) تا 37درجه سانتیگراد یا بیشتر (بین تابستان و زمستان رخ می دهد، ترك هاي حرارتی ایجاد می شوند،
مگر اینکه اقدامات احتیاطی مناسب انجام شود.

ترك هاي ناشی از استرس مکانیکی
این تركها در نقاطی که بالاترین تمرکز تنش وجود دارد، می توانند ایجاد شوند، نظیر
 انکر بولت هاي بسته نشده
 گوشه هاي قالب ها
 یا پدهاي جک اسکرو
ترك هاي ناشی از تنش مکانیکی نیز میتوانند در نتیجه تغییرات دمایی و اختلاف ضریب انبساط بین گروت اپوکسی و فولاد
هاي تعبیه شده در گروت، رخ دهند.
ترك هاي عمودي
این نوع ترك باید سریعا آب بندي شوند تا از نفوذ روغن یا آلاینده ها به گروت، ودر نتیجه رسیدن به بتن زیرین جلوگیري
شود .انتخاب ماده آب بند، به نوع سرویس و همچنین شرایط محیطی که گروت در معرض آن قرار می گیرد، بستگی دارد .اگر
آب بندي ترك زیاد باشد، براي جلوگیري از انباشته شدن آب و آسیب هاي یخ زدگی و ذوب، از آب بند هاي صنعتی یک جزئی
مانند سیلیکون RTV استفاده می شود .اگر ناحیه ترك در مجاورت مداوم با روغن هاي روان کننده، سوخت ریخته شده یا
سایر آلاینده ها قرار دارد، باید از درزگیر الاستومري مقاوم تر استفاده شود که چسب تزریق اپوکسی -EP ABAINJECT
110 پیشنهاد می گردد .بیشتر تولید کنندگان گروت اپوکسی، چنین محصولی را ارائه میدند تا بتوان درزهاي انبساطی در
گروت اپوکسی اجرا شده را آب بندي کرد .براي ترمیم ترك هاي عمودي، توجه به موارد زیر الزامی می باشد:
تراشه هاي آن .شکل برش داد شود و شکاف حدود 1,27 و 0,63 سانتی متر ایجاد کرد V قسمت بالاي ترك را به صورت 1-
.را برداشته و گرد و غبار را با دمیدن هواي بدون روغن و آب، گرد گیري می کنند و آن را خشک نگه می دارند
شکل V مخلوط اپوکسی مایع می تواند در داخل ترك .استفاده کنید -110EP ABAINJECTاز چسب تزریق اپوکسی 2-
.جریان یابد و چندین اینچ در آن نفوذ کند و آن را پر کند
اگر آب در شکاف وجود داشته باشد، با ریختن یک حلال با تبخیر سریع که چیزي از آن باقی نماند، مانند استون، متانول 3-
این حلال ها آب را .یا الکل بدون آب وارد شکاف می کنند و به سرعت، عملیات حذف و خشک شدن آن را انجام می دهند
.جذب خواهند کرد و در حین تبخیر آن را خارج می کنند
ترك هاي افقی
این گونه تركها اغلب به عنوان تركهاي بلند شدگی لبه شناخته می شوند، که فقط در سطح مشترك گروت و بتن، یا کمی
پایین تر از آن( معمولاً از 6 تا 13 میلیمتر) ظاهر میشوند .در برخی موارد، این نوع از ترك خوردگی به اندازه ترك هاي عمودي
جدي در نظر گرفته نمی شود، زیرا به ندرت به زیر ماشین آلات مهاجرت می کند .با نزدیک شدن به پایه تجهیزات، پیوند گروت
به بتن حفظ می شود زیرا گروت تحت فشار وزن ماشین آلات و انکر بولت هاي پیش بارگذاري شده، قرار دارد .بلند شدگی لبه
همچنان باعث نگرانی ست، زیرا به نظر می رسد که کل پوشش گروت لایه لایه شده است .معمولا این نوع ترك ها، هنگامی
ظاهر می شوند که پوشش گروت 150 میلیمتر پهن تر از پایه ماشین آلات باشد .بلند شدگی لبه در گروت ریزي هاي حجیم
بیشتر اتفاق میافتد از جمله هنگامی که از گروت اپوکسی به عنوان آب بند براي روي فونداسیون یا به دلایل زیبایی استفاده
می شود .که در چنین مواردي می توان بدون در نظر گرفتن ترك عمودي، میزان جداشدگی واقعی پوشش گروت را تشخیص
داد. جلوگیري از ترك افقی بسیار ساده تر و کم هزینه تر ازترمیم آن می باشد.

 

برخی از اقدامات پیشگیرانه به شرح زیر است:
-1 نصب داول هاي جانبی که به عنوان لنگر عمل می کنند و گروت را نگه می دارند.
-2 لبه بیرونی فونداسیون بتنی را با زاویه 45 درجه برش می دهند تا میلگرد دیده شود.
-3 عرض شانه گروت را بیش از دو برابر عمق محدود کنید.

 

در برخی موارد، به دلیل دسترسی ناکافی بین قالب و تجهیزات، رعایت کردن این ابعاد می تواند مشکل ایجاد کند .اگر ترك
افقی فقط یک ترك مویی در امتداد ترك عمودي باشد بدون جدایی شدید، درز بندي ترك هاي عمودي و در نظر نگرفتن ترك
هاي افقی در وجوه عمودي ، قابل قبول می باشد. با این حال، اگر جدایی شدید است، باید آن را حذف کنید و دوباره آن منطقه
را گروت ریزي کرد .اگر منطقه قابل دسترسی است، یک اره با یک تیغه سنگ تراشی می توانند براي برش اطراف ناحیه ترك
خورده به منظور برداشتن پوشش گروت سست، استفاده کرد .بتن باید تمیز گردد و در آن ناحیه براي ترمیم کامل، مجددا
گروت ریخته شود .در بیشتر موارد، درزهاي انبساط باید در محل درز سرد یا براي فاصله زمانی در حجم هاي بالاي گروت
اپوکسی با برش اره اجرا شوند. باید در وهله اول درز انبساطی قبل از گروت ریزي وجود داشته باشد. اگر قرار است پوشش جدا
شده در جاي خود باقی بماند، 9.5 تا 12.5 میلی متر دریل کنید .سوراخ هایی به صورت عمودي از پوشش گروت با مته هاي
بنایی عبورمی دهند و گروت تزریق اپوکسی را در قسمت جدا شده پمپ و یا می ریزند .بسته به ناحیه اي که باید پر شود، می
توانید از یک گان دستی استفاده کرد .آن را در سوراخ هاي حفر شده قرار دهید و اپوکسی مایع را به داخل ترك پمپ کنید .راه
دیگر این است که سوراخ هایی به اندازه 30 تا 35 سانتی متر در اطراف گروت جدا شده ایجاد کرد و از یک لوله مسی با قیف
استفاده شود تا در آن گروت اپوکسی را بریزند .ابتدا باید از مرکز شروع کرد تا به سمت لبه هاي بیرونی رسید .از نوار چسب در
امتداد ترك افقی براي نگه داشتن مایع اپوکسی استفاده می شود تا زمانی که در جاي خود ثابت شود .این امکان وجود دارد که
یک گروت اپوکسی را فرموله کرد که ترك نخورد .با این حال، چنین محصولی در حال حاضر استانداردهاي مورد نیاز براي
گروت ماشین آلات را ندارد .مدول بسیار کم می تواند باعث خزش مواد تحت بارگذاري پایدار شود .چنین تغییرات ابعادي می
تواند بر هم ترازي چرخش بحرانی و رفت و برگشتی تجهیزات تاثیر بگذارد .وقتی صحبت از تزریق دقیق ماشین آلات به میان
می آید، بهترین کار استفاده از یک گروت سفتتر با ویژگیهاي نگهدارندگی بهتراست، حتی اگر پتانسیل آن را داشته باشد که
ترك ایجاد کند .ترك ها را می توان ترمیم کرد، اما گروتی که فشرده می شود تا جایی که تراز از بین می رود ، دیر یا زود باید
جایگزین شود .همه این روشها و روشهاي دیگر، سالها براي ترمیم هر دو نوع ترك عمودي و افقی مورد استفاده قرار گرفته
اند .هنگامی که به درستی انجام شوند، نتایج حاصل شده از این ترمیم ها، افزایش طول عمر گروت و ماشین آلات را نشان می
دهند.

نفوذپذیري نماي سازه ها و نحوه رفع آن
یکی از دغدغه هاي سازندگان در شهرهاي کج باران به ویژه استان هاي شمالی کشور، انتقال رطوبت ناشی از بارش باران به
داخل ساختمان و آسیب رساندن به نماي سازه می باشد.
در بسیاري از شهرهاي ایران همچنان نماسازي با استفاده از آجر یا سیمان شسته انجام می پذیرد.
به دلیل آلودگی هواي شهرها به انواع آلاینده ها به ویژه دوده و ایجاد لایه اي از این ذرات بر روي سطوح به مرور زمان در هنگام
بارندگی این آلودگی به داخل مقاطع نما نفوذ کرده و باعث تغییر رنگ و ایجاد جلوه هاي نامطلوب روي نماي ساختمان می
شوند، لذا استفاده از ماده محافظ نما علاوه بر آب بندي و جلوگیري از نفوذ آلوده کننده ها به داخل نما و حفظ زیبائی نماي
ساختمان از تغییر رنگ نما نیز جلوگیري می کند.

 

در گذشته تصور میشد عوامل مخرب و خورنده فقط در محیط هاي مجاور دریایی رخ می دهد. حال آنکه با رشد و توسعه
شهرها و افزایش مقادیر انتشار گازهاي 2SO و 2CO و … در جو و جابهجائی ناشی از وزش باد بارش باران هاي مخرب در تمامی
نقاط کشورگزارش شده است. لذا سازهها و مخصوصا نماي آنها همواره تحت تاثیر پدیده تخریب محیطی بوده و با رشد زندگی
شهري اثرات مخرب این پدیده نیز گسترش پیدا میکند.
از دیگر عوامل محیطی که اثر کوتاه مدت و بلند مدت مخرب بر نماسازي دارند، میتوان به رسوب آلایندهها (نظیر دوده، گرد و
غبار و …) و بارش باران اشاره نمود که منجر به تغییرات ناهمگون رنگ مصالح نما و از بین رفتن زیبایی سازه می گردد. این
عامل در کنار پدیده خوردگی ناشی از باران هاي اسیدي منجر به کاهش دوام نما و افت شدید جلوههاي بصري شهري خواهد
شد.

 

توجه داشته باشید بارش باران اسیدي فقط به شهرهاي بزرگ یا مجاورت کارخانهها و محیطهاي صنعتی محدود نمیگردد، بلکه
ورود گازهاي آلاینده به جو و انتقال آن تحت وزش باد منجر به بارش بارانهاي اسیدي حتی در مناطقی بسیار دورتر میشود.

با توجه به توضیحات ارائه شده شرکت دانش بنیان صنایع شیمی ساختمان آبادگران محصولی نوین جهت محافظت از نماي
ساختمان ها را تحت عنوان محافظ نما SEAL.M.E براي آب گریز نمودن و نفوذناپذیر شدن انواع مصالح ساختمانی و بنایی
با دو بنیان متفاوت طراحی و تولید نموده است. این مواد علاوه بر آببندي و جلوگیري از نفوذ آلایندهها به داخل مصالح و حفظ
زیبایی آنها از تغییر رنگ نماي ساختمان جلوگیري میکند. SEAL.M.E به دلیل مقاومت در برابر نفوذ آب در مصالح
ساختمانی، روند خوردگی و تخریب نما در برابر بارانهاي اسیدي را به شدت کاهش میدهد.

 

E.M.SEAL نما محافظ
ماده محافظ نما بر اساس مکانیزم عملکرد و نیاز مصالح انتخاب شده براي نما سازي با 2 بنیان آب و حلال طراحی شده است:

. ماده نفوذناپذیر کننده مصالح با بنیان شیمیایی سیلان سیلوکسان میباشد S–SEAL.M.E 1-
این ماده پس از اجرا روي سطح از خاصیت مویینگی زیرآیند استفاده نموده و به درون لولههاي مویین مقاطع مورد اجرا نفوذ
.مینماید و با از بین بردن جذب سطحی محل اجرا، آنها را در مقابل نفوذ آب، گرد و غبار و گازهاي جوي مقاوم می سازد
شاخص هاي متعددي در طراحی ماده SEAL.M.Eمورد توجه قرار گرفته که به این ماده قابلیت نفوذ به عمق مناسبی از
زیرآیند سطح را داده است، از این رو میتواند نفوذپذیرترین اجسام را به طور کامل آبگریز نماید. از دیگر نکات حائز اهمیت در
مصرف مواد محافظتی SEAL.M.E باید به قدرت آّبگریز نمودن مصالح و سطوح داراي ترك اشاره نمود.
ماده نفوذناپذیرکننده مصالح با بنیان شیمیایی آکریلیک میباشد. این ماده پس از اجرا با تشکیل یک W–SEAL.M.E 2-
.فیلم بسیار نازك و مقاوم بر روي سطوح، آنها را در مقابل نفوذ آب، گردوغبار و گازهاي جوي مقاوم می سازد
در تصویر زیر ویژگیهاي مصالح پیش و پس از آببندي با استفاده از SEAL.M.E مقایسه شده است:

 

عدم بهرهگیري از مواد محافظ پس از بهرهگیري از مواد محافظ
فقدان خاصیت ضد آب خواص ضد آب در عمق تركها
کمترین زاویه تماس بیشترین زاویه تماس
خیسشدگی عدم خیسشدگی
مقطع با نفوذپذیري زیاد مقطع بدون نفوذپذیري
جدول مقایسه خواص محافظ نماي پایه آب و پایه حلال:

عنوان محافظ نماي پایه آب محافظ نماي پایه حلال
ماهیت شیمیایی اکریلیک سیلان سیلوکسان
نحوه حفاظت تشکیل فیلم آبگریز نمودن سطح
قابلیت تنفس پذیري ندارد دارد
تغییر در جلوه زیرآیند افزایش براقیت سطح بدون ایجاد تغییر
قابلیت ایجاد قطره روي زیرآیند ندارد دارد
قابلیت نفوذ در زیرآیند ندارد محدود
هر 2 بنیان ماده محافظ نما از ماندگاري طولانی در مقابل نور خورشید برخوردار بوده و کاملاً قابل شستشو میباشند و در نفوذ
ناپذیر نمودن انواع مصالح ساختمانی نظیر آجر، سنگ، بتن، گچ و . . . بسیار مؤثر هستند.
از آنجا که ماده SEAL.M.E با انسداد کامل تمامی لولههاي موئین سطوح مورد اجرا هرگونه نفوذپذیري و بروز نشت را از
بین میبرد ، استفاده از این ماده براي حصول اطمینان کامل از رفع نفوذپذیري هر نوع مصالح ساختمانی توصیه میگردد.

 

در جدول زیر ویژگیهاي مصالح پیش و پس از آببندي با استفاده از SEAL.M.E مقایسه شده است:

عدم بهرهگیري از مواد محافظ پس از بهرهگیري از مواد محافظ
عدم آبگریزي مقطع آبگریزي کامل مقطع
کمترین زاویه تماس با مقطع بیشترین زاویه تماس با مقطع
خیسشدگی عدم خیسشدگی
جذب زیاد بدون جذب
در ذیل خواص مواد آبگریز کننده SEAL.M.E روي بتن معمولی، بتن سبک و آجر به تصویر کشیده شده است.

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دو نوع ماده محافظ نما با بنیان آبی و حلالی در جدول زیر مقایسه شده است:

E.M.SEAL-S E.M.SEAL-W نما محافظ نوع
بنیان آب حلال
3 وزن مخصوص (
0/0±79/05 1/0±02/05 (g/cm
حالت فیزیکی مایع مایع
رنگ سفید بیرنگ
قابلیت انحلال در آب دارد ندارد
منابع:
ASTMC672/C672M
DIN 53778-3
ASRM E514-05C
ASTM D6489-99

روش هاي آزمون آن FRP
سیستم FRP یکی از مواد کامپوزیت تشکیل شده از دو بخش فیبر یا الیاف است که به وسیله یک ماتریس رزین از جنس
پلیمر احاطه شده است. پروفیل ها و میلگردها به روش پالتروژن (Pultrution (تولید می گردند که در این روش دسته هاي
الیاف پس از آغشته شدن با رزین و پس از عبور از یک قالب در کنار هم قرار گرفته و یک پروفیل داراي مقطع ثابت را به وجود
می آورد. محصولات پلیمري مورد استفاده در سازه ها به شکل ورق، میلگرد، مش و پروفیل هاي FRP وجود دارد. از این
محصولات براي ساخت و تقویت سازه ها استفاده می شود.
الیاف FRP اغلب از جنس شیشه، کربن یا کولار هستند، الیاف بازالت نیز اخیرا مورد توجه قرار گرفته است.

الیاف کربن
الیاف شیشه
الیاف بازالت
الیاف کولار
روش هاي آزمایش و ارزیابی هاي غیرمخرب
حال به روش هایی براي ارزیابی خواص مختلف الیاف FRP که به عنوان سیستم تقویت داخلی یا خارجی در سازه مورد استفاده
قرار میگیرد می پردازیم.
روش هاي آزمایشی مختلفی در استاندارد ASTM براي الیاف FRP و تعیین خواص فیزیکی آن وجود دارد، مواردي مانند
وزن مخصوص ، ضریب حرارتی انبساط و کسر حجم فیبر که در زیر به بررسی برخی از آنها می پردازیم.
خواص معمولی موجود در الیاف FRP
با توجه به پیشرفت فناوري در صنعت ، تولید و استفاده از الیاف FRP افزایش چشم گیري پیدا کرده است . همه
محصولات FRP ، داراي خواص متفاوتی هستند.. بسته به فرمول خاص هر یک از انواع الیاف ، اجزاء و روش تولید خواص
مواد FRP بسیار زیاد است و بستگی به کارایی آنها دارد. خارج از محور ویژگی ها به طور معمول تفاوت قابل توجهی با ویژگی
هاي موجود در جهت فیبر، محصولات به طور معمول نمایش رفتار کشسانی خطی تا خرابی ، اما ترکیباتی مانند کربن و شیشه
یا کربن و آرامید .
تست کشش FRP
تست کشش، مشخصات کششی از مواد کامپوزیت تقویت شده توسط الیاف با مدول بالا را مشخص می کند. اشکال مواد
کامپوزیت محدود به الیاف پیوسته یا کامپوزیت هاي تقویت شده ناپیوسته هستند که در آنها لمینیت با توجه به جهت آزمون
متعادل است.
یکی از روش هاي تست FRP ، تست کشش می باشد.از الزامات آماده سازي نمونه تک جهته و دو جهته خارجی را براي مقاوم
سازي سازه هاي بتنی توصیف می کند. از این روش براي تعیین خواص هاي کششی و لمینت هاي مسطح استفاده می شود.
در استاندارد 3039D ASTM نیز با روش آزمون استاندارد براي مشخصات کششی مواد کامپوزیت ماتریس پلیمري، براي
تعیین مشخصات مکانیکی الیاف FRP استفاده می کند.
اغلب این روش آزمون براي رسیدن به مقاومت کششی، مدول الاستیسیته و ازدیاد طول نهایی نمونه و براي استفاده در تست
هاي آزمایشگاهی و صحرایی مورد استفاده قرار میگیرد که در آن متغیر اصلی، اندازه یا نوع لمینیت هاي FRP است. از مشخصات
کششی بدست آمده می توان براي مشخصات مصالح، تحقیق و توسعه، کنترل و تضمین کیفیت و طراحی و تحلیل سازه استفاده
کرد.

 

تست کشش FRP
این روش تست روي لیمینیت هاي FRP متمرکز است. پس، شکست در یک قسمت مهاري باید نادیده گرفته شود و خروجی
هاي آزمون فقط باید بر اساس نمونه هاي آزمایشی باشد که در بخش گیج خراب می شوند. مشخصات کششی لمینیت
هاي FRP از فاکتورهاي مهمی است که باید در طراحی لمینیت هاي FRP به عنوان مقاوم سازي کننده سطحی بتن در نظر
گرفته شود.
نواري نازك و تخت که مواد بر روي آن آغشته می شود و به شکل مقطع مستطیل شکل است در داخل دستگاه مکانیکی در
قسمت چنگال آن نصب شده و بصورت اعمال بار ، یکنواخت در کشش بارگذاري می شود. مقاومت نهایی ماده را می توان از
حداکثر بار اعمال شده قبل از خرابی تعیین نمود. اگر کرنش با مبدل هاي کرنش یا جابجایی کنترل می گردد، می توان رفتار
تنش-کرنش ماده را تعیین کرد که از آن مقاومت نهایی کششی، مدول الاستیسیته کششی، نسبت پواسون و کرنش انتقالی
بدست می آید.
این روش براي ایجاد اطلاعات خصوصیات کششی براي مشخصات مواد، تحقیق و تضمین کیفیت توسعه و طراحی و تحلیل
سازه، طراحی شده است. عواملی که بر رفتار کششی تأثیر می گذارند و بنابراین باید گزارش شوند شامل موارد زیر است: مصالح،
روش هاي آماده سازي و چیدمان مصالح ، تعداد لایه هاي روي هم، آماده سازي نمونه ها، محیط آزمایش ، تراز نمونه ها، سرعت
آزمایش، زمان در دماي مشخص، مقدار حفره ها و درصد آرماتورها خصوصیاتی است که از این روش آزمون بدست آید، شامل
موارد زیر است: مقاومت کششی نهایی، کرنش نهایی کشش، مدول الاستیسیته کشش، نسبت پواسونریال کرنش انتقالی
تست مقاومت FRP
در مطالعه تجربی و تحلیلی اي که بر روي رفتار استوانه هاي بتنی استاندارد که بر روي سطح خارجی با کامپوزیت هاي پلیمري
تقویت شده پیچیده شده اند، مورد بررسی قرار گرفته است. براي انجام این آزمایش از 51 استوانه با ابعاد 150*300 میلی متر
استفاده میشود که در آن از شن محلی و سیمان پرتلند و با مقاومت بالا(MPa 52.5 (نیز استفاده می شود.. استوانه هاي بتنی
تحت فشار خالص (تراکم محوري) با نسبت هاي مختلف محصورکنندگی قرار می گیرند. پارامترهایی که در این آزماش مورد
بررسی قرار میگیرند در خصوص شکست ناشی از پارگی الیاف و خرد شدن بتن را نشان می دهد. مقاومت استوانه هاي بتنی
محصور شده توسط کامپوزیت هاي(FRP (را در سه حالت مختلف بررسی می کند. ابتدا رابطه بین تعداد لایه هاي کامپوزیت
و مقاومت استوانه بتنی محصور شده مورد آزمایش قرار می گیرد.
نتایج تجربی نشان می دهد که مقاومت استوانه بتنی محصور شده نسبت مستقیم با تعداد لایه هاي کامپوزیت افزایش می یابد.
همچنین جهت الیاف یکی از پارامترهاي مهمی است که بر مقاومت و شکل پذیري CFRP تعریف شده تأثیر می گذارد.
تست کشش off-Pull
این روش، الزامات آزمایش مقاومت چسبندگی کششی لمینیت هاي FRP متصل به سطح یک عضو بتنی را براي تعیین مقاومت
کششی بتن بستر یا هر دو مشخص می کند. روش آزمون استاندارد 4541D-ASTM روشی براي تعیین مقاومت -pull
off پوشش هایی است که از چسب هاي قابل حمل استفاده می کنند.

 

آزمون off-pull بر روي یک سطح 25 تا 40 میلی متر مربعی یا یک صفحه دایره اي چسبیده به سطح FRP یا بتن با چسب
متصل کننده انجام می شود. پس از عمل آوري چسب، دستگاه مخصوصی به محل بارگذاري متصل شده و براي اعمال کشش
عمود بر بتن تراز می شود. نمونه تا زمانی که دستگاه چسبندگی از سطح جدا شود، بارگذاري می شود.
مقاومت off-pull بر اساس حداکثر بار نشان داده شده، اطلاعات کالیبراسیون دستگاه و سطح تحت تنش اصلی محاسبه می
شود. جدا شدن صفحه چسبیده به FRP نشانه اي از آماده سازي نامناسب سطح یا چسب کم مقاومت است. شکل زیر تصویر
شماتیک یک تست بر off-pull است.
این آزمون روشی ساده و راحت براي استفاده در محیط کارگاه و آزمایشگاه می باشد. با توجه به اینکه استفاده از لمینیت
هاي FRP افزایش پیدا کرده است از این رو ارزیابی رفتار کشش الیاف نیز بیشتر مورد بررسی قرار میگیرد.
از مشخصات اصلی مواد بدست آمده از این روش آزمون می توان در کنترل کیفیت چسب ها و روابط تئوري طراحی لمینیت
هاي FRP به عنوان مقاوم سازي کننده خارجی براي مقاوم سازي سازه موجود استفاده کرد.
آماده سازي
طبق روش هاي توصیه شده سازنده، FRP روي سطح بتن اعمال شود. دستورالعمل هاي سازنده باید براي زمان سپري شده
بین استفاده از FRP و آزمایش اجرا شود. براي اندازه گیري چسبندگی، روش زیر، هنگام رعایت دستورالعمل هاي سازنده، باید
دنبال شود.
شرایط آزمایش
آزمایش در محیط آزمایشگاه استاندارد با دماي 26-20 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ،%60-40 مگر اینکه محیط دیگري
(مانند دما یا محلول قلیایی) به عنوان بخشی از آزمایش مشخص شود.
روش آزمایش
مطابق با برنامه زمان بندي، یک قسمت مسطح براي اندازه گیري انتخاب کنید. سطح FRP براي اتصال فیکسچر آماده شود.
سطح FRP باید با حلال تمیز شود، با کاغذ سنباده متوسط زده شود، با حلال شستشو داده شده و اجازه داده شود تا سطح
مربوطه خشک شود.

 

 

ایجاد حفره اي با مته یا برش مربعی از لمینیت FRP در بتن بستر، با توجه به اندازه و شکل دستگاه، با هسته الماس یا چرخ
برش ایجاد شود. درون بتن به عمق 6 تا 12 میلی متر برش داده شود. چسب به سطح بستر و لمینیت اعمل شده و مطابق با
دستورالعمل هاي سازنده لمینیت عمل آوري انجام شود. بارگذاري دستی یا مکانیکی اعمال می شود تا حرکتی مداوم با سرعت
کمتر از 1 مگاپاسکال بر ثانیه را تا زمان جداشدن به وجود آورد. حداکثر مقدار بار باید در کمتر از 100 ثانیه بدست آید. سپس
نیروي off-pullاندازه گیري می شود.
تست ازدیاد طول Off-Pull
این روش آزمون (7205D ASTM (براي ایجاد اطلاعات مقاومت کششی و ازدیاد طولی طراحی شده است. از یک تست
کشش، داده هاي مختلفی بدست می آید که براي اهداف طراحی مورد نیاز است. عوامل مرتبط با مصالح که بر پاسخ کششی
میلگردها تأثیر می گذارند و باید گزارش شوند شامل موارد زیر است: مواد تشکیل دهنده، میزان حفره ها، درصد حجمی آرماتورها
و روش هاي ساخت.

 

به طور مشابه، عوامل آزمون مربوط به پاسخ کششی میلگردها شامل تهیه نمونه، شرایط نمونه، محیط آزمایش، تراز کردن نمونه
و سرعت آزمایش می باشد. خصوصیاتی که ممکن است از این روش بدست آید شامل موارد زیر است:
مقاومت کششی نهایی ،کرنش نهایی کششی ،مدول الاستیک یال کششی ،منحنی تنش – فشار
این روش آزمون خصوصیات کششی شبه استاتیک و خواص کششی میلگردهاي کامپوزیت ماتریس پلیمر مقاوم سازي شده با
الیاف (FRP(را تعیین می کند که معمولاً به عنوان اعضاي کششی در بتن مسلح، پیش تنیده یا پس کشیده استفاده می
شود.
مولفه هاي خطی مورد استفاده براي مقاوم سازي بتن با سیمان پرتلند بسته به نوع کاربرد میلگرد یا تاندون گفته می شود. این
روش آزمون در محدودیت هاي ذکر شده در روش براي کلیه این مدل از مقاوم سازي کننده ها قابل اجرا است. به طور کلی،
میلگردها داراي مقطع عرضی توپر و الگوي منظمی از عاج هاي سطحی هستند که باعث ایجاد اتصال مکانیکی بین میلگرد و
بتن می شود. مقادیر مقاومت ارائه شده توسط این روش نقاط مقاومت استاتیک کوتاه مدت هستند که براي بارگذاري استاتیک
یا خستگی حساب نمی شوند.

 

روند ارزیابی بازرسی و بازدید شامل مصالح استفاده شده، مطابقت با برنامه طراحی مقاوم سازي و بازرسی محصول نهایی پس از
اجرا براي شناسایی هرگونه نقص از جمله لایه لایه شدن، حباب هاي هوا ، موج دار شدن الیاف و مقاومت چسبندگی است.
ارزیابی نقص ها، در صورت وجود، براساس ضوابط پذیرش انجام می شود که بین انحرافات جزئی قابل قبول و نواقصی که نیاز به
ترمیم هاي اصلاحی دارند، محدودیت هایی را تعیین می کند.
استاندارد ACI
ACI اظهار دارد که سیستم هاي FRP باید مطابق با نقشه ها و مشخصات طراحی ارزیابی و تایید یا رد شوند. مشخصات
مصالح سیستمFRP ، نصب و اجرا با تلرانس مشخص، وجود لایه لایه شدگی، عمل آوري رزین ها و چسبندگی به سطح بستر
باید در ارزیابی لحاظ شود. تلرانس هاي اجرایی از جمله جهت الیاف، ضخامت عمل آوري شده، جهت لایه ها، عرض و فاصله،
شعاع گوشه ها و طول وصله ها باید ارزیابی شوند. براي تایید رفتار عضو مقاوم سازي شده با FRP می توان از آزمایش بار ثابت
در محل نیز استفاده کرد.
مجري پروژه موظف است تمامی مشخصات مواد و مصالح frpرا قبل از شروع پروژه ارائه دهد. آزمایش مصالح و الیاف frp ممکن
است شامل آزمون مقاومت در برابر کشش ، آنالیز طیف مادون قرمز، دماي انتقال شیشه، زمان ژل شدن و مقاومت برشی چسب
باشد. در صورتی که حداقل شرایط تعیین شده توسط متخصص طراحی مجاز را ندارند، باید رد شوند.
جهت الیاف یا لمینیت ها به صورت دقیق باید با بررسی بصري ارزیابی شود. عدم انطباق جهت گیري الیاف یا لمینیت ها بیش
از 5 درجه (80 میلی متر بر متر) از مقدار مشخص شده باید براي ارزیابی و پذیرش به مهندس گزارش شود.
سیستم FRP عمل آوري شده باید از نظر لایه لایه شدن یا خلاهاي هوا بین چندین لایه یا بین سیستم هاي FRP و بتن
ارزیابی شود. روش هاي بازدید باید بتواند لایه لایه شدن هایی به اندازه حداقل 5 سانتی متر را تشخیص دهد و ممکن است
شامل صداي آکوستیک (صداي چکش)، التراسونیک و ترموگرافی باشد. اندازه، محل و مقدار لایه لایه شددن نسبت به ناحیه
کاربرد باید در ارزیابی در نظر گرفته شود.
در شرکت آبادگران محصول FRP با نام -301FRP ABABOND چسب دو جزیی بدون حلال بر پایه رزین اپوکسی و
هاردنر پلی آمین اصلاح شده می باشد که براي اتصال انواع الیاف مقاوم سازي به زیرآیند بتنی طراحی شده است. این چسب
داراي مقاومت مکانیکی و شیمیایی عالی و چسبندگی بسیار زیاد می باشد و با توجه به طراحی منحصر به فرد آن، بر روي
سطوح خشک و مرطوب قابل اجرا است. همچنین به واسطه خواص رئولوژي ویژه آن، سطح الیاف به طور کامل اشباع شده و
الیاف بدون لغزش بر روي سطح متصل میشوند.
ACI 440.2R-17 – ACI 440R-07 :منابع
انواع سیستم هاي انکر، کاربرد ها و روش هاي نصب
امروزه استفاده از سیستم هاي بست، انکر(Anchor (، مهارکننده و یا بولت (Bolt (در سازه هاي بتنی و ساخت و سازها بسیار
رایج شده است.
انکرها یا مهار کننده ها بارهاي کششی را به طرق مختلف مانند اتصال مکانیکی، اصطکاك یا پیوند شیمیایی یا ترکیبی از چند
روش به بتن یا پایه کار منتقل می کنند.

 

با توجه به اینکه هر انکر یا مهار کننده براي هدف خاصی طراحی شده، استفاده نادرست از آنها می تواند اثرات منفی براي سازه
به همراه داشته باشد. لذا در انتخاب مهارکننده باید دقت شود تا حداکثر نتیجه مطلوب از عملکرد مهارکننده بدست آید. با
استفاده از تجربه می توان مهارکننده مناسب را براي موارد کم اهمیت مانند نصب روشنایی و یا سیم کشی انتخاب نمود ولیکن
در مواردي که استفاده از مهارکننده در ارتباط با جان افراد و ایمنی آنها است، نیاز به علم و تخصص در خصوص نحوه استفاده
و انتخاب انکر یا مهارکننده می باشد.
براي انتخاب اتصالاتی مانند انکرها الزاماتی چون؛ طراحی متناسب با کاربرد، میزان تحمل بار، دوام و توانایی تغییر شکل به
مقدار لازم، باید درنظر قرار گرفته شود.
روش هاي مختلفی براي نصب ست ها، مهارکننده ها (انکرها) در بتن وجود دارد؛ نصب مهارکننده قبل یا در حین قالب گیري
، نصب به روش ایجاد حفره و یا نصب مستقیم با استفاده از فشار پنوماتیک.

 

قلاب حمل قرار گرفته در قطعات از پیش ساخته شده یک نوع مهارکننده یا انکر است که در حین قالب گیري در بتن قرار
داده می شود و می تواند از جنس یک کابل حلقه شده در بتن یا یک حلقه یا رزوه داخلی در انتهاي میلگرد باشد. از جمله
کاربرد هاي این نوع مهارکننده می توان به حمل بارهاي دائمی قسمتی از سازه اشاره کرد.
هنگام استفاده از این نوع انکر نیاز به طراحی و برنامه ریزي بیشتري می باشد که این موضوع به عنوان ایراد این نوع انکرها
شناخته شده است ولی در مقابل مشخص بودن محل قرارگیري بارهاي کششی مزیت این انکرها می باشد.

 

ایجاد حفره با استفاده از مته یا دریل و قرار دادن انکر در داخل آن یکی دیگر از راه هاي نصب انکر یا مهارکننده یا بولت ها می
باشد. در این روش مواردي چون هماهنگی بین مته و قطر حفره و قطر انکر بسیار حائز اهمیت است. مته هایی از جنس الماس
یا کاربید به صورت ضربه اي- چرخشی با سایش بتن حفره را ایجاد می کنند. محل قرارگیري حفره ها از دیگر موارد مهم می
باشد که موقعیت حفره نسبت به آرماتور و سطوح قطعه بتنی باید در نظر گرفته شود زیرا عدم دقت در تعیین موقعیت حفره
می تواند منجر به کاهش استقامت بتن و ایجاد ترك در آن گردد. انکرها یا مهارکننده هایی که در حفره نصب می شوند به 6
دسته قابل تقسیم می باشند؛

 انکرهاي انبساطی یا بازشونده
 انکرهاي ایجادکننده برش زیرین
 انکرهاي پیوندي
 انکرهاي پیچی
 انکرهاي آویز سقفی
 انکرهاي پلاستیکی
انکرهاي انبساطی یا بازشونده؛
اغلب شامل یک بولت یا میله رزوه دار به همراه مهره، واشر، فاصله انداز ، غلاف بازشونده و مخروط بازشونده می باشند. هنگامی
که انکر در داخل حفره قرار می گیرد با اعمال نیروي گشتاور مناسب و کافی یا جابجایی محور انکر، بولت را به داخل بتن برده
و غلاف باز شده و مخروطِ انتهاي بولت به داخل بتن فرو می رود و به دلیل اینکه قسمت هاي بازشونده غلاف بر خلاف دیواره
هاي حفره می باشند، مقاومت اصطکاك بوجود آمده سبب ایجاد بارهاي کششی بر روي بولت می گردد و در نهایت انکر در محل
حفره محکم می شود. در صورتی که قطر حفره بزرگتر از قطر انکر باشد یا قسمت هاي بازشونده به خوبی وارد عمل نشوند انکر
به درستی تنظیم نمی شود و امکان چرخش در حفره پیش می آید. براي افزایش اصطکاك بین غلاف بازشونده انکر و بتن برخی
از تولیدکننده هاي انکر، غلاف هاي بازشونده را شیاردار یا عاج دار می کنند. قطر رایج براي این گونه انکرها 6 تا 24 میلیمتر
می باشد.

 

انکرهاي ایجاد کننده برش زیرین؛
در این نوع از انکرها یک برش عرضی در انتهاي حفره استوانه اي ایجاد می شود که سبب قرارگرفتن قسمت هایی از انکر و ایجاد
اصطکاك بیشتر می شود. ( پهناي برش زیرین می تواند به سمت سطح بتن یا داخل بتن باشد.)

 

انکر هاي پیوندي؛
انکرهاي پیوندي به دو صورت سیستم کپسولی و یا سیستم تزریق می باشند که بسته به نوع مواد پیوندي به کار رفته طبقه
بندي می شوند.

 

در سیستم هاي کپسولی، مجموعه میله رزوه دار، کپسول، مهره و واشر به داخل حفره وارد می شوند و با یک ابزار، طی یک
عمل ضربه اي و چرخشی کپسول شیشه اي شکسته و مواد پلیمري رزین و هاردنر با یکدیگر مخلوط می شوند. باید دقت شود
که حتما از چرخش نیز حین وارد کردن انکر به داخل حفره استفاده شود زیرا چرخش سبب مخلوط شدن مواد پلیمري می
شود.
در سیستم تزریق، اکثراً مواد پیوندي به صورت کارتریج یا فله عرضه می شود. حفره ایجاد شده را با مواد پیوندي پر کرده و مواد
به خوبی مخلوط می شود ( طراحی برخی از کارتریج ها این امکان را می دهد، مواد پیوندي در حین خروج از کارتریج مخلوط
شوند). سپس میله انکر در داخل حفره قرار می گیرد. بیرون زدن مقداري ماده از حفره نشان از پرشدن حفره و احاطه کامل
مواد پیوندي در اطراف رزوه هاي میله انکر می باشد. بسیار مهم است که تزریق مواد پیوندي از انتهاي حفره انجام شود. در
برخی موارد می توان سیستم تزریق را براي انکرهاي برش زیرین و یا انبساطی نیز استفاده نمود .

انکرهاي پیچی؛
انکرهاي پیچی در واقع پیچ هایی با رزوه هاي تیز می باشند که رزوه ها مسئولیت برش دادن بتن را به عهده دارند. حفره ایجاد
شده باید هم از نظر هندسی و هم از نظر قطر با انکر کاملاً مطابقت داشته باشد. معمولاً عمق سوراخ را کمی بیشتر از طول انکر
پیچی در نظر می گیرند تا فضا براي بتن هاي خرد شده در حفره وجود داشته باشد.

 

آویزهاي سقفی؛
با توجه به اینکه از انکرهاي پیچی یا انبساطی مکانیکی نیز براي نصب چراغ ها و آویزهاي سقفی استفاده می شود، ولیکن
تعدادي انکر یا مهارکننده فقط براي آویزهاي سقفی طراحی شده اند که می توان در نصب لوستر و آویزهاي سقفی از آن ها
استفاده کرد. در نصب این انکرها میله انکر تا هم سطح شدن حلقه با سطح بتن در داخل حفره قرار می گیرد و سپس انکر با

کشیده شدن حلقه باز می شود. در استفاده از این نوع انکرها نیز باید بین قطر حفره، قطر مته و قطر انکر هماهنگی بسیار خوبی
وجود داشته باشد.

انکرهاي پلاستیکی؛
به انکرها یا مهارکننده هاي پلاستیکی در اصطلاح پیچ و رول پلاك نیز گفته می شود. این نوع مهارکننده پس از قرارگیري در
داخل حفره استوانه اي با ورود پیچ یک شکاف در بدنه انکر ایجاد شده و انکر تغییر شکل پیدا می کند. در برخی موارد گیره
هایی در بدنه انکر وجود دارد که با ایجاد شکاف در انکر این گیره ها به داخل بتن فرو می روند و سبب افزایش اصطکاك بین
انکر و بتن می شوند. براي قرار گیري و تنظیم درست پیچ باید بین هندسه مهارکننده ( انکر) و رزوه هاي پیچ هماهنگی وجود
داشته باشد.
با توجه به اینکه جنس قسمتی از این نوع مهارکننده (رول پلاك ها) از مواد پلاستیکی می باشد، لذا براي جلوگیري از شکنندگی
غلاف انکرهاي پلاستیکی در هنگام نصب پیچ، نباید دما کمتر از صفر درجه سانتی گراد باشد.

 

روش دیگري که می توان انکر یا مهارکننده را در بتن نصب کرد، روش نصب مستقیم می باشد. معمولاً استادها (Stud (یا پین
ها (Pin (به این روش نصب می شوند. نصب مستقیم اصطلاحی است که بست از جنس استیل با مقاومت بالا توسط یک وسیله
مانند پیستون یا فشار هوا به داخل بتن فرو می رود. ابزارآلاتی که براي ایجاد فشار استفاده می شوند همانند یک تفنگ عمل
می کنند و انرژي جنبشی را به مهارکننده ( پین یا استاد) منتقل کرده و باعث حرکت آن در داخل بتن می شود.

 

RCC آشنایی با بتن هاي غلتکی
مطابق 207ACI موسسه بتن آمریکا بتن غلتکی (Concrete Compacted Roller (به بتنی گفته می شود که در حالت
تازه امکان عبور غلتک را از روي سطح آن فراهم می سازد و در نهایت تبدیل به بتنی خودمتراکم شده که توسط غلتک اجرا
می گردد.
بتن متراکم شده با غلتک (RCC(، بتنی است که با ارتعاش و لرزش ایجاد شده توسط ماشین آلات غلتکی سنگین مستحکم
شده و اسلامپ ساخت آن صفر می باشد. در پروژه هاي عمرانی به طور کلی دو نوع از بتن هاي غلتکی ساخته می شود. بسته
به حساسیت کاربري، این بتن در عیارهاي سیمان پایین و بالا طراحی می گردد که نوع با عیار بالاي آن براي پروژه هاي
حساس تر نظیر روسازي بزرگراه هایی که مقاومت هاي بالاي مکانیکی و سایشی مورد نیاز است، در نظر گرفته می شود.
خصوصیات بتن غلتکی مشابه به بتن هاي روتین و معمولی می باشد با این تفاوت که می توان بتن غلتکی را ساخت که پس از
سخت شدن خارج از محدوده تعریف شده براي بتن معمولی باشد.

 

کاربرد
بتن غلتکی براي هر قسمتی که بتوان بتن با اسلامپ پایین حمل و متراکم گردد، قابل استفاده می باشد. بتن هاي غلتکی در
روسازي بزرگراه ها ، سد هاي بزرگ و اپرون ها و لایه هاي اساس براي بارگذاري هاي سنگین براي حفاظت از سد ها قابلیت
استفاده دارد

مزایاي بتن غلتکی (RCC (
این روش ساخت بتن، روشی نوین و رقابتی با دیگر عناصر سازه اي قابل کاربرد در روسازي هاي راه می باشد
از مزیت هاي این روش می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

هزینه ها
تاریخچه استفاده از بتن غلتکی در برابر بتن هاي روتین نشان دهنده آن می باشد که هزینه هاي اجرایی در بتن هاي غلتکی
پایین تر از بتن هاي معمولی می باشد.
استفاده از بتن غلتکی حدودا 25 تا 50 درصد کاهش هزینه را نسبت به بتن هاي معمولی به دلیل مصالح مصرفی، میزان
سیمان مصرفی، سهولت و سادگی در روش اجرا به همراه دارد و همچنین از سرعت بالایی برخوردار می باشد.

اجراي سریع
استفاده از بتن غلتکی نسبت به بتن هاي روتین و معمولی روشی بسار سریع می باشد این روش در هر متر مکتعب قیمت
کمتري دارد و کاهش قیمت را به همراه دارد.کاهش زمان در اجرا از سال ها پیش سبب گشته که هزینه هاي اجرایی ناشی از
توقف تجهیزات مرتبط و هزینه هاي مربوط به توقف هاي فصلی کار کاملا حذف گردد.
یکی دیگر از مزیت هاي استفاده از این روش مربوط به تامین نیازهاي مقاومتی و دوام بتن می باشد و در واقع روشی است که
دوستار محیط زیست بوده زیرا مصالح به کار رفته در آن کاملا طبیعی و منابع آن فراوان و در دسترس می باشد.

 

بتن هاي غلتکی از مقاومت خمشی بالا و عددي مابین 3,5 تا 7,5 مگاپاسکال برخوردار بوده که قابلیت تحمل بارهاي سنگین و
متناوب را بدون گسیختگی حاصل می کنند. این نوع بتن داراي مقاومت فشاري بالا در برابر بارگذاري هاي عظیم و ضربه اي در
کارخانه ها و مکان هاي پر تردد می باشد و همچنین مقاومت برشی مناسبی دارند که این مقاومت سازه را در برابر حرکت چرخ
هاي ماشین آلات مقاوم می سازد.
بتن هاي RCC نیازي به قالب بندي و پرداخت شدن نداشته و سرعت ساخت را بسیار بالا می برند و در نهایت سطحی سخت
و بادوام با رنگ روشن را حاصل می نمایند.
مواد تشکیل دهنده بتن RCC همان مصالح بتن معمولی بوده با این تفاوت که بتن غلتکی کاملا خشک و در زمان اجرا نیاز به
انرژي تراکمی بالایی دارد که در مورد بتن معمولی اینطور نیست.
با 5035 =C/W طراحی می گردد که مقاومت سه روزه 40mm/N 3 بتن غلتکی معمولا در اجرا با عیار 300m/kg
2
را می
توان از این بتن دریافت نمود. این بتن تحت تأثیر ترك خوردگی هاي ناشی از جمع شدگی قرار نمی گیرد.
عموماً لایه هاي اجرا شده توسط بتن غلتکی در جاده ها و یا راه ها براي عبور نیمه سنگین و سنگین حداکثر ضخامتی
برابر cm 20 دارند. همانطور که اشاره گردید تامین همواري و صافی سطح توسط تزریق ملات صورت می گیرد. در استاندارد
کشور بلژیک 20BSC30BS جهت اجراي رویه راه ها با بتن غلتکی نیاز به حداقل عیار سیمان 200 و 250 کیلوگرم بر متر
2 مکعب داشته که در نهایت نیز با انجام تراکم صحیح متوسط مقاومت فشاري 30mm/N
و 20 باشد.
مصالح بازیافتی
منظور از مصالح بازیافتی سنگدانه هایی می باشد که در عملیات عمرانی کاربرد نداشته و یا حاصل فعالیت هاي صنعتی می
باشند. این نوع سنگدانه ها از لحاظ فیزیکی و شیمیایی با هم متفاوت می باشند. از این نوع سنگدانه ها پس از انجام آزمایش ها
و الزامات مربوطه می توان به جهت ساخت بتن غلتکی میتوان استفاده نمود.
روند اختلاط اجزا جهت ساخت نمونه هاي RCC در آزمایشگاه به صورت زیر می باشد:
-اختلاط سنگ دانه ها شن و ماسه
-افزایش زمان براي افزودن تمام سنگدانه ها
-افزودن سیمان و اختلاط
-افزودن آب و اختلاط
-ریختن بتن در قالب

 

دانه بندي مصالح بازیافتی کامل نمی باشد و استفاده از این نوع مصالح نیازمند بهینه نمودن این مخلوط می باشد. این موضوع
بدین معناست که با بررسی آن مصالحی که در محدوده ساخت در طرح اختلاط وجود ندارد مصالح جدید با دانه بندي مورد نیاز
استفاده شود. استاندارد بلژیک اعلام می کند در صورتیکه از مصالح بازیافتی استفاده می گردد حداقل عیار
Kg/m250 سیمان 3
باشد و تا حدود %75 مصالح درشت دانه به آنها مصالح ماسه اي افزوده گردد.

 

طرح اختلاط
طرح اختلاط در زمان ساخت بتن غلتکی می بایست به صورتی باشد که رسیدن به مقاومت مشخصه را امکان پذیر نماید و
قابلیت ها و نیازهاي طرح را برآورده سازد.در طراحی اولیه باید بتنی طرح شود که کاملا صرفه اقتصادي داشته و حداقل سیمان
مصرف شود و بیشترین استفاده از مصالح انجام گیرد.
در ساخت بتن هاي غلتکی می بایست از افزودنی هاي بتنی استفاده نمود که در انجام فرایند بتن ریزي پس از ساخت و غلتک
نمودن آن، کارایی لازم را در دیرگیر نمودن بتن فراهم سازد از این رو شرکت صنایع شیمی ساختمان آبادگران
محصول 401PLAST.A.P.S را پیشنهاد می نماید.
تعیین نسبت هاي اختلاط براساس روش تراکم خاك و برقراري رابطه بین وزن واحد خشک و میزان رطوبت در یک محدود
مشخص رطوبت است. بعد از انجام تراکم حداکثر وزن واحد خشک و در صد رطوبت بهینه تعیین می گردند تعیین این لوله
طرح نسبت هاي اختلاط ضروري است. روش تراکم نیز با استفاده از آزمایش پروکتور اصلاح شده است که بدلیل کاهش امکان
3 خرد شدگی مصالح انرژي تراکم را به حدود 1116m/Kj
کاهش داده می شود.
انواع درز در ساختمان ها
تغییرات حجمی که بر اثر تغییرات در دما و رطوبت ایجاد می شود، می بایست در طراحی ساختمان هاي بتنی مسلح محاسبه
گردد. بزرگی نیروها و مقدار جابه جایی که بر اثر این تغییرات حجمی ایجاد می شود، مستقیما به طول سازه وابسته می باشد.
درزهاي انبسطی و انقباضی، بزرگی نیروها و جابه جایی ها و ترك هایی که بر اثر تغییر دما و یا رطوبت اتفاق می افتد را از طریق
تقسیم ساختمان ها به بخش هاي مجزا، محدود می نمایند. درزها می توانند صفحات ضعیف براي کنترل محل هاي ترك بوده
( درزهاي انقباضی) یا خطوط جدایی بخش ها (درزهاي انبساطی یا ایزولاسیون) باشند.
در حال حاضر، هیچ راهکار طراحی پذیرفته شده اي در دنیا براي درنظر گرفتن جابه جایی هاي ساختمان در اثر تغییر دما یا
رطوبت وجود ندارد. بسیاري از طراحان از روش هاي تخمینی که حداکثر طول بین درزها را محدود می کند، استفاده می نمایند.
علی رغم استفاده گسترده، روش هاي تخمینی بسیاري از متغیرها را در کنترل تغییر حجم سازه هاي بتنی مسلح را در نظر
می گیرد. این شامل متغیرهایی است که روي جا به جایی القا شده توسط گرما اثر گذاشته و شامل درصد وجود آرماتور ،
قیدهایی که در فونداسیون وجود دارد، هندسه سازه، بزرگی ترك هاي میانی و الزامات عایق ها، سرمایش و گرمایش می باشد.
علاوه بر این متغیرها، میزان جابه جایی به در ساختمان ها به مصالح و روش هاي اجرایی نیز وابستگی دارد. این موارد شامل
نوع سنگدانه، سیمان، طرح اختلاط، افزودنی ها، رطوبت، بخش اجرایی و روش هاي عمل آوري می باشد.
زمانی که موقعیت هاي درزها شناسایی گردید، درز می بایست با توجه به هدف موردنظر، ساخته شود. مقطع ضعیف شده در
یک درز انقباضی می تواند با قالب لحاظ شده یا بریده شود که این مورد می تواند بدون آرماتور یا با حذف بخشی از آرماتورها
امکان پذیر باشد. درز انبساطی یا درز ایزولاسیون یک جداشدگی در هم آرماتورها و هم بتن می باشد. بنابراین یک درز انبساطی
هم براي جلوگیري از جمع شدگی و هم اثرتغییرات دمایی مناسب است. هردوي این درزها می تواند به عنوان درزهاي
اجرایی لحاظ گردند.

 

درزهاي اجرایی:
براي بسیاري از سازه ها، این غیرعملی است که بتن به صورت یک عملیات بدون توقف ریخته شود. درزهاي اجرایی براي لحاظ
بخش هاي اجرایی براي جایدهی بتن نیاز است. حجم بتنی که می توان در یک پارت ریخت، به ظرفیت بچینگ و اختلاط، اندازه
تجهیزات و نفرات و زمان وابسته است. درزهاي اجرایی که به صورت اصولی مکان یابی و اجرا گردیده است، محدویت هایی را
براي پارت هاي بتن ریزي ایجاد می کند اما روي عملکرد سازه بی تاثیر است.

 

درزهاي انقباضی:
جمع شدگی ناشی از خشک شدن و افت دما می تواند منجر به تنش کششی در بتنی شود که مقید گردیده است. ترك ها زمانی
رخ می دهد که تنش کششی به مقاومت کششی بتن برسد. درزهاي انقباضی شامل صفحات ضعفی می شود که ترك ها در آن
شکل می گیرند. در صورتی که سازه جزییات معماري داشته باشد، می توان این درزها را در موقعیت هاي انها قرار داد و از برش
هاي ناخواسته در سازه جلوگیري نمود.

 

درزهاي انبساطی یا ایزولاسیون:
تمامی سازه ها با استفاده از قیودي محدود می شوند. این قیود با تغییرات دمایی می تواند در سازه موجب تنش شود. تغییرات
دمایی بسیار وسیع می تواند منجر به لحاظ نمودن این تنش ها در طراحی سازه گردد. تنش هاي ناشی از دما در سازه ها، می
تواند به صورت مستقیم منجر به تغییر حجم در بین قیدها گردد. یک تخمین از تغییر طول یا انقباض ناشی از تغییر دما از
طریق ضرب کردن ضریب انبساطی بتن در طول سازه در اندازه تغییر دما بدست می آید.
درزهاي انبساطی به منظور محدود کردن نیرویی که از تغییر حجم ناشی از تغییر دما بوجود می آید، استفاده می گردد. این
درزها اجازه می دهند تا قطعات سازه به صورت مجزا منبسط یا منقبض شده و اثر منفی روي سازه نداشته باشد. این درزها
همچنین احتمال بروز ترك در سازه را کاهش می دهند.

 

درز در پل ها:
درزها به دو دلیل در پل ها استفاده می گردند. دلیل اول مهار جابه جایی هاي ناشی از انبساط و انقباض سازه می باشد. دلیل
دوم روش هاي اجرایی است. در اینجا درزها به عنوان یک جداشدگی بین بتن قدیم و جدید حساب می شود.
درزهاي اجرایی عرضی به ویژه در پل هاي با دهانه کوتاه می توانند با درزهاي انبساطی منطبق باشند. اگرچه اغلب درزهاي
اجرایی با درزهاي انبساطی منطبق نمی گردند. درزهاي اجرایی معمولا بین عرضه و پایه جان پناه ها لحاظ می شود. درزهاي
طولی می تواند درز مانی که عرض پل به اندازه اي زیاد باشد که نتوان بتن آن را به صورت یکپارچه با تجهیزات معمول بتن
ریزي نمود، اجرا می گردد. درزهاي اجرایی عرضی زمانی اجرا می گردند که حجم بتن عرشه بسیار زیاد باشد.
دو طبقه بندي عمده براي درزهاي انبساطی پل ها وجود دارد که شامل درزهاي باز و درزهاي بسته می باشد. از سال ،1930
شهرت درزهاي اب بند یا بسته بیشتر شده است. البته در عمل ممکن است درزهاي باز بیشتري وجود داشته باشد. البته الان
رایج است که حداقل یک نوع درز آب بند در ساخت و سازهاي جدید یا بازسازي ها لحاظ می گردد.

 

درزهاي اجرایی پل ها:
درزهاي اجرایی ممکن است در جان پناه ها، پیاده روها و عرشه ها پل ضروري باشد. روي عرشه پل همچنین می تواند هم
درزهاي اجرایی عرضی و هم درزهاي اجرایی طولی مورد استفاده قرار گیرد.
درزهاي اجرایی طولی معمولاً به سمت بیرون قرار می گیرند و در صورت امکان باید با لبه هاي روسازي هاي نزدیک تراز شوند.
این درزها نباید در داخل لبههاي بیرونی روسازي قرار گیرند، مگر در عرشههاي بسیار عریض که در آن درز اجرایی طولی در لبه
یک خط ترافیک میانی قرار دارد. علاوه بر این، یک درز اجرایی طولی نباید از خط تیر عبور کند. ملاحظات ویژه باید به قرار
دادن آرماتور دال طولی در ارتباط با درز اجرایی طولی لحاظ شود.
درزهاي اجرایی عرضی زمانی استفاده میشوند که حجم بتن براي قالب بندي و پرداخت مناسب بیش از حد باشد. در این حالت
بتن ابتدا در نواحی ممان مثبت قرار می گیرد. سپس پس از چند روز، بتن در نواحی ممان منفی ریخته می شود. یک درز
اجرایی عرضی باید در نزدیکی نقطه مغایر بار مرده قرار داده شود و بتن ریزي یک روز معین در انتهاي ناحیه ممان مثبت خاتمه
یابد.

 

پل هاي با درز انبساط:
درزهاي انبساط پل به گونه اي طراحی شده اند که حرکات روبنا را در خود جاي داده و بارهاي ضربه اي زیاد چرخ را حمل
کنند در حالی که در معرض شرایط آب و هوایی غالب قرار دارند. درزهاي انبساط آلوده به آب، خاك و زباله هایی هستند که
روي سطح جاده جمع می شوند و در بسیاري از مناطق نیز در معرض نمک هاي یخ زدایی قرار می گیرند که می تواند منجر به
خوردگی شود.

 

پل هاي بدون درز انبساط:
در سال هاي اخیر، حرکتی به سمت محدود کردن درزهاي انبساط در سازه هاي پل صورت گرفته است. درزها فقط در صورتی
که سازه بسیار طولانی باشد و سپس فقط در تکیهگاهها مشخص میشوند.
دلایل این روند این است که خرید و نصب اتصالات نگهداري آن پرهزینه است. اتصالات ممکن است به آب و نمک یخ
زدا اجازه نشت روي روبنا، درپوش پایه ها و فونداسیون زیر را بدهند که منجر به خراب شدن سازه می شود. حذف اتصالات در
عرشه روبنا ممکن است تنها انتخاب در برخی از سیستم هاي پل سازه اي مانند پل هاي کابلی باشد.
روسازي راه با استفاده از بتن
طرح اختلاط و نسبت اجزا
زمانیکه کیفیت مواد اولیه مشخص و انتخاب می شوند، لازم است ضمن در نظر گرفتن شرایط اقتصادي پروژه، طرح اختلاطی
که نیازهاي بتن تازه و خشک شده را تامین می نماید تهیه شود. شاخصه مهم در بتن هاي تازه، کارایی بتن و در بتن سخت
شده مقاومت و دوام بتن اهمیت می یابد. طرح اختلاط بتن هاي با کارایی بالا براي تولید بتن هاي با طول عمر زیاد
متمایز می گردند. در حالت ایده آل، این طرح ها شامل مصالح با کیفیت بالا با دوام و دانه بندي مناسب می باشند. درصد
هواي 6 الی 8 درصد با فاصله 0,2 میلیمتر جهت افزایش خاصیت یخ زدایی و استفاده از سرباره خاکستر بادي براي کاهش
نفوذپذیري با نسبت آب به سیمان 0,4 الی 0,43 از دیگر مشخصات این طرح اختلاط می باشد.

 

این تولیدکنندگان مراحل زیر را دنبال می کنند:
 ترکیب نمودن اطلاعات موردنیاز شامل موارد زیر:
o اعداد مانده هاي روي الک براي مصالح ریز و درشت
o وزن خشک مصالح درشت
o وزن مخصوص مصالح ریز و درشت و درصد جذب آب آنها
o ضخامت اسلب (در جاییکه حداکثر سایز مصالح درشت دانه کمتر/مساوي از 1/3 حداقل ابعاد باشد)
o مقاومت موردنیاز
o شرایط محیط اطراف
 انتخاب میزان روانی – بصورت متداول 25 الی 75 میلیمتر براي روسازي (اعداد بالا براي روسازي هاي ثابت و کمتر
براي روسازي هاي لغزنده)
 انتخاب حداکثر سایز مصالح (در اکثر محیط ها 19 الی 25 میلیمتر حداکثر سایز در دسترس خواهد بود)
 تخمین میزان آب اختلاط و مقدار هواي بتن. میزان آب کمتر براي بتن هاي روسازي مورد استفاده در بتن هاي
ساختمانی). میزان هواي بتن نیز بر اساس حداکثر سایز مصالح در نظر گرفته می شود. 211.1 ACI جدول دانه
بندي مصالح را مشخص خواهد کرد که حداکثر سایز دانه بندي 75 میلیمتر خواهد بود.
 مشخص نمودن میزان آب به سیمان بر اساس مقاومت و میزان دوام بتن مورد نیاز (هر یک کمتر باشد)
 محاسبه میزان سیمان بتن که با تقسیم میزان آب به سیمان مشخص خواهد شد. (با کاهش مقدار آب به سیمان
میزان سیمان مورد نیاز نیز کاهش خواهد یافت که در این بین مقدار خاکستر بادي نیز تاثرگذار خواهد بود)
 تخمین مقدار مصالح درشت و FM) پتانسیل روانسازي) شن. مصالح درشت تر میزان استفاده از آنرا افزایش خواهد
داد زیرا این مقدار بیشتر جایگزین مصالح درشت دانه کوچکتر و ظریف تر و سیمان خواهد شد. با میزان کمتر مصالح
نرم و ظریف، مقدار استفاده مصالح درشت را بالا خواهد برد زیرا روانسازي و کارایی بتن میبایست تامین گردد.
 تخمین میزان مصالح ظریف بتن که در این شرایط میبایست حجم آب، سیمان، مواد سیمانی بتن و مصالح درشت
مشخص شده باشند.
 تنظیم نمودن میزان رطوبت مصالح، میزان آب اختلاط با در نظر گرفتن سطح خشک مصالح اشباع (SSD (تخمین
زده می شود. چنانچه مصالح رطوبت داشته باشند، این رطوبت باعث اضافه شدن آب به بتن شده و مقدار نیاز به مصالح
مرطوب را افزایش می دهد. اگر مصالح خشک و فاقد رطوبت باشد، باعث کاهش میزان آب اختلاط می شود.
 بچ آزمایشی بتن می بایست آماده سازي گردد. این طرح آزمایشی در آزمایشگاه زده میشود و لذا باید مقادیر آب و
هواي بتن به درستی تنظیم شده که به اسلامپ و درصد هواي مورد نظر دست پیدا کنیم.

در بتن هاي مخصوص روسازي، مقدار آب به سیمان با هدف کاهش جمع شدگی، میبایست به حداقل مقدار برسد. ترجیحا
مقدار کل آب مصرفی باید کمتر از ³m/kg 145 و مقدار کل آب به سیمان باید کمتر از %60 باشد 2005: .al et Hall(
(.22 لذا این مهم نیازمند استفاده از کاهنده هاي آب در طرح بتن است.

کارایی بتن
کارایی بتن به سهولت اجرا، تراکم و پرداخت سطح بتن تازه بدون جداشدگی برمی گردد. هر چند گاهی این شاخص با اندازه
گیري اسلامپ بتن کنترل می شود اما این تست ساده، سریع و ارزان تمامی فاکتورهاي مربوط به کارایی بتن رضایت بخش را
مشخص نمی نماید. براي یک بتن لغزنده روسازي، کارایی شامل شاخص هاي زیر می شود:
 اجتناب از جداشدگی حین حمل و اجراي بتن
 سهولت تراکم
 لبه هاي روسازي با فرم اصلاح شده بدون افت لبه
 عدم نیاز به پرداخت سطح بتن یا به حداقل رساندن آن (57 2003: Tayabji and Kohn (

اسلامپ مورد نیاز در شرایطی بدست خواهد آمد که بتوان میزان آب مصرفی را بر اساس بچ آزمایشی اضافه نموده و همچنین
پروسه فوق الذکر را رعایت نمود. بتن لغزنده باید به حدي سفت باشد که بتواند بدون افت لبه روي وزن خود بایستد؛ لذا اسلامپ
متداول این نوع بتن ها بین 25-50 میلیمتر میباشد.
افت لبه روسازي بتنی همچنین میزان زیاد آب در بتن را نشان می دهد. گرچه میزان کارایی بتن اساسا به میزان آب بتن بر می
گردد اما شاخص هاي زیر نیز در آن تاثرگذار خواهند بود:
 میزان آب مورد نیاز بسته به شکل، اندازه و درجه مصالح
 میزان آب مورد نیاز بسته به میزان سیمان مصرفی
 میزان خاکستر بادي مصرفی
 مقدار کل آب مورد نیاز
 میزان هواي بتن

 

مقاومت بتن
211.1 ACI میزان مقاومت بتن را جهت مشخص کردن نسبت آب به سیمان طرح اختلاط، مورد نیاز می داند. بر اساس یک
قانون کلی thumb، میزان مقاومت خمشی بتن می بایست %10 مقاومت فشاري آن باشد. این میزان به طور نسبی با استفاده
از مصالح شکسته که چسبندگی بهتري را فراهم می نمایند افزایش یافته و با مصالح گردگوشه کاهش می یابد. تاکید زیاد بر
مقاومت بتن هرچند بطور قطع به داشتن بتن روسازي با کارایی بهتر منتج نخواهد شد. در واقع بسیاري از مشکلات روسازي
بتنی در زمان اضافه شدن بیش از اندازه سیمان به بتن با هدف دستیابی به مقاومت بیشتر رخ خواهد داد.

 

روسازي هاي بتنی براي پدیده خستگی طراحی می شوند. خستگی زمانی اتفاق می افتد که مقاومت مواد در اثر بار کششی بکار
رفته که کمتر از تنش تسلیم مواد است تنزل یابد. پدیده خستگی بسیار نگران کننده است زیرا متریال بکار رفته براي مقاومت
در برابر بارگذاري ایمن طراحی شده اند که این مشکل باعث عدم پذیرش آن می گردد. نتیجتا این مشکل باعث ایجاد شدن
ترك در بتن از نقطه اي که بیشترین میزان استرس و فشار را دارد می گردد که به مرور ترك ها بیشتر می شود.
میزان عدد خستگی بر اساس عدد استرس (SR (مابین بار ترافیکی وارده به بتن و مقاومت خمشی آن مشخص می گردد.
SR = (σ/MOR)
σ میزان بار کششی وارده به بتن را نشان می دهد و MOR یا (rupture of modulus (میزان مقاومت خمشی بتن است.

دوام بتن
بتن هاي روسازي عمدتا در معرض محیط بیرونی و شرایط سخت می باشند. بتن با دوام در معرض محیط با شرایط ثابتی قرار
داشته و تجریه نشان داده است که کمترین میزان زوال بتن در برابر سیکل هاي ذوب و یخبندان زمانی بدست خواهد آمد که
حداقل واکنش شیمیایی بین بتن و محیط اطرافش اتفاق بیفتد. دوام بتن مهمترین جنبه کارایی بتن هاي با طول عمر
بالاست (18 2007 .,al et Taylor(. سیکل هاي ذوب و یخبندان و همچنین میزان یون کلر، مهمترین چالش براي نشان
دادن دوام بتن می باشد. علاوه بر استفاده از مصالح با دوام، کاهش میزان آب به سیمان مصرفی نیز باعث افزایش دوام بتن می
شود.

 

مبانی طرح
روسازي بتنی اغلب بر اساس ضخامت بتن موردنیاز طراحی می شود اما عناصر دیگري نیز در این طراحی تاثرگذار خواهد بود.
این عناصر شامل نوع و فضاي درزها (درز عرضی و یا طولی) در تمامی انواع روسازي هاي بتنی می باشد.
آنالیز تئوري روسازي هاي بنی به طرز شکفت انگیزي وظیفه اي دلهره آور است. مشکلات ژئومتري و درزها، فاکتورهاي جمع
شدگی، تاثیرات محیطی بر ساختار بتن، مشخصات نامشخص مواد اولیه و مقاومت آنها، پیچیدگی هاي عکس العمل غیرخطی
مواد، رفتار خستگی گیج کننده، جابجایی بارها و … همگی از عوامل این دلهره خواهند بود.

تقویت روسازي
تقویت روسازي به طور کلی عدد K را بسته به نوع خاك کاهش خواهد داد. عدد K بر اساس جدول 5.1 Table با درجه بندي
خاك مشخص خواهد شد. جدول هاي 5.2 Table الی 5.5 نیز بر اساس مصالح عمل آوري نشده یا پایه تثبیت شده این عدد
را مشخص می نمایند. بصورت سنتی عدد K کم براي طراحی ضخامت استفاده می شود تا مشخص نمودن فضاي فاصله درزها.
در نتیجه یک لایه زیرسازي سفت تثبیت شده مانند آسفالت در این حالت استفاده شده و عدد K بالاتر براي مشخص نمودن
فضاي درزها استفاده می شود.

Table 5.1 Recommended k-value ranges for various soil types
AASHTO
class Description ASTM/USCS
class
Dry
density,
kg/m3
(lb/ft3)
CBR (%)
k-value,
MPa/m
(psi/in)
Coarse-grained soils
A-1-a,
well
graded
GW, GP Gravel
2000–
2240
(125–140)
60–80 81–122
(300–450)
A-1-a, poorly
graded
1920–2080
(120–130) 35–60 81–108
(300–400)
A-1-b
Coarse
sand SW
1760–
2080
(110–130)
20–40 54–108
(200–400)
SP Fine sand A-3
1680–
1920
(105–120)
15–25 41–81
(150–300)
A-2 soils (granular material with high fines)
A-2-4,
gravelly GM Silty gravel
2080–
2320
(130–145)
40–80 81–136
(300–500)
Silty sandy gravel A-2-5, gravelly
A-2-4,
sandy SM Silty sand
1920–
2160
(120–135)
20–40 81–108
(300–400)
Silty gravelly sand A-2-5, sandy
A-2-6,
gravelly
Clayey
gravel GC
1920–
2240
(120–140)
20–40 54–122
(200–450)
Clayey sandy gravel A-2-7, gravelly
A-2-6,
sandy
Clayey
sand SC
1680–
2080
(105–130)
10–20 41–95
(150–350)
Clayey gravelly sand A-2-7, sandy
Fine-grained soilsa
ML, OL Silt A-4
1440–
1680
(90–105)
4–8
7–45
(25–165)a
Silt/sand/gravel
mixture
1600–2000
(100–125) 5–15 11–60
(40–220)a
A-5
Poorly
graded silt MH
1280–
1600
(80–100)
4–8
7–51
(25–190)a
CL Plastic clay A-6
1600–
2000
(100–125)
5–15 7–69
(25–255)a
A-7-5
Moderately
plastic
elastic clay
CL, OL
1440–
2000
(90–125)
4–15 7–58
(25–215)a
A-7-6
Highly
plastic
elastic clay
CH, OH
1280–
1760
(80–110)
3–5
11–60
(40–220)a
Source: Adapted from Hall, K.T. et al. 1997. LTPP Data Analysis
Phase I: Validation of Guidelines for k-Value Selection and Concrete
Pavement Performance Prediction, FHWA-RD-96–198, p. 80,
Washington, DC: Federal Highway Administration, United States
Department of Transportation; American Association of State
Highway and Transportation Officials (AASHTO) 1998. Supplement
to the AASHTO Guide for Design of Pavement Structures, p. 6,
Washington, D.C: American Association of State Highway and
Transportation Officials.
a
k-value of a fine-grained soil is highly dependent on degree of
saturation.

در اکثر پروسه هاي روسازي ها، ضخامت بتن روسازي به عدد K حساس نمی باشد. این ضخامت در تضاد با انعطاف یا روسازي
آسفالت بوده جاییکه ضخامت بستگی به سختی خاك دارد. بنابراین جنس زیر سطح اختصاصا براي تشخص ضخامت روسازي
مهم نمی باشد بلکه براي مشخص کردن قابلیت ساخت، پمپ پذیري و حساسیت به سرما اهمیت خواهد داشت.

 

Table 5.2 Effect of untreated subbases on k-values
Subgrade kvalue,
MPa/m
(psi/in)
Subbase thickness mm (in)
100 mm
(4 in)
150 mm (6
in) 300 mm (12 in) 225 mm (9 in)
30 (110) 23 (85) 20 (75) 17.5 (65) 13.5 (50)
51 (190) 43 (160) 38 (140) 35 (130) 27 (100)
87 (320) 73 (270) 62 (230) 60 (220) 54 (200)
117 (430) 100 (370) 89 (330) 87 (320) 81 (300)

ترافیک
سه رویکرد براي تطابق نوع بتن روسازي با ترافیک وارده بر آن وجود دارد. ساده ترین رویکرد با اختلاف زیاد، این هست که در
زمان طراحی، معیار این باشد که فقط یک مدل وسیله نقلیه روي آن تردد نماید. در حالت بعدي انواع وسیله نقیله با یک طراحی
محور روي سطح تردد نموده و حالت سوم شامل تمامی طراحی محورهاي وسایل نقلیه می باشد.

طراحی بر اساس ترافیک تک وسیله نقلیه
در بعضی روسازي ها، خصوصا روسازي باند فرودگاه یا روسازي صنعتی، امکان اینکه بتوانیم مبناي طرح را بر روي تردد یک نوع
وسیله نقلیه بر روي آن بگذاریم وجود دارد. در این روش، یک نوع وسیله نقیله بر جریان ترافیکی تسلط خواهد داشت و مابقی
بارهاي وارده بر روسازي بسیار سبک بوده و حداقل آسیب را به روسازي وارد می نمایند. در این شرایط بارهاي سبک ذکر شده
از نظر وزنی ماکزیمم %80 وزن وسیله نقلیه مورد نظر در طراحی را دارا خواهند بود.
در حالت تک وسیله نقلیه، فشار خمشی وارده براي یک روسازي خمشی آزمایشی مشخص خواهد شد. سپس براي محاسبه SR،
عدد فشار خمشی بر مدول پارگی تقسیم شده و مدول خستگی عددي معادل 7/2 تا 7/4 درنظر گرفته خواهد شد. در این حالت
می توان ضخامت روسازي بتنی را تنظیم و طراحی نمود تا طراحی حاصله پاسخگوي بارهاي تکراري وارده به آن باشد.

طراحی بر اساس ترافیک انواع وسیله نقلیه
روسازي اکثر بزرگراه ها و فرودگاه ها بر مبناي تردد انواع وسیله نقلیه بر روي آن طراحی می شوند. این روش بر اساس تکیه
بر 1984 PCA استوار است. پروسه طراحی شامل محاسبات آسیب هاي وارده بر روسازي بر اساس فشار ترافیکی وارده به
وسیله هر نوع وسیله نقلیه اي شکل خواهد گرفت. در مرحله اول ضخامت آزمایشی روسازي فرض خواهد شد سپس آسیب
حاصل شده از فشار ترافیکی هر نوع وسیله نقلیه محاسبه شده که این عدد بر مبناي تعداد تکرارپذیري بارهاي وارده از هر نوع
وسیله نقلیه و طول عمر روسازي تشخیص داده می شود.

 

میزان فشار و بار وارده بر لبه، وسط و گوشه هاي روسازي بر اساس فرمول هاي متداول محاسبه خواهند شد که در مقالات آتی
به این موارد پرداخته می شود.

بطور کلی در سبد کالاي آبادگران محصولات مرتبط با روسازي بتنی شامل انواع افزودنی هاي بتن، بعنوان کاهنده قوي
آب، کیورینگ جهت عمل آوري بتن و همچنین ماستیک پلی یورتان در درزهاي انبساطی مورد استفاده قرار می گیرند.

بتن ریزي در زیر آب
بتن ریزي در زیر آب معمولا شامل عناصر غیر سازه اي نظیر محفظه هاي ضد آب یا کیسون هاي آب بند و عناصر سازه اي
مانند اسکله ها و دیوار هاي اسکله و کف و ورودي مدخل آبگیري می باشد. بتن ریزي براي افزایش وزن و پایین آمدن مرکز
ثقل تونل هاي پیش ساخته، اتصال بخش هاي تونل در محل نصب و یا ترمیم فرسایش و یا آسیب حفره ها در سازه هاي
هیدرولیک از دیگر کاربرد هاي بتن ریزي در زیر آب می باشد (1،2).

 

هدف
توصیه هاي ارائه شده در این مقاله براي بتن ریزي در حجم هاي نسبتا بزرگ ارائه شده است. با این وجود به طور کلی براي
حجم هاي کم از قبیل پوشش هاي نازك و یا مکان هاي محصور عمیق هم قابل استفاده می باشند.
روش هاي موجود
در حال حاضر روش ترمی، تنها تکنیکی است که بیشترین میزان استفاده در بتن ریزي زیر آب را دارد. علاوه بر این، بتن ریزي
زیر آب با پمپ نیز در حال توسعه است .این دو روش بسیار شبیه هم هستند که در این مقاله به صورت مختصر شرح داده می
شوند.
تکنیک هاي بنیادي
بتن ریزي زیر آب مستلزم جلوگیري از جریان آب موجود در محل بتن ریزي می باشد . هنگامی که جریان آب کنترل و
متوقف شد، بوسیلهي روش هاي ترمی یا پمپ بتن ریزي انجام میشود. این عمل شامل سه مرحله زیر می باشد:
.1 در ابتداي بتن ریزي باید لوله ترمی پر از بتن شود، به منظور جلوگیري از تخلیه بتن از یک توپ در پایین و یا در
بالاي لوله یا از یک دهانه آب بند ( کفشک لولادار) استفاده می شود.
.2 پس از پر شدن لوله ترمی از بتن، لوله ترمی کمی به سمت بالا کشیده می شود تا توپ خارج شود و یا دهانه آب
بند(بست) بشکند .در نتیجه بتن از لوله ترمی خارج می شود و تپه اي در اطراف آن ایجاد می گردد . سپس لوله کمی
پایین می آید تا اطراف آن توسط بتن پوشانده شود.
.3 هنگامی که اطراف لوله ترمی از بتن پوشیده شد، بتن تازه به بتن موجود تزریق می شود .مکانیسم دقیق جریانی که
اتفاق می افتد دقیقا مشخص نیست، اما بخش زیادي از بتن در تماس مستقیم با آب نمی باشد(2).

 

مواد
الزامات عمومی
مصالح بتنی باید داراي ویژگی ها و مشخصات مناسب باشند. علاوه بر این، مواد باید به گونه اي انتخاب شوند که در جهت
بهبود ویژگی هاي روانی(جریان پذیري) بتن ،مناسب باشند.
مواد و مصالح
حداکثر اندازه سنگدانه ها در بتن ریزي تقویت شده ي زیر آب معمولا 4.3 اینچ( 19 میلیمتر) می باشد. از سنگدانه هاي
بزرگتر 1 اینچ ( 25میلیمتر) نیز با توجه به در دسترس بودن، تقویت فاصله و حفظ کارایی بتن می توان استفاده کرد. حداکثر
سنگدانه ها براي بتن ریزي تقویت نشده باید 1.5اینچ س( 38میلیمتر) باشد.
مواد افزودنی
اغلب جهت بهبود ویژگی هاي بتن تازه، به ویژه روانی (جریان پذیري) در بتن ریزي زیر آب از مواد افزودنی استفاده می
شود.(3) به عنوان مثال، مواد افزودنی حباب زا به دلیل افزایش کارایی در هنگام استفاده از آن مفید می باشند.
همچنین افزودنی هاي کاهنده آب معمولی یا کاهنده ي آب به همراه ریتاردر ، در کاهش نسبت آب به سیمان براي تهیه یک
سیمان منسجم با اسلامپ بالا موثر می باشد.
ریتاردرها نیز براي به تاخیر انداختن گیرش بتن در حجم هاي بالا کارایی دارند . به دلیل اهمیت فوق العاده حفظ اسلامپ بالا
، تا آن جا که ممکن است استفاده از یک کاهنده آب با طیف بالا (HRWR (براي بتن ریزي هاي حجیم توصیه نمی شود،
مگر اینکه تست افت اسلامپ نتایج منفی نشان نداده باشد . مصرف HRWR براي بتن ریزي با حجم کم به عنوان یک مشکل
اساسی محسوب می شود، زیرا در آن ها فاصله ي جریان وجود ندارد.
مواد افزودنی نیز براي جلوگیري از شسته شدن مواد سیمانی و ریزدانه ها در آب وجود دارد که افزودنی ضد آب شستگی نام
دارند.
نسبت اختلاط
پوزولان ها حدود 15% وزن مواد سیمانی، جهت بهبود ویژگی جریان پذیري(روانی) مورد استفاده قرار می گیرند. براي مخلوط
نسبتا غنی (3m/kg356 (3yd/lb600 مواد سیمانی، یا بیشتر، و یا حداکثر نسبت آب به سیمان 0.45 توصیه می شود. و
براي درصد ریزدانه هاي 45 تا 55% حجمی مصالح و محتویات هوا تا حدود 5 درصد استفاده می شود.
اسلامپ 6 تا 9 اینچ ( 150 تا 230 میلی متر) به طور کلی ضروري است. زمانی که بخش هاي تعبیه شده مانع از جریان می
شوند یا جریان افقی طولانی مورد نیاز است، محدوده آن کمی بالاتر در نظر گرفته می شود.
انتخاب نهایی
در صورت امکان، انتخاب نهایی مخلوط بتن باید بر اساس آزمون بتن ریزي زیر آب صورت گیرد. تست بتن ریزي از نظر مسطح
بودن سطح بتن، مقدار درصد شوري، کیفیت بتن در فاصله هایی با جریان شدید آب ، و جریان در اطراف بخش هاي تعبیه شده
در صورت لزوم نیز مورد بررسی قرار می گیرد.
تولید و آزمایش هاي بتن
نمونه گیري باید تا جایی که امکان دارد، نزدیک به دهانه قیف انجام شود تا اطمینان لازم حاصل شود که بتن با ویژگی هاي
مناسب در حال رسیدن به لوله ترمی می باشد . هنگامی که مخلوط بتن از نظر کنترل اسلامپ، محتواي هوا، وزن واحد و
آزمایش مقاومت فشاري به حد مورد نظر رسیده باشد، مورد تایید می باشد . به دلیل اهمیت زیاد روانی(جریان پذیري) بتن باید
تست هاي اسلامپ و محتواي هوا، بیشتر از آنچه معمولا براي بتن انجام می شود در بتن ریزي زیر آب مورد بررسی و آزمایش
قرار گیرند .آزمایش هاي مقاومت فشاري در سنین اولیه ي نمونه ها، باید مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان زمان لازم جهت تعیین
به مقاومت رسیدن بتن، براي آب بندي سازه را محاسبه نمود.
دماي بتن
دماي بتن باید به عنوان فاکتوري براي بهبود بتن ریزي و کیفیت ساخت، تا حد امکان پایین نگه داشته شود . بسته به حجم
بتن ریزي و شرایط حرارتی پیش بینی شده ي محل بتن ریزي، معمولا حداکثر درجه حرارت در محدوده 60 تا 90 درجه
فارنهایت ( 16 تا 32 درجه سانتیگراد) تعیین شده است . بدیهی است که بتن ریزي زیر آب نمی تواند منجمد شود، در نتیجه
حداقل دماي بتن باید در 40 درجه فارنهایت ( 5درجه سانتیگراد) حفظ شود . از آنجایی که گرماي آب و سنگدانه ها باعث
تغییر رفتار افت اسلامپ می شود، باید براي افزایش دماي بتن دقت بالایی صورت گیرد.
تجهیزات ترمی و روش بتن ریزي
لوله ترمی
ترمی باید از لوله هاي فولادي سنگین ساخته شود که بتواند در برابر تمامی تنش هاي پیش بینی شده مقاومت نماید . در بتن
ریزي هاي عمیق، اگر از پلیت انتهایی براي آب بند اولیه ترمی استفاده شود، شناوري لوله می تواند یک مشکل و ایراد به حساب
آید .استفاده از لوله با دیواره هاي ضخیم یا لوله هاي سنگین و وزن دار، می تواند بر این مشکلات شناوري غلبه کند. لوله هاي
ترمی باید داراي قطر کافی باشند تا اطمینان لازم از عدم انسداد ناشی از تجمع حاصل شود . لوله ها در محدوده
قطر 8 تا 12 اینچ ( 200 تا 300 میلی متر) براي محدوده سنگدانه هاي توصیه شده، مناسب است. براي بتن ریزي هاي
عمیق، ترمی باید در بخش هایی با مفاصل و اتصال ساخته شود که در حین پیشرفت بتن ریزي، بخش هاي فوقانی جدا شوند.
بخش ها می توانند توسط فلنج ، اتصالات پیچی و گسکت (واشر) یا پیچ شدن به هم متصل شوند . هر تکنیکی که براي اتصال
مفاصل بخش هاي ترمی انتخاب شود، باید کاملا کیپ و محکم در برابر عبور آب باشد و قبل از شروع به کار، باید از نظر مقاومت
در برابر عبور آب مورد آزمایش و بررسی قرار گیرد . لوله ترمی باید علامت گذاري شود، تا امکان تعیین فاصله از سطح آب تا
دهانه ي ترمی وجود داشته باشد.

 

قیف ترمی باید براي سهولت انتقال بتن از دستگاه انتقال بتن به ترمی، داراي سایز مناسب باشد. همچنین پیشنهاد صنایع
شیمی ساختمان آبادگران براي سهولت انتقال بتن در لوله هاي ترمی استفاده از ژل هاي میکرو سیلیس می باشد. جهت
پشتیبانی ترمی در حین بتن ریزي باید سکوي ثابتی فرآهم شود. باید توجه داشت که سکوهاي شناور عموما مناسب نیستند
و باید قابلیت پشتیبانی ترمی، در حالی که بخش هایی از بالاي قسمت انتهایی ترمی جدا می شود را داشته باشد.
روش هاي بتن ریزي
تمامی نقاط اتصال بین فولاد، چوب، یا بتن سخت شده و بتن تازه، باید کاملا و بلافاصله قبل از بتن ریزي تمیز شوند.
فاصله لوله ها
فاصله لوله ها باید طبق دستور براي یک لوله در هر مساحتی 300 فوت مربع ( 28متر مربع) یا لوله ها در مراکز تقریبا 15 فوت
( 4.5 متر ) باشد . این فاصله ها توصیه شده است، اما بتن ریزي تا 70 فوتی ( 21متر) با نتایج عالی جریان یافته اند.
براي اکثر بتن ریزي هاي حجیم، دستیابی به فاصله لوله هاي به اندازه 15 فوت( 5 متر) از مرکز عملی نخواهد بود، زیرا تامین
بتن براي این تعداد ترمی یا پمپ غیر عملیاتی خواهد بود. فاصله واقعی لوله ها باید بر اساس ضخامت بتن ریزي، تراکم ناشی
از شمع یا فولاد تقویت شده ، ظرفیت تولید بتن، ظرفیت انتقال بتن به ترمی ها مشخص شود. روش بتن ریزي انتخاب شده
نیز براي حصول بهترین نتیجه، باید در نظر گرفته شود.

شروع بتن ریزي
هنگام شروع استفاده از تکنیک هاي پلیت انتهایی و لوله خشک، ترمی باید قبل از اینکه از انتها بلند شود، با بتن پر شود. سپس
ترمی باید حداکثر 6 اینچ ( 150میلیمتر ) براي آغاز جریان به سمت بالا کشیده شود . ترمی تا زمانی که تپه اي در اطراف
دهانه ترمی ایجاد شود، نباید بیشتر به سمت بالا کشیده شود . بلند کردن اولیه باید به آرامی انجام گیرد تا اختلال و آشفتگی
مواد اطراف دهانه ترمی به حداقل برسد.
زمان شروع استفاده از توپ، ترمی باید حداکثر 6 اینچ ( 150 میلیمتر) به سمت بالا کشیده شود تا آب خارج شود. بتن باید
به آرامی به ترمی اضافه شود تا توپ را به سمت پایین بکشد . هنگامی که توپ به دهانه ترمی می رسد، ترمی باید به اندازه اي
بلند شود که توپ خارج شود . پس از آن، ترمی نباید مجددا بلند شود تا تپه اي اطراف دهانه ي ترمی ایجاد شود.
ترمی ها باید در بتن تازه به عمق 3 تا 5 فوت ( 1 تا 1.5 متر) تعبیه شوند. عمق تعبیه دقیق، بستگی به میزان بتن ریزي و
موقعیت زمانی بتن ریزي دارد. تمامی حرکت هاي عمودي لوله ترمی باید به آرامی و با دقت براي جلوگیري از دست دادن
بست (آب بند) انجام شود . اگر از دست دادن بست در ترمی اتفاق افتاد، بتن ریزي در همان لحظه باید متوقف شود . ترمی
باید جابجا و برداشته شود و صفحه انتهایی باید تعویض شود و جریان باید مطابق توضیحات بالا مجددا راه اندازي شود . براي
جلوگیري از شسته شدن بتن از قبل ریخته شده، نباید توپ براي شروع مجدد ترمی بعد از دست دادن بست استفاده شود.
بتن ریزي
بتن ریزي باید تا جایی که ممکن است براي هر ترمی به صورت پیوسته انجام شود . تاخیر بیش از اندازه در بتن ریزي، می تواند
باعث سفت شدن بتن و مقاومت جریان در هنگام از سر گیري بتن ریزي شود .وقفه کمتر از 30 دقیقه تا زمان گیرش
اولیه بتن، باید با تخلیه و جابجایی و آب بندي و شروع مجدد ترمی انجام گیرد. وقفه هاي طولانی مدت و بیشتر از زمان گیرش
اولیه بتن باید به عنوان یک درز اجرایی تلقی شود . اگر وقفه در بتن ریزي منجر به یک درز اجرایی افقی برنامه ریزي شده ( یا
برنامه ریزي نشده) شود، سطح بتن پس از آن که سبز شد باید برش سبز شود. برش سبز توسط غواصی دشوار است، اما می
توان آن را در جایی انجام داد که هیچ جایگزین عملی براي نظافت وجود ندارد .بتن سطح باید بلافاصله قبل از بتن ریزي واتر
جت شود. توصیه هاي مربوط به میزان افزایش بتن، بطور کلی در محدوده 1 تا 10 فوت در ساعت ( 0.3 تا 3 متر در ساعت
) می باشد. محاسبه نرخ پیش بینی شده تا حدودي دشوار است، زیرا الگوي جریان دقیق بتن مشخص نیست . منطقی ترین
روش، مقایسه تولید بتن با میزان کل بتنی است که در منطقه باید تامین شود. مانند فاصله لوله ها، دستیابی به مقادیر توصیه
شده می تواند مشکل باشد . بتن با موفقیت در زیر آب ریخته شده میزان تقریبا 0.5 فوت ( 150 میلیمتر) در هر ساعت افزایش
می یابد(2). حجم بتن در محل باید در زمان بتن ریزي کنترل شود . مصرف کمتر از مقدار پیش بینی شده نشان دهنده از
دست دادن بست ترمی است، زیرا سنگدانه هاي جدا شده و شسته شده حجم بیشتري را اشغال می کنند . مصرف ( سرریز
شدن بتن ) بتن بیش از حد مقدار پیش بینی شده نشان دهنده از بین رفتن بتن در قالب هاست.
هنگام پیشروي بتن ریزي ، اختلاف جریان و میزان افزایش را می توان محاسبه کرد . اگر فاصله جریان بیش از حد به نظر
برسد یا میزان افزایش بتن بسیار پایین باشد، در مورد مناسب بودن دستگاه هاي موجود یا تقسیم بندي بتن ریزي به بخش
هاي کوچکتر تصمیم گیري می شود.
انسداد ترمی در حین بتن ریزي، باید با دقت بسیار بالایی پاك و تمیز شود ، تا از بین رفتن بست ترمی جلوگیري شود. اگر
انسداد ایجاد شود، ترمی باید سریعا 6 اینچ تا 2 فوت ( 150 تا 610 میلی متر) به بالا کشیده شود و پس از آن به منظور تلاش
براي بیرون راندن انسداد، به سمت پایین می آید .در هنگام چنین تلاشهایی عمق لوله گذاري باید به دقت بررسی شود . اگر
انسداد را نتوان به سرعت از بین برد، ترمی باید برداشته شود، پاك سازي شود، و مجددا با بست بسته شود و دوباره راه اندازي
شود.
توزیع افقی بتن
هنگامی که بتن در جریان است لوله انتقال بتن باید به صورت افقی ثابت بماند. حرکات افقی لوله، با ایجاد حباب اضافی و
همچنین از دست دادن بست به سطح بتن آسیب خواهد رساند . توزیع افقی بتن توسط جریان بتن پس از خروج از لوله یا توقف
بتن ریزي، جابجایی لوله، قرار دادن بست مجدد و از سرگیري مجدد بتن ریزي ایجاد می شود. معمولا دو روش براي دستیابی
به توزیع افقی بتن در بتن ریزي هاي حجیم استفاده می شود:
-1روش لایه
در روش لایه افقی، کل بتن ریزي به طور همزمان با استفاده از تعدادي ترمی انجام می شود.
-2 روش پیشروي شیب
با روش شیب پیشرو، یک بخش از بتن ریزي به مقطع نهایی می رسد و سپس ترمی جا بجا می شود تا بخش هاي مجاور کم
عمق را به مقطع نهایی برساند .که معمولا از به انتها رسیدن یک سر بتن ریزي حجیم، پیشرفت می کند .شیب هاي بتن تقریبا
از سطح 1:6 (عمودي به افقی) قابل انتظار است.
ارزیابی پس از بتن ریزي
براي ارزیابی بتن ریزي زیر آب، می توان از تکنیک هاي زیر استفاده کرد:
 اصلاح در مناطق با حداکثر جریان بتن یا در مناطق با کیفیت بتن مشکوك
 پس از خشک شدن آب، سطح بتن را براي ارزیابی کیفیت و قابلیت مخلوط بتن و طرح بتن ریزي دقیق بررسی می
شود.
 پس از حذف قالب ها و ورق هاي شمع، سطح بیرونی بتن توسط غواص ها براي مشاهده ترك خوردگی یا حفره ها و
یا لانه زنبوري بازرسی می شود.

پمپاژ مستقیم
تکنیک هاي بتن ریزي ترمی عموما در مورد بتن ریزي با پمپ مستقیم در زیر آب کاربرد دارند.
با این حال، تفاوت هاي جزئی که قابل توجه است عبارت اند از:
 مکانیسم ایجاد جریان بتن از طریق خط لوله، فشار پمپ است نه گرانش.
 بتن علاوه بر مناسب بودن جهت پمپاژ، باید براي جریان هنگام خروج از لوله نیز متناسب باشد ؛
 در این روش لوله ها معمولاً کوچکتر از لوله هایی هستند که در روش ترمی استفاده می شوند، و همیشه از
بخشهاي سخت تري براي تعبیه در بتن استفاده می شود.
 عمل پمپاژ می تواند باعث برخی حرکتهاي جانبی لوله اي که در بتن تازه تعبیه شده است، شود . این حرکت می
تواند به تشکیل حباب (تاول زدگی) توسط کشیدن ذرات به سطح لوله بتن کمک کند ؛ و
 یک شیر کمکی (دریچه هوا) می تواند در نزدیکی بالاترین نقطه، در خط لوله براي جلوگیري از ایجاد انسداد خلاء،
مورد نیاز باشد.
ویژگی هاي بتن
اگر شرایط پخت عالی و جمع شدگی در بتن در حال خشک شدن حداقل باشد، می توان انتظار داشت که بتن ریخته شده در
زیر آب، از کیفیت فوق العاده اي برخوردار است. مقاومت فشاري مخلوط هاي بتنی غنی مورد استفاده اغلب از 4000 تا 8000
psi )28تا 55 مگاپاسکال) خواهد بود . هیچ شواهدي مبنی بر تفاوت سایر ویژگی هاي ساختاري از بتن هاي مشابه ریخته
شده در خشکی وجود ندارد. وزن واحد در مکان، اغلب در بتن ریزي هاي حجیم، براي انحراف افزایش هیدرواستاتیک، نزدیک
به مقدار اندازه گیري شده براي بتن تازه، قبل از بتن ریزي خواهد بود . اگر حباب در بتن وجود داشته باشد، واحد وزن می
تواند به طور قابل توجهی کمتر از بتن تازه باشد . اگرچه اخیراً تلاش هایی براي تعیین اطمینان از کیفیت و همگن بودن بتن
ریخته شده در زیر آب با استفاده از تکنیک هاي غیر مخرب صورت گرفته است(4)، اصلاح کردن، هنوز تکنیک توصیه شده براي
ارزیابی مناطق مشکوك می باشد.
اقدامات احتیاطی
اقدامات احتیاطی براي هر یک از بتن ریزي هاي ترمی یا پمپ به شرح زیر می باشد
بازرسی
بازرسی بتن ریزي در زیر آب دشوار است. آب در هنگام پیشروي بتن ریزي به طور فزاینده اي کدر خواهد شد و سطح بتن تازه
وزن غواص را تحمل نمی کند. بنابراین، بازرسی قبل از بتن ریزي بسیار مهم می باشد و باید بر روي بررسی پیشنهادات، روش
ها و تجهیزات و مخلوط بتن متمرکز شد . بازرسی در طول بتن ریزي محدود به مشاهده کلیه مراحل تولید ، حمل و نقل بتن
، و روشهاي یتن ریزي خواهد بود . از آنجا که موفقیت بتن ریزي زیر آب تا حد زیادي به خود بتن بستگی دارد، نمونه برداري
و آزمایش در طول بتن ریزي براي اطمینان از انطباق با مخلوط هاي تایید شده و ویژگی هاي بتن مورد نیاز(اسلامپ ، محتواي
هوا ، دما) از اهمیت بسیار زیادي برخوردار است . یک برنامه بازرسی با جزئیات مکان ها و فرکانس صدا باید ایجاد شود، صدا
باید به کل منطقه بتن ریزي به طور منظم برسد، مانند هر ساعت یا هر 3yd 200) 75متر مکعب) . مکان هایی براي رسیدن
صدا باید روي سازه مشخص شوند تا اطمینان حاصل شود همه صداها از یک مکان می آید. علاوه بر این ، صدا ها باید به طور
مکرر در مجاورت هر ترمی تعبیه شده، نظارت و بررسی شوند. داده هاي به دست آمده از صداها باید فوراً ترسیم شوند تا
پیشرفت بتن ریزي توسط ناظرین کنترل گردد.
از دست دادن بست ترمی
شایع ترین علت از دست دادن بست، حرکت عمودي بیش از حد لوله ها می باشد که به منظور پاك کردن انسداد یا برداشتن
بخشی از لوله اتفاق می افتد. در هر دو روش بتن ریزي، از دست دادن بست منجر به شستشو و جداسازي می شود . یک مشکل
مرتبط و مشابه، عدم قرار دادن یک بست مناسب در ابتداي بتن ریزي می باشد.
توپ
استفاده از توپ به عنوان تکنیکی سنتی براي بست ترمی یا خطوط پمپ، مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه این تکنیک موثر
است ، اما آب قبل از توپ خارج شده از لوله می تواند مواد زیر ناحیه بتن ریزي را شستشو دهد . این شرایط را می توان با قرار
دادن لایه اي از سنگ هاي درجه بندي شده، قبل از شروع بتن ریزي کاهش داد .هنگامی که یک لوله در حین بتن ریزي جابجا
می شود ، آبی که مجبور به خارج شدن است، بتنی که قبلاً ریخته شده را خواهد شست. این جریان منجر به جداسازي شدید ،
تشکیل حباب و ایجاد نواحی سنگدانه هاي بدون سیمان می شود . بنابراین ، استفاده از توپ در ابتداي بتن ریزي قابل قبول
است ، اما براي راه اندازي مجدد خط ترمی یا پمپ در طول بتن ریزي قابل قبول نمی باشد.
حباب زایی
به دلیل اینکه به طور کامل جدا کردن بتن و آب از نظر فیزیکی غیرممکن است، مقدار معینی حباب تشکیل می شود . اگر
بست از بین رفته باشد ، یا اگر به هر طریقی بتن ریزي مختل شود ، هنگام راه اندازي یا راه اندازي مجدد لوله ها ، حباب اضافی
ایجاد می شود. حباب جریان خواهد یافت و درهر ناحیه ي پایینی در سطح بتن جمع می شود. چنین تجمعی می تواند از پر
شدن یک منطقه از بتن سالم جلوگیري کند و همچنین می تواند توسط جریان هاي بتنی بعدي پوشیده شود. در هر صورت ،
مناطق حباب دار ، نفوذپذیري بیشتر و مقاومت کمتري خواهند داشت . از مشکلات مربوط به حباب هاي ایجاد شده می توان،
با استفاده از پمپ ها یا ایرلیفت در حین بتن ریزي براي حذف مواد نامناسب که تجمع می کنند، جلوگیري کرد . یکی دیگر
از راه هاي کاهش مشکلات ایجاد حباب فاصله گرفتن چند اینچ از بتن با قالب است . این را فقط در جایی که بالاي قالب مطابق
با بالاي سطح بتن ریزي باشد می توان انجام داد.
ترك خوردگی
مشکلات مربوط به افزایش گرما و متعاقبا ترك خوردن در بتن ریزي هاي حجیم زیر آب، به طور کلی قابل حل شدن نیستند. با
این حال ، ویژگی هاي بتن ریزي زیر آب باید به شرح زیر در نظر گرفته شود.
میزان سیمان
براي مخلوط هاي بتنی زیر آب به طور سنتی از عیار سیمان بالا (3yd/lb 650](385 کیلوگرم در متر مکعب] یا بیشتراستفاده
می شود تا علاوه بر جبران سیمان شسته شده ، بتن به مشخصات جریان مورد نیاز برسد. اندازه گیري هاي انجام شده در یک
بتن ریزي حجیم نشان می دهد که حداکثر دماي داخلی بتن 95 درجه فارنهایت (35 درجه سانتی گراد) بالاتر از دماي بتن
ریزي معمولی 60 درجه فارنهایت (16 درجه سانتیگراد) است(2).
محیط بتن ریزي
بتن ترمی معمولاً در مکانهایی که به عنوان سینک حرارتی (گرماگیر) عالی عمل می کنند ریخته می شود. دماي آب اطراف
بتن به طور طبیعی کمی تغییر می کند. بنابراین ، جرم بیرونی بتن به سرعت سرد می شود ، و افت شدید دما ایجاد می کند.
در محل بتن ریزي همانطور که قبلا ذکر شد ، دماي بتن از 150 درجه فارنهایت (66 درجه سانتیگراد) به دماي آب 55 درجه
فارنهایت (13 درجه سانتی گراد) فقط 40 اینچ (1 متر) تغییر می کند.
حجم
براي حذف آماده سازي اتصالات سازه در زیر آب ، تمایل به بتن ریزي به صورت یکپارچه در بازه هاي زمانی کوتاه بیشتر است.
محدودیت
بتن ریزي در زیر آب اغلب روي سنگ یا شمع هاي زیادي از بتن که به عنوان کلاهک شمع عمل می کنند، انجام می شود. در
هر صورت، از جمله محدودیت هایی که می تواند وجود داشته باشد می توان به روش هاي توصیه شده براي کنترل ترك
خوردگی بتن ، اصلاح مواد یا نسبت اختلاط اشاره کرد؛ که به نظر می رسد بیشترین پتانسیل را براي کاربرد در بتن ریزي زیر
آب دارند. به ویژه ، استفاده از سیمان با حرارت پایین ، به عنوان جایگزین 15 تا 30 درصد سیمان با پوزولان مناسب و سنگدانه
هاي سرد شده و آب توصیه شده است. سرمایش داخلی با استفاده از آب موجود در محل یا درج عایق در قالب هاي مورد استفاده
در سازه هاي بتن ریزي میسر است، اما هنوز امتحان نشده است(5،6،7)
جزئیات
بتن ریخته شده در زیر آب به سمت موقعیت نهایی، با گرانش خود، بدون ارتعاش و بازرسی حرکت می کند. بنابراین ، تمام
قالب ، فولاد تقویت شده ، و عناصر پیش ساخته اي که باید با بتن پر شوند باید با در نظر گرفتن بتن ریزي زیر آب تفکیک و به
شرح زیر دنبال گردند.
.1 فولاد تقویت شده باید اندازه گیري شود و در جاي خود قرار گیرد تا حداکثر میزان ممکن دهانه بین میله ها تعیین
گردد به طوري که جریان بتن مانع نشود.
.2 قالب ها باید به اندازه کافی کیپ و آب بندي شوند تا از خارج شدن بتن یا ملات از آن جلوگیري شود ؛ و
.3 قالبها و فولاد تقویت شده نباید در مناطقی که قرار است با بتن پر شوند درگیر حباب شوند.

برنامه آماده سازي بتن ریزي زیر آب
بتن ریزي زیر آب به ندرت اتفاق می افتد و نمی توان آنها را فقط به عنوان یکی دیگر از عملیات هاي بتن مورد بررسی قرار
داد. برنامه ریزي براي بتن ریزي زیر آب، باید به محض تصمیم گیري براي انجام پروژه، شروع شود. مواردي که پروسه بررسی
آن ها نیاز به دقت و مدت زمان طولانی دارند شامل جزئیات فولاد تقویت شده (در صورت وجود)، جزئیات قالب ها، در نظر
گرفتن حفاري بیش از حد محل بتن ریزي براي جلوگیري از جابجایی بتن میباشد. همچنین در صورت لزوم اگر بتن ریخته
شده در زیر آب بالاتر از سطح نقشه باشد، در نظر گرفتن هماهنگی اعضاي مورد نیاز براي حمایت ترمی در طرح آب بندي
داخلی سد، باید بررسی شود. در نظر گرفتن موارد فوق، باید منجر به ایجاد یک طرح بتن ریزي شود که شامل فاصله لوله ها و
مکان ها در طول مدت بتن ریزي میباشد. این طرح همچنین باید شامل مکان هایی باشد که براي جابجایی لوله ها در حین
پیشروي بتن ریزي استفاده می شود.
پرسنل
از آنجا که بتن ریزي زیر آب نادر است، هر خطایی می تواند منجر به مشکلات حادي شود که اصلاح آنها بسیار دشوار و گران
قیمت می باشد، همه بتن ریزي زیر آب، باید تحت نظارت مستقیم پرسنل مجرب و با تجربه انجام شود. یک فرد با تجربه باید
براي تفسیر صداها و اتخاذ تصمیمات لازم در مورد لوله هاي بتن ریزي و پمپ هاي ایر لیفت، و مشاهده کلیه بتن ریزي در
دسترس باشد.
کاربردهاي ویژه
.1 قالب پارچه اي
قالب پارچه اي، مزایاي منحصر به فردي را براي انواع تخصصی بتن ریزي زیر آب ارائه می دهد(8،18). به طور معمول، یک
ملات ماسه-سیمان، گاهی اوقات با افزودن ماسه نخودي، درون محفظه پارچه اي مناسب با شکل مورد نیاز پمپاژ می شود، این
پارچه به عنوان جداکننده بین آب احاطه شده و بتن عمل می کند. پارچه اي با مقاومت بالا و نفوذپذیر در آب، ترجیح داده می
شود. این پارچه معمولاً از نخهاي نایلون یا پلی استر از طناب هاي لاستیکی صنعتی با وزن تقریباً 20 یارن[1] در اینچ ( 780
یارن در متر) بافته می شوند. استفاده از نخ هاي چند رشته اي بافت دار، پارچه اي پایدارتر تولید می کند و همچنین به عنوان
یک فیلتر موثرتر است. این پارچه اجازه می دهد تا آب اضافی مخلوط بتن از آن خارج شود و در نتیجه میزان سفت شدن و
استحکام و دوام طولانی مدت افزایش می یابد.(8) قالب پارچه اي در کنترل فرسایش سازه هایی با پوشش هاي ساخته شده از
ملات تزریقی به پاکت پارچه اي دو لایه کاربرد دارد و همچنین در ساخت رویه هاي بتنی براي بازسازي شمع هاي دریایی
استفاده می شود. محفظه هاي پارچه اي بزرگ نیز براي قالب بلوك هاي بتنی به وزن 15 تن (14 میلی گرم) در ساخت موج
شکن قابل استفاده می باشند، از مجموعه هاي پارچه اي با طراحی خاص جهت قالب براي وزن دار کردن خطوط لوله زیر آب
استفاده می شود.

 

.1 ساخت دیوار دیافراگمی
در سازه دیوار دیافراگمی یا دوغابی ، بتن در زیر آب یا زیر دوغاب بنتونیت در ترانشه ها، براي ساخت دیوار ریخته می
شود.(9،16،17) این بتن ریزي ها می تواند به عنوان دیوار حایل براي حفاري هاي باز به کار رود. یا به عنوان دیوارهاي برشی
براي توقف جریانی که از میان یا زیر سازه هاي موجود، مانند سدها عبور می کند کاربرد دارد. از آنجا که در این دیوارها بتن
ریزي محدود است، میزان افزایش بتن زیاد خواهد بود که نیاز به حذف مکرر بخشهاي ترمی براي حفظ جریان دارد.

 

مواد افزودنی ضد آب شستگی
مواد افزودنی بهبود یافته اي هستند، که براي استفاده در بتن ریزي زیر آب مورد استفاده قرار می گیرند.(10،11) مواد افزودنی
ضد آب شستگی، بتن را منسجم ترمی کنند. در نتیجه در حین بتن ریزي، امکان آب شستگی سیمان یا ریزدانه ها کمتر می
شود . این مواد افزودنی براي شرایطی طراحی شده اند که امکان در معرض جریان آب قرار گرفتن بتن تازه، در حین بتن ریزي
وجود دارد. همچنین استفاده از آن زمانی صورت میگیرد که بعد از بتن ریزي، ضخامت بتن براي تعبیه لوله ترمی کافی نمی
باشد و یا جایی که آب شستگی سیمان، باعث بروز مشکلات زیست محیطی شود. گروهی از مهندسین روش آزمون-CRD(
(61Cرا براي ارزیابی اثر بخشی این مواد بهبود یافته در نظر گرفته اند.(14)
به دلیل ماهیت تیکسوتروپیک بتن بهبود یافته با این مواد افزونی، براي بتن ریزي هاي حجیم باید با احتیاط استفاده شوند، زیرا
پس از خارج شدن از لوله ترمی، بتن به یکباره در مسافت زیادي جاري می گردد . براي تایید این که بتن متناسب با مواد ضد
آب شستگی، می تواند حفظ اسلامپ کافی داشته باشد یا در فاصله مورد نیاز جریان داشته باشد، باید آزمون بتن ریزي انجام
شود. از جمله کاربردهاي دیگر این افزودنی، سنگ فرش کانال هاي زیر آب(12،13) و سدهاست.(15)

آشنایی با خواص بتن غلطکی
بتن غلتکی بتنی است که اسلامپ آن صفر می باشد، هرچه عدد اسلامپ بالا باشد روانی بتن بالا رفته و این یعنی نسبت آب به
سیمان بتن بالا می باشد این در حالی است که عدد اسلامپ صفر یعنی روانی آن صفر بوده یا به عبارتی بتن ما خشک
است. تراکم آن با ماشین آلات متراکم سازي انجام می شود، به همین دلیل این نوع بتن، خشک بودن همین موضوع می باشد
و در اجراي سازه هاي حجیم کاربرد دارد، براي اجراي آن از ماشین آلات راهسازي و عملیات خاکی استفاده می شود. بتن
غلطکی بایستی آنقدر خشک باشد که بتواند تقریبا نظیر دانه هاي خاك به راحتی پخش شده و بوسیله ماشین آلات متراکم
کننده نظیر غلتک، متراکم گردد.
به طور کل بتن RCC از 10 درصد مواد سیمانی، 13 درصد آب، 35 درصد سنگدانه ریز، 40,5 درصد سمگدانه درشت و 1,5
درصد هوا تشکیل می شود. البته این درصدها با توجه به شرایط مختلف تغییر می کنند.

بتن غلتکی و یا بتن متراکم شده با غلتک در انجمن بتن آمریکا به بتنی گفته می شود که با حرکت بر روي آن در حالت سخت
نشده، متراکم می گردد و در ادبیات فنی با نام رول کریت (Rollcrete (نیز نامیده می شود. این روش امروزه اغلب تحت عنوان
بتن غلتکی یا به صورت خلاصه RCC به کار میرود.

دلایل بسیاري براي استفاده گسترده از RCC وجود دارند:
الف) براي ساخت آنها نیاز به دستگاه خاصی نیست و روسازي هاي RCC را می توان با دستگاه هایی که معمولاً در دسترس
هستند و براي مقاصد دیگر نیز به کار می روند، اجرا نمود.
ب) علاوه بر این، ساده بودن عملیات ساخت، نیاز کمتر به نیروي انسانی و نرخ تولید بالا، منجر به صرفه جویی قابل توجهی در
مقایسه با سایر انواع روسازي ها می گردد.
پ) همچنین با در نظر گرفتن کاربرد RCC در مقاوم سازي روسازي هاي موجود، این روسازي ها به علت پایداري و استحکام
ساختار مصالح سنگی پس از تراکم، امکان باز کردن سریع راه به روي ترافیک را فراهم می سازند.
بتن غلتکی (RCC (یا بتن نورد شده (رول بتن) ترکیب خاصی از بتن است که اساساً داراي همان مواد تشکیل دهنده بتن
معمولی است اما در نسبتهاي متفاوت، و به طور فزایندهاي با جایگزینی جزئی خاکستر بادي به جاي سیمان پرتلند یک جنبه
مهم در ساخت سد RCC است، زیرا گرماي تولید شده توسط هیدرااسیون خاکستر بادي به طور قابل توجهی کمتر از گرماي
تولید شده توسط هیدراتاسیون سیمان پرتلند است. این به نوبه خود بارهاي حرارتی روي سد را کاهش می دهد و پتانسیل
ایجاد ترك حرارتی را کاهش می دهد.
براي کاربردهاي سد، بخشهاي RCC به صورت بالابر به بالا در لایههاي افقی متوالی ساخته میشوند که منجر به
یک شیب پایین دست میشود که شبیه یک پلکان بتنی است. هنگامی که یک لایه قرار می گیرد، می تواند
بلافاصله از تجهیزات حرکتی زمین براي قرار دادن لایه بعدي پشتیبانی کند. پس از اینکه RCC روي سطح بالابر
رسوب کرد، بولدوزرهاي کوچک معمولاً آن را در لایه هایی به ضخامت یک فوت (حدود 30 سانتی متر) پخش می
کنند.
در سالهاي 1960 چند پروژه با اندیشه ترکیب مزایاي سدهاي بتنی و خاکی طراحی شدند این سدها مخلوط نتیجه مطالعات و
نوآوري هاي مهندسین سازه و ژئوتکنیک بودند، متاسفانه به دلیل تخصصی بودن هر یک از این دو رشته، ارتباط محدودي بین
پیشگامان اولیه برقرار بوده بر این اساس متخصصین هر یک از این دو رشته آگاهی محدودي نسبت به تلاشهاي اولیه یکدیگر
داشتند.

 

اولین سد RCC که در ایالات متحده ساخته شد، سد ویلو کریک بر روي ویلو کریک، شاخهاي در اورگان رودخانه
کلمبیا بود. بین نوامبر 1981 و فوریه 1983 توسط سپاه مهندسین ارتش ساخته شد. ساخت و ساز به خوبی پیش
رفت، در یک برنامه سریع و کمتر از بودجه (50 میلیون دلار تخمین زده، 35 میلیون دلار واقعی). با این حال، در
پر کردن اولیه، مشخص شد که نشت بین لایه هاي فشرده در بدنه سد به طور غیرعادي زیاد است. این وضعیت با
تزریق درمانی سنتی با هزینه 2 میلیون دلاري درمان شد که در ابتدا نشت را تقریباً 75 درصد کاهش داد. در طول
سال ها، نشت از آن زمان به کمتر از 10 درصد جریان اولیه کاهش یافته است. نگرانی در مورد ایمنی بلندمدت سد
همچنان ادامه دارد، اگرچه فقط به طور غیرمستقیم به ساخت RCC مربوط می شود. طی چند سال پس از ساخت،
مشکلاتی درقشربندي آب مخزن، ناشی ازآلودگی بالادست وتجزیه بدون اکسیژن،که گاز سولفید هیدروژن تولید
میکرد، مشاهده شد. نگرانی هایی بیان شد که این امر به نوبه خود می تواند منجر به اسید سولفوریک شود و در
نتیجه آسیب به بتن را تسریع کند. جنجال خود و همچنین رسیدگی به آن تا چند سال ادامه داشت. در سال 2004
یک نیروگاه هوادهی براي رسیدگی به علت اصلی در مخزن نصب شد، همانطور که 18 سال قبل پیشنهاد شده بود.
تا سال 2008 حدود 350 سد RCC در سراسر جهان وجود داشت. در حال حاضر مرتفعترین سد از این نوع، سد
گیلگل گیبه در اتیوپی با ارتفاع 250 متر و سد دیامر- بهشا پاکستانی با ارتفاع 272 متر در دست ساخت است.

خواص بتن غلتکی :
-1کارایی
این بتن ها باید ظرفیت تحمل وزن ماشین هاي متراکم سازي را داشته باشند. همچنین با توجه به اینکه اسلامپ
این نوع از بتن ها صفر می باشد مسئله کاهش کارایی بتن بعد از ساخت و گیرش، مسائل مهمی است که می باید به
آن توجه ویژه نمود.
-2 جداشدگی
جداشدگی از مسائل مهم براي پروژه هایی مانند سدسازي می باشد، به این دلیل که میزان سیمان مصرفی براي
بتن غلتکی به علت کنترل حرارت ناشی از هیدراسیون کم می باشد و قطر ذرات بکار رفته براي بتن غلتکی
بزرگتر از قطر ذرات بکار رفته براي بتن معمولی بکار رفته براي راهسازي است. لذا مشکل جداشدگی دانه ها براي
بتن غلتکی سد پررنگ تر است.
آب انداختگی3-
.با توجه به کم بودن میزان آب مصرفی براي بتن غلتکی، مشکل آب انداختگی بطور قابل توجهی مطرح نیست
جرم حجمی و درجه تراکم4-
.با توجه کم بودن میزان آب بتن غلتکی جرم حجمی آن در صورت تراکم مناسب قدري بیشتر بتن معمولی است
-5مقاومت فشاري
مقاومت فشاري و دوام بتن غلتکی مورد استفاده در روسازي بالاتر از مقاومت فشاري بتن بکار رفته در سد است زیرا که
سیمان بتن غلتکی سد کمتر می باشد ولی بتن غلتکی روسازي با توجه به ضخامت کم آن و مسئله ساز نبودن بحث حرارت
سیمان بیشتري دارد.
-6مدول الاستیسیته
مدول الاستیسته بتن غلتکی قدري بیشتر از بتن معمولی با مقدار سیمان مشابه است.

بتن RCCP از دهه هاي گذشته در کشورهاي توسعه یافته مورد توجه قرار گرفت به دلیل مسائل زیست محیطی ناشی از
آسفالت در کنار دوام اندك آن در برابر تغییرات جوي، ضربه پذیري و سایش، به نحوي که در حال حاضر بیش از 80درصد
معابر ماشین رو در این کشورها با استفاده از بتن غلطکی اجرا شده است.
بتن هاي غلتکی یا همان RCC در مقایسه با بتن هاي معمولی که به صورت روتین مورد استفاده قرار می گیرد مزیت هایی
همچون سرعت بالا در اجرا و کاهش هزینه ها را به همراه دارد.
ملاحظات اساسی در انتخاب نسبت اختلاط مناسب بتن غلطکی عبارتند از :
 روانی مناسب ( توجه به دانه بندي و درصد آب مناسب براي تراکم )
 مقاومت کافی ( تامین خواص مکانیکی و چسبندگی درزها )
 آب بندي ( کنترل تراوش )
 حرارت هیدراتاسیون کم ( محدود نمودن پتانسیل ترك هاي حرارتی)
کاربرد بتن غلتکی در راهسازي :
بتن آسفالت یک ماده کامپوزیتی است که معمولاً براي روکش کردن جادهها، پارکینگها استفاده میشود. فرودگاهها و هسته
سدهاي خاکی. مخلوط آسفالت از اوایل قرن بیستم در ساخت و ساز روسازي استفاده شده است. این شامل سنگدانههاي
معدنی است که به همراه آسفالت چسبانده شدهاند، در لایهها چیده شده و متراکم شدهاند. این فرآیند توسط مخترع بلژیکی-
آمریکایی ادوارد دي اسمدت اصلاح و تقویت شد.
تاریخچه استفاده از بتن غلتکی در راهسازي :
اولین کاربرد واقعی و مهم RCCP در آمریکا احداث محوطه وسیع پارکینگ براي تانک ها و وسایل نقلیه نظامی سنگین در
پایگاه هود در تگزاس در سال 1984 بوده است. پس از آن مهندسین ارتش امریکا از RCCP براي ساخت باند پرواز در
فرودگاه واشنگتن در سال 1943 استفاده نمودند. این بتن یک تکنولوژي در حال پیشرفت است و حدود دو دهه است که
پروژههاي بسیار زیاد روسازي در آمریکا و کشورهاي اروپایی نظیر فرانسه، اسپانیا، آلمان، استرالیا، هندوستان و ژاپن با
بتنRCCP، اجرا شده است و استفاده از آن همچنان در حال گسترش است.

 

محاسن استفاده از بتن غلطکی(RCC (به جاي آسفالت :
 با توجه به افزایش قیمت قیر طی سالهاي اخیر و احتمال افزایش قیمت آن در آینده روسازي بتنی بسیار مقرون به
صرفه تر از آسفالت میباشد.
 در صورتی که زیرسازي درلایه هاي زیراساس و اساس بیش از تراکم خوبی برخوردار باشد روسازي بتنی را میتوان
بر روي هر کدام از این لایه ها اجرا کرد .(ضرورتی بر اجراي اساس نیست)
 استفاده از مشتقات نفتی از جمله قیر باعث آلودگی محیط زیست میگردد.
 نصب وجابجایی دستگاه بچینگ (بتن ساز) در مقایسه با کارخانه آسفالت آسان تر و کم هزینه تر است .
 حساسیت کم به روغن هاي ریخته شده مثل گازوییل و مواد خورنده در محوطه هاي صنعتی
 بزرگترین حسن این روسازي هزینه پایین آن در نگهداري و راهداري بعد از اجرا میباشد، که این هزینه تقریباٌ ده
برابر کمتر از آسفالت میباشد.
 در معابر عمومی شهري که احتمال ایجاد برشهاي متفاوت توسط سازمانهاي مختلف از جمله آب ، برق ، گاز ، مخابرات
، فاضلاب و … وجود دارد، در صورت استفاده از این روسازي بعد از اتمام عملیات اجرایی و حفاري آنان به سادگی
قابل مرمت و بازسازي میباشد و احتمال نشست کردن و خرابی آن بسیار پایین میباشد.
 عمر مفید بتن حداقل 2 تا 3 برابر آسفالت است.
 با توجه به توضیحات مندرج در بالا و جمع بندي کلی آن کاملا“ مشهود میباشد که هزینه هاي اجراي این روسازي
نسبت به آسفالت به خصوص در مورد نگهداري و مراقبت بعد از اجرا بسیار پایین تر و مقرون به صرفه تر میباشد.
 نداشتن مشکلات ناشی از نشست

منابع:
ACI 207

ترمیم بتن (سازه اي و غیر سازه اي)
ترمیم و بازسازي سازه هاي بتنی آسیب دیده به عنوان یکی از مهمترین فعالیت هاي ساختمانی در سطح جهان مطرح شده
است. با توجه به اینکه هزینه اي پرداخت شده طی سال هاي اخیر جهت ترمیم سازه هاي آسیب دیده، بیش از هزینه هاي
ساخت سازه هاي جدید است، توجه بسیاري از مهندسان و محققان سازه اي در زمینه تحقیق و توسعه تکنیک هاي سریع تعمیر
و نگهداري را به خود جلب کرده است تا عملکرد اجزاي سازه در برابر نیروهاي وارد بر آن کاهش و بهبود یابد.
ترمیم بتن:
ترمیم بتن در اصل شامل جایگزینی و یا اصلاح و تعمیر عضو آسیب دیده و معیوب یک سازه می باشد و این امر باعث افزایش
طول عمر مفید سازه و بهبود در عملکرد آن می باشد.

دلایل آسیب بتن طبق استاندارد 1504EN

 

اصول ترمیم بتن بر اساس استاندارد 1504EN:

ردیف اصول ترمیم سازه هاي بتنی روشهاي مرتبط
1
بازسازي بتن (اصل 3):بازسازي سازه بتنی
از طریق جایگزینی بخشی از بتن سازه
-1-3اجراي ملات تعمیراتی با دست
-2-3قالببندي و بتنریزي مجدد در بخش آسیب دیده
-3-3پاشش بتن یا ملات (بتن پاششی یا شاتکریت)
-4-3جایگزین نمودن اعضاي سازه
2
مقاومسازي بتن (اصل 4):افزایش یا بازیابی
ظرفیت باربري قسمتی از سازه بتنی
1-4اضافه نمودن آرماتورهاي جدید یا جایگزینی آرماتورهاي آسیبدیده
با آرماتورهاي جدید
-2-4کاشت و چسباندن آرماتورهاي جدید
-3-4چسباندن صفحات تقویت کننده
-4-4اجراي یک لایه ملات یا بتن اضافه بر بخشی از سازه
-5-4تزریق در تركها، حفرات و درزها
-6-4پر کردن تركها، حفرات و درزها
-7-4پیشتنیدگی (پس کشیده)
3
بازیابی و حفظ آرماتورهاي بتن در حالت
غیرفعال (اصل 7):ایجاد شرایطی که در آن
سطح آرماتورها در وضعیت غیرفعال
باقیمانده یا به این وضعیت برگردد و از
پیشرفت خوردگی مصون بماند.
-1-7افزایش پوشش با اضافه کردن ملات یا بتن
-2-7جایگزینی بتن آلوده یا کربناته
3-7و 4 قلیایی نمودن مجدد بتن کربناته شده
-5-7استخراج الکتروشیمیایی کلرید
-6-7پر کردن تركها، حفره ها یا فاصله ها

شایع ترین ترك هاي بتن:
ترك هاي سوسماري:
ترك هاي بسیار ریزي مانند تار عنکبوت و یا پوست تمساح هستند که در اثر جمع شدن لایه هاي سطح و یا عمل
آوري نامناسب در سطح بتن با عمق 2 الی 3 میلیمتر به وجود می آیند .

 

جمع شدگی بتن:
این ترك ها به دلیل کاهش حجم بتن و خشک شدن در تمامی سطح بتن به وجود می آید.در صورت مهار نمودن
حرکت هاي بتن در سازه باعث ایجاد تنش هاي کششی شده و در صورت عدم مقاومت سازه در برابر این تنش ها
ترك خوردگی اتفاق خواهد افتاد.

 

حفره هاي موجود در زیر میلگردها(ترك هاي موزاییکی)
این ترك ها به صورت موازي با میلگرد ها و در نزدیکی سطح بتن به وجود می آیند.

 

ترك هاي ناشی از بارهاي خارجی:
این ترك ها در اثر بارهاي کششی، کاهش مقاومت خمشی و یا کاهش مقاومت برشی در سطح بتن بوجود می آیند که بر
سلامت و کارایی سازه تاثیر زیادي دارد .

 

روشهاي ترمیم ترك در سازه هاي بتنی

 

 

بر اساس تعریف Perkins.H.Pترك ها به دلایل مختلفی در بتن ایجاد می شوند و در صورت نیاز به ترمیم و مقاوم سازي می
توان آنها را به دو دسته اصلی تقسیم کرد:

ترك هاي غیر سازه اي (2R1,R(:
این ترك ها به دلیل عدم رعایت نسبت آب به سیمان، تبخیر و یخزدگی آب، تغییرات شدید دما در محیط یا لایههاي درونی بتن
رخ میدهند. ترك هاي غیر سازه اي به دلیل ایجاد در ناحیه غیربحرانی احتمال گسترش و پیشروي ندارند.

محصولات قابل استفاده جهت ترمیم ترك هاي غیر سازه اي :

رده
مقاومتی
مقاومت
فشاري
محصولات کاربرد
ضخامت قابل
استفاده
بر حسب میلی
متر
SMOOTHER اسموزر 10 >R1
-1لیسهاي و صیقلی نمودن سطوح نهایی
-2زیرسازي سطوح، پیش از اجراي
رنگهاي ساختمانی
0-1
2R < 15 ترمیم کننده بتنREPAIR .M.E ترمیم سطوح مقاطع داخلی ساختمان 1-5
ABAREPAIR-ECO ترمیمکننده
بتن ویژه
E.M. SUPER REPAIR کننده ترمیم
بتن ویژه
ترمیم سطوح داخلی و خارجی ساختمان،
سازههاي آبی نظیر مخازن، برجهاي خنک
کننده،
تصفیهخانههاي آب و فاضلاب و …
0-3

ترك هاي سازه اي (4R3,R(:
این ترك ها به دلیل مشکلات سازه اي و اجرایی بر روي سطح بتن ایجاد و به دلیل قرارگرفتن در معرض تنش هاي کششی و
خمشی گسترش یافته و باعث ایجاد گسستگی در سطح بتن می گردد.

محصولات قابل استفاده جهت ترمیم ترك هاي سازه اي :

رده مقاومتی
مقاومت
فشاري
محصولات کاربرد
ضخامت
قابل استفاده
بر حسب میلی متر
25 < R3
ترمیم کننده بتن F-ABAREPAIR
پر مقاومت
ترمیم مقاطعی که عمق خرابی ها زیاد
یا به میلگردها رسیده باشد
2-50
45 < R4
ABADUR MP 25/45 ملات
اپوکسی
ملات اپوکسی5/25 MP ABADUR
-1 ترمیم مقاطع بتنی در لبهها
-2 ترمیم و آماده نمودن سطوح بتنی
پیش از اجراي کفپوش، پوشش یا موارد
مشابه بر پایه رزینهاي واکنشگرا مانند
اپوکسی و پلییورتان
0-30

آماده سازي سطح بتن:
طبق استاندارد R 546 ACI آماده سازي سطح بتن یکی از مهمترین و تاثیرگذارترین مرحله در تعمیر بتن می باشد و باعث
برقراري پیوند مستحکم و با دوام بین محصولات مورد استفاده در تعمیر و بتن می گردد. مواد ترمیم بتن هنگام اعمال بر روي بتن
می بایست به عنوان یک بخش جدایی ناپذیر از بتن تبدیل شود و سازه را به استحکام اولیه خود بازگرداند بنابراین ترك ها و
جداشدگی هاي نزدیک سطح بتن باید از بین بروند و سطح از زبري کافی برخوردار شود.

مراحل آماده سازي سطح بتن عبارتند از :
 به جهت آماده سازي، سطح بتن می بایست عاري از گرد و غبار، ناخالصی و روغن و … باشد
 تمامی لایه هاي نازك با مقاومت کم و سست از سطح بتن جدا گردد.
 در صورت وجود پوشش هاي قدیمی، بتن و ملات می بایست از روي سطح بتن جدا و حذف گردد.
 به جهت بالا بردن قدرت چسبندگی، سطح بتن می بایست عاري از زنگ زدگی باشد.

پرکردن ترك ها:
می بایست یکی از اهداف زیر را برآورده نماید: 1504 ENپر کردن ترك هاي موجود بر روي سطح بتن طبق استاندارد
 قابلیت انتقال نیروي ترك هاي پرشده
 پر کردن شکلپذیر ترك ها
 تورم مناسب ترك هاي پرشده
لازم به ذکر است وضعیت ترك، تحرکات و حداقل ضخامت بر روي تعیین نوع مواد جهت پرکردن بسیار حائز اهمیت می باشد.
در صورتیکه ترك ها در جریان دائمی اب و یا رطوبت قرار گیرند می توان براي ترمیم و پر کردن ترك ها از تزریق پلی یورتان ها
استفاده کرد.

 

تزریق بتن:
بر اساس موارد مطرح شده در بخش پنجم استاندارد 1504 EN به عنوان روشی جهت محافظت در برابر نفوذ یون هاي
مخرب، آببندي و پر نمودن ترك ها مورد استفاده قرار می گیرد و باعث افزایش مقاومت سازه اي شده و در ترك ها، حفرات و
یا درزها بدون فشار قابلیت اجرا دارد.
بنابراین تزریق در خلل و فرج بتن با هدف نیل به خواص ذیل انجام میگردد:
 ایجاد خاصیت نفوذناپذیري و در نتیجه ضد آبسازي
 جلوگیري از نفوذ عناصري که ممکن است منجر به خوردگی آرماتور فولادي گردد
 مقاومسازي بتن

یکی از راهکار هاي موثر و بدون نیاز به تکرار جهت ترمیم ترك هایی که به دلیل جمع شدگی ، انبساط و انقباض حرارتی ،
نشست، عدم اجراي صحیح اتصالات و درز ها، بارگذاري بیش از حد بوجود می آیند، مقام سازي و ترزیق اپوکسی تحت فشار به
داخل ترك ها می باشد که باعث ایجاد یک پیوند و اتصال قوي بین دو سطح می گردد.
روش تزریق:
تزریق رزین از یک نقطه آغاز و تا نقطه بعدي ادامه می یاید و از پر شدن تمامی خلل و فرج ها اطمینان حاصل می گردد. در
صورتیکه ابتدا و انتهاي ترك در یک سطح نباشند تزریق از پایین ترین نقطه آغاز و به بالاترین نقطه ختم می گردد.
در همین راستا شرکت آبادگران به جهت تزریق و مقاوم سازي سازه هاي بتنی چسب تزریق بدون حلال ABAINJECT
-110EP و چسب تزریق بدون حلال -210EPW ABAINJECT، بر پایه رزین اپوکسی اصلاح شده و هاردنر هاي ویژه را
طراحی نموده که ویسکوزیته این چسب به گونه اي تنظیم شده است که تزریق آن درون ترك به خوبی انجام میگیرد و موجب
اتصال مجدد ترك و بازســازي بتن می گردد. این محصول مطابق با الزامات استاندارد 1504-5 EN و 881C ASTM و
براي تزریق در ترك هاي با عرض بزرگتر از 0,3 میلیمتر طراحی شده است.

 

جایگزین بتن آسیب دیده:
با توجه به شرایط محیطی و جغرافیایی و مقدار خوردگی به وجود آمده در سطح بتن، قسمتی از بتن با مواد مناسب و کاربردي
جهت ترمیم و تعمیر جایگزین می گردد.

 

مقاوم سازي سازه هاي بتنی، ترمیم و علاجبخشی آنها جهت تحمل بارهاي مضاعف، افزایش شکل پذیري ، ظرفیت باربري سازه
بتنی و احیا آن می باشد. از این رو هرگاه نیاز به افزایش ضخامت یا مسلحسازي المانهاي مختلف یک سازه بتنی (فونداسیون،
تیر، ستون یا دیوارهاي برشی) از طریق برقراري ارتباط بین سازه بتنی موجود با لایهها یا المانهاي بتنی مسلح خارجی
باشد استفاده از انکرهاي شیمیایی توسط چسب کاشت میلگرد -500RA ABABOND پیشنهاد می گردد.
درنهایت توسط مواد پر کننده نظیر گروت هاي سیمانی و یا در شرایطی خاص گروت هاي اپوکسی مقاطع آسیب دیده ترمیم و
مقاوم سازي خواهد شد.
به جهت اتصال و چسبندگی بهتر بین لایه اي در گروت ها یا بتن به سطح زیرکار استفاده از چسب بتن اپوکسی ABABOND
-20EP الزامی باشد-.این چسب با ایجاد پیوندي بسیار قویتر از استحکام کششی بتن، عالیترین گزینه جهت اتصال بتن یا
ملات تازه به بتن قدیمی و ایجاد مقاومتهاي مکانیکی بسیار زیاد میباشد -20EP ABABOND داراي ویژگیهایی همچون
قابلیت اجرا بر روي سطوح مرطوب، چسبندگی بسیار زیاد به سطوح بتنی، فلزي، آجري، موزاییک و سنگ، تاثیرناپذیري از
رطوبت، مقاومت مکانیکی اولیه و نهایی زیاد، کارایی بسیار زیاد بر روي سطوح خشک و تر، طول عمري برابر با عمر سازه و
اجراي آسان میباشد.جهت ترمیم بتن و اتصال بتن جدید و قدیمی، استفاده از چسبهاي بتن بر پایه اپوکسی، اکرلیک و وینیل
استات در صنعت ساختمان رایج میباشد
ملات هاي سیمانی یا بتن پاششی:
این نوع بتن مناسب اجرا در ضخامت 30 الی 50 میلی متر می باشد. قابل استفاده براي سطحهاي عمودي و بالاي سر می باشد
ولی هرگز در سطحهاي افقی استفاده نگردد. برخلاف بتن قالبی، به قالب چهارچوب نیازي نداشته وبه صورت یک مخلوط از
پیش آماده بر روي سطح اسپري میشود.همچنین براي افزایش استحکام خمشی و کاهش خطر ترکهاي ناشی از جمع شدگی
میتوان بتن پاششی را به وسیله الیاف تقویت کرد. اجراي بتن پاششی شرایط اعمال خاص خود را دارد. در این روش، بتن تازه
یا اجزاي خشک بتن پس از اختلاط، براي پاشش به تجهیزات خاصی انتقال داده میشوند. بتن یا ملات پاششی با استفاده از
لوله و شلنگهاي مقاوم به فشار بالا، به محل مورد نظر پاشیده شده و متراکم میشوند در همین راستا به جهت جایگزین
نمودن سازه توسط مواد پاششی محصول زودگیر شاتکریت مایع AFL-ABAQUICK و محصول زودگیر شاتکریت
پودري AFP-ABAQUICK می باشند.

 

ملات سیمانی و یا بتنی:
این نوع بتن مناسب اجرا در ضخامت 20 الی 40 میلی متر می باشد. معمولاً براي ایجاد لایه هاي نازكتر با لایه هاي بتنی به
کار میروند و اعمال آنها با استفاده از اسپري و یا قالب میباشد.
به جهت اتصال و چسبندگی بهتر بین لایه اي به سطح زیرکار استفاده از چسب بتن اپوکسی -20EP ABABOND الزامی
باشد

ملات سیمانی و یا بتن اصلاح شده با پلیمر :
این ملات با استفاده از دست و یا اسپري اجرا می گردد. دلایل استفاده از پلیمرها در برابر ملات ها عبارتند از:
 افزایش چسبندگی به سطح
 کارایی بیشتر
 افزایش حفظ آب
 افزایش مقاومت خمشی و کششی افزایش چسبندگی به سطح
 کارایی بیشتر
 افزایش حفظ آب
 افزایش مقاومت خمشی و کششی
ملات هاي پلیمري:
این نوع ملات داراي پلیمرهاي واکنشگر هستند که در دماي محیط سخت و در شرایط قلیایی پایدار هستند و در لایه هاي
بسیار نازك اجرا خواهند شد .
ملاتهاي پلیمري تنها در شرایط زیر قابل استفاده هستند :
 مواد ترمیمی با خشک شدن سریع موردنیاز باشد
 امکان هیچگونه عمل آوري وجود نداشته باشد
 لایه بسیار نازکی موردنیاز باشد

 

منابع :
Repair, Protection -Failure-distress-and-repair-of-concrete-structures ،EN1504 استاندارد
and Waterproofing of Concrete Structures

روسازي راه با استفاده از بتن
روسازي بتنی براي اتوبان ها، فرودگاه ها، خیابان، جاده ها، پارکینگ هاي بزرگ، کارخانجات و مراکز صنعتی و دیگر نوع
زیرساخت ها استفاده می شود. زمانی که روسازي بتنی بدرستی طراحی شده و از مواد با دوام در آن استفاده شود، می تواند در
دهه هاي متوالی بدون نیاز به تعمیر و نگهداري، خدمات رسانی نماید. بطور کلی روسازي بتن در مقایسه با روسازي آسفالت،
گرانتر است ولی طول عمر و عمر مفید آن بیشتر بوده و هزینه تعمیر و نگهداري آن کمتر می باشد.
روسازي بتنی اولین مرتبه در ایالت اوهایو در سال 1981 میلادي توسط Bartholomew George طراحی و ساخته شد. او
در خصوص تکنولوژي تولید سیمان در آلمان و تگزاس آموخته بود و منابع ضعیفی از مواد اولیه مورد نیاز و سنگ آهک و خاك
رس در مرکز اهایو پیدا کرده بود. از آنجایی که این اولین مرتبه ساخت روسازي بتنی بود شهرداري از ایشان ضمانت 5000
دلاري مبنی بر حداقل طول عمر 5 ساله روسازي بتنی دریافت کرد در حالیکه بیش از 100 سال دوام پیدا نمود.
با توجه به توسعه روز به روز صنعت حمل و نقل کشور و نیاز به توسعه مستمر و پایدار، روسازي بتنی در الویت فرآیند راه سازي
قرار می گیرد. بطور کلی روسازي بتنی به دو دسته انعطاف پذیر و صلب تقسیم می شود که روسازي بتنی در زمره روسازي
صلب قرار میگیرد.

انواع روسازي بتنی
انواع مختلفی از روسازي بتنی در صنعت راه سازي مورد استفاده قرار می گیرد اما اغلب آنها دو ویژگی را میبایست داشته باشند:
اول مقاومت آنها در برابر بارهاي ترافیکی که با استفاده از خاصیت مقاومت خمشی بتن تامین می شود. این در شرایطی است
که بتن مقاوم سازي شده با هدف کنترل ترك در بتن طراحی شده باشد نه تحمل فشار. ویژگی دوم انقباض روسازي بتنی بدلیل
جمع شدگی در زمان خشک شدن بتن و انقباض و انبساط هاي ناشی از اثرات حرارتی است که این موارد با استفاده از درزهاي
بتن، فولادهاي تقویت کننده و یا هر دو برطرف می شود.
انواع دیگري از روسازي بتنی نظیر بتن روسازي از پیش ساخته شده یا از پیش بارگذاري شده نیز به عنوان روسازي هاي بتنی
مرسوم وجود دارد اما به ندرت استفاده می شوند. بتن غلطکی و بتن متخلخل نیز نوع دیگري از روسازي بتنی است که در صنایع
خاص یا پارکینگ ها استفاده می شوند.

 

روسازي بتنی ساده
روسازي بتنی ساده با کد اختصاصی JPCP، از اسلب هاي بتنی با طول 3,6 الی 6 متر (12 تا 20 فوت) با درزهاي انقباضی
عرضی بین اسلب ها تشکیل شده است. این درزها به اندازه اي نزدیک بهم بوده که در طول عمر بتن روسازي شده ترکی در
بتن ایجاد نشده و تمامی انقباض و انبساط ها به درزها منتقل می شود.
نکته بسیار مهم در روسازي بتنی ساده، بار حمل و نقل وارده در مواجهه با درزهاست که چنانچه درزها اشتباها کارگذاري شده
باشند، راننده با برجستگی هایی مواجه شده و رانندگی خشنی را تجربه می کند. دو روش براي مقابله با این مشکل وجود دارد
یکی قفل بندي سنگدانه ها [1] (INTERLOCK AGGREGATE (و دیگري داول بار [2] (Bar Dowel(.

 

روسازي بتنی مسلح شده
روسازي بتنی مسلح شده با کد اختصاصی JRCP، با استفاده از اسلب هاي با طول بلندتر و آرماتوربندي سبک تر از روسازي
بتنی ساده JPCP متمایز می شود. این میلگردها اغلب میلگردهاي حرارتی بتن نامیده می شود. طول اسلب هاي
بتنی JRCP معمولا بین 7,5 الی 9 متر (25 تا 30 فوت) می باشد هرچند اسلب هاي بتنی با طول تا 30 متر نیز استفاده می
گردند. در چنین اسلب هایی با این طول میباست درزها داول بار شده و درصد فلز مورد استفاده در اسلب ها میبایست بین 0,1

الی 0,25 درصد در مقطع طولی و میزان کمتر در مقطع عرضی باشد. همچنین ممکن است از میله هاي تقویت کننده و یا
پارچه و مش هاي فولادي نیز استفاده شود و این بدلیل این است که فولادي که در جهت محور خنثی یا مرکز اسلب ها قرار
می گیرد تاثیري بر مقاومت خمشی بتن نداشته و فقط ترك ها را در کنار یکدیگر نگه می دارد. بطور کلی استفاده از JRCP در
گذشته بیشتر متداول بود. تنها مزیت JRCP نسبت به JPCP استفاده از درزهاي کمتر بدلیل طول بیشتر آن است.

روسازي بتنی مسلح شده مداوم (مستمر)
روسازي بتنی مسلح شده مداوم با کد اختصاصی CRCP با استفاده از آرماتوربندي سنگین و عدم وجود درز به جز درزهاي
اجرایی شناخته میشود. مقدار بیشتر فولاد/میلگرد استفاده شده در CRCP نسبت به JRCP حدود 0,4 الی 0,8 درصد در
جهت طولی است.
یک بتن CRCP با طراحی و ساخت عالی با درنظر گرفتن دو شاخص زیر انجام میشود:
 مشخص نمودن هزینه نگهداري درزها در طول عمر بتن روسازي شده، کمک به برآورده کردن انتظارات عمومی براي
کاهش مناطق کاري و تاخیر مسافران مربوطه.
 برآورده کردن مداوم انتقال تنش برشی ناشی از بار سنگین چرخ ها که تاثیر آنرا در رانندگی با صداي کمتر و عدم
توسعه ترك ها شاهد خواهیم بود.

انواع درزهاي مرسوم در بتن روسازي شده:
 درز انقباض عرضی
 درز طولی
 درز اجرایی
 درز انبساطی

 

بتن روسازي از پیش ساخته و بارگذاري شده
بتن هاي روسازي شده به مقاومت خمشی و مقاومت آنها در برابر بارهاي ترافیکی تکیه دارد. در کنار استفاده از تاندون هاي از
پیش بارگذاري شده که بتواند یک مقاومت فشاري خالص را در مقطع روسازي وارد نماید، افزایش ضخامت مقاطع روسازي نیز
امکان پذیر می باشد زیرا بارهاي ترافیکی می بایست بر مقاومت فشاري پیش از القاي بارهاي کششی خستگی خمشی بر روسازي
وارد آید.

دوام روسازي بتنی
افزایش دوام معادل با افزایش صرفه اقتصادي است که توسط of Code Engineers Civil of Society American
Ethics) ASCE (در سال 1996 نوشته شده است. گفته آنها در این آیتم خلاصه می شود: “مهندسین می بایست در پی
فرصتی براي ارائه خدماتی راهگشا در امور عمرانی بوده که بتواند ایمنی، سلامتی و مفید بودن انجمن آنها را بهمراه داشته و
حمایت از محیط زیست در عملکرد آنها مستتر باشد. ”
ASCE دوام را به اینصورت تعریف می نماید که بتوان مجموعه اي از شرایط محیطی، اقتصادي و اجتماعی را فراهم نمود که
کل جامعه ظرفیت و فرصت نگهداري و بهبود زندگی را دارا باشند.
چند مورد از فواید دوام روسازي بتنی بشرح زیر میباشد:
 کاهش 2,4 الی 30 درصدي انرژي مورد نیاز براي نگهداري و ساخت روسازي هاي انجام شده با ذخیره بیشتر براي
ترافیک هاي سنگین تر اتوبان ها
 کاهش مصرف مصالح و اجزاي دانه اي در ساختار روسازي بدلیل عدم نیاز به لایه هاي پایه

 

آنالیز چرخه طول عمر (LCCA (
بصورت مرسوم، موارد جایگرین حمل و نقل با هزینه هاي ساخت مقایسه می شوند. این مورد به اینصورت تشخیص داده میشد
که آنالیز هاي اقتصادي پیچیده، ارزش هزینه هاي فعالیتی براي نگهداري و نوسازي را خاطر نشان می کرد؛ لذا موارد جایگزین
مانند روسازي بتنی که هزینه بیشتري به نسبت ساخت دارد، هزینه هاي نگهداري و نوسازي آتی را کاهش می دهد.

طراحی یک روسازي بتنی با دوام
براي روسازي اتوبان ها روشی پیشنهاد می شود که مستقیما ویژگی هاي طراحی هاي بر پایه دوام را تامین می نماید. به عنوان
مثال براي بافت سطح بتن نمی بایست فقط به مقاومت لغزشی و ایمنی توجه نمود بلکه تولید صدا علی الخصوص در مناطق
شهري بسیار حائز اهمیت می باشد.
یکی دیگر از مهمترین آیتم هایی که می بایست در زمان طراحی روسازي بتنی در نظر گرفته شود بحث طول عمر بالاي آن در
کنار به تعویق انداختن فرآیند نگهداري و نوسازي است. از ویژگی هاي عمومی روسازي هاي با دوام می توان به ضخامت کافی
آن، مقاومت فرسایشی پایه ها و درزهاي عرضی داول بار شده اشاره نمود.

مواد مورد استفاده براي ساخت روسازي بتنی با دوام
ساخت جاده و فرودگاه و تولید بتن مورد نیاز آنها اثرات محیط زیستی بسیاري بهمراه خواهد داشت. روسازي بتنی و آسفالت
هر دو نیازمند استفاده از مقادیر زیادي مصالح هستند. تولید سیمان پرتلند بدلیل میزان انرژي زیاد مورد نیاز و خارج
کردن 2CO در اتمسفر تاثیر شدیدي بر روي محیط زیست می گذارد. بعنوان یکی از عوامل اصلی دنیاي اقتصاد، صنعت تولید
بتن مبیاست نقش بسیار اثرگذاري را در توسعه دوام سازه ها بازي کند. تکنولوژي هاي محدودي براي تولید سیمان پرتلند وجود
دارد که میتواند انتشار CO2 را کاهش دهد. یکی دیگر از عوامل مهم کاهش میزان تولید CO2 ، کاهش خروجی کلینکر سیمان
است. چهار استراتژي کاهش انتشار CO2 عبارتند از: کاهش میزان انرژي مورد نیاز براي تولید کلینکر سیمان پرتلند، کاهش
کلینکر سیمان، کاهش مصرف سیمان در طرح اختلاط بتن ها، استفاده از بتن با طرح اختلاط هاي خاص جهت افزایش دوام
بتن.
کاهش میزان انرژي مورد نیاز براي تولید کلینکر سیمان پرتلند بستگی مستقیم به تجهیزات آسیاب و استفاده از کوره هاي
کارآمد و استفاده از سوخت هاي جایگزین از قبیل لاستیک، BIOFUELS و مواد خطرناك در کوره هاست. مقدار مصرف
کلینکر نیز به وسیله کاهش مصرف سنگ آهک یا سیمان مخلوط بجاي سیمان پرتلند متداول میتواند کاسته شود. مقدار مصرف
سیمان نیز به واسطه طراحی طرح اختلاط هاي اقتصادي با رعایت موارد کیفی مورد نظر در کنار استفاده از کاهنده هاي متناسب
که منجر به کاهش آب مصرفی بتن نیز می شوند ، کاسته می شود. در نتیجه طراحی بتن هاي با شرایط فوق، دوام بیشتري
داشته و طول عمر بالاتري حاصل می گردد.

نهایتا این موارد میتواند به پرداختن به طرح اختلاط، شرایط مورد نیاز براي اجراي این نوع روسازي بتن و … نیز منجر شده که
در مقالات آتی به آن پرداخته می شود.

بطور کلی در سبد کالاي آبادگران محصولات مرتبط با روسازي بتنی شامل انواع افزودنی هاي بتن، بعنوان کاهنده قوي
آب، کیورینگ جهت عمل آوري بتن و همچنین ماستیک پلی یورتان در درزهاي انبساطی مورد استفاده قرار می گیرند.

[1] Aggregate Interlock میشه قفل شدن سنگدانه ها که یک مکانیزم براي ایجاد درز هست. نماي داخلی دوطرف
درز سنگدانه ها بیرون هستند و صیقلیی نیست و گیرداري بین این سنگدانه ها با عث انتقال بار می شود

[2] در کفهاي بتنی، جایی که درز انبساط داریم، جهت اتصال دو بتن از میلگردهاي اتصال که اصطلاحاً داول
– bar dowel میگویند. این میلگردها از نوع ساده بوده و از یک سمت داخل غلافهاي پلاستیکی قرار میگیرند تا در
موقع انبساط و انقباض بتوانند حرکت کنند.
سیستم هاي آب بند سازي بتن
آب بندسازي یک روش بهبود خواص سطح یا سازه براي جلوگیري از نشت آب تحت فشار ناشی از آب می باشد. بتن با کیفیت
بالا، استفاده از افزودنی هاي مناسب و نیز کم کردن فشار هیدرواستاتیک توسط زهکشی مشکلات نشت آب را رفع می نمایند
ولی کافی نیست. آب بندسازي غشایی، قابل اعتمادترین نوع موانع به منظور جلوگیري از ورود آب مایع به درون یک سازه می
باشد. سیستم هاي آب بند سازي، می توانند در وجه مثبت یا منفی (نشت مثبت یا نشت منفی) اجرا گردند. اساس آب بند
سازي، چه در وجه مثبت چه در وجه منفی، بر پوشش دادن کل سطوح با استفاده از یک پوشش یکپارچه که دیوارها، کف، و
سایر سطوح در تماس را پوشش می دهد، می باشد. هدف از این کار جلوگیري کامل از نشت آب به داخل یک فضاي مورد
استفاده یا نشت آب از سازه هاي نگهداري آب می باشد. در این مقاله به شرح این سیستم ها بر اساس انجمن بتن
آمریکا 515.1 ACI پرداخته می شود.

 

سیستم هاي آب بندسازي بتن در وجه مثبت (نشت مثبت)
این سیستم ها در همان سمتی که فشار هیدرواستاتیک اعمال می گردد، قرار داده می شوند.
سیستم هاي آب بند سازي بتن در وجه منفی (نشت منفی)
این سیستم ها در سمت مخالف سطحی که فشار هیدرواستاتیک به آن وارد می شود، قرار داده می شوند.

 

عوامل موثر بر انتخاب سیستم هاي آب بندسازي بتن
معمولا آب بندسازي براي جلوگیري از نشت آب از داخل، میان و بیرون بتن تحت فشار هیدرواستاتیک، استفاده می گردد. اگر
شرایط ذوب و یخبندان موجود باشد یا آب حامل مواد شیمیایی خورنده اي باشد که به بتن یا آرماتورها صدمه وارد می کنند،
در این حالت مانع آب بندساز، براي جلوگیري از ورود آب به داخل بتن استفاده می گردد. زمانی که یک سطح خشک براي
اعمال پوشش ها نیاز باشد، سیستم آب بندسازي در این حالت می تواند براي جلوگیري از خروج رطوبت بتن استفاده گردد. آب
بندسازي همچنین براي حداقل کردن کربناته شدن یا شوره زدن ناخوشایند در بتن استفاده می گردد.
o نشت بتن به داخل و یا از میان بتن
آب ممکن است تحت نیروهاي هیدرواستاتیک، گرادیان بخار آب، عمل مویینگی، باران هاي تحت باد و یا ترکیبی از
این موارد به داخل بتن وارد گردد. این جابه جایی با وجود بتن متخلخل، ترك ها و نواقص سازه اي، یا درزهایی که
به خوبی طراحی یا نصب نگردیده اند، شدت می یابد. نشت آب از سازه ها می تواند موجب آسیب سازه اي و همواره
موجب آسیب به المان هاي سازه ها گردد. نشت آب از سازه هاي نگهداري آب، ممکن است موجب خرابی سازه اي یا
خرابی تاسیسات مجاور این سازه ها گردد. غشاهاي هاي آب بند ساز در وهله اول مانع از خروج آب در حالت مایع
می گردند. آنها همچنین بسته به نوعشان در درجه بندي متفاوتی خروج بخار آب را هم به تاخیر می اندازند.

o نشت آب از بیرون بتن
براي جلوگیري از خروج رطوبت از سمت بتن وآمدن به سمت مواد حساس به رطوبت، موانع آب بندسازي می بایست
در سمت موادي که به رطوبت حساس هستند اجرا گردد. این می تواند از لایه لایه شدن، تاول و خراب شدن رنگهاي
حساس به رطوبت، پوشش دیوار و کف و چسب ها جلوگیري کند.

o حداقل کردن شوره زدگی
شوره زدگی انباشت نمک هاست که معمولا سفید بوده و روي سطح شکل می گیرند و به صورت محلول از بتن خارج
شده و در اثر بخار آب، انباشت می شوند، می باشد. همچنین می تواند نمک هاي قابل حل باشد، نظیر سولفات ها،
که از طرف خاك یا محیط به همراه آب به داخل بتن حمل می شود. این نمک ها بعدها به همراه رطوبت خود بتن به
سطح اکسپوز آمده و خود را نشان می دهند. سیستم هاي آب بندساز از بروز این اتفاق روي سطح بتن جلوگیري می
کنند.

عوامل موثر بر عملکرد سیستم هاي آب بند سازي بتن

o آماده سازي زیرآیند
یک فاکتور مهم در عملکرد سیستم هاي آب بند سازي، کیفیت بتن زیرآیند می باشد. یک سطح صیقلی که از
کرموشدگی، فرورفتگی، شیار، سوراخها، پستی ها، ذرات سست و کثیف، روغن و سایر آلودگی هاي سطح عاري باشد،
نیاز است تا پیوستگی ماده عایق و چسبندگی خوب آن به زیرآیند را تضمین نماید.

 

o مشخصات فنی
فاکتور دیگر تاثیرگذار بر عملکرد یک سیستم آب بندسازي، توسعه مشخصات فنی براي تعریف سیستم موردنیاز و
کیفیت سیستم نصب شده می باشد. مشخصات فنی پروژه، ابزاري ارزشمند را در اختیار کارفرما، طراح، مدیر ساخت،
کاربر و بازرس قرار خواهد داد تا با یکدیگر تعامل موثرتري در مراحل کار داشته باشند.

سیستم هاي نشت مثبت
سیستم هاي نشت مثبت در همان سمتی که فشار هیدرواستاتیک اعمال می گردد، اجرا می شوند. روش هاي کاربرد،
به دو دسته سیستم هاي گرم اجرا و سیستم هاي سرد اجرا، تقسیم می شوند.
اگرچه سیستم هاي گرم اجرا از استفاده گسترده اي برخوردارند، شرایط میدانی، تجربه، نوع پیمانکار، ایمنی و
ترجیحات شخصی ممکن است سایر سیستم هاي آب بندسازي را دیکته کند. سیستم هاي سرد اجرا ممکن است به
صورت قیري یا سیستم هاي الاستومري دیگري باشند که به عنوان یک رول یا ورق جامد یا به عنوان ماده مایع کاربرد
دارند.
سیستم هاي سرد اجرا زمانی که شرایط آتش سوزي یا ایجاد دود براي سازه مضر باشد، بسیار مفید بوده و کاربرد
خواهند داشت. در زمان کار در ارتفاع، با توجه به سختی انتقال ابزار سیستم هاي گرم اجرا، استفاده از سیستم هاي
سرد اجرا اقتصادي تر خواهد بود. اجراي سیستم هاي سرد اجرا بر روي سطوحی که اشکال نامنظم و پستی بلندي
دارد، بسیار ساده تر از سیستم هاي گرم اجرا نظیر ایزوگام می باشد. سیستم هاي الاستومري مایع سرد اجرا، معمولا
پس از سخت شدن یک در دماهاي معتدل خاصیت کشسانی خوبی از خود نشان می دهند.

سیستم هاي نشت مثبت سرد اجرا و الزامات اجرایی آنها

o سیستم هاي قیري سرد اجرا
سیستم هاي قیري سرد اجرا معمولا از مواد قیري یا الاستومري یا ترکیبی از هردو تشکیل شده و روش اجرایی مشابه
سیستم هاي گرم اجرا دارند به نحوي که یا مایعی هستند که سخت می شوند یا به صورت ورقه هایی هستند که
چسبانده می شوند. سیستم هاي سرداجراي قیري عمدتا به صورت امولسیونی اجرا گردیده و معمولا به منظور پوشش
دهی سازه ها در زمانی که با خاك مرطوب در تماس هستند پیشنهاد می گردد. پس از سخت شدن به هیچ وجه در
آب حل نمی شوند.

o سیستم هاي الاستومري با اجراي مایع
مواد الاستومري مایعاتی هستند که با استفاده از قلم مو، غلتک، برس، ماله یا اسپري استفاده می شوند. هنگامی که
سخت می شوند، یک فیلم تشکیل می دهند که در برابر آب و بسیاري از مواد شیمیایی دیگر مقاوم است. در ASTM
1566D یک الاستومر به عنوان یک “ماده درشت مولکولی که پس از تغییر شکل اساسی در اثر تنش ضعیف و رهایی
تنش به سرعت به ابعاد و شکل اولیه باز می گردد.” تعریف شده است.
هر کدام از این سیستم ها دستورالعمل اجرایی خاصی دارد که مختص همان سیستم می باشد. برخی از این مواد
نیازمند یک مش یا الیاف به منظور تقویت نیاز دارند. برخی نیز فقط در ترك ها نیازمند تقویت با مش و الیاف می
باشند. کاربر همواره می بایست از دستورالعمل هاي تامین کننده به منظور اجرا پیروي نماید. در هرموقعیتی نیز اگر
شرایط اجراي ماده روشن نباشد، می بایست این مورد از طریق تولیدکننده پیگیري گردد. اما دستورالعمل اجرایی
آماده سازي زیرآیند در بخش سوم 515.1 ACI آمده است.
شرایط محیطی نظیر دماي محیط، بارش و رطوبت می تواند کیفیت اجرا و در نهایت عملکرد سیستم را تحت تاثیر
قرار دهد. زیر یک دماي معین بسیاري از مواد براي تشکیل یک لایه با ضخامت صحیح بسیار ویسکوز شده و چسبندگی
به زیرآیند نیز کاهش می یابد. همچنین رشد مشخصات مکانیکی نیز به درستی صورت نمی پذیرد. همچنین بار می
تواند ماده را از سطح شستشو دهد. تولیدکننده ماده حتما می بایست تمهیدات لازم و شرایط محیطی را در دستورالعمل
هاي خود قید نماید. پس از پوشش دهی درزهاي انبساطی طبق 504 ACI درزبندي می شوند.

 

عوامل موثر بر نفوذپذیري بتن
عمده سازه هاي ساخته شده و در حال ساخت کشور ایران، اعم از پروژه هاي مسکونی که به عنوان بزرگترین بازار فعالیت هاي
عمرانی به شمار می آید تا پروژه هاي صنعتی، نفتی و… با استفاده از بتن اجرا می شوند. همانطور که میدانیم موضوع دوام
یکی از مسائل مهم قابل تامل در ساخت و اجراي این ماده می باشد، لذا دقت در میزان نفوذپذیري بتن و عوامل موثر بر آن به
.عنوان بارزترین گزینه تاثیرگذار در دوام بتن براي دستیابی به استانداردهاي جهانی امري ضروري می باشد
با تمام مطالعاتی که در خصوص دوام بتن صورت پذیرفته آسیب هاي بتن معضل بزرگی است که عمر مفید سازه هاي بتنی را
کاهش میدهد لذا صنعت بتن در راستاي توسعه پایدار بایستی به طراحی دوام محور بتن توجه نماید کاهش دوام بتن در اثر
عوامل خارجی یا داخلی می باشد عوامل خارجی شامل هوازدگی ، حرارت، ساییش و کنشهاي الکترولیتی و حملات مایعات و
گازهاي طبیعی یا صنعتی می باشد.عوامل داخلی عبارتند از واکنشهاي قلیایی سنگدانه ها،تغییرات حجمی در اثر اختلاف بین
خواص حرارتی سنگدانه ها و خمیر سیمان و بیش از همه نفوذ پذیري بتن می باشد. نفوذ پذیري عمدتا تعیین کننده خسارت
پذیري بتن در برابر عوامل خارجی می باشد بطوریکه بتن با دوام همان بتن نسبتا غیر قابل نفوذ می باشد.

تفاوت جذب آب و نفوذ پذیري آب در بتن :
حجم منافذ داخل بتن را می توان بصورت مجزا از نفوذ پذیري آن به وسیله آب سنجید و این دو کمیت الزاما با یکدیگر برابر
نیستند . معمولا جذب آب بوسیله خشک نمودن نمونه تا یک وزن ثابت و سپس غوطه ور نمودن در آب و اندازه گیري افزایش
وزن آن بصورت در صدي از وزن خشک بدست می آید بسته به اینکه چه روشی و چه مدتی براي خشک نمودن نمونه بتن بکار
ببریم نتایج متفاوتی براي جذب بدست خواهد آمد به هر حال اغلب بتن هاي خوب داراي جذب آب کمتر از %10 می باشد.
نفوذ پذیري بتن فقط تابع ساده اي از تخلخل آن نمی باشد بلکه علاوه بر تخلخل، بستگی به اندازه و توزیع و پیوستگی منافذ
دارد. منافذ بین ذرات جامد خمیر سخت شده سیمان بی اندازه کوچک ولی زیاد می باشد ولی در سنگها تعداد منافذ کمتر اما
اندازه آنها خیلی بزرگتر بوده و سبب نفوذ پذیري بیشتر می شود و به همین دلیل است که عبور آب از منافذ مویین خیلی آسانتر
از عبور آن از میان منافذ بسیار ریز ژل سیمان صورت می گیرد بطوریکه خمیر سیمان 100 تا 20 برابر خود ژل سیمان نفوذ
پذیرتر است.
عوامل موثر در نفوذ پذیري در بتن:
نفوذ پذیري خمیر سیمان:
از آنجاییکه در ساخت بتن با کارایی مناسب معمولا سنگدانه ها به وسیله خمیر سیمان احاطه می شوند لذا میزان نفوذ پذیري
خمیر سیمان نقش اساسی در تعیین نفوذ پذیري بتن خواهد داشت نفوذپذیري خمیر سیمان با پیشرفت درجه هیدراسیون
تغییر می کند. با پیشرفت هیدراسیون، نفوذ پذیري بسرعت کاهش می یابد. در خمیر سیمان بلوغ یافته نفوذ پذیري بستگی به
اندازه و شکل و غلظت ژل و چگونگی ارتباط شبکه لوله هاي مویین دارد.منافذ مویین فضاهایی هستند که توسط سیمان یا
محصولات هیدراسیون پر نمیشوند بر اساس تحقیقات صورت گرفته مقادیر نفوذ پذیري در عمرهاي مختلف براي خمیر سیمان
با نسبت آب به سیمان 0,7 برابر با جدول ذیل است.

عمر خمیر سیمان به روز
مقدار نفوذپذیري به متر
برثانیه
عمر خمیر سیمان به
روز
مقدار نفوذپذیري به متر بر
ثانیه
-6 تازه
10 6 2*10 10-
1*
5
-10 10 8 4*10 11-
4*
13 -12 10 24 5*10 12-
1*
-13 نهایی

6*10
کاهش نفوذ پذیري خمیر سیمان با نسبت آب به سیمان 7،0 در نتیجه پیشرفت هیدراسیون

عیار سیمان یا نسبت آب به سیمان :
طی بررسی هاي صورت پذیرفته براي خمیر سیمان هایی که به یک اندازه هیدراته شده اند هر چقدر مقدار سیمان خمیر بیشتر
باشد (نسبت آب به سیمان کمتر باشد) نفوذ پذیري خمیر سیمان کمتر خواهد بود و در نتیجه نفوذپذیري بتن بیشتر خواهد
شد در اکثر نظرات ارائه شده از نسبت آب به سیمان به عنوان اصلی ترین عامل نفوذپذیري بتن یاد شده است.
عموما 100 سانتی متر مکعب سیمان پس از هیدراسیون کامل 200سانتی متر مکعب محصولات واکنش خواهد داشت با این
حساب در صورت هیدراسیون کامل خمیر سیمانهاي با نسبتهاي مختلف آب به سیمان بدلیل اینکه خمیر سیمان داراي بیشترین
میزان آب داراي بزرگترین فضاي کل در دسترس خواهد بود در نتیجه حجم فضاي مویینه در خمیر سیمان داراي بیشترین
نسبت آب به سیمان بیشتر شده و نفوذ پذیري افزایش خواهد یافت.

 

میزان نرمی سیمان خمیر:
با توجه با اینکه دانه هاي سیمان بر روند واکنش هیدراسیون اثر دارد لذا سیمان با دانه درشت تمایل به ایجاد خمیري با نفوذ
پذیري بیشتر از سیمان ریز دانه دارد. بطور کلی هر چقدر مقاومت خمیر سیمان بیشتر باشد نفوذ پذیري آن کمتر خواهد بود.

جمع شدگی ناشی از خشک شدن خمیر سیمان و جمع شدگی حرارتی :
با خشک شدن خمیر سیمان نفوذ پذیري آن را افزایش می یابد زیرا با خشک شدن خمیر و وقوع جمع شدگی امکان شکست
ژلهاي موجود بین لوله هاي مویین و ایجاد مجاري جریان آب بوجود می آید.

 

نفوذ پذیري سنگدانه ها:
اختلاف بین نفوذپذیري خمیر سیمان و بتن حاوي همان خمیر با همان نسبت آب به سیمان از اینجا سر چشمه میگیرد که
نفوذپذیري سنگدانه ها بر عملکرد بتن تاثیر میگذارد به صورت تئوریک اگر چنانکه نفوذپذیري سنگدانه ها خیلی کم باشد وجود
این نوع مواد در بتن باعث کاهش سطح موثرجریان آب و بدلیل دور زدن سنگدانه ها توسط جریان طول مسیر جریان افزایش
یافته و نهایتا بدلیل قطع جریان داخل شبکه مویینه خمیر سیمان اثر سنگدانه ها در کاهش نفوذ پذیري بتن چشمگیر خواهد
بود.
اندازه سنگدانه:
از آنجاییکه اندازه سنگدانه ها و دانه بندي آن بر روي مشخصات آب انداختگی مخلوط بتن تاثیر می گذارد که این نیز به نوبه
خود روي مقاومت ناحیه انتقال تاثیر می گذارد در طی دوره هاي هیدراسیون اولیه بدلیل تفاوت بین کرنشهاي خمیر سیمان و
سنگدانه ، ناحیه انتقال ضعیف بوده و در برابر ترك خوردگی آسیب پذیرمی شود به همین دلیل ابعاد سنگدانه ها بر روي
نفوذپذیري بتن تاثیر گذار خواهد بود.
تراکم و نحوه عمل آوري :
با توجه به مدت و نحوء عمل آوري بتن نفوذ پذیري آن متفاوت خواهد بود.طوریکه با افزایش دوره نگهداري مرطوب به علت
تکمیل شدن واکنش هیدراسیون مقدار نفوذ پذیري کاهش میابد.

 

مواد افزودنی هوازا :
از آنجاییکه حبابهاي هواي عمدي بصورت میکرونیزه بوده و باعث افزایش کارایی بتن می شود لذا با مقدار اسلامپ ثابت مقدار
آب در بتن هوادار کمتر بوده و در نتیجه مقدار جمع شدگی بتن و آب انداختن کاهش خواهد یافت و بنابر این روي هم رفته
حباب هاي هواي عمدي باعث کاهش نفوذ پذیري بتن می شود.
مواد افزودنی پوزولانی:
استفاده از مواد پوزولانی نظیر خاکستر بادي، متاکائولن و به خصوص میکروسیلیس به عنوان مصالحی با خاصیت سیمانی در
مجاورت آهک و سیمان پرتلند و جایگزین سیمان در مخلوطهاي بتنی جایگاه ویژه اي در صنعت بتن دارد. کاربرد این مواد
علاوه بر ابعاد اقتصادي و محیط زیستی از نظر دوام بتن و افزایش عمر مفید بتن داراي اهمیت است.مصرف پوزولان باعث کاهش
حرارت هیدراسیون ودر نتیجه با کنترل مسایل حرارتی مانع ترك در بتن شده و مقاومت دراز مدت را افزایش می دهد. مهمترین
خاصیت پوزولان ها به عنوان جایگزین سیمان توانایی قابل ملاحظه آن در کاهش منافذ بزرگ و نفوذ پذیري بتن
است. میکروسیلیس ژل شده با انجام واکنش آهک و میکروسیلیس بحث کریستال سازي در منافذ مویین اتفاق خواهد افتاد.
آزمون هاي نفوذپذیري بتن
مقدمه
آب به دو صورت مایع و بخار می تواند از طریق لوله هاي مویینه وارد بتن متخلخل شود. این نفوذ می تواند در اثر فشار
صورت پذیرد. همچنین حرکت آب از میان جسم ممکن است اثرات اسمزي نیز داشته باشد. منظور از جذب، روندي است که
طی آن بتن آب را به درون منافذ و لول هاهی مویینه می کشاند. نفوذ پذیري بتن در مقابل آب یا بخار خاصیتی است که
اجازه ي عبور سیال یا بخار را از میان بتن می دهد.

 

عوامل موثر بر نفوذپذیري
عوامل موثر بر نفوذپذیري بتن عبارتند از مصالح، نسبت هاي اختلاط، جایگیري و عمل آوري، درزهاي اجرایی و نفوذ پذیري هوا
و گاز که در زیر به بررسی تک به تک این موارد می پردازیم:
مصالح
نفوذپذیري خمیرهاي سیمان بر پایه سیمان هاي پرتلند با ترکیبات شیمیایی متفاوت که نسبت آب به سیمان اولیه (اصلاح
شده براي آب انداختن) یکسان و بخش هاي سیمان هیدراته شده مساوي دارند، مشابه خواهند بود. اما براي سن مشخص و
نسبت آب به سیمان یکسان، نفوذ پذیري خمیرهاي شامل سیمان هاي کندگیر نسبت به سیمان هاي زودگیر بیشتري می
باشد.میزان ریزي سیمان نیز تاثیر به سزایی در نفوذپذیري دارد و افزایش آن نفوذپذیري را کاهش می دهد.
نسبت آب به سیمان علاوه بر مقاومت بر روي نفوذ پذیري هم تاثیر گذار است. هنگامی که نسبت وزنی آب به سیمان از 0,65
بیشتر می شود ، نفوذپذیري بتن با یک نرخ سریع رو به افزایش است. براي مصالح و شرایط مشخص ، افزایش نسبت آب به
سیمان از 0,4 تا 0,8 می تواند نفوذپذیري را 100 برابر افزایش دهد.
نفوذپذیري با افزایش حداکثر اندازه سنگدانه ها به ازاي نسبت آب به سیمان مشخص، بیشتر می شود. به احتمال زیاد دلیل این
است که با افزایش حداکثر اندازه ي سنگدانه ها حفره هاي آبی که در زیر سنگدانه هاي درست وجود دارند افزایش می یابد.
سنگدانه هاي متراکم با تخلخل کم و دانه بندي صحیح نقش عمده اي در کاهش نفوذپذیري بتن دارند. براي اینکه از جا دادن
بتن بدون کرمو شدگی اطمینان لازم حاصل شود باید در مخلوط، مقدار کافی سنگدانه ریز استفاده نمود.
هواي عمدي در بتن در حالت کلی به دلیل افزایش کارایی، کاهش آب انداختن و تاپیر حفرات مجرزا در تغییر ساختار لوله هاي
مویینه باعث کاهش نفوذپذیري می شود. جایگزینی خاکستر بادي به جاي بخشی از سیمان پرتلند معمولا باعث کاهش
نفوذپذیري بتن می شود.

نسبت هاي اختلاط
دانه بندي و شکل ذرات سنگدانه، شرایط جا دادن بتن و مختصات نفوذپذیري مطلوب به طور مستقیم بر نسبت هاي اختلاط
صحیح بتن تاثیر می گذارند. مقدار صحیح آب باید محاسبه شده و مورد استفاده قرار گیرد. مصرف زیاد آب باعث کاهش دانسیته
و افزایش روانی می شود. اجراي مخلوط بتنی خشک باعث به وجود روزنه هاي سوزنی و راه هاي نفوذ بزرگ مخصوصا در مخلوط
هاي کم مایه می گردد. معمولا یک مقدار جزئی آب اضافی قابلیت نفوذ کمتري نسبت به حالت فوق ایجاد می نماید.
براي بتن هاي متراکم شده با ویبراتور، مقادیر اسلامپ از 1,25 تا 5 سانتی متر را غالبا می توان به طور موثر به منظور ساخت
بتن با نفوذپذیري کم استفاده نمود.
جا دادن و عمل آوري
حمل، جا دادن و تراکم مناسب بتن در قالب ها یکی از مراحل مهم در جریان تولید بتن آب بند است. براي جلوگیري از بروز
جدایی که می تواند موجب کرموشدگی و یا ساختار متخلخل گردد، باید تلاش هاي لازم به عمل آید.عمل آوري طی سنین اولیه
بتن تاثیر بسیار زیادي در کاهش نفوذپذیري دارد.

درزهاي اجرایی
به این دلیل که درزهاي اجرایی مواضعی هستند که غالبا نفوذ آب از آنها صورت میگیرد، لذا باید تا جاییکه امکان دارد از آنها
اجتاب شود. در سازه هاي بتنی حجیم، هنگامی که درزهاي انبساط در نظر گرفته می شود، بتن ریزي بین درزها باید به صورت
پیوسته اجرا گردد. در صورت نیاز به درزهاي انبساط ، پیش بینی ها و احتیاطات لازم جهت اطمینان به حصول چسبندگی
خوب بین بتن جدید و قدیم باید مدنظر باشد. به منظور جلوگیري از تشکیل لایه ي ضعیف و متخلخل بر روي سطح بتن قدیم
که یاعث چسبندگی ضعیف با لایه ي بعدي می گردد، استفاد ه از مخلوط یا نسبت هاي اختلاط مناسب و حداقل آب انداختن
ضروري است.
نفوذپذیري هوا و گاز
نفوذپذیري بتن در مقابل هوا و گاز در انواع مختلف تانک ها و مخازن تحت فشار داراي اهمیت است. جریان هوا و بخار آب
بستگی به فشار هوا یا بخار، شخامت بتن ، خواص بتن و خواص هوا، گاز یا بخار دارد. بتن ساخته شده با نسبت آب به سیمان
پایین، سنگدانه هاي خوب دانه بندي شده با یک افزودنی پوزولانی و عمل آوري صحیح به مدت کافی نسبتا در مقابل جریان
هوا، گاها یا بخار آب نفوذناپذیر خواهد بود. خشک شدن شدید باعث افزایش نفوذپذیري هوا می گردد( احتمالا به علت تشکیل
ترك هاي انقباضی) ولی ظاهرا نفوذپذیري بخار افزایش نمی یابد. به نظر می رسد، رابطه ي مهمی بینم نفوذپذیري هوا و گاز با
نفوذپذیري آب در بتن وجود نداشته باشد.

 

روش هاي آزمایش
آزمایش هاي جذب توسط غوطه ور نمودن بتن در آب به مدت 48 ساعت، وزن کردن آن پس از خشک کردن سطح، خشک
کردن در کوره و مجددا وزدن کردن انجام می شود. سپس جذب را می توان از تقسیم مقدار افت وزن به وزن خشک شده در
کوره به دست آورد. در بعضی موارد ممکن است بتن را به مدت 5 ساعت جوشاند و سپس خشک نمود. اگر نرخ جذب مد نظر
باشد، می تواند وزن نمونه پس از دوره هاي زمانی کوتاه غوطه وري، مثلا 30 دقیقه را با وزن آن پس از دوره کامل 24 یا 48
مقایسه نمود. میزان جذب کل معیاري براي دوام بتن در نظر گرفته می شود ولی معمولا ارتباط بین آنها خیلی رضایت بخش
نیست و به نظر می رسد نرخ جذب ارتباط بهتري را برقرار نماید.

 

هدف اصلی از آزمایش هاي نفوذپذیري تعیین ویژگی هاي نفوذپذیري بتن است ولی به دلیل وجود ترك ها و اتصالات ضعیف،
آزمایش ها ممکن است ارتباط مستقیم کمی با نفوذ ناپذیري سازه ي ساخته شده با بتن داشته باشد. به هر حال آزمایش ها
علاوه بر ارائه بر اطلاعاتی پیرامون خواص نفوذپذیري بتن، جهت محاسبه ي اثرات خورندگی آب هاي نفوذ کرده که آهک آزاد
را شسته و به خارج هدایت می کنند و به تدریج به آهک موجود در سه کلسیم سیلیکات حمله می نمایند، نیز مفید است.
آزمایش ها همچنین اطلاعاتی در خصوص بازدهی نسبی سیمان ها، استفاده از عوامل آب بندکننده ي سطحی و حجمی ساختار
منفذي اساسی بتن که با خواص دیگر از جمله جذب، مویینگی، بالازدگی، مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن و غیره مرتبط
است، را فراهم می نمایند.
عوامل دیگري بر روي نتایج آزمایش هاي نفوذپذیري تاثیر می گذارند. آب نفوذي مهاجم نفوذپذیري ناشی از آب شستگی آهک
سیمان افزایش می ذهذ. آب نفوذي که شامل مواد رسوبی یا باکتري باشد، باعث بستن منافذ و کاهش نفوذپذیري می گردد.جهت
جریان آب از میان بت در رابطه با جهت قرارگیري نمونه به دلیل تمرکز ملات و خمیر نزدیک سطوح مهم است. نتیجتا نمونه
هاي کوتاه نسبت به نمونه هاي بلند در ازاي واحد طول نفوذپذیري کمتري دارند.

 

آزمایش هاي انجام شده بر روي بتن حجیم سد بولدر یا درشت دانه به اندازه cm22,5 و 5 کیسه سیمان کم حرارت زا در هر
مترمکعب بتن نشان داد که نسبتا نفوذناپذیر بوده جریان از میان ساختار منفذي آن ناچیز است.
آزمایش هاي نفوذپذیري بتن در برابر آب و گارهاي مختلف و حتی برخی سیال هاي خاص دیگر انجام می شود. آزمایش هاي
نفوذپذیري بتن در برابر آب، از گذشته براساس رابطه دارسی انجام میشده است که براي تعیین ضریب نفوذپذیري (K (نمونه
هاي مکعبی و استوانه اي شکل بتن اشاره نمود.در آزمایش هاي نفوذپذیري بتن با گاز بویژه اکسیژن، نمونه قرصی شکل بتن در
محفظه اي با تیوب دورگیر تحت فشار قرار گرفته و در فشار هاي مختلف اعمالی، دبی عبوري گاز، بدست آمده و با رابطه اصلاح
شده دارسی براي سیال تراکم پذیر، ضریب نفوذپذیري محاسبه می گردد.
نتیجه این روش آزمایش به درصد رطوبت نمونه بسیار وابسته می باشد. به همین دلیل، در روش پیشنهادي این آزمایش، دو
رژیم نمونه کاملا خشک و نمونه با درصد رطوبت مشخص پیشنهاد شده است.

 

آب تحت فشار روي سطح بتن سخت شده اعمال می شود. سپس نمونه شکسته شده و عمق نفوذ آب نما اندازه گیري می شود.
از آنجا که دوام سازه هاي بتنی به طور قابل ملاحظه اي به نفوذپذیري آنها بستگی دارد، در این تحقیق، نفوذپذیري نمونه هاي
بتنی با نسبت هاي آب به سیمان و سن هاي مختلف مورد ارزیابی قرار گیرد. در استانداردهاي موجود براي اندازه گیري
نفوذپذیري بتن، مانند12390-8 BS EN و 1048 DIN ،مقدار فشار و زمان اعمالی به مقدار ثابتی محدود شده است (5
بار و 72 ساعت). درصورتی که در واقعیت مقدار فشار و زمان اعمال آن ثابت نیستند .براي مثال ارتفاع آب در پشت سدهاي
بتنی در فصل هاي مختلف متغیر است و در نتیجه، فشار اعمالی نیز متفاوت خواهد بود. در این تحقیق، اثر مقدار فشار و مدت
زمان اعمال در جهت هاي بتن ریزي و عمود بر آن و رابطه آنها با پارامترهاي به دست آورده شده با استفاده از آزمایش نفوذپذیري
ارزیابی شده است. براي اندازه گیري نفوذپذیري از روش محفظه استوانه اي استفاده گردیده است. از مزایاي این روش میتوان
به هزینه ناچیز انجام آزمایش، دقت بالا و امکان انجام آزمایش در محل نام برد. همچنین براي ارزیابی مقاومت نمونه ها از روش
ابداعی ”پیچش استفاده گردیده و با استفاده از نتایج حاصله، رابطه بین نفوذپذیري و مقاومت نمونه ها بررسی شده است.

تجهیزات آزمایشگاهی
محفظه استوانه اي اندازه گیري نفوذپذیري با روش هاي مرسوم نیاز به صرف زمان زیاد و تجهیزات گوناگون و با حجم بالا است.
همچنین به دلیل زمان بر بودن انجام این آزمایش ها، هزینه انجام آنها نیز زیاد است. از طرفی اکثر آزمایش هاي موجود تنها در
شرایط آزمایشگاهی قابل اعمال بوده و قابلیت انجام به صورت درجا را ندارند .در این پژوهش بررسی نفوذپذیري با استفاده از
دستگاه ”محفظه استوانه اي“ که روشی نوین براي اندازه گیري نفوذپذیري است، انجام شده است. این روشی دقیق با کاربردي
گسترده در تعیین میزان نفوذپذیري بتن و سایر مصالح ساختمان چه در محیط آزمایشگاه و چه در محل پروژه است. این دستگاه
به نام دستگاه ”سیلندریکال چمبر“ یا ”محفظه استوانه اي“ در دنیا شناخته شده است. این دستگاه قابلیت آزمایش بر روي
اتصالات بتنی و ژئوممبرانها با امکان انجام آزمایش قبل و بعد از نصب آنها در صنعت راه سازي را دارد.
در ابتداي آزمایش یک صفحه فلزي زیر سري به کمک چسب اپوکسی بر روي سطح بتن چسبانده شده و چسب اضافه از روي
سطح نمونه برداشته میشود. در ادامه، قسمت فوقانی که شامل محفظه فشار به همراه گیج اندازه گیري فشار و میکرومتر است،
بر روي صفحه زیرسري به کمک پیچاندن آن بر صفحه زیرسري محکم میشود. سپس درون ً محفظه کامل با آب پر میشود. به
منظور خروج هواي احتمالی موجود در محفظه یک شیر تخلیه هوا در دستگاه تعبیه شده است. با چرخاندن دسته تنظیم فشار،
فشار به مقدار دلخواه مورد نظر تنظیم میگردد. با گذشت زمان از شروع آزمایش، به دلیل وجود اصطکاك داخلی با منافذ بتن و
لزجت آب از مقدار فشار اعمالی کاسته میشود. فشار دستگاه را میتوان به کمک چرخاندن مجدد دسته تنظیم فشار ثابت نگه
داشت .با چرخاندن دسته تنظیم فشار، پیستون فشار به سمت پایین حرکت میکند. حرکت به سمت پایین پیستون توسط
میکرومتر قابل قرائت است. در فواصل زمانی دلخواه از شروع آزمایش عدد میکرومتر قرائت میشود. با داشتن قرائت میکرومتر و
سطح اعمال فشار سطح داخلی صفحه زیرسري، حجم آب نفوذ کرده به بتن و نرخ نفوذ آب در زمان قرائت میکرومتر توسط
.میشود محاسبه Q=dv/dt و V=H*A روابط
پس از انجام آزمایش بلافاصله نمونه توسط جک فشاري به دو قسمت تقسیم شده و پس از مدت کوتاهی که بیشینه عمق نفوذ
قابل تشخیص باشد، از سطح مقطع تر شده توسط آب عکس گرفته شده تا با استفاده از برنامه آنالیز عکس مقدار بیشینه عمق
نفوذ در مقطع تعیین شود.این آزمایش قابلیت انجام روي سطوح افقی (دالها و عرشه پل) و عمودي (ستونها) را دارد.

روش پیچش Off-Twist
در این روش که در سال 2005 ابداع گردید، ابتدا سطح نمونه توسط برس سیمی زبر شده و آلودگی ها از سطح نمونه زدوده
میشود. سپس صفحات فلزي با ابعاد مشخص توسط چسپ اپوکسی بر روي سطح نمونه چسبانده میشود و پس از کسب مقاومت
کافی توسط چسب، با استفاده از یک دستگاه پیچش سنج، لنگر پیچشی لازم جهت جدا کردن صفحه فلزي از سطح نمونه اندازه
گیري میشود. پس از جدا شدن صفحه، باید به طور چشمی محل جدا شدن صفحه از نمونه را بررسی کرد تا اطمینان حاصل
شود که جدا شدگی از سطح بتن باشد. در صورتیکه جدا شدگی از سطح چسب باشد، نتایج آزمایش نامعتبر خواهد بود .از این
روش نیز میتوان در محل استفاده کرد. همچنین خرابی جزئی به وجود آمده پس از جدا شدن صفحه فلزي به سادگی با استفاده
از ملات قابل ترمیم است. بر اساس تحقیق انجام شده، رابطه خطی بین گشتاور پیچشی (یا تنش برشی حاصل از پیچش) به
دست آمده با استفاده از این آزمایش و مقاومت فشاري نمونه وجود دارد و با داشتن مقدار گشتاور پیچشی میتوان مقاومت
فشاري را محاسبه کرد. در نتیجه با استفاده از منحنی هاي از پیش رسم شده به وسیله نتایج به دست آمده با استفاده از روش
پیچش که رابطه بین تنش برشی ناشی از پیچش و مقاومت فشاري را نشان میدهد، میتوان مقاومت فشاري را در محل تخمین
زد .هدف از انجام این آزمایش در این تحقیق بررسی رابطه بین تنش برشی به دست آمده ناشی از پیچش با استفاده از این
روش و نفوذپذیري نمونه ها است.
نفوذپذیري، مقاومت فشاري و لنگر پیچشی الزم براي جدا کردن صفحه هاي فلزي از سطح نمونه هاي بتنی 7 28، و 91 روزه
با نسبت هاي آب به سیمان برابر با 0,4 0,5، و 0,6 مورد ارزیابی قرار گرفته است. 0,4 0,5، و 0,6 مقادیر معمول براي نسبت
آب به سیمان براي بتن هاي ساخته شده با استفاده از سیمان پرتلند می باشند. سیمان مورد استفاده، سیمان پرتلند تیپ 2 با
نرمی برابر با 3081 gr2/cm است. PH آب مصرفی 7,5 ،سختی کل 241 میلیگرم بر لیتر، مقدار کلرید 21,60 میلیگرم بر
لیتر و مقدار سولفات 84,75 میلیگرم بر لیتر است که در محدوده مقادیر مجاز ذکر شده در استاندارد 1008 EN BS قرار
دارند. براي انجام آزمایش ها از نمونه هاي مکعبی با ابعاد 150×150×150 میلیمتر که در آب-آهک عمل آوري شده بودند،
استفاده گردید. از سنگدانه هاي خشک براي ساخت نمونه ها استفاده گردید. جهت خشک کردن سنگدانه ها، آنها را در کنار
سیستم گرمایشی محیط آزمایشگاه پهن کرده و جرم آنها در فواصل زمانی 24 ساعت اندازه گیري میگردید و این عمل تا زمانی
ادامه می یافت که تفاوتی بین دو جرم اندازه گیري شده مشاهده نمی گردید. جهت انجام آزمایش نفوذپذیري از حداقل 2 نمونه
براي هر طرح اختلاط استفاده گردید. آزمایش مقاومت فشاري و ”پیچش“ نیز بر روي حداقل 3 نمونه براي هر طرح اختلاط
انجام گرفت.

شرکت آبادگران براي نفوذ ناپذیر کردن بتن ها یکسري ژل ها و همچنین مواد واتر پروف هست که در حین اجراي بتن و قبل
از بتن ریزي باید به داخل بتن آماده اضافه شوند .
مواد افزودنی داراي ژل بهبود دهنــده خواص رئولوژیک در حالت خمیري و ارتقاء دهنده کیفیت بتن سخت شده به لحاظ
افزایش مقاومت فشاري و کاهش مقادیر جذب آب و نفوذپذیري می باشد. افزایش مدت زمان کارپذیري بتن در حالت خمیري
از مشخصات ویژه این ماده است .مواد اصلی سازنده ژل ها به دو دسته دوده سیلیسی و کاهنده قوي آب بتن با بنیان پلی
کربوکسیالت می باشند.
مواد واتر پروف نوعی ماده آببند کننده می باشــد که تمام مقطع بتن را به جســمی آبگریز تبدیل مینماید. واتر پروف بتن با
دو حالت فیزیکی مایع و پودري عرضه میگردد .نوع مایع آن افزودنی مناســبی براي آببندي و نفوذناپذیر ســاختن انواع مالتهاي
بنایی و دوغاب کاري میباشد. نوع پودري واترپروف با سایز ذرات میکرونیزه، فیلر ضد آب موثري براي پر نمودن فضاهاي خالی
ناشــی از کسري فیلر سنگدانه ها میباشد. با به کارگیري این فیلر مناسب علاوه بر دانه بندي مصالح، خواص رئولوژي مخلوط
بتن تازه نیز بهبود پیدا می نماید.

منابع:
دستنامه ي اجراي بتن دکتر علی اکبر رمضانپور
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
INSO 1608-8 (BS EN 12390-8)
DIN 1048
BS EN 1008
INSO 1608-122 (BS 1881-122)

آزمون هاي مخرب و غیـرمخرب بتـن

آزمایش هاي بتن تازه
.1 مقاومت فشاري بتن که مهمترین آزمایش بتن تلقی می شود. (نمونه استوانه اي و مکعبی)
.2 مقاومت کششی و خمشی (تست برزیلی)
.3 درصد هواي موجود در بتن (کپسول)
.4 اسلامپ (روانی)

 

آزمایش هاي بتن سخت شده
.1 چکش اشمیت
.2 کرگیري (مغزه گیري)
.3 اشعه نگاري
.4 اولتراسونیک بتن یا امواج ماوراي صوت (تشخیص خلل و فرج در بتن و میزان یکنواختی بتن، وجود ترك ها و گاه
مقاومت فشاري بتن)

انواع آزمایش هاي بتن سخت شده، جهت تعیین مقاومت فشاري بتن
آزمایش هاي غیرمخرب
در آزمایش هاي مخرب، نمونه آزمایش پس از اجراي آزمایش تخریب می شود و دیگر نمی توان آن را مورد استفاده قرار داد.
آزمایش مقاومت فشاري و کششی از این دسته اند. در آزمایش هاي غیرمخرب می توان بتن را در محل آزمایش کرد. آزمایش
اولتراسونیک و چکش اشمیت از این دسته اند. باید توجه داشت که طبق استانداردهاي ارائه شده بعضی از آزمایش هاي غیرمخرب
هیچ گاه نمی توانند مبناي رد یا قبولی بتن باشند ولی از نظر ارزیابی، مقایسه بتن هاي اجرا شده و همچنین کنترل و آگاهی از
روند رشد مقاومت فشاري مفید می باشد.

آزمایش سرعت امواج ماوراء صوت (اولتراسونیک بتن) براساس استاندارد 297 C ASTM
آزمایش هاي استاندارد مقاومت بتن داراي محدودیت هایی از قبیل نحوه تهیه، ساخت و عمل آوري و زمان آزمایش و همچنین
در حد تراکم بتن در سازه و غیره می باشد و نمونه هاي تهیه شده در این روش معرف واقعی بتن در سازه نبوده و امکان بررسی
دقیق خواص واقعی بتن در سازه از این طریق امکان پذیر نیست. با توجه به اینکه روش هاي تهیه خساراتی به سازه وارد ساخته
و هزینه زیادي را متحمل می شود تلاش هاي زیادي صورت گرفته که بتوان به صورتی بدون تخریب، خواص فیزیکی بتن که
به مقاومت ارتباط دارد اندازه گیري نمود. مطالعاتی که تاکنون به عمل آمده هیچگونه رابطه واحدي بین سرعت و مقاومت بتن
بدست نداده، ضمن اینکه تحت شرایط مشخصی این دو کمیت توسط عامل مشترك وزن مخصوص بتن به هم مربوط می شوند.
نتایج نشان می دهد که هرگونه تغییر در وزن مخصوص منجر به تغییر در سرعت پالس در بتن می شود. کاهش در اثر وزن
مخصوص و افزایش نسبت آب به سیمان که مقاومت فشاري بتن و هم سرعت پالس را کاهش می دهد. سرعت هاي بسیار بالا
بیانگر یک بتن بسیار خوب و سرعت هاي بسیار کم بیانگر یک بتن ضعیف می باشد. این دستگاه به صورت شماتیک در شکل
زیر آمده است.

 

این دستگاه تولید پالس هایی با فرکانس کوتاه می کند و زمان برگشت موج در بتن را روي صفحه دیجیتال نمایش می دهد.
دستگاه اولتراسونیک وسیله اي است کاملا سبک و قابل حمل و نقل، براي ارزیابی کیفیت بتن در این دستگاه پالس هاي ماورا
صوت به وسیله یک تغییر سریع در پتانسیل از یک فرستنده محرك به یک کریستال مدل پیزوالکتریک که ارتعاشاتی با فرکانس
طبیعی خود ایجاد می کنند حاصل می شود. مبدل را در تماس مستقیم با بتن قرار می دهیم به صورتی که ارتعاشات آن از بتن
عبور کرده و توسط مبدل گیرنده که در تماس با سطح مقابل نمونه مورد آزمایش است گرفته می شود. بیشترین امتیاز این
روش نسبت به سایر آزمایشات غیرمخرب این است که پالس ها از میان ضخامت کامل بتن عبور کرده و چون از تمام ذرات عبور
می کند عیوب عمده کار مشخص می شود.

چکش اشمیت بر اساس استاندارد 805 C ASTM
این آزمایش به نام هاي چکش بازتاب، چکش ضربه اي یا آزمایش سنجش سختی شناخته می شود و یک روش غیر مخرب براي
آزمایش بتن می باشد. آزمایش براساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجائی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن
برخورد می کند وابسته است. در چکش اشمیت جرم متصل شده به فنر وجود دارد که با کشیدن فنر تا نقطه مشخصی، مقدار
انرژي ثابتی به آن داده می شود. این کار با فشار دادن چکش به سطح صاف بتن انجام می شود. بعد از آزاد کردن، جرم تحت
اثر بازتاب میله چکش (که هنوز در تماس با سطح بتن است) قرار می گیرد و مسافتی که توسط جرم طی می شود و برحسب
درصدي از انبساط اولیه فنر بیان می شود، عدد بازتاب نامیده می شود. این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس
مدرج است حرکت می کند، نشان داده می شود. عدد بازتاب یک اندازه مطلق است، چون به انرژي ذخیره شده در فنر و به اندازه
جرم وابسته می باشد. مطالعات نشان داده است که سختی سنگ ها با مقاومت فشاري تک محوري و مدول کشسانی سنگ ها
در ارتباط است در واقع سختی یکی از مفاهیم رایج است که براي توصیف رفتاري سنگ ها به کار می رود. سختی تابعی از
عوامل ذاتی چون نوع کانی ها، ابعاد دانه ها، چسبندگی مرزي کانی ها، مقاومت و رفتار الاستیک و پلاستیک سنگ می باشد.
ترکیب و اندرکنش این عوامل تعیین کننده سختی یک سنگ است. روش هاي متعددي براي تعیین سختی سنگ پیشنهاد شده
است که یکی از این روش ها بکارگیري وسیله اي به نامه چکش اشمیت است که معروف به آزمایش هاي واجهشی یا دینامیکی
است. در این دسته از آزمایش ها از یک چکش یا وزنه براي ضربه زدن به سطح سنگ استفاده می شود و ارتفاع واجهش وزنه
مقیاسی براي سنجش سختی است. هر گونه رفتار پلاستیک یا تغییر شکل بر اثر ضربه، انرژي الاستیک واجهش چکش را کاهش
می دهد.

 

این آزمایش براي تعیین سختی سنگ و بتن با استفاده از چکش اشمیت در صحرا و یا آزمایشگاه بکار می رود. با استفاده از این
سختی می توان خصوصیات دیگر سنگ و بتن را مانند مقاومت فشاري آن تخمین زد. این روش که توسط انجمن بین المللی
مکانیک سنگ ISRM به صورت استاندارد درآمده است در مورد سنگ هاي خیلی نرم یا خیلی سخت داراي محدودیت هایی
بوده است و نتایج قابل اطمینانی ارائه نمی دهد. چکش هاي اشمیتی که جهت تخمین مقاومت فشاري بتن بکار می رود انرژي
ضربه فنر در حدود 2.207 ژول دارند که براي سازه هاي بتنی که مقاومتی بین 10 تا 70 مگاپاسکال دارند مناسب است.

آزمایش مخرب مغزه گیري از بتن سخت شده براساس استاندارد 42C ASTM
دستگاه مغزه گیري (core (براي نمونه هاي استوانه اي
براي تهیه نمونه هایی که عمود بر سطوح افقی و با مته کردن رو به پائین تهیه می شود از مته هاي ضربه اي (drill shot (
می توان استفاده کرد. براي نمونه هایی که در جهات دیگري غیر از جهت قائم تهیه می شود و با نمونه هایی که قطر آنها به
علت لزوم محاسبات دقیق تر مقاومت فشاري باید به دقت بیشتري تعیین گردد از مته هاي الماسی باید استفاده کرد.

 

معیارهاي نمونه گیري
الف) از بتن هنگامی می توان نمونه گرفت که بتن به اندازه کافی سخت شده باشد که تهیه نمونه زیانی به چسبیدگی دانه ها و
خمیر سیمان وارد نکند به طور کلی بتن باید حداقل 14 روز عمر داشته باشد. از نمونه هایی که داراي نواقص غیر عادي بوده و
یا نمونه هایی که در حین نمونه برداري صدمه دیده باشند نباید استفاده کرد.
ب) نمونه هایی که براي تعیین مقاومت فشاري بکار رفته و میله آهن (میلگرد) در داخل داشته باشند ممکن است که مقاومت
بیشتر یا کمتري از نمونه هاي بدون آهن بدهند. در صورت امکان باید از استفاده از این نمونه ها حذر کرده و یا اینکه نمونه را
تراشید تا آهن حذف گردد. بشرط آنکه نسبت طول به قطر نمونه حاصله از یک کمتر نشود.

نمونه مغزه گیري (core (
الف) نمونه هاي استوانه اي که عمود بر سطوح افقی گرفته می شوند باید طوري باشند که در صورت امکان محور استوانه عمود
بر سطوح اولیه ریختگی بتن و نزدیک اتصالات و لبه هاي واحدهاي بتن ریزي نباشد. نمونه هایی که عمود بر سطوح قائم گرفته
می شوند حتی الامکان باید از لبه ها وکناره هاي واحدهاي بتن ریزي دور باشند.
ب) اخذ حداقل یک نمونه از هر قسمت سازه با قطر 15 سانتی متر و ارتفاع 30 سانتی متر و براي سایر مغزه هاي کوچکتر از
15 سانتیمتر اخذ حداقل 3 نمونه.

تعیین مقاومت فشاري
الف) نمونه آزمایش: قطر نمونه براي تعیین مقاومت فشاري باید حداقل سه برابر حداکثر قطر دانه هاي درشت مصرف شده در
بتن و یا حداقل دو برابر حداکثر دانه هاي درشت مجاز باشد. بهتر است که حتی الامکان طول نمونه بعد از اندود capped سطوح
انتهایی (سر و ته) تا حد امکان دو برابر قطر بوده باشد. نمونه اي که طول آن قبل از پوشش سطوح انتهایی از 95 درصد قطر و
بعد از پوشش سطوح انتهایی از قطر کمتر باشد قابل قبول نیست.
ب) پوشش سطوح انتهایی (سروته): این سطوح باید مسطح و عمود به محور طولی استوانه بوده و داراي قطر مساوي قطر بدنه
باشند، در صورت لزوم باید سطوح انتهایی را اره کرده و یا تراشکاري کرد تا مشخصات مورد لزوم زیر بدست آید.
پ) برآمدگی سطوح: برآمدگی روي سطوح انتهایی نباید بیش از 5 میلیمتر از سطوح انتهایی باشد.
ث) زاویه سطوح انتهایی با صفحه عمود بر محور طولی نباید بیش از 5 درجه باشد.
ج) اقطار سطوح انتهایی نباید بیش از 0,1 اینچ و یا 2,5 میلیمتر با قطر متوسط نمونه اختلاف داشته باشند.

 

اندود (capping (
 قبل از آزمایش مقاومت فشاري، سطوح سر و ته باید بر اساس روش 617C ASTM اندود گردد. براي انجام این کار
از مخلوط گوگرد و ماسه که در دماي مناسب ذوب شده استفاده می شود.
 سطوح اندود شده باید مسطح بوده و مشخصات 192C ASTM را تامین کند.

عمل آوري نمونه ها
الف) نمونه ها را قبل از آزمایش باید در آب اشباع با آهک (3 گرم آهک شکفته در هر لیتر آب) در حرارت 73,4+3 فارنهایت
(1,7+23 سانتیگراد) براي 40 ساعت غوطه ور کرد.
ب) نمونه باید سریعاً بعد از بیرون آوردن از آب مورد آزمایش قرار گیرد. در فاصله بیرون آوردن نمونه از آب و آزمایش، نمونه
باید با پارچه خیس از جنس کرباس و یا هر پارچه مناسب دیگري پوشیده شود.
پ) در صورتیکه متقاضی آزمایش، شرایط آزمایش را به نحو دیگري غیر از غوطه ور کردن در آب به مدت 40 ساعت توصیه
کند، نمونه ها را می توان بر آن اساس آزمایش کرد.
ت) تصحیح لازم براي نسبت طول به قطر براي نمونه هاي خشک به مقدار قابل توجهی، با مقادیر نظیر نمونه هاي غوطه ور شده
در آب متفاوت به نظر می رسد.
ث) این تصحیحات براي نمونه هاي خشک کاملا روشن نشده و از این رو توصیه می گردد که در مورد نمونه هاي خشک طول
نمونه دو برابر قطر آن باشد که در این صورت به ضریب تصحیح نیازي نخواهد بود.

اندازه گیري
الف) قبل از آزمایش، طول نمونه اندود شده باید با دقت 0,1 اینچ و یا (2,5 میلیمتر) اندازه گیري شود. متوسط قطر نمونه با
مغزه گیري قطر حدود وسط نمونه و دو اندازه گیري که یکی با دیگري 90 درجه زاویه داشته باشد، باید تعیین گردد این اندازه
باید در صورت امکان با دقت 0,1 اینچ (2,5 میلیمتر) باشد ولی به هر صورت باید دقت کمتر از 0,1 اینچ نباشد.
ب) بیشتر نمونه هایی که با مته هاي ضربه اي تهیه شده اند سطوح کاملا صیقلی نداشته و دقت بیش از 0,1 اینچ در تعیین
قطر نمونه ندارد.

 

آزمایش مقاومت فشاري
آزمایش باید بر اساس متد 39C ASTM براي آزمایش مقاومت فشاري نمونه هاي سیلندري انجام گیرد.

محاسبات
الف) مقاومت فشاري هر نمونه براساس سطح متوسط اندازه گیري شده (که در بالا توضیح داده شده) محاسبه می گردد. اگر
نسبت طول به ارتفاع نمونه ها بیشتر از 2,1 باشد باید در طول آن کاهش داد بطوریکه طول به قطر D/L در داخل محدوده
1,94 تا 2,1 قرار گیرد که در اینصورت نیازي به تصحیح مقاومت فشاري نیست، هرگاه نسبت طول به قطر نمونه از 1,94 کمتر
باشد مقاومت فشاري محاسبه شده در ضریب تصحیح جدول (1) ضرب می گردد.

جدول- تعیین ضریب تصحیح مقاومت فشاري نمونه هاي کر گرفته شده بتن که نسبت ارتفاع به قطر 1 به 2 می
باشد

ب) این ضرایب را می توان در بتن هاي سبک وزن بین 1600 تا 1920کیلوگرم در مترمکعب و بتن هاي معمولی به کار برد.

ضریب اصلاح میلگرد
وجود میلگرد عرضی در بتن باعث کاهش مقاومت بتن می گردد و بایستی مطابق فرمول زیر اصلاح گردد.
مقاومت اصلاحی = مقاومت × ((hc Dc/ hi Di (∑ 1+1.5 (که در آن hi Di به ترتیب فاصله محور آرماتور تا نزدیک ترین
انتهاي مغزه و قطر آرماتور و hc Dc به ترتیب ارتفاع و قطر مغزه میباشد.

معیار پذیرش مقاومت فشاري مغزه بتن بر طبق آیین نامه آبا
الف) مقاومت فشاري هیچ کدام از مغزه ها به تنهایی نبایستی از 75 درصد مقاومت مشخصه کمتر باشد.
ب) میانگین مقاومت فشاري 3 مغزه نبایستی از 85 درصد مقاومت مشخصه کمتر باشد.

نتیجه گیري:
.1 گرفتن مغزه (کرگیري) از بتن سخت شده توسط دستگاه مغزه گیري و تعیین مقاومت فشاري آن با دستگاه جک بتن
شکن یکی از مطمئن ترین روشهاي تعیین مقاومت فشاري بتن می باشد که در آیین نامه آبا هم به آن اشاره شده
است.
.2 آزمایش اولتراسونیک بتن و چکش اشمیت از جمله آزمایش هاي غیر مخرب بتن هستند که با سرعت بالا و دقت
مناسب جهت ارزیابی و مقایسه بتن هاي اجرا شده و همچنین کنترل و آگاهی از روند رشد مقاومت فشاري بتن مفید
می باشند. باید توجه داشت که طبق استانداردهاي ارائه شده آزمایش چکش اشمیت به تنهایی نمی تواند مبناي رد
یا قبولی بتن باشد.
.3 در آزمایش اولتراسونیک بتن با توجه به اینکه امواج ماوراي صوت از تمام ضخامت بتن عبور می نماید نتایج بهتري
نسبت به چکش اشمیت که محدود به بتن سطحی می باشد ارائه می دهد.
.4 هزینه آزمایش هاي غیر مخرب بتن به مراتب پایین تر از هزینه آزمایشات مخرب بتن (مغزه گیري) می باشد.
.5 دستگاه آزمایش هاي غیر مخرب بتن غالبا کم و به راحتی قابل جابجایی هستند
مراجع:
.1 تکنولوژي بتن انتشارات علم و صنعت
.2 استانداردها و دستورالعمل هاي آزمایشات مکانیک خاك وزارت راه و ترابري مطابق با استاندارد هاي ,BS ,ASTM
AASHTO
.3 مجموعه استاندارداي ترجمه شده شرکت مادر تخصصی آزمایشگاه مکانیک خاك
.4 آیین نامه بتن ایران (آبا)
.5 استاندارده آزمایش چکش اشمیت 805 C ASTM

آزمون هاي مخرب و غیـرمخرب بتـن

آزمایش هاي بتن تازه
.1 مقاومت فشاري بتن که مهمترین آزمایش بتن تلقی می شود. (نمونه استوانه اي و مکعبی)
.2 مقاومت کششی و خمشی (تست برزیلی)
.3 درصد هواي موجود در بتن (کپسول)
.4 اسلامپ (روانی)

 

آزمایش هاي بتن سخت شده
.1 چکش اشمیت
.2 کرگیري (مغزه گیري)

3 اشعه نگاري
.4 اولتراسونیک بتن یا امواج ماوراي صوت (تشخیص خلل و فرج در بتن و میزان یکنواختی بتن، وجود ترك ها و گاه
مقاومت فشاري بتن)

انواع آزمایش هاي بتن سخت شده، جهت تعیین مقاومت فشاري بتن
آزمایش هاي غیرمخرب
در آزمایش هاي مخرب، نمونه آزمایش پس از اجراي آزمایش تخریب می شود و دیگر نمی توان آن را مورد استفاده قرار داد.
آزمایش مقاومت فشاري و کششی از این دسته اند. در آزمایش هاي غیرمخرب می توان بتن را در محل آزمایش کرد. آزمایش
اولتراسونیک و چکش اشمیت از این دسته اند. باید توجه داشت که طبق استانداردهاي ارائه شده بعضی از آزمایش هاي غیرمخرب
هیچ گاه نمی توانند مبناي رد یا قبولی بتن باشند ولی از نظر ارزیابی، مقایسه بتن هاي اجرا شده و همچنین کنترل و آگاهی از
روند رشد مقاومت فشاري مفید می باشد.

آزمایش سرعت امواج ماوراء صوت (اولتراسونیک بتن) براساس استاندارد 297 C ASTM
آزمایش هاي استاندارد مقاومت بتن داراي محدودیت هایی از قبیل نحوه تهیه، ساخت و عمل آوري و زمان آزمایش و همچنین
در حد تراکم بتن در سازه و غیره می باشد و نمونه هاي تهیه شده در این روش معرف واقعی بتن در سازه نبوده و امکان بررسی
دقیق خواص واقعی بتن در سازه از این طریق امکان پذیر نیست. با توجه به اینکه روش هاي تهیه خساراتی به سازه وارد ساخته
و هزینه زیادي را متحمل می شود تلاش هاي زیادي صورت گرفته که بتوان به صورتی بدون تخریب، خواص فیزیکی بتن که
به مقاومت ارتباط دارد اندازه گیري نمود. مطالعاتی که تاکنون به عمل آمده هیچگونه رابطه واحدي بین سرعت و مقاومت بتن
بدست نداده، ضمن اینکه تحت شرایط مشخصی این دو کمیت توسط عامل مشترك وزن مخصوص بتن به هم مربوط می شوند.
نتایج نشان می دهد که هرگونه تغییر در وزن مخصوص منجر به تغییر در سرعت پالس در بتن می شود. کاهش در اثر وزن
مخصوص و افزایش نسبت آب به سیمان که مقاومت فشاري بتن و هم سرعت پالس را کاهش می دهد. سرعت هاي بسیار بالا
بیانگر یک بتن بسیار خوب و سرعت هاي بسیار کم بیانگر یک بتن ضعیف می باشد. این دستگاه به صورت شماتیک در شکل
زیر آمده است.

 

این دستگاه تولید پالس هایی با فرکانس کوتاه می کند و زمان برگشت موج در بتن را روي صفحه دیجیتال نمایش می دهد.
دستگاه اولتراسونیک وسیله اي است کاملا سبک و قابل حمل و نقل، براي ارزیابی کیفیت بتن در این دستگاه پالس هاي ماورا
صوت به وسیله یک تغییر سریع در پتانسیل از یک فرستنده محرك به یک کریستال مدل پیزوالکتریک که ارتعاشاتی با فرکانس
طبیعی خود ایجاد می کنند حاصل می شود. مبدل را در تماس مستقیم با بتن قرار می دهیم به صورتی که ارتعاشات آن از بتن
عبور کرده و توسط مبدل گیرنده که در تماس با سطح مقابل نمونه مورد آزمایش است گرفته می شود. بیشترین امتیاز این
روش نسبت به سایر آزمایشات غیرمخرب این است که پالس ها از میان ضخامت کامل بتن عبور کرده و چون از تمام ذرات عبور
می کند عیوب عمده کار مشخص می شود.

چکش اشمیت بر اساس استاندارد 805 C ASTM
این آزمایش به نام هاي چکش بازتاب، چکش ضربه اي یا آزمایش سنجش سختی شناخته می شود و یک روش غیر مخرب براي
آزمایش بتن می باشد. آزمایش براساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجائی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن
برخورد می کند وابسته است. در چکش اشمیت جرم متصل شده به فنر وجود دارد که با کشیدن فنر تا نقطه مشخصی، مقدار
انرژي ثابتی به آن داده می شود. این کار با فشار دادن چکش به سطح صاف بتن انجام می شود. بعد از آزاد کردن، جرم تحت
اثر بازتاب میله چکش (که هنوز در تماس با سطح بتن است) قرار می گیرد و مسافتی که توسط جرم طی می شود و برحسب
درصدي از انبساط اولیه فنر بیان می شود، عدد بازتاب نامیده می شود. این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس
مدرج است حرکت می کند، نشان داده می شود. عدد بازتاب یک اندازه مطلق است، چون به انرژي ذخیره شده در فنر و به اندازه
جرم وابسته می باشد. مطالعات نشان داده است که سختی سنگ ها با مقاومت فشاري تک محوري و مدول کشسانی سنگ ها
در ارتباط است در واقع سختی یکی از مفاهیم رایج است که براي توصیف رفتاري سنگ ها به کار می رود. سختی تابعی از
عوامل ذاتی چون نوع کانی ها، ابعاد دانه ها، چسبندگی مرزي کانی ها، مقاومت و رفتار الاستیک و پلاستیک سنگ می باشد.
ترکیب و اندرکنش این عوامل تعیین کننده سختی یک سنگ است. روش هاي متعددي براي تعیین سختی سنگ پیشنهاد شده
است که یکی از این روش ها بکارگیري وسیله اي به نامه چکش اشمیت است که معروف به آزمایش هاي واجهشی یا دینامیکی
است. در این دسته از آزمایش ها از یک چکش یا وزنه براي ضربه زدن به سطح سنگ استفاده می شود و ارتفاع واجهش وزنه
مقیاسی براي سنجش سختی است. هر گونه رفتار پلاستیک یا تغییر شکل بر اثر ضربه، انرژي الاستیک واجهش چکش را کاهش
می دهد.

 

این آزمایش براي تعیین سختی سنگ و بتن با استفاده از چکش اشمیت در صحرا و یا آزمایشگاه بکار می رود. با استفاده از این
سختی می توان خصوصیات دیگر سنگ و بتن را مانند مقاومت فشاري آن تخمین زد. این روش که توسط انجمن بین المللی
مکانیک سنگ ISRM به صورت استاندارد درآمده است در مورد سنگ هاي خیلی نرم یا خیلی سخت داراي محدودیت هایی
بوده است و نتایج قابل اطمینانی ارائه نمی دهد. چکش هاي اشمیتی که جهت تخمین مقاومت فشاري بتن بکار می رود انرژي
ضربه فنر در حدود 2.207 ژول دارند که براي سازه هاي بتنی که مقاومتی بین 10 تا 70 مگاپاسکال دارند مناسب است.

آزمایش مخرب مغزه گیري از بتن سخت شده براساس استاندارد 42C ASTM
دستگاه مغزه گیري (core (براي نمونه هاي استوانه اي
براي تهیه نمونه هایی که عمود بر سطوح افقی و با مته کردن رو به پائین تهیه می شود از مته هاي ضربه اي (drill shot (
می توان استفاده کرد. براي نمونه هایی که در جهات دیگري غیر از جهت قائم تهیه می شود و با نمونه هایی که قطر آنها به
علت لزوم محاسبات دقیق تر مقاومت فشاري باید به دقت بیشتري تعیین گردد از مته هاي الماسی باید استفاده کرد.

 

معیارهاي نمونه گیري
الف) از بتن هنگامی می توان نمونه گرفت که بتن به اندازه کافی سخت شده باشد که تهیه نمونه زیانی به چسبیدگی دانه ها و
خمیر سیمان وارد نکند به طور کلی بتن باید حداقل 14 روز عمر داشته باشد. از نمونه هایی که داراي نواقص غیر عادي بوده و
یا نمونه هایی که در حین نمونه برداري صدمه دیده باشند نباید استفاده کرد.
ب) نمونه هایی که براي تعیین مقاومت فشاري بکار رفته و میله آهن (میلگرد) در داخل داشته باشند ممکن است که مقاومت
بیشتر یا کمتري از نمونه هاي بدون آهن بدهند. در صورت امکان باید از استفاده از این نمونه ها حذر کرده و یا اینکه نمونه را
تراشید تا آهن حذف گردد. بشرط آنکه نسبت طول به قطر نمونه حاصله از یک کمتر نشود.

نمونه مغزه گیري (core (
الف) نمونه هاي استوانه اي که عمود بر سطوح افقی گرفته می شوند باید طوري باشند که در صورت امکان محور استوانه عمود
بر سطوح اولیه ریختگی بتن و نزدیک اتصالات و لبه هاي واحدهاي بتن ریزي نباشد. نمونه هایی که عمود بر سطوح قائم گرفته
می شوند حتی الامکان باید از لبه ها وکناره هاي واحدهاي بتن ریزي دور باشند.
ب) اخذ حداقل یک نمونه از هر قسمت سازه با قطر 15 سانتی متر و ارتفاع 30 سانتی متر و براي سایر مغزه هاي کوچکتر از
15 سانتیمتر اخذ حداقل 3 نمونه.

تعیین مقاومت فشاري
الف) نمونه آزمایش: قطر نمونه براي تعیین مقاومت فشاري باید حداقل سه برابر حداکثر قطر دانه هاي درشت مصرف شده در
بتن و یا حداقل دو برابر حداکثر دانه هاي درشت مجاز باشد. بهتر است که حتی الامکان طول نمونه بعد از اندود capped سطوح
انتهایی (سر و ته) تا حد امکان دو برابر قطر بوده باشد. نمونه اي که طول آن قبل از پوشش سطوح انتهایی از 95 درصد قطر و
بعد از پوشش سطوح انتهایی از قطر کمتر باشد قابل قبول نیست.
ب) پوشش سطوح انتهایی (سروته): این سطوح باید مسطح و عمود به محور طولی استوانه بوده و داراي قطر مساوي قطر بدنه
باشند، در صورت لزوم باید سطوح انتهایی را اره کرده و یا تراشکاري کرد تا مشخصات مورد لزوم زیر بدست آید.
پ) برآمدگی سطوح: برآمدگی روي سطوح انتهایی نباید بیش از 5 میلیمتر از سطوح انتهایی باشد.
ث) زاویه سطوح انتهایی با صفحه عمود بر محور طولی نباید بیش از 5 درجه باشد.
ج) اقطار سطوح انتهایی نباید بیش از 0,1 اینچ و یا 2,5 میلیمتر با قطر متوسط نمونه اختلاف داشته باشند.

 

اندود (capping (
 قبل از آزمایش مقاومت فشاري، سطوح سر و ته باید بر اساس روش 617C ASTM اندود گردد. براي انجام این کار
از مخلوط گوگرد و ماسه که در دماي مناسب ذوب شده استفاده می شود.
 سطوح اندود شده باید مسطح بوده و مشخصات 192C ASTM را تامین کند.

عمل آوري نمونه ها
الف) نمونه ها را قبل از آزمایش باید در آب اشباع با آهک (3 گرم آهک شکفته در هر لیتر آب) در حرارت 73,4+3 فارنهایت
(1,7+23 سانتیگراد) براي 40 ساعت غوطه ور کرد.
ب) نمونه باید سریعاً بعد از بیرون آوردن از آب مورد آزمایش قرار گیرد. در فاصله بیرون آوردن نمونه از آب و آزمایش، نمونه
باید با پارچه خیس از جنس کرباس و یا هر پارچه مناسب دیگري پوشیده شود.
پ) در صورتیکه متقاضی آزمایش، شرایط آزمایش را به نحو دیگري غیر از غوطه ور کردن در آب به مدت 40 ساعت توصیه
کند، نمونه ها را می توان بر آن اساس آزمایش کرد.
ت) تصحیح لازم براي نسبت طول به قطر براي نمونه هاي خشک به مقدار قابل توجهی، با مقادیر نظیر نمونه هاي غوطه ور شده
در آب متفاوت به نظر می رسد.
ث) این تصحیحات براي نمونه هاي خشک کاملا روشن نشده و از این رو توصیه می گردد که در مورد نمونه هاي خشک طول
نمونه دو برابر قطر آن باشد که در این صورت به ضریب تصحیح نیازي نخواهد بود.

اندازه گیري
الف) قبل از آزمایش، طول نمونه اندود شده باید با دقت 0,1 اینچ و یا (2,5 میلیمتر) اندازه گیري شود. متوسط قطر نمونه با
مغزه گیري قطر حدود وسط نمونه و دو اندازه گیري که یکی با دیگري 90 درجه زاویه داشته باشد، باید تعیین گردد این اندازه
باید در صورت امکان با دقت 0,1 اینچ (2,5 میلیمتر) باشد ولی به هر صورت باید دقت کمتر از 0,1 اینچ نباشد.
ب) بیشتر نمونه هایی که با مته هاي ضربه اي تهیه شده اند سطوح کاملا صیقلی نداشته و دقت بیش از 0,1 اینچ در تعیین
قطر نمونه ندارد.

 

آزمایش مقاومت فشاري
آزمایش باید بر اساس متد 39C ASTM براي آزمایش مقاومت فشاري نمونه هاي سیلندري انجام گیرد.

محاسبات
الف) مقاومت فشاري هر نمونه براساس سطح متوسط اندازه گیري شده (که در بالا توضیح داده شده) محاسبه می گردد. اگر
نسبت طول به ارتفاع نمونه ها بیشتر از 2,1 باشد باید در طول آن کاهش داد بطوریکه طول به قطر D/L در داخل محدوده
1,94 تا 2,1 قرار گیرد که در اینصورت نیازي به تصحیح مقاومت فشاري نیست، هرگاه نسبت طول به قطر نمونه از 1,94 کمتر
باشد مقاومت فشاري محاسبه شده در ضریب تصحیح جدول (1) ضرب می گردد.

جدول- تعیین ضریب تصحیح مقاومت فشاري نمونه هاي کر گرفته شده بتن که نسبت ارتفاع به قطر 1 به 2 می
باشد

ب) این ضرایب را می توان در بتن هاي سبک وزن بین 1600 تا 1920کیلوگرم در مترمکعب و بتن هاي معمولی به کار برد.

ضریب اصلاح میلگرد
وجود میلگرد عرضی در بتن باعث کاهش مقاومت بتن می گردد و بایستی مطابق فرمول زیر اصلاح گردد.
مقاومت اصلاحی = مقاومت × ((hc Dc/ hi Di (∑ 1+1.5 (که در آن hi Di به ترتیب فاصله محور آرماتور تا نزدیک ترین
انتهاي مغزه و قطر آرماتور و hc Dc به ترتیب ارتفاع و قطر مغزه میباشد.

معیار پذیرش مقاومت فشاري مغزه بتن بر طبق آیین نامه آبا
الف) مقاومت فشاري هیچ کدام از مغزه ها به تنهایی نبایستی از 75 درصد مقاومت مشخصه کمتر باشد.
ب) میانگین مقاومت فشاري 3 مغزه نبایستی از 85 درصد مقاومت مشخصه کمتر باشد.

نتیجه گیري:
.1 گرفتن مغزه (کرگیري) از بتن سخت شده توسط دستگاه مغزه گیري و تعیین مقاومت فشاري آن با دستگاه جک بتن
شکن یکی از مطمئن ترین روشهاي تعیین مقاومت فشاري بتن می باشد که در آیین نامه آبا هم به آن اشاره شده
است.
.2 آزمایش اولتراسونیک بتن و چکش اشمیت از جمله آزمایش هاي غیر مخرب بتن هستند که با سرعت بالا و دقت
مناسب جهت ارزیابی و مقایسه بتن هاي اجرا شده و همچنین کنترل و آگاهی از روند رشد مقاومت فشاري بتن مفید
می باشند. باید توجه داشت که طبق استانداردهاي ارائه شده آزمایش چکش اشمیت به تنهایی نمی تواند مبناي رد
یا قبولی بتن باشد.
.3 در آزمایش اولتراسونیک بتن با توجه به اینکه امواج ماوراي صوت از تمام ضخامت بتن عبور می نماید نتایج بهتري
نسبت به چکش اشمیت که محدود به بتن سطحی می باشد ارائه می دهد.
.4 هزینه آزمایش هاي غیر مخرب بتن به مراتب پایین تر از هزینه آزمایشات مخرب بتن (مغزه گیري) می باشد.
.5 دستگاه آزمایش هاي غیر مخرب بتن غالبا کم و به راحتی قابل جابجایی هستند

مراجع:
.1 تکنولوژي بتن انتشارات علم و صنعت
.2 استانداردها و دستورالعمل هاي آزمایشات مکانیک خاك وزارت راه و ترابري مطابق با استاندارد هاي ,BS ,ASTM
AASHTO
.3 مجموعه استاندارداي ترجمه شده شرکت مادر تخصصی آزمایشگاه مکانیک خاك
.4 آیین نامه بتن ایران (آبا)
.5 استاندارده آزمایش چکش اشمیت 805 C ASTM

آزمون هاي بتن تازه و سخت شده
کارایی بتن تازه
از آنجا که خواص بتن سخت شده نظیر مقاومت، پایداري حجمی و پایایی به خواص بتن تازه وابسته است، لازم است که کارایی
و روانی بتن تازه به صورتی باشد که بتوان آنرا کاملا متراکم نمود. بعلاوه بتوان آنرا به آسانی و بدون خطر جدایی ذرات از یکدیگر
حمل نموده و در قالبها ریخته و پرداخت نمود. مهمترین مسئله در بتن تازه، میزان کارائی آن می باشد عوامل مختلفی از جمله
میزان آب، نوع سنگدانه ها و دانه بندي آنها، وجود مواد افزودنی و ذرات سیمان بر کارایی بتن تازه تاثیر دارد. مهمترین عامل،
میزان آب است که با افزایش آن،کارایی افزایش می یابد. سنگدانه هاي سبک تمایل به پایین آوردن کارایی بتن دارند. در واقع
کارایی تحت تاثیر نسبت هاي حجمی ذرات با اندازه هاي مختلف قرار میگیرد.

 

کنترل کیفیت بتن
براي دست یابی به ویژگی هاي مطلوب بتن ، می بایست کنترل کیفی اجزا تشکیل دهنده بتن ازمرحله تولید،حمل، انبارکردن
و همچنین کنترل کیفی بتن ساخته شده در مرحله اختلاط ،حمل، ریختن، تراکم و عمل آوري آن مدنظر قرار گیرد. کنترل
کیفی بتن معمولا دًر سه مرحله انجام میشود:
-1کنترل کیفی بتن خمیري تازه
-2 کنترل کیفی بتن سخت شده (نمونه گیري در محل وعمل آوري شده در آزمایشگاه)
-3 کنترل کیفی بتن سخت شده درون قطعه (نظیر نمونه هاي مغزه در محل)
معمول ترین روش هاي کنترل کیفی بتن تازه ، شامل انجام آزمایش روانی (اسلامپ)، تعیین دماي بتن تازه و گاه وزن حد حجم
بتن و درصد هواي آن میباشد.

نمونه گیري از بتن تازه
نمونه گیري از بتن براي انجام آزمایش ها بر روي بتن تازه یا سخت شده انجام می شود. اولین گام نمونه گیري یا نمونه برداري
از بتن تازه می باشد. استانداردهاي معتبر دنیا، دستورالعمل هاي مشخصی را براي نمونه برداري از بتن تازه ارائه داده اند.نمونه
برداري باید بصورت تصادفی(غیرگزینشی) صورت گیرد.معمولا کنترل کیفی بتن تازه در آخرین مراحل اجرائی و قبل از مصرف-
قبل از ریختن در سازه- باید انجام شود.مطابق استاندارد 172ASTMC، حداقل حجم نمونه برداري بتن تازه جهت انجام
آزمایش هاي مقاومتی، 28 لیتر میباشد. دراستاندارد 12350-1 EN BS، این مقدار به حداقل 1,5 برابر میزان نمونه تخمین
زده شده براي انجام آزمایش ها اشاره شده است.

 

در مراحل نمونه برداري و آماده سازي نمونه ها یا آزمونه ها، حتی الامکان شرایط محیطی نباید تاثیرچندانی بر نمونه باقی گذارد.
نمونه ها باید بلافاصله به محل آزمایشگاه یا قالب گیري حمل گردد تا از تاثیر باد و آفتاب و تبخیر مصون بماند. گذشت زمان بر
خواص بتن اثر گذرا است. بنابراین لازم است براي بسیاري از آزمایش ها، آزمونه ها در فاصله زمانی خاص تهیه و یا طی زمان
خاصی، آماده سازي آنها انجام گردد تا کار قضاوت در مورد آن ها با سهولت بیشتري به انجام رسد در این رابطه انجام آزمایش
هاي اسلامپ، دماي بتن و درصد هواي بتن باید حداکثر 5 دقیقه پس از آخرین بخش نمونه گیري شروع شود. براي قالب گیري
بتن و انجام عمل آوري و آزمایش هاي بتن سخت شده، شروع آن حداکثر 15 دقیقه پس از اختلاط بخش هاي مختلف نمونه
برداري خواهد بود. در استاندارد 12350-1 EN BS هر چند تاثیر شرایط محیطی بر خواص بتن تازه و لزوم در نظر گرفتن
زمان انجام آزمایش یا تهیه نمونه ها یادآوري گردیده،لیکن به محدوده زمانی خاصی اشاره نگردیده است.روش هاي مورد استفاده
در نمونه برداري،باید شامل بکارگیري کلیه دقت هاي لازم جهت دستیابی به نمونه هاي معرف و وضعیت کلی بتن باشد.

نمونه برداري از تراك میکسر یا مخلوط کن هاي چرخشی کامیون ها
نمونه هاي بتنی در ابتدا با جمع آوري 2 یا چند بخش در فواصل منظم در حین تخلیه از بخش میانی و از طریق عبور دادن
یک ظرف به طور مکرر از درون جریان تخلیه شده و یا انحراف کامل پیمانه (ناوه تراك میکسر) و تخلیه آن به درون یک ظرف
(از بخش اول وآخر پیمانه تخلیه شده نمونه برداري نشود)، صورت میپذیرد. بلافاصله بخش هاي مختلف نمونه برداري شده
باید با یکدیگر به خوبی مخلوط شود و سپس نمونه آزمایشی از آن اخذ گردد. فاصله زمانی بین اولین و آخرین بخش نمونه
گیري، نباید از 15 دقیقه تجاوز کند.

 

نمونه برداري از بتونیر (نظیر مخلوط کن هاي راهسازي)
پس از تخلیه بتونیر، حداقل از 5 نقطه دپوي بتن، 5 بخش مساوي برداشته و با یکدیگر مخلوط می شود. سطحی که بتن بروي
آن تخلیه میشود ، نباید جاذب باشد و مواد مضر و گل و لاي را به داخل بتن وارد کند. به منظور اختلاط بخش هاي اخذ شده،
باید بتن ها در یک ظرف بزرگ ( مانند تشت یا فرغون) ریخته و بخوبی با بیلچه و سرتاس، مخلوط شود. رعایت حداکثر فاصله
زمانی بین بخش اول و آخر نمونه برداري ضروري است.

 

نمونه برداري بتن از مخلوط کن هاي ثابت(بچینگ)
به منظور دستیابی به نمونه هاي یکنواخت، از 10 درصد ابتدائی و انتهایی بتن خروجی از پیمانه بچینگ، نباید نمونه گرفت. از
قسمت هاي میانی درفواصل منظم زمانی، در هنگام تخلیه بتن، دو یا چند بخش، نمونه بتن تهیه میشود و سپس آنها را با هم
بخوبی مخلوط می نمایند. باید از تمام جریان بتن خروجی، نمونه برداري شود. رعایت حداکثر فاصله زمانی 15 دقیقه بین بخش
اول و آخر نمونه برداري ضروري است.

آماده سازي نمونه
در همه روشهاي نمونه برداري، اختلاط بخشهاي نمونه اخذ شده، در یک ظرف بزرگ ضرورت دارد. این کار با یک بیل یا
بیلچه در یک تشت یا فرغون انجام میشود به نحوي که بتوان در موعد مقرر آزمایشهاي تعیین اسلامپ، دما و هواي بتن را
شروع نمود. زیرا نتایج این آزمایشها متأثر از گذشت زمان در شرایط محیطی حاکم بر بتن خواهد بود و لازم است در طول این
عملیات، بتن در معرض باد، تابش مستقیم خورشید و تبخیر شدید قرار نداشته باشد.

نحوه نمونه گیري از بتن تازه
آزمایش مقاومت فشاري در روش ASTM روي نمونه هاي استوانه اي 300×150میلی متري (12×6اینچ) و در روش BS روي
نمونه هاي مکعبی 150 میلی متري (6اینچی) انجام میشود. قالب هاي نوع اول معمولا فولاد، چدن، برنج و انواع پلاستیک
ساخته می شوند. درحالی که قالبهاي نوع دوم ممکن است از صفحات فلزي، پلاستیک، محصولات کاغذي ضد آب و یا سایر
موادي که خواص فیزیکی خواسته شده نظیر غیر قابل نفوذ بودن و عدم جذب آب و عدم تغییر طول را تامین می کنند ساخته
می شوند. به منظور جلوگیري از چسبیدگی بتن به جدار قالب، باید جداره هاي داخلی قالب با یک لایه ي نازك روغن
معدنی آغشته گردد؛ سپس بتن در چند لایه داخل قالب ریخته شود. تراکم بتن هاي با اسلامپ بالا در به لایه و با زدن 25 ضربه
به هر لایه توسط یک میله ي گرد به قطر 16 میلی متر انجام می شود. تراکم بتن هاي با اسلامپ پایین در دو لایه و با ویبره
هاي داخلی و خارجی انجام می شود.
سطح بالاي استوانه بتنی که توسط ماله صاف می گردد، معمولاً جهت انجام آزمایش به اندازه ي کافی یکنواخت نیست و باید
اقدامات دیگري بر روي آن انجام گیرد. استاندارد، تغییرات تا 0,05 میلی متر را در سطوح بالا و پایین مجاز می داند. بدین
منظور دو روش سایش و پوشش سطح، براي ایجاد سطوح صاف به کار می روند.

 

روش اول روشی مناسب ولی گران است. در روش دوم که پوششی روي سطح گذاشته می شود. سه نوع ماده قابل استفاده است:
خمیر سیمان سخت شده، که روي بتن تازه گذاشته میشود، مخروطی از گوگرد و مصالح دانه اي (نظیر رس حرارت دیده)، و
یا یک پوشش گچی با مقاومت بالا که روي بتن سخت شده به کار می روند. پوشش باید نازك و به ضخامت 1,5 تا 3 میلی متر
و داراي مقاومتی نظیر مقاومت بتن آزمایش شونده باشد. احتمالاً بهترین ماده، مخلوط گوگرد و رس می باشد که براي بتن هایی
تا مقاومت 100 مگاپاسکال مناسب است. به علت ایجاد گازهاي سمی لازم است این عمل در زیر اتاق هاي جذب دود آزمایشگاه
صورت گیرد. علاوه بر صاف بودن سطوح دو سر استوانه، این دو سطح نیز باید عمود بر محور استوانه باشند. این امر در واقع
نشان دهنده ي موازي بودن سطوح دو سر استوانه نیز می باشد.

آزمایشهاي بتن تازه
آزمایشهاي بتن تازه که معمولا در پروژههاي عمرانی میتواند کاربرد داشته باشد، عبارتند از:
 آزمایشهاي کارآئی، بویژه اسلامپ
 آزمایش تعیین دماي بتن تازه
 آزمایش درصد هواي بتن تازه
 آزمایش تجزیه بتن
 آزمایش وزن واحد حجم بتن تازه

آزمایش اسلامپ
پرکاربردترین آزمایش کارایی، آزمایش روانی ( اسلامپ ) بتن میباشد. آزمایش اسلامپ ، عمدتا روانی یا شلی و سفتی بتن را
میسنجد و نمیتواند همه ابعاد و وجوه کارآئی را به تصویر بکشد. یک هدف مهم از تعیین کارایی( اسلامپ ) میتواند کنترل
سریع و غیر مستقیم نسبت آب به سیمان براي بتنی باشد که اسلامپ آن در هنگام تهیه طرح مخلوط ، مشخص شده است. هدف
دیگر از تعیین کارایی یا ( اسلامپ ) صرفا ً براي تشخیص مناسب بودن آن جهت حمل و ریختن با وسایل مختلف پمپ، لوله
ترمی، ناوه و غیره میباشد. هدف دیگر از تعیین اسلامپ، مقایسه نتایج براي تشخیص یکنواختی مخلوط بتن است. در ایران و
اروپا اسلامپ بتن ها، ردهبندي شده است که درجدول ذیل مشاهده میشود:

رده روانی (اسلامپ) محدوده نتایج آزمایش روانی – میلی متر
S0*
کمتر از 10 میلیمتر
(نیاز به آزمایش وي بی وجود دارد)
40-10 S1
90-50 S2
150-100 S3
210-160 S4*
S5*
بیش از 220 میلیمتر
(نیاز به آزمایشهاي بتن خود تراکم وجود دارد)
*دراستاندارد 3519 ایران این طبقه بندي ها وجود ندارد.

مجموعه تجهیزات اسلامپ از وسایل زیر تشکیل شده است :
.1 مخروط اسلامپ
.2 میله تراکم
.3 خط کش فلزي
.4 صفحه زیر
.5 قیف

 

 

پس از تهیه نمونه، آزمایش اسلامپ باید طی مدت حداکثر 5 دقیقه شروع شود. داخل قیف اسلامپ باید نمدار شود و در محل
مسطح غیر جاذب قرارگرفته و با گذاشتن دو پا روي دسته آن محکم نگه داشته شود ( طبق 143C ASTM، لایه اول تا
حدود 67 میلیمتر و لایه دوم تا حدود 155میلیمتر ریخته میشود)
پس از ریختن بتن در مخروط ناقص اسلامپ ( به قطر بالایی حدود 10 سانتیمتر، قطر تقریبی پایینی 20 سانتیمتر و ارتفاع
(تقریبی 30 سانتیمتر) و تراکم آن در سه لایه مجزا توسط میله با 25 ضربه، قالب اسلامپ با دقت، بصورت قائم و بدون حرکت
جانبی و چرخش بالا کشیده میشود و سپس میزان افت (فرونشست) بتن از قالب تا بالاترین نقطه بتن اندازه گیري میشود
طبق استاندارد 3203 ایران و 12350-2EN در استاندارد ایران، زمان بالا کشیدن قالب، 5 تا 10 ثانیه است و هر لایه ، یک
سوم ارتفاع است. این درحالیست که این مدت زمان در استاندارد ASTM در محدوده 3 تا 8 ثانیه و در EN BS طی مدت
2 تا 5 ثانیه میباشد.

توجه گردد، در استاندارد 3203 ایران، اندازهگیري از بالاترین نقطه نمونه و در استاندارد143ASTMC ، این اندازهگیري در
وسط قسمت فوقانی بتن انجام میشود. حداکثر زمان آزمایش از شروع تا بالا کشیدن مخروط 2,5 دقیقه میباشد. در تراکم بتن
ضربات با میله اي به قطر 16 میلیمتر و به طول 60 سانتیمتر ( مطابق با استاندارد EN BS و در استاندارد ASTM بین 40
تا 60 سانتیمتر) به تعداد 25 ضربه ( نیمی در پیرامون و نیمی دیگر در بخشهاي میانی ) زده میشود و میله در لایه زیرین به
میزان تقریبی 2,5 سانتیمتر (مطابق با استاندارد ASTM و در استاندارد EN BS، میله تراکم تنها در همان لایه نفوذ میکند)،
فرو میرود.
نتیجه آزمایش مطابق با 143C ASTM با تقریب 5 میلیمتر و طبق با تقریب 5 میلیمتر و طبق 12350-2 BSEN آزمون
اسلامپ براي تعیین روانی بتن هایی که اسلامپ آنها بین 10 و 210 میلی متر می باشد،مناسب است.
لازم است فاصله زمانی آزمایش تا خاتمه عمل اختلاط بتن گزارش شود. زیرا روانی بتن، تابع گذشت زمان است. بدیهی است
در طرح مخلوط بتن نیز، فاصله زمانی اختلاط تا آزمایش روانی بتن، تابع گذشت زمان می باشد. در طول مدت آزمایش اسلامپ،
بتن باید از تابش آفتاب و وزش باد مستقیم مصون باشد .در گزارش نتیجه اسلامپ معمولا بًهتر است به شکل نمونه در آزمایش
اشاره شود.

آزمایش تعیین دماي بتن تازه
دماي بتن در هنگام بتن ریزي نباید از 32 درجه سانتیگراد براي بتن معمولی و 15 درجه سانتیگراد براي بتنهاي حجیم بیشتر
باشد و حداقل دماي بتن تازه در هنگام اختلاط و ریختن نیز بستگی به دماي محیط و ابعاد قطعه و یا مقطع بتن ریزي دارد که
در آبا به آن اشاره شده است. براي مقایسه دماي بتن با حداکثر و حداقل مجاز در آئین نامه و مشخصات فنی پروژه، لازم است
دماي بتن تازه در هنگام ریختن آن در مقطع مشخص گردد. گاه محدودیتی را در پایان اختلاط ارائه می دهند و لازم است در
این مرحله نیز دماي بتن را اندازه گیري نمود. در استاندارد 1064C ASTM ، روش تعیین دما ارائه شده است. دماسنج با
حداکثر دماي 50 درجه سانتیگراد و دقت 0,5 درجه سانتیگراد لازم است. نوك میله دماسنج باید تا عمق حداقل 75 میلیمتر
فرو برده شود.

 

و از هر طرف نیز حداقل 75 میلیمتر بتن وجود داشته باشد. حداقل فاصله مزبور سه برابر حداکثر اندازه سنگدانه می
باشد . دماسنج باید 2 دقیقه در بتن بماند تا به وضعیت ثابتی برسد. خاتمه اندازه گیري بیش از 5 دقیقه پس از نمونه گیري
نباشد.دقت گزارش نتیجه نیز 0,5 درجه سانتیگراد می باشد.

آزمایش تعیین درصد هواي بتن
یکی از مشکلات عمده استفاده از بتن در برخی قطعات سازه هاي بتنی( پایه هاي پل، پی هاي سازه، روسازي هاي بتنی ،مخازن
بتنی و…) در مناطق سردسیر، دوام بتن در برابر چرخه هاي یخ زدن و ذوب شدن پایین می باشد. به طور متعارف آب بر اثر یخ
زدن، حدود 9 درصد افزایش حجم پیدا میکند که این افزایش حجم در صورت خنثی نشدن میتواند موجب افزایش تنش هاي
درونی بتن و در نتیجه ترك خوردن و تخریب بتن شود. وجود حباب هاي آب ریز و منظم هوا (با بکارگیري مواد افزودنی حباب
زا) در توده بتن، ضمن افزایش کارایی بتن تازه، موجب می شود که افزایش حجم ناشی از یخ زدن آب خنثی شده و در نتیجه
با کاهش تنش درونی بتن، خطر ترك خوردن آن کاهش می یابد. هدف از انجام این آزمایش، نحوه تعیین درصد هواي بتن تازه
به منظور تخمین میزان بهینه مصرف مواد افزودنی حباب زا و درصد هواي موجود و یا لازم در بتن میباشد. این آزمایش معمولا
در مواردي انجام می شود که از مواد حبابزا براي تولید حباب ریز هوا در بتن (هواي عمدي) استفاده شده است. هر چند در
سایر موارد نیز می توان براي تعیین درصد هواي غیر عمدي ناخواسته اقدام کرد. گاه این آزمایش براي کنترل یکنواختی بتن
انجام می شود.

 

در ایران معمولا از روش فشاري استفاده می گردد و استاندارد 231ASTMC یا 3520 ISIRI کاربرد دارد که در آن با
استفاده از دستگاه مخصوص و براساس اصل کاهش حجم گازها بر اثر افزایش فشار، مقداري از مخلوط بتن تازه در محفظه اصلی
دستگاه ریخته شده و با اعمال فشار گاز یا مایع بر سطح فوقانی محفظه،مقدار تغییر حجم که بر اثر