در مقاله سنگ دانه ها در بتن حجیم ، به بررسی سنگ دانه ها پرداختیم. در این مقاله قصد داریم به دیگر مصالح ساخت بتن حجیم، یعنی سیمان و مواد افزودنی و آب بپردازیم.
سیمان در بتن حجیم
عامل چسباننده سنگ دانه ها در بتن (یعنی خمیر سیمان)، نقش مهمی در عملکرد سازه بتنی حجیم بازی می کند. علاوه بر اینکه در بتن حجیم باید الزامات پایایی و مقاومتی مورد نیاز رعایت شود، می بایست واکنش های آب گیری در بتن های حجیم آهسته تر از بتن های معمولی انجام شود. دلیل این امر این است که گرمای حاصل از واکنش ها، سبب افزایش بیش از حد مجاز دمای سازه بتنی حجیم نشود. در بتن حجیم یکی از چند گونه سیمان پرتلند نوع II یا IV یا V، یا انواع به خصوصی از سیمان های آمیخته پرتلند پوزولانی و روباره ای استفاده می شود.
استفاده از سیمان های پرتلند در بتن حجیم
انواع سیمان پرتلند که به طور معمول در بتن ریزی های حجیم به کار برده می شوند باید با دارای مشخصات زیر باشند:
- سیمان نوع II با گرمای آب گیری متوسط، در صورتی برای استفاده در بتن ریزی های حجیم مناسب است که مجموع سه کلسیم سیلیکات و سه کلسیم آلومینات (C3S+C3A) آن کمتر از 58 درصد یا گرمای آب گیری 7 روزه آن کمتر از 70 کالری بر گرم باشد.
- سیمان نوع IV با گرمای آب گیری کم، برای سازه های بتنی حجیمی که در آنها الزامات حرارتی تعیین کننده می باشد، مناسب است. گرمای آب گیری 7 روزه این سیمان به 60 کالری بر گرم محدود شده است.
- سیمان نوع V (مقاوم در برابر سولفات ها)، به دلیل روند حرارت زایی متوسط، در بتن ریزی های حجیم نیز به کار برده می شود. میزان سه کلسیم آلومینات در این سیمان به 5 درصد محدود شده است. به همین دلیل، زمانی که میزان سولفات در آب یا خاک مجاور سازه بتنی از حد مجاز تجاوز نماید، باید از سیمان نوع V استفاده شود. باید به این نکته توجه ویژه شود که در سازه های بتن حجیم که در معرض خطر حمله همزمان یون های کلرید و سولفات (مانند مناطق حاشیه خلیج فارس و دریای عمان در کشورمان) قرار دارند، نباید از سیمان نوع V استفاده شود.
- در صورتی که کلرید ها یا یون های مخربی نظیر آن، افزون بر یون سولفات وجود داشته باشند، برای جلوگیری از خوردگی آرماتور ها، می بایست نسبت آب به سیمان را کاهش داد و از سیمان نوع II استفاده کرد.
- نباید سیمان پرتلند نوع I به تنهایی در بتن حجیم مصرف شود، مگر آن که همراه با پوزولان ها، روباره ها یا مواد افزودنی معدنی دیگر استفاده شود و بتواند به موارد و الزامات مربوطه دست پیدا کند. مصرف سیمان نوع III در بتن حجیم مجاز نیست.
استفاده از سیمان های آمیخته در بتن حجیم
انواع سیمان های آمیخته ای که در اجرای سازه های بتنی حجیم کاربرد دارند، به قرار زیر می باشند:
- سیمان پرتلند روباره ای نوع IS (25 الی 70 درصد روباره)
- سیمان پرتلند پوزولانی نوع IP (15 الی 40 درصد پووزلان)
مواد افزودنی در بتن حجیم
مواد افزودنی باید با سیمان مصرفی سازگاری داشته باشند. علت مصرف مواد افزودنی در بتن حجیم می تواند یک یا ترکیبی از موارد زیر باشد:
- برای کاهش مصرف سیمان و در نتیجه کاهش حرارت آب گیری، از مواد افزودنی در بتن های حجیم استفاده می شود.
- برای کاهش نرخ گیرش سیمان و در نتیجه امکان اجرای بلوک های بزرگتر در یک نوبت بتن ریزی، از مواد افزودنی در بتن های حجیم استفاده می شود.
- برای کمک به اجرای کار در شرایط جوی نامطلوب و بهبود کارایی بتن های حجیم.
- برای افزایش کیفیت و کاهش هزینه اجرای کار از مواد افزودنی در بتن های حجیم استفاده می شود.
- برای افزایش پایایی در برابر دوره های مکرر یخ زدن و آب شدن و همچنین بهبود کارایی.
افزودنی های شیمیایی در بتن حجیم
مهم ترین افزودنی های شیمیایی که در بتن ریزی های حجیم کاربرد دارند عبارتند از:
- مواد افزودنی حباب ساز
- مواد افزودنی کاهنده آب
- مواد افزودنی کند گیر کننده
- مواد خمیری کننده و روان کننده
افزودنی های معدنی در بتن حجیم
مهم ترین افزودنی های معدنی که در بتن های حجیم کاربرد دارند عبارتند از:
- پوزولان ها
- مواد شبه سیمانی مانند روباره آهن گدازی
مواد پوزولانی در بتن ریزی های حجیم کاربرد فراوانی دارند. با حداقل 30 درصد جایگزینی سیمان با پوزولان مناسب، می توان ضمن کاهش مصرف سیمان، عملکرد بتن های حجیم را از نظر پایایی در برابر حمله مواد شیمیایی و ترک خوردگی حرارتی بهبود بخشید.
آب در بتن حجیم
آبی که برای اختلاط، عمل آوری و شستن مصالح سنگی بتن های حجیم به کار برده می شود، باید تازه و تمیز بوده و از هر گونه فضولات ناشی از فاضلاب های شهری و صنعتی، روغن، اسید، نمک، مواد قلیایی و آلی و دیگر مواد زیان آور پاک باشد.
بسیار عالی