چگونه از خوردگی فولاد بتن جلوگیری کنیم؟

خوردگی فولاد بتن پدیده ایست که انجام آن تحت تأثیر فاکتورهای مختلفی قرار دارد و ممکن است میزان آن در یک سازه، از یک قسمت به قسمت دیگر متفاوت باشد. بتن استحکام ضربه‌ای و مقاومت بالایی دارد، اما مهمترین ایرادی که به آن وارد می‌شود، مسئله استحکام کششی است که توانایی چندانی در برابر تحمل آنها از خود نشان نمی‌دهد.

مهندسین سازه برای پوشش دادن چنین ضعفی، از فولاد به صورت بتن آرمه و سایر محصولات بتنی استفاده می‌کنند. اما با ورود عناصر خورنده و همچنین قرار گرفتن در معرض رطوبت و اکسیژن،  فولاد موجود در بتن با هوا واکنش داده و اکسید می‌شود. این پدیده با عنوان خوردگی فولاد بتن شناخته می‌شود و نیاز به بررسی بیشتری دارد. در این مطلب، ابتدا یک تعریف مشخص از خوردگی فولاد در بتن ارائه خواهیم کرد و سپس راهکارهای مختلفی برای جلوگیری از آن پیشنهاد می‌دهیم. پس با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد همراه باشید.

خوردگی فولاد بتن چیست؟

خوردگی فولاد بتن چیست؟

اصطلاح خوردگی به عنوان یک واکنش یا یک فرآیند تدریجی ناشی از یک واکنش شیمیایی یا الکترونیک شیمیایی تعریف می‌شود که در جریان آن فولاد با هوا و رطوبت موجود در محیط واکنش داده و در نهایت به اکسید آهن، نمک یا هر ترکیب دیگری تبدیل می‌شود. از خوردگی فولاد بتن به صورت عامیانه به عنوان زنگ زدگی یاد می‌شود. به عبارت دیگر، دگی نشان‌دهنده کاهش کیفیت فولاد است که باعث می‌شود خصوصیات شیمیایی خود را از دست داده و نتواند کیفیت مورد نظر ما را ارائه دهد. در مورد فولاد، چیزی که اهمیت دارد این است که برای بالا بردن استحکام کششی سازه بتنی استفاده می‌شود؛ بنابراین:

  • باید بتواند تنش های کششی را جذب کند؛
  • باید از اعمال مستقیم فشار بر روی بتن جلوگیری کند؛
  • باید در باربری سازه بتنی نقش داشته باشد؛
  • باید از ترک خوردگی و شکستگی بتن در اثر فشار و تکان جلوگیری کند؛
  • باید طول عمر سازه را به همراه سیمان افزایش دهد؛
  • باید با مواد اولیه موجود در سیمان سازگاری داشته باشد.

راستی اگر به دنبال مواد اولیه به کار رفته در سیمان هستید، مطلب مواد اولیه سیمان پرتلند و نقش هر کدام از آنها را مطالعه کنید.

چه چیزی باعث خوردگی فولاد در بتن می‌شود؟

بتن یک محیط محافظت کننده ایده آل برای فولاد در مقابل خوردگی ارائه می‌دهد. با توجه به قلیائیت اولیه بالا در بتن، یک لایه بسیار ضخیم و نفوذ ناپذیر از اکسید فریک (Fe2O3) به صورت خودکار بر روی سطح فولاد تشکیل می‌شود. این لایه، با وجود این که بسیار نازک است، به طور مؤثر از خوردگی فولاد بتن جلوگیری می‌کند. اما متاسفانه، این لایه تا زمانی که اطراف آن قلیائیت باقی بماند، نقش محافظتی خود را اعمال می‌کند. بنابراین، اگر بتوانیم قلیائیت محیط فولاد را حفظ کنیم، می‌توانیم پدیده خوردگی را به طور مؤثر کنترل کنیم و دوام ساختاری آن را تضمین کنید. هر چه توانایی ما در نگهداری محیط قلیایی برای فولاد بالاتر باشد، بتن نسبت به این مورد نفوذ ناپذیر خواهد بود و مشکلی در زمینه استحکام کششی به وجود نمی‌آید.

خوردگی فولاد بتن از چه مواردی نشأت می‌گیرد؟

خوردگی فولاد بتن ممکن است در محیط‌های مختلفی اتفاق بیفتد و هر کدام از آنها دارای شرایط و ویژگی‌های منحصر به فردی است. ما در بند قبل اشاره کردیم که قلیائیت باعث تشکیل یک لایه نازک و نفوذ ناپذیر در اطراف فولاد می‌شود که مانع از خوردگی آن است. اما چه عواملی دیگری ممکن است در خوردگی فولاد در بتن نقش داشته باشد:

  • قرار گرفتن در معرض رطوبت زیاد ناشی از هوای مرطوب مانند شمال کشور؛
  • قرار گرفتن در معرض هوای آزاد به دلیل شکستگی بتن یا ترک خوردن آن؛
  • واکنش با دی اکسید کربن موجود در هوا و اصطلاحاً کربناسیون آهن؛
  • قرار گرفتن در معرض کلر یا سولفات موجود در خاک و آب؛
  • قرار گرفتن در معرض واکنش‌های الکتروشیمیایی خورنده به عنوان آند واکنش.
  • تأثیر مواد شیمیایی بر روی تسریع واکنش در شرکت‌های نفتی و شرکت‌های پتروشیمی.

خوردگی فولاد بتن یک فرآیند الکتروشیمیایی است که در آن یک قسمت از فولاد به عنوان آند و بخش دیگر آن به عنوان کاتد عمل می‌کند. خوشبختانه، واکنش آندی تا زمانی که لایه محافظت‌کننده فریک اکسید وجود داشته باشد، نمی‌تواند شروع شود. متاسفانه با اسیدی شدن محیط و از بین رفتن خاصیت قلیائی محیطی، به مرور زمان نقش محافظت کنندگی آن از بین رفته و فرایند خوردگی رخ می‌دهد. البته به خاطر داشته باشید که یون کلر نیز می‌تواند به لایه فریک اکسید آسیب برساند.

به طور مشابه، واکنش کاتدی نیز تا زمانی که اکسیژن و آب مورد نیاز برای واکنش تأمین نشود، انجام نمی‌گیرد. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که خوردگی فولاد در بتن هم به واکنش آندی و هم به واکنش کاتدی وابسته است. پس یک راهکار برای جلوگیری خوردگی می‌تواند این باشد که قلیائیت در بخش آندی بالا بوده و میزان رطوبت و اکسیژن در بخش کاتدی به حداقل برسد.

راهکارهای جلوگیری از خوردگی فولاد بتن

راهکارهای جلوگیری از خوردگی فولاد بتن

فولاد به عنوان اصلی‌ترین نقش در خوردگی شناخته می‌شود و هرچه بررسی‌ها بر روی آن بیشتر باشد، جلوگیری از خوردگی فولاد بتن راحتتر است. در واقع، این مهندسین و دانشمندان را به سمت شیوه‌های محافظت از فولاد برده است که بیشتر بر روی ظرفیت و توانایی خود فولاد برنامه ریزی می‌کنند. برخی از راهکارهایی که توسط این دانشمندان برای جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن پیشنهاد دادند، عبارتند از:

  • اجتناب از قرار گیری بیش از حد فولاد در محل اتصالات و ستونها؛
  • اجتناب از تماس مستقیم و فولاد با آجر، خاک، چوب و سایر مواد متخلخل غیر قلیایی؛
  • اجتناب از استفاده از موادی که باعث سرعت بخشیدن به فرآیند خوردگی می‌شود، مانند مواد جامد نمکی و آب حاوی نمک؛
  • تمیز کردن سطح فولاد برای از بین بردن زنگ‌ها و خوردگی‌های قدیمی و همچنین تشکیل لایه فریک اکسید؛
  • بالا بردن مهارت معمار و سازنده برای ایجاد محیط نفوذ ناپذیر و قلیایی برای فولاد؛
  • طراحی مناسب ساختاری با ارائه پوشش مناسب؛
  • حفاظت کاتدیک با یک روش مناسب و تأیید شده؛
  • ارائه پوششهای سطحی با رنگ، آسفالت، قیر و سایر مواد نفوذ ناپذیر؛
  • استفاده از بتن با کیفیت بالا و غیرقابل نفوذ؛
  • استفاده از نسبت آب به سیمان مناسب.

اصول کلی حفاظت از بتن

توصیه می‌کنم که یک بار دیگر تمامی این روش‌ها برای جلوگیری از خوردگی فولاد بتن مطالعه کنید و در مورد هر کدام از آنها چند لحظه فکر کنید. از مورد اول تا مورد آخر همگی با چند هدف کلی انجام می‌شود:

  • جلوگیری از رسیدن رطوبت و اکسیژن به بخش کاتدی فولاد؛
  • جلوگیری از رسیدن مواد اسیدی به منظور حفظ قلیائیت محیط؛
  • جلوگیری از رسیدن کلر به لایه فریک اکسید برای جلوگیری از شکستن لایه محافظ؛
  • جلوگیری از تشکیل اولین نقطه خوردگی فولاد در بتن؛
  • و در نهایت، ایجاد محیطی عایق شده و بسته شده به منظور جلوگیری از ورود مواد خورنده.

بنابراین، به این نتیجه می‌رسیم که برای جلوگیری از خوردگی فولاد بتن نیاز به شیوه‌های پیچیده و سخت نیست و حتی با چند روش ارزان قیمت نیز می‌توان از به وجود آمدن چنین پدیده‌هایی جلوگیری کرد. یک لایه یا یک پوشش از قیر و ایزوگام نمی‌تواند هزینه چندانی داشته باشد، اما در عوض از ایجاد یک مشکل بسیار بزرگ جلوگیری می‌کند که شاید روش‌های شیمیایی نیز به اندازه آن مؤثر نباشد.

اگر احساس می‌کنید که روش‌های دیگری برای کاهش سرعت خوردگی فولاد بتن وجود دارد و امکان استفاده از آن در سازه‌های بتنی مطرح است، خوشحال می‌شویم که از بخش نظرات با ما در ارتباط باشید. همچنین برای سفارش بتن و آماده، خرید بلوک سیمانی و تیرچه و بلوک با کارشناسان فروش ما در تماس باشید.

چگونه از استحکام سازه خود مطمئن شویم؟

به عنوان یک پیمانکار یا صاحب پروژه همیشه در مورد کیفیت اجرا و استحکام سازه نگران هستیم و دوست داریم که روش‌هایی برای بررسی کنترل کیفیت آن وجود داشته باشد. دیدگاهی که در این مورد وجود دارد این است که انجام چنین بررسی‌هایی باید توسط یک مهندس سازه که در این حوزه تحصیل داشته است، صورت گیرد. این در حالی است که ما همیشه در جریان فرایندهای ساخت و ساز بوده‌ایم و می‌توانیم در مراحل مختلف به بررسی کیفی استحکام سازه بپردازیم.

برای اطلاع از کیفیت سازه باید در سه مرحله کار خود را انجام دهیم:

  • بررسی استحکام سازه قبل از بتن ریزی
  • بررسی استحکام سازه در حین بتن ریزی
  • بررسی استحکام سازه بعد از ساخت و ساز

در مطالب قبل، بهترین شیوه های محافظت از سازه های بتنی را معرفی کردیم و در این مطلب نیز سعی می‌کنیم که بررسی استحکام ساختمان را در سه مرحله مجزا انجام دهیم.

بررسی استحکام سازه قبل از بتن ریزی

بررسی استحکام سازه قبل از بتن ریزی

در واقع این اولین گام و اولین مرحله از بررسی کیفی یک سازه محسوب می‌شود که لازم است با جدیت و به دقت بالایی صورت گیرد. این جدیت به این دلیل است که اگر شما نهایت تلاش خود را به کار گیرید، طبیعتاً فاز اولیه کار به صورت استاندارد و مناسب اجرایی می‌شود. انجام این مرحله به هیچ عنوان نمی‌تواند سخت باشد و باید آن را به دو مرحله مجزای دیگر تقسیم کنید:

  1. بررسی وضعیت ساخت و ساز از لحاظ استاندارد و الزامات اولیه در مورد هر کدام از بخش‌های مختلف سازه، مانند فونداسیون، ستون‌ها و سقف، نحوه بتن ریزی، انتخاب نوع بتن، نحوه آب بندی، نحوه بررسی شرایط آب و هوایی و ….
  2. بررسی کنترلی مواد اولیه استفاده شده در بتن مانند سیمان، ماسه سنگ و آب

سیمان

کیفیت سیمان با انجام آزمایشهای مقاومت فشاری جامعه بر روی مکعب‌های مشخص سیمانی به دست می‌آید. این روش یک روش مهندسی است و احتمالاً شما نیز به عنوان یک فرد معمولی به آنها دسترسی نخواهید داشت. اما اگر حس دارید که وضعیت سیمان و کیفیت آن را کنترل کنید:

  • ابتدا باید هر ماه یکبار کیفیت سیمان‌ها و سپس یک بار در دو ماه سیمان مورد نظر آزمایش شود؛
  • باید تلاش کنید که سیمان از رطوبت حفظ شود؛
  • باید پس از گذشت سه ماه از ذخیره‌سازی، سیمان را مصرف کنید تا از خراب شدن آن جلوگیری شود؛
  • اگر سیمان از حالت پودری و حالت طبیعی خود خارج شود، باید آن را به کارخانه ارجاع دهید.

 ماسه سنگ

ماسه سنگ استفاده شده در بتن باید به مقدار مشخص و استاندارد که قبلاً تأیید شده باشد، استفاده شود. در حقیقت، در این مورد شما نمی‌توانید به صورت دلخواه سلیقه‌ای عمل کنید. بلکه باید آزمایش‌های مختلفی بر روی وضعیت ماسه سنگ به صورت کیفی و عملی انجام دهید تا از کیفیت آنها مطمئن شوید. یکی از روش‌های کیفی، انجام فشرده سازی بتن به همراه ماسه سنگ است که اطلاعات کیفی مناسبی در اختیار ما قرار می‌دهد. اگر در بررسی‌های فشاری مشخص شود که ماسه سنگ قابلیت تراکم پذیری را دارد، باید بلافاصله استفاده از آن را متوقف کنید. کیفیت بتن تحت تأثیر خواص مختلف فیزیکی و مکانیکی ماسه سنگ، مانند شکل، درجه بندی، دوام، وزن مخصوص، جذب و غیر قرار دارد و لازم است که این ویژگی‌ها قبل از استفاده از آنها برای تولید بتن مورد آزمایش قرار گیرد.

مطلب مشخصات و ویژگی های ماسه سنگ استفاده شده در بتن در این مورد می‌تواند به شما کمک کند.

آب

کیفیت آب مورد استفاده برای تولید بتن باید برای این شرایط مورد نظر از لحاظ استاندارد بررسی شود. تحلیل‌های شیمیایی بر روی منبع آب باید صورت گیرد تا استفاده از آن تأیید شود. در مورد ناخالصی‌های معلق موجود در آب، لازم است که آب را برای مدتی ذخیره کنید و به این مواد اجازه دهید که ته نشین شود. برای بررسی وضعیت آب می‌توانید از تست مکعب بتن در دوره ۲۸ روزه استفاده کنید و این کار را در مورد سه مکعب انجام دهید. در این آزمایش باید توجه داشته باشید که استحکام بتن نباید کمتر از ۹۰ درصد قدرت متوسط سه مکعب با بتن مشابه تهیه شده با آب مقطر باشد.

بررسی استحکام سازه در حین بتن ریزی

بررسی استحکام سازه در حین بتن ریزی

نظارت دقیق در طول ساخت و ساز و در طول تولید بتن برای تمامی عملیات‌های بتن ریزی از جمله عملیات‌های بچینگ، مخلوط کردن، انتقال، تنظیم کردن، فشرده سازی و عمل آوری حیاتی است. اقدامات احتیاطی لازم بر روی سازه بتنی باید انجام گیرد تا از استحکام سازه و کیفیت آن مطمئن شویم. برای این کار لازم است که مراحل ذکر شده زیر را بطور کامل دنبال کنید:

  1. مخلوط بتن باید در آزمایشگاه یا کارگاه با استفاده از مواد تأیید شده در محل تولید شود؛
  2. تا جایی که امکان دارد، بتن باید باتوجه بر اساس وزن نگهداری شود. اگر بسته بندی و نگهداری بر مبنای وزن امکان‌پذیر نباشد، می‌توانید از طریق نظارت مناسب در حضور مهندس محبوب مسئول، مجوز لازم برای کسب و کار را دریافت کنید.
  3. در هنگام مخلوط کردن میکسر باید ظرفیت آن به طور کامل پر شود. مواد به ترتیب مناسب به داخل میکسر ریخته شود و سرعت آن نیز بین ۱۵ تا ۲۰ دور در دقیقه تنظیم شود. زمان مخلوط کردن بتن نباید کمتر از ۲ دقیقه در هر مورد باشد و در هنگام تخلیه کردن آن نیز از جداسازی به طور اجتناب شود.
  4. کارپذیری بتن یک ویژگی بسیار مهم برای بتن‌های تازه است، بنابراین آزمون تست افت فشار یا تابع فشرده سازی برای بررسی کارایی بتن باید انجام شود. توجه داشته باشید که برای هر ۲۵ متر مکعب از بتن، حدود سه آزمایش باید صورت گیرد.
  5. مراقب باشید که هنگام انتقال و جابجایی بتن به محل بتن ریزی، هیچگونه جداسازی یا روان شدن آب سیمان صورت نگیرد.
  6. بتن ریزی هر قسمتی از ساختمان نباید از ارتفاع بالاتر از یک متر صورت گیرد، اگر احتمال استفاده از چنین ارتفاعی وجود دارد، باید از سیستم‌های انتقالی دیگر برای این شیوه استفاده کنید.
  7. ویبراتور یکی از وسایلی است که برای فشرده سازی بتن باید استفاده شود. ویبره زدن و قرار گرفتن این دستگاه در درون بتن نباید بیشتر از ۶۰ سانتی متر انجام شود. همچنین توجه داشته باشید که خروج دستگاه ویبره از بتن به آرامی صورت گیرد تا هیچ بتنی به همراه آن خارج نشود و فرکانس ویبراتور نیز نباید کمتر از 7000 دور در دقیقه باشد.
  8. فرایند خشک شدن بتن باید به طور کامل و در یک دوره زمانی مشخص انجام گیرد تا استحکام اولیه آن به دست بیاید و از استحکام سازه اطمینان داشته باشیم.
  9. لازم است که بتن از آب و هوای بسیار گرم و بسیار سرد محافظت شود. فرایند بتن ریزی نباید در دمای زیر چهار و نیم درجه سانتیگراد و بالاتر از ۴۰۰ درجه سانتیگراد انجام گیرد. در هر دو صورت باید از سیستم‌های محافظتی برای بالا بردن کیفیت بهتر استفاده کنیم.
  10. در آب و هوای بسیار سرد لازم است که از پوشش‌های مختلف برای جلوگیری از رسیدن سرما به بتن استفاده کنیم، استفاده از ضد یخ نیز در این مورد می‌تواند مفید باشد.

توصیه می‌کنم که مطلب بتن ریزی هوای سرد را مطالعه کنید تا جزئیات بیشتری در این مورد به دست بیاورید.

بررسی استحکام سازه بعد از ساخت و ساز

بررسی استحکام سازه بعد از ساخت و ساز

هنگامی که فرایند بتن ریزی انجام گرفت و به میزان کافی فشرده شد، آزمایش‌های فشرده سازی بر روی مکعب‌های ساخته شده از این بتن باید انجام گیرد. برای بتن‌های معمولی، باید این مکعب‌ها از بتن و دقیقاً در محل ساخت و ساز ساخته شود. بتن سخت شده باید در ابعاد، شکل‌ها و اندازه‌های استاندارد به عنوان مشخصات طراحی بررسی شود. برای اطلاع از استحکام سازه لازم است که سطح ظاهری بتن نیز بررسی شود. اگر از لحاظ ظاهری و از لحاظ نفوذ پذیری به این نتیجه رسیدید که بتن کیفیت مناسب دارد به عنوان یک سازه استاندارد شناخته می‌شود، می‌توانید وارد آزمایش‌های تخصصی شوید.

استحکام بتن معمولاً با استفاده از نمونه مکعب‌های بتنی مورد آزمایش در ۲۸ روز بررسی می‌شود. در صورتی که استحکام این مکعب‌ها کمتر از حداقل مورد انتظار باشد، لازم است که در مورد استحکام سازه مورد نظر تمهیدات ویژه‌ای در نظر گرفته شود و مجدداً فرایند استحکام بر روی آن صورت گیرد. آزمایشی که در مورد یک ساختمان ساخته شده صورت می‌گیرد، شامل موارد زیر می‌شود:

  • آزمون بار و اندازه گیری انحراف و / یا کرن (کیفیت ساختار می‌تواند پس از محاسبه مقاومت بتن ثابت شود)
  • هسته‌های برش از ساختارها و آزمایش آنها برای استحکام
  • تست‌های غیر مخرب مثل چکش بازسازی شوست یا تست سرعت پالس اولتراسونیک. این تست‌ها تنها یک ایده بسیار خشن هستند و عمدتاً برای تشخیص یکنواختی ساخت و ساز استفاده می‌شوند.
  • تجزیه و تحلیل شیمیایی بتن سخت شده.

مطالعه 7 نکته حیاتی برای بالا بردن استحکام سازه نیز می‌تواند به شما در این زمینه کمک کند.

می‌بینیم که در هر کدام از این مراحل می‌توانیم آزمون بررسی استحکام سازه را به طور کامل انجام داد و از کیفیت اجرای آن مطمئن شد. اگر دوست دارید در ساخت و ساز خود از بتن آماده با کیفیت استفاده کنید، و یا به مصالح ساختمانی مانند بلوک سیمانی، گروت یا تیرچه و بلوک نیاز دارید، با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد در تماس باشید.

مزایای استفاده از سیمان پرتلند پوزولانی (PPC) در حوزه‌های مختلف ساخت و ساز

یکی از مصالح پرکاربرد در حوزه‌های مختلف ساخت و ساز، سیمان پرتلند پوزولانی (PORTLAND POZZOLANA CEMENT) است که می‌توانند نقش خود را به شکل‌های مختلفی نشان دهد. ما اگر بخواهیم یک پروژه ساختمانی را به دو حوزه تقسیم کنیم، بخش استحکام و بخش ظریف کاری در دو حوزه جداگانه قرار می‌گیرند که لازم است از مصالح مختلفی در آنها استفاده شود. با این تفاسیر، فاکتورهای مختلفی مانند استحکام مکانیکی و پایداری در برابر شرایط جغرافیایی مختلف، اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند و پیمانکاری یا مهندس سازه باید آنالیزهای لازم را بر روی آنها انجام دهد. تأثیر سیمان پرتلند پوزولانی در قالب‌های زیر دیده می‌شود:

  • تأثیر بر استحکام و پایداری سازه؛
  • تأثیر بر زیبایی و استفاده در حوزه ظریف کاری؛
  • استفاده به عنوان مصالح ثانویه در نگهداری مصالح اصلی؛
  • استفاده به عنوان پوشش زیرین و پوشش روی در دیوارهای داخلی و خارجی؛
  • استفاده به عنوان بخشی از دیوارها و مصالح پیش ساخته مانند بلوک و تیرچه؛
  • استفاده به عنوان لوازم جانبی ساختمانی مانند چسب و گروت ساختمانی.

اگرچه در مطالب قبلی خود سیمان پرتلند پوزولانی در قالب همه چیز در مورد سیمان پوزولان معرفی کردیم، اما توصیه می‌کنیم که حتماً این مطلب را نیز مطالعه کنید.

مزایای سیمان پرتلند پوزولانی در بتن تازه

مزایای سیمان پرتلند پوزولانی در بتن تازه

سیمان پرتلند پوزولانی (PPC) به دو شکل مختلف در بتن تازه و در بتن سخت شده نقش خود را ایفا می‌کند. در هر دو صورت، استفاده از این سیمان، باعث بالا رفتن استحکام و همچنین چسبندگی در مواد اولیه استفاده شده در بتن می‌شود. برخی از مزایای که این سیمان بر روی بتن تازه می‌گذارد عبارتند از:

کارپذیری بالا

سیمان پرتلند پوزولانی دارای ذرات کروی شکلی است که دارای مقدار زیادی سطح و حالت دورانی هستند. با توجه به شکل کروی دانه‌های این سیمان، حرکت بتن آزادانه‌تر و کار پذیری آن بسیار بیشتر می‌شود و در نتیجه پوشش بهتری برای منافذ داخلی آنها به وجود می‌آید. این نوع سیمان همچنین باعث تسریع در تولید و ساخت بتن می‌شود. سیمان‌های PPC همچنین نرخ تولید اسلامپ کمتری نسبت به بتن‌های تولید شده با سیمان‌های معمولی دارند و این در شرایط آب و هوایی گرم برای تولید کنندگان و سازندگان بسیار ایده آل است.

روان شدن آب سیمان کمتر

روان شدن آب سیمان یک نوع تفکیک است که در جریان آن آب موجود در مخلوط بتن به مرور زمان به سطح بتن رسیده و باعث نوعی جدا شدگی در ساختار آن می‌شود. در نتیجه این فرآیند، سطح بالایی سازه بسیار مرطوب و بتن متخلخل می‌شود که نتیجه آن ضعیف شدن سازه و توانایی کم در تحمل بار است. سیمان پرتلند پوزولانی با افزایش میزان گیرندگی و میزان آب کمتر، باعث می‌شود که محتویات آب در بتن کمتر شده و در نتیجه روان شدن آب سیمان کمتر باشد. این موضوع همچنین به جلوگیری از ایجاد کانال و ترک در دیوارهای بتنی کمک می‌کند. تأثیر افزایش آب بدن را در مطلب مزایا و معایب اضافه کردن آب بتن بررسی کرده‌ایم که می‌توانید آن را مطالعه کنید.

پمپاژ کردن ساده‌تر

سیمان پرتلند پوزولانی به تولید بتن منسجم‌تر و چسبنده‌تر کمک می‌کند و باعث می‌شود که این بتن کمتر مستعد جدا سازی و روان شدن آب سیمان باشد. شکل کروی ذرات استفاده شده در این سیمان‌ها، علاوه بر افزایش کارپذیری بتن، باعث کاهش اصطکاک بین مصالح اولیه آن شده و در نتیجه به راحتی می‌توان بتن را به نقاط مختلف پمپاژ کرد. این وضعیت برای کسانی که بر روی پروژه‌های پیچیده کار می‌کنند حیاتی است.

تنظیم زمان و افزایش زمان برای تنظیم بتن استفاده شده

یکی از مشکلاتی که معماران و سازندگان و پروژه‌های مختلف با آن دست و پنجه نرم می‌کنند، مسئله زمان برای استفاده سریع از سیمان است. این زمان خود را به شکل زمان ماند سیمان نشان می‌دهد و هر چه یک سیمان بتواند طول عمر مفید بیشتری داشته باشد، دست معماران و سازندگان برای ایجاد تغییر بازتر است. سیمان‌های PPC به دلیل خصوصیات منحصر به فرد خود، باعث افزایش انعطاف پذیری مخلوط بتن شده و زمان کافی برای تغییر سطح و ویژگی بخش‌های مختلف سازه فراهم می‌کند. معمار به راحتی می‌تواند تغییرات دلخواه خود را در پروژه به وجود بیاورد.

مزایای سیمان پرتلند پوزولانی در مورد بتن خشک شده

مزایای سیمان پرتلند پوزولانی در مورد بتن خشک شده

مزایای سیمان پرتلند پوزولانی فقط به آماده سازی اولیه و بتن تازه مربوط نیست و می‌توان مزایای آن را بر روی بتن خشک شده و سخت شده مورد بررسی قرار داد. این مزایا ممکن است خود را در قالب استحکام بالا نشان دهند یا شرایط دیگری به وجود بیاورند که در بندهای زیر آنها را بیشتر مورد بررسی قرار می‌دهیم:

استحکام و نرخ افزایش مقاومت بالا

استحکام و نرخ افزایش قدرت بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی تقریباً همانند بتن معمولی و در ۲۸ روز خواهد بود. شکل گیری و تشکیل سیلیکات PPC حتی پس از کاهش میزان هیدراتاسیون سیمان معمولی ادامه دارد. این وضعیت باعث می‌شود که افزایش استحکام بتن در دوره‌های بعدی نیز ادامه داشته باشد. بنابراین، این افزایش به مرور زمان خود را به صورت افزایش قدرت و افزایش مقاومت نشان می‌دهد و با بالا رفتن سن سازه بتنی، انتظار می‌رود که استحکام بتن نیز افزایش یابد.

مدول های الاستیسیته

مدولهای الاستیسیته بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی در سال‌های اولیه تا حدودی پایین است و با افزایش سن و در سال‌های بعد، این مدول‌ها بسیار بالاتر از بتن معمولی است. پس باید انتظار داشته باشیم که با گذشت زمان، علاوه بر استحکام و پایداری سازه، مدول های الاستیسیته نیز افزایش یابند.

پیوند بین بتن و فولاد

پیوند یا چسبندگی بتن به فولاد تا حدود زیادی به مساحت سطح تماس فولاد با بتن، میزان تقویت سازه و تراکم بتن بستگی دارد. سیمان PPC که در طبیعت خود یک ماده ظریف محسوب می‌شود، به مرور زمان حالت چسبندگی و غلیظ به خود گرفته و روان شدن آب به سیمان در آنها کاهش می‌یابد. این موضوع باعث می‌شود که تراکم بتن در سطح بالایی باقی بماند و تماس بین بتن و فولاد افزایش یافته و موجب بهبود پیوند با فولاد خواهد شد.

گرمای هیدراتاسیون

هیدراتاسیون PPC یک فرایند کندتر از هیدراتاسیون سیمان معمولی است که منجر به کاهش تولید گرما و کاهش تنش‌های داخلی در بتن است. بنابراین، سیمان پرتلند پوزولانی به عنوان یک سیمان ایده آل برای بتن سازی با حجم بالا، مانند پروژه‌های سدسازی، دیوارهای بزرگ و فونداسیون‌های بزرگ، است. به همین دلیل، سعی می‌شود که از این سیمان در اکثر پروژه‌های بزرگ و بلند مدت استفاده شود تا بهترین کیفیت ممکن را به نمایش بگذارد.

کاهش خستگی و انقباض

کاهش خستگی و انقباض

سیمان پرتلند پوزولانی در بتن کمک می‌کند که انقباض خشک و همچنین انقباض پلاستیکی به مقدار بسیار زیادی کمتر شود. میزان انقباض خشک در این سیمان به دلیل آرام‌تر بودن استحکام بتن داخلی و کاهش تولید گرما در جریان واکنش هیدراتاسیون است. کاهش انقباض پلاستیکی نیز به این دلیل است که روان شدن آب سیمان در بتن به دلیل کارپذیری و تشکیل اسلامپ کمتر شده و در نتیجه میزان انقباض نیز افت می‌کند.

نفوذناپذیری و اطمینان بالا

یکی از ایراداتی که به سازه‌های بتنی وارد می‌شود این است که در برابر رطوبت نفوذ پذیر است. در بتن‌های حاوی سیمان پرتلند پوزولانی ، آهک آزاد شده در طول واکنش هیدراتاسیون اولیه، با سیلیس موجود در آن واکنش آزاد شده و به جای اشباع شدن روی سطح بتن، یک ساختار سیمانی نامحلول تشکیل می‌شود که به کاهش فضاهای خالی و همچنین پر شدن کانال‌های مویرگی کمک می‌کند.

کارخانه بتن آماده پاسارگاد مفتخر است که همه محصولات خود را می‌تواند با سیمان پرتلند پوزولانی تولید کند و در اختیار مشتریان خود قرار دهد. برای سفارش بتن آماده و خرید بلوک سیمانی، تیرچه و بلوک و گروت با ما در تماس باشید.

8 فاکتوری که خشک شدن سیمان را تحت تأثیر قرار می‌دهند

زمان خشک شدن سیمان و قابل استفاده بودن بتن یکی از مواردی است که برای پیمانکاران و برای سازندگان اهمیت ویژه‌ای دارد. در حقیقت، این زمان است که مشخص می‌کند شخص مورد نظر چه زمانی می‌تواند سایر فرایندهای بعدی را در مورد بتن انجام دهد. همه ما می‌دانیم که برای سفت شدن بتن و رسیدن آن به میزان استحکام مناسب، لازم است که بعد از خشک شدن سیمان فرآیند آبدهی آن انجام گیرد و به ادامه واکنش هیدراتاسیون کمک شود.

اما در این بین، فاکتورهای مختلفی وجود دارند که سفت شدن سیمان را تحت تأثیر قرار می‌دهند و باعث می‌شود که زمان موردنظر افزایش یا کاهش یابد. این موضوع درباره سیمان پرتلند بیشتر به چشم می‌آید و به همین دلیل، در گروه کارخانه بتن آماده پاسارگاد تصمیم بر آن شد که فرایند خشک شدن سیمان را به صورت فنی مورد بررسی قرار دهیم و فاکتورهای تاثیرگذار بر روی آن را مشخص کنیم.

تأثیر ساختار و ترکیب اولیه بر فرایند خشک شدن سیمان

تأثیر ساختار و ترکیب اولیه بر فرایند خشک شدن سیمان

در مطالب قبلی (مواد اولیه سیمان پرتلند و نقش هر کدام از آنها) مواد اولیه استفاده شده در سیمان پرتلند را مورد بررسی قرار دادیم و مشخص کردیم که هر کدام از آنها به چه صورتی می‌تواند کیفیت بتن را تحت تأثیر قرار دهد. ترکیب مواد معدنی سیمان و نسبت آنها از اصلی‌ترین عوامل تأثیر گذار بر تنظیم زمان خشک شدن سیمان به شمار می‌رود.

این تأثیر زمانی خود را بیشتر نشان می‌دهد که واکنش سیمان با آب صورت گیرد و به اصطلاح وارد جریان و واکنش هیدراتاسیون شویم. به عنوان مثال، افزایش مقدار C3A در سیمان می‌تواند سرعت سخت شدن سیمان و تنظیم آن را افزایش دهد و به صورت همزمان باعث بالا رفتن گرمای هیدراتاسیون شود. به طور کلی، اگر مواد مخلوط شده در سیمان کلینکر افزود شوند، حالت ضد فرسایشی سیمان افزایش می‌یابد و به تبع آن گرمای هیدراتاسیون و استحکام اولیه آن پایین می‌آید.

میزان سنگ گچ موجود در سیمان پرتلند

سنگ گچ به عنوان یک عامل بازدارنده در سیمان شناخته می‌شود و عمدتاً برای نظم دهی به روند سفت شدن و خشک شدن سیمان به کار برده می‌شود. بدون حضور سنگ گچ، سیمان بلافاصله از طریق مخلوط شدن با آب واکنش داده و در نتیجه سفت می‌شود، دلیل این امر این است که C3A در کلینکر می‌تواند به سرعت با آب ترکیب شده و در نتیجه نوعی از کلسیم آلومینات هیدراته تولید می‌کند که در نتیجه آن از روند سفت شدن سیمان از حالت طبیعی خارج می‌شود.

مکانیزم تأخیری حضور گچ در سیمان پرتلند بدین صورت است که هنگامی که سیمان هیدراته می‌شود، گچ به سرعت با C3A واکنش داده و کلسیم سولفات آلومینات هیدراته تولید می‌کند که یک ماده محافظ در ذرات سیمان محسوب می‌شود و مانع از بالا رفتن سرعت هیدراتاسیون در سیمان می‌شود. حال اگر میزان گچ موجود در سیمان پرتلند خیلی کم باشد، حالت تاخیری آن از بین رفته و در نتیجه سرعت خشک شدن سیمان از حالت طبیعی بیشتر است، و اگر میزان آن بسیار زیاد باشد، خود می‌تواند به عنوان عامل لخته شدن عمل کرده و بر روی زمان سفت شدن سیمان تأثیر گذار باشد.

میزان گچ موجود در سیمان معمولاً تابع میزان SO3 در کلینکر است و در حالت استاندارد سعی می‌شود که ۳ تا ۵ درصد از حجم سیمان را سنگ گچ تشکیل دهد. البته در استانداردهای بین المللی لازم است که محتوای SO3 در کلینکر بیشتر 3.5 درصد نباشد.

تأثیر نرمی و اندازه ذرات سیمان

اندازه ذرات سیمان به طور مستقیم بر میزان هیدراتاسیون، نحوه تنظیم و سخت شدن سیمان، استحکام و گرمای هیدراتاسیون واکنش تأثیر گذار است. اندازه ذرات سیمان بهتر است که بزرگتر از مساحت سطح و همچنین بزرگتر از منطقه تماس با آب باشند. بنابراین، فرآیند هیدراتاسیون با سرعت بالاتری انجام می‌گیرد و فرایند تنظیم و خشک شدن سیمان نسبت به اندازه‌های کوچکتر سریع‌تر بوده و استحکام اولیه زودتر به دست می‌آید.

با این حال، اگر ذرات سیمان بیش از حد کوچک باشند، واکنش بین آنها با آب و کلسیم دی اکسید بسیار ساده بوده و در نتیجه امکان ذخیره سازی سیمان وجود نخواهد داشت. به همین دلیل سعی می‌شود که اندازه دانه سیمان‌ها بزرگتر انتخاب شود و در حالت استاندارد این اندازه بین ۷ تا ۲۰۰ پیکومتر یا همان 0.007 تا 0.2  میلی متر انتخاب می‌شود.

 تأثیر شرایط عمل آوری

محیط عمل آوری سیمان از دما و رطوبت کافی برخوردار است که منجربه هیدراتاسیون و انجام فرایند خشک شدن سیمان می‌شود و در نتیجه استحکام اولیه آنها افزایش می‌یابد. اگر رطوبت موجود در محیط بسیار کم باشد، آب موجود در سیمان تبخیر شده و در نتیجه آن فرایند هیدراتاسیون و سخت شدن سیمان متوقف می‌شود. این موضوع در اغلب موارد به ایجاد ترک‌های شدید در سازه منجر می‌شود.

معمولاً در فرایند عمل آوری سیمان، دما افزایش می‌یابد و فرایند آبرسانی سیمان و در نتیجه رسیدن به استحکام اولیه به سرعت صورت می‌گیرد. اگر فرآیند هیدراتاسیون سیمان در دماهای پایین انجام شود، قدرت و استحکام نهایی تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد و رسیدن به استحکام اولیه بسیار آهسته است. اما اگر این دما به صفر درجه سانتی‌گراد برسد، فرایند هیدراتاسیون سیمان متوقف خواهد شد و نه تنها استحکام اولیه آن به دست می‌آید، بلکه ساختار و سازه به دست آمده نیز به مرور زمان تخریب می‌شود.

تأثیر زمان عمل آوری سیمان

تأثیر زمان عمل آوری بر خشک شدن سیمان

خشک شدن سیمان یک روند پیوسته در یک دوره زمانی طولانی است. با افزایش درجه هیدراتاسیون در مواد معدنی کلینکر مختلف در ذرات سیمان، به مرور زمان دانه‌های ژلاتینی اولیه رشد می‌کنند و تخریب‌های مویرگی کاهش می‌یابد که باعث افزایش استحکام اولیه سیمان با افزایش سن عمل آوری آن می‌شود. ثابت شده است که سیمان به سرعت در طول ۲۸ روز و به آرامی پس از ۲۸ روز به استحکام اولیه مورد نظر می‌رسد. توصیه می‌کنم که حتماً مطلب 7 نکته حیاتی برای بالا بردن استحکام سازه را مطالعه کنید.

تأثیر میزان آب موجود در بتن

اگر میزان مصرف سیمان بدون تغییر باشد، افزایش میزان آب موجود در بتن باعث افزایش تخلخل مویرگی در بدنه آن خواهد شد و مقاومت سیمان کاهش می‌یابد؛ در نتیجه زمان تنظیم و خشک شدن سیمان افزایش می‌یابد. بنابراین، در پروژه‌های عملیاتی، مقدار آب و سیمان باید نسبت به تغییرات زمانی و همچنین تغییرات مکانی پروژه ثابت بمانند و حالت بتن به صورت پایدار حفظ شود. البته ما در مطلب مزایا و معایب اضافه کردن آب بتن این موضوع را به دقت بررسی کرده‌ایم که می‌توانید آن را مطالعه کنید.

اثرات مخلوط کردن و ترکیب اولیه بر خشک شدن سیمان

فرایند هیدراتاسیون، مخلوط کردن و خشک شدن سیمان پرتلند توسط دو عامل C3A و C3S کنترل می‌شود. در نتیجه تمامی مواد افزودنی که بر فرایند هیدراتاسیون این دو عامل تاثیرگذار باشند، می‌توانند واکنش هیدراتاسیون کلی را تحت تأثیر قرار داده و در نتیجه سخت شدن بتن را کنترل کنند. برای مثال، عوامل شتاب دهنده (مانند CaC12، Na2S04) می‌توانند هیدراتاسیون و سخت شدن سیمان را افزایش داده و در نتیجه استحکام آن را بالا ببرد. برعکس، عوامل بازدارنده (مانند لیگن سولفونات کلسیم) امکان هیدراتاسیون و سفت شدن سیمان را به تأخیر می‌اندازند و در نتیجه زمان رسیدن به استحکام مناسب را بالا می‌برند.

تأثیر شرایط ذخیره سازی و نگهداری سیمان

تأثیر شرایط ذخیره سازی و نگهداری سیمان

ذخیره سازی نامناسب سیمان باعث می‌شود که در معرض رطوبت قرار گیرد. به دلیل انجام هیدراتاسیون، میزان سطوح ذرات سیمان به شدت کاهش می‌یابد و در نتیجه فرآیندهایی مانند هیدراته شدن یا کربونیزاسیون به دلیل تأثیر آب و دی اکسید کربن موجود در هوا اتفاق می‌افتد. جالب است بدانید که استحکام سیمان در حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد پس از سه ماه، ۱۵ تا ۳۰ درصد پس از ۶ ماه و ۲۵ تا ۴۰ درصد پس از یک سال کاهش می‌یابد. بنابراین سعی کنید که زمان ذخیره سازی سیمان بیشتر از سه ماه نباشد و برنامه مشخصی برای مصرف آن داشته باشید.

اگر برای پروژه‌های ساخت و ساز خود به دنبال مصالح ساختمانی مانند تیرچه و بلوک، بلوک سیمانی، گروت ساختمانی و بتن آماده هستید، با ما در تماس باشید تا نحوه سفارش و خرید آنها را در اختیار شما قرار دهیم.

بررسی مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش

از زمانی که حادثه مربوط به ساختمان پلاسکو در تهران یا برج گرانفل در لندن رخ داد، بحث مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش به شدت رواج یافته است و اغلب افراد جامعه تمایل دارند که این مورد اطلاعات بیشتری داشته باشد. وقتی که یک ساختمان مدرن ساخته شده از مصالح مختلف را می‌بینیم، طبیعتاً انتظار داریم که سطح مقاومت بالایی در برابر حوادث طبیعی و غیر طبیعی از خود نشان دهد.

اما وقتی که به صورت جزئی به بررسی مصالح استفاده شده در آن‌ها می‌پردازیم، موضوع به شکل دیگری تغییر می‌کند و بحث مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش وارد جزئیات آن‌ها می‌شود. طبیعتاً در یک ساختمان تجاری یا مسکونی، مصالح مختلفی مانند سنگ، فولاد، بتن، شیشه غیره استفاده می‌شود که هر کدام از آنها خصوصیات و ویژگی‌های منحصر به خود را دارند.

بنابراین در این مطلب، سعی می‌کنیم که مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش را به صورت تک به تک بررسی کنیم. البته متن تکمیلی مربوط به هر کدام از این مساله را می‌توانید در وبلاگ بتن آماده پاسارگاد پیدا کنید.

چرا مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش اهمیت دارد؟

قبل از اینکه بخواهیم تک تک مصالح ساختمانی استفاده شده در یک پروژه را اسم ببریم و مقاومت آنها را در برابر آتش سوزی یا حرارت مورد بررسی قرار دهیم، لازم است که اهمیت این موضوع بیشتر مشخص است. زمانی که یک ساختمان دچار آتش سوزی می‌شود، اگر مصالح آن مقاومت بالایی در برابر حرارت از خود نشان دهند، احتمال سقوط ساختمان بسیار پایین می‌آید و تنها ممکن است بخش‌های بسیار جزئی از آنها دچار حریق شود.

اما در این میان، مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش برای هر کدام از آنها متفاوت است و نباید انتظار داشته باشیم که همه آنها در یک سطح باشند. خوشبختانه، بتن یکی از مقاوم‌ترین مصالح ساختمانی در برابر شعله مستقیم است و به همین دلیل گروه‌های واکنش سریع مانند گروه‌های آتش نشانی همین موضوع اتکا کرده و فرایند نجات افراد را انجام می‌دهد.

البته برخی دیگر از این مساله، ذوب می‌شوند و برخی دیگر نیز احتمال انفجار دارند. مصالح ساختمانی را به هفت گروه تقسیم کرده‌ایم سعی می‌کنیم که عکس العمل آن‌ها را به صورت مجزا مورد بررسی قرار دهیم.

سنگ

سنگ در بررسی مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش

سنگ‌ها از لحاظ هدایت حرارتی بسیار بد هستند، اما به شدت تحت تأثیر آتش سوزی قرار می‌گیرند. این به این دلیل است که سنگ ها در صورت گرم شدن، به طور ناگهانی خنک می‌شود. به عنوان مثال، گرانیت در صورت مواجهه با آتش سوزی، به شدت منفجر شده و به راحتی به تکه‌های زیادی تبدیل می‌شود. سنگ آهک توسط آتش‌های معمولی نیز فرو ریخته می‌شود. ماسه سنگ های استفاده شده در بتن با دانه‌های خوب می‌تواند به طور کلی مقاومت بالایی در برابر شعله مستقیم آتش داشته باشد، اما در برخی موارد ممکن است در بدنه آن‌ها ترک‌هایی به وجود می‌آید که احتمال تبدیل آنها به شکاف جدی نیز وجود دارد.

آجر

دومین موردی که از لحاظ مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش مورد بررسی قرار می‌دهیم، این آجرها هستند که مشخص شده است که به طور جدی تحت تأثیر حرارت قرار نمی‌گیرند و حتی می‌تواند دماهای بسیار بالا در حدود ۱۲ هزار تا ۱۳ هزار درجه سانتی گراد را تحمل کنند. این به این دلیل است که آجرها از یک هدایت حرارتی بسیار ضعیف برخوردار هستند.

بنابراین اگر در یک سازه، نوع ملات و کیفیت کار اجرایی خوب باشد، ذات آجر می‌تواند مقاومت خوبی به آتش نشان دهد. به همین دلیل است که اکثر مهندسین سازه ترجیح می‌دهند که از آجر در سازه‌های خود استفاده کنند. با این حال، آجرها محدودیت‌های ساختاری خاص خود را دارند که سعی می‌کنیم در مطالب بعدی بیشتر به این محدودیت‌ها بپردازیم.

الوار و تخته‌های چوبی

الوار و تخته های چوبی در بررسی مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش

به عنوان یک قاعده کلی، عناصر ساختاری ساخته شده از چوب و الوارهای چوبی مقاومت چندانی در برابر آتش‌سوزی از خود نشان نمی‌دهند و به سرعت تخریب می‌شود. علاوه بر این، این گروه از مصالح ساختمانی می‌توانند به شدت آتش را شعله ور کنند. البته چوب استفاده شده در بخش‌های سنگین یک سازه ممکن است درجه بالایی از مقاومت در برابر آتش را از خود نشان دهد، زیرا چوب استفاده شده در آنها بسیار گران و با قابلیت‌های ویژه است.

به منظور ایجاد مقاومت در برابر آتش در مصالح چوبی، سطوح چوب معمولاً با برخی از مواد شیمیایی خاص مانند فسفات آمونیوم و سولفات آمونیوم، بوراکس و اسید بوریک، کلرید روی و غیره پوشش داده می‌شود. چنین پوشش‌هایی بر روی سطح چوب باعث کاهش تأثیر دما بر روی بدنه چوب می‌شود. با استفاده از این پوشش‌ها و برخی رنگ‌های خاص، می‌توان چوب‌های کامپوزیتی را به وجود آورد که در برابر آتش مقاوم هستند. در هر صورت، در بررسی مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش می‌توان ضعیف‌ترین نمره را به چوب داد.

آهن و چدن

این مواد به ندرت به عنوان مصالح ساختمانی در حال حاضر استفاده می‌شود. آهن و چدن به هنگام گرم شدن، به سرعت گرمای خود را از دست می‌دهند و احتمالاً تبعات زیادی مانند ذوب شدن را خواهند داشت. از این رو، معمولاً زمانی که از این مصالح در یک پروژه ساختمانی استفاده می‌شوند، سطح آنها را با یک دیوار آجری یا یک لایه ضخیم از بتن پوشش می‌دهند تا هم انتقال حرارت آنها مختل شود و هم استحکام آنها افزایش یابد.

شیشه

شیشه در بررسی مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش

شیشه به عنوان یک هادی ضعیف گرمائی شناخته می‌شود و معمولاً انبساط آن به دلیل حرارت بسیار کم است. این مواد زمانی که حرارت داده می‌شوند، به سرعت و به طور ناگهانی گرمای خود را از دست داده و احتمال خرد شدن آنها وجود دارد. به همین دلیل، قرار گرفتن شیشه در معرض شعله مستقیم، می‌تواند تبعات شدیدی داشته باشد.

شیشه تقویت شده با سیم‌های فولادی، مقاومت بیشتری در برابر حرارت نسبت به سنگ و شیشه معمولی دارد می‌تواند بدون تغییر شکل ناگهانی و یا بدون ایجاد ترک، مقاومت کند. شیشه‌های سیمی، حتی اگر شکسته شوند، تبدیل به ذرات شیشه‌ای می‌شوند که در موقعیت اصلی و قبلی خود باقی می‌مانند و خطر آنها بسیار کمتر است. البته باید بپذیریم که از لحاظ مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش ، شیشه یک گزینه ضعیف محسوب می‌شود.

فولاد

فولاد بررسی مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش

 فولاد هدایت گرمایی خوبی دارد و از این رو، درصورت آتش سوزی سریعاً گرم میشود. یافته‌های تحقیقاتی نشان می‌دهند که فولاد در برابر آتش سوزی، مقاومت کششی خود را از دست می‌دهد و استحکام عملکرد فولاد در دمای ۶00۰ درجه سانتیگراد، حدود یک سوم استحکام آن در دمای طبیعی است. بنابراین، در آتش سوزی‌های شدید، فولاد ممکن است رفتارهایی از خود نشان دهد که استحکام آن را کاهش دهد. فولاد به طور کامل در دمای ۱۴۰۰۰ درجه سانتی گراد ذوب می‌شود. همچنین مشخص شده است که اگر از نگاه‌های سطحی برای پوشش دادن فولاد استفاده شود و این پوشش‌ها در برابر آتش سوزی مقاوم نباشند، ممکن است به گسترش شعله در سطح ساختمان کمک کنند و در نتیجه شدت آتش افزوده شود.

بتن

آخرین موردی که می‌خواهیم از لحاظ مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش مورد بررسی قرار دهیم، بتن است که دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر آتش است. رفتار واقعی بتن در مورد آتش سوزی به کیفیت سیمان و مصالح استفاده شده در آن بستگی دارد. در مورد بتن‌های مسلح شده مانند بتن آرمه و بتن پیش ساخته، مسئله وجود فولاد در ساختار آنها بسیار تاثیرگذار است. توجه داشته باشید که پوشش‌های بتنی بزرگ، مقاومت بالاتری نسبت به لایه‌های بتنی کوچکتر دارند.

بر طبق استاندارد، استحکام بتن تا زمانی که دمای محیط به بالاتر از ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد برسد، تغییر محسوسی ندارد. کاهش در استحکام این مصالح ساختمانی زمانی شروع می‌شود که دمای محیط به بالاتر از ۲۵۰ درجه سانتیگراد برسد. معمولاً، سازه‌های بتنی مسلح شده با فولاد می‌توانند در حدود یک ساعت در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد مقاومت کنند. با این وجود، بتن سیمانی را می‌توان یکی از مصالح ساختمانی مقاوم در برابر آتش سوزی معرفی کرد.

تلاش ما در گروه کارخانه بتن آماده پاسارگاد به صورتی است که اطلاعات کافی و دقیق را در مورد مصالح ساختمانی و عکس العمل آن‌ها در شرایط مختلف را ارائه دهیم. اگر می‌خواهید به شکل فنی با کارخانه بتن آماده آشنا شوید، یا اگر به دنبال سفارش خرید بتن آماده، تیرچه و بلوک، بلوکهای سیمانی، و گروت ساختمانی هستید، با ما در تماس باشید.

8 نکته در مورد زمین طراحی و اجرای فونداسیون

برای این که بتوانیم مسئله طراحی و اجرای فونداسیون را به شکلی قابل لمس و معمولی جلوه دهیم، روند ساخت و ساز یک منزل را مورد بررسی قرار می‌دهیم و سعی می‌کنیم که یک پروژه شخصی را در نظر داشته باشیم. اولین گام از اجرای هر پروژه‌ای، شامل تأمین بودجه و هدف گذاری است که به عنوان یک طرح کسب و کار برای آن در نظر گرفته می‌شود. گام دوم و اساسی‌ترین گام در اجرای سازه، شامل طراحی و اجرای فونداسیون است که بخش اصلی کار را شامل می‌شود.

در این مرحله:

  • وضعیت زمین از جهات مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد؛
  • کیفیت زمین از لحاظ استحکام و پایداری بررسی می‌شود؛
  • آزمایشات مهندسی بر روی زمین انجام می‌شود؛
  • ملاحظات مربوط به طراحی و اجرای فونداسیون در نظر گرفته می‌شود؛
  • تأثیر فشار و باربری سازه بر روی زمین مورد بررسی قرار می‌گیرد؛
  • و در نهایت، روند اجرای سازه در بخش فونداسیون مشخص می‌شود.

پس اگر این گام‌ها در طراحی و اجرای فونداسیون به شکل مناسب برداشته شود، به عنوان یک صاحب پروژه می‌توانیم ادعا کنیم که کیفیت آن در حد استاندارد است. با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد همراه باشید تا روند انجام این فرآیند را در یک مورد خاص مورد بررسی قرار دهیم.

تأثیر طراحی و اجرای فونداسیون و سازه را بر روی زمین بررسی کنید

فرض بگیریم که بحث تأمین بودجه و هدف گذاری خود را به طور کامل انجام داده‌ایم و قصد داریم که یک پروژه مسکونی را به صورت مادام العمر برای خود بسازیم.

طبیعتاً مشخص می‌شود:

  • به چند تا اتاق نیاز داریم،
  • حجم هر کدام از آنها به چه صورت باشد،
  • تا چه اندازه ممکن است به زمین فشار بیاید،
  • و چه تغییراتی لازم است به زمین اعمال شود.

با این تفاسیر، می‌توانید یک فرم برای خود طراحی کنید و به صورت شخصی مشخص کنید که اجرای فونداسیون می‌تواند چه تغییراتی بر زمین مورد نظر داشته باشد. توجه داشته باشید که این نکات صرفاً شخصی بوده و بحث مهندسی آن‌ها جداست، ولی به عنوان گام اولیه می‌توانید آنها را در روند طراحی و اجرای فونداسیون به کار گیرید.

تأثیر طراحی و اجرای فونداسیون و سازه را بر روی زمین بررسی کنید

نگاهی انتقادی و سخت گیرانه به زمین داشته باشید

نگاه انتقادی و سختگیرانه به زمین از این لحاظ اهمیت دارد که طراحی و اجرای فونداسیون به عنوان پایه کار شناخته می‌شود و هرگونه اهمال در این مرحله ممکن است خسارات جبران ناپذیری به دنبال داشته باشد. توصیه ما این است که به هیچ وجه در این مرحله کوتاهی نکنید و مسائل مالی یا صرفه جویی‌های اقتصادی را در نظر نگیرید.

اگر احساس می‌کنید:

  • زمین مورد نظر در معرض شرایط محیطی نامناسب قرار دارد،
  • اگر احتمال و نفوذ رطوبت به فونداسیون وجود دارد،
  • اگر در ساختمان‌های مجاور با خوردگی فونداسیون مواجه شده‌اید،
  • یا حتی تغییرات زمین باعث تغییر فونداسیون شده باشد؛

از زمین مورد نظر چشم پوشی کنید و سریعاً به دنبال یک گزینه جایگزین مناسب برای آن بگردید. حتی اگر مجبور شوید هزینه اقتصادی بالایی بپردازید، باز هم این نکته را به خاطر داشته باشید که ممکن است خسارات احتمالی بعدی آن بسیار بیشتر از حد تصورات شما باشد. در یک مطلب 5 اشتباه رایج که هنگام اجرای فونداسیون باید از آنها اجتناب کرد را مورد بررسی قرار داده‌ایم که می‌توانید آنها را مطالعه کنید.

حتی الامکان به سراغ فونداسیون عمیق نروید

شاید در برخی از پروژه‌های شهری مانند ساخت پل‌های زیرگذر و روگذر دیده باشید که فونداسیون آنها بسیار عمیق است و سعی کنید که چنین الگویی برای سازه خود به کار ببرید. توجه داشته باشید که استفاده از فونداسیون عمیق در این پروژه‌ها توجیه مهندسی دارد و آنها مجبور هستند که یک مرکز ثقل بزرگ برای سازه خود ایجاد کند.

اما اگر بحث طراحی و اجرای فونداسیون برای یک سازه معمولی مطرح شوند، سعی کنید از فونداسیون‌های عمیق اجتناب کنید. فونداسیون‌های عمیق احتمال نفوذ رطوبت به سازه شما را افزایش می‌دهند و در کنار آن از لحاظ اقتصادی به هیچ وجه مقرون به صرفه نیستند. اگر مشخص است که زمین از لحاظ استحکام وضعیت مناسبی ندارد، بهتر است ابتدا پی آن را با دیوار بالا بیاورید و سپس فونداسیون را بر روی آن اجرا کنید.

به هیچ وجه به سراغ زمین‌های مرطوب نروید

به هیچ وجه به سراغ زمین‌های مرطوب نروید

احتمالاً در همه منابع ساختمانی و حتی در منابع غیررسمی و وب سایت‌های مربوط به ساخت و ساز، به این نکته اشاره شده است که در طراحی و اجرای فونداسیون ساختمان خود به هیچ وجه به سراغ زمین‌های مرطوب نروید. زمین‌های مرطوب به شکل‌های مختلفی بر روی کیفیت یک سازه تأثیر می‌گذارند و مانع از رسیدن آنها به استحکام مورد نیاز می‌شوند. حتی در صورت اجرای پروژه، امکان تخریب سازه نیز وجود دارد.

به دلایل زیر باید از زمین‌های مرطوب دوری کنید:

  • در این زمین‌ها احتمال نفوذ رطوبت بالاست؛
  • در این زمین‌ها احتمال حمله سولفاتی و کلر بالاست؛
  • در این زمین‌ها امکان رانش زمین و سست شدن فونداسیون وجود دارد؛
  • در این زمین‌ها، بتن مورد استفاده به استحکام لازم نمی‌رسد؛
  • در این زمین‌ها، امکان از بین رفتن فولاد در بتن وجود دارد.

البته شاید بسیاری از شما به این نکته اشاره کنید که در مناطق شمال کشور اکثر زمین‌ها مرطوب و بارانی هستند؛ در این شرایط باید تمامی راهکارهای جلوگیری از نفوذ رطوبت اجرا شوند و حتی الامکان عایق کاملی از فونداسیون صورت گیرد.

از انجام کارهای پیچیده و هزینه بر روی زمین‌های سخت بپرهیزید

یکی از اشتباهاتی که اکثر صاحب پروژه‌ها و ساختمان‌ها مرتکب می‌شوند و تا انتهای کار نیز به آن پی نمی‌برند، اختصاص هزینه‌های زیاد و کارهای پیچیده برای آماده‌سازی زمین است. طبیعتا طراحی و اجرای فونداسیون نیاز به برآورده کردن برخی الزامات خاص است که از لحاظ مهندسی یا از لحاظ شخصی می‌توان به آنها پی برد. اما انجام کارهای پیچیده بر روی این زمین‌ها نمی‌تواند نتیجه مناسبی به دنبال داشته باشد و معمولاً از لحاظ اقتصادی برای یک پیمانکار مناسب نیست. پس اگر متوجه شدید که زمین شما از لحاظ کیفی برای ساخت و ساز مناسب نیست، زمین‌هایی در محل‌های دیگر پیدا کنید. مطمئن باشید که انصراف از ساختن چنین پروژه‌ای نسبت به اجرای آن با شک و تردید به صرفه‌تر است.

از انجام کارهای پیچیده و هزینه بر روی زمین‌های سخت بپرهیزید

روش‌های مختلف بهبود وضعیت مکانیکی خاک را مد نظر داشته باشید

در بند قبلی اشاره کردیم که انجام کارهای پیچیده و هزینه‌بر بر روی زمین چندان معقولانه نیست و در نهایت می‌تواند هزینه اجرای پروژه را بالا ببرد. اما در برخی موارد، با زمین‌هایی مواجه هستیم که نیاز به بهبود وضعیت مکانیکی دارند و کارهای پیچیده‌ای در مورد آنها صورت نمی‌گیرد. انجام چنین کارهایی به تخصص نیاز دارد.

اگر تصمیم خود را برای طراحی و اجرای فونداسیون در چنین زمین‌هایی گرفته‌اید:

  • حتماً با یک مهندس سازه یا مهندس خاک مشورت کنید؛
  • از وضعیت مکانیکی خاک شرایط لازم برای تغییر آن مطمئن شوید؛
  • راهکارهای پیچیده و گران قیمت را بشناسید و از انجام آنها بپرهیزید؛
  • هرگز سبک‌های سنتی را به روش‌های مهندسی و نوین ترجیح ندهید؛
  • در نهایت، با مشورت مهندس، یک راهکار ایده آل و ارزان قیمت انتخاب کنید.

از حملات سولفاتی زمین گرفته، تا تأثیر ریشه درختان را بر روی طراحی و اجرای فونداسیون در نظر بگیرید

طبیعتاً بررسی‌های ما فقط محدود به زمین و خصوصیات مکانیکی خاک نمی‌شود و لازم است که فاکتورهای تاثیرگذار جانبی را نیز در نظر داشته باشیم. به عنوان مثال، در مناطق شمال کشور، مسئله رشد گیاهان و ریشه درختان اهمیت ویژه‌ای دارد و می‌تواند استحکام سازه را به طور مستقیم تحت تأثیر قرار دهد. پس می‌بینیم که موارد جانبی و خارجی بسیاری هستند که قبل از طراحی و اجرای فونداسیون باید به آنها توجه داشته باشید.

این بررسی‌ها باید شامل موارد زیر شوند:

  • در مناطق مرطوب با بارش زیاد، مسئله رشد گیاهان و ریشه درختان؛
  • در مناطق کویری، مسئله سست بودن زمین و حرکت شن‌های روان؛
  • در مناطق کوهستانی، مسئله کندن سنگ و ایجاد فضا برای اجرای فونداسیون؛
  • در مناطق ساحلی، بحث حملات سولفاتی و کلراسیون شدن بتن؛

از حملات سولفاتی زمین گرفته، تا تأثیر ریشه درختان را بر روی طراحی و اجرای فونداسیون در نظر بگیرید

بخاطر داشته باشید که اجرای سریع و گرانقیمت بهتر از اجرای کند و ارزان قیمت است

آخرین موردی که ربطی به زمین ندارد و بیشتر به مجری طراحی و اجرای فونداسیون بستگی دارد، این است که اجرای سریع و گران قیمت بسیار بهتر از اجرای کند و ارزان قیمت است. افراد زیادی هستند که برنامه ریزی مناسبی برای اجرای پروژه ندارند و به همین دلیل در محاسبه هزینه‌ها و برآوردهای کلی خود دچار مشکل می‌شود. این طیف از افراد جامعه، در نهایت به این نتیجه می‌رسند که پروژه خود را به مدت چند ماه بخوابانند و پس از تأمین بودجه مجدداً از سر گیرند.

این در حالی است که پیوستگی در اجرای یک سازه بتنی بسیار مهم است و کیفیت کار را تعیین می‌کند. پس اگر هزینه بیشتری بپردازید و پروژه خود را در زمان کوتاه‌تری اجرا کنید، بسیار بهتر از وقفه انداختن در اجرای آن است. اگر در مورد اجرای اسکلت بتنی ابهام دارید، مطلب 8 مورد از الزامات اصلی و اولیه در اجرای اسکلت بتنی را مطالعه کنید. البته نگران نباشید ما در گروه کارخانه بتن اماده پاسارگاد به طور مداوم در کنار شما هستیم و شما را در تهیه مصالح اولیه مانند بتن آماده، بلوک سیمانی، بلوک سبک، تیرچه و بلوک و همچنین گروت ساختمانی راهنمایی می‌کنیم.

دلایلی برای انتخاب بتن یا عدم انتخاب بتن برای یک سازه

نیازی به انجام کارهای پیچیده یا آوردن دلایل مهندسی و فنی بسیار قوی نیست؛ اگر یک چرخ معمولی در محله خود بزنید، بیش از ۹۵ درصد از سازه‌ها با استفاده از بتن ساخته شده‌اند و همین موضوع نشان می‌دهد که انتخاب بتن به دلایل متعددی مورد قبول واقع شده است. اما در این بین، برخی نیز معتقدند که بتن با وجود داشتن ویژگی‌های منحصر به فرد متعدد، معایبی دارد که ممکن است در نهایت به سازه لطمه بزند. با توجه به اینکه حوزه فعالیت ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد به بحث بتن و ساخت و ساز مربوط می‌شوند، قصد داریم که دیدگاه این دو گروه را مورد بررسی قرار دهیم و قضاوت نهایی را به شما واگذار کنیم.

برای بررسی این دیدگاه‌ها:

  • استحکام کششی، تنشی و فشاری بتن را بحث می‌کنیم؛
  • مباحث اقتصادی و هزینه‌های سازه‌های بتنی را بررسی می‌کنیم؛
  • تأثیر شرایط محیطی مختلف بر انواع بتن را نشان می‌دهیم؛
  • از لحاظ دسترسی به مواد اولیه، بتن‌ها را بررسی می‌کنیم؛
  • در نهایت این امکان فراهم است که برای انتخاب بتن یا عدم انتخاب آن توجیه بیاوریم.

مباحث و مطالب متعددی در مورد نقاط ضعف و نقاط و قوت بتن در وبلاگ کارخانه بتن آماده پاسارگاد آورده شده است که توجه شما را به این مطالب نیز جلب می‌کنیم.

فاکتورهایی که نشان می‌دهند انتخاب بتن برای یک سازه مناسب است

در ابتدای بررسی‌های خود، سعی می‌کنیم که به فاکتورهای تاثیرگذار در انتخاب بتن توسط پیمانکاران و مهندسین سازه بپردازیم و نشان دهیم که هر کدام از این فاکتورها، در نهایت چه مزیتی به سازه می‌رساند. پس اگر بخواهیم فاکتورهای موافق با استفاده از بتن در ساخت و ساز را فهرست کنیم، باید به موارد زیر اشاره کنیم:

فاکتورهایی که نشان می‌دهند انتخاب بتن برای یک سازه مناسب است

مباحث اقتصادی و هزینه‌ها

در اغلب موارد، توجه اصلی پیمانکاران و مهندسین سازه بر روی هزینه کلی آن مربوط می‌شود. این هزینه‌ها شامل مواردی مانند مواد اولیه، هزینه کار، زمان اختصاص داده به پروژه و سایر موارد مربوط به آن می‌شود. سیستم‌های بتنی که برای پوشش کف یک ساختمان به کار می‌رود، نسبت به پوشش‌های فولادی ارزان‌تر هستند. از طرف دیگر، هزینه‌های کلی یک پروژه را از دو لحاظ مالی و زمانی مورد بررسی قرار می‌دهند. اگر فقط بحث هزینه خرید مصالح اولیه باشد، طبیعتاً هزینه اجرای سازه با استفاده از فولاد بسیار بیشتر از بتن است و همین موضوع می‌تواند دلیل خوبی برای انتخاب بتن باشد. البته منصفانه نیست که در بررسی خود، به بحث زمان اجرای سازه نیز اشاره نکنیم. اما به طور کلی، زمانی که بحث اقتصادی بودن انتخاب بتن مطرح می‌شود باید فاکتورهای زیر را در نظر بگیریم:

  • استفاده از بتن از لحاظ هزینه مصالح اولیه ارزان‌تر است؛
  • اجرای اسکلت با استفاده از بتن ما را از استفاده از نیروهای متخصص بی‌نیاز می‌کند؛
  • سرعت اجرای اسکلت با استفاده از فلز بیشتر از اسکلت بتنی است؛
  • بتن به راحتی می‌تواند پیوستگی لازم در اجرای پروژه را به وجود بیاورد؛
  • با کنار هم قرار دادن هزینه‌های کارگری و هزینه‌های مساله اولیه؛ انتخاب بتن از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است.

مناسب بودن مواد اولیه برای معماری و کارهای ساختاری

یکی از فاکتورهای دیگری که برای انتخاب بتن در اجرای یک سازه اهمیت ویژه‌ای دارند، بحث مناسب بودن بتن برای معماری و کارهای ساختاری است. سیستم‌های بتنی مانند بتن آرمه، اغلب به طراحان اجازه می‌دهند که اشکال معماری و ساختاری را به راحتی با آن‌ها ترکیب کنند. بتن دارای یک مزیت بزرگ است و آن مربوط به حالت اولیه آن است که سیال و پلاستیکی است. بنابراین یک معمار یا یک طراح این شانس را دارد که فرم‌ها و تکنیک‌های مختلف را بر روی آن پیاده کند و انواع اصلاح‌ها را برای ایجاد بحث باربری و توزیع بار در سازه به وجود بیاورد. این ویژگی‌های بتن که به طور مستقیم بر انتخاب آن تأثیر گذار هستند:

  • سیالیت و امکان جابجایی راحت آن به بخش‌های مختلف سازه؛
  • استحکام یواش و زمان کافی برای تغییر ساختار آن؛
  • طول عمر بالای بتن برای نگهداری آن به مدت یک تا سه ساعت؛
  • توانایی بتن مسلح برای مقاومت دربرابر گرانش، باد یا بارهای لرزه‌ای؛
  • امکان در نظر گرفتن استانداردهای مختلف از لحاظ طراحی و معماری.

مناسب بودن مواد اولیه برای معماری و کارهای ساختاری

مقاومت در برابر آتش سوزی

حوادثی که در سال‌های اخیر از لحاظ آتش سوزی در ساختمان‌های مختلف رخ داده‌اند، به خوبی نشان می‌دهند که یک سازه بتنی تا چه اندازه می‌تواند در برابر آتش مستقیم مقاومت کند. چه بسا سازه‌های بسیار بزرگی بودند که در اثر حرارت شدید، استحکام و فولاد خود را از دست دادند و با ریزش خود جان چندین نفر را گرفته‌اند.

اما زمانی که بحث انتخاب بتن برای یک سازه مطرح می‌شود:

  • بتن می‌تواند به طور ذاتی آتش مستقیم را بین ۱ تا ۳ ساعت تحمل کند؛
  • بتن به هیچ وج در برابر آتش مستقیم منفجر نمی‌شود؛
  • بتن به هیچ وجه در برابر آتش معمولی ذوب نمی‌شود؛
  • مصالح و مواد اولیه استفاده شده در بتن در برابر آتش سوزی، گاز سمی ایجاد نمی‌کنند.

استحکام بالا و جابجایی کم

اگر تاکنون در یک برج بزرگ با سازه فلزی زندگی کرده باشید، احتمالاً این قابلیت بتن توجه شما را بیشتر به خود جلب کند و شما نیز از طرفداران انتخاب بتن برای پروژه‌های مختلف باشید. متاسفانه سازه‌های فلزی با حرکت‌های جزئی خود می‌توانند مشکلات روحی روانی ایجاد کنند و از طرفی دیگر ارتعاشی که از جریان راه رفتن مردم در داخل ساختمان به وجود می‌آید، به عنوان یک جریان مزاحم شناخته می‌شود.

هزینه و زمان نگهداری پایین

برای اینکه بحث هزینه و زمان نگهداری پایین در حوزه انتخاب بتن برای یک سازه برای شما ملموس‌تر باشد، به مواد و مصالح اولیه استفاده شده در آنها توجه کنید. این مصالح جزء مواردی هستند که به کمترین هزینه ممکن برای نگهداری نیاز دارند.

در حقیقت در بحث نگهداری بتن:

  • مصالح اولیه آن کمترین تراکم و هوادهی را تجربه می‌کنند؛
  • در برابر شرایط جوی مختلف مقاوم هستند؛
  • انبساط و انقباض و آنها بسیار پایین است؛
  • امکان تخریب قسمتی از آن به صورت جداگانه و جایگزینی عمق وجود دارد؛
  • بتن با سرعت بسیار کمتری نسبت به فلز و سایر مواد خورده می‌شود.

دسترسی آسان به مواد اولیه

مصالح اولیه مانند شن و ماسه، سیمان، آب، برخی مواد افزودنی مانند ضد یخ، بسیار ساده‌تر از حد تصور ما به دست می‌آیند. حتی نیازی نیست که مسافت طولانی برای تهیه آن‌ها طی کنید و معمولاً در هر محله‌ای یک فروشگاه برای عرضه این مصالح وجود دارد. بنابراین حتی اگر در بهترین نقاط کشور هستید، یا در دور افتاده‌ترین نقطه قرار دارید، نگرانی خاصی در مورد تأمین مواد اولیه و انتخاب بتن برای سازه خود نخواهید داشت.

فاکتورهایی که با عدم انتخاب بتن برای سازه موافق هستند

اگر بندهای قبلی در مورد تأیید انتخاب بتن را مطالعه کرده باشید، احتمالاً به این نتیجه رسیده‌اید که بهتر است به سراغ سازه‌های بتنی بروید. اما، این وظیفه ماست که معایب و ایرادات بتن را نیز ذکر کنیم و مشخص کنیم که در چه نقاطی ممکن است از خود ضعف نشان دهد. البته در اکثر این موارد، مهندسین سازه و مهندسین ساختمانی، راهکارهایی برای پوشش دادن این ضعف‌ها پیشنهاد داده‌اند. برخی از مواردی که ممکن است شما را به عدم انتخاب متن در مورد سازه خود تشویق کنند، عبارتند از:

فاکتورهایی که با عدم انتخاب بتن برای سازه موافق هستند

استحکام کششی و تنشی پایین

همانطور که قبلاً ذکر شد، استحکام کششی بتن بسیار کمتر از مقاومت فشاری آن است و از این رو بتن در معرض ترک خوردن است. پس اگر بتن به عنوان یک گزینه برای اجرای سازه خود در نظر گرفته‌اید، باید برای تحمل نیروهای کششی و محدود کردن میزان ترک خوردگی‌ها، از سیستم‌های تقویت کننده مختلف استفاده کنید. با این وجود، در صورت عدم توجه به طراحی و ساخت پروژه، این ترک‌ها ممکن است نتایج ناخوشایندی داشته باشد و شما را از انتخاب بتن پشیمان کنند.

قالب گذاری برای اجرای اسکلت بتنی

برگردیم به اجرای اسکلت بتنی. وقتی که شما می‌خواهید از قسمت فونداسیون تا قسمت سقف یک پروژه بتنی را اجرا کنید، نیاز دارید که در تمامی قسمت‌های آن از قالب گذاری استفاده کنید.

وقتی که این شیوه به عنوان روش اصلی شما انتخاب می‌شود:

  • باید هزینه تأمین قالب‌ها را بپردازید؛
  • باید هزینه نصب قالب‌ها را بپردازید؛
  • باید دانش کافی در نصب قالب‌ها را داشته باشید؛
  • هزینه برداشتن و جابجایی قالب‌ها را بپردازید؛
  • بررسی و بازرسی تخصصی به طور مداوم از قالب‌ها صورت گیرد.

حال اگر شما به عنوان یک صاحب پروژه یا پیمانکار به این موضوع توجه کنید، می‌بینید که انتخاب بتن برای یک سازه ممکن است دردسرهای بیشتر از حد تصور شما داشته باشد. برای این که درک درستی از این موضوع و نحوه اجرای اسکلت بتنی داشته باشید، توصیه می‌کنم که حتماً مطلب 8 مورد از الزامات اصلی و اولیه در اجرای اسکلت بتنی را بخوانید.

قالب گذاری برای اجرای اسکلت بتنی

استحکام نسبی پایین به نسبت واحد وزن یا حجم

استحکام فشاری بتن تقریباً بین ۵ تا ۱۰ درصد فولاد است، این در حالی است که تراکم آن حدود ۳۰ درصد فولاد است. در نتیجه اگر بخواهیم یک ساختار بتنی با حجم بزرگتر و وزن بیشتری بسازیم، این استحکام به صورت استحکام نسبی تهیه می‌شود که در مورد بتن بسیار کمتر از فولاد است. بنابراین، در اغلب پروژه‌های بسیار بزرگ که به حجم بالا و استحکام بسیار بالایی نیاز دارند، فولاد به عنوان گزینه اصلی انتخاب می‌شود.

تأثیر تغییر حجم و اندازه تحت تأثیر شرایط مختلف

در مزایای انتخاب بتن اشاره شد که تغییرات آن نسبت به شرایط محیطی کم است و معمولاً انقباض و انبساط آن در حدی نیست که مشکل ساز باشد. در ضمن، هدایت گرمایی فولاد و بسیار بیشتر از بتن است و سریعتر داغ می‌شود. اما از سوی دیگر، اگر به انبساط برسد و گرما ببیند، این گرما را دیرتر از دست داده و ممکن است مسئله ساز شود. در حقیقت، بتن خیلی کم منقبض و منبسط می‌شود، اما همین مقدار خیلی کم ممکن است باعث ترک خوردگی و شکستگی بتن پیوسته شود.

پس اگر بخواهیم قضاوت صحیح و منصفانه‌ای در مورد انتخاب یا عدم انتخاب بتن داشته باشیم، موارد و فاکتورهای مختلفی هست که باید مد نظر قرار گیرد. اگرچه انتخاب ما نمی‌تواند معیار سنجش شما قرار گیرند، اما توجه ما به بتن نشان می‌دهد که تا چه اندازه کیفیت سازه‌های مختلف را بالا می‌برد. در هر صورت، اگر به مشاوره در زمینه اجرای سازه‌های بتنی نیاز دارید، یا برای پروژه خود به بتن آماده، بلوک سیمانی، تیرچه و بلوک، و گروت ساختمانی نیاز دارید، با ما در تماس باشید.

8 مورد از الزامات اصلی و اولیه در اجرای اسکلت بتنی

همه ما می دانیم که استحکام یک سازه تا چه اندازه‌ای به اجرای اسکلت بتنی و توجه به الزامات و قوانین آن وابسته است. این برآورد به عنوان یک شخص عادی صورت می‌گیرد، در حالی که انتظار ما از یک مهندس سازه بسیار بیشتر از یک انسان عادی است و آنها نیاز دارند که این بحث را به صورت تخصصی و دقیق مورد بررسی قرار دهند. در انتخاب مواد برای اجرای اسکلت بتنی لازم است که سه اصل کلی کیفیت، ایمنی و اقتصاد در اولویت باشد.

طبیعتاً وقتی که به این سه فاکتور نگاه می‌کنیم، کیفیت مواد می‌تواند ایمنی را تأمین کند و به طور قابل توجهی در بحث اقتصادی تاثیرگذار باشد. اما زمانی مسئله تبدیل به یک فاجعه می‌شود که شکست یک پروژه باعث از دست دادن آن و همچنین ضرر مالی فاجعه‌ بار می‌شود. در گروه کارخانه بتن آماده پاسارگاد برای روشن شدن این موضوع و اهمیت اجرای اسکلت بتنی در یک پروژه، سعی می‌کنیم فاکتورهای زیر را به عنوان اصول اصلی در نظر بگیریم:

  • استحکام به سازه به چه صورت است؟
  • آیا سختی و عدم جابجایی در بخش‌های مختلف آن رعایت شده است؟
  • آیا سازه مورد نظر در برابر ضربه مقاوم است؟
  • طول عمر و ماندگاری پروژه به چه فاکتورهایی بستگی دارد؟
  • به کمک چه قسمت‌هایی می‌توانیم وزن سازه رو تنظیم کنیم؟
  • آیا روند انجام کار به شکل صحیح اجرا می‌شود؟
  • آیا بحث سازگاری با فاکتورهای مختلف لحاظ شده است؟
  • آیا در اجرای اسکلت بتنی به بحث عایق گرما و صوت پرداخته شده است؟

مطالب متعددی در زمینه اجرای اسکلت بتنی و سایر بخش‌های ساختمان را در وبلاگ بتن آماده پاسارگاد خود کار کرده‌ایم که می‌توانید نحوه استاندارد آنها را در قسمت وبلاگ مطالعه کنید.

توجه به استحکام در اجرای اسکلت بتنی

به عنوان اولین بحث در اجرای اسکلت بتنی لازم است که قدرت و استحکام مواد برای مقاومت در برابر نیروهای پیش بینی شده در نظر گرفته شود. این موضوع نه تنها به بحث طراحی و اجرای ساختمان برمی‌گردد، بلکه از جنبه ایمنی نیز ضروری است و در نهایت از لحاظ اقتصادی نیز روند اجرای پروژه را بهبود می‌بخشد.

توجه به استحکام در اجرای اسکلت بتنی

سختی و عدم جابجایی

حرکت سازه تحت بار باید بسیار کم و قابل پیش‌بینی باشد. در حقیقت انتظار ما از یک پروژه این است که جابجایی آن به اندازه‌ی یک انبساط و انقباض معمولی یا حرکت بسیار سطحی باشد که تأثیر منفی بر استحکام سازه نداشته باشد. هرگونه تغییرات و انحراف می‌تواند بخش قابل توجهی از سه مبحث ایمنی، اقتصاد و کیفیت را تحت تأثیر قرار دهند. هنگامی که به دنبال اجرای اسکلت بتنی هستید، باید این مورد را در نظر داشته باشید که میزان حرکت و جابه جایی سازه تا چه اندازه‌ای قابل قبول است و تا چه اندازه‌ای می‌توانیم با تغییر شکل ساختاری آن کنار بیایید. لازم است که برای اطمینان از کیفیت پروژه، میزان جابجایی‌ها و انحرافات از سطح تحمل سازه فراتر نرود و باید با استحکام مواد و دقت نهایی کار سازگار باشد.

مقاومت ضربه‌ای

اجرای اسکلت بتنی باید به صورتی باشد که صاحب پروژه مطمئن شود که شکل آسیب دیده آن، اگرچه قابلیت استفاده مجدد را نداشته باشند، باعث ایجاد آوارهای سنگین و سقوط سازه نشود. اگر در بررسی خود ابتدا به مبحث ایمنی توجه کنیم، یک سازه بتنی ممکن است در معرض ضربه‌های مختلف، از جمله زلزله، قرار گیرد. پس در مراحل ابتدایی اجرای سازه باید این موضوع تعیین شود که به هنگام حوادث مختلف، امکان تخریب کامل ساختمان وجود نداشته باشد. برای پیروی از این جنبه‌های ایمنی مهم، لازم است که مهندس سازه به بحث نارسائی و کوتاهی در اجرای پروژه تسلط کامل داشته باشد و شرایطی را فراهم کند که امکان شکستگی و سقوط سازه به صفر برسد.

طول عمر و ماندگاری

در راستای منافع اقتصادی و همچنین دستیابی به محصولات بتنی با کیفیت در هر مرحله استفاده از قالب‌های ساختمانی، لازم است که مواد اولیه استفاده شده طول عمر و دوام بالایی داشته باشد. در اجرای اسکلت بتنی ، این حق انتخاب برای شما وجود دارد که از محصولات مختلف، از برندها و شرکت‌های مختلف استفاده کنید، اما این بدین معنی نیست که شما از هر محصولی با هر کیفیتی استفاده کنید و به نتیجه نهایی کار توجه نداشته باشد.

طول عمر و ماندگاری در اجرای اسکلت بتنی

پس انتظار می‌رود:

  • مواد اولیه و مصالح استفاده شده در برابر محیط زیست و شرایط آب و هوایی مقاوم باشند؛
  • در گذر زمان کیفیت خود را از دست ندهند؛
  • باعث تأثیر منفی بر روی سایر قسمت‌های سازه بتنی نشود؛
  • بار زیادی برای ستونهای سازه ایجاد نکند؛
  • از لحاظ پایداری و کیفیت در بهترین سطح ممکن باشند؛
  • در روند اجرای اسکلت بتنی منجر به یک ساختار ایمن و مطمئن شوند

وزن

بحث وزن و بار تحمیلی بر یک سازه در روند اجرای اسکلت بتنی باید از دو جنبه مورد بررسی قرار گیرد. در وهله اول، باید بپذیریم که اکثر مصالح ساختمانی به صورت دستی منتقل می‌شوند و خطا در اجرای بخش‌های بسیار سنگین نیز تنها ابزاری مانند جرثقیل به کار گرفته می‌شود. پس نباید این موضوع در نظر گرفته شود که وزن مصالح و قسمت‌های مختلف ساختمان با نیروی انسانی همخوانی داشته باشد. اما زمانی که مصالح به سازه بتنی منتقل می‌شوند، طبیعتاً باعث ایجاد بار بر روی سایر قسمت‌ها مانند فونداسیون و ستون‌ها می‌شود.

پس باید در بررسی وزن سازه:

  • وزن مصالح و مواد اولیه استفاده شده، محاسبه شود؛
  • نحوه قرار گیری مصالح مورد بررسی قرار گیرد؛
  • نحوه توزیع بار بر روی بخش‌های مختلف مشخص شود؛
  • به هنگام اجرای اسکلت بتنی از تمرکز بار بر روی یک قسمت جلوگیری شود؛
  • حتی الامکان از مصالح و مواد اولیه سبک وزن استفاده شود؛
  • بیشترین سازگاری بین وزن مصالح، توان نیروی انسانی و تحمل بار سازه بتنی ایجاد شود.

صحت انجام کار

از لحاظ اقتصادی، در اجرای اسکلت بتنی باید کمترین اتصال و برش مواد صورت گیرد. انطباق بین اندازه مواد و مصالح، استفاده از ورقه‌های آماده در بخش‌های مختلف ساختمان، و هماهنگی بین اندازه‌های مختلف به هنگام طراحی و اجرای سازه، مواردی هستند که به سرعت انجام کار و بالا رفتن دقت کمک می‌کند. حتی این نکته را نیز در نظر داشته باشید که قالب‌های فلزی و قالب‌های چوبی برای بتن ریزی، متناسب با اندازه فونداسیون، اندازه ستون‌ها و اندازه سقف انتخاب شود.

صحت انجام کار در اجرای اسکلت بتنی

سازگاری

مبحث بعدی که در قالب گذاری و اجرای اسکلت بتنی باید به آن توجه داشته باشید، بحث سازگاری بین مصالح و قالب‌ها و همچنین بهتن آماده یا بتن سیال است. طبیعتاً برای اجرای بخش‌های مختلف سازه بتنی، ممکن است به سراغ قالبهای چوبی، فلزی یا حتی دیواری بروید.

پس بخاطر داشته باشید:

  • بین قالب‌ها و بتن سازگاری وجود داشته باشد؛
  • کمترین خروج آب سیمان از بتن انجام شود؛
  • بهترین حالت ممکن برای انجام واکنش هیدراتاسیون فراهم شود؛
  • از تأثیر فاکتورهای خارجی بر بتن و کیفیت سیمان جلوگیری شود؛
  • در نهایت، از تأثیر عوامل محیطی مانند سرما و گرما بر روی بتن ممانعت شود.

عایق

شاید بسیاری از شما اعتقاد داشته باشید که بحث عایق کاری ساختمان، ارتباطی با اجرای اسکلت بتنی ندارد. اما اگر چنین عقیده‌ای دارید، سخت در اشتباهید! عایق کاری ساختمان فقط به چسباندن یک لایه عایق و قرار دادن سطوح مختلف بر روی آن ختم نمی‌شود.

  • عایق کاری ساختمان می‌تواند شامل استفاده از مواد پرکننده باشد؛
  • عایق کاری ساختمان می‌تواند شامل استفاده از آب بند کننده‌ها باشد؛
  • عایق کاری ساختمان می‌تواند شامل استفاده از فوم یونولیت در سقف باشد؛
  • عایق کاری ساختمان می‌تواند شامل استفاده از لایه چسب در فونداسیون باشد؛
  • عایق کاری ساختمان می‌تواند شامل استفاده از قیر در کف حمام و سرویس بهداشتی باشد؛
  • عایق کاری ساختمان می‌تواند شامل یک پوشش برای لایه سقف باشد.

پس می‌بینیم که در اجرای اسکلت بتنی نیز شرایط برای استفاده از مواد عایق فراهم است و این دلیل نمی‌شود که ما تمام تمرکز خود را بر روی مراحل پس از بتن ریزی و اجرای اسکلت قرار دهیم.

اگر از ابتدای متن را مرور کنیم، می‌بینید که در همه موارد به سه فاکتور اصلی کیفیت، ایمنی و بحث اقتصادی پرداخته شده است و تمرکز مهندسین سازه باید بر روی این مسئله قرار گیرد. البته، این شانس نیز به شما داده می‌شود که از شرکتهای مختلف در اجرای اسکلت بتنی مانند کارخانه بتن آماده پاسارگاد کمک بگیرید. پس اگر نیاز به مشاوره دارید یا به بتن آماده، تیرچه و بلوک، بلوک سبک و گروت ساختمانی نیاز دارید، با ما در تماس باشید.

مواد اولیه سیمان پرتلند و نقش هر کدام از آنها

همه ما به شکل‌های مختلفی با بتن و سیمان سر و کار داشته‌ایم و به صورت فیزیکی یا دیدن محض نمونه‌های مختلفی از کار با آنها را دیده‌ایم، در حالی که هیچ کدام از ما آشنایی چندانی با مواد اولیه سیمان پرتلند و نقش هر کدام از آنها نداریم. سیمان را یک پودر خشک معرفی می‌کنند که در آن مواد معدنی مختلفی استفاده شده است و پس از جذب رطوبت، به حالت خمیری تغییر وضعیت داده و در نهایت پس از انجام واکنش هیدراتاسیون، به ماده‌ای شبه سنگ و سخت تبدیل می‌شود. طبیعتاً در انجام این فرآیند مواد اولیه سیمان پرتلند نقش مهمی برعهده دارند و ممکن است در هر مرحله، یکی از آنها درگیر شود.

با توجه به اینکه در کارخانه بتن آماده پاسارگاد بخش اصلی کار ما با سیمان پرتلند و خواص آن گره خورده است، این مطلب را به معرفی مواد اولیه سیمان پرتلند اختصاص داده‌ایم و سعی می‌کنیم که نقش هر کدام از آنها را معرفی کنیم.

کلیاتی در مورد مواد اولیه سیمان پرتلند

در حدود ۹۰ تا ۹۵ درصد از مواد اولیه سیمان پرتلند را چهار ماده اصلی و معدنی تشکیل می‌دهد که عبارتند از: C3S، C2S، C3A و C4AF. در کنار این موارد، می‌توان به سولفات کلسیم، سولفات‌های قلیایی، منیزیم اکسید، کلسیم اکسید آزاد و برخی مواد نگهدارنده دیگر اشاره کرد که ممکن است از مراحل کلینکر و سنگ زنی در تولید سیمان پرتلند به آن اضافه شده باشد. در هر صورت، این ۴ ماده معدنی به عنوان مواد اولیه سیمان پرتلند نقش‌های بسیار متفاوتی ایفا می‌کنند و در تبدیل سیمان خشک به سیمان خمیری و همچنین سیمان سفت شده مؤثر هستند.

کلیاتی در مورد مواد اولیه سیمان پرتلند

تری کلسیم سیلیکات و دی کلسیم سیلیکات (C3S و C2S) تقریباً همه خواص سودمند و مفید را در ارتباط با واکنش هیدراتاسیون اصلی دارا هستند و در تشکیل ماده ژلاتینی اصلی بین C-S-H مؤثر هستند. با این حال، تری کلسیم سیلیکات به صورت هیدراته نقش بسیار سریعتری از دی کلسیم سیلیکات دارد و به همین دلیل به عنوان مسئول رشد اولیه سیمان و واکنش هیدراتاسیون شناخته می‌شود.

مواد معدنی C3A و C4AF نیز هیدراته می‌شوند، اما محصولاتی که تشکیل می‌دهند به خواص خمیر سیمان کمک نمی‌کند. این مواد معدنی به این دلیل وجود دارند که چون سیلیکات کلسیم تقریباً غیرممکن است که از لحاظ اقتصادی تولید شود. ساختارهای کریستالی از مواد معدنی سیمان کاملاً پیچیده هستند و از آنجا که این سازه‌ها نقش مهمی در خواص سیمان و بتن ندارند، تنها مهمترین ویژگی‌های آن را در اینجا ارائه خواهیم داد.

تری کلسیم سیلیکات (C3S)

C3S فراوان‌ترین ماده معدنی موجود در سیمان پرتلند است که حدود ۴۰ تا ۷۰ درصد از سیمان را به خود اختصاص می‌دهد و همچنین به عنوان مهمترین ماده اولیه سیمان پرتلند شناخته می‌شود. این ماده معدنی مهمترین نقش را در فرآیند هیدراتاسیون دارد و در اوایل استفاده از سیمان تأثیر مستقیمی بر استحکام بتن دارد.

تری کلسیم سیلیکات می‌تواند با سه ساختار کریستالی کاملاً متفاوت تشکیل شود. اولین ساختار آن که با عنوان ساختار تعادلی شناخته می‌شود، به صورت‌تری کلینیک (triclinic) و سه درجه است که در دمای ۹۸0 درجه سانتیگراد شکل می‌گیرد. زمانی که دمای انتخابی ما بین ۹۸۰ تا ۱۰۷۰ سانتیگراد باشد، ساختار C3S به صورت مونوکلینیک (monoclinic) تغییر کرده و هنگامی که دمای ما به بالاتر از ۱۰۷۰ سانتی گراد برسد، ساختار آن به ساختار رمبو هدرال (rhombohedral) تغییر می‌کند.

علاوه بر این، تمامی این ساختارها دارای پلی مورف هستند و مجموعاً ۷ ساختار ممکن را به وجود می‌آورند. مهم‌ترین ویژگی‌های این ماده معدنی از مواد اولیه سیمان پرتلند این است که ساختار آنها نسبتاً مشابه هست و در واکنش پذیری آنها تفاوت معناداری وجود ندارد. بازی شیمیایی نیز یون‌های کلسیم و اکسیژن شبکه کریستالی حالت نامتقارن قرار می‌گیرند و اساساً یون‌های آن‌ها به خوبی با یکدیگر همخوانی ندارد. با این تفاسیر، ساختار کریستالی‌تری کلسیم سیلیکات از انرژی درونی بالایی برخوردار بوده و همین امر باعث می‌شود که بسیار واکنش پذیر باشد.

تری کلسیم آلومینات (C3A) به عنوان مواد اولیه سیمان پرتلند

ماده معدنی C3S در کلینکر سیمان شکل می‌گیرد و حاوی حدود ۳ تا ۴ درصد از اکسیدهای مختلف غیر از CaO و SiO2 است. بدین ترتیب این ماده معدنی را می‌توان با لفظ آلیت نیز معرفی کرد. در یک کلینکر معمولی، C3S حاوی حدود 1 درصد وزنی هر یک از MgO، Al2O3 و Fe2O3، همراه با مقدار بسیار کمی از Na2O، K2O، P2O5 و SO3 است. این مقادیر می‌توانند با ترکیب مواد خام مورد استفاده برای ساخت سیمان بطور قابل توجهی متفاوت باشد.

یکی از اثرات ناخالصی‌ها این است که “ساختار monoclinic” را “تثبیت”می‌کند، به این معنی که تغییر ساختاری از monoclinic به trliclinic که به طور معمول در خنک کننده اتفاق می افتد، جلوگیری می‌شود. بنابراین بیشترین سیمان حاوی یکی از پلی مورفهای تک سلولی C3S هستند.

دی کلسیم سیلیکات (C2S)

درست همانند C3S، C2S می‌تواند با انواع ساختارهای مختلف شکل بگیرد. یک ساختار α با درجه حرارت بالا با سه پلی مورف وجود دارد، ساختار β در آن است که در تعادل در دمای متوسط و یک ساختار γکه در دمای پایین است.

یکی از جنبه‌های مهم C2S این است که g- C2S دارای ساختار بلوری بسیار پایدار است که در آب کاملاً غیر فعال است. خوشبختانه، ساختار b به راحتی توسط سایر اجزای اکسید کلینکر تثبیت شده و در نتیجه فرم g هرگز در سیمان پرتلند وجود ندارد. ساختار کریستال b- C2S نامنظم است اما بطور قابل توجهی کمتر از C3S است و این به دلیل واکنش پذیری پایین‌تر از C2S است. C2S در سیمان دارای سطوح کمی بالاتر از ناخالصی‌ها نسبت به C3S است. طبق نظر تیلور، جایگزینی کلی اکسیدها 4-6٪ و مقدار قابل توجهی از آلومینیوم، آلومینیوم، آهن و اکسیژن است.

تری کلسیم آلومینات (C3A)

تری کلسیم آلومینات (C3A) در حدود ۰ تا ۱۴ درصد از مواد اولیه سیمان پرتلند را به خود اختصاص داده است. این ماده معدنی همانند تری کلسیم سیلیکات بسیار واکنش پذیر است و در جریان انجام هیدراتاسیون اولیه، میزان قابل توجهی حرارت اگزوترمیک آزاد می‌کند. متاسفانه، هیپ به دست آمده از تری کلسیم آلومینات از لحاظ استحکام یا سایر ویژگیها تأثیر کمتری بر خمیر سیمان دارند. در شرایط محیطی خاص (به عنوان مثال، حضور یون‌های سولفات)، C3A و محصولات آن می‌توانند بخصوص با شرکت در واکنش‌های گسترده‌ای که منجر به استرس و ترک خوردگی می‌شوند، به بتن آسیب برسانند.

C3A خالص تنها با ساختار کریستالی مکعب شکل می‌گیرد. این ساختار با اتم Ca+2 و حلقه‌های شش تتراهید AlO4 مشخص می‌شود. همانند C3S، پیوندهای این ترکیب از موقعیت‌های تعادلی خود تحریف شده و در نتیجه باعث بالا رفتن انرژی داخلی و در نتیجه واکنش پذیری آن‌ها می‌شود.

تری کلسیم سیلیکات به عنوان مواد اولیه سیمان پرتلند

مقدار قابل توجهی از CaO و Al2O3 موجود در ساختار C3A ممکن است توسط اکسیدهای دیگر جایگزین شود و در سطوح بالای جایگزینی این وضعیت می‌تواند منجر به ساختارهای کریستالی دیگر شود.

C3A در کلینکر سیمان پرتلند، که معمولاً حاوی 13 درصد اکسید جایگزینی است، عمدتاً مکعبی است و مقادیر کمتری از C3A اورتورمبیک است. مواد معدنی C3A و C4AF بوسیله بارش همزمان به عنوان فاز مایع تشکیل شده در طی فرایند کلینکر کردن، خنک می‌شوند، و از این رو از بین می‌رود. این باعث می‌شود که ترکیب دقیق دو فاز مشخص شود. شکل مکعبی معمولاً شامل جایگزینی SiO2 4٪، جایگزینی 5٪ Fe2O3 و حدود 1٪ Na2O، K2O و MgO می‌باشد. شکل اورتورومبیک (orthorhombic) دارای سطوح مشابه است.

تترا کلسیم آلومینوفرات (C4AF)

ترکیبی پایدار که از ترکیب شدن دی کلسیم آلومینات و دی کلسیم فرات (C2F) شکل بگیرد عنوان بخشی از مواد اولیه سیمان پرتلند شناخته شود، تترا کلسیم آلومینوفرات است که ساختار بسیار پیچیده‌ای دارد و یک ترکیب متوسط در ساختار سیمان محسوب می‌شود. ترکیب واقعی C4AF در کلینکر سیمان پرتلند عموماً زمانی انجام می‌شود که محتوای آلومینیوم سیمان بیشتر از آهن باشد و جایگزینی قابل توجهی در دو مورد  SiO2 و MgO رخ دهد. تیلور یک ترکیب معمولی (در نماد شیمیایی طبیعی) را Ca2AlFe0.6Mg0.2Si0.15Ti0.5O5 گزارش می‌کند. با این حال، این ترکیب تا حدودی بسته به ترکیب کلی کلینکر سیمان متفاوت خواهد بود.

می‌بینید که مواد اولیه سیمان پرتلند بسیار پیچیده‌تر و سخت‌تر از چیزی هستند که با یک نگاه معمولی و عادی آنها را درک کرد. پس توصیه ما این است که در انتخاب سیمان به کارخانه‌های تولید سیمان و کارخانه بتن آماده اعتماد کنید. اگر به اطلاعات بیشتری در این زمینه نیاز دارید یا برای پروژه خود به محصولاتی مانند بلوک سبک، تیرچه و بلوک، گروت ساختمانی و بتن آماده نیاز دارید، با ما در تماس باشید.

مشخصات و ویژگی‌های ماسه سنگ استفاده شده در بتن

تقریباً ۷۵ درصد از حجم بتن به ماسه سنگ اختصاص می‌یابد و به همین دلیل کیفیت آنها در تعیین خواص و ویژگی‌های بتن نقش مهمی دارد. اغلب ماسه سنگ‌ها بی اثر هستند و تنها توسط سیمان در بدنه بتن نگهداری می‌شوند. این مواد اولیه ممکن است در اشکال، اندازه‌ها و مواد مختلفی اعم از ذرات ریز شن و یا سنگ‌های بزرگ و سنگین تشکیل شده باشند. سنگ‌های آهکی نمونه‌های طبیعی از این سنگ‌های خرد شده هستند که به وسیله فرایندهای فشاری و سایشی تشکیل می‌شوند و ممکن است از خرد شدن توده‌های سنگی بزرگ تشکیل شده باشند.

در هر صورت کیفیت و وضعیت ماسه سنگ به طور مستقیم بر کیفیت بتن تأثیر گذار است.

بتن و انتخاب ماسه سنگ

از آنجایی که سیمان به عنوان گرانترین ماده تشکیل دهنده بتن شناخته می‌شود، مطلوب است که مقدار سیمان استفاده شده در آن به حداقل برسد. مهندسین و پیمانکاران به منظور صرفه جویی در هزینه‌ها و پایین آوردن قیمت تمام شده پروژه، بین ۷۰ تا ۸۰ درصد حجم بتن را به ماسه سنگ اختصاص می‌دهند. البته نباید این نکته را فراموش کرد که نوع بتن نیز در انتخاب این درصد تأثیر گذار است.

به عنوان مثال؛

بحث تراکم بتن و جلوگیری از تخلخل آن،

  • باعث می‌شود که سازندگان به سمت ماسه سنگ های با دانه‌های کوچکتر حرکت کنند.

برای پروژه‌های سنگین با فشار اعمالی بالا،

  • ترجیحاً ماسه سنگ‌های با اندازه کوچکتر استفاده می‌شود.

بتن و انتخاب ماسه سنگ

به طور کلی در انتخاب ماسه سنگ برای بتن معیارهای زیر مطرح می‌شود:

  • ماسه سنگ رودخانه‌ای با اندازه‌های ریز بدون نیاز به خشک شدن؛
  • ماسه سنگ‌های خرد شده از سنگ‌های بزرگ و توده سنگ‌ها؛
  • نفوذپذیری و استحکام بتن به اندازه ماسه سنگ بستگی دارد؛
  • عناصر بکار رفته در ماسه سنگها ممکن است باعث تغییر کیفیت بهتر شود؛
  • در برخی از نمونه‌های خاص، ممکن است واکنش کربناسیون انجام می‌شود؛
  • اندازه ماسه سنگها کاملاً با کاربرد آنها در ارتباط است؛
  • یک ماسه سنگ مناسب باید تمیز، محکم و سخت باشد؛
  • از هرگونه گرد و غبار، نمک، خاک رس، مواد آلی و یا سایر ناخالصی‌ها عاری باشد؛

خواص نهایی بتن به ویژگی‌های سیمان، نوع و مقدار آهک، نسبت سیمان به آب، کامل بودن واکنش هیدراتاسیون، رطوبت و دما بستگی دارد.

انواع ماسه سنگ از لحاظ اندازه، و وزن و کاربرد

ماسه سنگ‌ها با توجه به ساختار و عناصر به کار رفته در آنها، ویژگی‌ها و مشخصات مختلفی دارند و اگر آنها را در اندازه‌های متفاوتی خرد کنند، شرایط و ویژگی‌های آنها تفاوت بیشتری پیدا می‌کند. به طور کلی،

ماسه سنگها از لحاظ وزن و اندازه به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

  • ماسه سنگ‌های فوق العاده سبک؛
  • ماسه سنگهای سبک؛
  • ماسه سنگهای با وزن طبیعی؛
  • ماسه سنگ‌های سنگین؛

انواع ماسه سنگ از لحاظ اندازه، و وزن و کاربرد

هرکدام از این چهار مدل برای اهداف خاصی به کار گرفته می‌شود. به عنوان مثال، دانه‌های فوق العاده سبک به دلیل دارا بودن عناصر سبک و همچنین تخلخل در ساختار خود، بیشتر به عنوان یک لایه عایق و همچنین برای شیب بندی به کار برده می‌شوند. این در حالی است که دانه‌های سبک برای ساخت انواع بتن‌های سبک، دانه‌های با وزن طبیعی برای تهیه بتن معمولی و دانه‌های سنگین برای تولید بتن با دانسیته و چگالی بالا استفاده می‌شوند. انتخاب بین این دانه‌ها و به کار بردن آنها در بتن‌ها نوعی هنر برای مهندسین سازه و پیمانکاران محسوب می‌شود و ضروری است که نسبت به انتخاب و آنها دانش و تجربه کافی داشته باشند.

برخی از ویژگی‌های مطلوب ماسه سنگ

با توجه به انتظاری که از ماسه سنگ می‌رود و تاثیری که بر روی سازه‌های بتنی می‌گذارد، طبیعی است که از آنها انتظاراتی داشته باشیم و متعاقب آن، وضعیت بتن نیز به شکل مناسبی تغییر کند. خب! اگر یک نوع ماسه سنگها از لحاظ اندازه استاندارد باشد، و عناصر به کار رفته در آنها قابلیت واکنش با سیمان را نداشته باشند، به شرایط ایده‌آل نزدیک است.

برخی از ویژگی‌های مطلوب ماسه سنگ

اما انتظار می‌رود که چند مورد زیر در مورد ماسه سنگ‌ها مشاهده شود:

ثبات در شرایط مختلف

بتن به عنوان اصلی‌ترین مصالح ساختمانی در معرض شرایط آب و هوایی و شرایط محیطی مختلفی قرار می‌گیرد که هر کدام از آنها می‌توانند کیفیت و کارایی آن را تحت تأثیر قرار دهد. از رطوبت و جذب آب به بدنه بتن گرفته، تا شرایط سرمایی و گرمایی در مناطق مختلف، ممکن است انبساط یا انقباضاتی در دانه‌های ماسه سنگ به وجود بیاید. پس هر چه این دانه‌ها مقاومت بیشتری در برابر این تغییرات از خود نشان دهند، گزینه مناسب‌تری برای ساخت و ساز به شمار می‌روند.

مقاومت و استحکام

یک ماسه سنگ خوب و استاندارد، به صورت سخت، متراکم، قوی و بدون مواد متخلخل خواهد بود. مقاومت آنها در برابر شرایط سایشی و همچنین فشارهای وارده، بدین معنی است که در شرایط فیزیکی و جغرافیایی مختلف و متنوع می‌توان از آنها استفاده کرد. این مورد و شناسائی آن در حیطه وظایف شما نیست و باید با مهندس سازه یا افراد با تجربه در این زمینه مشورت کنید.

جلوگیری از واکنش قلیایی ماسه سنگ

واکنش قلیایی ماسه سنگ به دلیل وجود دو ماده قلیایی حاوی سدیم اکسید و پتاسیم اکسید در بدن بتن یا در سایر ساختارهای اطراف آن ایجاد می‌شود. این مواد به مرور زمان باعث بالارفتن میزان قلیائیت در بدنه بتن شده و استحکام آن را از بین می‌برد. واکنش قلیایی ماسه سنگ را در مطلب 5 عامل شیمیایی موثر بر تخریب بتن معرفی کردیم که اطلاعات کاملتر در این مطلب آمده است.

جلوگیری از واکنش‌های قلیایی و سیلیکا

واکنش‌های قلیایی و سیلیکا در مورد ماسه سنگها همانند واکنش قلیایی دربند قبلی است که در این مورد عنصر سیلیسیم نیز درگیر است. بهترین راهکار برای جلوگیری از چنین واکنشی، غربال کردن ماسه‌ها و جدا کردن خاک رس است. خاک رس به دلیل دارا بودن درصد بالایی از عنصر سیلیسیم، به راحتی می‌تواند مشکلات متعددی برای استحکام و پایداری بتن به وجود بیاورد.

جلوگیری از واکنش‌های کربناته شدن یا کربناسیون

واکنش کربناته شدن یا کربناسیون درمورد سنگ هایی که کربنات خالص در بدنه آن‌ها وجود دارند یا در مواردی که امکان ترکیب شدن دی اکسید کربن جو با ترسیم هیدروکسید واکنش هیدراتاسیون وجود دارد، دیده می‌شود. بهترین راهکار برای جلوگیری از این مشکل استفاده از سیمان‌های با قدرت قلیائیت کمتر و یا استفاده از موادی که واکنش پذیری کمتری داشته باشد. بحث واکنش کربناته شدن را در مطلب 5 عامل شیمیایی موثر بر تخریب بتن به بحث گذاشتیم که برای جزئیات بیشتر به این مطلب مراجعه کنید.

عدم وجود ذرات مختلف یا شن در بین ماسه سنگها

عدم وجود ذرات مختلف یا شن در بین ماسه سنگ ها

این انتظار به هیچ وجه غیر معقول نیست که بخواهیم ماسه سنگ ها کاملاً تمیز و به دور از هرگونه ماده افزودنی باشد. اضافه شدن خاک رس یا هر ماده دیگری که حاوی سیلیس باشد، می‌تواند برای واکنش هیدراتاسیون سیمان مسئله ساز باشد و از رسیدن بتن به استحکام کافی جلوگیری کند.

پس اگر به دنبال تهیه ماسه سنگ هستید: سعی کنید

  • از ماسه‌های شسته یا بادی استفاده کنید؛
  • مطمئن شوید که هیچ گونه ذراتی در بین دانه‌ها وجود ندارد.

البته، استفاده از بتن آماده می‌تواند بسیاری از دردسرهای شما در رابطه با ماسه سنگ‌ها را کاهش دهد. پس اگر به دنبال اجرای پروژه خود با استفاده از بتن هستید، با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد در تماس باشید و از مشاوره کارشناسان فنی ما بهره ببرید. سایر مصالح ساختمانی دیگر مانند تیرچه و بلوک، بلوک سبک، گروت ساختمانی و بتن آماده را نیز می‌توانید سفارش دهید.