به عنوان بتن تازه، تاکید بیشتری بر کارایی آن می شود. کارایی بتن تازه شامل سیالیت، انسجام و حفظ آب است.
1. عوامل مؤثر بر سیالیت بتن تازه
روش های زیادی برای ارزیابی سیالیت بتن تازه وجود دارد که رایج ترین آنها روش آزمایش اسلامپ است. روش آزمایش اسلامپ عمدتاً برای بتن پلاستیکی با سیالیت متوسط قابل استفاده است.
روش آزمایش انبساط برای بتن با سیالیت بالا مناسب است و فرآیند آزمایش همانند روش اسلامپ است. پس از برداشتن اسلامپ، بتن تحت وزن خود به اطراف منبسط می شود. قطر متوسط بتن منبسط شده به عنوان شاخصی برای قضاوت در مورد سیالیت بتن اندازه گیری شد.
(1) مصرف آب
مصرف آب بتن یکی از عوامل اصلی موثر بر سیالیت است. در یک محدوده معین، سیالیت بتن با افزایش مصرف آب افزایش می یابد.
در مورد استفاده از یک سنگدانه خاص، اگر مصرف آب ثابت باشد، در محدوده کاربرد واقعی، حتی اگر مصرف سیمان تغییر کند، اسلامپ به طور کلی بدون تغییر باقی می ماند. این قانون قانون اضافه آب ثابت یا قانون تقاضای آب نامیده می شود. . اگرچه قانون افزودن آب ثابت سختگیرانه نیست، اما این قانون برای طراحی نسبت اختلاط بتن کاملاً مناسب است، یعنی با تثبیت آب مصرفی و تغییر نسبت آب به سیمان، می توان نیازهای کارایی بتن تازه را به دست آورد. . همچنین برای پاسخگویی به الزامات مقاومت بتن طراحی شده است.
(2) نسبت خاکستر،
اگر نسبت آب به سیمان بدون تغییر باقی بماند، کاهش نسبت استخوان به سیمان باعث افزایش سیالیت بتن می شود.
(3) میزان شن و ماسه
ذرات ماسه بسیار کوچکتر از ذرات سنگدانه درشت هستند، بنابراین در محدوده معینی می توان فضای خالی سنگدانه های درشت را پر کرد، به طوری که چگالی ظاهری سنگدانه افزایش و تخلخل سنگدانه کاهش می یابد. با افزایش سرعت، سیالیت بتن افزایش می یابد. هنگامی که مقدار ماسه از حد معینی فراتر رود، فضای خالی سنگدانه درشت پر شده و دیگر نمی توان ورود شن و ماسه را در خود جای داد. در این حالت، به افزایش محتوای ماسه ادامه دهید، تخلخل سنگدانه شروع به افزایش می کند و سیالیت بتن تازه کاهش می یابد. . بنابراین یک مشکل نرخ شن و ماسه بهینه برای بتن وجود دارد.
نسبت ماسه بهینه به وضعیت تجمع سنگدانه درشت، دانه بندی ذرات ماسه و مقدار سیمان مربوط می شود. هرچه تخلخل سنگدانه درشت بیشتر باشد، مقدار شن و ماسه ای که در حفره ها جای می گیرد بیشتر می شود و در نتیجه نسبت ماسه بهینه بیشتر می شود. نسبت ماسه بهینه ماسه درشت بزرگ است و نسبت ماسه بهینه ماسه ریز کوچک است. در بتن کم مقاومت به دلیل استفاده از مواد سیمانی کمتر، نسبت ماسه بزرگتر باید استفاده شود. در بتن با عیار بالا به دلیل مواد سیمانی زیاد باید از میزان شن و ماسه کمتری بر این اساس استفاده کرد.
(4) درجه بندی کل
سنگدانه دانه بندی شده دارای حفره های کمتری است و سیالیت بهتری را می توان تحت همان مقدار دوغاب سیمان بدست آورد.
(5) مواد افزودنی معدنی
تقاضای آب خاکستر بادی باکیفیت نسبتاً کم است، که می تواند به طور قابل توجهی سیالیت بتن را بهبود بخشد یا مصرف آب را تا حد زیادی کاهش دهد در حالی که سیالیت بتن را بدون تغییر نگه می دارد. پودر سرباره ریز آسیاب شده تأثیر کمی بر اسلامپ بتن دارد.
(6) مواد افزودنی
افزودن عامل کاهنده آب می تواند به طور قابل توجهی سیالیت بتن تازه را بهبود بخشد یا مصرف آب بتن را تا حد زیادی کاهش دهد و در عین حال سیالیت یکسان را حفظ کند. تاثیر فوق روان کننده بر سیالیت بتن تازه ارتباط زیادی با نوع و دوز فوق روان کننده دارد. به طور کلی، دوز بهینه از عوامل کاهنده آب وجود دارد، اما دوز بهینه عوامل کاهنده آب متفاوت است. یک مشکل سازگاری متقابل بین عامل کاهنده آب و ماده سیمانی وجود دارد. اگر عامل کاهنده آب با ماده سیمانی سازگار نباشد، تأثیر آن نیز به شدت تحت تأثیر قرار می گیرد.
2. از دست دادن اسلامپ بتن تازه
سیالیت بتن تازه با گذشت زمان کاهش می یابد که فرآیندی اجتناب ناپذیر هیدراتاسیون و سخت شدن بتن است.
علل افت اسلامپ بتن به شرح زیر است:
(1) هیدراتاسیون مواد سیمانی. در بتن، ماده سیمانی با آب واکنش می دهد و محصول هیدراتاسیون را تشکیل می دهد و تشکیل محصول هیدراتاسیون باعث می شود خمیر سیمان از حالت پراکنده به یک ساختار منسجم منتقل شود. این فرآیند انتقال به طور اجتناب ناپذیری باعث از بین رفتن اسلامپ بتن می شود.
(2) کاهش اثر فوق روان کننده.
(3) سنگدانه آب را جذب می کند.
(4) آب تبخیر می شود.
(5) فرار حباب.
دلایل کاهش اسلامپ زیاد بتن:
(1) افزودنی برای سیمان مناسب نیست. استفاده از عامل کاهنده آب نه تنها می تواند اسلامپ بتن تازه را به میزان قابل توجهی افزایش دهد، بلکه ممکن است منجر به از بین رفتن اسلامپ بتن تازه شود. عامل کاهنده آب و سیمان دارای مشکل سازگاری متقابل و تطابق متقابل هستند. اگر آنها با یکدیگر سازگار نباشند، باعث افت افت زیادی می شود.
(2) هیدراتاسیون مواد سیمانی خیلی سریع است. از دست دادن اسلامپ بتن تازه ارتباط نزدیکی با فرآیند هیدراتاسیون سیمان دارد. هر چه سرعت هیدراتاسیون سیمان بیشتر باشد، اتلاف اسلامپ بتن تازه بیشتر می شود. سیمان کشور من به طور کلی در جهت پالایش و C3S بالا توسعه می یابد. بنابراین سرعت هیدراتاسیون سیمان به طور کلی تسریع می شود که این نیز یکی از دلایل تسریع افت اسلامپ بتن است. هنگامی که محتوای گچ در سیمان مناسب نباشد و گچ همی هیدرات بیش از حد باشد، اتلاف اسلامپ بتن تازه بسیار سریع خواهد بود.
(3) میزان جذب آب سنگدانه ها و مواد افزودنی معدنی زیاد است.
(4) دمای محیط بالا و رطوبت کم.
اقدامات فنی اصلی برای کاهش تلفات اسلامپ بتن:
(1) یک سیستم مواد افزودنی سیمانی مناسب را انتخاب کنید.
(2) هیدراتاسیون مواد ژل را به تاخیر بیندازید. معمولاً دو راه برای به تاخیر انداختن هیدراتاسیون مواد سیمانی وجود دارد: یکی تنظیم سیستم مواد سیمانی و افزایش مقدار مواد افزودنی معدنی. مورد دیگر استفاده از کندکننده ها است.
(3) سنگدانه قبل از استفاده از قبل جذب می شود.
3. خواص بتن تازه - کارایی (تفکیک، خاکریزی و خونریزی)
تفکیک به پدیده ای اطلاق می شود که اجزای مخلوط بتن از یکدیگر جدا می شوند و در نتیجه ترکیب و ساختار داخلی ناهمواری ایجاد می شود که معمولاً به صورت جدا شدن سنگدانه درشت و ملات یا پدیده خاکسپاری ظاهر می شود و منظور از خاک، جدا شدن سیمان است. دوغاب و ذرات سنگدانه. تفکیک نمودی از انسجام ضعیف بتن است. خونریزی به پدیده ای اطلاق می شود که در آن آب پس از ریختن و فشرده شدن مخلوط، اما قبل از سفت شدن و سفت شدن، از داخل مخلوط به سطح مهاجرت می کند. خطرات جداشدن و خونریزی در خواص بتن سخت شده: جدا شدن سطوح مختلف بتن تازه منجر به توزیع ناهموار بتن می شود که منجر به ناهمواری مقاومت بتن و به دلیل بتن سطحی و دوغاب بتن زیرین خواهد شد. ناهماهنگی محتوا ممکن است باعث ترک خوردن سطح بتن شود.
اقدامات فنی برای جلوگیری از خونریزی و جداسازی بتن:
(1) دو راه برای حل خونریزی وجود دارد: یکی کاهش اندازه ذرات ذرات مواد سیمانی و دیگری کاهش چگالی ذرات مواد سیمانی. بهبود ظرافت آسیاب سیمان می تواند به طور موثر خونریزی را کاهش دهد، که اساسا یک رویکرد فنی برای کاهش اندازه ذرات است. افزودن خاکستر بادی باکیفیت، دوده سیلیس و سایر مواد افزودنی معدنی نیز می تواند به طور موثر خونریزی را کاهش دهد. از نظر کاهش خونریزی، خاکستر بادی موثرتر از آسیاب کردن پودر معدنی ریز است.
(2) برای جلوگیری از جداسازی مختلف بتن، نکته کلیدی این است که می توان یک درجه بندی خوب بین ذرات مختلف در بتن وجود داشت و حرکت ذرات می تواند در سطوح مختلف مانع شود تا یکنواختی خوب بتن حفظ شود. دو راه فنی برای حل لایه وجود دارد: یکی کاهش اندازه ذرات ذرات ریز سنگدانه و دیگری افزایش ویسکوزیته دوغاب سیمان. با توجه به رویکرد فنی قبلی، استفاده از ماسه ریزتر به کاهش لایهکشی کمک میکند و از رویکرد فنی دوم، میتوان با کاهش نسبت آب به چسب و افزایش حجم دوغاب سیمان به آن دست یافت. اگر سنگدانه درشت جدا شده باشد نشان دهنده این است که ویسکوزیته ملات خیلی کوچک است یا اندازه ذرات سنگدانه درشت خیلی بزرگ است و می توان میزان شن و ماسه را به طور مناسب افزایش داد و اندازه ذرات سنگدانه درشت را کاهش داد.
4. خواص بتن تازه - کارایی (گیرش و سخت شدن)
گیرش اولیه: بتن تازه اساساً سیالیت خود را از دست می دهد و بتن تازه در این زمان به گیرش اولیه می رسد.
گیرش نهایی: واکنش هیدراتاسیون ادامه می یابد و محصولات هیدراتاسیون به تقویت ساختار انعقاد مشبک ادامه می دهند، به طوری که بتن دارای استحکام مکانیکی است و بتن تازه در این زمان به گیرش نهایی می رسد.
(1) تأثیر زمان گیرش سیمان. هر چه سیمان سریعتر ببندد زمان گیرش بتن تازه کمتر می شود.
(2) تأثیر مواد افزودنی شیمیایی. افزودنی های شیمیایی که تأثیر قابل توجهی بر زمان گیرش بتن دارند، برخی از اصلاح کننده های گیرش هستند.
(3) افزودن مواد افزودنی معدنی بر سرعت واکنش هیدراتاسیون ماده سیمانی تأثیر می گذارد، بنابراین بر زمان گیرش بتن نیز تأثیر می گذارد. در شرایط مشابه، هر چه مقدار مواد افزودنی معدنی بیشتر باشد، زمان گیرش بتن بیشتر می شود. هنگام افزودن مواد افزودنی معدنی، مقدار کندکننده باید به همان نسبت کاهش یابد. به خصوص زمانی که دوز زیاد باشد، ممکن است از کندکننده استفاده نشود.
(4) در شرایط عادی، اگر سیمان یکسان باشد، هر چه نسبت آب به سیمان بیشتر باشد، زمان گیرش بتن تازه بیشتر می شود.
(5) با افزایش دمای محیط، زمان گیرش بتن تازه کوتاه می شود.
(6) سطح رطوبت محیط بر میزان تبخیر آب در بتن تأثیر می گذارد. در محیط خشک، آب موجود در بتن تازه سریعتر تبخیر می شود و زمان گیرش بتن کوتاهتر است. این نوع انعقاد به معنای واقعی انعقاد نیست. این نوع انعقاد بر اساس از دست دادن رطوبت است، بنابراین خمیر سیمان با انقباض خشک شدن زیادی همراه خواهد بود که منجر به ترک های جدی تر می شود. این فرآیند تراکم فرآیند تشکیل و توسعه ترک است. انعقاد طبیعی با تشکیل تعداد کافی از محصولات هیدراتاسیون، بدون از دست دادن آب، تنها انتقال آب به دست می آید. یعنی تبدیل مقداری رطوبت از حالت طبیعی به بخشی از محصول هیدراتاسیون لزوماً انقباض ایجاد نمی کند و اگر هم بشود بسیار کمتر از حالت اول است. بنابراین، به طور کلی هیچ ترک آشکاری وجود ندارد.
*نکته: در محیط خشک به خصوص در محیط بادخیز باید تدابیری اتخاذ شود تا از هدر رفتن رطوبت داخل بتن جلوگیری شود.
5. عملکرد بتن تازه - کارایی (محتوای هوا)
(1) با افزایش محتوای هوا، میزان خونریزی بتن تازه کاهش می یابد.
(2) در شرایطی که سایر مواد خام بدون تغییر باقی بمانند و نسبت اختلاط نیز یکسان باشد، محتوای هوا افزایش مییابد و چگالی ظاهری بتن کاهش مییابد.
(3) با افزایش محتوای هوا، مقاومت بتن کاهش می یابد و مقاومت بتن با درجه مقاومت بالا سریعتر کاهش می یابد.
(4) محتوای هوای مناسب به بهبود مقاومت در برابر یخبندان بتن کمک می کند.
(5) محتوای هوای مناسب بر نفوذ ناپذیری بتن تأثیر نمی گذارد.
