بتن به طور کلی از سیمان ، ماسه ، سنگ و آب تشکیل شده است. به منظور بهبود خاصیت خاص بتن ، اغلب به مقدار مناسبی از افزودنی ها و مواد افزودنی اضافه می شود. بنابراین ، بتن عمدتاً از شش مؤلفه اصلی تشکیل شده است: ① سیمان ، ② آب ، ③ سنگدانه درشت (به طور عمده سنگ) ، ④ سنگدانه ریز (عمدتا ماسه) ، add ترکیب مواد معدنی (عمدتا خاکستر مگس یا سایر مواد افزودنی) ، ⑥ مواد افزودنی (مانند ماده انبساط ، آب ، تقویت کننده آب ، بازدارنده ، و غیره).
در بتن ، شن و ماسه و سنگ به عنوان اسکلت عمل می کنند ، که به آن کل یا کل گفته می شود. سیمان و آب دوغاب سیمانی را تشکیل می دهد ، که بر روی سطح کل می پیچد و حفره های آن را پر می کند. قبل از اینکه بتن سخت شود ، دوغاب سیمان ، ترکیبات و ترکیبات نقش روان کننده ای ایفا می کنند و به این مخلوط سیالیت خاصی می بخشد و عملیات ساخت و ساز را تسهیل می کند. پس از سخت شدن خمیر سیمان ، سنگدانه های ماسه و سنگ در یک کل جامد سیمان می شوند. ماسه و سنگ به طور کلی در واکنش شیمیایی بین سیمان و آب شرکت نمی کنند و کارکردهای اصلی آنها صرفه جویی در سیمان ، تحمل بار و محدود کردن کوچک شدن سیمان سخت شده است. ترکیبات و ترکیبات نه تنها عملکرد بتن را بهبود می بخشند ، بلکه سیمان را نیز صرفه جویی می کنند.
تأثیر عوامل شش مؤلفه اصلی بر کیفیت بتن
1. سیمان
انتخاب مواد و نمرات سیمانی بر استحکام بتن و گرمای هیدراتاسیون جامد سازی بتن و غیره تأثیر می گذارد. کیفیت محصولات نهایی مرتبط نقش عمده ای در کیفیت بتن تمام شده دارد.
2. آب
مقدار pH آب ، کیفیت آب ، سولفات و سایر محتویات بر استحکام و کیفیت بتن تأثیر می گذارد.
3 کل درشت (عمدتا سنگ)
استحکام و مواد سنگ بر استحکام بتن و کیفیت بتن تمام شده تأثیر می گذارد.
4. جمع ریز (عمدتا ماسه)
محتوای گل ماسه ، مواد بدنه ماسه و محتوای مواد مضر در ماسه بر قدرت و تعیین زمان بتن تا درجات مختلف تأثیر می گذارد.
5. مواد اضافه شده مواد معدنی (عمدتا خاکستر مگس یا سایر مواد افزودنی)
مواد افزودنی مختلف بر عواملی مانند قابلیت کار ، منحنی قدرت و ظاهر محصولات بتونی تأثیر می گذارد.
6. Addixtures (مانند عامل انبساط ، کاهش دهنده آب ، عقب ماندگی و غیره)
نوع و میزان افزودنی عواملی از قبیل زمان تنظیم ، قدرت و خصوصیات بدنی بتن را تحت تأثیر قرار می دهد.
الزامات فنی شش مؤلفه اصلی:
1. سیمان
انتخاب درجه مقاومت سیمان باید با درجه قدرت طراحی بتن سازگار باشد. به طور کلی ، درجه مقاومت سیمان 1.5 تا 2 است. {3}}} برابر بتن ، و {4}}}. 9 تا 1.5 بار برای بتن با استحکام بالا. هنگام استفاده از سیمان درجه با استحکام کم برای تهیه بتن درجه با استحکام بالا ، مقدار سیمان بسیار بزرگ خواهد بود ، که اقتصادی نیست و همچنین بر سایر خصوصیات فنی بتن نیز تأثیر خواهد گذاشت. هنگام استفاده از سیمان با استحکام بالا برای تهیه بتن با استحکام کم ، میزان سیمان بسیار کوچک خواهد بود که این امر بر عملکرد و فشردگی تأثیر می گذارد و در نتیجه دوام ضعیف بتن ایجاد می شود. بنابراین ، در صورت لزوم انجام این کار ، باید مقدار مشخصی از مواد مختلط اضافه شود.
2. جمع خوب
جمع با اندازه ذرات زیر 4.75 میلی متر ، سنگدانه ریز نامیده می شود ، که به ماسه در بتن معمولی اشاره دارد. ماسه را می توان به شن و ماسه طبیعی و ماسه مصنوعی تقسیم کرد. شن و ماسه طبیعی شامل شن و ماسه رودخانه ، ماسه دریاچه ، شن و ماسه کوهستانی و ماسه دریایی آب شیرین کن (محتوای یون کلرید بیشتر از {2}} 06 ٪ نیست). ماسه مصنوعی یک اصطلاح کلی برای ماسه های ماشین و ماسه مخلوط پس از درمان حذف خاک است. از آنجا که ماسه رودخانه تمیز است و نیازهای استانداردهای مربوطه را برآورده می کند ، بیشترین استفاده در تهیه بتن است. الزامات فنی سنگدانه خوب برای بتن به شرح زیر است:
درجه بندی ذرات و درجه ضخامت:
درجه بندی ذرات شن و ماسه به نسبت ذرات اندازه های مختلف در ماسه اشاره دارد تا با یکدیگر مطابقت داشته باشد. هنگامی که اندازه ذرات به خوبی مطابقت داشته باشد ، کمترین شکاف بین ذرات ماسه است. ضخامت ماسه به ضخامت کلی ذرات ماسه ای با اندازه ذرات مختلف که با هم مخلوط می شوند ، اشاره دارد که معمولاً به ماسه درشت ، ماسه متوسط و ماسه ریز تقسیم می شوند. در همان شرایط با کیفیت ، ماسه ریز دارای سطح کل بیشتر است ، در حالی که ماسه درشت سطح کل سطح کمتری دارد. در بتن ، سطح شن و ماسه باید با خمیر سیمان پوشانده شود و شکاف بین دانه های ماسه ای باید با خمیر سیمان پر شود. برای دستیابی به هدف صرفه جویی در سیمان و بهبود استحکام ، باید سطح کل ماسه و حفره های بین دانه های ماسه به حداقل برسد ، یعنی درجه انتخاب شده بهتر است با شن و ماسه درشت خوب یا ماسه متوسط مخلوط کنید.
درجه بندی ذرات و ضخامت ماسه معمولاً با تجزیه و تحلیل غربال تعیین می شود. با توجه به باقیمانده غربال تجمعی از سوراخ غربال {{0}. 63mm ، ماسه به سه منطقه درجه بندی تقسیم می شود: I ، II و III. از منطقه درجه بندی برای نشان دادن درجه بندی ذرات ماسه استفاده می شود و از مدول ظریف برای نشان دادن ضخامت ماسه استفاده می شود. هرچه مدول ظریف بزرگتر باشد ، شن و ماسه را درشت تر می کند. طبق گفته مدول ریز ، ماسه را می توان به سه درجه تقسیم کرد: درشت ، متوسط و ریز.
هنگام انتخاب ماسه برای بتن ، توزیع اندازه ذرات و ضخامت ماسه باید در همان زمان در نظر گرفته شود. شن و ماسه منطقه II باید هنگام تهیه بتن ترجیح داده شود. هنگامی که از شن و ماسه در منطقه I استفاده می شود ، میزان شن و ماسه باید افزایش یابد و باید دوز سیمان کافی برای برآورده کردن نیازهای عملکرد بتن حفظ شود. هنگامی که از ماسه در منطقه III استفاده می شود ، برای اطمینان از قدرت بتن باید از نرخ شن و ماسه به طور مناسب کاهش یابد. برای بتن پمپ شده ، شن و ماسه متوسط باید انتخاب شود و ذرات کوچکتر از {0}}}. 315 میلی متر در ماسه نباید کمتر از 15 ٪ باشد.
ناخالصی های مضر و فعالیت قلیایی:
ماسه های بتونی به پاکیزگی و ناخالصی های مضر کمتر نیاز دارند. گل ، سیلت ، میکا ، ماده آلی ، سولفید ، سولفات و غیره موجود در ماسه ، تأثیر منفی بر عملکرد بتن خواهد داشت. آنها ناخالصی مضر هستند و محتوای آنها باید کنترل شود تا از مشخصات مربوطه فراتر نرود. ماسه مورد استفاده در بتن پروژه های مهم نیز باید برای فعالیت قلیایی مورد آزمایش قرار گیرد تا کاربرد آن را تعیین کند.
استحکام:
استحکام شن و ماسه به توانایی ماسه در مقاومت در برابر ترک خوردگی تحت عمل آب و هوا ، تغییرات محیطی یا سایر عوامل فیزیکی اشاره دارد. استحکام ماسه با محلول سولفات سدیم آزمایش می شود و از دست دادن جرم نمونه پس از 5 چرخه باید الزامات استانداردهای مربوطه را برآورده کند.
3 کل درشت
کل با اندازه ذرات بیشتر از 5 میلی متر درشت درشت نامیده می شود. سنگدانه های درشت که معمولاً در بتن معمولی مورد استفاده قرار می گیرند ، ماسه سنگ و سنگریزه هستند. سنگدانه های درشت به دست آمده با خرد کردن و غربالگری سنگهای طبیعی یا سنگریزه ها به سنگهای خرد شده یا سنگریزه های خرد شده گفته می شود. سنگدانه های درشت تشکیل شده توسط سنگ ها به دلیل شرایط طبیعی ، سنگریزه نامیده می شوند. الزامات فنی کل درشت برای بتن به شرح زیر است:
درجه بندی ذرات و حداکثر اندازه ذرات
دو نوع درجه بندی ذرات از سنگ خرد شده یا سنگریزه برای بتن معمولی وجود دارد: اندازه ذرات مداوم و اندازه ذرات منفرد. در میان آنها ، از سنگدانه های تک دانه ای به طور کلی برای ترکیب در نمرات دانه مداوم با درجه بندی مورد نیاز استفاده می شود ، و همچنین می تواند با سنگهای خرد شده دانه ای یا سنگریزه برای بهبود درجه بندی آنها مخلوط شود. اگر منابع محدود هستند و از مصالح تک دانه ای استفاده می شود ، باید اقدامات لازم برای جلوگیری از تفکیک بتن انجام شود.
حد بالایی اندازه ذرات اسمی در سنگدانه درشت حداکثر اندازه ذرات نامیده می شود. با افزایش اندازه ذرات کل ، سطح خاص آن کاهش می یابد و میزان سیمان در بتن نیز کاهش می یابد. بنابراین ، طبق فرض برآورده کردن نیازهای فنی ، حداکثر اندازه ذرات کل درشت باید تا حد امکان انتخاب شود. در مهندسی ساختاری بتونی مسلح ، حداکثر اندازه ذرات کل درشت نباید از 1/4 از حداقل اندازه بخش ساختاری تجاوز کند و از حداقل 3/4 از حداقل فاصله شفاف بین میله های فولادی بیشتر نخواهد بود. برای صفحات جامد بتونی ، مصالح با حداکثر اندازه ذرات 1/3 از ضخامت دال مجاز است ، اما حداکثر اندازه ذرات نباید از 40 میلی متر تجاوز کند. برای بتن که پمپ می شود ، حداکثر اندازه ذرات شن نباید از 1/3 قطر لوله انتقال دهنده بیشتر باشد و حداکثر قطر ذرات سنگریزه ها نباید از 1/2.5 قطر لوله انتقال دهنده بیشتر باشد.
قدرت و استحکام
قدرت سنگ خرد شده یا سنگریزه را می توان با قدرت فشاری سنگ و شاخص خرد کردن بیان کرد. هنگامی که درجه مقاومت بتونی C60 و بالاتر است ، باید تست قدرت فشاری سنگ انجام شود. نسبت استحکام فشاری سنگ مورد استفاده برای جمع آوری درشت به درجه استحکام بتن نباید کمتر از 1.50 باشد. برای کنترل منظم کیفیت تولید ، می توان از مقدار شاخص خرد کننده برای آزمایش استفاده کرد.
سنگدانه درشت مورد استفاده در بتن با الزامات ضد یخ نیاز به تعیین استحکام آن دارد. یعنی آزمایش با محلول سولفات سدیم و از دست دادن جرم نمونه پس از 5 چرخه باید الزامات استانداردهای مربوطه را برآورده کند.
ناخالصی ها و سوزن های مضر ، ذرات پوسته
گل ، سیلت ، تراشه های ریز ، سولفات ، سولفید و مواد آلی موجود در کل درشت مواد مضر هستند و محتوای آنها باید الزامات استانداردهای مربوطه را برآورده کند. علاوه بر این ، مخلوط کردن بلوک های دولومیت یا سنگ آهک کلسینه شده در کل درشت ، کاملاً ممنوع است.
سنگ های خرد شده یا سنگریزه های مورد استفاده در بتن برای پروژه های مهم نیز باید برای فعالیت قلیایی مورد آزمایش قرار گیرند تا کاربرد آنها را تعیین کنند. بیش از حد سوزن و ذرات پوسته پوسته در کل درشت باعث می شود کار و قدرت بتن بدتر شود ، بنابراین محتوای سوزن و ذرات پوسته پوسته در کل درشت باید الزامات استانداردهای مربوطه را برآورده کند.
4. آب
موارد بازرسی با کیفیت آب برای مخلوط کردن آب بتن شامل مقدار pH ، ماده نامحلول ، ماده محلول ، C {0}} ، So₂²- ، محتوای قلیایی (بازرسی در هنگام استفاده از کلکلی فعال قلیایی). نمونه های آب آزمایش شده نیز باید با نمونه های آب آشامیدنی برای زمان تنظیم سیمان و استحکام ملات سیمان مقایسه شود. علاوه بر این ، مخلوط کردن آب بتونی نباید گریس و فوم آشکار را شناور کند ، و نباید از رنگ و بوی عجیب و غریب آشکار برخوردار باشد. تجهیزات شستشوی شرکت های بتونی نباید برای بتن پیش ساخته ، بتن تزئینی ، بتن هوادهی و بتن در معرض محیط های خورنده استفاده شود. نه برای استفاده در بتن با استفاده از سنگدانه های قلیایی فعال یا بالقوه قلیایی. آب دریا درمان نشده به شدت برای استفاده در بتن تقویت شده و پیش ساخته ممنوع است. در صورت عدم وجود منابع آب ، از آب دریا می توان برای بتن ساده استفاده کرد ، اما برای بتن تزئینی مناسب نیست.
موارد بازرسی با کیفیت آب از آب نگهداری بتن شامل مقدار pH ، C {0}} ، so₂²- ، محتوای قلیایی (بازرسی در هنگام استفاده از کلکسیون قلیایی) ، و ماده نامحلول و محلول ، زمان تنظیم سیمان و استحکام سیمان ممکن است مورد بازرسی قرار نگیرد.
5. مواد افزودنی
مواد افزودنی موادی هستند که قبل یا در حین اختلاط بتن اضافه می شوند ، و این مقدار به طور کلی بیش از 5 ٪ از توده سیمان (به جز در موارد خاص) نیست و می تواند عملکرد بتن را در صورت لزوم بهبود بخشد. استفاده از ترکیبات مختلف بتونی باعث بهبود عملکرد بتن سخت شده تازه می شود ، باعث توسعه فن آوری های جدید برای بتن می شود ، کاربردهای بیشتری از محصولات جانبی صنعتی در سیستم های مادی سیمانی را ترویج می کند ، و همچنین به صرفه جویی در منابع و محافظت از محیط زیست کمک می کند. به تدریج به یک ماده ضروری برای بتن با کیفیت بالا تبدیل شده است.
6. مواد مخدر مواد معدنی
به منظور بهبود عملکرد بتن ، صرفه جویی در سیمان و تنظیم سطح استحکام مواد معدنی بتن ، طبیعی یا مصنوعی اضافه شده در هنگام اختلاط بتن ، به طور جمعی به عنوان ترکیبات بتونی گفته می شود. ترکیبات بتونی به مواد مخدر فعال معدنی و مواد مخدر غیرفعال تقسیم می شوند. ترکیبات معدنی غیرفعال اساساً با اجزای سیمانی مانند شن و ماسه کوارتز زمینی ، سنگ آهک ، سرباره سخت و سایر مواد واکنش نشان نمی دهند. ترکیب مواد معدنی فعال خود به آرامی سخت نمی شود و یا سخت نمی شود ، اما می تواند با CA (OH) 2 تولید شده توسط هیدراتاسیون سیمان واکنش نشان دهد تا محصولات هیدراتاسیون با توانایی ژل ، مانند خاکستر مگس و پودر اجباری انفجار دانه ای ، دود سیلیس ، پودر زئولیت و غیره را تشکیل دهد.
