خواص ملات سیمان و بتن

محتوای حرفه ای بایگانی: مقاله ادعاهای تاریخی، جداول و نمودارها در مورد ملات سیمان و بتن را حفظ می کند، اما یک طرح ترکیبی، مشخصات مصالح، طرح بتن ریزی، محاسبه سازه، راهنمای آزمایش یا ارزیابی یک عنصر موجود نیست. ترکیب، خواص، کلاس نوردهی، سازگاری، روش نصب، مراقبت، کنترل کیفیت و ارزش های طراحی باید توسط کارشناسان مسئول با توجه به موضوع خاص، مواد اعلام شده و استانداردهای معتبر تعیین شود.

اطلاعات مرتبط: پنجره های چوبی ساخته شده بر اساس پروژه شما. · پنجره های چوبی آلومینیومی سفارشی. · پنجره های سفارشی برای خانه ها، پروژه ها و صادرات. · دربهای چوبی و چوبی آلومینیومی سفارشی. · یک درخواست قیمت ارسال کنید.

اطلاعات عمومی

ترکیب ملات سیمان یا ترکیب بتن ستونی، سازه نیم طبقه بتنی آرمه، المان بتنی فرآوری شده، دال پیاده رو، طاق پل یا جاده بتنی، قاعدتاً در صورتی رضایت بخش تلقی می شود که عنصر ساختمانی مورد نظر با حداقل مصالح و نیروی کار به گونه ای ساخته شده باشد که به اندازه کافی دوام و مناسب باشد. آنچه باید دائمی و متناسب با هدف در نظر گرفته شود باید به صورت موردی تعریف شود: بنابراین قبل از شروع ساخت ساختمان باید مشخص شود که ملات و بتن از نظر مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، مقاومت در برابر عوامل جوی، آب‌بندی و غیره چه ویژگی‌هایی باید داشته باشند. دستورالعمل‌های مختلفی برای این امر در آیین‌نامه ساختمان و همچنین محدودیت‌های عددی بسیاری وجود دارد.

وظیفه پیمانکار ساخت و ساز این است که اطمینان حاصل کند که ارزش‌های دارایی‌های فردی با مقادیر مورد نیاز مطابقت دارد. اگر از دانش موجود امروزی استفاده شود، می توان خواص بتن را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار داد.

شرایط ساخت بتن با خواص همگن

اگر مقاومت فشاری یک عنصر ساختمانی پس از 28 روز باید 40 MPa باشد، یا اگر برای بتن سازه روسازی لازم است که مقاومت خمشی بعد از 28 روز باید 4,5 MPa باشد، در این صورت نباید از این مقادیر حدی تجاوز کرد. مقدار حد پایین ممکن است نزدیک به مقدار شرطی باشد. اگر در حین اجرای شی محدودیت های محدودتری رعایت شود، پیمانکار وظیفه خود را بهتر انجام می دهد. بسیار مضر است اگر مقادیر شرطی از مکان های معین - حتی اگر فقط چند - فاصله داشته باشند.

ارزش های تاریخی و دستور العمل ها: ارقام، نسبت ها، علائم، روش های مراقبت و محدودیت های زیر از مقاله اصلی برای حفظ محتوا منتقل شده اند. آنها نباید به عنوان یک دستور العمل مدرن، معیارهای پذیرش یا جایگزینی برای طراحی مخلوط، آزمایشات آزمایشگاهی، اعلامیه مواد، طرح فناوری و مقررات قابل اجرا استفاده شوند.

مقاومت فشاری ملات سیمان و بتن

اندازه مقاومت فشاری تا حد زیادی به خواص سیمان، مقدار سیمان، مقدار و ترکیب ماسه و سنگدانه، میزان آب موجود در بتن در حین نصب، روش نصب و غیره بستگی دارد.

جدول 1. تاثیر مقدار سنگدانه در همان مقدار ملات.

1. سیمان

مقاومت فشاری ملات سیمان و بتن با مشاهدات قبلی تعیین شده و طبق مقررات تعریف شده است.

2. مقدار سیمان

طبق شکل. 1a، اگر نسبت ملات در بتن ثابت بماند، مقاومت فشاری با افزایش مقدار سیمان افزایش می‌یابد، در حالی که میزان سیمان در ملات افزایش می‌یابد و قوام بتن دائماً بدون تغییر نگه داشته می‌شود. اگر مقدار ملات بدون تغییر باقی بماند و فقط مقدار سنگدانه افزایش یا کاهش یابد، تا زمانی که مقدار ملات برای محتوی تمام دانه های سنگدانه کافی باشد، مقاومت فقط اندکی تغییر می کند. مقاومت فشاری بتن با افزایش مقدار سیمان - فقط تا حد معین - به طور نامحدود افزایش نمی یابد. پس از آن حد، افزایش مقاومت نسبت به قیمت ناچیز خواهد بود که با افزایش میزان سیمان به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. مقدار بهینه سیمان برای بتن 1 m3 300-350 kg است.

جدول 2. تاثیر مقدار ماسه در بتن.

3. مقدار ملات در بتن

مقاومت فشاری بتن با مقاومت ملات تعیین می شود، همانطور که جداول 1 و 2 تایید شده است. این تنها زمانی معتبر است که استحکام سنگدانه از مقاومت ملات بیشتر باشد و مقدار ملات برای پوشش کامل دانه های درشت سنگدانه کافی باشد.

4. ترکیب گرانولومتری سنگدانه ها

در صورتی که ترکیب گرانولومتری سنگدانه ها در بتن با نسبت های نشان داده شده به صورت گرافیکی در شکل 2 مطابقت داشته باشد، استفاده از چسب به میزان کامل حاصل خواهد شد. در شکل 2، منحنی کاملاً کشیده برای رودخانه و شن های خرد شده اعمال می شود. این منحنی نشان می دهد که از کل سنگدانه، 25% باید از غربال با دهانه #0,2mm عبور کند. 65% باید از غربال قطر #3mm عبور کند. حد بالایی برای سنگدانه توسط یک الک با قطر #7mm تعیین می شود.

استانداردهای امروزی برای تعیین ترکیب گرانولومتری سنگدانه ها متفاوت است. چهار کسر مجموع وجود دارد: 0/4mm، 4/8 mm، 8/16mm و 16/31,5mm. دسته بندی دانه ها بسته به مقدار دانه های اضافه وزن و کم وزن تعیین می شود.

شکل 1.

شکل 2.

5. تاثیر مقدار آب بر بتن تازه

مقاومت فشاری بتن تا حد زیادی به مقدار آب اضافه شده بستگی دارد. کمترین مقدار آبی که بتن در آن به بالاترین مقاومت دست می یابد، زمانی به دست می آید که در هنگام تراکم یا ارتعاش بتن، نشانه هایی از “عرق کردن” به وضوح قابل توجه ظاهر شود، یعنی زمانی که یک لایه نازک از شیر سیمان در طول تراکم تشکیل شود. با افزایش بیشتر مقدار آب، مقاومت فشاری کاهش می یابد. در این حالت فاکتور آب سیمان در وهله اول قرار دارد - نسبت جرم آب و جرم سیمان به 1 m3 بتن. فاکتور آب سیمان بهینه برای دستیابی به هیدراتاسیون کامل 0,38 - 0,42 است. در عمل، دستیابی به این امر دشوار است و این مقادیر به صورت تجربی به دست می آیند، اما مطمئناً هدف آن است. اگر مقدار آب ناکافی باشد، سیمان قادر به هیدراته شدن کامل نخواهد بود و بتن به مقاومت طراحی شده نمی رسد. افزودن آب در مواقعی که نیاز نیست نیز بتن را “خفه می کند” تا به مقاومت طراحی خود نرسد. پس از نصب بتن، لازم است تا هفت روز آینده به طور منظم از آن مراقبت شود. پرورش شامل پاشش / آبیاری سطح بتن به منظور جبران آب تبخیر شده و به طوری که سیمان بتواند طبق برنامه هیدراته شود.

6. اثر دما

هنگام ساخت ساختمان در فصول سرد، بتن باید به گونه ای ذخیره شود که قبل از اینکه سخت شدن به حدی برسد که مقاومت فشاری حداقل 10 MPa باشد، در معرض یخبندان قرار نگیرد. اگر این روش بدون معطلی انجام شود، اول از همه با افزودن ضدیخ، تسریع کننده و … می توان اثر لازم را به دست آورد. ضدیخ از یخ زدگی آب در بتن آماده شده جلوگیری می کند و تسریع کننده ها فرآیند هیدراتاسیون را که در زمستان به شدت کند می شود، تسریع می کنند. از سیمان آلومینات نیز می توان استفاده کرد که مخصوصاً برای کار در یخبندان، اگر بحث ساختمان های کوچکتر باشد، مناسب است. اگر بتن در حالت اشباع از آب مرتباً در معرض انجماد و ذوب مکرر قرار گیرد (مثلاً در مورد تأسیسات هیدروتکنیکی)، در صورتی که بتن در ابتدای انجماد دارای مقاومت فشاری کمتر از 15 MPa باشد، می‌توان انتظار تخریب را داشت. در مورد دمای هوا و مصالح بالا، بتن باید دائما مرطوب و خنک نگه داشته شود. همچنین پوشاندن توده بتن تازه با هر ماده ای که از گرم شدن سطح بتن جلوگیری کند الزامی است. تحت تأثیر دماهای بالا (بیش از 50 °C) اگر مراقبت کافی نباشد، توسعه مقاومت فشاری بتن غیرقابل پیش‌بینی است.

ایمنی و عملکرد: گرد و غبار سیمان و بتن تازه می تواند به چشم ها، پوست و مجاری تنفسی آسیب برساند و میکسرها، پمپ ها، ویبراتورها، قالب ها، پایه ها و عناصر سنگین خطرات مکانیکی بیشتری دارند. افزودنی ها به صورت خودسرانه اضافه نمی شوند و همچنین منابع تاریخی آب و هوای سرد و گرم بدون دستور العمل تایید شده، برگه های فنی، طرح بتن ریزی، تجهیزات حفاظتی و نظارت استفاده نمی شود.

مقاومت کششی بتن

مقاومت کششی بتن تا حد زیادی به اندازه سطح مقطع نمونه های آزمایشی بستگی دارد. با افزایش سطح مقطع نمونه های آزمایش، استحکام کششی کمتری به دست آمد. هنگام آزمایش منشورهای مقطع 400 cm2، که از مخلوط معمول بتن مسلح ساخته شده بودند و پس از حدود سه ماه کهنه شدن در هوای مرطوب، مقاومت کششی حدود 1,2-2 MPa بدست آمد. مخلوط‌های مخصوص لوله‌ها و غیره تا حدود 4 Mو حتی بیشتر، اگر ضخامت بدنه‌های آزمایش با ضخامت مورد استفاده در عمل مطابقت داشته باشد، کاهش دادند. تا 3,6 MPa برای بتن پاشیده شده (شاتکریت تهیه شده به روش ساخت و ساز) بدست آمد. ازدیاد طول بتن تا شکست در میلی متر در 1m به طور متوسط ​​0,07-0,13 mm/m بود.

مقاومت کششی بتن در مقایسه با مقاومت فشاری آن ناچیز است. تقریباً در همه موارد، از بتن مسلح استفاده می شود که دارای آرماتورهایی است که برای حمل نیروهای کششی در عنصر طراحی شده است. در نظر گرفته می شود که بتن هیچ چیزی را در کشش تحمل نمی کند، بنابراین طراحان با ایمنی طرف هستند. مقاومت کششی بتن ده برابر کمتر از مقاومت فشاری بتن است.

مقاومت کششی بتن در هنگام خمش

مقاومت خمشی تیرهای بتنی با مقاطع مستطیلی بیشتر از مقاومت کششی بدنه هایی با ابعاد یکسان است. این در درجه اول به این دلیل است که ضریب کشیدگی بتن سریعتر از بار رشد می کند، به طوری که توزیع تنش که با روش معمول محاسبه فرض می شود محقق نمی شود. در تیری که در معرض خمش قرار می گیرد، بیشترین تنش کششی فقط در صفحه مرزی تسمه کشش یافته رخ می دهد و زمانی که بار در وسط تیر حتی فقط در لبه بیرونی یک بخش باشد.

میزان مقاومت خمشی اجسام 28 روزه، ساخته شده از بتن نرم یا مایع، 2-6 MPa بود. تیرهای ساخته شده از بتن متراکم، نمونه های بتن پاشیده و همچنین نمونه های بتن شاتکریت که برای چندین ماه قدیمی و ابتدا در حالت مرطوب و سپس در حالت خشک نگهداری می شدند، نتایج مقاومت خمشی 3,2 MPa را نشان دادند. برای صفحات ساخته شده از همان مواد که به مدت 8 روز در زیر آب نگهداری می شدند، مقدار مقاومت خمشی 6,3 MPa.

جمع شدگی، تورم و خزش بتن

_کوچک شدن و تورم. ترک های انقباضی. تنش های انقباضی اگر بدنه های بتنی که در شرایط مرطوب نگهداری شده اند در معرض خشک شدن قرار گیرند، خشک شدن از سطح شروع شده و به سمت داخل پیش می رود. در خارج، بتن می تواند تقریباً در هوا خشک شود در حالی که هسته آن هنوز مرطوب است. لایه خشک تمایل به انقباض دارد، هسته مرطوب نه، یا فقط تا حدی کوچک می شود. در نتیجه، در چنین بدنه بتنی، تنش های کششی در سطوح بیرونی و تنش های فشاری در هسته ظاهر می شود.

اگر تنش‌های کششی از مقاومت کششی بتن بیشتر شود، ترک‌های انقباضی ظاهر می‌شوند که عمیق‌تر یا کم عمق‌تر به سمت هسته نفوذ می‌کنند و در مکان‌هایی با مقاومت کمتر ظاهر می‌شوند. با پیشرفت خشک شدن، هسته به تدریج منقبض می شود، تنش های کششی روی سطوح بیرونی کاهش می یابد.

شکل. 3.

شکل. 4.

میزان انقباض بتن به نوع سیمان، مقدار سیمان، مقدار آب در حین آماده‌سازی، به ترکیب گرانولومتری و خاصیت کشسانی سنگدانه و همچنین به سن به‌ویژه نحوه نگهداری و آب و هوا و تا حد زیادی به ابعاد عنصر بتنی بستگی دارد.

تغییرات طولی بتن در ستون ها و تیرهای در معرض بارگذاری طولانی مدت. خزش بتنی. ستون هایی که به مدت سه سال در فضای خشک زیرزمین زیر بار مجاز می ایستند و از بتن با ترکیب معمولی ساخته می شدند، مطابق شکل دائما کوتاه می شدند.3، و به طور قابل توجهی بیشتر از ستون های مساوی اما بدون بار. به این تغییر شکل‌ها که به آرامی و با غلبه بر میزان جمع شدگی بتن بدون بار انجام می‌شود، خزش نامیده می‌شود. درجه خزش به ترکیب بتن، اندازه و مدت بارگذاری و همچنین به رطوبت بتن بستگی دارد. خزش بتن مرطوب بسیار کمتر از بتن خشک است.4. بتنی که برای مدت طولانی بدون قرار گرفتن در معرض بار خشک شده است، فقط کمی تحت بار خزش می کند. در حین بارگذاری کششی، خزش به میزانی مشابه در هنگام بارگذاری فشاری رخ می دهد، شکل.5.

خزش بتن، یعنی تسلیم مداوم بتن تحت بار، منجر به افزایش سهم آرماتور در دریافت بار در بتن مسلح می شود که در مورد ستون های به شدت مسلح می تواند به تسکین قابل توجهی از خود بتن منجر شود.

شکل5.

**ترک ها و تغییر شکل ها: ** روند انقباض و خزش نشان داده شده مبنای کافی برای ارزیابی ترک ها، انحرافات، ظرفیت باربری یا دوام یک جسم خاص نیست. بازرسی، مستندات، اندازه گیری ها و محاسبات برای ساخت و ساز موجود مورد نیاز است. برای ساخت و ساز جدید، پروژه، خواص مواد، شرایط محیطی، ترتیب ساخت و ساز و مقررات معتبر مرتبط هستند.

مقاومت در برابر لغزش بین آرماتور و بتن

آرماتورها در سازه‌های بتن مسلح باید نیروهای کششی را به طور کامل جذب کنند، زمانی که مقاومت بتن در طول کشش به دلیل انقباض بتن و تأثیر نیروهای خارجی از حد عبور شود. برای این منظور لازم است که آرماتور بتواند بارهای خود را از طریق سطوح تماس با بتن به بتن منتقل کند تا لنگر آرماتور تحت بارهای مجاز شکسته نشود. لنگر توسط قلاب هایی در انتهای میله ها محکم می شود. انواع میلگردهای تقویتی که وجود دارد و تقسیم بندی بر اساس دنده های عرضی صورت می گیرد عبارتند از: ب.500A (میله صاف)، B500B (یک میله با دنده در یک جهت) و B500C (نوار با دنده در دو جهت).

تقویت و لایه محافظ: نشانه گذاری های تاریخی، توصیف دنده ها و روش لنگرسازی مبنای انتخاب یا جزئیات آرماتورهای امروزی نیستند. نوع فولاد، قطر، اتصال، لنگر، روکش، فاصله، لایه محافظ و نصب توسط پروژه تعیین شده و توسط اسناد قابل ردیابی و کنترل در محل ساخت و ساز تایید می شود.

مقاومت ملات سیمان و بتن در برابر سایش

ملات ها مطابق شکل. 18 نیز از این نظر خوب هستند. تا آنجا که به ترکیب گرانولومتری مربوط می شود، دستورالعمل های داده شده در بالا در مورد مقاومت فشاری به طور کلی باید رعایت شود. علاوه بر این سنگی که در برابر سایش و ضربه مقاومت بالایی از خود نشان دهد توصیه می شود. افزودنی هایی که مقاومت بیشتری نسبت به سنگ سخت خوب دارند، در صورتی که دانه بندی و شکل مناسبی داشته باشند، مقاومت سایشی بتن را افزایش می دهند. بتن مرطوب سریعتر از بتن خشک فرسوده می شود. رطوبت به سمباده زدن کمک می کند.

مقاومت بتن در برابر عوامل جوی

زمانی که لازم است شرایط تولید بتن مقاوم در برابر اثرات آب و هوا را فراهم کرد، ابتدا باید از تجربیات به دست آمده در سازه های ساخته شده قبلی شروع کرد. در انجام این کار، ابتدا باید به موارد زیر توجه کرد:

• چگونه سنگ انتخاب کنیم؟ - معمولاً در انتخاب سنگ به دلایل اقتصادی مشکلاتی وجود دارد، چه استفاده از سنگی که مانند ماسه خرد شده یا سنگ خرد شده، مسطح باشد و در نتیجه باعث جاسازی نامناسب بتن شود، یا اینکه سنگی است که مقاومت کافی در برابر تأثیرات جوی ندارد. در این راستا الزامات سختی باید در نظر گرفته شود که برای بتن خارجی فقط از سنگی با مقاومت هوای خوب استفاده شود
• چه مقدار سیمان برای بتن مورد نیاز است؟ - در سطوح خارجی، بتن باید به اندازه کافی در برابر آب نفوذ ناپذیر باشد. برای این منظور می توان از آنچه در مورد تأثیر ترکیب گرانولومتری بتن بر نفوذپذیری آب تعیین شده است استفاده کرد و بر اساس آن میزان سیمان مورد نیاز را تعیین کرد. برخی از مقادیر بهینه سیمان بین 300-350 kg در هر مترمکعب بتن متغیر است، اما این مقدار می‌تواند در هر مورد بسیار متفاوت باشد (به عوامل زیادی بستگی دارد).
• برای چه نوع دانه بندی و کدام خاصیت ترکیب دانه ای بتن باید تلاش کنیم؟ - این بستگی به مورد به مورد دارد - سنگدانه رودخانه مطلوب تر و ترکیب ناهموار است. سنگدانه خرد شده می تواند از برخی جهات کیفیت بهتری داشته باشد، اما دارای دانه های تیز است که می تواند در برخی از مخلوط های بتن مضر باشد.
• چه مقاومت بتن مورد نیاز است؟ - پاسخ به این سؤال بسیار دشوارتر از سؤالاتی است که قبلاً مطرح شد. بنابراین، تمام پیشنهادات قبلی به فرصت های محدود اشاره دارد. برای حل این مشکل، آزمایش های متعددی انجام شد که نشان داد بتن باید چه مقاومتی داشته باشد تا در برابر یخ زدگی و ذوب شدن سیکلی برای مدت طولانی مقاوم بماند. نتیجه گیری شد که بتن قبل از قرار گرفتن مکرر در معرض انجماد و ذوب شدن، باید مقاومت فشاری حداقل 15 MPa را نشان دهد. اگر بتن از خارج پردازش شود، مقاومت های بالاتری مورد نیاز است. در چنین حالتی، توصیه می شود حداقل 25 MPa ارائه شود.
• کدام قوام بتن مناسب است؟ - در مورد قوام بتن، در حال حاضر این تفاهم وجود دارد که باید مراقب بتن ریخته‌گری بود، زیرا با آب زیاد به دفع کمک می‌کند که عواقب آن به این صورت آشکار می‌شود که روی هر لایه ریخته‌شده، لایه‌ای کم و بیش مشخص از ملات ریزدانه و غنی از آب ظاهر می‌شود. آن ملات استحکام کمتر، قدرت جذب آب بیشتر و غیره دارد.
• تا چه اندازه باید شکل جسم را در نظر گرفت؟ - اگر مثلاً سطح بیرونی درجه بندی شده باشد، برف و یخ بیشتری در قسمت قابل توجهی از بتن نسبت به زمانی که دیوار با سطوح صاف کار می شود، حفظ می شود. خیساندن می تواند مدت زیادی طول بکشد و بنابراین یخ زدن و ذوب شدن در حالت مرطوب بیشتر رایج است. هدف این است که برف، یخ و آوار روی ساختمان تا حد امکان کوتاه بماند.

در صورتی که بتن از بیرون فرآوری شود، باید در نظر داشت که در نتیجه نفوذپذیری آب به عنوان یک قاعده بیشتر می شود و قطعات بزرگ سنگدانه که روی سطح قرار دارند با ابزار سنگ شکن شکسته می شوند. اگر بتن تیمار شده حاوی آرماتور باشد، برای حفظ اثر حفاظتی بتن (لایه محافظ) برای آرماتور، احتیاط خاصی لازم است. از نفوذ آب به داخل بتن می توان تا حدی با پوشش ها/افزودنی ها جلوگیری کرد.

دوام با یک مقدار مشخص نمی شود: قرار گرفتن در معرض آب، یخ زدگی، نمک ها، سایش و اقدامات شیمیایی مستلزم انتخاب هماهنگ مواد، یک لایه محافظ طراحی شده، نصب و مراقبت کنترل شده، زهکشی حل شده، بازرسی و نگهداری منظم است. یک پوشش یا افزودنی به تنهایی نمی تواند ترکیب نادرست، نصب ضعیف، ترک ها، لایه محافظ ناکافی یا احتباس آب حل نشده را جبران کند.