مقدمه دانش پایه مواد بتن!

I. بتن

تعریف:

بتن یک ماده سنگ مصنوعی است که از عوامل سیمانی، سنگدانه‌های درشت و ریز و آب مخلوط شده در نسبت‌های مشخصی که از هم زدن، فشرده‌سازی و عمل‌آوری به وجود می‌آید، ساخته می‌شود. به طور کلی بتن به بتن سیمانی اطلاق می شود.

بتن آماده از سیمان، سنگدانه ها، آب و افزودنی های اضافه شده و افزودنی های معدنی به صورت اختیاری تشکیل شده است که در یک بچینگ پلانت به تناسب و مخلوط می شوند، سپس توسط کامیون میکسر بتن در مدت زمان مشخص فروخته و به محل ساخت و ساز منتقل می شوند.

2. ترکیب:

اجزاء شامل مواد سیمانی، سنگدانه های درشت و ریز و آب با امکان افزودن مواد افزودنی یا افزودنی است.

• مواد سیمانی:سنگدانه های سست را به یک توده جامد مانند سیمان، گچ یا آسفالت متصل می کند.
• سنگدانه های درشت و ریز:پشتیبانی ساختاری را ارائه دهید. سنگدانه های درشت شامل سنگ خرد شده، شن و سنگریزه می باشد. سنگدانه های ریز شامل ماسه رودخانه، ماسه دریا، ماسه کوهی و ماسه مصنوعی است.
• آب:معمولاً آب لوله کشی باید «استانداردهای آب مورد استفاده در اختلاط بتن» (JGJ63) را رعایت کند.
• مواد افزودنی و افزودنی:بهبود عملکرد بتن و صرفه جویی در مواد؛ افزودنی‌های رایج شامل کاهنده‌های آب، کندکننده‌ها و منبسط‌کننده‌ها هستند. مواد افزودنی رایج عبارتند از خاکستر بادی، سرباره و دود سیلیس.

طبقه بندی:

بتن را می توان به طور کلی به دو نوع طبقه بندی کرد: بتن معمولی (بتن سیمانی) و بتن ویژه (به عنوان مثال، بتن ضد آب، بتن مقاوم در برابر حرارت، بتن هیدرولیک).

خواص مختلف بتن:

کارایی:یک شاخص مهم از عملکرد ساخت و ساز بتن، که معمولا با اسلامپ یا کارایی اندازه گیری می شود. کارایی بهتر به معنای تراکم راحت تر و کیفیت نهایی بهتر بتن است.

رکود:سقوط آزاد بتن تحت روش های آزمایشی خاص را نشان می دهد. اسلامپ بیشتر نشان دهنده جریان پذیری بهتر است، به طوری که الزامات بتن پمپ شده بسیار زیاد است. اسلامپ بر حسب میلی متر اندازه گیری می شود و دقت آن تا 5 میلی متر است. مقادیر اسلامپ معمولی برای بتن آماده از 80 تا 220 میلی متر متغیر است.

خونریزی:به جداسازی آب در هنگام حمل و نقل و ریختن اشاره دارد که می تواند بر کیفیت و مقاومت بتن تأثیر منفی بگذارد.

احتباس آب:احتباس آب خوب مربوط به خونریزی ضعیف است.

تفکیک:نشان دهنده جدا شدن اجزاء در مخلوط بتن در هنگام حمل و نقل و ریختن است که بر همگنی و مقاومت تأثیر منفی می گذارد.

انسجام:در مقابل تفکیک.

قدرت:شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی و مقاومت خمشی، با مقاومت فشاری که شاخص اصلی آن است که بر حسب MPa اندازه گیری می شود و به عنوان C10، C30، C35، تا C60 و غیره طبقه بندی می شود. از یا مساوی C60 است.

نفوذ ناپذیری:به توانایی بتن در مقاومت در برابر فشار آب و روغن اشاره دارد که با درجه های نفوذ ناپذیری مانند P6، P8، P10 و P12 اندازه گیری می شود.

خواص دیگر شامل مقاومت در برابر یخ زدگی، انقباض و خزش است که در اینجا به آنها اشاره نمی شود.

II. سیمان

تعریف:

سیمان رایج ترین ماده اتصال هیدرولیکی است. هنگامی که با آب مخلوط می شود، یک خمیر پلاستیکی تشکیل می شود که هم در هوا و هم در آب سفت می شود.

طبقه بندی:

شش نوع رایج سیمان شامل سیمان پرتلند (P.Ⅰ, P.Ⅱ)، سیمان پرتلند معمولی (PO)، سیمان پرتلند خاکستر آتشفشانی (PP)، سیمان پرتلند سرباره (PS)، سیمان پرتلند خاکستر بادی (PF) و سیمان پرتلند کامپوزیت (PC). شرکت ما معمولاً از سیمان پرتلند و سیمان پرتلند معمولی استفاده می کند.

سیمان پرتلند:به P.Ⅰ (بدون مواد مخلوط) و P.Ⅱ (تا 5٪ سنگ آهک یا سرباره کوره بلند دانه بندی شده) تقسیم می شود. درجه های قدرت شامل 42.5، 42.5R، 52.5، 52.5R، 62.5 و 62.5R می باشد.

سیمان پرتلند معمولی:به عنوان PO، با درجه های قدرت 42.5، 42.5R، 52.5، و 52.5R تعیین شده است.

خواص سیمان:

درجه قدرت و قدرت:استحکام شاخص کلیدی برای تعیین عیار سیمان بر اساس مقاومت روز 28- است.

مقاومت ملات سیمان:از طریق مقاومت خمشی و فشاری ارزیابی می شود.

نیاز آب سازگاری استاندارد:نیاز آب سیمان را نشان می دهد که برای زمان گیرش دقیق و تست های پایداری بسیار مهم است.

زمان تنظیم:بر ساخت و ساز تأثیر می گذارد؛ تنظیم اولیه نباید کمتر از 45 دقیقه باشد و تنظیم نهایی نباید بیش از 10 ساعت باشد.

ثبات:به تغییر حجم یکنواخت در طول سخت شدن اشاره دارد که یک شاخص کیفیت حیاتی است. سیمان ناپایدار ممنوع است.

خواص دیگر شامل ظرافت، وزن مخصوص و روان پذیری ملات سیمان است.

بر اساس مشخصات فنی، سیمان را می توان به محصولات واجد شرایط و فاقد صلاحیت طبقه بندی کرد.

محصولات واجد شرایط:استانداردهای ملی GB175-2007 را رعایت کنید.

محصولات فاقد صلاحیت:شامل مواردی که استانداردهای ظرافت، زمان گیرش، باقیمانده نامحلول، پایداری و سایر معیارها را برآورده نمی‌کنند، بگنجانید.

ذخیره سازی سیمان:

سیمان را بر اساس نوع، درجه، و تاریخ تولید با برچسب‌بندی واضح نگهداری کنید تا از استفاده اول در اولین بار اطمینان حاصل کنید و از اختلاط جلوگیری کنید.

سیمان نباید برای مدت طولانی نگهداری شود تا از سخت شدن جلوگیری شود. به طور معمول، سیمان معمولی ذخیره شده در شرایط عادی پس از سه ماه استحکام 10-20٪ را از دست می دهد. سیمان تاریخ مصرف گذشته (بیش از سه ماه پس از تولید) باید قبل از استفاده آزمایش شود.

III. مصالح

(الف) سنگدانه ها که به عنوان سنگدانه نیز شناخته می شوند، یکی از مواد اصلی در بتن هستند که به عنوان چارچوب عمل می کنند.

(ب) طبقه بندی: سنگدانه های درشت دارای اندازه ذرات بالای 5 میلی متر هستند، در حالی که سنگدانه های ریز زیر 5 میلی متر هستند.

سنگدانه های ریز:

(1) طبقه بندی:

بر اساس منبع: شن و ماسه دریا، ماسه رودخانه، ماسه کوه.

بر اساس مدول ظرافت: ماسه درشت، متوسط، ریز و بسیار ریز.

(2) الزامات فنی برای شن و ماسه در بتن:

درجه بندی ذرات باید الزامات استاندارد را برآورده کند.

محتوای گل: شن و ماسه مورد استفاده برای C30 و بالاتر نباید از محتوای گل 3٪ تجاوز کند، زیرا به طور قابل توجهی بر عملکرد بتن تأثیر می گذارد، به ویژه برای بتن با مقاومت بالا.

محتوای مواد مضر: به عنوان مثال، میکا، مواد آلی.

چگالی و استحکام.

سنگدانه های درشت:

(1) طبقه بندی:

بر اساس منبع: سنگریزه و سنگ خرد شده.

بر اساس مشخصات: درجه بندی تک ذره و درجه بندی پیوسته.

(2) الزامات فنی برای سنگ در بتن:

درجه بندی ذرات باید الزامات استاندارد را برآورده کند.

محتوای ذرات سوزنی مانند و پوسته پوسته برای بتن بالای C30 نباید از 15 درصد تجاوز کند.

محتوای گل: برای بتن بالای C60 نباید از 1% تجاوز کند.

مقاومت: باید از مقاومت بتن تجاوز کند که در درجه اول با مقاومت فشاری مکعبی و شاخص خرد شدن مشخص می شود.

(3) اقدامات احتیاطی:

محتوای ذرات سوزنی مانند و پوسته پوسته را کنترل کنید، زیرا آنها به شدت بر کارایی و استحکام تأثیر می گذارند.

از گل و لای زیاد، پودر سنگ و ناخالصی های موجود در سنگ خرد شده خودداری کنید. به طور جداگانه بر اساس مبدا، نوع و مشخصات ذخیره کنید.

IV. مواد افزودنی

تعریف:

افزودنی ها موادی هستند که در مقادیری بیش از 5 درصد وزن سیمان اضافه می شوند که می توانند خواص بتن را در صورت لزوم تغییر دهند.

طبقه بندی:

عوامل کاهنده آب (معمولی و با راندمان بالا): کاهش مصرف آب، افزایش مقاومت یا کارایی بتن.

عوامل حباب کننده هوا: افزایش محتوای هوا، کاهش خونریزی و جداسازی و بهبود کارایی.

عوامل کنترل کننده تنظیم (بازگیرنده، شتاب دهنده، مجموعه فوری): زمان تنظیم را تنظیم کنید.

ضد آب و ضد یخ.

عوامل منبسط کننده: افزایش حجم، بهبود نفوذ ناپذیری.

انواع مختلف افزودنی ها عملکردها و کاربردهای متفاوتی دارند.

نکات استفاده:

دوز مواد افزودنی به صورت درصدی از وزن سیمان بیان می شود و باید به شدت کنترل شود. دوز نامناسب می تواند بر کیفیت بتن تأثیر منفی بگذارد.

سازگاری بین مواد افزودنی و سیمان باید قبل از استفاده آزمایش شود تا از مناسب بودن اطمینان حاصل شود.

مواد افزودنی باید با برچسب شفاف نگهداری شوند.