روشهای پيشرفته ساخت بتن تقویت شده فیبری

منبع : ایران سازه

کاربرد فيبر در بتن در دهه اخیر محبوبیت بسيار زیادی یافته است. این رويکرد بنا بر تلاش در جهت بازاریابی وسیع به وسیله سازندگان و توزیع کنندگان فيبر و آخرین قابلیت های دسترسی به اين تکنولوژی، مستقل از داده های آزمایشگاهی رخ داده است. نه تنها مهندسی مواد و علم مواد کاربرد فيبر در بتن را پیشنهاد می کنند بلکه تولیدکنندگان و متخصصان موفقیت بتن مسلح فیبردار را گواهی می دهند. شهرت این بتن در این است که فيبر ها ترک های ناشی از جمع شدگی را کاهش می دهند گرچه کاربرد بتن مسلح با تار می تواند در تاریخ تا ساختار رومی کلسئوم ردیابی شود گرچه به نظر می رسد چندین سال برای گسترش این شیوه لازم است.
فیبرها به طور کلی می توانند در دو دسته طبقه بندی گردند: فولادی و ترکیبی .
تارهای فولادی در کاربردهای ویژه استفاده می شوند ومعمولا در دالهای بتنی معمولی و پیاده رو ها یا سطوح تخت کاربرد ندارند. تارهای فولادی هنگامی به بتن اضافه می شوند که یک مقاومت فشردۀ بالا مورد نیاز است. کاربرد تارهای فولادی در محیط های صنعتی به آسانی قابل توجیح است. تارهای فولادی همانند یک تار ترکیبی به کاهش ترکهای ناشی از انقباض نيزکمک می کنند گرچه کاربرد تارهای فولادی برای محافظت در مقابل ترکهای ناشی از انقباض به تنهایی مرسوم نمی باشد. تارهای فولادی در انواع شکلها و اندازه های مختلف یافت می شوند. متداول ترین شکل آنها 5/1 تا 2 اینچ تنوع با یک شکل دندانه دار و قطر تقریبی تا 2 میلیمتر است. میزان کاربرد برای هر یارد مکعب از 50 تا 200 پوند متغییر است.
تارهای ترکیبی از پلی پروپیلین ، نایلون و یا فایبرگلاس تشکیل می شوند. تارهای پلی پروپیلین یا پلاستیک سبک وزن هستند و تمایل به شناور شدن دارند یعنی آنها می توانند در سطح یک دال جمع شوند. تارهای نایلونی نیز سبک وزن هستند اما نسبت به پلی پروپیلین سنگین ترند و ممکن است بعضی اوقات به عنوان پرداخت مطلوب تر باشند. با گسترش کاربرد تارهای نایلونی و پروپیلینی تولیدات فایبرگلاس کمتر شده و کاربرد آن روبه کاهش است.
در نگاه اول تشخیص نوع تارهای ترکیبی از یکدیگر دشوار می باشد. تارهای ترکیبی همانند تارهای فولادی در اشکال و اندازه های متنوع تولید می شوند. آنها به وسیلۀ خصیصه هایی همانند عیار، تعداد تار(کمیت فردی تارها در واحد مساحت) و قدرت کششی( تحمل تنش) از یکدیگر متمایز می شوند.
بیشتر تولیدکنندگان بتن و مشتریان آنها اولویت هایی بر طبق کاربرد نوع محصول فیبری دارند. متداولترین تارها در دال ها، جاده ها و پیاده رو ها، طولی به اندازۀ 1 اینچ ± 5اینچ دارند و به میزان نیم پوند تا سه پوند به ازای هریارد مکعب بتن به کاربرده می شوند.
بتن تازه مخلوط شده در طی فرایندهای شیمیایی متنوع ایجاد می شود. در طی دگرگونی از یک ماده خمیری (پلاستیکی) به یک ماده سخت، دگرگونی های شیمیایی در خلال گرمای تولید شده از بتن اتفاق می افتد. گرچه این گرما برای کسب مقاومت اولیه در بتن ضروری است می تواند همانند دشمن برای بتن عمل کند یعنی باعث انبساط شود. همچنان که بتن در حال سخت شدن است به یک حرارت اوج می رسد. از نقطه حرارت اوج، بتن به آرامی شروع به سردشدن می کند و بدین ترتیب منقبض یا جمع می شود. این تغییر حجم می تواند در بتن ایجاد تنش کند که ممکن است منجر به ترکهای ناشی از گرما شود.
تارها در پل ها در عرض منطقه های تحت فشار در یک شبکه به هم پیوسته قرار می گیرند. ترکهای ناشی از جمع شدگی پلاستیک متفاوت از ترکهای ناشی از گرما هستندکه بیشتر به میزان رطوبت بستگی دارند تا گرمای درونی. قبل از اینکه بتن به حالت سختی درونی برسد شرایط آب و هوا ممکن است سطح بتن را خشک کنند. گرچه داخل بتن به صورت پلاستیک باقی می ماند سطح ممکن است به طور کامل آب خود را از دست بدهد. از دست دادن رطوبت بیش از حد در سطح باعث ایجاد لایه زود رس و انقباض می شود. شباهت بین ترکهای ناشی از حرارت و ترکها ناشی از انقباض پلاستیکی این است که هردو به وسیله یک تغییر حجم در توده بتن ایجاد می شوند و تفاوت ها در علت تغییر حجم است.
تقویت با فيبر ، دربسیاری از نمونه ها نباید به عنوان یک تقویت فولادی متناوب مد نظر قرار گیرد. اين نوع تقویت به عنوان جز تحسین آمیزی که می تواند به طور شاخص پدیدۀ ترکهای ناشی از جمع شدگی پلاستیک را کاهش دهد و ممکن است کمک به کاهش اثرات ترکهای ناشی از گرما کند ، شناخته شده است.
ترکهای سطحی در بتن فرصتی برای نفوذآب و تهاجم شیمیایی ایجاد می کنند. بیشتر اشکال حمله های فیزیکی و شیمیایی می تواند توسط هجوم از طریق ترکهای سطح و تأثیرات کلی پایدار در عمر بتن روی دهد. به علاوه ترکهای سطحی از نظر زیبایی شناسی خوشایند نیستند. کاربرد تارهای تقویت شده در بتن یک رویکرد اقتصادی با کاهش ترکهای ناشی از جمع شدگی و کاهش شدت ترکهای ناشی از حرارت وافزایش پایداری کلی در بتن است.
بتن عبور دهنده نور
بتن عبور دهنده نور امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبر های نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوک ها و یا پانل های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می آید.
فیبر های شیشه باعث نفوذ نور به داخل بلوک ها می شوند. جالب تریت حالت این پدیده نمایش سایه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است. همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می شود ثابت است به عنوان مثال اگر نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه ها سبز دیده می شوند. هزاران فیبر شیشهای نوری به صورت موازی کنار هم بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می گیرند. نسبت فیبر ها بسیار کم و حدود 4 درصد کل میزان بلوک ها است. علاوه بر این فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و تبدیل به یک جزء ساختاری می شوند بنابر این سطح بیرونی بتن همگن و یکنواخت باقی می ماند. در تئوری، ساختار یک دیوار ساخته شده با بتن عبور دهنده نور، می تواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبر ها تا 20متر بدون از دست دادن نور عمل می کنند و در دیواری با این ضخامت باز هم عبور نور وجود دارد.
ساختار های باربر هم می توانند از این بلوکها ساخته شوند. زیرا فیبر های شیشه ای هیچ تاثیر منفی روی مقاومت بتن دارند.
بتن پس کشیده
طراحان بتن پس کشیده ،پس کشیدگی را به عنوان روشی برای مسلح کردن بوسیله پیش تنیدگی می دانند.دراعضای پیش تنیده ،تنشهای فشاری در بتن به منظور کاهش تنش های کششی منتج از بارهای اعمال شده از وزن خود واعضا (بار مرده)ایجاد می شود.فولاد پیش تنیده همانند رشته ها ،میلگردها یا سیم ها برای جدا سازی تنش های فشاری بتن به کار برده می شود. پیش کشیده کردن یک روش ازپیش تنیدگی است.که درآن تاندون ها قبل از قرارگیری بتن در جایگاهش کشیده می شوندو نیروی پیش تنیده در ابتدا به بتن از طریق چسباندن انتقال داده می شود.
پس کشیدگی روشی از پیش تنیدگی است که در آن تاندون ها بعد از سخت شدن بتن کشیده می شوند ونیروی پیش تنیده در ابتدا از طریق انکورهای پایانی به بتن منتقل می شود.
تشریح پس کشیدگی برخلاف پیش کشیدگی که تنها می تواند در امکانات تولیدی پیش ساخته ایجاد شود پس کشیدگی در محل کار و در جا اعمال می شود.اجزای پوشانده شده با رشته های تقویت شده فولادی که در یک غلاف نصب شده اند به شیوه هایی که آن ها را از چسبیدن به بتن محافظت می کنند.این عمل به طراحان انعطاف بیشتری دربهینه سازی متریال های به کاربرده شده بوسیله خلق اعضای بتنی نازک تر می دهد.
مصالحی که در اعضای بتنی پس کشیده به کار می روند رشته های فوق العاده قوی فولادی ومیلگردها هستند .در کاربردهای افقی (مانند تیرها ، دال ها ، پلها و فونداسیون ها ) به طور معمول از رشته های فولادی استفاده می شود .
در دیوار ها ، ستون ها ودیگر کاربرد های عمودی معمولا میلگرد ها را به کار می برند.رشته های فولادی برای پس کشیدگی به طور معمول قدرت کششی 270000 psi در حدود نیم اینچ قطر دارند و تحت تنش تا نیروی 33000 پوند هستند.
مزایا:
در حالیکه بتن در مقابل فشار مقاومت می کند در مقابل کشش ضعیف می باشد . فولاد در مقابل نیرو های کششی مقاومت می کند .بنابر این ترکیب دو عنصر منتج به خلق یک جزء بتن خیلی قوی می شود . پس کشیدگی می تواند به خلق مولفه های بتنی ابتکاری کمک کند که نازکتر و قوی تر از قبل هستند . بسیاری از سازه های بتنی پیشرفته امروزی شامل بسیاری از پل های شاخص و ساختمان ها وهمچنین پارکینگ ها بعضی از انواع پیش تنیدگی را به کار می برند. برج های بلندمرتبه مسکونی وبسیاری از انواع سازه ها تکنیک های پس کشیدگی را به کار می برند.

آشنایی با سیستمهای گرمایش از كف:
با افزایش روز افزون جمعیت و همچنین کاهش منابع انرژی، مصرف بهینه انرژی امری بدیهی می باشد. در این راستا نقش سیستم های گرمایشی بهینه ساختمان ها و مجتمع های مسکونی در کنترل و بهینه سازی مصرف انرژی مهم وقابل تامل می باشد.
سیستم حرارتی گرمایش از کف که انتقال حرارت به صورت تشعشعی (تابشی) سهم زیادی در فرآیند گرمایشی آن دارد، درمقایسه با سایر سیستمهای حرارتی نه تنها در صرفه جویی و بهینهسازی مصرف انرژی بلکه در مقوله رفاه و آسایش ساکنان ساختمان ها دارای نقاط قوتبسیاری می باشد. در سالهای اخیر، سیستم گرمایشی از کف در کشورهای اروپایی و آمریکابسیار متداول شده است و دلیل این گسترش روزافزون بهینه بودن مصرف انرژی، توزیع یکسان گرما در تمامی سطح و فضا و دوری از مشکلات موجود در سایر روش ها، به عنوان مثال سیاه شدن دیوارها، گرفتگی و پوسیدگی لوله ها و… می باشد. استفاده از روش گرمایش از کف جهت گرمایش محل سکونت از دیرباز به طرق مختلف انجام می گرفته است. بطوریکه رومی ها زیر کف را کانال کشی کرده و هوای گرم را از آن عبور می دادند و کره ای ها دود حاصل از سوخت را قبل از اینکه از دودکش عبور کند از زیر کف انتقال می دادند. در سال 1940 نیز فردی بنام سام لویت برای این منظور لوله های آب گرم را در زیر کف قرار داد. درکشور ایران نیز درمناطق کوهستانی و سردسیر ازجمله آذربایجان این روش مورد استفاده قرار می گرفته، که بیشترین مورد استفاده آن درحمام ها بود.
به طور کلی سه نوع روش گرمایش از کف موجود است:
1-گرمایش با هوای گرم
2-گرمایش با جریان الکتریسیته
3-گرمایش با آب گرم
به دلیل اینکه هوا نمی تواند گرمای زیادی را درخود نگاه دارد روش هوای گرم در موارد مسکونی چندان به صرفه نیست و روش الکتریکی نیز فقط زمانی مقرون به صرفه است که قیمت انرژی الکتریکی کم باشد. درمقایسه با دو روش ذکر شده، سیستم گرمایش با آب گرم ( هیدرولیک) مقرون به صرفه تر و خوشایندتر می باشد.
بدین خاطر سالهای متوالی در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. روش گرمایش از کف به عنوان راحت ترین، سالم ترین و طبیعی ترین روش برای گرمایش شناخته شده است. همانطور که افراد در یک روز سرد زمستانی توسط تشعشع خورشید احساس گرما می نمایند دراین روش نیز گرما را بوسیله انتقال حرارت تشعشعی (تابشی) از کف دریافت می کنند و یقیناً احساس آسایش بیشتری خواهند نمود. در این سیستم گرمایشی معمولاً دمای آب گرم موجود در لوله های کف خواب بین 30 تا 60 درجه سانتی گراد می باشد که درمقایسه با سایر روشهای موجود، که دمای آب بین 54 تا 71 درجه سانتی گراد است، 20 تا 40 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی می شود. در ساختمان هایی که دارای سقف بلند می باشند استفاده از سیستم گرمایش از کف باعث کاهش مصرف انرژی و صرفه جویی در مصرف سوخت می شود، به این خاطر که در سایر روشها (مانند رادیاتور و بخاری) هوای گرم در اثر کاهش چگالی سبک شده و به سمت سقف می رود و اولین جایی را که گرم می کند سقف می باشد. به علت بالا بودن دمای هوا در کنار سقف میزان انتقال حرارت آن به سقف از هرجای دیگر بیشتر است و این عامل باعث اتلاف مقدار زیادی انرژی می شود.
در روش گرمایش از کف ابتدا قسمت پایین که مورد نیاز ساکنین است گرم می شود وهوا با دمای کمتری به سقف می رسد، که این یکی از مزایای اصلی این سیستم می باشد. یکی دیگر از مزایای استفاده از روش گرمایش از کف که امروزه بسیار مورد توجه واقع می شود آسایش و راحتی افراد می باشد، به طوریکه آسایش و راحتی فرد در محل سکونتش بدون اینکه از هر بابت دارای محدودیت باشد فراهم می شود. در نظر بگیرید که بدن شما در یک اتاق به گونه ای گرم شود که شما در هنگام استراحت هیچگونه هوای گرمی را استنشاق نکنید و تنفس شما بسیار ملایم صورت گیرد، این بهترین روش گرم کردن در یک آپارتمان و یا یک منطقه صنعتی است. همه اعضای بدن شما بخصوص پا که بیشترین فاصله را با قلب دارد همیشه گرم خواهد ماند و این برای انسان بسیار مطلوب خواهد بود.
همانگونه که قبلاً اشاره شد در گرمایش بوسیله رادیاتور یا بخاری دمای قسمت پایین اتاق سردتر از بالای آن می باشد که این حالت برای کودکان که دارای اندام کوچکی هستند ناخوشایند است، بطوریکه افزایش البسه آنها برای جلوگیری ازبیماری، آزادی کودکانه آنها را محدود می کند. سیستم گرمایش از کف برخلاف رادیاتور که هوای محل سکونت را به دلیل گرمای بیش ازحد خشک می کند، رطوبت را درحد متعادل نگه می دارد. همانطور که می دانید بیشتر افراد از کثیف شدن دیوارها و محیط زندگی در اثر استفاده از منابع گرمایی همچون بخاری و رادیاتور احساس نارضایتی می کنند. از آنجا که درسیستم گرمایش از کف جریان هوا به آرامی از پایین به بالا می باشد بنابراین دیوار ها پاکیزه می مانند. همین امر در مورد افرادی که دارای آلرژی) حساسیت) هستند بسیار مورد اهمیت است زیرا که محیط زندگی عاری ازهرگونه محرک خواهد شد. استفاده از این سیستم در مکانهایی همچون آشپزخانه و حمام که کف آنها معمولاًخیس و مرطوب است مناسب بوده و باعث خشک شدن کف می شود. مسیله مهم دیگر اینکه در این روش رطوبت زمین که دربعضی از منازل منجر به بروز بیماریهای مفصلی می شود از بین رفته و باعث کاهش درد بیماران مبتلا به ناراحتی هایی از قبیل رماتیسم خواهد شد.
همچنین از رطوبت دیوارها و کپک زدن آن که شکل خوشایندی ندارد جلوگیری می شود و دیگر اینکه در این سیستم جایی برای رشد و تکثیر حشرات موزی وجود ندارد. یکی دیگر از فواید سیستم گرمایش از کف این است که دیگر فضای منزل یا محل کار توسط دستگاههای رادیاتور و بخاری اشغال نمی شود و به همین منظور آزادی بیشتری در تغییر دکوراسیون محل زندگی خواهید داشت. شاید به نظر آید که به هنگام نصب سیستم کف خواب دیگر نمی توانید پوشش مورد علاقه تان را برای کف انتخاب کنید! ولی این طور نیست. مطمین باشید که شما می توانید برای پوشش کف منزل خود از هر نوع مصالحی ازجمله سنگ، سرامیک، کاشی پارکت چوب وفرش نیز استفاده کنید بدون اینکه تأثیری درگرمای مطلوب محیط شما بگذارد. یکی دیگر از مزایای استفاده از سیستم گرمایش از کف در روشهای ذوب برف می باشد بطوریکه از این روش برای ذوب یخ یا برف موجود در پیاده روها، لنگرگاههای بارگیری، جاده ها، ورودی ساختمانها و بیمارستانها، باند فرود هواپیما و زمینهای ورزشی از جمله زمین فوتبال وغیره که دسترسی آسان و سریع به محل الزامی است می توان استفاده کرد. بطوریکه این روش علاوه برکاهش هزینه های برف روبی و نمک پاشی، در حفظ ساختار موارد گفته شده بسیار موثر خواهد بود.

مقاله کامل در مورد سیمان پرتلند پوزولانی P.P.Cement

منبع : ایران سازه

مقدمه :
افزایش روز افزون جمعیت و نیاز به فضاهای مسکونی، اداری، ورزشی، آموزشی و... امری عادی واجتناب ناپذیر میباشد . در این راستا ساخت و سازها، عملیات ساختمانی که به صورت ساخت اولیه، مرمت، بازسازی موقت، بازسازی کامل بناها انجام میگیرد نیازمند علم و دانش فنی، مصالح استاندارد، اکیپ اجرائی ماهر و تخصص، آگاهی و شناخت بروز افراد شاغل در بخش ساختمان است .
با توجه به اینکه بتن، مصالح مناسبی برای امر ساخت و ساز بوده و اهمیت بسیار بالایی دارد . شرایط تولید، مواد اولیه، مواد ثانویه و مواد مضاف بتن و مهمتر از همه سیمان و جایگزین های مناسب برای آن در تولید بتن بایستی مورد مطالعه کاملاً علمی، فنی و مهندسی قرار گیرد، تا هم از نظر بهبود مشخصات بتن و افزایش مقاومت آن پیشرفت هایی حاصل شود، هم از نظر اقتصادی در هزینه ها صرفه جویی گردد یکی از بهترین راهکارهای موجود، یافتن جایگزینهای مناسب برای سیمان مصرفی در بتن است و در این زمینه استفاده از منابع و مصالح طبیعی با حفظ محیط زیست و منابع ارزشمند کشور ایده بسیار کارآمد و پرثمری میباشد .
چنانچه تولید سیمان با شرایط فوق گامی در جهت پیشرفت جامعه بحساب می آید، استفاده و بکارگیری آگاهانه و بجا از آن توسط مهندسین و افراد شاغل در بخش ساخت و ساز کشور نتایج مطلوب تری بدست می آورد .
سیمان پرتلند - مواد پوزولانی - بتن - مقاومت و دوام
سیمان پرتلند پوزولانی و ارزیابی واکنش زائی
سیمان پرتلند پوزولانی معمولی، مخلوطی است از حداقل 5 و حداكثر 15 درصد پوزولان طبیعی و دست كم 85 درصد كلینكر یا سیمان پرتلند با نرمی مشخص كه در مجاورت آب به صورت جسم چسبنده‏ای در كارهای ساختمانی مصرف می‏گردد . این سیمان با نماد " پ پ " نشان داده میشود .
پوزولان یک ماده طبیعی یا مصنوعی حاوی سیلیس فعال یا سیلیس آلومیناتی است که به تنهایی ارزش چسبندگی ندارد، ولی بصورت پودر شده و درحضوررطوبت و در دمای معمولی با هیدراکسید کلسیم واکنش شیمیائی حاصل کرده و ترکیباتی را که خواص چسبندگی دارد، بوجود می آورد . ماده پوزولانی بایستی بصورت آسیاب شده باشد تا درحضور آب با آهک، سیلیکاتهای کلسیم پایدار با خواص چسبندگی ایجاد کند .
مواد پوزولانی از خاکستر آتشفشانی غیربلورین- پوزلانی اصلی - پودرسنگ، سنگهای رسی و چرتهای اوپالینی، خاک دیاتومه ای کلسینه شده، خاک رس پخته شده، خاکستر بادی و دوده سیلیسی و غیره بدست می آید .
جهت ارزیابی درجه فعالیت واکنش زائی مواد پورولانی با سیمان، آئین نامه ASTM.C- 618-78 سنجش ضریب فعالیت پوزولانی را توصیه می نماید که این ضریب از تعیین مقاومت مخلوطها با جایگزین نمودن مقدار معینی از سیمان با مواد پوزولانی بدست می آید .
مقایسه مقاومت
روند توسعه مقاومت سیمان پرتلند پوزولانی به درجه فعال بودن پوزولان و نسبت سیمان پرتلند در مخلوط بستگی دارد . در سیمان پرتلند پوزولانی هیدراسیون بکندی انجام و حرارت هیدراسیون کمتر دارد و برای بتن های حجیم مناسب است . مقاومت اولیه بتن حاوی سیمانی که بخشی از آن با مواد پوزولانی جاگزین شده باشد، کمتر از مقاومت مربوطه بتن حاوی سیمان خالص است و نیاز به یک عمل آوری و مراقبت نسبتا" طولانی دارد ولی مقاومت نهائی آن تقربیا" با مقاومت سیمان پرتلند خالص یکسان و بلکه قدری بیشتر است .
مشخصات و خواص سیمان پرتلند پوزولانی
آئین نامه ASTM . C595-79 سیمان پرتلند پوزولانی را بعنوان نوع IP برای کاربردهای عمومی ساختمانهای بتنی و نوع P را برای مصرف در مواردیکه مقاومت اولیه زیاد مواد نیاز نباشد مانند پایه های پل، سد ها، و شالوده های تکی توصیف نموده است .
چگالی سیمان پرتلند عموما" حدود 15/3 است و چگالی سیمانهای پرتلند پوزولانی حدود 9/2 میباشد . چگالی سیمان، که با روش ASTM . C188 تعیین میشود، نشانگر کیفیت سیمان نیست و عمدتا" در محاسبات مربوط به تعیین نسبت اجزای مخلوط بتن بکارمی آیند .
سیمان پرتلند پوزولانی معمولی در حال حاضر با كیفیتی مطلوب و خواص مناسب با مشخصات برتر از شاخص های مطرح در استاندارد ملی ایران به شماره 3432 به صورت انبوه در کارخانجات سیمان کشورتولید می گردد . این نوع سیمان حاوی حداکثر 15% پوزولان طبیعی بوده و از خواص ویژه و كاربردی متنوعی برخوردار می باشد .
از خواص ویژه آن به موارد ذیل اشاره می شود .

- در طی زمان وجود پوزولان باعث جذبCa(OH)2 آزاد شده از فازهای سیمان شده و از افزایش پوكی و تخلخل تدریجی بتن می كاهد .
- این نوع سیمان ها ضد سولفات اصلاح شده می باشند.
- بتن این نوع سیمانها آب بیشتر در خود نگهداشته و آب انداختگی كمتری از خود نشان می دهند.
- مصرف این سیمان در هوای گرم و مرطوب، مطلوب می باشد.
- در بتن ریزی در شرایط آب و هوای سرد به خاطر ویژگی حرارت هیدراتاسیون كمتر، باید بتن تازه در برابر یخ زدن محافظت شود تا نتیجه ایده آل حاصل گردد و قالب برداری دیرتر انجام گیرد.
- دوام و پایایی بتن ساخته شده با سیمان پوزولانی در برابر محیط های خورنده و آبهای شور نسبت به سیمان های معمولی بیشتر است.
- میزان حرارت هیدراتاسیون این نوع سیمان نسبت به سیمانهای معمولی پایین تر بوده و در بتن ریزیهای نسبتاً حجیم كاربرد دارند.
- در مواقعی كه شن و ماسه مصرفی استعداد واكنش خطرناك قلیایی ـ سیلیكاتی را داشته باشند تاحد زیادی از تشكیل این واكنش خطرناك بین سنگدانه و قلیایی های سیمان جلوگیری می كند.
- به خاطر ویژگی حرارت هیدراتاسیون پایین و ماهیت پوزولان این نوع سیمان دیرگیر بوده و می باید مدت بیشتری بعد از بتن ریزی نگهداری شود تا نتیجه ایده آل حاصل گردد.
- در مواقعی كه برای ساخت قطعات پیش ساخته مانند موزائیك و بلوك استفاده می شود بایستی به علت دیرگیر بودن این سیمان مدت نگهداری آن طولانی تر باشد .
- در عملیات بتن ریزی در دمای کمتر از شش درجه سانتیگراد بایستی از مواد افزودنی مناسب استفاده شود .
مقایسه مشخصات شیمیایی سیمان پرتلند پوزولانی استاندارد های ملی ایران و ASTM
پارامتر مقدار در استاندارد ملی ایران 3432 مقدار در استاندارد آمریكا ASTM C595-79
Mgo ( درصد ) حداكثر 5 حداكثر 5
SO3 ( درصد ) حداكثر 4 حداكثر 4
افت حرارتی ( درصد ) حداكثر 5 حداكثر 5
یون كلر ( درصد ) حداكثر 1/0 ــــ
مقایسه مشخصات فیزیكی سیمان پرتلند پوزولانی استاندارد های ملی ایران و ASTM
پارامتر مقدار در استاندارد ملی ایران 3432 مقدار در استاندارد آمریكا ASTM C595-79
سطح مخصوص ( ( 3000 ــــ
انبساط اتوكلاو ( % ) حداكثر 5/0 حداكثر 8/0
زمان گیرش اولیه ( دقیقه ) حداقل 60 حداقل 45
زمان گیرش نهایی ( دقیقه ) حداكثر 420 حداكثر 420
مقاومت فشاری 3روزه( ( حداقل 100 حداقل 125
مقاومت فشاری 7روزه( ( حداقل 175 حداقل 193
مقاومت فشاری 28روزه( ( حداقل 300 حداقل 241
حرارت هیدراتاسیون ( )
در سن 7 روزه
در سن 28روزه حداكثر 70
حداكثر 80 حداكثر 70
حداكثر 80
مقدار پوزولان( درصد) 15-5

سیمان پرتلند پوزولانی ویژه
سیمان پرتلند پوزولانی ویژه طبق استاندارد ملی ایران به شماره 3432 دارای 15 تا 40 درصد مواد پوزولانی می باشد . كاربرد این مقدار پوزولان خواص بسیار مطلوبی به این سیمان می دهد كه كاربردهای ویژه ای را برای آن ایجاد می نماید . این سیمان با نماد " پ پ و " نشان داده میشود این سیمان دارای كاربرد گسترده به سبب خواص برتر ذیل می باشد :
1- دوام و پایداری بتن حاصل در محیط هایی با خورندگی زیاد حاوی غلظت بالای كلر و سولفات بسیار مطلوب می باشد .
2- به سبب حرارت هیدراتاسیون اولیه كم دارای كاربرد گسترده ای در بتن ریزیهای حجیم می باشد .
3 ـ Ca(OH)2 سبب جذب نسبتاً كامل حاصل ازهیدراتاسیون وحذف نسبتاً كامل تخلخل بتن میگردد.
4 ـ قابلیت مصرف بسیار گسترده در مواردی دارد كه شن و ماسه مستعد ایجاد واكنش سیلیكاتی ـ قلیائی دارند و انجام این واكنشها را به شدت محدود می كند.
5 ـ این نوع سیمان ها قابلیت مصرف بالائی در محیط های بسیار گرم و مرطوب دارند و نیاز به خنك سازی و كاهش درجه حرارت بتن و صرف هزینه زیاد در این مورد برای بتنهای ساخته شده از این سیمانها وجود ندارد .
6 ـ با توجه به ماهیت پوزولان و حرارت هیدراتاسیون كم در مورد كاربرد این سیمانها در هوای سرد و مصارف معمولی باید زمان بیشتری را برای نگهداری بتن صرف نمود .
مشخصات شیمیایی سیمان پرتلند پوزولانی ویژه
مشخصه شیمیایی الزامی معیار استاندارملی به شماره 3432 برای سیمان پوزولانی ویژه
Mgo ( درصد )
SO3 ( درصد )
افت حرارتی ( درصد )
یون كلر ( درصد ) حداكثر 6
حداكثر 4
حداكثر 5
حداكثر 1/0
مشخصه فیزیكی الزامی معیار استاندارملی به شماره 3432 برای سیمان پوزولانی ویژه
سطح مخصوص ( ( 3200
انبساط اتوكلاو ( % ) حداكثر 5/0
زمان گیرش اولیه ( دقیقه ) حداقل 45
زمان گیرش نهایی ( دقیقه ) حداكثر 420
مقاومت فشاری 3روزه( ( ـــــ
مقاومت فشاری 7روزه( ( حداقل 150
مقاومت فشاری 28روزه( ( حداقل 275
مقدار پوزولان ( % ) 40-16
حرارت هیدراتاسیون ( )
در سن 3 روزه _
در سن 7 روزه 60
در سن 28 روزه 70

تعیین میزان پوزولان در سیمان پوزولانی
برای تعیین پوزولان موجود در سیمان پوزولانی نخست باید مقدار CaO در نمونه مورد نظر تعیین شود و سپس با استفاده از فرمول زیر میزان پوزولان موجود در نمونه محاسبه گردد .
در این معادله فرض بر آن است كه مقدار CaO كلینكر سیمان پرتلند مورد مصرف در تولید سیمان پوزولانی 65 درصد می‏باشد و نمونه افت حرارتی نداشته باشد . در معادله بالا :
P : درصد پوزولان در سیمان پوزولانی
Cpz : درصد CaO در سیمان پوزولانی ( پس از كسر مقدار CaO موجود در سولفات كلسیم )
S : 7/1 برابر میزان سولفات كلسیم در سیمان
Cp : مقدار درصد CaO در پوزولان ( با فرض 5 درصد )
یادآوری - تعیین میزان پوزولان در سیمان پوزولانی اختیاری بوده و بنا به درخواست مصرف كننده باید توسط تولیدكننده انجام پذیرفته و گزارش شود .

سقف کرومیت

منبع : ایران سازه
در این سیستم از تیرچه های فولادی با جان باز در ترکیب با بتن، که از یک نبشی در بال فوقانی و یک تسمه در بال تحتانی و نیز یک میلگرد خم شده درجان استفاده می شود. برای پر کردن فضای خالی بین تیرچه ها از قالب های ثابت مانند بلوک های سیمانی، پلی استایرن، طاق ضربی، قالب های موقت فولادی (کامپوزیت) و یا هر پر کننده سبک استفاده می شود.
فاصله بین تیرچه ها از 73 تا 100 سانتی متر متغیر است و بتن روی سقف از 4 تا 10 سانتی مترضخامت دارد. تیرچه ها خود ایستا بوده و نیاز به شمع بندی ندارد تیرچه ها به نحوی طراحی شده که به تنهایی وزن بتن خیس و عوامل اجرایی را تحمل می کند.
مزایای سقف کرومیت
عدم نیاز به شمع بندی
به دلیل اینکه خود تیرچه ها به تنهایی (قبل از گرفتن بتن) وزن بتن خیس و عوامل اجرایی را تحمل می کند.

سرعت و سهولت اجرا
که در آن 48 ساعت بعد از بتن ریزی روی سقف قابل رفت و آمد و بارگذاری سبک بوده و به نسبت سیستم های مشابه آسانتر و با سرعت بیشتری انجام می شود.
امکان اجرای همزمان چند سقف
به دلیل عدم وجود شمع بندی می توان عملیات بتن ریزی را بر روی چند سقف به صورت هم زمان انجام داد.
یکپارچگی سقف و اسکلت
به علت جوش شدن تیرچه ها به اسکلت پس از گرفتن بتن، سقف و اسکلت یکپارچه شده و می تواند مانند یک دیافراگم صلب عمل کند.

امکان حذف کش ها
به علت یکپارچگی سقف و اسکلت می توان کش ها(اعضای غیر باربر) را حذف کرد و علاوه بر صرفه جویی در مصرف فولاد باعث یکنواختی زیر سقف می شود. در سقف های تیرچه بلوک معمولی به علت عدم امکان اتصال مکانیکی بین تیرچه های بتنی و پل های فلزی، فرض بر این است که هماهنگی تغیر مکان جانبی قابها به وسیله کش ها تامین گردد .
کاهش مصرف بتن و وزن کمتر سقف
به علت فاصله زیاد تیرچه ها از مصرف بتن حدود 20 % کاسته می شود و در نهایت سقف سبک تر می گردد.
یکنواختی زیر سقف و مصرف گچ و خاک کمتر
پایین بودن تنش در بتن
امکان طراحی و اجرای سقف با دهنه هاو باربری خاص
تا کنون سقف با دهنه 5/12 متر و سقف با شدت 7 تن بر متر مربع اجرا و به تایید رسیده.
حذف رد فولاد زیر سقف
به علت پایین بودن سطح بلوک از تیرچه ها پوشش گچ و خاک زیر تیر چه ها نسبت به نقاط دیگر بیشتر است و باعث کاهش جذب ذرات معلق می گردد.
سهولت اجرای داکت( بازشو)
به علت فاصله زیاد تیرچه ها از هم برای عبور لوله های تاسیساتی و... نیاز به قطع کردن تیرچه ها نمی باشد.
اجرای این سقف بر روی اسکلت های فولادی،بتنی و دیوارهای باربر امکانپذیر می باشد.

سقف کامپوزیت کرومیت
در این سقف با استفاده از قالب های فلزی فضاهای خالی بین تیرچه ها قالب بندی شده و نهایتأ با حذف قالب ها پس از بتن ریزی،سقفی سبک در اختیار خواهیم داشت. ضمناً در این سیستم به علت غرق شدن کامل جان تیرچه ها در بتن لرزش کمتری را در مقایسه با سیستم های مشلبه کامپوزیت (دال بتنی روی پروفیل های شکل) مشاهده می کنیم.

اطلاعات مفید درباره سیمان

منبع : ایران سازه

همیشه زمانی که صحبت از سیمان می شود این سئوال مطرح است که سیمان چیست و چگونه اکسیر آبادانی دست یافته است و آن را به اشکال مختلف به کار می برد.
با اندکی مطالعه و تحقیق بر آن شدم تا علاوه بر تعریفی از این ماده، تقویم پیدایش و سیر تکامل فرمولهای مختلف آن را بیان کنم تا شاید در جهت بالا بردن سطح کمی و کیفی کادر فنی و مجرب صنایع سیمان کشور به کار آید و نکته مهمتر اینکه در فکر توسعه موارد مصرف این ماده اعجاب انگیز برآییم تا اجرای پروژه های کشاورزی، عمرانی، صنعتی و... هر چه سریعتر با بهترین کیفیت به اجرا برسد.
سیمان چیست:
سیمان گردی است نرم، جاذب آب و اینکه قابلیت به هم چسباندن ذرات را به یکدیگر به وجود می آورد که در نتیجه جسم صلب و یکنواختی را پدید می آورد. براین اساس سیمان ترکیبی است از اکسید کلسیم (آهک) با سایر اکسیدها نظیر اکسید آلومینیوم اکسید سیلیسم، اکسید آهن، اکسید منیزیم و اکسیدهای قلیایی که ترکیبی با آب را دارا می باشد و در مجاورت با هوا و همچنین در زیر آب به تدریج سخت می گردد و دارای مقاومت بالایی می شود به طوریکه در زمانی حدود ٢٨ روز که در زیر آب باشد دارای مقاومتی حداقل ٢٥٠ کیلو گرم بر سانتی مترمربع می گردد.
بنا به مطالعات پدید آمده قدمت استفاده از سیمان در رم قدم بوده است به طوریکه مخلوطی از خرده سنگ و آهک پخته درست می کردند و از ترکیب این مخلوط با آب، بتن حاصل گردیده است و از بتن بدست آمده در مراحل اجرایی کارهای ساختمانی استفاده می شده است.
تاریخچه سیمان:
در اواخر قرن هیجدهم به منظور آشنایی با خواص هیدرولیکی ملاتهای ساختمانی گامهای موثری توسط مهندس انگلیسی جوانی به نام جان اسمیتون (John Smeaton) برداشته شد و در سال ١٧٦٩ میلادی مطالعاتی در زمینه خواص ترکیبی موجود در خاک رس، گیرش هیدرولیکی و خاصیت سخت شدن این ترکیبات به عمل آمد که در نتیجه مواد جدید حاصله، سیمان (Cement) نامگذاری گردید.
پس از نتایج بدست آمده در سال ١٨٠٢ میلادی اولین کارخانه سیمان در انگلیس بنا شد که به جهت سعی و تلاش یک شیمیدان معروف به نام فردریچ جان (friedrich John) با بالا بردن کیفیت پخت سیمان و همچنین ازدیاد درجه حرارت دمای کوره و خردایش بهتر مواد، سیمان مرغوبتری را بدست آورد. و اما ٢٣ سال بعد یعنی در سال ١٨٢٥ یک بنای جوان آجرچین بنام ژوزف آسپدین (Joseph Aspdin) موفق شد از پخت مخلوط سنگ آهک و خاک رس (به صورت دو غالب) در درجه حرارت بالا به نوعی آهک آبی بی نظیر دست پیدا کند و این شخص، این محصول را سیمان پرتلند نامید و اولین کارخانه سیمان پرتلند را بنا کرد و همچنین این روش را به نام خودش به ثبت رسانید. بنابراین اولین کارخانه سیمان در کشور انگلستان تاسیس گردید، خالی از لطف نیست که بدانیم اولین کارخانه سیمان آلمان در سال ١٨٥٥ توسط دکتر هرمان بلیب تره ( Dr. Hermann Bleibtrev ) در اشتاین اجرا گردیده است. و همچنین اولین کوره دوارسیمان در دنیا در سال ١٩٠٣ میلادی در کارخانه سیمان Adler شروع به کار کرد حال پس از تعریف مختصری از سیمان و تاریخچه آن به بررسی تقویم تاریخی بدست آمدن سیمان و بتن به نامهای غیر از اینها در ادوار گذشته قبل و بعد از میلاد مسیح می پردازیم تا بدانیم که انسان گذشته نیز به منظور استقامت بخشیدن به محل زندگی خود و همچنین سازه های جانبی دست ساز خودشان اهمیت ویژه ای قایل بوده است.
سیمان پرتلند نوع 1 ( سیمان پرتلند معمولی ) P. C - type I :
در مواردی به کار می رود که هیچ گونه خواص ویژه مانند سایر انواع سیمان مورد نظر نیست.
سیمان پرتلند نوع 2 ( P. C - type II ) :
برای استفاده عمومی و نیز استفاده ویژه در مواردی که گرمای هیدراتاسیون متوسط مورد نظراست.
سیمان پرتلند نوع 3 ( P. C - type III ):
برای استفاده در مواقعی که مقاومت های بالا در کوتاه مدت مورد نظر است.
سیمان پرتلند نوع 5 ( P. C - type V ) :
در مواقعی که مقاومت زیاد در مقابل سولفات ها مورد نظر باشد استفاده می شود.
سیمان سفید ( White Cement ) :
برای استفاده در سطح ساختمان ها و مواقعی که استفاده از سیمان های بدون رنگ با مقاومت های بالا مورد نیاز باشد. از این سیمان در تولید انواع سیمان های رنگی استفاده می شود.
سیمان سرباره ای ضد سولفات SR. slag Cement ) :
در مواقعی که مقاومت متوسط در مقابل سولفات ها و یا حرارت هیدراتاسیون متوسط مورد نظراست، استفاده می گردد
سیمان پرتلند - پوزولانی ( P. P. Cement ) :
در ساختمان های بتنی معمولی و بیشتر در مواردی که مقاومت متوسط در مقابل سولفات ها و حرارت هیدراتاسیون متوسط مورد نظر باشد استفاده می شود.
سیمان پرتلند - آهکی ( P. K. Z. Cement ):
این نوع سیمان در تهیه ملات و بتن در کلیه مواردی که سیمان پرتلند نوع 1 به کار می رود قابل استفاده است. دوام بتن را در برابر یخ زدن، آب شدن و املاح یخ زا و عوامل شیمیایی بهبود می دهد.
سیمان بنایی ( Masonry Cement ) :
برای استفاده در مواقعی که ملات بنایی با مقاومت های کمتر از سیمان پرتلند نوع 1 مورد نیازاست.
سیمان نسوز 450 ( Rf Cement 450 ) :
حاوی بیش از 40% Al2O3 با اتصال هیدروکسیلی و فازهای کلسیم آلومینات، برای مصرف به عنوان ماده نسوز در صنایع حرارتی استفاده می شود.
سیمان نسوز 500 ( Rf Cement 500 ) :
حاوی بیش از 70% Al2O3 با اتصال هیدروکسیلی و فازهای CA2,CA برای مصرف به عنوان ماده نسوز با درصد خلوص بالا در صنایع حرارتی و آتمسفرهای CO. H2 به کار می رود.
سیمان نسوز 550 ( Rf Cement 550 ):
حاوی بیش از 80% Al2O3 با اتصال هیدروکسیلی و آلومینات کلسیم به عنوان ترکیب اصلی، دارای نسوزندگی و خواص ترمومکانیکی بالا و کاربردهای ویژه نسوز مانند اتمسفرهای احیاءهیدروژن.
سیمان های چاه نفت:
این سیمان ها برای درزگیری چاه های نفت به کار می روند. عمده این نوع سیمان ها دیرگیر بوده و در برابر دماها و فشارهای بالا مقاوم می باشند. این سیمان ممکن است در حفره چاه های آب و فاضلاب نیز به مصرف برسد.
سیمان های پرتلند ضد آب:
این سیمان به رنگ سفید، خاکستری تولید می شود. این نوع سیمان، انتقال مویینه آب را تحت فشار ناچیز یا بدون فشار، کاهش می دهد ولی جلوی انتقال بخار آب را نمی گیرد.
سیمان های با گیرش تنظیم شده:
سیمان با گیرش تنظیم شده به گونه ای کنترل و ساخته می شود که می تواند بتنی با زمان های گیرش از چند دقیقه تا یک ساعت تولید کند.
سیمان های رنگی:
این سیمان ها بیشتر جنبه تزئینی و آرایشی دارند و در نماسازی سیمانی و تولید بتن نمادار به مصرف می رسند.

سایت های تخصصی ایرانی

سایت های تخصصی خارجی

سایت های تخصصی مهندسي زلزله

جهت مشاهده سایت های بیشتر به ادامه مطلب بروید

منبع: www.iiiWe.com

تهیه و تنظیم:سمیرا فتاحی

شرح کامل در ادامه مطلب

منبع : ایران سازه

یک سری نمونه تصاویر از اجرای سازه در شیب زیاد

لینک دانلود مجموعه عکسها:

http://www.4shared.com/file/246565445/e6d5be20/_2__Shib-1.html