عنوان :
مقاله بتن ریزی
تعداد صفحات :۸۲
نوع فایل : ورد و قابل ویرایش
چکیده
مصرف بتن به علت ارزانی و دسترسی راحت به آن، روز به روز در جهان توسعه می‌یابد، زیرا مصالح مورد مصرف بتن که عبارت است از شن و ماسه و سیمان، به حد وفور در همه جای کره زمین یافت می‌شود. از طرفی به علت عمر طولانی قطعات بتنی و مقاومت آن در مقابل عوامل جوی در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی مخصوصاً فولاد توجه مهندسین را در سراسر دنیا به خود معطوف داشته است و در نتیجه کاربرد آن روز به روز زیادتر می‌شود، به طوری که درصد ساختمان‌های بتنی بلند به نسبت ساختمان‌های دیگر، روز به روز به فزونی است، حتی در بعضی ممالک، احداث ساختمان‌های بلند فقط با بتن آرمه مجاز می‌باشد.
پس از قالب‌بندی و آرماتورگذاری، اقدام به بتن‌ریزی می‌شود. قبل از بتن‌ریزی باید بوسیله مهندس کارگاه و یا تکنسین مسئول بتن‌ریزی بازدیدهای زیر در سه مرحله انجام گردد:
الف) بازدید آرماتوربندی؛
ب) بازدید قالب‌بندی؛
ج) بازدید تجهیزات.
واژه های کلیدی: بتن، سنگدانه، قالب‌بندی، بتن ریزی، قلوه سنگ، ویبره کردن بتن
فهرست مطالب
بتن در کارگاه‌های ایران ۱
اجزاء تشکیل دهنده بتن ۲
سنگدانه ۳
رفتار فیزیکی سنگدانهها ۳
چگونه شن و ماسه تهیه می‌شود؟ ۴
تفاوت سنگدانه‌های شکسته و طبیعی ۵
حداکثر بزرگی سنگدانهها ۷
شکل هندسی سنگدانهها ۸
مقدار آب همراه سنگدانهها ۱۱
شن و ماسه استاندارد ۱۲
مشخصات بهترین درشت دانه (شن) برای بتن ۱۳
مشخصات بهترین ریزدانه (ماسه) برای بتن ۱۴
رفتار شیمیایی سنگدانهها ۱۵
آزمایش‌های سنگدانهها ۱۷
نمونه‌برداری ۱۷
حمل و نقل ۱۹
آزمایش تعیین مقدار رطوبت سنگدانه در کارگاه ۲۰
آزمایش تعیین مقاومت سنگدانهها در مقابل یخبندان ۲۱
آزمایش تعیین مقاومت سنگدانهها در مقابل ضربه ۲۳
تعیین خستگی سنگدانهها ۲۴
آزمایش هم‌ارز ماسه (تعیین مقدار خاک رس و لای در ماسه) ۲۵
مواد نامطلوب در سنگدانهها ۲۷
آب ۳۰
چرا در بتن آب می‌ریزیم؟ ۳۰
آب در بتن دارای سه نقش اساسی است: ۳۰
آب بهینه بتن چه مقدار است؟ ۳۱
مواد مضری موجود در آب ۳۲
خزه و جلبک ۳۲
ذرات معلق و لای ۳۳
چربی‌ها ۳۴
فاضلاب ۳۴
pH آب ۳۴
کربنات‌ها ۳۵
اسیدها ۳۵
قلیایی‌ها ۳۵
سولفات‌ها ۳۶
کلرورها ۳۶
املاح فلزات ۳۷
آب دریا ۳۷
آب باران ۳۸
ماشین‌آلات ۳۹
الف) ماشین‌آلات بتن‌سازی ۳۹
بیل ۳۹
بتونیر ۴۰
مرکز بتن‌سازی (Batching) ۴۰
ب) ماشین‌آلات حمل بتن ۴۱
قالب‌بندی ۴۲
ایستایی قالب ۴۲
دوام قالب ۴۳
انواع قالب‌بندی از لحاظ مصالح ۴۴
اجزای مختلف قالب‌بندی ۴۴
۱٫ رویه ۴۴
۲٫ داربست ۴۵
۳٫ قطعات تثبیت کننده ۴۵
زمان قالب‌برداری ۴۸
مراحل مختلف قالب‌بندی ۴۹
طریقه قالب‌برداری ۵۱
استفاده مجدد از قالب ۵۱
انحراف از نقشه (رواداری یا تولرانس) ۵۲
بتن‌ریزی و نگهداری آن ۵۲
بتن‌ریزی ۵۲
الف) بازدید آرماتوربندی ۵۳
ب) بازدید از قالب‌بندی ۵۴
ج) بازدید تجهیزات ۵۷
مصرف قلوه سنگ در روز بتن‌ریزی ۶۱
آب انداختن بتن ۶۲
ویبره کردن بتن ۶۵
بتن‌ریزی در هوای بارانی ۶۷
بتن‌ریزی در هنگام وزش باد ۶۹
بتن‌ریزی در هوای سرد ۶۹
بتن‌ریزی در هوای گرم ۷۳
نگهداری بتن ۷۵
بتن در کارگاه‌های ایران
مصرف بتن به علت ارزانی و دسترسی راحت به آن، روز به روز در جهان توسعه می‌یابد، زیرا مصالح مورد مصرف بتن که عبارت است از شن و ماسه و سیمان، به حد وفور در همه جای کره زمین یافت می‌شود. از طرفی به علت عمر طولانی قطعات بتنی و مقاومت آن در مقابل عوامل جوی در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی مخصوصاً فولاد توجه مهندسین را در سراسر دنیا به خود معطوف داشته است و در نتیجه کاربرد آن روز به روز زیادتر می‌شود، به طوری که درصد ساختمان‌های بتنی بلند به نسبت ساختمان‌های دیگر، روز به روز به فزونی است، حتی در بعضی ممالک، احداث ساختمان‌های بلند فقط با بتن آرمه مجاز می‌باشد.
دیگر از جاذبه‌های بتن، آن است که این جسم قبل از سخت شدن سیال بوده و در هر شکل و قالبی که ریخته شود، بعد از سخت شدن به همان شکل درمی‌آید. از این راه معماران و طراحان می‌توانند اجزاء مختلف ساختمان را از لحاظ هندسی به دلخواه خود طراحی کنند. در عوض، عیب بزرگ قطعات بتن آرمه، این است که هیچ وقت فرضیات محاسباتی کاملاً مطابق با واقعیت نیست، زیرا اولین فرضی که یک محاسب ساختمان بتن آرمه می‌کند، آن است که بتن و فولاد را جسم همگن فرض نموده و تنش و کرنش آنها را مساوی درنظر می‌گیرد و محاسبات خود را بر مبنای آن شروع کرده و ادامه می‌دهد، در صورتی که این فرض کاملاً با حقیقت وفق نمی‌دهد و تنش و کرنش بتن فولاد کاملاً مساوی نیستند، ولی اگر در طراحی بتن و ساخت و اجرا و عمل‌آوری و بالاخره در نگهداری آن دقت کافی به عمل آید و بتن مطابق دستورالعمل‌های موسسات تحقیقاتی و استانداردهای دنیا طراحی و ساخته شود، شاید به میزان قابل توجهی فرضیات و عمل به همدیگر نزدیک شوند.
برای رسیدن به این هدف که بتوانیم در ایران از بتنی کاملاً مطابق با استانداردهای بین‌المللی استفاده نماییم، دو اشکال وجود دارد:
بتن استاندارد با کیفیت عالی به مراتب از بتنی که ما اینک در کارگاه‌ها از آن استفاده می‌نماییم، گرانتر تما می‌شود و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست و این مطلب برای سازندگان واحدهای مسکونی که اغلب قریب به اتفاق انبوه‌سازان واحدهای مسکونی بوده و فروشندگان آن می‌باشند، نه استفاده کنندگان از آن، خوشایند نیست. ولی اگر توجه داشته باشیم که بتن با کیفیت خوب، توان باربری بیشتری را دارا می‌باشد، متوجه می‌شویم که بتن خوب در نهایت از لحاظ اقتصادی بیشتر به صرفه نزدیک است. برای مثال می‌توانیم بگوییم که طبق استانداردهای بین‌المللی، مهندس محاسب مجاز است که بار فشارهای معادل ۲۱۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را روزی سازه بتنی بگذارد، ولی عملاً مهندسین محاسب ایرانی بیش از ۸۰ تا ۹۰ و حداکثر ۱۱۰ کیلوگرم برای هر سانتیمتر مربع بتن توان باربری قائل نیستند، یعنی چیزی کمتر از توان مجاز و این به علت بدی اجرای بتن می‌باشد. در این صورت مشاهده می‌شود اگر ساخت بتن با کیفیت عالی حتی اگر ۲۰ درصد هم گرانتر تمام شود، با توجه به حداکثر توان باربری بتن هنوز ۸۰درصد به نفع تولید کننده است. از طرفی ابعاد قطعات بتنی با توان باربری بالاتر، کوچکتر شده، در نتیجه فضای کمتری را اشغال می‌نماید و این خود موجب وسیع‌تر شدن فضاهای معماری می‌شود.
نکته دوم، کمبود و یا بهتر بگوییم، نبود کارگران ماهر بتن‌ساز و عدم آشنایی کارگران به رفتارهای بتن می‌باشد، زیرا اکثر دست‌اندرکاران بتن و بتن‌سازی چنین گمان می‌کنند که اگر آب و شن و ماسه سیمان را مخلوط کرده و در قالب جا دهند، بتن‌سازی و بتن‌ریزی نموده‌اند. تجربه نشان داده است که اگر در ساختن و جا دادن بتن در قالب و حفظ و نگهداری آن دقت بیشتری به عمل آید، قطعه موردنظر حتی تا ۵۰درصد دارای توان باربری بالاتر می‌باشد، بدون آنکه هزینه بیشتری را متحمل شویم.
اجزاء تشکیل دهنده بتن
همانطوری که می‌دانیم، بتن تشکیل شده است از سنگدانه‌های کوچک به نام ماسه و سنگدانه‌های درشت‌تر به نام شن که این سنگدانهها به وسیله چسب مخصوصی به نام سیمان در مجاورت آب به همدیگر می‌چسبند و جسم متراکم و سختی را به نام بتن ایجاد می‌نمایند که اگر این بتن در شرایط خوب تهیه و عمل آورده شود و سیمان آن به اندازه کافی باشد، در اثر نیروی فشاری در حدود ۳۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع متلاشی می‌شود و توان مجاز آن ۶/۰ عدد فوق، یعنی در محاسبات تا ۲۱۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع بار فشاری می‌توانیم روی آن قرار دهیم، ولی این قطعه در مقابل نیروهای کششی بسیار ضعیف بوده و اگر بتن در شرایط بسیار خوب تهیه و نگهداری شود، نیروی کششی تا ۳۲ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را می‌تواند تحمل نماید. به همین علت، در بتن فولاد (میلگرد) می‌گذارند تا نیروهای کششی را تحمل نمایند.
در نتیجه بتن تشکیل شده است از: شن، ماسه، سیمان، آب و فولاد.
سنگدانه
سنگدانهها در حدود حجم بتن را تشکیل می‌دهند. به همین علت رفتار آنها در بتن مقاومت و سایر خصوصیات آن را تحت تاثیر قرار می‌دهد. لذا باید سنگدانهها از هر لحاظ مورد مطالعه قرار گیرند. رفتار سنگدانهها را باید از دو نقطه مورد مطالعه قرار داد:
۱٫ رفتار فیزیکی؛ ۲٫ رفتار شیمایی
در قسمت اول: شکل هندسی سنگدانهها، بزرگی آنها، درصد هر اندازه در کل توده، وزن مخصوص آنها، مواد خارجی همراه آنها، استعداد جذب آب آنها، آب همراه سنگدانهها، سختی آنها و غیره مورد مطالعه قرار می‌گیرد و در قسمت دوم جنس سنگدانه ـ واکنش‌های شیمیایی آنها در روند سخت شدن سیمان و همچنین واکنش‌های شیمیایی آنها در زمان نگهداری و بهره‌برداری از قطعه بتنی را مطالعه می‌نماییم.
رفتار فیزیکی سنگدانهها
در حقیقت باید گفت کلیه دانه‌های سنگی موجود در طبیعت، سنگدانه گفته می‌شود، ولی در تداول عامه و مخصوصاً در زبان فارسی برای آنکه شنونده در ضمن مکالمه اندازه سنگدانه را نیز درک نماید، برای هر اندازه از سنگدانه نام مخصوصی را تعیین نموده‌اند. مثلاً برای دانه‌های بسیار ریز فیلر و دانه‌های درشت‌تر به ترتیب ماسه بادی، ماسه، شن نخودی، شن بادامی، قلوه سنگ، پاره سنگ، تخته سنگ، صخره و بالاخره کوه نامگذاری کرده‌اند.
از میان سنگدانه‌های مذکور، در بتن شن و ماسه مورد مصرف دارد. طبق استانداردهای بین‌المللی، دانه‌های از ۶/۰ میلیمتر تا ۵ میلیمتر، ماسه نامیده شده است و از ۵ تا ۲۲ میلیمتر را شن نامگذاری کرده‌اند. البته باید توجه نمود که در بتن‌ییزی‌های حجیم، سنگدانه‌هیا بزرگتر از ۲۲ میلیمتر نیز مصرف می‌شود.
اغلب موسسات و استانداردهایی که روی بتن کار کرده‌اند و دستورالعمل‌های متعددی برای اندازه سنگدانهها ارائه کرده‌اند، اکثر قریب به اتفاق آنها، روی درصد دانه‌ها از لحاظ اندازه تکیه نموده‌اند، ولی کلیه این دستورالعمل‌ها مربوط به سنگدانه‌های همان مملکت بوده و حتی مربوط به همان رودخانه و معدنی است که سنگدانه‌های آن مورد آزمایش قرار می‌گیرند و برای ممالک دیگر و حتی معادن شن و ماسه ناحیه دیگر در همان مملکت نمی‌تواند صددرصد مورد استفاده باشد.
البته این مطلب درست است که این دستورالعمل‌ها می‌تواند معیارهای قابل قبول و راهنمای خوبی برای دانه‌بندی بتن سایر ممالک نیز باشند، ولی صددرصد نمی‌توان مورد قبول ممالک دیگر قرار گیرند. بدین لحاظ بهتر است برای بتن‌ریزی‌های بزرگ قبل از شروع کار و بعد از انتخاب معدن شن و ماسه اقدام به آزمایش‌های محلی نموده و بهترین دانه‌بندی را انتخاب نماییم.
می‌دانیم بتن مخلوطی است از شن و ماسه و سیمان و آب و همچنین می‌دانیم در مخلوط شن و ماسه به مقدار قابل ملاحظه‌ای هوا وجود دارد. وجود هوا در بتن پوکی آن را موجب می‌گردد. در نتیجه هرقدر ما بتوانیم هوای موجود در بتن را به خارج هدایت نماییم و هرقدر در قطعه بتنی هوای حبس شده کمتر باشد، قطعه توپرتر بوده و وزن مخصوص آن بالاتر می‌باشد. با تعریف فوق معلوم می‌شود که بهترین دانه‌بندی برای اختلاط شن و ماسه آن است که از لحاظ اندازه به طریقی انتخاب شوند که حداکثر تراکم را ایجاد نمایند و به عبارت دیگر دارای حداقل هوای حبس شده در آن باشند.
چگونه شن و ماسه تهیه می‌شود؟
هر ساله با طغیان رودخانه‌ها، مقداری سنگدانه در محل آبرفت رودخانه‌ها باقی می‌ماند که این آبرفت‌ها معادن شن و ماسه طبیعی را تشکیل می‌دهند. پس از آنکه این معادن شناسایی و انتخاب گردیدند و جنس سنگ آن وسیله آزمایشگاه تایید شد، اقدام به بهره‌برداری از آن معدن می‌گردد. مصالح موجود در معدن که اندازه سنگدانه‌های آن از قلوه سنگ‌های درشت حتی به ابعاد ۵۰ سانتیمتر تا سنگدانه‌های ریز و ماسه و ماسه بادی و فیلر نیز در آن یافت می‌شود، بوسیله لودر بارگیری شده و وسیله کامیون به محل کارخانه تهیه شن و ماسه منتقل می‌گردد.
این مصالح ابتدا بوسیله ماشین‌های مخصوص شسته شده و گل و لای آن جدا می‌شود. پس از شستن، سنگدانهها با تسمه نقاله به ماشین دانه‌بندی منتقل می‌گردد. در آنجا دانه‌های درشت‌تر و خارج از اندازه شده با تسمه نقاله به ماشین‌های سنگ‌شکن می‌رود و طبق برنامه‌ای که به آن ماشین داده شده است، سنگدانهها وسیله آسیاب‌های مخصوص که اغلب آسیاب فکی می‌باشند، در چند مرحله خرد شده و به شن و ماسیه به اندازه دلخواه تبدیل می‌گردند که به آن شن و ماسه شکسته می‌گویند.
البته اگر کارخانه بیشتر سفارش شن و ماسه شکسته داشته باشد، علاوه بر قلوه سنگ‌های موجود در ماسه طبیعی از معدن‌هایی که قبلاً شناسایی شده‌اند، نسبت به استخراج سنگ و تبدیل آنها به شن و ماسه شکسته اقدام می‌نمایند. بقیه مصالح با الک‌های لرزان دانه‌بندی شده و شن و ماسه بطور جداگانه با تسمه نقاله به انبار شن و ماسه برای بارگیری و حمل به محل مصرف منتقل می‌گردند که به آن شن و ماسه طبیعی می‌گویند.
آب حاصل از شستشوی سنگدانهها که حاوی ماسه بادی و فیلر می‌باشد، به حوضچه‌های مخصوصی منتقل و دانه‌های موجود در آن پس از ته‌نشین شدن با تسمه نقاله به انبار ماسه بادی برده می‌شود و به بازار مصرف عرضه می‌گردد و آب روی آن که زلال شده است، دوباره به مصرف شستشوی ماسه می‌رسد.
تفاوت سنگدانه‌های شکسته و طبیعی
سن و ماسه‌ای که بوسیله سنگ شکن‌ها تهیه می‌شود، تیزگوشه بوده و اندازه آن کاملاً مطابق دلخواه تولید کننده می‌باشد و سطوح آن ناصاف است، در صورتیکه سنگدانه‌هایی که به طور طبیعی بدست می‌آید، گرد گوشه بوده و سطوح آن کاملاً صیقلی است. سنگدانه‌های شکسته فاقد گردوخاک بوده و تمیزتر می‌باشد و یا اگر دارای گردوخاک باشند، با توجه به اینکه این ریزدانه‌ها در اثر شکستن و خرد کردن سنگ بوجود آمده‌اند، از جنس خود سنگ بوده و دارای اثرات منفی کمتری روی بتن می‌باشد، در صورتی که سنگدانه‌های طبیعی همیشه با مقداری ریزدانه که در تداول عامه به آن خاک می‌گویند، همراه است که این خاک اگر از جنس خاک رس بوده و از مقدار معینی بیشتر باشد، در مقاومت‌های بتن تاثیر نامطلوب دارد.
در موقع جادادن بتن در قالب، سنگدانه‌های طبیعی به علت صیقلی دادن سطوح آن و سرخوردن آنها روی یکدیگر بهتر و آسانتر قالب خود را پر می‌کند. به عبارت دیگر، بتن دارای کارایی بهتری است که این مطلب می‌تواند روی مصرف سیمان و همچنین نسبت به آب سیمان تاثیر مطلوب بگذارد، در صورتی که این خاصیت در سنگدانه‌های شکسته که تیزگوشه می‌باشند، وجود ندارد. خمیر سیمان به دانه‌های تیز گوشه بهتر می‌چسبد، در صورتی که چسبندگی بین خمیر سیمان و دانه‌های گرد گوشه سست‌تر می‌باشد. در نتیجه بتن‌هایی که با سنگدانه‌های تیزگوشه ساخته می‌شوند، بهتر می‌تواند نیروهای خمشی و فشار را تحمل نماید.
ضمناً نباید فراموش کرد که در سنگدانه‌های شکسته در موقع شکستن و خرد شدن همیشه مقدار گرده سنگ روی سنگدانهها باقی می‌ماند که در موقع طراحی بتن باید درنظر گرفته شوند، زیرا در غیراینصورت اثرات پیش‌بینی نشده‌ای روی کیفیت بتن خواهند داشت.
دانه‌بندی
منظور از دانه‌بندی، انتخاب درصدی مناسب از همه اندازه سنگدانه می‌باشد، به طوری که سنگدانه‌های ریزتر فضای خالی بین سنگدانه‌های درشت‌تر را پر کرده تا هوای موجود در سنگدانهها به حداقل برسد. طبق تعریف ASTM (موسسه آمریکایی آزمایشات مصالح) که اندازه دانه را با شماره الک تعیین می‌نماید، بدین طریق است که اگر دانه‌ای از الک رد بشود و روی الک بعدی باقی بماند، اندازه دانه مساوی است با اندازه سوراخ الک بالایی.
می‌دانیم حجم یک توده از سنگدانهها عبارت است از سنگدانهها، آب و هوا. در ساختن بتن باید حجم هوای بین سنگدانهها حداقل باشد. یعنی فضای خالی بین آنها از سنگدانه‌های کوچکتر و کوچکتر پر شود، به طوری که فاصله بین دو سنگدانه درشت با سنگدانه متوسط پر شده و فضای بین دو سنگدانه متوسط با سنگدانه ریزتر اشغال گردد، همینطور تا کوچکترین سنگدانه که ماسه می‌باشد، نیز فضایی را اشغال نماید، به طوری که وزن مخصوص توده سنگدانهها به حداکثر رسیده و در نتیجه هوای موجود بین آنها و در نهایت هوای موجود در بتن به حداقل برسد، در این صورت بهترین دانه‌بندی را تهیه نموده‌ایم.
جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .
