close
چت روم
مبانی اصول طرح اختلاط بتن های متراکم
loading...

کلینیک بتن ایران

کد مطلب : 503 تاکنون روش استانداردی برای طرح بتن های خود تراکم ارائه نشده است، بلکه محققان مختلف براساس مجموعه ای از اصول اولیه که گاه برای بتن های معمول مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین براساس نتایج مخلوطهای آزمایشی که به صورت آزمون و خطا ساخته می شوند، اقدام نموده و در برخی موارد…

مبانی اصول طرح اختلاط بتن های متراکم

کلینیک بتن ایران بازدید : 28 دوشنبه 25 مرداد 1395 نظرات ()

کد مطلب : 503

تاکنون روش استانداردی برای طرح بتن های خود تراکم ارائه نشده است، بلکه محققان مختلف براساس مجموعه ای از اصول اولیه که گاه برای بتن های معمول مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین براساس نتایج مخلوطهای آزمایشی که به صورت آزمون و خطا ساخته می شوند، اقدام نموده و در برخی موارد نیز توصیه‌هایی برای کوتاه کردن مسیر طراحی و کم کردن تعداد مخلوطهای آزمایشی ارائه نموده اند.

چنانچه بتوان با افزایش تراکم سنگدانه‌ها، فضای بین دانه‌ها را به حداقل ممکن کاهش داد، ساختار بتن، یک ساختار متراکم با حداقل نفوذپذیری خواهد بود که حجم خمیر سیمان نیز در آن کاهش پیدا کرده و در نتیه دوام بتن افزایش می‌یابد. البته این مسئله در بتن های خود تراکم که معمولاً حجم خمیر سیمان در آنها زیاد است. نه تنها سبب متراکم شدن و افزایش دوام می‌شود، بلکه در کاهش جمع شدگی و خزش نیز موثر خواهد بود.

پژوهشگران متعددی روی این موضوع کار کرده‌اند که از جمله اولین آنها تحقیقات انجام شده در سال 1907 توسط فولر و تامسون را می توان نام برد. در نظریه فولر تامسون نحوه توزیع دانه‌ها در مصالح سنگی (سنگدانه) به گونه ای انتخاب می شود که دانه های کوچک در بین فضای دانه‌های بزرگتر قرار بگیرد و فضای خالی به حداقل ممکن کاهش یابد. این نوع منحنی ها، که اصطلاحاً به منحنی‌های دانه بندی ایده‌آل[1] موسوم هستند به علت برخی مشکلات و محدودیت‌ها، کم‌کم دچار تغییراتی شده و به جای آنها منحنی‌هایی با عنوان منحنی‌های مطلوب[2]، مطرح شدند، که در ادامه به صورت اجمالی مورد بررسی قرار می‌گیرند.

منحنی‌های دانه بندی مطلوب براساس آزمایشهای تجربی و محاسبات نظری، ارائه گردیده است، که از این دسته می‌توان به منحنی‌های بولومی[3]، فولر، گراف[4] و ریسل[5] اشاره کرد. در بین این منحنی‌ها، رابطه فولر نتایج بهتری را داده است:

که در آنYT درصد عبوری مصالح از الک Xi،Xi اندازه هر الک و حداکثر اندازه سنگدانه است.

با توجه به اینکه سنگدانه‌های کوچکتر از 0/075mmعموماً رس و لای هستند، منحنی دانه‌بندی فولر به شکل زیر اصلاح می گردد:

منحنی فولر که از رابطه بالا تبعیت می کند برای مخلوط‌های سفت (با کارایی کم)، نتایج خوبی می‌دهد، اما برای بتن های با اسلامپ بیش از mm50، یا بتن‌های قابل پمپ، که باید مقدار ماسه افزایش یابد و همچنین با توجه به نوع سنگدانه های مصرفی، از نظر تیزگوشه و گردگوشه بودن، رابطه بالا به صورت زیر اصلاح می‌شود.

که n درجه معادله فولر بوده و با توجه به روانی بتن و نوع سنگدانه مشخص می شود. در شکل یک نمونه منحنی‌ دانه بندی مطلوب براساس مقادیر مختلف n برابر با 3/0، 4/0 و 5/0، برای منحنی فولر به همراه منحنی‌های ارائه شده در استاندارد DIN 1045 رسم شده است.

حداکثر نمودن جرم حجمی خشک بتن براساس دانه‌بندی

یکی از راهکارهای دستیابی به بتنی با نفوذپذیری کم و دوام زیاد، افزایش جرم حجمی خشک بتن است. اساس این نظریه دستیابی به بتنی با حداکثر تراکم با استفاده از حداقل میزان مواد چسباننده می‌باشد، به گونه ای که مقاومت فشاری و کارآیی آن تغییر نکند. در این راستا با استفاده از روابط ریاضی، توزیع دانه ها (اعم از مصالح سنگی و مصالح چسباننده) به گونه ای انتخاب می شود که سنگدانه‌های ریز پودری (پر کننده) و مصالح چسبنده با پر نمودن فضاهای خالی بین مصالح سنگی درشت دانه باعث تراکم بیشتر مخلوط شود. لازم به ذکر است که در منحنی‌های دانه‌بندی معمول (استاندارد)، بازه‌ای برایقسمت ریز دانه (دانه های کوچکتر از mm 125/0) ارائه نمی شود، در صورتی که این قسمت برای دستیابی به یک دانه‌بندی بهینه و متراکم، حائز اهمیت است. به همین جهت استفاده از منحنی‌ دانه بندی مطلوب (به عنوان مثال نظریه فولر تامسون) مد نظر قرار می گیرد. درنظریه فولر تامسون، منحنی دانه‌بندی در قسمت ریزدانه به شکل بیضی و در سایر قسمت‌ها مماس بر بیضی و به صورت خطی است. شکل های زیر منحنی توزیع دانه‌بندی مصالح سنگی و چسبنده را نشان می دهد.

در این نظریه، به منظور ایجاد یک دانه‌بندی ناپیوسته و کاهش فضای خالی بین درشت دانه ها، ریزدانه ها در بین مصالح درشت دانه قرار داده می شود. شکل بعد بدین منظور قسمتی از یک بخش سنگدانه، حذف می‌شود. البته این احتمال وجود دارد که در صورت استفاده از دانه‌بندی ناپیوسته، تراکم کامل ایجاد نشود.

در شکل با استفاده از روابط مثلثاتی می توان نوشت:

از آنجا که سنگدانه ها عموماً به طور کامل گرد گوشه نیستند و ریزدانه ها نیز در حین مخلوط کردن به راحتی نمی‌توانند از بین سنگدانه های درشت عبور نموده و جایگزین فضاهای خالی شوند، در نتیجه به منظور کاهش فضاهای خالی میان درشت دانه ها، طبق تحقیقات انجام شده توسط هیله‌مایر مقدار D155/0 به D14/0 کاهش یافت. مزایای این دانه‌بندی ناپیوسته و کاهش فضای خالی مخلوط به شرح زیر است:

این نوع دانه‌بندی در مقایسه با دانه‌بندی پیوسته، با مقاومت فشاری برابر، به سیمان کمتری نیاز دارد.

با کاهش نسبی قطر سنگدانه، مصالح ریزدانه نقش پرکنندگی از خود نشان می دهند.

قابلیت تراکم پذیری مخلوط، در اثر حذف میان دانه ها، بطور محسوس افزایش می‌یابد، زیرا ریزدانه ها با درصد حجمی بیشتر در درشت دانه ها جابجا می‌شوند. به این ترتیب با دستگاه لرزاننده، تراکم پذیری بهتری بین درشت دانه و ریزدانه ها برقرار می‌گردد و هوای بین فضای سنگدانه های بتن تخلیه می‌گردد.

قرارگیری سنگدانه‌ها در این نوع مخلوط بتنی قابلیت نگهداری آب را افزایش می دهد.

مورد 2و3 باعث عمل آوری بهتر مخلوط بتنی شده و درصد آب مورد نیاز نیز متعاقباً کاهش می‌یابد.

از نظر کاهش هزینه های کارگاهی نیز، حذف میان دانه ها مناسب است، زیرا مشکلات حمل، انبار، الک نمودن و عمل آوری بتن کاهش می‌یابد.

تحقیقات رستم نشان داد که به جای حذف میان دانه ها می‌توان از منحنی دانه بندی با درصد کاهش یافته میان دانه‌ها استفاده کرد. کاهش میان دانه ها باعث بهبود کارآیی مخلوط می شود، به این ترتیب که با افزایش ریزدانه در مخلوط، نسبت W/C در حداقل ممکن باقی مانده، در نتیجه سبب بهبود کیفیت بتن می‌شود. در شکل های زیر منحنی دانه‌بندی طبق نظریه F&T و همچنین منحنی اصلاح شده توسط هیله‌ مایر ارائه شده است. در شکل این دو منحنی در مقیاس لگاریتمی با یکدیگر مقایسه شده اند. همانگونه که مشاهده می‌شود، منحنی اصلاح شده در بخش درشت دانه و میان دانه (بزرگتر از mm2) مقادیر بیشتری نسبت به منحنی F&T و برعکس برای دانه های کوچکتر از mm2 دارای مقادیر ریزدانه کمتری نسبت به منحنی F&T دارد.

یکی از مهمترین ویژگی های این منحنی ها، تعیین نسبت حجمی کلیه دانه‌های موجود در بتن، اعم از سنگدانه و مواد چسباننده است. براساس این منحنی می‌توان سهم هر یک از مواد جامد تشکیل دهنده بتن را تعیین کرد. درصد مشخص شده برای دانه‌های کوچکتر از mm063/0 بیانگر مقدار مواد چسباننده (یا پودری) می باشد.

آندریاسن و آندرسن تراکم توزیع یکنواخت دانه ها را مطالعه نموده و تراکم بهینه را با معادله‌ای شبیه به معادله قبل (بدون ) و با 37/0= n به دست آورند که تحت عنوان مدل A&A شناخته می‌شود. فونک برای مورد توجه قرار دادن ریزترین دانه ها، توزیع آندریاسن را مطالعه و مدل اصلاح شده A&A را ارائه کرد. نشان داده شده است که طرح اختلاط سو با منحنی اصلاح شده A&A مطابقت دارد. منحنی آندریاسن بهتر از منحنی فولر، ریزدانه ها را مورد توجه قرار می‌دهد (حدود 20% ذرات ریزتر از 75 میکرون در آندریاسن در مقایسه با 5/5% در منحنی فولر)، بنابراین برای طرح SCC مناسب‌تر عنوان شده است.


[1]- ideal granding curves

[2]- good granding curves

[3]- bolomey

[4]- graf

[5] - rissel 

 

ارسال نظر برای این مطلب

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتی
تبلیغات
Rozblog.com رز بلاگ - متفاوت ترين سرويس سایت ساز
درباره ما
Profile Pic
هولدینگ کلینیک بتن ایران (نام و نشان تجاری ثبت شده) فعالیت های کلینیک بتن ایران: تولید مواد شیمیایی بتن و قطعات جانبی بتن ( واتراستاپ - اسپیسرهای پلاستیکی ) : تولید و استفاده از مواد افزودنی بتن بخش مهمی از تکنولوژی بتن و مخلوط های بتنی می باشد، نوآوری و فن آوری در زمینه بتن، مواد افزودنی بتن، شیمی بتن، فرآورده های شیمیایی بتن، فرآورده های ساختمانی بتن و نهایتا شیمی ساختمان و فرآورده های شیمیایی ساختمان و مواد مهندسی ساختمان جزئی از سیاست های زیر بنایی تحقیقاتی کلینیک بتن ایران می باشد . کارخانه کلینیک بتن ایران واقع در شهرک صنعتی اشتهارد می باشد. تولیدات شرکت: افزودنی های بتن، فوق روان ساز و فوق روان کننده دیرگیر بتن و انواع ژل میکروسیلیس بتن و مکمل بتن و رنگ بتن مقاومت بالا و در خط دیگر تولید،انواع گروت، روان کننده و روان کننده های دیرگیر بتن و زودگیر بتن، چسب بتن ضد آب ,چسب لاتکس،ضد یخ بتن ، مواد هوازا و ژل هوازا، رنگ بتن ، ژل رنگی بتن ، سخت کننده کف جهت کف سازی ،کف پوش اپوکسی،انواع پرایمر ها ،بتونه اپوکسی،پرایمر بتن اپوکسی،کف پوش پلی یورتان،ترمیم کننده ، چسب ترمیم ، ملات های آب بند،آب بند کننده بتن، درزگیر بتن پلی یورتان،کیورینگ بتن،روغن قالب،چسب کاشت آرماتور،چسب کاشی پودری، چسب کاشی خمیری،نوار واتر استاپ پی وی سی،واتر استاپ PVC ،نوار واتر استاپ بنتونیتی،نوار قالب، اسپیسر،می باشند که در لیست محصولات کلینیک بتن به صورت کامل درج گردیده اند. محصولات مذکور جهت کاربرد در بتن آب بند ، بتن ضد تشعشع، بتن پدافندی و بتن دکوراتیو، نما و تزئینی,بتن پر دوام و بتن مقاوم برای شرایط مهاجم دریایی ، بتن بنادر و اسکله های شناور و ثابت ، بتن مخازن و کانال ها ,لاینینگ تونل ها ، بتن شرایط خاص نیروگاه ها و بتن ،برای استفاده در قالب های لغزان، عرشه ی پل ها ، بتن قطعات پیش ساخته بتنی ، بتن خود تراکم ، بتن خود متراکم ،بتن خود تراز، بتن پیش تنیده ، بتن ریزی در هوای سرد ، بتن ریزی های حجیم مورد استفاده ، که مورد رضایت مصرف کنندگان محترم و سازمان ها و مراکز تحقیقاتی استاندارد قرارگرفته است. گروه مشاور ژئوتکنیک و خدمات مهندسی بتن: مهندسی و اجرای ترمیم سازه های بتنی، مهندسی و اجرای طرح حفاظت از سازه های بتنی و فولادی، مهندسی و اجرای کف پوشهای صنعتی ، انبارها ، فرودگاه ها ، تعمیرگاه ها و سالن های ورزشی، کفپوش های صنعتی رزینی و کفپوش های سخت بتنی کارخانه ها و مراکز صنعتی و پوشش های محافظتی ضد اسید و حریق و انجام کفپوش های اپوکسی و پلی یورتان،مقاوم سازی سازه های بتنی به روش FRP و ...، مشاوره ؛ارائه طرح و اجرای آب بندی سازه های بتنی، مشاوره و اجرای کاشت آرماتور ، بولت و کرگیری در بتن مسلح. گروه آزمایشگاهی بتن؛ ارائه طرح اختلاط بتنهای خاص، ارائه طرح اختلاط بتن براساس مهندسی محیط، ارائه خدمات اسکن سازه های بتنی ، ویزیت دوره ای و شناسنامه سازه های بتنی، کارشناسی و بررسی وضعیت موجود سازه های بتنی، آزمایش های مخرب، آزمایش های غیرمخرب بتن . گروه علمی و پژوهشی بتن : در این راستا کلینیک بتن ایران با هدف ارائه خدمات تخصصی و راه اندازی و ایجاد پایگاهی علمی و پژوهشی در زمینه بتن و در سطح کشور ، تاسیس و همواره سعی نموده است با ارائه خدمات مشاوره ای به مهندسین و شرکتهای فعال ، در قالب تلاش برای شناخت راهکارهای ارتقا سطح کیفی پروژه های مختلف در سطح کشور گام بردارد .بدین منظور با ایجاد پیوند با اساتید برجسته کشوری و ایجاد سهولت در دست یابی مهندسین محترم به علوم پایه و روز مرتبط با بتن ، به تحقق این امر می اندیشد. از این رو سعی شده با مشارکت انجمن بتن ایران و انجمن مقاوم ساز بتن ایران ، و با حضور اساتید شاخص کشور ، اقدام به برگزاری دوره های تخصصی با موضوعاتی چون تکنولوژی پیشرفته بتن ، افزودنی های بتن ، بتن ریزی در هوای گرم مرطوب ، بتن ریزی در هوای سرد ، نظارت براجرای سازه های بتنی ، حفاظت از سازه های بتنی ، ترمیم سازه های بتنی ، مقاوم سازی سازه های بتنی ، طرح اختلاط بتن ، عوامل موثر در دوام بتن و ..... برای مهندسین شاغل در کارفرمان ، مشاوران و پیمانکاران ، به صورت عمومی و اختصاصی جهت ارگان ها ، سازمانها و شرکت ها ، گامی نو و بنیادین اما با ارزش ، در ورطه ارتقا سطح علمی دست اندرکاران محترم این عرصه به عنوان حرکتی پایه ای ، کاربردی و نیز به عنوان اولین پله جهت ارتقا سطح علمی ، عملی و کیفی پروژه ها ، برداشته شود. فردای بهتر صنعت ایران در گرو تقویت فنی خدمات مهندسی است.این هدف نقشه راه مدیران شرکت در همراهی با سایر بخش های صنعتی کشور است. با احترام- مدیریت مجموعه هولدینگ کلینیک بتن ایران
اطلاعات کاربری
نام کاربری :
رمز عبور :
  • فراموشی رمز عبور؟
  • آرشیو
    آمار سایت
  • کل مطالب : 471
  • کل نظرات : 5
  • افراد آنلاین : 1
  • تعداد اعضا : 2
  • آی پی امروز : 8
  • آی پی دیروز : 15
  • بازدید امروز : 20
  • باردید دیروز : 39
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 0
  • بازدید هفته : 223
  • بازدید ماه : 1,021
  • بازدید سال : 7,119
  • بازدید کلی : 52,934