*گزارش کار آزمایشگاه تکنولوژی بتن*

هدف: آزمایش استاندارد برای تعیین جرم حجمی سیمان

تجزیه و تحلیل تئوری آزمایش: جرم جسمی سیمان همان جرم واحد حجم ذرات جامد است و این آزمایش برای تعیین جرم جسمی سیمان به کار می‎رود. سیمان و جرم حجمی سیمان عموماً‌ در ارتباط با طرح و کترل مخلوط‎های بتنی مورد استفاده قرار می‎گیرد.

سیمان ‎P

شرح دستگاه‎ها و وسایل:

1- بالن لوشاتلیه: بالن استانداردی است که دارای مقطع دایره‎ای است. مقطع پایینی بالن ظرفیتی در حدود 250 میلی‎لیتر دارد. این بالن باید از شیشه شفاف ساخته شده باشد و باید درجه‎بندی 1/0 میلی‎لیتر درجه‎بندی شده باشد.

2- نفت سفید خالص یا مادة نفتی دیگر که در تعیین جرم حجمی سیمان به کار می‎رود.

روش آزمایش: بالن را با نفت یا مایع دیگر تا علامتهای 0 و 1 میلی‎لیتر که در روی ساق وجود دارد، پر می‎کنیم. پس از ریختن نفت ، در صورت لزوم، بهتر است قسمت بالایی بالن را خشک کنیم تا مواد در آن قسمت بالن نچسبند. بعد از ریختن نفت، عود مقابل تراز، بالای مایع را به عنوان اولین عدد، قرائت می‎کنیم. مقداری سیمان را وزن نموده و به تدریج و با دقت به داخل بالن می‎ریزیم، پس از آنکه تمام سیمان به داخل بالن انتقال داده شد، درپوش بالن را گذاشته و آن را به آ‌رامی تکان می‎دهیم تا حباب داخل سیمان خارج شود. بهتر است این تکان به صورت مایل و به آرا می انجام شود. بعد از آنکه هیچ حبابی از طرف سیمان به با لا نیامد، بالن را ثابت نگه داشته و سطح مایع را قرائت و آن را یادداشت می‎کنیم و با توجه به فرمول بالا، ‎P سیمان را به دست می‎آوریم.

اطلاعات و نتایج به دست آمده: در این آزمایش، ما با توجه به امکانات زم انی و مکانی،‌از 15 گرم سیمان و 41 ‎cc بنزین در آزمایشگاه استفاده کردیم. بنزین را داخل بالن ریختیم و با افزودن 15 گرم سیمان، حجم مخلوط به ‎cc46 رسید. در نتیجه از فرمول مورد نظر وزن جسمی سیمان را محاسبه کردیم:

سیمان ‎P

بحث و تفسیر و مقایسه با استانداردها: طبق استانداردهای موجود، جرم جسمی سیمان، (25/3-3) گرم بر سانتیمتر‎مکعب می‎باشد که با توجه به نتیجه به دست آمده در آزمایشگاه عدد حاصل مورد قبول است.

نتیجه‎گیری و عوامل خطا و پیشنهادات و اصلاحات:

عوامل خطا در این آزمایش می‎تواند از قبیل، استفاده از بالن کثیف، مخلوط نشدن کامل سیمان با نفت، ‎… می‎باشد.

به طور کلی:

در طرح و کنترل مخلوط‎های بتن، جرم حجمی را به صورت چگالی بیان می‎کنند. این چگالی یک عدد بدون بعد است:

منابع و مراجع:

1- ‎C188-89-ASTM

2- کتاب دستورالعمل‎های آزمایشگاه بتن، تألیف: مهندس شاه نظری.

هدف: آزمایش استاندارد برای تعیین غلظت نرمال سیمان

تجزیه و تحلیل تئوری آزمایش: مقدار آب لازم جهت تهیه خمیر سیمان با غلظت نرمال مناسب، از طریق این آزمایش به دست می‎آید. این مقدار، میزان آبی است که تمام ذرات سیمان برای تکمیل واکنش هیدریتاسیون نیاز دارد.

شرح دستگاه‎ها و وسایل:

1- ترازو: این ترازو باید با مشخصات استاندارد ‎ASTM-C-1005 مطابقت داشته باشد.

2- ویکات: این دستگاه شامل دو قسمت کلی می‎باشد. قسمت اول ثابت (پایه) و قسمت دوم متحرک (میله) است. میله متحرک ویکات به وزن 300 گرم می‎باشد. قسمت انتهایی میله متحرک به فاصله حداقل ‎mm50 دارای قطر ‎mm10 است و قسمت بالایی این جسم متحرک دارای سوزن به قطر ‎mm1 و طول ‎mm50 می‎باشد. در روی قسمت ثابت یک صفحه مربعی نفوذناپذیر به ابعاد ‎mm100 وجود دارد که محل قرارگیری خمیر سیمان می‎باشد. در قسمت بالایی جسم ثابت،‌ صفحة درجه‎بندی برای مشاهده اعداد با دقت ‎mm1/0 با مقیاس استاندارد وجود دارد.

3- استوانه مدرج شیشه‎ای: استوانه‎ای که حجم ‎mm200 یا ‎mm250 را داشته و شرایط استاندارد ‎ASTM C490 را داشته باشد.

روش آزمایش: روش آزمایش شامل سه قسمت است:

الف- آماده کردن خمیر سیمان: 650 گرم سیمان را با مقدار مشخصی آب مخلوط می‎کنیم. این مقدار آب، همان مجهول کلی است که ما به دنبال آن هستیم.

ب- قالبگیری نمونة آزمایش: پس از پوشیدن دست‎کش به سرعت خمیر سیمان ساخته شده را تقریباً به شکل توپ درمی‎آوریم. سپس آن را 6 بار از این دست به آن دست پرتاب می‎کنیم طوری که گلوله نسبتاً کروی ایجاد شود. گلوله را در یککف دست گرفته و آن را از انتهای گشادتر حلقه که در دست دیگر است به داخل حلقه فشار می‎دهیم، طوری که حلقه کاملاً‌ از خمیر پر شود. با یک حرکت کف دست خمیر اضافی را از انتهای بزرگتر حلقه برمی‎داریم و سپس حلقه را برعکس کرده و از قسمت گشادتر روی صفحة پایینی ویکات قرار می‎دهیم. سپس با استفاده از شیشه، قسمت رویی حلقه را که خمیر اضافی روی آن قرار دارد را برش می‎دهیم و در صورت لزوم سطح حلقه را صاف می‎کنیم. باید توجه شود که در طی عملیات صاف کردن و پر کردن حلقه، خمیر سیمان فشرده نشود.

#درصورت هر مشکل ما پشتیبان شما هستیم .

*روش جدیدی درطرح اختلاط بتن روان بااستحکام متوسط ومحتوای کم سیمان*

چکیده :

تقاضای بازار برای بتن با استحکام متوسط ( Mpa 35-28) وکارائی بالا بخاطر امتیاز های کیفی آن و حرفه ای که از نظر هزینه های تولید در بر دارد . به تازگی روبه افزایش نهاده است مقاله حاضر شیوه تعیین اختلاط جدیدی را در تهیه این نوع بتن روان سیال اختصاراً که دارای استحکام متوسط بوده و سیمان محتوای آن نیز پایین باشد پیشنهاد می نماید روش پیشنهاد شده در ابتدا مولفه میزان فشردگی را ( یا فاکتور تراکم را ) که نشان دهنده میزان منافذ موجود در بتن می باشد تعیین می کند سپس با چسب یا خمیر سفت کننده بتن ( چسب یاخمیر هم بند ) که حاوی گرد فضولات پنبه GGBS, FA می باشد منافذ یا فضاهای خالی بین ذرات بتن را طوری پر می کند که بتن تهیه شده کارایی و مقاومت دلخواه را پیدا می کند . آزمایشاتی در مورد روانی بتن، جریان روانی و قدرت تراکم پذیری به اجرا در آمده اند . ونتایج حاصل از این آزمایشها حاکی است که با اتخاذ این شیوه می توان با موفقیت به بتنی روان (FC) و با مقاومت متوسط دست یافت .

اختلاط های بتنی که به یاری شیوه مطرح در این مقاله طراحی می شود نیاز به میزان کمی سفت کننده دارند بهمین دلیل بسیار اقتصادی هستند .

1- پیش در آمد

امروزه بتن ماده ساختمانی غالب و با تولید سالیانه بیش از 5/4 میلیارد تن متریک است {1} لیکن بتن عادی که میزان آب موجود در آن زیاد و کارایی آن پایین است و هم در کار با مشکل روبروست و هم دوام کمتر دارد کار کردن با آن در محل مورد نیاز به صرف انرژی و کار زیادی نیاز دارد . در مواردی ، سوراخ سوراخ شدن ، کشته شدن سیمان ویا از هم جدا شدن قسمت های مختلف بتن ممکن است رخ دهد . برای حل این گونه مشکلات به تازگی بتن های با کارایی زیاد ودوام زیاد ، نظیر بتونی با توان اجرایی بالا high- performance ( اختصارا )HPC وبتن خود متراکم شونده با استفاده از ماده ( SP) Superplasties تولید شده اند ، اما فعلا این گونه بتن ها گران تمام شده ونیاز به اعمال کنترل کیفی شدید و فشرده دارند . {6،2} مشکل دیگری که در تولید اختلاطهای بتن جدید نهفته است مشکل آلایندگی آنهاست . در خلال مراحله تولید سیمان( پودر سیمان ) گازهای زیان آوری مانندN02 , S0₂ CO₂ و گرد غبارهای ناشی از آسیاب کردن در فضا تخلیه می شوند . انرژی موجود در سیمان و سنگ دانه های بتن حدود 1300 و 8 کیلوات ساعت در بتن است . {1} از این رو کاهش دادن میزان سیمان در بتن به شکل استفاده از نسبت های مناسبتر مخلوط سیمان و سنگ ریزه و نیز کاربرد فراورده های جانبی مختلفی نظیر گرد وفضولات پنبه (FA) و در سرد گرانوسونه ته کوره تهیه ( سنگ ریزه های بین ریل های راه آهن ) با علامت اختصاری GGBS واجد اهمیت است . ودر کل به نحوه موثری موجب توسعه پایدار در این امر خواهد شد { 7،8} .

بهمین دلیل تولید بتنی روان با استحکام متوسط (FC) ویا تولید بتن با کارائی بالا که حاوی سیمان کمتر مواد جایگزین سیمان GGBS, FA بالاتری باشد روش اقتصادی در تولید بتن محکم وبا دوام بشمار می رود .

اسلوب هایی نیز برای تعیین آمیخته های سیمان وسنگ ریزه نظیر آنچه توسط کمیته ACI {9} برای تهیه بتن با استحکام متوسط عنوان شده اند وجود دارد اما اینگونه روش ها برای تعیین نسبت مواد تشکیل دهنده در بتن های با کارایی زیاد مناسب نمی باشند . الگوهای بسیاری برای اختلاط مواد جهت تهیه بتن که مبتنی بر مفروضات مختلفی هستند جهت تهیه بتن های کارایی زیاد نظیر بتنHPC توسط Metha و AiTcin{ 2} آزمایشگاه مرکزی پل ها وجاده ها lcpc {11} این آزمایشگاه فرانسوی است واسم آن دقیقا از روی اسم فرانسوی ترجمه شده در فارسی به پل ها وجاده ها راه وساختمان یاعمران گفته می شود ) .

*مقاله بتن در کارگاه های ایران*

مصرف بتن بعلت ارزانی و دسترسی راحت به آن روز به روز در سراسر جهان توسعه می یابد زیرا مصالح مورد مصرف در بتن که عبارت از شن و ماسه و سیمان است بحد وفور در همه جای کره زمین یافت می شود. از طرفی بعلت عمر طولانی قطعات بتنی و مقاومت بتنی و مقاومت آن در مقابل عوامل جوی در مقایسه با سایر مصالح مخصوصا فولاد توجه مهندسین را در سراسر دنیا به خود معطوف داشته و در نتیجه کاربرد آن روز به روز زیادتر می شود، بطوریکه در صد ساختمانهای بتنی بلند به نسبت ساختمانهای دیگر روز به روز رو به فزونی است حتی در بعضی ممالک احداث ساختمانهای بلند فقط با بتن آرمه مجاز است.

دیگر از جاذبه های بتن آنست که این جسم قبل از سخت شدن سیال بوده و در هر شکل قالبی که ریخته شود بعد از سخت شدن به همان شکل در می آید از این راه معماران و طراحان می توانند اجزاء مختلخ ساختمان را از لحاظ هندسی به دلخواه خود نمایند.

در عوض عیب بزرگ قطعات بتن آرمه آنست که هیچ وقت فرضیات محاسباتی کاملا مطابق واقعیت نیست زیرا اولین فرضی که یک محاسب ساختمان بتن آرمه می کند آنست که بتن و فولاد را جسم همگن فرض نموده و تنش و کرنش آنها را مساوی در نظر می گیرد و محاسبات خود را بر مبنای آن شروع کرده و ادامه می دهد در صورتیکه این فرض کاملا با حقیقت وفق نمی دهد و تنش و کرنش بتن و فولاد کاملا مساوی نیستند. ولی اگر در طراحی بتن وساخت و اجراء و عمل آوری و بالاخره در نگهداری آن دقت کافی بعمل آید و بتن مطابق دستورالعمل های مؤسسات تحقیقاتی و استاندلردهای دنیا طراحی و ساخته شود شاید به میزان قابل توجهی فرضیات و عمل بهمدیگر نزدیک شوند.

برای رسیدن به این هدف که بتوانیم در ایران بتنی کاملا مطابق با استانداردهای بین المللی استفاده نمائیم دو اشکال موجود است:

الف: بتن استاندارد با کیفیت عالی به مراتب از بتنی که ما اینک در کارگاهها از آن استفاده می نمائیم گرانتر تمام می شود و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست و این مطلب برای سازندگان واحدهای مسکونی که اغلب قریب به اتفاق انبوه سازان واحدهای مسکونی بوده و فروشندگان آن می باشند نه استفاده کنندگان از آن، خوشایند نیست.

ولی اگر توجه داشته باشیم که بتن با کیفیت خوب، توان باربری بیشتری را دارا می باشد، متوجه می شویم که بتن خوب در نهایت از لحاظ اقتصادی بیشتر به صرفه نزدیک است برای مثال می توانیم بگوییم که طبق استانداردهای بین المللی مهندس محاسب مجاز است که بار فشاری معادل 210 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را روی سازه بتنی بگذارد ولی عملا مهندسین محاسب ایرانی بیش از 80 تا 90 و حداکثر 110 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع توان باربری قائل نیستند. یعنی چیزی کمتر از 2/1 توان مجاز و این بعلت بدی اجراء بتن می باشد. در اینصورت مشاهده می شود اگر ساخت بتن با کیفیت عالی حتی اگر 20 درصد هم گرانتر تمام شود با توجه به حداکثر توان باربری بتن هنوز 80 درصد به نفع تولید کننده است. ا طرفی ابعاد قطعات بتنی با توان باربری بالاتر کوچک تر شده در نتیجه فضای کمتری را اشغال می نماید و این خود موجب وسیع تر شدن فضاهای معماری می شود.