واکنش بتن در برابر یخبندان چگونه است؟

capture-1861.png

واکنش بتن در برابر یخبندان چگونه است؟

بمنظور جلوگیری از خرابی بتن توسط تناوب های یخ زدن  و آب شدن می توان با استفاده از مواد حباب زا بطور عمدی حبابهای هوا را در داخل خمیر سیمان ایجاد نمود. . البته حباب زایی نه تنها هنگامی مؤثر است که در مخلوط هایی با نسبت آب به سیمان پائین بکار می رود. بطوریکه خمیر سیمان دارای حجم کمی از حفره های موئینه باشد و حفره ها مجزا و غیرپیوسته باشند. برای رسیدن به این منظور بتن باید بخوبی متراکم شده و قبل از قرارگرفتن در معرض یخ زدن، هیدراتاسیون کافی در آن انجام شده باشد.

 در شرایطی که یخبندان ملایم تر است ممکن است استفاده از بتن مرغوب، بدون حباب زایی کافی باشد. جدول(15-1) توصیه هائی برای ماکزیمم مقادیر نسبت آب به سیمان کمترین مقدار مصالح ساختمانی، و حداقل مقاومت بتن در شرایط جوی گوناگون ارائه می دهد. ( جداول 14-5 و 14-6 در فصل 14 را ببینید) مقادیر داده شده برای بتن هائی است که قبل از قرارگرفتن در معرض شرایط جوی، به مدت تعیین شده در جدول( 10-1) عمل آمده ان و هنگامیکه عوامل مخرب دیگر با یخبندان همراه باشند، قابل استفاده نمی باشند.  استفاده از سنگدانه های درشت و یا نسبت بزرگی از مصالح تخت و پولکی قابل توجیه نمی باشد زیرا ممکن است زیردانه های سنگی درشت توده های آب ایجاد شود.

کفایت مقاومت بتن در سراسر یخبندان را می توان با آزمایش های یخ زدن و آب شدن تعیین نمود. دو روش توسط استاندارد ASTM C 666-84 توصیه شده اند. در هر دو روش یخ زدن سریع بکار می رود. اما در یک روش یخ زدن و آب شدن در آب انجام می شود. در ایجاد شرایط واقعی جوی، فراهم می شوند استاندارد BS 5075:Part 2: 1982 نیز  یخ زدن در آب را توصیه می نماید. خسارت ناشی از یخ زدن بعد از تعدادی سیکل یخ زدن و آب شدن با اندازه گیری میزان کاهش در جرم نمونه، افزایش طول  نمونه، کاهش مقاومت و یا کاهش مدول الاستیسیتة دینامیکی( که از بقیه مرسوم تر است ) ارزیابی می شود. در روش ASTM ،یخ زدن و آب شدن تا 300 سیکل یا تا زمان کاهش مدول دینامیکی تا 60 درصد مقدار اولیه اش، (هرکدام زودتر اتفاق بیافتد) ادامه داده می شود. سپس فاکتور دوام  با رابطة زیر تعریف می شود:

که در آن n تعداد سیکلها در پایان آزمایش  مدول الاستیسیته دینامیکی در پایان آزمایش، و  مدول الاستیسیته دینامیکی در آغاز آزمایش می باشد.

 مقدار  معمولاً  برای مقایسه بتن های مختلف بخصوص هنگامی که تنها یک متغیر( مثلاً سنگدانه ها)تغییر می کند بکار می رود. بطورکلی عددی کوچکتر از 40 نشان دهنده آسیب پذیری بتن خواهد بود. اعداد بین 40 تا 60 وضعیتی مشکوک را نشان می دهند. مقادیر بزرگتر از 60 بیانگر وضعیتی رضایتبخش در بتن خواهد بود.

 شرایط پیش بینی شده در ASTM C 666-84 از آنچه در عمل رخ میدهد، شدیدتر می باشند زیرا سیکلهای گرم کردن و سردکردن بین 4/4 و 8/17- درجه سانتیگراد با سرعت سردکنندگی بالای 16 درجه سانتیگرا در ساعت می باشند. در بیشتر نقاط جهان میزان سردشدن به ندرت از 4 درجه سانتیگراد در ساعت تجاوز می کند.البته در روش آزمایش دیگر استاندارد ASTM C 971-77 سرعت یخ زدن پائین تری با یک سیکل در هر دو هفته توصیه می نماید. آزمایش تا رسیدن به تعداد سیکل های خواسته شده، با تعداد سیکل هائی که باعث انبساط بحرانی می شود، ادامه می یابد.

  طبقه بندی بتن های سبک

انواع گوناگون بتن سبک را می توان با توجه به روش تولید آنها به صورت زیر طبقه بندی نمود:

 الف)با استفاده از سنگدانه های سبک و متخلخل که وزن مخصوص ظاهری آنها کمتر از 6/2 می باشد. این نوع بتن بعنوان بتن دانه سبک شناخته می شود.

 ب) با ایجاد حفره های بزرگ در داخل بتن با ملات.این حفره ها باید بوضوح از حبابهای فوق العاده ریز ناشی از حباب زایی قابل تشخیص باشند. انواع مختلف این نوع بتن با اسامی بتن اسفنجی، بتن متخلخل، و بتن کفی یا گازی شناخته می شوند.

 ج) با حذف ریزدانه ها از مخلوط، بطوری که تعداد زیادی حفره های درونی دربتن ایجاد شود.در این موارد معمولاً درشت دانه های معمولی مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع بتن بعنوان بتن بدون ریزدانه شناخته می شوند.

 درواقع،  کاهش در وزن حجمی بتن درهر روشی با ایجاد حباب هایی درسنگدانه ها با ملات و یا در فاصله بین سنگدانه ای درشت حاصل می گردد. واضح است که حضور این حفره ها مقاومت بتن ریزدانه شناخته می شود.

 درواقع کاهش، در وزن حجمی بتن در هر روسی با ایجاد حبابهایی در سنگدانه ها با ملات و یا در فاصلة بین سنگدانه های درشت، حاصل می گردد. واضح است که حضور این حفره ها مقاومت بتن سبک را در مقایسه با بتن معمولی کاهش می دهد. اما در بعضی موارد مقاومت بالا موردنظر نمی لباشد و سبک شدند بتن دارای اهمیت بیشتری می باشد.

 بتن سبک به دلیل درمیان داشتن حبابهای هوا، عایق حرارتی خوبی بوده و دوام رضایت بخشی دارد اما در مقابل سایش، مقاوم نمی باشد. عموماً بتن سبک گرانتر از بتن معمولی است و اختلاط حمل و نقل و ریختن آن محتاج دقت و مواظبت بیشتری نسبت به بتن معمولی میباشد، بهر حال برای بعضی مقاصد، مزایای بتن سبک مهمتر از نقایص آن می باشد و جهت مصرف بیشتر بتن سبک در مواردی همچون بتن پیش تنیده، ساختمان های بلند و حتی پوسته های سقف تمایل روز افزونی وجود دارد.

 بتن سبک را می توان براساس هدف از کاربرد آن نیز طبقه بندی نمود. بدین ترتیب که بتن های سازه ای سبک(ASTM C 330-82a ) بتن های سبک مورد مصرف در واحد های بنایی(ASTM C 33- 81 ) و بتن های سبک جداکننده(ASTM C 332-83 ) را به صورت انواعی از بتن سبک، در نظر گرفت. براساس مشخصات ارائه شده درASTM C 330-82a در مورد بتن سازه ای سبک، مقاومت فشاری 28 روزه نمونه های استوانه ای نباید کمتر از 170 کیلوگرم بر سانتی متر مربع بوده و وزن حجمی چنین بتنی ( اندازه گیری شده در حالت خشک) نباید از 1840 کیلوگرم بر مترمکعب تجاوز نماید. وزن حجمی این نوع بتن معمولاً بین 1400 تا 1800 کیلوگرم بر مترمکعب می باشد.از سوی دیگر بتن بنائی معمولاً دارای وزن  بین 500 تا 800 کیلوگرم بر مترمکعب و مقاومیت بین 70 تا 140 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می باشد. خصوصیت اصلی بتن جداکننده ضریب انتقال حرارت آن است، که باید کمتر از  باشد ضمن اینکه وزن حجمی آن معمولاً کمتر از 800 کیلوگرم بر مترمکعب بوده و مقاومت آن بین 7 تا 70 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می باشد.

 در ساختمانهای بتنی،  وزن ساختمان، معمولاً بخش بزرگی از مجموع باروارده به سازه را تشکیل میدهد و روشن است که مزیت های قابل توجهی درکاهش وزن حجمی بتن وجود دارد.در رأس این مزایا کاهش بار مرده و در نیتجه کاهش بار وارد بر اعضاء گوناگون سازه و در پی آن کاهش ابعاد پی ها می باشد. بعلاوه با بتن سبکتر قالبها باید فشار کمتری را تحمل کند و همچنین وزن کلی مصالحی که باید جابجا شوند کاهش می یابد. که از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشند. بنابراین موارد کاربرد بتن سازه ای سبک در مرحله اول مبتنی بر ملاحظات اقتصادی است.

طراحی سایت وبهینه سازی پیام آوران پارسیان