1 خرداد 1392
46
:
7
1- می توان بتن را به هر شکل دلخواه درآورد.
2- مصالح بتن همگی در دسترس هستند .
3- بتن دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر عوامل جوی و آتش می باشد .
4- همانند سنگ مقاومت بالایی در مقابل فشار دارد .
5- بتن با گذشت زمان مقاوم تر می شود .
در مقابل این امتیازات عیب بزرگ بتن ضعف در مقابل کشش است . برای جبران این محدودیت از میلگردهای فولادی که مقاومت بالایی در مقابل کشش دارند ، در بتن استفاده می شود . به بتنی که با میلگردهای فولادی مسلح شده است بتن آرمه گفته می شود .
ساختار یکپارچۀ بتن آرمه به دلیل سازگاری بتن و فولاد برای تشکیل یک جسم مرکب می باشد. این انطباق به دلایل گوناگونی رخ داده است که به دو مورد از آنها اشاره می کنیم :
1- افزایش طول بتن وفولاد درمقابل تغییرات دما بسیار به هم نزدیک است .
2- چسبندگی بسیار مناسبی که بین خمیر بتن و بدنه میلگردها وجود دارد و این چسبندگی ناشی از چسبندگی شیمیایی ناصافی های سطحی و برآمدگی های آج میلگرد مباشد.
ساختار یکپارچۀ بتن آرمه به دلیل سازگاری بتن و فولاد برای تشکیل یک جسم مرکب می باشد. این انطباق به دلایل گوناگونی رخ داده است که به دو مورد از آنها اشاره می کنیم :
1- افزایش طول بتن وفولاد درمقابل تغییرات دما بسیار به هم نزدیک است .
2- چسبندگی بسیار مناسبی که بین خمیر بتن و بدنه میلگردها وجود دارد و این چسبندگی ناشی از چسبندگی شیمیایی ناصافی های سطحی و برآمدگی های آج میلگرد مباشد.
در صـورت استفـاده از سنگدانه ای نامناسب احتمال ایجاد واکنش قلیایی در بتن وجود دارد . سرطان بتن پدیده ای است که با فعل و انفعالات شیمیایی درون بتن ایجاد شده و در دراز مدت باعث صدمه زدن به ساختار بتن می گردد .
ماده ای است چسبنده که برای به هم چسباندن مواد معدنی استفاده می شود و در صنعت ساختمان برای به هم چسباندن سنگها ، ماسه ، آجر ، بلوکهای ساختمانی و غیره استفاده می شود . به طور خلاصه اصولاً روش تولید سیمان تشکیل شده است از آسیاب نمودن مواد خام ، مخلوط نمودن کامل آنها در نسبتهای معین و حرارت دادن در یک کوره بزرگ گردنده در درجه حرارت حدود 1300 تا 1400 درجه سانتی گراد که در این زمان مواد به دمای ذوب شدن می رسد و بخشی از آنها ذوب می شود و سبب ایجاد گلوله هایی به نام کلینکر می گردد . کلینکر را سرد نموده و قدری سنگ گچ به آن اضافه نموده و سپس به صورت پودر نرم آسیاب می کنند . محصول به دست آمده سیمان پرتلند تجارتی است .
ترکیبات سیمان پرتلند شامل 4 جزء اصلی سنگ آهک ، سیلیس آلومینا و اکسید آهن می باشد. جدول زیر مشخصات ترکیبات تقریبی سیمان پرتلند را نشان می دهد :
ترکیبات سیمان پرتلند شامل 4 جزء اصلی سنگ آهک ، سیلیس آلومینا و اکسید آهن می باشد. جدول زیر مشخصات ترکیبات تقریبی سیمان پرتلند را نشان می دهد :
علامت اختصاری | نام اکسید | مقدار بر حسب درصد |
CaO | اکسید کلسیم | 60 تا 67 درصد |
SiO2 | اکسید سیلیسیم | 17 تا 25 درصد |
Al2O3 | اکسید آلومینیوم | 3 تا 8 درصد |
Fe2O3 | اکسید آهن | 5/0 تا 6 درصد |
MgO | اکسید منگنز | 1/0 تا 4 درصد |
Aklalis | آکلالیس | 2/0 تا 3/1 درصد |
SO3 | اکسید گوگرد | 1 تا 3 درصد |
نام سیمان | نوع سیمان | میزان حرارت زایی | روند افزایش مقاومت در 28 روز | مقاومت در برابر سولفاتها | موارد عدم مصرف | موارد مصرف |
درصدC3S | درصد C3A | |||||
تیپ 1 | سیمان پرتلند معمولی | بالا | بالا 59% | کم 12% | حمله سولفاتها بتن ریزی حجیم | تمام شرایط |
تیپ 2 | سیمان اصلاح شده | متوسط | متوسط 46% | بالا 6% | ـــ | بتن ریزی حجیم حمله معتدل سولفاتها |
تیپ 3 | سیمان زود سخت شونده | بالاترین | بالاترین 60% | کم 12% | بتن ریزی حجیم حمله سولفاتها | هوای سرد سرعت زیاد اجرا |
تیپ 4 | سیمان با حرارت زایی کم | کمترین | کمترین 20% | متوسط 5% | ـــ | بتن ریزی بسیار حجیم هوای گرم |
تیپ 5 | سیمان ضد سولفات | کم | کم 43% | بالاترین 4% | ـــ | حمله شدید سولفاتها بتن ریزی حجیم |
علاوه بر 5 نوع سیمان ذکر شده ، انواع دیگر سیمان نیز تولید و استفاده می شود که از جمله می توان به سیمان روبارۀ آهنگدازی که از مخلوط کردن سیمان پرتلند با 25 تا 65 درصد وزنی سربارۀ کوره های آهنگدازی اشاره نمود که به علت خاصیت حرارت زیادی کم و مقاومت در برابر سولفات ها در بتن های حجیم ، ساختمان های دریایی و اسکله ها استفاده می شود .در کارهای نما سازی و معماری از سیمان های پرتلند سفید و رنگی استفاده می شود .
سیمان های پرتلند پوزولانی ، شامل 15 تا 40 درصد پوزولان می باشند . این پوزولانها از آسیاب کردن و مخلوط نمودن خاکهای طبیعی و مصنوعی جایگزین سیمان به دست می آیند . این نوع سیمان در بتن های غلطکی سدها ، در بتن های با خاصیت حرارت زایی پایین و در ساخت بتنی مقاوم در مقابل محلول های شیمیایی مخرب سالهاست که در کشورهای بزرگ جهان متداول است .
سیمان پرآلومین (HAC) در مقابل سولفاتها بسیار پایدار بوده و زمان گیرش پایین دارد . با توجه به کاهش مقاومت این سیمان ، از آن در ساخت بتن نسوز استفاده می شود و در کارهای ساختمانی مورد استفاده قرار نمی گیرد .
سیمان های پرتلند پوزولانی ، شامل 15 تا 40 درصد پوزولان می باشند . این پوزولانها از آسیاب کردن و مخلوط نمودن خاکهای طبیعی و مصنوعی جایگزین سیمان به دست می آیند . این نوع سیمان در بتن های غلطکی سدها ، در بتن های با خاصیت حرارت زایی پایین و در ساخت بتنی مقاوم در مقابل محلول های شیمیایی مخرب سالهاست که در کشورهای بزرگ جهان متداول است .
سیمان پرآلومین (HAC) در مقابل سولفاتها بسیار پایدار بوده و زمان گیرش پایین دارد . با توجه به کاهش مقاومت این سیمان ، از آن در ساخت بتن نسوز استفاده می شود و در کارهای ساختمانی مورد استفاده قرار نمی گیرد .
انبار کردن سیمان
سیمان خریداری شده به دو صورت فله و پاکتی می باشد. مهمترین نکته احتیاطی در انبار کردن سیمان آنست که در هر صورت نبایستی در معرض رطوبت قرار گیرد .
سیمان فله ای را فقط می توان در سیلو انبار کرد . چنانچه رطوبت نسبی هوا بیش از %90 باشد سیمان های فله نباید بیش از سه ماه در سیلوهای نامناسب و سیمان های کیسه ای بیش از شش هفته در انبار نگهداری شوند . چنانچه سیمان ها به صورت کلوخه های سخت شده در آیند و نتوان آنها را با فشار انگشتان دست خرد نمود ، حتما لازم است تا در آزمایشگاه ، جهت مصرف مورد آزمایش قرار گیرند
برای انبار نمودن سیمان ها زیر کیسه ها حتما 10 سانتی متر بالاتر از کف قرار گیرد که بدین منظور می توان زیر کیسه ها را تخته چید و دور تا دور کیسه ها را با نایلون یا برزنت ضد آب پوشیده شوند . ارتفاع سیمان های چیده شده نباید از 5/1 متر و عرض آنها از 3 متر تجاوز کند .
سیمان خریداری شده به دو صورت فله و پاکتی می باشد. مهمترین نکته احتیاطی در انبار کردن سیمان آنست که در هر صورت نبایستی در معرض رطوبت قرار گیرد .
سیمان فله ای را فقط می توان در سیلو انبار کرد . چنانچه رطوبت نسبی هوا بیش از %90 باشد سیمان های فله نباید بیش از سه ماه در سیلوهای نامناسب و سیمان های کیسه ای بیش از شش هفته در انبار نگهداری شوند . چنانچه سیمان ها به صورت کلوخه های سخت شده در آیند و نتوان آنها را با فشار انگشتان دست خرد نمود ، حتما لازم است تا در آزمایشگاه ، جهت مصرف مورد آزمایش قرار گیرند
برای انبار نمودن سیمان ها زیر کیسه ها حتما 10 سانتی متر بالاتر از کف قرار گیرد که بدین منظور می توان زیر کیسه ها را تخته چید و دور تا دور کیسه ها را با نایلون یا برزنت ضد آب پوشیده شوند . ارتفاع سیمان های چیده شده نباید از 5/1 متر و عرض آنها از 3 متر تجاوز کند .
در حالت کلی می توان گفت آبی که برای بتن و حتی تهیه ملات به کار برده می شود در حالت ظاهری و فیزیکی می بایست بدون ذرات معلق گل و لای و عاری از هر گونه مواد زیان آور از قبیل روغن ، اسید ، قلیا (باز) ، نمک ، مواد قندی و خزه باشد .
به عبارت دیگر آب بتن می بایست مطابق آب آشامیدنی ، بی رنگ ، بی بو و بدون طعم باشد.
مواد مضر در آب علاوه بر کاهش دادن مقاومت بتن ، به صورت شوره در سطح بتن آشکار می گردد و موجب خوردگی در میلگردها و فلزات مدفون در بتن خواهد شد . به طور کلی آب های موجود در طبیعت را به سه دسته تقسیم می شوند :
به عبارت دیگر آب بتن می بایست مطابق آب آشامیدنی ، بی رنگ ، بی بو و بدون طعم باشد.
مواد مضر در آب علاوه بر کاهش دادن مقاومت بتن ، به صورت شوره در سطح بتن آشکار می گردد و موجب خوردگی در میلگردها و فلزات مدفون در بتن خواهد شد . به طور کلی آب های موجود در طبیعت را به سه دسته تقسیم می شوند :
آب آشامیدنی
این نوع آب در صورت نداشتن عوارض ظاهری که در بالا گفته شد را نداشته باشد و مقدار PH موجود در آن بین 5/4 تا 5/8 درصد باشد را می توان چه در ساخت بتن و چه در عمل آوری بتن استفاده نمود .
آب غیر آشامیدنی
از آنجایی که در همه جا آب آشامیدنی ارزان و فراوان در دسترس نیست و مجبور به استفاده از آب های موجود هستیم بنابراین معیار قابل استفاده بودن این آب ها علاوه بر عاری بودن از مواد زیان آور می بایست نمونه مکعبی ساخته شده با این آب بتواند %90 مقاومت بتن ساخته شده با آب مقطر را در زمان 7 روزه و 28 روزه کسب کند . همچنین اختلاف زمان گیرش بتن ساخته شده با آب غیر آشامیدنی با آب مقطر نمونه نباید زودتر از یک ساعت و دیرتر از 5/1 ساعت باشد .
آب دریا
در صورتی که آب دریا ، شیرین باشد خطرات کمتری برای بتن و ملات دارد که با رعایت محدودیت های مواد فیزیکی (ظاهری) و مواد شیمیایی مورد مصرف قرار می گیرد . چنانچه آب دریا شور باشد در صورت داشتن میزان نمک کم تر از 3500 قسمت در میلیون (PPM) یا 5/3 درصد تنها می توان برای ملات و بتن های غیر مسلح که در داخل آنها فولاد و میلگرد وجود ندارد استفاده نمود .
به طور کلی جهت استفاده از آب برای ساخت ملات ، ساختن و عمل آوردن بتن جدول صفحه بعدی محدودیت ها را ارائه می دهد .
این نوع آب در صورت نداشتن عوارض ظاهری که در بالا گفته شد را نداشته باشد و مقدار PH موجود در آن بین 5/4 تا 5/8 درصد باشد را می توان چه در ساخت بتن و چه در عمل آوری بتن استفاده نمود .
آب غیر آشامیدنی
از آنجایی که در همه جا آب آشامیدنی ارزان و فراوان در دسترس نیست و مجبور به استفاده از آب های موجود هستیم بنابراین معیار قابل استفاده بودن این آب ها علاوه بر عاری بودن از مواد زیان آور می بایست نمونه مکعبی ساخته شده با این آب بتواند %90 مقاومت بتن ساخته شده با آب مقطر را در زمان 7 روزه و 28 روزه کسب کند . همچنین اختلاف زمان گیرش بتن ساخته شده با آب غیر آشامیدنی با آب مقطر نمونه نباید زودتر از یک ساعت و دیرتر از 5/1 ساعت باشد .
آب دریا
در صورتی که آب دریا ، شیرین باشد خطرات کمتری برای بتن و ملات دارد که با رعایت محدودیت های مواد فیزیکی (ظاهری) و مواد شیمیایی مورد مصرف قرار می گیرد . چنانچه آب دریا شور باشد در صورت داشتن میزان نمک کم تر از 3500 قسمت در میلیون (PPM) یا 5/3 درصد تنها می توان برای ملات و بتن های غیر مسلح که در داخل آنها فولاد و میلگرد وجود ندارد استفاده نمود .
به طور کلی جهت استفاده از آب برای ساخت ملات ، ساختن و عمل آوردن بتن جدول صفحه بعدی محدودیت ها را ارائه می دهد .
حداكثر مقادير مجاز مواد زيانآور در آب مصرفي بتن و ملاتها
| حداکثر غلظت مجاز (قسمت در ميليون) | نوع مواد زيانآور | |
| 1000 | بتنآرمه در شرايط محيطي شديد و بتن پيش تنيده | ذرات جامد معلق |
2000 | بتنآرمه در شرايط محيطي ملايم، بتن بدون آرماتور و ملاتها | ||
| 1000 | بتنآرمه در شرايط محيطي شديد و بتن پيش تنيده | ذرات جامد محلول |
2000 | بتنآرمه در شرايط محيطي ملايم | ||
3500 | بتن بدون آرماتور و و بدون قطعات فلزي و ملاتها | ||
مقدار کل يون کلـر قابل حـل در آب بر حسب درصـد وزن سيمـان نبايـد از مقـاديـر جـدول 6-3-3-6 آييننامه بتن ايران بيشتر باشد. | 500 | بتنآرمه در شرايط محيطي شديد، بتن پيش تنيده يا دال پل و بتنآرمههايي که در شرايط مرطوب قرار دارند. | يون کلر (CL)- |
1000 | يا داراي مواد آلومينيومي يا فلزات غير مشابه يا قالب هاي گالوانيزه دائمي هستند | ||
10000 | بتن بدون آرماتور و بدون ساير اقلام فلزي مدفون و ملاتها | ||
مقدار کل سولفات قابل حل در آب بر حسب SO3 بايد مطابق جدول | 1000 | بتنآرمه و بتن پيش تنيده | سولفاتها (بر حسب SO4 ) |
3000 | بتن بدون آرماتور و بدون اقلام فلزي مدفون و ملاتها | ||
| 600 | قلياييهاي معادل | |
| 1000 | کربناتها | |
400 براي بي کربناتهاي کلسيم و منيزيم | 400 تا 1000 | بي کربناتها | |
| 500 | فسفاتها، ارسناتها، براتها | |
500 | نمکهاي روي، مس، سرب، منگنز، قلع | ||
آزمايش بتن ضروري است | 100 | سولفور سديم | |
سنگدانه ها یا همان مصالح سنگی بتن که حدود 70% حجم بتن را تشکیل می دهند تاثیر به سزایی در خصوصیات بتن خواهند داشت . سنگدانه ها گرد گوشه (رودخانه ای) و تیزگوشه (شکسته شده) در دو نوع ریزدانه یا ماسه با اندازه صفر تا 76/4 میلی متر و درشت دانه یا شن با اندازه بیش از 76/4 میلی متر دسته بندی می شود.
بزرگترین اندازه سنگدانه های درشت دانه، بسته به نوع مصرف بتن دارد. برای بتن های با ضخامت کم مثل دال ها حد اکثر قطر سنگدانه 5/9 میلی متر و برای بتن های حجم مثل شالوده های بزرگ حداکثر اندازه سنگدانه ها 8/50 میلی متر می باشد . حتی برای عملیات سدسازی قطر مصالح سنگی به 254 میلی متر نیز می رسد .
بزرگترین اندازه سنگدانه های درشت دانه، بسته به نوع مصرف بتن دارد. برای بتن های با ضخامت کم مثل دال ها حد اکثر قطر سنگدانه 5/9 میلی متر و برای بتن های حجم مثل شالوده های بزرگ حداکثر اندازه سنگدانه ها 8/50 میلی متر می باشد . حتی برای عملیات سدسازی قطر مصالح سنگی به 254 میلی متر نیز می رسد .
1- با کم کردن حجم سیمان از نظر اقتصادی مناسب است .
2- شکل و بافت مناسب سنگدانه باعث تولید بتن با مقاومت بالا می شود .
3- انتخاب حد فاصل مناسبی بین مواد درشـت دانـه و ریـز دانـه باعث تولید بتـن با کیفیت بالا می شود .
4- وجود سنگدانه های پولکی علاوه بر کم کردن کارایی ، روی دوام بتن نیز اثر بد دارد و با صفحه ای قرار گرفتن آب و هوا را زیر خود محبوس می کند .
5- پیوستگی بین مصالح و سیمان با استفاده از دانه های نرمتر و دارای تخلخل که حاوی کانیهای نا همگن باشد میسر می گردد .
6- مقاومت فشاری مناسب دانه ها به افزایش مقاومت بتن منجر می گردد .
7- طاقت سنگدانه ها در برابر ضربه برای تولید بتن در کف های با سایش شدید استفاده می شود. همچنین سختی سنگدانه ها برای ساخت راههای بتنی ، کفهای ساختمان و کارگاه که در معرض رفت و آمد بالا می باشد ، مورد اهمیت قرار می گیرد .
8- تخلخل ، نفوذ پذیری و جذب آب دانه های سنگی ، بروی چسبندگی بین آنها و خمیر سیمان بر روی مقاومت بتن در یخ زدن و آب شدن ، پایداری شیمیایی بتن ، مقاومت به سایش و توده ویژه تاثیر می گذارد .
مواد مضر سنگدانه ها
عموما این مواد ، ناخالصی هایی هستند که ممکن است در هیدراتاسیون سیمان تاثیر بگذارد و یا به صورت پوششی مانع چسبندگی بین دانه ها و خمیر سیمان بشود .
نوع ناخالصی | منشاء آلودگی ناخالصی | نحوه تاثیر ناخالصی |
مواد آلی | حاصل از پوسیدگی مواد نباتی | تاثیر در فعل و انفعال سیمان |
رس و ذرات بسیار ریز | پوشش دانه ها گرد حاصل از سنگ شکن | تاثیر در چسبندگی بین دانه ها و سیمان |
ناخالصی نمکی | ماسه دریایی ماسه بالای داغ آب رودخانه | خطر زنگ زدگی و خوردگی شوره در نما |
تمام ناخالصی های ذکر شده به وسیله شست و شو با آب مناسب از مصالح سنگی جدا می شوند .
دانه بندی مناسب
دانه بندی به جهت تاثیر در کارایی بتن اهمیت بسزایی دارد. عمدتاً دانه بندی تحت عوامل زیر بر کارایی بتن اثر می گذارد :
عامل اول زمانی که دوغاب سیمان زیادتر از مقدار لازم برای پر کردن فضای خالی ماسه باشد.
عامل دوم وجود ملات بیشتر (ماسه و سیمان) از مقدار لازم برای پر کردن فضای خالی بین سنگدانه های درشت و مخلوط است.
عامل سوم جلوگیری از خروج ذرات ریز از فضای خالی بین دانه های درشت توسط ملات می باشد .
عامل چهارم حجم مصالح ریز تر از 300 میکرون می باشد .
حداکثر اندازه دانه ها
وجود دانه های درشت در بتن با کم کردن مقدار آب باعث افزایش مقاومت بتن می شوند ولی با افزایش قطر دانه ها از یک حد مشخص باعث ایجاد گسستگی در بتن می شود .
اندازه بزرگترین دانه باید از مقادیر زیر کوچکتر باشد :
1- یک پنجم کوچکترین قالب
2- یک سوم ضخامت دال
3- سه چهارم کمترین فاصله بین میلگردها
4- سه چهارم ضخامت پوشش روی میلگرد
دانه بندی فاصله دار مصالح
دانه های سنگی با دانه بندی های استاندارد ، طوری در هم متراکم می شوند که فضای خالی بین آنها بتواند فقط با دانه های به اندازه کافی کوچکتر که در آن حفره ها نفوذ می کنند پر شود . در این دانه بندی ، دانه های درشت تر نقش استخوان بندی اصلی و دانه های کوچکتر نقش پرکننده را ایفا می کنند . این بدان معنی است که باید فاصله معنی داری بین دانه بندی مصالح داشته باشد..
سـاخت بتـن
عملیات ساخت بتن به طور خلاصه شامل پیمانه کردن و مشخص کردن مقادیر صحیح سیمان ، مصالح سنگی ، آب و احتمالا مواد افزودنی و مخلوط کردن آن در مخلوط کن ها و حمل آن به محل نهایی و ریختن بتن در قالبهایی که از پیش آماده شده است. در ادامه این روند به طور خلاصه و کاربردی بیان خواهد شد .
طرح اختلاط (پیمانه کردن مواد اولیه) (بدون مواد افزودنی)
خصوصیات لازم برای بتن سخت شده توسط طراح تعیین می گردد . به طور کلی این مشخصات شامل حداکثر نسبت آب به سیمان ، حداقل مقدار سیمان ، حداقل مقاومت ، حداقل کارایی ، حداکثر اندازه دانه ها و درصد هوای مشخص می باشد .
برای دستیابی به این مشخصات لازم است بر اساس تجربیات قبلی ، نمونه های آزمایشی تهیه شود تا به نسبت های ذکر شده دست یافت .
1- طرح اختلاط با نسبتهای تقریبی
برای ساختمانهای نسبتاً کوچک و یا در جاهایی که امکان تهیه طرح اختلاط نباشد جدول زیر برای نسبتهای تقریبی اختلاط برای یک متر مکعب بتن ، برای رده های بتن 25C و رده های پایین تر ارائه می گردد. لازم به یادآوری است مقادیر مندرج در این جدول تنها به عنوان توصیه و راهنمایی است. همچنین واحد لیتر برای حجم سنگدانه ها برابر دسیمترمکعب یا یک هزارم مترمکعب می باشد.
نسبتهاي تقريبي اختلاط براي يك متر مكعب بتن
شن تقريبي (ليتر) | ماسه تقريبي (ليتر) | سيمان تقريبي (کيلوگرم) | رده بتن |
830 | 530 | 350 | 25 C |
880 | 530 | 300 | 20 C |
930 | 530 | 250 | 16 C |
970 | 530 | 200 | 12 C |
1050 | 530 | 150 | 10 C |
2- طرح اختلاط براساس روش ACI
در ابتدا از دپوی مصالح تعدادی نمونۀ بتنی ساخته می شود . این نمونه ها با سیمان و آب مصرفی مشخص شده ای تهیه می شوند .
1- مقاومت میانگین نمونه های اولیه برابر است با :
3- fmin مقاومت حداقل طرح است ، برای اینکه با اطمینان مناسب بتنی با این مقاومت تهیه شود ، مقاومت متوسط بتن را با فرمول زیر افزایش می دهیم :
ضریب k1 از جدول زیر محاسبه می شود . fm=fmin+k1k2s
ضریب k1 | احتمال رسیدن به مقاومت مناسب | احتمال خطا برای نمونه های نهایی | تعداد نمونه تهیه شده |
1 | 2/68% | 9/15% | 6 |
64/1 | 90% | 5% | 20 |
96/1 | 95% | 5/2% | 40 |
33/2 | 98% | 1% | 100 |
3 | 7/99% | 5/1% | 700 |
4- اگر تعداد نمونه های اولیه کمتر از 30 عدد باشد ضریب افزایش k2 از جدول زیر به دست می آید .
تعداد نمونه های اولیه | ضریب اصلاح k2 |
15 | 16/1 |
20 | 08/1 |
25 | 03/1 |
30 یا بیشتر | 1 |
5- بعد از مشخص شدن مقاومت متوسط لازم ، fm ، نسبت آب به سیمان از جدول زیر به دست می آید :
مقاومت متوسط فشاری28روزه (کیلوگرم برسانتیمترمربع) | 450 | 400 | 350 | 300 | 250 | 200 | 150 |
نسبت آب به سیمان موثر (وزنی) | 38/0 | 43/0 | 48/0 | 55/0 | 62/0 | 70/0 | 80/0 |
W وزن آب اختلاط (کیلوگرم در هر مترمکعب) | ||||||||
اسلامپ (میلیمتر) | اندازه بزرگترین دانه (میلیمتر) | |||||||
10 | 5/12 | 20 | 25 | 45 | 50 | 70 | 150 | |
50-30 | 205 | 200 | 185 | 180 | 160 | 155 | 145 | 125 |
100-80 | 225 | 215 | 200 | 195 | 175 | 170 | 160 | 140 |
180-150 | 240 | 230 | 210 | 205 | 185 | 180 | 170 | ـــ |
A درصد هوا | 3 | 5/2 | 2 | 5/1 | 1 | 5/0 | 3/0 | 2/0 |
7- در صورت مشخص نبودن اسلامپ ، می توان به طور تقریبی برای عدد اسلامپ از جدول زیر استفاده نمود :
نوع ساختمان | حدود اسلامپ (میلی متر) |
دیوارها و پی بتن های مسلح | 80-20 |
پی ها ، بندها و دیوارهای غیر مسلح | 80-20 |
تیرها و دیوارهای مسلح | 100-20 |
ستون های ساختمان | 100-20 |
روسازی ها و دال ها | 100-20 |
بتن های حجیم | 80-20 |
9- با استفاده از مدول نرمی ریزدانه و اندازه برزگترین دانه و جدول زیر حجم خشک ظاهری درشت دانه ( V1 ) در واحد حجم بتن به دست می آید :
بزرگترین اندازه دانه (میلیمتر) | مدول نرمی ماسه | |||
4/2 | 6/2 | 8/2 | 3 | |
10 | 5/0 | 48/0 | 46/0 | 44/0 |
5/12 | 59/0 | 57/0 | 55/0 | 53/0 |
20 | 66/0 | 64/0 | 62/0 | 60/0 |
25 | 71/0 | 69/0 | 67/0 | 65/0 |
40 | 75/0 | 73/0 | 71/0 | 69/0 |
50 | 78/0 | 76/0 | 74/0 | 73/0 |
70 | 82/0 | 80/0 | 78/0 | 76/0 |
150 | 87/0 | 85/0 | 83/0 | 81/0 |
10- از جدول زیر می توان وزن حجمی اولیه بتن را تخمین زد :
بزرگترین اندازه دانه (میلیمتر) | تخمین اولیه وزن حجمی بتن تازه (کیلوگرم بر مترمکعب) |
10 | 2285 |
5/12 | 2315 |
20 | 2355 |
25 | 2375 |
40 | 2420 |
50 | 2445 |
70 | 2465 |
150 | 2505 |
Af : وزن ریز دانه Ac : وزن درشت دانه
Yf : وزن حجمی ریز دانه Yc : وزن حجمی درشت دانه
W : وزن آب A : درصد هوا
C : وزن سیمان Y : وزن مخصوص سیمان معمولا (15/3 )
11- با توجه به مشخص شدن تمامی وزن ها ، می توان وزن یک متر مکعب بتن را به طور دقیق مشخص نمود :
W+C+Ac+Af= وزن یک متر مکعب بتن
در این مرحله برای یک نمونه بتن ، مصالح موجود با پیمانۀ مشخص شده با هم ترکیب می شوند . در صورت پایین بودن کارایی ، اگر مقداری آب اضافه شود مراحل زیر باید انجام شود :
12- ابتدا وزن حجمی بتن جدید و مقدار افزایش وزن آب اختلاط را در نمونه مشخص می کنیم .
13- با افزایش مقدار آب ، مقدار سیمان نیز تا رسیدن به نسبت آب به سیمان مشخص شده افزایش می یابد .
14- مجدداً به روش حجمی و با استفاده از وزن حجمی جدید بتن ، وزن ریزدانه و درشت دانه محاسبه می گردد .
برای استفاده راحت تر از چگونگی تهیه طرح اختلاط بهتر است از گراف تهیۀ شده استفاده نمود . قابل ذکر است در صورت وجود نمونه از دپوی مصالح می توان از تجربیات قبلی نیز استفاده نمود .
ساختن ، حمل ، ریختن و تراکم بتن
بعد از مشخص شدن نسبت وزنی مصالح ، نوبت به مرحله ساخت بتن می رسد . در حال حاضر می توان بتن را به صورت آماده و یا به وسیله پیمانه کردن و مخلوط نمودن مصالح در کارگاه تهیه نمود .
تهیه بتن آماده مزایای زیادی نسبت به روش بتن سازی در کارگاه دارد که در زیر با اختصار آمده است :
الف- وجود سیستم کنترل کیفیت بالا که باعث کاهش تغییرات در خواص بتن می شود .
ب- در کارگاه ها با فضای کم که امکان دپوی مصالح وجود ندارد بسیار مناسب است .
ج- جلوگیری از جدایی دانه ها و افت کارایی به علت استفاده از کامیون مخلوط کن .
د- راحتی در ساخت مقادیر کم بتن و بتن ریزی متناوب .
در صورت ساخت بتن کارگاه برای مخلوط کردن مصالح از مخلوط کن ها استفاده می شود . اساس کار مخلوط کن ، به هم زدن یا دوران مصالح با هدف پوشاندن سطح دانه های سنگی با دوغاب سیمان و تولید یک مخلوط همگن و یکنواخت می باشد
در حال حاضر دو سیستم مخلوط کن وجود دارد، مخلوط کن پیمانه ای و مخلوط کن پیوسته . از نوع دوم در کارخانه های بتن سازی استفاده می شود و مواد اولیه به صورت پیوست وارد مخلوط کن می شوند .
نوع اول مخلوط کن که متداول تر و معمول تر می باشد در چهار نوع ، مخلوط کن کج شونده ، تغاری و دو قلو مورد استفاده قرار می گیرد .
در هنگام استفاده از مخلوط کن پیمانه ای باید به نکات زیر توجه نمود:
1- در مخلوط کن نوع اول و دوم تیغه کناری برای پاک کردن جداره های مخلوط کن وجود ندارد ، مقداری ملات به جداره چسبیده و باید پاک گردد .
2- استفاده از ملات ساز برای ساخت بتن مجاز نمی باشد . ملات ساز فاقد پره های چسبیده به دیوار است .
3- ظرفیت مخلوط کن ها بر اساس حجم بتن تهیه شده بعد از تراکم بیان می گردد که معمولا 50% حجم مصالح اولیه قبل از تراکم می باشد .
4- اگر مخلوط کن با ظرفیت کمتر کارکند باعث می شود مخلوط به دست آمده غیر یکنواخت و غیر اقتصادی شود . این وضعیت برای زمانی که مخلوط کن با بیش از 10% اضافه ظرفیت کار کند نیز رخ می دهد .
5- ابتدا کمی آب به داخل مخلوط کن ریخته می شود . سپس کل مواد جامد به صورت یکنواخت اضافه می گردد . در صورتی که سیمان و آب خیلی سریع و گرم با هم مخلوط شوند باعث گلوله شدن سیمان می شوند .
1- در مخلوط کن نوع اول و دوم تیغه کناری برای پاک کردن جداره های مخلوط کن وجود ندارد ، مقداری ملات به جداره چسبیده و باید پاک گردد .
2- استفاده از ملات ساز برای ساخت بتن مجاز نمی باشد . ملات ساز فاقد پره های چسبیده به دیوار است .
3- ظرفیت مخلوط کن ها بر اساس حجم بتن تهیه شده بعد از تراکم بیان می گردد که معمولا 50% حجم مصالح اولیه قبل از تراکم می باشد .
4- اگر مخلوط کن با ظرفیت کمتر کارکند باعث می شود مخلوط به دست آمده غیر یکنواخت و غیر اقتصادی شود . این وضعیت برای زمانی که مخلوط کن با بیش از 10% اضافه ظرفیت کار کند نیز رخ می دهد .
5- ابتدا کمی آب به داخل مخلوط کن ریخته می شود . سپس کل مواد جامد به صورت یکنواخت اضافه می گردد . در صورتی که سیمان و آب خیلی سریع و گرم با هم مخلوط شوند باعث گلوله شدن سیمان می شوند .
بطور کلی زمان اختلاط کم سبب تولید مخلوطی غیر یکنواخت و با مقاومت نسبتاً پایین می شود. جدول زیر زمان اختلاط متناسب با ظرفیت مخلوط کن را نشان می دهد :
ظرفیت مخلوط کن (مترمکعب) | زمان اختلاط (دقیقه) |
8/0 | 1 |
5/1 | 25/1 |
3/2 | 50/1 |
1/3 | 75/1 |
8/3 | 2 |
6/4 | 25/2 |
6/7 | 25/3 |
در صورتی که زمان اختلاط طولانی شود به علت تبخیر آب ، کارایی کاهش یافته و مقاومت بالا می رود . در صورتی که برای افزایش کارایی به مخلوط بتن آب اضافه شود به علت افزایش نسبت آب به سیمان مقاومت نمونه کاهش می یابد .
مخلوط کردن متناوب بتن تا بین 3 تا 6 ساعت زیان آور نیست و در ارتباط با مقاومت و پایان تاثیری ندارد .
در هنگام حمل و نقل بتن باید از جدایی دانه و ملات جلوگیری شود. روش های متداول استفاده از فرغون ، سطل ، پیمانه ، تسمه نقاله ، کامیون های مخصوص و پمپ می باشد .
مخلوط کردن متناوب بتن تا بین 3 تا 6 ساعت زیان آور نیست و در ارتباط با مقاومت و پایان تاثیری ندارد .
در هنگام حمل و نقل بتن باید از جدایی دانه و ملات جلوگیری شود. روش های متداول استفاده از فرغون ، سطل ، پیمانه ، تسمه نقاله ، کامیون های مخصوص و پمپ می باشد .
1- قطر لوله انتقال حداقل باید سه برابر قطر درشت ترین دانه انتخاب شود .
2- مخلوط بتنی نبایستی زبر ، بسیار چسبنده ، خیلی خشک و خیلی تر باشد .
3- اسلامپ بتن بین 40 تا 100 میلیمتر یا ضریب تراکم %90 تا %95 باشد.
5- تلمبه های پیستونی بتن ران می توانند بتن را تا مسافت 450 متر به پیش برانند . فاصله حمل مورب با روش زیر به افقی تبدیل می شود :
_ لوله اگر سربالایی باشد ، اثر آن معادل مساحت افقی پنج برابر اختلاف سطح است .
_ یک زانویی 90 درجه معادل 10 متر افقی است .
_ یک زانویی 135 درجه معادل 5 متر طول افقی است .
ریختن و متراکم کردن بتـن
عمل ریختن و تراکم بتن معمولا توام و وابسته بوده و اغلب همزمان انجام می شود . این عمل جهت رسیدن به مقاومت لازم ، غیر قابل نفوذ بودن و پایایی بتن سخت شده در ساختمان فوق العاده مهم است . نکات قابل توجه در هنگام ریختن و تراکم بتن به شرح زیر می باشد :
1- از پرتاب بتن با بیل و حرکت دادن آن با فشار خودداری شود .
2- ضخامت لایه ها طوری باشد که هوای محبوس بتواند به وسیله لرزانده از آن خارج شود.
3- بتن در لایه های یکنواخت ریخته شود .
4- سرعت ریختن و تراکم بتن باید مساوی باشد .
5- فاصله زمانی جهت جلوگیری از ایجاد درز اتصال سرد بین هر بتنریزی حداکثر 2ساعت باشد.
لرزاندن بتن توسط دستگاه لرزاننده (ویبراتور) اساساً به حذف هوای محبوس و نزدیک کردن ذرات جامد به یکدیگر اطلاق می شود .
البته با استفاده از مخلوط مناسب و نیروی انسانی ماهر ، هر دو روش تراکم با دست و استفاده از لرزاننده می تواند بتن با کیفیتی خوب ارائه دهد . از طرف دیگر در روش دستی و استفاده از میله ، تراکم ناکافی می تواند سبب ضعف بتن شود . همچنین با استفاده از لرزاننده و عدم ارتعاش همه قسمتها یا ارتعاش بیش از حد بتن سبب عدم یکنواختی در بتن تولید می شود .
لرزاننده ها به طور کلی به سه نوع لرزاننده درونی ، لرزاننده خارجی و میز های لرزاننده تقسیم می شوند .
لرزاننده درونی که متداول ترین نوع لرزاننده می باشد از یک سر مرتعش کننده که توسط یک میله انعطاف پذیر به یک موتور متحرک اتصال دارد تشکیل شده است .
موارد مهم در استفاده از این لرزاننده به شرح زیر است :
1- سر دستگاه باید قابل حمل باشد تا بتوان هر نیم یا یک متر بتن ظرف 5 ثانیه تا 2 دقیقه متراکم شود .
2- پایان تراکم زمانی است که ظاهر بتن کرمو و متخلخل نباشد و شیره ملات زیاد رو زده نشود.
3- سر دستگاه به صورت عمود در بتن فرو برود تا هوای محبوس از قسمتهای پایین لایه بتواند از آن خارج شود .
4- سرعت خارج کردن سر دستگاه 8 سانتیمتر در ثانیه بیشتر نباشد تا سوراخ ناشی از بوسیله خود بتن پر شود .
5- سر دستگاه باید به طور کامل در لایه فرو برود و مقداری هم در لایه قبلی فرو برود تا یکپارچگی حاصل شود .
6- وجود یک دستگاه لرزاننده یدکی در هنگام بتن ریزی لازم است .
دمـای محیـط
دمای محیط بتن ریزی در دو حالت هوای گرم و هوای سرد قابل بررسی است .
نکات قابل توجه در بتن ریزی در هوای گرم :
1- دمای بتن معمولی کم تر از 32 درجه و بتن حجیم کم تر از 5 درجه باشد .
2- خنک کردن تمامی مصالح و وسایل .
3- استفاده از سیمان کم حرارت (نوع 5) یا سیمان پوزولانی و روباره ای .
4- استفاده از یخ خرد شده یا یخ پولکی .
5- استفاده از افزودنی دیر گیر کننده .
6- جلوگیری از تبخیر آب بعد از بتن ریزی .
در مناطق گرم بهتر است برنامه ریزی طوری انجام شود که بتن ریزی در شب صورت بگیرد تا عوارض کمتری برای بتن ایجاد گردد .
برای بتن ریزی در هوای سرد نکات زیر قابل توجه می باشند . البته مهمترین نکته حفاظت بتن در برابر یخ زدگی می باشد . یخ زدن آب در بتن قبل از گیرش آن باعث کاهش مقاومت نهایی می شود ، ولی اگر بتن به مقاومت مناسب رسیده باشد می توان در برابر تنش های ناشی از فشار یخ مقاومت کند .
1- گرم کردن مصالح دانه ای .
2- استفاده از افزودنی حباب زا برای حفاظت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن متوالی .
3- استفاده از سیمان زود سخت شونده (نوع 3) و عدم استفاده از سیمان روباره ای و آمیخته.
4- استفاده از ضد یخ بتن .
5- حفظ دمای بتن بعد از بتن ریزی به وسیله منبع گرمایی ( CO2 زیاد باعث کرنباته شدن بتن می شود)
عمل آوری ، محافظت و مراقبت
عمل آوری به سلسله اقداماتی گفته می شود که برای تکمیل و پیشرفت هیدراتاسیون سیمان و در نتیجه افزایش مقاومت بتن صورت می گیرد .
در قدم اول بعد از بتن ریزی به وسیله روغن کاری قالبها ، پوشیدن سطح بتن یا پلاستیک و مرطوب نگهداشتن بتن به وسیله پوشش کنفی ضمن جلوگیری از تبخیر آب ، مقدار آب لازم جهت واکنش خمیر سیمان و افزایش مقاومت آن را تامین نمود . در هر صورت عمل آوری بلافاصله بعد از بتن ریزی و گیرش اولیه می تواند اثر بهتری داشته باشد .
در مورد بتن سخت شده نگهداری تنها در صورتی لازم است که در دمای هوا بسیار سرد بوده و شرایط یخ زدگی مهیا باشد و همچنین مقاومت بتن به حد بالایی نرسیده باشد .
دمای محیط بتن ریزی در دو حالت هوای گرم و هوای سرد قابل بررسی است .
نکات قابل توجه در بتن ریزی در هوای گرم :
1- دمای بتن معمولی کم تر از 32 درجه و بتن حجیم کم تر از 5 درجه باشد .
2- خنک کردن تمامی مصالح و وسایل .
3- استفاده از سیمان کم حرارت (نوع 5) یا سیمان پوزولانی و روباره ای .
4- استفاده از یخ خرد شده یا یخ پولکی .
5- استفاده از افزودنی دیر گیر کننده .
6- جلوگیری از تبخیر آب بعد از بتن ریزی .
در مناطق گرم بهتر است برنامه ریزی طوری انجام شود که بتن ریزی در شب صورت بگیرد تا عوارض کمتری برای بتن ایجاد گردد .
برای بتن ریزی در هوای سرد نکات زیر قابل توجه می باشند . البته مهمترین نکته حفاظت بتن در برابر یخ زدگی می باشد . یخ زدن آب در بتن قبل از گیرش آن باعث کاهش مقاومت نهایی می شود ، ولی اگر بتن به مقاومت مناسب رسیده باشد می توان در برابر تنش های ناشی از فشار یخ مقاومت کند .
1- گرم کردن مصالح دانه ای .
2- استفاده از افزودنی حباب زا برای حفاظت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن متوالی .
3- استفاده از سیمان زود سخت شونده (نوع 3) و عدم استفاده از سیمان روباره ای و آمیخته.
4- استفاده از ضد یخ بتن .
5- حفظ دمای بتن بعد از بتن ریزی به وسیله منبع گرمایی ( CO2 زیاد باعث کرنباته شدن بتن می شود)
عمل آوری ، محافظت و مراقبت
عمل آوری به سلسله اقداماتی گفته می شود که برای تکمیل و پیشرفت هیدراتاسیون سیمان و در نتیجه افزایش مقاومت بتن صورت می گیرد .
در قدم اول بعد از بتن ریزی به وسیله روغن کاری قالبها ، پوشیدن سطح بتن یا پلاستیک و مرطوب نگهداشتن بتن به وسیله پوشش کنفی ضمن جلوگیری از تبخیر آب ، مقدار آب لازم جهت واکنش خمیر سیمان و افزایش مقاومت آن را تامین نمود . در هر صورت عمل آوری بلافاصله بعد از بتن ریزی و گیرش اولیه می تواند اثر بهتری داشته باشد .
در مورد بتن سخت شده نگهداری تنها در صورتی لازم است که در دمای هوا بسیار سرد بوده و شرایط یخ زدگی مهیا باشد و همچنین مقاومت بتن به حد بالایی نرسیده باشد .
مشخصات مهم فولاد که آن را نسبت به سایر مصالح ساختمانی ممتاز ساخته است، مقاومت بالا، شکل پذیری و یکسان بودن مقاومت آن در فشار و کشش می باشد. در کنار مزایای فوق فراوانی معادن سنگ آهن نیز از عوامل موثر در عمومیت یافتن مصرف فولاد می باشد. تا سال 1960 میلادی تنها از نوع فولاد کربن دار نرمه در امر ساختمان سازی استفاده می شد چرا که هنوز فرآیند آزمایشات خواص مکانیکی فولادهای دیگر از قبیل جوش پذیری و رفتار اعضای ساخته شده از آنها به تکامل نرسیده بود.
امروزه طی مطالعات وسیع انجام گرفته و ارائه استانداردها و آئین نامه های معتبر، چگونگی مصرف فولادها در صنعت ساختمان و پل سازی، انواع فولادها از نظر مقاومت و درصد کربن در آنها، مورد استفاده قرار می گیرند.
تا رسیدن به نقطه تنش تسلیم فولاد رابطه خطی قانون هوک 6=E.3 صادق می باشد یعنی با توجه به ثابت بودن ضریب ارتجاعی یا ضریب الاستیسیته سیستم (E)، با افزایش تنش (6) ، کرنش یا تغییر طول نسبی نیز به طور مستقیم افزایش می یابد. و این محدوده عمدتاً ملاک طراحی فولاد در روش تنش مجاز می باشد.
با نگاهی به نمودار بالا در می یابیم فولادهای نرمه به نسبت دارای تنش تسلیم پایین تری هستند با این حال پس از مرحله جاری شدن و سخت شدگی مجدد تا کرنش بسیار بالایی قادر به تحمل بار می باشند.
نیمرخ های موجود گرم نورد شده و سرد نورد شده از قبیل تیرآهن های باریک، نبشی ها، ناودانی ها ، ورق ها ، تسمه ها و ... از نوع فولاد نرمه می باشند بنابراین بیشتر فولاد مصرفی در ساختمان سازی ازاین نوع بود ودارای شکل پذیری و جوش پذیری خوبی هستند.
جهت افزایش مقاومت، جوش پذیری، شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی فولاد، درصد بسیار کمی کربن، منگنز، مس ، نیکل ، کرم ، سیلیکین ، فسفر، سولفور، وانادیوم و تیتانیوم که بیشینه مجموع آلیاژهای افزودنی سه درصد می باشند، به آهن اضافه می نمایند و با همین درصد جزئی نتایج مطلوبی به دست می آید.
عناصر اصلی تعیین مقاومت در این آلیاژها، کربن و منگنز می باشد . مقدار درصد کربن در فولاد از صفر درصد تا 7/1 درصد متغیر است که با توجه به درصد کربن می توان فولادهای تولید شده را به دسته های زیر تقسیم بندی نمود:
- فولاد کم کربن با درصد کمتر از 15% درصد کربن.
- فولاد کربن ملایم از15% تا 29% درصد کربن.
- فولاد کربن متوسط از 3% تا 59% درصد کربن.
- فولاد پر کربن از 6% تا 7/1% درصد کربن.
نیمرخ های موجود گرم نورد شده و سرد نورد شده از قبیل تیرآهن های باریک، نبشی ها، ناودانی ها ، ورق ها ، تسمه ها و ... از نوع فولاد نرمه می باشند بنابراین بیشتر فولاد مصرفی در ساختمان سازی ازاین نوع بود ودارای شکل پذیری و جوش پذیری خوبی هستند.
جهت افزایش مقاومت، جوش پذیری، شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی فولاد، درصد بسیار کمی کربن، منگنز، مس ، نیکل ، کرم ، سیلیکین ، فسفر، سولفور، وانادیوم و تیتانیوم که بیشینه مجموع آلیاژهای افزودنی سه درصد می باشند، به آهن اضافه می نمایند و با همین درصد جزئی نتایج مطلوبی به دست می آید.
عناصر اصلی تعیین مقاومت در این آلیاژها، کربن و منگنز می باشد . مقدار درصد کربن در فولاد از صفر درصد تا 7/1 درصد متغیر است که با توجه به درصد کربن می توان فولادهای تولید شده را به دسته های زیر تقسیم بندی نمود:
- فولاد کم کربن با درصد کمتر از 15% درصد کربن.
- فولاد کربن ملایم از15% تا 29% درصد کربن.
- فولاد کربن متوسط از 3% تا 59% درصد کربن.
- فولاد پر کربن از 6% تا 7/1% درصد کربن.
معمولاً کشورهای تولید کننده نیمرخهای فولادی با توجه به مقاومت و درصد نرمی یا کربن فولاد، آنها را با علائم خاص رده بندی نموده اند. با توجه به نوع نیمرخهای (پروفیل های) تولید شده در ایران که مطابق با کشور آلمان می باشد رده بندی مناسبی تهیه شده است . در زیر جدول مربوط به فولادهای استاندارد اروپا (آلمان) آورده شده است.
معرفی نیمرخ های ساختمانی (پروفیل)
به خاطر گستردگی و زیاد بودن نیمرخ های فولادی، در این جا تنها به تعدادی از آنها که در ساختمان سازی مصرف بیشتر دارند بسنده می کنیم و در پیوست این مجموعه مشخصات کامل هندسی و محاسباتی مورد استفاده مهندسین آورده شده است.
تیرآهن نیم پهن با علامت اختصاری IPE
یکی از پرمصرف ترین مقاطع فولادی ساختمانی است و عمدتاً در ستونها به صورت دو تایی به هم چسبیده یا فاصله دار و در بعضی موارد به همراه ورقهای تقویتی و در تیرها به صورت تک یا دوتایی، به صورت ساده یا لانه زنبوری شده و گاهی اوقات به همراه ورقهای تقویتی استفاده می شود .
تیرآهن باریک با علامت اختصاری INP
این نوع تیرآهن در گذشته استفاده بیشتری داشت ولی هم اکنون به صورت نادر می توان از این نوع تیرآهن در بازار پیدا کرد. تفاوت این نوع تیرآهن با تیرآهن قبلی (نیم پهن) در شکل سطح مقطع آن می باشد. لبه های آن گرد و دارای وزن واحد بیشتری هستند همچنین اینرسی و مقاومت بیشتری نسبت به تیرآهن نیم پهن دارند.
تیرآهن عریض یا بال پهن با علامت اختصاری IPB
این نوع تیرآهن در سه نوع سبک، متوسط و سنگین نورد می شود ولی استفاده از نوع متوسط آن که با همان علامت IPB نشان داده می شود رایج تر می باشد . این نوع تیرآهن معمولاً به صورت تکی و به عنوان ستون مورد استفاده قرار می گیرد ، البته تیرآهن بال پهن نیز همانند تیرآهن باریک کمیاب است.
ناودانی با علامت اختصاری UNP
این نیمرخ به شکل U ساخته شده و در اجرای بادبندها و تیرهای پوشش سقفهای صنعتی کاربرد دارند.
نبشی باعلامت اختصاری L
نبشی ها به صورت دو بال مساوی یا نا مساوی تولید می شوند.
نبشی با دوبال مساوی در بازار آهن بیشتر یافت می شود و کاربرد زیادی در ساختمانهای فلزی دارد. از این نبشی در ساخت بادبند ، قطعات اتصال و حتی در نصب سنگها در نمای ساختمان استفاده می شود .
مقطع قوطی با علامت اختصاری BOX یا شکل های مربع یا مستطیل
این مقاطع در شکل های مربع یا مستطیل دیده می شوند. در گذشته جهت ساخت بناهای یک تا سه طبقه از قوطی های با اندازه بزرگتر به عنوان ستون استفاده می شد که کاربرد کمتری دارند. از قوطی های با سایز کوچکتر با مقطع مربع یا مستطیل در زیر سازی و کلافهای قطعات الحاقی و نما سازی و ساخت نرده ها کاربرد دارند.
ورق فولادی
ورقهای فولادی در ضخامتهای گوناگون معمولاً از 5 میلیمتر به بالا و به صورت ورق تقویتی اعضا ، اتصالات، صفحه ها و ... کاربرد دارند. ورقها در شکلهای مختلفی در ساختمانها دیده می شوند که به اختصار عبارتند از :
- ورق مسطح با ضخامت بالا برای صفحه کف ستونها (BASE PLATES) ، ورق های کوچکتر به عنوان سخت کننده ها (STIFFENERS) ، ورقهای روسری(TOP PLATES) و زیرسری (BOTTOM PLATES) ، تو دلی ، برش گیر (SHEAR CONNECTORS) ، لقمه ها و ورقهای گوشه یا لچکی (GUSSET PLATES) در بادبندها ، تسمه ها جهت تقویت اعضای تیر یا ستونها و یا بادبندها و ورقهای برش داده شده جهت ساخت تیر ورقها وتیر جعبه ها (PLATE GIRDERS) و . . .
ورقهای متداول و پراستفاده در ساختمانهای معمولی فلزی عمدتاً از نوع فولاد نرمه با تنش حد جاری شدن 2400 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشند. این ورقها را با علامت ST-37 نشان می دهند که علاوه بر شکل پذیری زیاد آنها، جوش پذیری بسیار بالایی دارند.
در ساختمانهای خاص مثل ساختمانهای بلند و یا سازه پلها با دهانه بلند، جهت کوچک کردن مقاطع از ورقهای با مقاومت بالاتر استفاده می شوند برای نمونه فولاد با علامت ST-52 و تنش حد تسلیم 3600 کیلوگرم برسانتی متر مربع در این سازه ها به کار می رود. البته جهت اتصالات و جوشکاری دیگر نمی توان به روشهای معمولی با دستگاه ترانس یا دیزل کار کرد. چنانچه بعدا اشاره خواهد شد جهت جوشکاری این ورقها به کمک الکترودهای خاص و عمل پیش گرمایش انجام می گیرند.
در ساختمانهای خاص مثل ساختمانهای بلند و یا سازه پلها با دهانه بلند، جهت کوچک کردن مقاطع از ورقهای با مقاومت بالاتر استفاده می شوند برای نمونه فولاد با علامت ST-52 و تنش حد تسلیم 3600 کیلوگرم برسانتی متر مربع در این سازه ها به کار می رود. البته جهت اتصالات و جوشکاری دیگر نمی توان به روشهای معمولی با دستگاه ترانس یا دیزل کار کرد. چنانچه بعدا اشاره خواهد شد جهت جوشکاری این ورقها به کمک الکترودهای خاص و عمل پیش گرمایش انجام می گیرند.
میلگرد ( آرماتور )
میلگردها در انواع ساده و آجدار با مقاومتهای مختلف وجود دارند. از میلگردهای ساده که تنش حد تسلیم 2300 کیلو گرم بر سانتی متر مربع هستند (فولاد نرمه) در مواردی که جوشکاری مورد نیاز است و انتظار مقاومت بالا از میلگرد را نداریم مانند نرده های تزئینی خمکاری شده استفاده می گردد. علامت اختصاری این میلگردها رده بندی آنها از نظر مقاومت می باشد.
در ساختمان سازی به خاطر درگیری مناسب میلگرد با بتن از میلگرد آجدار استفاده می شود. میلگردهای آجدار ساده با علامت اختصاری و میلگردهای آجدار پیچیده با علامت اختصاری نشان داده می شوند. میلگردهای آجدار معمولا در دورده AII با مقاومت حد تسلیم 3000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و AIII با تنش حد تسلیم 4000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ساخته و مصرف می شوند.
مصرف میلگردهای با مقاومت بالا (4000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و به بالا) در ساختمانهای با شکل پذیری متوسط و زیاد توصیه نمی گردند چرا که به خاطر خشک بودن و مقاومت بالا ایجاد سازه ترد و شکننده نموده و مناسب نمی باشند.
در ساختمان سازی به خاطر درگیری مناسب میلگرد با بتن از میلگرد آجدار استفاده می شود. میلگردهای آجدار ساده با علامت اختصاری و میلگردهای آجدار پیچیده با علامت اختصاری نشان داده می شوند. میلگردهای آجدار معمولا در دورده AII با مقاومت حد تسلیم 3000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و AIII با تنش حد تسلیم 4000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ساخته و مصرف می شوند.
مصرف میلگردهای با مقاومت بالا (4000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و به بالا) در ساختمانهای با شکل پذیری متوسط و زیاد توصیه نمی گردند چرا که به خاطر خشک بودن و مقاومت بالا ایجاد سازه ترد و شکننده نموده و مناسب نمی باشند.
معایب استفاده از فولاد
1- از دست دادن مقاومت بر اثر آتش سوزی و افزایش حرارت محیط
به طوری که در نمودار ذیل مشهور است در درجه حرارت حدود 200 درجه سانتی گراد تنش حد جاری شدن به حدود %9 تنش حد جاری شدن در دمای صفر درجه می رسد و با افزایش درجه حرارت محیط بر اثر آتش سوزی تا دمای 1000 درجه سانتی گراد میزان تنش حد جاری شدن به نزدیکی صفر خواهد رسید.
که در نهایت موجب جاری شدن و تغییر شکل زیاد از حد سازه و انهدام آن می گردد. بدین منظور می توان با ایجاد عایق های حرارتی خصوصا در جاهایی که احتمال آتش سوزی وجود دارد، از قبیل اندود گچ و سیمان حتی الامکان خطر فوق را کنترل و محدود نمود.
2- ترد شکنی
در شرایط عادی و درجه حرارت معمولی مصالح فولادی شکل پذیرند ولی در شرایط خاصی همچون کاهش درجه حرارت محیط ، فولاد شکل پذیری خود را از دست داده و تحت اثر بارهای وارده بدون تغییر شکل دادن از گسیخته می گردد .
ترد شکنی برای مهندسین سازه حائز اهمیت می نماید، چرا که ترد شکنی در واقع یک نوع خرابی خطرناک است که به صورت آنی و قبل از هرگونه تغییر شکل در فولاد رخ می دهد.
عوامل موثر در ترد شکنی عبارتند از: درجه حرارت، سرعت بارگذاری، تمرکز تنش، وجود ترک های مویی، ضخامت زیاد ورق که از تغییر شکل آن جلوگیری کنند و در آخر هندسه اجرا و اتصال.
3- خوردگی فولاد
خوردگی فولاد و اکسید شدن آن در معرض هوا و رطوبت آشکار و بدیهی است و در صورت کنترل نشدن آن ، خوردگی (زنگ زدگی) در جسم فولاد نفوذ کرده و بواسطه پوسته پوسته شدن سطح خارجی و ریختن پوسته ها، به مرور زمان سطح مقطع عضو فولادی کاهش می یابد و در نهایت ، این پدیده منجر به ضعیف شدن عضو و خرابی خواهد شد.
بدین ترتیب لازم است سطح رویه فولاد را با عایق مناسب پوشاند تا از زنگ زدگی و خوردگی جلوگیری به عمل آید. همچنین سطوحی که قبل از کار یا بعد از نصب به صورت زنگ زده هستند می بایست زنگ زدایی گردد و بعد اقدام به پوشش آن نمود
البته بسته به نوع و اهمیت پروژه ، نوع پوشش برای فولاد جهت عایق کاری در برابر رطوبت ، متفاوت است. در ساختمان های معمولی، بخشی از اسکلت فلزی که در توده دیوار پوشیده خواهد شد و کمتر در معرض رطوبت قرار می گیرد بوسیله ضدزنگ مناسب پوشانده می شود. بنابراین پس از تکمیل عملیات نصب و جوشکاری کلیۀ سطوح فولاد را اعم از اعضا و قطعات اصلی و یا اتصالات با ضدزنگ می پوشانیم.
در ساختمان های صنعتی و ساختمان هایی که به لحاظ معماری بعضی یا تمام قطعات در معرض دید و هوای آزاد (به صورت اکسپوز) قرار دارند، لازم است دقت بیشتری در پوشش با عایق ضدزنگ نموده و با چند لایه رنگ مناسب سطح اعضا را پوشش داد تا فولاد از نفوذ رطوبت موجود در محیط مجاور محافظت شود .
در مواردی همچون صفحات کف ستون و پایه ستون ها که توسط صفحه به شالوده چسبیده اند ، بهتر است برای پوشش مطمئن سطح فلزی که در تماس با خاک (خاک مرطوب) است ، پس از اجرای ضدزنگ، با قیرگونی مناسب پوشیده شود .
خوردگی فولاد و اکسید شدن آن در معرض هوا و رطوبت آشکار و بدیهی است و در صورت کنترل نشدن آن ، خوردگی (زنگ زدگی) در جسم فولاد نفوذ کرده و بواسطه پوسته پوسته شدن سطح خارجی و ریختن پوسته ها، به مرور زمان سطح مقطع عضو فولادی کاهش می یابد و در نهایت ، این پدیده منجر به ضعیف شدن عضو و خرابی خواهد شد.
بدین ترتیب لازم است سطح رویه فولاد را با عایق مناسب پوشاند تا از زنگ زدگی و خوردگی جلوگیری به عمل آید. همچنین سطوحی که قبل از کار یا بعد از نصب به صورت زنگ زده هستند می بایست زنگ زدایی گردد و بعد اقدام به پوشش آن نمود
البته بسته به نوع و اهمیت پروژه ، نوع پوشش برای فولاد جهت عایق کاری در برابر رطوبت ، متفاوت است. در ساختمان های معمولی، بخشی از اسکلت فلزی که در توده دیوار پوشیده خواهد شد و کمتر در معرض رطوبت قرار می گیرد بوسیله ضدزنگ مناسب پوشانده می شود. بنابراین پس از تکمیل عملیات نصب و جوشکاری کلیۀ سطوح فولاد را اعم از اعضا و قطعات اصلی و یا اتصالات با ضدزنگ می پوشانیم.
در ساختمان های صنعتی و ساختمان هایی که به لحاظ معماری بعضی یا تمام قطعات در معرض دید و هوای آزاد (به صورت اکسپوز) قرار دارند، لازم است دقت بیشتری در پوشش با عایق ضدزنگ نموده و با چند لایه رنگ مناسب سطح اعضا را پوشش داد تا فولاد از نفوذ رطوبت موجود در محیط مجاور محافظت شود .
در مواردی همچون صفحات کف ستون و پایه ستون ها که توسط صفحه به شالوده چسبیده اند ، بهتر است برای پوشش مطمئن سطح فلزی که در تماس با خاک (خاک مرطوب) است ، پس از اجرای ضدزنگ، با قیرگونی مناسب پوشیده شود .
آجر باید کاملاً پخته و سخت باشد، چنان که هر گاه با یک آجر به آجر دیگر ضربه ای وارد آید، صدای مشخص زنگداری تولید گردد. آجر باید از تاب فشاری لازم برخوردار باشد. در هیچ حال میانگین تاب فشاری گسیختگی آجرهای ماشینی نباید از 100 کیلوگرم بر سانتی متر مربع کمتر باشد و تاب فشاری گسیختگی هیچیک از آجرهای ماشینی به تنهایی نباید از 80 کیلوگرم بر سانتی متر مربع کمتر باشد.
میزان جذب رطوبت آجر نباید از 30 درصد وزن آجر تجاوز نماید. آجر باید در مقابل یخبندان مقاومت کافی داشته باشد. آجرها به طور کلی در دو نوع معمولی و آجرنما عرضه می گردند.
آجرهای معمولی یا در اصطلاح عامه آجر گری یا آجر فشاری نامیده می شوند و در سفتکاری با ملات ماسه و سیمان چیده می شوند. رعایت پیوند در آجر چینی نقش به سزایی دارد چنانچه بناهای قدیمی و استاد کاران با این واژه آشنایی کامل داشته و در بنایی رعایت نموده اند.
از همین رو بناهای تاریخی بسیاری را می بینیم که با گذشت زمان زیاد، انسجام خود را حفظ نموده و در برابر زمین لرزه ها پایداری خود را حفظ نموده اند. رعایت نکردن پیوند آجری، ایجاد سستی و ترکهای برش در دیوار خواهد نمود.
آجرهای معمولی و نما ، اعم از نوع ساده یا سورخدار عمدتا در ابعاد 5×10×20 سانتی متر ساخته می شوند و بعضی کارخانه ها نیز محصول خود را در ابعاد 5/5×11×22 سانتی متر ارائه می دهند. البته آجرهای نما در ابعاد 3×10×20 سانتی متر نیز تحت نام آجر سه سانتی نیز تولید می شوند.
رواداری ( خطا های بوجود آمده در تولید ) در ابعاد آجرهای نما نباید از 1+ میلیمتر برای ضخامت، 2+ میلیمتر برای پهنا و 3+ میلیمتر برای طول آجر تجاوز نماید.
از تولیدات رایج در عملیات ساختمانی شامل آجر فشاری و آجر نما (ساده و سورخداردر رنگهای زرد و یا قرمز) و از انواع غیر رایج آن آجر ماسه آهکی و آجر نسوز را نام برد.
میزان جذب رطوبت آجر نباید از 30 درصد وزن آجر تجاوز نماید. آجر باید در مقابل یخبندان مقاومت کافی داشته باشد. آجرها به طور کلی در دو نوع معمولی و آجرنما عرضه می گردند.
آجرهای معمولی یا در اصطلاح عامه آجر گری یا آجر فشاری نامیده می شوند و در سفتکاری با ملات ماسه و سیمان چیده می شوند. رعایت پیوند در آجر چینی نقش به سزایی دارد چنانچه بناهای قدیمی و استاد کاران با این واژه آشنایی کامل داشته و در بنایی رعایت نموده اند.
از همین رو بناهای تاریخی بسیاری را می بینیم که با گذشت زمان زیاد، انسجام خود را حفظ نموده و در برابر زمین لرزه ها پایداری خود را حفظ نموده اند. رعایت نکردن پیوند آجری، ایجاد سستی و ترکهای برش در دیوار خواهد نمود.
آجرهای معمولی و نما ، اعم از نوع ساده یا سورخدار عمدتا در ابعاد 5×10×20 سانتی متر ساخته می شوند و بعضی کارخانه ها نیز محصول خود را در ابعاد 5/5×11×22 سانتی متر ارائه می دهند. البته آجرهای نما در ابعاد 3×10×20 سانتی متر نیز تحت نام آجر سه سانتی نیز تولید می شوند.
رواداری ( خطا های بوجود آمده در تولید ) در ابعاد آجرهای نما نباید از 1+ میلیمتر برای ضخامت، 2+ میلیمتر برای پهنا و 3+ میلیمتر برای طول آجر تجاوز نماید.
از تولیدات رایج در عملیات ساختمانی شامل آجر فشاری و آجر نما (ساده و سورخداردر رنگهای زرد و یا قرمز) و از انواع غیر رایج آن آجر ماسه آهکی و آجر نسوز را نام برد.
بلوک های سیمانی ساده باید کاملا سالم، بدون عیب و سطوح آن طوری باشد که هنگام اندودکاری چسبندگی کافی با اندود داشته باشند. تاب فشاری بلوک های سیمانی غیر باربر با در نظر گرفتن سطح سورخها حداقل 40 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تاب فشاری بلوک های سیمانی باربر حداقل 60 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد. این بلوکها می توانند از نوع دیواری یا سقفی باشند.
درخصوص بلوکهای سیمانی سقفی، وزن آن باید به اندازه ای باشد که کارگر بتواند به راحتی آن را روی سقف جابجا کند. بنابراین وزن بلوک نباید بیش از 20 کیلوگرم باشد. ضخامت جداره های عمودی و افقی نباید کمتر از 15 میلیمتر باشد. رواداری ابعاد آن در ارتفاع 2+ میلیمتر و در طول و عرض بلوک 3+ میلیمتر است.
بلوک سفالی
بلوکهای سفالی یا همان آجر سفالی نیز در دو نوع سقفی و دیواری تولید می شوند. بلوکهای سفالی، نسبت به بلوکهای سیمانی دارای وزن کمتر ولی مقاومت بیشتر می باشند. این بلوکها همانند آجر از خاک رس تشکیل شده و بعد از درآوردن از قالب و خشک شدن در کوره پخته می شوند.
نوع دیواری آن معمولا به ابعاد 20×20 سانتی متر و ضخامت 8 یا 10 سانتی متر تولید می شوند. و نوع سقفی آن که خاصیت باربری ندارد و فقط به عنوان پر کننده می باشد به ابعاد 20×25 سانتی متر و ضخامتهای 15و 20و 25 و30 سانتی متر بسته به موقعیت مصرف ساخته می شود.
بلوکهای سفالی همانند آجرهای رسی می بایست عاری از ترک و دانه های آهکی بوده و پخت آنها به گونه ای باشد که تقریبا همه جای آن رنگ ثابتی داشته باشد. سطوح بلوک سفالی باید صاف و عاری از انحناء و خمیدگی بوده و بافت آن ریز و متراکم باشد.
برای ایجاد چسبندگی بین ملات یا اندود با سطح بلوکها سطوح آنها به صورت شیاردار ساخته می شوند. جذب آب بلوک نباید بیش از 20 درصد وزن آن باشد حداکثر رواداری ابعاد برای بعد کمتر از 15 سانتی متر، 3+ میلیمتر و برای ابعاد بیش از 15 سانتی متر، 6+ میلیمتر خواهد بود.
هنگام رسیدن آب به آهک حرارت زیادی در اثر فعل و انفعالات شیمیایی و آزاد شدن دی اکسید کربن تولید می شود. از آنجا که آهک نیز مانند سیمان میل ترکیب زیادی با آب دارد بنابراین ملاحظات مربوط به حفظ و نگهداری سیمان فله ای و کیسه ای در مورد آهک نیز صادق خواهد بود.
برای مصرف آهک لازم است ابتدا ذرات آهک را به صورت هیدراته که اصطلاحا به آن آهک شکننده می گویند درآورد که برای این کار روشهای بسیاری اعم از روشهای دستی یا سنتی و روشهای صنعتی از قبیل بخار دهی وجود دارد. آهک آب داده شده را بسته به نوع هیدراته شدن مدتی در همان حالت نگه می دارند تا تمامی ذرات آن شکفته و قابل استفاده گردد.
آهک شکفته در ساختن شفته و ملاتهای ماسه آهک، گل آهک، باتارد (ماسه + آهک + سیمان) و گچ و آهک استفاده شده و در کارهای بنایی و اندودها مصرف می شود.
همچنین در ساختن چسباننده های آهک – پوزولان، آهک- سرباره، آجر ماسه آهکی، پایدار کردن خاک و ساختن خشتهای پایدار شده آهکی، بتن آهکی سنگین و تخلخل از آهک بهره گیری می شود.
وزن مخصوص آهک زیاد است (درحدود 7/2 تن بر متر مکعب) و در صورت هیدراته شدن یا شکفتن حجم آن 2 تا 3 برابر افزایش می یابد. بنابراین در صورت شکفته نشدن کامل آهک زنده و مصرف آن، چنانچه بعد از خشک شدن آب به آن برسد قسمتهایی که قبلا هیدراته یا شکفته نشده بودند، شکفته شده و موجب ترکیدن موضعی می گردد.
موارد مصرف آهک
افزودن آهک به ملاتهای سیمانی باعث افزایش خاصیت خمیری و قابلیت کاربرد دارد. افزایش مقاومت در برابر نفوذ آب افزایش انعطاف پذیری بیشتر ملات تحت تنش و چسبندگی بیشتر ملات به مصالح بنایی می شود.
کاهش نفوذ پذیری ملاتها و اندودها به آب، کاهش جمع شدگی ناشی از خشک شدن ملات و ثابت ماندن حجم آن پس از گرفتن و سخت شدن از دیگر محاسن افزودن آهک به ملاتهای سیمانی است، آهک با خاک احتمالی موجود در ماسه ترکیب شده و از آثار مخرب خاک در ملاتهای سیمانی می کاهد.
مصرف آهک در پایدار کردن خاک نیز معمول است و بسیاری از ویژگی های خاک را بهبود می بخشد، کاهش زمان خشک شدن مخلوط در نواحی مرطوب، کاهش میزان انقباض و انبساط خاک بر اثر تغییر رطوبت، تسریع در شکستن کلوخه های خاک رسی، افزایش مقاومت، کاهش نفوذ رطوبت و افزایش دوام و پایایی خاک از جمله مزایای استفاده از آهک به شمار می رود.
گچ نیز از چسباننده های مصالح ساختمانی به شمار می رود. ماده اصلی گچ که از سنگ گچ به دست می آید، سولفات کلسیم با دو مولکول آب است که با حرارت دادن حدود 180 درجه و 75 درصد آب آن بخار شده و نیم مولکول آب در ترکیب آن باقی می ماند. بنابراین میل ترکیب گچ پخته شده ساختمانی در دمای 170 تا 180 درجه، با آب زیاد است. گچ خالص سفید رنگ است و در صورت وجود ناخالصی در ترکیبات آن، تغییر رنگ خواهد داد.
چنانچه دمای کوره بیش از مقدار تعییین شده گردد، گچ حاصله اصطلاحاً می سوزد و به خاطر تبخیر شدن قسمت اعظم آب شیمیایی آن میل ترکیبی خود را از دست می دهد و در صورت نیاز به استفاده این گچ می بایست با موادی از قبیل زاج سفید، سولفات سدیم، پتاسیم، گرد آهک و یا سیمان مخلوط گردد.
کوره های سنتی که برای پخت سنگ گچ استفاده می شود محصول خوبی نخواهند داشت چرا که مقداری از آن در مجاورت دمای زیاد سوخته و مقدار دیگری از آن خام یا نیم پخته خواهد شد و تنها حدود نیمی از آن قابل استفاده خواهد بود. بنابراین گچ کوره های دوار صنعتی همگن تر و بهتر خواهد بود.
با توجه به زود گیر بودن گچ می توان به آن خاک رس به نسبت یک به یک افزود. گچ و خاک حاصل دارای زمان گیرش بیشتری خواهد بود وگچ کار فرصت بیشتری در پرداخت و زیر سازی اندودهای گچی خواهد داشت. این امر علاوه بر بهبود زمان گیرش گچ موجب اقتصادی تر شدن آن می گردد.
راه دیگر مصرف گچ به صورت کند گیر تهیه گچ کشته می باشد. روش کار بدین ترتیب است که ابتدا پودر گچ را الک نموده تا دانه های درشت از آن جدا شود سپس پودر گچ را به آرامی در ظرف آبی می ریزیم و آن را ورز می دهیم در مرحله سفت شدن خمیر گچ به آن آب می افزائیم و مجددا خمیر گچ را ورز می دهیم. این کار را تکرار کرده تا خمیر گچ حاصله به صورت ثابت بماند و میل سفت شدن نداشته باشد.
یک گچ موسوم به گچ مرمری وجود دارد که از پخت مجدد گچ محلول در زاج سفید به دست می آید این نوع گچ جهت اندود کاری در مکانهایی که نیاز به شستشو دارند یا در معرض رطوبت هوا قرار دارد، کاربرد دارند.
خاک رس یکی از فراوان ترین و ارزان ترین مصالح چسبنده می باشد. خاک رس مخلوطی از کانی های مختلف بوده و از پوسیده شدن فلدسپات ها و میکا ها به وجود می آید و ماده اصلی آن هیدروسیلیکات آلومینیوم می باشد. البته همواره ناخالصی هایی ممکن است در خاک رس وجود داشته باشد که موجب تغییر خاصیت و رنگ آن خواهد شد وگرنه خاک رس خالص به رنگ سفید است.
بنابراین از لحاظ میزان خالص یا ناخالص بودن خاک رس آن را به سه بخش پرمایه با ناخالصی کم، میان مایه و کم مایه که با ناخالصی زیاد همراه است تقسیم بندی می نمایند.
با افزودن آب به خاک رس خمیری چسبناک و شکل پذیر به دست می آید و با توجه به ریزدانه بودن ذرات خاک رس از یک هزارم تا 2 میکرون در اثر رسیدن آب به سطح آن و مرطوب شدن خاک رس تمام منافذ آن بسته شده و به یک لایه غیر قابل نفوذ تبدیل خواهد شد.
از این رو در گذشته جهت عایقکاری بامها یا کف حوضچه های موقت از ملات خاک رس استفاده می شده و همچنین در مناطقی که سطح آن با خاک رس پوشیده شده مشاهده می شود در اثر بارندگی ، آب بسیار کمی نفوذ کرده و بقیه به صورت سیلاب جاری می گردند.
خاک رس در ساخت گچ و خاک، گل و کاهگل، و شفته آهک مورد مصرف دارد. در ملات شفته آهک ( مخلوط آهک و خاک رس به نسبت یک به یک ) به خاطر به وجود آمدن آلومیناتهای کلسیم و سیلیکاتها، ملات حاصله به ملات آبی تبدیل شده و می توان آن را در مکانهای مرطوب یا آبدار استفاده نمود در واقع جهت سفت شدن نیازی به هوا ندارند.
بنابراین از لحاظ میزان خالص یا ناخالص بودن خاک رس آن را به سه بخش پرمایه با ناخالصی کم، میان مایه و کم مایه که با ناخالصی زیاد همراه است تقسیم بندی می نمایند.
با افزودن آب به خاک رس خمیری چسبناک و شکل پذیر به دست می آید و با توجه به ریزدانه بودن ذرات خاک رس از یک هزارم تا 2 میکرون در اثر رسیدن آب به سطح آن و مرطوب شدن خاک رس تمام منافذ آن بسته شده و به یک لایه غیر قابل نفوذ تبدیل خواهد شد.
از این رو در گذشته جهت عایقکاری بامها یا کف حوضچه های موقت از ملات خاک رس استفاده می شده و همچنین در مناطقی که سطح آن با خاک رس پوشیده شده مشاهده می شود در اثر بارندگی ، آب بسیار کمی نفوذ کرده و بقیه به صورت سیلاب جاری می گردند.
خاک رس در ساخت گچ و خاک، گل و کاهگل، و شفته آهک مورد مصرف دارد. در ملات شفته آهک ( مخلوط آهک و خاک رس به نسبت یک به یک ) به خاطر به وجود آمدن آلومیناتهای کلسیم و سیلیکاتها، ملات حاصله به ملات آبی تبدیل شده و می توان آن را در مکانهای مرطوب یا آبدار استفاده نمود در واقع جهت سفت شدن نیازی به هوا ندارند.
به طور کلی قیرها در دو نوع معدنی و قیرهای خالص وجود دارند. با تجزیه شدن و تبخیر روغن های نفت خام که در بعضی از نقاط از زمین بیرون می زند ماده سیاه رنگی تحت نام قیر معدنی به جا می ماند.
البته گاهی به خاطرقرار گرفتن در مجاورت طبیعت ممکن است با خاک رس، خاکستر آتشفشانی و یا گوگرد مخلوط شده باشند. بدین ترتیب برای استفاده این نوع قیرها می توان قیر معدنی آلوده را تا حدود 160 درجه سانتی گراد گرم کرده و با توجه به مایع شدن محصول می توان آن را تصفیه کرد و مورد مصرف قرار داد.
امروزه به علت فراوانی قیرهای خالص ( غیر معدنی ) عمدتا از این نوع قیرها استفاده می شود . روش تولید قیر خالص به این صورت است که پس از استخراج نفت خام آن را گرما می دهند و با افزایش دما طی فرآیند های خاصی محصولاتی از قبیل بنزین، گازوئیل و روغن های سبک از آن استحصال می کنند ، با زیاد شدن حرارت تا حدود 380 درجه سانتی گراد قیر جامد یا قیر نیمه جامد حاصل می گردد.
در مقایسه ، قیرهای خالص نسبت به قیرهای معدنی ناخالصی کمتری دارند و در آنها مواد معدنی، خاکستر و گوگرد کمتری دیده می شود ، در حالی که روغن قیرهای خالص بیشتر از قیرهای معدنی است.
با توجه به گستره تولید قیرهای خالص می توان برای هر نوع مصرف یا هر منطقه آب و هوایی خاص ، قیر مورد نظر را تهیه نمود. قابل ذکر است در مناطق سردسیر که دمای هوا در فصل زمستان به شدت پایین می آید نمی توان قیر سفت را به کار برد زیرا بر اثر سرما ترک خورده و کارایی خود را از دست خواهد داد به همین ترتیب در آب و هوای منطقه جنوب و گرمسیر نیز نمی توان از قیر شل استفاده کرد.
قیرها با توجه به درجه نرمی و نفوذپذیری تقسیم بندی می شوند . نحوه تعیین درجه نرمی از این قرار است که گلوله ای را با وزن معین در دما و مدت زمان مشخصی روی سطح قیر رها می کنند و میزان فرو رفتگی را ثبت می کنند که درجه نفوذپذیری نامیده خواهد شد.
قیرهای نرم مستقیما از تقطیر نفت خام به دست می آیند. قیرهای شل یا نرم که درجه نفوذپذیری آنها از 10 تا 60 می باشند به ترتیب در ردیفهای 20- 10 ، 30-20 ،40-30 ، 50-40 و 60-50 تولید می شوند. قیرهای سفت یا قیرهای با نفوذپذیری کم در محدوده نفوذپذیری 60 تا 320 واقع شده اند و این نوع قیرها به ترتیب دارای رده بندی 70-60 ، 100-85 ، 150-130، 200-180، 250- 220 و 320-280 می باشند.
خصوصیات مناسب قیر باعث کاربرد روز افزون آن شده است . از مهمترین ویژگی های قیر می توان به موارد زیر اشاره نمود :
چسبندگی
غیرقابل نفوذ بودن در مقابل آب و رطوبت
مقاومت در برابر اسیدها، بازها و نمک ها
قابلیت کشسانی
داشتن رنگ ثابت در مقابل جریان الکتریکی
توانایی تشکیل قشر نازک پایدار بر روی اجسام مختلف
معمولا قیر به تنهایی در عایق کاری مصرف نمی شود. جهت استقرار و جاری نشدن قیر در کف یا در ارتفاع از ترکیب قیر و گونی استفاده می شود. و این مجموعه قیر و گونی به صورت سنتی یا ورقه های آماده تحت نام های مشابه ایزوگام به کار گرفته می شود.
البته گاهی به خاطرقرار گرفتن در مجاورت طبیعت ممکن است با خاک رس، خاکستر آتشفشانی و یا گوگرد مخلوط شده باشند. بدین ترتیب برای استفاده این نوع قیرها می توان قیر معدنی آلوده را تا حدود 160 درجه سانتی گراد گرم کرده و با توجه به مایع شدن محصول می توان آن را تصفیه کرد و مورد مصرف قرار داد.
امروزه به علت فراوانی قیرهای خالص ( غیر معدنی ) عمدتا از این نوع قیرها استفاده می شود . روش تولید قیر خالص به این صورت است که پس از استخراج نفت خام آن را گرما می دهند و با افزایش دما طی فرآیند های خاصی محصولاتی از قبیل بنزین، گازوئیل و روغن های سبک از آن استحصال می کنند ، با زیاد شدن حرارت تا حدود 380 درجه سانتی گراد قیر جامد یا قیر نیمه جامد حاصل می گردد.
در مقایسه ، قیرهای خالص نسبت به قیرهای معدنی ناخالصی کمتری دارند و در آنها مواد معدنی، خاکستر و گوگرد کمتری دیده می شود ، در حالی که روغن قیرهای خالص بیشتر از قیرهای معدنی است.
با توجه به گستره تولید قیرهای خالص می توان برای هر نوع مصرف یا هر منطقه آب و هوایی خاص ، قیر مورد نظر را تهیه نمود. قابل ذکر است در مناطق سردسیر که دمای هوا در فصل زمستان به شدت پایین می آید نمی توان قیر سفت را به کار برد زیرا بر اثر سرما ترک خورده و کارایی خود را از دست خواهد داد به همین ترتیب در آب و هوای منطقه جنوب و گرمسیر نیز نمی توان از قیر شل استفاده کرد.
قیرها با توجه به درجه نرمی و نفوذپذیری تقسیم بندی می شوند . نحوه تعیین درجه نرمی از این قرار است که گلوله ای را با وزن معین در دما و مدت زمان مشخصی روی سطح قیر رها می کنند و میزان فرو رفتگی را ثبت می کنند که درجه نفوذپذیری نامیده خواهد شد.
قیرهای نرم مستقیما از تقطیر نفت خام به دست می آیند. قیرهای شل یا نرم که درجه نفوذپذیری آنها از 10 تا 60 می باشند به ترتیب در ردیفهای 20- 10 ، 30-20 ،40-30 ، 50-40 و 60-50 تولید می شوند. قیرهای سفت یا قیرهای با نفوذپذیری کم در محدوده نفوذپذیری 60 تا 320 واقع شده اند و این نوع قیرها به ترتیب دارای رده بندی 70-60 ، 100-85 ، 150-130، 200-180، 250- 220 و 320-280 می باشند.
خصوصیات مناسب قیر باعث کاربرد روز افزون آن شده است . از مهمترین ویژگی های قیر می توان به موارد زیر اشاره نمود :
چسبندگی
غیرقابل نفوذ بودن در مقابل آب و رطوبت
مقاومت در برابر اسیدها، بازها و نمک ها
قابلیت کشسانی
داشتن رنگ ثابت در مقابل جریان الکتریکی
توانایی تشکیل قشر نازک پایدار بر روی اجسام مختلف
معمولا قیر به تنهایی در عایق کاری مصرف نمی شود. جهت استقرار و جاری نشدن قیر در کف یا در ارتفاع از ترکیب قیر و گونی استفاده می شود. و این مجموعه قیر و گونی به صورت سنتی یا ورقه های آماده تحت نام های مشابه ایزوگام به کار گرفته می شود.
موزائیک های سیمانی با ابعاد و اشکال و ظواهر گوناگون ساخته می شوند. ماده اصلی انواع موزائیک سیمان و ماسه شسته می باشد. سطوح موزائیک بر حسب مورد استفاده ممکن است صاف و صیقلی و یا برجسته باشد. بدین ترتیب موزائیک ها در دو لایه به گونه ای ساخته می شوند که انسجام و پیوند کامل بین آنها برقرار باشد.
قشر زیرین موزائیک که در تماس با ملات است ازملات ماسه و سیمان با نسبت سه به یک و قشر رویه آن از ترکیب ملات با سنگدانه های رنگی، مواد رنگی و یا سنگدانه های معمولی، ساخته می شود.
جهت چیدن موزائیک ها در کنار یکدیگر و ایجاد سطح مناسب لازم است تا موزائیک دارای ابعاد ثابت و دقیق و همچنین دارای سطح و لبه های هموار باشد. در خرید و مصرف موزائیک باید دقت شود که موزائیک علاوه بر داشتن کیفیت ابعادی، فاقد هر گونه لب پریدگی، ترکهای مویی، اعوجاج و پوسته شدن سطح رویه باشد.
موزائیک پوشش کف در بام ، حیاط ، محوطه ، کف پارکینگ و گاهی اوقات کف اتاقهای ساختمان مصرف بیشتری دارد. امروزه در محوطه سازیها و معابر سطح شهر از موزائیک ها با طرحهای گوناگون و رنگهای متنوع استفاده می گردد.
قشر زیرین موزائیک که در تماس با ملات است ازملات ماسه و سیمان با نسبت سه به یک و قشر رویه آن از ترکیب ملات با سنگدانه های رنگی، مواد رنگی و یا سنگدانه های معمولی، ساخته می شود.
جهت چیدن موزائیک ها در کنار یکدیگر و ایجاد سطح مناسب لازم است تا موزائیک دارای ابعاد ثابت و دقیق و همچنین دارای سطح و لبه های هموار باشد. در خرید و مصرف موزائیک باید دقت شود که موزائیک علاوه بر داشتن کیفیت ابعادی، فاقد هر گونه لب پریدگی، ترکهای مویی، اعوجاج و پوسته شدن سطح رویه باشد.
موزائیک پوشش کف در بام ، حیاط ، محوطه ، کف پارکینگ و گاهی اوقات کف اتاقهای ساختمان مصرف بیشتری دارد. امروزه در محوطه سازیها و معابر سطح شهر از موزائیک ها با طرحهای گوناگون و رنگهای متنوع استفاده می گردد.
کاشی و سرامیک همانند آجرهای رسی، از خاک رس تشکیل می گردد و پس از پخته شدن اولیه و لعابدار کردن سطح رویی آن مجددا پخته می شود و یک جسم یکپارچه نسبتا محکم و نفوذ ناپذیر به دست می آید. کاشی ها قادرند تا اختلاف دمای بین 20 تا 100 درجه سانتی گراد را به خوبی تحمل نمایند. جهت استفاده کاشی و سرامیک در مصارف خاص از قبیل محیط های اسیدی، قلیایی و یا سرما و گرمای زیاد، از لعابهای خاص استفاده می شوند.
کاشی ها از لحاظ مرغوبیت به سه دسته تقسیم می شوند:
الف- کاشی درجه یک : بدون هیچگونه نقص و خرابی در لعاب یا لبه های آن.
ب- کاشی درجه دو : حداکثر یک لکه 3×2 میلیمتر در حاشیه لعاب کاشی دیده شود.
ج- کاشی درجه سه : چنانچه تعداد لکه ها یا اندازه آن در سطح لعاب کاشی بیش از کاشی درجه دو باشد و یا لب پریدگی در آن مشاهده شود جزو کاشی درجه سه می باشد.
کاشی ها و سرامیک ها در ابعاد و رنگهای گوناگونی ساخته می شوند و بسته به این که دیواری باشند یا در کف مورد استفاده قرار گیرند، تفاوت دارند. در سرویسهای بهداشتی و آشپزخانه ها نیز از کاشی و سرامیک استفاده می شود .
کاشی ها از لحاظ مرغوبیت به سه دسته تقسیم می شوند:
الف- کاشی درجه یک : بدون هیچگونه نقص و خرابی در لعاب یا لبه های آن.
ب- کاشی درجه دو : حداکثر یک لکه 3×2 میلیمتر در حاشیه لعاب کاشی دیده شود.
ج- کاشی درجه سه : چنانچه تعداد لکه ها یا اندازه آن در سطح لعاب کاشی بیش از کاشی درجه دو باشد و یا لب پریدگی در آن مشاهده شود جزو کاشی درجه سه می باشد.
کاشی ها و سرامیک ها در ابعاد و رنگهای گوناگونی ساخته می شوند و بسته به این که دیواری باشند یا در کف مورد استفاده قرار گیرند، تفاوت دارند. در سرویسهای بهداشتی و آشپزخانه ها نیز از کاشی و سرامیک استفاده می شود .
سنگ از دیرباز در ساخت ساختمان ها نقش بسزایی داشته به طوریکه با مراجعه به آثار تاریخی ، نمونه های بارزی از کاربرد سنگها را مشاهده خواهیم کرد که پس از طی سالهای دراز همچنان شاکله خود را حفظ نموده اند ، چرا که نسبت به سایر مصالح قدیمی در برابر عوامل جوی مقاومت خوبی از خود نشان داده اند.
امروزه علاوه بر کاربرد سنگ در جسم دیوارهای بادبر و مالون چینی ها، مصرف عمده سنگها را در جهت نما سازی و محوطه سازی شاهد هستیم. سنگها بسته به این که از کدام معدن استخراج شده باشند دارای مقاومت و رنگهای ویژه ای خواهند بود.
سنگ خوب باید بدون رگه، ترک و عاری از هر گونه ناخالصی باشد. ناخالصی ها و در واقع کرمو بودن موضعی سنگها ممکن است در حین اجرا یا پس از آن منجر به ریخته شدن، ترک خوردن و یا سوراخ شدن نمای سنگ شود.
سنگهایی که در نمای خارجی مصرف می شوند می بایستی علاوه بر مقاومت در برابر سائیدگی، ضربه پذیری و مقاومت فشاری، در برابر عوامل یخ زدگی و نهایتا منهدم شدن کنترل گردند.
از جمله ناخالصی های سنگ می توان رگه های خاکی، مارن، میکائی، ترکیبات سولفاتی و سولفیدی را نام برد که در اثر عوامل جوی موجب خرابی و هوازدگی خواهند شد.
تاب فشاری یا همان مقاومت فشاری سنگهایی که در کف محوطه، کف پله ها و یا در دیواره ها به کار می روند نباید از 15 کیلوگرم بر سانتی متر مربع کم تر باشند.
از آنجایی که سنگها پس از برش و قطعه شدن، ساب خورده و سطوح صاف وصیقلی پیدا می کنند، حتی پشت سنگها نیز نسبتا صاف است. بدین منظور جهت سنگ کاری لازم است پشت سنگها را با ایجاد شیار حتی الامکان مضرس نمود تا به خوبی به ملات و دوغاب ماسه سیمان بچسبد. همچنین در عملیات سنگ کاری در نما که از تخته سنگهای نسبتا بزرگ استفاده می شود علاوه بر ایجاد چسبندگی بهتر بین سنگ و ملات پشت آن می بایست توسط پیچ و رول پلاک سنگها به سطح دیوار اسکوپ گردند.
امروزه علاوه بر کاربرد سنگ در جسم دیوارهای بادبر و مالون چینی ها، مصرف عمده سنگها را در جهت نما سازی و محوطه سازی شاهد هستیم. سنگها بسته به این که از کدام معدن استخراج شده باشند دارای مقاومت و رنگهای ویژه ای خواهند بود.
سنگ خوب باید بدون رگه، ترک و عاری از هر گونه ناخالصی باشد. ناخالصی ها و در واقع کرمو بودن موضعی سنگها ممکن است در حین اجرا یا پس از آن منجر به ریخته شدن، ترک خوردن و یا سوراخ شدن نمای سنگ شود.
سنگهایی که در نمای خارجی مصرف می شوند می بایستی علاوه بر مقاومت در برابر سائیدگی، ضربه پذیری و مقاومت فشاری، در برابر عوامل یخ زدگی و نهایتا منهدم شدن کنترل گردند.
از جمله ناخالصی های سنگ می توان رگه های خاکی، مارن، میکائی، ترکیبات سولفاتی و سولفیدی را نام برد که در اثر عوامل جوی موجب خرابی و هوازدگی خواهند شد.
تاب فشاری یا همان مقاومت فشاری سنگهایی که در کف محوطه، کف پله ها و یا در دیواره ها به کار می روند نباید از 15 کیلوگرم بر سانتی متر مربع کم تر باشند.
از آنجایی که سنگها پس از برش و قطعه شدن، ساب خورده و سطوح صاف وصیقلی پیدا می کنند، حتی پشت سنگها نیز نسبتا صاف است. بدین منظور جهت سنگ کاری لازم است پشت سنگها را با ایجاد شیار حتی الامکان مضرس نمود تا به خوبی به ملات و دوغاب ماسه سیمان بچسبد. همچنین در عملیات سنگ کاری در نما که از تخته سنگهای نسبتا بزرگ استفاده می شود علاوه بر ایجاد چسبندگی بهتر بین سنگ و ملات پشت آن می بایست توسط پیچ و رول پلاک سنگها به سطح دیوار اسکوپ گردند.
 |
بنانیوز- در سالي كه گذشت 44 رويداد مهم خبري، سرنوشت بازار مسكن را رقم زد.
در حالی که پیشرفت فناوری های نوین در حال آسان تر ساختن زندگی شهروندان است ضایعات تولیدی آنها آرام اما پیوسته ...
وزیر راه و شهرسازی اعلام کرد: با تصمیم بانک مسکن و تعامل با وزارت راه و شهرسازی مقرر شد از هفته آینده وام ...
تمام حقوق سایت برای گروه عمران و توسعه بهساخت محفوظ است.
طراحی توسط واحد توسعه فناوری CRMROOM