صفر تا صد تکنولوژی بتن به همراه جزئیات

تکنولوژی بتن یا فناوری بتن علم بتن‌سازی است. اگر می‌خواهید در مورد مخلوط بتنی و فن ساخت آن بیشتر بدانید تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید. در این مقاله به طور کامل در مورد تکنولوژی ساخت بتن ، آزمایش های تکنولوژی بتن و غیره توضیح خواهیم داد.

 

 

تکنولوژی بتن چیست

پیشنهاد می‌کنیم پیش از خواندن ادامه مطلب، با مشاهده فیلم زیر این مقاله را با دید بهتری بخوانید.

بتن ترکیبی از سنگدانه ها و خمیر سیمان است. به وسیله واکنش شیمایی آب و سیمان، ماده‌ای ژله‌ای به دست می‌آید که سبب چسبیدن سنگدانه‌ها به یکدیگر می‌شود.

با گذشت زمان، بتن سخت‌تر شده و استحکام بیشتری به دست می‌آورد.

برای ساخت مخلوط بتنی از مواد مختلفی مانند سیمان، آب، سنگدانه‌ها و بعضاً از مواد افزودنی استفاده می‌شود.

برای مطالعه بیشتر درباره بتن و تمام نکات آن مقاله ” بتن چیست “ را مطالعه کنید.

فناوری بتن چیست 

در واقع به تکنولوژی بتن می‌توان فن بتن‌سازی هم گفت. جهت آشنایی با فنون ساخت بتن، شناخت مخلوط بتنی امری ضروری و واجب است. این موضوع دارای جایگاه ویژه‌ای در علم تکنولوژی بتن است.

به عبارتی می‌توان گفت این علم شامل شناخت مخلوط بتنی و فنون ساخت، تولید و حتی طریقه کاربرد آن است.

جهت شناخت یک مجموعه ترکیبی مانند بتن، نیاز است ابتدا عناصر و اجزاء متشکله آن را بشناسید.

پس از این مرحله باید با توجه به کیفیت مصالح و مواد مصرفی موجود، خواص بتنی که مد نظر داریم، شرایط موجود و همچنین شرایطی که ممکن است در آینده پیش آید، نسبت‌های اجزاء را مشخص کرد.

به تعیین نسبت اجزای آن جهت دستیابی به مقاومت و اهداف مورد نظر، طرح اختلاط بتن گویند. در این مرحله برای تغییر برخی خواص مخلوط بتنی می‌توان از مواد افزودنی استفاده کرد.

مرحله بعدی، ساخت مخلوط بتنی است که به ترتیب شامل موارد زیر است:

انتخاب

توزین یا پیمانه کردن مصالح

انجام عمل اختلاط 

 آماده کردن مخلوط بتنی جهت مصرف

 

مرحله دیگر، مصرف یا به کار گرفتن مخلوط بتنی است که شامل مراحل زیر است:

بارگیری

حمل

ریختن

جادهی و تراکم

نگهداری مخلوط بتنی در شرایط مطلوب و قابل قبول

خواص بتن

پس از گرفتن جواب سوال ” فناوری بتن چیست ” به خواص آن می‌رسیم.

یکی از موارد مهم در تکنولوژی بتن آگاهی از خواص آن است.

بتن بر اساس عمر ساخت خود به دو نوع تازه (جوان) و سخت تقسیم می‌شود.

بتن تازه چه ویژگی‌هایی باید داشته باشد؟

جدا نشدن دانه‌ها

آب ننداختن مخلوط بتنی

کارایی

در رابطه با کارایی بتن، به طور کامل در مقاله ” کارایی بتن “ توضیح داده شده است.

 

بتن سخت باید چه ویژگی‌هایی داشته باشد؟

مقاومت در برابر نیروهای وارده

مقاومت در برابر حرارت بالا

ثبات حجم

دوام 

نفوذپذیری پایین

ساخت مخلوط بتنی

در بخش اول گفتیم که ساخت مخلوط بتنی شامل چه مواردی است. در این بخش هرکدام را به طور کامل توضیح خواهیم داد.

 

1) مصالح مورد استفاده در مخلوط بتنی

سیمان

سنگدانه‌ها

آب

افزودنی‌ها

سیمان

سیمان به عنوان چسب مخلوط بتنی است که چسبندگی بین سنگدانه‌ها را ایجاد می‌کند. از مهم‌ترین انواع سیمان می‌توان به سیمان پرتلند اشاره کرد.

این سیمان از خاک رس و سنگ آهک تشکیل شده است. (حدود سه چهارم سنگ آهک و یک چهارم خاک رس)

 

انواع سیمان پرتلند بدین شرح است:

سیمان پرتلند تیپ 1

پرمصرف‌ترین و رایج‌ترین نوع سیمان است. چرا که استفاده از این سیمان در اکثر کارهای ساختمانی مجاز است.

سیمان پرتلند تیپ 2

این نوع سیمان برخلاف تیپ 1، اندکی در مقابل حمله سولفات‌ها مقاوم است. در نتیجه می‌توان از آن جهت ساخت کانال‌ها و لوله‌های فاضلاب استفاده کرد.

اما نمی‌توان در سازه‌هایی که مورد حمله شدید سولفات‌ها است، استفاده کرد.

همان طور که در بخش تعریف بتن‌ها گفتیم، سیمان و آب با یکدیگر واکنش شیمایی می‌دهند.

درجه حرارت این واکنش در تیپ 2 نسبت به تیپ 1 کمتر است. در نتیجه جهت بتن‌ریزی در هوای گرم مناسب است.

برای آگاهی از تمامی نکات بتن‌ریزی در هوای گرم، پیشنهاد می‌کنم مقاله ” بتن‌ ریزی در هوای گرم “ را مطالعه کنید.

سیمان پرتلند تیپ 3

از اساسی‌ترین ویژگی‌های این سیمان می‌توان به زودگیر بودن آن اشاره کرد. به همین دلیل از آن در مکان‌هایی که نیاز به قالب‌برداری سریع است، استفاده می‌شود.

حرارت واکنش شیمیایی در ساعات اولیه بسیار بالا بوده و به همین دلیل پیشنهاد می‌شود در هوای سرد مورد استفاده قرار بگیرد.

بنابراین می‌توان گفت این سیمان جهت بتن‌ریزی در هوای سرد مناسب است. برای مطالعه بیشتر در خصوص بتن‌ریزی در هوای سرد، مقاله ” بتن‌ ریزی در هوای سرد “ را مطالعه کنید.

سیمان پرتلند تیپ 4

این سیمان کمترین میزان حرارت را در واکنش تولید می‌کند. به همین علت در موارد زیر استفاده می‌شود:

1) بتن‌ریزی‌ هایی که حجم زیادی دارند (مانند سدها).

2) در مناطق گرم یا فصل تابستان

سیمان پرتلند تیپ 5

این سیمان ضدسولفات بوده و در ساخت اسکله، پایه پل‌ها و کارهای دریایی به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به همین علت در بندرهای جنوبی که محیط خورندگی شدید دارد، پرکاربرد است.

سیمان پرتلند یکی از انواع سیمان‌های هیدرولیکی است. برای مطالعه بیشتر به مقاله ” سیمان پرتلند “ مراجعه کنید.

سنگدانه‌ها

یکی دیگر از مصالح پر استفاده در مخلوط بتنی سنگدانه‌ها است. درک این مورد برای تکنولوژی ساخت بتن حائز اهمیت است.

وظایف سنگدانه‌ها در مخلوط بتنی شامل موارد زیر است:

نقش باربری

افزایش مقاومت 

دوام و پایداری 

کاهش مصرف سیمان

کاهش هزینه نهایی

سنگدانه‌ها چند نوع هستند؟

درشت‌دانه

شن

سنگدانه‌هایی که اندازه‌شان از 4.75 میلی‌متر بزرگ‌تر است یعنی سنگدانه‌هایی که روی الک نمره 4 می‌مانند.

ماسه

سنگدانه‌هایی که اندازه‌شان از 4.75 میلی‌متر کوچک‌تر است و بین الک‌های نمره 4 و نمره 200 می‌مانند.

ریزدانه

سنگدانه‌های پایین از الک نمره 200

 

مشخصات و ویژگی‌های شن و ماسه

تمیز و بدون هرگونه گل‌ و لای و ناخالصی‌های شیمیایی

مقاوم در برابر سایش

مقاوم در برابر اعمال تنش

مقاوم در برابر یخ‌بندان

مقاوم در برابر هوازدگی

 

سنگدانه‌ها از نظر ظاهر چند نوع هستند؟

گردگوشه (شکل گرد و سطح صاف دارند.)

نامنظم (سطح صاف و صیقلی دارند اما شکلی گرد ندارند.)

گوشه‌دار (سطح صاف و شکل هندسی مشخصی نداشته و اکثراً گوشه‌های تیزی دارند.)

پولکی (مقاومتشان نسبت به 2 بعد دیگرشان کم است.)

سوزنی (طولشان بیشتر از 3 برابر ضخامتشان است.)

برای مطالعه بیشتر در مورد دانه بندی و سنگدانه‌های بتن به مقاله ” دانه بندی بتن “ سر بزنید.

آب

در ادامه مقاله تکنولوژی‌بتن به آب می‌رسیم. آب یکی از موارد مهم در فناوری بتن است. به همین دلیل باید از آب مناسب استفاده کرد.

 

آب مناسب برای بتن چیست؟

آب شرب، به طور کلی pH آب باید بین 6 تا 8 باشد.

 

اگر آب نامناسب باشد چه مشکلاتی ایجاد می‌شود؟

دیرگیر شدن مخلوط بتنی

کاهش مقاومت نهایی مخلوط بتنی تا 30 درصد

ایجاد خوردگی در میلگردها

ایجاد لکه روی سطح بتن(این مسئله در بتن‌های نما دارای اهمیت است)

 

چه موادی در آب نباید وجود داشته باشند؟

کربنات‌ها

کلریدها

سولفات‌ها

نمک‌ها

آب دریا

گل‌ولای

چربی

خزه و جلبک

برای مطالعه بیشتر در مورد آب اختلاط بتن به مقاله ” آب اختلاط بتن “ سر بزنید.

افزودنی‌های بتن

افزودنی‌ها در فناوری یا تکنولوژی بتن جزء مواردی هستند که اضافه کردن آن‌ها به مخلوط بتنی، ضروری نیست و بلکه می‌توان تنها در صورت نیاز از آن‌ها استفاده کرد.

افزودنی‌های مخلوط بتنی به 2 دسته شیمایی و معدنی تقسیم می‌شوند.

افزودنی‌های شیمایی شامل:

کندگیر کننده

تندگیر کننده

زود سخت کننده

حباب هواساز

نگهدارنده آب

کاهنده جذب آب و غیره

افزودنی‌های معدنی شامل:

افزودنی‌های معدنی خنثی و رنگدانه‌های مخلوط بتنی

پوزولان‌ها

افزودنی‌های شبه سیمان بتن و غیره

افزودنی‌های مخلوط بتنی نکات خاص خودش را دارد که جهت استفاده صحیح از آن‌ها باید بدانید. پیشنهاد می‌کنم مقاله ” مواد افزودنی بتن “ را مطالعه کنید تا از تمامی نکات آن آگاه شوید.

طرح اختلاط بتن

در تکنولوژی بتن یکی از مهم‌ترین موارد طرح اختلاط است که باید به طور کامل آن را بدانید.

همان‌طور که می‌دانید مخلوط بتنی شامل سیمان، آب و سنگدانه است.

طرح اختلاط بتن‌ها مسئله بسیار مهمی است که هر مهندس عمرانی باید در مورد آن اطلاعات کاملی داشته باشد. به همین دلیل پیشنهاد می‌کنم مقاله ” طرح اختلاط بتن “ را حتماً مطالعه کنید تا نکات حرفه‌ای این کار را یاد بگیرید.

مصرف یا به کار گرفتن بتن

در ادامه این مقاله، در مورد موضوعات اجرای بتن (روش ساختن بتن)، حمل، تراکم و عمل آوری آن به طور کامل توضیح خواهیم داد.

 

مخلوط‌کن‌ها

منظور از مخلوط کردن، پوشاندن سطح دانه‌های سنگی با دوغاب سیمان و تولید مخلوطی همگن و یکنواخت است.

امروزه مخلوط‌کن‌ها به طور کلی 4 دسته هستند:

مخلوط کن کج شونده یا خم شو

پس از اختلاط، با کج کردن ظرف مخلوط کن خالی می‌شود.

در مخلوط کن با دیگ خم شو یا کج شونده، تخلیه مخلوط بتنی بسیار سریع بوده و در نتیجه امکان جدا شدن دانه‌ها وجود ندارد. این نوع مخلوط کن برای بتن‌هایی با کارایی پایین و برای بتن‌هایی با مصالح سنگی درشت دانه مناسب است.

 

مخلوط کن چپ گرد

دارای محوری افقی بوده و تخلیه مصالح با وارد کردن یک ناودان به داخل مخلوط‌کن یا دوران مخلوط‌کن در خلاف جهت اولیه انجام می‌پذیرد.

چون در این نوع مخلوط کن تخلیه با سرعت کم انجام می‌شود، امکان جدا شدن سنگدانه‌ها وجود دارد. 

مخلوط‌کن‌های کفی یا عمودی

این نوع مخلوط کن از یک ظرف استوانه‌ای تشکیل شده، که تیغه‌ها در محور آن نصب شده و می‌چرخند.

این نوع مخلوط کن‌ها، به خصوص برای بتن‌هایی با چسبندگی زیاد و کارایی کم و هم‌چنین ساخت مقدار کم مخلوط بتنی مناسب است، به همین دلیل معمولا در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مخلوط‌کن‌های بتن‌ها تنها موارد گفته شده نیستند، برای اطلاعات بیشتر به مقاله ” مخلوط کن بتن “ مراجعه کنید.

 

حمل مخلوط بتنی

از فناوری یا تکنولوژی بتن که بگذریم به حمل آن می‌رسیم. حمل مخلوط بتنی به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که برخی از آن‌ها عبارتند از:

حمل با فرغون دستی

دامپر

کامیون

شوت

تسمه نقاله

پمپ بتن

برای آگاهی از تمامی نکات وسایل حمل بتن، پیشنهاد می‌کنم مقاله ” ماشین حمل بتن “ را مطالعه کنید.

تراکم بتن‌ها

به زبان ساده تراکم به معنای به حرکت در آوردن ذرات بتن، کاهش اصطکاک بین آن‌ها و خارج کردن حباب‌ هوا است.

تراکم مخلوط بتنی روش‌های متنوعی دارد که در مقاله ” ویبراتور بتن “ به طور کامل در موردشان توضیح داده شده است.

عمل آوری بتن

در ادامه مقاله فناوری بتن به عمل آوری می‌رسیم.

عمل آوری بتن باعث جلوگیری از کاهش رطوبت بتن شده و دمای آن را نیز در حالت خوبی حفظ می‌کند.

این کار باید سریعاً پس از تراکم مخلوط بتنی انجام گیرد تا از آن در مقابل عوامل زیان‌آور محافظت شود. روش‌های عمل آوری به طور کلی 3 دسته است:

 عمل آوری با آب

عمل آوری عایقی

عمل آوری با بخار

عمل آوری مخلوط بتنی از موضوعات مهم است. به همین دلیل پیشنهاد می‌کنم 2 مقاله ” عمل آوری بتن “ و ” مدت زمان عمل آوری بتن “ را از دست ندهید!

آزمایش های تکنولوژی بتن

آزمایش های تکنولوژی بتن شامل موارد مختلفی است، که هر مورد کاربرد ویژه خود را دارد.

آزمایش ریزی سیمان

زمان گیرش

سلامت سیمان

مقاومت سیمان

آزمایش اسلامپ

آزمایش اسلامپ به صورت مرحله‌ به مرحله در مقاله ” اسلامپ بتن “ توضیح داده شده است، پیشنهاد می‌کنم حتماً این مقاله را مطالعه کنید.

آزمایش کشش مستقیم مخلوط بتنی

آزمایش برزیلی یا تست شکافت

آزمایش فاکتور تراکم

آزمایش Vebe

آزمایش میز سیلان

آزمایش میز توپی (نیم‌کره)

در انتهای این مقاله توصیه می‌کنیم برای تسلط کامل به تمام ریزه کاری‌های اجرا به آموزش اجرای ساختمان سر بزنید.